CN109907783A - 包括用于感测组织特性的装置的外科器械及其方法 - Google Patents

Abstract

一种用于感测一种或多种组织特性的感测装置包括适配器组件、致动组件、梭子和活塞组件。所述适配器组件构造成联接到手术手持装置。所述致动组件从所述适配器组件向远侧延伸，并且构造成可操作地联接到手持装置并且被与之联接的手持装置接合。所述致动组件包括第一传动轴和第二传动轴。所述梭子具有夹具和梭子传感器，并通过联轴器联接到所述第一传动轴。所述梭子传感器置于所述夹具上。所述活塞组件联接到所述第二传动轴并且构造成压缩所述活塞组件和所述梭子夹具之间的目标组织。

Description

包括用于感测组织特性的装置的外科器械及其方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年12月12日提交的美国临时专利申请第62/597,595号的权益和优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体涉及在微创外科手术过程中使用的外科器械，更具体地，涉及用于在外科手术过程中在患者体腔内测量一种或多种组织特性的系统和方法。

背景技术

在外科手术过程中，医学专业人员或临床医生可能发现在对组织操作之前需要确定一种或多种组织特性。例如，在需要吻合的结直肠手术期间，临床医生目测检查要切除的结肠组织。通常，在检查期间，临床医生目测观察结肠并确定结肠的哪个部分或多个部分患病。然后临床医生确定将移除结肠的哪些患病部分。可以通过定位于结肠内或靠近结肠的一个或多个成像装置来进行观察。各种其它外科手术需要对组织进行类似的目测检查以确定要去除哪些组织部分。

根据手术和所检查的组织，由于临床医生的可视性有限，临床医生可能无法识别所有关注区域。例如，再次提到吻合手术，结肠可能包括异常生长，这可能不易从结肠外部的检查中看到。因此，临床医生也可能需要检查要切除的组织的内部。对结肠内部的检查可能需要另外的临床医生来帮助对结肠内部进行成像。另外，在成像过程中在对齐内部和外部视图时必须仔细。

因此，需要用于在外科手术过程中评价组织特性的改进装置和方法。

发明内容

通过用于识别目标组织的一种或多种特性的方法以及根据这些方法操作的系统和设备克服了与前述相关的现有挑战以及其它挑战。

根据本文的示例实施例，公开了一种用于感测一种或多种组织特性的感测装置。所述感测装置包括适配器组件、致动组件、梭子和活塞组件。所述适配器组件构造成联接到手术手持装置。所述致动组件从所述适配器组件向远侧延伸。所述致动组件构造成可操作地联接到手持装置并且被联接到适配器组件的手持装置接合。所述致动组件包括第一传动轴和第二传动轴。所述梭子具有夹具和梭子传感器。所述梭子通过联轴器联接到所述第一传动轴。所述梭子传感器置于所述梭子的夹具上。所述活塞组件联接到所述第二传动轴并且构造成压缩所述活塞组件和所述梭子夹具之间的目标组织。

在多个方面中，所述梭子传感器构造成感测选自以下的一种或多种组织特性：组织温度、组织阻抗、组织介电常数、组织渗透性、组织弹性以及所述感测装置对目标组织所施加的力。

根据多个方面，所述致动组件的所述第一传动轴和所述第二传动轴被可转动地支撑并且构造成接受来自于与之可操作地联接的电机的转动力。第一传动轴的转动可以致使所述梭子向近侧推进以夹紧目标组织。第二传动轴的转动可以致使所述活塞组件向远侧推进以压缩目标组织。

在多个方面中，所述感测装置还包括解扣传感器和解扣弹簧。所述解扣弹簧联接到联轴器和梭子上。所述解扣弹簧可以施加张力以将所述联轴器推向相对于所述梭子的最近侧位置。所述梭子的近侧运动可以致使由所述解扣弹簧施加的张力减小。所述解扣传感器可以构造为传输控制信号以指示将所述目标组织夹在所述夹具和所述活塞组件之间。

根据多个方面，所述活塞组件包括内活塞、外活塞和活塞弹簧。内活塞可以联接到第一传动轴。外活塞可以包围内活塞的至少一部分。活塞弹簧可以插入内活塞和外活塞之间。第一传动轴在第一方向上的转动可以致使所述内活塞向远侧推进以压缩所述活塞弹簧。当内活塞向远侧推进时活塞弹簧的压缩可以致使所述外活塞向远侧推进并压缩目标组织。

在多个方面中，所述感测装置还包括可操作地联接到传感器的控制器。控制器可以构造成从传感器接收指示一种或多种组织特性的传感器信号。作为响应，感测装置可以显示所述一种或多种组织特性的视觉呈现。所述一种或多种组织特性可包括选自以下的至少一种组织特性：组织温度、组织阻抗、组织介电常数、组织渗透性、组织弹性以及向电外科学器械施加的力。

根据多个方面，控制器可操作地联接到所述梭子传感器、解扣传感器、可操作地联接到所述第一传动轴的第一电机、和可操作地联接到所述第二传动轴的第二电机。控制器可以被构造为从解扣传感器接收传感器信号，并且响应于从解扣传感器接收到传感器信号而传输控制信号以致使第一电机保持在第一位置。控制器可以构造为从置于第二传动轴周围的编码器接收传感器信号，计算用于压缩目标组织的转动量，并且传输控制信号以致使第二电机使第二传动轴转动预定转动量以压缩目标组织。计算转动量还可包括从置于所述第一传动轴周围的编码器接收传感器信号。计算转动量可以基于从置于所述第一传动轴周围的编码器和置于所述第二传动轴周围的编码器接收的传感器信号。

根据本文的另一示例实施例，一种用于感测组织特性的方法包括使具有夹具的梭子向近侧朝活塞组件推进，以将目标组织压在传感器上，使外活塞组件向远侧推进以压缩目标组织，以及向控制器传输指示至少一种组织特性的传感器信号。

在多个方面中，推进梭子可以包括当梭子向目标组织施加预定力时将梭子推进到第一位置。用于感测组织特性的方法还可包括：从解扣传感器接收指示对目标组织施加预定量的力的传感器信号，并且响应于从解扣传感器接收到传感器信号而停止梭子的近侧推进，同时对目标组织施加预定量的力。推进外活塞可包括使外活塞推进第一距离。该方法还可包括确定外活塞的位置，并基于外活塞的位置计算第一距离。使外活塞推进第一距离可以致使向目标组织施加预定的压缩力。

根据本文的另一示例实施例，用于测定组织特性的系统包括感测装置和手持装置。所述感测装置包括适配器组件、致动组件、梭子和活塞组件。所述适配器组件构造成联接到手术手持装置。所述致动组件从所述适配器组件向远侧延伸。所述适配器组件构造成可操作地联接到手持装置并且被联接到适配器组件的手持装置接合。所述致动组件包括第一传动轴和第二传动轴。所述梭子包括夹具和梭子传感器。所述梭子通过联轴器联接到所述第一传动轴。所述梭子传感器置于所述夹具上。所述活塞组件联接到所述第二传动轴并且构造成压缩所述活塞组件和所述梭子夹具之间的目标组织。该手持装置包括壳体，第一可转动传动连接器和第二可转动传动连接器，第一可转动传动连接器构造成可操作地联接到第一传动轴，第二可转动传动连接器构造成可操作地联接到第二传动轴。

在多个方面中，手持装置还包括控制器，该控制器构造为传输控制信号以向近侧推进梭子以夹在目标组织上，传输控制信号以向远侧推进活塞组件以压缩目标组织，从梭子传感器接收指示选自以下的组织特性的传感器信号：组织温度、组织阻抗、组织介电常数、组织渗透性、组织弹性和所述感测装置对目标组织所施加的力，并传输控制信号以显示所感测到的组织特性的视觉呈现。控制器可以构造为从可操作地联接到梭子和第一传动轴的解扣传感器接收传感器信号，基于从解扣传感器接收的传感器信号确定以预定力压缩目标组织，并且响应于确定以预定力压缩目标组织而传输控制信号以致使梭子保持在第一位置。控制器可以构造为从置于第二传动轴周围的编码器接收传感器信号，计算向远侧推进活塞组件以压缩目标组织的距离，并且传输控制信号以致使活塞组件基于计算的距离向远侧推进。

附图说明

并入说明书中并构成说明书的一部分的附图说明了本公开的实施例，并且连同上面给出的本公开的一般描述以及下面给出的实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。

图1是根据本公开提供的组织特性感测装置的透视图；

图2是跨过图1的剖面线2-2截取的横截面视图；

图3A是图2中显示处于第一位置的组织特性感测装置的远侧部分的放大视图；

图3B是图2中显示处于第二位置的组织特性感测装置的远侧部分的放大视图；

图4A是相对于置于图1中显示处于第一位置的组织特性感测装置内的联轴器说明的力限制开关的放大透视图；

图4B是图1中显示处于第二位置的组织特性感测装置的远侧部分的放大视图；

图5是图1中活塞组件向远侧推进的组织特性感测装置的远侧部分的横截面视图；

图6是用于和图1-5中的组织特性感测装置连接形成外科系统的手柄组件的透视图；

图7是根据本公开的控制组件的示意图；及

图8是计算由图1的组织特性感测装置对目标组织施加的压缩力的方法的流程图。

具体实施方式

现参考附图详细描述本发明描述的组织感测装置的实施例，图中相似或相应附图标号在若干视图中的每个视图中标示相同或对应元件。

现在将参考本公开全篇使用的术语来描述本公开的原理。如本文所用，术语“临床医生”是指医生、护士或其它护理提供者，并且可包括支持人员。传统上，术语“远侧”是指使用时更远离临床医生定位的结构，而术语“近侧”是指更靠近临床医生定位的结构。此外，诸如前、后、上、下、顶部、底部、远侧、近侧等的方向术语用于帮助理解描述，并非旨在限制本公开。术语“手术区域”是指进行外科手术的空间，术语“手术腔”是指至少部分地被组织包围的腔。

根据本公开的说明性实施例的组织特性感测装置(下文中称为“感测装置”)包括联接到外套管的适配器组件、致动组件和感测组件。本公开的组织特性感测装置构造为定位在目标组织周围并将目标组织压在一个或多个传感器上。对目标组织的压缩使得能够测量组织特性，包括但不限于组织丰富度、血压、与目标组织相关的血液含氧量、组织温度、组织阻抗、组织介电常数、组织渗透性、组织弹性、由感测组件向目标组织施加的力等。

在使用中，临床医生将感测装置的适配器组件附接到手持装置。感测装置可以由操作手持装置的临床医生选择性地接合，手持装置进一步构造为从置于感测组件周围的一个或多个传感器接收传感器信号。另外，感测装置可以与控制器进行有线或无线电通信(以下称为“电通信”)。控制器可以置于感测装置、手持装置中或远程设置。关于手持式外科装置的构造和操作的更详细讨论，可以参考2016年4月12日提交的题为“HANDHELDELECTROMECHANICAL SURGICAL SYSTEM”的美国专利申请公开第2016/0310134号，2014年11月21日提交的题为“ADAPTER ASSEMBLY FOR INTERCONNECTING ELECTROMECHANICALSURGICAL DEVICES AND SURGICAL LOADING UNITS,AND SURGICAL SYSTEMS THEREOF”的美国专利申请公开第2015/0157320号和2016年4月12日提交的题为“HANDHELDELECTROMECHANICAL SURGICAL SYSTEM”的美国专利申请公开第2016/0310134号，其各自的内容通过引用整体并入本文。

在将适配器组件联接到手持装置之后，临床医生可以将感测装置由重新定位在患者体腔内。具体地，临床医生可以将感测装置的远侧部分插入患者体腔内，并在插入之后，将感测装置定位在要操作的目标组织周围。由于临床医生对手持装置的接合，感测装置可以被手持装置机械接合。一旦临床医生将手持装置接合，致动组件的一个或多个部件，包括第一传动螺杆和第二传动螺杆，向远侧推进。具体地，可通过致动组件可操作地连接到手持装置的夹具和活塞可在近侧位置和远侧位置之间推进，以压缩其间的目标组织。

一旦临床医生识别并定位感测装置的感测组件在目标组织周围进行检查，临床医生就可以接合手持装置以致使沿着感测组件设置的一个或多个传感器测量目标组织的一种或多种组织特性。另外或替代地，传感器可以在手持装置操作期间响应于感测一种或多种组织特性而连续地或间歇性地传输传感器信号。感测到的组织特性可包括但不限于组织丰富度、血压、与目标组织相关的血液含氧量、组织温度、组织阻抗、组织介电常数、组织渗透性、组织弹性、由感测组件向目标组织施加的力等。

现在参考图1-5，根据本公开，感测装置100包括适配器组件102，联接到适配器组件102并从适配器组件102向远侧延伸的致动组件104，以及联接到致动组件104的远侧部分的感测组件106。适配器组件102的远侧部分联接到外套管115，外套管115包围致动组件104和感测组件106的至少一部分。适配器组件102包括可转动传动连接器套筒(未示出)，其从适配器组件102向近侧延伸，并且构造成与手持装置200的可转动传动连接器208机械配合(参见图6)。

可转动传动连接器套筒以固定的轴向对齐方式联接到第一传动螺杆或第一传动装置108，以及第二传动螺杆或第二传动装置110。第一传动装置108和第二传动装置110从适配器组件102向远侧延伸，并且可以通过手持装置200的相应传动连接器(例如，可转动传动连接器208)独立地转动(参见图6)。第一传动装置108的远侧部分和第二传动装置110的远侧部分具有螺纹表面108a、110a，以利于第一传动轴112和第二传动轴114的转动接合。

第一传动轴112和第二传动轴114分别具有第一管状构件112a和第二管状构件114a，两者都保持圆柱形构造。第一管状构件112a具有外表面和内表面。类似地，第二管状构件114a具有外表面和内表面。第一管状构件112a和第二管状构件114a的内表面具有沿相应内表面的近侧部分设置的螺纹凹槽112b、114b。螺纹凹槽112b、114b构造成容纳适配器组件102的第一传动装置108和第二传动装置110的远侧部分并与之可转动地接合。当第一传动装置108或第二传动装置110顺时针转动时(从临床医生的角度看)，相应的螺纹表面108a、110a可转动地接合螺纹凹槽112b、114b，相对于适配器组件102选择性地向远侧推进第一传动轴112或第二传动轴114。可替代地，当第一传动装置108或第二传动装置110逆时针转动时，第一传动轴112或第二传动轴114相对于适配器组件102向近侧缩回。

现在参考图3A和3B所示，第一传动轴112的远侧部分具有可固定地与之联接的联轴器116。联轴器116包括限定外表面和近侧表面的基部116a。基部116a构造成插入并连接到第一传动轴112的远侧部分。具体地，基部116a的外表面构造成从近侧插入并固定到第一管状构件112a的内表面。联轴器116的基部116a可以通过任何合适的方法，例如但不限于通过粘合剂、摩擦配合等固定到第一传动轴112。通过将基部116a联接到第一管状构件112a，联轴器116接收近侧和远侧力并在第一传动轴112和感测组件106之间传递。

参考图2，联轴器116的基部116a具有从其向远侧延伸的梁116b。梁116b的直径小于基部116a的直径。联轴器116包括远侧联接到梁116b的头部116c。头部116c还包括纵向凸缘116d和横向凸缘116e(图4A-4B)。具体地，梁116b联接到纵向凸缘116d并且相对于横向凸缘116e位于近侧，横向凸缘116e相对于纵向凸缘116d横向延伸。类似于基部116a，横向凸缘116e向外延伸并且其直径大于梁116b的直径。由于这种构造，从侧面观察时，联轴器116具有基本上为“杠铃”或“狗骨”的形状或构造(例如，如图2和3A-3B所示)。可以考虑到，虽然联轴器116具有“杠铃”形状，但是在不脱离本公开范围的情况下，联轴器116可以形成其它形状。

头部116c，并且特别是联轴器116的纵向凸缘116d，具有延伸穿过其中的横向孔116f。横向孔116f相对于横向凸缘116e沿纵向凸缘116d位于远侧。横向孔116f构造成将解扣弹簧118的近侧部分容纳于其中，以及从解扣弹簧118接收远侧力。横向凸缘116e的近侧表面还包括置于其上的电触头116g。横向凸缘116e的电触头116g经构造并对齐以在向近侧推进时接合解扣传感器120的电触头120a(参见图4A)。

感测装置100还包括与联轴器116可滑动地联接并延伸超过活塞壳体124的梭子122。梭子122具有梭底122a和从其向远侧延伸的梭臂122b。梭臂122b远侧联接到夹具122c。梭底122a限定了纵向开口122d，当联接到感测装置100时，纵向开口122d与联轴器116的梁116b轴向对齐。更具体地，梭底122a包括外表面和内表面。梭底122a的外表面还具有置于其上的解扣传感器120。梭底122a的内表面构造成在组装时围绕梁116b的至少一部分，从而在感测装置100操作期间维持梁116b相对于梭底122a的纵向开口122d的位置。

梭子122的梭底122a，更具体地说是梭底122a的纵向开口，限定了纵向长度“L1”。关于联轴器116，梭底122a的长度“L1”小于由联轴器116的梁116b形成的长度“L2”。梁116b的长度“L2”定义为在基部116a和头部116c之间延伸的长度。在操作中，当梭子122向近侧或远侧平移时，联轴器116的梁116b可以横穿梭底122a的纵向开口122d的至少一部分。由于联轴器116的基部116a和头部116c的直径大于纵向开口122d的直径，梭底122a相对于联轴器116的运动受限，从而限制了梭子122在穿过纵向轴线A-A时的运动。

梭子122的梭臂122b从梭底122a向远侧延伸，可支撑地联接夹具112c和梭底122a。梭臂122b还具有从其延伸的横向梭子凸缘122e。横向梭子凸缘122e平行于梭底122a延伸并限定其中的孔122f。孔122f构造成在感测装置100操作期间可接收地将解扣弹簧118的远侧部分联接在其中，并接收由解扣弹簧118施加的近侧力。另外，当梭子122向近侧平移时，解扣弹簧118收缩，从而减小由解扣弹簧118施加在梭子122和联轴器116上的张力。梭子122的夹具122c具有面向近侧的表面，该表面包括置于其上的至少一个传感器127。如上所述，传感器127构造为感测一种或多种组织特性，包括但不限于组织丰富度、血压、与目标组织相关的血液含氧量、组织温度、组织阻抗、组织介电常数、组织渗透性、组织弹性、由感测组件向目标组织施加的力等。

继续参考图3A和3B，第二传动轴114的远侧部分具有与之联接的活塞组件126。具体地，第二传动轴114联接到活塞柱126a，活塞柱126a具有从活塞柱126a的远侧部分延伸的内活塞头126b。内活塞头126b在其中限定纵向延伸穿过其中的孔126c。类似于联轴器116的基部116a，活塞柱126a的近侧部分具有构造成插入并联接到第二传动轴114的远侧部分的外表面。活塞柱126a的近侧部分构造成接合第二传动轴114的第二管状构件114a的内表面。活塞柱126a可以通过任何合适的方法，例如但不限于通过粘合剂、摩擦配合等固定到第二传动轴114。通过将活塞柱126a的近侧部分固定到第二管状构件114a，活塞组件126，包括内活塞头126b和活塞柱126a，可以接收近侧和远侧力并将其从第二传动轴114传递到目标组织。

活塞组件126的内活塞头126b联接到活塞柱126a的远侧部分，并具有限定基本上为圆柱形的构造的外表面。在使用中，内活塞头126b构造成沿外活塞头126d的内表面被可滑动地容纳。内活塞头126b还具有远侧表面，该远侧表面构造成在朝外活塞头126d推进时容纳并压缩活塞弹簧126e。

活塞组件126的外活塞头126d限定内表面和外表面。外活塞头126d的内表面形成空腔，该空腔构造成可滑动地容纳内活塞头126b的至少一部分，以及在其间容纳活塞弹簧126e。更具体地，当第二传动轴114受第二传动装置110向远侧推进时，活塞组件126的内活塞头126b向远侧推进通过由外活塞头126d形成的空腔。当内活塞头126b向远侧推进时，压缩活塞弹簧126e，使活塞弹簧126e向外活塞头126d施加远侧压力。

活塞组件126的外活塞头126d具有从外活塞头126d的内表面向近侧延伸的梁126f。梁126f包括沿其近侧部分定位的横向孔126g。销126h(图1)可滑动地容纳在横向孔126g内，并且当定位在其中时，相对于沿着横向孔126g的中心部分纵向延伸的中心轴线向外延伸。当活塞柱126a向近侧推进时，内活塞头126b的近侧部分接触销126h，从而使外活塞头126d向近侧推进。梁126f的横向孔126g构造成容纳拉伸弹簧(未示出)的远侧部分以及由于梁126f与拉伸弹簧的接合而接收的近侧力。结果，当内活塞头126b尚未充分压缩活塞弹簧126e以克服活塞弹簧126e接收的力时，外活塞头126d保持在最近侧位置。

如图3A-3B所示，活塞组件126的外活塞头126d容纳在感测组件106的活塞壳体124内。活塞壳体124具有内表面、外表面和远侧凸缘124a，远侧凸缘124a横跨外表面的远侧部分延伸并从外表面的远侧部分突出。当组装时，活塞壳体124联接到外套管115的远侧部分(参见图1)。具体地，活塞壳体124的外表面构造成向近侧插入并固定到外套管115的内表面。活塞壳体124可以通过任何合适的方法，例如但不限于通过粘合剂、摩擦配合等固定到外套管115上。活塞壳体124的远侧凸缘124a构造成与外套管115的远侧部分齐平。活塞壳体124还包括向内延伸的近侧凸缘124b。近侧凸缘124b构造成限制外活塞头126d相对于感测装置100的近侧运动。在实施例中，当外活塞头126d处于最近侧位置时(参见图3A)，外活塞头126d的远侧表面与活塞壳体124的远侧凸缘124a对齐。由于外活塞头126d的远侧表面和远侧凸缘124a配合，形成光滑表面以防止在感测装置100定位在体腔内时，无意接合患者体腔内的组织。

现在参考图6，示出了构造为与感测装置100(图1)连接的手持装置，并且通常指定为200。手持装置200包括具有手柄部分202a和连接部分202b的壳体202。连接部分202b构造成选择性地联接到适配器组件106。更具体地，连接部分202b具有凹槽204，凹部204向近侧向内延伸到近侧连接表面206。手持装置200的连接部分202b还包括电触头212，其从连接表面206向远侧延伸并且构造成与位于适配器组件102上的电触点(未示出)配合。手持装置200的连接部分202b还具有可转动传动连接器208，其构造成与位于适配器组件102上的可转动传动连接器套筒(未示出)配合。当联接时，电触头212可操作地联接到感测装置100的部件上并构造成向感测装置100的部件来回传输电信号，所述部件包括解扣传感器120、置于梭子122上的一个或多个传感器127，以及可操作地连接到第一传动轴112和第二传动轴114的一个或多个编码器(未示出)。

现在参考图7，示出了控制组件的示意图，并且通常指定为200。控制组件300包括控制器302，其置于联接到感测装置100的手持装置(例如，手持装置200)内。控制器302与电源304电连通并从电源304接收电力。控制器302构造为将控制信号传输到电源304，以选择性地将电力传输到第一电机306和第二电机308。控制器302还与第一电机306和第二电机308电连通，并向其传递控制信号，以致使从每个相应电机延伸的传动轴顺时针或逆时针转动。

置于手持装置200上的摇杆210具有第一按钮210a和第二按钮210b(参见图6)。当临床医生接合时，第一按钮210a和第二按钮210b将传感器信号传输到控制器302，以使控制器302激活第一电机306或第二电机308。响应于第一按钮210a和第二按钮210b的用户接合，控制器302可以将控制信号传输到用户界面以指示感测组件100以及并入控制组件300中的部件的状态。控制器302进一步构造成从解扣传感器120(参见图5)接收传感器信号，以指示如上所述，向目标组织施加所需夹紧力的时间。任选地，控制器302可以接收与解扣传感器120或传感器127的无线电通信。具体地，控制器302可以联接到无线接口314，无线接口314构造为经由任何合适的无线通信协议(例如，Wi-Fi、蓝牙、LTE)与传感器127和/或解扣传感器120无线通信。当患者的目标组织压在传感器127上时，传感器127构造为向控制器传输指示一种或多种感测组织特性传感器信号。

再次参考图1-5，编码器(未示出)可置于第一传动轴112和第二传动轴114周围。编码器可以与控制器302电连通并且构造为在近侧位置和远侧位置之间推动时传输指示第一传动轴112和第二传动轴114的转动位置或纵向位置的传感器信号。类似地，编码器可以置于第一传动装置108和第二传动装置110周围，并且类似地可以传输指示第一传动装置108和第二传动装置110的转动位置或纵向位置的传感器信号。将详细提供基于对第一或第二传动装置110、112或作为第一或第二传动装置110、112作用的任何相应部件的转动的测量，对压缩力计算的讨论。

响应于从联接到第一传动轴112、第二传动轴114、第一传动装置108和/或第二传动装置110的编码器(未示出)接收到传感器信号，控制器302可以计算当目标组织在其间压缩时施行或施加在位于夹具122c和活塞组件126之间的目标组织上的压力。(参见图8)值得注意的是，由于解扣弹簧118和活塞弹簧126e的压缩力在操作组织特性感测装置100的环境空气压力增加或减少时不变，因此控制器302可以准确地测定压缩组织时施加到目标组织的压力。

在外科手术过程中，当临床医生使第一传动装置108接合时，梭子122在远侧位置(见图3A)和近侧位置(见图3B)之间平移。类似地，当临床医生使第二传动装置110接合时，活塞组件126，包括内活塞头126b和外活塞头126d，在近侧位置(见图2)和远侧位置(见图5)之间平移。通常，在使用中，一旦临床医生相对于目标组织插入并定位感测装置100的远侧部分，临床医生就可以选择性地接合感测装置100。具体地，临床医生可以相对于感测装置100调整梭子122和活塞组件126的位置，以使得能够经由置于梭子122上的传感器127测量目标组织的一种或多种组织特性。

最初，在操作中，活塞组件126在插入患者体腔之前定位在最近侧位置(参见图3A)。临床医生可以将梭子122推进到相对于感测装置100在最近侧或最远侧位置之间和/或包括最近侧或最远侧位置的预期位置。一旦感测装置100的远侧部分定位在目标组织附近，临床医生就向远侧推进梭子122以利于将目标组织定位在夹具122c和活塞组件126之间。在目标组织根据需要定位在夹具122c和活塞组件126之间后，临床医生可以接合手持装置200以使手持装置200逆时针转动第一传动装置108。作为响应，可操作地联接到梭子122的第一传动轴112向近侧推进，从而推进梭子122并压缩活塞组件126和梭122之间的目标组织。

压缩目标组织时，目标组织抵抗压缩，并向夹具122c施加相反的力。一旦相反的力足够大以克服解扣弹簧118施加的力，第一传动轴112就继续转动，从而相对于梭底122a向近侧拉动联轴器116。一旦置于联轴器116上的电触头116g接合电触头120a，解扣传感器120就向控制器302发送传感器信号，指示感测组件106在目标组织上施加所需夹紧力。尽管可以变化，但所需夹紧力是预定的，并且是基于解扣弹簧118的构造(例如，弹簧常数)。

一旦梭子122的夹具122c接合目标组织，并且致使解扣传感器120将传感器信号传输到控制器302以指示成功夹紧目标组织，手持装置200就可以从听觉或视觉上向临床医生指示目标组织准备好被活塞组件126压缩。此类听觉或视觉指示可以包括但不限于可听声音或音调，经由投射来自手持装置200的光的一个或多个光源的指示等。

在指示目标组织已被成功夹紧后，临床医生使手持装置200接合以使第二传动装置110被手持装置200转动。具体地，手持装置200使第二传动装置110顺时针转动，向远侧推进第二传动轴114。当第二传动轴114向远侧推进时，可操作地连接到第二传动轴114的内活塞头126b将活塞弹簧126e压缩在外活塞头126d限定的空腔中。当内活塞头126b压缩活塞弹簧126e时，由内活塞头126b施加的力克服外活塞头126d从拉伸弹簧(未示出)接收的竞争力。随后向外推动外活塞头126d，从而进一步压缩目标组织。

持续压缩目标组织使得传感器127能够测量一种或多种组织特性。当传感器127测量组织特性时，将传感器信号传输到控制器302，指示所感测的测量值。传感器信号随后由控制器302解释并传达给临床医生。传感器信号数据的通信可包括但不限于在位于手持装置上或远程的显示器上显示所感测到的组织特性的视觉呈现。

为了从感测组件106释放目标组织，临床医生可以再次接合手持装置以使第一传动装置108和第二传动装置110分别接合梭子122和活塞组件126。随着夹具122c和活塞组件126之间的距离增加，施加在组织上的压缩力减小，从而允许目标组织相对于感测装置自由移动。在相对于感测装置100调整目标组织的放置之后，临床医生移除感测装置100的远侧部分。

现在参考图8，说明了计算组织特性感测装置100施加在目标组织上的压缩力的方法或过程，通常称为过程400。在操作组织特性感测装置100时，可以基于第一或第二传动装置110、112纵向行进的距离以及第一或第二传动轴114、116的延伸量来计算一个或多个压缩力测量值。为了清楚起见，关于第一传动装置110和第一传动轴114相对于活塞弹簧126e的运动，将详细讨论对组织特性感测装置100施加的压缩力的计算，然而应当注意，通过组织特性感测装置100的各个部件的近侧或远侧运动施加的压缩力，可以以类似方式计算。

为了计算组织特性感测装置100在操作期间施加在目标组织上的压缩力，最初内部活塞126可以缩回到相对于组织特性感测装置100的最近侧位置(S402)。一旦处于最近侧位置，控制器302就传输控制信号以使第二传动装置转动(S404)，当第二传动装置110转动时，从而使第二传动轴114沿纵向轴线A-A向远侧推进。第二传动装置110的转动通过与第二传动装置110相关联的一个或多个编码器测量。在测量时，控制器302从与第二传动装置110相关联的一个或多个编码器接收传感器信号(S406)。随后由控制器302分析第二传动装置110的转动的测量值，以测定第二传动轴114的行进(S408)。更具体地，由于第二传动装置110的转动与第二传动轴114的纵向移动成正比，因此控制器302根据测量的第二传动装置110的转动来计算第二传动轴114计算向近侧或向远侧行进的距离。

通过将所述一个或多个编码器测量的距离乘以比例因数“Sf”来计算行进距离，如下所示(S408)。

Dt＝E1x Sf

其中“Dt”对应于第二传动轴114行进的最终距离，“E1”对应于与第二传动装置110相关联的所述一个或多个编码器测量的距离，并且“Sf”对应于比例因数“Sf”，其表示当与编码器信号相乘时准确表示第二传动轴114行进的距离的值。一旦计算出行进距离“Dt”，控制器302将行进距离“Dt”乘以与弹簧相关联的弹簧常数k，如下所示，以确定由活塞弹簧126e施加的施加力。

F＝k x Dt

其中“F”对应于活塞弹簧126e施加的力，“k”对应于活塞弹簧126e的弹簧常数，并且“Dt”对应于活塞弹簧126e被压缩的距离(例如，第二传动轴114行进的距离，第二传动装置110向远侧推进的距离)。一旦计算出活塞弹簧126e施加的力“F”，控制器302就将力“F”除以外活塞头126d的表面积，以确定外活塞头126d施加到置于外活塞头126d和之间的目标组织上的压力(S410)。

应理解，可对本发明公开的感测装置的实施例作出各种修改。因此，上文的描述不应解释为限制性的，而仅仅是作为实施例的例证。本领域的技术人员将设想在本公开的范围和精神内的其它修改。

Claims (21)

1.一种用于感测一种或多种组织特性的感测装置，所述感测装置包括：

适配器组件，其构造成联接到手术手持装置；

致动组件，其从所述适配器组件向远侧延伸并且构造成可操作地联接到所述手持装置并且被与所述适配器组件联接的手持装置接合，所述致动组件包括：

第一传动轴；和

第二传动轴；

梭子，其具有夹具和梭子传感器，所述梭子通过联轴器连接到所述第一传动轴并且使所述梭子传感器置于所述夹具上；和

活塞组件，其联接到所述第二传动轴并且构造成压缩所述活塞组件和所述梭子夹具之间的目标组织。

2.根据权利要求1所述的感测装置，其中所述梭子传感器构造成感测选自以下的一种或多种组织特性：组织温度、组织阻抗、组织介电常数、组织渗透性、组织弹性以及所述感测装置对目标组织所施加的力。

3.根据权利要求1所述的感测装置，其中所述致动组件的所述第一传动轴和所述第二传动轴被可转动地支撑并且构造成接受来自于与之可操作地联接的电机的转动力。

4.根据权利要求3所述的感测装置，其中所述第一传动轴的转动致使所述梭子向近侧推进以夹紧目标组织。

5.根据权利要求4所述的感测装置，其中所述第二传动轴的转动致使所述活塞组件向远侧推进以压缩目标组织。

6.根据权利要求5所述的感测装置，其还包括：

解扣传感器；和

联接到所述联轴器和所述梭子的解扣弹簧，

其中所述解扣弹簧施加张力以将所述联轴器推向相对于所述梭子的最近侧位置。

7.根据权利要求6所述的感测装置，其中所述梭子的近侧运动致使由所述解扣弹簧施加的张力减小。

8.根据权利要求7所述的感测装置，其中所述解扣传感器构造为传输控制信号以指示将所述目标组织夹在所述夹具和所述活塞组件之间。

9.根据权利要求1所述的感测装置，其中所述活塞组件包括：

联接到所述第一传动轴的内活塞；

包围所述内活塞的至少一部分的外活塞；和

插入所述内活塞和所述外活塞之间的活塞弹簧。

10.根据权利要求9所述的感测装置，其中所述第一传动轴在第一方向上的转动致使所述内活塞向远侧推进以压缩所述活塞弹簧。

11.根据权利要求10所述的感测装置，其中当所述内活塞向远侧推进时所述活塞弹簧的压缩致使所述外活塞向远侧推进并压缩目标组织。

12.根据权利要求1所述的感测装置，还包括可操作地联接到所述梭子传感器的控制器，所述控制器构造成从所述梭子传感器接收指示一种或多种组织特性的传感器信号，并且响应于接收到所述梭子传感器信号，显示所述一种或多种组织特性的视觉呈现。

13.根据权利要求12所述的感测装置，其中所述一种或多种组织特性包括选自以下的至少一种组织特性：组织温度、组织阻抗、组织介电常数、组织渗透性、组织弹性以及向电外科学器械施加的力。

14.根据权利要求6所述的感测装置，其还包括控制器，其可操作地联接到所述梭子传感器、所述解扣传感器、可操作地联接到所述第一传动轴的第一电机、和可操作地联接到所述第二传动轴的第二电机，所述控制器构造为：

从所述解扣传感器接收传感器信号；并且

响应于从所述解扣传感器接收到传感器信号，传输控制信号以使所述第一电机保持在第一位置。

15.根据权利要求14所述的感测装置，其中所述控制器进一步构造为：

从置于所述第二传动轴周围的编码器接收传感器信号；

计算用于压缩目标组织的转动量；并且

传输控制信号以致使所述第二电机使第二传动轴转动预定转动量以压缩目标组织。

16.根据权利要求15所述的感测装置，其中所述转动量的计算还包括从置于所述第一传动轴周围的编码器接收传感器信号。

17.根据权利要求16所述的感测装置，其中所述转动量的计算基于从置于所述第一传动轴周围的编码器和置于所述第二传动轴周围的编码器接收的传感器信号。

18.一种用于测定组织特性的系统，所述系统包括：

感测装置，其包括：

适配器组件，其构造成联接到手术手持装置；

致动组件，其从所述适配器组件向远侧延伸并且构造成可操作地联接到所述手持装置并且被与所述适配器组件联接的手持装置接合，所述致动组件包括：

第一传动轴；和

第二传动轴；

梭子，其具有夹具和梭子传感器，所述梭子通过联轴器连接到所述第一传动轴并且使所述梭子传感器置于所述夹具上；和

活塞组件，其联接到所述第二传动轴并且构造成压缩所述活塞组件和所述梭子夹具之间的目标组织；以及

手持装置，其包括：

壳体；

构造为可操作地联接到所述第一传动轴的第一可转动传动连接器；和

构造为可操作地联接到所述第二传动轴的第二可转动传动连接器。

19.根据权利要求18所述的系统，其中所述手持装置还包括控制器，其构造为：

传输控制信号以使所述梭子向近侧推进以夹住目标组织；

传输控制信号以使所述活塞组件向远侧推进以压缩所述目标组织；

从所述梭子传感器接收表示选自以下的一种或多种组织特性的传感器信号：组织温度、组织阻抗、组织介电常数、组织渗透性、组织弹性以及所述感测装置对目标组织所施加的力；并且

传输控制信号以显示所感测的组织特性的视觉呈现。

20.根据权利要求19所述的系统，其中所述控制器进一步构造为：

从可操作地连接到所述梭子和所述第一传动轴的解扣传感器接收传感器信号；

基于从所述解扣传感器接收的传感器信号确定以预定力压缩目标组织；并且

响应于确定以预定力压缩目标组织，传输控制信号以致使所述梭子保持在第一位置。

21.根据权利要求20所述的系统，其中所述控制器进一步构造为：

从置于所述第二传动轴周围的编码器接收传感器信号；

计算使所述活塞组件向远侧推进以压缩所述目标组织的距离；并且

传输控制信号以致使所述活塞组件根据计算的距离向远侧推进。