ES2906136T3

ES2906136T3 - Dispositivo de grapado quirúrgico motorizado

Info

Publication number: ES2906136T3
Application number: ES17186525T
Authority: ES
Inventors: Michael Zemlok; Adam J Ross
Original assignee: Covidien LP
Current assignee: Covidien LP
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2022-04-13
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: CA2640399A1; EP2389875A2; AU2008229719B2; EP2389875A3; JP2013208472A; ES2646491T3; EP2389875B1; CN103349558A; CN101401736A; AU2017213554A1; CA2640399C; JP5393096B2; EP2044890A1; AU2017213554C1; EP3289984A1; AU2008229719A1; CN101401736B; EP2044890B1; JP5855180B2; AU2019257371B2

Abstract

Una grapadora quirúrgica motorizada (10) que comprende: un alojamiento (110); una porción endoscópica (140) que se extiende distalmente desde el alojamiento y que define un primer eje longitudinal; un motor de accionamiento (200) dispuesto dentro del alojamiento; una varilla de disparo (220) dispuesta en cooperación mecánica con el motor de accionamiento; una unidad de carga (169) configurada para acoplarse de forma desmontable a la porción endoscópica, incluyendo la unidad de carga un efector final (160) en cooperación mecánica con la varilla de disparo y un identificador (442) configurado para identificar la unidad de carga; un interrogador (440) configurado para interactuar con el identificador para obtener un código de identificación asociado únicamente con la unidad de carga; y un sistema de control (501) que almacena parámetros operativos relacionados con la fuerza aplicada a la varilla de disparo (220), en donde un microcontrolador (500) del sistema de control (501) está configurado para identificar la unidad de carga (169) basándose en el código de identificación y seleccionar automáticamente los parámetros operativos correspondientes para el control de la fuerza que se aplica a la varilla de disparo (220).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de grapado quirúrgico motorizado

Antecedentes

Campo técnico

La presente divulgación se refiere a una grapadora quirúrgica para implantar sujetadores quirúrgicos mecánicos en el tejido de un paciente y, en particular, a una grapadora quirúrgica que es accionada por un motor para disparar sujetadores quirúrgicos en el tejido y un controlador de retroalimentación para controlar la grapadora en respuesta a una o más señales de retroalimentación detectadas.

Antecedentes de la técnica relacionada

Los dispositivos actualmente conocidos pueden requerir típicamente de 10 a 60 libras de fuerza manual para sujetar el tejido y desplegar y formar sujetadores quirúrgicos en el tejido que, con el uso repetido, pueden causar fatiga en la mano del cirujano. Las grapadoras neumáticas accionadas por gas que implantan sujetadores quirúrgicos en el tejido son conocidas en la técnica. Algunos de estos instrumentos utilizan un suministro de gas presurizado que se conecta a un mecanismo de disparo. El mecanismo de disparo, cuando se presiona, simplemente libera gas presurizado para implantar un sujetador en el tejido.

Las grapadoras quirúrgicas motorizadas también son conocidas en la técnica. Estos incluyen grapadoras quirúrgicas motorizadas que tienen motores que activan los mecanismos de disparo de las grapas. Sin embargo, estos dispositivos accionados por motor solo proporcionan un control limitado por parte del usuario del proceso de grapado. El usuario solo puede alternar un solo interruptor y/o botón para accionar el motor y aplica el par correspondiente a los mecanismos de disparo de la grapadora. En algunos otros dispositivos, se utiliza un controlador para controlar la grapadora.

Existe una necesidad continua de grapadoras quirúrgicas motorizadas nuevas y mejoradas que incluyan varios sensores. Los sensores proporcionan retroalimentación relevante a los controladores de retroalimentación que ajustan automáticamente varios parámetros de la grapadora motorizada en respuesta a señales de retroalimentación detectadas representativas del funcionamiento de la grapadora.

Estados Unidos 2007/023477 A1 enseña una grapadora quirúrgica sin un sistema de control como se establece en la presente reivindicación 1.

Resumen

La presente invención se define en la reivindicación independiente 1. De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, se describe una grapadora quirúrgica motorizada. La grapadora incluye un alojamiento, una porción endoscópica que se extiende distalmente desde el alojamiento y define un primer eje longitudinal, un motor de accionamiento dispuesto al menos parcialmente dentro de un alojamiento y una varilla de disparo dispuesta en cooperación mecánica con el motor de accionamiento. La varilla de disparo se traslada longitudinalmente y el motor puede girarla alrededor del primer eje longitudinal que se extiende a través del mismo. La grapadora también incluye un efector final dispuesto adyacente a una porción distal de la porción endoscópica. El efector final está en cooperación mecánica con la varilla de disparo de modo que la varilla de disparo acciona una función quirúrgica del efector final. La grapadora incluye además un interruptor de accionamiento principal que incluye un primer y segundo interruptores formados juntos como un interruptor de palanca. El primer interruptor está adaptado para activar el motor de accionamiento en una primera dirección para facilitar una primera función quirúrgica del efector final y el segundo interruptor está adaptado para activar el motor de accionamiento en una segunda dirección para facilitar una segunda función quirúrgica del efector final.

De acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación, se describe una grapadora quirúrgica motorizada. La grapadora incluye un alojamiento, una porción endoscópica que se extiende distalmente desde el alojamiento y define un primer eje longitudinal, un motor de accionamiento dispuesto al menos parcialmente dentro de un alojamiento y una varilla de disparo dispuesta en cooperación mecánica con el motor de accionamiento. La varilla de disparo se traslada longitudinalmente por el motor. La grapadora también incluye una unidad de carga configurada para unirse de forma desmontable a la porción endoscópica. La unidad de carga incluye un efector final en cooperación mecánica con la varilla de disparo, de modo que la varilla de disparo acciona una función quirúrgica del efector final. La grapadora también incluye un sistema de identificación de la unidad de carga que incluye un identificador que identifica la unidad de carga y que está dispuesto sobre la misma y un interrogador configurado para interactuar con el identificador para obtener un código de identificación asociado de manera única con la unidad de carga. El interrogador determina si la unidad de carga se ha disparado previamente.

En una realización, el identificador y el interrogador son transceptores inalámbricos configurados para comunicarse entre sí de forma inalámbrica. En otra realización, el identificador es un identificador eléctrico que tiene al menos uno de entre una resistencia, un condensador y un inductor y el identificador eléctrico incluye al menos una propiedad eléctrica asociada únicamente con un código de identificación. El interrogador incluye al menos un contacto adaptado para interactuar con el identificador eléctrico y para determinar el código de identificación basándose en la al menos una propiedad eléctrica.

En otra realización, el identificador es un dispositivo magnético que tiene al menos uno de un identificador de imanes codificados y un nodo ferroso dispuesto en un patrón magnético predeterminado asociado de forma única con un código de identificación. El interrogador es un sensor magnético adaptado para interactuar con el identificador magnético y para determinar el código de identificación basándose en patrones magnéticos predeterminados. El sensor magnético puede ser un sensor ferromagnético o un sensor de efecto Hall.

En una realización adicional, el identificador incluye una pluralidad de salientes configurados para interactuar con un sensor de desplazamiento de manera que el patrón de desplazamiento corresponda al código de identificación. En otra realización, la grapadora quirúrgica motorizada también incluye una interfaz de usuario que incluye una pluralidad de salidas visuales configuradas para transmitir un estado operativo de al menos una de la unidad de carga y la grapadora quirúrgica motorizada en base a una combinación de al menos una porción de la pluralidad de salidas visuales activadas. La interfaz de usuario incluye además un mecanismo de retroalimentación háptica que tiene un motor asíncrono dispuesto dentro del alojamiento y configurado para proporcionar retroalimentación vibratoria que varía en intensidad en función de la fuerza que se ejerce sobre la grapadora quirúrgica motorizada. En una realización, el efector final incluye un par de superficies de contacto con el tejido opuestas para deformar una pluralidad de sujetadores quirúrgicos a través y sujetando tejido, siendo las superficies de contacto con el tejido móviles entre sí entre una posición abierta y una posición aproximada en donde el tejido las superficies de contacto se yuxtaponen entre sí. El efector final también incluye un primer sensor de tejido y un segundo sensor de tejido dispuestos en cada una de las superficies de contacto con el tejido, respectivamente, configurados el primer y segundo sensores de tejido para generar un campo entre ellos y para detectar variaciones en el campo indicativas de tejido extraño. Los sensores de tejido primero y segundo están calibrados para ignorar al menos uno de entre aire, fluidos corporales y tejido.

De acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación, se describe una grapadora quirúrgica motorizada. La grapadora incluye un alojamiento, una porción endoscópica que se extiende distalmente desde el alojamiento y define un primer eje longitudinal, un motor de accionamiento dispuesto al menos parcialmente dentro de un alojamiento y una varilla de disparo dispuesta en cooperación mecánica con el motor de accionamiento. La varilla de disparo se traslada longitudinalmente por el motor alrededor del primer eje longitudinal que se extiende a través del mismo. La grapadora también incluye un efector final dispuesto adyacente a una porción distal de la porción endoscópica. El efector final está en cooperación mecánica con la varilla de disparo de modo que la varilla de disparo acciona una función quirúrgica del efector final. La grapadora incluye además una fuente de alimentación acoplada al motor de accionamiento. La fuente de energía incluye una o más celdas de energía y uno o más ultracondensadores encerrados dentro de una protección aislante formada a partir de un material absorbente y retardante de llama.

La grapadora quirúrgica motorizada también puede incluir un adaptador de corriente configurado además para acoplarse a un generador electroquirúrgico para proporcionar energía para cargar la fuente de energía. En una realización, la grapadora quirúrgica motorizada puede incluir además una interfaz de carga inductiva que incluye una bobina inductiva dispuesta dentro del alojamiento, en donde, al colocar el alojamiento y la bobina inductiva dispuesta dentro de un campo electromagnético, la bobina inductiva convierte la energía del campo electromagnético en corriente continua para cargar la fuente de energía.

En otra realización, la grapadora quirúrgica motorizada puede incluir un circuito de descarga que tiene un interruptor y una carga resistiva acoplada a la fuente de alimentación, en donde tras la activación del interruptor, la fuente de alimentación se descarga en la carga resistiva.

La grapadora quirúrgica motorizada también puede incluir un módulo de funcionamiento de motor y batería acoplado a al menos un sensor térmico, el módulo de funcionamiento de motor y batería se configura para controlar la temperatura de al menos uno del motor de accionamiento y la fuente de alimentación. El sensor térmico puede ser un termistor, una termopila, un termopar o un sensor térmico de infrarrojos.

En una realización adicional, la fuente de energía incluye además un sensor de temperatura para medir la temperatura en el mismo y un microcontrolador incorporado para almacenar un identificador único asociado con la fuente de energía. La grapadora quirúrgica motorizada también puede incluir un microcontrolador configurado para interactuar con el microcontrolador integrado para interrogar al microcontrolador y obtener la temperatura y el identificador único de la fuente de energía a partir del mismo, en donde el microcontrolador autentica la fuente de energía si la temperatura está dentro de un rango operativo predeterminado y el identificador único es válido.

De acuerdo con otro aspecto más de la presente divulgación, se describe una grapadora quirúrgica motorizada. La grapadora incluye un alojamiento, una porción endoscópica que se extiende distalmente desde el alojamiento y define un primer eje longitudinal, un motor de accionamiento dispuesto al menos parcialmente dentro de un alojamiento y una varilla de disparo dispuesta en cooperación mecánica con el motor de accionamiento. La varilla de disparo se traslada longitudinalmente por el motor. La grapadora también incluye un efector final dispuesto adyacente a una porción distal de la porción endoscópica. El efector final está en cooperación mecánica con la varilla de disparo de modo que la varilla de disparo acciona una función quirúrgica del efector final. La grapadora incluye además una calculadora de posición para determinar la posición lineal actual de la varilla de disparo. La calculadora de posición está acoplada a un sensor de desplazamiento lineal dispuesto adyacente a la varilla de disparo y configurado para detectar el movimiento lineal de la varilla de disparo. La grapadora incluye además una calculadora de velocidad para determinar al menos una de la velocidad lineal de la varilla de disparo y la velocidad de rotación del motor de accionamiento.

La varilla de disparo puede incluir un primer indicador y un segundo indicador dispuesto en el mismo. La grapadora quirúrgica motorizada puede incluir un sensor de posición de inicio del eje configurado para señalar a la calculadora de posición cuando el primer indicador interactúa con él, en donde la posición del primer indicador denota el comienzo del movimiento de la varilla de disparo y un sensor de posición de la abrazadera configurado para señalar a la calculadora de posición cuando el segundo indicador interactúa con el mismo, en donde la posición del segundo indicador denota sujeción del efector final.

En una realización, al menos una parte de la varilla de disparo está magnetizada o la varilla de disparo puede incluir un material magnético dispuesto en el mismo y el sensor de desplazamiento lineal está configurado para detectar variaciones en el campo magnético correspondiente al movimiento de la varilla de disparo. El sensor de desplazamiento lineal puede ser un sensor ferromagnético o un sensor de efecto Hall.

En otra realización, el sensor de desplazamiento lineal puede ser un potenciómetro o un reóstato y la varilla de disparo incluye un contacto en contacto electromecánico con el sensor de desplazamiento lineal, en donde el sensor de desplazamiento lineal está configurado para detectar el movimiento de la varilla de disparo en base a un cambio de en al menos una propiedad eléctrica del mismo.

La calculadora de velocidad se puede acoplar al sensor de desplazamiento lineal, y la calculadora de velocidad se puede configurar para determinar la velocidad lineal de la varilla de disparo en base a la tasa de cambio de desplazamiento de la misma. La calculadora de velocidad está acoplada a un aparato detector de velocidad de rotación que tiene al menos un codificador para transmitir pulsos correspondientes a la velocidad de rotación del motor de accionamiento.

En una realización adicional, un sensor de tensión está conectado al motor de accionamiento que mide la fuerza contraelectromotriz del mismo. La calculadora de velocidad se puede acoplar al sensor de tensión y se puede configurar para determinar al menos una de entre una velocidad lineal de la varilla de disparo y la velocidad de rotación del motor de accionamiento en base a la fuerza electromotriz medida.

La grapadora quirúrgica motorizada también puede incluir un sensor de corriente acoplado a una resistencia de derivación que está conectada al motor de accionamiento, el sensor de corriente se configura para medir el consumo de corriente del motor de accionamiento, la calculadora de velocidad se acopla al sensor de corriente y se configura para determine al menos una de la velocidad lineal de la varilla de disparo y la velocidad de rotación del motor de accionamiento en función del consumo de corriente. La calculadora de velocidad está configurada para comparar la velocidad lineal de la varilla de disparo y el consumo de corriente del motor de accionamiento para determinar si la rotación del motor de accionamiento se traslada suficientemente a la varilla de disparo. La calculadora de velocidad también puede configurarse para comparar la velocidad lineal de la varilla de disparo y la velocidad de rotación del motor de accionamiento para determinar si la rotación del motor de accionamiento se traslada suficientemente a la varilla de disparo. En una realización adicional, la calculadora de posición y la calculadora de velocidad están acoplados a un sistema de control que incluye un microcontrolador.

De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, se describe una grapadora quirúrgica motorizada. La grapadora incluye un alojamiento, una porción endoscópica que se extiende distalmente desde el alojamiento y define un primer eje longitudinal, un motor de accionamiento dispuesto al menos parcialmente dentro de un alojamiento y una varilla de disparo dispuesta en cooperación mecánica con el motor de accionamiento. La varilla de disparo se traslada longitudinalmente por el motor. La grapadora también incluye un efector final dispuesto adyacente a una porción distal de la porción endoscópica. El efector final define un segundo eje longitudinal que está en cooperación mecánica con la varilla de disparo de modo que la varilla de disparo acciona una función quirúrgica del efector final. La grapadora incluye además un mecanismo de articulación que incluye un motor de articulación configurado para mover el efector final entre una primera posición de articulación en donde el segundo eje longitudinal está sustancialmente alineado con el primer eje longitudinal hacia una segunda posición de articulación en donde el segundo eje longitudinal está dispuesto en un ángulo con el primer eje longitudinal. Además, la grapadora incluye un sensor de articulación configurado para determinar durante la articulación cuando el efector final está en la primera posición, el sensor de articulación está acoplado al motor de articulación y configurado para indicar al motor de articulación que cese la articulación cuando el efector final está en la primera posición.

De acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación, se describe una grapadora quirúrgica motorizada. La grapadora incluye un alojamiento, una porción endoscópica que se extiende distalmente desde el alojamiento y define un primer eje longitudinal, un motor de accionamiento dispuesto al menos parcialmente dentro de un alojamiento y una varilla de disparo dispuesta en cooperación mecánica con el motor de accionamiento. La varilla de disparo se traslada longitudinalmente por el motor alrededor del primer eje longitudinal que se extiende a través del mismo. La grapadora también incluye un efector final dispuesto adyacente a una porción distal de la porción endoscópica. El efector final está en cooperación mecánica con la varilla de disparo de modo que la varilla de disparo acciona una función quirúrgica del efector final. La grapadora incluye además un sistema de control que tiene una pluralidad de sensores acoplados al motor de accionamiento, la varilla de disparo, la unidad de carga y el efector final, la pluralidad de sensores configurados para detectar parámetros operativos de los mismos. El sistema de control también incluye un microcontrolador acoplado a la pluralidad de sensores y configurado para determinar el estado operativo de la grapadora quirúrgica motorizada en función de los parámetros operativos detectados.

En una realización, el sistema de control está adaptado para acoplarse a un controlador de retroalimentación externo configurado para procesar el estado operativo de la grapadora quirúrgica motorizada para generar una salida. El controlador de retroalimentación está adaptado para acoplarse a un procesador de video, una pantalla de video, una pantalla de visualización frontal y un dispositivo informático. El controlador de retroalimentación incluye: un módulo de visualización en pantalla configurado para superponer la salida del controlador de retroalimentación sobre la pantalla de video y un módulo de visualización frontal configurado para superponer la salida del controlador de retroalimentación sobre la visualización frontal.

Breve descripción de los dibujos

Varias realizaciones del instrumento en cuestión se describen en este documento con referencia a los dibujos en los que:

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

La Figura 2 es una vista en perspectiva parcial ampliada del instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con la realización de la presente descripción de la Figura 1;

La Figura 3 es una vista en planta parcial ampliada del instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con la realización de la presente descripción de la Figura 1;

La Figura 4 es una vista en sección en perspectiva parcial de los componentes internos del instrumento quirúrgico motorizado de la Figura 1 de acuerdo con una realización de la presente descripción.

La Figura 5 es una vista en perspectiva de un mecanismo de articulación con partes separadas del instrumento quirúrgico motorizado de la Figura 1 de acuerdo con una realización de la presente divulgación; La Figura 6 es una vista en sección transversal parcial que muestra los componentes internos del instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con la realización de la presente descripción de la Figura 1 dispuestos en una primera posición;

La Figura 7 es una vista en sección transversal parcial que muestra los componentes internos del instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con la realización de la presente descripción de la Figura 1 dispuestos en una segunda posición;

La Figura 8 es una vista en perspectiva del conjunto de montaje y la porción de cuerpo proximal de una unidad de carga con partes separadas del instrumento quirúrgico motorizado de la Figura 1 de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

La Figura 9 es una vista lateral en sección transversal de un efector final del instrumento quirúrgico motorizado de la Figura 1 de acuerdo con una realización de la presente descripción;

La Figura 10 es una vista lateral ampliada parcial que muestra los componentes internos del instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con la realización de la presente descripción de la Figura 1;

La Figura 11 es una vista en perspectiva de una placa de embrague unidireccional del instrumento quirúrgico motorizado de la Figura 1 de acuerdo con una realización de la presente descripción.

La Figura 12 es una vista lateral ampliada parcial que muestra los componentes internos del instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con la realización de la presente descripción de la Figura 1;

La Figura 13 es un diagrama esquemático de una fuente de alimentación del instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con la realización de la presente descripción de la Figura 1;

La Figura 14 es un diagrama de flujo que ilustra un método para autenticar la fuente de energía del instrumento quirúrgico motorizado de la Figura 1;

Las Figuras 15A-B son vistas posteriores en perspectiva parciales de una unidad de carga del instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con la realización de la presente descripción de la Figura 1;

La Figura 16 es un diagrama de flujo que ilustra un método para autenticar la unidad de carga del instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con la realización de la presente descripción de la Figura 1;

La Figura 17 es una vista en perspectiva de la unidad de carga del instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con la realización de la presente descripción de la Figura 1;

La Figura 18 es una vista lateral en sección transversal del efector final del instrumento quirúrgico motorizado de la Figura 1 de acuerdo con una realización de la presente descripción.

La Figura 19 es una vista lateral en sección transversal del instrumento quirúrgico motorizado de la Figura 1 de acuerdo con una realización de la presente descripción.

La Figura 20 es un diagrama esquemático de un sistema de control del instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con la realización de la presente descripción de la Figura 1;

La Figura 21 es un diagrama esquemático de un sistema de control de retroalimentación de acuerdo con la presente divulgación.

Las Figuras 22A-B son vistas frontal y posterior en perspectiva de un controlador de retroalimentación del sistema de control de retroalimentación de acuerdo con la realización de la presente divulgación;

La Figura 23 es un diagrama esquemático del controlador de realimentación de acuerdo con la realización de la presente divulgación.

La Figura 24 es una vista en sección parcial de los componentes internos de un instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con una realización de la presente descripción.

La Figura 25 es una vista en sección en perspectiva parcial de los componentes internos del instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con una realización de la presente descripción.

La Figura 26 es una vista en perspectiva parcial de un conjunto de nariz del instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con una realización de la presente descripción.

La Figura 27 es una vista en perspectiva parcial de una palanca de retracción del instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con una realización de la presente descripción.

La Figura 28 es una vista en perspectiva parcial del instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con una realización de la presente descripción.

La Figura 29 es una vista en perspectiva del instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con una realización de la presente descripción;

La Figura 30 es una vista en perspectiva de un conjunto de retracción modular del instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con una realización de la presente divulgación;

La Figura 31 es una vista en sección parcial ampliada de los componentes internos de un instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con una realización de la presente descripción y

La Figura 32 es una vista en sección parcial ampliada de los componentes internos de un instrumento quirúrgico motorizado de acuerdo con una realización de la presente descripción.

Descripción detallada

Las realizaciones del instrumento quirúrgico motorizado actualmente descrito se describen ahora en detalle con referencia a los dibujos, en los que los mismos números de referencia designan elementos idénticos o correspondientes en cada una de las diversas vistas. Como se usa en este documento, el término "distal" se refiere a la parte del instrumento quirúrgico motorizado, o componente del mismo, más alejada del usuario, mientras que el término "proximal" se refiere a la parte del instrumento quirúrgico motorizado o componente del mismo, más cerca del usuario.

Un instrumento quirúrgico motorizado, por ejemplo, una grapadora quirúrgica, de acuerdo con la presente descripción, se denomina en las figuras con el número de referencia 10. Con referencia inicialmente a la Figura 1, el instrumento quirúrgico motorizado 10 incluye un alojamiento 110, una porción endoscópica 140 que define un primer eje longitudinal AA que se extiende a través del mismo, y un efector final 160, que define un segundo eje longitudinal BB que se extiende a través del mismo. La porción endoscópica 140 se extiende distalmente desde el alojamiento 110 y el efector final 160 está dispuesto adyacente a una porción distal de la porción endoscópica 140. En una realización, los componentes del alojamiento 110 están sellados contra la infiltración de partículas y/o contaminación de fluidos y ayudan a prevenir el daño del componente por el proceso de esterilización.

De acuerdo con una realización de la presente divulgación, el efector final 160 incluye un primer miembro de mordaza que tiene uno o más sujetadores quirúrgicos (por ejemplo, el conjunto de cartucho 164) y un segundo miembro de mordaza opuesto que incluye una porción de yunque para desplegar y formar los sujetadores quirúrgicos (por ejemplo, un conjunto de yunque 162). En determinadas realizaciones, las grapas se alojan en el conjunto de cartucho 164 para aplicar filas lineales de grapas al tejido corporal de manera simultánea o secuencial. Uno o ambos del conjunto de yunque 162 y el conjunto de cartucho 164 se pueden mover entre sí entre una posición abierta en donde el conjunto de yunque 162 está separado del conjunto de cartucho 164 y una posición aproximada o sujetada en donde el conjunto de yunque 162 está en alineación yuxtapuesta con el conjunto de cartucho 164.

Se prevé además que el efector final 160 esté unido a una porción de montaje 166, que está unida de forma giratoria a una porción de cuerpo 168. La porción de cuerpo 168 puede ser integral con la porción endoscópica 140 del instrumento quirúrgico motorizado 10, o puede estar unida de manera extraíble al instrumento 10 para proporcionar una unidad de carga desechable reemplazable (DLU) o una unidad de carga de un solo uso (SULU) (por ejemplo, unidad de carga 169 ). En determinadas realizaciones, la parte reutilizable puede configurarse para esterilización y reutilización en un procedimiento quirúrgico posterior.

La unidad de carga 169 puede conectarse a la porción endoscópica 140 a través de una conexión de bayoneta. Se prevé que la unidad de carga 169 tenga un enlace de articulación conectado a la porción de montaje 166 de la unidad de carga 169 y el enlace de articulación esté conectado a una varilla de enlace de modo que el efector final 160 se articule cuando la varilla de enlace se traslade en la dirección distal. dirección proximal a lo largo del primer eje longitudinal AA. Se pueden usar otros medios para conectar el efector final 160 a la porción endoscópica 140 para permitir la articulación, tales como un tubo flexible o un tubo que comprende una pluralidad de miembros giratorios.

La unidad de carga 169 puede incorporar o estar configurada para incorporar varios efectores finales, tales como dispositivos de sellado de vasos, dispositivos de grapado lineal, dispositivos de grapado circular, cortadores, etc. Dichos efectores de extremo se pueden acoplar a la porción endoscópica 140 del instrumento quirúrgico motorizado 10. La unidad de carga 169 puede incluir un efector final de grapado lineal que no se articula. Puede incluirse un eje flexible intermedio entre la porción de mango 112 y la unidad de carga. Se prevé que la incorporación de un eje flexible pueda facilitar el acceso ay/o dentro de ciertas áreas del cuerpo.

Con referencia a la Figura 2, se ilustra una vista ampliada del alojamiento 110 de acuerdo con una realización de la presente descripción. En la realización ilustrada, el alojamiento 110 incluye una porción de mango 112 que tiene un interruptor de accionamiento principal 114 dispuesto en la misma. El interruptor 114 puede incluir los primer y segundo interruptores 114a y 114b formados juntos como un interruptor de palanca. La porción de mango 112, que define un eje de mango HH, está configurada para ser agarrada por los dedos de un usuario. La porción de mango 112 tiene una forma ergonómica que proporciona un amplio agarre con la palma que ayuda a evitar que la porción de mango 112 sea exprimida fuera de la mano del usuario durante el funcionamiento. Cada interruptor 114a y 114b se muestra dispuesto en una ubicación adecuada en la porción de mango 112 para facilitar su depresión con el dedo o los dedos del usuario.

Además, y con referencia a las Figuras 1 y 2, los interruptores 114a, 114b pueden usarse para arrancar y/o detener el movimiento del motor de accionamiento 200 (Figura 4). En una realización, el interruptor 114a está configurado para activar el motor de accionamiento 200 en una primera dirección para hacer avanzar la varilla de disparo 220 (Figura 5) en una dirección distal sujetando así el yunque y los conjuntos de cartucho 162 y 164. A la inversa, el interruptor 114b puede configurarse para retraer la varilla de disparo 220 para abrir los conjuntos 162 y 164 de yunque y cartucho activando el motor de accionamiento 200 en una dirección inversa. El modo de retracción inicia un bloqueo mecánico, evitando una mayor progresión del grapado y corte por porción de la unidad de carga 169. La palanca tiene una primera posición para activar el interruptor 114a, una segunda posición para activar el interruptor 114b y una posición neutra entre la primera y segunda posiciones. Los detalles del funcionamiento de los componentes de accionamiento del instrumento 10 se comentan con más detalle a continuación.

El alojamiento 110, en particular la porción de mango 112, incluye protectores de interruptor 117a y 117b. Los protectores de interruptor 117a y 117b pueden tener una forma de nervadura que rodea la porción inferior del interruptor 114a y la parte superior del interruptor 114b, respectivamente. El blindaje del interruptor 117a y 117b evita la activación accidental del interruptor 114. Además, los interruptores 114a y 114b tienen una alta retroalimentación táctil que requiere una mayor presión para su activación.

En una realización, los interruptores 114a y 114b están configurados como interruptores de velocidad múltiple (por ejemplo, dos o más), incrementales o de velocidad variable que controlan la velocidad del motor de accionamiento 200 y la varilla de disparo 220 de una manera no lineal. Por ejemplo, los interruptores 114a, b pueden ser sensibles a la presión. Este tipo de interfaz de control permite un aumento gradual de la velocidad de los componentes del variador desde un modo más lento y preciso hasta una operación más rápida. Para evitar la activación accidental de la retracción, el interruptor 114b puede desconectarse electrónicamente hasta que se presione un interruptor a prueba de fallas. Además, también se puede usar un tercer interruptor 114c para este propósito. Adicional o alternativamente, la protección contra fallas puede superarse presionando y manteniendo presionado el interruptor 114b durante un período de tiempo predeterminado de aproximadamente 100 ms a aproximadamente 2 segundos. La varilla de disparo 220 se retrae automáticamente a su posición inicial a menos que se active el interruptor 114b (por ejemplo, se presione y se suelte) durante el modo de retracción para detener la retracción. La presión subsiguiente del interruptor 114b después de su liberación reanuda la retracción. Alternativamente, la retracción de la varilla de disparo 220 puede continuar hasta la retracción completa incluso si se suelta el interruptor 114b, en otras realizaciones.

Los interruptores 114a y 114b están acoplados a un circuito de control de velocidad no lineal 115 que puede implementarse como un circuito de regulación de tensión, un circuito de resistencia variable o un circuito de modulación de ancho de pulso microelectrónico. Los interruptores 114a y 144b pueden interactuar con el circuito de control 115 desplazando o accionando dispositivos de control variable, tales como dispositivos reostáticos, circuito de interruptor de posición múltiple, transductores de desplazamiento variable lineales y/o rotativos, potenciómetros lineales y/o rotativos, codificadores ópticos, ferromagnéticos. sensores y sensores de efecto Hall. Esto permite que los interruptores 114a y 114b operen el motor de accionamiento 200 en múltiples modos de velocidad, tales como aumentar gradualmente la velocidad del motor de accionamiento 200 de forma incremental o gradual dependiendo del tipo de circuito de control 115 que se esté utilizando, basándose en la depresión de los interruptores 114a y 114b.

En una realización particular, el interruptor 114c también puede incluirse (Figuras 1, 2 y 4), en donde la depresión del mismo puede cambiar mecánica y/o eléctricamente el modo de funcionamiento de sujeción a disparo. El interruptor 114c está empotrado dentro del alojamiento 110 y tiene una alta retroalimentación táctil para evitar actuaciones falsas. La provisión de un interruptor de control separado para inicializar el modo de disparo permite que las mordazas del efector final se abran y cierren repetidamente, de modo que el instrumento 10 se use como agarrador hasta que se presione el interruptor 114c, activando así el grapado y/o corte. El interruptor 114 puede incluir uno o más interruptores de membrana microelectrónicos, por ejemplo. Tal interruptor de membrana microelectrónico incluye una fuerza de accionamiento relativamente baja, tamaño de paquete pequeño, tamaño y forma ergonómicos, perfil bajo, la capacidad de incluir letras moldeadas en el interruptor, símbolos, representaciones y/o indicaciones, y un bajo costo de material. Además, los interruptores 114 (como los interruptores de membrana microelectrónicos) pueden sellarse para ayudar a facilitar la esterilización del instrumento 10, así como para ayudar a prevenir la contaminación de partículas y/o fluidos.

Como alternativa o además de los interruptores 114, otros dispositivos de entrada pueden incluir tecnología de entrada de voz, que puede incluir hardware y/o software incorporado en un sistema de control 501 (Figura 14), o un módulo digital separado conectado al mismo. La tecnología de entrada de voz puede incluir reconocimiento de voz, activación de voz, rectificación de voz y/o voz incorporada. El usuario puede controlar el funcionamiento del instrumento en su totalidad o en parte a través de comandos de voz, liberando así una o ambas manos del usuario para operar otros instrumentos. También se puede usar voz u otra salida audible para proporcionar retroalimentación al usuario.

Con referencia a la Figura 3, se muestra un área proximal 118 del alojamiento 110 que tiene una interfaz de usuario 120. La interfaz de usuario 120 incluye una pantalla 122 y una pluralidad de interruptores 124. La interfaz de usuario 120 puede mostrar varios tipos de parámetros operativos del instrumento 10, tales como "modo" (por ejemplo, rotación, articulación o actuación), que pueden comunicarse a la interfaz de usuario a través de un sensor, "estado" (por ejemplo, ángulo de articulación , velocidad de rotación o tipo de actuación) y "retroalimentación", como si se han disparado grapas en base a la información reportada por los sensores dispuestos en el instrumento 10.

La pantalla 122 puede ser una pantalla LCD, una pantalla de plasma, una pantalla electroluminiscente y similares. En una realización, la pantalla 122 puede ser una pantalla táctil, obviando la necesidad de los interruptores 124. La pantalla táctil puede incorporar tecnologías de pantalla táctil resistiva, de onda superficial, capacitiva, infrarroja, galga extensométrica, óptica, de señal dispersiva o de reconocimiento de pulso acústico. La pantalla táctil se puede utilizar para permitir que el usuario proporcione información mientras ve la retroalimentación operativa. Este enfoque puede permitir la facilitación de sellar los componentes de la pantalla para ayudar a esterilizar el instrumento 10, así como prevenir la contaminación de partículas y/o fluidos. En determinadas realizaciones, la pantalla está montada de forma giratoria o pivotante en el instrumento 10 para tener flexibilidad en la visualización de la pantalla durante el uso o la preparación (por ejemplo, mediante una bisagra o un montaje de rótula).

Los interruptores 124 pueden usarse para iniciar y/o detener el movimiento del instrumento 10, así como para seleccionar la dirección de giro, la velocidad y/o el par. También se prevé que se pueda usar al menos un interruptor 124 para seleccionar un modo de emergencia que anule varios ajustes. Los interruptores 124 también pueden usarse para seleccionar varias opciones en la pantalla 122, como responder a las indicaciones mientras navega por los menús de la interfaz de usuario y seleccionar varios ajustes, lo que permite al usuario ingresar diferentes tipos de tejido y varios tamaños y longitudes de cartuchos de grapas.

Los interruptores 124 pueden formarse a partir de una membrana táctil o microelectrónica no táctil, una membrana de poliéster, elastómero, teclas de plástico o de metal de diversas formas y tamaños. Además, los interruptores pueden colocarse a diferentes alturas entre sí y/o pueden incluir marcas en relieve u otras características de textura (por ejemplo, concavidad o convexidad) para permitir que un usuario presione un interruptor apropiado sin la necesidad de mirar la interfaz de usuario 120.

Además de la pantalla 124, la interfaz de usuario 120 puede incluir una o más salidas visuales 123 que pueden incluir una o más luces visibles de colores o diodos emisores de luz ("LED") para transmitir retroalimentación al usuario. Las salidas visuales 123 pueden incluir indicadores correspondientes de varias formas, tamaños y colores que tienen números y/o texto que identifican las salidas visuales 123. Las salidas visuales 123 están dispuestas en la parte superior del alojamiento 110 de manera que las salidas 123 se elevan y sobresalen en relación con el alojamiento 110 proporcionando una mejor visibilidad del mismo.

Las luces múltiples se muestran en una cierta combinación para ilustrar un modo operativo específico al usuario. En una realización, las salidas visuales 123 incluyen una primera luz (por ejemplo, amarilla) 123a, una segunda luz (por ejemplo, verde) 123b y una tercera luz (por ejemplo, roja) 123c. Las luces se operan en una combinación particular asociada con un modo operativo particular como se enumera en la Tabla 1 a continuación.

Tabla 1

En otra realización, la salida visual 123 puede incluir un solo LED multicolor que muestra un color particular asociado con los modos operativos como se discutió anteriormente con respecto a la primera, segunda y tercera luces en la Tabla 1.

La interfaz de usuario 120 también incluye salidas de audio 125 (por ejemplo, tonos, timbres, campanas, altavoz integrado, etc.) para comunicar varios cambios de estado al usuario, como batería baja, cartucho vacío, etc. La retroalimentación audible se puede usar en conjunto con o en lugar de las salidas visuales 123. La retroalimentación audible puede proporcionarse en forma de clics, chasquidos, pitidos, timbres y zumbadores en secuencias de pulso único o múltiple. En una realización, se puede pregrabar un sonido mecánico simulado que replica los sonidos de chasquido y/o clics generados por bloqueos mecánicos. y mecanismos de instrumentos convencionales sin motor. Esto elimina la necesidad de generar tales sonidos mecánicos a través de los componentes reales del instrumento 10 y también evita el uso de pitidos y otros sonidos electrónicos que normalmente están asociados con otros equipos de la sala de operaciones, evitando así la confusión por retroalimentación audible extraña.

El instrumento 10 también puede proporcionar retroalimentación háptica o vibratoria a través de un mecanismo háptico (no mostrado explícitamente) dentro del alojamiento 110. La retroalimentación háptica puede usarse junto con la retroalimentación auditiva y visual o en lugar de la misma para evitar confusión con el equipo de la sala de operaciones que se basa en la retroalimentación auditiva y visual. El mecanismo háptico puede ser un motor asíncrono que vibra de forma pulsante. En una realización, las vibraciones tienen una frecuencia de aproximadamente 30 Hz o más, lo que proporciona un desplazamiento que tiene una amplitud de 1,5 mm o menos para limitar los efectos vibratorios para que no alcancen la unidad de carga 169.

También se prevé que la interfaz de usuario 120 incluya diferentes colores y/o intensidades de texto en la pantalla y/o en los interruptores para una mayor diferenciación entre los elementos mostrados. La retroalimentación visual, auditiva o háptica se puede aumentar o disminuir en intensidad. Por ejemplo, la intensidad de la retroalimentación puede usarse para indicar que las fuerzas sobre el instrumento se están volviendo excesivas.

Las Figuras 2-4 ilustran un mecanismo de articulación 170, que incluye un alojamiento de articulación 172, un interruptor de articulación energizado 174, un motor de articulación 132 y un botón de articulación manual 176. La traslación del interruptor 174 de articulación motorizada o el giro del botón de articulación manual 176 activa el motor de articulación 132 que luego acciona un engranaje de articulación 233 del mecanismo de articulación 170 como se muestra en la Figura C. El accionamiento del mecanismo de articulación 170 hace que el efector final 160 se moverse desde su primera posición, donde el eje longitudinal BB está sustancialmente alineado con el eje longitudinal AA, hacia una posición en donde el eje longitudinal BB está dispuesto en un ángulo con el eje longitudinal AA. Preferiblemente, se logra una pluralidad de posiciones articuladas. El interruptor de articulación energizado 174 también puede incorporar controles de velocidad no lineales similares al mecanismo de sujeción controlado por los interruptores 114a y 114b.

Además, el alojamiento 110 incluye protectores 169 de interruptor que tienen una forma de ala y se extienden desde la superficie superior del alojamiento 110 sobre el interruptor 174. Los protectores de interruptor 169 evitan la activación accidental del interruptor 174 y requieren que el usuario alcance por debajo del protector 169 para activar el mecanismo de articulación 170.

Además, el alojamiento de articulación 172 y el interruptor de articulación energizado 174 están montados en un conjunto de alojamiento giratorio 180. La rotación de un botón de rotación 182 alrededor del primer eje longitudinal AA hace que el conjunto de alojamiento 180, así como el alojamiento de articulación 172 y el interruptor de articulación energizado 174 giren alrededor del primer eje longitudinal AA y, por lo tanto, provoca la rotación correspondiente de la porción distal 224 de la varilla de disparo 220 y el efector final 160 sobre el primer eje longitudinal AA. El mecanismo de articulación 170 está acoplado electromecánicamente al primer y segundo anillos conductores 157 y 159 que están dispuestos en el conjunto de nariz del alojamiento 155 como se muestra en las Figuras 4 y 26. Los anillos conductores 157 y 159 pueden soldarse y/o engastarse en el conjunto de nariz 155 y están en contacto eléctrico con la fuente de energía 400, proporcionando así energía eléctrica al mecanismo de articulación 170. El conjunto de nariz 155 puede ser modular y puede estar unido al alojamiento 110 durante el montaje para permitir soldar y/o doblar los anillos más fácilmente. El mecanismo de articulación 170 incluye uno o más contactos cepillo y/o cargados por resorte en contacto con los anillos conductores 157 y 159 de manera que cuando el conjunto de alojamiento 180 gira junto con el alojamiento de articulación 172, el mecanismo de articulación 170 está en contacto continuo con los anillos conductores 157 y 159 reciben de ese modo energía eléctrica de la fuente de energía 400.

Más detalles del alojamiento de articulación 172, el interruptor de articulación energizado 174, el botón de articulación manual 176 y la provisión de articulación al efector final 160 se describen en detalle en propiedad común. Solicitud de patente de Estados Unidos Número de serie 11/724,733 presentada el 15 de marzo de 2007. Se prevé que cualquier combinación de interruptores de límite, sensores de proximidad (por ejemplo, ópticos y/o ferromagnéticos), transductores lineales de desplazamiento variable y codificadores de eje que puedan estar dispuestos dentro del alojamiento 110, puedan utilizarse para controlar y/o registrar un ángulo de articulación de efector final 160 y/o posición de la varilla de disparo 220.

Las Figuras 4-8 ilustran varios componentes internos del instrumento 10, que incluyen un motor de accionamiento 200, un tubo de accionamiento 210 y una varilla de disparo 220 que tiene una porción proximal 222 y una porción distal 224. El tubo de accionamiento 210 puede girar alrededor del eje CC del tubo de accionamiento que se extiende a través del mismo. El motor de accionamiento 200 está dispuesto en cooperación mecánica con el tubo de accionamiento 210 y está configurado para girar el tubo de accionamiento 210 alrededor del eje CC del engranaje de accionamiento. En una realización, el motor de accionamiento 200 puede ser un motor eléctrico o un motor de engranajes, que puede incluir engranajes incorporados dentro de su alojamiento.

El alojamiento 110 puede estar formado por dos mitades 110a y 110b como se ilustra en la Figura 3. Las dos mitades 110a y 110b de la porción de alojamiento se pueden unir entre sí utilizando tornillos en los localizadores 111 que alinean las porciones de alojamiento 110a y 110b. Además, el alojamiento 110 puede estar formada de plástico y puede incluir elementos de soporte de caucho aplicados a la superficie interna del alojamiento 110 mediante un proceso de moldeo de dos disparos. Los miembros de soporte de caucho pueden aislar la vibración de los componentes de accionamiento (por ejemplo, el motor de accionamiento 200) del resto del instrumento 10.

Las mitades 110a y 110b del alojamiento se pueden unir a cada una mediante una sección delgada de plástico (por ejemplo, una bisagra viva) que interconecta las mitades 110a y 110b permitiendo que el alojamiento 110 se abra rompiendo las mitades 110a y 110b.

En una realización, los componentes de accionamiento (por ejemplo, que incluyen un motor de accionamiento 200, un tubo de accionamiento 210 y una varilla de disparo 220, etc.) pueden montarse en una placa de soporte permitiendo que los componentes de accionamiento se retiren del alojamiento 110 después de que el instrumento se ha utilizado 10. El montaje de la placa de soporte junto con las mitades abisagradas del alojamiento 110a y 110b proporciona la reutilización y reciclabilidad de componentes internos específicos al tiempo que limita la contaminación de los mismos.

Con referencia a las Figuras 4-6, se ilustra un acoplamiento 190 de varilla de disparo. El acoplamiento de la varilla de disparo 190 proporciona un enlace entre la porción proximal 222 y la porción distal 224 de la varilla de disparo 220. Específicamente, el acoplamiento 190 de la varilla de disparo permite la rotación de la porción distal 224 de la varilla de disparo 220 con respecto a la porción 222 proximal de la varilla de disparo 220. Por tanto, el acoplamiento de la varilla de disparo 190 permite que la porción proximal 222 de la varilla de disparo 220 permanezca no giratoria, como se describe a continuación con referencia a una placa de alineación 350, mientras que permite la rotación de la porción distal 224 de la varilla de disparo 220 (por ejemplo, al girar el botón de rotación 182).

Con referencia a las Figuras 5 y 6, la porción proximal 222 de la varilla de disparo 220 incluye una porción roscada 226, que se extiende a través de una porción internamente roscada 212 del tubo de accionamiento 210. Esta relación entre la varilla de disparo 220 y el tubo de transmisión 210 hace que la varilla de disparo 220 se mueva distal y/o proximalmente, en las direcciones de las flechas D y E, a lo largo de la porción roscada 212 del tubo de transmisión 210 al girar el tubo de transmisión 210 en respuesta a la rotación del motor de accionamiento 200. Cuando el tubo de accionamiento 210 gira en una primera dirección (por ejemplo, en el sentido horario), la varilla de disparo 220 se mueve proximalmente como se ilustra en la Figura 5, la varilla de disparo 220 está dispuesta en su posición más próxima. Cuando el tubo de accionamiento 210 gira en una segunda dirección (por ejemplo, en sentido antihorario), la varilla de disparo 220 se mueve distalmente como se ilustra en la Figura 6, la varilla de disparo 220 está dispuesta en su posición más distal.

La varilla de disparo 220 se puede trasladar distal y proximalmente dentro de límites particulares. Específicamente, un primer extremo 222a de la porción proximal 222 de la varilla de disparo 220 actúa como un tope mecánico en combinación con una placa de alineación 350. Es decir, tras la retracción cuando la varilla de disparo 220 se traslada proximalmente, el primer extremo 222a contacta con una superficie distal 351 de la placa de alineación 350, evitando así la traslación proximal continuada de la varilla de disparo 220 como se muestra en la Figura 5. Además, la porción roscada 226 de la porción proximal 222 actúa como un tope mecánico en combinación con la placa de alineación 350. Es decir, cuando la varilla de disparo 220 se traslada distalmente, la porción roscada 226 contacta con una superficie proximal 353 de la placa de alineación 350, evitando así una mayor traslación distal de la varilla de disparo 220 como se muestra en la Figura 6. La placa de alineación 350 incluye una abertura a través de la misma, que tiene una sección transversal no redonda. La sección transversal no redonda de la abertura evita la rotación de la porción proximal 222 de la varilla de disparo 220, limitando así la porción proximal 222 de la varilla de disparo 220 a la traslación axial a través de la misma. Además, un cojinete proximal 354 y un cojinete distal 356 están dispuestos al menos parcialmente alrededor del tubo de accionamiento 210 para facilitar la rotación del tubo de accionamiento 210, mientras que ayuda a alinear el tubo de accionamiento 210 dentro del alojamiento 110.

La rotación del tubo de accionamiento 210 en una primera dirección (por ejemplo, en sentido antihorario) corresponde con la traslación distal de la varilla de disparo 220 que acciona los miembros de mordaza 162, 164 del efector final 160 para agarrar o sujetar el tejido retenido entre ellos. La traslación distal adicional de la varilla de disparo 220 expulsa los sujetadores quirúrgicos del efector final 160 para sujetar el tejido accionando barras de leva y/o un deslizador de accionamiento 74 (Figura 9). Además, la varilla de disparo 220 también puede configurarse para accionar una cuchilla (no mostrado explícitamente) para cortar tejido. La traslación proximal de la varilla de disparo 220 correspondiente a la rotación del tubo de accionamiento 210 en una segunda dirección (por ejemplo, en el sentido horario) acciona los miembros de mordaza 162, 164 y/o la cuchilla para retraerse o volver a las correspondientes posiciones predisparadas. Más detalles sobre el disparo y accionamiento del efector final 160 se describen en detalle en La patente de Estados Unidos de propiedad común No. 6,953,139 de Milliman y otros(la patente '139 Milliman).

La Figura X muestra una vista despiezada de la unidad de carga 169. El efector final 160 puede ser accionado por un conjunto de accionamiento axial 213 que tiene una viga de accionamiento o miembro de accionamiento 266. El extremo distal de la barra de accionamiento 213 puede incluir una hoja de cuchilla. Además, la barra de accionamiento 213 incluye una brida de retención 40 que tiene un par de miembros de leva 40a que se acoplan al yunque y al conjunto de cartucho 162 y 164 durante el avance de la barra de accionamiento 213 longitudinalmente. La barra de accionamiento 213 hace avanzar un deslizador de accionamiento 74 longitudinalmente a través del cartucho de grapas 164. El deslizador 74 tiene cuñas de leva para acoplar los empujadores 68 dispuestos en las ranuras del conjunto de cartucho 164, a medida que avanza el deslizador 74. Las grapas 66 dispuestas en las ranuras son impulsadas a través del tejido y contra el conjunto de yunque 162 mediante los empujadores 66.

Con referencia a la Figura 8, se muestra un eje del motor de accionamiento 202 que se extiende desde un engranaje planetario 204 que está unido al motor de accionamiento 200. El eje del motor de accionamiento 202 está en cooperación mecánica con el embrague 300. El eje del motor de accionamiento 202 gira mediante el motor de accionamiento 200, lo que da como resultado la rotación del embrague 300. El embrague 300 incluye una placa de embrague 302 y un resorte 304 y se muestra con porciones enclavadas 306 dispuestas en la placa de embrague 302, que están configuradas para acoplarse con una interfaz (por ejemplo, cuñas 214) dispuesta en una cara proximal 216 del tubo de accionamiento 210.

El resorte 304 se ilustra entre el engranaje planetario 204 y el tubo de accionamiento 210. Específicamente, y de acuerdo con la realización ilustrada en la Figura 8, el resorte 304 se ilustra entre la cara del embrague 302 y una arandela del embrague 308. Además, el motor de accionamiento 200 y el engranaje planetario 204 están montados en un soporte de motor 310. Como se ilustra en la Figura 8, el soporte de motor 310 es ajustable proximal y distalmente con respecto al alojamiento 110 mediante ranuras 312 dispuestas en el soporte de motor 310 y salientes 314 dispuestos en el alojamiento 110.

En una realización de la divulgación, el embrague 300 se implementa como un embrague unidireccional deslizante para limitar el par y las cargas de alta inercia en los componentes de accionamiento. Las porciones en forma de cuña 306 del embrague 300 están configuradas y dispuestas para deslizarse con respecto a las cuñas 214 de la cara proximal 216 del tubo de accionamiento 210 a menos que se aplique una fuerza umbral a la placa de embrague 302 a través del resorte de embrague 304. Además, cuando el resorte 304 aplica la fuerza umbral necesaria para que las porciones enclavadas 306 y las cuñas 214 se acoplen sin deslizarse, el tubo de accionamiento 210 girará al girar el motor de accionamiento 200. Se prevé que las porciones enclavadas 306 y/o las cuñas 214 estén configuradas para deslizarse en una y/o ambas direcciones (es decir, en el sentido horario y/o en el sentido antihorario) una con respecto a la otra hasta que se alcance una fuerza umbral.

Como se ilustra en las Figuras A y B, el embrague 300 se muestra con un plato de embrague unidireccional 700. La placa de embrague 700 incluye una pluralidad de porciones en forma de cuña 702 que tienen una cara del deslizador 704 y una cara de agarre 706. La cara del deslizador 704 tiene un borde curvado que se acopla a las cuñas 214 del tubo de accionamiento 210 hasta una carga predeterminada. La cara de agarre 706 tiene un borde plano que se acopla completamente al tubo de transmisión 210 y evita el deslizamiento. Cuando la placa de embrague 700 se gira en una primera dirección (por ejemplo, en el sentido horario), la cara de agarre 706 de las porciones en forma de cuña 702 se acoplan a las cuñas 214 sin resbalar, proporcionando el par motor completo del motor de accionamiento 200. Cuando la placa de embrague 700 se gira en una dirección inversa (por ejemplo, en sentido antihorario), la cara del deslizador 704 de las porciones en forma de cuña 702 se acoplan a las cuñas 214 y limitan el par que se transfiere al tubo de accionamiento 210. Por tanto, si la carga que se aplica a la cara del deslizador 704 supera el límite, el embrague 300 se desliza y el tubo de accionamiento 210 no gira. Esto evita daños por cargas elevadas en el efector final 160 o en el tejido que pueden producirse debido al impulso y la fricción dinámica de los componentes de accionamiento. Más específicamente, el mecanismo de accionamiento del instrumento 10 puede accionar la varilla de accionamiento 220 en una dirección de avance con menos par que en reversa. El uso de un embrague unidireccional elimina este problema. Además, el embrague electrónico también puede usarse para aumentar el potencial del motor durante la retracción (por ejemplo, accionando la varilla de transmisión 220 en reversa) como se describe con más detalle a continuación.

Se prevé además que el eje del motor de accionamiento 202 incluye una sección 708 en forma de D, que incluye una porción sustancialmente plana 710 y una porción redondeada 712. Por tanto, mientras que el eje del motor de accionamiento 202 se puede trasladar con respecto a la placa de embrague 302, el eje del motor de accionamiento 202 no se "deslizará" con respecto a la placa de embrague 302 al girar el eje del motor de accionamiento 202. Es decir, la rotación del eje del motor de accionamiento 202 dará como resultado una rotación sin deslizamiento de la placa de embrague 302.

La unidad de carga, en determinadas realizaciones de acuerdo con la presente divulgación, incluye un conjunto de accionamiento axial que coopera con la varilla de disparo 220 para aproximarse al conjunto de yunque 162 y el conjunto de cartucho 164 del efector final 160, y dispara grapas del cartucho de grapas. El conjunto de accionamiento axial puede incluir una barra que se desplaza distalmente a través del cartucho de grapas y puede retraerse después de que se hayan disparado las grapas, como se discutió anteriormente y como se describe en ciertas realizaciones de la patente '139 Milliman.

Con referencia a la Figura 4, el instrumento 10 incluye una fuente de energía 400 que puede ser una batería recargable (por ejemplo, a base de plomo, a base de níquel, a base de iones de litio, etc.). También se prevé que la fuente de alimentación 400 incluya al menos una batería desechable. La batería desechable puede tener entre aproximadamente 9 voltios y aproximadamente 30 voltios.

La fuente de energía 400 incluye una o más celdas de batería 401 dependiendo de las necesidades de carga actual del instrumento 10. Además, la fuente de energía 400 incluye uno o más ultracondensadores 402 que actúan como almacenamiento de energía suplementario debido a su densidad de energía mucho más alta que los condensadores convencionales. Los ultracondensadores 402 se pueden usar junto con las celdas 401 durante el consumo de alta energía. Los ultracondensadores 402 se pueden usar para una explosión de energía cuando se desea/requiere energía más rápidamente que la que pueden proporcionar únicamente las celdas 401 (por ejemplo, al sujetar tejido grueso, disparo rápido, sujeción, etc.), como suelen ser las celdas 401 Dispositivos de drenaje lento de los que no se puede extraer corriente rápidamente. Esta configuración puede reducir la carga actual en las celdas, reduciendo así el número de celdas 401. Se prevé que las celdas 401 se puedan conectar a los ultracondensadores 402 para cargar los condensadores.

La fuente de energía 400 puede ser extraíble junto con el motor de accionamiento 200 para proporcionar el reciclaje de estos componentes y la reutilización del instrumento 10. En otra realización, la fuente de alimentación 400 puede ser una batería externa que el usuario lleva en un cinturón y/o arnés y que se conecta al instrumento 10 durante el uso.

La fuente de energía 400 está encerrada dentro de una protección aislante 404 que puede formarse a partir de un material absorbente, resistente a las llamas y retardante. El escudo 404 evita que el calor generado por la fuente de energía 400 caliente otros componentes del instrumento 10. Además, la protección 404 también puede configurarse para absorber cualquier producto químico o fluido que pueda escaparse de las celdas 402 durante un uso intensivo y/o daño.

La fuente de alimentación 400 está acoplada a un adaptador de alimentación 406 que está configurado para conectarse a una fuente de alimentación externa (por ejemplo, un transformador de CC). La fuente de alimentación externa se puede utilizar para recargar la fuente de alimentación 400 o proporcionar requisitos de alimentación adicionales. El adaptador de corriente 406 también puede configurarse para interactuar con generadores electroquirúrgicos que luego pueden suministrar energía al instrumento 10. En esta configuración, el instrumento 10 también incluye una fuente de alimentación de CA a CC que convierte la energía de RF de los generadores electroquirúrgicos y alimenta el instrumento 10.

En otra realización, la fuente de energía 400 se recarga usando una interfaz de carga inductiva. La fuente de energía 400 está acoplada a una bobina inductiva (no mostrada explícitamente) dispuesta dentro de la porción proximal del alojamiento 110. Al colocarse dentro de un campo electromagnético, la bobina inductiva convierte la energía en corriente eléctrica que luego se usa para cargar la fuente de energía 400. El campo electromagnético puede ser producido por una estación base (no mostrada explícitamente) que está configurada para interactuar con la porción proximal del alojamiento 110, de manera que la bobina inductiva esté envuelta por el campo electromagnético. Esta configuración elimina la necesidad de contactos externos y permite que la porción proximal del alojamiento 110 selle la fuente de alimentación 400 y la bobina inductiva dentro de un entorno a prueba de agua que evita la exposición a fluidos y contaminación.

Con referencia a la Figura 5, el instrumento 10 también incluye uno o más circuitos de seguridad tales como un circuito de descarga 410 y un módulo de operación de motor y batería 412. Para mayor claridad, no se muestran cables y otros elementos de circuito que interconectan varios componentes electrónicos del instrumento 10, pero tales cables de conexiones electromecánicas se contemplan en la presente descripción. Ciertos componentes del instrumento 10 se comunican de forma inalámbrica.

El circuito de descarga 410 está acoplado a un interruptor 414 y una carga resistiva 417 que a su vez están acoplados a la fuente de energía 400. El interruptor 414 puede ser activado por un usuario o un interruptor automático (por ejemplo, temporizador, contador) que se activa cuando la fuente de energía 400 necesita ser completamente descargada para una eliminación segura y a baja temperatura (por ejemplo, al final del procedimiento quirúrgico). Una vez que se activa el interruptor 414, la carga 417 se conecta eléctricamente a la fuente de energía 400 de manera que el potencial de la fuente de energía 400 se dirige a la carga 417. El interruptor automático puede ser un temporizador o un contador que se activa automáticamente después de un período de tiempo operativo predeterminado o un número de usos para descargar la fuente de energía 400. La carga 417 tiene una resistencia predeterminada suficiente para descargar de forma completa y segura todas las celdas 401.

El módulo de funcionamiento del motor y la batería 412 está acoplado a uno o más sensores térmicos 413 que determinan la temperatura dentro del motor de accionamiento 200 y la fuente de alimentación 400 para garantizar el funcionamiento seguro del instrumento 10. Los sensores pueden ser un amperímetro para determinar el consumo de corriente dentro de la fuente de energía 400, un termistor, una termopila, un termopar, un sensor de infrarrojos térmico y similares. El control de la temperatura de estos componentes permite determinar la carga que se coloca sobre ellos. El aumento de la corriente que fluye a través de estos componentes provoca un aumento de temperatura en los mismos. Los datos de consumo de corriente y/o temperatura pueden usarse entonces para controlar el consumo de energía de una manera eficiente o asegurar niveles seguros de operación.

Para garantizar un funcionamiento seguro y fiable del instrumento 10, es deseable asegurarse de que la fuente de alimentación 400 sea auténtica y/o válida (por ejemplo, se ajuste a estrictas normas de calidad y seguridad) y que funcione dentro de un intervalo de temperatura predeterminado. La autenticación de que la fuente de alimentación 400 es válida minimiza el riesgo de lesiones para el paciente y/o el usuario debido a la mala calidad.

Con referencia a la Figura 9, la fuente de energía 400 se muestra con una o más celdas de batería 401, un sensor de temperatura 403 y un microcontrolador integrado 405 acoplado a la misma. El microcontrolador 405 está acoplado a través de protocolos de comunicación cableados y/o inalámbricos al microcontrolador 500 (Figura 14) del instrumento 10 para autenticar la fuente de energía 400. En una realización, el sensor de temperatura 403 puede acoplarse directamente al microcontrolador 500 en lugar de acoplarse al microcontrolador integrado 405. El sensor de temperatura 403 puede ser un termistor, una termopila, un termopar, un sensor de infrarrojos térmico, un detector de temperatura de resistencia, un termistor activo lineal, tiras de cambio de color sensibles a la temperatura, interruptores de contacto bimetálicos y similares. El sensor de temperatura 403 informa la temperatura medida al microcontrolador 405 y/o al microcontrolador 500.

El microcontrolador integrado 405 ejecuta un denominado algoritmo de autenticación de desafío-respuesta con el microcontrolador 500 que se ilustra en la Figura 10. En la etapa 630, la fuente de alimentación 400 se conecta al instrumento 10 y el instrumento 10 se enciende. El microcontrolador 500 envía una solicitud de desafío al microcontrolador integrado 405. En la etapa 632, el microcontrolador 405 interpreta la solicitud de desafío y genera una respuesta como respuesta a la solicitud. La respuesta puede incluir un identificador, como un número de serie único almacenado en una etiqueta de identificación de radiofrecuencia o en la memoria del microcontrolador 405, un valor eléctrico medible único de la fuente de energía 400 (por ejemplo, resistencia, capacitancia, inductancia, etc.). Además, la respuesta incluye la temperatura medida por el sensor de temperatura 403.

En la etapa 634, el microcontrolador 500 decodifica la respuesta para obtener el identificador y la temperatura medida. En la etapa 636, el microcontrolador 500 determina si la fuente de alimentación 400 es auténtica basándose en el identificador, comparando el identificador con una lista preaprobada de identificadores auténticos. Si el identificador no es válido, el instrumento 10 no va a funcionar y muestra un mensaje de "falla en la autenticación de la batería" a través de la interfaz 120 de usuario. Si el identificador es válido, el proceso pasa a la etapa 640 donde se analiza la temperatura medida para determinar si la medición está dentro de un rango operativo predeterminado. Si la temperatura está fuera del límite, el instrumento 10 también muestra el mensaje de falla. Por tanto, si la temperatura está dentro del límite predeterminado y el identificador es válido, en la etapa 642, el instrumento comienza a funcionar, lo que puede incluir proporcionar al usuario un mensaje de "batería autenticada".

Volviendo a las Figuras 4 y 5 se ilustra una pluralidad de sensores para proporcionar información de retroalimentación relacionada con la función del instrumento 10. Puede disponerse cualquier combinación de sensores dentro del instrumento 10 para determinar su etapa operativa, tal como detección de carga del cartucho de grapas, así como su estado, articulación, sujeción, rotación, grapado, corte y retracción, y similares. Los sensores pueden activarse por proximidad, desplazamiento o contacto de varios componentes internos del instrumento 10 (por ejemplo, varilla de disparo 220, motor de accionamiento 200, etc.).

En las realizaciones ilustradas, los sensores pueden ser reóstatos (por ejemplo, dispositivos de resistencia variable), monitores de corriente, sensores conductores, sensores capacitivos, sensores inductivos, sensores térmicos, interruptores accionados por límite, circuitos de interruptores de posición múltiple, transductores de presión, lineales y/o transductores giratorios de desplazamiento variable, potenciómetros lineales y/o giratorios, codificadores ópticos, sensores ferromagnéticos, sensores de efecto Hall e interruptores de proximidad. Los sensores miden la rotación, la velocidad, la aceleración, la desaceleración, el desplazamiento lineal y/o angular, la detección de límites mecánicos (por ejemplo, paradas), etc. el instrumento 10. Los sensores luego transmiten las medidas al microcontrolador 500 que determina el estado operativo del instrumento 10. Además, el microcontrolador 500 también ajusta la velocidad del motor o el par del instrumento 10 basándose en la retroalimentación medida.

En realizaciones en las que el embrague 300 se implementa como un embrague deslizante como se muestra en las Figuras A y B, los sensores de desplazamiento lineal (por ejemplo, el sensor de desplazamiento lineal 237) se colocan distalmente del embrague 300 para proporcionar mediciones precisas. En esta configuración, el deslizamiento del embrague 300 no afecta las medidas de posición, velocidad y aceleración registradas por los sensores.

Con referencia a la Figura 4, un interruptor 230 de carga está dispuesto dentro del alojamiento de articulación 172. El interruptor 230 está conectado en serie con el interruptor 114, evitando la activación del instrumento 10 a menos que la unidad de carga 169 esté correctamente cargada en el instrumento 10. Si la unidad de carga 169 no está cargada en el instrumento 10, el interruptor de alimentación principal (por ejemplo, el interruptor 114) está abierto, evitando así el uso de cualquier componente electrónico o eléctrico del instrumento 10. Esto también evita cualquier posible consumo de corriente de la fuente de energía 400 permitiendo que la fuente de energía 400 mantenga un potencial máximo durante su vida útil especificada.

Por lo tanto, el interruptor 230 actúa como un llamado interruptor de "bloqueo" que evita la activación falsa del instrumento 10, ya que el interruptor es inaccesible a la manipulación externa y solo puede activarse mediante la inserción de la unidad de carga 169. El interruptor 230 se activa mediante el desplazamiento de un émbolo o tubo sensor cuando la unidad de carga 169 se inserta en la porción endoscópica 140. Una vez que se activa el interruptor 230, la energía de la fuente de energía 400 se suministra a los componentes electrónicos (por ejemplo, sensores, microcontrolador 500, etc.) del instrumento 10, proporcionando al usuario acceso a la interfaz de usuario 120 y otras entradas/salidas. Esto también activa las salidas visuales 123 para que se iluminen de acuerdo con la combinación de luces indicadora de una unidad de carga 169 debidamente cargada en donde todas las luces están apagadas como se describe en la Tabla 1.

Más específicamente, como se muestra en las Figuras 18 y 19, la porción endoscópica 140 incluye una placa sensora 360 en su interior que está en contacto mecánico con un tubo sensor también dispuesto dentro de la porción endoscópica 140 y alrededor de la porción distal 224 de la varilla de disparo 220. La porción distal 224 de la varilla de disparo 220 pasa a través de una abertura 368 en un extremo distal de una tapa de sensor 364. La tapa del sensor 364 incluye un resorte y se apoya en el interruptor 230. Esto permite que la tapa del sensor 364 se desvíe contra el tubo 362 del sensor que descansa sobre el extremo distal de la tapa del sensor 364 sin pasar a través de la abertura 368. Presionar el tubo sensor 362 empuja entonces hacia fuera la placa sensora 360 en consecuencia. Cuando la unidad de carga 169 se carga en la porción endoscópica 140, la porción proximal 171 colinda con la placa sensora 360 y desplaza la placa 360 en una dirección proximal. La placa sensora 360 empuja entonces el tubo sensor 362 en la dirección proximal que luego aplica presión sobre la tapa del sensor 364 comprimiendo así el resorte 366 y activando el interruptor 230, lo que indica que la unidad de carga 169 se ha insertado correctamente. Una vez que la unidad de carga 169 se inserta en la porción endoscópica, el interruptor 230 también determina si la unidad de carga 169 está cargada correctamente en base a la posición de la misma. Si la unidad de carga 169 está cargada incorrectamente, el interruptor 114 no se activa y se transmite un código de error al usuario a través de la interfaz de usuario 120 (por ejemplo, todas las luces están apagadas como se describe en la Tabla 1). Si la unidad de carga 169 ya se ha disparado, se ha activado previamente cualquier bloqueo mecánico o se ha utilizado el cartucho de grapas, el instrumento 10 transmite el error a través de la interfaz de usuario 120, por ejemplo, la primera luz 123a está parpadeando.

En una realización, un segundo interruptor de bloqueo 259 (Figura 4) acoplado al interruptor principal 114 puede implementarse en el instrumento 10 como un sensor de bioimpedancia, capacitancia o presión dispuesto en la superficie superior de la porción de mango 112 configurado para ser activado cuando el usuario agarra el instrumento 10. Por tanto, a menos que el instrumento 10 se sujete correctamente, el funcionamiento del interruptor 114 se desactiva.

Con referencia a la Figura 5, el instrumento 10 incluye una calculadora de posición 416 para determinar y dar salida a la posición lineal actual de la varilla de disparo 220. La calculadora de posición 416 está conectado eléctricamente a un sensor de desplazamiento lineal 237 y un aparato de detección de velocidad de rotación 418 está acoplado al motor de accionamiento 200. El aparato 418 incluye un codificador 420 acoplado al motor para producir dos o más señales de pulsos del codificador en respuesta a la rotación del motor de accionamiento 200. El codificador 420 transmite las señales de pulso al aparato 418 que luego determina la velocidad de rotación del motor de accionamiento 200. La calculadora de posición 416 determina posteriormente la velocidad lineal y la posición de la varilla de disparo en base a la velocidad de rotación del motor de accionamiento 200 ya que la velocidad de rotación es directamente proporcional a la velocidad lineal de la varilla de disparo 220. La calculadora de posición 416 y la calculadora de velocidad 422 están acoplados al microcontrolador 500 que controla el motor de accionamiento 200 en respuesta a la retroalimentación detectada de las calculadoras 416 y 422. Esta configuración se analiza con más detalle a continuación con respecto a la Figura 14.

El instrumento 10 incluye los primer y segundo indicadores 320a, 320b dispuestos en la varilla de disparo 220, que determinan la velocidad de la varilla de disparo 220 y la ubicación de la varilla de disparo 220 con respecto al tubo de accionamiento 210 y/o el alojamiento 110. Por ejemplo, se puede activar un interruptor de límite (por ejemplo, el sensor de posición de inicio del eje 231 y el sensor de posición de la abrazadera 232) detectando el primer y segundo indicadores 320a y/o 320b (por ejemplo, golpes, ranuras, hendiduras, etc.) que pasan por él para determinar posición de la varilla de disparo 220, velocidad de la varilla de disparo 220 y modo del instrumento 10 (por ejemplo, sujetar, agarrar, disparar, sellar, cortar, retraer). Además, la retroalimentación recibida desde el primer y segundo indicadores 320a, 320b puede usarse para determinar cuándo la varilla de disparo 220 debe detener su movimiento axial (por ejemplo, cuando el motor de accionamiento 200 debe detenerse) dependiendo del tamaño de la unidad de carga particular unida al mismo.

Más específicamente, cuando la varilla de disparo 220 se mueve en la dirección distal desde su posición de reposo (por ejemplo, inicial), la primera activación del sensor de posición 231 es activada por el primer indicador 320a que indica que la operación del instrumento 10 ha comenzado. A medida que continúa la operación, la varilla de disparo 220 se mueve más distalmente para iniciar la sujeción, que mueve el primer indicador 320a para interactuar con el sensor 232 de posición de la abrazadera. Un avance adicional de la varilla de disparo 220 mueve el segundo indicador 320b para interactuar con el sensor de posición 232 que indica que el instrumento 10 ha sido disparado. Como se discutió anteriormente, la calculadora de posición 416 está acoplado a un sensor de desplazamiento lineal 237 dispuesto adyacente a la varilla de disparo 220. En una realización, el sensor de desplazamiento lineal 237 puede ser un sensor magnético. La varilla de disparo 220 puede estar magnetizada o puede incluir material magnético en su interior. El sensor magnético puede ser un sensor ferromagnético o un sensor de efecto Hall que está configurado para detectar cambios en un campo magnético. Como la varilla de disparo 220 se traslada linealmente debido a la rotación del motor de accionamiento 200, el cambio en el campo magnético en respuesta al movimiento de traslación es registrado por el sensor magnético. El sensor magnético transmite datos relacionados con los cambios en el campo magnético a la calculadora de posición 416 que luego determina la posición de la varilla de disparo 220 en función de los datos del campo magnético.

En una realización, una parte seleccionada de la varilla de disparo 220 puede estar magnetizada, tal como las roscas de la porción de rosca interna 212 u otras muescas (por ejemplo, indicadores 320a y/o 320b) dispuestas en la varilla de disparo 220 pueden incluir o ser hecho de un material magnético. Esto permite la correlación de las variaciones cíclicas en el campo magnético con cada traslación discreta de los hilos a medida que las porciones magnetizadas de la varilla de disparo 220 se trasladan linealmente. A continuación, la calculadora de posición 416 determina la distancia y la posición de la varilla de disparo 220 sumando el número de cambios cíclicos en el campo magnético y multiplica la suma por una distancia predeterminada entre los hilos y/o muescas.

En una realización, el sensor de desplazamiento lineal 237 puede ser un potenciómetro o un reóstato. La varilla de disparo 220 incluye un contacto (por ejemplo, terminal de limpiaparabrisas) dispuesto en contacto electromecánico con el sensor de desplazamiento lineal 237. El contacto se desliza a lo largo de la superficie del sensor de desplazamiento lineal 237 cuando la varilla de disparo 220 se mueve en la dirección distal por el motor de accionamiento 200. A medida que el contacto se desliza a través del potenciómetro y/o el reóstato, la tensión del potenciómetro y la resistencia del reóstato varían en consecuencia. Por tanto, la variación de tensión y resistencia se transmite a la calculadora de posición 416 que luego extrapola la distancia recorrida por la varilla de disparo 220 y/o el acoplamiento de la varilla de disparo 190 y la posición de los mismos.

En una realización, la calculadora de posición 416 está acoplado a uno o más interruptores 421 que son accionados por las roscas de la porción de rosca interna 212 o los indicadores 320a y/o 320b cuando la varilla de disparo 220 y el acoplamiento de la varilla de disparo 190 se mueven en la dirección distal. La calculadora de posición 416 cuenta el número de hilos que activaron el interruptor 421 y luego multiplica el número por una distancia predeterminada entre los hilos o los indicadores 320a y/o 320b.

El instrumento 10 también incluye una calculadora de velocidad 422 que determina la velocidad actual de una varilla de disparo 220 que se mueve linealmente y/o el par proporcionado por el motor de accionamiento 200. La calculadora de velocidad 422 está conectado al sensor de desplazamiento lineal 237 que permite a la calculadora de velocidad 422 determinar la velocidad de la varilla de disparo 220 en base a la tasa de cambio de su desplazamiento.

La calculadora de velocidad 422 está acoplado al aparato de detección de velocidad de rotación 424 que incluye el codificador 426. El codificador 426 transmite los pulsos que se correlacionan con la rotación del motor de accionamiento 200 que la calculadora de velocidad 422 utiliza luego para calcular la velocidad lineal de la varilla de disparo 220. En otra realización, la calculadora de velocidad 422 está acoplado a un sensor de rotación 239 que detecta la rotación del tubo de accionamiento 210, midiendo así la velocidad de rotación del tubo de accionamiento 210 que permite la determinación de la velocidad lineal de la varilla de disparo 220.

La calculadora de velocidad 422 también está acoplado a un sensor de tensión 428 que mide la fuerza contraelectromotriz ("EMF") inducida en el motor de accionamiento 200. La tensión de EMF inverso del motor de accionamiento 200 es directamente proporcional a la velocidad de rotación del motor de accionamiento 200 que, como se discutió anteriormente, se usa para determinar la velocidad lineal de la varilla de disparo 220.

La monitorización de la velocidad del motor de accionamiento 200 también se puede realizar midiendo la tensión a través de sus terminales en condiciones de corriente constante. Un aumento de la carga del motor de accionamiento 200 produce una disminución de la tensión aplicada en los terminales del motor, que está directamente relacionada con la disminución de la velocidad del motor. Por tanto, la medición de la tensión a través del motor de accionamiento 200 permite determinar la carga que se coloca en el mismo. Además, al monitorear el cambio de tensión a lo largo del tiempo (dV/dt), el microprocesador 500 puede detectar una caída rápida de tensión que se correlaciona con un gran cambio en la carga o un aumento en la temperatura del motor de accionamiento 200 y/o la fuente de energía 400.

En una realización adicional, la calculadora de velocidad 422 está acoplado a un sensor de corriente 430 (por ejemplo, un amperímetro). El sensor de corriente 430 está en comunicación eléctrica con una resistencia en derivación 432 que está acoplada al motor de accionamiento 200. El sensor de corriente 430 mide la corriente consumida por el motor de accionamiento 200 midiendo la caída de tensión a través de la resistencia 432. Dado que la corriente utilizada para alimentar el motor de accionamiento 200 es proporcional a la velocidad de rotación del motor de accionamiento 200 y, por lo tanto, la velocidad lineal de la varilla de disparo 220, la calculadora de velocidad 422 determina la velocidad de la varilla de disparo 220 en función de la corriente consumida por el motor de accionamiento 200.

La calculadora de velocidad 422 también se puede acoplar a un segundo sensor de tensión (no mostrado explícitamente) para determinar la tensión dentro de la fuente de energía 400 calculando así el consumo de energía directamente de la fuente. Además, el cambio en la corriente a lo largo del tiempo (dl/dt) se puede monitorear para detectar picos rápidos en las mediciones que corresponden a un gran aumento en el par aplicado por el motor de accionamiento 200. Por tanto, el sensor de corriente 430 se usa para determinar la velocidad y la carga del motor de accionamiento 200.

Además, la velocidad de la varilla de disparo 220 medida por la calculadora de velocidad 422 puede compararse entonces con el consumo de corriente del motor de accionamiento 200 para determinar si el motor de accionamiento 200 está funcionando correctamente. Es decir, si el consumo de corriente no es proporcional (por ejemplo, grande) con la velocidad (por ejemplo, baja) de la varilla de disparo 220, entonces el motor 200 está funcionando mal (por ejemplo, bloqueado, atascado, etc.). Si se detecta una situación de pérdida, o el consumo de corriente excede los límites predeterminados, la calculadora de posición 416 determina entonces si la varilla de disparo 220 está en una parada mecánica. Si este es el caso, entonces el microcontrolador 500 puede apagar el motor de accionamiento 200 o entrar en un modo de pulso y/o pausa (por ejemplo, suministro discontinuo de energía al motor de accionamiento 200) para desbloquear el instrumento 10 y retraer la varilla de disparo 220.

En una realización, la calculadora de velocidad 422 compara la velocidad de rotación del tubo de accionamiento 210 detectada por el sensor de rotación 239 y la del motor de accionamiento 200 basándose en las mediciones del aparato detector de velocidad de rotación 424 y en las mediciones. Esta comparación permite que la calculadora de velocidad 422 determine si hay un problema de activación del embrague (por ejemplo, deslizamiento) si hay una discrepancia entre la rotación del embrague 300 y la del tubo de transmisión 210. Si se detecta un deslizamiento, la calculadora de posición 416 determina entonces si la varilla de disparo 220 está en un tope mecánico. Si este es el caso, entonces el microcontrolador 500 puede apagar el instrumento 10 o entrar en un modo de pulso y/o pausa (por ejemplo, suministro discontinuo de energía al motor de accionamiento 200), o retraer la varilla de disparo 220.

Además del desplazamiento lineal y/o rotacional de la varilla de disparo 220 y otros componentes de accionamiento, el instrumento 10 también incluye sensores adaptados para detectar la articulación del efector final 160. Con referencia a la Figura 4, el instrumento 10 incluye un sensor de rotación 241 adaptado para indicar la posición de inicio, la dirección de rotación y el desplazamiento angular del conjunto de alojamiento giratoria 180 al inicio del procedimiento según lo detecta el sensor de posición de inicio del eje 231. El sensor de rotación 241 funciona contando el número de indicadores dispuestos en la superficie interior del botón de rotación 182 mediante el cual se ha hecho girar el botón de rotación 182. El recuento se transmite luego al microcontrolador 500 que luego determina la posición de rotación de la porción endoscópica 142. Esto se puede comunicar de forma inalámbrica o mediante una conexión eléctrica en la porción endoscópica y cables al microcontrolador 500.

El instrumento 10 también incluye un sensor de articulación 235 que determina la articulación del efector de extremo 160. El sensor de articulación 235 cuenta el número de 263 dispuestos en el engranaje de articulación 233 mediante el cual el botón de articulación 176 se ha girado desde su posición de 0°, es decir, la posición central del botón de articulación 176 y, por lo tanto, del efector final 160 como se muestra. en la Figura C. La posición 0° y puede ser designada por un indicador central único 265 también dispuesto en el engranaje de articulación 233 que corresponde con la primera posición del efector final 160, donde el eje longitudinal BB está sustancialmente alineado con el eje longitudinal AA. El recuento se transmite luego al microcontrolador 500 que luego determina la posición de articulación del efector final 160 e informa el ángulo de articulación a través de la interfaz 120.

Además, el ángulo de articulación se puede utilizar para el llamado modo de "parada automática". Durante este modo operativo, el instrumento 10 detiene automáticamente la articulación del efector final 160 cuando el efector final 160 está en su primera posición central. Es decir, como el efector final 160 se articula desde una posición en donde el eje longitudinal BB está dispuesto en un ángulo con el eje longitudinal AA hacia la primera posición, la articulación se detiene cuando el eje longitudinal BB está sustancialmente alineado con el eje longitudinal AA. Esta posición es detectada por el sensor de articulación 235 basado en el indicador central. Este modo permite extraer la porción endoscópica 140 sin que el usuario tenga que alinear manualmente el efector final 160.

Con referencia a la Figura 1, la presente divulgación proporciona un sistema de identificación de la unidad de carga 440 que permite que el instrumento 10 identifique la unidad de carga 169 y determine el estado operativo de la misma. El sistema de identificación 440 proporciona información al instrumento 10 sobre el tamaño de la grapa, la longitud del cartucho, el tipo de unidad de carga 169, el estado del cartucho, el acoplamiento adecuado y similares. Esta información permite al instrumento ajustar las fuerzas de sujeción, la velocidad de sujeción y disparo y el final de carrera para cartuchos de grapas de varias longitudes.

El sistema de identificación de la unidad de carga 440 también se puede adaptar para determinar y comunicar al instrumento 10 (por ejemplo, un sistema de control 501 mostrado en la Figura 14) información diversa, incluyendo la velocidad, potencia, par, sujeción, longitud de recorrido y limitaciones de resistencia para operando el efector de extremo 160 particular. El sistema de control 501 también puede determinar el modo operativo y ajustar la tensión, la carga del resorte del embrague y los puntos de parada para el desplazamiento de los componentes. Más específicamente, el sistema de identificación puede incluir un componente (por ejemplo, un microchip, emisor o transmisor) dispuesto en el efector final 160 que se comunica (por ejemplo, de forma inalámbrica, mediante señales infrarrojas, etc.) con el sistema de control 501, o un receptor en el mismo. También se prevé que se pueda enviar una señal a través de la varilla de disparo 220, de manera que la varilla de disparo 220 funcione como un conducto para las comunicaciones entre el sistema de control 501 y el efector final 160. En otra realización, las señales se pueden enviar a través de una interfaz intermedia, tal como un controlador de retroalimentación 603 (Figuras 15-17). A modo de ejemplo, los sensores discutidos anteriormente pueden usarse para determinar si las grapas se han disparado desde el cartucho de grapas, si se han disparado completamente, si la barra se ha retraído proximalmente a través del cartucho de grapas y en qué medida y otra información sobre el funcionamiento de la unidad de carga. En determinadas realizaciones de la presente divulgación, la unidad de carga incorpora componentes para identificar el tipo de unidad de carga y/o cartucho de grapas cargado en el instrumento 10, incluyendo chips de identificación por infrarrojos, celulares o radiofrecuencia. El tipo de unidad de carga y/o cartucho de grapas puede ser recibido por un receptor asociado dentro del sistema de control 501, o un dispositivo externo en la sala de operaciones para proporcionar retroalimentación, control y/o análisis de inventario.

La información se puede transmitir al instrumento 10 a través de una variedad de protocolos de comunicación (por ejemplo, alámbricos o inalámbricos) entre la unidad de carga 169 y el instrumento 10. La información se puede almacenar dentro de la unidad de carga 169 en un microcontrolador, microprocesador, memoria no volátil, etiquetas de identificación de radiofrecuencia e identificadores de varios tipos, como codificación óptica, de color, de desplazamiento, magnética, eléctrica, binaria y gris (por ejemplo, conductancia, resistencia, capacitancia, impedancia).

En una realización, la unidad de carga 169 y el instrumento 10 incluyen transceptores inalámbricos correspondientes, un identificador 442 y un interrogador 444 respectivamente. El identificador 442 incluye memoria o puede estar acoplado a un microcontrolador para almacenar diversa información de identificación y estado con respecto a la unidad de carga 169. Una vez que la unidad de carga 169 está acoplada al instrumento 10, el instrumento 10 interroga al identificador 442 a través del interrogador 444 en busca de un código de identificación. En respuesta al interrogatorio, el identificador 442 responde con el código de identificación correspondiente a la unidad de carga 169. Durante el funcionamiento, una vez que se ha producido la identificación, el identificador 442 se configura para proporcionar al instrumento 10 actualizaciones en cuanto al estado de la unidad de carga 169 (por ejemplo, mal funcionamiento mecánico y/o eléctrico, posición, articulación, etc.).

El identificador 442 y el interrogador 444 están configurados para comunicarse entre sí utilizando uno o más de los siguientes protocolos de comunicación como Bluetooth®’ ^{A n T 3}®, KNX®, ZWave®’ USB X10® Wireless®’ IrDA®’ Nanonet®’ Tiny OS®’ ZigBee®, IEEE 802.11, y otra de radio, infrarrojos, UHF, VHF de comunicaciones y similares. En una realización, el transceptor 400 puede ser una etiqueta de identificación por radiofrecuencia (RFID) activa o pasiva, dependiendo de las capacidades de interrogador del transceptor 402.

Las Figuras 11A y B ilustran realizaciones adicionales de la unidad de carga 169 que tiene varios tipos de dispositivos de identificación. Con referencia a la Figura 11A, se muestra un extremo proximal 171 de la unidad de carga 169 que tiene un identificador eléctrico 173. El identificador 173 puede incluir una o más resistencias, condensadores, inductores y está acoplado con un correspondiente contacto eléctrico 181 dispuesto en el extremo distal de la porción endoscópica 140. El contacto puede incluir anillos colectores, cepillos y/o contactos fijos dispuestos en la porción endoscópica. El identificador 173 puede estar dispuesto en cualquier ubicación de la unidad de carga 168 y puede formarse en un circuito flexible o fijo o puede trazarse directamente sobre la superficie de la unidad de carga 169.

Cuando la unidad de carga 169 está acoplada con la porción 140 endoscópica, el contacto aplica una pequeña corriente a través del identificador eléctrico 173. El contacto del interrogador también incluye un sensor eléctrico correspondiente que mide la resistencia, impedancia, capacitancia y/o impedancia del identificador 173. El identificador 173 tiene una propiedad eléctrica única (por ejemplo, resistencia, capacitancia, inductancia, etc.) que corresponde al código de identificación de la unidad de carga 169, por lo tanto, cuando se determina la propiedad eléctrica de la misma, el instrumento 10 determina la identidad de la unidad de carga 169 basada en la propiedad medida.

En una realización, el identificador 173 puede ser un identificador magnético tal como imanes codificados en gris y/o nodos ferrosos que incorporan patrones magnéticos únicos predeterminados que identifican la unidad de carga 169 mediante el código de identificación. El identificador magnético se lee mediante un sensor magnético (por ejemplo, sensor ferromagnético, sensor de efecto Hall, etc.) dispuesto en el extremo distal de la porción endoscópica 140. El sensor magnético transmite los datos magnéticos al instrumento 10 que luego determina la identidad de la unidad de carga 169.

La Figura 11B ilustra el extremo proximal 171 de la unidad de carga 169 que tiene uno o más salientes 175. Los salientes 175 pueden tener cualquier forma, tales como terrones, protuberancias, tiras, etc., de varias dimensiones. Los salientes 175 interactúan con los correspondientes sensores 183 de desplazamiento dispuestos dentro del segmento proximal de la porción endoscópica 140. Los sensores se desplazan cuando los salientes 175 se insertan en la porción endoscópica. Los sensores analizan la cantidad de desplazamiento y la convierten en datos de identificación, lo que permite que el instrumento 10 determine el tamaño de la grapa, la longitud del cartucho, el tipo de unidad de carga 169, el acoplamiento adecuado y similares. Los sensores de desplazamiento pueden ser interruptores, contactos, sensores magnéticos, sensores ópticos, resistencias variables, transductores de desplazamiento variable lineales y rotativos que se pueden cargar por resorte. Los interruptores están configurados para transmitir código binario al instrumento 10 en función de su estado de activación. Más específicamente, algunos salientes 175 se extienden una distancia suficiente para activar selectivamente algunos de los interruptores, generando así un código único basado en la combinación de los salientes 175.

En otra realización, el saliente 175 se puede codificar por colores. Los sensores de desplazamiento 183 incluyen un sensor de color configurado para determinar el color del saliente 175 para medir una o más propiedades de la unidad de carga 169 en base al color y transmite la información al instrumento 10.

La Figura 12 muestra un método para identificar la unidad de carga 169 y proporcionar información de estado relativa a la unidad de carga 169 al instrumento 10. En la etapa 650 se determina si la unidad de carga 169 está correctamente cargada en el instrumento 10. Esto puede determinarse detectando si se ha hecho contacto con el identificador 173 y/o las salientes 175. Si la unidad de carga 169 está cargada correctamente, en la etapa 652, la unidad de carga 169 comunica al instrumento 10 un estado listo (por ejemplo, encendiendo la primera luz de las salidas visuales 123).

En 654, el instrumento 10 verifica si la unidad de carga 169 ha sido previamente disparada. El identificador 442 almacena un valor indicativo del estado de disparo anterior. Si se disparó la unidad de carga 169, en la etapa 656, el instrumento 10 proporciona una respuesta de error (por ejemplo, haciendo parpadear la primera luz de las salidas visuales 123). Si la unidad de carga 169 no ha sido disparada, en la etapa 658 la unidad de carga 169 proporciona información de identificación y estado (por ejemplo, se enciende la primera luz) al instrumento 10 a través del sistema de identificación 440. La determinación de si se ha disparado la unidad de carga 169 se realiza basándose en la señal "disparada previamente" guardada en la memoria del identificador 442 como se describe con más detalle a continuación con respecto a la etapa 664. En la etapa 660, el instrumento 10 ajusta sus parámetros operativos en respuesta a la información recibida de la unidad de carga 169.

El usuario realiza un procedimiento quirúrgico a través del instrumento 10 en la etapa 662. Una vez que se completa el procedimiento y se ha disparado la unidad de carga 169, el instrumento 10 transmite una señal "disparada previamente" a la unidad de carga 169. En la etapa 664, la unidad de carga 169 guarda la señal "disparada previamente" en la memoria del identificador 442 para futuras interrogaciones por parte del instrumento 10 como se explica con respecto a la etapa 654.

Con referencia a la Figura 13, la unidad de carga 169 incluye uno o más sensores de tejido dispuestos dentro del efector final 160 para detectar el tipo de objeto que se agarra, reconociendo objetos que no son de tejido y el tipo de tejido del objeto. Los sensores también están configurados para determinar la cantidad de flujo sanguíneo que pasa entre los miembros de mordaza del efector final 160. Más específicamente, un primer sensor 177 de tejido está dispuesto en una porción distal del conjunto de yunque 162 y un segundo sensor 179 de tejido está dispuesto en una porción distal del conjunto de cartucho 164. Los sensores 177 y 179 están acoplados al identificador 442 permitiendo la transmisión de datos del sensor al microcontrolador 500 del instrumento 10.

Los sensores 177 y 179 están adaptados para generar un campo y/u ondas en una o más matrices o frecuencias entre ellas. Los sensores 177 y 179 pueden ser acústicos, ultrasónicos, ferromagnéticos, sensores de efecto Hall, láser, infrarrojos, radiofrecuencia o dispositivos piezoeléctricos. Los sensores 177 y 179 están calibrados para ignorar el material que se encuentra comúnmente, como aire, fluidos corporales y varios tipos de tejido humano y para detectar ciertos tipos de materias extrañas. La materia extraña puede ser hueso, tendones, cartílago, nervios, arterias principales y materia no tisular, como cerámica, metal, plástico, etc.

Los sensores 177 y 179 detectan la etapa de cuerpos extraños entre los conjuntos 162 y 164 de yunque y cartucho basándose en la absorción, reflexión y/o filtrado de las señales de campo generadas por los sensores. Si el material reduce o refleja una señal, de manera que el material está fuera del rango de calibración y, por lo tanto, es extraño, los sensores 177 y 179 transmiten la información de interferencia al microcontrolador 500 que luego determina el tipo de material que está siendo agarrado por el efector final 160. La determinación puede realizarse comparando las señales de interferencia con una tabla de consulta que enumera varios tipos de materiales y sus rangos de interferencia asociados. A continuación, el microcontrolador 500 alerta al usuario de la captura del material extraño, así como de la identidad del mismo. Esto permite al usuario evitar sujetar, cortar o grapar áreas que contengan materias extrañas.

La Figura 14 ilustra un sistema de control 501 que incluye el microcontrolador 500 que está acoplado a las calculadoras de posición y velocidad 416 y 422, el sistema de identificación de la unidad de carga 440, la interfaz de usuario 120, el motor de accionamiento 200 y un módulo de almacenamiento de datos 502. Además, el microcontrolador 500 se puede acoplar directamente a varios sensores (por ejemplo, primero y segundo sensores de tejido 177 y 179, el interruptor de carga 230, el sensor de posición de inicio del eje 231, el sensor de posición de la abrazadera 232, el sensor de articulación 235, el sensor de desplazamiento lineal 237, el sensor de sensor 239, sensor de rotación de la varilla de disparo 241, módulo de funcionamiento de motor y batería 412, aparato detector de velocidad de rotación 418, interruptores 421, sensor de tensión 428, sensor de corriente 430, el interrogador 444, etc.).

El microcontrolador 500 incluye una memoria interna que almacena una o más aplicaciones de software (por ejemplo, firmware) para controlar el funcionamiento y la funcionalidad del instrumento 10. El microcontrolador 500 procesa datos de entrada desde la interfaz de usuario 120 y ajusta el funcionamiento del instrumento 10 en respuesta a las entradas. Los ajustes al instrumento 10 pueden incluir encender o apagar el instrumento 10, control de velocidad por medio de regulación de tensión o modulación de ancho de pulso de tensión, limitación de par reduciendo el ciclo de trabajo o pulsando la tensión de encendido y apagado para limitar la entrega de corriente promedio durante un período predeterminado de tiempo.

El microcontrolador 500 está acoplado a la interfaz de usuario 120 a través de un módulo de retroalimentación de usuario 504 que está configurado para informar al usuario de los parámetros operativos del instrumento 10. El módulo de retroalimentación del usuario 504 instruye a la interfaz de usuario 120 para que emita datos operativos en la pantalla 122. En particular, las salidas de los sensores se transmiten al microcontrolador 500 que luego envía retroalimentación al usuario indicándole que seleccione un modo específico, velocidad o función para el instrumento 10 en respuesta a ello.

El sistema de identificación de la unidad de carga 440 indica al microcontrolador 500 qué efector final está en la unidad de carga. En una realización, el sistema de control 501 es capaz de almacenar información relacionada con la fuerza aplicada a la varilla de disparo 220 y/o al efector final 160, de modo que cuando se identifica la unidad de carga 169, el microcontrolador 500 selecciona automáticamente los parámetros operativos para el instrumento 10. Esto permite el control de la fuerza que se aplica a la varilla de disparo 220 de modo que la varilla de disparo 220 pueda accionar el efector final particular 160 que se encuentra en la unidad de carga en uso en ese momento.

El microcontrolador 500 también analiza los cálculos de las calculadoras de posición y velocidad 416 y 422 y otros sensores para determinar la posición real y/o la velocidad de la varilla de disparo 220 y el estado operativo de los componentes del instrumento 10. El análisis puede incluir la interpretación de la señal de retroalimentación detectada de las calculadoras 416 y 422 para controlar el movimiento de la varilla de disparo 220 y otros componentes del instrumento 10 en respuesta a la señal detectada. El microcontrolador 500 está configurado para limitar el recorrido de la varilla de disparo 220 una vez que la varilla de disparo 220 se ha movido más allá de un punto predeterminado según lo informado por la calculadora de posición 416. Los parámetros adicionales que pueden ser utilizados por el microcontrolador 500 para controlar el instrumento 10 incluyen la temperatura del motor y/o la batería, el número de ciclos restantes y usados, la vida restante de la batería, el grosor del tejido, el estado actual del efector final, transmisión y recepción, dispositivo externo estado de conexión, etc.

En una realización, el instrumento 10 incluye varios sensores configurados para medir corriente (por ejemplo, amperímetro), tensión (por ejemplo, voltímetro), proximidad (por ejemplo, sensores ópticos), temperatura (por ejemplo, termopares, termistores, etc.) y fuerza (por ejemplo, galgas extensométricas, celdas de carga, etc.) para determinar las condiciones de carga en la unidad de carga 169. Durante el funcionamiento del instrumento 10, es deseable conocer las fuerzas que ejerce el instrumento 10 sobre el tejido objetivo durante el proceso de aproximación y durante el proceso de disparo. La detección de cargas anormales (por ejemplo, fuera de un rango de carga predeterminado) indica un problema con el instrumento 10 y/o tejido pinzado que se comunica al usuario.

La monitorización de las condiciones de carga se puede realizar mediante uno o más de los siguientes métodos: monitorización de la velocidad del motor de accionamiento 200, monitorización del par aplicado por el motor, proximidad de los miembros de mordaza 162 y 164, monitorización de la temperatura de los componentes del instrumento 10, medición la carga en la varilla de disparo 220 a través de un sensor de deformación 185 (Figura 4) y/u otros componentes de soporte de carga del instrumento 10. La supervisión de la velocidad y el par se analiza anteriormente con respecto a la Figura 5 y a la calculadora de velocidad 422.

La medición de la distancia entre los miembros 162 y 164 de mordaza también puede ser indicativa de las condiciones de carga en el efector final 160 y/o el instrumento 10. Cuando se imparten grandes cantidades de fuerza sobre los miembros 162 y 164 de mordaza, los miembros de mordaza se desvían hacia fuera. Los miembros de mordaza 162 y 164 son paralelos entre sí durante el funcionamiento normal, sin embargo, durante la deformación, los miembros de mordaza forman un ángulo entre sí. Por tanto, la medición del ángulo entre los miembros de mordaza 162 y 164 permite determinar la deformación de los miembros de mordaza debido a la carga que se ejerce sobre ellos. Los miembros de mordaza pueden incluir galgas extensométricas 187 y 189 como se muestra en la Figura 13 para medir directamente la carga que se ejerce sobre ellos. Alternativamente, pueden disponerse uno o más sensores de proximidad 191 y 193 en las puntas distales de los miembros de mordaza 162 y 164 para medir el ángulo entre ellos. Estas medidas se transmiten luego al microcontrolador 500 que analiza las medidas de ángulo y/o deformación y alerta al usuario de la tensión en el efector final 160.

En otra realización, la varilla de disparo 220 u otros componentes de soporte de carga incluyen uno o más extensómetros y/o sensores de carga dispuestos en ellos. En condiciones de alta tensión, la presión ejercida sobre el instrumento 10 y/o el efector final 160 se traslada a la varilla de disparo 220 provocando que la varilla de disparo 220 se desvíe, lo que conduce a una mayor tensión sobre la misma. A continuación, las galgas extensométricas informan de las medidas de tensión al microcontrolador 500. En otra realización, puede disponerse un sensor de posición, tensión o fuerza en la placa de embrague 302.

Durante el proceso de aproximación, cuando el efector final 160 se sujeta alrededor del tejido, los sensores dispuestos en el instrumento 10 y/o el efector final 160 indican al microprocesador 500 que el efector final 160 se despliega alrededor del tejido anormal (por ejemplo, bajo o alto condiciones de carga). Las condiciones de carga baja indican que el efector final 160 agarra una pequeña cantidad de tejido y las condiciones de carga alta indican que se agarra demasiado tejido y/o un objeto extraño (por ejemplo, tubo, línea de grapas, clips, etc.). A continuación, el microprocesador 500 indica al usuario a través de la interfaz de usuario 120 que debe elegirse una unidad de carga 169 y/o instrumento 10 más apropiados.

Durante el proceso de disparo, los sensores pueden alertar al usuario de una variedad de errores. Los sensores pueden comunicar al microcontrolador 500 que un cartucho de grapas o una parte del instrumento 10 está defectuoso. Además, los sensores pueden detectar picos repentinos en la fuerza ejercida sobre la cuchilla, lo que es indicativo de encontrar un cuerpo extraño. La monitorización de picos de fuerza también podría usarse para detectar el final de la carrera de disparo, como cuando la varilla de disparo 220 encuentra el final del cartucho de grapado y se detiene con fuerza. Este tope fuerte crea un pico de fuerza que es relativamente mayor que los observados durante el funcionamiento normal del instrumento 10 y podría usarse para indicar al microcontrolador que la varilla de disparo 220 ha alcanzado el final de la unidad de carga 169. La medición de los picos de fuerza se puede combinar con mediciones de retroalimentación posicional (por ejemplo, de un codificador, transductor de desplazamiento lineal variable, potenciómetro lineal, etc.) como se discutió con respecto a las calculadoras de posición y velocidad 416 y 422. Esto permite el uso de varios tipos de cartuchos de grapas (por ejemplo, múltiples longitudes) con el instrumento 10 sin modificar el efector final 160.

Cuando se encuentran picos de fuerza, el instrumento 10 notifica al usuario de la condición y toma medidas preventivas entrando en un modo llamado "pulso" o en un modo de embrague electrónico, que se describe con más detalle a continuación. Durante este modo, el motor de accionamiento 200 se controla para que funcione sólo en ráfagas cortas para permitir que la presión entre el tejido agarrado y el efector final 160 se iguale. El embrague electrónico limita el par ejercido por el motor de accionamiento 200 y evita situaciones en las que se extraen grandes cantidades de corriente de la fuente de energía 400. Esto, a su vez, evita daños a los componentes electrónicos y mecánicos debido al sobrecalentamiento que acompaña a situaciones de sobrecarga y alto consumo de corriente. El microcontrolador 500 controla el motor de accionamiento 200 a través de un controlador de motor mediante una señal de control modulada por ancho de pulso. El de accionamiento del motor está configurado para ajustar la velocidad del motor de accionamiento 200 en el sentido horario o en el sentido antihorario. El controlador de motor también está configurado para cambiar entre una pluralidad de modos operativos que incluyen un modo de frenado de motor electrónico, un modo de velocidad constante, un modo de embrague electrónico y un modo de activación de corriente controlada. En el modo de frenado electrónico, dos terminales del motor de accionamiento 200 están en corto y la EMF posterior generada contrarresta la rotación del motor de accionamiento 200 permitiendo una parada más rápida y una mayor precisión posicional en el ajuste de la posición lineal de la varilla de disparo 220.

En el modo de velocidad constante, la calculadora de velocidad 422 junto con el microcontrolador 500 y/o el controlador de motor ajustan la velocidad de rotación del motor de accionamiento 200 para asegurar una velocidad lineal constante de la varilla de disparo 220. El modo de embrague electrónico implica el acoplamiento y/o desacoplamientos repetidos del embrague 300 del motor de accionamiento 200 en respuesta a las señales de retroalimentación detectadas desde las calculadoras de posición y velocidad 416 y 422. En el modo de activación de corriente controlada, la corriente aumenta o disminuye para evitar daños en la corriente y picos de par al pasar del modo estático al dinámico para proporcionar el llamado "arranque suave" y "parada suave".

El módulo de almacenamiento de datos 502 registra los datos de los sensores acoplados al microcontrolador 500. Además, el módulo de almacenamiento de datos 502 registra el código de identificación de la unidad de carga 169, el estado del efector final 100, el número de ciclos de grapado durante el procedimiento, etc. El módulo de almacenamiento de datos 502 también está configurado para conectarse a un dispositivo externo tal como un ordenador personal, una PDA, un teléfono inteligente, un dispositivo de almacenamiento (por ejemplo, tarjeta Secure Digital® , tarjeta Compact Flash® , MemoryStick® , etc.) a través de un puerto de datos inalámbrico o cableado 503. Esto permite que el módulo de almacenamiento de datos 502 transmita datos de rendimiento al dispositivo externo para su posterior análisis y/o almacenamiento. El puerto de datos 503 también permite las llamadas actualizaciones "en el campo" del firmware del microcontrolador 500.

Un sistema de control de retroalimentación 601 se muestra en las Figuras 15-17. El sistema incluye un controlador 603 de retroalimentación que se muestra en las Figuras 16A-B. El instrumento 10 está conectado al controlador de realimentación 603 a través del puerto de datos 502 que puede ser ya sea por cable (por ejemplo, Firewire®, USB®, RS232 Serial®, RS485 Serial®, USART®, Ethernet®, etc.) o inalámbrica (por ejemplo, , Bluetooth®, ANT3®, KNX®, Z-Wave®, X10® Wireless USB®, IrDA®, nanonet®, OS Tiny®, ZigBee®, IEEE 802.11, y otra de radio, infrarrojo, UHF, comunicaciones VHF y similares).

Con referencia a la Figura 15, el controlador de retroalimentación 603 está configurado para almacenar los datos transmitidos al mismo por el instrumento 10, así como para procesar y analizar los datos. El controlador de retroalimentación 603 también está conectado a otros dispositivos, tales como una pantalla de video 604, un procesador de vídeo 605 y un dispositivo informático 606 (por ejemplo, un ordenador personal, una PDA, un teléfono inteligente, un dispositivo de almacenamiento, etc.). El procesador de video 605 se usa para procesar datos de salida generados por el controlador de retroalimentación 603 para su salida en la pantalla de video 604. El dispositivo informático 606 se usa para el procesamiento adicional de los datos de retroalimentación. En una realización, los resultados del análisis de retroalimentación del sensor realizado por el microcontrolador 600 pueden almacenarse internamente para su posterior recuperación por parte del dispositivo informático 606.

El controlador de retroalimentación 603 incluye un puerto de datos 607 (Figura 16B) acoplado al microcontrolador 600 que permite que el controlador de retroalimentación 603 se conecte al dispositivo informático 606. El puerto de datos 607 puede proporcionar comunicación por cable y/o inalámbrica con el dispositivo informático 606 proporcionando una interfaz entre el dispositivo informático 606 y el controlador de retroalimentación 603 para la recuperación de los datos de retroalimentación almacenados, la configuración de los parámetros operativos del controlador de retroalimentación 603 y la actualización. de firmware y/u otro software del controlador de retroalimentación 603.

El controlador de retroalimentación 603 se ilustra además en las Figuras 16A-B. El controlador de retroalimentación 603 incluye un alojamiento 610 y una pluralidad de puertos de entrada y salida, tales como una entrada de video 614, una salida de video 616, una salida de pantalla de visualización frontal ("HUD") 618. El controlador 603 de retroalimentación también incluye una pantalla 620 para visualizar información de estado relativa al controlador 603 de retroalimentación.

Los componentes del controlador de retroalimentación 603 se muestran en la Figura 17. El controlador de retroalimentación 603 incluye un microcontrolador 600 y un módulo de almacenamiento de datos 602. El microcontrolador 600 y el módulo de almacenamiento de datos 602 proporcionan una funcionalidad similar a la del microcontrolador 500 y el módulo de almacenamiento de datos 502 del instrumento 10. Proporcionar estos componentes en un módulo autónomo, en forma de controlador 603 de retroalimentación, alivia la necesidad de tener estos componentes dentro del instrumento 10.

El módulo de almacenamiento de datos 602 puede incluir uno o más interna y/o dispositivos de almacenamiento externos, tales como discos duros magnéticos, memoria flash (por ejemplo, tarjeta Secure Digital®, tarjeta Compact Flash®, Memory Stick®, etc.) El módulo de almacenamiento de datos 602 es utilizado por el controlador 603 de retroalimentación para almacenar datos de retroalimentación del instrumento 10 para un análisis posterior de los datos por parte del dispositivo informático 606. Los datos de retroalimentación incluyen información suministrada por los sensores dispuestos dentro del instrumento 10 y similares.

El microcontrolador 600 está configurado para suplantar y/o complementar el circuito de control, si está presente, del instrumento 10. El microcontrolador 600 incluye una memoria interna que almacena una o más aplicaciones de software (por ejemplo, firmware) para controlar el funcionamiento y la funcionalidad del instrumento 10. El microcontrolador 600 procesa datos de entrada desde la interfaz de usuario 120 y ajusta el funcionamiento del instrumento 10 en respuesta a las entradas. El microcontrolador 600 está acoplado a la interfaz de usuario 120 a través de un módulo de retroalimentación de usuario 504 que está configurado para informar al usuario de los parámetros operativos del instrumento 10. Más específicamente, el instrumento 10 está configurado para conectarse al controlador de retroalimentación 603 de forma inalámbrica o mediante una conexión por cable a través de un puerto de datos 407 (Figura 5).

En una realización descrita, el microcontrolador 600 está conectado al motor de accionamiento 200 y está configurado y dispuesto para monitorear la impedancia, tensión, temperatura y/o consumo de corriente de la batería y para controlar el funcionamiento del instrumento 10. La carga o cargas en la batería 400, la transmisión, el motor de accionamiento 200 y los componentes de accionamiento del instrumento 10 se determinan para controlar la velocidad del motor si la carga o cargas indican que se alcanza o se acerca a una limitación dañina. Por ejemplo, se puede determinar la energía restante en la batería 400, el número de disparos restantes, si la batería 400 debe reemplazarse o cargarse y/o acercarse a los límites de carga potencial del instrumento 10. El microcontrolador 600 también puede estar conectado a uno o más de los sensores del instrumento 10 discutidos anteriormente.

El microcontrolador 600 también está configurado para controlar el funcionamiento del motor de accionamiento 200 en respuesta a la información supervisada. Los esquemas de control de modulación de pulsos, que pueden incluir un embrague electrónico, pueden usarse para controlar el instrumento 10. Por ejemplo, el microcontrolador 600 puede regular el suministro de tensión del motor de accionamiento 200 o suministrarle una señal modulada por pulsos para ajustar la potencia y/o la salida de par para evitar daños en el sistema u optimizar el uso de energía. En una realización, se puede usar un circuito de frenado eléctrico para controlar el motor de accionamiento 200, que usa la fuerza electromotriz posterior existente del motor de accionamiento giratorio 200 para contrarrestar y reducir sustancialmente el impulso del tubo de accionamiento 210. El circuito de frenado eléctrico puede mejorar el control del motor de accionamiento 200 y/o el tubo de accionamiento 210 para detener la precisión y/o cambiar la ubicación del instrumento quirúrgico accionado 10. Los sensores para monitorear los componentes del instrumento quirúrgico motorizado 10 y para ayudar a prevenir la sobrecarga del instrumento quirúrgico motorizado 10 pueden incluir sensores de tipo térmico, como sensores térmicos, termistores, termopilas, termopares y/o imágenes de infrarrojos térmicos y proporcionar retroalimentación al microcontrolador 600. El microcontrolador 600 puede controlar los componentes del instrumento quirúrgico motorizado 10 en el caso de que se alcancen o se acerquen los límites y dicho control puede incluir cortar la energía de la fuente de energía 400, interrumpir temporalmente la energía o entrar en un modo de pausa y/o modulación de pulso para limitar la energía utilizada. El microcontrolador 600 también puede monitorear la temperatura de los componentes para determinar cuándo se puede reanudar el funcionamiento. Los usos anteriores del microcontrolador 600 pueden usarse independientemente o factorizarse con las mediciones de corriente, tensión, temperatura y/o impedancia.

El resultado del análisis y procesamiento de los datos por el microcontrolador 600 se emite en la pantalla de vídeo 604 y/o la pantalla HUD 622. La pantalla de vídeo 604 puede ser cualquier tipo de pantalla, como una pantalla LCD, una pantalla de plasma, una pantalla electroluminiscente y similares. En una realización, la pantalla de vídeo 604 puede incluir una pantalla táctil y puede incorporar tecnologías de pantalla táctil resistiva, de onda superficial, capacitiva, infrarroja, galga extensométrica, óptica, de señal dispersiva o de reconocimiento de pulso acústico. La pantalla táctil se puede utilizar para permitir que el usuario proporcione información mientras ve la retroalimentación operativa. La pantalla HUD 622 puede proyectarse sobre cualquier superficie visible para el usuario durante los procedimientos quirúrgicos, como lentes de un par de anteojos y/o gafas protectoras, un protector facial y similares. Esto permite al usuario visualizar información de retroalimentación vital desde el controlador de retroalimentación 603 sin perder el enfoque en el procedimiento.

El controlador de retroalimentación 603 incluye un módulo de visualización en pantalla 624 y un módulo HUD 626. Los módulos 626 procesan la salida del microcontrolador 600 para su visualización en las respectivas pantallas 604 y 622. Más específicamente, el módulo OSD 624 superpone texto y/o información gráfica del controlador de retroalimentación 603 sobre otras imágenes de video recibidas desde el sitio quirúrgico a través de cámaras dispuestas en el mismo. La señal de video modificada que tiene texto superpuesto se transmite a la pantalla de video 604 permitiendo al usuario visualizar información de retroalimentación útil del instrumento 10 y/o controlador de retroalimentación 603 mientras sigue observando el sitio quirúrgico.

Las Figuras 24-25 ilustran otra realización del instrumento 10'. El instrumento 10' incluye una fuente de energía 400' que tiene una pluralidad de celdas 401 dispuestas en una configuración recta. La fuente de energía 400' se inserta verticalmente en una cámara de batería vertical 800 dentro de la porción de mango 112. La cámara de batería 800 incluye un resorte 802 dentro de la parte superior de la misma para empujar hacia abajo la fuente de energía 400'. En una realización, el resorte 802 puede incluir contactos para acoplarse eléctricamente con la fuente de energía 400'. La fuente de energía 400' se mantiene dentro del compartimiento de la batería 800 a través de una tapa de la batería 804 que está configurada para deslizarse en una dirección distal para trabarse en su lugar. La tapa 804 y el mango 112 pueden incluir acoplamientos de lengüeta y ranura para evitar que la tapa 804 se deslice hacia afuera. La fuente de energía 400' está presionada contra la tapa 804 debido a la fuerza hacia abajo del resorte 802. Cuando la tapa 804 se desliza en una dirección próxima, la fuente de energía 400' es expulsada de la cámara de batería 800 por el resorte 802.

La Figura 25 muestra otra realización del sensor de rotación 239 que detecta la rotación del tubo de accionamiento 210, midiendo así la velocidad de rotación del tubo de accionamiento 210 que permite la determinación de la velocidad lineal de la varilla de disparo 220. El sensor de rotación 239 incluye una rueda codificadora 810 montada en el tubo de accionamiento 210 y un lector óptico 812 (por ejemplo, un fotointerruptor). El lector óptico 812 está configurado para determinar el número de interrupciones en un haz de luz que se proporciona continuamente entre dos bordes opuestos 814 y 816 del mismo. La rueda 810 gira con el tubo de accionamiento 210 e incluye una pluralidad de ranuras 811 a su través.

El borde exterior de la rueda 810 está dispuesto entre los bordes opuestos del lector óptico 812 de manera que la luz que se transmite entre los bordes 814 y 816 brille a través de las ranuras 811. En otras palabras, el haz de luz entre los bordes 814 y 816 es interrumpido por la rueda 810 cuando se hace girar el tubo de transmisión 210. El lector óptico 812 mide el número de interrupciones en el haz de luz y la tasa de apariciones de las mismas y transmite estas medidas a la calculadora de velocidad 422 que luego determina la velocidad de la varilla de accionamiento 220 como se discutió anteriormente.

La Figura 27-32 muestra el instrumento 10' que tiene un conjunto de retracción 820 para retraer la varilla de disparo 220 de su posición de disparo. El conjunto de retracción 820 proporciona una interfaz mecánica accionada manualmente con el tubo de accionamiento 210 que permite la retracción manual de la varilla de disparo 210 mediante la acción de trinquete del conjunto de retracción 820 en situaciones de emergencia (por ejemplo, mal funcionamiento eléctrico, efector final atascado 160, etc.). El conjunto de retracción 820 puede configurarse como un conjunto modular que puede insertarse en el instrumento 10'.

Con referencia a la Figura 30, el conjunto de retracción 820 incluye un chasis de retracción 822 que tiene una parte superior 823 y una porción inferior 825. El conjunto de retracción 820 interactúa mecánicamente con el tubo de accionamiento 210 a través de un engranaje de accionamiento 826 y un engranaje de retracción 824. El engranaje de accionamiento 826 está unido al tubo de accionamiento 210 y se traslada en respuesta a la rotación del tubo de accionamiento 210. A la inversa, la rotación del engranaje de accionamiento 826 imparte rotación al tubo de accionamiento 210. El engranaje de accionamiento 826 y el engranaje de retracción 824 pueden ser engranajes cónicos que permiten que los engranajes 824 y 826 se interconecten de manera perpendicular.

El engranaje de retracción 824 está acoplado a un primer eje 828 que está dispuesto de una manera sustancialmente perpendicular entre las partes superior e inferior 823 y 825 del chasis de retracción 822 y puede girar alrededor de un eje longitudinal definido por el mismo. El primer eje 828 incluye además un primer engranaje recto 830 unido al mismo y al engranaje de retracción 824. El primer engranaje recto 830 interactúa con un segundo engranaje recto 832 dispuesto en un segundo eje 834 que también está dispuesto de una manera sustancialmente perpendicular entre las partes superior e inferior 823 y 825 del chasis de retracción 822 y puede girar alrededor de un eje longitudinal definido de este modo.

El segundo engranaje recto 832 interactúa mecánicamente con un tercer engranaje recto 836 que está dispuesto en el primer eje 828. El tercer engranaje recto 836 está unido a una primera porción de embrague 838 de un conjunto de embrague unidireccional 840. El conjunto de embrague 840 incluye además una segunda porción de embrague 840 dispuesta de forma giratoria en el primer eje 828 por encima de la primera porción de embrague 838 con un resorte 843 dispuesto entre la primera y segunda partes de embrague 838 y 840 manteniendo así la primera y segunda partes de embrague 838 y 840 en una configuración elevada sin enclavamiento (por ejemplo, primera configuración) como se muestra en la Figura 31.

La rotación del tubo de accionamiento 210 y/o el engranaje de accionamiento 826 imparte rotación sobre el engranaje de retracción 824 y el primer, segundo y tercer engranajes rectos 830, 832 y 836 junto con la primera porción 838 y los respectivos husillos 828 y 834. Dado que la segunda porción de embrague 842 puede girar alrededor del eje 828 y está separada de la primera porción de embrague 838 por el resorte 843, la rotación de la primera parte 838 no se traslada a la misma.

Las partes de embrague primera y segunda 838 y 842 incluyen una pluralidad de dientes 844 de enclavamiento que tienen una superficie 846 de enclavamiento plana y una superficie 848 de deslizamiento inclinada. En una segunda configuración, como se muestra en la Figura 32, la segunda porción de embrague 842 es empujada hacia abajo por una palanca de retracción 845, interconectando así los dientes 844. Las superficies de deslizamiento 848 permiten que las superficies de enclavamiento 846 entren en contacto entre sí, permitiendo así la rotación de la segunda porción de embrague 842 para girar la primera porción de embrague 838 y todos los engranajes de interfaz.

La palanca de retracción 845 incluye una porción de leva 847 y un mango 849 unido a la misma. La porción de leva 847 incluye una abertura 853 que aloja un embrague de aguja unidireccional 855 que coopera mecánicamente con un accesorio 856 unido al primer eje 828 permitiendo así que la palanca de retracción 845 gire alrededor del primer eje 828. Con referencia a la Figura 29, la palanca 845 incluye uno o más miembros de leva 850 que tienen una superficie de leva 852. En la primera configuración, la palanca 845 está dispuesta a lo largo de un bolsillo de palanca 860 del alojamiento 110 como se muestra en la Figura 27. La palanca 845 es empujada hacia arriba por el resorte 843 contra la parte superior 823 y los miembros de leva 850 están dispuestos dentro de los correspondientes bolsillos de leva 858. La palanca 845 se mantiene en la primera configuración mediante un resorte de extensión de retorno 862 montado entre la parte superior 823 y la porción de acampada 847. Los miembros de leva 850 y el bolsillo de palanca 860 impiden una mayor rotación de la palanca 845.

Cuando la palanca 845 se saca del bolsillo de palanca 860, los miembros de leva 850 se interconectan con los correspondientes bolsillos de leva 823 y empujan la porción de leva 847 de la palanca 845 en una dirección hacia abajo. El movimiento hacia abajo comprime el resorte 843 y empuja la primera y segunda porciones de embrague 838 y 842 juntas entrelazando los dientes 844 acoplando así las porciones 838 y 842. La rotación de la porción de leva 847 en una dirección en sentido antihorario acciona el embrague de aguja 855 que interactúa con el accesorio 856 y el primer eje 828. La rotación continua de la palanca 845 hace girar el conjunto de embrague 840 que a su vez hace girar los engranajes rectos 836, 832 y 830 y los engranajes de retracción y accionamiento 824 y 826. Esto, a su vez, hace girar el tubo de transmisión 210 y retrae la varilla de transmisión 220.

La palanca 845 se puede girar una cantidad predeterminada hasta que el mango 849 se apoye en el alojamiento 110 como se muestra en la Figura 28. A continuación, la palanca 845 vuelve a su primera configuración mediante el resorte 862 de extensión de retorno. Esto eleva la porción de leva 847 permitiendo que la segunda porción de embrague 842 se mueva también hacia arriba y desacople la primera porción de embrague 838. El embrague de agujas 855 libera el accesorio 856 permitiendo que la palanca 845 regrese a la primera configuración sin afectar el movimiento del tubo de accionamiento 210. Una vez que la palanca 845 vuelve a la primera configuración, la palanca 845 puede retraerse una vez más para continuar accionando la varilla de accionamiento 220.

Se entenderá que se pueden realizar diversas modificaciones a las realizaciones que se muestran en este documento. Por lo tanto, la descripción anterior no debe interpretarse como limitante, sino simplemente como ejemplos de modalidades preferidas. Los expertos en la materia prevén otras modificaciones dentro del alcance de la presente reivindicación.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una grapadora quirúrgica motorizada (10) que comprende:

un alojamiento (110);

una porción endoscópica (140) que se extiende distalmente desde el alojamiento y que define un primer eje longitudinal;

un motor de accionamiento (200) dispuesto dentro del alojamiento;

una varilla de disparo (220) dispuesta en cooperación mecánica con el motor de accionamiento;

una unidad de carga (169) configurada para acoplarse de forma desmontable a la porción endoscópica, incluyendo la unidad de carga un efector final (160) en cooperación mecánica con la varilla de disparo y un identificador (442) configurado para identificar la unidad de carga;

un interrogador (440) configurado para interactuar con el identificador para obtener un código de identificación asociado únicamente con la unidad de carga; y

un sistema de control (501) que almacena parámetros operativos relacionados con la fuerza aplicada a la varilla de disparo (220), en donde un microcontrolador (500) del sistema de control (501) está configurado para identificar la unidad de carga (169) basándose en el código de identificación y seleccionar automáticamente los parámetros operativos correspondientes para el control de la fuerza que se aplica a la varilla de disparo (220).

2. La grapadora quirúrgica motorizada de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el identificador y el interrogador son transceptores inalámbricos (400, 402) configurados para comunicarse entre sí de forma inalámbrica.

3. La grapadora quirúrgica motorizada de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el identificador es un identificador eléctrico (173) que tiene al menos uno de entre una resistencia, un condensador o un inductor, el identificador eléctrico que tiene una propiedad eléctrica asociada únicamente con el código de identificación.

4. La grapadora quirúrgica motorizada de acuerdo con la reivindicación 3, en donde el interrogador incluye un contacto (181) adaptado para interactuar con el identificador eléctrico y para determinar el código de identificación basándose en la propiedad eléctrica.

5. La grapadora quirúrgica motorizada de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el identificador es un dispositivo magnético que tiene al menos uno de un imán o un nodo ferroso dispuesto en un patrón magnético predeterminado asociado con el código de identificación.

6. La grapadora quirúrgica motorizada de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el interrogador es un sensor magnético adaptado para interactuar con el identificador magnético y determinar el código de identificación basándose en un patrón magnético predeterminado.

7. La grapadora quirúrgica motorizada de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el sensor magnético se selecciona del grupo que consta de un sensor ferromagnético y un sensor de efecto Hall.

8. La grapadora quirúrgica motorizada de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el identificador incluye una pluralidad de salientes (175) configurados para interactuar con un sensor de desplazamiento de manera que un patrón de desplazamiento detectado corresponde al código de identificación.

9. La grapadora quirúrgica motorizada de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además una interfaz de usuario (120) que incluye una pluralidad de salidas visuales configuradas para transmitir un estado operativo de la unidad de carga o la grapadora quirúrgica motorizada en base a una combinación de la pluralidad de salidas visuales activadas.

10. La grapadora quirúrgica motorizada de acuerdo con la reivindicación 9, en donde la interfaz de usuario incluye además un mecanismo de retroalimentación háptica que tiene un motor asíncrono dispuesto dentro del alojamiento y configurado para proporcionar retroalimentación vibratoria que varía en intensidad en función de la fuerza que se ejerce sobre la grapadora quirúrgica motorizada.

11. La grapadora quirúrgica motorizada de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el interrogador está configurado para determinar si la unidad de carga se ha disparado previamente.

12. La grapadora quirúrgica motorizada de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el efector final incluye un par de superficies de contacto con el tejido opuestas para deformar un sujetador quirúrgico y tejido de sujeción, siendo las superficies de contacto con el tejido móviles entre sí entre una posición abierta y una posición aproximada.

13. La grapadora quirúrgica motorizada de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el efector final incluye un primer sensor de tejido (177) y un segundo sensor de tejido (179) dispuestos en cada una de las superficies de contacto con el tejido respectivamente, el primer y segundo sensores de tejido configurados para generar un campo electromagnético entre ellos y para detectar variaciones en el campo electromagnético indicativas de tejido.

14. la grapadora quirúrgica motorizada de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el primer y segundo sensores de tejido están calibrados para ignorar al menos uno de los gases o fluidos.