BRPI0706050A2

BRPI0706050A2 - instrumento cirúrgico elétrico

Info

Publication number: BRPI0706050A2
Application number: BRPI0706050-5A
Authority: BR
Inventors: W. Smith Kevin; O. Bales Thomas; Deville Derek; Rivera Carlos; Palmer Matthew
Original assignee: Ethicon Endo-Surgery, Inc.
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2011-03-22
Also published as: JP4891397B2; EP2486865A3; EP2486866A8; EP2486866A3; JP2011120924A; EP2486869B1; JP5489175B2; EP2529672A2; EP2842499A1; CA2629276A1; AU2010257442A1; EP2475063B1; EP2486869A8; EP2520232B1; EP2486872A3; EP2529671B1; CN102293673A; AU2010257314A1; EP2486862B1; CN102247183A

Abstract

INSTRUMENTO CIRúRGICO ELéTRICO Um instrumento cirúrgico inclui um efetor terminal cirúrgico, tendo um segmento recebedor para receber, de modo removível, um segmento intercambiável. O segmento recebedor possui uma conexão de comunicação. Um manípulo, ligado ao efetor terminal, ativa o efetor terminal. O manípulo possui um controlador eletricamente ligado com a conexão de comunicação para autenticar a peça intercambiável quando posicionado no efetor terminal. Uma peça intercambiável está ligada, de modo removível, no segmento recebedor e possui um dispositivo de encriptação eletricamente removível, ligado com a conexão de comutação quando colocado no segmento recebedor. O dispositivo de encriptação autentica a peça intercambiável quando solicitado pelo controlador elétrico.

Description

INSTRUMENTO CIRÚRGICO ELÉTRICO

Campo da Técnica

A presente invenção reside no campo dos instrumentos cirúrgicos, emparticular, mas não necessariamente, a dispositivos de grampeamento. Odispositivo de grampeamento descrito no presente pedido é um grampeadorcirúrgico portátil e totalmente energizado e controlado eletricamente.

Existem dispositivos médicos de grampeamento na arte. A Ethicon Endo-Surgery, Inc. (uma companhia da Johnson & Johnson; doravante denominada"Ethicon") fabrica e vende estes dispositivos de grampeamento. Os dispositivos degrampeamento circular fabricados pela Ethicon são conhecidos pelas marcasPROXIMATE ® PPH1 CDH1 e ILS e os grampeadores lineares são fabricados pelaEthicon pelas marcas CONTOUR e PROXIMATE. Em cada um destes exemplos degrampeadores cirúrgicos, o tecido é comprimido entre o cartucho de grampo e umabigorna e, quando os grampos são ejetados, o tecido comprimido também écortado. Dependendo do tipo específico de tecido preso pelo médico, o tecido podeser comprimido muito pouco (situação em que a cor vermelha do sangue ainda estápresente no tecido), muito (situação em que o tecido está comprimido), oucorretamente (situação em que o líquido é removido do tecido, conhecida comodessecação ou descoloração).

Os grampos a serem usados possuem um determinado comprimento, e ocartucho e a bigorna precisam estar dentro de uma distância de disparo de grampoaceitável, de modo que os grampos se fechem adequadamente logo após odisparo. Por este motivo, estes grampeadores possuem dispositivos que indicam adistância relativa entre os dois planos e se esta distância está ou não dentro dafaixa de disparo do grampo. Um indicador deste tipo é mecânico e possui a formade uma barra deslizante atrás de uma janela tendo indicado nele uma faixa dedisparo de grampo segura. Estes grampeadores são todos manuais, em outraspalavras, eles requerem acionamento físico pelo usuário/médico para posicionar abigorna e o cartucho do grampeador sobre o tecido a ser grampeado e/ ou cortado,para fechar a bigorna e o cartucho do grampeador com relação um ao outro, eacionar e prender os grampos no tecido (e/ou cortar o tecido). Nenhum dosgrampeadores da arte anterior é acionado eletricamente para realizar cada umadestas operações, pois a força longitudinal necessária para efetuar o disparo dogrampo normalmente fica na ordem de 113,40 kg no cartucho de grampo. Alémdisto, estes grampeadores não possuem qualquer tipo de indicador de compressãoativa que otimizaria a força que atua sobre o tecido que precisa ser grampeado, demodo que não ocorresse a degradação do tecido. Um grampeador circular manualanastomótico intraluminal é descrito, por exemplo, na Patente Norte-Americana No.5.104.025 de Main entre outros, e que foi transferida para Ethicon. Main entreoutros e que está sendo incorporada integralmente neste documento comoreferência. Como pode ser observado mais claramente na vista explodida da FIG. 7em Main entre outros, um eixo do trocarte 22 possui uma endentação distai 21,alguns recessos 28 para o alinhamento do eixo do trocarte 22 às serrações 29 nabigorna e, assim, alinha os grampos com as bigornas 34. Uma ponta do trocarte 26é capaz de perfurar o tecido quando é aplicada pressão sobre ela. As FIGS. 3 a 6em Main entre outros mostram como o grampeador circular 10 funciona para unirjuntas duas peças de tecido. Na medida em que a bigorna 30 é movida maispróxima à cabeça 20, o tecido interposto é comprimido entre eles, conformemostrado particularmente nas FIGS. 5 e 6. Se este tecido for comprimido emexcesso, o procedimento de grampeamento cirúrgico poderia não acontecer. Logo,é desejável que não se exceda a força de compressão de tecido máxima aceitável.

O tecido interposto pode ficar sujeito a uma variedade de força compressoraaceitável durante a cirurgia. Esta faixa de variação é conhecida e referida comouma compressão de tecido ótima ou OTC, e é dependente do tipo de tecido queestá sendo grampeado. Embora o grampeador mostrado em Main entre outrospossua um indicador de barra que mostra ao usuário uma distância segura dedisparo de grampo entre a bigorna e o cartucho de grampo, ele não pode indicar aousuário todos os níveis de força compressora que estão sendo conferidas ao tecidoantes do grampeamento. Seria desejável fornecer um tipo de indicação quepudesse evitar o excesso de pressão sobre o tecido.

Descrição da Invenção

A invenção supera as deficiências mostradas acima e outras da arte anterioroferecendo um dispositivo de grampeamento cirúrgico elétrico que é energizadoeletricamente para posicionar a bigorna e o cartucho grampeador um em relação aooutro sobre o tecido a ser grampeado e/ou cortado, para aproximar a bigorna e ocartucho grampeador um em relação ao outro e disparar e fixar os grampos notecido (e/ou cortar o tecido). Além disto, o dispositivo de grampeamento cirúrgicoelétrico pode indicar ao usuário um nível de força compressora pré-definida pelousuário e que está sendo conferida sobre o tecido antes do disparo dos grampos. Apresente invenção também oferece métodos para se operar o dispositivo degrampeamento cirúrgico elétrico quando existe uma situação de OTC.

Uma configuração de eixo de compensação para os dois subconjuntos dedisparo de grampo e da bigorna cria um dispositivo que pode ser dimensionadopara se adaptar confortavelmente na mão de um usuário. Ela também diminui asdificuldades de fabricação por meio da remoção das árvores ocas (co-axiais)embutidas exigidas anteriormente. Com o eixo do subconjunto da bigorna sendocompensado a partir do subconjunto de disparo de grampo, o comprimento dahaste roscada para estender e retrair a bigorna pode ser aumentado poraproximadamente 2 polegadas, e assim economizando nos custos de fabricação egerando um perfil longitudinal mais curto.

Um método de exemplo para usar os grampeadores elétricos inclui umacaracterística de power-on que permite entrar em um modo manual para se efetuartestes. Em um procedimento cirúrgico, o grampeador é um dispositivo unidirecional.Entretanto, no modo de teste, o usuário possui a possibilidade de mover o trocartepara trás e para frente conforme desejado. Este modo de teste pode serdesengatado e o grampeador reconfigurado para o modo de uso para fins deembalamento e despacho. Para as finalidades de acondicionamento, é desejável(mas não necessário) que a bigorna esteja a uma distância dó cartucho de grampo.Logo, uma seqüência de homing pode ser programada para se colocar a bigorna a1 cm (por exemplo) de distância do cartucho de grampo antes de ser desligadopara embalamento e despacho. Antes do uso, o trocarte é estendido e a bigornaremovida. Se o grampeador está sendo usado para dissecar o cólon, por exemplo,o trocarte é trazido para trás em direção do cabo e o cabo é inserido via trans-analem direção ao cólon para o lado à jusante da dissecação enquanto a bigorna éinserida através de uma incisão laparoscópica a um lado à montante dadissecação. A bigorna é unida ao trocarte e duas partes são retraídas em direçãodo cabo até que ocorra uma condição de pronto grampeamento. A seqüência dedisparo de grampo é iniciada, mas que pode ser interrompida, para grampear adissecação e cortar simultaneamente o tecido no centro da dissecação e para fazeruma abertura no centro do anel circular de grampos. A seqüência de disparo degrampo inclui uma medição de compressão de tecido ótima (OTC) e o mecanismode controle de feedback que faz com que os grampos sejam disparados apenasquando a compressão está em uma faixa de pressão desejada, referida como faixade OTC. Esta faixa ou valor é conhecida com antecedência com base nascaracterísticas conhecidas do tecido a ser comprimido entre a bigorna e o cartuchode grampo.

Alguns exemplos de procedimentos em que o grampeador elétrico pode serusado incluem a dissecação de cólon e as cirurgias de desvio gástrico. Existemmuitos outros empregos para o grampeador elétrico em diferentes áreastecnológicas. Levando-se em consideração os objetos da invenção, existe tambémum instrumento cirúrgico, incluindo um efetor de extremidade cirúrgico com pelomenos um conjunto de acionamento para realizar um procedimento cirúrgicoquando acionado, um motor elétrico conectado operacionalmente a um efetor deextremidade para operar pelo menos o conjunto de atuação, e uma fonte deenergia eletricamente conectada ao motor e que energiza seletivamente o motorpara acionar pelo menos um conjunto de acionamento. A fonte de energia possuipelo menos uma célula de bateria com uma taxa de corrente crítica. Quandoacionada para energizar o motor e acionar pelo menos um conjunto deacionamento, a fonte de energia opera pelo menos uma célula de bateria a umataxa de corrente supercrítica.

Com os objetos da invenção em vista, existe também uma versão deinstrumento cirúrgico, que inclui um efetor de extremidade cirúrgico com pelomenos um conjunto de acionamento para efetuar um procedimento cirúrgicoquando acionado, um motor elétrico operacionalmente conectado ao efetor deextremidade, para operar pelo menos um conjunto de acionamento, e uma fonte deenergia conectada eletricamente ao motor e que energiza de forma seletiva o motorpara acionar pelo menos um conjunto de acionamento. A fonte de energia possuipelo menos uma célula de bateria com uma taxa de corrente crítica, e, quandoativada para energizar o motor e acionar pelo menos um conjunto de acionamento,a fonte de energia opera pelo menos uma célula de bateria a uma faixa de correntemédia acima da taxa de corrente crítica.

Com os objetos da invenção em vista, existe ainda uma versão de uminstrumento cirúrgico que inclui urn efetor de extremidade cirúrgico com pelo menosum conjunto de acionamento para efetuar um procedimento cirúrgico quandoacionado, um motor elétrico conectado eletricamente ao efetor de extremidade paraoperar pelo menos um conjunto de acionamento, e uma fonte de energia conectadaeletricamente ao motor e que energiza seletivamente o motor para acionar pelomenos um conjunto de acionamento por pelo menos uma e menos de 16 vezesdurante uma vida clínica de pelo menos um efetor de extremidade, o motor e afonte de energia. A fonte de energia possui pelo menos uma célula de bateria que,quando é ativada para acionar pelo menos um conjunto de acionamento, operaapenas entre aproximadamente 0,5 segundos e aproximadamente 15 segundos deduração.

Com os objetos da invenção em foco, existe também uma versão de uminstrumento cirúrgico que inclui um efetor de extremidade cirúrgico com pelo menosum conjunto de acionamento para realizar um procedimento cirúrgico quandoacionado, um motor elétrico com uma tensão operacional nominal e estandoconectado operacionalmente ao efetor de extremidade para operar pelo menos umconjunto de acionamento, e uma fonte de energia conectada eletricamente aomotor e energizando de forma seletiva o motor para acionar pelo menos umconjunto de acionamento. A fonte de energia possui pelo menos uma célula debateria com uma taxa de corrente crítica. Quando ativada para energizar o motor eacionar pelo menos um conjunto de acionamento, a fonte de energia opera pelomenos uma célula de bateria, a uma taxa de corrente supercrítica, a qualquertempo durante pelo menos uma parte de um período de descarga de pulsosupercrítica e opera o motor acima da tensão operacional nominal durante operíodo de descarga de pulso supercrítica.

Outras características que são consideradas características da invenção sãodescritas nas reivindicações anexas. Embora a invenção esteja ilustrada e descritaneste documento como embutida em um instrumento cirúrgico elétrico com fonte deenergia otimizada e transmissão, ela, de forma alguma, pretende estar limitada aosdetalhes mostrados, pois várias modificações e mudanças estruturais podem serfeitas nela sem se afastar do espírito da invenção e dentro do escopo e da faixa deequivalências das reivindicações.

A construção e o método de operação da invenção, entretanto, juntamentecom as versões adicionais e suas vantagens, serão mais bem compreendidos apartir da seguinte descrição das versões específicas e quando lidas com o auxíliodos desenhos que acompanham este relatório.

Breve Descrição dos Desenhos

As vantagens das versões da presente invenção ficarão aparentes a partir dadescrição detalhada seguinte de suas versões preferidas, cuja descrição deve serconsiderada em conjunto com os desenhos que acompanham este relatório emque:

A FIG. 1 é uma vista em perspectiva de um lado de uma versão de exemplode um grampeador elétrico de acordo com a invenção;

A FIG. 2 é uma vista elevacional lateral e fragmentária do grampeador daFig. 1 com uma metade direita de um corpo de cabo e com uma placa dorsalproximal removida;

A FIG. 3 é uma vista em perspectiva e explodida de um conjunto de controleda bigorna do grampeador da FIG. 1;

A FIG. 4 é uma vista perspectiva, ampliada, fragmentária e explodida doconjunto de controle da bigorna do FIG. 3;

A FIG. 5 é uma vista perspectiva fragmentária de um conjunto de controle dedisparo de grampo do grampeador da Fig. 1 a partir de sua lateral traseira;

A FIG. 6 é uma vista perspectiva explodida do conjunto de controle dedisparo de grampo da FIG. 1;

A FIG 7 é uma vista perspectiva, explodida, fragmentária e ampliada doconjunto de controle de disparo de grampo da FIG. 6;

A FIG. 8 é uma vista transversal horizontalmente e fragmentária do conjuntode controle da bigorna a partir da parte de baixo do corpo do cabo do grampeadorFIG. 1;

A FIG. 9 é uma vista transversal horizontalmente, ampliada e fragmentária apartir da parte de baixo de uma parte proximal do conjunto de controle da bigornada FIG. 8;

A FIG. 10 é uma vista transversal horizontalmente, ampliada e fragmentáriaa partir da parte de baixo de uma parte intermediária do conjunto de controle dabigorna da FIG. 8;

A FIG. 11 é uma vista transversal horizontalmente, ampliada e fragmentáriaa partir da parte distai do conjunto de controle da bigorna da FIG. 8;

A FIG. 12 é uma vista transversal verticalmente e fragmentária a partir dalateral direita de uma parte do corpo do cabo do grampeador da FIG. 1;

A FIG. 13 é uma vista transversal verticalmente, ampliada e fragmentária apartir da lateral direita de uma parte do corpo do cabo proximal do grampeador daFIG. 12;

A FIG. 14 é uma vista transversal verticalmente, ampliada e fragmentária apartir da lateral direita de uma parte do corpo do cabo intermediário do grampeadorda FIG. 12;

A FIG. 15 é uma vista transversal verticalmente, mais ampliada efragmentária a partir da lateral direita da parte do corpo do cabo intermediário dogrampeador da FIG. 14;

A FIG. 16 é uma vista transversal verticalmente, ampliada e fragmentária apartir da lateral direita de uma parte do corpo do cabo distai do grampeador da FIG. 12;

A FIG. 17 é uma vista perspectiva de uma parte de uma bigorna dogrampeador da FIG. 1;

A FIG. 18 é uma vista transversal e fragmentária de um conjunto degrampeamento removível, incluindo a bigorna, um cartucho de grampeador, umachave de força, e um conjunto que se conecta ao cartucho removível dogrampeador da FIG. 1;

A FIG. 19 é uma vista transversal horizontalmente e fragmentária doconjunto de controle da bigorna a partir da parte de cima da parte do corpo do cabodo grampeador da FIG. 1 com a haste da bigorna em uma posição totalmenteestendida;

A FIG. 20 é uma vista elevacional lateral e fragmentária da parte do corpo docabo do grampeador da FIG. 1 a partir da lateral esquerda da parte do corpo docabo com o corpo do cabo esquerdo e a placa de circuito removidos e com a hasteda bigorna em uma posição totalmente estendida;

A FIG. 21 é uma vista elevacional lateral e fragmentária da parte do corpo docabo do grampeador da FIG. 20 com a haste da bigorna em uma posição defechamento de bigorna de 1 cm;

A FIG. 22 é uma vista lateral horizontalmente e fragmentária do conjunto decontrole da bigorna a partir da parte superior da parte do corpo do cabo dogrampeador da FIG. 1 com a haste da bigorna em uma posição segura de disparode grampo;

FIG. 23 é uma vista transversal horizontalmente e fragmentária do conjuntode controle da bigorna a partir da parte superior da parte do corpo do cabo dogrampeador da FIG. 1 com a haste da bigorna em uma posição totalmente retraída;

A FIG. 24 é uma vista transversal horizontalmente e fragmentária doconjunto de controle de disparo a partir da parte superior da parte do corpo do cabodo grampeador da FIG! 1;

A FIG. 25 é uma vista transversal horizontalmente e fragmentária a partir daparte superior de uma parte proximal do conjunto de controle de disparo da FIG. 24;

A FIG. 26 é uma vista transversal horizontalmente, ampliada e fragmentáriaa partir da parte superior de uma parte intermediária do conjunto de controle dedisparo da FIG. 24;

A FIG. 27 é uma vista transversal horizontalmente, ampliada e fragmentáriaa partir da parte superior de uma parte distai do conjunto de controle de disparo da

FIG. 24;As FIGs. 28 e 29 são vistas perspectivas transparentes parcialmente,ampliadas, fragmentadas e sombreadas de um conjunto de remoção do cartuchode grampo do grampeador da FIG. 1;

A FIG. 30 é um diagrama esquemático de circuito de um circuito deencriptação de exemplo para componentes intercambiáveis do dispositivo médicode acordo com a invenção;

A FIG. 31 é um gráfico de barra que ilustra uma velocidade com que umcarrete move uma cremalheira mostrada na FIG. 32 em várias cargas;

A FIG. 32 é um vista perspectiva e fragmentária de um exemplo de partesimplificada de um trem de engrenagem de acordo com a presente invenção entreuma caixa de câmbio e uma cremalheira;

A FIG. 33 é uma vista em seção transversal longitudinal verticalmente efragmentária de uma extremidade distai de uma parte articulada de uma versão deexemplo de um efetor de extremidade com um tubo interno, o suporte da haste dobalanceio-lâmina, a bigorna, o anel de fechamento, e a metade próxima do martelode grampo removidos;A FIG. 34 é um diagrama esquemático de circuito de um conjunto decomutação de exemplo para uma fonte de energia de acordo com a invenção;

A FIG. 35 é um diagrama esquemático de circuito de um conjunto decomutação de exemplo para o controle dianteiro e reverso do motor de acordo coma invenção; e

A FIG. 36 é um diagrama esquemático de circuito de um outro conjunto decomutação de exemplo e o controle de avanço e de retorno do motor de acordocom a invenção.

Melhor Modo de Realização da Invenção

São divulgados aspectos da invenção na seguinte descrição e nosrespectivos desenhos orientados para as versões específicas da invenção. Podemser descritas versões alternativas sem se afastar do espírito ou do escopo dainvenção. Além disto, os elementos bem conhecidos das versões de exemplo dainvenção não serão descritos em detalhe ou serão omitidos com o objetivo de nãoocultar os detalhes relevantes da invenção.

Antes que a presente invenção seja divulgada e descrita, deve-secompreender que a tecnologia nela usada destina-se somente a descrever asversões particulares e não pretende ser limitante. Deve-se observar que, conformeusado no relatório e nas reivindicações anexas, as formas no singular "uma,""uma," e "o" incluem as referências no plural, a menos que o contexto claramentedefina em contrário.

Enquanto o relatório se completa com as reivindicações definindo ascaracterísticas da invenção que são consideradas novas, acredita-se que ainvenção será mais bem compreendida levando-se em consideração a seguintedescrição em conjunto com as figuras de desenho, em que contém números dereferência próximos de cada figura. As figuras dos desenhos não estão desenhadaspara escala. Além disto, observa-se que as figuras foram criadas usando-se umprograma de computador de desenho com suporte de computador. Este programaàs vezes remove certas linhas estruturais e/ou superfícies quando se permuta entreuma vista sombreada ou colorida para uma vista em arame. Assim, os desenhosdevem ser tratados como aproximações e serem usados como ilustrativos dascaracterísticas da presente invenção.

Referindo-se agora em detalhes às figuras dos desenhos e primeiramente eparticularmente às FIGS. ,1 a 2 está exemplificada uma versão de um grampeadorcircular cirúrgico elétrico 1. A presente aplicação aplica o cabo energizadoeletricamente a uma cabeça de grampo cirúrgico circular somente para facilitar oentendimento. A invenção não está limitada aos grampeadores circulares e podeser aplicada a qualquer cabeça de grampeamento cirúrgico como, por exemplo, umdispositivo de grampeamento linear.

O grampeador energizado 1 possui um corpo de cabo 10 contendo trêschaves: uma chave de abertura da bigorna 20, uma chave de fechamento dabigorna 21, e uma chave de disparo de grampo 22. Cada uma destas chaves estáconectada eletricamente a uma placa de circuito 500 (veja FIG. 12) com o circuitoprogramado para realizar as funções de grampeamento do grampeador 1. A placade circuito 500 está conectada eletricamente a uma fonte de energia 600 contidadentro do corpo de cabo 10. Um exemplo de versão utiliza 2 a 6 baterias de lítio CR123 ou CR2 como a fonte de energia 600. Outras versões de fonte de energia sãopossíveis, como as baterias recarregáveis ou um conversor de força que ficaconectado a rede elétrica (na última versão, o grampeador não deve ser auto-energizado ou autocontido). Conforme usados neste documento, os termos auto-energizado ou autocontido, quando são usados em relação à fonte de energiaelétrica (600), são intercambiáveis, e isto significa que a fonte de energia é umaunidade completa e independente em e dela mesma, e pode operar com suaprópria força sem o uso de fontes de energia externas. Por exemplo, uma fonte deenergia com um fio elétrico que está ligado em uma linha elétrica durante o uso nãoé auto-energizada ou autocontida.

Os fios condutores isolados ou rastros do condutor na placa de circuito 500conectam todos os componentes eletrônicos do grampeador 1 como, por exemplo,uma chave liga-desliga 12, um indicador de compressão de tecido 14, as chaves dabigorna e de disparo 20, 21, 22, a placa de circuito 500, e a fonte de energia 600.Mas estes fios condutores e rastros do condutor não são mostrados nas figuras dosdesenhos para facilitar o entendimento e a clareza.

A extremidade distai do corpo de cabo 10 está conectada a uma extremidadeproximal de um braço rígido da bigorna 30. No lado oposto a esta conexão, naextremidade distai do braço da bigorna 30, existe um dispositivo de acoplamento 40para conectar a ele, de forma removível, um cartucho de grampo 50 e uma bigorna60. De forma alternativa, o cartucho de grampo 50 pode ser do tipo não removívelem uma configuração simples de uso do grampeador 1. Estas conexões serãodescritas com mais detalhes abaixo.

A FIG. 2 mostra o corpo de cabo 10 com uma metade direita 13 do corpo docabo 10 e a placa de circuito 500 removidos. Como será abordada abaixo, umaplaca dorsal proximal 70 também é removida da vista da Figura 2, de forma apermitir a visualização dos componentes internos dentro do corpo de cabo 10 desua lateral direita. O que pode ser observado da vista da FIG. 2 é que existem doiseixos de componente interno dentro do corpo de cabo 10. Um primeiro destes eixosé o eixo de controle de grampo 80, que está na posição relativamente horizontal navista da FIG. 2. O eixo de controle de grampo 80 é a linha dorsal em que sedispõem os componentes para controlar o acionamento de grampo. O segundo doseixos é o eixo de controle da bigorna 90 e está disposto em um ângulo em relaçãoao eixo de controle de grampo 80. O eixo de controle da bigorna 90 é a linha dorsalem que se dispõem os componentes para controlar o acionamento da bigorna. Éesta separação dos eixos 80, 90 que permite que o grampeador elétrico 1 sejaenergizado usando um corpo de cabo 10 que é pequeno o suficiente para seencaixar na mão de um médico e que não ocupe espaço demais que venha arestringir os movimentos do médico em todas as direções e orientações.

Dentro do corpo de cabo 10 se encontra a chave liga / desliga 12 (porexemplo, um pino de granada) para controlar a energia (por exemplo, energia debateria) para todos os componentes elétricos e para o indicador de compressão detecido 14. O indicador de compressão de tecido 14 indica ao médico que o tecido aser comprimido entre a bigorna 60 e o cartucho de grampo 50 foi ou não foicomprimido com força compressiva maior do que a pré-estabelecida, o que serádescrito com mais detalhes abaixo. Este indicador 14 está associado a uma chavede força 400 que foi descrita no Pedido de Patente Provisório U. S. n- 60/801.989,depositado em 19 de maio de 2006, e intitulado "Chave de Força" (cuja integridadeestá incorporada neste documento como referência).

Os componentes ao longo do eixo de controle da bigorna 90 formam oconjunto de controle da bigorna 100. Uma estrutura de controle da bigorna 110 estáalinhada ao longo do eixo de controle da bigorna 90 para alojar e / ou fixar várioscomponentes do conjunto de controle da bigorna 100 à estrutura. A estrutura decontrole da bigorna 110 possui um suporte proximal 112, um suporte independente114, e um suporte distai 116. Cada um destes suportes 112, 114, 116 pode serencaixado ou integrado na estrutura de controle 110. Na versão de exemplo, parafacilitar a fabricação, o suporte proximal 112 possui duas metades e está separadoda estrutura 110, e o suporte intermediário 114 está separado da estrutura 110.

Na extremidade proximal do conjunto de controle da bigorna 100 está ummotor da bigorna 120. O motor da bigorna 120 inclui motor de acionamento e umacaixa de câmbio que talvez precise converter a velocidade original de revolução domotor a uma velocidade de revolução axial de saída desejada. No presente caso, omotor de acionamento possui uma velocidade original de aproximadamente 10.000rpm e a caixa de câmbio reduz a velocidade para aproximadamente 50 a 70 rpm aum eixo de 122 estendendo-se a partir de uma extremidade distai do motor dabigorna 120. O motor da bigorna 120 está protegido tanto longitudinalmente comorotacionalmente dentro do suporte proximal 112.

Um acoplador de eixo-motor 130 está fixado rotacionalmente a um eixo 122,de forma que a rotação do eixo 122 se converte em uma rotação correspondentedo acoplador do motor 130.

Posicionada distalmente do acoplador 130 está um conjunto de roscagiratória 140. O conjunto de rosca 140 é, nesta versão, um dispositivo de duaspartes com uma metade de rosca proximal 141 e uma metade de rosca distai 142fixadas rotacionalmente e longitudinalmente à metade da rosca proximal 141.Observa-se que estas metades dè rosca 141, 142 podem ser integradas, senecessário. Neste documento, elas estão ilustradas em duas metades para facilitara fabricação. A extremidade proximal do conjunto de rosca 140 está fixadarotacionalmente à extremidade distai do acoplador 130. Um suporte longitudinal erotacional ao longo de todo o comprimento destas duas partes conectadas éassistido por suportes intermediário 114 e distai 116.

Uma bucha de rosca proximal 150 (veja FIG. 3) é interposta entre o suporteintermediário 114 e a metade de rosca proximal 141, e uma bucha de rosca distai160 é interposta entre o suporte distai 116 e a metade de rosca distai 142 para queestas partes possam girar de forma eficiente e substancialmente sem fricção dentrodo corpo de cabo 10 e da estrutura de controle da bigorna 110. As buchas 150, 160podem ser de qualquer material de rolamento adequado, por exemplo, eles podemser de metal/como o bronze, ou um polímero, como o nylon. Para aumentar mais africção longitudinal entre o conjunto de rosca rotativa 140 e o acoplador 130, umaarruela intercalar 170 está disposta entre a bucha proximal 150 e a metade darosca proximal 141.

A rotação do acoplador 130 e do conjunto de rosca 140 é usada paraavançar ou retrair a haste rosqueada 180, que é o mecanismo através do qual abigorna 60 é estendida ou retraída. A haste rosqueada 180 é mostrada com maisdetalhe na vista explodida das FIGS. 3 a 4 e está descrita com mais detalhesabaixo. Um suporte de haste 190 está anexado a uma extremidade distai daestrutura de controle da bigorna 110 para estender as superfícies de suporte dentrodo conjunto de porca 140 que mantém a haste 180 alinhada ao longo do eixo decontrole da bigorna 90. O suporte da haste 190 possui um formato interno macioque corresponde a um formato externo da parte da haste 180 que passa atravésdela. Este cruzamento de formatos permite que a haste 180 se movaproximalmente e distalmente através do suporte 190 substancialmente sem fricção.

Para melhorar o movimento de fricção da haste 180 através do suporte 190, naversão de exemplo, é disposta uma bucha de haste cilíndrica 192 entre o suporte190 e a haste 180. A bucha da haste 192 não está visível na FIG. 2 porque eladescansa dentro do suporte 190. Entretanto, a bucha da haste 192 está visível navista explodida das FIGS. 3 a 4. Com a bucha da haste 192 no lugar, o formatointerno do suporte 190 corresponde ao formato interno da bucha da haste 192 e oformato interno da bucha da haste 192 corresponde ao formato externo da parte dahaste 180 que passa através dela. A bucha da haste 192 pode ser, por exemplo, demetal, como o bronze, ou um polímero, como o nylon.

Os componentes ao longo do eixo de controle de grampo 80 formam umconjunto de controle de grampo 200. O conjunto de controle de grampo 200 estáilustrado na FIG. 5 visualizado a partir de uma perspectiva superior e lateralproximais. A extremidade proximal do conjunto de controle de grampo 200 inclui ummotor de grampeamento 210. O motor de grampeamento 210 inclui o motor deacionamento e qualquer caixa de câmbio que poderia ser necessária para convertera velocidade de revolução original do motor a uma velocidade de revoluçãodesejada. No presente caso, o motor de acionamento possui uma velocidadeoriginal de aproximadamente 20.000 rpm e a caixa de câmbio converte avelocidade para aproximadamente 200 rpm a um eixo de saída 212 na extremidadedistai da caixa de câmbio. O eixo 212 não pode ser visto na vista da FIG. 5, maspode ser visto na vista explodida das FIGS. 6 a 7.

O motor de grampeamento 210 está fixado rotacionalmente elongitudinalmente a um suporte de motor 220. Distai do suporte do motor 220 estáum suporte de acoplamento intermediário 230. Este suporte de acoplamento 230possui uma placa distai 232 que é mostrada, por exemplo, na FIG. 6. A placa distai232 é removível do suporte de acoplamento 230 de forma que um parafuso rotativo250 possa ser retido entre eles. É este parafuso rotativo 250 que atua como oacionamento para ejetar os grampos para fora do cartucho de grampo 50. Aeficiência na transferência do movimento rotacional do eixo 212 para o parafusorotativo 250 é um fator que pode aumentar substancialmente a capacidade dogrampeador 1 de liberar a força longitudinal de ejeção de grampo necessária até113,40 kg. Assim, um exemplo de versão do parafuso 250 possui uma rosca deperfil trapezoidal.

Existem dois modos de exemplo descritos neste documento que permitemacoplar a rotação do eixo 212 ao parafuso 250. Primeiro, o motor de grampeamento210 pode ser alojado "frouxamente" dentro de uma câmara definida pelo corpo decabo 10, de forma que seja estável rotativamente, mas possui jogo para moverradialmente e de tal forma que ele fique estável longitudinalmente, mas possua jogopara se mover. Neste tipo de configuração, o motor de grampeamento 210"encontrará seu próprio centro" para alinhar o eixo 212 ao eixo do parafuso 250,que, na versão de exemplo, também é o eixo de controle de grampo 80.

Uma segunda versão de exemplo para o alinhamento do eixo 212 e doparafuso está ilustrada nas FIGS. 1 a 5, por exemplo. Nesta versão, umaextremidade proximal de um acoplamento flexível 240 é fixada (tantorotacionalmente como longitudinalmente) ao eixo 212. Esta conexão é formadaencaixando-se a extremidade distai do eixo 212 dentro de um orifício proximal 241do acoplamento flexível 240. Veja a FIG. 12. O eixo 212 é, então, prendido nelecom um parafuso trava proximal 213. O parafuso 250 possui uma extensãoproximal 251 que se encaixa dentro do orifício distai 242 do acoplamento flexível240 e fica seguro nele por um parafuso trava distai 252. Observa-se que as figurasdos desenhos mostram o acoplamento flexível 240 com sulcos em sua partecentral. Em uma versão de exemplo do acoplamento 240, o componente é dealumínio ou plástico moldado e possui um recorte em espiral ou em forma de héliceem torno da circunferência de sua parte central. Neste tipo de configuração, umaextremidade do acoplamento 240 pode se mover em uma direção radial (360degraus) em relação à outra extremidade (como em uma suspensão), e assimfornecer a flexão desejada para alinhar de forma eficiente os eixos centrais do eixo212 e do parafuso 250.

A extensão proximal 251 do parafuso 250 é substancialmente menor emdiâmetro do que o diâmetro do orifício 231 que existe em e através do suporte doacoplamento intermediário 230. Este orifício 231 possui dois passos ascendentesem diâmetro em sua lateral distai. O primeiro passo ascendente em diâmetro estádimensionado para encaixar um casquilho de rosca de raio proximal 260, que éformada de um material que é mais macio do que o suporte do acoplamentointermediário 230. A bucha do parafuso de raio proximal 260 somente mantém oparafuso 250 alinhado axialmente e não absorve ou transmite qualquer empuxolongitudinal. O segundo passo ascendente em diâmetro está dimensionado paraencaixar um rolamento de empuxo proximal 270, para o parafuso 250. Em umaversão de exemplo do rolamento de empuxo 270, placas proximal e distai unemuma placa retentora de esfera do rolamento e as esferas do rolamento entre elas.

Este rolamento de empuxo 270 absorve todo impulso longitudinal que é conferidoem direção ao eixo 212 enquanto que até 113,40 kg de força longitudinal estásendo aplicada para ejetar os grampos do cartucho de grampo 50. A extensãolongitudinal 251 do parafuso 250 possui diferentes diâmetros dimensionados paracada um dos interiores do casquilho de rosca 260 e do rolamento de empuxo 50. Aextensão proximal 251 do parafuso 250 possui diferentes diâmetros dimensionadospara cada um dos interiores do casquilho de rosca 260 e do rolamento de empuxo270. O suporte do motor 220 e o suporte do acoplamento 230, assim, formam doisdispositivos que sustentam o acoplamento flexível 240 entre eles.

O parafuso rotativo 250 está retido dentro da placa distai 232 com umcasquilho de rosca de raio distai 280 similar ao casquilho de rosca de raio proximal260. Assim, o parafuso 250 gira livremente dentro da placa distai 232. Paraconverter a rotação do parafuso 250 em um movimento distai linear, o parafuso 250é rosqueado dentro de uma porca móvel 290. O movimento da porca 290 ficalimitado à quantidade de movimento que é necessária para completar oacionamento dos grampos; em outras palavras, a porca 290 precisa apenas semover por uma distância suficiente para conformar os grampos fechados entre ocartucho de grampo 50 e a bigorna 60 e estender a lâmina cortante, se aplicável,dentro do cartucho de grampo 50, e então retraí-la. Quando a porca 290 está naposição mais proximal (veja, por exemplo, a FIG. 12), os grampos ficam em posiçãode descanso e prontos para serem disparados. Quando a porca 290 está naposição mais distai, os grampos estão grampeados e em torno do tecido interpostoentre o cartucho de grampo 50 e a bigorna, e a faca, se aplicável, está totalmenteatravés do tecido a ser cortado. A posição mais distai da porca 290 está limitadapela localização da placa distai 232. Assim, o comprimento longitudinal das roscasdo parafuso 250 e a localização da placa distai 232 limita o movimento distai daporca 290.

As perdas friccionais entre o parafuso 250 e a porta 290 contribuem parauma redução significante nos pesos totais de força que pode ser transmitida para ocartucho de grampo 50 através do êmbolo do cartucho 320. Por isto, é desejávelque se escolha os materiais do parafuso 250 e da porca 290 e o passo das roscasdo parafuso 250 de uma forma otimizada. Concluiu-se que o uso de um polímerode baixa fricção para a fabricação da porca 290 diminuirá a fricção o suficiente paratransmitir aproximadamente 113,40 kg (250 Ib) de força longitudinal para aextremidade distai do êmbolo 320 -- a quantidade de força que é necessária paradispor de forma efetiva os grampos. Dois particulares materiais de exemplooferecem as características desejadas e são referidos na arte como Mistura deAcetal AF DELRIN® (um material termoplástico que combina fibras de TEFLON®dispersas uniformemente em resina acetal DELRIN®) e RULON® (uma formacomposta de fluorocarbono TFE) ou outros polímeros de baixa fricção similares.

Um suporte de acoplamento de porca 300 está longitudinalmente fixado àporca 290 de forma que ele se mova juntamente com a porca 290. O suporte deacoplamento da porca 300 oferece suporte para o material da porca relativamentemacio e instável. Na versão de exemplo mostrada, o suporte 300 possui umacavidade interna com um formato que corresponde ao formato exterior da porca-290. Assim, a porca 290 se encaixa confortavelmente no suporte de acoplamento-300 e o movimento da porca 290 se converte em um movimento correspondente dosuporte de acoplamento da porca 300. O formato do suporte de acoplamento daporca 300 é, na versão de exemplo, ditada pelos componentes circundantes epelas forças longitudinais que ele tem que suportar.

Por exemplo, existe uma cavidade interior 302 distai da porca 290 que estáconformada para receber nela a placa distai 232. O suporte de acoplamento deporca 300 possui ainda um alojamento distai 304 para receber nele uma haste dereforço 310. A haste de reforço 310 aumenta o suporte longitudinal e forma umaparte da conexão entre a porca 290 e um êmbolo do cartucho 320 (veja, porexemplo, a FIG. 5), que é a última ligação móvel entre os elementos no corpo decabo 10 e o cartucho de grampo 50. Um suporte de disparo 330, disposto entre aextremidade distai do suporte de acoplamento da porca 300 e a haste de reforço310, prolonga a conexão entre o suporte de acoplamento da porca 300 e a haste310.

Vários componentes do grampeador 1 são conectados um ao outro paraformar uma linha dorsal ou espinha. Esta linha dorsal é uma estrutura que propiciaestabilidade multidirecional e é construída em quatro partes principais (na ordem deproximal para distai): a estrutura de controle da bigoma 110, a placa dorsalproximal 70 (mostrada nas FIGS. 3 a 4 e 6 a 7), uma placa dorsal distai 340, e umcolar da bigorna 30. Cada uma destas quatro partes está fixada longitudinalmente erotacionalmente uma em relação à outra nesta ordem, e forma o esqueleto em queo restante dos componentes do cabo está de alguma forma acoplado. O suportelateral dos componentes é provido de contornos nas superfícies internas do corpode cabo 10, que em uma versão de exemplo, é formado de duas metades, umametade esquerda 11 e uma metade direita 13. De forma alternativa, o suportepoderia ser uma estrutura simples, prensada ou incorporada nas metades do cabo11, 13.

A funcionalidade do conjunto de controle da bigorna 100 está descrita emrelação às FIGS. 17 a 27. Para realizar um procedimento de grampeamento com ogrampeador 1, a bigorna 60 é removida totalmente do grampeador 1, conformemostrado na FIG. 17. A chave de abertura da bigorna 20 é abaixada para estendera extremidade distai da ponta do trocarte 410 acoplada dentro do cartucho degrampo e que está conectada fixamente e longitudinalmente ao parafuso 250. Oponto da ponta do trocarte 410 pode, agora, passar ou perfurar o tecido que estásendo grampeado. O usuário pode, neste ponto, substituir a bigorna 60 sobre aponta do trocarte 410 a partir da lateral oposta do tecido (veja FIG. 18) e, assim,travar a bigorna 60 sobre ele. A chave fechada da bigorna 22 pode ser acionadapara iniciar o fechamento da bigorna 60 em relação ao cartucho de grampo 50 eperfurar o tecido entre eles dentro do da abertura bigorna-cartucho 62.

Para descrever como ocorre o movimento de controle da ponta do trocarteda bigorna 60, faz-se referência às FIGS. 8 a 10, 14 a 15, e 18. Conforme mostradonas linhas tracejadas da FIG. 15, um pino guia da haste 143 fica posicionado dentrodo orifício central 144 da metade da rosca distai 142. Na medida em que a hasterosqueada 180 é aparafusada na porca rotativa 140,141,142, o pino 143 alcança aextremidade proximal da rosca 182 para circundar o pino 143. Assim, a rotação daporca 40 com o pino 143 dentro da rosca 182 causará o movimento proximal edistai da haste 180, dependendo da direção de rotação da porca. A rosca 182possui um passo variável, conforme mostrado nas FIGS. 14 a 15, para mover abigorna 60 nas diferentes velocidades longitudinais. Quando o pino 143 está dentroda parte de rosca assentada mais longa (mais baixa) 183, a bigorna 60 se movelongitudinalmente mais rápido. Em comparação, quando o pino 143 está dentro daparte de rosca assentada mais curta (mais alta) 184, a bigorna 60 se movelongitudinalmente mais devagar. Pode ser observado que o pino 143 é a únicaparte que entra em contato com a rosca 182 quando está na parte de roscaassentada mais longa 183. Assim, o pino 143 fica exposto à força total longitudinalque está atuando sobre a haste 180 neste momento. Ó pino 143 é forte o suficientepara reter estas forças, mas talvez não seja suficiente para suportar toda forçalongitudinal que poderia ocorrer com o fechamento da bigorna 60 sobre o tecidointerposto.

Conforme mostrado na FIG. 14, a haste 180 dispõe de uma parte de roscaassentada mais curta 184 para se encaixar em uma rosca interna correspondente-145 na extremidade proximal do orifício central 144 da metade da porca proximal-141. Quando a parte de rosca assentada mais curta 184 engata a rosca interna-145, a superfície total transversa 184 entra em contato com a rosca interna 145.Este contato de superfície é bem maior do que o contato entre o pino 143 equalquer parte da rosca 182 e, por isto, pode suportar toda força longitudinal queocorre em relação ao fechamento da bigorna 60, especialmente quando a bigorna60 está fechando sobre o tecido durante a posição de disparo do grampo. Porexemplo, na versão de exemplo, o pino 143 suporta aproximadamente 13 a 22 kgde força longitudinal. Isto é comparado às roscas, que podem suportar até 181 kgde força longitudinal - uma diferença de quase 10-por-1. Uma versão de exemploalternativa de conjunto de controle da bigorna 100 pode remover totalmente oenroscamento complexo da haste 180. Nestes casos, a haste 180 possui um passode rosca simples e o motor da bigorna 120 é acionado (através de programaçãocorrespondente na placa de circuito 500) a diferentes velocidades dependendo daposição longitudinal da haste de rosca simples 180.

Em qualquer versão para acionamento dos motores 120, 210, aprogramação de controle pode assumir muitas formas. Em uma versão de exemplo,o micro controlador na placa de circuito energizado por bateria 500 pode aplicarmodulação (por exemplo, largura de pulso, freqüência de pulso) para acionar um ouambos os motores. Ainda, devido ao grampeador 1 ser um dispositivo que possuium baixo ciclo de trabalho, ou ser um dispositivo de uso único, os componentespodem ser acionados para exceder as especificações aceitáveis dos fabricantes.Por exemplo, uma caixa de câmbio pode ser regulada além de sua capacidadenominal. Ainda, um motor de acionamento, por exemplo, um motor de 6 volts, podeser sobre-energizado, por exemplo, para 12 volts.

O fechamento da bigorna 60 de uma posição estendida para uma posiçãoem que o tecido não seja comprimido ou apenas levemente comprimido podeocorrer rapidamente sem causar dano ao tecido interposto. Conseqüentemente, aparte da rosca torcida mais longa 183 permite ao usuário rapidamente fechar abigorna 60 no tecido em um estado de tecido em pré-compressão. Posteriormente,é desejável comprimir o tecido lentamente de modo que o usuário possua controlepara evitar o excesso de compressão do tecido. Como tal, a parte de roscaassentada mais curta 184 é usada sobre esta última faixa de movimento e ofereceao usuário um grau maior de controle. Durante este tipo de compressão, a chavede força 400 vista na FIG. 18 e descrita no Pedido Provisório de Patente U.S. co-pendente No. Série 60/801.989 pode ser usada para indicar ao usuário através doindicador de compressão de tecido 14 (e/ou para o circuito de controle da placa decircuito 500) que o tecido está sendo comprimido com uma força que é maior doque a pré-carga da mola 420 dentro da chave de força 400. Pode ser observadoque a FÍG. 18 ilustra a versão da chave de força 400 na configuração normalmenteaberta descrita como primeira versão de exemplo do Pedido de Patente ProvisórioU.S. No. de Série 60/801.989. É possível usar também um medidor de tensão paramedir a compressão do tecido.

As FIGS. 19 a 23 ilustram o movimento da haste 180 de uma posiçãoestendida da bigorna (veja FIGS. 19 a 20), para uma posição de distância defechamento de 1 cm (veja FIG. 21), para uma posição de pronta para disparo degrampo (veja FIG. 22), e, finalmente, para uma posição totalmente fechada dabigorna (veja FIG. 23). O movimento da haste 180 é controlado eletricamente (pormeio da placa de circuito 500) pelo contato entre a parte de um atuador dasuperfície do carne 185 sobre a haste 180 e cabos ou teclas acionadoras de umasérie de micro chaves posicionadas no corpo do cabo 10.

Uma chave totalmente estendida da haste 610 (veja FIG. 19) está emposição distai no corpo de cabo 10 para que o atuador 185 comprima o cabo deacionamento da chave totalmente estendida da haste 610 quando a haste 180 (e,assim, a bigorna 60) está em uma posição totalmente estendida. Uma chave de 1cm 612 está posicionada em uma posição intermediária dentro do corpo de cabo 10(veja FIGS. 20 a 21) para evitar que a parte de superfície do carne de 1 cm 186 dahaste 180 pressione a tecla de acionamento da chave de 1 cm 612 quando a haste180 (e, assim, a bigorna 60) está dentro de 1 cm da posição de totalmente fechada.

Após atingir a distância de fechamento de 1 cm, conforme mostrado na FIG. 22, oatuador da superfície do came 185 engata uma chave pronta para disparo degrampo 614. A extremidade inferior do atuador 185, conforme visualizado nasFIGS. 22 a 23, possui uma engrenagem cônica tanto nas laterais dianteiras comotraseiras em relação à tecla da chave de pronto disparo de grampo 614 e adistância entre a parte sobre as duas engrenagens cônicas que acionam a tecla(ou, somente a sua parte plana) corresponde à faixa de formação de grampoaceitável (por exemplo, comprimento seguro de disparo) dos grampos no cartuchode grampo 50. Assim, quando o botão da chave de pronto disparo de grampo 614 éabaixado pela primeira vez, a distância entre a bigorna 60 e o cartucho de grampo50 está na faixa mais longa para se atingir, de forma bem sucedida, um disparo efechamento de grampos. Enquanto a tecla está abaixada, a distância de separação62 da bigorna (veja FIG. 18) permanece dentro de uma faixa segura de disparo degrampo. Entretanto, quando a tecla da chave de pronto disparo de grampo 614 nãoestá mais abaixada - devido ao atuador 185 estar posicionado proximalmente àtecia, então os grampos não serão disparados, porque a distância é pequenademais para o grampeamento terapêutico. A FIG. 23 mostra a haste 180 naposição mais proximal, que está indicada pela extremidade superior do atuador 185fechando o cabo de uma chave totalmente retraída da haste 616. Quando estachave 616 está ativada, a programação na placa de circuito 500 impede que omotor 120 gire em uma direção de retração da haste; em outras palavras, ela éuma chave de interrupção para retrair a haste 180 na direção proximal.

Observou-se que as FIGS. 2 a 3, 11 a 12, e 16 ilustram a extremidade distaida haste 10 que não está conectada a nenhum outro dispositivo em suaextremidade distai (que contactaria então a extremidade proximal da chave de força400). A faixa de conexão ou faixas entre a extremidade distai da haste 180 e aextremidade proximal da chave de força 400 não são mostradas nos desenhossomente por questões de entendimento. Em uma versão de exemplo, as faixas detração são planas e flexíveis para atravessar o lado inferior do êmbolo do cartucho320 através do colar da bigorna 30 e até a extremidade proximal da chave de força400. Naturalmente, se a chave de força 400 não está presente, as faixas seriamconectadas à extremidade proximal da ponta do trocarte 410 que se conectalivremente à extremidade proximal da bigorna 60.

A funcionalidade do conjunto de controle de grampo 200 é descrita emrelação às FIGS. 12 a 16 e 24 a 27, em particular, à FIG. 24. O motor degrampeamento 210 fica retido entre o rolamento do motor 222 e uma cobertura doeixo do motor 224. O eixo 212 do motor de grampeamento 210 está conectadorotativamente à extremidade distai do acoplamento flexível 240 e a extremidadedistai do acoplamento flexível 240 está conectada rotativamente à extremidadeproximal do parafuso 250, que gira sobre os rolamentos 260, 270, 280 que estãodispostos dentro do suporte de acoplamento intermediário 230 e a placa distai 232.A porca de translação longitudinalmente 290 é rosqueada no parafuso 250 entre osuporte de acoplamento 230 e a placa distai 232. Por isto, a rotação do eixo 212 seconverte em uma rotação correspondente do parafuso 250.

O suporte de acoplamento da porca 300 é fixado longitudinalmente na porca290 e na haste de reforço 310 e no suporte de disparo 330. O suporte de disparo330 é fixado longitudinalmente ao êmbolo do cartucho 320, que se estende (atravésde um acionador de grampo não ilustrado) até o cartucho de grampo 50 (ou até osgrampos). Com este tipo de conexão, o movimento longitudinal da porca 290 seconverte em um movimento longitudinal correspondente do êmbolo do cartucho320. Assim, quando a chave de disparo de grampo 22 é ativada, o motor degrampeamento 210 gira um número suficiente de vezes de forma que os gramposão completamente disparados do cartucho de grampo 50 (e a lâmina de corte, sepresente, é estendida para cortar completamente o tecido entre a bigorna 60 e ocartucho de grampo 50). A programação no circuito, conforme descrita abaixo,então faz com que o êmbolo de grampo 320 se retraia após o disparo e removaqualquer parte das partes do grampo e/ou da lâmina dentro do cartucho de grampo50 a partir de uma abertura no cartucho-bigorna 62.

O controle deste movimento de grampeamento, novamente, ocorre atravésdas micro chaves conectadas à placa de circuito 500 através de conexões elétricascomo, por exemplo, por fios. Uma primeira destas chaves de controle, a chave degrampo proximal 618, controla a retração do conjunto de controle de grampo 200 edefine a posição mais proximal deste conjunto 200. Para acionar esta chave, umaplaca de acionamento 306 está anexada, de uma maneira ajustável, a um lado dosuporte de acoplamento da porca 300. Veja, por exemplo, as FIGS. 6 e 24. Comotal, quando a porca 290 se move proximalmente para fazer com que a placa 306sobre o suporte de acoplamento da porca 300 acione a chave de grampo proximal618, a força para o motor de grampeamento 210 é removida para interromperdemais movimento direcionado proximalmente do conjunto de controle de grampo200. A segunda das chaves para controlar o movimento do conjunto de controle degrampo 200 está localizada oposta a uma superfície oposta distai da haste dereforço 310. Veja, por exemplo, a FIG. 27. Na superfície está disposto um membrodo carne ajustável longitudinalmente 312 que contata uma chave de grampo distai620. Em uma versão de exemplo, o membro do carne 312 é um parafuso que estárosqueado em um orifício distai da haste de reforço 310. Assim, quando a porca290 se move distalmente para fazer com que o membro do carne 312 da haste dereforço ative a chave de grampo distai 620, a força para o motor de grampeamento210 é removida para interromper demais movimento direcionado distalmente doconjunto de controle de grampo 200.As FIGS. 28 e 29 ilustram um conjunto de conexão removível que permite asubstituição de um cartucho de grampo 60 diferente na extremidade distai dabigorna 30.

A câmara mais proximal do corpo do cabo 10 define uma cavidade para reterdentro dela um suprimento de energia 600. Este suprimento de energia 600 estáconectado através da placa de circuito 500 aos motores 120, 210 e aos outroscomponentes elétricos do grampeador 1.

Os componentes eletrônicos do grampeador 1 foram descritos em geral comrelação ao controle através da placa de circuito 500. O grampeador elétrico 1 inclui,conforme descrito acima, dois motores de acionamento 120, 210 energizados porbaterias e controlados por botões de pressão, 20, 21, 22. As faixas de movimentode cada motor 120, 210 são controladas pelas chaves de limite 610, 616, 618, 620nas extremidades de movimento e nos locais intermediários 612 614 ao longo domovimento. A lógica pela qual os motores 120, 210 são controlados pode serrealizada de diversas formas. Por exemplo, relê ou linguagem tipo Iadder logic,podem ser usadas para definir o algoritmo de controle dos motores 120, 210 e aschaves 610, 612, 614, 616, 618, 620. Este tipo de configuração é um método decontrole simples, mas limitado. Um método mais flexível emprega um sistema decontrole por microprocessador que capta as entradas na chave, bloqueiadesligamento, aciona luzes indicadoras, registra dados, fornece retorno audível,aciona display visual, dispositivos de identificação de perguntas (por exemplo,dispositivos de identificação de freqüência (RFIDs) ou dispositivos de identificaçãocriptográfica), capta forças, se comunica com dispositivos externos, monitora a vidaútil de baterias, etc. O microprocessador pode fazer parte de um circuito integradoconstruído especificamente para os fins de fazer interface com e controlar ossistemas eletromecânicos complexos. Entre os exemplos deste tipo de chip sãoaqueles oferecidos pela Atmel, como o Mega 128, e pela PIC, como o PIC 16F684.

Um programa de software é necessário para oferecer instruções de controlepara este tipo de processador. Uma vez totalmente desenvolvido, o programa podeser escrito ao processador e armazenado indefinidamente. Este tipo de sistematorna as mudanças no controle de algoritmo relativamente simples; as mudançasno software que são baixadas para o processador ajustam o controle e a interfacedo usuário sem alterar o Iayout da fiação ou mecânico do dispositivo.Para um dispositivo descartável, uma situação de ligação é uma ocorrênciade um tempo. Neste caso, a ligação pode ser realizada pressionando-se uma teclaou uma liberação que é permanentemente removida do dispositivo.

A remoção permite o contato da bateria, e assim liga o dispositivo. Emqualquer versão do dispositivo, quando o dispositivo é ligado, o programa decontrole começa a executar e, antes de deixar o dispositivo pronto para uso, segueatravés de uma rotina que permite a certificação das posições de extensão/retração e dos subconjuntos de disparo, referida como uma rotina de homing. Arotina de homing pode ser executada pelo fabricante antes de ser despachado parao usuário. Nestes casos, a rotina de homing é realizada, as posições dos conjuntossão estabelecidas, e o dispositivo é despachado para o usuário em uma condiçãode pronto uso. Logo após a inicialização, o dispositivo verifica suas posições e estápronto para uso.

Os indicadores visuais (por exemplo, LEDs) são usados para oferecerresposta de retorno ao usuário. No caso das chaves tipo botão de pressão 20, 21,22, elas podem estar acessas (ou luz traseira) quando ativadas e apagadas quandoestão desativadas. Os indicadores podem piscar para transmitir informaçõesadicionais para o usuário. No caso de uma resposta atrasada após opressionamento de um botão, uma determinada luz pode piscar a uma velocidadecada vez maior, na medida em que a resposta se torne iminente, por exemplo. Osindicadores também podem iluminar com diferentes cores para indicar váriosestados.

Os carnes são usados em várias posições no grampeador 1 para ativar aschaves de limite que fornecem informações de posição ao processador. Usando oscarnes lineares de vários comprimentos, as faixas de posição podem ser fixadas.

De forma alternativa, os codificadores podem ser usados no lugar das chaves delimite (posicionamento absoluto e incrementai). As chaves de limite são binárias.Liga ou desliga. Ao invés de entrada binária para informações de posição, oscodificadores (tais como os codificadores óticos) podem ser usados para fornecerinformações de posição. Um outro modo de fornecer feedback de posição incluimontar geradores de pulso na extremidade dos motores que acionam ossubconjuntos. Por meio da contagem de pulsos e conhecendo a relação de giros domotor para o movimento linear, a posição absoluta pode ser definida.O uso de um processador possibilita o armazenamento de dados. Porexemplo, informações vitais e pré-carregadas, tais como o número de série dodispositivo e a revisão de software. A memória pode também ser usada pararegistrar dados enquanto o grampeador 1 está em uso. Todo botão de pressão,toda transmissão de chave de limite, todo disparo abortado, todo disparo concluído,etc., podem ser armazenados para recuperação posterior e diagnóstico. Os dadospodem ser recuperados através de uma porta de programação ou por meio de umsistema sem fio. Em uma versão de exemplo, o dispositivo pode ser colocado nomodo de diagnóstico através de uma série de acionamentos de botão. Neste modode diagnóstico, um médico pode acessar o grampeador 1 para determinados dadosou para transmitir/dar saída a determinados dados. A resposta do grampeador 1,como por exemplo, uma pergunta pode ser na forma de LEDs que piscam, ou, nocaso de um dispositivo com um monitor, dados com caracteres visuais, ou podemser também dados eletrônicos. Conforme descrito acima, um medidor de tensãopode ser usado para saída analógica e para fornecer uma faixa de tensão aceitável.

De forma alternativa, a adição de uma segunda mola e componentes desuporte podem fixar esta faixa mecanicamente.

Um algoritmo de controle de exemplo para um grampeador de disparosimples 1 pode incluir as seguintes etapas:

o Ligar.

o Verificar a posição de home e ir para a posição de home, senecessário/desejado,

o Permitir a extensão /retração dos botões (acessos) e desabilitar(apagados) o botão de disparo de grampo.

o Permitir o botão de disparo de grampo somente após extensão total(remoção da bigorna) e retração subseqüente com os botões deextensão/retração permanecendo habilitados,

o Logo após o acionamento do botão de disparo de grampo, retrair abigorna até que a chave de força seja ativada.

o Começar a contagem piscando o LED do botão de disparo e aumentandoa velocidade de piscadas na medida em que o ciclo de disparo se tornaiminente. Continue monitorando a chave de força e retraia a bigorna deforma que a chave de força permaneça ativada.o Durante ο ciclo de disparo de grampo, qualquer pressionamento de botãoaborta a rotina de disparo de grampo,

o Se ocorrer o aborto antes que o motor de disparo de grampo seja ativado, ociclo de disparo pára, a bigorna é estendida para a posição de home, e obotão de disparo de grampo permanece ativo e pronto para um re-disparo.

o De forma alternativa, se ocorrer o aborto durante o movimento do motor dedisparo, o ciclo de disparo pára, o motor de disparo é retraído, a bigornaretorna a posição de home, e o botão de disparo se torna inativo. Assim, ogrampeador (ou o cartucho de grampo, não pode ser usado);

o Após a contagem para disparo estar completa, a chave de limite da faixa degrampo é indagada por posição. Se a chave de limite da faixa de grampoestiver ativada, isso significa que a bigorna esta dentro de uma faixa dedisparo de grampo aceitável, então o motor de disparo de grampo é ativadoe o ciclo de disparo de grampo prossegue. Se a chave de limite da faixa degrampo não estiver ativada, então o ciclo de disparo é abortado, a bigornaretorna a posição de home, e o botão de disparo de grampo permanece ativoe pronto para uma tentativa de re-disparo.

o Após um disparo de grampo completo, a bigorna permanece em posiçãofechada e somente o botão de extensão permanece ativo. Uma vez que abigorna está estendida para pelo menos a posição de home, tanto os botõesde extensão e retração se tornam ativos. O botão de disparo de grampopermanece inativo após um disparo de grampo completo.

Ao longo de todo o ciclo de exemplo acima, os acionamentos de botão, asposições de chave, os abortos e os disparos podem ser registrados.

Em um procedimento cirúrgico, o grampeador é um dispositivo unidirecional.No modo de teste, entretanto, o usuário do teste precisa ter a habilidade de movero trocarte 410 e a bigorna 60 para frente e para trás conforme desejado. Acaracterística de ligação permite ao usuário entrar em um modo manual para finsde teste. Este modo de teste pode ser desengatado e o grampeador restabelecidopara o modo de uso para fins de embalamento e despacho.

Para propósitos de embalamento, é desejado (mas não necessário) que abigorna 60 fique disposta a uma distância do cartucho de grampo 50. Por isso, umaseqüência de homing pode ser programada para posicionar a bigorna 60 umcentímetro (por exemplo) distante do cartucho de grampo 50 antes do desligamentopara embalamento e despacho.

Quando o grampeador elétrico está desembalado e pronto para ser usadonuma cirurgia, o usuário liga o grampeador (chave 12). Os grampos não devem serdisparados de forma alguma antes de estarem em uma posição de disparo degrampo apropriada e em um estado de compressão de tecido desejado. Assim, afunção de extensão/retração da bigorna/trocarte é a única função que estáhabilitada. Nesta situação, os botões de extensão e retração 20, 21 estão acesos ea chave de disparo de grampo 22 está apagada (ou seja, desabilitada).

Antes de usar no paciente, o trocarte 410 fica estendido e a bigorna 60 éremovida. Se o grampeador está sendo usado para anatomizar um colón, porexemplo, o trocarte 410 é retraído de volta para o colar da bigorna 30 e o cartuchode grampo 50 e o colar da bigorna 30 são inseridos via trans-anal no colón parauma lateral na direção da dissecação. A bigorna 60, ao contrário, fica inseridaatravés de uma incisão laparoscópica em sentido contrário e colocada na lateralcontra a dissecação. A bigorna 60 é engatada ao trocarte 410 e as duas partes sãoretraídas em direção ao cartucho da bigorna 50 até que ocorra uma condição depronto grampeamento. Conforme descrito acima, a bigorna é movida a umadistância que não comprime substancialmente e, especialmente, não disseca, otecido entre eles. Neste ponto o disparo de grampo pode ocorrer quando desejado.

A seqüência de disparo de grampo é iniciada ativando-se a chave de disparode grampo 22. O disparo de grampo pode ser abortado a qualquer momentodurante a seqüência de disparo, seja anterior ao movimento (durante o ciclo dedescoloração) ou durante o movimento (tenham os grampos se formado ou não). Osoftware é programado para iniciar uma seqüência de contagem de disparo degrampo, já que ele compreendeu que o tecido precisa ser comprimido e dissecadoantes que o disparo de grampo possas ocorrer. Assim, após a chave de disparo degrampo 22 ser ativada, a bigorna 60 se fecha sobre o tecido interposto e começa acomprimir o tecido. A seqüência de disparo de grampo inclui uma ótima medição decompressão de tecido (OTC) e um mecanismo de controle de feedback que fazcom que os grampos sejam disparados somente quando a compressão está emuma faixa de pressão desejada, referida como faixa de OTC, e um período detempo suficiente tenha transcorrido que permita a remoção de fluido do tecidocomprimido. A faixa de OTC é ,conhecida anteriormente baseada nascaracterísticas conhecidas do tecido a ser comprimido entre a bigorna 60 e ocartucho de grampo 50 (a chave de força pode ser sintonizada para diferentesfaixas de OTC de tecido). É a chave de força 400 que fornece a medição de OTC epropicia ao microprocessador informações que indicam que a OTC para umdeterminado tecido foi atingida. O estado de OTC pode ser indicado ao usuárioatravés, por exemplo, de um LED.

Quando a seqüência de disparo começa, a chave de disparo de grampo 22pode vir a piscar a uma dada freqüência e continuar piscando cada vez maisrápido, por exemplo, até que ocorra o disparo. Se não ocorrer qualquer abortodurante esse tempo de espera, o estado OTC permanecerá pela duração dedissecação pré-programada e o disparo de grampo ocorrerá após a conclusão dacontagem. No exemplo de anastomose de colón com um grampeador circular, ogrampeamento da dissecação ocorre simultaneamente com um corte de tecido nocentro da dissecação. Este corte garante uma clara abertura no centro do anelcircular dos grampos, suficiente para criar uma abertura para um comportamentonormal do colón após a cirurgia ser concluída.

Na medida em que o líquido do tecido comprimido interposto é removido, aforça compressiva sobre o tecido naturalmente se reduz. Em alguns casos, estaredução pode ficar fora da faixa de OTC. Por isso, o programa inclui um controle decompressão da bigorna de ciclo fechado que é dependente das mediçõescontínuas fornecidas pela chave de força 400. Com este feedback, o tecidocomprimido é mantido dentro da faixa de OTC ao longo de todo procedimento emesmo após ser dissecado.

Durante o ciclo de disparo de grampo, qualquer acionamento de uma chavede controle pelo usuário pode ser programado para abortar a rotina de disparo degrampo. Se ocorrer um aborto antes do motor de disparo de grampo 410 serativado, o ciclo de disparo pára, a bigorna 60 é estendida para uma posição dehome, e a chave de disparo de grampo 22 permanece ativa e pronta para umatentativa de re-disparo, se necessário. De forma alternativa, se ocorrer o abortodurante o movimento do motor de disparo de grampo 210, o ciclo de disparo pára eo motor de disparo de grampo 210 faz com que a bigorna 60 se estenda para suaposição de home. Neste ponto, a chave de disparo de grampo 22 se torna inativa.Assim, o grampeador (ou aquele cartucho de grampo específico) não pode mais serusado (a menos que o cartucho de grampo seja substituído).

Observou-se que antes que um disparo de grampo possa ocorrer, umachave de limite de faixa de grampo é indagada sobre a posição relativa do cartuchode grampo 50 e da bigorna 60. Se a chave de limite de faixa de grampo é ativada,isso significa que a bigorna 60 está dentro de uma faixa de disparo de grampoaceitável, então o motor de disparo de grampo 210 pode ser ativado e o ciclo dedisparo pode prosseguir. Se a chave de limite de faixa de grampo não está ativada,então o ciclo de disparo é abortado, a bigorna 60 retorna para a posição de home, ea chave de disparo de grampo 22 permanece ativa e pronta para uma tentativa dere-disparo.

A energização (também referido como acionamento, energização, controleou ativação) do motor e/ou do trem de acionamento de uma parte do efetor deextremidade (por exemplo, bigorna ou o grampeador/cortador) é descrita nestedocumento. Deve ser entendido que esta energização não precisa estar limitada auma simples pressão de um botão de acionamento pelo usuário nem a energizaçãode um motor limitado a uma energização simples do motor pela fonte de energia. Ocontrole de qualquer motor no dispositivo pode exigir que o usuário pressione umbotão de acionamento várias vezes, por exemplo, uma primeira vez para acionaruma parte do efetor de extremidade para um terço de movimento, uma segundavez para um segundo terço de movimento, e uma terceira vez para um último terçode movimento. Mais especificamente para um grampeador cirúrgico, um primeiroacionamento de exemplo pode mover o martelo de grampo ou a lâmina além dotravamento, um segundo acionamento de exemplo pode mover a parte até o tecido,e um terceiro acionamento de exemplo pode mover o martelo além de todos osgrampos para a extremidade do cartucho de grampo. De forma similar, aenergização de um motor não precisa ser constante, por exemplo, onde o motor éenergizado constantemente desde o momento em que a lâmina começa omovimento até ela alcançar o ponto final de seu movimento. Ao invés disso, omotor pode ser operado em um modo pulsado, um primeiro exemplo disto incluiligar e desligar periodicamente a força fornecida pela fonte de energia para o motordurante o acionamento de uma função do efetor de extremidade. Maisespecificamente para um grampeador, o motor pode ser pulsado dez vezes porsegundo na medida em que o grampeador/cortador se move de sua posiçãoproximal/de partida para a sua posição mais distai. Esta pulsação pode sercontrolada diretamente ou controlada por microprocessador, ambos controlespodem ter uma faixa de pulso ajustável. Como alternativa, ou adicionalmente, omotor pode ser operado com uma modulação de pulso (largura de pulso oufreqüência de pulso, com os pulsos acontecendo a intervalos de tempo muitocurtos, por exemplo, décimos, centésimos, milésimos ou milionésimos de segundo).Assim, quando a fonte de energia, o motor e/ou o trem de acionamento sãodescritos neste documento como estando energizados, qualquer um destes eoutros possíveis modos de operação são previstos e incluídos.

Após um disparo de grampo completo, a bigorna 60 permanece na posiçãofechada e somente a chave de extensão 20 permanece ativa (todas as outraschaves são desativadas). Uma vez que a bigorna 60 é estendida para pelo menos aposição de home, tanto as chaves de extensão e de retração 20/21 se tornamativas, mas a chave de retração 21 não permite o fechamento da bigorna 60 alémda posição de home. A chave de disparo de grampo 22 permanece inativa após umdisparo de grampo completo.

Conforme descrito acima, o colar da bigorna 30 aloja uma chave de forçalinear 400 conectada ao trocarte 410. Esta chave 400 é calibrada para se ativarquando uma determinada carga de tensão é aplicada. A dada carga é ajustadapara corresponder a uma pressão desejada que deve ser aplicada ao tecidoespecífico antes que o grampeamento possa ocorrer. Criar interface desta chave-400 com o processador pode garantir que o disparo dos grampos somente ocorradentro da faixa de OTC.

O texto seguinte é uma versão de exemplo de uma listagem de programapara a realização dos métodos de acordo com a invenção descrita nestedocumento. O texto que se segue é apresentado somente como exemplo e aquelaspessoas especializadas na arte podem observar que a programação dos métodosde acordo com a invenção pode tomar diferentes formas para se atingir a mesmafuncionalidade.

'Programa do grampeador circular usando a placa rev 3c(conjunto de chip cb280) V8.03 (CS-3C-080306.CUL)'8-3-06'Programa modificado para abortar somente com o botão dedisparo, variável pbcount adicionada'elevação de PWM adicionado'7-28-06

' puxões finais - stan é agora um número inteiro'7-17-06 Essa versão escrita para a placa 3c.'7-14 VERSÃO LIMPARGING

'Programa escrito para placa 3c usando o conjunto de chipCubloc 280

'Nota: este programa. é uma versão modificada de uma observadaabaixo. Todas as mudanças não relacionadas à adição das chavesde limite E/R

'aplicar. Os programas abaixo foram escritos para usar a"lógica cinza" da chave de 1 cm. Esta versão usa 'uma chave delimite em cada extremidade do estágio de extensão/retração.

Wersão Final do Programa de Lógica Cinza V6.20 conforme usadano protótipo 0, número de série 100'V6.05

'modificadas as rotinas de extensão para 1 cm e de retraçãopara 1 cm para se certificar que guando elas são chamadas,elas movem o motor até o centímetro

'chave está fechada; ou seja:, quando a.bigorna está toda. fora.e o botão de retração está pressionado, retraia a bigorna atéa chave de limite de centímetro

'está fechada independente do botão de retração estar liberadoantes da chave de centímetro estar fechada. A mesma mudançaquando a bigorna está,estendida da posição de 1 cm

'efetuar mudanças nos comentários nas rotinas de extensão eretração

'V6.02

'ciclo adicionado que requer a liberação de ambos os botõespara sair da rotina de mudança de orientação, e um segundo deatraso no final da sub-rotina de mudança de orientação antes

'de voltar para a rotina principal

'reformadas as etiquetas de datadump

'variáveis adicionadas para valores de pwm de alta e baixavelocidade

'extensão adicionada somente capacidade no final do disparocompletado para impedir compressão do tecido grampeado

'FORA DE FUNCIONAMENTO - REMOVIDAS verificações adicionadaspara assegurar que a chave de 1 cm é feita quando se estendeou se retrai de 1 cm e posições totalmente estendidasrespectivamente

'V6. Ol

'Todas as versões anteriores foram feitas para testar oprograma na placa de desenvolvimento cubloc. Todas as saídasforam puxadas para BAIXO. O dispositivo real

'requer que todas as saídas sejam puxadas para cima (+5V) .

Esta versão é estabelecida para funcionar no dispositivo real.

'limitados os valores dos dados EEPROM para 255 max

'atrasos adicionados antes das mudanças na direção do motor,faz o programa funcionar de forma mais suave

'removidos comandos pwnoff. Eles não permitem que os motoresfiquem ligados quando se altera as sub-rotinas (por algumarazão)

'V5.27

'adicionado o registro de acionamento do botão de rotina demudança de direção

'adicionado o registro de pedidos de datadump

' V5.26

'adicionado o registro de acionamento de botão deextensão/retração

'adicionado o campo de número de série em eeprom

'a rotina datadump agora mantém funcionando todos os dados namedida em que são lidos do eeprom'V5.25 (grampeador-circular-5-25.cul)

'código adicionado para permitir o adicionamento de dados decada ciclo de ligação em eeprom

'V5.24 trabalha bem, nenhum erro conhecido (grampeador-circular-5-24.cul)

'Botão de Extensão PlO'Botão de Retração Pll'Botão de Disparo P12'Limite de Extensão P13'Limite de Retração P14'Limite Dianteiro de Disparo P 15'Limite Traseiro de Disparo P16'Chave de Limite de 1 cm P 17'Chave de Limite de Faixa de Grampo P 18'Chave de Força P 19'LED do Botão de Extensão P20'LED do Botão de Retração P21'LED do Botão de Disparo P22'LED de Força (azul) P23yNão USADO P24'Não USADO P25'Não USADO P26'Não USADO P27'Não USADO P28

'LED de Faixa de Grampo (verde) P29Dispositivo de const = cb280 'Comfile Tech. Conjunto de chipCB280 Cubloc

Dim ver As String*7

ver= "3C-8.03" 'estabelecer a versão do software aquiDim extepdbutton As Byte

Dim retractbutton As Byte

Dim firebutton As Byte

Dim firstout As Byte

Dim firstback As Byte Dim status As Byte 'posição da chave delimite de Icm

Dim srstatus As Byte 'status da chave de limite da faixa degrampo

Dim χ As Integer

Dim powerons As Byte 'armazenar em endereço eeprom 2

Dim cycnumfires As Byte 'armazenar em eeprom (powerons* 5) Dimcycabortfires As Byte 'armazenar em eeprom (powerons*5) +1

Dim cycers As Byte 'armazenar em eeprom, número deacionamentos do ciclo de extensão/retração

Dim cycjogs As Byte

Dim arm As Byte

Dim completefire As Byte Dim staplerangestatus As Byte

Dim bail As Byte

Dim ds As Integer 'localização do inicio dos dados eeprom paraescritura dos dados de ciclo individual

Dim fast As Integer

Dim slow As Integer Dim extendonly As Byte

Dim extlimit As Byte

Dim retlimit As Byte

Dim speed As Integer

Dim dracula As Byte

'Iniciar saídas

'LED do botão de extensão de saída 20,0

yLED do botão de retração de saída 21,0

'LED do botão de disparo de saída 22,0

'LED do botão de força de saída 23,0

'LED de faixa de grampo de saída 29,0

'Iniciar variáveisfirstput=0f Lrstback=Ocompletefire=0arm=0bail-0

cycnumf ires=0cyCabortfires=Ocycers=0cycj ogs=0extendonly=0

'ALTERAR VALORES PWM AQUI

rápido=60000 'valor de pwm em alta velocidadelento=60000 'valor de pwm de baixa velocidadeVelocidade=O

Saída 5 'ligar saída pwm para PERFURARSaída 6 'ligar saída pwm para DISPARAR'ler totais do eeprompowerons=Eeread (2,1)

Incr powerons 'incrementar número de ligação totalSe powerons>=255, então powerons=255 número limite de poweronsregistrados para um número inteiro de um máximo de byteEewrite 2, powerons,1 'escrever o total de número de ligaçãopara o eepromds=powerons*5'verificação de JOG e DATADUMP

'pressionar qualquer botão dentro de 2 segundos (ouequivalente) para ir para a rotina de mudança de direção"retenha todos os três botões ligados na inicialização paradescarregar os dadosPara x=l a 50

Se Keyin (10,20) -0 e Keyin(l 1,20) =0 e Keyin (12,20) =0e descarregue os dados 'registre todos os dadosarmazenados para a tela de limpezaSaída para

Elseif Keyin (10,20) =O ou Keyin(l 1,20) =O ou

Keyin (12,20)=O, então 'tanto o botão de e/r ou o

botão de disparo pressionado

Mudança de direção

Saída para

Final se

Atraso 20

cmstatus=Keyin (17,20) 'ler a posição da chave de limite de 1cm

Se cmstatus=0, então

homeretractElseif cm status=!, entãohomeextend

Final se

'Retorne o motor de disparo para a posição traseirahomefire 'isto retorna o motor de disparo para a condição detotalmente retraída (chave de limite P6)

************* * * *******************************************************************************

Ciclo Principal

**********************************************************************************************

Do

'Limpar " Ciclo Principal ",Cr'Atraso 1000

cmstatus=Keyin ( 17,20) 'leia a chave de 1 cm'staplerangestatus=Keyin(5,20) 'leia a chave de limite defaixa de grampo

botão de extensão=Keyin(10,20)botão de retração=Keyin(11,20)botão de disparo=Keyin (12,20)Se Cmstatus=O e Keyin(13,20)<>0, então

'ligar Ied de extensão de saída 20,1'Iigar Ied de retração de saída 21,1Elseif Cmstatus=O e Keyin(13,20)=0, então'desligar Ied de extensão porque o limite deextensão foi alcançado de saída 20,0'ligar limite de retração de saída 21,1' Elseif cmstatus=!, entãoSaída 20,1Saída 21,0

Final se'verificar posição do Ied do botão de disparoSe firstout=! e firstback=l e arm=l e complete f'C reol ecmstatusoO, entãoyLigar Ied do botão de disparo de saída 22,1

Diferente

yDesligar Ied de disparo de saída 22,0Final se

'verifique a extensão de acionamento do botão de retraçãoSe .... =0 e cmstatus=0, entãoestender

Elseif cmstatus=l e extendbutton=0, entãoestenderFinal se

Se retractbutton=0 e cmstatus=0, então 'And extendonly=0retrair

Final se'verifique o acionamento do botão de disparoSe firebutton=0 e firstout=! e firstback=1 e arm=l ecompletefireol e Cmstatuso=O, então o disparo inicialCiclo 'manter o ciclo até powerdownFinal 'Final de programa

SUBROTINAS

'HOME: retrair para chave de cm=não pressionada

Sub homeretract () 'retrair até a chave de 1 cm estar aberta

'Limpar "Homeretract",Cr

'Atraso 1000Pwm 0, lento, 60000

Fazer até Keyin (17,20) =1 'retrair até que a chave de 1 cmesteja aberta

'reversão do motor ER de saída 31,1

Ciclo

'motor desligado er de saída 31,0

'Ied de retração desligado de saída 21,0

'Ied de extensão ligado de saída 20,1

Pwmoff 0 'pwm desligado'

Final de Sub

-----------------------------------------------

'HOME: estender para a chave de cm =pressionada

Sub homeextend() 'estender até que a chave de 1 cm estejafechada

'Limpar ' Homextend",Cr

'Atraso 1000

Pwm O,lento,60000Se Keyin (17,20) =1, então

Fazer até Keyin (17,20) =O 'agora a chave de 1 cm estápressionada

"DDD dianteiro do motor ER de saída 30,1Ciclo

Final de

WDD de saída 30,0Pwmoff OAtraso 300

homeretract 'uma vez que a chave é feita, chame homeretractFinal Sub

'rotina roming do motor de disparo'

-----------------------------------

Sub homefire ()'Limpar "Homefire",Cr'Atraso 1000Pwm 1,lento,60000

Fazer até Keyin(16,20)=0 'retrair o estágio de disparo até queá chave'traseira esteja fechadaSaída de 33,1Ciclo

Saída 33,0 , Pwmoff 1End Sub

'Rotina de MUDANÇA DE DIREÇÃO'------------------------------

Sub jog ()Saída 20,1Saída 21,1

Fazer

Atraso 25

Se Keyin(10,20)=O e Keyin (11,20)=O, então saída fazer 'seambos os botões pressionados, sair da rotina de mudançade direção e da rotina de home após 1 segundo de atrasoSe Keyin (10,20) =O e Keyin (11,20) <>0 e Keyin (12,20) <>0,então

Pwm O,lento,60000

'estender motor para frente de saída 30,1

Fazer até Keyin (10, 20) <>0 ou Keyin (13,20) =0

'estender o motor em DDD dianteiro desaída 30,1

Ciclo

'Estender o motor para frente DDD

Pwmoff 0

Incr cycjogs

Se cycjogs>=255, então cycjogs=255

Eewrite ds +3,cycjogs,1

Final se

Se Keyin (11, 20) =0 e Keyin (10, 20) <>0 e Keyin (12, 20) <>0, então

Pwm 0,lento, 60000

Fazer até Keyin (11,20) <>0 ou Keyin (14,20) =0

'estender reversão do motor de saída 31,1

Ciclo

'extend motor off reverse de saída 31,0

Pwmoff 0

Incr cycjogs

Se cycjogs>=255 Então cycjogs=255

Eewrite ds+3,cycjogs,1

Final se

Se Keyin (12,20) =0 e Keyin (10,20) =0 Então 'mude a direção domotor de disparo para frentePwm If lento,60000

Fazer até Keyirx (10,20) ou Keyin (12,20) <>0 ouKeyin (15,20) =O

'motor de disparo para frente de saída 32,1Ciclo

'motor de disparo desligado para frente de saída 32,0Pwmoff 1Incr cycjogs

Se cycjogs>=255 Então cycjogs=255Eewrite ds+3,cycjogs,1

Final se

Se Keyin (12,20) =0 e Keyin (11,20) =o Então 'jog a reversão domotor de disparoPwm !,lento,60000Fazer até Keyin (11,20) <>0 ou Keyin (12,20) <>0 ou

Keyin (16,20) =0

'reversão do motor de disparo de saída 33,1

Ciclo

'reversão do motor de disparo desligadoPwmoff 1

Incr cycjogs

Se cycjogs>=255, então cycjogs=255Eewrite ds+3,cycjogs,1Final seCiclo

Fazer até Keyin (10,20) =1 e Keyin (11,20) =1 'desligar ambos osbotões antes de sair da rotina de mudança de direçãoAtraso 10Ciclo

'ligar e/r os Ieds de botão de saída 20,0Saída 21,0Atraso 1000End Sub'Estender até que o limite de extensão seja alcançado

------------------------------------------------

Sub extendO

'desligar Ied do botão de disparo enquanto estende de saída22,0

'desligar Ied de botão de retração enquanto estende de saída21,0

Pwm O,rápido,60000

Fazer até Keyin (10,20) =1 ou Keyin (13,20) =0 'estender até queou o limite de extensão esteja fechado ou o botão de extensãoesteja liberado

'DDD dianteiro do motor ER de saída 30,1

Ciclo

'DDD de saída 30,0

Se firstout=0, então 'isto manterá o motor de extensão ligadona primeira extensão até que a bigorna esteja toda foraFazer até Keyin (13, 20) =0

'DDD de saída 30,1

Ciclo

Final se

'DDD de saída 30,0

Pwmoff 0

Incr cycers

Se cycers>=255 Então cycers=255

Eewrite ds+2, cycers, 1

Se Keyin (13,20) =0, então

firstout=l 'fixe a bandeira firstout para permitir o botão dedisparo

'desligue o Ied de extensão de saída 20,0

End Sub'Retrair até que a chave de cm esteja aberta

------------------------------------------------

Sub retract()

'desligar o Ied do botão de disparo enquanto estiver retraindode saída 22,0

'desligar o Ied do botão de extensão enquanto estiver retraídode saída 20,0

Pwm 0,rápido,60000

Fazer até Keyin (11,20) =1 ou Keyin (17,20) =1 'retrair até que oua chave de 1 cm se abra ou que o botão de extensão sejaliberado

'reversão do motor ER de saída 31,1

Ciclo

Saída 31,0Pwmoff OIncr cycersSe cycers>=255 Então cycers=255Eewrite ds+2, cycers, 1Se Keyin (17,20) =1, entãofirstback=!

'desligar o Ied de retração de saída 21,0Final se

Se fXrstout=I e fIrstback=I Então arm=l 'fixe a bandeira dobraço para abraçar o botão de disparoEnd Sub

-----------------

'Rotina DATADUMPSub datadump ()Dim chef As ByteDim if As Byte 'disparos totaisDim if As Byte 'abortos totaisDim ers As Integer .Dim tf As ByteDim tdd As ByteDim stan As IntegerDim kyle As ByteDim token As ByteDim ike As ByteDim kenny As ByteDim sn As Bytetf =Ota=0ers=0tj=0tdd=0

Eewrite ds+4,1,1 'write 1 para o ds+4 registrador de eepromsignificando que o datadump foi acessadoAtraso 1000Sn--Eeread (0,1)

Limpar "Dados Armazenados do Grampeador Circular",CrLimpar "Versão",ver,CrLimpar "KMS Medicai LLC",Cr

Limpar "................... ",Cr

Limpar Cr

Limpar "Número de Série: ",Dec sn,CrpowerOns=Eeread(2,1)Se powerons>=255 Então powerons=255

Limpar "Ciclos Totais: ",Dec powerons,CrLimpar Cr

Limpar ".................... ",CrLimpar Cr

Para stan=5 a (powerons*5) Etapa 5Limpar "Ciclo",Dec (stan/5) ,Cr

Limpar "....................",Cr

Chef=Eeread(stan, 1)

tf=chef+tf

Limpar "Disparos completados: ",Dec chef,CrkyIe=Eeread (stan+ 1,1)ta=kyle+ta

Limpar "Disparos Abortados: ",Dec kyle,Cr

token=Eeread (stan+2 ,1) ers=token+ersLimpar "E/Rs: ",Dec token, Crike=Eeread(stan+3 ,1)tj=ike+tjLimpar "Jogs:",Dec ike,Cr

kenny=Eeread(stan+4,1)tdd=kenny+tdd

Limpar "Datadumps: ",Dec kenny,CrLimpar CrPróximo yStan

Limpar "..................",Cr

Limpar " Totais de Ciclo",CrLimpar Cr

Limpar "Disparos Completados: ",Dec tf,CrLimpar "Disparos Abortados: ",Dec ta,Cr

Limpar "Pressionamentos E/R: ",Dec ers,CrLimpar "Pressionamentos Jog: ",Dec tj,CrLimpar "Datadumps: ",Dec tdd,CrLimpar CrAtraso 1000

Para x=l a tf 'piscar o número de ciclos de disparoscompletados

Saida 22,1Atraso 500Saída 22,0Atraso 500Próximo 'x

Fazer até Adin(O) >800 e Keyin (3,20) =1 'esperar até que osbotões datadump estejam liberadosCiclo

End Sub

----------------

'Disparo inicial

Sub disparo inicial ()

Dim f As IntegerDim ρ As IntegerDim t As IntegerDim y As IntegerDim ζ As IntegerDim q As Integer

Dim timmy As IntegerDim butter As IntegerDim numblinks As IntegerDim fbcount As IntegerLimpar clr,Cr

'desligar botões de extensão e retração para mostrar que elesnão estão ativos para aborto?'botão de extensão de saída 20,0'botão de retração de saída 21,0baii=0 t=15 'tempo de lampejo totalp=3 'número de períodos de lampejoPwm 0,rápido,60000

'iniciar piscagem e ajustar o motor de perfuração para forçaf=(t*1000) /pfbcount=0

Se Keyin (12,20) =1 Então fbcount=!Para y=l a ρnumblinks= (t*y)/p

Para z=l para numblinkstimmy=f/numblinks

butter=timmy/50 'calibrar este parasegundos

Se timmy=0 Então timmy=l

Se Keyin(12,20)=O e fbcount=1

Então

bail=l 'fixar bandeira dedisparo de abortoSaída para

Final se

Se Keyin(12,20)=1 Então fbcount=!

Fazer até Keyin (19, 20) =O ouKeyin(14,20)=O 'retrair até quea chave de força atenda ou a

chave de retração atendaSaída 31,1

Se Keyin( 12,20)=0 efbcount= 1, entãobail=l 'Fixar bandeira do

disparo de abortoSaída para fazerFinal se

Se Keyin (12,20) =1 Entãofbcount=l

Ciclo

Se bail=l Então saída paraSaída 31,0Saída 23,1 'Ied de forçaSaída 22,1 'Led do botão de disparoPara q=0 a butterAtraso 10

Se Keyin(12,20)=O e fbcount=2 Entãobail=l 'fixar bandeira dedisparo de aborto

Saída paraFinal se

Se Keyin(12,20)=1 Então fbcount=!

If Keyin(19,20)=1 Então Saída 23,0

Próximo 'q

Se bail=l Então Saída para

Fazer até Keyin(19,20)=0 ou Keyin (14,20)-0 'retrairaté que a chave de força atinja ou o limite deretração atinja

Saída 31,1

Se Keyin (12,20) =O e fbcount=l Então

bail=l 'fixar bandeira de disparo deaborto

Sair para fazer

Final se

Se Keyin (12,20)= Então fbcount=1

Ciclo

Saída 31,0

Saída 23,1

Se Keyin (12,20) =O e fbcount=!, entãobail=l 'fixar bandeira de disparo de aborto

Saída para

Final se

Se Keyin (12,20)= 1 Então fbcount= 1

Saída 22,0

Para q=0 para butterAtraso 10

Se Keyin (12,20)=O e fbcount=1 Então

bail=l 'Fixar bandeira de disparo deaborto

Saída para

Final se

Se Keyin (12,20) =1 Então fbcount=l

Se Keyin (19,20) =1 Então Saída 23,0Próximo 'qSe bail=l, então Saída paraPróximo 'ζ

'Limpar Dec? fbcount,CrSe bail=l, então Saída paraPróximo 'yPwmoff 0

Se bail=l Então

disparo de abortoDiferente

'verificação de faixa de grampoDisparo final

Final seEnd Sub

'Rotina de Verificação de Faixa de Grampo

Verificação de faixa de grampo Sub ()

srstatus=Keyin (29,20) 'ler a chave de limite de faixa degrampo

Se srstatus=0 Então

Disparo finalDiferenteDisparo de abortoFinal se

End Sub

------------------------

'Rotina de Disparo Final

Sub Disparo final ()

'Desligar Ied de força de saída 23,0

'Desligar Ied de extensão de saída 20,0'Desligar Ied de retração de saída 21,0

'Ligar o Ied de disparo para indicar que está pronto o abortode disparo final de saída 22,1

Pwmoff 1

'Pwm !,rápido,60000

'DDD dianteiro do motor de disparo de saída 32,1disparo completo=l

Fazer até Keyin (15,20) =O 'disparo dianteiro até que o limitedianteiro seja alcançado

Se velocidade>=60000, então velocidade=60000

Se velocidade<60000, então

Velocidade=velocidade+10000

Final se

Pwm !,velocidade, 60000

Saída 32,1

Atraso 50

Se Keyin (12,20)=O Então ou Keyin(10,20)=O ou

Keyin (11,20) =O

bail=l

Saída para fazer

Final se

Ciclo'Desligar motor dianteiro DDD de saída 32,0

velocidade=0

Atraso 250

Fazer até Keyin(16,20)=O 'retrair motor de disparoSe velocidade>=60000, então velocidade=60000

Se velocidade<60000, entãovelocidade=velocidade+10000Final se

Pwm 1,velocidade,60000Saída 33,1

Atraso 50

Ciclo

velocidade=0Saída 33,0Pwmoff 1

'Desligar Ied de disparo de saída 22,0'Desligar Ied de retração de saída 21,0extendonly=!Incr cycnumfiresSe cycnumfires>=255 Então cycnumf'Cres=255

Eewrite ds,cycnumfires,1 'registrar o número do ciclo atual dedisparos para o eeprom Atraso 200

End Sub 'retornar a rotina principal

--------------------------------------------------------------

'Disparo de aborto

Sub Disparo de Aborto ()

'Limpar "Disparo abortado antes do disparo!!",Cr'Desligar motor de retração de saída 31,0'Desligar disparo dianteiro DDD de saída 32,0'Desligar Ied de força de saída 23,0

Pwm 1,rápido,60000

Atraso 250

Fazer até Keyin(16,20)=O 'retrair motor de disparo

Saída 33,1

Ciclo

Saída 33,0

Pwmoff 1

'Desligar Ied de disparo de saída 22,0Incr cycabortfires

Se cycabortfires>=255 Então cycabortfires=255

Eewrite ds+1, cycabortfires, 1 'registrar os disparos deaborto de ciclo atual para eeprom

Atraso 200

homeextend 'estender a 1 cm

End Sub

Também mencionada acima é a possibilidade de usar dispositivos deidentificação com porções removíveis e/ou intercambiáveis do efetor deextremidade. Este tipo de dispositivo de identificação, por exemplo, pode ser usadopara rastrear uso e inventário.

Um dispositivo de identificação de exemplo emprega rádio-freqüência e éreferido como RFID. Em uma versão de exemplo onde um grampeador cirúrgicousa cartuchos de grampo recarregáveis e intercambiáveis como, por exemplo, ogrampeador 1 descrito neste documento, um RFID pode ser colocado no cartuchode grampo para garantir compatibilidade com o grampeador particular e um leitorde RFID para captar cartuchos de grampo compatíveis pode estar ligado à cabo.Nesse tipo de configuração o leitor interroga o RFID instalado no cartucho. O RFIDresponde com um código único que o grampeador verifica. Se o cartucho dogrampeador está etiquetado como verificado, o grampeador se torna ativo e prontopara uso. Se o cartucho for rejeitado, entretanto, o grampeador dá uma indicaçãode rejeição (por exemplo, um Ied pisca-pisca, um sinal audível, um indicadorvisual). Para evitar leitura acidental ou imprópria de um cartucho de grampopróximo, a antena do leitor RFID pode ser construída para ler somente o RFIDquando o cartucho de grampo está instalado no grampeador ou está muito próximo(de forma ótima, na extremidade distai do dispositivo). O uso do RFID pode sercombinado com um Iockout mecânico para garantir que somente um ciclo dedisparo seja permitido por cartucho de grampo. Os RFIDs possuem desvantagens,porque os leitores são caros, as antenas precisam ser relativamente grandes e adistância para leitura é relativamente próxima, normalmente medida emcentímetros.

Outras medidas de autenticação sem fio podem ser empregadas. Os RFIDsativos podem ser usados. De forma similar, os dispositivos de transmissão deinfravermelho (IR) podem ser usados. Entretanto, ambos requerem a geração deforça na extremidade receptora, o que é uma desvantagem tanto de custo quantode tamanho.

Outro dispositivo de identificação de exemplo emprega encriptação. Com aencriptação vem a necessidade de processamento de números e, associado comestes cálculos, o uso de chips de processamento (por exemplo, ummicroprocessador), um dos quais deve ser colocado na componente intercambiávelcomo, por exemplo, um cartucho de grampo ou um eixo do efetor de extremidadesubstituível. Estes chips de encriptação possuem certas características que podemser analisadas para a otimização com o instrumento cirúrgico da presente invenção.

Primeiro, uma fonte de energia independente para a componente intercambiávelnão é necessária. Não somente essa fonte acarretaria mais custos, como tambémadicionaria um peso indesejável e tomaria espaço que é necessário para outrascaracterísticas ou que simplesmente não está disponível. Assim, a fonte de energiapara o componente deve vir de uma fonte de energia já existente dentro do cabo. Ea fonte de energia deve ser garantida o tempo todo. Devido a que o componenteintercambiável ser relativamente pequeno, o chip de encriptação deverá sercorrespondentemente pequeno. Ainda, tanto o cabo quanto o componenteintercambiável são configurados para serem descartáveis, por isso, ambos osprocessadores de encriptação devem ter um custo que permita o descarte.

Finalmente, as conexões entre o dispositivo de encriptação no componenteintercambiável e o dispositivo de encriptação correspondente no cabo deverão serminimizados. Como será discutido abaixo o dispositivo de encriptação, de acordocom a presente invenção, oferece todas essas características desejáveis aomesmo tempo em que limita as indesejáveis.

Dispositivos para identificação codificada estão disponíveis comercialmente.Um destes dispositivos de encriptação é produzido pela Dallas Semicondutor e éreferido como um chip DS2432. O chip DS2432 não só oferece identificaçãocodificada entre um leitor e um transponder, mas também possui uma memória quepode ser usada para armazenar informações específicas do dispositivo, cujasinformações de usos serão descritas com mais detalhes abaixo. Uma característicapositiva do DS2432 é que ele é um dispositivo de um fio. Isso significa que aenergia e tanto os sinais de entrada como de saída viajam na mesma linha. Comum dispositivo de um fio, como por exemplo o DS2432, só existe a necessidade deum fio simples para atravessar a distância do corpo do cabo 10 através do colar dabigorna 30 para o cartucho de grampo intercambiável 50 para criar uma conexãoentre o cabo e o efetor de extremidade. Esta configuração satisfaz a característicade ter uma quantia mínima de conexões elétricas e possui um custocorrespondentemente reduzido de fabricação. É verdade que o chip DS2432 requeraterramento, entretanto, o colar da bigorna metálica 30 é eletricamente condutor eestá conectado ao terra do dispositivo 1, por isso, uma versão de exemplo parauma conexão de aterramento do chip DS2432 é feita mediante contato elétricodireto através de um fio ao colar da bigorna 30 ou conectando diretamente o terrado chip ao colar da bigorna 30.

Uma configuração de circuito de encriptação de exemplo coloca um primeirochip de encriptação sobre o componente intercambiável (por exemplo, o cartuchode grampo). O terra para o primeiro chip de encriptação está conectadoeletricamente a uma parte metálica do componente intercambiável que, por suavez, está conectado eletricamente ao terra do dispositivo, por exemplo, ao colar dabigorna 30. A conexão de um fio do chip DS2432 está conectada eletricamente auma almofada de contato que está em algum ponto do componente intercambiável,mas está desconectada do terra. Por exemplo, se o componente intercambiável forum cartucho de grampo linear de 60 mm, o DS2432 pode ser acoplado ou embutidodentro da extremidade distai isolada eletricamente do cartucho distai do últimoconjunto de grampos. O chip de encriptação pode ser embutido em um lado docartucho oposto à ejeção de grampo, faceado de tal forma que ele não fique nemexposto às superfícies de trabalho e nem ao tecido exposto quando em uso. O fioterra do chip DS2432 pode ser conectado eletricamente a estrutura externametálica do cartucho de grampo, que está eletricamente conectado ao terra dogrampeador. O condutor de um fio está conectado eletricamente ao primeirodispositivo condutivo (tais como uma almofada, um fio ou um botão) que estáisolado eletricamente da estrutura metálica do cartucho. Um fio condutivoeletricamente simples, mas isolado, está conectado na extremidade proximal emrelação à placa de circuito ou aos componentes eletrônicos de controle apropriadosdentro do cabo do dispositivo. Este fio está isolado de contato elétrico com qualqueroutra parte do grampeador, especialmente da estrutura aterrada, e atravessa ocabo através do colar e até a câmara receptora para o componente intercambiável.

Na extremidade distai, o fio isolado é exposto e eletricamente conectado a umsegundo dispositivo condutivo (tais como uma almofada, um fio, ou um botão.) queestá configurado para contatar positivamente o primeiro dispositivo condutivo nocartucho quando o cartucho é travado no local ao efetor de extremidade. Neste tipode configuração, os dois dispositivos condutivos formam uma conexão elétricadireta sempre que o componente intercambiável (por exemplo, o cartucho degrampo) é inserido dentro do efetor de extremidade, em uma versão específica,somente pode ser feito contato quando a parte está corretamente inserida.

O DS2432 também possui somente uns poucos milímetros quadrados deárea, tornando o chip fácil de instalar em uma pequena faixa intercambiável, taiscomo um cartucho de grampo, enquanto que simultaneamente satisfaz a exigênciamínima de tamanho. É de se observar que o chip DS2432 é relativamente barato:Para manter toda comunicação com o chip DS2432 protegido de exame externo,um DS2460 (também fabricado pela Dallas Semicondutor) pode ser usado paraexecutar uma comparação de uma transmissão codificada recebida de umaDS2432 com um resultado esperado calculado internamente. As características deambos os chips são esclarecidas, por exemplo, pela Nota de Aplicação No. 3675 daDallas Semicondutor que estão incorporadas em sua integralidade nestedocumento por referência. O chip DS2460 custa bem mais que o chip DS2432, masainda é barato o suficiente para ser colocado ao longo do cabo. É de se observarque o número de componentes intercambiáveis descartáveis de dispositivoscirúrgicos (tais como o instrumento cirúrgico da presente invenção) normalmenteexcede em número o cabo que recebe os componentes intercambiáveis por umaquantia significativa. Assim, se o chip DS2432 é colocado no componenteintercambiável e o chip DS2460 é colocado no cabo, a característica de encriptaçãode baixo custo é satisfeita. Existe uma configuração alternativa de circuito usandodois chips DS2432 que está explicado na figura 2 da Nota de Aplicação 3675, cujocircuito elimina a necessidade do chip DS2460 mais caro mediante a execução dacomparação com um microprocessador local (por exemplo, microprocessador2000). Neste tipo de configuração, o custo para adicionar encriptação no dispositivo1 é reduzido, entretanto, conforme explicado, a configuração deixa de lado algunsaspectos de segurança tornando disponível à inspeção ambos os números quedevem ser comparados.

O processo de se verificar eletronicamente a identidade de um componenteintercambiável em um dispositivo médico usando a encriptação está descrito emuma versão de exemplo tendo um chip DS2432 e um chip DS2460. O circuito decontrole de exemplo para o dispositivo de encriptação é mostrado na FIG. 30. Estaversão de exemplo está descrita usando um grampeador linear com um cabocontendo nela uma placa de circuito com microprocessador 2000. Um pino livre deentrada e saída 2010 do microprocessador 2000 está conectado a um primeiro fio2110 do DS2460 e outro pino de entrada e saída 2020 está conectado a umsegundo fio 2120. Cada componente intercambiável 2200 está provida de um chipDS2432 e o condutor de um fio está conectado a um terceiro pino de entrada esaída 2030 do microprocessador 2000.

Para iniciar o processo, uma componente intercambiável 2200 estáconectada ao dispositivo, fazendo contato elétrico com o terra e com o condutor deum fio. Quando o microprocessador 2000 detecta que um novo componente 2200foi conectado ao dispositivo 1, ele aciona uma rotina de autenticação. Primeiro, omicroprocessador 2000 inicia um pedido de número aleatório para o DS2460 alémdo primeiro pino de comunicação 2010. O DS2460 possui um número secreto pré-programado que é o mesmo que os números secretos pré-programadosarmazenados em cada um dos chips DS2432 contido nos componentesintercambiáveis 2200. Por isso, quando o mesmo número aleatório é fornecido aambos os chips DS2432 e DS2460, o resultado de saída para cada um dos doischips será idêntico. O DS2460 gera um número aleatório e o fornece, por meio dosegundo pino 2020, para o microprocessador 2000 para acompanhar, por meio dopino 2030, sobre o DS2432 além do condutor de um fio. Quando o DS2432 recebeum número aleatório ele aplica o seu algoritmo SHA-1 (desenvolvido pelo InstitutoNacional de Normas e Tecnologia (em inglês, NIST)) para gerar criptograficamenteuma resposta de código embaralhado. Esta resposta de código embaralhado étransmitida de volta pelo condutor de um fio para o microprocessador 2000 e éacompanhada por meio do pino 2010 ou 2020 até o DS2460. Durante esse períodode tempo, o DS2460 também está calculando a sua própria resposta de códigoembaralhado. Primeiro, o DS2460 aplica internamente o mesmo número aleatórioenviado ao DS2432 para seu próprio algoritmo SHA-1 e armazena, internamente, aresposta de código embaralhado gerada. O DS2460 também armazena a respostade código embaralhado transmitida do DS2432 através do microprocessador 2000.

Ambas respostas de código embaralhado são comparadas e, se elas foremidênticas, o componente intercambiável 2200 é confirmado como autenticado. Seexiste uma diferença entre as respostas de código embaralhado, então ocomponente 2200 é rejeitado e o dispositivo é colocado em uma posição onde ocomponente 2200 ou não pode ser usado ou pode ser usado, mas somente apósserem satisfeitas certas salvaguardas. Por exemplo, dados referentes ao tempo,data, meio ambiente, etc. e as características do componente não autenticadopodem ser armazenadas para transmissão futura ou simultânea ao fabricante (ouao seu agente) para informar ao fabricante que o usuário está tentando usar ouusou um componente não autorizado 2200 com o dispositivo. Se não houveencriptação nas mensagens, as mensagens de autenticação podem serinterceptadas e falsificadas, pirateada, ou os componentes não autorizados 2200poderiam ser usados sem ter que comprar os componentes 2200 de um distribuidorautorizado. Na versão de encriptação de exemplo descrita neste documento, aúnica informação que é transmitida através das linhas e que pode ser examinada éum número aleatório simples e uma resposta de código embaralhado simples. Ficaentendido que levaria centenas de anos para decodificar esta resposta geradaSHA-1, reduzindo assim qualquer incentivo de uma engenharia de retorno.

Em decorrência de cada um dos chips usados neste exemplo possuirmemórias de segurança que somente podem ser acessadas após a autenticação,eles podem ser programados para empregar múltiplas chaves secretas, cada umadelas armazenada dentro da memória. Por exemplo, se o DS2460 possui múltiplaschaves armazenadas dentro dele e os componentes 2200 cada uma deles somenteuma chave selecionada deste conjunto armazenado de chaves múltiplas, o DS2460pode agir como uma chave "mestra" em relação às chaves simples "gerais" doscomponentes 2200.

Autenticando-se o componente intercambiável do instrumento cirúrgico dapresente invenção, são obtidos muitos resultados positivos. Primeiro, o fabricantedo instrumento pode impedir que um usuário utilize componentes não autorizados,garantindo assim o uso de somente componentes autorizados. Isso não só garanteque o fabricante possa receber royalties de vendas do componente intercambiável,mas isso também permite que o fabricante garanta que a qualidade doscomponentes cirúrgicos permaneça alta. Com o circuito de encriptação contendomemória, melhora dramaticamente os benefícios fornecidos pela presenteinvenção. Por exemplo, se o efetor de extremidade simples de um grampeadorlinear pode receber cartuchos de grampo de 30 mm, 60 mm, e 120 mm, porexemplo, cada tamanho de cartucho poderia ser fornecido com uma chaveindividualizada e o cabo poderia ser programado para armazenar e usar cada umadessas três chaves. Ao receber uma resposta de código embaralhado quecorresponde a uma, mas não as outras duas respostas de código embaralhadocalculadas internamente, o cabo conheceria que tipo de cartucho foi inserido nodispositivo. Cada cartucho poderia conter também em sua memória parâmetrosespecíficos de cartucho, por exemplo, comprimento do movimento do martelo degrampo, que são diferentes entre os vários cartuchos dimensionados e, por isso,faz com que o cabo se comporte diferentemente dependente do cartuchodetectado. Os parâmetros examinados também podem ser tomados por base paraos níveis de revisão no componente específico. Por exemplo, uma revisão docartucho 1 poderia ter certos parâmetros de uso e, detectando que cartucho emespecial, a programação poderia fazer com que o cabo não permitisse o uso doscartuchos de revisão 1, mas permitisse o uso dos cartuchos de revisão 2, ou vice-versa.

Com memória nos chips de encriptação o cartucho pode também manterrastro de outros tipos de dados. Por exemplo, o cartucho pode armazenar aidentidade de cada cabo a que foi conectado, a identidade do cabo que disparou ocartucho, o horário, a data e outras informações de tempo quando ocorreu o usoe/ou a conexão, quanto tempo levou para disparar o cartucho, quantas vezes odisparador foi acionado durante o disparo de grampo, e muitos outros parâmetrossimilares. Um parâmetro em particular poderia registrar dados de quando ocartucho disparou por engano. E isso permitiria ao fabricante determinar se ocartucho estava com falha ou se ocorreu um erro do usuário, por exemplo, nesteúltimo caso, sendo investigado para auxiliar o usuário com relação a medidas deprevenção e outros treinamentos. Tendo memória disponível no cabo, outrosparâmetros relevantes do cabo poderiam ser armazenados, por exemplo, duraçãode cada procedimento, velocidade de cada disparo de grampo, o torque gerado emcada disparo, e/ou a carga experimentada ao longo de cada disparo. A memóriapoderia ser energizada por anos simplesmente a partir de baterias de lítio jápresente no cabo. Assim, pode ser garantida a longevidade dos dados do cabo. Amemória pode ser usada para armazenar todas as aplicações de um determinadocabo, e os dados de calendário relevantes. Por exemplo, se um cabo só écertificado para uso em um procedimento cirúrgico simples, mas o cabo possuidados indicando que os cartuchos de grampo foram acionados dias ou semanasalém, então, quando ele finalmente retornar ao fabricante para reciclagem, ofabricante poderia detectar que o usuário (hospital, consultório médico, clínica,etc.), usou o cabo de forma inapropriada e possivelmente de forma insegura. Aautenticação codificada também pode ser usada com conjuntos de bateriaremovíveis. Além disto, os sensores podem ser incluídos em cada parte dodispositivo para comunicar informações a serem armazenadas dentro da memóriados chips de encriptação. Por exemplo, os sensores de temperatura podemtransmitir a temperatura operacional da sala existente quando o cartucho foidisparado. Essa leitura de temperatura pode ser usada para estabelecer seinfecções posteriores foram causadas pelo controle de temperatura impróprioexistente durante o procedimento (por exemplo, em países onde não há sistema decondicionamento de ar disponível).

Na situação improvável de que o grampeador se torne inoperável durante ouso, é fornecido uma proteção mecânica ou ejeção que permite remoção manualdo dispositivo do paciente. Todos os usos de ejeção podem ser registrados com amemória existente nestes chips de encriptação. Além disso, os dados que poderiamindicar porque a ejeção foi necessária poderiam ser armazenados para examefuturo. Para garantir a qualidade, quando a ejeção é detectada, o cabo pode serprogramado para indicar que uma carta certificada poderia ser enviada aocliente/usuário informando a eles sobre o uso de ejeção.

Conforme descrito acima, a presente invenção não está limitada a umgrampeador circular, que foi usado como uma versão de exemplo acima, e podeser aplicado a qualquer cabeça de grampeamento cirúrgico, como por exemplo umdispositivo de grampeamento linear. Assim, um grampeador linear está sendousado no teste que segue para várias versões de exemplo. Entretanto, o uso de umgrampeador linear neste contexto não deverá ser considerado como limitadosomente a estas versões.

Descritos acima estão os componentes existentes ao longo do eixo decontrole de grampo 80 dos grampeadores circulares e lineares, e essescomponentes formam o conjunto de controle de grampo 200. Conforme expressoneste documento, a força requerida para ejeção adequada de grampo e corte detecido pode ser acima de 90 kg e, possivelmente, acima de 113 kg. Ficoudeterminado que as exigências mínimas para a realização das funções degrampeamento e corte desejadas com um grampeador cirúrgico elétrico linear paratecido humano (tais como o tecido do cólon) são:

1) Liberação de aproximadamente 54.5 Kg (120 libras) de força sobre um trajeto deaproximadamente 60 mm (~2.4") em aproximadamente 3 segundos; ou

2) Liberação de aproximadamente 82 Kg (180 libras) de força sobre um trajeto decerca de 60 mm (-2.4") em aproximadamente 8 segundo.

O dispositivo de grampeamento cirúrgico linear portátil e energizadoeletricamente da presente invenção pode atender a estes requisitos porque ele éotimizado de uma maneira nova conforme expresso abaixo.

Para gerar a força necessária para se atingir as exigências acimamencionadas, a força máxima (em watts) do conjunto mecânico precisa sercalculada com base nos limites máximos dessas exigências: 82 kg sobre 60 mmem 3 segundos. A conversão matemática destes números gera um máximoaproximado de 16 watts de força mecânica necessária na saída do trem deacionamento. A conversão da força elétrica em força mecânica não é 1:1 porque omotor possui menos de 100% de eficiência e porque o trem de acionamentotambém tem menos do que 100% de eficiência. O produto dessas duas estimativasde eficiência forma a eficiência geral. A energia elétrica requerida para produzir os16 watts de força mecânica é maior do que os 16 watts por um produto inverso daeficiência geral. Uma vez que a energia elétrica requerida pode ser determinada,pode ser feito um exame dos suprimentos de energia disponíveis para atender osrequisitos de energia mínimos. Posteriormente, pode ser feito um exame e aotimização das diferentes fontes de energia. Esta análise está descrita em detalhesno texto seguinte.

Equiparar ou otimizar a fonte de energia e o motor envolve observar ascaracterísticas individuais de ambos. Quando se examinam as características deum motor elétrico, os motores maiores podem realizar um dado número de trabalhocom eficiência maior do que os motores menores. Também os motores commateriais magnéticos de terras raras ou com construção sem núcleo podemfornecer a mesma potência em um tamanho menor, mas possuem um custo maisalto. Além disso, em geral, os motores maiores custam menos do que os menores,se ambos estão projetados para fornecer a mesma potência num dado período detempo. Os motores maiores, entretanto, possuem uma característica indesejávelquando usados em dispositivos de grampeamento cirúrgico, porque o cabo em queeles estão dispostos está limitado pelo tamanho da mão de um operador. Osmédicos desejam usar dispositivos que são menores e mais leves e não os maiorese mais pesados. Levando em consideração estes pontos, o custo, o tamanho e opeso são fatores que podem ser otimizados para o uso no cabo de grampeadorcirúrgico da presente invenção:

Os motores disponíveis para uso que cabem na mão de um médico incluemmotores com magnetos cerâmicos relativamente baratos e motores com materiaismagnéticos de terras raras relativamente cara (por exemplo, neodímio). Entretanto,o aumento de potência do último em comparação com o primeiro não ésuficientemente grande para garantir o aumento substancial no custo do último.Assim, os motores com magneto de cerâmica podem ser selecionados para uso nocabo. Os motores de exemplo vêm em tamanhos padrão (diâmetro) de 27.5 mm ou24 mm, por exemplo. Estes motores possuem uma eficiência nominal deaproximadamente 60% (que diminui para 30% ou abaixo dependendo do tamanhoda carga). Esses motores operam a velocidades de aproximadamente 30.000 rpm(entre 20.000 e 40.000 rpm) quando descarregados.Muito embora estes motores convencionais possam ser usados, seriadesejável reduzir o tamanho ainda mais. Com este objetivo, os inventoresdescobriram que os motores CC do tipo escova e sem núcleo produzem saída depotência similar, mas com uma redução significativa no tamanho. Por exemplo, ummotor sem núcleo com diâmetro de 17 mm pode gerar aproximadamente a mesmapotência de um motor padrão com diâmetro de 24 mm. Diferente de um motorpadrão, o motor sem núcleo pode ter uma eficiência de até 80%. Quase todos osmotores sem núcleo usam materiais magnéticos de terras raras.

Com este tipo de volume limitado e potência mecânica disponível, éaconselhável escolher um trem de engrenagem mecânica com uma eficiênciamaior. Colocando um conjunto de roda dentada cremalheira como estágio decontrole do trem de acionamento final dispõe-se um estágio final de alta eficiênciano trem de acionamento em comparação com um fuso de comando porque, emgeral, a roda dentada cremalheira possui uma eficiência aproximada de 95%, e ofuso de comando possui um máximo de aproximadamente 80% de eficiência. Parao grampeador elétrico linear, existe uma faixa de percurso de 60 mm para omecanismo de grampeamento/corte quando o grampeador possui um cartucho de60 mm (cartuchos compreendendo entre 30 mm a 100 mm podem ser usados, masa faixa de 60 mm é usada nesse exemplo para fins de ilustração). Com esta faixade percurso, uma duração de percurso total de 3 segundos coloca o índice deextensão da roda dentada cremalheira a 0.8 polegadas por segundo. Para realizaristo com um conjunto de roda dentada cremalheira dimensionada de formarazoável, um trem de engrenagem deverá reduzir a saída do motor paraaproximadamente 60 RPM. Com uma velocidade de saída do motor deaproximadamente 30.000 RPM, a redução em velocidade para o trem deacionamento se torna aproximadamente 500:1. Para atingir esta redução com omotor, um trem de acionamento de cinco estágios é escolhido. Sabe-se que estestrens de acionamento possuem uma eficiência aproximada de 97% para cadaestágio. Assim, combinada com uma eficiência aproximada de 95% da rodadentada cremalheira, a eficiência geral do trem de acionamento é (0.95) (0.97)5 ou82%. Combinando a eficiência do motor de 60% com a eficiência do trem deacionamento de 82% gera-se uma eficiência elétrica geral para mecânica final deaproximadamente 49.2%. Conhecendo esta estimativa de eficiência geral, quandose determina a quantidade de energia elétrica necessária para operar ogrampeador dentro dos critérios desejados, a energia elétrica real necessária équase duas vezes o valor que é calculado para produzir a força degrampeamento/corte.

Para gerar a força necessária para atender os requisitos acimamencionados, a potência (em watts) do conjunto mecânico pode ser calculada, combase em 82 kg sobre 60 mm em 3 segundos como sendo aproximadamente 16watts. Sabe-se que a eficiência mecânica geral é de 49.2%, assim, 32.5 watts énecessário para o fornecimento de energia (16 watts mecânicos - 32.5 wattselétricos χ 0.492 de eficiência geral, assim que 32.5 watts são necessários defornecimento de energia (16 watts mecânicos ~ 32.5 watts elétricos χ 0.492 deeficiência geral). Com esta exigência mínima de energia elétrica, o tipo de célulaspara energizar o grampeador pode ser identificado, que, neste caso, inclui bateriasprimárias de lítio de alta potência. Uma característica conhecida das baterias delítio de alta potência (por exemplo, baterias CR123 ou CR2) é que elas produzemem torno de cinco picos de watts de potência por bateria. Assim, pelo menos seiscélulas em série gerarão a quantidade aproximada necessária de 32.5 watts deenergia elétrica, que se converte em 16 watts de potência mecânica. Isto nãofinaliza o processo de otimização, porque cada tipo de bateria de lítio de altapotência fabricada possui características diferentes de abastecimento de energia depico e estas características diferem com relação à carga que está sendo aplicada.

Várias características de bateria existem que diferenciam uma bateria dê umprimeiro fabricante de outra bateria de um segundo fabricante. As característicassignificativas de bateria de comparação são aquelas que limitam a potência quepode ser obtida de cada bateria, algumas das quais se incluem:

• tipo de eletrólito na bateria;

• concentração de eletrólito e química;

• como o anodo e catodo são fabricados (tanto na sua química quanto naconstrução mecânica); e

o tipo de construção do dispositivo PTC (coeficiente de temperatura positiva deresistência).

Testando uma ou mais destas características se obtém informações valiosas naescolha da bateria mais desejável para uso no dispositivo de grampeamento.Descobriu-se que um exame da última característica - comportamento dodispositivo PTC - permite uma otimização do tipo de bateria para realizar o trabalhodesejado.

A maioria das fontes de energia são requeridas a funcionar, com relativacerteza e eficiência, durante um longo período de tempo. Quando se projeta e seconstrói uma fonte de energia, não é normal escolher a fonte de energia para usode curta duração combinado com um número baixo de usos. Entretanto, a fonte deenergia de um dispositivo de grampeamento elétrico somente é usada durante umcurto período e por pequenos intervalos de tempo. Em cada uso, o motor precisaestar pronto para uma carga de pico e precisa funcionar sem problemas. Isto querdizer que, para os grampeadores cirúrgicos, a característica degrampeamento/corte será realizada durante somente um procedimento médico, quepossui contagens de ciclo entre 10 e 20 usos no máximo, com cada uso precisandoatingir uma carga de pico possível do dispositivo. Após o procedimento 1, odispositivo deixa de ser utilizado e é descartado. Por isso a fonte de energia para apresente invenção precisa ser construída diferente de qualquer outra fonte deenergia tradicional.

O dispositivo de acordo com a presente invenção é construído para ter umavida útil limitada de uma bateria de energia em comparação com a vida útilesperada de uma bateria de energia quando não usada no dispositivo. Quandoassim configurado, espera-se que o dispositivo trabalhe poucas vezes após esse"ciclo de vida" definido. Sabe-se que as fontes de energia autocontidas, como asbaterias, possuem a capacidade de recuperação após algum tipo de uso. Para aotimização da presente invenção, o dispositivo é construído dentro de certosparâmetros que, por um procedimento definido, executará de acordo, mas estarálimitado ou incapaz de continuar a execução se o tempo de uso se estender após oprocedimento. Muito embora o dispositivo possa se recuperar e possivelmente serusado novamente em um procedimento diferente, o dispositivo está projetado parausar as baterias de energia de tal forma que elas muito provavelmente não estarãoaptas a funcionar a um nível melhorado muito acima da faixa dos períodos de usosimples pretendidos ou fora da faixa agregada de tempo de uso. Levando isto emconsideração, uma vida útil ou vida clínica da fonte de energia ou do dispositivoestá definida, cuja vida pode também ser descrita como um uso pretendido. Ficaentendido que esta vida útil/clínica não inclui períodos ou ocorrências de usodurante um período de teste para se certificar que o dispositivo funciona conformepretendido. A vida útil também não inclui outros períodos em que o dispositivo éativado fora do procedimento pretendido, ou seja, quando ele não é ativado deacordo com um procedimento cirúrgico.

As baterias convencionais disponíveis no mercado são projetadas paraserem usadas de duas maneiras: (1) fornecer uma quantidade significativa deenergia por um curto espaço de tempo (por exemplo, em um dispositivo digital deautodrenagem tipo câmeras) ou (2) fornecer uma pequena quantidade de energiadurante um longo período de tempo (como por exemplo backup de relógio decomputador). Se uma dessas operações não for seguida, então a bateria começa aesquentar. Se deixada sem verificação, a bateria pode esquentar a um ponto queos elementos químicos poderiam vir a causar danos significativos, como porexemplo uma explosão. Como é aparente, uma explosão de bateria deve serevitada. Esses extremos são prevenidos nas baterias convencionais pela presençado dispositivo PTC - um dispositivo que é construído para limitar a condução dabateria na medida em que a bateria aumenta em temperatura (por exemplo, umcoeficiente de temperatura positiva de resistência). O dispositivo PTC protege asbaterias e/ou circuitos de excesso de corrente e de temperatura. De formasignificativa, o dispositivo PTC protege uma bateria de curtos-circuitos internosenquanto que permite ainda que a bateria continue funcionando após o curtocircuito ser removido. Algumas baterias possuem proteção de curto-circuito e/oü deexcesso de temperatura usando um fusível de um tempo. Entretanto, um curto-circuito acidental de uma bateria com um fusível desse tipo faz com que o fusível seabra tornando a bateria inutilizável. As baterias protegidas por PTC possuem umavantagem sobre as baterias com fusível, porque elas são capazes de "restabelecer"automaticamente quando o curto-circuito é removido, permitindo que a bateriaretorne a sua operação normal. O entendimento das características do dispositivoPTC é particularmente importante na presente invenção, porque o motor irá atrairmuitas vezes corrente maior do que teria sido observada em uma aplicação normalde autodrenagem.

O dispositivo PTC é fornecido em séries com o anodo e o catodo, e é feito deuma camada condutora parcialmente em forma de sanduíche entre duas camadascondutivas, por exemplo. O dispositivo fica em uma condição de baixa resistência auma temperatura durante uma operação normal (dependendo das condições decircuito em que o dispositivo é usado, por exemplo da temperatura da sala a 40° C).Uma exposição a alta temperatura devido, por exemplo, a uma grande correnteincomum resultante da formação de um curto-circuito ou de descarga excessiva(dependendo das condições do circuito em que o dispositivo é usado, por exemplo,de 60° a 130° C), o dispositivo PTC comuta para um modo de resistênciaextremamente alta. Falando de forma simples, quando um dispositivo PTC éincluído num circuito e uma corrente anormal passa através do circuito, odispositivo entra na condição de temperatura mais alta e, assim, comuta para acondição de resistência mais alta para aumentar a corrente que passa através docircuito para um nível mínimo e, assim, proteger os elementos elétricos do circuito ea bateria(s). No nível mínimo (por exemplo, em torno de 20% da corrente de pico),a bateria pode esfriar a um nível de "segurança" em que pode ser fornecido umtempo de energia maior. A camada condutora parcialmente do dispositivo PTC é,por exemplo, um compósito de pó de carbono e plástico de poliolefina. Demaisdescrição destes dispositivos é desnecessária, já que estes dispositivos estãodescritos e são bem conhecidos na arte.

Devido aos circuitos PTC de diferentes fabricantes operarem comcaracterísticas de comportamento diferentes, a presente invenção tira vantagemdesta característica e oferece um processo de otimização da escolha de umabateria particular para alinhar um motor específico é um uso específico. Um examedo tempo quando o dispositivo PTC se comuta a condição de resistência mais altapode ser usado como este indicador para otimizar um motor particular e um trem deacionamento para uma bateria. É desejável saber quando o dispositivo PTC fazessa comutação, de modo que, durante o uso normal do grampeador, o dispositivoPTC não faça esta troca.

As baterias de exemplo foram carregadas com vários níveis deaproximadamente 3 A a aproximadamente 8 A. Na extremidade alta, o dispositivoPTC alterou para o estado de alta resistência quase imediatamente, tornando estenível de corrente muito alto para as baterias padrão CR123. Ficou determinadoque, entre 4 e 6 A, uma bateria de fabricante teve ativação PTC mais breve do queuma bateria de um outro fabricante. A duração de modificação de PTC mais longapara o segundo fabricante foi >3 minutos para 4 A, aproximadamente 2 minutospara 5 A, e quase 50 segundos para 6 A. Cada uma dessas durações foisignificantemente maior do que a exigência de carga de pico de 8 segundos. Assim,ficou determinado que as baterias do segundo fabricante seriam ótimas para usonos ampères de pico comparadas com as baterias do primeiro fabricante.

Inicialmente, supôs-se que os ampères mais altos de contenção mais baixaou constante geraria uma perda mais alta de potência das baterias. Baseado naconfiguração de seis baterias em série, a tensão de pico poderia ser de 18 voltscom uma corrente de pico de somente 6 volts. Dispondo as baterias em paralelo,em teoria, deveria permitir uma amperagem de pico mais alta e uma configuração3x2 (dois conjuntos paralelos de três baterias em séries) poderia ter um pico de 9volts com até um pico de 12 volts.

Foram investigadas diferentes baterias simples e ficou confirmado que umatensão relativamente baixa (em torno de 1.5 a 2 volts) e aproximadamente 4 a 6 Aproduzem a potência mais alta em volts. Foram examinadas dois sextos deconfigurações de bateria: uma conexão de series 6x1 e uma conexão paralela de3x2. A configuração 3x2 produziu os ampères de pico mais altos deaproximadamente 10 A. A configuração 6x1 produziu em torno de 6 A de pico e abateria simples foi capaz de atingir 5 a 6 A de pico antes que o dispositivo PTCmudasse de estado. Estas informações indicaram o estado em que qualquerbateria simples no grupo de séries estaria ativando o seu dispositivo PTC e assim,limitando corrente através do grupo total de baterias. Então, a conclusão detentativa de gerar ampères de pico em tensão mais baixa com uma configuração3x2 foi mantida.

Foram testadas três configurações de bateria CR123 diferentes: 4x1, 6x1, e3x2 para ver qual velocidade o carrete moveria a cremalheira (em polegadas porsegundo ("IPS")) para as cargas número 120 e 180 e para uma engrenagemnormal. Os resultados deste teste de carregamento dinâmico no mundo real foimostrado no gráfico da FIG. 31, tanto para a carga número 120:

• o conjunto de bateria 4x1 foi capaz de mover a carga a aproximadamente 0.6 IPSa aproximadamente 2.5 A, mas a aproximadamente 8 volts;

• o conjunto de bateria 6x1 foi capaz de mover a carga a aproximadamente 0.9 IPSa aproximadamente 2.5 A, mas a aproximadamente 13 volts;• o conjunto de bateria 3x2 foi capaz de mover a carga a aproximadamente 0.4 IPSa aproximadamente 2.5 A, mas a aproximadamente 6 volts;

e para a carga número 180:

• o conjunto de bateria 4x1 foi capaz de mover a carga a aproximadamente 0.65IPS a aproximadamente 4 A1 mas a aproximadamente 7.5 volts;

• o conjunto de bateria 6x1 foi capaz de mover a carga a aproximadamente 0.9 IPSa aproximadamente 4 A1 mas a aproximadamente 12 volts;

• o conjunto de bateria 3x2 foi capaz de mover a carga a aproximadamente 0.4 IPSa aproximadamente 4 A, mas a aproximadamente 7 volts.

Claramente, a corrente de pico foi limitada, e este limite era dependente da carga.Essa experiência revelou que o motor atraiu uma corrente similar independente dofornecimento de energia para uma dada carga, mas que a tensão mudoudependendo da configuração da célula de bateria. Com respeito a cada uma dascargas, a saída de força foi a maior na configuração 6x1 e não na configuração 3x2,como era esperado. A partir disto, ficou determinado que a potência total doconjunto de bateria é direcionada pela tensão e não pela corrente e, por isso, aconfiguração paralela (3x2) não foi o caminho a seguir na otimização da fonte deenergia.

Tradicionalmente, quando se projeta as especificações para o motor, osrolamentos do motor são alinhados para a tensão antecipada a que o motortrabalhará. Este alinhamento leva em conta a duração dos ciclos individuais e avida útil geral desejada do produto. Em um caso de um dispositivo degrampeamento elétrico o motor somente será usado para ciclos muito curtos e poruma vida útil muito curta, os métodos de alinhamento tradicionais geram resultadosque estão abaixo de ótimo. Os fabricantes dos motores dão uma tensão nominalpara o motor que corresponde ao número de rotações dos rolamentos. Quantomais baixo o número de rotações mais baixa a tensão estimada. Dentro de umdado tamanho de rolamento de motor, um número mais baixo de rotaçõespermitem usar fios maiores, de forma que um número mais baixo de rotaçõesresulta em uma resistência mais baixa nos rolamento, e um número mais alto derotações resulta em uma resistência maior. Estas características limitam a correntemáxima que o motor irá atrair, que é o que cria a maioria das situações de calor ede danos quando o motor está com excesso de velocidade. Para a presenteinvenção, uma configuração desejável terá a resistência de rolamento mais baixapara atrair a maioria da corrente do fornecimento de energia (por exemplo, um jogode bateria). Operando o motor a uma tensão muito mais alta do que a tensãonominal do motor, uma potência significantemente maior pode ser atraída dosmotores de tamanho similar. Este caráter foi verificado com testes de motores semnúcleo bastante idêntico que somente variavam na resistência de rolamento (e,conseqüentemente, no número de rotações). Por exemplo, motores estimados para12 volts e 6 volts operaram com baterias de 6 (por exemplo, a 19.2 volts). Osmotores estimados para 12 volts tiveram uma saída de potência de pico de 4 voltscom a tensão da bateria caindo apenas levemente para 18 volts quando atraía 0.7A. Em comparação, os motores estimados para 6 volts com saída de 15 watts deforça com a tensão caindo para 15 volts, mas atraindo 2 A de corrente. Por isso osrolamentos de resistência mais baixa foram selecionados para atrair potênciasuficiente das baterias. Observou-se que os rolamentos do motor deveriam serbalanceados com relação ao jogo de bateria particular de forma que em umacondição de perda, o motor não atraia corrente das baterias suficiente para ativar oPTC1 cuja condição atrasaria de forma não permissível o uso de uma grampeadorcirúrgico elétrico durante uma operação.

A configuração de bateria de força 6x1 pareceu ser muito mais do queeficiente para atender os requisitos do dispositivo de grampeamento elétrico. Apesar disto, neste ponto, a bateria de força pode ser otimizada ainda mais paradeterminar se são necessárias seis baterias para realizar o trabalho exigido. Foramtestadas então quatro baterias e concluiu-se que, com relação a carga número 120,o trem do motor/acionamento não podia mover a cremalheira sobre um espaço livrede 60 mm dentro de 3 segundos. Foram testadas seis baterias e concluiu-se que,com relação a carga número 120, o trem do motor/acionamento poderia mover acremalheira em um espaço livre de 60 mm em 2.1 segundos - bem mais rápido doque a exigência de 3 segundos. Concluiu-se ainda que, com relação a carganúmero 180, o trem do motor/acionamento poderia mover a cremalheira em umespaço livre de 60 mm em menos de 2.5 segundos - muito mais rápido que os 8segundos de exigência. Neste ponto, é desejável otimizar a fonte de energia e olayout mecânico para se assegurar que não existe grampeamento/corte "fuga"; emoutras palavras, se a carga for significantemente menor do que a carga máximarequerida para o número 180, ou mesmo para a carga máxima do número 120,então não seria desejável que a cremalheira se movesse tão rápido.

A relação de redução de engrenagem e o sistema de acionamento precisamestar otimizados para manter a eficiência de pico próxima do motor durante o cursode disparo. O curso desejado de 60 mm em 3 segundos significa uma velocidadeda cremalheira mínima de 20 mm/seg (-0.8 polegadas/segundo). Para reduzir onúmero de variáveis no processo de otimização, uma redução básica de 333:1 éfixada na caixa de câmbio. Isso leva a redução final a ser realizada pelasengrenagens presentes entre o eixo de saída 214 da caixa de câmbio e acremalheira 217, cuja engrenagens incluem, por exemplo, uma engrenagem cônica215 e um carrete 216 (que aciona a cremalheira), um exemplo simplificado distoestá ilustrado na FIG. 32.

Estas variáveis podem ser combinadas nos números de polegadas demovimento da cremalheira com uma revolução simples do eixos de saída 214 dacaixa de câmbio 333:1. Se a saída da caixa de câmbio (em rpm) nunca se alterou,isso seria uma função simples para alinhar as polegadas de movimento dacremalheira pela revolução do eixo de saída ("IPR") para a saída em rpm alcançaruma velocidade desejada conforme segue:

(60 rpm -> 1 revolução/segundo (rps); 1 rps @ 0.8 IPR -> 0.8 in/seg).

Neste caso idealizado, se o IPR é contra a velocidade, uma linha reta seriaproduzida. A Velocidade sobre uma distância fixada pode ser reduzida mais para otempo de disparo. Assim, uma unidade de tempo de disparo versus o IPR seriatambém uma linha reta neste caso idealizado. Entretanto, a saída do motor (emrpm) e, por isso, da caixa de câmbio, não é fixada porque essa velocidade variacom a carga. O grau de carga determina a quantidade de energia que o motor podedescartar. Na medida em que a carga aumenta, as rpm diminuem e a eficiênciamuda. Baseado em um exame de eficiência com cargas diferenciadas, conclui-seque a eficiência chega a picos de quase acima de 60%. Entretanto, a tensãocorrespondente e os ampéres deste pico de eficiência não são os mesmos noponto de potência de pico. A potência continua a aumentar na medida em que acarga aumenta até que a eficiência caia mais rápido do que a potência estáaumentando. Na medida em que o IPR aumenta, espera-se um aumento navelocidade, mas um aumento correspondente em IPR diminui a vantagemmecânica e com isso aumenta a carga. Esta carga aumentada, com o decréscimocorrespondente na eficiência a cargas progressivamente mais altas, significa queexistirá um ponto quando velocidades mais altar fora da cremalheira não será maispossível com IPR maiores. Este comportamento é refletido como um desvio de umalinha reta prevista na unidade de tempo de disparo (em seg) versus o IPR.Experiências do sistema da presente invenção revelam que o limite entre avantagem mecânica desnecessária e a vantagem mecânica insuficiente ocorre aaproximadamente 0.4 IPR.

A partir deste valor de IPR, é possível, agora, escolher o coeficiente deengrenagem final da engrenagem cônica 215 para ser aproximadamente três vezesmaior (3:1) do que da roda dentada do eixo de saída. Esta relação se converte emum IPR aproximado de 0.4.

Agora que a engrenagem cônica 215 foi otimizada, o jogo de bateria podeser reexaminado para determinar se as seis baterias poderiam ser reduzidas paracinco ou mesmo para quatro, o que poderia poupar custos e aumentarconsideravelmente o volume necessário de fornecimento de energia dentro docabo. Uma carga constante de aproximadamente número 120 foi usada com omotor otimizado, o trem de acionamento, a engrenagem cônica, e a roda denta ecremalheira e descobriu-se que as quatro baterias resultaram em um período detempo de quase 5 segundos para mover a cremalheira de 60 mm. Com as cincobaterias, o tempo foi reduzido a cerca de 3.5 segundos. Com a configuração de 6baterias, o tempo foi de 2.5 segundos. Assim, interpolando esta curva resultou emuma configuração de bateria mínima de 5.5 baterias. Devido ao fato de que asbaterias somente podem ser fornecidas em quantidades inteiras, descobriu-se quea configura de seis baterias era necessária para satisfazer as exigências requeridaspelo dispositivo de grampeamento elétrico.

A partir disto, o volume mínimo de fonte de energia poderia ser calculadocomo um valor fixo, a menos que as baterias de diferentes tamanhos pudessem serusadas e que fornecessem as mesmas características de energia elétrica. Asbaterias de lítio referidas como CR2 possuem características similares de energiaelétrica como as características que tem as baterias CR123, mas são menores. Porisso, usando uma fonte de energia de seis baterias de CR2 reduziu-se a exigênciade espaço para mais do que 17%.Conforme expresso em detalhes acima, a fonte de energia (por exemplo, asbaterias), o trem de acionamento, e o motor são otimizados para total eficiênciacom fim de liberar a potência de saída desejada dentro da janela de temporequerida para completar o processo cirúrgico. A eficiência de cada tipo de fonte deenergia, do trem de acionamento e do motor foi examinada e posteriormente o tipode fonte de energia, trem de acionamento e o motor foi selecionado baseado nesteexame de se liberar o máximo de potência em um período de tempo desejado. Emoutras palavras, a condição de potência máxima (tensão e corrente) é examinadaque possa existir para um dado período de tempo sem ativar o PTC (por exemplo,em cerca de 15 segundos). A presente invenção localiza o valor de potência detensão-corrente que otimiza a forma em que a potência é extraída das baterias paraacionar o motor. Mesmo após essa otimização, outras mudanças podem ser feitaspara melhorar essas características do grampeador elétrico 1.

Um outro tipo de fonte de energia pode ser usado e é referido nestedocumento como uma bateria "híbrida". Neste tipo de configuração, uma bateria deíon de lítio recarregável ou polímero de lítio é conectada a uma ou mais dasbaterias otimizadas mencionadas acima (ou talvez a outra bateria primária dedimensão menor, mas de uma tensão similar ou mais alta). Nesse tipo deconfiguração, a bateria de íon de lítio poderia energizar o motor degrampeamento/corte, porque a energia total contida em uma bateria CR2 ésuficiente para recarregar a bateria de íon de lítio muitas vezes, entretanto, asbaterias primárias estão limitadas a partir da entrega. As baterias de íon de lítio ede polímero de lítio possuem resistência interna muito baixa e são capazes decorrentes muito altas em curtos espaços de tempo. Para capturar estecomportamento benéfico, uma bateria primária (CR123, CR2 ou outra bateria)poderia levar de 10 a 30 segundos para carregar a bateria secundária, o queformaria uma fonte de energia adicional para o motor durante o disparo. Umaversão alternativa da bateria de íon de lítio é o uso de um capacitor; entretanto, oscapacitores são ineficientes em volume. Mesmo assim, um supercapacitor pode sercolocado no sistema de energização do motor; ele pode ser conectadoeletricamente a partir deste sistema até que o operador defina se é necessáriapotência adicional. Neste momento, o operador poderia conectar o capacitor paraum "melhoramento" adicionado de energia.Conforme mencionado acima, se a carga no motor aumentar além de umdeterminado ponto, a eficiência começa a decrescer. Nesse tipo de situação, umatransmissão de multi-relação pode ser usada para mudar a energia liberada aolongo do período de tempo desejado. Quando a carga se torna muito grande de talforma que a eficiência diminui, uma transmissão de multi-relação pode ser usadapara comutar a relação de câmbio para retornar o motor ao ponto de eficiência maisalto, em que, por exemplo, pelo menos uma força de número 180 possa seraplicada. Observou-se, entretanto, que o motor da presente invenção precisaoperar tanto na direção dianteira como de marcha ré. No modo operacionalmencionado por último, o motor precisa ser capaz de desengatar o instrumento degrampeamento/corte de fora de uma situação de grampeamento de tecido"bloqueado". E assim, seria benéfico para a engrenagem reversa gerar mais forçado que a engrenagem dianteira.

Com cargas significantemente variáveis, por exemplo, de poucosquilogramas (libras) até 81 kg (180 Ib), existe a possibilidade do conjunto detransmissão estar energizado demais na extremidade inferior da faixa de carga.

Assim, a invenção pode incluir um dispositivo de regulagem de velocidade.Possíveis dispositivos de regulagem incluem reguladores dissipativos (ativos) ereguladores passivos. Um regulador passivo de exemplo é um volante, como oelemento de armazenagem de energia 56, 456 divulgado no pedido de patentenorte-americano N0. 2005/0277955 para Palmer e outros. Um outro reguladorpassivo que também pode ser usado é uma roda "flutuante". Esse tipo dedispositivo usa a resistência do ar para regular a velocidade, porque ele absorvemais força à medida que gira mais rápido e, com isso, propicia uma característicade regulagem de velocidade quando o motor está girando muito rápido. Um outrotipo de regulador pode ser uma mola de compressão que o motor comprimelentamente para um estado comprimido. Quando é desejado o acionamento, a molacomprimida é liberada, permitindo que toda energia seja transferida para atransmissão em um intervalo de tempo relativamente curto. Uma outra versão deregulador de exemplo pode incluir uma chave de multi-estágio com estágios quesão conectados respectivamente aos vários subconjuntos das células de bateria.Quando se deseja baixa força, uma primeira chave ou primeira parte de uma chavepode ser ativada para dispor somente algumas das células no circuito defornecimento de energia. Na medida em que mais energia é desejada, o usuário(ou um dispositivo de computação automatizada) pode ir sucessivamentecolocando células adicionais no circuito de fornecimento de energia. Por exemplo,em uma configuração de seis células, as primeiras quatro células podem serconectadas ao circuito de fornecimento de energia com uma primeira posição deuma chave, a quinta célula pode ser conectada com uma segunda posição dachave, e a sexta célula pode ser conectada com uma terceira posição da chave.

Os motores elétricos e a caixa de câmbio associada produzem umadeterminada quantidade de ruído quando usados. O grampeador da presenteinvenção isola o motor e/ou o trem de acionamento do motor com relação ao cabopara diminuir as características acústicas e de vibração e com isso, o ruído geralproduzido durante a operação. Em uma primeira versão um material deamortecimento é disposto entre o corpo do cabo e o motor e o trem deacionamento. O material pode ser espuma, como o látex, poliéster, baseado emplanta, poliéster, polieterimida, poliimida, poliolefina, polipropileno, fenólico,poliisocianatos, poliuretano, silicone, vinil, etileno copolímero, polietileno expandido,fluoropolímero, ou estiroespuma. O material pode ser um elastômero, como osilicone, poliuretano, cloropreno, butil, polibutadieno, neoprene, borracha natural, ouisopreno. A espuma pode ser celular fechada, celular aberta, flexível, reticular ousintática, por exemplo. O material pode ser disposto em determinadas posiçõesentre o cabo e o motor / caixa de câmbio ou pode estar totalmente inserido nacâmara que circunda o motor / caixa de câmbio. Em uma segunda versão, o motore o trem de acionamento estão isolados dentro de uma configuração de caixaembutida, as vezes referida como uma "Caixa Chinesa" ou "Boneca aninhadaRussa". Neste tipo de configuração, o material de amortecimento é disposto emtorno do motor/caixa de regulador e os dois são colocados dentro de uma primeiracaixa com o eixo da caixa de câmbio sobressaindo-se a partir deles. Então, aprimeira caixa é montada dentro da "segunda caixa" - o corpo do cabo - e omaterial de amortecimento é disposto entre a primeira caixa e o interior do cabo.

O grampeador elétrico da presente invenção pode ser usado em aplicaçõescirúrgicas. A maioria dos dispositivos de grampeamento são usados uma vez. Elespodem ser descartados após um procedimento médico, porque o custo érelativamente baixo. O grampeador cirúrgico elétrico, entretanto, possui um customaior e pode ser desejável usar pelo menos o cabo por mais de um procedimentomédico. Assim, a esterilização dos componentes do cabo após o uso se torna umaquestão a ser considerada. A esterilização antes do uso também é importante.Devido ao grampeador elétrico incluir componentes eletrônicos que normalmentenão passam pelos processos de esterilização padrão (por exemplo, vapor ouradiação gama), o grampeador precisa ser esterilizado por outros meios(possivelmente mais caros), como por exemplo, com o gás dióxido de etileno. Seriadesejável, entretanto, que o grampeador passasse pela esterilização com radiaçãogama para reduzir os custos relacionados com a esterilização a gás. Sabe-se queos componentes eletrônicos podem ser usados em espaços em que essescomponentes eletrônicos são expostos a radiação gama. Nestas aplicações,entretanto, os componentes eletrônicos precisam funcionar enquanto estãoexpostos. Em contraste a isso, o grampeador elétrico não precisa funcionar quandoexposto à radiação por esterilização gama. Quando são empregadossemicondutores, mesmo quando a energia para os componentes eletrônicos estádesligada, a radiação gama afetará de forma adversa a memória armazenada.Estes componentes precisam somente resistir a esta radiação e, somente após aexposição cessar, precisam estar prontos para uso. Sabendo disso, existem váriasmedidas que podem ser tomadas para dessensibilizar aos raios gama oscomponentes eletrônicos dentro do cabo. Primeiro, ao invés de usar memóriaMOSFET, por exemplo, as memórias com ligação fundível podem ser usadas. Paraestas memórias, uma vez que os fusíveis estão programados (ou seja, queimados),a memória se torna permanente e resistente a esterilização gama. Segundo, amemória pode ser programada em máscara. Se a memória está fortementeprogramada para usar máscaras, a radiação gama no nível de esterilização médicanão afetará de forma adversa a programação. Terceiro, a esterilização pode serrealizada enquanto a memória volátil está vazia e, após a esterilização, a memóriapode ser programada por meio de várias medidas, por exemplo, pode ser usado umlink sem fio que inclua comunicação por infravermelho, de rádio, ultra-som, ouBluetooth. Como alternativa ou adicionalmente, os eletrodos externos podem serconectados em um ambiente limpo e estes condutores podem programar amemória. Finalmente, uma proteção radio-opaca (feita de molibdênio ou tungstênio,por exemplo) pode ser provida em torno dos componentes sensíveis a radiaçãogama para impedir a exposição destes elementos a radiação potencialmentedanosa.

Conforme descrito neste documento, as características da bateria, do tremde acionamento e do motor são examinadas e otimizadas para uma aplicação degrampeamento elétrico. O design particular (por exemplo, a química e o PTC) deuma bateria determinará a quantidade de corrente que pode ser aplicada e/ou aquantidade de energia que pode ser gerada durante um período de tempo.

Estabeleceu-se que as baterias alcalinas padrão não possuem a capacidade degerar a alta potência necessária durante um curto período de tempo para afetar oacionamento do dispositivo de grampeamento elétrico. Também se constatou quealgumas baterias de dióxido de manganês-lítio também foram incapazes de atenderàs necessidades de acionamento do dispositivo de grampeamento. Por isso, ascaracterísticas de certas configurações de bateria de dióxido de manganês-lítioforam examinadas, tais como o eletrólito e o coeficiente de temperatura positiva dodispositivo.

Entendeu-se que as baterias de dióxido de manganês-lítio convencionais(por exemplo, CR123 e CR2) são projetadas para cargas durante um longo períodode tempo. Por exemplo, lâmpadas pisca-pisca comerciais SUREFIRE® e estasmencionadas baterias, e afirma que as baterias durarão de 20 minutos a algumashoras (3 a 6) na saída máxima de lúmen da luz pisca-pisca. A carga sobre abateria(s) durante esse período de tempo não é próxima da capacidade de energiada bateria(s) e, por isso, a taxa crítica de corrente da bateria(s) não é alcançada enão há perigo de sobreaquecimento ou explosão. Se este tipo de uso não forcontínuo, as baterias podem durar por muitos ciclos (por exemplo, centenas) comesta mesma saída total de potência.

Colocando de forma simples, estas baterias não estão projetadas paracargas acima de um período de 10 segundos ou menos, por exemplo, 5 segundos,e também não estão projetadas para um número pequeno de uso, por exemplo, 10a 15. O que a presente invenção faz é configurar o fornecimento de energia, o tremde acionamento e o motor para otimizar o fornecimento de energia (a bateria) porum número pequeno de usos com cada uso ocorrendo em um período de menosdo que 10 segundos e uma carga que é significantemente mais alta do que aestimada.Todas as baterias de lítio primárias que foram examinadas, possuem umataxa crítica de corrente definida pelo respectivo dispositivo PTC e/ou pela química ea construção interna. Se usadas acima da taxa crítica de corrente por um períodode tempo, as baterias podem aquecer demais e possivelmente explodir. Quandoexpostas a uma demanda de energia muito alta (próximo da entrada PTC) com umnúmero baixo de ciclos, os perfis de tensão e amperagem não se comportam damesma forma como nos usos padrão da arte anteriores. E descobriu-se quealgumas baterias possuem dispositivos PTC que impedem a geração de forçarequerida pelo grampeador da presente invenção, mas que outras baterias podemgerar a potência desejada (pode fornecer a corrente em tensão) para energizar odispositivo de grampeamento elétrico. Isso significa que a taxa crítica de corrente édiferente dependendo da química particular, da construção e/ou do PTC da bateria.

A presente invenção configura o abastecimento de energia para operar emuma faixa acima da faixa crítica de corrente, referido neste documento como "Taxade Corrente Supercrítica". Observou-se dentro da definição de Taxa de CorrenteSupercrítica que também é uma média de uma corrente modulada fornecida pelofornecimento de energia que está acima da taxa de corrente crítica. Em virtude dasbaterias não durarem muito enquanto estão fornecendo energia a uma Taxa deCorrente Supercrítica, o período de tempo do seu uso é encurtado. Este período detempo encurtado onde as baterias podem operar na Taxa de Corrente Supercríticaé referido neste documento como "Período de Descarga de Pulso Supercrítico",enquanto que o tempo total quando o fornecimento de energia é ativado é referidocomo um "Período de Descarga de Pulso". Em outras palavras, o Período deDescarga de Pulso Supercrítico é um intervalo que é menor ou equivalente aoperíodo de descarga de pulso, durante cujo tempo a taxa de corrente é maior doque a taxa de corrente crítica das baterias. O Período de Descarga de PulsoSupercrítico para a presente invenção é menos do que cerca de 16 segundos, emoutras palavras, em uma faixa de em torno da metade a 15 segundos, por exemplo,entre 2 e 4 segundos, e mais particularmente, em torno de 3 segundos. Durante avida útil do dispositivo de grampeamento, o fornecimento de energia pode estarsujeito a Taxa de Corrente Supercrítica durante o período de descarga de pulso porpelo menos um intervalo e menos do que 20 vezes o tempo de um procedimentoclínico, por exemplo, entre aproximadamente 5 e 15 vezes, em particular, entre 10e 15 vezes dentro de um período de 5 minutos. Por isso, em comparação com ashoras de uso para aplicações padrão de fornecimento de energia, a presenteinvenção terá um uso agregado, referido como Tempo de Pulso Agregado, de, nomáximo, aproximadamente 200 a 300 segundos e, em particular, aproximadamente225 segundos. Observou-se que, durante uma ativação, o dispositivo talvez nãoprecise exceder ou sempre exceder a Taxa de Corrente Supercritica em um dadoprocedimento, porque a carga apresentada ao instrumento é dependente daaplicação clínica específica (por exemplo, alguns tecidos são mais densos do queoutros e a densidade maior do tecido aumentará a carga apresentada aodispositivo). Entretanto, o grampeador está projetado para ser capaz de exceder aTaxa de Corrente Supercrítica por um número de vezes durante o uso pretendidodo procedimento cirúrgico. Atuando neste período de Descarga de PulsoSupercrítico, o dispositivo pode operar urría quantidade suficiente de vezes paracompletar o procedimento cirúrgico desejado, mas não muito mais, porque ofornecimento de energia é solicitado a atuarem uma corrente aumentada.

Quando executando na faixa aumentada, a força gerada pelo dispositivo, porexemplo, o grampeador elétrico 1, é significantemente maior que a que existe emum grampeador manual. De fato, a força é tão maior que ela poderia danificar opróprio grampeador. Em um uso de exemplo, o motor e os conjuntos deacionamento podem ser operados em detrimento da característica de travamentoda lâmina da faca - a segurança que impede que a lâmina da faca 1060 avancequando não existe cartucho de grampo ou um cartucho de grampo disparadoanteriormente no suporte de cartucho de grampo 1030. Esta característica éilustrada na FIG. 33. Conforme abordado, a lâmina da faca 1060 somente poderáse mover distalmente quando o martelo do grampo 102 está presente na posiçãode pronto disparo, ou seja, quando o martelo 102 está na posição ilustrada na FIG.33. Se o martelo 102 não está presente nesta posição, isto pode significar uma dasduas coisas, ou não existe qualquer cartucho de grampo no suporte 1030 ou omartelo 102 já se moveu distalmente - em outras palavras, um disparo parcial outotal já ocorreu com o cartucho de grampo carregado. Assim, a lâmina 1060 nãodeverá se mover ou deverá ter seu movimento restrito. Então, para garantir que omartelo 102 possa propelir a lâmina 1060 quando em estado de disparo, o martelo102 dispõe de uma superfície de contato de travamento 104 e a lâmina 1060 éprovida com um correspondente contato em forma de nariz; 1069. Observou-senesse ponto, que as asas de guia inferiores 1065 não repousam contra um piso1034 no suporte de cartucho 1030 até que a lâmina 1060 tenha se movidodistalmente além de uma borda 1035. Com este tipo de configuração, se o martelo102 não está presente na extremidade distai da lâmina 1060 para propelir o nariz1069, então as asas de guia inferiores 1065 seguirão a depressão 1037 bemproximal do bordo 1035 e, ao invés de se adiantar sobre o piso 1034 alcançará obordo 1035 e impedirá outros movimentos para frente da lâmina 1060. Para ajudarneste contato, quando o martelo 102 não está presente (referido como um"travamento"), o cartucho de grampo 1030 possui uma mola de placa 1090 (anexaao cartucho por pelo menos um rebite 1036) para inclinar a lâmina 1060. Com amola de placa 1090 flexionada para cima e pressionada para baixo contra o flange1067 (pelo menos até que o flange 1067 esteja distai da extremidade distai da molade placa 1090), uma força direcionada para baixo é aplicada contra a lâmina 1060para pressionar as asas 1065 para baixo no sentido da depressão 1037. Assim, namedida em que a lâmina 1060 avança distalmente sem o martelo 102 estarpresente, as lâminas 1065 seguem a curva inferior da depressão 1037 e sãoimpedidas de posterior movimento distai quando o bordo distai das asas 1065alcança o bordo 1035.

Essa característica de segurança opera conforme descrito enquanto a forçatransmitida pelas lâminas da faca 1062 para lâmina 1060 não é grande o suficientepara tirar as asas de guia inferiores 1065 da lâmina 1060. Com as forças capazesde serem geradas pelo fornecimento de energia, o motor e o trem de acionamentoda presente invenção, a lâmina 1060 pode ser empurrada distalmente tãofortemente que as asas 1065 são lançadas para fora. Se isso ocorrer, não existeforma de impedir o movimento distai da lâmina 1060 ou do martelo 102. Então, apresente invenção oferece um modo de diminuir as forças capazes de seremaplicadas sobre as asas 1065 antes de sua passagem além da borda 1035. Emoutras palavras, o limite superior de força capaz de ser aplicado à lâmina 1060 éreduzido na primeira parte de movimento da lâmina (além da borda 1035) eaumenta após as asas 1065 terem aberto a borda 1035 e repousado sobre o piso1034. Mais especificamente uma primeira versão de exemplo desse limitador degeração de força de duas partes toma a forma de um circuito em que somente umaou algumas células da bateria para fornecimento de energia são conectadas aomotor durante a primeira parte do percurso de grampeamento / corte e, na segundaparte do percurso de grampeamento / corte, a maioria ou todas as células defornecimento de energia estão conectadas ao motor. Uma primeira forma deexemplo deste tipo de circuito está ilustrada na FIG. 34. Nesta primeira versão,quando a chave 1100 está na posição "A", o motor (por exemplo, o motor degrampeamento 210) somente é energizado com uma célula de força 602 (depossíveis quatro nesta versão de exemplo). Entretanto, quando a chave 1100 estána posição "Β", o motor é energizado com todas as quatro célula 602 da fonte defornecimento 600, aumentando assim o montante de força que pode ser aplicada àlâmina 1060. O controle da chave 1100 entre as posições AeB pode ocorrerposicionando-se uma segunda chave em alguma parte ao longo do conjunto decontrole da lâmina ou ao longo do martelo 102, em que a segunda chave envia umsinal para um controlador após as asas 1065 terem passado pela borda 1035.

Observou-se que esta primeira versão do circuito de controle é somente comoexemplo e qualquer conjunto de execução de forma similar pode fornecer aproteção de travamento para o dispositivo, veja por exemplo, a segunda versão deexemplo ilustrada na FIG. 36.

Uma primeira forma de exemplo de um circuito de controle do motor dianteiroreverso está ilustrada na FIG. 35. Esta primeira versão de exemplo usa uma chavede pólo dupla de duas direções 1200. A chave 1200 é normalmente inclinada pormola para uma posição central em que ambos os pólos estão desligados. Ό motorM ilustrado pode, por exemplo, ilustrar o motor de grampeamento 210 da presenteinvenção. Conforme pode ser visto, a chave power-on 2110 precisa estar fechadapara ligar o dispositivo. Claro, que essa chave é opcional. Quando se deseja ummovimento para frente do motor M1 a chave 1200 é colocada na posição direita,conforme mostrado na FIG. 35, em que é fornecido energia ao motor para operar omotor em uma primeira direção, definida aqui como direção dianteira, porque o "+"da bateria está conectado ao "+" do motor M. Nesta posição de comutação paraadiante, o motor M pode energizar a lâmina 1060 em uma direção distai. Acolocação de um sensor ou chave apropriado para indicar a posição mais desejadapara a frente da lâmina 1060 ou do martelo 102 pode ser usado para controlar umachave de limite de movimento para a frente 1220 que interrompe a alimentação deenergia para o motor M e impede outros movimentos, para a frente, pelo menosenquanto a chave 1220 permanece aberta. O circuito pode ser programado paranunca permitir que essa chave 1220 feche e complete o circuito ou para somentepermitir o restabelecimento da chave 1220 quando um novo cartucho de grampo,por exemplo, está carregado.

Quando se deseja um movimento reverso do motor M, a chave 1200 écolocada na posição esquerda, conforme visualizado na FIG. 35, em que a energiaé fornecida ao motor para operar o motor em uma segunda direção, definida aquicomo a direção reversa, porque o "-" da bateria está conectada ao "+" do motor M.Nesta posição de comutação reversa, o motor M pode energizar a lâmina 1060 emuma direção proximal. A colocação de um sensor ou chave apropriado para indicara posição para trás desejada da lâmina 1060 ou do martelo 102 pode ser usadapara controlar uma chave 1230 de limite do movimento para trás que interrompe aalimentação de energia para o motor M e impede outros movimentos para trás, pelomenos enquanto a chave 1230 permanecer aberta. Observou-se que outras chaves(indicado com setas pontilhadas) podem ser fornecidas no circuito para impedir deforma seletiva movimento em ambas direções independente das chaves de limite1220, 1230.

Observou-se que o motor pode energizar o trem de engrenagem com umaquantidade significante de força que se converte em uma alta inércia rotacional. Eassim, quando qualquer chave mencionada com respeito as FIGs 34 e 35 é usadapara desligar o motor,-as engrenagens talvez não parem simplesmente. Ao invésdisso, a inércia rotacional continua a propelir, por exemplo, a cremalheira 217 nadireção que ele estava se movimentando quando a energia do motor se extinguiu.Este movimento pode ser desvantajoso por muitas razões. Configurandoalimentação de energia e o motor de forma apropriada, um circuito pode serformado para eliminar substancialmente este tipo de movimento pós-desligamento,dando assim, ao usuário mais controle sobre o acionamento.

A FIG. 36 ilustra uma versão de exemplo onde o motor (por exemplo, omotor de grampeamento 210) é impedido de mais rotação quando o controledianteiro ou reverso está desligado. A FIG. 36 também ilustra as versõesalternativas do controle dianteiro/reverso e da fonte de energia de multi-estágio. Ocircuito da FIG. 36 possui um subcircuito de interrupção do motor que utiliza umapropriedade de curto circuito de um motor elétrico. Mais especificamente, o motorelétrico M é colocado em um curto circuito de forma que um campo magnéticogerado eletricamente é criado em oposição ao campo magnético permanente,reduzindo assim o motor que ainda gira a uma taxa eu impede substancialmentesobre-corrente induzida de inércia. Para explicar como o circuito da FIG. 36 podeinterromper o motor M, é dada aqui uma explicação da chave de avanço / deretorno 1300. Como pode ser visto, a chave de avanço / de retorno 1300 possuitrês posições, exatamente como a chave 1200 da FIG. 35. Quando colocada naposição direita, o motor M é acionado em uma direção de rotação para a frente.

Quando colocada em uma posição esquerda, o motor M é acionado em umadireção de rotação para trás. Quando a chave 1300 não é acionada - conformemostrado na FIG. 36 - o motor entra em curto circuito. Este curto circuito estáilustrado em forma de diagrama pela parte superior da chave 1300. Notou-se que épreferível que os processos de comutação em uma chave de emergência ocorra deuma maneira com retardo de tempo, que também é referida como umaconfiguração de comutação feita antes da interrupção. Quando se comuta daoperação do M para interromper o motor M, a parte de dupla direção de pólo duplo,a parte da chave de avanço / de retorno 1300 é aberta antes do curto-circuito domotor ser efetivado. No sentido contrário, quando se comuta da interrupção domotor M para operar o motor Μ, o curto-circuito é aberto antes da chave 1300poder acionar o motor. Por isso, em operação, quando o usuário libera a chave detrês vias 1300 tanto da posição para frente como para trás, o motor entra em curtocircuito e se interrompe rapidamente.

Outras características do circuito na FIG. 36 foram explicadas na FIG. 35.Por exemplo, é fornecida uma chave de liga / desliga 210. Também presente está achave de travamento de força 1100 que somente energiza o motor com uma bateriade força 602 em uma dada parte do acionamento (que pode ocorrer no começo ouem qualquer outra parte desejada do percurso) e energiza o motor M com todas asbaterias de força 602 (aqui, por exemplo, seis baterias de força) em outra parte doacionamento.

Uma nova característica das chaves de limite reversa e dianteira 1320, 1330impede qualquer outro movimento para frente do motor M após a chave de limitepara frente 1320 ser ativada. Quando este limite é alcançado, a chave de limitepara frente 1320 é acionada e a chave se move para a segunda posição. Nesteestado, nenhuma energia consegue alcançar o motor para movimento para frente,mas o motor pode ser energizado para movimento para trás. A chave de limitedianteira pode ser programada para inverter ou ser de uso de um tempo para umdado cartucho de grampo. Mas especificamente, a chave 1320 permanecerá nasegunda posição até que ocorra um restabelecimento substituindo-se o cartucho degrampo por um novo. Então, até que ocorra a substituição, o motor M somentepode ser energizado na direção para trás. Se a chave for meramente um caboarticulado, então a energia pode ser restaurada para outros movimentos somentequando o movimento recuperar o componente a partir da atuação da chave 1320.

A chave de limite para trás 1330 pode ser configurada de forma similar.Quando o limite para trás é alcançado, a chave 1330 se move para a segundaposição e permanece lá até ocorrer um restabelecimento. Observou-se que, nestaposição o motor M está em um curto circuito, o que impede o movimento do motorem ambas direções. Com este tipo de configuração, a operação do grampeadorpode ser limitada a uma simples recuperação ao limite de avanço e umarecuperação simples ao limite de retorno. Quando ambos aconteceram, o motor Mfoi desabilitado até que as duas chaves 1320 estivessem restabelecidas.

A presente descrição e os desenhos em anexo ilustram os princípios, asversões preferidas e os modos de operação da invenção. Mas especificamente, aalimentação de força otimizada, o motor e o trem de acionamento de acordo com apresente invenção foram descritos com respeito a um grampeador cirúrgico.Entretanto, a invenção não deverá ser interpretada como estando limitada asversões particuladas abordadas acima. Outras variações das versões abordadasacima serão analisadas por aqueles que são versados na arte assim como paraaplicações, não relacionadas aos dispositivos cirúrgicos, que requer uma saída depotência ocorrente avançada para durações curtas e limitadas como uma bateria deforça com uma saída de potência ou de corrente limitada. Conforme mostrado edescrito, quando otimizado de acordo com a presente invenção, um fornecimentode energia limitado pode produzir elevação, empuxo, tração, arraste, retenção eoutros tipos de forças suficientes para mover um volume substancial de peso, porexemplo, acima de 82 kg.As versões acima descritas deverão ser consideradas mais como ilustrativasdo que como restritivas. Assim, espera-se que à essas versões possam ser feitasvariações por aqueles que são versados na arte sem se afastar do escopo dainvenção, conforme definido pelas seguintes reivindicações.

Claims

1. Instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de quecompreende:um efetor terminal cirúrgico, tendo ao menos um conjunto deatuação para realizar um procedimento cirúrgico quandoativado;um motor elétrico com uma voltagem operacional nominal,estando operacionalmente vinculado ao referido efetor terminalpara operar ao menos um conjunto de ativação; euma fonte de força eletricamente conectada ao referido motor eenergizando, seletivamente, o citado motor para ativar aomenos um conjunto de atuação ao menos uma e menos do que 16vezes durante uma vida clinica "de ao menos um dos referidosefetores terminais, sendo que o referido motor e fonte deenergia:possuem ao menos uma célula de bateria com uma taxa decorrente crítica;quando ativada para energizar o citado motor e ativar aomenos um conjunto de atuação, operando ao menos umacélula de bateria à taxa de corrente supercrítica duranteum período de descarga de pulso não-zero crítico,durando menos do que aproximadamente 16 segundos; eoperando o referido motor acima da citada voltagemoperacional nominal durante ;o citado período de descargade pulso supercrítico,igualmente citado.

2. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o referido período de descarga de pulsosupercrítico citado dura ao menos entre aproximadamente 0.5segundos e aproximadamente 15 segundos.

3. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o referido período de descarga de pulsosupercrítico dura entre aproximadamente 1.5 segundos eaproximadamente 4 segundos.

4. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o referido período de descarga de pulsosupercrítico dura aproximadamente 3 segundos.

5. Instrumento de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que a referida fonte de energia opera ao menosuma célula de bateria, citada a uma taxa de correntesupercrítica durante o referido período de descarga de pulsosupercrítico .

6. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que ao menos uma célula de bateria mencionada éao menos uma célula de bateria baseada em lítio.

7. Instrumento de acordo com à reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que ao menos uma célula de bateria é uma célulade dióxido lítio-manganês.

8. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a referida célula é selecionada para operarna citada taxa de corrente supercrítica por um tempo de pulsoagregado não superior a aproximadamente 300 segundos.

9. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o tempo total agregado dos referidos períodosde descarga de pulso supercríticos para a referida vidaclínica não é superior a aproximadamente 300 segundos.

10. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que:a referida célula possui um dispositivo de coeficiente detemperatura positivo com um umbral PTC; ea referida célula opera na referida taxa de correntesupercrítica e abaixo do citado umbral de PTC durante o citadoperíodo de descarga de pulso supercrítico.

11. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o referido motor é modulado por pulsos.

12. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o referido motor possui uma eficácia entreaproximadamente 60% e aproximadamente 90%.

13. Instrumento de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de que o referido motor é um motor semnúcleo, do tipo escova, motor de DC.

14. Instrumento de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de que õ referido motor opera a umavelocidade sem carga entre aproximadamente 20,000 eaproximadamente 4 0,000 rpm.

15. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a referida fonte de energia geraaproximadamente 32 watts de energia elétrica para o referidomotor.

16. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que por compreender, adicionalmente, um atuadorintermediário, conectando o citado motor ao menos a umconjunto de atuação mencionado, sendo que o atuadorintermediário gera aproximadamente 16 watts de energiamecânica para ao menos um conjunto de atuação mencionado.

17. Instrumento de acordo com a reivindicação 16,caracterizado pelo fato de que a referida fonte de energia,motor e atuador intermediário geram uma força de saidasuficiente para mover aproximadamente 82 kg poraproximadamente 60 mm em aproximadamente 3 segundos.

18. Instrumento de acordo com a reivindicação 17,caracterizado pelo fato de que o referido atuadorintermediário possui ' uma força máxima selecionada parafornecer aproximadamente 82 kg durante aproximadamente 60 mmem aproximadamente 3 segundos.

19. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o citado motor e fonte de energia têm umaeficiência combinada suficiente para forneceremaproximadamente 16 watts de força mecânica para ao menos umconjunto de atuação citado.

20. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o referido motor possui um conjunto deengrenagens com uma- eficiência .entre aproximadamente 85% eaproximadamente 99%.

21. Instrumento de acordo com a reivindicação 20,caracterizado pelo fato de que o referido conjunto deengrenagens possui um acionamento final e o referidoacionamento final é uma engrenagem de cremalheira.

22. Instrumento de acordo. com a reivindicação 21,caracterizado pelo fato de que o referido motor aciona ocitado conjunto de engrenagem de cremalheira a aproximadamente-0.8 polegadas por segundo.

23. Instrumento de acordo com a reivindicação 21,caracterizado pelo fato de que o referido conjunto deengrenagem de cremalheira está diretamente ligado ao menos auma seção do referido efetor terminal.

24. Instrumento de acordo com a reivindicação 20,caracterizado pelo fato de que o referido motor e conjunto deengrenagens possuem uma eficiência global elétrica-até-finalmecânica de aproximadamente 49%.

25. Instrumento de acordo com a reivindicação 20,caracterizado pelo fato de que o referido conjunto deengrenagens reduz a velocidade do citado motor paraaproximadamente 60 rpm.

26. Instrumento de acordo com a reivindicação 20,caracterizado pelo fato de que o referido conjunto deengrenagens possui uma redução aproximada de 500:1.

27. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que:ao menos um conjunto de atuação' citado constitui o primeiro esegundo conjunto de atuação; ea referida fonte de energia gera duas vezes mais energiaelétrica do que energia:mecânica para atuar um dos referidosconjuntos de atuação.

28. Instrumento de acordo com a reivindicação 27,caracterizado pelo fato de que a referida fonte de energiagera aproximadamente 32 watts de energia elétrica e o citadoum dos conjuntos de atuação gera aproximadamente 16 watts deenergia mecânica por aproximadamente 3 segundos.

29. Instrumento de acordo com a reivindicação 27,caracterizado pelo fato de que a citada energia para atuar umdos conjuntos de atuação está regulada para moveraproximadamente 82 kg por aproximadamente 60 mm emaproximadamente 3 segundos.

30. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a referida fonte de energia possui uma sériede conexões entre quatro e seis células de energia,selecionadas do grupo consistindo de células de energia CR 123e células de força CR2.

31. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que ao menos uma célula de bateria possui umaativação de PTC de ao menos 3 minutos para aproximadamente 4 amps.

32. Instrumento de acordo com· a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que ao menos üma célula de bateria citada possuiuma ativação PTC de aproximadamente 2 minutos para 5 amps.

33. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que ao menos uma célula de bateria mencionadapossui uma ativação PTC dé aproximadamente 50 segundos para 6amps.

34. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que:o referido motor possui eficiência de pico e um conjunto deengrenagens; eo referido conjunto de engrenagens é selecionado para reter oreferido motor aproximadamente na eficácia de pico em todo operíodo de descarga de pulso supercritico .

35. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que:o referido motor possui um conjunto de engrenagens;o citado conjunto de engrenagens possui:um eixo de saída, girando a uma taxa de revolução; eum acionamento final, na forma de um conjunto deengrenagem de cremalheira; eo referido eixo de saída gira a uma taxa de revolução paraotimizar um número de polegadas de deslocamento da referidaengrenagem de cremalheira para. uma única revolução do referidoeixo de saída durante o referido período de descarga de pulsosupercritico.

36. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que:o referido motor possui um conjunto de acionamento; ea referida fonte de energia, conjunto de acionamento e motorsão otimizados para eficácia total, visando prover forçamáxima por um período de tempo desejado.

37. Instrumento de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a referida fonte de energia é uma célulahíbrida, incluindo células, de bateria de lítio primárias esecundárias, eletricàmente ligadas entre si.

38. Instrumento de acordo com a reivindicação 37,caracterizado pelo fato de que as células primárias de bateriaenergizam o referido motor, e a citada célula secundáriarecarrega a célula primária citada.

39. Instrumento de acordo com a reivindicação 38,caracterizado pelo fato de que a citada célula primária é aomenos uma célula de lítio-íon recarregável e a referida célulasecundária é ao menos uma célula de dióxido lítio-manganês.

40. Instrumento de acordo com a reivindicação 38,caracterizado pelo fato de que a referida célula primária é aomenos um capacitor e a célula secundária é ao menos uma célulade dióxido litio-manganês.

41. Instrumento cirúrgico, /caracterizado pelo fato de quecompreende:um efetor terminal cirúrgico,, com um atuador para realizar umprocedimento cirúrgico quando, atuado;um motor elétrico operacionalmente ligado ao citado efetorterminal para operar o atuador;uma fonte de energia eletricamente ligada ao referido motor eatuando o citado atuador quando a fonte de energia energizar ocitado motor, sendo que a referida fonte de energia possui aomenos uma célula de bateria com uma força nominal dada para umperíodo operacional superior a 15 segundos; eo referido motor e fonte de força .são configurados parautilizarem a referida célula debateria a uma energia superiordo que a citada energia nominal dada.

42. Instrumento de acordo com a reivindicação 41,caracterizado pelo fato de que o citado efetor terminal éselecionado de um grupo consistindo de:um grampeador circular cirúrgico; eum grampeador cirúrgico circular, tendo um cartucho de grampoentre aproximadamente 30 mm e aproximadamente 100 mm decomprimento.

43. Instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de quecompreende:um efetor terminal cirúrgico com um atuador para realizar umprocedimento cirúrgico quando ativado;um motor elétrico, operacionalmente ligado ao referido efetorterminal para operar o referido atuador;uma fonte de energia eletricamente vinculada ao citado motor eatuando o referido atuador quando a fonte de energia suprirenergia para o motor, sendo que a referido fonte de energiapossui ao menos uma célula de bateria com uma energia nominaldada para um tempo operacional agregado total superior a 300segundos; eo referido motor e fonte de .energia são configurados parautilizarem a citada.célula'de bateria a uma energia superior àcitada energia nominal dada.

44. Instrumento de acordo, com a reivindicação 43,caracterizado pelo fato de que o referido efetor terminal éselecionado de um dos grupos consistindo de:um grampeador cirúrgico circular; eum grampeador cirúrgico linear, tendo um cartucho de grampoentre aproximadamente 30 mm e aproximadamente 100 mm decomprimento.

45. Instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de quecompreende:um efetor terminal cirúrgico .com. um atuador para efetuar umprocedimento cirúrgico quando1 ativado;um motor elétrico, operacionalmente ligado ao referido efetorterminal para operar o atuador; uma fonte de energiaeletricamente ligada ao citado motor e atuando o referidoatuador quando a fonte de energia mencionada energizar ocitado motor, sendo que a citado fonte de energia tem ao menosuma célula dé bateria com uma corrente nominal dada para umperíodo operacional superior a 15 segundos; eo citado motor e fonte de. energia são configurados parautilizarem a referida célula de bateria a uma correntesuperior à referida corrente nominal dada.

46. Instrumento de acordo com a reivindicação 45,caracterizado pelo fato de que o referido efetor terminal éselecionado de um dos grupos consistindo de:um grampeador cirúrgico circular; eum grampeador cirúrgico linear, tendo um cartucho de gramposentre aproximadamente 30 mm e aproximadamente 100 mm decomprimento.

47. Instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de quecompreende:um efetor terminal cirúrgico, com um atuador para realizar umprocedimento cirúrgico quando, ativado;um motor elétrico operacionalmente ligado ao referido efetorterminal para operar o citado atuador;uma fonte de energia, eletricamente ligado ao referido motor,atuando o citado atuador quando a fonte de energia fornecerenergia para o motor, sendo' ςμέ,o citado suprimento de energiapossui ao menos uma célula de bateria com uma corrente nominaldada para um tempo operacional total agregado superior a 300segundos; eo referido motor e fonte de' energia são configurados parautilizarem a referida célula de bateria a uma correntesuperior à citada corrente nominal dada.

48. Instrumento de acordo com a reivindicação 47,caracterizado pelo fato de que o referido efetor terminal éselecionado do grupo consistindo de:um grampeador cirúrgico circular; eum grampeador cirúrgico linear, com um cartucho de gramposentre aproximadamente 30 mm e' aproximadamente 100 mm decomprimento.

49. Instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de quecompreende:um efetor terminal cirúrgico, com um atuador para realizar umprocedimento cirúrgico quando ativado;um motor elétrico com características de motor e estandooperacionalmente ligado ao referido efetor terminal paraoperar o referido atuador;uma fonte de energia, eletricamente ligada ao referido motor eatuando o referido atuador quando a fonte de energia fornecerenergia ao motor, sendo que a,referido fonte de energia possuiao menos uma célula de bateria; eas características do referido motor são selecionadas parautilizar a citada célula de bateria por períodos de operaçãoinferiores a 16 segundos.

50. Instrumento de · acordo com a reivindicação 49,caracterizado pelo fato de que o referido efetor terminal éselecionado de um dos grupos consistindo de:um grampeador cirúrgico circular; eum grampeador cirúrgico . linear, tendo um cartucho de gramposentre aproximadamente 30 mm e aproximadamente 100 mm decomprimento.

51. Instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de quecompreende:um efetor terminal cirúrgico, tendo um atuador para realizarum procedimento cirúrgico quando ativado;um motor elétrico, com características de motor, estandooperacionalmente ligado ao referido efetor terminal paraoperar o atuador; :·uma fonte de energia, eletricamente ligada ao referido motor eatuando o referido atuador quando a fonte de energia energizaro referido motor, sendo que a fonte de energia tem ao menosuma célula de bateria; eas características do citado motor são selecionadas, visandoutilizar a citada célula de aterá por um tempo de operaçãototal agregado inferior a 300 segundos.

52. Instrumento de acordo com a reivindicação 51,caracterizado pelo fato de que o referido efetor terminal éselecionado de um dos grupos consistindo de:um grampeador cirúrgico circular; eum grampeador cirúrgico linear, tendo um cartucho de gramposentre aproximadamente 30 mm e aproximadamente 100 mm decomprimento.

53. Um grampeador/cortador manual, operado e controlado porenergia elétrica, caracterizado pelo fato de que compreende:um manipulo configurado para.adaptar-se em uma das mãos de umusuário e contendo:uma fonte de energia autônoma, atuando seletivamente,tendo ao menos uma célula de bateria;ao menos uma parte de um conjunto de controle de bigorna;eao menos uma parte um conjunto de controle degrampeador/cortador, de acionamento elétrico, eeletricamente ligado à referida fonte de energia;um efetor terminal cirúrgico, ligado ao referido manipulo eoperacionalmente ligado a cada um dos citados conjuntos decontrole de bigorna e o referido conjunto de controle degrampeador/cortador, sendo que o tecido de grampeamento ecorte do referido conjunto de controle do grampeador/cortadorencontra-se no referido efetor terminal cirúrgico quandoenergizado pelo referimento fonte de energia.

54. Instrumento de acordo com a reivindicação 53,caracterizado pelo fato de que ó referido efetor terminal éselecionado de um dos grupos consistindo de:um grampeador cirúrgico circular; eum grampeador cirúrgico linear· com um cartucho de gramposentre aproximadamente 30 mm e aproximadamente 100 mm decomprimento.

55. Dispositivo cirúrgico manual, de acionamento e controleelétrico, caracterizado pelo fato de que compreende:um manipulo configurado para ser adaptado em uma mão de umusuário e nele contendo uma· fonte de energia elétricaautônoma, tendo ao. menos uma célula de bateria; eum grampeador cirúrgico ligado ao referido manipulo,realizando um procedimento de grampeamento cirúrgico quandoativado pela referida fonte de energia.

56. Dispositivo de acordo com a reivindicação 55,caracterizado pelo fato de que a referida célula de bateria éde litio.

57. Dispositivo de acordo cora a reivindicação 55,caracterizado pelo fato de que a referida célula de bateria éuma bateria de dióxido de lítio-manganês.

58. Grampeador/cortador, de acordo com a reivindicação 55,caracterizado pelo fato de que o referido efetor terminal é umgrampeador cirúrgico circular.'

59. Grampeador/cortador, de acordo com a reivindicação 55,caracterizado pelo fato de que o referido efetor terminal é umgrampeador cirúrgico linear, tendo um, cartucho de grampo entreaproximadamente 30 iran e aproximadamente 100 mm de comprimento.

60. Grampeador/cortador, ' dè acordo com a reivindicação 59,caracterizado pelo fato de que a referida fonte de energiaativa o conjunto de controle de grampeador/cortador a uma taxade corte linear entre aproximadamente 4 mm/seg eaproximadamente 4 0 mm/seg.

61. Grampeador/cortador, de acordo com a reivindicação 60,caracterizado pelo fato de que a referida fonte de energiaativa o conjunto de controle de grampeador/cortador a uma taxade corte linear de aproximadamente 20 mm/seg.

62. Instrumento cirúrgico, carácterizado pelo fato de quecompreende:um efetor terminal .cirúrgico: com ao menos um conjunto deativação para realizar um procedimento cirúrgico quandoativado;um motor elétrico operacionalmente ligado ao referido efetorterminal para operar ao menos um conjunto de atuação; euma fonte de energia, eletricamente ligada ao citado motor eenergizando, seletivamente,, o motor para ativar ao menos umconjunto de atuação, sendo que.a referida fonte de energia:possui ao menos uma célula de bateria com uma taxacritica de corrente; equando ativada para energizar o referido motor e ativarao menos um conjunto.de ativação, operando ao menos umacélula de bateria citada a uma taxa de correntesupercritica.

63. Instrumento de acordo- com a reivindicação 62,caracterizado pelo fato de que a referida célula é selecionadapara operar na referida taxa 'de corrente supercritica por umtempo de pulso agregado não superior a aproximadamente 300segundos.

64. Instrumento de acordo, com a reivindicação 62,caracterizado pelo fato de que:a referida célula possui um dispositivo de coeficiente detemperatura positiva com um umbral de PTC; ea referida célula opera na citada taxa de correntesupercritica e abaixo do referido umbral de PTC por um períodode descarga de pulso supercríti.co .

65. Instrumento de acordo com a reivindicação 62,caracterizado pelo fato de que a referida fonte de energia,motor e ao menos um conjunto de atuação geram uma força desaída suficiente para mover aproximadamente 82 kg poraproximadamente 60 mm em aproximadamente 3 segundos.

66. Instrumento de acordo com a reivindicação 62,caracterizado pelo fato de que uma célula de bateria é umacélula de dióxido lítio-manganês.

67. Instrumento de . acordo com a reivindicação 62,caracterizado pelo fato de que a fonte de energia possui umaconexão em série entre quatro e seis células de força,selecionadas do grupo composto de células CR123 de força ecélulas de força CR2.

68. Instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de quecompreende:um efetor terminal cirúrgico, tendo ao menos um conjunto deatuação para realizar um procedimento cirúrgico quandoativado;um motor elétrico, operacionalmente ligado ao referido efetorterminal parar operar ao menos um conjunto de atuação; euma fonte de energia, eletricamente ligada ao referido motor eseletivamente energizando o citado motor para atuar ao menosum conjunto de atuação, sendo que a referida fonte de energia:possui ao menos uma célula de bateria com taxa decorrente critica; eoperando ao menos uma célula de bateria citada a uma taxade corrente media acima da taxa critica de corrente.

69. Instrumento de acordo com a reivindicação 68,caracterizado pelo fato de que:a referida célula possui ..,úm dispositivo de coeficiente detemperatura positiva com um umbral de PTC; ea referida célula opera acima da taxa de corrente critica eabaixo do umbral de PTG durante um período de descarga depulso supercríticõ .

70. Instrumento de acordo com a reivindicação 68,caracterizado pelo fato de que a referida fonte de energia,motor e ao menos um conjunto de atuação geram uma força desaída suficiente para mover aproximadamente 82 kg poraproximadamente 60 mm em aproximadamente 3 segundos.

71. Instrumento de acordo com a reivindicação 68,caracterizado pelo fato de que ao menos uma célula de bateriaé uma célula de dióxido lítio-manganês.

72. Instrumento de acordo . . com . a reivindicação 68,caracterizado pelo fato de que a referida fonte de energiapossui uma série de conexões entre quatro e seis células deforça, selecionado do grupo composto de CR123 células de forçae CR2 células de força.

73. Instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de quecompreende:um efetor terminal cirúrgico, .tendo ao menos um conjunto deatuação para realizar um procedimento cirúrgico quandoativado;um motor elétrico, operacionalmente ligado ao efetor terminalpara operar ao menos um conjunto de ativação; euma fonte de energia,eletricamente ligada ao citado motor eseletivamente energizando o motor para atuar ao menos umconjunto de atuação ao menos 1 e menos do que 16 vezes duranteuma vida clinica de ao menos um dos citados efetoresterminais, sendo que o referido motor e fonte de energiapossuem ao menos uma célula de bateria que, ao ser ativadapara operar ao menos um conjunto de atuação, opera somenteentre aproximadamente 0.5 segundos e aproximadamente 15segundos.

74. Instrumento de acordo com a reivindicação 73,caracterizado pelo fato de que a citada fonte de energia,motor e ao menos um conjunto de atuação geram uma força desaida suficiente para deslocamento de aproximadamente 82 kgpor aproximadamente 60 mm em aproximadamente 3 segundos.

75. Instrumento de acordo com a reivindicação 73,caracterizado pelo fato de que. ao menos uma célula de bateriaé uma célula de dióxido lítio-manganês.

76. Instrumento de acordo com a reivindicação 73,caracterizado pelo fato de que a citada fonte de energiapossui uma série de conexões entre quatro e seis células deforça, selecionadas do grupo composto de células de energiaCR123 e células de energia CR2.

77. Instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de quecompreende:um efetor terminal cirúrgico, tendo ao menos um conjunto deatuação para realizar um procedimento cirúrgico quandoativado;um motor elétrico com voltagem operacional nominal eoperacionalmente ligado ao referido efetor terminal paraoperar ao menos um conjunto de ativação; euma fonte de energia, eletricamente ligada ao referido motor eseletivamente energizando o motor para atuar ao menos umconjunto de atuação, sendo que a referida fonte de energia:possui ao menos uma célula de bateria com uma taxa decorrente crítica;quando ativada para energizar o motor e ativar ao menosum conjunto de ativação, operando ao menos uma célula debateria a uma taxa de corrente supercrítica a qualquerocasião durante ao menos um segmento de um período dedescarga de pulso supercrítico ; eoperando o citado motor acima da referida voltagemoperacional nominal durante o período de descarga depulso supercrítico .

78. Instrumento de acordo com a reivindicação 77,caracterizado pelo fato de que ao ser ativada a referida fontede energia para energizar o motor e ativar ao menos umconjunto de atuação, ao menos uma célula de bateria é operadana taxa de corrente supercrítica citada em todo o período dedescarga de pulso supercrítico .

79. Instrumento de acordo com a reivindicação 77,caracterizado pelo fato de que o referido período de descargade pulso supercrítico dura entre aproximadamente 0.5 segundose aproximadamente 15 segundos.

80. Instrumento de acordo com a reivindicação 77,caracterizado pelo fato de que o referido período de descargade pulso supercrítico dura entre aproximadamente 1.5 segundose aproximadamente 4 segundos.

81. Instrumento de acordo com a reivindicação 77,caracterizado pelo fato de que o referido período de descargade pulso supercrítico durante aproximadamente 3 segundos.

82. Instrumento de acordo: com a reivindicação 77,caracterizado pelo fato de que a referida célula é selecionadapara operar na referida taxa de corrente supercrítica duranteum tempo de pulso agregado não súperior a aproximadamente 300segundos.

83. Instrumento de acordo com a reivindicação 77,caracterizado pelo fato de que o referido fonte de energia,motor e ao menos um conjunto, de ativação mencionado geram umaforça de saida suficiente para deslocar aproximadamente 82 kgpor aproximadamente 60 mm em aproximadamente 3 segundos.

84. Instrumento de acordo com a reivindicação 77,caracterizado pelo fato de que ao menos uma célula de bateriaé uma célula de dióxido litio-manganês.

85. Instrumento de acordo: com a reivindicação 77,caracterizado pelo fato de que a referida fonte de energiapossui uma série de conexões entre quatro e seis células deforça, selecionadas do grupo'''constituído de células de forçaCR123 e CR2.

86. Instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de quecompreende:um efetor terminal cirúrgico, tendo um segmento recebedor paraali receber, de modo removível, um componente intercambiável,sendo que este segmento recebedor possui uma conexão decomunicação;um manipulo ligado ao referido efetor terminal para ativar oefetor terminal, tendo este manipulo um controlador,eletricamente ligado À referida conexão de comunicação paraautenticar o referido seginerito intercambiável; eum segmento intercambiável 'ligado, de modo removível, aoreferido segmento recebedor - e tendo um dispositivo deencriptação ligado, de modo .elétrico e removível, à referidaconexão de comunicação quando, no referido segmento recebedor,o respectivo dispositivo de encriptação for autenticar a peçaintercambiável citada, quando assim solicitado pelocontrolador elétrico..

87. Instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de quecompreende:um efetor cirúrgico terminal, tendo:ao menos um conjunto de atuação para realizar umprocedimento cirúrgico quando ativado; eum segmento recebedor para receber, de modo removível, umcomponente intercambiável,, sendo que o referido segmentorecebedor possui uma conexão de comunicação;um manipulo ligado ao referido, conector terminal para ativar oconjunto de atuação, sendo que o referido manipulo possui umcontrolador eletricamente ligado, à conexão de comunicação paraautenticar o segmento intercambiável; eum segmento intercambiável, ligado de modo removível aosegmento recebedor e tendo um dispositivo de encriptação de 1fio, eletricamente removível, ligado com a referida conexão decomunicação, quando o referido segmento recebedor e odispositivo de encriptação citado, autenticarem, de modocriptográfico, o segmento intercambiável quando assimsolicitado pelo referido controlador elétrico.

88. Método para operar um instrumento cirúrgico, caracterizadopelo fato de que compreende:prover um efetor terminal cirúrgico em uma extremidadedistante de um manipulo de ura instrumento cirúrgico;ligando, de modo elétrico, um. controlador de autenticaçãodentro de um manipulo com um segmento recebedor do efetorterminal;posicionando, de modo removível, um segmento intercambiável nosegmento recebedor; eautenticar o segmento intercambiável com um controlador deautenticação.

89. Método para operar um instrumento cirúrgico, caracterizadopelo fato de que compreende:prover um segmento intercambiável com um dispositivo deautenticação;prover um manipulo com um efetor cirúrgico terminal distante,tendo um segmento recebedor;ligando, de forma elétrica, um controlador de autenticação domanipulo com uma conexão de comunicação do segmento recebedor;posicionar, de modo removível, o segmento intercambiável nosegmento recebedor para ligar eletricamente o dispositivo deautenticação ao controlador de autenticação; eautenticando o segmento intercambiável com o controlador.