BR112021002970A2

BR112021002970A2 - interface de usuário consolidada para sistema de energia modular

Info

Publication number: BR112021002970A2
Application number: BR112021002970-2A
Authority: BR
Inventors: Molly Mf Petre; Matthew C. Miller; Brendan J. Oberkircher; Cory G. Kimball; Ryan M. Asher
Original assignee: Ethicon Llc
Priority date: 2018-09-07
Filing date: 2019-09-06
Publication date: 2021-05-11
Also published as: MX2021002696A; US20200081585A1; JP7483690B2; WO2020051477A1; CN112689480A; US20200078071A1; EP3846733A1; CN112689480B; JP7430707B2; BR112021003785A2; EP3846706A1; JP2021536320A; CN112672713A; CN112654325A; US20200078113A1; BR112021003557A2; JP2021536310A; JP2021536313A; MX2021002705A; MX2021002714A

Abstract

"INTERFACE DE USUÁRIO CONSOLIDADA PARA SISTEMA DE ENERGIA MODULAR". A presente invenção refere-se a um sistema de energia modular que inclui um módulo de cabeçalho configurado para se conectar de modo removível a um módulo de energia. O módulo de energia pode compreender uma porta configurada para fornecer uma ou mais modalidades de energia a um instrumento cirúrgico conectado a ela. O módulo de cabeçalho pode compreender uma tela de exibição configurada para mostrar uma interface de usuário. O módulo de cabeçalho pode incluir ainda um circuito de controle configurado para detectar a fixação de módulos de energia ao sistema de energia modular e controlar a exibição da interface de usuário para exibir as porções da IU para cada módulo conectado e reconfigurar as porções da IU exibidas para acomodar as novas porções da IU à medida que módulos de energia adicionais são conectados ao sistema de energia modular.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "INTERFACE DE USUÁRIO CONSOLIDADA PARA SISTEMA DE ENERGIA MODULAR".

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica o benefício do pedido de patente não provisório US n° de série 16/562.157, intitulado CONSOLIDATED USER INTERFACE FOR MODULAR ENERGY SYSTEM, depositado em 5 de setembro de 2019, cuja divulgação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.

[002] Este pedido também reivindica o benefício do pedido de patente provisório US n° de série 62/826.584, intitulado MODULAR SURGICAL PLATFORM ELECTRICAL ARCHITECTURE, depositado em 29 de março de 2019, cuja divulgação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.

[003] Este pedido também reivindica o benefício do pedido de patente provisório US n° de série 62/826.587, intitulado MODULAR ENERGY SYSTEM CONNECTIVITY, depositado em 29 de março de 2019, cuja divulgação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.

[004] Este pedido também reivindica o benefício do pedido de patente provisório US n° de série 62/826.588, intitulado MODULAR ENERGY SYSTEM INSTRUMENT COMMUNICATION TECHNIQUES, depositado em 29 de março de 2019, cuja divulgação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.

[005] Este pedido também reivindica o benefício do pedido de patente provisório US n° de série 62/728.480, intitulado MODULAR ENERGY SYSTEM AND USER INTERFACE, depositado em 7 de setembro de 2018, cuja divulgação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.

ANTECEDENTES

[006] A presente divulgação se refere a vários sistemas cirúrgicos, incluindo sistemas eletrocirúrgicos e/ou cirúrgicos ultrassônicos modulares. As salas de operação (SOs) carecem de soluções essenciais simplificadas, pois as SOs possuem uma emaranhada rede de cabos, dispositivos e pessoas devido ao número de diferentes dispositivos que são necessários para realizar cada procedimento cirúrgico. Esta é uma realidade de cada SO em todos os mercados do mundo. Os equipamentos essenciais são um grande problema na geração de desorganização nas SOs, uma vez que a maior parte dos equipamentos essenciais realiza uma tarefa ou trabalho, e cada tipo de equipamento essencial requer técnicas ou métodos peculiares de usar e tem uma interface de usuário única. Consequentemente, há necessidades não atendidas pelo consumidor de equipamentos essenciais e outras tecnologias cirúrgicas a serem consolidadas a fim de diminuir a área de projeção do equipamento dentro da SO, simplificar as interfaces do equipamento e melhorar a eficiência da equipe cirúrgica durante um procedimento cirúrgico reduzindo o número de dispositivos com os quais os membros da equipe cirúrgica precisam interagir.

SUMÁRIO

[007] Em um aspecto geral, a invenção se refere a um módulo de cabeçalho para um sistema de energia modular. O módulo de cabeçalho pode ser configurado para se conectar de modo removível a um módulo de energia, em que o módulo de energia compreende uma porta configurada para fornecer uma ou mais modalidades de energia a um instrumento cirúrgico conectado a ela. O módulo de cabeçalho pode compreender: uma tela de exibição configurada para mostrar uma interface de usuário (IU); e um circuito de controle acoplado à tela de exibição, em que o circuito de controle é configurado para: detectar a fixação de um primeiro módulo de energia ao sistema de energia modular; controlar a tela de exibição para exibir uma primeira porção da

IU na IU correspondente ao primeiro módulo de energia, com a primeira porção de IU compreendendo um primeiro elemento de IU que corresponde a uma primeira porta do primeiro módulo de energia; detectar a fixação de um segundo módulo de energia ao sistema de energia modular; controlar a tela de exibição para exibir uma segunda porção da IU na IU correspondente ao segundo módulo de energia, com a segunda porção de IU compreendendo um segundo elemento de IU que corresponde a uma segunda porta do segundo módulo de energia; e controlar a tela de exibição para reconfigurar a primeira porção de IU de modo que tanto a primeira porção de IU como a segunda porção de IU são exibidas na tela de exibição.

[008] Em outro aspecto geral, a invenção se refere a um circuito de controle para um módulo de cabeçalho de um sistema de energia modular. O módulo de cabeçalho pode compreender uma tela de exibição configurada para exibir uma interface de usuário (IU) e ser acoplada ao circuito de controle, e o módulo de cabeçalho pode ser configurado para se conectar de modo removível a um módulo de energia, com o módulo de energia compreendendo uma porta configurada para fornecer uma ou mais modalidades de energia a um instrumento cirúrgico conectado a ela. O circuito de controle pode ser configurado para: detectar a fixação de um primeiro módulo de energia ao sistema de energia modular; controlar a tela de exibição para exibir uma primeira porção da IU na IU correspondente ao primeiro módulo de energia, com a primeira porção de IU compreendendo um primeiro elemento de IU que corresponde a uma primeira porta do primeiro módulo de energia; detectar a fixação de um segundo módulo de energia ao sistema de energia modular; controlar a tela de exibição para exibir uma segunda porção da IU na IU correspondente ao segundo módulo de energia, com a segunda porção de IU compreendendo um segundo elemento de IU que corresponde a uma segunda porta do segundo módulo de energia; e controlar a tela de exibição para reconfigurar a primeira porção de IU de modo que tanto a primeira porção de IU como a segunda porção de IU são exibidas na tela de exibição.

[009] Em outro aspecto geral, a invenção se refere a um módulo de cabeçalho para um sistema de energia modular. O módulo de cabeçalho pode ser configurado para se conectar de modo removível a uma pluralidade de módulos para formar um sistema de energia modular. O módulo de cabeçalho pode compreender: uma tela de exibição configurada para mostrar uma interface de usuário (IU); e um circuito de controle acoplado à tela de exibição, sendo o circuito de controle configurado para: detectar a fixação de um primeiro módulo ao sistema de energia modular; controlar a tela de exibição para exibir uma primeira porção da IU na IU correspondente ao primeiro módulo, com a primeira porção de IU compreendendo um primeiro elemento de IU que corresponde a uma primeira porta do primeiro módulo; detectar a fixação de um segundo módulo ao sistema de energia modular; controlar a tela de exibição para exibir uma segunda porção da IU na IU correspondente ao segundo módulo, com a segunda porção de IU compreendendo um segundo elemento de IU que corresponde a uma segunda porta do segundo módulo; e controlar a tela de exibição para reconfigurar a primeira porção de IU de modo que tanto a primeira porção de IU como a segunda porção de IU são exibidas na tela de exibição.

FIGURAS

[0010] Os vários aspectos aqui descritos, tanto no que se refere 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 da seguinte forma.

[0011] A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema cirúrgico interativo implementado por computador, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0012] A Figura 2 é um sistema cirúrgico sendo usado para executar um procedimento cirúrgico em uma sala de operação, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0013] A Figura 3 é um controlador cirúrgico central emparelhado com um sistema de visualização, um sistema robótico, e um instrumento inteligente, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0014] A Figura 4 é uma vista em perspectiva parcial de um invólucro do controlador cirúrgico central, e de um módulo gerador combinado recebido de maneira deslizante em um invólucro do controlador cirúrgico central, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0015] A Figura 5 é uma vista em perspectiva de um módulo gerador combinado com contatos bipolares, ultrassônicos e monopolares, e um componente de evacuação de fumaça, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0016] A Figura 6 ilustra diferentes conectores de barramento de potência para uma pluralidade de portas de acoplamento lateral de um gabinete modular lateral configurado para receber uma pluralidade de módulos, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0017] A Figura 7 ilustra um gabinete modular vertical configurado para receber uma pluralidade de módulos, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0018] A Figura 8 ilustra uma rede de dados cirúrgicos que compreende um controlador central de comunicação modular configurado para conectar dispositivos modulares localizados em uma ou mais salas de cirurgia de uma instalação de serviços de saúde, ou qualquer ambiente em uma instalação de serviços públicos especialmente equipada para operações cirúrgicas, à nuvem, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0019] A Figura 9 ilustra um sistema cirúrgico interativo implementado por computador, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0020] A Figura 10 ilustra um controlador cirúrgico central que compreende uma pluralidade de módulos acoplados à torre de controle modular, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0021] A Figura 11 ilustra um aspecto de um dispositivo de controlador central de rede de barramento serial universal (USB), de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0022] A Figura 12 ilustra um diagrama lógico de um sistema de controle de um instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0023] A Figura 13 ilustra um circuito de controle configurado para controlar aspectos do instrumento ou da ferramenta cirúrgica, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0024] A Figura 14 ilustra um circuito lógico combinacional configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0025] A Figura 15 ilustra um circuito lógico sequencial configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0026] A Figura 16 ilustra um instrumento ou ferramenta cirúrgica que compreende uma pluralidade de motores que podem ser ativados para executar várias funções, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0027] A Figura 17 é um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico robótico configurado para operar uma ferramenta cirúrgica descrita no mesmo, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0028] A Figura 18 ilustra um diagrama de blocos de um instrumento cirúrgico programado para controlar a translação distal de um membro de deslocamento, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0029] A Figura 19 é um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico configurado para controlar várias funções, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0030] A Figura 20 é um sistema configurado para executar algoritmos de controle de lâmina ultrassônica adaptáveis em uma rede de dados cirúrgicos que compreende um controlador central de comunicação modular, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0031] A Figura 21 ilustra um exemplo de um gerador, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0032] A Figura 22 é um sistema cirúrgico que compreende um gerador e vários instrumentos cirúrgicos usáveis com o mesmo, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0033] A Figura 23 é um diagrama de um sistema cirúrgico com reconhecimento situacional, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0034] A Figura 24 é um diagrama de vários módulos e outros componentes que são combináveis para personalizar os sistemas de energia modulares, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0035] A Figura 25A é uma primeira configuração de sistema de energia modular ilustrativa que inclui um módulo de cabeçalho e uma tela de exibição que apresenta uma interface gráfica de usuário (IGU) para retransmitir informações referentes aos módulos conectados ao módulo de cabeçalho, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.

[0036] A Figura 25B é o sistema de energia modular mostrado na Figura 25A montado em um carro, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.

[0037] A Figura 26A é uma segunda configuração de sistema de energia modular ilustrativa que inclui um módulo de cabeçalho, uma tela de exibição, um módulo de energia e um módulo de energia expandido conectados e montados em um carro, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.

[0038] A Figura 26B é uma terceira configuração de sistema de energia modular ilustrativa que é similar à segunda configuração mostrada na Figura 25A, exceto que o módulo de cabeçalho não tem uma tela de exibição, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.

[0039] A Figura 27 é uma quarta configuração de sistema de energia modular ilustrativa que inclui um módulo de cabeçalho, uma tela de exibição, um módulo de energia, um módulo de energia expandido e um módulo de tecnologia conectados juntos e montados em um carro, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.

[0040] A Figura 28 é uma quinta configuração de sistema de energia modular ilustrativa que inclui um módulo de cabeçalho, uma tela de exibição, um módulo de energia, um módulo de energia expandido, um módulo de tecnologia e um módulo de visualização conectados juntos e montados em um carro, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.

[0041] A Figura 29 é um diagrama de um sistema de energia modular, incluindo plataformas cirúrgicas conectáveis de modo comunicativo de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.

[0042] A Figura 30 é uma vista em perspectiva de um módulo de cabeçalho de um sistema de energia modular, incluindo uma interface de usuário, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.

[0043] A Figura 31 é um diagrama de blocos de uma configuração de controlador central independente de um sistema de energia modular, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.

[0044] A Figura 32 é um diagrama de blocos de uma configuração de controlador central de um sistema de energia modular integrado com um sistema de controle cirúrgico, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.

[0045] A Figura 33 é um diagrama de blocos de um módulo de interface de usuário acoplado a um módulo de comunicação de um sistema de energia modular, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.

[0046] A Figura 34 é um diagrama de blocos de um módulo de energia de um sistema de energia modular, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.

[0047] As Figuras 35A e 35B ilustram um diagrama de blocos de um módulo de energia acoplado a um módulo de cabeçalho de um sistema de energia modular, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.

[0048] As Figuras 36A e 36B ilustram um diagrama de blocos de um módulo de cabeçalho/interface de usuário (IU) de um sistema de energia modular para um controlador central, como o módulo de cabeçalho descrito na Figura 33, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.

[0049] A Figura 37 é um diagrama de blocos de um módulo de energia para um controlador central, como o módulo de energia representado nas Figuras 31 a 36B, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.

[0050] A Figura 38 é uma vista frontal de um sistema de energia modular ilustrativo, incluindo uma interface de usuário (IU) consolidada, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.

[0051] A Figura 39 é uma vista de uma IU gráfica de uma configuração do sistema de energia modular ilustrativo, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.

[0052] A Figura 40 é um fluxograma lógico de um processo para exibir componentes da IU para módulos conectados, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

DESCRIÇÃO

[0053] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedidos de patente US, depositados em concomitância com o presente, e as divulgações de cada um deles estão aqui incorporadas, a título de referência, na totalidade: • Pedido de patente US, n° da súmula END9067USNP1/180679-1M, intitulado METHOD FOR

CONSTRUCTING AND USING A MODULAR SURGICAL ENERGY SYSTEM WITH MULTIPLE DEVICES; • Pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP1/180681-1M, intitulado METHOD FOR ENERGY DISTRIBUTION IN A SURGICAL MODULAR ENERGY SYSTEM; • Pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP2/180681-2, intitulado SURGICAL MODULAR ENERGY SYSTEM WITH A SEGMENTED BACKPLANE; • Pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP3/180681-3, intitulado SURGICAL MODULAR ENERGY SYSTEM WITH FOOTER MODULE; • Pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP4/180681-4, intitulado POWER AND

COMMUNICATION MITIGATION ARRANGEMENT FOR MODULAR SURGICAL ENERGY SYSTEM; • Pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP5/180681-5, intitulado MODULAR SURGICAL

ENERGY SYSTEM WITH MODULE POSITIONAL AWARENESS SENSING WITH VOLTAGE DETECTION; • Pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP6/180681-6, intitulado MODULAR SURGICAL

ENERGY SYSTEM WITH MODULE POSITIONAL AWARENESS SENSING WITH TIME COUNTER; • Pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP7/180681-7, intitulado MODULAR SURGICAL

ENERGY SYSTEM WITH MODULE POSITIONAL AWARENESS WITH DIGITAL LOGIC; • Pedido de patente US, n° da súmula END9068USNP1/180680-1M, intitulado METHOD FOR CONTROLLING AN ENERGY MODULE OUTPUT; • Pedido de patente US, n° da súmula END9068USNP2/180680-2, intitulado ENERGY MODULE FOR DRIVING MULTIPLE ENERGY MODALITIES; • Pedido de patente US, n° da súmula END9068USNP3/180680-3, intitulado GROUNDING ARRANGEMENT OF ENERGY MODULES; • Pedido de patente US, n° da súmula END9068USNP4/180680-4, intitulado BACKPLANE CONNECTOR DESIGN TO CONNECT STACKED ENERGY MODULES; • Pedido de patente US, n° da súmula END9068USNP5/180680-5, intitulado ENERGY MODULE FOR DRIVING MULTIPLE ENERGY MODALITIES THROUGH A PORT; • Pedido de patente US, n° da súmula

END9068USNP6/180680-6, intitulado SURGICAL INSTRUMENT UTILIZING DRIVE SIGNAL TO POWER SECONDARY FUNCTION; • Pedido de patente US, n° da súmula END9038USNP1/180529-1M, intitulado METHOD FOR CONTROLLING A MODULAR ENERGY SYSTEM USER INTERFACE; • Pedido de patente US, n° da súmula END9038USNP2/180529-2, intitulado PASSIVE HEADER MODULE FOR A MODULAR ENERGY SYSTEM; • Pedido de patente US, n° da súmula END9038USNP3/180529-3, intitulado CONSOLIDATED USER INTERFACE FOR MODULAR ENERGY SYSTEM; • Pedido de patente US, n° da súmula END9038USNP4/180529-4, intitulado AUDIO TONE CONSTRUCTION FOR AN ENERGY MODULE OF A MODULAR ENERGY SYSTEM; • Pedido de patente US, n° da súmula END9038USNP5/180529-5, intitulado ADAPTABLY CONNECTABLE

AND REASSIGNABLE SYSTEM ACCESSORIES FOR MODULAR ENERGY SYSTEM; • Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP1/180682-1M, intitulado METHOD FOR

COMMUNICATING BETWEEN MODULES AND DEVICES IN A MODULAR SURGICAL SYSTEM; • Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP2/180682-2, intitulado FLEXIBLE HAND-SWITCH CIRCUIT; • Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP3/180682-3, intitulado FIRST AND SECOND

COMMUNICATION PROTOCOL ARRANGEMENT FOR DRIVING PRIMARY AND SECONDARY DEVICES THROUGH A SINGLE PORT;

• Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP4/180682-4, intitulado FLEXIBLE NEUTRAL ELECTRODE; • Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP5/180682-5, intitulado SMART RETURN PAD SENSING

THROUGH MODULATION OF NEAR FIELD COMMUNICATION AND CONTACT QUALITY MONITORING SIGNALS; • Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP6/180682-6, intitulado AUTOMATIC ULTRASONIC

ENERGY ACTIVATION CIRCUIT DESIGN FOR MODULAR SURGICAL SYSTEMS; • Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP7/180682-7, intitulado COORDINATED ENERGY OUTPUTS OF SEPARATE BUT CONNECTED MODULES; • Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP8/180682-8, intitulado MANAGING SIMULTANEOUS

MONOPOLAR OUTPUTS USING DUTY CYCLE AND SYNCHRONIZATION; • Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP9/180682-9, intitulado PORT PRESENCE DETECTION SYSTEM FOR MODULAR ENERGY SYSTEM; • Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP10/180682-10, intitulado INSTRUMENT TRACKING ARRANGEMENT BASED ON REAL TIME CLOCK INFORMATION; • Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP11/180682-11, intitulado REGIONAL LOCATION TRACKING OF COMPONENTS OF A MODULAR ENERGY SYSTEM; • Pedido de patente de design US, n° da súmula END9212USDP1/190370D, intitulado ENERGY MODULE; • Pedido de patente de design US, n° da súmula

END9213USDP1/190371D, intitulado ENERGY MODULE MONOPOLAR PORT WITH FOURTH SOCKET AMONG THREE OTHER SOCKETS; • Pedido de patente de design US, n° da súmula END9214USDP1/190372D, intitulado BACKPLANE CONNECTOR FOR ENERGY MODULE; e • Pedido de patente de design US, n° da súmula END9215USDP1/190373D, intitulado ALERT SCREEN FOR ENERGY MODULE.

[0054] 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.

[0055] Vários aspectos são direcionados a dispositivos cirúrgicos ultrassônicos aprimorados, dispositivos eletrocirúrgicos e geradores para uso com os mesmos. Os aspectos dos dispositivos cirúrgicos ultrassônicos podem ser configurados para transeccionar e/ou coagular o tecido durante procedimentos cirúrgicos, por exemplo. Os aspectos dos dispositivos eletrocirúrgicos podem ser configurados para transeccionar, coagular, escalonar, soldar e/ou dessecar o tecido durante procedimentos cirúrgicos, por exemplo. Hardware do sistema cirúrgico

[0056] 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 ao 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 o controlador central 106. Em alguns aspectos, um sistema cirúrgico 102 pode incluir um número de controladores centrais M 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.

[0057] A Figura 2 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 ao menos uma ferramenta cirúrgica acoplada de maneira removível 117 através de uma incisão minimamente invasiva no corpo do paciente enquanto o cirurgião vê o local cirúrgico através do console do cirurgião 118. Uma imagem do local cirúrgico pode ser obtida por um dispositivo de imageamento médico 124, que pode ser manipulado por carro do paciente 120 para orientar o dispositivo de imageamento 124. O controlador cirúrgico 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.

[0058] Outros tipos de sistemas robóticos podem ser prontamente adaptados para uso com o sistema cirúrgico 102. Vários exemplos de sistemas robóticos e instrumentos cirúrgicos que são adequados para uso com a presente divulgação são descritos no pedido de patente provisório n° de série 62/611.339, intitulado ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja divulgação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.

[0059] Vários exemplos de análise com base em nuvem que são realizados pela nuvem 104, e são adequados para uso com a presente divulgação, são descritos no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.340, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja divulgação está aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade.

[0060] Em vários aspectos, o dispositivo de imageamento 124 inclui ao menos um sensor de imagem e um ou mais componentes ópticos. Os sensores de imagem adequados incluem, mas não se limitam a, sensores de dispositivo acoplado a carga ("CCD" - Charge-Coupled Device) e sensores semicondutores de óxido metálico complementares ("CMOS" - Complementary Metal-Oxide Semiconductor).

[0061] 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.

[0062] 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.

[0063] 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.

[0064] 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 divulgação incluem, mas não se limitam a, um artroscópio, angioscópio, broncoscópio, coledocoscópio, colonoscópio, citoscópio, duodenoscópio, enteroscópio, esofagastro-duodenoscópio (gastroscópio), endoscópio, laringoscópio, nasofaringo-neproscópio, sigmoidoscópio, toracoscópio, e ureteroscópio.

[0065] Em um aspecto, o dispositivo de imageamento usa monitoramento de múltiplos espectros para discriminar topografia e estruturas subjacentes. Uma imagem multiespectral 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 mais 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 divulgação 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.

[0066] 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.

[0067] 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 divulgação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.

[0068] 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.

[0069] 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.

[0070] 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 divulgação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. Uma entrada ou retroinformação diagnóstica inserida por um operador não estéril na torre de visualização 111 pode ser roteada pelo controlador central 106 para a tela do instrumento cirúrgico 115 no campo estéril, onde pode ser vista pelo operador do instrumento cirúrgico 112. Instrumentos cirúrgicos exemplificadores que são adequados para uso com o sistema cirúrgico 102 são descritos sob o título SURGICAL INSTRUMENT HARDWARE e no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja divulgação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade, por exemplo.

[0071] 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 hub 106 inclui uma tela do hub 135, um módulo de imageamento 138, um módulo gerador 140, um módulo de comunicação 130, um módulo processador 132 e uma matriz de armazenamento 134. Em certos aspectos, conforme ilustrado na Figura 3, o hub 106 inclui ainda um módulo de evacuação de fumaça 126 e/ou um módulo de sucção/irrigação 128.

[0072] 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 invólucro 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.

[0073] Os aspectos da presente divulgação 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 invólucro do controlador central e um módulo gerador de combinação recebido de maneira deslizante em uma estação de acoplamento do invólucro do controlador central. A estação de acoplamento inclui dados e contatos de potência. O módulo gerador combinado 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 gerador combinado inclui também um componente de evacuação de fumaça, ao menos um cabo para aplicação de energia para conectar o módulo gerador combinado a um instrumento cirúrgico, ao 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.

[0074] 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 invólucro do controlador central. Em um aspecto, o invólucro do controlador central compreende uma interface de fluidos.

[0075] 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 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 divulgação apresentam uma solução em que um invólucro modular do controlador central 136 é configurado para acomodar diferentes geradores e facilitar uma comunicação interativa entre os mesmos. Uma das vantagens do invólucro modular do controlador central 136 é permitir a rápida remoção e/ou substituição de vários módulos.

[0076] Aspectos da presente divulgação apresentam um invólucro cirúrgico modular para uso em um procedimento cirúrgico que envolve aplicação de energia ao tecido. O alojamento cirúrgico modular inclui um primeiro módulo gerador de energia, configurado para gerar uma primeira energia para aplicação ao tecido, e uma primeira estação de acoplamento que compreende uma primeira porta de acoplamento que inclui primeiros contatos de dados e energia, em que o primeiro módulo gerador de energia é móvel de maneira deslizante em um engate elétrico com os contatos de potência e dados e em que o primeiro módulo gerador de energia é móvel de maneira deslizante para fora do engate elétrico com os primeiros contatos de potência e dados.

[0077] Além do exposto acima, o invólucro cirúrgico modular inclui também um segundo módulo gerador de energia configurado para gerar uma segunda energia, diferente da primeira energia, para aplicação ao tecido, e uma segunda estação de acoplamento que compreende uma segunda porta de acoplamento que inclui segundos dados e contatos de potência em que o segundo módulo gerador de energia é móvel de maneira deslizante em um engate elétrico com a energia e os contatos de dados, e em que o segundo módulo gerador de energia é móvel de maneira deslizante para fora do engate elétrico com os segundos contatos de potência e dados.

[0078] Além disso, o gabinete cirúrgico modular inclui também um barramento de comunicação entre a primeira porta de acoplamento e a segunda porta de acoplamento, configurado para facilitar a comunicação entre o primeiro módulo gerador de energia e o segundo módulo gerador de energia.

[0079] Com referência às Figuras de 3 a 7, aspectos da presente divulgação são apresentados para um invólucro modular do controlador central 136 que permite a integração modular de um módulo gerador 140, um módulo de evacuação de fumaça 126, e um módulo de sucção/irrigação 128. O invólucro modular do controlador central 136 facilita ainda mais a comunicação interativa entre os módulos 140, 126,

128. Conforme ilustrado na Figura 5, o módulo gerador 140 pode ser um módulo gerador com componentes monopolares, bipolares e ultrassônicos integrados, suportados em uma única unidade de gabinete 139 inserível de maneira deslizante no invólucro modular do controlador central 136. Conforme ilustrado na Figura 5, o módulo 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 gerador 140 pode compreender uma série de módulos geradores monopolares, bipolares e/ou ultrassônicos que interagem através do invólucro modular do controlador central 136. O invólucro modular do controlador central 136 pode ser configurado para facilitar a inserção de múltiplos geradores e a comunicação interativa entre os geradores acoplados ao invólucro modular do controlador central 136 de modo que os geradores atuariam como um único gerador.

[0080] Em um aspecto, o invólucro modular do controlador central 136 compreende um painel traseiro de comunicação e alimentação modular 149 com cabeçotes de comunicação externos e sem fio para permitir a fixação removível dos módulos 140, 126, 128 e comunicação interativa entre os mesmos.

[0081] Em um aspecto, o invólucro modular do controlador central 136 inclui estações de acoplamento, ou gavetas, 151, aqui também chamadas de gavetas, que são configuradas para receber de maneira deslizante os módulos 140, 126, 128. A Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva parcial de um invólucro do controlador cirúrgico central 136, e um módulo gerador combinado 145 recebidos de maneira deslizante em uma estação de acoplamento 151 do invólucro do controlador cirúrgico central 136. Uma porta de acoplamento 152 com poder e contatos de dados em um lado posterior do módulo gerador combinado 145 é configurado para engatar uma porta de acoplamento correspondente 150 com o poder e contatos de dados de uma estação de acoplamento correspondente 151 do invólucro modular do controlador central 136 conforme o módulo gerador combinado 145 é deslizado para a posição na estação de acoplamento correspondente 151 do invólucro modular do controlador central 136. Em um aspecto, o módulo gerador combinado 145 inclui um módulo bipolar, ultrassônico e monopolar e um módulo de evacuação de fumaça integrado em uma única unidade de compartimento 139, conforme ilustrado na Figura 5.

[0082] 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 invólucro do controlador central 136.

[0083] Em vários aspectos, o módulo de sucção/irrigação 128 é acoplado a uma ferramenta cirúrgica compreendendo uma linha de aspiração de fluido e uma linha de sucção de fluido. Em um exemplo, as linhas de fluido de aspiração e sucção estão sob a forma de tubos flexíveis que se estendem do sítio cirúrgico em direção ao módulo de sucção/irrigação 128. Um ou mais sistemas de acionamento podem ser configurados para fazer com que a irrigação e aspiração de fluidos para e a partir do sítio cirúrgico.

[0084] Em um aspecto, a ferramenta cirúrgica inclui um eixo de acionamento que tem um atuador de extremidade em uma extremidade distal do mesmo e ao menos um tratamento de energia associado com o atuador de extremidade, um tubo de aspiração, e um tubo de irrigação. O tubo de aspiração pode ter uma porta de entrada em uma extremidade distal do mesmo e o tubo de aspiração se estende 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 gerador 140 por um cabo que se estende inicialmente através do eixo de acionamento.

[0085] O tubo de irrigação pode estar em comunicação fluida com uma fonte de fluido, e o tubo de aspiração pode estar em comunicação fluida com uma fonte de vácuo. A fonte de fluido e/ou a fonte de vácuo pode ser alojadas no módulo de sucção/irrigação 128. Em um exemplo, a fonte de fluido e/ou a fonte de vácuo pode ser alojada no invólucro do 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.

[0086] Em um aspecto, os módulos 140, 126, 128 e/ou suas estações de acoplamento correspondentes no invólucro modular do controlador central 136 podem incluir recursos de alinhamento que são configurados para alinhar as portas de acoplamento dos módulos em engate com suas contrapartes nas estações de acoplamento do invólucro modular do controlador central 136. Por exemplo, conforme ilustrado na Figura 4, o módulo gerador combinado 145 inclui suportes laterais 155 que são configurados para engatar de maneira deslizante os suportes correspondentes 156 da estação de acoplamento correspondente 151 do invólucro modular do controlador central 136. Os suportes cooperam para guiar os contatos da porta de acoplamento do módulo gerador combinado 145 em um engate elétrico com os contatos da porta de acoplamento do invólucro modular do controlador central 136.

[0087] Em alguns aspectos, as gavetas 151 do invólucro modular do controlador central 136 têm o mesmo, ou substancialmente o mesmo tamanho, e os módulos são ajustados em tamanho para serem recebidos nas gavetas 151. Por exemplo, os suportes 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 projetadas para acomodar um módulo específico.

[0088] 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.

[0089] Conforme ilustrado na Figura 4, a porta de acoplamento 150 de uma gaveta 151 pode ser acoplada à porta de acoplamento 150 de outra gaveta 151 através de um link de comunicação 157 para facilitar uma comunicação interativa entre os módulos alojados no invólucro modular do controlador central 136. As portas de acoplamento 150 do invólucro modular do controlador central 136 podem, alternativa ou ainda, facilitar uma comunicação interativa sem fio entre os módulos alojados no invólucro modular do controlador central 136. Qualquer comunicação sem fio adequada pode ser usada, como, por exemplo, Air Titan Bluetooth.

[0090] A Figura 6 ilustra conectores de barramento de energia individuais para uma pluralidade de portas de acoplamento 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 acoplamento 162 do gabinete modular lateral 160, o qual inclui um painel traseiro 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.

[0091] 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 acoplamento, ou gavetas, 167 do gabinete modular vertical 164, o qual inclui um painel traseiro para interconexão dos módulos 165. Embora as gavetas 167 do gabinete modular vertical 164 sejam dispostas 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 acoplamento 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.

[0092] 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 compartimento modular que pode ser montado com um módulo de fonte de luz e um módulo de câmera. O compartimento pode ser um compartimento descartável. Em ao menos um exemplo, o compartimento 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 outro aspecto, o módulo de câmera compreende um sensor CMOS. Em 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.

[0093] Durante um procedimento cirúrgico, a remoção de um dispositivo cirúrgico do campo cirúrgico e a sua substituição por 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 divulgação é configurado para permitir a substituição de um módulo de fonte de luz ou um módulo de câmera "midstream" durante um procedimento cirúrgico, sem a necessidade de remover o dispositivo de imageamento do campo cirúrgico.

[0094] Em um aspecto, o dispositivo de imageamento compreende um compartimento tubular que inclui uma pluralidade de canais. Um primeiro canal é configurado para receber de maneira deslizante o módulo de câmera, que pode ser configurado para um encaixe do tipo "snap-fit" (encaixe por pressão) com o primeiro canal. Um segundo canal é configurado para receber de maneira deslizante o módulo da câmera, que pode ser configurado para um encaixe do tipo "snap-fit" (encaixe por pressão) com o primeiro canal. Em outro exemplo, o módulo de câmera e/ou o módulo de fonte de luz pode ser girado para uma posição final dentro de seus respectivos canais. Um engate rosqueado pode ser usado em vez do encaixe por pressão.

[0095] 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.

[0096] Vários processadores de imagens e dispositivos de imageamento adequados para uso com a presente divulgação 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 do 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 do pedido de patente US n° 2014/0243597, intitulada SYSTEM FOR PERFORMING A MINIMALLY INVASIVE SURGICAL PROCEDURE, publicada em 28 de agosto de 2014, que estão, cada um das quais, aqui incorporadas a título de referência em sua totalidade.

[0097] A Figura 8 ilustra uma rede de dados cirúrgicos 201 que compreende um controlador central de comunicação modular 203 configurado para conectar dispositivos modulares situados em uma ou mais salas de cirurgia de uma instalação de serviços de saúde, ou qualquer ambiente em uma instalação de serviços públicos especialmente equipada para operações cirúrgicas, 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 controlador central de comunicação modular 203 compreende um controlador central de rede 207 e/ou um comutador de rede 209 em comunicação com um roteador de rede. O controlador central de comunicação modular 203 pode também 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 outro e para os recursos de computação em nuvem. Uma rede de dados cirúrgico inteligente inclui recursos para permitir que o tráfego passe através da rede de dados cirúrgicos a serem monitorados e para configurar cada porta no controlador central de rede 207 ou comutador 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.

[0098] Os dispositivos modulares 1a a 1n localizados na sala de operação podem ser acoplados ao controlador central de comunicação modular 203. O controlador central de rede 207 e/ou o comutador 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 podem também ser acoplados a um comutador de rede 209. O comutador de rede 209 pode ser acoplado 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.

[0099] Será entendido que a rede de dados cirúrgicos 201 pode ser expandida pela interconexão de múltiplos controladores centrais de rede 207 e/ou de múltiplos comutadores de rede 209 com múltiplos roteadores de rede 211. O controlador central 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 pode também estar contido em uma torre de controle modular. O controlador central 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 gerador 140 acoplado a um dispositivo cirúrgico baseado 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 controlador central de comunicação modular 203 da rede de dados cirúrgicos 201.

[00100] Em um aspecto, a rede de dados cirúrgicos 201 pode compreender uma combinação de controladores centrais de rede, comutadores de rede, e roteadores de rede que conectam os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m à nuvem. Qualquer um dos ou todos os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m acoplados ao controlador central de rede ou comutador 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 em 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 controlador central de comunicação modular 203 e/ou ao sistema de computador 210 situados na sala de cirurgia (por exemplo, um sala ou espaço fixo, móvel, temporário, ou campo de operação) e aos dispositivos conectados ao controlador central 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 permite que múltiplos dispositivos ou conexões sejam conectados a um computador que se comunica com os recursos de computação e armazenamento em nuvem.

[00101] 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. Ao menos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem ser usados para visualizar os estados do tecido para avaliar a ocorrência de vazamentos ou perfusão de tecido vedado após um procedimento de vedação e corte do tecido. Ao menos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem ser usados para identificar a patologia, como os efeitos de doenças, 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. Ao menos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m pode ser usado 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 ainda 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.

[00102] Em uma implementação, os dispositivos da sala de operação 1a a 1n podem ser conectados ao controlador central 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 de interconexão de sistemas abertos ("OSI" - open system interconnection). O controlador de rede central 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 de rede central 207. O controlador de rede central 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 de rede central 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.

[00103] Em outra implementação, os dispositivos de sala de operação 2a a 2m podem ser conectados a um comutador de rede 209 através de um canal com ou sem fio. O comutador de rede 209 funciona na camada de conexão de dados do modelo OSI. O comutador de rede 209 é um dispositivo multicast para conectar os dispositivos 2a a 2m localizados no mesmo centro de operação à rede. O comutador 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 do comutador de rede 209. O comutador de rede 209 armazena e usa endereços MAC dos dispositivos 2a a 2m para transferir dados.

[00104] O controlador central de rede 207 e/ou o comutador 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 do comutador 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.

[00105] Em um exemplo, o controlador de rede central 207 pode ser implementado como um controlador central USB, o que permite que múltiplos dispositivos USB sejam conectados a um computador hospedeiro. O controlador central 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 de rede central 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.

[00106] Em outros exemplos, os dispositivos da sala de operação 1a a 1n/2a a 2 m podem se comunicar com o controlador central de comunicação modular 203 através do padrão de tecnologia Bluetooth sem fio 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) recebidos de dispositivos fixos e móveis, e construir redes de área pessoal ("PANs" - personal area networks). Em outros aspectos, os dispositivos da sala de cirurgia 1a-1n/2a-2m podem se comunicar com o controlador central de comunicação modular 203 através de uma série de padrões ou protocolos de comunicação sem fio ou 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 Ethernet dos mesmos, bem como quaisquer outros protocolos sem fio e com fio 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.

[00107] O controlador central 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 controlador central 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 na presente invenção.

[00108] O controlador central de comunicação modular 203 pode ser usado como um dispositivo independente ou ser conectado a controladores centrais de rede e comutadores de rede compatíveis para formar uma rede maior. O controlador central 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.

[00109] 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 ao 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 controlador central de comunicação modular 203 acoplado a um sistema de computador 210. Conforme ilustrado no exemplo da Figura 9, a torre de controle modular 236 é acoplada a um módulo de imageamento 238 que é acoplado a um endoscópio 239, um módulo gerador 240 que é acoplado a um dispositivo de energia 241, um módulo de evacuação de fumaça 226, um módulo de 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 robótico

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 pode também exibir os dados recebidos dos dispositivos conectados à torre de controle modular em conjunto com imagens e imagens sobrepostas.

[00110] 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 controlador central de comunicação modular 203, por exemplo, um dispositivo de conectividade de rede, e um sistema de computador 210 para fornecer processamento, visualização, e da imageamento locais, por exemplo. Conforme mostrado na Figura 10, o controlador central 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 controlador central 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/comutadores de rede no controlador central de comunicação modular 203 inclui três portas a jusante e uma porta a montante. O controlador central/comutador de rede a montante é conectado a um processador para fornecer uma conexão de comunicação com a 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.

[00111] O controlador cirúrgico central 206 usa um módulo de sensor sem contato 242 para medir as dimensões da sala de operação e gerar um mapa da sala cirúrgica com o uso de dispositivos de medição sem contato do tipo laser ou ultrassônico. Um módulo de sensor sem contato baseado em ultrassom escaneia a sala de operação mediante a transmissão de uma explosão de ultrassom e recebimento do eco quando este 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 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.

[00112] 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), circuitos eletrônicos de drives inteligentes (IDE), barramento local VESA (VLB), interconexão de componentes periféricos (PCI), USB, porta gráfica avançada (AGP), barramento 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.

[00113] 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.

[00114] 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.

[00115] 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).

[00116] O sistema de computador 210 inclui também mídia de armazenamento de computador removível/não removível, volátil/não volátil, por exemplo armazenamento em 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 bastão de memória (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.

[00117] 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.

[00118] 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 serial, 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.

[00119] 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).

[00120] 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 e 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 usar computação paralela com tecnologias de instrução única de múltiplos dados (SIMD) ou de múltiplas instruções de múltiplos dados (MIMD) para aumentar a velocidade e a eficiência. O motor de processamento de imagem digital pode executar uma série de tarefas. O processador de imagem pode ser um sistema em um circuito integrado com arquitetura de processador de múltiplos núcleos.

[00121] As conexões de comunicação se referem 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 pode também 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.

[00122] 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 ao menos um aspecto da presente divulgação. No aspecto ilustrado, o dispositivo de controlador de rede central USB 300 usa um controlador central de circuito integrado TUSB2036 disponível junto à Texas Instrumentos. O controlador de rede central 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, em que cada porta inclui saídas de dados diferenciais "mais" (DP1-DP3) emparelhadas com zaidas de dados diferenciais "menos" (DM1-DM3).

[00123] O dispositivo de controlador de rede central 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 de rede central USB 300 pode ser configurado em modo alimentado por barramento ou autoalimentado e inclui uma lógica de energia central 312 para gerenciar a potência.

[00124] O dispositivo de controlador central de rede USB 300 inclui um motor de interface serial 310 (SIE). O SIE 310 é o front-end 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 suspender/retomar e temporizador de quadro 316 e um circuito de repetição 318 do controlador central 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.

[00125] Em vários aspectos, o controlador de rede central USB 300 pode conectar 127 as funções configuradas em até seis camadas (níveis) lógicas a um único computador. Além disso, o controlador de rede central 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 energia: um controlador central alimentado por barramento, com gerenciamento de energia 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 de rede central 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

[00126] 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 divulgação. O sistema 470 compreende um circuito de controle. O circuito de controle inclui um microcontrolador 461 compreendendo 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 um braço de aperto do membro de fechamento. Um sistema de rastreamento 480 é configurado para determinar a posição do membro de deslocamento longitudinalmente móvel. As informações de posição são fornecidas para o processador 462, que pode ser programado ou configurado para determinar a posição do membro de acionamento longitudinalmente móvel bem como a posição do membro de fechamento. Motores adicionais podem ser fornecidos na interface do acionador de ferramenta para controlar a trajetória de fechamento do tubo, a rotação do eixo de acionamento, a articulação, ou o fechamento do braço de aperto, ou uma combinação dos mesmos. Uma tela 473 mostra 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.

[00127] 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.

[00128] 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.

[00129] O microcontrolador 461 pode ser programado para executar várias funções tais como o controle preciso da velocidade e da posição do bisturi, dos sistemas de articulação, do braço de aperto, ou uma combinação dos mesmos. 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.

[00130] 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.

[00131] 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 compreendendo, por exemplo, transístores de efeito de campo (FETs - "field-effect transistors"). O motor 482 pode ser alimentado por um conjunto de alimentação montado de modo liberável no conjunto de empunhadura ou compartimento da ferramenta para fornecer poder de controle para o instrumento ou ferramenta cirúrgica. O conjunto de potência pode compreender uma bateria que pode incluir várias células de bateria conectadas em série, que podem ser usadas como a fonte de potência para energizar o instrumento ou ferramenta cirúrgica. Em determinadas circunstâncias, as células de bateria do conjunto de alimentação pode ser células de bateria substituíveis e/ou recarregáveis. Em ao menos um exemplo, as células de bateria podem ser baterias de íons de lítio que podem ser acopláveis e separáveis do conjunto de potência.

[00132] 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 usado para fornecer a tensão ultrapassante à fornecida pela bateria necessária para os MOSFETs de canal N. Uma bomba de carga interna para o acionamento do lado de cima permite a operação em corrente 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 dos FETs superior e inferior. 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.

[00133] 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 um aspecto da presente divulgação.

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 um membro de deslocamento longitudinal para abrir e fechar um braço de aperto, o qual pode ser adaptado e configurado para incluir uma cremalheira de dentes de acionamento.

Em outros aspectos, o membro de deslocamento representa um membro de fechamento do braço de aperto configurado para fechar e abrir um braço de aperto de um dispositivo de grampeador, ultrassônico, ou eletrocirúrgico, ou combinações dos mesmos.

Consequentemente, como usado na presente invenção, o termo membro de deslocamento é usado genericamente para se referir a qualquer membro móvel do instrumento ou ferramenta cirúrgica como o membro de acionamento, o braço de aperto, ou qualquer elemento que possa ser deslocado.

Consequentemente, o sistema de posicionamento absoluto pode, com efeito, rastrear o deslocamento do braço de aperto por rastrear o deslocamento linear do membro de acionamento móvel longitudinalmente.

Em outros aspectos, o sistema de posicionamento absoluto pode ser configurado para rastrear a posição de um braço de aperto no processo de abertura ou fechamento.

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, ou o braço de aperto, ou combinações dos mesmos, pode ser acoplado a qualquer sensor de deslocamento linear. 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 deslizante, um sistema de detecção magnético que compreende um magneto móvel e uma série de sensores de efeito Hall linearmente dispostos, um sistema de detecção magnética que compreende um magneto fixo e uma série de sensores de efeito Hall móveis, dispostos linearmente, um sistema de detecção óptica que compreende uma fonte de luz móvel e uma série de fotodiodos ou fotodetectores linearmente dispostos, um sistema de detecção óptica que compreende uma fonte de luz fixa e uma série de fotodiodos ou fotodetectores móveis linearmente dispostos, ou qualquer combinação dos mesmos.

[00134] 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 alimentação fornece energia para o sistema de posicionamento absoluto e um indicador de saída pode mostrar 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 para abrir e fechar um braço de aperto.

[00135] Uma única revolução do elemento sensor associada ao sensor de posição 472 é equivalente a um deslocamento linear longitudinal d1 do membro de 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.

[00136] Uma série de chaves, onde n é um número inteiro maior que um, pode ser usada sozinha ou em combinação com uma redução de engrenagem para fornecer um sinal de posição única para mais de uma revolução do sensor de posição 472. O estado das chaves é transmitido de volta ao microcontrolador 461 que aplica uma lógica para determinar um sinal de posição exclusivo correspondente ao deslocamento linear longitudinal d 1 + 2 + … 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.

[00137] 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.

[00138] 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 ADC 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.

[00139] O sistema de rastreamento 480 que compreende um sistema de posicionamento absoluto pode compreender e/ou ser programado para implementar um controlador de feedback, como um PID, feedback de estado, e controlador adaptável. Uma fonte de alimentação converte o sinal do controlador de feedback em uma entrada física para o sistema, nesse caso a tensão. Outros exemplos incluem uma PWM de tensão, corrente e força. Outros sensores podem ser providenciados a fim de medir os parâmetros do sistema físico além da posição medida pelo sensor de posição 472. Em alguns aspectos, os outros sensores podem incluir disposições de sensor conforme aquelas descritas na 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; publicação do 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 a título de 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 sistema físico considera as propriedades como massa, inércia, atrito viscoso, resistência à indutância, etc., para prever pelo conhecimento da entrada quais serão os estados e saídas do sistema físico.

[00140] 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.

[00141] Um sensor 474, como, por exemplo, um medidor de esforço ou um medidor de microesforço, está configurado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade, como, por exemplo, a amplitude do esforço exercido sobre a bigorna durante uma operação de preensão, que pode ser indicativa em relação à compressão do 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 em um grampeador ou um braço de aperto em um instrumento eletrocirúrgico ou ultrassônico. O sensor 476, como, por exemplo, um sensor de carga, pode medir a força de disparo aplicada a um membro de fechamento acoplado a um braço de aperto do instrumento ou ferramenta cirúrgica ou a força aplicada por meio de um braço de aperto ao tecido localizado nas garras de um instrumento eletrocirúrgico ou ultrassônico. Alternativamente, um sensor de corrente 478 pode ser utilizado para medir a corrente drenada pelo motor 482. O membro de deslocamento também pode ser configurado para engatar um braço de aperto para abrir ou fechar o braço de aperto. O sensor de força pode ser configurado para medir a força de preensão sobre o tecido. A força necessária para avançar o membro de deslocamento pode corresponder à corrente drenada pelo motor 482, por exemplo. A força medida é convertida em um sinal digital e fornecida ao processador 462.

[00142] 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 preensão, 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 carga 476 pode medir a força usada para operar o elemento de braço de aperto, por exemplo, para capturar o tecido entre o braço de aperto e uma lâmina ultrassônica ou para capturar o tecido entre o braço de aperto e uma garra de um instrumento eletrocirúrgico. 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.

[00143] 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 medido 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.

[00144] 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 controlador central de comunicação de modular mostrado nas Figuras 8 a 11.

[00145] A Figura 13 ilustra um circuito de controle 500 configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica de acordo com um aspecto desta divulgação. O circuito de controle 500 pode ser configurado para implementar vários processos descritos na presente invenção. O circuito de controle 500 pode compreender um microcontrolador que compreende um ou mais processadores 502 (por exemplo, microprocessador, microcontrolador) acoplado a ao 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 mídias 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 instruções pode ser configurada para receber instruções a partir do circuito de memória 504 desta divulgação.

[00146] A Figura 14 ilustra um circuito lógico combinacional 510 configurado para controlar aspectos do instrumento ou da ferramenta cirúrgica de acordo com um aspecto da presente divulgação. O circuito lógico combinacional 510 pode ser configurado para implementar vários processos descritos na presente invenção. 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.

[00147] A Figura 15 ilustra um circuito lógico sequencial 520 configurado para controlar aspectos do instrumento ou da ferramenta cirúrgica de acordo com um aspecto da presente divulgação. 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, ao menos um circuito de memória 524, um clock 529 e, 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.

[00148] 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.

[00149] 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 ao atuador de extremidade, particularmente para deslocar o membro de fechamento do braço de aperto. O membro de fechamento pode ser retraído mediante reversão da direção do motor 602, o que também faz com que o braço de aperto se abra.

[00150] 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. 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 o braço de aperto e comprimir o tecido entre o braço de aperto e uma lâmina ultrassônica ou o braço de aperto ou o membro de garra de um dispositivo eletrocirúrgico. 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.

[00151] 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.

[00152] 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 membro de fechamento avance distalmente conforme descrito em mais detalhes mais adiante neste documento.

[00153] 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.

[00154] Em ao 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 ao menos um exemplo, conforme ilustrado na Figura 16, uma chave 614 pode ser movida ou transicionada entre uma pluralidade de posições e/ou estados. Na 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.

[00155] 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.

[00156] Em vários casos, conforme ilustrado na Figura 16, o módulo de controle comum 610 pode compreender um acionador do motor 626 que pode compreender um ou mais FETs de ponte H. O acionador do motor 626 pode modular a energia transmitida a partir de uma fonte de alimentação 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.

[00157] 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. Em vários aspectos, o microcontrolador 620 pode se comunicar através de um canal com fio ou sem fio, ou combinações dos mesmos.

[00158] Em certos casos, a fonte de alimentação 628 pode ser usada para fornecer energia ao microcontrolador 620, por exemplo. Em certos casos, a fonte de energia 628 pode compreender uma 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.

[00159] 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 622 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.

[00160] 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 ao menos um exemplo, o LM4F230H5QR da Texas Instruments é um núcleo processador ARM Cortex-M4F que compreende uma memória integrada do tipo flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de busca antecipada para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma SRAM de ciclo único de 32 KB, uma ROM interna carregada com o software StellarisWare®, EEPROM de 2 KB, um ou mais módulos de PWM, um ou mais análogos de QEI, um ou mais ADCs de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, dentre outros recursos que são prontamente disponíveis para a folha de dados do produto. Outros microcontroladores podem ser prontamente substituídos para uso com o módulo 4410. Consequentemente, a presente divulgação não deve ser limitada nesse contexto.

[00161] 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.

[00162] Em certos casos, um ou mais mecanismos e/ou sensores como, por exemplo, os sensores 630, podem ser utilizados para alertar o processador 622 quanto às instruções de programa que precisam ser utilizadas em uma configuração específica. Por exemplo, os sensores 630 podem alertar o processador 622 para usar as instruções de 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 do membro de fechamento acoplado ao braço de aperto do atuador de extremidade mediante detecção, através dos sensores 630, por exemplo, 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.

[00163] A Figura 17 é um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico robótico 700 configurado para operar uma ferramenta cirúrgica aqui descrita, de acordo com um aspecto desta divulgação. 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, ou um ou mais membros de articulação, ou combinações dos mesmos. 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, ou um ou mais membros de articulação, ou combinações dos mesmos.

[00164] Em um aspecto, o instrumento cirúrgico robótico 700 compreende um circuito de controle 710 configurado para controlar um braço de aperto 716 e um membro de fechamento 714, uma porção de um atuador de extremidade 702, uma lâmina ultrassônica 718 acoplada a um transdutor ultrassônico 719 excitado por um gerador ultrassônico 721, 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 posição do membro de fechamento 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.

[00165] 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 do membro de fechamento 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 do membro de fechamento 714 em um momento específico (t) em relação a uma posição inicial ou o tempo (t) quando o membro de fechamento 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 externos.

[00166] 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 mais baixa e/ou com potência mais baixa. Quando um 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 pelo braço de aperto 716. Outros programas de controle controlam a rotação do eixo de acionamento 740 e dos membros de articulação 742a, 742b.

[00167] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode gerar sinais de ponto de ajuste do motor. Os sinais de ponto de ajuste do motor 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.

[00168] 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.

[00169] 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 o membro de fechamento 714, o braço de aperto 716, eixo de acionamento 740, 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 do membro de fechamento 714. O sensor de posição 734 pode ser ou pode incluir qualquer tipo de sensor que seja capaz de gerar dados de posição que indiquem uma posição do membro de fechamento 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 o membro de fechamento 714 translada distal e proximalmente. O circuito de controle 710 pode rastrear os pulsos para determinar a posição do membro de fechamento 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 do membro de fechamento 714. Além disso, em alguns exemplos, o sensor de posição 734 pode ser omitido. Quando qualquer dos motores 704a a 704e seja um motor de passo, o circuito de controle 710 pode rastrear a posição do membro de fechamento 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.

[00170] Em um aspecto, o circuito de controle 710 está configurado para acionar um membro de disparo, como a porção de membro de fechamento 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 ao membro de fechamento 714. A transmissão 706a compreende elementos mecânicos móveis como elementos rotativos e um membro de disparo para controlar distalmente e proximalmente o movimento do membro de fechamento 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 o membro de fechamento 714. Um sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer a posição do membro de fechamento 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. Conforme o membro de fechamento 714 translada distalmente, o braço de aperto 716 se fecha em direção à lâmina ultrassônica 718.

[00171] Em um aspecto, o circuito de controle 710 está configurado para acionar um membro de fechamento, como a porção do braço de aperto 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 ao braço de aperto 716. A transmissão 706b compreende elementos mecânicos móveis como elementos rotativos e um membro de fechamento para controlar o movimento do braço de aperto 716 a partir das 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 da força de fechamento representa a força de fechamento aplicada ao braço de aperto 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. O braço de aperto articulável 716 é posicionada oposta à lâmina ultrassônica 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 o braço de aperto 716 e a lâmina ultrassônica 718.

[00172] 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 a um controle do motor 708c, que fornece um sinal de acionamento ao motor 704c. O eixo de acionamento de saída do motor 704c é acoplado a um sensor de torque 744c. O sensor de torque 744c é acoplado a uma transmissão 706c que é acoplada ao eixo 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.

[00173] 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 a um controle do motor 708d, que fornece um sinal de acionamento ao motor 704d. O eixo de acionamento 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.

[00174] 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.

[00175] 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.

[00176] 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 situados acima de um magneto e acoplados 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 de pesquisa em tabela.

[00177] 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 o tamanho do 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 localizados no braço de aperto 716 para determinar a localização de 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 da lâmina ultrassônica 718 tem tecido na mesma, e (4) a carga e a posição em ambas as hastes de articulação.

[00178] 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 presa. 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 o braço de aperto 716 e a lâmina ultrassônica 718. Os sensores 738 podem ser configurados para detectar a impedância de uma seção de tecido situada entre o braço de aperto 716 e a lâmina ultrassônica 718 que é indicativa da espessura e/ou da completude do tecido situado entre eles.

[00179] 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 e sensores de inércia, dentre outros.

[00180] Em um aspecto, os sensores 738 podem ser configurados para medir as forças exercidas sobre o braço de aperto 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 o braço de aperto 716 para detectar as forças de fechamento aplicadas pelo tubo de fechamento ao braço de aperto 716. As forças exercidas sobre o braço de aperto 716 podem ser representativas da compressão do tecido experimentada pela seção do tecido capturada entre o braço de aperto

716 e a lâmina ultrassônica 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 ao braço de aperto 716 pelo sistema de acionamento de fechamento. O um ou mais sensores 738 podem ser amostrados em tempo real durante uma operação de preensão pelo processador do circuito de controle 710. O circuito de controle 710 recebe medições de amostra em tempo real para fornecer e analisar informações baseadas em tempo e avaliar, em tempo real, as forças de fechamento aplicadas ao braço de aperto 716.

[00181] 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 o membro de fechamento 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 o membro de fechamento 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 divulgados 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.

[00182] A Figura 18 ilustra um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico 750 configurado para controlar a translação distal do membro de deslocamento de acordo com um aspecto da presente divulgação. Em um aspecto, o instrumento cirúrgico 750 é programado para controlar a translação distal do membro de deslocamento como o membro de fechamento 764. O instrumento cirúrgico 750 compreende um atuador de extremidade 752 que pode compreender um braço de aperto 766, um membro de fechamento 764 e uma lâmina ultrassônica 768 acoplada a um transdutor ultrassônico 769 acionado por um gerador ultrassônico 771.

[00183] A posição, movimento, deslocamento, e/ou a translação de um membro de deslocamento linear, como o membro de fechamento 764, podem ser medidas por um sistema de posicionamento absoluto, disposição de sensor, e um sensor de posição 784. Devido ao membro de fechamento 764 ser acoplado a um membro de acionamento longitudinalmente móvel, a posição do membro de fechamento 764 pode ser determinada mediante a medição da posição do membro de acionamento longitudinalmente móvel usando o sensor de posição 784. Consequentemente, na descrição a seguir, a posição, deslocamento e/ou a translação do membro de fechamento 764 podem ser obtidas 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 o membro de fechamento 764. O circuito de controle 760, em alguns exemplos, pode compreender um ou mais microcontroladores, microprocessadores, ou outros processadores adequados para executar instruções que fazem com que o processador ou processadores controlem o membro de deslocamento, por exemplo, o membro de fechamento 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 do membro de fechamento 764 conforme determinada pelo sensor de posição 784 com a saída do temporizador/contador 781 de modo que o circuito de controle 760 possa determinar a posição do membro de fechamento 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.

[00184] 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.

[00185] 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 ao membro de fechamento 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 ao membro de fechamento 764. Um sensor de posição 784 pode detectar uma posição do membro de fechamento 764. O sensor de posição 784 pode ser ou pode incluir qualquer tipo de sensor que seja capaz de gerar dados de posição que indiquem uma posição do membro de fechamento

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 o membro de fechamento 764 translada distal e proximalmente. O circuito de controle 760 pode rastrear os pulsos para determinar a posição do membro de fechamento 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 do membro de fechamento 764. Além disso, em alguns exemplos, o sensor de posição 784 pode ser omitido. Quando o motor 754 é um motor de passo, o circuito de controle 760 pode rastrear a posição do membro de fechamento 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.

[00186] 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 tamanho do vão versus tempo, compressão do tecido versus tempo e esforço da bigorna versus 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.

[00187] O um ou mais sensores 788 podem compreender um medidor de esforço como, por exemplo, um medidor de microesforço, configurado para medir a magnitude do esforço no braço de aperto 766 durante uma condição de aperto. 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 o braço de aperto 766 e a lâmina ultrassônica 768. Os sensores 788 podem ser configurados para detectar a impedância de uma seção de tecido situada entre o braço de aperto 766 e a lâmina ultrassônica 768 que é indicativa da espessura e/ou da completude do tecido situado entre eles.

[00188] Os sensores 788 podem ser configurados para medir as forças exercidas sobre o braço de aperto 766 pelo sistema de acionamento de fechamento. Por exemplo, um ou mais sensores 788 podem estar em um ponto de interação entre um tubo de fechamento e o braço de aperto 766 para detectar as forças de fechamento aplicadas por um tubo de fechamento ao braço de aperto 766. As forças exercidas sobre o braço de aperto 766 podem ser representativas da compressão do tecido experimentada pela seção do tecido capturada entre o braço de aperto 766 e a lâmina ultrassônica 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 ao braço de aperto 766 pelo sistema de acionamento de fechamento. O um ou mais sensores 788 podem ser amostrados em tempo real durante uma operação de preensão por 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 ao braço de aperto 766.

[00189] Um sensor de corrente 786 pode ser usado para medir a corrente drenada pelo motor 754. A força necessária para avançar o membro de fechamento 764 corresponde à corrente drenada pelo motor

754. A força é convertida em um sinal digital e fornecida ao circuito de controle 760.

[00190] 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 um membro de fechamento 764 no atuador de extremidade 752 na ou próximo a uma velocidade alvo. O instrumento cirúrgico 750 pode incluir um controlador de retroinformação, que pode ser um dentre quaisquer controladores de retroinformação, incluindo, mas não se limitando a, um controlador PID, uma 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 da carcaça, tensão PWM, tensão modulada por frequência, corrente, torque e/ou força, por exemplo.

[00191] O sistema de acionamento real do instrumento cirúrgico 750 é configurado para acionar o membro de deslocamento, o membro de corte ou o membro de fechamento 764, por um motor CC com escovas com caixa de câmbio e ligações mecânicas a um sistema de articulação e/ou 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 não medida 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.

[00192] Vários aspectos exemplificadores são direcionados a um instrumento cirúrgico 750 que compreende um atuador de extremidade 752 com implementos cirúrgicos de vedação e de 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 um braço de aperto pivotante 766 e, quando configurado para o uso, uma lâmina ultrassônica 768 posicionada do lado oposto do braço de aperto 766. Um médico pode segurar o tecido entre o braço de aperto 766 e a lâmina ultrassônica 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 de fim de curso distal da posição de início de curso. À medida que o membro de deslocamento se desloca distalmente, o membro de fechamento 764 com um elemento de corte posicionado em uma extremidade distal, pode cortar o tecido entre a lâmina ultrassônica 768 e o braço de aperto 766.

[00193] 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 o membro de fechamento 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 com base nas condições do tecido. Um programa de controle pode descrever o movimento distal do membro de deslocamento. Diferentes programas de controle podem ser selecionados para melhor tratar as diferentes condições de 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 mais baixa e/ou com potência mais baixa. Quando um tecido mais fino está presente, o circuito de controle 760 pode ser programado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade mais alta e/ou com maior potência.

[00194] 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 divulgados 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.

[00195] A Figura 19 é um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico 790 configurado para controlar várias funções de acordo com um aspecto da presente divulgação. Em um aspecto, o instrumento cirúrgico 790 é programado para controlar a translação distal de um membro de deslocamento como o membro de fechamento 764. O instrumento cirúrgico 790 compreende um atuador de extremidade 792 que pode compreender um braço de aperto 766, um membro de fechamento 764, e uma lâmina ultrassônica 768 que podem ser intercambiados com ou funcionar em conjunto com um ou mais eletrodos de RF 796 (mostrado em linha tracejada). A lâmina ultrassônica 768 é acoplada a um transdutor ultrassônico 769 acionado por um gerador ultrassônico 771.

[00196] 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 e sensores de inércia, dentre outros.

[00197] Em um aspecto, o sensor de posição 784 pode ser implementado como um sistema de posicionamento absoluto, que compreende 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 784 pode interfacear com o circuito de controle 760 para fornecer um sistema de posicionamento absoluto. A posição pode incluir elementos de efeito Hall múltiplos situados acima de um magneto e acoplados 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 de pesquisa em tabela.

[00198] Em alguns exemplos, o sensor de posição 784 pode ser omitido. Quando o motor 754 é um motor de passo, o circuito de controle 760 pode rastrear a posição do membro de fechamento 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.

[00199] 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 tamanho do vão versus tempo, compressão do tecido versus tempo e esforço da bigorna versus 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.

[00200] Uma fonte de energia de RF 794 é acoplada ao atuador de extremidade 792 e é aplicada ao eletrodo de RF 796 quando o eletrodo de RF 796 é fornecido no atuador de extremidade 792 no lugar da lâmina ultrassônica 768 ou para funcionar em conjunto com a lâmina ultrassônica

768. Por exemplo, a lâmina ultrassônica é produzida a partir de metal eletricamente condutivo e pode ser usada como a trajetória de retorno para a corrente eletrocirúrgica de RF. O circuito de controle 760 controla o fornecimento da energia de RF ao eletrodo de RF 796.

[00201] Detalhes adicionais são divulgados 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. Hardware do gerador

[00202] Em vários aspectos, os dispositivos de energia ultrassônica inteligentes podem compreender algoritmos adaptáveis para controlar a operação da lâmina ultrassônica. Em um aspecto, os algoritmos de controle da lâmina ultrassônica adaptáveis são configurados para identificar o tipo de tecido e ajustar os parâmetros do dispositivo. Em um aspecto, os algoritmos de controle da lâmina ultrassônica são configurados para parametrizar o tipo de tecido. Um algoritmo para detectar a razão colágeno/razão de tecido para ajustar a amplitude da ponta distal da lâmina ultrassônica é descrito na seção a seguir da presente divulgação. Vários aspectos de dispositivos de energia ultrassônicos inteligentes são descritos na presente invenção em conexão, por exemplo, com as Figuras 12 a 19. Consequentemente, a seguinte descrição de algoritmos de controle de lâmina ultrassônica adaptáveis deve ser lida em conjunto com as Figuras 12 a 19 e com a descrição associada às mesmas.

[00203] Em certos procedimentos cirúrgicos seria desejável usar algoritmos de controle da lâmina ultrassônica adaptáveis. Em um aspecto, os algoritmos de controle da lâmina ultrassônica adaptáveis podem ser usados para ajustar os parâmetros do dispositivo ultrassônico com base no tipo de tecido em contato com a lâmina ultrassônica. Em um aspecto, os parâmetros do dispositivo ultrassônico podem ser ajustados com base na localização do tecido dentro das garras do atuador de extremidade ultrassônico, por exemplo, a localização do tecido entre o braço de aperto e a lâmina ultrassônica. A impedância do transdutor ultrassônico pode ser usada para diferenciar a porcentagem do tecido que está situado na extremidade distal ou proximal do atuador de extremidade. As reações do dispositivo ultrassônico podem ser com base no tipo de tecido ou na compressibilidade do tecido. Em um outro aspecto, os parâmetros do dispositivo ultrassônico podem ser ajustados com base no tipo de tecido identificado ou na parametrização. Por exemplo, a amplitude do deslocamento mecânico da ponta distal da lâmina ultrassônica pode ser ajustada com base na razão entre colágeno e elastina no tecido detectada durante o procedimento de identificação de tecido. A razão entre colágeno e elastina do tecido pode ser detectada com o uso de uma variedade de técnicas incluindo reflectância e emissividade de superfície no infravermelho (IR). A força aplicada ao tecido pelo braço de aperto e/ou o curso do braço de aperto para produzir vão e compressão. A continuidade elétrica através de uma garra equipada com eletrodos pode ser usada para determinar a porcentagem da garra que é coberta com tecido.

[00204] A Figura 20 é um sistema 800 configurado para executar algoritmos de controle de lâmina ultrassônica adaptáveis em uma rede de dados cirúrgicos que compreende um controlador central de comunicação modular, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. Em um aspecto, o módulo gerador 240 é configurado para executar o(s) algoritmo(s) de controle de lâminas ultrassônicas adaptáveis 802. Em outro aspecto, o dispositivo/instrumento 235 é configurado para executar o(s) algoritmo(s) de controle de lâminas ultrassônicas adaptáveis 804. Em outro aspecto, tanto o módulo gerador 240 como o dispositivo/instrumento 235 são configurados para executar os algoritmos de controle de lâminas ultrassônicas adaptáveis 802, 804.

[00205] O módulo gerador 240 pode compreender um estágio isolado de paciente em comunicação com um estágio não isolado por meio de um transformador de potência. Um enrolamento secundário do transformador de potência está contido no estágio isolado e pode compreender uma configuração com derivação (por exemplo, uma configuração com derivação central ou com derivação não central) para definir as saídas de sinal de acionamento, de modo a entregar sinais de acionamento a diferentes instrumentos cirúrgicos, como um dispositivo cirúrgico ultrassônico e um instrumento eletrocirúrgico de RF, e um instrumento cirúrgico multifuncional que inclui modos de energia ultrassônica e de RF que podem ser liberados sozinhos ou simultaneamente. Em particular, as saídas do sinal de acionamento podem emitir um sinal de acionamento ultrassônico (por exemplo, um sinal de acionamento quadrado médio da raiz (RMS) de 420 V para um instrumento cirúrgico ultrassônico 241, e as saídas do sinal de acionamento podem emitir um sinal de acionamento eletrocirúrgico de RF (por exemplo, um sinal de acionamento eletrocirúrgico de 100 V) para um instrumento eletrocirúrgico de RF 241. Os aspectos do módulo gerador 240 são aqui descritos com referência às Figuras 21 e 22.

[00206] O módulo gerador 240 ou o dispositivo/instrumento 235 ou ambos são acoplados à 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 operação, conforme descrito com referência às Figuras 8 a 11, por exemplo.

[00207] A Figura 21 ilustra um exemplo de um gerador 900, que é uma forma de um gerador configurado para se acoplar a um instrumento ultrassônico e é configurado ainda para executar algoritmos de controle de lâmina ultrassônica adaptáveis em uma rede de dados cirúrgicos que compreende um controlador central de comunicação modular, conforme mostrado na Figura 20. O gerador 900 é configurado para fornecer múltiplas modalidades de energia a um instrumento cirúrgico. O gerador 900 fornece sinais ultrassônicos e de RF para fornecer energia a um instrumento cirúrgico, de modo independente ou simultâneo. Os sinais ultrassônicos e de RF podem ser fornecidos sozinhos ou em combinação e podem ser fornecidos simultaneamente. Conforme indicado acima, ao menos uma saída de gerador pode fornecer múltiplas modalidades de energia (por exemplo, RF ultrassônica, bipolar ou monopolar, de eletroporação irreversível e/ou reversível, e/ou energia de micro-ondas, entre outras) através de uma única porta, e esses sinais podem ser fornecidos separada ou simultaneamente ao atuador de extremidade para tratar tecido. O gerador 900 compreende um processador 902 acoplado a um gerador de forma de onda 904. O processador 902 e o gerador de forma de onda 904 são configurados para gerar diversas formas de onda de sinal com base em informações armazenadas em uma memória acoplada ao processador 902, não mostrada a título de clareza da divulgação. As informações digitais associadas a uma forma de onda são fornecidas ao gerador de forma de onda 904 que inclui um ou mais circuitos DAC para converter a entrada digital em uma saída analógica. A saída analógica é fornecida a um amplificador 1106 para o condicionamento e a amplificação do sinal. A saída condicionada e amplificada do amplificador 906 é acoplada a um transformador de potência 908. Os sinais são acoplados pelo transformador de potência 908 ao lado secundário, que está no lado de isolamento de paciente. Um primeiro sinal de uma primeira modalidade de energia é fornecido ao instrumento cirúrgico entre os terminais identificados como ENERGIA1 e RETORNO. Um segundo sinal de uma segunda modalidade de energia é acoplado através de um capacitor 910 e é fornecido ao instrumento cirúrgico entre os terminais identificados como ENERGIA2 e RETORNO. Será reconhecido que mais do que duas modalidades de energia podem ser emitidas e, portanto, o subscrito "n" pode ser usado para designar que até n terminais de ENERGIAn podem ser fornecidos, em que n é um número inteiro positivo maior que 1. Também será reconhecido que até "n" trajetórias de retorno RETORNOn podem ser fornecidas sem se afastar do escopo da presente divulgação.

[00208] Um primeiro circuito de detecção de tensão 912 é acoplado através dos terminais identificados como ENERGIA1 e trajetória de RETORNO para medir a tensão de saída entre eles. Um segundo circuito de detecção de tensão 924 é acoplado através dos terminais identificados como ENERGIA2 e trajetória de RETORNO para medir a tensão de saída entre eles. Um circuito de detecção de corrente 914 está disposto em série com a perna de RETORNO do lado secundário do transformador de potência 908 conforme mostrado para medir a corrente de saída para qualquer modalidade de energia. Se diferentes trajetórias de retorno forem fornecidas para cada modalidade de energia, então um circuito de detecção de corrente separado seria fornecido em cada perna de retorno. As saídas do primeiro e do segundo circuitos de detecção de tensão 912, 924 são fornecidas aos respectivos transformadores de isolamento 916, 922 e a saída do circuito de detecção de corrente 914 é fornecida a um outro transformador de isolamento 918. As saídas dos transformadores de isolamento 916, 928, 922 no lado primário do transformador de potência 908 (lado não isolado do paciente) são fornecidas a um ou mais circuitos ADC 926. A saída digitalizada do circuito ADC 926 é fornecida para o processador 902 para processamento adicional e computação. As tensões de saída e as informações de retroinformação de corrente de saída podem ser usadas para ajustar a tensão de saída e a corrente fornecida para o instrumento cirúrgico, e para computar a impedância de saída, entre outros parâmetros. As comunicações de entrada/saída entre o processador 902 e os circuitos isolados do paciente são fornecidas através de um circuito de interface 920. Os sensores podem, também, estar em comunicação elétrica com o processador 902 por meio do circuito de interface 920.

[00209] Em um aspecto, a impedância pode ser determinada pelo processador 902 dividindo-se a saída do primeiro circuito de detecção de tensão 912 acoplado através dos terminais identificados como ENERGIA1/RETORNO ou do segundo circuito de detecção de tensão 924 acoplado através dos terminais identificados como ENERGIA2/RETORNO, pela saída do circuito de detecção de corrente 914 disposto em série com a perna de RETORNO do lado secundário do transformador de potência 908. As saídas do primeiro e do segundo circuitos de detecção de tensão 912, 924 são fornecidas para separar os transformadores de isolamento 916, 922 e a saída do circuito de detecção de corrente 914 é fornecida para um outro transformador de isolamento 916. As medições de detecção de tensão e corrente digitalizados do circuito ADC 926 são fornecidas ao processador 902 para computar a impedância. Como um exemplo, a primeira modalidade de energia ENERGIA1 pode ser a energia ultrassônica e a segunda modalidade de energia ENERGIA2 pode ser a energia de RF. Entretanto, além das modalidades de energia de RF ultrassônica e bipolar ou monopolar, outras modalidades de energia incluem eletroporação irreversível e/ou reversível e/ou energia de micro-ondas, entre outras. Ainda, embora o exemplo ilustrado na Figura 21 mostre uma trajetória única de retorno RETORNO e possa ser fornecido para duas ou mais modalidades de energia, em outros aspectos, múltiplas trajetórias de retorno RETORNOn podem ser fornecidas para cada modalidade de energia ENERGIAn. Dessa forma, como aqui descrito, a impedância do transdutor ultrassônico pode ser medida dividindo-se a saída do primeiro circuito de detecção de tensão 912 pelo circuito de detecção de corrente 914 e a impedância do tecido pode ser medida dividindo-se a saída do segundo circuito de detecção de tensão 924 pelo circuito de detecção de corrente 914.

[00210] Conforme mostrado na Figura 21, o gerador 900 compreendendo ao menos uma porta de saída pode incluir um transformador de potência 908 com uma única saída e com múltiplas derivações para fornecer potência sob a forma de uma ou mais modalidades de energia, como ultrassônica, RF bipolar ou monopolar, eletroporação irreversível e/ou reversível, e/ou energia de micro-ondas, entre outros, por exemplo ao atuador de extremidade dependendo do tipo de tratamento de tecido que estiver sendo executado. Por exemplo, o gerador 900 pode fornecer energia com maior tensão e menor corrente para acionar um transdutor ultrassônico, com menor tensão e maior corrente para acionar eletrodos de RF para vedar o tecido ou com uma forma de onda de coagulação para coagulação pontual usando eletrodos eletrocirúrgicos de RF monopolar ou bipolar. A forma de onda de saída do gerador 900 pode ser orientada, chaveada ou filtrada para fornecer a frequência ao atuador de extremidade do instrumento cirúrgico. A conexão de um transdutor ultrassônico à saída do gerador 900 seria, de preferência, situada entre a saída identificada como ENERGIA1 e RETORNO, conforme mostrado na Figura 21. Em um exemplo, uma conexão de eletrodos bipolares de RF à saída do gerador 900 estaria, de preferência, situada entre a saída identificada como ENERGIA2 e RETORNO. No caso de saída monopolar, as conexões preferenciais seriam eletrodo ativo (por exemplo, caneta ou outra sonda) à saída de ENERGIA2 e um bloco de retorno adequado conectado à saída RETORNO.

[00211] Detalhes adicionais são divulgados na publicação de pedido de patente US n° 2017/0086914 intitulada TECHNIQUES FOR OPERATING

GENERATOR FOR DIGITALLY GENERATING ELECTRICAL SIGNAL WAVEFORMS AND SURGICAL INSTRUMENTS, que foi publicada em 30 de março de 2017, que está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.

[00212] Conforme usado ao longo desta descrição, o termo "sem fio" e seus derivados podem ser usados para descrever circuitos, dispositivos, sistemas, métodos, técnicas, canais de comunicação etc., que podem comunicar dados através do uso de radiação eletromagnética modulada através de um meio não sólido. O termo não implica que os dispositivos associados não contenham quaisquer fios, embora em alguns aspectos eles possam não ter. O módulo de comunicação pode implementar qualquer um dentre uma série de padrões ou protocolos de comunicação sem fio ou 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"), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, derivados Ethernet dos mesmos, bem como quaisquer outros protocolos sem fio e com fio 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.

[00213] Como usado na presente invenção um processador ou unidade de processamento é um circuito eletrônico que executa operações em alguma fonte de dados externa, geralmente a memória ou algum outro fluxo de dados. O termo é usado na presente invenção para se referir ao processador central (unidade de processamento central) em um sistema ou sistemas de computador (especialmente sistemas em um chip (SoCs)) que combinam vários "processadores" especializados.

[00214] Como usado aqui, um sistema em um circuito integrado ou sistema em circuito integrado (SoC ou SOC) é um circuito integrado (também conhecido como um "IC" ou "chip") que integra todos os componentes de um computador ou outros sistemas eletrônicos. Pode conter funções digitais, analógicas, de sinal misto e, frequentemente, funções de radiofrequência — todas sobre um único substrato. Um SoC integra um microcontrolador (ou microprocessador) com periféricos avançados como unidade de processamento gráfico (GPU), módulo Wi-Fi, ou coprocessador. Um SoC pode ou não conter memória embutida.

[00215] Como usado aqui, um microcontrolador ou controlador é um sistema que integra um microprocessador com circuitos periféricos e memória. Um microcontrolador (ou MCU para unidade do microcontrolador) pode ser implementado como um computador pequeno em um único circuito integrado. Pode ser similar a um SoC; um SoC pode incluir um microcontrolador como um de seus componentes. Um microcontrolador pode conter uma ou mais unidades de processamento de núcleo (CPUs) juntamente com memória e periféricos de entrada/saída programáveis. A memória do programa na forma de RAM ferroelétrica, NOR flash ou ROM OTP também está, muitas vezes, incluída no circuito integrado, bem como uma pequena quantidade de RAM. Os microcontroladores podem ser usados para aplicações integradas, em contraste com os microprocessadores usados em computadores pessoais ou outras aplicações de propósitos gerais que consistem em vários circuitos integrados discretos.

[00216] Como usado na presente invenção, o termo controlador ou microcontrolador pode ser um dispositivo de circuito integrado ou IC (circuito integrado) independente que faz interface com um dispositivo periférico. Essa pode ser uma ligação entre duas partes de um computador ou de um controlador em um dispositivo externo que gerencia a operação de (e conexão com) daquele dispositivo.

[00217] Qualquer um dos processadores ou microcontroladores na presente invenção pode ser implementado por 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 processador pode ser um núcleo processador 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 pré-busca para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório serial de ciclo único de 32 KB (SRAM), uma memória somente de leitura interna (ROM) carregada com o programa StellarisWare®, memória somente de leitura programável e apagável eletricamente (EEPROM) de 2 KB, um ou mais módulos de modulação por largura de pulso (PWM), um ou mais análogos de entradas de codificador de quadratura (QEI), um ou mais conversores analógico-digitais (ADC) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, cujos detalhes estão disponíveis na folha de dados do produto.

[00218] Em um aspecto, o processador pode compreender um controlador de segurança que compreende duas famílias baseadas em controlador, como TMS570 e RM4x conhecidas sob o nome comercial de

Hercules ARM Cortex R4, também disponíveis junto à Texas Instruments. O controlador de segurança pode ser configurado especificamente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos avançados de segurança integrada enquanto fornece desempenho, conectividade e opções de memória escalonáveis.

[00219] Os dispositivos modulares incluem os módulos (conforme descrito em conexão com as Figuras 3 e 9, por exemplo) que são recebíveis dentro de um controlador cirúrgico central e os dispositivos ou instrumentos cirúrgicos que podem ser conectados aos vários módulos a fim de conectar ou emparelhar com o controlador cirúrgico central correspondente. Os dispositivos modulares incluem, por exemplo, instrumentos cirúrgicos inteligentes, dispositivos de imageamento médicos, dispositivos de sucção/irrigação, evacuadores de fumaça, geradores de energia, ventiladores, insufladores e monitores. Os dispositivos modulares aqui descritos podem ser controlados por algoritmos de controle. Os algoritmos de controle podem ser executados no dispositivo modular em si, no controlador cirúrgico central ao qual o dispositivo modular específico está pareado, ou tanto no dispositivo modular como no controlador cirúrgico central (por exemplo, através de uma arquitetura de computação distribuída). Em algumas exemplificações, os algoritmos de controle dos dispositivos modulares controlam os dispositivos com base nos dados detectados pelo próprio dispositivo modular (isto é, por sensores em, sobre ou conectados ao dispositivo modular). Esses dados podem estar relacionados ao paciente em cirurgia (por exemplo, propriedades de tecido ou pressão de insuflação) ou ao dispositivo modular em si (por exemplo, a velocidade na qual uma faca está sendo avançada, a corrente do motor, ou os níveis de energia). Por exemplo, um algoritmo de controle para um instrumento de grampeamento e corte cirúrgico pode controlar a taxa na qual o motor do instrumento aciona sua faca através do tecido de acordo com a resistência encontrada pela faca à medida que avança.

[00220] A Figura 22 ilustra uma forma de um sistema cirúrgico 1000 que compreende um gerador 1100 e vários instrumentos cirúrgicos 1104, 1106 e 1108 usáveis com este, em que o instrumento cirúrgico 1104 é um instrumento cirúrgico ultrassônico, o instrumento cirúrgico 1106 é um instrumento eletrocirúrgico de RF, e o instrumento cirúrgico multifuncional 1108 é uma combinação de instrumento eletrocirúrgico ultrassônico/RF. O gerador 1100 é configurável para uso com uma variedade de instrumentos cirúrgicos. De acordo com várias formas, o gerador 1100 pode ser configurável para uso com instrumentos cirúrgicos diferentes de diferentes tipos, incluindo, por exemplo, os instrumentos cirúrgicos ultrassônicos 1104, os instrumentos eletrocirúrgicos de RF 1106 e os instrumentos cirúrgicos multifuncionais 1108 que integram energias ultrassônicas e de RF fornecidas simultaneamente a partir do gerador

1100. Embora sob a forma da Figura 22 o gerador 1100 seja mostrado separado dos instrumentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108 em uma forma, o gerador 1100 pode ser formado integralmente com quaisquer dos instrumentos cirúrgicos 1104, 1106 e 1108 para formar um sistema cirúrgico unitário. O gerador 1100 compreende um dispositivo de entrada 1110 situado em um painel frontal do console do gerador 1100. O dispositivo de entrada 1110 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais adequados para programação do funcionamento do gerador 1100. O gerador 1100 pode ser configurado para comunicação com fio ou sem fio.

[00221] O gerador 1100 é configurado para acionar múltiplos instrumentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108. O primeiro instrumento cirúrgico é um instrumento cirúrgico ultrassônico 1104 e compreende uma empunhadura 1105 (HP), um transdutor ultrassônico 1120, um eixo de acionamento 1126 e um atuador de extremidade 1122. O atuador de extremidade 1122 compreende uma lâmina ultrassônica 1128 acusticamente acoplada ao transdutor ultrassônico 1120 e um braço de aperto 1140. A empunhadura 1105 compreende um gatilho 1143 para operar o braço de aperto 1140 e uma combinação dos botões de alternância 1134a, 1134b, 1134c para energizar e acionar a lâmina ultrassônica 1128 ou outra função. Os botões de alternância 1134a, 1134b, 1134c podem ser configurados para energizar o transdutor ultrassônico 1120 com o gerador 1100.

[00222] O gerador 1100 é também configurado para acionar um segundo instrumento cirúrgico 1106. O segundo instrumento cirúrgico 1106 é um instrumento eletrocirúrgico de RF e compreende uma empunhadura 1107 (HP), um eixo de acionamento 1127 e um atuador de extremidade 1124. O atuador de extremidade 1124 compreende eletrodos nos braços de aperto 1142a e 1142b e retorno através da porção de condutor elétrico do eixo de acionamento 1127. Os eletrodos são acoplados a, e energizados por, uma fonte de energia bipolar dentro do gerador 1100. A empunhadura 1107 compreende um gatilho 1145 para operar os braços de aperto 1142a, 1142b e um botão de energia 1135 para atuar uma chave de energia para energizar os eletrodos no atuador de extremidade 1124.

[00223] O gerador 1100 é também configurado para acionar um instrumento cirúrgico multifuncional 1108. O instrumento cirúrgico multifuncional 1108 compreende uma empunhadura 1109 (HP), um eixo de acionamento 1129 e um atuador de extremidade 1125. O atuador de extremidade 1125 compreende uma lâmina ultrassônica 1149 e um braço de aperto 1146. A lâmina ultrassônica 1149 é acoplada acusticamente ao transdutor ultrassônico 1120. A empunhadura 1109 compreende um gatilho 1147 para operar o braço de aperto 1146 e uma combinação dos botões de alternância 1137a, 1137b, 1137c para energizar e acionar a lâmina ultrassônica 1149 ou outra função. Os botões de alternância 1137a, 1137b, 1137c podem ser configurados para energizar o transdutor ultrassônico 1120 com o gerador 1100 e energizar a lâmina ultrassônica 1149 com uma fonte de energia bipolar também contida dentro do gerador 1100.

[00224] O gerador 1100 é configurável para uso com uma variedade de instrumentos cirúrgicos. De acordo com várias formas, o gerador 1100 pode ser configurável para uso com instrumentos cirúrgicos diferentes de diferentes tipos, incluindo, por exemplo, o instrumento cirúrgico ultrassônico 1104, o instrumento cirúrgico de RF 1106 e o instrumento cirúrgico multifuncional 1108 que integra energias ultrassônicas e de RF fornecidas simultaneamente a partir do gerador

1100. Embora sob a forma da Figura 22 o gerador 1100 seja mostrado separado dos instrumentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108, em outra forma, o gerador 1100 pode ser formado integralmente com qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108 para formar um sistema cirúrgico unitário. Conforme discutido acima, o gerador 1100 compreende um dispositivo de entrada 1110 situado em um painel frontal do console do gerador 1100. O dispositivo de entrada 1110 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais adequados para programação do funcionamento do gerador 1100. O gerador 1100 pode também compreender um ou mais dispositivos de saída 1112. Outros aspectos de geradores para gerar digitalmente formas de onda de sinal elétrico e instrumentos cirúrgicos são descritos na publicação de patente US-2017-0086914-A1, que está aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade. Reconhecimento situacional

[00225] Embora um dispositivo "inteligente", incluindo algoritmos de controle responsivos a dados detectados, possa ser um aprimoramento em relação a um dispositivo "estúpido" que opere sem levar os dados detectados, alguns dados detectados podem ser incompletos ou inconclusivos quando considerados em isolamento, isto é, sem o contexto do tipo de procedimento cirúrgico que está sendo executado ou o tipo de tecido que esteja sofrendo a cirurgia.

Sem conhecer o contexto do procedimento (por exemplo, conhecer o tipo de tecido que está sofrendo cirurgia, ou o tipo de procedimento que está sendo executado), o algoritmo de controle pode controlar o dispositivo modular de modo incorreto ou subótima, fornecidos os dados detectados sem contexto específico.

Por exemplo, a forma ideal para um algoritmo de controle controlar um instrumento cirúrgico em resposta a um determinado parâmetro detectado pode variar de acordo com o tipo de tecido particular que está sendo operado.

Isto é devido ao fato de que diferentes tipos de tecido têm diferentes propriedades (por exemplo, resistência ao rasgamento) e, assim, respondem de modo diferente a ações realizadas pelos instrumentos cirúrgicos.

Portanto, pode ser desejável que um instrumento cirúrgico realize diferentes ações quando a mesma medição é detectada para um parâmetro específico.

Como um exemplo específico, a maneira ideal de controlar um instrumento de grampeamento e corte cirúrgico, em resposta ao instrumento detectar uma força inesperadamente alta para fechar seu atuador de extremidade, irá variar dependendo se o tipo de tecido é suscetível ou resistente ao rasgamento.

Para tecidos que são suscetíveis a rasgamento, tal como tecido pulmonar, o algoritmo de controle do instrumento desaceleraria otimamente o motor em resposta a uma força inesperadamente alta para fechar para evitar o rompimento do tecido.

Para tecidos que são resistentes a rasgamento, como o tecido do estômago, o algoritmo de controle do instrumento aceleraria otimamente o motor em resposta a uma força inesperadamente alta para fechar para assegurar que o atuador de extremidade fique adequadamente preso no tecido.

Sem saber se o tecido pulmonar ou estomacal foi preso, o algoritmo de controle pode tomar uma decisão abaixo do que é considerado ideal.

[00226] Uma solução utiliza um controlador cirúrgico central incluindo um sistema configurado para derivar informações sobre o procedimento cirúrgico que está sendo executado com base em dados recebidos de várias fontes de dados, e então controlar, de acordo com isso, os dispositivos modulares emparelhados. Em outras palavras, o controlador cirúrgico central é configurado para inferir informações sobre o procedimento cirúrgico a partir de dados recebidos e, então, controlar os dispositivos modulares pareados com o controlador cirúrgico central com base no contexto inferido do procedimento cirúrgico. A Figura 23 ilustra um diagrama de um sistema cirúrgico com reconhecimento situacional 5100, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. Em algumas exemplificações, as fontes de dados 5126 incluem, por exemplo, os dispositivos modulares 5102 (que podem incluir sensores configurados para detectar parâmetros associados ao paciente e/ou ao dispositivo modular em si), bases de dados 5122 (por exemplo, uma base de dados de EMR contendo o prontuário do paciente), e dispositivos de monitoramento 5124 (por exemplo, um monitor de pressão sanguínea (BP) e um monitor de eletrocardiografia (ECG)). O controlador cirúrgico central 5104 pode ser configurado para derivar as informações contextuais relacionadas ao procedimento cirúrgico a partir dos dados com base, por exemplo, na(s) combinação(ões) específica(s) de dados recebidos ou na ordem específica na qual os dados são recebidos das fontes de dados 5126. As informações contextuais inferidas a partir dos dados recebidos podem incluir, por exemplo, o tipo de procedimento cirúrgico sendo realizado, a etapa específica do procedimento cirúrgico que o cirurgião está realizando, o tipo de tecido sendo operado, ou a cavidade de corpo que é objeto do procedimento. Esta capacidade por alguns aspectos do controlador cirúrgico central 5104 derivar ou inferir informações relacionadas ao procedimento cirúrgico a partir de dados recebidos, pode ser chamada de "percepção situacional." Em uma exemplificação, o controlador cirúrgico central 5104 pode incorporar um sistema de percepção situacional, o qual é o hardware e/ou programação associada ao controlador cirúrgico central 5104 que deriva informações contextuais relacionadas ao procedimento cirúrgico com base nos dados recebidos.

[00227] O sistema de percepção situacional do controlador cirúrgico central 5104 pode ser configurado para derivar as informações contextuais a partir dos dados recebidos das fontes de dados 5126 de várias maneiras. Em uma exemplificação, o sistema de percepção situacional inclui um sistema de reconhecimento de padrão, ou sistema de aprendizado por máquina (por exemplo, uma rede neural artificial), que tenha sido treinado em dados de treinamento para correlacionar várias entradas (por exemplo, dados provenientes das bases de dados 5122, dispositivos de monitoramento de paciente 5124, e/ou dispositivos modulares 5102) a informações contextuais correspondentes referentes a um procedimento cirúrgico. Em outras Palavras, um sistema de aprendizado por máquina pode ser treinado para derivar com precisão as informações contextuais referentes a um procedimento cirúrgico a partir das entradas fornecidas. Em outra exemplificação, o sistema de percepção situacional pode incluir uma tabela de consulta que armazena informações contextuais pré- caracterizadas referentes a um procedimento cirúrgico em associação a uma ou mais entradas (ou faixas de entradas) correspondentes às informações contextuais. Em resposta a uma consulta com um ou mais entradas, a tabela de consulta pode retornar as informações contextuais correspondentes para o sistema de percepção situacional para controlar os dispositivos Modulares 5102. Em uma exemplificação, as informações contextuais recebidas pelo sistema de percepção situacional do controlador cirúrgico central 5104, são associadas a um ajuste de controle ou conjunto de ajustes de controle específico para um ou mais dispositivos modulares 5102. Em outra exemplificação, o sistema de percepção situacional inclui um sistema de aprendizado por máquina adicional, tabela de pesquisa ou outro sistema desse tipo, gerando ou recuperando um ou mais ajustes de controle para um ou mais dispositivos modulares 5102, quando fornecida a informação contextual como entrada.

[00228] Um controlador cirúrgico central 5104, que incorpora um sistema de percepção situacional, fornece vários benefícios ao sistema cirúrgico 5100. Um benefício inclui melhorar a interpretação de dados detectados e captados, o que, por sua vez, melhora a precisão de processamento e/ou o uso dos dados durante o curso de um procedimento cirúrgico. Para retornar a um exemplo anterior, um controlador cirúrgico central 5104 dotado de percepção situacional, poderia determinar que tipo de tecido estava sendo operado; portanto, quando é detectada uma força inesperadamente alta para fechar o atuador de extremidade do instrumento cirúrgico, o controlador cirúrgico central dotado de percepção situacional 5104 poderia acelerar ou desacelerar corretamente o motor do instrumento cirúrgico para o tipo de tecido.

[00229] Como outro exemplo, o tipo de tecido que está sendo operado pode afetar os ajustes que são feitos nos limiares de carga e taxa de compressão de um instrumento de grampeamento e corte cirúrgico para uma medição de vão de tecido específica. Um controlador cirúrgico central dotado de percepção situacional 5104 poderia inferir se um procedimento cirúrgico que está sendo executado é um procedimento torácico ou abdominal, permitindo que o controlador cirúrgico central 5104 determine se o tecido pinçado por um atuador de extremidade do instrumento de grampeamento e corte cirúrgico é tecido pulmonar (para um procedimento torácico) ou tecido do estômago (para um procedimento abdominal). O controlador cirúrgico central 5104 pode então ajustar adequadamente os limiares de carga e taxa de compressão do instrumento de grampeamento e corte cirúrgico para o tipo de tecido.

[00230] Como ainda outro exemplo, o tipo de cavidade corporal que está sendo operada durante um procedimento de insuflação, pode afetar a função de um evacuador de fumaça. Um controlador cirúrgico central com percepção situacional 5104 pode determinar se o sítio cirúrgico está sob pressão (mediante a determinação de que o procedimento cirúrgico está utilizando insuflação) e determinar o tipo de procedimento. Como um tipo de procedimento é geralmente realizada em uma cavidade corporal específica, o controlador cirúrgico central 5104 pode então controlar adequadamente a velocidade do motor do evacuador de fumaça para a cavidade corporal que está sendo operada. Dessa forma, um controlador cirúrgico central dotado de percepção situacional 5104 pode fornecer uma quantidade consistente de evacuação de fumaça a ambos os procedimentos, torácico e abdominal.

[00231] Ainda como outro exemplo, o tipo de procedimento sendo realizado pode afetar o nível de energia ideal para um instrumento cirúrgico ultrassônico ou instrumento eletrocirúrgico por frequência de rádio (RF) operar. Procedimentos artroscópicos, por exemplo, exigem níveis mais altos de energia porque o atuador de extremidade do instrumento cirúrgico ultrassônico ou instrumento eletrocirúrgico de RF, é imerso em fluido. Um controlador cirúrgico central com percepção situacional 5104 pode determinar se o procedimento cirúrgico é um procedimento artroscópico. O controlador cirúrgico central 5104 pode então ajustar o nível de potência de RF ou a amplitude ultrassônica do gerador (isto é, o "nível de energia") para compensar o ambiente cheio de fluido. Relacionado a isso, o tipo de tecido que está sendo operado pode afetar o nível ideal de energia no qual um instrumento cirúrgico ultrassônico ou instrumento eletrocirúrgico de RF opera. Um controlador cirúrgico central dotado de percepção situacional 5104 pode determinar que tipo de procedimento cirúrgico está sendo executado e, então, personalizar o nível de energia para o instrumento cirúrgico ultrassônico ou instrumento eletrocirúrgico de RF, respectivamente, de acordo com o perfil de tecido esperado para o procedimento cirúrgico. Além disso, um controlador cirúrgico central dotado de percepção situacional 5104 pode ser configurado para ajustar o nível de energia para o instrumento cirúrgico ultrassônico ou instrumento eletrocirúrgico de RF durante todo o curso de um procedimento cirúrgico, em vez de apenas em uma base procedimento-por-procedimento. Um controlador cirúrgico central com percepção situacional 5104 pode determinar qual etapa do procedimento cirúrgico está sendo realizada ou será realizada subsequentemente e, então, atualizar os algoritmos de controle para o gerador e/ou instrumento cirúrgico ultrassônico ou instrumento eletrocirúrgico de RF para ajustar o nível de energia em um valor adequado para o tipo de tecido, de acordo com a etapa de procedimento cirúrgico.

[00232] Ainda como outro exemplo, os dados podem ser extraídos de fontes de dados adicionais 5126 para melhorar as conclusões que o controlador cirúrgico central 5104 extrai de uma fonte de dados 5126. Um controlador cirúrgico central com percepção situacional 5104 pode aumentar os dados que ele recebe dos dispositivos modulares 5102 com informações contextuais que ele tenha acumulado, referentes ao procedimento cirúrgico, provenientes de outras fontes de dados 5126. Por exemplo, um controlador cirúrgico central dotado de percepção situacional 5104 pode ser configurado para determinar se ocorreu hemostasia (isto é, se parou o sangramento em um sítio cirúrgico), de acordo com dados de vídeo ou de imagem recebidos de um dispositivo de Imageamento médico. No entanto, em alguns casos, os dados de vídeo ou de imagem podem ser inconclusivos. Portanto, em uma exemplificação, o controlador cirúrgico central 5104 pode ser ainda configurado para comparar uma medição fisiológica (por exemplo, pressão arterial detectado por um monitor de PA conectado de modo comunicativo ao controlador cirúrgico central 5104) com os dados visuais ou de imagem de hemostasia (por exemplo, provenientes de um dispositivo de Imageamento médico 124 (Figura 2) acoplado de modo comunicável ao controlador cirúrgico central 5104) para fazer uma determinação sobre a integridade da linha de grampos ou da união do tecido. Em outras palavras, o sistema de percepção situacional do controlador cirúrgico central 5104 pode considerar os dados de medição fisiológica para fornecer contexto adicional na análise dos dados de visualização. O contexto adicional pode ser útil quando os dados de visualização podem ser inconclusivos ou incompletos por si só.

[00233] Outro benefício inclui controlar de forma proativa e automática os dispositivos modulares pareados 5102, de acordo com a etapa específica do procedimento cirúrgico que está sendo realizado para reduzir o número de vezes em que se exige que o pessoal médico interaja com ou controle o sistema cirúrgico 5100 durante o curso de um procedimento cirúrgico. Por exemplo, um controlador cirúrgico central dotado de percepção situacional 5104 pode ativar, de maneira proativa, o gerador ao qual um instrumento eletrocirúrgico de RF está conectado, caso se determine que uma etapa subsequente do procedimento exige o uso do instrumento. Ativar proativamente a fonte de energia permite que o instrumento esteja pronto para uso assim que a etapa precedente do procedimento esteja concluída.

[00234] Como outro exemplo, um controlador cirúrgico central dotado de percepção situacional 5104 poderia determinar se a etapa atual ou subsequente do procedimento cirúrgico exige uma visão diferente ou grau de ampliação da tela, de acordo com o(s) recurso(s) no sítio cirúrgico que se espera que o cirurgião precise ver. O controlador cirúrgico central 5104 poderia então, proativamente, alterar a vista exibida (fornecida, por exemplo, por um dispositivo de Imageamento médico ao sistema de visualização 108), de modo que a tela ajuste automaticamente durante todo o procedimento cirúrgico.

[00235] Ainda como outro exemplo, um controlador cirúrgico central dotado de percepção situacional 5104 poderia determinar qual etapa do procedimento cirúrgico está sendo executada ou será executada subsequentemente e se dados específicos ou comparações entre os dados serão necessários para aquela etapa do procedimento cirúrgico. O controlador cirúrgico central 5104 pode ser configurado para chamar telas automaticamente com base em dados sobre a etapa do procedimento cirúrgico que está sendo realizado, sem esperar que o cirurgião solicite a informação específica.

[00236] Outro benefício inclui a verificação de erros durante a configuração do procedimento cirúrgico ou durante o curso do procedimento cirúrgico. Por exemplo, um controlador cirúrgico central dotado de percepção situacional 5104 poderia determinar se a sala de operação está adequadamente ou idealmente configurada para o procedimento cirúrgico a ser realizado. O controlador cirúrgico central 5104 pode ser configurado para determinar o tipo de procedimento cirúrgico que está sendo realizado, recuperar as listas de verificação correspondentes, localização de produto, ou necessidades de configuração (por exemplo, a partir de uma memória), e depois comparar o layout da sala de operação atual com o layout padrão para o tipo de procedimento cirúrgico que o controlador cirúrgico central 5104 determina que está sendo realizado. Em uma exemplificação, o controlador cirúrgico central 5104 pode ser configurado para comparar a lista de itens para o procedimento (varrido por um scanner, por exemplo) e/ou uma lista de dispositivos pareados com o controlador cirúrgico central 5104 com um manifesto recomendado ou antecipado de itens e/ou dispositivos para o dado procedimento cirúrgico. Se houver quaisquer descontinuidades entre as listas, o controlador cirúrgico central 5104 pode ser configurado para fornecer um alerta indicando que está faltando um dispositivo modular específico 5102, dispositivo de monitoramento do paciente 5124 e/ou outro item cirúrgico. Em uma exemplificação, o controlador cirúrgico central 5104 pode ser configurado para determinar a posição ou distância relativa dos dispositivos modulares 5102 e dispositivos de monitoramento de paciente 5124 através de sensores de proximidade, por exemplo. O controlador cirúrgico central 5104 pode comparar as posições relativas dos dispositivos com um layout recomendado ou antecipado para o procedimento cirúrgico específico. Se houver quaisquer descontinuidades entre os layouts, o controlador cirúrgico central 5104 pode ser configurado para fornecer um alerta indicando que o layout atual para o procedimento cirúrgico, desvia do layout recomendado.

[00237] Como outro exemplo, o controlador cirúrgico central dotado de percepção situacional 5104 poderia determinar se o cirurgião (ou outro pessoal médico) estava cometendo um erro ou, de outro modo, se desviando do curso de ação esperada durante o curso de um procedimento cirúrgico. Por exemplo, o controlador cirúrgico central 5104 pode ser configurado para determinar o tipo de procedimento cirúrgico que está sendo realizado, recuperar a lista correspondente de etapas ou ordem de uso do equipamento (por exemplo, a partir de uma memória), e então comparar as etapas que estão sendo executadas ou o equipamento que está sendo utilizado durante o curso do procedimento cirúrgico com as etapas ou com o equipamento esperado para o tipo de procedimento cirúrgico que o controlador cirúrgico central 5104 determinou que está sendo executado. Em uma exemplificação, o controlador cirúrgico central 5104 pode ser configurado para fornecer um alerta indicando que uma ação inesperada está sendo realizada ou um dispositivo inesperado está sendo utilizado na etapa específica no procedimento cirúrgico.

[00238] Em geral, o sistema de percepção situacional para o controlador cirúrgico central 5104 melhora os resultados do procedimento cirúrgico ao ajustar os instrumentos cirúrgicos (e outros dispositivos modulares 5102) para o contexto específico de cada procedimento cirúrgico (como o ajuste a diferentes tipos de tecido), e ao validar ações durante um procedimento cirúrgico. O sistema de percepção situacional também melhora a eficiência do cirurgião na execução dos procedimentos cirúrgicos ao sugerir automaticamente as próximas etapas, fornecendo dados, e ajustando as telas e outros dispositivos modulares 5102 na sala de cirurgia, de acordo com o contexto específico do procedimento. Sistema de energia modular

[00239] SOs, em todo o mundo, são uma emaranhada rede de cabos, dispositivos e pessoas devido ao número de equipamentos necessários para executar procedimentos cirúrgicos. Os equipamentos cirúrgicos essenciais tendem a ser um importante contribuinte para esse problema porque a maioria dos equipamentos cirúrgicos essenciais realiza uma tarefa única e especializada. Devido à sua natureza especializada e às necessidades dos cirurgiões precisarem utilizar vários tipos diferentes de dispositivos durante o curso de um único procedimento cirúrgico, uma SO pode precisar ser abastecida com duas ou até mesmo mais peças de equipamentos cirúrgicos essenciais, como geradores de energia. Cada um desses equipamentos cirúrgicos essenciais deve ser plugado individualmente em uma fonte de energia e pode ser conectado a um ou mais outros dispositivos que estão sendo passados entre o pessoal da SO, criando um emaranhado de cabos pelos quais se deve passar. Outro problema enfrentado nas SOs modernas é que cada uma dessas peças especializadas de equipamento cirúrgico essencial tem a sua própria interface de usuário e deve ser controlada independentemente das outras peças de equipamentos dentro da SO. Isso gera complexidade para controlar adequadamente múltiplos dispositivos diferentes em conexão uns com os outros e força os usuários a serem treinados e a memorizarem diferentes tipos de interfaces de usuário (que podem ainda mudar, com base na tarefa ou procedimento cirúrgico a ser realizado, além de mudar entre cada peça de equipamento essencial). Este processo complicado e complexo pode exigir a necessidade de ainda mais pessoas presentes na SO e pode causar perigo, se múltiplos dispositivos não estiverem adequadamente controlados em conjunto uns com os outros. Portanto, a consolidação da tecnologia de equipamentos cirúrgicos essenciais em sistemas singulares que são capazes de lidar flexivelmente com as necessidades dos cirurgiões para reduzir a área de projeção dos equipamentos cirúrgicos essenciais nas SOs simplificaria a experiência do usuário, reduziria a desordem nas SOs e evitaria dificuldades e perigos associados ao controle simultâneo de múltiplos elementos de equipamentos essenciais. Além disso, tornar tais sistemas expansíveis ou personalizáveis permitiria que novas tecnologias fossem convenientemente incorporadas nos sistemas cirúrgicos existentes, eliminando a necessidade de substituir sistemas cirúrgicos inteiros ou que o pessoal da SO aprendesse novas interfaces de usuário ou controles de equipamento com cada nova tecnologia.

[00240] Conforme descrito nas Figuras 1 a 11, um controlador cirúrgico central 106 pode ser configurado para receber de forma intercambiável uma variedade de módulos, que por sua vez, podem interfacear com dispositivos cirúrgicos (por exemplo, um instrumento cirúrgico ou um evacuador de fumaça) ou fornecer várias outras funções (por exemplo, comunicações). Em um aspecto, um controlador cirúrgico central 106 pode ser incorporado como um sistema de energia modular 2000, que é ilustrado em relação às Figuras 24 a 30. O sistema de energia modular 2000 pode incluir uma variedade de módulos diferentes

2001 que são conectáveis juntos em uma configuração empilhada. Em um aspecto, os módulos 2001 podem ser acoplados física e comunicavelmente, quando empilhados ou, de outro modo, quando são conectados juntos em um único conjunto. Ainda, os módulos 2001 podem ser conectáveis juntos de forma intercambiável em diferentes combinações ou disposições. Em um aspecto, cada um dos módulos 2001 pode incluir uma matriz consistente ou universal de conectores dispostos ao longo de suas superfícies superior e inferior, permitindo assim que qualquer módulo 2001 seja conectado a outro módulo 2001 em qualquer disposição (exceto pelo fato de que, em alguns aspectos, um determinado tipo de módulo, como o módulo de cabeçalho 2002, pode ser configurado para servir, por exemplo, como o módulo situado mais acima na pilha). Em um aspecto alternativo, o sistema de energia modular 2000 pode incluir um gabinete que é configurado para receber e reter os módulos 2001, tal como é mostrado nas Figuras 3 e 4. O sistema de energia modular 2000 também pode incluir uma variedade de diferentes componentes ou acessórios que também são conectáveis a ou, de outro modo, associáveis com os módulos 2001. Em outro aspecto, o sistema de energia modular 2000 pode ser incorporado como um módulo gerador 140, 240 (Figuras 3 e 10) de um controlador cirúrgico central 106. Em ainda outro aspecto, o sistema de energia modular 2000 pode ser um sistema distinto de um controlador cirúrgico central 106. Em tais aspectos, o sistema de energia modular 2000 pode ser acoplável de modo comunicável a um controlador cirúrgico central 206 para transmitir e/ou receber dados entre eles.

[00241] O sistema de energia modular 2000 pode ser montado a partir de uma variedade de diferentes módulos 2001, e alguns exemplos desses são Ilustrados na Figura 24. Cada um dos diferentes tipos de módulos 2001 pode fornecer funcionalidades diferentes, permitindo assim que o sistema de energia modular 2000 seja montado em diferentes configurações para personalizar as funções e recursos do sistema de energia modular 2000 pela personalização dos módulos 2001 que são incluídos em cada sistema de energia modular 2000. Os módulos 2001 do sistema de energia modular 2000 podem incluir, por exemplo, um módulo de cabeçalho 2002 (que pode incluir uma tela de exibição 2006), um módulo de energia 2004, um módulo de tecnologia 2040 e um módulo de visualização 2042. No aspecto mostrado, o módulo de cabeçalho 2002 é configurado para servir como o módulo de topo mais acima da pilha do sistema de energia modular e pode, assim, não ter conectores ao longo de sua superfície de topo.

Em outro aspecto, o módulo de cabeçalho 2002 pode ser configurado para ser posicionado no fundo ou no módulo mais abaixo na pilha do sistema de energia modular e pode, assim, não ter conectores ao longo de sua superfície de fundo.

Em ainda outro aspecto, o módulo de cabeçalho 2002 pode ser configurado para ser posicionado em uma posição intermediária no interior da pilha do sistema de energia modular e pode, dessa forma, incluir conectores ao longo de ambas as suas superfícies de fundo e de topo.

O módulo de cabeçalho 2002 pode ser configurado para controlar as configurações em todo o sistema de cada módulo 2001 e o componente conectado ao mesmo através de controles físicos 2011 no mesmo e/ou uma interface gráfica de usuário (IGU) 2008 renderizada na tela de exibição 2006. Tais configurações poderiam incluir a ativação do sistema de energia modular 2000, o volume de alertas, as configurações do pedal, os ícones de configurações, a aparência ou a configuração da interface de usuário, o perfil do cirurgião que fez login no sistema de energia modular 2000 e/ou o tipo de procedimento cirúrgico sendo realizado.

O módulo de cabeçalho 2002 também pode ser configurado para fornecer comunicações, processamento e/ou energia para os módulos 2001 que são conectados ao módulo de cabeçalho 2002. O módulo de energia 2004, que também pode ser chamado de um módulo gerador 140, 240 (Figuras 3 e 10), pode ser configurado para gerar uma ou múltiplas modalidades de energia para acionamento de instrumentos eletrocirúrgicos e/ou cirúrgicos ultrassônicos conectados ao mesmo, conforme descrito acima em relação ao gerador 900 ilustrado na Figura 21. O modulo de tecnologia 2040 pode ser configurado para fornecer algoritmos de controle adicionais ou expandidos (por exemplo, algoritmos de controle eletrocirúrgicos ou ultrassônicos para controlar a saída de energia do módulo de energia 2004). O módulo de visualização 2042 pode ser configurado para fazer interface com os dispositivos de visualização (ou seja, escópios) e, consequentemente, proporcionar maiores capacidades de visualização.

[00242] O sistema de energia modular 2000 pode ainda incluir uma variedade de acessórios 2029 que são conectáveis aos módulos 2001 para controlar as suas funções ou que são, de outro modo, configurados para trabalhar em conjunto com o sistema de energia modular 2000. Os acessórios 2029 podem incluir, por exemplo, um interruptor de pé com um único pedal 2032, um interruptor de pé com pedal duplo 2034 e um carro 2030 para sustentar o sistema de energia modular 2000 no mesmo. Os interruptores de pé 2032, 2034 podem ser configurados para controlar a ativação ou a função de modalidades de energia particulares emitidas, por exemplo, pelo módulo de energia

2004.

[00243] Ao usar componentes modulares, o sistema de energia modular representado 2000 fornece uma plataforma cirúrgica que cresce com a disponibilidade de tecnologia e é personalizável para as necessidades da instalação e/ou dos cirurgiões. Ainda, o sistema de energia modular 2000 suporta dispositivos combinados (por exemplo, geradores eletrocirúrgicos e de energia ultrassônica duplos) e suporta algoritmos acionados por software para efeitos de tecido personalizados. Além disso, a arquitetura do sistema cirúrgico reduz a pegada de capital por meio da combinação de múltiplas tecnologias críticas para cirurgia em um único sistema.

[00244] Os vários componentes modulares utilizáveis juntamente com o sistema de energia modular 2000 podem incluir geradores de energia monopolar, geradores de energia bipolar, geradores duplos de energia eletrocirúrgica/de ultrassom, telas de exibição e vários outros módulos e/ou outros componentes, sendo alguns deles também descritos acima juntamente com as Figuras 1 a 11.

[00245] Agora com referência à Figura 25A, o módulo de cabeçalho 2002 pode, em alguns aspectos, incluir uma tela de exibição 2006 que renderiza uma IGU 2008 para retransmitir informações sobre os módulos 2001 conectados ao módulo de cabeçalho 2002. Em alguns aspectos, a IGU 2008 da tela de exibição 2006 pode fornecer um ponto de controle consolidado de todos os módulos 2001 que compõem a configuração particular do sistema de energia modular 2000. Vários aspectos da IGU 2008 são discutidos com mais detalhes abaixo juntamente com a Figura

30. Em aspectos alternativos, o módulo de cabeçalho 2002 pode não ter a tela de exibição 2006, ou a tela de exibição 2006 pode ser conectada de modo removível ao gabinete 2010 do módulo de cabeçalho 2002. Em tais aspectos, o módulo de cabeçalho 2002 pode ser acoplável de modo comunicável a um sistema externo que é configurado para exibir as informações geradas pelos módulos 2001 do sistema de energia modular

2000. Por exemplo, em aplicações cirúrgicas robóticas, o sistema de energia modular 2000 pode ser comunicavelmente acoplável a um carro robótico ou console de controle robótico, que é configurado para exibir as informações geradas pelo sistema de energia modular 2000 ao operador do sistema cirúrgico robótico. Como outro exemplo, o sistema de energia modular 2000 pode ser comunicavelmente acoplável a um visor móvel que pode ser carregado por ou preso a um membro da equipe cirúrgica para visualização deste modo. Em ainda outro exemplo, o sistema de energia modular 2000 pode ser acoplável de modo comunicável a um controlador cirúrgico central 2100 ou a outro sistema de computador que pode incluir um visor 2104, tal como é ilustrado na Figura 29. Em aspectos que utilizam uma interface de usuário que é separada ou, de outro modo, distinta do sistema de energia modular 2000, a interface de usuário pode ser conectável sem fio com o sistema de energia modular 2000 como um todo ou um ou mais módulos 2001 do mesmo, de modo que a interface de usuário possa exibir as informações dos módulos conectados 2001 no mesmo.

[00246] Ainda com referência à Figura 25A, o módulo de energia 2004 pode incluir um conjunto de porta 2012 que inclui um número de diferentes portas configuradas para liberar modalidades de energia diferentes para os instrumentos cirúrgicos correspondentes que são conectáveis aos mesmos. No aspecto particular ilustrado nas Figuras 24 a 30, o conjunto de porta 2012 inclui uma porta bipolar 2014, uma primeira porta monopolar 2016a, uma segunda porta monopolar 2018b, uma porta de eletrodo neutra 2018 (à qual um bloco de retorno monopolar é conectável), e uma porta de energia de combinação 2020. No entanto, essa combinação específica de portas é simplesmente fornecida para fins ilustrativos, e combinações de portas e/ou modalidades de energia alternativas podem ser possíveis para o conjunto de portas 2012.

[00247] Conforme observado acima, o sistema de energia modular 2000 pode ser montado em diferentes configurações. Ainda, as diferentes configurações do sistema de energia modular 2000 também podem ser utilizáveis para diferentes tipos de procedimento cirúrgico e/ou diferentes tarefas. Por exemplo, as Figuras 25A e 25B ilustram uma primeira configuração ilustrativa do sistema de energia modular 2000, incluindo um módulo de cabeçalho 2002 (incluindo uma tela de exibição 2006) e um módulo de energia 2004 conectados entre si. Tal configuração pode ser adequada, por exemplo, para procedimentos cirúrgicos laparoscópicos e abertos.

[00248] A Figura 26A Ilustra uma segunda configuração ilustrativa do sistema de energia modular 2000 incluindo um módulo de cabeçalho 2002 (incluindo uma tela de exibição 2006), um primeiro módulo de energia 2004a e um segundo módulo de energia 2004b conectados juntos. Ao empilhar dois módulos de energia 2004a, 2004b, o sistema de energia modular 2000 pode fornecer um par de conjuntos de porta 2012a, 2012b para expandir a matriz de modalidades de energia liberáveis pelo sistema de energia modular 2000 a partir da primeira configuração. A segunda configuração do sistema de energia modular 2000 pode, consequentemente, acomodar mais de um instrumento eletrocirúrgico bipolar/monopolar, mais de dois instrumentos eletrocirúrgicos bipolares/monopolares, e assim por diante. Tal configuração pode ser adequada para procedimentos cirúrgicos laparoscópicos e abertos particularmente complexos. A Figura 26B Ilustra uma terceira configuração ilustrativa que é similar à segunda configuração, exceto que o módulo de cabeçalho 2002 não tem uma tela de exibição 2006. Essa configuração pode ser adequada para aplicações cirúrgicas robóticas ou aplicações de exibição móvel, conforme observado acima.

[00249] A Figura 27 Ilustra uma quarta configuração ilustrativa do sistema de energia modular 2000 incluindo um módulo de cabeçalho 2002 (incluindo uma tela de exibição 2006), um primeiro módulo de energia 2004a, um segundo módulo de energia 2004b e um módulo de tecnologia 2004 conectados juntos. Tal configuração pode ser adequada para aplicações cirúrgicas onde algoritmos de controle intensivos de computação ou particularmente complexos são necessários. Alternativamente, o módulo de tecnologia 2040 pode ser um módulo recém-lançado que suplementa ou expande as capacidades dos módulos lançados anteriormente (como o módulo de energia 2004).

[00250] A Figura 28 Ilustra uma quinta configuração ilustrativa do sistema de energia modular 2000 incluindo um módulo de cabeçalho 2002 (incluindo uma tela de exibição 2006), um primeiro módulo de energia 2004a, um segundo módulo de energia 2004b, um módulo de tecnologia 2004b e um módulo de visualização 2042 conectados juntos. Tal configuração pode ser adequada para procedimentos endoscópicos por fornecer um visor cirúrgico dedicado 2044 para retransmitir a transmissão de vídeo a partir do escopo acoplado ao módulo de visualização 2042. Deve ser observado que as configurações ilustradas nas Figuras 25A a 29 e descritas acima são fornecidas simplesmente para ilustrar os vários conceitos do sistema de energia modular 2000 e não devem ser interpretadas para limitar o sistema de energia modular 2000 às configurações específicas anteriormente mencionadas.

[00251] Conforme observado acima, o sistema de energia modular 2000 pode ser acoplável de modo comunicável a um sistema externo, como um controlador cirúrgico central 2100, conforme ilustrado na Figura 29. Tais sistemas externos podem incluir uma tela de exibição 2104 para exibir uma transmissão visual a partir de um endoscópio (ou uma câmera, ou outro dispositivo de visualização) e/ou dados do sistema de energia modular 2000. Tais sistemas externos também podem incluir um sistema de computador 2102 para executar os cálculos ou, de outro modo, analisar os dados gerados ou fornecidos pelo sistema de energia modular 2000, para controlar as funções ou modos do sistema de energia modular 2000 e/ou retransmitir os dados para um sistema de computação em nuvem ou outro sistema de computador. Tais sistemas externos também poderiam coordenar as ações entre múltiplos sistemas de energia modular 2000 e/ou outros sistemas cirúrgicos (por exemplo, um sistema de visualização 108 e/ou um sistema robótico 110, conforme descrito juntamente com as Figuras 1 e 2).

[00252] Agora com referência à Figura 30, em alguns aspectos, o módulo de cabeçalho 2002 pode incluir ou apoiar uma tela 2006 configurada para exibir uma IGU 2008, conforme observado acima. A tela de exibição 2006 pode incluir uma tela sensível ao toque para receber dados de usuários, além de exibir informações. Os controles exibidos na IGU 2008 podem corresponder ao(s) módulo(s) 2001 que são conectados ao módulo de cabeçalho 2002. Em alguns aspectos, diferentes porções ou áreas da IGU 2008 podem corresponder aos módulos específicos 2001. Por exemplo, uma primeira porção ou área da IGU 2008 pode corresponder a um primeiro módulo e uma segunda porção ou área da IGU 2008 pode corresponder a um segundo módulo. Como módulos diferentes e/ou adicionais 2001 são conectados à pilha do sistema de energia modular, a IGU 2008 pode se ajustar para acomodar os controles diferentes e/ou adicionais para cada módulo recém-adicionado 2001, ou remover os controles para cada módulo 2001 que é removido. Cada porção do visor correspondente a um módulo particular conectado ao módulo de cabeçalho 2002 pode exibir controles, dados, avisos de usuário e/ou outras informações que correspondem àquele módulo. Por exemplo, na Figura 30, uma primeira porção ou porção superior 2052 da IGU 2008 mostrada exibe controles e dados associados com um módulo de energia 2004 que está conectado ao módulo de cabeçalho 2002. Em particular, a primeira porção 2052 da IGU 2008 para o módulo de energia 2004 fornece o primeiro widget 2056a correspondente à porta bipolar 2014, um segundo widget 2056b correspondente à primeira porta monopolar 2016a, um terceiro widget 2056c correspondente à segunda porta monopolar 2016b e um quarto widget 2056d correspondente à porta de energia de combinação 2020. Cada um destes widgets 2056a a d fornece dados relacionados à sua porta correspondente do conjunto de porta 2012 e controles para controlar os modos e outros recursos da modalidade de energia liberada pelo módulo de energia 2004 através da respectiva porta do conjunto de porta 2012. Por exemplo, os widgets 2056a a d podem ser configurados para exibir o nível de potência do instrumento cirúrgico conectado à respectiva porta, alterar o modo de operação do instrumento cirúrgico conectado à respectiva porta (por exemplo, mudar um instrumento cirúrgico de um primeiro nível de potência para um segundo nível de potência e/ou alterar um instrumento cirúrgico monopolar a partir de um modo de "aspersão" para um modo de "mistura"), e assim por diante.

[00253] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho 2002 pode incluir vários controles físicos 2011 além de ou no lugar da IGU 2008. Tais controles físicos 2011 podem incluir, por exemplo, um botão liga/desliga que controla a ativação de cada módulo 2001 que está conectado ao módulo de cabeçalho 2002 no sistema de energia modular 2000. Alternativamente, o botão liga/desliga pode ser exibido como parte da IGU 2008. Portanto, o módulo de cabeçalho 2002 pode servir como um ponto de contato único e evitar a necessidade de ativar e desativar individualmente cada módulo individual 2001 a partir do qual o sistema de energia modular 2000 é construído.

[00254] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho 2002 pode exibir imagens estáticas, vídeos, animações e/ou informações associadas aos módulos cirúrgicos 2001 dos quais o sistema de energia modular 2000 é construído ou os dispositivos cirúrgicos que são acoplados de modo comunicável ao sistema de energia modular 2000. As imagens estáticas e/ou vídeos exibidos pelo módulo de cabeçalho 2002 podem ser recebidos a partir de um endoscópio ou outro dispositivo de visualização que é acoplado de maneira comunicável ao sistema de energia modular

2000. As animações e/ou informações da IGU 2008 podem ser sobrepostas ou exibidas adjacentes às imagens ou à transmissão de vídeo.

[00255] Em um aspecto, os módulos 2001 diferentes do módulo de cabeçalho 2002 podem ser configurados para retransmitir, de modo semelhante, informações aos usuários. Por exemplo, o módulo de energia 2004 pode incluir conjuntos de luz 2015 dispostos ao redor de cada uma das portas do conjunto de porta 2012. Os conjuntos de luz 2015 podem ser configurados para transmitir informações ao usuário referentes à porta de acordo com sua cor ou estado (por exemplo, piscando). Por exemplo, os conjuntos de luz 2015 podem mudar de uma primeira cor para uma segunda cor quando um plugue é completamente encaixado na respectiva porta. Em um aspecto, a cor ou estado dos conjuntos de luz 2015 pode ser controlado pelo módulo de cabeçalho

2002. Por exemplo, o módulo de cabeçalho 2002 pode fazer com que o conjunto de luz 2015 de cada porta exiba uma cor correspondente à tela de cores para a porta na IGU 2008.

[00256] A Figura 31 é um diagrama de blocos de uma configuração de controlador central autônomo de um sistema de energia modular 3000, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação, e a Figura. 32 é um diagrama de blocos de uma configuração do controlador central de um sistema de energia modular 3000 Integrado com um sistema de controle cirúrgico 3010, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. Conforme é representado nas Figuras 31 e 32, o sistema de energia modular 3000 pode ser utilizado como unidades independentes ou integrado a um sistema de controle cirúrgico 3010 que controla e/ou recebe dados de uma ou mais unidades do controlador cirúrgico central. Nos exemplos Ilustrados nas Figuras 31 e 32, o módulo de cabeçalho/IU integrado 3002 do sistema de energia modular 3000 inclui um módulo de cabeçalho e um módulo de IU integrados juntos como um módulo individual. Em outros aspectos, o módulo de cabeçalho e o módulo de IU podem ser fornecidos como componentes separados que são acoplados de modo comunicativo através de um barramento de dados 3008.

[00257] Conforme é ilustrado na Figura 31, um exemplo de um sistema de energia modular autônomo 3000 inclui um módulo de cabeçalho/módulo de interface de usuário (IU) integrado 3002 acoplado a um módulo de energia 3004. Energia e dados são transmitidos entre o cabeçalho/módulo de IU integrado 3002 e o módulo de energia 3004 através de uma interface de potência 3006 e uma interface de dados 3008. Por exemplo, o módulo de cabeçalho/IU integrado 3002 pode transmitir vários comandos para o módulo de energia 3004 através da interface de dados 3008. Tais comandos podem ser baseados em dados inseridos pelo usuário a partir da IU. Como um exemplo adicional, a potência pode ser transmitida para o módulo de energia 3004 através da interface de alimentação 3006.

[00258] Na Figura 32, uma configuração de controlador cirúrgico central inclui um sistema de energia modular 3000 Integrado com um sistema de controle 3010 e um sistema de interface 3022 para gerenciar, entre outras coisas, a transmissão de dados e energia para e/ou a partir do sistema de energia modular 3000. O sistema de energia modular representado na Figura 32 inclui um módulo de cabeçalho/módulo de IU integrados 3002, um primeiro módulo de energia 3004 e um segundo módulo de energia 3012. Em um exemplo, uma via de transmissão de dados é estabelecida entre a unidade de controle de sistema 3024 do sistema de controle 3010 e o segundo módulo de energia 3012 através do primeiro módulo de energia 3004 e do módulo de cabeçalho/IU 3002 através de uma interface de dados 3008. Além disso, uma rota de energia se estende entre o módulo de cabeçalho/IU integrado 3002 e o segundo módulo de energia 3012 através do primeiro módulo de energia 3004 através de uma interface de potência 3006. Em outras palavras, em um aspecto, o primeiro módulo de energia 3004 é configurado para funcionar como uma interface de potência e dados entre o segundo módulo de energia 3012 e o módulo de cabeçalho/IU integrado 3002 através da interface de potência 3006 e a interface de dados 3008. Essa disposição permite que o sistema de energia modular 3000 se expanda pela conexão fácil de módulos de energia adicionais aos módulos de energia 3004, 3012 que já estão conectados ao módulo de cabeçalho/IU integrado 3002 sem a necessidade de interfaces dedicadas de potência e energia dentro do módulo integrado de cabeçalho/IU 3002.

[00259] A unidade de controle de sistema 3024, que pode ser chamada na presente invenção de um circuito de controle, lógica de controle, microprocessador, microcontrolador, lógica ou FPGA, ou várias combinações dos mesmos, é acoplada à interface de sistema 3022 através da interface de energia 3026 e a interface de comunicação do instrumento 3028. A interface do sistema 3022 é acoplada ao primeiro módulo de energia 3004 através de uma primeira interface de energia 3014 e uma primeira interface de comunicação do instrumento 3016. A interface do sistema 3022 é acoplada ao segundo módulo de energia 3012 através de uma segunda interface de energia 3018 e uma segunda interface de comunicação do instrumento 3020. Como módulos adicionais, tais como módulos de energia adicionais, são empilhados no sistema de energia modular 3000, mais interfaces de energia e comunicações são fornecidas entre a interface do sistema 3022 e os módulos adicionais.

[00260] Conforme descrito em mais detalhes mais adiante neste documento, os módulos de energia 3004, 3012 são conectáveis a um controlador central e podem ser configurados para gerar energia eletrocirúrgica (por exemplo, bipolar ou monopolar), energia ultrassônica, ou uma combinação das mesmas (chamados aqui de módulo de "energia avançada") para uma variedade de instrumentos cirúrgicos energizados. Em geral, os módulos de energia 3004, 3012 incluem interfaces de hardware/software, um controlador ultrassônico,

um controlador de RF de energia avançada, um controlador de RF bipolar e algoritmos de controle executados pelo controlador que recebem saídas do controlador e controlam, consequentemente, a operação dos vários módulos de energia 3004, 3012. Em vários aspectos da presente divulgação, os controladores descritos na presente invenção podem ser implementados como um circuito de controle, uma lógica de controle, um microprocessador, um microcontrolador, uma lógica ou FPGA, ou várias combinações dos mesmos.

[00261] As Figuras 33 a 35 são diagramas de blocos dos vários sistemas de energia modular conectados juntos para formar um controlador central, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. As Figuras 33 a 35 representam vários diagramas (por exemplo, diagramas de circuito ou de controle) de módulos de controladores centrais. O sistema de energia modular 3000 inclui múltiplos módulos de energia 3004 (Figura 34), 3012 (Figura 35), um módulo de cabeçalho 3150 (Figura 35), um módulo de IU 3030 (Figura 33) e um módulo de comunicação 3032 (Figura 33), de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. O módulo de IU 3030 inclui uma tela sensível ao toque 3046 exibindo várias informações relevantes e vários controles de usuário para controlar um ou mais parâmetros do sistema de energia modular 3000. O módulo de IU 3030 é fixado ao módulo de cabeçalho de topo 3150, mas é separadamente alojado de modo que possa ser manipulado independentemente do módulo de cabeçalho 3150. Por exemplo, o módulo de IU 3030 pode ser pego por um usuário e/ou reconectado ao módulo de cabeçalho 3150. Além disso, ou alternativamente, o módulo de IU 3030 pode ser minimamente movido em relação ao módulo de cabeçalho 3150 para ajustar sua posição e/ou orientação. Por exemplo, o módulo de IU 3030 pode ser inclinado e/ou girado em relação ao módulo de cabeçalho 3150.

[00262] Em alguns aspectos, os vários módulos de controlador central podem incluir tubulação de luz ao redor das portas físicas para indicar o estado do instrumento e também conectar os elementos na tela aos instrumentos correspondentes. A tubulação de luz é um exemplo de uma técnica de iluminação que pode ser usada para alertar um usuário sobre um estado de um instrumento cirúrgico fixado/conectado a uma porta física. Em um aspecto, a iluminação de uma porta física com uma luz particular direciona um usuário para conectar um instrumento cirúrgico à porta física. Em outro exemplo, iluminar uma porta física com uma luz particular alerta um usuário sobre um erro relacionado a uma conexão existente com um instrumento cirúrgico.

[00263] Voltando à Figura 33, é mostrado um diagrama de blocos de um módulo de interface de usuário (IU) 3030 acoplado a um módulo de comunicação 3032 por meio de um conector de controlador central passante 3034, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. O módulo de IU 3030 é fornecido como um componente separado de um módulo de cabeçalho 3150 (mostrado na Figura 35) e pode ser acoplado de modo comunicativo ao módulo de cabeçalho 3150 através, por exemplo, de um módulo de comunicação 3032. Em um aspecto, o módulo de IU 3030 pode incluir um processador de IU 3040 que é configurado para representar visualizações e comportamentos declarativos recebidos de outros módulos conectados, bem como para executar outra funcionalidade de IU centralizada, como a configuração do sistema (por exemplo, seleção de idioma, associações de módulo etc.). O processador de IU 3040 pode ser, por exemplo, um processador ou sistema no módulo (SOM) que executa uma estrutura como Qt, .NET WPF, servidor de rede ou similar.

[00264] No exemplo ilustrado, o módulo de IU 3030 inclui uma tela sensível ao toque 3046, uma tela de cristal líquido 3048 (LCD) e uma saída de áudio 3052 (por exemplo, alto-falante, alarme). O processador de IU 3040 é configurado para receber entradas de uma tela sensível ao toque de um controlador de toque 3044 acoplado entre a tela sensível ao toque 3046 e o processador de IU 3040. O processador de IU 3040 é configurado para emitir informações visuais para a tela de LCD 3048 e emitir informações de áudio da saída de áudio 3052 por meio de um amplificador de áudio 3050. O processador de IU 3040 é configurado para interfacear com o módulo de comunicações 3032 através de uma chave 3042 acoplada ao conector do controlador central passante 3034 para receber, processar e encaminhar os dados do dispositivo da fonte para o dispositivo de destino e controlar a comunicação de dados entre eles. A potência de CC é fornecida ao módulo de IU 3030 através dos módulos conversores de CC/CC 3054. A potência de CC é passada através do conector do controlador central passante 3034 para o módulo de comunicações 3032 através do barramento de potência 3006. Os dados são passados através do conector do controlador central passante 3034 para o módulo de comunicações 3032 através do barramento de potência 3008. As chaves 3042, 3056 recebem, processam e enviam os dados do dispositivo de origem para o dispositivo de destino.

[00265] Continuando com a Figura 33, o módulo de comunicações 3032, bem como vários controladores cirúrgicos centrais e/ou sistemas cirúrgicos podem incluir uma porta de entrada 3058 que é configurada para transmitir o tráfego selecionado (ou seja, dados) entre duas redes díspares (por exemplo, uma rede interna e/ou uma rede de hospital) que estão executando protocolos diferentes. O módulo de comunicações 3032 inclui um primeiro conector de controlador central de passagem 3036 para acoplar o módulo de comunicações 3032 a outros módulos. No exemplo ilustrado, o módulo de comunicações 3032 é acoplado ao módulo de IU

3030. O módulo de comunicações 3032 é configurado para se acoplar a outros módulos (por exemplo, módulos de energia) através de um segundo conector de controlador central de passagem 3038 para acoplar o módulo de comunicações 3032 a outros módulos através de uma chave 3056 disposta entre o primeiro e o segundo conectores de controlador central de passagem 3036, 3038 para receber, processar e transmitir dados do dispositivo de origem para o dispositivo de destino e controlar a comunicação dos dados entre eles. A chave 3056 também está acoplada a uma porta de entrada 3058 para transmitir informações entre as portas de comunicações externas e o módulo de IU 3030 e os outros módulos conectados. A porta de entrada 3058 pode ser acoplada a vários módulos de comunicações como, por exemplo, um módulo de Ethernet 3060 para comunicar a uma rede de hospital ou a outra rede local, um módulo de barramento serial universal (USB) 3062, um módulo de Wi-Fi 3064 e um módulo de Bluetooth 3066, entre outros. Os módulos de comunicações podem ser placas físicas localizadas dentro do módulo de comunicações 3032 ou podem ser uma porta para acoplar as placas de comunicações remotas.

[00266] Em alguns aspectos, todos os módulos (ou seja, o hardware removível) são controlados por um único módulo de IU 3030 que está disposto no ou é parte integrante de um módulo de cabeçalho. A Figura 35 mostra um módulo de cabeçalho independente 3150 ao qual o módulo de IU 3030 pode ser fixado. As Figuras 31, 32 e 36 mostram um módulo de cabeçalho/IU integrado 3002. Retornando agora à Figura 33, em vários aspectos, ao consolidar todos os módulos em um único módulo de IU responsivo 3002, o sistema fornece um modo mais simples para controlar e monitorar várias peças do equipamento de uma única vez. Esta abordagem reduz drasticamente a pegada e a complexidade em uma sala de operação (SO).

[00267] Passando para a Figura 34, ela ilustra um diagrama de blocos de um módulo de energia 3004, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação. O módulo de comunicações 3032 (Figura 33) é acoplado ao módulo de energia 3004 através do segundo conector de controlador central de passagem 3038 do módulo de comunicações 3032 e de um primeiro conector de controlador central de passagem 3074 do módulo de energia 3004. O módulo de energia 3004 pode ser acoplado a outros módulos, como um segundo módulo de energia 3012 mostrado na Figura 35, por meio de um segundo conector de controlador central de passagem 3078. Voltando novamente para a Figura 34, uma chave 3076 disposta entre o primeiro e o segundo conectores de controlador central de passagem 3074, 3078 recebe, processa e transmite dados do dispositivo de origem para o dispositivo de destino e controla a comunicação de dados entre os mesmos. Os dados são recebidos e transmitidos através do barramento de dados 3008. O módulo de energia 3270 inclui um controlador 3082 para controlar várias comunicações e funções de processamento do módulo de energia 3270.

[00268] A potência de CC é recebida e transmitida pelo módulo de energia 3004 através do barramento de potência 3006. O barramento de potência 3006 é acoplado aos módulos conversores de CC/CC 3138 para fornecer energia aos reguladores ajustáveis 3084, 3107 e às portas do conversor de CC/CC isoladas 3096, 3112, 3132.

[00269] Em um aspecto, o módulo de energia 3004 pode incluir um amplificador de banda larga ultrassônico 3086 que, em um aspecto, pode ser um amplificador linear de classe H que é capaz de gerar formas de onda arbitrárias e acionar transdutores harmônicos em baixos níveis de distorção harmônica total (DHT). O amplificador de banda larga ultrassônico 3086 é alimentado por um regulador redutor ajustável 3084 para maximizar a eficiência e que é controlado pelo controlador 3082, que pode ser implementado como um processador de sinal digital (PSD), por exemplo, através de um sintetizador digital direto (SDD). O SDD pode ser incorporado no PSD ou implementado, por exemplo, na matriz de portas programável em campo (MPPC). O controlador 3082 controla o amplificador de banda larga ultrassônico 3086 através de um conversor digital-analógico 3106 (CDA). A saída do amplificador de banda larga ultrassônico 3086 é alimentada para um transformador de potência ultrassônica 3088, que é acoplado a uma porção de saída de energia ultrassônica de um receptáculo avançado de energia 3100. Os sinais de retroinformação (RI) de tensão (V) e corrente (I) ultrassônicos, que podem ser usados para calcular a impedância ultrassônica, são retroalimentados para o controlador 3082 por meio de um transformador de RI de VI ultrassônica 3092 através de uma porção de entrada do receptáculo avançado de energia 3100. Os sinais de retroinformação de tensão e corrente ultrassônicos retornam para o controlador 3082 através de um conversor analógico-digital 3102 (A/D). Também há, acoplada ao controlador 3082 através do receptáculo avançado de energia 3100, a porta do conversor de CC/CC isolada 3096, que recebe energia CC do barramento de potência 3006, e uma porta de dados de largura de banda média 3098.

[00270] Em um aspecto, o módulo de energia 3004 pode incluir um amplificador de potência de RF de banda larga 3108, que em um aspecto, pode ser um amplificador de classe H linear que é capaz de gerar formas de onda arbitrárias e conduzir cargas de RF em uma faixa de frequências de saída. O amplificador de potência de RF de banda larga 3108 é alimentado por um regulador redutor ajustável 3107 para maximizar a eficiência e é controlado pelo controlador 3082, que pode ser implementado como PSD através de um SDD. O SDD pode ser incorporado no PSD ou implementado, por exemplo, na MPPC. O controlador 3082 controla o amplificador de RF de banda larga 3086 através de um CDA 3122. A saída do amplificador de potência de RF de banda larga 3108 pode ser alimentada por meio da retransmissão da seleção de RF 3124. As retransmissões de seleção de RF 3124 são configuradas para receber e transmitir seletivamente o sinal de saída do amplificador de potência de RF de banda larga 3108 a vários outros componentes do módulo de energia 3004. Em um aspecto, o sinal de saída do amplificador de potência de RF de banda larga 3108 pode ser alimentado através dos relés de seleção de RF 3124 a um transformador de potência de RF 3110, que é acoplado a uma porção de saída de RF de um receptáculo de energia de RF bipolar 3118. Os sinais de retroinformação (RI) de tensão (V) e corrente (I) de RF bipolar, que podem ser usados para calcular a impedância de RF, são retroalimentados para o controlador 3082 por meio de um transformador de RI de VI de RF 3114 através de uma porção de entrada do receptáculo de energia de RF bipolar 3118. Os sinais de retroinformação de tensão e corrente de RF retornam para o controlador 3082 através de um A/D. Também há, acoplada ao controlador 3082 através do receptáculo de energia de RF bipolar 3118, a porta do conversor de CC/CC isolada 3112, que recebe potência de CC do barramento de potência 3006, e uma porta de dados de largura de banda baixa 3116.

[00271] Conforme descrito acima, em um aspecto, o módulo de energia 3004 pode incluir relés de seleção para RF 3124 acionados pelo controlador 3082 (por exemplo, MPPC) na corrente da bobina nominal para atuação e também pode ser ajustado para uma corrente de manutenção mais baixa por meio da modulação da largura de pulso (MLP) para limitar a dissipação de energia no estado estacionário. A comutação dos relés de seleção para RF 3124 é alcançada com os relés guiados por força (segurança) e o estado de contato é detectado pelo controlador 3082 como uma mitigação para quaisquer condições de falha única. Em um aspecto, os relés de seleção para RF 3124 são configurados para estar em um primeiro estado, onde um sinal de RF de saída recebido de uma fonte de RF, como o amplificador de potência de RF de banda larga 3108, é transmitido para um primeiro componente do módulo de energia 3004, como o transformador de potência de RF 3110 do receptáculo de energia bipolar 3118. Em um segundo aspecto, os relés de seleção para RF 3124 são configurados para estar em um segundo estado, onde um sinal de RF de saída recebido de uma fonte de RF, como o amplificador de potência de RF de banda larga 3108, é transmitido para um segundo componente, tal como um transformador de potência de RF 3128 de um receptáculo de energia monopolar 3136, descrito em mais detalhes abaixo. Em um aspecto geral, os relés de seleção para RF 3124 são configurados para serem acionados pelo controlador 3082 para alternar entre uma pluralidade de estados, como o primeiro estado e o segundo estado, para transmitir o sinal de RF de saída recebido do amplificador de potência de RF 3108 entre diferentes receptáculos de energia do módulo de energia

3004.

[00272] Conforme descrito acima, a saída do amplificador de potência de RF de banda larga 3108 também pode ser alimentada através dos relés de seleção para RF 3124 para o transformador de potência de RF de banda larga 3128 do receptáculo monopolar de RF 3136. Os sinais de retroinformação (RI) de tensão (V) e corrente (I) de RF monopolar, que podem ser usados para calcular a impedância de RF, são retroalimentados para o controlador 3082 por meio de um transformador de RI de VI de RF 3130 através de uma porção de entrada do receptáculo de energia de RF monopolar 3136. Os sinais de retroinformação de tensão e corrente de RF retornam para o controlador 3082 através de um A/D 3126. Também há, acoplada ao controlador 3082 através do receptáculo de energia de RF monopolar 3136, a porta do conversor de CC/CC isolada 3132, que recebe potência de CC do barramento de potência 3006, e uma porta de dados de largura de banda baixa 3134.

[00273] A saída do amplificador de potência de RF de banda larga 3108 também pode ser alimentada através dos relés de seleção para RF 3124 para o transformador de potência de RF de banda larga 3090 do receptáculo avançado de energia 3100. Os sinais de retroinformação (RI) de tensão (V) e corrente (I) de RF, que podem ser usados para calcular a impedância de RF, são retroalimentados para o controlador 3082 por meio de um transformador de RI de VI de RF 3094 através de uma porção de entrada do receptáculo avançado de energia 3100. Os sinais de retroinformação de tensão e corrente de RF retornam para o controlador 3082 através de um A/D.

[00274] A Figura 35 é um diagrama de blocos de um segundo módulo de energia 3012 acoplado a um módulo de cabeçalho 3150, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação. O primeiro módulo de energia 3004, mostrado na Figura 34, é acoplado ao segundo módulo de energia 3012 mostrado na Figura 35 pelo acoplamento do segundo conector de controlador central de passagem 3078 do primeiro módulo de energia 3004 a um primeiro conector de controlador central de passagem 3074 do segundo módulo de energia

3012. Em um aspecto, o segundo módulo de energia 3012 pode ser um módulo de energia similar ao primeiro módulo de energia 3004, tal como é ilustrado na Figura 35. Em outro aspecto, o segundo módulo de energia 2012 pode ser um módulo de energia diferente em comparação com o primeiro módulo de energia, como um módulo de energia ilustrado na Figura 37 descrito em mais detalhes. A adição do segundo módulo de energia 3012 ao primeiro módulo de energia 3004 acrescenta funcionalidades ao sistema de energia modular 3000.

[00275] O segundo módulo de energia 3012 é acoplado ao módulo de cabeçalho 3150 através da conexão do conector do controlador central de passagem 3078 com o conector do controlador central de passagem 3152 do módulo de cabeçalho 3150. Em um aspecto, o módulo de cabeçalho 3150 pode incluir um processador de cabeçalho

3158 que é configurado para gerir uma função de botão de energia 3166, atualizações de software através do módulo de USB de atualização 3162, gerenciamento de tempo do sistema e porta para redes externas (ou seja, para o hospital ou a nuvem) por meio de um módulo de Ethernet 3164 que pode estar executando diferentes protocolos. Os dados são recebidos pelo módulo de cabeçalho 3150 através do conector do controlador central de passagem 3152. O processador de cabeçalho 3158 também é acoplado a uma chave 3160 para receber, processar e encaminhar dados do dispositivo de fonte para o dispositivo de destino e controlar a comunicação de dados entre eles. O processador de cabeçalho 3158 também é acoplado a uma fonte de alimentação OTS 3156 acoplada a um módulo de entrada de potência de alimentação 3154.

[00276] A Figura 36 é um diagrama de blocos de um módulo de cabeçalho/interface de usuário (IU) 3002 para um controlador central, como o módulo de cabeçalho descrito na Figura 33, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. O módulo de cabeçalho/IU 3002 inclui um módulo de energia de cabeçalho 3172, um módulo de cabeçalho sem fio 3174, um módulo de cabeçalho de USB 3176, um módulo de cabeçalho de áudio/tela 3178, um módulo de rede de cabeçalho 3180 (por exemplo, Ethernet), um conector de painel traseiro 3182, um módulo de processador de espera de cabeçalho 3184 e um módulo de interruptor de pé de cabeçalho 3186. Esses módulos funcionais interagem para fornecer a funcionalidade de cabeçalho/IU 3002. Um controlador de cabeçalho/IU 3170 controla cada um dos módulos funcionais e a comunicação entre eles, incluindo os módulos lógicos de controle críticos de segurança 3230, 3232 acoplados entre o controlador de cabeçalho/IU 3170 e um módulo de comunicação isolado 3234 acoplado ao módulo de interruptor de pé de cabeçalho 3186. Um coprocessador de segurança 3188 é acoplado ao controlador de cabeçalho/IU 3170.

[00277] O módulo de energia de cabeçalho 3172 inclui um módulo de entrada de energia de alimentação 3190 acoplado a uma unidade de fonte de energia de OTS 3192 (UFE). Uma potência em modo de espera de corrente contínua de baixa tensão (por exemplo, 5 V) é fornecida ao módulo de cabeçalho/IU 3002 e a outros módulos através de um barramento de potência de baixa tensão 3198 a partir da UFE de OTS

3192. Corrente contínua de alta tensão (por exemplo, 60 V) é fornecida ao módulo de cabeçalho/IU 3002 através de um barramento de alta tensão 3200 a partir da UFE de OTS 3192. A CC de alta tensão alimenta os módulos conversores de CC/CC 3196, bem como os módulos conversores de CC/CC isolados 3236. Um processador em modo de espera 3204 do módulo de cabeçalho/espera 3184 fornece um sinal de UFE/ativação 3202 para a UFE de OTS 3192.

[00278] O módulo de cabeçalho sem fio 3174 inclui um módulo de Wi-fi 3212 e um módulo de Bluetooth 3214. Tanto o módulo de Wi-fi 3212 como o módulo de Bluetooth 3214 são acoplados ao controlador de cabeçalho/IU 3170. O módulo de Bluetooth 3214 é usado para conectar dispositivos sem o uso de cabos, e o módulo de Wi-fi 3212 fornece acesso em alta velocidade a redes como a internet, e pode ser utilizado para criar uma rede sem fio que pode ligar múltiplos dispositivos como, por exemplo, múltiplos módulos de energia ou outros módulos e Instrumentos cirúrgicos, entre outros dispositivos localizados na sala de operação. O Bluetooth é uma tecnologia sem fio padrão que é usada para trocar dados ao longo de distâncias curtas, como menores do que 30 pés.

[00279] O módulo de cabeçalho USB 3176 inclui uma porta USB 3216 acoplada ao controlador de cabeçalho/IU 3170. O módulo de USB 3176 fornece uma interface de conexão de cabo padrão para os módulos e outros dispositivos eletrônicos em comunicações de dados digitais por curta distância. O módulo USB 3176 permite que os módulos que compreendem dispositivos USB sejam conectados entre si e transfiram dados digitais por cabos USB.

[00280] O módulo de cabeçalho de áudio/tela 3178 inclui uma tela sensível ao toque 3220 acoplada a um controlador de toque 3218. O controlador de toque 3218 é acoplado ao controlador de cabeçalho/IU 3170 para ler as entradas a partir da tela sensível ao toque 3220. O controlador de cabeçalho/IU 3170 aciona uma tela de LCD 3224 através de um sinal de saída de vídeo da tela/porta 3222. O controlador de cabeçalho/IU 3170 é acoplado a um amplificador de áudio 3226 para acionar um ou mais alto-falantes 3228.

[00281] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 fornece uma interface de usuário de tela sensível ao toque 3220 configurada para controlar os módulos conectados a um módulo de controle ou cabeçalho 3002 em um sistema de energia modular 3000. A tela sensível ao toque 3220 pode ser usada para manter um único ponto de acesso para o usuário para ajustar todos os módulos conectados no sistema de energia modular 3000. Módulos de hardware adicionais (por exemplo, um módulo de evacuação de fumaça) podem aparecer no fundo do visor de LCD da interface de usuário 3224 quando eles se conectam ao módulo de cabeçalho/IU 3002, e podem desaparecer do visor de LCD de interface de usuário 3224 quando eles são desconectados do módulo de cabeçalho/IU 3002.

[00282] Ainda, a tela sensível ao toque do usuário 3220 pode fornecer acesso às configurações dos módulos fixados ao sistema de energia modular 3000. Ainda, a disposição do visor de LCD da interface de usuário 3224 pode ser configurada para mudar de acordo com o número e os tipos de módulos que são conectados ao módulo de cabeçalho/IU 3002. Por exemplo, uma primeira interface de usuário pode ser exibida no visor de LCD 3224 para uma primeira aplicação, onde um módulo de energia e um módulo de evacuação de fumaça são conectados ao módulo de cabeçalho/IU 3002, e uma segunda interface de usuário pode ser exibida no visor de LCD 3224 para uma segunda aplicação, onde dois módulos de energia são conectados ao módulo de cabeçalho/IU 3002. Ainda, a interface de usuário pode alterar sua exibição no visor de LCD 3224 à medida que os módulos são conectados e desconectados do sistema de energia modular 3000.

[00283] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 fornece um visor de LCD da interface de usuário 3224 configurado para exibir no visor de LCD cores que correspondem à iluminação da porta. Em um aspecto, a coloração do painel de instrumentos e da luz LED ao redor de sua porta correspondente será a mesma ou, de outro modo, corresponderão entre si. Cada cor pode, por exemplo, transmitir um único significado. Desta forma, o usuário será capaz de avaliar rapidamente a qual instrumento a indicação está se referindo, bem como a natureza da indicação. Ainda, indicações referentes a um instrumento podem ser representadas pela mudança de cor da luz LED ao redor de sua porta correspondente e a coloração de seu módulo. Ainda ainda, a mensagem na tela e o alinhamento da porta de hardware/software também podem servir para comunicar que uma ação deve ser tomada no hardware, e não na interface. Em vários aspectos, todos os outros instrumentos podem ser utilizados, enquanto alertas estão ocorrendo em outros instrumentos. Isso permite que o usuário seja capaz de avaliar rapidamente a qual instrumento a indicação está se referindo, bem como a natureza da indicação.

[00284] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 fornece uma tela de interface de usuário configurada para ser exibida no visor de LCD 3224 de modo a apresentar opções de procedimento para um usuário. Em um aspecto, a interface de usuário pode ser configurada para apresentar ao usuário uma série de opções (que podem ser dispostas, por exemplo, de amplas para específicas). Após cada seleção ser feita, o sistema de energia modular 3000 apresenta o nível seguinte até que todas as seleções sejam feitas. Essas configurações poderiam ser gerenciadas localmente e transferidas através de um meio secundário (como um pen drive USB). Alternativamente, as configurações poderiam ser geridas através de um portal e ser automaticamente distribuídas a todos os sistemas conectados no hospital.

[00285] As opções de procedimento podem incluir, por exemplo, uma lista de opções predefinidas de fábrica classificadas por especialidade, procedimento e tipo de procedimento. Ao concluir uma seleção de usuário, o módulo de cabeçalho pode ser configurado para ajustar quaisquer instrumentos conectados às configurações predefinidas de fábrica para aquele procedimento específico. As opções de procedimento também podem incluir, por exemplo, uma lista de cirurgiões, e em seguida, a especialidade, o procedimento e o tipo. Após um usuário concluir uma seleção, o sistema pode sugerir os instrumentos preferidos do cirurgião e definir aquelas configurações dos instrumentos de acordo com a preferência do cirurgião (ou seja, um perfil associado a cada cirurgião, armazenando as preferências do cirurgião).

[00286] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 fornece uma exibição de interface de usuário configurada para exibir no visor de LCD 3224 configurações críticas do instrumento. Em um aspecto, cada painel de instrumento exibido na tela de LCD 3224 da interface de usuário corresponde, em termos de colocação e conteúdo, aos instrumentos plugados no sistema de energia modular 3000. Quando um usuário toca em um painel, ele pode se expandir até divulgar configurações e opções adicionais para aquele instrumento específico, e o restante da tela pode, por exemplo, escurecer ou, de outro modo, sair de evidência.

[00287] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 fornece um painel de configurações de instrumento da interface de usuário configurado para compreender/exibir controles que são exclusivos para um instrumento e permitir ao usuário aumentar ou diminuir a intensidade de sua saída, alternar certas funções, emparelhá-lo com acessórios de sistema como um interruptor de pé conectado ao módulo de interruptor de pé de cabeçalho 3186, acessar as configurações avançadas do instrumento e encontrar informações adicionais sobre o instrumento. Em um aspecto, o usuário pode tocar/selecionar um controle de "Configurações avançadas" para expandir a gaveta de configurações avançadas exibida no visor de LCD da interface de usuário 3224. Em um aspecto, o usuário pode, em seguida, tocar/selecionar um ícone no canto direito superior do painel de configurações do instrumento, ou tocar em qualquer lugar fora do painel, e o painel irá minimizar de volta ao seu estado original. Nestes aspectos, a interface de usuário é configurada para exibir no visor de LCD 3224 apenas as configurações mais críticas do instrumento, como o nível de potência e modo de potência, na tela pronta/inicial, para cada painel de Instrumento. Isto é para maximizar o tamanho e a legibilidade do sistema a partir de uma distância. Em alguns aspectos, os painéis e as suas configurações podem ser escalonados proporcionalmente ao número de instrumentos conectados ao sistema para melhorar ainda mais a legibilidade. À medida que mais instrumentos são conectados, os painéis são dimensionados para exibir uma quantidade maior de informações.

[00288] O módulo de rede do cabeçalho 3180 inclui uma pluralidade de interfaces de rede 3264, 3266, 3268 (por exemplo, Ethernet) para ligar em rede o módulo de cabeçalho/IU 3002 a outros módulos do sistema de energia modular 3000. No exemplo ilustrado, uma interface de rede 3264 pode ser uma interface de rede de terceiros, outra interface de rede 3266 pode ser uma interface de rede de hospital, e ainda outra interface de rede 3268 pode estar situada no conector de interface de rede do painel traseiro 3182.

[00289] O módulo do processador de espera de cabeçalho 3184 inclui um processador de espera 3204 acoplado a uma chave liga/desliga 3210. O processador de espera 3204 realiza um teste de continuidade elétrica verificando se a corrente elétrica flui em um circuito de continuidade 3206. O teste de continuidade é realizado colocando uma pequena tensão através do circuito de continuidade

3206. Um barramento serial 3208 acopla o processador de espera 3204 ao conector do painel traseiro 3182.

[00290] O módulo de interruptor de pé do cabeçalho 3186 inclui um controlador 3240 acoplado a uma pluralidade de portas de interruptor de pé analógicas 3254, 3256, 3258 através de uma pluralidade dos módulos de presença/ID e estado de chave correspondentes 3242, 3244, 3246, respectivamente. O controlador 3240 também é acoplado a uma porta de acessório 3260 através de um módulo de estado de presença/ID e chave 3248 e um módulo transceptor 3250. A porta de acessório 3260 é alimentada por um módulo de tensão secundário

3252. O controlador 3240 é acoplado ao controlador de cabeçalho/IU 3170 através de um módulo de comunicação 3234 isolado e um primeiro e um segundo módulos de controle críticos de segurança 3230, 3232. O módulo de interruptor de pé do cabeçalho 3186 também inclui módulos conversores de CC/CC 3238.

[00291] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 fornece uma tela de interface de usuário configurada para ser exibida o visor de LCD 3224 para controlar um interruptor de pé conectado a qualquer uma das portas de interruptor de pé analógicas 3254, 3256, 3258. Em alguns aspectos, quando o usuário conecta em um instrumento não ativado com as mãos em qualquer uma das portas de acionamento analógicas 3254, 3256, 3258, o painel de instrumento aparece com um ícone de aviso próximo do ícone de interruptor de pé. As configurações do instrumento podem estar, por exemplo, desativadas, se o instrumento não puder ser ativado sem um interruptor de pé.

[00292] Quando o usuário conecta um interruptor de pé em qualquer uma das portas de interruptor de pé analógicas 3254, 3256, 3258, uma janela pop-up aparece indicando que um interruptor de pé foi atribuído àquele instrumento. O ícone de interruptor de pé indica que um interruptor de pé foi conectado no e atribuído ao instrumento. O usuário pode, então, tocar no/selecionar aquele ícone para atribuir, reatribuir, anular a atribuição ou, de outro modo, alterar as configurações associadas com aquele interruptor de pé. Nestes aspectos, o sistema é configurado para atribuir automaticamente interruptores de pé a instrumentos não ativados com as mãos usando a lógica, que pode ainda atribuir interruptores de pé com um pedal ou pedal duplo ao instrumento adequado. Se o usuário desejar atribuir/reatribuir interruptores de pé manualmente, há dois fluxos que podem ser utilizados.

[00293] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 fornece um botão de interruptor de pé global. Após o usuário tocar no ícone de interruptor de pé global (localizado no canto direito superior do visor de LCD da interface de usuário 3224), a sobreposição de atribuição do interruptor de pé aparece e os conteúdos nos módulos do instrumento esmaecem. Uma representação (por exemplo, fotorrealista) de cada interruptor de pé conectada (pedal duplo ou único) aparece no fundo se não estiver atribuído a um instrumento ou no painel do instrumento correspondente. Consequentemente, o usuário pode arrastar e soltar estas ilustrações nos e fora dos ícones nos quadros na sobreposição de atribuição de peral de acionamento para atribuir, anular a atribuição e reatribuir interruptores de pé aos seus respectivos Instrumentos.

[00294] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 fornece uma tela de interface de usuário exibida no visor de LCD 3224 indicando a autoatribuição do pedal, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação. Conforme discutido acima, o sistema de energia modular 3000 pode ser configurado para atribuir automaticamente um interruptor de pé a um instrumento que não tem ativação com as mãos. Em alguns aspectos, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para correlacionar as cores exibidas no visor de LCD da interface de usuário 3224 com as luzes nos próprios módulos como meios de rastrear as portas físicas com os elementos de interface de usuário.

[00295] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para mostrar várias aplicações da interface de usuário com diferentes números de módulos conectados ao sistema de energia modular 3000. Em vários aspectos, o layout ou a proporção geral dos elementos de interface de usuário exibidos no visor de LCD 3224 pode ser baseado no número e no tipo de instrumentos plugados no módulo de cabeçalho/IU 3002. Estes gráficos dimensionáveis podem fornecer os meios para utilizar mais a tela, para uma melhor visualização.

[00296] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para representar uma tela da interface de usuário no visor de LCD 3224 para indicar quais portas dos módulos conectados ao sistema de energia modular 3000 estão ativas. Em alguns aspectos, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para ilustrar as portas ativas versus as portas inativas, realçando as portas ativas e esmaecendo as portas inativas. Em um aspecto, as portas podem ser representadas com cores quando estão ativas (por exemplo, corte de tecido monopolar com amarelo, coagulação de tecido monopolar com azul, corte de tecido bipolar com azul, corte de tecido de energia avançado com branco quente, e assim por diante). Além disso, a cor exibida corresponderá à cor da tubulação de luz ao redor das portas. A coloração pode ainda indicar que o usuário não pode alterar as configurações de outros Instrumentos enquanto um instrumento está ativo. Como outro exemplo, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para representar as portas bipolar, monopolar e ultrassônica de um primeiro módulo de energia como ativas, e as portas monopolares de um segundo módulo de energia como igualmente ativas.

[00297] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para representar uma tela da interface de usuário no visor de LCD 3224 para exibir um menu de configurações globais. Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para exibir um menu no visor de LCD 3224 para controlar as configurações globais através de quaisquer módulos conectados ao sistema de energia modular 3000. O menu de configurações globais pode, por exemplo, ser sempre exibido em um local consistente (por exemplo, sempre disponível no canto superior direito da tela principal).

[00298] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para representar uma tela da interface de usuário no visor de LCD 3224 configurada para evitar a alteração das configurações enquanto um instrumento cirúrgico está sendo usado. Em um exemplo, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para evitar que as configurações sejam alteradas por meio de um menu exibido quando um instrumento conectado está ativo. A tela da interface de usuário pode incluir, por exemplo, uma área (por exemplo, o canto superior esquerdo) que está reservada para indicar a ativação do instrumento, enquanto um menu de configurações está aberto. Em um aspecto, um usuário abriu as configurações bipolares, enquanto a coagulação monopolar está ativa. Em um aspecto, o menu configurações poderia ser, então, usado, após a ativação ser concluída. Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para nunca sobrepor qualquer menu ou outras informações sobre a área dedicada para indicar as informações críticas do instrumento para manter a exibição de informações críticas.

[00299] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para representar uma tela da interface de usuário no visor de LCD 3224 configurado para exibir erros de instrumento. Em um aspecto, os avisos de erro de instrumento podem ser exibidos no próprio painel do instrumento, permitindo que o usuário continue a usar outros Instrumentos enquanto uma enfermeira soluciona o erro. Isso permite que os usuários continuem a cirurgia sem a necessidade de interromper a cirurgia para depurar o instrumento.

[00300] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para representar uma tela da interface de usuário no visor de LCD 3224 para exibir diferentes modos ou configurações disponíveis para vários instrumentos. Em vários aspectos, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para exibir menus de configurações que são adequados para o tipo ou a aplicação do(s) instrumento(s) cirúrgico(s) conectado(s) à pilha/controlador central. Cada menu de configurações pode fornecer opções para diferentes níveis de potência, perfis de liberação de energia, e outros, que são adequados para o tipo de instrumento específico. Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para exibir diferentes modos disponíveis para corte bipolar, monopolar e aplicações de coagulação monopolares.

[00301] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para representar uma tela da interface de usuário no visor de LCD 3224 para exibir configurações de exibição pré-selecionadas. Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para receber seleções para as configurações do instrumento/dispositivo antes de conectar nos instrumentos, de modo que o sistema de energia modular 3000 esteja pronto antes de o paciente entrar na sala de operação. Em um aspecto, o usuário pode simplesmente clicar em uma porta e, em seguida, alterar as configurações para aquela porta. No aspecto mostrado, a porta selecionada aparece esmaecida para indicar que as configurações estão definidas, mas que nenhum instrumento está conectado naquela porta.

[00302] A Figura 37 é um diagrama de blocos de um módulo de energia 3270 para um controlador central, como o módulo de energia representado nas Figuras 31, 32, 34 e 35, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação. O módulo de energia 3270 é configurado para se acoplar a um módulo de cabeçalho, módulo de cabeçalho/IU e outros módulos de energia através do primeiro e do segundo conectores do controlador central de passagem 3272, 3276. Uma chave 3076 disposta entre o primeiro e o segundo conectores do controlador central de passagem 3272, 3276 recebe, processa e encaminha dados do dispositivo de origem para o dispositivo de destino e controla a comunicação de dados entre eles. Os dados são recebidos e transmitidos através do barramento de dados 3008. O módulo de energia 3270 inclui um controlador 3082 para controlar várias comunicações e funções de processamento do módulo de energia

3270.

[00303] A potência de CC é recebida e transmitida pelo módulo de energia 3270 através do barramento de potência 3006. O barramento de potência 3006 é acoplado aos módulos conversores de CC/CC 3138 para fornecer energia aos reguladores ajustáveis 3084, 3107 e às portas do conversor de CC/CC isoladas 3096, 3112, 3132.

[00304] Em um aspecto, o módulo de energia 3270 pode incluir um amplificador de banda larga ultrassônica 3086 que, em um aspecto, pode ser um amplificador linear de classe H que é capaz de gerar formas de onda arbitrárias e acionar transdutores harmônicos em baixos níveis de distorção harmônica total (DHT). O amplificador de banda larga ultrassônico 3086 é alimentado por um regulador redutor ajustável 3084 para maximizar a eficiência e que é controlado pelo controlador 3082, que pode ser implementado como um processador de sinal digital (PSD), por exemplo, através de um sintetizador digital direto (SDD). O SDD pode ser incorporado no PSD ou implementado, por exemplo, na matriz de portas programável em campo (MPPC). O controlador 3082 controla o amplificador de banda larga ultrassônico 3086 através de um conversor digital-analógico 3106 (CDA). A saída do amplificador de banda larga ultrassônico 3086 é alimentada para um transformador de potência ultrassônica 3088, que é acoplado a uma porção de saída de energia ultrassônica do receptáculo avançado de energia 3100. Os sinais de retroinformação (RI) de tensão (V) e corrente (I) ultrassônicos, que podem ser usados para calcular a impedância ultrassônica, são retroalimentados para o controlador 3082 por meio de um transformador de RI de VI ultrassônica 3092 através de uma porção de entrada do receptáculo avançado de energia 3100. Os sinais de retroinformação de tensão e corrente ultrassônica são roteados de volta para o controlador 3082 através de um multiplexador analógico 3280 e de um conversor analógico-digital (A/D) duplo 3278. Em um aspecto, o A/D duplo 3278 tem uma taxa de amostragem de 80 MSPS. Também há, acoplada ao controlador 3082 através do receptáculo avançado de energia 3100, a porta do conversor de CC/CC isolada 3096, que recebe energia CC do barramento de potência 3006, e uma porta de dados de largura de banda média 3098.

[00305] Em um aspecto, o módulo de energia 3270 pode incluir uma pluralidade de amplificadores de potência de RF de banda larga 3108, 3286, 3288, entre outros, onde, em um aspecto, cada um dos amplificadores de potência de RF de banda larga 3108, 3286, 3288 pode ser amplificadores lineares de classe H capazes de gerar formas de onda arbitrárias e conduzir cargas de RF em uma faixa de frequências de saída. Cada um dos amplificadores de potência de RF de banda larga 3108, 3286, 3288 é alimentado por um regulador redutor ajustável 3107 para maximizar a eficiência e é controlado pelo controlador 3082, que pode ser implementado como PSD através de um SDD. O SDD pode ser incorporado no PSD ou implementado, por exemplo, na MPPC. O controlador 3082 controla o primeiro amplificador de potência de RF de banda larga 3108 através de um CDA 3122.

[00306] Ao contrário dos módulos de energia 3004, 3012 mostrados e descritos nas Figuras 34 e 35, o módulo de energia 3270 não inclui relés de seleção para RF configurados para receber um sinal de saída de RF a partir do regulador redutor ajustável 3107. Além disso, ao contrário dos módulos de energia 3004, 3012 mostrados e descritos nas Figuras 34 e 35, o módulo de energia 3270 inclui uma pluralidade de amplificadores de potência de RF de banda larga 3108, 3286, 3288 ao invés de um único amplificador de potência de RF. Em um aspecto, o regulador redutor ajustável 3107 pode alternar entre uma pluralidade de estados, nos quais o regulador redutor ajustável 3107 emite um sinal de RF de saída para um dentre a pluralidade de amplificadores de potência de RF de banda larga 3108, 3286, 3288 conectados ao mesmo. O controlador 3082 é configurado para comutar o regulador redutor ajustável 3107 entre a pluralidade de estados. Em um primeiro estado, o controlador aciona o regulador redutor ajustável 3107 para emitir um sinal de energia de RF para o primeiro amplificador de potência de RF de banda larga 3108. Em um segundo estado, o controlador aciona o regulador redutor ajustável 3107 para emitir um sinal de energia de RF para o segundo amplificador de potência de RF de banda larga 3286. Em um terceiro estado, o controlador aciona o regulador redutor ajustável 3107 para emitir um sinal de energia de RF para o terceiro amplificador de potência de RF de banda larga 3288.

[00307] A saída do primeiro amplificador de potência de RF de banda larga 3108 pode ser alimentada para um transformador de potência de RF 3090, que é acoplado a uma porção de saída de RF de um receptáculo avançado de energia 3100. Os sinais de retroinformação (RI) de tensão (V) e corrente (I) de RF, que podem ser usados para calcular a impedância de RF, são retroalimentados para o controlador 3082 por meio de transformadores de RI de VI de RF 3094 através de uma porção de entrada do receptáculo avançado de energia 3100. Os sinais de retroinformação de tensão e corrente de RF são roteados de volta para o controlador 3082 através dos transformadores de RI de VI de RF 3094, que são acoplados a um multiplexador analógico 3284 e a um A/D duplo 3282 acoplado ao controlador 3082. Em um aspecto, o A/D duplo 3282 tem uma taxa de amostragem de 80 MSPS.

[00308] A saída do segundo amplificador de potência de banda larga de RF 3286 é alimentada através de um transformador de potência de RF 3128 do receptáculo monopolar de RF 3136. Os sinais de retroinformação (RI) de tensão (V) e corrente (I) de RF monopolar, que podem ser usados para calcular a impedância de RF, são retroalimentados para o controlador 3082 por meio de transformadores de RI de VI de RF 3130 através de uma porção de entrada do receptáculo de energia de RF monopolar 3136. Os sinais de retroinformação de tensão e corrente de RF são roteados de volta para o controlador 3082 através do multiplexador analógico 3284 e do A/D duplo 3282. Também há, acoplada ao controlador 3082 através do receptáculo de energia de RF monopolar 3136, a porta do conversor de CC/CC isolada 3132, que recebe potência de CC do barramento de potência 3006, e uma porta de dados de largura de banda baixa 3134.

[00309] A saída do terceiro amplificador de potência de banda larga de RF 3288 é alimentada através de um transformador de potência de RF 3110 de um receptáculo bipolar de RF 3118. Os sinais de retroinformação (RI) de tensão (V) e corrente (I) de RF bipolar, que podem ser usados para calcular a impedância de RF, são retroalimentados para o controlador 3082 por meio de transformadores de RI de VI de RF 3114 através de uma porção de entrada do receptáculo de energia de RF bipolar 3118. Os sinais de retroinformação de tensão e corrente de RF retornam para o controlador 3082 através do multiplexador analógico 3280 e do A/D duplo 3278. Também há, acoplada ao controlador 3082 através do receptáculo de energia de RF bipolar 3118, a porta do conversor de CC/CC isolada 3112, que recebe potência de CC do barramento de potência 3006, e uma porta de dados de largura de banda baixa 3116.

[00310] Um monitor de contato 3290 é acoplado a um receptáculo NE 3292. A potência é alimentada ao receptáculo NE 3292 a partir do receptáculo monopolar 3136.

[00311] Em um aspecto, com referência às Figuras 31 a 37, o sistema de energia modular 3000 pode ser configurado para detectar a presença do instrumento em um receptáculo 3100, 3118, 3136 através de um fotointerruptor, sensor magnético ou outro sensor sem contato integrado no receptáculo 3100, 3118, 3136. Esta abordagem evita a necessidade de atribuir um pino de presença dedicado no conector MTD para uma única finalidade e, em vez disso, possibilita a multifuncionalidade para os pinos de sinal MTD 6-9, enquanto monitora continuamente a presença de instrumento.

[00312] Em um aspecto, com referência às Figuras 31 a 37, os módulos do sistema de energia modular 3000 podem incluir uma ligação óptica que possibilita a comunicação em alta velocidade (10 a 50 Mb/s) ao longo do contorno de isolamento do paciente. Esta ligação carregaria comunicações do dispositivo, sinais de mitigação (vigilância etc.) e dados de tempo de uso de largura de banda baixa. Em alguns aspectos, a(s) ligação(ões) ótica(s) não conterá(ão) os dados amostrados em tempo real, o que pode ser feito no lado não isolado.

[00313] Em um aspecto, com referência às Figuras 31 a 37, os módulos do sistema de energia modular 3000 podem incluir um bloco de circuito multifuncional que pode: (i) ler valores de resistor de presença por A/D e fonte de corrente, (ii) se comunicar com instrumentos antigos através de protocolos Q de chaveamento manuais, (iii) se comunicar com instrumentos através de protocolos com cabos de barramento local 1 e (iv) se comunicar com instrumentos cirúrgicos habilitados para CAN FD. Quando um instrumento cirúrgico é adequadamente identificado por um módulo gerador de energia, as funções do pino e os circuitos de comunicação relevantes são habilitadas, enquanto que as outras funções não utilizadas são desabilitadas e configuradas para um estado de alta impedância.

[00314] Em um aspecto, com referência às Figuras 31 a 37, os módulos do sistema de energia modular 3000 podem incluir um pulso amplificador/estimulação/amplificador de CC auxiliar. Este é um amplificador de uso flexível com base em uma saída de ponte completa e incorpora o isolamento funcional. Isso permite que sua saída diferencial seja referenciada para qualquer conexão de saída sobre a parte aplicada (exceto, em alguns aspectos, a um eletrodo ativo monopolar). A saída do amplificador pode ser um pequeno sinal linear (pulso/ação repetitiva) com acionamento da forma de onda fornecida por um CDA ou um acionamento de onda quadrada com potência de saída moderada para aplicações de CC, como motores de CC, iluminação, acionamento de FET etc. A tensão de saída e a corrente são detectadas com tensão funcionalmente isolada para fornecer medições de impedância e tensão precisas para a MPPC. Uma vez emparelhado com um instrumento habilitado para CAN FD, esta saída pode proporcionar acionamento de controle motor/de movimento, enquanto a retroinformação de posição ou velocidade é fornecida pela interface CAN FD para o controle de circuito fechado. Interface de usuário consolidada

[00315] Um desafio com os sistemas essenciais de energia para procedimentos cirúrgicos é que todos eles incluem suas próprias interfaces de controle. Além de ter que controlar individualmente cada um dos sistemas essenciais de energia, os usuários devem também aprender todas as nuanças individuais associadas com o controle das várias interfaces. Este problema muitas vezes não pode ser evitado porque os procedimentos cirúrgicos normalmente usam vários tipos diferentes de sistemas de energia. Por serem forçados a controlar individualmente cada sistema de energia por meio de uma interface de controle diferente, cada um deles geralmente tem suas próprias idiossincrasias, retarda procedimentos cirúrgicos e introduz a possibilidade de erros se os indivíduos não estiverem totalmente acostumados a cada interface de controle com a qual eles são forçados a interagir. Conforme descrito acima, a presente divulgação descreve um sistema de energia modular configurado para servir como um único sistema essencial de energia consolidado para uma SO. Em conjunto com o sistema de energia modular descrito anteriormente neste documento, pode ser ainda benéfico fornecer uma única IU consolidada para controlar todos os módulos diferentes que compreendem o sistema de energia modular.

[00316] Em vários aspectos, a presente divulgação fornece uma interface visual para um sistema de energia modular, que pode incluir um módulo de cabeçalho que é conectável de maneira removível a uma variedade de módulos diferentes, como um módulo de energia, tal como é descrito acima sob o título SISTEMA DE ENERGIA MODULAR. A interface visual pode ser configurada para alterar a aparência e o tamanho dos controles do módulo, com base no(s) módulo(s) de detecção conectado(s). Ainda, a interface visual pode ser configurada para coordenar visualmente o estado de ativação e o estado de prontidão com a porta física de um módulo de energia. A maior parte da área da tela da interface visual pode ser dedicada aos principais módulos de energia, com os módulos secundários colocados nos estados de menu reduzido para interação ocasional. Além disso, a interface visual pode fornecer alarmes e notificações, que podem se sobrepor à(s) interface(s) de controle quando os alarmes/notificações aparecem.

[00317] Em um aspecto, a presente divulgação também fornece um sistema de energia modular, onde as preferências do usuário podem ser armazenadas e acessadas através de menus fornecidos pela interface visual do sistema de energia modular para pré-popular as configurações do dispositivo através de múltiplos módulos com base no tipo de procedimento selecionado pelo(s) usuário(s) (entre outras opções de seleção).

[00318] A Figura 38 é uma vista frontal de um sistema de energia modular 12000 ilustrativo, que inclui uma IU consolidada, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação. O sistema de energia modular 12000 pode incluir múltiplos módulos de energia (mostrados na Figura 38 com dois módulos de energia 12004a, 12004b), um módulo de cabeçalho 12002 e uma tela de exibição 12006 que suporta uma IU 12050, conforme descrito acima sob o título SISTEMA DE ENERGIA MODULAR. A tela de exibição 12006 pode incluir uma tela sensível ao toque para receber informações inseridas pelo usuário e/ou manipular ou controlar a IU 12050 assim exibida. Em alguns aspectos, todos os módulos que são conectados ao módulo de cabeçalho 12002 podem ser controlados por uma única IU (ou seja, a IU 12050) que está disposta sobre ou é integral ao módulo de cabeçalho 12002. Consolidar todos os controles para os módulos individuais em uma única IU responsiva que controla o sistema de energia modular 12000 como um todo proporciona uma maneira mais simples para controlar e monitorar vários pedaços de equipamento cirúrgico de uma só vez. Esta abordagem reduz drasticamente a área de projeção e a complexidade dos instrumentos cirúrgicos dentro de uma SO.

[00319] O sistema de energia modular 12000 mostrado na Figura 38 pode ser similar aos outros sistemas de energia modular aqui descritos, como o sistema de energia modular 2000. Todos os módulos que compõem o sistema de energia modular 2000 podem ser controlados por uma única IU suportada por ou, de outro modo, associada com o módulo de cabeçalho 12002. Isso pode consolidar vantajosamente o controle de todos os módulos no sistema de energia modular 12000 em uma única IU responsiva, tornando óbvia a necessidade de controlar individualmente cada um dos módulos através de suas próprias IUs.

Como resultado, o sistema de energia modular 12000 pode fornecer beneficamente uma maneira mais simples de controlar e monitorar múltiplas peças de equipamento simultaneamente.

Em um aspecto, a IU pode ser incorporada como uma IU gráfica (IUG). O sistema de energia modular 12000 compreende uma tela de exibição 12006 que pode ser similar a outras telas de exibição aqui descritas, como a tela de exibição 2006 descrita em relação à Figura 30. Em um aspecto, a tela de exibição 12006 pode ser estruturalmente incorporada no módulo de cabeçalho 12002 (que pode ser similar aos módulos de cabeçalho aqui descritos, como o módulo de cabeçalho 2002 descrito em conjunto com as Figuras 24 a 29). Em outros aspectos, a tela de exibição 12006 pode ser conectável de modo removível ao módulo de cabeçalho 12002 e/ou conectável de modo comunicável ao módulo de cabeçalho 2002 (por exemplo, através de conexões com ou sem fio). A IU fornecida pelo módulo de cabeçalho 12002 pode compreender elementos ou componentes da IU para exibir informações para os usuários e/ou receber informações dos usuários.

Os elementos da IU podem incluir componentes interativos e/ou componentes não interativos, como widgets, ícones, ou menus.

Os elementos da IU fornecidos pela IU 12050 podem ser utilizados para controlar as configurações amplas do sistema (por exemplo, o volume do sistema); configurações, modos ou funções para os módulos de energia 12004a, 12004b conectados ao módulo de cabeçalho 12002; atribuição ou funções de acessórios que são conectados ao módulo de cabeçalho 12002; e assim por diante. Ainda, a IU 12050 pode ser configurada para indicar uma variedade de informações diferentes para os usuários, tais como o perfil do cirurgião que é logado no sistema de energia modular 12000, o tipo de procedimento cirúrgico sendo realizado, e assim por diante. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 38, a IU 12050 exibida na tela de exibição 12006 pode exibir o tipo de procedimento cirúrgico 12054, que no exemplo ilustrado é uma colecistectomia laparoscópica, e o nome 12052 (ou outro identificador, como um número de identificação ou um nome de usuário) do médico que realiza o dado procedimento cirúrgico. Além da IU 12050, o módulo de cabeçalho 12002 pode incluir ainda controles físicos para controlar as funções do sistema de energia modular 12000, como um botão liga/desliga 12066.

[00320] Para ilustrar os conceitos da IU do sistema de energia modular, o sistema de energia modular 12000 é representado como incluindo um primeiro módulo de energia 12004a e o segundo módulo de energia 12004b (que pode ser similar aos módulos de energia aqui descritos, como os módulos de energia 3004, 3012 descritos em conjunto com as Figuras 31 a 35) que são conectados ao módulo de cabeçalho 12002 em uma configuração empilhada; no entanto, o sistema de energia modular 12000 não é limitado a esse ou a qualquer outro número, tipo, ou disposição de módulos particular. Conforme descrito acima, o sistema de energia modular 12000 pode ser disposto em várias configurações diferentes, e incluir uma variedade de módulos diferentes. Além disso, os módulos de energia 12004a, 12004b podem ser configurados para funcionar como interfaces de energia e dados entre o módulo de cabeçalho 12002 e/ou módulos adjacentes na configuração empilhada do sistema de energia modular 12002. Cada um dos módulos de energia 12004a, 12004b pode incluir um conjunto de portas 12012a, 12012b. Os conjuntos de portas 12012a, 12012b (que podem ser similares ao conjunto de portas 2012 descrito em conexão com a Figura 25A, por exemplo) podem incluir múltiplos tipos diferentes de portas para a liberação de diferentes modalidades de energia aos instrumentos cirúrgicos correspondentes aos mesmos, conforme descrito acima. Em uma implementação particular, os conjuntos de portas 12012a, 12012b podem incluir uma porta bipolar 12014, uma primeira porta monopolar 12016a, uma segunda porta monopolar 12016b, uma porta de eletrodo neutra 12018 (também chamada de uma porta de bloco de retorno monopolar) e/ou uma porta de energia de combinação 12020; no entanto, em outros aspectos, os conjuntos de portas 12012a, 12012b podem incluir outras combinações de tipos de porta. Ainda, o sistema de energia modular 12000 pode incluir módulos adicionais como, por exemplo, um módulo de tecnologia (Figura 24) ou um módulo de visualização 2042 (Figura 24). Estes outros módulos podem, da mesma forma, servir como interfaces de energia e dados entre o módulo de cabeçalho 12002 e/ou os módulos adjacentes no sistema de energia modular 12002.

[00321] A IU 12050 exibida através da tela de exibição 12006 pode exibir uma representação para cada módulo conectado ao sistema de energia modular 12000. Em um aspecto, a IU 12050 pode compreender componentes ou elementos de IU que correspondem a cada um dos módulos conectados ao módulo de cabeçalho 12002. À medida que os módulos são conectados e desconectados do módulo de cabeçalho 12002, novos elementos de IU para módulos recém- conectados podem ser adicionados à IU 12050 e os elementos de IU atualmente exibidos à frente dos módulos desconectados podem ser removidos da IU 12050. Por conseguinte, os outros elementos da IU exibidos na IU 12050 podem ser redimensionados, reposicionados ou, de outro modo, reconfigurados para acomodar os elementos da IU para os módulos recém-conectados, ou ocupar o espaço na IU 12050 desocupado pelos elementos da IU para os módulos desconectados. Em outras palavras, como os módulos são conectados e desconectados do sistema de energia modular 12000, os recursos gráficos ilustrados na IU 12050 podem mudar. Por exemplo, a IU 12050 pode alterar para eliminar uma área de exibição para um módulo que agora está desconectado do sistema de energia modular 12000. Por outro lado, à medida que mais módulos são conectados ao módulo de cabeçalho 12002, as áreas de exibição podem aumentar em escala ou em número em relação correspondente ao aumento nos módulos conectados. Em geral, a IU 12050 pode fornecer uma zona particular que é designada para cada módulo conectado ao módulo de cabeçalho

12002. Ainda, em um aspecto, a disposição ou a posição dos componentes da IU dos módulos na IU 12050 pode corresponder à disposição física dos módulos na configuração empilhada do sistema de energia modular 12000 e/ou à posição física de vários componentes dos módulos aos quais os componentes da IU correspondem, de modo que a IU 12050 coincide visualmente com a disposição física do sistema de energia modular 12000, de modo que as informações e/ou os comandos fornecidos pelos elementos da IU dos módulos podem ser facilmente localizados. Várias técnicas para detectar quando os módulos são conectados/desconectados do sistema de energia modular 12000 e as posições relativas dos módulos na pilha do sistema de energia modular 12000 são apresentados no pedido de patente US, com n° do documento do procurador nº END9069USNP1/180681-1M, intitulado METHOD FOR ENERGY DISTRIBUTION IN A SURGICAL MODULAR ENERGY SYSTEM, depositado simultaneamente com este, que está aqui incorporada a título de referência na presente invenção em sua totalidade.

[00322] Conforme observado acima, em um aspecto, a IU 12050 pode incluir várias porções da IU que correspondem aos módulos conectados à IU. Por exemplo, a IU 12050 ilustrada na Figura 38 inclui uma primeira porção da IU 12056 que corresponde ao primeiro módulo (que, neste exemplo específico, é um primeiro módulo de energia 12004a) conectado ao módulo de cabeçalho 12002 e uma segunda porção da IU 12058 que corresponde ao segundo módulo (que, neste exemplo específico, é um segundo módulo de energia 12004b) conectado ao módulo de cabeçalho

12002. Ainda, neste exemplo específico, a primeira porção da IU 12056, que corresponde ao primeiro módulo de energia 12004a, pode estar situada ao longo de uma porção superior da IU 12050 para coincidir com a posição relativa do primeiro módulo de energia 12004a no sistema de energia modular 12000. De modo similar, a segunda porção da IU 12058, que corresponde ao segundo módulo de energia 12004b, pode estar situada ao longo de uma porção de fundo da IU 12050 para coincidir com a posição relativa do segundo módulo de energia 12004b no sistema de energia modular 12000. Ainda, os vários elementos da IU exibidos em cada porção da IU podem corresponder ao tipo de módulo ao qual a porção da IU é dedicada. Por exemplo, a primeira porção da IU 12056, que corresponde ao primeiro módulo de energia 12004a, pode incluir quatro elementos da IU 12021a-12021d que correspondem à porta bipolar 12014, à primeira porta monopolar 12016a, à segunda porta monopolar 12016b e à porta de energia de combinação 12020, respectivamente. Em um aspecto, a porção da IU para um módulo de energia conectado pode ser configurada para exibir o elemento da IU 12021a-d que corresponde a cada uma das portas 12014, 12016a, 12016b, 12020 do primeiro módulo de energia 12014a apenas quando um instrumento cirúrgico é conectado ao mesmo. No exemplo mostrado na Figura 38, um instrumento cirúrgico é conectado a cada uma das portas 12014, 12016a, 12016b, 12020; portanto, cada um dos elementos de IU correspondentes 12021a-d é exibido na porção da IU 12056. Por outro lado, a segunda porção da IU 12058 está mostrando apenas um único elemento da IU 12021e correspondente à primeira porta monopolar 12016a do segundo módulo de energia 12014b porque a primeira porta monopolar 12016a é a única porta do segundo módulo de energia 12014b ao qual um instrumento cirúrgico é conectado. Quando um instrumento cirúrgico não está conectado a uma porta específica, a(s) porção(ões) da IU correspondente(s) 12056, 12058 pode(m) ser configurada(s) para exibir, por exemplo, imagens estáticas, como um formato correspondente ao formato da porta não usada, de modo que um usuário possa facilmente determinar qual tipo de porta não é utilizado. Como também será entendido a partir do exemplo mostrado na Figura 38, as posições dos elementos da IU 12021a-d na IU 12050 podem ainda coincidir com a posição física relativa das portas 12014, 12016a, 12016b,

12020.

[00323] Os elementos da IU para módulos de energia podem ser configurados para exibir informações (por exemplo, parâmetros operacionais) relacionados ao instrumento cirúrgico conectado à porta 12014, 12016a, 12016b, 12020 associada com o elemento da IU específico. Por exemplo, um primeiro elemento da IU 12021a indica que o primeiro módulo de energia 12014a está configurado para energizar o instrumento eletrocirúrgico bipolar conectado ao mesmo para fornecer energia a 30 watts em modo macro; um segundo elemento da IU 12021b indica que o primeiro módulo de energia 12014a é configurado para energizar um primeiro instrumento eletrocirúrgico monopolar conectado a ele para liberar energia a 100 watts em um modo de corte terapêutico puro e a 120 watts em um primeiro modo de coagulação; um terceiro elemento da IU 12021c indica que o primeiro módulo de energia 12014a é configurado para energizar um segundo instrumento eletrocirúrgico monopolar conectado a ele para liberar energia a 100 watts em um modo de corte terapêutico puro e a 120 watts em um primeiro modo de coagulação;

um quarto elemento da IU 12021d indica que o primeiro módulo de energia 12014a é configurado para energizar um instrumento cirúrgico ultrassônico conectado ao mesmo para fornecer energia a um nível de potência máximo cinco e a um nível de potência mínimo três; e um quinto elemento da IU 12021e indica que o segundo módulo de energia 12014b é configurado para energizar um terceiro instrumento monopolar eletrocirúrgico conectado a ele para liberar energia a 100 watts em um modo de corte terapêutico puro e a 120 watts no primeiro modo de coagulação. O nível de potência do instrumento ultrassônico poderia ser medido por meio do amperes de corrente liberada ao cristal piezelétrico contido no interior do instrumento. Cada um dos vários elementos da IU 12021a-e nas porções da IU 12056, 12058 podem exibir informações associadas com os respectivos módulos de energia 12004a-b e/ou com o instrumento cirúrgico conectado a isso, contanto que o instrumento esteja conectado ao sistema de energia modular

12000. Além disso, os elementos da IU 12021a-e também podem funcionar como widgets que são manipuláveis ou, de outro modo, controláveis pelos usuários para alterar as configurações associadas com o módulo de energia 12004a-b e/ou com o instrumento cirúrgico ao qual o elemento da IU 12021a-e corresponde. Por exemplo, os elementos da UI 12021a-e podem permitir que os usos alterem a quantidade de energia sendo liberada pelo módulo de energia 12004a- b e alterem o modo no qual o instrumento cirúrgico está sendo operado.

[00324] A Figura 39 é uma vista de uma IU 12050 de uma configuração do sistema de energia modular ilustrativo, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação. Em um aspecto, a IU 12050 compreende um widget de atribuição de chave de pé 12102. A IU 12050 pode ser configurada para exibir o widget de atribuição da chave de pé 12102 quando um usuário do sistema de energia modular 12000 tiver conectado um instrumento ou ferramenta cirúrgico que requer conexão com uma chave de pé, como uma chave de pé com um pedal único ou duplo 2032, 2034 (Figura 24). Um circuito de controle do sistema de energia modular 12000, como a unidade de controle 3024 (Figura 32) ou o controlador 3240 (Figura 36B), pode ser configurado para determinar quando um instrumento cirúrgico conectado requer uma chave de pé e, em seguida, controlar a IU 12050 para exibir um widget de atribuição de chave de pé 12102. Em um aspecto, o circuito de controle do sistema de energia modular 12000 pode ser configurado para atribuir automaticamente uma chave de pé conectada a um instrumento cirúrgico recém-conectado. Conforme observado acima, uma chave de pé ou outro acessório pode ser conectado ao módulo de cabeçalho 12002 através de uma porta de chave de pé analógica 3254, 3256, 3258 (Figura 36B). Neste ponto, o widget de atribuição da chave de pé 12102 pode ser renderizado na IU 12050 para informar ao usuário que uma chave de pé foi atribuída ao instrumento cirúrgico conectado, o qual, no exemplo mostrado na Figura 39, é um instrumento cirúrgico bipolar. O widget de atribuição de chave de pé 12102 pode ser igual ou similar ao ícone ou widget de controle exibido no painel de configurações do instrumento do instrumento cirúrgico que pode ser utilizado para emparelhar o instrumento cirúrgico com um acessório do sistema, como uma das chaves de pé 2032, 2034.

[00325] A IU 12050 pode compreender ainda um ícone de localização 12103a-b (ou outro elemento da IU) indicando a posição do módulo dentro da configuração empilhada do sistema de energia modular 12000 que as porções da IU 12056, 12058 correspondem. Conforme discutido acima, as porções diferentes da IU 12056, 12058 da IU 12050 podem, cada uma corresponder a um módulo particular conectado ao módulo de cabeçalho 12002, no qual cada porção pode exibir controles, dados, instruções de usuário e outras informações que correspondem ao módulo específico.

Em um aspecto, o ícone de localização 12103a-b pode incluir vários traços ou outros símbolos que indicam o módulo específico ao qual a porção da IU 12056, 12058 corresponde. Por exemplo, um traço pode corresponder ao primeiro ou ao módulo mais superior na configuração empilhada do sistema de energia modular 12000, dois traços podem corresponder ao segundo módulo de energia na configuração empilhada do sistema de energia modular 12000, e assim por diante. Cada traço do ícone de localização 12103 também poderia ter uma cor ou outros símbolos particulares para diferenciar os diferentes ícones de localização 12103 uns dos outros. A cor do ícone de localização 12103a-b pode corresponder à porção da IU ou ao módulo como qual ela está associada. Por exemplo, a primeira porção da IU 12056 e o primeiro ícone de localização correspondente 12103a poderiam, ambos, incluir uma primeira cor (por exemplo, vermelho), enquanto a segunda porção da IU 12056 e o segundo ícone de localização correspondente 12103b poderiam ambos incluir uma segunda cor (por exemplo, verde).

[00326] Em um aspecto, a IU 12050 pode ser configurada para coordenar a coloração de pelo menos alguns dos seus componentes da IU com a coloração dos componentes dos módulos conectados ao módulo de cabeçalho 12002. Por exemplo, com referência novamente à Figura 38, cada uma das porções da IU 12056, 12058 e/ou elementos da IU associados 12021a-e pode ser configurado para incluir ou, de outro modo, ser coordenado com as cores emitidas pelos conjuntos de luz 12015 do módulo de energia correspondente 12004a-b. Ou seja, as cores exibidas pela IU 12050 podem corresponder à luz da porta dos módulos de energia 12004a-b. Ao coordenar a coloração entre os componentes físicos dos módulos (por exemplo, as portas 12014, 12016a, 12016b, 12020 dos módulos de energia 12004a-b) e os componentes da IU (por exemplo, os elementos da IU 12121a-e), a IU 12050 pode permitir que os usuários rapidamente e facilmente determinem quais componentes da IU estão associados a quais componentes do módulo. Os conjuntos de luzes 12015 podem ser similares aos conjuntos de luzes 2015 descritos acima em relação à Figura 30. Além disso, conforme descrito acima, cada um dos conjuntos de luzes 12015 pode ser configurado para mudar de cor quando um plugue de um instrumento ou ferramenta cirúrgica é totalmente inserido em uma respectiva porta do conjunto de portas, de acordo com o modo ou a função do instrumento cirúrgico, indicando se há um erro associado ao instrumento cirúrgico e/ou aos módulos, e assim por diante. Consequentemente, a IU 12050 pode ser configurada para alterar a coloração dos componentes da IU associados para coincidir com eles.

[00327] As porções da IU 12056, 12058 e/ou os elementos da IU 12021a-e renderizados na tela de exibição 12006 também podem alterar a aparência e o tamanho com base na detecção da conexão de um módulo ao módulo de cabeçalho 12002. Por exemplo, a IU 12050 pode mudar para exibir uma primeira porção da IU 12056 na tela de exibição 12006 que corresponde ao primeiro módulo de energia 12004a em resposta ao primeiro módulo de energia 12004a sendo conectado ao módulo de cabeçalho 12002. Além disso, os conjuntos de iluminação 12015 para cada módulo e/ou as porções da IU 12056, 12058 podem ser utilizados para coordenar visualmente os estados de ativação e prontidão da porta física à qual eles estão associados. Além disso, a IU 12050 pode ainda mudar para exibir uma segunda porção da IU 12058 da tela de exibição 12006 em resposta ao segundo módulo de energia 12004b sendo conectado ao módulo de cabeçalho 12002.

[00328] Em um aspecto, a Figura 40 é um fluxograma lógico de um processo 12200 para exibir componentes da IU para módulos conectados, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. O processo 12200 pode ser incorporado como, por exemplo, instruções armazenadas em uma memória acoplada a um circuito de controle (por exemplo, a unidade de controle 3024 (Figura 32) ou o processador da IU 3040 (Figura 33)) que, quando executadas pelo circuito de controle, fazem com que o circuito de controle execute as etapas enumeradas do processo 12200. Na descrição a seguir do processo 12200, deve-se fazer referência também às Figuras 38 e 39.

[00329] Consequentemente, o circuito de controle 12202 detecta a fixação de um módulo, como um módulo de energia, ao módulo de cabeçalho 12002. O circuito de controle, em seguida, determina 21204 se o módulo conectado é o primeiro módulo que foi conectado ao módulo de cabeçalho 12002, ou seja, é o primeiro módulo diferente do módulo de cabeçalho 12002 no sistema de energia modular 12000 que está sendo montado. Se ele for o primeiro módulo conectado, então o processo 12200 prossegue ao longo da ramificação SIM e o circuito de controle, que é acoplado à tela de exibição 12006, controla a tela de exibição 12006 para exibir 12206 um componente da IU que corresponde ao tipo de módulo conectado através da IU 12050. Por exemplo, o circuito de controle pode fazer com que a tela de exibição 12006 exiba a primeira porção da IU 12056, incluindo os elementos da IU associados 12021a-d, em resposta ao primeiro módulo de energia 12004a ser conectado ao módulo de cabeçalho 12002. Se ele não for o primeiro módulo conectado (ou seja, se já existir um ou mais módulos conectados ao módulo de cabeçalho 12002 no sistema de energia modular 12000), então o processo 12200 prossegue ao longo da ramificação NÃO e o circuito de controle controla a tela de exibição 12006 para redimensionar, reposicionar ou, de outro modo, reconfigurar 12208 os componentes da IU atualmente exibidos da IU 12050 e exibir 12210 um componente da IU que corresponde ao tipo de módulo recém-conectado através da IU 12050. Por exemplo, o circuito de controle pode fazer com que a tela de exibição 12006 redimensione/reposicione a primeira porção da IU 12056 e seu(s)

elemento(s) associado(s) 12021a-d e exiba, de modo correspondente, a segunda porção da IU 12058, incluindo o(s) seu(s) elemento(s) da IU associado(s) 12021e, em resposta ao segundo módulo de energia 12004b que está sendo adicionado à pilha de módulos do sistema de energia modular 12000. Dessa forma, a IU 12050 pode ser configurada para mudar dinamicamente de acordo com o número e tipos de módulos que são conectados juntos para formar o sistema de energia modular 12000 e, assim, fornecer uma única IU consolidada para controlar coletivamente todos os módulos conectados.

[00330] Novamente com referência às Figuras 38 e 39, em um aspecto, os tipos particulares de módulos podem ser classificados na IU 12050 como os módulos principal ou secundário. Os módulos secundários podem ser representados por áreas de exibição menores na tela de exibição 12006. Em particular, os módulos secundários podem ser colocados em um estado de menu reduzido de modo que eles não ocupem uma quantidade excessiva de espaço na tela de exibição 12006, embora permaneçam disponíveis para interação ocasional com o usuário. Além disso, a IU 12050 pode compreender uma área particular para exibição de alarmes e notificações, à medida que eles são gerados. Por exemplo, os alarmes e as notificações poderiam ser exibidos ao longo de uma porção de topo do cabeçalho da tela de exibição 12006.

[00331] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho 12002 pode ser ainda configurado para armazenar as preferências do usuário, incluindo configurações de dispositivo pré-populadas através de múltiplos módulos no sistema de energia modular 12000. A IU 12050 pode, então, ser usada para acessar essas configurações de dispositivo pré-populadas através dos menus da IU. Além disso, as configurações pré-populadas particulares podem ser determinadas pelo sistema de energia modular 12000 com base no procedimento cirúrgico selecionado pelo usuário. Exemplos

[00332] Vários aspectos da matéria descrita no presente documento são definidos nos seguintes exemplos numerados:

[00333] Exemplo 1. Um módulo de cabeçalho para um sistema de energia modular, sendo o módulo de cabeçalho configurado para se conectar de modo removível a um módulo de energia, o módulo de energia compreendendo uma porta configurada para fornecer uma ou mais modalidades de energia a um instrumento cirúrgico conectado ao mesmo, e o módulo de cabeçalho compreendendo: uma tela de exibição configurada para exibir uma interface de usuário (IU); e um circuito de controle acoplado à tela de exibição, em que o circuito de controle é configurado para: detectar a fixação de um primeiro módulo de energia ao sistema de energia modular; controlar a tela de exibição para exibir uma primeira porção da IU na IU correspondente ao primeiro módulo de energia, com a primeira porção de IU compreendendo um primeiro elemento de IU que corresponde a uma primeira porta do primeiro módulo de energia; detectar a fixação de um segundo módulo de energia ao sistema de energia modular; controlar a tela de exibição para exibir uma segunda porção da IU na IU correspondente ao segundo módulo de energia, com a segunda porção de IU compreendendo um segundo elemento de IU que corresponde a uma segunda porta do segundo módulo de energia; e controlar a tela de exibição para reconfigurar a primeira porção de IU de modo que tanto a primeira porção de IU como a segunda porção de IU são exibidas na tela de exibição.

[00334] Exemplo 2. O módulo de cabeçalho do Exemplo 1, em que o primeiro módulo de energia compreende ainda um conjunto de luzes associado com a primeira porta; e o circuito de controle é ainda configurado para fazer com que uma cor do primeiro elemento de IU coincida com uma cor do conjunto de luzes.

[00335] Exemplo 3. O módulo de cabeçalho, do Exemplo 2, em que o circuito de controle é ainda configurado para mudar a cor de acordo com um modo do primeiro módulo de energia.

[00336] Exemplo 4. O módulo de cabeçalho, de qualquer um dos Exemplos 1 a 3, em que o primeiro elemento da IU compreende um widget, sendo o widget configurado para controlar pelo menos um dentre um nível de potência ou um modo de um instrumento cirúrgico conectado à porta.

[00337] Exemplo 5. O módulo de cabeçalho, de qualquer um dos Exemplos 1 a 4, em que o primeiro módulo de energia compreende uma pluralidade de primeiras portas, com a pluralidade de primeiras portas compreendendo a primeira porta; a primeira porção da UI compreende uma pluralidade de primeiros elementos da IU, com a pluralidade de primeiros elementos da IU compreende o primeiro elemento da IU; e um dentre a pluralidade de primeiros elementos da IU corresponde a uma dentre a pluralidade das primeiras portas.

[00338] Exemplo 6. O módulo de cabeçalho do Exemplo 5, em que a pluralidade dos primeiros elementos da IU são posicionados dentro da IU de acordo com as posições relativas da pluralidade das primeiras portas no primeiro módulo de energia.

[00339] Exemplo 7. O módulo de cabeçalho de qualquer um dos Exemplos 1 a 6, em que a primeira porção da IU e a segunda porção da IU são posicionadas dentro da IU de acordo com as posições relativas do primeiro módulo de energia e do segundo módulo de energia dentro do sistema de energia modular.

[00340] Exemplo 8. Um circuito de controle para um módulo de cabeçalho de um sistema de energia modular, com o módulo de cabeçalho compreendendo uma tela de exibição configurada para exibir uma interface de usuário (IU) e ser acoplada ao circuito de controle, e sendo o módulo de cabeçalho configurado para se conectar de modo removível a um módulo de energia, com o módulo de energia compreendendo uma porta configurada para fornecer uma ou mais modalidades de energia a um instrumento cirúrgico conectado a ela, em que o circuito de controle é configurado para: detectar a fixação de um primeiro módulo de energia ao sistema de energia modular; controlar a tela de exibição para exibir uma primeira porção da IU na IU correspondente ao primeiro módulo de energia, com a primeira porção de IU compreendendo um primeiro elemento de IU que corresponde a uma primeira porta do primeiro módulo de energia; detectar a fixação de um segundo módulo de energia ao sistema de energia modular; controlar a tela de exibição para exibir uma segunda porção da IU na IU correspondente ao segundo módulo de energia, com a segunda porção de IU compreendendo um segundo elemento de IU que corresponde a uma segunda porta do segundo módulo de energia; e controlar a tela de exibição para reconfigurar a primeira porção de IU de modo que tanto a primeira porção de IU como a segunda porção de IU são exibidas na tela de exibição.

[00341] Exemplo 9. O circuito de controle do Exemplo 8, em que: o primeiro módulo de energia compreende ainda um conjunto de luzes associado com a primeira porta; e o circuito de controle é ainda configurado para fazer com que uma cor do primeiro elemento de IU coincida com uma cor do conjunto de luzes.

[00342] Exemplo 10. O circuito de controle do Exemplo 9, em que o circuito de controle é ainda configurado para mudar a cor de acordo com um modo do primeiro módulo de energia.

[00343] Exemplo 11. O circuito de controle de acordo com qualquer um dos Exemplos 8 a 10, em que o primeiro elemento da IU compreende um widget, sendo o widget configurado para controlar pelo menos um dentre um nível de potência ou um modo de um instrumento cirúrgico conectado à porta.

[00344] Exemplo 12. O circuito de controle, de acordo com qualquer um dos Exemplos 8 a 11, em que o primeiro módulo de energia compreende uma pluralidade de primeiras portas, com a pluralidade de primeiras portas compreendendo a primeira porta; a primeira porção da UI compreende uma pluralidade de primeiros elementos da IU, com a pluralidade de primeiros elementos da IU compreende o primeiro elemento da IU; e um dentre a pluralidade de primeiros elementos da IU corresponde a uma dentre a pluralidade das primeiras portas.

[00345] Exemplo 13. O Circuito de controle do Exemplo 12, em que a pluralidade dos primeiros elementos da IU é posicionada dentro da IU de acordo com as posições relativas da pluralidade de primeiras portas no primeiro módulo de energia.

[00346] Exemplo 14. O circuito de controle de qualquer um dos Exemplos 8 a 13, em que a primeira porção da IU e a segunda porção da IU são posicionadas dentro da IU de acordo com as posições relativas do primeiro módulo de energia e do segundo módulo de energia dentro do sistema de energia modular.

[00347] Exemplo 15. Um módulo de cabeçalho para um sistema de energia modular, sendo o módulo de cabeçalho configurado para se conectar de modo removível a uma pluralidade de módulos para formar o sistema de energia modular, com o módulo de cabeçalho compreendendo: uma tela de exibição configurada para exibir uma interface de usuário (IU); e um circuito de controle acoplado à tela de exibição, sendo o circuito de controle configurado para: detectar a fixação de um primeiro módulo ao sistema de energia modular; controlar a tela de exibição para exibir uma primeira porção da IU na IU correspondente ao primeiro módulo, com a primeira porção de IU compreendendo um primeiro elemento de IU que corresponde a uma primeira porta do primeiro módulo; detectar a fixação de um segundo módulo ao sistema de energia modular; controlar a tela de exibição para exibir uma segunda porção da IU na IU correspondente ao segundo módulo, com a segunda porção de IU compreendendo um segundo elemento de IU que corresponde a uma segunda porta do segundo módulo; e controlar a tela de exibição para reconfigurar a primeira porção de IU de modo que tanto a primeira porção de IU como a segunda porção de IU são exibidas na tela de exibição.

[00348] Exemplo 16. O módulo de cabeçalho do Exemplo 15, em que o primeiro módulo compreende ainda um conjunto de luzes; e o circuito de controle é ainda configurado para fazer com que uma cor do primeiro elemento de IU coincida com uma cor do conjunto de luzes.

[00349] Exemplo 17. O módulo de cabeçalho do Exemplo 16, em que o circuito de controle é ainda configurado para mudar a cor de acordo com um modo do primeiro módulo.

[00350] Exemplo 18. O módulo de cabeçalho de qualquer um dos Exemplos 15 a 17, em que o primeiro elemento da IU compreende um widget, sendo o widget configurado para controlar a primeira função do primeiro módulo.

[00351] Exemplo 19. O módulo de cabeçalho de qualquer um dos Exemplos 15 a 18, em que a primeira porção da IU e a segunda porção da IU são posicionadas dentro da IU de acordo com as posições relativas do primeiro módulo e do segundo módulo dentro do sistema de energia modular.

[00352] Embora várias formas tenham sido ilustradas e descritas, não é intenção do requerente restringir ou limitar o escopo das reivindicações em anexo a tal detalhe. Numerosas modificações, variações, alterações, substituições, combinações e equivalentes destas formas podem ser implementadas e ocorrerão aos versados na técnica sem se que afaste do escopo da presente divulgação. Além disso, a estrutura de cada elemento associado com a forma pode ser alternativamente descrita como um meio para fornecer a função realizada pelo elemento. Além disso, quando forem divulgados materiais para determinados componentes, outros materiais podem ser usados. Deve-se compreender, portanto, que a descrição precedente e as reivindicações em anexo pretendem incluir todas essas modificações, combinações e variações abrangidas pelo escopo das modalidades apresentadas. As reivindicações em anexo se destinam a abranger todas essas modificações, variações, alterações, substituições, modificações e equivalentes.

[00353] 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 das formas aqui divulgadas, 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 o projeto do conjunto de circuitos e/ou a inscrição do código para o software e firmware estaria dentro do âmbito de prática do versado na técnica, à luz desta divulgação. Além disso, os versados na técnica entenderão que os mecanismos do assunto aqui descrito podem ser distribuídos como um ou mais 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.

[00354] As instruções usadas para programar a lógica para executar vários aspectos divulgados podem ser armazenadas em uma memória no sistema, como memória de acesso aleatório dinâmica (DRAM), cache, memória flash ou outro armazenamento. Além disso, as instruções 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 somente de leitura (CD-ROMs), e discos magneto- ópticos, memória somente de leitura (ROM), memória de acesso aleatório (RAM), memória somente de leitura programável apagável (EPROM), memória somente de leitura programável apagável eletricamente (EEPROM), cartões magnéticos ou ópticos, memória flash, ou uma mídia tangível de armazenamento legível por máquina usada na transmissão de informações pela Internet através de um cabo elétrico, óptico, acústico ou outras formas de sinais propagados (por exemplo, ondas portadoras, sinais 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).

[00355] Conforme utilizado 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 inclui 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 circuito elétrico que é 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, telefones inteligentes, etc.

Consequentemente, como usado na presente invenção, "circuito de controle" inclui, mas não se limita a, conjunto de circuitos elétricos que tenham ao menos um circuito elétrico discreto, conjunto de circuitos elétricos que tenham ao menos um circuito integrado, circuitos elétricos que tenham ao menos um circuito integrado para aplicação específica, circuitos elétricos que formem um dispositivo de computação para finalidades gerais configurado por um programa de computador (por exemplo, um computador para propósitos gerais configurado por um programa de computador que ao menos parcialmente execute os processos e/ou dispositivos aqui descritos, ou um microprocessador configurado por um programa de computador que ao menos parcialmente execute os processos e/ou dispositivos aqui descritos), circuitos elétricos que formem um dispositivo de memória (por exemplo, formas de memória de acesso aleatório), e/ou conjunto de circuitos elétricos que formem um dispositivo de comunicações (por exemplo, um modem, 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.

[00356] 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 gravados em mídia não transitória de armazenamento legível por computador. O firmware pode ser incorporado como código, instruções ou conjuntos de instruções e/ou dados em codificação rígida (por exemplo, não volátil) em dispositivos de memória.

[00357] 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.

[00358] Como aqui usado em qualquer aspecto, 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 precisem necessariamente, 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.

[00359] 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 possibilitar a comunicação com o uso de um protocolo de controle de transmissão/protocolo de Internet (TCP/IP). O protocolo Ethernet pode estar de acordo ou ser compatível com a norma Ethernet publicada pelo Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) intitulado "IEEE 802.3 Standard", publicada em dezembro de 2008 e/ou versões posteriores dessa norma. Alternativamente ou ainda, 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 ainda, 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 ainda, 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 estar de acordo ou ser compatível com uma norma ATM publicado pelo fórum ATM intitulado "ATM-MPLS Network Interworking 2.0" publicada em agosto de 2001, e/ou versões posteriores dessa norma. Obviamente, protocolos de comunicação de rede orientados por conexão diferentes e/ou pós-desenvolvidos são igualmente contemplados na presente invenção.

[00360] Salvo afirmação expressa em contrário, conforme fica evidente a partir da divulgação precedente, é entendido que, ao longo da divulgação 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.

[00361] 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.

[00362] Os termos "proximal" e "distal" são usados na presente invenção com referência a um médico que manipula a porção de cabo 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.

[00363] 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, ao menos", o termo "inclui" deve ser interpretado como "inclui, mas não se limita a", etc.). Será ainda entendido pelos versados na técnica que, quando um número específico de uma menção de 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 "ao 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 "ao menos um" e artigos indefinidos, como "um, uns" ou "uma, umas" (por exemplo, "um, uns" e/ou "uma, umas" deve tipicamente ser interpretado como significando "ao menos um" ou "um ou mais"); o mesmo vale para o uso de artigos definidos usados para introduzir as menções de reivindicação.

[00364] 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 ao menos o número mencionado (por exemplo, a mera menção de "duas menções", sem outros modificadores, tipicamente significa ao menos duas menções, ou duas ou mais menções). Além disso, nos casos em que é usada uma convenção análoga a "ao menos um dentre A, B e C, etc.", em geral essa construção se destina a ter o sentido no qual a convenção seria entendida (por exemplo, "um sistema que tem ao menos um dentre A, B e C" incluiria, mas não se limitaria a, sistemas que têm A sozinho, B sozinho, C sozinho, A e B juntos, A e C juntos, B e C juntos, e/ou A, B e C juntos, etc.). Nos casos em que é usada uma convenção análoga a "ao 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 exemplo, "um sistema que tem ao menos um dentre A, B e C" incluiria, mas não se limitaria a, sistemas que têm A sozinho, B sozinho, C sozinho, A e B juntos, A e C juntos, B e C juntos, e/ou A, B e C juntos, etc.). Será ainda 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".

[00365] 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.

[00366] 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 ao 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 específicas podem ser combinados de qualquer maneira adequada em um ou mais aspectos.

[00367] 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 divulgação como explicitamente aqui apresentada substitui qualquer material conflitante incorporado à presente invenção a título de referência. Qualquer material, ou porção do mesmo, tido como aqui incorporado a título de referência, mas que entre em conflito com as definições, declarações, ou outros materiais de divulgação existentes aqui apresentados estará aqui incorporado apenas até o ponto em que não haja conflito entre o material incorporado e o material de divulgação existente.

[00368] Em suma, foram descritos numerosos benefícios que resultam do uso dos conceitos descritos no presente documento. A descrição anteriormente mencionada de uma ou mais modalidades foi apresentada para propósitos de ilustração e descrição. Essa descrição não pretende ser exaustiva nem limitar a invenção à forma precisa divulgada. Modificações ou variações são possíveis à luz dos ensinamentos acima.

Uma ou mais modalidades foram escolhidas e descritas com a finalidade de ilustrar os princípios e a aplicação 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

REIVINDICAÇÕES

1. Módulo de cabeçalho para um sistema de energia modular, caracterizado por ser configurado para se conectar de modo removível a um módulo de energia, o módulo de energia compreendendo uma porta configurada para fornecer uma ou mais modalidades de energia a um instrumento cirúrgico conectado ao mesmo, o módulo de cabeçalho compreendendo: uma tela de exibição configurada para exibir uma interface de usuário (IU); e um circuito de controle acoplado à tela de exibição, sendo o circuito de controle configurado para: detectar a fixação de um primeiro módulo de energia ao sistema de energia modular; controlar a tela de exibição para exibir uma primeira porção da IU na IU correspondente ao primeiro módulo de energia, com a primeira porção de IU compreendendo um primeiro elemento de IU que corresponde a uma primeira porta do primeiro módulo de energia; detectar a fixação de um segundo módulo de energia ao sistema de energia modular; controlar a tela de exibição para exibir uma segunda porção da IU na IU correspondente ao segundo módulo de energia, com a segunda porção de IU compreendendo um segundo elemento de IU que corresponde a uma segunda porta do segundo módulo de energia; e controlar a tela de exibição para reconfigurar a primeira porção de IU de modo que tanto a primeira porção de IU como a segunda porção de IU são exibidas na tela de exibição.

2. Módulo de cabeçalho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: o primeiro módulo de energia compreender ainda um conjunto de luzes associado com a primeira porta; e sendo o circuito de controle ainda configurado para fazer com que uma cor do primeiro elemento de IU coincida com uma cor do conjunto de luzes.

3. Módulo de cabeçalho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o circuito de controle ser ainda configurado para mudar a cor de acordo com um modo do primeiro módulo de energia.

4. Módulo de cabeçalho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro elemento da IU compreender um widget, sendo o widget configurado para controlar pelo menos um dentre um nível de potência ou um modo de um instrumento cirúrgico conectado à porta.

5. Módulo de cabeçalho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: o primeiro módulo de energia compreender uma pluralidade de primeiras portas, com a pluralidade de primeiras portas compreendendo a primeira porta; a primeira porção da UI compreender uma pluralidade de primeiros elementos da IU, com a pluralidade de primeiros elementos da IU compreendendo o primeiro elemento da IU; e um dentre a pluralidade de primeiros elementos da IU corresponder a uma dentre a pluralidade das primeiras portas.

6. Módulo de cabeçalho, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a pluralidade dos primeiros elementos da IU serem posicionados dentro da IU de acordo com as posições relativas da pluralidade das primeiras portas no primeiro módulo de energia.

7. Módulo de cabeçalho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a primeira porção da IU e a segunda porção da IU serem posicionadas dentro da IU de acordo com as posições relativas do primeiro módulo de energia e do segundo módulo de energia dentro do sistema de energia modular.

8. Circuito de controle para um módulo de cabeçalho de um sistema de energia modular, caracterizado por o módulo de cabeçalho compreender uma tela de exibição configurada para exibir uma interface de usuário (IU) e ser acoplada ao circuito de controle, e sendo o módulo de cabeçalho configurado para se conectar de modo removível a um módulo de energia, com o módulo de energia compreendendo uma porta configurada para fornecer uma ou mais modalidades de energia a um instrumento cirúrgico conectado a ela, em que o circuito de controle é configurado para: detectar a fixação de um primeiro módulo de energia ao sistema de energia modular; controlar a tela de exibição para exibir uma primeira porção da IU na IU correspondente ao primeiro módulo de energia, com a primeira porção de IU compreendendo um primeiro elemento de IU que corresponde a uma primeira porta do primeiro módulo de energia; detectar a fixação de um segundo módulo de energia ao sistema de energia modular; controlar a tela de exibição para exibir uma segunda porção da IU na IU correspondente ao segundo módulo de energia, com a segunda porção de IU compreendendo um segundo elemento de IU que corresponde a uma segunda porta do segundo módulo de energia; e controlar a tela de exibição para reconfigurar a primeira porção de IU de modo que tanto a primeira porção de IU como a segunda porção de IU são exibidas na tela de exibição.

9. Circuito de controle, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por: o primeiro módulo de energia compreender ainda um conjunto de luzes associado com a primeira porta; e sendo o circuito de controle ainda configurado para fazer com que uma cor do primeiro elemento de IU coincida com uma cor do conjunto de luzes.

10. Circuito de controle, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por ele ser ainda configurado para mudar a cor de acordo com um modo do primeiro módulo de energia.

11. Circuito de controle, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o primeiro elemento da IU compreender um widget, sendo o widget configurado para controlar pelo menos um dentre um nível de potência ou um modo de um instrumento cirúrgico conectado à porta.

12. Circuito de controle, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por: o primeiro módulo de energia compreender uma pluralidade de primeiras portas, com a pluralidade de primeiras portas compreendendo a primeira porta; a primeira porção da IU compreender uma pluralidade de primeiros elementos da IU, com a pluralidade de primeiros elementos da IU compreendendo o primeiro elemento da IU; e um dentre a pluralidade de primeiros elementos da IU corresponder a uma dentre a pluralidade das primeiras portas.

13. Circuito de controle, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por a pluralidade dos primeiros elementos da IU serem posicionados dentro da IU de acordo com as posições relativas da pluralidade de primeiras portas no primeiro módulo de energia.

14. Circuito de controle, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a primeira porção da IU e a segunda porção da IU serem posicionadas dentro da IU de acordo com as posições relativas do primeiro módulo de energia e do segundo módulo de energia dentro do sistema de energia modular.

15. Módulo de cabeçalho para um sistema de energia modular, caracterizado por o módulo de cabeçalho ser configurado para se conectar de modo removível a uma pluralidade de módulos para formar o sistema de energia modular, com o módulo de cabeçalho compreendendo: uma tela de exibição configurada para exibir uma interface de usuário (IU); e um circuito de controle acoplado à tela de exibição, sendo o circuito de controle configurado para: detectar a fixação de um primeiro módulo ao sistema de energia modular; controlar a tela de exibição para exibir uma primeira porção da IU na IU correspondente ao primeiro módulo, com a primeira porção de IU compreendendo um primeiro elemento de IU que corresponde a uma primeira porta do primeiro módulo; detectar a fixação de um segundo módulo ao sistema de energia modular; controlar a tela de exibição para exibir uma segunda porção da IU na IU correspondente ao segundo módulo, com a segunda porção de IU compreendendo um segundo elemento de IU que corresponde a uma segunda porta do segundo módulo; e controlar a tela de exibição para reconfigurar a primeira porção de IU de modo que tanto a primeira porção de IU como a segunda porção de IU são exibidas na tela de exibição.

16. Módulo de cabeçalho, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por: o primeiro módulo compreender ainda um conjunto de luzes; e sendo o circuito de controle ainda configurado para fazer com que uma cor do primeiro elemento de IU coincida com uma cor do conjunto de luzes.

17. Módulo de cabeçalho, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o circuito de controle ser ainda configurado para mudar a cor de acordo com um modo do primeiro módulo.

18. Módulo de cabeçalho, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o primeiro elemento da IU compreender um widget, sendo o widget configurado para controlar a primeira função do primeiro módulo.

19. Módulo de cabeçalho, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a primeira porção da IU e a segunda porção da IU serem posicionadas dentro da IU de acordo com as posições relativas do primeiro módulo e do segundo módulo dentro do sistema de energia modular.