CN110891510B - 用于在不同时间段将电外科能量施加到不同电极的外科端部执行器 - Google Patents

用于在不同时间段将电外科能量施加到不同电极的外科端部执行器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种端部执行器。该端部执行器包括被构造成能够从第一位置运动到第二位置的第一钳口和第二钳口。第二钳口包括通道和可移除地联接到该通道的仓。第一电极被配置为能够向组织施加电外科能量，并且第二电极被配置为能够向该组织施加电外科能量。在第二位置处，第一电极与第一钳口之间的距离大于第二电极与第一钳口之间的距离。第一电极被配置为能够在第一钳口和第二钳口从第一位置运动到第二位置时向组织施加电外科能量，并且第二电极被配置为能够向处于第二位置的组织施加电外科能量。

Description

用于在不同时间段将电外科能量施加到不同电极的外科端部 执行器
技术领域
本公开涉及电外科装置，并且在各个方面涉及被设计成将电能传导到随其压缩的组织中的压缩钳口部件。
背景技术
在一些方面，电外科装置可被构造成能够在组织中和/或组织之间诱导止血密封。止血密封可通过对组织施加的压缩力和对组织施加电能的组合来产生。在电外科装置的一些方面，压缩力可通过压缩钳口组件之间的组织来提供。另外，电能可由设置在钳口组件的一些部件内或上的一个或多个电极提供。足以实现止血密封的电能的量可部分地取决于待密封的组织的厚度、密度和/或质量。
应当理解，将过量电能施加到组织可导致组织灼伤或产生疤痕。然而，对组织施加不足的电能可导致无效的止血密封。因此，可能要求电外科装置的使用者基于组织厚度、密度和质量来调节递送至压缩在装置的钳口组件之间的组织的电能的量。如果压缩在钳口组件之间的组织是基本上均匀的，则电外科装置的使用者可使用简单的控制来调节递送至组织的电能的量。然而，可以认识到，用于止血密封的一些组织在其厚度、密度和/或质量的任何一个或多个方面是不均匀的。因此，对递送到压缩在钳口组件之间的组织的电能的量的单个控制可导致组织的灼伤部分以及不充分密封部分。因此，希望具有一种可被构造成能够将多种电能递送到压缩在钳口组件之间的一块组织的电外科装置。
发明内容
在一个方面，提供了用于外科器械的端部执行器。该端部执行器包括：第一钳口；和第二钳口，其中第一钳口和第二钳口中的至少一者被构造成能够从第一位置运动到第二位置，在第一位置处与第一钳口和第二钳口中的另一者间隔开，在第二位置处第一钳口与第二钳口之间的空间小于第一位置处第一钳口与第二钳口之间的空间，其中第二钳口包括：细长通道和可移除地联接到该细长通道的仓，该仓包括被配置为能够向组织施加电外科能量的第一电极和被配置为能够向该组织施加电外科能量的第二电极，其中在第二位置处，第一电极与第一钳口之间的距离大于第二电极与第一钳口之间的距离。第一电极被配置为能够在第一钳口和第二钳口从第一位置运动到第二位置时向组织施加电外科能量，并且第二电极被配置为能够向处于第二位置的组织施加电外科能量。
在另一方面，提供了用于外科器械的端部执行器的仓。该外科器械包括第一钳口和第二钳口，其中第一钳口和第二钳口中的至少一者被构造成能够从第一位置运动到第二位置，在第一位置处与第一钳口和第二钳口中的另一者间隔开，在第二位置处第一钳口与第二钳口之间的空间小于第一位置处第一钳口与第二钳口之间的空间，其中仓被构造成能够可移除地联接到第二钳口的细长通道，该仓包括：被配置为能够向组织施加电外科能量的第一电极；和被配置为能够向组织施加电外科能量的第二电极，其中在第二位置处，第一电极与第一钳口之间的距离大于第二电极与第一钳口之间的距离。第一电极被配置为能够在第一钳口和第二钳口从第一位置运动到第二位置时向组织施加电外科能量，并且第二电极被配置为能够向处于第二位置的组织施加电外科能量。
在另一方面，提供了一种方法。该方法包括在第一钳口和第二钳口从第一位置运动到第二位置时，在第一时间段向仓的第一电极提供电外科能量，其中仓可移除地联接到外科器械的端部执行器的第一钳口的细长通道；以及在第一时间段之后第一钳口和第二钳口处于第二位置时，在第二时间段向仓的第二电极提供电外科能量。
附图说明
本文所述方面的新颖特征在所附权利要求书中进行了详细描述。然而，关于组织和操作方法的这些方面可结合附图参考下述说明更好地理解。
图1是包括联接到可互换外科工具组件的柄部组件的外科系统的透视图，该可互换外科工具组件被构造成能够结合常规外科钉/紧固件仓和根据本公开的一个方面的射频(RF)仓使用。
图2是根据本公开的一个方面的图1的外科系统的分解透视图。
图3是根据本公开的一个方面的图1和图2的柄部组件和可互换外科工具组件的一部分的另一个分解组装透视图。
图4是根据本公开的一个方面的图1至图3的可互换外科工具组件的近侧部分的分解组装视图。
图5是根据本公开的一个方面的图1至图5的可互换外科工具组件的远侧部分的另一个分解组装视图。
图6是根据本公开的一个方面的图1至图5所示的端部执行器的局部剖视图，该端部执行器支撑其上的RF仓以及夹持在仓与砧座之间的组织。
图7是根据本公开的一个方面的图6的砧座的局部剖视图。
图8是根据本公开的一个方面的图1至图5的可互换外科工具组件的一部分的另一个分解组装视图。
图9是根据本公开的一个方面的图1和图2的可互换外科工具组件和柄部组件的另一个分解组装视图。
图10是根据本公开的一个方面的图1至图5的可互换外科工具组件的RF仓和细长通道的透视图。
图11是根据本公开的一个方面的带有刀构件方面的图10的RF仓和细长通道的一部分的局部透视图。
图12是根据本公开的一个方面的安装在图10的细长通道中的RF仓的另一个透视图，示出了柔性轴电路布置结构的一部分。
图13是根据本公开的一个方面的沿图12中的线13-13截取的图12的RF仓和细长通道的剖视端视图。
图14是根据本公开的一个方面的图1和图5的可互换外科工具组件的一部分的俯视剖视图，其中其端部执行器处于关节运动位置。
图15是根据本公开的一个方面的板载电路板布置结构和RF发生器以及构造的透视图。
图16A至16B是根据本公开的一个方面的分布在两张图上的图1的外科器械的控制电路的框图。
图17是根据本公开的一个方面的图1的外科器械的控制电路的框图，示出了柄部组件与功率组件之间、以及柄部组件与可互换轴组件之间的接口。
图18是根据本公开的一个方面的被构造成能够控制各种功能的外科器械的示意图。
图19是根据本公开的一些方面的钳口构件的剖视图，该钳口构件包括由细长通道支撑的电外科仓。
图20是示出了根据本发明的一些方面的第一电极的操作的示意图。
图21是示出了根据本发明的一些方面的第二电极的操作的示意图。
图22是描绘了根据本公开的一个方面的用于施加治疗电外科能量的控制程序或逻辑配置的过程的逻辑流程图。
说明书
本申请的申请人拥有与其同时提交且各自全文以引用方式并入本文的以下专利申请：
代理人案卷号END8184USNP/170063，名称为“SURGICAL SYSTEM COUPLABLE WITHSTAPLE CARTRIDGE AND RADIO FREQUENCY CARTRIDGE,AND METHOD OF USING SAME”，发明人为Jeffrey D.Messerly等人，提交日期为2017年6月28日。
代理人案卷号END8183USNP/170064，名称为“SYSTEMS AND METHODS OFDISPLAYING SURGICAL INSTRUMENT STATUS”，发明人为Jeffrey D.Messerly等人，提交日期为2017年6月28日。
代理人案卷号END8190USNP/170065，名称为“SHAFT MODULE CIRCUITRYARRANGEMENTS”，发明人为Jeffrey D.Messerly等人，提交日期为2017年6月28日。
代理人案卷号END8189USNP/170066，名称为“SYSTEMS AND METHODS FORCONTROLLING CONTROL CIRCUITS FOR INDEPENDENT ENERGY DELIVERY OVER SEGMENTEDSECTIONS”，发明人为Jeffrey D.Messerly等人，提交日期为2017年6月28日。
代理人案卷号END8185USNP/170067，名称为“FLEXIBLE CIRCUIT ARRANGEMENTFOR SURGICAL FASTENING INSTRUMENTS”，发明人为Jeffrey D.Messerly等人，提交日期为2017年6月28日。
代理人案卷号END8188USNP/170068，名称为“SURGICAL SYSTEM COUPLEABLE WITHSTAPLE CARTRIDGE AND RADIO FREQUENCY CARTRIDGE,AND HAVING A PLURALITY OFRADIO-FREQUENCY ENERGY RETURN PATHS”，发明人为Jeffrey D.Messerly等人，提交日期为2017年6月28日。
代理人案卷号END8181USNP/170069，名称为“SYSTEMS AND METHODS FORCONTROLLING CONTROL CIRCUITS FOR ANINDEPENDENT ENERGY DELIVERY OVER SEGMENTEDSECTIONS”，发明人为David C.Yates等人，提交日期为2017年6月28日。
代理人案卷号END8182USNP/170071，名称为“ELECTROSURGICAL CARTRIDGE FORUSE IN THIN PROFILE SURGICAL CUTTING AND STAPLING INSTRUMENT”，发明人为TamaraWidenhouse等人，提交日期为2017年6月28日。
代理人案卷号END8186USNP/170072，名称为“SURGICAL END EFFECTOR TO ADJUSTJAW COMPRESSION”，发明人为Frederick E.Shelton,IV等人，提交日期为2017年6月28日。
代理人案卷号END8224USNP/170073，名称为“CARTRIDGE ARRANGEMENTS FORSURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENTS WITH LOCKOUT DISABLEMENTFEATURES”，发明人为Jason L.Harris等人，提交日期为2017年6月28日。
代理人案卷号END8229USNP/170074，名称为“SURGICAL CUTTING AND FASTENINGINSTRUMENTS WITH DUAL POWER SOURCES”，发明人为Jeffrey D.Messerly等人，提交日期为2017年6月28日。
电外科装置可用于许多外科手术中。电外科装置可向组织施加电能以便对组织进行处理。电外科装置可包括具有安装在远侧的端部执行器的器械，该端部执行器包括一个或多个电极。端部执行器可抵靠组织定位，使得电流可被引入到组织中。电外科装置能够被配置为用于单极或双极操作。在单极操作期间，电流可通过端部执行器上的有源(或源)电极引入到组织中并通过返回电极返回。返回电极可为接地焊盘并且单独位于患者的身体上。在双极操作期间，电流可分别通过端部执行器的有源电极和返回电极被引入到组织中并从组织返回。
端部执行器可包括两个或更多个钳口构件。钳口构件中的至少一者可具有至少一个电极。至少一个钳口可从与相反钳口间隔开以用于接收组织的位置运动到钳口之间的空间小于第一位置处钳口之间的该空间的位置。可运动钳口的这种运动可压缩保持在其间的组织。由流过组织的电流所产生的热结合通过钳口运动实现的压缩可以在组织内和/或在组织之间形成止血密封并因此可尤其适用于例如密封血管。端部执行器可包括切割构件。切割构件可相对于组织和电极运动以横切组织。
电外科装置还可包括将组织夹持在一起的机构诸如缝合装置，和/或切断组织的机构诸如组织刀。电外科装置可包括轴，该轴用于将端部执行器邻近接受治疗的组织放置。轴可为直的或弯曲的、可弯曲的或不可弯曲的。在包括直的和可弯曲轴的电外科装置中，轴可具有一个或多个关节运动接头以允许轴的受控弯曲。当使用具有直的非弯曲轴的电外科装置不容易接近待处理的组织时，此类接头可允许电外科装置的使用者以与轴成角度的方式将端部执行器放置成与组织接触。
由电外科装置施加的电能能够通过与手持件通信的发生器传递至器械。电能可为射频(“RF”)能量的形式。RF能量为可在200千赫兹(kHz)至1兆赫兹(MHz)频率范围内的电能形式。在应用中，电外科器械能够穿过组织传递低频RF能量，这会引起离子振荡或摩擦，并实际上造成电阻性加热，从而升高组织的温度。由于受影响的组织与周围组织之间形成明显的边界，因此外科医生能够以高精确度进行操作，并在不损伤相邻的非目标组织的情况下进行控制。射频能的低操作温度适用于在密封血管的同时移除、收缩软组织、或对软组织塑型。RF能量尤其奏效地适用于结缔组织，所述结缔组织主要由胶原构成并且在接触热时收缩。
RF能量可在EN 60601-2-2:2009+A11:2011，定义201.3.218-高频率中所述的频率范围内。例如，单极RF应用中的频率通常可被限制为小于5MHz。然而，在双极RF应用中，频率几乎可为任何值。单极应用通常可使用高于200kHz的频率，以便避免由于使用低频电流而导致不希望的对神经和肌肉的刺激。如果风险分析显示神经肌肉刺激的可能性已减轻至可接受的水平，则双极应用可使用较低频率。通常，不使用高于5MHz的频率以最小化与高频渗漏电流相关联的问题。然而，在双极应用的情况下，可使用较高的频率。通常认为，10mA是组织热效应的下限阈值。
图1和图2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。在示出的布置结构中，外科系统10包括可操作地联接到柄部组件500的可互换外科工具组件1000。在另一个外科系统方面，可互换外科工具组件1000也可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1000可与各种机器人系统、器械、部件和方法诸如但不限于名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS WITHROTATABLE STAPLE DEPLOYMENTARRANGEMENTS”的美国专利9,072,535中公开的那些一起使用，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。
在示出的方面，柄部组件500可包括柄部壳体502，该柄部壳体包括可由临床医生抓持和操纵的手枪式握持部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互换外科工具组件1000的对应部分。如图2所示，柄部组件500还可包括可操作地支撑多个驱动系统的柄部框架506。例如，柄部框架506能够可操作地支撑“第一”或闭合驱动系统，通常表示为510，其可用于将闭合运动和打开运动施加到可互换外科工具组件1000。在至少一种形式中，闭合驱动系统510可包括被柄部框架506枢转地支撑的闭合触发器512形式的致动器。此类构造使得闭合触发器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的手枪式握持部504时，闭合触发器512可容易从启动或“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。在使用中，为了致动闭合驱动系统510，临床医生将闭合触发器512朝向手枪式握持部504按压。如名称为“SURGICAL INSTRUMENTCOMPRISING 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布2015/0272575)(该专利申请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以达到完全闭合行程时，闭合驱动系统510被构造成能够将闭合触发器512锁定到完全压下或完全致动的位置。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。闭合释放按钮组件518还可被构造成能够与各种传感器交互，这些传感器与柄部组件500中的微控制器通信以跟踪闭合触发器512的位置。关于闭合释放按钮组件518的构造和操作的进一步的细节可见于美国专利申请公布2015/0272575中。
在至少一种形式中，柄部组件500和柄部框架506可以可操作地支撑在本文中被称为击发驱动系统530的另一个驱动系统，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中详细描述的，击发驱动系统530可采用位于柄部组件500的手枪式握持部504中的电动马达505。在各种形式中，马达505例如可以是具有约25,000RPM的最大旋转的直流有刷驱动马达。在其它布置结构中，马达505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505可由功率源522供电，在一种形式中，该功率源可包括可移除电源组。电源组可将多个锂离子(“LI”)或其他合适的电池支撑在其中。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。之外，功率源522可以是可替换的和/或可再充电的。
电动马达505被构造成能够根据马达的极性在远侧方向和近侧方向上轴向驱动可纵向运动驱动构件540(图3)。例如，当马达505在一个旋转方向上被驱动时，可纵向运动驱动构件将在远侧方向“DD”上被轴向地驱动。当马达505在相反的旋转方向上被驱动时，可纵向运动驱动构件540将在近侧方向“PD”上被轴向地驱动。柄部组件500可包括开关513，开关513可被构造成能够使通过功率源522施加到电动马达505的极性反转或以其他方式控制马达505。柄部组件500还可包括一个或多个传感器(未示出)，其被构造成能够检测驱动构件的位置和/或驱动构件运动的方向。马达505的致动可通过与闭合触发器512相邻且可枢转地支撑在柄部组件500上的击发触发器(未示出)进行控制。击发触发器可在未致动位置与致动位置之间枢转。击发触发器可由弹簧或其它偏压结构偏压到未致动位置中，使得当临床医生释放击发触发器时，其可被弹簧或偏压结构枢转或以其它方式返回到未致动位置。在至少一种形式中，击发触发器能够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可配备有击发触发器安全按钮(未示出)，以防止击发触发器的无意致动。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，临床医生不能容易地接近安全按钮并使安全按钮在防止击发触发器致动的安全位置与可击发击发触发器的击发位置之间运动。当临床医生压下闭合触发器时，安全按钮和击发触发器向下枢转，随后其可由临床医生操纵。
在至少一种形式中，可纵向运动驱动构件540可具有形成在其上的齿条542(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。参见图3。关于那些特征的进一步的细节可见于美国专利申请公布2015/0272575。然而，在至少一种布置结构中，可纵向运动驱动构件被绝缘，以保护其免受无意的RF能量的影响。至少一种形式还包括可手动致动的“救助”组件，该组件被构造成允许临床医生在马达505变得停用的情况下手动地回缩可纵向运动的驱动构件。救助组件可包括杠杆或救助柄部组件，其在可释放门550下方储存在柄部组件500内。参见图2。杠杆可被构造成能够被手动枢转成与驱动构件中的齿棘轮接合。因此，临床医生能够通过使用救助柄部组件手动地回缩驱动构件540，以使驱动构件在近侧方向“PD”上做棘轮运动。名称为“POWERED SURGICAL CUTTING AND STAPLINGAPPARATUS WITH MANUALLY RETRACTABLE FIRING SYSTEM”的美国专利申请8,608,045(该专利的全部公开内容据此以引用方式并入本文)公开了救助布置结构以及也可与本文所公开的各种可互换外科工具组件中的任一种一起使用的其它部件、布置结构和系统。
在示出的方面，可互换外科工具组件1000包括具有第一钳口1600和第二钳口1800的外科端部执行器1500。在一种布置结构中，第一钳口包括细长通道1602，该细长通道被构造成能够操作地支撑其中的常规(机械)外科钉/紧固件仓1400(图4)或射频(RF)仓1700(图1和图2)。第二钳口1800包括相对于细长通道1602被枢转地支撑的砧座1810。砧座1810可通过致动闭合驱动系统510而在打开位置与闭合位置之间选择性地朝向和远离支撑在细长通道1602中的外科仓运动。在示出的布置结构中，砧座1810枢转地支撑在细长通道1602的近侧端部部分上，以围绕横向于轴轴线SA的枢转轴线选择性地枢转行进。闭合驱动系统510的致动可导致附接到关节运动连接器1920的近侧闭合构件或近侧闭合管1910发生远侧轴向运动。
转到图4，关节运动连接器1920包括从关节运动连接器1920的远侧端部朝远侧突出以可运动地联接到端部执行器闭合套管或远侧闭合管段1930的上柄脚1922和下柄脚1924。参见图3。远侧闭合管段1930包括上柄脚1932和从其近侧端部朝近侧突出的下柄脚(未示出)。上部双枢轴连接件1940包括近侧销1941和远侧销1942，该近侧销和远侧销分别接合关节运动连接器1920和远侧闭合管段1930的上柄脚1922、1932中的对应孔。类似地，下部双枢轴连接件1944包括近侧销1945和远侧销1946，该近侧销和远侧销分别接合关节运动连接器1920和远侧闭合管段1930的下柄脚1924中的对应孔。
仍然参见图4，在示出的示例中，远侧闭合管段1930包括正钳口开口结构或突片1936、1938，其与砧座1810的对应部分对应，以在远侧闭合管段1930在近侧方向PD上回缩至起始位置时向砧座1810施加打开运动。关于砧座1810的打开和闭合的其它细节可见于名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH POSITIVE JAW OPENING FEATURES”的美国专利申请(代理人案卷号END8208USNP/170096，该专利申请与本专利申请同日提交，其全部公开内容据此以引用方式并入本文)。
如图5所示，在至少一种布置结构中，可互换外科工具组件1000包括工具框架组件1200，该工具框架组件包括可操作地支撑其上的喷嘴组件1240的工具底座1210。如名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH AXIALLY MOVABLE CLOSURE MEMBER”的美国专利申请(代理人案卷号END8209USNP/170097，该专利申请与本专利申请同日提交，其全文据此以引用方式并入本文)进一步详细讨论的那样，工具底座1210和喷嘴布置结构1240有利于外科端部执行器1500相对于工具底座1210围绕轴轴线SA旋转。此类旋转行进由图1中的箭头R表示。同样如图4和图5所示，可互换外科工具组件1000包括脊组件1250，该脊组件可操作地支撑近侧闭合管1910并且联接到外科端部执行器1500。在各种情况下，为了便于组装，脊组件1250可由通过按扣特征结构、粘合剂、焊接等互连在一起的上脊段1251和下脊段1252制成。在组装形式中，脊组件1250包括可旋转地支撑在工具底座1210中的近侧端部1253。在一个布置结构中，例如，脊组件1250的近侧端部1253附接到被构造成能够支撑在工具底座1210内的脊轴承(未示出)。此类布置结构有利于脊组件1250可旋转地附接到工具底座，使得脊组件1250可选择性地相对于工具底座1210围绕轴轴线SA旋转。
如图4所示，上脊段1251终止于上耳状安装特征结构1260，并且下脊段1252终止于下耳状安装特征结构1270。上耳状安装特征结构1260中形成有耳状狭槽1262，该耳状狭槽适于在其中安装地支撑上安装连接件1264。类似地，下耳状安装特征结构1270中形成有耳状狭槽1272，该耳状狭槽适于在其中安装地支撑下安装连接件1274。上安装连接件1264中包括从轴轴线SA偏移的枢轴插口1266。枢轴插口1266适于在其中可旋转地接纳枢轴销1634，该枢轴销形成于附接到细长通道1602的近侧端部部分1610的通道顶盖或砧座保持器1630上。下安装连接件1274包括下枢轴销1276，该下枢轴销适于接纳在形成于细长通道1602的近侧端部部分1610中的枢转孔1611内。下枢轴销1276以及枢转孔1611从轴轴线SA偏移。下枢轴销1276与枢轴插口1266垂直对齐以限定关节运动轴线AA，外科端部执行器1500可围绕关节运动轴线AA相对于轴轴线SA进行关节运动。参见图1。尽管关节运动轴线AA横向于轴轴线SA，但在至少一种布置结构中，关节运动轴线AA从其横向偏移并且不与轴轴线SA相交。
转到图5，近侧闭合管1910的近侧端部1912通过安置在近侧闭合管段1910中的环形沟槽1915中的连接器1916可旋转地联接到闭合梭动件1914。闭合梭动件1914受到支撑以在工具底座1210内轴向行进，并且其上具有一对钩1917，该对钩被构造成能够在工具底座1210联接到柄部框架506时接合闭合驱动系统510。工具底座1210还支撑闩锁组件1280，以将工具底座1210可释放地闩锁到柄部框架506。关于工具底座1210和闩锁组件1280的其它细节可见于名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH AXIALLY MOVABLE CLOSURE MEMBER”的美国专利申请(代理人案卷号END8209USNP/170097，该专利申请与本专利申请同日提交，其全部公开内容据此以引用方式并入本文)。
柄部组件500中的击发驱动系统530被构造成能够可操作地联接到击发系统1300，该击发系统可操作地支撑在可互换外科工具组件1000中。击发系统1300可包括中间击发轴部分1310，该中间击发轴部分被构造成能够响应于由击发驱动系统530施加到其上的对应击发运动而在远侧方向和近侧方向上轴向运动。参见图4。如图5所示，中间击发轴部分1310的近侧端部1312具有形成于其上的击发轴附接耳1314，该击发轴附接耳被构造成能够安置在附接支架544(图3)中，该附接支架在柄部组件500内的击发驱动系统530的可纵向运动驱动构件540的远侧端部上。此类布置结构有利于在击发驱动系统530致动时中间击发轴部分1310的轴向运动。在示出的示例中，中间击发轴部分1310被构造成能够附接到远侧切割部分或刀杆1320。如图4所示，刀杆1320连接到击发构件或刀构件1330。刀构件1330包括在其上可操作地支撑组织切割刀片1334的刀主体1332。刀主体1332还可包括砧座接合突片或特征结构1336以及通道接合特征结构或脚部1338。当朝远侧推进刀构件1330穿过端部执行器1500时，砧座接合特征结构1336可用于将附加闭合运动施加到砧座1810。
在示出的示例中，外科端部执行器1500通过关节运动系统1360选择性地围绕关节运动轴线AA进行关节运动。在一种形式中，关节运动系统1360包括枢转地联接到关节运动连接件1380的近侧关节运动驱动器1370。如可在图4中最具体地所见，偏置附接耳1373形成于近侧关节运动驱动器1370的远侧端部1372上。枢转孔1374形成于偏置附接耳1373中，并且被构造成能够在其中枢转地接纳形成于关节运动连接件1380的近侧端部1381上的近侧连接件销1382。关节运动连接件1380的远侧端部1383包括枢转孔1384，该枢转孔被构造成能够在其中枢转地接纳形成于细长通道1602的近侧端部部分1610上的通道销1618。因此，近侧关节运动驱动器1370的轴向运动将由此将关节运动动作施加到细长通道1602，从而致使外科端部执行器1500相对于脊组件1250围绕关节运动轴线AA进行关节运动。在各种情况下，当近侧关节运动驱动器1370没有在近侧或远侧方向上运动时，近侧关节运动驱动器1370可被关节运动锁1390保持就位。关于关节运动锁1390的示例形式的其它细节可见于名称为“SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING AN ARTICULATION SYSTEM LOCKABLE TO AFRAME”的美国专利申请(代理人案卷号END8217USNP/170102，该专利申请与本专利申请同日提交，其全部公开内容据此以引用方式并入本文)。
除上述之外，可互换外科工具组件1000可包括换档器组件1100，该换档器组件可被构造成能够选择性地且可释放地将近侧关节运动驱动器1310联接到击发系统1300。如图5所示，例如在一种形式中，换档器组件1100包括围绕击发系统1300的中间击发轴部分1310定位的锁定衬圈或锁定套管1110，其中锁定套管1110能够在接合位置与脱离位置之间旋转，在接合位置处，锁定套管1110将近侧关节运动驱动器1370可操作地联接到击发构件组件1300，在脱离接合位置处，近侧关节运动驱动器1370未可操作地联接到击发构件组件1300。当锁定套管1110处于其接合位置时，击发构件组件1300的远侧运动可使近侧关节运动驱动器1370向远侧运动，对应地，击发构件组件1300的近侧运动可使近侧关节运动驱动器1370向近侧运动。当锁定套管1110处于其脱离接合位置时，击发构件组件1300的运动不传递到近侧关节运动驱动器1370，因此，击发构件组件1300可独立于近侧关节运动驱动器1370运动。在各种情况下，当击发构件组件1300没有使近侧关节运动驱动器1370在近侧或远侧方向上运动时，近侧关节运动驱动器1370可被关节运动锁1390保持就位。
在示出的布置结构中，击发构件组件1300的中间击发轴部分1310形成有两个相对的平坦侧面，驱动凹口1316形成于其中。参见图5。如图5中还可见，锁定套管1110包括柱形或至少大体柱形的主体，该主体包括被构造成能够接纳穿过其的中间击发轴部分1310的纵向开孔。锁定套管1110可包括沿直径相对的面向内的锁定突起，当锁定套管1110处于一个位置时，该锁定突起接合地被接纳在中间击发轴部分1310中的驱动凹口1316的对应部分内，并且当其处于另一个位置时，其不被接纳在驱动凹口1316内，从而允许锁定套管1110与中间击发轴1310之间的相对轴向运动。如图5中进一步可见，锁定套管1110还包括锁定构件1112，该锁定构件的尺寸被设定成可运动地接纳在近侧关节运动驱动器1370的近侧端部中的凹口1375内。此类布置结构允许锁定套管1110在保持在接合位置或与近侧关节运动驱动器1310中的凹口1375接合时，略微旋转成与中间击发轴部分1370接合以及脱离接合。例如，当锁定套管1110处于其接合位置时，锁定突出部定位在中间击发轴部分1310中的驱动凹口1316内，使得远侧推力和/或近侧拉力能够从击发构件组件1300传递到锁定套管1110。此类轴向推动或拉动运动随后从锁定套管1110传递到近侧关节运动驱动器1370，从而使外科端部执行器1500进行关节运动。实际上，当锁定套管1110处于其接合(关节运动)位置时，击发构件组件1300、锁定套管1110和近侧关节运动驱动器1370将一起运动。另一方面，当锁定套管1110处于其脱离接合位置时，锁定突出部未接纳在中间击发轴部分1310中的驱动凹口1316内，并且因此，远侧推力和/或近侧拉力可能不从击发构件组件1300传递到锁定套管1110(以及近侧关节运动驱动器1370)。
在示出的示例中，锁定套管1110在其接合位置与脱离接合位置之间的相对运动可由与近侧闭合管1910交接的换档器组件1100控制。仍然参见图5，换档器组件1100还包括被构造成能够可滑动地接纳在形成于锁定套管1110的外周边中的键槽内的换档器键1120。此类布置结构使得换档器键1120能够相对于锁定套管1110轴向运动。如名称为“SURGICALINSTRUMENT WITH AXIALLY MOVABLE CLOSURE MEMBER”的美国专利申请(代理人案卷号END8209USNP/170097，该专利申请与本专利申请同日提交，其全部公开内容据此以引用方式并入本文)进一步详细讨论的那样，换档器键1120的一部分被构造成能够与近侧闭合管部分1910中的凸轮开口(未示出)以凸轮方式相互作用。另外在示出的示例中，换档器组件1100还包括可旋转地接纳在近侧闭合管部分1910的近侧端部部分上的开关鼓1130。换档器键1120的一部分延伸穿过开关鼓1130中的轴向狭槽段并且可运动地接纳在开关鼓1130中的弓形狭槽段内。开关鼓扭转弹簧1132安装在开关鼓1130上并且接合喷嘴组件1240的一部分以施加扭转偏压或旋转，用于旋转开关鼓1130，直至换档器键1120的一部分到达近侧闭合管部分1910中的凸轮开口的端部。当处于此位置时，开关鼓1130可向换档器键1120提供扭转偏压，从而致使锁定套管1110旋转到其与中间击发轴部分1310的接合位置。此位置也对应于近侧闭合管1910(和远侧闭合管段1930)的未致动构造。
在一种布置结构中，例如当近侧闭合管1910处于未致动构造(砧座1810处于与安装在细长通道1602中的仓间隔开的打开位置)时，中间击发轴部分1310的致动将导致近侧关节运动驱动器1370的轴向运动以有利于端部执行器1500的关节运动。使用者将外科端部执行器1500关节运动至期望的取向后，使用者可随后致动近侧闭合管部分1910。近侧闭合管部分1910的致动将导致远侧闭合管段1930的远侧行进，最终将闭合运动施加到砧座1810。近侧闭合管部分1910的这种远侧行进将导致其中的凸轮开口与换档器键1120的凸轮部分以凸轮方式相互作用，从而致使换档器键1120在致动方向上旋转锁定套管1110。锁定套管1110的此类旋转将导致锁定突起部从中间击发轴部分1310中的驱动凹口1316脱离接合。当处于此类构造时，击发驱动系统530可被致动以致动中间击发轴部分1310而不致动近侧关节运动驱动器1370。关于开关鼓1130和锁定套管1110的操作以及可与本文所述的各种可互换外科工具组件一起使用的可供选择的关节运动和击发驱动布置结构的其它细节可见于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，这些专利申请的全部公开内容据此以引用方式并入本文。
同样如图5和图15所示，可互换外科工具组件1000可包括滑环组件1150，该滑环组件可被构造成能够向外科端部执行器1500传导电力和/或从外科端部执行器传导电力和/或将信号传送到外科端部执行器1500和/或从外科端部执行器传送回板载电路板1152，同时通过旋转喷嘴组件1240促进轴和端部执行器1500相对于工具底座1210围绕轴轴线SA的旋转行进。如图15所示，在至少一种布置结构中，板载电路板1152包括板载连接器1154，该板载连接器被构造成能够与例如支撑在柄部组件500或机器人系统控制器中的微处理器560通信的外壳连接器562(图9)交接。滑环组件1150被构造成能够与近侧连接器1153交接，该近侧连接器与板载电路板1152交接。有关滑环组件1150和相关联的连接器的其它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“STAPLE CARTRIDGE 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。
本文所公开的可互换外科工具组件1000的示例型式可结合标准(机械)外科紧固件仓1400或被构造成有利于利用刀构件切割组织并使用射频(RF)能量密封切割组织的仓1700使用。再次参见图4，其示出了常规或标准的机械式仓1400。此类仓布置结构是已知的，并且可包括尺寸和形状被设定成能够可移除地接纳并支撑在细长通道1602中的仓体1402。例如，仓体1402可被构造成能够可移除地保持与细长通道1602的按扣接合。仓体1402包括能够适应刀构件1330穿过其中轴向行进的细长狭槽1404。仓体1402可操作地在其中支撑多个钉驱动器(未示出)，这些钉驱动器在居中设置的细长狭槽1404的每侧上成排对准。驱动器与穿过仓体1402的上平台表面1410打开的对应的钉/紧固件凹坑1412相关联。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)。当仓1400为新的并且未击发时，滑动组件1420支撑在仓体1402的近侧端部内并且位于处于起始位置的驱动器和紧固件的近侧。滑动组件1420包括多个倾斜的或楔形凸轮1422，其中每个凸轮1422对应于位于狭槽1404的侧面上的紧固件或驱动器的特定线。滑动组件1420被构造成能够在刀构件1330朝远侧驱动穿过夹持在砧座与仓平台表面1410之间的组织时被刀构件接触并驱动。当驱动器朝仓平台表面1410向上驱动时，支撑在其上的紧固件被驱动离开其钉凹坑1412并穿过夹持在砧座与仓之间的组织。
仍然参见图4，处于至少一种形式的砧座1810包括砧座安装部分1820，该砧座安装部分具有从其侧向突出的一对砧座凸耳1822，以枢转地接纳在形成于细长通道1602的近侧端部部分1610的直立壁1622中的对应凸耳支架1614内。砧座凸耳1822通过通道顶盖或砧座保持器1630枢转地保持在其对应的凸耳支架1614中。砧座安装部分1820可运动地或可枢转地支撑在细长通道1602上，以相对于其围绕横向于轴轴线SA的固定砧座枢转轴线选择性地枢转行进。如图6和图7所示，在至少一种形式中，砧座1810包括砧座主体部分1812，该砧座主体部分由例如导电金属材料制成并且具有钉成形下表面1813，该钉成形下表面在居中设置的砧座狭槽1815的每一侧上具有形成于其中的一系列紧固件成形凹坑1814，该砧座狭槽被构造成能够在其中可滑动地容纳刀构件1330。砧座狭槽1815通向上开口1816，该上开口纵向延伸穿过砧座主体1812以在击发期间容纳刀构件1330上的砧座接合特征结构1336。当常规机械外科钉/紧固件仓1400安装在细长通道1602中时，钉/紧固件被驱动穿过组织T并与对应的紧固件成形凹坑1814形成接触。砧座主体1812可在其上部具有开口，以例如有利于简化安装。砧座顶盖1818可插入其中并且焊接到砧座主体1812以包封开口并改善砧座主体1812的整体刚度。如图7所示，为了有利于端部执行器1500与RF仓1700的结合使用，形成下表面1813的紧固件的面向组织的段1817上可具有电绝缘材料1819。
在示出的布置结构中，可互换外科工具组件1000被构造成具有击发构件锁定系统，通常表示为1640。参见图8。如图8所示，细长通道1602包括具有从其突出的两个直立侧壁1622的底部表面或底部部分1620。居中设置的纵向通道狭槽1624穿过底部部分1620形成，以有利于刀构件1330穿过其中轴向行进。通道狭槽1624通向用于容纳刀构件1330上的通道接合特征结构或脚部1338的纵向通道1626。通道1626用于限定两个向内延伸的凸缘部分1628，该凸缘部分用于接合通道接合特征结构或脚部1338的对应部分。击发构件锁定系统1640包括位于通道狭槽1642的每一侧上的近侧开口1624，该近侧开口各自被构造成能够在刀构件1330处于起始位置时接纳通道接合特征结构或脚部1338的对应部分。刀锁定弹簧1650支撑在细长通道1602的近侧端部1610中，用于向下偏置刀构件1330。如图8所示，刀锁定弹簧1650包括两个朝远侧终止的弹簧臂1652，该弹簧臂被构造成能够接合刀主体1332上的对应中心通道接合特征结构1337。弹簧臂1652被构造成能够向下偏压中心通道接合特征结构1337。因此，当处于起始位置(未击发位置)时，刀构件1330被向下偏压，使得通道接合特征结构或脚部1338被接纳在细长通道1602中的对应近侧开口1642内。当处于该锁定位置时，如果要尝试朝远侧推进刀1330，则中心通道接合特征结构1137和/或脚部1338将接合细长通道1602上的直立凸缘1654(图8和图11)，并且刀1330不能被击发。
仍然参见图8，击发构件锁定系统1640还包括形成或支撑在击发构件主体1332的远侧端部上的解锁组件1660。解锁组件1660包括朝远侧延伸的凸缘1662，该凸缘被构造成当滑动组件1420在未击发的外科钉仓1400中处于其起始位置时接合形成于滑动组件1420上的解锁特征结构1426。因此，当未击发的外科钉仓1400正确地安装在细长通道1602中时，解锁组件1660上的凸缘1662接触滑动组件1420上的解锁特征结构1426，滑动组件用于向上偏压刀构件1330，使得中心通道接合特征结构1137和/或脚部1338清除通道底部1620中的直立凸缘1654，以有利于刀构件1330的轴向通道穿过细长通道1602。如果部分击发的仓1400无意地安装在细长通道中，则滑动组件1420将不处于起始位置，并且刀构件1330将保持在锁定位置。
现在将参照图3和图9描述可互换外科工具组件1000与柄部组件500的附接。要开始连接过程，临床医生可将可互换外科工具组件1000的工具底座1210定位在柄部框架506的远侧端部上方或附近，使得工具底座1210上形成的锥形附接部分1212与柄部框架506中的燕尾形狭槽507对准。然后临床医生可将外科工具组件1000沿垂直于轴轴线SA的安装轴线IA运动，以使锥形附接部分1212安置成与柄部框架506的远侧端部中的对应燕尾形接纳狭槽507“可操作地接合”。这样做时，中间击发轴部分1310上的击发轴附接耳1314也将安置在柄部组件500内的可纵向运动驱动构件540中的支架544中，并且闭合连接件514上的销516的一部分将安置在闭合梭动件1914中的对应钩1917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，这些部件便可执行其预期行动、功能和/或程序。同样在该过程中，外科工具组件1000上的板载连接器1154联接到外壳连接器562，该外壳连接器与例如支撑在柄部组件500或机器人系统控制器中的微处理器560通信。
在典型的外科手术期间，临床医生可通过套管针或患者体内的其它开口将外科端部执行器1500引入到手术部位以触及目标组织。当这样做时，临床医生通常沿轴轴线SA(未进行关节运动状态)轴向地对齐外科端部执行器1500。例如，外科端部执行器1500穿过套管针端口之后，临床医生可能需要使端部执行器1500进行关节运动，以有利地将其定位成与目标组织相邻。这发生在将砧座1810闭合到目标组织之前，因此闭合驱动系统510将保持未致动。当处于此位置时，击发驱动系统530的致动将导致向近侧关节运动驱动器1370施加关节运动。端部执行器1500达到期望的关节运动位置之后，击发驱动系统530即停用，并且关节运动锁1390可将外科端部执行器1500保持在关节运动位置。临床医生可随后致动闭合驱动系统510以将砧座1810闭合到目标组织上。闭合驱动系统510的此类致动也可导致换档器组件1100使近侧关节运动驱动器1370与中间击发轴部分1310脱开。因此，将目标组织捕获在外科端部执行器1500中之后，临床医生可再次致动击发驱动系统530，以使击发构件1330轴向行进穿过外科钉/紧固件仓1400或RF仓1700，从而切割夹持的组织并且将钉/紧固件击发到切割组织T中。在不脱离本公开的范围的情况下，也可采用其它闭合和击发驱动布置结构、致动器布置结构(均为手持式，手动和自动或机器人式)来控制外科工具组件1000的闭合系统部件、关节运动系统部件和/或击发系统部件的轴向运动。
如上所述，外科工具组件1000被构造成能够与常规机械外科钉/紧固件仓1400以及与RF仓1700结合使用。在至少一种形式中，RF仓1700可有利于通过刀构件1330机械切割夹持在砧座1810与RF仓1700之间的组织，同时将凝固电流递送到电流路径中的组织。使用电流机械切割和凝固组织的可供选择的布置结构公开于例如美国专利5,403,312、7,780,663和美国专利申请序列号15/142,609(名称为“ELECTROSURGICAL INSTRUMENT WITHELECTRICALLY CONDUCTIVE GAP SETTING AND TISSUE ENGAGING MEMBERS”)中，每个所述参考文献的全部公开内容均以引用方式并入本文。此类器械可例如改善止血、降低外科复杂性以及缩短手术室时间。
如图10至图12所示，在至少一种布置结构中，RF外科仓1700包括尺寸和形状被设定成能够可移除地接纳并支撑在细长通道1602中的仓体1710。例如，仓体1710可被构造成能够可移除地保持与细长通道1602的按扣接合。在各种布置结构中，仓体1710可由聚合物材料例如工程热塑性材料诸如液晶聚合物(LCP)VECTRATM制成，并且细长通道1602可由金属制成。在至少一个方面，仓体1710包括居中设置的细长狭槽1712，该细长狭槽纵向延伸穿过仓体以适应刀1330穿过其中的纵向行进。如图10和图11所示，一对锁定接合尾部1714从仓体1710朝近侧延伸。每个锁定接合尾部1714具有形成于其下侧的锁定焊盘1716，该锁定焊盘的尺寸被设定成适于接纳在通道底部1620中的对应近侧开口部分1642内。因此，当仓1700正确地安装在细长通道1602中时，锁定接合尾部1714覆盖开口1642和凸缘1654，以将刀1330保持在准备击发的解锁位置。
现在转到图10至图13，在示出的示例中，仓体1710形成有居中设置的凸起电极焊盘1720。如可在图6中最具体地所见，细长狭槽1712延伸穿过电极焊盘1720的中心，并且用于将焊盘1720分成左焊盘段1720L和右焊盘段1720R。右柔性电路组件1730R附接到右焊盘段1720R并且左柔性电路组件1730L附接到左焊盘段1720L。例如，在至少一种布置结构中，右柔性电路1730R包括多个电导体1732R，这些电导体可包括例如用于RF目的的较宽电导体/导体以及用于常规缝合目的的较薄电导体，这些电导体被支撑到或附接到或嵌入附接到右焊盘1720R的右绝缘体护套/构件1734R。此外，右柔性电路组件1730R包括“第一相位”近侧右电极1736R和“第二相位”远侧右电极1738R。同样，左柔性电路组件1730L包括多个电导体1732L，这些电导体可包括例如用于RF目的的较宽电导体/导体以及用于常规缝合目的的较薄电导体，这些电导体被支撑到或附接到或嵌入附接到左焊盘1720L的左绝缘体护套/构件1734L。此外，左柔性电路组件1730L包括“第一相位”近侧左电极1736L和“第二相位”远侧左电极1738L。左电导体1732L和右电导体1732R附接到安装到仓体1710的远侧端部部分的远侧微芯片1740。在一种布置结构中，例如，右柔性电路1730R和左柔性电路1730L中的每一个可具有约0.025英寸的总体宽度“CW”，并且电极1736R、1736L、1738R、1738L中的每一个具有例如约0.010英寸的宽度“EW”。参见图13。然而，其它宽度/尺寸是可设想的，并且可用于替代方面。
在至少一种布置结构中，由常规RF发生器400通过供电引线402向外科工具组件1000供给RF能量。在至少一种布置结构中，供电引线402包括公插头组件406，该公插头组件被构造成能够插入连接到板载电路板1152上的分段RF电路1160的对应母连接器410中。参见图15。此类布置结构有利于轴和端部执行器1500通过旋转喷嘴组件1240相对于工具底座1210围绕轴轴线SA旋转行进，而不从发生器400卷绕供电引线402。板载开/关电源开关420支撑在闩锁组件1280和工具底座1210上，用于打开和关闭RF发生器。当工具组件1000可操作地联接到柄部组件500或机器人系统时，板载分段RF电路1160通过连接器1154和562与微处理器560通信。如图1所示，柄部组件500还可包括显示屏430，以便观察关于密封进度、缝合、刀位置、仓状态、组织、温度等的信息。如图15中还可见，滑环组件1150与包括柔性轴电路条或组件1164的远侧连接器1162交接，该柔性轴电路条或组件可包括用于缝合相关活动的多个窄电导体1166以及用于RF目的的较宽电导体1168。如图14和图15所示，柔性轴电路条1164居中支撑在形成刀杆1320的层合板或条1322之间。此类布置结构有利于刀杆1320和柔性轴电路条1164在端部执行器1500的关节运动期间充分挠曲，同时保持足够的刚性，以便使刀构件1330能够朝远侧推进穿过被夹持的组织。
再次参见图10，在至少一个示出的布置结构中，细长通道1602包括支撑在凹槽1621中的通道电路1670，该凹槽从细长通道1602的近侧端部1610延伸至细长通道底部部分1620中的远侧位置1623。通道电路1670包括近侧接触部分1672，该近侧接触部分接触柔性轴电路条1164的远侧接触部分1169，以与其电接触。通道电路1670的远侧端部1674被接纳在形成于通道壁1622中的一个上的对应壁凹槽1625内，并且翻折和附接到通道壁1622的上边缘1627。一系列对应的暴露触点1676设置在通道电路1670的远侧端部1674中，如图10所示。如图10中还可见，柔性仓电路1750的端部1752附接到远侧微芯片1740并且附连到仓体1710的远侧端部部分。另一端1754翻折在仓平台表面1711的边缘上，并且包括被构造成能够与通道电路1670的暴露触点1676电接触的暴露触点1756。因此，当RF仓1700安装在细长通道1602中时，电极以及远侧微芯片1740通过柔性仓电路1750、柔性通道电路1670、柔性轴电路1164和滑环组件1150之间的接触而通电并与板载电路板1152通信。
图16A至16B是根据本公开的一个方面的分布在两张图上的图1的外科器械10的控制电路700的框图。主要参见图16A至16B，柄部组件702可包括马达714，该马达可由马达驱动器715控制并且可由外科器械10的击发系统使用。在各种形式中，马达714可为具有约25,000RPM的最大旋转速度的有刷直流驱动马达。在其它布置结构中，马达714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。马达驱动器715可包括例如包括场效应晶体管(FET)719的H桥驱动器。马达714可由功率组件706供电，该功率组件可释放地安装到柄部组件500，用于向外科器械10提供控制功率。功率组件706可包括电池，该电池可包括串联连接的可用作功率源为外科器械10供电的多个电池单元。在某些情况下，功率组件706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706的锂离子电池。
轴组件704可包括轴组件控制器722，在轴组件704和功率组件706联接到柄部组件702时，该轴组件控制器可通过接口与安全控制器和功率管理控制器716通信。例如，接口可包括第一接口部分725和第二接口部分727，其中第一接口部分可包括一个或多个用于与对应的轴组件电连接器实现连接接合的电连接器，第二接口部分可包括一个或多个用于与对应的功率组件电连接器实现连接接合的电连接器，从而在轴组件704和功率组件706联接到柄部组件702时，允许轴组件控制器722与功率管理控制器716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704的一个或多个功率要求传送到功率管理控制器716。作为响应，功率管理控制器可依据附接轴组件704的功率要求，调节功率组件706的电池的功率输出，如下文更详细地描述。电连接器包括开关，在柄部组件702机械连接接合到轴组件704和/或功率组件706以允许轴组件控制器722与功率管理控制器716之间进行电通信之后，可启动这些开关。
通过例如将一个或多个通信信号路由通过位于柄部组件702中的主控制器717，接口可有利于在功率管理控制器716与轴组件控制器722之间传输此类通信信号。在其它情况下，当轴组件704和功率组件706联接到柄部组件702时，接口可有利于通过柄部组件702的功率管理控制器716与轴组件控制器722之间的直接通信线路。
主控制器717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。在一个方面，主控制器717可以是例如购自TexasInstruments的LM4F230H5QR ARM Cortex-M4F处理器内核，其包括：256KB的单循环闪存或其它非易失性存储器(最多至40MHZ)的片上存储器、用于使性能改善超过40MHz的预取缓冲器、32KB的单循环串行随机存取存储器(SRAM)、装载有
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软件的内部只读存储器(ROM)、2KB的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、具有12个模拟输入信道的一个或多个12位模数转换器(ADC)、以及易得的其它特征。
安全控制器可以是包括两个基于控制器的系列(诸如TMS570和RM4x，已知同样由Texas Instruments生产且商品名为Hercules ARM Cortex R4)的安全控制器平台。安全控制器可被配置为专门用于IEC 61508和ISO26262安全关键应用等等，以提供先进的集成安全特征件，同时递送可定标的性能、连接性和存储器选项。
功率组件706可包括功率管理电路，该功率管理电路可包括功率管理控制器716、功率调制器738和电流感测电路736。在轴组件704与功率组件706联接到柄部组件702时，功率管理电路可被配置为能够基于轴组件704的功率要求调节电池的功率输出。功率管理控制器716可被编程以控制功率调制器738调节功率组件706的功率输出，电流感测电路736可用于监视功率组件706的功率输出，以便为功率管理控制器716提供与电池的功率输出有关的反馈，使得功率管理控制器716可调节功率组件706的功率输出以维持理想的输出。功率管理控制器716和/或轴组件控制器722各自可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。
外科器械10(图1至图5)可包括输出装置742，该输出装置可包括用于向使用者提供感官反馈的装置。此类装置可包括例如视觉反馈装置(例如，LCD显示屏、LED指示器)、音频反馈装置(例如，扬声器、蜂鸣器)或触觉反馈装置(例如，触觉致动器)。在某些情况下，输出装置742可包括可包含在柄部组件702中的显示器743。轴组件控制器722和/或功率管理控制器716可通过输出装置742向外科器械10的使用者提供反馈。接口可被构造成能够将轴组件控制器722和/或功率管理控制器716连接到输出装置742。输出装置742也可与功率组件706成一体。在这类情况下，当轴组件704联接到柄部组件702时，输出装置742与轴组件控制器722之间的通信可通过接口实现。
控制电路700包括被构造成能够控制电动外科器械10的操作的电路段。安全控制器段(段1)包括安全控制器和主控制器717段(段2)。安全控制器和/或主控制器717被构造成能够与一个或多个另外的电路段(诸如加速度段、显示器段、轴段、编码器段、马达段和功率段)进行交互。电路段中的每一个都可联接到安全控制器和/或主控制器717。主控制器717还联接到闪存。主控制器717还包括串行通信接口。主控制器717包括联接到例如一个或多个电路段、电池和/或多个开关的多个输入。分段电路可通过任何合适的电路诸如电动外科器械10内的印刷电路板组件(PCBA)来实施。应当理解，本文使用的术语“处理器”包括任一种微处理器、处理器、微控制器、控制器，或者将计算机的中央处理单元(CPU)的功能结合到一个集成电路或最多几个集成电路上的其它基础计算装置。主控制器717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。控制电路700可被构造成能够实现本文所述的一个或多个过程。
加速度段(段3)包括加速度计。加速度计被构造成能够检测电动外科器械10的运动或加速度。来自加速度计的输入可用于转变到休眠模式和从休眠模式转变到其它模式、识别电动外科器械的取向和/或识别外科器械何时已被放下。在一些示例中，加速度段联接到安全控制器和/或主控制器717。
显示器段(段4)包括联接到主控制器717的显示连接器。显示器连接器通过显示器的一个或多个集成电路驱动器将主控制器717联接到显示器。显示器的集成电路驱动器可与显示器集成和/或可与显示器分开定位。显示器可包括任何合适的显示器，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。在一些示例中，显示器段联接到安全控制器。
轴段(段5)包括用于联接到外科器械10(图1至图5)的可互换轴组件500的控件，以及/或者用于联接到可互换轴组件500的端部执行器1500的一个或多个控件。轴段包括被构造成能够将主控制器717联接到轴PCBA的轴连接器。轴PCBA包括具有铁电随机存取存储器(FRAM)、关节运动开关、轴释放霍尔效应开关和轴PCBA EEPROM的低功率微控制器。轴PCBAEEPROM包括特定于可互换轴组件500和/或轴PCBA的一个或多个参数、例程和/或程序。轴PCBA可联接到可互换轴组件500和/或与外科器械10成一体。在一些示例中，轴段包括第二轴EEPROM。第二轴EEPROM包括对应于可与电动外科器械10交接的一个或多个轴组件500和/或端部执行器1500的多个算法、例程、参数和/或其它数据。
位置编码器段(段6)包括一个或多个磁性角旋转位置编码器。该一个或多个磁性角旋转位置编码器被构造成能够识别外科器械10的马达714、可互换轴组件500和/或端部执行器1500的旋转位置(图1至图5)。在一些示例中，磁性角旋转位置编码器可联接到安全控制器和/或主控制器717。
马达电路段(段7)包括被构造成能够控制电动外科器械10的运动的马达714(图1至图5)。马达714通过包括一个或多个H桥场效应晶体管(FET)的H桥驱动器以及马达控制器联接到主控制器处理器717。H桥驱动器也联接到安全控制器。马达电流传感器与马达串联联接，用于测量马达的电流消耗。马达电流传感器与主控制器717和/或安全控制器进行信号通信。在一些示例中，马达714联接到马达电磁干扰(EMI)滤波器。
马达控制器控制第一马达标记和第二马达标记，以向主控制器717指示马达714的状态和位置。主控制器717通过缓冲器向马达控制器提供脉宽调制(PWM)高信号、PWM低信号、方向信号、同步信号和马达复位信号。功率段被配置为能够向电路段中的每一个提供区段电压。
功率段(段8)包括联接到安全控制器、主控制器717和附加电路段的电池。电池通过电池连接器和电流传感器联接到分段电路。电流传感器被配置为能够测量分段电路的总电流消耗。在一些示例中，一个或多个电压转换器被配置为能够向一个或多个电路段提供预先确定的电压值。例如，在一些示例中，分段电路可包括3.3V电压转换器和/或5V电压转换器。升压转换器被配置为能够提供最高为预先确定的量(诸如，最高为13V)的升压电压。升压转换器被配置为能够在功率密集操作期间提供附加的电压和/或电流，并且能够防止电压降低状况或低功率状况。
多个开关联接到安全控制器和/或主控制器717。开关可被构造成能够控制外科器械10(图1至图5)的操作、能够控制分段电路的操作和/或能够指示外科器械10的状态。用于紧急救助的应急门开关和霍尔效应开关被构造成能够指示应急门的状态。多个关节运动开关(诸如左侧向左关节运动开关、左侧向右关节运动开关、左侧向中心关节运动开关、右侧向左关节运动开关、右侧向右关节运动开关和右侧向中心关节运动开关)被构造成能够控制可互换轴组件500(图1和图3)和/或端部执行器300(图1和图4)的关节运动。左侧换向开关和右侧换向开关联接到主控制器717。左侧开关(包括左侧向左关节运动开关、左侧向右关节运动开关、左侧向中心关节运动开关和左侧换向开关)通过左挠性连接器联接到主控制器717。右侧开关(包括右侧向左关节运动开关、右侧向右关节运动开关、右侧向中心关节运动开关和右侧换向开关)通过右挠性连接器联接到主控制器717。击发开关、夹持释放开关和轴接合开关联接到主控制器717。
任何合适的机械开关、机电开关或固态开关可任意组合，用于实施多个开关。例如，开关可以是利用与外科器械10(图1至图5)相关联的部件的动作或存在某个物体来操作的限位开关。此类开关可用于控制与外科器械10相关联的各种功能。限位开关是由机械地连接到一组触点的致动器构成的机电装置。当某个物体与致动器接触时，该装置操作触点以形成或断开电连接。限位开关不仅耐用、安装简便，还操作可靠，故适用于多种应用和环境。限位开关可确定物体的存在或不存在、经过、定位、以及物体行程的结束。在其它具体实施中，开关可以是在磁场影响下操作的固态开关，诸如霍尔效应装置、磁阻(MR)装置、巨磁阻(GMR)装置、磁力计等等。在其它具体实施中，开关可以是在光影响下操作的固态开关，诸如光学传感器、红外线传感器、紫外线传感器等等。同样，开关可以是固态装置，诸如晶体管(例如，FET、结型FET、金属氧化物半导体FET(MOSFET)、双极型晶体管等)。其它开关可包括电导体开关、超声开关、加速度计、惯性传感器等等。
图17是根据本公开的一个方面的图1的外科器械的控制电路700的另一个框图，示出了柄部组件702与功率组件706之间、以及柄部组件702与可互换轴组件704之间的接口。柄部组件702可包括主控制器717、轴组件连接器726和功率组件连接器730。功率组件706可包括功率组件连接器732、功率管理电路734(可包括功率管理控制器716)、功率调制器738和电流感测电路736。轴组件连接器730,732形成接口727。功率管理电路734可被配置为能够在可互换轴组件704和功率组件706联接到柄部组件702时，基于可互换轴组件704的功率要求调节电池707的功率输出。功率管理控制器716可被编程以控制功率调制器738调节功率组件706的功率输出，电流感测电路736可用于监视功率组件706的功率输出，以便为功率管理控制器716提供与电池707的功率输出有关的反馈，使得功率管理控制器716可调节功率组件706的功率输出以维持理想的输出。轴组件704包括轴处理器719，该轴处理器联接到非易失性存储器721和轴组件连接器728以将轴组件704电联接到柄部组件702。轴组件连接器726,728形成接口725。主控制器717、轴处理器719和/或功率管理控制器716可被构造成能够实现本文所述过程中的一个或多个。
外科器械10(图1至图5)可包括输出装置742以向使用者提供感官反馈。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)。在某些情况下，输出装置742可包括可包含在柄部组件702中的显示器743。轴组件控制器722和/或功率管理控制器716可通过输出装置742向外科器械10的使用者提供反馈。接口727可被构造成能够将轴组件控制器722和/或功率管理控制器716连接到输出装置742。输出装置742可与功率组件706成一体。当可互换轴组件704联接到柄部组件702时，输出装置742与轴组件控制器722之间的通信可通过接口725实现。已经描述了用于控制外科器械10(图1至图5)的操作的控制电路700(图16A至16B和图6)，本公开现在转为描述外科器械10(图1至图5)和控制电路700的各种构造。
图18是根据本公开的一个方面的被构造成能够控制各种功能的外科器械600的示意图。在一个方面，外科器械600被编程为能够控制位移构件诸如I形梁614的远侧平移。外科器械600包括端部执行器602，该端部执行器可包括砧座616、I形梁614和可与RF仓609(以虚线示出)互换的可移除钉仓618。端部执行器602、砧座616、I形梁614、钉仓618和RF仓609可如本文所述构造，例如，参考图1至图15。为了简明清楚地描述本公开，可参考图18描述本公开的若干方面。应当理解，图18中示意性地示出的部件，诸如控制电路610、传感器638、位置传感器634、端部执行器602、I形梁614、钉仓618、RF仓609、砧座616结合本公开的图1至图17进行了描述。
因此，图18中示意性地表示的部件可容易地用结合图1至图17所述的物理和功能等同的部件来取代。例如，在一个方面，控制电路610可被实现为结合图16至图17所示和所述的控制电路700。在一个方面，传感器638可被实现为限位开关、机电装置、固态开关、霍尔效应装置、磁阻(MR)装置、巨磁阻(GMR)装置、磁力计等等。在其它具体实施中，传感器638可被实现为在光的影响下操作的固态开关，诸如光学传感器、红外线传感器、紫外线传感器等等。同样，开关可以是固态装置，诸如晶体管(例如，FET、结型FET、金属氧化物半导体FET(MOSFET)、双极型晶体管等)。在其它具体实施中，传感器638可包括无电导体开关、超声开关、加速度计、惯性传感器等等。在一个方面，位置传感器634可被实现为绝对定位系统，该绝对定位系统包括被实现为可购自Austria Microsystems,AG的AS5055EQFT单片磁性旋转位置传感器。位置传感器634可与控制电路700交接，以提供绝对定位系统。位置可包括位于磁体上方并联接到CORDIC处理器(用于坐标旋转数字计算机)的霍尔效应元件，该CORDIC处理器也已知为逐位方法和Volder算法，提供该CORDIC处理器以实现用于计算双曲线函数和三角函数的简单有效的算法，双曲线函数和三角函数仅需要加法操作、减法操作、数位位移操作和表格查找操作。在一个方面，端部执行器602可被实现为结合图1、图2和图4所示和所述的外科端部执行器1500。在一个方面，I形梁614可被实现为包括刀主体1332的刀构件1330，该刀主体可操作地支撑其上的组织切割刀片1334并且还可包括砧座接合突片或特征结构1336以及通道接合特征结构或脚部1338，如结合图2至图4、图8、图11和图14所示和所述。在一个方面，钉仓618可被实现为标准(机械)外科紧固件仓1400，如结合图4所示和所述。在一个方面，RF仓609可被实现为射频(RF)仓1700，如结合图1、图2、图6以及图10至图13所示和所述。在一个方面，砧座616可被实现为砧座1810，如结合图1、图2、图4和图6所示和所述。这些以及其它传感器布置结构在名称为“TECHNIQUES FOR ADAPTIVE CONTROL OFMOTOR VELOCITY OF ASURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT”的共同拥有的美国专利申请15/628,175中有述，该专利申请全文以引用方式并入本文。
线性位移构件诸如I形梁614的位置、运动、位移和/或平移可通过绝对定位系统、传感器布置结构和如位置传感器634表示的位置传感器来测量。由于I形梁614联接到纵向可运动驱动构件540，因此I形梁614的位置可通过采用位置传感器634测量纵向可运动驱动构件540的位置来确定。因此，在以下描述中，I形梁614的位置、位移和/或平移可通过本文所述的位置传感器634来实现。控制电路610诸如图16A和图16B中所述的控制电路700可被编程为用于控制如本文所述的位移构件诸如I形梁614的平移。在一些示例中，控制电路610可包括一个或多个微控制器、微处理器或其它合适的处理器，用于执行使一个或多个处理器以所述方式控制位移构件例如I形梁614的指令。在一个方面，定时器/计数器电路631向控制电路610提供输出信号，诸如耗用时间或数字计数，以将如由位置传感器634确定的I形梁614的位置与定时器/计数器电路631的输出相关联，使得控制电路610能够确定I形梁614在相对于起始位置的特定时间(t)处的位置。定时器/计数器电路631可被配置为能够测量耗用时间、计数外部事件或时间外部事件。
控制电路610可生成马达设定点信号622。可将马达设定点信号622提供给马达控制器608。马达控制器608可包括一个或多个电路，这些电路被配置为能够向马达604提供马达驱动信号624以驱动马达604，如本文所述。在一些示例中，马达604可为有刷直流电动马达，诸如图1所示的马达505。例如，马达604的速度可与马达驱动信号624成比例。在一些示例中，马达604可为无刷直流(DC)电动马达，并且马达驱动信号624可包括提供给马达604的一个或多个定子绕组的脉宽调制(PWM)信号。而且，在一些示例中，可以省略马达控制器608，并且控制电路610可以直接生成马达驱动信号624。
马达604可以从能量源612接收电力。能量源612可以是或包括电池、超级电容器或任何其它合适的能量源612。马达604可以经由变速器606机械联接到I形梁614。变速器606可以包括一个或多个齿轮或其它连杆部件，以将马达604联接到I形梁614。位置传感器634可以感测I形梁614的位置。位置传感器634可以是或包括能够生成指示I形梁614的位置的位置数据的任何类型的传感器。在一些示例中，位置传感器634可以包括被配置为能够在I形梁614朝远侧和近侧平移时向控制电路610提供一系列脉冲的编码器。控制电路610可以跟踪脉冲以确定I形梁614的位置。可使用其它合适的位置传感器，包括例如接近传感器。其它类型的位置传感器可提供指示I形梁614的运动的其它信号。而且，在一些示例中，可以省略位置传感器634。在马达604是步进马达的情况下，控制电路610可以通过聚合马达604已被命令执行的步骤的数量和方向来跟踪I形梁614的位置。位置传感器634可位于端部执行器602中或器械的任何其它部分。
控制电路610可与一个或多个传感器638通信。传感器638可定位在端部执行器602上并且适于与外科器械600一起操作以测量各种衍生参数，诸如间隙距离与时间、组织压缩与时间以及砧座应变与时间。传感器638可包括例如磁性传感器、磁场传感器、应变仪、压力传感器、力传感器、电感式传感器(诸如涡流传感器)、电阻式传感器、电容式传感器、光学传感器、和/或用于测量端部执行器602的一个或多个参数的任何其它合适的传感器。传感器638可包括一个或多个传感器。
一个或多个传感器638可包括被配置为能够在夹持条件期间测量砧座616中的应变量值的应变仪，诸如微应变仪。应变仪提供电信号，该电信号的幅值随着应变量值而变化。传感器638可包括被配置为能够检测由砧座616与钉仓618之间的压缩组织的存在而生成的压力的压力传感器。传感器638可被配置为能够检测位于砧座616与钉仓618之间的组织段的阻抗，该阻抗指示位于其间的组织的厚度和/或填充度。
传感器638可被配置为能够测量由闭合驱动系统施加到砧座616上的力。例如，一个或多个传感器638可位于闭合管1910(图1至图4)与砧座616之间的交互点处，以检测由闭合管1910施加到砧座616的闭合力。施加到砧座616上的力可表示在砧座616与钉仓618之间捕集的组织段所经受的组织压缩。一个或多个传感器638可沿闭合驱动系统定位在各个交互点处，以检测由闭合驱动系统施加到砧座616的闭合力。一个或多个传感器638可在夹持操作期间由如图16A至16B所述的处理器实时取样。控制电路610接收实时样本测量值以提供基于分析时间的信息，并且实时评估施加到砧座616的闭合力。
可采用电流传感器636来测量由马达604消耗的电流。推进I形梁614所需的力对应于由马达604消耗的电流。该力被转换成数字信号并提供给控制电路610。
当RF仓609被加载到端部执行器602以代替钉仓618时，RF能量源400联接到端部执行器602并且被施加到RF仓609。控制电路610控制RF能量到RF仓609的递送。
电外科器械施加电外科能量以密封组织。然而，电外科能量的施加并未针对所有组织类型进行优化。一些类型的组织需要以一种形式施加电外科能量，而其它类型的组织需要以另一种形式施加电外科能量。因此，希望在夹持过程期间以一种形式施加电外科能量来切割和展开组织，并且在夹持过程之后，在推进刀以切断组织之前以另一种形式施加电外科能量来密封组织，以此处理不同的组织类型。因此，本公开提供一种电外科仓，其被构造成能够在不同时间段内为不同电极构造供电，以组合或协调端部执行器的钳口的每种不同功能，诸如闭合组织上的钳口、施加电外科能量来密封组织以及击发切割元件来切割组织。
图19是根据本公开的一些方面的钳口构件5000的剖视图，该钳口构件包括电外科仓，诸如由细长通道5004支撑的射频(RF)仓5002。RF仓5002可包括延伸穿过RF仓5002的细长狭槽5014。RF仓5002可包括第一电极5006,5008以及第二电极5010,5012。第一电极可包括由细长狭槽5014分隔开的第一电极段5006和第二电极段5008。第二电极可包括由细长狭槽5014分隔开的第三电极段5010和第四电极段5012。第一电极段5006和第二电极段5008可更靠近RF仓的侧向边缘5016,5018，并且第三电极段5010和第四电极段5012可更靠近细长狭槽5014。第一电极和第二电极可被布置成使得当钳口构件5000与另一钳口构件处于闭合位置时，第一电极5006,5008与另一个钳口构件之间的距离大于第二电极5010,5012与该另一个钳口构件之间的距离。此外，第一电极段5006和第二电极段5008的中心边缘5020,5022可以比第一电极段5006和第二电极段5008的侧向边缘5024,5026更靠近该另一个钳口构件。例如，第一电极段5006和第二电极段5008可与第三电极段5010和第四电极段5012成角度α。第一电极段5006和第二电极段5008的宽度W1可大于第三电极段5010和第四电极段5012的宽度W2。例如，第一电极段5006和第二电极段5008的宽度W1可为0.060英寸，并且三电极段5006和第四电极段5008的宽度W2可为0.020英寸。
图20是示出了根据本发明的一些方面的第一电极的操作的示意图5100。水平轴表示时间t，垂直轴表示闭合力(“FTC”)。包括两个钳口(其中一个为例如钳口构件5000)的端部执行器可插入器官例如肝脏中，此时钳口打开。然后，端部执行器开始夹持。例如，图19所示的钳口构件5000接近另一个钳口构件并且对它们之间的组织施加力。在夹持期间，RF能量被提供到第一电极5006,5008，如由阴影区域5104所指示。提供给第一电极5006,5008的RF能量例如用于切割和展开薄壁组织。如图20所示，FTC 5102在开始时增大，然后逐渐减小。提供给第一电极5006,5008的RF能量可在第一时间点t1处停止，该时间点可被确定为FTC 5102降至阈值以下的时间。该第一时间点t1也可被确定为形成合适的组织间隙(例如0.0005英寸至0.1英寸)的时间点。
图21是示出了根据本发明的一些方面的第二电极的操作的示意图5200。水平轴表示时间t，垂直轴表示击发力(“FTF”)。如图21所示，RF能量在第一时间t1之后切换到第二电极5010,5012，如由阴影区域5204所指示。尽管示出的两个阴影区域5104和5204具有相同高度，但提供给第一电极5006,5008的RF能量可不同于提供给第二电极5010,5012的RF能量。提供给第二电极5010,5012的RF能量例如用于密封一个或多个血管。在第一时间点t1之后的第二时间点t2处，切割构件例如刀可开始行进或击发，如由FTF曲线5202所指示。在第二时间点t2之后的第三时间点t3处。可例如停止向第二电极5010,5012提供RF能量。在本公开的一些方面，可以不在停止向第一电极5006,5008提供RF能量之后立即开始向第二电极5010,5012提供RF能量。
图22是描绘了根据本公开的一个方面的用于施加治疗电外科能量的控制程序或逻辑配置的过程5300的逻辑流程图。在一个方面，电外科能量是例如RF能量。例如，可施加治疗电外科能量以准备例如切割和凝固手术部位，诸如肝脏。电外科能量可通过侧向分段电极施加，用于在闭合或夹持期间的组织连接(包括组织连接过程的显示反馈)。可使用辅助能量开关以便在闭合或夹持的同时自动施加电外科能量。还可提供具有较薄间隙的辅助电极组，用于在薄壁组织连接之后进行血管连接。
过程5300可利用图18所示的外科器械600来实现并且由控制电路610来控制。因此，控制电路610被构配置为能够在由定时器/计数器电路631测量的第一时间段通过RF能量源400向端部执行器602的RF仓609提供5302电外科能量。在一个方面，RF仓609可移除地联接到外科器械600的端部执行器602的第一钳口的细长通道。砧座616随后在RF仓609上闭合，从而在由定时器/计数器电路631确定的第一时间段的至少一部分期间向位于砧座616与RF仓609之间的组织施加5304力。在第一时间段结束后由定时器/计数器电路631确定的第二时间段中，控制电路610随后向端部执行器602的RF仓609的第二电极提供5306电外科能量。控制电路610被配置为能够在第二时间段的至少一部分期间操作马达608以推进刀诸如I形梁614穿过组织。
可以在没有本文所公开的具体细节的情况下实施外科器械的各个方面。一些方面显示为框图而不是细节。本公开的部件可根据用于操作存储在计算机存储器中的数据的指令来呈现。一般来讲，能够用多种硬件、软件、固件或它们的任何组合单独和/或共同实施的本文所述的各个方面可被视为是由多种类型的“电路”组成。因此，“电路”包括具有至少一个离散电路的电路、具有至少一个集成电路的电路、具有至少一个专用集成电路的电路、形成由计算机程序配置的通用计算设备的电路(例如，至少部分地实施本文描述的方法和/或设备的由计算机程序配置的通用计算机或处理器)、形成存储器装置(例如，形成随机存取存储器)的电路和/或形成通信装置(例如，调制解调器、通信开关或光电设备)的电路。这些方面可采用模拟或数字形式或它们的组合来实现。
上述描述通过使用可包含一个或多个功能和/或操作的框图、流程图和/或示例来阐述装置和/或过程的各个方面。此类框图、流程图或示例内的每个功能和/或操作能够用多种硬件、软件、固件或实际上它们的任何组合单独和/或共同实施。在一个方面，本文所述的主题的若干部分可由专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑器件(PLD)、电路、寄存器和/或软件组件(例如，程序、子例程、逻辑和/或硬件和软件部件、逻辑门或其它集成格式的组合)来实现。本文所公开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(例如，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(例如，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。
本发明所公开的主题的机制能够作为多种形式的程序产品进行分布，并且不论用于实际进行分布的信号存储介质的具体类型是什么，本文所述主题的示例性方面均适用。信号存储介质的示例包括以下：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；以及传输式介质，诸如数字和/或模拟通信介质(例如，光纤电缆、波导、电传导通信链路、无电导体通信链路(例如，发射器、接收器、传输逻辑、接收逻辑等))。
出于举例说明和描述的目的，已经提供了这些方面的上述说明。这些具体实施方式并非意图为详尽的或限定到本发明所公开的精确形式。可以按照上述教导内容对本发明进行修改或变型。所选择和描述的这些方面是为了例示原理和实际应用，从而使得本领域的普通技术人员能够利用多个方面，在适合设想的具体应用的情况下进行各种修改。与此一同提交的权利要求书旨在限定完整范围。
本文所述主题的各个方面在以下编号的实施例中陈述：
实施例1.用于外科器械的端部执行器，包括：第一钳口；和第二钳口，其中第一钳口和第二钳口中的至少一者被构造成能够从第一位置运动到第二位置，在第一位置处与第一钳口和第二钳口中的另一者间隔开，在第二位置处第一钳口与第二钳口之间的空间小于第一位置处第一钳口与第二钳口之间的空间，其中第二钳口包括：细长通道和可移除地联接到该细长通道的仓，该仓包括被配置为能够向组织施加电外科能量的第一电极和被配置为能够向该组织施加电外科能量的第二电极，其中在第二位置处，第一电极与第一钳口之间的距离大于第二电极与第一钳口之间的距离。
实施例2.根据实施例1的端部执行器，其中仓还包括居中定位的细长狭槽；所述第一电极包括由所述细长狭槽分隔开的第一电极段和第二电极段；并且第二电极包括由细长狭槽分隔开的第三电极段和第四电极段。
实施例3.根据实施例2的端部执行器，其中第一电极段和第二电极段的宽度大于第三电极段和第四电极段的宽度。
实施例4.根据实施例2至实施例3中的一项或多项的端部执行器，其中第三电极段和第四电极段位于第一电极段与第二电极段之间。
实施例5.根据实施例2至实施例4中的一项或多项的端部执行器，其中在第二位置处，第一电极段的中心边缘与第一钳口之间的距离小于第一电极段的侧向边缘与第一钳口之间的距离；并且第二电极段的中心边缘与第一钳口之间的距离小于第二电极段的侧向边缘与第一钳口之间的距离。
实施例6.根据实施例1至实施例5中的一项或多项的端部执行器，其中第一电极被配置为能够在第一时间段向组织施加电外科能量；并且第二电极被配置为能够在第一时间段之后的第二时间段向组织施加电外科能量。
实施例7.根据实施例6的端部执行器，其中第一钳口和第二钳口被构造成能够在第一时间段的至少一部分期间向组织施加力；并且端部执行器还包括被构造成能够在第二时间段的至少一部分期间推进到组织的刀。
实施例8.根据实施例7的端部执行器，其中刀被构造成能够在第二时间段开始之后开始推进。
实施例9.根据实施例1至实施例8中的一项或多项的端部执行器，其中电外科能量是射频(RF)能量。
实施例10.用于外科器械的端部执行器的仓，该外科器械包括第一钳口和第二钳口，其中第一钳口和第二钳口中的至少一者被构造成能够从第一位置运动到第二位置，在第一位置处与第一钳口和第二钳口中的另一者间隔开，在第二位置处第一钳口与第二钳口之间的空间小于第一位置处第一钳口与第二钳口之间的空间，其中仓被构造成能够可移除地联接到第二钳口的细长通道，仓包括：被配置为能够向组织施加电外科能量的第一电极；和被配置为能够向组织施加电外科能量的第二电极，其中在第二位置处，第一电极与第一钳口之间的距离大于第二电极与第一钳口之间的距离。
实施例11.根据实施例10的仓，还包括居中定位的细长狭槽，其中第一电极包括由细长狭槽分隔开的第一电极段和第二电极段；并且第二电极包括由细长狭槽分隔开的第三电极段和第四电极段。
实施例12.根据实施例11的仓，其中第一电极段和第二电极段的宽度大于第三电极段和第四电极段的第二宽度。
实施例13.根据实施例11至实施例12中的一项或多项的仓，其中第三电极段和第四电极段位于第一电极段与第二电极段之间。
实施例14.根据实施例11至实施例13中的一项或多项的仓，其中在第二位置处，第一电极段的中心边缘与第一钳口之间的距离小于第一电极段的侧向边缘与第一钳口之间的距离；并且第二电极段的中心边缘与第一钳口之间的距离小于第二电极段的侧向边缘与第一钳口之间的距离。
实施例15.根据实施例10至实施例14中的一项或多项的仓，其中第一电极被配置为能够在第一时间段向组织施加电外科能量；并且第二电极被配置为能够在第一时间段之后的第二时间段向组织施加电外科能量。
实施例16.根据实施例10至实施例15中的一项或多项的仓，其中电外科能量是射频(RF)能量。
实施例17.一种方法，包括：在第一时间段向仓的第一电极提供电外科能量，其中仓可移除地联接到外科器械的端部执行器的第一钳口的细长通道；以及在第一时间段之后的第二时间段中，向仓的第二电极提供电外科能量。
实施例18.根据实施例17的方法，还包括：在第一时间段的至少一部分期间用第一钳口将力施加到组织；以及在第二时间段的至少一部分期间朝向组织推进刀。
实施例19.根据实施例18的方法，其中在第二时间段开始之后开始推进刀。
实施例20.根据实施例17至实施例19中的一项或多项的方法，其中端部执行器还包括第二钳口，方法还包括将第一钳口和第二钳口中的至少一者从第一位置运动到第二位置，在第一位置处与第一钳口和第二钳口中的另一者间隔开，在第二位置处第一钳口与第二钳口之间的空间小于第一位置处第一钳口与第二钳口之间的空间，并且在第二位置处，第一电极与第二钳口之间的距离大于第二电极与第二钳口之间的距离。
实施例21.根据实施例17至实施例20中的一项或多项的方法，其中提供电外科能量包括提供射频(RF)能量。

Claims (16)

1.一种用于外科器械的端部执行器，所述端部执行器包括：
第一钳口；和
第二钳口，其中所述第一钳口和所述第二钳口中的至少一者被构造成能够从第一位置运动到第二位置，在所述第一位置处与所述第一钳口和所述第二钳口中的另一者间隔开，在所述第二位置处所述第一钳口与所述第二钳口彼此闭合，其中所述第二钳口包括：
细长通道，和
仓，所述仓可移除地联接到所述细长通道，所述仓包括被配置为能够向组织施加电外科能量的第一电极和被配置为能够向所述组织施加电外科能量的第二电极，其中在所述第二位置处，所述第一电极与所述第一钳口之间的距离大于所述第二电极与所述第一钳口之间的距离，其中
所述第一电极被配置为能够在所述第一钳口和所述第二钳口从所述第一位置运动到所述第二位置时向所述组织施加电外科能量，并且
所述第二电极被配置为能够向处于所述第二位置的所述组织施加电外科能量；
所述仓还包括位于垂直于纵向的横向的中心的细长狭槽；
所述第二电极在所述横向上与所述细长狭槽邻接，所述第一电极与所述第二电极间隔开，在所述横向上位于所述第二电极的外侧，并且与所述仓的外侧边缘相邻布置，其中所述第一电极在横向上的宽度大于所述第二电极在横向上的宽度，
所述第一电极被布置成在所述横向上从所述第一电极的内边缘向下倾斜到外边缘；
当所述第一电极向组织施加电外科能量结束时，开始通过所述第二电极向所述组织施加电外科能量，
当所述第二电极向组织施加电外科能量时，用于切断所述组织的刀开始在所述细长狭槽 内移动。
2.根据权利要求1所述的端部执行器，其中
所述第一电极包括由所述细长狭槽分隔开的第一电极段和第二电极段；并且
所述第二电极包括由所述细长狭槽分隔开的第三电极段和第四电极段。
3.根据权利要求2所述的端部执行器，其中所述第一电极段和所述第二电极段在所述横向上的宽度大于所述第三电极段和所述第四电极段在所述横向上的宽度。
4.根据权利要求2所述的端部执行器，其中在所述横向上，所述第三电极段和所述第四电极段位于所述第一电极段与所述第二电极段之间。
5.根据权利要求2所述的端部执行器，其中在所述第二位置处，
在所述横向上所述第一电极段的内侧边缘与所述第一钳口之间的距离小于在所述横向上所述第一电极段的外侧边缘与所述第一钳口之间的距离；并且
在所述横向上所述第二电极段的内侧边缘与所述第一钳口之间的距离小于在所述横向上所述第二电极段的外侧边缘与所述第一钳口之间的距离。
6.根据权利要求1所述的端部执行器，其中
所述第一电极被配置为能够在第一时间段向所述组织施加电外科能量；并且
所述第二电极被配置为能够在所述第一时间段之后的第二时间段向所述组织施加电外科能量。
7.根据权利要求6所述的端部执行器，其中
所述第一钳口和所述第二钳口被构造成能够在所述第一时间段的至少一部分期间向所述组织施加力；并且
所述刀被构造成能够在所述第二时间段的至少一部分期间推进到所述组织。
8.根据权利要求7所述的端部执行器，其中所述刀被构造成能够在所述第二时间段开始之后开始推进。
9.根据权利要求1所述的端部执行器，其中所述电外科能量包括射频(RF)能量。
10.一种用于外科器械的端部执行器的仓，所述外科器械包括第一钳口和第二钳口，其中所述第一钳口和所述第二钳口中的至少一者被构造成能够从第一位置运动到第二位置，在所述第一位置处与所述第一钳口和所述第二钳口中的另一者间隔开，在所述第二位置处所述第一钳口与所述第二钳口彼此闭合，其中所述仓被构造成能够可移除地联接到所述第二钳口的细长通道，所述仓包括：
第一电极，所述第一电极被配置为能够向组织施加电外科能量；和
第二电极，所述第二电极被配置为能够向所述组织施加电外科能量，其中在所述第二位置处，所述第一电极与所述第一钳口之间的距离大于所述第二电极与所述第一钳口之间的距离，其中
所述第一电极被配置为能够在所述第一钳口和所述第二钳口从所述第一位置运动到所述第二位置时向所述组织施加电外科能量，并且
所述第二电极被配置为能够向处于所述第二位置的所述组织施加电外科能量；
所述仓还包括位于垂直于纵向的横向的中心的细长狭槽；
所述第二电极在所述横向上与所述细长狭槽邻接，所述第一电极与所述第二电极间隔开，在所述横向上位于所述第二电极的外侧，并且与所述仓的外侧边缘相邻布置，其中所述第一电极在所述横向上的宽度大于所述第二电极在所述横向上的宽度，
所述第一电极被布置成在所述横向上从所述第一电极的内边缘向下倾斜到外边缘；
通过所述第一电极向组织施加电外科能量结束时，开始通过所述第二电极向所述组织施加电外科能量，
当所述第二电极向组织施加电外科能量时，用于切断所述组织的刀开始在所述细长狭槽 内移动。
11.根据权利要求10所述的仓，其中
所述第一电极包括由所述细长狭槽分隔开的第一电极段和第二电极段；并且
所述第二电极包括由所述细长狭槽分隔开的第三电极段和第四电极段。
12.根据权利要求11所述的仓，其中在所述横向上，所述第一电极段和所述第二电极段的宽度大于所述第三电极段和所述第四电极段的第二宽度。
13.根据权利要求11所述的仓，其中在所述横向上，所述第三电极段和所述第四电极段位于所述第一电极段与所述第二电极段之间。
14.根据权利要求11所述的仓，其中在所述第二位置处，
在所述横向上所述第一电极段的内侧边缘与所述第一钳口之间的距离小于在所述横向上所述第一电极段的外侧边缘与所述第一钳口之间的距离；并且
在所述横向上所述第二电极段的内侧边缘与所述第一钳口之间的距离小于在所述横向上所述第二电极段的外侧边缘与所述第一钳口之间的距离。
15.根据权利要求10所述的仓，其中
所述第一电极被配置为能够在第一时间段向所述组织施加电外科能量；并且
所述第二电极被配置为能够在所述第一时间段之后的第二时间段向所述组织施加电外科能量。
16.根据权利要求10所述的仓，其中所述电外科能量包括射频(RF)能量。
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