CN106456163B - 包括交互式系统的外科器械 - Google Patents

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Abstract

在各种情况下,外科器械可包括数据存储协议和/或至少一个安全特征结构。外科器械可包括例如锁定电路。在各种情况下,外科器械可包括用于检测外科器械、外科操作和/或外科部位的各种特征的传感器和/或磁体。外科器械可获取用于操作的临时访问码,并且/或者可被选择以用于连接到外部显示器。外科系统可包括第一模块化部件、第二模块化部件和反馈系统。反馈系统可包括接合传感器,该接合传感器可检测第一模块化部件与第二模块化部件的接合和/或接合程度。

Description

包括交互式系统的外科器械
背景技术
本发明涉及外科器械,并且在各种情况下,涉及被设计成缝合和切割组织的外科缝合和切割器械及其钉仓。
附图说明
通过结合附图来参考本发明实例的以下说明,本发明的特征和优点以及其获取方法将会变得更加明显,并可更好地理解发明本身,其中:
图1为包括柄部组件和轴组件的外科器械的透视图,该轴组件包括端部执行器;
图2为图1的外科器械的柄部组件的透视图;
图3为图1的外科器械的控制系统的示意性框图;
图4为与图1的外科器械一起使用的模块的示意性框图;
图5为与图1的外科器械一起使用的模块的示意性框图;
图6为与图1的外科器械一起使用的模块的示意性框图;
图7为处于未激活或空档构型的图1的外科器械的界面的示意图;
图8为被启动以使端部执行器进行关节运动的图7的界面的示意图;
图9为被启动以使端部执行器返回到关节运动本位状态位置的图7的界面的示意图;
图10为示出显示器的图1的外科器械的柄部组件的局部视图的示意图;
图11示出了图1的外科器械的模块;
图12A为图10的显示器的屏幕取向的示意图;
图12B为图10的显示器的屏幕取向的示意图;
图12C为图10的显示器的屏幕取向的示意图;
图12D为图10的显示器的屏幕取向的示意图;
图13示出了图1的外科器械的模块;
图14A为处于竖直位置的图10的柄部组件的侧视图;
图14B为处于倒置位置的图10的柄部组件的侧视图;
图15为示出多个图标的图10的显示器的示意图;
图16为示出导航菜单的图10的显示器的示意图;
图17为图1的外科器械的指示器系统的示意性框图;
图18为图1的外科器械的模块;
图19为联接到远程操作单元的图1的外科器械的透视图;
图20为联接到远程操作单元的图1的外科器械的透视图;
图21为与远程操作单元无线通信的图1的外科器械的示意性框图;
图22为包括用于控制第二外科器械的远程操作单元的第一外科器械的示意图;
图23为根据本公开的各种实施方案的模块化外科器械的透视图;
图24为图23的模块化外科器械的分解透视图;
图25为示出根据本公开的各种实施方案的模块化外科系统的控制系统的示意图;
图26为示出根据本公开的各种实施方案的用于更新模块化外科系统的部件的方法的流程图;
图27为示出根据本公开的各种实施方案的用于更新模块化外科系统的部件的方法的流程图;
图28(A)和图28(B)为示出根据本公开的各种实施方案的控制电路的示意图;
图29(A)和图29(B)为示出根据本公开的各种实施方案的控制电路的示意图;
图30为示出根据本公开的各种实施方案的用于处理由外科器械记录的数据的方法的流程图;
图31为示出根据本公开的各种实施方案的用于处理由外科器械记录的数据的方法的流程图;
图32(A)-32(C)为示出根据本公开的各种实施方案的用于处理由外科器械记录的数据的各种方法的流程图;
图33为示出根据本公开的各种实施方案的具有无线通信能力的外科系统的示意图;
图34为根据本公开的各种实施方案的示出位于手术部位处的端部执行器的外部屏幕的正视图;
图35为根据本公开的各种实施方案的示出通知的图34的外部屏幕的正视图;并且
图36为根据本公开的各种实施方案的示出选择菜单的图34的外部屏幕的正视图。
具体实施方式
本申请的申请人拥有2013年3月1日提交并且全文各自以引用的方式并入本文的以下专利申请:
-名称为“Articulatable Surgical Instruments With Conductive PathwaysFor Signal Communication”的美国专利申请序列号13/782,295;
-名称为“ROTARY POWERED ARTICULATION JOINTS FOR SURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号13/782,323;
-名称为“THUMBWHEEL SWITCH ARRANGEMENTS FOR SURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号13/782,338;
-名称为“ELECTROMECHANICAL SURGICAL DEVICE WITH SIGNAL RELAYARRANGEMENT”的美国专利申请序列号 13/782,499;
-名称为“MULTIPLE PROCESSOR MOTOR CONTROL FOR MODULAR SURGICALINSTRUMENTS”的美国专利申请序列号13/782,460;
-名称为“JOYSTICK SWITCH ASSEMBLIES FOR SURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号13/782,358;
-名称为“SENSOR STRAIGHTENED END EFFECTOR DURING REMOVAL THROUGHTROCAR”的美国专利申请序列号 13/782,481;
-名称为“CONTROL METHODS FOR SURGICAL INSTRUMENTS WITH REMOVABLEIMPLEMENT PORTIONS”的美国专利申请序列号13/782,518;
-名称为“ROTARY POWERED SURGICAL INSTRUMENTS WITH MULTIPLE DEGREES OFFREEDOM”的美国专利申请序列号 13/782,375;以及
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT SOFT STOP”的美国专利申请序列号13/782,536,这些申请均据此全文以引用方式并入。
本申请的申请人还拥有2013年3月14日提交并且全文各自以引用的方式并入本文的以下专利申请:
-名称为“ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING A FIRING DRIVE”的美国专利申请序列号 13/803,097;
-名称为“CONTROL ARRANGEMENTS FOR A DRIVE MEMBER OF A SURGICALINSTRUMENT”的美国专利申请序列号 13/803,193;
-名称为“INTERCHANGEABLE SHAFT ASSEMBLIES FOR USE WITH A SURGICALINSTRUMENT”的美国专利申请序列号 13/803,053;
-名称为“ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING AN ARTICULATIONLOCK”的美国专利申请序列号13/803,086;
-名称为“SENSOR ARRANGEMENTS FOR ABSOLUTE POSITIONING SYSTEM FORSURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号13/803,210;
-名称为“MULTI-FUNCTION MOTOR FOR A SURGICAL INSTRUMENT”的美国专利申请序列号13/803,148;
-名称为“DRIVE SYSTEM LOCKOUT ARRANGEMENTS FOR MODULAR SURGICALINSTRUMENTS”的美国专利申请序列号 13/803,066;
-名称为“ARTICULATION CONTROL SYSTEM FOR ARTICULATABLE SURGICALINSTRUMENTS”的美国专利申请序列号13/803,117;
-名称为“DRIVE TRAIN CONTROL ARRANGEMENTS FOR MODULAR SURGICALINSTRUMENTS”的美国专利申请序列号 13/803,130;以及
-名称为“METHOD AND SYSTEM FOR OPERATING A SURGICAL INSTRUMENT”的美国专利申请序列号13/803,159。
本申请的申请人还拥有与本申请同一天提交并且全文各自以引用方式并入本文的以下专利申请:
名称为“SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING A SENSOR SYSTEM”(代理人案卷号END7386USNP/130458)的美国专利申请序列号 _______________;
名称为“POWER MANAGEMENT CONTROL SYSTEMS FOR SURGICAL INSTRUMENTS”(代理人案卷号END7387USNP/130459)的美国专利申请序列号_______________;
名称为“STERILIZATION VERIFICATION CIRCUIT”(代理人案卷号 END7388USNP/130460)的美国专利申请序列号_______________;
名称为“VERIFICATION OF NUMBER OF BATTERY EXCHANGES/PROCEDURE COUNT”(代理人案卷号 END7389USNP/130461)的美国专利申请序列号_______________;
名称为“POWER MANAGEMENT THROUGH SLEEP OPTIONS OF SEGMENTED CIRCUITAND WAKE UP CONTROL”(代理人案卷号 END7390USNP/130462)的美国专利申请序列号_______________;
名称为“MODULAR POWERED SURGICAL INSTRUMENT WITH DETACHABLE SHAFTASSEMBLIES”(代理人案卷号 END7391USNP/130463)的美国专利申请序列号_______________;
名称为“FEEDBACK ALGORITHMS FOR MANUAL BAILOUT SYSTEMS FOR SURGICALINSTRUMENTS”(代理人案卷号 END7392USNP/130464)的美国专利申请序列号_______________;
名称为“SURGICAL INSTRUMENT UTILIZING SENSOR ADAPTATION”(代理人案卷号END7393USNP/130465)的美国专利申请序列号_______________;
名称为“SURGICAL INSTRUMENT CONTROL CIRCUIT HAVING A SAFETY PROCESSOR”(代理人案卷号END7394USNP/130466)的美国专利申请序列号_______________;
名称为“INTERFACE SYSTEMS FOR USE WITH SURGICAL INSTRUMENTS”(代理人案卷号END7396USNP/130468)的美国专利申请序列号_______________;
名称为“MODULAR SURGICAL INSTRUMENT SYSTEM”(代理人案卷号END7397USNP/130469)的美国专利申请序列号_______________;
名称为“SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING A SEGMENTED CIRCUIT”(代理人案卷号END7399USNP/130471)的美国专利申请序列号_______________;
名称为“POWER MANAGEMENT THROUGH SEGMENTED CIRCUIT AND VARIABLEVOLTAGE PROTECTION”(代理人案卷号 END7400USNP/130472)的美国专利申请序列号_______________;
名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENT SYSTEM”(代理人案卷号END7401USNP/130473)的美国专利申请序列号_______________;和
名称为“SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING A SENSOR SYSTEM”(代理人案卷号END7386USNP/130474)的美国专利申请序列号 _______________。
现在将描述某些示例性实施方案,以从整体上理解本文所公开的装置和方法的结构、功能、制造和用途的原理。这些实施方案的一个或多个示例已在附图中示出。本领域的普通技术人员应当理解,本文具体描述并且示出于附图中的装置和方法均为非限制性的示例性实施方案。结合一个示例性实施方案进行图解说明或描述的特征可与其他实施方案的特征进行组合。这些修改和变型旨在涵盖于本发明的范围之内。
本说明书通篇提及的“各种实施方案”、“一些实施方案”、“一个实施方案”或“实施方案”等,意味着结合该实施方案描述的具体特征、结构或特性包括在至少一个实施方案中。因此,本说明书通篇出现的短语“在各种实施方案中”、“在一些实施方案中”、“在一个实施方案中”或“在实施方案中”等并不一定均指相同的实施方案。此外,在一个或多个实施方案中,具体特征、结构或特性可以任何合适的方式组合。因此,在无限制的情形下,结合一个实施方案示出或描述的具体特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其他实施方案的特征、结构或特性组合。这些修改和变型旨在涵盖于本发明的范围之内。
本文所用术语“近侧”和“远侧”是相对于操纵外科器械的柄部部分的临床医生而言的。术语“近侧”是指最靠近临床医生的部分,并且术语“远侧”是指远离临床医生定位的部分。还应当理解,为简洁和清楚起见,本文可结合附图使用空间术语诸如“垂直”、“水平”、“上”和“下”。然而,外科手术器械在许多方向和位置中使用,并且这些术语并非旨在限制性的和/或绝对的。
提供各种示例性装置和方法以执行腹腔镜式和微创外科手术操作。然而,本领域的普通技术人员将容易理解,本文所公开的各种方法和装置可用于许多外科手术和应用中,包括例如与开放式外科手术相结合。继续参阅本具体实施方式,本领域中的普通技术人员将进一步理解,本文所公开的各种器械可以任何方式插入体内,诸如通过自然腔道、通过形成于组织中的切口或穿刺孔等。器械的工作部分或端部执行器部分可被直接插入患者体内或可通过具有工作通道的进入装置插入,外科器械的端部执行器及细长轴可通过所述工作通道而推进。
图1大体示出了马达驱动的外科器械2200。在某些情况下,外科器械 2200可包括柄部组件2202、轴组件2204、和功率组件2206(或者“电源”或“电源组”)。轴组件2204可包括端部执行器2208,该端部执行器在某些情况下可被构造成充当用于夹紧、切断和/或缝合组织的直线切割器,但在其他情况中,可使用不同类型的端部执行器,诸如用于抓紧器、切割器、缝合器、施夹钳、进入装置、药物/基因治疗装置、超声、RF和/或激光装置等其他类型外科装置的端部执行器。若干RF装置可在公布于1995年4月4 日的名称为“ELECTROSURGICALHEMOSTATIC DEVICE”的美国专利 5,403,312,以及提交于2008年2月14日的名称为“SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT HAVING RF ELECTRODES”的美国专利申请序列12/031,573中找到。公布于1995年4月4日的名称为“ELECTROSURGICAL HEMOSTATICDEVICE”的美国专利5,403,312,以及提交于2008年2月14日的名称为“SURGICAL CUTTINGAND FASTENING INSTRUMENT HAVING RF ELECTRODES”的美国专利申请序列号12/031,573的整个公开内容全文以引用方式并入本文。
再次参见图1,柄部组件2202可包括外壳2210,该外壳包括可被构造成被临床医生抓握、操纵和/或致动的柄部2212。然而,应当理解,外壳 2210的各种独特且新型的构造也可有效地与机器人控制的外科系统一起使用。因此,术语“外壳”也可涵盖机器人系统的容纳或以其他方式可操作地支撑至少一个驱动系统的外壳或类似部分,所述至少一个驱动系统被构造成生成并施加可用于致动本文所公开的轴组件2204及其相应的等同物的至少一种控制运动。例如,本文所公开的外壳2210可与在名称为“SURGICAL STAPLINGINSTRUMENTS WITH ROTATABLE STAPLE DEPLOYMENT ARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号13/118,241(现为美国专利申请公布2012/0298719)中公开的各种机器人系统、器械、部件以及方法一起使用。名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS WITH ROTATABLE STAPLEDEPLOYMENT ARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号 13/118,241(现为美国专利申请公布2012/0298719)的公开内容全文以引用方式并入本文。
在某些情况下,外科器械2200可包括若干可操作系统,所述可操作系统至少部分地延伸穿过轴2204并且与端部执行器2208可操作地接合。例如,外科器械2200可包括可使端部执行器2208在打开构型和闭合构型之间转变的闭合组件、可使端部执行器2208相对于轴2204进行关节运动的关节运动组件、和/或可紧固和/或切割由端部执行器2208捕获的组织的击发组件。此外,外壳2210可分离地联接到轴2204并且可包括补充的闭合、关节运动和/或击发驱动系统以用于分别操作闭合、关节运动和击发组件。
在使用中,外科器械2200的操作者可希望使外科器械2200复位并使外科器械2200的一个或多个组件返回默认位置。例如,操作者可将端部执行器2208通过入口插入患者体内的手术部位,并且可随后使端部执行器2208 进行关节运动和/或使端部执行器闭合以捕获腔内的组织。随后操作者可选择例如撤消之前的一些或全部动作,并且可选择从腔移除外科器械2200。外科器械2200可包括一个或多个系统,所述一个或多个系统被构造成促进使上述一个或多个组件在操作者的最少输入下可靠地返回本位状态,从而允许操作者从腔移除外科器械。
参见图1和3,外科器械2200可包括控制系统3000。例如,手术操作者可利用控制系统3000使端部执行器2208相对于轴2204在关节运动本位状态位置和关节运动位置之间进行关节运动。在某些情况下,手术操作者可利用控制系统3000使进行关节运动的端部执行器2208复位或返回关节运动本位状态位置。控制系统3000可被至少部分地定位在外壳2210中。在某些情况下,如图3所示,控制系统3000可包括微控制器3002(控制器),所述微控制器可被构造成接收输入信号,并作为响应,启动马达2216,以使得端部执行器2208例如根据此类输入信号进行关节运动。
除上述之外,端部执行器2208可在关节运动本位状态位置(本文也称为未进行关节运动的位置)被定位成与轴2204充分对齐,使得端部执行器2208和轴2204的至少一部分可通过入口例如定位在患者内腔的壁中的套管针被插入患者内腔中或从其回缩,而不损坏入口。在某些情况下,当端部执行器2208处于关节运动本位状态位置时,端部执行器2208可与穿过轴2204 的纵向轴线“LL”对齐或至少基本上对齐,如图1所示。在至少一种情况下,关节运动本位状态位置可在纵向轴线“LL”的任一侧上与纵向轴线“LL”成最大且包括5°的任何角度。在另一情况下,关节运动本位状态位置可在纵向轴线“LL”的任一侧上与纵向轴线“LL”成最大且包括3°的任何角度。在另一情况下,关节运动本位状态位置可在纵向轴线“LL”的任一侧上与纵向轴线“LL”成最大且包括7°的任何角度。
控制系统3000可被操作以使端部执行器2208在沿纵向轴线延伸的平面内相对于轴2204以第一方向例如顺时针方向和/或第二方向例如逆时针方向进行关节运动。在至少一种情况下,控制系统3000可被操作以使端部执行器2208从关节运动本位状态位置沿顺时针方向关节运动到例如纵向轴线“LL”右侧10°的关节运动位置。又如,控制系统3000可被操作以使端部执行器2208从纵向轴线“LL”右侧10°的关节运动位置沿逆时针方向关节运动到关节运动本位状态位置。再如,控制系统3000可被操作以使端部执行器2208相对于轴2204从关节运动本位状态位置沿逆时针方向关节运动到例如纵向轴线“LL”左侧10°的关节运动位置。读者将理解,端部执行器可沿顺时针方向和/或逆时针方向关节运动到不同角度。
参见图1和2,外科器械2200的外壳2210可包括界面3001,该界面可包括可由操作者利用以操作外科器械2200的多个控件。在某些情况下,界面3001可包括多个开关,所述多个开关可通过例如电路联接到控制器 3002。在某些情况下,如图3所示,界面3001包括三个开关3004A-C,其中开关3004A-C中的每个开关分别通过电路(例如电路3006A-C)联接到控制器3002。读者将理解,开关和电路的其他组合可以与界面3001一起使用。
参见图3,控制器3002可大体包括微处理器3008(“处理器”)和可操作地联接到处理器3008的一个或多个存储单元3010。通过执行存储器 3010中存储的指令码,处理器3008可控制外科器械2200的各种部件,诸如马达2216、各种驱动系统和/或用户显示器。控制器3002可利用集成和/或分立硬件元件、软件元件和/或它们的组合实现。集成硬件元件的示例可包括处理器、微处理器、微控制器、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、逻辑门、寄存器、半导体器件、芯片、微芯片、芯片组、微控制器、片上系统 (SoC)和/或封装系统(SIP)。分立硬件元件的示例可包括电路和/或电路元件 (诸如逻辑门、场效应晶体管、双极型晶体管、电阻、电容器、电感器、和 /或继电器)。在某些情况下,控制器3002可包括混合电路,该混合电路包括例如位于一个或多个基底上的分立和集成电路元件或部件。
在某些情况下,微控制器3002可为例如购自Texas Instruments的LM 4F230H5QR。在某些情况下,Texas Instruments LM4F230H5QR为ARM Cortex-M4F处理器芯,其包括:256KB的单循环闪速存储器或其他非易失性存储器(最多至40MHZ)的片上存储器、用以使性能改善超过40MHz的预取缓冲器、32KB的单循环串行随机访问存储器(SRAM)、装载有软件的内部只读存储器(ROM)、2KB电可擦编程只读存储器 (EEPROM)、一个或多个脉宽调制(PWM)模块、一个或多个正交编码器输入 (QEI)模拟、具有12个模拟输入通道的一个或多个12位模数转换器(ADC),以及容易得到的其他特征。其他微控制器可被容易地取代以用于本公开。因此,本公开不应限于这一上下文。
在各种形式中,马达2216可为例如具有大约25,000RPM的最大转速的直流有刷驱动马达。在其他构造中,马达2216可包括无刷马达、无绳马达、同步马达、步进马达或任何其他合适的电动马达。电池2218(或者“电源”或“电源组”),诸如锂离子电池,可联接到外壳2212以例如向马达2216提供功率。
再次参见图3,外科器械2200可包括与控制器3002可操作地连通的马达控制器3005。马达控制器3005可被构造成控制马达2216的旋转方向。在某些情况下,马达控制器3005可被构造成根据来自控制器3002的输入来确定电池2218向马达2216施加的电压极性,并且继而确定马达2216的旋转方向。例如,当电池2218施加到马达2216的电压极性被马达控制器3005 根据来自控制器3002的输入而反向时,马达2216可将其旋转方向从顺时针方向反向成逆时针方向。另外,马达2216能够可操作地联接到关节运动驱动器,该关节运动驱动器可例如根据马达2216旋转的方向而被马达2216朝远侧或朝近侧驱动。此外,关节运动驱动器能够可操作地联接到端部执行器 2208,使得例如关节运动驱动器朝近侧的轴向平移可导致端部执行器2208 沿例如逆时针方向进行关节运动,并且/或者关节运动驱动器朝远侧的轴向平移可导致端部执行器2208沿例如顺时针方向进行关节运动。
在各种情况下,参见图1-3,界面3001可被构造成使得开关3004A可专用于例如端部执行器2208的顺时针关节运动,并且开关3004B可专用于例如端部执行器2208的逆时针关节运动。在此类情况下,操作者可通过闭合开关3004A来使端部执行器2208沿顺时针方向进行关节运动,并且通过闭合开关3004B来使端部执行器2208沿逆时针方向进行关节运动。在各种情况下,开关3004A-C可包括打开偏压的圆顶开关,如图7所示。也可采用其他类型的开关,例如电容式开关。
参见图7,圆顶开关3004A和3004B由摇臂3012控制。本公开可以设想到用于控制开关3004A和3004B的其他装置。在图7所示的空档位置中,开关3004A和3004B两者被偏压在打开位置。操作者例如可通过朝前摆动摇臂从而按压圆顶开关3004A来使端部执行器2208沿顺时针方向进行关节运动,如图8所示。结果,电路3006A(图3)可闭合,从而向控制器 3002发送信号以启动马达2216来使端部执行器2208沿顺时针方向进行关节运动,如上所述。马达2216可继续使端部执行器2208进行关节运动直到操作者释放摇臂3012,从而允许圆顶开关3004A返回到打开位置并且摇臂 3012返回到空档位置。在一些情况下,控制器3002能够识别端部执行器 2208何时达到关节运动的预先确定的最大程度,并且在此时中断马达2216 的电源,而不管是否按压圆顶开关3004A。在某种程度上,控制器3002可被构造成在达到安全关节运动的最大程度时覆盖操作者的输入并且停止马达 2216。另选地,操作者例如可通过朝后摆动摇臂3012从而按压圆顶开关 3004B来使端部执行器2208沿逆时针方向进行关节运动。结果,电路 3006B可闭合,从而向控制器3002发送信号以启动马达2216来使端部执行器2208沿逆时针方向进行关节运动,如上所述。马达2216可继续使端部执行器2208进行关节运动直到操作者释放摇臂3012,从而允许圆顶开关 3004B返回到打开位置并且摇臂3012返回到空档位置。在一些情况下,控制器3002能够识别端部执行器2208何时达到关节运动的预先确定的最大程度,并且在此时中断马达2216的电源,而不管是否按压圆顶开关3004B。在某种程度上,控制器3002可被构造成在达到安全关节运动的最大程度时覆盖操作者的输入并且停止马达2216。
如上文更详细所述,操作者可期望例如使端部执行器2208返回到关节运动本位状态位置,以使端部执行器2208与轴2204对齐或至少基本上对齐,以便从患者的内腔回缩外科器械2200。在各种情况下,控制系统3000 可包括虚拟棘爪,该虚拟棘爪可在端部执行器2208已到达关节运动本位状态位置时警示操作者。在某些情况下,控制系统3000可被构造成例如在到达关节运动本位状态位置时停止端部执行器2208的关节运动。在某些情况下,控制系统3000可被构造成例如在端部执行器2208到达关节运动本位状态位置时向操作者提供反馈。
在某些情况下,控制系统3000可包括各种可执行模块,诸如软件、程序、数据、驱动器、和/或应用程序接口(API)。图4示出了例如可存储在存储器3010中的示例性虚拟棘爪模块10000。模块10000可包括程序指令,该程序指令在被执行时可导致处理器3008例如在端部执行器2208从关节运动位置进行关节运动期间,在端部执行器2208到达关节运动本位状态位置时例如警示外科器械2200的操作者。
如上所述,主要参见图3、图7和图8,操作者可例如利用摇臂3012来使端部执行器2208进行关节运动。在某些情况下,操作者可按压摇臂3012 的圆顶开关3004A以使端部执行器2208沿第一方向(诸如顺时针方向)例如向右侧进行关节运动,并且可按压圆顶开关3004B以使端部执行器2208 沿第二方向(诸如逆时针方向)例如向左侧进行关节运动。在各种情况下,如图4所示,模块10000可调节处理器3008对来自圆顶开关3004A和/或 3004B的输入信号的响应。例如,处理器3008可被构造成例如在圆顶开关 3004A被按压时启动马达2216以使端部执行器2208向右侧进行关节运动;并且处理器3008可被构造成例如在圆顶开关3004B被按压时启动马达2216 以使端部执行器2208向左侧进行关节运动。另外,处理器3008可被构造成例如在操作者分别释放圆顶开关3004A和/或3004B时,在来自圆顶开关3004A和/或3004B的输入信号停止时通过导致马达2216停止来停止端部执行器2208的关节运动。
在各种情况下,如上所述,关节运动本位状态位置可包括位置范围。在某些情况下,处理器3008可被构造成检测端部执行器2208何时进入限定关节运动本位状态位置的位置范围。在某些情况下,外科器械2200可包括一个或多个定位系统(未示出)以用于感测和记录端部执行器2208的关节运动位置。处理器3008可被构造成采用一个或多个定位系统来检测端部执行器2208何时进入关节运动本位状态位置。
如图4所示,在某些情况下,在到达关节运动本位状态位置时,处理器 3008可停止端部执行器2208的关节运动,以警示操作者已到达关节运动本位状态位置;在某些情况下,处理器3008可停止关节运动本位状态位置中的关节运动,即使操作者继续按压摇臂3012。在某些情况下,为了继续经过关节运动本位状态位置,操作者可释放摇臂3012,然后再次摆动它以重新开始关节运动。在至少一种情况下,操作者可推压摇臂3012以按压圆顶开关3004A,例如从而使端部执行器2208朝其本位状态位置旋转,直到端部执行器2208到达其本位状态位置并且处理器3008停止端部执行器2208 的关节运动,其中操作者可随后释放摇臂3012并且随后推压摇臂3012以再次按压圆顶开关3004A,以便继续端部执行器2208沿相同方向的关节运动。
在某些情况下,如图5所示,模块10000可包括反馈机构以在到达关节运动本位状态位置时警示操作者。处理器3008可使用各种反馈装置2248 (图3)来向操作者提供感官反馈。在某些情况下,装置2248可包括例如视觉反馈装置,诸如显示屏和/或LED显示器。在某些情况下,装置2248可包括音频反馈装置,诸如扬声器和/或蜂鸣器。在某些情况下,装置2248可包括例如可提供触觉反馈的触觉反馈装置,诸如机械棘爪。在一些情况下,触觉反馈可例如由振动马达来提供,该振动马达可例如向外科器械的柄部提供振动脉冲。在某些情况下,装置2248可包括例如视觉反馈装置、音频反馈装置和/或触觉反馈装置的组合。
在某些情况下,处理器3008可被构造成例如在到达关节运动本位状态位置时停止端部执行器2208的关节运动并且向操作者提供反馈。在某些情况下,处理器3008可在到达关节运动本位状态位置时向操作者提供反馈但可不停止端部执行器2208的关节运动。在至少一种情况下,端部执行器 2208可从本位状态位置的第一侧上的位置朝本位状态位置运动,穿过本位状态位置,并且在本位状态位置的另一侧上沿相同方向继续运动。在此类运动期间,当端部执行器2208穿过本位状态位置时,可向操作者提供某种形式的反馈。在某些情况下,处理器3008可例如在到达关节运动本位状态位置时停止端部执行器2208的关节运动但可不向操作者提供反馈。在某些情况下,处理器3008可在端部执行器2208穿过其中心位置时暂停端部执行器2208并且随后继续经过其中心位置。在至少一种情况下,端部执行器2208 可例如在其中心位置临时驻留约2秒并且随后继续其关节运动,前提条件是关节运动开关3012保持按压。
在各种情况下,外科器械2200的操作者可尝试利用摇臂开关3012来使端部执行器2208关节运动回到其未进行关节运动的位置。读者将会知道,操作者可不能够使端部执行器2208与外科器械轴的纵向轴线精确地和/或可重复地对齐。但在各种情况下,操作者可易于将端部执行器2208精确地定位在中心位置的特定范围内。例如,操作者可推压摇臂开关3012以使端部执行器2208朝其中心位置旋转并且随后在操作者相信端部执行器2208已到达其中心位置或接近其中心位置时释放摇臂开关3012。处理器3008可将此类情况解释为尝试使端部执行器2208重新居中,并且如果端部执行器2208 不在其中心位置,则处理器3008可自动地使端部执行器2208居中。在至少一个示例中,如果外科器械的操作者例如在端部执行器2208位于中心位置的任一侧约10度内时释放摇臂开关3012,处理器3008就可自动地使端部执行器2208重新居中。
在各种情况下,主要参见图3、图6和图9,模块10000可包括关节运动复位或居中机构。在某些情况下,运动控制系统3000可包括复位输入,如果端部执行器2208处于关节运动位置,该复位输入可使端部执行器2208 复位或返回到关节运动本位状态位置。例如,在接收到复位输入信号时,控制器3008可确定端部执行器2208的关节运动位置,并且如果端部执行器 2208处于关节运动本位状态位置,控制器3008可不采取任何动作来改变端部执行器2208的关节运动位置。然而,如果端部执行器2208在处理器3008 接收到复位输入信号时处于关节运动位置,则处理器3008可启动马达2216 以使端部执行器2208返回到关节运动本位状态位置。如图9所示,操作者可朝下按压摇臂3012以同时或至少在短时间段内使圆顶开关3004A和 3004B彼此闭合,这可向处理器3008传输复位输入信号,以使端部执行器2208复位或返回到关节运动本位状态位置。操作者可随后释放摇臂3012,以使摇臂3012返回到空档位置并且使开关3004A和3004B返回到打开位置。另选地,控制系统3000的界面3001可包括单独的复位开关,例如另一个圆顶开关,其可由操作者独立地闭合以向处理器器3008传输关节运动复位输入信号。
再次参见图1,外科器械2200的端部执行器2208可包括第一钳口和第二钳口,该第一钳口包括砧座10002,该第二钳口具有被构造成接收可包括多个钉的钉仓10006的通道10004。在某些情况下,端部执行器2208可例如在打开构型和闭合构型之间转变以将组织捕获在砧座10002和钉仓10006之间。此外,外科器械2200可包括击发构件,该击发构件可在击发本位状态位置和击发位置之间轴向运动以在端部执行器2208处于闭合构型时从钉仓10006部署钉并且/或者切割捕获在砧座10002与钉仓10006之间的组织。
如上所述,端部执行器2208可在打开构型与闭合构型之间转变以将组织夹持在其中。在至少一个实施方案中,砧座10002可在打开位置与闭合位置之间运动以抵靠钉仓10006压缩组织。在各种情况下,砧座10002可施加到组织的压力或力可取决于组织的厚度。对于砧座10002与钉仓10006之间的给定间隙距离,相比于较薄组织,砧座10002可对较厚组织施加较大的压缩压力或力。外科器械可包括可检测施加到组织的压力或力的传感器,例如,负荷传感器。在某些情况下,当压力或力施加到组织时,组织的厚度和 /或组成可有所变化。例如,包含在压缩组织内的流体例如血液可向外流入相邻组织中。在此类情况下,组织可变得较薄并且/或者施加到组织的压缩压力或力可减小。被构造成检测施加到组织的压力或力的传感器可检测这种变化。传感器可与处理器3008进行信号通信,其中处理器3008可监测施加到组织的压力或力和/或施加到组织的压力或力的变化。在至少一种情况下,处理器3008可评估压力或力的变化并且向外科器械的操作者传达压力或力何时已达到稳态状态并且不再变化。处理器3008还可确定压力或力的变化何时等于和/或低于阈值或者阈值速率。例如,当压力或力的变化高于 10%/秒时,处理器3008可点亮例如与击发致动器相关联的警告指示器,并且当压力或力的变化等于或低于10%/秒时,处理器3008可点亮例如与击发致动器相关联的准备击发指示器。在一些情况下,外科器械可禁止击发构件朝远侧推进穿过端部执行器2208,直到例如压力或力的变化等于或低于阈值速率。
在某些情况下,外科器械的操作者可选择部署储存在端部执行器2208 内的仅一些钉。在此类情况下,当击发构件已充分推进之后,击发构件可回缩。在各种其他情况下,外科器械的操作者可选择部署储存在端部执行器 2208内的全部钉。在任一情况下,外科器械的操作者可按压从柄部组件 2210延伸的击发致动器以致动马达2216并且朝远侧推进击发构件。一旦击发致动器已被充分地按压,马达2216就可被致动。在至少一种操作模式下,击发致动器的进一步按压可不影响马达2216的操作。马达2216可按照由处理器3008指定的方式进行操作,直到击发致动器被释放。在至少一种其他操作模式下,击发致动器被按压的程度或量可影响马达2216操作的方式。例如,击发致动器的初始压缩可被处理器3008检测到并且作为响应,处理器3008可以第一速度操作马达2216,其中击发致动器的附加压缩可被处理器3008检测到并且作为响应,处理器3008可以第二速度(诸如,较快速度)操作马达2216。在某些情况下,击发致动器的按压变化可与马达速度的变化成比例。在至少一种情况下,击发致动器的按压变化可与马达速度的变化成线性比例关系。在各种情况下,击发致动器被牵拉得越远,马达 2216被操作得越快。在某些实施方案中,施加到击发致动器的压力或力的大小可影响马达2216操作的方式。例如,施加到击发致动器的初始压力或力可被处理器3008检测到并且作为响应,处理器3008可以第一速度操作马达 2216,其中施加到击发致动器的附加压力或力可被处理器3008检测到并且作为响应,处理器3008可以第二速度(诸如,较快速度)操作马达2216。在某些情况下,施加到击发致动器的压力或力的变化可与马达速度的变化成比例。在至少一种情况下,施加到击发致动器的压力或力的变化可与马达速度的变化成线性比例关系。公布于2010年12月7日的名称为“SURGICAL INSTRUMENTHAVING RECORDING CAPABILITIES”的美国专利 7,845,537的公开内容全文以引用方式并入本文。
如上所述,外科器械的操作者可选择部署储存在端部执行器2208内的全部钉。在此类情况下,操作者可按压击发致动器并且随后当他们相信全部钉在击发构件的击发冲程期间已被部署时释放致动器。在一些情况下,外科器械可包括可在击发冲程已完成时由处理器3008点亮的指示器。合适的指示器可包括例如发光二极管(LED)。在某些情况下,操作者可相信击发冲程已完全完成,即使击发冲程仅已近似完成。外科器械可包括被构造成检测击发构件在其击发冲程内的位置的至少一个传感器,其中传感器可与处理器 3008进行信号通信。如果击发冲程终止在近似完成位置处,则处理器3008 可命令马达2216完成击发构件的击发冲程。例如,如果击发构件例如已完成除击发冲程的最后5mm之外的全部击发冲程,则处理器3008可假定操作者旨在完成击发冲程并且自动地完成该击发冲程。
再次参见图1,外科器械2200的界面3001可包括本位状态输入3014。操作者可采用本位状态输入来将本位状态输入信号传输到处理器3008以使外科器械2200返回到本位状态,其可包括使端部执行器2208返回到关节运动本位状态位置和/或使击发构件10060返回到击发本位状态位置。如图3和图7所示,本位状态输入3014可包括例如帽或盖,所述帽或盖可由操作者按压以闭合开关3004C并且将本位状态输入信号通过电路3006C传输到处理器3008。在某些情况下,本位状态输入3014可被构造成使端部执行器 2208返回到关节运动本位状态位置,并且单独的输入可用于使击发构件返回到击发本位状态位置。在某些情况下,本位状态输入3014可被构造成使击发构件返回到击发本位状态位置,并且单独的输入可用于使端部执行器 2208返回到关节运动本位状态位置,例如,摇臂3012。
在各种情况下,处理器3008可被构造成在接收到来自本位状态输入3014的本位状态输入信号时导致击发构件返回到击发本位状态位置并且导致端部执行器2208返回到关节运动本位状态位置。在某些情况下,处理器3008对本位状态输入信号的响应可取决于外科器械2200处于击发模式还是关节运动模式;如果处理器3008确定外科器械2200处于关节运动模式,则处理器3008可例如响应于本位状态输入信号而导致端部执行器2208 返回到关节运动本位状态位置;并且如果处理器3008确定外科器械2200处于击发模式,则处理器3008可例如响应于本位状态输入信号而导致击发构件返回到击发本位状态位置。在某些情况下,仅当端部执行器2208处于闭合构型时,击发构件才可轴向地推进以从钉仓10006击发钉。在此类情况下,仅当端部执行器2208处于闭合构型时,外科器械2200才可处于击发模式。在某些情况下,仅当端部执行器2208处于打开构型时,端部执行器 2208才可进行关节运动。在此类情况下,仅当端部执行器2208处于打开构型时,外科器械2200才可处于关节运动模式。因此,在某些情况下,处理器3008可被构造成通过确定端部执行器2208处于打开构型还是闭合构型来确定外科器械2200处于关节运动模式还是击发模式。在某些情况下,一个或多个传感器3016(图3)可被处理器3008使用以确定端部执行器2208处于打开构型还是闭合构型。
现在参见图1和图10,外科器械2200可包括屏幕2251,该屏幕可包括在例如柄部组件2202中。屏幕2251可被本文所述的微控制器中的一个或多个使用以例如警示、引导和/或提供反馈给外科器械2200的操作者。屏幕2251可产生输出显示2250。在使用中,操作者可例如倾斜、翻转、和/或旋转柄部组件2202,并且作为响应,微控制器可改变输出显示2250的取向以改善、对齐、和/或调整输出显示2250相对于外科器械2200的操作者的视野和/或任何合适的参照系(例如,惯性或至少基本上惯性的参照系)的取向。固定参照系可至少部分地由重力限定。在一些情况下,地球重力的向下加速度可由图10中的向量-g表示。在某些情况下,处理器(诸如处理器 3008)可被构造成检测柄部组件2202相对于参照系的位置变化并且根据屏幕2251相对于参照系的相对位置来采用屏幕2251的多个取向中的一个。
在某些情况下,如图10所示,屏幕2251可设置在柄部组件2202的顶部表面10008上。在各种情况下,表面10008可沿第一平面延伸,该第一平面由表示柄部组件2202的第一组笛卡尔坐标的坐标X1和Y1限定。在各种情况下,屏幕2251可定位在第一平面内。在一些情况下,屏幕2251可定位在如下平面内,该平面平行于第一平面和/或相对于第一平面成固定关系的任何合适平面延伸。为了本文的便利性目的,将假定表示柄部组件的第一组笛卡尔坐标与屏幕2251对齐并且因此称为屏幕组笛卡尔坐标。输出显示 2250可位于由第二或显示组笛卡尔坐标的坐标X2和Y2限定的第二平面内。在某些情况下,如图10所示,第一平面可例如与第二平面共面。此外,在至少一些情况下,第一或屏幕组笛卡尔坐标可与第二或显示组笛卡尔坐标对齐。例如,+X1可与+X2对齐或平行,+Y1可与+Y2对齐或平行,并且+Z1可与+Z2对齐或平行。因此,在此类情况下,-X1可与-X2对齐或平行,-Y1可与-Y2对齐或平行,并且-Z1可与-Z2对齐或平行。如将在下文更详细所述,在某些情况下,第二或显示组笛卡尔坐标可相对于第一或屏幕组笛卡尔坐标进行重新对齐。在各种情况下,显示笛卡尔坐标的某些排列可为优选的。例如,外科器械2200的空档位置可与屏幕坐标的+Z1轴一致,所述+Z1轴与+g向量对齐。如将在下文更详细所述,处理器3008可容许参照系下的屏幕坐标之间的特定量的偏差而无需改变显示坐标的对齐;然而,如果超过参照系下的屏幕坐标之间的特定偏差,则处理器可改变显示坐标相对于屏幕坐标的对齐。
参见图11-12D,模块10010可被构造成响应于柄部组件2202的位置变化而在多个取向之间改变或更改输出显示2250的取向,柄部组件2202的位置可通过来自例如可容纳在柄部组件2202内的一个或多个加速度计(未示出)的输入来监测。如上所述并且如图12A所示,输出显示2250可采用第一取向,其中当外科器械处于其空档位置时,显示组笛卡尔坐标的+X2和 +Y2向量分别与屏幕组笛卡尔坐标的+X1和+Y1向量对齐或至少基本上对齐。在某些情况下,如图12B所示,输出显示2250可采用第二取向,其中显示组笛卡尔坐标的+Y2和+X2向量例如分别与屏幕组笛卡尔坐标的+Y1和 -X1向量对齐或至少基本上对齐。在某些情况下,如图12C所示,输出显示 2250可采用第三取向,其中显示组笛卡尔坐标的+X2和+Y2向量例如分别与屏幕组笛卡尔坐标的-X1和-Y1向量对齐或至少基本上对齐。在某些情况下,如图12D所示,输出显示2250可采用第四取向,其中显示组笛卡尔坐标的+X2和+Y2向量例如分别与屏幕组笛卡尔坐标的-Y1和+X1向量对齐或至少基本上对齐。其他取向也是可以的。
参见图11-12D,处理器3008可被构造成例如在包括第一取向、第二取向、第三取向和/或第四取向的多个取向之间切换输出显示2250的取向例如以适应柄部组件2202的位置变化。在某些情况下,模块10010可包括滞环控制算法以例如避免当在第一取向、第二取向、第三取向和/或第四取向之间切换时的取向的颤动。滞环控制算法可产生将导致显示取向变化的事件的初始检测与用以改变显示取向的处理器命令之间的滞后。由此,滞环控制算法可忽略将导致可能瞬态取向的时间并且最佳地等待重新取向显示,直到已达到稳态或足够稳态的状态。在某些情况下,处理器3008可被构造成例如当Z1轴的+Z1向量与重力轴g的-g向量之间的角度小于或等于最大角度时将输出显示2250取向成第一取向。在某些情况下,处理器3008可被构造成例如当X1轴的+X1向量与重力轴g的+g向量之间的角度小于或等于最大角度时将输出显示2250取向成第二取向。在某些情况下,处理器3008可被构造成例如当Y1轴的+Y1向量与重力轴g的+g向量之间的角度小于或等于最大角度时将输出显示2250取向成第三取向。在某些情况下,处理器3008可被构造成例如当X1轴的+X1向量与重力轴g的-g向量之间的角度小于或等于最大角度时将输出显示2250取向成第四取向。在某些情况下,最大角度可为选自例如约0度至例如约10度范围的任何角度。在某些情况下,最大角度可为选自例如约0度至例如约5度范围的任何角度。在某些情况下,最大角度可为例如约5度。上述最大角度为示例性的并且不旨在限制本公开的范围。
参见图11-12D,在某些情况下,处理器3008可被构造成例如在Z1 轴的+Z1向量与重力轴g的-g向量彼此对齐或至少基本上对齐时将输出显示2250取向成第一取向。在某些情况下,处理器3008可被构造成例如当X1 轴的+X1向量与重力轴g的+g向量彼此对齐或至少基本上对齐时将输出显示 2250取向成第二取向。在某些情况下,处理器3008可被构造成例如当Y1 轴的+Y1向量与重力轴g的+g向量彼此对齐或至少基本上对齐时将输出显示2250取向成第三取向。在某些情况下,处理器3008可被构造成例如当X1 轴的+X1向量与重力轴g的-g向量彼此对齐或至少基本上对齐时将输出显示 2250取向成第四取向。
参见图11-12D,在某些情况下,如果柄部2212围绕纵向轴线LL(图 1)顺时针旋转选自例如约80度至例如约100度范围内的角度,处理器3008 可被构造成使输出显示2250从第一取向旋转到第二取向。在此示例中,如果柄部2212围绕纵向轴线LL顺时针旋转小于80度,则处理器3008可不重新取向输出显示2250。在某些情况下,如果柄部2212围绕纵向轴线LL逆时针旋转选自例如约80度至例如约100度范围内的角度,处理器3008可被构造成使输出显示2250从第一取向旋转到第四取向。在此示例中,如果柄部2212围绕纵向轴线LL逆时针旋转小于80度,则处理器3008可不重新取向输出显示2250。
如上所述,操作者可例如利用摇臂3012来使端部执行器2208进行关节运动。在某些情况下,操作者可例如沿第一方向移动其手指来摆动摇臂 3012以按压圆顶开关3004A,从而使端部执行器2208沿顺时针方向向右侧进行关节运动;并且操作者可例如沿与第一方向相反的第二方向移动其手指以按压圆顶开关3004B,从而使端部执行器2208沿逆时针方向向左侧进行关节运动。
根据摇臂3012相对于界面3001和/或柄部组件2202的位置和/或取向,在某些情况下,在柄部组件2202的第一或空档位置中,第一方向可例如为向上方向并且第二方向可例如为向下方向,如图1和图14A所示。在此类情况下,外科器械2200的操作者可例如习惯于向上移动其手指以例如使端部执行器2208向右侧进行关节运动;并且操作者可例如习惯于向下移动其手指以例如使端部执行器2208向左侧进行关节运动。然而,在某些情况下,操作者可将柄部组件2202的位置改变为第二位置,例如,如图14B所示的倒置位置。在此类情况下,如果操作者不记得使其手指的移动方向反向,则操作者可无意中使端部执行器2208沿与操作者预期方向相反的方向进行关节运动。
参见图13,外科器械2200可包括模块10012,该模块可允许操作者保持外科医生可相对于外科器械2200的操作已习惯的移动方向。如上所述,处理器3008可被构造成例如响应于柄部组件2202的位置和/或取向的变化而在多个构型之间切换。在某些情况下,如图13所示,处理器3008可被构造成在与柄部组件2202的第一位置和/或取向相关联的界面3001的第一构型和与柄部组件2202的第二位置和/或取向相关联的界面3001的第二构型之间切换。
在某些情况下,在第一构型中,处理器3008可被构造成例如在圆顶开关3004A被按压时命令关节运动马达使端部执行器2208向右侧进行关节运动,并且处理器3008可被构造成例如在圆顶开关3004B被按压时命令关节运动马达使端部执行器2208向左侧进行关节运动。在第二构型中,处理器 3008可例如在圆顶开关3004A被按压时命令关节运动马达使端部执行器 2208向左侧进行关节运动,并且处理器3008可例如在圆顶开关3004B被按压时命令关节运动马达使端部执行器2208向右侧进行关节运动。在各种实施方案中,外科器械可包括使端部执行器2208沿两个方向进行关节运动的一个马达,而在其他实施方案中,外科器械可包括被构造成使端部执行器 2208沿第一方向进行关节运动的第一马达和被构造成使端部执行器2208沿第二方向进行关节运动的第二马达。
参见图13-14B,处理器3008可被构造成例如在柄部组件2202处于第一位置和/或取向时采用第一构型,并且例如在柄部组件2202处于第二位置和/或取向时采用第二构型。在某些情况下,处理器3008可被构造成通过来自可例如容纳在柄部组件2202内的一个或多个加速度计(未示出)的输入来检测柄部组件2202的取向和/或位置。在各种情况下,此类加速度计可检测柄部组件2202相对于重力的取向,即,向上和/或向下。
在某些情况下,处理器3008可被构造成在延伸穿过柄部组件2202的向量D(图1)与重力向量g之间的角度为例如约0度至例如约100度范围内的任何角度时采用第一构型。在某些情况下,处理器3008可被构造成在向量D与重力向量g之间的角度为例如约0度至例如约90度范围内的任何角度时采用第一构型。在某些情况下,处理器3008可被构造成在向量D与重力向量g之间的角度为例如小于或等于约80度时采用第一构型。
在某些情况下,处理器3008可被构造成在向量D与重力向量g之间的角度为例如大于或等于约80度时采用第二构型。在某些情况下,处理器3008可被构造成在向量D与重力向量g之间的角度为例如大于或等于约90 度时采用第二构型。在某些情况下,处理器3008可被构造成在向量D与重力向量g之间的角度为例如大于或等于约100度时采用第二构型。
读者将会知道,柄部组件2202的所述取向和/或位置及其由处理器3008 采用的对应构型在本质上为示例性的并且不旨在限制本公开的范围。处理器 3008可被构造成采用与柄部组件2202的各种其他取向和/或位置有关的各种其他构型。
参见图15,在某些情况下,外科器械2200可通过从显示器(例如,显示器2250)接收的来自操作者的输入来控制和/或操作或者至少部分地控制和/或操作;显示器2250可包括触摸屏,该触摸屏适于接收来自操作者的可呈一个或多个触摸手势形式的输入。在各种情况下,显示器2250可联接到处理器,例如,处理器3008,处理器3008可被构造成响应于由操作者提供的触摸手势而导致外科器械2200执行各种功能。在某些情况下,显示器 2250可包括例如电容触摸屏、电阻触摸屏、或任何合适的触摸屏。
再次参见图15,显示器2250可包括多个图标,所述多个图标可与可由外科器械2200执行的多个功能相关联。在某些情况下,处理器3008可被构造成在表示特定功能的图标被外科器械2200的操作者选择、触摸、和/或按压时导致外科器械2200执行此功能。在某些情况下,存储器(例如,存储器3010)可包括用于使多个图标与多个功能相关联的一个或多个模块。
在某些情况下,如图15所示,显示器2250可包括例如击发图标 10014。处理器3008可被构造成在操作者触摸和/或按压击发图表10014时检测击发输入信号。响应于检测到击发输入信号,处理器3008可被构造成例如启动马达2216以促动外科器械2200的击发构件,从而从钉仓10006击发钉并且/或者切割捕获在砧座10002和钉仓10006之间的组织。在某些情况下,如图15所示,显示器2250可包括用于使端部执行器2208沿第一方向 (例如,顺时针方向)进行关节运动的关节运动图标10016;显示器2250还可包括用于使端部执行器2208沿第二方向(例如,逆时针方向)进行关节运动的关节运动图标10018。读者将会知道,显示器2250可包括例如与各种其他功能相关联的各种其他图标,当此类图标被外科器械2200的操作者选择、触摸、和/或按压时,处理器3008可导致外科器械2200执行所述各种其他功能。
在某些情况下,显示器2250的一个或多个图标可包括例如表示可通过触摸或按压图标执行的功能的文字、符号和/或图像。在某些情况下,关节运动图标10016可显示沿顺时针方向进行关节运动的端部执行器2208的图像。在某些情况下,关节运动图标10018可显示沿逆时针方向进行关节运动的端部执行器2208的图像。在某些情况下,击发图标10014可显示从钉仓 10006击发的钉的图像。
参见图1和图16,外科器械2200的界面3001可包括多个操作控件,例如,闭合触发器10020、旋钮10022、关节运动摇臂3012和/或击发输入 3017(图17)。在某些情况下,外科器械2200的界面3001的各种操作控件除了其操作功能之外还可用作导航控件。在某些情况下,外科器械2200可包括操作模式和导航模式。在操作模式中,外科器械2200的控件中的一些或全部可被构造成执行操作功能;并且在导航模式中,外科器械2200的控件中的一些或全部可被构造成执行导航功能。在各种情况下,由外科器械 2200的控件中的一些或全部执行的导航功能可与由这些控件执行的操作功能相关、相关联和/或有关。换句换讲,由外科器械2200的控件执行的操作功能可限定由此类控件执行的导航功能。
参见图1和图16,在某些情况下,处理器(例如,处理器3008)可被构造成在外科器械2200处于操作模式期间的主界面构型与外科器械2200处于导航模式期间的二级界面构型之间切换;处理器3008可被构造成例如在操作模式下将操作功能分配给界面3001的一些或全部控件并且在导航模式下将导航功能分配给此类控件。在某些情况下,二级界面构型中的控件的导航功能例如由主界面构型中的控件的操作功能来限定。
参见图16,在某些情况下,外科器械2200的操作者可例如通过打开或启动显示器2250中的导航菜单10024来启动导航模式。在某些情况下,外科器械2200可包括用于启动导航模式的导航模式按钮或开关(未示出)。在任何情况下,处理器3008可在接收到导航模式输入信号时将界面3001的控件从主界面构型切换到二级界面构型。
如图16所示,导航菜单10024可包括各种可选择的类目、菜单和/或文件夹、和/或各种子类目、子菜单和/或子文件夹。在某些情况下,导航菜单 10024可包括例如关节运动类目、击发类目、闭合类目、电池类目和/或旋转类目。
在某些情况下,如上所述,关节运动摇臂3012例如在操作模式下可用于使端部执行器2208进行关节运动,并且在导航模式下可用于选择关节运动类目并且/或者启动和/或导航关节运动菜单。在某些情况下,击发输入 3017(图17)例如在操作模式下可用于击发钉,并且在导航模式下可用于选择击发类目并且/或者启动和/或导航击发菜单。在某些情况下,如上所述,闭合触发器10020例如在操作模式下可用于使端部执行器2208在打开构型与逼近构型之间转变,并且在导航模式下可用于选择闭合类目并且/或者启动和/或导航闭合菜单。在某些情况下,旋钮10022例如在操作模式下可用于使端部执行器2208相对于细长轴2204旋转,并且在导航模式下可用于选择旋转类目并且/或者启动和/或导航旋转菜单。
主要参见图1和图17,外科器械2200的操作可涉及一系列或序列的步骤、动作、事件和/或它们的组合。在各种情况下,如图17所示,外科器械 2200可包括指示器系统10030,该指示器系统可被构造成相对于各种步骤、动作和/或事件来引导、警示和/或提供反馈给外科器械2200的操作者。
在各种情况下,指示器系统10030可包括多个指示器10032。在某些情况下,指示器10032可包括例如视觉指示器,例如,显示屏、背光源、或 LED。在某些情况下,指示器10032可包括音频指示器,例如,扬声器和/或蜂鸣器。在某些情况下,指示器10032可包括触觉指示器,例如,触觉致动器。在某些情况下,指示器10032可包括例如视觉指示器、音频指示器、和 /或触觉指示器的组合。
参见图17,指示器系统10030可包括一个或多个微控制器,例如微控制器3002,该微控制器可包括一个或多个处理器(例如,处理器3008)和/ 或一个或多个存储单元(例如,存储器3010)。在各种情况下,处理器 3008可联接到各种传感器10035和/或反馈系统,该反馈系统可被构造成向处理器3008提供例如有关外科器械2200的状态和/或外科器械2200的操作所涉及的步骤、动作和/或事件的进程的反馈。
在各种情况下,外科器械2200的操作可包括多个步骤,所述步骤包括例如关节运动步骤、闭合步骤、击发步骤、击发复位步骤、闭合复位步骤、关节运动复位步骤和/或它们的组合。在各种情况下,关节运动步骤可涉及例如使端部执行器2208相对于细长轴2204关节运动到关节运动位置;并且关节运动复位步骤可涉及例如使端部执行器2208返回到关节运动本位状态位置。在各种情况下,闭合步骤可涉及例如使端部执行器2208转变到闭合构型;并且闭合复位步骤可涉及例如使端部执行器2208转变到打开构型。在各种情况下,击发步骤可涉及例如推进击发构件以从钉仓10006部署钉并且/或者切割由端部执行器2208捕获的组织。在各种情况下,击发复位步骤可涉及例如将击发构件回缩到击发本位状态位置。
参见图17,指示器系统10030的一个或多个指示器10032可与结合外科器械2200的操作执行的各个步骤中的一个或多个步骤相关联。在各种情况下,如图17所示,指示器10032可包括例如与救助组件2228相关联的救助指示器10033、与关节运动步骤相关联的关节运动指示器10034、与闭合步骤相关联的闭合指示器10036、与击发步骤相关联的击发指示器10038、与关节运动复位步骤相关联的关节运动复位指示器10040、与闭合复位步骤相关联的闭合复位指示器10042、和/或与击发复位步骤相关联的击发复位指示器10044。读者将会知道,上述步骤和/或指示器在本质上为示例性的并且不旨在限制本公开的范围。本公开可设想到各种其他步骤和/或指示器。
参见图1,在各种情况下,界面3001的一个或多个控件可用于外科器械 2200的操作的一个或多个步骤中。在某些情况下,闭合触发器10020可例如用于闭合步骤中。在某些情况下,击发输入3017(图17)可例如用于击发步骤中。在某些情况下,关节运动摇臂3012可例如用于关节运动步骤和/或关节运动复位步骤中。在某些情况下,本位状态输入3014可例如用于击发复位步骤中。
参见图17,在各种情况下,与外科器械10030的操作的步骤中的一个相关联的指示器10032还可与用于此类步骤中的控件相关联。例如,关节运动指示器10034可与关节运动摇臂3012相关联,闭合指示器10036可与闭合触发器10020相关联,击发指示器10038可与击发输入3017相关联,并且/或者击发复位指示器10044可与本位状态输入3014相关联。在某些情况下,使指示器与界面3001的控件相关联可包括将指示器布置或定位在控件之上、内部、附近、部分地布置或定位控件内部、和/或布置或定位成紧邻控件例如以使指示器与控件相关联。读者将会知道,上述控件和/或指示器在本质上为示例性的并且不旨在限制本公开的范围。本公开可设想到各种其他控件和与此类控件相关联的指示器。
在各种情况下,处理器3008可被构造成按照由与指示器10032相关联的步骤的顺序限定的一个或多个序列来启动指示器10032。例如,操作者可需要按照开始进行关节运动步骤、之后进行闭合步骤并且再之后进行击发步骤的一系列步骤来操作外科器械2200。在此类示例中,处理器3008可被构造成通过按照与步骤顺序相同的顺序启动对应的关节运动指示器10034、闭合指示器10036和击发指示器10038来引导操作者完成步骤序列。换句换讲,处理器3008可被构造成例如首先启动关节运动指示器10034,之后启动闭合指示器10036,并且再之后启动击发指示器10038。在某些情况下,外科器械2200可包括例如旁路开关(未示出),该旁路开关可被构造成允许操作者绕过被推荐但并非必需的步骤。在此类情况下,按压旁路开关可发信号通知处理器3008以按照序列启动下一个指示器。
在各种情况下,处理器3008可被构造成在多个指示器构型之间切换指示器10032以引导、警示和/或提供反馈给外科器械2200的操作者。在各种情况下,处理器3008可例如通过在可包括启动构型和/或停用构型的多个指示器构型之间切换指示器10032来向外科器械2200的操作者提供视觉提示。在某些情况下,指示器10032中的一个或多个指示器可包括例如可在第一指示器构型中启动的光源例如以警示操作者执行与指示器10032相关联的步骤;并且该光源例如可在第二指示器构型中被停用例如以在该步骤完成时警示操作者。
在某些情况下,光源可为闪烁灯,该闪烁灯可通过处理器3008而在闪烁构型与非闪烁构型之间转变。在某些情况下,处于非闪烁构型的闪烁灯可例如转变成固态照明或被关闭。在某些情况下,处于闪烁构型的闪烁灯可例如表示步骤正在进行期间的等待周期。在某些情况下,可改变闪烁灯的闪烁频率以提供各种视觉提示。例如,当等待周期接近其完成时,可增加或降低表示等待周期的闪烁灯的闪烁频率。读者将会知道,等待周期可例如为被迫等待周期和/或推荐等待周期。在某些情况下,被迫等待周期可由不同于推荐等待周期的闪烁构型表示。在某些情况下,闪烁灯可包括表示被迫等待周期的第一颜色和表示推荐等待周期的第二颜色,其中第一颜色不同于第二颜色。在某些情况下,第一颜色可例如为红色,并且第二颜色可例如为黄色。
在各种情况下,指示器10032中的一个或多个指示器可例如通过处理器 3008而在表示可用于外科器械2200的操作步骤的下一个标准步骤中的控件的第一指示器构型、表示可用于外科器械2200的操作步骤的下一个非标准步骤中的控件的第二指示器构型、和/或表示不可用于外科器械2200的操作步骤的下一个步骤中的控件的第三指示器构型之间切换。例如,当外科器械 2000的端部执行器2208处于打开构型时,关节运动指示器10034和闭合指示器10036可被点亮,由此向外科器械2200的操作者指示这两个功能 (即,端部执行器关节运动和端部执行器闭合)此时对于操作者可用。在这种状态下,击发指示器10038可不被点亮,由此向操作者指示击发功能此时对于操作者不可用。一旦端部执行器2208已设置成闭合和/或夹持构型,关节运动指示器10034就可被关闭,由此向操作者指示关节运动功能此时不再可用。在这种状态下,闭合指示器10036的亮度可降低,由此向操作者指示闭合功能此时可被逆转。此外,在这种状态下,击发指示器10038可被点亮,由此向操作者指示击发功能此时对于操作者可用。一旦击发构件已被至少部分地推进,闭合指示器10036就可被关闭,由此指示闭合功能此时不可被逆转。当击发构件向后回缩到其非击发位置时,击发指示器10038的亮度可降低,由此向操作者指示击发构件可根据需要而被重新推进。另选地,一旦击发构件已回缩,击发指示器10038就可被关闭,由此向操作者指示击发构件此时不可被重新推进。在任一情况下,当击发构件已向后回缩到其非击发位置之后,闭合指示器10036可被重新点亮,由此向操作者指示闭合功能此时可被逆转。关节运动指示器10034可保持关闭,由此指示关节运动功能此时不可用。一旦端部执行器2208已被打开,击发指示器10038就可被关闭(如果其还未被关闭)由此向操作者指示击发功能此时不可用,闭合指示器10036可保持被点亮或者其亮度可降低由此向操作者指示闭合功能此时仍可用,并且关节运动指示器10034可被重新点亮由此向操作者指示关节运动功能此时可用。上文提供的示例为示例性的并且其他实施方案也是可以的。
在某些情况下,指示器10032中的一个或多个指示器可包括例如光源,该光源可通过处理器3008而在第一指示器构型中的第一颜色、第二指示器构型中的第二颜色和/或第三指示器构型中的第三颜色之间切换。在某些情况下,指示器10032可例如通过处理器3008并且通过改变光源的光强度或扫描色谱而在第一指示器构型、第二指示器构型和/或第三指示器构型之间切换。在某些情况下,第一指示器构型可包括例如第一光强度,第二指示器构型可包括例如第二光强度,并且/或者第三指示器构型可包括例如第三指示器构型。
在各种情况下,在外科器械2200的操作的击发步骤中,击发构件可被促动以将多个钉从钉仓10006部署到捕获在砧座10002与钉仓10006之间的组织中,并且可推进切割构件(未示出)以切割捕获的组织。读者将会知道,在不存在钉仓的情况下或者在存在用尽的钉仓的情况下推进切割构件以切割捕获的组织可为不可取的。因此,在各种情况下,外科器械2200可包括例如锁定机构(未示出),该锁定机构在不存在钉仓的情况下或者在存在用尽的钉仓的情况下可被启动以阻止切割构件的推进。
参见图18,模块10046可被指示器系统(例如,指示器系统10030(图 17))使用。在各种情况下,模块10046可包括存储在一个或多个存储单元 (例如,存储器3010)中的程序指令,该程序指令例如在被执行时可导致处理器3008使用指示器10032以在外科器械2200的操作的击发步骤期间警示、引导和/或提供反馈给外科器械2200的操作者。在某些情况下,指示器 10032中的一个或多个指示器(例如,击发指示器10038和/或击发复位指示器10044)可通过处理器3008而在第一指示器构型、第二指示器构型和/或第三指示器构型之间切换以在外科器械2200的操作的击发步骤期间警示、引导和/或提供反馈给外科器械2200的操作者。
参见图17和图18,外科器械2200的操作者可致动击发输入3017以导致处理器3008启动马达2216,例如,从而促动击发构件以将多个钉从钉仓 10006部署到捕获的组织中并且推进切割构件以切割捕获的组织。在某些情况下,击发指示器10038可被设定为第一指示器构型以向操作者提示击发输入3017可供使用并且/或者为可用于完成击发步骤的标准控件选项中的一个。
在某些情况下,如图17和图18所示,如果处理器3008检测到锁定机构为激活的,则处理器3008可例如通过停止和/或停用马达2216来停止切割构件的推进。另外,处理器3008可被构造成使击发指示器10038从第一指示器构型转变成第三指示器构型,以警告操作者击发输入3017不可用。在某些情况下,处理器3008还可被构造成例如点亮显示器2250并且显示缺失钉仓的图像。在某些情况下,处理器3008还可例如将击发复位指示器10044 设定为第一指示器构型,以通知操作者本位状态输入3014可供使用以促动击发构件,由此使切割构件回缩到击发本位状态位置。在某些情况下,处理器3008可被构造成例如通过传感器10035检测新钉仓的安装并且作为响应,使击发指示器10038返回到第一指示器构型。
在某些情况下,如图18所示,如果操作者在击发步骤完成之前释放击发输入3017,则处理器3008可被构造成停止马达2216。在某些情况下,处理器3008还可例如将击发指示器10038保持在第一指示器构型,以提示操作者击发输入3017可用作可用于完成外科器械2200的操作的击发步骤的标准控件选项。在某些情况下,处理器3008还可例如将击发复位指示器10044 设定为第二指示器构型,以通知操作者本位状态输入3014可用作可用于例如在操作者决定中止外科器械2200的操作的击发步骤时使切割构件回缩到击发本位状态位置的非标准控件选项。
除上述之外,如图18所示,如果击发输入3017被操作者重新致动,则处理器3008可作为响应而重新启动马达2216以继续推进切割构件,直到切割构件被完全推进。在某些情况下,处理器3008可采用传感器10035来检测切割构件何时被完全推进;处理器3008可随后例如使马达2216的旋转方向反向例如以使切割构件回缩到击发本位状态位置。在某些情况下,如果处理器例如检测到切割构件已到达击发本位状态位置,处理器3008可被构造成例如停止马达2216并且/或者例如将闭合复位指示器10042设定为第一指示器构型。
如本文所述,外科器械可进入各种操作状态、模式和/或构型。在某些情况下,器械可进入操作者不期望的操作状态、模式和/或构型,该操作者可不确定如何使器械退出不期望的状态、模式和/或构型。在至少一种情况下,外科器械可包括复位按钮,该复位按钮在被致动时可将器械设置成默认状态、模式和/或构型。例如,默认状态、模式和/或构型可包括操作模式,而非导航模式。在至少一种情况下,默认状态和/或构型可包括例如显示输出2250的特定取向。复位按钮可与处理器3008进行信号通信,该处理器可将外科器械设置成默认状态、模式和/或构型。在某些情况下,处理器3008 可被构造成将外科器械保持在默认状态、模式和/或构型。在至少一种情况下,外科器械可包括锁定按钮,该锁定按钮在被致动时可将外科器械锁定在其默认状态、模式和/或构型。在某些情况下,锁定按钮可将外科器械锁定在其当前状态、模式和/或构型。可通过再次致动锁定按钮来对操作状态、模式和/或构型解锁。在各种实施方案中,外科器械可包括与处理器3008进行信号通信的至少一个加速度计,该处理器可确定器械柄部何时正被摇动或者正来回快速地运动。当感测到此类摇动时,处理器3008可将外科器械设置成默认操作状态、模式和/或构型。
参见图19,在各种情况下,外科组件10050可包括外科器械(例如,外科器械2200)和远程操作单元10052。在某些情况下,外科器械2200可包括主界面,例如,可存在于柄部组件2202中的界面3001,如图1所示。在某些情况下,界面3001可包括多个主控件,例如,闭合触发器10020(图1)、旋钮10022、关节运动摇臂3012、本位状态输入3014和/或击发输入3017(图17)。
在各种情况下,外科器械2200的操作者可例如手动地操作界面3001的主控件以执行外科手术。如上所述,操作者可例如致动关节运动摇臂3012 以启动马达2216,从而使端部执行器2208在未进行关节运动的位置与关节运动位置之间进行关节运动。在某些情况下,操作者可例如致动闭合触发器 10020以使端部执行器2208打开构型与闭合构型之间转变。在某些情况下,操作者可例如致动击发输入3017以启动马达2216,从而促动外科器械2200 的击发构件,由此从钉仓10006击发钉并且/或者切割捕获在砧座10002和钉仓10006之间的组织。
在各种情况下,外科器械2200的操作者可充分靠近柄部组件2202以能够手动地操作界面3001。例如,操作者可结合机器人控制的外科系统来操作外科器械2200,该机器人控制的外科系统可从远程位置进行控制。在此类情况下,操作者可例如需要从操作者操作机器人控制的外科系统的远程位置来操作外科器械2200;操作者可例如采用远程操作单元10052来远程地操作外科器械2200。各种机器人系统、器械、部件和方法公开于名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS WITH ROTATABLE STAPLE DEPLOYMENT ARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号13/118,241(现为美国专利申请公布2012/0298719)中,该专利申请全文以引用方式并入本文。
参见图19和图20,远程操作单元10052可包括例如二级界面3001’、显示器2250’和/或功率组件2206’(或者“电源”或“电源组”)。在各种情况下,二级界面3001’可包括可对应于主界面3001’的主控件的多个二级控件。在某些情况下,远程操作单元10052可包括例如对应于关节运动摇臂 3012的远程关节运动摇臂3012’。在某些情况下,远程操作单元10052可包括例如对应于外科器械2200的击发输入3017的远程击发输入3017’。在某些情况下,远程操作单元10052可包括例如对应于外科器械2200的本位状态输入3014的远程本位状态输入3014’。
在某些情况下,如图19所示,远程操作单元10052、界面3001’和/或多个二级控件可包括分别不同于柄部组件2202、界面3001和/或多个主控件的形状和/或设计。在某些情况下,如图20所示,远程操作单元10052、界面3001’和/或多个二级控件可包括分别与柄部组件2202、界面3001和/或多个主控件相同或基本上相同的形状和/或设计。
在各种情况下,如图19和图20所示,远程操作单元10052可例如经由细长柔性电缆10054联接到外科器械2200的柄部组件2202,该细长柔性电缆可被构造成将各种致动信号传输到外科器械2200的处理器3008;各种致动信号可例如通过致动界面3001’的多个二级控件来生成。在某些情况下,如图21所示,远程操作单元10052可包括例如发射器10056,该发射器可被构造成例如通过可位于柄部组件2202中的接收器10058将由二级界面3001’的二级控件生成的致动信号从远程操作单元10052发射到处理器3001。
在各种情况下,外科器械2200和/或远程操作单元10052可包括通信启动输入(未示出)。在某些情况下,致动通信启动输入可例如为预备步骤以建立外科器械2200与远程操作单元10052之间的通信;一旦通信被建立,操作者就可例如使用远程操作单元10052来远程地控制外科器械2200。
在各种情况下,存储器3010可包括用于自动化配置模式的程序指令,该程序指令在被执行时可导致处理器3008按照与处理器3008对由主界面3001的多个主控件生成的致动信号的响应相同或至少类似的方式来响应由二级界面3001’的多个二级控件生成的致动信号。换句换讲,处理器3008对由多个二级控件生成的致动信号的响应可被构造成例如模仿处理器3008对由多个主控件生成的致动信号的响应。
在某些情况下,远程击发输入3017’的致动可从处理器3008请求与击发输入3017的致动相同或至少类似的响应;请求的响应可包括例如马达2216 的启动以促动击发构件,由此从钉仓10006击发钉并且/或者切割捕获在砧座10002和钉仓10006之间的组织。在某些情况下,远程关节运动摇臂 3012’的致动可从处理器3008请求与关节运动摇臂3012的致动相同或至少类似的响应;请求的响应可包括例如马达2216的启动以使端部执行器2208 相对于细长轴2204进行关节运动。
在某些情况下,处理器3008可被构造成需要来自主界面3001的主控件和二级界面3001’的对应二级控件的输入致动信号以执行由此类控件请求的功能。在此类情况下,远程操作单元10052的运程操作者可需要另外操作者的协助,该另外操作者可例如在远程操作者致动二级界面3001’的二级控件时手动地致动主界面3001的主控件。
在各种情况下,如上所述,操作者可结合机器人控制的外科系统来操作外科器械2200,该机器人控制的外科系统可通过机器人控制系统从远程位置进行控制。在某些情况下,远程操作单元10052可被构造成与机器人控制系统串联工作。在某些情况下,机器人控制系统可包括一个或多个控制端口;并且远程操作单元10052可包括用于与机器人控制系统的控制端口联接接合的连接装置。在此类情况下,操作者可例如通过机器人控制系统的界面来操作外科器械2200。在各种情况下,控制端口可包括例如独特的机械和/ 或电气构型,该机械和/或电气构型可需要使用原始设备制造商部件来确保一致的产品质量和性能。
在各种情况下,远程操作单元10052可包括可在许多方面类似于柄部组件2202的指示器10032的各种指示器10032’。在某些情况下,远程操作单元10052的指示器10032’可按照与指示器10032相同或至少基本上相同的方式被处理器3008使用以相对于外科器械2200的操作的各个步骤来引导、提示和/或提供反馈给操作者。
在各种情况下,远程操作单元10052可包括可在许多方面类似于柄部组件2202的反馈装置2248的各种反馈装置2248’。在某些情况下,远程操作单元10052的反馈装置2248’可按照与反馈装置2248相同或至少基本上相同的方式被处理器3008使用以相对于外科器械2200的操作的各个步骤来向操作者提供感官反馈。类似于反馈装置2248,反馈装置2248’可包括例如视觉反馈装置、音频反馈装置、触觉反馈装置和/或它们的组合。
在各种情况下,如图22所示,远程操作单元10052可例如被包括在第一外科器械10060内或其集成在一起,并且可用于操作第二外科器械 10062。在某些情况下,第一外科器械10060可例如存在于术野10065中,并且可在术野10065内由操作者手动地操作;并且第二外科器械10062可存在于术野10065之外。在某些情况下,为了避免离开术野10065,操作者可例如利用远程操作单元10052以从术野10065内远程地操作第二外科器械 10062。在某些情况下,第二外科器械10062可例如为圆形缝合器。公布于 2013年1月29日的名称为“SURGICAL CUTTING AND STAPLING INSTRUMENT WITH SELF ADJUSTING ANVIL”的美国专利8,360,297的全部公开内容以引用方式并入本文。
在各种情况下,第一外科器械10060和/或第二外科器械10062可包括通信启动输入(未示出)。在此类情况下,致动通信启动输入可例如为预备步骤以建立第一外科器械10060与第二外科器械10062之间的通信;一旦通信被建立,操作者就可例如使用远程操作单元10052来远程地控制第二外科器械10062。
在各种情况下,外科系统可包括模块化部件,该模块化部件可附接和/ 或结合在一起以形成外科器械。在某些情况下,模块化部件可在不同的时间和/或根据不同的软件和/或固件修改和更新来设计、制造、编程和/或更新。例如,主要参见图23和图24,外科器械100可包括第一模块化部件110 (例如,柄部)和第二模块化部件120(例如,轴122和端部执行器 124),如在下文更详细所述。在各种情况下,第一模块化部件110和第二模块化部件120可组装在一起以形成模块化外科器械100或其至少一部分。任选地,可将不同的模块化部件联接到第一模块化部件110,例如,具有不同于第二模块化部件120的尺寸和/或特征的轴。在各种情况下,外科器械可包括附加模块化部件,例如模块化电池。模块化外科器械100的部件可包括控制系统,该控制系统被设计和构造成控制外科器械100的各种元件和/ 或功能。例如,第一模块化部件110和第二模块化部件120可各自包括控制系统,并且每个模块化部件110,120的控制系统可通信和/或配合。在各种情况下,第一模块化部件110可例如已在不同的时间和/或利用不同于第二模块化部件120的软件和/或固件进行设计、制造、编程和/或更新。
现在参见图25,组装的外科系统可包括第一控制系统150’和第二控制系统150。控制系统150’,150可例如进行信号通信。在各种情况下,第二模块化部件120可包括例如控制系统150,该控制系统可包括多个控制模块 152。控制模块152可例如利用和/或通过外科器械100的元件或子系统来影响外科功能。控制模块152可例如基于预先编程的例程、操作者输入和/或系统反馈来影响反馈功能。在各种情况下,第一模块化部件110也可包括例如控制系统150’,该控制系统可包括多个控制模块152’。第一模块化部件 110的控制系统150’和/或控制模块152’中的一个控制模块可不同于第二模块化部件120的控制系统150和/或控制模块152中的一个控制模块。尽管控制系统150和150’可为不同的,但控制系统150和150’可被构造成控制对应的功能。例如,控制模块152(a)和控制模块152(a)’两者均可例如将命令发送到固件模块158以执行击发冲程。在各种情况下,控制系统150,150’中的一个和/或其控制模块152,152’可包括更新的软件和/或固件并且/或者可具有最近的有效日期,如本文更详细所述。
控制模块152,152’可包括例如软件、固件、程序、模块和/或例程,并且/或者可包括例如多个软件、固件、程序、控制模块和/或例程。在各种情况下,控制系统150,150’可包括多个命令层级和/或级别。例如,控制系统 150可包括控制模块152的第一层级144、控制模块152的第二层级146和/ 或控制模块152的第三层级148。第一层级144的控制模块152可被构造成例如将命令发送到第二层级146的控制模块152,并且第二层级146的控制模块152可被构造成将命令发送到第三层级148的控制模块152。在各种情况下,控制系统150,150’可包括例如少于三层级和/或多于三层级。
仍参见图25,第一层级144中的控制模块152可包括高级别软件或临床算法154。临床算法154可例如控制外科器械100的高级别功能。在某些情况下,第二层级146中的控制模块152可包括例如中间软件或架构模块 156,该中间软件或架构模块可控制外科器械100的中间级别功能。在某些情况下,第一层级144的临床算法154可将抽象命令发送到第二层级146的架构模块156以控制外科器械100。此外,第三层级148中的控制模块152 可包括例如固件模块158,该固件模块可特定于外科器械100的特定硬件部件160或某些部件。例如,固件模块158例如可对应于外科器械100的特定切割元件、击发杆、触发器、传感器和/或马达,并且/或者可对应于外科器械100的特定子系统。在各种情况下,架构模块156可将命令发送到固件模块158以利用对应的硬件部件160执行外科功能。因此,外科系统100的各种控制模块152可在外科手术期间通信和/或配合。
仍参见图25,第二部件120的控制系统150可对应于第一部件110的控制系统150’,并且第二部件120的各种控制模块152可对应于第一部件 110的控制模块152’。换句换讲,每个控制模块152可包括并行或对应的控制模块152’,并且控制模块152和152’可被构造成执行相同、相似和/或相关的功能并且/或者提供相同、相似和/或相关的命令。仍参见图25,控制模块152a可对应于控制模块152a’。例如,控制模块152a和152a’两者可控制切割元件的击发冲程;然而,控制模块152a例如可被构造成控制第一切割元件设计或型号并且控制模块152a’可被构造成控制不同的切割元件设计或型号。在其他情况下,控制模块152a’可包括软件程序并且控制模块152a可包括例如软件程序的更新或修改版本。
在各种情况下,外科器械100的第一部件110可包括不同于第二部件 120的临床算法154的临床算法154’。除此之外和/或另选地,第一部件110 可包括不用于第二部件120的对应架构模块156的架构模块156’,并且/或者第一部件110可包括不同于第二部件120的对应固件模块158的固件模块 158’。
在各种情况下,对应的控制模块152,152’可包括不同的有效日期。本领域的普通技术人员将会知道,控制模块152,152’的有效日期可例如对应于控制模块152,152’被设计、产生、编程和/或更新的日期。控制模块的有效日期可例如记录或存储于控制模块的程序代码中。在某些情况下,外科器械 100的控制模块可为过时的。此外,过时的或近期更新较少的控制模块可与更新的和/或最近更新的控制模块不兼容、脱离接合和/或断开连接。因此,在某些情况下,可期望更新过时的控制模块以确保外科器械100的适当且有效的操作。
在各种情况下,外科系统的模块化部件可包括预先确定的默认或主控制系统。在此类情况下,如果组装的模块化部件的控制系统为不同的,则默认控制系统可更新、重写、修改和/或替换非默认的控制系统。换句换讲,如果对应的控制模块例如为不同的、不兼容的或不一致的,则非默认的控制模块可被更新并且默认的控制模块可被保留。例如,如果柄部110包括控制系统150’(其为非默认的控制系统)并且轴120包括控制系统150(其为主控制系统),则柄部110的控制系统150’可基于轴120的控制系统150进行更新。
可期望编程外科器械的轴部件120以在轴部件比柄部组件更经常被更新和/或修改的情况下包括默认的控制系统。例如,如果轴部件120的新版本和/或迭代比柄部部件110的新版本和/或迭代引入得更加频繁,则可有利的是在模块化外科器械100的轴部件120中包括默认或主控制系统。整个本公开中描述的各种情况涉及基于轴部件的控制模块来更新柄部部件的控制模块;然而,本领域的技术人员将会易于知道,在其他设想的情况下,取代或除了柄部部件的控制模块,可更新轴部件和/或不同模块化部件的控制模块。
在各种情况下,外科器械100(图23和图24)可将控制系统150’中的每个层级或级别处的控制模块152’与控制系统150中的每个对应层级或级别处的控制模块152进行比较。如果对应层级中的控制模块152和152’为不同的,则控制系统150,150’可例如更新非默认的控制模块。参见图26,在步骤201处,控制系统150和/或控制系统150’可将第一部件110的第一层级144’的控制模块152’与第二部件120的第一层级144的控制模块152进行比较。在第一层级144,144’分别包括高级别临床算法154,154’的情况下,控制系统150和/或控制系统150’可例如比较临床算法154和154’。此外,在步骤203处,如果第一层级144,144’中的控制模块152,152’为不同的,则控制系统150和/或控制系统150’可例如利用第一层级144的默认模块152来更新第一层级144’的模块152’。在各种情况下,控制系统150可比较和/或更新控制系统和/或控制模块,并且在其他情况下,控制系统150’可例如比较和更新控制系统和/或控制模块。在各种情况下,控制系统150,150’中的一个可被构造成比较和/或更新控制系统和/或控制模块,并且在其他情况下,两个控制系统150,150’可被构造成比较和/或更新控制系统和/或控制模块。
在步骤205处,控制系统150和/或控制系统150’可将第一部件110的第二层级146’的控制模块152’与第二部件120的第二层级146的控制模块 152进行比较。例如,在第二层级146,146’包括中间级别架构算法156,156’的情况下,控制系统150,150’可例如比较架构算法156和156’。在步骤207 处,如果第二层级146,146’中的模块152,152’为不同的,则控制系统150, 150’可利用第二层级146的默认控制模块152来更新第二层级146’的控制模块152’。在各种情况下,尽管第二层级146’中的控制模块152’中的一个可与第二层级146中的对应模块152相同,但如果任何对应的第二层级模块 152,152’为不同的,则可更新第二层级146’的全部控制模块152’。在其他情况下,如本文更详细所述,可仅更新不同于对应模块152的控制模块152’。
在步骤209处,控制系统150和/或控制系统150’可将第一部件110的第三层级148’的控制模块152’与第二部件120的第三层级148的控制模块 152进行比较。例如,在第三层级148,148’包括固件模块158,158’的情况下,控制系统150和/或控制系统150’可例如比较固件模块158和158’。如果第三层级148,148’中的模块152,152’为不同的,则控制系统150和/或控制系统150’可在步骤211处利用第三层级148的默认控制模块152来更新第三层级148’的控制模块152’。在各种情况下,尽管第三层级148’中的控制模块152’中的一个可与第三层级148中的对应控制模块152相同,但如果任何对应的第三层级模块152,152’为不同的,则可更新第三层级148’的全部模块152’。在其他情况下,可仅更新不同于对应控制模块152的控制模块 152’。仍参见图26,第一层级控制模块154,154’可例如在第二层级控制模块 156,156’之前进行更新,并且第二层级控制模块156,156’可例如在第三层级控制模块158,158’之前进行更新。在其他情况下,如本文更详细所述,第三层级控制模块158,158’可例如在第二层级控制模块156,156’之前进行更新,并且第二层级控制模块156,156’可例如在第一层级控制模块154,154’之前进行更新。
如上所述,控制系统150和/或控制系统150’可在更新、替换和/或重写过时的控制模块152,152’和/或控制系统150,150’之前比较控制系统150, 150’和/或其控制模块152,152’。读者将会知道,当软件更新和/或升级不必要或不当时,此步骤可缩短器械启动时间。另选地,比较步骤201、205和 209可被去除,并且控制系统150,150’可例如自动地更新、替换、修改和/或重写第一模块化部件110的控制模块152’和/或第一模块化部件110的特定、预先确定的控制模块152。
在各种情况下,控制模块152,152’可逐层级地进行比较和更新,并且在其他情况下,控制系统150,150’可逐个系统地进行比较和更新。在其他情况下,控制模块152,152’可逐个模块地进行更新。例如,现在参见图27,在步骤221处,可将第一控制系统150’的第三层级模块158’与第二控制系统 150的对应第三层级模块158进行比较。在各种情况下,可将第三层级模块158’的有效日期与对应第三层级模块158的有效日期进行比较。此外,控制系统150和/或控制系统150’可确定第三层级模块158’的有效日期是否在第三层级模块158的有效日期之后。如果第三层级模块158’例如比第三层级模块158新,则第三层级模块158’可在步骤225处被保留。反之,如果第三层级模块158’不如第三层级模块158新,即,第三层级模块158在对应的第三层级模块158之前或者第三层级模块158和对应的第三层级模块158’具有相同的有效日期,则第三层级模块158’可例如通过对应的第三层级模块158来更新、替换、修改和/或重写。此外,在各种情况下,可针对控制系统150, 150’的第三层级中的每个模块158,158’来重复步骤221以及223或225。因此,第三层级148’中的模块158’可逐个模块地进行更新,并且在各种情况下,仅过时模块158’可例如被更新和/或重写。
仍参见图27,在全部第三层级模块158,158’已进行比较和可能地更新之后,控制系统150,150’可前进到步骤227。在步骤227处,控制系统150 和/或控制系统150’可确认第一控制系统150’的第三层级模块158’与控制系统150’的第二层级模块156’连接和/或适当地通信。例如,在第三层级模块 158’在步骤223处被更新的情况下,可使第二层级模块156’与更新的第三层级模块158’断开。如果第三层级模块158’例如与第二层级模块156’断开,则第二层级模块156’可在步骤229处进行更新、替换、修改和/或重写。第二层级模块156’可例如被第二控制系统150的对应第二层级模块156替换。反之,如果第三层级模块158’与第二层级模块156’适当地连接和/或通信,则第二层级模块156’可被保留。此外,在各种情况下,可针对控制系统150, 150’的第三层级中的每个模块158,158’来重复步骤227以及229或231。因此,第二层级146’中的模块156’可逐个模块地进行更新,并且在各种情况下,仅断开模块156’可例如被更新和/或重写。
在更新任何过时的第三层级模块158’(步骤221和223)并且确保全部更新的第三层级模块158’(如果有的话)连接到第一模块化部件110上的适当第二层级模块156’(步骤227、229和231)之后,控制系统150,150’可前进到步骤233,其中第一控制系统150’的第一层级模块154’可与第二控制系统150的对应第一层级模块154进行比较。如果第一层级模块154,154’为相同的,则更新和/或修改过程可完成。反之,如果第一层级模块154,154’为不同的,则第一控制系统150’的第一层级模块154’可通过第二控制系统 150的第一层级模块154来更新、替换、修改和/或重写。
如本文所述,模块化部件110,120的软件和/或固件模块可逐个模块地、逐层级地和/或逐个系统地进行更新、修改和/或替换。在某些情况下,当模块化部件附接和/或可操作地联接时,更新和/或修改过程可自动进行。在其他情况下,外科器械100的操作者可启动或触发本文所述的更新和/或修改过程。
在各种情况下,模块化外科器械(例如,模块化外科器械100(图23 和图24))可包括与接合传感器和显示器进行信号通信的微控制器。在各种情况下,接合传感器可检测外科系统的模块化部件的相对定位。再次参见图23和图24,在例如第一模块化部件110包括柄部并且第二模块化部件120包括轴的情况下,接合传感器可检测轴120是否与柄部110接合和/或可操作地联接。在各种情况下,轴120可在接合柄部110(图23)与脱离接合柄部110(图24)之间运动。
主要参见图28(A)和图28(B),接合传感器(例如,接合传感器602)可与外科系统的微控制器(例如,微控制器604)进行信号通信。在各种情况下,接合传感器602可例如检测到模块化部件110,120接合还是脱离接合,并且可例如将其接合或脱离接合状态传送到微控制器604。当接合传感器602指示例如轴120与柄部110接合时,微控制器604可允许模块化外科器械100(图23)的外科功能。如果模块化部件110,120例如可操作地联接,则柄部110上的击发触发器112(图23)的致动可例如实现或至少尝试实现轴120中的击发动作。反之,如果接合传感器602指示轴120与柄部110脱离接合,则微控制器604可阻止外科功能。例如,如果模块化部件110,120 断开,则击发触发器612的致动可不实现或不尝试实现轴120中的击发动作。
在各种情况下,模块化外科器械100可包括显示器,例如,显示器606 (图28(B))。显示器606可集成到外科器械100的模块化部件110,120中的一者内,并且/或者可位于模块化部件110,120的外部并与外科器械100的微控制器604进行信号通信。在各种情况下,微控制器604可将由接合传感器602检测的信息传送到显示器606。例如,显示器606可示出模块化部件 110,120的接合和/或非接合。此外,在各种情况下,显示器606可提供指导和/或引导,所述指导和/或引导涉及如何(a)适当地附接、联接和/或接合外科器械100的脱离接合部件110,120和/或如何(b)适当地拆卸、分离和/或拆开外科器械100的接合部件110,120。再次参见图28(A),在各种情况下,接合传感器604可包括霍尔效应开关,并且在其他情况下,接合传感器可包括例如不同的和/或另外的传感器和/或开关。
在某些情况下,接合传感器604可检测外科器械的模块化部件之间的接合程度。在第一部件包括例如柄部110并且第二部件包括例如轴120的情况下,柄部110和轴120可在脱离接合位置、部分接合位置和接合位置之间运动。部分接合位置可例如位于脱离接合位置与接合位置中间,并且可例如在接合位置与脱离接合位置中间存在多个部分接合位置。在各种情况下,接合传感器604可包括多个传感器,所述多个传感器可检测部件110,120的部分接合位置。例如,接合传感器606可例如包括多个传感器和/或电触点,所述多个传感器和/或电触点可例如沿着模块化部件110,120中的至少一个的附接部分交错排列。在某些情况下,接合传感器604可包括例如霍尔效应传感器。
在某些情况下,主要参见图29(A)和图29(B),外科系统100可包括与微控制器(例如,微控制器614)进行信号通信的多个传感器。多个传感器可包括第一传感器612(图29(A)),该第一传感器可例如检测第一部件120 的存在并且可将第一部件120的存在传送到微控制器614。在各种情况下,第一传感器612可例如不检测和/或传送第一部件110与第二部件120之间的接合程度。在各种情况下,第二传感器613(图29(A))也可与微控制器614 进行信号通信。第二传感器613可例如检测模块化部件110,120之间的接合程度。
类似于图28(A)和图28(B)所示的控制系统,微控制器614可基于从传感器612和613接收的反馈发送命令,并且/或者可与显示器进行信号通信以显示反馈和/或以其他方式与外科系统的操作者进行通信。例如,微控制器 614可在模块化部件110,120处于接合位置之前阻止外科功能,并且可例如在模块化部件110,120部分接合时阻止外科功能。此外,微控制器614可将由接合传感器检测的信息传送到显示器。例如,显示器可示出模块化部件110,120的接合、部分接合和/或非接合。此外,在各种情况下,显示器可提供指导和/或引导,所述指导和/或引导例如涉及如何适当地附接、联接和/或接合外科器械的脱离接合的和/或部分接合的部件110,120。
在各种情况下,外科器械可包括可与存储芯片或存储单元进行信号通信的微处理器,例如,微处理器604(图28(A)和图28(B))或614(图29(A) 和29(B))。微处理器可例如将由外科器械的各种传感器、程序和/或电路检测和/或计算的数据和/或反馈传送到存储芯片。在各种情况下,记录的数据可例如与外科手术的时间和/或持续时间、以及外科手术的各个功能和/或部分的时间和/或持续时间有关。除此之外或另选地,记录的数据可例如与治疗部位处的条件和/或外科器械内的条件有关。在某些情况下,数据的记录可为自动的,并且在其他情况下,微处理器可不记录数据,除非和/或直到被指示记录数据。例如,可优选的是在外科手术期间记录数据、将记录的数据保持或存储在存储芯片中、并且/或者将记录的数据传输到安全位置。在其他情况下,可优选的是例如在外科手术期间记录数据并且其后删除记录的数据。
外科器械和/或其微控制器可包括数据存储协议。数据存储协议可例如提供用于记录、处理、存储、传输和/或删除数据的规则。在各种情况下,数据存储协议可在外科器械的生命周期期间来预先制定和/或更新。在各种情况下,数据存储协议可要求在外科功能和/或外科手术完成之后删除记录的数据,并且在其他情况下,数据存储协议可要求在预定义时间段结束之后删除记录的数据。例如,记录的数据可根据数据存储协议在外科功能完成一分钟、一小时、一天、一周、一个月或一年之后删除。预定义时间段可为环境允许的任何合适和适当的周期。
在某些情况下,数据存储协议可要求在预定义次数的外科功能(例如,击发冲程)之后删除记录的数据。在其他情况下,数据存储协议可要求在外科器械断电时删除记录的数据。例如,参见图31,如果外科器械断电,则微控制器可前进到步骤709,其中微控制器可确定在外科手术期间是否发生错误或重大问题,例如,器械、部件或子系统失效。在各种情况下,如果检测到错误,则微控制器可前进到步骤713,其中数据可例如被存储在存储芯片中。此外,在某些情况下,如果未检测到错误,则微控制器可前进到步骤 711,其中数据可例如被删除。在其他情况下,数据存储协议可不包括步骤 709,并且数据存储协议可例如继续进行而不检查重大错误或失效。
在其他情况下,数据存储协议可要求在外科器械的预定义不活动或静止周期之后删除记录的数据。例如,如果外科器械被静置和/或入库,则数据存储协议可要求在外科器械已静止或空闲预定义时间段之后删除记录的数据。必需的静止周期可例如为一分钟、一小时、一天、一周、一个月或一年。预定义的静止周期可为环境允许的任何合适和适当的周期。在各种情况下,外科器械可包括例如加速度计,该加速度计可检测外科器械的运动和静止。再次参见图31,当外科器械在步骤701处尚未断电时,加速度计可被设置以检测外科器械的运动。如果在预定义空闲周期结束(步骤707)之前在步骤703处检测到运动,则可在步骤705处重新启动预定义空闲时间计数。反之,如果在预定义空闲周期结束(步骤707)之前通过加速度计未检测到运动,则微处理器可例如前进到步骤709。在其他情况下,微处理器可例如根据数据存储协议直接前进到步骤711或713,而不检查器械错误或失效。
如本文所述,数据存储协议可包括用于删除记录的数据的一个或多个默认规则。然而,在某些情况下,可期望覆盖默认规则或程序。例如,为了研究和/或开发目的,可期望将记录的数据存储较长时间段。除此之外或另选地,可期望存储记录的数据以用于教学和/或研究目的。此外,在各种情况下,数据存储协议可不包括错误检查步骤,并且在此类情况下,例如当操作者在外科手术期间检测到或怀疑错误和/或异常时可期望覆盖数据存储协议并且确保数据的存储。恢复的数据可例如有利于手术的查看和/或错误原因的确定。在各种情况下,可需要密钥或输入以克服或覆盖标准数据存储协议。在各种情况下,密钥可被录入到外科器械和/或远程存储设备中,并且可例如由外科器械的操作者和/或用户来录入。
在各种情况下,外科系统可提示用户或器械操作者来为每个外科手术或功能选择数据删除或数据存储。例如,数据存储协议可要求请求来自用户的指令,并且可根据用户的指令来命令后续动作。外科系统可在特定触发事件 (例如,器械的断电、预定义时间段的结束、或特定外科功能的完成)发生时请求来自用户的指令。
在某些情况下,外科系统可例如在外科器械断电时请求来自用户的输入。参见图30,当用户例如在步骤801处引发外科器械的断电时,外科系统可请求来自用户的数据存储指令。例如,在步骤803处,外科系统的显示器可询问“保存数据是/否?”在各种情况下,外科系统的微控制器可在步骤 805处读取用户输入。如果用户请求数据存储,则微控制器可前进到步骤 809,其中数据被存储在外科系统的存储单元或存储芯片中。如果用户请求数据删除,则微控制器可前进到步骤811,其中数据被擦除。在各种情况下,用户可不进行录入。在此类情况下,数据存储协议可在步骤813处要求特定过程。例如,数据存储协议可例如要求“过程I”、“过程II”或另选过程。在某些情况下,例如,“过程I”可在步骤813(a)处命令数据删除,并且“过程II”可在步骤813(b)处命令数据存储。在各种情况下,用户可例如在指令已被请求之前向外科器械提供指令。除此之外或另选地,与外科系统相关联的显示器可例如在启动外科功能之前和/或在器械使用期间的不同时间请求来自用户的指令。
如果数据存储在外科器械的存储器中,则数据可被安全地存储。例如,可需要码或密钥来访问存储的数据。在某些情况下,访问密钥可包括识别码。例如,识别码可专用于外科器械的操作者、用户、或拥有者。在此类情况下,仅被授权的人员可获得许可的识别码,并且因此仅仅被授权的人员可访问存储的数据。除此之外或另选地,访问密钥可例如专用于该器械并且/ 或者可为制造商的码。在某些情况下,访问密钥可包括安全服务器,并且数据可例如通过认可的蓝牙和/或射频(RF)传输来被传送和/或访问。在其他情况下,访问密钥可包括物理密钥(例如,存储器密钥和/或数据交换端口连接器),该物理密钥可物理地联接到外科器械的数据交换端口。在此类情况下,访问密钥可被预编程,以例如获得对安全数据的访问并且安全地存储和 /或传输数据。在各种情况下,访问密钥可例如对应于特定的外科器械。
在各种情况下,外科器械的存储器装置的数据提取可受到各种安全措施的限制。在某些情况下,外科器械的存储器装置可包括安全数据连接或数据交换端口。例如,数据交换端口可具有专有几何结构或形状,并且仅被授权的人员可例如获得对应的端口密钥,该端口密钥被设计和构造成适配专有几何结构或形状。在各种情况下,数据交换端口可包括机械锁,该机械锁可例如包括插头、多个销和/或多个簧片。在各种情况下,物理密钥或提取装置可使数据交换端口的机械锁解锁。例如,物理密钥可例如接触多个销、使多个簧片变形和/或使插头从锁定取向偏压到解锁取向以使数据交换端口解锁。
在各种情况下,数据交换端口可包括至少一个连接销,该至少一个连接销可被偏压并且/或者保持在第一位置。当物理密钥插入和/或接合数据交换端口时,物理密钥可例如使连接销从第一位置偏压到第二位置。在各种情况下,第一位置可例如包括回缩位置,并且第二位置可例如包括延伸位置。此外,当连接销移动到第二位置时,连接销能够例如与物理密钥中的数据交换端口可操作地交接。因此,存储器装置的数据交换端口可例如移动成通过连接销与物理密钥的数据交换端口进行信号通信,使得数据可在两者间进行交换和/或传输。在各种情况下,物理密钥可例如包括模块化部件,该模块化部件可被构造成可移除地附接到模块化外科器械。在某些情况下,物理密钥可代替或模仿外科器械100的模块化部件110,120(图23和图24)。例如,物理密钥可附接到柄部110的附接部分而非轴附接部分120例如以用于从柄部120中的存储器装置传输数据。
除此之外或另选地,密钥或提取装置可包括安全令牌。在各种情况下,数据交换端口可例如为加密的,并且/或者密钥可将信息或码提供到数据交换端口以验证密钥是否被授权和/或认可来从数据交换端口提取数据。在某些情况下,密钥可例如包括专门的数据读取器,并且数据可例如通过光学数据传输构造来传输。
现在参见图32(A)-32(C),在数据访问被授权给建议的数据读取器之前,数据读取器可需要由外科器械验证和/或确认。例如,建议的数据读取器可在步骤821处请求并且读取外科器械的校验和值。如图32(C)示出的外科器械流程图所示,外科器械可首先在步骤841处接收建议的数据读取器请求,并且可随后在步骤843处将校验和值发送到建议的数据读取器。再次参见图32(A),在步骤823处,建议的数据读取器可基于由外科器械提供的校验和值来计算或确定适当的返回码。建议的数据读取器可例如访问码表,并且如果建议的数据读取器正适当地尝试访问数据,则适当的返回码可在码表中获得。在此类情况下,建议的数据读取器可在步骤823处获得或计算返回码,并且可在步骤825处将返回码发送到外科器械。再次参见图32(C),当在步骤845处接收到来自建议的数据读取器的返回码时,外科器械可在步骤 847处验证返回码是否正确。如果码不正确,则外科器械的微处理器可例如前进到步骤849,并且外科器械可被关闭或者对存储数据的访问可以其他方式被否决。然而,如果码正确,则微处理器可例如前进到步骤851,并且外科器械可允许建议的数据读取器进行数据访问。例如,数据可在步骤851处被安全地传输到数据读取器。然后,在步骤827(图32(A))处,建议的数据读取器可例如从外科器械读取数据。在各种情况下,传输的数据可例如为加密的,并且数据读取器可例如需要在读取数据之前对不能理解的数据进行解密。
主要参见图32(B),另选地数据提取安全方法可例如类似于图32(A)所示的方法,并且还可需要考虑读取器专用码。尽管读取器可在步骤831处读取装置的校验和并且返回码可基于校验和,但在各种情况下,建议的数据读取器可具有读取器专用码并且得自码表的适当返回码可基于读取器专用码。例如,建议的数据读取器可在步骤832处考虑读取器专用码,并且可例如在步骤833处基于读取器专用码和码表来确定适当的返回码。建议的数据读取器可例如在步骤835处将读取器专用码和返回码提供到外科器械。在此类情况下,再次参见图32(C),外科器械的微控制器可在步骤845处验证返回码和读取器专用码。此外,如果这些码正确,则外科器械可允许对建议的数据读取器进行访问。然后,在步骤827处,建议的数据读取器可例如从外科器械读取数据。如果这些码中的一个或两个不正确,则外科器械可阻止读取器读取数据。例如,外科器械可关闭或以其他方式限制对读取器的数据传输。
现在参见图33,在各种情况下,外科系统可包括外科器械1600,该外科器械可由多个模块化部件形成。如本文更详细所述,柄部部件可例如与多个不同的轴部件兼容,并且柄部部件和/或轴部件可例如为可重复使用的。此外,外科器械1600的微控制器可包括例如锁定电路。在各种情况下,锁定电路可阻止外科器械的致动,直到例如锁定电路已被解锁。在各种情况下,操作者可例如将临时访问码录入到外科系统内以使微控制器的锁定电路解锁。
在各种情况下,操作者可购买或以其他方式获得临时访问码以用于录入到外科系统中。例如,器械制造商或分配商可提供访问码以供出售,并且这些访问码可为必需的以便解锁并且由此使用外科器械1660。在各种情况下,访问码可使锁定电路解锁预定义的时间段。器械制造商或分配商可提供不同的使用持续时间以供购买,并且用户可选择和购买或获得所需的或优选的使用持续时间。例如,用户可获得十分钟使用时间、一小时使用时间或一天使用时间。在其他情况下,可提供另外的和/或不同的合适的使用周期以供出售或授权。在各种情况下,在获得的使用周期过期之后,锁定电路可被重新锁定。在其他情况下,访问码可使锁定电路解锁预定义次数的外科功能。例如,用户可例如购买或以其他方式获得单次器械击发或多次击发。此外,在用户已使器械击发购买或授权的次数之后,锁定电路可被重新锁定。在其他情况下,访问码可例如使锁定电路永久性地解锁。
在各种情况下,操作者可通过小键盘或其他合适的输入构造来将临时访问码直接录入到外科器械中。在其他情况下,锁定电路可通过将非易失性存储单元联接到外科器械1600而被解锁,其中非易失性存储单元包括预先制定的访问码。在各种情况下,非易失性存储单元可例如被加载到外科器械 1660的电池1650中。此外,非易失性存储单元可被重新加载和/或替换。例如,用户可购买替换性非易失性存储单元。除此之外或另选地,例如,在先前获得的访问码过期或失效之后,可购买新码并且将其上载到非易失性存储单元。在各种情况下,例如,当电池1650联接到电源和/或外部计算机1670 时,新码可被下载到非易失性存储单元上。
在其他情况下,临时访问码可被录入到外部或远程访问码输入端,例如,显示屏、计算机和/或平视显示器。例如,临时访问码可通过计算机 1660来购买,并且可被传输到联接至计算机1660的射频(RF)装置1680。在各种情况下,外科器械1600可包括例如接收器或天线,所述接收器或天线可与射频装置1680进行信号通信。在此类情况下,射频装置1680可例如将获得的临时访问码传输到外科器械1600接收器。因此,锁定电路可被解锁,并且操作者可例如针对外科功能的已购买的时间段和/数量来使用外科器械1600。
在各种情况下,模块化外科器械可与用于示出来自外科手术的数据和/ 或反馈的外部显示器兼容。例如,外科器械可包括用于显示来自外科手术的反馈的器械显示器。在各种情况下,器械显示器可例如定位在器械的柄部上。在某些情况下,器械显示器可例如示出从内窥镜观察到的视频资料。除此之外或另选地,显示器可例如检测外科器械、外科手术和/或外科部位的感测的、测量的、近似的和/或计算的特征。在各种情况下,可期望将反馈传输到外部显示器。外部显示器可例如提供复制的和/或再现的反馈的放大试图,该放大试图可允许多个操作者和/或助手来同时地观察反馈。在各种情况下,可期望例如选择用于连接到外部显示器的外科器械,并且在其他情况下,外科器械的选择可为自动的。
参见图34,外部显示器1700可例如示出外科器械的端部执行器1720 和/或外科部位。外部显示器1700还可例如示出由外科器械感测和/或测量的反馈和/或数据。在各种情况下,外部显示器1700可复制提供在外科器械的显示器上的反馈。在某些情况下,外科器械可例如与外部显示器1700和/或无线接收器自动地连接,该无线接收器可与外部或手术室显示器1700进行信号通信。在此类情况下,如果多个外科器械正尝试连接到外部显示器1700,则可通知操作者。如本文所述,操作者可例如从外部显示器1700上的菜单选择所需的外科器械。在其他情况下,操作者可通过对外科器械提供输入来选择所需的外科器械。例如,操作者可发送命令、控制序列,或输入码以选择外科器械。在各种情况下,操作者可利用外科器械来完成特定的控制序列以选择该外科器械。例如,操作者可开启外科器械并且在预定义的时间段内按压反向按钮并持续预定义的时间段例如以选择该外科器械。当外科器械被选定时,选定外科器械显示器上的反馈可例如被转播或复制到外部显示器1700上。
在某些情况下,外科系统可包括接近传感器。例如,外部显示器和/或无线接收器可包括接近传感器,该接近传感器可检测外科器械何时进入其预定范围内。主要参见图35和图36,当显示器1700和/或无线接收器检测到外科器械时,显示器可通知用户。在某些情况下,显示器和/或无线接收器可检测多个外科器械。参见图35,显示器1700可包括例如非突出通知 1704,该非突出通知可向用户传达在显示器1700附近已检测到外科器械或多个外科器械。因此,利用显示器1700的控件(例如,计算机),用户可点击通知1704以打开器械选择的菜单1706(图36)。菜单1706可例如示出可用外科器械,并且用户可选择优选的外科器械以用于在显示器1700上播放。例如,菜单1706可示出可用外科器械的序列号和/或名称。
在某些情况下,所选择的外科器械可向操作者提供反馈以确认其选择。例如,所选择的外科器械可例如提供听觉或触觉反馈。另外,所选择的外科器械可将其反馈的至少一部分播放到外部显示器1700。在某些情况下,操作者可选择多个外科器械并且显示器1700可由所选择的外科器械共享。除此之外或另选地,手术室可包括多个显示器并且至少一个外科器械可例如被选择用于每个显示器。各种外科系统特征和/或部件进一步地描述于2013年 8月23日提交并且名称为“FIRING MEMBER RETRACTION DEVICES FOR POWEREDSURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请号 13/974,166中,该专利申请全文以引用方式并入本文。
以下专利的完整公开内容据此以引用方式并入本文中:
公布于1995年4月4日的名称为“ELECTROSURGICAL HEMOSTATIC DEVICE”的美国专利5,403,312;
公布于2006年2月21日的名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENT HAVINGSEPARATE DISTINCT CLOSING AND FIRING SYSTEMS”的美国专利7,000,818;
公布于2008年9月9日的名称为“MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING ANDFASTENING INSTRUMENT WITH TACTILE POSITION FEEDBACK”的美国专利7,422,139;
公布于2008年12月16日的名称为“ELECTRO-MECHANICAL SURGICAL INSTRUMENTWITH CLOSURE SYSTEM AND ANVIL ALIGNMENT COMPONENTS”的美国专利7,464,849;
公布于2010年3月2日的名称为“SURGICAL INSTRUMENT HAVING AN ARTICULATINGEND EFFECTOR”的美国专利7,670,334;
公布于2010年7月13日的名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS”的美国专利7,753,245;
公布于2013年3月12日的名称为“SELECTIVELY ORIENTABLE IMPLANTABLEFASTENER CARTRIDGE”的美国专利8,393,514;
名称为“SURGICAL INSTRUMENT HAVING RECORDING”的美国专利申请序列号11/343,803;
提交于2008年2月14日的名称为“SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENTHAVING RF ELECTRODES”的美国专利申请序列号12/031,573;
提交于2008年2月15日的名称为“END EFFECTORS FOR A SURGICAL CUTTING ANDSTAPLING INSTRUMENT”的美国专利申请序列号12/031,873(现为美国专利7,980,443);
名称为“MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING INSTRUMENT”的美国专利申请序列号12/235,782(现为美国专利8,210,411);
名称为“POWERED SURGICAL CUTTING AND STAPLING APPARATUS WITH MANUALLYRETRACTABLE FIRING SYSTEM”的美国专利申请序列号12/249,117(现为美国专利申请公布2010/0089970);
提交于2009年12月24日的名称为“MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING INSTRUMENTWITH ELECTRIC ACTUATOR DIRECTIONAL CONTROL ASSEMBLY”的美国专利申请序列号12/647,100;
提交于2012年9月29日的名称为“STAPLE CARTRIDGE”的美国专利申请序列号12/893,461(现为美国专利申请公布2012/0074198);
提交于2011年2月28日的名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENT”的美国专利申请序列号13/036,647(现为美国专利申请公布2011/0226837);
名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS WITH ROTATABLE STAPLE DEPLOYMENTARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号 13/118,241(现为美国专利申请公布2012/0298719);
提交于2012年6月15日的名称为“ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENTCOMPRISING A FIRING DRIVE”的美国专利申请序列号 13/524,049;
提交于2013年3月13日的名称为“STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSORSYSTEM”的美国专利申请序列号13/800,025;
提交于2013年3月13日的名称为“STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSORSYSTEM”的美国专利申请序列号13/800,067;
提交于2006年1月31日的名称为“SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENTWITH CLOSURE TRIGGER LOCKING MECHANISM”的美国专利申请公布2007/0175955;和
提交于2010年4月22日的名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENT WITH ANARTICULATABLE END EFFECTOR”的美国专利申请公布2010/0264194。
根据各种实施方案,本文所述的外科器械可包括联接到各种传感器的一个或多个处理器(例如,微处理器、微控制器)。除了处理器,存储装置 (具有操作逻辑)和通信结构彼此联接在一起。
如前所述,传感器可被构造成检测和采集与外科装置相关联的数据。处理器处理从传感器接收的传感器数据。
处理器可被构造成执行操作逻辑。处理器可为本领域中已知的多个单核或多核处理器中的任一个。存储装置可包括被构造成存储操作逻辑的永久和临时(工作)拷贝的易失性和非易失性存储介质。
在各种实施方案中,操作逻辑可被构造成处理与用户的运动数据相关联的采集数据,如上所述。在各种实施方案中,操作逻辑可被构造成执行初始处理,并且将数据传送到托管应用程序的计算机以确定和生成指令。对于这些实施方案,操作逻辑可被进一步构造成从托管计算机接收信息并且向其提供反馈。在另选实施方案中,操作逻辑可以被构造成在接收信息和确定反馈中扮演更重要的角色。在任一种情况下,无论是其独立确定还是响应于来自托管计算机的指令,操作逻辑可以被进一步构造成控制反馈并向使用者提供反馈。
在各种实施方案中,操作逻辑可以由处理器的指令集架构(ISA)所支持的指令来实施,或者以更高级语言来实施,并且编译成受支持的ISA。操作逻辑可包括一个或多个逻辑单元或模块。操作逻辑可以面向对象的方式来实施。操作逻辑可以被构造成以多任务方式和/或多线程方式来执行。在其他实施方案中,操作逻辑可在硬件(诸如门阵列)中实施。
在各种实施方案中,通信接口可以被构造成有利于外围设备与计算系统之间的通信。该通信可包括将所收集的与位置、姿势相关联的生物计量数据和/或使用者身体部分的移动数据传送到托管计算机,以及将与触觉反馈相关联的数据从主计算机传送到外围设备。在各种实施方案中,通信接口可为有线或无线通信接口。有线通信接口的示例可包括但不限于通用串行总线 (USB)接口。无线通信接口的示例可包括但不限于蓝牙接口。
对于各种实施方案,处理器可与操作逻辑封装在一起。在各种实施方案中,处理器可与操作逻辑封装在一起以形成系统级封装(SiP)。在各种实施方案中,处理器可在相同裸片上与操作逻辑一起集成。在各种实施方案中,处理器可与操作逻辑封装在一起以形成片上系统(SoC)。
各种实施方案可在本文中于计算机可执行指令的一般背景中进行描述,所述计算机可执行指令诸如软件、程序模块、和/或正由处理器执行的引擎。一般来讲,软件、程序模块、和/或引擎包括被布置成执行特定操作或实现特定抽象数据类型的任何软件元件。软件、程序模块、和/或引擎可包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等。软件、程序模块、和/或引擎部件和技术的具体实施可存储在某种形式的计算机可读介质上并且/或者通过某种形式的计算机可读介质传输。就此而言,计算机可读介质可以是可用于存储信息且可由计算设备访问的任何可用介质。一些实施方案还可以在分布式计算环境中实践,在所述分布式计算环境中,操作由通过通信网络链接的一个或多个远程处理设备执行。在分布式计算环境中,软件、程序模块、和/或引擎可位于包括存储器存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。可采用存储器(诸如随机存取存储器(RAM)或其他动态存储设备)来存储信息以及待由处理器执行的指令。存储器还可用于在执行待由处理器执行的指令期间存储临时变量或其他中间信息。
虽然可以将一些实施方案例示和描述为包括功能部件、软件、引擎、和 /或执行各种操作的模块,但是应当理解,此类部件或模块可以由一个或多个硬件部件、软件部件、和/或它们的组合实现。功能部件、软件、引擎、和/或模块可由(例如)待被逻辑设备(例如,处理器)执行的逻辑(例如,指令、数据、和/或代码)实现。这种逻辑可存储在位于一种或多种类型的计算机可读存储介质上的逻辑设备内部或外部。在其他实施方案中,功能部件诸如软件、引擎、和/或模块可由硬件元件实现,所述硬件元件可包括处理器、微处理器、电路、电路元件(例如,晶体管、电阻器、电容器、电感器等)、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑设备(PLD)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、逻辑门、寄存器、半导体设备、芯片、微芯片、芯片组,等等。
软件、引擎、和/或模块的示例可包括软件部件、程序、应用、计算机程序、应用程序、系统程序、机器程序、操作系统软件、中间件、固件、软件模块、例程、子例程、函数、方法、过程、软件接合部、应用程序接合部 (API)、指令集、计算代码、计算机代码、代码片段、计算机代码片段、字、值、符号、或它们的任何组合。确定实施方案是否使用硬件元件和/或软件元件来实现可以根据任何数量的因素改变,这些因素诸如期望的计算速率、功率电平、热容差、处理循环预算、输入数据速率、输出数据速率、存储器资源、数据总线速度以及其他设计或性能约束。
本文所述的模块中的一个或多个可包括实施为固件、软件、硬件或它们的任意组合的一个或多个嵌入式应用程序。本文所述的模块中的一个或多个可包括各种可执行模块,诸如软件、程序、数据、驱动器、应用程序接口 (API)等。固件可存储在处理器3008的存储器中,所述存储器可包括非易失性存储器(NVM),例如位屏蔽只读存储器(ROM)或闪速存储器。在各种具体实施中,将固件存储在ROM中可保护闪速存储器。非易失性存储器(NVM)可包括其他类型的存储器,包括例如可编程ROM(PROM)、可擦除可编程 ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或电池支持的随机存取存储器(RAM),诸如动态RAM(DRAM)、双数据率DRAM(DDRAM)和/或同步DRAM(SDRAM)。
在一些情况下,各种实施方案可实现为制造制品。所述制造制品可以包括被布置为存储用于执行一个或多个实施方案的各种操作的逻辑、指令和/ 或数据的计算机可读存储介质。在各种实施方案中,例如,所述制品可包括磁盘、光盘、闪存存储器或固件,这些制品均含有适于由通用处理器或专用处理器执行的计算机程序指令。然而,实施方案并不仅限于此。
结合本文所公开的实施方案描述的各种功能性元件、逻辑块、模块、和电路元件的功能可在计算机可执行指令的一般环境中实施,诸如由处理单元执行的软件、控制模块、逻辑、和/或逻辑模块。一般而言,软件、控制模块、逻辑、和/或逻辑模块包括布置成执行特定操作的任何软件元件。软件、控制模块、逻辑、和/或逻辑模块可包括执行特定任务或实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等。软件、控制模块、逻辑、和/或逻辑模块和技术的具体实施可存储在某种形式的计算机可读介质上并且/或者通过某种形式的计算机可读介质传输。就此而言,计算机可读介质可以是可用于存储信息且可由计算设备访问的任何可用介质。一些实施方案还可以在分布式计算环境中实践,在所述分布式计算环境中,操作由通过通信网络链接的一个或多个远程处理设备执行。在分布式计算环境中,软件、控制模块、逻辑、和/或逻辑模块可位于包括存储器存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
此外,应当理解,本文所述的实施方案阐明了示例性具体实施,并且功能性元件、逻辑块、模块、和电路元件可以与所述实施方案一致的各种其他方式来实施。此外,由此类功能性元件、逻辑块、模块、和电路元件执行的操作可组合和/或分离以用于给定的具体实施,并且可由更多数量或更少数量的部件或模块来执行。如本领域技术人员在阅读本公开之后所显而易见的,本文所述和所示的单独实施方案中的每个具有分立部件和特征,在不背离本公开的范围的前提下,所述部件和特征可容易地与其他若干方面中任意方面的特征分离或组合。可按所述事件的顺序或按任何其他在逻辑上可能的顺序来执行任何所述方法。
值得注意的是,任何对“一个实施方案”或“实施方案”的提及均意指结合实施方案所述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施方案中。在说明书中各处出现的短语“在一个实施方案中”或“在一个方面”并不一定全部是指相同的实施方案。
除非另外特别说明,否则应当理解,术语诸如“处理”、“运算”、“计算”、“确定”等是指计算机或计算系统、或类似电子计算装置的动作和/或过程,所述电子计算装置诸如通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑装置、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件,或它们的任何组合,其被设计以执行本文所述的功能,其操纵表示为寄存器和/或存储器内的物理量(例如,电子)的数据并且/或者将其转换成相似地表示为存储器、寄存器或其他此类信息存储装置、传送装置或显示装置内的物理量的其他数据。
值得注意的是,一些实施方案可使用表达“联接”和“连接”以及它们的衍生词来描述。并不希望这些术语是彼此同义的。例如,一些实施方案可使用术语“连接”和/或“联接”来描述,以表示两个或更多个元件彼此直接物理接触或电接触。然而,术语“联接”还可以指两个或更多个元件彼此不是直接接触,而是彼此配合或相互作用。就软件元件而言,例如,术语“联接”可指接口、消息接口、应用程序接口(API)、交换消息等。
应当理解,所述以引用的方式并入本文中的任何专利、出版物或其他公开材料,无论是全文或部分,仅在所并入的材料与本公开中给出的定义、陈述或者其他公开材料不冲突的范围内并入本文。因此,并且在必要的程度下,本文明确阐述的公开内容取代以引用方式并入本文的任何冲突材料。据称以引用方式并入本文但与本文所述的现有定义、陈述或其他公开材料相冲突的任何材料或其部分,仅在所并入的材料和现有的公开材料之间不产生冲突的程度下并入本文。
本发明所公开的实施方案应用于常规的内窥镜检查和开放式外科器械以及应用于机器人辅助的手术。
本文所公开的装置的实施方案可设计为使用单次后丢弃,也可设计为供多次使用。在上述任一或两种情况下,都可对这些实施方案进行修复,以便在使用至少一次后再使用。修复可包括以下步骤的任意组合:拆卸装置、然后清洗或更换特定零件和随后进行重新组装。具体地讲,可以拆卸装置的实施方案,并且可选择性地以任何组合形式来更换或移除装置的任意数量的特定零件或部件。在清洁和/或更换特定部件时,所述装置的实施方案可在修复设施中重新组装或在即将进行外科手术前由外科手术团队重新组装以供随后使用。本领域的技术人员将会了解,装置修复可以利用多种技术进行拆卸、清洗/更换以及重新组装。这些技术的使用和所得重新修复的装置均在本申请的范围内。
仅以举例的方式,可在外科手术之前对本文所述的实施方案进行处理。首先,可以获得新的或用过的器械,并且根据需要进行清洁。然后,可对器械进行消毒。在一种消毒技术中,将该器械放置在闭合且密封的容器中,例如塑料或TYVEK袋中。然后可将容器和器械置于可穿透该容器的辐射场,例如γ辐射、X射线或高能电子。辐射可以杀死器械上和容器中的细菌。消毒后的器械随后可被存放在无菌容器中。密封容器可将器械保持处于无菌状态,直至在医疗设施中将该容器打开。还可使用本领域已知的任何其他技术对装置消毒,包括但不限于β辐射或γ辐射、环氧乙烷或蒸汽。
本领域技术人员将会认识到,本文所述的组成部分(例如,操作)、装置、对象和它们随附的讨论是为了概念清楚起见而用作示例,并且可以设想多种构型修改形式。因此,如本文所用,阐述的具体示例和随附的讨论旨在代表它们更一般的类别。通常,任何具体示例的使用旨在代表其类别,并且具体组成部分(例如,操作)、装置和对象的未纳入部分不应采取限制。
对于本文中使用的基本上任何复数和/或单数术语,本领域技术人员可从复数转换成单数和/或从单数转换成复数,只要适合于上下文和/或应用就可以。为清楚起见,各种单数/复数置换在本文中没有明确表述。
本文所述的主题有时阐述了包含在其他不同部件中的不同部件或与其他不同部件连接的不同部件。应当理解,这样描述的架构仅是示例,并且事实上可以实施实现获得相同功能性的许多其他架构。在概念意义上,获得相同功能性的部件的任何布置方式都是有效“相关联的”,从而获得所需的功能性。因此,本文中为获得特定功能性而结合在一起的任何两个组件都可被视为彼此“相关联”,从而获得所需的功能性,而不论结构或中间组件如何。同样,如此相联的任何两个组件也可被视为彼此“操作地连接”或“操作地联接”,以获得所需的功能性,并且能够如此相联的任何两个组件都可被视为彼此“可操作地联接”,以获得所需的功能性。可操作地联接的具体示例包括但不限于可物理匹配的和/或物理交互组件,和/或无线交互式,和/或无线交互式组件,和/或逻辑交互式,和/或逻辑交互式组件。
一些方面可以使用表达“联接”和“连接”以及它们的衍生词来描述。应当理解,并不希望这些术语是彼此同义的。例如,某些方面可以利用术语“连接”来描述,以表示两个或更多个元件彼此直接物理接触或电接触。在另一个示例中,一些方面可使用术语“联接”来描述,以表示两个或更多个元件直接物理接触或电接触。然而,术语“联接”还可以指两个或更多个元件彼此不是直接接触,而是彼此配合或相互作用。
在一些情况下,一个或多个部件在本文中可被称为“被构造成”、“可被构造成”、“可操作/可操作地”、“适合/适于”、“能够”、“适应/适合”等。本领域的技术人员将会认识到,除非上下文另有所指,否则“被构造成”通常可涵盖激活状态的部件和/或未激活状态的部件和/或待机状态的部件。
虽然已经示出并描述了本文所述的本发明主题的特定方面,但是对本领域的技术人员将显而易见的是,基于本文的教导,可在不脱离本文所述的主题的情况下作出改变和变型,并且如在本文所述的主题的真实范围内,其更广泛的方面并因此所附权利要求将所有此类改变和变型包括在其范围内。本领域的技术人员应当理解,一般而言,本文特别是随附权利要求(例如,随附权利要求的正文)中所使用的术语通常旨在为“开放”术语(例如,术语“包括”应解释为“包括但不限于”,术语“具有”应解释为“至少具有”,术语“包含”应解释为“包含但不限于”等)。本领域的技术人员还应当理解,当所引入权利要求叙述的具体数目为预期的时,则这样的意图将在权利要求中明确叙述,并且在不存在这样的叙述的情况下,不存在这样的意图。例如,为帮助理解,下述随附权利要求可含有对介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引入权利要求叙述。然而,对此类短语的使用不应被视为暗示通过不定冠词“一个”或“一种”引入权利要求叙述将含有此类引入权利要求叙述的任何特定权利要求限制在含有仅一个这样的叙述的权利要求中,甚至当同一权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”和诸如“一个”或“一种”(例如,“一个”和/或“一种”通常应解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)的不定冠词时;这也适用于对用于引入权利要求叙述的定冠词的使用。
另外,即使在明确叙述引入权利要求叙述的特定数目时,本领域的技术人员应当认识到,这种叙述通常应解释为意指至少所叙述的数目(例如,在没有其他修饰语的情况下,对“两个叙述”的裸叙述通常意指至少两个叙述、或两个或更多个叙述)。此外,在其中使用类似于“A、B和C中的至少一者等”的惯例的那些情况下,一般而言,这种结构意在具有本领域的技术人员将理解所述惯例的意义(例如,“具有A、B和C中的至少一者的系统”将包括但不限于具有仅A、仅B、仅C、A和B一起、A和C一起、B 和C一起和/或A、B和C一起等的系统)。在其中使用类似于“A、B或C 中的至少一者等”的惯例的那些情况下,一般而言,这种结构意在具有本领域的技术人员将理解所述惯例的意义(例如,“具有A、B或C中的至少一者的系统”将包括但不限于具有仅A、仅B、仅C、A和B一起、A和C一起、B和C一起和/或A、B和C一起等的系统)。本领域的技术人员还应当理解,通常,除非上下文另有指示,否则无论在具体实施方式、权利要求或附图中呈现两个或更多个替代术语的转折性词语和/或短语应理解为涵盖包括所述术语中的一者、所述术语中的任一个或这两个术语的可能性。例如,短语“A或B”通常将被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
对于所附的权利要求,本领域的技术人员将会理解,其中列出的操作通常可以任何顺序进行。另外,尽管以一定顺序列出了多个操作流程,但应当理解,可以不同于所示顺序的其他顺序进行所述多种操作,或者可以同时进行所述多种操作。除非上下文另有规定,否则此类替代排序的示例可包括重叠、交错、中断、重新排序、增量、预备、补充、同时、反向,或其他改变的排序。此外,除非上下文另有规定,否则像“响应于”、“相关”这样的术语或其他过去式的形容词通常不旨在排除此类变体。
概括地说,已经描述了由采用本文所述的概念产生的许多有益效果。为了举例说明和描述的目的,已经提供了一个或多个实施方案的上述具体实施方式。这些具体实施方式并非意图为详尽的或限定到本发明所公开的精确形式。可按照上述教导内容对本发明进行修改或变型。所选择和描述的一个或多个实施方案是为了示出本发明的原理和实际用途,从而允许本领域的普通技术人员能够利用多个实施方案,并且在适合设想的具体应用的情况下进行各种修改。与此一同提交的权利要求书旨在限定全部范围。

Claims (5)

1.一种外科系统,包括:
第一模块化部件,所述第一模块化部件包括:
第一附接部分;和
电动马达;
第二模块化部件,所述第二模块化部件包括:
第二附接部分,所述第二附接部分能够相对于所述第一附接部分在多个位置之间运动,其中所述多个位置包括脱离接合位置和接合位置,并且其中当所述第二附接部分处于所述接合位置时,所述第二模块化部件相对于所述第一模块化部件固定;和
可驱动元件,当所述第二模块化部件相对于所述第一模块化部件固定时,所述可驱动元件与所述电动马达通信;和
反馈系统,所述反馈系统包括:
接合传感器,所述接合传感器被构造成检测所述第二附接部分相对于所述第一附接部分的接合程度,其中所述接合传感器包括沿着所述第一模块化部件和所述第二模块化部件中的至少一个模块化部件的附接部分交错排列的多个传感器;
显示器;和
微控制器,所述微控制器与所述接合传感器和所述显示器信号通信,其中所述微控制器被构造成将所述第二附接部分的所检测的位置传送到所述显示器。
2.根据权利要求1所述的外科系统,其中所述多个位置还包括部分接合位置,其中所述部分接合位置位于所述脱离接合位置与所述接合位置中间,并且其中所述接合传感器被构造成检测所述部分接合位置。
3.根据权利要求1所述的外科系统,其中所述微控制器与所述电动马达信号通信,其中所述电动马达被构造成在击发冲程期间驱动所述可驱动元件,并且其中所述微控制器阻止所述击发冲程,直到所述接合传感器检测到所述接合位置。
4.根据权利要求1所述的外科系统,其中所述第一模块化部件包括柄部,并且其中所述第二模块化部件包括轴和端部执行器。
5.一种外科系统,包括:
第一模块化部件,所述第一模块化部件包括电动马达;
第二模块化部件;
用于相对于所述第二模块化部件固定所述第一模块化部件的装置;和
反馈系统,所述反馈系统包括:
用于检测所述第一模块化部件与所述第二模块化部件的接合程度的装置,其中所述用于检测的装置包括沿着所述第一模块化部件和所述第二模块化部件中的至少一个模块化部件的附接部分交错排列的多个传感器;
用于显示信息的装置;和
用于将由所述用于检测的装置检测的所述接合程度传送到所述用于显示信息的装置的装置。
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