BR112021003795A2

BR112021003795A2 - primeira e segunda disposições de protocolo de comunicação para acionamento de dispositivos primários e secundários através de uma única porta

Info

Publication number: BR112021003795A2
Application number: BR112021003795-0A
Authority: BR
Inventors: W. Carroll Andrew; Jeffrey L. Aldridge; Daniel E. Brueske; Kurt Radcliffe
Original assignee: Ethicon Llc
Priority date: 2018-09-07
Filing date: 2019-09-06
Publication date: 2021-05-18
Also published as: EP3846718A1; US20200090808A1; US11923084B2; MX2021002689A; JP2022500108A; CN112672707A; WO2020051455A1

Abstract

"PRIMEIRA E SEGUNDA DISPOSIÇÕES DE PROTOCOLO DE COMUNICAÇÃO PARA ACIONAMENTO DE DISPOSITIVOS PRIMÁRIOS E SECUNDÁRIOS ATRAVÉS DE UMA ÚNICA PORTA". A presente invenção refere-se a um instrumento cirúrgico. O instrumento cirúrgico inclui um primeiro circuito de controle configurado para se comunicar com um módulo de energia com o uso de ao menos um primeiro protocolo através de uma primeira linha de comunicação e um segundo circuito de controle configurado para se comunicar com um outro instrumento cirúrgico acoplado ao instrumento cirúrgico com o uso de ao menos um segundo protocolo através de uma segunda linha de comunicação.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PRI- MEIRA E SEGUNDA DISPOSIÇÕES DE PROTOCOLO DE COMU-

NICAÇÃO PARA ACIONAMENTO DE DISPOSITIVOS PRIMÁRIOS E SECUNDÁRIOS ATRAVÉS DE UMA ÚNICA PORTA". REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] O presente pedido reivindica o benefício do pedido de pa- tente não provisório US n° de série 16/562.143, intitulado FIRST AND

SECOND COMMUNICATION PROTOCOL ARRANGEMENT FOR

DRIVING PRIMARY AND SECONDARY DEVICES THROUGH A SINGLE PORT, depositado em 5 de setembro de 2019, cuja revela- ção está aqui incorporada, a título de referência, em sua totalidade.

[002] Este pedido também reivindica o benefício do pedido de pa- tente provisório US n° de série 62/826.584, intitulado MODULAR SUR- GICAL PLATFORM ELECTRICAL ARCHITECTURE, depositado em 29 de março de 2019, cuja revelação está aqui incorporada a título de refe- rência em sua totalidade.

[003] Este pedido também reivindica o benefício do pedido de pa- tente provisório US n° de série 62/826.588, intitulado MODULAR ENER- GY SYSTEM INSTRUMENT COMMUNICATION TECHNIQUES, deposi- tado em 29 de março de 2019, cuja revelação 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 62/826.592, intitulado MODULAR ENERGY DELIVERY SYSTEM, depositado em 29 de março de 2019, cuja revelação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.

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

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

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

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] Instrumento cirúrgico que compreende: um primeiro circuito de controle configurado para se comunicar com um módulo de energia com o uso de ao menos um primeiro protocolo através de uma primei- ra linha de comunicação; e um segundo circuito de controle configura- do para se comunicar com um outro instrumento cirúrgico acoplado ao instrumento cirúrgico com o uso de ao menos um segundo protocolo através de uma segunda linha de comunicação.

[008] Circuito de comunicação que compreende: um primeiro cir- cuito de controle configurado para se comunicar com um módulo de energia com o uso de ao menos um primeiro protocolo através de uma primeira linha de comunicação; e um segundo circuito de controle confi- gurado para se comunicar com um instrumento cirúrgico acoplado ao circuito de comunicação com o uso de ao menos um segundo protocolo através de uma segunda linha de comunicação; em que o primeiro cir- cuito de controle compreende: um circuito lógico de comunicação aco- plado à primeira linha de comunicação e ao controlador secundário; um processador local acoplado ao circuito lógico de comunicação; e um multiplexador dotado de entradas acopladas ao processador local e ao segundo circuito de controle, e uma saída acoplada ao circuito lógico de comunicação; em que o circuito lógico de comunicação é configurado para: receber uma mensagem do gerador através da primeira linha de comunicação; fornecer uma mensagem reconhecida ao processador local para processamento local; e fornecer uma mensagem não reco- nhecida ao segundo circuito de controle para processamento.

[009] Circuito de comunicação que compreende: um circuito de controle; um circuito de potenciômetro acoplado ao circuito de controle. um circuito de chave acoplado ao circuito de controle e ao circuito de po- tenciômetro digital; e um filtro ajustável; em que o circuito de controle é configurado para se comunicar com um instrumento cirúrgico com o uso de um primeiro e um segundo protocolos de comunicação através de uma linha de comunicação única, em que o filtro de controle ajustável é acoplado à linha de comunicação única.

FIGURAS

[010] 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.

[011] A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema cirúr-

gico interativo implementado por computador, de acordo com ao me- nos um aspecto da presente revelação.

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

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

[014] 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 maneira deslizante em um invólucro do controlador cirúrgico central, de acordo com ao menos um aspecto da presente revelação.

[015] A Figura 5 é uma vista em perspectiva de um módulo gerador combinado com contatos bipolares, ultrassônicos e monopolares e um componente de evacuação de fumaça, de acordo com ao menos um as- pecto da presente revelação.

[016] 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 revelação.

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

[018] 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 revelação.

[019] A Figura 9 ilustra um sistema cirúrgico interativo implementa- do por computador, de acordo com ao menos um aspecto da presente revelação.

[020] 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 revela- ção.

[021] A Figura 11 ilustra um aspecto de um dispositivo de con- trolador central de rede de barramento serial universal (USB), de acordo com ao menos um aspecto da presente revelação.

[022] 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 revelação.

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

[024] A Figura 14 ilustra um circuito lógico combinacional confi- gurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgi- ca, de acordo com ao menos um aspecto da presente revelação.

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

[026] 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 revelação.

[027] A Figura 17 é um diagrama esquemático de um instrumen- to cirúrgico robótico configurado para operar uma ferramenta cirúrgica descrita no mesmo, de acordo com ao menos um aspecto da presen-

te revelação.

[028] 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 revelação.

[029] A Figura 19 é um diagrama esquemático de um instrumen- to cirúrgico configurado para controlar várias funções, de acordo com ao menos um aspecto da presente revelação.

[030] A Figura 20 é um sistema configurado para executar algorit- mos de controle de lâmina ultrassônica adaptáveis em uma rede de da- dos cirúrgicos que compreende um controlador central de comunicação modular, de acordo com ao menos um aspecto da presente revelação.

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

[032] 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 revelação.

[033] A Figura 23 é um diagrama de um sistema cirúrgico com re- conhecimento situacional, de acordo com ao menos um aspecto da pre- sente revelação.

[034] 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 presen- te revelação.

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

[036] A Figura 25B é o sistema de energia modular mostrado na Figura 25A montado em um carro, de acordo com pelo menos um aspec- to da presente revelação.

[037] 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 revelação.

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

[039] 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 revelação.

[040] 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 revelação.

[041] 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 revelação.

[042] 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 reve-

lação.

[043] A Figura 31 é um diagrama de blocos de uma configura- ção de controlador central independente de um sistema de energia modular, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revela- ção.

[044] 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 revelação.

[045] 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 revelação.

[046] 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 revelação.

[047] 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 revelação.

[048] 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 revelação.

[049] A Figura 37 é um diagrama de blocos de um módulo de energia para um controlador central, como o módulo de energia re- presentado nas Figuras 31 a 36B, de acordo com pelo menos um as- pecto da presente revelação.

[050] A Figura 38 é um diagrama esquemático de um circuito de comunicação, incluindo um circuito de fonte de corrente configurável para implementar múltiplos protocolos de comunicação, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.

[051] A Figura 39 é um diagrama esquemático de um circuito de comunicação que inclui um filtro ajustável para implementar múltiplos protocolos de comunicação, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.

[052] A Figura 40 é um diagrama de um sistema de comunicação que emprega um protocolo de comunicação primário para se comuni- car com um dispositivo primário e um protocolo de comunicação se- cundário sincronizado com o protocolo primário para se comunicar com dispositivos de expansão secundários, de acordo com pelo me- nos um aspecto da presente revelação.

[053] A Figura 41 é um diagrama esquemático de um sistema de circuito de chave manual flexível, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.

[054] A Figura 42 é um diagrama de interligação que emprega um número mínimo de condutores para suportar vários protocolos de comu- nicação elétrica diferentes separadamente ou em combinação, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.

[055] A Figura 43 é um diagrama esquemático de um módulo de energia compreendendo um circuito multiplexador para multiplexar a de- tecção da resistência RID de identificação (ID) de presença e a potência CAN (ou outra CC) através de um fio único de sinal, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.

[056] As Figuras 44A e 44B ilustram um sistema de identificação de presença de dispositivo magnético, de acordo com ao menos um aspecto da presente revelação, onde a Figura 44A mostra o sistema de identifica- ção de presença de dispositivo magnético em um estado não conectado, e a Figura 44B mostra o sistema de identificação de presença de disposi-

tivo magnético em um estado conectado.

[057] As Figuras 45A e 45B ilustram um receptáculo da porta de detecção mecânica compreendendo uma chave pressionável, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação, onde a Figura 45A representa a chave pressionável em uma configuração aberta e a Figura 45B representa a chave pressionável em uma confi- guração fechada.

[058] As Figuras 46A e 46B ilustram um receptáculo da porta de detecção mecânica compreendendo uma chave de botão de pressão, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação, onde a Figura 46A representa a chave de botão de pressão em uma confi- guração aberta e a Figura 46B representa a chave de botão de pres- são em uma configuração fechada.

[059] As Figuras 47A e 47B ilustram um receptáculo da porta de detecção elétrica compreendendo uma chave de proximidade sem conta- to, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação, onde a Figura 47A representa a chave de proximidade sem contato em uma configuração aberta e a Figura 47B representa a chave de proximidade sem contato em uma configuração fechada.

[060] As Figuras 48A a 51 ilustram uma disposição de comuni- cação compreendendo um protocolo primário e um protocolo secun- dário sincronizado com o protocolo primário para se comunicar com e acionar um dispositivo primário e dispositivos secundários através de uma única porta de um módulo de energia, de acordo com pelo me- nos um aspecto da presente revelação, onde:

[061] A Figura 48A ilustra um diagrama de temporização de um quadro de comunicação primário e um quadro de comunicações se- cundário durante um comando de busca, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação;

[062] A Figura 48B ilustra um diagrama de temporização do quadro de comunicação primário e de um quadro de comunicações secundário durante um comando de leitura após o comando de busca ilustrado na Figura 48A, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revela- ção.

[063] A Figura 48C ilustra um diagrama de temporização do quadro de comunicação primário e de um quadro de comunicações secundário durante um comando de pré-gravação após o comando de leitura ilustrado na Figura 48B, de acordo com pelo menos um as- pecto da presente revelação;

[064] A Figura 48D Ilustra um diagrama de temporização do quadro de comunicação primário e de um quadro de comunicações secundário durante um comando de gravação após o comando de pré-gravação ilustrado na Figura 48C, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.

[065] A Figura 49 ilustra um diagrama de temporização do quadro de comunicação primário e de um quadro de comunicações secundário durante um comando de reinicializar, de acordo com pelo menos um as- pecto da presente revelação;

[066] A Figura 50 ilustra um diagrama de temporização do qua- dro de comunicação primário e um quadro de comunicações secun- dário durante um comando de solicitação de estado de radiodifusão, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação; e

[067] A Figura 51 ilustra um diagrama de temporização do qua- dro de comunicação primário e de um quadro de comunicações se- cundário durante um comando de solicitação de estado individual, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação.

DESCRIÇÃO

[068] O requerente do presente pedido detém os seguintes pe- didos de patente US, depositados em concomitância com o presente, e as revelações de cada um deles estão aqui incorporadas, a título de referência, na totalidade:

[069] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9067USNP1 /180679-1M, intitulado METHOD FOR CONSTRUCTING AND USING A MODULAR SURGICAL ENERGY SYSTEM WITH MULTIPLE DEVI- CES;

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

[071] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP2 /180681-2, intitulado SURGICAL MODULAR ENERGY SYSTEM WITH A SEGMENTED BACKPLANE;

[072] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP3 /180681-3, intitulado SURGICAL MODULAR ENERGY SYSTEM WITH FOOTER MODULE;

[073] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP4 /180681-4, intitulado POWER AND COMMUNICATION MITIGATION ARRANGEMENT FOR MODULAR SURGICAL ENERGY SYSTEM;

[074] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP5 /180681-5, intitulado MODULAR SURGICAL ENERGY SYSTEM WITH MODULE POSITIONAL AWARENESS SENSING WITH VOL- TAGE DETECTION;

[075] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP6 /180681-6, intitulado MODULAR SURGICAL ENERGY SYSTEM

WITH MODULE POSITIONAL AWARENESS SENSING WITH TIME COUNTER;

[076] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9069USNP7 /180681-7, intitulado MODULAR SURGICAL ENERGY SYSTEM WITH MODULE POSITIONAL AWARENESS WITH DIGITAL LOGIC;

[077] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9068USNP1 /180680-1M, intitulado METHOD FOR CONTROLLING AN ENERGY

MODULE OUTPUT;

[078] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9068USNP2 /180680-2, intitulado ENERGY MODULE FOR DRIVING MULTIPLE EN- ERGY MODALITIES;

[079] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9068USNP3 /180680-3, intitulado GROUNDING ARRANGEMENT OF ENERGY MODULES;

[080] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9068USNP4 /180680-4, intitulado BACKPLANE CONNECTOR DESIGN TO CON- NECT STACKED ENERGY MODULES;

[081] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9068USNP5 /180680-5, intitulado ENERGY MODULE FOR DRIVING MULTIPLE EN- ERGY MODALITIES THROUGH A PORT;

[082] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9068USNP6 /180680-6, intitulado SURGICAL INSTRUMENT UTILIZING DRIVE SIG- NAL TO POWER SECONDARY FUNCTION;

[083] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9038USNP1 /180529-1M, intitulado METHOD FOR CONTROLLING A MODULAR ENERGY SYSTEM USER INTERFACE;

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

[085] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9038USNP3 /180529-3, intitulado CONSOLIDATED USER INTERFACE FOR MODU- LAR ENERGY SYSTEM;

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

[087] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9038USNP5 /180529-5, intitulado ADAPTABLY CONNECTABLE AND REASSIGNA-

BLE SYSTEM ACCESSORIES FOR MODULAR ENERGY SYSTEM;

[088] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP1 /180682-1M, intitulado METHOD FOR COMMUNICATING BETWEEN MODULES AND DEVICES IN A MODULAR SURGICAL SYSTEM;

[089] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP2 /180682-2, intitulado FLEXIBLE HAND-SWITCH CIRCUIT;

[090] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP3 /180682-3, intitulado FIRST AND SECOND COMMUNICATION PRO- TOCOL ARRANGEMENT FOR DRIVING PRIMARY AND SECOND- ARY DEVICES THROUGH A SINGLE PORT;

[091] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP4 /180682-4, intitulado FLEXIBLE NEUTRAL ELECTRODE;

[092] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP5 /180682-5, intitulado SMART RETURN PAD SENSING THROUGH

MODULATION OF NEAR FIELD COMMUNICATION AND CONTACT QUALITY MONITORING SIGNALS;

[093] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP6 /180682-6, intitulado AUTOMATIC ULTRASONIC ENERGY ACTIVA- TION CIRCUIT DESIGN FOR MODULAR SURGICAL SYSTEMS;

[094] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP7 /180682-7, intitulado COORDINATED ENERGY OUTPUTS OF SEP- ARATE BUT CONNECTED MODULES;

[095] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP8 /180682-8, intitulado MANAGING SIMULTANEOUS MONOPOLAR OUTPUTS USING DUTY CYCLE AND SYNCHRONIZATION;

[096] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP9 /180682-9, intitulado PORT PRESENCE DETECTION SYSTEM FOR MODULAR ENERGY SYSTEM;

[097] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP10 /180682-10, intitulado INSTRUMENT TRACKING ARRANGEMENT

BASED ON REAL TIME CLOCK INFORMATION;

[098] ● Pedido de patente US, n° da súmula END9070USNP11 /180682-11, intitulado REGIONAL LOCATION TRACKING OF COM- PONENTS OF A MODULAR ENERGY SYSTEM;

[099] ● Pedido de patente de design US, n° da súmula END9212USDP1/190370D, intitulado ENERGY MODULE;

[0100] ● Pedido de patente de design US, n° da súmula END9213USDP1/190371D, intitulado ENERGY MODULE MONOPOLAR PORT WITH FOURTH SOCKET AMONG THREE OTHER SOCKETS;

[0101] ● Pedido de patente de design US, n° da súmula END9214USDP1/190372D, intitulado BACKPLANE CONNECTOR FOR ENERGY MODULE; e

[0102] ● Pedido de patente de design US, n° da súmula END9215USDP1/190373D, intitulado ALERT SCREEN FOR ENERGY MODULE.

[0103] 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.

[0104] Vários aspectos são direcionados a dispositivos cirúrgicos ultrassônicos aprimorados, dispositivos eletrocirúrgicos e geradores para uso com os mesmos. Os aspectos dos dispositivos cirúrgicos ul- trassônicos podem ser configurados para transeccionar e/ou coagular o tecido durante procedimentos cirúrgicos, por exemplo. Os aspectos dos dispositivos eletrocirúrgicos podem ser configurados para transec- cionar, coagular, escalonar, soldar e/ou dessecar o tecido durante pro- cedimentos cirúrgicos, por exemplo. Hardware do sistema cirúrgico

[0105] Com referência à Figura 1, um sistema cirúrgico interativo im- plementado por computador 100 inclui um ou mais sistemas cirúrgicos 102 e um sistema baseado em nuvem (por exemplo, a nuvem 104 que pode incluir um servidor remoto 113 acoplado a um dispositivo de arma- zenamento 105). Cada sistema cirúrgico 102 inclui ao menos um contro- lador cirúrgico central 106 em comunicação com a nuvem 104 que pode incluir um servidor remoto 113. Em um exemplo, conforme ilustrado na Figura 1, o sistema cirúrgico 102 inclui um sistema de visualização 108, um sistema robótico 110, um instrumento cirúrgico inteligente 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 número O de sistemas robóticos 110, e um número P de instrumentos cirúrgicos inteligentes de mão 112, em que M, N, O, e P são números inteiros maiores que ou iguais a um.

[0106] A Figura 2 representa um exemplo de um sistema cirúrgico 102 sendo usado 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 ro- bótico 110 inclui um console do cirurgião 118, um carro do paciente 120

(robô cirúrgico), e um controlador cirúrgico central robótico 122. O carro do paciente 120 pode manipular ao menos uma ferramenta cirúrgica acoplada de maneira removível 117 através de uma incisão minimamen- te 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 médico 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 usado para processar as imagens do sítio cirúrgico para exibição subse- quente para o cirurgião através do console do cirurgião 118.

[0107] Outros tipos de sistemas robóticos podem ser prontamente adaptados para uso com o sistema cirúrgico 102. Vários exemplos de sistemas robóticos e instrumentos cirúrgicos que são adequados para uso com a presente revelação são descritos no pedido de patente provi- sório n° de série 62/611.339, intitulado ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja revelação está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.

[0108] Vários exemplos de análise com base em nuvem que são realizados pela nuvem 104, e são adequados para uso com a presente revelação, são descritos no pedido de patente provisório US n° de sé- rie 62/611.340, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS, de- positado em 28 de dezembro de 2017, cuja revelação está aqui incor- porada a título de referência, em sua totalidade.

[0109] Em vários aspectos, o dispositivo de imageamento 124 inclui ao menos um sensor de imagem e um ou mais componentes ópticos. Os sensores de imagem adequados incluem, mas não se limitam a, sensores de dispositivo acoplado a carga ("CCD" - Charge-Coupled De- vice) e sensores semicondutores de óxido metálico complementares ("CMOS" - Complementary Metal-Oxide Semiconductor).

[0110] Os componentes ópticos do dispositivo de imageamento

124 podem incluir uma ou mais fontes de iluminação e/ou uma ou mais lentes. A uma ou mais fontes de iluminação podem ser direcio- nadas para iluminar porções do campo cirúrgico. O um ou mais sen- sores de imagem podem receber luz refletida ou refratada do campo cirúrgico, incluindo a luz refletida ou refratada do tecido e/ou instru- mentos cirúrgicos.

[0111] 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 pelo) 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.

[0112] 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 invi- síveis ao ultravioleta, raio x, e radiação eletromagnética de raios gama.

[0113] Em vários aspectos, o dispositivo de imageamento 124 é configurado para uso em um procedimento minimamente invasivo. Exemplos de dispositivos de imageamento adequados para uso com a presente revelação incluem, mas não se limitam a, um artroscópio, angioscópio, broncoscópio, coledocoscópio, colonoscópio, citoscópio, duodenoscópio, enteroscópio, esofagogastro-duodenoscópio (gas-

troscópio), endoscópio, laringoscópio, nasofaringo-neproscópio, sig- moidoscópio, toracoscópio, e ureteroscópio.

[0114] Em um aspecto, o dispositivo de imageamento emprega mo- nitoramento de múltiplos espectros para discriminar topografia e estrutu- ras subjacentes. Uma imagem multiespectral é uma que captura dados de imagem dentro de faixas de comprimento de onda ao longo do espec- tro eletromagnético. Os comprimentos de onda podem ser separados por filtros ou mediante o uso de instrumentos que são sensíveis a compri- mentos de onda específicos, incluindo a luz de frequências além da faixa de luz visível, por exemplo, IR e luz ultravioleta. As imagens espectrais podem permitir a extração de informações adicionais que o olho humano não consegue capturar com seus receptores para as cores vermelha, verde e azul. O uso de imageamento multiespectral é descrito em mais detalhes sob o título "Advanced Imaging Acquisition Module" no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTI- VE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja revelação está aqui incorporada a título de referência em sua totali- dade. O monitoramento multiespectral pode ser uma ferramenta útil para a relocalização de um campo cirúrgico após uma tarefa cirúrgica ser con- cluída para executar um ou mais dos testes anteriormente descritos no tecido tratado.

[0115] 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 conectores e componentes. Será en-

tendido que o campo estéril pode ser considerado uma área especifi- cada, como dentro de uma bandeja ou sobre uma toalha estéril, que é considerado livre de micro-organismos, ou o campo estéril pode ser considerado uma área, imediatamente ao redor de um paciente, que foi preparada 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.

[0116] Em vários aspectos, o sistema de visualização 108 inclui um ou mais sensores de imageamento, uma ou mais unidades de processamento de imagem, uma ou mais matrizes de armazenamen- to e uma ou mais telas que são estrategicamente dispostas em rela- ção ao campo estéril, conforme ilustrado na Figura 2. Em um aspec- to, o sistema de visualização 108 inclui uma interface para HL7, PACS e EMR. Vários componentes do sistema de visualização 108 são descritos sob o título "Advanced Imaging Acquisition Module" no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de de- zembro de 2017, cuja revelação está aqui incorporada a título de re- ferência em sua totalidade.

[0117] Conforme ilustrado na Figura 2, uma tela primária 119 é posicionada no campo estéril para ser visível para o operador na me- sa de operação 114. Além disso, uma torre de visualização 111 é po- sicionada 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 vivo do sítio cirúrgico na tela pri- mária 119. O instantâneo na tela não estéril 107 ou 109 pode permitir que um operador não estéril execute uma etapa diagnóstica relevante para o procedimento cirúrgico, por exemplo.

[0118] 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 pri- mária 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 prin- cipal 119 pelo controlador central 106.

[0119] Com referência à Figura 2, um instrumento cirúrgico 112 está sendo usado no procedimento cirúrgico como parte do sistema cirúrgico

102. O controlador central 106 é também configurado para coordenar o fluxo de informações para uma tela do instrumento cirúrgico 112. Por exemplo, no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, inti- tulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja revelação está aqui incorporada a título de refe- rência em sua totalidade. Uma entrada ou retroinformação diagnóstica inserida por um operador não estéril na torre de visualização 111 pode ser roteada pelo controlador central 106 para a tela do instrumento cirúr- gico 115 no campo estéril, onde pode ser vista pelo operador do instru- mento 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 SURGI- CAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja revela-

ção está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade, por exemplo.

[0120] 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.

[0121] 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.

[0122] Os aspectos da presente revelação apresentam um controla- dor cirúrgico central para uso em um procedimento cirúrgico que envolve a aplicação de energia ao tecido em um sítio cirúrgico. O controlador ci- rúrgico central inclui um invólucro do controlador central e um módulo gerador de combinação recebido de maneira deslizante em uma estação de acoplamento do invólucro do controlador central. A estação de aco-

plamento inclui contatos de dados e energia. O módulo gerador combi- nado inclui dois ou mais dentre um componente gerador de energia ul- trassônica, um componente gerador de energia RF bipolar, e um compo- nente 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 apli- cação de energia para conectar o módulo gerador combinado a um ins- trumento 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 que se estende do sítio cirúrgico remoto até o componente de evacuação de fu- maça.

[0123] Em um aspecto, a linha de fluido é uma primeira linha de flui- do e uma segunda linha de fluido se estende do sítio cirúrgico remoto até um módulo de sucção e irrigação recebido de maneira deslizante no in- vólucro do controlador central. Em um aspecto, o invólucro do controla- dor central compreende uma interface de fluidos.

[0124] 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 revelação 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.

[0125] Aspectos da presente revelação apresentam um invólucro cirúrgico modular para uso em um procedimento cirúrgico que envol- ve aplicação de energia ao tecido. O invólucro cirúrgico modular inclui um primeiro módulo gerador de energia, configurado para gerar uma primeira energia para aplicação ao tecido, e uma primeira estação de acoplamento que compreende uma primeira porta de acoplamento que inclui primeiros contatos de energia e dados, em que o primeiro módulo gerador de energia é móvel de maneira deslizante em um engate elétrico com os contatos de energia e dados e em que o pri- meiro módulo gerador de energia é móvel de maneira deslizante para fora do engate elétrico com os primeiros contatos de energia e dados.

[0126] 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 contatos de energia e dados, 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 energia e dados.

[0127] 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.

[0128] Com referência às Figuras de 3 a 7, aspectos da presente revelação são apresentados para um invólucro modular do controlador central 136 que permite a integração modular de um módulo gerador 140, um módulo de evacuação de fumaça 126, e um módulo de suc- ção/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 mó- dulo gerador com componentes monopolares, bipolares e ultrassônicos integrados, suportados em uma única unidade de gabinete 139 inserível de maneira deslizante no invólucro modular do controlador central 136. Conforme ilustrado na Figura 5, o módulo gerador 140 pode ser configu- rado para se conectar a um dispositivo monopolar 146, um dispositivo bipolar 147 e um dispositivo ultrassônico 148. Alternativamente, o módulo gerador 140 pode compreender uma série de módulos geradores mono- polares, bipolares e/ou ultrassônicos que interagem através do invólucro modular do controlador central 136. O invólucro modular do controlador central 136 pode ser configurado para facilitar a inserção de múltiplos geradores e a comunicação interativa entre os geradores acoplados ao invólucro modular do controlador central 136 de modo que os geradores atuariam como um único gerador.

[0129] 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.

[0130] Em um aspecto, o invólucro modular do controlador central 136 inclui estações de acoplamento, ou gavetas, 151, aqui também cha- madas de gavetas, que são configuradas para receber de maneira desli- zante os módulos 140, 126, 128. A Figura 4 ilustra uma vista em pers- pectiva parcial de um invólucro do controlador cirúrgico central 136, e um módulo gerador combinado 145 recebidos de maneira deslizante em uma estação de acoplamento 151 do invólucro do controlador cirúrgico central 136. Uma porta de acoplamento 152 com contatos de energia e dados em um lado posterior do módulo gerador combinado 145 é confi- gurada para engatar uma porta de acoplamento correspondente 150 com os contatos de energia e dados de uma estação de acoplamento corres- pondente 151 do invólucro modular do controlador central 136 conforme o módulo gerador combinado 145 é deslizado para a posição na estação de acoplamento correspondente 151 do invólucro modular do controlador central 136. Em um aspecto, o módulo gerador combinado 145 inclui um módulo bipolar, ultrassônico e monopolar e um módulo de evacuação de fumaça integrado em uma única unidade de gabinete 139, conforme ilus- trado na Figura 5.

[0131] Em vários aspectos, o módulo de evacuação de fumaça 126 inclui uma linha de fluidos 154 que transporta fumaça captura- da/coletada de fluido para longe de um sítio cirúrgico e para, por exemplo, o módulo de evacuação de fumaça 126. A sucção a vácuo que se origina do módulo de evacuação de fumaça 126 pode puxar a fumaça para dentro de uma abertura de um conduto de utilidade no sítio cirúrgico. O conduto de utilidade, acoplado à linha de fluido, po- de estar sob a forma de um tubo flexível que termina no módulo de evacuação de fumaça 126. O conduto de utilidade e a linha de fluido definem uma trajetória de fluido que se estende em direção ao módu- lo de evacuação de fumaça 126 que é recebido no invólucro do con- trolador central 136.

[0132] Em vários aspectos, o módulo de sucção/irrigação 128 é acoplado a uma ferramenta cirúrgica compreendendo uma linha de aspiração de fluido e uma linha de sucção de fluido. Em um exemplo, as linhas de fluido de aspiração e sucção estão sob a forma de tubos flexíveis que se estendem do sítio cirúrgico em direção ao módulo de sucção/irrigação 128. Um ou mais sistemas de acionamento podem ser configurados para fazer a irrigação e aspiração de fluidos para o sítio cirúrgico e a partir do mesmo.

[0133] Em um aspecto, a ferramenta cirúrgica inclui um eixo de acionamento que tem um atuador de extremidade em uma extremi-

dade distal do mesmo e ao menos um tratamento de energia associ- ado com o atuador de extremidade, um tubo de aspiração, e um tubo de irrigação. O tubo de aspiração pode ter uma porta de entrada em uma extremidade distal do mesmo e o tubo de aspiração se estende através do eixo de acionamento. De modo similar, um tubo de irriga- ção pode se estender através do eixo de acionamento e pode ter uma porta de entrada próxima ao implemento de aplicação de energia. O implemento de aplicação de energia é configurado para fornecer energia ultrassônica e/ou de RF ao sítio cirúrgico e é acoplado ao módulo gerador 140 por um cabo que se estende inicialmente através do eixo de acionamento.

[0134] O tubo de irrigação pode estar em comunicação fluida com uma fonte de fluido, e o tubo de aspiração pode estar em comunica- ção fluida com uma fonte de vácuo. A fonte de fluido e/ou a fonte de vácuo pode ser alojadas no módulo de sucção/irrigação 128. Em um exemplo, a fonte de fluido e/ou a fonte de vácuo pode ser alojada no invólucro do controlador central 136 separadamente do módulo de sucção/irrigação 128. Em tal exemplo, uma interface de fluido pode ser configurada para conectar o módulo de sucção/irrigação 128 à fonte de fluido e/ou à fonte de vácuo.

[0135] Em um aspecto, os módulos 140, 126, 128 e/ou suas es- tações de acoplamento correspondentes no invólucro modular do controlador central 136 podem incluir recursos de alinhamento que são configurados para alinhar as portas de acoplamento dos módulos em engate com suas contrapartes nas estações de acoplamento do invólucro modular do controlador central 136. Por exemplo, conforme ilustrado na Figura 4, o módulo gerador combinado 145 inclui supor- tes laterais 155 que são configurados para engatar de maneira desli- zante os suportes correspondentes 156 da estação de acoplamento correspondente 151 do invólucro modular do controlador central 136.

Os suportes cooperam para guiar os contatos da porta de acopla- mento do módulo gerador combinado 145 em um engate elétrico com os contatos da porta de acoplamento do invólucro modular do contro- lador central 136.

[0136] Em alguns aspectos, as gavetas 151 do invólucro modular do controlador central 136 têm o mesmo, ou substancialmente o mesmo ta- manho, e os módulos têm o tamanho ajustado para serem recebidos nas gavetas 151. Por exemplo, os suportes laterais 155 e/ou 156 podem ser maiores ou menores dependendo do tamanho do módulo. Em outros as- pectos, as gavetas 151 são diferentes quanto ao tamanho e são, cada uma, projetadas para acomodar um módulo específico.

[0137] 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.

[0138] 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 enlace de comunicação 157 para facilitar uma comunicação interativa entre os módulos aloja- dos no invólucro modular do controlador central 136. As portas de acoplamento 150 do invólucro modular do controlador central 136 po- dem, alternativa ou adicionalmente, facilitar uma comunicação interati- va sem fio entre os módulos alojados no invólucro modular do contro- lador central 136. Qualquer comunicação sem fio adequada pode ser usada, como, por exemplo, Air Titan Bluetooth.

[0139] A Figura 6 ilustra conectores de barramento de energia individuais para uma pluralidade de portas de acoplamento laterais de um gabinete modular lateral 160 configurado para receber uma plura- lidade de módulos de um controlador cirúrgico central 206. O gabine- te modular lateral 160 é configurado para receber e interconectar la-

teralmente os módulos 161. Os módulos 161 são inseridos de manei- ra deslizante nas estações de acoplamento 162 do gabinete modular lateral 160, o qual inclui um painel traseiro para interconexão dos módulos 161. Conforme ilustrado na Figura 6, os módulos 161 são dispostos lateralmente no gabinete modular lateral 160. Alternativa- mente, os módulos 161 podem ser dispostos verticalmente em um gabinete modular lateral.

[0140] A Figura 7 ilustra um gabinete modular vertical 164 configura- do para receber uma pluralidade de módulos 165 do controlador cirúrgico central 106. Os módulos 165 são inseridos de maneira deslizante em es- tações de acoplamento, ou gavetas, 167 do gabinete modular vertical 164, o qual inclui um painel traseiro para interconexão dos módulos 165. Embora as gavetas 167 do gabinete modular vertical 164 sejam dispos- tas verticalmente, em certos casos, um gabinete modular vertical 164 po- de incluir gavetas que são dispostas lateralmente. Além disso, os módu- los 165 podem interagir um com o outro através das portas de acopla- mento do gabinete modular vertical 164. No exemplo da Figura 7, uma tela 177 é fornecida para mostrar os dados relevantes para a operação dos módulos 165. Além disso, o gabinete modular vertical 164 inclui um módulo mestre 178 que aloja uma pluralidade de submódulos que são recebidos de maneira deslizante no módulo mestre 178.

[0141] Em vários aspectos, o módulo de imageamento 138 compre- ende um processador de vídeo integrado e uma fonte de luz modular e é adaptado para uso com vários dispositivos de imageamento. Em um as- pecto, o dispositivo de imageamento é compreendido de um gabinete modular que pode ser montado com um módulo de fonte de luz e um módulo de câmera. O gabinete pode ser um gabinete descartável. Em ao menos um exemplo, o gabinete descartável é acoplado de modo removí- vel a um controlador reutilizável, um módulo de fonte de luz, e um módu- lo de câmera. O módulo de fonte de luz e/ou o módulo de câmera podem ser escolhidos de forma seletiva dependendo do tipo de procedimento cirúrgico. Em um aspecto, o módulo de câmera compreende um sensor CCD. Em outro aspecto, o módulo de câmera compreende um sensor CMOS. Em outro aspecto, o módulo de câmera é configurado para ima- geamento do feixe escaneado. De modo semelhante, o módulo de fonte de luz pode ser configurado para fornecer uma luz branca ou uma luz diferente, dependendo do procedimento cirúrgico.

[0142] 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 revelação 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.

[0143] Em um aspecto, o dispositivo de imageamento compreen- de um gabinete tubular que inclui uma pluralidade de canais. Um pri- meiro canal é configurado para receber de maneira deslizante o mó- dulo de câmera, que pode ser configurado para um encaixe por pres- são com o primeiro canal. Um segundo canal é configurado para re- ceber de maneira 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 rosqueado pode ser usado em vez do encaixe por pressão.

[0144] 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.

[0145] Vários processadores de imagens e dispositivos de imagea- mento adequados para uso com a presente revelação são descritos na patente US n° 7.995.045 intitulada COMBINED SBI AND CONVENTIO- NAL IMAGE PROCESSOR, concedida em 9 de agosto de 2011 que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade. Além disso, a patente US n° 7.982.776, intitulada SBI MOTION ARTIFACT REMOVAL APPARATUS AND METHOD, concedida em 19 de julho de 2011, que está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade, descreve vários sistemas para remover artefatos de movimento dos dados de ima- gem. Tais sistemas podem ser integrados com o módulo de imageamen- to 138. Além desses, a publicação do pedido de patente US n° 2011/0306840, intitulada CONTROLLABLE MAGNETIC SOURCE TO FIXTURE INTRACORPOREAL APPARATUS, publicada em 15 de de- zembro 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 refe- rência em sua totalidade.

[0146] A Figura 8 ilustra uma rede de dados cirúrgicos 201 que compreende um controlador central de comunicação modular 203 configurado para conectar dispositivos modulares situados em uma ou mais salas de cirurgia de uma instalação de serviços de saúde, ou qualquer ambiente em uma instalação de serviços públicos especial- mente equipada para operações cirúrgicas, a um sistema baseado em nuvem (por exemplo, a nuvem 204 que pode incluir um servidor remoto 213 acoplado a um dispositivo de armazenamento 205). Em um aspecto, o controlador central de comunicação modular 203 com- preende 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 cirúrgi- cos 201 pode ser configurada como uma rede passiva, inteligente, ou de comutação. Uma rede de dados cirúrgicos passiva serve como um conduto para os dados, permitindo que os dados sejam transmitidos de um dispositivo (ou segmento) para outro e para os recursos de computação em nuvem. Uma rede de dados cirúrgico inteligente in- clui recursos para permitir que o tráfego passe através da rede de dados cirúrgicos a serem monitorados e para configurar cada porta no controlador central de rede 207 ou comutador de rede 209. Uma rede de dados cirúrgicos inteligente pode ser chamada de um contro- lador central ou chave controlável. Um controlador central de chave- amento lê o endereço de destino de cada pacote e então encaminha o pacote para a porta correta.

[0147] Os dispositivos modulares 1a a 1n localizados na sala de ci- rurgia podem ser acoplados ao controlador central de comunicação mo- dular 203. O controlador central de rede 207 e/ou o comutador de rede 209 podem ser acoplados a um roteador de rede 211 para conectar os dispositivos 1a a 1n à nuvem 204 ou ao sistema de computador local

210. Os dados associados aos dispositivos 1a a 1n podem ser transferi- dos para computadores baseados em nuvem através do roteador para processamento e manipulação remota dos dados. Os dados associados aos dispositivos 1a a 1n podem também ser transferidos para o sistema de computador local 210 para processamento e manipulação dos dados locais. Os dispositivos modulares 2a a 2m situados na mesma sala de cirurgia podem também ser acoplados a um comutador de rede 209. O comutador de rede 209 pode ser acoplado ao controlador central de rede 207 e/ou ao roteador de rede 211 para conectar os dispositivos 2a a 2m à nuvem 204. Os dados associados aos dispositivos 2a a 2n podem ser transferidos para a nuvem 204 através do roteador de rede 211 para o processamento e manipulação dos dados. Os dados associados aos dis- positivos 2a a 2m podem também ser transferidos para o sistema de computador local 210 para processamento e manipulação dos dados lo- cais.

[0148] Será compreendido 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 rote- adores de rede 211. O controlador central de comunicação modular 203 pode estar contido em uma torre de controle modular configurada para receber múltiplos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m. O sistema de computador local 210 pode também estar contido em uma torre de controle modular. O controlador central de comunicação modular 203 é conectado a uma tela 212 para exibir as imagens obtidas por alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m, por exemplo, durante os procedimentos cirúrgicos. Em vá- rios aspectos, os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem incluir, por exem- plo, vários módulos como um módulo de imageamento 138 acoplado a um endoscópio, um módulo gerador 140 acoplado a um dispositivo cirúr- gico baseado em energia, um módulo de evacuação de fumaça 126, um módulo de sucção/irrigação 128, um módulo de comunicação 130, um módulo de processador 132, uma matriz de armazenamento 134, um dispositivo cirúrgico acoplado a uma tela, e/ou um módulo de sensor sem contato, entre outros dispositivos modulares que podem ser conectados ao controlador central de comunicação modular 203 da rede de dados cirúrgicos 201.

[0149] Em um aspecto, a rede de dados cirúrgicos 201 pode com-

preender uma combinação de controladores centrais de rede, comutado- res de rede, e roteadores de rede que conectam os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m à nuvem. Qualquer um dos ou todos os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m acoplados ao controlador central de rede ou comutador de rede podem coletar dados em tempo real e transferir os dados para com- putadores em nuvem para processamento e manipulação de dados. Se- rá entendido que a computação em nuvem depende do compartilhamen- to dos recursos de computação em vez de ter servidores locais ou dispo- sitivos pessoais para lidar com aplicações de software. A palavra "nu- vem" pode ser usada como uma metáfora para "a Internet", embora o termo não seja limitado como tal. Consequentemente, o termo "computa- ção em nuvem" pode ser usado aqui para se referir a "um tipo de compu- tação baseada na Internet", em que diferentes serviços – como servido- res, armazenamento, e aplicativos – são aplicados ao controlador central de comunicação modular 203 e/ou ao sistema de computador 210 situa- dos na sala de cirurgia (por exemplo, um sala ou espaço fixo, móvel, temporário, ou uma sala ou espaço de operação em campo) e aos dis- positivos 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 controle dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m localiza- dos em uma ou mais salas de cirurgia. Os serviços de computação em nuvem podem realizar um grande número de cálculos com base nos da- dos coletados por instrumentos cirúrgicos inteligentes, robôs, e outros dispositivos computadorizados localizados na sala de cirurgia. O hardwa- re do controlador central permite que múltiplos dispositivos ou conexões sejam conectados a um computador que se comunica com os recursos de computação e armazenamento em nuvem.

[0150] A aplicação de técnicas de processamento de dados de com-

putador em nuvem nos dados coletados pelos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m, a rede de dados cirúrgicos fornece melhor resultados cirúrgicos, cus- tos reduzidos, e melhor satisfação do paciente. Ao menos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem ser usados para visualizar os esta- dos do tecido para avaliar a ocorrência de vazamentos ou perfusão de tecido vedado após um procedimento de vedação e corte do tecido. Ao menos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem ser usados para identificar a patologia, como os efeitos de doenças, com o uso da compu- tação baseada em nuvem para examinar dados incluindo imagens de amostras de tecido corporal para fins de diagnóstico. Isso inclui confirma- ção da localização e margem do tecido e fenótipos. Ao menos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m pode ser usado para identificar estruturas anatômicas do corpo com o uso de uma variedade de sensores integra- dos com dispositivos de imageamento e técnicas como a sobreposição de imagens capturadas por múltiplos dispositivos de imageamento. Os dados colhidos pelos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m, incluindo os dados de imagem, podem ser transferidos para a nuvem 204 ou o sistema de computador local 210 ou ambos para processamento e manipulação de dados incluindo processamento e manipulação de imagem. Os dados podem ser analisados para melhorar os resultados do procedimento ci- rúrgico 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 condições específicas de tecido, podem ser seguidas. Essa análise de dados pode usar adicionalmente processamento analítico dos resultados, e com o uso de abordagens padronizadas pode fornecer retroinformação benéfica para confirmar tratamentos cirúrgicos e o comportamento do cirurgião ou sugerir modificações aos tratamentos cirúrgicos e ao comportamento do cirurgião.

[0151] Em uma implementação, os dispositivos da sala de cirur-

gia 1a a 1n podem ser conectados ao controlador central de comuni- cação modular 203 através de um canal com fio ou um canal sem fio dependendo da configuração dos dispositivos 1a a 1n em um contro- lador central de rede. O controlador central de rede 207 pode ser im- plementado, em um aspecto, como um dispositivo de transmissão de rede local que atua sobre a camada física do modelo de interconexão de sistemas abertos ("OSI" - open system interconnection). O contro- lador central de rede fornece conectividade aos dispositivos 1a a 1n localizados 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 In- ternet (MAC/IP) para transferir os dados do dispositivo. Apenas um dos dispositivos 1a a 1n por vez pode enviar dados através do contro- lador de rede central 207. O controlador de rede central 207 não tem tabelas de roteamento ou inteligência sobre para onde enviar infor- mações 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 múlti- plas portas de entrada pode ser um risco à segurança e provocar es- trangulamentos.

[0152] Em 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 funciona 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, locali- zados 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.

[0153] 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 um computador com recursos em nuvem para futuro processamento e manipulação dos dados coletados por qualquer um dentre ou todos os dispositivos 1a a 1n/ 2a a 2m. O rote- ador de rede 211 pode ser usado para conectar duas ou mais redes diferentes situadas em locais diferentes, como, por exemplo, diferentes salas de cirurgia da mesma instalação de serviços de saúde ou dife- rentes redes localizadas 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.

[0154] Em um exemplo, o controlador de rede central 207 pode ser implementado como um controlador central USB, o que permite que múltiplos dispositivos USB sejam conectados a um computador hospe- deiro. O controlador central USB pode expandir uma única porta USB em vários níveis de modo que há mais portas disponíveis para conectar os dispositivos ao computador hospedeiro do sistema. O controlador de rede central 207 pode incluir recursos com fio ou sem fio para receber informações sobre um canal com fio ou um canal sem fio. Em um as- pecto, um protocolo de curto alcance de USB sem fio de comunicação por rádio de banda larga alta pode ser usado para comunicação entre os dispositivos 1a a 1n e os dispositivos 2a a 2m situados na sala de cirurgia.

[0155] Em outros exemplos, os dispositivos da sala de cirurgia 1a a 1n/2a a 2m podem se comunicar com o controlador central de comunica- ção modular 203 através do padrão de tecnologia Bluetooth sem fio para troca de dados ao longo de curtas distâncias (com o uso de ondas de rádio UHF de comprimento de onda curta na banda ISM de 2,4 a 2,485 GHz) recebidos de dispositivos fixos e móveis, e construir redes de área pessoal ("PANs" - personal area networks). Em outros aspectos, os dis- positivos da sala de cirurgia 1a-1n/2a-2m podem se comunicar com o controlador central de comunicação modular 203 através de uma série de padrões ou protocolos de comunicação sem fio ou com fio, incluindo, mas não se limitando a, Wi-Fi (família IEEE 802.11), WiMAX (família IEEE 802.16), IEEE 802.20, evolução de longo prazo (LTE, "long-term evolution") e Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPRS, CDMA, TDMA, DECT e derivados Ethernet dos mesmos, bem como quaisquer outros protocolos sem fio e com fio designados como 3G, 4G, 5G e além. O módulo de computação pode incluir uma pluralidade de módulos de comunicação. Por exemplo, um primeiro módulo de comuni- cação 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 comunicações sem fio de alcance mais longo como GPS, EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, Ev-DO, e outros.

[0156] O controlador central de comunicação modular 203 pode ser- vir como uma conexão central para um ou todos os dispositivos de sala de cirurgia 1a a 1n/2a a 2m e lida com um tipo de dados conhecido como quadros. Os quadros transportam os dados gerados pelos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m. Quando um quadro é recebido pelo controlador central de comunicação modular 203, ele é amplificado e transmitido para o rotea- dor de rede 211, que transfere os dados para os recursos de computação em nuvem com o uso de uma série de padrões ou protocolos de comuni-

cação sem fio ou com fio, conforme descrito na presente invenção.

[0157] 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 modu- lar 203 é, em geral, fácil de instalar, configurar e manter, o que o tor- na uma boa opção para a rede dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m da sala de cirurgia.

[0158] A Figura 9 ilustra um sistema cirúrgico interativo implementa- do por computador 200. O sistema cirúrgico interativo implementado por computador 200 é similar em muitos aspectos ao sistema cirúrgico intera- tivo, implementado por computador 100. Por exemplo, o sistema cirúrgi- co, interativo, implementado por computador 200 inclui um ou mais sis- temas cirúrgicos 202, que são similares em muitos aspectos aos siste- mas cirúrgicos 102. Cada sistema cirúrgico 202 inclui ao menos um con- trolador cirúrgico central 206 em comunicação com uma nuvem 204 que pode incluir um servidor remoto 213. Em um aspecto, o sistema cirúrgico interativo implementado por computador 200 compreende uma torre de controle modular 236 conectada a múltiplos dispositivos da sala de cirur- gia como, por exemplo, instrumentos cirúrgicos inteligentes, robôs e ou- tros dispositivos computadorizados localizados na sala de cirurgia. Con- forme mostrado na Figura 10, a torre de controle modular 236 compreen- de um controlador central de comunicação modular 203 acoplado a um sistema de computador 210. Conforme ilustrado no exemplo da Figura 9, a torre de controle modular 236 é acoplada a um módulo de imageamen- to 238 que é acoplado a um endoscópio 239, um módulo gerador 240 que é acoplado a um dispositivo de energia 241, um módulo de evacua- ção de fumaça 226, um módulo de sucção/irrigação 228, um módulo de comunicação 230, um módulo de processador 232, uma matriz de arma- zenamento 234, um dispositivo/instrumento inteligente 235 opcionalmen-

te acoplado a uma tela 237, e um módulo de sensor sem contato 242. Os dispositivos da sala de cirurgia estão acoplados aos recursos de compu- tação em nuvem e ao armazenamento de dados através da torre de con- trole modular 236. O controlador central robótico 222 também pode ser conectado à torre de controle modular 236 e aos recursos de computa- ção em nuvem. Os dispositivos/Instrumentos 235, sistemas de visualiza- ção 208, entre outros, podem ser acoplados à torre de controle modular 236 por meio de padrões ou protocolos de comunicação com fio ou sem fio, conforme descrito na presente invenção. A torre de controle modular 236 pode ser acoplada a uma tela do controlador central 215 (por exem- plo, monitor, tela) para exibir e sobrepor imagens recebidas do módulo de imageamento, tela do dispositivo/instrumento e/ou outros sistemas de visualização 208. A tela do controlador central pode também exibir os dados recebidos dos dispositivos conectados à torre de controle modular em conjunto com imagens e imagens sobrepostas.

[0159] A Figura 10 ilustra um controlador cirúrgico central 206 que compreende uma pluralidade de módulos acoplados à torre de controle modular 236. A torre de controle modular 236 compreende um controlador central de comunicação modular 203, por exemplo, um dispositivo de conectividade de rede, e um sistema de computa- dor 210 para fornecer processamento, visualização, e da imageamen- to locais, por exemplo. Conforme mostrado na Figura 10, o controla- dor central de comunicação modular 203 pode ser conectado em uma configuração em camadas para expandir o número de módulos (por exemplo, dispositivos) que podem ser conectados ao controlador cen- tral de comunicação modular 203 e transferir dados associados aos módulos ao sistema de computador 210, recursos de computação em nuvem, ou ambos. Conforme mostrado na Figura 10, cada um dos controladores centrais/comutadores de rede no controlador central de comunicação modular 203 inclui três portas a jusante e uma porta a montante. O controlador central/comutador de rede a montante é co- nectado a um processador para fornecer uma conexão de comunica- ção com a recursos de computação em nuvem e uma tela local 217. A comunicação com a nuvem 204 pode ser feita através de um canal de comunicação com fio ou sem fio.

[0160] O controlador cirúrgico central 206 emprega um módulo de sensor sem contato 242 para medir as dimensões da sala de cirurgia 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 cirurgia mediante a transmissão de uma explosão de ultrassom e recebimento do eco quando este salta fora do perímetro das paredes de uma sala de cirur- gia, conforme descrito sob o título "Surgical Hub Spatial Awareness Within an Operating Room" no pedido de patente provisório US n° de série 62/611.341, intitulado "INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM", depositado em 28 de dezembro 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade, no qual o módulo de sensor é configu- rado para determinar o tamanho da sala de cirurgia e ajustar os limites da distância de emparelhamento com o Bluetooth. Um módulo de sen- sor sem contato a laser escaneia a sala de cirurgia transmitindo pulsos de luz laser, recebendo pulsos de luz laser que saltam das paredes do perímetro da sala de cirurgia, e comparando a fase do pulso transmitido ao pulso recebido para determinar o tamanho da sala de cirurgia e para ajustar os limites de distância de emparelhamento com Bluetooth, por exemplo.

[0161] O sistema de computador 210 compreende um processador 244 e uma interface de rede 245. O processador 244 é acoplado a um módulo de comunicação 247, armazenamento 248, memória 249, memó- ria não volátil 250, e interface de entrada/saída 251 através de um bar- ramento de sistema. O barramento do sistema pode ser qualquer um dos vários tipos de estruturas de barramento, incluindo o barramento de me- mória ou controlador de memória, um barramento periférico ou barra- mento externo, e/ou barramento local que usa qualquer variedade de ar- quiteturas de barramento disponíveis incluindo, mas não se limitando a, barramento de 9 bits, arquitetura de padrão industrial (ISA), Micro- Charmel Architecture (MSA), ISA estendida (EISA), circuitos eletrônicos de drives inteligentes (IDE), barramento local VESA (VLB), interconexão de componentes periféricos (PCI), USB, porta gráfica avançada (AGP), barramento PCMCIA (Associação internacional de cartões de memória para computadores pessoais, "Personal Computer Memory Card Interna- tional Association"), interface de sistemas para pequenos computadores (SCSI), ou qualquer outro barramento proprietário.

[0162] 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 (CAD) de 12 bits com 12 canais de en- trada analógica, cujos detalhes estão disponíveis na folha de dados do produto.

[0163] 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 co- mercial de Hercules ARM Cortex R4, também pela Texas Instru- ments. O controlador de segurança pode ser configurado especifica- mente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos avançados de seguran- ça integrada, fornecendo, ao mesmo tempo, desempenho, conectivi- dade e opções de memória escalonáveis.

[0164] 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 pro- gramável (PROM), ROM eletricamente programável (EPROM), EEPROM ou memória flash. A memória volátil inclui memória de acesso aleatório (RAM), que atua como memória cache externo. Além disso, a RAM está disponível em muitas formas como SRAM, RAM dinâmica (DRAM), DRAM síncrona (SDRAM), SDRAM taxa de dados dobrada (DDR SDRAM), SDRAM aperfeiçoada (ESDRAM), Synchlink DRAM (SLDRAM), e RAM direta Rambus RAM (DRRAM).

[0165] O sistema de computador 210 inclui também mídia de arma- zenamento de computador removível/não removível, volátil/não volátil, por exemplo armazenamento em disco. O armazenamento de disco in- clui, mas não se limita a, dispositivos como uma unidade de disco mag- nético, unidade de disco flexível, acionador de fita, acionador Jaz, acio- nador Zip, acionador LS-60, cartão de memória flash ou bastão de me- mória (pen-drive). Além disso, o disco de armazenamento pode incluir mídias de armazenamento separadamente ou em combinação com ou- tras mídias de armazenamento incluindo, mas não se limitam a, uma uni- dade 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 dis- co digital versátil (DVD-ROM). Para facilitar a conexão dos dispositivos de armazenamento de disco com o barramento de sistema, uma interfa- ce removível ou não removível pode ser usada.

[0166] 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.

[0167] Um usuário insere comandos ou informações no sistema de computador 210 através do(s) dispositivo(s) de entrada acopla- do(s) à interface I/O 251. Os dispositivos de entrada incluem, mas não se limitam a, um dispositivo apontador como um mouse, track- ball, stylus, touchpad, teclado, microfone, joystick, bloco de jogo, pla- ca de satélite, escâner, cartão sintonizador de TV, câmera digital, câmera de vídeo digital, câmera de web, e similares. Esses e outros dispositivos de entrada se conectam ao processador através do bar- ramento de sistema através da(s) porta(s) de interface. As portas de interface incluem, por exemplo, uma porta serial, uma porta paralela, uma porta de jogo e um USB. Os dispositivos de saída usam alguns dos mesmos tipos de portas que os dispositivos de entrada. Dessa forma, por exemplo, uma porta USB pode ser usada para fornecer entrada ao sistema de computador e para fornecer informações do sistema de computador para um dispositivo de saída. Um adaptador de saída é fornecido para ilustrar que existem alguns dispositivos de saída como monitores, telas, alto-falantes, e impressoras, entre ou- tros dispositivos de saída, que precisam de adaptadores especiais. Os adaptadores de saída incluem, a título de ilustração e não de limi- tação, cartões de vídeo e som que fornecem um meio de conexão entre o dispositivo de saída e o barramento de sistema. Deve ser ob- servado que outros dispositivos e/ou sistemas de dispositivos, como computadores remotos, fornecem capacidades de entrada e de saí- da.

[0168] O sistema de computador 210 pode operar em um ambiente em rede com o uso de conexões lógicas com um ou mais computado- res remotos, como os computadores em nuvem, ou os computadores locais. Os computadores remotos em nuvem podem ser um computador pessoal, servidor, roteador, computador pessoal de rede, estação de trabalho, aparelho baseado em microprocessador, dispositivo de pares, ou outro nó de rede comum, e similares, e tipicamente incluem muitos ou todos os elementos descritos em relação ao sistema de computador. Para fins de brevidade, apenas um dispositivo de armazenamento de memória é ilustrado com o computador remoto. Os computadores remo- tos são logicamente conectados ao sistema de computador através de uma interface de rede e então fisicamente conectados através de uma conexão de comunicação. A interface de rede abrange redes de comu- nicação como redes de áreas locais (LANs) e redes de áreas amplas (WANs). As tecnologias LAN incluem interface de dados distribuída por fibra (FDDI), interface de dados distribuídos por cobre (CDDI), Ether- net/IEEE 802.3, anel de Token/IEEE 802.5 e similares. As tecnologias WAN incluem, mas não se limitam a, enlaces de ponto a ponto, redes de comutação de circuito como redes digitais de serviços integrados

(ISDN) e variações nos mesmos, redes de comutação de pacotes e li- nhas digitas de assinante (DSL).

[0169] Em vários aspectos, o sistema de computador 210 da Fi- gura 10, o módulo de imageamento 238 e/ou sistema de visualização 208, e/ou o módulo de processador 232 das Figuras 9 e 10, podem compreender um processador de imagem, motor de processamento de imagem, processador de mídia, ou qualquer processador de sinal digital (PSD) especializado usado para o processamento de imagens digitais. O processador de imagem pode empregar computação para- lela com tecnologias de instrução única de múltiplos dados (SIMD) ou de múltiplas instruções de múltiplos dados (MIMD) para aumentar a velocidade e a eficiência. O motor de processamento de imagem digi- tal pode executar uma série de tarefas. O processador de imagem pode ser um sistema em um circuito integrado com arquitetura de processador de múltiplos núcleos.

[0170] 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.

[0171] 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 revelação. No aspecto ilustrado, o dispositivo de controlador de rede central USB 300 usa um controlador central de circuito integrado TUSB2036 disponível junto à Texas Instruments. O controlador de rede central USB 300 é um disposi-

tivo CMOS que fornece uma porta de transceptor USB a montante 302 e até três portas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308 em conformi- dade com a especificação USB 2.0. A porta de transceptor USB a mon- tante 302 é uma porta-raiz de dados diferenciais que compreende uma entrada de dados diferenciais "menos" (DM0) emparelhada com uma en- trada de dados diferenciais "mais" (DP0). As três portas do transceptor USB a jusante 304, 306, 308 são portas de dados diferenciais, em que cada porta inclui saídas de dados diferenciais "mais" (DP1-DP3) empare- lhadas com zaidas de dados diferenciais "menos" (DM1-DM3).

[0172] O dispositivo de controlador de rede central USB 300 é implementado com uma máquina de estado digital em vez de um mi- crocontrolador, e nenhuma programação de firmware é necessária. Os transceptores USB totalmente compatíveis são integrados no cir- cuito para a porta do transceptor USB a montante 302 e todas as por- tas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308. As portas de trans- ceptor USB a jusante 304, 306, 308 suportam tanto os dispositivos de velocidade total como de baixa velocidade configurando automatica- mente a taxa de varredura de acordo com a velocidade do dispositivo fixado às portas. O dispositivo de controlador de rede central USB 300 pode ser configurado em modo alimentado por barramento ou autoalimentado e inclui uma lógica de energia central 312 para ge- renciar a potência.

[0173] 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 um circuito lógico suspender/retomar e temporizador de quadro 316 e um circuito de repetição 318 do controlador central para controlar a comunicação entre a porta do transceptor USB a montante 302 e as portas do transceptor USB a jusante 304, 306, 308 através dos circuitos lógicos das portas 320, 322, 324. O SIE 310 é acoplado a um decodificador de comando 326 através da interface lógica para controlar os comandos de uma EEPROM em série através de uma in- terface de EEPROM em série 330.

[0174] 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 rede central USB 300 pode conectar todos os periféricos com o uso de um cabo de quatro fios padronizado que fornece tanto comunicação como distribuição de potência. As configurações de potência são modos ali- mentados por barramento e autoalimentados. O controlador central de rede USB 300 pode ser configurado para suportar quatro modos de ge- renciamento de energia: um controlador central alimentado por barra- mento, com gerenciamento de energia de porta individual ou gerencia- mento de energia de portas agrupadas, e o controlador central autoali- mentado, com gerenciamento de energia de porta individual ou gerenci- amento de energia de portas agrupadas. Em um aspecto, com o uso de um cabo USB, o controlador de rede central USB 300, a porta de trans- ceptor USB a montante 302 é plugada em um controlador de hospedei- ro USB, e as portas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308 são expostas para conectar dispositivos compatíveis de USB, e assim por diante.

Hardware do instrumento cirúrgico

[0175] A Figura 12 ilustra um diagrama lógico de um módulo de um sistema de controle 470 de um instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com um ou mais aspectos da presente revelação. O sistema 470 compreende um circuito de controle. O circuito de controle inclui um mi- crocontrolador 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 bra- ço de aperto do membro de fechamento. Um sistema de rastreamento 480 é configurado para determinar a posição do membro de deslocamen- to longitudinalmente móvel. As informações de posição são fornecidas para o processador 462, que pode ser programado ou configurado para determinar a posição do membro de acionamento longitudinalmente mó- vel bem como a posição do membro de fechamento. Motores adicionais podem ser fornecidos na interface do acionador de ferramenta para con- trolar a trajetória de fechamento do tubo, a rotação do eixo de aciona- mento, a articulação, ou o fechamento do braço de aperto, ou uma com- binação dos mesmos. Uma tela 473 mostra uma variedade de condições de operação dos instrumentos e pode incluir funcionalidade de tela sen- sível ao toque para entrada de dados. As informações exibidas na tela 473 podem ser sobrepostas com imagens capturadas através de módu- los de imageamento endoscópicos.

[0176] 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 pa- ra melhorar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de aces- so aleatório serial (SRAM) de ciclo único de 32 KB, uma memória somente de leitura interna (ROM) carregada com o software Stella- risWare®, uma memória somente de leitura programável e apagável eletricamente (EEPROM) de 2 KB, e/ou um ou mais módulos de mo- dulação por largura de pulso (PWM), uma ou mais entradas de codifi- cador de quadratura (QEI) analógicas, e/ou um ou mais conversores analógico-digitais (CAD) de 12 bits com 12 canais de entrada analó- gica, cujos detalhes estão disponíveis na folha de dados do produto.

[0177] Em um aspecto, o microcontrolador 461 pode compreen- der um controlador de segurança que compreende duas famílias à base de controladores, como TMS570 e RM4x conhecidas sob o no- me comercial de Hercules ARM Cortex R4, também disponíveis pela Texas Instruments. O controlador de segurança pode ser configurado especificamente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos avançados de se- gurança integrada, fornecendo, ao mesmo tempo, desempenho, co- nectividade e opções de memória escalonáveis.

[0178] 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 combina- ção dos mesmos. Em um aspecto, o microcontrolador 461 inclui um pro- cessador 462 e uma memória 468. O motor elétrico 482 pode ser um mo- tor de corrente contínua (CC) com escovas com uma caixa de câmbio e conexões mecânicas com um sistema de articulação ou faca. Em um as- pecto, um acionador de motor 492 pode ser um A3941 disponível junto à Allegro Microsystems, Inc. Outros acionadores de motor podem ser pron- tamente substituídos para uso no sistema de rastreamento 480 que compreende um sistema de posicionamento absoluto. Uma descrição detalhada de um sistema de posicionamento absoluto é feita na publica- ção de pedido de patente US n° 2017/0296213, intitulada SYSTEMS

AND METHODS FOR CONTROLLING A SURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT, publicada em 19 de outubro de 2017, que está aqui incorporada, a título de referência, em sua totalidade.

[0179] 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 usada para as decisões reais baseadas em retroinformação. A resposta ob- servada é um valor favorável e ajustado, que equilibra a natureza uni- forme e contínua da resposta simulada com a resposta medida, o que pode detectar influências externas no sistema.

[0180] Em um aspecto, o motor 482 pode ser controlado pelo acio- nador de motor 492 e pode ser usado pelo sistema de disparo do instru- mento ou ferramenta cirúrgica. Em várias formas, o motor 482 pode ser um motor de acionamento de corrente contínua (CC) 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 motor de passo ou qualquer outro tipo de motor elétrico adequado. O acionador de motor 492 pode compreender um acionador de ponte H compreendendo, por exemplo, transístores de efeito de campo (FETs - "field-effect transis- tors"). O motor 482 pode ser alimentado por um conjunto de alimentação montado de modo liberável no conjunto de empunhadura ou comparti- mento da ferramenta para fornecer potência de controle para o instru- mento ou ferramenta cirúrgica. O conjunto de alimentação pode compre-

ender uma bateria que pode incluir várias células de bateria conectadas em série, que podem ser usadas como a fonte de energia para energizar o instrumento ou ferramenta cirúrgica. Em determinadas circunstâncias, as células de bateria do conjunto de alimentação pode ser células de ba- teria substituíveis e/ou recarregáveis. Em ao menos um exemplo, as cé- lulas de bateria podem ser baterias de íons de lítio que podem ser aco- pláveis e separáveis do conjunto de alimentação.

[0181] O acionador de motor 492 pode ser um A3941, disponível junto à Allegro Microsystems, Inc. O acionador A3941 492 é um contro- lador 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 moto- res 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 reduzido, até 5,5 V. Um capacitor de comando de entrada pode ser empregado para forne- cer a tensão de alimentação de bateria acima necessária para os MOS- FETs de canal N. Uma bomba de carga interna para o acionamento do lado de cima permite a operação em corrente contínua (100% ciclo de trabalho). A ponte completa pode ser acionada nos modos de deteriora- ção rápida ou lenta com o uso de diodos ou retificação sincronizada. No modo de deterioração lenta, a recirculação da corrente pode se dar por meio dos FETs superior e inferior. Os FETs de energia são protegidos do efeito shoot-through através de tempo morto ajustável por resistor. Os diagnósticos integrados fornecem indicação de subtensão, sobre- temperatura 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 rastreamento 480 compreendendo um sistema de posicionamento absoluto.

[0182] O sistema de rastreamento 480 compreende uma disposição de circuito de acionamento de motor controlado que compreende um sensor de posição 472 de acordo com um aspecto da presente revela- ção. O sensor de posição 472 para um sistema de posicionamento abso- luto fornece um sinal de posição exclusivo que corresponde à localização de um membro de deslocamento. Em um aspecto, o membro de deslo- camento representa um membro de acionamento longitudinalmente mó- vel que compreende uma cremalheira de dentes de acionamento para engate engrenado com uma engrenagem de acionamento corresponden- te de um conjunto redutor de engrenagem. Em outros aspectos, o mem- bro de deslocamento representa o membro de disparo, que pode ser adaptado e configurado para incluir uma cremalheira de dentes de acio- namento. Em ainda um outro aspecto, o membro de deslocamento re- presenta um membro de deslocamento longitudinal para abrir e fechar um braço de aperto, o qual pode ser adaptado e configurado para incluir uma cremalheira de dentes de acionamento. Em outros aspectos, o membro de deslocamento representa um membro de fechamento do braço de aperto configurado para fechar e abrir um braço de aperto de um dispositivo de grampeador, ultrassônico, ou eletrocirúrgico, ou combi- nações dos mesmos. Consequentemente, como usado na presente in- venção, o termo membro de deslocamento é usado genericamente para se referir a qualquer membro móvel do instrumento ou ferramenta cirúr- gica como o membro de acionamento, o braço de aperto, ou qualquer elemento que possa ser deslocado. Consequentemente, o sistema de posicionamento absoluto pode, com efeito, rastrear o deslocamento do braço de aperto por rastrear o deslocamento linear do membro de acio- namento móvel longitudinalmente. Em outros aspectos, o sistema de po- sicionamento absoluto pode ser configurado para rastrear a posição de um braço de aperto no processo de abertura ou fechamento. Em vários outros aspectos, o membro de deslocamento pode ser acoplado a qual- quer sensor de posição 472 adequado para medir o deslocamento linear. Dessa forma, o membro de acionamento longitudinalmente móvel, ou o braço de aperto, ou combinações dos mesmos, pode ser acoplado a qualquer sensor de deslocamento linear. Os sensores de deslocamento linear podem incluir sensores de deslocamento de contato ou sem conta- to. 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 fotodio- dos ou fotodetectores linearmente dispostos, um sistema de detecção óptica que compreende uma fonte de luz fixa e uma série de fotodiodos ou fotodetectores móveis linearmente dispostos, ou qualquer combinação dos mesmos.

[0183] 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 in-

dicador 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 engre- nado com uma engrenagem de acionamento correspondente do con- junto redutor de engrenagem. O membro de deslocamento represen- ta o membro de disparo longitudinalmente móvel para abrir e fechar um braço de aperto.

[0184] Uma única revolução do elemento sensor associada ao sen- sor de posição 472 é equivalente a um deslocamento linear longitudinal d1 do membro de deslocamento, onde d1 representa a distância linear longitudinal pela qual o membro de deslocamento se move do ponto "a" ao ponto "b" depois de uma única revolução do elemento sensor acopla- do ao membro de deslocamento. A disposição do sensor pode ser co- nectada por meio de uma redução de engrenagem que resulta na con- clusão, pelo sensor de posição 472, de uma ou mais revoluções para o curso completo do membro de deslocamento. O sensor de posição 472 pode completar múltiplas revoluções para o curso completo do membro de deslocamento.

[0185] Uma série de chaves, em que n é um número inteiro maior que um, pode ser empregada sozinha ou em combinação com uma redução de engrenagem para fornecer um sinal de posição 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 deslocamento linear longitudinal d 1 + d2 + … dn do membro de deslocamento. A saída do sensor de posição 472 é fornecida ao mi- crocontrolador 461. O sensor de posição 472 da disposição de sensor pode compreender um sensor magnético, um sensor giratório analó- gico, como um potenciômetro, ou uma matriz de elementos de efeito

Hall analógicos, que emitem uma combinação exclusiva de sinais ou valores de posição.

[0186] 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 cam- po magnético total ou dos componentes vetoriais do campo magnéti- co. As técnicas usadas para produzir ambos os tipos de sensores magnéticos abrangem muitos aspectos da física e da eletrônica. As tecnologias usadas para a detecção de campo magnético incluem bobina exploradora, fluxo saturado, bombeamento óptico, precessão nuclear, SQUID, efeito Hall, magnetorresistência anisotrópica, mag- netorresistência gigante, junções túnel magnéticas, magnetoimpe- dância gigante, compostos magnetostritivos/piezoelétricos, magneto- diodo, transístor magnético, fibra óptica, magneto-óptica e sensores magnéticos baseados em sistemas microeletromecânicos, dentre ou- tros.

[0187] Em um aspecto, o sensor de posição 472 para o sistema de rastreamento 480 que compreende um sistema de posicionamento absoluto compreende um sistema de posicionamento absoluto mag- nético giratório. O sensor de posição 472 pode ser implementado como um sensor de posição giratório, magnético, de circuito integra- do 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 po- sição 472 situada acima de um magneto. Um CAD de alta resolução e um controlador inteligente de gerenciamento de potência são tam- bém 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 algoritmo simples e eficiente para calcular fun- ções hiperbólicas e trigonométricas que exigem apenas operações de adição, subtração, deslocamento 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 mi- crocontrolador 461. O sensor de posição 472 fornece 12 ou 14 bits de resolução. O sensor de posição 472 pode ser um circuito integrado AS5055 fornecido em um pequeno pacote QFN de 16 pinos cuja me- dida corresponde a 4x4x0,85 mm.

[0188] O sistema de rastreamento 480 que compreende um siste- ma de posicionamento absoluto pode compreender e/ou ser programa- do para implementar um controlador de retroinformação, como um PID, retroinformação de estado, e controlador adaptável. Uma fonte de ener- gia converte o sinal do controlador de retroinformação em uma entrada física para o sistema: nesse caso a tensão. Outros exemplos incluem uma PWM de tensão, corrente e força. Outros sensores podem ser for- necidos para medir os parâmetros físicos do sistema físico além da po- sição medida pelo sensor de posição 472. Em alguns aspectos, o outro sensor (sensores) pode incluir disposições de sensor conforme aquelas descritas na patente US n° 9.345.481 intitulada STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM, concedida em 24 de maio de 2016, que está aqui incorporada, a título de referência, em sua totalida- de; publicação do pedido de patente US n° de série 2014/0263552, inti- tulado STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYS- TEM, publicado em 18 de setembro de 2014, está incorporado a título de referência em sua totalidade neste documento; e o pedido de paten- te 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 es- tá aqui incorporado, a título de referência, em sua totalidade. Em um sistema de processamento de sinal digital, um sistema de posiciona- mento absoluto é acoplado a um sistema de captura de dados digitais onde a saída do sistema de posicionamento absoluto terá uma resolu- ção e frequência de amostragem finitas. O sistema de posicionamento absoluto pode compreender um circuito de comparação e combinação para combinar uma resposta computada com uma resposta medida através do uso de algoritmos, como uma média ponderada e um circuito de controle teórico, que acionam a resposta computada em direção à resposta medida. A resposta computada do sistema físico considera propriedades como massa, inércia, atrito viscoso, resistência à indutân- cia, etc., para prever, através do conhecimento da entrada, quais serão os estados e saídas do sistema físico.

[0189] 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.

[0190] 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 am- plitude do esforço exercido sobre a bigorna durante uma operação de preensão, que pode ser indicativa em relação à compressão do tecido. O esforço medido é convertido em um sinal digital e fornecido ao pro- cessador 462. Alternativamente, ou em adição ao sensor 474, um sen- sor 476, como, por exemplo, um sensor de carga, pode medir a força de fechamento aplicada pelo sistema de acionamento de fechamento à bigorna em um grampeador ou um braço de aperto em um instrumento eletrocirúrgico ou ultrassônico. O sensor 476, como, por exemplo, um sensor de carga, pode medir a força de disparo aplicada a um membro de fechamento acoplado a um braço de aperto do instrumento ou fer- ramenta cirúrgica ou a força aplicada por meio de um braço de aperto ao tecido localizado nas garras de um instrumento eletrocirúrgico ou ultrassônico. Alternativamente, um sensor de corrente 478 pode ser uti- lizado para medir a corrente drenada pelo motor 482. O membro de deslocamento também pode ser configurado para engatar um braço de aperto para abrir ou fechar o braço de aperto. O sensor de força pode ser configurado para medir a força de preensão sobre o tecido. A força necessária para avançar o membro de deslocamento pode correspon- der à corrente drenada pelo motor 482, por exemplo. A força medida é convertida em um sinal digital e fornecida ao processador 462.

[0191] Em uma forma, um sensor medidor de esforço 474 pode ser usado para medir a força aplicada ao tecido pelo atuador de extremida- de. Um medidor de esforço pode ser acoplado ao atuador de extremi- dade para medir a força aplicada ao tecido que está sendo tratado pelo atuador de extremidade. Um sistema para medir forças aplicadas ao tecido preso pelo atuador de extremidade compreende um sensor me- didor 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 medidor de esfor- ço 474 pode medir a amplitude ou a magnitude do esforço exercido so- bre um membro de garra de um atuador de extremidade durante uma operação de preensão, que pode ser indicativa da compressão do teci- do. O esforço medido é convertido em um sinal digital e fornecido ao processador 462 de um microcontrolador 461. Um sensor de carga 476 pode medir a força usada para operar o elemento de faca, por exemplo,

para cortar o tecido capturado entre a bigorna e o cartucho de grampos. Um sensor de carga 476 pode medir a força usada para operar o ele- mento de braço de aperto, por exemplo, para capturar o tecido entre o braço de aperto e uma lâmina ultrassônica ou para capturar o tecido entre o braço de aperto e uma garra de um instrumento eletrocirúrgico. Um sensor de campo magnético pode ser usado para medir a espessu- ra do tecido capturado. A medição do sensor de campo magnético tam- bém pode ser convertida em um sinal digital e fornecida ao processador

462.

[0192] 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 usadas pelo microcontrolador 461 para caracterizar a posição selecionada do membro de disparo e/ou o valor corresponden- te da velocidade do membro de disparo. Em um caso, uma memória 468 pode armazenar uma técnica, uma equação e/ou uma tabela de consulta que pode ser usada pelo microcontrolador 461 na avaliação.

[0193] O sistema de controle 470 do instrumento ou ferramenta ci- rúrgica também pode compreender circuitos de comunicação com fio ou sem fio para comunicação com o controlador central de comunicação modular mostrado nas Figuras 8 a 11.

[0194] A Figura 13 ilustra um circuito de controle 500 configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica de acordo com um aspecto desta revelação. O circuito de controle 500 pode ser configurado para implementar vários processos descritos na presente invenção. O circuito de controle 500 pode compreender um microcontrolador que compreende um ou mais processadores 502 (por exemplo, microprocessador, microcontrolador) acoplado a ao menos um circuito de memória 504. O circuito de memória 504 armazena ins- truções executáveis em máquina que, quando executadas pelo pro-

cessador 502, fazem com que o processador 502 execute instruções em máquina para implementar vários processos aqui descritos. O pro- cessador 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 proces- samento de instruções 506 e uma unidade aritmética 508. A unidade de processamento de instruções pode ser configurada para receber instruções a partir do circuito de memória 504 desta revelação.

[0195] 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 revelação. O circuito lógico combinacional 510 pode ser configurado para implementar vá- rios processos descritos na presente invenção. O circuito lógico com- binacional 510 pode compreender uma máquina de estado finito que compreende uma lógica combinacional 512 configurada para receber dados associados ao instrumento ou ferramenta cirúrgica em uma en- trada 514, processar os dados pela lógica combinacional 512 e forne- cer uma saída 516.

[0196] 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 revelação. O circuito lógi- co sequencial 520 ou a lógica combinacional 522 pode ser configurado para implementar o processo aqui descrito. O circuito lógico sequen- cial 520 pode compreender uma máquina de estados finitos. O circuito lógico sequencial 520 pode compreender uma lógica combinacional 522, ao menos um circuito de memória 524, um relógio 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.

[0197] A Figura 16 ilustra um instrumento ou ferramenta cirúrgica que compreende uma pluralidade de motores que podem ser ativados para executar várias funções. Em certos casos, um primeiro motor pode ser ativado para executar uma primeira função, um segundo motor pode ser ativado para executar uma segunda função, um terceiro motor pode ser ativado para executar uma terceira função, um quarto motor pode ser ativado para executar uma quarta função, e assim por diante. Em certos casos, a pluralidade de motores do instrumento cirúrgico robótico 600 pode ser individualmente ativada para causar movimentos de dis- paro, fechamento, e/ou articulação no atuador de extremidade. Os mo- vimentos de disparo, fechamento e/ou articulação podem ser transmiti- dos ao atuador de extremidade através de um conjunto de eixo de acio- namento, por exemplo.

[0198] Em certos casos, o sistema de instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir um motor de disparo 602. O motor de disparo 602 pode ser operacionalmente acoplado a um conjunto de acionamento do motor de disparo 604, o qual pode ser configurado para transmitir mo- vimentos de disparo, gerados pelo motor 602 ao atuador de extremida- de, particularmente para deslocar o membro de fechamento do braço de aperto. O membro de fechamento pode ser retraído mediante reversão da direção do motor 602, o que também faz com que o braço de aperto se abra.

[0199] 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.

[0200] 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 conjunto de eixo de acionamento, por exemplo.

[0201] 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 inati- vos. Por exemplo, os motores de articulação 606a, 606b podem ser ativados para fazer com que o atuador de extremidade seja articula- do, enquanto o motor de disparo 602 permanece inativo. Alternativa- mente, o motor de disparo 602 pode ser ativado para disparar a plu- ralidade de grampos, e/ou avançar o gume cortante, enquanto o mo- tor de articulação 606 permanece inativo. Além disso, o motor de fe- chamento 603 pode ser ativado simultaneamente com o motor de disparo 602 para fazer com que o tubo de fechamento ou membro de fechamento avance distalmente conforme descrito em mais detalhes mais adiante neste documento.

[0202] Em certos casos, o instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir um módulo de controle comum 610 que pode ser usado com uma pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica. Em certos casos, o módulo de controle comum 610 pode acomodar um dentre a pluralidade de motores de cada vez. Por exemplo, o módulo de controle comum 610 pode ser acoplável à e separável da pluralidade de motores do instrumento cirúrgico robótico individualmente. Em certos casos, uma pluralidade dos motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica pode compartilhar um ou mais módulos de controle comuns, como o módulo de controle comum 610. Em certos casos, uma pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica pode ser individualmente e seleti- vamente 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 instrumen-

to ou ferramenta cirúrgica e fazer interface com um outro dentre a plurali- dade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica.

[0203] Em ao menos um exemplo, o módulo de controle comum 610 pode ser seletivamente chaveado entre o engate operacional com os motores de articulação 606a, 606B, e o engate operacional com o motor de disparo 602 ou o motor de fechamento 603. Em ao menos um exemplo, conforme ilustrado na Figura 16, uma chave 614 pode ser movida ou transicionada entre uma pluralidade de posições e/ou estados. Na primeira posição 616, a chave 614 pode acoplar eletricamente o módulo de controle comum 610 ao motor de disparo 602; em uma segunda posição 617, a chave 614 pode acoplar eletri- camente o módulo de controle 610 ao motor de fechamento 603; em uma terceira posição 618a, a chave 614 pode acoplar eletricamente o módulo de controle comum 610 ao primeiro motor de articulação 606a; e em uma quarta posição 618b, a chave 614 pode acoplar ele- tricamente o módulo de controle comum 610 ao segundo motor de articulação 606b, por exemplo. Em certos casos, módulos de controle comum 610 separados podem ser acoplados eletricamente ao motor de disparo 602, ao motor de fechamento 603, e aos motores de arti- culação 606a, 606b ao mesmo tempo. Em certos casos, a chave 614 pode ser uma chave mecânica, uma chave eletromecânica, uma cha- ve de estado sólido ou qualquer mecanismo de chaveamento ade- quado.

[0204] 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 extremida- de pode ser detectada de qualquer maneira convencional, como por meio de sensores de força nos lados exteriores das garras ou por um sensor de torque do motor que aciona as garras.

[0205] Em vários casos, conforme ilustrado na Figura 16, o módulo de controle comum 610 pode compreender um acionador do motor 626 que pode compreender um ou mais FETs de ponte H. O acionador do motor 626 pode modular a energia transmitida a partir de uma fonte de energia 628 a um motor acoplado ao módulo de controle comum 610, com base em uma entrada proveniente de um microcontrolador 620 (o "controlador"), por exemplo. Em certos casos, o microcontrolador 620 pode ser usado para determinar a corrente drenada pelo motor, por exemplo, enquanto o motor está acoplado ao módulo de controle comum 610, conforme descrito acima.

[0206] 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.

[0207] Em certos casos, a fonte de energia 628 pode ser usada pa- ra fornecer energia ao microcontrolador 620, por exemplo. Em certos casos, a fonte de energia 628 pode compreender uma bateria (ou "pa- cote de bateria" ou "bateria"), como uma bateria de íons de Li, por exemplo. Em certos casos, o pacote de bateria pode ser configurado para ser montado de modo liberável à empunhadura para fornecer energia ao instrumento cirúrgico 600. Várias células de bateria conecta- das em série podem ser usadas como a fonte de energia 628. Em cer- tos casos, a fonte de energia 628 pode ser substituível e/ou recarregá- vel, por exemplo.

[0208] Em vários casos, o processador 622 pode controlar o aciona- dor do motor 626 para controlar a posição, a direção de rotação e/ou a velocidade de um motor que está acoplado ao módulo de controle co- mum 610. Em certos casos, o processador 622 pode sinalizar ao aciona- dor do motor 626 para parar e/ou desativar um motor que esteja acopla- do ao módulo de controle comum 610. Deve-se compreender que o ter- mo "processador", conforme usado aqui, inclui qualquer microprocessa- dor, microcontrolador ou outro dispositivo de computação básica ade- quado que incorpora as funções de uma unidade de processamento cen- tral de computador (CPU) em um circuito integrado ou, no máximo, al- guns circuitos integrados. O processador 622 é um dispositivo programá- vel multiuso que aceita dados digitais como entrada, as processa de acordo com instruções armazenadas na sua memória, e fornece resulta- dos como saída. Este é um exemplo de lógica digital sequencial, já que ele tem memória interna. Os processadores operam em números e sím- bolos representados no sistema binário de numerais.

[0209] 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 pelo 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-digitais (CAD) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, entre outros recursos que são prontamente dis- poníveis na folha de dados do produto. Outros microcontroladores po- dem ser prontamente substituídos para uso com o módulo 4410. Con- sequentemente, a presente revelação não deve ser limitada nesse contexto.

[0210] Em certos casos, a memória 624 pode incluir instruções de programa para controlar cada um dos motores do instrumento cirúrgi- co 600 que são acopláveis ao módulo de controle comum 610. Por exemplo, a memória 624 pode incluir instruções de programa para controlar o motor de disparo 602, o motor de fechamento 603 e os motores de articulação 606a, 606b. Tais instruções de programa po- dem fazer com que o processador 622 controle as funções de dispa- ro, fechamento e articulação de acordo com as entradas a partir dos algoritmos ou programas de controle do instrumento ou ferramenta cirúrgica.

[0211] Em certos casos, um ou mais mecanismos e/ou sensores como, por exemplo, os sensores 630, podem ser utilizados para aler- tar o processador 622 quanto às instruções de programa que preci- sam ser utilizadas em uma configuração específica. Por exemplo, os sensores 630 podem alertar o processador 622 para usar as instru- ções de programa associadas ao disparo, fechamento e articulação do atuador de extremidade. Em certos casos, os sensores 630 po- dem compreender sensores de posição que podem ser utilizados pa- ra detectar a posição da chave 614, por exemplo. Consequentemen- te, o processador 622 pode usar as instruções de programa associa- das ao disparo do membro de fechamento acoplado ao braço de aperto do atuador de extremidade mediante detecção, através dos sensores 630, por exemplo, que a chave 614 está na primeira posi-

ção 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 po- sição 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 posição 618a, 618b.

[0212] A Figura 17 é um diagrama esquemático de um instrumen- to cirúrgico robótico 700 configurado para operar uma ferramenta ci- rúrgica aqui descrita, de acordo com um aspecto desta revelação. O instrumento cirúrgico robótico 700 pode ser programado ou configu- rado para controlar a translação distal/proximal de um membro de deslocamento, o deslocamento distal/proximal de um tubo de fecha- mento, a rotação do eixo de acionamento, e articulação, quer com um único tipo ou múltiplos enlaces de acionamento de articulação. Em um aspecto, o instrumento cirúrgico 700 pode ser programado ou configurado para controlar individualmente um membro de disparo, um membro de fechamento, um membro de eixo de acionamento, ou um ou mais membros de articulação, ou combinações dos mesmos. O instrumento cirúrgico 700 compreende um circuito de controle 710 configurado para controlar membros de disparo acionados por motor, membros de fechamento, membros de eixo de acionamento, ou um ou mais membros de articulação, ou combinações dos mesmos.

[0213] Em um aspecto, o instrumento cirúrgico robótico 700 compre- ende um circuito de controle 710 configurado para controlar um braço de aperto 716 e um membro de fechamento 714, uma porção de um atua- dor de extremidade 702, uma lâmina ultrassônica 718 acoplada a um transdutor ultrassônico 719 excitado por um gerador ultrassônico 721, um eixo de acionamento 740, e um ou mais membros de articulação 742a, 742b através de uma pluralidade de motores 704a a 704e. Um sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer retroinformação sobre a posição do membro de fechamento 714 ao circuito de controle 710. Ou- tros sensores 738 podem ser configurados para fornecer retroinformação ao circuito de controle 710. Um temporizador/contador 731 fornece in- formações de temporização e contagem ao circuito de controle 710. Uma fonte de energia 712 pode ser fornecida para operar os motores 704a a 704e e um sensor de corrente 736 fornece retroinformação de corrente do motor ao circuito de controle 710. Os motores 704a a 704e podem ser operados individualmente pelo circuito de controle 710 em um controle de retroinformação de circuito aberto ou circuito fechado.

[0214] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode compre- ender 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 fecha- mento 714 conforme determinado pelo sensor de posição 734 com a saída do temporizador/contador 731 de modo que o circuito de con- trole 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 even- tos externos, ou temporizar eventos externos.

[0215] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode ser progra- mado para controlar funções do atuador de extremidade 702 com base em uma ou mais condições do tecido. O circuito de controle 710 pode ser programado para detectar direta ou indiretamente as condições do teci- do, como espessura, conforme descrito aqui. O circuito de controle 710 pode ser programado para selecionar um programa de controle de dispa- ro ou programa de controle de fechamento com base nas condições do tecido. Um programa de controle de disparo pode descrever o movimen- to distal do membro de deslocamento. Diferentes programas de controle de disparo podem ser selecionados para melhor tratar as diferentes con- dições do tecido. Por exemplo, quando um tecido mais espesso está pre- sente, o circuito de controle 710 pode ser programado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade mais baixa e/ou com potên- cia mais baixa. Quando um tecido mais fino está presente, o circuito de controle 710 pode ser programado para transladar o membro de deslo- camento a uma velocidade mais alta e/ou com maior potência. Um pro- grama de controle de fechamento pode controlar a força de fechamento aplicada ao tecido pelo braço de aperto 716. Outros programas de con- trole controlam a rotação do eixo de acionamento 740 e dos membros de articulação 742a, 742b.

[0216] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode gerar sinais de ponto de ajuste do motor. Os sinais de ponto de ajuste do motor po- dem ser fornecidos para vários controladores 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 proporci- onal aos respectivos sinais de acionamento do motor. Em alguns exem- plos, os motores 704a a 704e podem ser motores elétricos CC sem es- covas, e os respectivos sinais de acionamento do motor podem com- preender um sinal PWM fornecido para um ou mais enrolamentos de estator dos motores 704a a 704e. Além disso, em alguns exemplos, os controladores de motor 708a a 708e podem ser omitidos e o circuito de controle 710 pode gerar diretamente os sinais de acionamento do mo- tor.

[0217] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode operar inici- almente cada um dentre os motores 704a a 704e em uma configuração de circuito aberto para uma primeira porção de circuito aberto de um curso do membro de deslocamento. Com base na resposta do instru- mento cirúrgico robótico 700 durante a porção de circuito aberto do cur- so, o circuito de controle 710 pode selecionar um programa de controle de disparo em uma configuração de circuito fechado. A resposta do ins- trumento pode incluir uma distância de translação do membro de deslo- camento durante a porção de circuito aberto, um tempo decorrido du- rante a porção de circuito aberto, a energia fornecida a um dos motores 704a a 704e durante a porção de circuito aberto, uma soma de larguras de pulso de um sinal de acionamento de motor, etc. Após a porção de circuito aberto, o circuito de controle 710 pode implementar o programa de controle de disparo selecionado para uma segunda porção do curso do membro de deslocamento. Por exemplo, durante uma porção do curso de circuito fechado, o circuito de controle 710 pode modular um dos motores 704a a 704e com base na translação dos dados que des- crevem uma posição do membro de deslocamento em circuito fechado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade constan- te.

[0218] 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 CC acionada por uma fonte de energia 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 indivi- duais 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 trans- missões 706a a 706e podem incluir uma ou mais engrenagens ou outros componentes de ligação para acoplar os motores 704a a 704e aos elementos mecânicos móveis. Um sensor de posição 734 pode detectar uma posição do membro de fechamento 714. O sensor de posição 734 pode ser ou incluir qualquer tipo de sensor que seja ca- paz de gerar dados de posição que indiquem uma posição do mem- bro 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 fecha- mento 714 translada distal e proximalmente. O circuito de controle 710 pode rastrear os pulsos para determinar a posição do membro de fechamento 714. Outros sensores de posição adequados podem ser usados, incluindo, por exemplo, um sensor de proximidade. Outros tipos de sensores de posição podem fornecer outros sinais que indi- quem o movimento do membro de fechamento 714. Além disso, em alguns exemplos, o sensor de posição 734 pode ser omitido. Quando qualquer um dos motores 704a a 704e for um motor de passo, o cir- cuito de controle 710 pode rastrear a posição do membro de fecha- mento 714 por agregação do número e da direção dos passos que o motor 704 foi instruído a executar. O sensor de posição 734 pode es- tar situado no atuador de extremidade 702 ou em qualquer outra por- ção do instrumento. As saídas de cada um dos motores 704a a 704e incluem um sensor de torque 744a a 744e para detectar força e pos- suem um codificador para detectar a rotação do eixo de acionamento.

[0219] Em um aspecto, o circuito de controle 710 está configura- do para acionar um membro de disparo, como a porção de membro de fechamento 714 do atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 fornece um ponto de ajuste do motor para um controle do motor 708a, o qual fornece um sinal de acionamento para o motor

704a. O eixo de acionamento de saída do motor 704a é acoplado a um sensor de torque 744a. O sensor de torque 744a é acoplado a uma transmissão 706a que é acoplada ao membro de fechamento

714. A transmissão 706a compreende elementos mecânicos móveis como elementos rotativos e um membro de disparo para controlar distalmente e proximalmente o movimento do membro de fechamento 714 ao longo de um eixo geométrico longitudinal do atuador de ex- tremidade 702. Em um aspecto, o motor 704a pode ser acoplado ao conjunto de engrenagem de faca, que inclui um conjunto de redução de engrenagem de faca que inclui uma primeira engrenagem de aci- onamento de faca e uma segunda engrenagem de acionamento de faca. Um sensor de torque 744a fornece um sinal de retroinformação da força de disparo para o circuito de controle 710. O sinal de força de disparo representa a força necessária para disparar ou deslocar o membro de fechamento 714. Um sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer a posição do membro de fechamento 714 ao longo do curso de disparo ou da posição do membro de disparo como um sinal de retroinformação ao circuito de controle 710. O atu- ador de extremidade 702 pode incluir sensores adicionais 738 confi- gurados para fornecer sinais de retroinformação para o circuito de controle 710. Quando pronto para uso, o circuito de controle 710 po- de fornecer um sinal de disparo ao controle do motor 708a. Em res- posta ao sinal de disparo, o motor 704a pode acionar o membro de disparo distalmente ao longo do eixo geométrico longitudinal do atua- dor 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 ul- trassônica 718.

[0220] 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 aci- onamento de saída do motor 704b é acoplado a um sensor de torque 744b. O sensor de torque 744b é acoplado a uma transmissão 706b que é acoplada ao braço de aperto 716. A transmissão 706b compre- ende elementos mecânicos móveis como elementos rotativos e um membro de fechamento para controlar o movimento do braço de aperto 716 a partir das posições aberta e fechada. Em um aspecto, o motor 704b é acoplado a um conjunto de engrenagem de fechamento, que inclui um conjunto de engrenagem de redução de fechamento que é suportado em engate engrenado com a roda dentada de fechamento. O sensor de torque 744b fornece um sinal de retroinformação de força de fechamento para o circuito de controle 710. O sinal de retroinformação da força de fechamento representa a força de fechamento aplicada ao braço de aperto 716. O sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer a posição do membro de fechamento como um sinal de retroinformação para o circuito de controle 710. Sensores adicionais 738 no atuador de extremidade 702 podem fornecer o sinal de 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 lâmi- na ultrassônica 718.

[0221] 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 740. A transmissão 706c compreen- de elementos mecânicos móveis, como elementos rotativos, para con- trolar a rotação do eixo de acionamento 740 no sentido horário ou no sentido anti-horário até e acima de 360°. Em um aspecto, o motor 704c é acoplado ao conjunto de transmissão 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 operacio- nalmente suportado sobre a placa de montagem de ferramenta. O sensor de torque 744c fornece um sinal de retroinformação de força de rotação para o circuito de controle 710. O sinal de retroinformação da força de rotação representa a força de rotação aplicada ao eixo de acionamento 740. O sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer a posição do membro de fechamento como um sinal de re- troinformação para o circuito de controle 710. Sensores adicionais 738, como um codificador de eixo de acionamento, podem fornecer a posi- ção rotacional do eixo de acionamento 740 para o circuito de controle

710.

[0222] Em um aspecto, o circuito de controle 710 é configurado para articular o atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 fornece um ponto de ajuste do motor a um controle do motor 708d, que fornece um sinal de acionamento ao motor 704d. O eixo de acionamento de saí- da 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 elemen- tos mecânicos móveis, como elementos de articulação, para controlar a articulação do atuador de extremidade 702 ± 65°. Em um aspecto, o mo- tor 704d é acoplado a uma porca de articulação, que é assentada de modo giratório sobre a porção de extremidade proximal da porção de co- luna distal e é acionada de modo giratória na mesma por um conjunto de engrenagem de articulação. O sensor de torque 744d fornece um sinal de retroinformação da força de articulação para o circuito de controle

710. O sinal de retroinformação da força de articulação representa a for- ça de articulação aplicada ao atuador de extremidade 702. Os sensores 738, como um codificador de articulação, podem fornecer a posição de articulação do atuador de extremidade 702 para o circuito de controle

710.

[0223] 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 da ligação de articulação.

[0224] Em um aspecto, o um ou mais motores 704a a 704e po- dem compreender um motor CC com escovas com uma caixa de câmbio e enlaces mecânicos a um membro de disparo, membro de fechamento ou membro de articulação. Um outro exemplo inclui mo-

tores elétricos 704a a 704e que operam os elementos mecânicos móveis como o membro de deslocamento, as ligações de articulação, o tubo de fechamento e o eixo de acionamento. Uma influência exter- na é uma influência desmedida e imprevisível de coisas como tecido, corpos circundantes, e atrito no sistema físico. Essa influência exter- na pode ser chamada de arrasto, que age em oposição a um dos mo- tores elétricos 704a a 704e. A influência externa, como o arrasto, po- de fazer com que o funcionamento do sistema físico se desvie de uma operação desejada do sistema físico.

[0225] Em um aspecto, o sensor de posição 734 pode ser imple- mentado como um sistema de posicionamento absoluto. Em um aspec- to, o sensor de posição 734 pode compreender um sistema de posicio- namento magnético giratório absoluto implementado como um sensor de posição magnético giratório de circuito integrado único, AS5055EQFT, disponível junto à Austria Microsystems, AG. O sensor de posição 734 pode fazer interface com o circuito de controle 710 para fornecer um sistema de posicionamento absoluto. A posição pode incluir elementos de efeito Hall múltiplos situados acima de um magneto e acoplados a um processador CORDIC, também conhecido como o mé- todo dígito por dígito e algoritmo de Volder, que é fornecido para imple- mentar um algoritmo simples e eficiente para calcular funções hiperbóli- cas e trigonométricas que exigem apenas operações de adição, subtra- ção, deslocamento de bits e de pesquisa em tabela.

[0226] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode estar em comunicação com um ou mais sensores 738. Os sensores 738 po- dem ser posicionados no atuador de extremidade 702 e adaptados para funcionar com o instrumento cirúrgico robótico 700 para medir os vários parâmetros derivados como a distância de vão versus tem- po, a compressão do tecido versus tempo, e deformação da bigorna versus tempo. Os sensores 738 podem compreender um sensor magnético, um sensor de campo magnético, um medidor de esforço, uma célula de carga, um sensor de pressão, um sensor de força, um sensor de torque, um sensor indutivo como um sensor de correntes parasitas, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor ópti- co e/ou qualquer outro sensor adequado para medir um ou mais pa- râmetros do atuador de extremidade 702. Os sensores 738 podem incluir um ou mais sensores. Os sensores 738 podem estar localiza- dos no braço de aperto 716 para determinar a localização de tecido com o uso de eletrodos segmentados. Os sensores de torque 744a a 744e podem ser configurados para detectar força como força de dis- paro, força de fechamento, e/ou força de articulação, entre outros. Consequentemente, o circuito de controle 710 pode detectar (1) a carga de fechamento experimentada pelo tubo de fechamento distal e sua posição, (2) o membro de disparo na cremalheira e sua posição, (3) qual porção da lâmina ultrassônica 718 tem tecido na mesma, e (4) a carga e a posição em ambas as hastes de articulação.

[0227] 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 forne- ce um sinal elétrico cuja amplitude varia com a magnitude do esforço. Os sensores 738 podem compreender um sensor de pressão configu- rado para detectar uma pressão gerada pela presença de tecido comprimido entre o braço de aperto 716 e a lâmina ultrassônica 718. Os sensores 738 podem ser configurados para detectar a impedância de uma seção de tecido situada entre o braço de aperto 716 e a lâmi- na ultrassônica 718 que é indicativa da espessura e/ou da completu- de do tecido situado entre eles.

[0228] 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.

[0229] Em um aspecto, os sensores 738 podem ser configurados para medir as forças exercidas sobre o braço de aperto 716 pelo sistema de acionamento de fechamento. Por exemplo, um ou mais sensores 738 podem estar em um ponto de interação entre o tubo de fechamento e o braço de aperto 716 para detectar as forças de fechamento aplicadas pelo tubo de fechamento ao braço de aperto 716. As forças exercidas sobre o braço de aperto 716 podem ser representativas da compressão do tecido experimentada pela seção do tecido capturada entre o braço de aperto 716 e a lâmina ultrassônica 718. O um ou mais sensores 738 po- dem 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 fe- chamento. O um ou mais sensores 738 podem ser amostrados em tem- po 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.

[0230] Em um aspecto, um sensor de corrente 736 pode ser usado para medir a corrente drenada por cada um dos motores 704a a 704e. A força necessária para avançar qualquer dos elementos mecânicos móveis como o membro de fechamento 714 corresponde à corrente drenada por um dos motores 704a a 704e. A força é convertida em um sinal digital e fornecida ao circuito de controle 710. O circuito de controle 710 pode ser configurado para simular a resposta do sistema real do instrumento no software do controlador. Um membro de deslocamento pode ser atuado para mover o membro de fechamento 714 no atuador de extremidade 702 a uma velocidade alvo ou próxima a ela. O instru- mento cirúrgico robótico 700 pode incluir um controlador de retroinfor- mação, que pode ser um dentre quaisquer controladores de retroinfor- mação, incluindo, mas não se limitando a, um controlador PID, retroin- formação de estado, quadrático linear (LQR) e/ou um controlador adap- tável, por exemplo. O instrumento cirúrgico robótico 700 pode incluir uma fonte de energia para converter o sinal do controlador de retroin- formação em uma entrada física como tensão da carcaça, tensão PWM, tensão modulada por frequência, corrente, torque e/ou força, por exem- plo. Detalhes adicionais são revelados no pedido de patente US n° de série 15/636.829, intitulado CLOSED LOOP VELOCITY CONTROL TECHNIQUES FOR ROBOTIC SURGICAL INSTRUMENT, depositado em 29 de junho de 2017, que está aqui incorporado a título de referên- cia em sua totalidade.

[0231] A Figura 18 ilustra um diagrama esquemático de um instru- mento cirúrgico 750 configurado para controlar a translação distal do membro de deslocamento de acordo com um aspecto da presente reve- lação. Em um aspecto, o instrumento cirúrgico 750 é programado para controlar a translação distal do membro de deslocamento como o mem- bro de fechamento 764. O instrumento cirúrgico 750 compreende um atuador de extremidade 752 que pode compreender um braço de aperto 766, um membro de fechamento 764 e uma lâmina ultrassônica 768 acoplada a um transdutor ultrassônico 769 acionado por um gerador ul- trassônico 771.

[0232] A posição, movimento, deslocamento, e/ou a translação de um membro de deslocamento linear, como o membro de fechamento 764, podem ser medidas por um sistema de posicionamento absoluto, disposição de sensor, e um sensor de posição 784. Devido ao membro de fechamento 764 ser acoplado a um membro de acionamento longitu- dinalmente móvel, a posição do membro de fechamento 764 pode ser determinada mediante a medição da posição do membro de acionamen- to longitudinalmente móvel empregando o sensor de posição 784. Con- sequentemente, na descrição a seguir, a posição, deslocamento e/ou a translação do membro de fechamento 764 podem ser obtidos pelo sen- sor de posição 784, conforme descrito na presente invenção. Um circuito de controle 760 pode ser programado para controlar a translação do membro de deslocamento, como o membro de fechamento 764. O circui- to de controle 760, em alguns exemplos, pode compreender um ou mais microcontroladores, microprocessadores, ou outros processadores ade- quados para executar instruções que fazem com que o processador ou processadores controlem o membro de deslocamento, por exemplo, o membro de fechamento 764, da maneira descrita. Em um aspecto, um temporizador/contador 781 fornece um sinal de saída, como o tempo de- corrido ou uma contagem digital, ao circuito de controle 760 para correla- cionar a posição do membro de fechamento 764 conforme determinada pelo sensor de posição 784 com a saída do temporizador/contador 781 de modo que o circuito de controle 760 possa determinar a posição do membro de fechamento 764 em um momento específico (t) em relação a uma posição inicial. O temporizador/contador 781 pode ser configurado para medir o tempo decorrido, contar eventos externos, ou temporizar eventos externos.

[0233] O circuito de controle 760 pode gerar um sinal de ponto de ajuste do motor 772. O sinal do ponto de ajuste do motor 772 pode ser fornecido a um controlador do motor 758. O controlador do motor 758 pode compreender um ou mais circuitos configurados para fornecer um sinal de acionamento do motor 774 ao motor 754 para acionar o motor 754, conforme descrito na presente invenção. Em alguns exemplos, o motor 754 pode ser um motor de CC com escovas. Por exemplo, a velo- cidade do motor 754 pode ser proporcional ao sinal de acionamento do motor 774. Em alguns exemplos, o motor 754 pode ser um motor elétrico CC sem escovas e o sinal de acionamento do motor 774 pode compre- ender um sinal PWM fornecido para um ou mais enrolamentos de estator do motor 754. Além disso, em alguns exemplos, o controlador do motor 758 pode ser omitido, e o circuito de controle 760 pode gerar o sinal de acionamento de motor 774 diretamente.

[0234] 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 mo- tor 754 ao membro de fechamento 764. Um sensor de posição 784 pode detectar uma posição do membro de fechamento 764. O sensor de posi- ção 784 pode ser ou incluir qualquer tipo de sensor que seja capaz de gerar dados de posição que indiquem uma posição do membro de fe- chamento 764. Em alguns exemplos, o sensor de posição 784 pode in- cluir um codificador configurado para fornecer uma série de pulsos ao circuito de controle 760 conforme o membro de fechamento 764 transla- da distal e proximalmente. O circuito de controle 760 pode rastrear os pulsos para determinar a posição do membro de fechamento 764. Outros sensores de posição adequados podem ser usados, incluindo, por exemplo, um sensor de proximidade. Outros tipos de sensores de posi-

ção podem fornecer outros sinais que indiquem o movimento do membro de fechamento 764. Além disso, em alguns exemplos, o sensor de posi- ção 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 fecha- mento 764 ao agregar o número e a orientação dos passos 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 instru- mento.

[0235] 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 qualquer outro sensor adequado para medição de um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 752. Os sensores 788 podem incluir um ou mais sen- sores.

[0236] O um ou mais sensores 788 podem compreender um me- didor de esforço como, por exemplo, um medidor de microesforço, configurado para medir a magnitude do esforço no braço de aperto 766 durante uma condição de aperto. O medidor de esforço fornece um sinal elétrico cuja amplitude varia com a magnitude do esforço. Os sensores 788 podem compreender um sensor de pressão configu- rado para detectar uma pressão gerada pela presença de tecido comprimido entre o braço de aperto 766 e a lâmina ultrassônica 768. Os sensores 788 podem ser configurados para detectar a impedância de uma seção de tecido situada entre o braço de aperto 766 e a lâmi- na ultrassônica 768 que é indicativa da espessura e/ou da completu- de do tecido situado entre eles.

[0237] Os sensores 788 podem ser configurados para medir as for- ças exercidas sobre o braço de aperto 766 pelo sistema de acionamento de fechamento. Por exemplo, um ou mais sensores 788 podem estar em um ponto de interação entre um tubo de fechamento e o braço de aperto 766 para detectar as forças de fechamento aplicadas por um tubo de fe- chamento ao braço de aperto 766. As forças exercidas sobre o braço de aperto 766 podem ser representativas da compressão do tecido experi- mentada pela seção do tecido capturada entre o braço de aperto 766 e a lâmina ultrassônica 768. O um ou mais sensores 788 podem ser posicio- nados em vários pontos de interação ao longo do sistema de acionamen- to de fechamento para detectar as forças de fechamento aplicadas ao braço de aperto 766 pelo sistema de acionamento de fechamento. O um ou mais sensores 788 podem ser amostrados em tempo real durante uma operação de preensão por um processador do circuito de controle

760. O circuito de controle 760 recebe medições de amostra em tempo real para fornecer e analisar informações baseadas em tempo e avaliar, em tempo real, as forças de fechamento aplicadas ao braço de aperto

766.

[0238] Um sensor de corrente 786 pode ser empregado 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.

[0239] O circuito de controle 760 pode ser configurado para simu- lar a resposta do sistema real do instrumento no software do contro- lador. Um membro de deslocamento pode ser atuado para mover um membro de fechamento 764 no atuador de extremidade 752 na ou próximo a uma velocidade alvo. O instrumento cirúrgico 750 pode in- cluir um controlador de retroinformação, que pode ser um dentre quaisquer controladores de retroinformação, incluindo, mas não se limitando a, um controlador PID, uma retroinformação de estado, LQR, e/ou um controlador adaptável, por exemplo. O instrumento ci- rúrgico 750 pode incluir uma fonte de energia para converter o sinal do controlador de retroinformação em uma entrada física como ten- são da carcaça, tensão PWM, tensão modulada por frequência, cor- rente, torque e/ou força, por exemplo.

[0240] 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.

[0241] Vários aspectos exemplificadores são direcionados a um instrumento cirúrgico 750 que compreende um atuador de extremida- de 752 com implementos cirúrgicos de vedação e de corte acionados por motor. Por exemplo, um motor 754 pode acionar um membro de deslocamento distal e proximalmente ao longo de um eixo geométrico longitudinal do atuador de extremidade 752. O atuador de extremida- de 752 pode compreender um braço de aperto pivotante 766 e, quando configurado para o uso, uma lâmina ultrassônica 768 posicio-

nada do lado oposto do braço de aperto 766. Um médico pode segu- rar o tecido entre o braço de aperto 766 e a lâmina ultrassônica 768, conforme descrito na presente invenção. Quando pronto para usar o instrumento 750, o médico pode fornecer um sinal de disparo, por exemplo, pressionando um gatilho do instrumento 750. Em resposta ao sinal de disparo, o motor 754 pode acionar o membro de desloca- mento distalmente ao longo do eixo geométrico longitudinal do atua- dor de extremidade 752 a partir de uma posição proximal de início de curso para uma posição de fim de curso distal da posição de início de curso. À medida que o membro de deslocamento se desloca distal- mente, o membro de fechamento 764 com um elemento de corte po- sicionado em uma extremidade distal, pode cortar o tecido entre a lâmina ultrassônica 768 e o braço de aperto 766.

[0242] 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.

[0243] Em alguns exemplos, o circuito de controle 760 pode, ini- cialmente, operar o motor 754 em uma configuração de circuito aber- to para uma primeira porção de circuito aberto de um curso do mem- bro de deslocamento. Com base em uma resposta do instrumento 750 durante a porção de circuito aberto do curso, o circuito de contro- le 760 pode selecionar um programa de controle de disparo. A res- posta do instrumento pode incluir uma distância de translação do membro de deslocamento durante a porção de circuito aberto, um tempo decorrido durante a porção de circuito aberto, a energia forne- cida ao motor 754 durante a porção de circuito aberto, uma soma de larguras de pulso de um sinal de acionamento de motor, etc. Após a porção de circuito aberto, o circuito de controle 760 pode implementar o programa de controle de disparo selecionado para uma segunda porção do curso do membro de deslocamento. Por exemplo, durante a porção de circuito fechado do curso, o circuito de controle 760 pode modular o motor 754 com base nos dados de translação que descre- vem uma posição do membro de deslocamento em um circuito fecha- do para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade constante. Detalhes adicionais são revelados no pedido de patente US n° de série 15/720.852, intitulado SYSTEM AND METHODS FOR CONTROLLING A DISPLAY OF A SURGICAL INSTRUMENT, depo- sitado em 29 de setembro de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.

[0244] A Figura 19 é um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico 790 configurado para controlar várias funções de acordo com um aspecto da presente revelação. Em um aspecto, o instrumento ci- rúrgico 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.

[0245] 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 podem ser dispositivos de estado sólido como transístores (por exemplo, FET, FET de junção, MOSFET, bipolar, e similares). Em outras implementações, os sensores 788 podem incluir chaves elétri- cas sem condutor, chaves ultrassônicas, acelerômetros e sensores de inércia, dentre outros.

[0246] 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 cir- cuito integrado único AS5055EQFT, disponível junto à Austria Mi- crosystems, 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 acima de um magneto e acoplados a um processador COR- DIC, 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.

[0247] Em alguns exemplos, o sensor de posição 784 pode ser omi- tido. Quando o motor 754 é um motor de passo, o circuito de controle 760 pode rastrear a posição do membro de fechamento 764 ao agregar o número e a orientação dos passos que o motor foi instruído a executar. O sensor de posição 784 pode estar situado no atuador de extremidade 792 ou em qualquer outra porção do instrumento.

[0248] 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 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 qualquer outro sensor adequado para medição de um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 792. Os sensores 788 podem incluir um ou mais sen- sores.

[0249] Uma fonte de energia de RF 794 é acoplada ao atuador de extremidade 792 e é aplicada ao eletrodo de RF 796 quando o eletrodo de RF 796 é fornecido no atuador de extremidade 792 em lugar da lâmi- na ultrassônica 768 ou para funcionar em conjunto com a lâmina ultras- sônica 768. Por exemplo, a lâmina ultrassônica é produzida a partir de metal eletricamente condutivo e pode ser empregada como a trajetória de retorno para a corrente eletrocirúrgica de RF. O circuito de controle 760 controla o fornecimento da energia de RF ao eletrodo de RF 796.

[0250] Detalhes adicionais são revelados 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

[0251] 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 con- trole da lâmina ultrassônica adaptáveis são configurados para identificar o tipo de tecido e ajustar os parâmetros do dispositivo. Em um aspecto, os algoritmos de controle da lâmina ultrassônica são configurados para parametrizar o tipo de tecido. Um algoritmo para detectar a razão entre colágeno e elastina do tecido para ajustar a amplitude da ponta distal da lâmina ultrassônica é descrito na seção a seguir da presente revelação. Vários aspectos de dispositivos de energia ultrassônicos inteligentes são descritos na presente invenção em conexão, por exemplo, com as Figu- ras 12 a 19. Consequentemente, a seguinte descrição de algoritmos de controle de lâmina ultrassônica adaptáveis deve ser lida em conjunto com as Figuras 12 a 19 e com a descrição associada às mesmas.

[0252] 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 podem ser usados para ajustar os parâmetros do dispositivo ultras- sônico com base no tipo de tecido em contato com a lâmina ultrassô- nica. Em um aspecto, os parâmetros do dispositivo ultrassônico po- dem ser ajustados com base na localização do tecido dentro das gar- ras do atuador de extremidade ultrassônico, por exemplo, a localiza- ção do tecido entre o braço de aperto e a lâmina ultrassônica. A im- pedância do transdutor ultrassônico pode ser usada para diferenciar a porcentagem do tecido que está situado na extremidade distal ou proximal do atuador de extremidade. As reações do dispositivo ul- trassônico podem ser com base no tipo de tecido ou na compressibi- lidade do tecido. Em um outro aspecto, os parâmetros do dispositivo ultrassônico podem ser ajustados com base no tipo de tecido identifi- cado ou na parametrização. Por exemplo, a amplitude do desloca- mento mecânico da ponta distal da lâmina ultrassônica pode ser ajus- tada com base na razão entre colágeno e elastina no tecido detecta- da durante o procedimento de identificação de tecido. A razão entre colágeno e elastina do tecido pode ser detectada com o uso de uma variedade de técnicas incluindo reflectância e emissividade de super- fície no infravermelho (IR). A força aplicada ao tecido pelo braço de aperto e/ou o curso do braço de aperto para produzir vão e compres- são. A continuidade elétrica através de uma garra equipada com ele- trodos pode ser usada para determinar a porcentagem da garra que é coberta com tecido.

[0253] 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 revelação. 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.

[0254] 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) para definir as saídas de sinal de acionamento, de modo a transmitir sinais de acionamento para diferentes instrumentos cirúrgicos, como por exemplo um dispositivo cirúrgico ultrassônico, um instrumento eletrocirúrgico de RF, e um instrumento cirúrgico multifuncional que inclui modos de energia ultrassônica e de RF que podem ser transmi- tidos sozinhos ou simultaneamente. Em particular, as saídas do sinal de acionamento podem emitir um sinal de acionamento ultrassônico (por exemplo, um sinal de acionamento de 420 V RMS ("root-mean- square" - raiz quadrada média) para um instrumento cirúrgico ultras- sônico 241, e as saídas do sinal de acionamento podem emitir um sinal de acionamento eletrocirúrgico de RF (por exemplo, um sinal de acionamento 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.

[0255] 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 computa- dorizados localizados na sala de cirurgia, conforme descrito com refe- rência às Figuras 8 a 11, por exemplo.

[0256] 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 al- goritmos de controle de lâmina ultrassônica adaptáveis em uma rede de dados cirúrgicos que compreende um controlador central de co- municação modular conforme mostrado na Figura 20. O gerador 900 é configurado para fornecer múltiplas modalidades de energia a um instrumento cirúrgico. O gerador 900 fornece sinais ultrassônicos e de

RF para fornecer energia a um instrumento cirúrgico, de modo inde- pendente ou simultâneo.

Os sinais ultrassônicos e de RF podem ser fornecidos sozinhos ou em combinação e podem ser fornecidos si- multaneamente.

Conforme indicado acima, ao menos uma saída de gerador pode fornecer múltiplas modalidades de energia (por exem- plo, RF ultrassônica, bipolar ou monopolar, de eletroporação irrever- sível e/ou reversível, e/ou energia de micro-ondas, entre outras) atra- vés de uma única porta, e esses sinais podem ser fornecidos separa- da ou simultaneamente ao atuador de extremidade para tratar tecido.

O gerador 900 compreende um processador 902 acoplado a um ge- rador 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 aco- plada ao processador 902, não mostrada a título de clareza da reve- lação.

As informações digitais associadas a uma forma de onda são fornecidas ao gerador de forma de onda 904 que inclui um ou mais circuitos de CDA para converter a entrada digital em uma saída ana- lógica.

A saída analógica é fornecida a um amplificador 1106 para condicionamento e amplificação de sinal.

A saída condicionada e amplificada do amplificador 906 é acoplada a um transformador de potência 908. Os sinais são acoplados pelo transformador de potên- cia 908 ao lado secundário, que está no lado de isolamento de paci- ente.

Um primeiro sinal de uma primeira modalidade de energia é for- necido ao instrumento cirúrgico entre os terminais identificados como ENERGIA1 e RETORNO.

Um segundo sinal de uma segunda modali- dade de energia é acoplado através de um capacitor 910 e é forneci- do ao instrumento cirúrgico entre os terminais identificados como ENERGIA2 e RETORNO.

Será reconhecido que mais do que duas modalidades de energia podem ser emitidas e, portanto, o subscrito "n" pode ser usado para designar que até n terminais de ENERGIA n podem ser fornecidos, em que n é um número inteiro positivo maior que 1. Também será reconhecido que até "n" trajetórias de retorno RETORNOn podem ser fornecidas sem se afastar do escopo da pre- sente revelação.

[0257] 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 do CAD 926. A saída digitalizada do circuito do CAD 926 é fornecida para o processa- dor 902 para processamento adicional e computação. As tensões de saída e as informações de retroinformação de corrente de saída po- dem ser empregadas para ajustar a tensão de saída e a corrente for- necida para o instrumento cirúrgico, e para computar a impedância de saída, entre outros parâmetros. As comunicações de entrada/saída entre o processador 902 e os circuitos isolados do paciente são forne- cidas 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.

[0258] 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 do CAD 926 são fornecidas ao processador 902 pa- ra 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. Entretan- to, além das modalidades de energia de RF ultrassônica e bipolar ou monopolar, outras modalidades de energia incluem eletroporação irre- versível e/ou reversível e/ou energia de micro-ondas, entre outras. Adicionalmente, embora o exemplo ilustrado na Figura 21 mostre uma trajetória de retorno único RETORNO que pode ser fornecida para du- as ou mais modalidades de energia, em outros aspectos, múltiplas tra- jetórias de retorno RETORNOn podem ser fornecidas para cada moda- lidade de energia ENERGIAn. Dessa forma, como aqui descrito, a im- pedância do transdutor ultrassônico pode ser medida dividindo-se a saída do primeiro circuito de detecção de tensão 912 pelo circuito de detecção de corrente 914 e a impedância do tecido pode ser medida dividindo-se a saída do segundo circuito de detecção de tensão 924 pelo circuito de detecção de corrente 914.

[0259] Conforme mostrado na Figura 21, o gerador 900 compreen- dendo ao menos uma porta de saída pode incluir um transformador de potência 908 com uma única saída e com múltiplas derivações para for- necer potência sob a forma de uma ou mais modalidades de energia, como ultrassônica, RF bipolar ou monopolar, eletroporação irreversível e/ou reversível, e/ou energia de micro-ondas, entre outros, por exemplo ao atuador de extremidade dependendo do tipo de tratamento de tecido que estiver sendo executado. Por exemplo, o gerador 900 pode forne- cer energia com maior tensão e menor corrente para acionar um trans- dutor ultrassônico, com menor tensão e maior corrente para acionar ele- trodos de RF para vedar o tecido ou com uma forma de onda de coagu- lação para coagulação pontual usando eletrodos eletrocirúrgicos de RF monopolar ou bipolar. A forma de onda de saída do gerador 900 pode ser orientada, chaveada ou filtrada para fornecer a frequência ao atua- dor de extremidade do instrumento cirúrgico. A conexão de um transdu- tor ultrassônico à saída do gerador 900 estaria, de preferência, situada entre a saída identificada como ENERGIA1 e RETORNO, conforme mostrado na Figura 21. Em um exemplo, uma conexão de eletrodos bi- polares de RF à saída do gerador 900 estaria, de preferência, situada entre a saída identificada como ENERGIA2 e RETORNO. No caso de saída monopolar, as conexões preferenciais seriam eletrodo ativo (por exemplo, caneta ou outra sonda) à saída de ENERGIA2 e um bloco de retorno adequado conectado à saída RETORNO.

[0260] Detalhes adicionais são revelados na publicação de pedido de patente US n° 2017/0086914 intitulada TECHNIQUES FOR OPERA-

TING GENERATOR FOR DIGITALLY GENERATING ELECTRICAL SIGNAL WAVEFORMS AND SURGICAL INSTRUMENTS, que foi publi- cada em 30 de março de 2017, que está aqui incorporada a título de refe- rência em sua totalidade.

[0261] 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 eletromag- nética modulada através de um meio não sólido. O termo não implica que os dispositivos associados não contenham quaisquer fios, embo- ra em alguns aspectos eles possam não ter. O módulo de comunica- ção 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 evo- lution"), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, derivados Ethernet dos mesmos, bem como quaisquer outros protocolos sem fio e com fio designados como 3G, 4G, 5G e além. O módulo de computação pode incluir uma pluralidade de módulos de comunicação. Por exemplo, um primeiro módulo de comunicação pode ser dedicado a comunicações sem fio de alcance mais curto como Wi-Fi e Bluetooth e um segundo módulo de comunicação pode ser dedicado a comunicações sem fio de al- cance mais longo como GPS, EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, Ev-DO, e outros.

[0262] Como usado na presente invenção um processador ou uni- dade de processamento é um circuito eletrônico que executa operações em alguma fonte de dados externa, geralmente a memória ou algum ou- tro fluxo de dados. O termo é usado na presente invenção para se referir ao processador central (unidade de processamento central) em um sis- tema ou sistemas de computador (especialmente sistemas em um chip (SoCs)) que combinam vários "processadores" especializados.

[0263] 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. Po- de conter funções digitais, analógicas, de sinal misto e, frequente- mente, funções de radiofrequência — todas sobre um único substra- to. Um SoC integra um microcontrolador (ou microprocessador) com periféricos avançados como unidade de processamento gráfico (GPU), módulo Wi-Fi, ou coprocessador. Um SoC pode ou não conter memória embutida.

[0264] 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 microcontrola- dor) pode ser implementado como um computador pequeno em um úni- co circuito integrado. Pode ser similar a um SoC; um SoC pode incluir um microcontrolador como um de seus componentes. Um microcontrolador pode conter uma ou mais unidades de processamento de núcleo (CPUs) juntamente com memória e periféricos de entrada/saída programáveis. A memória do programa na forma de RAM ferroelétrica, NOR flash ou ROM OTP também está, muitas vezes, incluída no circuito integrado, bem como uma pequena quantidade de RAM. Os microcontroladores podem ser usados para aplicações integradas, em contraste com os mi- croprocessadores usados em computadores pessoais ou outras aplica- ções de propósitos gerais que consistem em vários circuitos integrados discretos.

[0265] Como usado na presente invenção, o termo controlador ou microcontrolador pode ser um dispositivo de circuito integrado ou IC (cir- cuito integrado) independente que faz interface com um dispositivo peri- férico. Essa pode ser uma ligação entre duas partes de um computador ou de um controlador em um dispositivo externo que gerencia a operação de (e conexão com) daquele dispositivo.

[0266] 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 (CAD) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, cujos detalhes estão disponíveis na folha de da- dos do produto.

[0267] Em um aspecto, o processador pode compreender um controlador de segurança que compreende duas famílias baseadas em controlador, como TMS570 e RM4x conhecidas sob o nome co- mercial de Hercules ARM Cortex R4, também disponíveis junto à Te- xas Instruments. O controlador de segurança pode ser configurado especificamente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos avançados de se- gurança integrada, fornecendo, ao mesmo tempo, desempenho, co- nectividade e opções de memória escalonáveis.

[0268] Os dispositivos modulares incluem os módulos (conforme descrito em conexão com as Figuras 3 e 9, por exemplo) que são recebí- veis dentro de um controlador cirúrgico central e os dispositivos ou ins- trumentos cirúrgicos que podem ser conectados aos vários módulos a fim de conectar ou emparelhar com o controlador cirúrgico central corres- pondente. Os dispositivos modulares incluem, por exemplo, instrumentos cirúrgicos inteligentes, dispositivos de imageamento médicos, dispositi- vos de sucção/irrigação, evacuadores de fumaça, geradores de energia, ventiladores, insufladores e monitores. Os dispositivos modulares aqui descritos podem ser controlados por algoritmos de controle. Os algorit- mos de controle podem ser executados no dispositivo modular em si, no controlador cirúrgico central ao qual o dispositivo modular específico está emparelhado, ou tanto no dispositivo modular como no controlador cirúr- gico central (por exemplo, através de uma arquitetura de computação distribuída). Em algumas exemplificações, os algoritmos de controle dos dispositivos modulares controlam os dispositivos com base nos dados detectados pelo próprio dispositivo modular (isto é, por sensores em, so- bre ou conectados ao dispositivo modular). Esses dados podem estar relacionados ao paciente em cirurgia (por exemplo, propriedades de teci- do ou pressão de insuflação) ou ao dispositivo modular em si (por exem- plo, a velocidade na qual uma faca está sendo avançada, a corrente do motor, ou os níveis de energia). Por exemplo, um algoritmo de controle para um instrumento de grampeamento e corte cirúrgico pode controlar a taxa na qual o motor do instrumento aciona sua faca através do tecido de acordo com a resistência encontrada pela faca à medida que avança.

[0269] A Figura 22 ilustra uma forma de um sistema cirúrgico 1000 que compreende um gerador 1100 e vários instrumentos cirúr- gicos 1104, 1106 e 1108 utilizáveis com este, em que o instrumento cirúrgico 1104 é um instrumento cirúrgico ultrassônico, o instrumento cirúrgico 1106 é um instrumento eletrocirúrgico de RF, e o instrumen- to cirúrgico multifuncional 1108 é uma combinação de instrumento eletrocirúrgico ultrassônico/ RF. O gerador 1100 é configurável para uso com uma variedade de instrumentos cirúrgicos. De acordo com várias formas, o gerador 1100 pode ser configurável para uso com instrumentos cirúrgicos diferentes de diferentes tipos, incluindo, por exemplo, os instrumentos cirúrgicos ultrassônicos 1104, os instru- mentos eletrocirúrgicos de RF 1106 e os instrumentos cirúrgicos mul- tifuncionais 1108 que integram energias ultrassônicas e de RF forne- cidas simultaneamente a partir do gerador 1100. Embora na forma de Figura 22 o gerador 1100 seja mostrado separadamente dos instru- mentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108 em uma forma, o gerador 1100 pode ser formado integralmente com quaisquer dos instrumentos ci- rúrgicos 1104, 1106 e 1108 para formar um sistema cirúrgico unitário. O gerador 1100 compreende um dispositivo de entrada 1110 situado em um painel frontal do console do gerador 1100. O dispositivo de entrada 1110 pode compreender qualquer dispositivo adequado que gere sinais adequados para programação do funcionamento do gera- dor 1100. O gerador 1100 pode ser configurado para comunicação com fio ou sem fio.

[0270] O gerador 1100 é configurado para acionar múltiplos ins- trumentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108. O primeiro instrumento cirúr- gico 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 al- ternância 1134a, 1134b, 1134c para energizar e acionar a lâmina ul- trassônica 1128 ou outra função. Os botões de alternância 1134a, 1134b, 1134c podem ser configurados para energizar o transdutor ultrassônico 1120 com o gerador 1100.

[0271] 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 retorno através da porção de condutor elétrico do eixo de acionamento 1127. Os eletrodos são acoplados a, e energizados por, uma fonte de energia bipolar dentro do gerador 1100. A peça de mão 1107 compreende um gatilho 1145 para operar os braços de aperto 1142a, 1142b e um botão de energia 1135 para atuar uma chave de energia para energizar os eletrodos no atuador de extremidade 1124.

[0272] O gerador 1100 é também configurado para acionar um instrumento cirúrgico multifuncional 1108. O instrumento cirúrgico multifuncional 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 aco- plada acusticamente ao transdutor ultrassônico 1120. A peça de mão 1109 compreende um gatilho 1147 para operar o braço de aperto 1146 e uma combinação dos botões de alternância 1137a, 1137b, 1137c para energizar e acionar a lâmina ultrassônica 1149 ou outra função. Os botões de alternância 1137a, 1137b, 1137c podem ser configurados para energizar o transdutor ultrassônico 1120 com o ge- rador 1100 e energizar a lâmina ultrassônica 1149 com uma fonte de energia bipolar também contida dentro do gerador 1100.

[0273] O gerador 1100 é configurável para uso com uma varieda- de de instrumentos cirúrgicos. De acordo com várias formas, o gera- dor 1100 pode ser configurável para uso com instrumentos cirúrgicos diferentes de diferentes tipos, incluindo, por exemplo, o instrumento cirúrgico ultrassônico 1104, o instrumento cirúrgico de RF 1106 e o instrumento cirúrgico multifuncional 1108 que integra energias ultras-

sônicas e de RF fornecidas simultaneamente a partir do gerador

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

[0274] Embora um dispositivo "inteligente", incluindo algoritmos de controle responsivos a dados detectados, possa ser um aprimoramento em relação a um dispositivo "não inteligente" que opere sem levar em consideração os dados detectados, alguns dados detectados podem ser incompletos ou inconclusivos quando considerados isoladamente, 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 sub- metido à cirurgia, ou o tipo de procedimento em execução), o algoritmo de controle pode controlar o dispositivo modular de modo incorreto ou subótimo, tendo em conta os dados detectados sem contexto específi- co. Por exemplo, a forma ideal para um algoritmo de controle controlar um instrumento cirúrgico em resposta a um determinado parâmetro de- tectado pode variar de acordo com o tipo de tecido particular que está sendo operado. Isto se deve ao fato de que diferentes tipos de tecido têm diferentes propriedades (por exemplo, resistência ao rasgamento) e, assim, respondem de modo diferente a ações realizadas pelos ins- trumentos cirúrgicos. Portanto, pode ser desejável que um instrumento cirúrgico realize diferentes ações quando a mesma medição é detecta- da para um parâmetro específico. Como um exemplo específico, a ma- neira ideal de controlar um instrumento de grampeamento e corte cirúr- gico, em resposta à detecção, pelo instrumento, de uma força inespera- damente alta para fechar seu atuador de extremidade, irá variar depen- dendo se o tipo de tecido é suscetível ou resistente ao rasgamento. Pa- ra tecidos que são suscetíveis ao rasgamento, como o tecido pulmonar, o algoritmo de controle do instrumento 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 ras- gamento, como o tecido do estômago, o algoritmo de controle do ins- trumento aceleraria de modo ideal o motor em resposta a uma força de fechamento inesperadamente alta para assegurar que o atuador de ex- tremidade fique adequadamente preso no tecido. Sem saber se o tecido pulmonar ou estomacal foi preso, o algoritmo de controle pode tomar uma decisão abaixo do que é considerado ideal.

[0275] 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 revelação. Em algumas exemplificações, as fontes de da- dos 5126 incluem, por exemplo, os dispositivos modulares 5102 (que podem incluir sensores configurados para detectar parâmetros associ- ados ao paciente e/ou ao dispositivo modular em si), bases de dados 5122 (por exemplo, uma base de dados de EMR contendo o prontuário do paciente), e dispositivos de monitoramento do paciente 5124 (por exemplo, um monitor de pressão sanguínea (BP) e um monitor de ele- trocardiografia (ECG)). O controlador cirúrgico central 5104 pode ser configurado para derivar as informações contextuais relacionadas ao procedimento cirúrgico a partir dos dados com base, por exemplo, na(s) combinação(ões) específica(s) de dados recebidos ou na ordem específica na qual os dados são recebidos das fontes de dados 5126. As informações contextuais inferidas a partir dos dados recebidos po- dem incluir, por exemplo, o tipo de procedimento cirúrgico sendo reali- zado, a etapa específica do procedimento cirúrgico que o cirurgião es- tá realizando, o tipo de tecido sendo operado, ou a cavidade de corpo que é objeto do procedimento. Esta capacidade de alguns aspectos do controlador cirúrgico central 5104 de derivar ou inferir informações re- lacionadas ao procedimento cirúrgico a partir de dados recebidos, po- de ser chamada de "percepção situacional." Em uma exemplificação, o controlador cirúrgico central 5104 pode incorporar um sistema de per- cepção situacional, que é o hardware e/ou programação associada ao controlador cirúrgico central 5104 que deriva informações contextuais relacionadas ao procedimento cirúrgico com base nos dados recebi- dos.

[0276] O sistema de percepção situacional do controlador cirúrgi- co central 5104 pode ser configurado para derivar as informações contextuais a partir dos dados recebidos das fontes de dados 5126 de várias maneiras. Em uma exemplificação, o sistema de percepção situacional inclui um sistema de reconhecimento de padrão, ou siste- ma de aprendizado por máquina (por exemplo, uma rede neural artifi- cial), que tenha sido treinado em dados de treinamento para correla- cionar 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 corres- pondentes referentes a um procedimento cirúrgico. Em outras pala- vras, um sistema de aprendizado por máquina pode ser treinado para derivar com precisão as informações contextuais referentes a um procedimento cirúrgico a partir das entradas fornecidas. Em outra exemplificação, o sistema de percepção situacional pode incluir uma tabela de consulta que armazena informações contextuais pré- caracterizadas referentes a um procedimento cirúrgico em associa- ção a uma ou mais entradas (ou faixas de entradas) correspondentes às informações contextuais. Em resposta a uma consulta com um ou mais entradas, a tabela de consulta pode retornar as informações contextuais correspondentes para o sistema de percepção situacional para controlar os dispositivos modulares 5102. Em uma exemplifica- ção, as informações contextuais recebidas pelo sistema de percep- ção 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 exemplifica- ção, o sistema de percepção situacional inclui um sistema de apren- dizado 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.

[0277] Um controlador cirúrgico central 5104, que incorpora um sis- tema de percepção situacional, fornece vários benefícios ao sistema ci- rúrgico 5100. Um benefício inclui melhorar a interpretação de dados de-

tectados e captados, o que, por sua vez, melhora a precisão de proces- samento e/ou o uso dos dados durante o curso de um procedimento ci- rúrgico. Para retornar a um exemplo anterior, um controlador cirúrgico central 5104 dotado de percepção situacional, poderia determinar que tipo de tecido estava sendo operado; portanto, quando é detectada uma força inesperadamente alta para fechar o atuador de extremidade do ins- trumento cirúrgico, o controlador cirúrgico central dotado de percepção situacional 5104 poderia acelerar ou desacelerar corretamente o motor do instrumento cirúrgico para o tipo de tecido.

[0278] Como outro exemplo, o tipo de tecido que está sendo ope- rado pode afetar os ajustes que são feitos nos limiares de carga e taxa de compressão de um instrumento de grampeamento e corte cirúrgico para uma medição de vão de tecido específica. Um contro- lador cirúrgico central dotado de percepção situacional 5104 poderia inferir se um procedimento cirúrgico que está sendo executado é um procedimento torácico ou abdominal, permitindo que o controlador cirúrgico central 5104 determine se o tecido pinçado por um atuador de extremidade do instrumento de grampeamento e corte cirúrgico é tecido pulmonar (para um procedimento torácico) ou tecido do estô- mago (para um procedimento abdominal). O controlador cirúrgico central 5104 pode então ajustar adequadamente os limiares de carga e taxa de compressão do instrumento de grampeamento e corte ci- rúrgico para o tipo de tecido.

[0279] Como ainda outro exemplo, o tipo de cavidade corporal que está sendo operada durante um procedimento de insuflação, po- de afetar a função de um evacuador de fumaça. Um controlador ci- rúrgico central com percepção situacional 5104 pode determinar se o sítio cirúrgico está sob pressão (mediante a determinação de que o procedimento cirúrgico está utilizando insuflação) e determinar o tipo de procedimento. Como um tipo de procedimento é, de modo geral,

realizado em uma cavidade corporal específica, o controlador cirúrgi- co central 5104 pode, então, controlar adequadamente a velocidade do motor do evacuador de fumaça para a cavidade corporal que está sendo operada. Dessa forma, um controlador cirúrgico central dotado de percepção situacional 5104 poderia fornecer uma quantidade con- sistente de evacuação de fumaça tanto para procedimentos torácicos quanto abdominais.

[0280] Ainda como outro exemplo, o tipo de procedimento em exe- cução pode afetar o nível de energia ideal no qual um instrumento cirúr- gico 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 cirúrgi- co ultrassônico ou do instrumento eletrocirúrgico de RF, é imerso em flui- do. Um controlador cirúrgico central com percepção situacional 5104 po- de determinar se o procedimento cirúrgico é um procedimento artroscó- pico. O controlador cirúrgico central 5104 pode então ajustar o nível de potência de RF ou a amplitude ultrassônica do gerador (isto é, o "nível de energia") para compensar o ambiente cheio de fluido. Relacionado a is- so, o tipo de tecido que está sendo operado pode afetar o nível ideal de energia no qual um instrumento cirúrgico ultrassônico ou instrumento ele- trocirúrgico de RF opera. Um controlador cirúrgico central dotado de per- cepção situacional 5104 pode determinar que tipo de procedimento cirúr- gico está sendo executado e, então, personalizar o nível de energia para o instrumento cirúrgico ultrassônico ou instrumento eletrocirúrgico de RF, respectivamente, de acordo com o perfil esperado de tecido para o pro- cedimento cirúrgico. Além disso, um controlador cirúrgico central dotado de percepção situacional 5104 pode ser configurado para ajustar o nível de energia para o instrumento cirúrgico ultrassônico ou instrumento ele- trocirúrgico de RF durante todo o curso de um procedimento cirúrgico, em vez de apenas em uma base procedimento-por-procedimento. Um controlador cirúrgico central com percepção situacional 5104 pode de- terminar qual etapa do procedimento cirúrgico está sendo realizada ou será realizada subsequentemente e, então, atualizar os algoritmos de controle para o gerador e/ou instrumento cirúrgico ultrassônico ou instru- mento 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 pro- cedimento cirúrgico.

[0281] Ainda como outro exemplo, os dados podem ser extraídos de fontes de dados adicionais 5126 para melhorar as conclusões que o con- trolador cirúrgico central 5104 extrai de uma fonte de dados 5126. Um controlador cirúrgico central com percepção situacional 5104 pode au- mentar os dados que ele recebe dos dispositivos modulares 5102 com informações contextuais que ele tenha acumulado, referentes ao proce- dimento cirúrgico, provenientes de outras fontes de dados 5126. Por exemplo, um controlador cirúrgico central dotado de percepção situacio- nal 5104 pode ser configurado para determinar se ocorreu hemostasia (isto é, se parou o sangramento em um sítio cirúrgico), de acordo com dados de vídeo ou de imagem recebidos de um dispositivo de imagea- mento 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 adicionalmente configurado para comparar uma medição fisiológica (por exemplo, pressão arterial detectada por um monitor de PA conectado de modo comunicativo ao controlador cirúrgico central 5104) com os dados visuais ou de imagem de hemostasia (por exemplo, provenientes de um dispositivo de image- amento médico 124 (Figura 2) acoplado de modo comunicativo ao con- trolador cirúrgico central 5104) para fazer uma determinação sobre a in- tegridade da linha de grampos ou de solda de tecido. Em outras pala- vras, o sistema de percepção situacional do controlador cirúrgico central 5104 pode considerar os dados de medição fisiológica para fornecer con-

texto adicional na análise dos dados de visualização. O contexto adicio- nal pode ser útil quando os dados de visualização podem ser inconclusi- vos ou incompletos por si só.

[0282] Outro benefício inclui controlar de forma proativa e automática os dispositivos modulares emparelhados 5102, de acordo com a etapa específica do procedimento cirúrgico que está sendo realizado para re- duzir o número de vezes em que a equipe médica precisa interagir ou controlar o sistema cirúrgico 5100 durante o curso de um procedimento cirúrgico. Por exemplo, um controlador cirúrgico central dotado de per- cepção situacional 5104 pode ativar, de maneira proativa, o gerador ao qual um instrumento eletrocirúrgico de RF está conectado, caso se de- termine que uma etapa subsequente do procedimento exige o uso do instrumento. A ativação proativa da fonte de energia possibilita que o ins- trumento esteja pronto para uso assim que a etapa precedente do proce- dimento estiver concluída.

[0283] Como outro exemplo, um controlador cirúrgico central dota- do de percepção 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 ci- rúrgico que se espera que o cirurgião precise ver. O controlador cirúr- gico central 5104 poderia então, proativamente, alterar adequadamen- te 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 cirúrgico.

[0284] Ainda como outro exemplo, um controlador cirúrgico cen- tral dotado de percepção situacional 5104 poderia determinar qual etapa do procedimento cirúrgico está sendo executada ou será exe- cutada 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.

[0285] Outro benefício inclui a verificação de erros durante a confi- guração do procedimento cirúrgico ou durante o curso do procedimento cirúrgico. Por exemplo, um controlador cirúrgico central dotado de per- cepção situacional 5104 poderia determinar se a sala de cirurgia 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 reali- zado, recuperar as listas de verificação correspondentes, localização de produto, ou necessidades de configuração (por exemplo, a partir de uma memória), e, então, comparar o layout da sala de cirurgia atual com o layout padrão para o tipo de procedimento cirúrgico 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 (var- rido por um scanner, por exemplo) e/ou uma lista de dispositivos empa- relhados com o controlador cirúrgico central 5104 com um romaneio recomendado ou previsto de itens e/ou dispositivos para o dado proce- dimento cirúrgico. Se houver quaisquer descontinuidades entre as lis- tas, o controlador cirúrgico central 5104 pode ser configurado para for- necer um alerta indicando que está faltando um dispositivo modular es- pecífico 5102, dispositivo de monitoramento do paciente 5124 e/ou ou- tro item cirúrgico. Em uma exemplificação, o controlador cirúrgico cen- tral 5104 pode ser configurado para determinar a posição ou distância relativa dos dispositivos modulares 5102 e dispositivos de monitoramen- to de paciente 5124 através de sensores de proximidade, por exemplo. O controlador cirúrgico central 5104 pode comparar as posições relati- vas dos dispositivos com um layout recomendado ou antecipado para o procedimento cirúrgico específico. Se houver quaisquer descontinuida- des entre os layouts, o controlador cirúrgico central 5104 pode ser con- figurado para fornecer um alerta indicando que o layout atual para o procedimento cirúrgico, desvia do layout recomendado.

[0286] Como outro exemplo, o controlador cirúrgico central dota- do de percepção situacional 5104 poderia determinar se o cirurgião (ou outro pessoal médico) estava cometendo um erro ou, de outro modo, se desviando do curso de ação esperada durante o curso de um procedimento cirúrgico. Por exemplo, o controlador cirúrgico cen- tral 5104 pode ser configurado para determinar o tipo de procedimen- to cirúrgico que está sendo realizado, recuperar a lista corresponden- te de etapas ou ordem de uso do equipamento (por exemplo, a partir de uma memória), e então comparar as etapas que estão sendo exe- cutadas ou o equipamento que está sendo utilizado durante o curso do procedimento cirúrgico com as etapas ou com o equipamento es- perado para o tipo de procedimento cirúrgico que o controlador cirúr- gico central 5104 determinou que está sendo executado. Em uma exemplificação, o controlador cirúrgico central 5104 pode ser configu- rado para fornecer um alerta indicando que uma ação inesperada es- tá sendo realizada ou que um dispositivo inesperado está sendo utili- zado na etapa específica no procedimento cirúrgico.

[0287] Em geral, o sistema de percepção situacional para o con- trolador cirúrgico central 5104 melhora os resultados do procedimento cirúrgico ao ajustar os instrumentos cirúrgicos (e outros dispositivos modulares 5102) para o contexto específico de cada procedimento cirúrgico (como o ajuste a diferentes tipos de tecido), e ao validar ações durante um procedimento cirúrgico. O sistema de percepção situacional também melhora a eficiência do cirurgião na execução dos procedimentos cirúrgicos ao sugerir automaticamente as próxi- mas etapas, fornecendo dados, e ajustando as telas e outros disposi-

tivos modulares 5102 na sala de cirurgia, de acordo com o contexto específico do procedimento. Sistema de energia modular

[0288] SOs, em todo o mundo, são uma emaranhada rede de ca- bos, dispositivos e pessoas devido ao número de equipamentos neces- sários para executar procedimentos cirúrgicos. Os equipamentos cirúr- gicos essenciais tendem a ser um importante contribuinte para esse problema porque a maioria dos equipamentos cirúrgicos essenciais rea- liza uma tarefa única e especializada. Devido a sua natureza especiali- zada 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 conectado a um ou mais outros dispositivos que estão sendo passados entre o pessoal da SO, criando um emaranhado de cabos pelos quais se deve passar. Ou- tro problema enfrentado nas SOs modernas é que cada um desses equipamentos cirúrgicos essenciais tem a sua própria interface de usuá- rio e precisa ser controlado independentemente dos outros equipamen- tos dentro da SO. Isso gera complexidade para controlar adequadamen- te múltiplos dispositivos diferentes em conexão uns com os outros e for- ça os usuários a serem treinados e a memorizarem diferentes tipos de interfaces de usuário (que podem adicionalmente mudar, 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 necessidade de ainda mais pessoas presentes na SO e pode causar perigo, se múltiplos dispositivos não estiverem adequada- mente controlados em conjunto uns com os outros. Portanto, a consoli- dação da tecnologia de equipamentos cirúrgicos essenciais em siste-

mas singulares que sejam capazes de lidar de maneira flexível com as necessidades dos cirurgiões em reduzir a área de projeção dos equi- pamentos cirúrgicos essenciais nas SOs simplificaria a experiência do usuário, reduziria a desordem nas SOs e evitaria dificuldades e riscos associados ao controle simultâneo de múltiplos equipamentos essenci- ais. Além disso, tornar tais sistemas expansíveis ou personalizáveis permitiria que novas tecnologias fossem convenientemente incorpora- das aos sistemas cirúrgicos existentes, eliminando a necessidade de substituir sistemas cirúrgicos completos ou que o pessoal da SO apren- desse novas interfaces de usuário ou controles de equipamento com cada nova tecnologia.

[0289] 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 comunicativo a um con- trolador cirúrgico central 206 para transmitir e/ou receber dados entre eles.

[0290] O sistema de energia modular 2000 pode ser montado a par- tir de uma variedade de diferentes módulos 2001, e alguns exemplos desses são Ilustrados na Figura 24. Cada um dos diferentes tipos de módulos 2001 pode fornecer funcionalidades diferentes, permitindo as- sim que o sistema de energia modular 2000 seja montado em diferentes configurações para personalizar as funções e recursos do sistema de energia modular 2000 pela personalização dos módulos 2001 que são incluídos em cada sistema de energia modular 2000. Os módulos 2001 do sistema de energia modular 2000 podem incluir, por exemplo, um módulo de cabeçalho 2002 (que pode incluir uma tela de exibição 2006), um módulo de energia 2004, um módulo de tecnologia 2040 e um módu- lo de visualização 2042. No aspecto mostrado, o módulo de cabeçalho 2002 é configurado para servir como o módulo de topo ou mais alto na pilha do sistema de energia modular e pode, assim, não ter conectores ao longo de sua superfície de topo.

Em outro aspecto, o módulo de ca- beçalho 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, assim, não ter conectores ao longo de sua superfície de fundo.

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

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

O módulo de cabe- çalho 2002 também pode ser configurado para fornecer comunicações, processamento e/ou energia para os módulos 2001 que são conectados ao módulo de cabeçalho 2002. O módulo de energia 2004, que também pode ser chamado de um módulo gerador 140, 240 (Figuras 3 e 10), po- de ser configurado para gerar uma ou múltiplas modalidades de energia para acionamento de instrumentos eletrocirúrgicos e/ou cirúrgicos ultras- sônicos conectados ao mesmo, conforme descrito acima em relação ao gerador 900 ilustrado na Figura 21. O modulo de tecnologia 2040 pode ser configurado para fornecer algoritmos de controle adicionais ou ex- pandidos (por exemplo, algoritmos de controle eletrocirúrgicos ou ultras- sônicos 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, consequente-

mente, proporcionar maiores capacidades de visualização.

[0291] 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 po- dem ser configuradas para controlar a ativação ou a função de moda- lidades de energia particulares emitidas, por exemplo, pelo módulo de energia 2004.

[0292] 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 sistema de energia modular 2000 suporta dispositivos combinados (por exemplo, geradores eletrocirúrgicos e de energia ultrassônica duplos) e suporta algoritmos acionados por software para efeitos de tecido personalizados. Além disso, a arquitetura do sistema cirúrgico reduz a pegada de capital por meio da combinação de múltiplas tec- nologias críticas para cirurgia em um único sistema.

[0293] 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.

[0294] Agora com referência à Figura 25A, o módulo de cabeça- lho 2002 pode, em alguns aspectos, incluir uma tela de exibição 2006 que renderiza uma IGU 2008 para retransmitir informações sobre os módulos 2001 conectados ao módulo de cabeçalho 2002. Em alguns aspectos, a IGU 2008 da tela de exibição 2006 pode fornecer um ponto de controle consolidado de todos os módulos 2001 que com- põem a configuração particular do sistema de energia modular 2000. Vários aspectos da IGU 2008 são discutidos com mais detalhes abai- xo 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 comunicativo a um sis- tema externo que é configurado para exibir as informações geradas pelos módulos 2001 do sistema de energia modular 2000. Por exem- plo, em aplicações cirúrgicas robóticas, o sistema de energia modular 2000 pode ser acoplável de modo comunicativo a um carro robótico ou a um console de controle robótico, que é configurado para exibir as informações geradas pelo sistema de energia modular 2000 ao operador do sistema cirúrgico robótico.

Como outro exemplo, o sis- tema de energia modular 2000 pode ser acoplável de modo comuni- cativo 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 sistema de energia modular 2000 pode ser acoplável de modo comunicativo a um controlador cirúrgico central 2100 ou a outro sistema de computador que pode incluir uma tela 2104, tal como é ilustrado na Figura 29. Em aspectos que utilizam uma interface de usuário que é separada ou, de outro modo, distinta do sistema de energia modular 2000, a interface de usuário pode ser conectável sem fio com o sistema de energia modular 2000 como um todo ou um ou mais módulos 2001 do mesmo, de modo que a interfa- ce de usuário possa exibir as informações dos módulos conectados

2001 no mesmo.

[0295] 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 diferen- tes para os instrumentos cirúrgicos correspondentes que são conec- táveis aos mesmos. No aspecto específico ilustrado nas Figuras 24 a 30, o conjunto de porta 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 mo- nopolar é conectável), e uma porta de energia combinada 2020. No entanto, essa combinação específica de portas é simplesmente for- necida para fins ilustrativos, e combinações de portas e/ou modalida- des de energia alternativas podem ser possíveis para o conjunto de portas 2012.

[0296] Conforme observado acima, o sistema de energia modular 2000 pode ser montado em diferentes configurações. Adicionalmente, as diferentes configurações do sistema de energia modular 2000 também podem ser utilizáveis para diferentes tipos de procedimento cirúrgico e/ou diferentes tarefas. Por exemplo, as Figuras 25A e 25B ilustram uma pri- meira configuração ilustrativa do sistema de energia modular 2000, inclu- indo um módulo de cabeçalho 2002 (incluindo uma tela de exibição 2006) e um módulo de energia 2004 conectados entre si. Tal configuração pode ser adequada, por exemplo, para procedimentos cirúrgicos laparoscópi- cos e abertos.

[0297] 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 exibição móvel, conforme observado acima.

[0298] A Figura 27 Ilustra uma quarta configuração ilustrativa do sistema de energia modular 2000 incluindo um módulo de cabeçalho 2002 (incluindo uma tela de exibição 2006), um primeiro módulo de energia 2004a, um segundo módulo de energia 2004b e um módulo de tecnologia 2004 conectados juntos. Tal configuração pode ser adequada para aplicações cirúrgicas onde algoritmos de controle in- tensivos de computação ou particularmente complexos são necessá- rios. Alternativamente, o módulo de tecnologia 2040 pode ser um módulo recém-lançado que suplementa ou expande as capacidades dos módulos lançados anteriormente (como o módulo de energia 2004).

[0299] 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 um visor cirúrgico dedicado 2044 para retransmi-

tir a transmissão de vídeo a partir do escopo 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 modu- lar 2000 e não devem ser interpretadas como limitando o sistema de energia modular 2000 às configurações específicas anteriormente mencionadas.

[0300] Conforme observado acima, o sistema de energia modular 2000 pode ser acoplável de modo comunicativo a um sistema externo, como um controlador cirúrgico central 2100, conforme ilustrado na Fi- gura 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).

[0301] Agora com referência à Figura 30, em alguns aspectos, o módulo de cabeçalho 2002 pode incluir ou apoiar uma tela 2006 configu- rada para exibir uma IGU 2008, conforme observado acima. A tela de exibição 2006 pode incluir uma tela sensível ao toque para receber da- dos de usuários, além de exibir informações. Os controles exibidos na IGU 2008 podem corresponder ao(s) módulo(s) 2001 que são conecta- dos ao módulo de cabeçalho 2002. Em alguns aspectos, diferentes por-

ções ou áreas da IGU 2008 podem corresponder aos módulos específi- cos 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 dife- rentes e/ou adicionais 2001 são conectados à pilha do sistema de ener- gia modular, a IGU 2008 pode se ajustar para acomodar os controles di- ferentes e/ou adicionais para cada módulo recém-adicionado 2001, ou remover os controles para cada módulo 2001 que é removido.

Cada por- ção da tela correspondente a um módulo específico conectado ao módu- lo 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 ener- gia 2004 que está conectado ao módulo de cabeçalho 2002. Em particu- lar, 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 mono- polar 2016b e um quarto widget 2056d correspondente à porta de ener- gia de combinação 2020. Cada um destes widgets 2056a a d fornece dados relacionados à sua porta correspondente do conjunto de porta 2012 e controles para controlar os modos e outros recursos da modali- dade de energia liberada pelo módulo de energia 2004 através da res- pectiva porta do conjunto de porta 2012. Por exemplo, os widgets 2056a a d podem ser configurados para exibir o nível de potência do instrumen- to cirúrgico conectado à respectiva porta, alterar o modo de operação do instrumento cirúrgico conectado à respectiva porta (por exemplo, mudar um instrumento cirúrgico de um primeiro nível de potência para um se- gundo nível de potência e/ou alterar um instrumento cirúrgico monopolar a partir de um modo de "aspersão" para um modo de "mistura"), e assim por diante.

[0302] 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 modu- lar 2000. Alternativamente, o botão liga/desliga pode ser exibido co- mo parte da IGU 2008. Portanto, o módulo de cabeçalho 2002 pode servir como um ponto de contato único e evitar a necessidade de ati- var e desativar individualmente cada módulo individual 2001 a partir do qual o sistema de energia modular 2000 é construído.

[0303] 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 comunicativo ao sistema de energia modular 2000. As imagens estáticas e/ou vídeos exibidos pelo módulo de cabeçalho 2002 podem ser recebidos a partir de um endoscópio ou outro disposi- tivo de visualização que é acoplado de modo comunicativo ao sistema de energia modular 2000. As animações e/ou informações da IGU 2008 podem ser sobrepostas ou exibidas adjacentes às imagens ou à transmissão de vídeo.

[0304] 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 retransmitir 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 está completa- mente encaixado na respectiva porta. Em um aspecto, a cor ou estado dos conjuntos de luz 2015 pode ser controlado pelo módulo de cabe- çalho 2002. Por exemplo, o módulo de cabeçalho 2002 pode fazer com que o conjunto de luz 2015 de cada porta exiba uma cor corres- pondente à tela de cores para a porta na IGU 2008.

[0305] A Figura 31 é um diagrama de blocos de uma configuração de controlador central autônomo de um sistema de energia modular 3000, de acordo com ao menos um aspecto da presente revelação, 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 siste- ma de controle cirúrgico 3010, de acordo com ao menos um aspecto da presente revelação. Conforme é representado nas Figuras 31 e 32, o sis- tema de energia modular 3000 pode ser utilizado como unidades inde- pendentes ou integrado a um sistema de controle cirúrgico 3010 que con- trola e/ou recebe dados de uma ou mais unidades do controlador cirúrgi- co central. Nos exemplos Ilustrados nas Figuras 31 e 32, o módulo de cabeçalho/IU integrado 3002 do sistema de energia modular 3000 inclui um módulo de cabeçalho e um módulo de IU integrados juntos como um módulo individual. Em outros aspectos, o módulo de cabeçalho e o mó- dulo de IU podem ser fornecidos como componentes separados que são acoplados de modo comunicativo através de um barramento de dados

3008.

[0306] Conforme é ilustrado na Figura 31, um exemplo de um siste- ma 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 cabe- çalho/módulo de IU integrado 3002 e o módulo de energia 3004 através de uma interface de potência 3006 e uma interface de dados 3008. Por exemplo, o módulo de cabeçalho/IU integrado 3002 pode transmitir vá-

rios comandos para o módulo de energia 3004 através da interface de dados 3008. Tais comandos podem ser baseados em dados inseridos pelo usuário a partir da IU. Como um exemplo adicional, a potência pode ser transmitida para o módulo de energia 3004 através da interface de alimentação 3006.

[0307] 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 gerenci- ar, entre outras coisas, a transmissão de dados e energia para e/ou a partir do sistema de energia modular 3000. O sistema de energia modu- lar representado na Figura 32 inclui um módulo de cabeçalho/módulo de IU integrados 3002, um primeiro módulo de energia 3004 e um segundo módulo de energia 3012. Em um exemplo, uma via de transmissão de dados é estabelecida entre a unidade de controle de sistema 3024 do sistema de controle 3010 e o segundo módulo de energia 3012 através do primeiro módulo de energia 3004 e do módulo de cabeçalho/IU 3002 através de uma interface de dados 3008. Além disso, uma rota de ener- gia se estende entre o módulo de cabeçalho/IU integrado 3002 e o se- gundo módulo de energia 3012 através do primeiro módulo de energia 3004 através de uma interface de potência 3006. Em outras palavras, em um aspecto, o primeiro módulo de energia 3004 é configurado para funcionar como uma interface de potência e dados entre o segundo módulo de energia 3012 e o módulo de cabeçalho/IU integrado 3002 através da interface de potência 3006 e a interface de dados 3008. Es- sa disposição permite que o sistema de energia modular 3000 se ex- panda pela conexão fácil de módulos de energia adicionais aos módu- los de energia 3004, 3012 que já estão conectados ao módulo de cabe- çalho/IU integrado 3002 sem a necessidade de interfaces dedicadas de potência e energia dentro do módulo integrado de cabeçalho/IU 3002.

[0308] A unidade de controle de sistema 3024, que pode ser chamada na presente invenção de um circuito de controle, lógica de controle, microprocessador, microcontrolador, lógica ou FPGA, ou várias combinações dos mesmos, é acoplada à interface de sistema 3022 através da interface de energia 3026 e a interface de comunica- ção 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 instru- mento 3016. A interface do sistema 3022 é acoplada ao segundo módulo de energia 3012 através de uma segunda interface de ener- gia 3018 e uma segunda interface de comunicação do instrumento

3020. Como módulos adicionais, tais como módulos de energia adici- onais, são empilhados no sistema de energia modular 3000, mais in- terfaces de energia e comunicações são fornecidas entre a interface do sistema 3022 e os módulos adicionais.

[0309] 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 ultrassôni- ca, ou uma combinação das mesmas (chamados aqui de módulo de "energia avançada") para uma variedade de instrumentos cirúrgicos energizados. Em geral, os módulos de energia 3004, 3012 incluem interfaces de hardware/software, um controlador ultrassônico, um controlador de RF de energia avançada, um controlador de RF bipo- lar e algoritmos de controle executados pelo controlador que recebem saídas do controlador e controlam, consequentemente, a operação dos vários módulos de energia 3004, 3012. Em vários aspectos da presente revelação, os controladores descritos na presente invenção podem ser implementados como um circuito de controle, uma lógica de controle, um microprocessador, um microcontrolador, uma lógica ou FPGA, ou várias combinações dos mesmos.

[0310] As Figuras 33 a 35 são diagramas de blocos dos vários sistemas de energia modular conectados juntos para formar um con- trolador central, de acordo com ao menos um aspecto da presente revelação. As Figuras 33 a 35 representam vários diagramas (por exemplo, diagramas de circuito ou de controle) de módulos de contro- ladores centrais. O sistema de energia modular 3000 inclui múltiplos módulos de energia 3004 (Figura 34), 3012 (Figura 35), um módulo de cabeçalho 3150 (Figura 35), um módulo de IU 3030 (Figura 33) e um módulo de comunicação 3032 (Figura 33), de acordo com ao me- nos um aspecto da presente revelação. O módulo de IU 3030 inclui uma tela sensível ao toque 3046 exibindo várias informações relevan- tes e vários controles de usuário para controlar um ou mais parâme- tros do sistema de energia modular 3000. O módulo de IU 3030 é fi- xado ao módulo de cabeçalho de topo 3150, mas é separadamente alojado de modo que possa ser manipulado independentemente do módulo de cabeçalho 3150. Por exemplo, o módulo de IU 3030 pode ser apanhado por um usuário e/ou reconectado ao módulo de cabe- çalho 3150. Além disso, ou alternativamente, o módulo de IU 3030 pode ser ligeiramente movido em relação ao módulo de cabeçalho 3150 para ajustar sua posição e/ou orientação. Por exemplo, o módu- lo de IU 3030 pode ser inclinado e/ou girado em relação ao módulo de cabeçalho 3150.

[0311] Em alguns aspectos, os vários módulos de controlador central podem incluir tubulação de luz ao redor das portas físicas pa- ra indicar o estado do instrumento e também conectar os elementos na tela aos instrumentos correspondentes. A tubulação de luz é um exemplo de uma técnica de iluminação que pode ser usada para aler- tar um usuário sobre um estado de um instrumento cirúrgico fixa- do/conectado a uma porta física. Em um aspecto, a iluminação de uma porta física com uma luz específica direciona um usuário para conectar um instrumento cirúrgico à porta física. Em 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 cirúrgico.

[0312] Voltando à Figura 33, é mostrado um diagrama de blocos de um módulo de interface de usuário (IU) 3030 acoplado a um mó- dulo de comunicação 3032 por meio de um conector de controlador central passante 3034, de acordo com ao menos um aspecto da pre- sente revelação. O módulo de IU 3030 é fornecido como um compo- nente separado de um módulo de cabeçalho 3150 (mostrado na Figu- ra 35) e pode ser acoplado de modo comunicativo ao módulo de ca- beçalho 3150 através, por exemplo, de um módulo de comunicação

3032. Em um aspecto, o módulo de IU 3030 pode incluir um proces- sador de IU 3040 que é configurado para representar visualizações e comportamentos declarativos recebidos de outros módulos conecta- dos, bem como para executar outra funcionalidade de IU centraliza- da, como a configuração do sistema (por exemplo, seleção de idioma, associações de módulo etc.). O processador de IU 3040 pode ser, por exemplo, um processador ou sistema no módulo (SOM) que exe- cuta uma estrutura como Qt, .NET WPF, servidor de rede ou similar.

[0313] No exemplo ilustrado, o módulo de IU 3030 inclui uma tela sensível ao toque 3046, uma tela de cristal líquido 3048 (LCD) e uma sa- ída de áudio 3052 (por exemplo, alto-falante, alarme). O processador de IU 3040 é configurado para receber entradas de uma tela sensível ao toque de um controlador de toque 3044 acoplado entre a tela sensível ao toque 3046 e o processador de IU 3040. O processador de IU 3040 é configurado para emitir informações visuais para o visor de LCD 3048 e emitir informações de áudio da saída de áudio 3052 por meio de um am- plificador 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 central passante 3034 para receber, processar e encaminhar dados do dispositivo de origem para o dispositivo de destino e controlar a comunicação de dados entre eles. A potência de CC é fornecida ao módulo de IU 3030 através dos módulos conversores de CC/CC 3054. A potência de CC é passada atra- vés do conector do controlador central passante 3034 para o módulo de comunicações 3032 através do barramento de potência 3006. Os dados são passados através do conector do controlador central passante 3034 para o módulo de comunicações 3032 através do barramento de potên- cia 3008. As chaves 3042, 3056 recebem, processam e enviam os dados do dispositivo de origem para o dispositivo de destino.

[0314] 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 comunicações 3032 inclui um primeiro conector de controlador central de passagem 3036 para acoplar o módulo de comunicações 3032 a outros módulos. No exemplo ilustrado, o módulo de comunicações 3032 é acoplado ao módulo de IU 3030. O módulo de comunicações 3032 é configurado para se acoplar a outros módulos (por exemplo, módulos de energia) através de um segundo conector de controlador central de passagem 3038 para acoplar o módulo de comunicações 3032 a outros módulos através de uma chave 3056 disposta entre o primeiro e o segundo conectores de controlador central de passagem 3036, 3038 para receber, processar e transmitir dados do dispositivo de origem para o dispositivo de destino e controlar a comunicação dos dados entre eles. A chave 3056 também está acoplada a uma porta de entrada 3058 para transmitir informações entre as portas de comunicações externas e o módulo de IU 3030 e os outros módulos conectados. A porta de entrada 3058 pode ser acoplada a vários módulos de comunicações como, por exemplo, um módulo de Ethernet 3060 para comunicação com uma rede hospitalar ou com outra rede local, um módulo de barramento serial universal (USB) 3062, um módulo de Wi-Fi 3064 e um módulo de Bluetooth 3066, entre outros. Os módulos de comunicações podem ser placas físicas localizadas dentro do módulo de comunicações 3032 ou podem ser uma porta para acoplar as placas de comunicações remotas.

[0315] Em alguns aspectos, todos os módulos (ou seja, o hardware removível) são controlados por um único módulo de IU 3030 que está disposto no ou é parte integrante de um módulo de cabeçalho. A Figura 35 mostra um módulo de cabeçalho independente 3150 ao qual o módu- lo de IU 3030 pode ser fixado. As Figuras 31, 32 e 36 mostram um módu- lo de cabeçalho/IU integrado 3002. Retornando agora à Figura 33, em vários aspectos, ao consolidar todos os módulos em um único módulo de IU responsivo 3002, o sistema fornece um modo mais simples para con- trolar e monitorar várias peças do equipamento de uma única vez. Esta abordagem reduz drasticamente a área de projeção e a complexidade em uma sala de operação (SO).

[0316] Passando para a Figura 34, ela ilustra um diagrama de blo- cos de um módulo de energia 3004, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. O módulo de comunicações 3032 (Fi- gura 33) é acoplado ao módulo de energia 3004 através do segundo conector de controlador central de passagem 3038 do módulo de co- municações 3032 e de um primeiro conector de controlador central de passagem 3074 do módulo de energia 3004. O módulo de energia 3004 pode ser acoplado a outros módulos, como um segundo módulo de energia 3012 mostrado na Figura 35, por meio de um segundo co- nector de controlador central de passagem 3078. Voltando novamente para a Figura 34, uma chave 3076 disposta entre o primeiro e o se-

gundo conectores de controlador central de passagem 3074, 3078 re- cebe, processa e transmite dados do dispositivo de origem para o dis- positivo de destino e controla a comunicação de dados entre os mes- mos. Os dados são recebidos e transmitidos através do barramento de dados 3008. O módulo de energia 3270 inclui um controlador 3082 pa- ra controlar várias comunicações e funções de processamento do mó- dulo de energia 3270.

[0317] 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.

[0318] 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 formas de onda arbitrárias e acionar transdutores harmônicos em baixos níveis de distorção harmônica total (DHT). O amplificador de banda larga ultrassô- nico 3086 é alimentado por um regulador redutor ajustável 3084 para maximizar a eficiência e que é controlado pelo controlador 3082, que po- de 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 controlador 3082 controla o amplifi- cador de banda larga ultrassônico 3086 através de um conversor digital- analógico 3106 (CDA). A saída do amplificador de banda larga ultrassô- nico 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 corrente (I) ultrassônicos, que podem ser usados para calcular a impedância ultrassônica, são retroalimentados ao contro-

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

[0319] Em um aspecto, o módulo de energia 3004 pode incluir um amplificador de potência de RF de banda larga 3108, que em um aspec- to, pode ser um amplificador de classe H linear que é capaz de gerar formas de onda arbitrárias e acionar cargas de RF em uma faixa de fre- quências de saída. O amplificador de potência de RF de banda larga 3108 é alimentado por um regulador redutor ajustável 3107 para maxi- mizar a eficiência e é controlado pelo controlador 3082, que pode ser implementado como PSD através de um SDD. O SDD pode ser incor- porado ao PSD ou implementado, por exemplo, na FPGA. O controla- dor 3082 controla o amplificador de RF de banda larga 3086 através de um CDA 3122. A saída do amplificador de potência de RF de banda lar- ga 3108 pode ser alimentada através de relés de seleção para RF 3124. Os relés de seleção para RF 3124 são configurados 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 po- tência de RF de banda larga 3108 pode ser alimentado através dos re- lés de seleção para RF 3124 a um transformador de potência de RF 3110, que é acoplado a uma porção de saída de RF de um receptáculo de energia de RF bipolar 3118. Os sinais de retroinformação (RI) de tensão (V) e corrente (I) de RF bipolar, que podem ser usados para cal- cular a impedância de RF, são retroalimentados 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 3120. Também aco- plada ao controlador 3082 através do receptáculo de energia RF bipolar 3118, está a porta do conversor de CC/CC isolada 3112, que recebe energia CC do barramento de potência 3006, e uma porta de dados de largura de banda baixa 3116.

[0320] Conforme descrito acima, em um aspecto, o módulo de ener- gia 3004 pode incluir relés de seleção para RF 3124 acionados pelo con- trolador 3082 (por exemplo, FPGA) na corrente de bobina nominal para atuação e também pode ser ajustado para uma corrente de manutenção mais baixa por meio da modulação por largura de pulso (PWM) para limi- tar 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 con- trolador 3082 como uma mitigação para quaisquer condições de falha única. Em um aspecto, os relés de seleção para RF 3124 são configura- dos para estar em um primeiro estado, onde um sinal de RF de saída recebido de uma fonte de RF, como o amplificador de potência de RF de banda larga 3108, é transmitido para um primeiro componente do módulo de energia 3004, como o transformador de potência de RF 3110 do re- ceptáculo de energia bipolar 3118. Em um segundo aspecto, os relés de seleção para RF 3124 são configurados para estar em um segundo es- tado, onde um sinal de RF de saída recebido de uma fonte de RF, como o amplificador de potência de RF de banda larga 3108, é transmitido para um segundo componente, tal como um transformador de potência de RF 3128 de um receptáculo de energia monopolar 3136, descrito em mais detalhes abaixo. Em um aspecto geral, os relés de seleção para RF 3124 são configurados para serem acionados pelo controlador 3082 para al-

ternar entre uma pluralidade de estados, como o primeiro estado e o se- gundo estado, para transmitir o sinal de RF de saída recebido do amplifi- cador de potência de RF 3108 entre diferentes receptáculos de energia do módulo de energia 3004.

[0321] Conforme descrito acima, a saída do amplificador de potência de RF de banda larga 3108 também pode ser alimentada através dos relés de seleção para RF 3124 para o transformador de potência de RF de banda larga 3128 do receptáculo monopolar de RF 3136. Os sinais de retroinformação (RI) de tensão (V) e corrente (I) de RF monopolar, que podem ser usados para calcular a impedância de RF, são retroalimenta- dos para o controlador 3082 por meio de um transformador de RI de VI de RF 3130 através de uma porção de entrada do receptáculo de energia de RF monopolar 3136. Os sinais de retroinformação de tensão e corren- te de RF são roteados de volta para o controlador 3082 através de um A/D 3126. Também acoplada ao controlador 3082 através do receptáculo de energia RF monopolar 3136, está a porta do conversor de CC/CC iso- lada 3132, que recebe energia CC do barramento de potência 3006, e uma porta de dados de largura de banda baixa 3134.

[0322] A saída do amplificador de potência de RF de banda larga 3108 também pode 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 usados 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.

[0323] 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 revelação. O primei- ro módulo de energia 3004, mostrado na Figura 34, é acoplado ao segundo módulo de energia 3012 mostrado na Figura 35 pelo aco- plamento do segundo conector de controlador central de passagem 3078 do primeiro módulo de energia 3004 a um primeiro conector de controlador central de passagem 3074 do segundo módulo de ener- gia 3012. Em um aspecto, o segundo módulo de energia 3012 pode ser um módulo de energia similar ao primeiro módulo de energia 3004, tal como é ilustrado na Figura 35. Em outro aspecto, o segundo módulo de energia 2012 pode ser um módulo de energia diferente em comparação com o primeiro módulo de energia, como um módulo de energia ilustrado na Figura 37 descrito em mais detalhes. A adição do segundo módulo de energia 3012 ao primeiro módulo de energia 3004 acrescenta funcionalidades ao sistema de energia modular

3000.

[0324] 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 origem para o dispo- sitivo de destino e controlar a comunicação de dados entre eles. O processador de cabeçalho 3158 também é acoplado a uma fonte de alimentação OTS 3156 acoplada a um módulo de entrada de potência de alimentação 3154.

[0325] A Figura 36 é um diagrama de blocos de um módulo de ca- beçalho/interface de usuário (IU) 3002 para um controlador central, co- mo o módulo de cabeçalho descrito na Figura 33, de acordo com ao menos um aspecto da presente revelação. 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 funci- onais e a comunicação entre eles, incluindo os módulos lógicos de con- trole críticos de segurança 3230, 3232 acoplados entre o controlador de cabeçalho/IU 3170 e um módulo de comunicação isolado 3234 acopla- do ao módulo de chave de pé de cabeçalho 3186. Um coprocessador de segurança 3188 é acoplado ao controlador de cabeçalho/IU 3170.

[0326] O módulo de energia de cabeçalho 3172 inclui um módulo de entrada de energia de alimentação 3190 acoplado a uma unidade de fonte de energia de OTS 3192 (UFE). Uma potência em modo de espe- ra 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 bar- ramento 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 ten- são 3200 a partir da UFE de OTS 3192. A CC de alta tensão alimenta os módulos conversores de CC/CC 3196, bem como os módulos con-

versores de CC/CC isolados 3236. Um processador em modo de espe- ra 3204 do módulo de cabeçalho/espera 3184 fornece um sinal de UFE/ativação 3202 para a UFE de OTS 3192.

[0327] 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 controla- dor de cabeçalho/IU 3170. O módulo de Bluetooth 3214 é usado para conectar dispositivos sem o uso de cabos, e o módulo de Wi-fi 3212 fornece acesso em alta velocidade a redes como a internet, e pode ser utilizado para criar uma rede sem fio que pode ligar múltiplos dis- positivos como, por exemplo, múltiplos módulos de energia ou outros módulos e Instrumentos cirúrgicos, entre outros dispositivos localiza- dos na sala de operação. O Bluetooth é uma tecnologia sem fio pa- drão que é usada para trocar dados ao longo de distâncias curtas, como menores do que 30 pés.

[0328] 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 mó- dulos que compreendem dispositivos USB sejam conectados entre si e transfiram dados digitais por cabos USB.

[0329] 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 um visor 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.

[0330] 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 de 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.

[0331] Adicionalmente, a tela sensível ao toque do usuário 3220 po- de fornecer acesso às configurações dos módulos fixados ao sistema de energia modular 3000. Adicionalmente, a disposição do visor de LCD de interface de usuário 3224 pode ser configurada para mudar de acordo com o número e os tipos de módulos que são conectados ao módulo de cabeçalho/IU 3002. Por exemplo, uma primeira interface de usuário pode ser exibida no visor de LCD 3224 para uma primeira aplicação, onde um módulo de energia e um módulo de evacuação de fumaça são conecta- dos ao módulo de cabeçalho/IU 3002, e uma segunda interface de usuá- rio pode ser exibida no visor de LCD 3224 para uma segunda aplicação, onde dois módulos de energia são conectados ao módulo de cabeça- lho/IU 3002. Adicionalmente, a interface de usuário pode alterar sua exi- bição no visor de LCD 3224 à medida que os módulos são conectados e desconectados do sistema de energia modular 3000.

[0332] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 fornece um visor de LCD da interface de usuário 3224 configurado para exibir no vi- sor de LCD cores que correspondem à iluminação da porta. Em um as- pecto, a coloração do painel de instrumentos e da luz LED ao redor de sua porta correspondente será a mesma ou, de outro modo, correspon- derão entre si. Cada cor pode, por exemplo, transmitir um significado ex- clusivo. Desta forma, o usuário será capaz de avaliar rapidamente a qual instrumento a indicação está se referindo, bem como a natureza da indi- cação. 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 módulo. Ainda adicionalmente, a mensagem na tela e o alinhamento da porta de hardware/software tam- bém podem servir para comunicar que uma ação deve ser tomada no hardware, e não na interface. Em vários aspectos, todos os outros ins- trumentos podem ser utilizados, enquanto alertas estão ocorrendo em outros instrumentos. Isso permite que o usuário seja capaz de avaliar rapidamente a qual instrumento a indicação está se referindo, bem como a natureza da indicação.

[0333] 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 apre- sentar ao usuário uma série de opções (que podem ser dispostas, por exemplo, de amplas para específicas). Após cada seleção ser feita, o sistema de energia modular 3000 apresenta o nível seguinte até que to- das as seleções sejam feitas. Essas configurações poderiam ser geren- ciadas localmente e transferidas através de um meio secundário (como um pen drive USB). Alternativamente, as configurações poderiam ser geridas através de um portal e ser automaticamente distribuídas a todos os sistemas conectados no hospital.

[0334] 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).

[0335] 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 no visor de LCD 3224 da interface de usuário corresponde, em termos de colocação e conteúdo, aos instru- mentos plugados no sistema de energia modular 3000. Quando um usuário toca em um painel, ele pode se expandir até revelar configura- ções e opções adicionais para aquele instrumento específico, e o res- tante da tela pode, por exemplo, escurecer ou, de outro modo, sair de evidência.

[0336] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 fornece um painel de configurações de instrumento da interface de usuário configu- rado para compreender/exibir controles que são exclusivos para um ins- trumento e permitir ao usuário aumentar ou diminuir a intensidade de sua saída, alternar certas funções, emparelhá-lo com acessórios de sistema como uma chave de pé conectado ao módulo de chave de pé de cabeça- lho 3186, acessar as configurações avançadas do instrumento e encon- trar informações adicionais sobre o instrumento. Em um aspecto, o usuá- rio pode tocar/selecionar um controle de "Configurações avançadas" para expandir a gaveta de configurações avançadas exibida no visor de LCD da interface de usuário 3224. Em um aspecto, o usuário pode, em segui- da, tocar/selecionar um ícone no canto direito superior do painel de con-

figurações 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 ape- nas as configurações mais críticas do instrumento, como o nível de po- tência e modo de potência, na tela pronta/inicial, para cada painel de Ins- trumento. Isto serve para maximizar o tamanho e a legibilidade do siste- ma a partir de uma distância. Em alguns aspectos, os painéis e as suas configurações podem ser escalonados proporcionalmente ao número de instrumentos conectados ao sistema para melhorar ainda mais a legibili- dade. À medida que mais instrumentos são conectados, os painéis são dimensionados para exibir uma quantidade maior de informações.

[0337] O módulo de rede do cabeçalho 3180 inclui uma pluralida- de de interfaces de rede 3264, 3266, 3268 (por exemplo, Ethernet) para ligar em rede o módulo de cabeçalho/IU 3002 a outros módulos do sistema de energia modular 3000. No exemplo ilustrado, uma in- terface de rede 3264 pode ser uma interface de rede de terceiros, ou- tra interface de rede 3266 pode ser uma interface de rede hospitalar, e ainda outra interface de rede 3268 pode estar situada no conector de interface de rede do painel traseiro 3182.

[0338] 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.

[0339] O módulo de chave de pé do cabeçalho 3186 inclui um controlador 3240 acoplado a uma pluralidade de portas de chave de pé analógicas 3254, 3256, 3258 através de uma pluralidade de módu-

los de presença/ID e de estado de chave correspondentes 3242, 3244, 3246, respectivamente. O controlador 3240 também é acoplado a uma porta acessória 3260 através de um módulo de estado de pre- sença/ID e chave 3248 e um módulo transceptor 3250. A porta aces- sória 3260 é alimentada por um módulo de potência acessória 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 também inclui módulos conversores de CC/CC 3238.

[0340] 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 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 configura- ções do instrumento podem estar, por exemplo, desativadas, se o instrumento não puder ser ativado sem uma chave de pé.

[0341] Quando o usuário conecta uma chave de pé em qualquer uma das portas de chave de pé analógicas 3254, 3256, 3258, uma jane- la 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, to- car/selecionar aquele ícone para atribuir, reatribuir, anular a atribuição ou, de outro modo, alterar as configurações associadas com aquela chave de pé. Nestes aspectos, o sistema é configurado para atribuir au- tomaticamente chaves de pé a instrumentos não ativados com as mãos com o uso da 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.

[0342] 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 (localizado no canto direito superior do visor de LCD da interfa- ce de usuário 3224), a sobreposição de atribuição da chave de pé apare- ce e os conteúdos nos módulos do instrumento esmaecem. Uma repre- sentação (por exemplo, fotorrealista) de cada chave de pé conectada (pedal duplo ou único) aparece no fundo se não estiver atribuída a um instrumento ou no painel do instrumento correspondente. Consequente- mente, o usuário pode arrastar e soltar estas ilustrações nos ícones em quadro e fora deles na sobreposição de atribuição de chave de pé para atribuir, anular a atribuição e reatribuir chaves de pé aos seus respectivos instrumentos.

[0343] 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 da chave de pé, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. Conforme discutido acima, o sis- tema de energia modular 3000 pode ser configurado para atribuir au- tomaticamente uma chave de pé a um instrumento não ativado com as mãos. Em alguns aspectos, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para correlacionar as cores exibidas no visor de LCD da interface de usuário 3224 com as luzes nos próprios módulos co- mo meios de rastrear as portas físicas com os elementos de interface de usuário.

[0344] 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.

[0345] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para representar uma tela da interface de usuário no vi- sor de LCD 3224 para indicar quais portas dos módulos conectados ao sistema de energia modular 3000 estão ativas. Em alguns aspec- tos, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para ilus- trar 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 exem- plo, corte de tecido monopolar com amarelo, coagulação de tecido monopolar com azul, corte de tecido bipolar com azul, corte de tecido de energia avançada com branco quente, e assim por diante). Além disso, a cor exibida corresponderá à cor da tubulação de luz ao redor das portas. A coloração pode adicionalmente indicar que o usuário não pode alterar as configurações de outros Instrumentos enquanto um instrumento está ativo. Como outro exemplo, o módulo de cabe- çalho/IU 3002 pode ser configurado para representar as portas bipo- lar, monopolar e ultrassônica de um primeiro módulo de energia como ativas, e as portas monopolares de um segundo módulo de energia como igualmente ativas.

[0346] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para representar uma tela da interface de usuário no vi- sor 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 configu- rações globais através de quaisquer módulos conectados ao sistema de energia modular 3000. O menu de configurações globais pode, por exemplo, ser sempre exibido em um local consistente (por exemplo, sempre disponível no canto superior direito da tela principal).

[0347] 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 enquan- to um instrumento cirúrgico está sendo usado. Em um exemplo, o módu- lo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para evitar que as configu- rações sejam alteradas por meio de um menu exibido quando um instru- mento conectado está ativo. A tela da interface de usuário pode incluir, por exemplo, uma área (por exemplo, o canto superior esquerdo) que está reservada para indicar a ativação do instrumento, enquanto um me- nu de configurações está aberto. Em um aspecto, um usuário abriu as configurações bipolares, enquanto a coagulação monopolar está ativa. Em um aspecto, o menu configurações poderia ser, então, usado, após a ativação ser concluída. Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para nunca sobrepor qualquer menu ou outras in- formações sobre a área dedicada para indicar as informações críticas do instrumento para manter a exibição de informações críticas.

[0348] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para representar uma tela da interface de usuário no vi- sor de LCD 3224 configurado para exibir erros de instrumento. Em um aspecto, os avisos de erro de instrumento podem ser exibidos no próprio painel do instrumento, permitindo que o usuário continue a usar outros Instrumentos enquanto uma enfermeira soluciona o erro. Isso permite que os usuários continuem a cirurgia sem a necessidade de interromper a cirurgia para depurar o instrumento.

[0349] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para representar uma tela da interface de usuário no vi- sor de LCD 3224 para exibir diferentes modos ou configurações dis-

poníveis para vários instrumentos. Em vários aspectos, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para exibir menus de confi- gurações que são adequados para o tipo ou a aplicação do(s) instru- mento(s) cirúrgico(s) conectado(s) à pilha/controlador central. Cada menu de configurações pode fornecer opções para diferentes níveis de potência, perfis de aplicação de energia, e outros, que são ade- quados para o tipo de instrumento específico. Em um aspecto, o mó- dulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para exibir diferen- tes modos disponíveis para corte bipolar, monopolar e aplicações de coagulação monopolares.

[0350] Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para representar uma tela da interface de usuário no visor de LCD 3224 para exibir configurações de exibição pré-selecionadas. Em um aspecto, o módulo de cabeçalho/IU 3002 pode ser configurado para receber seleções para as configurações do instrumento/dispositivo antes de conectar nos instrumentos, de modo que o sistema de energia modu- lar 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 mostra- do, a porta selecionada aparece esmaecida para indicar que as configu- rações estão definidas, mas que nenhum instrumento está conectado naquela porta.

[0351] 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 revelação. O módulo de energia 3270 é confi- gurado 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.

[0352] 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.

[0353] 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 usados 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 acoplada ao controlador 3082 através do receptáculo de energia avançada 3100, está a porta do conversor de CC/CC isola- da 3096, que recebe energia CC do barramento de potência 3006, e uma porta de dados de largura de banda média 3098.

[0354] 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 amplifica- dores de potência de RF de banda larga 3108, 3286, 3288 pode ser am- plificadores lineares de classe H capazes de gerar formas de onda arbi- trárias 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 in- corporado ao PSD ou implementado, por exemplo, na FPGA. O controla- dor 3082 controla o primeiro amplificador de potência de RF de banda larga 3108 através de um CDA 3122.

[0355] 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.

[0356] 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 receptá- culo de energia avançada 3100. Os sinais de retroinformação (RI) de tensão (V) e corrente (I) de RF, que podem ser usados para calcular a impedância de RF, são retroalimentados ao controlador 3082 por meio de transformadores de RI de VI de RF 3094 através de uma porção de entrada do receptáculo de energia avançada 3100. Os sinais de retroin- formação de tensão e corrente de RF são roteados de volta para o con- trolador 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.

[0357] 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 acoplada ao controlador 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.

[0358] A saída do terceiro amplificador de potência de banda lar- ga de RF 3288 é alimentada através de um transformador de potên- cia de RF 3110 de um receptáculo bipolar de RF 3118. Os sinais de retroinformação (RI) de tensão (V) e corrente (I) de RF bipolar, que podem ser usados para calcular a impedância de RF, são retroali- mentados 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 ten- são e corrente de RF são roteados de volta para o controlador 3082 através do multiplexador analógico 3280 e do A/D duplo 3278. Tam- bém acoplada ao controlador 3082 através do receptáculo de energia RF bipolar 3118, está a porta do conversor de CC/CC isolada 3112, que recebe energia CC do barramento de potência 3006, e uma porta de dados de largura de banda baixa 3116.

[0359] 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.

[0360] 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 atra- vés de um fotointerruptor, sensor magnético ou outro sensor sem contato integrado no receptáculo 3100, 3118, 3136. Esta abordagem evita a necessidade de atribuir um pino de presença dedicado no co- nector MTD para uma única finalidade e, em vez disso, possibilita a multifuncionalidade para os pinos de sinal MTD 6-9, enquanto monito- ra continuamente a presença de instrumento.

[0361] 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) ao longo do contorno de isolamento do paciente. Esta ligação carregaria comunicações do dispositivo, sinais de mitigação (vigilância etc.) e dados de tempo de uso de largura de banda baixa. Em alguns aspectos, a(s) ligação(ões) ótica(s) não conterá(ão) os dados amos- trados em tempo real, o que pode ser feito no lado não isolado.

[0362] 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 anti- gos através de protocolos Q de chaveamento manuais, (iii) se comuni- car com instrumentos através de protocolos com cabos de barramento local 1 e (iv) se comunicar com instrumentos cirúrgicos habilitados pa- ra CAN FD. Quando um instrumento cirúrgico é adequadamente identi- ficado por um módulo gerador de energia, as funções do pino e os cir- cuitos de comunicação relevantes são habilitadas, enquanto que as outras funções não utilizadas são desabilitadas e configuradas para um estado de alta impedância.

[0363] Em um aspecto, com referência às Figuras 31 a 37, os mó- dulos do sistema de energia modular 3000 podem incluir um pulso amplificador/estimulação/amplificador de CC auxiliar. Este é um ampli- ficador de uso flexível com base em uma saída de ponte completa e incorpora o isolamento funcional. Isso permite que sua saída diferenci- al seja referenciada para qualquer conexão de saída sobre a parte aplicada (exceto, em alguns aspectos, a um eletrodo ativo monopolar). A saída do amplificador pode ser um pequeno sinal linear (pul- so/estimulação) com acionamento da forma de onda fornecido por um CDA ou um acionamento de onda quadrada com potência de saída moderada para aplicações de CC, como motores de CC, iluminação, acionamento de FET etc. A tensão e corrente de saída são detectadas com retroinformação de tensão e corrente funcionalmente isoladas pa- ra fornecer medições de impedância e tensão precisas para a FPGA. Uma vez emparelhado com um instrumento habilitado para CAN FD, esta saída pode proporcionar acionamento de controle motor/de mo- vimento, enquanto a retroinformação de posição ou velocidade é for- necida pela interface CAN FD para o controle de circuito fechado.

[0364] É revelado um sistema de energia modular de plataforma cirúrgica que inclui um módulo de energia compreendendo um ou mais geradores. O módulo de energia pode incluir um relógio de tempo real e um circuito 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 e monitorar a energização do instrumento cirúrgico pelo módulo de energia, e rastrear o uso do ins- trumento cirúrgico em tempo real com base no relógio de tempo real e desativar a cirurgia após um período de uso predeterminado com base no relógio de tempo real.

[0365] O módulo de energia pode incluir uma interface de dois fios acoplados ao circuito de controle. A interface de dois fios é confi- gurada como uma fonte de energia e uma interface de comunicação entre o módulo de energia e um eletrodo neutro monopolar.

[0366] O módulo de energia pode incluir um circuito de detecção de chave manual, uma interface de instrumento cirúrgico acoplado à chave manual, e o circuito de controle acoplado à interface de instru- mento cirúrgico e ao circuito de detecção da chave manual. O circuito de controle é configurado para determinar requisitos específicos de um instrumento cirúrgico acoplado ao módulo de energia através da interface de instrumento cirúrgico.

[0367] O módulo de energia pode incluir uma fonte de corrente bidirecional acoplada ao circuito de controle, com a fonte de corrente bidirecional compreendendo pontos de ajuste de corrente e tensão ajustáveis, uma primeira chave semicondutora para curto-circuitar a saída da fonte de corrente à terra, controlada pelo circuito de contro- le, um comparador acoplado à chave semicondutora para ler um nível lógico da saída da fonte de corrente, um conversor analógico-digital (CAD) acoplado à fonte de corrente bidirecional, sendo o CAD confi- gurado para ler um valor absoluto de uma saída de tensão analógica da saída da fonte de corrente bidirecional, uma segunda chave semi- condutora configurada para curto-circuitar a fonte de alimentação da fonte de corrente bidirecional à saída, controlada pelo circuito de con- trole, um multiplexador (MUX) acoplado à fonte de corrente bidirecio- nal para alternar entre a saída da fonte de corrente e o transceptor das linhas de dados diferenciais.

[0368] O módulo de energia pode incluir uma porta, um sensor acoplado à porta e o circuito de controle, e um circuito de interface acoplado à porta, o sensor e o circuito de controle. O sensor é confi- gurado para detectar a presença de um instrumento cirúrgico acopla- do à porta. Circuito de eletrodo neutro flexível

[0369] Os eletrodos neutros monopolares reutilizáveis fornecem uma interface semipermanente para um gerador eletrocirúrgico em uma área estéril. Isso fornece uma oportunidade para coletar dados de pacientes ou instrumentos da área estéril e retransmitir as informações de volta pa- ra o gerador eletrocirúrgico. Isso também fornece um meio para incorpo- rar elementos da interface de usuário exclusiva para controlar ou obter o estado do gerador eletrocirúrgico. Esses tipos de melhorias do eletrodo neutro requerem que circuitos eletrônicos sejam incorporados no pad de eletrodo. Os circuitos eletrônicos precisam ser energizados e uma inter- face de comunicação para/do gerador precisa ser fornecida.

[0370] Consequentemente, em vários aspectos, a presente revela- ção fornece uma configuração de circuito de eletrodo neutro que aco- moda múltiplos tipos de dispositivos de pad neutros através da mesma porta de um gerador eletrocirúrgico, como, por exemplo, o receptáculo de energia avançado 3100, o receptáculo monopolar de RF 3136, o re- ceptáculo NE 3292 ou o receptáculo bipolar de RF 3118 do módulo de energia 3270 mostrado na Figura 37. Em um aspecto, a presente reve- lação fornece um gerador, incluindo um circuito de controle e uma inter- face de dois fios acoplada ao circuito de controle. A interface de dois fios é configurada como uma fonte de energia e uma interface de co- municação entre o gerador e um eletrodo neutro monopolar, conforme descrito mais adiante neste documento.

[0371] A Figura 38 ilustra um circuito de comunicação 16500 que inclui um circuito de fonte de corrente configurável 16512 para imple- mentar vários protocolos de comunicação, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. O circuito de comunicação 16500 está localizado no módulo de energia 3270 mostrado na Figura 37 e fornece uma interface flexível de dois fios configurada como uma fonte de energia e uma interface de comunicação entre, por exemplo, uma porção de gerador eletrocirúrgico do módulo de energia 3270 e um eletrodo neutro monopolar em um instrumento cirúrgico 16520. O mó- dulo de energia 3270 inclui um circuito de controle 16502 para imple-

mentar um protocolo de controle entre o circuito de controle 16502 e um controlador 16508 através de um circuito de isolamento 16504 (por exemplo, um transformador de isolamento, acoplador óptico etc.). O protocolo de controle inclui 1 fio, I2C, LIN, GPIO discreto e AAB, entre outros. O controlador 16508 pode incluir um potenciômetro digital compatível com I2C como, por exemplo, um resistor digital compatível com I2C de canal duplo de 256 posições (por exemplo, AD5248) ou um CDA O controlador 16508 também pode incluir um de expansor I/O de propósito geral de I2C para GPIO de 8 bits que fornece expansão de I/O remota para o circuito de controle 16502 através da interface de barramento I2C (por exemplo, PCAL6408A). O controlador 16508 tam- bém pode incluir uma chave endereçável de 8 canais em 1 fio expan- sora de I/O de interface integrada (por exemplo, DS2408).

[0372] O controlador 16508 também pode incluir uma interface de LIN para GPIO (UJA1023). A UJA1023 é uma I/O escrava da rede de interconexão local (LIN) que contém um controlador da LNA 2.0, um transceptor integrado da LIN que é compatível com LIN 2.0/SAE J2602 e compatível com LIN 1.3, um resistor de terminação de 30 kΩ necessário para LIN-escravas e oito portas de I/O que são configuráveis por meio do barramento de LNA. Um circuito de sincronização de taxa de bits auto- mático se adapta a qualquer taxa de bits (mestre) entre 1 kbit/s e 20 kbit/s. Para isso, um oscilador é integrado. O protocolo da LIN será mani- pulado autonomamente, e a programação tanto dos endereços dos nós (NAD) como do identificador (ID) da estrutura da LIN será feita por uma solicitação mestre e uma mensagem de resposta de escravo opcional em combinação com uma ligação em cascata ou função de codificação do plugue. Os oito pinos bidirecionais de I/O são configuráveis por meio de mensagens do barramento da LIN.

[0373] O controlador 16508 também pode incluir uma interface de comunicação do receptor-transmissor assíncrono universal (UART) com

CPLD (por exemplo, Altera MaxV). O UART converte dados paralelos (de 8 bits) em dados em série. O UART transmite bytes de dados se- quencialmente, um bit de cada vez, a partir da fonte, e recebe o byte do dado no destino por decodificação dos dados sequenciais com bits de controle. Como todo o processo não requer nenhuma entrada de relógio da fonte, então ele é denominado de comunicação assíncrona.

[0374] O controlador 16508 é acoplado a um circuito de acionamen- to 16510 para configurar VDD2, VThresh, IOut e SW Filt, conforme será adicio- nalmente descrito mais adiante neste documento. O circuito de aciona- mento 16510 inclui uma fonte de corrente configurável 16512 para im- plementar vários protocolos de comunicação, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. O circuito de fonte de corrente confi- gurável 16512 pode ser usado para implementar vários protocolos de comunicação padrão, incluindo o protocolo de 1 fio, o protocolo LIN, as- sim como protocolos personalizados. Tal como é conhecido na técnica, o protocolo de 1 fio se baseia em um protocolo de comunicação serial que usa uma única linha de dados e mais a referência ligada à terra entre um mestre e um escravo. Os escravos do protocolo de 1 fio estão disponí- veis em vários fatores de forma. A função mínima dos escravos do proto- colo de 1 fio é um número de ID de 64 bits. O dispositivo de 1 fio é um sistema de barramento de comunicação projetado pela Dallas Semicon- ductor Corp. que fornece dados de baixa velocidade (16,3 kbps), sinali- zação e potência através de um único condutor. Uma LIN (rede de inter- conexão local) é um protocolo de rede serial usado para comunicação entre componentes em veículos.

[0375] O circuito de fonte de corrente configurável 16512 é uma fon- te de corrente com pontos de ajuste de tensão e corrente ajustáveis con- trolados pelo circuito de controle 16502 (por exemplo, um FPGA, micro- processador, microcontrolador ou lógica discreta). Um MOSFET de canal N 16518, de outras chaves semicondutoras adequadas, é empregado para curto-circuitar a saída do circuito de fonte de corrente configurável 16512 à terra. Isso serve para sinalizar uma lógica baixa para o circuito no eletrodo. Um comparador 16514 é fornecido para ler o estado lógico da saída. A saída do comparador 16514 é acoplada ao circuito de contro- le 16502 através de um circuito de isolamento 16506 (por exemplo, um transformador de isolamento, acoplador óptico etc.). Uma chave 16516 é fornecida para comutar uma rede de filtro dentro e fora do circuito de aci- onamento 16510.

[0376] A Figura 39 é um diagrama esquemático de um circuito de comunicação 16520 que inclui um filtro ajustável 16526 para implementar múltiplos protocolos de comunicação, de acordo com pelo menos um as- pecto da presente revelação. O circuito de comunicação 16520 inclui um circuito de controle 16522, que pode ser implementado como um FPGA, microprocessador, microcontrolador ou lógica discreta, um circuito de potenciômetro digital duplo I2C 16524 (por exemplo, AD5248) ou um CDA, um CAD 16526, um filtro ajustável 16528 e uma EEPROM 16530 acoplada a um circuito de entrada/saída de uso geral (GPIO) de 1 fio

16532. Em um aspecto, o circuito de comunicação 16520 fornece uma primeira e uma segunda disposições de protocolo de comunicação para acionar os dispositivos primário e secundário através de uma única porta, ou linha de comunicação 16536 de um gerador eletrocirúrgico, como, por exemplo, o receptáculo de energia avançado 3100, o receptáculo mono- polar de RF 3136, o receptáculo NE 3292 ou o receptáculo bipolar de RF 3118 do módulo de energia 3270 mostrado na Figura 37. O circuito de comunicação 16520 é configurado para se comunicar com dispositivos conectados ao módulo de energia 3270 usando o primeiro e o segundo protocolos de comunicação, onde o primeiro protocolo é usado para se comunicar com um dispositivo primário e o segundo protocolo é usado para se comunicar com pelo menos um dispositivo secundário através do primeiro dispositivo.

[0377] O circuito de controle 16522 controla o circuito de potenci- ômetro digital duplo I 2C 16524 pelo ajuste do valor de R1 e R2 e o estado da primeira e da segunda chaves semicondutoras SW1 e SW2 para definir a corrente no filtro ajustável 16528. Em um aspecto, o circuito do potenciômetro digital 16524 pode ser implementado com um CDA. O CAD 16526 converte a tensão do filtro analógico e forne- ce o valor digital correspondente para o circuito de controle 16522. Em um aspecto, o CAD 16526 tem uma taxa de amostragem de 10 MSPS. Um CAD adequado pode ter uma taxa de amostragem, por exemplo, de 1 a 100 MSPS. Em um aspecto, o filtro ajustável 16528 pode ter uma largura de banda de cerca de 500 kHz a 5 MHz. Um filtro ajustável adequado pode ter uma largura de banda, por exem- plo, de 100 kHz a 500 MHz.

[0378] O circuito GPIO de 1 fio 16532 fornece um protocolo serial com o uso de uma única linha de dados mais a referência ligada à terra para a comunicação. O circuito GPIO de 1 fio 16532 utiliza ape- nas dois fios: uma única linha de dados e uma referência ligada à ter- ra. Um circuito mestre de 1 fio inicia e controla a comunicação com um ou mais dispositivos escravos de 1 fio no barramento de 1 fio. Cada dispositivo escravo de 1 fio tem um número de identificação (ID) de 64 bits exclusivo, inalterável e programado de fábrica que serve como endereço do dispositivo no barramento de 1 fio, que pode ser armazenado na EEPROM 16530. O código da família de 8 bits, um subconjunto da ID de 64 bits, identifica o tipo e a funcionalidade do dispositivo.

[0379] Em uma configuração, o circuito GPIO de 1 fio 16532 é um sistema digital baseado em tensão que funciona com dois contatos, dados e terra, para comunicação bidirecional com meio duplex. Em comparação com outros sistemas de comunicação serial, como I2C ou SPI, o dispositivo do circuito GPIO de 1 fio 16532 pode ser configurado para uso em um ambiente de contato momentâneo. A desconexão ou a perda de contato do barramento de protocolo de 1 fio coloca os es- cravos do protocolo de 1 fio em um estado definido de reinicialização. Quando a tensão retorna, os escravos são acionados e sinalizam a sua presença. Primeira e segunda disposição de protocolo de comunicação para acio- nar o primeiro e o segundo dispositivos através de uma porta

[0380] Em vários aspectos, a presente revelação fornece uma primeira e uma segunda disposições de protocolo de comunicação para acionar os dispositivos primário e secundário através de uma única porta de saída de energia de uma fonte de energia como, por exemplo, o receptáculo de energia avançado 3100, o receptáculo monopolar de RF 3136, o receptáculo de NE 3292 ou o receptáculo bipolar de RF 3118 do módulo de energia 3270 mostrado na Figura

37. Em um aspecto, a presente revelação fornece uma disposição de comunicação para dispositivos conectados a uma fonte de energia, em que um primeiro protocolo é usado para comunicar com um dis- positivo primário e um segundo protocolo é usado para comunicar com pelo menos um dispositivo secundário através do primeiro dis- positivo.

[0381] A Figura 40 é um diagrama 16600 de um sistema de comu- nicação 16600 que emprega um protocolo de comunicação primário para comunicar com um dispositivo primário 16604 e um protocolo de comunicação secundário sincronizado com o protocolo primário para comunicar com dispositivos de expansão secundários 16606, 16608, 16610, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. Um módulo de energia 16602, como o módulo de energia 3270 mos- trado na Figura 37, por exemplo, é acoplado a um dispositivo primário 16604 e se comunica com o dispositivo principal 16604 com um pri- meiro protocolo de comunicação. O dispositivo primário 16604 é aco-

plado a um ou mais de um dispositivo secundário 16606, 16608, 16610 e se comunica com o dispositivo secundário 16606, 16608, 16610 com um segundo protocolo de comunicação. Consequentemen- te, o módulo de energia 16602 pode efetivamente se comunicar com os dispositivos secundários 16606, 16608, 16610 sem o dispositivo secundário 16606, 16608, 16610 estar conectado diretamente ao mó- dulo de energia 16602. Isso fornece flexibilidade para expandir o nú- mero de dispositivos com os quais o módulo de energia 16602 pode se comunicar sem aumentar o número de portas de comunicação no mó- dulo de energia 16602. O dispositivo primário 16604 e os dispositivos secundários 16606, 16608, 16610 podem ser selecionados a partir de uma ampla variedade de instrumentos eletrocirúrgicos/ultrassônicos como, por exemplo, os instrumentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108 mos- trados na Figura 22, onde 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 uma combinação de instrumento ultrassônico/eletrocirúrgico de RF. O dispositivo primário 16604 e os dispositivos secundários 16606, 16608, 16610 incluem circuitos e lógica para permitir a comunicação entre eles e o módulo de energia 16602 com o uso de uma pluralidade de protocolos aqui descritos, como, por exemplo, protocolos de comu- nicação padrão incluindo CAN, CAN-FD, LIN, 1 fio e I2C, bem como protocolos personalizados para comunicação com e para alimentar circuitos integrados de aplicação específica (ASICs) proprietários loca- lizados nos dispositivos 16604, 16606, 16608 e 16610.

[0382] O dispositivo primário 16604 inclui um controlador primário 16620, por exemplo, um primeiro circuito de controle, que compreende um circuito lógico de comunicação 16612 para determinar se deve pro- cessar 16614 uma mensagem localmente ou enviá-la para um controla- dor secundário 16616, como por exemplo, um segundo circuito de con-

trole. O circuito lógico de comunicação 16612 é acoplado a uma primeira linha de comunicação 16622 para enviar e receber mensagens para e a partir do módulo de energia 16602. O circuito lógico de comunicação 16612 é acoplado ao controlador secundário 16616, que é configurado para enviar e receber mensagens para e a partir dos dispositivos secun- dários 16606, 16608, 16610 por meio de uma segunda linha de comuni- cação 16624. O circuito lógico de comunicação 16612 também é acopla- do a um processador local 16614.

[0383] Consequentemente, se uma mensagem a partir do módulo de energia 16602 é reconhecida pelo circuito lógico de comunicação 16612, a mensagem é processada localmente pelo processador local 16614. Se a mensagem do módulo de energia 16602 não for reconhecida pelo cir- cuito lógico de comunicação 16612, a mensagem do gerador é fornecida ao controlador secundário 16616, que também recebe mensagens dos dispositivos secundários 16606, 16608, 16610 que usam o protocolo se- cundário por meio da segunda linha de comunicação 16624.

[0384] O circuito de comunicação 16520 da Figura 39 pode ser con- figurado para se comunicar com o dispositivo primário 16604 conectado ao módulo de energia 16602 (por exemplo, o módulo de energia 3270) usando os protocolos de comunicação primário e secundário por meio de um multiplexador 16618. O primeiro protocolo, como por exemplo, o pro- tocolo primário, é usado para se comunicar com o dispositivo primário 16604, e o segundo protocolo, como por exemplo, o protocolo secundá- rio, é usado para se comunicar com pelo menos um dentre os dispositi- vos secundários 16606, 16608, 16610 através do dispositivo primário

16604.

[0385] Uma descrição de um exemplo de uma disposição de co- municação que compreende um protocolo primário 16622 e um pro- tocolo secundário 16624 sincronizado com o protocolo primário 16622 é descrita mais adiante neste documento com referência às

Figuras 48A a 51. O protocolo primário 16622 e o protocolo secundá- rio 16624 são usados para acionar o dispositivo primário 16604 e os dispositivos secundários 16606, 16608, 16610 através de uma porta única do módulo de energia 16602. Circuito de chave manual flexível

[0386] Os geradores eletrocirúrgicos podem suportar uma ampla va- riedade de instrumentos cirúrgicos. Os circuitos eletrônicos em cada ins- trumento cirúrgico podem variar de simples chaves de ativação a circui- tos mais avançados, incluindo sensores, microcontroladores, dispositivos de memória etc. A otimização da interface entre os geradores e os ins- trumentos cirúrgicos em termos de velocidade de comunicação, número de fios e tensão disponível permite que instrumentos cirúrgicos de baixo custo e simples sejam empregados na mesma infraestrutura necessária para suportar instrumentos cirúrgicos mais sofisticados.

[0387] Em um aspecto, a presente revelação fornece um circuito de chave manual que acomoda vários tipos de protocolos de comunicação de uma variedade de diferentes chaves manuais que são compatíveis com a porta de saída de uma fonte de energia. Em outro aspecto, a pre- sente revelação fornece um gerador, que compreende um circuito de de- tecção de chave manual, uma interface de instrumento cirúrgico acopla- da à chave manual, e um circuito de controle acoplado à interface de ins- trumento cirúrgico e ao circuito de detecção da chave manual. O circuito de controle é configurado para determinar requisitos específicos de um instrumento cirúrgico acoplado ao gerador através da interface de ins- trumento cirúrgico. Em outro aspecto, o circuito de detecção de chave manual fornece flexibilidade múltipla entre os protocolos de comunicação e flexibilidade para alimentação parasitária.

[0388] Consequentemente, em vários aspectos, a presente revela- ção fornece uma configuração de circuito de chave manual flexível onde a interface entre o gerador e o instrumento cirúrgico pode ser configurada para atender a requisitos específicos de um dado instrumento cirúrgico. Em vários aspectos, a interface suporta a simples detecção de chave analógica, protocolos de comunicação padrão incluindo a rede de área do controlador (CAN), CAN com taxas flexíveis de dados (CAN-FD), LIN, 1 fio, I2C e protocolos personalizados para comunicação com e alimenta- ção dos circuitos integrados de aplicação específica (ASICs) proprietá- rios.

[0389] A rede serial de transmissão da LIN compreende 16 nós, incluindo um nó mestre e, tipicamente, até 15 nós escravos. Todas as mensagens são iniciadas pelo mestre com no máximo um escravo res- pondendo a um dado identificador de mensagem. O nó mestre também pode agir como um escravo respondendo às suas próprias mensagens. Como todas as comunicações são iniciadas pelo mestre, não é neces- sário implementar uma detecção de colisão. O mestre e os escravos são tipicamente microcontroladores, mas podem ser implementados em hardware especializado ou ASICs para economizar custos, espaço ou potência. O barramento da LIN é um protocolo de comunicação serial barato, que suporta efetivamente a aplicação remota em uma rede lo- cal. Em um aspecto, a LIN pode ser empregada para complementar uma rede CAN existente, levando a redes hierárquicas. Os dados são transferidos através do barramento em mensagens de forma fixa de comprimentos selecionáveis. A tarefa mestre transmite um cabeçalho que consiste em um sinal de interrupção seguido pela sincronização e campos identificadores. Os escravos respondem com um quadro de dados que consiste em entre 2, 4, e 8 bytes de dados, e mais 3 bytes de informações de controle.

[0390] A Figura 41 é um diagrama esquemático de um sistema de circuito de chave manual flexível 16820, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. O sistema de circuito de chave manual flexível 16820 compreende um circuito de chave manual flexível 16822 acoplado a um instrumento 16824, um circuito de controle 16826 e um conversor analógico-digital 16828 (CAD). O circuito de chave manual flexível 16822 proporciona flexibilidade entre a comunicação com um instrumento cirúrgico 16824 através de uma pluralidade de protocolos e fornece potência parasitária aos circuitos no instrumento cirúrgico 16824 ao longo de um único fio. O circuito de chave manual flexível 16822 acomoda múltiplos tipos de protocolos de comunicação para uma variedade de diferentes chaves manuais que são compatíveis com a porta de energia do módulo de energia como, por exemplo, o módulo de energia 3270 mostrado na Figura 37. Agora com referência novamente à Figura 41, o circuito de chave manual flexível 16822 recebe entradas de controle de um circuito de controle 16826 e aciona sinais de corrente e/ou lógica a partir de uma saída 16832 de fonte de corrente 16830 pa- ra um comparador 16834, que fornece uma saída 16836 para o circuito de controle 16826, conforme é descrito mais adiante neste documento. A saída 16832 da fonte de corrente 16830 pode fornecer ou consumir energia I (+/-) com base em um ponto de ajuste de corrente 16838 e em um ponto de ajuste de tensão 16840 aplicado à fonte de corrente

16830. Em um aspecto, o comparador 16834 pode ser selecionado a partir da família AD790 de circuitos integrados disponível junto à Analog Devices. O comparador 16834 é um rápido e preciso comparador de tensão (45 ns) que pode funcionar a partir de um fornecimento simples de 5 V ou de um fornecimento duplo de ±15 V. No modo de fornecimen- to simples, as entradas AD790 podem ser chamadas de terra. No modo de suprimento duplo, o comparador 16834 pode lidar com grandes ten- sões diferenciais ao longo de seus terminais de entrada para facilitar a interface para sinais dinâmicos e de grande amplitude.

[0391] O circuito de chave manual flexível 16822 compreende uma fonte de corrente variável bidirecional 16830 com um ponto de ajuste de corrente 16838 ajustável e um ponto de ajuste de tensão 16840 ajustá-

vel. O circuito de controle 16826 define os pontos de ajuste de corrente e tensão 16838, 16840. Um amplificador operacional 16842 recebe o ponto de ajuste de tensão 16840 e aciona uma saída 16844. A saída 16844 do amplificador operacional 16840 é acoplada a uma chave 16846 controla- da pelo circuito de controle 16826 através da saída de controle 16848 para conectar ou desconectar a saída 16832 da fonte de corrente 16830 para o trilho de tensão de suprimento. Em um aspecto, o amplificador operacional 16842 pode ser selecionado a partir da série OPAx132 de amplificadores operacionais de entrada de FET disponíveis junto à Texas Instruments. Tais amplificadores fornecem alta velocidade e excelente desempenho de CC com uma combinação de alta taxa de variação e largura de banda larga para proporcionar um tempo de estabilização rá- pido. Tais amplificadores podem ser selecionados para aplicações de propósito geral, de captura de dados e comunicações, especialmente onde é encontrada alta impedância de fonte.

[0392] O circuito de controle 16826 é acoplado a uma chave 16825 através da saída de controle 16827 para conectar ou desconec- tar a saída da fonte de corrente 16832 à terra. Quando o circuito de controle 16826 envia um sinal para a saída de controle 16827, a chave 16825 curto-circuita a saída da fonte de corrente 16832 à terra. Curto- circuitar a saída da fonte de corrente 16832 à terra fornece um sinal lógico para um circuito de controle (por exemplo, um FPGA, micropro- cessador, microcontrolador, lógica discreta, ASIC) localizado no ins- trumento 16824. O circuito de controle 16826 pode compreender um FPGA, microprocessador, microcontrolador, lógica discreta e ASIC, entre outros circuitos.

[0393] O comparador 16834 é acoplado à saída 16832 da fonte de corrente 16830 e é configurado para ler um sinal lógico na saída 16832 da fonte de corrente 16830. A saída 16836 do comparador 16834 fornece o sinal lógico 16834 para o circuito de controle 16826.

Um conversor A-D 16828 é configurado para ler o valor absoluto da tensão analógica da saída 116823 da fonte de corrente 16830 e a for- nece ao circuito de controle 16826. A fonte de corrente 16830 e a lar- gura de banda do comparador 16834 são amplas o suficiente para su- portar uma LIN e protocolos de 1 fio com larguras de pulso até aproxi- madamente 0,5 us. As chaves 16831, 16835, 16839, 16843 controla- das pelas respectivas linhas de controle 16833, 16837, 16839, 16845 pelo circuito de controle 16826 e resistores R1 a R5 definem um limiar de tensão desejado 16847 na entrada do comparador 16834 para comparar com a saída 16832 da fonte de corrente 16830.

[0394] O circuito de controle 16826 (por exemplo, um FPGA, mi- croprocessador, microcontrolador, lógica discreta, ASIC) é acoplado à chave 16846 através da linha de controle 16848 para curto-circuitar a fonte de alimentação V (+/-) da fonte de corrente 16830 à saída 16832 da fonte de corrente 16830. Quando o circuito de controle 16826 envia um sinal para a chave 16846 através da linha de controle 16848, a chave 16846 curto-circuita a saída 16832 da fonte de corrente 16830 à fonte de alimentação V (+/-). Isso fornece uma técnica para forneci- mento de uma grande quantidade de corrente para um circuito de con- trole no instrumento 16824, enquanto as comunicações estão inativas ou intercaladas dentro dos quadros de comunicação para dar suporte a aplicações como um LED de alta potência ou um motor de retroin- formação háptica.

[0395] Em um aspecto, as chaves 16846, 16825, 16831, 16835, 16839 e 16843 podem ser implementadas como chaves semiconduto- ras. As chaves semicondutoras podem compreender transistores e, em várias implementações, podem compreender transistores MOSFET de canal n e/ou de canal p configurados como chaves analógicas ou digitais. Comunicações flexíveis do gerador para o instrumento

[0396] Em vários aspectos, a presente revelação fornece um sis- tema de energia modular 2000 (Figuras 24 a 30) compreendendo uma variedade de módulos 2001 diferentes que são conectáveis em uma configuração empilhada. Os módulos 2001 do sistema de ener- gia modular 2000 podem incluir, por exemplo, um módulo de cabeça- lho 2002 (que pode incluir uma tela de exibição 2006), um módulo de energia 2004, um módulo de tecnologia 2040 e um módulo de visuali- zação 2042. Os módulos de energia 3004 (Figura 34), 3012 (Figura 35) e 3270 (Figura 37) ilustram o módulo de energia 2004 de modo mais particular. Consequentemente, para fins de concisão e clareza da revelação, a referência na presente invenção ao módulo de ener- gia 2004 deve ser compreendida como sendo uma referência a qual- quer um dos módulos de energia 3004 (Figura 34), 3012 (Figura 35) e 3270 (Figura 37). Um exemplo de um protocolo de comunicação é revelado na patente US n° 9.226.766 de propriedade comum, que está aqui incorporada, a título de referência, em sua totalidade.

[0397] Será reconhecido que o módulo de energia 2004 pode incluir uma variedade de geradores eletrocirúrgicos/ultrassônicos que preci- sam 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 mostrados na Figura 22, em que o instrumento cirúrgico 1104 é um instrumento cirúr- gico ultrassônico, o instrumento cirúrgico 1106 é um instrumento eletro- cirúrgico de RF, e o instrumento cirúrgico multifuncional 1108 é um ins- trumento eletrocirúrgico/ultrassônico de RF combinado. Os módulos de energia 2004 e os instrumentos eletrocirúrgicos/ultrassônicos 1104, 1106, 1108 podem ter necessidades de comunicação amplamente dife- rentes em termos de coisas como largura de banda, latência, custo do circuito, requisitos de energia, robustez de segurança cibernética, e imunidade ao ruído. Consequentemente, existe uma necessidade pelo sistema de energia modular 2000, e em particular pelos módulos de energia 2004 do sistema de energia modular 2000, para oferecer supor- te a múltiplos protocolos de comunicação. Ao mesmo tempo, preocupa- ções ergonômicas e de custo determinam que o número total de condu- tores em um cabo de instrumento eletrocirúrgico/ultrassônico deve ser reduzido ao mínimo.

[0398] Consequentemente, em um aspecto, a presente revelação fornece uma técnica flexível para empregar um número mínimo de condutores para suportar vários protocolos de comunicação elétrica diferentes, separadamente ou em combinação. Em um aspecto, o va- lor da resistência de um resistor de presença por meio de dois pinos no instrumento cirúrgico 1104, 1106, 1108 é medido inicialmente pelo módulo de energia 2004 para estabelecer qual um ou mais dos vários protocolos suportados devem ser ativados (simultaneamente ou em série) para o módulo de energia 2004 se comunicar com o tipo de ins- trumento cirúrgico particular 1104, 1106, 1108 conectado no momento, e quais condutores serão mapeados para quais sinais elétricos do pro- tocolo ou protocolos habilitados.

[0399] A Figura 42 é um diagrama de interconexão 16800 que emprega um número mínimo de condutores para suportar vários pro- tocolos de comunicação elétrica diferentes separadamente ou em combinação, de acordo com pelo menos um aspecto da presente reve- lação. No diagrama de interconexão 16800, uma pluralidade de fontes de sinal do protocolo 16802 a 16814 é conectada a três condutores de saída (Saída 1, Saída 2 e Saída 3) através de uma pluralidade de cha- ves SW 1 a SW 7, controladas por um circuito de controle no módulo de energia 2004. Um circuito sensor de resistência de presença 16816 é acoplado ao condutor de Saída 3, diretamente. Dessa forma, quando o instrumento é fixado, o circuito sensor de resistência de presença 16816 detecta que o instrumento está conectado ao módulo de ener-

gia 2004. Uma fonte de tensão da LIN V LIN é conectada ao condutor da Saída 1 através de uma chave SW 8 e uma chave SW 9, que é opcio- nalmente fornecida se todas as fontes de tensão possuírem chaves. Uma fonte de tensão de protocolo proprietário VP, que é menor do que VLIN, é conectada ao condutor de Saída 1 através de chave SW 9. Um diodo 16818 pode ser substituído por uma chave ativa na fonte de ten- são mais baixa VP.

[0400] Conforme mostrado na Figura 42, um sinal de protocolo proprietário 16802 é multiplexado para o condutor da Saída 1 do re- ceptáculo do módulo de energia através de uma chave SW 1. Um sinal de protocolo de 1 fio 16804 (rede 1) é multiplexado para o condutor da Saída 1 do receptáculo do módulo de energia através de uma chave SW 2 e um sinal de protocolo de 1 fio (rede 2) é multiplexado para o condutor da Saída 2 do receptáculo do módulo de energia através de uma chave SW 5. A fonte de tensão V P do sinal de protoco- lo proprietário 16802 é conectada ao condutor de Saída 1 do receptá- culo da fonte de energia 2004 através do diodo 16818 e da chave SW 9. Um sinal de protocolo LIN 16806 é multiplexado para o condu- tor da Saída 1 do receptáculo do módulo de energia através de uma chave SW 3. A fonte de tensão V LIN do sinal de protocolo da LIN 16806 é conectada ao condutor de Saída 1 do receptáculo da fonte de ener- gia 2004 através da chave SW 8 e, opcionalmente, de SW 9.

[0401] O protocolo da CAN é um protocolo de três fios que em- prega um par diferencial, por exemplo, um sinal CAN (+) 16808 e um sinal CAN (-) 16812 com uma linha de potência separada, como por exemplo, a potência da CAN 16814. Conforme mostrado, o sinal CAN (+) 16808 é multiplexado do condutor da Saída 1 do receptáculo do módulo de energia pela SW 4, o sinal CAN (-) 16812 é multiplexado para o condutor de Saída 2 do receptáculo do módulo de energia pela chave SW 6, e a potência CAN 16814 é multiplexada para o condutor de Saída 3 do receptáculo do módulo de energia pela chave SW 7.

[0402] As chaves SW 1 a SW 7, bem como as chaves SW 8 e SW 9, são controladas através de um circuito de controle do módulo de energia 2004 como, por exemplo, o circuito de controle 3082 nos mó- dulos de energia 3004 (Figuras. 34 e 35) e o circuito de controle 3082 do módulo de energia 3270 (Figura 37), com base no protocolo de comunicação específico a ser empregado. O sinal de protocolo pro- prietário, o sinal de 1 fio, o sinal LIN e o sinal CAN (+) podem ser aplicados à Saída 1 através de um único fio.

[0403] Em um aspecto, conforme mostrado na Figura 42, todas as fontes de tensão V LIN, VP e as fontes de corrente para os sinais de protocolo 16802-16814 nos geradores do módulo de energia 2004 são inicialmente desconectadas dos condutores da Saída 1, da Saída 2 e da Saída 3 do receptáculo do instrumento (ou seja, todas as cha- ves mostradas na Figura 42 estão inicialmente abertas quando ne- nhum instrumento está fixado) exceto apenas aquelas necessárias para procurar e medir o valor de resistência de presença no instru- mento fixado (ou seja, apenas o circuito sensor de resistência de pre- sença 16816). Mediante a identificação de um valor específico de re- sistência à presença pelo módulo de energia 2004, um protocolo ini- cial (ou conjunto de protocolos simultâneos) é eletricamente configu- rado pelo fechamento das chaves específicas SW 1 a SW 9 na Figura 42, sob controle de software no módulo de energia 2004. A Tabela 1 a seguir fornece um exemplo de uma configuração de chave para um conjunto específico de protocolos exemplificadores compatíveis com aqueles na Figura 42, embora esse conceito não esteja limitado ape- nas a este conjunto específico.

Tabela 1 Protocolo: SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 SW7 SW8 SW9 Out1 Out2 Out3 Nenhum (inicial) O O O O O O O O O NC NC PR Proprietário CL O O O DC DC DC O O Prop+ DC DC Potência proprietária CL O O O DC DC DC O CL V1 DC DC 1 fio (Rede1) O CL O O DC DC DC O O 1W+ DC DC LIN O O CL O DC DC DC O O LIN+ DC DC Potência da LIN O O CL O DC DC DC ∆CL CL V2 DC DC CAN O O O CL O CL CL O O CAN+ CAN- V3

172/208 1 fio (Rede2) DC DC DC O ∆CL O DC DC DC DC 1W+ DC

Onde: O = aberto; CL = fechado; DC = não se preocupe; NC = sem conexão; V1 = fonte de tensão do protocolo proprietário; V2 = fonte de tensão do protocolo da LIN; V3 = potência da CAN; e PR = Resistência à presença (ao aterramento) no instrumento.

[0404] No exemplo ilustrado na Figura 42 e na Tabela 1, o sinal do protocolo de 1 fio 16810 na Rede 2 pode ser habilitado simultane- amente com qualquer um dos outros protocolos, exceto os sinais do protocolo da CAN 16808 e 16812. Após as comunicações com o ins- trumento serem estabelecidas com o protocolo inicial, o módulo de energia 2004 e o instrumento podem potencialmente se coordenar para alternar mutuamente para outros protocolos, conforme desejado, em série no tempo, com o módulo de energia 2004 reconfigurando as chaves SW 1 a SW 9 em sincronização com a reconfiguração do ins- trumento para acomodar o protocolo seguinte em sua extremidade.

[0405] Embora sejam identificados como "saídas" na Figura 42 e na Tabela 1 acima, cada uma das três dentre a Saída 1, Saída 2 e Saída 3 condutoras de sinal, neste exemplo ilustrado, pode funcionar bidirecionalmente, com circuitos de monitoramento de entrada no la- do do módulo de energia 2004 (não mostrado) que podem ser seleti- vamente chaveados, ou continuamente fixados. Adicionalmente, o circuito de filtragem (também não mostrado) pode ser fornecido em uma ou mais das três dentre a Saída 1, Saída 2 ou Saída 3 das li- nhas condutoras de sinal, de modo comutável ou continuamente fixa- do.

[0406] V1 e V2, nesse exemplo, não são protocolos de comunica- ção separados por si só, mas fornecem um meio para transmitir potên- cia para o instrumento, intercalados com dados sendo transmitidos pe- los mesmos condutores através de seus respectivos protocolos de comunicação. Tais fontes adicionais de potência multiplexada podem ser adicionadas além das duas mostradas no exemplo ilustrado na Fi- gura 42 e na Tabela 1. V3 fornece potência para o instrumento, em conjunto com o sinal do protocolo da CAN 16808, 16812, ou opcional- mente com os outros protocolos no exemplo, embora um fio adicional no cabo do instrumento seja necessário.

[0407] Uma variedade de métodos pode ser empregada para V3 e o circuito sensor de resistência de presença 16816 para coexistir em um único condutor, conforme é mostrado no exemplo ilustrado na Figura 42 e na Tabela 1, incluindo preservar a capacidade do módulo de energia 2004 para monitorar a presença do instrumento, enquanto V3 está sendo fornecida.

[0408] A Figura 43 é um diagrama esquemático de um módulo de energia 16850 compreendendo um circuito multiplexador 16852 para multiplexar a detecção da resistência RID 16872 de identificação (ID) de presença e a potência da CAN (ou outra CC) através de um fio único de sinal 16864, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revela- ção. O circuito multiplexador 16852 compreende um circuito de monito- ramento e controle 16854 que compreende um conversor analógico- digital (CAD) 16856 acoplado a um controlador 16858. O circuito multi- plexador 16852 compreende adicionalmente uma fonte de tensão (V) 16862 acoplada ao fio de sinal 16864 através de uma primeira chave 16860 controlada pelo controlador 16858. O circuito multiplexador 16852 compreende adicionalmente uma fonte de corrente (I) 16868 acoplada ao fio de sinal 16864 através de uma segunda chave 16866 controlada pelo controlador 16858. O módulo de energia 16850 é acoplado a um instru-

mento 16874 através do fio único de sinal 16864. O instrumento 16874 compreende um resistor de presença RID 16872 e um diodo de bloqueio DBloqueio 16870 acoplado aos circuitos dos instrumentos 16876.

[0409] O CAD 16856 e o controlador 16858 controlam as tensões positivas e negativas aplicadas ao fio único de sinal 16864 mediante o controle do estado da primeira e da segunda chaves 16860, 16866. A fonte de tensão 16862 fornece potência para a CAN ou para os circuitos do instrumento 16876. A fonte de corrente 16868 gera uma corrente negativa e produz uma tensão negativa no fio único de sinal 16864. O resistor de ID RID 16872 é usado pelo controlador 16858 para identificar o instrumento 16874. Os circuitos do instrumento 16876 incluem uma CAN ou outros circuitos digitais, incluindo os circuitos de regulação de tensão.

[0410] Em um aspecto, a fonte de corrente reversa (negativa) 16868 no módulo de energia 16850 combinada com o diodo de blo- queio 16870 no instrumento 16874 que emprega o protocolo de CAN e/ou outros circuitos digitais 16876 permite que a fonte de energia 16850 monitore a identificação e a conexão de instrumentos antigos e de instrumentos de nova geração configurados com o circuito de ID antigo. A fonte de corrente 16868 também possibilita que o módulo de energia 16850 monitore a identificação e a conexão de instrumentos de nova geração 16874 que têm CAN e/ou um circuito digital 16876 que pode empregar CAN e outros protocolos de comunicação com o instrumento 16874, e forneça energia para os circuitos digitais 16876 no instrumento 16874.

[0411] Consequentemente, o módulo de energia 16850 fornece uma interface CAN-FD (taxa flexível de dados) com comparabilidade regressiva, imunidade ao ruído de CAN e alta taxa de dados, comuni- cação com o instrumento 16874 sem a necessidade de um circuito eletrônico personalizado, como um ASIC no instrumento 16874, e fornece uma base para recursos adicionais acrescentados para futu- ros instrumentos.

[0412] Em um aspecto, o controlador 16858 identifica o instrumen- to 16874. Se o instrumento 16874 for um instrumento antigo ou um instrumento de nova geração (apenas resistor), o controlador 16858 abre a primeira chave 16860 e fecha a segunda chave 16866 para permitir que a fonte de corrente reversa 16868 gere uma tensão nega- tiva no fio único de sinal 16864. Ao usar um circuito de amplificador operacional de valor absoluto ou outra técnica, a tensão negativa no fio único de sinal 16864 é alimentada no CAD 16856. O controlador 16858 continua a monitorar a conexão do instrumento 16874 até que o instrumento 16874 seja desconectado (desplugado etc.). Após identifi- car o instrumento 16874, o controlador 16858 mantém a fonte de cor- rente 16868 no instrumento 16874. Haverá uma tensão através do re- sistor de ID RID 16872, contanto que o instrumento 16874 esteja co- nectado ao módulo de energia 16850. Se a tensão no fio de sinal 16864 se tornar a tensão de circuito aberto, o controlador 16858 de- termina que o instrumento 16874 está desconectado.

[0413] Se o instrumento 16874 for um instrumento de nova gera- ção com um circuito CAN ou outros circuitos digitais 16876, a fonte de corrente reversa 16868 gera uma tensão negativa. Ao usar um circuito de amplificador operacional de valor absoluto ou outra técnica, a ten- são no fio único de sinal 16864 é alimentada no CAD 16856. O contro- lador 16858 monitora o instrumento 16874 a ser desconectado (des- plugado etc.). Após a identificação do instrumento 16874, o controla- dor 16858 comuta para fornecer uma tensão positiva ao instrumento 16874 abrindo a segunda chave 16866 e fechando a primeira chave 16860 para acoplar a fonte de tensão 16862 ao fio único de sinal

16864. Haverá uma corrente através do resistor de ID RID 16872, con- tanto que o instrumento 16874 esteja conectado ao módulo de energia

16850. Haverá corrente adicional consumida pelos circuitos do instru- mento 16876. Se a corrente para o instrumento 16874 se tornar menor do que a do resistor de ID RID 16872, o controlador 16858 determina que o instrumento 16874 está desconectado. O módulo de energia 16850 se comunica com o instrumento 16874 pela CAN ou fornece potência aos circuitos do instrumento 16876 pela aplicação de uma tensão em excesso de 5V, de modo que um regulador de tensão no instrumento 16874 ou módulo de energia 16850 possa fornecer 5V aos circuitos do instrumento 16876. Uma queda de tensão no cabo do ins- trumento, por exemplo, no fio único de sinal 16864, e uma queda de tensão através do diodo de bloqueio D bloqueio 16870 também precisam ser superadas, e para fornecer espaço livre para o regulador de ten- são.

[0414] As Figuras 44A e 44B ilustram um sistema de identificação de presença de dispositivo magnético 16900, de acordo com pelo me- nos um aspecto da presente revelação. A Figura 44A mostra o sistema de identificação de presença de dispositivo magnético 16900 em um estado desconectado 16902 e a Figura 44B mostra o sistema de identi- ficação de presença de dispositivo magnético 16900 em um estado co- nectado 16904. Conforme mostrado na Figura 44A, o sistema de identi- ficação de presença de dispositivo magnético 16900 inclui um plugue do instrumento 16906 que compreende um magneto diamétrico 16908 que tem uma face de extremidade 16910 em uma primeira orientação nor- te/sul (N/S) de campo magnético. O plugue do instrumento 16906 é configurado para ser inserido em um receptáculo do módulo de energia

16912. O receptáculo do módulo de energia 16912 inclui um magneto diamétrico 16914 que tem uma face de extremidade 16916 em uma se- gunda orientação norte/sul (N/S) de campo magnético. O magneto dia- métrico 16914 é fixado a um elemento rotativo livre 16918.

[0415] Um sensor de efeito Hall 3D magnético 16920 é configura-

do para detectar a magnitude e o ângulo de orientação do campo magnético que atua sobre o magneto diamétrico 16914 fixado ao elemento rotativo livre 16918. Essa informação é fornecida ao pro- cessador do sistema 16922 ou ao circuito de controle, por exemplo, para processar se um dispositivo como um instrumento cirúrgico está atualmente conectado ao receptáculo do módulo de energia 16912 e à identidade do dispositivo, como por exemplo, o tipo de instrumento cirúrgico. Por exemplo, a magnitude do campo magnético determina se o instrumento está conectado ao receptáculo do módulo de ener- gia 16912 e o ângulo de rotação da face de extremidade 16916 do magneto diametral 16914 em relação à face de extremidade 16910 do magneto diametral 16908 no plugue do instrumento 16906 deter- mina a ID do instrumento.

[0416] Conforme ilustrado na Figura 44A, no estado desconecta- do 16902, se a magnitude do campo magnético detectado pelo sen- sor de efeito Hall 16920 estiver abaixo de um primeiro limiar, então o processador do sistema 16922 determina que não há instrumento co- nectado no receptáculo do módulo de energia 16912. Além disso, sem a influência de um campo magnético externo gerado pelo mag- neto diametral 16908 no plugue do instrumento 16906, o ângulo de rotação do magneto diametral 16914 fixado ao elemento rotativo livre 16918 é inclinado para um primeiro ângulo predeterminado. Confor- me mostrado na Figura 44A, a magnitude é 0 e o ângulo de rotação é 135°. Será entendido que o primeiro limiar de magnitude e o primeiro ângulo de rotação podem ser selecionados dentro de uma faixa de valores, como por exemplo, uma magnitude máxima de 0 a 50% e um ângulo de rotação de 11° a 169°, ou de 191° a 349°.

[0417] Conforme é mostrado na Figura 44B, o sistema de identifi- cação de presença de dispositivo magnético 16900 está em um estado desconectado 16904. Consequentemente, o campo magnético a partir da face de extremidade 16910 do magneto diamétrico 16908 no plu- gue do instrumento 16906 faz com que o sensor de Efeito Hall 16920 detecte 100% da magnitude e faz com que o magneto diamétrico 16914 fixado ao elemento rotativo livre 16918 gire 180° em relação à face da extremidade 16910 do magneto diamétrico 16908 no plugue do instrumento 16906. Consequentemente, o processador do sistema 16922 determina que um instrumento está presente no receptáculo do módulo de energia 16912 e, com base no ângulo de rotação de 180°, o processador do sistema 16922 determina o tipo de instrumento, como, por exemplo, um dos instrumentos cirúrgicos 1104, 1106, 1108 mos- trados na Figura 22, onde 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 uma combinação de instrumento eletrocirúrgico ultrassônico/de RF. Será reconhecido que o ângulo de rotação relativo pode ser sele- cionado nas seguintes faixas: entre 350° e 10° e entre 170° e 190°, e excluindo 11° a 169° e 191° a 349°.

[0418] As Figuras 45A e 45B ilustram um receptáculo da porta de detecção mecânica 16930 que compreende uma chave pressionável 16934, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. Em um aspecto, com referência à Figura 25A, para fins de contexto, um módulo de energia 2004 pode incluir um conjunto de porta 2012 que in- clui um número de portas diferentes configuradas para liberar modalida- des de energia diferentes para os instrumentos cirúrgicos corresponden- tes que são conectáveis às mesmas. No aspecto particular ilustrado nas Figuras 24 a 30, o conjunto de porta 2012 inclui uma porta bipolar 2014, uma primeira porta monopolar 2016a, uma segunda porta monopolar 2018b, uma porta de eletrodo neutra 2018 (à qual um bloco de retorno monopolar é conectável), e uma porta de energia de combinação 2020. No entanto, essa combinação específica de portas é simplesmente for-

necida para fins ilustrativos, e combinações de portas e/ou modalidades de energia alternativas podem ser possíveis para o conjunto de portas

2012. Qualquer uma das portas do conjunto de portas 2012 pode incluir o receptáculo da porta de detecção mecânica 16930 configurado para de- tectar a presença de um instrumento cirúrgico plugado no módulo de energia 2004.

[0419] Em um aspecto, o receptáculo da porta de detecção mecâ- nica 16930 define uma abertura 16932 para formar um soquete que in- clui 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 incluir adicionalmente um ou mais contatos elé- tricos dispostos para acomodar uma variedade de configurações de plugues de instrumento diferentes e estabelecer uma conexão elétrica entre o módulo de energia 2004 (Figuras 24 a 30) e o instrumento cirúr- gico. Embora o receptáculo da porta de detecção mecânica 16930 da Figura 45A seja mostrado como tendo uma configuração cilíndrica, ou- tras configurações são contempladas pela presente revelação para acomodar os plugues do instrumento de diversos formatos e tamanhos. De acordo com o aspecto não limitador da Figura 45A, a chave pressio- nável 16934 é embutida em uma região interna da abertura 16932 defi- nida pelo receptáculo da porta de detecção mecânica 16930, de modo que a chave pressionável 16934 é atuada quando uma força F é aplica- da a uma porção atuadora 16935 da chave pressionável 16934. A cha- ve pressionável 19024 também é configurada para fazer a transição de um estado aberto (não atuado) onde a mesma não está pressionada (consulte a Figura 45A), para um estado fechado (atuado) onde a mes- ma está pressionada (consulte a Figura 45B), quando uma força F é aplicada pelo plugue deslizante 16936. O receptáculo da porta de de- tecção mecânica 16930 é adicionalmente configurado para enviar um sinal binário para um circuito de controle do módulo de energia 2004 para indicar se a chave pressionável 16934 está em um estado aberto ou em um estado fechado.

[0420] De acordo com o aspecto não limitador da Figura 45A, a chave pressionável 16934 é representada em uma condição não atu- ada e não rebaixada porque nenhuma lingueta de um plugue do ins- trumento 16936 está inserida no interior da abertura 16932 do recep- táculo da porta de detecção mecânica 16930. Dessa forma, a chave pressionável 16934 da Figura 45A é mostrada em um estado aberto e um sinal binário é fornecido ao circuito de controle, indicando que ne- nhum plugue do instrumento 16936 está inserido ou conectado ao módulo de energia 2004 (Figuras 24 a 30). A Figura 45B mostra o plugue do instrumento 16936 inserido no interior da abertura 16932 do receptáculo da porta de detecção mecânica 16930. Conforme mostrado na Figura 45B, o plugue 16936 do instrumento cirúrgico se engata mecanicamente ao atuador 16935 da chave pressionável 16934 e aplica uma força F ao atuador 16935 para pressionar o atua- dor 16935 para fazer a transição da chave pressionável 16934 para o estado fechado. Consequentemente, o receptáculo da porta de de- tecção mecânica 16930 fornece um sinal binário para um circuito de controle do módulo de energia 2004 para indicar que um plugue do instrumento 16936 está conectado ao módulo de energia 2004.

[0421] As Figuras 46A e 46B ilustram um receptáculo da porta de detecção mecânica 16938 que compreende uma chave de botão de pressão 16942, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. O receptáculo da porta de detecção mecânica 16938 da Figura 46A inclui uma configuração de botão de pressão. Similar à configuração de contato deslizante das Figuras 45A e 45B, 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 46A e 46B configurado para detectar a presença de um instrumento cirúrgico conectado no módulo de energia 2004 (Figuras 24 a 30).

[0422] Ao invés da chave pressionável 16934, a configuração da 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 do instrumento 16936. De acordo com um aspecto não limitador do receptáculo da porta de detecção mecânica 16938 representado nas Figuras 46A e 46B, a chave de botão de pressão 16942 está localizada distalmente em relação ao receptáculo da porta de detecção mecânica 16938, de modo que o atuador 16944 da chave de botão de pressão 16942 está próximo de uma extremidade distal da abertura 16940. O atuador 16944 da cha- ve de botão de pressão 16942 é configurado para atuar quando a ex- tremidade distal do plugue do instrumento 16936 aplica uma força F ao atuador 16944 fazendo com que ele transicione de um estado aberto, onde ele está em um estado não pressionado (consulte a Fi- gura 46A) até um estado fechado, onde ele está pressionado (consul- te a Figura 46B). O receptáculo da porta de detecção mecânica 16938 é adicionalmente configurado para enviar um sinal binário 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 esta- do aberto ou em um estado fechado.

[0423] De acordo com o aspecto não limitador da Figura 46A, a chave de botão de pressão 16942 é representada em uma condição não atuada e não rebaixada porque o plugue do instrumento 16936 ainda não está inserido dentro da abertura 16940 do receptáculo da porta de detecção mecânica 16938 e, dessa forma, nenhuma força F é aplicada ao atuador 16944. Dessa forma, a chave de botão de pressão

16942 da Figura 46A 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 do instrumento 16936 não está conectado ao módulo de energia 2004 (Figuras 24 a 30). Alterna- tivamente, a Figura 46B mostra um plugue do instrumento 16936 inse- rido no interior da abertura 16940 do receptáculo da porta de detecção mecânica 16938. Conforme mostrado na Figura 46B, o plugue do ins- trumento 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, dessa forma transicionando a 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 do instrumento 16936 está co- nectado ao módulo de energia 2004.

[0424] As Figuras 47A e 47B ilustram um receptáculo da porta de detecção elétrica 16946 que compreende uma chave de proximidade sem contato 16942, de acordo com um aspecto da presente revelação. O receptáculo da porta de detecção elétrica 16946 inclui uma configuração de chave de proximidade sem contato que compreende um sensor indu- tivo 16948, por exemplo, para fornecer uma configuração de detecção de curto alcance sem contato para detectar alvos condutores, como o plu- gue do instrumento 16936. O receptáculo da porta de detecção elétrica 16946 define uma abertura 16950 para formar um soquete para receber um plugue do instrumento 16936. O sensor indutivo 16948 das Figuras 47A e 47B é configurado para detectar a proximidade de um objeto metá- lico, como o plugue do instrumento 16936. O sensor indutivo 16948 inclui um circuito de indução ou bobina do detector, tal como é encontrado em conversores de indutância em digital típicos, em magnetômetros de bobi- na e/ou similares. Quando a potência é aplicada à bobina do detector,

um campo eletromagnético 16952 é gerado. À medida que o plugue do instrumento metálico 16936 se aproxima do campo eletromagnético 16952, o plugue do 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 do instrumento 16936 não está inserido na abertura 16950 do receptáculo da porta de detecção elétrica 16946, para um estado fechado, em que o plugue do instrumento 16936 está inserido na abertura 16950 do receptáculo da porta de detecção elétrica

16946. O receptáculo da porta de detecção elétrica 16946 é adicional- mente configurado para fornecer um sinal binário para 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 fe- chado.

[0425] De acordo com o aspecto não limitador da Figura 47A, o plugue do instrumento 16936 não está inserido dentro da abertura 16950 do receptáculo da porta de detecção elétrica 16946 e, conse- quentemente, ele não interage com o campo eletromagnético 16952. Dessa forma, o sensor indutivo 16948 da Figura 47A está em um es- tado aberto, e o receptáculo da porta de detecção elétrica 16946 for- nece um sinal binário para um circuito de controle do módulo de ener- gia 2004 (Figuras 24 a 30), para indicar que o plugue do instrumento 16936 não está conectado ao módulo de energia 2004. Alternativa- mente, à medida que o plugue do instrumento 16936 é inserido na abertura 16950 do receptáculo da porta de detecção elétrica 16946, ele irá interagir com o campo eletromagnético 16952, transicionando dessa forma o sensor indutivo 16948 para o estado fechado. Conse- quentemente, o receptáculo da porta de detecção elétrica 16946 for- nece um sinal binário para o circuito de controle do módulo de energia 2004 para indicar que o plugue do instrumento 16936 está conectado à fonte de energia 2004. Em alguns aspectos não limitadores, o sinal binário pode ser subsequentemente processado através de software para mitigar os efeitos do ruído associado com a ativação. Ainda ou- tros aspectos não limitadores são configurados para filtrar certos sinais de radiofrequência (RF) ou para mitigar o efeito do ruído elétrico e a interferência não intencional com o campo eletromagnético 16952.

[0426] 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. Usando uma bobina como um elemento de detecção, é possível efetuar a me- dição precisa do conversor de indutância em digital da posição line- ar/angular, do deslocamento, do movimento, da compressão, da vibra- ção, da composição de metal e muitas outras aplicações.

[0427] Várias combinações dos receptáculos de porta de detec- ção mecânica/elétrica supracitados 16930, 16938, 16946 mostrados nas Figuras 45A a 47B podem ser usadas para detectar e identificar tipos diferentes de plugues do 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 usa- das para distinguir se o instrumento é uma ferramenta abdominal ou para as mãos e se está conectado à porta. Os receptáculos da porta de detecção mecânica/elétrica 16930, 16938, 16946, em seguida, fornecem um sinal para um circuito de controle do módulo de energia 2004 (Figuras 24 a 30), indicando o tipo específico de instrumento que é conectado ao módulo de energia 2004, e o circuito de controle reage em conformidade.

[0428] Em vários aspectos, os instrumentos e dispositivos aqui re- velados compreendem circuitos de identificação por radiofrequência (RFID). Um usuário pode iniciar uma sequência de detecções por meio de uma tela de uma interface de usuário de uma fonte de energia ou instrumento habilitado para RFID, mediante a seleção de uma opção de modo de emparelhamento. A seleção do modo de emparelhamento irá fazer a transição de uma interface de usuário para uma outra tela que instrui o usuário a emparelhar um dispositivo. Em um aspecto não limi- tador, um circuito de RFID é afixado a um instrumento habilitado para RFID, e um scanner de RFID é afixado a uma fonte de energia habilita- da para RFID. Após iniciar o modo de emparelhamento, o usuário posi- ciona o circuito de RFID afixado ao instrumento habilitado para RFID próximo ao scanner de RFID da fonte de energia habilitada para RFID. Além disso ou alternativamente, um circuito de RFID poderia ser afixado à documentação de gerenciamento de inventário associada com o ins- trumento. Consequentemente, um usuário poderia iniciar o modo de emparelhamento e posicionar o circuito de RFID da documentação do gerenciamento de inventário próximo do scanner de RFID da fonte de energia habilitada para RFID, emparelhando dessa forma o instrumento habilitado para RFID com a fonte de energia habilitada para RFID. Após a varredura do instrumento ou da documentação para o leitor do gera- dor eletrocirúrgico, a interface de usuário da fonte de energia habilitada para RFID fornecerá uma confirmação visual de que o instrumento habi- litado para RFID foi detectado com sucesso por, e pareou com a fonte de energia habilitada para RFID. Após o instrumento habilitado para RFID ser detectado, o circuito de controle irá subsequentemente identi- ficar o instrumento habilitado para RFID e comunicar quaisquer mensa- gens relevantes ao usuário.

[0429] Em alguns aspectos não limitadores, os circuitos de RFID armazenam dados associados com cada instrumento habilitado para RFID em particular. Por exemplo, os chips de RFID podem armazenar dados associados com o uso do instrumento, incluindo o número de análises realizado, a quantidade de tempo em que o dispositivo foi usado, e/ou dados similares. Por conseguinte, a fonte de energia habi-

litada para RFID pode ser programada para impedir o emparelhamento dos instrumentos habilitados para RFID que excederam um limite de uso predeterminado. Outros aspectos não limitadores incluem circuitos de RFID que incluem dados associados com a compatibilidade do ins- trumento. Consequentemente, a fonte de energia habilitada para RFID impedirá o emparelhamento dos instrumentos habilitados para RFID que não podem, ou não deveriam, ser conectados através das configu- rações de porta supracitadas. Há ainda outros aspectos não limitado- res de uma fonte de energia habilitada para RFID que incluem um chip de RFID na própria fonte de energia. Por exemplo, um chip de RFID pode ser usado para rastrear uma fonte de energia em todo o hospital. De modo similar, outros aspectos não limitadores incluem circuitos de RFID que são adicionalmente configurados para interagir com um sis- tema de gerenciamento de inventário. Por exemplo, os circuitos de RFID poderiam ser usados para rastrear a utilização de cada instru- mento e fonte de energia habilitado para RFID. Em tais aspectos não limitadores, quando o número de instrumentos utilizáveis fica abaixo de um limite mínimo determinado pelo hospital, o sistema de gerenci- amento de inventário é configurado para solicitar mais instrumentos.

[0430] Conforme foi anteriormente descrito com referência à Figura 40, a presente revelação fornece um sistema de comunicação 16600 que emprega um protocolo de comunicação primário 16622 para se comuni- car com um dispositivo primário 16604 e um protocolo de comunicação secundário 16624 para se comunicar com os dispositivos de expansão secundários 16606, 16608, 16610. Agora com referência às Figuras 40 e 48A a 51, a presente revelação se volta agora para uma descrição de um exemplo de uma disposição de comunicação que compreende o protoco- lo primário 16622 e o protocolo secundário 16624 sincronizado com o protocolo primário 16622 para se comunicar com e acionar o dispositivo primário 16604 e os dispositivos secundários 16606, 16608, 16610 atra-

vés de uma porta única do módulo de energia 16602, de acordo com pe- lo menos um aspecto da presente revelação. As Figuras 48A a 48D são diagramas de temporização de sinal para os protocolos primário e se- cundário 16622, 16624 que ilustram a relação do protocolo secundário 16624 com o protocolo primário 16622, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. Os diagramas de temporização ilustrados nas Figuras 48A a 48D ocorrem ao longo de um quadro de comunicação primário em modo duplex completo 16651 do protocolo primário 16622. Cada um dos diagramas de temporização Ilustrados nas Figuras 48A a 48D mostra um quadro de comunicação secundário 16653, 16655, 16657, 16659 diferente do protocolo secundário 16624. A Figura 49 ilus- tra um diagrama de temporização para um comando de reinicialização. A Figura 50 ilustra um diagrama de temporização para uma solicitação de estado de transmissão. A Figura 51 ilustra um diagrama de temporização para uma solicitação de estado individual.

[0431] A Figura 48A ilustra um diagrama de temporização 16650 de um quadro de comunicação primário 16651 e um quadro de co- municações secundário 16653 durante um comando de busca, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. Durante o comando de busca, o dispositivo primário 16604 é capaz de execu- tar algumas tarefas de configuração antes de habilitar o processa- mento da resposta a tempo durante o comando de leitura, o que é descrito com referência à Figura 48B. Agora com referência às Figu- ras 40 e 48A, o quadro de comunicação primário 16651 do protocolo primário 16622 é um protocolo de leitura e gravação bidirecional de bit a bit. No exemplo ilustrado na Figura 48A, o quadro de comunica- ção primário 16651 inclui um cabeçalho 16652, uma sequência inicial 16654, quatro bits de endereço 16656 (endereço (0:3) ou simples- mente A0:A3), oito bits de dados 16658 (dados (0:7) ou simplesmente D0:D7), e um bit de parada 16660. O quadro de comunicações se-

cundário 16653 é sincronizado com e é um escravo do quadro de comunicações primário 16651. Neste exemplo, o quadro de comuni- cações secundário 16653 é sincronizado com o quarto bit do endere- ço 16690 (A3) do quadro de comunicações primário 16651. Durante o recebimento do quarto bit do endereço (A3) 16690 a partir do módulo de energia 16602, o dispositivo primário 16604 efetua uma pré-busca do bit menos significativo (LSB) de ambos os possíveis endereços (A3 = 0, A3 = 1), onde A3 = 0 aborda um conjunto de dados mapea- dos em qualquer um dos dispositivos secundários 16606, 16608, 16610 e A3 = 1 aborda outro conjunto de dados mapeados em qual- quer um dos dispositivos secundários 16606, 16608, 16610. O LSB correto é enviado para o módulo de energia 16602 durante o período do primeiro bit 16692 (dado (0)), conforme mostrado na Figura 48B.

[0432] O quadro de comunicações secundário 16653 ocorre du- rante o período do quarto bit do endereço 16690 e, dessa forma, opera a uma taxa mais alta do que o quadro de comunicação primário 16651. Dentro do período do quarto bit do endereço 16690 e no início do qua- dro de comunicações secundário 16653 se encontra um tempo de ina- tivação obrigatório 16666. Durante o recebimento do quarto bit do en- dereço (A3) 16690 a partir do módulo de energia 16602, o dispositivo primário 16604 envia 16662 para os dispositivos secundários 16606, 16608, 16610 acoplados ao dispositivo primário 16604 um comando de pré-busca 16668 (código de operação = 1), seguido pelo primeiro dos três bits de endereço 16670 (endereço (0:2)), repete a carga útil 16672 (código de operação, endereço (0:2), e estabelece uma banda morta 16674 antes de responder todas as ocorrências enquanto a li- nha de resposta 16676 se mantém alta.

[0433] Uma resposta 16664 de um dispositivo secundário 16606, 16608, 16610 é iniciada quando a linha de resposta 16676 é abaixada. Durante o período de resposta 16664, os dados do espaço abordado em qualquer um dos dispositivos secundários 16606, 16608, 16610 são transferidos de volta para o dispositivo primário 16604 sob o controle do relógio de resposta 16684. Durante o primeiro período do relógio de res- posta 16684, a linha de resposta 16676 é abaixada 16678 (comando ok). Durante a elevação da borda do próximo pulso do relógio de resposta 16684, a linha de resposta 16676 é mantida alta 16680 para transmitir os dados abordados pelo LSB A3 = 0. O dispositivo primário 16604 amostra a linha de resposta 16676 durante a descida da borda do pulso do relógio de resposta 16684. Durante a elevação da borda do próximo pulso do relógio de resposta 16684, a linha de resposta é mantida baixa 16682 para transmitir os dados abordados pelo LSB A3 = 1. Posteriormente, um dos dispositivos secundários 16606, 16608, 16610 ecoa a carga útil 16686 e repete os dados 16688 (A3 = 0, 1). O quadro de comunicações secundário 16653 termina antes do final do quarto período do bit LSB do endereço 16690 (endereço (3)). A linha de resposta 16676 é definida no- vamente como alta e pode retornar a zero, se for necessário. Conse- quentemente, como resultado do comando de busca, o dispositivo primá- rio 16604 recebe ambas as possibilidades para o primeiro bit de dados 16692 (dado (0)) com base no LSB A3 = 0 e A3 = 1.

[0434] A Figura 48B ilustra um diagrama de temporização 16700 de um quadro de comunicação primário 16651 e um quadro de comu- nicações secundário 16655 durante um comando de leitura após o comando de busca ilustrado na Figura 48A, de acordo com pelo me- nos um aspecto da presente revelação. Agora com referência às Figu- ras 40 e 48B, o quadro de comunicações secundário 16655 ocorre du- rante a troca do bit de dados 16692 D0 para/do módulo de energia 16602 para buscar o restante dos dados da palavra de dados 16704 (D0:D7) associados com o endereço (A0:A3). Neste exemplo, o qua- dro de comunicações secundário 16655 é sincronizado com o primeiro bit dos dados 16692 (D0) do quadro de comunicações primário 16651.

Durante o período do primeiro bit de dados 16692 (D0) e no início do quadro de comunicação secundário 16655, ocorre um tempo de inati- vidade 16666 obrigatório.

[0435] Após o tempo de inatividade 16666 obrigatório, o dispositi- vo primário 16604 envia 16662 um comando de leitura 16694 (código de operação = 2) para todos os dispositivos secundários 16606, 16608, 16610 mapeados pelo endereço 16696 (A0:A3) e, em segui- da, repete a carga útil 16698 (código de operação, endereço (0:3) an- tes de uma banda morta 16699. Uma resposta 16664 de um disposi- tivo secundário 16606, 16608, 16610 é iniciada quando a linha de resposta 16676 é abaixada. Durante o primeiro período do relógio de resposta 16684, a linha de resposta 16676 é abaixada 16702 (co- mando ok). Durante o período de resposta 16664, o restante da pala- vra de dados 16704 (dados 0:7) do espaço abordado em qualquer um dos dispositivos secundários 16606, 16608, 16610 é transferido de volta para o dispositivo primário 16604 sob o controle do relógio de resposta 16684. Posteriormente, o dispositivo secundário 16606, 16608, 16610 ecoa a carga útil 16706 e repete os dados 16708 (da- dos (0:7)). O quadro de comunicações secundário 16655 termina an- tes do fim do período do primeiro bit 16692 (dado (0)). A linha de res- posta 16676 é definida novamente como alta e pode retornar a zero, se for necessário.

[0436] A Figura 48C ilustra um diagrama de temporização 16710 do quadro de comunicação primário 16651 e de um quadro de comunica- ções secundário 16657 durante um comando pré-gravação após o co- mando de leitura ilustrado na Figura 48B, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. Agora com referência às Figuras 40 e 48C, o quadro de comunicações secundário 16657 escreve os sete pri- meiros bits de dados (D0:D6) recebidos do módulo de energia 16602 du- rante o tempo de transferência do oitavo bit 16712. Isso reduz o tempo de gravação durante o bit de parada 16660, permitindo tempo suficiente para não reconhecer (Nack) o módulo de energia 16602 no caso de uma falha de gravação. Neste exemplo, o quadro de comunicações secundá- rio 16657 é sincronizado com o oitavo bit dos dados 16712 (D7) do qua- dro de comunicações primário 16651. Durante o período do oitavo bit de dados 16712 (dado (7) e no início do quadro de comunicação secundário 16657, ocorre um tempo de inatividade 16666 obrigatório.

[0437] Após o tempo de inatividade 16666 obrigatório, o dispositi- vo primário 16604 envia 16662 um comando de pré-leitura 16714 (có- digo de operação = 3) para todos os dispositivos secundários 16606, 16608, 16610 mapeados pelo endereço 16716 (endereço 0:3) e, em seguida, envia o primeiro dos sete bits de dados 16718 (dados 0 a 6) recebidos do módulo de energia 16602 e repete a carga útil 16720 (código de operação, endereço (0:3) dados antes de uma banda morta

16722. Uma resposta 16664 de um dispositivo secundário 16606, 16608, 16610 é iniciada quando a linha de resposta 16676 é abaixada 16724 (comando ok). Em seguida, o quadro de comunicações secun- dário 16657 ecoa a carga útil 16726 antes do fim do período de oito bits 16712 (dado (7)).

[0438] A Figura 48D Ilustra um diagrama de temporização 16730 de um quadro de comunicação primário 16651 e de um quadro de comuni- cações secundário 16659 durante um comando de gravação após o comando pré-gravação ilustrado na Figura 48C, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. Agora com referência às Fi- guras 40 e 48D, o quadro de comunicações secundário 16659 transmite o último bit de dados 16734 (dado (7)) durante o período do bit de para- da 16660. Após uma palavra de dados completa (dados (0:7)) ser rece- bida pelo dispositivo primário 16604 a partir do módulo de energia 16602, o dispositivo primário 16604 envia 16662 um comando de gra- vação 16732 (código de operação = 4) para transmitir o último bit de dados 16734 (dado = 7) e repete a carga útil 16736 (código de opera- ção, dado (7)) até a banda morta 16738. Após a linha de resposta 16676 ser abaixada 16740 (comando Ok) e ecoar a carga útil 16742, o dispositivo primário 16604 se ocupa em gravar produzindo cinco ciclos de relógio extras 16744, onde os quatro primeiros símbolos são uma repetição da ID do dispositivo de resposta 16746 seguido por um "0"

16748.

[0439] A Figura 49 ilustra um diagrama de temporização 16750 de um quadro de comunicação primário 16651 e um quadro de comunica- ções secundário 16661 durante um comando de reinicializar, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. Agora com refe- rência às Figuras 40 e 49, o dispositivo primário 16604 envia 16662 um comando de reinicialização 16752 (código de operação = 5) para reini- cializar um ou todos os dispositivos secundários fixados 16759 (disp. 2 - disp. 14). Neste exemplo, o quadro de comunicações secundário 16661 é transmitido durante o período do último bit de dados 16712 (dado (7)) e o bit de parada 16660. A ID do dispositivo 16754 "0000" é usada para redefinir todos os dispositivos fixados 16759 (disp. 2 - disp. 14). O dis- positivo primário 16604 em seguida envia um "0" 16756 e repete o co- mando de carga útil 16758 (código de operação, ID "0") até a banda morta 16758. Cada dispositivo fixado 16759 (disp. 2 - disp. 14) respon- de ao abaixar a linha de resposta 16676 durante o seu intervalo de tempo atribuído. A carga útil é precedida por um bit para que se possa distingui-la dos outros códigos de operação. O dispositivo primário 16604 envia 16662 o comando de reinicialização três vezes e votações sobre a resposta.

[0440] A Figura 50 ilustra um diagrama de temporização 16760 de um quadro de comunicação primário 16651 e um quadro de co- municações secundário 16663 durante um comando de solicitação de estado de radiodifusão, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. Agora com referência às Figuras 40 e 50, o dis- positivo primário 16604 envia 16662 um comando de solicitação de estado de transmissão 16764 (código de operação = 6) para solicitar o estado de cada dispositivo secundário fixado 16759 (disp. 2 - disp. 14). Neste exemplo, o quadro de comunicações secundário 16663 é transmitido durante o período do sexto bit de dados 16762 (dado (5)). Depois de enviar 16662 o comando de solicitação de estado de radi- odifusão 16764, o dispositivo primário 16604 repete a carga útil 16766 (código de operação) até a banda morta 16768. Cada disposi- tivo fixado 16759 (disp. 2 - disp. 14) responde ao abaixar a linha de resposta 16676 durante o seu intervalo de tempo atribuído.

[0441] A Figura 51 ilustra um diagrama de temporização 16770 do quadro de comunicação primário 16651 e um quadro de comunicações secundário 16665 durante um comando de solicitação de estado indi- vidual, de acordo com pelo menos um aspecto da presente revelação. Agora com referência às Figuras 40 e 51, o dispositivo primário 16604 envia 16662 um comando de solicitação de estado individual 16774 (código de operação = 7) para solicitar um byte do estado 16786 a par- tir de um único dispositivo. Neste exemplo, o quadro de comunicações secundário 16665 é transmitido durante o período do sétimo bit de da- dos 16772 (dado (6)) para uma solicitação automática ou o oitavo bit de dados 16712 (dado (7)). Depois de enviar 16662 o comando de so- licitação de estado individual 16774, o dispositivo primário 16604 envia 16662 a ID do dispositivo "00" 16788 e repete a carga útil 16778 (códi- go de operação, ID "00") até a banda morta 16782. A carga útil é pre- cedida por dois bits para que se possa distingui-la dos outros códigos de operação. Quando a linha de resposta 16676 é abaixada 16784 (comando ok) o dispositivo abordado envia o byte solicitado 16786, ecoa a carga útil 16788 e repete os dados 16790 (dados (0:7) das in- formações.

[0442] Embora o quadro de comunicação primário acima 16651 e as estruturas de comunicações secundárias 16653, 16655, 16657, 16659, 16661, 16663, 16665 estejam descritas a título de exemplos es- pecíficos, os versados na técnica compreenderão que outras implemen- tações estão dentro do escopo da presente revelação. Por exemplo, a temporização pode variar, os bits em que as estruturas de comunica- ções secundárias 16653, 16655, 16657, 16659, 16661, 16663, 16665 são sincronizadas com o quadro de comunicações primário 16651 po- dem variar, e os dados específicos, o formato dos dados e o tamanho dos dados trocados durante o quadro de comunicação primário 16651 e as estruturas de comunicações secundárias 16653, 16655, 16657, 16659, 16661, 16663, 16665 podem variar sem limitar o escopo da dis- posição de comunicação que compreende um protocolo primário 16622 e um protocolo secundário 16624 sincronizado com o protocolo primário 16622 para acionar os dispositivos primários 16604 e os dispositivos secundários 16606, 16608, 16610 através de uma única porta do módu- lo de energia 16602, conforme é descrito com referência às Figuras 40 e 48A a 51. Exemplos

[0443] Vários aspectos da matéria descrita no presente documento são definidos nos seguintes exemplos numerados:

[0444] Exemplo 1. Instrumento cirúrgico que compreende: um pri- meiro circuito de controle configurado para se comunicar com um módulo de energia com o uso de ao menos um primeiro protocolo através de uma primeira linha de comunicação; e um segundo circuito de controle configurado para se comunicar com um outro instrumento cirúrgico aco- plado ao instrumento cirúrgico com o uso de ao menos um segundo pro- tocolo através de uma segunda linha de comunicação.

[0445] Exemplo 2. Instrumento cirúrgico, de acordo com o Exemplo 1, em que o primeiro circuito de controle compreende: um circuito lógico de comunicação acoplado à primeira linha de comunicação e ao contro- lador secundário; um processador local acoplado ao circuito lógico de comunicação; e um multiplexador dotado de entradas acopladas ao pro- cessador local e ao segundo circuito de controle, e uma saída acoplada ao circuito lógico de comunicação;

[0446] Exemplo 3. Instrumento cirúrgico, de acordo com qualquer um dos exemplos 1 a 2, em que o circuito lógico de comunicação é configurado para: receber uma mensagem do gerador através da primeira linha de comunicação; fornecer uma mensagem reconhecida ao processador local para processamento local; e fornecer uma men- sagem não reconhecida ao segundo circuito de controle para proces- samento.

[0447] Exemplo 4. Instrumento cirúrgico, de acordo com qualquer um dos Exemplos 1 a 3, em que o processador local é configurado para fornecer a mensagem reconhecida processada a uma entrada do multi- plexador e a saída do multiplexador é fornecida ao gerador através da primeira linha de comunicação.

[0448] Exemplo 5. Instrumento cirúrgico, de acordo com qualquer um dos Exemplos 1 a 3, em que o controlador secundário é configurado para fornecer a mensagem reconhecida processada à entrada do multi- plexador e a saída do multiplexador é fornecida ao gerador através da primeira linha de comunicação.

[0449] Exemplo 6. Instrumento cirúrgico, de acordo com qualquer um dos Exemplos 1 a 3, em que o controlador secundário é configurado para receber mensagens do outro instrumento cirúrgico através da se- gunda linha de comunicação.

[0450] Exemplo 7. Instrumento cirúrgico, de acordo com o Exem- plo 6, em que o controlador secundário é configurado para fornecer a mensagem recebida a uma entrada do multiplexador e a saída do mul- tiplexador é fornecida ao gerador através da primeira linha de comuni-

cação.

[0451] Exemplo 8. Instrumento cirúrgico, de acordo qualquer um dos Exemplos 1 a 7, em que o segundo protocolo é sincronizado ao primeiro protocolo.

[0452] Exemplo 9. Circuito de comunicação que compreende: um primeiro circuito de controle configurado para se comunicar com um mó- dulo de energia com o uso de ao menos um primeiro protocolo através de uma primeira linha de comunicação; e um segundo circuito de contro- le configurado para se comunicar com um instrumento cirúrgico acoplado ao circuito de comunicação com o uso de ao menos um segundo proto- colo através de uma segunda linha de comunicação; em que o primeiro circuito de controle compreende: um circuito lógico de comunicação aco- plado à primeira linha de comunicação e ao controlador secundário; um processador local acoplado ao circuito lógico de comunicação; e um mul- tiplexador dotado de entradas acopladas ao processador local e ao se- gundo circuito de controle, e uma saída acoplada ao circuito lógico de comunicação; em que o circuito lógico de comunicação é configurado para: receber uma mensagem do gerador através da primeira linha de comunicação; fornecer uma mensagem reconhecida ao processador lo- cal para processamento local; e fornecer uma mensagem não reconheci- da ao segundo circuito de controle para processamento.

[0453] Exemplo 10. Circuito de comunicação, de acordo com o Exemplo 9, em que o processador local é configurado para fornecer a mensagem reconhecida processada a uma entrada do multiplexador e a saída do multiplexador é fornecida ao gerador através da primeira linha de comunicação.

[0454] Exemplo 11. Circuito de comunicação, de acordo com qual- quer um dos Exemplos 9 a 10, em que o controlador secundário é con- figurado para fornecer a mensagem reconhecida processada a uma en- trada do multiplexador e a saída do multiplexador é fornecida ao gera-

dor através da primeira linha de comunicação.

[0455] Exemplo 12. Circuito de comunicação, de acordo com qual- quer um dos Exemplos 9 a 11, em que o controlador secundário é confi- gurado para receber mensagens do instrumento cirúrgico através da se- gunda linha de comunicação.

[0456] Exemplo 13. Circuito de comunicação, de acordo com o Exemplo 12, em que o controlador secundário é configurado para for- necer a mensagem recebida a uma entrada do multiplexador e a saída do multiplexador é fornecida ao gerador através da primeira linha de comunicação.

[0457] Exemplo 14. Circuito de comunicação que compreende: um circuito de controle; um circuito de potenciômetro acoplado ao circuito de controle. um circuito de chave acoplado ao circuito de controle e ao circuito de potenciômetro digital; e um filtro ajustável; em que o circuito de controle é configurado para se comunicar com um instrumento ci- rúrgico com o uso de um primeiro e um segundo protocolos de comu- nicação através de uma linha de comunicação única, em que o filtro de controle ajustável é acoplado à linha de comunicação única.

[0458] Exemplo 15. Circuito de comunicação, de acordo com o Exemplo 14, que compreende adicionalmente um conversor analógi- co-digital (CAD) acoplado ao circuito de controle e ao filtro ajustável, em que o CAD é configurado para converter uma saída do filtro ajus- tável e fornecer uma versão digital da saída do filtro ajustável ao cir- cuito de controle.

[0459] Exemplo 16. Circuito de comunicação, de acordo com qual- quer um dos exemplos 14 a 15, em que o circuito de controle é configu- rado para controlar o circuito de potenciômetro mediante a definição de um valor de resistência.

[0460] Exemplo 17. Circuito de comunicação, de acordo com qual- quer um dos Exemplos 14 a 16, em que o circuito de potenciômetro compreende um primeiro e um segundo resistores.

[0461] Exemplo 18. Circuito de comunicação, de acordo com qual- quer um dos Exemplos 14 a 17, em que o circuito de chave compre- ende uma primeira e uma segunda chaves.

[0462] Exemplo 19. Circuito de comunicação, de acordo com o Exemplo 18, em que o circuito de potenciômetro compreende um primei- ro e um segundo resistores; e a primeira chave é acoplada entre o circui- to de controle e o primeiro resistor; e a segunda chave ser acoplada entre o circuito de controle e o segundo resistor.

[0463] Exemplo 20. Circuito de comunicação, de acordo com qual- quer um dos Exemplos 18 a 19, em que o circuito de controle é confi- gurado para controlar o estado da primeira e da segunda chaves para ajustar a corrente aplicada ao filtro ajustável.

[0464] Exemplo 21. Circuito de comunicação, de acordo com qual- quer um dos Exemplos 18 a 20, em que o circuito de potenciômetro compreende um circuito de potenciômetro digital.

[0465] Exemplo 22. Circuito de comunicação, de acordo com qual- quer um dos Exemplos 18 a 21, em que o circuito de potenciômetro compreende um circuito digital-analógico (CDA).

[0466] 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, varia- ções, alterações, substituições, combinações e equivalentes destas formas podem ser implementadas e ocorrerão aos versados na técni- ca sem se que afaste do escopo da presente revelação. Além disso, a estrutura de cada elemento associado com a forma pode ser alter- nativamente descrita como um meio para fornecer a função realizada pelo elemento. Além disso, quando forem revelados materiais para determinados componentes, outros materiais podem ser usados. De- ve-se compreender, portanto, que a descrição precedente e as rei-

vindicações em anexo pretendem incluir todas essas modificações, combinações e variações abrangidas pelo escopo das modalidades apresentadas. As reivindicações em anexo se destinam a abranger todas essas modificações, variações, alterações, substituições, modi- ficações e equivalentes.

[0467] A descrição detalhada precedente apresentou várias formas dos dispositivos e/ou processos por meio do uso de diagramas de blo- cos, fluxogramas e/ou exemplos. Embora esses diagramas de bloco, flu- xogramas e/ou exemplos contenham uma ou mais funções e/ou opera- ções, será compreendido pelos versados na técnica que cada função e/ou operação dentro desses diagramas de bloco, fluxogramas e/ou exemplos pode ser implementada, individual e/ou coletivamente, através de uma ampla gama de hardware, software, firmware ou praticamente qualquer combinação destes. Os versados na técnica reconhecerão, contudo, que alguns aspectos das formas aqui reveladas, no todo ou em parte, podem ser implementados de modo equivalente em circuitos inte- grados, como um ou mais programas de computador executados em um ou mais computadores (por exemplo, como um ou mais programas exe- cutados em um ou mais sistemas de computador), como um ou mais programas executados em um ou mais processadores (por exemplo, como um ou mais programas executados em um ou mais microproces- sadores), como firmware, ou virtualmente como qualquer combinação dos mesmos, e que o projeto do conjunto de circuitos e/ou a inscrição do código para o software e firmware estaria dentro do âmbito de prática do versado na técnica, à luz desta revelação. Além disso, os versados na técnica entenderão que os mecanismos do assunto aqui descrito podem ser distribuídos como um ou mais produtos de programa em uma varie- dade de formas e que uma forma ilustrativa do assunto aqui descrito é aplicável independentemente do tipo específico de meio de transmissão de sinais utilizado para efetivamente realizar a distribuição.

[0468] As instruções usadas para programar a lógica para executar vários aspectos revelados podem ser armazenadas em uma memória no sistema, como memória de acesso aleatório dinâmica (DRAM), ca- che, memória flash ou outro armazenamento. Além disso, as instruções podem ser distribuídas através de uma rede ou por meio de outras mí- dias legíveis por computador. Dessa forma uma mídia legível por má- quina pode incluir qualquer mecanismo para armazenar ou transmitir informações em uma forma legível por uma máquina (por exemplo, um computador), mas não se limita a, disquetes, discos ópticos, disco com- pacto de memória somente de leitura (CD-ROMs), e discos magneto- ópticos, memória somente de leitura (ROM), memória de acesso aleató- rio (RAM), memória somente de leitura programável apagável (EPROM), memória somente de leitura programável apagável eletrica- mente (EEPROM), cartões magnéticos ou ópticos, memória flash, ou uma mídia tangível de armazenamento legível por máquina usada na transmissão de informações pela Internet através de um cabo elétrico, óptico, acústico ou outras formas de sinais propagados (por exemplo, ondas portadoras, sinais de infravermelho, sinais digitais, etc.). Conse- quentemente, a mídia não transitória legível por computador inclui qual- quer tipo de mídia legível por máquina adequada para armazenar ou transmitir instruções ou informações eletrônicas em uma forma legível por uma máquina (por exemplo, um computador).

[0469] Conforme utilizado em qualquer aspecto da presente inven- ção, o termo "circuito de controle" pode se referir a, por exemplo, um con- junto de circuitos com fio, circuitos programáveis (por exemplo, um pro- cessador de computador que inclui um ou mais núcleos de processa- mento de instrução individuais, unidade de processamento, processador, microcontrolador, unidade do microcontrolador, controlador, processador de sinal digital (PSD), dispositivo lógico programável (PLD), matriz lógica programável (PLA), ou matriz de portas programável em campo (FPGA)),

circuitos de máquinas de estado, firmware que armazena instruções exe- cutadas pelo circuito programável, e qualquer combinação dos mesmos. O circuito de controle pode, coletiva ou individualmente, ser incorporado como circuito que é parte de um sistema maior, por exemplo, um circuito integrado (IC), um circuito integrado específico de aplicação (ASIC), um sistema on-chip (SoC), computadores desktop, computadores laptop, computadores tablet, servidores, smartphones, etc. Consequentemente, como usado na presente invenção, "circuito de controle" inclui, mas não se limita a, conjunto de circuitos elétricos que tenham ao menos um cir- cuito elétrico discreto, conjunto de circuitos elétricos que tenham ao me- nos um circuito integrado para aplicação específica, conjunto de circuitos elétricos que formem um dispositivo de computação para uso geral confi- gurado por um programa de computador (por exemplo, um computador para de uso geral configurado por um programa de computador que ao menos parcialmente execute os processos e/ou dispositivos aqui descri- tos, um conjunto de circuitos elétricos que forma um dispositivo de me- mória (por exemplo, formas de memória de acesso aleatório), e/ou con- junto de circuitos elétricos que formam um dispositivo de comunicações (por exemplo, um modem, chave de comunicação, ou equipamento ópti- co-elétrico). Os versados na técnica reconhecerão que o assunto aqui descrito pode ser implementado de modo analógico ou digital, ou em al- guma combinação destes.

[0470] 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 pa- cote 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.

[0471] 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.

[0472] 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 ne- cessariamente, assumir a forma de sinais elétricos ou magnéticos que possam ser armazenados, transferidos, combinados, compara- dos e manipulados de qualquer outra forma. É uso comum chamar esses sinais de bits, valores, elementos, símbolos, caracteres, ter- mos, números ou congêneres. Esses termos e termos similares po- dem estar associados às grandezas físicas apropriadas e são identifi- cações meramente convenientes aplicadas a essas quantidades e/ou estados.

[0473] 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 comunica- ções exemplificador pode incluir um protocolo de comunicações Ethernet que pode possibilitar a comunicação com o uso de um pro- tocolo de controle de transmissão/protocolo de Internet (TCP/IP). O protocolo Ethernet pode estar de acordo ou ser compatível com a norma Ethernet publicada pelo Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) intitulado "IEEE 802.3 Standard", publicada em de- zembro de 2008 e/ou versões posteriores dessa norma. Alternativa- mente ou adicionalmente, os dispositivos de comunicação podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um proto- colo de comunicações X.25. O protocolo de comunicações X.25 pode estar de acordo ou ser compatível com um padrão promulgado pelo International Telecommunication Union-Telecommunication Standar- dization 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 comunicações frame-relay pode estar de acordo ou ser compatível com um padrão promulgado pelo Consultative Committee for International Telegraph and Telephone (CCITT) e/ou o American National Standards Institute (ANSI). Alternativamente ou adicional- mente, os transceptores podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comunicação ATM ("asynchronous transfer mode", modo de transferência assíncrono). O protocolo de comunicação ATM pode estar de acordo ou ser compa- tível com uma norma ATM publicado pelo fórum ATM intitulado "ATM- MPLS Network Interworking 2.0" publicada em agosto de 2001, e/ou versões posteriores dessa norma. Obviamente, protocolos de comu- nicação de rede orientados por conexão diferentes e/ou pós- desenvolvidos são igualmente contemplados na presente invenção.

[0474] Salvo afirmação expressa em contrário, conforme fica evi- dente a partir da revelação precedente, é entendido que, ao longo da revelação precedente, as discussões que usam termos como "proces- samento", ou "computação", ou "cálculo", ou "determinação", ou "exi- bição", ou similares, se referem à ação e aos processos de um compu- tador, ou dispositivo de computação eletrônica similar, que manipule e transforme os dados representados sob a forma de grandezas físicas (eletrônicas) nos registros e nas memórias do computador em outros dados representados de modo similar sob a forma de grandezas físi- cas nas memórias ou nos registros do computador, ou em outros dis-

positivos similares de armazenamento, transmissão ou exibição de in- formações.

[0475] Um ou mais componentes podem ser chamados na pre- sente invenção de "configurado para", "configurável para", "operá- vel/operacional para", "adaptado/adaptável para", "capaz de", "con- formável/conformado para", etc. Os versados na técnica reconhece- rão que "configurado para" pode, de modo geral, abranger compo- nentes em estado ativo e/ou componentes em estado inativo e/ou componentes em estado de espera, exceto quando o contexto deter- minar o contrário.

[0476] Os termos "proximal" e "distal" são usados na presente invenção com referência a um médico que manipula a porção de ca- bo do instrumento cirúrgico. O termo "proximal" se refere à porção mais próxima ao médico, e o termo "distal" se refere à porção situada na direção oposta ao médico. Também será entendido que, por uma questão de conveniência e clareza, termos espaciais como "vertical", "horizontal", "para cima" e "para baixo" podem ser usados na presen- te invenção com relação aos desenhos. Entretanto, instrumentos ci- rúrgicos podem ser usados em muitas orientações e posições, e es- ses termos não se destinam a ser limitadores e/ou absolutos.

[0477] As pessoas versadas na técnica reconhecerão que, em ge- ral, os termos usados aqui, e principalmente nas reivindicações em anexo (por exemplo, corpos das reivindicações em anexo) destinam-se geralmente como termos "abertos" (por exemplo, o termo "incluindo" deve ser interpretado como "incluindo, mas não se limitando a", o termo "tendo" deve ser interpretado como "tendo, ao menos", o termo "inclui" deve ser interpretado como "inclui, mas não se limita a", etc.). Será ain- da entendido pelos versados na técnica que, quando um número espe- cífico de uma menção de reivindicação introduzida for pretendido, tal intenção será expressamente mencionada na reivindicação e, na au-

sência de tal menção, nenhuma intenção estará presente. Por exemplo, como uma ajuda para a compreensão, as seguintes reivindicações em anexo podem conter o uso das frases introdutórias "ao menos um" e "um ou mais" para introduzir menções de reivindicação. Entretanto, o uso de tais frases não deve ser interpretado como implicando que a in- trodução de uma menção da reivindicação pelos artigos indefinidos "um, uns" ou "uma, umas" limita qualquer reivindicação específica contendo a menção da reivindicação introduzida a reivindicações que contêm apenas uma tal menção, mesmo quando a mesma reivindicação inclui as frases introdutórias "um ou mais" ou "ao menos um" e artigos indefi- nidos, como "um, uns" ou "uma, umas" (por exemplo, "um, uns" e/ou "uma, umas" deve tipicamente ser interpretado como significando "ao menos um" ou "um ou mais"); o mesmo vale para o uso de artigos defi- nidos usados para introduzir as menções de reivindicação.

[0478] Além disso, mesmo se um número específico de uma menção de reivindicação introduzida for explicitamente mencionado, os versados na técnica reconhecerão que essa menção precisa ser tipicamente interpretada como significando ao menos o número men- cionado (por exemplo, a mera menção de "duas menções", sem ou- tros modificadores, tipicamente significa ao menos duas menções, ou duas ou mais menções). Além disso, nos casos em que é usada uma convenção análoga a "pelo menos um dentre A, B e C, etc.", em geral essa interpretação se destina a ter o sentido pelo qual um versado na técnica entenderia a convenção (por exemplo, "um sistema que tem ao menos um dentre A, B e C" incluiria, mas não se limitaria a, siste- mas 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 "pelo menos um dentre A, B ou C, etc.", em geral essa interpretação se destina a ter o sentido pelo qual um versado na técnica entenderia a convenção (por exemplo, "um sistema que tem ao menos um dentre A, B ou C" incluiria, mas não se limitaria a, sistemas que têm A sozinho, B sozinho, C sozinho, A e B juntos, A e C juntos, B e C juntos, e/ou A, B e C juntos, etc.). Será adicionalmente entendido pelos versados na técnica que tipicamente uma palavra e/ou uma frase disjuntiva apresentando dois ou mais termos alternativos, quer na descrição, nas reivindicações ou nos de- senhos, deve ser entendida como contemplando a possibilidade de incluir um dos termos, qualquer um dos termos ou ambos os termos, exceto quando o contexto determinar indicar algo diferente. Por exemplo, a frase "A ou B" será tipicamente entendida como incluindo as possibilidades de "A" ou "B" ou "A e B".

[0479] Com respeito às reivindicações em anexo, os versados na técnica entenderão que as operações mencionadas nas mesmas po- dem, de modo geral, ser executadas em qualquer ordem. Além disso, embora vários diagramas de fluxos operacionais sejam apresentados em uma ou mais sequências, deve-se compreender que as várias operações podem ser executadas em outras ordens diferentes da- quelas que estão ilustradas, ou podem ser executadas simultanea- mente. Exemplos dessas ordenações alternativas podem incluir or- denações sobrepostas, intercaladas, interrompidas, reordenadas, in- crementais, preparatórias, suplementares, simultâneas, inversas ou outras ordenações variantes, exceto quando o contexto determinar em contrário. Ademais, termos como "responsivo a", "relacionado a" ou outros particípios adjetivos não pretendem de modo geral excluir essas variantes, exceto quando o contexto determinar em contrário.

[0480] Vale notar que qualquer referência a "um (1) aspecto", "um aspecto", "uma exemplificação" ou "uma (1) exemplificação", e simila- res significa que um determinado recurso, estrutura ou característica descrito em conexão com o aspecto está incluído em ao menos um aspecto. Dessa forma, o uso de expressões como "em um (1) aspec-

to", "em um aspecto", "em uma exemplificação", "em uma (1) exem- plificação", em vários locais ao longo deste relatório descritivo não se refere necessariamente ao mesmo aspecto. Além disso, os recursos, estruturas ou características específicas podem ser combinados de qualquer maneira adequada em um ou mais aspectos.

[0481] Qualquer pedido de patente, patente, publicação não de patente ou outro material de descrição mencionado neste relatório descritivo e/ou mencionado em qualquer folha de dados de pedido es- tá aqui incorporado a título de referência, até o ponto em que os mate- riais incorporados não são inconsistentes com isso. Desse modo, e na medida do necessário, a revelação como explicitamente aqui apresen- tada substitui qualquer material conflitante incorporado à presente in- venção 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 revela- ção existentes aqui apresentados estará aqui incorporado apenas até o ponto em que não haja conflito entre o material incorporado e o ma- terial de revelação existente.

[0482] Em resumo, foram descritos numerosos benefícios que resul- tam do emprego dos conceitos descritos no presente documento. A des- crição 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 revelada. Modificações ou variações são possíveis à luz dos ensinamentos acima. Uma ou mais modalidades foram escolhidas e descritas com a finalidade de ilustrar os princípios e a aplicação prática para, assim, permitir que o versado na técnica use as várias modalidades e com várias modifica- ções, conforme sejam convenientes ao uso específico contemplado. Pre- tende-se que as reivindicações apresentadas em anexo definam o esco- po global.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Instrumento cirúrgico caracterizado por compreender: um primeiro circuito de controle configurado para se comu- nicar com um módulo de energia com o uso de ao menos um primeiro protocolo através de uma primeira linha de comunicação; e um segundo circuito de controle configurado para se co- municar com um outro instrumento cirúrgico acoplado ao instrumento cirúrgico com o uso de ao menos um segundo protocolo através de uma segunda linha de comunicação.

2. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro circuito de controle compreender: um circuito lógico de comunicação acoplado à primeira linha de comunicação e ao controlador secundário; um processador local acoplado ao circuito lógico de comu- nicação; e um multiplexador dotado de entradas acopladas ao proces- sador local e ao segundo circuito de controle, e uma saída acoplada ao circuito lógico de comunicação;

3. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o circuito lógico de comunicação ser configurado pa- ra: receber uma mensagem do gerador através da primeira linha de comunicação; fornecer uma mensagem reconhecida ao processador local para processamento local; e fornecer uma mensagem não reconhecida ao segundo circui- to de controle para processamento.

4. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o processador local ser configurado para fornecer a mensagem reconhecida processada a uma entrada do multiplexador e a saída do multiplexador ser fornecida ao gerador através da primeira linha de comunicação.

5. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 3, ca- racterizado por o controlador secundário ser configurado para fornecer a mensagem não reconhecida processada para a entrada do multiplexador e a saída do multiplexador ser fornecida ao gerador através da primeira linha de comunicação.

6. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 3, ca- racterizado por o controlador secundário ser configurado para receber mensagens do outro instrumento cirúrgico através da segunda linha de comunicação.

7. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o controlador secundário ser configurado para forne- cer a mensagem recebida a uma entrada do multiplexador e a saída do multiplexador ser fornecida ao gerador através da primeira linha de comunicação.

8. Instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o segundo protocolo ser sincronizado com o primeiro protocolo.

9. Circuito de comunicação caracterizado por compreender: um primeiro circuito de controle configurado para se comu- nicar com um módulo de energia com o uso de ao menos um primeiro protocolo através de uma primeira linha de comunicação; e um segundo circuito de controle configurado para se comu- nicar com um instrumento cirúrgico acoplado ao circuito de comunica- ção com o uso de ao menos um segundo protocolo através de uma segunda linha de comunicação; em que o primeiro circuito de controle compreende: um circuito lógico de comunicação acoplado à primeira linha de comunicação e ao controlador secundário;

um processador local acoplado ao circuito lógico de comu- nicação; e um multiplexador tendo entradas acopladas ao processador local e ao segundo circuito de controle, e uma saída acoplada ao circuito lógico de comunicação; em que o circuito de comunicação é configurado para: receber uma mensagem do gerador através da primeira linha de comunicação; fornecer uma mensagem reconhecida ao processador local para processamento local; e fornecer uma mensagem não reconhecida ao segundo circui- to de controle para processamento.

10. Circuito de comunicação, de acordo com a reivindica- ção 9, caracterizado por o processador local ser configurado para for- necer a mensagem reconhecida processada a uma entrada do multi- plexador e a saída do multiplexador ser fornecida ao gerador através da primeira linha de comunicação.

11. Circuito de comunicação, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o controlador secundário ser configurado para forne- cer a mensagem não reconhecida processada a uma entrada do multi- plexador e a saída do multiplexador ser fornecida ao gerador pela primei- ra linha de comunicação.

12. Circuito de comunicação, de acordo com a reivindica- ção 9, caracterizado por o controlador secundário ser configurado pa- ra receber mensagens do instrumento cirúrgico através da segunda linha de comunicação.

13. Circuito de comunicação de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o controlador secundário ser configurado para fornecer a mensagem recebida a uma entrada do multiplexador e a saída do multiplexador ser fornecida ao gerador através da primeira linha de comunicação.

14. Circuito de comunicação caracterizado por compreen- der: um circuito de controle; um circuito de potenciômetro acoplado ao circuito de con- trole. um circuito de chave acoplado ao circuito de controle e ao cir- cuito de potenciômetro digital; e um filtro ajustável; em que o circuito de controle é configurado para se comu- nicar com um instrumento cirúrgico com o uso de um primeiro e de um segundo protocolos de comunicação através de uma linha de comuni- cação única, em que o filtro de controle ajustável é acoplado à linha de comunicação única.

15. Circuito de comunicação, de acordo com a reivindica- ção 14, caracterizado por compreender adicionalmente um conversor analógico-digital (CAD) acoplado ao circuito de controle e ao filtro ajustável, em que o CAD é configurado para converter uma saída do filtro ajustável e fornecer uma versão digital da saída do filtro ajustá- vel ao circuito de controle.

16. Circuito de comunicação, de acordo com a reivindica- ção 14, caracterizado por o circuito de controle ser configurado para controlar o circuito de potenciômetro mediante a definição de um valor de resistência.

17. Circuito de comunicação, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o circuito de potenciômetro compreender um pri- meiro e um segundo resistores.

18. Circuito de comunicação de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o circuito de chave compreender uma primeira e uma segunda chaves.

19. Circuito de comunicação, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o circuito de potenciômetro compreender um pri- meiro e um segundo resistores; e a primeira chave ser acoplada entre o circuito de controle e o primeiro resistor; e a segunda chave ser acoplada entre o circuito de controle e o segundo resistor.

20. Circuito de comunicação, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o circuito de controle ser configurado para controlar o estado da primeira e da segunda chaves para ajustar a corrente aplica- da ao filtro ajustável.

21. Circuito de comunicação, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o circuito de potenciômetro compreender um circui- to de potenciômetro digital.

22. Circuito de comunicação, de acordo com a reivindica- ção 18, caracterizado por o circuito de potenciômetro compreender um circuito de conversor digital-analógico (CDA).