CN111655180A - 用于控制气动密封套管针的性能的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于控制气动密封套管针的性能的系统和方法，其中所述系统包括：控制器，用于将可变DC电压递送到DC电机；可操作地连接到所述控制器的DC电机，用于驱动可操作地连接到气动密封套管针的泵；由所述DC电机驱动的泵，用于使加压气体循环通过所述气动密封套管针；以及传感器，用于感测所述泵与所述气动密封套管针之间的压力参数和流量参数，以向所述控制器提供反馈控制信号，使得所述控制器可以改变递送到所述DC电机的所述电压，以在腹腔镜外科手术期间影响所述泵的输出压力和流量。

Description

用于控制气动密封套管针的性能的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年11月20日提交的美国专利申请序列号15/817,897的优先权权益，其公开内容全部以引用方式并入本文。

背景技术

1.技术领域

本公开涉及与外科进入装置一起使用的气体递送系统，并且更特别地，涉及用于控制在内窥镜或腹腔镜外科手术中使用的气动密封套管针的性能的系统和方法。

2.相关技术描述

气动密封套管针(诸如例如在共同转让的美国专利号7,854,724和美国专利号8,795,223中所公开的那些)可以经由机电控制系统进行操作。此类控制系统例如在共同转让的美国专利号8,715,219、美国专利号8,961,451和美国专利号9,295,490中公开。这些系统的作用是在套管针内建立并维持气动或气态密封，从而为微创性腹腔镜或内窥镜外科手术创造限定的压力梯度。这些外科手术领域的技术人员(诸如外科医生或护士)可以选择将手术腔加压(吹气)到特定的压力，以便更好地实现解剖结构的可视化和吹入法的其他益处。上文引用的共同转让专利中的每一个据此全文以引用方式并入本文。

当经由机电控制系统操作气动密封套管针时，调控供应给该套管针的气动功率以便改变其性能行为和/或特性可能是有利的。设计和制造上的差异可以允许密封气动密封套管针所需的气动功率发生变化。这可能受到设计、制造可变性、所需密封面积(即，5mm套管针对12mm套管针)、效率、阻力和其他因素的影响。

密封气动密封套管针所需的气动功率还取决于由气动密封维持的压力梯度的量值。例如，外科手术团队可能选择将患者吹气至15mmHg，从而需要气动密封套管针中的气动密封，以维持介于15mmHg与环境压力(0mmHg)之间的梯度。例如，维持该密封(梯度)所需的功率大于维持介于10mmHg与0mmHg之间的梯度所需的功率。

另外，在气动密封套管针的正常操作期间，可以预期会出现有规律的干扰或扰动。这些干扰或扰动可以包括但不限于吹气腔的生理驱动的变化(例如，由于呼吸或肌肉运动)、施加到吹气腔的外力(由于外科医生或外科器械压靠该吹气腔)，或由于器械或样本穿过气动密封套管针的密封。

因此，操作气动密封套管针的机电控制系统应当能够实时调控供应给该套管针的功率，以响应那些干扰并维持所规定的密封和压力梯度。美国专利号8,715,219中所公开的控制系统包括机电控制阀，该机电控制阀调控供应给套管针的气动功率。在该系统中，泵(典型地由AC即交流电驱动)向气动回路过度供应压力和气体流量。供应给气动密封套管针的气动功率由嵌入式控制系统调控，该嵌入式控制系统对机电阀进行调节。

系统或气动工程领域的技术人员将会知道气动电路的设计，以及该阀作为“H”或“旁通”阀所发挥的作用。该系统实施方案中的AC驱动泵供应恒定的功率输出，而机电阀的位置控制到达气动密封套管针的功率的百分比和再循环回到泵的真空入口的百分比。

本领域的技术人员将会轻易知道，使用基于DC的控制系统来对气动密封套管针进行气动控制相比于使用基于AC的系统有许多优点，包括能量效率提高。因此，提供这样的控制系统将是有益的：该控制系统被配置成经由DC驱动的泵而不是AC驱动的泵来实时地调控供应给气动密封套管针的气动功率。

发明内容

本发明涉及一种用于在内窥镜或腹腔镜外科手术期间控制气动密封套管针的性能范围的新型可用系统。在本发明的一个实施方案中，该系统包括：控制器，用于将可变DC电压递送到DC电机；可操作地连接到控制器的DC电机，用于驱动可操作地连接到气动密封套管针的泵；由DC电机驱动的泵，用于使加压气体循环通过气动密封套管针；以及传感器，用于感测泵与套管针之间的压力参数和/或流量参数，以向控制器提供反馈控制信号，使得控制器可以改变递送到DC电机的电压，以影响泵的输出压力和流量。优选地，该系统还包括用于向控制器供应DC电压的AC输入电压源和AC-DC转换器。

在本发明的另一个实施方案中，该系统包括：控制器，用于将可变DC电压递送到至少一个DC电机；可操作地连接到控制器的至少一个DC电机，用于驱动可操作地连接到气动密封套管针的至少一个泵；由DC电机驱动的至少一个泵，用于使加压气体循环通过气动密封套管针；以及至少一个传感器，用于感测至少一个泵与气动密封套管针之间的压力参数和/或流量参数，以向控制器提供至少一个反馈控制信号，使得控制器可以改变递送到至少一个DC电机的电压，以在内窥镜或腹腔镜外科手术期间影响至少一个泵的输出压力和流量。

在本发明的一个实施方案中，至少一个传感器包括：第一传感器，用于感测至少一个泵与气动密封套管针的入口之间的正压力参数和流量参数，以向控制器提供第一反馈控制信号；和第二传感器，用于感测至少一个泵与气动密封套管针的出口之间的负压力参数和/或流量参数，以向控制器提供第二反馈控制信号。

在另一个实施方案中，至少一个DC电机包括：至少一个第一DC电机，用于驱动至少一个连接到气动密封套管针的正压力泵；和至少一个第二DC电机，用于驱动至少一个连接到气动密封套管针的负压力泵。在该实施方案中，至少一个传感器包括：第一传感器，用于感测正压力泵与气动密封套管针的入口之间的正压力参数和/或流量参数，以向控制器提供第一反馈控制信号；和第二传感器，用于感测负压力泵与气动密封套管针的出口之间的负压力参数和/或流量参数，以向控制器提供第二反馈控制信号。

在本发明的另一个实施方案中，至少一个泵包括至少第一泵和第二泵，它们并联布置并由至少一个DC电机驱动。可以预见，控制器可以被适配和配置成以相同或不同的输出水平来控制第一泵和第二泵，以满足不同的系统要求。

在本发明的又一个实施方案中，至少一个DC电机和AC-DC转换器被至少一个无刷步进电机、至少一个电机驱动器和一个脉冲发生器代替，它们一起用作一种类型的DC控制器，尽管从技术上讲，性能输出并非仅通过调控所供应的DC电压来控制。如先前描述的DC电机实施方案中那样，该实施方案中的部件的机械输出和气动输出由电信号调控精确地控制。然而，在这种情况下，不是调控DC电压，而是改变由脉冲发生器控制的电脉冲并将其供应给驱动无刷步进电机的电机驱动器。

更特别地，强度和长度变化的电脉冲可以用于通过由电机中的磁体产生的磁场的移动来控制步进电机的精确旋转。这将允许对电机行为以及正确和可重复的启动/停止行为进行精确控制。

本发明还涉及一种用于控制气动密封套管针的性能范围的新颖且独特的方法。该方法包括以下步骤：提供用于使加压气体循环通过气动密封套管针的泵；通过DC电机驱动泵；以及基于在泵与气动密封套管针之间流动的气体的感测参数来控制递送到DC电机的电压，以在腹腔镜外科手术期间影响泵的输出压力和流量。该方法还优选地包括感测在泵与气动密封套管针之间流动的气体的压力参数和/或流量参数的步骤。

通过以下结合下述若干附图对本发明的优选实施方案进行的描述，本发明的控制系统和方法的这些特征和其他特征以及采用这些特征的方式对于本领域的普通技术人员来说将变得更加显而易见。

附图说明

为了使本领域的技术人员轻易地理解如何在不进行过度实验的情况下使用本发明的控制系统和方法，下文将参照附图详细描述其优选实施方案，其中：

图1是展示本发明的控制系统的一个优选实施方案的示意性流程图，该控制系统包括由可变电压控制的DC电机驱动的正压力泵；

图2是展示本发明的控制系统的另一个优选实施方案的示意性流程图，该控制系统包括由第一可变电压控制的DC电机驱动的正压力泵和由第二可变电压控制的DC电机驱动的负压力泵；

图3是展示本发明的控制系统的另一个优选实施方案的示意性流程图，该控制系统包括两个正压力泵，这些正压力泵在垂直方向上并联气动并由两个控制并联DC电机的可变电压驱动；

图4是展示本发明的控制系统的另一个优选实施方案的示意性流程图，该控制系统包括由步进电机驱动的正压力泵，该步进电机由电机驱动器控制，该电机驱动器由来自脉冲发生器的可变电脉冲调控；并且

图5是展示本发明的控制系统的又一个优选实施方案的示意性流程图，该控制系统包括两个由各自的步进电机驱动的正压力泵，所述步进电机由各自的电机驱动器控制，所述电机驱动器由来自脉冲发生器的可变电脉冲调控。

具体实施方式

参见附图，其中相似的附图标号标识本发明的多个实施方案的相似特征或方面，图1中展示了一种用于在内窥镜或腹腔镜外科手术期间控制气动密封套管针的性能范围的系统，该系统根据本发明的一个优选实施方案构造并且总体上由附图标号100表示。

参见图1，系统100包括用于将可变DC电压递送到DC电机112的控制器110。DC电机112可操作地连接到控制器110，用于驱动可操作地连接到气动密封套管针116的正压力泵114。泵114由DC电机112驱动，以使加压气体循环通过气动密封套管针116。提供第一传感器118以感测泵114与气动密封套管针116的入口之间的正压力参数和/或流量参数，以向控制器110提供第一反馈控制信号。

提供第二传感器120以感测泵114与气动密封套管针116的出口之间的负压力参数和/或流量参数，以向控制器110提供第二反馈控制信号。第一反馈控制信号和第二反馈控制信号使控制器110能够改变递送到DC电机112的电压，以影响泵114的输出压力和/或流量。系统100还包括用于向控制器110供应DC电压的AC输入电压源122和AC-DC转换器124。

参见图2，展示了本发明的控制系统的另一个实施方案，该控制系统总体上由附图标号200表示。系统200与系统100的不同之处在于，前者包括用于驱动连接到气动密封套管针216的正压力泵214的第一DC电机212和用于驱动连接到气动密封套管针216的负压力泵314的第二DC电机312。系统200还包括：第一传感器218，用于感测正压力泵214与气动密封套管针216的入口之间的正压力参数和/或流量参数，以向控制器210提供第一反馈控制信号；和第二传感器220，用于感测负压力泵314与气动密封套管针216的出口之间的负压力参数和/或回流参数，以向控制器210提供第二反馈控制信号。如在先前的图1实施方案中一样，系统200还包括用于向控制器210供应DC电压的AC输入电压源222和AC-DC转换器224。

现在参见图3，展示了图1中所示的控制系统100的经修改版本。在这里，系统100包括由各自的DC电机112a和112b驱动的两个正压力泵114a和114b。这些泵和电机并联布置或以其他方式堆叠，以增加系统100的气动功率能力，并提供附加的控制选项以改善系统效率。此外，通过将两个DC驱动泵并联放置，可以供应两倍的气动输出。在这种情况下，控制器或CPU 110根据系统需求控制这些泵中的一者或两者的性能输出。

例如，如果两个泵114a、114b各自具有50L/min的容量且并联组合，并且系统100的工作范围总是需要介于50L/min至100L/min之间，则第一泵114a可以总是被控制为其输出的100％(即，50L/min)，而第二泵114b的输出可以被可变地控制为介于0至50L/min之间，以便实现系统要求。

替代性地，两个DC驱动泵114a、114b可以被控制为相同的输出水平。例如，为了实现80L/min的输出，两个泵114a、114b将被控制为40L/min的输出。或者，为了实现80L/min的输出，两个泵114a、114b可以被控制为不同的水平。例如，泵114a可以被控制为45L/min，并且泵114b可以被控制为35L/min。

在这些具有多个电机和泵的另选实施方案中的每一个中，将需要较大的DC功率源(例如，24V以供应两个12V电机)，并且CPU 110将如所规定地负责划分和调节在两个电机112a与112b之间供应的电压，这进而将控制它们各自的泵114a、114b的输出。尽管已经将该图3实施方案示出并描述为具有两个以并联关系堆叠在一起的DC驱动正压力泵，但是可以预见，可以以这种方式布置多于两个泵或者类似的或变化的容量，以进一步增加本文所公开的控制系统的操作能力并使所述操作能力多样化。

参见图4，展示了图1中所示的控制系统100的另一种版本。在本发明的该实施方案中，图1中所示的DC电机112和AC-DC转换器124被无刷步进电机130、电机驱动器132和脉冲发生器134代替。本领域的技术人员可以将该实施方案归类为一种类型的DC控制器，尽管从技术上讲，性能输出并非仅通过调控所供应的DC电压来控制。然而，本领域的技术人员将会知道本发明的该实施方案与其他类型的DC控制系统的相似性。

如先前描述的DC电机实施方案中那样，该实施方案中的部件的机械输出和气动输出由电信号调控精确地控制。然而，在这种情况下，不是调控DC电压，而是改变由脉冲发生器134控制的电脉冲并将其供应给驱动无刷步进电机130的电机驱动器132。更特别地，强度和长度变化的电脉冲用于通过由电机中的磁体产生的磁场的精确移动来控制步进电机130的精确旋转。这允许对电机行为以及正确和可重复的启动/停止行为进行精确控制。本领域的技术人员将会知道，步进电机的齿轮状几何形状还使得控制系统能够检验齿轮的“步”数，作为其嵌入式控制的一部分，这可以允许反馈环路的设计更简单，以通过减轻对至少一个单独传感器(诸如传感器118或120)的需要来控制该系统的气动性能。

尽管已经将图4实施方案示出并描述为具有一个电机驱动器132、一个步进电机130和一个正压力泵114，但是可以预见并且完全在本公开的范围内的是，这三个部件(132、130、114)的分组可以如例如图5中所示以并联关系布置，以进一步增加本文所公开的控制系统100的操作能力并使所述操作能力多样化。更特别地，如图5中所示，控制器110可以被配置成将由脉冲发生器134供应的可变脉冲信号递送到第一分组的部件，包括电机驱动器132a、步进电机130a和正压力泵114a，以及第二并联分组的部件，包括电机驱动器132b、步进电机130b和正压力泵114b。可以预见，控制器110将被配置成将相同或不同的强度或持续时间可变脉冲递送到并联的部件组，以满足系统要求。

现在一般地参考本文所述的本发明的各种实施方案，嵌入式系统控制领域的技术人员将知道通过改变供应给如泵的DC部件的电压来供应、调控和控制部件或系统行为的若干方法。所需的部件可以包括但不限于功率源转换器或电池、电位差计(其改变电路电阻以控制供应给DC部件的电压)、计算机板(例如，Arduino等)、永磁体电机，以及其他。

功率源转换器或电池用于为DC部件供应直流电(DC)，而不是供应通常由电源插座和电网供应的交流电(AC)。控制供应给DC部件的电压将改变其性能输出。例如，12V DC电机在被供应10V电压时将输出比在被供应6V电压时将输出的功率更大的功率。这种控制时常经由环路控制器来实现，在该环路控制器中，测量性能输出(或一些相关度量)的传感器与计算机板通信，该计算机板被编程为有响应。当来自传感器的数据需要供应给电机的可变功率改变时，计算机板将触发这种改变。

本发明的方法和设备经由控制DC驱动泵的气动输出来实时地调控供应给气动密封套管针的气动功率。在图1的系统100中，控制环路围绕三个主要部件来设计：CPU控制板110、驱动泵114的电机112，和传感器118。在该优选实施方案中，系统100包括变压器124，该变压器将来自墙壁(插座电源)的AC电流转换成DC。替代性地，可以使用由AC电流充电并直接提供DC功率的电池。可用的功率源必须满足或超过被供电部件的额定值(例如，DC功率源必须是12V，以便完全为12V电机供电)。在被转换之后，CPU调控向电机112供应多大电压。

改变供应给电机112的电压将直接影响泵114的压力和流量输出，该压力和流量输出由传感器118记录，然后环回CPU 110，从而将系统性能通知CPU并引导如何响应以根据需要继续控制和调控系统100。替代性地，CPU 110可以使用来自负压力传感器120的数据来调控向电机112供应的电压，以改变和控制真空压力和气体流量。

CPU 110可以控制类似电位差计的部件，以调控供应给电机112的DC电压。然而，电位差计可能在设计中添加额外的部件，并因效率损失而浪费热量和能量。一个优选的实施方案可以使用脉冲宽度调制(PWM)来控制向电机112供应的电压。这种控制方法在可变的时间段内调制电压幅度相同的脉冲，以产生“有效”电平的电压供应。例如，对12V功率源的PWM控制将控制较长持续时间的脉冲以产生10V的“平均”供应，而对相同的12V功率源的PWM控制将控制较短持续时间的脉冲以产生4V的“平均”供应。这些脉冲通过定时控制可以由CPU110接通和关断的晶体管来调制。

与使用电位差计相比，该方法可以更精确、更有效。除了使用PWM之外，本领域的技术人员将知道其他用于控制和改变精确功率递送的方式。一个另选实施方案可以独立地控制经由两个独立的DC泵供应给气动密封套管针的压力和真空，如图2中所示。该实施方案涉及控制一个泵214以向气动密封套管针216提供正压力和流量，以及控制单独的泵314以提供平衡的负压力和离开套管针216的回流。该实施方案将允许对压力流和回流/真空流进行单独、实时、独立的控制，这可以允许颗粒性能控制的新范例。在该实施方案中，这两个泵都将向环境开放，并且它们的性能将不受单个闭环气动回路的影响或限制。

尽管在先前的图1实施方案(以及美国专利号8,715,219中所公开的系统)中，单个泵对气动回路的一侧加压，并对该回路的另一侧施加吸力，从而在两侧上产生平衡的流量，但是图2中所示的该另选实施方案将允许系统200控制压力并将回流控制为不同的流率。该系统使得机电控制能够使用附加的控制杆来控制气动密封套管针216的性能。据假定，小规模调节(可能大约0.1L/min)以改变压力流与真空流/回流的平衡可以允许更严格地控制套管针216的气动性能。

例如，如果该环路控制器具有小的正控制偏差(嵌入式控制系统中的所测量性能与目标性能之间的差值)，则CPU 210可以要求压力泵214增加0.1L/min或抽吸泵314减小0.1L/min以平衡性能，而以前不可能在这两个流率之间产生不平衡。该实施方案将要求压力泵214向环境开放以用于其进气，并且真空/抽吸泵314向环境开放以用于排气。可以预见，到压力泵214的开放进气和从真空泵314离开的开放排气将通过合适的过滤装置或元件进行过滤。

本领域的技术人员将会轻易知道，使用基于DC的控制系统而不是基于AC的系统来对气动密封套管针进行气动控制有许多优点。基于DC的控制系统比基于AC的系统具有更高的能源效率。AC泵需要超大的尺寸，以便完全涵盖机电控制系统的工作范围。AC部件的性质是它们始终处于完全“接通”状态，这意味着每当装置运行时都需要全功率。

在基于DC的系统中，仅需将一个或多个泵供电到所需的精确水平。例如，如果系统的工作范围高达100L/min，但是使用场景仅需要20L/min的输出，则基于AC的实施方案要求单个AC泵输出100L/min(其中80L/min被转移出去)，而基于DC的实施方案仅可以将DC泵供电到输出20L/min的水平。这种布置不仅更加节能，而且减少了由运动的机械部件产生的热量和声音。因此，可以能够减少或消除设计中的绝缘部件。

此外，由于不再需要阀/传感器来从AC泵输出转移流量，因此可以允许使用较少的部件。较少的部件使得开发过程和合格性测试更简单，并且将导致商品成本和开发成本的节省。另外，使用基于DC的控制系统将不会受到功率频率对AC电机和泵的影响，由此，世界各地的不同电力网以不同的频率(典型地为50Hz或60Hz)供电。在向AC电机或泵供电时，输出性能随频率而稍有变化，而DC电机或泵无论频率如何都可以产生相同的行为。

最后，尽管典型的AC部件如泵依赖于功率源(对于100/115V电网与230V电网，泵可以具有不同的型号)，但是DC泵能够实现单一的全球化设计，因为功率变压器仅需要将输入电压变换为12V以向电机供电。这在制造时在库存控制和规模经济方面具有优势，这将降低商品成本。它还可以消除针对不同电力网开发、验证和记录每个装置的多种版本的需求。

尽管已经参照优选实施方案示出和描述了本公开，但本领域的技术人员将会轻易知道，可以在不脱离本公开的范围的情况下对其进行改变和/或修改。

Claims (19)

1.一种用于控制气动密封套管针的性能范围的系统，包括：

a)控制器，用于将可变DC电压递送到DC电机；

b)可操作地连接到所述控制器的DC电机，用于驱动可操作地连接到气动密封套管针的泵；

c)由所述DC电机驱动的泵，用于使加压气体循环通过所述气动密封套管针；和

d)传感器，用于感测所述泵与所述套管针之间的压力参数和/或流量参数，以向所述控制器提供反馈控制信号，使得所述控制器可以改变递送到所述DC电机的所述电压，以在外科手术期间影响所述泵的输出压力和/或流量。

2.如权利要求1所述的系统，还包括用于向所述控制器供应DC电压的AC输入电压源和AC-DC转换器。

3.如权利要求1所述的系统，还包括连接到所述泵的气动密封套管针，用于在所述外科手术期间提供对患者体腔的气动密封通道。

4.一种用于控制气动密封套管针的性能范围的系统，包括：

a)控制器，用于将可变DC电压递送到至少一个DC电机；

b)可操作地连接到所述控制器的至少一个DC电机，用于驱动可操作地连接到气动密封套管针的至少一个泵；

c)由所述DC电机驱动的至少一个泵，用于使加压气体循环通过所述气动密封套管针；和

d)至少一个传感器，用于感测所述至少一个泵与所述气动密封套管针之间的压力参数和/或流量参数，以向所述控制器提供至少一个反馈控制信号，使得所述控制器可以改变递送到所述至少一个DC电机的所述电压，以在外科手术期间影响所述至少一个泵的所述输出压力和/或流量。

5.如权利要求4所述的系统，还包括用于向所述控制器供应DC电压的AC输入电压源和AC-DC转换器。

6.如权利要求4所述的系统，还包括连接到所述至少一个泵的气动密封套管针，用于在所述外科手术期间提供对患者体腔的气动密封通道。

7.如权利要求4所述的系统，其中所述至少一个传感器包括：第一传感器，用于感测所述至少一个泵与所述气动密封套管针的入口之间的正压力参数和流量参数，以向所述控制器提供第一反馈控制信号；和第二传感器，用于感测所述至少一个泵与所述气动密封套管针的出口之间的负压力参数和/或流量参数，以向所述控制器提供第二反馈控制信号。

8.如权利要求4所述的系统，其中所述至少一个DC电机包括：第一DC电机，用于驱动连接到所述气动密封套管针的正压力泵；和第二DC电机，用于驱动连接到所述气动密封套管针的负压力泵。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述至少一个传感器包括：第一传感器，用于感测所述正压力泵与所述气动密封套管针的入口之间的正压力参数和/或流量参数，以向所述控制器提供第一反馈控制信号；和第二传感器，用于感测所述负压力泵与所述气动密封套管针的所述出口之间的负压力参数和/或流量参数，以向所述控制器提供第二反馈控制信号。

10.如权利要求4所述的系统，其中所述至少一个泵包括并联布置的至少第一泵和第二泵，并且其中所述控制器被适配和配置成以相同或不同的输出水平来控制所述第一泵和所述第二泵，以满足系统要求。

11.如权利要求10所述的系统，其中所述至少第一泵和第二泵由各自的第一DC电机和第二DC电机驱动。

12.一种用于控制气动密封套管针的性能范围的方法，包括：

a)提供用于使加压气体循环通过气动密封套管针的泵；

b)通过DC电机驱动所述泵；以及

c)基于在所述泵与所述气动密封套管针之间流动的气体的感测参数来控制递送到所述DC电机的所述电压，以在外科手术期间影响所述泵的输出压力和流量。

13.如权利要求12所述的方法，还包括感测在所述泵与所述气动密封套管针之间流动的所述气体的压力参数和/或流量参数。

14.一种用于控制气动密封套管针的性能范围的系统，包括：

a)控制器，用于将可变脉冲递送到电机驱动器；

b)可操作地连接到所述控制器的至少一个电机驱动器，用于驱动至少一个步进电机；

c)至少一个步进电机，其由所述至少一个电机驱动器驱动并且可操作地连接到至少一个正压力泵；

d)由所述至少一个步进电机驱动的至少一个正压力泵，用于使加压气体循环通过所述气动密封套管针；和

e)至少一个传感器，用于感测所述至少一个正压力泵与所述套管针之间的压力参数和/或流量参数，以向所述控制器提供反馈控制信号，使得所述控制器可以改变递送到所述至少一个电机驱动器的所述脉冲，以在外科手术期间影响所述至少一个正压力泵的所述输出压力和/或流量。

15.如权利要求14所述的系统，还包括连接到所述至少一个正压力泵的气动密封套管针，用于在所述外科手术期间提供对患者体腔的气动密封通道。

16.如权利要求14所述的系统，其中所述至少一个传感器包括：第一传感器，用于感测所述至少一个正压力泵与所述气动密封套管针的入口之间的正压力参数和/或流量参数，以向所述控制器提供第一反馈控制信号；和第二传感器，用于感测所述至少一个正压力泵与所述气动密封套管针的出口之间的负压力参数和/或流量参数，以向所述控制器提供第二反馈控制信号。

17.如权利要求16所述的系统，其中所述至少一个正压力泵包括以并联关系布置的至少第一正压力泵和第二正压力泵。

18.如权利要求17所述的系统，其中所述控制器连接到脉冲发生器，并且被适配和配置成将第一可变脉冲递送到与所述第一正压力泵相关联的第一电机驱动器和第一步进电机，并且将第二可变脉冲递送到与所述第二正压力泵相关联的第二电机驱动器和第二步进电机。

19.如权利要求17所述的系统，其中所述控制器被适配和配置成以相同或不同的强度或持续时间从所述脉冲发生器递送可变脉冲，以满足系统要求。

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