CN110099637B - 具有智能钉仓的外科缝合器械 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了包括砧座和细长通道的外科器械。所述细长通道包括多个第一电接触件以及多个电连接器,所述多个电连接器包括多个第二电接触件,其中所述电连接器是通过弹簧偏置的,使得所述第一电接触件和所述第二电接触件之间保持间隙。所述外科器械还包括能够可释放地附接到所述细长通道的钉仓,其中所述钉仓具有包括多个钉腔的仓体、可从所述钉腔部署到所述组织中的多个钉、以及多个第三电接触件,其中所述钉仓与所述细长通道的附接使所述电连接器移动,从而使得所述第二电接触件桥接所述间隙并且电联接到所述第一电接触件。
Description
背景技术
本发明涉及外科器械,并且在各种布置中,涉及被设计成缝合和切割组织的外科缝合和切割器械及与其一起使用的钉仓。
附图说明
本文所述的实施方案的各种特征连同其优点可结合如下附图根据以下描述来加以理解:
图1是外科系统的侧正视图,该外科系统包括柄部组件以及可与其一起使用的多个可互换外科工具组件;
图2是图1的可互换外科工具组件中的一者的透视图,该可互换外科工具组件可操作地联接到图1的柄部组件;
图3是图1和图2的柄部组件和可互换外科工具组件的部分的分解组装视图;
图4是图1中所描绘的可互换外科工具组件中的另一者的透视图;
图5是图4的可互换外科工具组件的局部剖面透视图;
图6是图4和图5的可互换外科工具组件的一部分的另一局部剖视图;
图7是图4至图6的可互换外科工具组件的一部分的分解组装视图;
图7A是图7的可互换外科工具组件的弹性脊组件的一部分的放大顶视图;
图8是图4至图7的可互换外科工具组件的一部分的另一分解组装视图;
图9是图4至图8的可互换外科工具组件的外科端部执行器部分的另一剖面透视图;
图10是图9中所描绘的可互换外科工具组件的外科端部执行器部分的分解组装视图;
图11是可在图10的可互换外科工具组件中采用的击发构件实施方案的透视图、侧正视图和前正视图;
图12是可在图4的可互换外科工具组件中采用的砧座的透视图;
图13是图12的砧座的剖面侧正视图;
图14是图12和图13的砧座的底视图;
图15是图4的可互换外科工具组件的外科端部执行器和轴部分的一部分的剖面侧正视图,其中未用过或未击发的外科钉仓与外科端部执行器的细长通道正确就位;
图16是图15的外科端部执行器和轴部分的另一剖面侧正视图,其中外科钉仓已经至少部分地被击发,并且其击发构件已经回缩到起始位置;
图17是图16的外科端部执行器和轴部分的另一剖面侧正视图,其中击发构件已经完全回缩到起始位置;
图18是图15中描绘的外科端部执行器和轴部分的俯视剖视图,其中未用过或未击发的外科钉仓与外科端部执行器的细长通道正确就位;
图19是其中安装有已经至少部分地被击发的外科钉仓的图18的外科端部执行器的另一俯视剖视图,并且示出了保持在锁定位置的击发构件;
图20是图4的可互换工具组件的砧座和细长通道的部分的局部剖视图;
图21是图20的砧座和细长通道的部分的分解侧正视图;
图22是砧座实施方案的砧座安装部分的后透视图;
图23是另一砧座实施方案的砧座安装部分的后透视图;
图24是另一砧座实施方案的砧座安装部分的后透视图;
图25是砧座实施方案的透视图;
图26是图25的砧座的分解透视图;
图27是图25的砧座的剖面端视图;
图28是另一砧座实施方案的透视图;
图29是图28的砧座实施方案的分解透视图;
图30是图28的砧座的砧座主体部分的远侧端部部分的顶视图;
图31是另一砧座实施方案的砧座主体部分的远侧端部部分的顶视图;
图32是图31的砧座的剖面端部透视图;
图33是另一砧座实施方案的剖面端部透视图;
图34是包括远侧闭合管段的闭合构件实施方案的透视图;
图35是图34的闭合构件实施方案的剖面侧正视图;
图36是可互换外科工具组件实施方案的局部剖视图,其示出了,砧座的砧座安装部分处于完全闭合位置,并且其击发构件处于起始位置;
图37是打开过程开始时图36的可互换外科工具组件的另一局部剖视图;
图38是图37的可互换外科工具组件的另一局部剖视图,其中砧座处于完全打开位置;
图39是图36的可互换外科工具组件的一部分的侧正视图;
图40是图37的可互换外科工具组件的一部分的侧正视图;
图41是图38的可互换外科工具组件的一部分的侧正视图;
图42是另一闭合构件实施方案的剖面侧正视图;
图43是图42的闭合构件的剖面端视图;
图44是另一闭合构件实施方案的剖面端视图;
图45是另一闭合构件实施方案的剖面端视图;
图46是另一闭合构件实施方案的剖面端视图;
图47是图1中所示的可互换工具组件的外科端部执行器的部分的局部剖视图;
图48是图5的可互换外科工具组件的外科端部执行器的部分的局部剖视图;
图49是图48的外科端部执行器的另一剖视图;
图50是砧座实施方案的下侧的一部分的局部透视图;
图51是图5的可互换外科工具组件的一部分的局部剖视图,其中该可互换外科工具组件的外科端部执行器的砧座处于完全打开位置;
图52是图51的可互换外科工具组件的一部分的另一局部剖视图,其中该可互换外科工具组件的外科端部执行器的砧座处于第一闭合位置;
图53是击发过程开始时图51的可互换外科工具组件的一部分的另一局部剖视图,其中砧座处于第一闭合位置,并且其外科端部执行器的击发构件已经朝远侧移出起始位置;
图54是图51的可互换外科工具组件的一部分的另一局部剖视图,其中砧座处于第二闭合位置,并且击发构件已经朝远侧推进到其外科端部执行器的外科钉仓中;
图55是针对不同可互换外科工具组件的击发能量与时间的关系的图形比较;
图56是力与击发改善关系的图形描绘,并且其针对四种不同的可交换外科工具组件,比较了击发负载与击发构件已行进的击发距离百分比的关系;
图57是根据至少一个实施方案的包括钉仓的外科缝合器械的端部执行器的透视图;
图58是图57的端部执行器的分解图;
图59是图57的钉仓的透视图;
图60是图57的端部执行器的通道的局部透视图,该通道被构造成能够接纳图57的钉仓;
图60A是图60的通道的局部透视图;
图60B是图59的钉仓的仓电路的电路图;
图60C是图57的端部执行器的载体电路的电路图;
图61是图57的端部执行器的底面局部视图,其示出了根据至少一个实施方案的完整迹线元件以及处于起始位置的滑动件;
图62是图57的端部执行器的底面局部视图,其示出了根据至少一个实施方案的断开的迹线元件以及处于部分推进位置的滑动件;
图62A是示出根据至少一个实施方案的电路的框图;
图62B是示出根据至少一个实施方案的电路的框图;
图62C是示出根据至少一个实施方案的电路的框图;
图62D是示出根据至少一个实施方案的电路的框图;
图63是根据至少一个实施方案的图57的端部执行器的安全机构的电路图;
图64是根据至少一个实施方案的图63的电路图的处于打开构型的开关;
图65示出了处于闭合构型的图64的开关;
图65A是根据至少一个实施方案的图57的端部执行器的安全机构;
图65B是根据至少一个实施方案的用于控制外科缝合和切割器械的击发的方法的逻辑图;
图66是根据至少一个实施方案的包括导电栅极的钉仓的局部透视图;
图67是图66的钉仓的局部分解图;
图68是图67的钉仓的剖视图,其示出了处于完全闭合构型的导电栅极;
图69是图67的钉仓的剖视图,其示出了处于打开构型的导电栅极;
图70是图67的钉仓的剖视图,其示出了从打开构型转变到部分闭合构型的导电栅极;
图71是示出根据至少一个实施方案的电路的框图,该电路被构造成能够启动/停用外科缝合和切割器械的击发系统;
图72示出了根据至少一个实施方案的外科缝合和切割器械的控制器;
图73示出了根据至少一个实施方案的外科缝合和切割器械的组合逻辑电路;
图74示出了根据至少一个实施方案的外科缝合和切割器械的时序逻辑电路;
图75是根据至少一个实施方案的用于外科缝合和切割器械的电磁闭锁机构;
图76示出了处于锁定构型的图75的电磁闭锁机构;
图77示出了处于解锁构型的图75的电磁闭锁机构;
图78是根据至少一个实施方案的电路的电路图;
图79是根据至少一个实施方案的电动外科缝合和切割器械的电路的电路图;
图79A是被构造成能够检测钉击发构件的位置和行进的电路,其示出了处于完全击发位置的钉击发构件;
图79B示出了处于完全回缩位置的图79A的钉击发构件;
图80是包括功率组件、柄部组件和可互换轴组件的外科缝合和切割器械的透视图;
图81为图80的外科器械的透视图,该外科器械的可互换轴组件已与柄部组件分开;
图82A和图82B描绘了图80的外科器械的电路图;
图83是根据至少一个实施方案的电动外科缝合和切割器械的电路图;
图84A是根据至少一个实施方案的电动外科缝合和切割器械的电路图;
图84B示出了根据至少一个实施方案的由电动外科缝合和切割器械的马达消耗的电流的最小阈值和最大阈值;
图85是示出根据至少一个实施方案的行程开始开关电路和行程结束开关电路的电路图;
图86是示出根据至少一个实施方案的故障响应系统的逻辑图;
图87是示出根据至少一个实施方案的故障响应系统的逻辑图;
图88是示出根据至少一个实施方案的故障响应系统的逻辑图;以及
图89是示出根据至少一个实施方案的故障响应系统的逻辑图;
在所述若干视图中,对应的参考符号指示对应的部件。本文所述的范例以一种形式示出了本发明的各种实施方案,且这种范例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
本申请的申请人拥有与本申请于同一日期提交且各自全文以引用方式并入本文的以下美国专利申请:
-名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS AND REPLACEABLE TOOL ASSEMBLIESTHEREOF”的美国专利申请序列号15/386,185;代理人案卷号END7980USNP/160155;
-名称为“ARTICULATABLE SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号15/386,230;代理人案卷号END7981USNP/160156;
-名称为“LOCKOUT ARRANGEMENTS FOR SURGICAL END EFFECTORS”的美国专利申请序列号15/386,221;代理人案卷号END7982USNP/160157;
-名称为“SURGICAL END EFFECTORS AND FIRING MEMBERS THEREOF”的美国专利申请序列号15/386,209;代理人案卷号END7983USNP/160158;
-名称为“LOCKOUT ARRANGEMENTS FOR SURGICAL END EFFECTORS ANDREPLACEABLE TOOL ASSEMBLIES”的美国专利申请序列号15/386,198;代理人案卷号END7984USNP/160159;以及
-名称为“SURGICAL END EFFECTORS AND ADAPTABLE FIRING MEMBERS THEREFOR”的美国专利申请序列号15/386,240;代理人案卷号END7985USNP/160160。
本申请的申请人拥有与本申请于同一日期提交且各自全文以引用方式并入本文的以下美国专利申请:
-名称为“STAPLE CARTRIDGES AND ARRANGEMENTS OF STAPLES AND STAPLECAVITIES THEREIN”的美国专利申请序列号15/385,939;代理人案卷号END7986USNP/160161;
-名称为“SURGICAL TOOL ASSEMBLIES WITH CLUTCHING ARRANGEMENTS FORSHIFTING BETWEEN CLOSURE SYSTEMS WITH CLOSURE STROKE REDUCTION FEATURES ANDARTICULATION AND FIRING SYSTEMS”的美国专利申请序列号15/385,941;代理人案卷号END7987USNP/160162;
-名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS AND STAPLE-FORMING ANVILS”的美国专利申请序列号15/385,943;代理人案卷号END7988USNP/160163;
-名称为“SURGICAL TOOL ASSEMBLIES WITH CLOSURE STROKE REDUCTIONFEATURES”的美国专利申请序列号15/385,950;代理人案卷号END7989USNP/160164;
-名称为“STAPLE CARTRIDGES AND ARRANGEMENTS OF STAPLES AND STAPLECAVITIES THEREIN”的美国专利申请序列号15/385,945;代理人案卷号END7990USNP/160165;
-名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS AND STAPLE-FORMING ANVILS”的美国专利申请序列号15/385,946;代理人案卷号END7991USNP/160166;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS WITH JAW OPENING FEATURES FOR INCREASINGA JAW OPENING DISTANCE”的美国专利申请序列号15/385,951;代理人案卷号END7992USNP/160167;
-名称为“METHODS OF STAPLING TISSUE”的美国专利申请序列号15/385,953;代理人案卷号END7993USNP/160168;
-名称为“FIRING MEMBERS WITH NON-PARALLEL JAW ENGAGEMENT FEATURES FORSURGICAL END EFFECTORS”的美国专利申请序列号15/385,954;代理人案卷号END7994USNP/160169;
-名称为“SURGICAL END EFFECTORS WITH EXPANDABLE TISSUE STOPARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号15/385,955;代理人案卷号END7995USNP/160170;
-名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS AND STAPLE-FORMING ANVILS”的美国专利申请序列号15/385,948;代理人案卷号END7996USNP/160171;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS WITH POSITIVE JAW OPENING FEATURES”的美国专利申请序列号15/385,956;代理人案卷号END7997USNP/160172;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS WITH LOCKOUT ARRANGEMENTS FOR PREVENTINGFIRING SYSTEM ACTUATION UNLESS AN UNSPENT STAPLE CARTRIDGE IS PRESENT”的美国专利申请序列号15/385,958;代理人案卷号END7998USNP/160173;以及
-名称为“STAPLE CARTRIDGES AND ARRANGEMENTS OF STAPLES AND STAPLECAVITIES THEREIN”的美国专利申请序列号15/385,947;代理人案卷号END7999USNP/160174;
本申请的申请人拥有与本申请于同一日期提交且各自全文以引用方式并入本文的以下美国专利申请:
-名称为“METHOD FOR RESETTING A FUSE OF A SURGICAL INSTRUMENT SHAFT”的美国专利申请序列号15/385,896;代理人案卷号END8013USNP/160175;
-名称为“STAPLE FORMING POCKET ARRANGEMENT TO ACCOMMODATE DIFFERENTTYPES OF STAPLES”的美国专利申请序列号15/385,898;代理人案卷号END8014USNP/160176;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING IMPROVED JAW CONTROL”的美国专利申请序列号15/385,899;代理人案卷号END8016USNP/160178;
-名称为“STAPLE CARTRIDGE AND STAPLE CARTRIDGE CHANNEL COMPRISINGWINDOWS DEFINED THEREIN”的美国专利申请序列号15/385,901;代理人案卷号END8017USNP/160179;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING A CUTTING MEMBER”的美国专利申请序列号15/385,902;代理人案卷号END8018USNP/160180;
-名称为“STAPLE FIRING MEMBER COMPRISING A MISSING CARTRIDGE AND/ORSPENT CARTRIDGE LOCKOUT”的美国专利申请序列号15/385,904;代理人案卷号END8019USNP/160181;
-名称为“FIRING ASSEMBLY COMPRISING A LOCKOUT”的美国专利申请序列号15/385,905;代理人案卷号END8020USNP/160182;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT SYSTEM COMPRISING AN END EFFECTOR LOCKOUTAND A FIRING ASSEMBLY LOCKOUT”的美国专利申请序列号15/385,907;代理人案卷号END8021USNP/160183;
-名称为“FIRING ASSEMBLY COMPRISING A FUSE”的美国专利申请序列号15/385,908;代理人案卷号END8022USNP/160184;以及
-名称为“FIRING ASSEMBLY COMPRISING A MULTIPLE FAILED-STATE FUSE”的美国专利申请序列号15/385,909;代理人案卷号END8023USNP/160185。
本申请的申请人拥有与本申请于同一日期提交且各自全文以引用方式并入本文的以下美国专利申请:
-名称为“STAPLE FORMING POCKET ARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号15/385,920;代理人案卷号END8038USNP/160186;
-名称为“ANVIL ARRANGEMENTS FOR SURGICAL STAPLERS”的美国专利申请序列号15/385,913;代理人案卷号END8039USNP/160187;
-名称为“METHOD OF DEFORMING STAPLES FROM TWO DIFFERENT TYPES OFSTAPLE CARTRIDGES WITH THE SAME SURGICAL STAPLING INSTRUMENT”的美国专利申请序列号15/385,914;代理人案卷号END8041USNP/160189;
-名称为“BILATERALLY ASYMMETRIC STAPLE FORMING POCKET PAIRS”的美国专利申请序列号15/385,893;代理人案卷号END8042USNP/160190;
-名称为“CLOSURE MEMBERS WITH CAM SURFACE ARRANGEMENTS FOR SURGICALINSTRUMENTS WITH SEPARATE AND DISTINCT CLOSURE AND FIRING SYSTEMS”的美国专利申请序列号15/385,929;代理人案卷号END8043USNP/160191;
-名称为“SURGICAL STAPLERS WITH INDEPENDENTLY ACTUATABLE CLOSING ANDFIRING SYSTEMS”的美国专利申请序列号15/385,911;代理人案卷号END8044USNP/160192;
-名称为“STAPLE CARTRIDGE COMPRISING STAPLES WITH DIFFERENT CLAMPINGBREADTHS”的美国专利申请序列号15/385,917;代理人案卷号END8047USNP/160195;
-名称为“STAPLE FORMING POCKET ARRANGEMENTS COMPRISING PRIMARYSIDEWALLS AND POCKET SIDEWALLS”的美国专利申请序列号15/385,900;代理人案卷号END8048USNP/160196;
-名称为“NO-CARTRIDGE AND SPENT CARTRIDGE LOCKOUT ARRANGEMENTS FORSURGICAL STAPLERS”的美国专利申请序列号15/385,931;代理人案卷号END8050USNP/160198;
-名称为“FIRING MEMBER PIN ANGLE”的美国专利申请序列号15/385,915;代理人案卷号END8051USNP/160199;
-名称为“STAPLE FORMING POCKET ARRANGEMENTS COMPRISING ZONED FORMINGSURFACE GROOVES”的美国专利申请序列号15/385,897;代理人案卷号END8052USNP/160200;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH MULTIPLE FAILURE RESPONSE MODES”的美国专利申请序列号15/385,922;代理人案卷号END8053USNP/160201;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH PRIMARY AND SAFETY PROCESSORS”的美国专利申请序列号15/385,924;代理人案卷号END8054USNP/160202;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS WITH JAWS THAT ARE PIVOTABLE ABOUT AFIXED AXIS AND INCLUDE SEPARATE AND DISTINCT CLOSURE AND FIRING SYSTEMS”的美国专利申请序列号15/385,912;代理人案卷号END8056USNP/160204;
-名称为“ANVIL HAVING A KNIFE SLOT WIDTH”的美国专利申请序列号15/385,910;代理人案卷号END8057USNP/160205;
-名称为“CLOSURE MEMBER ARRANGEMENTS FOR SURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号15/385,903;代理人案卷号END8058USNP/160206;以及
-名称为“FIRING MEMBER PIN CONFIGURATIONS”的美国专利申请序列号15/385,906;代理人案卷号END8059USNP/160207。
本申请的申请人拥有与本申请于同一日期提交且各自全文以引用方式并入本文的以下美国专利申请:
-名称为“STEPPED STAPLE CARTRIDGE WITH ASYMMETRICAL STAPLES”的美国专利申请序列号15/386,188;代理人案卷号END8000USNP/160208;
-名称为“STEPPED STAPLE CARTRIDGE WITH TISSUE RETENTION AND GAPSETTING FEATURES”的美国专利申请序列号15/386,192;代理人案卷号END8001USNP/160209;
-名称为“STAPLE CARTRIDGE WITH DEFORMABLE DRIVER RETENTION FEATURES”的美国专利申请序列号15/386,206;代理人案卷号END8002USNP/160210;
-名称为“DURABILITY FEATURES FOR END EFFECTORS AND FIRING ASSEMBLIESOF SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号15/386,226;代理人案卷号END8003USNP/160211;
-名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS HAVING END EFFECTORS WITHPOSITIVE OPENING FEATURES”的美国专利申请序列号15/386,222;代理人案卷号END8004USNP/160212;以及
-名称为“CONNECTION PORTIONS FOR DEPOSABLE LOADING UNITS FOR SURGICALSTAPLING INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号15/386,236;代理人案卷号END8005USNP/160213。
本申请的申请人拥有与本申请于同一日期提交且各自全文以引用方式并入本文的以下美国专利申请:
-名称为“METHOD FOR ATTACHING A SHAFT ASSEMBLY TO A SURGICALINSTRUMENT AND,ALTERNATIVELY,TO A SURGICAL ROBOT”的美国专利申请序列号15/385,887;代理人案卷号END8006USNP/160214;
-名称为“SHAFT ASSEMBLY COMPRISING A MANUALLY-OPERABLE RETRACTIONSYSTEM FOR USE WITH A MOTORIZED SURGICAL INSTRUMENT SYSTEM”的美国专利申请序列号15/385,889;代理人案卷号END8007USNP/160215;
-名称为“SHAFT ASSEMBLY COMPRISING SEPARATELY ACTUATABLE ANDRETRACTABLE SYSTEMS”的美国专利申请序列号15/385,890;代理人案卷号END8008USNP/160216;
-名称为“SHAFT ASSEMBLY COMPRISING A CLUTCH CONFIGURED TO ADAPT THEOUTPUT OF A ROTARY FIRING MEMBER TO TWO DIFFERENT SYSTEMS”的美国专利申请序列号15/385,891;代理人案卷号END8009USNP/160217;
-名称为“SURGICAL SYSTEM COMPRISING A FIRING MEMBER ROTATABLE INTO ANARTICULATION STATE TO ARTICULATE AN END EFFECTOR OF THE SURGICAL SYSTEM”的美国专利申请序列号15/385,892;代理人案卷号END8010USNP/160218;
-名称为“SHAFT ASSEMBLY COMPRISING A LOCKOUT”的美国专利申请序列号15/385,894;代理人案卷号END8011USNP/160219;以及
-名称为“SHAFT ASSEMBLY COMPRISING FIRST AND SECOND ARTICULATIONLOCKOUTS”的美国专利申请序列号15/385,895;代理人案卷号END8012USNP/160220。
本申请的申请人拥有与本申请于同一日期提交且各自全文以引用方式并入本文的以下美国专利申请:
-名称为“SURGICAL STAPLING SYSTEMS”的美国专利申请序列号15/385,916;代理人案卷号END8024USNP/160221;
-名称为“SURGICAL STAPLING SYSTEMS”的美国专利申请序列号15/385,918;代理人案卷号END8025USNP/160222;
-名称为“SURGICAL STAPLING SYSTEMS”的美国专利申请序列号15/385,919;代理人案卷号END8026USNP/160223;
-名称为“SURGICAL STAPLE CARTRIDGE WITH MOVABLE CAMMING MEMBERCONFIGURED TO DISENGAGE FIRING MEMBER LOCKOUT FEATURES”的美国专利申请序列号15/385,921;代理人案卷号END8027USNP/160224;
-名称为“SURGICAL STAPLING SYSTEMS”的美国专利申请序列号15/385,923;代理人案卷号END8028USNP/160225;
-名称为“JAW ACTUATED LOCK ARRANGEMENTS FOR PREVENTING ADVANCEMENT OFA FIRING MEMBER IN A SURGICAL END EFFECTOR UNLESS AN UNFIRED CARTRIDGE ISINSTALLED IN THE END EFFECTOR”的美国专利申请序列号15/385,925;代理人案卷号END8029USNP/160226;
-名称为“AXIALLY MOVABLE CLOSURE SYSTEM ARRANGEMENTS FOR APPLYINGCLOSURE MOTIONS TO JAWS OF SURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号15/385,926;代理人案卷号END8030USNP/160227;
-名称为“PROTECTIVE COVER ARRANGEMENTS FOR A JOINT INTERFACE BETWEEN AMOVABLE JAW AND ACTUATORSHAFT OF A SURGICAL INSTRUMENT”的美国专利申请序列号15/385,928;代理人案卷号END8031USNP/160228;
-名称为“SURGICAL END EFFECTOR WITH TWO SEPARATE COOPERATING OPENINGFEATURES FOR OPENING AND CLOSING END EFFECTOR JAWS”的美国专利申请序列号15/385,930;代理人案卷号END8032USNP/160229;
-名称为“ARTICULATABLE SURGICAL END EFFECTOR WITH ASYMMETRIC SHAFTARRANGEMENT”的美国专利申请序列号15/385,932;代理人案卷号END8033USNP/160230;
-名称为“ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENT WITH INDEPENDENT PIVOTABLELINKAGE DISTAL OF AN ARTICULATION LOCK”的美国专利申请序列号15/385,933;代理人案卷号END8034USNP/160231;
-名称为“ARTICULATION LOCK ARRANGEMENTS FOR LOCKING AN END EFFECTOR INAN ARTICULATED POSITION IN RESPONSE TO ACTUATION OF A JAW CLOSURE SYSTEM”的美国专利申请序列号15/385,934;代理人案卷号END8035USNP/160232;
-名称为“LATERALLY ACTUATABLE ARTICULATION LOCK ARRANGEMENTS FORLOCKING AN END EFFECTOR OF A SURGICAL INSTRUMENT IN AN ARTICULATEDCONFIGURATION”的美国专利申请序列号15/385,935_;代理人案卷号END8036USNP/160233;以及
-名称为“ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENTS WITH ARTICULATION STROKEAMPLIFICATION FEATURES”的美国专利申请序列号15/385,936;代理人案卷号END8037USNP/160234。
本申请的申请人拥有2016年6月24日提交并且各自全文以引用方式并入本文的以下美国专利申请:
-名称为“STAPLE CARTRIDGE COMPRISING WIRE STAPLES AND STAMPED STAPLES”的美国专利申请序列号15/191,775;
-名称为“STAPLING SYSTEM FOR USE WITH WIRE STAPLES AND STAMPEDSTAPLES”的美国专利申请序列号15/191,807;
-名称为“STAMPED STAPLES AND STAPLE CARTRIDGES USING THE SAME”的美国专利申请序列号15/191,834;
-名称为“STAPLE CARTRIDGE COMPRISING OVERDRIVEN STAPLES”的美国专利申请序列号15/191,788;以及
-名称为“STAPLE CARTRIDGE COMPRISING OFFSET LONGITUDINAL STAPLE ROWS”的美国专利申请序列号15/191,818。
本申请的申请人拥有2016年6月24日提交并且各自全文以引用方式并入本文的以下美国专利申请:
-名称为“SURGICAL FASTENER”的美国设计专利申请序列号29/569,218;
-名称为“SURGICAL FASTENER”的美国设计专利申请序列号29/569,227;
-名称为“SURGICAL FASTENER CARTRIDGE”的美国设计专利申请序列号29/569,259;以及
-名称为“SURGICAL FASTENER CARTRIDGE”的美国设计专利申请序列号29/569,264。
本申请的申请人拥有于2016年4月1日提交且各自全文以引用方式并入本文的以下专利申请:
-名称为“METHOD FOR OPERATING A SURGICAL STAPLING SYSTEM”的美国专利申请序列号15/089,325;
-名称为“MODULAR SURGICAL STAPLING SYSTEM COMPRISING ADISPLAY”的美国专利申请序列号15/089,321;
-名称为“SURGICAL STAPLING SYSTEM COMPRISING A DISPLAY INCLUDING A RE-ORIENTABLE DISPLAY FIELD”的美国专利申请序列号15/089,326;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT HANDLE ASSEMBLY WITH RECONFIGURABLE GRIPPORTION”的美国专利申请序列号15/089,263;
-名称为“ROTARY POWERED SURGICAL INSTRUMENT WITH MANUALLY ACTUATABLEBAILOUT SYSTEM”的美国专利申请序列号15/089,262;
-名称为“SURGICAL CUTTING AND STAPLING END EFFECTOR WITH ANVILCONCENTRIC DRIVE MEMBER”的美国专利申请序列号15/089,277;
-名称为“INTERCHANGEABLE SURGICAL TOOL ASSEMBLY WITH A SURGICAL ENDEFFECTOR THAT IS SELECTIVELY ROTATABLE ABOUT A SHAFT AXIS”的美国专利申请序列号15/089,296;
-名称为“SURGICAL STAPLING SYSTEM COMPRISING A SHIFTABLE TRANSMISSION”的美国专利申请序列号15/089,258;
-名称为“SURGICAL STAPLING SYSTEM CONFIGURED TO PROVIDE SELECTIVECUTTING OF TISSUE”的美国专利申请序列号15/089,278;
-名称为“SURGICAL STAPLING SYSTEM COMPRISING A CONTOURABLE SHAFT”的美国专利申请序列号15/089,284;
-名称为“SURGICAL STAPLING SYSTEM COMPRISING A TISSUE COMPRESSIONLOCKOUT”的美国专利申请序列号15/089,295;
-名称为“SURGICAL STAPLING SYSTEM COMPRISING AN UNCLAMPING LOCKOUT”的美国专利申请序列号15/089,300;
-名称为“SURGICAL STAPLING SYSTEM COMPRISING A JAW CLOSURE LOCKOUT”的美国专利申请序列号15/089,196;
-名称为“SURGICAL STAPLING SYSTEM COMPRISING A JAW ATTACHMENT LOCKOUT”的美国专利申请序列号15/089,203;
-名称为“SURGICAL STAPLING SYSTEM COMPRISING A SPENT CARTRIDGELOCKOUT”的美国专利申请序列号15/089,210;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING A SHIFTING MECHANISM”的美国专利申请序列号15/089,324;
-名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENT COMPRISING MULTIPLE LOCKOUTS”的美国专利申请序列号15/089,335;
-名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENT”的美国专利申请序列号15/089,339;
-名称为“SURGICAL STAPLING SYSTEM CONFIGURED TO APPLY ANNULAR ROWS OFSTAPLES HAVING DIFFERENT HEIGHTS”的美国专利申请序列号15/089,253;
-名称为“SURGICAL STAPLING SYSTEM COMPRISING A GROOVED FORMING POCKET”的美国专利申请序列号15/089,304;
-名称为“ANVIL MODIFICATION MEMBERS FOR SURGICAL STAPLERS”的美国专利申请序列号15/089,331;
-名称为“STAPLE CARTRIDGES WITH ATRAUMATIC FEATURES”的美国专利申请序列号15/089,336;
-名称为“CIRCULAR STAPLING SYSTEM COMPRISING AN INCISABLE TISSUESUPPORT”的美国专利申请序列号15/089,312;
-名称为“CIRCULAR STAPLING SYSTEM COMPRISING ROTARY FIRING SYSTEM”的美国专利申请序列号15/089,309;以及
-名称为“CIRCULAR STAPLING SYSTEM COMPRISING LOAD CONTROL”的美国专利申请序列号15/089,349。
本申请的申请人还拥有于2015年12月31日提交且各自全文以引用方式并入本文的如下标识的美国专利申请:
-名称为“MECHANISMS FOR COMPENSATING FOR BATTERY PACK FAILURE INPOWERED SURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号14/984,488;
-名称为“MECHANISMS FOR COMPENSATING FOR DRIVETRAIN FAILURE IN POWEREDSURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号14/984,525;以及
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS WITH SEPARABLE MOTORS AND MOTOR CONTROLCIRCUITS”的美国专利申请序列号14/984,552。
本申请的申请人还拥有于2016年2月9日提交且各自全文以引用方式并入本文的如下标识的美国专利申请:
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH ARTICULATING AND AXIALLYTRANSLATABLE END EFFECTOR”的美国专利申请序列号15/019,220;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS WITH MULTIPLE LINK ARTICULATIONARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号15/019,228;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT ARTICULATION MECHANISM WITH SLOTTEDSECONDARY CONSTRAINT”的美国专利申请序列号15/019,196;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS WITH AN END EFFECTOR THAT IS HIGHLYARTICULATABLE RELATIVE TO AN ELONGATE SHAFT ASSEMBLY”的美国专利申请序列号15/019,206;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS WITH NON-SYMMETRICAL ARTICULATIONARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号15/019,215;
-名称为“ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENTS WITH SINGLE ARTICULATIONLINK ARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号15/019,227;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS WITH TENSIONING ARRANGEMENTS FOR CABLEDRIVEN ARTICULATION SYSTEMS”的美国专利申请序列号15/019,235;
-名称为“ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENTS WITH OFF-AXIS FIRING BEAMARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号15/019,230;以及
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS WITH CLOSURE STROKE REDUCTIONARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号15/019,245。
本申请的申请人还拥有于2016年2月12日提交且各自全文以引用方式并入本文的如下标识的美国专利申请:
-名称为“MECHANISMS FOR COMPENSATING FOR DRIVETRAIN FAILURE IN POWEREDSURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号15/043,254;
-名称为“MECHANISMS FOR COMPENSATING FOR DRIVETRAIN FAILURE IN POWEREDSURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号15/043,259;
-名称为“MECHANISMS FOR COMPENSATING FOR DRIVETRAIN FAILURE IN POWEREDSURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号15/043,275;以及
-名称为“MECHANISMS FOR COMPENSATING FOR DRIVETRAIN FAILURE IN POWEREDSURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号15/043,289。
本申请的申请人拥有于2015年6月18日提交且各自全文以引用方式并入本文的以下专利申请:
-名称为“SURGICAL END EFFECTORS WITH POSITIVE JAW OPENINGARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号14/742,925;
-名称为“SURGICAL END EFFECTORS WITH DUAL CAM ACTUATED JAW CLOSINGFEATURES”的美国专利申请序列号14/742,941;
-名称为“MOVABLE FIRING BEAM SUPPORT ARRANGEMENTS FOR ARTICULATABLESURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号14/742,914;
-名称为“ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENTS WITH COMPOSITE FIRING BEAMSTRUCTURES WITH CENTER FIRING SUPPORT MEMBER FOR ARTICULATION SUPPORT”的美国专利申请序列号14/742,900;
-名称为“DUAL ARTICULATION DRIVE SYSTEM ARRANGEMENTS FOR ARTICULATABLESURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号14/742,885;以及
-名称为“PUSH/PULL ARTICULATION DRIVE SYSTEMS FOR ARTICULATABLESURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号14/742,876。
本申请的申请人拥有于2015年3月6日提交且各自全文以引用方式并入本文的以下专利申请:
-名称为“POWERED SURGICAL INSTRUMENT”的美国专利申请序列号14/640,746,现为美国专利申请公布2016/0256184;
-名称为“MULTIPLE LEVEL THRESHOLDS TO MODIFY OPERATION OF POWEREDSURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号14/640,795,现为美国专利申请公布2016/02561185;
-名称为“ADAPTIVE TISSUE COMPRESSION TECHNIQUES TO ADJUST CLOSURERATES FOR MULTIPLE TISSUE TYPES”的美国专利申请序列号14/640,832,现为美国专利申请公布2016/0256154;
-名称为“OVERLAID MULTI SENSOR RADIO FREQUENCY(RF)ELECTRODE SYSTEM TOMEASURE TISSUE COMPRESSION”的美国专利申请序列号14/640,935,现为美国专利申请公布2016/0256071;
-名称为“MONITORING SPEED CONTROL AND PRECISION INCREMENTING OF MOTORFOR POWERED SURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号14/640,831,现为美国专利申请公布2016/0256153;
-名称为“TIME DEPENDENT EVALUATION OF SENSOR DATA TO DETERMINESTABILITY,CREEP,AND VISCOELASTIC ELEMENTS OF MEASURES”的美国专利申请序列号14/640,859,现为美国专利申请公布2016/0256187;
-名称为“INTERACTIVE FEEDBACK SYSTEM FOR POWERED SURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号14/640,817,现为美国专利申请公布2016/0256186;
-名称为“CONTROL TECHNIQUES AND SUB-PROCESSOR CONTAINED WITHIN MODULARSHAFT WITH SELECT CONTROL PROCESSING FROM HANDLE”的美国专利申请序列号14/640,844,现为美国专利申请公布2016/0256155;
-名称为“SMART SENSORS WITH LOCAL SIGNAL PROCESSING”的美国专利申请序列号14/640,837,现为美国专利申请公布2016/0256163;
-名称为“SYSTEM FOR DETECTING THE MIS-INSERTION OF A STAPLE CARTRIDGEINTO A SURGICAL STAPLER”的美国专利申请序列号14/640,765,现为美国专利申请公布2016/0256160;
-名称为“SIGNAL AND POWER COMMUNICATION SYSTEM POSITIONED ON AROTATABLE SHAFT”的美国专利申请序列号14/640,799,现为美国专利申请公布2016/0256162;以及
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING A LOCKABLE BATTERY HOUSING”的美国专利申请序列号14/640,780,现为美国专利申请公布2016/0256161;
本申请的申请人拥有于2015年2月27日提交且各自全文以引用方式并入本文的以下专利申请:
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT SYSTEM COMPRISING AN INSPECTION STATION”的美国专利申请序列号14/633,576,现为美国专利申请公布2016/0249919;
-名称为“SURGICAL APPARATUS CONFIGURED TO ASSESS WHETHER A PERFORMANCEPARAMETER OF THE SURGICAL APPARATUS IS WITHIN AN ACCEPTABLE PERFORMANCE BAND”的美国专利申请序列号14/633,546,现为美国专利申请公布2016/0249915;
-名称为“SURGICAL CHARGING SYSTEM THAT CHARGES AND/OR CONDITIONS ONEOR MORE BATTERIES”的美国专利申请序列号14/633,560,现为美国专利申请公布2016/0249910;
-名称为“CHARGING SYSTEM THAT ENABLES EMERGENCY RESOLUTIONS FORCHARGING A BATTERY”的美国专利申请序列号14/633,566,现为美国专利申请公布2016/0249918;
-名称为“SYSTEM FOR MONITORING WHETHER A SURGICAL INSTRUMENT NEEDS TOBE SERVICED”的美国专利申请序列号14/633,555,现为美国专利申请公布2016/0249916;
-名称为“REINFORCED BATTERY FOR A SURGICAL INSTRUMENT”的美国专利申请序列号14/633,542,现为美国专利申请公布2016/0249908;
-名称为“POWER ADAPTER FOR A SURGICAL INSTRUMENT”的美国专利申请序列号14/633,548,现为美国专利申请公布2016/0249909;
-名称为“ADAPTABLE SURGICAL INSTRUMENT HANDLE”的美国专利申请序列号14/633,526,现为美国专利申请公布2016/0249945;
-名称为“MODULAR STAPLING ASSEMBLY”的美国专利申请序列号14/633,541,现为美国专利申请公布2016/0249927;以及
-名称为“SURGICAL APPARATUS CONFIGURED TO TRACK AN END-OF-LIFEPARAMETER”的美国专利申请序列号14/633,562,现为美国专利申请公布2016/0249917;
本申请的申请人拥有于2014年12月18日提交且各自全文以引用方式并入本文的以下专利申请:
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT SYSTEMS COMPRISING AN ARTICULATABLE ENDEFFECTOR AND MEANS FOR ADJUSTING THE FIRING STROKE OF A FIRING MEMBER”的美国专利申请序列号14/574,478,现为美国专利申请公布2016/0174977;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT ASSEMBLY COMPRISING LOCKABLE SYSTEMS”的美国专利申请序列号14/574,483,现为美国专利申请公布2016/0174969;
-名称为“DRIVE ARRANGEMENTS FOR ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号14/575,139,现为美国专利申请公布2016/0174978;
-名称为“LOCKING ARRANGEMENTS FOR DETACHABLE SHAFT ASSEMBLIES WITHARTICULATABLE SURGICAL END EFFECTORS”的美国专利申请序列号14/575,148,现为美国专利申请公布2016/0174976;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH AN ANVIL THAT IS SELECTIVELY MOVABLEABOUT A DISCRETE NON-MOVABLE AXIS RELATIVE TO A STAPLE CARTRIDGE”的美国专利申请序列号14/575,130,现为美国专利申请公布2016/0174972;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS WITH IMPROVED CLOSURE ARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号14/575,143,现为美国专利申请公布2016/0174983;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS WITH ARTICULATABLE END EFFECTORS ANDMOVABLE FIRING BEAM SUPPORT ARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号14/575,117,现为美国专利申请公布2016/0174975;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS WITH ARTICULATABLE END EFFECTORS ANDIMPROVED FIRING BEAM SUPPORT ARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号14/575,154,现为美国专利申请公布2016/0174973;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT ASSEMBLY COMPRISING A FLEXIBLEARTICULATION SYSTEM”的美国专利申请序列号14/574,493,现为美国专利申请公布2016/0174970;以及
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT ASSEMBLY COMPRISING A LOCKABLEARTICULATION SYSTEM”的美国专利申请序列号14/574,500,现为美国专利申请公布2016/0174971。
本申请的申请人拥有于2013年3月1日提交且各自全文以引用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,现为美国专利申请公布2014/0246471;
-名称为“ROTARY POWERED ARTICULATION JOINTS FOR SURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号13/782,323,现为美国专利申请公布2014/0246472;
-名称为“THUMBWHEEL SWITCH ARRANGEMENTS FOR SURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号13/782,338,现为美国专利申请公布2014/0249557;
-名称为“ELECTROMECHANICAL SURGICAL DEVICE WITH SIGNAL RELAYARRANGEMENT”的美国专利申请序列号13/782,499,现为美国专利9,358,003;
-名称为“MULTIPLE PROCESSOR MOTOR CONTROL FOR MODULAR SURGICALINSTRUMENTS”的美国专利申请序列号13/782,460,现为美国专利申请公布2014/0246478;
-名称为“JOYSTICK SWITCH ASSEMBLIES FOR SURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号13/782,358,现为美国专利9,326,767;
-名称为“SENSOR STRAIGHTENED END EFFECTOR DURING REMOVAL THROUGHTROCAR”的美国专利申请序列号13/782,481,现为美国专利9,468,438;
-名称为“CONTROL METHODS FOR SURGICAL INSTRUMENTS WITH REMOVABLEIMPLEMENT PORTIONS”的美国专利申请序列号13/782,518,现为美国专利申请公布2014/0246475;
-名称为“ROTARY POWERED SURGICAL INSTRUMENTS WITH MULTIPLE DEGREES OFFREEDOM”的美国专利申请序列号13/782,375,现为美国专利9,398,911;以及
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT SOFT STOP”的美国专利申请序列号13/782,536,现为美国专利9,307,986。
本申请的申请人还拥有于2013年3月14日提交且各自全文以引用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,现为美国专利申请公布2014/0263542;
-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,现为美国专利9,332,987;
-名称为“INTERCHANGEABLE SHAFT ASSEMBLIES FOR USE WITH A SURGICALINSTRUMENT”的美国专利申请序列号13/803,053,现为美国专利申请公布2014/0263564;
-名称为“ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING AN ARTICULATIONLOCK”的美国专利申请序列号13/803,086,现为美国专利申请公布2014/0263541;
-名称为“SENSOR ARRANGEMENTS FOR ABSOLUTE POSITIONING SYSTEM FORSURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号13/803,210,现为美国专利申请公布2014/0263538;
-名称为“MULTI-FUNCTION MOTOR FOR A SURGICAL INSTRUMENT”的美国专利申请序列号13/803,148,现为美国专利申请公布2014/0263554;
-名称为“DRIVE SYSTEM LOCKOUT ARRANGEMENTS FOR MODULAR SURGICALINSTRUMENTS”的美国专利申请序列号13/803,066,现为美国专利申请公布2014/0263565;
-名称为“ARTICULATION CONTROL SYSTEM FOR ARTICULATABLE SURGICALINSTRUMENTS”的美国专利申请序列号13/803,117,现为美国专利9,351,726;
-名称为“DRIVE TRAIN CONTROL ARRANGEMENTS FOR MODULAR SURGICALINSTRUMENTS”的美国专利申请序列号13/803,130,现为美国专利9,351,727;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,现为美国专利申请公布2014/0277017。
本申请的申请人还拥有于2014年3月7日提交且全文以引用方式并入本文的以下专利申请:
-名称为“CONTROL SYSTEMS FOR SURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号14/200,111,现为美国专利申请公布2014/0263539。
本申请的申请人还拥有于2014年3月26日提交且各自全文以引用方式并入本文的以下专利申请:
-名称为“POWER MANAGEMENT CONTROL SYSTEMS FOR SURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号14/226,106,现为美国专利申请公布2015/0272582;
-名称为“STERILIZATION VERIFICATION CIRCUIT”的美国专利申请序列号14/226,099,现为美国专利申请公布2015/0272581;
-名称为“VERIFICATION OF NUMBER OF BATTERY EXCHANGES/PROCEDURE COUNT”的美国专利申请序列号14/226,094,现为美国专利申请公布2015/0272580;
-名称为“POWER MANAGEMENT THROUGH SLEEP OPTIONS OF SEGMENTED CIRCUITAND WAKE UP CONTROL”的美国专利申请序列号14/226,117,现为美国专利申请公布2015/0272574;
-名称为“MODULAR POWERED SURGICAL INSTRUMENT WITH DETACHABLE SHAFTASSEMBLIES”的美国专利申请序列号14/226,075,现为美国专利申请公布2015/0272579;
-名称为“FEEDBACK ALGORITHMS FOR MANUAL BAILOUT SYSTEMS FOR SURGICALINSTRUMENTS”的美国专利申请序列号14/226,093,现为美国专利申请公布2015/0272569;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT UTILIZING SENSOR ADAPTATION”的美国专利申请序列号14/226,116,现为美国专利申请公布2015/0272571;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT CONTROL CIRCUIT HAVING A SAFETYPROCESSOR”的美国专利申请序列号14/226,071,现为美国专利申请公布2015/0272578;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING INTERACTIVE SYSTEMS”的美国专利申请序列号14/226,097,现为美国专利申请公布2015/0272570;
-名称为“INTERFACE SYSTEMS FOR USE WITH SURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号14/226,126,现为美国专利申请公布2015/0272572;
-名称为“MODULAR SURGICAL INSTRUMENT SYSTEM”的美国专利申请序列号14/226,133,现为美国专利申请公布2015/0272557;
-名称为“SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING A SEGMENTED CIRCUIT”的美国专利申请序列号14/226,081,现为美国专利申请公布2015/0277471;
-名称为“POWER MANAGEMENT THROUGH SEGMENTED CIRCUIT AND VARIABLEVOLTAGE PROTECTION”的美国专利申请序列号14/226,076,现为美国专利申请公布2015/0280424;
-名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENT SYSTEM”的美国专利申请序列号14/226,111,现为美国专利申请公布2015/0272583;以及
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING A ROTATABLE SHAFT”的美国专利申请序列号14/226,125,现为美国专利申请公布2015/0280384。
本申请的申请人还拥有于2014年9月5日提交且各自全文以引用方式并入本文的以下专利申请:
-名称为“CIRCUITRY AND SENSORS FOR POWERED MEDICAL DEVICE”的美国专利申请序列号14/479,103,现为美国专利申请公布2016/0066912;
-名称为“ADJUNCT WITH INTEGRATED SENSORS TO QUANTIFY TISSUECOMPRESSION”的美国专利申请序列号14/479,119,现为美国专利申请公布2016/0066914;
-名称为“MONITORING DEVICE DEGRADATION BASED ON COMPONENT EVALUATION”的美国专利申请序列号14/478,908,现为美国专利申请公布2016/0066910;
-名称为“MULTIPLE SENSORS WITH ONE SENSOR AFFECTING A SECOND SENSOR'SOUTPUT OR INTERPRETATION”的美国专利申请序列号14/478,895,现为美国专利申请公布2016/0066909;
-名称为“POLARITY OF HALL MAGNET TO DETECT MISLOADED CARTRIDGE”的美国专利申请序列号14/479,110,现为美国专利申请公布2016/0066915;
-名称为“SMART CARTRIDGE WAKE UP OPERATION AND DATA RETENTION”的美国专利申请序列号14/479,098,现为美国专利申请公布2016/0066911;
-名称为“MULTIPLE MOTOR CONTROL FOR POWERED MEDICAL DEVICE”的美国专利申请序列号14/479,115,现为美国专利申请公布2016/0066916;以及
-名称为“LOCAL DISPLAY OF TISSUE PARAMETER STABILIZATION”的美国专利申请序列号14/479,108,现为美国专利申请公布2016/0066913。
本申请的申请人还拥有于2014年4月9日提交且各自全文以引用方式并入本文的以下专利申请:
-名称为“MOTOR DRIVEN SURGICAL INSTRUMENTS WITH LOCKABLE DUAL DRIVESHAFTS”的美国专利申请序列号14/248,590,现为美国专利申请公布2014/0305987;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING A CLOSING DRIVE AND A FIRINGDRIVE OPERATED FROM THE SAME ROTATABLE OUTPUT”的美国专利申请序列号14/248,581,现为美国专利申请公布2014/0305989;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT SHAFT INCLUDING SWITCHES FOR CONTROLLINGTHE OPERATION OF THE SURGICAL INSTRUMENT”的美国专利申请序列号14/248,595,现为美国专利申请公布2014/0305988;
-名称为“POWERED LINEAR SURGICAL STAPLER”的美国专利申请序列号14/248,588,现为美国专利申请公布2014/0309666;
-名称为“TRANSMISSION ARRANGEMENT FOR A SURGICAL INSTRUMENT”的美国专利申请序列14/248,591,现为美国专利申请公布2014/0305991;
-名称为“MODULAR MOTOR DRIVEN SURGICAL INSTRUMENTS WITH ALIGNMENTFEATURES FOR ALIGNING ROTARY DRIVE SHAFTS WITH SURGICAL END EFFECTOR SHAFTS”的美国专利申请序列号14/248,584,现为美国专利申请公布2014/0305994;
-名称为“POWERED SURGICAL STAPLER”的美国专利申请序列号14/248,587,现为美国专利申请公布2014/0309665;
-名称为“DRIVE SYSTEM DECOUPLING ARRANGEMENT FOR A SURGICALINSTRUMENT”的美国专利申请序列号14/248,586,现为美国专利申请公布2014/0305990;以及
-名称为“MODULAR MOTOR DRIVEN SURGICAL INSTRUMENTS WITH STATUSINDICATION ARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号14/248,607,现为美国专利申请公布2014/0305992。
本申请的申请人还拥有于2013年4月16日提交且各自全文以引用方式并入本文的以下专利申请:
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH MULTIPLE FUNCTIONS PERFORMED BY ASINGLE MOTOR”的美国临时专利申请序列号61/812,365;
-名称为“LINEAR CUTTER WITH POWER”的美国临时专利申请序列号61/812,376;
-名称为“LINEAR CUTTER WITH MOTOR AND PISTOL GRIP”的美国临时专利申请序列号61/812,382;
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT HANDLE WITH MULTIPLE ACTUATION MOTORS ANDMOTOR CONTROL”的美国临时专利申请序列号61/812,385;以及
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH MULTIPLE FUNCTIONS PERFORMED BY ASINGLE MOTOR”的美国临时专利申请序列号61/812,372。
本文列出了许多具体细节,以提供对说明书中所述和附图中所示的实施方案的整体结构、功能、制造和用途的透彻理解。没有详细描述熟知的操作、部件和元件,以免使说明书中描述的实施方案模糊不清。读者将会理解,本文所述和所示的实施方案为非限制性示例,从而可认识到,本文所公开的特定结构和功能细节可为代表性和例示性的。在不脱离权利要求的范围的情况下,可对这些实施方案进行变型和改变。
术语“包括(comprise)”(以及“包括(comprise)”的任何形式,诸如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”)、“具有(have)”(以及“具有(have)”的任何形式,诸如“具有(has)”和“具有(having)”)、“包含(include)”(以及“包含(include)”的任何形式,诸如“包含(includes)”和“包含(including)”)、以及“含有(contain)”(以及“含有(contain)”的任何形式,诸如“含有(contains)”和“含有(containing)”)为开放式系动词。因此,“包括”、“具有”、“包含”或“含有”一个或多个元件的外科系统、装置、或设备具有这些一个或多个元件,但不限于仅具有这些一个或多个元件。同样,“包括”、“具有”、“包含”或“含有”一个或多个特征部的系统、装置、或设备的元件具有那些一个或多个特征部,但不限于仅具有那些一个或多个特征部。
术语“近侧”和“远侧”在本文中是相对于操纵外科器械的柄部部分的临床医生来使用的。术语“近侧”是指最靠近临床医生的部分,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诸如“竖直”、“水平”、“上”和“下”等空间术语。然而,外科器械在许多方向和位置中使用,并且这些术语并非限制性的和/或绝对的。
提供各种示例性装置和方法以用于执行腹腔镜式和微创外科手术操作。然而,读者将容易理解,本文所公开的各种方法和装置可用于多种外科程序和应用中,包括例如与开放式外科程序结合。继续参阅本具体实施方式,读者将进一步理解,本文所公开的各种器械能够以任何方式插入体内,诸如通过自然腔道、通过成形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直接插入患者体内或者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和细长轴可通过所述工作通道推进。
外科缝合系统可包括轴和从轴延伸的端部执行器。端部执行器包括第一钳口和第二钳口。第一钳口包括钉仓。钉仓能够插入到第一钳口中并且能够从第一钳口移除;然而,设想到其中钉仓不能够从第一钳口移除或至少能够易于从第一钳口替换的其他实施方案。第二钳口包括被构造成能够使从钉仓射出的钉变形的砧座。第二钳口能够相对于第一钳口围绕闭合轴线枢转;然而,可设想到其中第一钳口能够相对于第二钳口枢转的其他实施方案。外科缝合系统还包括被构造成能够允许端部执行器相对于轴旋转或进行关节运动的关节运动接头。端部执行器能够围绕延伸穿过关节运动接头的关节运动轴线旋转。设想了不包括关节运动接头的其他实施方案。
钉仓包括仓体。仓体包括近侧端部、远侧端部和在近侧端部与远侧端部之间延伸的平台。在使用中,钉仓定位在待缝合的组织的第一侧上,并且砧座定位在组织的第二侧上。砧座朝向钉仓运动以将组织压缩并夹持抵靠平台。然后,可移除地储存在仓体中的钉可被部署到组织中。仓体包括限定于其中的钉腔,其中钉可移除地储存在钉腔中。钉腔被布置成六纵向排。三排钉腔定位在纵向狭槽的第一侧上且三排钉腔定位在纵向狭槽的第二侧上。钉腔和钉的其他布置也是可能的。
钉由仓体中的钉驱动装置支撑。驱动装置能够在第一或非击发位置和第二或击发位置之间运动,以从钉仓射出钉。驱动装置通过保持器保留在仓体中,所述保持器围绕仓体的底部延伸并且包括被构造成能够抓持仓体以及将保持器保持至仓体的弹性构件。驱动装置能够通过滑动件在其非击发位置与其击发位置之间运动。滑动件能够在与近侧端部相邻的近侧位置和与远侧端部相邻的远侧位置之间运动。滑动件包括多个斜坡表面,该斜坡表面被构造成能够朝向砧座在驱动装置下方滑动以及提升驱动装置,并且钉在驱动装置上受到支撑。
除上述以外,滑动件还可通过击发构件朝远侧运动。击发构件被构造成能够接触滑动件并朝向远侧端部推动滑动件。限定于仓体中的纵向狭槽被构造成能够接收击发构件。砧座还包括被构造成能够接收击发构件的狭槽。击发构件还包括接合第一钳口的第一凸轮和接合第二钳口的第二凸轮。在击发构件朝远侧推进时,第一凸轮和第二凸轮可控制钉仓的平台和砧座之间的距离或组织间隙。击发构件还包括被构造成能够切入在钉仓和砧座中间捕集的组织的刀。希望刀定位成至少部分接近斜坡表面,使得钉先于刀被射出。
图1示出了可用于执行多种不同外科手术的马达驱动外科系统10。如该图中可见,外科系统10的一个示例包括四个可互换外科工具组件100、200、300和1000,这四个可互换外科工具组件各自适于可互换地与柄部组件500一起使用。每个可互换外科工具组件100、200、300和1000可以被设计成用于与一种或多种特定外科手术的执行结合使用。在另一外科系统实施方案中,可互换外科工具组件可以有效地与机器人控制的外科系统或自动外科系统的工具驱动组件一起使用。例如,本文所公开的外科工具组件可以与(诸如但不限于)名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS WITH ROTATABLE STAPLE DEPLOYMENTARRANGEMENTS”的美国专利号9,072,535中公开的各种机器人系统、器械、部件和方法一起使用,该美国专利据此全文以引用方式并入本文。
图2示出了可操作地联接到柄部组件500的可互换外科工具组件100的一种形式。图3示出了可互换外科工具组件100到柄部组件500的附接。图3中描绘的附接布置和方法也可以与可互换外科工具组件100、200、300和1000中任一者到机器人系统的工具驱动部分或工具驱动器外壳的附接结合使用。柄部组件500可以包括柄部外壳502,该柄部外壳包括可由临床医生抓握和操纵的手枪式握把部504。如将在下文简要讨论的,柄部组件500可操作地支撑多个驱动系统,该多个驱动系统被构造成能够生成各种控制运动并将各种控制运动施加到可操作地附接到其上的可互换外科工具组件100、200、300和/或1000的对应部分。
现在参见图3,柄部组件500还可以包括可操作地支撑多个驱动系统的框架506。例如,框架506可以可操作地支撑通常被标记为510的“第一”或闭合驱动系统,该“第一”或闭合驱动系统可以用于将闭合和打开运动施加到可操作地附接或联接到柄部组件500的可互换外科工具组件100、200、300和/或1000。在至少一种形式中,闭合驱动系统510可以包括由框架506枢转地支撑的闭合触发器512形式的致动器。此类布置使得闭合触发器512将能够由临床医生操纵,使得当临床医生握持柄部组件500的手枪式握把部504时,闭合触发器512可以容易地从起始或“未致动”位置枢转到“致动”位置并且更具体地枢转到完全压缩或完全致动位置。在各种形式中,闭合驱动系统510还包括枢转地联接到闭合触发器512或以其他方式与其可操作地连接的闭合连杆组件514。如下文将进一步详细讨论的,在例示的示例中,闭合连杆组件514包括横向附接销516,其有利于附接到外科工具组件上的对应驱动系统。在使用中,为了致动闭合驱动系统,临床医生朝向手枪式握把部504压下闭合触发器512。如在名称为“SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING A SENSOR SYSTEM”的美国专利申请序列号14/226,142(现为美国专利申请公开2015/0272575,该美国专利据此全文以引用方式并入本文)中进一步详细描述的,当临床医生完全压下闭合触发器512以实现完整的闭合行程时,闭合驱动系统被构造成能够将闭合触发器512锁定在完全压下或完全致动位置处。当临床医生期望将闭合触发器512解锁以允许其被偏压到未致动位置时,临床医生简单地启动使闭合触发器能够返回到未致动位置的闭合释放按钮组件518。闭合释放按钮518还可以被构造成能够与各种传感器进行交互,这些传感器与柄部组件500中的微控制器520进行通信,以用于跟踪闭合触发器512的位置。有关闭合释放按钮组件518的构型和操作的进一步细节可以在美国专利申请公布2015/0272575中找到。
在至少一种形式中,柄部组件500和框架506可以可操作地支撑在本文中被称为击发驱动系统530的另一驱动系统,该驱动系统被构造成能够将击发动作施加到附接到其上的可互换外科工具组件的对应部分。如在美国专利申请公布2015/0272575中详细地描述的,击发驱动系统530可以采用位于柄部组件500的手枪式握把部504中的电动马达(图1至图3中未示出)。在各种形式中,马达可以为例如具有约25,000RPM的最大旋转的DC有刷驱动马达。在其它构造中,马达可包括无刷马达、无绳马达、同步马达、步进马达、或任何其它合适的电动马达。马达可以由功率源522供电,在一种形式中,该功率源可以包括可移除电源组。电源组其中可以支持多个锂离子(“LI”)或其他合适的电池。可以使用可串联连接的多个电池作为外科系统10的功率源522。此外,功率源522可以是可替换的和/或可再充电的。
电动马达被构造成能够根据马达的极性在远侧和近侧方向上轴向地驱动可纵向移动的驱动构件540。例如,当马达在一个旋转方向上被驱动时,可纵向移动的驱动构件540将在远侧方向“DD”上被轴向地驱动。当马达在相反的旋转方向上被驱动时,可纵向移动的驱动构件540将在近侧方向“PD”上被轴向地驱动。柄部组件500可以包括开关513,该开关可以被构造成能够使由功率源522施加到电动马达的极性反转或以其他方式控制马达。柄部组件500还可以包括被构造成能够检测驱动构件540的位置和/或驱动构件540移动的方向的一个或多个传感器(未示出)。马达的致动可以由被枢转地支撑在柄部组件500上的击发触发器532(图1)控制。击发触发器532可以在未致动位置和致动位置之间枢转。击发触发器532可以由弹簧或其他偏压布置偏压到未致动位置中,使得当临床医生释放击发触发器532时,该击发触发器可以由弹簧或偏压布置枢转或以其他方式返回到未致动位置。在至少一种形式中,击发触发器532可以如上文所讨论地被定位在闭合触发器512的“外侧”。如美国专利申请公布2015/0272575中所讨论的,柄部组件500可以配备有击发触发器安全按钮(未示出),以防止击发触发器532的意外致动。当闭合触发器512处于未致动位置时,安全按钮被容纳在柄部组件500中,在此情况下,临床医生无法容易地接近安全按钮并使安全按钮在防止击发触发器532的致动的安全位置与其中可击发击发触发器532的击发位置之间移动。当临床医生压下闭合触发器512时,安全按钮和击发触发器532向下枢转,随后其可由临床医生操纵。
在至少一种形式中,可纵向移动的驱动构件540可以具有形成在其上的齿条(未示出),以用于与和马达相接的对应驱动齿轮布置(未示出)啮合接合。有关这些特征结构的更多细节可以在美国专利申请公布2015/0272575中找到。至少一种形式还包括可手动致动的“救助”组件,该组件被构造成能够使得临床医生能够在马达被禁用的情况下手动地使可纵向移动的驱动构件540回缩。救助组件可以包括杠杆或救助柄部组件,其存放在释放门550下方的柄部组件500内。杠杆被构造成能够手动枢转成与驱动构件540中的齿棘轮接合。因此,临床医生可以通过使用救助柄部组件来手动地使驱动构件540回缩,以在近侧方向“PD”上棘齿配合驱动构件5400。名称为“POWERED SURGICAL CUTTING AND STAPLING APPARATUSWITH MANUALLY RETRACTABLE FIRING SYSTEM”的美国专利申请序列号12/249,117(现为美国专利8,608,045,该专利的全部公开内容据此以引用方式并入本文)公开了救助布置以及也可与本文所公开的各种外科工具组件一起采用的其他部件、布置和系统。
现在转向图2,可互换外科工具组件100包括外科端部执行器110,该外科端部执行器包括第一钳口和第二钳口。在一个布置中,第一钳口包括细长通道112,该细长通道被构造成能够在其中可操作地支撑外科钉仓116。第二钳口包括相对于细长通道112被枢转地支撑的砧座114。可互换外科工具组件100还包括可锁定关节运动接头120,该可锁定关节运动接头可以被构造成能够相对于轴轴线SA将端部执行器110可释放地保持在期望位置。有关端部执行器110、关节运动接头120和关节运动锁的各种构造和操作的细节阐述于名称为“ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING AN ARTICULATION LOCK”的美国专利申请序列号13/803,086(现为美国专利申请公布2014/0263541,该美国专利据此全文以引用方式并入本文)中。如在图2和图3中可进一步看出,可互换外科工具组件100可以包括近侧外壳或喷嘴130和闭合管组件140,该闭合管组件可以用于闭合和/或打开端部执行器110的砧座114。如美国专利申请公布2015/0272575中所讨论的,闭合管组件140可移动地支撑在脊145上,该脊支撑关节运动驱动器布置147,以用于将关节运动动作施加到外科端部执行器110。脊145被构造成能够:第一,可滑动地支撑其中的击发杆170;第二,可滑动地支撑围绕脊145延伸的闭合管组件140。在各种情况下,脊145包括可旋转地支撑在底座150中的近侧端部。参见图3。在一个布置中,例如,脊145的近侧端部附接到脊轴承(未示出),该脊轴承被构造成能够被支撑在底座150内。这种布置有利于脊145到底座150的可旋转附接,使得脊145可以选择性地相对于底座150围绕轴轴线SA旋转。
仍参见图3,可互换外科工具组件100包括闭合梭动件160,该闭合梭动件被可滑动地支撑在底座150内,使得其可以相对于该底座轴向地移动。如图3中可见,闭合梭动件160包括被构造用于附接到附接销516的一对朝近侧突出的钩162,该附接销附接到柄部组件500中的闭合连杆组件514。闭合管组件140的近侧闭合管段146联接到闭合梭动件160,以用于相对于该闭合梭动件旋转。因此,当钩162钩在销516上时,闭合触发器512的致动将使得闭合梭动件160轴向地移动,并最终使得脊145上的闭合管组件140轴向地移动。闭合弹簧(未示出)还可以轴颈连接在闭合管组件140上并且用于在近侧方向“PD”上偏压闭合管组件140,这可以在轴组件100可操作地联接到柄部组件500时用于使闭合触发器512枢转到未致动位置中。在使用中,闭合管组件140朝远侧(方向DD)平移,以例如响应于闭合触发器512的致动而闭合砧座114。闭合管组件140包括远侧闭合管段142,该远侧闭合管段枢转地销接到近侧闭合管段146的远侧端部。远侧闭合管段142被构造成能够随近侧闭合管段146相对于外科端部执行器110轴向地移动。当远侧闭合管段142的远侧端部撞击砧座114上的近侧表面或凸缘115时,砧座114枢转成闭合。有关砧座114的闭合的进一步细节可以在上述美国专利申请公布2014/0263541中找到,并且将在下文中进一步详细讨论。如在美国专利申请公布2014/0263541中同样详细描述的,通过朝近侧平移远侧闭合管段142来打开砧座114。远侧闭合管段142其中具有限定向下延伸的返回突片(未示出)的马蹄形孔143,该返回突片与形成在砧座114的近侧端部上的砧座突片117配合以使砧座114枢转回到打开位置。在完全打开位置,闭合管组件140处于其最近侧或未致动位置。
同样如上所述,可互换外科工具组件100还包括击发杆170,该击发杆被支撑以便在轴脊145内轴向地行进。击发杆170包括中间击发轴部分,该中间击发轴部分被构造用于附接到远侧切割部分或刀杆,该远侧切割部分或刀杆被构造用于轴向地行进通过外科端部执行器110。在至少一个布置中,可互换外科工具组件100包括离合器组件(未示出),该离合器组件可以被构造成能够选择性地且可释放地将关节运动驱动器联接到击发杆170。有关离合器组件特征和操作的更多细节可以在美国专利申请公布2014/0263541中找到。如在美国专利申请公布2014/0263541中所讨论的,当离合器组件处于其接合位置时,击发杆170的远侧移动可以使关节运动驱动器布置147朝远侧移动,并且相应地,击发杆170的近侧移动可以使关节运动驱动器布置147朝近侧移动。当离合器组件处于其脱离位置时,击发杆170的移动未被传送至关节运动驱动器布置147,并且因此,击发杆170可以独立于关节运动驱动器布置147移动。可互换外科工具组件100还可以包括滑环组件(未示出),该滑环组件可以被构造成能够将电力传导到端部执行器110和/或从该端部执行器传导电力并且/或者将信号传送到端部执行器110和/或从该端部执行器传送信号。有关滑环组件的更多细节可以在美国专利申请公布2014/0263541中找到。名称为“STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESSSENSOR SYSTEM”的美国专利申请序列号13/800,067,现为美国专利申请公布2014/0263552,全文以引用方式并入。名称为“STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSORSYSTEM”的美国专利9,345,481同样据此全文以引入方式并入。
仍参见图3,底座150其上形成有至少一个且优选两个锥形附接部分152,该锥形附接部分适于被接收在框架506的远侧端部内形成的对应燕尾形狭槽507内。每个燕尾形狭槽507可以是锥形,或换句话讲,可以略成V形,从而以坐置方式将锥形附接部分152接收在其中。如可在图3中进一步所见的,轴附接耳状物172形成在击发轴170的近侧端部上。当可互换外科工具组件100联接到柄部组件500时,轴附接耳状物172被接收在形成在可纵向移动驱动构件540的远侧端部中的击发轴附接支架542中。可互换外科工具组件100还采用闩锁系统180,以用于将轴组件100可释放地锁定到柄部组件500的框架506。在至少一种形式中,例如,闩锁系统180包括可移动地联接到底座150的锁定构件或锁定轭182。锁定轭182包括两个朝近侧突出的锁定耳状物184,这两个锁定耳状物被构造用于与框架506的远侧附接凸缘中的对应锁定棘爪或凹槽509可释放地接合。在各种形式中,锁定轭182由弹簧或偏压构件在近侧方向上偏压。锁定轭182的致动可以通过可滑动地安装在安装到底座150的闩锁致动器组件上的闩锁按钮186来实现。闩锁按钮186可以相对于锁定轭182在近侧方向上被偏压。如将在下文进一步详细讨论的,可以通过在远侧方向DD上偏压闩锁按钮186来使锁定轭182移动到解锁位置,这也使锁定轭182枢转成不再与框架506的远侧附接凸缘保持接合。当锁定轭182与框架506的远侧附接凸缘“保持接合”时,锁定耳状物184保持安置在框架506的远侧端部中的对应锁定棘爪或凹槽509内。有关闩锁系统的更多细节可以在美国专利申请公布2014/0263541中找到。
现在将参考图3描述可互换外科工具组件100与柄部组件500的附接。要开始联接过程,临床医生可以将可互换外科工具组件100的底座150定位在框架506的远侧端部上方或附近,使得底座150上形成的锥形附接部分152与框架506中的燕尾形狭槽507对准。然后,临床医生可以使外科工具组件100沿垂直于轴轴线SA的安装轴线IA移动,以使锥形附接部分152安置成与框架506的远侧端部中的对应燕尾形接收狭槽507“可操作地接合”。这样做时,击发轴170上的轴附接耳状物172同样将安置在可纵向移动的驱动构件540中的支架542中,并且闭合连接件514上的销516的部分将安置在闭合梭动件160中的对应钩162中。如本文所用,术语“可操作地接合”在两个部件的背景下是指这两个部件彼此充分地接合,使得一旦向其施加致动运动,这些部件便可以执行其预期行动、功能和/或程序。
现在返回到图1,该附图中所示的外科系统10包括四个可互换外科工具组件100、200、300和1000,这四个可互换外科工具组件各自可以有效地与同一柄部组件500一起使用以执行不同的外科手术。可互换外科工具组件100的示例性形式的构造在上文中简要地进行了讨论,并且在美国专利申请公布2014/0263541中进行了进一步的详细讨论。有关可互换外科工具组件200和300的各种细节可以在与本申请于同一日期提交且已以引用方式并入本文的各种美国专利申请中找到。有关可互换外科工具组件1000的各种细节将在下文中进一步详细地讨论。
如图1所示,外科工具组件100、200、300和1000中的每一者包括一对钳口,其中钳口中的至少一者可在打开位置和闭合位置之间移动,在打开位置中,可以在两个钳口之间捕获或操纵组织;在闭合位置中,将组织牢牢地保持在两个钳口之间。在通过柄部组件或者外科工具组件可操作地联接到的机器人或自动外科系统对其施加闭合动作和打开动作时,可移动的一个或多个钳口在打开位置和闭合位置之间移动。此外,所示的可互换外科工具组件中的每一者包括击发构件,该击发构件被构造成能够切割组织并从钉仓击发钉,该钉仓响应于由柄部组件或机器人系统对其施加的击发动作而被支撑在一个钳口中。每个外科工具组件可以被独特地设计成执行特定手术,例如,用于在身体的特定区域内切割和紧固特定类型和厚度的组织。柄部组件500或机器人系统中的闭合、击发和关节运动控制系统可以被构造成能够根据外科工具组件中采用的闭合、击发和关节运动系统构型的类型来生成轴向控制动作和/或旋转控制动作。在一个布置中,当柄部组件或机器人系统中的闭合控制系统被完全致动时,闭合系统控制部件中的一者(例如,其可以包括如上所述的闭合管组件)从未致动位置轴向地移动到其完全致动位置。在本文中可以将闭合管组件在从其未致动位置移动到其完全致动位置时移动的轴向距离称为其“闭合行程长度”。类似地,当柄部组件或机器人系统中的击发系统被完全致动时,击发系统控制部件中的一者(例如,其可以包括如上所述的可纵向移动驱动构件)从其未致动位置轴向地移动到其完全致动或击发位置。在本文中可以将可纵向移动驱动构件在从其未致动位置移动到其完全击发位置时移动的轴向距离称为其“击发行程长度”。对于采用可关节运动端部执行器布置的那些外科工具组件,柄部组件或机器人系统可以采用轴向地移动通过“关节运动驱动行程长度”的关节运动控制部件。在许多情况下,闭合行程长度、击发行程长度和关节运动驱动行程长度对于特定柄部组件或机器人系统而言是固定的。因此,外科工具组件中的每一者必须能够通过其所有行程长度中的每一者来适应闭合、击发和/或关节运动部件的控制移动,而不会对外科工具部件施加过度的应力,因为这可能导致外科工具部件损坏或出现灾难性故障。
现在转向图4至图10,可互换外科工具组件1000包括外科端部执行器1100,该外科端部执行器包括被构造成能够可操作地支撑其中的钉仓1110的细长通道1102。端部执行器1100还可以包括相对于细长通道1102被枢转地支撑的砧座1130。可互换外科工具组件1000还可以包括关节运动接头1200和关节运动锁1210(图5以及图8至图10),该关节运动锁可以被构造成能够将端部执行器1100相对于轴轴线SA可释放地保持在期望关节运动的位置。有关关节运动锁1210的构造和操作的细节可以在名称为“ARTICULATABLE SURGICALINSTRUMENT COMPRISING AN ARTICULATION LOCK”的美国专利申请序列号13/803,086(现为美国专利申请公布2014/0263541,该美国专利的全部公开内容据此以引用方式并入本文)中找到。有关关节运动锁的其他细节也可以在于2016年2月9日提交的名称为“SURGICALINSTRUMENT ARTICULATION MECHANISM WITH SLOTTED SECONDARY CONSTRAINT”的美国专利申请序列号15/019,196中找到,该美国专利的全部公开内容据此以引用方式并入本文。如图7中所见,可互换外科工具组件1000还可以包括近侧外壳或喷嘴1300,该近侧外壳或喷嘴由喷嘴部分1302、1304以及致动器轮部分1306组成,该致动器轮部分被构造成能够通过按扣、耳状物、螺丝等联接到组装的喷嘴部分1302、1304。可互换外科工具组件1000还可以包括闭合管组件1400,该闭合管组件可以用于闭合和/或打开端部执行器1100的砧座1130,如将在下文进一步详细讨论的。现在主要参见图8和图9,可互换外科工具组件1000可以包括脊组件1500,该脊组件可以被构造成能够支撑关节运动锁1210。在例示的布置中,脊组件1500包括将在下文进一步详细描述的“弹性”脊或框架构件1510。弹性脊构件1510的远侧端部部分1522附接到远侧框架段1560,该远侧框架段可操作地支撑其中的关节运动锁1210。如图7和图8中可见,脊组件1500被构造成能够:第一,可滑动地支撑其中的击发构件组件1600;第二,可滑动地支撑围绕脊组件1500延伸的闭合管组件1400。脊组件1500还可以被构造成能够可滑动地支撑近侧关节运动驱动器1700。
如图10中可见,远侧框架段1560由端部执行器安装组件1230枢转地联接到细长通道1102。例如,在一个布置中,远侧框架段1560的远侧端部1562具有形成在其上的枢轴销1564。枢轴销1564适于枢转地接收在形成于端部执行器安装组件1230的枢轴基础部分1232中的枢轴孔1234内。端部执行器安装组件1230通过弹簧销1105或其他合适的构件附接到细长通道1102的近侧端部1103。枢轴销1564限定横向于轴轴线SA的关节运动轴线B-B。参见图4。这种布置便于端部执行器1100相对于脊组件1500围绕关节运动轴线B-B枢转地行进(即,关节运动)。
仍参见图10,在例示的实施方案中,关节运动驱动器1700具有远侧端部1702,该远侧端部被构造成能够可操作地接合关节运动锁1210。关节运动锁1210包括关节运动框架1212,该关节运动框架适于可操作地接合端部执行器安装组件1230的枢轴基础部分1232上的驱动销1238。此外,交叉连接件1237可以连接到驱动销1238和关节运动框架1212,以辅助端部执行器1100的关节运动。如上所述,有关关节运动锁1210和关节运动框架1212的操作的更多细节可以在美国专利申请序列号13/803,086(现为美国专利申请公布2014/0263541)中找到。有关端部执行器安装组件和交叉连接件的其他细节可以在于2016年2月9日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENTS WITH CLOSURE STROKE REDUCTIONARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号15/019,245中找到,该美国专利的全部公开内容据此以引用方式并入本文。在各种情况下,弹性脊构件1510包括可旋转地支撑在底座1800中的近侧端部1514。在一个布置中,例如,弹性脊构件1510的近侧端部1514具有在其上形成的用于螺纹附接到被构造成能够支撑在底座1800内的脊轴承(未示出)的螺纹1516。此类布置有利于弹性脊构件1510到底座1800的可旋转附接,使得脊组件1500可以选择性地相对于底座1800围绕轴轴线SA旋转。
主要参见图7,可互换外科工具组件1000包括闭合梭动件1420,该闭合梭动件以可相对于底座1800轴向移动的方式可滑动地支撑在该底座内。在一种形式中,闭合梭动件1420包括一对朝近侧突出的钩1421,这对朝近侧突出的钩被构造用于附接到附接销516,该附接销附接到柄部组件500的闭合连杆组件514,如上文所讨论的。近侧闭合管段1410的近侧端部1412联接到闭合梭动件1420,以相对于闭合梭动件旋转。例如,将U形连接器1424插入到近侧闭合管段1410的近侧端部1412中的环形狭槽1414中,并使其保持在闭合梭动件1420中的竖直狭槽1422内。参见图7。此类布置用于将近侧闭合管段1410附接到闭合梭动件1420,以与闭合梭动件一起轴向地行进,同时使得闭合管组件1400能够相对于闭合梭动件1420围绕轴轴线SA旋转。闭合弹簧(未示出)轴颈连接在近侧闭合管段1410的近侧端部1412上,并且用于在近侧方向PD上偏压闭合管组件1400,这可以用于在可互换外科工具组件1000可操作地联接到柄部组件500时,使柄部组件500(图3)上的闭合触发器512枢转到未致动位置。
如上所述,例示的可互换外科工具组件1000包括关节运动接头1200。然而,其他可互换外科工具组件可能无法进行关节运动。如图10中可见,上柄脚1415和下柄脚1416从近侧闭合管段1410的远侧端部朝远侧突出,以可移动地联接到闭合管组件1400的端部执行器闭合套管或远侧闭合管段1430。如图10中可见,远侧闭合管段1430包括从其近侧端部朝近侧突出的上柄脚1434和下柄脚1436。上部双枢轴连接件1220包括近侧销和远侧销,该近侧销和远侧销分别接合近侧闭合管段1410和远侧闭合管段1430的上柄脚1415、1434中的对应孔。类似地,下部双枢轴连接件1222包括近侧销和远侧销,该近侧销和远侧销分别接合近侧闭合管段1410和远侧闭合管段1430的下柄脚1416和1436中的对应孔。如下文将进一步详细讨论的,闭合管组件1400的远侧和近侧轴向平移将使得砧座1130相对于细长通道1102闭合和打开。
如上所述,可互换外科工具组件1000还包括击发构件组件1600,该击发构件组件被支撑以便在脊组件1500内轴向地行进。在例示的实施方案中,击发构件1600包括被构造用于附接到远侧切割部分或刀杆1610的中间击发轴部分1602。在本文中也可以将击发构件组件1600称为“第二轴”和/或“第二轴组件”。如图7至图10中可见,中间击发轴部分1602可以在其远侧端部中包括纵向狭槽1604,该纵向狭槽可以被构造成能够接收刀杆1610的近侧端部上的突片(未示出)。纵向狭槽1604和刀杆1610的近侧端部可以被设定尺寸并被构造成能够使得其允许它们之间的相对移动并且可以包括滑动接头1612。滑动接头1612可以允许击发构件组件1600的中间击发轴部分1602移动,以在不移动或至少基本上不移动刀杆1610的情况下,使端部执行器1100做关节运动。一旦端部执行器1100已合适地取向,则中间击发轴部分1602可以朝远侧推进,直到纵向狭槽1604的近侧侧壁与刀杆1610上的突片发生接触,以便推进刀杆1610并击发定位在细长通道1102内的钉仓1110。如图8和图9中可进一步所见,弹性脊构件1520其中具有细长的开口或窗口1525,以便于将中间击发轴部分1602组装和插入到弹性脊构件1520中。一旦中间击发轴部分1602已经插入到弹性脊构件1520中,则顶部框架段1527可以与该弹性脊构件接合,以封闭其中的中间击发轴部分1602和刀杆1610。有关击发构件组件1600的操作的进一步描述可以在美国专利申请序列号13/803,086(现为美国专利申请公布2014/0263541)中找到。
除上述之外,可互换工具组件1000可以包括离合器组件1620,该离合器组件可以被构造成能够选择性地且可释放地将关节运动驱动器1800联接到击发构件组件1600。在一种形式中,离合器组件1620包括围绕击发构件组件1600定位的锁定衬圈或锁定套管1622,其中锁定套管1622可以在接合位置与脱离位置之间旋转,在接合位置处,锁定套管1622将关节运动驱动器1700联接到击发构件组件1600,在脱离位置处,关节运动驱动器1700未可操作地联接到击发构件组件1600。当锁定套管1622处于其接合位置时,击发构件组件1600的远侧移动可以使关节运动驱动器1700朝远侧移动,相应地,击发构件组件1600的近侧移动可以使关节运动驱动器1700朝近侧移动。当锁定套管1622处于其脱离位置时,击发构件组件1600的移动不传递到关节运动驱动器1700,因此,击发构件组件1600可以独立于关节运动驱动器1700移动。在各种情况下,当击发构件组件1600未在近侧方向或远侧方向上移动关节运动驱动器1700时,关节运动驱动器1700可以由关节运动锁1210保持在适当的位置。
主要参见图7,锁定套管1622可以包括圆柱形或至少基本上呈圆柱形的主体,该主体包括限定于其中并且被构造成能够接收击发构件组件1600的纵向孔1624。锁定套管1622可以包括沿直径相对的面朝内锁定突出部1626、1628以及面朝外锁定构件1629。锁定突出部1626、1628可以被构造成能够选择性地与击发构件组件1600的中间击发轴部分1602接合。更具体地讲,当锁定套管1622处于其接合位置时,锁定突出部1626、1628定位在限定于中间击发轴部分1602中的驱动凹口1605内,使得远侧推力和/或近侧拉力可以从击发构件组件1600传递到锁定套管1622。当锁定套管1622处于其接合位置时,第二锁定构件1629被接收在关节运动驱动器1700中限定的驱动凹口1704内,使得施加到锁定套管1622的远侧推力和/或近侧拉力可以传递到关节运动驱动器1700。实际上,当锁定套管1622处于其接合位置时,击发构件组件1600、锁定套管1622和关节运动驱动器1700将一起移动。另一方面,当锁定套管1622处于其脱离位置时,锁定突出部1626、1628可以不定位在击发构件组件1600的中间击发轴部分1602的驱动凹口1605内;并且因此,远侧推力和/或近侧拉力可以不从击发构件组件1600传递到锁定套管1622。相应地,远侧推力和/或近侧拉力可以不传递到关节运动驱动器1700。在此类情况下,击发构件组件1600可以相对于锁定套管1622和近侧关节运动驱动器1700朝近侧和/或朝远侧滑动。离合组件1620还包括与锁定套管1622接合的切换筒1630。有关切换筒和锁定套管1622的操作的其他细节可以在美国专利申请序列号13/803,086(现为美国专利申请公布2014/0263541和序列号15/019,196)中找到。切换筒1630还可以包括限定于其中的至少部分地沿周边的开口1632、1634,该开口可以接收从喷嘴半块1302、1304延伸的周边安装架1305,并且允许切换筒1630和近侧喷嘴1300之间的相对旋转但不是相对平移。参见图6。喷嘴1300到其中安装架到达其在切换筒1630中的相应狭槽1632、1634的端部的点的旋转将使得切换筒1630围绕轴轴线SA旋转。切换筒1630的旋转最终将使得锁定套管1622在其接合位置和脱离位置之间移动。因此,实质上,喷嘴1300可以用于以在以下专利申请中更详细地描述的各种方式使关节运动驱动系统与击发驱动系统可操作地接合和脱离接合:美国专利申请序列号13/803,086,现为美国专利申请公布2014/0263541;以及美国专利申请序列号15/019,196;这些专利各自全文以引用方式并入本文。
在例示的布置中,切换筒1630包括L形狭槽1636,该L形狭槽延伸到切换筒1630中的远侧开口1637中。远侧开口1637接收移动板1638的横向销1639。在一个示例中,移动板1638被接收在设置在锁定套管1622中的纵向狭槽(未示出)内,以在锁定套管1622与关节运动驱动器1700接合时便于该锁定套管轴向地移动。有关移动板和移动筒布置的操作的进一步细节可以在于2015年9月28日提交的名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENT WITHSHAFT RELEASE,POWERED FIRING AND POWERED ARTICULATION”的美国专利申请序列号14/868,718中找到,该美国专利的全部公开内容据此以引入方式并入本文。
同样如图7和图8所示,可互换工具组件1000可以包括滑环组件1640,该滑环组件可以被构造成能够将电力传导至端部执行器1100和/或从该端部执行器传导电力,并且/或者将信号传送至端部执行器1100和/或从该端部执行器将信号传送回例如柄部组件中的微控制器或机器人系统控制器。有关滑环组件1640和相关联的连接器的其他细节可以在美国专利申请序列号13/803,086(现为美国专利申请公布2014/0263541)和美国专利申请序列号15/019,196(这两个专利申请各自全文以引用方式并入本文)以及名称为“STAPLECARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM”的美国专利申请序列号13/800,067(现为美国专利申请公布2014/0263552,该美国专利据此全文以引用方式并入本文)中找到。同样如在已经以引用方式并入本文的前述专利申请中进一步详细描述的,可互换外科工具组件1000还可以包括被构造成能够检测切换筒1630的位置的至少一个传感器。
再次参见图7,底座1800包括在其上形成的至少一个且优选两个锥形附接部分1802,该锥形附接部分适于被接收在对应燕尾形狭槽507内,该燕尾形狭槽形成在柄部组件500的框架506的远侧端部部分内,如上文所讨论的。如可在图7中进一步所见,轴附接耳状物1605形成在中间击发轴1602的近侧端部上。如将在下文进一步详细讨论的,当可互换外科工具组件1000联接到柄部组件500时,轴附接耳状物1605被接收在击发轴附接支架542中,该击发轴附接支架形成在纵向驱动构件540的远侧端部中。参见图3。
各种可互换外科工具组件采用闩锁系统1810,以用于将可互换外科工具组件1000可移除地联接到柄部组件500的框架506。如图7中可见,例如,在至少一种形式中,闩锁系统1810包括可移动地联接到底座1800的锁定构件或锁定轭1812。在示出的实施方案中,例如,锁定轭1812为U形,有两个隔开并向下延伸的腿部1814。腿部1814各自具有在其上形成的枢轴耳状物(未示出),这些枢轴耳状物适于被接收在底座1800中形成的对应孔1816中。此类布置有利于将锁定轭1812枢转附接到底座1800。锁定轭1812可以包括两个朝近侧突出的锁定耳状物1818,这两个锁定耳状物被构造用于与柄部组件500的框架506的远侧端部中的对应锁定棘爪或凹槽509可释放地接合。参见图3。在各种形式中,弹簧或偏置构件1819在近侧方向上偏压锁定轭1812。锁定轭1812的致动可以通过可滑动地安装在闩锁致动器组件1822上的闩锁按钮1820来实现,该闩锁致动器组件安装到底座1800。可以相对于锁定轭1812在近侧方向上偏压闩锁按钮1820。可以通过在远侧方向上偏压闩锁按钮1820而使锁定轭1812移动到解锁位置,这也使锁定轭1812枢转成不再与框架506的远侧端部保持接合。当锁定轭1812与框架506的远侧端部“保持接合”时,锁定耳状物1818保持安置在框架506的远侧端部中的对应锁定棘爪或凹槽509内。
在例示的布置中,锁定轭1812包括至少一个且优选两个锁定钩1824,该锁定钩适于接触在闭合梭动件1420上形成的对应锁定耳状物部分1426。当闭合梭动件1420处于未致动位置时,锁定轭1812可以在远侧方向上枢转以将可互换外科工具组件1000从柄部组件500解锁。当处于该位置时,锁定钩1824不接触闭合梭动件1420上的锁定耳状物部分1426。然而,当闭合梭动件1420移动到致动位置时,防止锁定轭1812枢转到解锁位置。换句话讲,如果临床医生试图将锁定轭1812枢转到解锁位置,或者例如,锁定轭1812意外地以原本可能引起其朝远侧枢转的方式受到碰撞或发生接触,则锁定轭1812上的锁定钩1824将接触闭合梭动件1420上的锁定耳状物1426,并且防止锁定轭1812移动到解锁位置。
仍然参见图10,刀杆1610可以包括层压梁结构,该层压梁结构包括至少两个梁层。此类梁层可以包括例如不锈钢带,该不锈钢带通过例如在其近侧端部处并且/或者在沿其长度的其他位置处焊接或销接在一起而互连。在另选的实施方案中,这些带的远侧端部不连接在一起,以允许层压体或带在端部执行器进行关节运动时相对于彼此展开。此类布置允许刀杆1610足够柔性以适应端部执行器的关节运动。各种层压刀杆布置公开于美国专利申请序列号15/019,245中。同样如图10中可见,中间支撑构件1614用于在刀杆1610弯曲以适应外科端部执行器1100的关节运动时为该刀杆提供侧向支撑。有关中间支撑构件和另选刀杆支撑布置的更多细节公开于美国专利申请序列号15/019,245中。同样如图10中所见,击发构件或刀构件1620附接到刀杆1610的远侧端部。
图11示出了可与可互换工具组件1000一起使用的击发构件1660的一种形式。在一种示例性形式中,击发构件1660包括主体部分1662,该主体部分包括朝近侧延伸的连接器构件1663,该连接器构件被构造成能够被接收在刀杆1610的远侧端部中的对应成形的连接器开口1614中。参见图10。连接器1663可以通过摩擦和/或焊接或合适的粘合剂等保持在连接器开口1614内。主体部分1662突出穿过细长通道1102中的细长狭槽1104,并终止于在主体部分1662的每一侧上侧向延伸的脚部构件1664中。当通过外科钉仓1110朝远侧驱动击发构件1660时,脚部构件1664跨置在细长通道1102中定位在外科钉仓1110下方的通路1105内。如图11中可见,击发构件1660的一种形式还可以包括侧向突出的中央突片、销或保持器特征结构1680。当通过外科钉仓1110朝远侧驱动击发构件1660时,中央保持器特征结构1680跨置在细长通道1102的内表面1106上。击发构件1660的主体部分1662还包括设置在朝远侧突出的钩状特征结构1665与朝远侧突出的顶部鼻状部分1670之间的组织切割刃或特征结构1666。如可在图11中进一步所见,击发构件1660还可以包括两个侧向延伸的顶部突片、销或砧座接合特征结构1665。当朝远侧驱动击发构件1660时,主体1662的顶部部分延伸穿过居中设置的砧座狭槽1138,并且顶部砧座接合特征结构1672跨置在形成于砧座狭槽1134的每一侧上的对应凸部1136上。参见图13和图14。
返回到图10,击发构件1660被构造成能够与滑动件组件1120可操作地连接,该滑动件组件可操作地支撑在外科钉仓1110的主体1111内。滑动件组件1120在外科钉仓主体1111内可滑动地从邻近仓体1111的近侧端部1112的近侧起始位置移位到邻近仓体1111的远侧端部1113的终止位置。仓体1111在其中可操作地支撑多个钉驱动器(未示出),该钉驱动器在居中设置的狭槽1114的每侧上成排对准。居中设置的狭槽1114使击发构件1660能够从其中通过,并切割夹持在砧座1130与钉仓1110之间的组织。驱动器与对应的凹坑1116相关联,该凹坑穿过仓体的上平台表面1115。每个钉驱动器在其上支撑一个或多个外科钉或紧固件(未示出)。滑动件组件1120包括多个倾斜或楔形凸轮1122,其中每个凸轮1122与位于狭槽1114一侧上的特定一排紧固件或驱动器对应。在例示的示例中,一个凸轮1122与一排“双”驱动器对准,这排“双”驱动器各自在其上支撑两个钉或紧固件,另一个凸轮1122与在狭槽1114的同一侧上的另一排“单个”驱动器对准,这排“单个”驱动器各自在其上可操作地支撑单个外科钉或紧固件。因此,在例示的示例中,当外科钉仓1110被“击发”时,组织切割线的每个侧面上将存在三排钉。然而,也可以采用其他仓和驱动器构型来击发其他钉/紧固件布置。滑动件组件1120具有中央主体部分1124,该中央主体部分被构造成能够由击发构件1660的钩部分1665接合。因此,当击发构件1660被击发或朝远侧驱动时,击发构件1660也将滑动件组件1120朝远侧驱动。当击发构件1660朝远侧移动通过仓1110时,组织切割特征结构1666切割夹持在砧座组件1130与仓1110之间的组织,并且滑动件组件1120将仓中的驱动器向上驱动,该驱动器驱动对应的钉或紧固件以与砧座组件1130形成接触。
在击发构件包括组织切割表面的那些实施方案中,理想的是细长轴组件可以以这样的方式进行构造:除非未用过的钉仓被正确地支撑在外科端部执行器1100的细长通道1102中,否则防止击发构件被意外地推进。例如,如果根本不存在钉仓并且击发构件向远侧被推进穿过端部执行器,则组织将被切断,但是没有被钉住。类似地,如果在端部执行器中存在用完的钉仓(即,其中至少一些钉已经从其中击发的钉仓),并且击发构件被推进,则组织将被切断,但可能不完全被钉住。应当理解,这种情况外科手术过程中可能导致不希望的灾难性结果。名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENT HAVING A SPENT CARTRIDGELOCKOUT”的美国专利6,988,649,名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENT HAVING ASINGLE LOCKOUT MECHANISM FOR PREVENTION OF FIRING”的美国专利7,044,352,名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENT HAVING A SINGLE LOCKOUT MECHANISM FORPREVENTION OF FIRING”的美国专利7,380,695,以及名称为“SURGICAL STAPLINGINSTRUMENTS WITH LOCKOUT ARRANGEMENTS FOR PREVENTING FIRING SYSTEM ACTUATIONWHEN A CARTRIDGE IS SPENT OR MISSING”的美国专利申请序列号14/742,933各自公开了各种击发构件闭锁布置。那些参考文献中的每一者均据此全文以引用方式并入本文。
“未击发”、“未用过”、“新鲜”或“新”的仓1110在本文中意指仓1110的所有紧固件处于其“准备好击发”位置。当处于该位置时,滑动件组件1120位于其起始位置。新的仓1110安置在细长通道1102内并且可以由仓体上的按扣特征结构保持在其中该按扣特征结构被构造成能够保持接合细长通道1102的对应部分。图15和图18示出了外科端部执行器1100的一部分,其中新的或未击发的外科钉仓1110安置在其中。如那些附图中可见,滑动件组件1120处于起始位置。在未击发或新的外科钉仓尚未正确地安置在细长通道1102内的情况下,为了防止击发系统被启动,并且更确切地讲,为了防止击发构件1660被朝远侧驱动通过端部执行器1110,例示的可互换外科工具组件1000采用通常被标记为1650的击发构件闭锁系统。
现在参见图10以及图15至19,在一种形式中,击发构件闭锁系统1650包括可移动的锁定构件1652,该可移动的锁定构件被构造成能够在外科钉仓1110未正确地安置在细长通道1102内时保持接合击发构件1660。锁定构件1652包括至少一个侧向移动的锁定部分1654,该部分被构造成能够在滑动件组件1120在其起始位置不存在于仓1110内时保持接合击发构件的对应部分。在例示的布置中,锁定构件1652采用两个侧向移动的锁定部分1654,其中每个锁定部分1654接合击发构件1660的侧向延伸部分。
在例示的实施方案中,锁定构件1652包括大致呈U形的弹簧构件,其中每个可侧向移动的腿部或锁定部分1654从中心弹簧部分1653延伸并且被构造成能够在图18和图19中由“L”表示的侧向方向上移动。应当理解,术语“侧向”指的是横向于轴轴线SA的方向。弹簧或锁定构件1652可以由高强度弹簧钢或类似材料制成。中心弹簧部分1653可以安置在端部执行器安装组件1230中的狭槽1236内。参见图10。如图15至图17中可见,可侧向移动的腿部或锁定部分1654中的每一者均具有远侧端部1656,该远侧端部其中具有锁定窗口1658。当锁定构件1652处于锁定位置时,每个侧面上的中央保持器特征结构1680延伸到对应的锁定窗口1658中,以保持防止击发构件被朝远侧轴向地推进。
将参考图15至图19说明击发构件闭锁系统的操作。图15和图18示出了外科端部执行器1100的一部分,其中新的未击发仓1110正确地安装在该部分中。如那些附图中可见,滑动件组件1120包括解锁特征结构1126,该特征结构与可侧向移动的锁定部分1654中的每一者对应。在例示的布置中,解锁特征结构1126设置在每个中央楔形凸轮1122上或从该每个中央楔形凸轮朝近侧延伸。在另选的布置中,解锁特征结构1126可以包括对应的楔形凸轮1122的朝近侧突出部分。如图18中可见,当滑动件组件1120处于其起始位置时,解锁特征结构1124在横向于轴轴线SA的方向上侧向地接合并偏压对应的锁定部分1654。当锁定部分1654处于那些解锁取向时,中央保持器特征结构1680不与其对应的锁定窗口1658保持接合。当处于那些取向时,击发构件1660可以被朝远侧轴向地推进(击发)。然而,当仓不存在于细长通道1102中或者滑动件组件已经移出其起始位置(这意味着仓部分地或完全地被击发)时,锁定部分1654侧向弹性地保持与击发构件1660接合。当处于该位置时,如图19所示,击发构件1660无法朝远侧移动。
图16和图17示出了在击发仓1110并朝远侧驱动滑动件组件1120之后击发构件1660到起始位置的回缩。图16描绘了保持特征结构1680与其对应的锁定窗口1658的初始重新接合。图17示出了当击发构件1660已完全回缩到其起始位置时处于其锁定位置的保持特征结构。为了在锁定部分1654各自最初与朝近侧移动的保持特征结构1680接触时辅助锁定该部分的侧向移位,保持特征结构1680中的每一者均可以设置有面向近侧的、侧向渐缩的端部部分。当不存在新的未击发仓时或者当存在新的未击发仓但其未正确地安置在细长通道1102中时,此类闭锁系统防止击发构件1660被致动。另外,闭锁系统可以防止临床医生在用过或部分击发的仓已经在无意中正确地安置在细长通道内的情况下朝远侧推进击发构件。闭锁系统1650可以提供的另一个优点是,与需要移动击发构件以与钉仓中的对应狭槽/通路对准和不对准的其他击发构件闭锁布置不同,击发构件1660在处于锁定和解锁位置时保持与仓通路对准。锁定部分1654被设计成可侧向移动以与击发构件的对应侧面接合和脱离接合。一个或多个锁定部分的此类侧向移动可使其与在竖直方向上移动以接合和脱离击发构件的部分的其他锁定布置区分开。
返回到图13和图14,在一种形式中,砧座1130包括细长砧座主体部分1132和近侧砧座安装部分1150。细长砧座主体部分1132包括外表面1134,该外表面限定两个向下延伸的组织止动构件1136,这两个组织止动构件邻近近侧砧座安装部分1150。细长砧座主体部分1132还包括下侧1135,该下侧限定细长砧座狭槽1138。在图14中所示的例示布置中,砧座狭槽1138居中设置在下侧1135中。下侧1135包括定位在砧座狭槽1138的每侧上的三排1140、1141、1142的钉成形凹坑1143、1144和1145。与砧座狭槽1138的每一侧相邻的是两个细长的砧座通路1146。每个通路1146具有近侧斜坡部分1148。参见图13。当朝远侧推进击发构件1660时,顶部砧座接合特征结构1632最初进入对应的近侧斜坡部分1148并且进入对应的细长砧座通路1146。
转到图12和图13,砧座狭槽1138以及近侧斜坡部分1148延伸到砧座安装部分1150中。换句话讲,砧座狭槽1138将砧座安装部分1150划分为或分成两个砧座附接凸缘1151。砧座附接凸缘1151在其近侧端部处通过连接桥接件1153联接在一起。连接桥接件1153用于为砧座附接凸缘1151提供支撑,并且可以用于使砧座安装部分1150比其他砧座布置的安装部分更具刚性,其中砧座附接凸缘在其近侧端部处未连接在一起。同样如图12和图14中可见,砧座狭槽1138具有较宽部分1139,以容纳击发构件1660的顶部部分和顶部砧座接合特征结构1632。
如图13以及图20至图24中可见,砧座附接凸缘1151中的每一者均包括横向安装孔1156,该横向安装孔被构造成能够接收穿过其中的枢轴销1158(图10和图20)。砧座安装部分1150通过枢轴销1158枢转地销接到细长通道1102的近侧端部1103,该枢轴销延伸穿过细长通道1102的近侧端部1103中的安装孔1107以及砧座安装部分1150中的安装孔1156。此类布置用于将砧座1130枢转地附连到细长通道1102,以用于围绕横向于轴轴线SA的固定砧座轴线A-A选择性枢转行进。参见图5。砧座安装部分1150还包括凸轮表面1152,该凸轮表面从集中的击发构件停放区域1154延伸到砧座主体部分1132的外表面1134。
在例示的布置中,通过轴向地推进和回缩远侧闭合管段1430来使砧座1130在打开位置与闭合位置之间移动。如下文将进一步详细讨论的,远侧闭合管段1430的远侧端部部分具有形成在其上的内部凸轮表面,该内部凸轮表面被构造成能够凸轮接合凸轮表面1552或形成在砧座安装部分1150上的凸轮表面。图22示出了凸轮表面1152a,该凸轮表面形成在砧座安装部分1150上以便与例如在远侧闭合管段1430上的内部凸轮表面1444建立单个接触路径1155a。图23示出了凸轮表面1152b,该凸轮表面相对于远侧闭合管段上的内部凸轮表面1444构造,以在砧座安装部分1150上的凸轮表面1152与远侧闭合管段1430上的内部凸轮表面1444之间建立两个分开的且不同的弓形接触路径1155b。除本文所讨论的其他潜在优点之外,此类布置可以用于将闭合力从远侧闭合管段1430更好地分布到砧座1130。图24示出了凸轮表面1152c,该凸轮表面相对于远侧闭合管段1430的内部凸轮表面1444构造,以在砧座安装部分1150和远侧闭合管段1430上的凸轮表面之间建立三个不同的接触区1155c和1155d。区1155c、1155d在远侧闭合管段1430与砧座安装部分1150上的一个或多个凸轮表面之间建立更大的凸轮接触区域,并且可以用于将闭合力更好地分布到砧座1130。
当远侧闭合管段1430凸轮接合砧座1130的砧座安装部分1150时,砧座1130围绕砧座轴线AA枢转,这使得细长砧座主体部分1132的端部1133的远侧端部朝向外科钉仓1110和细长通道1102的远侧端部1105枢转地移动。随着砧座主体部分1132开始枢转,该砧座主体部分接触待切割和缝合的组织,该组织现在定位在细长砧座主体部分1132的下侧1135与外科钉仓1110的平台1116之间。随着砧座主体部分1132被压缩到组织上,砧座1130可能遭遇相当大的阻力。随着远侧闭合管1430继续其远侧推进,这些阻力得到克服。然而,根据这些阻力的大小以及其对砧座主体部分1132的施加点,这些阻力可能倾向于使得砧座1130的一部分弯曲,这通常可能是非期望的。例如,此类弯曲可能导致击发构件1660与砧座1130内的通路1148、1146未对准。在弯曲过度的情况下,这种弯曲可以显著增大击发器械所需的击发力的量(即,穿过组织将击发构件1660从其起始位置驱动到终止位置)。此类过量的击发力可能导致端部执行器、和/或击发构件、和/或刀杆、和/或击发驱动系统部件等受损。因此,将砧座构造为可以抵抗此类弯曲可能是有利的。
图25至图27示出了另选的砧座实施方案,其包括可以改善砧座主体的刚度及其对在闭合和/或击发过程期间可能产生的弯曲力的抵抗力的特征结构。除本文所讨论的差异之外,砧座1130'在构造上可以与上文所述的砧座1130相同。如那些附图中可见,砧座1130'具有细长砧座主体1132',该细长砧座主体具有其上附接有砧座帽1170的上部主体部分1165。在图25至图27中所描绘的实施方案中,砧座帽1170的形状大致为矩形,并且具有外帽周边1172。砧座帽1170的周边1172被构造成能够穿过形成在上部主体部分1165中的对应成形开口1137被插入,并且能够被接收在形成于其中的轴向延伸的内部凸部部分1139上。参见图27。内部凸部部分1139被构造成能够支撑砧座帽1170的对应长边1177。在另选的实施方案中,砧座帽1170可以穿过砧座主体1132'的远侧端部1133中的开口(未示出)滑动到内部凸部1139上。在又一个实施方案中,不提供内部凸部部分。砧座主体1132'和砧座帽1170可以由便于焊接的合适金属制成。第一焊缝1178可以围绕砧座帽1170的整个帽周边1172延伸,或者它可以仅沿砧座帽1170的长边1177定位并且不沿其远侧端部1173和/或其近侧端部1175定位。第一焊缝1178可以是连续的,或者其可以是不连续的或间断的。在第一焊缝1178是不连续或间断的那些实施方案中,焊缝段可以沿砧座盖1170的长边1177均匀分布,或者焊缝段更靠近长边1177的远侧端部则可以更密集地间隔开,或更靠近长边1177的近侧端部则可以更密集地间隔开。在另外的布置中,焊缝段可以在砧座帽1170的长边1177的中心区域中更密集地间隔开。
图28至图30示出了砧座帽1170',该砧座帽被构造成能够与砧座主体1132'“机械性互锁”并且能够焊接到上部主体部分1165。在该实施方案中,多个保持结构1182形成在上部主体部分1165的壁1180中,该壁限定开口1137。如在该上下文中所使用的,术语“机械性互锁”意指,无论细长砧座主体的取向如何,砧座帽将保持附连到细长砧座主体,并且不需要任何附加的保持或紧固,诸如焊接和/或粘合剂。保持结构1182可以从开口壁1180向内突出到开口1137中。保持结构1182可以整体地形成在壁1180中或以其他方式附接到其上。保持结构1182被设计成当该保持结构安装在开口1137中以将砧座盖1170'摩擦地保持在其中时摩擦接合砧座盖1170'的对应部分。在例示的实施方案中,保持结构1182向内突出到开口1137中,并且被构造成能够被摩擦接收在形成在砧座帽1170'的外周边1172'中的对应成形接合区域1184内。在例示的布置中,保持结构1182仅与砧座帽1170'的长边1177'对应,并且未设置在壁1180中与砧座帽1170'的远侧端部1173或近侧端部1175对应的部分中。在另选的布置中,保持结构1182也可以设置在壁1180中与砧座帽1170'以及其长边1177'的远侧端部1173和近侧端部1175对应的部分中。在另外的布置中,保持结构1182可以仅设置在壁1180中与砧座帽1170'的远侧端部1173和近侧端部1175中的一者或两者对应的部分中。在另外的布置中,保持结构1182可以设置在壁1180中与长边1177'对应并且仅与砧座盖1170'的近侧端部1173和远侧端部1175中的一者对应的部分中。还应当理解,所有前述实施方案中的保持突出部可以替代地形成在砧座帽上,其中接合区域形成在细长砧座主体中。
在图28至图30中所示的实施方案中,保持结构1182沿壁部分1180等距间隔开或均匀分布,该壁部分与砧座帽1170'的长边1177'对应。在另选的实施方案中,保持结构1182更靠近长边1177'的远侧端部则可以更密集地间隔开,或者更靠近长边1177'的近侧端部则可以更密集地间隔开。换句话讲,邻近远侧端部、邻近近侧端部或者邻近远侧端部和近侧端部两者的那些保持结构之间的间隔可以小于定位在砧座盖1170'的中心部分中的结构之间的间隔。在另外的布置中,保持结构1182可以在砧座帽1170'的长边1177'的中心区域中更密集地间隔开。同样在另选的实施方案中,对应成形的接合区域1184可以不设置在外周边1172'中或者可以不设置在砧座盖1170'的外周边1172'的一部分中。在其他实施方案中,保持结构以及对应成形的接合区域可以设置有不同的形状和尺寸。在另选的布置中,保持结构可以相对于接合区域来确定尺寸,使得保持结构与接合区域之间不存在过盈配合。在此类布置中,砧座盖可以通过焊接、粘合剂等保持在适当位置。
在例示的示例中,焊缝1178'可以围绕砧座帽1170'的整个周边1172'延伸,或者焊缝1178'可以仅沿砧座帽1170'的长边1177'定位并且不沿其远侧端部1173'和/或其近侧端部1175'定位。焊缝1178'可以是连续的,或者其可以是不连续的或间断的。在焊缝1178'是不连续或间断的那些实施方案中,焊缝段可以沿砧座盖1170'的长边1177'均匀分布,或者焊缝段更靠近长边1177'的远侧端部则可以更密集地间隔开,或更靠近长边1177'的近侧端部则可以更密集地间隔开。在另外的布置中,焊缝段可以在砧座帽1170'的长边1177'的中心区域中更密集地间隔开。
图31和图32示出了其上附接有砧座帽1170”的另一个砧座布置1130”。在所描绘的示例中,砧座帽1170”的形状大致为矩形,并且具有外帽周边1172”。外帽周边1172”被构造成能够穿过砧座主体1132”的上部主体部分1165中的对应成形的开口1137”插入,并且能够被接收在形成于其中的轴向延伸的内部凸部部分1139”和1190”上。参见图32。凸部部分1139”和1190”被构造成能够支撑砧座帽1170”的对应长边1177”。在另选的实施方案中,砧座帽1170”可以穿过砧座主体1132'的远侧端部1133”中的开口(未示出)滑动到内部凸部1139”和1190”上。砧座主体1132”和砧座帽1170”可以由便于焊接的金属材料制成。第一焊缝1178”可以围绕砧座帽1170”的整个周边1172”延伸,或者它可以仅沿砧座帽1170”的长边1177”定位并且不沿其远侧端部1173”和/或其近侧端部(未示出)定位。焊缝1178”可以是连续的,或者其可以是不连续的或间断的。应当理解,与具有笔直周边侧的实施方案(诸如,图26中所示的砧座盖)相比,由于砧座盖1170”具有不规则形状周边,连续焊缝实施方案具有更大的焊缝表面积。在焊缝1178”是不连续或间断的那些实施方案中,焊缝段可以沿砧座盖1170”的长边1177”均匀分布,或者焊缝段更靠近长边1177”的远侧端部则可以更密集地间隔开,或更靠近长边1177”的近侧端部则可以更密集地间隔开。在另外的布置中,焊缝段可以在砧座帽1170”的长边1177”的中心区域中更密集地间隔开。
仍参见图31和图32,砧座盖1170”可以通过多个第二离散“深”焊缝1192”附加地焊接到砧座主体1132”。例如,每个焊缝1192”可以置于穿过砧座盖1170”设置的对应孔或开口1194”的底部处,使得可以沿砧座主体1132”中在凸部1190”和1139”之间的部分形成离散的焊缝1192”。参见图32。焊缝1192”可以沿砧座盖1170”的长边1177”均匀分布,或者焊缝1192”更靠近长边1177”的远侧端部则可以更密集地间隔开,或更靠近长边1177”的近侧端部则可以更密集地间隔开。在另外的布置中,焊缝1192”可以在砧座帽1170”的长边1177”的中心区域中更密集地间隔开。
图33示出了另一个砧座帽1170”',该砧座帽被构造成能够与砧座主体1132”'机械性互锁并且能够焊接到上部主体部分1165。在该实施方案中,沿砧座盖1170”'的每个长边1177”'采用“榫舌嵌入凹槽”布置。具体地讲,侧向延伸的连续或间断突片1195”'从砧座盖1170”'的每个长边1177”'突出。每个突片1195”与形成在砧座主体1132”'中的轴向狭槽1197”'对应。砧座帽1170”'从砧座主体1132”'的远侧端部中的开口(未示出)滑入,以将砧座帽“机械地”附连到砧座主体1132”'。突片1195”'和狭槽1197”'可以相对于彼此来确定尺寸,以在它们之间建立滑动摩擦配合。另外,砧座帽1170”'可以焊接到砧座主体1132”'。砧座主体1132”'和砧座帽1170”'可以由便于焊接的金属制成。焊缝1178”'可以围绕砧座帽1170”'的整个周边1172”'延伸,或者它可以仅沿砧座帽1170”'的长边1177”'定位。焊缝1178”'可以是连续的,或者其可以是不连续的或间断的。在焊缝1178”'是不连续或间断的那些实施方案中,焊缝段可以沿砧座盖1170”'的长边1177”'均匀分布,或者焊缝段更靠近长边1177”'的远侧端部则可以更密集地间隔开,或更靠近长边1177”'的近侧端部则可以更密集地间隔开。在另外的布置中,焊缝段可以在砧座帽1170”'的长边1177”'的中心区域中更密集地间隔开。
本文所述的具有砧座帽的砧座实施方案可以提供几种优点。例如,一个优点可以使砧座和击发构件组装过程更容易。也就是说,当砧座附接到细长通道时,击发构件可以穿过砧座主体中的开口来安装。另一个优点是,上盖可以改善砧座的刚度以及其对夹持组织时可能遭遇的上述弯曲力的抵抗力。通过抵抗此类弯曲,可以减小击发构件1660正常遭遇到的摩擦力。因此,还可以减少将击发构件从其在外科钉仓中的起始位置驱动到终止位置所需的击发力的量。
如上所述,随着砧座1130开始枢转,砧座主体1132接触待切割和缝合的组织,该组织定位在细长砧座主体1132的下表面与外科钉仓1110的平台之间。随着砧座主体1132被压缩到组织上,砧座1130可能遭遇相当大的阻力。为了继续闭合过程,当远端闭合管段1430凸轮接触砧座安装部分1150时,必须克服这些阻力。这些阻力通常可以在竖直方向V上施加到远侧闭合管段1430,可以想象,如果过量,这些阻力可能使得远端闭合管段1430在竖直方向上扩张或伸长(图31中的距离ID可能增大)。如果远侧闭合管1430在竖直方向上伸长,则远侧闭合管段1430可能无法有效地闭合砧座1130并将砧座1130保持在完全闭合位置。如果出现这种情况,则击发构件1660可能遭遇显著更高的阻力,这将需要更高的击发力来朝远侧推进击发构件。
图34和图35示出了用于将闭合动作施加到外科器械的可移动钳口的闭合构件的一种形式。在例示的布置中,闭合构件包括例如具有闭合主体部分1470的远侧闭合管段1430。如上所述,可互换外科工具组件1000的一种形式被构造成能够便于外科端部执行器1100进行选择性关节运动。为了便于此类关节运动,远侧闭合管段1430利用上柄脚1434和下柄脚1436以及上部双枢轴连接件1220和下部双枢轴连接件1222可移动地联接到近侧闭合管段1410。参见图10。在一个布置中,远侧闭合管段1430可以由圆棒材加工或以其他方式形成,该圆棒材由例如合适的金属材料制成。在例示的布置中,闭合件主体1470具有外表面1431和内表面1433,该内表面限定具有上壁横截面厚度UWT的上壁部分1440和具有下壁厚度LWT的下壁部分1442。上壁部分1440定位在轴轴线SA上方,并且下壁部分1442定位在轴轴线SA下方。上壁部分1440的远侧端部1441具有以凸轮角度Θ形成在其上的内部凸轮表面1444。同样在例示的实施方案中,UWT>LWT,这用于提供比远侧闭合管段具有均匀壁厚度时可获得的内部凸轮表面更长的内部凸轮表面1444。长的内部凸轮表面可以有利于将闭合力传递到砧座安装部分1150上的凸轮表面。同样如图34和图35中可见,定位在上壁部分1440与下壁部分1442之间的轴轴线SA的每一侧上的过渡侧壁1446、1448包括大致平坦的、竖直延伸的内部侧壁表面1451、1453,该内部侧壁表面可以大致平行于彼此。过渡侧壁1446、1448各自具有从上壁厚度过渡到下壁厚度的壁厚度。
在例示的布置中,远侧闭合管段1430还包括正向钳口或砧座开口特征结构1462,其与侧壁1446和1448中的每一者对应并从其中向内突出。如图34和图35中可见,砧座开口特征结构1462形成在侧向安装主体1460上,该侧向安装主体的尺寸被定成能够被接收在对应成形的腔1447、1449内,该腔邻近远侧闭合管段1430的远侧端部1438被加工或以其他方式形成在过渡侧壁1446、1448中。正向砧座开口特征结构1462向内延伸穿过过渡侧壁1446、1448中的对应开口1450、1452。在例示的布置中,侧向安装主体1460以焊缝1454焊接到远侧闭合管段1430。作为对焊接的补充或者作为对焊接的替代,侧向安装主体1460可以通过机械/摩擦配合、榫舌嵌入凹槽布置、粘合剂等保持在适当位置。
图36至图41示出了使用远侧闭合管段1430将砧座1130从完全闭合位置移动到完全打开位置的一个示例。图36和图39示出了远侧闭合管段1430的位置,更具体地说,示出了当远侧闭合管段1430处于完全闭合位置时,一个正向砧座开口特征结构1462的位置。在例示的示例中,砧座开口斜坡1162形成在砧座附接凸缘1151中每一者的下侧上。当砧座1130和远侧闭合管段1430处于图36中所示的完全闭合位置时,正向砧座开口特征结构1462中的每一者均定位在腔1164中,该腔建立在砧座开口斜坡1162与细长通道1102的底部部分之间。当处于该位置时,正向砧座开口特征结构1462不接触砧座安装部分1150或至少不对其施加任何显著的打开动作或力。图37和图40示出了在近侧方向PD上对远侧闭合管段1430初始施加打开动作时砧座1130和远侧闭合管段1430的位置。如图37中可见,正向钳口开口特征结构1462最初接触砧座开口斜坡1164以使砧座1130开始枢转到打开位置。在例示的布置中,正向砧座开口特征结构1462中的每一者具有斜坡或圆形的远侧端部1463,以便于更好地与对应砧座开口斜坡1162凸轮接触。在图38和图41中,远侧闭合管段1430已经回缩到其完全回缩位置,这使得正向砧座开口特征结构1462被驱动到砧座开口斜坡1162的远侧端部,从而使得砧座1130枢转到其中如图所示的完全打开位置。其他实施方案可以不采用正向钳口开口特征结构,但在远侧闭合管段已经回缩到其最近侧起始位置时,可以依靠弹簧或其他偏压布置将砧座偏压到打开位置。
图42和图43示出了用于将闭合动作施加到外科器械的可移动钳口的另一种闭合构件。在该示例中,闭合构件包括远侧闭合管段1430',其可以类似于远侧闭合管段1430,但不具有正向砧座开口特征结构。远侧闭合管段1430'具有闭合主体1470',该闭合主体具有限定上壁部分1440'和下壁部分1442'的外表面1440'和内表面1433'。如上所述,可能期望采用尽可能如内部凸轮表面1444'大的内部凸轮表面,以便使与砧座安装部分1150上的凸轮表面的凸轮接触最大化,从而有效地将闭合力传递到该凸轮表面上。因此,远侧闭合管段1430'的上壁部分1440'可以设置有最厚的壁厚度UWT,并且远侧闭合管段1430'的下部部分可以具有最薄的壁厚度LWT。出于参考目的,沿延伸穿过远侧闭合管段1430'的中心轴线或点C的共同参考线测量UWT和LWT。因此,在UWT与LWT沿直径相对的情况下,UWT>LWT。这种壁厚度布置有利于形成较长的内部凸轮表面1444'。
如图43中可见,远侧闭合管段1430'具有外表面1431',该外表面具有圆形横截面形状。远侧闭合管段1430'可以由实心棒材加工而成。在例示的示例中,来自第一中心轴线A内的内半径R1延伸到内表面1433',并且来自第二中心轴线A外的外半径R2延伸到外表面1431'。在例示的示例中,轴线A内以距离OR偏离轴线A外,并且R2>R1。
图44示出了用于将闭合动作施加到外科器械的可移动钳口的另一种闭合构件。在该示例中,闭合构件包括具有闭合主体1470”的远侧闭合管段1430”。闭合主体1470”具有外表面1431'和内表面1433”,其限定具有上壁厚度UWT的上壁部分1440”、具有下壁厚度LWT的下壁部分1442”、以及各自具有侧壁厚度SWT的两个侧壁部分1435'。在例示的示例中,UWT>LWT。此外,UWT>LWT。因此,SWT>UWT>LWT。在例示的布置中,侧壁部分1435'具有相同的侧壁厚度SWT。在其他布置中,侧壁部分1435'可以具有不同的厚度。如图44中可见,每个侧壁部分1435'限定内部的竖直延伸的内表面部分1437'。在例示的实施方案中,竖直延伸的内表面部分大致平行于彼此。这种较厚的竖直侧壁部分1435'可以有助于防止或至少最小化远侧闭合管段1430”在使用过程中的竖直伸长。
在图45中所描绘的示例中,根据共同的中心点或中心轴线C测量R1和R2,并且R1>R2。在上部部分1431”与1433”之间延伸的远侧闭合管段1430”'的闭合主体部分1470”'的侧壁部分1435”中的每一者均具有大致等于在沿水平参考线HR的点处的UWT的侧壁厚度SWT。水平参考线HR垂直于延伸穿过中心轴线C的竖直参考线VR,并且可以沿该竖直参考线VR测量和比较UWT和LWT。因此,SWT=UWT。在其他示例中,当沿水平参考线HR测量时,SWT可以略小于UWT。SWT可以继续减小,直到侧壁部分1435'过渡为具有恒定下壁厚度LWT的下部部分1433'。因此,当根据垂直于水平参考轴线HR且平行于竖直参考轴线VR的对应竖直参考轴线VR'测量时,内侧壁1437”以角度A2延伸。
图46示出了用于将闭合动作施加到外科器械的可移动钳口的另一种闭合构件。在该示例中,闭合构件包括具有闭合主体1470”的远侧闭合管段1430”,该闭合主体具有圆形外表面1431”以及延伸穿过其中的矩形内部通路1439。外表面1431”定位成与几何中心点或中心轴线C相距距离R。当沿如图所示的延伸穿过中心点或中心轴线C的竖直参考轴线VR测量时,上壁厚度UWT等于下壁厚度LWT。当沿延伸穿过中心点或中心轴线C并且垂直于竖直参考轴线VR的水平参考轴线HR测量时,侧壁部分1437”的厚度SWT大于上壁厚度UWT和下壁厚度LWT。因此,SWT大于UWT和LWT。换句话讲,远侧闭合管段1430”中定位在水平参考线HR上方的部分是远侧闭合管段1430”中定位在水平参考线HR下方的部分的镜像。在该示例中,侧部1437”比上壁部分和下壁部分厚,并且可以倾向于防止或最小化远侧闭合管段在竖直方向上伸长的趋势。内部凸轮表面可以形成在上壁部分1440”的远侧端部上。
在例示的布置中,通过朝远侧推进远侧闭合管段1430来使砧座1130在打开位置与闭合位置之间移动。如图41中可见,当砧座1130处于完全打开位置时,砧座附接凸缘1151的远侧端部1163可以在钉仓1110的平台表面1116上方延伸。当通过在远侧方向DD上朝远侧推进远侧闭合管段开始闭合过程时,砧座附接凸缘1151的远侧端部1163延伸经过钉仓1110的平台表面1116,以防止其间渗入组织(这可能妨碍闭合过程)。参见图40。一旦远侧闭合管段1430已经将砧座1130移动到完全闭合位置,远侧闭合管段1430上的侧向安装主体的远侧端部1461进一步用作组织止挡件以防止组织渗入到其间。参见图41。
图47描绘了外科端部执行器110'的一部分,该外科端部执行器可以类似于图1和图2的可互换外科工具组件100的外科端部执行器110。在图47中所示的示例中,砧座114包括细长主体部分190和砧座安装部分192。砧座安装部分192包括两个间隔开的砧座安装凸缘194,其从细长主体部分190朝近侧突出。每个砧座安装凸缘194在其上具有向外延伸的耳轴196。耳轴196各自可移动地接收在细长通道112中提供的对应肾形狭槽或细长弓形耳轴狭槽197内。当砧座114处于“完全打开”位置时,耳轴196通常位于细长弓形耳轴狭槽197的底部部分198中。可以通过在远侧方向DD上朝远侧推进远侧闭合管段142,使得远侧闭合管段142的端部148搭载在砧座114的砧座安装部分192上形成的凸轮表面193上,来使砧座114移动到闭合位置。当沿砧座安装部分192上的凸轮表面193朝远侧推进远侧闭合管段142的远侧端部148时,远侧闭合管段142使得砧座114的主体部分190相对于外科钉仓116轴向地枢转和移动。当远侧闭合管段142到达其闭合行程的终点时,远侧闭合管段142的远侧端部148邻接/接触陡峭的砧座凸部191,并用于定位砧座114,使得主体部分190的下侧中的成形凹坑(未示出)与仓中的钉正确地对准。砧座凸部191限定在砧座安装部分192上的凸轮表面193与细长砧座主体部分190之间。换句话讲,在该布置中,凸轮表面193不延伸到砧座主体190的最外表面195。在远侧闭合管142已到达该完全伸出位置之后,对砧座114进一步施加任何闭合动作/力可以导致砧座和/或闭合系统部件损坏。如图47中可见,在这种布置中,闭合力FH平行于轴轴线SA。将穿过耳轴196的中心的轴线或平面TA与闭合力矢量FH之间的距离表示为距离XR。该距离XR乘以闭合力FH表示施加到砧座114的闭合力矩CM。
图48和图49示出了用于可互换工具组件1000的外科端部执行器1100的砧座1130的闭合力配置。如上所述,砧座耳轴1158枢转地安装在细长通道1102中的孔1154内。与上述砧座114不同,砧座1130不轴向地移动。相反,砧座1130被约束为仅围绕砧座轴线AA枢转。当在水平闭合力FH1下在远侧方向DD上推进远侧闭合管段1430时,远侧闭合管段1430上的内部凸轮表面1444与砧座安装部分1150上的凸轮表面1152之间的相互作用使得远侧闭合管段1430经历竖直闭合力分量VF。由砧座安装部分1150上的凸轮表面1152经历的合力矢量FN“正交于”或垂直于内部凸轮表面1444。图48和图49中的角度Θ表示凸轮表面1152和内部凸轮表面1440相对于水平面的角度。将该合力矢量FN与延伸通过砧座耳轴1158的中心的轴线或平面TA之间的距离表示为力矩臂MA。该力矩臂距离MA乘以合力矢量FN表示施加到砧座1130的闭合力矩CM1。因此,在水平闭合力FH=FH1的应用中,施加到砧座1130的实际闭合扭矩量将大于施加到砧座114的闭合扭矩量,因为MA>XR,并由此施加到砧座1130的闭合力矩将大于施加到砧座114的闭合力矩。图49还示出了闭合过程期间由组织造成的阻力。FT表示当组织被夹持在砧座与钉仓之间时由组织产生的力。施加到砧座1130的该“反向”力矩MT等于组织力TF与延伸穿过砧座耳轴1158的中心的轴线或平面TA之间的距离XT乘以组织力TF。因此,为了实现期望量的砧座闭合,CM1必须大于MT。
返回到图47中所描绘的示例,可以看到,击发杆170附接到击发构件174,该击发构件在处于起始或未击发位置时定位在细长通道112内,并且更具体地讲,完全定位在远侧闭合管段142的远侧,处于其中击发构件174的顶部部分175与砧座114的一部分接触的位置处。由于当砧座114移动到闭合位置时,击发构件174定位在其中其顶部部分175可以接触砧座的位置处,这种布置可能使得需要更大的闭合力来将砧座114移动到全部或完全闭合位置。另外,当启动击发系统时,可能需要更大的击发力来克服击发构件174的顶部部分175与砧座114之间的摩擦干涉。相反,如图48中可见,在端部执行器1100中,击发构件1660“停放”在远侧闭合管段1430内的击发构件停放区域1154中。当击发构件1660定位在远侧闭合管段1430内的击发构件停放区域1154内时,无法与砧座产生显著的摩擦力。因此,通过将击发构件1660完全停放在远侧闭合管段1430内可以实现的优点之一可以是,减小了将砧座闭合到完全闭合位置所需的闭合力的量,以及/或者减小了将击发构件从端部执行器内的起始位置推进到终止位置所需的击发力的量。换句话讲,停放击发构件1660,使得击发构件1660完全靠近远侧闭合管段1430的远侧端部以及其上的内部凸轮表面1444,并且处于起始位置,其中击发构件与砧座之间的任何摩擦接触被消除或减小,可能最终需要生成较低的闭合和击发力来操作端部执行器。
如上所述,闭合和击发过程期间砧座的过度弯曲可能使得非期望地需要更大的击发力。因此,通常期望更具刚性的砧座布置。返回到图20和图21,可以由砧座1130和其中描绘的细长通道1102提供的另一个优点是,砧座1130的砧座安装部分1150通常更稳健并因此比其他砧座和细长通道布置更具刚性。图50示出了更具刚性的角撑板199在砧座安装凸缘194与细长砧座主体部分190之间的使用。也可以在砧座附接凸缘1151与砧座1130的砧座主体1132之间采用类似的角撑板布置,以进一步增强砧座刚度。
如上所述,可互换外科工具1000包括弹性脊构件1520。如图6、图7、图7A、图8以及图51至图54中可见,弹性脊构件1520的远侧端部部分1522通过形成在弹性脊构件1520中的拉伸特征结构1530与弹性脊构件15的近侧端部部分1524分开。另外,拉伸限制插入件1540保持地支撑在远侧端部部分1522与近侧端部部分1524之间。在各种布置中,弹性脊构件1520可以由例如合适的聚合物材料、橡胶等制成,其具有被标记为ME1以用于参考的弹性模量。拉伸特征结构1530可以包括多个拉伸腔1532。如图7A中可见,例示的拉伸特征结构1530包括四个三角形拉伸腔1532,其布置成在一定程度上限定其间的柔性壁段1534。可以采用其他形状和数量的拉伸腔1532。例如,拉伸腔1532可以模制或加工到弹性脊构件1520中。
仍然参见图6、图7以及图51至图54,拉伸限制插入件1540包括主体部分1541,其具有被标记为ME2以用于参考的弹性模量。如在图6中可见,主体部分1541包括两个向下延伸的安装耳状物1542,该安装耳状物各自被构造成能够安置在形成在弹性脊构件1520中的安装腔1535中。同样参见图7A。为了提供具有期望量的拉伸能力和弹性的拉伸限制插入件1540,例示布置中的主体部分1541设置有多个上腔1543。例示的示例包括四个上腔1543,这四个上腔形状相对呈正方形或矩形,并且间隔开以在其间限定柔性壁1544。其他实施方案可以包括其他数量和形状的上腔。例示的拉伸限制插入件1540的主体部分1541还包括居中设置的、向下突出的中央耳状物部分1545,该中央耳状物部分被构造成能够安置在拉伸特征结构1530上方的中心腔1536中。参见图7A。在例示的示例中,中央耳状物部分1545包括一对中央通道1546,这对中央通道侧向延伸穿过其中以在其间限定柔性壁1547。
同样在例示的示例中,拉伸限制插入件1540包括定位在主体部分1541的每个侧面上的细长侧向腔1548。在图6以及图51至图54中仅可以看到一个侧向腔1548。每个细长侧向腔1548被构造成能够在其中支撑对应的拉伸限制器1550。因此,在所述的示例中,在拉伸限制插入件1540中采用两个拉伸限制器1550。在至少一个布置中,拉伸限制器1550包括细长主体部分1552,该细长主体部分终止于具有向下延伸的安装耳状物1554的每个端部上。每个安装耳状物1554接收在形成于主体部分1541中的对应耳状物腔1549中。出于参考目的,拉伸限制器可以具有弹性模量ME3.。在至少一个布置中,ME3<ME2<ME1。
现在将参考图51至图54进一步详细描述可操作地附接到柄部组件500的可互换外科工具组件1000的致动。图51示出了处于打开位置的砧座1130。如该图中可见,远侧闭合管段1430处于其起始或未致动位置,并且正向砧座开口特征结构1462已使砧座1130枢转到打开位置。另外,击发构件1660处于未致动或起始位置,其中包括顶部鼻状部分1630的上部部分停放在砧座安装部分1150的击发构件停放区域1154中。当可互换工具组件1000处于该未致动状态时,拉伸限制插入件1540处于未拉伸状态。当处于未拉伸状态时,拉伸限制插入件1540的轴向长度由图51中的Lus表示。Lus表示与拉伸限制插入件1540的主体部分1541的近侧端部对应的参考轴线A和与主体部分1541的远侧端部对应的参考轴线B之间的距离,如图51中所示。被标记为F的轴线与已经正确安置在细长通道1102内的钉仓1110的远侧端部的位置对应。应当理解,当工具组件1000处于该未致动状态时,弹性脊构件1520处于松弛的未拉伸状态。
图52示出了在如上所述启动闭合驱动系统510以在远侧方向DD上朝远侧驱动远侧闭合管段1430之后的可互换外科工具组件1000。当远侧闭合管段1430朝远侧移动时,远侧闭合管段1430的上壁部分1440的远侧端部1441上的凸轮表面1444凸轮接触砧座安装部分1150上的凸轮表面1152,并使砧座1130枢转到闭合位置,如图所示。闭合驱动系统510使远侧闭合管段1430移动通过其整个闭合行程距离,然后停用,并且远侧闭合管段由闭合驱动系统510轴向地锁定或以其他方式保持在该位置处。当远侧闭合管段1430接触砧座安装部分1150时,远侧闭合管段1430在砧座1130上的远侧推进所产生的闭合力也将在远侧方向DD上轴向地推进砧座1130和细长通道1102。弹性脊1520中的拉伸特征结构1530将开始拉伸以适应细长通道1102和砧座1130的这种远侧推进。如图52中所示的轴线B是用于处于松弛或未拉伸状态的拉伸限制插入件1540的参考轴线。在拉伸限制插入件已经拉伸到其最大伸长状态之后,轴线C与拉伸限制插入件1540的端部对应。距离Ls表示拉伸限制插入件1540可以伸长的最大量或长度。在砧座1130已经移动到该“第一”闭合位置之后,轴线G与外科钉仓1110的远侧端部的位置对应。参考轴线F和参考轴线G之间的距离LT表示在闭合驱动系统510的致动期间细长通道1102和砧座1130已经行进的轴向距离。该距离LT可以等于如受拉伸限制器1550限制的拉伸限制插入件1540在闭合过程期间拉伸的距离LS。
返回到图51,可以注意到,在开始闭合过程之前,拉伸限制器1550的每个安装耳状物1554与每个耳状物腔1549的内壁1551之间存在空间S。如图52中可见,空间S消失了。也就是说,每个安装耳状物1554均邻接拉伸限制插入件1540中的对应腔壁1549。因此,拉伸限制器1550用于限制拉伸限制插入件1540所经历的伸长量,这继而又限制细长通道1102和砧座1130相对于弹性脊1520的近侧端部部分1524朝远侧行进的量。远侧闭合管1430由闭合驱动系统510轴向地锁定在合适位置处。当处于该位置时,砧座1130相对于外科钉仓1110保持在“第一”闭合位置处。由于击发驱动系统530尚未被致动,击发构件1660没有移动并且保持停放在击发构件停放区域1154中。当处于“第一”闭合位置时,砧座1130的下侧的位置由图52和图53中的轴线K表示。
图53示出了在最初致动击发驱动系统530之后击发构件1660的位置。如该图中可见,已经将击发构件1660朝远侧推进到击发构件停放区域1154之外。击发构件1660的顶部部分,并且更具体地讲,每个顶部砧座接合特征结构1672已经进入砧座1130中的对应轴向通路1146的近侧斜坡部分1138。在该过程中的此时,砧座1130可能遭受由夹持在砧座1130的下侧与钉仓1110的平台之间的组织引起的相当大的弯曲应力。该弯曲应力以及击发构件的各个部分与砧座1130和细长通道1102之间的摩擦阻力用于在最初朝远侧推进击发构件1660时基本上将细长通道1102和远侧闭合管段保持在静止状态下。在该时间段期间,击发击发构件1660所需的力的量不断增大,或换句话讲,朝远侧推动击发构件1660穿过夹持在砧座1130与仓1110之间的组织所需的力的量不断增大。参见图55中的线1480。同样在该时间段期间,拉伸限制插入件试图使细长通道1102和砧座1130在近侧方向PD上回缩到远侧闭合管段1430中。一旦击发构件1660与砧座1130和细长通道1102之间的摩擦量小于由拉伸限制插入件1540产生的回缩力,则拉伸限制插入件1540将使得细长通道1102和砧座1130朝近侧进一步被拉动到远侧闭合管段1430中。在细长通道1102和砧座1130在近侧方向PD上行进之后,钉仓1110的远侧端部1113的位置在图54中被表示为位置H。细长通道1102和砧座1130在近侧方向PD上行进的轴向距离在图54中被表示为距离I。砧座1130和细长通道1102进入到远侧闭合管段1430中的这种近侧移动将使得远侧闭合管段1430向砧座1130施加附加的闭合力。图54中的线M表示砧座1130的“第二”闭合位置。位置K与位置M之间的距离(表示为距离N)包括砧座主体1132的远侧端部1133在第一闭合位置和第二闭合位置之间行进的竖直距离。
当砧座1130处于第二闭合位置时,远侧闭合管段1430向砧座1130施加附加闭合力,以抵抗由夹持在砧座1130与仓1110之间的组织施加到砧座1130的弯曲力的量。这种情况可以使得砧座主体1130中的通路与击发构件1660更好地对准,这可以最终减小在击发构件1660继续朝远侧前进通过端部执行器1100时该击发构件经历的摩擦阻力的量。因此,可以减小推进击发构件通过其击发行程的剩余部分以到达终止位置所需的击发力的量。击发力的这种减小可以从图55中的图中看出。图55中描绘的图比较了从击发过程开始到击发过程结束期间击发击发构件所需的击发(能量)。线1480表示当端部执行器1100将组织夹持在其中时将击发构件1660从其起始位置移动到终止位置所需的击发力的量。例如,线1482表示移动上述可互换外科工具组件1000的击发构件所需的击发力的量。线1482表示穿过夹持在端部执行器110或110'中的组织将击发构件174从其起始位置移动到终止位置所需的击发力。如该图中可见,两个外科工具组件100、1000所需的击发力基本上相同或非常相似,直到时间点1484处,在该时间点处,可互换工具组件1000的弹性脊组件1510使得向砧座施加第二量的闭合力。如图55的图中可见,当砧座1130经历第二量的闭合力时(点1484),完成击发过程所需的闭合力的量小于完成工具组件100中的闭合过程所需的闭合力的量。
图56比较了将各种外科端部执行器的击发构件从起始位置(0.0)移动到终止位置(1.0)所需的击发负载的量。竖直轴线表示击发负载的量,水平轴线表示击发构件在起始位置(0.0)和终止位置(1.0)之间行进的百分比距离。线1490描绘了击发例如外科工具组件100或类似工具组件的击发构件所需的击发力。线1492描绘了击发外科工具组件的击发构件所需的击发力,该击发构件采用可公开于以下专利中的各种击发构件改进和构型:例如,名称为“STAPLE CARTRIDGE COMPRISING STAPLES WITH DIFFERENT CLAMPING BREADTHS”的美国专利申请序列号__________;代理人案号END8047USNP/160195,以及与本申请同一天提交的其他上述美国专利申请,这些专利全文已经以引用方式并入本文。线1494描绘了将击发构件从其在外科工具组件中的起始位置击发到终止位置所需的击发力,该外科工具组件采用本文所公开的用于增强砧座刚性的特征和布置中至少一些。线1496描绘了击发外科工具组件所需的击发力,例如,该外科工具组件采用弹性脊布置以及本文所公开的用于增强砧座刚性的特征和布置中的至少一些。如该图中可见,采用弹性脊布置以及本文所公开的砧座刚性增强布置中的至少一些的外科工具组件具有低得多的击发力要求。
通常,外科缝合和切割器械包括稳固的机械闭锁件,该机械闭锁件被构造成能够因与外科缝合和切割器械的未授权击发相关联的危险而防止此类未授权击发。例如,如果在没有任何组织缝合的情况下执行组织切割,则击发未加载有钉仓或加载已被击发的钉仓的外科缝合和切割器械可能导致严重出血。
最近向机动外科缝合和切割器械的过渡在确保此类器械的安全操作方面造成了新的挑战。本公开提供了适合与机动外科缝合和切割器械一起使用的各种电闭锁件和机电闭锁件等。由于闭锁件故障可能对患者造成严重危害,因此本公开呈现了以冗余方式操作以确保避免闭锁件故障的多种保护装置。本公开提供了用于检测钉仓何时附接到外科缝合和切割器械的端部执行器的各种技术。本公开还提供用于检测附接的钉仓是否用过的各种技术。
图57示出了外科缝合系统的端部执行器4000。端部执行器4000包括框架4002、仓钳口4004和砧座4006。仓钳口4004从框架4002固定地延伸。砧座4006能够相对于仓钳口4004在打开或松开位置与闭合或夹紧位置(图57)之间运动。在另选实施方案中,仓钳口4004能够相对于砧座4006在打开或松开位置与闭合或夹紧位置之间运动。在至少一个此类实施方案中,砧座4006从框架4002固定地延伸。
例如,仓钳口4004包括通道或载体4022,该通道或载体被构造成能够接纳钉仓,诸如钉仓4008。参见图58,钉仓4008包括仓体4010。仓体4010包括被构造成能够支撑患者组织的平台4012、纵向狭槽4014、以及限定在其中的六个纵向排钉腔4016。每个钉腔4016被构造成能够在其中接纳并可移除地储存钉。钉仓4008还包括被构造成能够将钉驱离钉腔4016的钉驱动器。还设想了具有钉腔、平台和/或钉的各种其他布置的其他钉仓,以与端部执行器4000一起使用。
除上述之外,钉仓4008还包括滑动件4018,该滑动件被构造成能够接合钉驱动器。更具体地,滑动件4018包括斜坡4020,该斜坡被构造成能够接合限定在钉驱动器上的凸轮,并且能够在滑动件4018朝远侧移动通过钉仓4008时,提升钉驱动器以及钉腔4016内的钉。击发构件被构造成能够在钉击发行程期间使滑动件4018从近侧、未击发或起始位置朝远侧移动到远侧、击发或结束位置。
参见图58、图59、图60B,钉仓4008包括仓电路4024。仓电路4024包括:存储介质4026;仓连接器区域4017,其包括多个外部电接触件4028;以及仓状态电路部分4032,其包括迹线元件4034。存储介质4026可以是存储关于钉仓4008的信息(诸如,钉仓4008的各种特性,包括击发状态、钉类型、钉尺寸、仓批号和/或仓颜色)的存储器。
参见图61至图62,滑动件4018还包括断路器4019,该断路器包括夹持构件4021,该夹持构件被构造成能够在滑动件4018从起始位置朝远侧推进时从仓状态电路部分4032捕获和切断迹线元件4034。通过切断迹线元件4034,断路器4019将仓状态电路部分4032从闭合构型转换为打开构型,该打开构型指示钉仓4000从未击发状态或未用过状态到击发状态或用过状态的转变。关于该转变的信息可以存储在存储介质4026中。因此,感测到钉仓4008具有切断的迹线元件4034可以指示钉仓4008已经被击发。
如图61至图62所示,断路器4019的夹持构件4021具有直角构型,其中第一部分4023远离滑动件4018的底表面4025突出或延伸,并且第二部分4027限定与第一部分4023的直角。第二部分4027与底表面4025以足以紧密保持切断的迹线元件4034的距离间隔开,如图62所示。这种布置确保,在完成端部执行器4000的击发步骤之后,切断的迹线元件4034不会意外地遗留在患者体内。在至少一种情况下,断路器4019可以包括磁性构件,该磁性构件被构造成能够例如磁性地保持切断的迹线元件4034。在各种情况下,可以切割或移位迹线元件,以切断或建立电连接,该电连接指示是否已经在未完全切断迹线元件的情况下击发钉仓。
在至少一种情况下,载体4022可以包括霍尔效应传感器4029(图62A),该霍尔效应传感器被构造成能够检测到嵌入或附接到滑动件4018的磁体的存在。当滑动件4018处于起始、近侧或未击发位置时,霍尔效应传感器4029能够检测到磁体的存在。但是,一旦朝远侧朝向结束、远侧或击发位置推进滑动件4018,则霍尔效应传感器4029不再感测到磁体的存在。在至少一种情况下,控制器4050可以被构造成能够接收来自霍尔效应传感器4029的输入以评估滑动件4018的位置,并且因此基于霍尔效应传感器4029的读数来确定附接的钉仓4008是否被用过。在某些情况下,霍尔效应传感器4029可以附接到滑动件4018,同时对应的磁体附接到和/或嵌入到载体4022中。在某些情况下,可以使用其他位置传感器来确定滑动件4018是否处于起始、近侧或未击发位置。
在某些情况下,可以采用霍尔效应传感器和磁体的组合,以通过检测钉驱动器是否处于起始或未击发位置来确定钉仓是否被用过。如上所述,在击发行程期间,滑动件4018从起始、近侧或未击发位置朝向结束、远侧或击发位置转变,以促使多个钉驱动器部署钉仓的钉。通常从起始或未击发位置朝向最终或击发位置提升每个钉驱动器,以部署一个或多个钉。霍尔效应传感器可以联接到载体4022或钉仓4008。对应磁体可以联接到钉驱动器,诸如钉仓4008的近侧钉驱动器。在至少一种情况下,对应磁体联接到钉仓4008的最近侧钉驱动器。在某些情况下,霍尔效应传感器联接到载体4022或钉仓4008,同时磁体联接到钉驱动器。在某些情况下,霍尔效应传感器联接到载体4022或钉仓4008,同时磁体联接到最近侧钉驱动器。
霍尔效应传感器被构造成能够在钉驱动器处于起始或未击发位置时检测到磁体的存在。但是,一旦滑动件4018促使从起始或未击发位置提升钉驱动器,则霍尔效应传感器不再感测到磁体的存在。另选地,霍尔效应传感器和磁体布置可以被构造成能够例如检测钉驱动器何时到达最终或击发位置。霍尔效应传感器和磁体布置可以被构造成能够例如检测最远侧钉驱动器何时到达最终或击发位置。在任何情况下,控制器4050可以被构造成能够接收来自霍尔效应传感器的输入以评估钉驱动器的位置,并且因此基于霍尔效应传感器4029的读数来确定附接的钉仓4008是否被用过。在某些情况下,可以使用其他位置传感器来确定钉驱动器是否处于起始或未击发位置。
如图62A所示,控制器4050可以包括处理器4052以及/或者一个或多个存储介质诸如存储器4054。通过执行存储在存储器4054中的指令代码,处理器4052可以控制外科缝合和切割器械的各种部件,诸如,击发系统4056,以及用户界面4058诸如显示器。存储器4054包括程序指令,该程序指令在由处理器4052执行时,使得处理器4052基于来自一个或多个传感器(诸如,霍尔效应传感器4029)的输入来确定附接的钉仓4008是否被用过。
用户界面4058可以包括一个或多个视觉反馈元件,其包括例如显示屏、背光源和/或LED。在某些情况下,用户界面4058可以包括例如一个或多个音频反馈系统,诸如扬声器和/或蜂鸣器。在某些情况下,用户界面4058可以包括例如一个或多个触觉反馈系统。在某些情况下,用户界面4058可以包括例如视觉、音频和/或触觉反馈系统的组合。
在至少一种情况下,载体4022包括一个或多个电接触件,该一个或多个电接触件被构造成能够电连接到安置在载体4022中的钉仓4008的滑动件4018中的对应电接触件。电接触件限定电路4031(图62B),当滑动件4018处于近侧未击发位置时,该电路保持闭合。当朝向结束、远侧或击发位置推进滑动件4018时,电路4031转变为打开构型,这是由载体4022和滑动件4018的电接触件之间的电连接的切断引起的。
电路4031还可以包括一个或多个传感器,诸如电压传感器或电流传感器,其被构造成能够检测电路4031是处于闭合构型还是处于打开构型。来自该一个或多个传感器的输入可以由控制器4050接收。控制器4050可以基于来自该一个或多个传感器的输入来确定附接的钉仓4008是否被用过。存储器4054可以包括程序指令,该程序指令在由处理器4052执行时,使得处理器4052基于来自该一个或多个传感器的输入来确定附接的钉仓4008是否被用过。
在某些情况下,钉仓4008可以包括例如具有沿由滑动件导轨限定的滑动件路径的连续性路径的ETS闭锁件。当滑动件处于最近侧位置时,滑动件被构造成能够中断电路径。然而,当朝远侧推进滑动件时,电路径完成并且例如由载体4022中的电感式传感器感测。在各种情况下,一个或多个电感式传感器可以被构造成能够跟踪一个或多个近侧成形凹坑,以用于识别接纳在近侧凹坑内的钉的指纹。电感式传感器可以被构造成能够检测其相应成形凹坑中钉的缺失。ETS闭锁件的示例在2012年3月26日提交的名称为“SURGICAL STAPLINGDEVICE WITH LOCKOUT SYSTEM FOR PREVENTING ACTUATION IN THE ABSENCE OF ANINSTALLED STAPLE CARTRIDGE”的美国专利申请公布2013/0248577(现为美国专利9,078,653,该美国专利的全部公开内容以引用并入本文)中有所描述。
在至少一种情况下,与钉仓4008类似的钉仓包括至少一个电路4033(图62C),该至少一个电路包括彼此间隔开的两个电接触件。电子接触件被构造成能够在钉处于未击发位置时由钉仓的钉桥接。因此,当钉处于未击发位置时,电路4033处于闭合构型。另外,当钉驱动器提升钉以部署到组织中时,电路4033处于打开构型。钉驱动器在击发行程期间提升钉可将钉与电路4033的电接触件分开,从而使电路4033转变为打开构型。
电路4033还可以包括一个或多个传感器,诸如电压传感器或电流传感器,其被构造成能够检测电路4033是处于闭合构型还是处于打开构型。来自该一个或多个传感器的输入可以由控制器4050接收。控制器4050可以基于来自该一个或多个传感器的输入来确定附接的钉仓4008是否被用过。存储器4054可以包括程序指令,该程序指令在由处理器4052执行时,使得处理器4052基于来自该一个或多个传感器的输入来确定附接的钉仓4008是否被用过。
在至少一种情况下,与钉仓4008类似的钉仓包括至少一个电路4035(图62D),该至少一个电路包括导电桥,该导电桥被构造成能够在钉仓的钉驱动器被提升以将一个或多个钉部署到组织中时破裂,这使得电路4035从闭合构型转变为打开构型。钉驱动器在击发行程期间的提升使得电路4035的导电桥被切断、切割或移位,从而将电路4033转变为打开构型。电路4035的导电桥放置在钉驱动器的预先确定路径中。在至少一种情况下,导电桥跨或至少部分地跨被构造成能够将钉存储在未击发位置处的钉凹坑延伸。
电路4035还可以包括一个或多个传感器,诸如电压传感器或电流传感器,其被构造成能够检测电路4035是处于闭合构型还是处于打开构型。来自该一个或多个传感器的输入可以由控制器4050接收。控制器4050可以基于来自该一个或多个传感器的输入来确定附接的钉仓4008是否被用过。存储器4054可以包括程序指令,该程序指令在由处理器4052执行时,使得处理器4052基于来自该一个或多个传感器的输入来确定附接的钉仓4008是否被用过。
在各种情况下,在确定附接的钉仓4008被用过时,控制器4050被构造成能够使得停用击发系统4056,并且/或者能够通过用户界面(诸如,显示器4058)提供关于停用原因的用户反馈。控制器4050可以识别停用击发系统4056的原因并且/或者辅助用户解决该原因。例如,控制器4050可以警示用户,附接的钉仓被用过或者不是待与端部执行器4000一起使用的正确类型。2016年4月18日提交的名称为“METHOD FOR OPERATING A SURGICALINSTRUMENT”的美国专利申请序列号15/131,963中包括用于确定钉仓是否被用过的其他技术,该美国专利全文以引用方式并入本文。
如图60A所示,载体4022包括可分离地联接到钉仓4008的仓电路4024的载体电路4043(图60C)。载体电路4043具有多个电接触件4036。另外,载体电路4043包括载体连接器区域4013,该载体连接器区域包括各自限定第一电接触件4038a和第二电接触件4038b的多个连接器4038。连接器4038定位成使得在电接触件4036和连接器4038的第一电接触件4038a之间在其中性位置处保持间隙。连接器4038中每一者均包括从支撑壁4040突出的弯曲部分。第二电接触件4038b限定在连接器4038的弯曲部分处。当将钉仓4008插入到载体4022中时,钉仓4008的外部电接触件4028被构造成能够接合连接器4038并将其移动到偏置构型中,在该偏置构型中,电接触件4036电联接到连接器4038的对应第一电接触件4038a。当钉仓4008安置在载体4022中时,钉仓4008的外部电接触件4028同样电联接到连接器4038的对应第二电接触件4038b。
为了确保稳固的电连接,电连接器4038、外部电接触件4028、电接触件4036、电接触件4038a和/或电接触件4038b中的一者或多者可以涂覆有或至少部分地涂覆有流体排斥涂层,并且/或者在绝缘材料诸如硅中密封以防止流体进入。如图60A所示,将流体排斥涂层添加到电连接器4038和电接触件4036。在至少一个方面,将流体排斥涂层添加到钉仓的所有电缆和/或连接件。例如,可以使用由Aculon,Inc.制造的一种或多种流体排斥涂层。
除上述之外,弹簧偏置的电连接器4038的电接触件4038b包括凸起成穹顶形的结构形式的磨损特征结构或点接触件4039,其被构造成能够从钉仓4008的外部电接触件4028移除或刮掉流体排斥涂层,从而建立与钉仓4008的电连接。可压缩密封件4041被构造成能够在载体4022与安置在载体4022中的钉仓4008之间防止或至少抵抗流体进入。可压缩密封件4041可以由可压缩材料构成,该可压缩材料紧密地配合在载体4022与安置在载体4022中的钉仓4008之间。如图60A所示,可压缩密封件4041限定在钉仓4008安置在载体4022中时限定围绕或至少部分地围绕钉仓4008的电连接器4038和外部电接触件4028的周边的壁。
主要参见图58至图60,载体连接器区域4013和仓连接器区域4017被构造成能够在钉仓4008安置在载体4022内时有利于仓电路4024与载体电路4043之间的电连接。如图60所示,载体连接器区域4013定位在载体4022的侧壁4009上。载体连接器区域4013固定到侧壁4009的内表面4011。如图59所示,仓连接器区域4017定位在钉仓4008的侧壁4007上。仓连接器区域4017固定到侧壁4007的外表面4005。载体连接器区域4013被构造成能够在钉仓4008安置在载体4022中时邻接仓连接器区域4017。可压缩密封件4041在载体连接器区域4013和仓连接器区域4017之间防止或至少抵抗流体进入。将载体连接器区域4013和仓连接器区域4017定位在对应的侧壁4009和4007上有利于通过将钉仓4008安置在载体4022内来在钉仓4008和端部执行器4000之间建立电连接。将载体连接器区域4013和仓连接器区域4017定位在对应侧壁4009和4007上允许仅通过将钉仓4008安置在载体4022中来在载体连接器区域4013和仓连接器区域4017之间建立连接。
如图63所示,第一电接口4042由电接触件4036和4038a限定。第一电接口4042被构造成能够在其中电接触件4036和4038a间隔开的打开构型和其中电接触件4036和4038a电联接的闭合构型之间转换。同样,第二电接口4044由电接触件4038b和4028限定。第二电接口4044被构造成能够在其中电接触件4038b和4028间隔开的打开构型和其中电接触件4038b和4028电联接的闭合构型之间转换。此外,第三电接口4046限定在端部执行器4000和外科缝合和切割器械的柄部部分之间。第三电接口4046还被构造成能够在其中端部执行器4000未附接到柄部部分的打开构型和其中端部执行器4000附接到柄部部分的闭合构型之间转换。
电接口4042从打开构型到闭合构型的转换指示钉仓已附接到载体4022。另外,电接口4044从打开构型到闭合构型的转换指示正确类型的钉仓已附接到载体4022。当电接口4044处于闭合构型时,可以访问钉仓4008的存储介质4026以获得存储在其中的关于钉仓4008的信息。
在某些情况下,如图63所示,电接口4042、4044和4046以及仓状态电路部分4032电连接在控制电路4048中。在此类情况下,如果电接口4042、电接口4044、电接口4046和仓状态电路部分4032中的至少一者处于打开构型,则可以结合安全机构以防止端部执行器4000的击发。换句话讲,如果控制电路4048处于打开构型,则安全机构防止端部执行器4000的击发。换句话讲,如果端部执行器4000未正确地附接到外科器械的柄部部分,如果没有钉仓附接到载体4022,如果不正确的钉仓附接到载体4022,并且/或者如果用过的钉仓附接到载体4022,则安全机构防止端部执行器4000的击发。
在某些情况下,电接口4042、电接口4044、电接口4046和仓状态电路部分4032中的一者或多者与控制电路4048的未切断区段并联连接,这有助于避免因控制电路4048的完全中断而造成的任何单点故障。在电接口4042、电接口4044、电接口4046和仓状态电路部分4032中的一者或多者处于打开构型的情况下,这种布置确保控制电路4048内的连续电连接。例如,如图63所示,仓状态电路部分4032的迹线元件4034与第一电阻元件4037并联并且与第二电阻元件4037'串联,以确保在迹线元件4034被切断的情况下继续操作并避免控制电路4048的单点故障。可以采用一个或多个传感器(包括但不限于电压传感器和/或电流传感器)来检测当前构型和/或在打开或切断构型与闭合或完整构型之间的转换。
在某些情况下,电接口4042、电接口4044、电接口4046和仓状态电路部分4032中的一者或多者未串联连接。在此类情况下,电接口4042、电接口4044、电接口4046和/或仓状态电路部分4032中的一者或多者被构造成能够独立地提供关于其专用功能的反馈。
参见图63至图65,电接口4042、电接口4044、电接口4046和仓状态电路部分4032中的一者或多者可以实现为可在打开构型(如图64所示)和闭合构型(如图65所示)之间转换的导电栅极4060的形式。在闭合构型中,导电栅极4060使得电路(诸如,控制电路4048)的两个端点之间能够建立电连接。然而,当导电栅极4060转换为打开构型时,电连接被切断。
导电栅极4060可以重复地在闭合构型和打开构型之间转换。导电栅极4060包括可旋转地附接到控制电路4048的第一端点4068的枢轴部分4062。导电栅极4060被构造成能够围绕第一端点4068在打开构型和闭合构型之间枢转。导电栅极4060还包括与枢轴部分4062间隔开的附接部分4066。中心桥接部分4064在枢轴部分4062和附接部分4066之间延伸并且连接该枢轴部分和该附接部分。如图64至图65所示,附接部分4066是钩或闩锁的形式,其被构造成能够可释放地捕获控制电路4048第二端点4069,以将导电栅极4060从打开构型转换到闭合构型。在某些情况下,附接部分4066可以包括例如磁性附件件或任何其他机械附接件。在至少一种情况下,导电栅极4060可以被弹簧偏置成闭合构型。另选地,导电栅极4060可以被弹簧偏置成打开构型。
如图65A所示,外科器械的安全机构4047可以包括控制器4050,该控制器可以包括处理器4052以及/或一种或多种存储介质诸如存储器4054。通过执行存储在存储器4054中的指令代码,处理器4052可以控制外科器械的各种部件,诸如,击发系统4056,以及用户界面诸如显示器4058。控制器4050跟踪电接口4042、电接口4044、电接口4046和/或仓状态电路部分4032的状态。如下文更详细地描述的,控制器4050可以根据所报告的电接口4042、电接口4044、电接口4046和/或仓状态电路部分4032中的一者或多者的状态,停用击发系统4056并且/或者提供关于停用原因的用户反馈。在某些情况下,控制器4050可以识别停用击发系统4056的原因并且/或者辅助用户解决该原因。例如,控制器4050可以警示用户,附接的钉仓被用过或者不是待与端部执行器4000一起使用的正确类型。
在各种情况下,存储器4054包括程序指令,该程序指令在由处理器4052执行时,使得处理器4052在处理器4052检测到电接口4042到闭合构型的转换时确定钉仓4008已附接到载体4022。另外,存储器4054可以包括程序指令,该程序指令在由处理器4052执行时,使得处理器4052在处理器4052检测到电接口4042到闭合构型的转换但仓状态电路部分4032处于打开构型时确定附接的钉仓4008已被用过或击发。
除上述之外,存储器4054还可以包括程序指令,该程序指令在由处理器4052执行时,使得处理器4052在处理器4052检测到电接口4044到闭合构型的转换时确定附接钉仓4008的存储器4026可访问。另外,处理器4052可以被构造成能够检索存储在附接钉仓4008的存储器4026中的某些信息。在某些情况下,检测到电接口4042的闭合构型同时未检测到电接口4044的闭合构型指示不正确的钉仓附接到载体4022。
除上述之外,存储器4054还可以包括程序指令,该程序指令在由处理器4052执行时,使得处理器4052在处理器4052检测到电接口4046到闭合构型的转换时确定已检测到端部执行器4000与外科器械的柄部部分之间的成功连接。
参见图65B,框图描绘了击发包括端部执行器(诸如,端部执行器4000)的外科器械的方法4071。在第一步骤4073中,按压击发触发器4550(图80),同时将端部执行器4000的切割构件定位在预先确定的无仓闭锁区的近侧。可以采用一个或多个位置传感器来确定切割构件的位置。击发触发器可以定位在外科器械的柄部上,并且可以由用户按压以例如发起外科器械的击发行程。接下来,第一决策框4075被构造成能够检查迹线元件4034(图61)是否完整,并且第二决策框4077被构造成能够检查是否可以读取存储器4026(图59)。如果迹线元件4034不完整或存储器4026无法读取,则接合击发闭锁件,如步骤4079中所指示。然后,一旦在步骤4070处通过松开端部执行器4000来释放所捕获的组织,则在步骤4072中重新接合关节运动模式。然而,如果迹线元件4034完整且存储器4026可读取,则允许击发系统4056行进通过击发行程,步骤4074。决策框4076被构造成能够在预先确定的切割线处提供阈值,在该点处,重置击发系统4056。重置击发系统4056可以包括使切割构件返回至预先确定的默认位置,如步骤4078中所描绘。如步骤4074a中所示,如果在端部执行器4000的切割构件定位在预先确定的无仓闭锁区远侧时按压击发触发器4550,则允许击发系统4056继续击发行程。
返回到图66至图70,钉仓4100在许多方面类似于钉仓4008。钉仓4100可释放地附接到端部执行器4000。另外,钉仓4100包括仓状态电路4102,该仓状态电路用于评估钉仓4100是否附接到端部执行器4000以及/或者先前是否击发了附接的钉仓4100。
如图66所示,钉仓4100包括位于钉仓4100的近侧部分4103处的导电栅极4160。导电栅极4160可以在第一闭合构型(图68)、第二闭合构型(图70)和打开构型(图69)之间移动。控制器可以被构造成能够通过确定导电栅极4160是处于打开构型、还是处于第一闭合构型、还是处于第二闭合构型,来评估钉仓4100是否附接到端部执行器4000以及/或者先前是否击发了附接的钉仓4100。在至少一种情况下,第一闭合构型是部分闭合的构型,而第二闭合构型是完全闭合的构型。
在闭合构型中,导电栅极4160跨限定在钉仓4100的第一平台部分4112a和第二平台部分4112b之间的细长狭槽4114延伸。导电栅极4160在仓状态电路4102的第一端点4168与仓状态电路4102的第二端点4170之间延伸。第一端点4168限定在细长狭槽4114的第一侧壁4114a上,第二端点4170限定在细长狭槽4114的第二侧壁4114b上。为了在闭合构型中连接第一端点4168和第二端点4170,导电栅极4160桥接细长狭槽4114,如图68所示。
如图66所示,导电栅极4160包括可旋转地附接到仓状态电路4102的第一端点4168的枢轴部分4162。导电栅极4160被构造成能够围绕第一端点4168在打开构型、第一闭合构型和第二闭合构型之间枢转。导电栅极4160还包括与枢轴部分4162间隔开的附接部分4166。中心桥接部分4164在枢轴部分4162和附接部分4166之间延伸并且连接该枢轴部分和该附接部分。如图66所示,附接部分4166为钩或闩锁的形式,其被构造成能够由第二端点4170可释放地捕获。附接部分4166包括“C”形环4171,该“C”形环被构造成能够在第二闭合构型中接纳第二端点4170。“C”形环4171的开口4173略小于第二端点4170。因此,对于待接纳在“C”形环4171内的第二端点4170,需要外力使第二端点4170穿过“C”形环4171的开口4173并使导电栅极4160处于第二闭合构型,如图68所示。
尽管导电栅极被弹簧偏置成闭合构型,但弹簧偏置力不足以使导电栅极4160偏置到第二闭合构型。因此,在没有外力来朝向打开构型或第二闭合构型驱动导电栅极4160的情况下,导电栅极4160将在弹簧偏置力的作用下摆动到第一闭合构型处的静止位置,如图70所示。在第一闭合构型处,附接部分4166的“C”形环4171与中心桥接部分4164之间的中间区域4175与第二端点4170接触。然而,第二端点4170未被接纳在“C”形环4171内。
钉仓4100还包括滑动件4118,该滑动件在许多方面类似于滑动件4018。击发构件4113被构造成能够在钉击发行程期间使滑动件4118从近侧、未击发或起始位置朝远侧移动到远侧、击发或结束位置。另外,滑动件4118包括卡扣件构件4119,该卡扣件构件被构造成能够在从近侧、未击发或起始位置朝向远侧、击发或结束位置朝远侧推进滑动件4118时,接合导电栅极4160并使其从第二闭合构型转换为打开构型。在导电栅极4160不再与卡扣件构件4119接触时,该导电栅极被构造成能够在弹簧偏置力的影响下并且在不存在任何外力的情况下从打开构型返回到第一闭合构型。
参见图67,卡扣件构件4119从滑动件4118朝近侧延伸,并且包括朝近侧延伸的部分4119a以及从朝近侧延伸的部分4119a的近端突出的接合部分4119b。接合部分4119b被布置成使得,当从近侧、未击发或起始位置朝向远侧、击发或结束位置推进滑动件4118以在外科缝合和切割器械的击发行程期间部署钉时,导电栅极4160由接合部分4119b捕获。
卡扣件构件4119的至少一部分可以由非导电材料构成。在至少一个示例中,接合部分4119b至少部分地由非导电材料制成。
本公开设想了卡扣件构件4119的其他布置和构型。在至少一个方面,卡扣件构件4119可以为例如远离滑动件4118的基部4118a延伸的柱。在另一种情况下,卡扣件构件4119可以是斜坡的形式,其中,导电栅极4160被构造成能够接合斜坡的下部,并且当朝远侧推进滑动件4118时,斜坡使导电栅极4160转换到打开构型。一旦导电栅极4160到达斜坡的顶部,则弹簧偏置力使导电栅极4160返回到第一闭合位置。
参见图68至图71,第一闭合构型、第二闭合构型和打开构型分别表示第一电阻状态、第二电阻状态和无限电阻状态,其中第一电阻状态与第二电阻状态和无限电阻状态不同,并且其中第二电阻状态与第一电阻状态和无限电阻状态不同。通过感测三种状态中哪一者是当前状态并且/或者通过感测状态之间的转换,控制器4050(图71)可以确定钉仓4100是否附接到端部执行器4000以及/或者先前是否已击发附接的钉仓4100。
导电栅极4160可以被构造成:能够在导电栅极4160处于第一闭合构型时,限定第一电阻;并且在导电栅极4160处于第二闭合构型时,限定与第一电阻不同的第二电阻。控制器4050可以包括处理器4052以及/或者一个或多个存储介质诸如存储器4054。通过执行存储在存储器4054中的指令代码,处理器4052可以识别导电栅极4160的当前电阻状态。控制器4050可以根据检测到的电阻状态执行一个或多个功能,例如,使击发系统4056失活以及/或者提供关于此类停用的原因的用户反馈。
在各种情况下,存储器4054包括程序指令,该程序指令在由处理器4052执行时,使得处理器4052在处理器4052检测到第二电阻状态时确定未用过或未击发的钉仓4100附接到载体4022。另外,存储器4054可以包括程序指令,该程序指令在由处理器4052执行时,使得处理器4052在处理器4052检测到第一电阻状态时确定用过或先前击发过的钉仓4100附接到载体4022。存储器4054可以包括程序指令,该程序指令在由处理器4052执行时,使得处理器4052在处理器4052检测到无限电阻状态时确定没有钉仓附接到载体4022。
控制器4050可以被构造成能够通过执行对电阻状态的第一读取或多次读取,来确定在启用或供电外科缝合和切割器械时是否检测到钉仓4008。如果检测到无限电阻状态,则控制器4050可以通过显示器4058指示用户例如将钉仓4008加载或插入到载体4022中。如果控制器4050检测到已经附接钉仓4008,则控制器4050可以通过执行对电阻状态的第二读取或多次读取来确定先前是否已击发附接的钉仓。如果检测到第一电阻状态,则控制器4050可以指示用户先前已击发附接的钉仓4008并且/或者指示用户替换钉仓4008。
控制器4050采用电阻状态检测器4124来检测当前电阻状态,并且继而确定导电栅极4160是处于打开构型、还是处于第一闭合构型、还是处于第二闭合构型。在至少一个方面,电阻状态检测器4124可以包括电流传感器。例如,控制器4050可以使得在第一端点4168和第二端点4170之间产生预先确定的电压电位,并且然后测量通过导电栅极4160的电流。如果测量的电流与第一电阻对应,则控制器4050确定导电栅极4160处于第一闭合构型。另一方面,如果测量的电流与第二电阻对应,则控制器确定导电栅极4160处于第二闭合构型。最后,如果未检测到电流,则控制器4050确定导电栅极4160处于打开构型。在至少一个方面,电阻状态检测器4124可以包括其他传感器,诸如电压传感器。
在各种情况下,本公开的一个或多个控制器(诸如,控制器4050)可以使用集成和/或离散的硬件元件、软件元件和/或两者的组合来实现。集成硬件元件的示例可包括处理器、微处理器、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)。离散硬件元件的示例可包括电路和/或电路元件(例如逻辑门、场效应晶体管、双极型晶体管、电阻器、电容器、电感器、继电器等)。在其他实施方案中,本公开的一个或多个控制器可以包括混合电路,例如在一个或多个基底上包括离散和集成电路元件或部件。
在一个实施方案中,如图72所示,电路4080可以包括控制器,该控制器包括联接到至少一个存储器电路4084的一个或多个处理器4082(例如,微处理器、微控制器)。该至少一个存储器电路4084存储机器可执行指令,该机器可执行指令在由处理器4082执行时,使得处理器4082执行机器指令,以实现由本公开的一个或多个控制器(诸如,控制器4050)执行的功能中的一者或多者。
处理器4082可以是本领域中已知的多种单核或多核处理器中的任一种。存储器电路4084可以包括易失性存储介质和非易失性存储介质。在一个实施方案中,如图72所示,处理器4082可以包括指令处理单元4086和运算单元4088。指令处理单元可以被构造成能够从一个存储器电路4084接收指令。
在一个实施方案中,电路4090可以包括有限状态机,该有限状态机包括被构造成能够实现由本公开的一个或多个控制器(诸如,控制器4050)执行的功能中的一者或多者的组合逻辑电路4092(如图73所示)。在一个实施方案中,电路4200可以包括有限状态机,该有限状态机包括如图74所示的时序逻辑电路。例如,时序逻辑电路4200可以包括组合逻辑电路4202以及至少一个存储器电路4204。该至少一个存储器电路4204可以存储有限状态机的当前状态,如图74所示。时序逻辑电路4200或组合逻辑电路4202可以被构造成能够实现由本公开的一个或多个控制器(诸如,控制器4050)执行的功能中的一者或多者。在某些情况下,时序逻辑电路4200可以是同步的或异步的。
在其他实施方案中,电路可以包括处理器4082和有限状态机的组合以实现由本公开的一个或多个控制器(诸如,控制器4050)执行的功能中的一者或多者。在其他实施方案中,有限状态机可以包括组合逻辑电路4090和时序逻辑电路4200的组合。
在一些情况下,各种实施例可实现为制造制品。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例的各种操作的逻辑、指令和/或数据的计算机可读存储介质。在各种实施例中,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,实施例并不仅限于此。
结合本文所公开的实施例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/或逻辑模块包括被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递。就此而言,计算机可读介质可以是可用于存储信息并且可由计算装置访问的任何可用介质。一些实施方案还可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装置在内的本地和远程计算机存储介质两者中。
此外,应当理解,本文所述的实施例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例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。
上述具体实施方式已通过使用框图、流程图和/或例子阐述了设备和/或方法的多个实施例。只要此类框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作,本领域的技术人员就要将其理解为此类框图、流程图或示例中的每个功能和/或操作都可以单独和/或共同地通过多种硬件、软件、固件或实际上它们的任何组合来实施。在一个实施例中,本文所述的主题的若干部分可以通过专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或其他集成格式来实施。然而,本领域的技术人员将会认识到,本文公开的实施方案中的一些方面可作为在一台或多台计算机上运行的一个或多个计算机程序(如,作为在一个或多个计算机系统上运行的一个或多个程序),作为在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(如,作为在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序),作为固件,或作为实际上它们的任何组合全部或部分地在集成电路中等效地实现,并且根据本发明,设计电子电路和/或编写软件和/或硬件的代码将在本领域技术人员的技术范围内。另外,本领域的技术人员将会认识到,本文所述主题的机制能够作为多种形式的程序产品进行分布,并且本文所述主题的示例性实施例适用,而不管用于实际进行分布的信号承载介质的具体类型是什么。信号承载介质的示例包括但不限于如下:可录式媒体,诸如软盘、硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)、数字磁带、计算机存储器等;和传输式介质,诸如数字和/或模拟通信介质(例如,光纤缆线、波导、有线通信链路、无线通信链路(例如,发射器、接收器、传输逻辑、接收逻辑等)等)。
本文描述了用于检测钉仓与外科缝合和切割器械的附接的各种机构。此外,本文描述了用于确定附接的钉仓是否用过的各种机构。由于在没有未用过且正确附接的钉仓的情况下击发外科缝合和切割器械会对患者造成显著的威胁,因此结合击发系统诸如击发系统4056采用电磁闭锁机构4300,以便于在钉仓未附接到外科缝合和切割器械的载体4022时,或者在附接的钉仓被用过时,防止击发外科缝合和切割器械。
参见图75至图78,用于外科缝合和切割器械的闭锁机构4300与击发系统4056的传动系4302相互作用。闭锁机构4300包括机电式闭锁件,该机电式闭锁件包括可在具有传动系4302的锁定构型和具有传动系4302的解锁构型之间转换的闩锁4304。在解锁构型中,如图77所示,允许传动系4302推进以将钉部署到组织中并且/或者切割组织。在锁定构型中,如图76所示,由于没有钉仓附接到载体4022或者附接的钉仓被用过,防止传动系4302被推进。
如图75所示,传动系4302包括被构造成能够在闩锁4304处于锁定构型时接纳闩锁4304的孔4306。电路4308被构造成能够选择性地在锁定构型和解锁构型之间转换闩锁4304。电路4308包括电磁体4310,该电磁体被构造成能够选择性地在锁定构型和解锁构型之间转换闭锁机构4300。电路4308还包括功率源4312和功率继电器4314,该功率继电器被构造成能够选择性地传输能量以向电磁体4310供电。向电磁体4310供电使得闭锁机构4300从锁定构型转换到解锁构型。在另选的实施方案中,向电磁体4310供电可以使闭锁机构4300从解锁构型转换到锁定构型。
电磁体4310被构造成能够选择性地使闩锁4304在第一位置和第二位置之间移动,在第一位置,闩锁4304至少部分地定位在孔4306中,在第二位置,闩锁4304在孔4306外部。换句话讲,电磁体4310被构造成能够选择性地使闩锁4304在第一位置和第二位置之间移动,在第一位置,闩锁4304妨碍传动系4302的推进,在第二位置,闩锁4304允许传动系4302的推进。在另选的实施方案中,击发系统4056的传动系包括突起部或闩锁,该突起部或闩锁被构造成能够被接纳在可操作地附接到电磁体4310的对应结构的孔中。在此类实施方案中,电磁体4310被构造成能够选择性地使包括孔的结构在第一位置和第二位置之间移动。尽管结合闭锁机构4300描述了闩锁和包括孔的对应结构,但应当理解,可以采用其他机械配合构件。
如图75所示,闭锁机构4300还包括活塞4315,该活塞包括偏置构件,诸如可在如图76所示的第一压缩构型和如图77所示的第二压缩构型之间移动的弹簧4316。在第二压缩构型中,弹簧4316提升或保持闩锁4304以与传动系4302脱离接合,如图77所示。当允许弹簧4316返回到第一压缩构型时,闩锁4304同样返回成与传动系4302接合,如图76所示。
除上述之外,永磁体4318附接到闩锁4304。另选地,闩锁4304或其至少一部分可以由铁磁材料制成。当电路4308启动电磁体4310时,永磁体4318被吸引朝向电磁铁4310,使得弹簧4316被偏置或压缩。另外,永磁体4318使得闩锁4304被提升或转换以与传动系4302脱离接合,如图77所示。然而,当电路4308停用电磁体4310时,弹簧4316的偏置力使永磁体4318和闩锁4304返回到其中闩锁4304与传动系4302接合的原始位置,如图76所示。
参见图78,外科缝合和切割器械的安全机构4347可以包括控制器4050,该控制器可以包括处理器4052以及/或一种或多种存储介质诸如存储器4054。通过执行存储在存储器4054中的指令代码,处理器4052可以控制闭锁机构4300的启用和/或停用。处理器4052可以接收关于钉仓是否附接到载体4022以及/或者附接的钉仓是否被用过的输入4320。根据所接收到的输入,处理器4052可以启用或停用闭锁机构4300,以允许或防止击发系统4056被用于执行钉击发行程。
图80至图82B大体描绘了马达驱动的外科紧固和切割器械4500。如图80和图81所示,外科器械4500包括柄部组件4502、轴组件4504和功率组件4506(“功率源”、“功率组”或“电池组”)。轴组件4504包括端部执行器4508,该端部执行器可以被构造成能够充当内镜切割器,用来夹持、切断并/或缝合组织,但在其他情况下,可以采用不同类型的端部执行器,诸如用于其他类型的外科器械的端部执行器,例如抓紧器、切割器、缝合器、施夹器、进入装置、药物/基因治疗装置、超声装置、射频装置和/或激光装置。若干种射频装置可见于1995年4月4日公布的名称为“ELECTROSURGICAL HEMOSTATIC DEVICE”的美国专利No.5,403,312,以及2008年2月14日提交的名称为“SURGICAL FASTENING AND CUTTING INSTRUMENTHAVING RF ELECTRODES”的美国专利申请序列号12/031,573,该专利的完整公开内容均全文以引用方式并入本文。
主要参见图81至图82B,柄部组件4502可以与多个可互换轴组件(例如,轴组件4504)一起使用。这类可互换轴组件可以包括外科端部执行器,例如端部执行器4508,该端部执行器可以被构造成能够执行一种或多种外科任务或外科手术。合适的可互换轴组件的示例在2013年3月14日提交的名称为“CONTROL SYSTEM OF A SURGICAL INSTRUMENT”的美国临时专利申请序列号61/782,866中公开,该专利申请的全部公开内容据此全文以引用方式并入本文。
主要参见图81,柄部组件4502可以包括外壳4510,该外壳由可以包括被构造成能够由临床医生抓握、操纵和致动的柄部4512。然而,应当理解,本文公开的各种形式的可互换轴组件的各种布置也可以有效地与机器人控制的外科系统结合使用。因此,术语“外壳”也可涵盖机器人系统的容纳或以其它方式可操作地支撑至少一个驱动系统的外壳或类似部分,其中该至少一个驱动系统被构造成能够生成和施加可用于致动本文所公开的可互换轴组件及其相应的等同物的至少一个控制动作。例如,本文所公开的可互换轴组件可与名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS WITH ROTATABLE STAPLE DEPLOYMENT”的美国专利申请序列号13/118,241(现为美国专利9,072,535)中公开的各种机器人系统、器械、部件和方法一起使用,该专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文。
再次参见图81,柄部组件4502其中可操作地支撑多个驱动系统,该多个驱动系统可以被构造成能够生成各种控制动作并将这些控制动作施加到可操作地附接到其上的可互换轴组件的对应部分。例如,柄部组件4502可操作地支撑第一驱动系统(或称闭合驱动系统),该第一驱动系统用于将闭合动作和打开动作施加到可操作地附接或联接到柄部组件4502的轴组件4504。柄部组件4502可操作地支撑击发驱动系统,该击发驱动系统被构造成能够将击发动作施加到附接到其上的可互换轴组件的对应部分。
主要参见图82A和图82B,柄部组件4502包括马达4514,该马达由马达控制电路4515控制,并可由外科器械4500的击发系统使用。马达4514可以为旋转最大值为约25,000RPM的DC有刷驱动马达。另选地,马达4514可以包括无刷马达、无绳马达、同步马达、步进马达或任何其他合适的电动马达。马达控制电路4515可以包括H桥场效应晶体管(FET)4519,如图82A和图82B所示。马达4514由功率组件4506(图82A和图82B)提供动力,该功率组件可以可释放地安装到柄部组件4502,以向外科器械4500提供控制功率。功率组件4506包括电池,该电池可以包括串联连接的、可用作功率源以为外科器械4500提供动力的多个电池单元。功率组件4506的电池单元可以是可替换的和/或可再充电的。在至少一个示例中,电池单元可以是能够可分离地联接到功率组件4506的锂离子电池。
轴组件4504包括轴组件控制器4522,该轴组件控制器在轴组件4504和功率组件4506联接到柄部组件4502时,通过接口与功率管理控制器4516进行通信。接口可以包括第一接口部分4525和第二接口部分4527,其中第一接口部分包括一个或多个用于与对应的轴组件电连接器实现联接接合的电连接器,第二接口部分包括一个或多个用于与对应的功率组件电连接器实现联接接合的电连接器,从而在轴组件4504与功率组件4506联接到柄部组件4502时,允许轴组件控制器4522和功率管理控制器4516之间进行电通信。可通过接口传输一个或多个通信信号,以将附接的可互换轴组件4504的一个或多个功率要求传送到功率管理控制器4516。作为响应,功率管理控制器根据附接轴组件4504的功率要求,调节功率组件4506的电池的功率输出,如下文更详细地描述的。一个或多个电连接器包括开关,这些开关可在柄部组件4502机械联接接合到轴组件4504和/或功率组件4506,以允许轴组件控制器4522与功率管理控制器4516之间进行电通信之后被启动。
接口将一个或多个通信信号路由通过位于柄部组件4502内的主控制器4517,由此可利于在功率管理控制器4516与轴组件控制器4522之间传输这类通信信号。另选地,当轴组件4504和功率组件4506联接到柄部组件4502时,接口可利于引导功率管理控制器4516与轴组件控制器4522之间的通信线穿过柄部组件4502。
主控制器4517可以是任何单核或多核处理器,诸如由Texas Instruments提供的商品名为ARM Cortex的那些处理器。外科器械4500可以包括功率管理控制器4516,例如包括两个基于微控制器的系列(诸如TMS570和RM4x)的安全微控制器平台(商品名为HerculesARM Cortex R4,同样购自Texas Instruments)。然而,可不受限制地采用微控制器和安全处理器的其它合适的替代物。安全处理器可以被构造成能够专门用于IEC 61508和ISO26262安全性至关重要的应用、以及其他应用,以提供先进的集成安全特征结构,同时递送可缩放的性能、连接性和存储器选项。
主控制器4517可以是可购自Texas Instruments的LM 4F230H5QR。TexasInstruments LM4F230H5QR是ARM Cortex-M4F处理器内核包括高达40MHz的256KB单周期闪速存储器或其它非易失性存储器的芯片上存储器、40MHz以上的用于提高性能的预取缓冲区、32KB单周期串行随机存取存储器(SRAM)、加载有Stellaris软件的内置只读存储器(ROM)、2KB电可擦除可编程只读存储器(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、一个或多个具有12个模拟输入通道的12位模/数转换器(ADC)、以及从产品数据表易得的其他特征结构。本公开不应限于这一上下文。
功率组件4506包括功率管理电路,该功率管理电路包括功率管理控制器4516、功率调制器4538和电流感测电路4536。功率管理电路被构造成能够在轴组件4504与功率组件4506联接到柄部组件4502时,基于轴组件4504的功率要求调节电池的功率输出。例如,功率管理控制器4516可被编程以控制功率调制器4538调节功率组件4506的功率输出,电流感测电路4536用于监视功率组件4506的功率输出,以便为功率管理控制器4516提供与电池的功率输出有关的反馈,使得功率管理控制器4516可调节功率组件4506的功率输出以维持理想的输出。
值得注意的是,本公开的一个或多个控制器可以包括一个或多个可存储多个软件模块的处理器和/或存储器单元。尽管可采用举例说明的方式描述外科器械4500的某些模块和/或块,但可以理解,可使用数目更多或更少的模块和/或块。此外,虽然各种情况可按照模块和/或块的形式描述以便于说明,但这些模块和/或块可通过一个或多个硬件部件(例如处理器、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑装置(PLD)、专用集成电路(ASIC)、电路、寄存器)和/或软件部件(例如程序、子例程、逻辑)、和/或硬件部件与软件部件的组合加以实施。
外科器械4500可以包括输出装置4542,该输出装置包括一个或多个用于向用户提供感官反馈的装置。此类装置可以包括视觉反馈装置(例如,LCD显示屏、LED指示器)、听觉反馈装置(例如,扬声器、蜂鸣器)或触觉反馈装置(例如,触觉致动器)。输出装置4542可以包括显示器4543,该显示器可包含在柄部组件4502中。轴组件控制器4522和/或功率管理控制器4516可通过输出装置4542向外科器械4500的用户提供反馈。接口4524可被构造成能够将轴组件控制器4522和/或功率管理控制器4516连接到输出装置4542。读者将会知道,作为替代,输出装置4542可与功率组件4506集成。在这类情况下,当轴组件4504联接到柄部组件4502时,输出装置4542与轴组件控制器4522之间的通信可通过接口4524实现。
现已概括地描述了外科器械4500,下面将详细描述外科器械4500的各种电力/电子部件。为方便起见,本文任何位置提及外科器械4500,均应当理解为是指结合图80至图82B所示的外科器械4500。转到图79,描绘了电路4700。电路4700被构造成能够控制电动外科器械,例如图80中所示的外科器械4500。电路4700被构造成能够控制电动外科器械4500的一种或多种操作。电路4700包括安全处理器4704和主处理器或主要处理器4702。安全处理器4704和/或主处理器4702被构造成能够与一个或多个附加电路元件进行交互,以控制电动外科器械4500的操作。主处理器4702包括联接到一个或多个电路元件的多个输入端。电路4700可以是分段电路。在各种情况下,电路4700可以由任何合适的电路(诸如电动外科器械4500内的印刷电路板组件(PCBA))来实现。
应当理解,如本文所用的术语处理器包括任何微处理器、微控制器,或者将计算机的中央处理单元(CPU)的功能结合在一个集成电路或最多几个集成电路上的其他基础计算装置。处理器是多用途的可编程装置,该装置接收数字数据作为输入,根据其存储器中存储的指令来处理输入,然后提供结果作为输出。因为处理器具有内部存储器,所以是顺序数字逻辑的示例。处理器的操作对象是以二进制数字系统表示的数字和符号。
主处理器4702是任何单核或多核处理器,诸如由Texas Instruments提供的商品名为ARM Cortex的那些处理器。安全处理器4604可以是包括两个基于微控制器的系列(诸如TMS570和RM4x)的安全微控制器平台,已知同样由Texas Instruments生产且商品名为Hercules ARM Cortex R4。然而,可不受限制地采用微控制器和安全处理器的其它合适的替代物。在一个实施方案中,安全处理器4704可具体地针对IEC 61508和ISO26262安全关键应用等等进行构造,以在输送可量化的性能、连通性和存储选项时提供高级集成安全特征。
主处理器4702可以是可购自Texas Instruments的LM 4F230H5QR。TexasInstruments LM4F230H5QR是ARM Cortex-M4F处理器内核包括高达40MHz的256KB单周期闪速存储器或其它非易失性存储器的芯片上存储器、40MHz以上的用于提高性能的预取缓冲区、32KB单周期串行随机存取存储器(SRAM)、加载有Stellaris软件的内置只读存储器(ROM)、2KB电可擦除可编程只读存储器(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、一个或多个具有12个模拟输入通道的12位模/数转换器(ADC)、以及从产品数据表易得的其他特征结构。可以很方便地换用其他处理器,因此,本公开不应限于这一上下文。包括主处理器和安全处理器的电动外科器械的示例在2014年3月26日提交的名称为“POWER MANAGEMENT THROUGH SLEEP OPTIONS OF SEGMENTED CIRCUITAND WAKE UP CONTROL”的美国专利申请公布2015/0272574中有所描述,该专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文。
安全处理器4704被构造成能够相对于电动外科器械4500的一种或多种操作实现看门狗功能。就这一点而言,安全处理器4704采用看门狗功能来检测主处理器4702的故障并从该主处理器的故障中恢复。在正常操作期间,安全处理器4704监视主处理器4702的硬件故障或程序错误,并发起一种或多种纠正行动。纠正行动可包括将主处理器1006置于安全状态,并恢复正常的系统操作。在至少一个方面,主处理器4702和安全处理器4704以冗余模式操作。
主处理器4702和安全处理器4704容纳在电动外科缝合和切割器械4500的柄部部分中。主处理器4702和安全处理器4704中的至少一者通过接口4707与轴处理器4706进行通信。轴处理器4706被构造成能够从仓检测系统4709接收输入,该仓检测系统被构造成能够检测未用过的钉仓是否已经附接到电动外科缝合和切割器械4500。
电路4700还包括可操作地联接到电动外科缝合和切割器械4500的击发构件的马达4714。一个或多个旋转位置编码器4741可以被构造成能够向主处理器4702和/或安全处理器4704提供关于马达4714的操作状态的反馈。包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)4711的马达驱动器控制从功率源4713到马达4714的电力传送。MOSFET 4711由逻辑与门4717控制。逻辑与门4717的高输出使MOSFET 4711被启用,从而使得马达4714运行。逻辑与门4717的高输出取决于从主处理器4702和安全处理器4704接收到的输入,如图79所示。主处理器4702和安全处理器4704被构造成能够独立地确定是否允许马达4714运行。换句话讲,主处理器4702和安全处理器4704被构造成能够独立地确定是否允许推进电动外科缝合和切割器械4500的击发构件。
在其中主处理器4702和安全处理器4704两者均确定运行马达4714的一致情况下,逻辑与门4717产生高输出,该高输出导致MOSFET 4711被启用,从而允许马达4714运行,并且继而使击发构件被推进以击发电动外科缝合和切割器械4500。然而,在其中主处理器4702和安全处理器4704中仅另一者确定运行马达4714而主处理器4702和安全处理器4704中另一者确定不运行马达4714的不一致情况下,逻辑与门4717无法产生高输出,并且继而MOSFET 4711保持未启用。
除上述之外,关于是否运行马达4714的决定至少部分地取决于通过接口4702传送到主处理器4704和/或安全处理器4707的、关于未用过的钉仓是否已经附接到电动外科缝合和切割器械4500的信息。如本文其他地方更详细地描述的,可以采用仓检测系统4709来确定未用过的钉仓是否附接到电动外科缝合和切割器械4500等。
参见图79A至图79B,电动外科缝合和切割器械4500的缝合组件4400的可平移钉击发构件4460可沿钉击发路径4463在近侧、未击发或起始位置和远侧、击发或结束位置之间移动。可检测的磁性元件4461例如安装到钉击发构件4460,该钉击发构件沿着或至少大致沿着钉击发路径4463移动。在至少一个实例中,磁性元件4461是例如由铁、镍和/或任何其他合适的材料构成的永磁体。仓检测系统4709包括第一或近侧传感器4401'和第二或远侧传感器4401,这两个传感器被构造成能够在磁性元件4461与钉击发构件4460一起沿钉击发路径4463移动时检测该磁性元件。第一传感器4401'和第二传感器4401各自包括霍尔效应传感器;但是传感器4401’和4401可包括任何合适的传感器。传感器4401'和4401输出电压的根据它们与磁性元件4461的相应距离而变化(当距离较小时输出较高电压,当距离较大时输出较小电压)。
除上述之外,仓检测系统4709包括传感器电路4708,该传感器电路包括例如与传感器4401'和4401通信并向传感器4401'和4401供电的电压源4403等。传感器电路4708还包括与第一传感器4401'通信的第一开关4405'和与第二传感器4401通信的第二开关4405。在至少一种情况下,开关4401'和4401各自包括晶体管,诸如FET。传感器4401'、4401的输出分别连接到开关4405'、4405的中央(门极)端子。在钉击发构件4460的击发冲程之前,来自传感器4401'、4401的输出电压较高,使得第一开关4405'和第二开关4405处于闭合状态。
当磁性元件4461经过第一传感器4401'时,第一传感器4401'的电压输出足以在闭合状态和断开状态之间改变第一开关。类似地,当磁性元件4461经过第二传感器4401时,第二传感器4401的电压输出足以在闭合状态和断开状态之间改变第二开关4405。当开关4405'和4405都处于断开状态时,接地电位被施加到运算放大器电路4406。运算放大器电路4406与马达控制器的轴处理器4706的输入通道进行信号通信,并且当接地电位被施加到运算放大器电路4406时,处理器4706从电路4406接收接地信号。
当处理器4706从电路4406接收接地信号时,处理器4706可确定钉击发行程已经完成并且定位在缝合组件4400中的钉仓已经完全用尽。设想了其他实施方案,其中传感器系统被构造成能够检测钉击发构件4460的部分击发行程并向处理器4706提供指示钉仓已经至少部分用过的信号。在任何情况下,马达控制器可以被构造成能够防止钉击发构件4460执行另一击发行程,直到钉仓已用未用过的钉仓进行替换。在至少一个实例中,除上述之外,传感器系统包括传感器,该传感器被构造成能够检测是否已将用过的仓从缝合组件拆下和/或是否已将未用过的仓组装到缝合组件。
除上述之外,传感器系统可以被构造成能够检测钉击发构件4460是否已沿回缩路径4462回缩。在至少一种情况下,当磁性元件4461沿着路径4462回缩并将第二开关4405改变回闭合状态时,传感器4401可检测磁性元件4461。类似地,当磁性元件4461沿着路径4463回缩并将第一开关4405改变回闭合状态时,传感器4401可检测磁性元件4461。通过闭合开关4405和4405',来自电池4403的电压极性被施加到电路4406,因此处理器4706在其输入通道上从电路4406接收Vcc信号。
除上述以外,仓检测系统4709包括仓电路4724。仓电路4624在许多方面类似于仓电路4024(图59)。例如,仓电路4724包括迹线元件4734,该迹线元件在其中钉仓用过的切断状态和其中钉仓未用过的完整状态之间转换。如图79所示,迹线元件4734定位成与第一电阻元件4737并联且与第二电阻元件4737'串联,以确保传感器故障或其电路中断的检测不仅仅是缺少信号输出。可以采用一个或多个传感器(包括但不限于电压和/或电流传感器)来检测当前状态和/或切断状态与完整状态之间的转换。
如图79所示,可以使用安全性代码(例如,循环冗余校验(CRC),其为附加到数据通信以检测数据传输期间可能发生的传送数据中的意外变化的错误检测代码)来确保处理器4702、4704和4706之间的准确通信。进入这些系统的数据块基于其内容的多项式除法的余数得到附加的短校验值。在某些情况下,将具有独立CRC的两个参数组加载到轴处理器4706中,其中一组是正常的,另一组具有例如STOP命令,以及参数如0mm横断面长度。
在至少一种情况下,例如,主处理器4702经由共享的通用异步接收器/发射器(UART)引脚来跟踪迹线元件4734的状态,并且经由旋转位置编码器4741跟踪马达4714的位置。主处理器4702可以被构造成能够在主处理器4702检测到迹线元件4734已被切断时防止马达4714运行。
在各种情况下,主处理器4702和/或安全处理器4704可以被构造成,能够在近侧传感器4401'检测到击发构件的移动时,如上所述,在检测到迹线元件4734的切断状态之后,防止马达4714运行。对击发构件的移动和迹线元件4734的切断状态的检测可以由如上所述的仓检测系统4709执行。轴处理器4706可以被构造成能够在检测到迹线元件4734的切断状态时向主处理器4702和/或安全处理器4704发送STOP命令。轴处理器4706、主处理器4702和/或安全处理器4704之间的通信可以为例如CRC通信。在各种情况下,安全处理器4704被构造成能够监视STOP命令并在接收到STOP命令后进入睡眠模式。在各种情况下,安全处理器4704被构造成能够在根据接收到的数据计算的计算CRC与接收到的CRC不匹配时阻止马达4714运行。安全处理器4704可以使用CRC核实模块来根据接收到的数据计算CRC并将计算得到的CRC与接收到的CRC进行比较。
在各种情况下,主处理器4702、安全处理器4704和/或轴处理器4706可以包括安全性代码生成器模块和/或安全性代码核实模块。安全性代码可以由CHECK-SUM、HASH或其他合适的协议生成。安全性代码生成模块和/或安全性代码核实模块可以在硬件、固件、软件或它们的任何组合中实现。确保主处理器4702、安全处理器4704和/或轴处理器4706之间的通信的有效性是重要的,因为体液可能干扰此类处理器之间传送的信号。
如上所述,轴处理器4706可以被构造成能够经由CRC通信将STOP命令发送到主处理器4702和/或安全处理器4704。在一个示例中,轴处理器4706包括安全性代码生成器,该安全性代码生成器被构造成能够例如生成安全性代码并将该安全性代码附加到传输到主处理器4702的STOP命令。主处理器4702包括安全性代码核实模块,该安全性代码核实模块被构造成能够核实从轴处理器4706接收到的传输的完整性。安全性代码核实模块被构造成能够基于所接收到的STOP命令数据来计算安全性代码,并且将计算得到的安全性代码与随STOP命令数据接收到的安全性代码进行比较。如果主处理器4702确认了接收到的消息的完整性,则主处理器4702可以例如启用停止模式4688。
在某些情况下,安全处理器4704可以具有确保传输至主处理器4702的消息的完整性的任务。在一个示例中,安全处理器4704包括安全性代码核实模块,该安全性代码核实模块被构造成能够核实来自轴处理器4706的消息传输的完整性。安全处理器4704的安全性代码核实模块被构造成能够基于所接收到的STOP命令数据来计算安全性代码,并且将计算得到的安全性代码与随STOP命令数据接收到的安全性代码进行比较。如果安全处理器4704确认了接收到的消息的完整性,则安全处理器4704可以例如启用停止模式4688(图86)。
现在转向图83,电路4600被构造成能够控制电动外科器械,例如图80中所示的外科器械4500。电路4600被构造成能够控制电动外科器械4500的一种或多种操作。电路4600包括安全处理器4604以及主要处理器或主处理器4602,它们在许多方面分别类似于安全处理器4704和主处理器4702。安全处理器4604和/或主处理器4602被构造成能够与一个或多个附加电路元件进行交互,以控制电动外科器械4500的操作。主处理器4602包括联接到一个或多个电路元件的多个输入端。电路4600可以是分段电路。在各种情况下,电路4600可以由任何合适的电路(诸如电动外科器械4500内的印刷电路板组件(PCBA))来实现。
电路4600包括显示器4609形式的反馈元件。显示器4609包括联接到主处理器4602的显示连接器。显示连接器通过一个或多个显示驱动器集成电路将主处理器4602联接到显示器4609。显示器驱动器集成电路可与显示器4609集成并且/或者可与显示器4609分开定位。显示器4609可包括任一种合适的显示器,诸如有机发光二极管(OLED)显示器、液晶显示器(LCD)和/或其它任何合适的显示器。在一些实施方案中,显示器4609联接到安全处理器4604。此外,电路4600还包括例如一个或多个用户控件4611。
安全处理器4604被构造成能够相对于电动外科器械4500的一种或多种操作实现看门狗功能。就这一点而言,安全处理器4604采用看门狗功能来检测主处理器4602的故障并从该主处理器的故障中恢复。在正常操作期间,安全处理器4604被构造成能够监视主处理器4602的硬件故障或程序错误,并发起一种或多种纠正行动。纠正行动可以包括将主处理器4602置于安全状态,并恢复正常的系统操作。
在至少一个方面,主处理器4602和安全处理器4604以冗余模式操作。主处理器4602和安全处理器4604至少联接到第一传感器。第一传感器测量外科器械4500的第一特性。主处理器4602被构造成能够基于所测量的外科器械4500的第一特性来确定输出,并且将该输出与预先确定的值进行比较。同样,安全处理器4604被构造成能够基于所测量的外科器械4500的第一特性来单独地确定输出,并且将该输出与同一预先确定的值进行比较。安全处理器4604和主处理器4602被构造成能够提供指示其确定输出的值的信号。当安全处理器4604或主处理器4602指示超出可接受范围的值时,可以启用合适的安全措施。在某些情况下,主处理器4602和安全处理器4604从独立传感器接收其输入,该独立传感器被构造成能够独立地测量外科器械4500的第一特性。在某些情况下,当安全处理器4604和主处理器4602中的至少一者指示可接受范围内的值时,允许外科器械4500在正常操作模式下继续运行。例如,当安全处理器4604和主处理器4602中的至少一者指示可接受范围内的值时,可以允许击发系统4056完成外科器械4500的击发行程。在此类情况下,由安全处理器4604和主处理器4602确定的值或结果之间的差异可以归因于例如传感器故障或计算错误。
如图83所示,线性位置编码器4640和4641分别联接到主处理器4602和安全处理器4604。位置编码器4640通过模数转换器4623a(ADC)向主处理器4602提供关于电动外科器械4500的击发构件的速度和位置信息。同样,位置编码器4640通过独立的模数转换器4623b(ADC)向安全处理器4604提供关于电动外科器械4500的击发构件的速度和位置信息。主处理器4602和安全处理器4604被构造成能够基于源自线性位置编码器4640和4641的信息来执行用于计算击发构件的至少一个加速度的算法。击发构件的加速度可以基于以下公式来确定:
,其中a是击发构件的当前加速度,其中v2是在时间t2处记录的击发构件的当前速度,并且其中v1是在先前时间t1处记录的击发构件的先前速度。
击发构件的加速度还可以基于以下公式来确定:
,其中a是击发构件的当前加速度,其中d2是在时间t2期间击发构件在初始位置和当前位置之间行进的距离,并且其中d1是在时间t1期间击发构件在初始位置和先前位置之间行进的距离。
主处理器4602被进一步构造成能够将所确定的加速度值与预先确定的阈值加速度进行比较,该预先确定的阈值加速度可以存储在例如与主处理器4602通信的存储器单元中。同样,安全处理器4604被构造成能够将其确定的加速度值与预先确定的阈值加速度进行比较,该预先确定的阈值加速度可以存储在例如与安全处理器4604通信的存储器单元中。如果主处理器4602和/或安全处理器4604确定所确定的加速度值超过预先确定的阈值加速度,则可以采取合适的安全措施,例如,停止对马达4514的电力传送并且/或者重置击发系统4056。另选地,在某些情况下,当安全处理器4604和主处理器4602中的至少一者指示可接受加速度值时,允许外科器械4500在正常操作模式下继续运行。例如,当安全处理器4604和主处理器4602中的至少一者报告可接受加速度时,可以允许击发系统4056完成外科器械4500的击发行程。在此类情况下,由安全处理器4604和主处理器4602确定的值或结果之间的差异可以归因于例如传感器故障或计算错误。
如上所述,主处理器4602和安全处理器4604被进一步构造成能够将所确定的加速度值与例如可存储在存储器单元中的预先确定的阈值加速度进行比较。阈值加速度可以根据与击发系统4056的闭锁机构的破坏负载对应的阈值力来确定。在某些情况下,已知破坏负载为约100磅。在这种情况下,可以使用牛顿第二运动定律来基于以下公式确定对应的阈值加速度:
FF=m×a
,其中F是阈值力,并且m是施加该力的质量。
也可以通过跟踪马达4514在击发行程期间消耗的电流来评估击发系统4056的击发构件的加速度。由马达4514驱动通过击发行程的击发构件上的负载与由马达4514消耗的电流直接相关。因此,可以通过测量马达4514在击发行程期间消耗的电流来评估击发构件所经受的负载。可以使用牛顿第二运动定律来基于击发构件所经受的负载计算击发构件的加速度,击发构件所经受的负载可以通过跟踪马达4514在击发行程期间消耗的电流来评估。
如图84A所示,传感器4617可以联接到马达控制电路4619,以测量马达4514在击发行程期间消耗的电流。在至少一种情况下,传感器4617可以为例如电流传感器或霍尔效应传感器。可以使用缓冲放大器4625来放大传感器4617的读数,可以使用ADC 4623来使该读数数字化,并可以将该读数传输到主处理器4602(图83)和安全处理器4604(图83),该主处理器和安全处理器被构造成能够执行算法,以确定击发构件上的对应负载并且基于牛顿第二运动定律确定击发构件的加速度。
参见图84A,传感器4617可以联接到马达控制电路4619,以测量马达4514在击发行程期间消耗的电流。在马达4514的正常操作期间,预计传感器4617的读数在正常的预先确定范围内。如图84B所示,例如,正常范围可以具有例如约0.5A的最小阈值以及例如约5.0A的最大阈值。大于最大阈值的传感器读数或大于零但小于最小阈值的传感器读数可以指示传感器4617中存在故障。最大阈值可以是选自例如约4.0A至例如6.0A的范围内的任何值。最小阈值可以是选自例如约0.4A至例如0.6A的范围内的任何值。
如上所述,可以使用缓冲放大器4625来放大传感器4617的读数,可以使用ADC4623来使该读数数字化,并且可以将该读数传输至主处理器4602,该主处理器被构造成能够执行算法以确定传感器4617的读数是否在预先确定的正常范围内。如果确定传感器4617的读数超出预先确定的正常范围,则主处理器4602可以采取合适的安全措施。在一个示例中,主处理器4602可以允许在安全模式下完成击发行程,因为异常马达电流读数可能是由传感器4617故障引起的。在另一个示例中,主处理器可以使得停止向马达4514进行电力传送并警示用户使用机械救助特征结构。主处理器4602可以通过显示器4058警示用户联系服务部门以替换故障传感器4617。主处理器4602可以提供关于如何替换故障传感器4617的指令。
在某些情况下,安全处理器4604可以被构造成能够接收来自独立于传感器4617的另一传感器的读数,该另一传感器被构造成能够独立地测量马达4514在击发行程期间消耗的电流。与主处理器4602类似,安全处理器4604可以被构造成能够执行算法以确定其他传感器的读数是否在预先确定的正常范围内。如果主处理器4602和辅助处理器4604中的至少一者确定马达4514消耗的电流在预先确定的正常范围内,则允许马达4514完成击发行程。在此类情况下,由安全处理器4604和主处理器4602确定的值或结果之间的差异归因于例如传感器故障或计算错误。
在某些情况下,主处理器4602和安全处理器4604可以被构造成能够利用不同的技术来跟踪或确定击发系统4056的击发构件的至少一个加速度。如果主处理器4602和安全处理器4604中的至少一者确定击发构件的加速度在正常范围内,则允许击发构件完成击发行程。由安全处理器4604和主处理器4602确定的加速度值之间的差异可以归因于传感器故障或计算错误。这可以确保击发系统4056因传感器故障或计算错误而非必要地中断。
在一个示例中,主处理器4602可以被构造成能够使用第一技术来确定或跟踪击发系统4056的击发构件的加速度。例如,主处理器4602可以被构造成能够通过使用传感器4617测量马达4514消耗的电流来确定或跟踪击发构件的加速度。然后,主处理器4602可以执行用于基于来自传感器4617的输入来计算击发构件的至少一个加速度的算法,如上所述。另一方面,安全处理器4604可以被构造成能够使用与第一技术不同的第二技术来确定或跟踪击发构件的加速度。例如,安全处理器4604可以被构造成能够通过使用位置编码器4640检测击发行程期间击发构件的位置来确定或跟踪击发构件的同一加速度。安全处理器4604可以执行用于基于来自位置编码器4640的输入来计算击发构件的至少一个加速度的算法,如上所述。可以将计算得到的加速度与预先确定的正常范围进行比较。如果主处理器4602和安全处理器4604一致认为它们相应的加速度值在正常范围内,则允许击发构件完成击发行程。然而,如果主处理器4602和安全处理器4604一致认为其相应的加速度值在正常范围之外,则可以例如由主处理器4602采取合适的安全措施,如上所述。在由主处理器4602和安全处理器4604确定的关于击发构件的加速度的结果之间存在差异的情况下,允许击发构件完成击发行程。
击发电动外科切割和缝合器械4500涉及:机械部件,其中击发触发器由用户挤压;以及电子部件,其中当用户挤压击发触发器时,响应于马达控制电路4515从打开构型转变为闭合构型,电流流入到马达4514。电动外科切割和缝合器械4500的触发器感测控制电路4627(图84A)包括击发触发器霍尔效应传感器4629,该击发触发器霍尔效应传感器被构造成能够检测击发触发器4550在打开构型和闭合构型之间的转变。此外,触发器感测控制电路4627还包括核实触发器霍尔效应传感器4631,该核实触发器霍尔效应传感器被构造成能够在击发触发器转换到闭合构型时检测马达4514消耗的电流。传感器4629和4631与主处理器4602和/或安全处理器4604进行信号通信。使用缓冲放大器4625来放大传感器4629和4631的读数,使用ADC 4623来使该读数数字化,并且将该读数传输至主处理器4602和/或安全处理器4604以进行分析和比较。
在正常操作期间,所传输的传感器4629和4631的读数向主处理器4602提供电动外科切割和缝合器械4500的击发中涉及的机械部件和电子部件正常工作的冗余保证。在其中传感器4629指示击发触发器已被挤压但传感器4631指示马达4514未正在消耗电流的不一致情况下,主处理器4602可以确定传感器4631未正常工作。在传感器4629未能指示击发触发器已被挤压但传感器4631指示马达4514正在消耗电流的情况下,主处理器4602可以确定传感器4629未正常工作。在一个方面,可以允许主处理器4602在安全模式下完成击发行程,因为不一致归因于传感器故障。在另一个示例中,主处理器可以使得停止向马达4514进行电力传送并警示用户例如使用机械救助特征结构。主处理器4602可以通过显示器4058警示用户联系服务部门以替换故障传感器。主处理器4602可以提供关于如何替换故障传感器的指令。
如图83所示,主处理器4602和/或安全处理器4604与一个或多个线性位置编码器4640和/或一个或多个旋转位置编码器4641进行信号通信。旋转位置编码器4641被构造成能够识别马达4514的旋转位置和/或速度。此外,线性位置编码器4640被构造成能够识别击发构件的位置和/或速度,该击发构件在外科切割和缝合器械4500的击发行程期间由马达4514驱动。
在正常操作期间,旋转位置编码器4641的读数与线性位置编码器4640的读数相关。这是因为,马达4514可操作地联接到击发构件,使得马达4514的旋转导致击发构件在击发行程期间被推进。如果如线性位置编码器4640测量的击发构件的推进速度在公差带之外,则旋转位置编码器4641的读数可以与线性位置编码器4640的读数不相关。在检测到旋转位置编码器4641的读数与线性位置编码器4640的读数之间的相关性的损失时,可以由主处理器4602和/或安全处理器4604启用适当的安全措施。
在各种情况下,输入构件诸如传感器或开关可以定位成与第一电阻元件并联,且与第二电阻元件串联,以确保传感器故障或其电路中断的检测不仅仅是缺少信号输出。参见图85,电路4650包括行程开始开关4652,该行程开始开关定位成与第一电阻元件4654并联且与第二电阻元件4656串联。另外,电路4650包括行程结束开关4662,该行程结束开关定位成与第一电阻元件4664并联且与第二电阻元件4666串联。行程开始开关和行程结束开关的示例在2012年7月3日公布的名称为“MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING INSTRUMENT”的美国专利8,210,411中有所描述,该美国专利全文以引用方式并入本文。
电路4650还包括例如提供5伏的输入电压的电压源4660。如图85所示,输出电压4659和4669可以由缓冲放大器4625和ADC 4623处理以生成可传送至主处理器4602的数字输出。主处理器4602被构造成能够执行算法以基于所接收到的数字输出来评估电路4650的一个或多个状态。如果输出电压4659等于电压源4660的输入电压,则主处理器4602确定连接线4658断开。如果输出电压4659等于电压源4660的输入电压的一半,则主处理器4602确定,连接线4658已连接但行程开始开关4652处于打开构型。如果输出电压4659等于电压源4660的输入电压的三分之一,则主处理器4602确定连接线4658已连接并且行程开始开关4652处于闭合构型。如果输出电压4659等于零,则主处理器4602确定电路4650中存在短路。在某些情况下,确定输出电压4659等于零指示行程结束开关4652发生故障。在某些情况下,确定输出电压4659等于输入电压指示行程结束开关4652发生故障。
如果输出电压4669等于电压源4660的输入电压,则主处理器4602确定连接线4668断开。如果输出电压4669等于电压源4660的输入电压的一半,则主处理器4602确定,连接线4668已连接但行程结束开关4662处于打开构型。如果输出电压4669等于电压源4660的输入电压的三分之一,则主处理器4602确定连接线4668已连接并且行程结束开关4662处于闭合构型。如果输出电压4669等于零,则主处理器4602确定电路4650中存在短路。在某些情况下,确定输出电压4669等于零指示行程结束开关4662发生故障。在某些情况下,确定输出电压4669等于输入电压指示行程结束开关4662发生故障。
现在参见图86,电动外科缝合和切割器械4500可以包括故障响应系统4681,该故障响应系统包括多个操作模式,可以响应于来自上文所述的电动外科缝合和切割器械4500的位置编码器、传感器和/或开关的输入或缺少来自其的输入而选择性地接合该多个操作模式。如图86所示,如果传感器4617的表示马达4514消耗电流的读数超出预先确定的正常范围,则启用警告模式4682。如果检测到行程开始开关4652和行程结束开关4662中至少一者出现故障时,则也启用警告模式4682。
警告模式4682限于向电动外科切割和缝合器械4500的用户提供警告,而不采取附加步骤以停止或修改击发行程的进度或参数。在不需要中止击发行程的情况下,启用警告模式4682。例如,当检测到的错误被认为要归因于传感器或开关故障时,启用警告模式4682。警告模式4682采用用户界面4058来递送视觉、音频和/或触觉警告。
电动外科切割和缝合器械4500还包括警告/备份系统模式4680。如果线性位置编码器4640的读数与旋转位置编码器4641的读数不相关,则启用警告/备份系统模式4680。类似于警告模式4682,警告/备份系统模式4680采用用户界面4058来递送视觉、音频和/或触觉警告。此外,警告/备份系统模式4680使得备份系统被启用。在正常操作期间,正常模式4684采用包括主传感器和主控装置的主系统。然而,如果检测到需要启用警告/备份系统模式4680的错误,则使用包括辅助传感器和/或辅助控制装置的备份系统来代替主系统。
除上述之外,电动外科切割和缝合器械4500还包括跛行模式4686,该跛行模式为故障响应模式或状态,如果(i)线性位置编码器4640的读数与旋转位置编码器4641的读数不相关,并且(ii)检测到行程开始开关4652和行程结束开关4662中至少一者的故障,则触发该跛行模式。类似于警告模式4682,跛行模式4686采用用户界面4058来递送视觉、音频和/或触觉警告。另外,跛行模式4686减慢击发行程的进程。
在某些情况下,跛行模式4686可以使马达4514的当前旋转速度降低选自约75%至约25%的范围内的任何百分比。在一个示例中,跛行模式4686可以使马达4514的当前旋转速度降低50%。在一个示例中,跛行模式4686可以使马达4514的当前旋转速度降低75%。跛行模式4686可以使马达4514的当前扭矩降低选自约75%至约25%的范围内的任何百分比。在一个示例中,跛行模式4686可以使马达4514的当前扭矩降低50%。
除上述之外,电动外科切割和缝合器械4500还包括停止模式4688,该停止模式为升级的故障响应模式或状态,如果(i)线性位置编码器4640的读数与旋转位置编码器4641的读数不相关,(ii)检测到行程开始开关4652和行程结束开关4662中的至少一者的故障,并且(iii)表示马达4514当前消耗的电流的传感器4617的读数超出预先确定的正常范围,则触发该停止模式。类似于警告模式4682,停止模式4688采用用户界面4058来递送视觉、音频和/或触觉警告。另外,当触发停止模式4688时,该停止模式使得停用或停止马达4514,从而使得仅机械救助系统可用于使击发构件回缩到起始位置。停止模式4688采用用户界面4058来向用户提供关于操作救助系统的指令。合适救助系统的示例在2014年3月26日提交的名称为“FEEDBACK ALGORITHMS FOR MANUAL BAILOUT SYSTEMS FOR SURGICALINSTRUMENTS”的美国专利申请公布2015/0272569中有所描述,该专利申请全文以引用方式并入本文。
上文提及的电动外科缝合和切割器械4500的操作模式产生冗余电子控制通路,这些冗余电子控制通路使得即使在输入、开关和/或传感器中的一些未通过完整性校验时,也能够操作电动外科缝合和切割器械4500。例如,如图86所示,触发跛行模式4686需要检测到两个独立且离散的故障,并且触发停止模式4688需要检测到三个单独和离散的故障。然而,单个故障仅触发警告模式4682。换句话讲,电动外科缝合和切割器械4500的故障响应系统4681被构造成能够响应于所检测到的故障升级而升级至更安全的操作模式。
故障响应系统4681可以使用集成和/或离散的硬件元件、软件元件和/或该硬件元件和软件元件两者的组合来实现。集成硬件元件的示例可包括处理器、微处理器、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)。离散硬件元件的示例可包括电路和/或电路元件(例如逻辑门、场效应晶体管、双极型晶体管、电阻器、电容器、电感器、继电器等)。在其他实施方案中,本公开的一个或多个控制器可以包括混合电路,例如在一个或多个基底上包括离散和集成电路元件或部件。
在至少一种情况下,故障响应系统4681可以由包括控制器的电路来实现,该控制器包括联接到至少一个存储器电路的一个或多个处理器(例如,微处理器、微控制器)。该至少一个存储器电路存储机器可执行指令,该机器可执行指令在由处理器执行时,使得处理器执行机器指令,以实现由故障响应系统4681执行的功能中的一者或多者。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。存储器电路可以包括易失性存储介质和非易失性存储介质。处理器可以包括指令处理单元和运算单元。指令处理单元可以被构造成能够从一个存储器电路接收指令。
在至少一个方面,故障响应系统4681可以包括有限状态机,该有限状态机包括被构造成能够实现故障响应系统4681执行的功能中的一者或多者的组合逻辑电路。在一个实施方案中,故障响应系统4681可以包括有限状态机,该有限状态机包括时序逻辑电路。例如,时序逻辑电路可以包括组合逻辑电路以及至少一个存储器电路。该至少一个存储器电路可以存储有限状态机的当前状态。时序逻辑电路或组合逻辑电路可以被构造成能够实现由本公开的一个或多个控制器(诸如,某个控制器)执行的功能中的一者或多者。在某些情况下,时序逻辑电路可以是同步的或异步的。
在至少一个方面,如图86所示,故障响应系统4681至少部分地使用多个逻辑门来实现。逻辑电路4691可以被构造成能够向逻辑与门4690递送关于线性位置编码器4640的读数是否与旋转位置编码器4641的读数相关的二进制输入。通过逻辑或门4692递送与门4690的第二输入,该逻辑或门接收来自行程开始开关4652和行程结束开关4662的输入。如果检测到行程开始开关4652和行程结束开关4662中至少一者的故障,则逻辑或门4692将高输出递送到逻辑与门4690。如果逻辑电路4691和逻辑或门4692将高输出递送到逻辑与门4690,则逻辑与门4690递送高输出,这使得跛行模式4686被启用。
除上述之外,逻辑反相器或逻辑非门4694在不存在来自逻辑与门4690的高输出的情况下保持正常模式4684。与门4696负责使得在接收到来自逻辑与门4690的高输出以及来自逻辑电路4698的高输出时启用停止模式4688,该逻辑电路被构造成能够监视马达4514消耗的电流。逻辑电路4698被构造成能够接收传感器4617的读数(该读数表示马达4514消耗的电流),并且能够在此类读数超出预先确定的正常范围(这指示传感器故障)时递送高输出。逻辑或门4699被构造成能够使得在接收到来自逻辑电路4698和逻辑或门4692中一者的高输出时启用警告模式4682。
参见图87,其描绘了故障响应系统4681'的另选实施方案。故障响应系统4681'在许多方面类似于故障响应系统4681,并且包括正常模式4684、跛行模式4686和停止模式4688。故障响应系统4681'包括逻辑与门4690、逻辑或门4692和逻辑与门4674。可被构造成能够实现决策框的逻辑电路4670被构造成能够接收来自逻辑与门4690的输入。逻辑电路4670被构造成能够在逻辑电路4670从逻辑与门4690接收正输入时启用跛行模式4686。然而,如果逻辑电路4670不从逻辑与门4690接收正输入,则正常模式4684保持活动。
除上述之外,故障响应系统4681'包括第二逻辑电路4672,该第二逻辑电路可以被构造成能够实现决策框。第二逻辑电路4672被构造成能够从逻辑与门4674接收输入。如果跛行模式4686是活动的并且逻辑电路4698确定传感器4617的读数(该读数表示马达4514消耗的电流)超出预先确定的正常范围,则逻辑与门4674递送正输出。然而,如果逻辑与门4674不向逻辑电路4672递送输出,则跛行模式4686保持活动。
参见图88,故障响应系统5001在许多方面类似于故障响应系统4681,并且包括跛行模式4686和停止模式4688。故障响应系统5001被构造成能够,在(i)触发器感测控制电路4627确定击发触发器霍尔传感器4629的读数与核实触发器霍尔效应传感器4631的读数不相关时,并且(ii)(a)开始行程开关4652处于闭合构型(图85)或(ii)(b)线性位置编码器4640的读数与旋转位置编码器4641的读数不相关时,将电动外科缝合和切割器械4500从跛行模式4686转换到停止模式4688。
如图88所示,如果线性位置编码器4640的读数与旋转位置编码器4641的读数不相关,则故障响应系统5001包括被构造成能够接收正输入5008的逻辑或门。逻辑或门5004还被构造成能够在开始行程开关4652处于闭合构型时从电路4650(图85)接收正输入5006。故障响应系统5001还包括逻辑与门5010,该逻辑与门被构造成能够,在触发器感测控制电路4627确定击发触发器霍尔传感器4629和核实触发器霍尔效应传感器4631的读数不相关时,从触发器感测控制电路4627接收正输入5012。逻辑或门5004被构造成能够响应于接收到输入5006和5008中的一者而向逻辑与门5010递送正输入。
故障响应系统5001还包括逻辑电路5002,该逻辑电路被构造成能够实现决策框。逻辑电路5002被构造成能够在不存在逻辑与门5010的正输出的情况下保持跛行模式4686。逻辑电路5002被进一步构造成能够在存在来自逻辑与门5010的正输出的情况下从跛行模式4686转换到停止模式4688。
参见图89,其描绘了故障响应系统5021的另选实施方案。故障响应系统5021在许多方面类似于故障响应系统4681,并且包括正常模式4684和停止模式4688。故障响应系统5021被构造成能够将电动外科缝合和切割器械4500保持在正常模式4684下,直到检测到三个独立的故障,如下文更详细地描述的。在检测到此类故障时,故障响应系统5021使得停止模式4688被启用。
除上述之外,故障响应系统5021包括逻辑与门5024、逻辑或门5026和逻辑与门5028。可被构造成能够实现决策框的逻辑电路5022被构造成能够接收来自逻辑与门5024的输入。逻辑电路5022被构造成能够在逻辑电路5022从逻辑与门5024接收正输入时启用停止模式4688。然而,如果逻辑电路5024不从逻辑与门5024接收正输入,则正常模式4684保持活动。
如图89所示,逻辑与门5024联接到逻辑电路4691,该逻辑电路被构造成能够向逻辑与门5024递送关于线性位置编码器4640的读数是否与旋转位置编码器4641的读数相关的二进制输入。通过联接到逻辑电路4698的逻辑与门5026递送与门5024的第二输入。逻辑电路4698被构造成能够向逻辑与门5026递送关于传感器4617的读数(该读数表示马达4514消耗的电流)是否超出预先确定的正常范围的二进制输出。通过逻辑或门5028递送与门5026的第二输入,该逻辑或门接收来自行程开始开关4652和行程结束开关4662的输入。如果检测到行程开始开关4652和行程结束开关4662中至少一者的故障,则逻辑或门5028将高输出递送到逻辑与门4690。
因此,故障响应系统5021通过在启用停止模式4688之前要求检测多个传感器和/或开关错误来保护免受基于传感器和/或开关错误的故障的干扰。这确保单点故障(诸如,传感器和/或开关的故障)本身不会使电动外科缝合和切割器械4500无法操作。故障响应系统5021需要多个输入来在启用停止模式4688之前指示故障。当报告一个故障(例如,线性位置编码器4640的读数与旋转位置编码器4641的读数之间缺少相关性)时,故障响应系统5021被构造成能够在启用停止模式4688之前,寻找其他相关或关联输入(例如,马达电流输入、来自行程开始开关4652和行程结束开关4662的输入)中的故障。
在至少一种情况下,第一电路和第二电路被构造成能够独立地评估或检测电动外科缝合和切割器械4500的操作参数,例如,与击发构件在电动外科缝合和切割器械4500的击发行程期间的性能有关的操作参数。在至少一种情况下,如果第一电路的输出被识别为是错误的,则第二电路输出可以用于在击发行程的控制回路内核实和/或替代第一电路的输出。
例如,主处理器4702可以被构造成能够通过评估马达4514在击发行程期间消耗的电流来跟踪第一操作参数,并且安全处理器4704可以被构造成能够通过评估马达4514的旋转运动与击发构件在击发行程期间的线性运动之间的相关性来跟踪第二操作参数。在正常操作条件下,马达4514消耗的电流与击发构件的速度对应并且/或者落在预先确定的正常范围内。另外,在正常操作条件下,马达4514的旋转运动与击发构件的线性运动相关。因此,主处理器4702和安全处理器4704独立地跟踪电动外科缝合和切割器械4500的独立操作参数,该独立操作参数提供关于击发构件在击发行程的控制回路内的性能的反馈。
主处理器4702和/或安全处理器4704可以被构造成能够生成指示其相应的操作参数是否在正常操作条件内的输出。在一个示例中,如果安全处理器4704的操作参数的评估被识别为是错误的或者指示异常操作条件,同时第二操作参数指示正常操作条件,则安全处理器4704的输出可以用于在击发行程的控制回路内核实和/或替代主处理器4702的输出。
主处理器4702和/或安全处理器4704的输出可以包括启用电动外科缝合和切割器械4500的操作模式,该操作模式选自正常模式、警告模式、跛行模式和停止模式。在一个示例中,主处理器4702的输出可以包括启用故障响应模式,诸如跛行模式或停止模式,但如果安全处理器4704的输出包括启用/继续正常操作模式,则使用正常模式来替代故障响应模式。因此,尽管基于由主处理器4702跟踪的操作参数的评估识别到错误,但电动外科缝合和切割器械4500将继续在正常模式下操作。
在一个示例中,故障响应系统可以被构造成能够:在检测到第一错误时启用第一故障响应模式;在除第一错误之外还检测到第二错误时启用第二故障响应模式;并且在除第一错误和第二错误之外还检测到第三错误时启用第三故障响应模式。在至少一种情况下,电动外科缝合和切割器械4500在第一故障响应模式和第二故障响应模式下保持操作,并且在第三故障响应模式下被停用。
在一个示例中,故障响应系统可以被构造成能够提高或升级故障响应以适应检测到的故障的升级。在一个示例中,故障响应系统被构造成能够响应于所检测到的错误的增加而从第一故障响应模式转换到第二故障响应模式,其中检测到的错误包括至少一个传感器故障和/或至少一个开关故障。在一个示例中,故障响应系统被构造成能够响应于所检测到的错误的增加而启用从第一故障响应模式到第二故障响应模式的转换,其中检测到的错误包括在预先确定的正常范围之外的至少一个测量结构。
在一个示例中,故障响应系统被构造成能够在检测到第一错误时启用第一故障响应模式,并且被构造成能够在除第一错误之外还检测到第二错误时从第一故障响应模式转换到第二故障响应模式。在一个示例中,故障响应系统被构造成能够在检测到第一多个错误时启用第一故障响应模式,并且被构造成能够在检测到第二多个错误时从第一故障响应模式转换到第二故障响应模式,其中第二多个错误大于第一多个错误,并且其中第二多个错误涵盖第一多个错误。在一个示例中,相比于第一故障响应模式,第二故障响应模式涉及更多数量的对电动外科缝合和切割器械4500的操作的限制。
实施例
实施例1—一种外科器械,包括砧座和细长通道,其中砧座和细长通道中的至少一者能够移动以在砧座和细长通道之间捕获组织。细长通道包括多个第一电接触件以及多个电连接器。多个电连接器进一步包括多个第二电接触件,其中电连接器是通过弹簧偏置的,使得第一电接触件和第二电接触件之间保持间隙。外科器械还包括能够可释放地附接到细长通道的钉仓。钉仓包括:仓体,该仓体包括多个钉腔;以及多个钉,该多个钉能够从钉腔部署到组织中。钉仓还包括多个第三电接触件,其中钉仓与细长通道的附接使电连接器移动,这使得第二电接触件桥接间隙并且电联接到第一电接触件。
实施例2—实施例1的外科器械,其中钉仓包括被构造成能够存储关于钉仓的信息的存储介质。当仓体附接到细长通道时,存储介质能够通过第三电接触件中的至少一个由外科器械访问。
实施例3—实施例1或2的外科器械,其中存储介质包括存储器单元。
实施例4—实施例1、2或3的外科器械,其中信息包括钉仓的标识符。
实施例5—实施例1、2、3或4的外科器械,其中信息还包括钉仓的耗费状态。
实施例6—实施例1、2、3、4或5的外科器械,其中电连接器至少部分地涂覆有流体排斥涂层。
实施例7—实施例1、2、3、4、5或6的外科器械,其中第三电接触件至少部分地涂覆有流体排斥涂层。
实施例8—实施例5、6或7的外科器械,其中连接器包括磨损特征结构,该磨损特征结构被构造成能够在钉仓附接到细长通道期间至少部分地移除流体排斥涂层。
实施例9—实施例8的外科器械,其中磨损特征结构中的至少一个包括凸起成穹顶的形状。
实施例10—实施例1的外科器械,其中钉仓包括仓状态电路部分,该仓状态电路部分包括被构造成能够在钉部署期间断开的迹线元件。
实施例11—实施例1的外科器械,其中细长通道包括可压缩密封件,该可压缩密封件被构造成能够在钉仓附接到细长通道时在钉仓和细长通道之间抵抗流体进入。
实施例12—一种与外科器械的端部执行器一起使用的钉仓,其中钉仓包括能够可释放地附接到端部执行器的仓体,并且其中仓体包括多个钉腔。钉仓还包括:多个钉,该多个钉至少部分地存储在钉腔中;以及凸轮构件,该凸轮构件能够相对于仓体从起始位置移动,以使得钉从钉腔部署。钉仓还包括电路,该电路包括多个外部电接触件,该多个外部电接触件被构造成能够在仓体附接到端部执行器时电联接到端部执行器的对应电接触件。该电路还包括存储介质,该存储介质被构造成能够存储关于钉仓的信息,其中当仓体附接到端部执行器时,存储介质能够通过外部电接触件中的至少一个访问。该电路还包括仓状态电路部分,该仓状态电路部分包括迹线元件,该迹线元件被构造成能够在凸轮构件的移动期间断开。
实施例13—实施例12的钉仓,其中存储介质包括存储器单元。
实施例14—实施例12或13的钉仓,其中信息包括钉仓的标识符。
实施例15—实施例12、13或14的钉仓,其中信息包括钉仓的耗费状态。
实施例16—实施例12的钉仓,其中外部电连接器至少部分地涂覆有流体排斥涂层。
实施例17—一种与外科器械的端部执行器一起使用的钉仓,其中钉仓包括能够可释放地附接到端部执行器的仓体,并且其中仓体包括多个钉腔。钉仓还包括:多个钉,该多个钉至少部分地存储在钉腔中;以及滑动件,在击发行程期间,该滑动件能够相对于仓体从起始位置移动,以使得钉从钉腔部署。钉仓还包括:用于确定钉仓的耗费状态的检测装置;以及存储介质,该存储介质被构造成能够存储钉仓的耗费状态。
实施例18—实施例17的钉仓,其中检测装置包括电路,该电路被构造成能够在击发行程期间由滑动件在闭合构型和打开构型之间转换。
实施例19—实施例17或18的钉仓,其中检测装置包括霍尔效应传感器。
实施例20—实施例17、18或19的钉仓,其中检测装置包括电路,该电路包括被构造成能够在击发行程期间被切断的导电桥。
实施例21—一种电动外科缝合和切割器械,包括钉仓,其中钉仓包括外壳、多个钉腔、以及能够在击发行程期间从钉腔部署的多个钉。钉仓还包括能够在击发行程期间移动以从钉腔部署钉的击发构件以及可操作地联接到击发构件的马达,其中马达被构造成能够生成至少一种旋转运动,以促使击发构件在击发行程期间从钉腔部署钉。电动外科缝合和切割器械还包括故障响应系统,该故障响应系统包括第一电路,该第一电路被构造成能够在击发行程期间击发构件的移动与马达的旋转运动的相关性超出预先确定的范围时,检测电动外科缝合和切割器械的第一操作错误。故障响应系统还包括第二电路,该第二电路被构造成能够在检测到行程开始开关和行程结束开关中的至少一者的故障时,检测电动外科缝合和切割器械的第二操作错误。故障响应系统还包括控制电路,该控制电路被构造成能够在检测到第一操作错误时启用第一故障响应模式,其中控制电路被构造成能够在除检测到第一操作错误之外还检测到第二操作错误时,启用第二故障响应模式,该第二故障响应模式与第一故障响应模式不同。
实施例22—实施例21的电动外科缝合和切割器械,其中第一故障响应模式是警告模式。
实施例23—实施例21或22的电动外科缝合和切割器械,其中第二故障响应模式是跛行模式。
实施例24—实施例21、22或23的电动外科缝合和切割器械,其中马达在跛行模式下以降低的速度运行。
实施例25—实施例21、22、23或24的电动外科缝合和切割器械,其中击发构件在跛行模式下以降低的速度移动。
实施例26—实施例21的电动外科缝合和切割器械,还包括第三电路,该第三电路被构造成能够在马达在击发行程期间消耗的电流超出预先确定的范围时,检测电动外科缝合和切割器械的第三操作错误。
实施例27—实施例26的电动外科缝合和切割器械,其中控制电路被构造成能够在除检测到第一操作错误和第二操作错误之外还检测到第三操作错误时,启用第三故障响应模式,该第三故障响应模式与第一故障响应模式和第二故障响应模式均不同。
实施例28—实施例27的电动外科缝合和切割器械,其中第三故障响应模式比第二故障响应模式限制性更大。
实施例29—一种电动外科缝合和切割器械,包括钉仓,其中钉仓包括外壳、多个钉腔、以及能够在击发行程期间从钉腔部署的多个钉。钉仓还包括能够在击发行程期间移动以使得从钉腔部署钉的击发构件以及可操作地联接到击发构件的马达,其中马达被构造成能够生成至少一种旋转运动,以促使击发构件在击发行程期间从钉腔部署钉。电动外科缝合和切割器械还包括故障响应系统,该故障响应系统包括第一电路,该第一电路被构造成能够在击发行程期间击发构件的移动与马达的旋转运动的相关性超出预先确定的范围时,检测电动外科缝合和切割器械的第一操作错误。故障响应系统还包括第二电路,该第二电路被构造成能够在检测到行程开始开关和行程结束开关中的至少一者的故障时,检测电动外科缝合和切割器械的第二操作错误。故障响应系统还包括控制器,该控制器包括含有程序指令的存储器和存储介质,该程序指令在由处理器执行时,使得处理器在检测到第一操作错误时启用第一故障响应模式,并且还使得处理器在除检测到第一操作错误之外还检测到第二操作错误时,启用第二故障响应模式,该第二故障响应模式与第一故障响应模式不同。
实施例30—实施例29的电动外科缝合和切割器械,其中第一故障响应模式是警告模式。
实施例31—实施例29或30的电动外科缝合和切割器械,其中第二故障响应模式是跛行模式。
实施例32—实施例29、30或31的电动外科缝合和切割器械,其中马达在跛行模式下以降低的速度运行。
实施例33—实施例29、30、31或32的电动外科缝合和切割器械,其中击发构件在跛行模式下以降低的速度移动。
实施例34—实施例29的电动外科缝合和切割器械,还包括第三电路,该第三电路被构造成能够在马达在击发行程期间消耗的电流超出预先确定的范围时,检测电动外科缝合和切割器械的第三操作错误。
实施例35—实施例29的电动外科缝合和切割器械,其中存储介质包括程序指令,该程序指令在由处理器执行时,使得处理器在除检测到第一操作错误和第二操作错误之外还检测到第三操作错误时,启用第三故障响应模式,该第三故障响应模式与第一故障响应模式和第二故障响应模式均不同。
实施例36—实施例35的电动外科缝合和切割器械,其中第三故障响应模式比第二故障响应模式限制性更大。
实施例37—一种与电动外科缝合和切割器械一起使用的故障响应系统,该故障响应系统被构造成能够在击发行程期间将多个钉部署到组织中,其中故障响应系统包括第一电路和第二电路,第一电路被构造成能够检测击发行程期间电动外科缝合和切割器械的第一操作错误,第二电路被构造成能够检测击发行程期间电动外科缝合和切割器械的第二操作错误,其中第二操作错误与第一操作错误不同。故障响应系统还包括第三电路,第三电路被构造成能够检测击发行程期间电动外科缝合和切割器械的第三操作错误,其中第三操作错误与第一操作错误和第二操作错误均不同。故障响应系统还包括控制电路,该控制电路被构造成能够在检测到第一操作错误时启用第一故障响应模式,其中控制电路被构造成能够在除检测到第一操作错误之外还检测到第二操作错误时,启用第二故障响应模式,该第二故障响应模式与第一故障响应模式不同。控制电路被构造成能够在除检测到第一操作错误和第二操作错误之外还检测到第三操作错误时,启用第三故障响应模式,该第三故障响应模式与第一故障响应模式和第二故障响应模式均不同。
实施例38—实施例37的故障响应系统,其中第一故障响应模式是警告模式。
实施例39—实施例37或38的故障响应系统,其中第二故障响应模式是跛行模式。
实施例40—实施例37、38或39的故障响应系统,其中第三故障响应模式比第二故障响应模式限制性更大。
实施例41—一种电动外科缝合和切割器械,包括钉仓,该钉仓包括外壳、多个钉腔、以及能够在击发行程期间从钉腔部署的多个钉。钉仓还包括能够在击发行程期间移动以使得从钉腔部署钉的击发构件以及可操作地联接到击发构件的马达。马达被构造成能够生成至少一种旋转运动,以促使击发构件在击发行程期间从钉腔部署钉。电动外科缝合和切割器械还包括主控制器,该主控制器包括主处理器以及存储第一程序指令的主存储介质,该第一程序指令在由主处理器执行时,使得主处理器确定击发行程期间击发构件的第一加速度并将第一加速度与预先确定的阈值加速度进行比较。电动外科缝合和切割器械还包括辅助控制器,该辅助控制器包括辅助处理器以及存储第二程序指令的辅助存储介质,该第二程序指令在由辅助处理器执行时,使得辅助处理器确定击发行程期间击发构件的第二加速度并将第二加速度与预先确定的阈值进行比较。
实施例42—实施例41的电动外科缝合和切割器械,其中基于第一位置与第二位置之间的距离确定第一加速度,其中该距离是击发行程期间击发构件行进的距离。
实施例43—实施例41或42的电动外科缝合和切割器械,还包括被构造成能够检测处于第二位置处的击发构件的传感器。
实施例44—实施例43的电动外科缝合和切割器械,其中传感器是线性位置编码器。
实施例45—实施例43或44的电动外科缝合和切割器械,其中传感器与主处理器电连通。
实施例46—实施例41、42、43、44或45的电动外科缝合和切割器械,其中第二加速度由辅助处理器基于该距离独立地确定。
实施例47—实施例41、42、43、44、45或46的电动外科缝合和切割器械,还包括被构造成能够检测处于第二位置处的击发构件的另一传感器。
实施例48—实施例47的电动外科缝合和切割器械,其中该另一传感器是线性位置编码器。
实施例49—实施例47或48的电动外科缝合和切割器械,其中该另一传感器与辅助处理器电连通。
实施例50—实施例41、42、43、44、45、46、47、48或49的电动外科缝合和切割器械,其中主处理器被构造成能够在(i)第一加速度超出预先确定的阈值并且(ii)第二加速度超出预先确定的阈值时,启用故障响应模式。
实施例51—实施例41、42、43、44、45、46、47、48、49或50的电动外科缝合和切割器械,其中故障响应模式包括停止马达。
实施例52—实施例41、42、43、44、45、46、47或48的电动外科缝合和切割器械,其中主处理器被构造成能够在第一加速度和第二加速度中的至少一者超出预先确定的阈值时,启用故障响应模式。
实施例53—实施例52的电动外科缝合和切割器械,其中故障响应模式包括停止马达。
实施例54—实施例41的电动外科缝合和切割器械,其中第二程序指令还使得辅助处理器基于第二加速度与预先确定阈值的比较来生成输出,并使得该输出被传送到主控制器。
实施例55—一种电动外科缝合和切割器械,包括钉仓,该钉仓包括外壳、多个钉腔、以及能够在击发行程期间从钉腔部署的多个钉。电动外科缝合和切割器械还包括能够在击发行程期间移动以使得从钉腔部署钉的击发构件以及可操作地联接到击发构件的马达。马达被构造成能够生成至少一种旋转运动,以促使击发构件在击发行程期间从钉腔部署钉。电动外科缝合和切割器械还包括主电路,该主电路包括主处理器,该主处理器被构造成能够评估指示击发行程期间击发构件的性能的第一操作参数,并且能够基于对第一操作参数的评估生成第一输出。电动外科缝合和切割器械还包括第二电路,该第二电路包括安全处理器,该安全处理器被构造成能够:评估指示击发行程期间击发构件的操作的第二操作参数,其中第二操作参数与第一操作参数不同;并且基于对第二操作参数的评估生成第二输出,其中第二输出用于核实击发行程的控制回路内的第一输出。
实施例56—实施例55的电动外科缝合和切割器械,其中如果确定第一操作参数指示击发行程期间击发构件的异常操作,同时第二操作参数指示击发构件的正常操作,则使用第二输出来替代第一输出。
实施例57—实施例55的电动外科缝合和切割器械,其中第一输出被构造成能够启用选自正常模式、警告模式、跛行模式和停止模式的操作模式。
实施例58—实施例55或57的电动外科缝合和切割器械,其中第二输出被构造成能够启用选自正常模式、警告模式、跛行模式和停止模式的操作模式。
实施例59—实施例55的电动外科缝合和切割器械,其中第一输出在包括第一输出和安全性代码的消息中传送到安全处理器。
实施例60—实施例59的电动外科缝合和切割器械,其中安全性代码包括循环冗余校验(CRC)。
本文所述的许多外科器械系统由电动马达促动;但是本文所述的外科器械系统可以任何合适的方式促动。在各种实例中,例如,本文所述的外科器械系统可由手动操作的触发器促动。在某些实例中,本文公开的马达可包括机器人控制系统的一部分或多个部分。此外,本文公开的任何端部执行器和/或工具组件可与机器人外科器械系统一起使用。例如,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9,072,535)更详细地公开了机器人外科器械系统的若干示例。
已结合钉的部署和变形描述了本文所述的外科器械系统;然而,本文所述的实施方案不限于此。例如,设想了部署除钉之外的紧固件诸如夹具或大头钉的各种实施方案。此外,还设想了利用用于密封组织的任何合适装置的各种实施方案。例如,根据各种实施方案的端部执行器可包括被构造成能够加热和密封组织的电极。另外,例如,根据某些实施方案的端部执行器可施加振动能量来密封组织。
下述专利的全部公开内容据此以引用方式并入本文:
-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 ANARTICULATING END 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 HAVINGRECORDING CAPABILITIES”的美国专利申请序列号11/343,803;现为美国专利7,845,537;
-提交于2008年2月14日的名称为“SURGICAL CUTTING AND FASTENINGINSTRUMENT HAVING 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8,608,045;
-提交于2009年12月24日的名称为“MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTINGINSTRUMENT WITH ELECTRIC ACTUATOR DIRECTIONAL CONTROL ASSEMBLY”的美国专利申请序列号12/647,100;现为美国专利8,220,688;
-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,现为美国专利号8,733,613;
-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,现为美国专利号8,561,870;
-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9,072,535;
-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;现为美国专利9,101,358;
-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,现为美国专利申请公布9,345,481;
-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,现为美国专利申请公布2014/0263552;
-提交于2006年1月31日的名称为“SURGICAL CUTTING AND FASTENINGINSTRUMENT WITH CLOSURE TRIGGER LOCKING MECHANISM”的美国专利申请公布2007/0175955;以及
-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,现为美国专利8,308,040。
虽然本文已结合某些实施方案描述了各种装置,但也可实施对这些实施方案的许多修改和变型。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进行组合。因此,在无限制的情况下,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。另外,在公开了用于某些部件的材料的情况下,也可使用其它材料。此外,根据多种实施方案,单个部件可被替换为多个部件,并且多个部件也可被替换为单个部件,以执行给定的一种或多种功能。上述具体实施方式和下述权利要求旨在涵盖所有此类修改和变型。
本文所公开的装置可被设计成在单次使用后废弃,或者其可被设计成多次使用。然而无论是哪种情况,该装置都可在至少使用一次后经过修整再行使用。修复可包括以下步骤的任意组合,这些步骤包括但不限于拆卸装置、之后进行装置具体部件的清洁或更换、以及随后重新组装装置。具体地,修复设施和/或外科团队可拆卸装置,并且在清洁和/或更换装置的特定部件之后,可重新组装装置以供后续使用。本领域的技术人员将会理解,修整装置可利用多种技术来进行拆卸、清洁/替换和重新组装。此类技术的使用以及所得的修复装置均在本申请的范围内。
本文所公开的装置可在手术之前进行处理。首先,可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。在一种灭菌技术中,将所述器械放置在密闭且密封的容器(诸如,塑料或TYVEK袋)中。然后可将容器和器械置于可穿透容器的辐射场,诸如γ辐射、X射线和/或高能电子。辐射可杀死器械上和容器中的细菌。经消毒的器械随后可被储存在无菌容器中。密封容器可将器械保持为无菌的,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进行消毒,所述技术包括但不限于β辐射、γ辐射、环氧乙烷、等离子过氧化物和/或蒸汽。
尽管本发明已被描述为具有示例性设计,但可在本公开的实质和范围内进一步修改本发明。因此,本申请旨在涵盖使用本发明的一般原理的本发明的任何变型、用途或改型。
以引用方式全文或部分地并入本文的任何专利、公布或其他公开材料均仅在所并入的材料不与本发明所述的现有定义、陈述或其他公开材料相冲突的范围内并入本文。因此,并且在必要的程度下,本文明确列出的公开内容代替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列出的现有定义、陈述或其它公开材料相冲突的任何材料或其部分,将仅在所并入的材料与现有的公开材料之间不产生冲突的程度下并入。
Claims (11)
1.一种外科器械,包括:
砧座;
细长通道,其中所述砧座和所述细长通道中的至少一者能够移动以在所述砧座和所述细长通道之间捕获组织,其中所述细长通道包括:
多个第一电接触件;以及
多个电连接器,所述多个电连接器包括多个第二电接触件,其中所述电连接器是通过弹簧偏置的,使得所述第一电接触件和所述第二电接触件之间保持间隙;以及
钉仓,所述钉仓能够可释放地附接到所述细长通道,并且其中所述钉仓包括:
仓体,所述仓体包括多个钉腔;
多个钉,所述多个钉能够从所述钉腔部署到所述组织中;以及
多个第三电接触件,其中所述钉仓与所述细长通道的所述附接使所述电连接器移动,从而使得所述第二电接触件桥接所述间隙并且电联接到所述第一电接触件。
2.根据权利要求1所述的外科器械,其中,所述钉仓包括存储介质,所述存储介质被构造成能够存储关于所述钉仓的信息,并且其中当所述仓体附接到所述细长通道时,所述存储介质能够通过所述第三电接触件中的至少一个由所述外科器械访问。
3.根据权利要求2所述的外科器械,其中,所述存储介质包括存储器单元。
4.根据权利要求2所述的外科器械,其中,所述信息包括所述钉仓的标识符。
5.根据权利要求2所述的外科器械,其中,所述信息包括所述钉仓的耗费状态。
6.根据权利要求1所述的外科器械,其中,所述电连接器至少部分地涂覆有流体排斥涂层。
7.根据权利要求1所述的外科器械,其中,所述第三电接触件至少部分地涂覆有流体排斥涂层。
8.根据权利要求7所述的外科器械,其中,所述连接器包括磨损特征结构,所述磨损特征结构被构造成能够在所述钉仓附接到所述细长通道期间至少部分地移除所述流体排斥涂层。
9.根据权利要求8所述的外科器械,其中,所述磨损特征结构中的至少一个包括凸起成穹顶的形状。
10.根据权利要求1所述的外科器械,其中,所述钉仓包括仓状态电路部分,所述仓状态电路部分包括被构造成能够在所述钉的所述部署期间断开的迹线元件。
11.根据权利要求1所述的外科器械,其中,所述细长通道包括可压缩密封件,所述可压缩密封件被构造成能够在所述钉仓附接到所述细长通道时在所述钉仓和所述细长通道之间抵抗流体进入。
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