BR112020013066A2 - sistemas cirúrgicos para detectar irregularidades da distribuição de tecido no atuador de extremidade - Google Patents

sistemas cirúrgicos para detectar irregularidades da distribuição de tecido no atuador de extremidade Download PDF

Info

Publication number
BR112020013066A2
BR112020013066A2 BR112020013066-4A BR112020013066A BR112020013066A2 BR 112020013066 A2 BR112020013066 A2 BR 112020013066A2 BR 112020013066 A BR112020013066 A BR 112020013066A BR 112020013066 A2 BR112020013066 A2 BR 112020013066A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
tissue
surgical
end actuator
motor
anvil
Prior art date
Application number
BR112020013066-4A
Other languages
English (en)
Inventor
Frederick E. Shelton Iv
Jason L. Harris
Tamara S. Widenhouse
David C. Yates
Chad E. Eckert
Chester O. Baxter Iii
Original Assignee
Ethicon Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US16/024,094 external-priority patent/US11311306B2/en
Application filed by Ethicon Llc filed Critical Ethicon Llc
Publication of BR112020013066A2 publication Critical patent/BR112020013066A2/pt

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
    • G16H20/40—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to mechanical, radiation or invasive therapies, e.g. surgery, laser therapy, dialysis or acupuncture
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/068—Surgical staplers, e.g. containing multiple staples or clamps
    • A61B17/072—Surgical staplers, e.g. containing multiple staples or clamps for applying a row of staples in a single action, e.g. the staples being applied simultaneously
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/068—Surgical staplers, e.g. containing multiple staples or clamps
    • A61B17/072—Surgical staplers, e.g. containing multiple staples or clamps for applying a row of staples in a single action, e.g. the staples being applied simultaneously
    • A61B17/07207—Surgical staplers, e.g. containing multiple staples or clamps for applying a row of staples in a single action, e.g. the staples being applied simultaneously the staples being applied sequentially
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/11—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for performing anastomosis; Buttons for anastomosis
    • A61B17/115—Staplers for performing anastomosis in a single operation
    • A61B17/1155—Circular staplers comprising a plurality of staples
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/90—Identification means for patients or instruments, e.g. tags
    • A61B90/92—Identification means for patients or instruments, e.g. tags coded with colour
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/14—Probes or electrodes therefor
    • A61B18/1442—Probes having pivoting end effectors, e.g. forceps
    • A61B18/1445—Probes having pivoting end effectors, e.g. forceps at the distal end of a shaft, e.g. forceps or scissors at the end of a rigid rod
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00022—Sensing or detecting at the treatment site
    • A61B2017/00026—Conductivity or impedance, e.g. of tissue
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00115—Electrical control of surgical instruments with audible or visual output
    • A61B2017/00119—Electrical control of surgical instruments with audible or visual output alarm; indicating an abnormal situation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00199—Electrical control of surgical instruments with a console, e.g. a control panel with a display
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00221—Electrical control of surgical instruments with wireless transmission of data, e.g. by infrared radiation or radiowaves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00367—Details of actuation of instruments, e.g. relations between pushing buttons, or the like, and activation of the tool, working tip, or the like
    • A61B2017/00398—Details of actuation of instruments, e.g. relations between pushing buttons, or the like, and activation of the tool, working tip, or the like using powered actuators, e.g. stepper motors, solenoids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/0046—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets with a releasable handle; with handle and operating part separable
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00681—Aspects not otherwise provided for
    • A61B2017/00734—Aspects not otherwise provided for battery operated
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/068—Surgical staplers, e.g. containing multiple staples or clamps
    • A61B17/072—Surgical staplers, e.g. containing multiple staples or clamps for applying a row of staples in a single action, e.g. the staples being applied simultaneously
    • A61B2017/07214—Stapler heads
    • A61B2017/07221—Stapler heads curved
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/068—Surgical staplers, e.g. containing multiple staples or clamps
    • A61B17/072—Surgical staplers, e.g. containing multiple staples or clamps for applying a row of staples in a single action, e.g. the staples being applied simultaneously
    • A61B2017/07214—Stapler heads
    • A61B2017/07257—Stapler heads characterised by its anvil
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/068—Surgical staplers, e.g. containing multiple staples or clamps
    • A61B17/072—Surgical staplers, e.g. containing multiple staples or clamps for applying a row of staples in a single action, e.g. the staples being applied simultaneously
    • A61B2017/07214—Stapler heads
    • A61B2017/07271—Stapler heads characterised by its cartridge
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/068—Surgical staplers, e.g. containing multiple staples or clamps
    • A61B17/072—Surgical staplers, e.g. containing multiple staples or clamps for applying a row of staples in a single action, e.g. the staples being applied simultaneously
    • A61B2017/07214—Stapler heads
    • A61B2017/07285—Stapler heads characterised by its cutter
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/28—Surgical forceps
    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A61B2017/2926—Details of heads or jaws
    • A61B2017/2927—Details of heads or jaws the angular position of the head being adjustable with respect to the shaft
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/28—Surgical forceps
    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A61B2017/2926—Details of heads or jaws
    • A61B2017/2932—Transmission of forces to jaw members
    • A61B2017/2933—Transmission of forces to jaw members camming or guiding means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32—Surgical cutting instruments
    • A61B17/320068—Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic
    • A61B17/320092—Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic with additional movable means for clamping or cutting tissue, e.g. with a pivoting jaw
    • A61B2017/320093—Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic with additional movable means for clamping or cutting tissue, e.g. with a pivoting jaw additional movable means performing cutting operation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00571—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for achieving a particular surgical effect
    • A61B2018/00601—Cutting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00571—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for achieving a particular surgical effect
    • A61B2018/00613—Irreversible electroporation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00571—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for achieving a particular surgical effect
    • A61B2018/0063—Sealing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00773—Sensed parameters
    • A61B2018/00827—Current
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00773—Sensed parameters
    • A61B2018/00875—Resistance or impedance
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00773—Sensed parameters
    • A61B2018/00892—Voltage
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00982—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body combined with or comprising means for visual or photographic inspections inside the body, e.g. endoscopes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/1206—Generators therefor
    • A61B2018/1273—Generators therefor including multiple generators in one device
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/14—Probes or electrodes therefor
    • A61B18/1442—Probes having pivoting end effectors, e.g. forceps
    • A61B2018/1452—Probes having pivoting end effectors, e.g. forceps including means for cutting
    • A61B2018/1455—Probes having pivoting end effectors, e.g. forceps including means for cutting having a moving blade for cutting tissue grasped by the jaws
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/14—Probes or electrodes therefor
    • A61B2018/1467—Probes or electrodes therefor using more than two electrodes on a single probe
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046—Tracking techniques
    • A61B2034/2059—Mechanical position encoders
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/06—Measuring instruments not otherwise provided for
    • A61B2090/064—Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension
    • A61B2090/065—Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension for measuring contact or contact pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/06—Measuring instruments not otherwise provided for
    • A61B2090/064—Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension
    • A61B2090/066—Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension for measuring torque
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/08—Accessories or related features not otherwise provided for
    • A61B2090/0807—Indication means
    • A61B2090/0808—Indication means for indicating correct assembly of components, e.g. of the surgical apparatus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/08—Accessories or related features not otherwise provided for
    • A61B2090/0807—Indication means
    • A61B2090/0811—Indication means for the position of a particular part of an instrument with respect to the rest of the instrument, e.g. position of the anvil of a stapling instrument
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2217/00—General characteristics of surgical instruments
    • A61B2217/002—Auxiliary appliance
    • A61B2217/005—Auxiliary appliance with suction drainage system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2217/00—General characteristics of surgical instruments
    • A61B2217/002—Auxiliary appliance
    • A61B2217/007—Auxiliary appliance with irrigation system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes
    • A61N1/0404—Electrodes for external use
    • A61N1/0408—Use-related aspects
    • A61N1/0412—Specially adapted for transcutaneous electroporation, e.g. including drug reservoirs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/327—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for enhancing the absorption properties of tissue, e.g. by electroporation
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
    • G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
    • G16H40/63—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for local operation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Medical Treatment And Welfare Office Work (AREA)

Abstract

A presente invenção refere-se a um instrumento de grampeamento cirúrgico que inclui um atuador de extremidade que tem uma primeira garra; uma segunda garra que pode ser movida em relação à primeira garra, entre uma configuração aberta e uma configuração fechada, para segurar o tecido entre a primeira garra e a segunda garra; uma bigorna; e um cartucho de grampos com grampos implantáveis no tecido e deformáveis pela bigorna. O instrumento de grampeamento cirúrgico inclui adicionalmente um circuito de controle configurado para: determinar impedâncias de tecido em zonas predeterminadas; detectar uma irregularidade na distribuição de tecido no interior do atuador de extremidade, com base nas impedâncias de tecido; e ajustar um parâmetro de fechamento do atuador de extremidade de acordo com a irregularidade.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMAS CIRÚRGICOS PARA DETECTAR IRREGULARIDADES DA DISTRIBUIÇÃO DE TECIDO NO ATUADOR DE EXTREMIDADE".
REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
[0001] O presente pedido reivindica o benefício de prioridade disposto no título 35 do U.S.C. § 119(e) do Pedido de Patente Provisório US n° 62/691.227, intitulado CONTROLLING A SURGICAL INSTRUMENT ACCORDING TO SENSED CLOSURE PARAMETERS, depositado em 28 de junho de 2018, cuja revelação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.
[0002] Este pedido também reivindica o benefício de prioridade disposto no título 35 do U.S.C. § 119 (e) do Pedido de Patente Provisório US n° 62/650.887, intitulado SURGICAL SYSTEMS WITH OPTIMIZED SENSING CAPABILITIES, depositado em 30 de março de 2018, do Pedido de Patente Provisório US n° 62/650.877, intitulado SURGICAL SMOKE EVACUATION SENSING AND CONTROLS, DEPOSITADO EM 30 DE MARÇO DE 2018, do Pedido de Patente Provisório US n° 62/650.882, intitulado SMOKE EVACUATION MODULE FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, DEPOSITADO EM 30 DE MARÇO DE 2018, e do Pedido de Patente Provisório US n° 62/650.898, intitulado CAPACITIVE COUPLED RETURN PATH PAD WITH SEPARABLE ARRAY ELEMENTS, depositado em 30 de março de 2018, cada um dos quais tem sua revelação aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.
[0003] Este pedido também reivindica o benefício de prioridade disposto no título 35 do U.S.C. § 119(e) do Pedido de Patente Provisório US n° 62/640.417, intitulado TEMPERATURE CONTROL IN ULTRASONIC DEVICE AND CONTROL SYSTEM THEREFOR, depositado em 8 de março de 2018, e do Pedido de Patente Provisório n° 62/640.415, intitulado ESTIMATING STATE OF ULTRASONIC END
EFFECTOR AND CONTROL SYSTEM THEREFOR, depositado em 8 de março de 2018, cada um dos quais tem sua revelação aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.
[0004] O presente pedido reivindica o benefício de prioridade disposto no título 35 do U.S.C. § 119(e) do Pedido de Patente Provisório US n° 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, do Pedido de Patente Provisório US n° 62/611.340, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS, depositado em 28 de dezembro de 2017, e do Pedido de Patente Provisório US n° 62/611.339, intitulado ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cada um dos quais tem sua revelação aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[0005] A presente revelação se refere a vários sistemas cirúrgicos.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0006] Em vários aspectos, é revelado um instrumento de grampeamento cirúrgico que compreende um atuador de extremidade. O atuador de extremidade compreende uma primeira garra e uma segunda garra que pode ser movida em relação à primeira garra, entre uma configuração aberta e uma configuração fechada, a fim de prender o tecido entre a primeira garra e a segunda garra. O atuador de extremidade compreende adicionalmente uma bigorna e um cartucho de grampos. O cartucho de grampos compreende grampos implantáveis no tecido e deformáveis pela bigorna. O sistema de grampeamento cirúrgico compreende adicionalmente um circuito de controle. O circuito de controle é configurado para determinar impedâncias de tecido em zonas predeterminadas, detectar uma irregularidade na distribuição de tecido no interior do atuador de extremidade com base nas impedâncias de tecido e ajustar um parâmetro de fechamento do atuador de extremidade de acordo com a irregularidade.
[0007] Em vários aspectos, é revelado um instrumento de grampeamento cirúrgico para grampear um tecido anteriormente grampeado. O instrumento de grampeamento cirúrgico compreende um eixo de acionamento que define um eixo geométrico longitudinal que se estende através dele e um atuador de extremidade que se estende a partir do eixo de acionamento. O atuador de extremidade compreende uma primeira garra e uma segunda garra que pode ser movida em relação à primeira garra, entre uma configuração aberta e uma configuração fechada, a fim de prender o tecido entre a primeira garra e a segunda garra. O atuador de extremidade compreende adicionalmente uma bigorna e um cartucho de grampos. O cartucho de grampos compreende grampos implantáveis no tecido anteriormente grampeado e deformáveis pela bigorna. O atuador de extremidade compreende adicionalmente zonas predeterminadas entre a bigorna e o cartucho de grampos. O instrumento de grampeamento cirúrgico compreende adicionalmente um circuito. O circuito é configurado para medir impedâncias de tecido nas zonas predeterminadas, comparar as impedâncias de tecido medidas com uma assinatura de impedância de tecido predeterminada das zonas predeterminadas e detectar uma irregularidade em pelo menos uma dentre a posição e a orientação do tecido anteriormente grampeado no interior do atuador de extremidade a partir da comparação.
[0008] Em vários aspectos, é revelado um instrumento de grampeamento cirúrgico que compreende um atuador de extremidade. O atuador de extremidade compreende uma primeira garra e uma segunda garra que pode ser movida em relação à primeira garra, entre uma configuração aberta e uma configuração fechada, a fim de prender o tecido entre a primeira garra e a segunda garra. O atuador de extremidade compreende adicionalmente uma bigorna e um cartucho de grampos. O cartucho de grampos compreende grampos implantáveis no tecido e deformáveis pela bigorna. O atuador de extremidade compreende adicionalmente zonas predeterminadas entre a bigorna e o cartucho de grampos. O instrumento de grampeamento cirúrgico compreende adicionalmente um circuito de controle. O circuito de controle é configurado para determinar um parâmetro elétrico do tecido em cada uma das zonas predeterminadas, detectar uma irregularidade na distribuição de tecido no interior do atuador de extremidade com base nos parâmetros elétricos determinados e ajustar um parâmetro de fechamento do atuador de extremidade de acordo com a irregularidade.
FIGURAS
[0009] Os recursos de vários aspectos são apresentados com particularidade nas reivindicações em anexo. Os vários aspectos, no entanto, no que se refere tanto à organização quanto aos métodos de operação, juntamente com objetos e vantagens adicionais dos mesmos, podem ser melhor compreendidos em referência à descrição apresentada a seguir, considerada em conjunto com os desenhos em anexo, como a seguir.
[0010] A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema cirúrgico interativo implementado por computador, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0011] A Figura 2 é um sistema cirúrgico que é usado para executar um procedimento cirúrgico em uma sala de operação, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0012] A Figura 3 é um controlador cirúrgico central emparelhado com um sistema de visualização, um sistema robótico e um instrumento inteligente, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0013] A Figura 4 é uma vista em perspectiva parcial de um compartimento de controlador cirúrgico central e de um módulo de gerador em combinação recebido de maneira deslizante em uma gaveta do compartimento de controlador cirúrgico central, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0014] A Figura 5 é uma vista em perspectiva de um módulo de gerador em combinação com contatos bipolares, ultrassônicos e monopolares e um componente de evacuação de fumaça, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0015] A Figura 6 ilustra diferentes conectores de barramento de potência para uma pluralidade de portas de ancoragem lateral de um gabinete lateral modular configurado para receber uma pluralidade de módulos, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0016] A Figura 7 ilustra um gabinete modular vertical configurado para receber uma pluralidade de módulos, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0017] A Figura 8 ilustra uma rede de dados cirúrgicos que compreende um centro de comunicação modular configurado para conectar dispositivos modulares localizados em uma ou mais salas de cirurgia de uma instalação de serviços de saúde, ou qualquer ambiente em uma instalação de serviços de saúde especialmente equipada para operações cirúrgicas, à nuvem, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0018] A Figura 9 ilustra um sistema cirúrgico interativo implementado por computador, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0019] A Figura 10 ilustra um controlador cirúrgico central que compreende uma pluralidade de módulos acoplados à torre de controle modular, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0020] A Figura 11 ilustra um aspecto de um dispositivo de controlador central de rede de barramento em série universal (USB), de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0021] A Figura 12 ilustra um diagrama lógico de um sistema de controle de um instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0022] A Figura 13 ilustra um circuito de controle configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0023] A Figura 14 ilustra um circuito lógico combinacional configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0024] A Figura 15 ilustra um circuito lógico sequencial configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0025] A Figura 16 ilustra um instrumento ou ferramenta cirúrgica que compreende uma pluralidade de motores que podem ser ativados para executar várias funções, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0026] A Figura 17 é um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico robótico configurado para operar uma ferramenta cirúrgica aqui descrita, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0027] A Figura 18 ilustra um diagrama de blocos de um instrumento cirúrgico programado para controlar a translação distal do membro de deslocamento, de acordo com um aspecto da presente revelação.
[0028] A Figura 19 é um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico configurado para controlar várias funções, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0029] A Figura 20 é um gráfico do comprimento de curso que mostra um exemplo de um sistema de controle que modifica o comprimento de curso de um conjunto de pinçamento com base no ângulo de articulação.
[0030] A Figura 21 é um gráfico de posicionamento do conjunto de tubo de fechamento que mostra um exemplo de um sistema de controle que modifica uma posição longitudinal do conjunto de tubo de fechamento com base no ângulo de articulação.
[0031] A Figura 22 é uma comparação de um método de grampeamento que utiliza compressão de tecido controlada versus um método de grampeamento sem compressão de tecido controlada.
[0032] A Figura 23 é um gráfico de força mostrado na seção A e um gráfico de deslocamento relacionado mostrado na seção B, onde o gráfico de força e o gráfico de deslocamento têm um eixo geométrico x que define o tempo, um eixo geométrico y do gráfico de deslocamento define um deslocamento de percurso de uma haste de disparo e um eixo geométrico y do gráfico de força define uma força torcional detectada em um motor que é configurado para avançar a haste de disparo.
[0033] A Figura 24 é uma Ilustração esquemática de um circuito de contato com o tecido que mostra a conclusão do circuito mediante o contato do tecido com um par de placas de contato separadas.
[0034] A Figura 25 é uma vista em perspectiva de um instrumento cirúrgico que tem um conjunto de eixo de acionamento intercambiável operacionalmente acoplado a ele, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação.
[0035] A Figura 26 ilustra uma vista do conjunto explodida de uma porção do instrumento cirúrgico da Figura 25, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação.
[0036] A Figura 27 é uma vista do conjunto explodida de porções do conjunto de eixo de acionamento intercambiável, de acordo com pelo menos um aspeto desta revelação.
[0037] A Figura 28 é uma vista explodida de um atuador de extremidade do instrumento cirúrgico da Figura 25, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação.
[0038] A Figura 29A é um diagrama de blocos de um circuito de controle do instrumento cirúrgico da Figura 25 abrangendo duas folhas de desenho, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação.
[0039] A Figura 29B é um diagrama de blocos de um circuito de controle do instrumento cirúrgico da Figura 25 abrangendo duas folhas de desenho, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação.
[0040] A Figura 30 é um diagrama de blocos do circuito de controle do instrumento cirúrgico da Figura 25 que ilustra interfaces entre o conjunto de empunhadura, o conjunto de alimentação e o conjunto de empunhadura e o conjunto de eixo de acionamento intercambiável, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0041] A Figura 31 mostra um dispositivo médico exemplificador que pode incluir um ou mais aspectos da presente invenção.
[0042] A Figura 32 mostra um atuador de extremidade exemplificador de um dispositivo médico circundando o tecido, de acordo com um ou mais aspectos da presente revelação.
[0043] A Figura 33 mostra um atuador de extremidade exemplificador de um dispositivo médico comprimindo o tecido, de acordo com um ou mais aspectos da presente revelação.
[0044] A Figura 34 mostra forças exemplificadoras exercidas por um atuador de extremidade de um dispositivo médico compressor de tecido, de acordo com um ou mais aspectos da presente revelação.
[0045] A Figura 35 mostra, também, forças exemplificadoras exercidas por um atuador de extremidade de um dispositivo médico compressor de tecido, de acordo com um ou mais aspectos da presente revelação.
[0046] A Figura 36 mostra um sistema sensor de compressão de tecido exemplificador, de acordo com um ou mais aspectos da presente revelação.
[0047] A Figura 37 mostra, também, um sistema sensor de compressão de tecido exemplificador, de acordo com um ou mais aspectos da presente revelação.
[0048] A Figura 38 mostra, também, um sistema sensor de compressão de tecido exemplificador, de acordo com um ou mais aspectos da presente revelação.
[0049] A Figura 39 é, também, um diagrama de circuito exemplificador, de acordo com um ou mais aspectos da presente revelação.
[0050] A Figura 40 é, também, um diagrama de circuito exemplificador, de acordo com um ou mais aspectos da presente revelação.
[0051] A Figura 41 é um gráfico que mostra uma modulação de frequência exemplificadora, de acordo com um ou mais aspectos da presente revelação.
[0052] A Figura 42 é um gráfico que mostra um sinal de RF composto, de acordo com um ou mais aspectos da presente revelação.
[0053] A Figura 43 é um gráfico que mostra sinais de RF filtrados, de acordo com um ou mais aspectos da presente revelação.
[0054] A Figura 44 é uma vista em perspectiva de um instrumento cirúrgico com um eixo de acionamento articulável e intercambiável.
[0055] A Figura 45 é uma vista lateral da ponta do instrumento cirúrgico.
[0056] As Figuras 46 a 50 são gráficos plotando tamanho do vão ao longo do tempo (Figura 46), corrente de disparo ao longo do tempo (Figura 47), a compressão do tecido ao longo do tempo (Figura 48), esforço da bigorna ao longo do tempo (Figura 49) e força do gatilho ao longo do tempo (Figura 50).
[0057] A Figura 51 é um gráfico plotando o deslocamento do tecido como uma função da compressão do tecido para tecidos normais.
[0058] A Figura 52 é um gráfico plotando o deslocamento do tecido como uma função da compressão do tecido para distinguir tecidos normais e tecidos doentes.
[0059] A Figura 53 ilustra uma modalidade de um atuador de extremidade que compreende um primeiro sensor e um segundo sensor.
[0060] A Figura 54 é um diagrama lógico que ilustra uma modalidade de um processo para ajustar a medição do primeiro sensor com base na entrada proveniente do segundo sensor do atuador de extremidade ilustrado na Figura 53.
[0061] A Figura 55 é um diagrama lógico que ilustra uma modalidade de um processo para determinar uma tabela de consulta para um primeiro sensor com base na entrada proveniente de um segundo sensor.
[0062] A Figura 56 é um diagrama lógico que ilustra uma modalidade de um processo para calibrar um primeiro sensor em resposta a uma entrada proveniente de um segundo sensor.
[0063] A Figura 57 é um diagrama lógico que ilustra uma modalidade de um processo para determinar e exibir a espessura de uma seção de tecido pinçada entre uma bigorna e um cartucho de grampos de um atuador de extremidade.
[0064] A Figura 58 é um diagrama lógico que ilustra uma modalidade de um processo para determinar e exibir a espessura de uma seção de tecido pinçada entre a bigorna e o cartucho de grampos do atuador de extremidade.
[0065] A Figura 59 é um gráfico que ilustra uma medição de espessura por efeito Hall ajustada, em comparação a uma medição de espessura por efeito Hall não modificada.
[0066] A Figura 60 ilustra uma modalidade de um atuador de extremidade que compreende um primeiro sensor e um segundo sensor.
[0067] A Figura 61 ilustra uma modalidade de um atuador de extremidade que compreende um primeiro sensor e uma pluralidade de segundos sensores.
[0068] A Figura 62 é um diagrama lógico que ilustra uma modalidade de um processo para ajustar uma medição de um primeiro sensor em resposta a uma pluralidade de sensores secundários.
[0069] A Figura 63 ilustra uma modalidade de um circuito configurado para converter sinais provenientes de um primeiro sensor e de uma pluralidade de sensores secundários em sinais digitais recebíveis por um processador.
[0070] A Figura 64 ilustra uma modalidade de um atuador de extremidade que compreende uma pluralidade de sensores.
[0071] A Figura 65 é um diagrama lógico que ilustra uma modalidade de um processo para determinar uma ou mais propriedades de tecidos com base em uma pluralidade de sensores.
[0072] A Figura 66 ilustra uma modalidade de um atuador de extremidade que compreende uma pluralidade de sensores acoplados a um segundo membro de garra.
[0073] A Figura 67 ilustra uma modalidade de um cartucho de grampos que compreende uma pluralidade de sensores formados integralmente nele.
[0074] A Figura 68 é um diagrama lógico que ilustra uma modalidade de um processo para determinar um ou mais parâmetros de uma seção de tecido pinçada no interior de um atuador de extremidade.
[0075] A Figura 69 ilustra uma modalidade de um atuador de extremidade que compreende uma pluralidade de sensores redundantes.
[0076] A Figura 70 é um diagrama lógico que ilustra uma modalidade de um processo para selecionar a saída mais confiável dentre uma pluralidade de sensores redundantes.
[0077] A Figura 71 ilustra uma modalidade de um atuador de extremidade compreendendo um sensor que compreende uma taxa de amostragem específica para limitar ou eliminar sinais falsos.
[0078] A Figura 72 é um diagrama lógico que ilustra uma modalidade de um processo para gerar uma medição de espessura para uma seção de tecido situada entre uma bigorna e um cartucho de grampos de um atuador de extremidade.
[0079] As Figuras 73 e 74 ilustram uma modalidade de um atuador de extremidade que compreende um sensor para identificar cartuchos de grampos de diferentes tipos.
[0080] A Figura 75 ilustra um aspecto de um circuito flexível segmentado configurado para ser preso de modo fixo a um membro de garra de um atuador de extremidade, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação.
[0081] A Figura 76 ilustra um aspecto de um circuito flexível segmentado configurado para ser montado em um membro de garra de um atuador de extremidade, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação.
[0082] A Figura 77 ilustra um aspecto de um atuador de extremidade configurado para medir um vão de tecido GT, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação.
[0083] A Figura 78 ilustra um aspecto de um atuador de extremidade que compreende um circuito flexível segmentado, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação.
[0084] A Figura 79 ilustra o atuador de extremidade mostrado na Figura 78 com o membro de garra prendendo o tecido entre o membro de garra e o cartucho de grampos, de acordo com um pelo menos aspecto desta revelação.
[0085] A Figura 80 é um diagrama de um sistema de posicionamento absoluto de um instrumento cirúrgico, em que o sistema de posicionamento absoluto compreende uma disposição do circuito de acionamento do motor controlado que compreende uma disposição do sensor, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0086] A Figura 81 é um diagrama de um sensor de posição que compreende um sistema de posicionamento absoluto giratório magnético, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0087] A Figura 82 é uma vista seccional de um atuador de extremidade do instrumento cirúrgico que mostra um curso do membro de disparo em relação ao tecido preso no interior do atuador de extremidade, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0088] A Figura 83 é um primeiro gráfico de duas plotagens de força de fechamento (FTC) que mostra a força aplicada a um membro de fechamento para fechar em tecido espesso e delgado durante uma fase de fechamento e um segundo gráfico de duas plotagens de força de disparo (FTF) que mostra a força aplicada a um membro de disparo para disparar através de tecido espesso e delgado durante uma fase de disparo.
[0089] A Figura 84 é um gráfico de um sistema de controle configurado para fornecer o fechamento progressivo de um membro de fechamento durante um curso de disparo, quando o membro de disparo avança distalmente e se acopla a um braço de aperto para diminuir a carga da força de fechamento no membro de fechamento a uma velocidade desejada e diminuir a carga da força de disparo sobre o membro de disparo, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0090] A Figura 85 ilustra um sistema de controle de retroinformação do controlador proporcional, integral, derivativo (PID), de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0091] A Figura 86 é um diagrama de fluxo lógico que representa um processo de um programa de controle ou uma configuração lógica para determinar a velocidade de um membro de fechamento, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0092] A Figura 87 é uma linha de tempo que mostra a percepção situacional de um controlador cirúrgico central, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0093] A Figura 88 ilustra uma vista em perspectiva de um atuador de extremidade de um instrumento de grampeamento e corte cirúrgico curvo incluindo zonas predeterminadas, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0094] A Figura 89 ilustra uma seção transversal parcial endireitada do atuador de extremidade do instrumento de grampeamento e corte cirúrgico curvo da Figura 88 com o tecido preso pelo atuador de extremidade, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0095] A Figura 90 ilustra uma vista em perspectiva de um atuador de extremidade de um instrumento de grampeamento e corte cirúrgico incluindo zonas predeterminadas, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0096] A Figura 91 ilustra uma seção transversal parcial endireitada do atuador de extremidade do instrumento de grampeamento e corte cirúrgico curvo da Figura 88 com um tecido disposto entre as garras do atuador de extremidade, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0097] A Figura 92 ilustra uma seção transversal parcial endireitada do atuador de extremidade do instrumento de grampeamento e corte cirúrgico curvo da Figura 88 com um tecido disposto entre as garras do atuador de extremidade, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0098] A Figura 93 ilustra uma seção transversal parcial endireitada do atuador de extremidade do instrumento de grampeamento e corte cirúrgico curvo da Figura 88 com um tecido disposto entre as garras do atuador de extremidade, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0099] A Figura 94 ilustra o tecido da Figura 91 sendo preso pelo aturador de extremidade da Figura 88, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0100] A Figura 95 ilustra o tecido da Figura 92 sendo preso pelo aturador de extremidade da Figura 88, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0101] A Figura 96 ilustra o tecido da Figura 93 sendo preso pelo aturador de extremidade da Figura 88, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0102] A Figura 97 ilustra um diagrama de fluxo lógico de um processo que mostra um programa de controle ou uma configuração lógica para identificar irregularidades na distribuição de tecido no interior de um atuador de extremidade de um instrumento cirúrgico, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0103] A Figura 98 é um gráfico que representa medições de impedância de tecido nas três zonas predeterminadas do atuador de extremidade da Figura 88 ao longo do tempo, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0104] A Figura 99 é um gráfico que representa a força para fechar o atuador de extremidade da Figura 88 ao redor do tecido da Figura 91 e a velocidade do motor de um motor que efetua o fechamento do atuador de extremidade plotada contra o tempo, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0105] A Figura 100 é um gráfico que representa a força para fechar o atuador de extremidade da Figura 88 ao redor do tecido da Figura 92 e a velocidade do motor de um motor que efetua o fechamento do atuador de extremidade plotada contra o tempo, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0106] A Figura 101 é um gráfico que representa a força para fechar o atuador de extremidade da Figura 88 ao redor do tecido da Figura 93 e a velocidade do motor de um motor que efetua o fechamento do atuador de extremidade plotada contra o tempo, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0107] A Figura 102 ilustra um sistema de controle de um instrumento cirúrgico, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0108] A Figura 103 ilustra um diagrama de um instrumento cirúrgico centralizado em uma linha de transecção de grampos lineares usando o benefício de ferramentas de centralização e técnicas descritas em conexão com as Figuras 104 a 106, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0109] As Figuras 104 a 106 ilustram um processo de alinhamento de um trocarte de bigorna de um grampeador circular com uma porção de sobreposição de grampos de uma linha de grampos lineares criada por uma técnica de grampeamento duplo, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação, em que:
[0110] a Figura 104 ilustra um trocarte de bigorna de um grampeador circular que não está alinhado com uma porção de sobreposição de grampos de uma linha de grampos lineares criada por uma técnica de grampeamento duplo;
[0111] a Figura 105 ilustra um trocarte de bigorna de um grampeador circular que está alinhado com o centro da porção de sobreposição de grampos da linha de grampos lineares criada por uma técnica de grampeamento duplo; e
[0112] a Figura 106 ilustra uma ferramenta de centralização exibida em uma tela do controlador cirúrgico central mostrando uma porção de sobreposição de grampos de uma linha de grampos lineares criada por uma técnica de grampeamento duplo a ser recortada por um grampeador circular, onde o trocarte de bigorna não está alinhado com a porção de sobreposição de grampos da linha de grampos duplos conforme mostrado na Figura 104.
[0113] As Figuras 107 e 108 ilustram o antes e o depois de uma imagem de uma ferramenta de centralização, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação, em que:
[0114] a Figura 107 ilustra uma imagem de uma trajetória de corte projetada de um trocarte de bigorna e uma faca circular antes do alinhamento com o anel de alinhamento alvo que circunscreve a imagem da linha de grampos lineares sobre a imagem da porção de sobreposição de grampos apresentada em uma tela do controlador cirúrgico central;
[0115] a Figura 108 ilustra uma imagem de uma trajetória de corte projetada de um trocarte de bigorna e uma faca circular após o alinhamento com o anel de alinhamento alvo que circunscreve a imagem da linha de grampos lineares sobre a imagem da porção de sobreposição de grampos apresentada em uma tela do controlador cirúrgico central.
[0116] As Figuras 109 a 111 ilustram um processo de alinhamento de um trocarte de bigorna de um grampeador circular com um centro de uma linha de grampos lineares, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação, em que:
[0117] a Figura 109 ilustra o trocarte de bigorna fora de alinhamento com o centro da linha de grampos lineares;
[0118] a Figura 110 ilustra o trocarte de bigorna em alinhamento com o centro da linha de grampos lineares;
[0119] a Figura 111 ilustra uma ferramenta de centralização exibida em uma tela do controlador cirúrgico central de uma linha de grampos lineares, onde o trocarte de bigorna não está alinhado com a porção de sobreposição de grampos da linha de grampos duplos conforme mostrado na Figura 109.
[0120] A Figura 112 é uma imagem de um campo de visão reticular padrão de uma transecção de linha de grampos lineares de um instrumento cirúrgico conforme vista através de um laparoscópio exibido na tela do controlador cirúrgico central, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0121] A Figura 113 é uma imagem de um campo de visão reticular auxiliado por laser do sítio cirúrgico mostrado na Figura 112 antes de o trocarte de bigorna e a faca circular do grampeador circular serem alinhados com o centro da linha de grampos lineares, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0122] A Figura 114 é uma imagem de um campo de visão reticular auxiliado por laser do sítio cirúrgico mostrado na Figura 113 após o trocarte de bigorna e a faca circular do grampeador circular serem alinhados com o centro da linha de grampos lineares, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0123] A Figura 115 ilustra uma vista em perspectiva parcial de um grampeador circular mostrando um trocarte de grampeador circular que inclui um cartucho de grampos, que tem quatro zonas predeterminadas, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0124] A Figura 116 ilustra uma vista em perspectiva parcial de um grampeador circular mostrando um trocarte de grampeador circular que inclui um cartucho de grampos, que tem oito zonas predeterminadas, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0125] A Figura 117 ilustra, à esquerda, dois tecidos incluindo grampos anteriormente implantados adequadamente dispostos sobre o cartucho de grampos da Figura 115 e, à direita, dois tecidos incluindo grampos anteriormente implantados adequadamente dispostos sobre o cartucho de grampos da Figura 115, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0126] A Figura 118 ilustra, à esquerda, um tecido incluindo grampos anteriormente implantados adequadamente disposto sobre o cartucho de grampos da Figura 115 e, à direita, um tecido incluindo grampos anteriormente implantados adequadamente disposto sobre o cartucho de grampos da Figura 115, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0127] A Figura 119 ilustra dois tecidos incluindo grampos previamente implantados adequadamente dispostos sobre o cartucho de grampos da Figura 116, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0128] A Figura 120 ilustra dois tecidos incluindo grampos previamente implantados inadequadamente dispostos sobre o cartucho de grampos da Figura 116, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0129] A Figura 121 é um gráfico que mostra a assinatura de impedância de tecido dos tecidos adequadamente dispostos da Figura 119, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0130] A Figura 122 é um gráfico que mostra a assinatura de impedância de tecido dos tecidos inadequadamente dispostos da Figura 120, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0131] A Figura 123 ilustra um tecido incluindo grampos previamente implantados adequadamente disposto sobre o cartucho de grampos da Figura 116, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0132] A Figura 124 ilustra um tecido incluindo grampos previamente implantados inadequadamente disposto sobre o cartucho de grampos da Figura 116, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0133] A Figura 125 é um gráfico que mostra a assinatura de impedância de tecido do tecido adequadamente disposto da Figura 123, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0134] A Figura 126 é um gráfico que mostra a assinatura de impedância de tecido do tecido inadequadamente disposto a Figura 124, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0135] A Figura 127 ilustra um diagrama de fluxo lógico de um processo 25600 que mostra um programa de controle ou uma configuração lógica para posicionar adequadamente um tecido anteriormente grampeado no interior de um atuador de extremidade, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0136] A Figura 128 ilustra um atuador de extremidade que se estende a partir de um eixo de acionamento de um instrumento cirúrgico em uma configuração aberta, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0137] A Figura 129 ilustra o atuador de extremidade da Figura 128 com um vaso sanguíneo (BV) que se estende entre as garras do atuador de extremidade, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0138] A Figura 130 ilustra o atuador de extremidade da Figura 128 em uma configuração fechada sem tecido, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0139] A Figura 131 ilustra o atuador de extremidade da Figura 128 com o tecido preso entre as garras do atuador de extremidade, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0140] A Figura 132 ilustra um atuador de extremidade que se estende a partir de um eixo de acionamento de um instrumento cirúrgico em uma configuração aberta, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0141] A Figura 133 ilustra o atuador de extremidade da Figura 128 em uma configuração fechada sem tecido, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
[0142] A Figura 134 ilustra o atuador de extremidade da Figura 128 com o tecido preso entre as garras do atuador de extremidade, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.
DESCRIÇÃO
[0143] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de Patente US, depositados em 29 de junho de 2018, cada um dos quais tem sua revelação aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado
CAPACITIVE COUPLED RETURN PATH PAD WITH SEPARABLE ARRAY ELEMENTS, n° do documento do procurador END8542USNP/170755; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado
CONTROLLING A SURGICAL INSTRUMENT ACCORDING TO SENSED CLOSURE PARAMETERS, n° do documento do procurador END8543USNP/170760; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado
SYSTEMS FOR ADJUSTING END EFFECTOR PARAMETERS BASED ON PERIOPERATIVE INFORMATION, n° do documento do procurador END8543USNP1/170760-1; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado SAFETY SYSTEMS FOR SMART POWERED SURGICAL STAPLING, n° do documento do procurador END8543USNP2/170760-2; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado SAFETY SYSTEMS FOR SMART POWERED SURGICAL STAPLING, n° do documento do procurador END8543USNP3/170760-3; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado
SURGICAL SYSTEMS FOR DETECTING END EFFECTOR TISSUE DISTRIBUTION IRREGULARITIES, n° do documento do procurador END8543USNP4/170760-4; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado
SYSTEMS FOR DETECTING PROXIMITY OF SURGICAL END EFFECTOR TO CANCEROUS TISSUE, n° do documento do procurador END8543USNP5/170760-5; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado SURGICAL INSTRUMENT CARTRIDGE SENSOR ASSEMBLIES, n° do documento do procurador END8543USNP6/170760-6; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado VARIABLE OUTPUT CARTRIDGE SENSOR ASSEMBLY, n° do documento do procurador END8543USNP7/170760-7; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado SURGICAL INSTRUMENT HAVING A FLEXIBLE ELECTRODE, n° do documento do procurador END8544USNP/170761; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado SURGICAL INSTRUMENT HAVING A FLEXIBLE CIRCUIT, n° do documento do procurador END8544USNP1/170761-1; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado SURGICAL INSTRUMENT WITH A TISSUE MARKING ASSEMBLY, n° do documento do procurador END8544USNP2/170761-2; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado
SURGICAL SYSTEMS WITH PRIORITIZED DATA TRANSMISSION CAPABILITIES, n° do documento do procurador END8544USNP3/170761-3; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado SURGICAL EVACUATION SENSING AND MOTOR CONTROL, n° do documento do procurador END8545USNP/170762; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado
SURGICAL EVACUATION SENSOR ARRANGEMENTS, n° do documento do procurador END8545USNP1/170762-1; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado SURGICAL EVACUATION FLOW PATHS, n° do documento do procurador END8545USNP2/170762-2; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado SURGICAL EVACUATION SENSING AND GENERATOR CONTROL, n° do documento do procurador END8545USNP3/170762-3; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado SURGICAL EVACUATION SENSING AND DISPLAY, n° do documento do procurador END8545USNP4/170762-4; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado
COMMUNICATION OF SMOKE EVACUATION SYSTEM
PARAMETERS TO HUB OR CLOUD IN SMOKE EVACUATION MODULE FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, n° do documento do procurador END8546USNP/170763; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado SMOKE
EVACUATION SYSTEM INCLUDING A SEGMENTED CONTROL CIRCUIT FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, n° do documento do procurador END8546USNP1/170763-1; ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado
SURGICAL EVACUATION SYSTEM WITH A COMMUNICATION
CIRCUIT FOR COMMUNICATION BETWEEN A FILTER AND A SMOKE EVACUATION DEVICE, n° do documento do procurador END8547USNP/170764; e ● Pedido de Patente US n° __________, intitulado DUAL IN- SERIES LARGE AND SMALL DROPLET FILTERS, n° do documento do procurador END8548USNP/170765.
[0144] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de Patente Provisórios US, depositados em 28 de junho de
2018, cada um dos quais tem sua revelação aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: ● Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/691.228, intitulado A METHOD OF USING REINFORCED FLEX CIRCUITS WITH MULTIPLE SENSORS WITH ELECTROSURGICAL DEVICES; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/691.230, intitulado SURGICAL INSTRUMENT HAVING A FLEXIBLE ELECTRODE; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/691.219, intitulado SURGICAL EVACUATION SENSING AND MOTOR CONTROL; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/691.257, intitulado
COMMUNICATION OF SMOKE EVACUATION SYSTEM
PARAMETERS TO HUB OR CLOUD IN SMOKE EVACUATION MODULE FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/691.262, intitulado
SURGICAL EVACUATION SYSTEM WITH A COMMUNICATION
CIRCUIT FOR COMMUNICATION BETWEEN A FILTER AND A SMOKE EVACUATION DEVICE; e ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/691.251, intitulado DUAL IN-SERIES LARGE AND SMALL DROPLET FILTERS.
[0145] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de Patente US, depositados em 29 de março de 2018, cada um dos quais tem sua revelação aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: ● Pedido de Patente US n° 15/940.641, intitulado
INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH ENCRYPTED COMMUNICATION CAPABILITIES; ● Pedido de Patente US n° 15/940.648, intitulado
INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH CONDITION HANDLING OF DEVICES AND DATA CAPABILITIES; ● Pedido de Patente US n° 15/940.656, intitulado SURGICAL
HUB COORDINATION OF CONTROL AND COMMUNICATION OF OPERATING ROOM DEVICES; ● Pedido de Patente US n° 15/940.666, intitulado SPATIAL AWARENESS OF SURGICAL HUBS IN OPERATING ROOMS; ● Pedido de Patente US n° 15/940.670, intitulado
COOPERATIVE UTILIZATION OF DATA DERIVED FROM SECONDARY SOURCES BY INTELLIGENT SURGICAL HUBS; ● Pedido de Patente US n° 15/940.677, intitulado SURGICAL HUB CONTROL ARRANGEMENTS; ● Pedido de Patente US n° 15/940.632, intitulado DATA
STRIPPING METHOD TO INTERROGATE PATIENT RECORDS AND CREATE ANONYMIZED RECORD; ● Pedido de Patente US n° 15/940.640, intitulado
COMMUNICATION HUB AND STORAGE DEVICE FOR STORING
PARAMETERS AND STATUS OF A SURGICAL DEVICE TO BE SHARED WITH CLOUD BASED ANALYTICS SYSTEMS; ● Pedido de Patente US n° 15/940.645, intitulado SELF
DESCRIBING DATA PACKETS GENERATED AT AN ISSUING INSTRUMENT; ● Pedido de Patente US n° 15/940.649, intitulado DATA
PAIRING TO INTERCONNECT A DEVICE MEASURED PARAMETER WITH AN OUTCOME; ● Pedido de Patente US n° 15/940.654, intitulado SURGICAL HUB SITUATIONAL AWARENESS; ● Pedido de Patente US n° 15/940.663, intitulado SURGICAL SYSTEM DISTRIBUTED PROCESSING; ● Pedido de Patente US n° 15/940.668, intitulado AGGREGATION AND REPORTING OF SURGICAL HUB DATA; ● Pedido de Patente US n° 15/940.671, intitulado SURGICAL
HUB SPATIAL AWARENESS TO DETERMINE DEVICES IN
OPERATING THEATER; ● Pedido de Patente US n° 15/940.686, intitulado DISPLAY
OF ALIGNMENT OF STAPLE CARTRIDGE TO PRIOR LINEAR STAPLE LINE; ● Pedido de Patente US n° 15/940.700, intitulado STERILE FIELD INTERACTIVE CONTROL DISPLAYS; ● Pedido de Patente US n° 15/940.629, intitulado COMPUTER IMPLEMENTED INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS; ● Pedido de Patente US n° 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° 15/940.722, intitulado
CHARACTERIZATION OF TISSUE IRREGULARITIES THROUGH THE USE OF MONO-CHROMATIC LIGHT REFRACTIVITY; e ● Pedido de Patente US n° 15/940.742, intitulado DUAL CMOS ARRAY IMAGING.
[0146] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de Patente US, depositados em 29 de março de 2018, cada um dos quais tem sua revelação aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: ● Pedido de Patente US n° 15/940.636, intitulado ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL DEVICES; ● Pedido de Patente US n° 15/940.653, intitulado ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL HUBS; ● Pedido de Patente US n° 15/940.660, intitulado CLOUD-
BASED MEDICAL ANALYTICS FOR CUSTOMIZATION AND RECOMMENDATIONS TO A USER; ● Pedido de Patente US n° 15/940.679, intitulado CLOUD-
BASED MEDICAL ANALYTICS FOR LINKING OF LOCAL USAGE TRENDS WITH THE RESOURCE ACQUISITION BEHAVIORS OF
LARGER DATA SET; ● Pedido de Patente US n° 15/940.694, intitulado CLOUD-
BASED MEDICAL ANALYTICS FOR MEDICAL FACILITY SEGMENTED INDIVIDUALIZATION OF INSTRUMENT FUNCTION; ● Pedido de Patente US n° 15/940.634, intitulado CLOUD-
BASED MEDICAL ANALYTICS FOR SECURITY AND AUTHENTICATION TRENDS AND REACTIVE MEASURES; ● Pedido de Patente US n° 15/940.706, intitulado DATA
HANDLING AND PRIORITIZATION IN A CLOUD ANALYTICS NETWORK; e ● Pedido de Patente US n° 15/940.675, intitulado CLOUD INTERFACE FOR COUPLED SURGICAL DEVICES.
[0147] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de Patente US, depositados em 29 de março de 2018, cada um dos quais tem sua revelação aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: ● Pedido de Patente US n° 15/940.627, intitulado DRIVE ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; ● Pedido de Patente US n° 15/940.637, intitulado COMMUNICATION ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; ● Pedido de Patente US n° 15/940.642, intitulado CONTROLS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; ● Pedido de Patente US n° 15/940.676, intitulado AUTOMATIC TOOL ADJUSTMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; ● Pedido de Patente US n° 15/940.680, intitulado CONTROLLERS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; ● Pedido de Patente US n° 15/940.683, intitulado
COOPERATIVE SURGICAL ACTIONS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; ● Pedido de Patente US n° 15/940.690, intitulado DISPLAY ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; e ● Pedido de Patente US n° 15/940.711, intitulado SENSING ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS.
[0148] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de Patente Provisórios US, depositados em 28 de março de 2018, cada um dos quais tem sua revelação aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/649.302, intitulado
INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH ENCRYPTED COMMUNICATION CAPABILITIES; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/649.294, intitulado
DATA STRIPPING METHOD TO INTERROGATE PATIENT RECORDS AND CREATE ANONYMIZED RECORD; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/649.300, intitulado SURGICAL HUB SITUATIONAL AWARENESS; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/649.309, intitulado
SURGICAL HUB SPATIAL AWARENESS TO DETERMINE DEVICES IN OPERATING THEATER; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/649.310, intitulado COMPUTER IMPLEMENTED INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/649.291, intitulado USE OF LASER LIGHT AND RED-GREEN-BLUE COLORATION TO DETERMINE PROPERTIES OF BACK SCATTERED LIGHT; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/649.296, intitulado
ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL
DEVICES; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/649.333, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR CUSTOMIZATION AND RECOMMENDATIONS TO A USER; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/649.327, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR SECURITY AND AUTHENTICATION TRENDS AND REACTIVE MEASURES; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/649.315, intitulado
DATA HANDLING AND PRIORITIZATION IN A CLOUD ANALYTICS NETWORK; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/649.313, intitulado CLOUD INTERFACE FOR COUPLED SURGICAL DEVICES; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/649.320, intitulado DRIVE ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/649.307, intitulado AUTOMATIC TOOL ADJUSTMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; e ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/649.323, intitulado SENSING ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS.
[0149] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de Patente Provisórios US, depositados em 19 de abril de 2018, cada um dos quais tem sua revelação aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/659.900, intitulado METHOD OF HUB COMMUNICATION.
[0150] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de Patente Provisórios US, depositados em 30 de março de 2018, cada um dos quais tem sua revelação aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/650.887, intitulado SURGICAL SYSTEMS WITH OPTIMIZED SENSING CAPABILITIES; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/650.877, intitulado SURGICAL SMOKE EVACUATION SENSING AND CONTROLS; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/650.882, intitulado
SMOKE EVACUATION MODULE FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM; e ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/650.898, intitulado
CAPACITIVE COUPLED RETURN PATH PAD WITH SEPARABLE ARRAY ELEMENTS.
[0151] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de Patente Provisórios US, depositados em 8 de março de 2018, cada um dos quais tem sua revelação aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/640.417, intitulado
TEMPERATURE CONTROL IN ULTRASONIC DEVICE AND CONTROL SYSTEM THEREFOR; e ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/640.415, intitulado
ESTIMATING STATE OF ULTRASONIC END EFFECTOR AND CONTROL SYSTEM THEREFOR.
[0152] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de Patente US Provisórios, depositados em 28 de dezembro de 2017, cada um dos quais tem sua revelação aqui incorporada a título de referência em sua totalidade: ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM; ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/611.340, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS; e ● Pedido de Patente Provisório US n° 62/611.339, intitulado
ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM.
[0153] Antes de explicar com detalhes os vários aspectos dos instrumentos cirúrgicos e geradores, deve-se observar que os exemplos ilustrativos não estão limitados, em termos de aplicação ou uso, aos detalhes de construção e disposição de partes ilustradas nos desenhos e na descrição em anexo. Os exemplos ilustrativos podem ser implementados ou incorporados em outros aspectos, variações e modificações, e podem ser praticados ou executados de várias maneiras. Além disso, exceto onde indicado em contrário, os termos e expressões usados na presente invenção foram escolhidos com o propósito de descrever os exemplos ilustrativos para a conveniência do leitor e não para o propósito de limitar a mesma. Além disso, deve-se entender que um ou mais dentre os aspectos, expressões de aspectos, e/ou exemplos descritos a seguir podem ser combinados com qualquer um ou mais dentre os outros aspectos, expressões de aspectos e/ou exemplos descritos a seguir.
[0154] Com referência à Figura 1, um sistema cirúrgico interativo implementado por computador 100 inclui um ou mais sistemas cirúrgicos 102 e um sistema baseado em nuvem (por exemplo, a nuvem 104 que pode incluir um servidor remoto 113 acoplado a um dispositivo de armazenamento 105). Cada sistema cirúrgico 102 inclui pelo menos um controlador cirúrgico central 106 em comunicação com a nuvem 104 que pode incluir um servidor remoto 113. Em um exemplo, conforme ilustrado na Figura 1, o sistema cirúrgico 102 inclui um sistema de visualização 108, um sistema robótico 110, um instrumento cirúrgico de mão e inteligente 112, que são configuradas para se comunicarem um com o outro e/ou com o controlador central 106. Em alguns aspectos, um sistema cirúrgico 102 pode incluir um número M de controladores centrais 106, um número N de sistemas de visualização 108, um número O de sistemas robóticos 110 e um número P de instrumentos cirúrgicos inteligentes, de mão 112, onde M, N, O e P são números inteiros maiores ou iguais a um.
[0155] A Figura 3 representa um exemplo de um sistema cirúrgico 102 sendo usado para executar um procedimento cirúrgico em um paciente que está deitado em uma mesa de operação 114 em uma sala de operação cirúrgica 116. Um sistema robótico 110 é usado no procedimento cirúrgico como uma parte do sistema cirúrgico 102. O sistema robótico 110 inclui um console do cirurgião 118, um carro do paciente 120 (robô cirúrgico) e um controlador cirúrgico central robótico
122. O carro do paciente 120 pode manipular pelo menos uma ferramenta cirúrgica acoplada de maneira removível 117 através de uma incisão minimamente invasiva no corpo do paciente enquanto o cirurgião vê o sítio cirúrgico através do console do cirurgião 118. Uma imagem do local cirúrgico pode ser obtida por um dispositivo de imageamento médico 124, que pode ser manipulado por carro do paciente 120 para orientar o dispositivo de imageamento 124. O controlador central robótico 122 pode ser usado para processar as imagens do local cirúrgico para exibição subsequente para o cirurgião através do console do cirurgião 118.
[0156] Outros tipos de sistemas robóticos podem ser prontamente adaptados para uso com o sistema cirúrgico 102. Vários exemplos de sistemas robóticos e instrumentos cirúrgicos que são adequados para uso com a presente revelação são descritos no Pedido de Patente Provisório n° de série 62/611.339, intitulado ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja revelação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.
[0157] Vários exemplos de análise com base em nuvem que são realizados pela nuvem 104, e são adequados para uso com a presente revelação, são descritos no Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.340, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS,
depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja revelação está aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade.
[0158] Em vários aspectos, o dispositivo de imageamento 124 inclui pelo menos um sensor de imagem e um ou mais componentes ópticos. Os sensores de imagem adequados incluem, mas não se limitam a, sensores de dispositivo acoplado a carga (CCD) e sensores semicondutores de óxido metálico complementares (CMOS).
[0159] Os componentes ópticos do dispositivo de imageamento 124 podem incluir uma ou mais fontes de iluminação e/ou uma ou mais lentes. A uma ou mais fontes de iluminação podem ser direcionadas para iluminar porções do campo cirúrgico. O um ou mais sensores de imagem podem receber luz refletida ou refratada do campo cirúrgico, incluindo a luz refletida ou refratada do tecido e/ou instrumentos cirúrgicos.
[0160] A uma ou mais fontes de iluminação podem ser configuradas para irradiar energia eletromagnética no espectro visível, bem como no espectro invisível. O espectro visível, por vezes chamado de o espectro óptico ou espectro luminoso, é aquela porção do espectro eletromagnético que é visível a (isto é, pode ser detectada por) o olho humano e pode ser chamada de luz visível ou simplesmente luz. Um olho humano típico responderá s comprimentos de onda no ar que são de cerca de 380 nm a cerca de 750 nm.
[0161] O espectro invisível (isto é, o espectro não luminoso) é aquela porção do espectro eletromagnético situada abaixo e acima do espectro visível (isto é, comprimentos de onda abaixo de cerca de 380 nm e acima de cerca de 750 nm). O espectro invisível não é detectável pelo olho humano. Os comprimentos de onda maiores que cerca de 750 nm são mais longos que o espectro vermelho visível, e eles se tornam invisíveis infravermelho (IR), micro-ondas, rádio e radiação eletromagnética. Os comprimentos de onda menores que cerca de 380 nm são mais curtos que o espectro ultravioleta, e eles se tornam ultravioleta invisíveis, raio x, e radiação eletromagnética de raios gama.
[0162] Em vários aspectos, o dispositivo de imageamento 124 é configurado para uso em um procedimento minimamente invasivo. Exemplos de dispositivos de imageamento adequados para uso com a presente revelação incluem, mas não se limitam a, um artroscópio, angioscópio, broncoscópio, coledocoscópio, colonoscópio, citoscópio, duodenoscópio, enteroscópio, esofagastro-duodenoscópio (gastroscópio), endoscópio, laringoscópio, nasofaringo-neproscópio, sigmoidoscópio, toracoscópio e ureteroscópio.
[0163] Em um aspecto, o dispositivo de imageamento emprega monitoramento de múltiplos espectros para discriminar topografia e estruturas subjacentes. Uma imagem multi-espectral é uma que captura dados de imagem dentro de faixas de comprimento de onda ao longo do espectro eletromagnético. Os comprimentos de onda podem ser separados por filtros ou mediante o uso de instrumentos que são sensíveis a comprimentos de onda específicos, incluindo a luz de frequências além da faixa de luz visível, por exemplo, IR e luz ultravioleta. As imagens espectrais podem permitir a extração de informações adicionais que o olho humano não consegue capturar com seus receptores para as cores vermelho, verde e azul. O uso de imageamento multiespectral é descrito em maiores detalhes sob o título "Advanced Imaging Acquisition Module" no Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja revelação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. O monitoramento multiespectral pode ser uma ferramenta útil para a relocalização de um campo cirúrgico após uma tarefa cirúrgica ser concluída para executar um ou mais dos testes anteriormente descritos no tecido tratado.
[0164] É axiomático que a esterilização estrita da sala de operação e do equipamento cirúrgico seja necessária durante qualquer cirurgia. A higiene rigorosa e as condições de esterilização necessárias em uma "sala cirúrgica", isto é, uma sala de operação ou tratamento, justificam a mais alta esterilização possível de todos os dispositivos e equipamentos médicos. Parte desse processo de esterilização é a necessidade de esterilizar qualquer coisa que entra em contato com o paciente ou penetra no campo estéril, incluindo o dispositivo de imageamento 124 e seus conectores e componentes. Será entendido que o campo estéril pode ser considerado uma área especificada, como dentro de uma bandeja ou sobre uma toalha estéril, que é considerado livre de micro-organismos, ou o campo estéril pode ser considerado uma área, imediatamente ao redor de um paciente, que foi preparado para a realização de um procedimento cirúrgico. O campo estéril pode incluir os membros da equipe de escovação, que estão adequadamente vestidos, e todos os móveis e acessórios na área.
[0165] Em vários aspectos, o sistema de visualização 108 inclui um ou mais sensores de imageamento, uma ou mais unidades de processamento de imagem, uma ou mais matrizes de armazenamento e uma ou mais telas que são estrategicamente dispostas em relação ao campo estéril, conforme ilustrado na Figura 2. Em um aspecto, o sistema de visualização 108 inclui uma interface para HL7, PACS e EMR. Vários componentes do sistema de visualização 108 são descritos sob o título "Advanced Imaging Acquisition Module" no Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja revelação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.
[0166] Conforme ilustrado na Figura 2, uma tela primária 119 é posicionada no campo estéril para ser visível para o operador na mesa de operação 114. Além disso, uma torre de visualização 111 é posicionada fora do campo estéril. A torre de visualização 111 inclui uma primeira tela não estéril 107 e uma segunda tela não estéril 109, que são opostas uma à outra. O sistema de visualização 108, guiado pelo controlador central 106, é configurado para utilizar as telas 107, 109 e 119 para coordenar o fluxo de informações para os operadores dentro e fora do campo estéril. Por exemplo, o controlador central 106 pode fazer com que o sistema de visualização 108 exiba um instantâneo de um sítio cirúrgico, conforme registrado por um dispositivo de imageamento 124, em uma tela não estéril 107 ou 109, enquanto se mantém uma transmissão ao vivo do sítio cirúrgico na tela principal 119. O instantâneo na tela não estéril 107 ou 109 pode permitir que um operador não estéril execute uma etapa diagnóstica relevante para o procedimento cirúrgico, por exemplo.
[0167] Em um aspecto, o controlador central 106 é também configurado para rotear uma entrada ou retroinformação diagnóstica por um operador não estéril na torre de visualização 111 para a tela primária 119 dentro do campo estéril, onde ele pode ser visto por um operador estéril na mesa de operação. Em um exemplo, a entrada pode estar sob a forma de uma modificação do instantâneo exibido na tela não estéril 107 ou 109, que pode ser roteada para a tela principal 119 pelo controlador central 106.
[0168] Com referência à Figura 2, um instrumento cirúrgico 112 está sendo usado no procedimento cirúrgico como parte do sistema cirúrgico
102. O controlador central 106 é também configurado para coordenar o fluxo de informações para uma tela do instrumento cirúrgico 112. Por exemplo, no Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja revelação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. Uma entrada ou retroinformação diagnóstica inserida por um operador não estéril na torre de visualização
111 pode ser roteada pelo controlador central 106 para a tela do instrumento cirúrgico 115 dentro do campo estéril, onde pode ser vista pelo operador do instrumento cirúrgico 112. Instrumentos cirúrgicos exemplificadores que são adequados para uso com o sistema cirúrgico 102 são descritos sob o título "Surgical Instrument Hardware" e no Pedido de Patente Provisório n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja revelação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade, por exemplo.
[0169] Agora com referência à Figura 3, um controlador central 106 é mostrado em comunicação com um sistema de visualização 108, um sistema robótico 110 e um instrumento cirúrgico inteligente de mão 112. O controlador central 106 inclui uma tela do controlador central 135, um módulo de imageamento 138, um módulo de gerador 140, um módulo de comunicação 130, um módulo de processador 132 e uma matriz de armazenamento 134. Em certos aspectos, conforme ilustrado na Figura 3, o controlador central 106 inclui adicionalmente um módulo de evacuação de fumaça 126 e/ou um módulo de sucção/irrigação 128.
[0170] Durante um procedimento cirúrgico, a aplicação de energia ao tecido, para vedação e/ou corte, está geralmente associada à evacuação de fumaça, sucção de excesso de fluido e/ou irrigação do tecido. O fluido, a potência, e/ou as linhas de dados de diferentes fontes são frequentemente entrelaçadas durante o procedimento cirúrgico. Um tempo valioso pode ser perdido para abordar esta questão durante um procedimento cirúrgico. Para desembaraçar as linhas pode ser necessário desconectar as linhas de seus respectivos módulos, o que pode exigir a reinicialização dos módulos. O compartimento modular do controlador central 136 oferece um ambiente unificado para gerenciar a potência, os dados e as linhas de fluido, o que reduz a frequência de entrelaçamento entre tais linhas.
[0171] Os aspectos da presente revelação apresentam um controlador cirúrgico central para uso em um procedimento cirúrgico que envolve a aplicação de energia ao tecido em um sítio cirúrgico. O controlador cirúrgico central inclui um compartimento do controlador central e um módulo de gerador em combinação recebido de maneira deslizante em uma estação de ancoragem do compartimento do controlador central. A estação de ancoragem inclui dados e contatos de potência. O módulo de gerador em combinação inclui dois ou mais dentre um componente gerador de energia ultrassônica, um componente gerador de energia RF bipolar, e um componente gerador de energia RF monopolar que são alojados em uma única unidade. Em um aspecto, o módulo de gerador em combinação inclui também um componente de evacuação de fumaça, pelo menos um cabo para aplicação de energia para conectar o módulo de gerador em combinação a um instrumento cirúrgico, pelo menos um componente de evacuação de fumaça configurado para evacuar fumaça, fluido, e/ou os particulados gerados pela aplicação de energia terapêutica ao tecido e uma linha de fluido que se estende do sítio cirúrgico remoto até o componente de evacuação de fumaça.
[0172] Em um aspecto, a linha de fluido é uma primeira linha de fluido, e uma segunda linha de fluido se estende do sítio cirúrgico remoto até um módulo de sucção e irrigação recebido de maneira deslizante no compartimento do controlador central. Em um aspecto, o compartimento do controlador central compreende uma interface de fluidos.
[0173] Certos procedimentos cirúrgicos podem exigir a aplicação de mais de um tipo de energia ao tecido. Um tipo de energia pode ser mais benéfico para cortar o tecido, enquanto um outro tipo de energia diferente pode ser mais benéfico para vedar o tecido. Por exemplo, um gerador bipolar pode ser usado para vedar o tecido enquanto um gerador ultrassônico pode ser usado para cortar o tecido vedado.
Aspectos da presente revelação apresentam uma solução em que um compartimento modular do controlador central 136 é configurado para acomodar diferentes geradores e facilitar uma comunicação interativa entre eles. Uma das vantagens do compartimento modular do controlador central 136 é possibilitar a rápida remoção e/ou substituição de vários módulos.
[0174] Aspectos da presente revelação apresentam um compartimento cirúrgico modular para uso em um procedimento cirúrgico que envolve aplicação de energia ao tecido. O compartimento cirúrgico modular inclui um primeiro módulo de gerador de energia, configurado para gerar uma primeira energia para aplicação ao tecido, e uma primeira estação de ancoragem que compreende uma primeira porta de ancoragem que inclui primeiros contatos de dados e potência, sendo que o primeiro módulo de gerador de energia é móvel de maneira deslizante em um engate elétrico com os contatos de potência e dados e sendo que o primeiro módulo de gerador de energia é móvel de maneira deslizante para fora do engate elétrico com os primeiros contatos de potência e dados.
[0175] Além do exposto acima, o compartimento cirúrgico modular também inclui um segundo módulo de gerador de energia configurado para gerar uma segunda energia, diferente da primeira energia, para aplicação ao tecido, e uma segunda estação de ancoragem que compreende uma segunda porta de ancoragem que inclui segundos contatos de dados e potência, sendo que o segundo módulo de gerador de energia é móvel de maneira deslizante em um engate elétrico com os contatos de potência e dados, e sendo que o segundo módulo de gerador de energia é móvel de maneira deslizante para fora do engate elétrico com os segundos contatos de potência e dados.
[0176] Além disso, o compartimento cirúrgico modular também inclui um barramento de comunicação entre a primeira porta de ancoragem e a segunda porta de ancoragem, configurado para facilitar a comunicação entre o primeiro módulo de gerador de energia e o segundo módulo de gerador de energia.
[0177] Com referência às Figuras 3 a 7, aspectos da presente revelação são apresentados para um compartimento modular do controlador central 136 que permite a integração modular de um módulo de gerador 140, um módulo de evacuação de fumaça 126 e um módulo de sucção/irrigação 128. O compartimento modular do controlador central 136 facilita ainda mais a comunicação interativa entre os módulos 140, 126, 128. Conforme ilustrado na Figura 5, o módulo de gerador 140 pode ser um módulo de gerador com componentes monopolares, bipolares e ultrassônicos integrados, suportados em uma única unidade de gabinete 139 inserível de maneira deslizante no compartimento modular do controlador central 136. Conforme ilustrado na Figura 5, o módulo de gerador 140 pode ser configurado para se conectar a um dispositivo monopolar 146, um dispositivo bipolar 147 e um dispositivo ultrassônico 148. Alternativamente, o módulo de gerador 140 pode compreender uma série de módulos de gerador monopolares, bipolares e/ou ultrassônicos que interagem através do compartimento modular do controlador central 136. O compartimento modular do controlador central 136 pode ser configurado para facilitar a inserção de múltiplos geradores e a comunicação interativa entre os geradores ancorados no compartimento modular do controlador central 136 de modo que os geradores atuariam como um único gerador.
[0178] Em um aspecto, o compartimento modular do controlador central 136 compreende uma potência modular e uma placa posterior de comunicação 149 com cabeçotes de comunicação externos e sem fio para possibilitar a fixação removível dos módulos 140, 126, 128 e a comunicação interativa entre eles.
[0179] Em um aspecto, o compartimento modular do controlador central 136 inclui estações de ancoragem, ou gavetas, 151, aqui também chamadas de gavetas, que são configuradas para receber de maneira deslizante os módulos 140, 126, 128. A Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva parcial de um compartimento cirúrgico do controlador central 136 e um módulo de gerador em combinação 145 recebido de maneira deslizante em uma estação de ancoragem 151 do compartimento do controlador cirúrgico central 136. Uma porta de ancoragem 152 com contatos de potência e dados em um lado posterior do módulo de gerador em combinação 145 é configurada para engatar uma porta de ancoragem correspondente 150 com contatos de potência e dados de uma estação de ancoragem correspondente 151 do compartimento modular do controlador central 136 conforme o módulo de gerador em combinação 145 é deslizado para a posição dentro da estação de ancoragem correspondente 151 do compartimento modular do controlador central 136. Em um aspecto, o módulo de gerador em combinação 145 inclui um módulo bipolar, ultrassônico e monopolar e um módulo de evacuação de fumaça integrado em uma única unidade de gabinete 139, conforme ilustrado na Figura 5.
[0180] Em vários aspectos, o módulo de evacuação de fumaça 126 inclui uma linha de fluidos 154 que transporta fumaça capturada/coletada de fluido para longe de um sítio cirúrgico e para, por exemplo, o módulo de evacuação de fumaça 126. A sucção a vácuo que se origina do módulo de evacuação de fumaça 126 pode puxar a fumaça para dentro de uma abertura de um conduto de utilidade no sítio cirúrgico. O conduto de utilidade, acoplado à linha de fluido, pode estar sob a forma de um tubo flexível que termina no módulo de evacuação de fumaça 126. O conduto de utilidade e a linha de fluido definem uma trajetória de fluido que se estende em direção ao módulo de evacuação de fumaça 126 que é recebido no compartimento do controlador central
136.
[0181] Em vários aspectos, o módulo de sucção/irrigação 128 é acoplado a uma ferramenta cirúrgica compreendendo uma linha de aspiração de fluido e uma linha de sucção de fluido. Em um exemplo, as linhas de fluido de aspiração e sucção estão sob a forma de tubos flexíveis que se estendem do sítio cirúrgico em direção ao módulo de sucção/irrigação 128. Um ou mais sistemas de acionamento podem ser configurados para causar a irrigação e a aspiração de fluidos no sítio cirúrgico.
[0182] Em um aspecto, a ferramenta cirúrgica inclui um eixo de acionamento que tem um atuador de extremidade em uma extremidade distal dele e pelo menos um tratamento de energia associado ao atuador de extremidade, um tubo de aspiração e um tubo de irrigação. O tubo de aspiração pode ter uma porta de entrada em uma extremidade distal do mesmo e o tubo de aspiração se estende através do eixo de acionamento. De modo similar, um tubo de irrigação pode se estender através do eixo de acionamento e pode ter uma porta de entrada próxima ao implemento de aplicação de energia. O implemento de aplicação de energia é configurado para fornecer energia ultrassônica e/ou de RF ao sítio cirúrgico e é acoplado ao módulo de gerador 140 por um cabo que se estende inicialmente através do eixo de acionamento.
[0183] O tubo de irrigação pode estar em comunicação fluida com uma fonte de fluido, e o tubo de aspiração pode estar em comunicação fluida com uma fonte de vácuo. A fonte de fluido e/ou a fonte de vácuo podem ser alojadas no módulo de sucção/irrigação 128. Em um exemplo, a fonte de fluido e/ou a fonte de vácuo pode ser alojada no compartimento do controlador central 136 separadamente do módulo de sucção/irrigação 128. Em tal exemplo, uma interface de fluido pode ser configurada para conectar o módulo de sucção/irrigação 128 à fonte de fluido e/ou à fonte de vácuo.
[0184] Em um aspecto, os módulos 140, 126, 128 e/ou suas estações de ancoragem correspondentes no compartimento modular do controlador central 136 podem incluir recursos de alinhamento que são configurados para alinhar as portas de ancoragem dos módulos em engate com suas contrapartes nas estações de ancoragem do compartimento modular do controlador central 136. Por exemplo, conforme ilustrado na Figura 4, o módulo de gerador em combinação 145 inclui bráquetes laterais 155 que são configurados para engatar de maneira deslizante os bráquetes correspondentes 156 da estação de ancoragem correspondente 151 do compartimento modular do controlador central 136. Os bráquetes cooperam para guiar os contatos da porta de ancoragem do módulo de gerador em combinação 145 em um engate elétrico com os contatos da porta de ancoragem do compartimento modular do controlador central 136.
[0185] Em alguns aspectos, as gavetas 151 do compartimento modular do controlador central 136 têm o mesmo, ou substancialmente o mesmo tamanho, e os módulos têm os tamanhos ajustados para serem recebidos nas gavetas 151. Por exemplo, os bráquetes laterais 155 e/ou 156 podem ser maiores ou menores dependendo do tamanho do módulo. Em outros aspectos, as gavetas 151 são diferentes em tamanho e são cada uma projetada para acomodar um módulo específico.
[0186] Além disso, os contatos de um módulo específico podem ser chaveados para engate com os contatos de uma gaveta específica para evitar a inserção de um módulo em uma gaveta com desemparelhamento de contatos.
[0187] Conforme ilustrado na Figura 4, a porta de ancoragem 150 de uma gaveta 151 pode ser acoplada à porta de ancoragem 150 de uma outra gaveta 151 através de um link de comunicação 157 para facilitar uma comunicação interativa entre os módulos alojados no compartimento modular do controlador central 136. As portas de ancoragem 150 do compartimento modular do controlador central 136 podem, alternativa ou adicionalmente, facilitar uma comunicação interativa sem fio entre os módulos alojados no compartimento modular do controlador central 136. Qualquer comunicação sem fio adequada pode ser usada, como, por exemplo, Air Titan Bluetooth.
[0188] A Figura 6 ilustra conectores de barramento de energia individuais para uma pluralidade de portas de ancoragem laterais de um gabinete modular lateral 160 configurado para receber uma pluralidade de módulos de um controlador cirúrgico central 206. O gabinete modular lateral 160 é configurado para receber e interconectar lateralmente os módulos 161. Os módulos 161 são inseridos de maneira deslizante nas estações de ancoragem 162 do gabinete modular lateral 160, o qual inclui uma placa posterior para interconexão dos módulos 161. Conforme ilustrado na Figura 6, os módulos 161 são dispostos lateralmente no gabinete modular lateral 160. Alternativamente, os módulos 161 podem ser dispostos verticalmente em um gabinete modular lateral.
[0189] A Figura 7 ilustra um gabinete modular vertical 164 configurado para receber uma pluralidade de módulos 165 do controlador cirúrgico central 106. Os módulos 165 são inseridos de maneira deslizante em estações de ancoragem, ou gavetas, 167 do gabinete modular vertical 164, o qual inclui um painel traseiro para interconexão dos módulos 165. Embora as gavetas 167 do gabinete modular vertical 164 sejam dispostas verticalmente, em certos casos, um gabinete modular vertical 164 pode incluir gavetas que são dispostas lateralmente. Além disso, os módulos 165 podem interagir um com o outro através das portas de ancoragem do gabinete modular vertical
164. No exemplo da Figura 7, uma tela 177 é fornecida para mostrar os dados relevantes para a operação dos módulos 165. Além disso, o gabinete modular vertical 164 inclui um módulo mestre 178 que aloja uma pluralidade de submódulos que são recebidos de maneira deslizante no módulo mestre 178.
[0190] Em vários aspectos, o módulo de imageamento 138 compreende um processador de vídeo integrado e uma fonte de luz modular e é adaptado para uso com vários dispositivos de imageamento. Em um aspecto, o dispositivo de imageamento é compreendido de um gabinete modular que pode ser montado com um módulo de fonte de luz e um módulo de câmera. O gabinete pode ser um gabinete descartável. Em pelo menos um exemplo, o gabinete descartável é acoplado de modo removível a um controlador reutilizável, um módulo de fonte de luz e um módulo de câmera. O módulo de fonte de luz e/ou o módulo de câmera podem ser escolhidos de forma seletiva dependendo do tipo de procedimento cirúrgico. Em um aspecto, o módulo de câmera compreende um sensor CCD. Em um outro aspecto, o módulo de câmera compreende um sensor CMOS. Em um outro aspecto, o módulo de câmera é configurado para imageamento do feixe escaneado. De modo semelhante, o módulo de fonte de luz pode ser configurado para fornecer uma luz branca ou uma luz diferente, dependendo do procedimento cirúrgico.
[0191] Durante um procedimento cirúrgico, a remoção de um dispositivo cirúrgico do campo cirúrgico e a sua substituição por um outro dispositivo cirúrgico que inclui uma câmera Diferentes ou outra fonte luminosa pode ser ineficiente. Perder de vista temporariamente do campo cirúrgico pode levar a consequências indesejáveis. O módulo de dispositivo de imageamento da presente revelação é configurado para permitir a substituição de um módulo de fonte de luz ou um módulo de câmera "midstream" durante um procedimento cirúrgico, sem a necessidade de remover o dispositivo de imageamento do campo cirúrgico.
[0192] Em um aspecto, o dispositivo de imageamento compreende um gabinete tubular que inclui uma pluralidade de canais. Um primeiro canal é configurado para receber de maneira deslizante o módulo da Câmera, que pode ser configurado para um engate do tipo encaixe por pressão com o primeiro canal. Um segundo canal é configurado para receber de maneira deslizante o módulo da câmera, que pode ser configurado para um engate do tipo encaixe por pressão com o primeiro canal. Em outro exemplo, o módulo de câmera e/ou o módulo de fonte de luz pode ser girado para uma posição final dentro de seus respectivos canais. Um engate rosqueado pode ser usado em vez do encaixe por pressão.
[0193] Em vários exemplos, múltiplos dispositivos de imageamento são colocados em diferentes posições no campo cirúrgico para fornecer múltiplas vistas. O módulo de imageamento 138 pode ser configurado para comutar entre os dispositivos de imageamento para fornecer uma vista ideal. Em vários aspectos, o módulo de imageamento 138 pode ser configurado para integrar as imagens dos diferentes dispositivos de imageamento.
[0194] Vários processadores de imagens e dispositivos de imageamento adequados para uso com a presente revelação são descritos na Patente US n° 7.995.045 intitulada COMBINED SBI AND CONVENTIONAL IMAGE PROCESSOR, concedida em 9 de agosto de 2011 que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade. Além disso, a Patente US n° 7.982.776, intitulada SBI MOTION ARTIFACT REMOVAL APPARATUS AND METHOD, concedida em 19 de julho de 2011, que está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade, descreve vários sistemas para remover artefatos de movimento dos dados de imagem. Tais sistemas podem ser integrados com o módulo de imageamento 138. Além desses, a Publicação de Pedido de Patente US n° 2011/0306840, intitulada CONTROLLABLE
MAGNETIC SOURCE TO FIXTURE INTRACORPOREAL APPARATUS, publicada em 15 de dezembro de 2011, e a Publicação de Pedido de Patente US n° 2014/0243597, intitulada SYSTEM FOR PERFORMING A MINIMALLY INVASIVE SURGICAL PROCEDURE, publicada em 28 de agosto de 2014, cuja revelação de cada uma está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.
[0195] A Figura 8 ilustra uma rede de dados cirúrgicos 201 que compreende um centro de comunicação modular 203 configurado para conectar dispositivos modulares localizados em uma ou mais salas cirúrgicas de uma instalação de serviços de saúde, ou qualquer ambiente em uma instalação de serviços de saúde especialmente equipada para operações cirúrgicas, a um sistema baseado em nuvem (por exemplo, a nuvem 204 que pode incluir um servidor remoto 213 acoplado a um dispositivo de armazenamento 205). Em um aspecto, o centro de comunicação modular 203 compreende um controlador central de rede 207 e/ou uma chave de rede 209 em comunicação com um roteador de rede. O centro de comunicação modular 203 também pode ser acoplado a um sistema de computador local 210 para fornecer processamento de computador local e manipulação de dados. A rede de dados cirúrgicos 201 pode ser configurada como uma rede passiva, inteligente, ou de comutação. Uma rede de dados cirúrgicos passiva serve como um conduto para os dados, permitindo que os dados sejam transmitidos de um dispositivo (ou segmento) para um outro e para os recursos de computação em nuvem. Uma rede de dados cirúrgicos inteligente inclui recursos adicionais para possibilitar que o tráfego passe através da rede de dados cirúrgicos a serem monitorados e para configurar cada porta no controlador central de rede 207 ou chave de rede 209. Uma rede de dados cirúrgicos inteligente pode ser chamada de um controlador central ou chave controlável. Um controlador central de chaveamento lê o endereço de destino de cada pacote e, então,
encaminha o pacote para a porta correta.
[0196] Os dispositivos modulares 1a a 1n localizados na sala de operação podem ser acoplados ao centro de comunicação modular 203. O controlador central de rede 207 e/ou a chave de rede 209 podem ser acoplados a um roteador de rede 211 para conectar os dispositivos 1a a 1n à nuvem 204 ou ao sistema de computador local 210. Os dados associados aos dispositivos 1a a 1n podem ser transferidos para computadores baseados em nuvem através do roteador para processamento e manipulação remota dos dados. Os dados associados aos dispositivos 1a a 1n podem também ser transferidos para o sistema de computador local 210 para processamento e manipulação dos dados locais. Os dispositivos modulares 2a a 2m situados na mesma sala de operação também podem ser acoplados a uma chave de rede 209. A chave de rede 209 pode ser acoplada ao controlador central de rede 207 e/ou ao roteador de rede 211 para conectar os dispositivos 2a a 2m à nuvem 204. Os dados associados aos dispositivos 2a a 2n podem ser transferidos para a nuvem 204 através do roteador de rede 211 para o processamento e manipulação dos dados. Os dados associados aos dispositivos 2a a 2m podem também ser transferidos para o sistema de computador local 210 para processamento e manipulação dos dados locais.
[0197] Será entendido que a rede de dados cirúrgicos 201 pode ser expandida pela interconexão dos múltiplos controladores centrais de rede 207 e/ou das múltiplas chaves de rede 209 com múltiplos roteadores de rede 211. O centro de comunicação modular 203 pode estar contido em uma torre de controle modular configurada para receber múltiplos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m. O sistema de computador local 210 também pode estar contido em uma torre de controle modular. O centro de comunicação modular 203 é conectado a uma tela 212 para exibir as imagens obtidas por alguns dos dispositivos
1a a 1n/2a a 2m, por exemplo, durante os procedimentos cirúrgicos. Em vários aspectos, os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem incluir, por exemplo, vários módulos como um módulo de imageamento 138 acoplado a um endoscópio, um módulo de gerador 140 acoplado a um dispositivo cirúrgico com base em energia, um módulo de evacuação de fumaça 126, um módulo de sucção/irrigação 128, um módulo de comunicação 130, um módulo de processador 132, uma matriz de armazenamento 134, um dispositivo cirúrgico acoplado a uma tela e/ou um módulo de sensor sem contato, entre outros dispositivos modulares que podem ser conectados ao centro de comunicação modular 203 da rede de dados cirúrgicos 201.
[0198] Em um aspecto, a rede de dados cirúrgicos 201 pode compreender uma combinação de controladores centrais de rede, chaves de rede e roteadores de rede que conectam os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m à nuvem. Qualquer um ou todos os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m acoplados ao controlador central de rede ou chave de rede podem coletar dados em tempo real e transferir os dados para computadores em nuvem para processamento e manipulação de dados. Será entendido que a computação em nuvem depende do compartilhamento dos recursos de computação em vez de ter servidores locais ou dispositivos pessoais para lidar com aplicações de software. A palavra "nuvem" pode ser usada como uma metáfora para "a Internet", embora o termo não seja limitado como tal. Consequentemente, o termo "computação na nuvem" pode ser usado aqui para se referir a "um tipo de computação baseada na Internet", em que diferentes serviços — como servidores, armazenamento e aplicativos — são aplicados ao centro de comunicação modular 203 e/ou ao sistema de computador 210 localizados na sala cirúrgica (por exemplo, um sala ou espaço fixo, móvel, temporário, ou campo de operação) e aos dispositivos conectados ao centro de comunicação modular 203 e/ou ao sistema de computador 210 através da Internet. A infraestrutura de nuvem pode ser mantida por um fornecedor de serviços em nuvem. Neste contexto, o fornecedor de serviços em nuvem pode ser a entidade que coordena o uso e controle dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m localizados em uma ou mais salas de operação. Os serviços de computação em nuvem podem realizar um grande número de cálculos com base nos dados coletados por instrumentos cirúrgicos inteligentes, robôs, e outros dispositivos computadorizados localizados na sala de operação. O hardware do controlador central possibilita que múltiplos dispositivos ou conexões sejam conectados a um computador que se comunica com os recursos de computação e armazenamento em nuvem.
[0199] A aplicação de técnicas de processamento de dados de computador em nuvem nos dados coletados pelos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m, a rede de dados cirúrgicos fornece melhor resultados cirúrgicos, custos reduzidos, e melhor satisfação do paciente. Pelo menos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem ser usados para visualizar os estados do tecido para avaliar a ocorrência de vazamentos ou perfusão de tecido vedado após um procedimento de vedação e corte do tecido. Pelo menos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem ser usados para identificar a patologia, como os efeitos de doenças, com o uso da computação baseada em nuvem para examinar dados incluindo imagens de amostras de tecido corporal para fins de diagnóstico. Isso inclui confirmação da localização e margem do tecido e fenótipos. Pelo menos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem ser usados para identificar estruturas anatômicas do corpo com o uso de uma variedade de sensores integrados com dispositivos de imageamento e técnicas como a sobreposição de imagens capturadas por múltiplos dispositivos de imageamento. Os dados colhidos pelos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m, incluindo os dados de imagem, podem ser transferidos para a nuvem 204 ou o sistema de computador local 210 ou ambos para processamento e manipulação de dados incluindo processamento e manipulação de imagem. Os dados podem ser analisados para melhorar os resultados do procedimento cirúrgico por determinação de se tratamento adicional, como aplicação de intervenção endoscópica, tecnologias emergentes, uma radiação direcionada, intervenção direcionada, robóticas precisas a sítios e condições específicas de tecido, podem ser seguidas. Essa análise de dados pode usar adicionalmente processamento analítico dos resultados, e com o uso de abordagens padronizadas podem fornecer retroinformação padronizado benéfico tanto para confirmar tratamentos cirúrgicos e o comportamento do cirurgião ou sugerir modificações aos tratamentos cirúrgicos e o comportamento do cirurgião.
[0200] Em uma implementação, os dispositivos da sala de operação 1a a 1n podem ser conectados ao centro de comunicação modular 203 através de um canal com fio ou um canal sem fio dependendo da configuração dos dispositivos 1a a 1n em um controlador central de rede. O controlador central de rede 207 pode ser implementado, em um aspecto, como um dispositivo de transmissão de rede local que atua sobre a camada física do modelo OSI ("open system interconnection", interconexão de sistemas abertos). O controlador central de rede fornece conectividade aos dispositivos 1a a 1n localizados na mesma rede da sala de operação. O controlador central de rede 207 coleta dados sob a forma de pacotes e os envia para o roteador em modo "half - duplex". O controlador central de rede 207 não armazena qualquer controle de acesso de mídia/protocolo da Internet (MAC/IP) para transferir os dados do dispositivo. Apenas um dos dispositivos 1a a 1n por vez pode enviar dados através do controlador central de rede 207. O controlador central de rede 207 não tem tabelas de roteamento ou inteligência acerca de onde enviar informações, e transmite todos os dados da rede através de cada conexão e a um servidor remoto 213
(Figura 9) na nuvem 204. O controlador central de rede 207 pode detectar erros básicos de rede, como colisões, mas ter todas as informações transmitidas para múltiplas portas de entrada pode ser um risco de segurança e provocar estrangulamentos.
[0201] Em uma outra implementação, os dispositivos de sala de operação 2a a 2m podem ser conectados a uma chave de rede 209 através de um canal com ou sem fio. A chave de rede 209 funciona na camada de conexão de dados do modelo OSI. A chave de rede 209 é um dispositivo multicast para conectar os dispositivos 2a a 2m localizados no mesmo centro de operação à rede. A chave de rede 209 envia dados sob a forma de quadros para o roteador de rede 211 e funciona em modo duplex completo. Múltiplos dispositivos 2a a 2m podem enviar dados ao mesmo tempo através da chave de rede 209. A chave de rede 209 armazena e usa endereços MAC dos dispositivos 2a a 2m para transferir dados.
[0202] O controlador central de rede 207 e/ou a chave de rede 209 são acoplados ao roteador de rede 211 para uma conexão com a nuvem
204. O roteador de rede 211 funciona na camada de rede do modelo OSI. O roteador de rede 211 cria uma rota para transmitir pacotes de dados recebidos do controlador central de rede 207 e/ou da chave de rede 211 para um computador com recursos em nuvem para futuro processamento e manipulação dos dados coletados por qualquer um dentre ou todos os dispositivos 1a a 1n/ 2a a 2m. O roteador de rede 211 pode ser usado para conectar duas ou mais redes diferentes situadas em locais diferentes, como, por exemplo, diferentes salas de operação da mesma instalação de serviços de saúde ou diferentes redes localizadas em diferentes salas de operação das diferentes instalações de serviços de saúde. O roteador de rede 211 envia dados sob a forma de pacotes para a nuvem 204 e funciona em modo duplex completo. Múltiplos dispositivos podem enviar dados ao mesmo tempo.
O roteador de rede 211 usa endereços IP para transferir dados.
[0203] Em um exemplo, o controlador central de rede 207 pode ser implementado como um controlador central para USB, o que permite que múltiplos dispositivos USB sejam conectados a um computador hospedeiro. O controlador central para USB pode expandir uma única porta USB em vários níveis de modo que há mais portas disponíveis para conectar os dispositivos ao computador hospedeiro do sistema. O controlador central de rede 207 pode incluir recursos com fio ou sem fio para receber informações sobre um canal com fio ou um canal sem fio. Em um aspecto, um protocolo sem fio de comunicação de rádio sem fio, de banda larga e de curto alcance USB sem fio pode ser usado para comunicação entre os dispositivos 1a a 1n e os dispositivos 2a a 2m situados na sala de operação.
[0204] Em outros exemplos, os dispositivos da sala de operação 1a a 1n/2a a 2m podem se comunicar com centro de comunicação modular 203 através de tecnologia Bluetooth sem fio padrão para troca de dados ao longo de curtas distâncias (com o uso de ondas de rádio UHF de comprimento de onda curta na banda ISM de 2,4 a 2,485 GHz) de dispositivos fixos e móveis e construir redes de área pessoal (PANs, "personal area networks"). Em outros aspectos, os dispositivos da sala de operação 1a a 1n/2a a 2m podem se comunicar com o centro de comunicação modular 203 através de vários padrões ou protocolos de comunicação sem fio e com fio, incluindo, mas não se limitando a, Wi- Fi (família IEEE 802.11), WiMAX (família IEEE 802.16), IEEE 802.20, evolução de longo prazo (LTE, "long-term evolution"), e Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, e derivados de Ethernet deles, bem como quaisquer outros protocolos sem fio e com fio que são designados como 3G, 4G, 5G, e além. O módulo de computação pode incluir uma pluralidade de módulos de comunicação. Por exemplo, um primeiro módulo de comunicação pode ser dedicado a comunicações sem fio de curto alcance como Wi-Fi e Bluetooth, e um segundo módulo de comunicação pode ser dedicado a comunicações sem fio de alcance mais longo como GPS, EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, Ev-DO, e outros.
[0205] O centro de comunicação modular 203 pode servir como uma conexão central para um ou todos os dispositivos de sala de operação 1a a 1n/2a a 2m e lida com um tipo de dados conhecido como quadros. Os quadros transportam os dados gerados pelos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m. Quando um quadro é recebido pelo centro de comunicação modular 203, ele é amplificado e transmitido para o roteador de rede 211, que transfere os dados para os recursos de computação em nuvem com o uso de uma série de padrões ou protocolos de comunicação sem fio ou com fio, conforme descrito aqui.
[0206] O centro de comunicação modular 203 pode ser usado como um dispositivo independente ou ser conectado a controladores centrais de rede e chaves de rede compatíveis para formar uma rede maior. O centro de comunicação modular 203 é, em geral, fácil de instalar, configurar e manter, fazendo dele uma boa opção para a rede dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m da sala de operação.
[0207] A Figura 9 ilustra um sistema cirúrgico interativo, implementado por computador 200. O sistema cirúrgico interativo implementado por computador 200 é similar em muitos aspectos ao sistema cirúrgico interativo, implementado por computador 100. Por exemplo, o sistema cirúrgico, interativo, implementado por computador 200 inclui um ou mais sistemas cirúrgicos 202, que são similares em muitos aspectos aos sistemas cirúrgicos 102. Cada sistema cirúrgico 202 inclui pelo menos um controlador cirúrgico central 206 em comunicação com uma nuvem 204 que pode incluir um servidor remoto
213. Em um aspecto, o sistema cirúrgico interativo implementado por computador 200 compreende uma torre de controle modular 236 conectada a múltiplos dispositivos de sala de operação como, por exemplo, instrumentos cirúrgicos inteligentes, robôs e outros dispositivos computadorizados localizados na sala de operações. Conforme mostrado na Figura 10, a torre de controle modular 236 compreende um centro de comunicação modular 203 acoplado a um sistema de computador 210. Conforme ilustrado no exemplo da Figura 9, a torre de controle modular 236 é acoplada a um módulo de imageamento 238 que é acoplado a um endoscópio 239, um módulo de gerador 240 que é acoplado a um dispositivo de energia 241, um módulo de evacuação de fumaça 226, um módulo de sucção/irrigação 228, um módulo de comunicação 230, um módulo de processador 232, uma matriz de armazenamento 234, um dispositivo/instrumento inteligente 235 opcionalmente acoplado a uma tela 237 e um módulo de sensor sem contato 242. Os dispositivos da sala de operação estão acoplados aos recursos de computação em nuvem e ao armazenamento de dados através da torre de controle modular 236. O controlador central do robô 222 também pode ser conectado à torre de controle modular 236 e aos recursos de computação em nuvem. Os dispositivos/Instrumentos 235, sistemas de visualização 208, entre outros, podem ser acoplados à torre de controle modular 236 por meio de padrões ou protocoles de comunicação com fio ou sem fio, conforme descrito na presente invenção. A torre de controle modular 236 pode ser acoplada a uma tela do controlador central 215 (por exemplo, monitor, tela) para exibir e sobrepor imagens recebidas do módulo de imageamento, tela do dispositivo/instrumento e/ou outros sistemas de visualização 208. A tela do controlador central também pode exibir os dados recebidos dos dispositivos conectados à torre de controle modular em conjunto com imagens e imagens sobrepostas.
[0208] A Figura 10 ilustra um controlador cirúrgico central 206 que compreende uma pluralidade de módulos acoplados à torre de controle modular 236. A torre de controle modular 236 compreende um centro de comunicação modular 203, por exemplo, um dispositivo de conectividade de rede, e um sistema de computador 210 para fornecer processamento, visualização e imageamento locais, por exemplo. Conforme mostrado na Figura 10, o centro de comunicação modular 203 pode ser conectado em uma configuração em camadas para expandir o número de módulos (por exemplo, dispositivos) que podem ser conectados ao centro de comunicação modular 203 e transferir dados associados aos módulos ao sistema de computador 210, recursos de computação em nuvem, ou ambos. Conforme mostrado na Figura 10, cada um dos controladores centrais/chaves de rede no centro de comunicação modular 203 inclui três portas a jusante e uma porta a montante. O controlador central/chave de rede a montante é conectado a um processador para fornecer uma conexão de comunicação com os recursos de computação em nuvem e uma tela local 217. A comunicação com a nuvem 204 pode ser feita através de um canal de comunicação com fio ou sem fio.
[0209] O controlador cirúrgico central 206 emprega um módulo de sensor sem contato 242 para medir as dimensões da sala de operação e gerar um mapa da sala cirúrgica com o uso de dispositivos de medição sem contato do tipo laser ou ultrassônico. Um módulo de sensor sem contato baseado em ultrassom escaneia a sala de operação mediante a transmissão de uma explosão de ultrassom e recebimento do eco quando esta salta fora do perímetro das paredes de uma sala de operação, conforme descrito sob o título "Surgical Hub Spatial Awareness Within an Operating Room" no Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade, no qual o módulo de sensor é configurado para determinar o tamanho da sala de operação e ajustar os limites da distância de emparelhamento com Bluetooth. Um módulo de sensor sem contato baseado em laser escaneia a sala de operação transmitindo pulsos de luz laser, recebendo pulsos de luz laser que saltam das paredes do perímetro da sala de operação, e comparando a fase do pulso transmitido ao pulso recebido para determinar o tamanho da sala de operação e para ajustar os limites de distância de emparelhamento com Bluetooth, por exemplo.
[0210] O sistema de computador 210 compreende um processador 244 e uma interface de rede 245. O processador 244 é acoplado a um módulo de comunicação 247, armazenamento 248, memória 249, memória não volátil 250, e interface de entrada/ saída 251 através de um barramento de sistema. O barramento do sistema pode ser qualquer um dos vários tipos de estruturas de barramento, incluindo o barramento de memória ou controlador de memória, um barramento periférico ou barramento externo, e/ou barramento local que usa qualquer variedade de arquiteturas de barramento disponíveis incluindo, mas não se limitando a, barramento de 9 bits, arquitetura de padrão industrial (ISA), Micro-Charmel Architecture (MSA), ISA estendida (EISA), Eletrônica de drives inteligentes (IDE), barramento local VESA (VLB), Interconexão de componentes periféricos (PCI), USB, porta gráfica acelerada (AGP), barramento de PCMCIA (Associação internacional de cartões de memória para computadores pessoais, "Personal Computer Memory Card International Association"), Interface de sistemas para pequenos computadores (SCSI), ou qualquer outro barramento proprietário.
[0211] O processador 244 pode ser qualquer processador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conhecidos sob o nome comercial de ARM Cortex disponível junto à Texas Instruments. Em um aspecto, o processador pode ser um processador Core Cortex-M4F LM4F230H5QR ARM, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo, que compreende uma memória integrada de memória flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de busca antecipada para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório seriada de ciclo único de 32 KB (SRAM), uma memória só de leitura interna (ROM) carregada com o programa StellarisWare®, memória só de leitura programável e apagável eletricamente (EEPROM) de 2 KB, um ou mais módulos de modulação por largura de pulso (PWM), uma ou mais análogos de entradas de codificador de quadratura (QEI), um ou mais conversores analógico para digital (ADC) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, detalhes dos quais estão disponíveis para a folha de dados do produto.
[0212] Em um aspecto, o processador 244 pode compreender um controlador de segurança que compreende duas famílias com base em controlador, como TMS570 e RM4x, conhecidas sob o nome comercial de Hercules ARM Cortex R4, também pela Texas Instruments. O controlador de segurança pode ser configurado especificamente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos avançados de segurança integrada enquanto fornece desempenho, conectividade e opções de memória escalonáveis.
[0213] A memória de sistema inclui memória volátil e memória não volátil. O sistema básico de entrada/saída (BIOS), contendo as rotinas básicas para transferir informações entre elementos dentro do sistema de computador, como durante a partida, é armazenado em memória não volátil. Por exemplo, a memória não volátil pode incluir ROM, ROM programável (PROM), ROM eletricamente programável (EPROM), EEPROM ou memória flash. A memória volátil inclui memória de acesso aleatório (RAM), que atua como memória cache externo. Além disso, a RAM está disponível em muitas formas como SRAM, RAM dinâmica (DRAM), DRAM síncrona (SDRAM), SDRAM taxa de dados dobrada
(DDR SDRAM), SDRAM aperfeiçoada (ESDRAM), Synchlink DRAM (SLDRAM), e RAM direta Rambus RAM (DRRAM).
[0214] O sistema de computador 210 inclui também mídia de armazenamento de computador removível/não removível, volátil/não volátil, como, por exemplo, armazenamento de disco. O armazenamento de disco inclui, mas não se limita a, dispositivos como uma unidade de disco magnético, unidade de disco flexível, acionador de fita, acionador Jaz, acionador Zip, acionador LS-60, cartão de memória flash ou memória stick (pen-drive). Além disso, o disco de armazenamento pode incluir mídias de armazenamento separadamente ou em combinação com outras mídias de armazenamento incluindo, mas não se limitam a, uma unidade de disco óptico como um dispositivo ROM de disco compacto (CD-ROM) unidade de disco compacto gravável (CD-R Drive), unidade de disco compacto regravável (CD-RW drive), ou uma unidade ROM de disco digital versátil (DVD-ROM). Para facilitar a conexão dos dispositivos de armazenamento de disco com o barramento de sistema, uma interface removível ou não removível pode ser usada.
[0215] É para ser entendido que o sistema de computador 210 inclui um software que age como intermediário entre os usuários e os recursos básicos do computador descritos em um ambiente operacional adequado. Tal software inclui um sistema operacional. O sistema operacional, que pode ser armazenado no armazenamento de disco, atua para controlar e alocar recursos do sistema de computador. As aplicações de sistemas se beneficiam dos recursos de gerenciamento pelo sistema operacional através de módulos de programa e ´dados de programa armazenadas na memória do sistema ou no disco de armazenamento. É para ser entendido que vários componentes descritos na presente invenção podem ser implementados com vários sistemas operacionais ou combinações de sistemas operacionais.
[0216] Um usuário insere comandos ou informações no sistema de computador 210 através do(s) dispositivo(s) de entrada acoplado(s) à interface I/O 251. Os dispositivos de entrada incluem, mas não se limitam a, um dispositivo apontador como um mouse, trackball, stylus, touchpad, teclado, microfone, joystick, bloco de jogo, placa de satélite, escâner, cartão sintonizador de TV, câmera digital, câmera de vídeo digital, câmera de web, e similares. Esses e outros dispositivos de entrada se conectam ao processador através do barramento de sistema através da(s) porta(s) de interface. As portas de interface incluem, por exemplo, uma porta em série, uma porta paralela, uma porta de jogo e um USB. Os dispositivos de saída usam alguns dos mesmos tipos de portas que os dispositivos de entrada. Dessa forma, por exemplo, uma porta USB pode ser usada para fornecer entrada ao sistema de computador e para fornecer informações do sistema de computador para um dispositivo de saída. Um adaptador de saída é fornecido para ilustrar que existem alguns dispositivos de saída como monitores, telas, alto-falantes, e impressoras, entre outros dispositivos de saída, que precisam de adaptadores especiais. Os adaptadores de saída incluem, a título de Ilustração e não de limitação, cartões de vídeo e som que fornecem um meio de conexão entre o dispositivo de saída e o barramento de sistema. Deve ser observado que outros dispositivos e/ou sistemas de dispositivos, como computadores remotos, fornecem capacidades de entrada e de saída.
[0217] O sistema de computador 210 pode operar em um ambiente em rede com o uso de conexões lógicas com um ou mais computadores remotos, como os computadores em nuvem, ou os computadores locais. Os computadores remotos em nuvem podem ser um computador pessoal, servidor, roteador, computador pessoal de rede, estação de trabalho, aparelho baseado em microprocessador, dispositivo de pares, ou outro nó de rede comum, e similares, e tipicamente incluem muitos ou todos os elementos descritos em relação ao sistema de computador. Para fins de brevidade, apenas um dispositivo de armazenamento de memória é ilustrado com o computador remoto. Os computadores remotos são logicamente conectados ao sistema de computador através de uma interface de rede e então fisicamente conectados através de uma conexão de comunicação. A interface de rede abrange redes de comunicação como redes de áreas locais (LANs) e redes de áreas amplas (WANs). As tecnologias LAN incluem interface de dados distribuída por fibra (FDDI), interface de dados distribuídos por cobre (CDDI), Ethernet/IEEE 802.3, anel de Token/IEEE 802.5 e similares. As tecnologias WAN incluem, mas não se limitam a, links de ponto a ponto, redes de comutação de circuito como redes digitais de serviços integrados (ISDN) e variações nos mesmos, redes de comutação de pacotes e linhas digitas de assinante (DSL).
[0218] Em vários aspectos, o sistema de computador 210 da Figura 10, o módulo de imageamento 238 e/ou sistema de visualização 208, e/ou o módulo de processador 232 das Figuras 9 a 10, pode compreender um processador de imagem, motor de processamento de imagem, processador de mídia, ou qualquer processador de sinal digital (DSP) especializado usado para o processamento de imagens digitais. O processador de imagem pode empregar computação paralela com tecnologias de instrução única de múltiplos dados (SIMD) ou de múltiplas instruções de múltiplos dados (MIMD) para aumentar a velocidade e a eficiência. O motor de processamento de imagem digital pode executar uma série de tarefas. O processador de imagem pode ser um sistema em um circuito integrado com arquitetura de processador de múltiplos núcleos.
[0219] As conexões de comunicação referem-se ao hardware/software usado para conectar a interface de rede ao barramento. Embora a conexão de comunicação seja mostrada para clareza ilustrativa dentro do sistema de computador, ela também pode ser externa ao sistema de computador 210. O hardware/software necessário para a ligação à interface de rede inclui, apenas para fins ilustrativos, tecnologias internas e externas como modems, incluindo modems de série de telefone regulares, modems de cabo e modems DSL, adaptadores de ISDN e cartões Ethernet.
[0220] A Figura 11 ilustra um diagrama de blocos funcionais de um aspecto de um dispositivo de controlador central de rede USB 300, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. No aspecto ilustrado, o dispositivo de controlador central de rede USB 300 usa um controlador central de circuito integrado TUSB2036 disponível junto à Texas Instrumentos. O controlador central de rede USB 300 é um dispositivo CMOS que fornece uma porta de transceptor USB a montante 302 e até três portas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308 em conformidade com a especificação USB 2.0. A porta de transceptor USB a montante 302 é uma porta-raiz de dados diferenciais que compreende uma entrada de dados diferenciais "menos" (DM0) emparelhada com uma entrada de dados diferenciais "mais" (DP0). As três portas do transceptor USB a jusante 304, 306, 308 são portas de dados diferenciais, sendo que cada porta inclui saídas de dados diferenciais "mais" (DP1-DP3) emparelhadas com zaidas de dados diferenciais "menos" (DM1-DM3).
[0221] O dispositivo de controlador central de rede USB 300 é implementado com uma máquina de estado digital em vez de um microcontrolador, e nenhuma programação de firmware é necessária. Os transceptores USB totalmente compatíveis são integrados no circuito para a porta do transceptor USB a montante 302 e todas as portas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308. As portas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308 suportam tanto os dispositivos de velocidade total como de baixa velocidade configurando automaticamente a taxa de varredura de acordo com a velocidade do dispositivo fixado às portas. O dispositivo de controlador central de rede USB 300 pode ser configurado em modo alimentado por barramento ou autoalimentado e inclui uma lógica de energia central 312 para gerenciar a potência.
[0222] O dispositivo de controlador central de rede USB 300 inclui um motor de interface em série 310 (SIE). O SIE 310 é a extremidade frontal do hardware do controlador central de rede USB 300 e lida com a maior parte do protocolo descrito no capítulo 8 da especificação USB. O SIE 310 tipicamente compreende a sinalização até o nível da transação. As funções que ele maneja poderiam incluir: reconhecimento de pacote, sequenciamento de transação, SOP, EOP, RESET, e RESUME a detecção/geração de sinais, separação de relógio/dados, codificação/descodificação de dados não retorno a zero invertido (NRZI), geração e verificação de CRC (token e dados), geração e verificação/descodificação de pacote ID (PID), e/ou conversão série- paralelo/paralelo-série. O 310 recebe uma entrada de relógio 314 e é acoplado a um circuito lógico de suspensão/retomada e temporizador de quadro 316 e um circuito de repetição do controlador central 318 para controlar a comunicação entre a porta do transceptor USB a montante 302 e as portas do transceptor USB a jusante 304, 306, 308 através dos circuitos lógicos das portas 320, 322, 324. O SIE 310 é acoplado a um decodificador de comando 326 através da interface lógica para controlar os comandos de uma EEPROM em série através de uma interface de EEPROM em série 330.
[0223] Em vários aspectos, o controlador central de rede USB 300 pode conectar 127 as funções configuradas em até seis camadas (níveis) lógicas a um único computador. Além disso, o controlador central de rede USB 300 pode conectar todos os periféricos com o uso de um cabo de quatro fios padronizado que fornece tanto comunicação como distribuição de potência. As configurações de potência são modos alimentados por barramento e autoalimentados. O controlador central de rede USB 300 pode ser configurado para suportar quatro modos de gerenciamento de potência: um controlador central alimentado por barramento, com gerenciamento de potência de porta individual ou gerenciamento de energia de portas agrupadas, e o controlador central autoalimentado, com gerenciamento de energia de porta individual ou gerenciamento de energia de portas agrupadas. Em um aspecto, com o uso de um cabo USB, o controlador central de rede USB 300, a porta de transceptor USB a montante 302 é plugada em um controlador de hospedeiro USB, e as portas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308 são expostas para conectar dispositivos compatíveis de USB, e assim por diante. Hardware do instrumento cirúrgico
[0224] A Figura 12 ilustra um diagrama lógico de um módulo de um sistema de controle 470 de um instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com um ou mais aspectos da presente revelação. O sistema 470 compreende um circuito de controle. O circuito de controle inclui um microcontrolador 461 que compreende um processador 462 e uma memória 468. Um ou mais dos sensores 472, 474, 476, por exemplo, fornecem retroinformação em tempo real para o processador 462. Um motor 482, acionado por um acionador do motor 492, acopla operacionalmente um membro de deslocamento longitudinalmente móvel para acionar o elemento cortante da viga com perfil em i. Um sistema de rastreamento 480 é configurado para determinar a posição do membro de deslocamento longitudinalmente móvel. As informações de posição são fornecidas ao processador 462, que pode ser programado ou configurado para determinar a posição do membro de acionamento longitudinalmente móvel, bem como a posição de um membro de disparo, barra de disparo e um elemento cortante da viga com perfil em i. Motores adicionais podem ser fornecidos na interface do acionador de instrumento para controlar o disparo da viga com perfil em i, o deslocamento do tubo de fechamento, a rotação do eixo de acionamento e a articulação. Uma tela 473 exibe uma variedade de condições de operação dos instrumentos e pode incluir funcionalidade de tela sensível ao toque para entrada de dados. As informações exibidas na tela 473 podem ser sobrepostas com imagens capturadas através de módulos de imageamento endoscópicos.
[0225] Em um aspecto, o microcontrolador 461 pode ser qualquer processador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conhecidos sob o nome comercial de ARM Cortex disponível junto à Texas Instruments. Em um aspecto, o microcontrolador principal 461 pode ser um processador LM4F230H5QR ARM Cortex-M4F, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo, que compreende uma memória integrada de memória flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de busca antecipada para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório em série de ciclo único de 32 KB (SRAM), uma memória só de leitura interna (ROM) carregada com o programa StellarisWare®, memória programável e apagável eletricamente só de leitura (EEPROM) de 2 KB, um ou mais módulos de modulação por largura de pulso (PWM), uma ou mais análogos de entradas de codificador de quadratura (QEI), e/ou um ou mais conversores analógico para digital (ADC) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, detalhes dos quais estão disponíveis para a folha de dados do produto.
[0226] Em um aspecto, o microcontrolador 461 pode compreender um controlador de segurança que compreende duas famílias à base de controladores, como TMS570 e RM4x conhecidas sob o nome comercial de Hercules ARM Cortex R4, também disponíveis pela Texas Instruments. O controlador de segurança pode ser configurado especificamente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos avançados de segurança integrada enquanto fornece desempenho, conectividade e opções de memória escalonáveis.
[0227] O microcontrolador 461 pode ser programado para realizar várias funções, como o controle preciso da velocidade e da posição dos sistemas de articulação e faca. Em um aspecto, o microcontrolador 461 inclui um processador 462 e uma memória 468. O motor elétrico 482 pode ser um motor de corrente contínua (CC) escovado com uma caixa de câmbio e conexões mecânicas com um sistema de articulação ou bisturi. Em um aspecto, um acionador de motor 492 pode ser um A3941 disponível junto à Allegro Microsystems, Inc. Outros acionadores de motor podem ser prontamente substituídos para uso no sistema de rastreamento 480 que compreende um sistema de posicionamento absoluto. Uma descrição detalhada de um sistema de posicionamento absoluto é feita na Publicação de Pedido de Patente US n° 2017/0296213, intitulada SYSTEMS AND METHODS FOR
CONTROLLING A SURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT, publicada em 19 de outubro de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.
[0228] O microcontrolador 461 pode ser programado para fornecer controle preciso da velocidade e da posição dos membros de deslocamento e sistemas de articulação. O microcontrolador 461 pode ser configurado para computar uma resposta no software do microcontrolador 461. A resposta computada é comparada a uma resposta medida do sistema real para se obter uma resposta "observada", que é usada para as decisões reais baseadas na realimentação. A resposta observada é um valor favorável e ajustado, que equilibra a natureza uniforme e contínua da resposta simulada com a resposta medida, o que pode detectar influências externas no sistema.
[0229] Em um aspecto, o motor 482 pode ser controlado pelo acionador de motor 492 e pode ser usado pelo sistema de disparo do instrumento ou ferramenta cirúrgica. Em várias formas, o motor 482 pode ser um motor de acionamento de corrente contínua (CC) escovado, com uma velocidade de rotação máxima de aproximadamente 25.000 RPM, por exemplo. Em outras disposições, o motor 482 pode incluir um motor sem escovas, um motor sem fio, um motor síncrono, um motor de passo ou qualquer outro tipo de motor elétrico adequado. O acionador de motor 492 pode compreender um acionador de ponte H que compreende transístores de efeito de campo (FETs), por exemplo. O motor 482 pode ser alimentado por um conjunto de alimentação montado de modo liberável no conjunto de empunhadura ou gabinete da ferramenta para fornecer poder de controle para o instrumento ou ferramenta cirúrgica. O conjunto de alimentação pode compreender uma bateria que pode incluir várias células de bateria conectadas em série, as quais podem ser usadas como a fonte de energia para energizar o instrumento ou ferramenta cirúrgica. Em determinadas circunstâncias, as células de bateria do conjunto de alimentação podem ser substituíveis e/ou recarregáveis. Em pelo menos um exemplo, as células de bateria podem ser baterias de íons de lítio que podem ser acopláveis e separáveis do conjunto de alimentação.
[0230] O acionador de motor 492 pode ser um A3941, disponível junto à Allegro Microsystems, Inc. O acionador 492 A3941 é um controlador de ponte inteira para uso com transístores de efeito de campo de óxido de metal semicondutor (MOSFET) de potência externa, de canal N, especificamente projetados para cargas indutivas, como motores de corrente contínua escovados. O acionador 492 compreende um regulador de bomba de carga único que fornece acionamento de porta completo (>10 V) para baterias com tensão até 7 V e permite que o A3941 opere com um acionamento de porta reduzido, até 5,5 V. Um capacitor de comando de entrada pode ser empregado para fornecer a tensão ultrapassante à fornecida pela bateria necessária para os MOSFETs de canal N. Uma bomba de carga interna para o acionamento do lado de cima permite a operação em corrente contínua (100% ciclo de trabalho). A ponte inteira pode ser acionada nos modos de queda rápida ou lenta usando diodos ou retificação sincronizada. No modo de queda lenta, a recirculação da corrente pode se dar por meio de FET do lado de cima ou do lado de baixo. Os FETs de energia são protegidos do efeito shoot-through por meio de resistores com tempo morto programável. Os diagnósticos integrados fornecem indicação de subtensão, sobretemperatura e falhas na ponte de energia, podendo ser configurado para proteger os MOSFETs de potência na maioria das condições de curto-circuito. Outros acionadores de motor podem ser prontamente substituídos para uso no sistema de rastreamento 480 compreendendo um sistema de posicionamento absoluto.
[0231] O sistema de rastreamento 480 compreende uma disposição de circuito de acionamento de motor controlado que compreende um sensor de posição 472 de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. O sensor de posição 472 para um sistema de posicionamento absoluto fornece um sinal de posição único que corresponde à localização de um membro de deslocamento. Em um aspecto, o membro de deslocamento representa um membro de acionamento longitudinalmente móvel que compreende uma cremalheira de dentes de acionamento para engate engrenado com uma engrenagem de acionamento correspondente de um conjunto redutor de engrenagem. Em outros aspectos, o membro de deslocamento representa o membro de disparo, que pode ser adaptado e configurado para incluir uma cremalheira de dentes de acionamento. Em ainda um outro aspecto, o membro de deslocamento representa a barra de disparo ou a viga com perfil em i, cada uma das quais pode ser adaptada e configurada para incluir uma cremalheira de dentes de acionamento.
Consequentemente, como usado na presente invenção, o termo membro de deslocamento é usado genericamente para se referir a qualquer membro móvel da ferramenta ou instrumento cirúrgico, como o membro de acionamento, o membro de disparo, a barra de disparo, a viga com perfil em i ou qualquer elemento que possa ser deslocado.
Em um aspecto, o membro de acionamento longitudinalmente móvel é acoplado ao membro de disparo, à barra de disparo e à viga com perfil em i.
Consequentemente, o sistema de posicionamento absoluto pode, com efeito, rastrear o deslocamento linear da viga com perfil em i mediante o rastreamento do deslocamento linear do membro de acionamento longitudinalmente móvel.
Em vários outros aspectos, o membro de deslocamento pode ser acoplado a qualquer sensor de posição 472 adequado para medir o deslocamento linear.
Dessa forma, o membro de acionamento longitudinalmente móvel, o membro de disparo, a barra de disparo ou a viga com perfil em i, ou combinações destes, podem ser acoplados a qualquer sensor de deslocamento linear adequado.
Os sensores de deslocamento linear podem incluir sensores de deslocamento de contato ou sem contato.
Sensores de deslocamento linear podem compreender Transformadores Lineares Diferenciais Variáveis (LVDT), Transdutores Diferenciais de Relutância Variável (DVRT), um potenciômetro, um sistema de detecção magnético que compreende um magneto móvel e uma série linearmente disposta em Sensores de Efeito Hall, um sistema de detecção magnético que compreende um magneto fixo e uma série de móveis, dispostos linearmente em Sensores de Efeito Hall, um sistema de detecção óptico móvel que compreende uma fonte de luz móvel e uma série de fotodiodos ou fotodetectores linearmente dispostos, um sistema de detecção óptico que compreende uma fonte de luz fixa e uma série móvel de fotodiodos ou fotodetectores linearmente dispostos, ou qualquer combinação dos mesmos.
[0232] O motor elétrico 482 pode incluir um eixo de acionamento giratório, que faz interface de modo operacional com um conjunto de engrenagem, que está montado em engate de acoplamento com um conjunto ou cremalheira de dentes de acionamento no membro de acionamento. Um elemento sensor pode ser operacionalmente acoplado a um conjunto de engrenagem de modo que uma única revolução do elemento sensor de posição 472 corresponda à alguma translação longitudinal linear do membro de deslocamento. Uma disposição de engrenagens e sensores pode ser conectada ao atuador linear por meio de uma disposição de cremalheira e pinhão, ou de um atuador giratório, por meio de uma roda dentada ou outra conexão. Uma fonte de energia fornece energia para o sistema de posicionamento absoluto e um indicador de saída pode exibir a saída do sistema de posicionamento absoluto. O membro de acionamento representa o membro de acionamento longitudinalmente móvel que compreende uma cremalheira de dentes de acionamento formada na mesma para engate engrenado com uma engrenagem de acionamento correspondente do conjunto redutor de engrenagem. O membro de deslocamento representa o membro de disparo longitudinalmente móvel, a barra de disparo, a viga com perfil em i ou combinações destes.
[0233] Uma única revolução do elemento sensor associada ao sensor de posição 472 é equivalente a um deslocamento linear longitudinal de d1 do membro do deslocamento, onde d1 representa a distância linear longitudinal pela qual o membro de deslocamento se move do ponto "a" ao ponto "b" depois de uma única revolução do elemento sensor acoplado ao membro de deslocamento. A disposição do sensor pode ser conectada por meio de uma redução de engrenagem que resulta no sensor de posição 472 completando uma ou mais revoluções para o curso completo do membro de deslocamento. O sensor de posição 472 pode completar múltiplas revoluções para o curso completo do membro de deslocamento.
[0234] Uma série de chaves, onde n é um número inteiro maior que um, pode ser empregada sozinha ou em combinação com uma redução de engrenagem para fornecer um sinal de posição única para mais de uma revolução do sensor de posição 472. O estado das chaves é transmitido de volta ao microcontrolador 461 que aplica uma lógica para determinar um sinal de posição única correspondente ao deslocamento linear longitudinal de d1 + d2 + … dn do membro de deslocamento. A saída do sensor de posição 472 é fornecida ao microcontrolador 461. Em várias modalidades, o sensor de posição 472 da disposição de sensor pode compreender um sensor magnético, um sensor giratório analógico, como um potenciômetro, ou uma série de elementos de efeito Hall analógicos, que emitem uma combinação única de posição de sinais ou valores.
[0235] O sensor de posição 472 pode compreender qualquer número de elementos de detecção magnética, como, por exemplo, sensores magnéticos classificados de acordo com se eles medem o campo magnético total ou os componentes vetoriais do campo magnético. As técnicas usadas para produzir ambos os tipos de sensores magnéticos abrangem muitos aspectos da física e da eletrônica. As tecnologias usadas para a detecção de campo magnético incluem fluxômetro, fluxo saturado, bombeamento óptico, precessão nuclear, SQUID, efeito Hall, magnetorresistência anisotrópica, magnetorresistência gigante, junções túnel magnéticas, magnetoimpedância gigante, compostos magnetostritivos/piesoelétricos, magnetodiodo, transístor magnético, fibra óptica, magneto-óptica e sensores magnéticos baseados em sistemas microeletromecânicos, dentre outros.
[0236] Em um aspecto, o sensor de posição 472 para o sistema de rastreamento 480 que compreende um sistema de posicionamento absoluto compreende um sistema de posicionamento absoluto giratório magnético. O sensor de posição 472 pode ser implementado como um sensor de posição giratório, magnético, de circuito integrado único, AS5055EQFT, disponível junto à Austria Microsystems, AG. O sensor de posição 472 fazer interface com o microcontrolador 461 para fornecer um sistema de posicionamento absoluto. O sensor de posição 472 é um componente de baixa tensão e baixa potência e inclui quatro elementos de efeito em uma área do sensor de posição 472 localizada acima de um imã. Um conversor A-D de alta resolução e um controlador inteligente de gerenciamento de potência são também fornecidos no circuito integrado. Um processador CORDIC (computador digital para rotação de coordenadas), também conhecido como o método dígito por dígito e algoritmo de Volder, é fornecido para implementar um algoritmo simples e eficiente para calcular funções hiperbólicas e trigonométricas que exigem apenas operações de adição, subtração, deslocamento de bits e tabela de pesquisa. A posição do ângulo, os bits de alarme e as informações de campo magnético são transmitidos através de uma interface de comunicação em série padrão, como uma interface periférica em série (SPI), para o microcontrolador 461. O sensor de posição 472 fornece 12 ou 14 bits de resolução. O sensor de posição 472 pode ser um circuito integrado AS5055 fornecido em uma pequena embalagem QFN de 16 pinos cuja medida corresponde a 4x4x0,85 mm.
[0237] O sistema de rastreamento 480 que compreende um sistema de posicionamento absoluto pode compreender e/ou ser programado para implementar um controlador de retroinformação, como um PID, retroinformação de estado, e controlador adaptável. Uma fonte de energia converte o sinal do controlador de retroinformação em uma entrada física para o sistema, nesse caso a tensão. Outros exemplos incluem uma PWM de tensão, corrente e força. Outros sensores podem ser providenciados a fim de medir os parâmetros do sistema físico além da posição medida pelo sensor de posição 472. Em alguns aspectos, os outros sensores podem incluir disposições de sensor conforme aquelas descritas na Patente US n° 9.345.481 intitulada STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM, concedida em 24 de maio de 2016, que está incorporada por referência em sua totalidade neste documento; o Pedido de Patente US n° de série 2014/0263552, intitulado STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM, publicado em 18 de setembro de 2014, está incorporado por referência em sua totalidade neste documento; e o Pedido de Patente US n° de série 15/628.175, intitulado TECHNIQUES FOR ADAPTIVE
CONTROL OF MOTOR VELOCITY OF A SURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT, submetido em 20 de junho de 2017, está incorporado por referência em sua totalidade neste documento. 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 amostragem finitas. O sistema de posicionamento absoluto pode compreender um circuito de comparação e combinação para combinar uma resposta computada com uma resposta medida através do uso de algoritmos, como uma média ponderada e um laço de controle teórico, que acionam a resposta calculada em direção à 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 estados e saídas do sistema físico, sabendo-se a entrada.
[0238] O sistema de posicionamento absoluto fornece um posicionamento absoluto do membro deslocado sobre a ativação do instrumento sem que seja preciso recolher ou avançar o membro de acionamento longitudinalmente móvel para a posição de reinício (zero ou inicial), como pode ser requerido pelos codificadores convencionais giratórios que meramente contam o número de passos progressivos ou regressivos que o motor 482 percorreu para inferir a posição de um atuador dispositivo, barra de acionamento, bisturi, e congêneres.
[0239] Um sensor 474, como, por exemplo, um medidor de esforço ou um medidor de microesforço, está configurado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade, como, por exemplo, a amplitude do esforço exercido sobre a bigorna durante uma operação de pinçamento, que pode ser indicativa em relação à compressão do tecido. O esforço medido é convertido em um sinal digital e fornecido ao processador 462. Alternativamente, ou em adição ao sensor 474, um sensor 476, como, por exemplo, um sensor de carga, pode medir a força de fechamento aplicada pelo sistema de acionamento de fechamento à bigorna. O sensor 476, como, por exemplo, um sensor de carga, pode medir a força de disparo aplicada a uma viga com perfil em i em um curso de disparo da ferramenta ou instrumento cirúrgico. A viga com perfil em i é configurada para engatar um deslizador em cunha, que é configurado para mover para cima os acionadores de grampos para forçar os grampos a se deformarem em contato com uma bigorna. A viga com perfil em i inclui um gume cortante afiado que pode ser utilizado para separar tecido, à medida que a viga com perfil em i é avançada distalmente pela barra de disparo. Alternativamente, um sensor de corrente 478 pode ser utilizado para medir a corrente drenada pelo motor 482. A força necessária para avançar o membro de disparo pode corresponder à corrente drenada pelo motor 482, por exemplo. A força medida é convertida em um sinal digital e fornecida ao processador 462.
[0240] Em uma forma, um sensor medidor de esforço 474 pode ser usado para medir a força aplicada ao tecido pelo atuador de extremidade. Um medidor de esforço pode ser acoplado ao atuador de extremidade para medir a força aplicada ao tecido que está sendo tratado pelo atuador de extremidade. Um sistema para medir forças aplicadas ao tecido preso pelo atuador de extremidade compreende um sensor medidor de esforço 474, como, por exemplo, um medidor de microesforço, que é configurado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade, por exemplo. Em um aspecto, o sensor de medidor de esforço 474 pode medir a amplitude ou a magnitude da tensão mecânica exercida sobre um membro de garra de um atuador de extremidade durante uma operação de pinçamento, que pode ser indicativa da compressão do tecido. O esforço medido é convertido em um sinal digital e fornecido ao processador 462 de um microcontrolador
461. Um sensor de carga 476 pode medir a força usada para operar o elemento de faca, por exemplo, para cortar o tecido capturado entre a bigorna e o cartucho de grampos. Um sensor de campo magnético pode ser usado para medir a espessura do tecido capturado. A medição do sensor de campo magnético também pode ser convertida em um sinal digital e fornecida ao processador 462.
[0241] As medições da compressão do tecido, da espessura do tecido e/ou da força necessária para fechar o atuador de extremidade no tecido, conforme respectivamente medidas pelos sensores 474, 476, podem ser usadas pelo microcontrolador 461 para caracterizar a posição selecionada do membro de disparo e/ou o valor correspondente da velocidade do membro de disparo. Em um caso, uma memória 468 pode armazenar uma técnica, uma equação e/ou uma tabela de consulta que pode ser usada pelo microcontrolador 461 na avaliação.
[0242] O sistema de controle 470 do instrumento ou ferramenta cirúrgica também pode compreender circuitos de comunicação com fio ou sem fio para comunicação com o centro de comunicação de modular mostrado nas Figuras 8 a 11.
[0243] A Figura 13 ilustra um circuito de controle 500 configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação. O circuito de controle 500 pode ser configurado para implementar vários processos aqui descritos. O circuito de controle 500 pode compreender um microcontrolador que compreende um ou mais processadores 502 (por exemplo, microprocessador, microcontrolador) acoplados a pelo menos um circuito de memória 504. O circuito de memória 504 armazena instruções executáveis em máquina que, quando executadas pelo processador 502, fazem com que o processador 502 execute instruções de máquina para implementar vários dos processos aqui descritos. O processador 502 pode ser qualquer um dentre inúmeros processadores de apenas um núcleo ou multinúcleo conhecidos na técnica. O circuito de memória 504 pode compreender mídia de armazenamento volátil e não volátil. O processador 502 pode incluir uma unidade de processamento de instruções 506 e uma unidade aritmética 508. A unidade de processamento de instrução pode ser configurada para receber instruções a partir do circuito de memória 504 da presente revelação.
[0244] A Figura 14 ilustra um circuito lógico combinacional 510 configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação. O circuito lógico combinacional 510 pode ser configurado para implementar vários processos aqui descritos. O circuito lógico combinacional 510 pode compreender uma máquina de estado finito que compreende uma lógica combinacional 512 configurada para receber dados associados ao instrumento ou ferramenta cirúrgica em uma entrada 514, processar os dados pela lógica combinacional 512 e fornecer uma saída 516.
[0245] A Figura 15 ilustra um circuito lógico sequencial 520 configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação. O circuito lógico sequencial 520 ou a lógica combinacional 522 pode ser configurado para implementar o processo aqui descrito. O circuito lógico sequencial 520 pode compreender uma máquina de estados finitos. O circuito lógico sequencial 520 pode compreender uma lógica combinacional 522, pelo menos um circuito de memória 524 e um relógio 529, por exemplo. O pelo menos um circuito de memória 524 pode armazenar um estado atual da máquina de estados finitos. Em certos casos, o circuito lógico sequencial 520 pode ser síncrono ou assíncrono. A lógica combinacional 522 é configurada para receber dados associados ao instrumento ou ferramenta cirúrgica de uma entrada 526, processar os dados pela lógica combinacional 522, e fornecer uma saída 528. Em outros aspectos, o circuito pode compreender uma combinação de um processador (por exemplo, processador 502, Figura 13) e uma máquina de estados finitos para implementar vários processos da presente invenção. Em outros aspectos, a máquina de estados finitos pode compreender uma combinação de um circuito lógico combinacional (por exemplo, um circuito lógico combinacional 510, Figura 14) e o circuito lógico sequencial 520.
[0246] A Figura 16 ilustra um instrumento ou ferramenta cirúrgica que compreende uma pluralidade de motores que podem ser ativados para executar várias funções. Em certos casos, um primeiro motor pode ser ativado para executar uma primeira função, um segundo motor pode ser ativado para executar uma segunda função, um terceiro motor pode ser ativado para executar uma terceira função, um quarto motor pode ser ativado para executar uma quarta função, e assim por diante. Em certos casos, a pluralidade de motores do instrumento cirúrgico robótico 600 pode ser individualmente ativada para causar movimentos de disparo, fechamento, e/ou articulação no atuador de extremidade. Os movimentos de disparo, fechamento e/ou articulação podem ser transmitidos ao atuador de extremidade através de um conjunto de eixo de acionamento, por exemplo.
[0247] Em certos casos, o sistema de instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir um motor de disparo 602. O motor de disparo 602 pode ser operacionalmente acoplado a um conjunto de acionamento do motor de disparo 604, o qual pode ser configurado para transmitir movimentos de disparo, gerados pelo motor 602, para o atuador de extremidade, particularmente para deslocar o elemento de viga com perfil em i. Em certos casos, os movimentos de disparo gerados pelo motor de disparo 602 podem fazer com que os grampos sejam posicionados a partir do cartucho de grampos no tecido capturado pelo atuador de extremidade e/ou pelo gume cortante do elemento de viga com perfil em i para ser avançado a fim de cortar o tecido capturado, por exemplo. O elemento de viga com perfil em i pode ser retraído invertendo-se a direção do motor 602.
[0248] Em certos casos, o instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir um motor de fechamento 603. O motor de fechamento 603 pode ser operacionalmente acoplado a um conjunto de acionamento do motor de fechamento 605 que pode ser configurado para transmitir movimentos de fechamento, gerados pelo motor 603 ao atuador de extremidade, particularmente para deslocar um tubo de fechamento para fechar a bigorna e comprimir o tecido entre a bigorna e o cartucho de grampos. Os movimentos de fechamento podem fazer com que o atuador de extremidade transicione de uma configuração aberta para uma configuração aproximada para capturar o tecido, por exemplo. O atuador de extremidade pode ser transicionado para uma posição aberta invertendo-se a direção do motor 603.
[0249] Em certos casos, o instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir um ou mais motores de articulação 606a, 606b, por exemplo. Os motores 606a, 606b podem ser operacionalmente acoplados aos conjuntos de acionamento do motor de articulação 608a, 608b, que podem ser configurados para transmitir movimentos de articulação gerados pelos motores 606a, 606b ao atuador de extremidade. Em certos casos, os movimentos de articulação podem fazer com que o atuador de extremidade seja articulado em relação ao conjunto de eixo de acionamento, por exemplo.
[0250] Conforme descrito acima, o instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir uma pluralidade de motores que podem ser configurados para executar várias funções independentes. Em certos casos, a pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica pode ser ativada individualmente ou separadamente para executar uma ou mais funções, enquanto outros motores permanecem inativos. Por exemplo, os motores de articulação 606a, 606b podem ser ativados para fazer com que o atuador de extremidade seja articulado, enquanto o motor de disparo 602 permanece inativo. Alternativamente, o motor de disparo 602 pode ser ativado para disparar a pluralidade de grampos, e/ou avançar o gume cortante, enquanto o motor de articulação 606 permanece inativo. Além disso, o motor de fechamento 603 pode ser ativado simultaneamente com o motor de disparo 602 para fazer com que o tubo de fechamento ou o elemento de viga com perfil em i avance distalmente, conforme descrito em mais detalhes mais adiante neste documento.
[0251] Em certos casos, o instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir um módulo de controle comum 610 que pode ser usado com uma pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica. Em certos casos, o módulo de controle comum 610 pode acomodar um dentre a pluralidade de motores de cada vez. Por exemplo, o módulo de controle comum 610 pode ser acoplável à e separável da pluralidade de motores do instrumento cirúrgico robótico individualmente. Em certos casos, uma pluralidade dos motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica pode compartilhar um ou mais módulos de controle comuns, como o módulo de controle comum 610. Em certos casos, uma pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica pode ser individualmente e seletivamente engatada ao módulo de controle comum 610. Em certos casos, o módulo de controle comum 610 pode ser seletivamente chaveado entre fazer interface com um dentre uma pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica para fazer interface com um outro dentre a pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica.
[0252] Em pelo menos um exemplo, o módulo de controle comum 610 pode ser seletivamente chaveado entre o engate operacional com os motores de articulação 606a, 606b e o engate operacional com o motor de disparo 602 ou o motor de fechamento 603. Em pelo menos um exemplo, conforme ilustrado na Figura 16, uma chave 614 pode ser movida ou transicionada entre uma pluralidade de posições e/ou estados. Na primeira posição 616, a chave 614 pode acoplar eletricamente o módulo de controle comum 610 ao motor de disparo 602; em uma segunda posição 617, a chave 614 pode acoplar eletricamente o módulo de controle 610 ao motor de fechamento 603; em uma terceira posição 618a, a chave 614 pode acoplar eletricamente o módulo de controle comum 610 ao primeiro motor de articulação 606a; e em uma quarta posição 618b, a chave 614 pode acoplar eletricamente o módulo de controle comum 610 ao segundo motor de articulação 606b, por exemplo. Em certos casos, módulos de controle comum 610 separados podem ser acoplados eletricamente ao motor de disparo 602, ao motor de fechamento 603, e aos motores de articulação 606a, 606b ao mesmo tempo. Em certos casos, a chave 614 pode ser uma chave mecânica, uma chave eletromecânica, uma chave em estado sólido ou qualquer mecanismo de chaveamento adequado.
[0253] Cada um dentre os motores 602, 603, 606a, 606b pode compreender um sensor de torque para medir o torque de saída no eixo de acionamento do motor. A força em um atuador de extremidade pode ser detectada de qualquer maneira convencional, como por meio de sensores de força nos lados exteriores das garras ou por um sensor de torque do motor que aciona as garras.
[0254] Em vários casos, conforme ilustrado na Figura 16, o módulo de controle comum 610 pode compreender um acionador de motor 626 que pode compreender um ou mais FETs H-Bridge. O acionador do motor 626 pode modular a energia transmitida a partir de uma fonte de energia 628 a um motor acoplado ao módulo de controle comum 610, com base em uma entrada proveniente de um microcontrolador 620 (o "controlador"), por exemplo. Em certos casos, o microcontrolador 620 pode ser usado para determinar a corrente drenada pelo motor, por exemplo, enquanto o motor está acoplado ao módulo de controle comum 610, conforme descrito acima.
[0255] Em certos exemplos, o microcontrolador 620 pode incluir um microprocessador 622 (o "processador") e uma ou mais mídias legíveis por computador não transitórias ou unidades de memória 624 (a "memória"). Em certos casos, a memória 624 pode armazenar várias instruções de programa que, quando executadas, podem fazer com que o processador 622 execute uma pluralidade de funções e/ou cálculos aqui descritos. Em certos casos, uma ou mais dentre as unidades de memória 624 podem ser acopladas ao processador 622, por exemplo.
[0256] Em certos casos, a fonte de energia 628 pode ser usada para fornecer energia ao microcontrolador 620, por exemplo. Em certos casos, a fonte de energia 628 pode compreender uma bateria (ou "pacote de bateria" ou "bateria"), como uma bateria de íons de Li, por exemplo. Em certos casos, o pacote de bateria pode ser configurado para ser montado de modo liberável à empunhadura para fornecer energia ao instrumento cirúrgico 600. Várias células de bateria conectadas em série podem ser usadas como a fonte de energia 628. Em certos casos, a fonte de energia 628 pode ser substituível e/ou recarregável, por exemplo.
[0257] Em vários casos, o processador 622 pode controlar o acionador do motor 626 para controlar a posição, a direção de rotação e/ou a velocidade de um motor que está acoplado ao módulo de controle comum 610. Em certos casos, o processador 622 pode sinalizar ao acionador do motor 626 para parar e/ou desativar um motor que esteja acoplado ao módulo de controle comum 610. Deve-se compreender que o termo "processador", conforme usado aqui, inclui qualquer microprocessador, microcontrolador ou outro dispositivo de computação básica adequado que incorpora as funções de uma unidade de processamento central de computador (CPU) em um circuito integrado ou, no máximo, alguns circuitos integrados. O processador é um dispositivo programável multiuso que aceita dados digitais como entrada, as processa de acordo com instruções armazenadas na sua memória, e fornece resultados como saída. Este é um exemplo de lógica digital sequencial, já que ele tem memória interna. Os processadores operam em números e símbolos representados no sistema binário de numerais.
[0258] Em um exemplo, o processador 622 pode ser qualquer processador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conhecidos pelo nome comercial de ARM Cortex da Texas Instruments. Em certos casos, o microcontrolador 620 pode ser um LM 4F230H5QR, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo. Em pelo menos um exemplo, o LM4F230H5QR da Texas Instruments é um núcleo processador ARM Cortex-M4F que compreende uma memória integrada do tipo flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de busca antecipada para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma SRAM de ciclo único de 32 KB, uma ROM interna carregada com o software StellarisWare®, EEPROM de 2 KB, um ou mais módulos de PWM, um ou mais análogos de QEI, um ou mais ADCs de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, entre outros recursos que estão prontamente disponíveis para a folha de dados do produto. Outros microcontroladores podem ser prontamente substituídos para uso com o módulo 4410. Consequentemente, a presente revelação não deve ser limitada nesse contexto.
[0259] Em certos casos, a memória 624 pode incluir instruções de programa para controlar cada um dos motores do instrumento cirúrgico 600 que são acopláveis ao módulo de controle comum 610. Por exemplo, a memória 624 pode incluir instruções de programa para controlar o motor de disparo 602, o motor de fechamento 603 e os motores de articulação 606a, 606b. Tais instruções de programa podem fazer com que o processador 622 controle as funções de disparo, fechamento e articulação de acordo com as entradas a partir dos algoritmos ou programas de controle do instrumento ou ferramenta cirúrgica.
[0260] Em certos casos, um ou mais mecanismos e/ou sensores como, por exemplo, sensores 630, podem ser utilizados para alertar o processador 622 quanto às instruções de programa que precisam ser utilizadas em uma configuração específica. Por exemplo, os sensores 630 podem alertar o processador 622 para usar as instruções de programa associadas ao disparo, fechamento e articulação do atuador de extremidade. Em certos casos, os sensores 630 podem compreender sensores de posição que podem ser utilizados para detectar a posição da chave 614, por exemplo. Consequentemente, o processador 622 pode usar as instruções de programa associadas ao disparo da viga com perfil em i do atuador de extremidade mediante a detecção, através dos sensores 630, por exemplo, de que a chave 614 está na primeira posição 616; o processador 622 pode usar as instruções de programa associadas ao fechamento da bigorna mediante detecção através dos sensores 630, por exemplo, de que a chave 614 está na segunda posição 617; e o processador 622 pode usar as instruções de programa associadas com a articulação do atuador de extremidade mediante detecção através dos sensores 630, por exemplo, que a chave 614 está na terceira ou quarta posição 618a, 618b.
[0261] A Figura 17 é um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico robótico 700 configurado para operar uma ferramenta cirúrgica aqui descrita, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação. O instrumento cirúrgico robótico 700 pode ser programado ou configurado para controlar a translação distal/proximal de um membro de deslocamento, o deslocamento distal/proximal de um tubo de fechamento, a rotação do eixo de acionamento, e articulação, quer com um único tipo ou múltiplos enlaces de acionamento de articulação. Em um aspecto, o instrumento cirúrgico 700 pode ser programado ou configurado para controlar individualmente um membro de disparo, um membro de fechamento, um membro de eixo de acionamento e/ou um ou mais membros de articulação. O instrumento cirúrgico 700 compreende um circuito de controle 710 configurado para controlar membros de disparo acionados por motor, membros de fechamento, membros de eixo de acionamento e/ou um ou mais membros de articulação.
[0262] Em um aspecto, o instrumento cirúrgico robótico 700 compreende um circuito de controle 710 configurado para controlar uma bigorna 716 e uma porção de viga com perfil em i 714 (incluindo um gume cortante afiado) de um atuador de extremidade 702, um cartucho de grampos 718 removível, um eixo de acionamento 740 e um ou mais membros de articulação 742a, 742b através de uma pluralidade de motores 704a a 704e. Um sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer retroinformação sobre a viga com perfil em i 714 ao circuito de controle 710. Outros sensores 738 podem ser configurados para fornecer retroinformação ao circuito de controle 710. Um temporizador/contador 731 fornece informações de temporização e contagem ao circuito de controle 710. Uma fonte de energia 712 pode ser fornecida para operar os motores 704a a 704e e um sensor de corrente 736 fornece retroinformação de corrente do motor ao circuito de controle 710. Os motores 704a a 704e podem ser operados individualmente pelo circuito de controle 710 em um controle de retroinformação de circuito aberto ou circuito fechado.
[0263] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode compreender um ou mais microcontroladores, microprocessadores ou outros processadores adequados para executar instruções que fazem com que o processador ou processadores executem uma ou mais tarefas. Em um aspecto, um temporizador/contador 731 fornece um sinal de saída, como o tempo decorrido ou uma contagem digital, ao circuito de controle 710 para correlacionar a posição da viga com perfil em i 714, conforme determinado pelo sensor de posição 734, com a saída do temporizador/contador 731 de modo que o circuito de controle 710 possa determinar a posição da viga com perfil em i 714 em um tempo específico (t) em relação a uma posição inicial ou tempo (t) quando a viga com perfil em i 714 está em uma posição específica em relação a uma posição inicial. O temporizador/contador 731 pode ser configurado para medir o tempo decorrido, contar eventos externos, ou medir eventos eternos.
[0264] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode ser programado para controlar funções do atuador de extremidade 702 com base em uma ou mais condições do tecido. O circuito de controle 710 pode ser programado para detectar direta ou indiretamente as condições do tecido, como espessura, conforme descrito aqui. O circuito de controle 710 pode ser programado para selecionar um programa de controle de disparo ou programa de controle de fechamento com base nas condições do tecido. Um programa de controle de disparo pode descrever o movimento distal do membro de deslocamento. Diferentes programas de controle de disparo podem ser selecionados para melhor tratar as diferentes condições do tecido. Por exemplo, quando um tecido mais espesso está presente, o circuito de controle 710 pode ser programado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade inferior e/ou com potência mais baixa. Quando um o tecido mais fino está presente, o circuito de controle 710 pode ser programado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade mais alta e/ou com maior potência. Um programa de controle de fechamento pode controlar a força de fechamento aplicada ao tecido pela bigorna 716. Outros programas de controle controlam a rotação do eixo de acionamento 740 e dos membros de articulação 742a, 742b.
[0265] Em um aspecto, o circuito de controle de motor 710 pode gerar sinais de ponto de ajuste do motor. Os sinais de ponto de ajuste do motor podem ser fornecidos para vários controladores de motor 708a a 708e. Os controladores de motor 708a a 708e podem compreender um ou mais circuitos configurados para fornecer sinais de acionamento do motor para os motores 704a a 704e de modo a acionar os motores 704a a 704e, conforme descrito aqui. Em alguns exemplos, os motores 704a a 704e podem ser motores elétricos de corrente contínua com escova. Por exemplo, a velocidade dos motores 704a a 704e pode ser proporcional aos respectivos sinais de acionamento do motor. Em alguns exemplos, os motores 704a a 704e podem ser motores elétricos CC sem escovas, e os respectivos sinais de acionamento do motor podem compreender um sinal PWM fornecido para um ou mais enrolamentos de estator dos motores 704a a 704e. Além disso, em alguns exemplos, os controladores de motor 708a a 708e podem ser omitidos e o circuito de controle 710 pode gerar diretamente os sinais de acionamento do motor.
[0266] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode operar inicialmente cada um dentre os motores 704a a 704e em uma configuração de circuito aberto para uma primeira porção de circuito aberto do curso do membro de deslocamento. Com base na resposta do instrumento cirúrgico robótico 700 durante a porção de circuito aberto do curso, o circuito de controle 710 pode selecionar um programa de controle de disparo em uma configuração de circuito fechado. A resposta do instrumento pode incluir uma tradução da distância do membro de deslocamento durante a porção de circuito aberto, um tempo decorrido durante a porção de circuito aberto, a energia fornecida a um dos motores 704a a 704e durante a porção de circuito aberto, uma soma de larguras de pulso de um sinal de acionamento de motor, etc. Após a porção de circuito aberto, o circuito de controle 710 pode implementar o programa de controle de disparo selecionado para uma segunda porção do curso do membro de deslocamento. Por exemplo, durante uma porção do curso de circuito fechado, o circuito de controle 710 pode modular um dos motores 704a a 704e com base na translação dos dados que descrevem uma posição do membro de deslocamento em circuito fechado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade constante.
[0267] Em um aspecto, os motores 704a a 704e podem receber energia de uma fonte de energia 712. A fonte de energia 712 pode ser uma fonte de energia CC acionada por uma fonte de alimentação de corrente principal alternada, uma bateria, um super capacitor, ou qualquer outra fonte de energia adequada. Os motores 704a a 704e podem ser mecanicamente acoplados a elementos mecânicos individuais móveis como a viga com perfil em i 714, a bigorna 716, o eixo de acionamento 740, a articulação 742a e a articulação 742b, através das respectivas transmissões 706a a 706e. As transmissões 706a a 706e podem incluir uma ou mais engrenagens ou outros componentes de ligação para acoplar os motores 704a a 704e aos elementos mecânicos móveis. Um sensor de posição 734 pode detectar uma posição da viga com perfil em i 714. O sensor de posição 734 pode ser ou pode incluir qualquer tipo de sensor que seja capaz de gerar dados de posição que indicam uma posição da viga com perfil em i 714. Em alguns exemplos, o sensor de posição 734 pode incluir um codificador configurado para fornecer uma série de pulsos ao circuito de controle 710 conforme a viga com perfil em i 714 translada distal e proximalmente. O circuito de controle 710 pode rastrear os pulsos para determinar a posição da viga com perfil em i 714. Outros sensores de posição adequados podem ser usados, incluindo, por exemplo, um sensor de proximidade. Outros tipos de sensores de posição podem fornecer outros sinais que indiquem o movimento da viga com perfil em i 714. Além disso, em alguns exemplos, o sensor de posição 734 pode ser omitido. Quando qualquer um dentre os motores 704a a 704e for um motor de passo, o circuito de controle 710 pode rastrear a posição da viga com perfil em i 714 ao agregar o número e a direção das etapas que o motor 704 foi instruído a executar. O sensor de posição 734 pode estar situado no atuador de extremidade 702 ou em qualquer outra porção do instrumento. As saídas de cada um dos motores 704a a 704e incluem um sensor de torque 744a a 744e para detectar força e possuem um codificador para detectar a rotação do eixo de acionamento.
[0268] Em um aspecto, o circuito de controle 710 é configurado para acionar um membro de disparo como a porção da viga com perfil em i 714 do atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 fornece um ponto de ajuste do motor para um controle do motor 708a, o qual fornece um sinal de acionamento para o motor 704a.
O eixo de acionamento de saída do motor 704a é acoplado a um sensor de torque 744a.
O sensor de torque 744a é acoplado a uma transmissão 706a que é acoplada à viga com perfil em i 714. A transmissão 706a compreende elementos mecânicos móveis, como elementos rotativos, e um membro de disparo para controlar distal e proximalmente o movimento da viga com perfil em i 714 ao longo de um eixo geométrico longitudinal do atuador de extremidade 702. Em um aspecto, o motor 704a pode ser acoplado ao conjunto de engrenagem de faca, que inclui um conjunto de redução de engrenagem de faca que inclui uma primeira engrenagem de acionamento de faca e uma segunda engrenagem de acionamento de faca.
Um sensor de torque 744a fornece um sinal de retroinformação da força de disparo para o circuito de controle 710. O sinal de força de disparo representa a força necessária para disparar ou deslocar a viga com perfil em i 714. Um sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer a posição da viga com perfil em i 714 ao longo do curso de disparo ou da posição do membro de disparo como um sinal de retroinformação ao circuito de controle 710. O atuador de extremidade 702 pode incluir sensores adicionais 738 configurados para fornecer sinais de retroinformação para o circuito de controle 710. Quando pronto para uso, o circuito de controle 710 pode fornecer um sinal de disparo ao controle do motor 708a.
Em resposta ao sinal de disparo, o motor 704a pode acionar o membro de disparo distalmente ao longo do eixo geométrico longitudinal do atuador de extremidade 702 a partir de uma posição proximal inicial do curso para uma posição distal terminal do curso em relação à posição inicial de curso.
À medida que o membro de disparo translada distalmente, uma viga com perfil em i 714 com um elemento de corte posicionado em uma extremidade distal, avança distalmente para cortar o tecido situado entre o cartucho de grampos 718 e a bigorna 716.
[0269] Em um aspecto, o circuito de controle 710 é configurado para acionar um membro de fechamento, como a porção de bigorna 716 do atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 fornece um ponto de ajuste do motor para um controle do motor 708b, que fornece um sinal de acionamento para o motor 704b. O eixo de saída do motor 704b é acoplado a um sensor de torque 744b. O sensor de torque 744b é acoplado a uma transmissão 706b que é acoplada à bigorna 716. A transmissão 706b compreende elementos mecânicos móveis, como elementos rotativos e um membro de fechamento, para controlar o movimento da bigorna 716 entre as posições aberta e fechada. Em um aspecto, o motor 704b é acoplado a um conjunto de engrenagem de fechamento, que inclui um conjunto de engrenagem de redução de fechamento que é suportado em engate engrenado com a roda dentada de fechamento. O sensor de torque 744b fornece um sinal de retroinformação de força de fechamento para o circuito de controle 710. O sinal de retroinformação de força de fechamento representa a força de fechamento aplicada à bigorna 716. O sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer a posição do membro de fechamento como um sinal de retroinformação para o circuito de controle 710. Sensores adicionais 738 no atuador de extremidade 702 podem fornecer o sinal de retroinformação de força de fechamento para o circuito de controle 710. Um deslizador pivotante 716 está posicionado oposto ao cartucho de grampos 718. Quando pronto para uso, o circuito de controle 710 pode fornecer um sinal de fechamento ao controle do motor 708b. Em resposta ao sinal de fechamento, o motor 704b avança um membro de fechamento para prender o tecido entre a bigorna 716 e o cartucho de grampos 718.
[0270] Em um aspecto, o circuito de controle 710 é configurado para girar um membro de eixo de acionamento, como o eixo de acionamento 740, para girar o atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 fornece um ponto de ajuste do motor para um controle do motor 708c, que fornece um sinal de acionamento para o motor 704c. O eixo de saída do motor 704c é acoplado a um sensor de torque 744c. O sensor de torque 744c é acoplado a uma transmissão 706c que é acoplada ao eixo 740. A transmissão 706c compreende elementos mecânicos móveis, como elementos rotativos, para controlar a rotação do eixo de acionamento 740 no sentido horário ou no sentido anti-horário até e acima de 360°. Em um aspecto, o motor 704c é acoplado ao conjunto de transmissão giratório, que inclui um segmento de engrenagem de tubo que é formado sobre (ou fixado a) a extremidade proximal do tubo de fechamento proximal para engate operável por um conjunto de engrenagem rotacional que é suportado operacionalmente na placa de montagem de ferramenta. O sensor de torque 744c fornece um sinal de retroinformação de força de rotação para o circuito de controle 710. O sinal de retroinformação da força de rotação representa a força de rotação aplicada ao eixo de acionamento 740. O sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer a posição do membro de fechamento como um sinal de retroinformação para o circuito de controle 710. Sensores adicionais 738, como um codificador de eixo de acionamento, podem fornecer a posição rotacional do eixo de acionamento 740 para o circuito de controle 710.
[0271] Em um aspecto, o circuito de controle 710 é configurado para articular o atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 fornece um ponto de ajuste do motor para um controle do motor 708d, que fornece um sinal de acionamento para o motor 704d. O eixo de saída do motor 704d é acoplado a um sensor de torque 744d. O sensor de torque 744d é acoplado a uma transmissão 706d que é acoplada a um membro de articulação 742a. A transmissão 706d compreende elementos mecânicos móveis, como elementos de articulação, para controlar a articulação do atuador de extremidade 702 ± 65°. Em um aspecto, o motor 704d é acoplada a uma porca de articulação, que é assentada de modo giratório sobre a porção de extremidade proximal da porção de coluna distal e é acionada de modo giratória na mesma por um conjunto de engrenagem de articulação. O sensor de torque 744d fornece um sinal de retroinformação da força de articulação para o circuito de controle 710. O sinal de retroinformação da força de articulação representa a força de articulação aplicada ao atuador de extremidade 702. Os sensores 738, como um codificador de articulação, pode fornecer a posição de articulação do atuador de extremidade 702 para o circuito de controle 710.
[0272] Em um outro aspecto, a função de articulação do sistema cirúrgico robótico 700 pode compreender dois membros de articulação, ou ligações, 742a, 742b. Esses membros de articulação 742a, 742b são acionados por discos separados na interface do robô (a cremalheira), que são acionados pelos dois motores 708d, 708e. Quando o motor de disparo separado 704a é fornecido, cada ligação de articulação 742a, 742b pode ser antagonicamente acionada em relação à outra ligação para fornecer um movimento de retenção resistivo e uma carga à cabeça quando ela não está se movendo e para fornecer um movimento de articulação quando a cabeça é articulada. Os membros de articulação 742a, 742b se fixam à cabeça em um raio fixo quando a cabeça é girada. Consequentemente, a vantagem mecânica do link de empurrar e puxar se altera quando a cabeça é girada. Esta alteração na vantagem mecânica pode ser mais pronunciada com outros sistemas de acionamento da ligação de articulação.
[0273] Em um aspecto, o um ou mais motores 704a a 704e podem compreender um motor CC escovado com uma caixa de câmbio e ligações mecânicas a um membro de disparo, membro de fechamento ou membro de articulação. Um outro exemplo inclui motores elétricos 704a a 704e que operam os elementos mecânicos móveis como o membro de deslocamento, as ligações de articulação, o tubo de fechamento e o eixo de acionamento. Uma influência externa é uma influência desmedida e imprevisível de coisas como tecido, corpos circundantes, e atrito no sistema físico. Essa influência externa pode ser chamada de arrasto, que age em oposição a um dos motores elétricos 704a a 704e. A influência externa, como o arrasto, pode fazer com que o funcionamento do sistema físico se desvie de uma operação desejada do sistema físico.
[0274] Em um aspecto, o sensor de posição 734 pode ser implementado como um sistema de posicionamento absoluto. Em um aspecto, o sensor de posição 734 pode compreender um sistema de posicionamento magnético giratório absoluto implementado como um sensor de posição magnético giratório de circuito integrado único, AS5055EQFT, disponível junto à Austria Microsystems, AG. O sensor de posição 734 pode fazer interface com o circuito de controle 710 para fornecer um sistema de posicionamento absoluto. A posição pode incluir elementos de efeito Hall múltiplos localizados acima de um magneto e acoplado a um processador CORDIC, também conhecido como o método dígito por dígito e algoritmo de Volder, que é fornecido para implementar um algoritmo simples e eficiente para calcular funções hiperbólicas e trigonométricas que exigem apenas operações de adição, subtração, deslocamento de bits e tabela de pesquisa.
[0275] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode estar em comunicação com um ou mais sensores 738. Os sensores 738 podem ser posicionados no atuador de extremidade 702 e adaptados para funcionar com o instrumento cirúrgico robótico 700 para medir a vários parâmetros derivados como a distância de vão em relação ao tempo, a compressão do tecido em relação ao tempo, e deformação da bigorna em relação ao tempo. Os sensores 738 podem compreender um sensor magnético, um sensor de campo magnético, um medidor de esforço,
uma célula de carga, um sensor de pressão, um sensor de força, um sensor de torque, um sensor indutivo como um sensor de corrente parasita, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico e/ou qualquer outro sensor adequado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 702. Os sensores 738 podem incluir um ou mais sensores. Os sensores 738 podem estar situados na plataforma do cartucho de grampos 718 para determinar a localização do tecido com o uso de eletrodos segmentados. Os sensores de torque 744a a 744e podem ser configurados para detectar força como força de disparo, força de fechamento, e/ou força de articulação, entre outros. Consequentemente, o circuito de controle 710 pode detectar (1) a carga de fechamento experimentada pelo tubo de fechamento distal e sua posição, (2) o membro de disparo na cremalheira e sua posição, (3) qual porção do cartucho de grampos 718 tem tecido nela e (4) a carga e a posição em ambas as hastes de articulação.
[0276] Em um aspecto, o um ou mais sensores 738 podem compreender um medidor de esforço como, por exemplo, um medidor de microesforço, configurado para medir a magnitude do esforço na bigorna 716 durante uma condição pinçada. O medidor de tensão fornece um sinal elétrico cuja amplitude varia com a magnitude da tensão. Os sensores 738 podem compreender um sensor de pressão configurado para detectar uma pressão gerada pela presença de tecido comprimido entre a bigorna 716 e o cartucho de grampos 718. Os sensores 738 podem ser configurados para detectar a impedância de uma seção de tecido situada entre a bigorna 716 e o cartucho de grampos 718 que é indicativa da espessura e/ou da completude do tecido situado entre os mesmos.
[0277] Em um aspecto, os sensores 738 podem ser implementadas como uma ou mais chaves de limite, dispositivos eletromecânicos, chaves de estado sólido, dispositivos de efeito Hall, dispositivos magneto-resistivos (MR) dispositivos magneto-resistivos gigantes (GMR), magnetômetros, entre outros. Em outras implementações, os sensores 738 podem ser implementados como chaves de estado sólido que operam sob a influência da luz, como os sensores ópticos, sensores de infravermelho, sensores de ultravioleta, dentre outros. Além disso, as chaves podem ser dispositivos de estado sólido como transístores (por exemplo, FET, FET de junção, MOSFET, bipolar e similares). Em outras implementações, os sensores 738 podem incluir chaves elétricas sem condutor, chaves ultrassônicas, acelerômetros, sensores de inércia e, entre outros.
[0278] Em um aspecto, os sensores 738 podem ser configurados para medir as forças exercidas sobre a bigorna 716 pelo sistema de acionamento de fechamento. Por exemplo, um ou mais sensores 738 podem estar em um ponto de interação entre o tubo de fechamento e a bigorna 716 para detectar as forças de fechamento aplicadas pelo tubo de fechamento na bigorna 716. As forças exercidas sobre a bigorna 716 podem ser representativas da compressão do tecido experimentada pela seção de tecido capturada entre a bigorna 716 e o cartucho de grampos 718. O um ou mais sensores 738 podem ser posicionados em vários pontos de interação ao longo do sistema de acionamento de fechamento para detectar as forças de fechamento aplicadas à bigorna 716 pelo sistema de acionamento de fechamento. O um ou mais sensores 738 podem ser amostrados em tempo real durante uma operação de pinçamento pelo processador do circuito de controle 710. O circuito de controle 710 recebe medições de amostra em tempo real para fornecer e analisar informações baseadas em tempo e avaliar, em tempo real, as forças de fechamento aplicadas à bigorna 716.
[0279] Em um aspecto, um sensor de corrente 736 pode ser usado para medir a corrente drenada por cada um dos motores 704a a 704e. A força necessária para avançar qualquer dos elementos mecânicos móveis como a viga com perfil em i 714 corresponde à corrente drenada por um dos motores 704a a 704e. A força é convertida em um sinal digital e fornecida ao circuito de controle 710. O circuito de controle 710 pode ser configurado para simular a resposta do sistema real do instrumento no software do controlador. Um membro de deslocamento pode ser atuado para mover uma viga com perfil em i 714 no atuador de extremidade 702 em ou próximo a uma velocidade alvo. O instrumento cirúrgico robótico 700 pode incluir um controlador de retroinformação, que pode ser um ou qualquer dos controladores de retroinformação, incluindo, mas não se limitando a, um controlador PID, retroinformação de estado, quadrático linear (LQR) e/ou um controlador adaptável, por exemplo. O instrumento cirúrgico robótico 700 pode incluir uma fonte de energia para converter o sinal do controlador de retroinformação em uma entrada física como tensão do estojo, tensão PWM, tensão modulada por frequência, corrente, torque e/ou força, por exemplo. Detalhes adicionais são revelados no Pedido de Patente US n° de série 15/636.829, intitulado CLOSED LOOP VELOCITY CONTROL TECHNIQUES FOR ROBOTIC SURGICAL INSTRUMENT, depositado em 29 de junho de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.
[0280] A Figura 18 ilustra um diagrama de blocos de um instrumento cirúrgico 750 programado para controlar a translação distal do membro de deslocamento, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação. Em um aspecto, o instrumento cirúrgico 750 é programado para controlar a translação distal de um membro de deslocamento, como a viga com perfil em i 764. O instrumento cirúrgico 750 compreende um atuador de extremidade 752 que pode compreender uma bigorna 766, uma viga com perfil em i 764 (incluindo um gume cortante afiado), e um cartucho de grampos removível 768.
[0281] A posição, movimento, deslocamento, e/ou a translação de um membro de deslocamento linear, como a viga com perfil em i 764, podem ser medidas por um sistema de posicionamento absoluto, disposição de sensor, e um sensor de posição 784. Como a viga com perfil em i 764 é acoplada a um membro de acionamento longitudinalmente móvel, a posição da viga com perfil em i 764 pode ser determinada mediante a medição da posição do membro de acionamento longitudinalmente móvel que emprega o sensor de posição 784. Consequentemente, na descrição a seguir, a posição, o deslocamento e/ou a translação da viga com perfil em i 764 podem ser obtidos pelo sensor de posição 784, conforme descrito na presente invenção. Um circuito de controle 760 pode ser programado para controlar a translação do membro de deslocamento, como a viga com perfil em i 764. O circuito de controle 760, em alguns exemplos, pode compreender um ou mais microcontroladores, microprocessadores ou outros processadores adequados para executar as instruções que fazem com que o processador ou processadores controlem o membro de deslocamento, por exemplo, a viga com perfil em i 764, da maneira descrita. Em um aspecto, um temporizador/contador 781 fornece um sinal de saída, como o tempo decorrido ou uma contagem digital, ao circuito de controle 760 para correlacionar a posição da viga com perfil em i 764 conforme determinado pelo sensor de posição 784 com a saída do temporizador/contador 781 de modo que o circuito de controle 760 possa determinar a posição da viga com perfil em i 764 em um momento específico (t) em relação a uma posição inicial. O temporizador/contador 781 pode ser configurado para medir o tempo decorrido, contar eventos externos, ou medir eventos eternos.
[0282] O circuito de controle 760 pode gerar um sinal de ponto de ajuste do motor 772. O sinal do ponto de ajuste do motor 772 pode ser fornecido a um controlador do motor 758. O controlador do motor 758 pode compreender um ou mais circuitos configurados para fornecer um sinal de acionamento do motor 774 ao motor 754 para acionar o motor 754, conforme descrito na presente invenção. Em alguns exemplos, o motor 754 pode ser um motor CC com motor elétrico CC escovado. Por exemplo, a velocidade do motor 754 pode ser proporcional ao sinal de acionamento do motor 774. Em alguns exemplos, o motor 754 pode ser um motor elétrico CC sem escovas e o sinal de acionamento do motor 774 pode compreender um sinal PWM fornecido para um ou mais enrolamentos de estator do motor 754. Além disso, em alguns exemplos, o controlador do motor 758 pode ser omitido, e o circuito de controle 760 pode gerar o sinal de acionamento de motor 774 diretamente.
[0283] O motor 754 pode receber energia de uma fonte de energia
762. A fonte de energia 762 pode ser ou incluir uma bateria, um super capacitor, ou qualquer outra fonte de energia adequada. O motor 754 pode ser mecanicamente acoplado à viga com perfil em i 764 por meio de uma transmissão 756. A transmissão 756 pode incluir uma ou mais engrenagens ou outros componentes de ligação para acoplar o motor 754 à viga com perfil em i 764. Um sensor de posição 784 pode detectar uma posição da viga com perfil em i 764. O sensor de posição 784 pode ser ou pode incluir qualquer tipo de sensor que seja capaz de gerar dados de posição que indicam uma posição da viga com perfil em i 764. Em alguns exemplos, o sensor de posição 784 pode incluir um codificador configurado para fornecer uma série de pulsos ao circuito de controle 760 conforme a viga com perfil em i 764 translada distal e proximalmente. O circuito de controle 760 pode rastrear os pulsos para determinar a posição da viga com perfil em i 764. Outros sensores de posição adequados podem ser usados, incluindo, por exemplo, um sensor de proximidade. Outros tipos de sensores de posição podem fornecer outros sinais que indiquem o movimento da viga com perfil em i 764. Além disso, em alguns exemplos, o sensor de posição 784 pode ser omitido. Quando o motor 754 for um motor de passo, o circuito de controle 760 pode rastrear a posição da viga com perfil em i 764 ao agregar o número e a orientação das etapas que o motor 754 foi instruído a executar. O sensor de posição 784 pode estar situado no atuador de extremidade 752 ou em qualquer outra porção do instrumento.
[0284] O circuito de controle 760 pode estar em comunicação com um ou mais sensores 788. Os sensores 788 podem ser posicionados no atuador de extremidade 752 e adaptados para funcionar com o instrumento cirúrgico 750 para medir os vários parâmetros derivados, como distância de vão em relação ao tempo, compressão do tecido em relação ao tempo e tensão da bigorna em relação ao tempo. Os sensores 788 podem compreender um sensor magnético, um sensor de campo magnético, um medidor de esforço, um sensor de pressão, um sensor de força, um sensor indutivo como um sensor de correntes parasitas, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico e/ou quaisquer outros sensores adequados para medição de um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 752. Os sensores 788 podem incluir um ou mais sensores.
[0285] O um ou mais sensores 788 podem compreender um medidor de esforço, como um medidor de microesforço, configurado para medir a magnitude da tensão na bigorna 766 durante uma condição pinçada. O medidor de tensão fornece um sinal elétrico cuja amplitude varia com a magnitude da tensão. Os sensores 788 podem compreender um sensor de pressão configurado para detectar uma pressão gerada pela presença de tecido comprimido entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768. Os sensores 788 podem ser configurados para detectar a impedância de uma seção de tecido situada entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768 que é indicativa da espessura e/ou da completude do tecido situado entre os mesmos.
[0286] Os sensores 788 podem ser configurados para medir as forças exercidas sobre a bigorna 766 por um sistema de acionamento de fechamento. Por exemplo, um ou mais sensores 788 podem estar em um ponto de interação entre o tubo de fechamento e a bigorna 766 para detectar as forças de fechamento aplicadas pelo tubo de fechamento à bigorna 766. As forças exercidas sobre a bigorna 766 podem ser representativas da compressão do tecido experimentada pela seção de tecido capturada entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768. O um ou mais sensores 788 podem ser posicionados em vários pontos de interação ao longo do sistema de acionamento de fechamento para detectar as forças de fechamento aplicadas à bigorna 766 pelo sistema de acionamento de fechamento. O um ou mais sensores 788 podem ser amostrados em tempo real durante uma operação de pinçamento por um processador do circuito de controle
760. O circuito de controle 760 recebe medições de amostra em tempo real para fornecer e analisar informações baseadas em tempo e avaliar, em tempo real, as forças de fechamento aplicadas à bigorna 766.
[0287] Um sensor de corrente 786 pode ser empregado para medir a corrente drenada pelo motor 754. A força necessária para avançar a viga com perfil em i 764 corresponde à corrente drenada pelo motor 754. A força é convertida em um sinal digital e fornecida ao circuito de controle 760.
[0288] O circuito de controle 760 pode ser configurado para simular a resposta do sistema real do instrumento no software do controlador. Um membro de deslocamento pode ser atuado para mover uma viga com perfil em i 764 no atuador de extremidade 752 em ou próximo a uma velocidade alvo. O instrumento cirúrgico 750 pode incluir um controlador de retroinformação, que pode ser um ou qualquer dos controladores de retroinformação, incluindo, mas não se limitando a, um controlador PID, retroinformação de estado, LQR, e/ou um controlador adaptável, por exemplo. O instrumento cirúrgico 750 pode incluir uma fonte de energia para converter o sinal do controlador de retroinformação em uma entrada física como tensão do estojo, tensão PWM, tensão modulada por frequência, corrente, torque e/ou força, por exemplo.
[0289] O sistema de acionamento real do instrumento cirúrgico 750 é configurado para acionar o membro de deslocamento, o membro de corte ou a viga com perfil em i 764, por um motor CC escovado com caixa de câmbio e ligações mecânicas a um sistema de articulação e/ou uma faca. Um outro exemplo é o motor elétrico 754 que opera o membro de deslocamento e o acionador de articulação, por exemplo, de um conjunto de eixo de acionamento intercambiável. Uma influência externa é uma influência desmedida e imprevisível de coisas como tecido, corpos circundantes, e atrito no sistema físico. Essa influência externa pode ser chamada de arrasto, que age em oposição ao motor elétrico 754. A influência externa, como o arrasto, pode fazer com que o funcionamento do sistema físico se desvie de uma operação desejada do sistema físico.
[0290] Vários aspectos exemplificadores são direcionados a um instrumento cirúrgico 750 que compreende um atuador de extremidade 752 com implementos cirúrgicos de grampeamento e corte acionados por motor. Por exemplo, um motor 754 pode acionar um membro de deslocamento distal e proximalmente ao longo de um eixo geométrico longitudinal do atuador de extremidade 752. O atuador de extremidade 752 pode compreender uma bigorna articulável 766 e, quando configurada para o uso, uma lâmina ultrassônica 768 posicionada no lado oposto da bigorna 766. Um médico pode segurar o tecido entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768, conforme descrito na presente invenção. Quando pronto para usar o instrumento 750, o médico pode fornecer um sinal de disparo, por exemplo, pressionando um gatilho do instrumento 750. Em resposta ao sinal de disparo, o motor 754 pode acionar o membro de deslocamento distalmente ao longo do eixo geométrico longitudinal do atuador de extremidade 752 a partir de uma posição proximal de início de curso para uma posição distal de fim de curso da posição de início de curso. À medida que o membro de deslocamento se desloca distalmente, a viga com perfil em i 764 com um elemento de corte posicionado em uma extremidade distal, pode cortar o tecido entre o cartucho de grampos 768 e a bigorna 766.
[0291] Em vários exemplos, o instrumento cirúrgico 750 pode compreender um circuito de controle 760 programado para controlar a translação distal do membro de deslocamento, como a viga com perfil em i 764, por exemplo, com base em uma ou mais condições do tecido. O circuito de controle 760 pode ser programado para detectar direta ou indiretamente as condições do tecido, como espessura, conforme descrito aqui. O circuito de controle 760 pode ser programado para selecionar um programa de controle baseado nas condições do tecido. Um programa de controle de disparo pode descrever o movimento distal do membro de deslocamento. Diferentes programas de controle de disparo podem ser selecionados para melhor tratar as diferentes condições do tecido. Por exemplo, quando um tecido mais espesso está presente, o circuito de controle 760 pode ser programado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade inferior e/ou com potência mais baixa. Quando um o tecido mais fino está presente, o circuito de controle 760 pode ser programado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade mais alta e/ou com maior potência.
[0292] Em alguns exemplos, o circuito de controle 760 pode, inicialmente, operar o motor 754 em uma configuração de circuito aberto para uma primeira porção de circuito aberto de um curso do membro de deslocamento. Com base em uma resposta do instrumento 750 durante a porção de circuito aberto do curso, o circuito de controle 760 pode selecionar um programa de controle de disparo. A resposta do instrumento pode incluir uma distância de translação do membro de deslocamento durante a porção de circuito aberto, um tempo decorrido durante a porção de circuito aberto, a energia fornecida ao motor 754 durante a porção de circuito aberto, uma soma de larguras de pulso de um sinal de acionamento de motor, etc. Após a porção de circuito aberto, o circuito de controle 760 pode implementar o programa de controle de disparo selecionado para uma segunda porção do curso do membro de deslocamento. Por exemplo, durante a porção de circuito fechado do curso, o circuito de controle 760 pode modular o motor 754 com base nos dados de translação que descrevem uma posição do membro de deslocamento em uma maneira de circuito fechado para transladar o membro de deslocamento em uma velocidade constante. Detalhes adicionais são revelados no Pedido de Patente US n° de série 15/720.852, intitulado SYSTEM AND METHODS FOR CONTROLLING A DISPLAY OF A SURGICAL INSTRUMENT, depositado em 29 de setembro de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.
[0293] A Figura 19 é um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico 790 configurado para controlar várias funções, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação. Em um aspecto, o instrumento cirúrgico 790 é programado para controlar a translação distal de um membro de deslocamento, como a viga com perfil em i 764. O instrumento cirúrgico 790 compreende um atuador de extremidade 792 que pode compreender uma bigorna 766, uma viga com perfil em i 764 e um cartucho de grampos removível 768 que pode ser intercambiado com um cartucho de RF 796 (mostrado em linha tracejada).
[0294] Em um aspecto, os sensores 788 podem ser implementados como uma chave limite, dispositivo eletromecânico, chaves de estado sólido, dispositivos de efeito Hall, dispositivos de RM, dispositivos GMR, magnetômetros, entre outros. Em outras implementações, os sensores 638 podem ser chaves de estado sólido que operam sob a influência da luz, como os sensores ópticos, sensores de infravermelho, sensores de ultravioleta, dentre outros. Além disso, as chaves podem ser dispositivos de estado sólido como transístores (por exemplo, FET, FET de junção, MOSFET, bipolar e similares). Em outras implementações, os sensores 788 podem incluir chaves elétricas sem condutor, chaves ultrassônicas, acelerômetros, sensores de inércia e, entre outros.
[0295] Em um aspecto, o sensor de posição 784 pode ser implementado como um sistema de posicionamento absoluto, que compreende um sistema de posicionamento absoluto magnético giratório implementado como um sensor de posição magnético giratório, de circuito integrado único, AS5055EQFT, disponível junto à Austria Microsystems, AG. O sensor de posição 784 pode fazer interface com o circuito de controle 760 para fornecer um sistema de posicionamento absoluto. A posição pode incluir elementos de efeito Hall múltiplos localizados acima de um magneto e acoplado a um processador CORDIC, também conhecido como o método dígito por dígito e algoritmo de Volder, que é fornecido para implementar um algoritmo simples e eficiente para calcular funções hiperbólicas e trigonométricas que exigem apenas operações de adição, subtração, deslocamento de bits e tabela de pesquisa.
[0296] Em um aspecto, a viga com perfil em i 764 pode ser implementada como um membro de faca que compreende um corpo de faca que suporta operacionalmente uma lâmina de corte de tecido nele e pode incluir adicionalmente abas ou recursos de engate de bigorna e recursos de engate de canal ou uma base. Em um aspecto, o cartucho de grampos 768 pode ser implementado como um cartucho de prendedores padrão (mecânico). Em um aspecto, o cartucho de RF 796 pode ser implementado como um cartucho de RF. Estas e outras disposições de sensores são descritas no Pedido de Patente US de propriedade comum n° 15/628.175, intitulado TECHNIQUES FOR
ADAPTIVE CONTROL OF MOTOR VELOCITY OF A SURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT, depositado em 20 de junho de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.
[0297] A posição, movimento, deslocamento e/ou a translação de um membro de deslocamento linear, como a viga com perfil em i 764, podem ser medidos por um sistema de posicionamento absoluto, disposição de sensor e sensor de posição representado como o sensor de posição 784. Como a viga com perfil em i 764 é acoplada ao membro de acionamento longitudinalmente móvel, a posição da viga com perfil em i 764 pode ser determinada mediante a medição da posição do membro de acionamento longitudinalmente móvel que emprega o sensor de posição 784. Consequentemente, na descrição a seguir, a posição, o deslocamento e/ou a translação da viga com perfil em i 764 podem ser obtidos pelo sensor de posição 784, conforme descrito na presente invenção. Um circuito de controle 760 pode ser programado para controlar a translação do membro de deslocamento, como a viga com perfil em i 764, conforme descrito aqui. O circuito de controle 760, em alguns exemplos, pode compreender um ou mais microcontroladores, microprocessadores ou outros processadores adequados para executar as instruções que fazem com que o processador ou processadores controlem o membro de deslocamento, por exemplo, a viga com perfil em i 764, da maneira descrita. Em um aspecto, um temporizador/contador 781 fornece um sinal de saída, como o tempo decorrido ou uma contagem digital, ao circuito de controle 760 para correlacionar a posição da viga com perfil em i 764 conforme determinado pelo sensor de posição 784 com a saída do temporizador/contador 781 de modo que o circuito de controle 760 possa determinar a posição da viga com perfil em i 764 em um momento específico (t) em relação a uma posição inicial. O temporizador/contador 781 pode ser configurado para medir o tempo decorrido, contar eventos externos, ou medir eventos eternos.
[0298] O circuito de controle 760 pode gerar um sinal de ponto de ajuste do motor 772. O sinal do ponto de ajuste do motor 772 pode ser fornecido a um controlador do motor 758. O controlador do motor 758 pode compreender um ou mais circuitos configurados para fornecer um sinal de acionamento do motor 774 ao motor 754 para acionar o motor 754, conforme descrito na presente invenção. Em alguns exemplos, o motor 754 pode ser um motor CC com motor elétrico CC escovado. Por exemplo, a velocidade do motor 754 pode ser proporcional ao sinal de acionamento do motor 774. Em alguns exemplos, o motor 754 pode ser um motor elétrico CC sem escovas e o sinal de acionamento do motor 774 pode compreender um sinal PWM fornecido para um ou mais enrolamentos de estator do motor 754. Além disso, em alguns exemplos, o controlador do motor 758 pode ser omitido, e o circuito de controle 760 pode gerar o sinal de acionamento de motor 774 diretamente.
[0299] O motor 754 pode receber energia de uma fonte de energia
762. A fonte de energia 762 pode ser ou incluir uma bateria, um super capacitor, ou qualquer outra fonte de energia adequada. O motor 754 pode ser mecanicamente acoplado à viga com perfil em i 764 por meio de uma transmissão 756. A transmissão 756 pode incluir uma ou mais engrenagens ou outros componentes de ligação para acoplar o motor 754 à viga com perfil em i 764. Um sensor de posição 784 pode detectar uma posição da viga com perfil em i 764. O sensor de posição 784 pode ser ou pode incluir qualquer tipo de sensor que seja capaz de gerar dados de posição que indicam uma posição da viga com perfil em i 764.
Em alguns exemplos, o sensor de posição 784 pode incluir um codificador configurado para fornecer uma série de pulsos ao circuito de controle 760 conforme a viga com perfil em i 764 translada distal e proximalmente. O circuito de controle 760 pode rastrear os pulsos para determinar a posição da viga com perfil em i 764. Outros sensores de posição adequados podem ser usados, incluindo, por exemplo, um sensor de proximidade. Outros tipos de sensores de posição podem fornecer outros sinais que indiquem o movimento da viga com perfil em i 764. Além disso, em alguns exemplos, o sensor de posição 784 pode ser omitido. Quando o motor 754 for um motor de passo, o circuito de controle 760 pode rastrear a posição da viga com perfil em i 764 ao agregar o número e a orientação das etapas que o motor foi instruído a executar. O sensor de posição 784 pode estar situado no atuador de extremidade 792 ou em qualquer outra porção do instrumento.
[0300] O circuito de controle 760 pode estar em comunicação com um ou mais sensores 788. Os sensores 788 podem ser posicionados no atuador de extremidade 792 e adaptados para funcionar com o instrumento cirúrgico 790 para medir os vários parâmetros derivados, como distância de vão em relação ao tempo, compressão do tecido em relação ao tempo e tensão da bigorna em relação ao tempo. Os sensores 788 podem compreender um sensor magnético, um sensor de campo magnético, um medidor de esforço, um sensor de pressão, um sensor de força, um sensor indutivo como um sensor de correntes parasitas, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico e/ou quaisquer outros sensores adequados para medição de um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 792. Os sensores 788 podem incluir um ou mais sensores.
[0301] O um ou mais sensores 788 podem compreender um medidor de esforço, como um medidor de microesforço, configurado para medir a magnitude da tensão na bigorna 766 durante uma condição pinçada. O medidor de tensão fornece um sinal elétrico cuja amplitude varia com a magnitude da tensão. Os sensores 788 podem compreender um sensor de pressão configurado para detectar uma pressão gerada pela presença de tecido comprimido entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768. Os sensores 788 podem ser configurados para detectar a impedância de uma seção de tecido situada entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768 que é indicativa da espessura e/ou da completude do tecido situado entre os mesmos.
[0302] Os sensores 788 podem ser configurados para medir as forças exercidas sobre a bigorna 766 pelo sistema de acionamento de fechamento. Por exemplo, um ou mais sensores 788 podem estar em um ponto de interação entre o tubo de fechamento e a bigorna 766 para detectar as forças de fechamento aplicadas pelo tubo de fechamento à bigorna 766. As forças exercidas sobre a bigorna 766 podem ser representativas da compressão do tecido experimentada pela seção de tecido capturada entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768. O um ou mais sensores 788 podem ser posicionados em vários pontos de interação ao longo do sistema de acionamento de fechamento para detectar as forças de fechamento aplicadas à bigorna 766 pelo sistema de acionamento de fechamento. O um ou mais sensores 788 podem ser amostrados em tempo real durante uma operação de pinçamento por uma porção do processador do circuito de controle 760. O circuito de controle 760 recebe medições de amostra em tempo real para fornecer e analisar informações baseadas em tempo e avaliar, em tempo real, as forças de fechamento aplicadas à bigorna 766.
[0303] Um sensor de corrente 786 pode ser empregado para medir a corrente drenada pelo motor 754. A força necessária para avançar a viga com perfil em i 764 corresponde à corrente drenada pelo motor 754. A força é convertida em um sinal digital e fornecida ao circuito de controle 760.
[0304] Uma fonte de energia de RF 794 é acoplada ao atuador de extremidade 792 e é aplicada ao cartucho de RF 796 quando o cartucho de RF 796 é carregado no atuador de extremidade 792 no lugar do cartucho de grampos 768. O circuito de controle 760 controla o fornecimento da energia de RF para o cartucho de RF 796.
[0305] Detalhes adicionais são revelados no Pedido de Patente US n° de série 15/636.096, intitulado SURGICAL SYSTEM COUPLABLE WITH STAPLE CARTRIDGE AND RADIO FREQUENCY CARTRIDGE, AND METHOD OF USING SAME, depositado em 28 de junho de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.
[0306] A Figura 20 ilustra um gráfico de comprimento de curso 20740 que mostra como um sistema de controle pode modificar o comprimento de curso de um conjunto de tubo de fechamento com base no ângulo de articulação θ. Tal modificação do comprimento de curso inclui encurtar o comprimento de curso para um comprimento de curso compensado (por exemplo, definido ao longo do eixo geométrico y) conforme o ângulo de articulação θ aumenta (por exemplo, definido ao longo do eixo geométrico x). O comprimento de curso compensado define um comprimento de percurso do conjunto de tubo de fechamento na direção distal para fechar as garras de um atuador de extremidade, que é dependente do ângulo de articulação θ e evita que o excesso de deslocamento do conjunto de tubo de fechamento cause danos ao dispositivo cirúrgico.
[0307] Por exemplo, conforme mostrado no gráfico de comprimento de curso 20740, o comprimento de curso do conjunto de tubo de fechamento para fechar as garras é de aproximadamente 0,250 polegada quando o atuador de extremidade não é articulado, e o comprimento de curso compensado é de aproximadamente 0,242 polegada quando o ângulo de articulação aproximadamente θ é de 60 graus. Tais medições são fornecidas apenas como exemplos e podem incluir qualquer um dentre uma variedade de ângulos e comprimentos de curso correspondentes e comprimentos de curso compensados sem que se afaste do escopo desta revelação. Além disso, a relação entre os ângulos de articulação θ e os comprimentos de curso compensados é não linear e a taxa na qual o comprimento de curso compensado diminui aumenta à medida que o ângulo de articulação aumenta. Por exemplo, a diminuição nos comprimentos de curso compensados entre as articulações de 45 graus e 60 graus é maior que a diminuição nos comprimentos de curso compensados entre as articulações de zero grau e 15 graus. Embora com esta abordagem o sistema de controle ajuste o comprimento de curso com base no ângulo de articulação θ para evitar danos ao dispositivo cirúrgico (por exemplo, obstrução da extremidade distal do conjunto de tubo de fechamento em uma posição distal), o tubo de fechamento distal ainda é permitido avançar durante a articulação, potencialmente fechando, assim, pelo menos parcialmente, as garras.
[0308] A Figura 21 ilustra um gráfico de posicionamento do conjunto de tubo de fechamento 20750 que mostra um aspecto no qual um sistema de controle modifica uma posição longitudinal de um conjunto de tubo de fechamento com base no ângulo de articulação θ. Tal modificação da posição longitudinal do conjunto de tubo de fechamento inclui retrair proximalmente o conjunto de tubo de fechamento em uma distância de compensação (por exemplo, definida ao longo do eixo geométrico y) conforme o atuador de extremidade articula e com base no ângulo de articulação θ (por exemplo, definido ao longo do eixo geométrico x). A distância de compensação que o conjunto de tubo de fechamento é proximalmente retraído evita o avanço distal do tubo de fechamento distal, mantendo, assim, as garras na posição aberta durante a articulação. Retraindo-se proximalmente o conjunto de tubo de fechamento pela distância de compensação durante a articulação, o conjunto de tubo de fechamento pode percorrer o comprimento de curso a partir da posição proximalmente retraída para fechar as garras mediante a ativação do conjunto de fechamento.
[0309] Por exemplo, conforme mostrado no gráfico de posicionamento do conjunto de tubo de fechamento 20750, a distância de compensação quando o atuador de extremidade não é articulado é zero e a distância de compensação quando o ângulo de articulação θ é de aproximadamente 60 graus é aproximadamente 0,008 polegada. Nesse exemplo, o conjunto de tubo de fechamento é retraído por uma distância de compensação de 0,008 polegada durante a articulação. Dessa forma, para fechar as garras, o conjunto de tubo de fechamento pode avançar o comprimento de curso a partir dessa posição retraída. Tais medições são fornecidos apenas para propósitos de exemplo e podem incluir qualquer um dentre uma variedade de ângulos e distâncias de compensação correspondentes sem que se afaste do escopo da revelação. Conforme mostrado na Figura 21, a relação entre o ângulo de articulação θ e a distância de compensação é não linear e a taxa na qual a distância de compensação se alonga aumenta à medida que o ângulo de articulação θ aumenta. Por exemplo, o aumento na distância de compensação entre 45 graus e 60 graus é maior do que o aumento na distância de compensação entre zero grau e 15 graus.
[0310] Ao pinçar o tecido do paciente, as forças exercidas através do dispositivo de pinçamento, por exemplo, um grampeador linear, e o tecido podem alcançar um nível inaceitavelmente elevado. Por exemplo, quando uma taxa de fechamento constante é empregada, a força pode se tornar alta o suficiente para causar excesso de trauma ao tecido pinçado e pode causar deformação no dispositivo de pinçamento de modo que um vão de tecido aceitável não seja mantido ao longo da trajetória de grampeamento. A Figura 22 é um gráfico que ilustra a potência aplicada ao tecido durante a compressão a uma taxa constante de fechamento de bigorna (isto é, sem compressão de tecido controlada (CTC)) versus a potência aplicada ao tecido durante a compressão com uma taxa variável de fechamento de bigorna (isto é, com CTC). A taxa de fechamento pode ser ajustada para controlar a compressão do tecido de modo que a potência conferida ao tecido permaneça constante sobre uma porção da compressão. A potência de pico conferida no tecido de acordo com Figura 22 é muito mais baixo quando uma taxa variável de fechamento de bigorna é utilizada. Com base na potência conferida, a força exercida pelo dispositivo cirúrgico (ou um parâmetro relacionado ou proporcional à força) pode ser calculada. Nesse sentido, a potência pode ser limitada de modo que a força exercida através do dispositivo cirúrgico, por exemplo, através das garras de um grampeador linear, não exceda uma força ou pressão de rendimento que resulta no alargamento das garras de modo que o vão de tecido não esteja dentro de uma faixa aceitável ao longo de todo o comprimento de grampeamento quando na posição totalmente fechada. Por exemplo, as garras devem ser paralelas ou suficientemente paralelas para que o vão de tecido permaneça dentro da faixa alvo ou aceitável para todas as posições de grampo ao longo de todo o comprimento das garras. Adicionalmente, a limitação da potência exercida evita, ou pelo menos minimiza, o trauma ou danos ao tecido.
[0311] Na Figura 22, a energia total exercida no método sem CTC é a mesma que a energia total exercida no método com CTC, isto é, as áreas sob as curvas de potência da Figura 22 são iguais ou substancialmente iguais. A diferença nos perfis de potência utilizados é, entretanto, substancial, uma vez que a potência de pico é muito menor no exemplo com CTC em comparação com o exemplo sem CTC.
[0312] A limitação da potência é obtida no exemplo com CTC retardando-se a taxa de fechamento, conforme ilustrado pela linha
20760. Nota-se que o tempo de compressão B′ é mais longo que o tempo de fechamento B. Como ilustrado na Figura 22, um dispositivo e um método que fornecem uma taxa de fechamento constante (isto é, sem CTC) alcança as mesmas 50 lb de força de compressão no mesmo vão de tecido de 1 mm que o dispositivo e o método que fornecem uma taxa de fechamento variável (isto é, com CTC). Embora o dispositivo e o método que fornecem uma taxa de fechamento constante possam alcançar a força de compressão no vão de tecido desejado em um período de tempo mais curto em comparação com um dispositivo e método que usam uma taxa de fechamento variável, isso resulta no pico de potência aplicado ao tecido, conforme mostrado na Figura 22. Em contrapartida, o aspecto exemplificador ilustrado com CTC começa a reduzir a taxa de fechamento para limitar a quantidade de potência aplicada ao tecido abaixo de um certo nível. Ao limitar a potência aplicada ao tecido, o trauma do tecido pode ser minimizado em relação ao sistema e método que não usam CTC.
[0313] A Figura 22 e exemplificações adicionais são adicionalmente descritos na Patente US n° 8.499.992, depositada em 1 de junho de 2012, intitulada DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING COMPRESSION OF TISSUE, que foi concedida em 6 de agosto de 2013, cuja revelação completa está aqui incorporada a título de referência.
[0314] Em alguns aspectos, um sistema de controle pode incluir uma pluralidade de limites predefinidos de força que auxiliam o sistema de controle a determinar uma posição de uma viga com perfil em E e/ou ângulo de articulação de um eixo de acionamento de disparo e a controlar adequadamente pelo menos um motor com base em tal determinação. Por exemplo, os limites de força podem mudar dependendo de um comprimento de percurso da barra de disparo configurada para transladar o eixo de acionamento de disparo, e tais limites de força podem ser comparados com uma força torcional medida do um ou mais motores em comunicação com o sistema de controle. A comparação das forças torcionais medidas contra os limites de força pode fornecer uma maneira confiável para o sistema de controle determinar uma localização da viga com perfil em E e/ou da articulação do atuador de extremidade. Isso pode permitir que o sistema de controle adequadamente controle um ou mais motores (por exemplo, reduzir ou parar as cargas torcionais) para assegurar o disparo adequado do conjunto de disparo e a articulação do atuador de extremidade, bem como prevenir contra danos ao sistema, conforme será descrito com mais detalhes abaixo.
[0315] A Figura 23 ilustra um gráfico de força e deslocamento 20800 incluindo forças medidas na seção A que estão relacionadas aos deslocamentos medidos na seção B. Tanto a seção A como a seção B têm um eixo geométrico x definindo o tempo (por exemplo, segundos). O eixo geométrico y da seção B define um deslocamento de percurso (por exemplo, em milímetros) de uma haste de disparo e o eixo geométrico y da seção A define uma força aplicada à barra de disparo para, assim, avançar o eixo de acionamento de disparo. Conforme mostrado na seção A, o percurso da barra de disparo dentro de uma primeira faixa de articulação 20902 (por exemplo, um primeiro percurso de aproximadamente 12 mm) faz com que o atuador de extremidade articule. Por exemplo, na posição de deslocamento de 12 mm, o atuador de extremidade é completamente articulado para a direita e é mecanicamente incapaz de articular mais. Como resultado de estar em plena articulação, a força torcional no motor aumentará e o sistema de controle pode detectar um pico de força de articulação 20802 que excede um limite de articulação predefinido 20804, conforme mostrado na seção A. O sistema de controle pode incluir mais de um limite de articulação predefinido 20804 para detectar mais de uma direção de articulação máxima (por exemplo, articulação esquerda e articulação direita). Após o sistema de controle detectar um pico de força de articulação 20802 que excede o limite de articulação predeterminado 20804, o sistema de controle pode reduzir ou impedir a atuação do motor, protegendo, assim, pelo menos o motor contra danos.
[0316] Após a barra de disparo avançar além da faixa de articulação 20902, um mecanismo de deslocamento no interior do grampeador cirúrgico pode provocar o deslocamento distal adicional da barra de disparo para causar o deslocamento distal do eixo de acionamento de disparo. Por exemplo, conforme mostrado na seção B, percorrer entre aproximadamente 12 mm e 70 mm de deslocamento de percurso pode fazer com que a viga com perfil em E avance ao longo de um curso de disparo 20904 e corte o tecido capturado entre as garras, entretanto, outros comprimentos de percurso estão encontram-se dentro do escopo desta revelação. Nesse exemplo, uma posição máxima do curso de disparo 20906 da viga com perfil em E ocorre no percurso de 70 mm. Nesse ponto, a viga com perfil em E ou faca está em contiguidade com uma extremidade distal do cartucho ou da garra, aumentando, assim, as forças torcionais no motor e fazendo com que um pico de força de percurso da faca 20806, conforme mostrado na seção A, seja detectado pelo sistema de controle. Conforme mostrado na seção A, o sistema de controle pode incluir um limite de motor 20808 e uma extremidade do limite de percurso da faca 20810 que se ramifica a partir do limite do motor 20808 e diminui (por exemplo, não linearmente) à medida que a viga com perfil em E se aproxima da posição máxima de curso de disparo 20906.
[0317] O sistema de controle pode ser configurado para monitorar a força torcional do motor detectada durante pelo menos a última parte do percurso distal 20907 (por exemplo, últimos 10 por cento do curso de disparo 904) da viga com perfil em E antes de alcançar a posição máxima do curso de disparo 20906. Ao monitorar ao longo da última parte do percurso distal 20907, o sistema de controle pode fazer com que o motor reduza as forças torcionais para, assim, reduzir a carga sobre a viga com perfil em E. Isso pode impedir danos ao grampeador cirúrgico, incluindo a viga com perfil em E, mediante a redução de cargas sobre a viga com perfil em E conforme a viga com perfil em E se aproxima da posição máxima do curso de disparo 20906, reduzindo, assim, o impacto da viga com perfil em E contra a extremidade distal do cartucho ou da garra. Conforme mencionado acima, esse impacto pode causar um pico de força de percurso da faca 20806, que pode exceder o limite de percurso da faca 20810, mas não o limite do motor 20808, não danificando, assim, o motor. Dessa forma, o sistema de controle pode impedir a atuação do motor após o pico de força de percurso da faca 20806 exceder a o limite de percurso da faca 20810 e antes de o pico de força de percurso da faca 20806 exceder o limite do motor 20808, protegendo, assim, o motor contra danos. Além disso, a crescente redução no limite de percurso da faca 20810 evita que o sistema de controle pense preliminarmente que a viga com perfil em E alcançou a posição máxima do curso de disparo 20906.
[0318] Após o sistema de controle ter detectado um pico de força de percurso da faca 20806 que excede o limite de percurso da faca 20810, o sistema de controle pode confirmar uma posição da viga com perfil em E (por exemplo, em 70 mm de deslocamento e/ou no final do curso de disparo 20904) e pode retrair a barra de disparo com base nessa posição de deslocamento conhecida para reajustar a viga com perfil em E em uma posição mais proximal 20908 (por exemplo, 0 mm de deslocamento). Na posição mais proximal 20908, um pico de força de retração da faca 20812 que excede um limite predefinido de retração da faca 20814, conforme mostrado na seção A, pode ser detectado pelo sistema de controle. Nesse ponto, o sistema de controle pode recalibrar, se necessário, e associar a posição da viga com perfil em E como estando em uma posição inicial onde o avanço subsequente da haste de disparo na direção distal (por exemplo, aproximadamente 12 mm de comprimento) fará com que o deslocador desengate a viga com perfil em E da barra de disparo. Uma vez desengatada, o percurso da barra de disparo dentro da faixa de articulação 20902 voltará a causar a articulação do atuador de extremidade.
[0319] Dessa forma, o sistema de controle pode detectar forças torcionais no motor que controla o percurso da barra de disparo e comparar tais forças torcionais detectadas contra uma pluralidade de limites para determinar uma posição da viga com perfil em E ou o ângulo de articulação do atuador de extremidade e, assim, controlar adequadamente o motor para evitar danos ao motor, bem como confirmar o posicionamento da barra de disparo e/ou viga com perfil em E.
[0320] Conforme descrito acima, sensores de contato ou pressão de tecido determinam quando os membros de garra inicialmente entram em contato com o tecido "T". Isso possibilita que um cirurgião determine a espessura inicial do tecido "T" e/ou a espessura do tecido "T" antes do pinçamento. Em qualquer um dos aspectos do instrumento cirúrgico descritos acima, conforme visto na Figura 24, o contato dos membros de garra com o tecido "T" fecha um circuito de detecção "SC" que é, de outro modo, aberto, estabelecendo-se contato com um par de placas opostas "P1, P2" fornecidas nos membros de garra. Os sensores de contato podem também incluir transdutores de força sensíveis que determinam a quantidade de força que é aplicada ao sensor, que pode ser presumida como sendo a mesma quantidade de força que é aplicada ao tecido "T". Essa força que é aplicada ao tecido pode, então, ser traduzida em uma quantidade de compressão de tecido. Os sensores de força medem a quantidade de compressão sobre um tecido e fornecem informações sobre a força aplicada ao tecido "T" para um cirurgião. A compressão excessiva de tecido pode ter um impacto negativo no tecido "T" a ser operado. Por exemplo, a compressão excessiva do tecido "T" pode resultar em necrose de tecido e, em certos procedimentos, falha na linha de grampos. Informações referentes à pressão que é aplicada ao tecido "T" possibilitam que um cirurgião determine melhor que a pressão excessiva não está sendo aplicada ao tecido "T".
[0321] Qualquer um dos sensores de contato aqui revelados pode incluir, e não se limitam a, contatos elétricos colocados em uma superfície interna de uma garra que, quando em contato com o tecido, fecha um circuito de detecção que é, de outro modo, aberto. Os sensores de contato podem também incluir transdutores de força sensíveis que detectam quando o tecido que é pinçado primeiro resiste à compressão. Transdutores de força podem incluir, e não se limitam a, elementos piezoelétricos, elementos piezorresistivos, medidores de esforço de filme metálico ou semicondutores, sensores de pressão indutivos, sensores de pressão capacitivos e transdutores de pressão potenciométricos que usam tubos bourbon, cápsulas ou foles para acionar um braço limpador em um elemento resistivo.
[0322] Em um aspecto, qualquer um dos instrumentos cirúrgicos supracitados pode incluir um ou mais elementos piezoelétricos para detectar uma ocorrência de mudança na pressão nos membros de garra. Os elementos piezoelétricos são transdutores bidirecionais que convertem estresse em um potencial elétrico. Os elementos podem consistir em quartzo metalizado ou cerâmicas. Em operação, quando o estresse é aplicado aos cristais, há uma mudança na distribuição de carga do material, resultando em uma geração de tensão ao longo do material. Elementos piezoelétricos podem ser usados para indicar quando qualquer um ou ambos os membros de garra entram em contato com o tecido "T" e a quantidade de pressão exercida sobre o tecido "T"
após um contato ser estabelecido.
[0323] Em um aspecto, qualquer um dos instrumentos cirúrgicos supracitados pode incluir ou ser dotado de um ou mais medidores de esforço metálicos dispostos em seu interior ou sobre uma porção de seu corpo. Os medidores de esforço metálicos operam de acordo com o princípio de que a resistência do material depende do comprimento, da largura e da espessura. Consequentemente, quando o material do medidor de esforço metálico sofre deformação, a resistência do material muda. Assim, um resistor produzido a partir desse material incorporado em um circuito converterá o esforço em uma alteração em um sinal elétrico. Desejavelmente, o medidor de esforço pode ser colocado sobre os instrumentos cirúrgicos de modo que a pressão aplicada ao tecido efetue o medidor de esforço.
[0324] Alternativamente, em outro aspecto, um ou mais medidores de esforço semicondutores podem ser usados de uma maneira similar ao medidor de esforço metálico descrito acima, embora o modo de transdução seja diferente. Em funcionamento, quando uma estrutura de retícula de cristal do medidor de esforço semicondutor é deformada, como resultado de um estresse aplicado, a resistência do material muda. Esse fenômeno é chamado de efeito piezorresistivo.
[0325] Em ainda um outro aspecto, qualquer um dos instrumentos cirúrgicos supracitados pode incluir ou ser dotado de um ou mais sensores de pressão indutivos para transduzir pressão ou força em movimento de elementos indutivos uns em relação aos outros. Esse movimento dos elementos indutivos uns em relação aos outros altera a indutância geral ou o acoplamento indutivo. Transdutores de pressão capacitivos transduzem de modo similar a pressão ou força em movimento de elementos capacitivos uns em relação aos outros, alterando a capacitância como um todo.
[0326] Em ainda um outro aspecto, qualquer um dos instrumentos cirúrgicos supracitados pode incluir ou ser dotado de um ou mais transdutores de pressão capacitivos para transduzir a pressão ou força em movimento de elementos capacitivos uns em relação aos outros, alterando uma capacitância como um todo.
[0327] Em um aspecto, qualquer um dos instrumentos cirúrgicos supracitados pode incluir ou ser dotado de um ou mais transdutores de pressão mecânicos para transduzir a pressão ou força em movimento. Em uso, um movimento de um elemento mecânico é usado para desviar um ponteiro ou indicador em um medidor. Esse movimento do ponteiro ou indicador pode ser representativo da pressão ou força aplicada ao tecido "T". Exemplos de elementos mecânicos incluem, e não se limitam a, tubos de bourbon, cápsulas ou foles. A título de exemplo, elementos mecânicos podem ser acoplados a outros elementos de medição e/ou detecção, como um transdutor de pressão do potenciômetro. Nesse exemplo, o elemento mecânico é acoplado a um limpador no resistor variável. Em uso, a pressão ou força pode ser transduzida em movimento mecânico que desvia o limpador no potenciômetro, mudando, assim, a resistência para refletir a pressão ou força aplicada.
[0328] A combinação dos aspectos acima, em particular, a combinação do vão e sensores de contato com o tecido, fornece ao cirurgião informações de retorno e/ou informações em tempo real referentes à condição do sítio operacional e/ou tecido alvo "T". Por exemplo, informações sobre a espessura inicial do tecido "T" podem orientar o cirurgião na seleção de um tamanho de grampo adequado, informações sobre a espessura do tecido pinçado "T" podem deixar que o cirurgião saiba se o grampo selecionada se conformará adequadamente, informações sobre a espessura inicial e a espessura do tecido pinçado "T" podem ser usadas para determinar a quantidade de compressão ou esforço sobre o tecido "T" e as informações sobre o esforço sobre o tecido "T" podem ser usadas para evitar a compressão do tecido a valores de esforço excessivos e/ou o grampeamento no tecido que foi submetido a esforço excessivo.
[0329] Adicionalmente, os sensores de força podem ser usados para fornecer, ao cirurgião, a quantidade de pressão aplicada ao tecido. O cirurgião pode usar essas informações para evitar a aplicação de pressão excessiva sobre o tecido "T" ou o grampeamento no tecido "T" que experimentou um esforço excessivo.
[0330] A Figura 24 e exemplificações adicionais são adicionalmente descritas na Patente US n° 8.181.839, depositada em 27 de junho de 2011, intitulada SURGICAL INSTRUMENT EMPLOYING SENSORS, concedida em 5 de maio de 2012, cuja revelação completa está aqui incorporada a título de referência.
[0331] Certos aspectos são mostrados e descritos para fornecer um entendimento da estrutura, função, fabricação e uso dos dispositivos e métodos revelados. Os recursos mostrados ou descritos em um exemplo podem ser combinados com os recursos de outros exemplos e as modificações e variações estão dentro do escopo desta revelação.
[0332] Os termos "proximal" e "distal" são com referência a um médico que manipula a empunhadura do instrumento cirúrgico, sendo que termo "proximal" se refere à porção mais próxima ao médico e o termo "distal" se refere à porção localizada mais distante do médico. Para conveniência, os termos espaciais "vertical", "horizontal", "para acima" e "para baixo" usados com relação aos desenhos não se destinam a ser limitadores e/ou absolutos, porque os instrumentos cirúrgicos podem ser usados em muitas orientações e posições.
[0333] São fornecidos dispositivos e métodos exemplificadores para realização de procedimentos cirúrgicos laparoscópicos e minimamente invasivos. Tais dispositivos e métodos, entretanto, podem ser usados em outros procedimentos e aplicações cirúrgicas incluindo procedimentos cirúrgicos abertos, por exemplo. Os instrumentos cirúrgicos podem ser inseridos através de um orifício natural ou um através de uma incisão ou perfuração formada no tecido. As porções funcionais ou porções do atuador de extremidade dos instrumentos podem ser inseridas diretamente no corpo ou através de um dispositivo de acesso que tem um canal funcional através do qual podem ser avançados o atuador de extremidade e o eixo de acionamento alongado do instrumento cirúrgico.
[0334] As Figuras 25 a 28 ilustram um instrumento cirúrgico acionado por motor 150010 para corte e fixação que pode ou não ser reutilizado. Nos exemplos ilustrados, o instrumento cirúrgico 150010 inclui um gabinete 150012 que compreende um conjunto de empunhadura 150014 que é configurado para ser pego, manipulado e atuado pelo médico. O gabinete 150012 é configurado para fixação operacional a um conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 que tem um atuador de extremidade 150300 operacionalmente acoplado ao mesmo que é configurado para executar uma ou mais tarefas ou procedimentos cirúrgicos. De acordo com a presente descrição, várias formas de conjuntos de eixo de acionamento intercambiáveis podem ser eficazmente usadas em conexão com sistemas cirúrgicos roboticamente controlados. O termo "gabinete" pode abranger um gabinete ou porção similar de um sistema robótico que aloja ou de outro modo suporta operacionalmente pelo menos um sistema de acionamento configurado para gerar e aplicar pelo menos um movimento de controle que possa ser usado para atuar os conjuntos intercambiáveis de eixo de acionamento. O termo "estrutura" pode referir-se a uma porção de um instrumento cirúrgico de mão. O termo "estrutura" também pode representar uma porção de um instrumento cirúrgico controlado roboticamente e/ou uma porção do sistema robótico que pode ser usado para controlar operacionalmente o instrumento cirúrgico. Os conjuntos de eixo de acionamento intercambiáveis aqui revelados podem ser usados com vários sistemas robóticos, instrumentos, componentes e métodos revelados na Patente US n°
9.072.535, intitulada SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS WITH ROTATABLE STAPLE DEPLOYMENT ARRANGEMENTS, a qual está aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade.
[0335] A Figura 25 é uma vista em perspectiva de um instrumento cirúrgico 150010 que tem um conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 operacionalmente acoplado a ele, de acordo com pelo menos um aspeto desta revelação. O gabinete 150012 inclui um atuador de extremidade 150300 que compreende um dispositivo cirúrgico de corte e fixação configurado para suportar operacionalmente um cartucho de grampos cirúrgicos 150304 nele. O gabinete 150012 pode ser configurado para uso em conexão com os conjuntos de eixo de acionamento intercambiáveis que incluem os atuadores de extremidade que são adaptados para sustentar diferentes tamanhos e tipos de cartuchos de grampos, e que têm diferentes comprimentos, tamanhos e tipos de eixo de acionamento. O gabinete 150012 pode ser usado eficazmente com uma variedade de conjuntos de eixo de acionamento intercambiáveis incluindo conjuntos configurados para aplicar outros movimentos e formas de energia como, por exemplo, energia de radiofrequência (RF), energia ultrassônica e/ou movimento a disposições de atuadores de extremidade adaptados para uso em várias aplicações e procedimentos cirúrgicos. Os atuadores de extremidade, os conjuntos de eixo de acionamento, as empunhaduras, os instrumentos cirúrgicos e/ou os sistemas de instrumento cirúrgico podem utilizar quaisquer um ou mais prendedores adequados para prender os tecidos. Por exemplo, um cartucho de prendedores que compreende uma pluralidade de prendedores nele armazenados de modo removível pode ser inserido de maneira removível dentro e/ou fixado ao atuador de extremidade de um conjunto de eixo de acionamento.
[0336] O conjunto de empunhadura 150014 pode compreender um par de segmentos interconectáveis de gabinete de empunhadura 150016 e 150018 interconectados por parafusos, elementos de encaixe por pressão, adesivo, etc. Os segmentos de gabinete de empunhadura 150016, 150018 cooperam para formar uma porção da empunhadura da pistola 150019 que pode ser empunhada e manipulada pelo clínico. O conjunto de empunhadura 150014 suporta operacionalmente uma pluralidade de sistemas de acionamento configurados para gerar e aplicar movimentos de controle às porções correspondentes do conjunto de eixo de acionamento intercambiável que está operacionalmente fixado a ele. Uma tela pode ser fornecida abaixo de uma cobertura 150045.
[0337] A Figura 26 ilustra uma vista do conjunto explodida de uma porção do instrumento cirúrgico 150010 da Figura 25, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação. O conjunto de empunhadura 150014 pode incluir uma estrutura 150020 que suporta operacionalmente uma pluralidade de sistemas de acionamento. A estrutura 150020 pode suportar operacionalmente um "primeiro" sistema de acionamento ou sistema de acionamento de fechamento 150030, que pode aplicar movimentos de fechamento e abertura ao conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200. O sistema de acionamento de fechamento 150030 pode incluir um atuador como um gatilho de fechamento 150032 suportado de modo pivotante pela estrutura 150020. O gatilho de fechamento 150032 é acoplado de modo pivotante ao conjunto de empunhadura 150014 por um pino de pivô 150033 para permitir que o gatilho de fechamento 150032 seja manipulado por um médico. Quando o médico segura a porção de empunhadura da pistola 150019 do conjunto de empunhadura 150014, o gatilho de fechamento 150032 pode pivotar de uma posição inicial ou
"não atuada" para uma posição "atuada" e, mais particularmente, para uma posição completamente comprimida ou completamente atuada.
[0338] O conjunto de empunhadura 150014 e a estrutura 150020 podem suportar operacionalmente um sistema de acionamento de disparo 150080 configurado para aplicar movimentos de disparo às porções correspondentes do conjunto de eixo de acionamento intercambiável fixado ao mesmo. O sistema de acionamento de disparo 150080 pode empregar um motor elétrico 150082 situado na porção da empunhadura da pistola 150019 do conjunto de empunhadura 150014. O motor elétrico 150082 pode ser um motor de corrente contínua (CC) com escovas tendo uma 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 motor elétrico 150082 pode ser alimentado por uma fonte de energia 150090 que pode compreender uma bateria removível 150092. A bateria removível 150092 pode compreender uma porção do gabinete proximal 150094 que é configurada para fixação a uma porção do gabinete distal 150096. A porção do gabinete proximal 150094 e a porção do gabinete distal 150096 são configuradas para suportar operacionalmente uma pluralidade de baterias 150098. Cada uma das baterias 150098 pode compreender, por exemplo, uma bateria de íons de lítio ("LI") ou outra bateria adequada. A porção de gabinete distal 150096 está configurada para fixação operacional removível a uma placa de circuito de controle 150100 que está operacionalmente acoplada ao motor elétrico 150082. Várias baterias 150098 conectadas em série podem alimentar o instrumento cirúrgico 150010. A fonte de energia 150090 pode ser substituível e/ou recarregável. Uma tela 150043, que está situada abaixo da cobertura 150045, está eletricamente acoplada à placa de circuito de controle 150100. A cobertura 150045 pode ser removida para expor a tela 150043.
[0339] O motor elétrico 150082 pode incluir um eixo de acionamento giratório (não mostrado), que, de modo operacional, faz interface com um conjunto redutor de engrenagem 150084 montado em engate de acoplamento com um conjunto ou cremalheira, de dentes de acionamento 150122 em um membro de acionamento longitudinalmente móvel 150120. O membro de acionamento longitudinalmente móvel 150120 tem uma cremalheira de dentes de acionamento 150122 formada no mesmo para engate de acoplamento com uma engrenagem de acionamento correspondente 150086 do conjunto redutor de engrenagem 150084.
[0340] Em uso, uma polaridade de tensão fornecida pela fonte de energia 150090 pode operar o motor elétrico 150082 no sentido horário, sendo que a polaridade de tensão aplicada ao motor elétrico pela bateria pode ser revertida de modo a operar o motor elétrico 150082 no sentido anti-horário. Quando o motor elétrico 150082 é girado em uma direção, o membro de acionamento longitudinalmente móvel 150120 será axialmente ativado na direção distal "DD". Quando o motor elétrico 150082 é acionado na direção giratória oposta, o membro de acionamento longitudinalmente móvel 150120 será axialmente conduzido na direção proximal "DP". O conjunto de empunhadura 150014 pode incluir uma chave que pode ser configurada para reverter a polaridade aplicada ao motor elétrico 150082 pela fonte de energia
150090. O conjunto de empunhadura 150014 pode incluir um sensor configurado para detectar a posição do membro de acionamento longitudinalmente móvel 150120 e/ou a direção em que o membro de acionamento longitudinalmente móvel 150120 está sendo movido.
[0341] O acionamento do motor elétrico 150082 pode ser controlado por um gatilho de disparo 150130 que é suportado de modo pivotante sobre o conjunto de empunhadura 150014. O gatilho de disparo 150130 pode ser pivotado entre uma posição não atuada e uma posição atuada.
[0342] Retornando para a Figura 25, o conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 inclui um atuador de extremidade 150300 que compreende um canal alongado 150302 configurado para suportar operacionalmente no seu interior um cartucho de grampos cirúrgicos 150304. O atuador de extremidade 150300 pode incluir uma bigorna 150306 que é sustentada de modo pivotante em relação ao canal alongado 150302. O conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 pode incluir uma junta de articulação 150270. A construção e a operação do atuador de extremidade 150300 e da junta articulação 150270 são apresentadas na Publicação de Pedido de Patente US n° 2014/0263541, intitulada ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING AN ARTICULATION LOCK, a qual está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. O conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 pode incluir um gabinete ou bocal proximal 150201 compreendido de porções de bocal 150202,
150203. O conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 pode incluir um tubo de fechamento 150260 que se estende ao longo de um eixo geométrico do eixo de acionamento SA que pode ser usado para fechar e/ou abrir a bigorna 150306 do atuador de extremidade
150300.
[0343] Voltando para a Figura 25, o tubo de fechamento 150260 é transladado distalmente (direção "DD") para fechar a bigorna 150306, por exemplo, em resposta à atuação do gatilho de fechamento 150032 na maneira descrita na referência anteriormente mencionada da Publicação de Pedido de Patente n° 2014/0263541. A bigorna 150306 é aberta mediante a translação proximal do tubo de fechamento 150260. Na posição aberta da bigorna, o tubo de fechamento 150260 do eixo de acionamento é movido para sua posição proximal.
[0344] A Figura 27 é uma outra vista do conjunto explodida de porções do conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação. O conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 pode incluir um membro de disparo 150220 sustentado para realizar um deslocamento axial no interior da coluna central 150210. O membro de disparo 150220 inclui um de eixo de acionamento de disparo intermediário 150222 configurado para se conectar a uma porção de corte distal ou barra de corte 150280. O membro de disparo 150220 pode ser chamado de um "segundo eixo de acionamento" ou um "segundo conjunto de eixo de acionamento". O eixo de acionamento de disparo intermediário 150222 pode incluir uma fenda longitudinal 150223 em sua extremidade configurada para receber uma aba 150284 na extremidade proximal 150282 da barra de corte 150280. A fenda longitudinal 150223 e a extremidade proximal 150282 podem ser configuradas para permitir o movimento relativo entre as mesmas e podem compreender uma junta deslizante 150286. A junta deslizante 150286 pode permitir que o eixo de acionamento de disparo intermediário 150222 do membro de disparo 150220 articule o atuador de extremidade 150300 em torno da junta de articulação 150270 sem mover, ou pelo menos sem mover substancialmente, a barra de corte 150280. Uma vez que o atuador de extremidade 150300 tenha sido adequadamente orientado, o eixo de acionamento de disparo intermediário 150222 pode ser avançado distalmente até uma parede lateral proximal da fenda longitudinal 150223 entrar em contato com a aba 150284 para avançar a barra de corte 150280 e disparar um cartucho de grampos posicionado no interior do canal 150302. O dorso 150210 tem uma abertura ou janela alongada 150213 em seu interior para facilitar a montagem e a inserção do eixo de acionamento de disparo intermediário 150222 no interior do dorso
150210. Quando o eixo de acionamento de disparo intermediário 150222 tiver sido inserido no mesmo, um segmento superior da estrutura 150215 pode ser engatado na estrutura do eixo de acionamento 150212 para encerrar em si o eixo de acionamento de disparo intermediário 150222 e a barra de corte 150280. A operação do membro de disparo 150220 pode ser vista na Publicação de Pedido de Patente US n° 2014/0263541. A coluna central 150210 pode ser configurada para suportar de maneira deslizante um membro de disparo 150220 e o tubo de fechamento 150260 que se estende ao redor da coluna central 150210. A coluna central 150210 pode suportar de maneira deslizante um acionador de articulação 150230.
[0345] O conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 pode incluir um conjunto de embreagem 150400 configurado para acoplar de modo seletivo e liberável o acionador de articulação 150230 ao membro de disparo 150220. O conjunto de embreagem 150400 inclui um anel ou luva de travamento 150402 posicionado em torno do membro de disparo 150220, sendo que a luva de travamento 150402 pode ser girada entre uma posição engatada, em que a luva de travamento 150402 acopla o acionador de articulação 150230 ao membro de disparo 150220, e uma posição desengatada, em que o acionador de articulação 150230 não está acoplado de modo operável ao membro de disparo 150220. Quando a luva de travamento 150402 está na posição engatada, o movimento distal do membro de disparo 150220 pode mover o acionador de articulação 150230 em sentido distal e, correspondentemente, o movimento proximal do membro de disparo 150220 pode mover o acionador de articulação 150230 de maneira proximal. Quando a luva de travamento 150402 está na posição desengatada, o movimento do membro de disparo 150220 não é transmitido para o acionador de articulação 150230 e, como resultado, o membro de disparo 150220 pode mover-se independentemente do acionador de articulação 150230. O bocal 150201 pode ser empregado para engatar e desengatar operacionalmente o sistema de acionamento de articulação com o sistema de acionamento de disparo nas várias formas descritas na Publicação de Pedido de Patente US n° 2014/0263541.
[0346] O conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 pode compreender um conjunto de anel deslizante 150600 que pode ser configurado para conduzir energia elétrica ao atuador de extremidade 150300 e/ou a partir dele e/ou comunicar sinais ao atuador de extremidade 150300 e/ou a partir dele, por exemplo. O conjunto de anel deslizante 150600 pode compreender um flange de conector proximal 150604 e um flange de conector distal 150601 posicionado no interior de uma fenda definida nas porções de bocal 150202, 150203. O flange do conector proximal 150604 pode compreender uma primeira face e o flange do conector distal 150601 pode compreender uma segunda face posicionada adjacente e móvel em relação à primeira face. O flange de conector distal 150601 pode girar em relação ao flange de conector proximal 150604 ao redor do eixo geométrico do eixo de acionamento SA-SA (Figura 25). O flange de conector proximal 150604 pode compreender uma pluralidade de condutores concêntricos ou pelo menos substancialmente concêntricos 150602, definidos na sua primeira face. Um conector 150607 pode ser montado sobre o lado proximal do flange de conector distal 150601 e pode ter uma pluralidade de contatos, sendo que cada contato corresponde e está em contato elétrico com um dos condutores 150602. Essa disposição permite a rotação relativa entre o flange de conector proximal 150604 e o flange de conector distal 150601, enquanto o contato elétrico é mantido entre os mesmos. O flange de conector proximal 150604 pode incluir um conector elétrico 150606 que pode colocar os condutores 150602 em comunicação de sinal com uma placa de circuito de eixo de acionamento, por exemplo. Em pelo menos um caso, um chicote elétrico que compreende uma pluralidade de condutores pode se estender entre o conector elétrico 150606 e a placa de circuito do eixo de acionamento. O conector elétrico 150606 pode se estender proximalmente através de uma abertura do conector definida no flange de montagem do chassi. A Publicação de Pedido de Patente US n° 2014/0263551, intitulada "STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM", está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. A Publicação de Pedido de Patente US n° 2014/0263552, intitulada "STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM", está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. Detalhes adicionais com relação ao conjunto do anel de deslizamento 150600 podem ser encontrados na Publicação de Pedido de Patente US n° 2014/0263541.
[0347] O conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 pode incluir uma porção proximal montada de forma fixável ao conjunto de empunhadura 150014, e uma porção distal que é giratória em torno de um eixo geométrico longitudinal. A porção giratória distal do eixo de acionamento pode ser girada em relação à porção proximal ao redor do conjunto de anel deslizante 150600. O flange de conector distal 150601 do conjunto de anel deslizante 150600 pode ser posicionado no interior da porção giratória distal do eixo de acionamento.
[0348] A Figura 28 é uma vista explodida de um aspecto de um atuador de extremidade 150300 do instrumento cirúrgico 150010 da Figura 25, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação. O atuador de extremidade 150300 pode incluir a bigorna 150306 e o cartucho de grampos cirúrgicos 150304. A bigorna 150306 pode ser acoplada a um canal alongado 150302. As aberturas 150199 podem ser definidas no canal alongado 150302 para receber pinos 150152 que se estendem a partir da bigorna 150306 para permitir que a bigorna 150306 gire de uma posição aberta para uma posição fechada em relação ao canal alongado 150302 e ao cartucho de grampos cirúrgicos 150304. Uma barra de disparo 150172 é configurada para se transladar longitudinalmente para o interior do atuador de extremidade 150300. A barra de disparo 150172 pode ser construída em uma seção sólida ou pode incluir um material laminado que compreende, por exemplo, uma pilha de placas de aço. A barra de disparo 150172 compreende uma viga com perfil em i 150178 e um gume cortante 150182 em uma extremidade distal do mesmo. Uma extremidade da barra de disparo 150172 distalmente projetada pode ser fixada à viga com perfil em i 150178 para auxiliar no espaçamento da bigorna 150306 a partir de um cartucho de grampos cirúrgicos 150304 posicionado no canal alongado 150302 quando a bigorna 150306 está em posição fechada. A viga com perfil em i 150178 pode incluir um gume cortante afiado 150182, que pode ser usado para separar o tecido, conforme a viga com perfil em i 150178 é avançada distalmente pela barra de disparo 150172. Em funcionamento, a viga com perfil em i 150178 pode, ou disparar, o cartucho de grampos cirúrgicos 150304. O cartucho de grampos cirúrgicos 150304 pode incluir um corpo de cartucho moldado 150194 que mantém uma pluralidade de grampos 150191 que repousam sobre os acionadores de grampo 150192 no interior das respectivas cavidades de grampos abertas para cima 150195. Um deslizador em cunha 150190 é acionado distalmente pela viga com perfil em i 150178, deslizando sobre uma bandeja do cartucho 150196 do cartucho de grampos cirúrgicos 150304. O deslizador em cunha 150190 desloca para cima, por came, os acionadores de grampo 150192, para expelir os grampos 150191 em contato de deformação com a bigorna 150306, enquanto a borda de corte 150182 da viga com perfil em i 150178 corta o tecido apertado.
[0349] A viga com perfil em i 150178 pode incluir pinos superiores 150180 que engatam a bigorna 150306 durante o disparo. A viga com perfil em i 150178 pode incluir pinos intermediários 150184 e uma base ("bottom foot") 150186 para engatar porções do corpo do cartucho
150194, da bandeja do cartucho 150196 e do canal alongado 150302. Quando um cartucho de grampos cirúrgicos 150304 está posicionado no interior do canal alongado 150302, uma fenda 150193 definida no corpo do cartucho 150194 pode ser alinhada com uma fenda longitudinal 150197 definida na bandeja do cartucho 150196 e uma fenda 150189 definida no canal alongado 150302. Em uso, a viga com perfil em i 150178 pode deslizar através das fendas longitudinais alinhadas 150193, 150197 e 150189, sendo que, como indicado na Figura 28, a base 150186 da viga com perfil em i 150178 pode engatar um sulco posicionado ao longo da superfície inferior do canal alongado 150302 ao longo do comprimento da fenda 150189, os pinos médios 150184 podem engatar as superfícies superiores da bandeja de cartucho 150196 ao longo do comprimento da fenda longitudinal 150197 e os pinos superiores 150180 podem engatar a bigorna 150306. A viga com perfil em i 150178 pode espaçar ou limitar o movimento relativo entre a bigorna 150306 e o cartucho de grampos cirúrgicos 150304, conforme a barra de disparo 150172 é avançada distalmente de forma a disparar os grampos do cartucho de grampos cirúrgicos 150304 e/ou fazer uma incisão no tecido capturado entre a bigorna 150306 e o cartucho de grampos cirúrgicos 150304. A barra de disparo 150172 e a viga com perfil em i 150178 podem ser retraídas proximalmente permitindo que a bigorna 150306 seja aberta para liberar as duas porções de tecido grampeadas e cortadas.
[0350] As Figuras 29A e 29B são um diagrama de blocos de um circuito de controle 150700 do instrumento cirúrgico 150010 da Figura 25 que abrange duas folhas de desenho, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação. Com referência principalmente às Figuras 29A e 29B, um conjunto de empunhadura 150702 pode incluir um motor 150714, que pode ser controlado por um acionador do motor 150715 e pode ser usado pelo sistema de disparo do instrumento cirúrgico
150010. Em várias formas, o motor 150714 pode ser um motor de acionamento de corrente contínua (CC) com escovas com uma velocidade de rotação máxima de aproximadamente 25.000 RPM. Em outras disposições, o motor 150714 pode incluir um motor sem escovas, um motor sem fio, um motor síncrono, um motor de passo ou qualquer outro tipo de motor elétrico adequado. O acionador de motor 150715 pode compreender um acionador de ponte H que compreende transístores de efeito de campo (FETs) 150719, por exemplo. O motor 150714 pode ser alimentado pelo conjunto de alimentação 150706 montado de modo liberável ao conjunto de empunhadura 150200 para fornecer energia de controle ao instrumento cirúrgico 150010. O conjunto de alimentação 150706 pode compreender uma bateria que pode incluir várias células de bateria conectadas em série, as quais podem ser usadas como a fonte de energia para energizar o instrumento cirúrgico 150010. Em determinadas circunstâncias, as células de bateria do conjunto de alimentação 150706 podem ser substituíveis e/ou recarregáveis. Em pelo menos um exemplo, as células de bateria podem ser baterias de íon de lítio que podem ser separavelmente acopláveis ao conjunto de alimentação 150706.
[0351] O conjunto de eixo de acionamento 150704 pode incluir um controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 que pode se comunicar com um controlador de segurança e um controlador de gerenciamento de energia 150716 através de uma interface, enquanto o conjunto de eixo de acionamento 150704 e o conjunto de alimentação 150706 são acoplados ao conjunto de empunhadura 150702. Por exemplo, a interface pode compreender uma primeira porção de interface 150725, que pode incluir um ou mais conectores elétricos para engate de acoplamento com os conectores elétricos correspondentes do conjunto de eixo de acionamento, e uma segunda porção de interface 150727, que pode incluir um ou mais conectores elétricos para engate de acoplamento com os conectores elétricos correspondentes do conjunto de alimentação, para permitir a comunicação elétrica entre o controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 e o controlador de gerenciamento de energia 150716, enquanto o conjunto de eixo de acionamento 150704 e o conjunto de alimentação 150706 são acoplados ao conjunto de empunhadura 150702. Um ou mais sinais de comunicação podem ser transmitidos através da interface para comunicar um ou mais dos requisitos de energia do conjunto de eixo de acionamento intercambiável fixado 150704 ao controlador de gerenciamento de energia 150716. Em resposta, o controlador de gerenciamento de energia pode modular a saída de energia da bateria do conjunto de alimentação 150706, conforme descrito abaixo com mais detalhes, de acordo com as exigências de energia do conjunto de eixo de acionamento fixado 150704. Os conectores podem compreender chaves que podem ser ativadas após o engate por acoplamento mecânico do conjunto de empunhadura 150702 ao conjunto de eixo de acionamento 150704 e/ou ao conjunto de energia 150706 para permitir a comunicação elétrica entre o controlador de conjunto de eixo acionamento 150722 e o controlador de gerenciamento de energia
150716.
[0352] A interface pode facilitar a transmissão do um ou mais sinais de comunicação entre o controlador de gerenciamento de energia 150716 e o controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 mediante o roteamento destes sinais de comunicação através de um controlador principal 150717 situado no conjunto de empunhadura 150702, por exemplo. Em outras circunstâncias, a interface pode facilitar uma linha de comunicação direta entre o controlador de gerenciamento de energia 150716 e o controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 através do conjunto de empunhadura 150702, enquanto o conjunto de eixo de acionamento 150704 e o conjunto de alimentação 150706 estão acoplados ao conjunto de empunhadura
150702.
[0353] O controlador principal 150717 pode ser qualquer processador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conhecidos sob o nome comercial de ARM Cortex pela Texas Instruments. Em um aspecto, o controlador principal 150717 pode ser um processador Core Cortex-M4F LM4F230H5QR ARM, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo, que compreende uma memória integrada de memória flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de busca antecipada para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório seriada de ciclo único de 32 KB (SRAM), uma memória só de leitura interna (ROM) carregada com o programa StellarisWare®, memória só de leitura programável e apagável eletricamente (EEPROM) de 2 KB, um ou mais módulos de modulação por largura de pulso (PWM), uma ou mais análogos de entradas de codificador de quadratura (QEI), um ou mais conversores analógico para digital (conversor A-D) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, detalhes dos quais estão disponíveis para a folha de dados do produto.
[0354] O controlador de segurança pode ser uma plataforma de controlador de segurança que compreende duas famílias baseadas em controladores, como TMS570 e RM4x, conhecidas sob o nome comercial de Hercules ARM Cortex R4, também pela Texas Instruments. O controlador de segurança pode ser configurado especificamente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos avançados de segurança integrada enquanto fornece desempenho, conectividade e opções de memória escalonáveis.
[0355] O conjunto de alimentação 150706 pode incluir um circuito de gerenciamento de energia que pode compreender o controlador de gerenciamento de energia 150716, um modulador de energia 150738 e um circuito sensor de corrente 150736. O circuito de gerenciamento de energia pode ser configurado para modular a saída de energia da bateria com base nas necessidades de energia do conjunto de eixo de acionamento 150704, enquanto o conjunto de eixo de acionamento 150704 e o conjunto de alimentação 150706 são acoplados ao conjunto de empunhadura 150702. O controlador de gerenciamento de energia 150716 pode ser programado para controlar o modulador de energia 150738 da saída de energia do conjunto de alimentação 150706 e o circuito sensor de corrente 150736 pode ser empregado para monitorar a saída de energia do conjunto de alimentação 150706 para fornecer realimentação ao controlador de gerenciamento de energia 150716 sobre a saída de energia da bateria para que o controlador de gerenciamento de energia 150716 possa ajustar a saída de energia do conjunto de alimentação 150706 para manter uma saída desejada. O controlador de gerenciamento de energia 150716 e/ou o controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 podem compreender, cada um, um ou mais processadores e/ou unidades de memória que podem armazenar vários módulos de software.
[0356] O instrumento cirúrgico 150010 (Figuras 25 a 28) pode compreender um dispositivo de saída 150742 que pode incluir dispositivos para fornecer uma realimentação sensorial a um usuário. Esses dispositivos podem compreender, por exemplo, dispositivos de retroinformação visual (por exemplo, um monitor com tela de LCD, indicadores em LED), dispositivos de retroinformação auditiva (por exemplo, um alto-falante, uma campainha) ou dispositivos de retroinformação tátil (por exemplo, atuadores hápticos). Em determinadas circunstâncias, o dispositivo de saída 150742 pode compreender um visor 150743 que pode estar incluído no conjunto de empunhadura 150702. O controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 e/ou o controlador de gerenciamento de energia 150716 podem fornecer retroinformação a um usuário do instrumento cirúrgico 150010 através do dispositivo de saída 150742. A interface pode ser configurada para conectar o controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 e/ou o controlador de gerenciamento de energia 150716 ao dispositivo de saída 150742. O dispositivo de saída 150742 pode, em vez disso, ser integrado com o conjunto de alimentação 150706. Nestas circunstâncias, a comunicação entre o dispositivo de saída 150742 e o controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 pode ser feita através da interface, enquanto o conjunto de eixo de acionamento 150704 é acoplado ao conjunto de empunhadura 150702.
[0357] O circuito de controle 150700 compreende segmentos de circuito configurados para controlar as operações do instrumento cirúrgico energizado 150010. Um segmento de controlador de segurança (segmento 1) compreende um controlador de segurança e o segmento de controlador principal 150717 (segmento 2). O controlador de segurança e/ou o controlador principal 150717 são configurados para interagir com um ou mais segmentos de circuito adicionais como um segmento de aceleração, um segmento de exibição, um segmento de eixo de acionamento, um segmento de codificador, um segmento de motor, e um segmento de alimentação. Cada um dos segmentos de circuito pode ser acoplado ao controlador de segurança e/ou ao controlador principal 150717. O controlador principal 150717 é também acoplado a uma memória flash. O controlador principal 150717 também compreende uma interface de comunicação serial. O controlador principal 150717 compreende uma pluralidade de entradas acopladas, por exemplo, a um ou mais segmentos de circuito, uma bateria, e/ou uma pluralidade de chaves. O circuito segmentado pode ser implementado por qualquer circuito adequado, como, por exemplo, um conjunto de placa de circuito impresso (PCBA) no interior do instrumento cirúrgico energizado 150010. Deve-se compreender que o termo processador, conforme usado aqui, inclui qualquer microprocessador, processador, controlador, controladores ou outro dispositivo de computação básico que incorpora as funções de uma unidade de processamento central do computador (CPU) em um circuito integrado ou no máximo alguns circuitos integrados. O controlador principal 150717 é um dispositivo programável multiuso que aceita dados digitais como entrada, processa-os de acordo com as instruções armazenadas em sua memória, e fornece resultados como saída. Este é um exemplo de lógica digital sequencial, já que ele tem memória interna. O circuito de controle 150700 pode ser configurado para implementar um ou mais dos processos aqui descritos.
[0358] O segmento de aceleração (segmento 3) compreende um acelerômetro. O acelerômetro é configurado para detectar o movimento ou a aceleração do instrumento cirúrgico energizado 150010. A entrada a partir do acelerômetro pode ser usada para transicionar de e para um modo de suspensão, identificar a orientação do instrumento cirúrgico energizado, e/ou identificar quando o instrumento cirúrgico for deixado cair. Em alguns exemplos, o segmento de aceleração é acoplado ao controlador de segurança e/ou ao controlador principal 150717.
[0359] O segmento de tela de exibição (segmento 4) compreende um conector da tela acoplado ao controlador principal 150717. O conector da tela acopla o controlador primário 150717 a uma tela através de um ou mais acionadores dos circuitos integrados da tela. Os acionadores dos circuitos integrados da tela podem estar integrados com a tela e/ou podem estar situados separadamente da tela. A tela pode compreender qualquer tela adequada, como, por exemplo, uma tela de diodos emissores de luz orgânicos (OLED), uma tela de cristal líquido (LCD), e/ou qualquer outra tela adequada. Em alguns exemplos,
o segmento de tela é acoplado ao controlador de segurança.
[0360] O segmento de eixo de acionamento (segmento 5) compreende controles para um conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 (Figuras 25 e 27) acoplados ao instrumento cirúrgico 150010 (Figuras 25 a 28) e/ou um ou mais controles para um atuador de extremidade 150300 acoplado ao conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200. O segmento de eixo de acionamento compreende um conector do eixo de acionamento configurado para acoplar o controlador principal 150717 a um PCBA de eixo de acionamento. O PCBA de eixo de acionamento compreende um microprocessador de baixa potência com uma memória de acesso aleatório ferroelétrico (FRAM), uma chave de articulação, uma chave de efeito Hall de liberação de eixo de acionamento, e uma memória EEPROM de PCBA do eixo de acionamento. A EEPROM de PCBA do eixo de acionamento compreende um ou mais parâmetros, rotinas, e/ou programas específicos para o conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 e/ou para o PCBA do eixo de acionamento. O PCBA do eixo de acionamento pode ser acoplado ao conjunto do eixo de acionamento intercambiável 150200 e/ou integral com o instrumento cirúrgico 150010. Em alguns exemplos, o segmento de eixo de acionamento compreende um segundo EEPROM do eixo de acionamento. A segunda EEPROM do eixo de acionamento compreende uma pluralidade de algoritmos, rotinas, parâmetros e/ou outros dados que correspondem a um ou mais conjuntos de eixos de acionamento 150200 e/ou atuadores de extremidade 150300 que podem fazer interface com o instrumento cirúrgico energizado 150010.
[0361] O segmento de codificador de posição (segmento 6) compreende um ou mais codificadores magnéticos da posição do ângulo de rotação. Um ou mais codificadores magnéticos da posição do ângulo de rotação são configurados para identificar a posição rotacional do motor 150714, um conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 (Figuras 25 e 27) e/ou um atuador de extremidade 150300 do instrumento cirúrgico 150010 (Figuras 25 a 28). Em alguns exemplos, os codificadores magnéticos da posição do ângulo de rotação podem ser acoplados ao controlador de segurança e/ou ao controlador principal
150717.
[0362] O segmento de circuito do motor (segmento 7) compreende um motor 150714 configurado para controlar os movimentos do instrumento cirúrgico energizado 150010 (Figuras 25 a 28). O motor 150714 é acoplado ao processador do microcontrolador principal 150717 por um acionador de ponte H que compreende um ou mais transístores de efeito de campo de ponte H (FETs) e um controlador de motor. O acionador de ponte H é também acoplado ao controlador de segurança. Um sensor de corrente do motor é acoplado em série com o motor para medir a drenagem de corrente do motor. O sensor de corrente do motor está em comunicação de sinal com o controlador principal 150717 e/ou com o processador de segurança. Em alguns exemplos, o motor 150714 é acoplado a um filtro de interferência eletromagnética (IEM) do motor.
[0363] O controlador do motor controla um primeiro sinalizador do motor e um segundo sinalizador do motor para indicar o estado e a posição do motor 150714 ao controlador principal 150717. O controlador principal 150717 fornece um sinal alto de modulação por largura de pulso (PWM), um sinal baixo de PWM, um sinal de direção, um sinal de sincronização, e um sinal de reinicialização do motor ao controlador do motor através de um buffer. O segmento de alimentação é configurado para fornecer uma tensão de segmento a cada um dos segmentos de circuito.
[0364] O segmento de energia (segmento 8) compreende uma bateria acoplada ao controlador de segurança, o controlador principal
150717, e segmentos de circuito adicionais. A bateria é acoplada ao circuito segmentado por um conector da bateria e um sensor de corrente. O sensor de corrente é configurado para medir a drenagem de corrente total do circuito segmentado. Em alguns exemplos, um ou mais conversores de tensão são configurados para fornecer valores de tensão predeterminados a um ou mais segmentos de circuito. Por exemplo, em alguns exemplos, o circuito segmentado pode compreender conversores de tensão de 3,3 V e/ou conversores de tensão de 5 V. Um conversor de amplificação de tensão é configurado para fornecer uma elevação da tensão até uma quantidade predeterminada, como, por exemplo, até 13 V. O conversor de amplificação de tensão é configurado para fornecer tensão e/ou corrente adicional durante as operações que exigem muita energia e evitar apagão ou condições de baixo fornecimento de energia.
[0365] Uma pluralidade de chaves é acoplada ao controlador de segurança e/ou ao controlador principal 150717. As chaves podem ser configuradas para controlar as operações do instrumento cirúrgico 150010 (Figuras 25 a 28), do circuito segmentado, e/ou indicar um estado do instrumento cirúrgico 150010. Uma chave da porta de ejeção e uma chave de efeito Hall para ejeção são configuradas para indicar o estado de uma porta de ejeção. Uma pluralidade de chaves de articulação, como, por exemplo, uma chave do lado esquerdo de articulação para o lado esquerdo, uma chave do lado direito de articulação para o lado esquerdo, uma chave central de articulação para o lado esquerdo, uma chave do lado esquerdo de articulação para o lado direito, uma chave do lado direito de articulação para o lado direito, e uma chave central de articulação para o lado direito são configuradas para controlar a articulação de um conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150200 (Figuras 25 e 27) e/ou o atuador de extremidade 150300 (Figuras 25 e 28). Uma chave reversa do lado esquerdo e uma chave reversa do lado direito são acopladas ao controlador principal
150717. As chaves do lado esquerdo que compreendem a chave do lado esquerdo de articulação para o lado esquerdo, a chave do lado direito de articulação para o lado esquerdo, a chave central de articulação para o lado esquerdo e a chave reversa do lado esquerdo são acopladas ao controlador primário 150717 por um conector de flexão à esquerda. As chaves do lado direito que compreendem a chave do lado esquerdo de articulação para o lado direito, a chave do lado direito de articulação para o lado direito, a chave central de articulação para o lado direito, e a chave reversa do lado direito são acopladas ao controlador principal 150717 por um conector de flexão à direita. Uma chave de disparo, uma chave de liberação de aperto, e uma chave engatada ao eixo de acionamento são acopladas ao controlador principal 150717.
[0366] Quaisquer chaves mecânicas, eletromecânicas, ou de estado sólido adequadas, podem ser empregadas para implementar a pluralidade de chaves, em qualquer combinação. Por exemplo, as chaves podem limitar as chaves operadas pelo movimento de componentes associados ao instrumento cirúrgico 150010 (Figuras 25 a 28) ou à presença de um objeto. Estas chaves podem ser usadas para controlar várias funções associadas ao instrumento cirúrgico 150010. Uma chave de limite é um dispositivo eletromecânico que consiste em um atuador ligado mecanicamente a um conjunto de contatos. Quando um objeto entra em contato com o atuador, o dispositivo opera os contatos para fazer ou romper uma conexão elétrica. As chaves de limite são usadas em uma variedade de aplicações e ambientes por causa de sua robustez, facilidade de instalação e confiabilidade de funcionamento. Elas podem determinar a presença ou ausência, passagem, posicionamento e final de deslocamento de um objeto. Em outras implementações, as chaves podem ser chaves de estado sólido que funcionam sob a influência de um campo magnético como dispositivos de efeito Hall, dispositivos magnetorresistivos (MR), dispositivos magnetorresistivos gigantes (GMR), magnetômetros, dentre outros. Em outras implementações, as chaves podem ser chaves de estado sólido que operam sob a influência da luz, como sensores ópticos, sensores de infravermelho, sensores ultravioleta, dentre outros. Além disso, as chaves podem ser dispositivos de estado sólido como transístores (por exemplo, FET, FET de junção, FET semicondutor de óxido metálico (MOSFET), bipolares, e similares). Outras chaves podem incluir chaves sem fio, chaves ultrassônicas, acelerômetros, sensores de inércia, dentre outros.
[0367] A Figura 30 é um outro diagrama de blocos do circuito de controle 150700 do instrumento cirúrgico da Figura 25 que ilustra as interfaces entre o conjunto de empunhadura 150702 e o conjunto de alimentação 150706 e entre o conjunto de empunhadura 150702 e o conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150704, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. O conjunto de empunhadura 150702 pode compreender um controlador principal 150717, um conector do conjunto de eixo de acionamento 150726 e um conector do conjunto de alimentação 150730. O conjunto de alimentação 150706 pode incluir um conector do conjunto de alimentação 150732, um circuito de gerenciamento de energia 150734 que pode compreender o controlador de gerenciamento de energia 150716, um modulador de energia 150738, e um circuito sensor de corrente 150736. Os conectores do conjunto de eixo de acionamento 150730, 150732 formam uma interface 150727. O circuito de gerenciamento de energia 150734 pode ser configurado para modular a energia de saída da bateria 150707 com base nas necessidades de energia do conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150704 enquanto o conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150704 e o conjunto de alimentação 150706 são acoplados ao conjunto de empunhadura 150702. O controlador de gerenciamento de energia 150716 pode ser programado para controlar o modulador de energia 150738 da saída de energia do conjunto de alimentação 150706 e o circuito sensor de corrente 150736 pode ser empregado para monitorar a saída de energia do conjunto de alimentação 150706 para fornecer retroinformação ao controlador de gerenciamento de energia 150716 sobre a saída de energia da bateria 150707 para que o controlador de gerenciamento de energia 150716 possa ajustar a saída de energia do conjunto de alimentação 150706 para manter uma saída desejada. O conjunto de eixo de acionamento 150704 compreende um processador de eixo de acionamento 150720 acoplado a uma memória não volátil 150721 e um conector de conjunto de eixo de acionamento 150728 para acoplar eletricamente o conjunto de eixo de acionamento 150704 ao conjunto de empunhadura 150702. Os conectores do conjunto de eixo de acionamento 150726, 150728 formam uma interface 150725. O controlador principal 150717, o processador de eixo de acionamento 150720 e/ou o controlador de gerenciamento de energia 150716 podem ser configurados para implementar um ou mais dos processos aqui descritos.
[0368] O instrumento cirúrgico 150010 (Figuras 25 a 28) pode compreender um dispositivo de saída 150742 para uma retroinformação sensorial a um usuário. Esses dispositivos podem compreender dispositivos de retroinformação visual (por exemplo, um monitor com tela de LCD, indicadores em LED), dispositivos de retroinformação auditiva (por exemplo, um alto-falante, uma campainha) ou dispositivos de retroinformação tátil (por exemplo, atuadores hápticos). Em determinadas circunstâncias, o dispositivo de saída 150742 pode compreender uma tela 150743 que pode estar incluída no conjunto de empunhadura 150702. O controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 e/ou o controlador de gerenciamento de energia 150716 podem fornecer retroinformação a um usuário do instrumento cirúrgico 150010 através do dispositivo de saída 150742. A interface 150727 pode ser configurada para conectar o controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 e/ou o controlador de gerenciamento de energia 150716 ao dispositivo de saída 150742. O dispositivo de saída 150742 pode ser integrado com o conjunto de alimentação
150706. A comunicação entre o dispositivo de saída 150742 e o controlador do conjunto de eixo de acionamento 150722 pode ser feita através da interface 150725 enquanto o conjunto de eixo de acionamento intercambiável 150704 é acoplado ao conjunto de empunhadura 150702. Tendo descrito um circuito de controle 150700 (Figuras 29A, 29B e 6) para controlar a operação do instrumento cirúrgico 150010 (Figuras 25 a 28), a revelação se volta agora para várias configurações do instrumento cirúrgico 150010 (Figuras 25 a 28) e ao circuito de controle 150700.
[0369] Com referência à Figura 31, um grampeador cirúrgico 151000 pode incluir um componente de empunhadura 151002, um componente de eixo de acionamento 151004 e um componente de atuador de extremidade 151006. O grampeador cirúrgico 151000 é construído e equipado de modo similar ao instrumento cirúrgico para corte e fixação acionado por motor 150010 descrito em conexão com a Figura 25. Consequentemente, por uma questão de concisão e clareza, os detalhes de operação e construção não serão repetidos aqui. O atuador de extremidade 151006 pode ser usado para comprimir, cortar, ou grampear o tecido. Com referência agora à Figura 32, o atuador de extremidade 151030 pode ser posicionado por um médico para circundar o tecido 151032 antes da compressão, corte ou grampeamento. Conforme mostrado na Figura 32, pode não ser aplicada compressão ao tecido durante a preparação do atuador de extremidade para o uso. Com referência agora à Figura 33, por meio do engate da empunhadura (por exemplo, empunhadura 151002) do grampeador cirúrgico, o médico pode usar o atuador de extremidade 151030 para comprimir o tecido 151032. Em um aspecto, o tecido 151032 pode ser comprimido até seu limite máximo, conforme mostrado na Figura 33.
[0370] Com referência à Figura 34, várias forças podem ser aplicadas ao tecido 151032 pelo atuador de extremidade 151030. Por exemplo, forças verticais F1 e F2 podem ser aplicadas pela bigorna 151034 e pela estrutura de canal 151036 do atuador de extremidade 151030 na medida em que o tecido 151032 é comprimido entre as duas. Com referência agora à Figura 35, forças diagonais e/ou forças laterais também podem ser aplicadas ao tecido 151032 quando comprimido pelo atuador de extremidade 151030. Por exemplo, a força F3 pode ser aplicada. Para finalidade de operação de um dispositivo médico, como um grampeador cirúrgico 151000, pode ser desejável detectar ou calcular as várias formas de compressão sendo aplicadas aos tecidos pelo atuador de extremidade. Por exemplo, o conhecimento de compressão lateral ou vertical pode permitir que o atuador de extremidade aplique uma operação de grampeamento de forma mais precisa e exata, ou pode informar o operador do grampeador cirúrgico de modo que o grampeador cirúrgico possa ser usado de forma mais segura e conveniente.
[0371] A compressão através do tecido 151032 pode ser determinada a partir de uma impedância do tecido 151032. Em vários níveis de compressão, a impedância Z de tecido 151032 pode aumentar ou diminuir. Pela aplicação de uma tensão V e uma corrente I ao tecido 151032, a impedância Z do tecido 151032 pode ser determinada em vários níveis de compressão. Por exemplo, a impedância Z pode ser calculada dividindo-se a tensão V aplicada pela corrente I.
[0372] Agora com referência à Figura 36, em um aspecto, um eletrodo de RF 151038 pode ser posicionado no atuador de extremidade 151030 (por exemplo, em um cartucho de grampos, faca ou estrutura de canal do atuador de extremidade 151030). Adicionalmente, um contato elétrico 151040 pode ser posicionado sobre a bigorna 151034 do atuador de extremidade 151030. Em um aspecto, o contato elétrico pode ser posicionado na estrutura de canal do atuador de extremidade. Conforme o tecido 151032 é comprimido entre a bigorna 151034 e, por exemplo, a estrutura de canal 151036 do atuador de extremidade 151030, uma impedância Z do tecido 151032 muda. A compressão vertical do tecido 151042 causada pelo atuador de extremidade 151030 pode ser medida como uma função da impedância Z do tecido 151032.
[0373] Com referência agora à Figura 37, em um aspecto, um contato elétrico 151044 pode ser posicionado em uma extremidade oposta da bigorna 151034 do atuador de extremidade 151030 conforme o eletrodo de RF 151038 é posicionado. Conforme o tecido 151032 é comprimido entre a bigorna 151034 e, por exemplo, a estrutura de canal 151036 do atuador de extremidade 151030, uma impedância Z do tecido 151032 muda. A compressão de tecido lateral 151046 causada pelo atuador de extremidade 151030 pode ser medida como uma função da impedância Z do tecido 151032.
[0374] Agora com referência à Figura 38, em um aspecto, o contato elétrico 151050 pode ser posicionado sobre a bigorna 151034 e o contato elétrico 151052 pode ser posicionado em uma extremidade oposta do atuador de extremidade 151030 na estrutura de canal
151036. O eletrodo de RF 151048 pode ser posicionado lateralmente ao centro ao atuador de extremidade 151030. Conforme o tecido 151032 é comprimido entre a bigorna 151034 e, por exemplo, a estrutura de canal 151036 do atuador de extremidade 151030, uma impedância Z do tecido 151032 muda. A compressão lateral ou compressões angulares 151054 e 151056 em cada lado do eletrodo de RF 151048 pode ser causada pelo atuador de extremidade 151030 e pode ser medida como uma função de diferentes impedâncias Z do tecido 151032, com base no posicionamento relativo do eletrodo de RF 151048 e dos contatos elétricos 151050 e 151052.
[0375] Agora com referência à Figura 39, o gerador de frequência 151222 pode receber energia ou corrente de uma fonte de energia 151221, e pode fornecer um ou mais sinais de RF para um ou mais eletrodos de RF 151224. Conforme discutido acima, o um ou mais eletrodos de RF podem ser posicionados em vários locais ou componentes no atuador de extremidade ou grampeador cirúrgico, como um cartucho de grampos ou estrutura de canal. Um ou mais contatos elétricos, como os contatos elétricos 151226 ou 151228, podem ser posicionados em uma estrutura de canal ou em uma bigorna de um atuador de extremidade. Adicionalmente, um ou mais filtros, como os filtros 151230 ou 151232, podem ser acoplados de modo comunicativo aos contatos elétricos 151226 ou 151228. Os filtros 151230 e 151232 podem filtrar um ou mais sinais de RF fornecidos pelo gerador de frequência 151222, antes de se juntar a uma única trajetória de retorno 151234. Uma tensão V e uma corrente I associadas a um ou mais sinais de RF podem ser usadas para calcular uma impedância Z associada a um tecido que pode ser comprimido e/ou comunicativamente acoplado entre o um ou mais eletrodos de RF 151224 e os contatos elétricos 151226 ou 151228.
[0376] Ainda com referência à Figura 39, vários componentes do sistema sensor de compressão de tecido aqui descritos podem estar situados em uma empunhadura 151236 de um grampeador cirúrgico. Por exemplo, conforme mostrado no diagrama de circuito 151220a, o gerador de frequência 151222 pode estar localizado na empunhadura 151236, e receber energia da fonte de energia 151221. Também, a corrente I1 e a corrente I2 podem ser medidas em uma trajetória de retorno correspondente a contatos elétricos 151228 e 151226. Com o uso de uma tensão V aplicada entre o suprimento e as trajetórias de retorno, impedâncias Z1 e Z2 podem ser calculadas. Z1 pode corresponder a uma impedância do tecido um comprimido e/ou estar acoplado de modo comunicativo entre um ou mais eletrodos de RF 151224 e contato elétrico 151228. Ainda, Z2 pode corresponder a uma impedância do tecido um comprimido e/ou estar acoplado de modo comunicativo entre um ou mais eletrodos de RF 151224 e contato elétrico 151226. Aplicando as fórmulas e Z1=V/I1 e Z2=V/I2, as impedâncias Z1 e Z2 correspondentes aos diferentes níveis de compressão de um tecido comprimido por um atuador de extremidade podem ser calculadas.
[0377] Com referência agora à Figura 40, um ou mais aspectos da presente revelação estão descritos no diagrama de circuito 151250. Em uma implementação, uma fonte de energia em uma empunhadura 151252 de um grampeador cirúrgico pode fornecer energia a um gerador de frequência 151254. O gerador de frequência 151254 pode gerar um ou mais sinais de RF. O um ou mais sinais de RF podem ser multiplexados ou sobrepostos em um multiplexador 151256, que pode estar em um eixo de acionamento 151258 do grampeador cirúrgico. Dessa maneira, dois ou mais sinais de RF podem ser sobrepostos (ou, por exemplo, agrupados ou modulados juntos) e transmitidos para o atuador de extremidade. O um ou mais sinais de RF podem energizar um ou mais eletrodos de RF 151260 em um atuador de extremidade 151262 (por exemplo, posicionado em um cartucho de grampos) do grampeador cirúrgico. Um tecido (não mostrado) pode ser comprimido e/ou acoplado de forma comunicativa entre o um ou mais eletrodos de RF, e um ou mais contatos elétricos 151260. Por exemplo, o tecido pode ser comprimido e/ou acoplado de modo comunicativo entre o um ou mais eletrodos de RF 151260 e o contato elétrico 151264 posicionado em uma estrutura de canal do atuador de extremidade 151262 ou no contato elétrico 151266 posicionado em uma bigorna do atuador de extremidade 151262. Um filtro 151268 pode ser acoplado de modo comunicativo ao contato elétrico 151264, e a um filtro 151270 pode ser acoplado de modo comunicativo ao contato elétrico 151266.
[0378] Uma tensão V e uma corrente I associadas a um ou mais sinais de RF podem ser usadas para calcular uma impedância Z associada a um tecido que pode ser comprimido entre o cartucho de grampos (e comunicativamente acoplado a um ou mais eletrodos de RF 151260) e a estrutura de canal ou bigorna (comunicativamente acoplado a um ou mais dentre os contatos elétricos 151264 ou 151266).
[0379] Em um aspecto, vários componentes do sistema sensor de compressão de tecido aqui descritos podem estar localizados em um eixo de acionamento 151258 do grampeador cirúrgico. Por exemplo, conforme mostrado no diagrama de circuito 151250 (e em adição ao gerador de frequência 151254), um calculador de impedância 151272, um controlador 151274, uma memória não-volátil 151276, e um canal de comunicação 151278 pode estar localizado no eixo de acionamento
151258. Em um exemplo, o gerador de frequência 151254, a calculadora de impedância 151272, o controlador 151274, a memória não volátil 151276 e o canal de comunicação 151278 podem ser posicionados em uma placa de circuito no eixo de acionamento 151258.
[0380] Os dois ou mais sinais de RF pode ser retornado sobre uma trajetória comum através dos contatos elétricos. Adicionalmente, os dois ou mais sinais de RF podem ser filtrados antes da união dos sinais de RF na trajetória comum para diferenciar impedâncias de tecido separadas representadas pelo dois ou mais sinais de RF. A corrente I1 e a corrente I2 podem ser medidas em uma trajetória de retorno correspondente a contatos elétricos 151264 e 151266. Com o uso de uma tensão V aplicada entre o suprimento e as trajetórias de retorno, impedâncias Z1 e Z2 podem ser calculadas. Z1 pode corresponder a uma impedância do tecido um comprimido e/ou estar acoplado de modo comunicativo entre um ou mais eletrodos de RF 151260 e contato elétrico 151264. Ainda, Z2 pode corresponder a uma impedância do tecido comprimido e/ou estar acoplado de modo comunicativo entre um ou mais eletrodos de RF 151260 e contato elétrico 151266. Aplicando as fórmulas Z1=V/I1 e Z2=V/I2, as impedâncias Z1 e Z2 correspondentes a diferentes compressões de um tecido comprimido por um atuador de extremidade 151262 podem ser calculadas. No exemplo, as impedâncias Z1 e Z2 podem ser calculadas por meio do calculador de impedância 151272. As impedâncias Z1 e Z2 podem ser usadas para calcular vários níveis de compressão do tecido.
[0381] Agora com referência à Figura 41, um gráfico de frequência 151290 é mostrado. O gráfico de frequência 151290 mostra uma modulação de frequência para agrupar dois sinais de RF. Os dois sinais de RF podem ser agrupados antes de alcançarem os eletrodos de RF em um atuador de extremidade conforme descrito acima. Por exemplo, um sinal de RF com frequência 1 e um sinal de RF com frequência 2 podem ser agrupados juntos. Com referência agora à Figura 42, o sinal de RF resultante agrupado é mostrado em um gráfico de frequência
151300. O sinal composto mostrado no gráfico de frequência 151300 inclui os dois sinais de RF do gráfico de frequência 151290 combinados. Agora com referência à Figura 43, um gráfico de frequência 151400 é mostrado. O gráfico de frequência 151400 mostra os sinais de RF com Frequências 1 e 2, depois de terem sido filtrados (através de, por exemplo, filtros 151268 e 151270). Os sinais de RF resultantes podem ser usados para fazer os cálculos ou medições de impedância separados ou em uma trajetória de retorno, conforme descrito acima.
[0382] Em um aspecto, os filtros 151268 e 151270 podem ser filtros
High Q, de modo que a faixa do filtro seja estreita (por exemplo, Q=10). Q pode ser definido por meio da frequência central (Wo)/Largura da banda (BW) onde Q=Wo/BW. Em um exemplo, a Frequência 1 pode ser 150 kHz e Frequência 2 pode ser 300 kHz. Uma faixa de medição de impedância viável pode ser 100 kHz - 20 MHz. Em vários exemplos, outras técnicas sofisticadas, como correlação, detecção de quadratura, etc, podem ser usadas para separar os sinais de RF.
[0383] Com o uso de uma ou mais das técnicas e características descritas na presente invenção, um único eletrodo energizado em um cartucho de grampos ou em uma faca isolada de um atuador de extremidade podem ser usados para fazer múltiplas medições de compressão de tecido simultaneamente. Se dois ou mais sinais de RF forem sobrepostos ou multiplexados (ou aninhados ou modulados), eles podem ser transmitidos ao longo de um único lado de alimentação do atuador de extremidade e podem retornar sobre a estrutura de canal ou a bigorna do atuador de extremidade. Se um filtro fosse construído nos contatos do canal e da bigorna antes que eles se unissem à trajetória de retorno comum, a impedância de tecido representada por ambas as trajetórias poderia ser diferenciada. Isso pode fornecer uma medida de compressão de tecido vertical x tecido lateral. Além disso, essa abordagem pode proporcionar compressão de tecidos proximal e distal dependendo da colocação filtros e da localização das trajetórias de retorno metálicas. Um gerador de frequência e o processador de sinal podem estar localizados em um ou mais circuitos integrados em uma placa de circuito ou uma sub-placa (que pode já existir em um grampeador cirúrgico).
[0384] Em um aspecto, a presente revelação fornece um instrumento 150010 (descrito em relação com as Figuras 25 a 30) configurado com vários sistemas de detecção. Consequentemente, por uma questão de concisão e clareza, os detalhes de operação e construção não serão repetidos aqui. Em um aspecto, o sistema de detecção inclui um sistema sensor de viscoelasticidade/ taxa de alteração para monitorar a aceleração de faca, taxa de alteração da impedância, e taxa de alteração de contato com o tecido. Em um exemplo, a taxa de alteração de aceleração da faca pode ser usada como uma medida do tipo de tecido. Em um outro exemplo, a taxa de alteração da impedância pode ser medida com um sensor de pulso e pode ser empregada como uma medida para a compressibilidade. Finalmente, a taxa de alteração de contato com o tecido pode ser medida com um sensor baseado na taxa de disparo da faca para medir o fluxo de tecido.
[0385] A taxa de alteração de um parâmetro detectado ou estabelecido de outro modo, a quantidade de tempo necessária para que um parâmetro de tecido alcance um valor de estado estável assimptótico, é uma medição separada em si mesma, e pode ser mais valiosa do que o parâmetro detectado do qual ela derivada. Para melhorar a medição de parâmetros de tecido, como aguardar uma quantidade predeterminada de tempo antes de fazer uma medição, a presente revelação fornece uma nova técnica para empregar o derivado da medida como a taxa de alteração do parâmetro do tecido.
[0386] A técnica derivada ou taxa de alteração de medida torna-se mais útil com o entendimento de que não há uma única medição que possa ser empregada sozinha para melhorar dramaticamente a formação do grampo. Isto é a combinação de múltiplas medidas que tornam as medidas válidas. No caso do vão do tecido, é útil conhecer o quanto da garra é coberta com tecido para tornar a medida do vão relevante. A taxa de medidas de alteração de impedância pode ser combinada com as medidas de deformação na bigorna para relacionar a força e a compressão aplicadas ao tecido preso entre os membros de garra do atuador de extremidade como a bigorna e o cartucho de grampos. A taxa de alteração medida pode ser empregada pelo dispositivo endo-cirúrgico para determinar o tipo de tecido e não apenas a compressão do tecido. Embora tecido de estômago e pulmão tenham às vezes espessuras similares, e mesmo com propriedades de compressão semelhantes, quando o tecido de pulmão está calcificado, um instrumento pode ser capaz de distinguir esses tipos de tecido empregando-se uma combinação de medidas como vão, compressão, força aplicada, a área de contato do tecido, e a taxa de alteração de compressão ou taxa de alteração de vão. Se quaisquer dessas medidas fossem usadas sozinhas, pode ser difícil para o dispositivo endocirúrgico distinguir um tipo de tecido do outro. A taxa de alteração de compressão também pode ser útil para permitir que o dispositivo determine se o tecido é "normal" ou se existe alguma anormalidade. A medição não somente de quanto tempo passou, mas da variação dos sinais do sensor e a determinação da derivada do sinal proporcionaria uma outra medida para permitir que o dispositivo endo-cirúrgico meça o sinal. A informação sobre a taxa de alteração também pode ser empregada na determinação de quando um estado estável foi alcançado para sinalizar a próxima etapa em um processo. Por exemplo, após o aperto do tecido entre os membros de garra do atuador de extremidade, como a bigorna e o cartucho de grampos, quando a compressão de tecido alcança um estado estável (por exemplo, cerca de 15 segundos), um indicador ou gatilho para iniciar o disparo do dispositivo pode ser habilitado.
[0387] Também são fornecidos aqui métodos, dispositivos, e sistemas para a avaliação dependente de tempo de dados do sensor para determinar a estabilidade, fluência e características viscoelásticas do tecido durante a operação do instrumento cirúrgico. Um instrumento cirúrgico, como o grampeador ilustrado na Figura 25, pode incluir uma variedade de sensores para medir parâmetros operacionais, como o tamanho ou distância do vão da garra, corrente de disparo, a compressão do tecido, a quantidade da garra que é coberta pelo tecido, deformação da bigorna e força do gatilho, para citar alguns. Estas medições detectadas são importantes para o controle automático do instrumento cirúrgico e para fornecer retroinformação ao clínico.
[0388] Os exemplos mostrados com relação às Figuras 30 a 49 podem ser empregados para medir os vários parâmetros derivados, como distância do vão em função do tempo, compressão do tecido em função do tempo, e a deformação da bigorna em função do tempo. A corrente do motor pode ser monitorada empregando um sensor de corrente em série com a bateria 2308.
[0389] Voltando-se agora para a Figura 44, é mostrado que um instrumento cirúrgico de corte e fixação acionado por motor 151310 pode ou não ser reutilizado. O instrumento cirúrgico de corte e fixação acionado por motor 151310 é construído de modo semelhante e equipado como um instrumento cirúrgico de corte e fixação acionado por motor 150010 descrito com relação às Figuras 25 a 30. No exemplo ilustrado na Figura 44, o instrumento 151310 inclui um gabinete 151312 que compreende um conjunto de empunhadura 151314 que é configurado para ser pego, manipulado e acionado pelo médico. O gabinete 151312 é configurado para fixação operacional a um conjunto de eixo de acionamento intercambiável 151500 que tem um atuador de extremidade cirúrgico 151600 operacionalmente acoplado a ele que é configurado para executar uma ou mais tarefas ou procedimentos cirúrgicos. Uma vez que o instrumento cirúrgico de corte e fixação acionado por motor 151310 é construído de modo semelhante e equipado como um instrumento cirúrgico de corte e fixação acionado por motor 150010 descrito com relação às Figuras 25 a 30, para fins de clareza e concisão os detalhes da operação e construção não serão repetidos no presente documento.
[0390] O gabinete 151312 mostrado na Figura 44 é mostrado em relação a um conjunto de eixo de acionamento intercambiável 151500 que inclui um atuador de extremidade 151600 que compreende um dispositivo cirúrgico de corte e fixação que é configurado para sustentar operacionalmente um cartucho de grampos cirúrgicos 151304 nele. O gabinete 151312 pode ser configurado para uso em conexão com os conjuntos de eixo de acionamento intercambiáveis que incluem os atuadores de extremidade que são adaptados para suportar diferentes tamanhos e tipos de cartuchos de grampos, têm diferentes comprimentos, tamanhos, e tipos de eixo de acionamento, etc. Além disso, o gabinete 151312 pode, também, ser empregado eficazmente com uma variedade de outros conjuntos de eixo de acionamento intercambiáveis inclusive aqueles conjuntos que são configurados para aplicar outros movimentos e formas de energia como, por exemplo, energia de radiofrequência (RF), energia ultrassônica e/ou movimento a disposições de atuadores de extremidade adaptados para uso em várias aplicações e procedimentos cirúrgicos. Além disso, os atuadores de extremidade, os conjuntos de eixo de acionamento, as empunhaduras, os instrumentos cirúrgicos e/ou os sistemas de instrumentos cirúrgicos podem usar quaisquer um ou mais prendedores adequados para prender os tecidos. Por exemplo, um cartucho de prendedores que compreende uma pluralidade de prendedores nele armazenados de modo removível pode ser inserido de maneira removível dentro e/ou fixado ao atuador de extremidade de um conjunto de eixo de acionamento.
[0391] A Figura 44 ilustra o instrumento cirúrgico 151310 com um conjunto de eixo de acionamento intercambiável 151500 acoplado de modo operável ao mesmo. Na disposição ilustrada, o gabinete da empunhadura forma uma porção da empunhadura de pistola 151319 que pode ser empunhada e manipulada pelo médico. O conjunto de empunhadura 151314 suporta operacionalmente, em seu interior, uma pluralidade de sistemas de acionamento, que são configurados para gerar e aplicar vários movimentos de controle às porções correspondentes do conjunto de eixo de acionamento intercambiável que está operacionalmente fixado ao mesmo. O gatilho 151332 está operacionalmente associado à empunhadura da pistola para controlar vários desses movimentos de controle.
[0392] Ainda com referência à Figura 44, o conjunto de eixo de acionamento intercambiável 151500 inclui um atuador de extremidade cirúrgico 151600 que compreende um canal alongado 151302 que é configurado para suportar operacionalmente em seu interior um cartucho de grampos 151304. O atuador de extremidade 151600 pode incluir adicionalmente uma bigorna 151306 que é suportada de modo pivotante em relação ao canal alongado 151302.
[0393] Os inventores verificaram que os parâmetros derivados podem ser ainda mais úteis para o controle de um instrumento cirúrgico, como o instrumento ilustrado na Figura 44, do que o(s) parâmetro(s) detectado(s) dos quais o parâmetro derivado é baseado. Alguns exemplos não-limitadores de parâmetros derivados incluem a taxa de alteração de um parâmetro detectado (por exemplo, distância do vão da garra) e quanto tempo se passa antes que um parâmetro de tecido atinja um valor de estado estável valor assimptótico (por exemplo, 15 segundos). Os parâmetros derivados, como taxa de alteração, são particularmente úteis porque eles melhoram drasticamente a precisão da medição e, também, fornecem informações que não são evidentes, de outra forma, diretamente a partir dos parâmetros detectados. Por exemplo, a taxa de alteração da impedância (isto é, a compressão do tecido) pode ser combinada com a deformação na bigorna para se relacionar à compressão e força, a qual permite que o microcontrolador determine o tipo de tecido e não apenas a quantidade de compressão do tecido. Esse exemplo é apenas ilustrativo, e quaisquer parâmetros derivados podem ser combinados com um ou mais parâmetros detectados para fornecer informações mais precisas sobre tipos de tecido (por exemplo, estômago versus pulmão), saúde do tecido (calcificados versus normal) e estado operacional do dispositivo cirúrgico (por exemplo, pinçamento completo). Os diferentes tecidos têm propriedades viscoelásticas e taxas de alteração únicas, tornando estes e outros parâmetros aqui discutidos indícios uteis para monitorar e ajustar automaticamente um procedimento cirúrgico.
[0394] A Figura 46 é um gráfico ilustrativo mostrando a distância do vão ao longo do tempo, onde o vão é o espaço entre as garras sendo ocupada pelo tecido clampeado. O eixo de acionamento vertical (y) é a distância e o eixo de acionamento horizontal (x) é o tempo. Especificamente, com referência às Figuras 44 e 45, a distância de vão 151340 é a distância entre a bigorna 151306 e o canal alongado 151302 do atuador de extremidade. Na posição aberta da garra, no tempo zero, o vão 151340 entre a bigorna 151306 e o membro alongado encontra- se em sua distância máxima. A largura do vão 151340 diminui na medida em que a bigorna 151306 fecha, como durante o pinçamento do tecido. A taxa de alteração da distância do vão pode variar, pois o tecido tem resiliência não uniforme. Por exemplo, certos tipos de tecido podem mostrar, inicialmente, uma rápida compressão, resultando em uma taxa de alteração mais rápida. Entretanto, à medida que o tecido é comprimido continuamente, as propriedades viscoelásticas do tecido podem fazer com que a taxa de alteração diminua até que o tecido não possa ser mais comprimido, ponto no qual a distância do vão permanece substancialmente constante. O vão diminui ao longo do tempo, na medida em que o tecido é apertado entre a bigorna 151306 e o cartucho de grampos 151304 do atuador de extremidade 151340. O um ou mais sensores descritos com relação às Figuras 31 a 43 como,
por exemplo, um sensor de campo magnético, um medidor de esforço, um sensor de pressão, um sensor de força, um sensor indutivo, como, por exemplo, um sensor de corrente parasita, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico, e/ou qualquer outro sensor adequado, pode ser adaptado e configurado para medir a distância do vão "d" entre a bigorna 151306 e o cartucho de grampos 151304 ao longo do tempo "t" como representado graficamente na Figura 46. A taxa de alteração da distância do vão "d" ao longo do tempo "t" é o coeficiente angular da curva mostrada na Figura 46, onde o coeficiente angular = Δd / Δt.
[0395] A Figura 47 é um gráfico ilustrativo que mostra a corrente de disparo das garras do atuador de extremidade. O eixo geométrico vertical (y) é a corrente e o eixo geométrico horizontal (x) é o tempo. Conforme discutido no presente documento, o instrumento cirúrgico e/ou o microcontrolador, conforme mostrados e descritos em conexão com a Figura 25, dele podem incluir um sensor de corrente que detecta a corrente usada durante várias operações, como pinçamento, corte e/ou grampeamento do tecido. Por exemplo, quando a resistência do tecido aumenta, o motor elétrico do instrumento pode necessitar de mais corrente para clampear, cortar e/ou grampear o tecido. De modo similar, se a resistência for menor, o motor elétrico pode necessitar de menos corrente para clampear, cortar e/ou grampear p tecido. Como resultado, a corrente de disparo pode ser usada como uma aproximação da resistência do tecido. A corrente detectada pode ser usada sozinha ou, com mais preferência, em conjunto com outras medições para fornecer retroinformação acerca do tecido alvo. Ainda com referência à Figura 47, durante algumas operações, como grampeamento, a corrente de disparo é alta no tempo zero, mas diminui ao longo do tempo. Durante outras operações do dispositivo, a corrente pode aumentar ao longo do tempo se o motor consumir mais corrente para superar o aumento na carga mecânica. Além disso, a taxa de alteração da corrente de disparo pode ser usada como um indicador de que o tecido está passando de um estado para outro. Consequentemente, a corrente de disparo, e, em particular, a taxa de alteração da corrente de disparo pode ser usada para monitorar a operação do dispositivo. A corrente de disparo diminui com o tempo à medida que a faca corta o tecido. A taxa de alteração da corrente de disparo pode variar se o tecido sendo cortado oferece mais ou menos resistência devido a propriedades do tecido ou o fio da faca 151305 (Figura 45). Como condições de corte variam, o trabalho sendo feito pelo motor varia e, portanto, a corrente de disparo variará ao longo do tempo. Um sensor de corrente pode ser empregado para medir a corrente de disparo ao longo do tempo enquanto a faca 151305 é disparada conforme representado graficamente na Figura 47. Por exemplo, a corrente do motor pode ser monitorada empregando um sensor de corrente. Os sensores de corrente podem ser adaptados e configurados para medir a corrente de disparo "i" do motor ao longo do tempo "t", como representado graficamente na Figura 47. A taxa de alteração da corrente de disparo "i" ao longo do tempo "t" é o coeficiente angular da curva mostrada na Figura 47, onde o coeficiente angular = Δi / Δt.
[0396] A Figura 48 é um gráfico ilustrativo da impedância ao longo do tempo. O eixo geométrico vertical (y) é a impedância e o eixo geométrico horizontal (x) é o tempo. No tempo zero, a impedância é baixa mas aumenta ao longo do tempo à medida que aumenta a pressão pela manipulação do tecido (por exemplo, pinçamento e grampeamento). A taxa de alteração varia ao longo do tempo, pois na medida em que o tecido entre a bigorna 151306 e o cartucho de grampos 151304 do atuador de extremidade 151340 é cortado pela faca ou é selado usando energia de RF entre os eletrodos localizados entre a bigorna 151306 e o cartucho de grampos 151304 do atuador de extremidade 151340. Por exemplo, quando o tecido é cortado, a impedância elétrica aumenta e alcança o infinito quando o tecido é completamente cortado pela faca.
Também, se o atuador de extremidade 151340 incluir eletrodos acoplado a uma fonte de energia de RF, a impedância elétrica do tecido aumenta à medida que a energia é distribuída através do tecido entre a bigorna 151306 e o cartucho de grampos 151304 do atuador de extremidade 151340. A impedância elétrica aumenta na medida que a energia através do tecido seca o tecido por vaporização de umidade no tecido.
Eventualmente, quando uma quantidade adequada de energia é aplicada ao tecido, a impedância aumenta para um valor muito alto ou infinito, quando o tecido é cortado.
Além disso, conforme ilustrado na Figura 48, diferentes tecidos podem ter propriedades de compressão únicas, como a taxa de compressão, que distingue os tecidos.
A impedância do tecido pode ser medida por meio do direcionamento de uma corrente de RF sub- terapêutica através do tecido preso entre o primeiro e o segundo membros de garra 9014, 9016. Um ou mais eletrodos podem ser posicionados em um ou outro ou ambos a bigorna 151306 e o cartucho de grampos 151304. A impedância /compressão do tecido entre a bigorna 151306 e o cartucho de grampos 151304 podem ser medidas ao longo do tempo, conforme representado graficamente na Figura 48. Os sensores descritos com relação às Figuras 31 a 43 como, por exemplo, um sensor de campo magnético, um medidor de esforço, um sensor de pressão, um sensor de força, um sensor indutivo, como, por exemplo, um sensor de corrente parasita, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico, e/ou qualquer outro sensor adequado, pode ser adaptado e configurado para medir impedância /compressão do tecido.
Os sensores podem ser adaptados e configurados para medir a impedância do tecido "Z" ao longo do tempo "t", como representado graficamente na Figura 48.
[0397] A Figura 49 é um gráfico ilustrativo da deformação da bigorna 151306 (Figuras 44, 45) ao longo do tempo. O eixo geométrico vertical (y) é a deformação e o eixo geométrico horizontal (x) é o tempo. Durante o grampeamento, por exemplo, a deformação da bigorna 151306 inicialmente é alta, mas diminui na medida em que o tecido atinge um estado estável e exerce menos pressão sobre a bigorna
151306. A taxa de alteração da deformação da bigorna 151306 pode ser medida por um sensor de pressão ou medidor de esforço posicionado em um ou ambos da bigorna 151306 e o cartucho de grampos 151304 (Figuras 44, 45) para medir a pressão ou esforço aplicados ao tecido preso entre a bigorna 151306 e o cartucho de grampos 151304. A deformação da bigorna 151306 pode ser medida ao longo do tempo conforme representada graficamente na Figura 49. A taxa de alteração da deformação "S" ao longo do tempo "t" é o coeficiente angular da curva mostrada na Figura 49, onde o coeficiente angular = ΔS / Δt.
[0398] A Figura 50 é um gráfico ilustrativo da força de gatilho ao longo do tempo. O eixo geométrico vertical (y) é a força de gatilho e o eixo geométrico horizontal (x) é o tempo. Em certos exemplos, a força de gatilho é progressiva, para fornecer ao médico a retroinformação tátil. Portanto, em um tempo zero, a pressão no gatilho 151320 (Figura 44) pode estar em seu valor mais baixo e a pressão de gatilho pode aumentar até a conclusão da operação (por exemplo, pinçamento, corte ou grampeamento). A taxa de mudança da força de gatilho pode ser medida por um sensor de pressão ou medidor de esforço posicionado no gatilho 151302 da empunhadura 151319 do instrumento 151310 (Figura 44) para medir a força necessária para conduzir a faca 151305 (Figura 45) através o tecido preso entre a bigorna 151306 e o cartucho de grampos 151304. A força do gatilho 151332 pode ser medida ao longo do tempo como representado graficamente na Figura 50. A taxa de alteração da força de tensão no gatilho "F" ao longo do tempo "t" é o coeficiente angular da curva mostrada na Figura 50, onde o coeficiente angular = ΔF / Δt.
[0399] Por exemplo, o estômago e tecido pulmonar podem ser diferenciados, embora esses tecidos tenham espessuras similares, e possam ter propriedades de compressão semelhantes se o tecido pulmonar estiver calcificado. Tecidos do pulmão e do estômago podem ser distinguidos pela análise da distância do vão da garra, compressão do tecido, força é aplicada, a área de contato do tecido, taxa de compressão, e taxa de alteração do vão da garra. Por exemplo, a Figura 51 mostra um gráfico de pressão "P" versus deslocamento do tecido para vários tecidos. O eixo geométrico vertical (y) é a pressão do tecido e o eixo geométrico horizontal (x) é o deslocamento do tecido. Quando a pressão de tecido atinge um limite predeterminado, como 50 a 100 libras por polegada quadrada (psi), a quantidade de deslocamento do tecido, bem como a taxa de deslocamento de tecido antes de alcançar o limite de tecido pode ser usada para diferenciar tecidos. Por exemplo, tecido de vasos sanguíneos atinge o limite de pressão predeterminado com menos deslocamento de tecido e com uma taxa de alteração mais rápida do que tecido do cólon, do pulmão ou do estômago. Além disso, a taxa de alteração (pressão no tecido sobre deslocamento) para o tecido dos vasos sanguíneos é quase assintótica em um limite de 50 a 100 psi, enquanto que a taxa de alteração para o cólon, pulmão e estômago não é assintótica em um limite de 50 a 100 psi. Como será entendido, qualquer limite de pressão pode ser usado como, por exemplo, entre 1 e 1.000 psi, com mais preferência, entre 10 e 500 psi e, com mais preferência, entre 50 e 100 psi. Além disso, múltiplos limites ou limites progressivos podem ser usados para proporcionar mais resolução quanto aos tipos de tecido que têm propriedades viscoelásticas semelhantes.
[0400] A taxa de alteração de compressão também pode permitir que o microcontrolador determine se o tecido é "normal" ou se existe alguma anormalidade, como calcificação. Por exemplo, com referência à Figura 52, a compressão de tecido calcificado segue uma curva diferente pulmão do que a compressão de tecido normal de pulmão. O deslocamento do tecido e taxa de alteração de deslocamento do tecido, portanto, pode ser usada para diagnosticar e/ou diferenciar tecido pulmonar calcificado de tecido pulmonar normal.
[0401] Além disso, determinadas medições detectadas podem se beneficiar de entradas sensoriais adicionais. Por exemplo, no caso do vão da garra, sabendo-se o quanto da garra é coberto com o tecido pode tornar a medição do vão mais útil e precisa. Se uma pequena porção da garra for coberta por tecido, a compressão do tecido pode parecer menor do que se toda a garra estivesse coberta por tecido. Dessa forma, a quantidade de cobertura da garra pode ser levada em consideração pelo microcontrolador quando estiver analisando a compressão do tecido e outros parâmetros detectados.
[0402] Em certas circunstâncias, o tempo decorrido pode ser também um parâmetro importante. A medida da quantidade de tempo que passou, juntamente com parâmetros detectados, e os parâmetros derivados (por exemplo, taxa de alteração) fornece informações adicionais úteis. Por exemplo, se a taxa de alteração do vão da garra permanecer constante, após um período de tempo determinado (por exemplo, 5 segundos), então, o parâmetro pode ter alcançado seu valor assimptótico.
[0403] A informação sobre a taxa de alteração também é útil na determinação de quando um estado estável foi alcançado, sinalizando, dessa forma, a próxima etapa em um processo. Por exemplo, durante o pinçamento, quando a compressão do tecido alcança um estado estável — por exemplo, taxa de alteração insignificativa após um período de tempo determinado — o microcontrolador pode enviar um sinal para a tela para alertar o médico para iniciar a próxima etapa na operação, como o disparo do grampo. Alternativamente, o microcontrolador pode ser programado para iniciar automaticamente o próximo estágio de operação (por exemplo, disparo do grampo), uma vez que seja alcançado um estado estável.
[0404] Similarmente, a taxa de alteração da impedância pode ser combinada com a deformação na bigorna para relacionar força e compressão. A taxa de alteração medida permitiria que o dispositivo determine o tipo de tecido e não apenas a medida do valor de compressão. Por exemplo, o estômago e o pulmão têm, às vezes, espessuras similares, e propriedades compressivas ainda mais semelhantes, se o pulmão estiver calcificado.
[0405] A combinação de um ou mais parâmetros detectados com parâmetros derivados proporciona uma avaliação mais confiável e precisa dos tipos de tecido e de saúde do tecido, e permite um melhor monitoramento, controle do de dispositivo e retroinformação para o clínico.
[0406] A Figura 53 ilustra uma modalidade de um atuador de extremidade 152000 compreendendo um primeiro sensor 152008a e um segundo sensor 152008b. O atuador de extremidade 152000 é similar ao atuador de extremidade 150300 descrito acima. O atuador de extremidade 152000 compreende um primeiro membro de garra, ou bigorna, 152002 acoplado de modo pivotante a um segundo membro de garra 152004. O membro de garra 152004 é configurado para receber em seu interior um cartucho de grampos 152006. O cartucho de grampos 152006 compreende uma pluralidade de grampos (não mostrados). A pluralidade de grampos é implantável a partir do cartucho de grampos 152006 durante uma operação cirúrgica. O atuador de extremidade 152000 compreende um primeiro sensor 152008a. O primeiro sensor 152008a é configurado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152000. Em uma modalidade, por exemplo, o primeiro sensor 152008a é configurado para medir o vão 152010 entre a bigorna 152002 e o segundo membro de garra 152004. O primeiro sensor 152008a pode compreender, por exemplo, um sensor de efeito Hall configurado para detectar um campo magnético gerado por um magneto 152012 incorporado ao segundo membro de garra 152004 e/ou ao cartucho de grampos 152006. Como um outro exemplo, em uma modalidade, o primeiro sensor 152008a é configurado para medir uma ou mais forças exercidas sobre a bigorna 152002 pelo segundo membro de garra 152004 e/ou os tecidos pinçados entre a bigorna 152002 e o segundo membro de garra 152004.
[0407] O atuador de extremidade 152000 compreende um segundo sensor 152008b. O segundo sensor 152008b é configurado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152000. Por exemplo, em várias modalidades, o segundo sensor 152008b pode compreender um medidor de esforço configurado para medir a magnitude do esforço na bigorna 152002 durante uma condição pinçada. O medidor de tensão fornece um sinal elétrico cuja amplitude varia com a magnitude da tensão. Em várias modalidades, o primeiro sensor 152008a e/ou o segundo sensor 152008b podem compreender, por exemplo, um sensor magnético como, por exemplo, um sensor de efeito Hall, um medidor de esforço, um sensor de pressão, um sensor de força, um sensor indutivo como, por exemplo, um sensor de correntes parasitas, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico, e/ou quaisquer outros sensores adequados para medição de um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152000. O primeiro sensor 152008a e o segundo sensor 152008b podem ser dispostos em uma configuração em série e/ou uma configuração paralela. Em uma configuração em série, o segundo sensor 152008b pode ser configurado para afetar diretamente a saída do primeiro sensor 152008a. Em uma configuração paralela, o segundo sensor 152008b pode ser configurado para afetar indiretamente a saída do primeiro sensor 152008a.
[0408] Em uma modalidade, um ou mais parâmetros medidos pelo primeiro sensor 152008a são relacionados a um ou mais parâmetros medidos pelo segundo sensor 152008b. Em uma modalidade, por exemplo, o primeiro sensor 152008a é configurado para medir o vão 152010 entre a bigorna 152002 e o segundo membro de garra 152004. O vão 152010 é representativo da espessura e/ou da compressibilidade de uma seção de tecido pinçado entre a bigorna 152002 e o cartucho de grampos 152006. O primeiro sensor 152008a pode compreender, por exemplo, um sensor de efeito Hall configurado para detectar um campo magnético gerado pelo magneto 152012 acoplado ao segundo membro de garra 152004 e/ou ao cartucho de grampos 152006. A medição em um único local descreve com exatidão a espessura do tecido comprimido para uma mordedura de tecidos completa calibrada, mas pode fornecer resultados imprecisos quando uma mordedura de tecidos parcial é colocada entre a bigorna 152002 e o segundo membro de garra 152004. Uma mordedura parcial de tecido, seja uma mordedura parcial proximal ou uma mordedura parcial distal, altera a geometria de pinçamento da bigorna 152002.
[0409] Em algumas modalidades, o segundo sensor 152008b é configurado para detectar um ou mais parâmetros indicativos de um tipo de mordedura de tecidos, por exemplo, uma mordedura total, uma mordedura parcial proximal e/ou uma mordedura parcial distal. A medição do segundo sensor 152008b pode ser usada para ajustar a medição do primeiro sensor 152008a para representar com exatidão a verdadeira espessura de tecido comprimido de uma mordedura parcial em posicionamento proximal ou distal. Em uma modalidade, por exemplo, o segundo sensor 152008b compreende um medidor de esforço como, por exemplo, um medidor de microesforço, configurado para monitorar a amplitude do esforço na bigorna durante uma condição pinçada. A amplitude do esforço da bigorna 152002 é usada para modificar a saída do primeiro sensor 152008a, por exemplo, um sensor de efeito Hall, para representar com exatidão a verdadeira espessura dos tecidos comprimidos de uma mordedura parcial em posicionamento proximal ou distal. O primeiro sensor 152008a e o segundo sensor 152008b podem ser medidos em tempo real durante uma operação de pinçamento. A medição em tempo real permite que informações baseadas no tempo sejam analisadas, por exemplo, por um processador primário (por exemplo, o processador 462 (Figura 12), por exemplo), e usadas para selecionar um ou mais algoritmos e/ou tabelas de consulta para reconhecer as características do tecido e o posicionamento do pinçamento para ajustar dinamicamente as medições de espessura do tecido.
[0410] Em algumas modalidades, a medição de espessura do primeiro sensor 152008a pode ser fornecida a um dispositivo de saída de um instrumento cirúrgico 150010 acoplado ao atuador de extremidade 152000. Em uma modalidade, por exemplo, o atuador de extremidade 152000 é acoplado ao instrumento cirúrgico 150010 que compreende uma tela (por exemplo, a tela 473 (Figura 12), por exemplo). A medição do primeiro sensor 152008a é fornecida a um processador, por exemplo, o processador primário. O processador primário ajusta a medição do primeiro sensor 152008a com base na medição do segundo sensor 152008b para refletir a verdadeira espessura dos tecidos de uma seção de tecido pinçada entre a bigorna 152002 e o cartucho de grampos 152006. O processador primário emite para a tela a medição de espessura dos tecidos ajustada e uma indicação de mordedura total ou parcial. Um operador pode determinar a implantação ou não dos grampos no cartucho de grampos 152006, com base nos valores exibidos.
[0411] Em algumas modalidades, o primeiro sensor 152008a e o segundo sensor 152008b podem estar situados em ambientes diferentes como, por exemplo, o primeiro sensor 152008a estando situado dentro de um paciente, em um sítio de tratamento, e o segundo sensor 152008b estando situado externamente ao paciente. O segundo sensor 152008b pode ser configurado para calibrar e/ou modificar a saída do primeiro sensor 152008a. O primeiro sensor 152008a e/ou o segundo sensor 152008b podem compreender, por exemplo, um sensor ambiental. Os sensores ambientais podem compreender, por exemplo, sensores de temperatura, sensores de umidade, sensores de pressão e/ou qualquer outro sensor ambiental adequado.
[0412] A Figura 54 é um diagrama lógico ilustrando uma modalidade de um processo 152020 para ajustar a medição de um primeiro sensor 152008a com base na entrada proveniente de um segundo sensor 152008b. Um primeiro sinal 152022a é capturado pelo primeiro sensor 152008a. O primeiro sinal 152022a pode ser condicionado com base em um ou mais parâmetros predeterminados como, por exemplo, uma função de suavização, uma tabela de consulta e/ou quaisquer outros parâmetros de condicionamento adequados. Um segundo sinal 152022b é capturado pelo segundo sensor 152008b. O segundo sinal 152022b pode ser condicionado com base em um ou mais parâmetros de condicionamento predeterminados. O primeiro sinal 152022a e o segundo sinal 152022b são fornecidos a um processador como, por exemplo, o processador primário. O processador ajusta a medição do primeiro sensor 152008a, conforme representado pelo primeiro sinal 152022a, com base no segundo sinal 152022b proveniente do segundo sensor. Em uma modalidade, por exemplo, o primeiro sensor 152008a compreende um sensor de efeito Hall e o segundo sensor 152008b compreende um medidor de esforço. A medição de distância do primeiro sensor 152008a é ajustada pela amplitude do esforço medido pelo segundo sensor 152008b para determinar a completude da mordedura do tecido no atuador de extremidade 152000. A medição ajustada 152026 é exibida a um operador por meio de, por exemplo, uma tela incorporada ao instrumento cirúrgico 150010.
[0413] A Figura 55 é um diagrama lógico ilustrando uma modalidade de um processo 152030 para determinar uma tabela de consulta para um primeiro sensor 152008a com base na entrada proveniente de um segundo sensor 152008b. O primeiro sensor 152008a captura um sinal 152022a indicativo de um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152000. O primeiro sinal 152022a pode ser condicionado com base em um ou mais parâmetros predeterminados como, por exemplo, uma função de suavização, uma tabela de consulta e/ou quaisquer outros parâmetros de condicionamento adequados. Um segundo sinal 152022b é capturado pelo segundo sensor 152008b. O segundo sinal 152022b pode ser condicionado com base em um ou mais parâmetros de condicionamento predeterminados. O primeiro sinal 152022a e o segundo sinal 152022b são fornecidos a um processador como, por exemplo, o processador primário. O processador seleciona uma tabela de consulta a partir de uma ou mais tabelas de consulta 152034a, 152034b disponíveis, com base no valor do segundo sinal. A tabela de consulta selecionada é usada para converter o primeiro sinal em uma medição de espessura dos tecidos situados entre a bigorna 152002 e o cartucho de grampos 152006. A medição ajustada 152026 é exibida a um operador por meio de, por exemplo, uma tela incorporada ao instrumento cirúrgico 150010.
[0414] A Figura 56 é um diagrama lógico ilustrando uma modalidade de um processo 152040 para calibrar um primeiro sensor 152008a em resposta a uma entrada proveniente de um segundo sensor 152008b.
O primeiro sensor 152008a é configurado para capturar um sinal 152022a indicativo de um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152000. O primeiro sinal 152022a pode ser condicionado com base em um ou mais parâmetros predeterminados como, por exemplo, uma função de suavização, uma tabela de consulta e/ou quaisquer outros parâmetros de condicionamento adequados. Um segundo sinal 152022b é capturado pelo segundo sensor 152008b. O segundo sinal 152022b pode ser condicionado com base em um ou mais parâmetros de condicionamento predeterminados. O primeiro sinal 152022a e o segundo sinal 152022b são fornecidos a um processador como, por exemplo, o processador primário. O processador primário calibra 152042 o primeiro sinal 152022a em resposta ao segundo sinal 152022b. O primeiro sinal 152022a é calibrado 152042 para refletir a completude da pressão de captura de tecido no atuador de extremidade
152000. O sinal calibrado é exibido 152026 para um operador por meio de, por exemplo, uma tela incorporada ao instrumento cirúrgico 150010.
[0415] A Figura 57 é um diagrama lógico ilustrando uma modalidade de um processo 152050 para determinar e exibir a espessura de uma seção de tecido pinçada entre a bigorna 152002 e o cartucho de grampos 152006 do atuador de extremidade 152000. O processo 152050 compreende obter uma tensão de efeito Hall 152052, por exemplo, por meio de um sensor de efeito Hall situado na ponta distal da bigorna 152002. A tensão de efeito Hall 152052 é fornecida a um conversor analógico-digital 152054 e convertida em um sinal digital. O sinal digital é fornecido a um processador, como, por exemplo, o processador primário. O processador primário calibra 152056 a entrada de curva do sinal de tensão de efeito Hall 152052. Um medidor de esforço 152058, como, por exemplo, um medidor de microesforço, está configurado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152000, como, por exemplo, a amplitude do esforço exercido sobre a bigorna 152002 durante uma operação de pinçamento. O esforço medido é convertido 152060 em um sinal digital e fornecido ao processador como, por exemplo, o processador primário. O processador primário usa um ou mais algoritmos e/ou tabelas de consulta para ajustar a tensão de efeito Hall 152052 em resposta ao esforço medido pelo medidor de esforço 152058 para refletir a verdadeira espessura e a completude da mordedura dos tecidos pinçados pela bigorna 152002 e pelo cartucho de grampos 152006. A espessura ajustada é exibida 152026 a um operador por meio de, por exemplo, uma tela incorporada ao instrumento cirúrgico 150010.
[0416] Em algumas modalidades, o instrumento cirúrgico pode compreender adicionalmente uma célula de carga ou sensor 152082. O sensor de carga 152082 pode estar situado, por exemplo, no conjunto de eixo de acionamento 150200, descrito acima, ou no gabinete 150012, também descrito acima. A Figura 58 é um diagrama lógico ilustrando uma modalidade de um processo 152070 para determinar e exibir a espessura de uma seção de tecido pinçada entre a bigorna 152002 e o cartucho de grampos 152006 do atuador de extremidade 152000. O processo compreende obter uma tensão de efeito Hall 152072, por exemplo, por meio de um sensor de efeito Hall situado na ponta distal da bigorna 152002. A tensão de efeito Hall 152072 é fornecida a um conversor analógico-digital 152074 e convertida em um sinal digital. O sinal digital é fornecido a um processador, como, por exemplo, o processador primário. O processador primário calibra 152076 a entrada de curva do sinal de tensão de efeito Hall 152072. Um medidor de esforço 152078, como, por exemplo, um medidor de microesforço, está configurado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152000, como, por exemplo, a amplitude do esforço exercido sobre a bigorna 152002 durante uma operação de pinçamento. O esforço medido é convertido 152080 em um sinal digital e fornecido ao processador como, por exemplo, o processador primário. O sensor de carga 152082 mede a força de pinçamento da bigorna 152002 contra o cartucho de grampos 152006. A força de pinçamento medida é convertida 152084 em um sinal digital e fornecida ao processador como, por exemplo, o processador primário. O processador primário usa um ou mais algoritmos e/ou tabelas de consulta para ajustar a tensão de efeito Hall 152072 em resposta ao esforço medido pelo medidor de esforço 152078 e à força de pinçamento medida pelo sensor de carga 152082 para refletir a verdadeira espessura e a completude da mordedura dos tecidos pinçados pela bigorna 152002 e pelo cartucho de grampos 152006. A espessura ajustada é exibida 152026 a um operador por meio de, por exemplo, uma tela incorporada ao instrumento cirúrgico 150010.
[0417] A Figura 59 é um gráfico 152090 ilustrando uma medição de espessura por efeito Hall ajustada 152092, em comparação a uma medição de espessura por efeito Hall não modificada 152094. Conforme mostrado na Figura 59, a medição de espessura por efeito Hall não modificada 152094 indica uma medição de tecidos mais espessos, já que o sensor único não é capaz de compensar as mordeduras parciais distais/proximais que resultam em medições de espessura incorretas. A medição de espessura ajustada 152092 é gerada, por exemplo, pelo processo 152050 ilustrado na Figura 57. A medição de espessura por efeito Hall ajustada 152092 é calibrada com base na entrada proveniente de um ou mais sensores adicionais como, por exemplo, um medidor de esforço. A espessura por efeito Hall ajustada 152092 reflete a verdadeira espessura dos tecidos situados entre uma bigorna 152002 e um cartucho de grampos 152006.
[0418] A Figura 60 ilustra uma modalidade de um atuador de extremidade 152100 compreendendo um primeiro sensor 152108a e um segundo sensor 152108b. O atuador de extremidade 152100 é similar ao atuador de extremidade 152000 ilustrado na Figura 53. O atuador de extremidade 152100 compreende um primeiro membro de garra, ou bigorna, 152102 acoplado de modo pivotante a um segundo membro de garra 152104. O membro de garra 152104 é configurado para receber em seu interior um cartucho de grampos 152106. O atuador de extremidade 152100 compreende um primeiro sensor 152108a acoplado à bigorna 152102. O primeiro sensor 152108a é configurado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152100 como, por exemplo, o vão 152110 entre a bigorna 152102 e o cartucho de grampos 152106. O vão 152110 pode corresponder, por exemplo, a uma espessura de tecido pinçado entre a bigorna 152102 e o cartucho de grampos 152106. O primeiro sensor 152108a pode compreender qualquer sensor adequado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade. Em várias modalidades, por exemplo, o primeiro sensor 152108a pode compreender um sensor magnético, como um sensor de efeito Hall, um medidor de esforço, um sensor de pressão, um sensor indutivo, como um sensor de corrente parasita, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico e/ou qualquer outro sensor adequado.
[0419] Em algumas modalidades, o atuador de extremidade 152100 compreende um segundo sensor 152108b. O segundo sensor 152108b é acoplado ao segundo membro de garra 152104 e/ou ao cartucho de grampos 152106. O segundo sensor 152108b é configurado para detectar um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152100. Em algumas modalidades, por exemplo, o segundo sensor 152108b é configurado para detectar uma ou mais condições do instrumento como, por exemplo, uma cor do cartucho de grampos 152106 acoplado ao segundo membro de garra 152104, um comprimento do cartucho de grampos 152106, uma condição de pinçamento do atuador de extremidade 152100, o número de usos/número de usos restantes do atuador de extremidade 152100 e/ou do cartucho de grampos 152106, e/ou qualquer outra condição do instrumento adequada. O segundo sensor 152108b pode compreender qualquer sensor adequado para detectar uma ou mais condições do instrumento como, por exemplo, um sensor magnético, como um sensor de efeito Hall, um medidor de esforço, um sensor de pressão, um sensor indutivo como um sensor de correntes parasitas, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico e/ou qualquer outro sensor adequado.
[0420] O atuador de extremidade 152100 pode ser usado em conjunto com qualquer um dos processos mostrados nas Figuras 54 a
57. Em uma modalidade, por exemplo, a entrada proveniente do segundo sensor 152108b pode ser usada para calibrar a entrada do primeiro sensor 152108a. O segundo sensor 152108b pode ser configurado para detectar um ou mais parâmetros do cartucho de grampos 152106 como, por exemplo, a cor e/ou o comprimento do cartucho de grampos 152106. Os parâmetros detectados, como a cor e/ou o comprimento do cartucho de grampos 152106, pode corresponder a uma ou mais propriedades do cartucho como, por exemplo, a altura do suporte do cartucho, a espessura de tecidos útil/ótima para o cartucho de grampos e/ou o padrão dos grampos no cartucho de grampos 152106. Os parâmetros conhecidos do cartucho de grampos 152106 podem ser usados para ajustar a medição de espessura fornecida pelo primeiro sensor 152108a. Por exemplo, se o cartucho de grampos 152106 tem uma altura de suporte mais alta, a medição de espessura fornecida pelo primeiro sensor 152108a pode ser reduzida para compensar a altura adicional do suporte. A espessura ajustada pode ser exibida a um operador, por exemplo, por meio de uma tela acoplada ao instrumento cirúrgico 150010.
[0421] A Figura 61 ilustra uma modalidade de um atuador de extremidade 152150 compreendendo um primeiro sensor 152158 e uma pluralidade de segundos sensores 152160a, 152160b. O atuador de extremidade 152150 compreende um primeiro membro de garra, ou bigorna, 152152 e um segundo membro de garra 152154. O segundo membro de garra 152154 é configurado para receber um cartucho de grampos 152156. A bigorna 152152 é articuladamente móvel em relação ao segundo membro de garra 152154, para pinçar tecidos entre a bigorna 152152 e o cartucho de grampos 152156. A bigorna compreende um primeiro sensor 152158. O primeiro sensor 152158 é configurado para detectar um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152150 como, por exemplo, o vão 152110 entre a bigorna 152152 e o cartucho de grampos 152156. O vão 152110 pode corresponder, por exemplo, a uma espessura de tecido pinçado entre a bigorna 152152 e o cartucho de grampos 152156. O primeiro sensor 152158 pode compreender qualquer sensor adequado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade. Em várias modalidades, por exemplo, o primeiro sensor 152158 pode compreender um sensor magnético, como um sensor de efeito Hall, um medidor de esforço, um sensor de pressão, um sensor indutivo, como um sensor de corrente parasita, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico e/ou qualquer outro sensor adequado.
[0422] Em algumas modalidades, o atuador de extremidade 152150 compreende uma pluralidade de sensores secundários 152160a, 152160b. Os sensores secundários 152160a, 152160b são configurados para detectar um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152150. Em algumas modalidades, por exemplo, os sensores secundários 152160a, 152160b são configurados para medir uma amplitude do esforço exercido sobre a bigorna 152152 durante um procedimento de pinçamento. Em várias modalidades, os sensores secundários 152160a, 152160b podem compreender um sensor magnético, como um sensor de efeito Hall, um medidor de esforço, um sensor de pressão, um sensor indutivo, como um sensor de corrente parasita, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico e/ou qualquer outro sensor adequado. Os sensores secundários 152160a, 152160b podem ser configurados para medir um ou mais parâmetros idênticos em diferentes locais na bigorna 152152, diferentes parâmetros em locais idênticos na bigorna 152152, e/ou diferentes parâmetros em diferentes locais na bigorna 152152.
[0423] A Figura 62 é um diagrama lógico ilustrando uma modalidade de um processo 152170 para ajustar uma medição de um primeiro sensor 152158 em resposta a uma pluralidade de sensores secundários 152160a, 152160b. Em uma modalidade, a tensão de efeito Hall é obtida 152172, por exemplo, por um sensor de efeito Hall. A tensão de efeito Hall é convertida 152174 por um conversor analógico-digital. O sinal de tensão de efeito Hall convertido é calibrado 152176. A curva calibrada representa a espessura de uma seção de tecido situada entre a bigorna 152152 e o cartucho de grampos 152156. Uma pluralidade de medições secundárias é obtida 152178a, 152178b por uma pluralidade de sensores secundários como, por exemplo, uma pluralidade de medidores de esforço. A entrada dos medidores de esforço é convertida 152180a, 152180b em um ou mais sinais digitais, por exemplo, por uma pluralidade de circuitos eletrônicos de conversão de µEsforço. A tensão de efeito Hall calibrada e a pluralidade de medições secundárias são fornecidas a um processador como, por exemplo, o processador primário. O processador primário usa as medições secundárias para ajustar 152182 a tensão de efeito Hall, por exemplo, mediante a aplicação de um algoritmo e/ou o uso de uma ou mais tabelas de consulta. A tensão de efeito Hall ajustada representa a verdadeira espessura e a completude de pressão de captura do tecido pinçado pela bigorna 152152 e pelo cartucho de grampos 152156. A espessura ajustada é exibida 152026 a um operador por meio de, por exemplo,
uma tela incorporada ao instrumento cirúrgico 150010.
[0424] A Figura 63 ilustra uma modalidade de um circuito 152190 configurado para converter sinais provenientes do primeiro sensor 152158 e a pluralidade de sensores secundários 152160a, 152160b em sinais digitais recebíveis por um processador como, por exemplo, o processador primário. O circuito 152190 compreende um conversor analógico-digital 152194. Em algumas modalidades, o conversor analógico-digital 152194 compreende um conversor analógico-digital de 18 bits e 4 canais. Os versados na técnica reconhecerão que o conversor analógico-digital 152194 pode compreender qualquer número adequado de canais e/ou de bits para converter uma ou mais entradas de analógicas para digitais. O circuito 152190 compreende um ou mais resistores de deslocamento de nível 152196 configurados para receber uma entrada proveniente do primeiro sensor 152158 como, por exemplo, um sensor de efeito Hall. Os resistores de deslocamento de nível 152196 ajustam a entrada do primeiro sensor, deslocando o valor para uma tensão mais alta ou mais baixa, dependendo da entrada. Os resistores de deslocamento de nível 152196 fornecem a entrada com deslocamento de nível do primeiro sensor 152158 para o conversor analógico-digital.
[0425] Em algumas modalidades, uma pluralidade de sensores secundários 152160a, 152160b é acoplada a uma pluralidade de pontes 152192a, 152192b dentro do circuito 152190. A pluralidade de pontes 152192a, 152192b pode proporcionar a filtragem da entrada proveniente da pluralidade de sensores secundários 152160a, 152160b. Após filtrar os sinais de entrada, a pluralidade de pontes 152192a, 152192b fornece as entradas da pluralidade de sensores secundários 152160a, 152160b ao conversor analógico-digital 152194. Em algumas modalidades, uma chave 152198 acoplada a um ou mais resistores de deslocamento de nível pode ser acoplada ao conversor analógico-digital
152194. A chave 152198 é configurada para calibrar um ou mais dentre os sinais de entrada como, por exemplo, uma entrada proveniente de um sensor de efeito Hall. A chave 152198 pode ser engatada para fornecer um ou mais sinais de deslocamento de nível para ajustar a entrada de um ou mais dentre os sensores como, por exemplo, para calibrar a entrada de um sensor de efeito Hall. Em algumas modalidades, o ajuste não é necessário, e a chave 152198 é deixada na posição aberta para desacoplar os resistores de deslocamento de nível. A chave 152198 é acoplada ao conversor analógico-digital
152194. O conversor analógico-digital 152194 fornece uma saída a um ou mais processadores como, por exemplo, o processador primário. O processador primário calcula um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152150 com base na entrada proveniente do conversor analógico-digital 152194. Em uma modalidade, por exemplo, o processador primário calcula uma espessura dos tecidos situados entre a bigorna 152152 e o cartucho de grampos 152156, com base na entrada proveniente de um ou mais sensores 152158, 152160a, 152160b.
[0426] A Figura 64 ilustra uma modalidade de um atuador de extremidade 152200 que compreende uma pluralidade de sensores 152208a a 152208d. O atuador de extremidade 152200 compreende uma bigorna 152202 acoplada de modo pivotante a um segundo membro de garra 152204. O membro de garra 152204 é configurado para receber em seu interior um cartucho de grampos 152206. A bigorna 152202 compreende uma pluralidade de sensores 152208a a 152208d sobre a mesma. A pluralidade de sensores 152208a a 152208d é configurada para detectar um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152200 como, por exemplo, a bigorna 152202. A pluralidade de sensores 152208a a 152208d pode compreender um ou mais sensores idênticos e/ou sensores diferentes. A pluralidade de sensores 152208a a 152208d pode compreender, por exemplo, sensores magnéticos, como um sensor de efeito Hall, medidores de esforço, sensores de pressão, sensores indutivos, como um sensor de correntes parasitas, sensores resistivos, sensores capacitivos, sensores ópticos e/ou quaisquer outros sensores adequados ou combinações dos mesmos. Em uma modalidade, por exemplo, a pluralidade de sensores 152208a a 152208d pode compreender uma pluralidade de medidores de esforço.
[0427] Em uma modalidade, a pluralidade de sensores 152208a a 152208d permite que seja implementado um processo robusto de detecção da espessura dos tecidos. Mediante a detecção de vários parâmetros ao longo do comprimento da bigorna 152202, a pluralidade de sensores 152208a a 152208d permite que um instrumento cirúrgico como, por exemplo, o instrumento cirúrgico 150010, calcule a espessura dos tecidos nas garras, independentemente da mordedura, por exemplo, uma mordedura parcial ou total. Em algumas modalidades, a pluralidade de sensores 152208a a 152208d compreende uma pluralidade de medidores de esforço. A pluralidade de medidores de esforço é configurada para medir a tensão mecânica em vários pontos sobre a bigorna 152202. A amplitude e/ou o coeficiente angular da tensão mecânica em cada um dentre os vários pontos sobre a bigorna 152202 podem ser utilizados para determinar a espessura do tecido disposto entre a bigorna 152202 e o cartucho de grampos 152206. A pluralidade de medidores de esforço pode ser configurada para otimizar a amplitude máxima e/ou as diferenças de coeficiente angular com base na dinâmica de pinçamento de modo a determinar a espessura, o posicionamento do tecido e/ou as propriedades materiais do tecido. O monitoramento baseado em tempo da pluralidade de sensores 152208a a 152208d durante o pinçamento permite que um processador, como, por exemplo, o processador primário, utilize algoritmos e tabelas de consulta para reconhecer as características do tecido e as posições de pinçamento e ajuste dinamicamente o atuador de extremidade 152200 e/ou o tecido pinçado entre a bigorna 152202 e o cartucho de grampos
152206.
[0428] A Figura 65 é um diagrama lógico ilustrando uma modalidade de um processo 152220 para determinar uma ou mais propriedades de tecidos com base em uma pluralidade de sensores 152208a a 152208d. Em uma modalidade, uma pluralidade de sensores de 152208a a 152208d geram, de 152222a a 152222d, uma pluralidade de sinais indicativa de um ou mais parâmetros do atuador de extremidade
152200. A pluralidade de sinais gerados é convertida, de 152224a a 152224d, em sinais digitais e fornecida a um processador. Em uma modalidade, por exemplo, compreendendo a pluralidade de medidores de esforço, a pluralidade circuitos eletrônicos de conversão de µEsforço (microesforço) converte, de 152224a a 152224d, os sinais do medidor de esforço em sinais digitais. Os sinais digitais são fornecidos a um processador como, por exemplo, o processador primário. O processador primário determina 152226 uma ou mais características do tecido com base na pluralidade de sinais. O processador pode determinar uma ou mais características do tecido mediante aplicação de um algoritmo e/ou uma tabela de consulta. Uma ou mais características do tecido são exibidas 152026 a um operador, por exemplo, por uma tela incorporada ao instrumento cirúrgico 150010.
[0429] A Figura 66 ilustra uma modalidade de um atuador de extremidade 152250 compreendendo uma pluralidade de sensores 152260a a 152260d acoplados a um segundo membro de garra 3254. O atuador de extremidade 152250 compreende uma bigorna 152252 acoplada de modo pivotante a um segundo membro de garra 152254. A bigorna 152252 é móvel em relação ao segundo membro de garra 152254 para pinçar entre si um ou mais materiais como, por exemplo,
uma seção de tecido 152264. O segundo membro de garra 152254 é configurado para receber um cartucho de grampos 152256. Um primeiro sensor 152258 é acoplado à bigorna 152252. O primeiro sensor é configurado para detectar um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152150 como, por exemplo, o vão 152110 entre a bigorna 152252 e o cartucho de grampos 152256. O vão 152110 pode corresponder, por exemplo, a uma espessura de tecido pinçado entre a bigorna 152252 e o cartucho de grampos 152256. O primeiro sensor 152258 pode compreender qualquer sensor adequado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade. Em várias modalidades, por exemplo, o primeiro sensor 152258 pode compreender um sensor magnético, como um sensor de efeito Hall, um medidor de esforço, um sensor de pressão, um sensor indutivo, como um sensor de corrente parasita, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico e/ou qualquer outro sensor adequado.
[0430] Uma pluralidade de sensores secundários 152260a a 152260d é acoplada ao segundo membro de garra 152254. A pluralidade de sensores secundários 152260a a 152260d pode ser formada integralmente com o segundo membro de garra 152254 e/ou o cartucho de grampos 152256. Em uma modalidade, por exemplo, a pluralidade de sensores secundários 152260a a 152260d é disposta sobre uma fileira externa do cartucho de grampos 152256 (consulte a Figura 67). A pluralidade de sensores secundários 152260a a 152260d está configurada para detectar um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152250 e/ou uma seção de tecido 152264 pinçada entre a bigorna 152252 e o cartucho de grampos 152256. A pluralidade de sensores secundários 152260a a 152260d pode compreender quaisquer sensores adequados para detectar um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152250 e/ou da seção de tecido 152264 como, por exemplo, sensores magnéticos, como um sensor de efeito
Hall, medidores de esforço, sensores de pressão, sensores indutivos, como um sensor de correntes parasitas, sensores resistivos, sensores capacitivos, sensores ópticos e/ou quaisquer outros sensores adequados ou combinações dos mesmos. A pluralidade de sensores secundários 152260a a 152260d pode compreender sensores idênticos e/ou sensores diferentes.
[0431] Em algumas modalidades, a pluralidade de sensores secundários 152260a a 152260d compreende elementos com duplo propósito de sensores e estabilizadores de tecidos. A pluralidade de sensores secundários 152260a a 152260d compreende geometrias de eletrodos e/ou detecção configuradas para criar uma condição de tecido estabilizada quando a pluralidade de sensores secundários 152260a a 152260d é engatada com uma seção de tecido 152264, como, por exemplo, durante uma operação de pinçamento. Em algumas modalidades, um ou mais dentre a pluralidade de sensores secundários 152260a a 152260d podem ser substituídos por elementos estabilizadores de tecido não detectores. Os sensores secundários 152260a a 152260d criam uma condição de tecido estabilizada mediante o controle do fluxo do tecido, a formação de grampos e/ou outras condições de tecido durante um processo de pinçamento, grampeamento e/ou outro tratamento.
[0432] A Figura 67 ilustra uma modalidade de um cartucho de grampos 152270 compreendendo uma pluralidade de sensores 152272a a 152272h formados integralmente no mesmo. O cartucho de grampos 152270 compreende uma pluralidade de fileiras contendo uma pluralidade de orifícios para armazenamento de grampos em seu interior. Um ou mais dentre os orifícios na fileira externa 152278 são substituídos por um sensor dentre a pluralidade de sensores 152272a a 152272h. Uma seção em recorte é mostrada para ilustrar um sensor 152272f acoplado a um fio metálico de sensor 152276b. Os fios metálicos de sensor 152276a, 152276b podem compreender uma pluralidade de fios metálicos para acoplar a pluralidade de sensores 152272a a 152272h a um ou mais circuitos de um instrumento cirúrgico como, por exemplo, o instrumento cirúrgico 150010. Em algumas modalidades, um ou mais dentre a pluralidade de sensores 152272a a 152272h compreendem elementos com duplo propósito de sensores e estabilizadores de tecidos, tendo eletrodos e/ou geometrias de detecção configurados para proporcionar a estabilização de tecidos. Em algumas modalidades, a pluralidade de sensores 152272a a 152272h pode ser substituída por e/ou co-populada com uma pluralidade de elementos estabilizadores de tecidos. A estabilização de tecido pode ser fornecida, por exemplo, pelo controle do fluxo de tecido e/ou formação de grampos durante um processo de pinçamento e/ou grampeamento. A pluralidade de sensores 152272a a 152272h fornece sinais a um ou mais circuitos do instrumento cirúrgico 150010 para aprimorar a retroinformação sobre desempenho de grampeamento e/ou detecção de espessura dos tecidos.
[0433] A Figura 68 é um diagrama lógico ilustrando uma modalidade de um processo 152280 para determinar um ou mais parâmetros de uma seção de tecido 152264 pinçada no interior de um atuador de extremidade como, por exemplo, o atuador de extremidade 152250 ilustrado na Figura 66. Em uma modalidade, um primeiro sensor 152258 é configurado para detectar um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152250 e/ou da seção de tecido 152264 situada entre a bigorna 152252 e o cartucho de grampos 152256. Um primeiro sinal é gerado 152282 pelos primeiros sensores 152258. O primeiro sinal é indicativo dos um ou mais parâmetros detectados pelo primeiro sensor
152258. Um ou mais sensores secundários 152260 são configurados para detectar um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152250 e/ou da seção de tecido 152264. Os sensores secundários
152260 podem ser configurados para detectar os mesmos parâmetros, parâmetros adicionais ou parâmetros diferentes daqueles detectados pelo primeiro sensor 152258. Os sinais secundários 152284 são gerados pelos sensores secundários 152260. Os sinais secundários 152284 são indicativos dos um ou mais parâmetros detectados pelos sensores secundários 152260. O primeiro sinal e os sinais secundários são fornecidos a um processador como, por exemplo, o processador primário. O processador ajusta 152286 o primeiro sinal gerado pelo primeiro sensor 152258 com base na entrada gerada pelos sensores secundários 152260. O sinal ajustado pode ser indicativo, por exemplo, da verdadeira espessura de uma seção de tecido 152264 e da completude da mordedura. O sinal ajustado é exibido 152026 a um operador por meio de, por exemplo, uma tela incorporada no instrumento cirúrgico 150010.
[0434] A Figura 69 ilustra uma modalidade de um atuador de extremidade 152300 que compreende uma pluralidade de sensores redundantes 152308a, 152308b. O atuador de extremidade 152300 compreende um primeiro membro de garra, ou bigorna, 152302 acoplado de modo pivotante a um segundo membro de garra 152304. O membro de garra 152304 é configurado para receber em seu interior um cartucho de grampos 152306. A bigorna 152302 é móvel em relação ao cartucho de grampos 152306 para prender um material como, por exemplo, uma seção de tecido, entre a bigorna 152302 e o cartucho de grampos 152306. Uma pluralidade de sensores 152308a, 152308b é acoplada à bigorna. A pluralidade de sensores 152308a, 152308b é configurada para detectar um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152300 e/ou de uma seção de tecido situada entre a bigorna 152302 e o cartucho de grampos 152306. Em algumas modalidades, a pluralidade de sensores 152308a, 152308b é configurada para detectar um vão 152310 entre a bigorna 152302 e o cartucho de grampos 152306. O vão 152310 pode corresponder, por exemplo, à espessura do tecido situado entre a bigorna 152302 e o cartucho de grampos 152306. A pluralidade de sensores 152308a, 152308b pode detectar o vão 152310 mediante, por exemplo, a detecção de um campo magnético gerado por um magneto 152312 acoplado ao segundo membro de garra 152304.
[0435] Em algumas modalidades, a pluralidade de sensores 152308a, 152308b compreende sensores redundantes. Os sensores redundantes são configurados para detectar as mesmas propriedades do atuador de extremidade 152300 e/ou de uma seção de tecido situada entre a bigorna 152302 e o cartucho de grampos 152306. Os sensores redundantes podem compreender, por exemplo, sensores de efeito Hall configurados para detectar o vão 152310 entre a bigorna 152302 e o cartucho de grampos 152306. Os sensores redundantes fornecem sinais representativos de um ou mais parâmetros que permitem que um processador como, por exemplo, o processador primário, avalie as múltiplas entradas e determine a entrada mais confiável. Em algumas modalidades, os sensores redundantes são usados para reduzir ruídos, falsos sinais e/ou desvios. Cada um dos sensores redundantes pode ser medido em tempo real durante o pinçamento, permitindo que informações baseadas em tempo sejam analisadas e algoritmos e/ou tabelas de consulta reconheçam dinamicamente as características de tecido e o posicionamento do pinçamento. A entrada de um ou mais dentre os sensores redundantes pode ser ajustada e/ou selecionada para identificar a verdadeira espessura do tecido e a mordedura de uma seção de tecido situada entre a bigorna 152302 e o cartucho de grampos 152306.
[0436] A Figura 70 é um diagrama lógico ilustrando uma modalidade de um processo 152320 para selecionar a saída mais confiável dentre uma pluralidade de sensores redundantes como, por exemplo, a pluralidade de sensores 152308a, 152308b ilustrada na Figura 69. Em uma modalidade, um primeiro sinal é gerado por um primeiro sensor 152308a. O primeiro sinal é convertido 152322a por um conversor analógico-digital. Um ou mais sinais adicionais são gerados por um ou mais sensores redundantes 152308b. Os um ou mais sinais adicionais são convertidos 152322b por um conversor analógico-digital. Os sinais convertidos são fornecidos a um processador como, por exemplo, o processador primário. O processador primário avalia 152324 as entradas redundantes para determinar a saída mais confiável. A saída mais confiável pode ser selecionada com base em um ou mais parâmetros como, por exemplo, algoritmos, tabelas de consulta, entradas provenientes de sensores adicionais e/ou condições do instrumento. Após selecionar a saída mais confiável, o processador pode ajustar a saída com base em um ou mais sensores adicionais para refletir, por exemplo, a verdadeira espessura e pressão de captura de uma seção de tecido situada entre a bigorna 152302 e o cartucho de grampos 152306. A saída mais confiável ajustada é exibida 152026 a um operador por meio de, por exemplo, uma tela incorporada no instrumento cirúrgico 150010.
[0437] A Figura 71 ilustra uma modalidade de um atuador de extremidade 152350 compreendendo um sensor 152358 que compreende uma taxa de amostragem específica para limitar ou eliminar sinais falsos. O atuador de extremidade 152350 compreende um primeiro membro de garra, ou bigorna, 152352 acoplado de modo pivotante a um segundo membro de garra 152354. O membro de garra 152354 é configurado para receber em seu interior um cartucho de grampos 152356. O cartucho de grampos 152356 contém uma pluralidade de grampos que pode ser aplicada a uma seção de tecido situada entre a bigorna 152352 e o cartucho de grampos 152356. Um sensor 152358 é acoplado à bigorna 152352. O sensor 152358 é configurado para detectar um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152350 como, por exemplo, o vão 152364 entre a bigorna 152352 e o cartucho de grampos 152356. O vão 152364 pode corresponder à espessura de um material como, por exemplo, uma seção de tecido e/ou a completude de uma mordedura de material situada entre a bigorna 152352 e o cartucho de grampos 152356. O sensor 152358 pode compreender qualquer sensor adequado para detectar um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152350 como, por exemplo, um sensor magnético, como um sensor de efeito Hall, um medidor de esforço, um sensor de pressão, um sensor indutivo como um sensor de correntes parasitas, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico e/ou qualquer outro sensor adequado.
[0438] Em uma modalidade, o sensor 152358 compreende um sensor magnético configurado para detectar um campo magnético gerado por uma fonte eletromagnética 152360 acoplada ao segundo membro de garra 152354 e/ou ao cartucho de grampos 152356. A fonte eletromagnética 152360 gera um campo magnético detectado pelo sensor 152358. A força do campo magnético detectado pode corresponder, por exemplo, à espessura e/ou à completude de uma mordedura de tecidos situada entre a bigorna 152352 e o cartucho de grampos 152356. Em algumas modalidades, a fonte eletromagnética 152360 gera um sinal em uma frequência conhecida como, por exemplo, 1 MHz. Em outras modalidades, o sinal gerado pela fonte eletromagnética 152360 pode ser ajustável com base, por exemplo, no tipo de cartucho de grampos 152356 instalado no segundo membro de garra 152354, em um ou mais sensores adicionais, um algoritmo e/ou um ou mais parâmetros.
[0439] Em uma modalidade, um processador de sinais 152362 é acoplado ao atuador de extremidade 152350 como, por exemplo, a bigorna 152352. O processador de sinais 152362 é configurado para processar o sinal gerado pelo sensor 152358 para eliminar falsos sinais e para reforçar a entrada proveniente do sensor 152358. Em algumas modalidades, o processador de sinais 152362 pode estar situado separadamente do atuador de extremidade 152350 como, por exemplo, na empunhadura 150014 do instrumento cirúrgico 150010. Em algumas modalidades, o processador de sinais 152362 é formado integralmente com e/ou compreende um algoritmo executado por um processador geral como, por exemplo, o processador primário. O processador de sinais 152362 é configurado para processar o sinal proveniente do sensor 152358 a uma frequência substancialmente igual à frequência do sinal gerado pela fonte eletromagnética 152360. Em uma modalidade, por exemplo, a fonte eletromagnética 152360 gera um sinal a uma frequência de 1 MHz. O sinal é detectado pelo sensor 152358. O sensor 152358 gera um sinal indicativo do campo magnético detectado, que é fornecido ao processador de sinais 152362. O sinal é processado pelo processador de sinais 152362 a uma frequência de 1 MHz para eliminar falsos sinais. O sinal processado é fornecido a um processador como, por exemplo, o processador primário. O processador primário correlaciona o sinal recebido a um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 152350, como, por exemplo, o vão 152364 entre a bigorna 152352 e o cartucho de grampos 152356.
[0440] A Figura 72 é um diagrama lógico ilustrando uma modalidade de um processo 152370 para gerar uma medição de espessura para uma seção de tecido situada entre uma bigorna e um cartucho de grampos de um atuador de extremidade como, por exemplo, o atuador de extremidade 152350 ilustrado na Figura 71. Em uma modalidade do processo 152370, um sinal é gerado 152372 por uma fonte eletromagnética modulada 152360. O sinal gerado pode compreender, por exemplo, um sinal de 1 MHz. Um sensor magnético 152358 é configurado para detectar 152374 o sinal gerado pela fonte eletromagnética 152360. O sensor magnético 152358 gera um sinal indicativo do campo magnético detectado e fornece o sinal a um processador de sinais 152362. O processador de sinais 152362 processa 152376 o sinal para remover ruídos, falsos sinais e/ou para reforçar o sinal. O sinal processado é fornecido a um conversor analógico-digital para conversão 152378 em um sinal digital. O sinal digital pode ser calibrado 152380, por exemplo, mediante aplicação de um algoritmo e/ou uma tabela de consulta de entrada da curva de calibração. O processamento de sinais 152376, a conversão 152378 e a calibração 152380 podem ser executados por um ou mais circuitos. O sinal calibrado é exibido 152026 a um usuário por meio de, por exemplo, uma tela formada integralmente com o instrumento cirúrgico 150010.
[0441] As Figuras 73 e 74 ilustram uma modalidade de um atuador de extremidade 152400 compreendendo um sensor 152408 para identificar cartuchos de grampos 152406 de diferentes tipos. O atuador de extremidade 152400 compreende um primeiro membro de garra, ou bigorna, 152402 acoplado de modo pivotante a um segundo membro de garra ou canal alongado 152404. O canal alongado 152404 é configurado para nele sustentar operacionalmente um cartucho de grampos 152406. O atuador de extremidade 152400 compreende adicionalmente a sensor 152408 situado na área proximal. O sensor 152408 pode ser qualquer dentre um sensor óptico, um sensor magnético, um sensor elétrico ou qualquer outro sensor adequado.
[0442] O sensor 152408 pode ser operável para detectar uma propriedade do cartucho de grampos 152406 e, assim, identificar o tipo do cartucho de grampos 152406. A Figura 74 ilustra um exemplo onde o sensor 152408 é um emissor e detector 152410 óptico. O corpo do cartucho de grampos 152406 pode ter cores diferentes, de modo que a cor identifique o tipo do cartucho de grampos 152406. Um emissor e detector óptico 152410 pode ser operável para interrogar a cor do corpo do cartucho de grampos 152406. No exemplo ilustrado, o emissor e detector óptico 152410 pode detectar branco 152412 mediante a recepção da luz refletida nos espectros vermelho, verde e azul em igual intensidade. O emissor e detector óptico 152410 pode detectar vermelho 152414 mediante a recepção de muito pouca luz refletida nos espectros verde e azul, enquanto recebe luz no espectro vermelho em maior intensidade.
[0443] Alternativa ou adicionalmente, o emissor e detector óptico 152410, ou outro sensor 152408 adequado, pode interrogar e identificar algum outro símbolo ou marcação no cartucho de grampos 152406. O símbolo ou marcação pode ser qualquer um dentre um código de barras, um formato ou caractere, um emblema codificado por cor ou qualquer outra marcação adequada. As informações lidas pelo sensor 152408 podem ser comunicadas a um microcontrolador no dispositivo cirúrgico 150010 como, por exemplo, um microcontrolador (por exemplo, o microcontrolador 461 (Figura 12), por exemplo). O microcontrolador pode ser configurado para comunicar informações sobre o cartucho de grampos 152406 ao operador do instrumento. Por exemplo, o cartucho de grampos 152406 identificado pode não ser adequado para uma dada aplicação; nesse caso, o operador do instrumento pode ser informado, e/ou uma função do instrumento é inadequada. Nesse caso, o microcontrolador pode, opcionalmente, ser configurado para desabilitar uma função do instrumento cirúrgico que pode ser desabilitada. Alternativa ou adicionalmente, o microcontrolador pode ser configurado para informar o operador do instrumento cirúrgico 150010 quanto aos parâmetros do tipo de cartucho de grampos 152406 identificado como, por exemplo, o comprimento do cartucho de grampos 152406, ou informações sobre os grampos, como altura e comprimento.
[0444] A Figura 75 ilustra um aspecto de um circuito flexível segmentado 153430 configurado para se prender de modo fixo a um membro de garra 153434 de um atuador de extremidade. O circuito flexível segmentado 153430 compreende um segmento distal 153432a e os segmentos laterais 153432b, 153432c que incluem sensores individualmente endereçáveis para possibilitar a detecção da presença de tecido local. Os segmentos 153432a, 153432b, 153432c são endereçáveis individualmente para detectar o tecido e para medir os parâmetros de tecido com base em sensores individuais situados no interior de cada um dos segmentos 153432a, 153432b, 153432c. Os segmentos 153432a, 153432b, 153432c do circuito flexível segmentado 153430 estão montados no membro de garra 153434 e estão acoplados eletricamente a uma fonte de energia, como um circuito elétrico através de membros elétricos condutores 153436. Um sensor de efeito Hall 153438, ou qualquer sensor magnético adequado, está localizado em uma extremidade distal do membro de garra 153434. O sensor de efeito Hall 153438 opera em conjunto com um magneto para fornecer uma medida de uma abertura definida pelo membro de garra 153434 que, de outro modo, pode ser chamada de um vão de tecido, conforme mostrado com particularidade na Figura 77. O circuito flexível segmentado 153430 pode ser empregado para medir a espessura do tecido, a força, o deslocamento, a compressão, a impedância do tecido e a localização do tecido no interior de um atuador de extremidade.
[0445] A Figura 76 ilustra um aspecto de um circuito flexível segmentado 153440 configurado para ser montado em um membro de garra 153444 de um atuador de extremidade. O circuito flexível segmentado 153440 compreende um segmento distal 153442a e segmentos laterais 153442b, 153442c que incluem sensores individualmente endereçáveis para controle de tecido. Os segmentos 153442a, 153442b, 153442c são individualmente endereçáveis para tratar o tecido e para ler sensores individuais situados no interior de cada um dos segmentos 153442a, 153442b, 153442c. Os segmentos
153442a, 153442b, 153442c do circuito flexível segmentado 153440 são montados no membro de garra 153444 e são acoplados eletricamente a uma fonte de energia, através de membros elétricos condutivos 153446. Um sensor de efeito Hall 153448, ou outro sensor magnético adequado, é fornecido em uma extremidade distal do membro de garra 153444. O sensor de efeito Hall 153448 opera em conjunto com um magneto para fornecer uma medida de uma abertura definida pelo membro de garra 153444 do atuador de extremidade ou vão de tecido, conforme mostrado com particularidade na Figura 77. Além disso, uma pluralidade de sensores de temperatura assimétricos laterais 153450a, 153450b são montados em ou formalmente integrados ao circuito flexível segmentado 153440 para fornecer retroinformação sobre a temperatura do tecido ao circuito de controle. O circuito flexível segmentado 153440 pode ser empregado para medir a espessura do tecido, a força, o deslocamento, a compressão, a impedância do tecido e a localização do tecido no interior de um atuador de extremidade.
[0446] A Figura 77 ilustra um aspecto de um atuador de extremidade 153460 configurado para medir um vão de tecido GT. O atuador de extremidade 153460 compreende um membro de garra 153462 e um membro de garra 153444. O circuito flexível 153440, conforme descrito na Figura 76, é montado no membro de garra 153444. O circuito flexível 153440 compreende um sensor de efeito Hall 153448 que opera com um magneto 153464 montado no membro de garra 153462 para medir o vão de tecido GT. Esta técnica pode ser empregada para medir a abertura definida entre o membro de garra 153444 e o membro de garra 153462. O membro de garra 153462 pode ser um cartucho de grampos.
[0447] A Figura 78 ilustra um aspecto de um atuador de extremidade 153470 que compreende um circuito flexível segmentado
153468. O atuador de extremidade 153470 compreende um membro de garra 153472 e um cartucho de grampos 153474. O circuito flexível segmentado 153468 é montado no membro de garra 153472. Cada um dentre os sensores dispostos no interior dos segmentos 1 a 5 está configurado para detectar a presença de tecido posicionado entre o membro de garra 153472 e o cartucho de grampos 153474 e representa as zonas de tecido 1 a 5. Na configuração mostrada na Figura 78, o atuador de extremidade 153470 é mostrado em uma posição aberta pronta para receber ou prender o tecido entre o membro de garra 153472 e o cartucho de grampos 153474. O circuito flexível segmentado 153468 pode ser empregado para medir a espessura do tecido, a força, o deslocamento, a compressão, a impedância do tecido e a localização do tecido no interior do atuador de extremidade 153470.
[0448] A Figura 79 ilustra o atuador de extremidade 153470, mostrado na Figura 78, com o membro de garra 153472 prendendo o tecido 153476 entre o membro de garra 153472, por exemplo, a bigorna e o cartucho de grampos. Conforme mostrado na Figura 79, o tecido 153476 está posicionado entre os segmentos 1 a 3 e representa as zonas de tecido 1 a 3. Consequentemente, o tecido 153476 é detectado pelos sensores nos segmentos 1 a 3 e a ausência de tecido (vazio) é detectada na seção 153469 pelos segmentos 4 e 5. As informações referentes à presença e ausência de tecido 153476 posicionado no interior de certos segmentos 1 a 3 e 4 e 5, respectivamente, é comunicada a um circuito de controle, conforme descrito aqui, através, por exemplo, de circuitos de interface. O circuito de controle é configurado para detectar o tecido situado nos segmentos 1 a 3. Será reconhecido que os segmentos 1 a 5 podem conter quaisquer sensores magnéticos adequados de temperatura, força/pressão e/ou de efeito Hall para medir os parâmetros de tecido situado no interior de certos segmentos 1 a 5 e eletrodos para fornecer energia ao tecido situado em certos segmentos 1 a 5. O circuito flexível segmentado 153468 pode ser empregado para medir a espessura do tecido, a força, o deslocamento, a compressão, a impedância do tecido e a localização do tecido no interior do atuador de extremidade 153470.
[0449] A Figura 80 é um diagrama de um sistema de posicionamento absoluto 153100 que pode ser usado com um instrumento cirúrgico ou um sistema de acordo com a presente revelação. O sistema de posicionamento absoluto 153100 compreende uma disposição de circuito de acionamento de motor controlado que compreende uma disposição de sensor 153102 de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação. A disposição do sensor 153102 de um sistema de posicionamento absoluto 153100 fornece um sinal de posição único que corresponde à localização de um membro de deslocamento 153111. Em um aspecto, o membro de deslocamento 153111 representa o membro de acionamento longitudinalmente móvel acoplado ao instrumento de corte ou faca (por exemplo, um instrumento de corte, uma viga com perfil em i e/ou viga com perfil em i 153514 (Figura 82)). Em outros aspectos, o membro de deslocamento 153111 representa o membro de disparo acoplado ao instrumento de corte ou faca, que poderia ser adaptado e configurado para incluir uma cremalheira de dentes de acionamento. Em ainda um outro aspecto, o membro de deslocamento 153111 representa uma barra de disparo ou uma viga com perfil em i, cada uma das quais pode ser adaptada e configurada para incluir uma cremalheira de dentes de acionamento.
[0450] Consequentemente, conforme utilizado na presente invenção, o termo "membro de deslocamento" é utilizado genericamente para se referir a qualquer membro móvel de um sistema ou instrumento cirúrgico robótico, conforme descrito aqui, como o membro de acionamento, o membro de disparo, a barra de disparo, o instrumento de corte, a faca e/ou a viga com perfil em i ou qualquer elemento que possa ser deslocado. Consequentemente, o sistema de posicionamento absoluto 153100 pode, com efeito, rastrear o deslocamento da viga com perfil em i 153514 (Figura 82) do instrumento de corte mediante o rastreamento do deslocamento de um membro de acionamento longitudinalmente móvel. Em vários outros aspectos, o membro de deslocamento 153111 pode ser acoplado a qualquer sensor adequado para medir o deslocamento. Dessa forma, o membro de acionamento longitudinalmente móvel, o membro de disparo, a barra de disparo ou a viga com perfil em i, ou combinações dos mesmos, podem ser acoplados a qualquer sensor de deslocamento adequado. Os sensores de deslocamento podem incluir sensores de deslocamento de contato ou sem contato. Os sensores de deslocamento podem compreender transformadores lineares diferenciais variáveis ("LVDT" - linear variable differential transformers), transdutores diferenciais de relutância variável ("DVRT" - differential variable reluctance transducers), um potenciômetro de corrediça, um sistema de detecção magnético que compreende um magneto móvel e uma série de sensores de efeito Hall dispostos de modo linearmente móvel, um sistema de detecção magnético que compreende um magneto fixo e uma série de sensores de efeito Hall dispostos de modo linearmente móvel, um sistema de detecção óptico que compreende uma fonte de luz móvel e uma série de fotodiodos ou fotodetectores dispostos de modo linearmente móvel, ou um sistema de detecção óptico que compreende uma fonte de luz fixa e uma série de fotodiodos ou fotodetectores dispostos de modo linearmente móvel, ou qualquer combinação deles.
[0451] Um motor elétrico 153120 pode incluir um eixo de acionamento giratório 153116, que, de modo operacional, faz interface com um conjunto de engrenagem 153114, que está montado em engate de acoplamento com um conjunto, ou cremalheira, de dentes de acionamento no membro de deslocamento 153111. Um elemento sensor 153126 pode ser operacionalmente acoplado ao conjunto de engrenagem 153114, de modo que uma única revolução do elemento sensor 153126 corresponda a alguma translação longitudinal linear do membro de deslocamento 153111. Uma disposição de engrenagens e sensores 153118 pode ser conectada ao atuador linear por meio de uma disposição da cremalheira e do pinhão, ou de um atuador giratório, por meio de uma roda dentada ou outra conexão. Uma fonte de energia 153129 fornece energia para o sistema de posicionamento absoluto 153100 e um indicador de saída 153128 pode mostrar a saída do sistema de posicionamento absoluto 153100.
[0452] Uma única revolução do elemento sensor 153126 associado ao sensor de posição 153112 é equivalente a um deslocamento longitudinal d1 do membro de deslocamento 153111, sendo que d1 é a distância longitudinal pela qual o membro de deslocamento 153111 se move do ponto "a" ao ponto "b" depois de uma única revolução do elemento sensor 153126 acoplado ao membro de deslocamento
153111. A disposição do sensor 153102 pode ser conectada por meio de uma redução de engrenagem que resulta na conclusão de uma ou mais revoluções por parte do sensor de posição 153112 do curso completo do membro de deslocamento 153111. O sensor de posição 153112 pode concluir múltiplas revoluções do curso completo do membro de deslocamento 153111.
[0453] Uma série de chaves 153122a a 153122n, onde n é um número inteiro maior que um, podem ser usadas sozinhas ou em combinação com redução de engrenagem para fornecer um sinal de posição único por mais de uma revolução do sensor de posição 153112. O estado das chaves 153122a a 153122n é retroinformado a um controlador 153110 que aplica lógica para determinar um sinal de posição única que corresponde ao deslocamento longitudinal d1 + d2
+ … dn do membro de acionamento 153111. A saída 153124 do sensor de posição 153112 é fornecida ao controlador 153110. O sensor de posição 153112 da disposição do sensor 153102 pode compreender um sensor magnético, um sensor giratório analógico, como um potenciômetro, uma matriz de elementos de efeito Hall analógicos, que emitem uma combinação única de sinais ou valores de posição. O controlador 153110 pode estar contido no interior de um controlador mestre ou pode estar contido em um gabinete da porção de montagem de ferramenta de um instrumento ou sistema cirúrgico de acordo com a presente revelação.
[0454] O sistema de posicionamento absoluto 153100 fornece um posicionamento absoluto do membro de deslocamento 153111 com a energização do instrumento ou sistema cirúrgico sem que seja preciso retrair ou avançar o membro de acionamento 153111 para a posição de reinício (zero ou inicial), como pode ser o caso de codificadores convencionais giratórios que meramente contam o número de passos progressivos ou regressivos que o motor 153120 percorreu para inferir a posição de um atuador dispositivo, barra de acionamento, bisturi, e similares.
[0455] O controlador 153110 pode ser programado para realizar várias funções, como o controle preciso da velocidade e da posição dos sistemas de articulação e faca. Em um aspecto, o controlador 153110 inclui um processador 153108 e uma memória 153106. O motor elétrico 153120 pode ser um motor de corrente contínua escovado com uma caixa de câmbio e conexões mecânicas com um sistema de articulação ou faca. Em um aspecto, um acionador de motor 153110 pode ser um A3941 disponível junto à Allegro Microsystems, Inc. Outros acionadores de motor podem ser prontamente substituídos para uso no sistema de posicionamento absoluto 153100.
[0456] O controlador 153110 pode ser programado para fornecer controle preciso da velocidade e da posição do membro de deslocamento 153111 e dos sistemas de articulação. O controlador 153110 pode ser configurado para computar uma resposta no software do controlador 153110. A resposta computada é comparada a uma resposta medida do sistema real para se obter uma resposta "observada", que é usada para as decisões reais baseadas na realimentação. A resposta observada é um valor favorável e ajustado, que equilibra a natureza uniforme e contínua da resposta simulada com a resposta medida, o que pode detectar influências externas no sistema.
[0457] O sistema de posicionamento absoluto 153100 pode compreender e/ou ser programado para implementar um controlador de retroinformação, como um PID, retroinformação do estado e controlador adaptável. Uma fonte de energia 153129 converte o sinal do controlador de retroinformação em uma entrada física para o sistema, nesse caso, a tensão. Outros exemplos incluem uma modulação por largura de pulso (PWM) de tensão, corrente e força. Outros sensores 153118 podem ser fornecidos para medir os parâmetros físicos do sistema físico, além da posição medida pelo sensor de posição 153112. Em um sistema de processamento de sinal digital, um sistema de posicionamento absoluto 153100 é acoplado a um sistema de captura de dados digitais em que a saída do sistema de posicionamento absoluto 153100 terá uma resolução e frequência de amostragem finitas. O sistema de posicionamento absoluto 153100 pode compreender um circuito de comparação e combinação para combinar uma resposta computada com uma resposta medida através do uso de algoritmos, como uma média ponderada e um circuito fechado de controle teórico, que aciona uma resposta computada em direção à 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 estados e saídas do sistema físico, sabendo-se a entrada.
[0458] O acionador de motor 153110 pode ser um A3941, disponível junto à Allegro Microsystems, Inc. O acionador A3941 153110 é um controlador de ponte inteira para uso com transístores de efeito de campo de semicondutor de óxido metálico (MOSFETs - "metal oxide semiconductor field effect transistors") de potência externa de canal N, especificamente projetado para cargas indutivas, como motores CC escovados. O acionador 153110 compreende um regulador único de bomba de carga, que fornece acionamento de porta completo (>10 V) para baterias com tensão até 7 V e possibilita que o A3941 opere com um acionamento de porta reduzido, até 5,5 V. Um capacitor de comando de entrada pode ser usado para fornecer a tensão fornecida pela bateria acima 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 inteira pode ser acionada nos modos de queda rápida ou lenta usando diodos ou retificação sincronizada. No modo de queda lenta, a recirculação da corrente pode se dar por meio de FET do lado de cima ou do lado de baixo. Os FET de potência são protegidos do efeito shoot-through por meio de resistores com tempo morto programável. O diagnóstico integrado fornece indicação de subtensão, sobretemperatura e falhas na ponte de energia, podendo ser configurado para proteger os MOSFETs de potência na maioria das condições de curto-circuito. Outros acionadores de motor podem ser imediatamente substituídos para uso no sistema de posicionamento absoluto 153100.
[0459] A Figura 81 é um diagrama de um sensor de posição 153200 de um sistema de posicionamento absoluto 153100, que compreende um sistema de posicionamento absoluto magnético giratório, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação. O sistema de posicionamento absoluto 153100’ é similar, em muitos aspectos, ao sistema de posicionamento absoluto 153100. O sensor de posição
153200 pode ser implementado como um sensor de posição giratório, magnético, de circuito integrado único, AS5055EQFT, disponível junto à Austria Microsystems, AG. O sensor de posição 153200 faz interface com o controlador 153110 para fornecer o sistema de posicionamento absoluto 153100’. O sensor de posição 153200 é um componente de baixa tensão e de baixa potência e inclui quatro elementos de efeito Hall 153228A, 153228B, 153228C, 153228D em uma área 153230 do sensor de posição 153200 que está situada acima de um magneto situado em um elemento giratório associado a um membro de deslocamento como, por exemplo, a engrenagem de acionamento de corte e/ou a engrenagem de acionamento de fechamento, de modo que o deslocamento de um membro de disparo e/ou de um membro de fechamento possa ser rastreado com precisão. Um conversor A-D de alta resolução 153232 e um controlador de gerenciamento de potência inteligente 153238 são apresentados, também, no circuito integrado. Um processador CORDIC 153236 ("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 hiperbólicas e trigonométricas que exigem apenas operações de adição, subtração, deslocamento de bits e tabela de consulta. 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 interface SPI 153234, para o controlador 153110. O sensor de posição 153200 fornece 12 ou 14 bits de resolução. O sensor de posição 153200 pode ser um circuito integrado AS5055 fornecido em uma pequena embalagem QFN de 16 pinos cuja medida corresponde a 4x4x0,85 mm.
[0460] Os elementos de efeito Hall 153228A, 153228B, 153228C, 153228D estão localizados diretamente acima do magneto giratório. O efeito Hall é um efeito bem conhecido e por conveniência não será descrito aqui em detalhes, no entanto, de modo geral, o efeito Hall produz uma diferença de tensão (a tensão de Hall) através de um condutor elétrico transversal a uma corrente elétrica no condutor e um campo magnético perpendicular à corrente. O coeficiente de Hall é definido como a razão entre o campo elétrico induzido e o produto da densidade de corrente pelo campo magnético aplicado. É uma característica do material a partir do qual o condutor é feito, pois seu valor depende do tipo, do número e das propriedades dos portadores de carga que constituem a corrente. No sensor de posição AS5055 153200, os elementos de efeito Hall 153228A, 153228B, 153228C, 153228D são capazes de produzir um sinal de tensão indicativo do posicionamento absoluto do magneto em termos do ângulo em relação a uma única revolução do magneto. Esse valor do ângulo, que é um sinal de posição único, é calculado pelo processador CORDIC 153236 e armazenado integrado no sensor de posição AS5055 153200 em um registro ou memória. O valor do ângulo que é indicativo da posição do magneto durante uma revolução é fornecido ao controlador 153110 em uma variedade de técnicas, por exemplo, mediante a energização ou mediante a demanda do controlador 153110.
[0461] O sensor de posição AS5055 153200 exige apenas alguns componentes externos para operar quando conectado ao controlador
153110. Seis fios são necessários para uma aplicação simples usando uma única fonte de alimentação: dois fios para alimentação e quatro fios 153240 para a interface SPI 153234 com o controlador 153110. Uma sétima conexão pode ser adicionada para enviar um sinal de interrupção ao controlador 153110 informando que um novo ângulo válido pode ser lido. Com a energização, o sensor de posição AS5055 153200 realiza uma sequência completa de energização, incluindo uma medição de ângulo. A conclusão desse ciclo é indicada como uma saída INT
153242, e o valor do ângulo é armazenado em um registro interno. Uma vez configurada essa saída, o sensor de posição AS5055 153200 entra no modo suspenso. O controlador 153110 pode responder à solicitação INT na saída INT 153242 mediante leitura do valor do ângulo a partir do sensor de posição AS5055 153200 por intermédio da interface SPI
153234. Depois que o valor do ângulo é lido pelo controlador 153110, a saída INT 153242 é liberada novamente. O envio de um comando "ler ângulo" pela interface SPI 153234 por meio do controlador 153110 ao sensor de posição 153200 também energiza automaticamente o circuito integrado e inicia outra medição de ângulo. Assim que o controlador 153110 tiver concluído a leitura do valor do ângulo, a saída INT 153242 é liberada e um novo resultado é armazenado no registro de ângulos. A conclusão dessa medição de ângulo é indicada novamente pela definição da saída INT 153242 e pela identificação correspondente no registro de estados.
[0462] Devido ao princípio de medição do sensor de posição AS5055 153200, apenas uma única medição de ângulo é realizada em tempo muito curto (~600 µs) depois de cada sequência de energização. Assim que a medição de um ângulo é concluída, o sensor de posição AS5055 153200 entra no estado desenergizado. Não há filtro do valor do ângulo por média digital implementado no circuito integrado, pois isso exigiria mais de uma medição de ângulo e, consequentemente, um tempo de energização mais longo, o que não é desejado em aplicações de baixa potência. A variação de ângulo pode ser reduzida obtendo-se a média de várias amostras de ângulo no controlador 153110. Por exemplo, uma média de quatro amostras reduz a variação em 6 dB (50%).
[0463] A Figura 82 é uma vista seccional de um atuador de extremidade 153502 que mostra um curso de disparo da viga com perfil em i 153514 em relação ao tecido 153526 preso no interior do atuador de extremidade 153502, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação. O atuador de extremidade 153502 é configurado para operar com qualquer um dos instrumentos ou sistemas cirúrgicos de acordo com a presente revelação. O atuador de extremidade 153502 compreende uma bigorna 153516, um canal alongado 153503 com um cartucho de grampos 153518 posicionado no canal alongado 153503. Uma barra de disparo 153520 é transladável distalmente e proximalmente ao longo de um eixo geométrico longitudinal 153515 do atuador de extremidade 153502. Quando o atuador de extremidade 153502 não é articulado, o atuador de extremidade 153502 está em linha com o eixo de acionamento do instrumento. Uma viga com perfil em i 153514 que compreende um gume cortante 153509 é ilustrada em uma porção distal da barra de disparo 153520. Um deslizador em cunha 153513 está posicionado no cartucho de grampos 153518. À medida que a viga com perfil em i 153514 traslada distalmente, o gume cortante 153509 entra em contato e pode cortar o tecido 153526 posicionado entre a bigorna 153516 e o cartucho de grampos 153518. Além disso, a viga com perfil em i 153514 entra em contato com o deslizador em cunha 153513 e o empurra distalmente, fazendo com que o deslizador em cunha 153513 entre em contato com os acionadores de grampos
153511. Os acionadores de grampo 153511 podem ser conduzidos para dentro dos grampos 153505, fazendo com que os grampos 153505 avancem através do tecido e para dentro de bolsos 153507 definidos na bigorna 153516, que formata os grampos 153505.
[0464] Um curso de disparo da viga com perfil em i 153514 exemplificador é ilustrado por um gráfico 153529 alinhado com o atuador de extremidade 153502. O tecido 153526 exemplificador também é mostrado alinhado com o atuador de extremidade 153502. O curso do membro de disparo pode compreender uma posição inicial do curso 153527 e uma posição final do curso 153528. Durante um curso de disparo da viga com perfil em i 153514, a viga com perfil em i 153514 pode ser avançada distalmente a partir da posição inicial do curso 153527 para a posição final do curso 153528. A viga com perfil em i 153514 é mostrada em um local de exemplo de uma posição inicial do curso 153527. O gráfico 153529 de curso do membro de disparo da viga com perfil em i 153514 ilustra cinco regiões de curso do membro de disparo 153517, 153519, 153521, 153523, 153525. Em uma primeira região de curso de disparo 153517, a viga com perfil em i 153514 pode começar a avançar distalmente. Na primeira região de curso de disparo 153517, a viga com perfil em i 153514 pode entrar em contato com o deslizador de cunha 153513 e começar a movê-lo distalmente. Enquanto na primeira região, no entanto, o gume cortante 153509 pode não entrar em contato com o tecido e o deslizador em cunha 153513 pode não entrar em contato com um acionador de grampo 153511. Depois que o atrito estático é sobrepujado, a força necessária para acionar a viga com perfil em i 153514 na primeira região 153517 pode ser substancialmente constante.
[0465] Na segunda região do curso do membro de disparo 153519, o gume cortante 153509 pode começar a entrar em contato e cortar o tecido 153526. Além disso, o deslizador em cunha 153513 pode começar a entrar em contato com os acionadores de grampo 153511 para acionar os grampos 153505. A força necessária para acionar a viga com perfil em i 153514 pode começar a aumentar gradualmente. Conforme mostrado, o tecido encontrado inicialmente pode ser comprimido e/ou mais delgado devido à maneira como a bigorna 153516 gira em relação ao cartucho de grampos 153518. Na terceira região do curso do membro de disparo 153521, o gume cortante 153509 pode entrar continuamente em contato e cortar o tecido 153526 e o deslizador em cunha 153513 pode entrar repetidamente em contato com os acionadores de grampos 153511. A força necessária para acionar a viga com perfil em i 153514 pode atingir o platô na terceira região 153521. Na quarta região do curso de disparo 153523, a força necessária para acionar a viga com perfil em i 153514 pode começar a diminuir. Por exemplo, o tecido na porção do atuador de extremidade 153502 correspondente à quarta região de disparo 153523 pode ser menos comprimido que o tecido mais próximo ao ponto de pivô da bigorna 153516, exigindo menos força para cortar. Além disso, o gume cortante 153509 e o deslizador em cunha 153513 podem alcançar o final do tecido 153526 enquanto na quarta região 153523. Quando a viga com perfil em i 153514 atinge a quinta região 153525, o tecido 153526 pode ser completamente separado. O deslizador em cunha 153513 pode entrar em contato com um ou mais acionadores de grampos 153511 no ou próximo ao final do tecido. A força para avançar a viga com perfil em i 153514 através da quinta região 153525 pode ser reduzida e, em alguns exemplos, pode ser similar à força para acionar a viga com perfil em i 153514 na primeira região 153517. Na conclusão do curso do membro de disparo, a viga com perfil em i 153514 pode alcançar a posição final do curso 153528. O posicionamento das regiões de curso do membro de disparo 153517, 153519, 153521, 153523, 153525 na Figura 82 é apenas um exemplo. Em alguns exemplos, as diferentes regiões podem começar em diferentes posições ao longo do eixo geométrico longitudinal do atuador de extremidade 153515, por exemplo, com base no posicionamento de tecido entre a bigorna 153516 e o cartucho de grampos 153518.
[0466] Conforme discutido acima e com referência agora às Figuras 80 a 82, o motor elétrico 153120 posicionado em um controlador mestre do instrumento cirúrgico pode ser utilizado para avançar e/ou retrair o sistema de disparo do conjunto de eixo de acionamento, incluindo a viga com perfil em i 153514, em relação ao atuador de extremidade 153502 do conjunto de eixo de acionamento de modo a grampear e/ou cortar o tecido capturado no interior do atuador de extremidade 153502. A viga com perfil em i 153514 pode ser avançada ou retraída em uma velocidade desejada, ou dentro de uma faixa de velocidades desejadas. O controlador 153110 pode ser configurado para controlar a velocidade da viga com perfil em i 153514. O controlador 153110 pode ser configurado para prever a velocidade da viga com perfil em i 153514 com base em vários parâmetros da energia fornecida ao motor elétrico 153120, como tensão e/ou corrente, por exemplo, e/ou outros parâmetros operacionais do motor elétrico 153120 ou influências externas. O controlador 153110 pode ser configurado para prever a velocidade da corrente da viga com perfil em i 153514 com base nos valores anteriores da corrente e/ou tensão fornecidas ao motor elétrico 153120 e/ou nos estados anteriores do sistema, como velocidade, aceleração e/ou posição. O controlador 153110 pode ser configurado para detectar a velocidade da viga com perfil em i 153514 com o uso do sistema de sensor de posicionamento absoluto aqui descrito. O controlador pode ser configurado para comparar a velocidade prevista da viga com perfil em i 153514 e a velocidade detectada da viga com perfil em i 153514 para determinar se a energia para o motor elétrico 153120 deve ser aumentada, de modo a aumentar a velocidade da viga com perfil em i 153514 e/ou diminuída, de modo a diminuir a velocidade da viga com perfil em i 153514.
[0467] A força que atua sobre a viga com perfil em i 153514 pode ser determinada com o uso de várias técnicas. A força sobre a viga com perfil em i 153514 pode ser determinada mediante a medição da corrente do motor 153120, em que a corrente do motor 153120 se baseia na carga sobre a viga com perfil em i 153514 à medida que ela avança distalmente. A força da viga com perfil em i 153514 pode ser determinada mediante o posicionamento de um medidor de tensão no membro de acionamento, no membro de disparo, na viga com perfil em i 153514, na barra de disparo e/ou em uma extremidade proximal do gume cortante 153509. A força da viga com perfil em i 153514 pode ser determinada pelo monitoramento da posição real da viga com perfil em i 153514 se movendo a uma velocidade esperada com base na velocidade ajustada atual do motor 153120 após um período de tempo predeterminado T1 decorrido e pela comparação da posição real da viga com perfil em i 153514 em relação à posição esperada da viga com perfil em i 153514 com base na velocidade ajustada atual do motor 153120 no final do período T1. Dessa forma, se a posição real da viga com perfil em i 153514 for menor que a posição esperada da viga com perfil em i 153514, a força na viga com perfil em i 153514 é maior que uma força nominal. Por outro lado, se a posição real da viga com perfil em i 153514 for maior que a posição esperada da viga com perfil em i 153514, a força na viga com perfil em i 153514 é menor que a força nominal. A diferença entre as posições real e esperada da viga com perfil em i 153514 é proporcional ao desvio da força na viga com perfil em i 153514 a partir da força nominal.
[0468] Antes de iniciar uma descrição de técnicas de controle de circuito fechado do tubo de fechamento e do membro de disparo, a descrição volta brevemente para a Figura 83. A Figura 83 é um gráfico 153600 que representa duas plotagens de força de fechamento (FTC) 153606, 153608 que representa a força aplicada a um membro de fechamento para fechar sobre tecido espesso e delgado durante uma fase de fechamento, e um gráfico 153601 de duas plotagens de força de disparo (FTF) 153622, 153624 que representa a força aplicada a um membro de disparo para disparar através de tecido espesso e delgado durante uma fase de disparo. Com referência à Figura 83, o gráfico 153600 mostra um exemplo da força aplicada ao tecido espesso e delgado durante um curso de fechamento para fechar o atuador de extremidade 153502 em relação ao tecido preso entre a bigorna 153516 e o cartucho de grampos 153518, em que a força de fechamento é plotada em função do tempo.
As plotagens de força de fechamento 153606, 153608 são plotadas em dois eixos geométricos.
Um eixo geométrico vertical 153602 indica a força de fechamento (FTC) do atuador de extremidade 153502 em Newtons (N). Um eixo geométrico horizontal 153604 indica o tempo em segundos e é marcado de t0 a t13 para maior clareza da descrição.
A primeira plotagem de força de fechamento 153606 é um exemplo da força aplicada ao tecido espesso durante um curso de fechamento para fechar o atuador de extremidade 153502 em relação ao tecido preso entre a bigorna 153516 e o cartucho de grampos 153518 e uma segunda plotagem 153608 é um exemplo da força aplicada ao tecido delgado durante um curso de fechamento para fechar o atuador de extremidade 153502 em relação ao tecido preso entre a bigorna 153516 e o cartucho de grampos 153518. A primeira e a segunda plotagens de força de fechamento 153606, 153608 são divididas em três fases, um curso de fechamento (FECHAMENTO), um período de espera (ESPERA) e um curso de disparo (DISPARO). Durante o curso de fechamento, um tubo de fechamento é transladado distalmente (direção "DD") para mover a bigorna 153516, por exemplo, em relação ao cartucho de grampos 153518 em resposta à atuação do curso de fechamento por um motor de fechamento.
Em outros casos, o curso de fechamento envolve o movimento do cartucho de grampos 153518 em relação a uma bigorna 153516 em resposta à atuação do motor de fechamento e, em outros casos, o curso de fechamento envolve o movimento do cartucho de grampos 153518 e da bigorna 153516 em resposta à atuação do motor de fechamento.
Com referência à primeira plotagem de força de fechamento 153606, durante o curso de fechamento, a força de fechamento 153610 aumenta de 0 até uma força máxima F1 do tempo t0 ao t1. Com referência ao segundo gráfico de força de fechamento 153608, durante o curso de fechamento, a força de fechamento 153616 aumenta de 0 até uma força máxima F 3 do tempo t0 ao t1. A diferença relativa entre as forças máximas F1 e F3 é devido à diferença na força de fechamento necessária para o tecido espesso em relação ao tecido delgado, onde uma maior força é necessária para fechar a bigorna sobre o tecido espesso em relação ao tecido delgado.
[0469] A primeira e a segunda plotagens de força de fechamento 153606, 153608 indicam que a força de fechamento no atuador de extremidade 153502 aumenta durante um período de pinçamento inicial terminando em um tempo (t1). A força de fechamento atinge uma força máxima (F1, F3) no tempo (t1). O período de pinçamento inicial pode ser de cerca de um segundo, por exemplo. Um período de espera pode ser aplicado antes de iniciar um curso de disparo. O período de espera possibilita a saída de fluido a partir do tecido comprimido pelo atuador de extremidade 153502, o que reduz a espessura do tecido comprimido produzindo um vão menor entre a bigorna 153516 e o cartucho de grampos 153518 e a uma redução na força de fechamento no final do período de espera. Com referência à primeira plotagem de força de fechamento 153606, há uma queda nominal na força de fechamento 153612 de F1 para F2 durante o período de espera entre t1 e t4. De modo similar, com referência à segunda plotagem de força de fechamento 153608, a força de fechamento 153618 cai nominalmente de F3 para F4 durante o período de espera entre t1 e t4. Em alguns exemplos, um período de espera (t1 a t4) selecionado dentre uma faixa de cerca de 10 segundos a cerca de 20 segundos é tipicamente utilizado. No exemplo da primeira e segunda plotagens de força de fechamento 153606, 153608, um período de cerca de 15 segundos é utilizado. O período de espera é seguido pelo curso de disparo, que tipicamente dura um período selecionado dentre uma faixa de cerca de 3 segundos, por exemplo, a cerca de 5 segundos, por exemplo. A força de fechamento diminui à medida que a viga com perfil em i 153514 é avançada em relação ao atuador de extremidade através do curso de disparo. Conforme indicado pela força de fechamento 153614, 153620 da primeira e da segunda plotagens de força de fechamento 153606, 153608, respectivamente, a força de fechamento 153614, 153620 exercida no tubo de fechamento cai vertiginosamente do tempo de cerca de t4 para o tempo de cerca de t5. O tempo t4 representa o momento em que a viga com perfil em i 153514 se acopla à bigorna 153516 e começa a assumir a carga de fechamento. Consequentemente, a força de fechamento diminui à medida que a força de disparo aumenta conforme mostrado pela primeira e a segunda plotagens de força de disparo 153622, 153624.
[0470] A Figura 83 mostra, também, um gráfico 153601 da primeira e da segunda plotagens de força de disparo 153622, 153624 que plotam a força aplicada para avançar a viga com perfil em i 153514 durante o curso de disparo do instrumento ou sistema cirúrgico de acordo com a presente revelação. As plotagens da força de disparo 153622, 153624 são plotadas em dois eixos geométricos. Um eixo geométrico vertical 153626 indica a força de disparo, em Newtons (N), aplicada para avançar a viga com perfil em i 153514 durante o curso de disparo. A viga com perfil em i 153514 é configurada para avançar uma faca ou elemento de corte e induzir os acionadores a implantar os grampos durante o curso de disparo. Um eixo geométrico horizontal 153605 indica o tempo em segundos na mesma escala de tempo do eixo geométrico horizontal 153604 do gráfico de topo 153600.
[0471] Conforme anteriormente descrito, a força do tubo de fechamento cai vertiginosamente a partir do tempo t4 para o tempo de cerca de t5, que representa o momento em que a viga com perfil em i 153514 se acopla à bigorna 153516 e começa a receber a carga e a força de fechamento diminui à medida que a força de disparo aumenta,
conforme mostrado pela primeira e a segunda plotagens da força de disparo 153622, 153624. A viga com perfil em i 153514 é avançada a partir da posição de início do curso no tempo t4 até as posições de término do curso entre t8 e t9 para a plotagem da força de disparo 153624 para o tecido delgado e em t13 para a plotagem da força de disparo 153622 para o tecido espesso. À medida que a viga com perfil em i 153514 é avançada distalmente durante o curso de disparo, o conjunto de fechamento entrega o controle do cartucho de grampos 153518 e da bigorna 153516 ao conjunto de disparo, o que faz com que a força de disparo aumente e a força de fechamento diminua.
[0472] Na plotagem de força de disparo do tecido espesso 153622, durante o período de disparo (DISPARO), a plotagem 153622 é dividida em três segmentos distintos. Um primeiro segmento 153628 indica a força de disparo, à medida que aumenta de 0 em t4 para um pico de força F1ʼ apenas antes de t5. O primeiro segmento 153628 é a força de disparo durante a fase inicial do curso de disparo quando a viga com perfil em i 153514 avança distalmente a partir do topo da rampa de fechamento até a viga com perfil em i 153514 entrar em contato com o tecido. Um segundo segmento 153630 indica a força de disparo durante uma segunda fase do curso de disparo em que a viga com perfil em i 153514 está avançando distalmente implantando grampos e cortando o tecido. Durante a segunda fase do curso de disparo, a força de disparo cai de F1ʼ para F2ʼ em cerca de t12. Um terceiro segmento 153632 indica a força de disparo durante a terceira e última fase do curso de disparo quando a viga com perfil em i 153514 deixa o tecido e avança até o final do curso em uma zona sem tecido. Durante a terceira fase do curso de disparo, a força de disparo cai de F2ʼ para zero (0) em cerca de t13 onde a viga com perfil em i 153514 atinge o final de curso. Em resumo, durante o curso de disparo, a força de disparo aumenta drasticamente à medida que a viga com perfil em i 153514 entra em uma zona de tecido, diminui de forma constante na zona de tecido durante a operação de grampeamento e corte e cai drasticamente à medida que a viga com perfil em i 153514 sai da zona de tecido e entra em uma zona sem tecido no final do curso.
[0473] A plotagem de força de disparo do tecido delgado 153624 segue um padrão similar da plotagem da força de disparo do tecido espesso 153622. Dessa forma, durante a primeira fase do curso de disparo, a força de disparo 153634 aumenta drasticamente de 0 para F3ʼ em cerca de t5. Durante a segunda fase do curso de disparo, a força de disparo 153636 cai de forma constante de F3ʼ para F4ʼ em cerca de t8. Durante a fase final do curso de disparo, a força de disparo 153638 cai drasticamente de Fʼ4 para 0 entre t8 e t9.
[0474] Para superar a queda drástica na força de fechamento do tempo t4 para cerca do tempo t5, que representa o momento em que a viga com perfil em i 153514 se acopla na bigorna 153516 e começa a receber a carga e a força de fechamento diminui à medida que a força de disparo aumenta, conforme mostrado pela primeira e a segunda plotagens de força de disparo 153622, 153624, o tubo de fechamento pode ser avançado distalmente à medida que o membro de disparo, como a viga com perfil em i 153514, avança distalmente. O tubo de fechamento é representado como um elemento de transmissão que aplica uma força de fechamento à bigorna 153516. Conforme descrito aqui, um circuito de controle aplica pontos de ajuste do motor ao controle do motor que aplica um sinal de controle do motor ao motor para acionar o elemento de transmissão e avançar o tubo de fechamento distalmente para aplicar uma força de fechamento à bigorna
153516. Um sensor de torque acoplado a um eixo de acionamento de saída do motor pode ser usado para medir a força aplicada ao tubo de fechamento. Em outros aspectos, a força de fechamento pode ser medida com um medidor de esforço, uma célula de carga ou outros sensores de força adequados.
[0475] A Figura 84 é um diagrama de um sistema de controle 153950 configurado para fornecer o fechamento progressivo de um membro de fechamento (por exemplo, tubo de fechamento) quando o membro de disparo (por exemplo, a viga com perfil em i 153514) avança distalmente e é acoplado a um braço de aperto (por exemplo, bigorna 153516) para diminuir a carga da força de fechamento no membro de fechamento em uma velocidade desejada e diminuir a carga da força de disparo sobre o membro de disparo, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. Em um aspecto, o sistema de controle 153950 pode ser implementado como um controlador de retroinformação PID aninhado. Um controlador PID é um mecanismo de retroinformação do circuito de controle (controlador) para calcular continuamente um valor de erro como a diferença entre um ponto de ajuste desejado e uma variável de processo medida e aplicar uma correção com base nos termos proporcionais, integrais e derivados (às vezes indicados P, I, e D respectivamente). O sistema de controle de retroinformação do controlador PID aninhado 153950 inclui um controlador primário 153952, em um circuito de realimentação (externo) primário 153954 e um controlador secundário 153955 em um circuito de realimentação (interno) secundário 153956. O controlador primário 153952 pode ser um controlador PID 153972, conforme mostrado na Figura 84, e o controlador secundário 153955 também pode ser um controlador PID 153972 conforme mostrado na Figura 85. O controlador primário 153952 controla um processo primário 153958 e o controlador secundário 153955 controla um processo secundário 153960. A saída 153966 do processador primário 153958 (SAÍDA) é subtraída de um ponto de ajuste primário SP1 por um primeiro somador 153962. O primeiro somador 153962 produz um único sinal de soma de saída que é aplicado ao controlador primário 153952. A saída do controlador primário 153952 é o ponto de ajuste secundário SP2. A saída 153968 do processador secundário 153960 é subtraída de um ponto de ajuste primário SP2 por um primeiro somador 153964.
[0476] No contexto de controlar o deslocamento do tubo de fechamento, o sistema de controle 153950 pode ser configurado de modo que o ponto de ajuste primário SP1 seja um valor de força de fechamento desejado e o controlador primário 153952 seja configurado para receber a força de fechamento a partir do sensor de torque acoplado à saída do motor de fechamento e determinar uma velocidade do motor do ponto de ajuste SP2 para o motor de fechamento. Em outros aspectos, a força de fechamento pode ser medida com medidores de esforço, células de carga, ou outros sensores de força adequados. O ponto de ajuste da velocidade do motor de fechamento SP2 é comparado à velocidade real do tubo de fechamento, que é determinada pelo controlador secundário 153955. A velocidade real do tubo de fechamento pode ser medida mediante a comparação do deslocamento do tubo de fechamento com o sensor de posição e a medição do tempo decorrido com o temporizador/contador. Outras técnicas, como codificadores lineares ou giratórios podem ser usadas para medir o deslocamento do tubo de fechamento. A saída 153968 do processo secundário 153960 é a velocidade real do tubo de fechamento. Esta saída da velocidade do tubo de fechamento 153968 é fornecida ao processador primário 153958 que determina a força que atua sobre o tubo de fechamento e é alimentada de volta ao somador 153962, que subtrai a força de fechamento medida do ponto de ajuste primário SP1. O ponto de ajuste principal SP1 pode ser um limite superior ou um limite inferior. Com base na saída do somador 153962, o controlador primário 153952 controla a velocidade e direção do motor do tubo de fechamento conforme descrito aqui. O controlador secundário 153955 controla a velocidade do motor de fechamento com base na velocidade real do tubo de fechamento medida pelo processo secundário 153960 e no ponto de ajuste secundário SP2, que se baseia em uma comparação dos limites superior e inferior da força de disparo e da força de disparo real.
[0477] A Figura 85 ilustra um sistema de controle de retroinformação por PID 153970, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação. O controlador primário 153952 ou o controlador secundário 153955, ou ambos, podem ser implementados como um controlador PID 153972. Em um aspecto, o controlador PID 153972 pode compreender um elemento proporcional 153974 (P), um elemento integral 153976 (I), e um elemento de derivativo 153978 (D). As saídas dos elementos P, I e D 153974, 153976, 153978 são somadas por um somador 153986, que fornece a variável de controle u(t) ao processo 153980. A saída do processo 153980 é a variável de processo y(t). Um somador 153984 calcula a diferença entre um ponto de ajuste desejado r(t) e uma variável de processo y(t) medida. O controlador PID 153972 continuamente calcula um valor de erro e(t) (por exemplo, a diferença entre o limite da força de fechamento e a força de fechamento medida) como a diferença entre um ponto de ajuste desejado r(t) (por exemplo, o limite de força de fechamento) e a variável de processo medida y(t) (por exemplo, a velocidade e direção do tubo de fechamento) e aplica uma correção com base nos termos proporcional, integral e derivativo calculados pelo elemento proporcional 153974 (P), o elemento integral 153976 (I) e o elemento derivativo 153978 (D), respectivamente. O controlador PID 153972 tenta minimizar o erro e(t) ao longo do tempo mediante o ajuste da variável de controle u(t) (por exemplo, a velocidade e a direção do tubo de fechamento).
[0478] De acordo com o algoritmo PID, o elemento "P" 153974 representa os valores presentes do erro. Por exemplo, se o erro for grande e positivo, a saída de controle também será grande e positiva.
De acordo com a presente revelação, o termo de erro e(t) é a diferentes entre a força de fechamento desejada e força de fechamento medida do tubo de fechamento. O elemento "I" 153976 representa os valores passados do erro. Por exemplo, se a saída de corrente não for suficientemente forte, a integral do erro irá se acumular ao longo do tempo, e o controlador responderá aplicando uma ação mais forte. O elemento "D" 153978 representa possíveis tendências futuras do erro, com base na sua taxa real de alteração. Por exemplo, continuando o exemplo P acima, quando a saída de controle positivo grande consegue trazer o erro mais próximo de zero, ela coloca também o processo em um modo de grande erro negativo no futuro próximo. Neste caso, a derivativa torna-se negativa e o módulo D reduz a força da ação para evitar este excesso.
[0479] Será entendido que outras variáveis e os pontos de ajuste podem ser monitorados e controlados de acordo com os sistemas de controle de retroinformação 153950, 153970. Por exemplo, o algoritmo de controle da velocidade do membro de fechamento adaptável aqui descrito pode medir pelo menos dois dos seguintes parâmetros: o local de curso do membro de disparo, a carga do membro de disparo, o deslocamento do elemento de corte, a velocidade de elemento de corte, o local de curso do tubo de fechamento, a carga do tubo de fechamento, entre outros.
[0480] A Figura 86 é um diagrama de fluxo lógico que mostra um processo 153990 de um programa de controle ou uma configuração lógica para determinar a velocidade de um membro de fechamento, de acordo com pelo menos um aspecto desta revelação. Um circuito de controle de um instrumento ou sistema cirúrgico de acordo com a presente revelação é configurado para determinar 153992 a força de fechamento real de um membro de fechamento. O circuito de controle compara 153994 a força de fechamento real a uma força de fechamento limite e determina 153996 uma velocidade de ponto de ajuste para deslocar o membro de fechamento com base na comparação. O circuito de controle controla 153998 a velocidade real do membro de fechamento com base na velocidade de ponto de ajuste.
[0481] Agora com referência também às Figuras 84 e 85, em um aspecto, o circuito de controle compreende um sistema de controle de retroinformação proporcional, integral e derivado (PID) 153950, 153970. O sistema de controle de retroinformação PID 153950, 153970 compreende um circuito de retroinformação PID 153954 primário e um circuito de retroinformação PID 153956 secundário. O circuito de retroinformação primário 153954 determina um primeiro erro entre a força de fechamento real do membro de fechamento e uma força de fechamento limite SP1 e define o ponto de ajuste da velocidade do membro de fechamento SP2 com base no primeiro erro. O circuito de retroinformação secundário 153956 determina um segundo erro entre a velocidade real do membro de fechamento e a velocidade de ponto de ajuste do membro de fechamento e define a velocidade do membro de fechamento com base no segundo erro.
[0482] Em um aspecto, a força de fechamento limite SP1 compreende um limite superior e um limite inferior. A velocidade de ponto de ajuste SP2 é configurada para avançar o membro de fechamento distalmente quando a força de fechamento real for menor que o limite inferior e a velocidade de ponto de ajuste é configurada para retrair o membro de fechamento proximalmente quando a força de fechamento real for maior que o limite inferior. Em um aspecto, a velocidade de ponto de ajuste é configurada para manter o membro de fechamento no lugar quando a força de fechamento real está entre os limites superior e inferior.
[0483] Em um aspecto, o sistema de controle compreende adicionalmente um sensor de força (por exemplo, qualquer um dos sensores 472, 474, 476 (Figura 12), por exemplo) acoplado ao circuito de controle. Um sensor de força é configurado para medir a força de fechamento. Em um aspecto, o sensor de força compreende um sensor de torque acoplado a um eixo de acionamento de saída de um motor acoplado ao membro de fechamento. Em um aspecto, o sensor de força compreende um medidor de esforço acoplado ao membro de fechamento. Em um aspecto, o sensor de força compreende uma célula de carga acoplada ao membro de fechamento. Em um aspecto, o sistema de controle compreende um sensor de posição acoplado ao membro de fechamento, sendo que o sensor de posição é configurado para medir a posição do membro de fechamento.
[0484] Em um aspecto, o sistema de controle compreende um primeiro motor configurado para acoplar o membro de fechamento e o circuito de controle é configurado para avançar o membro de fechamento durante pelo menos uma porção de um curso de disparo.
[0485] As funções ou processos 153990 aqui descritos podem ser executados por qualquer um dos circuitos de processamento aqui descritos. Aspectos do instrumento cirúrgico motorizado podem ser praticados sem os detalhes específicos aqui revelados. Alguns aspectos foram mostrados como diagramas de bloco em vez de detalhes.
[0486] Partes desta revelação podem ser apresentadas em termos de instruções que operam em dados armazenados em uma memória do computador. Um algoritmo se refere a uma sequência autoconsistente de etapas que levam ao resultado desejado, em que uma "etapa" se refere à manipulação de quantidades físicas que podem assumir a forma de sinais elétricos ou magnéticos que possam ser armazenados, transferidos, combinados, comparados e manipulados de qualquer outra forma. Esses sinais podem ser chamados de bits, valores, elementos, símbolos, caracteres, termos, números. Esses termos e termos semelhantes podem ser associados às grandezas físicas adequadas e são identificações meramente convenientes aplicadas a essas grandezas.
[0487] De modo geral, os aspectos aqui descritos, os quais podem ser implementados, individual e/ou coletivamente, por uma ampla gama de hardware, software, firmware, ou qualquer combinação dos mesmos, podem ser vistos como sendo compostos por vários tipos de "circuitos elétricos". Consequentemente, o termo "circuito elétrico" inclui circuitos elétricos que tenham pelo menos um circuito elétrico isolado, circuitos elétricos que tenham pelo menos um circuito integrado, circuitos elétricos que tenham pelo menos um circuito integrado para aplicação específica, circuitos elétricos que formem um dispositivo de computação de propósito geral configurado por um programa de computador (por exemplo, um processador ou computador de propósito geral configurado por um programa de computador que execute pelo menos parcialmente processos e/ou dispositivos aqui descritos), circuitos elétricos que formem um dispositivo de memória (por exemplo, formas de memória de acesso aleatório) e/ou circuitos elétricos que formem um dispositivo de comunicações (por exemplo, um modem, chave de comunicações ou equipamento óptico-elétrico). Esses aspectos podem ser implementados em forma analógica ou digital, ou combinações dos mesmos.
[0488] A descrição anteriormente mencionada apresentou aspectos dos dispositivos e/ou processos por meio do uso de diagramas de blocos, fluxogramas, e/ou exemplos, que pode conter uma ou mais funções e/ou operação. Cada função e/ou operação dentro de tais diagramas de blocos, fluxogramas ou exemplos pode ser implementada, individualmente e/ou coletivamente, por uma ampla gama de hardware, software, firmware ou virtualmente qualquer combinação dos mesmos. Em um aspecto, várias porções do assunto aqui descrito podem ser implementadas por meio de circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), arranjos de portas programáveis em campo (FPGAs), processadores de sinais digitais (DSPs), dispositivos lógicos programáveis (PLDs), circuitos, registradores e/ou componentes de software, por exemplo, programas, subrotinas, lógica e/ou combinações de componentes de hardware e software. portas lógicas ou outros formatos integrados. Alguns aspectos aqui revelados, no todo ou em parte, podem ser implementados de modo equivalente em circuitos integrados, como um ou mais programas de computador executando em um ou mais computadores (por exemplo, como um ou mais programas operando em um ou mais sistemas de computador), como um ou mais programas operando em um ou mais processadores (por exemplo, como um ou mais programas operando em um ou mais microprocessadores), como firmware, ou virtualmente como qualquer combinação dos mesmos, e que projetar o conjunto de circuitos e/ou escrever o código para o software e firmware estaria dentro do âmbito de prática de uma pessoa versada na técnica à luz desta revelação.
[0489] Os mecanismos do assunto revelado podem ser distribuídos como um produto de programa em uma variedade de formas, e um aspecto ilustrativo do assunto aqui descrito é aplicável independentemente do tipo específico da mídia de transmissão de sinais usado para efetivamente executar a distribuição. Exemplos de uma mídia de transmissão de sinais incluem, mas não se limitam aos seguintes: uma mídia do tipo gravável como um disquete, uma unidade de disco rígido, um disco compacto (CD), um disco de vídeo digital (DVD), uma fita digital, uma memória de computador, etc.; e uma mídia do tipo de transmissão, como uma mídia de comunicação digital e/ou analógica (por exemplo, um cabo de fibra óptica, um guia de onda, um enlace de comunicação com fio, um enlace de comunicação sem fio (por exemplo, transmissor, receptor, lógica de transmissão, lógica de recepção, etc.).
[0490] A descrição anteriormente mencionada de um ou mais aspectos foi apresentada para propósitos de ilustração e descrição. Essa descrição não pretende ser exaustiva nem limitar a invenção à forma precisa revelada. Modificações ou variações são possíveis à luz dos ensinamentos acima. Esses aspectos foram escolhidos e descritos com a finalidade de ilustrar os princípios e a aplicação prática para, assim, permitir que a pessoa versada na técnica use os vários aspectos e com várias modificações, conforme sejam convenientes ao uso específico contemplado. Pretende-se que as reivindicações apresentadas em anexo definam o escopo global. Reconhecimento situacional
[0491] Consciência situacional é a capacidade de alguns aspectos de um sistema cirúrgico para determinar ou inferir informações relacionadas a um procedimento cirúrgico a partir de dados recebidos de bases de dados e/ou instrumentos. As informações podem incluir o tipo de procedimento a ser realizado, o tipo de tecido a ser operado ou a cavidade corporal que é o objeto do procedimento. Com as informações contextuais relacionadas ao procedimento cirúrgico, o sistema cirúrgico pode, por exemplo, melhorar a maneira na qual ele controla os dispositivos modulares (por exemplo, um braço robótico e/ou ferramenta cirúrgica robótica) que são conectados a ele e fornecer informações ou sugestões contextualizadas ao cirurgião durante o curso do procedimento cirúrgico.
[0492] A Figura 87 mostra uma linha de tempo 5200 mostrando o reconhecimento situacional de um controlador central, como o controlador cirúrgico central 106 ou 206, por exemplo. A linha de tempo 5200 é um procedimento cirúrgico ilustrativo e as informações contextuais que o controlador cirúrgico central 106, 206 pode derivar dos dados recebidos das fontes de dados em cada etapa no procedimento cirúrgico. A linha de tempo 5200 representa as etapas típicas que seriam tomadas pelos enfermeiros, cirurgiões, e outro pessoal médico durante o curso de um procedimento de segmentectomia pulmonar, começando com a configuração da sala de operação e terminando com a transferência do paciente para uma sala de recuperação no pós-operatório.
[0493] O reconhecimento situacional de um controlador cirúrgico central 106, 206 recebe dados das fontes de dados durante todo o curso do procedimento cirúrgico, incluindo os dados gerados cada vez que o pessoal médico utiliza um dispositivo modular que é pareado com o controlador cirúrgico central 106, 206. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode receber estes dados dos dispositivos modulares emparelhados e outras fontes de dados e continuamente derivar inferências (isto é, informações contextuais) sobre o procedimento em curso conforme os novos dados são recebidos, como qual etapa do procedimento está sendo realizada em qualquer dado momento. O sistema de reconhecimento situacional do controlador cirúrgico central 106, 206 é capaz de, por exemplo, registrar dados referentes ao procedimento para gerar relatórios, verificar as etapas sendo tomadas pelo pessoal médico, fornecer dados ou avisos (por exemplo, através de uma tela de exibição) que podem ser pertinentes para a etapa específica do procedimento, ajustar os dispositivos modulares com base no contexto (por exemplo, ativar monitores, ajustar o campo de visão (FOV) do dispositivo de imageamento médico, ou alterar o nível de energia de um instrumento cirúrgico ultrassônico ou instrumento eletrocirúrgico de RF), e assumir qualquer outra ação descrita acima.
[0494] Na primeira etapa 5202, neste procedimento ilustrativo, os membros da equipe hospital recuperam o prontuário eletrônico do paciente (PEP) a partir da base de dados do PEP do hospital. Com base nos dados de seleção do paciente no PEP, o controlador cirúrgico central 106, 206 determina que o procedimento a ser realizado é um procedimento torácico.
[0495] Na segunda etapa 5204, os membros da equipe escaneiam a entrada dos suprimentos médicos para o procedimento. O controlador cirúrgico central 106, 206 cruza as referências dos suprimentos escaneados com uma lista de suprimentos que são utilizados em vários tipos de procedimentos e confirma que a mistura dos suprimentos corresponde a um procedimento torácico. Adicionalmente, o controlador cirúrgico central 106, 206 também é capaz de determinar que o procedimento não é um procedimento de cunha (porque os suprimentos de entrada têm uma ausência de certos suprimentos que são necessários para um procedimento de cunha torácico ou, caso contrário, que os suprimentos de entrada não correspondem a um procedimento de cunha torácico).
[0496] Na terceira etapa 5206, o pessoal médico escaneia a banda do paciente com um escâner que é conectado de maneira comunicável ao controlador cirúrgico central 106, 206. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode então confirmar a identidade do paciente com base nos dados escaneados.
[0497] Na quarta etapa 5208, o pessoal médico liga o equipamento auxiliar. Os equipamentos auxiliares sendo utilizados podem variar de acordo com o tipo de procedimento cirúrgico e as técnicas a serem usadas pelo cirurgião, mas neste caso ilustrativo eles incluem um evacuador de fumaça, um insuflador e um dispositivo de imageamento médico. Quando ativados, os equipamentos auxiliares que são dispositivos modulares podem se emparelhar automaticamente com o controlador cirúrgico central 106, 206 que está situado dentro de uma vizinhança específica dos dispositivos modulares como parte de seu processo de inicialização. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode então derivar informações contextuais sobre o procedimento cirúrgico por meio da detecção dos tipos de dispositivos modulares que se correspondem com o mesmo durante essa fase pré-operatória ou de inicialização. Neste exemplo em particular, o controlador cirúrgico central 106, 206 determina que o procedimento cirúrgico é um procedimento VATS (cirurgia torácica vídeo-assistida) baseado nesta combinação específica de dispositivos modulares emparelhados. Com base na combinação dos dados do prontuário eletrônico do paciente (PEP), na lista de suprimentos médicos a serem usados no procedimento e no tipo de dispositivos modulares que se conectam ao controlador central, o controlador cirúrgico central 106, 206 pode, em geral, inferir o procedimento específico que a equipe cirúrgica irá realizar. Depois que o controlador cirúrgico central 106, 206 reconhece qual procedimento específico está sendo realizado, o controlador cirúrgico central 106, 206 pode então recuperar as etapas desse processo a partir de uma memória ou a partir da nuvem e então cruzar os dados que subsequentemente recebe das fontes de dados conectadas (por exemplo, dispositivos modulares e dispositivos de monitoramento do paciente) para inferir qual etapa do procedimento cirúrgico a equipe cirúrgica está realizando.
[0498] Na quinta etapa 5210, os membros da equipe fixam os eletrodos do eletrocardiograma (ECG) e outros dispositivos de monitoramento de paciente no paciente. Os eletrodos do ECG e outros dispositivos de monitoramento de paciente são capazes de parear com o controlador cirúrgico central 106, 206. Conforme o controlador cirúrgico central 106, 206 começa a receber dados dos dispositivos de monitoramento do paciente, o controlador cirúrgico central 106, 206 dessa forma confirma que o paciente está na sala de operação.
[0499] Na sexta etapa 5212, o pessoal médico induzi a anestesia no paciente. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode inferir que o paciente está sob anestesia com base nos dados dos dispositivos modulares e/ou dos dispositivos de monitoramento de paciente,
incluindo os dados de ECG, dados de pressão sanguínea, dados do ventilador, ou combinações dos mesmos, por exemplo. Após a conclusão da sexta etapa 5212, a porção do pré-operatório do procedimento de segmentectomia do pulmão é concluído e a porção operatória se inicia.
[0500] Na sétima etapa 5214, o pulmão do paciente que está sendo operado é retraído (enquanto a ventilação é chaveada para o pulmão contralateral). O controlador cirúrgico central 106, 206 pode inferir a partir dos dados de ventilador que o pulmão do paciente foi retraído, por exemplo. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode inferir que a porção operatória do procedimento se iniciou quando ele pode comparar a detecção do colapso do pulmão do paciente nas etapas esperadas do procedimento (que podem ser acessadas ou recuperadas anteriormente) e assim determinar que o retraimento do pulmão é a primeira etapa operatória nesse procedimento específico.
[0501] Na oitava etapa 5216, o dispositivo de imageamento médico (por exemplo, um dispositivo de visualização) é inserido e o vídeo a partir do dispositivo de imageamento médico é iniciado. O controlador cirúrgico central 106, 206 recebe os dados do dispositivo de imageamento médico (isto é, os dados de vídeo ou imagens) através de sua conexão com o dispositivo de imageamento médico. Após o recebimento dos dados do dispositivo de imageamento médico, o controlador cirúrgico central 106, 206 pode determinar que a porção do procedimento cirúrgico laparoscópico se iniciou. Adicionalmente, o controlador cirúrgico central 106, 206 pode determinar que o procedimento específico sendo realizado é uma segmentectomia, em vez de uma lobectomia (note que um procedimento de cunha já foi descartado pelo controlador cirúrgico central 106, 206 com base nos dados recebidos na segunda etapa 5204 do procedimento). Os dados do dispositivo de imageamento médico 124 (A Figura 2) podem ser utilizados para determinar informações contextuais sobre o tipo de procedimento sendo realizado de várias maneiras diferentes, incluindo mediante a determinação do ângulo no qual o dispositivo de imageamento médico é orientado em relação à visualização da anatomia do paciente, monitorar o número ou dispositivos de imageamento médicos sendo utilizados (isto é, que são ativados e pareados com o controlador cirúrgico central 106, 206), e monitorar os tipos de dispositivos de visualização utilizados.
Por exemplo, uma técnica para realizar uma lobectomia VATS coloca a câmera no canto anterior inferior da cavidade torácica do paciente acima do diafragma, enquanto uma técnica para executar uma segmentectomia VATS coloca a câmera em uma posição intercostal anterior em relação à fissura do segmento.
Com o uso de técnicas padrão de reconhecimento ou de aprendizado de máquina, por exemplo, o sistema de reconhecimento situacional pode ser treinado para reconhecer o posicionamento do dispositivo de imageamento médico de acordo com a visualização da anatomia do paciente.
Como um outro exemplo, uma técnica para realizar uma lobectomia VATS utiliza um único dispositivo de imageamento médico, enquanto que uma outra técnica para executar uma segmentectomia VATS utiliza múltiplas câmeras.
Como ainda um outro exemplo, uma técnica para executar uma segmentectomia VATS utiliza uma fonte de luz infravermelha (que pode ser acoplada de maneira comunicável ao controlador cirúrgico central como parte do sistema de visualização) para visualizar a fissura do segmento, que não é utilizada em uma lobectomia VATS.
Através do rastreamento de qualquer um ou todos dentre esses dados a partir do dispositivo de imageamento médico, o controlador cirúrgico central 106, 206 pode assim determinar o tipo específico de procedimento cirúrgico sendo realizado e/ou a técnica sendo usada para um tipo específico de procedimento cirúrgico.
[0502] Na nona etapa 5218 do procedimento, a equipe cirúrgica inicia a etapa de dissecção. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode inferir que o cirurgião está no processo de dissecação para mobilizar o pulmão do paciente porque ele recebe dados do gerador de RF ou ultrassônico que indicam que um instrumento de energia está sendo disparado. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode cruzar os dados recebidos com as etapas recuperadas do procedimento cirúrgico para determinar que um instrumento de energia sendo disparado nesse ponto no processo (isto é, após a conclusão das etapas anteriormente discutidas do procedimento) corresponde à etapa de dissecção. Em certos casos, o instrumento de energia pode ser uma ferramenta de energia montada em um braço robótico de um sistema cirúrgico robótico.
[0503] Na décima etapa 5220 do procedimento, a equipe cirúrgica prossegue até a etapa de ligação. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode inferir que o cirurgião está ligando as artérias e veias porque ele recebe os dados do instrumento de grampeamento e corte cirúrgico indicando que o instrumento está sendo disparado. De modo similar à etapa anterior, o controlador cirúrgico central 106, 206 pode derivar essa inferência ao cruzar os dados de recepção do instrumento de grampeamento e corte cirúrgico com as etapas recuperadas no processo. Em certos casos, o instrumento cirúrgico pode ser uma ferramenta cirúrgico montado em um braço robótico de um sistema cirúrgico robótico.
[0504] Na décima primeira etapa 5222, a porção de segmentectomia do procedimento é realizada. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode inferir que o cirurgião está transeccionando o parênquima com base nos dados do instrumento de grampeamento e corte cirúrgico, incluindo os dados de seu cartucho. Os dados do cartucho podem corresponder ao tamanho ou tipo de grampo sendo disparo pelo instrumento, por exemplo. Como diferentes tipos de grampos são utilizados para diferentes tipos de tecidos, os dados do cartucho podem dessa forma indicar o tipo de tecido que está sendo grampeado e/ou transectado. Neste caso, o tipo de grampo que é disparado é utilizado para a parênquima (ou outros tipos similares de tecido), que permite que o controlador cirúrgico central 106, 206 infira qual porção de segmentectomia do procedimento está sendo realizada.
[0505] Na décima segunda etapa 5224, a etapa de dissecção do nó é então realizada. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode inferir que a equipe cirúrgica está dissecando o nó e realizando um teste de vazamento com base nos dados recebidos do gerador que indica qual instrumento ultrassônico ou de RF está sendo disparado. Para esse procedimento específico, um instrumento de RF ou ultrassônico sendo utilizado depois que o parênquima foi transectado corresponde à etapa de dissecção do nó, que permite que o controlador cirúrgico central 106, 206 faça essa inferência. Deve ser observado que os cirurgiões regularmente alternam entre os instrumentos de grampeamento cirúrgico/corte e os instrumentos de energia cirúrgica (isto é, de RF ou ultrassônica) dependendo da etapa específica no procedimento porque diferentes instrumentos são melhor adaptados para tarefas específicas. Portanto, a sequência específica na qual os instrumentos de corte/grampeamento e os instrumentos cirúrgicos de energia são usados pode indicar qual etapa do procedimento o cirurgião está realizando. Além disso, em certos casos, ferramentas robóticas podem ser utilizadas para uma ou mais etapas em um procedimento cirúrgico e/ou Instrumentos cirúrgico de mão podem ser utilizados para uma ou mais etapas no procedimento cirúrgico. O cirurgião pode alternar entre ferramentas robóticas e instrumentos cirúrgicos de mão e/ou pode usar os dispositivos simultaneamente, por exemplo. Após a conclusão da décima segunda etapa 5224, as incisões são fechadas e a porção do pós-operatório do processo se inicia.
[0506] Na décima terceira etapa 5226, a anestesia do paciente é revertida. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode inferir que o paciente está emergindo da anestesia com base nos dados de ventilador (isto é, a frequência respiratória do paciente começa a aumentar), por exemplo.
[0507] Finalmente, na décima quarta etapa 5228 é que o pessoal médico remove os vários dispositivos de monitoramento de paciente do paciente. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode, dessa forma, inferir que o paciente está sendo transferido para uma sala de recuperação quando o controlador central perde os dados de ECG, pressão sanguínea e outros dados dos dispositivos de monitoramento de paciente. Como pode ser visto a partir da descrição deste procedimento ilustrativo, o controlador cirúrgico central 106, 206 pode determinar ou inferir quando cada etapa de um dado procedimento cirúrgico está ocorrendo de acordo com os dados recebidos das várias fontes de dados que estão comunicavelmente acopladas ao controlador cirúrgico central 106, 206.
[0508] Consciência situacional é adicionalmente descrita no Pedido de Patente Provisório US n° 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade. Em certos casos, a operação de um sistema cirúrgico robótico, incluindo os vários sistemas cirúrgicos robóticos aqui revelados, por exemplo, pode ser controlada pelo controlador central 106, 206 com base em sua percepção situacional e/ou retroinformação dos componentes dela e/ou com base nas informações da nuvem 104. Irregularidades na distribuição de tecido
[0509] Tipicamente, em um procedimento de grampeamento cirúrgico, um usuário coloca as garras do atuador de extremidade ao redor do tecido para pinçar e grampear o tecido. Em alguns casos, a maior parte do tecido pinçado entre as garras do instrumento de grampeamento cirúrgico pode ser concentrada em uma porção do vão entre as garras, enquanto o restante do vão permanece desocupado ou ligeiramente ocupado. Irregularidades na distribuição do tecido posicionado entre as garras de um instrumento de grampeamento cirúrgico podem reduzir a consistência do resultado de grampeamento. Por exemplo, a distribuição irregular de tecido pode levar à compressão de tecido excessiva em partes do tecido pinçado e à compressão de tecido insuficiente em outras partes do tecido pinçado, o que pode ter um impacto negativo no tecido a ser operado. Por exemplo, a compressão excessiva do tecido pode resultar em necrose de tecido e, em certos procedimentos, falha na linha de grampos. A compressão insuficiente do tecido também afeta negativamente a implantação e formação do grampo, e pode fazer com que o tecido grampeado vaze ou cure incorretamente.
[0510] Os aspectos da presente revelação apresentam um instrumento de grampeamento cirúrgico que inclui um atuador de extremidade configurado para grampear o tecido pinçado entre uma primeira garra e uma segunda garra do atuador de extremidade. O instrumento de grampeamento cirúrgico é configurado para detectar e indicar irregularidades na distribuição de tecido em relação a um número de zonas predeterminadas entre a primeira garra e a segunda garra, no interior do atuador de extremidade. O instrumento de grampeamento cirúrgico é adicionalmente configurado para detectar e indicar irregularidades na quantidade e localização do tecido entre as zonas predeterminadas.
[0511] Em um aspecto, o instrumento de grampeamento cirúrgico é configurado para fornecer retroinformação sobre o local e o posicionamento mais adequados do tecido em situações onde irregularidades de tecido são detectadas.
[0512] Medições absolutas da impedância do tecido nas zonas predeterminadas podem ser significativamente influenciadas pelo ambiente no qual o atuador de extremidade é imerso. Por exemplo, um atuador de extremidade imerso em um fluido como o sangue, por exemplo, produzirá medições de impedância de tecido diferentes de um atuador de extremidade não imerso no sangue. Além disso, um atuador de extremidade preso ao redor de um tecido anteriormente grampeado produzirá medições de impedância de tecido diferentes de um atuador de extremidade preso ao redor de tecido não grampeado. A presente revelação aborda essas discrepâncias ao avaliar a distribuição de tecido em diferentes zonas predeterminadas avaliando-se as medições de impedância de tecido nas diferentes zonas predeterminadas em comparação umas às outras.
[0513] Em um aspecto, as irregularidades no tecido pinçado entre as garras do instrumento de grampeamento cirúrgico produzem diferentes compressões de tecido nas zonas predeterminadas. Os aspectos da presente revelação apresentam um instrumento de grampeamento cirúrgico que inclui um circuito de avaliação de distribuição de tecido configurado para detectar e indicar irregularidades na compressão do tecido entre as zonas predeterminadas mediante a medição de impedância entre as garras do atuador de extremidade em cada uma das zonas predeterminadas.
[0514] Em um aspecto, o circuito de avaliação de distribuição de tecido do instrumento de grampeamento cirúrgico compreende um ou mais circuitos de contato com o tecido em cada uma das zonas predeterminadas configurados para medir a impedância do tecido para avaliar a posição e a quantidade de tecido pinçado.
[0515] Para fins de brevidade, uma ou mais das modalidades da presente revelação são descritas em conexão com um tipo específico de instrumentos cirúrgicos. Isso não deve ser interpretado, no entanto, como limitador. As modalidades da presente revelação são aplicáveis a vários tipos de instrumentos de grampeamento cirúrgico como, por exemplo, instrumentos de grampeamento cirúrgico lineares, instrumentos de grampeamento cirúrgico curvos e/ou Instrumentos de grampeamento circulares. As modalidades da presente revelação também são igualmente aplicáveis ao instrumento cirúrgico que aplica energia terapêutica ao tecido como, por exemplo, energia ultrassônica ou de frequência de rádio (RF).
[0516] Com referência à Figura 88, é mostrado um atuador de extremidade 25002 que se estende a partir de um eixo de acionamento 25004 de um instrumento de grampeamento cirúrgico curvo. O atuador de extremidade 25002 inclui uma primeira garra 25006 que define uma bigorna 25007 e uma segunda garra 25008 que inclui um cartucho de grampos 25009. O cartucho de grampos 25009 e a bigorna 25007 têm um formato semelhante a arco no plano em seção transversal. O cartucho de grampos 25009 pode ser removido do restante do atuador de extremidade 25002 e é montado em um suporte de cartucho montado de maneira deslizante em uma porção de orientação. Um braço 250010 que suporta a bigorna é rigidamente conectado a uma extremidade da porção de orientação e percorre paralelamente a um eixo geométrico longitudinal L definido pelo eixo de acionamento 25004.
[0517] O tecido é pinçado entre a bigorna 25007 e o cartucho de grampos 25009 mediante o movimento do cartucho de grampos 25009 distalmente em direção à bigorna 25007. Em certos aspectos, a bigorna 25007 é movida proximalmente em direção ao cartucho de grampos 25009 para prender o tecido entre eles. Em outros aspectos, a bigorna e o cartucho de grampos são movidos um em relação ao outro para prender o tecido entre eles. Conforme ilustrado na Figura 88, a bigorna 25007 e o cartucho de grampos 25009 definem um plano de grampeamento perpendicular ao eixo geométrico longitudinal L. Os grampos são implantados em fileiras curvas a partir do cartucho de grampos 25009 no tecido pinçado entre o cartucho de grampos 25009 e a bigorna 25007.
[0518] Novamente com referência à Figura 88, três zonas de avaliação de distribuição de tecido (zona 1, zona 2, zona 3) são definidas ao longo do comprimento curvo da bigorna 25007. Cada uma das três zonas se estende ao longo de uma porção do comprimento curvo da bigorna 25007. A impedância de tecido é medida em cada uma das três zonas para avaliar as irregularidades na distribuição de tecido entre a bigorna 25007 e o cartucho de grampos 25009. A zona 1, que é também chamada neste documento como a zona de gancho, é uma zona interna que reside mais próximo ao braço 25010, enquanto a zona 3 é uma zona externa e está mais distante do braço 25010 do que da zona 1. A zona 2 é uma zona intermediária que se estende entre a zona 1 e a zona 3. A zona 1 e a zona 3 se estendem, cada uma, ao longo de cerca de um quarto do comprimento curvo da bigorna 25007. Por outro lado, a zona 2 se estende ao longo de cerca da metade do comprimento curvo da bigorna entre a zona 1 e a zona 3.
[0519] A Figura 89 é uma vista em seção transversal parcial do atuador de extremidade da Figura 88 mostrado prendendo o tecido entre suas garras nas três zonas de avaliação de distribuição de tecido (zona 1, zona 2, zona 3). A Figura 90 ilustra uma vista em perspectiva de um atuador de extremidade 25020 de um instrumento de grampeamento e corte cirúrgico que inclui zonas de avaliação de distribuição de tecido (zona 1, zona 2, zona 3), que são similares em muitos aspectos às zonas de avaliação de distribuição de tecido (zona 1, zona 2, zona 3) do atuador de extremidade 25002.
[0520] Na modalidade da Figura 88, a bigorna 25007 tem uma superfície de contato com o tecido 25012 que é dividida em três zonas
(zona 1, zona 2, zona 3). As medições de impedância do tecido nas três zonas representam a distribuição de tecido no interior do atuador de extremidade 25002. Em vários aspectos, o número de zonas pode ser maior ou menor que três. Em um exemplo, um instrumento de grampeamento cirúrgico pode incluir quatro zonas, conforme ilustrado na Figura 103. Em outros exemplos, um instrumento de grampeamento cirúrgico pode incluir oito zonas, conforme ilustrado na Figura 104. O tamanho das zonas pode ser igual ou pelo menos substancialmente igual. Alternativamente, o tamanho das zonas pode variar, conforme ilustrado na Figura 88.
[0521] Um número, tamanho e localização adequados das zonas podem ser selecionados dependendo do tipo de instrumento cirúrgico. Por exemplo, um instrumento de grampeamento cirúrgico linear pode incluir uma zona interna ou proximal, que fica mais próxima ao eixo de acionamento, uma zona externa ou distal, que fica mais distante do eixo de acionamento, e uma ou mais zonas intermediárias entre a zona interna e a zona externa.
[0522] As três zonas da modalidade da Figura 88 são definidas em relação à superfície de contato com o tecido 25012 da bigorna 25007. Em outras modalidades, no entanto, as zonas de avaliação de distribuição de tecido podem ser definidas em relação a uma superfície de contato com o tecido de um cartucho de grampos. Em outras palavras, a superfície de contato com o tecido do cartucho de grampos pode ser dividida em zonas predeterminadas com o propósito de avaliar a distribuição de tecido no interior de um atuador de extremidade.
[0523] Cada uma das três zonas da modalidade da Figura 88 inclui um ou mais circuitos de contato com o tecido que são configurados para medir a impedância de uma porção de tecido que reside na zona predeterminada. Um circuito de contato com o tecido exemplificador é ilustrado na Figura 24. O contato do tecido "T" com a bigorna 25007 e o cartucho de grampos 25009 em uma zona predeterminada fecha o circuito de detecção "SC" na zona predeterminada, que é, de outro modo, aberto, estabelecendo-se simultaneamente o contato com um par de placas opostas "P1, P2" fornecidas na bigorna 25007 e no cartucho de grampos 25009 na zona predeterminada.
[0524] Qualquer um dos circuitos de contato aqui revelados pode incluir, mas não se limitam a, contatos elétricos colocados em uma superfície interna de uma garra que, quando em contato com o tecido, fecha um circuito de detecção que é, de outro modo, aberto.
[0525] Os circuitos de contato podem também incluir transdutores de força sensíveis que determinam a quantidade de força que é aplicada ao sensor, que pode ser presumida como sendo a mesma quantidade de força que é aplicada ao tecido "T". Essa força que é aplicada ao tecido "T" pode, então, ser traduzida em uma quantidade de compressão de tecido. Os sensores de força medem a quantidade de compressão sobre um tecido "T" e fornecem informações sobre a força aplicada ao tecido "T" para um cirurgião.
[0526] Conforme descrito acima, a compressão excessiva de tecido pode ter um impacto negativo no tecido "T" a ser operado. Por exemplo, a compressão excessiva do tecido "T" pode resultar em necrose de tecido e, em certos procedimentos, falha na linha de grampos. Informações referentes à pressão que é aplicada ao tecido "T" possibilitam que um cirurgião determine melhor que a pressão excessiva não está sendo aplicada ao tecido "T".
[0527] Os transdutores de força dos circuitos de contato podem incluir, mas não se limitam a, elementos piezoelétricos, elementos piezorresistivos, medidores de esforço de filme metálico e semicondutores, sensores de pressão indutivos, sensores de pressão capacitivos e transdutores de pressão potenciométricos que usam tubos de bourbon, cápsulas ou foles para acionar um braço limpador em um elemento resistivo.
[0528] Em vários aspectos, as zonas predeterminadas no interior de um atuador de extremidade 25002 podem compreender um ou mais circuitos flexíveis segmentados configurados para serem presos de modo fixo a pelo menos um membro de garra do atuador de extremidade 25002. Exemplos de circuitos flexíveis segmentados adequados são descritos em conexão com a Figura 75 da presente revelação. Para medir impedâncias de tecido, o circuito flexível segmentado passa sinais elétricos subterapêuticos através do tecido em cada uma das zonas predeterminadas.
[0529] As Figuras 91 a 96 ilustram três exemplos de distribuição de tecido (T1, T2, T3) no interior de um atuador de extremidade 25002. Vistas em seção transversal endireitadas do atuador de extremidade 25002 nas Figuras 91 a 93 ilustram uma distribuição inicial do tecido entre as três zonas (zona 1, zona 2, zona 3) no interior do atuador de extremidade 25002 de acordo com cada um dos três exemplos. Vistas em seção transversal endireitadas do atuador de extremidade nas Figuras 94 a 96 ilustram o tecido dos três exemplos sob uma compressão inicial para fechar os circuitos de contato de detecção entre as superfícies de contato com o tecido da bigorna 25007 e o cartucho de grampos 25009.
[0530] Conforme descrito acima, o estabelecimento do contato entre o tecido "T" e as superfícies de contato com o tecido da bigorna 25007 e do cartucho de grampos 25009 em uma zona predeterminada fecha um circuito de detecção na zona predeterminada. O fechamento do circuito de detecção faz com que uma corrente atravesse o tecido "T" na zona predeterminada, conforme ilustrado na Figura 89, e o circuito de detecção. A impedância do tecido "T" na zona predeterminada pode ser calculada a partir da fórmula:
𝑉 𝑍𝑡𝑒𝑐𝑖𝑑𝑜 = ( ) − 𝑍circuito de detecção
𝐼 em que Ztecido é a impedância de tecido, V é a tensão, I é a corrente e Zcircuito de detecção é a impedância do circuito de detecção.
[0531] Conforme ilustrado na Figura 89, os elementos isolantes 25014 podem ser posicionados entre placas adjacentes (p) para separar circuitos de detecção adjacentes. Embora três circuitos de detecção sejam representados na Figura 89, o número de circuitos de detecção pode ser diferente de três. Em vários exemplos, um atuador de extremidade pode incluir um número "n" de circuitos de detecção correspondendo a um número "n" de zonas predeterminadas, sendo que "n" é um número inteiro maior ou igual ao número 3.
[0532] A Figura 97 ilustra um diagrama de fluxo lógico de um processo 25030 que mostra um programa de controle ou uma configuração lógica para identificar irregularidades na distribuição de tecido no interior de um atuador de extremidade 25002 de um instrumento cirúrgico, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. Em um aspecto, o processo 25030 é executado por um circuito de controle 500 (Figura 13). Em um outro aspecto, o processo 25030 pode ser executado por um circuito lógico combinacional 510 (Figura 14). Em ainda um outro aspecto, o processo 25030 pode ser executado por um circuito lógico sequencial 520 (Figura 15).
[0533] O processo 25030 inclui receber 25032 sinais de sensor provenientes de circuitos sensores de um conjunto de circuito de detecção 25471 correspondentes às zonas predeterminadas (por exemplo, zona 1, zona 2 e zona 3) no interior do atuador de extremidade 25002, determinar 25034 a impedância de tecido Ztecido de porções de tecido em tais zonas com base nos sinais de sensor recebidos. A Figura 98 ilustra as curvas de impedância de tecido Ztecido 25001, 25003, 25005, que correspondem aos exemplos de tecido T1, T2, T3, respectivamente.
[0534] O processo 25030 inclui adicionalmente etapas condicionais
25036, 25038. Se for determinado que a média das impedâncias de tecido de uma zona interna (por exemplo, zona 1) e uma zona externa (por exemplo, zona 3) é maior que a impedância de tecido da zona intermediária (por exemplo, zona 2), então, a distribuição de tecido é considerada inadequada, instruções são fornecidas para liberar 25040 o tecido preso e reposicionar o atuador de extremidade 25002, conforme ilustrado pelo exemplo nas Figuras 92, 95, 98, 100. Em certos casos, durante o ciclo de liberação, o tecido preso é apenas liberado a um limite mínimo e, então, preso novamente de modo que o tecido não deslize para fora do atuador de extremidade 25002.
[0535] Se, no entanto, a média das impedâncias de tecido de uma zona externa (por exemplo, a zona 1) e uma zona interna (por exemplo, a zona 3) for menor ou igual à impedância de tecido de uma zona intermediária (por exemplo, a zona 2), e a impedância de tecido da zona interna for menor ou igual à impedância de tecido da zona externa, então, a distribuição de tecido é considerada adequada, e o fechamento do atuador de extremidade é continuado 25042 enquanto mantém uma taxa limite de força para fechar (FTC) predeterminada, conforme ilustrado pelo exemplo das Figuras 91, 94, 98, 99.
[0536] Se, no entanto, a média das impedâncias de tecido de uma zona externa (por exemplo, a zona 1) e uma zona interna (por exemplo, a zona 3) for menor ou igual à impedância de tecido de uma zona intermediária (por exemplo, a zona 2), e a impedância de tecido da zona interna for maior que a impedância de tecido da zona externa, então, a distribuição de tecido é considerada adequada, mas a taxa limite de FTC é reduzida 25044 para uma taxa menor, conforme ilustrado pelo exemplo das Figuras 93, 96, 98, 101.
[0537] A Figura 102 ilustra um diagrama lógico de um sistema de controle 25470 que pode ser empregado para executar o processo da Figura 97. O sistema de controle 25470 é similar, em muitos aspectos,
ao sistema de controle 470 (Figura 12). Além disso, o sistema de controle 25470 inclui um conjunto de circuito de detecção 25471 que inclui um número "n" de circuitos de detecção S1 a Sn, sendo que "n" é um número inteiro maior que dois. Os circuitos de detecção S1 a Sn definem zonas predeterminadas no interior de um atuador de extremidade, conforme descrito acima.
[0538] Em vários exemplos, o conjunto de circuito de detecção 25471 inclui um número "n" de sensores de continuidade, sendo que "n" é um número inteiro maior que dois. Os sensores de continuidade definem zonas predeterminadas no interior de um atuador de extremidade, conforme descrito acima.
[0539] Em vários exemplos, os circuitos de detecção S1 a Sn podem ser configurados para fornecer sinais de sensor indicativos da compressão de tecido com o uso de medições de impedância. Os sensores de continuidade S1 a Sn podem ser usados para informar se há tecido suficiente se estendendo para dentro de um atuador de extremidade 25002. Além disso, sensores de FTC podem ser usados na avaliação das taxas de fluência do tecido para determinar a distribuição de tecido no interior de um atuador de extremidade 25002.
[0540] Em vários aspectos, os circuitos de detecção da S1 a Sn podem ser configurados para medir a impedância do tecido acionando- se uma corrente de RF subterapêutica através do tecido preso por um atuador de extremidade 25002. Um ou mais eletrodos bipolares podem ser posicionados em uma ou ambas as garras do atuador de extremidade 25002. A compressão/impedância do tecido do tecido preso pode ser medida ao longo do tempo.
[0541] Em vários aspectos, vários sensores, como um sensor de campo magnético, um medidor de esforço, um sensor de pressão, um sensor de força, um sensor indutivo como, por exemplo, um sensor de corrente parasita, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico e/ou qualquer outro sensor adequado, podem ser adaptados e configurados para medir impedância/compressão do tecido nas zonas predeterminadas no interior de um atuador de extremidade.
[0542] Em vários aspectos, a taxa de avanço do sistema de fechamento é alterada pelo microcontrolador 461 se mais tecido for detectado em uma zona interna do que em uma zona externa de um atuador de extremidade 25002. A taxa de fechamento é retardada para melhorar a distribuição de tecido, permitindo-se tempo para que o tecido na zona interna se deforme para fora no interior do atuador de extremidade 25002.
[0543] Em vários aspectos, o monitoramento da alteração na impedância à medida que o vão de fechamento muda pode ser usado para também informar propriedades e posicionamento do tecido.
[0544] A Figura 99 ilustra um gráfico 25400 que mostra a FTC do atuador de extremidade 25402 e a velocidade de fechamento 25404 versus o tempo 25406 para um disparo ilustrativo de um atuador de extremidade 25002 de um instrumento cirúrgico, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. Na descrição a seguir do gráfico 25400 deve-se também fazer referência às Figuras 91, 94, 97. Os disparos ilustrativos aqui descritos têm o propósito de demonstrar os conceitos discutidos acima com relação às Figuras 91, 94, 97 e não devem ser interpretados como limitadores de qualquer forma.
[0545] Um disparo do atuador de extremidade 25002, conforme ilustrado nas Figuras 91, 94, pode ser representado por uma curva de FTC 25408 e uma curva de velocidade correspondente 25408’, que ilustram a mudança na FTC e na velocidade de fechamento ao longo do tempo durante o curso do disparo, respectivamente. O disparo pode representar, por exemplo, um disparo do atuador de extremidade 25002 de um instrumento cirúrgico que inclui um circuito de controle que executa o processo 25030 mostrado na Figura 97. À medida que o disparo do atuador de extremidade 25002 é iniciado, o processador 462 controla o motor 482 para começar a acionar a bigorna 25007 a partir de sua posição aberta, fazendo com que a velocidade de fechamento da bigorna 25007 aumente drasticamente 25416 até que ela se estabilize 25418 em uma velocidade de fechamento específica. À medida que a bigorna 25007 fecha, a FTC aumenta 25410 até que alcance um pico 25412 em um momento específico. A partir do pico 25412, a FTC diminui 25414 até que o tecido "T1" esteja totalmente pinçado, ponto em que o processador 462 controla o motor 482 para interromper o fechamento da bigorna 25007 e a velocidade de fechamento cai 25420 para zero.
[0546] O disparo das Figuras 91, 94 representa, assim, um disparo do atuador de extremidade 25002 em que a distribuição de tecido entre as garras 25006, 25008 está dentro dos limites aceitáveis. Em outras palavras, o disparo das Figuras 91, 94 permanece dentro de todos os parâmetros de controle durante o curso do fechamento da garra. Assim, o processador 462 não pausa a bigorna 25007, ajusta a velocidade de fechamento da bigorna 25007 ou toma qualquer outra ação corretiva durante o curso.
[0547] A Figura 14 ilustra um gráfico 25422 que mostra a FTC do atuador de extremidade 25402 e a velocidade de fechamento 25404 versus o tempo 25406 para um disparo ilustrativo de um atuador de extremidade 25007 de um instrumento cirúrgico, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. Na descrição a seguir do gráfico 25422, deve-se também fazer referência às Figuras 92, 95, 97. Os disparos ilustrativos aqui descritos têm o propósito de demonstrar os conceitos discutidos acima com relação às Figuras 92, 95, 97 e não devem ser interpretados como limitadores de qualquer forma.
[0548] Um disparo do atuador de extremidade 25002, conforme ilustrado nas Figuras 92, 95, 97, pode ser representado por uma curva de FTC 25424 e uma curva de velocidade correspondente 25424’, que ilustram a mudança na FTC e na velocidade de fechamento ao longo do tempo durante o curso do disparo, respectivamente. O disparo das Figura 92, 95 pode representar, por exemplo, um disparo de um atuador de extremidade 25007 de um instrumento cirúrgico que inclui um circuito de controle que executa o processo 25030 mostrado na Figura 97. À medida que o disparo do atuador de extremidade 25007 é iniciado, o processador 462 controla o motor 482 para começar a acionar a bigorna 25007 a partir de sua posição aberta, fazendo com que a velocidade de fechamento da bigorna 25007 aumente drasticamente 25432 até que ela alcance uma velocidade de fechamento específica. À medida que a bigorna 25012 fecha, a FTC aumenta 25426 até que alcance um pico 25428 em um momento específico. Nesse caso, o processador 462 recebe a entrada do conjunto de circuito de detecção 25471 indicando que a distribuição de tecido entre as garras 25006, 2008 é inclinado em direção à terceira zona, conforme ilustrado nas Figuras 92, 95.
[0549] Em resposta, conforme delineado no processo 25030, o processador 462 instrui, através da tela 473, o operador do atuador de extremidade 25007 do instrumento cirúrgico a abrir as garras 25006, 25008 para reajustar o tecido "T2" nelas. Assim, a velocidade de fechamento cai 25434 até que ela alcance uma velocidade de fechamento negativa, indicando que as garras 25006, 25008 estão sendo abertas para, por exemplo, permitir facilmente que o tecido "T2" seja reajustado dentro das garras 25006, 25008. A velocidade de fechamento, então, retorna 25436 para zero, e as garras 25006, 25008 são paradas. De modo correspondente, a FTC diminui 25430 para zero conforme as garras 25006, 25008 são liberadas do tecido "T2".
[0550] A Figura 101 ilustra um gráfico 25438 que mostra a FTC do atuador de extremidade 25402 e a velocidade de fechamento 25404 versus o tempo 25406 para um disparo ilustrativo de um instrumento cirúrgico, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. Na descrição a seguir do sétimo gráfico 25438, deve-se também fazer referência às Figuras de 93, 96, 97. Os disparos ilustrativos aqui descritos têm o propósito de demonstrar os conceitos discutidos acima com relação às Figuras 93, 96, 97 e não devem ser interpretados como limitadores de qualquer forma.
[0551] Um disparo do atuador de extremidade 25002, conforme ilustrado nas Figuras 93, 96, 97, pode ser representado por uma curva de FTC 21440 e uma curva de velocidade correspondente 25440’, que ilustram a mudança na FTC e na velocidade de fechamento ao longo do tempo durante o curso do disparo, respectivamente. O disparo das Figura 93, 96 pode representar, por exemplo, um atuador de extremidade 25002 de um instrumento cirúrgico que inclui um circuito de controle que executa o processo 25030 mostrado na Figura 11. À medida que o disparo do atuador de extremidade 25002 é iniciado, o processador 462 controla o motor 482 para começar a acionar a bigorna 25007 a partir de sua posição aberta, fazendo com que a velocidade de fechamento da bigorna 25007 aumente drasticamente 25450 para uma primeira velocidade de fechamento v1. À medida que a bigorna 25007 fecha, a FTC aumenta 21442 até o tempo t1. No tempo t1, o circuito de controle 21002 determina que a distribuição de tecido é inclinada em direção à zona 1, conforme mostrado nas Figuras 93, 96. Em resposta, conforme indicado pelo processo 25030, o processador 462 pode ajustar a velocidade do motor 482 para permitir tempo suficiente para que o tecido "T3" se deforma para fora em direção à zona 2 e/ou zona
3.
[0552] A Figura 103 ilustra um diagrama 6000 de um instrumento cirúrgico 6002 centralizado em uma linha de grampos 6003 usando o benefício de ferramentas e técnicas de centralização descritas em conexão com as Figuras 104 a 114, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. Conforme usado na descrição a seguir das Figuras 104 a 114, uma linha de grampos pode incluir múltiplas fileiras de grampos desalinhados e inclui tipicamente duas ou três fileiras de grampos desalinhados, sem limitação. A linha de grampos pode ser uma linha de grampos duplos 6004 formada com o uso de uma técnica de grampeamento duplo conforme descrito em conexão com as Figuras 104 a 108 ou pode ser uma linha de grampos lineares 6052 formada com o uso de uma técnica de transecção linear conforme descrito em conexão com as Figuras 109 a 114. As ferramentas e técnicas de centralização aqui descritas podem ser usadas para alinhar o instrumento 6002 localizado em uma parte da anatomia com a linha de grampos 6003 ou com um outro instrumento localizado em outra parte da anatomia sem o benefício de uma linha de visão. As ferramentas e técnicas de centralização incluem a exibição do alinhamento atual do instrumento 6002 adjacente às operações anteriores. A ferramenta de centralização é útil, por exemplo, durante cirurgia retal auxiliada por laparoscopia que emprega uma técnica de grampeamento duplo, também chamada de uma técnica de grampeamento sobreposto. No exemplo ilustrado, durante um procedimento cirúrgico retal auxiliado por laparoscopia, um grampeador circular 6002 é posicionado no reto 6006 de um paciente no interior da cavidade pélvica 6008 e um laparoscópio é posicionado na cavidade peritoneal.
[0553] Durante a cirurgia retal auxiliada por laparoscopia, o cólon é transeccionado e vedado pela linha de grampos 6003 que tem um comprimento "l". A técnica de grampeamento duplo usa o grampeador circular 6002 para criar uma anastomose de extremidade a extremidade e é atualmente usada amplamente em cirurgia retal auxiliada por laparoscopia. Para formação bem-sucedida de uma anastomose com o uso de um grampeador circular 6002, o trocarte de bigorna 6010 do grampeador circular 6002 deve ser alinhado com o centro "l/2" da transecção da linha de grampos 6003 antes da perfuração através do centro "l/2" da linha de grampos 6003 e/ou do pinçamento completo no tecido antes de disparar o grampeador circular 6002 para recortar a porção de sobreposição de grampos 6012 e formar a anastomose. O desalinhamento do trocarte de bigorna 6010 com o centro da transecção da linha de grampos 6003 pode resultar em uma alta taxa de falhas anastomóticas. Essa técnica pode ser aplicada a instrumentos ultrassônicos, instrumentos eletrocirúrgicos, combinação de instrumentos ultrassônicos/eletrocirúrgicos e/ou combinação de grampeador cirúrgico/instrumentos eletrocirúrgicos. Várias técnicas são agora descritas para alinhar o trocarte de bigorna 6010 do grampeador circular 6002 com o centro "l/2" da linha de grampos 6003.
[0554] Em um aspecto, conforme descrito nas Figuras 104 a 106 e com referência também às Figuras 1 a 11, para mostrar a interação com um ambiente do sistema cirúrgico interativo 100 que inclui um controlador cirúrgico central 106, 206, a presente revelação fornece um aparelho e um método para detecção da porção sobreposta da linha de grampos duplos 6004 em uma transecção colorretal de cirurgia retal auxiliada por laparoscopia com o uso de uma técnica de grampeamento duplo. A porção sobreposta da linha de grampos duplos 6004 é detectada e a localização atual do trocarte da bigorna 6010 do grampeador circular 6002 é exibida em uma tela do controlador cirúrgico central 215 acoplada ao controlador cirúrgico central 206. A tela do controlador cirúrgico central 215 exibe o alinhamento de um cartucho de grampeador circular 6002 em relação à porção sobreposta da linha de grampos duplos 6004, que está situada no centro da linha de grampos duplos 6004. A tela do controlador cirúrgico central 215 exibe uma imagem circular centralizada ao redor da região sobreposta de linha de grampos duplos 6004 para assegurar que a porção sobreposta da linha de grampos duplos 6004 esteja contida dentro da faca do grampeador circular 6002 e, portanto, seja removida após o disparo circular. Com o uso da tela, o cirurgião alinha o trocarte de bigorna 6010 com o centro da linha de grampos duplos 6004 antes da perfuração através do centro da linha de grampos duplos 6004 e/ou do pinçamento completo no tecido antes de disparar o grampeador circular 6002 para recortar a porção de sobreposição de grampos 6012 e formar a anastomose.
[0555] As Figuras 104 a 108 ilustram um processo de alinhamento de um trocarte de bigorna 6010 de um grampeador circular 6022 com uma porção de sobreposição de grampos 6012 de uma linha de grampos duplos 6004 criada por uma técnica de grampeamento duplo, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. A porção de sobreposição de grampos 6012 é centralizada na linha de grampos duplos 6004 formada por uma técnica de grampeamento duplo. O grampeador circular 6002 é inserido no cólon 6020 abaixo da linha de grampos duplos 6004 e um laparoscópio 6014 é inserido através do abdômen acima da linha de grampos duplos 6004. Um laparoscópio 6014 e um sensor sem contato 6022 são usados para determinar uma localização do trocarte de bigorna 6010 em relação à porção de sobreposição de grampos 6012 da linha de grampos duplos 6004. O laparoscópio 6014 inclui um sensor de imagem para gerar uma imagem da linha de grampos duplos 6004. A imagem do sensor de imagem é transmitida para o controlador cirúrgico central 206 através do módulo de imageamento 238. O sensor 6022 gera um sinal 6024 que detecta os grampos metálicos com o uso de tecnologia de detecção de metal indutiva ou capacitiva. O sinal 6024 varia com base na posição da trocarte de bigorna 6010 em relação à porção de sobreposição de grampos 6004. Uma ferramenta de centralização 6030 apresenta uma imagem 6038 da linha de grampos duplos 6004 e um anel de alinhamento alvo 6032 que circunscreve a imagem 6038 da linha de grampos duplos 6004 centralizada ao redor de uma imagem 6040 da porção de sobreposição de grampos 6012 na tela do controlador cirúrgico central 215. A ferramenta de centralização 6030 também apresenta uma trajetória de corte projetada 6034 de uma faca de bigorna de um grampeador circular 6002. O processo de alinhamento inclui exibir uma imagem 6038 da linha de grampos duplos 6004 e um anel de alinhamento alvo 6032 que circunscreve a imagem 6038 da linha de grampos duplos 6004 centralizada na imagem 6040 da porção de sobreposição de grampos 6012 a ser recortada pela faca circular do grampeador circular 6002. Também é exibida uma imagem de um retículo 6036 (x) em relação à imagem 6040 da porção de sobreposição de grampos 6012.
[0556] A Figura 104 ilustra um trocarte de bigorna 6010 de um grampeador circular 6002 que não está alinhado com uma porção de sobreposição de grampos 6012 de uma linha de grampos duplos 6004 criada por uma técnica de grampeamento duplo. A linha de grampos duplos 6004 tem um comprimento "l" e a porção de sobreposição de grampos 6012 está situada a meio caminho ao longo da linha de grampos duplos 6004 em "l/2". Conforme mostrado na Figura 104, o grampeador circular 6002 é inserido em uma seção do cólon 6020 e é posicionado logo abaixo da transecção da linha de grampos duplos
6004. Um laparoscópio 6014 é posicionado acima da transecção de linha de grampos duplos 6004 e alimenta a tela do controlador cirúrgico central 215 com uma imagem da linha de grampos duplos 6004 e da porção de sobreposição de grampos 6012 dentro do campo de visão 6016 do laparoscópio 6014. A posição do trocarte de bigorna 6010 em relação à porção de sobreposição de grampos 6012 é detectada por um sensor 6022 localizado no grampeador circular 6002. O sensor 6022 também fornece a posição do trocarte da bigorna 6010 em relação à porção de sobreposição de grampos 6012 para a tela do controlador cirúrgico central 215.
[0557] Conforme mostrado na Figura 104, a trajetória projetada 6018 do trocarte de bigorna 6010 é mostrada ao longo de uma linha tracejada até uma posição marcada por um X. Conforme mostrado na Figura 104, a trajetória projetada 6018 do trocarte de bigorna 6010 não está alinhada com a porção de sobreposição de grampos 6012. A perfuração do trocarte de bigorna 6010 através da linha de grampos duplos 6044 em um ponto fora da porção de sobreposição de grampos 6012 pode levar a uma falha anastomótica. Com o uso da ferramenta de centralização 6030 do trocarte de bigorna 6010 descrita na Figura 106, o cirurgião pode alinhar o trocarte de bigorna 6010 com a porção de sobreposição de grampos 6012 com o uso das imagens exibidas pela ferramenta de centralização 6030. Por exemplo, em uma implementação, o sensor 6022 é um sensor indutivo. Visto que a porção de sobreposição de grampos 6012 contém mais metal do que o restante das porções laterais da linha de grampos duplos 6004, o sinal 6024 é máximo quando o sensor 6022 está alinhado com a porção de sobreposição de grampos 6012 e adjacente a ela. O sensor 6022 fornece um sinal para o controlador cirúrgico central 206 que indica a localização do trocarte da bigorna 6010 em relação à porção de sobreposição de grampos 6012. O sinal de saída é convertido em uma visualização do local do trocarte da bigorna 6010 em relação à porção de sobreposição de grampos 6012 que é exibida na tela do controlador cirúrgico central 215.
[0558] Conforme mostrado na Figura 105, o trocarte de bigorna 6010 é alinhado com a porção de sobreposição de grampos 6012 no centro da linha de grampos duplos 6004 criada por uma técnica de grampeamento duplo. O cirurgião pode agora perfurar o trocarte de bigorna 6010 através da porção de sobreposição de grampos 6012 da linha de grampos duplos 6004 e/ou prender completamente o tecido antes de disparar o grampeador circular 6002 para recortar a porção de sobreposição de grampos 6012 e formar uma anastomose.
[0559] A Figura 106 ilustra uma ferramenta de centralização 6030 exibida em uma tela do controlador cirúrgico central 215, sendo que a ferramenta de centralização fornece uma exibição de uma porção de sobreposição de grampos 6012 de uma linha de grampos duplos 6004 criada por uma técnica de grampeamento duplo, onde o trocarte de bigorna 6010 não está alinhado com a porção de sobreposição de grampos 6012 da linha de grampos duplos 6004 conforme mostrado na Figura 104. A ferramenta de centralização 6030 apresenta uma imagem 6038 na tela do controlador cirúrgico central 215 da linha de grampos duplos 6004 e uma imagem 6040 da porção de sobreposição de grampos 6012 recebidas do laparoscópio 6014. Um anel de alinhamento alvo 6032 centralizado sobre a imagem 6040 da porção de sobreposição de grampos 6012 circunscreve a imagem 6038 da linha de grampos duplos 6004 para assegurar que a porção de sobreposição de grampos 6012 fique situada dentro da circunferência da trajetória de corte projetada 6034 da faca do grampeador circular 6002 quando a trajetória de corte projetada 6034 estiver alinhada com o anel de alinhamento alvo 6032. O retículo 6036 (x) representa a localização do trocarte de bigorna 6010 em relação à porção de sobreposição de grampos 6012. O retículo 6036 (x) indica o ponto através da linha de grampos duplos 6004 em que o trocarte de bigorna 6010 seria perfurado se fosse avançado de sua localização atual.
[0560] Conforme mostrado na Figura 106, o trocarte de bigorna 6010 não está alinhado com a perfuração desejada através da localização designada pela imagem 6040 da porção de sobreposição de grampos 6012. Para alinhar o trocarte de bigorna 6010 com a porção de sobreposição de grampos 6012, o cirurgião manipula o grampeador circular 6002 até que a trajetória de corte projetada 6034 se sobreponha ao anel de alinhamento alvo 6032 e o retículo 6036 (x) seja centralizado na imagem 6040 da porção de sobreposição de grampos 6012. Uma vez que o alinhamento esteja concluído, o cirurgião perfura o trocarte de bigorna 6010 através da porção de sobreposição de grampos 6012 da linha de grampos duplos 6004 e/ou prende totalmente o tecido antes de disparar o grampeador circular 6002 para recortar a porção de sobreposição de grampos 6012 e formar a anastomose.
[0561] Conforme discutido acima, o sensor 6022 é configurado para detectar a posição do trocarte de bigorna 6010 em relação à porção de sobreposição de grampos 6012. Consequentemente, a localização do retículo 6036 (x) apresentada na tela do controlador cirúrgico central 215 é determinada pelo sensor do grampeador cirúrgico 6022. Em um outro aspecto, o sensor 6022 pode estar situado no laparoscópio 6014, onde o sensor 6022 é configurado para detectar a ponta do trocarte de bigorna 6010. Em outros aspectos, o sensor 6022 pode estar localizado no grampeador circular 6022 ou no laparoscópio 6014, ou em ambos, para determinar a localização do trocarte de bigorna 6010 em relação à porção de sobreposição de grampos 6012 e fornecer as informações para a tela do controlador cirúrgico central 215 através do controlador cirúrgico central 206.
[0562] As Figuras 107 e 108 ilustram o antes 6042 e o depois 6043 de uma imagem de uma ferramenta de centralização 6030, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. A Figura 107 ilustra uma imagem de uma trajetória de corte projetada 6034 de um trocarte de bigorna 6010 e uma faca circular antes do alinhamento com o anel de alinhamento alvo 6032 que circunscreve a imagem 6038 da linha de grampos duplos 6004 sobre a imagem 6040 da porção de sobreposição de grampos 6040 apresentada em uma tela do controlador cirúrgico central 215. A Figura 108 ilustra uma imagem de uma trajetória de corte projetada 6034 de um trocarte de bigorna 6010 e uma faca circular após o alinhamento com o anel de alinhamento alvo 6032 que circunscreve a imagem 6038 da linha de grampos duplos 6004 sobre a imagem 6040 da porção de sobreposição de grampos 6040 apresentada em uma tela do controlador cirúrgico central 215. A localização atual do trocarte de bigorna 6010 é marcada pelo retículo 6036 (x) que, conforme mostrado na Figura 107, é posicionado abaixo e à esquerda do centro da imagem 6040 da porção de sobreposição de grampos 6040. Conforme mostrado na Figura 108, à medida que o cirurgião move o trocarte de bigorna 6010 ao longo da trajetória projetada 6046, a trajetória de corte projetada 6034 se alinha com o anel de alinhamento alvo 6032. O anel de alinhamento alvo 6032 pode ser exibido como um círculo de alinhamento cinzento sobreposto à posição real do trocarte de bigorna 6010 em relação ao centro da linha de grampos duplos 6004, por exemplo. A imagem pode incluir marcas de indicação sobre qual direção se move. O anel de alinhamento alvo 6032 pode ser mostrado em negrito, alterar a cor ou se destacar quando ele estiver situado a uma distância predeterminada do centro dentro de limites aceitáveis.
[0563] Em um outro aspecto, o sensor 6022 pode ser configurado para detectar o início e o fim de uma linha de grampos lineares em uma transecção colorretal e para fornecer a posição do local atual do trocarte de bigorna 6010 do grampeador circular 6002. Em um outro aspecto, a presente revelação fornece uma tela do controlador cirúrgico central 215 para apresentar o grampeador circular 6002 centralizado na linha de grampos lineares, que criaria até orelhas de cachorro, e para fornecer a posição atual do trocarte de bigorna 6010 para permitir que o cirurgião centralize ou alinhe o trocarte de bigorna 6010 conforme desejado antes da punção e/ou pinçamento completo no tecido antes de disparar o grampeador circular 6002.
[0564] Em um outro aspecto, conforme descrito nas Figuras 109 a 111 e com referência também às Figuras 1 a 11, em uma transecção colorretal de cirurgia retal auxiliada por laparoscopia com o uso de uma técnica de grampeamento linear, o começo e o fim da linha de grampos lineares 6052 são detectados e a localização atual do trocarte de bigorna 6010 do grampeador circular 6002 é exibida em uma tela do controlador cirúrgico central 215 acoplada ao controlador cirúrgico central 206. A tela do controlador cirúrgico central 215 exibe uma imagem circular centralizada na linha de grampos duplos 6004, que criaria até orelhas de cachorro, e a posição atual do trocarte de bigorna 6002 é exibida para permitir que o cirurgião centralize ou alinhe o trocarte de bigorna 6010 antes da punção através da linha de grampos duplos 6052 e/ou o pinçamento completo no tecido antes de disparar o grampeador circular 6002 para recortar o centro 6050 da linha de grampos lineares 6052 para formar uma anastomose.
[0565] As Figuras 109 a 112 ilustram um processo de alinhamento de um trocarte de bigorna 6010 de um grampeador circular 6022 com um centro 6050 de uma linha de grampos lineares 6052 criada por uma técnica de grampeamento linear, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. As Figuras 109 e 110 ilustram um laparoscópio 6014 e um sensor 6022 localizado no grampeador circular 6022 para determinar a localização do trocarte de bigorna 6010 em relação ao centro 6050 da linha de grampos lineares 6052. O trocarte de bigorna 6010 e o sensor 6022 são inseridos no cólon 6020 abaixo da linha de grampos lineares 6052 e o laparoscópio 6014 é inserido através do abdômen acima da linha de grampos lineares 6052.
[0566] A Figura 109 ilustra o trocarte de bigorna 6010 fora de alinhamento com o centro 6050 da linha de grampos lineares 6052 e a Figura 110 ilustra o trocarte de bigorna 6010 em alinhamento com o centro 6050 da linha de grampos lineares 6052. O sensor 6022 é usado para detectar o centro 6050 da linha de grampos lineares 6052 para alinhar o trocarte de bigorna 6010 com o centro da linha de grampos
6052. Em um aspecto, o centro 6050 da linha de grampos lineares 6052 pode ser localizado movendo-se o grampeador circular 6002 até que uma extremidade da linha de grampos lineares 6052 seja detectada. Uma extremidade pode ser detectada quando não houver mais grampos na trajetória do sensor 6022. Uma vez que uma das extremidades seja alcançada, o grampeador circular 6002 é movido ao longo da linha de grampos lineares 6053 até que a extremidade oposta seja detectada e o comprimento "l" da linha de grampos lineares 6052 seja determinado por medição ou pela contagem de grampos individuais pelo sensor
6022. Uma vez que o comprimento da linha de grampos lineares 6052 seja determinado, o centro 6050 da linha de grampos lineares 6052 pode ser determinado pela divisão do comprimento por dois "l/2".
[0567] A Figura 111 ilustra uma ferramenta de centralização 6054 exibida em uma tela do controlador cirúrgico central 215, sendo que a ferramenta de centralização fornece uma exibição de uma linha de grampos lineares 6052, onde o trocarte de bigorna 6010 não está alinhado com a porção de sobreposição de grampos 6012 da linha de grampos duplos 6004 conforme mostrado na Figura 109. A tela do controlador cirúrgico central 215 apresenta um campo de visão reticular padrão 6056 do campo de visão laparoscópico 6016 da linha de grampos lineares 6052 e uma porção do cólon 6020. A tela do controlador cirúrgico central 215 também apresenta um anel alvo 6062 que circunscreve o centro da imagem da linha de grampos lineares e uma trajetória de corte projetada 6064 do trocarte de bigorna e da faca circular. O retículo 6066 representa a localização do trocarte de bigorna 6010 em relação ao centro 6050 da linha de grampos lineares 6052. O retículo 6036 (x) indica o ponto através da linha de grampos lineares 6052 onde o trocarte de bigorna 6010 seria perfurado se fosse avançado a partir de sua localização atual.
[0568] Conforme mostrado na Figura 111, o trocarte de bigorna
6010 não está alinhado com a perfuração desejada através da localização designado pelo deslocamento entre o anel alvo 6062 e a trajetória de corte projetada 6064. Para alinhar o trocarte de bigorna 6010 com o centro 6050 da linha de grampos lineares 6052 o cirurgião manipula o grampeador circular 6002 até que a trajetória de corte projetada 6064 se sobreponha ao anel de alinhamento alvo 6062 e o retículo 6066 seja centralizado sobre a imagem 6040 da porção de sobreposição de grampos 6012. Uma vez que o alinhamento esteja concluído, o cirurgião perfura o trocarte de bigorna 6010 através do centro 6050 da linha de grampos lineares 6052 e/ou prende totalmente o tecido antes de disparar o grampeador circular 6002 para recortar a porção de sobreposição de grampos 6012 e formar a anastomose.
[0569] Em um aspecto, a presente revelação fornece um aparelho e um método para a exibição de uma imagem de uma linha de grampos lineares 6052 com o uso de uma técnica de transecção linear e um anel de alinhamento ou alvo posicionado como se o trocarte de bigorna 6010 do grampeador circular 6022 estivesse centralizado adequadamente ao longo da linha de grampos lineares 6052. O aparelho exibe um anel de alinhamento cinzento sobreposto à posição real do trocarte de bigorna 6010 em relação ao centro 6050 da linha de grampos lineares 6052. A imagem pode incluir marcas de indicação para auxiliar o processo de alinhamento, indicando em qual direção mover o trocarte de bigorna
6010. O anel de alinhamento alvo 6032 pode ser mostrado em negrito, alterar a cor ou pode ser destacado quando ele estiver situado a uma distância predeterminada do centro dentro de limites aceitáveis.
[0570] Agora com referência às Figuras 109 a 112, a Figura 112 é uma imagem 6080 de um campo de visão reticular padrão 6080 de uma transecção de linha de grampos lineares 6052 de um instrumento cirúrgico conforme visto através de um laparoscópio 6014 exibido na tela do controlador cirúrgico central 215, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. Em uma vista padrão do retículo 6080 é difícil ver a linha de grampos lineares 6052 no campo de visão padrão 6056 do retículo. Adicionalmente, não há auxiliares de alinhamento para auxiliar o alinhamento e a introdução do trocarte de bigorna 6010 no centro 6050 da linha de grampos lineares. Essa vista não mostra um círculo de alinhamento ou marca de alinhamento para indicar se o grampeador circular está centralizado adequadamente e não mostra a trajetória de trocarte projetada. Nessa vista também é difícil ver os grampos porque não há contraste com a imagem de fundo.
[0571] Com referência agora às Figuras 109 a 113, a Figura 113 é uma imagem 6082 de um campo de visão reticular auxiliado por laser 6072 do sítio cirúrgico mostrado na Figura 112 antes de o trocarte de bigorna 6010 e a faca circular do grampeador circular 6002 serem alinhados com o centro 6050 da linha de grampos lineares 6052, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. O campo de visão reticular auxiliado por laser 6072 fornece uma marca de alinhamento ou retículo 6066 (x), atualmente posicionado abaixo e à esquerda do centro da linha de grampos lineares 6052 mostrando a trajetória projetada do trocarte de bigorna 6010 para auxiliar o posicionamento do trocarte de bigorna 6010. Além da trajetória projetada marcada pelo retículo 6066 do trocarte de bigorna 6010, a imagem 6082 exibe os grampos da linha de grampos lineares 6052 em uma cor contrastante para torná-los mais visível contra o plano de fundo. A linha de grampos lineares 6052 é destacada e um alvo 6070 é exibido sobre o centro 6050 da linha de grampos lineares 6052. Fora do campo de visão reticular auxiliado por laser 6072, a imagem 6082 exibe um caixa de aviso de estado 6068, uma caixa de sugestões 6074, um anel alvo 6062 e a posição de alinhamento atual do trocarte de bigorna 6010 marcado pelo retículo 6066 em relação ao centro 6050 da linha de grampos lineares 6052. Conforme mostrado na Figura 113, a caixa de aviso de estado 6068 indica que o trocarte está "desalinhado" e a caixa de sugestões 6074 indica "ajustar o trocarte para centralizar a linha de grampos".
[0572] Com referência agora às Figuras 109 a 114, a Figura 114 é uma imagem 6084 de um campo de visão reticular auxiliado por laser 6072 do sítio cirúrgico mostrado na Figura 113 após o trocarte de bigorna 6010 e a faca circular do grampeador circular 6002 serem alinhados com o centro 6050 da linha de grampos lineares 6052, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. O campo de visão reticular auxiliado por laser 6072 fornece uma marca de alinhamento ou retículo 6066 (x), atualmente posicionado abaixo e à esquerda do centro da linha de grampos lineares 6052 mostrando a trajetória projetada do trocarte de bigorna 6010 para auxiliar o posicionamento do trocarte de bigorna 6010. Além da trajetória projetada marcada pelo retículo 6066 do trocarte de bigorna 6010, a imagem 6082 exibe os grampos da linha de grampos lineares 6052 em uma cor contrastante para torná-los mais visível contra o plano de fundo. A linha de grampos lineares 6052 é destacada e um alvo 6070 é exibido sobre o centro 6050 da linha de grampos lineares 6052. Fora do campo de visão reticular auxiliado por laser 6072, a imagem 6082 exibe um caixa de aviso de estado 6068, uma caixa de sugestões 6074, um anel alvo 6062 e a posição de alinhamento atual do trocarte de bigorna 6010 marcado pelo retículo 6066 em relação ao centro 6050 da linha de grampos lineares 6052. Conforme mostrado na Figura 113, a caixa de aviso de estado 6068 indica que o trocarte está "desalinhado" e a caixa de sugestões 6074 indica "ajustar o trocarte para centralizar a linha de grampos".
[0573] A Figura 114 é uma vista auxiliada por laser do sítio cirúrgico mostrado na Figura 113 após o trocarte de bigorna 6010 e a faca circular serem alinhados com o centro da linha de grampos 6052. Nessa vista,
dentro do campo de visão 6072 do retículo auxiliado por laser, o retículo da marca de alinhamento 6066 (x) é posicionado sobre o centro da linha de grampos 6052 e o alvo destacado para indicar o alinhamento do trocarte com o centro da linha de grampos. Fora do campo de visão 6072 do retículo auxiliado por laser, a caixa de aviso de estado indica que a caixa o trocarte está "alinhado" e a sugestão é "prosseguir com a introdução do trocarte".
[0574] Agora com referência às Figuras 115 a 119, não apenas a quantidade e a localização do tecido podem afetar o resultado de grampeamento, mas também a natureza, o tipo ou o estado do tecido. Por exemplo, a distribuição irregular de tecido também se manifesta em situações que envolvem grampear tecido anteriormente grampeado como, por exemplo, em procedimentos de bolsa em J, também conhecidos como anastomose anal da bolsa ileal, e procedimentos de anastomose de extremidade a extremidade. O posicionamento e a distribuição insatisfatórios do tecido anteriormente grampeado no interior do atuador de extremidade de um cartucho de grampos podem fazer com que as linhas de grampos disparados anteriormente fiquem concentradas em uma zona sobre a outra no interior do atuador de extremidade, o que afeta negativamente o resultado desses procedimentos.
[0575] Os aspectos da presente revelação apresentam um instrumento de grampeamento cirúrgico que inclui um atuador de extremidade configurado para grampear o tecido pinçado entre uma primeira garra e uma segunda garra do atuador de extremidade. Em um aspecto, o posicionamento e a orientação do tecido anteriormente grampeado no interior do atuador de extremidade são determinados mediante a medição e a comparação da impedância do tecido em várias zonas predeterminadas no interior do atuador de extremidade. Em vários aspectos, as medições de impedância do tecido também podem ser utilizadas para identificar camadas sobrepostas de tecido e sua posição no interior de um atuador de extremidade.
[0576] As Figuras 115, 117, 118 ilustram um atuador de extremidade 25500 de um grampeador circular que inclui um cartucho de grampos 25502 e uma bigorna 25504 configurada para prender o tecido entre eles. A bigorna 25504 e as cavidades de grampo 25505 do cartucho de grampos 25502 são removidas da Figura 115 para destacar outros recursos do atuador de extremidade 25500. O cartucho de grampos 25502 inclui quatro zonas predeterminadas (zona 1, zona 2, zona 3, zona 4) definidas por circuitos de detecção (S 1, S2, S3, S4), de acordo com a presente revelação.
[0577] A Figura 116 ilustra um outro atuador de extremidade 25510 de um grampeador circular que inclui um cartucho de grampos 25512 e uma bigorna configurada para prender o tecido entre eles. A bigorna e as cavidades de grampo do cartucho de grampos 25512 são removidas para destacar outros recursos do atuador de extremidade 25510. O cartucho de grampos 25512 inclui oito zonas predeterminadas (zona 1 a zona 8) definidas por circuitos de detecção (S 1 a S8), de acordo com a presente revelação. As zonas definidas em cada um dos grampeadores circulares das Figuras 115 e 116 são iguais, ou pelo menos substancialmente iguais, em tamanho, e são dispostas circunferencialmente ao redor de um eixo geométrico longitudinal que se estende longitudinalmente através dos eixos de acionamento dos grampeadores circulares.
[0578] Conforme descrito acima, um tecido anteriormente grampeado é um tecido que inclui grampos que foram anteriormente implantados no tecido. Os grampeadores circulares são frequentemente utilizados no grampeamento de tecido anteriormente grampeado ao tecido não grampeado (por exemplo, procedimentos de bolsa em J), conforme ilustrado na Figura 118, e no grampeamento de tecido anteriormente grampeado a outro tecido anteriormente grampeado (por exemplo, procedimentos de anastomose de extremidade a extremidade), conforme ilustrado na Figura 117.
[0579] A presença dos grampos no tecido afeta a impedância de tecido, visto que os grampos geralmente têm condutividade diferente do tecido. A presente revelação apresenta várias ferramentas e técnicas para monitorar e comparar impedâncias de tecido nas zonas predeterminadas de um atuador de extremidade (por exemplo, os atuadores de extremidade 25500, 25510) de um grampeador circular para determinar um posicionamento e uma orientação ideais de um tecido anteriormente grampeado em relação ao atuador de extremidade.
[0580] Os exemplos ao lado esquerdo das Figuras 117, 118 demonstram o tecido anteriormente grampeado adequadamente posicionado e orientado em relação às zonas predeterminadas de um grampeador circular. O tecido anteriormente grampeado se estende adequadamente através do centro do cartucho de grampos 25502, e cruza apenas uma vez uma zona predeterminada. O lado inferior esquerdo das Figuras 117, 118 demonstram grampos 25508 do cartucho de grampos 25502 implantados no tecido anteriormente grampeado adequadamente posicionado e orientado.
[0581] Os exemplos ao lado direito das Figuras 117, 118 demonstram tecido anteriormente grampeado insatisfatoriamente posicionado e orientado. O tecido anteriormente grampeado está fora do centro (Figura 118) ou se sobrepõe (Figura 31) e uma ou mais zonas predeterminadas. O lado inferior direito das Figuras 117, 118 demonstram grampos 25508 do cartucho de grampos 25502 posicionados no tecido anteriormente grampeado insatisfatoriamente posicionado e orientado.
[0582] Conforme usado em conexão com as Figuras 115 a 119,
uma linha de grampos pode incluir múltiplas fileiras de grampos desalinhados e inclui tipicamente duas ou três fileiras de grampos desalinhados, sem limitação. Nos exemplos da Figura 117, um grampeador circular da Figura 115 é utilizado para grampear dois tecidos que incluem linhas de grampos previamente implantadas SL1, SL2. No exemplo à esquerda da Figura 117, que representa linhas de grampos adequadamente posicionadas e orientadas SL1, SL2, cada uma dentre a zona 1 a zona 4 recebe uma porção distinta de uma das linhas de grampos SL1, SL2. A primeira linha de grampos SL1 se estende através da zona 2 e da zona 4, enquanto a segunda linha de grampos SL2, que cruza a primeira linha de grampos SL1 em um ponto central, se estende através da zona 1 e da zona 3. Consequentemente, as impedâncias medidas nas quatro zonas serão iguais, ou pelo menos substancialmente iguais, umas às outras, e serão menores que a impedância de um tecido não grampeado.
[0583] Em contrapartida, no exemplo à direita da Figura 117, que representa as linhas de grampos inadequadamente posicionadas e orientadas SL1, SL2, as linhas de grampos SL1, SL2 se sobrepõem, ou se estendem substancialmente uma sobre a outra, através da zona 1 e da zona 3, produzindo medições de impedância mais baixas na zona 1 e na zona 3 em comparação com a zona 2 e a zona 4.
[0584] As Figuras 119 e 120 ilustram linhas de grampos SL1, SL2 em um procedimento de anastomose de extremidade a extremidade executado por um atuador de extremidade 25510 de um grampeador circular da Figura 116 que inclui oito zonas predeterminadas (zona 1 a zona 8) definidas por oito circuitos de detecção S1 a S8, conforme descrito acima. A bigorna do atuador de extremidade 25510 e as cavidades de grampo do cartucho de grampos 25512 são removidas das Figuras 119 e 120 para destacar outros recursos do atuador de extremidade 25510.
[0585] As Figuras 121 e 122 ilustram impedâncias de tecido medidas com base em sinais de sensor a partir dos circuitos de detecção S1 a S8. As medições individuais definem as assinaturas de impedância do tecido. Os eixos geométricos verticais 25520, 25520' representam um ângulo de orientação (θ), enquanto eixos geométricos verticais 25522, 25522' listas zonas predeterminadas correspondentes (zona 1 a zona 8). A impedância de tecido (Z) é mostrada nos eixos geométricos horizontais 25524, 25524'.
[0586] No exemplo das Figuras 119 e 121, as medições de impedância representam linhas de grampos adequadamente posicionadas e orientadas SL1, SL2. Conforme ilustrado na Figura 119, as linhas de grampo SL1, SL2 se estendem através da zona 1, zona 3, zona 5, zona 7 e apenas se sobrepões em um Ponto central do cartucho de grampos 25512. Uma vez que o tecido anteriormente grampeado tenha sido distribuído de maneira uniforme entre a zona 1, a zona 3, a zona 5 e a zona 7, as medições de impedância do tecido nessas zonas são iguais, ou pelo menos substancialmente iguais, em magnitude, e são significativamente menores que as medições de impedância do tecido na zona 2, zona 4, zona 6 e zona 8, que não receberam tecido anteriormente grampeado.
[0587] Por outro lado, no exemplo das Figuras 120, 122, as medições de impedância representam linhas de grampos inadequadamente posicionadas e orientadas SL1, SL2. Conforme ilustrado na Figura 120, as linhas de grampos SL1, SL2 se sobrepõem um sobre a outra estendendo-se apenas pela zona 1 e pela zona 5. Consequentemente, as medições de impedância de tecido na zona 1 e na zona 5 são significativamente menores em magnitude do que as zonas remanescentes, que não receberam tecido anteriormente grampeado.
[0588] As Figuras 123 e 124 ilustram uma linha de grampos SL3 em um procedimento de bolsa em J executado por um atuador de extremidade 25510 de um grampeador circular da Figura 116 que inclui oito zonas predeterminadas (zona 1 a zona 8) definidas por oito circuitos de detecção S1 a S8, conforme descrito acima. A bigorna do atuador de extremidade 25510 e as cavidades de grampo do cartucho de grampos 25512 são removidas das Figuras 123 e 124 para destacar outros recursos do atuador de extremidade 25510.
[0589] As Figuras 125 e 126 ilustram impedâncias de tecido medidas com base em sinais de sensor a partir dos circuitos de detecção S1 a S8. As medições individuais definem as assinaturas de impedância do tecido. Os eixos geométricos verticais 25526, 25526' representam um ângulo de orientação (θ), enquanto eixos geométricos verticais 25528, 25528' listas zonas predeterminadas correspondentes (zona 1 a zona 8). A impedância de tecido (Z) é mostrada nos eixos geométricos horizontais 25530, 25530'.
[0590] No exemplo das Figuras 123 e 125, as medições de impedância representam uma linha de grampos adequadamente posicionada e orientada SL3. Conforme ilustrado na Figura 123, a linha de grampos SL3 se estende apenas através da zona 1 e da zona 5. Uma vez que o tecido anteriormente grampeado tenha sido distribuído de maneira uniforme entre a zona 1 e a zona 5, as medições de impedância do tecido nessas zonas são iguais, ou pelo menos substancialmente iguais, em magnitude, e são significativamente menores que as medições de impedância do tecido nas zonas remanescentes, que não receberam tecido anteriormente grampeado.
[0591] Por outro lado, no exemplo das Figuras 124, 126, as medições de impedância representam uma linha de grampos inadequadamente posicionada e orientada SL3. Conforme ilustrado na Figura 124, a linha de grampos SL3 se estende através da zona 4, zona 5 e zona 6 que estão todas em um lado do cartucho de grampos 25510.
Consequentemente, as medições de impedância de tecido na zona 4, na zona 5 e na zona 6 são significativamente menores em magnitude do que as zonas remanescentes, que não receberam tecido anteriormente grampeado.
[0592] Em vários aspectos, um grampeador circular (por exemplo, o grampeador circular da Figura 115 e o grampeador circular da Figura 116) inclui adicionalmente um sistema de controle 25470 (Figura 102), que pode ser configurado para analisar adicionalmente as medições de impedância determinadas a partir dos sinais de sensor recebidos dos circuitos de detecção do grampeador circular. Em certos aspectos, o sistema de controle 25470, conforme ilustrado na Figura 102, inclui um microcontrolador 461 que pode ser configurado para determinar um parâmetro geométrico de uma ou mais linhas de grampos previamente implantados, conforme mostrado em conexão com as Figuras 115 a
126. Em certos casos, o microcontrolador 461 também pode ser configurado para determinar um aspecto de alinhamento do grampeador circular, conforme mostrado em conexão com as Figuras 103 a 114. Em certos casos, o microcontrolador 461 pode também ser configurado para determinar a localização de um trocarte circular do grampo circular, o comprimento e a linha central de uma linha de grampos pré-existente e/ou a interseção central de duas linhas sequenciais, conforme mostrado em conexão com as Figuras 103 a 114.
[0593] O microcontrolador 461 pode alertar o operador cirúrgico através da tela 473, por exemplo, sobre um posicionamento e/ou orientação inadequado detectado do tecido anteriormente grampeado. Outros recursos de áudio, táteis e/ou visuais podem também ser empregados. O microcontrolador 461 pode também tomar medidas para evitar o grampeamento de tecido. Por exemplo, o microcontrolador 461 pode sinalizar ao acionador do motor 492 para desativar o motor 482. Em certos casos, o microcontrolador 461 pode recomendar uma nova posição e/ou orientação para o operador cirúrgico.
[0594] Em vários aspectos, os grampeadores circulares da presente revelação estão comunicativamente acoplados a um controlador cirúrgico central 106 (Figura 3, Figura 4), 206 (Figura 206) através de um canal de comunicação com fio e/ou sem fio. Dados recolhidos por tal grampeador circular podem ser transmitidos para o controlador cirúrgico central 106, 206, que pode transmitir adicionalmente os dados para um sistema baseado em nuvem 104, 204, para análise adicional.
[0595] A Figura 127 ilustra um diagrama de fluxo lógico de um processo 25600 que mostra um programa de controle ou uma configuração lógica para posicionar adequadamente um tecido anteriormente grampeado no interior de um atuador de extremidade (por exemplo, os atuadores de extremidade 25500, 25510) de um grampeador cirúrgico. Em um aspecto, o processo 25600 é executado por um circuito de controle 500 (Figura 13). Em um outro aspecto, o processo 25600 é executado por um circuito lógico combinacional 510 (Figura 14). Em ainda um outro aspecto, o processo 25600 é executado por um circuito lógico sequencial 520 (Figura 15).
[0596] Para propósitos ilustrativos, a descrição a seguir mostra o processo 25600 como sendo executável por um circuito de controle que inclui um controlador 461, que inclui um processador 461. A memória 468 armazena instruções de programa, as quais são executáveis pelo processador 461 para executar o processo 25600.
[0597] O processo 25600 determina 25602 do tipo de procedimento cirúrgico a ser executado pelo grampeador cirúrgico. O tipo de procedimento cirúrgico pode ser determinado com o uso de várias técnicas descritas sob o título "Consciência situacional". O processador 25600, então, seleciona 25604, com base no tipo de procedimento cirúrgico determinado, uma assinatura da impedância de tecido para um tecido anteriormente grampeado adequadamente posicionado.
Conforme descrito acima, um tecido anteriormente grampeado adequadamente posicionado em um procedimento de bolsa em J, por exemplo, compreende uma assinatura de impedância de tecido diferente daquela em um procedimento de anastomose de extremidade a extremidade, por exemplo.
[0598] O processo 25600, então, determina 25606 se as impedâncias de tecido medidas nas zonas predeterminadas correspondem à assinatura de impedância de tecido selecionada. Caso não corresponda, o processador 461 pode alertar 25608 o usuário e/ou sobrepujar 25610 o tratamento de tecido. Em um aspecto, o processador 461 pode alertar 25608 o usuário através da tela 473. Além disso, o processador 461 pode sobrepujar 25610 o tratamento de tecido evitando que o atuador de extremidade conclua seu disparo, o que pode ser conseguido fazendo com que o acionador de motor 492 pare o motor 482 (Figura 102), por exemplo.
[0599] Se, no entanto, as impedâncias de tecido medidas nas zonas predeterminadas corresponderem à assinatura de impedância de tecido selecionada, o processador 461 permite que o atuador de extremidade prossiga 25612 com o tratamento do tecido.
[0600] Referindo-se genericamente às Figuras 128 a 134, a projeção do tecido é um fenômeno que ocorre quando o tecido, como, por exemplo, um vaso sanguíneo (BV), que está preso entre as garras de um atuador de extremidade cirúrgico, se estende além de uma região de tratamento ideal do atuador de extremidade. Dessa forma, o tecido saliente pode não receber o tratamento aplicado pelo atuador de extremidade. Nos casos em que o tecido inclui um vaso sanguíneo, e o tratamento envolve vedar e cortar o vaso sanguíneo (BV), a porção saliente não vedada do vaso sanguíneo pode vazar, levando a consequências indesejáveis.
[0601] Aspectos da presente revelação apresentam um instrumento cirúrgico que inclui um circuito configurado para detectar tecido salientes em um atuador de extremidade do instrumento cirúrgico. Aspectos da presente revelação também apresentam um instrumento cirúrgico que inclui um circuito configurado para detectar tecido que se estende além de uma região de tratamento predeterminada em um atuador de extremidade do instrumento cirúrgico.
[0602] Em vários exemplos, um atuador de extremidade 25700 de um instrumento cirúrgico 25701 inclui uma primeira garra 25702 e uma segunda garra 25704. O 25701 é similar em muitos aspectos a outros instrumentos cirúrgicos revelados em outro momento no presente documento como, por exemplo, o instrumento cirúrgico 150010. Pelo menos uma dentre a primeira garra 25702 e a segunda garra 25704 é móvel para transicionar o atuador de extremidade 25700 entre uma configuração aberta (Figuras 128, 129, 132) para uma configuração fechada (Figuras 130, 131, 133, 134). No exemplo das Figuras 128 a 134, o atuador de extremidade 25700 inclui um cartucho de grampos 25708 incluindo os grampos implantáveis no tecido preso entre as garras 25702 e 25704 e deformáveis por uma bigorna 25710. Em outros exemplos, um atuador de extremidade de acordo com a presente revelação pode tratar o tecido pela aplicação de energia de radiofrequência e/ou ultrassônica.
[0603] O atuador de extremidade 25700 inclui adicionalmente um circuito flexível 25706 que compreende um sensor de continuidade para detecção de tecido saliente. O tecido saliente, quando em contato com o sensor de continuidade, conforme ilustrado nas Figuras 131, 134, estabelece uma trajetória elétrica que causa um fluxo de corrente através do circuito flexível 25706. O fluxo de corrente indica a presença de tecido saliente.
[0604] As garras 25702, 25704 definem uma região de tratamento 25714 entre elas onde é aplicado o tratamento de tecido na configuração fechada, como ilustrado nas Figuras 131, 134.
[0605] As pontas ou bicos dobrados 25716, 25718 são definidos nas garras 25702, 25704 distalmente à região de tratamento 25714. Um recurso com degraus 25720 mantém uma distância mínima ou vão entre as garras 25702 e 25704 nos bicos dobrados 25716, 25718 na configuração fechada.
[0606] O circuito flexível 25706 é aninhado no bico 25716 da primeira garra 25702 de modo que, na ausência de tecido, um vão 25724 seja mantido acima do circuito flexível 25706 pelo recurso com degraus 25720.
[0607] No exemplo das Figuras 128 a 134, o atuador de extremidade 25700 inclui uma região de tratamento 25714 que reside entre a bigorna 25710 e o cartucho de grampos 25708. Para grampear o tecido preso pelo atuador de extremidade 25700 na região de tratamento 25714, os grampos são implantados a partir do cartucho de grampos 25708 no tecido e são deformados pela bigorna 25710. Em outro exemplo, uma região de tratamento de um atuador de extremidade 25700 pode vedar o tecido pela aplicação de energia de radiofrequência e/ou ultrassônica ao tecido em uma região de tratamento.
[0608] No exemplo das Figuras 128 a 134, um sensor de continuidade está disposto em uma porção distal do cartucho de grampos 25708 e é definido por um circuito flexível isolado 25706 com fio através dos contatos acoplados aos contatos correspondentes em um canal 25726 da primeira garra 25702 que é configurada para receber o cartucho de grampos. Um sinal de sensor indicativo da presença de tecido saliente atravessa os contatos até um sistema de controle como, por exemplo, o sistema de controle 470 (Figura 12).
[0609] O circuito flexível 25706 se estende distalmente a partir de uma porção plana, ou substancialmente plana, 25728 do cartucho de grampos 25708 entre o recurso com degraus 25720 e o bico dobrado
25716. O circuito flexível 25706 se estende adicionalmente até uma rampa 25730 definida pelo bico dobrado 25716 e estendendo-se a partir de uma borda distal da porção plana 25728. O tecido que se estende além do recurso com degraus 25720 sobre a porção plana 25728 e/ou a rampa 25730, ativa o sensor de continuidade, fazendo com que um sinal de sensor seja transmitido para o sistema de controle 470 (Figura 12).
[0610] As extremidades distais dos bicos dobrados incluem recursos de alinhamento correspondentes 25722, 25732 posicionados distalmente ao sensor de continuidade. No exemplo das Figuras 128 a 134, o recurso de alinhamento 25722 compreende uma superfície elevada e o recurso de alinhamento 25732 compreende uma superfície rebaixada correspondente configurada para receber a superfície elevada do recurso de alinhamento 25722.
[0611] Embora o sensor de continuidade seja disposto sobre o cartucho de grampos 25708, isso não deve ser interpretado como limitador. Por exemplo, em certos casos, o sensor de continuidade pode ser disposto sobre o bico distal 25718 da bigorna 25710.
[0612] Em vários aspectos, um instrumento cirúrgico que inclui um atuador de extremidade 25700, conforme mostrado nas Figuras 128 a 134, pode ser um instrumento cirúrgico de mão. Alternativamente, o atuador de extremidade 25700 pode ser incorporado em um sistema robótico como um componente de um braço robótico. Detalhes adicionais sobre sistemas robóticos são revelados no Pedido de Patente Provisório US n° 62/611.339, depositado em 28 de dezembro de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.
[0613] Em certos casos, um instrumento cirúrgico 25701 que inclui um atuador de extremidade 25700, conforme mostrado nas Figuras 128 a 134, pode ser acoplado de modo comunicativo a um controlador cirúrgico central (por exemplo, os controladores cirúrgicos centrais 106
(Figura 3, Figura 4), 206 (Figura 206)) através de um canal de comunicação com fio e/ou sem fio, conforme descrito com mais detalhes em conexão com as Figuras 1 a 11.
[0614] Em vários aspectos, quando a projeção do tecido é detectada, uma tela 473 pode mostrar pelo menos uma vista parcial do atuador de extremidade 25700 como, por exemplo, uma plataforma de cartucho do cartucho de grampos 25708 com o tecido se projetando a partir dela. Além disso, impedância ou um outro meio de detecção de estimativa de compressão de tecido ou empilhamento 3D ou um outro meio de visualização pode ser empregado para indicar adicionalmente a quantidade de tecido saliente detectada entre os bicos dobrados 25716, 25718. Exemplos
[0615] Vários aspectos da matéria descrita no presente documento são definidos nos seguintes exemplos:
[0616] Exemplo 1 - Um instrumento de grampeamento cirúrgico compreende um atuador de extremidade. O atuador de extremidade compreende uma primeira garra e uma segunda garra que pode ser movida em relação à primeira garra, entre uma configuração aberta e uma configuração fechada, a fim de prender o tecido entre a primeira garra e a segunda garra. O atuador de extremidade compreende adicionalmente uma bigorna e um cartucho de grampos. O cartucho de grampos compreende grampos implantáveis no tecido e deformáveis pela bigorna. O sistema de grampeamento cirúrgico compreende adicionalmente um circuito de controle. O circuito de controle é configurado para determinar impedâncias de tecido em zonas predeterminadas, detectar uma irregularidade na distribuição de tecido no interior do atuador de extremidade com base nas impedâncias de tecido e ajustar um parâmetro de fechamento do atuador de extremidade de acordo com a irregularidade.
[0617] Exemplo 2 - O instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 1, em que o atuador de extremidade compreende circuitos de detecção nas zonas predeterminadas.
[0618] Exemplo 3 - O instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 1 ou 2, em que as zonas predeterminadas são separadas por elementos isolantes.
[0619] Exemplo 4 - O instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 1, 2 ou 3, em que as zonas predeterminadas compreendem uma zona predeterminada interna, uma zona predeterminada externa e uma zona predeterminada intermediária entre a zona predeterminada interna e a zona predeterminada externa.
[0620] Exemplo 5 - O instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 4, em que a detecção da irregularidade na distribuição de tecido no interior do atuador de extremidade compreende determinar se uma média das impedâncias de tecido na zona predeterminada interna e na zona predeterminada externa é maior que a impedância de tecido na zona predeterminada intermediária.
[0621] Exemplo 6 - O instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 1, 2, 3, 4 ou 5, em que a detecção da irregularidade na distribuição de tecido no interior do atuador de extremidade faz com que o circuito de controle alerte um usuário para liberar e reposicionar o tecido preso pelo atuador de extremidade.
[0622] Exemplo 7 - O instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 4, em que a detecção da irregularidade na distribuição de tecido no interior do atuador de extremidade compreende determinar se uma média das impedâncias de tecido na zona predeterminada interna e na zona predeterminada externa é menor ou igual à impedância de tecido na zona predeterminada intermediária. A detecção da irregularidade na distribuição de tecido no interior do atuador de extremidade compreende adicionalmente determinar que a impedância de tecido da zona predeterminada interna é maior que a impedância de tecido da zona predeterminada externa.
[0623] Exemplo 8 - O instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, que compreende adicionalmente um motor configurado para induzir o atuador de extremidade a transicionar à configuração fechada, sendo que a detecção da irregularidade na distribuição de tecido no interior do atuador de extremidade faz com que o circuito de controle reduza uma velocidade do motor.
[0624] Exemplo 9 - O instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, em que o parâmetro de fechamento é velocidade de fechamento.
[0625] Exemplo 10 - O instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, em que o circuito de controle é configurado para passar pelo menos um sinal terapêutico através do tecido em cada uma das zonas predeterminadas para determinar as impedâncias de tecido.
[0626] Exemplo 11 - Um instrumento de grampeamento cirúrgico para grampear um tecido anteriormente grampeado compreende um eixo de acionamento que define um eixo geométrico longitudinal que se estende através dele e um atuador de extremidade que se estende a partir do eixo de acionamento. O atuador de extremidade compreende uma primeira garra e uma segunda garra que pode ser movida em relação à primeira garra, entre uma configuração aberta e uma configuração fechada, a fim de prender o tecido entre a primeira garra e a segunda garra. O atuador de extremidade compreende adicionalmente uma bigorna e um cartucho de grampos. O cartucho de grampos compreende grampos implantáveis no tecido anteriormente grampeado e deformáveis pela bigorna. O atuador de extremidade compreende adicionalmente zonas predeterminadas entre a bigorna e o cartucho de grampos. O instrumento de grampeamento cirúrgico compreende adicionalmente um circuito. O circuito é configurado para medir impedâncias de tecido nas zonas predeterminadas, comparar as impedâncias de tecido medidas com uma assinatura de impedância de tecido predeterminada das zonas predeterminadas e detectar uma irregularidade em pelo menos uma dentre a posição e a orientação do tecido anteriormente grampeado no interior do atuador de extremidade a partir da comparação.
[0627] Exemplo 12 - O instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 11, em que o atuador de extremidade compreende circuitos de detecção nas zonas predeterminadas.
[0628] Exemplo 13 - O instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 11 ou 12, em que as zonas predeterminadas são separadas por elementos isolantes.
[0629] Exemplo 14 - O instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 11, 12 ou 13, em que as zonas predeterminadas são dispostas circunferencialmente ao redor do eixo geométrico longitudinal.
[0630] Exemplo 15 - O instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 11, 12, 13 ou 14, em que a detecção da irregularidade faz com que o circuito de controle alerte um usuário.
[0631] Exemplo 16 - O instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 11, 12, 13, 14 ou 15, em que o circuito de controle é configurado para passar pelo menos um sinal terapêutico através do tecido em cada uma das zonas predeterminadas para determinar as impedâncias de tecido.
[0632] Exemplo 17 - Um instrumento de grampeamento cirúrgico compreende um atuador de extremidade. O atuador de extremidade compreende uma primeira garra e uma segunda garra que pode ser movida em relação à primeira garra, entre uma configuração aberta e uma configuração fechada, a fim de prender o tecido entre a primeira garra e a segunda garra. O atuador de extremidade compreende adicionalmente uma bigorna e um cartucho de grampos. O cartucho de grampos compreende grampos implantáveis no tecido e deformáveis pela bigorna. O atuador de extremidade compreende adicionalmente zonas predeterminadas entre a bigorna e o cartucho de grampos. O instrumento de grampeamento cirúrgico compreende adicionalmente um circuito de controle. O circuito de controle é configurado para determinar um parâmetro elétrico do tecido em cada uma das zonas predeterminadas, detectar uma irregularidade na distribuição de tecido no interior do atuador de extremidade com base nos parâmetros elétricos determinados e ajustar um parâmetro de fechamento do atuador de extremidade de acordo com a irregularidade.
[0633] Exemplo 18 - O instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 17, em que o atuador de extremidade compreende circuitos de detecção nas zonas predeterminadas.
[0634] Exemplo 19 - O instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 17 ou 18, em que as zonas predeterminadas são separadas por elementos isolantes.
[0635] Exemplo 20 - O instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 17, 18 ou 19, em que o parâmetro de fechamento é velocidade de fechamento.
[0636] A descrição detalhada precedente apresentou várias formas dos dispositivos e/ou processos por meio do uso de diagramas de blocos, fluxogramas e/ou exemplos. Embora esses diagramas de bloco, fluxogramas e/ou exemplos contenham uma ou mais funções e/ou operações, será compreendido pelos versados na técnica que cada função e/ou operação dentro desses diagramas de bloco, fluxogramas e/ou exemplos pode ser implementada, individual e/ou coletivamente, através de uma ampla gama de hardware, software, firmware ou praticamente qualquer combinação destes. Os versados na técnica reconhecerão, contudo, que alguns aspectos dos aspectos aqui revelados, no todo ou em parte, podem ser implementados de modo equivalente em circuitos integrados, como um ou mais programas de computador executados em um ou mais computadores (por exemplo, como um ou mais programas executados em um ou mais sistemas de computador), como um ou mais programas executados em um ou mais processadores (por exemplo, como um ou mais programas executados em um ou mais microprocessadores), como firmware, ou virtualmente como qualquer combinação dos mesmos, e que projetar o conjunto de circuitos e/ou escrever o código para o software e firmware estaria dentro do âmbito de prática do versado na técnica, à luz desta revelação. Além disso, os versados na técnica entenderão que os mecanismos do assunto aqui descrito podem ser distribuídos como um ou mais produtos de programa em uma variedade de formas e que uma forma ilustrativa do assunto aqui descrito é aplicável independentemente do tipo específico de meio de transmissão de sinais utilizado para efetivamente realizar a distribuição.
[0637] As instruções usadas para programar a lógica para executar vários aspectos revelados podem ser armazenadas em uma memória no sistema, como memória de acesso aleatório dinâmica (DRAM), cache, memória flash ou outro armazenamento. Além disso, as instruções podem ser distribuídas através de uma rede ou por meio de outras mídias legíveis por computador. Dessa forma uma mídia legível por máquina pode incluir qualquer mecanismo para armazenar ou transmitir informações em uma forma legível por uma máquina (por exemplo, um computador), mas não se limita a, disquetes, discos ópticos, disco compacto de memória só de leitura (CD-ROMs), e discos óptico-dínamos discos, memória só de leitura (ROM), memória de acesso aleatório (RAM), memória só de leitura programável apagável
(EPROM), memória só de leitura programável apagável eletricamente (EEPROM), cartões magnéticos ou ópticos, memória flash, ou uma mídia tangível de armazenamento legíveis por máquina usada na transmissão de informações pela Internet através de um cabo elétrico, óptico, acústico ou outras formas de sinais de propagados (por exemplo, ondas portadoras, sinal de infravermelho, sinais digitais, etc.). Consequentemente, a mídia não transitória legível por computador inclui qualquer tipo de mídia legível por máquina adequada para armazenar ou transmitir instruções ou informações eletrônicas em uma forma legível por uma máquina (por exemplo, um computador).
[0638] Como usado em qualquer aspecto da presente invenção, o termo "circuito de controle" pode se referir a, por exemplo, um conjunto de circuitos com fio, circuitos programáveis (por exemplo, um processador de computador que compreende um ou mais núcleos de processamento de instrução individuais, unidade de processamento, processador, microcontrolador, unidade do microcontrolador, controlador, processador de sinal digital (DSP), dispositivo lógico programável (PLD), matriz lógica programável (PLA), ou arranjo de portas programável em campo (FPGA)), circuitos de máquinas de estado, firmware que armazena instruções executadas pelo circuito programável, e qualquer combinação dos mesmos. O circuito de controle pode, coletiva ou individualmente, ser incorporado como circuitos elétricos que fazem parte de um sistema maior, por exemplo, um circuito integrado (IC), um circuito integrado específico de aplicação (ASIC), um sistema on-chip (SoC), computadores desktop, computadores laptop, computadores tablet, servidores, fones inteligentes, etc. Consequentemente, como usado na presente invenção, "circuito de controle" inclui, mas não se limita a, circuitos elétricos que tenham pelo menos um circuito elétrico discreto, circuitos elétricos que tenham pelo menos um circuito integrado, circuitos elétricos que tenham pelo menos um circuito integrado para aplicação específica, circuitos elétricos que formem um dispositivo de computação de propósito geral configurado por um programa de computador (por exemplo, um computador de propósito geral configurado por um programa de computador que execute pelo menos parcialmente processos e/ou dispositivos aqui descritos ou um microprocessador configurado por um programa de computador que execute pelo menos parcialmente os processos e/ou dispositivos aqui descritos), circuitos elétricos que formem um dispositivo de memória (por exemplo, formas de memória de acesso aleatório) e/ou circuitos elétricos que formem um dispositivo de comunicações (por exemplo, um modem, uma chave de comunicação ou equipamento óptico-elétrico). Os versados na técnica reconhecerão que o assunto aqui descrito pode ser implementado de modo analógico ou digital, ou em alguma combinação destes.
[0639] Como usado em qualquer aspecto da presente invenção, o termo "lógico" pode se referir a um aplicativo, software, firmware e/ou circuito configurado para executar qualquer das operações anteriormente mencionadas. O software pode ser incorporado como um pacote de software, um código, instruções, conjuntos de instruções e/ou dados registados na mídia de armazenamento não transitório legível por computador. O firmware pode ser incorporado como código, instruções ou conjuntos de instruções e/ou dados que são codificados rigidamente (por exemplo, não voláteis) em dispositivos de memória.
[0640] Como usado em qualquer aspecto da presente invenção, os termos "componente", "sistema", "módulo" e similares podem se referir a uma entidade relacionada a computador, seja hardware, uma combinação de hardware e software, software ou software em execução.
[0641] Como aqui usado em um aspecto na presente invenção, um "algoritmo" se refere à sequência autoconsistente de etapas que levam ao resultado desejado, onde uma "etapa" se refere à manipulação de quantidades físicas e/ou estados lógicos que podem, embora não necessariamente precisem, assumir a forma de sinais elétricos ou magnéticos que possam ser armazenados, transferidos, combinados, comparados e manipulados de qualquer outra forma. É uso comum chamar esses sinais de bits, valores, elementos, símbolos, caracteres, termos, números ou congêneres. Esses termos e termos similares podem estar associados às grandezas físicas apropriadas e são identificações meramente convenientes aplicadas a essas quantidades e/ou estados.
[0642] Uma rede pode incluir uma rede comutada de pacotes. Os dispositivos de comunicação podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comunicações de rede comutada de pacotes selecionado. Um protocolo de comunicações exemplificador pode incluir um protocolo de comunicações Ethernet que pode ser capaz de permitir a comunicação com o uso de um protocolo de controle de transmissão/protocolo de Internet (TCP/IP). O protocolo Ethernet pode se conformar ou ser compatível com o padrão Ethernet publicado pelo Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) intitulado "IEEE 802.3 Standard", publicado em dezembro de 2008 e/ou versões posteriores deste padrão. Alternativamente ou adicionalmente, os dispositivos de comunicação podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comunicações X.25. O protocolo de comunicações X.25 pode se conformar ou ser compatível com um padrão promulgado pelo International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector (ITU-T). Alternativamente ou adicionalmente, os dispositivos de comunicação podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comunicações frame-relay. O protocolo de comunicações frame-relay pode se conformar ou ser compatível com um padrão promulgado pelo Consultative Committee for International Telegraph and Telephone (CCITT) e/ou the American National Standards Institute (ANSI). Alternativamente ou adicionalmente, os transceptores podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comunicação ATM ("asynchronous transfer mode", modo de transferência assíncrono). O protocolo de comunicação ATM pode se conformar ou ser compatível com um padrão ATM publicado pelo fórum ATM intitulado "ATM-MPLS Network Interworking 2.0" publicado em agosto de 2001, e/ou versões posteriores desse padrão. Obviamente, protocolos de comunicação de rede orientados por conexão diferentes e/ou pós-desenvolvidos são igualmente contemplados na presente invenção.
[0643] Salvo afirmação expressa em contrário, conforme fica evidente a partir da revelação precedente, é entendido que, ao longo da revelação precedente, as discussões que usam termos como "processamento", ou "computação", ou "cálculo", ou "determinação", ou "exibição", ou similares, se referem à ação e aos processos de um computador, ou dispositivo de computação eletrônica similar, que manipule e transforme os dados representados sob a forma de grandezas físicas (eletrônicas) nos registros e nas memórias do computador em outros dados representados de modo similar sob a forma de grandezas físicas nas memórias ou nos registros do computador, ou em outros dispositivos similares de armazenamento, transmissão ou exibição de informações.
[0644] Um ou mais componentes podem ser chamados na presente invenção de "configurado para", "configurável para", "operável/operacional para", "adaptado/adaptável para", "capaz de", "conformável/conformado para", etc. Os versados na técnica reconhecerão que "configurado para" pode, de modo geral, abranger componentes em estado ativo e/ou componentes em estado inativo e/ou componentes em estado de espera, exceto quando o contexto determinar o contrário.
[0645] Os termos "proximal" e "distal" são usados na presente invenção com referência a um médico que manipula a porção de empunhadura do instrumento cirúrgico. O termo "proximal" se refere à porção mais próxima ao médico, e o termo "distal" se refere à porção situada na direção oposta ao médico. Também será entendido que, por uma questão de conveniência e clareza, termos espaciais como "vertical", "horizontal", "para cima" e "para baixo" podem ser usados na presente invenção com relação aos desenhos. Entretanto, instrumentos cirúrgicos podem ser usados em muitas orientações e posições, e esses termos não se destinam a ser limitadores e/ou absolutos.
[0646] As pessoas versadas na técnica reconhecerão que, em geral, os termos usados aqui, e principalmente nas reivindicações em anexo (por exemplo, corpos das reivindicações em anexo) destinam-se geralmente como termos "abertos" (por exemplo, o termo "incluindo" deve ser interpretado como "incluindo, mas não se limitando a", o termo "tendo" deve ser interpretado como "tendo, pelo menos", o termo "inclui" deve ser interpretado como "inclui, mas não se limita a", etc.). Será ainda entendido pelos versados na técnica que, quando um número específico de uma menção de reivindicação introduzida for pretendido, tal intenção será expressamente mencionada na reivindicação e, na ausência de tal menção, nenhuma intenção estará presente. Por exemplo, como uma ajuda para a compreensão, as seguintes reivindicações em anexo podem conter o uso das frases introdutórias "pelo menos um" e "um ou mais" para introduzir menções de reivindicação. Entretanto, o uso de tais frases não deve ser interpretado como implicando que a introdução de uma menção da reivindicação pelos artigos indefinidos "um, uns" ou "uma, umas" limita qualquer reivindicação específica contendo a menção da reivindicação introduzida a reivindicações que contêm apenas uma tal menção, mesmo quando a mesma reivindicação inclui as frases introdutórias "um ou mais" ou "pelo menos um" e artigos indefinidos, como "um, uns" ou "uma, umas" (por exemplo, "um, uns" e/ou "uma, umas" deve tipicamente ser interpretado como significando "pelo menos um" ou "um ou mais"); o mesmo vale para o uso de artigos definidos usados para introduzir as menções de reivindicação.
[0647] Além disso, mesmo se um número específico de uma menção de reivindicação introduzida for explicitamente mencionado, os versados na técnica reconhecerão que essa menção precisa ser tipicamente interpretada como significando pelo menos o número mencionado (por exemplo, a mera menção de "duas menções", sem outros modificadores, tipicamente significa pelo menos duas menções, ou duas ou mais menções). Além disso, em casos onde é usada uma convenção análoga a "pelo menos um dentre A, B e C etc.", em geral esse tipo de construção é concebida no sentido em que a convenção seria entendida pelo versado na técnica (por exemplo, "um sistema tendo pelo menos um dentre A, B e C" incluiria, mas não se limitaria a, sistemas tendo A sozinho, B sozinho, C sozinho, A e B juntos, A e C juntos, B e C juntos, e/ou A, B e C juntos etc.). Em casos nos quais é usada uma convenção análoga a "pelo menos um dentre A, B ou C, etc.", em geral essa construção se destina a ter o sentido no qual a convenção seria entendida por (por exemplo, "um sistema que tem pelo menos um dentre A, B e C" incluiria, mas não se limitaria a, sistemas que têm A sozinho, B sozinho, C sozinho, A e B juntos, A e C juntos, B e C juntos, e/ou A, B e C juntos, etc.). Será adicionalmente entendido pelos versados na técnica que tipicamente uma palavra e/ou uma frase disjuntiva apresentando dois ou mais termos alternativos, quer na descrição, nas reivindicações ou nos desenhos, deve ser entendida como contemplando a possibilidade de incluir um dos termos, qualquer um dos termos ou ambos os termos, exceto quando o contexto determinar indicar algo diferente. Por exemplo, a frase "A ou B" será tipicamente entendida como incluindo as possibilidades de "A" ou "B" ou "A e B".
[0648] Com respeito às reivindicações em anexo, os versados na técnica entenderão que as operações mencionadas nas mesmas podem, de modo geral, ser executadas em qualquer ordem. Além disso, embora vários diagramas de fluxos operacionais sejam apresentados em uma ou mais sequências, deve-se compreender que as várias operações podem ser executadas em outras ordens diferentes daquelas que estão ilustradas, ou podem ser executadas simultaneamente. Exemplos dessas ordenações alternativas podem incluir ordenações sobrepostas, intercaladas, interrompidas, reordenadas, incrementais, preparatórias, suplementares, simultâneas, inversas ou outras ordenações variantes, exceto quando o contexto determinar em contrário. Ademais, termos como "responsivo a", "relacionado a" ou outros particípios adjetivos não pretendem de modo geral excluir essas variantes, exceto quando o contexto determinar em contrário.
[0649] Vale notar que qualquer referência a "um (1) aspecto", "um aspecto", "uma exemplificação" ou "uma (1) exemplificação", e similares significa que um determinado recurso, estrutura ou característica descrito em conexão com o aspecto está incluído em pelo menos um aspecto. Dessa forma, o uso de expressões como "em um (1) aspecto", "em um aspecto", "em uma exemplificação", "em uma (1) exemplificação", em vários locais ao longo deste relatório descritivo não se refere necessariamente ao mesmo aspecto. Além disso, os recursos, estruturas ou características específicos podem ser combinados de qualquer maneira adequada em um ou mais aspectos.
[0650] Qualquer pedido de patente, patente, publicação não de patente ou outro material de descrição mencionado neste relatório descritivo e/ou mencionado em qualquer folha de dados de pedido está aqui incorporado a título de referência, até o ponto em que os materiais incorporados não são inconsistentes com isso. Desse modo, e na medida do necessário, a revelação como explicitamente aqui apresentada substitui qualquer material conflitante incorporado à presente invenção a título de referência. Qualquer material, ou porção do mesmo, tido como aqui incorporado a título de referência, mas que entre em conflito com as definições, declarações, ou outros materiais de revelação existentes aqui apresentados estará aqui incorporado apenas até o ponto em que não haja conflito entre o material incorporado e o material de revelação existente.
[0651] Em resumo, foram descritos numerosos benefícios que resultam do emprego dos conceitos descritos no presente documento. A descrição anteriormente mencionada de uma ou mais modalidades foi apresentada para propósitos de ilustração e descrição. Essa descrição não pretende ser exaustiva nem limitar a invenção à forma precisa revelada. Modificações ou variações são possíveis à luz dos ensinamentos acima. Uma ou mais modalidades foram escolhidas e descritas com a finalidade de ilustrar os princípios e a aplicação prática para, assim, permitir que o versado na técnica use as várias modalidades e com várias modificações, conforme sejam convenientes ao uso específico contemplado. Pretende-se que as reivindicações apresentadas em anexo definam o escopo global.

Claims (20)

REIVINDICAÇÕES
1. Instrumento de grampeamento cirúrgico, caracterizado por compreender: um atuador de extremidade que compreende: uma primeira garra; uma segunda garra que pode ser movida em relação à primeira garra, entre uma configuração aberta e uma configuração fechada, para segurar o tecido entre a primeira garra e a segunda garra; uma bigorna; e um cartucho de grampos que compreende grampos implantáveis no tecido e deformáveis pela bigorna; e um circuito de controle configurado para: determinar impedâncias de tecido em zonas predeterminadas; detectar uma irregularidade na distribuição de tecido no interior do atuador de extremidade, com base nas impedâncias de tecido; e ajustar um parâmetro de fechamento do atuador de extremidade de acordo com a irregularidade.
2. Instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o atuador de extremidade compreender circuitos de detecção nas zonas predeterminadas.
3. Instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por as zonas predeterminadas serem separadas por elementos isolantes.
4. Instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por as zonas predeterminadas compreenderem: uma zona predeterminada interna; uma zona predeterminada externa; e uma zona predeterminada intermediária, entre a zona predeterminada interna e a zona predeterminada externa.
5. Instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a detecção da irregularidade na distribuição de tecido no interior do atuador de extremidade compreender determinar se uma média das impedâncias de tecido na zona predeterminada interna e na zona predeterminada externa é maior que a impedância de tecido na zona predeterminada intermediária.
6. Instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a detecção da irregularidade na distribuição de tecido no interior do atuador de extremidade fazer com que o circuito de controle alerte um usuário para liberar e reposicionar o tecido preso pelo atuador de extremidade.
7. Instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a detecção da irregularidade na distribuição de tecido no interior do atuador de extremidade compreender: determinar se uma média das impedâncias de tecido na zona predeterminada interna e na zona predeterminada externa é menor ou igual à impedância de tecido na zona predeterminada intermediária; e determinar se a impedância de tecido da zona predeterminada interna é maior que a impedância de tecido da zona predeterminada externa.
8. Instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por compreender adicionalmente um motor configurado para induzir o atuador de extremidade a transicionar para a configuração fechada, sendo que a detecção da irregularidade na distribuição de tecido no interior do atuador de extremidade faz com que o circuito de controle reduza uma velocidade do motor.
9. Instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o parâmetro de fechamento ser uma velocidade de fechamento.
10. Instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o circuito de controle ser configurado para passar ao menos um sinal terapêutico através do tecido, em cada uma das zonas predeterminadas, a fim de determinar as impedâncias de tecido.
11. Instrumento de grampeamento cirúrgico para grampear um tecido anteriormente grampeado, sendo o instrumento de grampeamento cirúrgico caracterizado por compreender: um eixo de acionamento definindo um eixo geométrico longitudinal que se estende através do mesmo; e um atuador de extremidade se estendendo a partir do eixo de acionamento, que compreende: uma primeira garra; uma segunda garra que pode ser movida em relação à primeira garra, entre uma configuração aberta e uma configuração fechada, para segurar o tecido entre a primeira garra e a segunda garra; uma bigorna; um cartucho de grampos que compreende grampos implantáveis no tecido anteriormente grampeado e deformáveis pela bigorna; e zonas predeterminadas entre a bigorna e o cartucho de grampos; um circuito configurado para: medir impedâncias de tecido nas zonas predeterminadas; comparar as impedâncias de tecido medidas a uma assinatura da impedância de tecido predeterminada das zonas predeterminadas; e detectar uma irregularidade em pelo menos uma dentre a posição e a orientação do tecido anteriormente grampeado no interior do atuador de extremidade, a partir da comparação.
12. Instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o atuador de extremidade compreender circuitos de detecção nas zonas predeterminadas.
13. Instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por as zonas predeterminadas serem separadas por elementos isolantes.
14. Instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por as zonas predeterminadas serem dispostas circunferencialmente em torno do eixo geométrico longitudinal.
15. Instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a detecção da irregularidade fazer com que o circuito de controle alerte um usuário.
16. Instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o circuito de controle ser configurado para passar ao menos um sinal terapêutico através do tecido, em cada uma das zonas predeterminadas, a fim de determinar as impedâncias de tecido.
17. Instrumento de grampeamento cirúrgico, caracterizado por compreender: um atuador de extremidade que compreende: uma primeira garra; uma segunda garra que pode ser movida em relação à primeira garra, entre uma configuração aberta e uma configuração fechada, para segurar o tecido entre a primeira garra e a segunda garra; uma bigorna; um cartucho de grampos que compreende grampos implantáveis no tecido e deformáveis pela bigorna; e zonas predeterminadas entre a bigorna e o cartucho de grampos; um circuito de controle configurado para: determinar um parâmetro elétrico do tecido em cada uma das zonas predeterminadas; detectar uma irregularidade na distribuição de tecido no interior do atuador de extremidade, com base nos parâmetros elétricos determinados; e ajustar um parâmetro de fechamento do atuador de extremidade de acordo com a irregularidade.
18. Instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o atuador de extremidade compreender circuitos de detecção nas zonas predeterminadas.
19. Instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por as zonas predeterminadas serem separadas por elementos isolantes.
20. Instrumento de grampeamento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o parâmetro de fechamento ser uma velocidade de fechamento.
BR112020013066-4A 2017-12-28 2018-09-21 sistemas cirúrgicos para detectar irregularidades da distribuição de tecido no atuador de extremidade BR112020013066A2 (pt)

Applications Claiming Priority (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762611340P 2017-12-28 2017-12-28
US201762611339P 2017-12-28 2017-12-28
US201762611341P 2017-12-28 2017-12-28
US62/611,340 2017-12-28
US62/611,341 2017-12-28
US62/611,339 2017-12-28
US201862691227P 2018-06-28 2018-06-28
US62/691,227 2018-06-28
US16/024,094 2018-06-29
US16/024,094 US11311306B2 (en) 2017-12-28 2018-06-29 Surgical systems for detecting end effector tissue distribution irregularities
PCT/IB2018/057327 WO2019130087A1 (en) 2017-12-28 2018-09-21 Surgical systems for detecting end effector tissue distribution irregularities

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR112020013066A2 true BR112020013066A2 (pt) 2020-12-01

Family

ID=63832461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112020013066-4A BR112020013066A2 (pt) 2017-12-28 2018-09-21 sistemas cirúrgicos para detectar irregularidades da distribuição de tecido no atuador de extremidade

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7225249B2 (pt)
CN (1) CN111566743B (pt)
BR (1) BR112020013066A2 (pt)
WO (1) WO2019130087A1 (pt)

Families Citing this family (142)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070084897A1 (en) 2003-05-20 2007-04-19 Shelton Frederick E Iv Articulating surgical stapling instrument incorporating a two-piece e-beam firing mechanism
US9060770B2 (en) 2003-05-20 2015-06-23 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Robotically-driven surgical instrument with E-beam driver
US11890012B2 (en) 2004-07-28 2024-02-06 Cilag Gmbh International Staple cartridge comprising cartridge body and attached support
US9072535B2 (en) 2011-05-27 2015-07-07 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Surgical stapling instruments with rotatable staple deployment arrangements
US11998198B2 (en) 2004-07-28 2024-06-04 Cilag Gmbh International Surgical stapling instrument incorporating a two-piece E-beam firing mechanism
US10159482B2 (en) 2005-08-31 2018-12-25 Ethicon Llc Fastener cartridge assembly comprising a fixed anvil and different staple heights
US7669746B2 (en) 2005-08-31 2010-03-02 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Staple cartridges for forming staples having differing formed staple heights
US11246590B2 (en) 2005-08-31 2022-02-15 Cilag Gmbh International Staple cartridge including staple drivers having different unfired heights
US8186555B2 (en) 2006-01-31 2012-05-29 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Motor-driven surgical cutting and fastening instrument with mechanical closure system
US8708213B2 (en) 2006-01-31 2014-04-29 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Surgical instrument having a feedback system
US7845537B2 (en) 2006-01-31 2010-12-07 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Surgical instrument having recording capabilities
US11793518B2 (en) 2006-01-31 2023-10-24 Cilag Gmbh International Powered surgical instruments with firing system lockout arrangements
US11980366B2 (en) 2006-10-03 2024-05-14 Cilag Gmbh International Surgical instrument
US8684253B2 (en) 2007-01-10 2014-04-01 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Surgical instrument with wireless communication between a control unit of a robotic system and remote sensor
US8701958B2 (en) 2007-01-11 2014-04-22 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Curved end effector for a surgical stapling device
US8931682B2 (en) 2007-06-04 2015-01-13 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Robotically-controlled shaft based rotary drive systems for surgical instruments
US11564682B2 (en) 2007-06-04 2023-01-31 Cilag Gmbh International Surgical stapler device
US11849941B2 (en) 2007-06-29 2023-12-26 Cilag Gmbh International Staple cartridge having staple cavities extending at a transverse angle relative to a longitudinal cartridge axis
US11986183B2 (en) 2008-02-14 2024-05-21 Cilag Gmbh International Surgical cutting and fastening instrument comprising a plurality of sensors to measure an electrical parameter
US8573465B2 (en) 2008-02-14 2013-11-05 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Robotically-controlled surgical end effector system with rotary actuated closure systems
JP5410110B2 (ja) 2008-02-14 2014-02-05 エシコン・エンド−サージェリィ・インコーポレイテッド Ｒｆ電極を有する外科用切断・固定器具
US9770245B2 (en) 2008-02-15 2017-09-26 Ethicon Llc Layer arrangements for surgical staple cartridges
US8210411B2 (en) 2008-09-23 2012-07-03 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Motor-driven surgical cutting instrument
US9386983B2 (en) 2008-09-23 2016-07-12 Ethicon Endo-Surgery, Llc Robotically-controlled motorized surgical instrument
US9005230B2 (en) 2008-09-23 2015-04-14 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Motorized surgical instrument
US8608045B2 (en) 2008-10-10 2013-12-17 Ethicon Endo-Sugery, Inc. Powered surgical cutting and stapling apparatus with manually retractable firing system
US9629814B2 (en) 2010-09-30 2017-04-25 Ethicon Endo-Surgery, Llc Tissue thickness compensator configured to redistribute compressive forces
US9386988B2 (en) 2010-09-30 2016-07-12 Ethicon End-Surgery, LLC Retainer assembly including a tissue thickness compensator
US9592050B2 (en) 2010-09-30 2017-03-14 Ethicon Endo-Surgery, Llc End effector comprising a distal tissue abutment member
US10945731B2 (en) 2010-09-30 2021-03-16 Ethicon Llc Tissue thickness compensator comprising controlled release and expansion
US11849952B2 (en) 2010-09-30 2023-12-26 Cilag Gmbh International Staple cartridge comprising staples positioned within a compressible portion thereof
US11812965B2 (en) 2010-09-30 2023-11-14 Cilag Gmbh International Layer of material for a surgical end effector
AU2012250197B2 (en) 2011-04-29 2017-08-10 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Staple cartridge comprising staples positioned within a compressible portion thereof
MX358135B (es) 2012-03-28 2018-08-06 Ethicon Endo Surgery Inc Compensador de grosor de tejido que comprende una pluralidad de capas.
MX350846B (es) 2012-03-28 2017-09-22 Ethicon Endo Surgery Inc Compensador de grosor de tejido que comprende cápsulas que definen un ambiente de baja presión.
US9101358B2 (en) 2012-06-15 2015-08-11 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Articulatable surgical instrument comprising a firing drive
US20140001231A1 (en) 2012-06-28 2014-01-02 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Firing system lockout arrangements for surgical instruments
US9289256B2 (en) 2012-06-28 2016-03-22 Ethicon Endo-Surgery, Llc Surgical end effectors having angled tissue-contacting surfaces
BR112015021098B1 (pt) 2013-03-01 2022-02-15 Ethicon Endo-Surgery, Inc Cobertura para uma junta de articulação e instrumento cirúrgico
US9629629B2 (en) 2013-03-14 2017-04-25 Ethicon Endo-Surgey, LLC Control systems for surgical instruments
US20150053743A1 (en) 2013-08-23 2015-02-26 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Error detection arrangements for surgical instrument assemblies
US20150297223A1 (en) 2014-04-16 2015-10-22 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Fastener cartridges including extensions having different configurations
JP6532889B2 (ja) 2014-04-16 2019-06-19 エシコン エルエルシーＥｔｈｉｃｏｎ ＬＬＣ 締結具カートリッジ組立体及びステープル保持具カバー配置構成
JP6612256B2 (ja) 2014-04-16 2019-11-27 エシコン エルエルシー 不均一な締結具を備える締結具カートリッジ
BR112016023698B1 (pt) 2014-04-16 2022-07-26 Ethicon Endo-Surgery, Llc Cartucho de prendedores para uso com um instrumento cirúrgico
US9801628B2 (en) 2014-09-26 2017-10-31 Ethicon Llc Surgical staple and driver arrangements for staple cartridges
BR112017004361B1 (pt) 2014-09-05 2023-04-11 Ethicon Llc Sistema eletrônico para um instrumento cirúrgico
US9924944B2 (en) 2014-10-16 2018-03-27 Ethicon Llc Staple cartridge comprising an adjunct material
US10517594B2 (en) 2014-10-29 2019-12-31 Ethicon Llc Cartridge assemblies for surgical staplers
US10085748B2 (en) 2014-12-18 2018-10-02 Ethicon Llc Locking arrangements for detachable shaft assemblies with articulatable surgical end effectors
US11154301B2 (en) 2015-02-27 2021-10-26 Cilag Gmbh International Modular stapling assembly
US10441279B2 (en) 2015-03-06 2019-10-15 Ethicon Llc Multiple level thresholds to modify operation of powered surgical instruments
US10390825B2 (en) 2015-03-31 2019-08-27 Ethicon Llc Surgical instrument with progressive rotary drive systems
US10105139B2 (en) 2015-09-23 2018-10-23 Ethicon Llc Surgical stapler having downstream current-based motor control
US10433846B2 (en) 2015-09-30 2019-10-08 Ethicon Llc Compressible adjunct with crossing spacer fibers
US11890015B2 (en) 2015-09-30 2024-02-06 Cilag Gmbh International Compressible adjunct with crossing spacer fibers
US10292704B2 (en) 2015-12-30 2019-05-21 Ethicon Llc Mechanisms for compensating for battery pack failure in powered surgical instruments
US11213293B2 (en) 2016-02-09 2022-01-04 Cilag Gmbh International Articulatable surgical instruments with single articulation link arrangements
US10448948B2 (en) 2016-02-12 2019-10-22 Ethicon Llc Mechanisms for compensating for drivetrain failure in powered surgical instruments
US10357247B2 (en) 2016-04-15 2019-07-23 Ethicon Llc Surgical instrument with multiple program responses during a firing motion
US20170296173A1 (en) 2016-04-18 2017-10-19 Ethicon Endo-Surgery, Llc Method for operating a surgical instrument
US10588632B2 (en) 2016-12-21 2020-03-17 Ethicon Llc Surgical end effectors and firing members thereof
US10537325B2 (en) 2016-12-21 2020-01-21 Ethicon Llc Staple forming pocket arrangement to accommodate different types of staples
US10758230B2 (en) 2016-12-21 2020-09-01 Ethicon Llc Surgical instrument with primary and safety processors
US10736629B2 (en) 2016-12-21 2020-08-11 Ethicon Llc Surgical tool assemblies with clutching arrangements for shifting between closure systems with closure stroke reduction features and articulation and firing systems
JP7010956B2 (ja) 2016-12-21 2022-01-26 エシコン エルエルシー 組織をステープル留めする方法
US10779820B2 (en) 2017-06-20 2020-09-22 Ethicon Llc Systems and methods for controlling motor speed according to user input for a surgical instrument
US10307170B2 (en) 2017-06-20 2019-06-04 Ethicon Llc Method for closed loop control of motor velocity of a surgical stapling and cutting instrument
USD906355S1 (en) 2017-06-28 2020-12-29 Ethicon Llc Display screen or portion thereof with a graphical user interface for a surgical instrument
US11678880B2 (en) 2017-06-28 2023-06-20 Cilag Gmbh International Surgical instrument comprising a shaft including a housing arrangement
US10932772B2 (en) 2017-06-29 2021-03-02 Ethicon Llc Methods for closed loop velocity control for robotic surgical instrument
US11974742B2 (en) 2017-08-03 2024-05-07 Cilag Gmbh International Surgical system comprising an articulation bailout
US11944300B2 (en) 2017-08-03 2024-04-02 Cilag Gmbh International Method for operating a surgical system bailout
US10842490B2 (en) 2017-10-31 2020-11-24 Ethicon Llc Cartridge body design with force reduction based on firing completion
US10779826B2 (en) 2017-12-15 2020-09-22 Ethicon Llc Methods of operating surgical end effectors
US11147547B2 (en) 2017-12-21 2021-10-19 Cilag Gmbh International Surgical stapler comprising storable cartridges having different staple sizes
US11207065B2 (en) 2018-08-20 2021-12-28 Cilag Gmbh International Method for fabricating surgical stapler anvils
US11696761B2 (en) 2019-03-25 2023-07-11 Cilag Gmbh International Firing drive arrangements for surgical systems
US11903581B2 (en) 2019-04-30 2024-02-20 Cilag Gmbh International Methods for stapling tissue using a surgical instrument
CA3139541A1 (en) 2019-05-31 2020-12-03 Covidien Lp Circular stapling device
US11684434B2 (en) 2019-06-28 2023-06-27 Cilag Gmbh International Surgical RFID assemblies for instrument operational setting control
US11241235B2 (en) 2019-06-28 2022-02-08 Cilag Gmbh International Method of using multiple RFID chips with a surgical assembly
US11771419B2 (en) 2019-06-28 2023-10-03 Cilag Gmbh International Packaging for a replaceable component of a surgical stapling system
US11185331B2 (en) 2019-09-18 2021-11-30 Cilag Gmbh International Method for controlling end effector closure for powered surgical stapler
US11701111B2 (en) 2019-12-19 2023-07-18 Cilag Gmbh International Method for operating a surgical stapling instrument
US20210282773A1 (en) * 2020-03-11 2021-09-16 Covidien Lp Surgical stapler with display
US11490891B2 (en) 2020-07-10 2022-11-08 Cilag Gmbh International Load sensor for circular surgical stapler
US11737758B2 (en) 2020-07-10 2023-08-29 Cilag Gmbh International Compression and firing force sensor for circular surgical stapler
US11660090B2 (en) 2020-07-28 2023-05-30 Cllag GmbH International Surgical instruments with segmented flexible drive arrangements
US11627966B2 (en) 2020-08-26 2023-04-18 Covidien Lp Surgical stapling device
US11801054B2 (en) 2020-09-22 2023-10-31 Covidien Lp Surgical stapler with oval tool assembly
US11712509B2 (en) 2020-10-02 2023-08-01 Covidien Lp Seal assembly for circular stapling instrument
US11779330B2 (en) 2020-10-29 2023-10-10 Cilag Gmbh International Surgical instrument comprising a jaw alignment system
US11931025B2 (en) 2020-10-29 2024-03-19 Cilag Gmbh International Surgical instrument comprising a releasable closure drive lock
USD1013170S1 (en) 2020-10-29 2024-01-30 Cilag Gmbh International Surgical instrument assembly
US11896217B2 (en) 2020-10-29 2024-02-13 Cilag Gmbh International Surgical instrument comprising an articulation lock
US11627967B2 (en) 2020-11-23 2023-04-18 Covidien Lp Trans-anastomotic insertion device
US11737751B2 (en) 2020-12-02 2023-08-29 Cilag Gmbh International Devices and methods of managing energy dissipated within sterile barriers of surgical instrument housings
US11744581B2 (en) 2020-12-02 2023-09-05 Cilag Gmbh International Powered surgical instruments with multi-phase tissue treatment
US11890010B2 (en) 2020-12-02 2024-02-06 Cllag GmbH International Dual-sided reinforced reload for surgical instruments
US11944296B2 (en) 2020-12-02 2024-04-02 Cilag Gmbh International Powered surgical instruments with external connectors
US11849943B2 (en) 2020-12-02 2023-12-26 Cilag Gmbh International Surgical instrument with cartridge release mechanisms
US11877750B2 (en) 2021-01-21 2024-01-23 Covidien Lp Surgical stapler with powered and manual functions
US11986187B2 (en) 2021-01-29 2024-05-21 Covidien Lp Circular stapling device with integrated visualization device
US11786241B2 (en) 2021-02-16 2023-10-17 Covidien Lp Surgical stapling device including a hydraulic staple formation mechanism
US11793514B2 (en) * 2021-02-26 2023-10-24 Cilag Gmbh International Staple cartridge comprising sensor array which may be embedded in cartridge body
US11696757B2 (en) 2021-02-26 2023-07-11 Cilag Gmbh International Monitoring of internal systems to detect and track cartridge motion status
US11723657B2 (en) 2021-02-26 2023-08-15 Cilag Gmbh International Adjustable communication based on available bandwidth and power capacity
US11744583B2 (en) 2021-02-26 2023-09-05 Cilag Gmbh International Distal communication array to tune frequency of RF systems
US11812964B2 (en) 2021-02-26 2023-11-14 Cilag Gmbh International Staple cartridge comprising a power management circuit
US11749877B2 (en) 2021-02-26 2023-09-05 Cilag Gmbh International Stapling instrument comprising a signal antenna
US11730473B2 (en) 2021-02-26 2023-08-22 Cilag Gmbh International Monitoring of manufacturing life-cycle
US11701113B2 (en) 2021-02-26 2023-07-18 Cilag Gmbh International Stapling instrument comprising a separate power antenna and a data transfer antenna
US11751869B2 (en) 2021-02-26 2023-09-12 Cilag Gmbh International Monitoring of multiple sensors over time to detect moving characteristics of tissue
US11950777B2 (en) 2021-02-26 2024-04-09 Cilag Gmbh International Staple cartridge comprising an information access control system
US11980362B2 (en) 2021-02-26 2024-05-14 Cilag Gmbh International Surgical instrument system comprising a power transfer coil
US11737749B2 (en) 2021-03-22 2023-08-29 Cilag Gmbh International Surgical stapling instrument comprising a retraction system
US11826012B2 (en) 2021-03-22 2023-11-28 Cilag Gmbh International Stapling instrument comprising a pulsed motor-driven firing rack
US11826042B2 (en) 2021-03-22 2023-11-28 Cilag Gmbh International Surgical instrument comprising a firing drive including a selectable leverage mechanism
US11759202B2 (en) 2021-03-22 2023-09-19 Cilag Gmbh International Staple cartridge comprising an implantable layer
US11723658B2 (en) 2021-03-22 2023-08-15 Cilag Gmbh International Staple cartridge comprising a firing lockout
US11806011B2 (en) 2021-03-22 2023-11-07 Cilag Gmbh International Stapling instrument comprising tissue compression systems
US11717291B2 (en) 2021-03-22 2023-08-08 Cilag Gmbh International Staple cartridge comprising staples configured to apply different tissue compression
US11896218B2 (en) 2021-03-24 2024-02-13 Cilag Gmbh International Method of using a powered stapling device
US11849944B2 (en) 2021-03-24 2023-12-26 Cilag Gmbh International Drivers for fastener cartridge assemblies having rotary drive screws
US11793516B2 (en) 2021-03-24 2023-10-24 Cilag Gmbh International Surgical staple cartridge comprising longitudinal support beam
US11857183B2 (en) 2021-03-24 2024-01-02 Cilag Gmbh International Stapling assembly components having metal substrates and plastic bodies
US11896219B2 (en) 2021-03-24 2024-02-13 Cilag Gmbh International Mating features between drivers and underside of a cartridge deck
US11744603B2 (en) 2021-03-24 2023-09-05 Cilag Gmbh International Multi-axis pivot joints for surgical instruments and methods for manufacturing same
US11786243B2 (en) 2021-03-24 2023-10-17 Cilag Gmbh International Firing members having flexible portions for adapting to a load during a surgical firing stroke
US11786239B2 (en) 2021-03-24 2023-10-17 Cilag Gmbh International Surgical instrument articulation joint arrangements comprising multiple moving linkage features
US11849945B2 (en) 2021-03-24 2023-12-26 Cilag Gmbh International Rotary-driven surgical stapling assembly comprising eccentrically driven firing member
US11832816B2 (en) 2021-03-24 2023-12-05 Cilag Gmbh International Surgical stapling assembly comprising nonplanar staples and planar staples
US11903582B2 (en) 2021-03-24 2024-02-20 Cilag Gmbh International Leveraging surfaces for cartridge installation
US20220378426A1 (en) 2021-05-28 2022-12-01 Cilag Gmbh International Stapling instrument comprising a mounted shaft orientation sensor
CN113331898B (zh) * 2021-07-05 2022-08-26 苏州优脉瑞医疗科技有限公司 一种具有耐磨型触发机构的吻合器
US11737759B2 (en) 2021-08-05 2023-08-29 Covidien Lp Surgical stapling device accommodating prolapsed tissue
US11883028B2 (en) 2021-09-08 2024-01-30 Covidien Lp Systems and methods for post-operative anastomotic leak detection
US11717299B2 (en) 2021-10-12 2023-08-08 Covidien Lp Surgical stapling device with probiotics
US11980363B2 (en) 2021-10-18 2024-05-14 Cilag Gmbh International Row-to-row staple array variations
US11937816B2 (en) 2021-10-28 2024-03-26 Cilag Gmbh International Electrical lead arrangements for surgical instruments
CN114134024B (zh) * 2021-11-10 2023-09-29 天津津科生物科技有限责任公司 一种微生物检测取样装置及操作方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9072535B2 (en) 2011-05-27 2015-07-07 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Surgical stapling instruments with rotatable staple deployment arrangements
CA2604563C (en) * 2005-04-15 2020-07-28 Surgisense Corporation Surgical instruments with sensors for detecting tissue properties, and systems using such instruments
US7717312B2 (en) 2005-06-03 2010-05-18 Tyco Healthcare Group Lp Surgical instruments employing sensors
US7995045B2 (en) 2007-04-13 2011-08-09 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Combined SBI and conventional image processor
US7982776B2 (en) 2007-07-13 2011-07-19 Ethicon Endo-Surgery, Inc. SBI motion artifact removal apparatus and method
US8012170B2 (en) 2009-04-27 2011-09-06 Tyco Healthcare Group Lp Device and method for controlling compression of tissue
BRPI1007522A2 (pt) 2009-01-30 2016-02-16 Univ Columbia fonte magnética controlável para fixação de aparelho intracorporal
US9364231B2 (en) * 2011-10-27 2016-06-14 Covidien Lp System and method of using simulation reload to optimize staple formation
US10098527B2 (en) 2013-02-27 2018-10-16 Ethidcon Endo-Surgery, Inc. System for performing a minimally invasive surgical procedure
US20140263552A1 (en) 2013-03-13 2014-09-18 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Staple cartridge tissue thickness sensor system
US9808244B2 (en) 2013-03-14 2017-11-07 Ethicon Llc Sensor arrangements for absolute positioning system for surgical instruments
US20150053743A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Error detection arrangements for surgical instrument assemblies
US20160066913A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-10 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Local display of tissue parameter stabilization
US9808246B2 (en) * 2015-03-06 2017-11-07 Ethicon Endo-Surgery, Llc Method of operating a powered surgical instrument
US10456137B2 (en) * 2016-04-15 2019-10-29 Ethicon Llc Staple formation detection mechanisms
US11607239B2 (en) 2016-04-15 2023-03-21 Cilag Gmbh International Systems and methods for controlling a surgical stapling and cutting instrument
US10828028B2 (en) * 2016-04-15 2020-11-10 Ethicon Llc Surgical instrument with multiple program responses during a firing motion
US10405859B2 (en) * 2016-04-15 2019-09-10 Ethicon Llc Surgical instrument with adjustable stop/start control during a firing motion

Also Published As

Publication number Publication date
CN111566743A (zh) 2020-08-21
CN111566743B (zh) 2024-01-16
JP2021509043A (ja) 2021-03-18
WO2019130087A1 (en) 2019-07-04
JP7225249B2 (ja) 2023-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112020013066A2 (pt) sistemas cirúrgicos para detectar irregularidades da distribuição de tecido no atuador de extremidade
EP3506274B1 (en) Surgical systems for detecting end effector tissue distribution irregularities
EP3505085B1 (en) Controlling a surgical instrument according to sensed closure parameters
EP3506273B1 (en) Systems for adjusting end effector parameters based on perioperative information
BR112020012951A2 (pt) conjunto de sensor de cartucho de saída variável
BR112020013204B1 (pt) Instrumento de grampeamento cirúrgico
BR112020013137B1 (pt) Instrumento de grampeamento cirúrgico com travamentos tanto compulsório quanto discricionário baseado em parâmetros detectados
BR112020013004A2 (pt) conjuntos de sensor de cartucho de instrumento cirúrgico
BR112020013116A2 (pt) ações cirúrgicas cooperativas para plataformas cirúrgicas assistidas por robô
CN111542894B (zh) 用于智能电动外科缝合的安全系统
BR112020012593A2 (pt) tela de alinhamento de cartucho de grampos em relação a linha de grampos linear precedente
BR112020012604A2 (pt) reconhecimento espacial de controlador cirúrgico central para determinar dispositivos em sala de cirurgia
BR112020019898A2 (pt) Método de comprimir tecido no interior de um dispositivo de grampeamento e exibir simultaneamente a localização do tecido dentro das garras
CN111512388B (zh) 用于智能电动外科缝合的安全系统
BR112020012917A2 (pt) Sistemas para ajustar parâmetros do atuador de extremidade com base em informações perioperatórias
BR112020013123A2 (pt) sistemas para detectar proximidade do atuador de extremidade cirúrgico a tecido canceroso
US20240023960A1 (en) Safety systems for smart powered surgical stapling
BR112020012781A2 (pt) controle de um instrumento cirúrgico de acordo com parâmetros de fechamento detectados
BR112020013130B1 (pt) Dispositivo de grampeamento equipado com motor configurado para ajustar a força, a velocidade de avanço, e o curso total do membro de corte com base no parâmetro detectado de disparo ou preensão
BR112020011783A2 (pt) instrumento cirúrgico com conjunto de marcação de tecido

Legal Events

Date Code Title Description
B350 Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette]