BR112021003557A2

BR112021003557A2 - disposição de rastreamento de instrumento com base em informações de relógio de tempo real

Info

Publication number: BR112021003557A2
Application number: BR112021003557-5A
Authority: BR
Inventors: Ryan M. Asher
Original assignee: Ethicon Llc
Priority date: 2018-09-07
Filing date: 2019-09-06
Publication date: 2021-05-18
Also published as: EP3846706A1; JP7483690B2; EP3846734A1; JP2021536313A; WO2020051440A1; US20200078071A1; MX2021002714A; US11696789B2; JP2021536320A; JP7430707B2; US20200081585A1; BR112021003785A2; CN112654325A; MX2021002696A; BR112021002970A2; MX2021002705A; WO2020051476A1; CN112672713A; JP2021536310A; CN112689480A

Abstract

"DISPO-SIÇÃO DE RASTREAMENTO DE INSTRUMENTO COM BASE EM INFORMAÇÕES DE RELÓGIO DE TEMPO REAL". A presente invenção refere-se a um módulo de energia. O módulo de energia inclui um relógio de tempo real e um circuito de controle acoplado ao relógio de tempo real. O circuito é configurado para detectar a presença de um instrumento cirúrgico acoplado ao módulo de energia, rastrear o uso do instrumento cirúrgico em tempo real com base no relógio de tempo real e desativar o instrumento cirúrgico com base em um tempo decorrido total predeterminado com base no relógio de tempo real.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPO-

SIÇÃO DE RASTREAMENTO DE INSTRUMENTO COM BASE EM INFORMAÇÕES DE RELÓGIO DE TEMPO REAL". REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica o benefício do pedido de patente não provisório US n° de série 16/562.175, intitulado INSTRUMENT TRACKING ARRANGEMENT BASED ON REAL TIME CLOCK IN- FORMATION, 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 títu- lo 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 incor- porada 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 se- tembro de 2018, cuja divulgação está aqui incorporada a título de refe- rência em sua totalidade.

ANTECEDENTES

[006] A presente divulgação se refere a vários sistemas cirúrgi- cos, incluindo sistemas eletrocirúrgicos e/ou cirúrgicos ultrassônicos modulares. As salas de operação (SOs) carecem de soluções essen- ciais simplificadas, pois as SOs possuem uma emaranhada rede de cabos, dispositivos e pessoas devido ao número de diferentes disposi- tivos 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 equipamen- tos essenciais realiza uma tarefa ou trabalho, e cada tipo de equipa- mento essencial requer técnicas ou métodos peculiares de uso e tem uma interface de usuário exclusiva. Consequentemente, há necessi- dades 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 interfa- ces do equipamento e melhorar a eficiência da equipe cirúrgica duran- te um procedimento cirúrgico reduzindo o número de dispositivos com os quais os membros da equipe cirúrgica precisam interagir.

SUMÁRIO

[007] Um módulo de energia, que compreende: um relógio de tempo real; e um circuito de controle acoplado ao relógio de tempo re- al, em que o circuito de controle é configurado para: detectar a pre- sença de um instrumento cirúrgico acoplado ao módulo de energia; rastrear o uso do instrumento cirúrgico em tempo real com base no relógio de tempo real; e desativar o instrumento cirúrgico com base em um tempo decorrido total predeterminado com base no relógio de tem- po real.

[008] Um módulo de energia, que compreende: um relógio de tempo real; um circuito de controle acoplado ao relógio de tempo real; e uma porta configurada para engatar um conector elétrico de um ins-

trumento cirúrgico, em que a porta compreende um sensor configurado para detectar o engate do conector elétrico e enviar um sinal de detec- ção ao circuito de controle; em que o circuito de controle é configurado para: detectar uma presença de um instrumento cirúrgico acoplado à porta; ler o tempo real a partir do relógio de tempo real; armazenar o tempo real em uma memória do instrumento cirúrgico.

[009] Um módulo de energia, que compreende: um relógio de tempo real; um circuito de controle acoplado ao relógio de tempo real; e uma porta configurada para engatar um conector elétrico de um ins- trumento cirúrgico, em que a porta compreende um sensor configurado para detectar o engate do conector elétrico e enviar um sinal de detec- ção ao circuito de controle; em que o circuito de controle é configurado para: detectar uma presença de um instrumento cirúrgico acoplado à porta; ler o tempo real a partir do relógio de tempo real; armazenar o tempo real em uma memória do instrumento cirúrgico; ler o tempo real a partir da memória do instrumento cirúrgico; e determinar o tempo de- corrido total.

FIGURAS

[0010] Os vários aspectos aqui descritos, tanto no que se refere à organização quanto aos métodos de operação, juntamente com obje- tos e vantagens adicionais dos mesmos, podem ser melhor compre- endidos 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 cirúrgi- co interativo implementado por computador, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0012] A Figura 2 é um sistema cirúrgico sendo utilizado para exe- cutar 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 instru- mento inteligente, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0014] A Figura 4 é uma vista em perspectiva parcial de um invó- lucro do controlador cirúrgico central, e de um módulo gerador combi- nado recebido de modo deslizante em um compartimento do 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 gera- dor 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 divulga- ção.

[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 com- preende um controlador central de comunicação modular configurado para conectar dispositivos modulares localizados em uma ou mais sa- las de cirurgia de uma instalação de serviços de saúde, ou qualquer ambiente em uma instalação de serviços públicos especialmente equi- pada para operações cirúrgicas, à nuvem, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0019] A Figura 9 ilustra um sistema cirúrgico interativo implemen- tado por computador, de acordo com ao menos um aspecto da presen- te divulgação.

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

[0021] A Figura 11 ilustra um aspecto de um dispositivo de contro- lador 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 acor- do com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0024] A Figura 14 ilustra um circuito lógico combinacional configu- rado para controlar aspectos do instrumento ou da ferramenta cirúrgi- ca, 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 da 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 instru- mento 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 algo- ritmos de controle de lâmina ultrassônica adaptáveis em uma rede de dados cirúrgicos que compreende um controlador central de comuni- cação modular, de acordo com ao menos um aspecto da presente di- vulgação.

[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 utilizáveis 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 pre- sente 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 as- pecto 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 ex- pandido 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 mos- trada 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 ener- gia 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 ener- gia 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 mo- dular, incluindo plataformas cirúrgicas conectáveis de modo comunica- tivo 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 divul- gação.

[0043] A Figura 31 é um diagrama de blocos de uma configuração de controlador central independente de um sistema de energia modu-

lar, 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 in- terface de usuário acoplado a um módulo de comunicação de um sis- tema 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 me- nos 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 sis- tema 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 cabe- çalho 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 repre- sentado nas Figuras 31 a 36B, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação.

[0050] A Figura 38 é um diagrama de blocos de um módulo de energia que inclui múltiplas portas configurado para detectar a presen- ça de um conector, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0051] As Figuras 39A e 39B ilustram um receptáculo da porta de detecção mecânica que compreende uma chave pressionável, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação, em que a Figura 39A mostra a chave pressionável em uma configuração aberta e a Figura 39B mostra a chave pressionável em uma configuração fe- chada.

[0052] As Figuras 40A e 40B ilustram um receptáculo da porta de detecção mecânica que compreende uma chave de botão de pressão, em que a Figura 40A mostra a chave de botão de pressão em uma configuração aberta e a Figura 40B mostra a chave de botão de pres- são em uma configuração fechada.

[0053] As Figuras 41A e 41B ilustram um receptáculo da porta de detecção elétrica que compreende uma chave de proximidade sem contato, em que a Figura 41A mostra a chave de proximidade sem contato em uma configuração aberta e a Figura 41B mostra a chave de proximidade sem contato em uma configuração fechada.

[0054] A Figura 42 ilustra um sistema de rastreamento de instru- mento em tempo real, de acordo com ao menos um aspecto da pre- sente divulgação.

[0055] A Figura 43 é um diagrama lógico de um processo que re- presenta um programa de controle ou uma configuração lógica para rastrear instrumentos em tempo real, de acordo com ao menos um as- pecto da presente divulgação.

[0056] As Figuras 44A a 44E é um diagrama de blocos de um sis- tema para detectar instrumentos para um módulo de energia com o uso de circuitos de identificação por radiofrequência (RFID), de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação, em que:

[0057] a Figura 44A ilustra uma sequência de detecção iniciada pelo usuário através de uma tela de uma interface de usuário do mó- dulo de energia habilitado para RFID mediante a seleção de uma op- ção de módulo de emparelhamento;

[0058] a Figura 44B ilustra a seleção de uma opção de modo de emparelhamento para fazer a transição da interface de usuário para uma outra tela para instruir o usuário a emparelhar um dispositivo;

[0059] a Figura 44C ilustra um circuito de RFID afixado a um ins- trumento habilitado para RFID e um scanner de RFID afixado a um módulo de energia habilitado para RFID;

[0060] a Figura 44D ilustra um circuito de RFID que poderia ser afixado a uma documentação de gestão de inventário associada ao instrumento; e

[0061] a Figura 44E ilustra uma confirmação visual fornecida pelo módulo de energia habilitado para RFID de que o instrumento habilita- do para RFID foi detectado com sucesso pelo módulo de energia habi- litado para RFID e emparelhado com ele.

[0062] As Figuras 45A a 45E são um diagrama de blocos de um sistema para detectar instrumentos para um módulo de energia com o uso de um processo de instalação de bateria, de acordo com ao me- nos um aspecto da presente divulgação, em que:

[0063] a Figura 45A ilustra uma sequência de detecção iniciada pelo usuário através de uma interface de usuário de um módulo de energia habilitado sem fio mediante a seleção de uma opção de modo de emparelhamento;

[0064] a Figura 45B ilustra a seleção da opção de modo de empa- relhamento para dar início ao processo de emparelhamento;

[0065] a Figura 45C ilustra o usuário instalando uma bateria remo- vível na cavidade do dispositivo habilitado sem fio tendo iniciado o modo de emparelhamento;

[0066] a Figura 45D ilustra uma comunicação elétrica estabelecida e o módulo de comunicação sem fio ativado quando a bateria é insta- lada;

[0067] a Figura 45E ilustra uma interface de usuário do módulo de energia habilitado sem fio para fornecer uma confirmação visual de que o instrumento habilitado sem fio foi detectado com sucesso pelo módulo de energia habilitado sem fio e emparelhado com ele.

[0068] A Figura 46 é um diagrama de blocos de um sistema para detectar instrumentos para um módulo de energia com o uso de uma chave de equipamento essencial sem fio, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação.

[0069] A Figura 47 é um diagrama de blocos de um sistema para detectar instrumentos para um módulo de energia com o uso de uma rede de malha sem fio, de acordo com ao menos um aspecto da pre- sente divulgação.

DESCRIÇÃO

[0070] O requerente do presente pedido detém os seguintes pedi- dos 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:

[0071]  pedido de patente US, n° da súmula END9067USNP1/180679-1M, intitulado METHOD FOR CONSTRUC-

TING AND USING A MODULAR SURGICAL ENERGY SYSTEM WITH MULTIPLE DEVICES;

[0072]  pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP1/180681-1M, intitulado METHOD FOR ENERGY DISTRIBUTION IN A SURGICAL MODULAR ENERGY SYSTEM;

[0073]  pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP2/180681-2, intitulado SURGICAL MODULAR ENER- GY SYSTEM WITH A SEGMENTED BACKPLANE;

[0074]  pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP3/180681-3, intitulado SURGICAL MODULAR ENER- GY SYSTEM WITH FOOTER MODULE;

[0075]  pedido de patente US, n° da súmula

END9069USNP4/180681-4, intitulado POWER AND COMMUNICA-

TION MITIGATION ARRANGEMENT FOR MODULAR SURGICAL ENERGY SYSTEM;

[0076]  pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP5/180681-5, intitulado MODULAR SURGICAL ENER-

GY SYSTEM WITH MODULE POSITIONAL AWARENESS SENSING WITH VOLTAGE DETECTION;

[0077]  pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP6/180681-6, intitulado MODULAR SURGICAL ENER-

GY SYSTEM WITH MODULE POSITIONAL AWARENESS SENSING WITH TIME COUNTER;

[0078]  pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP7/180681-7, intitulado MODULAR SURGICAL ENER- GY SYSTEM WITH MODULE POSITIONAL AWARENESS WITH DI- GITAL LOGIC;

[0079]  pedido de patente US, n° da súmula END9068USNP1/180680-1M, intitulado METHOD FOR CONTROL- LING AN ENERGY MODULE OUTPUT;

[0080]  pedido de patente US, n° da súmula END9068USNP2/180680-2, intitulado ENERGY MODULE FOR DRI- VING MULTIPLE ENERGY MODALITIES;

[0081]  pedido de patente US, n° da súmula END9068USNP3/180680-3, intitulado GROUNDING ARRANGEMENT OF ENERGY MODULES;

[0082]  pedido de patente US, n° da súmula END9068USNP4/180680-4, intitulado BACKPLANE CONNECTOR DESIGN TO CONNECT STACKED ENERGY MODULES;

[0083]  pedido de patente US, n° da súmula END9068USNP5/180680-5, intitulado ENERGY MODULE FOR DRI- VING MULTIPLE ENERGY MODALITIES THROUGH A PORT;

[0084]  pedido de patente US, n° da súmula END9068USNP6/180680-6, intitulado SURGICAL INSTRUMENT UTI- LIZING DRIVE SIGNAL TO POWER SECONDARY FUNCTION;

[0085]  pedido de patente US, n° da súmula END9038USNP1/180529-1M, intitulado METHOD FOR CONTROL- LING A MODULAR ENERGY SYSTEM USER INTERFACE;

[0086]  pedido de patente US, n° da súmula END9038USNP2/180529-2, intitulado PASSIVE HEADER MODULE FOR A MODULAR ENERGY SYSTEM;

[0087]  pedido de patente US, n° da súmula END9038USNP3/180529-3, intitulado CONSOLIDATED USER IN- TERFACE FOR MODULAR ENERGY SYSTEM;

[0088]  pedido de patente US, n° da súmula END9038USNP4/180529-4, intitulado AUDIO TONE CONSTRUCTION FOR AN ENERGY MODULE OF A MODULAR ENERGY SYSTEM;

[0089]  pedido de patente US, n° da súmula END9038USNP5/180529-5, intitulado ADAPTABLY CONNECTABLE

AND REASSIGNABLE SYSTEM ACCESSORIES FOR MODULAR ENERGY SYSTEM;

[0090]  pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP1/180682-1M, intitulado METHOD FOR COMMUNI-

CATING BETWEEN MODULES AND DEVICES IN A MODULAR SURGICAL SYSTEM;

[0091]  pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP2/180682-2, intitulado FLEXIBLE HAND-SWITCH CIRCUIT;

[0092]  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;

[0093]  pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP4/180682-4, intitulado FLEXIBLE NEUTRAL ELEC- TRODE;

[0094]  pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP5/180682-5, intitulado SMART RETURN PAD SEN-

SING THROUGH MODULATION OF NEAR FIELD COMMUNICATION AND CONTACT QUALITY MONITORING SIGNALS;

[0095]  pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP6/180682-6, intitulado AUTOMATIC ULTRASONIC ENERGY ACTIVATION CIRCUIT DESIGN FOR MODULAR SURGI- CAL SYSTEMS;

[0096]  pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP7/180682-7, intitulado COORDINATED ENERGY OU- TPUTS OF SEPARATE BUT CONNECTED MODULES;

[0097]  pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP8/180682-8, intitulado MANAGING SIMULTANEOUS MONOPOLAR OUTPUTS USING DUTY CYCLE AND SYNCHRONI- ZATION;

[0098]  pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP9/180682-9, intitulado PORT PRESENCE DETEC- TION SYSTEM FOR MODULAR ENERGY SYSTEM;

[0099]  pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP10/180682-10, intitulado INSTRUMENT TRACKING ARRANGEMENT BASED ON REAL TIME CLOCK INFORMATION;

[00100]  pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP11/180682-11, intitulado REGIONAL LOCATION TRACKING OF COMPONENTS OF A MODULAR ENERGY SYSTEM;

[00101]  pedido de patente de design US, n° da súmula END9212USDP1/190370D, intitulado ENERGY MODULE;

[00102]  pedido de patente de design US, n° da súmula END9213USDP1/190371D, intitulado ENERGY MODULE MONOPO- LAR PORT WITH FOURTH SOCKET AMONG THREE OTHER SO- CKETS;

[00103]  pedido de patente de design US, n° da súmula END9214USDP1/190372D, intitulado BACKPLANE CONNECTOR FOR ENERGY MODULE; e

[00104]  pedido de patente de design US, n° da súmula END9215USDP1/190373D, intitulado ALERT SCREEN FOR ENERGY MODULE.

[00105] Antes de explicar com detalhes os vários aspectos dos ins- trumentos 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 dese- nhos e na descrição em anexo. Os exemplos ilustrativos podem ser implementados ou incorporados em outros aspectos, variações e mo- dificações, e podem ser praticados ou executados de várias maneiras. Além disso, exceto onde indicado em contrário, os termos e expres- sões 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 enten- der 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.

[00106] Vários aspectos se referem a dispositivos cirúrgicos ultras- sônicos aprimorados, dispositivos eletrocirúrgicos e geradores para uso com os mesmos. Os aspectos dos dispositivos cirúrgicos ultrassô- nicos podem ser configurados para transeccionar e/ou coagular o teci- do durante procedimentos cirúrgicos, por exemplo. Os aspectos dos dispositivos eletrocirúrgicos podem ser configurados para transeccio- nar, coagular, escalonar, soldar e/ou dessecar o tecido durante proce- dimentos cirúrgicos, por exemplo. Hardware do sistema cirúrgico

[00107] Com referência à Figura 1, um sistema cirúrgico interativo implementado por computador 100 inclui um ou mais sistemas cirúrgi- cos 102 e um sistema baseado em nuvem (por exemplo, a nuvem 104 que pode incluir um servidor remoto 113 acoplado a um dispositivo de armazenamento 105). Cada sistema cirúrgico 102 inclui ao menos um 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 vi- sualização 108, um sistema robótico 110, um instrumento cirúrgico in- teligente de mão 112, que são configurados para se comunicar um com o outro e/ou com o controlador central 106. Em alguns aspectos, um sistema cirúrgico 102 pode incluir um número M de controladores centrais 106, um número N de sistemas de visualização 108, um nú- mero 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 que ou iguais a um.

[00108] A Figura 2 mostra um exemplo de um sistema cirúrgico 102 sendo utilizado para executar um procedimento cirúrgico em um paci- ente que está deitado em uma mesa de operação 114 em uma sala de operação cirúrgica 116. Um sistema robótico 110 é usado no procedi- mento 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 ci- rúrgica acoplada de modo removível 117 através de uma incisão mi- nimamente invasiva no corpo do paciente enquanto o cirurgião vê o sítio cirúrgico através do console do cirurgião 118. Uma imagem do sítio cirúrgico pode ser obtida por um dispositivo de imageamento mé- dico 124, que pode ser manipulado pelo carro do paciente 120 para orientar o dispositivo de imageamento 124. O controlador cirúrgico central robótico 122 pode ser utilizado para processar as imagens do sítio cirúrgico para a exibição subsequente para o cirurgião através do console do cirurgião 118.

[00109] 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 SUR- GICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja di- vulgação está aqui incorporada a título de referência em sua totalida- de.

[00110] 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.

[00111] Em vários aspectos, o dispositivo de imageamento 124 in- clui ao menos um sensor de imagem e um ou mais componentes ópti- cos. 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 complementa- res ("CMOS" - Complementary Metal-Oxide Semiconductor).

[00112] 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 cirúr- gicos.

[00113] A uma ou mais fontes de iluminação podem ser configura- das para irradiar energia eletromagnética no espectro visível, bem co- mo 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 (isto é, que pode ser detectada) ao 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.

[00114] 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 ao 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 invisí- veis ao ultravioleta, raio x e radiação eletromagnética de raios gama.

[00115] 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, esofagogastro-duodenoscópio (gastros- cópio), endoscópio, laringoscópio, nasofaringo-neproscópio, sigmoi- doscópio, toracoscópio e ureteroscópio.

[00116] Em um aspecto, o dispositivo de imageamento usa monito- ramento de múltiplos espectros para discriminar topografia e estruturas subjacentes. Uma imagem multiespectral é uma imagem que captura dados de imagem dentro de faixas de comprimento de onda específi- cas 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 ultra- violeta. As imagens espectrais podem permitir a extração de informa- ções adicionais que o olho humano não consegue capturar com seus receptores para as cores vermelho, verde e azul. O uso de imagea- mento multiespectral é descrito em mais detalhes sob o título "Advan- ced Imaging Acquisition Module" no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLAT- FORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja divulgação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. O monitora- mento 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 tra- tado.

[00117] É axiomático que a esterilização rigorosa da sala de opera- ção e do equipamento cirúrgico seja necessária durante qualquer ci- rurgia. As condições rigorosas de higiene e esterilização necessárias em um "centro cirúrgico", isto é, uma sala de operação ou tratamento, exigem a mais alta esterilização possível de todos os dispositivos e equipamentos médicos. Parte desse processo de esterilização consis- te na necessidade de esterilizar qualquer coisa que entre em contato com o paciente ou que penetre no campo estéril, incluindo o dispositi- vo de imageamento 124 e seus acessórios e componentes. Será reco- nhecido que o campo estéril pode ser considerado uma área especifi-

cada, como dentro de uma bandeja ou sobre uma toalha estéril, que é considerado isento 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 cam- po estéril pode incluir os membros da equipe devidamente assepsia- dos, que estão adequadamente vestidos, e todos os móveis e acessó- rios na área.

[00118] Em vários aspectos, o sistema de visualização 108 inclui um ou mais sensores de imageamento, uma ou mais unidades de pro- cessamento de imagem, uma ou mais matrizes de armazenamento e uma ou mais telas que são estrategicamente dispostas em relação ao campo estéril, conforme ilustrado na Figura 2. Em um aspecto, o sis- tema de visualização 108 inclui uma interface para HL7, PACS e EMR. Vários componentes do sistema de visualização 108 são descritos sob o título "Advanced Imaging Acquisition Module" no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SUR- GICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja di- vulgação está aqui incorporada a título de referência em sua totalida- de.

[00119] Conforme ilustrado na Figura 2, uma tela primária 119 está posicionada no campo estéril para ser visível para um operador na mesa de operação 114. Além disso, uma torre de visualização 111 es- tá 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 mostre um instan- tâneo de um sítio cirúrgico, conforme registrado por um dispositivo de imageamento 124, em uma tela não estéril 107 ou 109, mantendo, ao mesmo tempo, uma transmissão ao vido do sítio cirúrgico na tela pri- mária 119, mantendo ao mesmo tempo 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 exem- plo.

[00120] Em um aspecto, o controlador central 106 é também confi- gurado 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.

[00121] 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 cirúr- gico 112. Por exemplo, no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, deposi- tado em 28 de dezembro de 2017, cuja divulgação está aqui incorpo- rada a título de referência em sua totalidade. Uma entrada ou retroin- formação 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 dezem- bro de 2017, cuja divulgação está aqui incorporada a título de referên- cia em sua totalidade, por exemplo.

[00122] Agora com referência à Figura 3, um controlador central 106 é mostrado em comunicação com um sistema de visualização 108, um sistema robótico 110 e um instrumento cirúrgico inteligente de mão 112. O controlador central 106 inclui uma tela do controlador cen- tral 135, um módulo de imageamento 138, um módulo gerador 140, um módulo de comunicação 130, um módulo de processador 132 e uma matriz de armazenamento 134. Em certos aspectos, conforme ilustrado na Figura 3, o controlador central 106 inclui adicionalmente um módulo de evacuação de fumaça 126 e/ou um módulo de suc- ção/irrigação 128.

[00123] Durante um procedimento cirúrgico, a aplicação de energia ao tecido, para vedação e/ou corte, está geralmente associada à eva- cuação de fumaça, sucção de excesso de fluido e/ou irrigação do teci- do. O fluido, a potência, e/ou as linhas de dados de diferentes fontes são frequentemente entrelaçadas durante o procedimento cirúrgico. Um tempo valioso pode ser perdido para abordar esta questão durante um procedimento cirúrgico. Para desembaraçar as linhas pode ser ne- cessário desconectar as linhas de seus respectivos módulos, o que pode exigir a reinicialização dos módulos. O invólucro modular do con- trolador 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.

[00124] Os aspectos da presente divulgação apresentam um con- trolador cirúrgico central para uso em um procedimento cirúrgico que envolve a aplicação de energia ao tecido em um sítio cirúrgico. O con- trolador cirúrgico central inclui um invólucro do controlador central e um módulo gerador combinado recebido de modo deslizante em uma estação de acoplamento do invólucro do controlador central. A estação de acoplamento inclui dados e contatos de potência. O módulo gera- dor 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 particulados gerados pela aplicação de energia terapêutica ao tecido, e uma linha de fluido estendendo-se a partir do sítio cirúrgico remoto até o componente de evacuação de fumaça.

[00125] Em um aspecto, a linha de fluido é uma primeira linha de fluido e uma segunda linha de fluido se estende do sítio cirúrgico re- moto até um módulo de sucção e irrigação recebido de maneira desli- zante no invólucro do controlador central. Em um aspecto, o invólucro do controlador central compreende uma interface de fluidos.

[00126] 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 dife- rente pode ser mais benéfico para vedar o tecido. Por exemplo, um gerador bipolar pode ser usado para vedar o tecido enquanto um ge- rador ultrassônico pode ser usado para cortar o tecido vedado. Aspec- tos da presente divulgação apresentam uma solução em que um invó- lucro 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.

[00127] Aspectos da presente divulgação apresentam um invólucro cirúrgico modular para uso em um procedimento cirúrgico que envolve aplicação de energia ao tecido. O invólucro cirúrgico modular inclui um primeiro módulo gerador de energia, configurado para gerar uma pri- meira energia para aplicação ao tecido, e uma primeira estação de acoplamento que compreende uma primeira porta de acoplamento que inclui primeiros contatos de dados e energia, em que o primeiro módu- lo gerador de energia é móvel de modo deslizante em um engate elé- trico com os contatos de potência e dados e em que o primeiro módulo gerador de energia é móvel de modo deslizante para fora do engate elétrico com os primeiros contatos de potência e dados.

[00128] Além do exposto acima, o invólucro cirúrgico modular inclui também um segundo módulo gerador de energia configurado para ge- rar 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 con- tatos de potência em que o segundo módulo gerador de energia é mó- vel 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 se- gundos contatos de potência e dados.

[00129] Além disso, o invólucro cirúrgico modular inclui também um barramento de comunicação entre a primeira porta de acoplamento e a segunda porta de acoplamento, configurado para facilitar a comunica- ção entre o primeiro módulo gerador de energia e o segundo módulo gerador de energia.

[00130] Com referência às Figuras de 3 a 7, aspectos da pre- sente divulgação são apresentados para um invólucro modular do con- trolador 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 gabi- nete 139 inserível de maneira deslizante no invólucro modular do con- trolador 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. Al- ternativamente, 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 pa- ra facilitar a inserção de múltiplos geradores e a comunicação interati- va entre os geradores acoplados ao invólucro modular do controlador central 136 de modo que os geradores atuariam como um único gera- dor.

[00131] 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.

[00132] 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 desli- zante em uma estação de acoplamento 151 do invólucro do controla- dor cirúrgico central 136. Uma porta de acoplamento 152 com contatos de energia e dados em um lado posterior do módulo gerador combina- do 145 é configurada para engatar uma porta de acoplamento corres- pondente 150 com os contatos de energia e 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 in- vólucro modular do controlador central 136. Em um aspecto, o módulo gerador combinado 145 inclui um módulo bipolar, ultrassônico e mo- nopolar e um módulo de evacuação de fumaça integrado em uma úni- ca unidade de gabinete 139, conforme ilustrado na Figura 5.

[00133] Em vários aspectos, o módulo de evacuação de fumaça 126 inclui uma linha de fluidos 154 que transporta fumaça e/ou fluido capturados/coletados na direção oposta de um sítio cirúrgico e para, por exemplo, o módulo de evacuação de fumaça 126. A sucção a vá- cuo que se origina do módulo de evacuação de fumaça 126 pode aspi- rar 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 controla- dor central 136.

[00134] Em vários aspectos, o módulo de sucção/irrigação 128 é acoplado a uma ferramenta cirúrgica compreendendo uma linha de fluido de aspiração e uma linha de fluido de sucção. Em um exemplo, as linhas de fluido de aspiração e de sucção estão sob a forma de tu- bos flexíveis estendendo-se a partir do sítio cirúrgico em direção ao módulo de sucção/irrigação 128. Um ou mais sistemas de acionamen- to podem ser configurados para ocasionar a irrigação e a aspiração de fluidos para o sítio cirúrgico e a partir do mesmo.

[00135] Em um aspecto, a ferramenta cirúrgica inclui um eixo de acionamento que tem um atuador de extremidade em uma extremida- de distal do mesmo e ao menos um tratamento de energia associado com o atuador de extremidade, um tubo de aspiração, e um tubo de irrigação. O tubo de aspiração pode ter uma porta de entrada em uma extremidade distal do mesmo e o tubo de aspiração se estende atra- vés do eixo de acionamento. De modo similar, um tubo de irrigação pode se estender através do eixo de acionamento e pode ter uma por- ta de entrada próxima ao implemento de aplicação de energia. O im- plemento de aplicação de energia é configurado para fornecer energia ultrassônica e/ou de RF ao sítio cirúrgico e é acoplado ao módulo ge- rador 140 por um cabo que se estende inicialmente através do eixo de acionamento.

[00136] O tubo de irrigação pode estar em comunicação fluida com uma fonte de fluido, e o tubo de aspiração pode estar em comunicação fluida com uma fonte de vácuo. A fonte de fluido e/ou a fonte de vácuo podem ser alojadas no módulo de sucção/irrigação 128. Em um exem- plo, a fonte de fluido e/ou a fonte de vácuo pode ser alojada no invólu- cro do controlador central 136 separadamente do módulo de suc- ção/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.

[00137] Em um aspecto, os módulos 140, 126, 128 e/ou suas esta- ções de acoplamento correspondentes no invólucro modular do contro- lador central 136 podem incluir recursos de alinhamento que são con- figurados para alinhar as portas de acoplamento dos módulos em en- gate 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 su-

portes correspondentes 156 da estação de acoplamento correspon- dente 151 do invólucro modular do controlador central 136. Os supor- tes cooperam para guiar os contatos da porta de acoplamento do mó- dulo gerador combinado 145 em um engate elétrico com os contatos da porta de acoplamento do invólucro modular do controlador central

136.

[00138] Em alguns aspectos, as gavetas 151 do invólucro modular do controlador central 136 têm o mesmo, ou substancialmente o mes- mo tamanho, e os módulos têm o tamanho ajustado para serem rece- bidos 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 quanto ao tama- nho e são, cada uma, projetadas para acomodar um módulo específi- co.

[00139] Além disso, os contatos de um módulo específico podem ser chaveados para engate com os contatos de uma gaveta específica para evitar a inserção de um módulo em uma gaveta com desempare- lhamento de contatos.

[00140] Conforme ilustrado na Figura 4, a porta de acoplamento 150 de uma gaveta 151 pode ser acoplada à porta de acoplamento 150 de uma outra gaveta 151 através de um link de comunicação 157 para facilitar uma comunicação interativa entre os módulos alojados no invólucro modular do controlador central 136. As portas de acoplamen- to 150 do invólucro modular do controlador central 136 podem, alterna- tiva ou adicionalmente, 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.

[00141] A Figura 6 ilustra conectores de barramento de energia in- dividuais para uma pluralidade de portas de acoplamento laterais de um gabinete modular lateral 160 configurado para receber uma plurali- dade de módulos de um controlador cirúrgico central 206. O gabinete modular lateral 160 é configurado para receber e interconectar lateral- mente os módulos 161. Os módulos 161 são inseridos de maneira deslizante nas estações de acoplamento 162 do gabinete modular la- teral 160, o qual inclui um painel traseiro para interconexão dos módu- los 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 mo- dular lateral.

[00142] A Figura 7 ilustra um gabinete modular vertical 164 configu- rado para receber uma pluralidade de módulos 165 do controlador ci- rúrgico central 106. Os módulos 165 são inseridos de maneira desli- zante em estações de acoplamento, ou gavetas, 167 do gabinete mo- dular 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 mo- dular 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 plura- lidade de submódulos que são recebidos de maneira deslizante no módulo mestre 178.

[00143] Em vários aspectos, o módulo de imageamento 138 com- preende um processador de vídeo integrado e uma fonte de luz modu- lar e é adaptado para uso com vários dispositivos de imageamento. Em um aspecto, o dispositivo de imageamento é compreendido de um gabinete modular que pode ser montado com um módulo de fonte de luz e um módulo de câmera. O gabinete pode ser um gabinete descar- tável. Em ao menos um exemplo, o gabinete descartável é acoplado de modo removível a um controlador reutilizável, um módulo de fonte de luz e um módulo de câmera. O módulo de fonte de luz e/ou o mó- dulo de câmera podem ser escolhidos de forma seletiva dependendo do tipo de procedimento cirúrgico. Em um aspecto, o módulo de câme- ra compreende um sensor CCD. Em outro aspecto, o módulo de câ- mera compreende um sensor CMOS. Em outro aspecto, o módulo de câmera é configurado para imageamento do feixe escaneado. De mo- do semelhante, o módulo de fonte de luz pode ser configurado para fornecer uma luz branca ou uma luz diferente, dependendo do proce- dimento cirúrgico.

[00144] Durante um procedimento cirúrgico, a remoção de um dis- positivo cirúrgico do campo cirúrgico e a sua substituição por um outro dispositivo cirúrgico que inclui uma câmera diferente ou uma fonte de luz diferente pode ser ineficiente. A perda de vista temporária do cam- po cirúrgico pode levar a consequências indesejáveis. O dispositivo de imageamento do módulo da presente divulgação é configurado para possibilitar a substituição de um módulo de fonte de luz ou de um mó- dulo de câmera no meio do caminho durante um procedimento cirúrgi- co, sem a necessidade de remover o dispositivo de imageamento do campo cirúrgico.

[00145] Em um aspecto, o dispositivo de imageamento compreende um gabinete tubular que inclui uma pluralidade de canais. Um primeiro canal é configurado para receber de modo deslizante o módulo de câ- mera, que pode ser configurado para um encaixe por pressão com o primeiro canal. Um segundo canal é configurado para receber de mo- do deslizante o módulo de fonte de luz, que pode ser configurado para um encaixe por pressão com o segundo 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 ros- queado pode ser usado em vez do encaixe por pressão.

[00146] Em vários exemplos, múltiplos dispositivos de imageamento são colocados em diferentes posições no campo cirúrgico para forne- cer múltiplas vistas. O módulo de imageamento 138 pode ser configu- rado 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 disposi- tivos de imageamento.

[00147] Vários processadores de imagens e dispositivos de image- amento adequados para uso com a presente divulgação são descritos na patente US n° 7.995.045 intitulada COMBINED SBI AND CON- VENTIONAL IMAGE PROCESSOR, concedida em 9 de agosto de 2011 que está aqui incorporado a título de referência em sua totalida- de. Além disso, a patente US n° 7.982.776, intitulada SBI MOTION ARTIFACT REMOVAL APPARATUS AND METHOD, concedida em 19 de julho de 2011, que está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade, descreve vários sistemas para remover artefatos de movimento dos dados de imagem. Tais sistemas podem ser integra- dos com o módulo de imageamento 138. Além desses, a publicação do pedido de patente US n° 2011/0306840, intitulada CONTROLLA- BLE MAGNETIC SOURCE TO FIXTURE INTRACORPOREAL APPA- RATUS, publicada em 15 de dezembro de 2011, e a publicação do pedido de patente US n° 2014/0243597, intitulada SYSTEM FOR PERFORMING A MINIMALLY INVASIVE SURGICAL PROCEDURE, publicada em 28 de agosto de 2014, que estão, cada um das quais, aqui incorporadas a título de referência em sua totalidade.

[00148] A Figura 8 ilustra uma rede de dados cirúrgicos 201 que compreende um controlador central de comunicação modular 203 con- figurado 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 especial- mente equipada para operações cirúrgicas, a um sistema baseado em nuvem (por exemplo, a nuvem 204 que pode incluir um servidor remo- to 213 acoplado a um dispositivo de armazenamento 205). Em um as- pecto, 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 nu- vem. Uma rede de dados cirúrgicos inteligente inclui recursos para possibilitar que o tráfego que passa através da rede de dados cirúrgi- cos seja monitorado e para configurar cada porta no controlador cen- tral de rede 207 ou no 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 ende- reço de destino de cada pacote e então encaminha o pacote para a porta correta.

[00149] Os dispositivos modulares 1a a 1n situados na sala de ci- rurgia 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 conec- tar 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 rote-

ador 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 mani- pulação dos dados locais. Os dispositivos modulares 2a a 2m situados na mesma sala de cirurgia podem também ser acoplados a um comu- tador 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 co- nectar 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 da- dos. Os dados associados aos dispositivos 2a a 2m podem também ser transferidos para o sistema de computador local 210 para proces- samento e manipulação dos dados locais.

[00150] Será reconhecido 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 modu- lar 203 pode estar contido em uma torre de controle modular configu- rada 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 procedi- mentos 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 disposi- tivos modulares que podem ser conectados ao controlador central de comunicação modular 203 da rede de dados cirúrgicos 201.

[00151] Em um aspecto, a rede de dados cirúrgicos 201 pode com- preender uma combinação de controladores centrais de rede, comuta- dores de rede, e roteadores de rede que conectam os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m à nuvem. Qualquer um ou todos os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m acoplados ao controlador central de rede ou ao comutador de rede podem coletar dados em tempo real e transferir os dados para computadores em nuvem para processamento e manipulação de da- dos. Será reconhecido que a computação em nuvem depende do compartilhamento dos recursos de computação em vez de ter servido- res locais ou dispositivos pessoais para lidar com aplicações de sof- tware. A palavra "nuvem" pode ser usada como uma metáfora para "a Internet", embora o termo não seja limitado como tal. Consequente- mente, o termo "computação em nuvem" pode ser utilizado aqui para se referir a "um tipo de computação baseada na Internet", em que dife- rentes 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 uma sala ou espaço de operação em campo) 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 provedor de serviços em nuvem. Neste contexto, o provedor de serviços em nuvem pode ser a entidade que coordena o uso e o con- trole dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m situados em uma ou mais salas de cirurgia. Os serviços de computação em nuvem podem realizar um grande número de cálculos com base nos dados coletados por instru- mentos cirúrgicos inteligentes, robôs, e outros dispositivos computado-

rizados localizados na sala de operação. O hardware do controlador central permite que múltiplos dispositivos ou conexões sejam conecta- dos a um computador que se comunica com os recursos de computa- ção e armazenamento em nuvem.

[00152] Pela 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 melhores resultados cirúrgicos, custos reduzidos e melhor satisfação do paciente. Ao me- nos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem ser usados para visualizar os estados do tecido para avaliar a ocorrência de vazamen- tos 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 do- enças, 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 podem ser utilizados 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 para o sistema de computador local 210 ou ambos, para processamento e manipulação de dados in- cluindo processamento e manipulação de imagem. Os dados podem ser analisados para melhorar os resultados do procedimento cirúrgico por determinação de que tratamento adicional, como a aplicação de intervenção endoscópica, tecnologias emergentes, uma radiação dire- cionada, intervenção direcionada e robótica precisa a sítios e condi- ções específicas de tecido, podem ser seguidas. Essa análise de da-

dos pode usar adicionalmente processamento analítico dos resultados, e com o uso de abordagens padronizadas pode fornecer retroinforma- ção benéfica para confirmar tratamentos cirúrgicos e o comportamento do cirurgião ou sugerir modificações aos tratamentos cirúrgicos e ao comportamento do cirurgião.

[00153] Em uma implementação, os dispositivos da sala de cirurgia 1a a 1n podem ser conectados ao controlador central de comunicação modular 203 através de um canal com fio ou um canal sem fio depen- dendo da configuração dos dispositivos 1a a 1n em um controlador central de rede. O controlador central de rede 207 pode ser implemen- tado, em um aspecto, como um dispositivo de transmissão de rede lo- cal que atua sobre a camada física do modelo de interconexão de sis- temas abertos ("OSI" - open system interconnection). O controlador de rede central fornece conectividade aos dispositivos 1a a 1n situados na mesma rede da sala de cirurgia. 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 sobre para onde enviar informações e transmite todos os dados da rede através de cada conexão e para um servidor remoto 213 (Figura 9) através da 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 à segurança e provocar estrangulamentos.

[00154] Em uma outra implementação, os dispositivos de sala de cirurgia 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 funcio-

na na camada de conexão de dados do modelo OSI. O comutador de rede 209 é um dispositivo de multidifusão para conectar os dispositivos 2a a 2m, situados na mesma sala de cirurgia, 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.

[00155] 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 pa- cotes de dados recebidos do controlador central de rede 207 e/ou do comutador de rede 211 para recursos de computador baseados em nuvem para futuro processamento e manipulação dos dados coletados por qualquer um ou todos os dispositivos 1a a 1n/ 2a a 2m. O roteador de rede 211 pode ser utilizado para conectar duas ou mais redes dife- rentes situadas em locais diferentes, como, por exemplo, diferentes salas de cirurgia da mesma instalação de serviços de saúde ou dife- rentes redes situadas em diferentes salas de cirurgia 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 tem- po. O roteador de rede 211 usa endereços IP para transferir dados.

[00156] Em um exemplo, o controlador central de rede 207 pode ser implementado como um controlador central USB, que possibilita que múltiplos dispositivos USB sejam conectados a um computador hos- pedeiro. O controlador central USB pode expandir uma única porta USB em vários níveis de modo que haja mais portas disponíveis para conectar os dispositivos ao computador hospedeiro do sistema. O con-

trolador de rede central 207 pode incluir recursos com fio ou sem fio para receber informações através de um canal com fio ou de um canal sem fio. Em um aspecto, um protocolo de comunicação por rádio sem fios USB de curto alcance e alta largura de banda pode ser utilizado para comunicação entre os dispositivos 1a a 1n e os dispositivos 2a a 2m situados na sala de cirurgia.

[00157] Em outros exemplos, os dispositivos da sala de cirurgia 1a a 1n/2a a 2m podem se comunicar com o controlador central de co- municação 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 cons- truir redes de área pessoal ("PANs" - personal area networks). Em ou- tros 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 lon- go 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 compu- tação pode incluir uma pluralidade de módulos de comunicação. Por exemplo, um primeiro módulo de comunicação pode ser dedicado a comunicações sem fio de alcance mais curto como Wi-Fi e Bluetooth, e um segundo módulo de comunicação pode ser dedicado a comuni- cações sem fio de alcance mais longo como GPS, EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, Ev-DO e outros.

[00158] O controlador central de comunicação modular 203 pode servir como uma conexão central para um ou todos os dispositivos da sala de cirurgia 1a a 1n/2a a 2m e lida com um tipo de dados conheci- do como quadros. Os quadros transportam os dados gerados pelos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m. Quando um quadro é recebido pelo con- trolador 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 pa- drões ou protocolos de comunicação sem fio ou com fio, conforme descrito na presente invenção.

[00159] O controlador central de comunicação modular 203 pode ser usado como um dispositivo independente ou ser conectado a con- troladores 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, o que o torna uma boa opção para a rede dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m da sala de cirurgia.

[00160] A Figura 9 ilustra um sistema cirúrgico interativo implemen- tado por computador 200. O sistema cirúrgico interativo implementado por computador 200 é similar em muitos aspectos ao sistema cirúrgico interativo, implementado por computador 100. Por exemplo, o sistema cirúrgico, interativo, implementado por computador 200 inclui um ou mais sistemas cirúrgicos 202, que são similares em muitos aspectos aos sistemas cirúrgicos 102. Cada sistema cirúrgico 202 inclui ao me- nos um 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 com- preende uma torre de controle modular 236 conectada a múltiplos dis- positivos de sala de operação como, por exemplo, instrumentos cirúr- gicos inteligentes, robôs e outros dispositivos computadorizados locali- zados na sala de operações. Conforme mostrado na Figura 10, a torre de controle modular 236 compreende um controlador central de comu-

nicação modular 203 acoplado a um sistema de computador 210. Con- forme 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 dispositi- vos 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 co- nectado à torre de controle modular 236 e aos recursos de computa- ção em nuvem. Os dispositivos/Instrumentos 235, sistemas de visuali- zação 208, entre outros, podem ser acoplados à torre de controle mo- dular 236 por meio de padrões ou protocoles de comunicação com fio ou sem fio, conforme descrito na presente invenção. A torre de contro- le modular 236 pode ser acoplada a uma tela do controlador central 215 (por exemplo, monitor, tela) para exibir e sobrepor imagens rece- bidas do módulo de imageamento, tela do dispositivo/instrumento e/ou outros sistemas de visualização 208. A tela do controlador central po- de também exibir os dados recebidos dos dispositivos conectados à torre de controle modular em conjunto com imagens e imagens sobre- postas.

[00161] A Figura 10 ilustra um controlador cirúrgico central 206 que compreende uma pluralidade de módulos acoplados à torre de contro- le modular 236. A torre de controle modular 236 compreende um con- trolador central de comunicação modular 203, por exemplo, um dispo- sitivo 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, dis- positivos) que podem ser conectados ao controlador central de comu- nicação 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 re- cursos de computação em nuvem e uma tela local 217. A comunica- ção com a nuvem 204 pode ser feita através de um canal de comuni- cação com fio ou sem fio.

[00162] O controlador cirúrgico central 206 usa um módulo de sen- sor 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 ope- ração, 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 títu- lo de referência em sua totalidade, no qual o módulo de sensor é con- figurado 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 tama- nho da sala de operação e para ajustar os limites de distância de em- parelhamento com Bluetooth, por exemplo.

[00163] 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 qual- quer um dos vários tipos de estruturas de barramento, incluindo o bar- ramento de memória ou controlador de memória, um barramento peri- férico 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 indus- trial (ISA), Micro-Charmel Architecture (MSA), ISA estendida (EISA), circuitos eletrônicos de drives inteligentes (IDE), barramento local VE- SA (VLB), interconexão de componentes periféricos (PCI), USB, porta gráfica avançada (AGP), barramento PCMCIA (Associação internacio- nal de cartões de memória para computadores pessoais, "Personal Computer Memory Card International Association"), interface de siste- mas para pequenos computadores (SCSI), ou qualquer outro barra- mento proprietário.

[00164] O processador 244 pode ser qualquer processador de nú- cleo 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 núcleo processador LM4F230H5QR ARM Cortex-M4F, disponível junto à Texas Instru- ments, por exemplo, que compreende uma memória integrada de me- mória flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de pré-busca para melhorar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório serial (SRAM) de ciclo único de 32 KB, uma memória somente de leitura interna (ROM) car- regada com o software StellarisWare®, uma memória somente de lei- tura programável e apagável eletricamente (EEPROM) de 2 KB, um ou mais módulos de modulação por largura de pulso (PWM), uma ou mais entradas de codificador de quadratura (QEI) analógicas, um ou mais conversores analógico-digitais (ADC) de 12 bits com 12 canais de en- trada analógica, cujos detalhes estão disponíveis na folha de dados do produto.

[00165] 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 con- trolador de segurança pode ser configurado especificamente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre ou- tras, para fornecer recursos avançados de segurança integrada en- quanto fornece desempenho, conectividade e opções de memória es- calonáveis.

[00166] 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 memó- ria 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).

[00167] O sistema de computador 210 inclui também mídia de ar- mazenamento de computador removível/não removível, volátil/não vo- látil, 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, aciona- dor Jaz, acionador Zip, acionador LS-60, cartão de memória flash ou bastão de memória (pen-drive). Além disso, o disco de armazenamen- to pode incluir mídias de armazenamento separadamente ou em com- binação 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 barra- mento de sistema, uma interface removível ou não removível pode ser usada.

[00168] É para ser entendido que o sistema de computador 210 in- clui um software que age como intermediário entre os usuários e os recursos básicos do computador descritos em um ambiente operacio- nal 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 arma- zenamento. É para ser entendido que vários componentes descritos na presente invenção podem ser implementados com vários sistemas operacionais ou combinações de sistemas operacionais.

[00169] 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 limi- tam 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 en- trada 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 por- tas que os dispositivos de entrada. Dessa forma, por exemplo, uma porta USB pode ser usada para fornecer entrada ao sistema de com- putador e para fornecer informações do sistema de computador para um dispositivo de saída. Um adaptador de saída é fornecido para ilus- trar 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 barra- mento de sistema. Deve ser observado que outros dispositivos e/ou sistemas de dispositivos, como computadores remotos, fornecem ca- pacidades de entrada e de saída.

[00170] O sistema de computador 210 pode operar em um ambien- te em rede com o uso de conexões lógicas com um ou mais computa- dores remotos, como os computadores em nuvem, ou os computado- res locais. Os computadores remotos em nuvem podem ser um com- putador pessoal, servidor, roteador, computador pessoal de rede, es- tação de trabalho, aparelho baseado em microprocessador, dispositivo de pares, ou outro nó de rede comum, e similares, e tipicamente inclu- em muitos ou todos os elementos descritos em relação ao sistema de computador. Para fins de brevidade, apenas um dispositivo de arma-

zenamento 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 co- nectados através de uma conexão de comunicação. A interface de re- de abrange redes de comunicação como redes de áreas locais (LANs) e redes de áreas amplas (WANs). As tecnologias LAN incluem interfa- ce de dados distribuída por fibra (FDDI), interface de dados distribuí- dos 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 co- mutação de pacotes e linhas digitas de assinante (DSL).

[00171] Em vários aspectos, o sistema de computador 210 da Figu- ra 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 com- preender um processador de imagem, motor de processamento de imagem, processador de mídia, ou qualquer processador de sinal digi- tal (PSD) especializado utilizado 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 velo- cidade 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 processa- dor de múltiplos núcleos.

[00172] As conexões de comunicação se referem ao hardwa- re/software usado para conectar a interface de rede ao barramento. Embora a conexão de comunicação seja mostrada para clareza ilustra- tiva 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, tecno- logias internas e externas como modems, incluindo modems de série de telefone regulares, modems de cabo e modems DSL, adaptadores de ISDN e cartões Ethernet.

[00173] 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 dis- positivo 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 com- preende uma entrada de dados diferenciais "menos" (DM0) empare- lhada com uma entrada de dados diferenciais "mais" (DP0). As três portas do transceptor USB a jusante 304, 306, 308 são portas de da- dos diferenciais, em que cada porta inclui saídas de dados diferenciais "mais" (DP1-DP3) emparelhadas com zaidas de dados diferenciais "menos" (DM1-DM3).

[00174] O dispositivo de controlador de rede central USB 300 é im- plementado com uma máquina de estado digital em vez de um micro- controlador, 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 veloci- dade 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 potência do controlador central 312 para gerenciar a alimentação.

[00175] 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 paco- te, sequenciamento de transação, SOP, EOP, RESET, e RESUME a detecção/geração de sinais, separação de relógio/dados, codifica- ção/descodificação de dados não retorno a zero invertido (NRZI), ge- ração e verificação de CRC (token e dados), geração e verifica- ção/descodificação de pacote ID (PID), e/ou conversão série- paralelo/paralelo-série. O 310 recebe uma entrada de relógio 314 e é acoplado a uma lógica de suspender/retomar e temporizador de qua- dro 316 e um circuito de repetição 318 do controlador central para con- trolar 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 contro- lar os comandos de uma EEPROM em série através de uma interface de EEPROM em série 330.

[00176] Em vários aspectos, o controlador de rede central USB 300 pode conectar 127 as funções configuradas em até seis camadas (ní- veis) lógicas a um único computador. Além disso, o controlador de re- de 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 mo- dos 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 alimenta- do 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 indivi- dual ou gerenciamento de energia de portas agrupadas. Em um as- pecto, 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 ju- sante 304, 306, 308 são expostas para conectar dispositivos compatí- veis de USB, e assim por diante. Hardware do instrumento cirúrgico

[00177] A Figura 12 ilustra um diagrama lógico de um módulo de um sistema de controle 470 de um instrumento ou ferramenta cirúrgi- ca, de acordo com um ou mais aspectos da presente divulgação. O sistema 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 po- sição do membro de deslocamento longitudinalmente móvel. As infor- mações 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 fe- chamento 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 ima- geamento endoscópicos.

[00178] 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 núcleo 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 pré-busca para melhorar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório serial (SRAM) de ciclo único de 32 KB, uma memória somen- te de leitura interna (ROM) carregada com o software StellarisWare®, uma memória somente de leitura programável e apagável eletricamen- te (EEPROM) de 2 KB, e/ou um ou mais módulos de modulação por largura de pulso (PWM), uma ou mais entradas de codificador de qua- dratura (QEI) analógicas, e/ou um ou mais conversores analógico para digital (ADC) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, cujos de- talhes estão disponíveis na folha de dados do produto.

[00179] Em um aspecto, o microcontrolador 461 pode compreender um controlador de segurança que compreende duas famílias baseadas em controladores, como TMS570 e RM4x conhecidas sob o nome co- mercial de Hercules ARM Cortex R4, também disponíveis junto à Te- xas Instruments. O controlador de segurança pode ser configurado es- pecificamente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos avançados de segu-

rança integrada, fornecendo, ao mesmo tempo, desempenho, conecti- vidade e opções de memória escalonáveis.

[00180] O microcontrolador 461 pode ser programado para executar várias funções como o controle preciso da velocidade e da posição da faca, dos sistemas de articulação, do braço de aperto, ou uma combi- nação 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) com escovas com uma caixa de câmbio e conexões mecânicas com um sistema de articulação ou faca. Em um aspecto, um acionador de motor 492 pode ser um A3941 dis- ponível junto à Allegro Microsystems, Inc. Outros acionadores de mo- tor podem ser prontamente substituídos para uso no sistema de ras- treamento 480 que compreende um sistema de posicionamento abso- luto. Uma descrição detalhada de um sistema de posicionamento ab- soluto é feita na publicação de pedido de patente US n° 2017/0296213, intitulada SYSTEMS AND METHODS FOR CON- TROLLING A SURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT, publicada em 19 de outubro de 2017, que está aqui incorporada, a títu- lo de referência, em sua totalidade.

[00181] O microcontrolador 461 pode ser programado para fornecer controle preciso da velocidade e da posição dos membros de deslo- camento e sistemas de articulação. O microcontrolador 461 pode ser configurado para computar uma resposta no software do microcontro- lador 461. A resposta computada é comparada a uma resposta medida do sistema real para se obter uma resposta "observada", que é utiliza- da para as decisões reais baseadas em retroinformação. 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.

[00182] Em um aspecto, o motor 482 pode ser controlado pelo aci-

onador de motor 492 e pode ser usado pelo sistema de disparo do ins- trumento ou ferramenta cirúrgica. Sob várias formas, o motor 482 pode ser um motor de acionamento de corrente contínua (CC) com escovas, 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 mo- tor de passo ou qualquer outro tipo de motor elétrico adequado. O aci- onador de motor 492 pode compreender um acionador de ponte H compreendendo transístores de efeito de campo (FETs - "field-effect transistors"), por exemplo. O motor 482 pode ser alimentado por um conjunto de alimentação montado de modo liberável no conjunto de empunhadura ou compartimento da ferramenta para fornecer potência de controle para o instrumento ou ferramenta cirúrgica. O conjunto de alimentação pode compreender uma bateria que pode incluir várias células de bateria conectadas em série, que podem ser utilizadas co- mo a fonte de energia para alimentar o instrumento ou ferramenta ci- rúrgica. Em determinadas circunstâncias, as células de bateria do con- junto de alimentação podem 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.

[00183] O acionador de motor 492 pode ser um A3941, disponível junto à Allegro Microsystems, Inc. O acionador A3941 492 é um con- trolador em ponte completa para uso com transístores de efeito de campo de óxido de metal semicondutor (MOSFETs) de potência de canal N externa, especificamente projetados para cargas indutivas, como motores de corrente contínua com escovas. O acionador 492 compreende um regulador de bomba de carga exclusivo que fornece acionamento de porta completo (>10 V) para baterias com tensão até 7 V e possibilita que o A3941 opere com um acionamento de porta re-

duzido, até 5,5 V. Um capacitor de comando de entrada pode ser usa- do para fornecer a tensão de alimentação de bateria acima necessária para os MOSFETs de canal N. Uma bomba de carga interna para o acionamento do lado de cima permite a operação em corrente contí- nua (100% ciclo de trabalho). A ponte completa pode ser acionada nos modos de deterioração rápida ou lenta usando diodos ou retificação sincronizada. No modo de deterioração lenta, a recirculação da corren- te pode se dar por meio dos FETs superior e inferior. Os FETs de energia são protegidos do efeito "shoot-through" através do tempo morto ajustável por resistor. Os diagnósticos integrados fornecem indi- cação de subtensão, sobretemperatura e falhas na ponte de energia, podendo ser configurados 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 rastrea- mento 480 compreendendo um sistema de posicionamento absoluto.

[00184] O sistema de rastreamento 480 compreende uma disposi- ção de circuito de acionamento de motor controlado que compreende um sensor de posição 472 de acordo com um aspecto da presente di- vulgação. O sensor de posição 472 para um sistema de posicionamen- to absoluto fornece um sinal de posição exclusivo que corresponde à localização de um membro de deslocamento. Em um aspecto, o mem- bro de deslocamento representa um membro de acionamento longitu- dinalmente móvel que compreende uma cremalheira de dentes de aci- onamento para engate engrenado com uma engrenagem de aciona- mento correspondente de um conjunto redutor de engrenagem. Em outros aspectos, o membro de deslocamento representa o membro de disparo, que pode ser adaptado e configurado para incluir uma crema- lheira de dentes de acionamento. Em ainda um outro aspecto, o mem- bro de deslocamento representa um membro de deslocamento longi- tudinal para abrir e fechar um braço de aperto, o qual pode ser adap-

tado e configurado para incluir uma cremalheira de dentes de aciona- mento.

Em outros aspectos, o membro de deslocamento representa um membro de fechamento do braço de aperto configurado para fe- char e abrir um braço de aperto de um dispositivo grampeador, ultras- sônico, ou eletrocirúrgico, ou combinações dos mesmos.

Consequen- temente, como usado na presente invenção, o termo membro de des- locamento é usado genericamente para se referir a qualquer membro móvel do instrumento ou ferramenta cirúrgica como o membro de aci- onamento, 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 ras- trear o deslocamento linear do membro de acionamento móvel longitu- dinalmente.

Em outros aspectos, o sistema de posicionamento absolu- to 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 for- ma, 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 com contato ou sem contato.

Sensores de deslocamento linear podem compreender transformado- res 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 qual- quer combinação dos mesmos.

[00185] O motor elétrico 482 pode incluir um eixo de acionamento giratório, que faz interface operacional com um conjunto de engrena- gem, que está montado em engate engrenado com um conjunto ou cremalheira de dentes de acionamento no membro de acionamento. Um elemento sensor pode ser operacionalmente acoplado a um con- junto de engrenagem de modo que uma única revolução do elemento sensor de posição 472 corresponda à alguma translação longitudinal linear do membro de deslocamento. Uma disposição de engrenagens e sensores pode ser conectada ao atuador linear por meio de uma disposição de cremalheira e pinhão, ou de um atuador giratório, por meio de uma roda dentada ou outra conexão. Uma fonte de energia fornece energia para o sistema de posicionamento absoluto e um indi- cador de saída pode mostrar a saída do sistema de posicionamento absoluto. O membro de acionamento representa o membro de acio- namento longitudinalmente móvel que compreende uma cremalheira de dentes de acionamento formados na mesma para engate engrena- do 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.

[00186] Uma única revolução do elemento sensor associada ao sensor de posição 472 é equivalente a um deslocamento linear longi- tudinal 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 re-

sulta na conclusão, pelo sensor de posição 472, de uma ou mais revo- luções 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.

[00187] 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 exclusivo para mais de uma revolução do sensor de posição 472. O estado das chaves é retroalimentado ao microcontrolador 461 que aplica uma lógica para determinar um sinal de posição exclusivo correspondente ao desloca- mento linear longitudinal d1 + d2 + … dn do membro de deslocamento. A saída do sensor de posição 472 é fornecida ao microcontrolador

461. O sensor de posição 472 da disposição de sensor pode compre- ender um sensor magnético, um sensor giratório analógico, como um potenciômetro, ou uma matriz de elementos de efeito Hall analógicos, que emitem uma combinação exclusiva de sinais ou valores de posi- ção.

[00188] O sensor de posição 472 pode compreender qualquer nú- mero de elementos de detecção magnética, como, por exemplo, sen- sores magnéticos classificados de acordo com sua medição do campo magnético total ou dos componentes vetoriais do campo magnético. As técnicas usadas para produzir ambos os tipos de sensores magné- ticos abrangem muitos aspectos da física e da eletrônica. As tecnolo- gias utilizadas para a detecção de campo magnético incluem bobina exploradora, fluxo saturado, bombeamento óptico, precessão nuclear, SQUID, efeito Hall, magnetorresistência anisotrópica, magnetorresis- tência gigante, junções túnel magnéticas, magnetoimpedância gigante, compostos magnetostritivos/piezoelétricos, magnetodiodo, transístor magnético, fibra óptica, magneto-óptica e sensores magnéticos base- ados em sistemas microeletromecânicos, dentre outros.

[00189] Em um aspecto, o sensor de posição 472 para o sistema de rastreamento 480 que compreende um sistema de posicionamento ab- soluto compreende um sistema de posicionamento absoluto magnético giratório. 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 faz interface com o microcontrolador 461 para fornecer um sistema de posicionamento absoluto. O sensor de posição 472 é um componente de baixa tensão e de baixa potência e inclui quatro elementos de efeito Hall em uma área do sensor de posição 472 situa- da acima de um magneto. Um ADC de alta resolução e um controlador inteligente de gerenciamento de potência são também fornecidos no circuito integrado. Um processador de computador digital para rotação de coordenadas (CORDIC), também conhecido como o método dígito por dígito e algoritmo de Volder, é fornecido para implementar um al- goritmo simples e eficiente para calcular funções hiperbólicas e trigo- nométricas que exigem apenas operações de adição, subtração, des- locamento de bits e de pesquisa em tabela. A posição do ângulo, os bits de alarme e as informações de campo magnético são transmitidos através de uma interface de comunicação serial padrão, como uma interface periférica serial (SPI), para o microcontrolador 461. O sensor de posição 472 fornece 12 ou 14 bits de resolução. O sensor de posi- ção 472 pode ser um circuito integrado AS5055 fornecido em um pe- queno pacote QFN de 16 pinos cuja medida corresponde a 4x4x0,85 mm.

[00190] O sistema de rastreamento 480 que compreende um siste- ma de posicionamento absoluto pode compreender e/ou ser progra- mado para implementar um controlador de retroinformação, como um PID, retroinformação de estado e controlador adaptável. Uma fonte de energia converte o sinal do controlador de retroinformação em uma entrada física para o sistema: nesse caso a tensão. Outros exemplos incluem uma PWM de tensão, corrente e força. Outros sensores po- dem ser fornecidos para medir os parâmetros físicos do sistema físico além da posição medida pelo sensor de posição 472. Em alguns as- pectos, os outros sensores podem incluir disposições de sensor con- forme aquelas descritas na patente US n° 9.345.481 intitulada STA- PLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM, concedi- da em 24 de maio de 2016, que está aqui incorporada, a título de refe- rência, em sua totalidade; publicação do pedido de patente US n° 2014/0263552, intitulado STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM, publicado em 18 de setembro de 2014, que está aqui incorporada, a título de referência, em sua totalidade; 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, depositado em 20 de junho de 2017, que está aqui incorporado, a título de referência, em sua tota- lidade. 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 compara- ção e combinação para combinar uma resposta computada com uma resposta medida através do uso de algoritmos, como uma média pon- derada e um circuito de controle teórico, que acionam a resposta com- putada em direção à resposta medida. A resposta computada do sis- tema físico considera propriedades como massa, inércia, atrito visco- so, resistência à indutância etc., para prever quais serão os estados e os resultados do sistema físico, conhecendo as entradas.

[00191] O sistema de posicionamento absoluto fornece um posicio- namento absoluto do membro de deslocamento mediante a ativação do instrumento sem que seja preciso recolher ou avançar o membro de deslocamento para uma posição de reinicialização (zero ou inicial), conforme pode ser exigido pelos codificadores giratórios convencio- nais que meramente contam o número de passos progressivos ou re- gressivos que o motor 482 percorreu para inferir a posição de um atu- ador de dispositivo, barra de acionamento, faca, ou similares.

[00192] Um sensor 474, como, por exemplo, um medidor de esforço ou um medidor de microesforço, está configurado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade, como, por exemplo, a amplitude do esforço exercido sobre a bigorna durante uma operação de preensão, que pode ser indicativa em relação à compressão do te- cido. O esforço medido é convertido em um sinal digital e fornecido ao processador 462. Alternativamente, ou em adição ao sensor 474, um sensor 476, como, por exemplo, um sensor de carga, pode medir a força de fechamento aplicada pelo sistema de acionamento de fecha- mento à bigorna 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 ins- trumento ou ferramenta cirúrgica ou a força aplicada por meio de um braço de aperto ao tecido localizado nas garras de um instrumento ele- trocirúrgico 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 enga- tar um braço de aperto para abrir ou fechar o braço de aperto. O sen- sor de força pode ser configurado para medir a força de preensão so- bre o tecido. A força necessária para avançar o membro de desloca- mento pode corresponder à corrente drenada pelo motor 482, por exemplo. A força medida é convertida em um sinal digital e fornecida ao processador 462.

[00193] Em uma forma, um sensor medidor de esforço 474 pode ser usado para medir a força aplicada ao tecido pelo atuador de ex- tremidade. Um medidor de esforço pode ser acoplado ao atuador de extremidade para medir a força aplicada ao tecido que está sendo tra- tado pelo atuador de extremidade. Um sistema para medir forças apli- cadas ao tecido preso pelo atuador de extremidade compreende um sensor medidor de esforço 474, como, por exemplo, um medidor de microesforço, que é configurado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade, por exemplo. Em um aspecto, o sensor medi- dor de esforço 474 pode medir a amplitude ou a magnitude do esforço exercido sobre um membro de garra de um atuador de extremidade durante uma operação de preensão, que pode ser indicativa da com- pressão do tecido. O esforço medido é convertido em um sinal digital e fornecido a um processador 462 do microcontrolador 461. Um sensor de carga 476 pode medir a força usada para operar o elemento de fa- ca, 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 ins- trumento 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.

[00194] As medições de compressão do tecido, da espessura do tecido e/ou da força necessária para fechar o atuador de extremidade no tecido, conforme respectivamente medidos pelos sensores 474, 476, podem ser utilizadas pelo microcontrolador 461 para caracterizar a posição selecionada do membro de disparo e/ou o valor correspon- dente da velocidade do membro de disparo. Em um caso, uma memó-

ria 468 pode armazenar uma técnica, uma equação e/ou uma tabela de consulta que pode ser usada pelo microcontrolador 461 na avalia- ção.

[00195] O sistema de controle 470 do instrumento ou ferramenta cirúrgica pode compreender também circuitos de comunicação com fio ou sem fio para comunicação com o controlador central de comunica- ção modular mostrado nas Figuras 8 a 11.

[00196] 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 aqui descri- tos. O circuito de controle 500 pode compreender um microcontrolador que compreende um ou mais processadores 502 (por exemplo, micro- processador, microcontrolador) acoplado a ao menos um circuito de memória 504. O circuito de memória 504 armazena instruções execu- táveis em máquina que, quando executadas pelo processador 502, fazem com que o processador 502 execute instruções em máquina para implementar vários processos aqui descritos. O processador 502 pode ser qualquer um dentre vários processadores de núcleo único ou de múltiplos núcleos 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 ins- truções 506 e uma unidade aritmética 508. A unidade de processa- mento de instruções pode ser configurada para receber instruções a partir do circuito de memória 504 desta divulgação.

[00197] 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 vá- rios processos aqui descritos. O circuito lógico combinacional 510 po-

de 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, proces- sar os dados pela lógica combinacional 512 e fornecer uma saída 516.

[00198] A Figura 15 ilustra um circuito lógico sequencial 520 confi- gurado para controlar aspectos do instrumento ou da ferramenta cirúr- gica de acordo com um aspecto da presente divulgação. O circuito ló- gico sequencial 520 ou a lógica combinacional 522 pode ser configu- rado para implementar o processo aqui descrito. O circuito lógico se- quencial 520 pode compreender uma máquina de estados finitos. O circuito lógico sequencial 520 pode compreender uma lógica combina- cional 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 lógi- ca 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 pre- sente invenção. Em outros aspectos, a máquina de estados finitos po- de compreender uma combinação de um circuito lógico combinacional (por exemplo, um circuito lógico combinacional 510, Figura 14) e o cir- cuito lógico sequencial 520.

[00199] 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 po- de ser ativado para executar uma primeira função, um segundo motor pode ser ativado para executar uma segunda função, um terceiro mo-

tor pode ser ativado para executar uma terceira função, um quarto mo- tor pode ser ativado para executar uma quarta função, e assim por di- ante. Em certos casos, a pluralidade de motores do instrumento cirúr- gico robótico 600 pode ser individualmente ativada para causar movi- mentos de disparo, fechamento, e/ou articulação no atuador de extre- midade. Os movimentos de disparo, fechamento e/ou articulação po- dem ser transmitidos ao atuador de extremidade através de um con- junto de eixo de acionamento, por exemplo.

[00200] Em certos casos, o sistema de instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir um motor de disparo 602. O motor de disparo 602 pode ser operacionalmente acoplado a um conjunto de aciona- mento do motor de disparo 604, o qual pode ser configurado para transmitir movimentos de disparo, gerados pelo motor 602 ao atuador de extremidade, particularmente para deslocar o membro de fecha- mento 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.

[00201] Em certos casos, o instrumento ou ferramenta cirúrgica po- de 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 eletroci- rúrgico. Os movimentos de fechamento podem fazer com que o atua- dor de extremidade faça a transição de uma configuração aberta para uma configuração aproximada para capturar o tecido, por exemplo. O atuador de extremidade pode fazer a transição para uma posição aber- ta mediante a inversão da direção do motor 603.

[00202] Em certos casos, o instrumento ou ferramenta cirúrgica po- de incluir um ou mais motores de articulação 606a, 606b, por exemplo. Os motores 606a, 606b podem ser operacionalmente acoplados aos respectivos conjuntos de acionamento do motor de articulação 608a, 608b, que podem ser configurados para transmitir movimentos de arti- culação gerados pelos motores 606a, 606b ao atuador de extremida- de. Em certos casos, os movimentos de articulação podem fazer com que o atuador de extremidade seja articulado em relação ao eixo de acionamento, por exemplo.

[00203] Conforme descrito acima, o instrumento ou ferramenta ci- rúrgica pode incluir uma pluralidade de motores que podem ser confi- gurados para executar várias funções independentes. Em certos ca- sos, a pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica pode ser ativada individualmente ou separadamente para executar uma ou mais funções, enquanto outros motores permanecem inativos. Por exemplo, os motores de articulação 606a, 606b podem ser ativa- dos para fazer com que o atuador de extremidade seja articulado, en- quanto o motor de disparo 602 permanece inativo. Alternativamente, o motor de disparo 602 pode ser ativado para disparar a pluralidade de grampos, e/ou avançar o gume cortante, enquanto o motor de articula- ção 606 permanece inativo. Além disso, o motor de fechamento 603 pode ser ativado simultaneamente com o motor de disparo 602 para fazer com que o tubo de fechamento ou o membro de fechamento avance distalmente conforme descrito em detalhe mais adiante neste documento.

[00204] Em certos casos, o instrumento ou ferramenta cirúrgica po- de incluir um módulo de controle comum 610 que pode ser usado com uma pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica. Em certos casos, o módulo de controle comum 610 pode acomodar um dentre a pluralidade de motores de cada vez. Por exemplo, o mó- dulo de controle comum 610 pode ser acoplável à e separável da plu- ralidade de motores do instrumento cirúrgico robótico individualmente. Em certos casos, uma pluralidade dos motores do instrumento ou fer- ramenta cirúrgica pode compartilhar um ou mais módulos de controle comuns, como o módulo de controle comum 610. Em certos casos, uma pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica pode ser individual 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 e fazer interface com um outro dentre a pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica.

[00205] 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. Em uma primeira posição 616, a chave 614 pode acoplar ele- tricamente o módulo de controle comum 610 ao motor de disparo 602; em uma segunda posição 617, a chave 614 pode acoplar eletricamen- te o módulo de controle comum 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 eletrica- mente o módulo de controle comum 610 ao segundo motor de articu- lação 606b, por exemplo. Em certos casos, módulos de controle co- mum 610 separados podem ser acoplados eletricamente ao motor de disparo 602, ao motor de fechamento 603, e aos motores de articula- ção 606a, 606b ao mesmo tempo. Em certos casos, a chave 614 pode ser uma chave mecânica, uma chave eletromecânica, uma chave de estado sólido ou qualquer mecanismo de chaveamento adequado.

[00206] 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 sen- sor de torque do motor que aciona as garras.

[00207] 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 de motor 626 pode modular a energia transmitida a partir de uma fonte de energia 628 a um motor acoplado ao módulo de controle comum 610, com base em uma entrada proveniente de um microcontrolador 620 (o "controlador"), por exemplo. Em certos casos, o microcontrola- dor 620 pode ser usado para determinar a corrente drenada pelo mo- tor, por exemplo, enquanto o motor está acoplado ao módulo de con- trole comum 610, conforme descrito acima.

[00208] Em certos exemplos, o microcontrolador 620 pode incluir um microprocessador 622 (o "processador") e uma ou mais mídias não transitórias legíveis por computador 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 cál-

culos aqui descritos. Em certos casos, uma ou mais dentre as unida- des de memória 624 podem ser acopladas ao processador 622, por exemplo. Em vários aspectos, o microcontrolador 620 pode se comu- nicar através de um canal com fio ou sem fio, ou combinações dos mesmos.

[00209] Em certos casos, a fonte de energia 628 pode ser utilizada para fornecer energia ao microcontrolador 620, por exemplo. Em cer- tos 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 a uma empunhadura para forne- cer energia ao instrumento cirúrgico 600. Várias células de bateria co- nectadas em série podem ser usadas como a fonte de energia 628. Em certos casos, a fonte de energia 628 pode ser substituível e/ou re- carregável, por exemplo.

[00210] Em vários casos, o processador 622 pode controlar o acio- nador do motor 626 para controlar a posição, a direção de rotação e/ou a velocidade de um motor que está acoplado ao módulo de con- trole 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 compre- ender que o termo "processador", conforme utilizado aqui, inclui qual- quer microprocessador, microcontrolador ou outro dispositivo de com- putação básica adequado que incorpora as funções de uma unidade de processamento central de computador (CPU) em um circuito inte- grado ou, no máximo, alguns circuitos integrados. O processador 622 é um dispositivo programável multiuso que aceita dados digitais como entrada, que os processa de acordo com as instruções armazenadas em sua memória e fornece resultados como saída. Este é um exemplo de lógica digital sequencial, já que ele tem memória interna. Os pro-

cessadores operam com base em números e símbolos representados no sistema de numeração binário.

[00211] Em um exemplo, o processador 622 pode ser qualquer pro- cessador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles co- nhecidos 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 é um núcleo processador ARM Cortex-M4F que compreende uma memória integrada de memó- ria flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de pré-busca para melhorar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório serial de ciclo único (SRAM) de 32 KB, uma memória somente de leitura interna (ROM) carregada com o software StellarisWare®, uma memória somente de leitura programável e apagável eletricamente (EEPROM) de 2 KB, um ou mais módulos de modulação por largura de pulso (PWM), uma ou mais entradas de codificador de quadratura (QEI) analógicas, um ou mais conversores analógico para digital (ADC) de 12 bits com 12 ca- nais de entrada analógica, entre outros recursos que são prontamente disponíveis na 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 nes- se contexto.

[00212] Em certos casos, a memória 624 pode incluir instruções de programa para controlar cada um dos motores do instrumento cirúrgico 600 que são acopláveis ao módulo de controle comum 610. Por exem- plo, a memória 624 pode incluir instruções de programa para controlar o motor de disparo 602, o motor de fechamento 603 e os motores de articulação 606a, 606b. Tais instruções de programa podem fazer com que o processador 622 controle as funções de disparo, fechamento e articulação de acordo com as entradas a partir dos algoritmos ou pro- gramas de controle do instrumento ou ferramenta cirúrgica.

[00213] 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 devem ser utilizadas em uma configuração específica. Por exemplo, os sensores 630 podem alertar o processador 622 para usar as instruções de pro- grama associadas ao disparo, fechamento e articulação do atuador de extremidade. Em certos casos, os sensores 630 podem compreender sensores de posição que podem ser utilizados para detectar a posição da chave 614, por exemplo. Consequentemente, o processador 622 pode usar as instruções de programa associadas ao disparo do mem- bro de fechamento acoplado ao braço de aperto do atuador de extre- midade mediante a detecção, através dos sensores 630, por exemplo, de que a chave 614 está na primeira posição 616; o processador 622 pode usar as instruções de programa associadas ao fechamento da bigorna mediante detecção através dos sensores 630, por exemplo, de que a chave 614 está na segunda posição 617; e o processador 622 pode usar as instruções de programa associadas com a articulação do atuador de extremidade mediante detecção através dos sensores 630, por exemplo, de que a chave 614 está na terceira ou na quarta posi- ção 618a, 618b.

[00214] A Figura 17 é um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico robótico 700 configurado para operar uma ferramenta cirúrgi- ca aqui descrita, de acordo com um aspecto desta divulgação. O ins- trumento cirúrgico robótico 700 pode ser programado ou configurado para controlar a translação distal/proximal de um membro de desloca- mento, o deslocamento distal/proximal de um tubo de fechamento, a rotação do eixo de acionamento, e articulação, seja com enlaces úni- cos ou múltiplos de acionamento de articulação. Em um aspecto, o ins-

trumento cirúrgico 700 pode ser programado ou configurado para con- trolar individualmente um membro de disparo, um membro de fecha- mento, 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 contro- lar membros de disparo acionados por motor, membros de fechamen- to, membros de eixo de acionamento, ou um ou mais membros de arti- culação, ou combinações dos mesmos.

[00215] Em um aspecto, o instrumento cirúrgico robótico 700 com- preende um circuito de controle 710 configurado para controlar um braço de aperto 716 e uma porção do membro de fechamento 714, de um atuador de extremidade 702, uma lâmina ultrassônica 718 acopla- da a um transdutor ultrassônico 719 excitada por um gerador ultrassô- nico 721, um eixo de acionamento 740, e um ou mais membros de ar- ticulação 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 tempori- zador/contador 731 fornece informações de temporização e contagem ao circuito de controle 710. Uma fonte de energia 712 pode ser forne- cida 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.

[00216] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode compreen- der um ou mais microcontroladores, microprocessadores ou outros processadores adequados para executar instruções que fazem com que o processador ou processadores executem uma ou mais tarefas.

Em um aspecto, um 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 exter- nos, ou temporizar eventos externos.

[00217] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode ser pro- gramado 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 condi- ções 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 me- lhor 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 veloci- dade mais baixa e/ou com potência mais baixa. Quando um tecido mais delgado está presente, o circuito de controle 710 pode ser pro- gramado para transladar o membro de deslocamento a uma velocida- de 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.

[00218] 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 escovas. 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 elétri- cos CC sem escovas, e os respectivos sinais de acionamento do mo- tor podem compreender um sinal PWM fornecido para um ou mais en- rolamentos de estator dos motores 704a a 704e. Além disso, em al- guns 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.

[00219] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode operar ini- cialmente cada um dentre os motores 704a a 704e em uma configura- ção de circuito aberto para uma primeira porção de circuito aberto de um curso do membro de deslocamento. Com base na resposta do ins- trumento cirúrgico robótico 700 durante a porção de circuito aberto do curso, o circuito de controle 710 pode selecionar um programa de con- trole de disparo em uma configuração de circuito fechado. 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 a um dos mo- tores 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 de circuito fechado do curso, o circuito de controle 710 pode modular um dos motores 704a a 704e com base nos dados de translação que descrevem uma posição do membro de deslocamento em um circuito fechado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade constante.

[00220] 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 alimentação de CC acionada por uma fonte de alimenta- ção 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 transmis- sões 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 detec- tar 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 ras- trear os pulsos para determinar a posição do membro de fechamento

714. Outros sensores de posição adequados podem ser usados, inclu-

indo, por exemplo, um sensor de proximidade. Outros tipos de senso- res de posição podem fornecer outros sinais que indiquem o movimen- to do membro de fechamento 714. Além disso, em alguns exemplos, o sensor de posição 734 pode ser omitido. Quando qualquer dos moto- res 704a a 704e for um motor de passo, o circuito de controle 710 po- de rastrear a posição do membro de fechamento 714 por agregação do número e da direção dos passos que o motor 704 foi instruído a executar. O sensor de posição 734 pode estar situado no atuador de extremidade 702 ou em qualquer outra porção do instrumento. As saí- das de cada um dos motores 704a a 704e incluem um sensor de tor- que 744a a 744e para detectar força e possuem um codificador para detectar a rotação do eixo de acionamento.

[00221] 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 transmis- são 706a que é acoplada ao membro de fechamento 714. A transmis- são 706a compreende elementos mecânicos móveis como elementos rotativos e um membro de disparo para controlar distal e proximalmen- te o movimento do membro de fechamento 714 ao longo de um eixo geométrico longitudinal do atuador de extremidade 702. Em um aspec- to, 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 se- gunda 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 posi- ção 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 retroin- formação 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.

[00222] 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 sen- sor de torque 744b é acoplado a uma transmissão 706b que é acopla- da ao braço de aperto 716. A transmissão 706b compreende elemen- tos mecânicos móveis como elementos rotativos e um membro de fe- chamento para controlar o movimento do braço de aperto 716 a partir das posições aberta e fechada. Em um aspecto, o motor 704b é aco- plado 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 fe-

chamento para o circuito de controle 710. O sinal de retroinformação de 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 retroin- formação de força de fechamento para o circuito de controle 710. O braço de aperto pivotante 716 é posicionado do lado oposto 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 lâ- mina ultrassônica 718.

[00223] Em um aspecto, o circuito de controle 710 é configurado para girar um membro de eixo de acionamento, como o eixo de acio- namento 740, para girar o atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 fornece um ponto de ajuste do motor 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 transmis- são 706c que é acoplada ao eixo de acionamento 740. A transmissão 706c compreende elementos mecânicos móveis, como elementos ro- tativos, para controlar a rotação do eixo de acionamento 740 no senti- do horário ou no sentido anti-horário até e acima de 360°. Em um as- pecto, o motor 704c é acoplado ao conjunto de transmissão rotacional, que inclui um segmento de engrenagem tubular que é formado sobre (ou fixado à) a extremidade proximal do tubo de fechamento proximal para engate operável por um conjunto de engrenagem rotacional que é operacionalmente suportado sobre a placa de montagem de ferramen- ta. O sensor de torque 744c fornece um sinal de retroinformação de força de rotação para o circuito de controle 710. O sinal de retroinfor- mação da força de rotação representa a força de rotação aplicada ao eixo de acionamento 740. O sensor de posição 734 pode ser configu- rado para fornecer a posição do membro de fechamento como um si- nal de retroinformação para o circuito de controle 710. Sensores adici- onais 738, como um codificador de eixo de acionamento, podem for- necer a posição rotacional do eixo de acionamento 740 para o circuito de controle 710.

[00224] 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 acio- namento 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 acoplado a uma porca de articulação, que é assentada de modo giratório sobre a porção de ex- tremidade proximal da porção de coluna distal e é giratoriamente acio- nado sobre a 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 retroinforma- ção da força de articulação representa a força de articulação aplicada ao atuador de extremidade 702. Os sensores 738, como um codifica- dor de articulação, podem fornecer a posição de articulação do atua- dor de extremidade 702 para o circuito de controle 710.

[00225] Em um outro aspecto, a função de articulação do sistema cirúrgico robótico 700 pode compreender dois membros, ou enlaces, de articulação, 742a, 742b. Esses membros de articulação 742a, 742b são acionados por discos separados na interface do robô (a cremalhei- ra), que são acionados pelos dois motores 708d, 708e. Quando o mo- tor de disparo separado 704a é fornecido, cada enlace de articulação 742a, 742b pode ser antagonicamente acionado em relação ao outro enlace para fornecer um movimento de retenção resistivo e uma carga à cabeça quando esta não estiver 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 enlace de empurrar e puxar se altera conforme a cabeça é girada. Esta alte- ração na vantagem mecânica pode ser mais pronunciada com outros sistemas de acionamento de enlace de articulação.

[00226] Em um aspecto, o um ou mais motores 704a a 704e podem compreender um motor de CC com escovas com uma caixa de câmbio e enlaces mecânicos a um membro de disparo, membro de fechamen- to ou membro de articulação. Um outro exemplo inclui motores elétri- cos 704a a 704e que operam os elementos mecânicos móveis como o membro de deslocamento, as ligações de articulação, o tubo de fe- chamento e o eixo de acionamento. Uma influência externa é uma in- fluência desmedida e imprevisível de coisas como tecido, corpos cir- cundantes, e atrito no sistema físico. Essa influência externa pode ser chamada de arrasto, que age em oposição a um dos motores elétricos 704a a 704e. A influência externa, como o arrasto, pode fazer com que o funcionamento do sistema físico se desvie de uma operação deseja- da do sistema físico.

[00227] Em um aspecto, o sensor de posição 734 pode ser imple- mentado como um sistema de posicionamento absoluto. Em um as- pecto, o sensor de posição 734 pode compreender um sistema de po- sicionamento 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 pa- ra fornecer um sistema de posicionamento absoluto. A posição pode incluir elementos de efeito Hall múltiplos situados acima de um magne- to 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 adi- ção, subtração, deslocamento de bits e de pesquisa em tabela.

[00228] 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 os vá- rios parâmetros derivados como a distância de vão em relação ao tempo, a compressão do tecido em relação ao tempo e a deformação da bigorna em relação ao tempo. Os sensores 738 podem compreen- der um sensor magnético, um sensor de campo magnético, um medi- dor de esforço, uma célula de carga, um sensor de pressão, um sen- sor de força, um sensor de torque, um sensor indutivo como um sen- sor de correntes parasitas, 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 lo- calizados no braço de aperto 716 para determinar a localização de te- cido 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 ou- tros. 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.

[00229] Em um aspecto, o um ou mais sensores 738 podem com- preender um medidor de esforço como, por exemplo, um medidor de microesforço, configurado para medir a magnitude do esforço na bi- gorna 716 durante uma condição presa. O medidor de esforço fornece um sinal elétrico cuja amplitude varia com a magnitude do esforço. Os sensores 738 podem compreender um sensor de pressão configurado para detectar uma pressão gerada pela presença de tecido comprimi- do entre o braço de aperto 716 e a lâmina ultrassônica 718. Os senso- res 738 podem ser configurados para detectar a impedância de uma seção de tecido situada entre o braço de aperto 716 e a lâmina ultras- sônica 718 que é indicativa da espessura e/ou da completude do teci- do situado entre eles.

[00230] Em um aspecto, os sensores 738 podem ser implementa- dos como uma ou mais chaves de limite, dispositivos eletromecânicos, chaves de estado sólido, dispositivos de efeito Hall, dispositivos mag- netorresistivos (MR) dispositivos magnetorresistivos 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 elétri- cas sem condutor, chaves ultrassônicas, acelerômetros e sensores de inércia, dentre outros.

[00231] Em um aspecto, os sensores 738 podem ser configurados para medir as forças exercidas sobre o braço de aperto 716 pelo sis- tema de acionamento de fechamento. Por exemplo, um ou mais sen-

sores 738 podem estar em um ponto de interação entre o tubo de fe- chamento e o braço de aperto 716 para detectar as forças de fecha- mento aplicadas pelo tubo de fechamento ao braço de aperto 716. As forças exercidas sobre o braço de aperto 716 podem ser representati- vas da compressão do tecido experimentada pela seção do tecido cap- turada 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.

[00232] 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 con- trole 710 pode ser configurado para simular a resposta do sistema real do instrumento no software do controlador. Um membro de desloca- mento pode ser atuado para mover o membro de fechamento 714 no atuador de extremidade 702 a uma velocidade alvo ou próxima a ela. O instrumento cirúrgico robótico 700 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, um quadrático linear (LQR) e/ou um controlador adaptável, por exemplo. O instrumento cirúrgico robóti-

co 700 pode incluir uma fonte de energia para converter o sinal do controlador de retroinformação em uma entrada física como tensão da carcaça, tensão de modulação por largura de pulso (PWM), tensão modulada por frequência, corrente, torque e/ou força, por exemplo. Detalhes adicionais são divulgados no pedido de patente US n° de sé- rie 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 referên- cia em sua totalidade.

[00233] A Figura 18 ilustra um diagrama esquemático de um ins- trumento 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 de um membro de deslocamento co- mo o membro de fechamento 764. O instrumento cirúrgico 750 com- preende 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.

[00234] A posição, o movimento, o deslocamento e/ou a translação de um membro de deslocamento linear, como o membro de fechamen- to 764, podem ser medidos por um sistema de posicionamento absolu- to, disposição de sensor e um sensor de posição 784. Devido ao membro de fechamento 764 ser acoplado a um membro de aciona- mento 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, o desloca- mento e/ou a translação do membro de fechamento 764 podem ser obtidos pelo sensor de posição 784, conforme descrito aqui. Um circui-

to de controle 760 pode ser programado para controlar a translação do membro de deslocamento, como o membro de fechamento 764. O cir- cuito de controle 760, em alguns exemplos, pode compreender um ou mais microcontroladores, microprocessadores, ou outros processado- res adequados para executar instruções que fazem com que o proces- sador 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 con- trole 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 temporiza- dor/contador 781 pode ser configurado para medir o tempo decorrido, contar eventos externos, ou medir eventos eternos.

[00235] 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 exem- plos, o motor 754 pode ser um motor de CC com escovas. Por exem- plo, a velocidade do motor 754 pode ser proporcional ao sinal de acio- namento 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 en- rolamentos 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.

[00236] 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 incluir qualquer tipo de sensor que seja capaz de gerar dados de posição que indiquem uma posição do mem- bro 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 fechamen- to 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 por agregação do número e da 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.

[00237] O circuito de controle 760 pode estar em comunicação com um ou mais sensores 788. Os sensores 788 podem ser posicionados no atuador de extremidade 752 e adaptados para funcionar com o ins- trumento cirúrgico 750 para medir os vários parâmetros derivados, como distância de vão 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 ou- tros sensores adequados para a medição de um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 752. Os sensores 788 podem incluir um ou mais sensores.

[00238] O um ou mais sensores 788 podem compreender um medi- dor de esforço como, por exemplo, um medidor de microesforço, con- figurado para medir a magnitude do esforço no braço de aperto 766 durante uma condição de aperto. O medidor de esforço fornece um sinal elétrico cuja amplitude varia com a magnitude do esforço. Os sensores 788 podem compreender um sensor de pressão configurado para detectar uma pressão gerada pela presença de tecido comprimi- do entre o braço de aperto 766 e a lâmina ultrassônica 768. Os senso- res 788 podem ser configurados para detectar a impedância de uma seção de tecido situada entre o braço de aperto 766 e a lâmina ultras- sônica 768 que é indicativa da espessura e/ou da completude do teci- do situado entre eles.

[00239] Os sensores 788 podem ser configurados para medir as forças exercidas sobre o braço de aperto 766 pelo sistema de aciona- mento de fechamento. Por exemplo, um ou mais sensores 788 podem estar em um ponto de interação entre um tubo de fechamento e o bra- ço 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 compres- são do tecido experimentada pela seção do tecido capturada entre o braço de aperto 766 e a lâmina ultrassônica 768. O um ou mais senso- res 788 podem ser posicionados em vários pontos de interação ao longo do sistema de acionamento de fechamento para detectar as for- ças 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 re- cebe medições de amostra em tempo real para fornecer e analisar in- formações baseadas em tempo e avaliar, em tempo real, as forças de fechamento aplicadas ao braço de aperto 766.

[00240] 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 mo- tor 754. A força é convertida em um sinal digital e fornecida ao circuito de controle 760.

[00241] O circuito de controle 760 pode ser configurado para simu- lar a resposta do sistema real do instrumento no software do controla- dor. Um membro de deslocamento pode ser atuado para mover um membro de fechamento 764 no atuador de extremidade 752 a uma velocidade alvo ou próxima a ela. O instrumento cirúrgico 750 pode incluir um controlador de retroinformação, que pode ser um dentre quaisquer controladores de retroinformação, incluindo, mas não se li- mitando 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 contro- lador de retroinformação em uma entrada física como tensão da car- caça, tensão PWM, tensão modulada por frequência, corrente, torque e/ou força, por exemplo.

[00242] 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 es- covas 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 coi- sas 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 opera- ção desejada do sistema físico.

[00243] 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 des- locamento distal e proximalmente ao longo de um eixo geométrico lon- gitudinal 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, pressi- onando um gatilho do instrumento 750. Em resposta ao sinal de dispa- ro, 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 po- sição 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 ex- tremidade distal, pode cortar o tecido entre a lâmina ultrassônica 768 e o braço de aperto 766.

[00244] 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 fe- chamento 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, con- forme 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 po- dem 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 mem- bro 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 des- locamento a uma velocidade mais alta e/ou com maior potência.

[00245] Em alguns exemplos, o circuito de controle 760 pode, inici- almente, operar o motor 754 em uma configuração de circuito aberto para uma primeira porção de circuito aberto de um curso do membro de deslocamento. Com base em uma resposta do instrumento 750 du- rante 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 sé- rie 15/720.852, intitulado SYSTEM AND METHODS FOR CONTROL- LING A DISPLAY OF A SURGICAL INSTRUMENT, depositado em 29 de setembro de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.

[00246] 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 ins- trumento cirúrgico 790 compreende um atuador de extremidade 792 que pode compreender um braço de aperto 766, um membro de fe- chamento 764 e uma lâmina ultrassônica 768 que podem ser inter- cambiados com um ou mais eletrodos de RF 796 (mostrado(s) em li- nha tracejada) ou funcionar em conjunto com os mesmos. A lâmina ultrassônica 768 é acoplada a um transdutor ultrassônico 769 aciona- do por um gerador ultrassônico 771.

[00247] Em um aspecto, os sensores 788 podem ser implementa- dos como uma chave de limite, dispositivo eletromecânico, chaves de estado sólido, dispositivos de efeito Hall, dispositivos MR, 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 infraverme- lho, sensores de ultravioleta, dentre outros. Além disso, as chaves po- dem ser dispositivos de estado sólido como transístores (por exemplo,

FET, FET de junção, MOSFET, bipolar, e similares). Em outras imple- mentações, os sensores 788 podem incluir chaves elétricas sem con- dutor, chaves ultrassônicas, acelerômetros e sensores de inércia, den- tre outros.

[00248] Em um aspecto, o sensor de posição 784 pode ser imple- mentado como um sistema de posicionamento absoluto, que compre- ende um sistema de posicionamento magnético giratório absoluto im- plementado como um sensor de posição magnético giratório de circui- to integrado único AS5055EQFT, disponível junto à Austria Microsys- tems, AG. O sensor de posição 784 pode fazer interface com o circuito de controle 760 para fornecer um sistema de posicionamento absoluto. A posição pode incluir elementos de efeito Hall múltiplos situados aci- ma 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.

[00249] Em alguns exemplos, o sensor de posição 784 pode ser omitido. Quando o motor 754 é um motor de passo, o circuito de con- trole 760 pode rastrear a posição do membro de fechamento 764 pela agregação do número e da orientação das etapas que o motor foi ins- truído a executar. O sensor de posição 784 pode estar situado no atu- ador de extremidade 792 ou em qualquer outra porção do instrumento.

[00250] O circuito de controle 760 pode estar em comunicação com um ou mais sensores 788. Os sensores 788 podem ser posicionados no atuador de extremidade 792 e adaptados para funcionar com o ins- trumento cirúrgico 790 para medir os vários parâmetros derivados, como distância de vão em relação ao tempo, compressão de tecido em relação ao tempo e esforço da bigorna em relação ao tempo. Os sensores 788 podem compreender um sensor magnético, um sensor de campo magnético, um medidor de esforço, um sensor de pressão, um sensor de força, um sensor indutivo como um sensor de correntes parasitas, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico e/ou quaisquer outros sensores adequados para medição de um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 792. Os sensores 788 podem incluir um ou mais sensores.

[00251] Uma fonte de energia de RF 794 é acoplada ao atuador de extremidade 792 e é aplicada ao eletrodo de RF 796 quando o eletro- do de RF 796 é fornecido no atuador de extremidade 792 em 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 traje- tória 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.

[00252] Detalhes adicionais são divulgados no pedido de patente US n° de série 15/636.096, intitulado SURGICAL SYSTEM COUPLA- BLE WITH STAPLE CARTRIDGE AND RADIO FREQUENCY CAR- TRIDGE, AND METHOD OF USING SAME, depositado em 28 de ju- nho de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade. Hardware do gerador

[00253] 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 iden- tificar o tipo de tecido e ajustar os parâmetros do dispositivo. Em um aspecto, os algoritmos de controle da lâmina ultrassônica são configu- rados para parametrizar o tipo de tecido. Um algoritmo para detectar a razão entre colágeno e elastina do 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 ul- trassônicos inteligentes são descritos na presente invenção em cone- xão, por exemplo, com as Figuras 12 a 19. Consequentemente, a se- guinte 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.

[00254] Em certos procedimentos cirúrgicos seria desejável usar algoritmos de controle da lâmina ultrassônica adaptáveis. Em um as- pecto, os algoritmos de controle da lâmina ultrassônica adaptáveis po- dem 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 ajus- tados com base no local do tecido dentro das garras do atuador de ex- tremidade ultrassônico, por exemplo, o local do tecido entre o braço de aperto e a lâmina ultrassônica. A impedância do transdutor ultrassôni- co pode ser utilizada para diferenciar qual a porcentagem de tecido que está situado na extremidade distal ou proximal do atuador de ex- tremidade. As reações do dispositivo ultrassônico podem se basear no tipo de tecido ou na compressibilidade do tecido. Em um outro aspec- to, os parâmetros do dispositivo ultrassônico podem ser ajustados com base no tipo ou parametrização de tecido identificado. Por exemplo, a amplitude do deslocamento mecânico da ponta distal da lâmina ultras- sônica 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 emissivida- de 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 gar- ra que é coberta com tecido.

[00255] 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 comu- nicação 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 adap- táveis 802. Em outro aspecto, o dispositivo/instrumento 235 é configu- rado para executar o(s) algoritmo(s) de controle de lâminas ultrassôni- cas 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.

[00256] O módulo gerador 240 pode compreender um estágio iso- lado 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) pa- ra definir as saídas de sinal de acionamento, de modo a transmitir si- nais de acionamento para diferentes instrumentos cirúrgicos, como por exemplo um dispositivo cirúrgico ultrassônico, um instrumento eletroci- rúrgico de RF e um instrumento cirúrgico multifuncional que inclui mo- dos de energia ultrassônica e de RF que podem ser transmitidos sozi- nhos ou simultaneamente. Em particular, as saídas do sinal de acio- namento podem emitir um sinal de acionamento ultrassônico (por exemplo, um sinal de acionamento de 420 V raiz quadrada média (RMS, "root-mean-square") 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 aciona- mento de 100 V RMS) para um instrumento eletrocirúrgico de RF 241. Os aspectos do módulo gerador 240 são aqui descritos com referência às Figuras 21 e 22.

[00257] 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 cirurgia como, por exemplo, instru- mentos cirúrgicos inteligentes, robôs e outros dispositivos computado- rizados situados na sala de cirurgia, conforme descrito com referência às Figuras 8 a 11, por exemplo.

[00258] A Figura 21 ilustra um exemplo de um gerador 900, que é uma forma de um gerador configurado para se acoplar a um instru- mento ultrassônico e é configurado adicionalmente para executar algo- ritmos de controle de lâmina ultrassônica adaptáveis em uma rede de dados cirúrgicos que compreende um controlador central de comuni- cação modular, conforme mostrado na Figura 20. O gerador 900 é configurado para fornecer múltiplas modalidades de energia a um ins- trumento cirúrgico. O gerador 900 fornece sinais ultrassônicos e de RF para aplicar energia a um instrumento cirúrgico, de modo independen- te ou simultâneo. Os sinais ultrassônicos e de RF podem ser forneci- dos sozinhos ou em combinação e podem ser fornecidos simultanea- mente. Conforme indicado acima, ao menos uma saída de gerador pode fornecer múltiplas modalidades de energia (por exemplo, RF ul- trassônica, 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 simulta- neamente 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 proces- sador 902, não mostrada a título de clareza da divulgação. As informa- ções digitais associadas a uma forma de onda são fornecidas ao gera- dor 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 condicionamento e amplifica- ção de sinal. A saída condicionada e amplificada do amplificador 906 é acoplada a um transformador de potência 908. Os sinais são acopla- dos 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 ter- minais 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 ter- minais de ENERGIAn podem ser fornecidos, em que n é um número inteiro positivo maior que 1. Também será reconhecido que até "n" tra- jetórias de retorno RETORNOn podem ser fornecidas sem se afastar do escopo da presente divulgação.

[00259] 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 cir- cuito 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 ener- gia, então um circuito de detecção de corrente separado seria forneci- do em cada perna de retorno. As saídas do primeiro e do segundo cir- cuitos de detecção de tensão 912, 924 são fornecidas aos respectivos transformadores de isolamento 916, 922 e a saída do circuito de de- tecção de corrente 914 é fornecida a um outro transformador de isola- mento 918. As saídas dos transformadores de isolamento 916, 928, 922 no lado primário do transformador de potência 908 (lado isolado sem paciente) são fornecidas a um ou mais circuitos de conversor A-D

926. A saída digitalizada do circuito de conversor A-D 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 corren- te fornecida para o instrumento cirúrgico, e para computar a impedân- cia de saída, entre outros parâmetros. As comunicações de entra- da/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.

[00260] 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 ENER- GIA2/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 digita- lizadas do circuito de conversor A-D 926 são fornecidas ao processa- dor 902 para calcular 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 bi- polar ou monopolar, outras modalidades de energia incluem eletropo- ração irreversível e/ou reversível e/ou energia de micro-ondas, entre outras. Adicionalmente, embora o exemplo ilustrado na Figura 21 mos- tre uma trajetória de retorno único RETORNO e possa ser fornecido para duas ou mais modalidades de energia, em outros aspectos, múl- tiplas trajetórias de retorno RETORNOn podem ser fornecidas para ca- da modalidade de energia ENERGIAn. Dessa forma, como aqui des- crito, a impedância do transdutor ultrassônico pode ser medida dividin- do-se a saída do primeiro circuito de detecção de tensão 912 pelo cir- cuito de detecção de corrente 914 e a impedância do tecido pode ser medida dividindo-se a saída do segundo circuito de detecção de ten- são 924 pelo circuito de detecção de corrente 914.

[00261] Conforme mostrado na Figura 21, o gerador 900 compre- endendo 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 ener- gia, como RF ultrassônica, bipolar ou monopolar, eletroporação irre- versível 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 acio- nar 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 ele-

trocirúrgicos 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 co- nexão de um transdutor ultrassônico à saída do gerador 900 estaria, de preferência, situada entre a saída identificada como ENERGIA1 e o 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 RE- TORNO.

[00262] Detalhes adicionais são divulgados na publicação de pedi- do de patente US n° 2017/0086914 intitulada TECHNIQUES FOR OPERATING GENERATOR FOR DIGITALLY GENERATING ELEC- TRICAL 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.

[00263] Conforme usado ao longo desta descrição, o termo "sem fio" e seus derivados podem ser usados para descrever circuitos, dis- positivos, sistemas, métodos, técnicas, canais de comunicação etc., que podem comunicar dados através do uso de radiação eletromagné- tica 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 quais- quer outros protocolos sem fio e com fio designados como 3G, 4G, 5G e além. O módulo de computação pode incluir uma pluralidade de mó- dulos de comunicação. Por exemplo, um primeiro módulo de comuni- cação 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.

[00264] Como usado na presente invenção um processador ou uni- dade de processamento é um circuito eletrônico que executa opera- ções 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 cen- tral) em um sistema ou sistemas de computador (especialmente siste- mas em um chip (SoCs)) que combinam vários "processadores" espe- cializados.

[00265] 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. Ele pode conter funções digitais, analógicas, de sinal misto e, frequente- mente, funções de radiofrequência — todas sobre um único substrato. Um SoC integra um microcontrolador (ou microprocessador) com peri- féricos avançados como unidade de processamento gráfico (GPU), módulo Wi-Fi, ou coprocessador. Um SoC pode ou não conter memó- ria embutida.

[00266] 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 microcontro- lador) pode ser implementado como um computador pequeno em um único circuito integrado. Ele pode ser similar a um SoC; um SoC pode incluir um microcontrolador como um de seus componentes. Um mi- crocontrolador pode conter uma ou mais unidades de processamento de núcleo (CPUs) juntamente com memória e periféricos de entra- da/saída programáveis. A memória do programa na forma de RAM fer- roelétrica, NOR flash ou ROM OTP também está, muitas vezes, incluí- da 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.

[00267] Como utilizado 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 compu- tador ou de um controlador em um dispositivo externo que gerencia a operação de (e conexão com) daquele dispositivo.

[00268] 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 LM4F230H5QR ARM Cortex-M4F, disponível junto à Texas Instru- ments, por exemplo, que compreende uma memória integrada de me- mória flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de pré-busca para melhorar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório serial de ciclo único (SRAM) de 32 KB, uma memória somente de leitura interna (ROM) carregada com o software StellarisWare®, uma memória somente de leitura programável e apagável eletricamente (EEPROM) de 2 KB, um ou mais módulos de modulação por largura de pulso (PWM), uma ou mais entradas de codificador de quadratura (QEI) analógicas, um ou mais conversores analógico-digitais (ADC) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, cujos detalhes estão disponíveis na folha de da- dos do produto.

[00269] Em um aspecto, o processador pode compreender um con- trolador 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 Ins- truments. O controlador de segurança pode ser configurado especifi- camente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos avançados de segurança integrada, fornecendo, ao mesmo tempo, desempenho, conectividade e opções de memória escalonáveis.

[00270] Os dispositivos modulares incluem os módulos (conforme descrito em conexão com as Figuras 3 e 9, por exemplo) que são re- cebíveis 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, ins- trumentos cirúrgicos inteligentes, dispositivos de imageamento médi- cos, dispositivos de sucção/irrigação, evacuadores de fumaça, gerado- res 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 disposi- tivo modular em si, no controlador cirúrgico central ao qual o dispositi- vo modular específico está emparelhado, ou tanto no dispositivo mo- dular como no controlador cirúrgico central (por exemplo, através de uma arquitetura de computação distribuída). Em algumas exemplifica- ções, os algoritmos de controle dos dispositivos modulares controlam os dispositivos com base nos dados detectados pelo próprio dispositi- vo modular (isto é, por sensores em, sobre ou conectados ao dispositi- vo modular). Esses dados podem estar relacionados ao paciente em cirurgia (por exemplo, propriedades de tecido ou pressão de insufla- ção) 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 instru- mento 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.

[00271] A Figura 22 ilustra uma forma de um sistema cirúrgico 1000 que compreende um gerador 1100 e vários instrumentos cirúrgicos 1104, 1106 e 1108 utilizáveis com os mesmos, 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 eletro- cirúrgico ultrassônico/RF. O gerador 1100 é configurável para uso com uma variedade de instrumentos cirúrgicos. De acordo com várias for- mas, o gerador 1100 pode ser configurável para uso com instrumentos cirúrgicos diferentes de diferentes tipos, incluindo, por exemplo, os ins- trumentos cirúrgicos ultrassônicos 1104, os instrumentos eletrocirúrgi- cos 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 de Figura 22 o gerador 1100 seja mostrado separadamente dos instrumentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108 em uma forma, o gerador 1100 pode ser formado integral- mente 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 conso- le do gerador 1100. O dispositivo de entrada 1110 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais adequados para pro- gramação do funcionamento do gerador 1100. O gerador 1100 pode ser configurado para comunicação com fio ou sem fio.

[00272] O gerador 1100 é configurado para acionar múltiplos ins- trumentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108. O primeiro instrumento cirúrgi- co é um instrumento cirúrgico ultrassônico 1104 e compreende uma peça de mão 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 acusti- camente acoplada ao transdutor ultrassônico 1120 e um braço de aperto 1140. A peça de mão 1105 compreende um gatilho 1143 para operar o braço de aperto 1140 e uma combinação dos botões de alter- nância 1134a, 1134b, 1134c para energizar e acionar a lâmina ultras- sônica 1128 ou outra função. Os botões de alternância 1134a, 1134b, 1134c podem ser configurados para energizar o transdutor ultrassôni- co 1120 com o gerador 1100.

[00273] O gerador 1100 é também configurado para acionar um se- gundo instrumento cirúrgico 1106. O segundo instrumento cirúrgico 1106 é um instrumento eletrocirúrgico de RF e compreende uma peça de mão 1107 (HP), um eixo de acionamento 1127 e um atuador de ex- tremidade 1124. O atuador de extremidade 1124 compreende eletro- dos nos braços de aperto 1142a e 1142b e retorna através de uma porção do condutor elétrico do eixo de acionamento 1127. Os eletro- dos são acoplados à fonte de energia bipolar dentro do gerador 1100 e energizadas pela mesma. A peça de mão 1107 compreende um gati- lho 1145 para operar os braços de aperto 1142a, 1142b e um botão de energia 1135 para atuar uma chave de energia para energizar os ele- trodos no atuador de extremidade 1124.

[00274] O gerador 1100 é também configurado para acionar um ins- trumento cirúrgico multifuncional 1108. O instrumento cirúrgico multi-

funcional 1108 compreende uma peça de mão 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 acusti- camente ao transdutor ultrassônico 1120. A peça de mão 1109 com- preende 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 para energizar a lâmina ultrassônica 1149 com uma fonte de energia bipolar também contida dentro do gerador 1100.

[00275] O gerador 1100 é configurável para uso com uma varieda- de de instrumentos cirúrgicos. De acordo com várias formas, o gerador 1100 pode ser configurável para uso com instrumentos cirúrgicos dife- rentes de diferentes tipos, incluindo, por exemplo, o instrumento cirúr- gico ultrassônico 1104, o instrumento cirúrgico de RF 1106 e o instru- mento 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 separadamen- te dos instrumentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108, em uma outra forma, o gerador 1100 pode ser formado integralmente com qualquer um dos instrumentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108 para formar um sistema ci- rúrgico unitário. Conforme discutido acima, o gerador 1100 compreen- de um dispositivo de entrada 1110 situado em um painel frontal do console do gerador 1100. O dispositivo de entrada 1110 pode compre- ender qualquer dispositivo adequado que gere sinais adequados para programação do funcionamento do gerador 1100. O gerador 1100 po- de também compreender um ou mais dispositivos de saída 1112. Ou- tros 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

[00276] Embora um dispositivo "inteligente", incluindo algoritmos de controle responsivos a dados detectados, possa ser um aprimoramen- to em relação a um dispositivo "não inteligente" que opere sem levar em consideração os dados detectados, alguns dados detectados po- dem ser incompletos ou inconclusivos quando considerados isolada- mente, isto é, sem o contexto do tipo de procedimento cirúrgico que está sendo executado ou do tipo de tecido submetido à cirurgia. Sem conhecer o contexto do procedimento (por exemplo, conhecer o tipo de tecido submetido à cirurgia, ou o tipo de procedimento em execu- ção), o algoritmo de controle pode controlar o dispositivo modular de modo incorreto ou subótimo, tendo em conta os dados detectados sem contexto específico. Por exemplo, a forma ideal para um algoritmo de controle controlar um instrumento cirúrgico em resposta a um determi- nado parâmetro detectado pode variar de acordo com o tipo de tecido específico que está sendo operado. Isto se deve ao fato de que dife- rentes tipos de tecido têm diferentes propriedades (por exemplo, resis- tência ao rasgamento) e, dessa forma, respondem de modo diferente a ações realizadas pelos instrumentos cirúrgicos. Portanto, pode ser de- sejável 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 à detecção, pelo instru- mento, de 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 ao rasga- mento, como o tecido pulmonar, o algoritmo de controle do instrumen-

to desaceleraria de modo ideal o motor em resposta a uma força de fechamento inesperadamente alta para evitar a ruptura do tecido. Para tecidos que são resistentes ao rasgamento, como o tecido do estôma- go, o algoritmo de controle do instrumento aceleraria de modo ideal o motor em resposta a uma força de fechamento inesperadamente alta para assegurar que o atuador de extremidade fique adequadamente preso no tecido. Sem saber se o tecido pulmonar ou estomacal foi pre- so, o algoritmo de controle pode tomar uma decisão abaixo do que é considerado ideal.

[00277] Uma solução utiliza um controlador cirúrgico central incluin- do um sistema configurado para derivar informações sobre o procedi- mento cirúrgico que está sendo executado com base em dados rece- bidos de várias fontes de dados, e então controlar, de acordo com is- so, os dispositivos modulares emparelhados. Em outras palavras, o controlador cirúrgico central é configurado para inferir informações so- bre o procedimento cirúrgico a partir de dados recebidos e, então, con- trolar os dispositivos modulares emparelhados com o controlador ci- rúrgico central com base no contexto inferido do procedimento cirúrgi- co. A Figura 23 ilustra um diagrama de um sistema cirúrgico com re- conhecimento 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 RME contendo o prontuário do paciente), e dispositivos de monitoramento do paciente 5124 (por exemplo, um monitor de pressão sanguínea (PA) e um mo- nitor de eletrocardiografia (ECG)). O controlador cirúrgico central 5104 pode ser configurado para derivar as informações contextuais relacio- nadas 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 cavida- de de corpo que é objeto do procedimento. Esta capacidade de alguns aspectos do controlador cirúrgico central 5104 de derivar ou inferir in- formações relacionadas ao procedimento cirúrgico a partir de dados recebidos, pode ser chamada de "reconhecimento situacional". Em uma exemplificação, o controlador cirúrgico central 5104 pode incorpo- rar um sistema de reconhecimento situacional, que é o hardware e/ou a programação associados ao controlador cirúrgico central 5104 que deriva informações contextuais relacionadas ao procedimento cirúrgico com base nos dados recebidos.

[00278] O sistema de percepção situacional do controlador cirúrgico central 5104 pode ser configurado para derivar as informações contex- tuais 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 apren- dizado por máquina (por exemplo, uma rede neural artificial), que te- nha 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 referen- tes 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 arma-

zena informações contextuais pré-caracterizadas referentes a um pro- cedimento cirúrgico em associação a uma ou mais entradas (ou faixas de entradas) correspondentes às informações contextuais. Em respos- ta a uma consulta com uma ou mais entradas, a tabela de consulta pode retornar as informações contextuais correspondentes para o sis- tema de reconhecimento situacional para controlar os dispositivos mo- dulares 5102. Em uma exemplificação, as informações contextuais re- cebidas 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.

[00279] 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 pro- cessamento e/ou o uso dos dados durante o curso de um procedimen- to cirúrgico. Para retornar a um exemplo anterior, um controlador cirúr- gico central 5104 dotado de percepção situacional, poderia determinar que tipo de tecido estava sendo operado; portanto, quando é detecta- da uma força inesperadamente alta para fechar o atuador de extremi- dade do instrumento cirúrgico, o controlador cirúrgico central dotado de percepção situacional 5104 poderia acelerar ou desacelerar corre- tamente o motor do instrumento cirúrgico para o tipo de tecido.

[00280] Como outro exemplo, o tipo de tecido que está sendo ope- rado pode afetar os ajustes que são feitos nos limites de carga e taxa de compressão de um instrumento de grampeamento e corte cirúrgico para uma medição de vão de tecido específica. Um controlador cirúrgi- co 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 (pa- ra um procedimento torácico) ou tecido do estômago (para um proce- dimento abdominal). O controlador cirúrgico central 5104 poderia, en- tão, ajustar adequadamente os limites de carga e a taxa de compres- são do instrumento de grampeamento e corte cirúrgico para o tipo de tecido.

[00281] Como ainda outro exemplo, o tipo de cavidade corporal que está sendo operada durante um procedimento de insuflação, pode afe- tar a função de um evacuador de fumaça. Um controlador cirúrgico central com percepção situacional 5104 pode determinar se o sítio ci- rúrgico está sob pressão (mediante a determinação de que o procedi- mento cirúrgico está utilizando insuflação) e determinar o tipo de pro- cedimento. Como um tipo de procedimento é, de modo geral, realizado 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 opera- da. Dessa forma, um controlador cirúrgico central dotado de reconhe- cimento situacional 5104 poderia fornecer uma quantidade consistente de evacuação de fumaça tanto para procedimentos torácicos quanto abdominais.

[00282] Ainda como outro exemplo, o tipo de procedimento em exe- cução pode afetar o nível de energia ideal no qual um instrumento ci- rúrgico ultrassônico ou instrumento eletrocirúrgico por radiofrequência (RF) opera. Procedimentos artroscópicos, por exemplo, exigem níveis mais altos de energia porque o atuador de extremidade do instrumento cirúrgico ultrassônico ou do instrumento eletrocirúrgico de RF, é imer- so em fluido. Um controlador cirúrgico central com percepção situacio- nal 5104 pode determinar se o procedimento cirúrgico é um procedi- mento artroscópico. O controlador cirúrgico central 5104 pode então ajustar o nível de potência de RF ou a amplitude ultrassônica do gera- dor (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 controla- dor cirúrgico central dotado de reconhecimento situacional 5104 pode determinar que tipo de procedimento cirúrgico está sendo executado e, então, personalizar o nível de energia para o instrumento cirúrgico ul- trassônico ou instrumento eletrocirúrgico de RF, respectivamente, de acordo com o perfil esperado de tecido para o procedimento cirúrgico. Além disso, um controlador cirúrgico central dotado de percepção situ- acional 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 reconhecimento situacional 5104 pode determi- nar qual etapa do procedimento cirúrgico está sendo realizada ou será realizada subsequentemente e, então, atualizar os algoritmos de con- trole para o gerador e/ou o instrumento cirúrgico ultrassônico ou ins- trumento eletrocirúrgico de RF para ajustar o nível de energia em um valor adequado para o tipo esperado de tecido, de acordo com a etapa de procedimento cirúrgico.

[00283] 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, referen- tes ao procedimento cirúrgico, provenientes de outras fontes de dados

5126. Por exemplo, um controlador cirúrgico central dotado de reco- nhecimento situacional 5104 pode ser configurado para determinar se ocorreu hemostasia (isto é, se parou o sangramento em um sítio cirúr- gico), de acordo com dados de vídeo ou de imagem recebidos de um dispositivo de imageamento médico. Entretanto, em alguns casos, os dados de vídeo ou de imagem podem ser inconclusivos. Portanto, em uma exemplificação, o controlador cirúrgico central 5104 pode ser adi- cionalmente configurado para comparar uma medição fisiológica (por exemplo, pressão arterial detectada por um monitor de PA conectado de modo comunicável ao controlador cirúrgico central 5104) com os dados visuais ou de imagem de hemostasia (por exemplo, provenien- tes 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 de sol- da de 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.

[00284] Outro benefício inclui controlar de forma proativa e automá- tica os dispositivos modulares emparelhados 5102, de acordo com a etapa específica do procedimento cirúrgico que está sendo realizado para reduzir o número de vezes em que a equipe médica precisa inte- ragir ou controlar o sistema cirúrgico 5100 durante o curso de um pro- cedimento cirúrgico. Por exemplo, um controlador cirúrgico central do- tado 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. A ativação proativa da fonte de energia possibili- ta que o instrumento esteja pronto para uso assim que a etapa prece- dente do procedimento estiver concluída.

[00285] Como outro exemplo, um controlador cirúrgico central dota- do de reconhecimento situacional 5104 poderia determinar se a etapa atual ou subsequente do procedimento cirúrgico exige uma vista ou grau de ampliação diferente na 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 adequa- damente a vista mostrada (fornecida, por exemplo, por um dispositivo de imageamento médico ao sistema de visualização 108), de modo que a tela se ajuste automaticamente durante todo o procedimento ci- rúrgico.

[00286] 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 de dados automaticamente com base na etapa do procedimento cirúrgico que está sendo realizado, sem esperar que o cirurgião solicite a informação específica.

[00287] Outro benefício inclui a verificação de erros durante a confi- guração do procedimento cirúrgico ou durante o curso do procedimen- to cirúrgico. Por exemplo, um controlador cirúrgico central dotado de reconhecimento situacional 5104 poderia determinar se a sala de ci- rurgia está adequada 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 exem- plo, a partir de uma memória), e, então, comparar o layout da sala de cirurgia atual com o layout padrão para o tipo de procedimento cirúrgi- co que está sendo realizado conforme determinado pelo controlador cirúrgico central 5104. 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 emparelhados com o controlador cirúrgico central 5104 com um catálogo recomendado ou previsto de itens e/ou dispositivos para o dado procedimento cirúrgico. Se houver quaisquer descontinui- dades 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 determi- nar 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 po- de comparar as posições relativas dos dispositivos com um layout re- comendado 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 se desvia do layout recomendado.

[00288] 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 pro-

cedimento 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 me- mória), e então comparar as etapas que estão sendo executadas ou o equipamento que está sendo utilizado durante o curso do procedimen- to cirúrgico com as etapas ou com o equipamento esperado para o tipo de procedimento cirúrgico que o controlador cirúrgico central 5104 de- terminou que está sendo executado. Em uma exemplificação, o contro- lador cirúrgico central 5104 pode ser configurado para fornecer um alerta indicando que uma ação inesperada está sendo realizada ou que um dispositivo inesperado está sendo utilizado na etapa específica no procedimento cirúrgico.

[00289] Em geral, o sistema de percepção situacional para o contro- lador 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 ci- rúrgico (como o ajuste a diferentes tipos de tecido), e ao validar ações durante um procedimento cirúrgico. O sistema de percepção situacio- nal também melhora a eficiência do cirurgião na execução dos proce- dimentos cirúrgicos ao sugerir automaticamente as próximas etapas, fornecendo dados, e ajustando as telas e outros dispositivos modula- res 5102 na sala de cirurgia, de acordo com o contexto específico do procedimento. Sistema de energia modular

[00290] As SOs em todo o mundo são uma emaranhada rede de cabos, dispositivos e pessoas devido ao número de equipamentos ne- cessários para executar os procedimentos cirúrgicos. Os equipamen- tos cirúrgicos essenciais tendem a ser um importante contribuinte para esse problema porque a maioria dos equipamentos cirúrgicos essenci-

ais realiza uma tarefa única e especializada.

Devido a sua natureza especializada e às necessidades dos cirurgiões em utilizar vários tipos diferentes de dispositivos durante o curso de um único procedimento cirúrgico, uma SO pode ser forçada a ser abastecida com dois ou até mesmo mais 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 conecta- do 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 um desses equipamentos cirúrgicos essenciais tem a sua própria interface de usuário e precisa ser controlado independentemente dos outros 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 dife- rentes tipos de interfaces de usuário (que podem adicionalmente mu- dar, com base na tarefa ou procedimento cirúrgico a ser realizado, além de mudar entre cada equipamento essencial). Este processo complicado e complexo pode exigir a presença de ainda mais pessoas na SO e pode gerar riscos, se múltiplos dispositivos não forem ade- quadamente controlados simultaneamente uns com os outros.

Portan- to, a consolidação da tecnologia de equipamentos cirúrgicos essenci- ais em sistemas singulares que sejam capazes de lidar de maneira flexível com as necessidades dos cirurgiões em reduzir a área de pro- jeção dos equipamentos cirúrgicos essenciais nas SOs simplificaria a experiência do usuário, reduziria a desordem nas SOs e evitaria difi- culdades e riscos associados ao controle simultâneo de múltiplos equipamentos essenciais.

Além disso, tornar tais sistemas expansíveis ou personalizáveis possibilitaria que novas tecnologias fossem conve- nientemente incorporadas aos sistemas cirúrgicos existentes, elimi-

nando a necessidade de substituir sistemas cirúrgicos completos ou que o pessoal da SO aprendesse novas interfaces de usuário ou con- troles de equipamento com cada nova tecnologia.

[00291] Conforme descrito nas Figuras 1 a 11, um controlador ci- rúrgico central 106 pode ser configurado para receber de forma inter- cambiável uma variedade de módulos, que por sua vez, podem fazer interface com dispositivos cirúrgicos (por exemplo, um instrumento ci- rúrgico ou um evacuador de fumaça) ou fornecer várias outras funções (por exemplo, comunicações). Em um aspecto, um controlador cirúrgi- co central 106 pode ser incorporado como um sistema de energia mo- dular 2000, que é ilustrado em relação às Figuras 24 a 30. O sistema de energia modular 2000 pode incluir uma variedade de módulos dife- rentes 2001 que são conectáveis juntos em uma configuração empi- lhada. 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. Adicionalmente, os mó- dulos 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 co- nectores 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 al- guns 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 con- figurado 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 ener- gia modular 2000 pode ser acoplável de modo comunicável a um con- trolador cirúrgico central 206 para transmitir e/ou receber dados entre eles.

[00292] O sistema de energia modular 2000 pode ser montado a partir de uma variedade de diferentes módulos 2001, e alguns exem- plos 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 dife- rentes configurações para personalizar as funções e recursos do sis- tema de energia modular 2000 pela personalização dos módulos 2001 que são incluídos em cada sistema de energia modular 2000. Os mó- dulos 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 mó- dulo de cabeçalho 2002 é configurado para servir como o módulo de topo ou mais alto na pilha do sistema de energia modular e pode, as- sim, não ter conectores ao longo de sua superfície de topo. Em um outro aspecto, o módulo de cabeçalho 2002 pode ser configurado para ser posicionado no fundo ou no módulo de fundo ou inferior na pilha do sistema de energia modular e pode, dessa forma, não ter conectores ao longo de sua superfície de fundo. Em ainda outro aspecto, o módu- lo 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 po- de 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 configu- rações poderiam incluir a ativação do sistema de energia modular 2000, o volume de alertas, as configurações da chave de pé, os ícones de configurações, a aparência ou a configuração da interface de usuá- rio, o perfil do cirurgião que fez login no sistema de energia modular 2000 e/ou o tipo de procedimento cirúrgico em execução. O módulo de cabeçalho 2002 também pode ser configurado para fornecer comuni- cações, 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 (Figu- ras 3 e 10), pode ser configurado para gerar uma ou múltiplas modali- dades 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 con- trole 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 capa- cidades de visualização.

[00293] O sistema de energia modular 2000 pode adicionalmente 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 exem-

plo, uma chave de pé com um único pedal 2032, uma chave de pé com pedal duplo 2034 e um carro 2030 para sustentar o sistema de energia modular 2000 no mesmo. As chaves de pé 2032, 2034 podem ser configuradas para controlar a ativação ou a função de modalidades de energia específicas emitidas, por exemplo, pelo módulo de energia

2004.

[00294] 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. Adicionalmente, o sis- tema 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.

[00295] 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 des- critos acima juntamente com as Figuras 1 a 11.

[00296] 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 módu- los 2001 conectados ao módulo de cabeçalho 2002. Em alguns aspec- tos, a IGU 2008 da tela de exibição 2006 pode fornecer um ponto de controle consolidado de todos os módulos 2001 que compõem a confi- guração particular do sistema de energia modular 2000. Vários aspec- tos 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 ci- rúrgicas robóticas, o sistema de energia modular 2000 pode ser aco- plável de modo comunicável a um carro robótico ou a um console de controle robótico, que é configurado para exibir as informações gera- das pelo sistema de energia modular 2000 ao operador do sistema ci- rúrgico robótico. Como outro exemplo, o sistema de energia modular 2000 pode ser acoplável de modo comunicável a uma tela móvel que pode ser carregada por ou presa a um membro da equipe cirúrgica para visualização através da mesma. Em ainda outro exemplo, o sis- tema de energia modular 2000 pode ser acoplável de modo comunicá- vel a um controlador cirúrgico central 2100 ou a outro sistema de com- putador que pode incluir uma tela 2104, 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 interfa- ce 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.

[00297] Ainda com referência à Figura 25A, o módulo de energia 2004 pode incluir um conjunto de porta 2012 que inclui várias portas diferentes 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. Entretanto, essa combinação específica de portas é simplesmente fornecida para propósitos de ilustração, e combinações de portas e/ou modalidades de energia alternativas podem ser possíveis para o conjunto de portas

2012.

[00298] Conforme mencionado acima, o sistema de energia modu- lar 2000 pode ser montado em diferentes configurações. Adicional- mente, as diferentes configurações do sistema de energia modular 2000 também podem ser utilizáveis para diferentes tipos de procedi- mento cirúrgico e/ou diferentes tarefas. Por exemplo, as Figuras 25A e 25B ilustram uma primeira configuração ilustrativa do sistema de ener- gia 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 pro- cedimentos cirúrgicos laparoscópicos e abertos.

[00299] A Figura 26A Ilustra uma segunda configuração ilustrativa do sistema de energia modular 2000 incluindo um módulo de cabeça- lho 2002 (que inclui 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 libe- ráveis pelo sistema de energia modular 2000 a partir da primeira confi- guração. A segunda configuração do sistema de energia modular 2000 pode, consequentemente, acomodar mais de um instrumento eletroci- rúrgico bipolar/monopolar, mais de dois instrumentos eletrocirúrgicos bipolares/monopolares, e assim por diante. Tal configuração pode ser adequada para procedimentos cirúrgicos laparoscópicos e abertos par-

ticularmente complexos. A Figura 26B Ilustra uma terceira configura- ção ilustrativa que é similar à segunda configuração, exceto que o mó- dulo de cabeçalho 2002 não tem uma tela de exibição 2006. Essa con- figuração pode ser adequada para aplicações cirúrgicas robóticas ou aplicações de tela móvel, conforme mencionado acima.

[00300] 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 ade- quada para aplicações cirúrgicas onde algoritmos de controle intensi- vos 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 mó- dulos lançados anteriormente (como o módulo de energia 2004).

[00301] A Figura 28 Ilustra uma quinta configuração ilustrativa do sistema de energia modular 2000 incluindo um módulo de cabeçalho 2002 (que inclui 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 jun- tos. Tal configuração pode ser adequada para procedimentos endos- cópicos por fornecer uma tela cirúrgica dedicada 2044 para retransmi- tir a transmissão de vídeo a partir do escópio acoplado ao módulo de visualização 2042. Deve ser observado que as configurações ilustra- das nas Figuras 25A a 29 e descritas acima são fornecidas simples- mente para ilustrar os vários conceitos do sistema de energia modular 2000 e não devem ser interpretadas como limitando o sistema de energia modular 2000 às configurações específicas anteriormente mencionadas.

[00302] Conforme mencionado acima, o sistema de energia modu-

lar 2000 pode ser acoplável de modo comunicável a um sistema exter- no, 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 sis- tema de energia modular 2000. Tais sistemas externos também po- dem incluir um sistema de computador 2102 para executar os cálculos ou, de outro modo, analisar os dados gerados ou fornecidos pelo sis- tema 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 ci- rúrgicos (por exemplo, um sistema de visualização 108 e/ou um siste- ma robótico 110, conforme descrito juntamente com as Figuras 1 e 2).

[00303] Agora com referência à Figura 30, em alguns aspectos, o módulo de cabeçalho 2002 pode incluir ou apoiar uma tela 2006 confi- gurada 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 co- nectados ao módulo de cabeçalho 2002. Em alguns aspectos, diferen- tes 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 acomo- dar 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 da tela correspondente a um módulo especí- fico 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 con- trolar 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 configu- rados para exibir o nível de potência do instrumento cirúrgico conecta- do à respectiva porta, alterar o modo de operação do instrumento ci- rúrgico conectado à respectiva porta (por exemplo, mudar um instru- mento cirúrgico de um primeiro nível de potência para um segundo ní- vel de potência e/ou alterar um instrumento cirúrgico monopolar a par- tir de um modo de "aspersão" para um modo de "mistura"), e assim por diante.

[00304] 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 li- ga/desliga que controla a ativação de cada módulo 2001 que está co- nectado 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.

[00305] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho 2002 pode exibir imagens estáticas, vídeos, animações e/ou informações associadas aos módulos cirúrgicos 2001 a partir dos quais o sistema de energia modular 2000 é construído ou os dispositivos cirúrgicos que são aco- plados de modo comunicável ao sistema de energia modular 2000. As imagens estáticas e/ou os vídeos exibidos pelo módulo de cabeçalho 2002 podem ser recebidos a partir de um endoscópio ou um outro dis- positivo de visualização que é acoplado de modo comunicável ao sis- tema 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.

[00306] 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, pis- cando). Por exemplo, os conjuntos de luz 2015 podem mudar de uma primeira cor para uma segunda cor quando um plugue é completamen- te 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.

[00307] A Figura 31 é um diagrama de blocos de uma configuração de controlador central independente de um sistema de energia modu- lar 3000, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulga- ção, 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 Fi- guras 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 unida- des do controlador cirúrgico central. Nos exemplos ilustrados nas Figu- ras 31 e 32, o módulo de cabeçalho/módulo de IU integrados 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 forne- cidos como componentes separados que são acoplados de modo co- municativo através de um barramento de dados 3008.

[00308] Conforme é ilustrado na Figura 31, um exemplo de um sis- tema de energia modular autônomo 3000 inclui um módulo de cabeça- lho/módulo de interface de usuário (IU) integrado 3002 acoplado a um módulo de energia 3004. Energia e dados são transmitidos entre o módulo de cabeçalho/módulo de IU integrados 3002 e o módulo de energia 3004 através de uma interface de potência 3006 e uma inter- face de dados 3008. Por exemplo, o módulo de cabeçalho/IU integra- dos 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 potência 3006.

[00309] 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 geren- ciar, entre outras coisas, a transmissão de dados e a energia para o sistema de energia modular 3000 e/ou a partir dele. O sistema de energia modular representado na Figura 32 inclui um módulo de cabe- çalho/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 contro- le de sistema 3024 do sistema de controle 3010 e o segundo módulo de energia 3012 através do primeiro módulo de energia 3004 e do mó- dulo de cabeçalho/IU 3002 através de uma interface de dados 3008. Além disso, uma rota de energia se estende entre o módulo de cabe- çalho/IU integrado 3002 e o segundo módulo de energia 3012 através do primeiro módulo de energia 3004 através de uma interface de po- tência 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 neces- sidade de interfaces dedicadas de potência e energia dentro do módu- lo integrado de cabeçalho/IU 3002.

[00310] A unidade de controle de sistema 3024, que pode ser cha- mada na presente invenção de um circuito de controle, lógica de con- trole, 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 se- gunda 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 co- municações são fornecidas entre a interface do sistema 3022 e os módulos adicionais.

[00311] 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 ele- trocirúrgica (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 in- terfaces de hardware/software, um controlador ultrassônico, um con- trolador de RF de energia avançada, um controlador de RF bipolar e algoritmos de controle executados pelo controlador que recebem saí- das do controlador e controlam, consequentemente, a operação dos vários módulos de energia 3004, 3012. Em vários aspectos da presen- te divulgação, os controladores descritos na presente invenção podem ser implementados como um circuito de controle, uma lógica de con- trole, um microprocessador, um microcontrolador, uma lógica ou FPGA, ou várias combinações dos mesmos.

[00312] As Figuras 33 a 35 são diagramas de blocos de vários sis- temas de energia modular conectados juntos para formar um controla- dor central, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulga- ção. 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 cabeça- lho 3150 (Figura 35), um módulo de IU 3030 (Figura 33) e um módulo de comunicação 3032 (Figura 33), de acordo com ao menos um as- pecto da presente divulgação. O módulo de IU 3030 inclui uma tela sensível ao toque 3046 exibindo várias informações relevantes e vá- rios controles de usuário para controlar um ou mais parâmetros do sis- tema de energia modular 3000. O módulo de IU 3030 é fixado ao mó- dulo 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 apanha- do por um usuário e/ou reconectado ao módulo de cabeçalho 3150. Além disso, ou alternativamente, o módulo de IU 3030 pode ser ligei- ramente movido em relação ao módulo de cabeçalho 3150 para ajus- tar 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.

[00313] Em alguns aspectos, os vários módulos de controlador cen- tral podem incluir tubulação de luz ao redor das portas físicas para in- dicar 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 específica direciona um usuário para conectar um ins- trumento cirúrgico à porta física. Em um outro exemplo, a iluminação de uma porta física com uma luz específica alerta um usuário sobre um erro relacionado a uma conexão existente com um instrumento ci- rúrgico.

[00314] Voltando à Figura 33, é mostrado um diagrama de blocos de um módulo de interface de usuário (IU) 3030 acoplado a um módu-

lo de comunicação 3032 por meio de um conector de controlador cen- tral 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 comporta- mentos 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, associa- ções de módulo etc.). O processador de IU 3040 pode ser, por exem- plo, um processador ou sistema no módulo (SOM) que executa uma estrutura como Qt, .NET WPF, servidor de web ou similar.

[00315] 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 processa- dor de IU 3040 é configurado para receber entradas de uma tela sen- sível 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 fazer interface com o módulo de comunicações 3032 através de uma chave 3042 acoplada ao conector do controlador cen- tral passante 3034 para receber, processar e encaminhar dados do dispositivo de origem para o dispositivo de destino e controlar a comu- nicação de dados entre eles. A potência de CC é fornecida ao módulo de IU 3030 através dos módulos conversores de CC/CC 3054. A po- tência de CC é passada através do conector do controlador central passante 3034 para o módulo de comunicações 3032 através do bar- ramento de potência 3006. Os dados são passados através do conec- tor do controlador central passante 3034 para o módulo de comunica- ções 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.

[00316] 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 hospitalar) que estejam executando protocolos diferentes. O módulo de comuni- cações 3032 inclui um primeiro conector de controlador central de passagem 3036 para acoplar o módulo de comunicações 3032 a ou- tros 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 ou- tros 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 en- tre eles. A chave 3056 também está acoplada a uma porta de entrada 3058 para transmitir informações entre as portas de comunicações ex- ternas e o módulo de IU 3030 e os outros módulos conectados. A por- ta de entrada 3058 pode ser acoplada a vários módulos de comunica- ções como, por exemplo, um módulo de Ethernet 3060 para comuni- cação com uma rede hospitalar 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 comunica- ções podem ser placas físicas situadas dentro do módulo de comuni- cações 3032 ou pode ser uma porta para acoplar as placas de comu- nicações remotas.

[00317] Em alguns aspectos, todos os módulos (ou seja, o hardwa- re removível) são controlados por um único módulo de IU 3030 que está disposto em um módulo de cabeçalho ou que é integral ao mes- mo. 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, pela consolidação de todos os módulos em um único módulo de IU responsivo 3002, o sistema forne- ce um modo mais simples de controlar e monitorar vários equipamen- tos de uma única vez. Esta abordagem reduz drasticamente a área de projeção e a complexidade em uma sala de operação (SO).

[00318] Voltando à Figura 34, ela ilustra um diagrama de blocos de um módulo de energia 3004, de acordo com ao 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 a um segundo módulo de energia 3012 mostrado na Figura 35, por meio de um segundo conector de controlador central de saída direta 3078. Voltando novamente para a Figura 34, uma chave 3076 disposta entre o primeiro e o segundo co- nectores de controlador central de passagem 3074, 3078 recebe, pro- cessa e transmite dados do dispositivo de origem para o dispositivo de destino e controla a comunicação de dados entre os mesmos. Os da- dos são recebidos e transmitidos através do barramento de dados

3008. O módulo de energia 3032 inclui um controlador 3082 para con- trolar várias comunicações e funções de processamento do módulo de energia 3270.

[00319] 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.

[00320] Em um aspecto, o módulo de energia 3004 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 for- mas 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 ajustá- vel 3084 para maximizar a eficiência e que é controlado pelo controla- dor 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 ao PSD ou implementado, por exemplo, na matriz de portas programável em campo (FPGA). O con- trolador 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 a um transformador de potência ultrassônica 3088, que é acoplado a uma porção de saída de energia ultrassônica de um receptáculo de energia avançada 3100. Os sinais de retroinformação (RI) de tensão (V) e cor- rente (I) ultrassônicos, que podem ser utilizados para calcular a impe- dância ultrassônica, são retroalimentados ao controlador 3082 por meio de um transformador de RI de VI ultrassônica 3092 através de uma porção de entrada do receptáculo de energia avançada 3100. Os sinais de retroinformação de tensão e corrente ultrassônicos são rote-

ados de volta para o controlador 3082 através de um conversor analó- gico-digital 3102 (A/D). Também acoplada ao controlador 3082 através do receptáculo de energia avançada 3100, está a porta do conversor de CC/CC isolada 3096, que recebe energia de CC do barramento de potência 3006, e uma porta de dados de largura de banda média 3098.

[00321] Em um aspecto, o módulo de energia 3004 pode incluir um amplificador de potência de RF de banda larga 3108, que em um as- pecto, pode ser um amplificador de classe H linear que é capaz de ge- rar formas de onda arbitrárias e acionar cargas de RF em uma faixa de frequências de saída. O amplificador de potência de RF de banda lar- ga 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 ao PSD ou implementado, por exemplo, na FPGA. O con- trolador 3082 controla o amplificador de RF de banda larga 3086 atra- vés 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 transforma- dor 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 utilizados para calcular a impedância de RF, são retroali- mentados ao 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 são roteados de volta para o controlador 3082 através de um A/D. Também acoplada ao controlador 3082 através do recep- táculo de energia RF bipolar 3118, está a porta do conversor de CC/CC isolada 3112, que recebe energia CC do barramento de potên- cia 3006, e uma porta de dados de largura de banda baixa 3116.

[00322] 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, FPGA) na corrente de bobina nominal para atuação e pode também ser ajustado para uma corrente de manutenção mais baixa por meio da modulação por largura de pul- so (PWM) para limitar a dissipação de energia em regime permanente. A comutação dos relés de seleção para RF 3124 é alcançada com os relés guiados por força (segurança) e o status do 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 amplifica- dor de potência de RF de banda larga 3108, é transmitido para um primeiro componente do módulo de energia 3004, como o transforma- dor de potência de RF 3110 do receptáculo de energia bipolar 3118. Em um segundo aspecto, os relés de seleção para RF 3124 são confi- gurados 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 compo- nente, tal como um transformador de potência de RF 3128 de um re- ceptáculo 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 alter- nar entre uma pluralidade de estados, como o primeiro estado e o se- gundo estado, para transmitir o sinal de RF de saída recebido do am-

plificador de potência de RF 3108 entre diferentes receptáculos de energia do módulo de energia 3004.

[00323] Conforme descrito acima, a saída do amplificador de potên- cia 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 mo- nopolar, que podem ser usados para calcular a impedância de RF, são retroalimentados para o controlador 3082 por meio de um transforma- dor de RI de VI de RF 3130 através de uma porção de entrada do re- ceptáculo de energia de RF monopolar 3136. Os sinais de retroinfor- mação de tensão e corrente de RF são roteados de volta para o con- trolador 3082 através de um A/D 3126. Também acoplada ao controla- dor 3082 através do receptáculo de energia RF monopolar 3136, está a porta do conversor de CC/CC isolada 3132, que recebe energia CC do barramento de potência 3006, e uma porta de dados de largura de banda baixa 3134.

[00324] A saída do amplificador de potência de RF de banda larga 3108 pode também ser alimentada através dos relés de seleção para RF 3124 ao transformador de potência de RF de banda larga 3090 do receptáculo de energia avançada 3100. Os sinais de retroinformação (RI) de tensão (V) e corrente (I) de RF, que podem ser utilizados para calcular a impedância de RF, são retroalimentados ao controlador 3082 por meio de um transformador de RI de VI de RF 3094 através de uma porção de entrada do receptáculo de energia avançada 3100. Os sinais de retroinformação de tensão e corrente de RF são roteados de volta para o controlador 3082 através de um A/D 3104.

[00325] A Figura 35 é um diagrama de blocos de um segundo mó- dulo de energia 3012 acoplado a um módulo de cabeçalho 3150, de acordo com pelo menos um aspecto da presente divulgação. O primei-

ro módulo de energia 3004, mostrado na Figura 34, é acoplado ao se- gundo módulo de energia 3012 mostrado na Figura 35 pelo acopla- mento do segundo conector de controlador central de passagem 3078 do primeiro módulo de energia 3004 a um primeiro conector de contro- lador central de passagem 3074 do segundo módulo de energia 3012. Em um aspecto, o segundo módulo de energia 3012 pode ser um mó- dulo de energia similar ao primeiro módulo de energia 3004, tal como é ilustrado na Figura 35. Em outro aspecto, o segundo módulo de ener- gia 2012 pode ser um módulo de energia diferente em comparação com o primeiro módulo de energia, como um módulo de energia ilus- trado na Figura 37 descrito em mais detalhes. A adição do segundo módulo de energia 3012 ao primeiro módulo de energia 3004 acres- centa funcionalidades ao sistema de energia modular 3000.

[00326] 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 atuali- zação 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 co- nector 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 dispositi- vo de destino e controlar a comunicação de dados entre eles. O pro- cessador de cabeçalho 3158 também é acoplado a uma fonte de ali- mentação OTS 3156 acoplada a um módulo de entrada de potência de alimentação 3154.

[00327] A Figura 36 é um diagrama de blocos de um módulo de ca- beçalho/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 cabe- çalho 3180 (por exemplo, Ethernet), um conector de painel traseiro 3182, um módulo de processador de espera de cabeçalho 3184 e um módulo de chave 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 fun- cionais e a comunicação entre eles, incluindo os módulos lógicos de controle críticos de segurança 3230, 3232 acoplados entre o controla- dor de cabeçalho/IU 3170 e um módulo de comunicação isolado 3234 acoplado ao módulo de chave de pé de cabeçalho 3186. Um copro- cessador de segurança 3188 é acoplado ao controlador de cabeça- lho/IU 3170.

[00328] O módulo de energia de cabeçalho 3172 inclui um módulo de entrada de energia de alimentação 3190 acoplado a uma unidade de fonte de alimentação de OTS 3192 (UFA). 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 mó- dulos conversores de CC/CC isolados 3236. Um processador em mo-

do de espera 3204 do módulo de cabeçalho/espera 3184 fornece um sinal de UFE/ativação 3202 para a UFE de OTS 3192.

[00329] 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 co- nectar dispositivos sem o uso de cabos, e o módulo de Wi-fi 3212 for- nece acesso em alta velocidade a redes como a internet, e pode ser utilizado para criar uma rede sem fio que pode ligar múltiplos dispositi- vos como, por exemplo, múltiplos módulos de energia ou outros módu- los 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.

[00330] 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 módu- los que compreendem dispositivos USB sejam conectados entre si e transfiram dados digitais por cabos USB.

[00331] 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 atra- vés 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.

[00332] 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 ca- beçalho 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 exem- plo, um módulo de evacuação de fumaça) podem aparecer no fundo do visor de LCD da interface de usuário 3224 quando eles se conec- tam 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.

[00333] Adicionalmente, a tela sensível ao toque do usuário 3220 pode fornecer acesso às configurações dos módulos fixados ao siste- ma de energia modular 3000. Adicionalmente, 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 apli- cação, onde um módulo de energia e um módulo de evacuação de fu- maça são conectados ao módulo de cabeçalho/IU 3002, e uma segun- da interface de usuário pode ser exibida no visor de LCD 3224 para uma segunda aplicação, onde dois módulos de energia são conecta- dos ao módulo de cabeçalho/IU 3002. Adicionalmente, 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.

[00334] 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 significado exclusivo. Desta forma, o usuário será capaz de avaliar ra- pidamente a qual instrumento a indicação está se referindo, bem como a natureza da indicação. Adicionalmente, 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 mó- dulo. Ainda adicionalmente, 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 indica- ção está se referindo, bem como a natureza da indicação.

[00335] 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 dis- postas, por exemplo, de amplas para específicas). Após cada seleção ser feita, o sistema de energia modular 3000 apresenta o nível seguin- te até que todas as seleções sejam feitas. Essas configurações pode- riam ser gerenciadas localmente e transferidas através de um meio secundário (como um pen drive USB). Alternativamente, as configura- ções poderiam ser geridas através de um portal e ser automaticamen- te distribuídas a todos os sistemas conectados no hospital.

[00336] As opções de procedimento podem incluir, por exemplo, uma lista de opções predefinidas de fábrica classificadas por especia- lidade, 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 procedi- mento também podem incluir, por exemplo, uma lista de cirurgiões, e em seguida, a especialidade, o procedimento e o tipo. Após um usuá- rio concluir uma seleção, o sistema pode sugerir os instrumentos pre- feridos 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).

[00337] 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 ins- trumentos plugados no sistema de energia modular 3000. Quando um usuário toca em um painel, ele pode se expandir até divulgar configu- rações e opções adicionais para aquele instrumento específico, e o restante da tela pode, por exemplo, escurecer ou, de outro modo, sair de evidência.

[00338] 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 pa- ra um instrumento e possibilitar ao usuário aumentar ou diminuir a in- tensidade de sua saída, alternar certas funções, emparelhá-lo com acessórios de sistema como uma chave de pé conectada ao módulo de chave de pé de cabeçalho 3186, acessar as configurações avança- das do instrumento e encontrar informações adicionais sobre o instru- mento. Em um aspecto, o usuário pode tocar/selecionar um controle de "Configurações avançadas" para expandir a gaveta de configura- ções avançadas exibida no visor de LCD da interface de usuário 3224. Em um aspecto, o usuário pode, em seguida, tocar/selecionar um íco-

ne 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 po- tência, 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 po- dem ser escalonados proporcionalmente ao número de instrumentos conectados ao sistema para melhorar ainda mais a legibilidade. À me- dida que mais instrumentos são conectados, os painéis são dimensio- nados para exibir uma quantidade maior de informações.

[00339] 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 sis- tema 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 hospitalar, e ainda uma outra interface de rede 3268 pode estar situada no conector de interfa- ce de rede do painel traseiro 3182.

[00340] O módulo do processador de espera de cabeçalho 3184 inclui um processador de espera 3204 acoplado a uma chave li- ga/desliga 3210. O processador de espera 3204 realiza um teste de continuidade elétrica verificando se a corrente elétrica flui em um cir- cuito de continuidade 3206. O teste de continuidade é realizado colo- cando 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.

[00341] O módulo de chave de pé do cabeçalho 3186 inclui um con- trolador 3240 acoplado a uma pluralidade de portas de chave de pé analógicas 3254, 3256, 3258 através de uma pluralidade de módulos de presença/ID e de 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 presen- ça/ID e chave 3248 e um módulo transceptor 3250. A porta de acessó- rio 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 chave de pé do cabeçalho 3186 inclui também módulos conversores de CC/CC 3238.

[00342] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 fornece uma tela de interface de usuário configurada para ser exibida na tela de LCD 3224 para controlar uma chave de pé conectada a qualquer uma das portas de chave de pé analógicas 3254, 3256, 3258. Em al- guns aspectos, quando o usuário se conecta a um instrumento não ativado com as mãos em qualquer uma das portas de chave de pé analógicas 3254, 3256, 3258, o painel de instrumento aparece com um ícone de aviso próximo ao ícone de chave de pé. As configurações do instrumento podem estar, por exemplo, desativadas, se o instrumento não puder ser ativado sem uma chave de pé.

[00343] Quando o usuário conecta uma chave de pé em qualquer uma das portas de chave de pé analógicas 3254, 3256, 3258, uma ja- nela pop-up aparece indicando que uma chave de pé foi atribuída àquele instrumento. O ícone de chave de pé indica que uma chave de pé foi conectada e atribuída ao instrumento. O usuário pode, então, tocar/selecionar aquele ícone para atribuir, reatribuir, anular a atribui- ção ou, de outro modo, alterar as configurações associadas com aque- la chave de pé. Nestes aspectos, o sistema é configurado para atribuir automaticamente chaves de pé a instrumentos não ativados com as mãos usando a lógica, que pode adicionalmente atribuir chaves de pé com um pedal simples ou um pedal duplo ao instrumento adequado. Se o usuário desejar atribuir/reatribuir chaves de pé manualmente, há dois fluxos que podem ser utilizados.

[00344] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 fornece um botão de chave de pé global. Após o usuário tocar no ícone de chave de pé global (situado no canto direito superior da tela de LCD da interface de usuário 3224), a sobreposição de atribuição da chave de pé aparece e os conteúdos nos módulos do instrumento esmaecem. Uma representação (por exemplo, fotorrealista) de cada chave de pé conectada (pedal duplo ou único) aparece no fundo se não estiver atri- buída a um instrumento ou no painel do instrumento correspondente. Consequentemente, o usuário pode arrastar e soltar estas ilustrações para dentro e para fora da caixa de ícones na sobreposição de atribui- ção de chave de pé para atribuir, anular a atribuição e reatribuir cha- ves de pé aos seus respectivos instrumentos.

[00345] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 fornece uma tela de interface de usuário exibida no visor de LCD 3224 indi- cando a autoatribuição do pedal, de acordo com pelo menos um as- pecto da presente divulgação. Conforme discutido acima, o sistema de energia modular 3000 pode ser configurado para atribuir automatica- mente uma chave de pé a um instrumento não ativado com as mãos. Em alguns aspectos, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser confi- gurado para correlacionar as cores exibidas no visor de LCD da inter- face de usuário 3224 com as luzes nos próprios módulos como meios de rastrear as portas físicas com os elementos de interface de usuário.

[00346] 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 ener- gia 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 visualiza- ção.

[00347] 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 avan- çado com branco quente, e assim por diante). Além disso, a cor exibi- da corresponderá à cor da tubulação de luz ao redor das portas. A co- loração pode adicionalmente 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 ultrassô- nica de um primeiro módulo de energia como ativas, e as portas mo- nopolares de um segundo módulo de energia como igualmente ativas.

[00348] 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 ener- gia modular 3000. O menu de configurações globais pode, por exem-

plo, ser sempre exibido em um local consistente (por exemplo, sempre disponível no canto superior direito da tela principal).

[00349] 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 exem- plo, 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 su- perior esquerdo) que está reservada para indicar a ativação do instru- mento, enquanto um menu de configurações está aberto. Em um as- pecto, um usuário abriu as configurações bipolares, enquanto a coagu- lação monopolar está ativa. Em um aspecto, o menu configurações poderia ser, então, usado, após a ativação ser concluída. Em um as- pecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para nun- ca sobrepor qualquer menu ou outras informações sobre a área dedi- cada para indicar as informações críticas do instrumento para manter a exibição de informações críticas.

[00350] 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 as- pecto, 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 interrom- per a cirurgia para depurar o instrumento.

[00351] 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 disponí-

veis para vários instrumentos. Em vários aspectos, o módulo de cabe- çalho/IU 3002 pode ser configurado para exibir menus de configura- ções que são adequados para o tipo ou a aplicação do(s) instrumen- to(s) cirúrgico(s) conectado(s) à pilha/controlador central. Cada menu de configurações pode fornecer opções para diferentes níveis de po- tência, 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.

[00352] 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 instrumen- to/dispositivo antes de conectar nos instrumentos, de modo que o sis- tema 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 es- maecida para indicar que as configurações estão definidas, mas que nenhum instrumento está conectado naquela porta.

[00353] 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 con- figurado para se acoplar a um módulo de cabeçalho, módulo de cabe- çalho/IU e outros módulos de energia através do primeiro e do segun- do conectores do controlador central de passagem 3272, 3276. Uma chave 3076 disposta entre o primeiro e o segundo conectores do con-

trolador central de passagem 3272, 3276 recebe, processa e encami- nha 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 comuni- cações e funções de processamento do módulo de energia 3270.

[00354] 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.

[00355] 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 for- mas 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 ajustá- vel 3084 para maximizar a eficiência e que é controlado pelo controla- dor 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 ao PSD ou implementado, por exemplo, na matriz de portas programável em campo (FPGA). O con- trolador 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 a um transformador de potência ultrassônica 3088, que é acoplado a uma porção de saída de energia ultrassônica do receptáculo de energia avançada 3100. Os sinais de retroinformação (RI) de tensão (V) e cor- rente (I) ultrassônicos, que podem ser utilizados para calcular a impe- dância ultrassônica, são retroalimentados ao controlador 3082 por meio de um transformador de RI de VI ultrassônica 3092 através de uma porção de entrada do receptáculo de energia avançada 3100. Os sinais de retroinformação de tensão e corrente ultrassônica são rotea- dos de volta para o controlador 3082 através de um multiplexador ana- lógico 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 receptá- culo de energia avançada 3100, a porta do conversor de CC/CC isola- da 3096, que recebe energia de CC do barramento de potência 3006, e uma porta de dados de largura de banda média 3098.

[00356] 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 amplificador linear de classe H capaz de gerar formas de on- da arbitrárias e acionar 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 ao PSD ou implementado, por exemplo, na FPGA. O controlador 3082 controla o primeiro amplificador de potência de RF de banda larga 3108 através de um CDA 3122.

[00357] 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 con- trário 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 si- nal de RF de saída para um dentre a pluralidade de amplificadores de potência de RF de banda larga 3108, 3286, 3288 conectados ao mes- mo. O controlador 3082 é configurado para comutar o regulador redu- tor ajustável 3107 entre a pluralidade de estados. Em um primeiro es- tado, o controlador aciona o regulador redutor ajustável 3107 para emi- tir 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 ban- da larga 3286. Em um terceiro estado, o controlador aciona o regula- dor redutor ajustável 3107 para emitir um sinal de energia de RF para o terceiro amplificador de potência de RF de banda larga 3288.

[00358] A saída do primeiro amplificador de potência de RF de ban- da larga 3108 pode ser alimentada a um transformador de potência de RF 3090, que é acoplado a uma porção de saída de RF de um recep- táculo de energia avançada 3100. Os sinais de retroinformação (RI) de tensão (V) e corrente (I) de RF, que podem ser utilizados para calcular a impedância de RF, são retroalimentados ao controlador 3082 por meio de transformadores de RI de VI de RF 3094 através de uma por- ção de entrada do receptáculo de energia avançada 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.

[00359] A saída do segundo amplificador de potência de banda lar- ga de RF 3286 é alimentada através de um transformador de potência de RF 3128 do receptáculo monopolar de RF 3136. Os sinais de re- troinformação (RI) de tensão (V) e corrente (I) de RF monopolar, que podem ser usados para calcular a impedância de RF, são retroalimen- tados 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 ten- são e corrente de RF são roteados de volta para o controlador 3082 através do multiplexador analógico 3284 e do A/D duplo 3282. Tam- bém há, acoplada ao controlador 3082 através do receptáculo de energia RF monopolar 3136, a porta do conversor de CC/CC isolada 3132, que recebe energia de CC do barramento de potência 3006, e uma porta de dados de largura de banda baixa 3134.

[00360] 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 retroin- formação (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 são roteados de volta para o controlador 3082 através do multi- plexador analógico 3280 e do A/D duplo 3278. Também há, acoplada ao controlador 3082 através do receptáculo de energia RF bipolar 3118, a porta do conversor de CC/CC isolada 3112, que recebe ener- gia de CC do barramento de potência 3006, e uma porta de dados de largura de banda baixa 3116.

[00361] 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.

[00362] Em um aspecto, com referência às Figuras 31 a 37, o sis-

tema 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 ao 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 multifun- cionalidade para os pinos de sinal MTD 6-9, enquanto monitora conti- nuamente a presença de instrumento.

[00363] Em um aspecto, com referência às Figuras 31 a 37, os mó- dulos do sistema de energia modular 3000 podem incluir uma ligação óptica que possibilita a comunicação em alta velocidade (10 a 50 Mb/s) por todo o limite de isolamento do paciente. Esse enlace trans- mitiria comunicações do dispositivo, sinais de atenuação (vigilância etc.) e dados de tempo de operação em largura de banda baixa. Em alguns aspectos, os links ópticos não conterão os dados amostrados em tempo real, o que pode ser feito no lado não isolado.

[00364] Em um aspecto, com referência às Figuras 31 a 37, os mó- dulos 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 exis- tentes através de protocolos Q de chaveamento manual, (iii) se comu- nicar com instrumentos através de protocolos com 1 cabo de barra- mento local e (iv) se comunicar com instrumentos cirúrgicos habilita- dos 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.

[00365] Em um aspecto, com referência às Figuras 31 a 37, os mó- dulos do sistema de energia modular 3000 podem incluir um amplifica-

dor de pulso/estimulação/de CC auxiliar. Este é um amplificador de uso flexível com base em uma saída de ponte completa e incorpora o isolamento funcional. Isso possibilita que sua saída diferencial seja re- ferenciada para qualquer conexão de saída sobre a parte aplicada (exceto, em alguns aspectos, um eletrodo monopolar ativo). A saída do amplificador pode ser um pequeno sinal linear (pulso/estimulação) com acionamento da forma de onda fornecido por um CDA ou um aci- onamento de onda quadrada com potência de saída moderada para aplicações de CC, como motores de CC, iluminação, acionamento de FET etc. A tensão e a corrente de saída são detectadas com retroin- formação de tensão e corrente funcionalmente isolada para fornecer medições de impedância e tensão precisas para a FPGA. Uma vez emparelhada com um instrumento habilitado para CAN FD, esta saída pode proporcionar acionamento de controle de motor/movimento, en- quanto a retroinformação de posição ou velocidade é fornecida pela interface CAN FD para controle de circuito fechado.

[00366] Disposição de rastreamento de instrumento com base em informações de relógio de tempo real

[00367] Antes de explicar com detalhes os vários aspectos dos ins- trumentos 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 dese- nhos e na descrição em anexo. Os exemplos ilustrativos podem ser implementados ou incorporados em outros aspectos, variações e mo- dificações, e podem ser praticados ou executados de várias maneiras. Além disso, exceto onde indicado em contrário, os termos e expres- sões 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 enten- der 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.

[00368] A presente divulgação se refere a vários sistemas cirúrgi- cos, incluindo sistemas eletrocirúrgicos e/ou cirúrgicos ultrassônicos modulares. As salas de operação (SOs) carecem de soluções essen- ciais simplificadas, pois as SOs possuem uma emaranhada rede de cabos, dispositivos e pessoas devido ao número de diferentes disposi- tivos 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 equipamen- tos essenciais realiza uma tarefa ou trabalho, e cada tipo de equipa- mento essencial requer técnicas ou métodos peculiares de uso e tem uma interface de usuário exclusiva. Consequentemente, o sistema descrito no pedido de patente provisório US n° 62/826.588, intitulado

MODULAR ENERGY SYSTEM INSTRUMENT COMMUNICATION TECHNIQUES, depositado em 29 de março de 2019, aborda a neces- sidade do consumidor para a consolidação de equipamento essencial e outras tecnologias cirúrgicas, uma redução na área de projeção den- tro da SO, uma interface de equipamento simplificada e um procedi- mento cirúrgico mais eficiente pelo qual o número de dispositivos com os quais os membros da equipe cirúrgica precisam interagir é reduzi- do.

[00369] Entretanto, conforme os sistemas eletrocirúrgicos e/ou ci- rúrgicos ultrassônicos se tornam mais modulares e o equipamento es- sencial se torna cada vez mais simplificado, o número de portas pelas quais vários equipamentos podem ser conectados vai diminuindo. Adi- cionalmente, cada porta é necessária para acomodar uma variedade de diferentes tipos de equipamento. Dessa forma, existe uma necessi-

dade ainda maior de sistemas cirúrgicos que automaticamente detec- tem, identifiquem e controlem equipamentos auxiliares mediante cone- xão a um controlador central. Consequentemente, em vários aspectos não limitadores da presente divulgação, são fornecidos aparelhos para detectar a presença de um instrumento em portas de energia monopo- lar e bipolar de geradores eletrocirúrgicos.

[00370] Para evitar que dispositivos de uso único sejam utilizados fora de sua janela de operação segura, dispositivos cirúrgicos eletroci- rúrgicos/ultrassônicos podem incluir um mecanismo para desligar a funcionalidade do dispositivo eletrocirúrgico/cirúrgico ultrassônico após um número predeterminado de horas. Os geradores eletrocirúrgi- cos/ultrassônicos convencionais não incluem um relógio de tempo real e o relógio para medir o número predeterminado de horas se baseia no tempo do gerador ligado/em funcionamento e não se baseia no tempo real decorrido. A fim de atenuar essa condição, os dispositivos eletrocirúrgicos/cirúrgicos ultrassônicos utilizados com geradores ele- trocirúrgicos/ultrassônicos são limitados a um gerador. Isso pode não ser favorável em situações em que a cirurgia pode ocorrer em ambos os lados da mesa cirúrgica e pode exigir a alteração dos geradores eletrocirúrgicos/ultrassônicos durante procedimentos cirúrgicos longos.

[00371] Consequentemente, em um aspecto a presente divulgação fornece o armazenamento de dados e uma disposição de rastreamen- to de dispositivo que rastreia um dispositivo com base em temporiza- ção em relógio de tempo real e histórico de conexão de módulo de energia. Em um aspecto geral, a presente divulgação fornece um mó- dulo de energia que compreende um relógio de tempo real e um circui- to de controle acoplado ao relógio de tempo real. O circuito de controle é configurado para detectar a presença de um instrumento cirúrgico acoplado ao módulo de energia, monitorar a energização do instru- mento cirúrgico pelo módulo de energia, rastrear o uso do instrumento cirúrgico em tempo real com base no relógio de tempo real, desativar o instrumento cirúrgico após um período predeterminado de uso com base no relógio de tempo real.

[00372] Em vários aspectos, a presente divulgação fornece um sis- tema de energia modular 2000 (Figuras 24 a 30) que compreende uma variedade de módulos diferentes 2001 que são conectáveis em con- junto em uma configuração empilhada. 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 mó- dulo de energia 2004, um módulo de tecnologia 2040 e um módulo de visualização 2042. Os módulos de energia 3004 (Figura 34), 3012 (Fi- gura 35) e 3270 (Figura 37) ilustram o módulo de energia 2004 com mais particularidade. Consequentemente, para fins de concisão e cla- reza da divulgação, a referência na presente invenção ao módulo de energia 2004 deve ser compreendida como uma referência a qualquer um dos módulos de energia 3004, 3012, 3270. Um exemplo de um protocolo de comunicação é descrito na patente US n° 9.226.766 de propriedade comum, que está aqui incorporada, a título de referência, em sua totalidade.

[00373] Será reconhecido que o módulo de energia 2004 pode in- cluir uma variedade de geradores eletrocirúrgicos/ultrassônicos que precisam ser capazes de identificar e se comunicar eletricamente com uma ampla variedade de instrumentos eletrocirúrgicos/ultrassônicos, como, por exemplo, os instrumentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108 mos- trados na Figura 22, em que o instrumento cirúrgico 1104 é um instru- mento cirúrgico ultrassônico, o instrumento cirúrgico 1106 é um ins- trumento eletrocirúrgico de RF e o instrumento cirúrgico multifuncional 1108 é um instrumento eletrocirúrgico/ultrassônico de RF combinado. Os módulos de energia 2004 e os instrumentos eletrocirúrgi- cos/ultrassônicos 1104, 1106, 1108 podem ter necessidades de comu-

nicação amplamente diferentes em termos de coisas como largura de banda, latência, custo do circuito, requisitos de energia, robustez de segurança cibernética e imunidade ao ruído. Consequentemente, exis- te uma necessidade do sistema de energia modular 2000, e em parti- cular dos módulos de energia 2004 do sistema de energia modular 2000, oferecer suporte a múltiplos protocolos de comunicação. Ao mesmo tempo, fatores ergonômicos e de custo impõem que o número total de condutores em um cabo de instrumento eletrocirúrgi- co/ultrassônico seja mantido em um mínimo. Cada um dos módulos de energia 3004 (Figura 34), 3012 (Figura 35) e 3270 (Figura 37) inclui um relógio de tempo real 3109 acoplado a um circuito de controle 3082 para rastrear a utilização dos instrumentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108 mostrados na Figura 22 acoplados aos módulos de energia 3004, 3012, 3270.

[00374] Em vários aspectos gerais, a presente divulgação fornece um sistema de energia modular com múltiplos módulos separados e um cabeçalho que detecta automaticamente a presença de um dispo- sitivo inserido em uma porta. Em um aspecto geral, a presente divul- gação fornece um módulo de energia compreendendo um circuito de controle, uma porta, um sensor acoplado à porta e ao circuito de con- trole, e um circuito de interface acoplado à porta, o sensor, e o circuito de controle, em que o sensor é configurado para detectar a presença de um instrumento cirúrgico acoplado à porta. O circuito de controle é configurado para detectar a presença de um instrumento cirúrgico acoplado ao módulo de energia, monitorar a energização do instru- mento cirúrgico pelo módulo de energia, rastrear o uso do instrumento cirúrgico em tempo real com base no relógio de tempo real, desativar o instrumento cirúrgico após um período predeterminado de uso com base no relógio de tempo real. Várias implementações exemplificado- ras de tais circuitos e técnicas de detecção são descritas mais adiante neste documento.

[00375] Com referência à Figura 38, várias portas de um compo- nente de módulo de energia 19000 de um sistema de energia modular 2000 (Figuras 24 a 30), em que o módulo de energia 19000 é configu- rado para detectar a presença de um conector, são ilustrados em con- formidade com ao menos um aspecto não limitador da presente divul- gação. Em vários aspectos, o módulo de energia 19000 compreende portas de detecção óptica 19001, portas mecânicas 19002 e portas de detecção de força 19003. Em alguns aspectos não limitadores, o mó- dulo de energia 19000 pode ser configurado para eletrocirurgia mono- polar, bipolar, cirurgia ultrassônica, ou suas combinações. As várias portas de detecção de presença divulgadas abaixo podem variar quan- to à configuração, dependendo se o módulo de energia 19000 está configurado para eletrocirurgia monopolar ou bipolar, e ambas as con- figurações são previstas pela presente divulgação. Por exemplo, em um aspecto não limitador, o módulo de energia 19000 inclui portas que são universalmente configuradas tanto para instrumentos monopolares quanto bipolares. Em outros aspectos não limitadores, o módulo de energia 19000 inclui portas que são configuradas exclusivamente para instrumentos monopolares ou bipolares. Ainda outros aspectos não limitadores incluem uma combinação de portas exclusivamente confi- guradas para instrumentos monopolares e portas exclusivamente con- figuradas para instrumentos bipolares. Todas as portas representadas na Figura 38 são configuradas para engatar mecânica e/ou eletrica- mente um plugue de instrumento para facilitar a conexão elétrica de um instrumento ao módulo de energia 19000, e incluem várias configu- rações de sensor — que serão discutidas em detalhe abaixo — para detectar a presença do plugue de instrumento, identificar o tipo especí- fico de instrumento e gerenciá-lo adequadamente.

[00376] Em alguns aspectos não limitadores, a porta de detecção óptica 19001 é adicionalmente configurada com um par de sensores de ruptura de feixe ("break-beam") 19005 para gerar uma trajetória de feixe entre um emissor óptico e um receptor óptico. Quando os pinos de um plugue de instrumento estão presentes na trajetória de feixe en- tre o emissor óptico e o receptor óptico, eles criam uma interferência mecânica do feixe de energia. Dessa forma, o receptor óptico não re- cebe o feixe de energia, e o módulo de energia 19000 detecta a pre- sença do plugue de instrumento. As configurações alternadas de uma porta de detecção óptica 19001 por feixe passante podem incluir dois ou mais pares de sensores de ruptura de feixe para detectar e identifi- car diferentes tipos de plugues de instrumento. Por exemplo, em um outro aspecto não limitador, uma porta de detecção óptica 19001 pode incluir dois pares de sensores de quebra de feixe. Nessa configuração, a porta de detecção óptica 19001 pode incluir um primeiro emissor óp- tico e um primeiro receptor óptico configurados em uma primeira dire- ção, e um segundo emissor óptico e um segundo receptor óptico con- figurados em uma segunda direção. A primeira e a segunda direções podem ser substancialmente perpendiculares uma à outra, a configu- ração é específica para a aplicação e os feixes de energia podem ser orientados em qualquer ângulo predeterminado um em relação ao ou- tro. Consequentemente, a presente divulgação contempla outros as- pectos não limitadores de portas de detecção óptica 19001 que inclu- em dois ou mais pares de sensores de ruptura de feixe em diferentes configurações para acomodar os plugues de instrumento de vários de- signs.

[00377] Em um outro aspecto não limitador, a porta de detecção óptica 19001 pode incluir uma configuração reflexiva em vez das con- figurações de feixe passante anteriormente descritas. A configuração reflexiva inclui um emissor fotoelétrico e um fototransístor. A porta de detecção óptica 19001 pode adicionalmente incluir um ou mais conta-

tos elétricos, que podem estar dispostos para acomodar uma varieda- de de diferentes configurações de plugue de instrumento e estabelecer uma conexão elétrica entre um circuito de controle do módulo de ener- gia 19000 e o instrumento.

[00378] Similar às configurações de feixe passante, a configuração reflexiva pode ser utilizada para detectar a presença de um plugue de instrumento na porta de detecção óptica 19001. O emissor fotoelétrico emite luz sob a forma de fótons e o fototransístor é ativado quando ex- posto a um feixe de fótons. Em um aspecto não limitador de uma con- figuração reflexiva, tanto o emissor óptico quanto o fototransístor po- dem estar situados no mesmo lado da unidade de detecção óptica

19001. Um plugue de instrumento conectado à porta de detecção ópti- ca 19001 pode, dessa forma, ser detectado. Em outros aspectos não limitadores, a porta de detecção óptica 19001 pode ser configurada para acomodar um plugue de instrumento monopolar ou bipolar. Quando um plugue de instrumento está adequadamente conectado à porta de detecção óptica 19001, os pinos do plugue de instrumento estão presentes na trajetória de feixe do emissor fotoelétrico e refletem o feixe de fótons de volta para o fototransístor. Quando o feixe de fó- tons atinge o fototransístor, o fototransístor é ativado e a porta de de- tecção óptica 19001 detecta a presença do plugue de instrumento. Consequentemente, quando nenhum plugue de instrumento está co- nectado, os pinos não refletem o feixe de fótons emitido pelo emissor fotoelétrico e a porta de detecção óptica 19001 reconhece que ne- nhum instrumento está conectado.

[00379] De acordo com um aspecto não limitador, tanto o emissor óptico quanto o fototransístor óptico podem estar situados no mesmo lado da porta de detecção óptica 19001. Entretanto, em outros exem- plos não limitadores da configuração reflexiva, um fototransístor de sensor difuso-reflexivo pode estar situado em um lado oposto do emis-

sor fotoelétrico e está configurado para detectar uma diferença entre um feixe ininterrupto de fótons e um feixe de fótons que foi difundido pelos pinos do plugue de instrumento. Além disso, embora a configu- ração reflexiva possa incluir apenas um emissor e um emissor fotoelé- trico e um fototransístor, configurações e quantidades alternadas são contempladas pela presente divulgação para otimizar a detecção e a identificação de instrumentos variáveis. Por exemplo, múltiplos emis- sores fotoelétricos e um único fototransístor podem ser utilizados para acomodar plugues de instrumento de configurações variáveis similares à configuração de feixe passante.

[00380] Em alguns aspectos não limitadores da presente divulga- ção, as portas de detecção óptica 19001 anteriormente mencionadas podem incluir placas de circuito impresso (PCBs) sobre as quais são montados os componentes de detecção. Em alguns aspectos não limi- tadores, os sensores são configurados para medir os parâmetros físi- cos anteriormente mencionados (por exemplo, feixe de energia, feixe de fótons) e emitir um sinal analógico, que pode ser enviado para um circuito de controle implementado por uma matriz de portas programá- vel em campo (FPGA), lógica discreta, microcontrolador, microproces- sador, ou combinações dos mesmos. Em um aspecto, o circuito de controle pode ser especificamente configurado para processar o sinal e compará-lo a um limite programado para subsequente manuseio por um circuito de controle do módulo de energia 19000. Em outros aspec- tos não limitadores da presente divulgação, os sensores são configu- rados para converter diretamente o parâmetro medido em uma saída digital (por exemplo, um sinal binário) que é transmitido diretamente ao circuito de controle. Ainda outros aspectos não limitadores da presente divulgação incluem ambos os sensores configurados para a saída ana- lógica e sinais configurados para a saída digital. A seleção de senso- res é personalizável e específica para a aplicação.

[00381] Em alguns aspectos não limitadores da presente divulga- ção, os dados associados a um instrumento específico poderiam ser armazenados em um dispositivo de armazenamento de dados em co- municação com o módulo de energia 19000. Por exemplo, o dispositi- vo de armazenamento de dados em comunicação com o módulo de energia 19000 pode ser volátil, incluindo várias formas de memória de acesso aleatório (RAM), ou não volátil incluindo um disco rígido mecâ- nico, um disco rígido de estado sólido, uma memória somente de leitu- ra programável e apagável (EPROM), ou uma memória somente de leitura programável e eletricamente apagável (EEPROM). Adicional- mente, o dispositivo de armazenamento de dados pode ser interno ao módulo de energia 19000, ou estar situado remotamente e em comu- nicação sem fio com o módulo de energia 19000, como um dispositivo de armazenamento baseado em nuvem. Consequentemente, quando um instrumento é conectado a uma porta 19001, 19002, 19003 do mó- dulo de energia 19000, um circuito de controle do módulo de energia é configurado para detectar sua presença. Mediante a detecção, o circui- to de controle é adicionalmente configurado para identificar o instru- mento específico conectado e acessar o dispositivo de armazenamen- to de dados para avaliar se quaisquer dados associados ao instrumen- to específico estão disponíveis para análise e gerenciamento.

[00382] Por exemplo, os dados associados ao instrumento podem incluir configurações, requisitos, métricas de utilização, erros e/ou simi- lares específicos do instrumento. Se nenhum dado associado ao ins- trumento específico for armazenado, o circuito de controle é configura- do adicionalmente para criar e armazenar tais dados de forma ade- quada. Além disso, o circuito de controle é configurado para gerar no- vos dados sobre as configurações específicas do instrumento e o uso em tempo real a serem armazenados no dispositivo de armazenamen- to de dados e acessados no futuro. O circuito de controle pode ser configurado para gerar tais dados automaticamente, ou em resposta a uma inserção de dados pelo usuário. Consequentemente, quando um instrumento específico é conectado a uma porta diferente 19001, 19002, 19003 do módulo de energia 19000, o circuito de controle irá identificá-lo, acessar os dados associados ao instrumento, comunicar ao usuário que o instrumento foi reconectado, e alertar o usuário que configurações diferentes devem ser aplicadas antes do uso.

[00383] Em alguns aspectos, o circuito de controle poderia ser adi- cionalmente configurado para ajustar automaticamente as configura- ções de acordo com os dados associados ao instrumento. Em ainda outros aspectos, o circuito de controle comunica uma mensagem de erro ao usuário se um equipamento necessário não estiver adequa- damente conectado, ou apresenta dados associados ao uso histórico do instrumento ao usuário. Em ainda um outro aspecto, o dispositivo de armazenamento de dados está remotamente situado, possibilitando que uma funcionalidade similar seja aplicada a múltiplos módulos de energia 19000 com acesso ao dispositivo de armazenamento de da- dos. Dessa forma, os mesmos instrumentos são utilizados por todo um hospital ou área, com os circuitos de controle acessando automatica- mente as configurações, requisitos e métricas de uso específicos me- diante a detecção e identificação do instrumento.

[00384] Agora com referência às Figuras 39A e 39B, uma porta de detecção mecânica 19002 é mostrada de acordo com ao menos um aspecto não limitador da presente divulgação. As Figuras 39A e 39B ilustram um receptáculo da porta de detecção mecânica 16930 que compreende uma chave pressionável 16934. Em um aspecto, com re- ferência à Figura 25A para fins de contextualização, um módulo de energia 2004 pode incluir um conjunto de portas 2012 que inclui várias portas diferentes configuradas para aplicar diferentes modalidades de energia aos instrumentos cirúrgicos correspondentes que são conec-

táveis aos mesmos. No aspecto específico ilustrado nas Figuras 24 a 30, o conjunto de portas 2012 inclui uma porta bipolar 2014, uma pri- meira porta monopolar 2016a, uma segunda porta monopolar 2018b, uma porta de eletrodo neutra 2018 (à qual um bloco de retorno mono- polar é conectável) e uma porta de energia combinada 2020. Entretan- to, essa combinação específica de portas é simplesmente fornecida para propósitos de ilustração, e combinações de portas e/ou modali- dades de energia alternativas podem ser possíveis para o conjunto de portas 2012. Qualquer uma das portas do conjunto de portas 2012 po- de incluir o receptáculo da porta de detecção mecânica 16930 configu- rado para detectar a presença de um instrumento cirúrgico plugado ao módulo de energia 2004.

[00385] Em um aspecto, o receptáculo da porta de detecção mecâ- nica 16930 definindo uma abertura 16932 para formar um soquete que inclui uma configuração de contato deslizante para receber um plugue 16936 do instrumento cirúrgico. A chave pressionável 16934 está dis- posta dentro da abertura 16932. O receptáculo da porta de detecção mecânica 16930 pode adicionalmente incluir um ou mais contatos elé- tricos dispostos para acomodar uma variedade de diferentes configu- rações de plugue de instrumento e estabelecer uma conexão elétrica entre o módulo de energia 2004 (Figuras 24 a 30) e o instrumento ci- rúrgico. Embora o receptáculo da porta de detecção mecânica 16930 da Figura 39A seja mostrado como tendo uma configuração cilíndrica, outras configurações são contempladas pela presente divulgação para acomodar os plugues de instrumento de diversos formatos e tama- nhos. De acordo com o aspecto não limitador da Figura 39A, a chave pressionável 16934 é integrada em uma região interna da abertura 16932 definida pelo receptáculo da porta de detecção mecânica 16930 de modo que a chave pressionável 16934 é atuada quando uma força F é aplicada a uma porção atuadora 16935 da chave pressionável

16934. A chave pressionável 19024 é configurada, também, para fazer a transição de um estado aberto (não atuado), em que ela não está pressionada (ver Figura 39A), para um estado fechado (atuada), em que ela está pressionada (ver Figura 39B), quando uma força F é apli- cada pelo plugue deslizante 16936. O receptáculo da porta de detec- ção mecânica 16930 é adicionalmente configurado para enviar um si- nal binário para um circuito de controle do módulo de energia 2004 pa- ra indicar se a chave pressionável 16934 está em um estado aberto ou em um estado fechado.

[00386] De acordo com o aspecto não limitador da Figura 39A, a chave pressionável 16934 é mostrada em uma condição não atuada e não pressionada, já que nenhum pino de um plugue de instrumento 16936 está inserido dentro da abertura 16932 do receptáculo da porta de detecção mecânica 16930. Dessa forma, a chave pressionável 16934 da Figura 39A é mostrada em um estado aberto e um sinal bi- nário é fornecido ao circuito de controle indicando que nenhum plugue de instrumento 16936 está inserido ou conectado no módulo de ener- gia 2004 (Figuras 24 a 30). A Figura 39B mostra o plugue de instru- mento 16936 inserido na abertura 16932 do receptáculo da porta de detecção mecânica 16930. Conforme mostrado na Figura 39B, o plu- gue 16936 do instrumento cirúrgico engata mecanicamente o atuador 16935 da chave pressionável 16934 e aplica uma força F ao atuador 16935 para pressionar o atuador 16935 para que este faça a transição da chave pressionável 16934 para o estado fechado. Consequente- mente, o receptáculo da porta de detecção mecânica 16930 fornece um sinal binário para um circuito de controle do módulo de energia 2004 para indicar que um plugue de instrumento 16936 está conecta- do ao módulo de energia 2004.

[00387] Agora com referência às Figuras 40A e 40B, uma outra por- ta de detecção mecânica 19001 é mostrada de acordo com ao menos um aspecto não limitador da presente divulgação. As Figuras 40A e 40B ilustram um receptáculo da porta de detecção mecânica 16938 que compreende uma chave de botão de pressão 16942, de acordo com um outro aspecto da presente divulgação. O receptáculo da porta de detecção mecânica 16938 da Figura 40A inclui uma configuração de botão de pressão. Similar à configuração de contato deslizante das Figuras 39A e 39B, qualquer uma das portas do conjunto de portas 2012 mostrado nas Figuras 24 a 30 pode incluir o receptáculo da porta de detecção mecânica 16938 das Figuras 40A e 40B configurado para detectar a presença de um instrumento cirúrgico plugado ao módulo de energia 2004 (Figuras 24 a 30).

[00388] Em vez da chave pressionável 16934, a configuração de chave de botão de pressão inclui uma chave de botão de pressão 16942 que compreende um atuador 16944. O receptáculo da porta de detecção mecânica 16938 define uma abertura 16932 para formar um soquete para receber um plugue de instrumento 16936. De acordo com um aspecto não limitador do receptáculo da porta de detecção mecânica 16938 mostrado nas Figuras 40A e 40B, a chave de botão de pressão 16942 está situada em posição distal ao receptáculo da porta de detecção mecânica 16938 de modo que o atuador 16944 da chave de botão de pressão 16942 está próximo a uma extremidade distal da abertura 16940. O atuador 16944 da chave de botão de pres- são 16942 é configurado para atuar quando a extremidade distal do plugue de instrumento 16936 aplica uma força F ao atuador 16944 le- vando-o a fazer a transição de um estado aberto onde ele não está pressionado (ver Figura 40A) para um estado fechado onde ele está pressionado (ver Figura 40B). O receptáculo da porta de detecção me- cânica 16938 é adicionalmente configurado para enviar um sinal biná- rio para um circuito de controle do módulo de energia 2004 (Figuras 24 a 30) para indicar se a chave de botão de pressão 16942 está em um estado aberto ou em um estado fechado.

[00389] De acordo com o aspecto não limitador da Figura 40A, a chave de botão de pressão 16942 é mostrada em uma condição não atuada e não pressionada, já que o plugue de instrumento 16936 não está ainda inserido dentro da abertura 16940 do receptáculo da porta de detecção mecânica 16944 e, dessa forma, nenhuma força F é apli- cada ao atuador 16944. Dessa forma, a chave de botão de pressão 16942 da Figura 40A está em um estado aberto e o receptáculo da porta de detecção mecânica 16938 fornece um sinal binário para um circuito de controle indicando que o plugue de instrumento 16936 não está conectado ao módulo de energia 2004 (Figuras 24 a 30). Alterna- tivamente, a Figura 40B mostra um plugue de instrumento 16936 inse- rido na abertura 16940 do receptáculo da porta de detecção mecânica

16938. Conforme mostrado na Figura 40B, o plugue de instrumento 16936 se engata mecanicamente e aplica uma força F ao atuador 16944 da chave de botão de pressão 16942 para pressionar e atuar a chave de botão de pressão 16942, fazendo, dessa forma, a transição da chave de botão de pressão 16942 para o estado fechado. Conse- quentemente, o receptáculo da porta de detecção mecânica 16938 fornece um sinal binário para um circuito de controle do módulo de energia 2004 indicando que um plugue de instrumento 16936 está co- nectado ao módulo de energia 2004.

[00390] Agora com referência às Figuras 41A e 41B, uma outra por- ta de detecção mecânica 19001 é mostrada de acordo com ao menos um aspecto não limitador da presente divulgação. As Figuras 41A e 41B ilustram um receptáculo da porta de detecção elétrica 16946 que compreende uma chave de proximidade sem contato, de acordo com um aspecto da presente divulgação. O receptáculo da porta de detec- ção elétrica 16946 inclui uma configuração de chave de proximidade sem contato que compreende um sensor indutivo 16948, por exemplo,

para fornecer uma configuração de detecção de curto alcance sem contato para detectar alvos condutivos como o plugue de instrumento

16936. O receptáculo da porta de detecção elétrica 16946 define uma abertura 16950 para formar um soquete para receber um plugue de instrumento 16936. O sensor indutivo 16948 das Figuras 41A e 41B é configurado para detectar a proximidade de um objeto metálico, como o plugue de instrumento 16936. O sensor indutivo 16948 inclui um cir- cuito de indução ou bobina de detector, como aqueles encontrados no conversor de indutância em digital típico, magnetômetros de bobina e/ou similares. Quando a energia é aplicada à bobina do detector, um campo eletromagnético 16952 é gerado. Conforme o plugue do ins- trumento 16936 aborda as proximidades do campo eletromagnético 16952, o plugue de instrumento metálico 16936 interage com o campo eletromagnético 16952 e o sensor indutivo 16948 faz a transição de um estado aberto, em que o plugue de instrumento 16936 não está inserido na abertura 16950 do receptáculo da porta de detecção elétri- ca 16946, para um estado fechado, em que o plugue de instrumento 16936 está inserido na abertura 16950 do receptáculo da porta de de- tecção elétrica 16946. O receptáculo da porta de detecção elétrica 16946 é adicionalmente configurado para fornecer um sinal binário pa- ra um circuito de controle do módulo de energia 2004 (Figuras 24 a 30) para indicar se o sensor indutivo 16948 está em um estado aberto ou em um estado fechado.

[00391] De acordo com o aspecto não limitador da Figura 41A, o plugue de instrumento 16936 não está inserido na abertura 16950 do receptáculo da porta de detecção elétrica 16946 e, consequentemente, não interage com o campo eletromagnético 16952. Dessa forma, o sensor indutivo 16948 da Figura 41A está em um estado aberto e o receptáculo da porta de detecção elétrica 16946 fornece um sinal biná- rio para um circuito de controle do módulo de energia 2004 (Figuras 24 a 30) para indicar que o plugue de instrumento 16936 não está conec- tado ao módulo de energia 2004. Alternativamente, conforme o plugue de instrumento 16936 é inserido na abertura 16950 do receptáculo da porta de detecção elétrica 16946 ele irá interagir com o campo eletro- magnético 16952, fazendo assim a transição do sensor indutivo 16948 para o estado fechado. Consequentemente, o receptáculo da porta de detecção elétrica 16946 fornece um sinal binário para o circuito de controle do módulo de energia 2004 para indicar que o plugue de ins- trumento 16936 está conectado ao módulo de energia 2004. Em al- guns aspectos não limitadores, o sinal binário pode ser subsequente- mente processado através de software para atenuar os efeitos do ruí- do associado à ativação. Ainda outros aspectos não limitadores são configurados para filtrar certos sinais de radiofrequência (RF) para atenuar o efeito de ruído elétrico e a interferência não intencional com o campo eletromagnético 16952.

[00392] Em um aspecto, o sensor indutivo 16948 pode ser um con- versor de indutância em digital LDC1000 fornecido pela Texas Instru- ments. O conversor de indutância em digital é um sensor de curto al- cance sem fio que possibilita a detecção de alvos condutivos. Com o uso de uma bobina como elemento de detecção, obtém-se a medição precisa do conversor de indutância em digital de posição line- ar/angular, deslocamento, movimento, compressão, vibração, compo- sição de metal, e muitas outras aplicações.

[00393] Várias combinações dos receptáculos da porta de detecção mecânica/elétrica anteriormente mencionados 16930, 16938, 16946 mostrados nas Figuras 39A a 41B podem ser utilizadas para detectar e identificar diferentes tipos de plugues de instrumento. Por exemplo, duas ou mais chaves separadas, incluindo uma chave pressionável, um botão de pressão e/ou uma chave de proximidade indutiva, podem ser utilizadas para distinguir se o instrumento é uma ferramenta de co-

lo ou de mão que está conectada à porta. Os receptáculos da porta de detecção mecânica/elétrica 16930, 16938, 16946 fornecem, então, um sinal para um circuito de controle do módulo de energia 2004 (Figuras 24 a 30) indicando o tipo específico de instrumento que está conecta- do ao módulo de energia 2004, e o circuito de controle reage adequa- damente. Será reconhecido que as chaves 16394, 16942 e a chave de proximidade sem contato descritas em conexão com as Figuras 43A a 45B podem opcionalmente ser operadas em uma configuração nor- malmente aberta ou normalmente fechada. Consequentemente, embo- ra a presente divulgação possa descrever as chaves 16394, 16942 e a chave de proximidade sem contato como abertas em seu estado no- minal, as chaves 16394, 16942 e a chave de proximidade sem contato podem ser configuradas como normalmente fechadas e o sistema po- deria detectar um estado aberto, por exemplo.

[00394] Agora com referência à Figura 42, um sistema de rastrea- mento de instrumento em tempo real 19500 é representado, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. Por exemplo, o módulo de energia 3270 (mostrado em detalhe na Figura 37), e igual- mente aplicável ao módulo de energia 3004 (mostrado em detalhe na Figura 34) e ao módulo de energia 3012 (mostrado em detalhe na Fi- gura 35), assim que o circuito de controle 3082 detecta a presença de um instrumento cirúrgico 1106 por exemplo, ou qualquer um dos ins- trumentos eletrocirúrgicos/ultrassônicos 1104, 1108, o circuito de con- trole 3082 lê o tempo para o relógio de tempo real 3109 e o armazena em uma memória, como uma memória EEPROM 19504, situada no instrumento cirúrgico 1106. Em vários aspectos, a presente divulgação pode fornecer funcionalidade de rastreamento para qualquer um dos componentes ou módulos do sistema de energia modular 3000 aqui descritos. Em um aspecto, os componentes do sistema de energia modular 3000 aqui descritos podem compreender um relógio de tempo real como, por exemplo, o relógio de tempo real 3109 situado em qualquer um dos módulos de energia 3004, 3012, 3270, bem como no módulo de cabeçalho/interface de usuário 3002. Será reconhecido, entretanto, que o relógio de tempo real 3109 pode estar situado em outros módulos do sistema de energia modular 3000 como, por exem- plo, no módulo de interface de usuário 3030 (Figura 33), no módulo de comunicação 3032 (Figura 33), no módulo de cabeçalho 3150 (Figura 35) para fornecer flexibilidade e possibilitar que múltiplos módulos de energia 3004, 3012, 3270 sejam operacionais, assegurando ainda ao mesmo tempo que o instrumento cirúrgico 1106 acoplado a um dos módulos de energia 3004, 3012, 3270 esteja operando em uma janela de operação segura. Com o relógio de tempo real 3109 fornecido em cada um dos módulos de energia 3004, 3012, 3270, o mapa da EE- PROM 19504 do instrumento cirúrgico 1106 pode ser alavancado para manter seu próprio uso em tempo real (RTU) independentemente a qual módulo de energia 3004, 3012, 3270 ele está conectado. Além da EEPROM 19504, o instrumento cirúrgico 1106 pode incluir um circuito de controle 19502 como um dispositivo controlado por microprocessa- dor, lógica ou eletrônico FPGA que faz interface com objetos no mun- do físico com um sistema de controle distribuído, por exemplo. O ins- trumento cirúrgico 1106 pode armazenar seu tempo de uso original em tempo real na EEPROM 19504, ou outro dispositivo de memória, con- forme descrito aqui, e o módulo de energia 3004, 3012, 3270 pode ser utilizado para implementar uma nova técnica de desligamento da fun- cionalidade do instrumento cirúrgico 1106 com base no RTU do ins- trumento cirúrgico 1106.

[00395] Os instrumentos eletrocirúrgicos/ ultrassônicos 1104, 1106, 1108 acoplados a qualquer dos módulos de energia 3004, 3012, 3270 do sistema de energia modular 3000 podem ser rastreados com o re- lógio de tempo real 3109. O relógio de tempo real 3109 pode estar si-

tuado em qualquer um ou em todos os módulos de energia 3004, 3012, 3270 ou pode estar situado no módulo de cabeçalho/interface de usuário 3002. A fim de evitar que os instrumentos eletrocirúrgi- cos/ultrassônicos 1104, 1106, 1108 destinados ao uso único sejam utilizados fora de sua janela de operação segura, os instrumentos ele- trocirúrgicos/ultrassônicos 1104, 1106, 1108 podem ser desligados após a operação por um período de tempo predeterminado com base em seu RTU, conforme determinado pelo relógio de tempo real 3109. Com o relógio de tempo real 3109 situado nos módulos de energia 3004, 3012, 3270 em vez de nos instrumentos eletrocirúrgi- cos/ultrassônicos 1104, 1106, 1108, o controle do período de tempo em que os instrumentos eletrocirúrgicos/ultrassônicos 1104, 1106, 1108 podem ser operados se baseia no tempo real decorrido. Nessa configuração, os instrumentos eletrocirúrgicos/ultrassônicos 1104, 1106, 1108 não se limitam a um único módulo de energia 3004, 3012, 3270, o que é desejável durante procedimentos cirúrgicos que podem ocorrer a partir de ambos os lados de uma mesa cirúrgica e que, às vezes, exigem uma alteração dos módulos de energia 3004, 3012, 3270 durante procedimentos cirúrgicos longos.

[00396] Em vários aspectos, o relógio de tempo real 3109 do módu- lo de energia 3004, 3012, 3072, ou do módulo de cabeçalho/interface de usuário 3002, fornece um método de rastreamento de uso em tem- po real dos instrumentos eletrocirúrgicos/ultrassônicos 1104, 1106, 1108 através de vários parâmetros. Um parâmetro é a conexão inicial dos instrumentos eletrocirúrgicos/ultrassônicos 1104, 1106, 1108 no primeiro módulo de energia 3004, 3012, 3072 medida em tempo real pelo relógio de tempo real 3109. O tempo real de conexão inicial é ar- mazenado pelo circuito de controle 3082 na EEPROM 19504 do ins- trumento eletrocirúrgico/ultrassônico 1104, 1106, 1108. Um outro pa- râmetro é o tempo decorrido total desde a conexão inicial para forne-

cer melhor capacidade para detectar o tempo real decorrido em rela- ção ao tempo de funcionamento do módulo de energia 3004, 3012,

3072. Um outro parâmetro é o tempo decorrido entre as conexões dos instrumentos eletrocirúrgicos/ultrassônicos 1104, 1106, 1108 no módu- lo de energia 3004, 3012, 3072, em que um período prolongado entre conexões pode indicar a troca de pacientes e procedimentos. Um ou- tro parâmetro é o tempo decorrido entre os ciclos de alimentação dos módulos de energia 3004, 3012, 3072, em que às vezes os usuários desligam, desconectam e reposicionam os módulos de energia 3004, 3012, 3072. O relógio de tempo real 3109 possibilita que o módulo de energia 3004, 3012, 3072 detecte o período entre ciclos de alimenta- ção para assegurar que ainda é o mesmo paciente. Um outro parâme- tro é o tempo total de funcionamento do instrumento eletrocirúrgi- co/ultrassônico 1104, 1106, 1108 e o número de módulos de energia 3004, 3012, 3072 utilizados com base em um identificador do módulo de energia 3004, 3012, 3072 como, por exemplo, o número de série.

[00397] Em um aspecto, os parâmetros relacionados ao tempo po- dem ser armazenados no mapa EEPROM 19504 situado no instru- mento eletrocirúrgico/ultrassônico 1104, 1106, 1108 e verificados pelos módulos de energia 3004, 3012, 3072 toda vez que o instrumento ele- trocirúrgico/ultrassônico 1104, 1106, 1108 for plugado ao módulo de energia 3004, 3012, 3072. Essa funcionalidade possibilita que os mó- dulos de energia 3004, 3012, 3072 determinem o histórico de uso do instrumento eletrocirúrgico/ultrassônico 1104, 1106, 1108 e avaliem se o uso único do instrumento eletrocirúrgico/ultrassônico 1104, 1106, 1108 expirou.

[00398] A Figura 43 é um diagrama lógico de um processo 19510 que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para rastrear instrumentos cirúrgicos em tempo real, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. Com referência ao sistema de rastreamento de instrumento em tempo real 19500 da Figura 42 em conjunto com a Figura 43, por exemplo, um circuito de controle 3082 de um módulo de energia 3004 de um sistema de energia modular 3000 detecta 19512 a presença de um instrumento cirúrgico 1106, ou qualquer um dos instrumentos eletrocirúrgicos/ultrassônicos 1104, 1108 plugado no módulo de energia 3004, usando qualquer uma das técnicas de detecção de presença descritas em conexão com as Figu- ras 38 a 41B.

Retornando agora à Figura 43, o circuito de controle 3082 lê 19514 o tempo real a partir do relógio de tempo real 3109 do módulo de energia 3004 ou do módulo de cabeçalho/interface de usu- ário 3002. Se o circuito de controle 3082 determinar 19516 que esta é a primeira vez que o instrumento cirúrgico 1106 foi plugado no módulo de energia 3004, o circuito de controle 3082 armazena 19518 o tempo real em uma memória do instrumento cirúrgico 1106, como a EE- PROM 19504, por exemplo.

Se o circuito de controle 3082 determinar que essa não é uma conexão inicial, o circuito de controle 3082 lê 19522 o tempo real a partir da EEPROM 19504 do instrumento cirúrgi- co 1106 e determina 19524 o tempo decorrido total.

O circuito de con- trole 3082 compara 19526 o tempo decorrido total com o limite de tempo real para o instrumento cirúrgico 1106 e determina se o tempo decorrido total excede o limite de tempo real para o instrumento cirúr- gico 1106. Se o limite de tempo real não tiver sido excedido, o circuito de controle 19530 ativa o módulo de energia 3004 para energizar o instrumento cirúrgico 1106. O módulo de energia 3004 pode ser confi- gurado para aplicar energia terapêutica ou subterapêutica ao instru- mento cirúrgico 1106. O circuito de controle 3082 continua, então, a ler 19522 o tempo real a partir da EEPROM 19504 do instrumento cirúrgi- co 1106 até que o instrumento cirúrgico 1106 seja desconectado do módulo de energia 3004 ou até que o tempo decorrido total determina- do exceda o limite de tempo real para o instrumento cirúrgico 1106.

Quando o tempo decorrido total determinado for igual a ou exceder o limite de tempo real para o instrumento cirúrgico 1106, o circuito de controle 3082 desativa 19528 o instrumento cirúrgico 1106.

[00399] A determinação 19524 do tempo decorrido total inclui a de- terminação do tempo decorrido total desde a conexão inicial do ins- trumento 1106 no módulo de energia 3004 para proporcionar melhor capacidade de detectar o tempo decorrido real em relação ao tempo de funcionamento do módulo de energia 3004. A determinação 19524 do tempo decorrido total inclui a determinação do tempo decorrido en- tre as conexões do instrumento cirúrgico 1106 ao módulo de energia 3004, em que um período prolongado entre as conexões pode indicar troca de pacientes e procedimentos. A determinação 19524 do tempo decorrido total inclui a determinação do tempo decorrido entre os ci- clos de alimentação do módulo de energia 3004, em que às vezes os usuários desligam, desconectam e reposicionam os módulos de ener- gia 3004, 3012, 3072.

[00400] Com relação agora às Figuras 44A a 44E, um diagrama de blocos de um sistema para detectar instrumentos a um módulo de energia 19000, com o uso de circuitos de identificação de radiofre- quência (RFID), é representado de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. Um usuário inicia a sequência de detecção através de uma tela de uma interface de usuário 19050 do módulo de energia habilitado para RFID 19000 mediante a seleção de uma opção de módulo de emparelhamento 19051, conforme é representado na Figura 44A. A seleção da opção de modo de emparelhamento 19051 fará a transição da interface de usuário 19050 para uma outra tela que instrui o usuário a emparelhar um dispositivo, conforme é adicional- mente mostrado na Figura 44B. De acordo com o aspecto não limita- dor da Figura 44C, um circuito de RFID 19046 é afixado a um instru- mento habilitado para RFID 19047, e um scanner de RFID 19048 é afixado a um módulo de energia habilitado para RFID 19000. Tendo iniciado o modo de emparelhamento, o usuário posiciona o circuito de RFID 19046 afixado ao instrumento habilitado para RFID 19047 próxi- mo ao scanner de RFID 19048 do módulo de energia habilitado para RFID 19000, conforme é representado na Figura 44C. Adicional ou alternativamente, um circuito de RFID 19046 poderia ser afixado à do- cumentação de gestão de inventário 19049 associada ao instrumento 19047, conforme é representado na Figura 44D. Consequentemente, um usuário poderia iniciar o modo de emparelhamento e posicionar o circuito de RFID 19046 da documentação de gestão de inventário 19049 próximo ao scanner de RFID 19048 do módulo de energia habi- litado para RFID 19047 com o módulo de energia habilitado para RFID

19000. Mediante a varredura do instrumento 19047 ou da documenta- ção 19049 para o leitor 19048 do módulo de energia 19004, a interface de usuário 19050 do módulo de energia habilitado para RFID 19000 irá fornecer uma confirmação visual 19058 de que o instrumento habilita- do para RFID 19047 foi detectado com sucesso pelo módulo de ener- gia habilitado para RFID 19000 e emparelhado ao mesmo, conforme é representado na Figura 44E. Após o instrumento habilitado para RFID 19047 ser detectado, o circuito de controle irá subsequentemente iden- tificar o instrumento habilitado para RFID 19047 e comunicar quais- quer mensagens relevantes ao usuário.

[00401] Em alguns aspectos não limitadores, os circuitos de RFID armazenam dados associados a cada instrumento habilitado para RFID específico. Por exemplo, os circuitos de RFID poderiam armaze- nar dados associados ao uso do instrumento, incluindo várias opera- ções realizadas, a quantidade de tempo em que o dispositivo foi utili- zado e/ou similares. Consequentemente, o módulo de energia habilita- do para RFID poderia ser programado para impedir o emparelhamento de instrumentos habilitados para RFID que ultrapassaram um limite de uso predeterminado. Aspectos adicionais não limitadores de circuitos de RFID incluem dados associados à compatibilidade do instrumento. Consequentemente, o módulo de energia habilitado para RFID impedi- rá o emparelhamento dos instrumentos habilitados para RFID que não podem, ou não devem, ser conectados através das configurações de porta anteriormente mencionadas. Ainda outros aspectos não limitado- res de um módulo de energia habilitado para RFID incluem um circuito de RFID dentro do próprio módulo de energia. Por exemplo, o circuito de RFID pode ser utilizado para rastrear um módulo de energia 19000 em todo o hospital. De modo similar, outros aspectos não limitadores incluem circuitos de RFID que são adicionalmente configurados para interagir com um sistema de gestão de inventário. Por exemplo, os cir- cuitos de RFID poderiam ser utilizados para rastrear a utilização de cada instrumento habilitado para RFID e do módulo de energia. Em tais aspectos não limitadores, quando o número de instrumentos utili- záveis cai abaixo de um limite mínimo determinado pelo hospital, o sis- tema de gestão de inventário é configurado para encomendar mais instrumentos.

[00402] As Figuras 45A a 45E é um diagrama de blocos de um sis- tema para detectar instrumentos para um módulo de energia 19000 com o uso de um processo de instalação de bateria, de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. Um instrumento habilitado sem fio 19054 inclui um módulo de comunicação sem fio 19052, con- forme é representado na Figura 45C, e um módulo de energia habilita- do sem fio 19000 inclui um receptor sem fio configurado para receber um sinal sem fio. O módulo sem fio 19052 pode ser configurado para se comunicar através de rede de acesso local sem fio (WLAN), radio- frequência (RF), Bluetooth, micro-ondas e/ou rede celular; embora ou- tras formas de comunicação sem fio sejam contempladas pela presen- te divulgação. O instrumento habilitado sem fio 19054 da Figura 45C é configurado para acomodar uma bateria removível 19056, conforme é representado na Figura 45D. Quando a bateria removível 19056 é ins- talada, o instrumento habilitado sem fio 19054 estabelece uma comu- nicação elétrica com o módulo de comunicação sem fio 19052. Por exemplo, o instrumento representado na Figura 45C inclui uma cavi- dade na parte traseira projetada para acomodar a bateria removível

19056. Entretanto, configurações alternativas do instrumento habilitado sem fio 19054 e da bateria removível 19056 também são contempla- das pela presente divulgação.

[00403] Conforme é representado na Figura 45A, um usuário inicia a sequência de detecção através de uma interface de usuário 19050 do módulo de energia habilitado sem fio mediante a seleção de uma opção de modo de emparelhamento 19051. A seleção da opção de modo de emparelhamento 19051 inicia o processo de emparelhamen- to, conforme adicionalmente mostrado na Figura 45B. Tendo iniciado o modo de emparelhamento, o usuário instala uma bateria removível 19056 na cavidade do instrumento habilitado sem fio 19054, conforme representado na Figura 45C. Quando a bateria é instalada, a comuni- cação elétrica é estabelecida e o módulo de comunicação sem fio 19052 é ativado, conforme representado na Figura 45D. Após o módu- lo de comunicação sem fio 19052 ser ativado, ele envia um sinal sem fio para o receptor sem fio do módulo de energia habilitado sem fio, emparelhando assim o instrumento habilitado sem fio 19054. Conse- quentemente, a interface de usuário 19050 do módulo de energia habi- litado sem fio irá fornecer uma confirmação visual 19058 de que o ins- trumento habilitado sem fio 19054 foi detectado com sucesso pelo mó- dulo de energia habilitado sem fio e emparelhado com o mesmo, con- forme é representado na Figura 45E. Após o instrumento habilitado sem fio 19054 ser detectado, o circuito de controle irá subsequente- mente identificar o instrumento habilitado sem fio 19054 e comunicar quaisquer mensagens relevantes ao usuário.

[00404] Agora com referência à Figura 46, um diagrama de blocos de um sistema para detectar instrumentos para um módulo de energia 19004 com o uso de uma chave de equipamento essencial sem fio, é representado de acordo com ao menos um aspecto da presente divul- gação. De acordo com o aspecto não limitador da Figura 46, um ins- trumento habilitado sem fio 19054 inclui um módulo de comunicação sem fio 19052, e um módulo de energia habilitado sem fio 19004 inclui uma porta de chave sem fio 19098 à qual o usuário pode conectar uma chave sem fio 19100 configurada para receber um sinal sem fio. A chave sem fio 19100 inclui adicionalmente uma porta em sua extre- midade configurada para acomodar um outro instrumento eletrocirúrgi- co 19101. Dessa forma, o uso da chave sem fio 19100 possibilita que o usuário conecte um primeiro instrumento eletrocirúrgico sem fio e um segundo instrumento eletrocirúrgico através de uma única porta do módulo de energia. Por exemplo, o segundo instrumento eletrocirúrgi- co 19101 da Figura 46 é um instrumento de energia avançado com fio conectado através da chave sem fio 19100. O módulo sem fio 19052 pode ser configurado para se comunicar com a chave sem fio 19100 através de rede de acesso local sem fio (WLAN), radiofrequência (RF), Bluetooth, micro-ondas e/ou rede celular; embora outras formas de comunicação sem fio sejam contempladas pela presente divulgação. A chave sem fio 19100 poderia ainda incluir uma porta voltada para o lado externo para facilitar a conexão com um instrumento com fio. Al- ternativamente, o módulo de energia habilitado sem fio 19004 pode incluir uma porta de barramento serial universal (USB) 19102 e a cha- ve sem fio 19100 poderia incluir um adaptador USB 19104. Dessa forma, o usuário pode conectar sem fio um primeiro instrumento ele- trocirúrgico através da porta USB e um segundo instrumento eletroci- rúrgico através de uma porta do instrumento do módulo de energia

19004.

[00405] De acordo com o diagrama de blocos da Figura 46, um usuário inicia a sequência de detecção conectando a chave sem fio 19100 à porta de chave sem fio 19098. Após o módulo de comunica- ção sem fio 19052 ser ativado, ele envia um sinal sem fio para a chave sem fio 19100 conectada à porta de chave sem fio 19098 do módulo de energia habilitado sem fio, detectando assim o instrumento habilita- do sem fio 19054. Após o instrumento habilitado sem fio 19054 ser de- tectado, o circuito de controle irá subsequentemente identificar o ins- trumento habilitado sem fio 19054 e comunicar quaisquer mensagens relevantes ao usuário.

[00406] Agora com referência à Figura 47, um diagrama de blocos de um sistema para detectar instrumentos para um módulo de energia 19004 com o uso de uma rede de malha sem fio é representado de acordo com ao menos um aspecto da presente divulgação. De acordo com o aspecto não limitador da Figura 47, um módulo de energia habi- litado sem fio 19004 é configurado para estabelecer uma rede de ma- lha sem fio através de um roteador sem fio 19106. Quando ativado, o módulo de energia habilitado sem fio 19004 transmite uma rede de malha para roteadores auxiliares sem fio 19106 e repetidores sem fio 19108, sendo cada um configurado para distribuir a rede em um amplo alcance, e assim criando nós. Por exemplo, roteadores sem fio 19106 e repetidores sem fio 19108 poderiam ser independentemente distribu- ídos por toda a sala de operação (SO) como dispositivos independen- tes. Alternativamente, vários outros equipamentos essenciais poderi- am incluir roteadores integrados sem fio 19016 e repetidores sem fio 19108, e ser configurados para receber e redistribuir o sinal sem fio recebido do módulo de energia habilitado sem fio 19004. Por exemplo, em um aspecto não limitador, os roteadores sem fio 19106 e os repeti- dores 19108 são integrados aos instrumentos nodais 19110. Dessa forma, o sistema é vantajoso em relação às redes tradicionais, pois cada um dos roteadores auxiliares sem fio 19106 e repetidores 19108 propagam o sinal original a partir do roteador central sem fio 19106 do módulo de energia habilitado sem fio 19004, melhorando assim a in- tensidade recebida por cada dispositivo auxiliar e pelo instrumento no- dal 19110. A rede de malha resultante pode ser escalonada e manter, ao mesmo tempo, a intensidade de sinal e a capacidade de enviar e receber dados, devido a sua natureza descentralizada que melhora a capacidade do usuário de simplificar a SO.

[00407] De acordo com o aspecto não limitador da Figura 47, um usuário inicia a sequência de detecção mediante a ativação do módulo de energia habilitado sem fio 19004 e dessa forma, do roteador sem fio 19106. Após o roteador sem fio 19106 do módulo de energia habili- tado sem fio 19004 ser ativado, ele envia um sinal sem fio para os ro- teadores auxiliares sem fio 19106 e para os repetidores 19108 que, por sua vez, retransmitem o sinal para outros roteadores sem fio 19106 e repetidores 19108, criando assim uma rede de malha de nós circundantes. Quando um instrumento nodal 19110 recebe o sinal sem fio a partir da rede de malha, ele transmite um sinal de confirmação, que inclui dados associados ao instrumento nodal 19110, ao módulo de energia habilitado sem fio 19004. Exemplos não limitadores de da- dos associados ao instrumento nodal 19110 incluem informações de identificação do tipo específico de instrumento nodal 19110, informa- ções de identificação de quaisquer requisitos de conexão específicos associados ao instrumento nodal 19110, e quaisquer conexões adicio- nais que são necessárias antes do uso do instrumento nodal 19110. Ao receber o sinal de confirmação, o módulo de energia habilitado sem fio 19004 detecta o instrumento nodal 19054. Mediante a detecção, o circuito de controle irá subsequentemente identificar o instrumento no- dal 19110 e comunicar quaisquer mensagens relevantes ao usuário.

Exemplos

[00408] Vários aspectos da matéria descrita no presente documento são definidos nos seguintes exemplos numerados:

[00409] Exemplo 1. Um módulo de energia, que compreende: um relógio de tempo real; e um circuito de controle acoplado ao relógio de tempo real, em que o circuito de controle é configurado para: detectar a presença de um instrumento cirúrgico acoplado ao módulo de ener- gia; rastrear o uso do instrumento cirúrgico em tempo real com base no relógio de tempo real; e desativar o instrumento cirúrgico com base em um tempo decorrido total predeterminado com base no relógio de tempo real.

[00410] Exemplo 2. O módulo de energia, de acordo com o Exem- plo 1, que compreende um circuito de acionamento de transdutor ul- trassônico.

[00411] Exemplo 3. O módulo de energia, de acordo com qualquer um dos Exemplos 1 e 2, que compreende um circuito de acionamento de radiofrequência.

[00412] Exemplo 4. O módulo de energia, de acordo com qualquer um dos Exemplos 1 a 3, que compreende um circuito de acionamento de transdutor ultrassônico e um circuito de acionamento de radiofre- quência.

[00413] Exemplo 5. O módulo de energia, de acordo com qualquer um dos Exemplos 1 a 4, em que o módulo de energia é configurado para fornecer energia terapêutica.

[00414] Exemplo 6. O módulo de energia, de acordo com qualquer um dos Exemplos 1 a 5, em que o gerador é configurado para aplicar energia subterapêutica.

[00415] Exemplo 7. O módulo de energia, de acordo com qualquer um dos Exemplos 1 a 6, em que o circuito de controle é configurado para controlar o período de tempo durante o qual o instrumento cirúr-

gico pode ser operado com base no período de tempo do módulo de energia ligado/em funcionamento.

[00416] Exemplo 8. O módulo de energia, de acordo com qualquer um dos Exemplos 1 a 7, em que o circuito de controle é configurado para: detectar um período entre os ciclos de alimentação aplicados ao instrumento cirúrgico com base no relógio de tempo real; e determinar se o instrumento cirúrgico está sendo utilizado no mesmo paciente du- rante o período.

[00417] Exemplo 9. O módulo de energia, de acordo com qualquer um dos Exemplos 1 a 8, em que o circuito de controle é configurado para: determinar o histórico de uso de instrumentos cirúrgicos de uso único; e determinar a expiração do instrumento cirúrgico de uso único.

[00418] Exemplo 10. Um módulo de energia, que compreende: um relógio de tempo real; um circuito de controle acoplado ao relógio de tempo real; e uma porta configurada para engatar um conector elétrico de um instrumento cirúrgico, em que a porta compreende um sensor configurado para detectar o engate do conector elétrico e enviar um sinal de detecção ao circuito de controle; em que o circuito de controle é configurado para: detectar uma presença de um instrumento cirúrgi- co acoplado à porta; ler o tempo real a partir do relógio de tempo real; armazenar o tempo real em uma memória do instrumento cirúrgico.

[00419] Exemplo 11. O módulo de energia, de acordo com o Exem- plo 10, em que o circuito de controle é configurado adicionalmente pa- ra: ler o tempo real a partir da memória do instrumento cirúrgico; de- terminar o tempo decorrido total; e comparar o tempo decorrido total com o limite de tempo real para o instrumento cirúrgico.

[00420] Exemplo 12. O módulo de energia, de acordo com qualquer um dos Exemplos 10 e 11, em que o circuito de controle é configurado adicionalmente para energizar o instrumento cirúrgico com base em uma determinação de que o tempo decorrido total é menor que o limite de tempo real para o instrumento cirúrgico.

[00421] Exemplo 13. O módulo de energia, de acordo com qualquer um dos Exemplos 10 a 12, em que o circuito de controle é configurado adicionalmente para desativar o instrumento cirúrgico com base em uma determinação de que o tempo decorrido total é maior que ou igual ao limite de tempo real para o instrumento cirúrgico.

[00422] Exemplo 14. Um módulo de energia, que compreende: um relógio de tempo real; um circuito de controle acoplado ao relógio de tempo real; e uma porta configurada para engatar um conector elétrico de um instrumento cirúrgico, em que a porta compreende um sensor configurado para detectar o engate do conector elétrico e enviar um sinal de detecção ao circuito de controle; em que o circuito de controle é configurado para: detectar uma presença de um instrumento cirúrgi- co acoplado à porta; ler o tempo real a partir do relógio de tempo real; armazenar o tempo real em uma memória do instrumento cirúrgico; ler o tempo real a partir da memória do instrumento cirúrgico; e determi- nar o tempo decorrido total.

[00423] Exemplo 15. O módulo de energia, de acordo com o Exem- plo 14, em que o circuito de controle é configurado adicionalmente pa- ra determinar o tempo decorrido total desde uma conexão inicial do instrumento ao módulo de energia.

[00424] Exemplo 16. O módulo de energia, de acordo com qualquer um dos Exemplos 14 a 15, em que o circuito de controle é configurado adicionalmente para detectar o tempo real decorrido em relação ao tempo de funcionamento do módulo de energia.

[00425] Exemplo 17. O módulo de energia, de acordo com qualquer um dos Exemplos 14 a 16, em que o circuito de controle é configurado adicionalmente para determinar o tempo decorrido entre as conexões do instrumento cirúrgico ao módulo de energia.

[00426] Exemplo 18. O módulo de energia, de acordo com Exemplo

17, em que um período predeterminado entre as conexões indica a troca de pacientes e procedimentos.

[00427] Exemplo 19. O módulo de energia, de acordo com qualquer um dos Exemplos 14 a 18, em que o circuito de controle é configurado adicionalmente para determinar o tempo decorrido entre os ciclos de alimentação do módulo de energia.

[00428] Embora várias formas tenham sido ilustradas e descritas, não é intenção do requerente restringir ou limitar o escopo das reivin- dicações 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 estru- tura de cada elemento associado com a forma pode ser alternativa- mente descrita como um meio para fornecer a função realizada pelo elemento. Além disso, quando forem divulgados materiais para deter- minados componentes, outros materiais podem ser usados. Deve-se compreender, portanto, que a descrição precedente e as reivindica- ções em anexo pretendem incluir todas essas modificações, combina- ções e variações abrangidas pelo escopo das modalidades apresenta- das. As reivindicações em anexo se destinam a abranger todas essas modificações, variações, alterações, substituições, modificações e equivalentes.

[00429] A descrição detalhada precedente apresentou várias for- mas dos dispositivos e/ou processos por meio do uso de diagramas de blocos, fluxogramas e/ou exemplos. Embora esses diagramas de blo- co, fluxogramas e/ou exemplos contenham uma ou mais funções e/ou operações, será compreendido pelos versados na técnica que cada função e/ou operação dentro desses diagramas de bloco, fluxogramas e/ou exemplos pode ser implementada, individual e/ou coletivamente, através de uma ampla gama de hardware, software, firmware ou prati-

camente qualquer combinação destes. Os versados na técnica reco- nhecerão, 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 processado- res (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 cir- cuitos e/ou a inscrição do código para o software e firmware estaria dentro do âmbito de prática do versado na técnica, à luz desta divulga- ção. Além disso, os versados na técnica entenderão que os mecanis- mos 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 efeti- vamente realizar a distribuição.

[00430] As instruções usadas para programar a lógica para execu- tar vários aspectos divulgados podem ser armazenadas em uma me- mória 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 le- gível 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 ópti- cos, discos compactos de memória somente de leitura (CD-ROMs), e discos magneto-ópticos, memórias somente de leitura (ROM), memó- rias de acesso aleatório (RAM), memória somente de leitura progra-

mável 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 utilizada na transmissão de informações pela Internet através de um cabo elétrico, óptico, acústico ou outras formas de sinais propa- gados (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 adequa- da para armazenar ou transmitir instruções ou informações eletrônicas em uma forma legível por uma máquina (por exemplo, um computa- dor).

[00431] Conforme utilizado em qualquer aspecto da presente inven- ção, 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 proces- samento de instrução individuais, unidade de processamento, proces- sador, microcontrolador, unidade do microcontrolador, controlador, processador de sinal digital (PSD), dispositivo lógico programável (PLD), matriz lógica programável (PLA), ou matriz de portas progra- mável 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, coleti- va 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, computado- res tablet, servidores, smartphones etc. Consequentemente, como uti- lizado aqui, "circuito de controle" inclui, mas não se limita a, conjunto de circuitos elétricos que tenham ao menos um circuito elétrico exclu- sivo, conjunto de circuitos elétricos que tenham ao menos um circuito integrado, circuitos elétricos que tenham ao menos um circuito inte- grado para aplicação específica, circuitos elétricos que formem um dispositivo de computação para uso geral configurado por um progra- ma de computador (por exemplo, um computador de uso geral configu- rado por um programa de computador que ao menos parcialmente execute os processos e/ou dispositivos aqui descritos, ou um micro- processador configurado por um programa de computador que ao me- nos parcialmente execute os processos e/ou dispositivos aqui descri- tos), 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.

[00432] 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 anterior- mente mencionadas. O software pode ser incorporado como um paco- te 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, ins- truções ou conjuntos de instruções e/ou dados em codificação rígida (por exemplo, não volátil) em dispositivos de memória.

[00433] 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 execu- ção.

[00434] 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 neces- sariamente, 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, núme- ros ou congêneres. Esses termos e termos similares podem estar as- sociados às grandezas físicas apropriadas e são identificações mera- mente convenientes aplicadas a essas quantidades e/ou estados.

[00435] 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 Ether- net 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 adi- cionalmente, os dispositivos de comunicação podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comu- nicações X.25. O protocolo de comunicações X.25 pode estar de acor- do ou ser compatível com um padrão promulgado pelo International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector (ITU-T). Alternativa ou adicionalmente, os dispositivos de comunicação podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comunicações frame-relay. O protocolo de comunica- ções frame-relay pode estar de acordo ou ser compatível com um pa-

drão promulgado pelo Consultative Committee for International Tele- graph and Telephone (CCITT) e/ou o American National Standards Institute (ANSI). Alternativa ou adicionalmente, os transceptores po- dem 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 publica- do 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 cone- xão diferentes e/ou desenvolvidos posteriormente são igualmente con- templados na presente invenção.

[00436] Salvo afirmação expressa em contrário, conforme fica evi- dente a partir da divulgação precedente, é entendido que, ao longo da divulgação precedente, as discussões que usam termos como "pro- cessamento", 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 ma- nipule 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 grande- zas físicas nas memórias ou nos registros do computador, ou em ou- tros dispositivos similares de armazenamento, transmissão ou exibição de informações.

[00437] Um ou mais componentes podem ser chamados na presen- te invenção de "configurado para", "configurável para", "operá- vel/operacional para", "adaptado/adaptável para", "capaz de", "confor- mável/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 componen-

tes em estado de espera, exceto quando o contexto determinar o con- trário.

[00438] Os termos "proximal" e "distal" são utilizados na presente invenção com referência a um médico que manipula a porção de em- punhadura 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, instrumen- tos cirúrgicos podem ser usados em muitas orientações e posições, e esses termos não se destinam a ser limitadores e/ou absolutos.

[00439] Os versados na técnica reconhecerão que, em geral, os termos utilizados aqui, e principalmente nas reivindicações em anexo (por exemplo, quadros das reivindicações em anexo) destinam-se de modo geral a ser termos "abertos" (por exemplo, o termo "incluindo" deve ser interpretado como "incluindo, mas não se limitando a", o ter- mo "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 nú- mero específico de uma menção de reivindicação introduzida for pre- tendido, 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 reivindi- cações em anexo podem conter o uso das frases introdutórias "ao me- nos um" e "um ou mais" para introduzir menções de reivindicação. En- tretanto, o uso de tais frases não deve ser interpretado como implican- do que a introdução de uma menção da reivindicação pelos artigos indefinidos "um, uns" ou "uma, umas" limita qualquer reivindicação es- pecífica contendo a menção da reivindicação introduzida a reivindica-

ções 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 exem- plo, "um, uns" e/ou "uma, umas" deve tipicamente ser interpretado co- mo significando "ao menos um" ou "um ou mais"); o mesmo vale para o uso de artigos definidos usados para introduzir as menções de rei- vindicação.

[00440] Além disso, mesmo se um número específico de uma men- ção de reivindicação introduzida for explicitamente mencionado, os versados na técnica reconhecerão que essa menção precisa ser tipi- camente interpretada como significando ao menos o número mencio- nado (por exemplo, a mera menção de "duas menções", sem outros modificadores, tipicamente significa ao menos duas menções, ou duas ou mais menções). Além disso, nos casos em que é usada uma con- venção 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 en- tendida (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 so- zinho, A e B juntos, A e C juntos, B e C juntos, e/ou A, B e C juntos, etc.). Será adicionalmente compreendido pelos versados na técnica que tipicamente uma palavra e/ou uma frase disjuntiva apresentando dois ou mais termos alternativos, quer na descrição, nas reivindica- ções ou nos desenhos, deve ser compreendida como contemplando a possibilidade de incluir um dos termos, qualquer um dos termos ou ambos os termos, exceto quando o contexto determinar o contrário. Por exemplo, a expressão "A ou B" será tipicamente compreendida como incluindo as possibilidades de "A" ou "B" ou "A e B".

[00441] Com respeito às reivindicações em anexo, os versados na técnica entenderão que as operações mencionadas nas mesmas po- dem, de modo geral, ser executadas em qualquer ordem. Além disso, embora vários diagramas de fluxos operacionais sejam apresentados em uma ou mais sequências, deve-se compreender que as várias ope- rações 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 ordena- ções variantes, exceto quando o contexto determinar em contrário. Além disso, termos como "responsivo a", "relacionado a" ou outros ad- jetivos no tempo passado não pretendem de modo geral excluir essas variantes, exceto quando o contexto determinar o contrário.

[00442] Vale notar que qualquer referência a "um (1) aspecto", "um aspecto", "uma exemplificação" ou "uma (1) exemplificação", e simila- res significa que um determinado recurso, estrutura ou característica descrito em conexão com o aspecto está incluído em ao menos um aspecto. Dessa forma, o uso de expressões como "em um (1) aspec- to", "em um aspecto", "em uma exemplificação", "em uma (1) exempli- ficação", 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.

[00443] Qualquer pedido de patente, patente, publicação não de patente ou outro material de divulgação mencionado neste relatório descritivo e/ou mencionado em qualquer folha de dados de pedido es-

tá aqui incorporado a título de referência, até o ponto em que os mate- riais incorporados não sejam inconsistentes com a invenção. 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 incorpo- rado e o material de divulgação existente.

[00444] Em suma, foram descritos numerosos benefícios que resul- tam do uso dos conceitos descritos no presente documento. A descri- ção anteriormente mencionada de uma ou mais modalidades foi apre- sentada para propósitos de ilustração e descrição. Essa descrição não pretende ser exaustiva nem limitar a invenção à forma precisa divulga- da. 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 energia, caracterizado por compreender: um relógio de tempo real; e um circuito de controle acoplado ao relógio de tempo real, em que o circuito de controle é configurado para: detectar a presença de um instrumento cirúrgico acoplado ao módulo de energia; rastrear o uso do instrumento cirúrgico em tempo real com base no relógio de tempo real; e desativar o instrumento cirúrgico com base em um tempo decorrido total predeterminado com base no relógio de tempo real.

2. Módulo de energia, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado por compreender um circuito de acionamento de transdutor ultrassônico.

3. Módulo de energia, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado por compreender um circuito de acionamento de radiofre- quência.

4. Módulo de energia, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado por compreender uma combinação de circuito de aciona- mento de transdutor ultrassônico e circuito de acionamento de radio- frequência.

5. Módulo de energia, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado por ser configurado para aplicar energia terapêutica.

6. Módulo de energia, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado por o gerador ser configurado para aplicar energia subte- rapêutica.

7. Módulo de energia, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado por o circuito de controle ser configurado para controlar o período de tempo durante o qual o instrumento cirúrgico pode ser ope- rado com base no período de tempo do módulo de energia ligado/em funcionamento.

8. Módulo de energia, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado por o circuito de controle ser configurado para: detectar um período entre ciclos de alimentação aplicados ao instrumento cirúrgico com base no relógio de tempo real; e determinar se o instrumento cirúrgico está sendo utilizado no mesmo paciente durante o período.

9. Módulo de energia, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado por o circuito de controle ser configurado para: determinar o histórico de uso de instrumentos cirúrgicos de uso único; e determinar a expiração do instrumento cirúrgico de uso úni- co.

10. Módulo de energia, caracterizado por compreender: um relógio de tempo real; um circuito de controle acoplado ao relógio de tempo real; e uma porta configurada para engatar um conector elétrico de um instrumento cirúrgico, em que a porta compreende um sensor con- figurado para detectar o engate do conector elétrico e enviar um sinal de detecção ao circuito de controle; em que o circuito de controle é configurado para: detectar uma presença de um instrumento cirúrgico acopla- do à porta; ler o tempo real a partir do relógio de tempo real; armazenar o tempo real em uma memória do instrumento cirúrgico.

11. Módulo de energia, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o circuito de controle ser adicionalmente configurado para: ler o tempo real a partir da memória do instrumento cirúrgi-

co; determinar o tempo decorrido total; e comparar o tempo decorrido total com o limite de tempo re- al para o instrumento cirúrgico.

12. Módulo de energia, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o circuito de controle ser adicionalmente configurado para energizar o instrumento cirúrgico com base em uma determina- ção de que o tempo decorrido total é menor que o limite de tempo real para o instrumento cirúrgico.

13. Módulo de energia, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o circuito de controle ser adicionalmente configurado para desativar o instrumento cirúrgico com base em uma determinação de que o tempo decorrido total é maior que ou igual ao limite de tempo real para o instrumento cirúrgico.

14. Módulo de energia, caracterizado por compreender: um relógio de tempo real; um circuito de controle acoplado ao relógio de tempo real; e uma porta configurada para engatar um conector elétrico de um instrumento cirúrgico, em que a porta compreende um sensor con- figurado para detectar o engate do conector elétrico e enviar um sinal de detecção ao circuito de controle; em que o circuito de controle é configurado para: detectar uma presença de um instrumento cirúrgico acopla- do à porta; ler o tempo real a partir do relógio de tempo real; armazenar o tempo real em uma memória do instrumento cirúrgico; ler o tempo real a partir da memória do instrumento cirúrgi- co; e determinar o tempo decorrido total.

15. Módulo de energia, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o circuito de controle ser adicionalmente configurado para determinar o tempo decorrido total desde uma conexão inicial do instrumento no módulo de energia.

16. Módulo de energia, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o circuito de controle ser adicionalmente configurado para detectar o tempo real decorrido em comparação com o tempo de funcionamento do módulo de energia.

17. Módulo de energia, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o circuito de controle ser adicionalmente configurado para determinar o tempo decorrido entre as conexões do instrumento cirúrgico ao módulo de energia.

18. Módulo de energia, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por um período predeterminado entre as conexões indi- car a troca de pacientes e procedimentos.

19. Módulo de energia, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o circuito de controle ser adicionalmente configurado para determinar o tempo decorrido entre os ciclos de alimentação do módulo de energia.