MX2014012241A

MX2014012241A - Protocolo de comunicación en serie para dispositivo médico.

Info

Publication number: MX2014012241A
Application number: MX2014012241A
Authority: MX
Inventors: Jeffrey L Aldridge; John K Moriarty; Stephen T Janesch; Matthew R Drzewiecki; Ryan Jerome Thompson
Original assignee: Ethicon Endo Surgery Inc
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2013-04-05
Publication date: 2015-06-22
Also published as: US9226766B2; CN104349732A; KR102133698B1; JP2015515331A; BR112014025086B1; EP2836145A1; AU2013246236A1; AU2013246236B2; BR112014025086A2; RU2014145018A; KR20150003293A; CN104349732B; MX359703B; EP2836145B1; CA2869940A1; US20130285758A1; JP6495162B2; WO2013154924A1

Abstract

Se describe un aparato; el aparato incluye un circuito configurado para transmitir una señal como protocolo en serie sobre un par de conductores eléctricos; se define el protocolo en serie como una serie de impulsos distribuidos por lo menos en una trama de transmisión; se codifica simultáneamente por lo menos un impulso en la trama de transmisión mediante la modulación del impulso para representar uno de dos primeros estados lógicos y la modulación de un ancho del impulso para representar uno de dos segundos estados lógicos; se describen también un instrumento y un generador.

Description

PROTOCOLO DE COMUNICACIÓN EN SERIE PARA DISPOSITIVO MÉDICO REIVINDICACIÓN PRIORITARIA Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud provisional de los Estados Unidos núm. de serie 61/621,876, la cual se presentó el 9 de abril de 2012 y se incorpora en la presente descripción como referencia en su totalidad.

CAMPO TÉCNICO La presente descripción se refiere, generalmente, a sistemas quirúrgicos ultrasónicos y, más particularmente, a sistemas ultrasónicos y electroquirúrgicos que permiten a los cirujanos realizar el corte y la coagulación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos encuentran aplicaciones cada vez más extendidas en procedimientos quirúrgicos en virtud de las características de funcionamiento únicas de tales instrumentos. En dependencia de las configuraciones del instrumento específicas y los parámetros operacionales, los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos pueden proporcionar, sustancialmente, simultáneamente, el corte del tejido y hemostasis por coagulación, deseable que minimiza el trauma del paciente. La acción de corte se realiza, típicamente, por un efector de extremo, o punta de cuchilla, en el extremo distal del instrumento, el cual transmite energía ultrasónica al tejido puesto en contacto con el efector de extremo. Los instrumentos ultrasónicos de esta naturaleza pueden configurarse para el uso quirúrgico abierto, procedimientos quirúrgicos laparoscópicos o endoscópicos, que incluyen procedimientos asistidos por robot.

Algunos instrumentos quirúrgicos usan energía ultrasónica para ambos el corte preciso y la coagulación controlada. La energía ultrasónica corta y coagula mediante el uso de temperaturas más bajas que las usadas por la electrocirugía. Mediante la vibración a frecuencias altas (por ejemplo, 55,500 veces por segundo), la cuchilla ultrasónica desnaturaliza la proteína en el tejido para formar un coágulo pegajoso. La presión ejercida en el tejido con la superficie de la cuchilla colapsa los vasos sanguíneos y permite al coágulo formar un sello hemostático. La precisión del corte y la coagulación se controla por la teenica del cirujano y mediante el ajuste del nivel de energía, el borde de la cuchilla, la tracción del tejido, y la presión de la cuchilla.

Un primer desafío de la tecnología ultrasónica para dispositivos médicos, sin embargo, es el sellado de los vasos sanguíneos. El trabajo hecho por el solicitante y otros ha mostrado que el sellado óptimo de los vasos ocurre cuando la capa de un músculo interior de un vaso se separa y mueve fuera de la capa adventicia antes de la aplicación de energía ultrasónica estándar. Los esfuerzos actuales para lograr esta separación han involucrado aumentar la fuerza de sujeción aplicada al vaso.

Además, el usuario no siempre tiene la retroalimentación visual del tejido que se corta. En consecuencia, sería deseable proporcionar alguna forma de retroalimentación para indicar al usuario que se completó el corte cuando la retroalimentación visual no está disponible. Por otra parte, sin alguna forma de indicador de retroalimentación para indicar que se completó el corte, el usuario pude continuar la activación del instrumento armónico aún cuando el corte se completa, lo cual provoca posible daño al instrumento armónico y que rodea el tejido por el calor que se genera cuando se activa un instrumento armónico con poco a nada entre las abrazaderas.

El transductor ultrasónico puede modelarse como un circuito equivalente que tiene una primera rama que comprende una capacitancia estática y una segunda rama “móvil”, que comprende conectadas en serie una inductancia, resistencia y capacitancia que definen las propiedades electromecánicas del resonador. Los generadores ultrasónicos convencionales pueden incluir un inductor de sintonía para sintonizar la capacitancia estática a una frecuencia de resonancia para que sustancialmente toda la salida de corriente del generador fluya hacia dentro de la rama de movimiento. La corriente de la rama de movimiento, junto con la tensión de accionamiento, define la impedancia y magnitud de fase. En consecuencia, mediante el uso de un inductor de sintonía, la salida de corriente del generador representa la corriente de rama de movimiento, y el generador es así capaz de mantener su salida de accionamiento a la frecuencia de resonancia del transductor ultrasónico. El inductor de sintonía transforma, además, la gráfica de impedancia de fase del transductor ultrasónico para mejorar las capacidades de bloqueo de frecuencia del generador. Sin embargo, el inductor de sintonía debe acoplarse con la capacitancia estática específica de un transductor ultrasónico. Un transductor ultrasónico diferente que tiene una capacitancia estática diferente requiere un inductor de sintonía diferente.

Los dispositivos electroquirúrgicos para aplicar energía electrica al tejido con el propósito de tratar y/o destruir el tejido encuentran, además, aplicaciones cada vez más extendidas en procedimientos quirúrgicos. Un dispositivo electroquirúrgico incluye, típicamente, una pieza de mano, un instrumento que tiene un efector de extremo montado distalmente ( por ejemplo, uno o más electrodos). El efector de extremo puede posicionarse contra el tejido tal que la corriente eléctrica se introduce dentro del tejido. Los dispositivos electroquirúrgicos pueden configurarse para la operación bipolar o monopolar. Durante la operación bipolar, la corriente se introduce dentro de y retorna desde el tejido mediante electrodos activos y de retorno, respectivamente, del efector de extremo. Durante la operación monopolar, la corriente se introduce dentro del tejido por un electrodo activo del efector de extremo y se retorna a través de un electrodo de retorno (por ejemplo, una almohadilla de contacto a tierra) separadamente localizado en el cuerpo de un paciente. El calor generado por la corriente que fluye a traves del tejido puede conformar sellos hemostáticos dentro del tejido y/o entre los tejidos y, así, puede ser particularmente útil para sellar los vasos sanguíneos, por ejemplo. El efector de extremo de un dispositivo electroquirúrgico puede incluir, además, un miembro de corte que es móvil con relación al tejido y los electrodos para cortar transversalmente el tejido.

La energía eléctrica aplicada por un dispositivo electroquirúrgico puede transmitirse al instrumento por un generador en comunicación con la pieza de mano. La energía eléctrica puede estar en la forma de energía de radio frecuencia (“RF”). La energía de RF es una forma de energía eléctrica que puede estar en el rango de frecuencia de 300 kilohertz (kHz) a 1 megahertz (MHz). En aplicación, un dispositivo electroquirúrgico puede transmitir energía RF de frecuencia baja a través del tejido, lo cual provoca la agitación iónica, o fricción, calentamiento resistente en efecto, que aumenta así la temperatura del tejido. Puesto que un límite bien definido se crea entre el tejido afectado y el tejido que rodea, los cirujanos pueden operar con un alto nivel de precisión y control, sin sacrificar el tejido adyacente no objetivo. Las bajas temperaturas de operación de la energía de RF es útil para remover, contraer, o esculpir el tejido suave mientras simultáneamente se sellan los vasos sanguíneos. La energía de RF trabaja particularmente bien en el tejido conectivo, el cual se comprende principalmente de colágeno y se contrae cuando se contacta por el calor.

Sería deseable proporcionar un instrumento quirúrgico que supere algunas de las deficiencias de los instrumentos actuales. El sistema quirúrgico descrito en la presente supera esas deficiencias.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Las características novedosas de las formas descritas se exponen con particularidad en las reivindicaciones adjuntas. Las formas descritas, sin embargo, ambas en cuanto a organización y metodos de operación, pueden entenderse mejor como referencia a la descripción siguiente, tomada junto con las figuras acompañantes en los cuales: La Fig. 1 es una vista en perspectiva que ilustra una forma de un instrumento quirúrgico ultrasónico.

La Fig. 2 es una vista de unidad en perspectiva diagramática de una forma de un instrumento quirúrgico ultrasónico.

La Fig. 3 es una representación esquemática de una forma de un brazo de sujeción que ilustra los cálculos de fuerza.

La Fig. 4 es una representación gráfica de formas de ondas de corriente, tensión, potencia, impedancia, y frecuencia de un oscilador convencional a una potencia alta y ligeramente cargado.

La Fig. 5 es una representación gráfica de formas de ondas de corriente, tensión, potencia, impedancia, y frecuencia de un oscilador convencional a una potencia alta y pesadamente cargado.

La Fig. 6 es una representación gráfica de una forma de onda de la función escalón de la corriente y formas de ondas de tensión, potencia, impedancia, y frecuencia de una forma de un oscilador y no cargado.

La Fig. 7 es una representación gráfica de una forma de onda de la función escalón de la corriente y formas de ondas de tensión, potencia, impedancia, y frecuencia de una forma de un oscilador y ligeramente cargado.

La Fig. 8 es una representación gráfica de una forma de onda de la función escalón de la corriente y formas de ondas de tensión, potencia, impedancia, y frecuencia de una forma de un oscilador y pesadamente cargado.

La Fig. 9 ilustra una forma de un sistema de accionamiento de un generador, el cual crea la señal electrica ultrasónica para accionar un transductor ultrasónico.

La Fig. 10 ilustra una forma de un sistema quirúrgico que comprende un instrumento quirúrgico ultrasónico y un generador que comprende un módulo de impedancia del tejido.

La Fig. 11 ilustra una forma de un sistema de accionamiento de un generador que comprende un módulo de impedancia del tejido.

La Fig. 12 ilustra una forma de una unidad de brazo de sujeción que puede usarse con un sistema quirúrgico.

La Fig. 13 es un diagrama esquemático de un módulo de impedancia del tejido acoplado a una cuchilla y una unidad de brazo de sujeción con tejido localizado entre estos.

La Fig. 14 ilustra una forma de un método para accionar un efector de extremo acoplado a un sistema de accionamiento ultrasónico de un instrumento quirúrgico.

La Fig. 15A ilustra un diagrama de flujo lógico de una forma de determinar un cambio en el estado del tejido y activar un indicador de salida en consecuencia.

La Fig. 15B es un diagrama de flujo lógico que ilustra una forma de la operación del módulo de análisis del punto de inflexión de frecuencia.

La Fig. 15C es un diagrama de flujo lógico 900 que ilustra una forma de la operación del módulo de análisis de caída de tensión.

La Fig. 16 ilustra una forma de un sistema quirúrgico que comprende un generador y varios instrumentos quirúrgicos que se pueden usar con este.

La Fig. 16A es un diagrama del instrumento quirúrgico ultrasónico de la Fig. 16.

La Fig. 17 es un diagrama del sistema quirúrgico de la Fig. 16.

La Fig. 18 es un modelo que ilustra la corriente de rama de movimiento en una forma.

La Fig. 19 es una vista estructural de la arquitectura de un generador en una forma.

La Fig. 20 es un diagrama de flujo lógico de un algoritmo de tejido que puede implementarse en una forma de un generador.

La Fig. 21 es un diagrama de flujo lógico de una porción del algoritmo de tejido de evaluación de señal del algoritmo de tejido mostrado en la Fig. 20 que puede implementarse en una forma de un generador.

La Fig. 22 es un diagrama de flujo lógico para evaluar los conjuntos de condiciones para el algoritmo de tejido de evaluación de señal mostrado en la Fig. 21 que puede implementarse en una forma de un generador.

La Fig. 23A es una representación gráfica de la pendiente de la frecuencia (primera derivada en el tiempo de la frecuencia) en comparación con la forma de onda de tiempo de una forma de un generador durante un corte de tejido típico.

La Fig. 23B es una representación gráfica de la pendiente de una pendiente de la frecuencia (segunda derivada en el tiempo de la frecuencia) en comparación con la forma de onda de tiempo mostrada en la línea discontinua sobrepuesta sobre la forma de onda mostrada en la Fig. 23A de una forma de un generador durante un corte de tejido típico.

La Fig. 24 es una representación gráfica de la frecuencia en comparación con la forma de onda de tiempo de una forma de un generador durante un corte de tejido típico como se refiere en la representación gráfica mostrada en la Fig. 23A.

La Fig. 25 es una representación gráfica de la potencia de accionamiento en comparación con la forma de onda de tiempo de una forma de un generador durante un corte de tejido típico como se refiere en la representación gráfica mostrada en la Fig.23A.

La Fig. 26 es una representación gráfica de la pendiente de la frecuencia en comparación con la forma de onda de tiempo de una forma de un generador durante una prueba en caliente.

La Fig. 27 es una representación gráfica de la frecuencia en comparación con la forma de onda de tiempo de una forma de un generador durante una prueba de quemadura como se refiere en la representación gráfica mostrada en la Fig. 26.

La Fig. 28 es una representación gráfica del consumo de potencia en comparación con la forma de onda de tiempo de una forma de un generador durante una prueba de quemadura como se refiere en la representación gráfica mostrada en la Fig.26.

La Fig. 29 es una representación gráfica del cambio de frecuencia sobre la forma de onda de tiempo de varias combinaciones de generador/instrumento durante pruebas de quemadura.

La Fig. 30 es una representación gráfica de formas de onda combinadas normalizadas de impedancia, corriente, frecuencia, potencia, energía, y temperatura de una forma de un generador acoplado a un instrumento ultrasónico para hacer 10 cortes sucesivos en el tejido de ycyuno porcino extirpado lo más rápidamente posible mientras se mantiene el generador en ejecución hasta el final.

La Fig. 31A es una representación gráfica de la impedancia y la corriente en comparación con las formas de onda de tiempo de una forma de un generador durante cortes de tejido sucesivos en un período de tiempo.

La Fig. 31 B es una representación gráfica de la frecuencia en comparación con la forma de onda de tiempo de una forma de un generador durante cortes de tejido sucesivos en un período de tiempo.

La Fig. 31 C es una representación gráfica de la potencia, la energía, y la temperatura en comparación con las formas de onda de tiempo de una forma de un generador durante cortes de tejido sucesivos en un período de tiempo.

La Fig. 32 es una representación gráfica combinada de la frecuencia, la forma de onda de la pendiente de la frecuencia ponderada calculada mediante una media móvil exponencialmente ponderada con un valor alfa de 0.1 , y la temperatura en comparación con la forma de onda de tiempo de una forma de un generador.

La Fig. 33 es una representación gráfica de una frecuencia en comparación con la forma de onda de tiempo mostrada en la Fig. 32.

La Fig. 34 es una representación gráfica de la pendiente de la frecuencia ponderada en comparación con la forma de onda de tiempo mostrada en la Fig. 32.

La Fig. 35 es una representación gráfica de una frecuencia en comparación con la forma de onda de tiempo de una forma de un generador durante diez cortes en el tejido de ycyuno y una representación gráfica de una temperatura en comparación con la señal de tiempo.

La Fig. 36 es una representación gráfica de la frecuencia en comparación con la forma de onda de tiempo mostrada en la Fig. 35 de una forma de un generador durante diez cortes en el tejido de yeyuno con la activación del tejido intervenido.

La Fig. 37 es una representación gráfica de una pendiente de la frecuencia en comparación con la forma de onda de tiempo de una forma de un generador durante diez cortes en el tejido de ycyuno.

La Fig. 38 es una representación gráfica de una potencia en comparación con la forma de onda de tiempo representativa de la potencia consumida por una forma de un generador durante diez cortes en el tejido de yeyuno.

La Fig. 39 es una representación gráfica de una corriente en comparación con la forma de onda de tiempo de una forma de un generador durante diez cortes en el tejido de yeyuno.

La Fig. 40 es una representación gráfica de un parámetro “umbral de pendiente de la frecuencia de recruzado” en relación con una pendiente de la frecuencia en comparación con la forma de onda de tiempo de una forma de un generador.

La Fig. 41 es una representación gráfica combinada de una aplicación de pulsos de una forma de un instrumento ultrasónico en una arteria carótida extirpada que muestra formas de onda normalizadas de potencia, corriente, energía, y frecuencia en comparación con el tiempo.

La Fig. 42A es una representación gráfica de la impedancia y la corriente en comparación con las formas de onda de tiempo de una forma de un generador durante cortes de tejido sucesivos en un período de tiempo.

La Fig. 42B es una representación gráfica de una frecuencia en comparación con la forma de onda de tiempo de una forma de un generador durante cortes de tejido sucesivos en un período de tiempo.

La Fig. 42C es una representación gráfica de la potencia, la energía, y la temperatura en comparación con las formas de onda de tiempo de una forma de un generador durante cortes de tejido sucesivos en un período de tiempo.

La Fig. 43 es una representación gráfica de una forma de onda de la pendiente de la frecuencia calculada para la aplicación de pulsos mostrada en la Fig.41 y las Figs.42A-42C graficadas en una escala bruta.

La Fig. 44 es una vista aumentada de la representación gráfica de la forma de onda de la pendiente de la frecuencia calculada para la aplicación de pulsos mostrada en la Fig. 43.

La Fig. 45 es una representación gráfica de otros datos de formas de onda de interes tales como impedancia, potencia, energía, temperatura.

La Fig. 46 es una representación gráfica de un resumen de la pendiente de la frecuencia ponderada en comparación con el nivel de potencia para varios tipos de instrumentos ultrasónicos.

La Fig. 47 es una representación gráfica de la frecuencia de resonancia, la frecuencia de resonancia promedio, y la pendiente de la frecuencia en comparación con las formas de onda de tiempo de una forma de un generador.

La Fig. 48 es una vista aumentada de la frecuencia de resonancia y la frecuencia de resonancia promedio en comparación con las formas de onda de tiempo mostradas en la Fig.47.

La Fig. 49 es una vista aumentada de la frecuencia de resonancia y la corriente en comparación con las formas de onda de tiempo de una forma de un generador.

La Fig. 50 es una representación gráfica de las formas de ondas combinadas normalizadas de potencia, impedancia, corriente, energía, frecuencia, y temperatura de una forma de un generador acoplado a un instrumento ultrasónico.

Las Figs. 51 A y 51 B son representaciones gráficas de la frecuencia de resonancia y la pendiente de la frecuencia, respectivamente, mostradas por una forma de un instrumento ultrasónico durante una mordedura ultrasónica.

Las Figs. 52A y 52B son representaciones gráficas de la frecuencia de resonancia y la pendiente de la frecuencia, respectivamente, mostradas por una forma de un instrumento ultrasónico durante otra mordedura de tejido ultrasónica.

La Fig. 53 es un diagrama de flujo lógico de una forma de un algoritmo de tejido que implementa una condición de corte de la frecuencia de línea base que puede implementarse en una forma de un generador para considerar una frecuencia de resonancia de línea base de una cuchilla ultrasónica.

Las Figs. 54A y 54B son representaciones gráficas de la frecuencia de la cuchilla demostrada en diferentes ejemplos de activaciones ultrasónicas.

La Fig. 55 es una representación gráfica de la frecuencia de resonancia y la impedancia ultrasónica en el tiempo para una forma que incluye múltiples cortes con una cuchilla ultrasónica.

La Fig. 56 es un diagrama de flujo lógico de un algoritmo de tejido que puede implementarse en una forma de un generador y/o instrumento para implementar una condición de corte de la frecuencia de línea base junto con otras condiciones.

La Fig. 57 es un diagrama de flujo lógico de una forma de una porción del algoritmo de tejido de evaluación de señal del algoritmo de tejido mostrado en la Fig. 20, que considera una condición de corte de la frecuencia de línea base.

La Fig. 58 es un diagrama de flujo lógico de una forma de un algoritmo de monitoreo de carga que puede implementarse en una forma de un generador.

La Fig. 59 es un diagrama de flujo lógico para evaluar los conjuntos de condiciones para el algoritmo de tejido de evaluación de señal mostrado en la Fig. 57, que puede implementarse en una forma de un generador.

La Fig. 60 es un diagrama de flujo lógico para implementar una forma de un conjunto de condiciones lógicas no filtradas mostradas en la Fig. 59, que puede implementarse en una forma de un generador.

La Fig. 61 es una representación gráfica de una pendiente de la frecuencia y una segunda derivada en el tiempo de la frecuencia que ilustra un par de eventos de carga.

La Fig. 62 es una representación gráfica de una pendiente de la frecuencia, una segunda derivada en el tiempo de la frecuencia, y una variación deslizante que demuestran un evento de carga.

La Fig. 63 es una representación gráfica de otra forma de una pendiente de la frecuencia, una segunda derivada en el tiempo de la frecuencia y una variación deslizante que demuestra otro evento de carga.

La Fig. 64 es un diagrama de flujo lógico para implementar una forma de un algoritmo que aplica un conjunto de condiciones que incluye un disparador de evento de carga que puede implementarse en una forma de un generador.

La Fig. 65 es un diagrama de flujo lógico para implementar una forma de lógica para determinar si una condición de carga existe en un instrumento quirúrgico.

La Fig. 66 es un diagrama de flujo lógico de una forma de una porción del algoritmo de tejido de evaluación de señal del algoritmo de tejido mostrado en la Fig. 20, que considera un conjunto de condiciones que usa un evento de carga para los disparadores del conjunto de respuesta del brazo.

La Fig. 67 es un diagrama de flujo lógico para evaluar los conjuntos de condiciones para el algoritmo de tejido de evaluación de señal mostrado en la Fig. 66, que puede implementarse en una forma de un generador.

La Fig. 68 es un diagrama de flujo lógico de una forma de un algoritmo de monitoreo de carga que puede implementarse en una forma de un generador, como se muestra en la Fig.67.

La Fig. 69 es un diagrama de flujo lógico de una forma de un conjunto de condiciones lógicas no filtradas mostradas en la Fig. 67 que pueden implementarse por una forma de un generador.

La Fig. 70 es un cuadro que ilustra una gráfica de potencia o desplazamiento para un ejemplo de implementación del algoritmo de la Fig. 71.

La Fig. 71 es un diagrama de flujo lógico de una forma de un algoritmo para accionar un instrumento ultrasónico secuencialmente en dos niveles de potencia.

La Fig. 72 es un gráfico que ilustra las presiones de ruptura obtenidas con un instrumento quirúrgico operado de acuerdo con el algoritmo de la Fig. 71 y operado mediante la activación del instrumento a un solo nivel de potencia.

La Fig. 73 es un gráfico que ilustra los tiempos de corte transversal obtenidos por las pruebas indicadas en la Fig. 72.

La Fig. 74 es un gráfico que ilustra un patrón de señal de accionamiento de acuerdo con una forma del algoritmo de la Fig. 71.

La Fig. 75 es un diagrama de flujo lógico de otra forma del algoritmo de la Fig. 71 que implementa un tiempo de descanso entre una desactivación del instrumento y una activación subsecuente.

La Fig. 76 es un gráfico que ilustra un patrón de señal de accionamiento de acuerdo con una forma del algoritmo de la Fig. 75.

La Fig. 77 es un diagrama de flujo lógico de otra forma del algoritmo de la Fig. 71 que implementa una tercera señal de accionamiento.

La Fig. 78 es un gráfico que ¡lustra las presiones de ruptura obtenidas con un instrumento quirúrgico operado de acuerdo con el algoritmo de la Fig. 71 en comparación con el instrumento quirúrgico operado de acuerdo con el algoritmo de la Fig. 77.

La Fig. 79 es un gráfico que ilustra las presiones de ruptura obtenidas con un instrumento quirúrgico similar al instrumento operado de acuerdo con el algoritmo de la Fig. 71 en comparación con el instrumento quirúrgico operado de acuerdo con el algoritmo de la Fig. 78.

La Fig. 80 es un gráfico que ilustra los tiempos de corte transversal obtenidos por las pruebas indicadas en la Fig. 79.

La Fig. 81 es un diagrama de flujo lógico de una forma de un algoritmo que implementa un periodo inicial de sujeción.

La Fig. 82 es un diagrama de flujo lógico de otra forma de un algoritmo que implementa un periodo inicial de sujeción.

La Fig. 83 es un gráfico que ilustra un patrón de señal de accionamiento de acuerdo con el algoritmo de la Fig. 82.

La Fig. 84 es un diagrama que muestra un ejemplo de red neuronal.

La Fig. 85 es una gráfica de un ejemplo de porción de una función de activación para las neuronas ocultas y/o la(s) neurona(s) de salida de una red neuronal.

La Fig. 86 es un diagrama que indica un ejemplo de función de activación para las neuronas ocultas y/o la(s) neurona(s) de salida de una red neuronal.

La Fig. 87 es un diagrama de flujo lógico de una forma de un algoritmo para entrenar una red neuronal, tal como la red neuronal de la Fig. 86, que usa la retropropagación.

La Fig. 88 es un diagrama de flujo lógico de una forma de un algoritmo para detectar un conjunto de condiciones para un instrumento ultrasónico que usa un modelo multivariable.

La Fig. 89 es un diagrama de flujo lógico que muestra una forma de un algoritmo que usa un modelo multivariable tal como, por ejemplo, la red neuronal descrita en la presente descripción.

La Fig. 90 es un gráfico que ilustra un patrón de señal de accionamiento de una implementación del algoritmo de la Fig. 89.

La Fig. 91 es un gráfico que ilustra un patrón de señal de accionamiento de otra implementación del algoritmo de la Fig. 89.

La Fig. 92 es un diagrama de flujo lógico que muestra una forma de un algoritmo para usar un modelo multivariable para monitorear un conjunto de condiciones que comprenden múltiples condiciones.

La Fig. 93 es una vista lateral de una forma de una configuración de instrumento quirúrgico ultrasónico que comprende una conexión electrica giratoria de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 94 es una vista lateral de la configuración del instrumento quirúrgico ultrasónico de la Fig. 93 que muestra la unidad de mango y la pieza de mano antes de la inserción de la pieza de mano dentro de la unidad de mango de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 95 ilustra una sección transversal de una unidad de mango de un instrumento quirúrgico ultrasónico que comprende una conexión eléctrica giratoria de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 96 es una vista en perspectiva de un módulo conector de un instrumento quirúrgico ultrasónico acoplado a un circuito flexible y una pieza de mano de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 97 es una vista diagramática del módulo conector mostrado en la Fig. 96 de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 98 es una vista en perspectiva de un arreglo de anillos interior y exterior y los enlaces correspondientes de un módulo conector de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 99 es una vista en perspectiva de un primer conductor de anillo y un segundo conductor de anillo posicionados en un alojamiento de un módulo conector de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 100 es una vista en perspectiva de un lado distal de un acoplamiento de rotación que tiene conductores de anillo interior y exterior y los enlaces correspondientes posicionados dentro de porciones hundidas del acoplamiento de rotación de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 101 es una vista en perspectiva de un módulo conector acoplado a un extremo distal de una pieza de mano de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 102 es una vista proximal de los conductores de anillo interior y exterior y los enlaces correspondientes posicionados en un acoplamiento de rotación de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 103 es una vista en perspectiva de un lado distal de un acoplamiento de rotación que tiene conductores de anillo interior y exterior y los enlaces correspondientes posicionados dentro de porciones hundidas del acoplamiento de rotación de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 104 es una vista del lado izquierdo en elevación de una unidad de mango ultrasónico de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 105 es otra vista del lado izquierdo de la unidad de mango ultrasónico de la Fig. 104 con un segmento de alojamiento de mango izquierdo removido de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 106 es una vista lateral en elevación de una unidad de conmutador para un instrumento quirúrgico ultrasónico de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 107 es una vista frontal de la unidad de conmutador de la Fig. 106 de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 108 es una vista inferior de la unidad de conmutador de las Figs. 106 y 107 de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 109 es una vista superior de la unidad de conmutador de las Figs. 106 a 109 de acuerdo con varias formas en la presente descripción.

La Fig. 109A es una vista lateral izquierda de una porción de otra unidad de mango ultrasónico de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 110 es una vista del lado izquierdo en elevación de otra unidad de mango ultrasónico de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 111 es una vista del lado derecho en elevación de la unidad de mango ultrasónico de la Fig. 110 de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Figura 112 es una vista en perspectiva de una porción de otra unidad de mango ultrasónico de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 113 es una vista en perspectiva de otra segunda serie de conmutadores de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 114 es una vista posterior en elevación de la segunda serie de conmutadores de la Fig. 113 de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 115 es una vista posterior en elevación de otra segunda serie de conmutadores de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 116 es una vista superior de una porción de una segunda serie de conmutadores y unidad de mango de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 117 es una representación diagramática de una unidad de conmutador que puede usarse en relación con las varias unidades de mango ultrasónicos de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 118 es otra representación diagramática de la unidad de conmutador de la Fig. 117 en una posición accionada, en donde un conmutador central se ha accionado de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 119 es otra representación diagramática de la unidad de conmutador de las Figs. 117 y 118 en otra posición accionada, en donde un conmutador derecho se ha accionado de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 120 es otra representación diagramática de la unidad de conmutador de las Figs. 117 a 119 en otra posición accionada, en donde un conmutador izquierdo se ha accionado de acuerdo con varias formas descritas en la presente descripción.

La Fig. 121 ilustra un diagrama de bloques de un sistema que representa un generador acoplado a un instrumento medico y un circuito.

La Fig. 122 ilustra un diagrama de bloques de un circuito dentro de un instrumento.

La Fig. 123 ilustra un diagrama de temporización de pulsos de corriente en un bastidor de transmisión de un protocolo en serie en la salida de un generador.

La Fig. 124 ilustra un diagrama de temporización de pulsos de tensión en un bastidor de transmisión de un protocolo en serie en la salida de un circuito.

La Fig. 125A ilustra un diagrama de temporización parcial de un protocolo en serie.

La Fig. 125B ilustra un diagrama de temporización parcial de un protocolo en serie.

La Fig. 125C ilustra un diagrama de temporización parcial de un protocolo en serie.

La Fig. 125D ilustra un diagrama de temporización parcial de un protocolo en serie.

La Fig. 126 ilustra un ejemplo de diagrama de temporización de un protocolo en serie.

La Fig. 127 ilustra un ejemplo de diagrama de temporización de un protocolo en serie.

La Fig. 128 ilustra ejemplos de diagramas de temporización de un protocolo en serie.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El solicitante de la presente solicitud es propietario, además, de las siguientes solicitudes de patentes que fueron presentadas en la misma fecha, y cada una de ellas se incorpora en su totalidad como referencia en la presente descripción: - solicitud de patente de los Estados Unidos titulada “DEVICES AND TECHNIQUES FOR CUTTING AND COAGULATING TISSUE”, núm. de expediente del apoderado END7126USNP/120116; - solicitud de patente de los Estados Unidos titulada, “SWITCH ARRANGEMENTS FOR ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENTS”, núm. de expediente del abogado END7126USNP1/120116-1; - solicitud de patente de los Estados Unidos titulada, “ROTATABLE ELECTRICAL CONNECTION FOR ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENTS”, núm. de expediente del abogado END7126USNP2/120116- - solicitud de patente de los Estados Unidos titulada, “TECHNIQUES FOR CUTTING AND COAGULATING TISSUE FOR ULTRASONIC SURGICAL INSTRUMENTS”, núm. de expediente del abogado END7126USNP4/120116-4.

Antes de explicar las varias formas de instrumentos quirúrgicos ultrasónicos en detalle, se debe notar que las formas ilustrativas no se limitan en la aplicación o uso a los detalles de construcción y la disposición de las partes ilustradas en los dibujos acompañantes y la descripción. Las formas ilustrativas se pueden implementar o incorporar en otras formas, variaciones y modificaciones, y se pueden llevar a la práctica o a cabo en una variedad de formas. Además, a menos que se indique lo contrario, los terminos y las expresiones que se usan en la presente descripción se han elegido con el propósito de describir las formas ilustrativas para la conveniencia del lector y no con el propósito de limitación de estas.

Además, se entiende que cualquiera de una o más de las siguientes formas descritas, expresiones de formas, ejemplos, se pueden combinar con cualquiera de una o más de las otras formas, expresiones de formas, y ejemplos que se describen a continuación.

Varias formas se dirigen a instrumentos quirúrgicos ultrasónicos mejorados configurados para efectuar la disección, el corte, y/o la coagulación de tejidos durante procedimientos quirúrgicos. En una forma, un aparato de instrumento quirúrgico ultrasónico se configura para usar en procedimientos quirúrgicos abiertos, pero tiene aplicaciones en otros tipos de cirugías, tales como laparoscópicas, endoscópicas, y procedimientos asistidos por robots. El uso versátil se facilita por el uso selectivo de energía ultrasónica.

Las varias formas se describirán en conjunto con un instrumento ultrasónico como se describe en la presente descripción. Tal descripción se proporciona como ejemplo, y no como limitación, y no se pretende limitar el alcance y aplicaciones de esta. Por ejemplo, cualquiera de las formas descritas es útil en conjunto con una multitud de instrumentos ultrasónicos que incluyen los descritos en, por ejemplo, las patentes de los Estados Unidos núms. 5,938,633; 5,935,144; 5,944,737; 5,322,055; 5,630,420; y 5,449,370.

Como será evidente a partir de la siguiente descripción, se contempla que las formas del instrumento quirúrgico descrito en la presente descripción pueden usarse en asociación con una unidad osciladora de un sistema quirúrgico, de manera que la energía ultrasónica de la unidad osciladora proporciona la activación ultrasónica deseada para el presente instrumento quirúrgico. Se contempla, además, que las formas del instrumento quirúrgico descrito en la presente pueden usarse en asociación con una unidad generadora de señales de un sistema quirúrgico, de manera que la energía eléctrica en la forma de radio frecuencias (RF), por ejemplo, se usa para proporcionar retroalimentación al usuario con respecto al instrumento quirúrgico. El oscilador ultrasónico y/o la unidad generadora de señales pueden integrarse de manera no desmontable con el instrumento quirúrgico o pueden proporcionarse como componentes separados, los cuales pueden acoplarse electricamente al instrumento quirúrgico.

Una forma del presente aparato quirúrgico se configura particularmente para el uso desechadle en virtud de su construcción sencilla. Sin embargo, se contempla, además, que otras formas del presente instrumento quirúrgico pueden configurarse para usos múltiples o no desechables. La conexión desmontable del presente instrumento quirúrgico con un oscilador asociado y una unidad generadora de señales se describe ahora para el uso en un solo paciente para propósitos ilustrativos solamente. Sin embargo, se contempla, además, la conexión integrada no desmontable del presente instrumento quirúrgico con un oscilador asociado y/o una unidad generadora de señales. En consecuencia, varias formas de los instrumentos quirúrgicos descritos ahora pueden configurarse para el uso sencillo y/o el uso múltiple con un oscilador integral desmontable y/o no desmontable y/o una unidad generadora de señal, sin limitarse a, y todas las combinaciones de tales configuraciones se contemplan que están dentro del alcance de la presente descripción.

Con referencia a las Figs. 1 a 3, se ilustra una forma de un sistema quirúrgico 19 que incluye un instrumento quirúrgico ultrasónico 100. El sistema quirúrgico 19 incluye un generador ultrasónico 30 conectado a un transductor ultrasónico 50 mediante un medio de transmisión adecuado tal como un cable 22, y un instrumento quirúrgico ultrasónico 100. Aunque en la forma descrita actualmente, el generador 30 se muestra separado del instrumento quirúrgico 100, en una forma, el generador 30 puede conformarse integralmente con el instrumento quirúrgico 100 para conformar un sistema quirúrgico unitario 19. El generador 30 comprende un dispositivo de entrada 406 localizado en un panel frontal de la consola del generador 30. El dispositivo de entrada 406 puede comprender cualquier dispositivo adecuado que genere señales adecuadas para la programación de la operación del generador 30 como se describe subsecuentemente con referencia a la Fig. 9. Aún con referencia a las Figs. 1 a 3, el cable 22 puede comprender múltiples conductores electricos para la aplicación de la energía eléctrica a los electrodos positivo (+) y negativo (-) del transductor ultrasónico 50. Se notará que, en algunas aplicaciones, el transductor ultrasónico 50 puede referenciarse como una “pieza de mano” o “unidad de mango” puesto que el instrumento quirúrgico 100 del sistema quirúrgico 19 puede configurarse tal que un cirujano puede aferrar y manipular el transductor ultrasónico 50 durante varios procedimientos y operaciones. Un generador adecuado 30 es el GEN 300 disponible de Ethicon Endo-Surgery, Inc. de Cincinnati, Ohio como se describe en una o más de las siguientes patentes de los Estados Unidos, todas las cuales se incorporan como referencia en la presente descripción: patente de los Estados Unidos núm. 6,480,796 (Method for Improving the Start Up of an Ultrasonic System Under Zero Load Conditions); patente de los Estados Unidos núm. 6,537,291 (Method for Detecting a Loose Blade in a Handle Connected to an Ultrasonic Surgical System); patente de los Estados Unidos núm. 6,626,926 (Method for Driving an Ultrasonic System to Improve Acquisition of Blade Resonance Frequency at Startup); patente de los Estados Unidos núm. 6,633,234 (Method for Detecting Blade Breakage Using Rate and/or Impedance Information); patente de los Estados Unidos núm. 6,662,127 (Method for Detecting Presence of a Blade in an Ultrasonic System); patente de los Estados Unidos núm. 6,678,621 (Output Displacement Control Using Phase Margin in an Ultrasonic Surgical Handle); patente de los Estados Unidos núm. 6,679,899 (Method for Detecting Transverse Vibrations in an Ultrasonic Handle); patente de los Estados Unidos núm. 6,908,472 (Apparatus and Method for Altering Generator Functions in an Ultrasonic Surgical System); patente de los Estados Unidos núm. 6,977,495 (Detection Circuitry for Surgical Hand piece System); patente de los Estados Unidos núm. 7,077,853 (Method for Calculating Transducer Capacitance to Determine Transducer Temperature); patente de los Estados Unidos núm. 7,179,271 (Method for Driving an Ultrasonic System to Improve Acquisition of Blade Resonance Frequency at Startup); y patente de los Estados Unidos núm. 7,273,483 (Apparatus and Method for Alerting Generator Function in an Ultrasonic Surgical System).

De acuerdo con las formas descritas, el generador ultrasónico 30 produce una señal electrica o señal de accionamiento de una tensión, corriente, y frecuencia particular, por ejemplo, 55,500 ciclos por segundo (Hz). El generador 30 se conecta por el cable 22 a la unidad de mango 68, el cual contiene elementos piezocerámicos que forman el transductor ultrasónico 50. En respuesta a un conmutador 312a en la unidad de mango 68 o un conmutador de pie 434 conectado al generador 30 por otro cable la señal del generador se aplica al transductor 50, lo que provoca una vibración longitudinal de sus elementos. El transductor 50 se asegura a la unidad de mango 68 mediante un conector 300. Cuando se instala, el transductor 50 se acopla acústicamente a la cuchilla quirúrgica 79 mediante una estructura o guía de onda 80 (Fig. 2). La estructura 80 y la cuchilla 79 vibran consecuentemente a frecuencias ultrasónicas cuando la señal de accionamiento se aplica al transductor 50. La estructura 80 se diseña para resonar a la frecuencia seleccionada, así que amplifica el movimiento iniciado por el transductor 50. En una forma, el generador 30 se configura para producir una señal de salida de tensión, corriente, y/o frecuencia particular que puede escalonar con alta resolución, precisión, y repetibilidad.

Con referencia a la Fig. 4, en los sistemas actuales un oscilador convencional se activa en el tiempo 0 que resulta en la corriente 300 que se eleva a un punto de ajuste deseado de aproximadamente 340 mA. En aproximadamente 2 segundos se aplica una carga ligera que resulta en el aumento correspondiente en la tensión 310, la potencia 320, la impedancia 330, y los cambios en la frecuencia de resonancia 340.

Con referencia a la Fig. 5, en los sistemas actuales un oscilador convencional se activa en el tiempo 0 que resulta en la corriente 300 que se eleva a un punto de ajuste deseado de aproximadamente 340 mA. En aproximadamente 2 segundos se aplica una carga en aumento que resulta en el aumento correspondiente en la tensión 310, la potencia 320, la impedancia 330, y los cambios en la frecuencia de resonancia 340. En aproximadamente 7 segundos, la carga ha aumentado al punto en que el oscilador entra en un modo de potencia plana donde los aumentos adicionales en la carga mantienen la potencia en 35 W siempre y cuando el oscilador permanezca dentro de los límites de tensión de la fuente de energía. La corriente 300 y por lo tanto, el desplazamiento, varía durante el modo de potencia plana. En aproximadamente 11.5 segundos, la carga se reduce al punto donde la corriente 300 retorna a el punto de ajuste deseado de aproximadamente 340 mA. La tensión 310, la potencia 320, la impedancia 330, y la frecuencia de resonancia 340 varían con la carga.

Con referencia ahora de vuelta a las Figs. 1 a 3, la unidad de mango 68 puede ser una unidad de múltiples piezas adaptada para aislar al operador de las vibraciones de la unidad acústica contenida dentro del transductor ultrasónico 50. La unidad de mango 68 puede conformarse para sujetarse por un usuario de una manera convencional, pero se contempla que el presente instrumento quirúrgico ultrasónico 100 se agarra y manipula principalmente por un arreglo similar a un disparador proporcionado por una unidad de mango del instrumento, como se describirá. Aunque se ilustra una unidad de mango de múltiples piezas 68, la unidad de mango 68 puede comprender un componente sencillo o unitario. El extremo proximal del instrumento quirúrgico ultrasónico 100 recibe y se adapta al extremo distal del transductor ultrasónico 50 mediante la inserción del transductor 50 dentro de la unidad de mango 68. En una forma, el instrumento quirúrgico ultrasónico 100 puede unirse a y removerse del transductor ultrasónico 50 como una unidad. En otras formas, el instrumento quirúrgico ultrasónico 100 y el transductor ultrasónico 50 pueden formarse como una unidad integral. El instrumento quirúrgico ultrasónico 100 puede incluir una unidad de mango 68, que comprende una porción de alojamiento de unión 69, una porción de alojamiento 70, y una unidad de transmisión 71. Cuando el presente instrumento se configura para el uso endoscópico, la construcción puede dimensionarse tal que la unidad de transmisión 71 tiene un diámetro externo de aproximadamente 5.5 mm. La unidad de transmisión alargada 71 del instrumento quirúrgico ultrasónico 100 se extiende ortogonalmente desde la unidad de mango del instrumento 68. La unidad de transmisión 71 se puede hacer girar selectivamente con respecto a la unidad de mango 68 por una perilla de rotación 29 como se describe adicionalmente más abajo. La unidad de mango 68 puede construirse de un plástico durable, tal como policarbonato o un polímero de cristal líquido. Se contempla, además, que la unidad de mango 68 puede hacerse alternativamente de una variedad de materiales que incluyen otros plásticos, cerámicas, o metales.

La unidad de transmisión 71 puede incluir un miembro tubular exterior o una cubierta exterior 72, un miembro de accionamiento tubular interior 76, una guía de onda 80, y un efector de extremo 81 que comprende, por ejemplo, la cuchilla 79, un brazo de sujeción 56, y una o más almohadillas de sujeción 58. El transductor 50 y la unidad de transmisión 71 (que incluyen o excluyen el efector de extremo 81) pueden referenciarse como un sistema de accionamiento ultrasónico. Como se describe subsecuentemente, la cubierta exterior 72, el miembro de accionamiento 76, y la guía de onda 80 o varilla de transmisión pueden unirse juntos para su rotación como una unidad (junto con el transductor ultrasónico 50) con relación a la unidad de mango 68. La guía de onda 80, la cual se adapta para transmitir la energía ultrasónica desde el transductor ultrasónico 50 hacia la cuchilla 79 puede ser flexible, semiflexible, o rígida. La guía de onda 80 puede configurarse, además, para amplificar las vibraciones mecánicas transmitidas a través de la guía de onda 80 a la cuchilla 79 como se conoce bien en la materia. La guía de onda 80 puede tener características adicionales para controlar la ganancia de la vibración longitudinal a lo largo de la guía de onda 80 y características para sintonizar la guía de onda 80 a la frecuencia de resonancia del sistema. En particular, la guía de onda 80 puede tener cualquier dimensión de la sección transversal adecuada. Por ejemplo, la guía de onda 80 puede tener una sección transversal sustancialmente uniforme o la guía de onda 80 puede estrecharse en varias secciones o puede estrecharse a lo largo de toda su longitud. En una expresión de la forma actual, el diámetro de la guía de onda es de aproximadamente 0.287 cm (0.113 pulgadas) nominal para minimizar la cantidad de desviación en la cuchilla 79 para minimizar la abertura en la porción proximal del efector de extremo 81.

La cuchilla 79 puede ser integral con la guía de onda 80 y formarse como una sola unidad. En una expresión alternativa de la forma actual, la cuchilla 79 puede conectarse por una conexión roscada, una unión soldada, u otros mecanismos de acoplamiento. El extremo distal de la cuchilla 79 se dispone cerca de un antinodo con el propósito de sintonizar la unidad acústica a una frecuencia de resonancia preferida f0 cuando la unidad acústica no se carga por el tejido. Cuando el transductor ultrasónico 50 se energiza, el extremo distal de la cuchilla 79 se configura para moverse longitudinalmente en el rango de, por ejemplo, aproximadamente 10 a 500 micrones pico a pico, y preferentemente en el rango de aproximadamente 20 a aproximadamente 200 micrones a una frecuencia de vibración predeterminada f0 de, por ejemplo, 55,500 Hz.

Con referencia particular a las Figs. 1 a 3, en las mismas se ilustra una forma del miembro de sujeción 60 para usar con el presente instrumento quirúrgico ultrasónico 100 y el cual se configura para la acción cooperativa con la cuchilla 79. El miembro de sujeción 60 en conjunto con la cuchilla 79 se referencia comúnmente como el efector de extremo 81 , y el miembro de sujeción 60 se referencia comúnmente, además, como la abrazadera. El miembro de sujeción 60 incluye un brazo de sujeción móvil giratorio 56, el cual se conecta al extremo distal de la cubierta exterior 72 y el miembro de accionamiento 76, en conjunto con una almohadilla de sujeción o almohadilla de acoplamiento de tejido 58. El brazo de sujeción 56 se mueve de manera giratoria por un disparador 34 y el efector de extremo 81 se mueve de manera giratoria por la perilla de rotación 29. Por ejemplo, el disparador 34 puede trasladarse por la mano del clínico en una dirección proximal. Por ejemplo, el mango 34 puede girar alrededor del pasador giratoriio 36. El movimiento proximal o de giro del disparador 34 puede provocar el movimiento distal de un yugo 301 acoplado mecánicamente al miembro de accionamiento tubular 76. El movimiento distal del miembro de accionamiento tubular puede provocar que el brazo de sujeción 56 gire para acercarse a la cuchilla 79. Los detalles adicionales de los mecanismos de cierre para dispositivos quirúrgicos ultrasónicos se proporcionan en la presente descripción más abajo con respecto a las Figs. 93 a 95 y en las solicitudes de las patentes de los Estados Unidos núms. de serie 12/503,769, 12/503,770, y 12/503,766, cada una de las cuales se incorpora en la presente descripción como referencia en su totalidad.

En una expresión de la forma, la almohadilla de sujeción 58 se forma de TEFLON® un nombre de marca registrada de E. I. Du Pont de Nemours and Company, un material polímero de bajo coeficiente de fricción, o cualquier otro material de baja fricción adecuado. La almohadilla de sujeción 58 se monta en el brazo de sujeción 56 para la cooperación con la cuchilla 79, con movimiento giratorio del brazo de sujeción 56 que posiciona la almohadilla de sujeción 58 en una relación sustancialmente paralela a, y en contacto con, la cuchilla 79, de esta manera que define una región de tratamiento del tejido. Mediante esta construcción, el tejido se captura entre la almohadilla de sujeción 58 y la cuchilla 79. Como se ilustra, la almohadilla de sujeción 58 puede proporcionarse con una superficie no lisa, tal como una configuración tipo diente de sierra para mejorar el agarre del tejido en cooperación con la cuchilla 79. La configuración tipo diente de sierra, o dientes, proporciona tracción contra el movimiento de la cuchilla 79. Los dientes proporcionan, además, contratracción a la cuchilla 79 y al movimiento de sujeción. Como se apreciaría por un experto en la materia, la configuración tipo diente de sierra es solo un ejemplo de muchas superficies de acoplamiento de tejido para impedir el movimiento del tejido con relación al movimiento de la cuchilla 79. Otros ejemplos ilustrativos incluyen bombas, patrones que se intersecan mutuamente, patrones de rodadura, una cuenta, o una superficie de arena explotada.

Debido al movimiento sinusoidal, el mayor desplazamiento o amplitud de movimiento se localiza en la porción más distal de la cuchilla 79, mientras la porción proximal de la región de tratamiento del tejido está en el orden del 50 % de la amplitud de la punta distal. Durante la operación, el tejido en la región proximal del efector de extremo 81 se resecará y será delgado, y la porción distal del efector de extremo 81 cortará transversalmente el tejido en esa región distal, de esta manera que permite al tejido reseco y delgado dentro de la región proximal deslizarse distalmente dentro de la región más activa del efector de extremo 81 para completar el corte transversal del tejido.

La Fig. 3 ilustra un diagrama de fuerza y la relación entre la fuerza de activación FA (proporcionada por el miembro de accionamiento 76) y la fuerza de corte transversal F (medida en el punto medio del área de tratamiento del tejido óptima).

FT = FA (X2/X1) (1) Donde FA es igual a la precarga del resorte de un resorte proximal 94 (menos pérdidas fricciónales), la cual, en una forma, es de aproximadamente 5.67 kg (12.5 libras), y FT es igual a aproximadamente 2.04 kg (4.5 libras).

FT se mide en la región del brazo de sujeción/interfaz de cuchilla donde ocurre el tratamiento del tejido óptimo como se define por las marcas de tejido 61a y 61b. Las marcas de tejido 61a, b se graban o elevan en el brazo de sujeción 56 para proporcionar una marca visible al cirujano así el cirujano tiene una indicación clara del área de tratamiento del tejido óptima. Las marcas de tejido 61a, b se separan aproximadamente 7 mm en distancia, y más preferentemente se separan aproximadamente 5 mm en distancia.

La Fig. 9 ilustra una forma de un sistema de accionamiento 32 del generador 30, el cual crea una señal eléctrica ultrasónica para accionar un transductor ultrasónico conocida, además, como una señal de accionamiento. El sistema de accionamiento 32 es flexible y puede crear una señal de accionamiento eléctrico ultrasónico 416 a una frecuencia deseada y un ajuste del nivel de potencia para accionar el transductor ultrasónico 50. En varias formas, el generador 30 puede comprender varios elementos funcionales separados, tales como módulos y/o bloques. Aunque ciertos módulos y/o bloques pueden describirse a manera de ejemplo, puede apreciarse que un número de módulos y/o bloques mayor o menor puede usarse y aún caer dentro del alcance de las formas. Además, aunque varias formas pueden describirse en términos de módulos y/o bloques para facilitar la descripción, tales módulos y/o bloques pueden implementarse por uno o más componentes de hardware, por ejemplo, procesadores, Procesadores de señal digital (DSP), dispositivos lógicos programables (PLD), circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), circuitos, componentes de registro y/o software, por ejemplo, programas, subrutinas, componentes lógicos y/o combinaciones de componentes de hardware y software.

En una forma, el sistema de accionamiento 32 del generador 30 puede comprender una o más aplicaciones incorporadas implementadas como microprograma, software, hardware, o cualquier combinación de los mismos. El generador 30 sistema de accionamiento 32 puede comprender varios módulos ejecutables tales como software, programas, datos, controladores, interfaces de programas de aplicación (API), y así sucesivamente. El microprograma puede almacenarse en una memoria no volátil (NVM), tal como en una memoria de solo lectura de bit enmascarado (ROM) o una memoria flash. En varias implementaciones, el almacenamiento del microprograma en la ROM puede preservar la memoria flash. La NVM puede comprender otros tipos de memoria que incluyen, por ejemplo, ROM programable (PROM), ROM programable borrable (EPROM), ROM programable electricamente borrable ROM (EEPROM), o memoria de acceso aleatorio no volátil (RAM) respaldada por batería tal como RAM dinámica (DRAM), DRAM de tasa de datos doble (DDRAM), y/o DRAM sincrónica (SDRAM).

En una forma, el sistema de accionamiento 32 del generador 30 comprende un componente de hardware implementado como un procesador 400 para ejecutar instrucciones de programa para monitorear varias características medibles del instrumento quirúrgico ultrasónico 100 (Fig. 1) y generar una señal de salida de la función escalón para accionar el transductor ultrasónico 50 en los modos de operación de corte y/o coagulación. Se apreciará por aquellos con experiencia en la materia que el generador 30 y el sistema de accionamiento 32 pueden comprender componentes adicionales o menos y solamente una versión simplificada del generador 30 y el sistema de accionamiento 32 se describen en la presente para concisión y claridad. En varias formas, como se trató previamente, el componente de hardware puede implementarse como un DSP, PLD, ASIC, circuitos, y/o registros. En una forma, el procesador 400 puede configurarse para almacenar y ejecutar instrucciones de programas de software de computadoras para generar las señales de salida de la función escalón para accionar varios componentes del instrumento quirúrgico ultrasónico 100, tal como el transductor 50, el efector de extremo 81 , y/o la cuchilla 79.

En una forma, bajo el control de una o más rutinas de programa de software, el procesador 400 ejecuta los metodos de acuerdo con las formas descritas para generar una función escalón formada por una forma de onda escalonada de señales de accionamiento que comprenden la corriente (I), la tensión (V), y/o la frecuencia (f) para varios períodos o intervalos de tiempo (T). Las formas de onda escalonadas de las señales de accionamiento pueden generarse mediante la formación de una combinación lineal por tramos de funciones constantes sobre una pluralidad de intervalos de tiempo creados mediante los escalones de las señales de accionamiento del generador 30, por ejemplo, la corriente de accionamiento de salida (I), la tensión (V), y/o la frecuencia (f). Los períodos o intervalos de tiempo (T) pueden predeterminarse ( por ejemplo, fijarse y/o programarse por el usuario) o pueden ser variables. Los intervalos de tiempo variables pueden definirse por el ajuste de la señal de accionamiento a un primer valor y mantener la señal de accionamiento a ese valor hasta que se detecte un cambio en una característica monitoreada. Los ejemplos de características monitoreadas pueden comprender, por ejemplo, la ¡mpedancia del transductor, la impedancia del tejido, el calentamiento del tejido, el corte transversal del tejido, la coagulación del tejido, y similares. Las señales de accionamiento ultrasónico generadas por el generador 30 incluyen, sin limitarse a, señales de accionamiento ultrasónico capaces de excitar el transductor ultrasónico 50 en varios modos vibratorios tales como, por ejemplo, el modo longitudinal primario y los armónicos del mismo así como los modos vibratorios flexionales y de torsión.

En una forma, los módulos ejecutables comprenden uno o más algoritmo(s) de función escalón 402 almacenados en memoria que cuando se ejecutan provocan que el procesador 400 genere una función escalón formada por una forma de onda escalonada de señales de accionamiento que comprenden la corriente (I), la tensión (V), y/o la frecuencia (f) para varios períodos o intervalos de tiempo (T). Las formas de onda escalonadas de las señales de accionamiento pueden generarse mediante la formación de una combinación lineal por tramos de funciones constantes sobre uno o más intervalos de tiempo creados mediante los escalones del accionamiento de salida del generador 30 de la corriente (I), la tensión (V), y/o la frecuencia (f). Las señales de accionamiento pueden generarse lo mismo para intervalos de tiempo fijos predeterminados o períodos (T) de tiempo o intervalos de tiempo variables o períodos de tiempo de acuerdo con el uno o más algoritmo(s) de salida escalón 402. Bajo el control del procesador 400, el generador 30 escalona {por ejemplo, incrementa o disminuye) la corriente (I), la tensión (V), y/o la frecuencia (f) hacia arriba o abajo a una resolución particular por un período predeterminado (T) o hasta que se detecta una condición predeterminada, tal como un cambio en una característica monitoreada ( por ejemplo, la impedancia del transductor, la impedancia del tejido). Los escalones pueden cambiar en incrementos o decrementos programados. Si se desean otros escalones, el generador 30 puede incrementar o disminuir el escalón adaptativamente basado en las características del sistema medidas.

En operación, el usuario puede programar la operación del generador 30 mediante el uso del dispositivo de entrada 406 localizado en el panel frontal de la consola del generador 30. El dispositivo de entrada 406 puede comprender cualquier dispositivo adecuado que genere las señales 408 que pueden aplicarse al procesador 400 para controlar la operación del generador 30. En varias formas, el dispositivo de entrada 406 incluye botones, conmutadores, ruedecillas, teclado, teclado numérico, monitor de pantalla táctil, dispositivo indicador, conexión remota a una computadora dedicada o de propósito general. En otras formas, el dispositivo de entrada 406 puede comprender una interfaz de usuario adecuada. En consecuencia, mediante el dispositivo de entrada 406, el usuario puede ajustar o programar la corriente (I), la tensión (V), la frecuencia (f), y/o el período (T) para la programación de la salida de la función escalón del generador 30. El procesador 400 muestra entonces el nivel de potencia seleccionado mediante el envío de una señal en línea 410 a un indicador de salida 412.

En varias formas, el indicador de salida 412 puede proporcionar retroalimentación visual, audible, y/o táctil al cirujano para indicar el estado de un procedimiento quirúrgico, tal como, por ejemplo, cuando el corte del tejido y la coagulación se completan en base a una característica medida del instrumento quirúrgico ultrasónico 100, por ejemplo, la impedancia del transductor, la impedancia del tejido, u otras mediciones como se describe subsecuentemente. A manera de ejemplo y no de limitación, la retroalimentación visual comprende cualquier tipo de dispositivo de indicación visual que incluye lámparas incandescentes o diodos emisores de luz (LED), interfaz de usuario gráfica, pantalla, indicador analógico, indicador digital, pantalla de gráfico de barras, pantalla alfanumerica digital. A manera de ejemplo y no de limitación, la retroalimentación audible comprende cualquier tipo de timbre, tono generado por computadora, discurso computarizado, interfaz de usuario de voz (VUI) para interactuar con computadoras a través de una plataforma de voz/discurso. A manera de ejemplo, y no de limitación, la retroalimentación táctil comprende cualquier tipo de retroalimentación vibratoria proporcionada a traves de la unidad de mango de alojamiento del instrumento 68.

En una forma, el procesador 400 puede configurarse o programarse para generar una señal de corriente digital 414 y una señal de frecuencia digital 418. Estas señales 414, 418 se aplican a un circuito sintetizador digital directo (DDS) 420 para ajustar la amplitud y la frecuencia (f) de la señal de salida de corriente 416 al transductor 50. La salida del circuito DDS 420 se aplica a un amplificador 422 cuya salida se aplica a un transformador 424. La salida del transformador 424 es la señal 416 aplicada al transductor ultrasónico 50, el cual se acopla a la cuchilla 79 mediante la guía de onda 80 (Fig. 2).

En una forma, el generador 30 comprende uno o más módulos de medición o componentes que pueden configurarse para monitorear las características medióles del instrumento ultrasónico 100 (Fig. 1). En la forma ilustrada, el procesador 400 puede usarse para monitorear y calcular las características del sistema. Como se muestra, el procesador 400 mide la impedancia Z del transductor 50 mediante el monitoreo de la corriente suministrada al transductor 50 y la tensión aplicada al transductor 50. En una forma, un circuito sensor de corriente 426 se usa para detectar la corriente que fluye a través del transductor 50 y un circuito sensor de tensión 428 se usa para detectar la tensión de salida aplicada al transductor 50. Estas señales pueden aplicarse al transformador analógico-digital 432 (ADC) mediante un circuito multiplexor analógico 430 o un arreglo de circuito de conmutación. El multiplexor analógico 430 en ruta la señal analógica apropiada al ADC 432 para la conversión. En otras formas, múltiples ADC 432 pueden usarse para cada característica medida en lugar del circuito multiplexor 430. El procesador 400 recibe la salida digital 433 del ADC 432 y calcula la impedancia Z del transductor basado en los valores medidos de corriente y tensión. El procesador 400 ajusta la señal de accionamiento de salida 416 tal que puede generar una potencia deseada en comparación con la curva de carga. De acuerdo con los algoritmos de la función escalón programados 402, el procesador 400 puede escalonar a la señal de accionamiento 416, por ejemplo, la corriente o la frecuencia, en cualquier incremento o decremento adecuado en respuesta a la impedancia del transductor Z.

Para provocar realmente que vibre la cuchilla quirúrgica 79, por ejemplo , activar la cuchilla 79, el usuario activa el conmutador de pie 434 (Fig. 1) o el conmutador 312a (Fig. 1) en la unidad de mango 68. Esta activación da salida a la señal de accionamiento 416 hacia el transductor 50 se basa en los valores programados de la corriente (I), la frecuencia (f), y los períodos de tiempo correspondientes (T). Despues de un período de tiempo fijo predeterminado (T), o un período de tiempo variable basado en una característica del sistema medible tal como los cambios en la impedancia Z del transductor 50, el procesador 400 cambia el escalón de la corriente de salida o el escalón de la frecuencia de acuerdo con los valores programados.

El indicador de salida 412 comunica el estado particular del proceso al usuario.

La operación programada del generador 30 se puede ilustrar, además, con referencia a las Figs. 6, 7, y 8, en donde las representaciones gráficas de la corriente 300, la tensión 310, la potencia 320, la impedancia 330, y la frecuencia 340 se muestran para el generador 30 en un estado no cargado, un estado ligeramente cargado, y un estado pesadamente cargado, respectivamente. La Fig. 6 es una representación gráfica de las formas de onda de la corriente 300, la tensión 310, la potencia 320, la impedancia 330, y la frecuencia 340 de una forma del generador 30 en un estado no cargado. De la forma ilustrada, la corriente 300 de salida del generador 30 es escalonada. Como se muestra en la Fig. 6, el generador 30 se activa inicialmente en aproximadamente el tiempo 0 que resulta en la corriente 300 que se eleva hasta un primer punto de ajuste h de aproximadamente 100 mA. La corriente 300 se mantiene en el primer punto de ajuste I-i, por un primer período T-i. En el final del primer período T 1 , por ejemplo, aproximadamente 1 segundo en la forma ilustrada, se cambia el punto de ajuste \-\ de la corriente 300, por ejemplo, escalonado, por el generador 30 de acuerdo con el software, por ejemplo, el(los) algoritmo(s) de la función escalón 402, a un segundo punto de ajuste I2 de aproximadamente 175 mA por un segundo período T2, por ejemplo, aproximadamente 2 segundos en la forma ¡lustrada. En el final del segundo período T2, por ejemplo, en aproximadamente 3 segundos en la forma ilustrada, el software del generador 30 cambia la corriente 300 a un tercer punto de ajuste l3 de aproximadamente 350 mA. La tensión 310, la corriente 300, la potencia 320, y la frecuencia responden solamente de forma leve puesto que no hay carga en el sistema.

La Fig. 7 es una representación gráfica de las formas de onda de la corriente 300, la tensión 310, la potencia 320, la impedancia 330, y la frecuencia 340 de una forma del generador 30 bajo un estado ligeramente cargado. Con referencia a la Fig. 7, el generador 30 se activa en aproximadamente el tiempo 0 que resulta en la corriente 300 que se eleva hasta el primer punto de ajuste \^ de la corriente 300 de aproximadamente 100 mA. En aproximadamente 1 segundo el punto de ajuste de la corriente 300 se cambia dentro del generador 30 por el software a l2 de aproximadamente 175 mA, y despues nuevamente en aproximadamente 3 segundos el generador 30 cambia el punto de ajuste de la corriente 300 a I3 de aproximadamente 350 mA. La tensión 310, la corriente 300, la potencia 320, y la frecuencia 340 se muestran que responden a la carga ligera similar a la mostrada en la Fig. 4.

La Fig. 8 es una representación gráfica de las formas de onda de la corriente 300, la tensión 310, la potencia 320, la impedancia 330, y la frecuencia 340 de una forma del generador 30 bajo un estado pesadamente cargado. Con referencia a la Fig. 8, el generador 30 se activa en aproximadamente el tiempo 0 que resulta en la corriente 300 que se eleva hasta el primer punto de ajuste de aproximadamente 100 mA. En aproximadamente 1 segundo el punto de ajuste de la corriente 300 se cambia dentro del generador 30 por el software a I2 de aproximadamente 175 mA, y despues nuevamente en aproximadamente 3 segundos el generador 30 cambia el punto de ajuste de la corriente 300 a l3 de aproximadamente 350 mA. La tensión 310, la corriente 300, la potencia 320, y la frecuencia 340 se muestran que responden a la carga pesada similar a la mostrada en la Fig. 5.

Se apreciará por aquellos con experiencia en la materia que los puntos de ajuste de la función escalón de la corriente 300 (por ejemplo, I-i, l2, l3) y los períodos o intervalos de tiempo (por ejemplo, T 1 , T2) de duración de cada uno de los puntos de ajuste de la función escalón descritos en las Figs. 6 a 8 no se limitan a los valores descritos en la presente descripción y pueden ajustarse a cualquier valor adecuado como puede desearse para un conjunto dado de procedimientos quirúrgicos. Puntos de ajuste de corriente adicionales o menos y períodos de duración pueden seleccionarse como puede desearse para un conjunto dado de características de diseño o restricciones de funcionamiento. Como se discutió anteriormente, los períodos pueden predeterminarse por programación o pueden ser variables basado en las características del sistema medibles. Las formas no se limitan en este contexto. Por ejemplo, en ciertas formas, las amplitudes (puntos de ajuste) de los pulsos consecutivos pueden aumentar, disminuir o permanecer igual. Por ejemplo, en ciertas formas, las amplitudes de los pulsos consecutivos pueden ser iguales. Además, en ciertas formas, los períodos o intervalos de tiempo de los pulsos pueden tomar cualquier valor adecuado que incluyen, por ejemplo, fracciones de un segundo, minutos, horas, etc. En una forma de ejemplo, el intervalo de tiempo o períodos de los pulsos puede ser de 55 segundos.

Una vez descritos los detalles operacionales de varias formas del sistema quirúrgico 19, las operaciones para el sistema quirúrgico anterior 19 pueden describirse, además, en términos de un proceso para el corte y coagulación de un vaso sanguíneo que usa un instrumento quirúrgico que comprende el dispositivo de entrada 406 y las capacidades de medición de la impedancia del transductor descritas con referencia a la Fig. 9. Aunque un proceso particular se describe en relación con los detalles operacionales, puede apreciarse que el proceso proporciona simplemente un ejemplo de cómo la funcionalidad general descrita en la presente puede implementarse por el sistema quirúrgico 19. Además, el proceso dado no tiene necesariamente que ejecutarse en el orden presentado en la presente a menos que se indique lo contrario. Como se discutió anteriormente, el dispositivo de entrada 406 puede usarse para programar la salida escalonada (por ejemplo, la corriente, la tensión, la frecuencia) a la unidad de transductor ultrasónico 50/cuchilla 79.

En consecuencia, con referencia ahora a las Figs. 1 a 3 y 6 a 9, una téenica para sellar un vaso incluye separar y mover la capa de un músculo interior del vaso lejos de la capa adventicia antes de la aplicación de la energía ultrasónica estándar para cortar transversalmente y sellar el vaso. Aunque los métodos convencionales han alcanzado esta separación mediante el aumento de la fuerza aplicada al miembro de sujeción 60, descrito en un aparato y metodo alternativo para el corte y coagulación del tejido sin depender de la fuerza de sujeción solamente. Con el propósito de separar de manera más efectiva las capas de tejido de un vaso, por ejemplo, el generador 30 puede programarse para aplicar una función escalón de frecuencia al transductor ultrasónico 50 para desplazar mecánicamente la cuchilla 79 en múltiples modos de acuerdo con la función escalón. En una forma, la función escalón de la frecuencia puede programarse mediante la interfaz de usuario 406, en donde el usuario puede seleccionar un programa de frecuencia escalonada, la frecuencia (f) para cada paso, y el período de tiempo correspondiente (T) de duración para cada escalón por el cual se excitará el transductor ultrasónico 50. El usuario puede programar un ciclo operacional completo mediante el ajuste de múltiples frecuencias para múltiples períodos para realizar varios procedimientos quirúrgicos.

En ciertas formas, las amplitudes de los escalones consecutivos o pulsos pueden aumentarse disminuirse o permanecer igual. Por ejemplo, en ciertas formas, las amplitudes de los pulsos consecutivos pueden ser iguales. Además, en ciertas formas, los períodos de tiempo de los pulsos pueden tomar cualquier valor adecuado que incluyen, por ejemplo, fracciones de un segundo, minutos, horas, etc. En una forma de ejemplo, el período de tiempo de los pulsos puede ser de 55 segundos.

En una forma, una primera frecuencia ultrasónica puede ajustarse inicialmente para separar mecánicamente la capa de tejido de un músculo de un vaso antes de aplicar una segunda frecuencia ultrasónica para cortar y sellar el vaso. A manera de ejemplo, y no de limitación, de acuerdo con una implementación del programa, inicialmente, el generador 30 se programa para dar salida a una primera frecuencia de accionamiento fi por un primer período T de tiempo (por ejemplo menos de aproximadamente 1 segundo), en donde la primera frecuencia fi está significativamente fuera de resonancia, por ejemplo, f0/2, 2f0 u otras frecuencias resonantes estructurales, en donde f0 es la frecuencia de resonancia ( por ejemplo, 55.5 kHz). La primera frecuencia fi proporciona un nivel bajo de acción de vibración mecánica a la cuchilla 79 que, junto con la fuerza de sujeción, separa mecánicamente la capa de tejido de un músculo (subterapeutica) del vaso sin provocar el calor significativo que generalmente ocurre en la resonancia. Después del primer período T-i, el generador 30 se programa para conmutar automáticamente la frecuencia de accionamiento a la frecuencia de resonancia f0 por un segundo período T2 para cortar transversalmente y sellar el vaso. La duración del segundo período T2 puede programarse o puede determinarse por la longitud del tiempo que realmente toma cortar y sellar el vaso como se determina por el usuario o puede basarse en las características del sistema medidas tales como la impedancia Z del transductor como se describe en mayor detalle más abajo.

En una forma, el proceso de corte transversal del tejido/vaso (por ejemplo, que separa la capa de un músculo del vaso de la capa adventicia y que corta transversalmente/sella el vaso) puede automatizarse mediante la identificación de las características de la impedancia Z del transductor 50 para detectar cuando ocurre el corte transversal del tejido/vaso. La ¡mpedancia Z puede correlacionarse al corte transversal de la capa de un músculo y al corte transversal/sellado del vaso para proporcionar un disparador para el procesador 400 para generar la salida de la función escalón de la frecuencia y/o la corriente. Como se discutió anteriormente con referencia a la Fig. 9, la ¡mpedancia Z del transductor 50 puede calcularse por el procesador 400 basado en la corriente que fluye a través del transductor 50 y la tensión aplicada al transductor 50 cuando la cuchilla 79 está bajo varias cargas. Puesto que la ¡mpedancia Z del transductor 50 es proporcional a la carga aplicada a la cuchilla 79, cuando la carga en la cuchilla 79 aumenta, la ¡mpedancia Z del transductor 50 aumenta, y cuando la carga en la cuchilla 79 disminuye la ¡mpedancia Z del transductor 50 disminuye. En consecuencia, la ¡mpedancia Z del transductor 50 puede monitorearse para detectar el corte transversal de la capa de tejido de un músculo interior del vaso de la capa adventicia y puede monitorearse, además, para detectar cuando el vaso se ha cortado transversalmente y sellado.

En una forma, el instrumento quirúrgico ultrasónico 110 puede operarse de acuerdo con un algoritmo de la función escalón programado sensible a la ¡mpedancia Z del transductor. En una forma, una salida de la función escalón de frecuencia puede iniciarse basada en una comparación de la ¡mpedancia Z del transductor y uno o más umbrales predeterminados que se han correlacionado con las cargas del tejido contra la cuchilla 79. Cuando las transiciones de la ¡mpedancia Z del transductor son por encima o por debajo de (por ejemplo, se cruzan) un umbral, el procesador 400 aplica una señal de frecuencia digital 418 al circuito DDS 420 para cambiar la frecuencia de la señal de accionamiento 416 por un escalón predeterminado de acuerdo con el(los) algoritmo(s) de la función escalón 402 sensible a la impedancia Z del transductor. En operación, la cuchilla 79 se localiza primero en el sitio de tratamiento del tejido. El procesador 400 aplica una primera señal de frecuencia digital 418 para ajustar una primera frecuencia de accionamiento f1 que está fuera de resonancia (por ejemplo, f0/2, 2f0 u otras frecuencias resonantes estructurales, en donde f0 es la frecuencia de resonancia). La señal de accionamiento 416 se aplica al transductor 50 en respuesta a la activación del conmutador 312a en la unidad de mango 68 o el conmutador de pie 434. Durante este período el transductor ultrasónico 50 activa mecánicamente la cuchilla 79 en la primera frecuencia de accionamiento -Una fuerza o carga puede aplicarse al miembro de sujeción 60 y la cuchilla 79 para facilitar este proceso. Durante este período, el procesador 400 monitorea la impedancia Z del transductor hasta que la carga en la cuchilla 79 cambia y la impedancia Z del transductor cruza un umbral predeterminado para indicar que la capa de tejido se ha cortado transversalmente. El procesador 400 aplica entonces una segunda señal de frecuencia digital 418 para ajustar una segunda frecuencia de accionamiento f2, por ejemplo, la frecuencia de resonancia f0 u otra frecuencia adecuada para el corte transversal, la coagulación, y sellado del tejido. Otra porción del tejido {por ejemplo, el vaso) se agarra después entre el miembro de sujeción 60 y la cuchilla 79. El transductor 50 se energiza ahora por la señal de accionamiento 416 en la segunda frecuencia de accionamiento f2 mediante la activación del conmutador de pie 434 o el conmutador 312a en la unidad de mango 68. Se apreciará por aquellos con experiencia en la materia que la salida de la corriente (I) de accionamiento, además, puede ser un escalón como se describe con referencia a las Figs. 6 a 8 basado en la impedancia Z del transductor.

De acuerdo con un algoritmo de la función escalón 402, el procesador 400 ajusta inicialmente una primera frecuencia de accionamiento fi que está significativamente fuera de resonancia para separar la capa de un músculo interior del vaso de la capa adventicia. Durante este período de operación el procesador 400 monitorea la impedancia Z del transductor para determinar cuando la capa de un músculo interior se corta transversalmente o se separa de la capa adventicia. Puesto que la impedancia Z del transductor se correlaciona con la carga aplicada a la cuchilla 79, por ejemplo, el corte de más tejido disminuye la carga en la cuchilla 79 y la impedancia Z del transductor. El corte transversal de la capa de un músculo interior se detecta cuando la impedancia Z del transductor cae más abajo de un umbral predeterminado. Cuando el cambio en la impedancia Z del transductor indica que el vaso se ha separado de la capa de un músculo interior, el procesador 400 ajusta la frecuencia de accionamiento a la frecuencia de resonancia f0. El vaso se agarra entonces entre la cuchilla 79 y el miembro de sujeción 60 y el transductor 50 se activa mediante la activación del conmutador de pie o el conmutador en la unidad de mango 68 para cortar transversalmente y sellar el vaso. En una forma, el cambio de la impedancia Z puede variar entre aproximadamente 1.5 a aproximadamente 4 veces unas mediciones de impedancia base desde un punto inicial de contacto con el tejido hasta un punto justo antes de que la capa de un músculo se corta transversalmente y se sella.

La Fig. 10 ilustra una forma de un sistema quirúrgico 190 que comprende un instrumento quirúrgico ultrasónico 120 y un generador 500 que comprende un módulo de impedancia del tejido 502. Aunque en la forma descrita actualmente, el generador 500 se muestra separado del instrumento quirúrgico 120, en una forma, el generador 500 puede conformarse integralmente con el instrumento quirúrgico 120 para conformar un sistema quirúrgico unitario 190. En una forma, el generador 500 puede configurarse para monitorear la impedancia electrica del tejido Zt y para controlar las características de tiempo y nivel de potencia basado en la impedancia del tejido Zt. En una forma, la impedancia del tejido Zt puede determinarse mediante la aplicación de una señal de radio frecuencia (RF) subterapéutica al tejido y la medición de la corriente a través del tejido por vía de un electrodo de retorno en el miembro de sujeción 60. En la forma ilustrada en la Fig. 10, una porción de efector de extremo 810 del sistema quirúrgico 190 comprende una unidad de brazo de sujeción 451 conectado al extremo distal de la cubierta exterior 72. La cuchilla 79 conforma un primer (por ejemplo, energiza) electrodo y la unidad de brazo de sujeción 451 comprende una porción electricamente conductiva que forma un segundo ( por ejemplo , retorna) electrodo. El módulo de impedancia del tejido 502 se acopla a la cuchilla 79 y a la unidad de brazo de sujeción 451 a través de un medio de transmisión adecuado tal como un cable 504. El cable 504 comprende múltiples conductores eléctricos para aplicar una tensión al tejido y proporcionar una trayectoria de retorno para la corriente que fluye a través del tejido de vuelta al módulo de impedancia 502. En varias formas, el módulo de impedancia del tejido 502 puede conformarse integralmente con el generador 500 o puede proporcionarse como un circuito separado acoplado al generador 500 (mostrado en líneas discontinuas para ilustrar esta opción). El generador 500 es sustancialmente similar al generador 30 con la característica añadida del módulo de impedancia del tejido 502.

La Fig. 11 ilustra una forma de un sistema de accionamiento 321 del generador 500 que comprende el módulo de impedancia del tejido 502. El sistema de accionamiento 321 genera la señal de accionamiento eléctrico ultrasónico 416 para accionar el transductor ultrasónico 50. En una forma, el módulo de impedancia del tejido 502 puede configurarse para medir la impedancia Zt del tejido capturado entre la cuchilla 79 y la unidad de brazo de sujeción 451. El módulo de impedancia del tejido 502 comprende un oscilador de RF 506, un circuito sensor de tensión 508, y un circuito sensor de corriente 510. Los circuitos sensores de tensión y corriente 508, 510 responden a la tensión de RF vrf aplicado al electrodo de la cuchilla 79 y a la corriente de RF ¡rf que fluye a través del electrodo de la cuchilla 79, el tejido, y la porción conductiva de la unidad de brazo de sujeción 451. La tensión vrf y la corriente irf identificados se convierten a la forma digital por el ADC 432 mediante el multiplexor analógico 430. El procesador 400 recibe la salida digitalizada 433 del ADC 432 y determina la impedancia Z del tejidot mediante el cálculo de la relación de la tensión de RF Vrf con la corriente irf medidos por el circuito sensor de tensión 508 y el circuito sensor de corriente 510. En una forma, el corte transversal de la capa de un músculo interior y el tejido puede detectarse mediante el sensor de la impedancia Z del tejidot. En consecuencia, la detección de la impedancia Z del tejidot puede integrarse con un proceso automatizado para separar la capa de un músculo interior de la capa adventicia exterior antes del corte transversal del tejido sin provocar una cantidad significativa de calentamiento, lo cual normalmente ocurre en la resonancia.

La Fig. 12 ilustra una forma de la unidad de brazo de sujeción 451 que puede usarse con el sistema quirúrgico 190 (Fig. 10). En la forma ilustrada, la unidad de brazo de sujeción 451 comprende una cubierta conductiva 472 montada en una base 449. La cubierta conductiva 472 es la porción electricamente conductiva de la unidad de brazo de sujeción 451 que forma el segundo electrodo, por ejemplo, de retorno. En una implementación, el brazo de sujeción 56 (Fig. 3) puede conformar la base 449 en la cual se monta la cubierta conductiva 472. En varias formas, la cubierta conductiva 472 puede comprender una porción central 473 y al menos una pared lateral que se extiende hacia abajo 474 la cual puede extenderse más abajo de la superficie de fondo 475 de la base 449. En la forma ilustrada, la cubierta conductiva 472 tiene dos paredes laterales 474 que se extienden hacia abajo en lados opuestos de la base 449. En otras formas, la porción central 473 puede comprender al menos una abertura 476 la cual puede configurarse para recibir una proyección 477 que se extiende desde la base 449. En tales formas, las proyecciones 477 pueden ajustarse a presión dentro de las aberturas 476 con el propósito de asegurar la cubierta conductiva 472 a la base 449. En otras formas, las proyecciones 477 pueden deformarse despues de insertarse dentro de las aberturas 476. En varias formas, los sujetadores pueden usarse para asegurar la cubierta conductiva 472 a la base 449.

En varias formas, la unidad de brazo de sujeción 451 puede comprender un material eléctricamente no conductivo o aislante, tal como plástico y/o goma, por ejemplo, posicionado intermedio a la cubierta conductiva 472 y la base 449. El material eléctricamente aislante puede impedir que la corriente fluya, o cause cortocircuito, entre la cubierta conductiva 472 y la base 449. En varias formas, la base 449 puede comprender al menos una abertura 478, la cual puede configurarse para recibir un pasador giratoriio (no ilustrado). El pasador giratoriio puede configurarse para montar de manera giratoria la base 449 a la cubierta 72 (Fig. 10), por ejemplo, tal que la unidad de brazo de sujeción 451 puede hacerse girar entre posiciones abierta y cerrada con relación a la cubierta 72. En la forma ilustrada, la base 449 incluye dos aberturas 478 posicionadas en lados opuestos de la base 449. En una forma, un pasador giratoriio puede conformarse de o puede comprender un material eléctricamente no conductivo o aislante, tal como plástico y/o goma, por ejemplo, el cual puede configurarse para impedir que la corriente fluya dentro de la cubierta 72 incluso si la base 449 está en contacto eléctrico con la cubierta conductiva 472, por ejemplo. Las unidades de brazo de sujeción adicionales que comprenden varias formas de electrodos pueden usarse. Los ejemplos de tales unidades de brazo de sujeción se describen en propiedad mancomunada y en las solicitudes de las patentes de los Estados Unidos núms. de serie 12/503,769, 12/503,770, y 12/503,766, cada una de las cuales se incorpora en la presente descripción como referencia en su totalidad.

La Fig. 13 es un diagrama esquemático del módulo de impedancia del tejido 502 acoplado a la cuchilla 79 y la unidad de brazo de sujeción 415 con el tejido 514 localizado entre el mismo. Con referencia ahora a las Figs. 10 a 13, el generador 500 comprende el módulo de impedancia del tejido 502 configurado para monitorear la impedancia del tejido 514 (Zt) localizada entre la cuchilla 79 y la unidad de brazo de sujeción 451 durante el proceso de corte transversal del tejido. El módulo de impedancia del tejido 502 se acopla al instrumento quirúrgico ultrasónico 120 mediante el cable 504. El cable 504 incluye un primer conductor “que se energiza” 504a conectado a la cuchilla 79 (por ejemplo, el electrodo positivo [+]) y un segundo conductor “de retorno” 504b conectado a la cubierta conductiva 472 (por ejemplo, el electrodo negativo [-]) de la unidad de brazo de sujeción 451. En una forma, la tensión de RF Vrf se aplica a la cuchilla 79 para provocar que la corriente de RF irf fluya a través del tejido 514. El segundo conductor 504b proporciona la trayectoria de retorno para la corriente irf de vuelta al módulo de impedancia del tejido 502. El extremo distal del conductor de retorno 504b se conecta a la cubierta conductiva 472 tal que la corriente irf puede fluir desde la cuchilla 79, a través del tejido 514 posicionado intermedio a la cubierta conductiva 472 y la cuchilla 79, y la cubierta conductiva 472 hasta el conductor de retorno 504b. El módulo de impedancia 502 se conecta en el circuito, por vía de los conductores primero y segundo 504a, b. En una forma, la energía de RF puede aplicarse a la cuchilla 79 a través del transductor ultrasónico 50 y la guía de onda 80 (Fig. 2). No vale nada que la energía de RF aplicada al tejido 514 para propósitos de medición de la impedancia Zt del tejido sea una señal subterapéutica de bajo nivel que no contribuye de una manera significativa, o en absoluto, al tratamiento del tejido 514.

Una vez descritos los detalles operacionales de varias formas del sistema quirúrgico 190, las operaciones para el sistema quirúrgico anterior 190 pueden describirse, además, con referencia a las Figs. 10 a 13 en términos de un proceso para el corte y coagulación de un vaso sanguíneo que usa un instrumento quirúrgico que comprende el dispositivo de entrada 406 y el módulo de impedancia del tejido 502. Aunque un proceso particular se describe en relación con los detalles operacionales, puede apreciarse que el proceso proporciona simplemente un ejemplo de cómo la funcionalidad general descrita en la presente puede implementarse por el sistema quirúrgico 190. Además, el proceso dado no tiene necesariamente que ejecutarse en el orden presentado en la presente a menos que se indique lo contrario. Como se discutió anteriormente, el dispositivo de entrada 406 puede usarse para programar la salida de la función escalón (por ejemplo, la corriente, la tensión, la frecuencia) a la unidad de transductor ultrasónico 50/cuchilla 79.

En una forma, un primer conductor o alambre puede conectarse a la cubierta exterior 72 del instrumento 120 y un segundo conductor o alambre puede conectarse a la cuchilla 79/transductor 50. Por la naturaleza del diseño, la cuchilla 79 y el transductor 50 se aíslan electricamente de la cubierta exterior 72 así como también otros elementos del mecanismo de activación para el instrumento 120 que incluyen la base 449 y la cubierta interior 76. La cubierta exterior 79 y otros elementos del mecanismo de activación que incluyen la base 449 y la cubierta interior 76 son todos eléctricamente continuos unos con otros, es decir, son todos metálicos y están en contacto entre ellos. En consecuencia, mediante la conexión de un primer conductor a la cubierta exterior 72 y la conexión de un segundo conductor a la cuchilla 79 o al transductor 50 tal que el tejido reside entre estos dos caminos conductivos, el sistema puede monitorear la impedancia eléctrica del tejido siempre y cuando el tejido entre en contacto con la cuchilla 79 y la base 449. Para facilitar este contacto, la base 449 en sí misma puede incluir características que sobresalen hacia fuera y posiblemente hacia abajo para asegurar el contacto con el tejido mientras, efectivamente integran la cubierta conductiva 472 dentro de la base 449.

En una forma, el instrumento quirúrgico ultrasónico 120 puede operarse de acuerdo con un algoritmo de la función escalón programado 402 sensible a la impedancia Zt del tejido. En una forma, una salida de la función escalón de la frecuencia puede iniciarse basado en una comparación de la impedancia Zt del tejido y los umbrales predeterminados que se han correlacionado con varios estados del tejido ( por ejemplo, deshidratación, corte transversal, sellado). Cuando la impedancia Zt del tejido hace una transición hacia arriba o abajo ( or ejemplo, se cruza) de un umbral, el procesador 400 aplica una señal de frecuencia digital 418 al circuito DDS 420 para cambiar la frecuencia de un oscilador ultrasónico por un escalón predeterminado de acuerdo con el algoritmo de la función escalón 402 sensible a la impedancia Zt del tejido.

En operación, la cuchilla 79 se localiza en el sitio de tratamiento del tejido. El tejido 514 se captura entre la cuchilla 79 y la unidad de brazo de sujeción 451 tal que la cuchilla 79 y la cubierta conductiva 472 hacen contacto electrico con el tejido 514. El procesador 400 aplica una primera señal de frecuencia digital 418 para ajustar una primera frecuencia de accionamiento fi que está fuera de resonancia ( por ejemplo, f0/2, 2f0 u otras frecuencias resonantes estructurales, en donde f0 es la frecuencia de resonancia). La cuchilla 79 se energiza eléctricamente por la tensión de RF Vrf subterapéutico de bajo nivel suministrado por el módulo de impedancia del tejido 502. La señal de accionamiento 416 se aplica al transductor 50/cuchilla 79 en respuesta a la activación del conmutador 312a en la unidad de mango 68 o el conmutador de pie 434 hasta que la impedancia Zt del tejido cambia por una cantidad predeterminada. Una fuerza o carga se aplica entonces a la unidad de brazo de sujeción 451 y la cuchilla 79. Durante este período el transductor ultrasónico 50 activa mecánicamente la cuchilla 79 en la primera frecuencia de accionamiento fi y como resultado, el tejido 514 comienza a deshidratarse a partir de la acción ultrasónica aplicada entre la cuchilla 79 y la una o más almohadillas de sujeción 58 de la unidad de brazo de sujeción 451 que provoca que aumente el impedancia Zt del tejido. Eventualmente, cuando el tejido se corta transversalmente por la acción ultrasónica y la fuerza de sujeción aplicada, la impedancia Zt del tejido se vuelve muy alta o infinita cuando el tejido se corta transversalmente por completo tal que no existe trayectoria conductiva entre la cuchilla 79 y la cubierta conductiva 472. Se apreciará por aquellos con experiencia en la materia que la salida de la corriente (I) de accionamiento, además, puede ser un escalón como se describe con referencia a las Figs. 6 a 8 basado en la impedancia Zt.

En una forma, la impedancia Zt puede monitorearse por el módulo de impedancia 502 de acuerdo con el siguiente proceso. Una corriente de RF medible ¡1 se transporta a traves del primer conductor energizante 504a hacia la cuchilla 79, a través del tejido 514, y de vuelta al módulo de impedancia 502 a través de la cubierta conductiva 472 y el segundo conductor 504b. Cuando el tejido 514 se deshidrata y corta por la acción ultrasónica de la cuchilla 79 que actúa contra una o más almohadillas de sujeción 58, la impedancia del tejido 514 aumenta y así la corriente ¡1 en la trayectoria de retorno, es decir, el segundo conductor 504b, disminuye. El módulo de impedanda 502 mide la ¡mpedancia Zt del tejido y transporta una señal representativa al ADC 432 cuya salida digital 433 se proporciona al procesador 400. El procesador 400 calcula la impedanda Zt del tejido basado en estos valores medidos de Vrf y irf. El procesador 400 escalona la frecuencia mediante cualquier incremento o decremento adecuado en respuesta a los cambios en la ¡mpedancia Zt del tejido. El procesador 400 controla las señales de accionamiento 416 y puede hacer cualquier ajuste necesario en la amplitud y la frecuencia en respuesta a la ¡mpedancia Zt del tejido. En una forma, el procesador 400 puede cortar la señal de accionamiento 416 cuando la ¡mpedancia Zt del tejido alcanza un valor umbral predeterminado.

En consecuencia, a manera de ejemplo, y no de limitación, en una forma, el instrumento quirúrgico ultrasónico 120 puede operarse de acuerdo con un algoritmo de salida escalonada programado para separar la capa de un músculo interior de un vaso de la capa adventicia antes del corte transversal y el sellado del vaso. Como se discutió anteriormente, de acuerdo con un algoritmo de la función escalón, el procesador 400 inicialmente ajusta una primera frecuencia de accionamiento f1 que está significativamente fuera de resonancia. El transductor 50 se activa para separar la capa de un músculo interior del vaso de la capa adventicia y el módulo de ¡mpedancia del tejido 502 aplica una señal de tensión de RF Vrf subterapéutica a la cuchilla 79.

Durante este período Ti de operación el procesador 400 monitorea la ¡mpedancia Zt del tejido para determinar cuando la capa de un músculo interior se corta transversalmente o se separa de la capa adventicia. La impedancia Zt del tejido se correlaciona con la carga aplicada a la cuchilla 79, por ejemplo, cuando el tejido se vuelve deshidratado o cuando el tejido se corta transversalmente la impedancia Zt del tejido se vuelve extremadamente alta o infinita. El cambio en la impedancia Zt del tejido indica que el vaso se ha separado o cortado transversalmente de la capa de un músculo interior y el generador 500 se desactiva por un segundo período de tiempo T2. El procesador 400 ajusta, entonces, la frecuencia de accionamiento a la frecuencia de resonancia f0. El vaso se captura después entre la cuchilla 79 y la unidad de brazo de sujeción 451 y el transductor 50 se reactiva para cortar transversalmente y sellar el vaso. El monitoreo continuo de la impedancia Zt del tejido proporciona una indicación de cuando el vaso se corta transversalmente y se sella. Además, la impedancia Zt del tejido puede monitorearse para proporcionar una indicación de totalidad del proceso de corte y/o coagulación del tejido para detener la activación del generador ultrasónico 500 cuando la impedancia Zt del tejido alcanza un valor umbral predeterminado. El umbral para la impedancia Zt del tejido puede seleccionarse, por ejemplo, para indicar que el vaso se ha cortado transversalmente. En una forma, la impedancia Zt puede estar en un rango entre aproximadamente 10 Ohms a aproximadamente 1000 Ohms a partir de un punto inicial hasta un punto justo antes de que la capa de un músculo se corta transversalmente y se sella.

Los solicitantes han descubierto que los experimentos que se ejecutan con tiempos de permanencia y puntos de ajuste de corriente variables (ambos incrementan y disminuyen) indican que las formas descritas pueden usarse para separar la capa de un músculo interior de la capa adventicia exterior antes de completar el corte transversal que resulta en hemostasis mejorada y energía total potencialmente menor (calor) en el sitio de corte transversal. Además, aunque los instrumentos quirúrgicos 100, 120 se han descrito con respecto a los esquemas de detección de la impedancia umbral para determinar cuando la capa de un músculo se separa de la adventicia, otras formas que no usan ningún esquema de detección están dentro del alcance de la presente descripción. Por ejemplo, las formas del instrumento quirúrgicos 100, 120 pueden usarse en sistemas quirúrgicos simplificados, en donde una potencia no resonante se aplica para separar las capas por un tiempo predeterminado de aproximadamente 1 segundo o menos, antes de aplicar una potencia resonante para cortar el tejido. Las formas no se limitan en este contexto.

Una vez descritos los detalles operacionales de varias formas de los sistemas quirúrgicos 19 (Fig. 1) y 190 (Figura 10), las operaciones para los sistemas quirúrgicos anteriores 19, 190 pueden describirse, además, generalmente, en terminos de un proceso para el corte y coagulación de tejido que usa un instrumento quirúrgico que comprende el dispositivo de entrada 406 y el módulo de impedancia del tejido 502. Aunque un proceso particular se describe en relación con los detalles operacionales, puede apreciarse que el proceso proporciona simplemente un ejemplo de cómo la funcionalidad general descrita en la presente puede implementarse por los sistemas quirúrgicos 19, 190. Además, el proceso dado no tiene necesariamente que ejecutarse en el orden presentado en la presente a menos que se indique lo contrario. Como se discutió anteriormente, el dispositivo de entrada 406 puede usarse para programar la salida escalonada {por ejemplo, la corriente, la frecuencia) a la unidad de transductor ultrasónico 50/cuchilla 79.

La Fig. 14 ilustra una forma de un metodo 600 para accionar un efector de extremo acoplado a un sistema de accionamiento ultrasónico de un instrumento quirúrgico. El método 600, y cualquiera de los otros métodos, algoritmos, etc., descritos en la presente descripción, pueden iniciarse de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, el método 600 y cualquiera de los otros métodos, algoritmos, etc. descritos en la presente descripción pueden iniciarse en respuesta a una entrada del usuario proporcionada mediante cualquiera o una combinación de botones, conmutadores, y/o pedales de pie que incluyen, por ejemplo, los descritos en la presente descripción. Con referencia a las Figs. 1 a 3, y 6 a 14, a manera de ejemplo, y no de limitación, los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos 100, 120 pueden operarse de acuerdo con el método 600 para separar la capa de un músculo interior de un vaso de la capa adventicia antes del corte transversal y el sellado del vaso. En consecuencia, en varias formas, un efector de extremo {por ejemplo, el efector de extremo 81 , 810) de un instrumento quirúrgico {por ejemplo, el instrumento quirúrgico 100, 120) puede accionarse de acuerdo con el método 600. Un generador {por ejemplo, el generador 30, 500) se acopla a un sistema de accionamiento ultrasónico. El sistema de accionamiento ultrasónico comprende un transductor ultrasónico ( or ejemplo, el transductor ultrasónico 50) acoplado a una guía de onda (por ejemplo, la guía de onda 80). El efector de extremo 81 se acopla a la guía de onda 80. El sistema de accionamiento ultrasónico y el efector de extremo 81 se configuran para resonar a una frecuencia de resonancia ( por ejemplo, 55.5 kHz). En una forma, en 602, el generador 30 genera una primera señal de accionamiento ultrasónico. En 604, el transductor ultrasónico 50 se activa con la primera señal de accionamiento ultrasónico por un primer período en respuesta a la activación de un conmutador ( por ejemplo, el conmutador 34) en una unidad de mango ( por ejemplo, la unidad de mango 68) o un conmutador de pie ( por ejemplo, el conmutador de pie 434) conectado al generador 30. Despues del primer período, en 606, el generador 30 genera una segunda señal de accionamiento ultrasónico. En 608, el transductor ultrasónico 50 se activa con la segunda señal de accionamiento ultrasónico por un segundo período en respuesta a la activación del conmutador 34 en la unidad de mango 68 o el conmutador de pie 434 conectado al generador 30. La primera señal de accionamiento es diferente de la segunda señal de accionamiento durante los respectivos primer y segundo períodos. Las primera y segunda señales de accionamiento definen una forma de onda de la función escalón durante el primer y segundo períodos.

En una forma, el generador 30 genera una tercera señal de accionamiento ultrasónico. El transductor ultrasónico 50 se activa con la tercera señal de accionamiento ultrasónico por un tercer período. La tercera señal de accionamiento es diferente de las primera y segunda señales de accionamiento durante el primer, segundo y tercer períodos. Las primera, segunda, y tercera señales de accionamiento definen una forma de onda de la función escalón durante el primer, segundo y tercer períodos. En una forma, generar las primera, segunda, y tercera señales de accionamiento ultrasónico comprende generar una primera, segunda, y tercera corrientes de accionamiento correspondientes y activar el transductor ultrasónico 50 con la primera corriente de accionamiento por el primer período, activar el transductor ultrasónico 50 con la segunda corriente de accionamiento por el segundo período, y activar el transductor ultrasónico 50 con la tercera corriente de accionamiento por el tercer período.

En ciertas formas, la primera, segunda, y tercera corrientes de accionamiento pueden aumentar, disminuir o permanecer igual con relación una a la otra. Por ejemplo, en ciertas formas, algunas o todas de la primera, segunda, y tercera corrientes de accionamiento son iguales. Además, en ciertas formas, el primer, segundo y tercer períodos pueden tomar cualquier valor adecuado que incluyen, por ejemplo, fracciones de un segundo, minutos, horas, etc. En una forma de ejemplo, alguno o todos el primer, segundo y tercer períodos pueden ser 55 segundos.

En una forma, el generador 30 genera la primera señal de accionamiento ultrasónico a una primera frecuencia, la cual es diferente de la frecuencia de resonancia. El transductor ultrasónico 50 se activa entonces con la primera señal de accionamiento ultrasónico en la primera frecuencia por el primer período. La activación en la primera frecuencia proporciona un primer nivel de vibración mecánica al efector de extremo 81 adecuada para separar un primer tejido de un segundo tejido, por ejemplo, para separar la capa de un músculo interior de un vaso de la capa adventicia. El generador 30 genera la segunda señal de accionamiento ultrasónico en la frecuencia de resonancia, por ejemplo, 55.5 kHz, y activa el transductor ultrasónico 50 con la segunda señal de accionamiento ultrasónico en la frecuencia de resonancia por el segundo período subsecuente al primer período. La activación en la segunda frecuencia de resonancia, proporciona un segundo nivel de vibración mecánica al efector de extremo 81 adecuada para el corte transversal y el sellado del primer tejido, tal como el vaso, una vez que se separa de la capa de un músculo interior. En una forma, la segunda señal de accionamiento ultrasónico en la frecuencia de resonancia se genera automáticamente por el generador 30 despues del primer período. En una forma, la primera frecuencia es sustancialmente diferente de la frecuencia de resonancia y el primer período es menos de aproximadamente un segundo. Por ejemplo, en una forma, la primera frecuencia se define por la siguiente ecuación: f-i = 2*f0, en donde fi es la primera frecuencia y f0 es la frecuencia de resonancia. En otra forma, la primera frecuencia se define por la siguiente ecuación: fi = f0/2, en donde fi es la primera frecuencia y f0 es la frecuencia de resonancia. Las primera, segunda, y tercera señales de accionamiento ultrasónico se conceptualizan, además, para excitarse por modos vibratorios del transductor ultrasónico 50 en modos longitudinal, flexional, y de torsión y los armónicos de estos.

En una forma, el generador 30 monitorea una característica medible del sistema de accionamiento ultrasónico y genera cualquiera de la primera y segunda señales de accionamiento basado en la característica medida. Por ejemplo, el generador 30 monitorea la impedancia Z del transductor ultrasónico 50. El generador 30 comprende circuitos electrónicos adecuados para medir la impedancia del transductor 50. Por ejemplo, un circuito sensor de corriente (por ejemplo, el circuito sensor de corriente 426) identifica la corriente que fluye a través del transductor 50 y un circuito sensor de tensión ( or ejemplo, el circuito sensor de tensión 428) detecta la tensión de salida aplicada al transductor 50. Un multiplexor (por ejemplo, el multiplexor 430) en ruta la señal analógica apropiada a un transformador analógico-digital (por ejemplo, el ADC 432), cuya salida digital se proporciona a un procesador (por ejemplo, el procesador 400). El procesador 400 calcula la impedancia Z del transductor basado en los valores medidos de corriente y tensión En una forma, el generador 500 comprende un módulo de impedancia (por ejemplo, el módulo de impedancia del tejido 502) para medir la impedancia de una porción de tejido que entra en contacto con un efector de extremo (por ejemplo, el efector de extremo 810). El módulo de impedancia 502 incluye un oscilador de RF (por ejemplo, el oscilador de RF 506) para generar una señal de RF subterapéutica. La señal de RF subterapéutica se aplica a una porción de cuchilla (por ejemplo, la cuchilla 79) del efector de extremo 810, la cual forma un electrodo energizante. La porción de tejido de captura entre el efector de extremo 810 y un electrodo de retorno de una unidad brazo de sujeción (por ejemplo, la unidad brazo de sujeción 451) y la impedancia del tejido ( por ejemplo, el tejido 514). La impedancia se mide entonces por un circuito sensor de tensión ( por ejemplo, el circuito sensor de tensión 508) y un circuito sensor de corriente ( por ejemplo, el circuito sensor de corriente 510) y del módulo de impedancia 502. Estas señales se aplican al ADC 432 mediante el multiplexor 430. La salida digital del ADC 432 se proporciona al procesador 400, el cual calcula la impedancia Zt del tejido basado en los valores medidos de corriente a traves del tejido y la tensión aplicada a la porción de la cuchilla 79 del efector de extremo 810.

Las Figs. 15A a 15C ilustran varias formas de diagramas de flujo lógicos de 700, 800, 900 de operaciones para determinar un cambio de estado del tejido que se manipula por un instrumento quirúrgico ultrasónico y proporciona retroalimentación al usuario para indicar que el tejido ha experimentado tal cambio de estado o que hay una alta posibilidad de que el tejido ha experimentado tal cambio de estado. Las operaciones 700, 800, 900, y varias permutaciones de las mismas, pueden usarse en cualquier implementación donde se monitorea el estado del tejido. Por ejemplo, una o más de las operaciones 700, 800, 900, etc. pueden ejecutarse automáticamente cuando el sistema quirúrgico está en uso. Además, las operaciones 700, 800, 900, etc. pueden dispararse basado en la entrada del clínico, por ejemplo, mediante uno o más botones, conmutadores y pedales, etc. ( por ejemplo, los botones, conmutadores y pedales, etc. descritos en la presente). Como se usa en la presente descripción, el tejido puede experimentar un cambio de estado cuando el tejido se separa de las otras capas del tejido o hueso, cuando el tejido se corta o corta transversalmente, cuando el tejido se coagula, y así en adelante mientras se manipula con un efector de extremo de un instrumento quirúrgico ultrasónico, tal como, por ejemplo, el efector de extremo 81, 810 del instrumento quirúrgico ultrasónico 100, 120 mostrado en las Figs. 1 y 10. Un cambio en el estado del tejido puede determinarse basado en la posibilidad de una ocurrencia de un evento de separación de tejido.

En varias formas, la retroalimentación se proporciona por el indicador de salida 412 mostrado en las Figs. 9 y 11. El indicador de salida 412 es particularmente útil en aplicaciones en donde el tejido que se manipula por el efector de extremo 81, 810 está fuera del campo visual del usuario y el usuario no puede ver cuando un cambio de estado ocurre en el tejido. El indicador de salida 412 comunica al usuario que un cambio en el estado del tejido ha ocurrido como se determina de acuerdo con las operaciones descritas con respecto a los diagramas de flujo lógicos 700, 800, 900. Como se discutió anteriormente, el indicador de salida 412 puede configurarse para proporcionar varios tipos de retroalimentación al usuario que incluyen, sin limitarse a, retroalimentación visual, audible, y/o táctil para indicar al usuario (por ejemplo, el cirujano, el clínico) que el tejido ha experimentado un cambio de estado o condición del tejido A manera de ejemplo, y no de limitación, como se trató previamente, la retroalimentación visual comprende cualquier tipo de dispositivo de indicación visual que incluye lámparas incandescentes o LED, interfaz de usuario gráfica, pantalla, indicador analógico, indicador digital, pantalla de gráfico de barras, pantalla alfanumérica digital. A manera de ejemplo, y no de limitación, la retroalimentación audible comprende cualquier tipo de timbre, tono generado por computadora, discurso computarizado, VUI para interactuar con computadoras a través de una plataforma de voz/discurso. A manera de ejemplo, y no de limitación, la retroalimentación táctil comprende cualquier tipo de retroalimentación vibratoria proporcionada a través de la unidad de mango de alojamiento del instrumento 68. El cambio de estado del tejido puede determinarse basado en las mediciones de impedancia del transductor y el tejido, como se describió previamente, o basado en las mediciones de tensión, corriente, y frecuencia de acuerdo con las operaciones descritas con respecto a los diagramas de flujo lógicos 700, 800, 900 descritos más adelante con respecto a las Figs. 15A a 15C.

En una forma, los diagramas de flujo lógicos 700, 800, 900 pueden implementarse como módulos ejecutables ( por ejemplo, algoritmos) que comprenden instrucciones legibles por computadoras para ejecutarse por el procesador 400 (Figs. 9, 11, 14) porción del generador 30, 500. En varias formas, las operaciones descritas con respecto a los diagramas de flujo lógicos 700, 800, 900 pueden implementarse como uno o más componentes de software, por ejemplo, programas, subrutinas, lógicos; uno o más componentes de hardware, por ejemplo, procesadores, DSP, PLD, ASIC, circuitos, registros; y/o combinaciones de software y hardware. En una forma, las instrucciones ejecutables para realizar las operaciones descritas por los diagramas de flujo lógicos 700, 800, 900 pueden almacenarse en memoria. Cuando se ejecutan, las instrucciones provocan que el procesador 400 determine un cambio en el estado del tejido de acuerdo con las operaciones descritas en los diagramas de flujo lógicos 800 y 900 y proporcionan retroalimentación al usuario mediante el indicador de salida 412. De acuerdo con tales instrucciones ejecutables, el procesador 400 monitorea y evalúa las muestras de señal de tensión, corriente, y/o frecuencia disponibles del generador 30, 500 y de acuerdo con la evaluación de tales muestras de señal determina si ha ocurrido un cambio en el estado del tejido. Como se describe adicionalmente más abajo, un cambio en el estado del tejido puede determinarse basado en el tipo de instrumento ultrasónico y el nivel de potencia al que se energiza el instrumento. En respuesta a la retroalimentación, el modo operacional del instrumento quirúrgico ultrasónico 100, 120 puede controlarse por el usuario o puede controlarse automáticamente o de forma semiautomática.

La Fig. 15A ¡lustra un diagrama de flujo lógico 700 de una forma de determinar un cambio en el estado del tejido y activar el indicador de salida 412 en consecuencia. Con referencia ahora al diagrama de flujo lógico 700 mostrado en la Fig. 15A y al sistema de accionamiento 32 del generador 30 mostrado en la Fig 9, en 702, el procesador 400 porción del sistema de accionamiento 32 muestrea las señales de tensión (v), corriente (i), y frecuencia (f) del generador 30. En la forma ilustrada, en 704, las muestras de señales de frecuencia y tensión se analizan separadamente para determinar la inflexión de frecuencia correspondiente y/o los puntos de caída de tensión. En otras formas, las muestras de señales de corriente se pueden analizar separadamente en adición a las muestras de señales de tensión y frecuencia o en el lugar de las muestras de señales de tensión. En 706, la presente muestra de señal de frecuencia se proporciona a un módulo de análisis del punto de inflexión de la frecuencia para determinar un cambio en el estado del tejido como se ¡lustra en el diagrama de flujo lógico 800 en la Fig. 15B. En 708, la presente muestra de señal de tensión se proporciona a un módulo de análisis del punto de caída de tensión para determinar un cambio en el estado del tejido como se ilustra en el diagrama de flujo lógico 900 en la Fig. 15C.

El módulo de análisis del punto de inflexión de la frecuencia y el módulo de análisis del punto de caída de tensión determinan cuando ha ocurrido un cambio en el estado del tejido basado en datos empíricos correlacionados asociados con un tipo de instrumento ultrasónico particular y el nivel de energía en el cual se acciona el instrumento. En 714, los resultados 710 del módulo de análisis del punto de inflexión de frecuencia y/o los resultados 712 del módulo de análisis del punto de caída de tensión se leen por el procesador 400. El procesador 400 determina 716 si el resultado del punto de inflexión de la frecuencia 710 y/o el resultado del punto de caída de tensión 712 indican un cambio en el estado del tejido. Si los resultados 710, 714 no indican un cambio en el estado del tejido, el procesador 400 continúa a lo largo de la rama “No” hacia 702 y lee una muestra de señal adicional de tensión y frecuencia del generador 30. En formas que usan la corriente del generador en el análisis, el procesador 400 captaría ahora, además, una muestra de señal adicional de corriente del generador 30. Si los resultados 710, 714 indican un cambio suficiente en el estado del tejido, el procesador 400 continúa a lo largo de la rama “Si” hacia 718 y activa el indicador de salida 412.

Como se discutió anteriormente, el indicador de salida 412 puede proporcionar retroalimentación visual, audible, y/o táctil para alertar al usuario del instrumento quirúrgico ultrasónico 100, 120 que ha ocurrido un cambio en el estado del tejido. En varias formas, en respuesta a la retroalimentación del indicador de salida 412, el modo operacional del generador 30, 500 y/o el instrumento ultrasónico 100, 120 puede controlarse manualmente, de forma automática, o semiautomática. Los modos operacionales incluyen, sin limitarse a, desconectar o apagar la potencia de salida del generador 30, 500, reducir la potencia de salida del generador 30, 500, hacer un ciclo de la potencia de salida del generador 30, 500, pulsar la potencia de salida del generador 30, 500, y/o dar salida a un aumento momentáneo de alta potencia del generador 30, 500. Los modos operacionales del instrumento ultrasónico en respuesta al cambio en el estado del tejido pueden seleccionarse, por ejemplo, para minimizar los efectos de calentamiento del efector de extremo 81 , 810, por ejemplo, de la almohadilla de sujeción 58 (Figs. 1 a 3), para evitar o minimizar el daño posible al instrumento quirúrgico 100, 120 y/o al tejido que rodea. Esto es ventajoso puesto que el calor se genera rápidamente cuando el transductor 50 se activa con nada entre las abrazaderas del efector de extremo 81, 810 como es el caso cuando un cambio en el estado del tejido ocurre tal como cuando el tejido se ha separado sustancialmente del efector de extremo.

La Fig. 15B es un diagrama de flujo lógico 800 que ilustra una forma de la operación del módulo de análisis del punto de inflexión de frecuencia. En 802, una muestra de frecuencia se recibe por el procesador 400 de 706 del diagrama de flujo lógico 700. En 804, el procesador 400 calcula un promedio móvil exponencialmente ponderado (EWMA) para el análisis de inflexión de la frecuencia. El EWMA se calcula para filtrar ruido del generador de las muestras de frecuencia. El EWMA se calcula de acuerdo con una ecuación de promedio móvil de frecuencia 806 y un valor alfa (a) 808: Stf = aYtf+(1-a)Stf-1 (2) en donde: Stf = el promedio móvil actual de la señal de frecuencia muestreada; StM = el promedio móvil anterior de la señal de frecuencia muestreada; a = el factor de suavizado; y Ytf = el punto de datos actual de la señal de frecuencia muestreada.

El valor a 808 puede variar desde aproximadamente 0 a aproximadamente 1 de acuerdo con un filtrado o factor de suavizado deseado, en donde pequeños valores de a 808 que se acercan aproximadamente a 0 proporcionan una gran cantidad de filtrado o suavizado y grandes valores de a 808 que se acercan aproximadamente a 1 proporcionan una pequeña cantidad de filtrado o suavizado. El valor a 808 puede seleccionarse basado en el tipo de instrumento ultrasónico y el nivel de potencia. En una forma, los bloques 804, 806, y 808 pueden implementarse como un filtro de paso bajo digital variable 810 con el valor a 808 que determina el punto de corte del filtro 810. Una vez que las muestras de frecuencia se filtran, la pendiente de las muestras de frecuencia se calcula en 812 como: Pendiente de frecuencia = deltaf/deltat (3) Los puntos de datos de la pendiente de la frecuencia calculada se proporcionan a un filtro promedio móvil de “respuesta lenta” 814 para calcular el promedio móvil EWMA para la pendiente de la frecuencia para reducir, además, el ruido del sistema. En una forma, el filtro promedio móvil de “respuesta lenta” 814 puede implementarse mediante el cálculo del EWMA para la pendiente de la frecuencia en 818 de acuerdo con la ecuación promedio móvil de la pendiente de la frecuencia 820 y el valor alfa (a') 822: S'tf = a'Y',f+(1-a')S'tf-i (4) en donde: S'tf = el promedio móvil actual de la pendiente de la frecuencia de la señal de frecuencia muestreada; S'tf-i = el promedio móvil anterior de la pendiente de la frecuencia de la señal de frecuencia muestreada; a' = el factor de suavizado; y Y'tf = el punto de datos de la pendiente actual de la señal de frecuencia muestreada.

El valor a' 822 varía desde aproximadamente 0 hasta aproximadamente 1 , como se trató previamente con respecto al bloque de filtro digital 810 de acuerdo con un filtrado o factor de suavizado deseado, en donde el valor pequeño de a' 822 que se acerca a 0 proporciona una gran cantidad de filtrado o suavizado y el valor grande de a' 822 que se acerca a 1 proporciona una menor cantidad de filtrado o suavizado. El valor a' 822 puede seleccionarse basado en el tipo de instrumento ultrasónico y el nivel de potencia.

Los puntos de datos de la pendiente de la frecuencia calculada se proporcionan a un filtro de “respuesta rápida” 816 para calcular el promedio móvil para la pendiente de la frecuencia. En 824, el filtro de “respuesta rápida” 816 calcula el promedio móvil para la pendiente de la frecuencia basado en un número de puntos de datos 826.

En la forma ¡lustrada, la salida del filtro promedio móvil de “respuesta lenta” 814 “pendiente EWMA” se aplica a una entrada (+) de un sumador 828 y la salida del filtro de “respuesta rápida” 816 “pendiente promedio” se aplica a una entrada (-) del sumador 828. El sumador 828 computa la diferencia entre las salidas del filtro promedio móvil de “respuesta lenta” 814 y el filtro de “respuesta rápida” 816. La diferencia entre estas salidas se compara en 830 a un límite predeterminado 832. El límite 832 se determina basado en el tipo de instrumento ultrasónico y el nivel de potencia al cual se energiza el tipo particular de instrumento ultrasónico. El valor límite 832 puede predeterminarse y almacenarse en memoria en la forma de una tabla de consulta o similar. Si la diferencia entre la “pendiente EWMA” y la “pendiente promedio” no es mayor que el límite 832, el procesador 400 continúa a lo largo de la rama “No” y retorna un valor 834 al bloque de resultados 710 que indica que no se encontró ningún punto de inflexión en la señal de frecuencia muestreada y, por lo tanto, no se detectó ningún cambio en el estado del tejido. Sin embargo, si la diferencia entre la “pendiente EWMA” y la “pendiente promedio” es mayor que el límite 832, el procesador 400 continúa a lo largo de la rama “Si” y determina que se encontró un punto de inflexión de frecuencia 836 y retorna el índice del punto 838 al bloque de resultados 710 que indica que se encontró un punto de inflexión en los datos de la frecuencia muestreada y, por lo tanto, se detectó un cambio en el estado del tejido. Como se discutió anteriormente con referencia a la Fig. 15A, si se encuentra un punto de inflexión de frecuencia 836, entonces, en 718 (Fig. 15A) el procesador 400 activa el cambio en el indicador de estado del tejido 718.

La Fig. 15C es un diagrama de flujo lógico 900 que ilustra una forma de la operación del módulo de análisis de caída de tensión. En 902, una muestra de tensión se recibe por el procesador 400 de 708 del diagrama de flujo lógico 700. En 904, el procesador 400 calcula un promedio móvil exponencialmente ponderado (EWMA) para el análisis del punto de caída de tensión. El EWMA se calcula para filtrar el ruido del generador de las muestras de tensión. El EWMA se calcula de acuerdo con una ecuación de promedio móvil de tensión 906 y un valor alfa (a) 908: Stv = aYtv+(1-a)Stv-i (5) en donde: S = el promedio móvil actual de la señal de tensión muestreada; Stv-i = el promedio móvil anterior de la señal de tensión muestreada; a = el factor de suavizado; y Y = el punto de datos actual de la señal de tensión muestreada. Como se discutió anteriormente, el valor a 908 puede variar desde 0 hasta 1 de acuerdo con un filtrado o factor de suavizado deseado y puede seleccionarse basado en el tipo del instrumento ultrasónico y el nivel de potencia. En una forma, los bloques 904, 906, y 908 pueden implementarse como un filtro de paso bajo digital variable 910 con el valor a 908 que determina el punto de corte del filtro 910. Una vez que las muestras de tensión se filtran, la pendiente de las muestras de tensión se calcula en 912 como: Pendiente de tensión = deltav/deltat (6) Los puntos de datos de la pendiente de tensión calculada se proporcionan a un filtro promedio móvil de “respuesta lenta” 914 para calcular el promedio móvil EWMA para la pendiente de tensión para reducir, además, el ruido del sistema. En una forma, el filtro promedio móvil de “respuesta lenta” 914 puede implementarse mediante el cálculo del EWMA para la pendiente de tensión en 918 de acuerdo con la ecuación promedio móvil de la pendiente de tensión 920 y el valor alfa (a') 822: S'tv = a'Y'tv+(1-a')SVi (7) en donde: S'tv = el promedio móvil actual de la pendiente de tensión de la señal de tensión muestreada; S i = el promedio móvil anterior de la pendiente de tensión de la señal de tensión muestreada; a' = el factor de suavizado; y Y'tv = el punto de datos de la pendiente actual de la señal de tensión muestreada.

El valor a' 922 varía desde aproximadamente 0 hasta aproximadamente 1 , como se trató previamente con respecto al bloque de filtro digital 910 de acuerdo con un filtrado o factor de suavizado deseado, en donde el valor pequeño de a' 922 que se acerca aproximadamente a 0 proporciona una gran cantidad de filtrado o suavizado y el valor grande de a' 922 que se acerca aproximadamente a 1 proporciona una menor cantidad de filtrado o suavizado. El valor a' 922 puede seleccionarse basado en el tipo de instrumento ultrasónico y el nivel de potencia.

Los puntos de datos de la pendiente de tensión calculada se proporcionan a un filtro de “respuesta rápida” 916 para calcular el promedio móvil para la pendiente de tensión. En 924, el filtro de “respuesta rápida” 916 calcula el promedio móvil para la pendiente de tensión basado en un número de puntos de datos 926.

En la forma ilustrada, la salida del filtro promedio móvil de “respuesta lenta” 914 “pendiente EWMA” se aplica a una entrada (+) de un sumador 928 y la salida del filtro de “respuesta rápida” 916 “pendiente promedio” se aplica a una entrada (-) del sumador 928. El sumador 928 computa la diferencia entre las salidas del filtro promedio móvil de “respuesta lenta” 914 y el filtro de “respuesta rápida” 916. La diferencia entre estas salidas se compara en 930 a un límite predeterminado 932. El límite 932 se determina basado en el tipo de instrumento ultrasónico y el nivel de potencia al cual se energiza el tipo particular de instrumento ultrasónico. El valor límite 932 puede predeterminarse y almacenarse en memoria en la forma de una tabla de consulta o similar. Si la diferencia entre la “pendiente EWMA” y la “pendiente promedio” no es mayor que el límite 932, el procesador 400 continúa a lo largo de la rama “No” y reinicia un contador a cero en 940, entonces retoma un valor 934 al bloque de resultados 710 que indica que no se encontró ningún punto de caída de tensión en las señales de tensión muestreadas y, por lo tanto, no se detectó ningún cambio en el estado del tejido. Sin embargo, si la diferencia entre la “pendiente EWMA” y la “pendiente promedio” es mayor que el límite 932, el procesador 400 continúa a lo largo de la rama “Sí” e incrementa un contador en 942. En 944, el procesador 400 decide si el contador es mayor que 1, u otro valor umbral predeterminado por ejemplo. En otras palabras, el procesador 400 toma al menos dos puntos de datos con respecto al punto de caída de tensión. Si el contador no es mayor que el umbral ( por ejemplo, 1 en la forma ilustrada) el procesador 400 continúa a lo largo de la rama “No” y retorna un valor 934 al bloque de resultados 710 que indica que no se encontró ningún punto de caída de tensión en las señales de tensión muestreadas y, por lo tanto, no se detectó ningún cambio en el estado del tejido. Si el contador es mayor que el umbral ( or ejemplo, 1 en la forma ilustrada) el procesador 400 continúa a lo largo de la rama “Si” y determina que se encontró un punto de caída de tensión 936 y retorna un índice del punto 938 al bloque de resultados 712 que indica que se encontró un punto de caída de tensión en las señales de tensión muestreadas y, por lo tanto, se detectó un cambio en el estado del tejido.

Como se discutió anteriormente con referencia a la Fig. 15A, si se encuentra un punto de tensión 836, entonces, en 718 (Fig. 15A) el procesador 400 activa el cambio en el indicador de estado del tejido 718.

La Fig. 16 ilustra una forma de un sistema quirúrgico 1000 que comprende un generador 1002 y varios instrumentos quirúrgicos 1004, 1006 que se pueden usar con este. La Fig. 16A es un diagrama del instrumento quirúrgico ultrasónico 1004 de la Fig. 16. El generador 1002 es configurable para usar con dispositivos quirúrgicos. De acuerdo con varias formas, el generador 1002 puede ser configurable para usar con diferentes dispositivos quirúrgicos de diferentes tipos que incluyen, por ejemplo, el dispositivo ultrasónico 1004 y los dispositivos electroquirúrgicos o quirúrgicos de RF, tal como, el dispositivo de RF 1006. Aunque en la forma de la Fig. 16, el generador 1002 se muestra separado de los dispositivos quirúrgicos 1004, 1006, en una forma, el generador 1002 puede conformarse integralmente con cualquiera de los dispositivos quirúrgicos 1004, 1006 para conformar un sistema quirúrgico unitario. El generador 1002 comprende un dispositivo de entrada 1045 localizado en un panel frontal de la consola del generador 1002. El dispositivo de entrada 1045 puede comprender cualquier dispositivo adecuado que genere señales adecuadas para la programación de la operación del generador 1002.

La Fig. 17 es un diagrama del sistema quirúrgico 1000 de la Fig. 16. En varias formas, el generador 1002 puede comprender varios elementos funcionales separados, tales como módulos y/o bloques. Diferentes elementos funcionales o módulos pueden configurarse para accionar los diferentes tipos de dispositivos quirúrgicos 1004, 1006. Por ejemplo, un módulo de generador ultrasónico 1008 puede accionar dispositivos ultrasónico tales como el dispositivo ultrasónico 1004. Un módulo de electrocirugía/generador de RF 1010 puede accionar el dispositivo electroquirúrgico 1006. Por ejemplo, los módulos respectivos 1008, 1010 pueden generar señales de accionamiento respectivas para accionar los dispositivos quirúrgicos 1004, 1006. En varias formas, el módulo generador ultrasónico 1008 y/o el módulo de electrocirugía/generador de RF 1010 cada uno puede conformarse integralmente con el generador 1002. Alternativamente, uno o más de los módulos 1008, 1010 puede proporcionarse como un módulo de circuito separado acoplado electricamente al generador 1002. (Los módulos 1008 y 1010 se muestran en línea discontinua para ilustrar esta opción.) Además, en algunas formas, el módulo de electrocirugía/generador de RF 1010 puede conformarse integralmente con el módulo generador ultrasónico 1008, o viceversa. Además, en algunas formas, el generador 1002 puede omitirse completamente y los módulos 1008, 1010 pueden ejecutarse por procesadores u otro hardware dentro de los instrumentos respectivos 1004, 1006.

De acuerdo con las formas descritas, el módulo generador ultrasónico 1008 puede producir una señal o señales de accionamiento de tensión, corrientes, y frecuencias particular, por ejemplo , 55,500 ciclos por segundo (Hz). La señal o señales de accionamiento pueden proporcionarse al dispositivo ultrasónico 1004, y específicamente al transductor 1014, el cual puede operar, por ejemplo, como se describió anteriormente. El transductor 1014 y una guía de onda que se extiende a traves del vástago 1015 (guía de onda no mostrada en la Fig. 16A) pueden formar conjuntamente un sistema de accionamiento ultrasónico que acciona una cuchilla ultrasónica 1017 de un efector de extremo 1026. En una forma, el generador 1002 puede configurarse para producir una señal de accionamiento de una señal de salida de tensión, corriente, y/o frecuencia particular que pueda escalonarse o de otra manera modificarse con alta resolución, exactitud, y repetición.

El generador 1002 puede activarse para proporcionar la señal de accionamiento al transductor 1014 de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, el generador 1002 puede comprender un conmutador de pie 1020 acoplado al generador 1002 mediante un cable del conmutador de pie 1022. Un clínico puede activar el transductor 1014 mediante presionar el conmutador de pie 1020. Adicionalmente, o en lugar del conmutador de pie 1020 algunas formas del dispositivo ultrasónico 1004 pueden usar uno o más conmutadores posicionados en la pieza de mano que, cuando se activa, puede provocar que el generador 1002 active el transductor 1014. En una forma, por ejemplo, el uno o más conmutadores pueden comprender un par de botones de cambio de estado 1036a, 1036b (Figura 16A), por ejemplo, para determinar un modo de operación del dispositivo 1004. Cuando se presiona el botón de cambio de estado 1036a, por ejemplo, el generador ultrasónico 1002 puede proporcionar una señal de accionamiento máxima al transductor 1014, que provoca que produzca una salida de energía ultrasónica máxima. Que se presione el botón de cambio de estado 1036b puede provocar que el generador ultrasónico 1002 proporcione una señal de accionamiento seleccionable por el usuario al transductor 1014, que provoca que produzca menos de la salida de energía ultrasónica máxima. El dispositivo 1004 puede comprender adicionalmente o de forma alternativa un segundo conmutador (no mostrado) para, por ejemplo, indicar una posición de un disparador de cierre de abrazadera para abrazaderas en operación del efector de extremo 1026. Además, en algunas formas, el generador ultrasónico 1002 puede activarse basado en la posición del disparador de cierre de abrazadera, (por ejemplo, cuando el clínico presiona el disparador de cierre de abrazadera para cerrar las abrazaderas, puede aplicarse energía ultrasónica).

Adicionalmente o de forma alternativa, el uno o más conmutadores pueden comprender un botón de conmutación 1036c que, cuando se presiona, provoca que el generador 1002 proporcione una salida de pulso. Los pulsos pueden proporcionarse a cualquier frecuencia adecuada y agruparse, por ejemplo. En ciertas formas, el nivel de potencia de los pulsos puede ser los niveles de potencia asociados con los botones de cambio de estado 1036a, 1036b (máximo, menos de máximo), por ejemplo.

Se apreciará que un dispositivo 1004 puede comprender cualquier combinación de los botones de cambio de estado 1036a, 1036b, 1036c. Por ejemplo, el dispositivo 1004 podría configurarse para tener solamente dos botones de cambio de estado: un botón de cambio de estado 1036a para producir una salida de energía ultrasónica máxima y un botón de cambio de estado 1036c para producir una salida de pulso al nivel de potencia máximo o menos del máximo. De esta manera, la configuración de salida de la señal de accionamiento del generador 1002 podría ser 5 señales continuas y 5 o 4 o 3 o 2 o 1 señales de pulso. En ciertas formas, la configuración de la señal de accionamiento específica puede controlarse basado en, por ejemplo, los ajustes da la EEPROM en el generador 1002 y/o la(s) selección(es) por el usuario del nivel de potencia.

En ciertas formas, un conmutador de dos posiciones puede proporcionarse como una alternativa a un botón de cambio de estado 1036c. Por ejemplo, un dispositivo 1004 puede incluir un botón de cambio de estado de dos posiciones 1036a para producir una salida continua a un nivel de potencia máximo y un botón de cambio de estado 1036b. En una primera posición de reten, el botón de cambio de estado 1036b puede producir una salida continua a un nivel de potencia menos de máximo, y en una segunda posición de retén el botón de cambio de estado 1036b puede producir una salida de pulso ( por ejemplo, a un nivel de potencia máximo o menos de máximo, en dependencia de los ajustes de la EEPROM).

De acuerdo con las formas descritas, el módulo de electrocirugía/generador de RF 1010 puede generar una señal de accionamiento o señales con potencia de salida suficiente para realizar electrocirugía bipolar mediante el uso de energía de radio frecuencia (RF). En aplicaciones de electrocirugía bipolar, la señal de accionamiento puede proporcionarse, por ejemplo, a electrodos del dispositivo electroquirúrgico 1006, por ejemplo. En consecuencia, el generador 1002 puede configurarse para propósitos terapeuticos mediante la aplicación de energía eléctrica al tejido suficiente para el tratamiento del tejido ( or ejemplo, coagulación, cauterización, soldadura del tejido).

El generador 1002 puede comprender un dispositivo de entrada 1045 (Fig. 16) localizado, por ejemplo, en un panel frontal de la consola del generador 1002. El dispositivo de entrada 1045 puede comprender cualquier dispositivo adecuado que genere señales adecuadas para la programación de la operación del generador 1002. En operación, el usuario puede programar o de otra manera controlar la operación del generador 1002 mediante el uso del dispositivo de entrada 1045. El dispositivo de entrada 1045 puede comprender cualquier dispositivo adecuado que genere señales que pueden usarse por el generador ( or ejemplo, por uno o más procesadores contenidos en el generador) para controlar la operación del generador 1002 ( por ejemplo, la operación del módulo generador ultrasónico 1008 y/o el módulo de electrocirugía/generador de RF 1010). En varias formas, el dispositivo de entrada 1045 incluye uno o más botones, conmutadores, ruedecillas, teclado, teclado numérico, monitor de pantalla táctil, dispositivo indicador, conexión remota a una computadora dedicada o de propósito general. En otras formas, el dispositivo de entrada 1045 puede comprender una interfaz de usuario adecuada, tal como una o más pantallas de interfaz de usuario mostradas en un monitor de pantalla táctil, por ejemplo. En consecuencia, mediante el dispositivo de entrada 1045, el usuario puede ajustar o programar varios parámetros de operación del generador, tales como, por ejemplo, la corriente (I), la tensión (V), la frecuencia (f), y/o el período (T) de una señal o señales de accionamiento generadas por el módulo generador ultrasónico 1008 y/o el módulo de electrocirugía/generador de RF 1010.

El generador 1002 puede comprender, además, un dispositivo de salida 1047 (Fig. 16), tal como un indicador de salida, localizado, por ejemplo, en un panel frontal de la consola del generador 1002. El dispositivo de salida 1047 incluye uno o más dispositivos para proporcionar una retroalimentación sensorial al usuario. Tales dispositivos pueden comprender, por ejemplo, dispositivos de retroalimentación visual (por ejemplo, un dispositivo de retroalimentación visual puede comprender lámparas incandescentes, diodos emisores de luz (LED), interfaz de usuario gráfica, pantalla, indicador analógico, indicador digital, pantalla de gráfico de barras, pantalla alfanumerica digital, pantalla de LCD, indicadores LED), dispositivos de retroalimentación de audio (por ejemplo, un dispositivo de retroalimentación de audio puede comprender una bocina, timbre, audible, tono generado por computadora, discurso computarizado, interfaz de usuario de voz (VUI) para interactuar con computadoras a través de una plataforma de voz/discurso), o dispositivos de retroalimentación táctil (por ejemplo, un dispositivo de retroalimentación táctil comprende cualquier tipo de retroalimentación vibratoria, accionador háptico).

Aunque ciertos módulos y/o bloques del generador 1002 pueden describirse a manera de ejemplo, puede apreciarse que un número de módulos y/o bloques mayor o menor puede usarse y aún caer dentro del alcance de las formas. Además, aunque varias formas pueden describirse en términos de módulos y/o bloques para facilitar la descripción, tales módulos y/o bloques pueden implementarse por uno o más componentes de hardware, por ejemplo, procesadores, Procesadores de señal digital (DSP), dispositivos lógicos programadles (PLD), circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), circuitos, componentes de registro y/o software, por ejemplo, programas, subrutinas, componentes lógicos y/o combinaciones de componentes de hardware y software. Además, en algunas formas, los varios módulos descritos en la presente pueden implementarse que usan hardware similar posicionado dentro de los instrumentos 100, 120, 1004, 1006 (es decir, el generador 30, 50, 1002 puede omitirse).

En una forma, el módulo de accionamiento generador ultrasónico 1008 y el módulo de accionamiento de electrocirugía/RF 1010 pueden comprender una o más aplicaciones incorporadas implementadas como microprograma, software, hardware, o cualquier combinación de estos. Los módulos 1008, 1010 pueden comprender varios módulos ejecutables tales como software, programas, datos, controladores, interfaces de programas de aplicación (API), y así sucesivamente. El microprograma puede almacenarse en una memoria no volátil (NVM), tal como en una memoria de solo lectura de bit enmascarado (ROM) o una memoria flash. En varias implementaciones, el almacenamiento del microprograma en la ROM puede preservar la memoria flash. La NVM puede comprender otros tipos de memoria que incluyen, por ejemplo, ROM programable (PROM), ROM programadle borrable (EPROM), ROM programable electricamente borrable ROM (EEPROM), o memoria de acceso aleatorio no volátil (RAM) respaldada por batería tal como RAM dinámica (DRAM), DRAM de tasa de datos doble (DDRAM), y/o DRAM sincrónica (SDRAM).

En una forma, los módulos 1008, 1010 comprenden un componente de hardware implementado como un procesador para ejecutar instrucciones de programa para monitorear varias características medióles de los dispositivos 1004, 1006 y generar señales de control de salida correspondientes para la operación de los dispositivos 1004, 1006. En formas en las cuales el generador 1002 se usa junto con el dispositivo 1004, la señal de control de salida puede accionar el transductor ultrasónico 1014 en modos de operación de corte y/o coagulación. Las características eléctricas del dispositivo 1004 y/o el tejido pueden medirse y usarse para controlar los aspectos operacionales del generador 1002 y/o proporcionarse como retroalimentación para el usuario. En formas en las cuales el generador 1002 se usa junto con el dispositivo 1006, la señal de control de salida puede suministrar energía eléctrica ( or ejemplo , energía de RF) al efector de extremo 1032 en los modos de corte, coagulación y/o deshidratación. Las características eléctricas del dispositivo 1006 y/o el tejido pueden medirse y usarse para controlar los aspectos operacionales del generador 1002 y/o proporcionar retroalimentación al usuario. En varias formas, como se trató previamente, el componente de hardware puede implementarse como un DSP, PLD, ASIC, circuitos, y/o registros. En una forma, el procesador puede configurarse para almacenar y ejecutar instrucciones de programas de software de computadoras para generar las señales de salida de la función escalón para accionar varios componentes de los dispositivos 1004, 1006, tales como el transductor ultrasónico 1014 y los efectores de extremo 1026, 1032.

La Fig. 18 ilustra un circuito equivalente 1050 de un transductor ultrasónico, tal como el transductor ultrasónico 1014, de acuerdo con una forma. El circuito 1050 comprende una primera rama “móvil” que tiene una inductancia Ls, una resistencia Rs y una capacitancia Cs conectadas en serie que definen las propiedades electromecánicas del resonador, y una segunda rama capacitiva que tiene una capacitancia estática C0. La corriente de accionamiento lg puede recibirse desde un generador a una tensión de accionamiento Vg, con la corriente móvil lm que fluye a través de la primera rama y la corriente lg - lm que fluye a través de la rama capacitiva. El control de las propiedades electromecánicas del transductor ultrasónico puede lograrse mediante el control adecuado de lg y Vg. Como se explicó anteriormente, las arquitecturas de generadores convencionales pueden incluir un inductor de sintonía Lt (mostrado en línea discontinua en la Fig. 18) para sintonizar en un circuito de resonancia paralelo la capacitancia estática Co a una frecuencia de resonancia para que sustancialmente toda la salida de corriente del generador lg fluya a traves de la rama de movimiento. De esta manera, el control de la corriente de rama de movimiento lm se logra mediante el control de la corriente de salida del generador lg. El inductor de sintonía Lt es específico para la capacitancia estática C0 de un transductor ultrasónico, sin embargo, y un transductor ultrasónico diferente que tiene una capacitancia estática diferente requiere un inductor de sintonía diferente Lt. Además, puesto que el inductor de sintonía Lt coincide con el valor nominal de la capacitancia estática Co a una sola frecuencia de resonancia, el control exacto de la corriente de rama de movimiento lm se asegura solamente a esa frecuencia, y como la frecuencia baja con la temperatura del transductor, el control exacto de la corriente de rama de movimiento se compromete.

Las formas del generador 1002 no dependen de un inductor de sintonía Lt para monitorear la corriente de rama de movimiento lm. En cambio, el generador 1002 puede usar el valor medido de la capacitancia estática C0 entre las aplicaciones de potencia para un dispositivo quirúrgico ultrasónico específico 1004 (junto con la tensión de la señal de accionamiento y los datos de retroalimentación de corriente) para determinar los valores de la corriente de rama de movimiento lm en una base en curso y dinámica ( por ejemplo, en tiempo real). Tales formas del generador 1002 son capaces por lo tanto de proporcionar sintonización virtual para simular un sistema que se sintoniza o es resonante con cualquier valor de capacitancia estática C0 a cualquier frecuencia, y no solamente a una sola frecuencia de resonancia dictada por un valor nominal de la capacitancia estática C0.

La Fig. 19 es un diagrama de bloques simplificado de una forma del generador 1002 para proporcionar sintonización sin inductor como se describió anteriormente, entre otros beneficios. Los detalles adicionales del generador 1002 se describen cedidos en forma mancomunada y presentados contemporáneamente en la solicitud de patente de los Estados Unidos con número de serie. 12/896,360, titulada “Surgical Generator For Ultrasonic And Electrosurgical Devices,” expediente número END6673USNP/100558, la descripción de la cual se incorpora en la presente descripción como referencia en su totalidad. Con referencia a la Fig. 19, el generador 1002 puede comprender una etapa aislada del paciente 1052 en comunicación con una etapa no aislada 1054 mediante un transformador de potencia 1056. Un enrollado secundario 1058 del transformador de potencia 1056 se contiene en la etapa aislada 1052 y puede comprender una configuración pulsada ( por ejemplo, una configuración pulsada en el centro o no pulsada en el centro) para definir las salidas de las señales de accionamiento 1060a, 1060b, 1060c para dar salida a las señales de accionamiento a diferentes dispositivos quirúrgicos, tales como, por ejemplo, un dispositivo quirúrgico ultrasónico 1004 y un dispositivo electroquirúrgico 1006. Particularmente, las salidas de las señales de accionamiento 1060a, 1060c pueden dar salida a una señal de accionamiento ultrasónico (por ejemplo, una señal de accionamiento de 420 V RMS) a un dispositivo quirúrgico ultrasónico 1004, y las salidas de las señales de accionamiento 1060b, 1060c pueden dar salida a una señal de accionamiento electroquirúrgico ( por ejemplo, una señal de accionamiento de 100 V RMS) a un dispositivo electroquirúrgico 1006, con la salida 1060b correspondiente a la toma central del transformador de potencia 1056.

En ciertas formas, las señales de accionamiento ultrasónico y electroquirúrgico pueden proporcionarse simultáneamente para distintos instrumentos quirúrgicos y/o para un solo instrumento quirúrgico que tiene la capacidad de entregar ambas energías ultrasónica y electroquirúrgica al tejido. Un ejemplo de una cuchilla 79 y una unidad de brazo de sujeción 415 de un ejemplo de una forma de tal instrumento quirúrgico se proporcionó anteriormente junto con la Fig. 13. Se apreciará que la señal electroquirúrgica, proporcionada o a un instrumento electroquirúrgico dedicado y/o a un instrumento electroquirúrgico/ultrasónico combinado puede ser o una señal de nivel terapéutico o subterapéutico.

La etapa no aislada 1054 puede comprender un amplificador de potencia 1062 que tiene una salida conectada a un enrollado primario 1064 del transformador de potencia 1056. En ciertas formas el amplificador de potencia 1062 puede comprender un amplificador en contrafase. Por ejemplo, la etapa no aislada 1054 puede comprender, además, un dispositivo lógico 1066 para suministrar una salida digital a un transformador digital analógico (DAC) 1068, el cual a su vez suministra una señal analógica correspondiente a una entrada del amplificador de potencia 1062. En ciertas formas el dispositivo lógico 1066 puede comprender un arreglo de compuerta programable (PGA), un arreglo de compuerta de campo programadle (FPGA), un dispositivo lógico programable (PLD), entre otros circuitos lógicos, por ejemplo. El dispositivo lógico 1066, en virtud de controlar la entrada del amplificador de potencia 1062 mediante el DAC 1068 puede controlar, por lo tanto, cualquier número de parámetros ( por ejemplo , frecuencia, forma de onda, amplitud de la forma de onda) de señales de accionamiento que aparecen en las salidas de las señales de accionamiento 1060a, 1060b, 1060c. En ciertas formas y como se describe más abajo, el dispositivo lógico 1066, junto con un procesador ( or ejemplo, un procesador de señal digital tratado más abajo), puede implementar un número algoritmos de procesamiento de señales digitales basado en (DSP) y/u otros algoritmos de control para controlar los parámetros de la salida de las señales de accionamiento por el generador 1002.

La potencia puede suministrarse a una línea de potencia del amplificador de potencia 1062 mediante un regulador de modo conmutador 1070. En ciertas formas el regulador de modo conmutador 1070 puede comprender un regulador reductor ajustable, por ejemplo. La etapa no aislada 1054 puede comprender, además, un primer procesador 1074, el cual en una forma puede comprender un procesador DSP tal como los dispositivos analógicos ADSP-21469 SHARC DSP, disponibles de dispositivos analógicos, Norwood, MA, por ejemplo, aunque en varias formas puede usarse cualquier procesador adecuado. En ciertas formas el procesador 1074 puede controlar la operación del transformador de potencia de modo conmutador 1070 sensible a los datos de retroalimentación de tensión recibidos desde el amplificador de potencia 1062 por el procesador DSP 1074 mediante un transformador análogo digital (ADC) 1076. En una forma, por ejemplo, el procesador DSP 1074 puede recibir como entrada, mediante el ADC 1076, la envoltura de forma de onda de una señal ( por ejemplo, una señal de RF) que se amplifica por el amplificador de potencia 1062. El procesador DSP 1074 puede controlar entonces el regulador de modo conmutador 1070 (por ejemplo, mediante una salida de ancho de pulso modulado (PWM)) tal que la tensión de línea suministrado al amplificador de potencia 1062 rastrea la envoltura de forma de onda de la señal amplificada. Mediante la modulación dinámica de la tensión de línea del amplificador de potencia 1062 basado en la envoltura de forma de onda, la eficiencia del amplificador de potencia 1062 puede mejorarse significativamente con relación a unos esquemas de amplificador de tensión de línea fijos.

En ciertas formas, el dispositivo lógico 1066, junto con el procesador DSP 1074, pueden implementar un esquema de control de sintetizador digital directo (DDS) para controlar la forma de onda, la frecuencia y/o la amplitud de la salida de las señales de accionamiento por el generador 1002. En una forma, por ejemplo, el dispositivo lógico 1066 puede implementar un algoritmo de control DDS mediante un nuevo llamado de las muestras de formas de onda almacenadas en una tabla de consulta actualizada dinámicamente (LUT), tal como una RAM LUT, la cual puede incorporarse en un FPGA. Este algoritmo de control es particularmente útil para aplicaciones ultrasónicas en las cuales un transductor ultrasónico, tal como el transductor ultrasónico 1014, puede accionarse por una corriente sinusoidal limpia a su frecuencia de resonancia. Puesto que otras frecuencias pueden excitar resonancias parásitas, minimizar o reducir la distorsión total de la corriente de rama de movimiento puede minimizar o reducir correspondientemente los efectos de resonancia no deseados. Puesto la forma de onda de una salida de señal de accionamiento por el gen rador 1002 se impacta por varias fuentes de distorsión presentes en el circujto de accionamiento de salida (por ejemplo, el transformador de potencia el amplificador de potencia 1062), los datos de retroalimentación de tención y corriente basados en la señal de accionamiento pueden entrarse a un algoritmo, tal como un algoritmo de control de error implementado fior el procesador DSP 1074, el cual compensa para la distorsión mediar te la predistorsión o modificación adecuada de las muestras de formas de onda almacenadas en la LUT en una base en curso dinámica (por ejempllp, en tiempo real). En una forma, la cantidad de grado de predistorsión aplicado a las muestras de la LUT puede basarse en el error entre una corriente de rama de movimiento computada y una forma de onda de corriente deseada, don el error que se determina en una base de muestra por muestra. De esta manera, las muestras de la LUT predistorsionadas, cuando se procesan a trave^ del circuito de accionamiento, pueden resultar en una señal de accionamien o de rama de movimiento que tiene la forma de onda deseada ( or ejemplo, sinusoidal) para el accionamiento de forma óptima del transductor ultrasónico. En tales formas, las muestras de formas de onda de la LUT no represenjarán por lo tanto la forma de onda deseada de la señal de accionamiento, sino más bien la forma de onda que se requiere para producir finalmente la forma de onda deseada de la señal de accionamiento de rama de movimiento cuando se toman en cuenta los efectos de distorsión.

La etapa no aislada 1054 puede comprender, además, un ADC 1078 y un ADC 1080 acoplados a la salida del transformador de potencia 1056 mediante los transformadores de aislamiento respectivos 1082, 1084 para muestrear respectivamente la tensión y la corriente de la salida de las señales de accionamiento por el generador 1002. En ciertas formas, los ADC 1078, 1080 pueden configurarse para muestrear a altas velocidades ( por ejemplo, 80 MSPS) para permitir el sobremuestreo de las señales de accionamiento. En una forma, por ejemplo, la velocidad de muestreo de los ADC 1078, 1080 puede permitir aproximadamente 200x (en dependencia de la frecuencia) de sobremuestreo de las señales de accionamiento. En ciertas formas, las operaciones de muestreo de los ADC 1078, 1080 puede realizarse por un solo ADC que recibe señales de tensión y corriente de entrada mediante un multiplexor de dos vías. El uso del muestreo de alta velocidad en las formas del generador 1002 puede permitir, entre otras cosas, los cálculos de la corriente compleja que fluye a traves de la rama de movimiento (la cual puede usarse en ciertas formas para implementar el control de la forma de onda de base DDS descrito anteriormente), el filtrado digital exacto de las señales muestreadas, y los cálculos de consumo de potencia real con un alto grado de precisión. La salida de datos de retroalimentación de tensión y corriente por los ADC 1078, 1080 puede recibirse y procesarse (por ejemplo, amortiguador FIFO, multiplexación) por el dispositivo lógico 1066 y almacenarse en la memoria de datos para la recuperación subsecuente por, por ejemplo, el procesador DSP 1074. Como se notó anteriormente, los datos de retroalimentación de tensión y corriente pueden usarse como entrada a un algoritmo para predistorsionar o modificar muestras de formas de onda de LUT en una base en curso y dinámica. En ciertas formas, esto puede requerir que cada par de datos de retroalimentación de tensión y corriente almacenado se indexe basado en, o de otra manera asociado con, una muestra de LUT correspondiente que salió por el dispositivo lógico 1066 cuando se adquirió el par de datos de retroalimentación de tensión y corriente. La sincronización de las muestras de LUT y los datos de retroalimentación de tensión y corriente de esta manera contribuye a la correcta temporización y estabilidad del algoritmo de predistorsión.

En ciertas formas, los datos de retroalimentación de tensión y corriente pueden usarse para controlar la frecuencia y/o amplitud (por ejemplo, amplitud de corriente) de las señales de accionamiento. En una forma, por ejemplo, los datos de retroalimentación de tensión y corriente pueden usarse para determinar la fase de impedancia. La frecuencia de la señal de accionamiento puede controlarse despues para minimizar o reducir la diferencia entre la fase de impedancia determinada y un punto de ajuste de fase de impedancia ( or ejemplo, 0o), de esta manera que minimiza o reduce los efectos de la distorsión armónica y la exactitud de la medición de fase de impedancia mejorada correspondientemente. La determinación de la ¡mpedancia de fase y una señal de control de frecuencia pueden implementarse en el procesador DSP 1074, por ejemplo, con la señal de control de frecuencia que se suministra como entrada a un algoritmo de control DDS implementado por el dispositivo lógico 1066.

En otra forma, por ejemplo, los datos de retroalimentación de corriente pueden monitorearse con el propósito de mantener la amplitud de corriente de la señal de accionamiento a un punto de ajuste de amplitud de corriente. El punto de ajuste de la amplitud de corriente puede especificarse directamente o determinarse indirectamente basado en puntos de ajuste de potencia y amplitud de tensión especificados. En ciertas formas, el control de la amplitud de corriente puede implementarse por algoritmo de control, tal como, por ejemplo, un algoritmo de control PID, en el procesador 1074. Las variables controladas por el algoritmo de control para controlar adecuadamente la amplitud de corriente de la señal de accionamiento pueden incluir, por ejemplo, la escala de las muestras de formas de onda de LUT almacenadas en el dispositivo lógico 1066 y/o la tensión de salida de escala completa del DAC 1068 (el cual suministra la entrada al amplificador de potencia 1062) mediante un DAC 1086.

La etapa no aislada 1054 puede comprender, además, un segundo procesador 1090 para proporcionar, entre otras cosas funcionalidad de interfaz de usuario (Ul). En una forma, el procesador de Ul 1090 puede comprender un procesador Atmel AT91SAM9263 que tiene un núcleo ARM 926EJ-S, disponible de Atmel Corporation, San Jose, CA, por ejemplo. Los ejemplos de funcionalidad de Ul soportados por el procesador de Ul 1090 pueden incluir la retroalimentación de usuario audible y visual, la comunicación con dispositivos periféricos ( por ejemplo , mediante una interfaz de bus de serie universal (USB)), la comunicación con el conmutador de pie 1020, la comunicación con un dispositivo de entrada 1009 (por ejemplo, una pantalla táctil) y la comunicación con un dispositivo de salida 1047 ( por ejemplo, una bocina). El procesador de Ul 1090 puede comunicarse con el procesador 1074 y el dispositivo lógico 1066 (por ejemplo, mediante buses de interfaz periférica en serie (SPI)). Aunque el procesador de Ul 1090 puede soportar principalmente funcionalidad de Ul, puede, además, coordinar con el procesador DSP 1074 para implementar la atenuación peligrosa en ciertas formas. Por ejemplo, el procesador de Ul 1090 puede programarse para monitorear varios aspectos de la entrada del usuario y/u otras entradas (por ejemplo, entradas táctiles, entradas del conmutador de pie 1020 (Fig. 17), entradas de sensores de temperatura) y puede deshabilitar la salida de accionamiento del generador 1002 cuando se detecta una condición errónea.

En ciertas formas, ambos el procesador DSP 1074 y el procesador de Ul 1090, por ejemplo, pueden determinar y monitorear el estado de operación del generador 1002. Para el procesador DSP 1074, el estado de operación del generador 1002 puede dictar, por ejemplo, cuales procesos de control y/o diagnóstico se implementan por el procesador DSP 1074. Para el procesador de Ul 1090, el estado de operación del generador 1002 puede dictar, por ejemplo, cuales elementos de una interfaz de usuario {por ejemplo, pantallas, sonidos) se presentan a un usuario. Los procesadores DSP y Ul respectivos 1074, 1090 pueden mantener independientemente el estado de operación actual del generador 1002 y reconocer y evaluar posibles transiciones fuera del estado de operación actual. El procesador DSP 1074 puede funcionar como el maestro en esta relación y determinar cuando van a ocurrir las transiciones entre los estados de operación. El procesador de Ul 1090 puede tener conocimiento de las transiciones válidas entre los estados de operación y puede confirmar si una transición particular es adecuada. Por ejemplo, cuando el procesador DSP 1074 instruye al procesador de Ul 1090 para la transición a un estado específico, el procesador de Ul 1090 puede verificar que la transición requerida es válida. En el caso en que una transición requerida entre estados se determina que no es válida por el procesador de Ul 1090, el procesador de Ul 1090 puede provocar que el generador 1002 entre a un modo de fallo.

La etapa no aislada 1054 puede comprender, además, un controlador 1096 para monitorear los dispositivos de entrada 1045 (por ejemplo, un sensor de contacto capacitivo usado para cambiar el generador 1002 entre encendido y apagado, una pantalla táctil capacitiva). En ciertas formas, el controlador 1096 puede comprender al menos un procesador y/u otro dispositivo controlador en comunicación con el procesador de Ul 1090. En una forma, por ejemplo, el controlador 1096 puede comprender un procesador {por ejemplo, un controlador de 8 bits Mega168 disponible de Atmel) configurado para monitorear la entrada de usuario proporcionada mediante uno o más sensores de contacto capacitivos. En una forma, el controlador 1096 puede comprender un controlador de pantalla táctil ( por ejemplo, un controlador de pantalla táctil QT5480 disponible de Atmel) para controlar y gestionar la adquisición de los datos táctiles desde una pantalla táctil capacitiva.

En ciertas formas, cuando el generador 1002 está en un estado “apagado”, el controlador 1096 puede continuar para recibir potencia de operación ( por ejemplo, mediante una línea de una fuente de energía del generador 1002, tal como la fuente de energía 2011 tratada más abajo). De esta manera, el controlador 196 puede continuar para monitorear un dispositivo de entrada 1045 ( por ejemplo, un sensor de contacto capacitivo localizado en un panel frontal del generador 1002) para cambiar el generador 1002 entre encendido y apagado. Cuando el generador 1002 está en el estado apagado, el controlador 1096 puede despertar la fuente de energía (por ejemplo, permitir la operación de uno o más transformadores de tensión DC/DC 2013 de la fuente de energía 2011) si se detecta la activación del dispositivo de entrada de “encendido/apagado” 1045 por un usuario. El controlador 1096 puede iniciar por lo tanto una secuencia para la transición del generador 1002 a un estado “encendido”. Por el contrario, el controlador 1096 puede iniciar una secuencia para la transición del generador 1002 al estado apagado si se detecta la activación del dispositivo de entrada de “encendido/apagado” 1045 cuando el generador 1002 está en el estado encendido. En ciertas formas, por ejemplo, el controlador 1096 puede reportar la activación del dispositivo de entrada de “encendido/apagado” 1045 al procesador 1090, el cual a su vez implementa la secuencia de proceso necesaria para la transición del generador 1002 al estado apagado. En tales formas, el controlador 196 puede no tener habilidad independiente para provocar la eliminación de la energía del generador 1002 después que su estado encendido se ha establecido.

En ciertas formas, el controlador 1096 puede provocar que el generador 1002 proporcione retroalimentación sensorial audible u otra para alertar al usuario de que se ha iniciado una secuencia de encendido o apagado. Tal alerta puede proporcionarse al inicio de una secuencia de encendido o apagado y antes del comienzo de otros procesos asociados con la secuencia.

En ciertas formas, la etapa aislada 1052 puede comprender un circuito de interfaz de instrumento 1098 para, por ejemplo, proporcionar una interfaz de comunicación entre un circuito de control de un dispositivo quirúrgico ( por ejemplo, un circuito de control que comprende conmutadores de piezas manuales) y componentes de la etapa no aislada 1054, tales como, por ejemplo, el dispositivo lógico programable 1066, el procesador DSP 1074 y/o el procesador de ül 190. El circuito de interfaz de instrumento 1098 puede intercambiar información con los componentes de la etapa no aislada 1054 mediante un enlace de comunicación que mantiene un grado adecuado de aislamiento eléctrico entre las etapas 1052, 1054, tal como, por ejemplo, un enlace de comunicación basado en infrarrojo (IR). La energía puede suministrarse al circuito de interfaz de instrumento 1098 mediante el uso de, por ejemplo, un regulador de caída baja de tensión energizado por un transformador de aislamiento accionado desde la etapa no aislada 1054.

En una forma, el circuito de interfaz de instrumento 198 puede comprender un dispositivo lógico 2000 ( por ejemplo, un circuito lógico, un circuito lógico programable, PGA, FPGA, PLD) en comunicación con un circuito de acondicionamiento de señal 2002. El circuito de acondicionamiento de señal 2002 puede configurarse para recibir una señal periódica desde el circuito lógico 2000 ( or ejemplo, una onda cuadrada de 2 kHz) para generar una señal interrogatoria bipolar que tiene una frecuencia identica. La señal interrogatoria puede generarse, por ejemplo, mediante el uso de una fuente de corriente bipolar alimentada por un amplificador diferencial. La señal interrogatoria puede comunicarse con un circuito de control del dispositivo quirúrgico (por ejemplo, mediante el uso de un par conductivo en un cable que conecta el generador 102 al dispositivo quirúrgico) y monitorearse para determinar un estado o configuración del circuito de control. El circuito de control puede comprender un número de conmutadores, resistores y/o diodos para modificar una o más características (por ejemplo, amplitud, rectificación) de la señal interrogatoria tal que un estado o configuración del circuito de control es únicamente discernible basado en la una o más características. En una forma, por ejemplo, el circuito de acondicionamiento de señal 2002 puede comprender un ADC para generar muestras de una señal de tensión que aparece a través de las entradas del circuito de control resultante del escalón de la señal interrogatoria a traves de estas. El dispositivo lógico 2000 (o un componente de la etapa no aislada 1054) puede determinar entonces el estado o configuración del circuito de control basado en las muestras del ADC.

En una forma, el circuito de interfaz de instrumento 1098 puede comprender una primera interfaz de circuito de datos 2004 para permitir el intercambio de información entre el circuito lógico 2000 (u otro elemento del circuito de interfaz de instrumento 1098) y un primer circuito de datos dispuesto en o de otra manera asociado con un dispositivo quirúrgico. En ciertas formas, por ejemplo, un primer circuito de datos 2006 (Fig. 16A) puede disponerse en un cable unido integralmente a una pieza de mano del dispositivo quirúrgico, o en un adaptador para interconectar un tipo o modelo de dispositivo quirúrgico específico con el generador 1002. El circuito de datos 2006 puede implementarse de cualquier manera adecuada y puede comunicarse con el generador de acuerdo con cualquier protocolo adecuado incluido por ejemplo, como se describe en la presente con respecto al circuito 6006. En ciertas formas, el primer circuito de datos puede comprender un dispositivo de almacenamiento no volátil, tal como un dispositivo de memoria de solo lectura programable eléctricamente borradle (EEPROM). En ciertas formas y con referencia nuevamente a la Fig. 19, la primera interfaz de circuito de datos 2004 puede implementarse separadamente del dispositivo lógico 2000 y comprende circuitos adecuados ( por ejemplo, dispositivos lógicos discretos, un procesador) para permitir la comunicación entre el dispositivo lógico programable 2000 y el primer circuito de datos. En otras formas, la primera interfaz de circuito de datos 2004 puede ser integral con el dispositivo lógico 2000.

En ciertas formas, el primer circuito de datos 2006 puede almacenar información que pertenece al dispositivo quirúrgico particular con el cual se asocia. Tal información puede incluir, por ejemplo, un número de modelo, un número de serie, un número de operaciones en las cuales el dispositivo quirúrgico se ha usado, y/o cualquier otro tipo de información. Esta información puede leerse por el circuito de interfaz de instrumento 1098 ( por ejemplo , por el dispositivo lógico 2000), transferido a un componente de la etapa no aislada 1054 ( or ejemplo, al dispositivo lógico 1066, procesador DSP 1074 y/o procesador Ul 1090) para la presentación a un usuario mediante un dispositivo de salida 1047 y/o para controlar una función u operación del generador 1002. Adicionalmente, cualquier tipo de información puede comunicarse al primer circuito de datos 2006 para el almacenamiento en el mismo mediante la primera interfaz de circuito de datos 2004 ( por ejemplo , mediante el uso del dispositivo lógico 2000). Tal información puede comprender, por ejemplo, un número actualizado de operaciones en las cuales el dispositivo quirúrgico se ha usado y/o fechas y/o tiempos de su uso.

Como se trató previamente, un instrumento quirúrgico puede ser desmontable de una pieza de mano (por ejemplo, el instrumento 1024 puede ser desmontable de la pieza de mano 1014) para promover la intercambiabilidad y/o desechabilidad del instrumento. En tales casos, los generadores convencionales pueden limitarse en su habilidad para reconocer las configuraciones del instrumento particular que se usan para optimizar el control y los procesos de diagnóstico en consecuencia. La adición de circuitos de datos legibles a instrumentos de dispositivos quirúrgicos para direccionar este asunto es problemático desde un punto de vista de compatibilidad, sin embargo. Por ejemplo, el diseño de un dispositivo quirúrgico que permanezca compatible hacia atrás con generadores que carecen de la funcionalidad de lectura de datos de requisito puede no ser práctico debido a, por ejemplo, los esquemas de señal diferentes, la complejidad del diseño y el costo. Las formas de los instrumentos discutidos en la presente direccionan estas inquietudes mediante el uso de circuitos de datos que pueden implementarse en instrumentos quirúrgicos existentes de forma económica y con cambios de diseño mínimos para preservar la compatibilidad de los dispositivos quirúrgicos con plataformas generadoras actuales.

Adicionalmente, las formas del generador 1002 pueden permitir la comunicación con circuitos de datos basados en instrumentos. Por ejemplo, el generador 1002 puede configurarse para comunicarse con un segundo circuito de datos 2007 contenido en un instrumento ( por ejemplo, el instrumento 1024) de un dispositivo quirúrgico (Fig. 16A). En algunas formas, el segundo circuito de datos 2007 puede implementarse muy similar al circuito de datos 6006 descrito en la presente descripción. El circuito de interfaz de instrumento 1098 puede comprender una segunda interfaz de circuito de datos 2010 para permitir esta comunicación. En una forma, la segunda interfaz de circuito de datos 2010 puede comprender una interfaz digital de tres estados, aunque otras interfaces pueden usarse además. En ciertas formas, el segundo circuito de datos puede ser generalmente cualquier circuito para transmitir y/o recibir datos. En una forma, por ejemplo, el segundo circuito de datos puede almacenar información que pertenece al instrumento quirúrgico particular con el cual se asocia. Tal información puede incluir, por ejemplo, un número de modelo, un número de serie, un número de operaciones en las cuales el instrumento quirúrgico se ha usado, y/o cualquier otro tipo de información. En algunas formas, el segundo circuito de datos 2007 puede almacenar información acerca de las propiedades electricas y/o ultrasónicas de un transductor 1014, un efector de extremo 1026, o sistema de accionamiento ultrasónico asociado. Por ejemplo, el primer circuito de datos 2006 puede indicar una pendiente de la frecuencia de quemadura, como se describe en la presente descripción. Adicionalmente o alternativamente, cualquier tipo de información puede comunicarse al segundo circuito de datos para el almacenamiento en el mismo mediante la segunda interfaz de circuito de datos 2010 (por ejemplo, mediante el uso del dispositivo lógico 2000). Tal información puede comprender, por ejemplo, un número actualizado de operaciones en las cuales el instrumento se ha usado y/o fechas y/o tiempos de su uso. En ciertas formas, el segundo circuito de datos puede transmitir los datos adquiridos por uno o más sensores ( por ejemplo, un sensor de temperatura basado en el instrumento). En ciertas formas, el segundo circuito de datos puede recibir los datos del generador 1002 y proporcionar una indicación al usuario (por ejemplo, una indicación LED u otra indicación visible) basada en los datos recibidos.

En ciertas formas, el segundo circuito de datos y la segunda interfaz de circuito de datos 2010 pueden configurarse tal que la comunicación entre el dispositivo lógico 2000 y el segundo circuito de datos puede efectuarse sin la necesidad de proporcionar conductores adicionales para este propósito (por ejemplo, conductores dedicados de un cable que conecta una pieza de mano al generador 1002). En una forma, por ejemplo, la información puede comunicarse hacia y desde el segundo circuito de datos mediante el uso de un esquema de comunicación de bus de 1 cable implementado en el cableado existente, tal como uno de los conductores usados para transmitir las señales de interrogación desde el circuito de acondicionamiento de señal 2002 hasta un circuito de control en una pieza de mano. De esta manera, los cambios o modificaciones del diseño al dispositivo quirúrgico que de otra manera podrían ser necesarios se minimizan o reducen. Además, puesto que los diferentes tipos de comunicaciones implementadas sobre un canal físico común pueden separarse en bandas de frecuencia, la presencia de un segundo circuito de datos puede ser “invisible” para los generadores que no tienen la funcionalidad de lectura de datos de requisito, que permite así la compatibilidad hacia atrás del instrumento del dispositivo quirúrgico.

En ciertas formas, la etapa aislada 1052 puede comprender al menos un capacitor de bloqueo 2096-1 conectado a la salida de la señal de accionamiento 1060b para impedir el escalón de la corriente DC a un paciente. Un solo capacitor de bloqueo puede requerirse para obedecer con las normas o regulaciones medicas, por ejemplo. Aunque el fallo en un diseño de un solo capacitor es relativamente raro, tal fallo puede no obstante tener consecuencias negativas. En una forma, un segundo capacitor de bloqueo 2096-2 puede proporcionarse en serie con el capacitor de bloqueo 2096-1, con fuga de corriente desde un punto entre los capacitores de bloqueo 2096-1, 2096-2 que se monitorea por, por ejemplo, un ADC 2098 para muestrear una tensión inducido por la corriente de fuga. Las muestras pueden recibirse por el circuito lógico 2000, por ejemplo. Basado en los cambios en la corriente de fuga (como se indica por las muestras de tensión en la forma de la Fig. 19), el generador 1002 puede determinar cuando ha fallado al menos uno de los capacitores de bloqueo 2096-1, 2096-2. En consecuencia, la forma de la Fig. 19 proporciona un beneficio sobre los diseños de un solo capacitor que tienen un solo punto de fallo.

En ciertas formas, la etapa no aislada 1054 puede comprender una fuente de energía 2011 para la salida de energía de DC a una tensión y una corriente adecuada. La fuente de energía puede comprender, por ejemplo, una fuente de energía de 400 W para la salida de una tensión de sistema de 48 VDC. La fuente de energía 2011 puede comprender, además, uno o más transformadores de tensión DC/DC 2013 para recibir la salida de la fuente de energía para generar salidas de DC a la tensión y corrientes requeridos por los varios componentes del generador 1002. Como se discutió anteriormente en relación con el controlador 1096, uno o más de los transformadores de tensión DC/DC 2013 pueden recibir una entrada desde el controlador 1096 cuando se detecta por un usuario una activación del dispositivo de entrada de “encendido/apagado” 1045 por el controlador 1096 para permitir la operación de, o despertar, los transformadores de tensión DC/DC 2013.

Una vez descritos los detalles operacionales de varias formas de los sistemas quirúrgicos 19 (Fig. 1), 190 (Fig. 10), 1000 (Fig. 16) las operaciones para los sistemas quirúrgicos anteriores 19, 190, 1000 pueden describirse, además, generalmente en términos de un proceso para el corte y coagulación de tejido que usa un instrumento quirúrgico que comprende un dispositivo de entrada 406, 1045 y el generador 1002. Aunque un proceso particular se describe en relación con los detalles operacionales, puede apreciarse que el proceso proporciona simplemente un ejemplo de cómo la funcionalidad general descrita en la presente puede implementarse por cualquiera de los sistemas quirúrgicos 19, 190, 1000. Además, el proceso dado no tiene necesariamente que ejecutarse en el orden presentado en la presente a menos que se indique lo contrario. Como se discutió anteriormente, cualquiera de los dispositivos de entrada 406, 1045 puede usarse para programar la salida (por ejemplo, impedancia, corriente, tensión, frecuencia) de los dispositivos quirúrgicos 100 (Fig. 1), 120 (Fig. 10), 1002 (Fig. 16), 1006 (Fig. 16).

Las Figs. 20 a 22 ilustran varias formas de diagramas de flujo lógicos de 1200, 1300, 1400 relacionadas a un algoritmo de tejido para detectar cuando ocurre el calentamiento rápido de la cuchilla del efector de extremo ultrasónico 1026 y proporcionar la oportunidad de generar retroalimentación visual, audible y/o táctil y/o cambiar un modo operacional del instrumento y/o el generador. Por ejemplo, la retroalimentación puede proporcionarse mediante el indicador de salida 412 (Figs. 9, 11) y/o el dispositivo de salida 1047 (Fig. 16) (por ejemplo, anunciación, modulación de la salida de potencia y/o mostrar el contenido). De acuerdo con la presente descripción, cuando se usan múltiples números de referencia para describir un elemento tal como “instrumento quirúrgico ultrasónico 100, 120, 1004,” debe entenderse para identificar cualquiera de los elementos, tal como, por ejemplo, “instrumento quirúrgico ultrasónico 100,” o “instrumento quirúrgico ultrasónico 120,” o “instrumento quirúrgico ultrasónico 1004.” Se apreciará sin embargo, que cualesquiera de los algoritmos descritos en la presente son adecuados para la ejecución con cualquiera de los instrumentos 100, 120, 1004 descritos en la presente descripción.

En varias formas, la retroalimentación puede proporcionarse por el indicador de salida 412 mostrado en las Figs. 9 y 11 o el dispositivo de salida 1047 en la Fig. 16. Estos dispositivos de retroalimentación (por ejemplo, el indicador de salida 412, el dispositivo de salida 1047) son particularmente útiles en aplicaciones en donde el tejido que se manipula por el efector de extremo 81 (Fig. 1), 810 (Fig. 10), 1026 (Fig. 16) está fuera del campo visual del usuario y el usuario no puede ver cuando ocurre un cambio de estado en el tejido. El dispositivo de retroalimentación comunica al usuario que ha ocurrido un cambio en el estado del tejido como se determina de acuerdo con las operaciones descritas con respecto a los diagramas de flujo lógicos 700, 800, 900, 1200, 1300, 1400 cuando ellos se relacionan a los algoritmos de tejido correspondientes. Los dispositivos de retroalimentación pueden configurarse para proporcionar varios tipos de retroalimentación de acuerdo con el estado o condición actual del tejido. Un cambio de estado del tejido puede determinarse basado en las mediciones del transductor y/o el tejido basado en la mediciones de tensión, corriente, y frecuencia de acuerdo con las operaciones descritas, por ejemplo, con respecto a los diagramas de flujo lógicos 700, 800, 900 descritos anteriormente en relación con las Figs. 15A a 15C y los diagramas de flujo lógicos 1200, 1300, 1400 descritos más adelante en relación con las Figs. 20 a 22, así como tambien los varios otros diagramas de flujo lógicos descritos en la presente descripción.

En una forma, los diagramas de flujo lógicos 1200, 1300, 1400 pueden implementarse como módulos ejecutables ( or ejemplo, algoritmos) que comprenden instrucciones legibles por computadoras para ejecutarse por el procesador 400 (Figs. 9, 11 , 14) porción del generador 30, 500 o el generador 1002 (Figs. 16, 17, 19). En varias formas, las operaciones descritas con respecto a los diagramas de flujo lógicos 1200, 1300, 1400 pueden implementarse como uno o más de un componente de software, por ejemplo, programa, subrutina, lógica; uno o más de un componente de hardware, por ejemplo, procesador, DSP, PLD, PGA, FPGA, ASIC, circuito, circuito lógico, registro; y/o combinaciones de software y hardware. En una forma, las instrucciones ejecutables para realizar las operaciones descritas por los diagramas de flujo lógicos 1200, 1300, 1400 puede almacenarse en memoria. Cuando se ejecutan, las instrucciones provocan que el procesador 400, el procesador DSP 1074 (Fig. 19) o el dispositivo lógico 1066 (Fig. 19) determinen un cambio en el estado del tejido de acuerdo con las operaciones descritas en los diagramas de flujo lógicos 1200, 1300, y 1400 y proporcionen retroalimentación al usuario mediante el indicador de salida 412 (Figs. 9, 11) o el indicador de salida 1047 (Figs. 16, 17). De acuerdo con tales instrucciones ejecutables, el procesador 400, el procesador DSP 1074, y/o el dispositivo lógico 1066 monitorean y evalúan las muestras de señal de tensión, corriente, y/o frecuencia disponibles del generador 30, 500, 1002 y de acuerdo con la evaluación de tales muestras de señal determina si ha ocurrido un cambio en el estado del tejido. Como se describe adicionalmente más abajo, un cambio en el estado del tejido puede determinarse basado en el tipo de instrumento ultrasónico y el nivel de potencia al que se energiza el instrumento. En respuesta a la retroalimentación, el modo operacional de cualquiera de los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos 100, 120, 1004 puede controlarse por el usuario o puede controlarse automáticamente o de forma semiautomática.

Un breve resumen de un algoritmo de tejido representado por vía de los diagramas de flujo lógicos 1200, 1300, 1400 se describirá ahora en relación con cualquiera de los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos 100, 120, 1004 accionados por un generador correspondiente 30 (Fig. 1), 500 (Fig. 10), 1002 (Fig. 17). En un aspecto, el algoritmo de tejido detecta cuando la temperatura de la porción de cuchilla (y, por lo tanto, la resonancia) del efector de extremo ultrasónico 81 (Fig. 1), 810 (Fig. 10), 1026 (Fig. 17) cambia rápidamente (de mayor interes es un cambio creciente). Para un instrumento de tipo cubierta o de sujeción, este cambio puede corresponderse a un escenario clínico común, entre otros, cuando tejido mínimo a ninguno, restos de tejido o fluido es adyacente a la cuchilla y la cuchilla se activa contra el brazo de sujeción, almohadilla de sujeción u otro miembro de presión del tejido adecuado. Para aplicaciones sin sujeción, en donde un instrumento con o sin un brazo de sujeción y mecanismos asociados se usa para efectuar el tejido, este cambio corresponde a condiciones donde ocurre calentamiento rápido tal como cuando la cuchilla se activa contra el hueso u otros materiales duros o cuando se usa fuerza excesiva para acoplar la cuchilla a los tejidos objetivos. Estos son casos ilustrativos; uno puede imaginar otros escenarios clínicos donde que es beneficioso que ocurra un calentamiento rápido de la cuchilla y tal algoritmo de tejido como se describe en la presente descripción.

El algoritmo de tejido representado por los diagramas de flujo lógicos 1200, 1300, 1400 y cualquiera de los algoritmos descritos en la presente puede usarse junto con cualquiera de los generadores 30, 500, 1002 descritos en la presente descripción, y otros generadores adecuados tales como los generadores GEN 04, GEN 11 disponibles de Ethicon Endo-Surgery, Inc. de Cincinnati, Ohio, y los sistemas y dispositivos relacionados que pueden aprovechar el algoritmo o teenología descrita en la presente descripción. En consecuencia, en la descripción del algoritmo de tejido junto con los diagramas de flujo 1200, 1300, 1400 se hace referencia a los generadores 30, 500, 1002 descritos en relación con las correspondientes Figs. 1 a 9, 10 a 13, y 16 a 19.

En consecuencia, con referencia ahora a las Figs. 1 a 14, la frecuencia del sistema resonante de cuchilla/pieza de mano de cualquiera de los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos 100, 120, 1004 es dependiente de la temperatura. Cuando, por ejemplo, un efector de extremo de tipo cubierta ultrasónico corta a traves de una pieza sujetada de tejido, la cuchilla calienta y afina el tejido hasta que finalmente corta a través del tejido. En este punto, la cuchilla reside contra la almohadilla del tejido y, si la presión de sujeción permanece entre las dos, la interfaz de cuchilla y almohadilla provocará energía mediante el movimiento mecánico o vibratorio de la cuchilla con relación a la almohadilla. La energía “depositada” en la interfaz será mayormente conducida dentro de la punta de la cuchilla ya que el material de la almohadilla es bastante aislante. Es esta energía térmica la que altera la rigidez de la punta de la cuchilla y la resonancia del sistema cambiará en consecuencia debido a estas condiciones localizadas (en la punta). El generador 30, 500, 1002 rastrea esta resonancia. El ejemplo de cubiertas ilustra un escenario para el cual el algoritmo es de uso. Los escenarios adicionales son de corte posterior con un dispositivo de cubiertas con el brazo de sujeción cerrado, el corte de la cuchilla contra el tejido duro, o cualquier escenario en el cual se desea conocer la condición térmica del efector de extremo de la cuchilla. Un algoritmo de tejido que aplica la lógica a este rastreo de resonancia y, por lo tanto, las condiciones térmicas de la punta de la cuchilla se describe ahora en relación con los diagramas de flujo lógicos 1200, 1300, 1400 en las Figs. 20 a 22.

Adicionalmente, la descripción del algoritmo de tejido descrita en relación con los diagramas de flujo lógicos 1200, 1300, 1400 se acompañará con ejemplos ilustrativos a través de los datos obtenidos mediante el uso de cualquiera de los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos 100, 120, 1004 que comprenden un generador correspondiente 30, 500, 1002 descrito en la presente descripción.

El algoritmo de tejido descrito en relación con los diagramas de flujo lógicos 1200, 1300, 1400 cuenta con el monitoreo de las señales de accionamiento eléctrico, especialmente las que se correlacionan con la frecuencia de resonancia de la señal de accionamiento. El algoritmo monitorea la frecuencia de resonancia y su cambio con el tiempo (es decir, la primera derivada de la frecuencia con respecto al tiempo). A lo largo de esta descripción, este cambio en la frecuencia con el tiempo se referencia como la pendiente de la frecuencia. La pendiente de la frecuencia se calcula localmente (a partir de una perspectiva de tiempo) mediante el cálculo del cambio en la frecuencia de los puntos de datos adyacentes (o relativamente cercanos) y mediante la división por el cambio correspondiente en el tiempo. Debido a los transitorios de las señales, el promedio o cualquiera de una multitud de téenicas de filtrado o suavizado aplicables (tales como las tendencias son más fácilmente discernibles y evitan el cambio de ajuste de las condiciones de encendido/apagado rápidamente) pueden usarse. Los gráficos de datos mostrados en las Figs. 62, 63, 64 ilustran los cálculos de la pendiente de la frecuencia y el uso de teenicas de promedio (por ejemplo, promedio móvil exponencialmente ponderado o EWMA) para obtener en la pendiente de la frecuencia valores útiles para el control/monitoreo. Otras descripciones de la pendiente de la frecuencia incluyen, sin limitarse a, “la primera derivada de la frecuencia” y “el cambio de la frecuencia con respecto al tiempo.” La Fig. 20 es un diagrama de flujo lógico 1200 de un algoritmo de tejido que puede implementarse en una forma de un generador 30, 500, 1002 y/o un generador integrado o circuito de control de un instrumento. En un nivel general, el algoritmo de tejido descrito en relación con el diagrama de flujo lógico 1200 evalúa las señales eléctricas en tiempo real contra un conjunto de condiciones lógicas que se correlacionan a eventos de interés (por ejemplo, la cuchilla del instrumento ultrasónico se calienta rápidamente). En consecuencia, el generador 30, 500, 1002 determina cuando un conjunto de condiciones lógicas ocurre y dispara un conjunto correspondiente de respuestas. Los términos “Conjunto de condiciones” y “Conjunto de respuestas” se definen a continuación: (1) Conjunto de condiciones. Un conjunto de condiciones lógicas que las señales eléctricas monitorean contra el tiempo real. (2) onjunto de respuestas. Una o más respuestas del sistema generador 30, 500, 1002 a un conjunto de condiciones que se han establecido.

En 1202, el generador 30, 500, 1002 se coloca en un modo de accionamiento ultrasónico en un estado listo.

En 1204, el generador 30, 500, 1002 se activa a un nivel de potencia determinado N. Cuando el usuario activa el sistema quirúrgico 19, 190, 1000, el generador correspondiente 30, 500, 1002 responde mediante la búsqueda de la resonancia del sistema quirúrgico 19, 190, 1000 y entonces aumenta gradualmente la salida a los efectores de extremo 81 , 810, 1026 a los niveles deseados para el nivel de potencia ordenado.

En 1206, el algoritmo de tejido determina si los parámetros asociados con el algoritmo de tejido están en uso mediante la determinación de cuando se habilita al menos una bandera de conjuntos de condiciones/conjuntos de respuestas. Cuando no se habilita ninguna bandera, el algoritmo prosigue a lo largo de la trayectoria “NO”, en donde en 1208 el sistema quirúrgico 19, 190, 1000 se opera en modo normal ultrasónico y en 1210, el generador correspondiente 30, 500, 1002 se desactiva cuando el procedimiento del tejido se completa.

Cuando al menos se habilita una bandera para establecer conjuntos de condiciones/conjuntos de respuestas, el algoritmo prosigue a lo largo de la trayectoria “Si” y el generador 30, 500, 1002 usa la evaluación de la señal del algoritmo de tejido 1300 despues de reiniciar un Temporizador X y el cierre de un Temporizador X. El algoritmo de tejido 1300, descrito en mayor detalle más abajo, puede retornar una indicación de si un conjunto de condiciones dado se cumple actualmente o es “verdadero”. En una forma, al menos la una bandera para establecer los conjuntos de condiciones/conjuntos de respuestas puede almacenarse en una imagen EEPROM de un instrumento 100, 120, 1004 unido al generador respectivo 30, 500, 1002. Las banderas de la EEPROM para establecer los conjuntos de condiciones/conjuntos de respuestas para un estado habilitado se contienen en la Tabla 1.

Tabla 1 En una forma, la porción para la evaluación de señales del algoritmo de tejido 1300 del diagrama de flujo lógico 1200 usa dos conjuntos de condiciones y cada uno de estos dos conjuntos de condiciones tiene un conjunto de respuestas, que se describen más detalladamente en relación con los diagramas de flujo lógico 1300, 1400. La lógica del algoritmo de tejido 1300 puede ¡lustrarse como sigue: cuando el Conjunto de condiciones 1 se cumple, se activa el Conjunto de respuestas 1. Tener dos conjuntos de condiciones posibilita una respuesta jerárquica (respuestas diferenciadas basadas en el nivel de las condiciones) y proporciona, además, la capacidad para gestionar una complicada serie de eventos.

En 1210, se activan las respuestas a los conjuntos de condiciones que se cumplen. El lazo 1212 se repite hasta que se cumplen los conjuntos de condiciones y el generador 30, 500, 1002 se desactiva en 1214.

La respuesta de pulsos es más detallada y requiere más explicación que las relativamente simples respuestas de audio y pantalla LCD. Cuando una respuesta de pulsos se activa, el generador 30, 500, 1002 acciona una salida de pulsos como se define por los siguientes cuatro parámetros: (1) amplitud del primer pulso (parámetro EEPROM, un valor para cada nivel de potencia) - la amplitud del accionamiento para el primer pulso; (2) duración del primer pulso (parámetro EEPROM) - el tiempo durante el cual se acciona la amplitud del primer pulso; (3) amplitud del segundo pulso (parámetro EEPROM, un valor para cada nivel de potencia) - la amplitud del accionamiento para el segundo pulso; y (4) duración del segundo pulso (parámetro EEPROM) - el tiempo durante el cual se acciona la amplitud del segundo pulso.

En ciertas formas, la amplitud del primer pulso y la amplitud del segundo pulso pueden aumentar, disminuir o permanecer iguales una con respecto a la otra. Por ejemplo, en ciertas formas, la amplitud del primer pulso y la amplitud del segundo pulso pueden ser iguales. Además, en ciertas formas, el periodo de duración del primer pulso y el periodo de duración del segundo pulso pueden tomar cualquier valor adecuado que incluye, por ejemplo, fracciones de un segundo, minutos, horas, etc. En una forma ilustrativa, el periodo de duración del primer pulso y el periodo de duración del segundo pulso pueden ser de 55 segundos.

Cuando se acciona una salida de pulsos, el generador 30, 500, 1002 acciona el primer pulso, despues el segundo pulso y después repite. La amplitud del pulso puede expresarse en unidades de: porcentaje de la corriente de salida del nivel de potencia ordenado. El nivel de potencia ordenado puede establecerse por el conmutador de activación (MÍN. o MÁX.) y la configuración del generador cuando se activa MÍN.

La Figura 21 es un diagrama de flujo lógico 1300 de una porción del algoritmo de tejido para la evaluación de señales del algoritmo de tejido mostrado en la Figura 20 que puede implementarse en una forma de un generador. El algoritmo de tejido 1300 puede determinar si se cumplen uno o más conjuntos de condiciones (y, por lo tanto, si deben activarse los correspondientes conjuntos de respuestas en 1210). El flujo de evaluación de señales del algoritmo de tejido mostrado en la Figura 21 muestra la aplicación de un parámetro de “tiempo de espera” 1304 y el cálculo de una pendiente de la frecuencia (denominada, además, como pendiente local de la frecuencia debido a que es un cálculo móvil).

En 1302, el algoritmo calcula el tiempo desde que se inició la activación en 1204 (Figura 20). Este tiempo se expresa como T-n-anscumdo, el cual es Tsistema - TEncend¡do· Como se analizó anteriormente, cuando el usuario activa el sistema quirúrgico 19, 190, 1000, el correspondiente generador 30, 500, 1002 responde mediante la búsqueda de la resonancia del sistema ultrasónico 100, 120, 1004 y después varía linealmente la salida hacia los correspondientes efectores de extremo 81, 810, 1026 hasta los niveles deseados para el nivel de potencia ordenado.

Durante este tiempo, los transitorios asociados a las señales pueden hacer difícil la aplicación de la lógica del algoritmo. El algoritmo, por lo tanto, usa el parámetro de “tiempo de espera” 1304 que se almacena en la imagen EEPROM localizada en una porción de la pieza de mano del instrumento quirúrgico ultrasónico 100, 120, 1004. El parámetro de “tiempo de espera” 1304 (parámetro EEPROM) se define como el tiempo al inicio de una activación durante el cual el generador 30, 500, 1002 no aplica el algoritmo de tejido para disminuir la influencia de la búsqueda de la resonancia y de los transitorios de la señal de rampa de accionamiento sobre la lógica del algoritmo. Un valor típico del parámetro de “tiempo de espera” 1304 es de aproximadamente 0.050 a 0.600 segundos (50 a 600 ms).

En 1306, Tjranscumdo se compara con el valor del parámetro de “tiempo de espera” 1304. Cuando T-rranscumdo es menor o igual que el valor del parámetro de “tiempo de espera” 1304, el algoritmo sigue a lo largo del trayecto “NO” para calcular en 1302 un nuevo TTranscumdo· Cuando TTranscumdo es mayor que el valor del parámetro de “tiempo de espera” 1304, el algoritmo sigue a lo largo del trayecto “SÍ” para evaluar la señal.

En 1308, el algoritmo ejecuta la función Evaluación/Monitoreo de señales. Como se indicó anteriormente, un aspecto del algoritmo de la función es monitorear la pendiente de la frecuencia. En un sentido físico, la pendiente de la frecuencia se asocia con el flujo de calor hacia o desde el sistema resonante que comprende la cuchilla y la subunidad acústica de la pieza de mano, tal como los sistemas ultrasónicos 100, 120, 1004 descritos en la presente descripción. Los cambios en la frecuencia y la pendiente de la frecuencia durante la activación en el tejido se dominan por las condiciones cambiantes que tienen lugar en el efector de extremo (el tejido que se seca, y se separa y la cuchilla que entra en contacto con la almohadilla del brazo de sujeción). Cuando la cuchilla se calienta (es decir, el calor fluye hacia la cuchilla), la pendiente de la frecuencia es negativa. Cuando la cuchilla se enfría (es decir, el calor fluye desde la cuchilla), la pendiente de la frecuencia es positiva. En consecuencia, el algoritmo calcula la pendiente entre los puntos de datos de la frecuencia, es decir, los puntos de datos de la frecuencia 1310 (Ft) que entran y los puntos de datos anteriores Ft 1312. La pendiente de la frecuencia calculada puede denominarse, además, como una pendiente local de la frecuencia debido a que es un cálculo móvil. La pendiente local de la frecuencia puede denominarse como Fpend_Frec, Ft, la cual es la pendiente de la frecuencia (Fpend_Frec) a la frecuencia de resonancia (Ft). La pendiente local de la frecuencia puede enviarse a un Conjunto de condiciones 1 , el Conjunto de condiciones 2 1400, por ejemplo, para su evaluación de acuerdo con el diagrama de flujo 1400 mostrado en la Figura 22. Aunque se muestran dos conjuntos de condiciones, se apreciará que pueden añadirse conjuntos de condiciones adicionales en algunas formas ilustrativas.

La Figura 22 es un diagrama de flujo lógico 1400 para evaluar conjuntos de condiciones para el algoritmo de tejido para la evaluación de señales mostrado en la Figura 21 que puede implementarse en una forma de un generador, tal como 30, 50, 1002. El diagrama de flujo lógico 1400 evalúa el Conjunto de condiciones X, en donde X es 1 o 2, por ejemplo.

De acuerdo con el algoritmo de tejido, en 1402, la pendiente local de la frecuencia calculada en 1308 (Figura 21) se compara contra un valor del parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia 1404 para el Conjunto de condiciones X en el Nivel de potencia N. Los parámetros umbrales de la pendiente de la frecuencia 1404 pueden almacenarse en una EEPROM localizada en el instrumento unido 100, 120, 1004, en donde se almacena un valor del parámetro EEPROM para cada nivel de potencia. Cuando la pendiente local de la frecuencia calculada en 1308 cae por debajo del valor del parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia 1404, puede activarse un primer Conjunto de respuestas en 1210 (Figura 20). Cuando la cuchilla se calienta a una velocidad relativamente alta, la pendiente de la frecuencia se hará más negativa y el algoritmo de tejido identifica esta condición por medio de la pendiente de la frecuencia que cae por debajo del valor del parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia 1404. Nuevamente, la pendiente de la frecuencia indica la velocidad del cambio termico o el flujo de calor hacia o desde la cuchilla.

De acuerdo con el algoritmo de tejido, en 1402, además, la frecuencia de resonancia se compara contra un valor del parámetro umbral de la frecuencia 1406 para el conjunto de Condiciones X. El valor del parámetro umbral de la frecuencia 1406 puede almacenarse en una EEPROM localizada en el instrumento unido 100, 120, 1004. Cuando la frecuencia de resonancia cae por debajo del valor del parámetro umbral de la frecuencia 1406, puede activarse un segundo Conjunto de respuestas en 1210 (Figura 20). Cuando una cuchilla se calienta continuamente, la frecuencia continuará su caída. Un valor del parámetro umbral de la frecuencia 1406 pretende mejorar la robustez del algoritmo al proporcionar información adicional acerca del estado térmico de la cuchilla (además del indicador más dinámico, la pendiente de la frecuencia). La caída de la frecuencia debida a alguna condición conocida tal como la temperatura ambiente da una buena indicación del estado térmico del sistema resonante con respecto a estas condiciones térmicas conocidas.

En algunas formas, la pendiente de la frecuencia y la frecuencia de resonancia pueden usarse en un conjunto de condiciones común. Por ejemplo, un conjunto de condiciones puede no cumplirse a menos que la pendiente de la frecuencia y la frecuencia de resonancia ambas alcancen determinados umbrales. Por ejemplo, en 1402, cuando la pendiente de la frecuencia (Fpend_Frec) es menor que el valor del parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia 1404 y la frecuencia de resonancia (Ft) es menor que el valor del parámetro umbral de la frecuencia 1406, el algoritmo sigue a lo largo del trayecto “SÍ” hacia 1408 para incrementar un Temporizador X (donde X corresponde al conjunto de condiciones particular que se evalúa por el algoritmo de tejido).

Al comparar las señales electricas, por ejemplo, la pendiente de la frecuencia (Fpenci_Frec) y la frecuencia de resonancia (Ft), contra los respectivos parámetros umbrales 1404, 1406, las condiciones de frontera donde la señal rebota en vaivén a través del umbral pueden tomarse en consideración como sigue. En un aspecto, el algoritmo de tejido usa un valor del parámetro “tiempo necesario antes de activar” 1412 (el cual puede almacenarse, además, en la EEPROM del instrumento) para que el Conjunto de condiciones X particular responda por esta consideración. El valor del parámetro “tiempo necesario antes de activar” 1412 se define como el tiempo necesario antes de activar (parámetro EEPROM) - tiempo necesario para que la pendiente de la frecuencia y/o la frecuencia sean menores que sus respectivos umbrales para que se active un conjunto de respuestas. Esto pretende impedir la rápida activación en “vaiven” de una respuesta. Puede ser útil, sin embargo, llevar el control de la activación en “vaivén” no rápida, que puede producirse.

Así, en 1414 el algoritmo determina si el valor del Temporizador X es mayor que el valor del parámetro “tiempo necesario antes de activar” 1412 para el Conjunto de condiciones X. Cuando el valor del Temporizador X es mayor que el valor del parámetro “tiempo necesario antes de activar” 1412, el algoritmo sigue a lo largo del trayecto “SÍ” para establecer un bloqueo para el Conjunto de condiciones X en 1416. La salida 1418 indica que se cumple el Conjunto de condiciones X. Cuando el valor del Temporizador X es menor o igual que el valor del parámetro “tiempo necesario antes de activar” 1412, el algoritmo sigue a lo largo del trayecto “NO” para indicar en la salida 1420 que no se cumple el Conjunto de condiciones X.

En 1402, cuando la pendiente de la frecuencia (Fpend_Frec) es mayor o igual que el valor del parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia 1404 o la frecuencia de resonancia (Ft) es mayor que entonces o igual al valor del parámetro umbral de la frecuencia 1406, el algoritmo sigue a lo largo del trayecto “NO” para reiniciar el Temporizador X en 1410 (en donde X corresponde al conjunto de condiciones particular que se evalúa por el algoritmo de tejido).

Para la robustez adicional, se usan dos parámetros de bloqueo por el algoritmo. Sin el uso de bloqueo, el algoritmo se configura para finalizar un conjunto de respuestas cuando o (a) el sistema se desactiva o (b) cuando la señal o señales no están ya por debajo de sus respectivos umbrales. Pueden usarse dos parámetros de bloqueo. Ellos son un parámetro de “tiempo mínimo de bloqueo” 1422 y un parámetro de “umbral de pendiente de la frecuencia de recruzado” 1424. Estos parámetros de bloqueo 1422, 1424 son importantes para la robustez: (a) las superficies de la almohadilla del brazo de sujeción que se hacen más resbaladizas con temperatura elevada y (b) la salida de pulsos en donde se esperan transitorios de señales en las transiciones del pulso.

El parámetro de tiempo mínimo de bloqueo 1422 (parámetro EEPROM) puede definirse como la mínima cantidad de tiempo para que se active(n) la(s) respuesta(s) a un Conjunto de condiciones X. Las consideraciones para el tiempo mínimo de bloqueo incluyen: (a) el intervalo de tiempo necesario para reproducir una respuesta audible activada (por ejemplo, en una forma, un archivo de audio WAV de “sobre aviso” puede ser de aproximadamente 0.5 segundos de duración), (b) los tiempos de respuesta típicos (aproximadamente 0.5 a 1.0 s) o extremos (aproximadamente 1.5 a 2.0 s) del usuario para un evento, o (c) el tiempo típico para volver a agarrar el tejido para una aplicación de múltiples cortes (conocida como “de marcha”) (aproximadamente 1.1 - 2.0 segundos con una media de aproximadamente 1.6 segundos).

El parámetro umbral de pendiente de la frecuencia de recruzado 1424 (parámetro EEPROM) puede definirse como el umbral de la pendiente de la frecuencia por encima del cual se detiene una respuesta activada (es decir, no se activa más). Esto proporciona un umbral de la pendiente de la frecuencia de “recruzado hacia arriba” más alto que se encarga de distinguir entre activar contra la almohadilla y la abrazadera abierta (frente a distinguir entre activar en el tejido y activar en la almohadilla).

De acuerdo con la porción del algoritmo de tejido representada por el diagrama de flujo lógico 1400, despues de que el Temporizador X se restablece en 1410, en 1426, el algoritmo de tejido determina si están establecidos el bloqueo para el Conjunto de condiciones X o el bloqueo de pendiente de la frecuencia de recruzado. Cuando ninguno de los dos bloqueos están establecidos, el algoritmo sigue a lo largo de “NO” para indicar en la salida 1420 que no se cumple el Conjunto de condiciones X. Cuando uno cualquiera de los bloqueos está activo, el algoritmo sigue a lo largo del trayecto “SÍ” hacia 1428.

En 1428, el algoritmo determina si el tiempo de bloqueo para el Conjunto de condiciones X es mayor que el valor del parámetro de tiempo mínimo de bloqueo 1422 para el Conjunto de condiciones X y si la pendiente de la frecuencia (FPend_Frec) es mayor que el valor del parámetro umbral de pendiente de la frecuencia de recruzado 1424, el algoritmo sigue a lo largo del trayecto “SÍ” para reiniciar el Bloqueo para el Temporizador X en 1430 y para indicar en la salida 1420 que no se cumple el Conjunto de condiciones X. Cuando el tiempo de bloqueo para el Conjunto de condiciones X es menor o igual que el valor del parámetro de tiempo mínimo de bloqueo 1422 para el Conjunto de condiciones X y la pendiente de la frecuencia (Fpend_Frec) es menor o igual que el valor del parámetro umbral de pendiente de la frecuencia de recruzado 1424, el algoritmo sigue a lo largo del trayecto “NO” para indicar en la salida 1432 que se cumple el Conjunto de condiciones X.

Como se muestra en las Figuras 21 y 22, existen dos Conjuntos de condiciones 1 y 2 idénticos desde una perspectiva del flujo. Estos Conjuntos de condiciones 1 y 2 tienen conjuntos de parámetros duplicados como se contiene en la Tabla 2. Los parámetros del algoritmo que se comparten por los Conjuntos de condiciones 1 y 2 se contienen en la Tabla 3.

La Tabla 2 contiene un resumen de los parámetros EEPROM duplicados del algoritmo para cada uno de los conjuntos de condiciones y el número de parámetros por conjunto de condiciones.

Tabla 2. Resumen de los parámetros EEPROM del algoritmo, parámetros duplicados para cada uno de los conjuntos de condiciones La Tabla 3 contiene un resumen de los parámetros EEPROM compartidos del algoritmo para cada uno de los conjuntos de condiciones (no duplicados) y el número de parámetros.

Tabla 3. Resumen de los parámetros EEPROM del algoritmo, parámetros comunes para todos los conjuntos de condiciones Para la claridad de la descripción, el algoritmo de tejido descrito en relación con los diagramas de flujo lógico 1200, 1300, 1400 mostrados en las respectivas Figuras 20 a 22 se describirá ahora en terminos de cuatro ejemplos. La aplicación básica del algoritmo de tejido incluye monitorear la pendiente de la frecuencia, la frecuencia de resonancia, o ambas contra sus respectivos umbrales. En consecuencia, un primer ejemplo incluye monitorear la pendiente de la frecuencia contra su umbral respectivo y se ilustra en las Figuras 23A a 28. Un segundo ejemplo incluye monitorear la frecuencia de resonancia contra su umbral respectivo y se ilustra en las Figuras 29 a 31 C. Un tercer ejemplo incluye monitorear tanto la pendiente de la frecuencia como la frecuencia de resonancia, contra sus respectivos umbrales y se ilustra en las Figuras 32 a 34. Finalmente, un cuarto ejemplo incluye, además, monitorear ambas de la pendiente de la frecuencia y la frecuencia de resonancia, contra sus respectivos umbrales.

Ejemplo 1. Monitorear la pendiente de la frecuencia contra el umbral respectivo Un primer caso de ejemplo incluye monitorear la pendiente de la frecuencia contra un umbral respectivo y se ilustra con referencia a las Figuras 23A a 28. El primer ejemplo, y el más simple, es el ejemplo de activar un conjunto de respuestas basado solo en la pendiente de la frecuencia. La Tabla 4 contiene los parámetros representativos para este objetivo para instrumentos quirúrgicos tales como uno cualquiera de los instrumentos quirúrgicos 19, 190, 1000 descritos en la presente descripción, que comprenden un correspondiente instrumento ultrasónico tales como los instrumentos ultrasónicos 100, 120, 1004 descritos en la presente descripción.

Tabla 4. Parámetros representativos para activar una indicación de audio solo por umbral de pendiente de la frecuencia (se usa un conjunto de condiciones) * Estos valores de parámetro se establecen a un extremo apropiado de tal manera que no toman parte efectivamente en el flujo de la lógica (por ejemplo, se establecen a ser siempre "verdadero’^).

Las Figuras 23A a 25 muestran los datos de las señales producidas por un generador con los parámetros representativos/ilustrativos contenidos en la Tabla 4. El generador puede ser similar a uno cualquiera de los generadores 30, 500, 1002 descritos en la presente descripción, el cual forma una porción de los respectivos sistemas quirúrgicos 19, 190, 1000 que funcionan en modo ultrasónico (por ejemplo, el sistema ultrasónico 19, 190, 1000) aplicados en el tejido de acuerdo con la presente descripción.

El uso de solo la pendiente de la frecuencia para activar un conjunto de respuestas puede demostrarse, además, en el escenario o prueba “en caliente”. Las Figuras 26 a 28 muestran los datos de las señales producidas por un generador con los parámetros representativos/ilustrativos contenidos en la Tabla 4 durante un escenario o prueba “en caliente”. Un escenario “en caliente” simula el caso de uso en donde un usuario activa un instrumento quirúrgico ultrasónico tipo cizalla sin intervenir tejido ( por ejemplo, cortar en retroceso con las abrazaderas cerradas). Esta prueba puede ser útil, además, para cuantificar las características del dispositivo, tal como, por ejemplo, el “tiempo de respuesta”.

El tiempo de respuesta de un instrumento ultrasónico puede definirse como el tiempo necesario para que un sistema ultrasónico (instrumento, pieza de mano, y generador con algoritmo de tejido) responda a la almohadilla del brazo de sujeción que entra en contacto con la cuchilla. El sistema ultrasónico usualmente se activa inicialmente “en el aire” (es decir, sin carga), el brazo de sujeción se cierra contra la cuchilla y se mantiene durante un periodo de tiempo y despues el brazo de sujeción se abre y el sistema ultrasónico se desactiva. El tiempo de respuesta es el tiempo entre el instante en el cual la potencia inactiva (potencia en el aire) comienza a cambiar debido a que la almohadilla del brazo de sujeción inicia el contacto con la cuchilla y el instante en el cual se activa el conjunto de respuestas. Este es, además, una prueba que posibilita la cuantificación de la tasa de enfriamiento: mientras más alta sea la tasa de enfriamiento (suponiendo similares condiciones de frontera convectiva) mayor será la energía térmica o el calor residual en la cuchilla. La tasa de enfriamiento es proporcional a la pendiente de la frecuencia (para reforzar: un valor de pendiente positiva de la frecuencia se asocia con el flujo de calor instantáneo desde la cuchilla). Como se detallará más adelante, la tasa de enfriamiento puede monitorearse y usarse, además, para propósitos de control de manera que, por ejemplo, si la tasa de enfriamiento como se define por una pendiente positiva de la frecuencia es mayor que un valor umbral, uno sabe que la cuchilla “porta” una gran cantidad de energía térmica y que la disipa rápidamente.

La Figura 23A es una representación gráfica 1500 de la pendiente de la frecuencia en función del tiempo de una forma de onda 1502 de una forma de un generador durante un corte de tejido típico. La pendiente de la frecuencia (kHz/s) se muestra a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas para un corte de tejido típico con uno cualquiera de los sistemas ultrasónicos que comprende los correspondientes instrumentos quirúrgicos ultrasónicos puestos en el nivel de potencia 5. El umbral de la pendiente de la frecuencia 1504 usado para esta aplicación fue -0.06 kHz/s y se muestra por la línea de trazos horizontal. La línea de trazos y puntos vertical 1506 muestra el tiempo (2.32 segundos) en que el tejido comenzó a separarse, y la línea de trazos vertical 1508 muestra el tiempo (2.55 segundos) en el cual el sistema ultrasónico activó un conjunto de respuestas (en este caso, según la Tabla 4, solo un sonido audible).

La Figura 23B es una representación gráfica de una forma de onda de la segunda derivada respecto al tiempo de la frecuencia (la pendiente de la pendiente de la frecuencia) en función del tiempo 1503 (mostrada en línea de trazos) superpuesta sobre la forma de onda 1502 mostrada en laa Figuraa 23A y 23B de una forma de un generador durante un corte de tejido típico.

La Figura 24 es una representación gráfica 1510 de la forma de onda de la frecuencia en función del tiempo 1512 de una forma de un generador durante un corte de tejido típico como se relaciona con la representación gráfica 1500 mostrada en la Figura 23A. La frecuencia de resonancia (kHz) se muestra a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas para el corte de tejido típico con uno cualquiera de los sistemas ultrasónicos puestos en el nivel de potencia 5. La línea de trazos y puntos vertical 1506 muestra el tiempo (2.32 segundos) en que el tejido comenzó a separarse, y la linea de trazos vertical 1508 muestra el tiempo (2.55 segundos) en el cual el sistema ultrasónico activó un conjunto de respuestas (en este caso, solo un sonido audible).

La Figura 25 es una representación gráfica 1514 de la forma de onda del consumo de energía en función del tiempo 1514 de una forma de un generador durante un corte de tejido típico como se relaciona con la representación gráfica 1500 mostrada en la Figura 23A. La potencia (W) se muestra a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas para el corte de tejido típico con uno cualquiera de los sistemas ultrasónicos puestos en el nivel de potencia 5. La línea de trazos y puntos vertical 1506 muestra el tiempo (2.32 segundos) en que el tejido comenzó a separarse, y la línea de trazos vertical 1508 muestra el tiempo (2.55 segundos) en el cual el sistema ultrasónico activó un conjunto de respuestas (en este caso, solo un sonido audible).

La Figura 26 es una representación gráfica 1516 de la forma de onda de la pendiente de la frecuencia en función del tiempo 1518 de una forma de un generador durante una prueba en caliente. Los parámetros para esta prueba son consistentes con esos contenidos en la Tabla 4. La pendiente de la frecuencia (kHz/s) se muestra a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas para un corte de tejido típico con uno cualquiera de los sistemas ultrasónicos puestos en el nivel de potencia 5. El umbral de la pendiente de la frecuencia 1504 usado para esta aplicación fue -0.06 kHz/s, como se muestra por la línea de trazos horizontal. La línea de puntos vertical 1524 muestra el instante en el tiempo (2.49 segundos) en que la potencia inactiva comienza a cambiar debido a la sujeción, la línea de trazos y puntos vertical 1506 muestra el tiempo (2.66 segundos) en el cual la potencia ha completado su elevación, y la línea de trazos vertical 1508 muestra el tiempo (2.72 segundos) en que el sistema ultrasónico activó un conjunto de respuestas (en este caso, solo un sonido audible). Como se muestra en la representación gráfica 1516, la pendiente de la frecuencia en 1520 se asocia con la tasa de enfriamiento o el flujo de calor desde la cuchilla. Además, el tiempo de respuesta 1522 del sistema ultrasónico se mide como el lapso de tiempo entre el instante en el tiempo (2.49 segundos) en que la potencia inactiva comienza a cambiar debido a la sujeción y el tiempo (2.72 segundos) en que el sistema ultrasónico activó un conjunto de respuestas.

La Figura 27 es una representación gráfica 1524 de una forma de onda de la frecuencia en función del tiempo 1526 de una forma de un generador durante una prueba en caliente como se relaciona con la representación gráfica 1516 mostrada en la Figura 26. La frecuencia de resonancia (kHz) se muestra a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas para el corte de tejido típico con uno cualquiera de los sistemas ultrasónicos puestos en el nivel de potencia 5.

La Figura 28 es una representación gráfica 1528 de una forma de onda del consumo de potencia en función del tiempo 1530 de una forma de un generador durante una prueba en caliente como se relaciona con la representación gráfica 1516 mostrada en la Figura 26. La potencia (W) se muestra a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas para el corte de tejido típico con uno cualquiera de los sistemas ultrasónicos puestos en el nivel de potencia 5.

Ejemplo 2. Activar un conjunto de respuestas basado solo en el umbral de frecuencia Un segundo caso de ejemplo incluye activar un conjunto de respuestas basado solo en el umbral de frecuencia con referencia a las Figuras 29 a 35. La Tabla 5 contiene los parámetros representativos para este objetivo en relación con instrumentos quirúrgicos, tales como uno cualquiera de los instrumentos quirúrgicos 19, 190, 1000 descritos en la presente descripción, que comprenden el correspondiente instrumento ultrasónico tales como los instrumentos ultrasónicos 100, 120, 1004 descritos en la presente descripción. Se apreciará que la activación por medio del umbral de frecuencia puede ser de utilidad limitada dado que este es menos indicativo de las condiciones dinámicas del efector de extremo y se presenta en la presente para completar la descripción. La inclusión de la pendiente de la frecuencia en el algoritmo de tejido analizado en relación con los diagramas de flujo lógico 1200, 1300, 1400 se destina para usarse en la lógica de combinación (combinada con el uso del umbral de la pendiente de la frecuencia) la cual se cubre en la próxima sección de esta especificación.

Tabla 5. Parámetros representativos para activar una indicación de audio solo por umbral de frecuencia (se usa un conjunto de condiciones) *Estos valores de parámetro se establecen a un extremo apropiado de tal manera que no toman parte efectivamente en el flujo de la lógica ( por ejemplo , se establecen a ser siempre “verdadero”).

Las Figuras 29 a 34 muestran las formas de onda producidas por un generador con los parámetros representativos/ilustrativos contenidos en la Tabla 5. El generador puede ser similar a uno cualquiera de los generadores 30, 500, 1002 descritos en la presente descripción, el cual forma una porción de los respectivos sistemas quirúrgicos 19, 190, 1000 que funcionan en modo ultrasónico (por ejemplo, el sistema ultrasónico 19, 190, 1000) aplicados en el tejido de acuerdo con la presente descripción.

La selección de 55,100 Hz como el umbral de frecuencia en la Tabla 5 se basó en los datos del prueba para dos casos de abuso: (1) en donde un instrumento ultrasónico se activa contra la almohadilla de tejido durante un prolongado periodo de tiempo; y (2) en donde un instrumento ultrasónico se usa para hacer 10 cortes sucesivos en tejido de ycyuno porcino escindido tan rápido como sea posible a la vez que se mantiene el generador funcionando de principio a fin. Cada uno de estos dos casos de abuso se analizará más detalladamente con referencia a las respectivas Figura 29 y Figuras 30 a 31C.

La Figura 29 es una representación gráfica 1600 del cambio de la frecuencia 1602 en el tiempo de las formas de onda de varios generadores durante una prueba en caliente. El cambio de frecuencia (kHz) despues de X segundos en caliente se muestra a lo largo del eje vertical y número de dispositivo del instrumento quirúrgico ultrasónico se muestra a lo largo del eje de las abscisas. La Figura 29 muestra los datos del cambio de frecuencia después de intervalos en caliente prolongados de un instrumento quirúrgico ultrasónico, en donde el instrumento quirúrgico ultrasónico se activa contra la almohadilla de tejido durante un periodo de tiempo prolongado (una prueba en caliente prolongada). La selección de 55,100 Hz limita esta condición a un intervalo de tiempo de no más de 4 segundos o una caída de frecuencia de aproximadamente 700 Hz desde una frecuencia de resonancia nominal a temperatura ambiente de 55,800 Hz. Los datos de cambio de frecuencia 16021, 16022, 16023, 16024 se obtuvieron de los datos del generador 30, 500, 1002 en los correspondientes 1, 2, 3, y 4 segundos en el prueba en caliente. La frecuencia de inicio nominal para los cinco instrumentos quirúrgicos ultrasónicos fue 55.8 kHz (las cuchillas se iniciaron a temperatura ambiente). El segundo y quinto dispositivos no funcionaron el tiempo suficiente para generar un conjunto completo de datos para todas las veces.

La Figura 30 es una representación gráfica 1604 de las formas de onda de la impedancia, la corriente, y la frecuencia combinadas normalizadas en función del tiempo y el consumo de potencia, la energía suministrada, y la temperatura para una forma de un generador acoplado a un correspondiente instrumento ultrasónico usado para hacer 10 cortes sucesivos en el tejido (por ejemplo, en tejido de ycyuno porcino escindido) tan rápido como sea posible a la vez que se mantiene el generador en funcionamiento de principio a fin. Estos datos y los metodos usados para obtenerlos representan condiciones de uso abusivas.

Los datos representativos en la Figura 30 se muestran más claramente con referencia a las Figuras 31A-31C. La Figura 31 A es una representación gráfica 1606 de la forma de onda de la impedancia en función del tiempo 1608 y la forma de onda de la corriente en función del tiempo 1610 de una forma de un generador durante cortes de tejido sucesivos durante un periodo de tiempo. La impedancia (Ohm) y la corriente (mA) se muestran a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) a lo largo del eje de las abscisas.

La Figura 31 B es una representación gráfica 1612 de la forma de onda de la frecuencia de resonancia 1614 en función del tiempo de una señal de una forma de un generador durante cortes de tejido sucesivos durante un periodo de tiempo. La frecuencia de resonancia (kHz) se muestra a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) a lo largo del eje de las abscisas.

La Figura 31 C es una representación gráfica 1616 de una forma de onda de la potencia 1618, una forma de onda de la energía 1620, y una forma de onda de la temperatura 1622 en función del tiempo de una forma de un generador durante cortes de tejido sucesivos durante un periodo de tiempo. La potencia (W), la energía (J), y la temperatura (C) se muestran a lo largo del eje de las abscisas y el tiempo (s) a lo largo del eje de las abscisas.

En consecuencia, con referencia ahora a las Figuras 31 A a 31 C, como se muestra en la representación gráfica 1612, puede observarse que despues de que la curva de la frecuencia de resonancia 1614 ha caído 700 Flz (de 55.8 kHz a 55.1 kHz) en 1615 en el tercer corte (el cual es un corte particularmente abusivo, en donde el tejido se cargó en la punta). Después de que la curva de la frecuencia de resonancia 1614 ha caído 700 Hz (de 55.8 kHz a 55.1 kHz) en el tercer corte, el instrumento ultrasónico comienza a saturar el generador y la forma de onda de la corriente 1610 se hunde ligeramente en todos los cortes sucesivos. Dado que la forma de onda de la corriente de accionamiento 1610 es proporcional al desplazamiento de la punta de la cuchilla, una forma de onda de la corriente que se hunde 1610 resulta en menor velocidad del efecto en el tejido y, por lo tanto, una más baja velocidad de deposición de la energía (y más baja velocidad de calentamiento, es decir, la pendiente de la frecuencia es menos negativa). La gestión de este cambio, debido a que la forma de onda de la corriente se hunde 1610 dentro de una secuencia de aplicación, es posible mediante el uso tanto del cambio de la frecuencia como del cambio de la pendiente de la frecuencia como se describirá en relación con los Ejemplos 3 y 4 en las secciones subsiguientes de esta descripción.

La Figura 32 es una representación gráfica combinada 1630 de una forma de onda de la frecuencia 1632, una forma de onda de la pendiente de la frecuencia ponderada 1634 (calculada por medio de una media móvil ponderada exponencialmente con un valor de alfa de 0.1), y una forma de onda de la temperatura 1636 en función del tiempo generadas por un generador similar a una forma de los generadores descritos en la presente descripción. El sistema ultrasónico tenía una frecuencia de resonancia a la temperatura ambiente (modo longitudinal) ligeramente más alta que esa para la cual se construyó la Tabla 5. Por lo tanto, el umbral de frecuencia 1633 se incrementó en consecuencia de los 55,100 Hz mostrados en la Tabla 5 hasta aproximadamente los 55,200 Hz mostrados en la Figura 33 como se indica por la línea de trazos. La activación se realizó en el tejido ( or ejemplo, en tejido de ycyuno porcino escindido) con un sistema ultrasónico que tiene una frecuencia de resonancia a la temperatura ambiente de aproximadamente 55.9 kHz puesto en el nivel de potencia 5. La separación del tejido se produce a los 6.25 segundos; un lado del tejido se separa de la cuchilla aproximadamente a los 8 segundos; y la separación completa se produce aproximadamente a los 10 segundos. La Figura 33 es una representación gráfica de una forma de onda de la frecuencia en función del tiempo 1632 de una forma de un generador 30, 500, 1002. La frecuencia (kHz) se muestra a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas. La Figura 33 muestra el ejemplo de usar un umbral de frecuencia 1633 solo mediante el uso de los parámetros consistentes con los mostrados en la Tabla 5, pero ajustados a aproximadamente 55,200 Hz como se indica por la línea de trazos 1633. La frecuencia de resonancia 1632 cruza el umbral de frecuencia 1633 (línea de trazos horizontal - establecida en 700 Hz por debajo de la frecuencia de resonancia a la temperatura ambiente) aproximadamente a los 11 segundos y un conjunto de respuestas puede activarse en este instante.

La Figura 34 es una representación gráfica 1634 de la forma de onda de la pendiente de la frecuencia ponderada en función del tiempo 1634 de una forma de un generador. La pendiente de la frecuencia ponderada (kHz/s) se muestra a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas. La forma de onda de la pendiente de la frecuencia 1634 se calcula por medio de una media móvil ponderada exponencialmente con un valor de alfa de 0.1. En la Figura 34, la forma de onda de la pendiente de la frecuencia 1634 cruza el umbral de la pendiente de la frecuencia 1635 (línea de trazos horizontal) y un conjunto de respuestas puede activarse aproximadamente a los 5.8 segundos.

Los Ejemplos 3 y 4 restantes se refieren al uso de múltiples conjuntos de condiciones, los cuales requieren una aplicación más compleja del algoritmo de tejido e incluyen monitorear la pendiente de la frecuencia y/o la frecuencia contra sus respectivos umbrales y pueden incluir una estrategia jerárquica para activar los conjuntos de respuestas.

Ejemplo 3. Activar un conjunto de respuestas basado tanto en el umbral de pendiente de la frecuencia como en el umbral de frecuencia Un tercer caso de ejemplo incluye activar un conjunto de respuestas basado tanto en el umbral de la pendiente de la frecuencia como en el umbral de frecuencia. La Tabla 6 contiene los parámetros representativos para este objetivo en relación con instrumentos quirúrgicos tales como uno cualquiera de los instrumentos quirúrgicos 19, 190, 1000 descritos en la presente descripción, que comprenden los correspondientes instrumentos ultrasónicos tales como los instrumentos ultrasónicos 100, 120, 1004 descritos en la presente descripción.

Tabla 6. Parámetros representativos para activar indicaciones de audio mediante los umbrales de la frecuencia y de la pendiente de la frecuencia (se usan dos conjuntos de condiciones) * Estos valores de parámetro se establecen a un extremo apropiado de tal manera que no toman parte efectivamente en el flujo de la lógica (por ejemplo, se establecen a ser siempre “verdadero”).

En este caso del Ejemplo 3, se demuestra una respuesta diferenciada o jerárquica. La lógica combinada del umbral de la pendiente de la frecuencia y del umbral de frecuencia se ilustrará mediante el uso de las mismas representaciones gráficas mostradas en las Figuras 32 a 34. En la Figura 34, el Conjunto de condiciones 1 se activa por la forma de onda de la pendiente de la frecuencia 1634 que cruza el valor del umbral de la pendiente de la frecuencia 1635 aproximadamente a los 6 segundos. El conjunto de respuestas para el Conjunto de condiciones 1 puede incluir un indicador audible de bajo nivel, por ejemplo. A medida que el usuario continúa la activación del instrumento con un mínimo de tejido que interviene, el Conjunto de condiciones 2 se activa cuando la frecuencia de resonancia cae por debajo del umbral de frecuencia 1633 aproximadamente a los 11 segundos como se muestra en la Figura 33. El conjunto de respuestas para el Conjunto de condiciones 2 puede ser un indicador audible elevado, por ejemplo.

Ejemplo 4. Activar un conjunto de respuestas basado tanto en el umbral de pendiente de la frecuencia como en el umbral de frecuencia Un cuarto ejemplo se extiende a la aplicación de los umbrales tanto de la frecuencia como de la pendiente de la frecuencia durante condiciones abusivas del instrumento quirúrgico. Por varias razones, los niveles de la señal de la pendiente de la frecuencia pueden disminuir (es decir, hacerse menos negativos) con la aplicación extendida.

En condiciones abusivas, la frecuencia, la pendiente de la frecuencia, y las formas de onda de la corriente pueden desviarse del funcionamiento normal que puede generarse mientras el instrumento ultrasónico se activa constantemente en un nivel de potencia 5, en donde las abrazaderas del instrumento ultrasónico se abrieron durante 1 segundo, despues se cerraron durante 1 segundo y se repitió durante 17 ciclos.

Cuando un instrumento ultrasónico se activa múltiples veces directamente contra la almohadilla, la forma de onda característica de la pendiente de la frecuencia en una primera región antes de que el generador se sature se hace menos negativa que en un segundo después de que el generador se satura debido, en gran parte, a la eficiencia del sistema y al desplazamiento resultante/caída de la corriente. En la región de no saturación de la forma de onda de la pendiente de la frecuencia, el sistema ultrasónico no se ha saturado aún y la corriente se mantiene en o cerca de la corriente deseada para el nivel de potencia 5. En la región de saturación de la forma de onda de la pendiente de la frecuencia, la corriente (y por lo tanto el desplazamiento de la punta de la cuchilla) cae continuamente y provoca que la pendiente de la frecuencia aumente (cae la velocidad de calentamiento). Se hace notar que después de varios ciclos abusivos, por ejemplo, el cuarto ciclo de abuso, que es la demarcación aproximada entre las regiones de saturación y no saturación, la frecuencia de resonancia cae consistente con las Figuras 29 a 31 C. Pueden aplicarse conjuntos de condiciones separados para cada una de las regiones de saturación y no saturación. Un primer umbral de la pendiente de la frecuencia puede usarse en la región de no saturación cuando las condiciones de la frecuencia de resonancia están por encima de un umbral de frecuencia predeterminado y un segundo umbral, menos negativo de la pendiente de la frecuencia puede usarse en la región de saturación cuando las condiciones de la frecuencia de resonancia están por debajo del mismo umbral de frecuencia predeterminado.

Una forma de onda de la pendiente de la frecuencia ponderada (kHz/s) en función del tiempo puede ser de una forma de un generador. Cuando el instrumento se usa en condiciones abusivas contra la almohadilla, la forma de onda característica de la pendiente de la frecuencia en la región de no saturación se hace menos negativa que en la región de saturación debido al reblandecimiento del material y una reducción correspondiente en el coeficiente de fricción de la almohadilla. En la región de no saturación de la forma de onda de la pendiente de la frecuencia corresponde a cuando la almohadilla de tejido aún no ha comenzado a calentarse significativamente. En la región de saturación de la forma de onda de la pendiente de la frecuencia, la almohadilla comienza a ablandarse y la interfaz entre la cuchilla y la almohadilla se hace más resbaladiza lo que provoca que la forma de onda de la pendiente de la frecuencia aumente (cae la velocidad de calentamiento). Pueden garantizarse conjuntos de condiciones separados para cada una de las regiones de saturación y no saturación. Un primer umbral de la pendiente de la frecuencia puede usarse en la región de no saturación cuando las condiciones de la frecuencia de resonancia están por encima de un umbral predeterminado de la pendiente de la frecuencia y un segundo umbral, menos negativo de la pendiente de la frecuencia puede usarse en la región de saturación cuando la frecuencia de resonancia está por debajo del mismo umbral predeterminado de la pendiente de la frecuencia.

Ahora se considera otro caso de ejemplo. La Tabla 7 contiene los parámetros para un instrumento ultrasónico donde dos conjuntos de condiciones se usan para tomar en consideración los niveles decrecientes de la señal de la pendiente de la frecuencia debido a la saturación del sistema y la corriente en descenso.

Tabla 7. Parámetros representativos para activar indicaciones de audio por umbrales de la frecuencia v de la pendiente de la frecuencia, que toma en consideración la pendiente decreciente de la frecuencia debido a la saturación del sistema (se usan dos conjuntos de condiciones! * Estos valores de parámetro se establecen a un extremo apropiado de tal manera que no toman parte efectivamente en el flujo de la lógica (por ejemplo, se establecen a ser siempre “verdadero”).

Los datos generados para esta corrida de ejemplo se generaron mediante el uso de un instrumento ultrasónico para hacer diez cortes sucesivos en tejido de ycyuno tan rápido como sea posible. Mediante el uso de los valores de los parámetros de la Tabla 7, se muestran los gráficos de frecuencia en función del tiempo para el caso de la muestra de ejemplo en las Figuras 35 a 36.

La Figura 35 es una representación gráfica 1800 de una forma de onda de la frecuencia en función del tiempo 1802 de una forma de un generador durante diez cortes en el tejido ( or ejemplo, tejido de yeyuno) y una representación gráfica 1804 de una forma de onda de la temperatura en función del tiempo 1805. Para la representación gráfica 1800, la Frecuencia (Hz) se muestra a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas. Para la representación gráfica 1804, la temperatura (°F) se muestra a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas.

La Figura 36 es una representación gráfica 1805 de la forma de onda de la frecuencia en función del tiempo 1802 mostrada en la Figura 35 de una forma de un generador durante diez cortes en el tejido {por ejemplo, tejido de yeyuno) con activación de tejido que interviene en las porciones indicadas por el número de referencia 1806. La frecuencia (Hz) se muestra a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas.

La forma de onda de la frecuencia 1802 mostrada en las Figuras 35 y 36 es para el caso de ejemplo que mediante el uso de dos conjuntos de condiciones toma en consideración la pendiente decreciente de la frecuencia debido a la saturación del sistema electrico (desplazamiento decreciente). Se hace notar que esta es la misma corrida de prueba que se muestra en las Figuras 29 a 31 C. En la Figura 36, las porciones resaltadas 1806 indican la activación con tejido que interviene (caídas de frecuencia, la forma de la curva de frecuencia local se asocia con la sequedad del tejido -la pendiente inicial poco profunda, se hace más pronunciada a medida que el tejido se seca), las porciones resaltadas 1808 indican la activación con un mínimo de tejido o ninguno que interviene (pendiente local de la frecuencia muy pronunciada, la forma de la curva es más lineal, se hace más pronunciada gradualmente), la sección de la curva con porciones no resaltadas 1810 indica el tiempo dentro del cual el dispositivo se vuelve a posicionar para el siguiente corte, la cuchilla se enfría en el aire y se enfría rápidamente cuando se coloca en el tejido (se eleva la frecuencia).

La Figura 37 es una representación gráfica 1812 de una forma de onda de la pendiente de la frecuencia en función del tiempo 1814 de una forma de un generador durante diez cortes en tejido de ycyuno. La pendiente de la frecuencia (kHz/s) se muestra a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas. La región B de la forma de onda de la pendiente de la frecuencia 1814 muestra el área de la corrida de diez cortes donde el Conjunto de condiciones 2 se activa antes que el Conjunto de condiciones 1 por primera vez durante la corrida de diez cortes (la frecuencia está por debajo de 55.1 kHz y la pendiente de la frecuencia es menor que - 0.045 kHz/s). La condición ilustrada en la región B, en donde el Conjunto de condiciones 2 se activa antes que el Conjunto de condiciones 1 , se desea porque el sistema ultrasónico se satura constantemente para este punto de la corrida (la tensión se satura y la corriente disminuye que resulta en el desplazamiento que disminuye y, por lo tanto, la velocidad de calentamiento disminuye lo que requiere un mayor umbral de la pendiente de la frecuencia).

La Figura 38 es una representación gráfica 1816 de una forma de onda de la potencia en función del tiempo 1818 representativa de la potencia consumida por una forma de un generador durante diez cortes en el tejido ( or ejemplo tejido de ycyuno). La potencia (W) se muestra a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas.

La Figura 39 es una representación gráfica 1820 de una forma de onda de la corriente en función del tiempo 1822 de una forma de un generador durante diez cortes en tejido de yeyuno. La corriente (mA) se muestra a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas.

Despues de describir la aplicación básica del algoritmo de tejido analizado en relación con los diagramas de flujo lógico 1200, 1300, 1400 mostrados en las Figuras 20 a 22 en términos de monitorear la pendiente de la frecuencia, la frecuencia de resonancia, o ambas contra sus respectivos umbrales, el análisis se dirige ahora a una descripción de la lógica de bloqueo y su uso correspondiente como se relaciona con el algoritmo de tejido. Las motivaciones para añadir la lógica de bloqueo al algoritmo de tejido son: (a) impedir que un conjunto de condiciones se restablezca (que el conjunto de condiciones cambie de verdadero a falso) debido a una interfaz de cuchilla/almohadilla que se hace más resbaladiza durante una condición de abuso de la cuchilla sobre la almohadilla; y (b) impedir que un conjunto de condiciones se restablezca (que el conjunto de condiciones cambie de verdadero a falso) debido a la activación por pulsos, en donde se intercalan periodos de calentamiento rápido con periodos de calentamiento menos rápido (se intercalan secciones de flujo de calor hacia la cuchilla y secciones de flujo de calor desde la cuchilla). La primera y la segunda de estas motivaciones se muestran en las Figuras 48 y 49 ilustradas, respectivamente. Como se definió anteriormente en esta descripción, los dos parámetros de bloqueo que abordan estas motivaciones son el “umbral de pendiente de la frecuencia de recruzado” como se muestra en la Figura 40 y el “tiempo mínimo de bloqueo”. Para la completitud de la descripción, la Figura 43 muestra las curvas calculadas de la pendiente de la frecuencia para la corrida por pulsos mostrada en las Figuras 41 y 42A a 42C.

La Figura 40 es una representación gráfica 1900 de un parámetro de “umbral de pendiente de la frecuencia de recruzado” en relación con la forma de onda de la pendiente de la frecuencia en función del tiempo 1902. Como se muestra en la Figura 40, el “umbral de la pendiente de la frecuencia” 1904 se muestra por la línea de trazos horizontal en -0.15 kHz/s. El “umbral de pendiente de la frecuencia de recruzado” 1906 se muestra por la línea de trazos y puntos horizontal en -0.02 kHz/s. En este ejemplo, el conjunto de condiciones se cumple y un conjunto de respuestas se activa cuando la pendiente de la frecuencia local calculada cruza el “umbral de la pendiente de la frecuencia” como se muestra por la flecha 1908 que apunta hacia abajo. El conjunto de condiciones no se cumple (el conjunto de respuestas ya no se activa) cuando la pendiente de la frecuencia local calculada cruza hacia arriba el “umbral de pendiente de la frecuencia de recruzado” como se muestra por la flecha 1910 que apunta hacia arriba. Se hace notar que sin usar el “umbral de pendiente de la frecuencia de recruzado hacia arriba” en este caso, el conjunto de respuestas no se habría activado cuando la pendiente local de la frecuencia volvió a cruzar hacia arriba la línea de trazos horizontal 1904 aproximadamente a los 4.7 segundos mostrados en el punto de cruce hacia arriba 1911.

La Figura 41 es una representación gráfica combinada 1920 de una aplicación de pulsos de una forma de un instrumento ultrasónico sobre una arteria carótida escindida que muestra los datos de potencia, corriente, energía, y frecuencia normalizados graficados en función del tiempo.

La Figura 42A es una representación gráfica 1921 de una forma de onda de la impedancia en función del tiempo 1922 y una forma de onda de la corriente en función del tiempo 1924 de una forma de un generador durante cortes de tejido sucesivos durante un periodo de tiempo. La impedancia (Ohm) y la corriente (mA) se muestran a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas.

La Figura 42B es una representación gráfica 1923 de una forma de onda de la frecuencia en función del tiempo 1925 de una forma de un generador durante cortes de tejido sucesivos durante un periodo de tiempo. La frecuencia (kHz) se muestra a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas.

La Figura 42C es una representación gráfica 1930 de la forma de onda de la potencia 1926, la forma de onda de la energía 1927, una primera forma de onda de la temperatura 1928 y una segunda forma de onda de la temperatura 1929 graficadas en función del tiempo como de una forma de un generador durante cortes de tejido sucesivos durante un periodo de tiempo. La potencia (W), la energía (J), y la temperatura (°C) se muestran a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas.

Las Figuras 42A a 42C muestran una aplicación de pulsos de un instrumento ultrasónico sobre una arteria carótida escindida donde la duración del primer pulso es 1 segundo, la amplitud del primer pulso es 100 % de la corriente de salida del nivel de potencia 3. La duración del segundo pulso es 1.5 segundos y la amplitud del segundo pulso es menor que 10 % de la corriente de salida del nivel de potencia 3. Debe notarse que, la forma de onda de la frecuencia de resonancia 1925 exhibe secciones tanto de calentamiento (flujo de calor hacia la cuchilla) como de enfriamiento (flujo de calor desde la cuchilla). El parámetro de “tiempo mínimo de bloqueo”, definido en la presente como la mínima cantidad de tiempo para que se active(n) la(s) respuesta(s) a un Conjunto de condiciones X, pretende mantener la activación de un conjunto de respuestas durante la aplicación de pulsos (un ejemplo de un tiempo de bloqueo puede ser aproximadamente 1 segundo). Debe notarse adicionalmente que, como se muestra en la Figura 42A, la forma de onda de la carga o impedancia 1922 no cae por debajo de 200 Ohm de principio a fin de la secuencia de la corrida. Esto puede ser favorable si se considera que la forma de onda de la impedancia 1922 para una aplicación de marcha cae consistentemente por debajo de aproximadamente 150 Ohm mientras funciona en el aire entre cortes que implica que puede usarse un límite de impedancia para reiniciar los conjuntos de condiciones. En un aspecto este límite de impedancia puede usarse para la implementación del concepto de “accionamiento bajo en el aire” como se describe en la patente de los Estados Unidos núm. 5,026,387 de Thomas.

La Figura 43 es una representación gráfica 1932 de una forma de onda de la pendiente de la frecuencia calculada 1934 para la aplicación de pulsos mostrada en la Figura 41 y las Figuras 42A a 42C graficada en una escala ordinaria. La Figura 44 es una vista ampliada de la representación gráfica de la forma de onda de la pendiente de la frecuencia calculada 1934 para la aplicación de pulsos mostrada en la Figura 43. Ambas Figuras 43 y 44 muestran la forma de onda de la pendiente de la frecuencia calculada 1934 para la aplicación de pulsos mostrada en la Figura 41 y las Figuras 42A a 42C. La pendiente de la frecuencia (kHz/s) se muestra a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas. Se muestran dos escalas, en donde la Figura 43 muestra una escala ordinaria para la pendiente de la frecuencia y la Figura 44 muestra una vista “ampliada”. Para la pendiente de la frecuencia, las mismas tendencias observadas bajo el accionamiento continuo se muestran en el accionamiento por pulsos que incluye valores que se correlacionan bien con el flujo de calor hacia (pendiente negativa de la frecuencia) y desde la cuchilla (pendiente positiva de la frecuencia). La naturaleza transitoria de la curva de frecuencia y la curva de la pendiente de la frecuencia debida a los pulsos, combinada con el cálculo de la media móvil de la pendiente de la frecuencia hace difícil el uso de la curva de la pendiente de la frecuencia durante los pulsos. Debe notarse que, el tejido se separó a los 13 segundos. Como puede observarse en la Figura 43 y especialmente en la Figura 44, la tasa de enfriamiento puede usarse para activar una respuesta asociada con el rápido enfriamiento en las porciones asentadas de las salidas de pulsos hasta la terminación de un corte transversal del tejido mediante el uso de la lógica (no mostrado para los flujos de la lógica de las Figuras 20 a 22), en donde la forma de onda de la pendiente de la frecuencia 1934 excede un valor umbral, en este caso de aproximadamente 0.04 kHz/s cuando se muestrea en los extremos (es decir, las regiones asentadas) de los periodos de asentamiento. Como puede observarse en la Figura 42A, la forma de onda de la impedancia 1922 puede usarse para activar una respuesta asociada con la alta impedancia (alta resistencia al movimiento o vibración mecánicos) hasta la terminación de un corte transversal del tejido mediante el uso de la lógica (nuevamente, no mostrado para los flujos de la lógica de las Figuras 20 a 22) donde la forma de onda de la impedancia del transductor 1922 excede un valor umbral, en este caso de aproximadamente 700 Ohm cuando se muestrea en los inicios (es decir, las regiones asentadas) de los periodos de asentamiento.

La Figura 45 es una representación gráfica 1936 de las formas de onda de otros datos 1938 de interes tales como la impedancia, la potencia, la energía, la temperatura. En la Figura 45, la escala vertical a la derecha se aplica a la curva de impedancia solamente.

La presente descripción se dirige ahora a las consideraciones para el nivel de potencia y el perfil de presión de sujeción en un instrumento ultrasónico. La velocidad de calentamiento de una interfaz de la cuchilla a la almohadilla es proporcional a desplazamiento de la cuchilla, el coeficiente de fricción de la interfaz y la carga (presión de sujeción o fuerza normal). El prueba se realizó para evaluar el algoritmo de tejido en un intervalo de desplazamientos (niveles de potencia) y combinaciones específicas del dispositivo de la presión de sujeción y del coeficiente de fricción (definidas principalmente por los materiales de la almohadilla y los recubrimientos de la cuchilla).

La Figura 46 es una representación gráfica 1940 de un resumen de la pendiente de la frecuencia ponderada en función del nivel de potencia para varios tipos de instrumento ultrasónico. La pendiente de la frecuencia ponderada (kHz/s) se muestra a lo largo del eje vertical y el nivel de potencia, el tipo de dispositivo, y el dispositivo se muestran a lo largo del eje de las abscisas. Los instrumentos usados para generar los datos resumidos en la representación gráfica 1940 generalmente están disponibles comercialmente con algunas excepciones. Un procedimiento de prueba incluyó sujetar el dispositivo, activar el dispositivo durante tres segundos, y calcular la pendiente promedio de la frecuencia sobre los tres segundos completos. Sin embargo, pueden usarse otras metricas. Para la mayoría de los dispositivos, los datos resumidos en la Figura 46 serían indicativos aproximadamente del valor mínimo de la pendiente de la frecuencia. La Figura 46 muestra el resumen de los datos de la pendiente de la frecuencia para el prueba en caliente en instrumentos ultrasónicos de tipo cizalla, en donde los instrumentos se sujetaron, después se activaron durante 3 segundos, después se soltaron -la pendiente promedio de la frecuencia sobre los tres segundos completos de activación se calculó y se gráfico como se muestra.

Basado en las pruebas y los datos de la prueba predeterminados de la Figura 46, los siguientes umbrales de la pendiente de la frecuencia se sugieren para los principales niveles de potencia de uso con algunos instrumentos ultrasónicos: (1) umbral de la pendiente de la frecuencia del nivel 5: -0.060 kHz/s; (2) umbral de la pendiente de la frecuencia del nivel 3: -0.045 kHz/s; (3) umbral de la pendiente de la frecuencia del nivel 5: -0.070 kHz/s; y (4) umbral de la pendiente de la frecuencia del nivel 3; -0.050 kHz/s.

La rigidez del sistema incluye tanto la rigidez de la cuchilla (viga en voladizo) como la rigidez de la almohadilla/estabilidad termica de la almohadilla. Mientras más se diferencie la rigidez del sistema sin carga (sin tejido) de la rigidez del sistema con carga (sujeto al tejido), más robusta será la ejecución del algoritmo de tejido. Otras restricciones, por supuesto, pueden limitar la rigidez del sistema en el extremo superior.

La exploración adicional de los efectos del desplazamiento se analizó basada en un mayor conjunto de datos. Para el sistema ultrasónico, los niveles de potencia se diferencian esencialmente por los valores deseados y, los actuales de la corriente de salida, la cual es proporcional a la amplitud o desplazamiento vibratorio. El análisis de estos datos puede incluir, además, el alisado digital de los datos de frecuencia para obtener las curvas de pendiente de la frecuencia que se puedan usar.

Las Figuras 47 a 49 muestran las formas de onda de la frecuencia y la corriente en función del tiempo obtenidas mediante el uso de una forma de un generador y un instrumento ultrasónico para escindir una arteria carótida porcina en el nivel de potencia 5.

La Figura 47 es una representación gráfica 1970 de la forma de onda de la frecuencia de resonancia en función del tiempo 1972, una forma de onda de la frecuencia de resonancia promedio en función del tiempo 1974, y una forma de onda de la pendiente de la frecuencia en función del tiempo 1976 de una forma de un generador. La frecuencia (kHz) y la pendiente de frecuencia (kHz/s) se muestran a lo largo de los ejes verticales y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas. La forma de onda de la pendiente de la frecuencia 1976 se basa en los datos de la frecuencia promedio y se obtuvieron para el procesamiento posterior de los datos de la forma de onda de la frecuencia 1972. Los datos sin procesar de la frecuencia se grafican así como también los datos de frecuencia alisados (por medio de una simple media móvil) y la pendiente de la frecuencia (calculada a partir de los datos alisados dado que los datos sin procesar de la frecuencia contienen escalones debido al redondeo de los datos transmitidos). La forma de onda de la frecuencia de resonancia promedio 1974 se obtiene mediante una media móvil (kHz) en 70 ms de los datos de la frecuencia de resonancia.

La Figura 48 es una vista ampliada 1978 de la forma de onda de la frecuencia de resonancia en función del tiempo 1972 y de la forma de onda de la frecuencia de resonancia promedio en función del tiempo 1974 de una forma de un generador. La frecuencia (kHz) se muestra a lo largo del eje vertical y el tiempo (s) se muestra a lo largo del eje de las abscisas.

La Figura 49 es una vista ampliada 1980 de la forma de onda de la frecuencia de resonancia 1972 y una forma de onda de la corriente en función del tiempo 1982 de una forma de un generador. La frecuencia en (Hz) y la corriente (A) se muestran a lo largo de los ejes verticales.

En las Figuras 48 y 49, se muestran las respectivas vistas ampliadas 1978, 1980 para ver el efecto de alisar los datos de frecuencia y para ver el aumento de la información al inicio de la aplicación, lo cual puede ser útil para la estimación de parámetros tales como el tiempo de espera.

Otros aspectos del algoritmo de tejido descrito en la presente pueden aplicarse a situaciones cuando queda poco o ningún tejido que interviene (entre la cuchilla ultrasónica y el brazo de sujeción) y la energía restante se descarga en el efector final. En consecuencia, en una forma, el algoritmo de tejido puede modificarse para proporcionar retroalimentación al usuario con respecto a esta situación. Específicamente, el algoritmo de tejido aprovecha el hecho de que la resonancia de una cuchilla ultrasónica cambia con respecto a la temperatura (disminuye con el aumento de la temperatura y aumenta con la disminución de la temperatura).

En un aspecto el algoritmo de tejido descrito en la presente puede usarse para monitorear la pendiente de la frecuencia de una forma de onda donde el algoritmo monitorea el cambio en la pendiente de la frecuencia de resonancia para indicar la condición cambiante del tejido. En el caso mostrado en la Figura 50, por ejemplo, la inflexión de la curva de respuesta de frecuencia se asocia con el instante en el cual el tejido comienza a separarse (es decir, hay un colgajo de tejido y el usuario continúa la activación del instrumento), lo cual puede verificarse por experimentación. El cambio en la pendiente de la frecuencia puede usarse para proporcionar retroalimentación visual, audible y/o táctil (por ejemplo, pitido bien definido, una luz intermitente, una vibración táctil, entre otros analizados anteriormente) al usuario (de que la energía restante se descarga en el efector final) o la salida del generador podría controlarse o detenerse.

En otro aspecto, el algoritmo de tejido descrito en la presente puede usarse para monitorear el umbral de frecuencia de una forma de onda, en donde el algoritmo monitorea el cambio en la frecuencia cuando la forma de onda cruza cierto umbral o diferencia de algún estado conocido ( or ejemplo, la temperatura ambiente). Similar a monitorear la pendiente de la frecuencia, cuando el cambio en la frecuencia cae por debajo de algún valor umbral o diferencia, puede darse una indicación al usuario de que el efector de extremo del dispositivo se calienta a una velocidad acelerada. Nuevamente, la Figura 50 proporciona una vista gráfica ilustrativa de un umbral de frecuencia.

En aún otro aspecto, el algoritmo de tejido descrito en la presente puede usarse para monitorear el cambio de la pendiente de la frecuencia y el umbral de frecuencia en conjunto. La combinación de un cambio significativo en la pendiente de la frecuencia y una caída de la frecuencia por debajo de cierto umbral puede usarse para proporcionar una indicación de alta temperatura.

De vuelta ahora a la Figura 50, es una representación gráfica 1990 de las formas de onda de la potencia 1991, la impedancia 1992, la corriente 1993, la energía 1994, la frecuencia 1995, y la temperatura 1996 combinadas y normalizadas de una forma de un generador acoplado a un instrumento ultrasónico. Como se muestra, el tejido comienza a separarse a los 6.672 segundos. Desde este instante hasta que el tejido se separa completamente, se obtiene aproximadamente el 55-60 % del total de la caída de frecuencia, la temperatura aumenta en un factor de aproximadamente 1.92 (de 219 °C a 418 °C) y se suministra aproximadamente el 28 % del total de la energía aplicada. Las pendientes locales de las formas de onda de la frecuencia en función del tiempo se muestran por un primer conjunto de líneas de trazos 1997, el cual representa un rápido cambio en la pendiente de la frecuencia de resonancia. Monitorear esta pendiente 1997 ofrece la oportunidad de indicar un cambio drástico que por lo general se produce cuando se limita a tejido que no interviene y la vasta mayoría de la potencia se aplica a la interfaz de la cuchilla/almohadilla de tejido. Similarmente, el cambio de la frecuencia de su resonancia en un estado conocido (por ejemplo, la temperatura ambiente) puede usarse para indicar altas temperaturas -un umbral de cambio de la frecuencia se muestra con una segunda línea de trazos 1998. Además, una combinación de estos dos, el cambio de la pendiente de la frecuencia y el cambio del umbral de la frecuencia, pueden monitorearse para propósitos de indicación. Se hace notar que en este caso la frecuencia cambia desde un valor inicial de 55,712 Hz hasta un valor final de 55,168 Hz con el umbral mostrado en aproximadamente 55,400 Hz.

En algunas formas ilustrativas, las condiciones quirúrgicas y/o relacionadas con el instrumento pueden reducir la capacidad de los conjuntos de condiciones descritos anteriormente para reflejar con precisión el estado del instrumento. En algunas situaciones, la cuchilla puede calentarse más despacio que lo normal, que provoca que la frecuencia de resonancia sea más alta y la pendiente de la frecuencia sea más gradual que lo esperado. Un ejemplo de tal situación puede producirse cuando el tejido se adhiere a una superficie que no es de sujeción de la cuchilla. En esta y otras situaciones, se observa una velocidad de calentamiento más gradual, incluso después de terminar una mordedura de tejido cuando un mínimo de tejido o ninguno está presente entre la cuchilla y la almohadilla del brazo de sujeción. Esto puede, a su vez, demorar el cumplimiento de varios conjuntos de condiciones basados en comparar la pendiente local de la frecuencia con un parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia y/o comparar la frecuencia local de resonancia con un parámetro umbral de la frecuencia. Como resultado, los conjuntos de respuestas que ¡mplementan tonos audibles, modos de pulsos, desactivación de corriente, etc., pueden demorarse innecesariamente.

Las Figuras 51 A y 51 B son representaciones gráficas de la frecuencia de resonancia y la pendiente de la frecuencia, respectivamente, visualizadas por una forma de un instrumento ultrasónico durante una mordedura ultrasónica de tejido. La mordedura ilustrada en las Figuras 51A y 51 B resultó en el calentamiento gradual de la cuchilla de un instrumento ultrasónico. La Figura 51A es un gráfico que muestra el tiempo en un eje de las abscisas 2100 y la frecuencia de resonancia de la cuchilla en un eje vertical 2104. Una gráfica 2105 ¡lustra la frecuencia de resonancia de la cuchilla en el tiempo. La Figura 51 B es un gráfico que muestra el tiempo en un eje de las abscisas 2104 y la pendiente de la frecuencia en un eje vertical 2106. La gráfica 2107 ilustra la pendiente de la frecuencia en el tiempo. En el corte de ejemplo mostrado en las Figuras 51 A y 51 B, la separación del tejido se produjo entre los 2 y 3 segundos. La separación del tejido provocó un pequeño cambio en la frecuencia de resonancia, indicado en 2108, y un mínimo poco profundo en la pendiente de la frecuencia, indicado en 2100. Las características de la señal 2108, 2110, sin embargo, pueden no ser suficientes para activar oportunamente un conjunto de condiciones que requiere que la pendiente de la frecuencia caiga por debajo de un parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia y/o que requiere que la frecuencia de resonancia caiga por debajo de un parámetro umbral de la frecuencia.

Las Figs. 52A y 52B son representaciones gráficas de la frecuencia de resonancia y la pendiente de la frecuencia, respectivamente, mostradas por una forma de un instrumento ultrasónico durante otra mordedura de tejido ultrasónica. Nuevamente, la mordedura de tejido ilustrada resultó en el calentamiento gradual de la cuchilla de un instrumento ultrasónico. La gráfica 2112 ilustra la frecuencia de resonancia en función del tiempo para la mordedura de tejido de las Figuras 52A a 52B mientras que la gráfica 2114 ilustra la pendiente de la frecuencia en función del tiempo para la mordedura de tejido de las Figuras 52A a 52B. En la mordedura de tejido ilustrada, el tejido comenzó a separarse de la cuchilla entre los cinco y siete segundos, y un colgajo de tejido se separó completamente de la cuchilla en aproximadamente nueve segundos. Como puede observarse, la separación del tejido provocó un pequeño cambio en la frecuencia de resonancia, que comienza en 2116, y un pequeño mínimo en la pendiente de la frecuencia, como se indica por 2118. Nuevamente, sin embargo, debido al lento calentamiento de la cuchilla, las características de la señal 2116, 2118 pueden no ser suficientes para activar un conjunto de condiciones deseado.

En ciertas formas, los generadores, tales como 30, 500, 1002, y/o los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos, tales como 100, 120, 1004, pueden ¡mplementarse con uno o más conjuntos de condiciones que consideran un corte dinámico de la frecuencia. Estos, y otros conjuntos de condiciones descritos en la presente descripción, pueden activarse por el clínico al recibir una señal de entrada desde un conmutador, botón o pedal o, en algunas formas, ejecutarse en segundo plano mientras se ejecutan otros algoritmos ( por ejemplo, los algoritmos de control del instrumento). Por ejemplo, una frecuencia de resonancia de línea base puede capturarse cuando la ¡mpedancia ultrasónica excede un umbral de impedancia. Por ejemplo, exceder el umbral de impedancia puede indicar que el brazo de sujeción está cerrado ( or ejemplo, está por comenzar una mordedura de tejido). Uno o más conjuntos de condiciones pueden comprender una condición de corte de frecuencia de línea base que se cumple cuando la frecuencia de resonancia de la cuchilla se diferencia de la frecuencia de línea base en más de un parámetro umbral de desviación de la línea base. En ciertas formas, la condición de corte de frecuencia de línea base se cumple aún cuando no se cumplen otras condiciones basadas en la frecuencia de resonancia o la pendiente de la frecuencia. Cuando se usa en un arreglo lógico “O” con otras condiciones, las condiciones de corte de frecuencia de línea base pueden permitir que ciertos pares de conjuntos de condiciones/respuestas se activen en situaciones, tales como las descritas anteriormente, en donde el calentamiento de la cuchilla es más gradual de lo normal.

La Figura 53 es un diagrama de flujo lógico de una forma de un algoritmo de tejido 2120 que ¡mplementa una condición de corte de frecuencia de línea base que puede implementarse en una forma de un generador para considerar una frecuencia de resonancia de línea base de una cuchilla ultrasónica. En 2122, comienza la activación de la cuchilla. Por ejemplo, el generador puede activarse en un nivel de potencia particular, indicado como “N”. Opcionalmente, en 2124, el generador puede esperar un periodo umbral de tiempo. El periodo umbral de tiempo puede ser suficiente para permitir que se disipe cualquier frecuencia u otros transitorios que tienen lugar despues de la activación. Por ejemplo, las Figuras 54A y 54B son representaciones gráficas de la frecuencia de la cuchilla demostrada en diferentes ejemplos de activaciones ultrasónicas. La gráfica 2136 muestra la frecuencia en función del tiempo para un primer ejemplo activación, y demuestra una característica transitoria de la frecuencia o sobreimpulso en 2140. La gráfica 2138 muestra la frecuencia en función del tiempo para un segundo ejemplo de activación, y demuestra una característica transitoria o sobreimpulso 2142.

Con referencia nuevamente a 2124, el algoritmo 2120 puede usar cualquier periodo umbral de tiempo adecuado que se extiende más allá de la disipación de todos o la mayoría de los transitorios de señales o sobreimpulsos. Por ejemplo, en algunas formas, el periodo umbral de tiempo puede estar entre 0.1 y 1.0 segundos. En algunas formas ilustrativas, el periodo umbral de tiempo puede estar entre 0.2 y 0.5 segundos. En una forma ilustrativa, el periodo umbral de tiempo puede ser de aproximadamente 0.2 segundos. En 2126, el generador puede recibir una indicación de la impedancia ultrasónica. En varias formas de ejemplo, la impedancia ultrasónica representa una impedancia eléctrica del sistema del transductor de la cuchilla, y/o una impedancia de la “rama de movimiento”, como se describió en la presente descripción anteriormente. En 2128, el generador puede determinar si la impedancia ultrasónica es mayor que un umbral de impedancia. Por ejemplo, esto puede ser cerrar el brazo de sujeción ya sea contra la cuchilla o contra el tejido. En algunas formas, el generador en 2128 puede no concluir que la impedancia ultrasónica es mayor que el umbral a menos que sea mayor que el umbral durante una cantidad de tiempo establecida (un periodo de “tiempo de sobreimpedancia”). El periodo de tiempo de sobreimpedancia puede ser cualquier valor adecuado y puede estar entre 10 y 100 ms que incluye, por ejemplo, 30 ms.

Si la impedancia ultrasónica no está por encima del umbral de impedancia en 2128 (o no está por encima del umbral de impedancia durante el periodo de “tiempo de sobreimpedancia”), el generador puede regresar a 2126 y 2128, y continuar el monitoreo de la impedancia ultrasónica hasta que excede el umbral de impedancia. Si la impedancia ultrasónica está por encima del umbral de impedancia en 2128, el generador puede capturar una frecuencia local de resonancia de la cuchilla como una frecuencia de línea base en 2130. Mientras la activación continúa, el generador puede, en 2132, determinar si una variación de frecuencia, o la diferencia entre la frecuencia de línea base y la frecuencia local de resonancia de la cuchilla excede un parámetro umbral de desviación de la línea base. Si la variación de frecuencia excede el parámetro umbral de desviación de la línea base, entonces puede cumplirse la condición de corte de la línea base. Si que se cumpla la condición de corte de la línea base provoca que se cumpla un conjunto de condiciones completo, entonces puede activarse un correspondiente conjunto de respuestas en 2134. En algunas formas, la condición de corte de la línea base no se cumple hasta que o a menos que la variación de frecuencia este por encima del valor del parámetro umbral de desviación de la línea base durante un periodo de variación de tiempo por encima de la frecuencia.

En algunas formas ilustrativas, usar una frecuencia de línea base y la variación de frecuencia, como se describe con respecto al algoritmo 2120, aborda, además, problemas que surgen en situaciones quirúrgicas en donde la frecuencia de resonancia de la cuchilla ultrasónica flota entre activaciones o cortes. Esto puede producirse, por ejemplo, cuando una cuchilla ultrasónica se usa para múltiples cortes sin desactivarse. La Figura 55 es una representación gráfica de la frecuencia de resonancia 2144 y la impedancia ultrasónica 2150 en el tiempo para una forma que incluye múltiples cortes con una cuchilla ultrasónica. Cada característica 2147 representa una mordedura de tejido, corte u otro tratamiento del tejido bien definido mediante el uso de la cuchilla ultrasónica. Puede observarse de la Figura 55 que, en el comienzo de cada corte, la frecuencia de resonancia hace picos ( por ejemplo, cuando el brazo de sujeción se cierra sobre el tejido). Por ejemplo cuando el brazo de sujeción se cierra sobre el tejido, la cuchilla puede ponerse en contacto con el tejido relativamente frío. Esto puede enfriar la cuchilla, que provoca la pendiente temporal positiva de la frecuencia de resonancia, como se muestra. A medida que la energía ultrasónica se aplica a la cuchilla, esta comienza a calentarse, que provoca la disminución ¡lustrada de la frecuencia de resonancia para cada corte. Con referencia ahora a la Figura 55 junto con el algoritmo 2120, la impedancia ultrasónica puede exceder el umbral de impedancia de armónicos en el comienzo de cada corte 2147, lo que provoca que el generador capture una frecuencia de línea base en ese instante. Por ejemplo, la línea 2148 indica un instante ejemplo en el tiempo en donde la impedancia ultrasónica excedió el umbral de impedancia y se tomó una frecuencia de línea base.

En ciertas formas, una condición de corte de frecuencia de línea base pueden usarse en un conjunto de condiciones común con una o más de otras condiciones. La Figura 56 es un diagrama de flujo lógico de un algoritmo de tejido 2150 que puede implementarse en una forma de un generador y/o instrumento para ¡mplementar una condición de corte de frecuencia de línea base junto con otras condiciones. En 2152, el generador puede calcular una variación de frecuencia. La variación de frecuencia puede calcularse como se describió anteriormente, por ejemplo, con respecto al algoritmo 2120. Por ejemplo, el generador puede capturar una frecuencia de línea base despues de que la impedancia ultrasónica exceda el umbral de impedancia, y determinar la variación de frecuencia como una diferencia entre la frecuencia local de resonancia y la frecuencia de línea base. En 2154, el generador puede aplicar una o más de otras condiciones. Tales condiciones pueden ser similares a las descritas anteriormente con respecto a las Figuras 20 a 22. Por ejemplo, las otras condiciones pueden incluir si la pendiente local de la frecuencia es menor que un parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia 1404 si la frecuencia local de resonancia es menor que un parámetro umbral de la frecuencia, etc. Las otras condiciones pueden aplicarse de cualquier manera lógica. Por ejemplo, puede considerarse que las otras condiciones se cumplen si una de las otras condiciones se cumple (por ejemplo, un OR lógico), puede considerarse que se cumplen solo si todas las otras condiciones se cumplen (por ejemplo, un AND lógico), etc.

Si las otras condiciones se cumplen en 2154, puede considerarse que el conjunto de condiciones se cumple, y el generador puede activar el conjunto de respuestas apropiado en 2158. Si las otras condiciones no se cumplen en 2154, el generador puede determinar si la variación de frecuencia es mayor que el parámetro umbral de desviación de la línea base en 2156. Si no, entonces las otras condiciones pueden aplicarse nuevamente en 2154. Si sí, entonces puede considerarse que el conjunto de condiciones se cumplen aún cuando las otras condiciones no se cumplen. Una vez que un conjunto de respuestas se activa en 2128, el conjunto de respuestas puede continuar su ejecución hasta que se determina que los parámetros para salir del conjunto de respuestas se cumplen en 2160 y se sale de la condición activada en 2162. Tales parámetros pueden incluir, por ejemplo, la expiración de un parámetro de tiempo mínimo de bloqueo del conjunto de condiciones, la pendiente de la frecuencia excede un umbral de pendiente de la frecuencia de recruzado, etc.

En varias formas de ejemplo, una condición de corte de frecuencia de línea base puede usarse en el contexto de los diagramas de flujo lógico 1200, 1300, 1400 de las Figuras 20 a 22 descritos anteriormente. Por ejemplo, la Figura 57 es un diagrama de flujo lógico de una forma de una porción del algoritmo de tejido para la evaluación de señales 1300' del algoritmo de tejido 1200 mostrado en la Figura 20 que considera una condición de corte de frecuencia de línea base. El algoritmo 1300' puede ejecutarse de una manera similar a esa del algoritmo 1300 descrito en la presente descripción anteriormente. En 2164, sin embargo, el generador puede determinar si un indicador de monitoreo de carga está establecido para un determinado Conjunto de condiciones X. En algunas formas ilustrativas, el indicador de monitoreo de carga 2167 puede indicar si debe considerarse una condición de corte de frecuencia.

Si el indicador de monitoreo de carga 2167 no está establecido, la variación de frecuencia puede establecerse a cero ( or ejemplo , una variación de frecuencia de cero nunca puede exceder el umbral de desviación de línea base, que permite que el algoritmo 1300' funcione de una manera similar a la del algoritmo 1300). Si el indicador de monitoreo de carga 2167 está establecido, el generador puede ejecutar un algoritmo de monitoreo de carga 2166, el cual puede recibir como entrada un indicador de mantenimiento de estado 2168. El indicador de mantenimiento de estado puede indicar al generador si esperar un periodo umbral de tiempo antes de considerar la impedancia ultrasónica a fin de evitar las características transitorias o sobreimpulsos como se ¡lustra con respecto a las Figuras 54A, 54B.

El algoritmo de monitoreo de carga 2166 puede devolver la variación de frecuencia. Los detalles adicionales de cómo el algoritmo de monitoreo de carga devuelve la variación de frecuencia se proporcionan en la presente más adelante con respecto a la Figura 58. Con referencia nuevamente a la Figura 57, en 2172, el generador puede calcular una pendiente entre dos o más puntos de datos de la frecuencia de resonancia y puede usar el promedio y/o alisado apropiado, como se describió en la presente descripción anteriormente. La entrada en 2172 puede incluir un punto de datos entrante de la frecuencia de resonancia 2174 (Ft) y un punto de datos entrante de la impedancia ultrasónica 2176 ( I'zl los cuales pueden ser instantáneos y/o promediados sobre varios puntos de datos. El temporizador de tiempo de espera puede aplicarse en 1306 como se describió anteriormente. Si el tiempo de espera ha pasado, el generador puede ejecutar uno o más algoritmos de conjunto de condiciones 1400/1400', como se describe en la presente descripción. Cada algoritmo de conjunto de condiciones 1400/1400' puede recibir como argumentos la impedancia ultrasónica, la pendiente de la frecuencia, la frecuencia de resonancia, y la variación de frecuencia.

La Figura 58 es un diagrama de flujo lógico de una forma de un algoritmo de monitoreo de carga 2166 que puede implementarse en una forma de un generador. El algoritmo de monitoreo de carga 2166 pueden tomar como entrada una impedancia ultrasónica local ( I'zl 'mot ), una frecuencia local de resonancia (Ft) y el estado del indicador de mantenimiento de estado (FMantenimiento de estado)· En 2178, el generador puede determinar si el indicador de mantenimiento de estado está establecido. Si no, entonces la variación de frecuencia (Fdeita) puede establecerse a cero en 2210. En ciertas formas, establecer la variación de frecuencia a cero puede deshabilitar de hecho el monitoreo de carga. Si el indicador de mantenimiento de estado está establecido, un temporizador de mantener 2180 puede incrementarse en 2180. En 2182, el generador puede determinar si el temporizador de mantener ha alcanzado el periodo umbral de tiempo para que se cumpla la disipación del sobreimpulso. Si no, la variación de frecuencia puede establecerse a cero en 2210. Si sí, el generador puede determinar en 2184 si la impedancia ultrasónica local recibida es mayor que un umbral de impedancia 2186. Si sí, un temporizador de carga para implementar el tiempo por encima del umbral de impedancia descrito anteriormente puede incrementarse en 2192.

En 2190, el generador puede determinar si el temporizador de carga es mayor que el tiempo por encima del umbral de impedancia 2188. Si sí, el generador puede determinar si un bloqueo de la frecuencia de línea base está establecido en 2194. El bloqueo de la frecuencia de línea base puede impedir que la frecuencia de línea base rebote durante un evento de cierre de abrazadera, indicado por la impedancia ultrasónica. Por ejemplo si el bloqueo de la frecuencia de línea base está establecido, este puede indicar que una frecuencia de línea base ya se ha tomado para un determinado evento de carga. Si el bloqueo de la frecuencia de línea base no está establecido, el generador puede establecer el bloqueo y establecer la frecuencia de línea base como la frecuencia de resonancia actual del sistema en 2196. En 2206, el generador puede nuevamente determinar si el bloqueo de la frecuencia de línea base está establecido. Si sí, la variación de frecuencia puede establecerse a la frecuencia de línea base menos la frecuencia local de resonancia en 2208. Si el bloqueo de línea base no está establecido, entonces la variación de frecuencia puede establecerse a cero en 2210.

Con referencia nuevamente a 2184, si la impedancia ultrasónica no es mayor que el umbral de impedancia, el generador puede reiniciar el temporizador de carga en 2198. En 2202, el generador puede determinar si la impedancia ultrasónica es menor que un umbral de restablecimiento de la impedancia ( I'zl Umbral de ^restablecimiento). Si la impedancia ultrasónica es menor que el umbral de restablecimiento de la impedancia, el generador puede reiniciar el bloqueo de la frecuencia de línea base en 2204 y seguir hacia 2206, como se describió anteriormente. Si la impedancia ultrasónica no es menor que el umbral de restablecimiento de la impedancia, el generador puede seguir hacia 2206, como se describió anteriormente, sin reiniciar el bloqueo de la frecuencia de línea base.

La Figura 59 es un diagrama de flujo lógico 1400' para evaluar conjuntos de condiciones para el algoritmo de tejido para la evaluación de señales 1300' mostrado en la Figura 57 que puede implementarse en una forma de un generador. En 2212, el generador puede implementar la lógica para determinar si un conjunto de condiciones sin filtrar se cumple para el conjunto de condiciones evaluado. La lógica 2212 se describe más detalladamente más adelante con respecto a la Figura 60 y puede devolver una respuesta “verdadero” o “falso”. En 2214, el generador puede determinar si un bloqueo de conjunto de condiciones filtrado está establecido. El bloqueo de conjunto de condiciones filtrado puede establecerse, como se describe más adelante, cuando el conjunto de condiciones filtrado se cumple, por ejemplo, a fin de asegurar que el conjunto de condiciones filtrado se indica que se establezca durante un periodo de tiempo de umbral. Si el bloqueo de conjunto de condiciones filtrado está establecido, el generador puede incrementar un temporizador de bloqueo en 2218 y determinar si el conjunto de condiciones no filtrado se cumple en 2220. Si el conjunto de condiciones no filtrado se cumple, entonces el flujo de la lógica 1400' puede devolver una indicación de que el conjunto de condiciones filtrado se cumple.

Si el conjunto de condiciones no filtrado no se cumple en 2220, el generador puede evaluar si el conjunto de condiciones aún se cumple en 2222. Por ejemplo, el generador puede determinar (i) si el temporizador de bloqueo de conjunto de condiciones filtrado ha excedido un temporizador de bloqueo mínimo 1422; y (¡i) si la pendiente de la frecuencia es mayor que un umbral de pendiente de la frecuencia de recruzado 1424; y (iii) [si el monitoreo de carga 2167 está deshabilitado OR si un evento de carga se ha completado] (por ejemplo, si la impedancia ultrasónica es menor que el umbral de restablecimiento de la impedancia 2228). Si estas condiciones se cumplen, el generador puede, en 2224, liberar el bloqueo del conjunto de condiciones filtrado; reiniciar el temporizador de eliminación de rebote ( por ejemplo, el TIMER X en la Figura 22); reiniciar el temporizador de bloqueo; reiniciar el temporizador de carga ( por ejemplo, el periodo de tiempo de sobreimpedancia), reiniciar el bloqueo de la frecuencia de línea base; y establecer la variación de frecuencia igual a cero. El flujo de lógica 1400' puede devolver una indicación de que el conjunto de condiciones filtrado no se cumple.

Con referencia ahora de regreso a 2214, si el bloqueo de conjunto de condiciones filtrado no está establecido, el generador puede determinar si el conjunto de condiciones no filtrado se cumple en 2216 ( por ejemplo, basado en la devolución de 2212). Si no, el temporizador de eliminación de rebote puede reiniciarse en 1410 y el flujo de la lógica 1400' puede devolver una indicación de que el conjunto de condiciones filtrado no se cumple. Si sí, el generador puede incrementar el temporizador de eliminación de rebote en 1408. En 1414, el generador puede determinar si el temporizador de eliminación de rebote es mayor que un parámetro de tiempo necesario antes de activar 1412, como se describió anteriormente. Si es así, el algoritmo 1400 puede seguir a lo largo del trayecto de SÍ, poner el bloqueo de la condición filtrada en 1416 y devolver una indicación de que el conjunto de condiciones filtrado se cumple.

La Figura 60 es un diagrama de flujo lógico para implementar una forma de la lógica del conjunto de condiciones no filtrado 2212 mostrada en la Figura 59 que puede implementarse en una forma de un generador. En 2232, el generador puede determinar si una pendiente local de la frecuencia es menor que un parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia 1404. En algunas formas, el parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia puede depender de un nivel de potencia suministrado por el generador, como se describió anteriormente. Si la pendiente local de la frecuencia es menor que el parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia 1404, el generador puede, en 2236, determinar si la frecuencia local de resonancia es menor que un parámetro umbral de la frecuencia 1406. Si es así, el algoritmo 2212 puede devolver una indicación de que el conjunto de condiciones no filtrado se cumple. En algunas formas, las condiciones 2232, 2236 pueden implementarse en la manera de “OR” lógico en lugar de la manera de “AND” lógico mostrada. Por ejemplo, despues de una determinación de que la pendiente local de la frecuencia es menor que el parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia 1404, el algoritmo puede devolver una indicación de que el conjunto de condiciones no filtrado se cumple. Similarmente, después de una determinación de que la pendiente local de la frecuencia no es menor que el parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia 1404, el algoritmo puede evaluar la frecuencia de resonancia y el parámetro umbral de la frecuencia 1406 en 2236.

Si las condiciones evaluadas en 2232 y 2236 no se cumplen (en cualquier arreglo lógico que se use), el generador puede determinar, en 2240, si la diferencia entre la frecuencia de línea base ( por ejemplo , como se establece en 2196) y la frecuencia local de resonancia ( or ejemplo, la variación de frecuencia) excede un parámetro umbral de desviación de la línea base 2242. Si sí, el algoritmo 2212 puede devolver una indicación de que el conjunto de condiciones no filtrado se cumple. Si no, el algoritmo 2212 puede devolver una indicación de que el conjunto de condiciones no filtrado no se cumple.

En ciertas formas, los generadores, tales como 30, 500, 1002, y/o los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos, tales como 100, 120, 1004, pueden implementarse con uno o más conjuntos de condiciones que usan eventos de carga para armar disparadores de conjunto de respuestas. Por ejemplo, el generador puede detectar los eventos de carga, como se describe en la presente descripción. Un evento de carga puede producirse, por ejemplo, cuando la carga en la cuchilla ultrasónica experimenta un cambio (por ejemplo , un cambio repentino o rápido). Las condiciones físicas que pueden provocar un cambio en la carga incluyen, por ejemplo, abrir y/o cerrar el brazo de sujeción, una caída repentina de la cuchilla ultrasónica a través del tejido, etc. En varias formas, después de la detección de un evento de carga, los disparadores de conjunto de respuestas pueden armarse, o pueden activarse al producirse otras condiciones en el correspondiente conjunto de condiciones. Cuando no se detecta ningún evento de carga, los disparadores de conjunto de respuestas pueden desarmarse, o no pueden activarse incluso al producirse otras condiciones en el correspondiente conjunto de condiciones. La existencia de un evento de carga puede servir como un indicador alternativo de los tipos de condiciones físicas que se detectan por varios conjuntos de condiciones ( por ejemplo, los cambios en el estado del tejido, tales como la separación del tejido, la desecación, etc.). En consecuencia, es menos probable que los conjuntos de condiciones que usan disparadores de eventos de carga devuelvan positivos falsos {por ejemplo, las situaciones donde el conjunto de condiciones se cumple, pero la condición física subyacente no está presente). Como resultado, los conjuntos de condiciones que usan eventos de carga pueden usar, además, umbrales más bajos y más sensibles para los umbrales de la pendiente de la frecuencia 1404, los umbrales de la frecuencia 1406, etc.

De acuerdo con varias formas, los eventos de carga pueden detectarse mediante el examen de los cambios en la pendiente de la frecuencia en el tiempo. La Figura 61 es una representación gráfica de una pendiente de la frecuencia 2302 y una segunda derivada respecto al tiempo de la frecuencia 2304 para una cuchilla ultrasónica que ilustra un par de eventos de carga. Los eventos de carga son obvios en el gráfico de la pendiente de la frecuencia 2302 en las características 2305 y 2306 y en el gráfico de la segunda derivada 2304 en las características 2307 y 2308. La cuchilla que generó las características ¡lustradas en la Figura 61 se activó sin carga aproximadamente al ½ segundo, se sujetó aproximadamente a los 1 ½ segundos, y se soltó aproximadamente a los 3 ½ segundos, como se indica en el eje de las abscisas. La sujeción y la liberación pueden corresponder a los eventos de carga indicados por 2305, 2307 y 2306, 2308. Se apreciará que la propia pendiente de la frecuencia puede afectarse tanto por eventos termicos (por ejemplo, cambios en la temperatura de la cuchilla) como por eventos de carga. Esto se ilustra por la Figura 61 , dado que el gráfico de la pendiente de la frecuencia 2302 comprende varios cambios además de las características 2305, 2306. Por el contrario, el gráfico de la segunda derivada respecto al tiempo 2304 es aproximadamente constante excepto para los cambios drásticos en las características 2307, 2308.

En vista de esto, ciertas formas detectan la presencia de un evento de carga mediante el examen de los cambios en la pendiente de la frecuencia sobre una ventana deslizante. Por ejemplo, una pendiente actual o local de la frecuencia se compara con un desplazamiento anterior de la pendiente de la frecuencia a partir de la pendiente local de la frecuencia por un tiempo de desplazamiento de ventana. Los resultados que continúan de la comparación pueden denominarse como una variación deslizante. El tiempo de desplazamiento de ventana puede ser cualquier tiempo adecuado y, en ciertas formas, puede ser aproximadamente 100 ms. Cuando la variación deslizante excede un parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia, puede detectarse un evento de carga. En ciertas formas, los eventos de carga que comienzan cuando la cuchilla no tiene carga pueden no considerarse ( por ejemplo, los disparadores de conjunto de respuestas pueden no armarse). Por ejemplo, antes de examinar la pendiente de la frecuencia sobre la ventana deslizante, el generador puede detectar primero un incremento en la impedancia ultrasónica por encima de un umbral de impedancia. (En algunas formas, el umbral de impedancia debe mantenerse durante un tiempo por encima del parámetro umbral de impedancia antes de que el generador detecte un evento de carga.) El umbral de impedancia puede ser cualquier valor adecuado y, en ciertas formas, está entre aproximadamente 5 ohm y aproximadamente 260 ohm, con una resolución de aproximadamente 5 ohm. En una forma ilustrativa, el umbral de impedancia es de aproximadamente 100 ohm. El aumento de la impedancia ultrasónica por encima del umbral puede indicar, por ejemplo, que el brazo de sujeción se cierra, por lo tanto, hace más probable un evento de carga.

La Figura 62 es una representación gráfica de una pendiente de la frecuencia 2310, una segunda derivada respecto al tiempo de la frecuencia 2312, y una variación deslizante 2314 que demuestran un evento de carga. La característica 2316 de la gráfica de la variación deslizante 2314 indica que la variación deslizante excedió el parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia, que indica así un evento de carga. La Figura 63 es la representación gráfica de otra forma de una pendiente de la frecuencia 2318, una segunda derivada respecto al tiempo de la frecuencia 2320 y una variación deslizante 2322 que demuestran otro evento de carga. La característica 2324 en la gráfica de la variación deslizante 2322, la característica 2326 en la gráfica de la segunda derivada 2320 y la característica 2328 en la gráfica de la pendiente de la frecuencia 2328 indican el evento de carga.

La Figura 64 es un diagrama de flujo lógico para implementar una forma de un algoritmo 2330 que aplica un conjunto de condiciones que incluye un disparador de evento de carga que puede implementarse en una forma de un generador. En 2332, el generador puede determinar si se produce un evento de carga. Ejemplos adicionales de cómo el generador puede determinar si se produce un evento de carga se proporcionan en la presente con respecto a la Figura 65. Si no se produce un evento de carga, el generador puede continuar la determinación de si ocurre un evento de carga en 2332. Si se produce un evento de carga, el generador puede “armar” un conjunto de respuestas aplicable en 2334. Armar el conjunto de respuestas puede comprender permitir que el conjunto de respuestas se active cuando se cumple su correspondiente conjunto de condiciones. En 2336, el generador puede determinar si la impedancia ultrasónica local está por debajo de un parámetro umbral de restablecimiento de la impedancia. El parámetro umbral de restablecimiento de la impedancia puede ser un nivel de impedancia en el cual el generador concluye que ha terminado el evento de carga. Si la impedancia ultrasónica local está por debajo del parámetro umbral de restablecimiento de la impedancia, el generador puede desarmar el conjunto de respuestas en 2342. Si la impedancia ultrasónica local no está por debajo del umbral de restablecimiento de la impedancia, entonces el generador ( por ejemplo, 30, 500, 1002) puede determinar si se cumplen los parámetros del conjunto de condiciones en 2338. Si el conjunto de condiciones se cumple, el generador puede activar el conjunto de respuestas apropiado en 2340.

La Figura 65 es un diagrama de flujo lógico para implementar una forma de un algoritmo 2332 para determinar si existe una condición de carga en un instrumento quirúrgico. En 2342, el generador puede determinar si la impedancia ultrasónica local del sistema cuchilla/transductor ultrasónico excede un umbral de impedancia. Por ejemplo, si la impedancia ultrasónica excede el umbral, esto puede indicar el cierre del brazo de sujeción. Si no, el algoritmo 2332 puede devolver una indicación de que no hay evento de carga en 2334. Si la impedancia ultrasónica local excede el umbral de impedancia, el generador puede determinar en 2346 si la variación deslizante de la frecuencia es mayor que un parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia. Si sí, el algoritmo 2332 puede devolver un evento de carga 2348. Si no, entonces el algoritmo 2344 puede devolver que no hay evento de carga.

En varias formas de ejemplo, los conjuntos de condiciones, que usan eventos de carga para armar disparadores de conjunto de respuestas, pueden usarse en el contexto de los diagramas de flujo lógico 1200, 1300, 1400 de las Figuras 20 a 22 descritos anteriormente. Por ejemplo, la Figura 66 es un diagrama de flujo lógico de una forma de una porción del algoritmo de tejido para la evaluación de señales 1300” del algoritmo de tejido 1200 mostrado en la Figura 20 que considera un conjunto de condiciones que usa un evento de carga para armar disparadores de conjunto de respuestas. En varias formas, el algoritmo de tejido para la evaluación de señales 1300” puede funcionar de una manera similar a esa del algoritmo 1300 descrito anteriormente, con varias diferencias. Por ejemplo, en el algoritmo 1300”, la función Evaluación/Monitoreo de señales 1308 puede ejecutarse antes de la comparación del tiempo de espera en 1306, aunque se apreciará que estas acciones pueden ordenarse en cualquier orden adecuado para cualquiera de los algoritmos 1300, 1300', 1300" descritos en la presente descripción. Además, la función Evaluación/Monitoreo de señales 1308 puede capturar, además, una impedancia ultrasónica local y la variación deslizante (FPend¡ente_variac¡ón), que puede pasarse a los varios algoritmos de evaluación de conjuntos de condiciones 1400, como se describe en la presente descripción. Por ejemplo, el algoritmo 1300 puede pasar como argumentos la impedancia ultrasónica local, la variación deslizante, la pendiente local de la frecuencia (Fpendiente) y la frecuencia local de resonancia (Ft).

La Figura 67 es un diagrama de flujo lógico de un algoritmo 1400" para evaluar conjuntos de condiciones para el algoritmo de tejido para la evaluación de señales 1300” mostrado en la Figura 66 que puede implementarse en una forma de un generador. En 2352, el generador puede determinar si un indicador de mantenimiento de estado 2354 está establecido. Si no, entonces el conjunto de respuestas correspondiente al conjunto de condiciones del algoritmo 1400" puede armarse en 2358. En ciertas formas, armar el conjunto de respuestas en 2358 puede deshabilitar de hecho el monitoreo de carga. Si el indicador de mantenimiento de estado 2354 está establecido, puede ejecutarse un algoritmo de monitoreo de carga 2356. El algoritmo de monitoreo de carga 2356 puede armar, o no armar, el disparador del conjunto de respuestas en dependencia de si se detecta un evento de carga. Los detalles adicionales del algoritmo de monitoreo de carga 2356 se proporcionan más adelante con respecto a la Figura 68. En 2360, el generador puede implementar la lógica para determinar si un conjunto de condiciones sin filtrar se cumple para el conjunto de condiciones evaluado. La lógica 2360 se describe más detalladamente más adelante con respecto a la Figura 69 y puede devolver una respuesta “verdadero” o “falso”.

En 2368, el generador puede determinar si un bloqueo de conjunto de condiciones filtrado está establecido. El bloqueo de conjunto de condiciones filtrado puede establecerse, como se describe más adelante, cuando el conjunto de condiciones filtrado se cumple, por ejemplo, a fin de asegurar que el conjunto de condiciones filtrado se indica que se establezca durante un periodo de tiempo de umbral. Si el bloqueo de conjunto de condiciones filtrado está establecido, el generador puede incrementar un temporizador de bloqueo en 2365 y determinar si el conjunto de condiciones no filtrado se cumple en 2366. Si el conjunto de condiciones no filtrado se cumple, entonces el flujo de la lógica 1400" puede devolver una Indicación de que el conjunto de condiciones filtrado se cumple.

Si el conjunto de condiciones no filtrado no se cumple en 2366, el generador puede evaluar si el conjunto de condiciones aún se cumple en 2368. Por ejemplo, el generador puede determinar (i) si el temporizador de bloqueo de conjunto de condiciones filtrado ha excedido un temporizador de bloqueo mínimo 1422; y (ii) si la pendiente de la frecuencia es mayor que un umbral de pendiente de la frecuencia de recruzado 1424. Si estas condiciones se cumplen, el generador puede, en 2378, liberar el bloqueo del conjunto de condiciones filtrado; reiniciar el temporizador de eliminación de rebote (por ejemplo , el TIMER X en la Figura 22); reiniciar el temporizador de bloqueo; reiniciar el temporizador de carga (por ejemplo, el periodo de tiempo de sobreimpedancia), y desarmar el disparador del conjunto de respuestas. El flujo de la lógica 1400" puede devolver una indicación de que el conjunto de condiciones filtrado no se cumple.

Con referencia ahora de regreso a 2362, si el bloqueo de conjunto de condiciones filtrado no está establecido, el generador puede determinar si el conjunto de condiciones no filtrado se cumple en 2364 (por ejemplo , basado en la devolución de 2360). Si no, el temporizador de eliminación de rebote puede reiniciarse en 1410 y el flujo de la lógica 1400" puede devolver una indicación de que el conjunto de condiciones filtrado no se cumple. Si sí, el generador puede incrementar el temporizador de eliminación de rebote en 1408. En 1414, el generador puede determinar si el temporizador de eliminación de rebote es mayor que un parámetro de tiempo necesario antes de activar 1412, como se describió anteriormente. Si es así, el algoritmo 1400" puede seguir a lo largo del trayecto de Sí, poner el bloqueo de la condición filtrada en 1416 y devolver una indicación de que el conjunto de condiciones filtrado se cumple.

La Figura 68 es un diagrama de flujo lógico de una forma de un algoritmo de monitoreo de carga 2356 que puede implementarse en una forma de un generador, como se muestra en la Figura 67. El algoritmo de monitoreo de carga 2356 puede recibir como entrada la impedancia ultrasónica local ( Iizl i M I y la variación deslizante (FS|0pe_deita)· Como salida, el algoritmo 2356 puede armar, o no armar, el conjunto de respuestas aplicable. En 2380, el generador puede determinar si la impedancia ultrasónica excede el umbral de impedancia 2381. Si es así, el generador puede incrementar un temporizador de carga en 2382. El temporizador de carga puede actuar para eliminar el rebote de la impedancia ultrasónica local. Por ejemplo, el generador puede no considerar que la impedancia ultrasónica sea más alta que el umbral 2381 a menos que sea más alta que el umbral para un número predeterminado de conteos del temporizador.

En 2384, el generador puede determinar si el temporizador de carga es mayor que un tiempo necesario por encima del parámetro umbral 2386. Si sí, el generador puede armar el disparador de carga en 2396 y seguir hacia 2398. Por ejemplo, el disparador de carga puede armarse cuando se indica una carga por la impedancia ultrasónica. Si no en 2384, el generador puede seguir directamente hacia 2398 sin armar el disparador de carga. En 2398, el generador puede determinar si está armado el disparador de carga.

Si no, el algoritmo de monitoreo de establecimiento de carga 2356 puede devolver desarmados el disparador de carga y el disparador del conjunto de respuestas. Si sí, el generador puede determinar en 2400 si la variación deslizante excede el parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia 2402. Si no, entonces el algoritmo 2356 puede devolver el disparador de carga establecido y el disparador del conjunto de respuestas desarmado. Si sí, entonces el disparador del conjunto de respuestas puede armarse en 2404 y el algoritmo 2356 puede devolver el control. Con referencia nuevamente a 2380, si la impedancia ultrasónica no está por encima del umbral de impedancia, el generador puede reiniciar el temporizador de carga en 2388. En 2390, el generador puede determinar si la impedancia ultrasónica es menor que un parámetro umbral de restablecimiento de la impedancia 2392. Si sí, entonces el generador puede desarmar el disparador del conjunto de respuestas y el disparador de carga en 2394. Si no, el generador puede seguir hacia 2398 como se describió anteriormente.

La Figura 69 es un diagrama de flujo lógico de una forma de la lógica de un conjunto de condiciones no filtrado 2360 mostrada en la Figura 67 que puede implementarse por una forma de un generador. En 2406, el generador puede determinar si una pendiente local de la frecuencia es menor que un parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia 1404. En algunas formas, el parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia puede depender de un nivel de potencia suministrado por el generador, como se describió anteriormente. Si la pendiente local de la frecuencia es menor que el parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia 1404, el generador puede, en 2408, determinar si la frecuencia local de resonancia es menor que un parámetro umbral de la frecuencia 1406. Si sí, el generador puede determinar en 2410 si el disparador de carga y el disparador del conjunto de respuestas están armados. Si sí, el algoritmo 2360 puede devolver una indicación de que el conjunto de condiciones no filtrado se cumple. Si no, el generador puede determinar si el bloqueo del conjunto de condiciones filtrado está establecido en 2412. Si sí, el algoritmo 2360 puede devolver una indicación de que el conjunto de condiciones no filtrado se cumple. Si no en uno cualquiera de 2406, 2408 o 2412, el algoritmo 2360 puede devolver una indicación de que el conjunto de condiciones no filtrado no se cumple.

En algunas formas, las condiciones 2406 y 2408 pueden implementarse en la manera de “OR” lógico en lugar de la manera de “AND” lógico mostrada. Por ejemplo, despues de una determinación de que la pendiente local de la frecuencia es menor que el parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia 1404, el algoritmo 2360 puede saltar directamente hacia 2410. Similarmente, después de una determinación de que la pendiente local de la frecuencia no es menor que el parámetro umbral de la pendiente de la frecuencia 1404, el algoritmo puede evaluar la frecuencia de resonancia y el parámetro umbral de la frecuencia 1406 en 2408.

Se describen varias formas de los algoritmos 1400, 1400' y 1400" para evaluar conjuntos de condiciones para los algoritmos de tejido para la evaluación de señales 1300, 1300', 1300". Se apreciará que puede implementarse cualquier número de algoritmos de evaluación de conjunto de condiciones con cualquiera de los algoritmos de tejido para la evaluación de señales 1300, 1300 , 1300" descritos en la presente descripción. Por ejemplo, en ciertas formas, el generador puede implementar un algoritmo de evaluación de conjunto de condiciones 1400, como se describió en la presente descripción anteriormente, junto con un algoritmo de evaluación de conjunto de condiciones 1400" que usa un disparador de evento de carga. Puede usarse cualquier combinación adecuada de los algoritmos 1300, 1300', 1300", 1400, 1400', 1400".

En algunas formas ilustrativas del instrumento quirúrgico y el generador ultrasónicos, la corriente se mantiene que sea relativamente constante. Esto puede establecer un desplazamiento sustancialmente constante para la cuchilla ultrasónica que, a su vez, establece una velocidad sustancialmente constante de actividad de operaciones con el tejido. En algunas formas, la corriente se mantiene, incluso sobre cargas mecánicas que cambian, en donde la carga mecánica se refleja por la impedancia ultrasónica. Para lograr esto, las diferencias en la carga mecánica pueden compensarse sustancialmente mediante la modulación de la tensión aplicada.

Como se describe en la presente descripción, para funcionar eficientemente ( por ejemplo , minimizar el calor residual en el transductor), el instrumento quirúrgico (por ejemplo, la combinación de la cuchilla y el transductor) puede accionarse en o cerca de la frecuencia de resonancia del sistema. La frecuencia del sistema puede determinarse por medio de la diferencia de fase entre las señales de corriente y de tensión. Como se describe en la presente descripción, la frecuencia de resonancia del sistema cambia con los cambios térmicos. Por ejemplo, la energía térmica adicional (por ejemplo, el calor) resulta en un reblandecimiento de la cuchilla y/u otros componentes del sistema, que cambia así la frecuencia de resonancia del sistema. En consecuencia, el generador, en algunas formas ilustrativas, implementa dos lazos de control. Un primer lazo mantiene una corriente sustancialmente constante a través de cargas variables, mientras que un segundo lazo de control lleva el control de la frecuencia de resonancia del sistema y modifica en consecuencia las señales eléctricas de accionamiento.

Como se describe en la presente descripción, varios algoritmos para usarse con instrumentos quirúrgicos ultrasónicos aproximan las condiciones físicas del instrumento ( por ejemplo, su cuchilla ultrasónica) basados en las señales eléctricas que se proporcionan al instrumento. Por ejemplo, con respecto a las Figuras 58 y 65, el cierre del brazo de sujeción se determina mediante el monitoreo de la impedancia ultrasónica. Se apreciará, sin embargo, que en cualquiera de las formas descritas en la presente descripción, el cierre del brazo de sujeción puede determinarse alternativamente de cualquier manera adecuada, por ejemplo, a partir de cualquier señal eléctrica adecuada que se proporciona al instrumento y/o a sus derivaciones. En algunas formas ilustrativas en donde la corriente se mantiene sustancialmente constante, el valor de la señal de tensión es proporcional a la impedancia ultrasónica. Por lo tanto, los varios umbrales de impedancia ultrasónica descritos en la presente pueden implementarse alternativamente como umbrales de tensión. Similarmente, en donde la corriente es sustancialmente constante, la potencia o la energía suministrada a la cuchilla será proporcional, además, a la impedancia ultrasónica y los correspondiente cambios en la potencia, la energía, los cambios en tensión, la potencia o energía con respecto al tiempo, etc., pueden indicar, además, el cierre del brazo de sujeción. Además, como se ilustra en la presente descripción, cuando el brazo de sujeción se cierra inicialmente, la temperatura de la cuchilla ultrasónica puede caer a medida que entra en contacto con el tejido frío. En consecuencia, el cierre de la cuchilla puede detectarse alternativamente mediante el monitoreo de una caída de la temperatura de la cuchilla, indicada ya sea por una elevación de la frecuencia de resonancia de la cuchilla y/o uno de los otros metodos descritos en la presente descripción. Además, en algunas formas, el cierre del brazo de sujeción puede determinarse basado en detectar la activación de un disparador de cierre y/o un control de cierre. Varias formas pueden detectar el cierre del brazo de sujeción mediante el uso de combinaciones de algunas o todas las propiedades de las señales eléctricas descritas.

Además, por ejemplo, los eventos de carga se describen en la presente descripción, por ejemplo, con respecto a la Figura 65. En la Figura 65 y la descripción asociada los eventos de carga se detectan basados en una variación deslizante de la frecuencia. Varias otras cualidades de las señales eléctricas que se proporcionan al instrumento pueden usarse, además, para indicar un evento de carga. Por ejemplo, los cambios físicos indicados por la variación deslizante de la frecuencia pueden indicarse, además, por la señal de tensión, un cambio en la señal de tensión con respecto al tiempo, la impedancia ultrasónica que incluye su pendiente, una segunda derivada de la frecuencia, la corriente, los cambios en la corriente con respecto al tiempo, etc. Además, los cambios en la temperatura de la cuchilla, como se describe en la presente descripción, se determinan basados en la detección de los cambios en la pendiente de la frecuencia. Las propiedades adicionales de las señales electricas que pueden variar basadas en la temperatura de la cuchilla pueden incluir, por ejemplo, la pendiente de la potencia y/o la energía que se proporciona a la cuchilla.

De acuerdo con varias formas, un instrumento ultrasónico, tal como los instrumentos 100, 120, 1004 puede accionarse de acuerdo con un algoritmo de control que implica el accionamiento del instrumento secuencialmente en los diferentes niveles de potencia. Por ejemplo, cuando el instrumento quirúrgico ultrasónico se activa, puede accionarse en un primer nivel de potencia. Por ejemplo, un generador ( por ejemplo, los generadores 30, 500, 1002 y/o un generador interno) puede proporcionar una señal de accionamiento en un primer nivel de potencia. Después de la expiración de un primer periodo, el generador puede proporcionar una segunda señal de accionamiento en un segundo nivel de potencia menor que el primer nivel de potencia. En algunas aplicaciones, el primer nivel de potencia, más alto puede servir para separar la capa interior de los músculos de un vaso de la túnica adventicia, como se describe en la presente descripción.

La Figura 71 es un diagrama de flujo lógico de una forma de un algoritmo 3021 para accionar un instrumento ultrasónico secuencialmente en dos niveles de potencia. La Fig. 70 es un cuadro que ilustra una gráfica de potencia o desplazamiento para un ejemplo de implementación del algoritmo de la Fig. 71. El algoritmo 3021 puede implementarse por un generador, tal como 30, 500, 1002 y/o un generador interno, para accionar un instrumento ultrasónico tal como 100, 120, 1004. En la Figura 70, el eje vertical 3002 corresponde a un desplazamiento de la cuchilla del efector de extremo. El eje de las abscisas 3004 corresponde al tiempo en segundos. El algoritmo 3021 se describe en la presente como se implementa por un generador, tal como uno de los generadores 30, 500, 1002 en la presente descripción, se apreciará que el algoritmo 3021 puede implementarse alternativamente por un instrumento, tal como 100, 120, 1004 (por ejemplo, por un circuito de control 2009 de este).

En 3020, el generador puede recibir una señal de activación que proporciona un clínico. La señal de activación puede proporcionarse de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, en algunas formas, el clínico proporciona la señal de activación mediante el uso de un botón u otro dispositivo de entrada en el propio instrumento ( por ejemplo, los botones 312a, 1036a, 1036b, 1036c, los pedales 434, 1020, etc.). En 3022, el generador puede activar el instrumento al proporcionar una primera señal de accionamiento. Con referencia a la Figura 70, la activación del instrumento se indica en 3006. La primera señal de accionamiento corresponde a un primer nivel de potencia que se proporciona al efector de extremo del instrumento. En 3024, el generador mantiene la primera señal de accionamiento durante un primer periodo. El desplazamiento del efector de extremo correspondiente a la primera señal de accionamiento se indica en la Figura 70 en 3009. Como se ilustra en el ejemplo de la Figura 70, el primer nivel de potencia corresponde a un desplazamiento del efector de extremo de entre 60 y 120 mieras, tal como aproximadamente 75 mieras. El primer nivel de potencia puede seleccionarse para separar la capa interior de los músculos de un vaso de la túnica adventicia y/o para proporcionar otros efectos al tejido que tienden a mejorar el proceso de disección y/o sellado. En algunas formas, la primera señal de accionamiento puede proporcionar, además, fuera de resonancia, como se describe en la presente descripción, para ayudar adicionalmente en la separación de la capa interior de los músculos de un vaso de la túnica adventicia.

El generador determina si el primer periodo ha expirado en 3026. El primer periodo puede medirse de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, en algunas formas, el primer periodo es un periodo de tiempo establecido que expira despues de que ha pasado una cantidad predeterminada de tiempo desde la activación del instrumento. Este es el caso en el ejemplo mostrado en la Figura 70, en donde el primer periodo es un segundo. Además, en algunas formas, el primer periodo expira cuando se produce un cambio de estado del tejido particular. Cualquiera de los cambios en el estado del tejido descritos en la presente puede indicar el final del primer periodo y, por ejemplo, puede usarse cualquiera de los algoritmos descritos en la presente para detectar un cambio en la condición del tejido. Por ejemplo, en algunas formas, el final del primer periodo puede indicarse por un cambio en la impedancia del transductor.

Cuando el primer periodo expira, el generador proporciona una segunda señal de accionamiento en un segundo nivel de potencia en 3028. En el ejemplo de la Figura 70, la transición desde la primera hacia la segunda señal de accionamiento se indica en 3007. El desplazamiento del efector de extremo al momento de la segunda señal de accionamiento se indica en la Figura 70 que está entre aproximadamente 20 y 60 mieras, tal como aproximadamente 37.5 mieras. Aunque la segunda señal de accionamiento se indica en la Figura 70 que es una señal continua, se apreciará que, en algunas formas, la segunda señal de accionamiento es una señal de pulsos de accionamiento, por ejemplo, como se describe en la presente descripción. La segunda señal de accionamiento puede proporcionarse al instrumento hasta cualquier punto final adecuado. Por ejemplo, con referencia a la Figura 70, la terminación de la disección del tejido se indica en 3008. La desactivación del instrumento se indica en 3010. En algunas formas, la disección del tejido puede detectarse mediante el uso de cualquiera de los algoritmos para detectar cambios en el estado del tejido descritos en la presente descripción. En algunas formas, el generador puede desactivar automáticamente el instrumento ya sea en el instante de la disección 3008 y/o despues de eso ( por ejemplo, un periodo de tiempo predeterminado después de eso).

El algoritmo 3021 puede mejorar el rendimiento del instrumento con respecto a simplemente activar el instrumento en un único nivel de potencia. La Figura 72 es un gráfico que ilustra las presiones de estallido obtenidas con un instrumento quirúrgico similar al instrumento 1004 operado de acuerdo con el algoritmo de la Figura 71 (3030) y operado por la activación del instrumento 1004 en un único nivel de potencia (3032). En el ejemplo de la Figura 72, la gráfica 3032 corresponde al instrumento 1004 activado en un único nivel de potencia correspondiente al segundo nivel de potencia del algoritmo 3021. Tanto las pruebas para el algoritmo 3021 como esas al único nivel de potencia se llevaron a cabo en arterias carótidas porcinas de 5-7 mm. Como puede observarse, el algoritmo 3012 conduce a presiones de estallido más altas, lo cual puede corresponder a sellos y cortes transversales de mayor calidad. La Fig. 73 es un gráfico que ¡lustra los tiempos de corte transversal obtenidos por las pruebas indicadas en la Fig. 72. Como se ilustra, el algoritmo 3021 puede proporcionar tiempos de corte transversal superiores.

En funcionamiento, el algoritmo 3021 tiene una posibilidad de mal manejo por los clínicos. Por ejemplo, la Figura 74 es un gráfico 3040 que ilustra un patrón de señales de accionamiento de acuerdo con una forma del algoritmo 3021. En la Figura 74, el eje vertical 3042 corresponde a un nivel de potencia que se proporciona y el eje de las abscisas 3004 corresponde al tiempo. El primero y segundo niveles de potencia se indican en el eje 3042 como “5” y “1”, respectivamente. Por ejemplo, cuando se implementa en el generador GEN 11 disponible de Ethicon Endo-Surgery, Inc. de Cincinnati, Ohio, “5” puede corresponder al nivel de potencia “5” y “1” puede corresponder al nivel de potencia “1”. Como se ilustra, el clínico ha activado (3006) y desactivado (3010) el instrumento varias veces sucesivas sin completar el corte transversal del tejido. Como se ilustra, el clínico desactivó el instrumento cerca del comienzo de la segunda (menor potencia) señal de accionamiento con el objetivo de reactivar el instrumento y reiniciar la primera (mayor potencia) señal de accionamiento. Se apreciará que este tipo de uso puede impedir que el algoritmo 3021 funcione según se diseñó. En algunas formas, el algoritmo 3021 puede modificarse para implementar un tiempo de inactividad entre una desactivación 3010 y una activación subsiguiente 3006.

La Figura 75 es un diagrama de flujo lógico de otra forma del algoritmo 3021' que implementa un tiempo de inactividad entre una desactivación del instrumento y una activación subsiguiente. El algoritmo 3021' puede implementarse por un generador, tal como 30, 500, 1002 y/o un generador interno, para accionar un instrumento ultrasónico tal como 100, 120, 1004. Despues de recibir la señal de activación en 3020, el generador puede determinar en 3050 si ha pasado un tiempo de inactividad desde la más reciente activación del instrumento. En varias formas, el tiempo de inactividad se selecciona para corresponder a una cantidad de tiempo que permitiría que la cuchilla ultrasónica y/o el tejido regresen a un estado de reposo. En una forma ilustrativa, el tiempo de inactividad es cuatro segundos.

Si el tiempo de inactividad ha pasado, entonces el algoritmo 3021' puede seguir hacia las acciones 3022, 3024, 3026 y/o 3028 como se describió en la presente descripción anteriormente. Si el tiempo de inactividad no ha pasado en 3050, entonces el generador puede, en 3052, proporcionar al instrumento una señal de accionamiento en el segundo nivel de potencia ( por ejemplo, el menor de los niveles de potencia del algoritmo 3021'). De esta manera, si el periodo de inactividad no ha pasado desde una desactivación anterior, el algoritmo 3021' puede continuar en el punto en donde quedó en el instante de la desactivación.

La Figura 76 es un gráfico que ilustra un patrón de señales de accionamiento de acuerdo con una forma del algoritmo 3021'. El clínico puede activar el instrumento en 3056. Cuando la segunda señal de accionamiento se proporciona, el clínico desactiva el instrumento en 3058. Por ejemplo, la desactivación 3058 puede producirse antes de que se complete el sellado y el corte transversal del tejido. En 3660, el clínico reactiva el instrumento, por ejemplo mediante la generación de una señal de activación como se describió en la presente descripción anteriormente. Como se ilustra, sin embargo, el tiempo de inactividad no pasó antes de la reactivación en 3660. En consecuencia, el generador, en 3660, proporciona una señal de accionamiento en el segundo nivel de potencia. Despues de la desactivación en 3062, sin embargo, el tiempo de inactividad pasó antes de la reactivación en 3064. En consecuencia, el generador proporciona una señal de accionamiento en el primer nivel de potencia y el algoritmo 3021' sigue como se muestra en la Figura 70.

En varias formas, el algoritmo 3021' puede implementarse mediante el uso de una condición lógica alternativa en lugar del tiempo de inactividad. Por ejemplo, en lugar de determinar si el tiempo de inactividad ha expirado en 3050, el generador puede determinar si se ha cumplido la condición lógica alternativa. La condición lógica alternativa puede ser cualquier condición adecuada que incluye, por ejemplo, un indicador de un estado del instrumento y/o del tejido sobre el que se actúa. En algunas formas, la condición lógica puede ser, o referirse a, una temperatura del efector de extremo. Por ejemplo, la condición lógica alternativa puede basarse en la frecuencia de resonancia del sistema de accionamiento ultrasónico y el efector de extremo, como se indica por la frecuencia de la señal de accionamiento. Si la frecuencia está por encima de un valor umbral (que indica que la temperatura del efector de extremo está por debajo de un valor umbral), entonces el algoritmo 3021' puede seguir hacia las acciones 3022, 3024, 3026, 3028 como se describe. La frecuencia de la frecuencia de accionamiento puede medirse de cualquier manera que incluye, por ejemplo, las descritas en la presente descripción anteriormente con respecto a la Figura 21 anteriormente. En otro ejemplo, la condición lógica alternativa puede basarse en la impedancia del transductor ultrasónico, la cual puede servir como otra medida para la temperatura del efector de extremo, como se describió en la presente descripción anteriormente con respecto a las Figuras 10 a 13. Además, en algunas formas, la temperatura del efector de extremo puede medirse por una sonda de temperatura en el efector de extremo, tal como la sonda de temperatura 3070 posicionada en el efector de extremo 1026 de la Figura 16A.

La Figura 77 es un diagrama de flujo lógico de otra forma del algoritmo 3021" que implementa una tercera señal de accionamiento. El algoritmo 3021" puede implementarse por un generador, tal como 30, 500, 1002 y/o un generador interno, para accionar un instrumento ultrasónico tal como 100, 120, 1004. El generador puede ejecutar las acciones 3020, 3022, 3024, 3026, 3028 como se describió anteriormente con respecto a la Figura 71. Despues de proporcionar la segunda señal de accionamiento en 3028, sin embargo, el generador puede mantener la segunda señal de accionamiento en 3070 hasta la expiración de un segundo periodo en 3072. En el instante de la expiración del segundo periodo de tiempo, el generador puede proporcionar una tercera señal de accionamiento en 3074. La tercera señal de accionamiento es a una tercera potencia que puede ser mayor que la segunda potencia y menor que la primera potencia. Por ejemplo, en una forma de ejemplo, el segundo nivel de potencia es 45 % del primer nivel de potencia. El tercer nivel puntual puede ser, por ejemplo 100 %, 75 %, etc. del primer nivel de potencia. El primero y el segundo periodos pueden ser, por ejemplo, de 1.5 segundos y doce segundos, respectivamente. Se apreciará que el algoritmo 3021" puede implementarse con un periodo de tiempo de inactividad, por ejemplo, como el algoritmo 3021'. Por ejemplo, las acciones 3070, 3072 y 3074 pueden ejecutarse después de la acción 3028 como se ilustra en la Figura 75.

En varias formas, el algoritmo 3021" puede conducir a presiones de estallido más altas y tiempos de corte transversal más cortos con respecto al algoritmo 3021 ilustrado en la Figura 71. Por ejemplo, la Figura 79 es un gráfico que ilustra las presiones de estallido obtenidas con un instrumento quirúrgico similar al instrumento 1004 operado de acuerdo con el algoritmo 3021 frente al instrumento quirúrgico operado de acuerdo con el algoritmo 3021". Como se ¡lustra, la presión de estallido para el algoritmo 3021" es más alta que con el algoritmo 3021. Similarmente, la Figura 80 es un gráfico que ilustra los tiempos de corte transversal obtenidos para las pruebas indicadas en la Figura 79. Como se ilustra, los tiempos de corte transversal para el algoritmo 3021" son menores que para el algoritmo 3021. Además, en algunas formas donde el algoritmo 3021" se implementa junto con otro algoritmo para proporcionar retroalimentación ( or ejemplo, un conjunto de respuestas) al detectar un cambio en el estado del tejido ( or ejemplo, un conjunto de condiciones), que proporciona la tercera señal de accionamiento, de mayor potencia pueden aumentar la eficacia de los algoritmos descritos en la presente para detectar un cambio en el estado del tejido.

En algunas formas, los algoritmos 3021, 3021', 3021" pueden implementarse junto con varios otros algoritmos descritos en la presente descripción. Por ejemplo, cualquiera de los algoritmos 3021, 3021', 3021" puede implementarse junto con un conjunto de condiciones y/o un conjunto de respuestas basado en una característica medida del instrumento y/o del tejido sobre el que actúa el instrumento. Por ejemplo, los algoritmos 3021, 3021', 3021" pueden implementarse con uno de los algoritmos descritos en la presente descripción anteriormente con respecto a las Figuras 15A a 15C, las Figuras 20 a 22, las Figuras 57 a 60, etc. Cuando un conjunto de condiciones indica una condición del tejido, el correspondiente conjunto de respuestas puede ejecutarse además de los algoritmos 3021, 3021', 3021". Por ejemplo, cuando un conjunto de condiciones activado requiere retroalimentación, la retroalimentación puede proporcionarse mientras el algoritmo 3021, 3021', 3021" continúa. Además, por ejemplo, cuando un conjunto de condiciones activado requiere un cambio a la señal de accionamiento, el generador puede desviarse del algoritmo 3021, 3021', 3021" de acuerdo con el conjunto de respuestas activado.

La Figura 81 es un diagrama de flujo lógico de una forma de un algoritmo 3100 que implementa un periodo inicial de sujeción. El algoritmo 3100 puede implementarse por un generador, tal como 30, 500, 1002 y/o un generador interno, para accionar un instrumento ultrasónico tal como 100, 120, 1004. En 3102, el generador puede recibir una solicitud de activación, por ejemplo, como se describió en la presente descripción anteriormente con respecto a la solicitud de activación 3020. En 3104, el generador puede proporcionar retroalimentación que indica que se ha activado el instrumento. La retroalimentación puede ser una retroalimentación audible, visual y/o táctil como se describe en la presente descripción. Cuando la retroalimentación se proporciona, sin embargo, el instrumento aún no se ha activado. De esta manera, el algoritmo 3100 puede proporcionar el tiempo para que el efector de extremo comprima el tejido antes de activar el instrumento a fin de aumentar la eficacia del corte transversal y el sellado. En 3106, el efector de extremo puede determinar si ha expirado un primer periodo de tiempo. El primer periodo de tiempo puede ser, por ejemplo, unos pocos segundos. Cuando el primer periodo de tiempo ha expirado, el generador puede activar el instrumento y comenzar a ejecutar un algoritmo de control. El algoritmo de control puede ser cualquier algoritmo adecuado que incluye, por ejemplo, cualquiera de los algoritmos 3021, 3021', 3201". Por ejemplo, con referencia a la Figura 71, las acciones 3104, 3106 podrían ejecutarse despues de recibir la señal de activación 3020. La acción 3022 podría ejecutarse para corresponder a 3108.

La Figura 82 es un diagrama de flujo lógico de otra forma de un algoritmo 3120 que implementa un periodo inicial de sujeción. El algoritmo 3021" puede implementarse por un generador, tal como 30, 500, 1002 y/o un generador interno, para accionar un instrumento ultrasónico tal como 100, 120, 1004. Por ejemplo, el algoritmo 3120 puede implementar el periodo inicial de sujeción junto con una función escalón, tal como la función escalón descrita en la presente descripción anteriormente con respecto a las Figuras 6 a 8. Con referencia nuevamente a la Figura 82, el generador puede ejecutar las acciones 3102, 3104, y 3106 como se describe en la presente descripción con respecto a la Figura 81. En 3122, el generador puede proporcionar una primera señal de accionamiento 3122 en un primer nivel. El primer nivel puede corresponder a una corriente, una potencia, un desplazamiento del efector de extremo, etc. Cuando un segundo periodo de tiempo ha expirado en 3124, el generador proporciona una segunda señal de accionamiento en 3126. La segunda señal de accionamiento corresponde a una corriente, potencia y/o desplazamiento del efector de extremo en un nivel más alto que ese del primer nivel. La segunda señal de accionamiento puede mantenerse hasta que el generador detecta un cambio en el estado del tejido tal como, por ejemplo, una caída en la pendiente de la frecuencia por debajo de un umbral de pendiente de la frecuencia en 3128. Al ocurrir un evento de ese tipo, el generador puede proporcionar una tercera señal de accionamiento en 3130. La tercera señal de accionamiento puede mantenerse, por ejemplo, hasta un cambio adicional en el estado del tejido (por ejemplo, el corte transversal), por ejemplo, según se determine por un algoritmo, tal como los descritos anteriormente con respecto a las Figuras 15A a 15C, las Figuras 20 a 22, las Figuras 57 a 60, etc.

La Figura 83 es un gráfico que ilustra un patrón de señales de accionamiento de acuerdo con el algoritmo 3120. El eje vertical 3132 corresponde a la corriente de la señal de accionamiento mientras que el eje de las abscisas 3134 corresponde al tiempo. La señal de activación se recibe en 3092. El primer periodo de tiempo se representa por 3096. El segundo periodo de tiempo con la primera señal de accionamiento se indica en 3097. La segunda señal de accionamiento se proporciona en 3098 hasta que el umbral de la pendiente de la frecuencia se cumple en 3135, después de lo cual la tercera señal de accionamiento se indica por 3099. El corte transversal se indica en 3008, y la desactivación en 3094.

Como se describió anteriormente, cualquiera de los algoritmos descritos en la presente descripción que incluyen, 3021, 3021', 3021", 3100, 3120, etc., puede implementarse junto con un algoritmo para implementar un conjunto de condiciones y un conjunto de respuestas. El conjunto de condiciones, por ejemplo, puede ser verdadero basado en la presencia o ausencia de un estado particular del instrumento ultrasónico y/o del tejido sobre el que actúa el instrumento ultrasónico. El conjunto de respuestas puede definir las acciones a tomar por el instrumento y/o el generador en el momento en que el conjunto de condiciones sea verdadero. En algunas formas, varios conjuntos de condiciones pueden estimarse mediante el uso de uno o más modelos multivariables. Los ejemplos de modelos multivariables pueden incluir, por ejemplo, modelos de redes neuronales, modelos de algoritmos genéticos, modelos de algoritmos de árbol de clasificación, modelos bayesianos recursivos, etc.

Un tipo adecuado de modelo multivariable comprende una red neuronal. Las redes neuronales pueden ser eficaces para reconocer patrones complejos en las variables de entrada, lo cual puede hacerlas muy apropiadas para detectar conjuntos de condiciones basadas en el estado del tejido ( or ejemplo, si se ha producido el corte transversal, si se ha producido el sellado, etc.). La Figura 84 es un diagrama que muestra una red neuronal de ejemplo 3150. La red neuronal 3150 comprende un grupo de nodos interconectados 3152, 3154, 3156 denominados neuronas. Las conexiones entre neuronas diferentes indican cómo se pasan los datos a traves de la red. A las neuronas de entrada 3152 se asignan valores a partir de los datos de entrada ( por ejemplo, varios parámetros del instrumento quirúrgico, la señal de accionamiento, etc.). En varias formas, las variables de entrada se escalan a valores entre cero y uno. Los valores de las neuronas de entrada 3152 (por ejemplo , las variables de entrada) se usan, después, para calcular los valores de varias neuronas ocultas 3154, las cuales se usan, a su vez, para encontrar el valor de una o más neuronas de salida 3156. El valor de la neurona de salida 3156 puede activar (o no activar) un conjunto de respuestas tal como, por ejemplo, la retroalimentación y/o cambios a la señal de accionamiento. En la práctica, el número de los respectivos nodos de entrada 3153, nodos ocultos 3154 y nodos de salida 3156 puede variar, a veces considerablemente, de lo que se muestra en la Figura 84. En varias formas, una red neuronal funciona en un ciclo de datos. Durante cada ciclo, los valores de entrada se proporcionan a las neuronas de entrada 3152 y los valores de salida se toman del nodo de salida 3156.

Las redes neuronales pueden ser completamente conectadas, como se muestra en la Figura 84, que significa que cada neurona de entrada 3152 se conecta a cada neurona oculta 3154. Algunas formas pueden usar una red neuronal que no es completamente conectada. Por ejemplo no todos los nodos de entrada pueden conectarse a cada neurona oculta 3154. Los valores para los nodos ocultos 3154 pueden determinarse de acuerdo con una función de activación. En varias formas, las salidas de la función de activación varían de 0 a 1. Por ejemplo, la función de salida puede seleccionarse para generar las salidas entre 0 y 1 o, en algunas formas, los resultados de la función de salida pueden escalarse. En algunas formas, es conveniente seleccionar funciones que son continuas y diferenciadles. Esto puede facilitar el entrenamiento de la red neuronal. Por ejemplo, el entrenamiento por retropropagación que usa un metodo de gradiente puede requerir calcular las derivadas parciales de la función de salida, lo cual puede simplificarse cuando las funciones de optimización son continuas y diferenciables. Un ejemplo de una función de ese tipo que puede usarse como las funciones de activación es la función sigmoidal, como se indica por la Ecuación (8) más adelante: c = wixi +w1x1 +w3x3 +... + q ^ En la Ecuación (8), x corresponde a los valores de las neuronas de entrada, w corresponde a los pesos dados a cada entrada, Q corresponde a una constante. Cuando la red neuronal es completamente conectada, los valores de todas las neuronas de entrada se pasan a todas las neuronas ocultas, que significa que la función de activación para cada neurona oculta incluirá un término x correspondiente a cada nodo de entrada. Los pesos dados a cada entrada (w) pueden ser únicos para cada neurona oculta y/o cada valor de entrada. La constante Q puede ser también única para cada neurona oculta 3154. Los resultados en cada nodo pueden darse por las Ecuaciones (9) y (10) más adelante: 1 s(c) = 1 + e x (9) La Figura 85 es una gráfica de una implementación de ejemplo de la Ecuación (9), que demuestra que la función es continua y diferenciable.

O = s(c) (10) La salida de la función sigmoidal se ilustra en la Figura 86. Por ejemplo, la salida (O) puede calcularse a partir de la suma ponderada de las neuronas de entrada más theta ( por ejemplo, la Ecuación (8)) aplicada a la Ecuación (9).

En varias formas, cada neurona oculta tiene / entradas, que es igual al número de entradas a la red neuronal. Si existen 5 neuronas ocultas 3154, entonces existen / x J valores únicos para omega (w) y J valores únicos para theta (Q). En algunas formas, la(s) neurona(s) de salida 3156 puede(n) usar la misma ecuación de activación. En consecuencia, puede haber J x K valores únicos de omega (w) que conectan las neuronas ocultas 3154 a la neurona de salida 3156, en donde K es el número de neuronas de salida, y K valores únicos de theta (Q) para el(los) nodo(s) de salida 3156.

La salida de la red neuronal puede indicar la veracidad o falsedad de un conjunto de condiciones que comprende una o más condiciones del instrumento quirúrgico ultrasónico, del tejido sobre el que actúa el instrumento quirúrgico, o alguna combinación de ellas. Por ejemplo, una red neuronal puede usarse para modelar un conjunto de condiciones que indica si proporcionar retroalimentación que indica que el corte transversal del tejido está en o cerca del punto de separación. Por ejemplo, en algunas formas, la salida de la red neuronal puede indicar si se ha logrado el 80 % del corte transversal. Puede usarse cualquier número o tipo adecuado de neuronas 3152, 3154, 3156. Por ejemplo, la red neuronal 3150 puede comprender doce neuronas de entrada 3152, (/ =12), cuatro neuronas ocultas (J =4), y una neurona de salida (K = 1). El ciclo de datos puede ser de 10 milisegundos. En consecuencia, los valores para las 12 entradas pueden alimentarse en la red 3150, y calcularse los resultados, cada 10 milisegundos.

Las variables de entrada (por ejemplo , las variables correspondientes a los nodos de entrada 3152) pueden comprender cualquier variable que podría, en alguna circunstancia, afectar el valor de un nodo de salida 3156. Las variables de entrada de ejemplo descritas más adelante pueden usarse en una red neuronal, tal como 3154, que tiene un nodo o nodos de salida correspondientes a cualquier valor adecuado relacionado con el instrumento ultrasónico tal como, por ejemplo, el 80 % del corte transversal. Se apreciará que las variables de entrada descritas en la presente pueden usarse, además, en cualquier otro tipo adecuado de modelo que incluye, por ejemplo, modelos de algoritmos geneticos, modelos de algoritmos de árbol de clasificación, modelos bayesianos recursivos, etc.

En algunas formas, las variables de entrada correspondientes a los nodos de entrada 3152 incluyen las variables que describen el funcionamiento del sistema quirúrgico durante el tratamiento del tejido. Un tratamiento del tejido, por ejemplo, puede comenzar cuando el sistema quirúrgico se activa en el tejido. Las variables de entrada del tratamiento del tejido de ejemplo se describen más adelante: Una variable de entrada de tiempo transcurrido desde la activación puede representar un tiempo desde la activación del instrumento (por ejemplo, al inicio de un tratamiento del tejido). El tiempo puede medirse en cualquier incremento adecuado que incluye, por ejemplo, 10 milisegundos (0.010 segundos) que comienza en el momento de la activación del instrumento ( por ejemplo, 0.00 segundos). En algunas formas, el tiempo transcurrido desde la activación se mide y se almacena por el generador.

Pueden usarse variables diferentes para describir el funcionamiento del transductor ultrasónico o la pieza de mano que incluyen, por ejemplo, una caída de tensión a traves del transductor, una corriente consumida por el transductor, y una impedancia del transductor. Los valores para estas y similares variables pueden capturarse y almacenarse ( por ejemplo, por el generador) en cualquier intervalo adecuado. Por ejemplo, los valores de la tensión, de la corriente y/o de la impedancia pueden capturarse en un intervalo igual al ciclo de datos de la red neuronal 3150.

Las variables de entrada adicionales describen diferentes permutaciones de la tensión, la corriente y/o la impedancia del transductor durante periodos de tiempo predeterminados. Por ejemplo, los promedios de la tensión, de la corriente o de la impedancia pueden tomarse sobre el periodo de activación completo (por ejemplo, descrito por el tiempo transcurrido desde la activación). Además, en algunas formas, los promedios de tensión, de la corriente o de la impedancia se toman sobre un número predeterminado de muestras anteriores. Por ejemplo, una impedancia promedio puede tomarse sobre las últimas A muestras de la impedancia, en donde A puede ser igual a 10. La potencia, la energía y varios otros valores derivables de la tensión, la corriente y/o la impedancia pueden calcularse, además, como variables de entrada independientes o en diferentes permutaciones. Por ejemplo, la energía total se usa como una variable de entrada en algunas formas. La energía total puede indicar una suma de la energía suministrada al sistema ultrasónico desde la activación. Esta puede derivarse, por ejemplo, mediante la multiplicación de una sumatoria de la potencia por el tiempo durante toda la activación. Una curva o forma de la impedancia indica los cambios en la impedancia desde la activación. En algunas formas, puede aplicarse un ajuste spline u otra función de suavizado a la curva de la impedancia. La aplicación de una función de suavizado puede acentuar los puntos de inflexión, la presencia o la posición de los cuales pueden usarse como variables de entrada. Por ejemplo, la curva de la impedancia, en algunas formas, puede experimentar una caída repentina cuando se produce el corte. Varias variables de entrada de ejemplo, tal como la curva de la impedancia, se describen como una curva o conjunto de valores. Tales variables pueden entrarse a la red neuronal 3150 o un modelo similar de cualquier forma adecuada que incluye, por ejemplo, tomar un área bajo la curva, tomar uno o más valores de picos, tomar un promedio o promedio móvil de la curva, etc. En algunas formas, las integrales, los picos, los promedios, etc. de varias curvas pueden limitarse, por ejemplo, para excluir los efectos de los transitorios de la activación. Las variables adicionales pueden incluir, por ejemplo, una energía total {por ejemplo, desde la activación), un cambio total de la impedancia {por ejemplo, desde la activación), etc.

Varias variables de entrada se basan en la frecuencia de resonancia del sistema quirúrgico {por ejemplo, el transductor, la guía de onda y la cuchilla). La frecuencia de resonancia del sistema quirúrgico puede manifestarse en la frecuencia de la señal de accionamiento. Por ejemplo, como se describe en la presente descripción, el generador puede sintonizarse para accionar el sistema quirúrgico {por ejemplo, proporcionar una señal de accionamiento) a la frecuencia de resonancia del sistema. En algunas formas, la propia frecuencia de resonancia {por ejemplo, una frecuencia de resonancia actual o instantánea) puede ser una variable de entrada. La frecuencia de resonancia puede muestrearse en cualquier intervalo adecuado tal como, por ejemplo, en el ciclo de datos de la red neuronal o de otro modelo. Otra variable de frecuencia de resonancia de ejemplo describe un cambio en la frecuencia de resonancia sobre el curso del tratamiento del tejido. Por ejemplo, el cambio en la frecuencia de resonancia puede establecerse igual a una diferencia entre un valor de frecuencia de resonancia actual y un valor de la frecuencia en el momento de la activación y/o en un punto establecido despues de la activación ( por ejemplo, 0.5 segundos después de la activación). Aún otra variable de frecuencia de resonancia describe una derivada de la frecuencia cfF/cft, o una pendiente instantánea de la frecuencia de resonancia. Una variable adicional de la frecuencia de resonancia puede derivarse al tomar un promedio de valores de la derivada de la frecuencia. Un promedio de ejemplo incluye todos los valores de la derivada de la frecuencia desde la activación y/o los valores de la derivada de la frecuencia sobre un periodo predeterminado tal como, por ejemplo, los 10 ciclos de datos pasados de la red neuronal 3150. En algunas formas, pueden usarse múltiples variables del promedio de la derivada de la frecuencia, con cada variable calculada sobre un periodo diferente ( or ejemplo, un número diferente de ciclos de datos pasados de la red neuronal 3150 o de otro modelo). Varias diferentes permutaciones de las variables de frecuencia de resonancia descritas en la presente también pueden usarse. Una variable de frecuencia de resonancia de ejemplo describe un promedio máximo de la derivada de la frecuencia calculado sobre A anteriores valores de c/F/dt promedio, en donde A puede corresponder a un número de ciclos de datos de la red neuronal 3150 o de otro modelo. Por ejemplo, A puede ser igual a 10. Otra variable de entrada de ejemplo es un margen de fase. El margen de fase describe una diferencia en la fase entre la señal de accionamiento y el desplazamiento de la cuchilla. El margen de fase puede medirse de cualquier manera adecuada, por ejemplo, como se describe en la patente de los Estados Unidos núm. 6,678,621 de propiedad mancomunada, titulada “Output Displacement Control Using Phase Margin In An Ultrasonic Hand Piece”, la que se incorpora en la presente descripción como referencia en su totalidad.

En varias formas, la red neuronal 3150 u otro modelo reciben las variables de entrada que tienen valores que describen un sistema quirúrgico específico (por ejemplo , variables específicas del sistema). Las variables específicas del sistema pueden describir las propiedades de cualquier componente o grupo de componentes de un sistema quirúrgico que incluyen, por ejemplo, una pieza de mano, una cuchilla, una guía de onda, un efector de extremo, un brazo de sujeción, una almohadilla de sujeción, etc. De esta manera, las variables específicas del sistema pueden servir para proporcionar una “huella dactilar” de cada sistema quirúrgico. Diferentes variables específicas del sistema pueden medirse y usarse de varias maneras. Por ejemplo, las variables específicas del sistema pueden usarse tanto en el entrenamiento como en la ejecución de la red neuronal 3150 o de otro modelo.

Algunas variables específicas del sistema describen propiedades del sistema quirúrgico, o componentes de este, que pueden medirse físicamente. La longitud del sistema describe la longitud del sistema quirúrgico (por ejemplo, la guía de onda y la cuchilla de este). Las longitudes del sistema de ejemplo incluyen 23 cm, 36 cm y 45 cm. En algunas formas, distintas redes neuronales 3150 pueden entrenarse y usarse para sistemas que tienen diferentes longitudes, sin embargo, esto puede evitarse al usar la longitud del sistema como una variable de entrada.

Algunas variables de entrada específicas del sistema describen propiedades de la cuchilla ultrasónica. Por ejemplo, una ganancia de la cuchilla individual describe una relación de un incremento o disminución en el desplazamiento desde un transductor hasta la punta de una cuchilla ( por ejemplo, la ganancia de la cuchilla puede describir la combinación de una cuchilla y una guía de onda). La ganancia de cualquier cuchilla ultrasónica dada puede determinarse por las propiedades físicas de la propia cuchilla que incluyen, por ejemplo, las discontinuidades en el diámetro de la cuchilla. Cuchillas diferentes fabricadas según las mismas especificaciones pueden tener ganancias de la cuchilla ligeramente diferentes, por ejemplo, debido a las tolerancias de fabricación. Por ejemplo, la ganancia para una cuchilla adecuada puede ser 3.5 ± 0.2. En varias formas, la ganancia de la cuchilla se mide durante la fabricación y/o la prueba del sistema quirúrgico. Por ejemplo, un vibrómetro láser u otro instrumento adecuado pueden usarse para medir el desplazamiento de la cuchilla cuando se acciona por un generador y la pieza de mano con ganancias conocidas.

Otra variable específica de la cuchilla es la frecuencia de resonancia natural de la cuchilla. Esta puede denominarse como la frecuencia de resonancia inactiva. La frecuencia de resonancia natural es una función de las propiedades físicas de la cuchilla. En varias formas, la frecuencia de resonancia natural se mide durante la fabricación o la prueba de una cuchilla (o el sistema asociado), por ejemplo mediante el uso de una excitación con impulsos o una prueba con pulsos de sonido. De acuerdo con una prueba con pulsos de sonido, se proporcionan ondas o vibraciones sonoras sobre un intervalo de frecuencias a la cuchilla (usualmente sin carga). Se indica la frecuencia a la cual se provoca que la cuchilla resuene. Por ejemplo, un micrófono u otro sensor de audio pueden usarse para registrar la respuesta de la cuchilla a los pulsos sonoros de varias frecuencias. El contenido de frecuencias de los valores medidos puede analizarse para identificar la resonancia. Aún otra variable específica de la cuchilla es el factor Q de la cuchilla. El factor Q describe el ancho de banda de la cuchilla con respecto a su frecuencia central. En otras palabras, el factor Q describe cuán apretadamente compactado está el espectro de frecuencias de la cuchilla alrededor de la frecuencia de resonancia. El factor Q puede medirse, por ejemplo, mediante el uso de equipos analizadores de espectros disponibles comúnmente, por ejemplo, durante la fabricación o la prueba de una cuchilla o el sistema asociado.

Una variable adicional específica de la cuchilla es la longitud de la cuchilla. Por ejemplo, debido a las tolerancias de fabricación, cada cuchilla del mismo diseño no tendrá la misma longitud. La longitud exacta de la cuchilla puede medirse mediante el uso de cualquier teenica o equipo de medición adecuados que incluyen, por ejemplo, micrómetros, sistemas ópticos, máquinas de medición de coordenadas, etc. La desviación de la cuchilla describe el grado en que la cuchilla se dobla cuando entra en contacto con el brazo de sujeción. El grado de desviación de la cuchilla puede medirse, por ejemplo, mediante el uso de un instrumento láser de desplazamiento sin contacto, un indicador de disco, o cualquier otro instrumento adecuado. Varias propiedades acústicas de las cuchillas tambien pueden usarse como variables de entrada específicas de la cuchilla. El coeficiente de Poisson puede medirse para diferentes cuchillas mediante el uso de extensómetros para medir las tensiones transversal y axial y/o puede derivarse del material de la cuchilla. La velocidad del sonido en diferentes cuchillas también puede medirse y/o derivarse de los materiales de las cuchillas. Otras propiedades acústicas que son potenciales variables de entrada incluyen la velocidad de fase, la densidad, la compresibilidad o la rigidez, el módulo de compresibilidad, etc. Por ejemplo, muchas propiedades acústicas de las cuchillas, las almohadillas de sujeción, etc. se proporcionan por los fabricantes de los materiales.

Las variables adicionales específicas de la cuchilla incluyen un coeficiente de fricción superficial y una superficie de sellado proyectada. El coeficiente de fricción superficial puede ser aplicable a los modelos de efecto del tejido debido a que el coeficiente de fricción superficial puede relacionarse con la potencia suministrada al tejido, por ejemplo, de acuerdo con la Ecuación (11) más adelante: Potencia = m c 2p * ? * N (11) En la Ecuación (11), m es el coeficiente de fricción superficial ( por ejemplo, fricción dinámica); f es la frecuencia de la señal de accionamiento (por ejemplo, la frecuencia de resonancia del sistema); N es la fuerza normal; y d es el desplazamiento de la cuchilla. El coeficiente de fricción superficial puede medirse de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, la cuchilla puede montarse a una mesa giratoria y hacerse girar mientras se aplica una fuerza normal conocida. En algunas formas, la Ecuación (11) anterior considera, además, la superficie de sellado proyectada, como se indica por la Ecuación (12) más adelante: Densidad de potencia = (m x 2p * d * f* N) / SS (12) En la Ecuación (12), SS es la superficie de sellado proyectada. La superficie de sellado proyectada puede estimarse, por ejemplo, basada en la configuración geometrica de la cuchilla. Por ejemplo, la longitud, el ancho y la curvatura de la cuchilla pueden ser relevantes. Una variable de entrada de ejemplo relacionada es el reloj de la cuchilla. Por ejemplo, en algunas formas la cuchilla es curva. Un reloj de la cuchilla describe una dirección angular de curvatura de la cuchilla alrededor del eje longitudinal.

En varias formas, la manera en que actúa un sistema quirúrgico sobre el tejido depende de la manera en que el brazo de sujeción y la cuchilla se acoplan al tejido. Esto puede depender, a su vez, de varias otras propiedades de las dimensiones específicas del sistema. Por ejemplo, varias variables específicas del sistema describen la interrelación entre la cuchilla, el brazo de sujeción y la almohadilla de sujeción. Una variable de entrada de ejemplo de ese tipo es la fuerza de sujeción que se proporciona entre la cuchilla y el brazo de sujeción. Por ejemplo, la fuerza de sujeción puede corresponder a FT, descrita en la presente descripción anteriormente con respecto a la Ecuación (1). La fuerza de sujeción puede medirse de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, con referencia al sistema quirúrgico 19 mostrado con respecto a las Figuras 1 a 3, el brazo de sujeción 56 puede asegurarse en una posición abierta (por ejemplo , sin estar en contacto con la cuchilla 79). Un transductor de fuerza puede asegurarse al brazo de sujeción 56, por ejemplo, en un punto medio entre el punto de giro y el extremo más distal del brazo de sujeción 56. El mango 68 puede accionarse después para cerrar el brazo de sujeción 56 contra la cuchilla 79. El transductor de fuerza puede medir la fuerza aplicada. En algunas formas, la posición del disparador puede monitorearse para derivar una variable de entrada que expresa la fuerza de sujeción en función de la posición del disparador. En algunas formas, se usa la máxima fuerza. En algunas formas, la fuerza de sujeción se mide con el brazo de sujeción asegurado en posiciones al abrir. Por ejemplo, un sensor de presión, tal como esos disponibles de TEKSCAN, puede colocarse entre la cuchilla y el brazo de sujeción.

Variables similares incluyen un desplazamiento del disparador, una fuerza del disparador, y una fuerza del resorte de la subunidad del tubo. El desplazamiento del disparador es la distancia a la que el disparador 34, 4120 (Figura 93) se hace girar para cerrar el brazo de sujeción contra la cuchilla. El desplazamiento del disparador puede corresponder a la medida a la cual se desplaza un resorte para cerrar el brazo de sujeción. Por ejemplo, un resorte 5051 se muestra en la Figura 105. Con referencia ahora a las Figuras 93, 95 y 105, aunque el resorte 5051 no se ilustra específicamente en la Figura 95, se apreciará que el resorte 5051 o un resorte similar, puede acoplarse a la horquilla 4174 de la Figura 95 y al mango 4122 de una manera similar a esa mostrada en la Figura 105. Como se describe con respecto a las Figuras 93 y 95, el movimiento proximal del disparador 4120 conduce al movimiento distal de la horquilla 4174 y del miembro de accionamiento tubular alternativo 4138 para cerrar el brazo de sujeción 4150 y la cuchilla 4152. A medida que la horquilla 4174 se mueve distalmente, puede expandir el resorte 5051. En consecuencia, el desplazamiento del disparador ( por ejemplo, el disparador 4120) indica la expansión del resorte (por ejemplo, 5051) y, por lo tanto, puede servir como una medida para la fuerza de sujeción. La fuerza del disparador ( por ejemplo, la fuerza necesaria a aplicar al disparador) puede usarse, además, como una variable de entrada. El desplazamiento y la fuerza del disparador pueden medirse de cualquier manera adecuada. En algunas formas, una fuerza de la subunidad del tubo tambien puede medirse y usarse como una variable de entrada. Por ejemplo, con referencia nuevamente a la Figura 95, la fuerza de la subunidad del tubo representa la fuerza que se proporciona al brazo de sujeción 4150 y a la cuchilla 4152 por el miembro de accionamiento alternativo 138. Los varios desplazamientos y fuerzas descritos en la presente pueden medirse de cualquier manera adecuada mediante el uso de cualquier equipo adecuado que incluye, por ejemplo, sistemas de medición de visión, extensómetros, indicadores de disco, etc.

Otras variables adecuadas relacionadas con la sujeción se relacionan con un perfil de presión. El perfil de presión describe una distribución de la presión a lo largo de la cuchilla y del brazo de sujeción cuando el brazo de sujeción se cierra. Un perfil de medición puede medirse de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, un sensor de presión, tal como un sensor disponible de TEKSCAN, puede colocarse entre la cuchilla y el brazo de sujeción. El brazo de sujeción puede cerrarse despues ( por ejemplo, mediante el uso del disparador 34 y/o el disparador 4120 descritos en la presente) y se mide la fuerza resultante (y/o la distribución de fuerzas). En algunas formas, las fuerzas de sujeción pueden tomarse sobre una longitud menor que la del brazo de sujeción completo. Por ejemplo, la fuerza de sujeción en una posición particular sobre el brazo de sujeción o la cuchilla ( or ejemplo, en una porción proximal del brazo de sujeción) puede usarse como una variable de entrada a la red neuronal 3150 u otro modelo adecuado.

Varias otras variables de entrada relacionadas con la sujeción comprenden una desviación del brazo de sujeción, una posición o desplazamiento del brazo de sujeción, un ángulo de la abrazadera con disparador abierto completamente, y la altura de la almohadilla. La desviación del brazo de sujeción es una medida del grado de desviación en el brazo de sujeción cuando está cerrado contra la cuchilla. Una posición o desplazamiento del brazo de sujeción, denominada, además, como un ángulo de la abrazadera con disparador abierto completamente, describe una distancia o ángulo entre el brazo de sujeción y la cuchilla. Por ejemplo, el ángulo de la abrazadera con disparador abierto completamente puede medirse mediante el uso de un sistema de visión, un comparador óptico, un transportador de ángulos, etc. Una altura de la almohadilla puede describir un grosor de la almohadilla del brazo de sujeción. Estos valores pueden medirse de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, un sistema de visión puede usarse para capturar imágenes de la cuchilla y derivar las desviaciones del brazo de sujeción, etc. Además, varias téenicas de investigación de alcance mecánico u óptico pueden usarse para medir las dimensiones específicas. Las variables adicionales relacionadas con la sujeción pueden describir las propiedades de la almohadilla ( por ejemplo, la almohadilla de sujeción 58). Los ejemplos de tales parámetros pueden incluir, un número de lote de la almohadilla, dimensiones de la almohadilla, una distribución del material de la almohadilla, una dureza del material de la almohadilla, las propiedades térmicas de la almohadilla, así como también los valores medios para estos valores o similares de un lote de producción.

En algunas formas, a las variables específicas del sistema se les asignan valores basados en mediciones realizadas durante procedimientos de prueba. Por ejemplo, algunas variables de entrada se determinan durante una prueba en caliente del sistema. Una forma de una prueba en caliente se describió en la presente descripción anteriormente, con respecto a las Figuras 26 a 28. Un prueba en caliente puede ejecutarse bajo condiciones conocidas (y repetibles) tales como, por ejemplo, con el instrumento en el aire, completamente sujeto, y en seco ( por ejemplo, nada entre el brazo de sujeción y la cuchilla). En algunas formas, una pendiente de la frecuencia durante un prueba en caliente puede servir como una variable de entrada junto con valores similares tales como, por ejemplo, la potencia, la energía, la tensión, una tasa de variación de la potencia (dPotencia/c/t); una tasa de variación de la energía (dEnergía/c/t); una tasa de variación de la tensión (dV/dt); una tasa de variación de la corriente (dl/dt); una tasa de variación de la frecuencia (d/7dt); una tasa de variación de la impedancia (dZ/dt), la impedancia máxima, etc. En algunas formas, cuando la prueba en caliente se ejecuta en el aire ( or ejemplo , con la cuchilla contra la almohadilla), las variables descritas anteriormente pueden permanecer relativamente constantes durante toda la prueba en caliente. Si las variables cambian, sin embargo, la pendiente de la frecuencia u otra variable pueden tomarse en un tiempo predeterminado despues del accionamiento, promediarse o combinarse matemáticamente de cualquier otra manera sobre todo o una porción del ciclo del prueba en caliente, etc.

En algunas formas, una pendiente de la frecuencia u otro valor se toma bajo las condiciones de la prueba en caliente con la potencia del generador puesta en diferentes niveles de potencia. Por ejemplo, una pendiente de la frecuencia u otra medición pueden tomarse con el generador puesto en una primera potencia y una segunda pendiente de la frecuencia u otra medición pueden tomarse con el generador puesto en un segundo nivel de potencia. En algunas formas, el prueba en caliente puede ejecutarse con un tejido ( por ejemplo, tejido porcino) o un sustituto del tejido (material de esponja, etc.) posicionado entre el brazo de sujeción y la cuchilla. En algunas formas, la pendiente de la frecuencia y las variables relacionadas pueden cambiar cuando se corta el sustituto del tejido. Por ejemplo, la pendiente de la frecuencia puede tomarse en varios puntos diferentes en el ciclo del prueba en caliente, promediarse sobre todo o una porción del ciclo en caliente, etc. Otra variable relacionada con la prueba es el número de ciclos en caliente que se realizan. Por ejemplo, en algunas formas, pueden realizarse múltiples ciclos en caliente, por ejemplo, si hay un problema con el instrumento o con el procedimiento de la prueba en la primera prueba en caliente.

Despues de realizar un prueba en caliente, pueden medirse varias otras características del sistema quirúrgico (y usarse como variables de entrada). Por ejemplo, la prueba en caliente puede crear una hendidura en la almohadilla de sujeción correspondiente a la cuchilla. El análisis de la hendidura puede dar una profundidad en caliente ( or ejemplo, la profundidad de la hendidura). La profundidad puede medirse con cualquier dispositivo adecuado. En algunas formas, la profundidad en caliente puede medirse con un sistema de visión, buscador de alcance láser y/u otro instrumento de medición mecánico u óptico. En algunas formas, la profundidad en caliente se toma en varios puntos sobre la almohadilla de sujeción para indicar una distribución de la profundidad en caliente (por ejemplo, un perfil de contacto). Además, en algunas formas, un punto de contacto del brazo de sujeción tambien puede derivarse de la hendidura. Por ejemplo, la porción más profunda de la hendidura puede corresponder al punto del primer contacto.

Aún otras variables de entrada especificas del sistema se miden en un estado libre. Un estado libre puede recrearse sin estar en contacto la abrazadera con la cuchilla, y la cuchilla que funciona en el aire. Las variables medidas en un estado libre pueden incluir el consumo de potencia, la impedancia del dispositivo, las pendientes de la frecuencia a través de diferentes niveles de potencia, la impedancia de la cuchilla en diferentes niveles de potencia, la corriente, la tensión y la impedancia de la pieza de mano, etc. En varias formas, las variables relacionadas con el sistema y el ambiente pueden medirse durante una corrida previa. Por ejemplo, varios sistemas quirúrgicos se configuran para requerir una prueba de corrida previa antes de su operación sobre el tejido. Esto puede servir, por ejemplo, para asegurar que el sistema quirúrgico se ha ensamblado correctamente. Durante el prueba de corrida previa, sin embargo, pueden capturarse varios valores de las variables específicas del sistema que incluyen, por ejemplo, la tensión, la corriente, la impedancia, la frecuencia de resonancia y permutaciones de ellos, por ejemplo, como se describe en la presente descripción.

Las variables adicionales específicas del sistema se refieren a la respuesta térmica de la cuchilla y/o del brazo de sujeción. Por ejemplo, una respuesta térmica del brazo de sujeción describe la manera en que un brazo de sujeción particular se calienta cuando se expone a un flujo térmico de entrada. La temperatura de un brazo de sujeción puede medirse, por ejemplo, con un termómetro infrarrojo. La respuesta termica de un brazo de sujeción puede expresarse como un número de grados de temperatura de calentamiento por vatio de flujo térmico de entrada. Similarmente, la curva de enfriamiento de un brazo de sujeción puede ser una medida de cómo se enfría una determinada cuchilla a la temperatura ambiente del aire por unidad de tiempo, por ejemplo, expresada en grados por unidad de tiempo. Variables similares de entrada pueden basarse en la cuchilla que incluyen, por ejemplo, la respuesta térmica de una cuchilla y la curva de enfriamiento de una cuchilla. Otra variable de ejemplo de la respuesta térmica comprende una curva de la impedancia de la cuchilla en función de la temperatura. Esta puede ser una medida de una impedancia acústica de la cuchilla (por ejemplo, como se expresa por una impedancia eléctrica del transductor) como una función de la temperatura. Dado que un cambio de la temperatura de la cuchilla puede provocar un cambio de la frecuencia, puede no ser necesario que los componentes que aseguran la cuchilla y la guía de onda dentro del vástago estén en los puntos nodales exactos (por ejemplo, las posiciones sobre la guía de onda con desplazamiento transversal nulo). En consecuencia, cuando los componentes no están en los puntos nodales exactos, pueden provocar impedancia acústica en el sistema cuando está en el aire. Medir cómo esta cambia y los cambios resultantes en la frecuencia pueden hacer posible modelar no solo la temperatura de la cuchilla, sino además, cuán lejos hacia atrás en la cuchilla (por ejemplo, hacia el mango) ha cambiado la temperatura de la cuchilla. Las respectivas respuestas térmicas y/o curvas de enfriamiento pueden usarse como entradas a la red neuronal 3150 de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, pueden seleccionarse la pendiente de las respectivas curvas, un valor de caída en donde la pendiente cambia, o cualquier otro valor adecuado.

Otro ejemplo, las variables específicas del sistema comprenden la edad de la línea de producción en la cual se produjo un sistema y una frecuencia transversal medida dentro de la cuchilla, por ejemplo, en una prueba en caliente. Por ejemplo, la maquinaria de producción puede cambiar durante su vida útil, lo que provoca que las cuchillas y los otros componentes producidos en diferentes momentos de la vida útil de la maquinaria de producción se comporten de manera diferente. Las frecuencias transversales describen las vibraciones en la cuchilla que se producen en una dirección ortogonal a esa del vástago y pueden medirse, por ejemplo, mediante el uso de un analizador de señales vectoriales o un analizador de espectros, tal como el N9030A PXA Signal Analyzer disponible de AGILENT TECHNOLOGIES. Las frecuencias transversales pueden medirse en cualquier condición adecuada que incluye, por ejemplo, en un conjunto de condiciones predeterminado tal como una prueba en caliente o en estado libre.

Varias variables de entrada para la red neuronal 3150 pueden basarse en la pieza de mano o el transductor usados por el sistema quirúrgico para tratar el tejido. Los ejemplos de tales variables pueden incluir una impedancia del transductor, como se describió anteriormente, una frecuencia de resonancia de la pieza de mano, un punto establecido de la corriente de la pieza de mano, etc. La frecuencia de resonancia de una pieza de mano describe la frecuencia de resonancia de la pieza de mano independiente de la guía de onda o la cuchilla. Por ejemplo, la frecuencia de resonancia de la pieza de mano puede medirse en el momento de la fabricación. El punto establecido de la corriente para una pieza de mano describe un nivel de corriente que se va a proporcionar a una pieza de mano particular para proporcionar un desplazamiento predeterminado. Por ejemplo, piezas de mano diferentes pueden tener diferentes puntos establecidos de corriente debido a diferentes tolerancias de fabricación. El punto establecido de la corriente, la frecuencia de resonancia, y los valores de las otras variables que describen una pieza de mano pueden almacenarse, por ejemplo, en una memoria de solo lectura programable y borrable electricamente (EEPROM) u otro dispositivo de almacenamiento asociado con la pieza de mano. Por ejemplo, el generador puede interrogar la pieza de mano para recuperar las variables específicas de la pieza de mano. En algunas formas, usar las variables específicas de la pieza de mano puede proporcionar claridad adicional a varias otras variables específicas del sistema medidas durante la fabricación y/o la prueba. Por ejemplo, cuando el sistema se usa por un clínico, puede usarse una pieza de mano diferente y, frecuentemente, más nueva. Las variables específicas de la pieza de mano pueden corregir esto.

Se apreciará que la red neuronal 3150 puede usar cualquiera de las variables de entrada descritas en la presente descripción anteriormente. En algunas formas, la red neuronal 3150 puede evaluarse mediante el uso de álgebra matricial. Por ejemplo, pueden usarse cuatro matrices. Una matriz de entrada (0_i) de orden 1 x / puede incluir valores ( por ejemplo, escalados) para las / neuronas de entrada. Una matriz omega de las neuronas ocultas (WJj) de orden / x 5 comprende los valores omega (w) usados para calcular los valores de las neuronas ocultas 3154. Una matriz omega de las neuronas de salida (WJk) de orden J x K comprende los valores omega (w) usados para calcular los valores de la neurona o neuronas de salida 3156. Una matriz de constantes de las neuronas ocultas (OJ) de orden 1 x J comprende los valores constantes Q para las neuronas ocultas 3154. Una matriz de constantes de las neuronas de salida (0_k) de orden 1 x comprende los valores constantes Q para la(s) neurona(s) de salida 3156. Para cualquier ciclo dado, la salida de la red neuronal puede calcularse mediante la evaluación de las matrices como se indica por las Ecuaciones (13)-(16) más adelante: x J = 0_i * WJj + O J (13) El resultado de la Ecuación (13), xj, puede ser las sumas ponderadas de los valores de las neuronas de entrada para cada neurona oculta 3154. LA matriz xj puede procesarse elemento por elemento mediante una ecuación, tal como la Ecuación (14) más adelante, que resulta en una matriz de igual tamaño, OJ.

OJ = (1 + exp(-xj)). L (-1* D (14) El resultado de la Ecuación (14), OJ puede ser los valores para cada una de las neuronas ocultas 3154. En la Ecuación (12), Z corresponde a una matriz de unos que tiene un tamaño K x J. x_k = OJ * WJk + 0_k (15) El resultado de la Ecuación (15), x_k, puede ser las sumas ponderadas de los valores de las neuronas ocultas para cada neurona de salida 3156. La matriz x_k se procesa elemento por elemento mediante una ecuación, por ejemplo, la Ecuación (16), que resulta en una matriz de igual tamaño, 0_k. 0_k = (1 + exp(-x_k)) L (-1 * ZD (16) El resultado de la Ecuación (16), 0_k, puede ser la salida de la red neuronal. En la Ecuación (15), Z1 puede ser una matriz de unos que tiene un tamaño K x 1.

La red neuronal puede entrenarse de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, en algunas formas, la red neuronal puede entrenarse mediante el uso de retropropagación. Durante el entrenamiento por retropropagación, el flujo de datos de la red neuronal se invierte. Por ejemplo, los valores del error en función de la salida real se usan para modificar los parámetros de los pesos y las constantes individuales. La Figura 87 es un diagrama de flujo lógico de una forma de un algoritmo para entrenar una red neuronal, tal como la red neuronal 3150, mediante el uso de retropropagación. En 3172, pueden generarse los conjuntos de datos aplicables. En algunas formas, se generan conjuntos de datos distintos para el entrenamiento y la prueba para asegurar que tiene lugar el reconocimiento de patrones reales en lugar de que la red meramente aprenda los ficheros de datos que se usan para el entrenamiento. Cada conjunto de datos puede comprender, por ejemplo, todas las entradas necesarias (por ejemplo, ver la Tabla 8). Cada conjunto de datos puede comprender, además, los valores reales que describen el estado del instrumento y/o del tejido correspondiente a cada conjunto de los valores de entrada, los cuales representan el valor modelado por la red neuronal. Por ejemplo, en algunas formas, los valores reales pueden comprender los datos de cortes transversales, los cuales pueden indicar si el tejido ha alcanzado un nivel umbral de corte transversal ( por ejemplo, el 80 % del corte transversal) después de cualquier conjunto dado de valores de entrada. Las redes neuronales entrenadas de esta manera pueden proporcionar una salida que indica que el tejido ha alcanzado o no el nivel umbral del corte transversal. Se apreciará que puede usarse cualquier valor adecuado que incluye, por ejemplo, cualquier otro nivel adecuado del corte transversal, el corte transversal completo, el sellado del tejido, etc. Puede determinarse si cualquier muestra dada ha alcanzado el 80 % o cualquier otro umbral adecuado del estado del corte transversal, en algunas formas, basado en la cantidad de tejido a lo largo de la longitud del corte que se realiza. Por ejemplo, el corte transversal puede no producirse todo a la vez y, en cambio, puede producirse de adelante hacia atrás, de atrás hacia adelante o del medio hacia afuera. Cualquiera que sea la muestra de tejido dada, puede determinarse que se cortó hasta el valor del umbral de acuerdo con cualquier método adecuado. Por ejemplo, en algunas formas, una cámara de video puede grabar un corte y un usuario puede determinar visualmente si un corte transversal se completa hasta el valor de umbral. Además, en algunas modalidades, puede usarse un sensor de posicionamiento óptico {por ejemplo, un láser) para medir una posición del brazo de sujeción con respecto a la cuchilla. La inclinación del brazo de sujeción con respecto a la cuchilla puede indicar el grado del corte transversal.

En 3174, puede crearse la red neuronal. Por ejemplo, los valores para los pesos y las constantes de las varias neuronas 3154, 3156 pueden inicializarse aleatoriamente {por ejemplo, mediante el uso de la función “rand” de MATLAB, que genera una distribución uniforme). En algunas formas, un intervalo de valores de -2.5 a 2.5 puede usarse dado que estos valores tienden a resultar en salidas en el intervalo de 0-1 cuando se procesan por una función sigmoidal de activación. En 3176, la red 3150 puede ejecutarse hacia adelante sobre los datos de entrada para generar una salida predicha (o salidas si existen múltiples nodos de salida). En 3178, puede calcularse un error. El error es una diferencia entre la salida predicha a partir de 3176 y el valor real de la propiedad del tejido o del instrumento, como se describe en la presente descripción. En varias formas, la salida o las salidas pueden denotarse como números binarios, en donde uno (1) corresponde a la existencia o veracidad de la condición y cero (0) corresponde a la no existencia o falsedad de la condición. Por ejemplo, cuando la condición es el 80 % del corte transversal, la salida debe ser 1 cuando el tejido tiene el 80 % del corte transversal y 0 cuando el tejido no tiene (aún) el 80 % del corte transversal. En algunas formas, la condición puede considerarse verdadera cuando la salida de la red neuronal 3150 excede un valor umbral {por ejemplo, 0.85).

En 3180, se evalúan los pesos para cada nodo. Por ejemplo, para cada peso se determina una derivada parcial de la salida o el error (E) con respecto al peso (omega (w)). Esta puede representarse como dE/d co para las conexiones entre la capa de entrada 3152 y la capa oculta 3154 y como dE/d u)ji< para las conexiones entre la capa oculta 3154 y la capa de salida 3156. En 3182, se evalúan las constantes para cada nodo. Por ejemplo, para cada constante, se determina una derivada parcial de la salida o el error (E) con respecto a la constante Q. Esto puede representarse como dE/d Q ¡ para las conexiones entre la capa de entrada 3152 y la capa oculta 3154 y como dE/d Q j para las conexiones entre la capa oculta 3154 y la capa de salida 3156. En 3184, pueden calcularse las variaciones para cada peso y constante. Las variaciones pueden determinarse mediante la multiplicación de cada derivada parcial por una constante del gradiente, h. En algunas formas, puede usarse un valor de 0.1 para h. Las variaciones pueden adicionarse despues a los valores originales de cada peso y constante. Las acciones 3176, 3178, 3180, 3182, y 3184 pueden repetirse para los ciclos subsiguientes de los datos de entrada. En alguna forma, la red 3150, una vez entrenada, puede probarse. Por ejemplo, la red 3150 puede probarse, como se describe en la presente descripción, sobre un conjunto de datos de prueba distinto del conjunto de datos de entrenamiento. En varias formas, una red neuronal u otro modelo multivariable pueden entrenarse previamente. Los parámetros del modelo resultantes (por ejemplo, la configuración de la red, los valores para los pesos y las constantes, etc.) pueden determinarse y almacenarse en un generador y/o un instrumento. Los valores pueden usarse para ejecutar el modelo durante el uso.

La Figura 88 es un diagrama de flujo lógico de una forma de un algoritmo 3160 para detectar un conjunto de condiciones para un instrumento ultrasónico que usa un modelo multivariable, tal como la red neuronal 3150 descrita en la presente descripción. Como con los otros algoritmos de control del instrumento descritos en la presente descripción, el algoritmo 3160 se describe como que se ejecuta por un generador, tal como los generadores 30, 50, 1002 descritos en la presente descripción, pero en algunas formas puede ejecutarse por el propio instrumento. Además, aunque una red neuronal se describe en la presente descripción, se apreciará que el algoritmo 3160 puede ejecutarse mediante el uso de cualquier tipo de modelo adecuado que incluye, por ejemplo, modelos de algoritmos genéticos, modelos de algoritmos de árbol de clasificación, modelos bayesianos recursivos, etc. En 3162, el generador puede ejecutar el modelo multivariable. Ejecutar el modelo multivariable puede comprender proporcionar los valores de entrada al modelo, procesar los valores de entrada, y generar una salida. Por ejemplo, un proceso para ejecutar una red neuronal de ejemplo se describió en la presente descripción anteriormente junto con las Ecuaciones (11) - (14). En 3164, el generador puede determinar si se cumple el conjunto de condiciones modelado. En el ejemplo anterior, esto puede implicar determinar si se ha logrado el 80 % del corte transversal {por ejemplo, si el valor del nodo de salida 3156 ha excedido un valor umbral). Si no, el modelo puede continuar la ejecución en 3162. Si es así, la respuesta del disparador asociada con el conjunto de condiciones puede activarse en 3166. El conjunto de respuestas puede incluir cualquier acción adecuada que incluye, por ejemplo, proporcionar retroalimentación que indica la veracidad del conjunto de condiciones, modificar una señal de accionamiento para el instrumento, etc.

Aunque unas redes neuronales, tal como la red 3150 se describen en la presente descripción, se apreciará que cualquier otro tipo adecuado de modelo multivariable puede usarse, además de, o en lugar de, una red neuronal que incluye, por ejemplo, modelos de algoritmos genéticos, modelos de algoritmos de árbol de clasificación, modelos bayesianos recursivos, etc. Por ejemplo, un modelo bayesiano recursivo modela la probabilidad de que ocurra un evento de salida ( por ejemplo, un umbral de estado del corte transversal), en donde la probabilidad es igual a cero al inicio del corte transversal (por ejemplo, t = 0) y aumenta continuamente con cada escalón de tiempo. La magnitud del aumento de la probabilidad se basa en si se cumplen ciertos criterios. Los criterios pueden representar los valores de umbral de diferentes variables de entrada. Por ejemplo, si “pendiente de la frecuencia < umbral 1” es verdadero, esto puede aumentar la probabilidad en una cierta cantidad para cada escalón de tiempo en el cual es verdadero. Si “variación de frecuencia < umbral 2” es verdadero, esto podría aumentar la probabilidad en una cantidad adicional, en donde la suma de los aumentos debido a los diferentes criterios en cada escalón de tiempo indica el aumento de la probabilidad en el tiempo. Cuando la probabilidad alcanza un valor umbral ( por ejemplo, 0.85), el modelo bayesiano recursivo puede indicar que la condición modelada es verdadera.

Otro tipo de modelo multivariable adecuado es un árbol de clasificación o de decisión. Un árbol de clasificación o de decisión comprende una pluralidad de decisiones binarias dispuestas de acuerdo con una estructura de árbol jerárquico. Por ejemplo, en algunas modalidades, el generador puede determinar primero si una pendiente de la frecuencia que caracteriza una señal de accionamiento que se proporciona a un instrumento quirúrgico es menor que un umbral. Si no, entonces el cambio de la frecuencia puede medirse contra un segundo umbral. Si el cambio de la frecuencia es menor que el umbral, entonces el generador puede proporcionar retroalimentación que indica el final del corte transversal. Si el cambio de la frecuencia es mayor que el umbral, entonces el generador puede no proporcionar la retroalimentación. Con referencia nuevamente a la decisión inicial, si la pendiente de la frecuencia es menor que el primer umbral, entonces el generador puede determinar si un tiempo necesario antes de activar es mayor que un umbral. El tiempo necesario antes de activar puede referirse a una cantidad de tiempo umbral después de que se cumple la pendiente de la frecuencia antes de que el generador proporcione la retroalimentación que indica el final del corte transversal. Por ejemplo, esto puede corregir el rebote en la señal de la pendiente de la frecuencia. Si el tiempo necesario antes de activar ha pasado, entonces el generador proporciona la retroalimentación que indica el final del corte transversal. Si no, entonces no se proporciona la retroalimentación.

La Figura 89 es un diagrama de flujo lógico que muestra una forma de un algoritmo 3570 que usa un modelo multivariable tal como, por ejemplo, la red neuronal 3150 u otro modelo descrito en la presente descripción. El algoritmo 3570 se describe como que se ejecuta por un generador, tal como los generadores 30, 50, 1002 descritos en la presente descripción, pero en algunas formas puede ejecutarse por el propio instrumento. El algoritmo 3570 comprende dos hilos de acciones 3571, 3573 que pueden ejecutarse concurrentemente. Por ejemplo, un hilo de control 3571 puede comprender las acciones para controlar el instrumento quirúrgico ultrasónico. De esta manera, el hilo de control 3571 puede ser similar a los algoritmos 3021, 3021', 3021", 3100, 3120, descritos en la presente descripción. Un hilo de condiciones 3573 puede ser similar a los algoritmos de monitoreo de condiciones descritos en la presente con respecto a las Figuras 15A a 15C, las Figuras 20 a 22, las Figuras 57 a 60, etc.

Con referencia primero al hilo 3571, ese hilo de control puede ser similar al algoritmo 3021" de la Figura 77. Por ejemplo, en 3572, el generador puede recibir una solicitud de activación, similar a la solicitud de activación en 3020 descrita en la presente descripción anteriormente. En 3574, el generador puede accionar el efector de extremo en un primer nivel de potencia durante un primer periodo, por ejemplo, al proporcionar una primera señal de accionamiento en el primer nivel de potencia. En 3576, después de la expiración del primer periodo, el generador puede accionar el efector de extremo en un segundo nivel de potencia durante un segundo periodo, en donde el segundo nivel de potencia es menor que el primer nivel de potencia. Esto puede realizarse, por ejemplo, al proporcionar una segunda señal de accionamiento en el segundo nivel de potencia. En el instante de la expiración del segundo periodo, en 3578, el generador puede accionar el efector de extremo en un tercer nivel durante un tercer periodo en una tercera potencia, por ejemplo, al proporcionar una tercera señal de accionamiento en el tercer nivel de potencia. El tercer nivel de potencia puede ser mayor que el segundo nivel de potencia y menor que el primer nivel de accionamiento o, en algunas formas, puede ser igual al primer nivel de potencia. En 3580, el generador puede accionar el efector de extremo en un nivel de gestión térmica, ya sea en el momento de la expiración del tercer periodo o según se indique por el hilo de condiciones 3573 como se describe en la presente descripción. De acuerdo con el nivel o etapa de gestión termica, el generador puede reducir la potencia que se proporciona al efector de extremo a fin de desacelerar la velocidad de producción de calor en exceso. Por ejemplo, en una forma la entrada a la etapa de gestión térmica puede implicar reducir la potencia a un nivel que es 75 % del primer nivel de potencia. Además, en algunas formas, el nivel o etapa de gestión térmica puede implicar variar linealmente y/o reducir la potencia que se proporciona al efector de extremo.

Con referencia ahora al hilo de condiciones 3573, el generador puede ejecutar, en 3582, un modelo multivariable, tal como la red neuronal 3150 descrita en la presente o cualquier otro modelo multivariable. En 3584, el generador puede determinar si una salida del modelo cumple un umbral predeterminado. El umbral puede indicar la veracidad o presencia de una o más de las condiciones del conjunto de condiciones modelado. Si no, entonces el generador puede continuar la ejecución del modelo en 3582. Si sí, el generador puede esperar un periodo de tiempo de alerta en 3586. En el momento de la expiración del periodo de tiempo de alerta, el generador puede generar la retroalimentación (por ejemplo, retroalimentación audible, visual o táctil) en 3588. La retroalimentación puede indicar la veracidad o presencia de la condición detectada. En 3590, el generador puede esperar un periodo de tiempo de gestión térmica. Mientras espera, puede mantenerse la retroalimentación iniciada en 3588. En 3592, el generador puede determinar si tanto el primero como el segundo periodos de tiempo ( ver hilo 3571) han expirado. Si es así, el generador puede modificar la potencia que se proporciona al efector de extremo en 3596. Si no, entonces, en algunas formas, el generador puede esperar hasta que el primero y el segundo periodos de tiempo expiren, en 3594, antes de modificar la potencia que se proporciona al efector de extremo en 3596. Por ejemplo, el generador puede entrar en el nivel o etapa de gestión termica.

La Figura 90 es un gráfico que ilustra un patrón de señales de accionamiento 3200 de una implementación del algoritmo 3170. En el ejemplo de la Figura 90, el primer periodo es un periodo de tiempo de un segundo, el segundo periodo es un periodo de tiempo de dieciséis segundos. El primer nivel de potencia es 100 % de la potencia disponible del generador ( por ejemplo, 100 % de la potencia disponible en el nivel 5 que proporciona el generador GEN 11 disponible de Ethicon Endo-Surgery, Inc. de Cincinnati, Ohio). El segundo nivel de potencia puede ser 50 % de la potencia disponible del generador. El tercer nivel de potencia puede ser 100 % de la potencia disponible del generador.

Como se ¡lustra, después de la activación el efector de extremo puede accionarse en el primer nivel de potencia, como se indica en 3572 (Figura 89). El efector de extremo se acciona después en el segundo nivel de potencia durante el segundo periodo, y se acciona en el tercer nivel de potencia en el momento de la expiración del segundo periodo. El modelo multivariable puede devolver un valor que indica la veracidad de al menos una condición del conjunto de condiciones en el instante etiquetado “umbral excedido” ( ver 3584 de la Figura 89). T4, como se muestra en la Figura 90, puede corresponder al periodo de tiempo de alerta. En el instante de la expiración del periodo de tiempo de alerta, el generador puede proporcionar la retroalimentación descrita anteriormente con respecto a 3588 de la Figura 89. T5, como se muestra, puede corresponder al periodo de tiempo de gestión térmica. En el momento de su expiración, puesto que el primero y el segundo periodo de tiempo expiraron (3194), el generador puede modificar el nivel de accionamiento del efector de extremo (3196) como se muestra en el punto etiquetado “gestión térmica activada”. Por ejemplo, el generador puede proporcionar una señal de accionamiento en un nivel de potencia que es menor o igual que el primer nivel de potencia y mayor que el segundo nivel de potencia (por ejemplo, 75 % de la potencia disponible del generador).

La Fig. 91 es un diagrama que ilustra un patrón de señal de accionamiento 3202 de otra implementación del algoritmo 3570. En el ejemplo de la Fig. 91, los períodos de tiempo y niveles de potencia son los mismos como se ¡lustra con respecto a la Fig. 90. Después de la activación, el efector de extremo puede accionarse a la primera potencia, como se indica por 3572. Al expirar el primer período, el efector de extremo se acciona en el segundo nivel de potencia para el segundo período. En la Fig. 91, sin embargo, el modelo multivariable devuelve un valor que indica la verdad de por lo menos una condición de la condición establecida en el punto etiquetado umbral superado antes de la expiración del segundo período de tiempo, en el punto etiquetado “umbral superado”. Como se indica en la Fig. 89, el generador puede esperar el período de tiempo de alerta y, después, iniciar la retroalimentación 3588 en el punto etiquetado “retroalimentación”. Al expirar el período de tiempo de gestión termica (3190), el segundo período aún no finaliza. En consecuencia, el generador espera hasta el final del segundo período (3194) y, después, modifica el nivel de accionamiento del efector de extremo, por ejemplo, mediante la implementación del ejemplo del nivel de gestión térmica de 75 % de la potencia disponible del generador.

La Fig. 92 es un diagrama de flujo lógico que muestra una forma de un algoritmo 3210 para el uso de un modelo de múltiples variables para monitorear un conjunto de condiciones que comprende múltiples condiciones. El algoritmo 3210 se describe como que se ejecuta por un generador, tal como uno de los generadores 30, 50, 1002 descritos en la presente descripción, pero en algunas formas puede ejecutarse por un instrumento en sí. En la forma ejemplo mostrada en la Fig. 92, el conjunto condición monitoreado por el modelo multivariable comprende dos condiciones, una condición que indica la presencia o ausencia de sellado del tejido y una condición que indica la presencia o ausencia de seccionamiento transversal del tejido. El seccionamiento transversal del tejido puede ser seccionamiento transversal del tejido completo y/o seccionamiento transversal parcial ( por ejemplo, 80 % de seccionamiento transversal, como se describe en la presente descripción). En 3212 y 3214, el generador puede monitorear los valores modelo que indican la verdad o falsedad de las condiciones de sellado del tejido y seccionamiento transversal del tejido. En algunas formas, tanto las condiciones de sellado del tejido y seccionamiento transversal del tejido pueden controlarse por el mismo modelo. Por ejemplo, la red neuronal 3150 descrita en la presente descripción puede generarse y entrenarse con dos nodos de salida 3156. Además, en algunas formas, el generador implementa modelos separados, con modelos diferentes para cada condición.

Si la condición de seccionamiento transversal se cumple en 3216, puede indicarse que el seccionamiento transversal ocurrió, o se establece que ocurra, antes de sellar. Como esto puede ser un suceso indeseable, el generador puede desactivar el instrumento quirúrgico 3528 para evitar que el seccionamiento transversal ocurra antes de sellar. En 3222, el generador puede esperar un primer período. Esperar el primer período, por ejemplo, puede permitir completar el sellado del tejido ya sea antes de que ocurra el seccionamiento transversal y/o antes de que el clínico se proporcione de una indicación para abrir el efector de extremo para liberar el tejido. El primer período puede ser un período de tiempo predeterminado o, en diversas formas, puede basarse en la salida de la condición de sellado del modelo. Al expirar el primer período, el generador puede proporcionar información que indica el final de la operación de sellado y seccionamiento transversal en 3224. Alternativamente, despues de expirar el primer período, el generador puede aplicar una cantidad de potencia durante un segundo período y, posteriormente, desactivar el instrumento y proporcionar retroalimentación que indica el final de la operación de sellado y seccionamiento transversal. Si la condición de seccionamiento transversal no se cumple en 3216, se puede indicar que el seccionamiento transversal no se establece que ocurra antes de sellar. El generador puede entonces determinar en 3220 sí la condición de sellado es cierta. Si no, el generador puede volver a las acciones de monitoreo 3212, 3210. Si la condición de sellado se establece para que ocurra, el generador puede generar la retroalimentación en 3224. En algunas formas, si el instrumento todavía se activa en 3224, el generador puede desactivar el instrumento y/o desactivar el instrumento despues de un período de espera.

Varios algoritmos en la presente descripción se describen en la presente descripción como ejecutados por un generador. Se apreciará, sin embargo, que en ciertas formas de ejemplo, la totalidad o una parte de estos algoritmos pueden realizarse por la lógica interna 2009 de un instrumento quirúrgico (Fig. 16A). Además, varios algoritmos descritos anteriormente en la presente descripción usan diversos umbrales e indicadores tales como, por ejemplo, una impedancia umbral, un período de tiempo por encima de la impedancia, una frecuencia parámetro de umbral de desviación de línea base, un tiempo por encima del período de variación de frecuencia, un indicador de monitoreo de carga, un indicador de mantenimiento de estado, etc. Tales umbrales, indicadores, etc., pueden almacenarse en cualquier lugar adecuado, lo que incluye, por ejemplo, un generador y/o en una EEPROM u otro dispositivo de almacenamiento que se incluye con el instrumento quirúrgico.

Las capacidades de multifunción de muchos instrumentos quirúrgicos ultrasónicos, desafían la capacidad de un usuario para acceder cómodamente y operar las múltiples funciones y controles del instrumento. Esto incluye, por ejemplo, la capacidad para accionar cómodamente las abrazaderas de un mecanismo de sujeción y activar los botones del control de mano/conmutadores, a veces simultáneamente. Como tal, pueden desearse diversos controles de interfaz de usuario. Un diseño de la interfaz de usuario para controlar las funciones del instrumento quirúrgico ultrasónico puede incluir un mecanismo de giro entre dos porciones del dispositivo que requiere una conexión electrica giratoria. Las conexiones eléctricas giratorias pueden fallar con el tiempo, lo que requiere costosas reparaciones o reemplazo de componentes de instrumentos asociados que pueden de otra manera tener vida valiosa de operación restante. En consecuencia, hay una necesidad de ampliar la vida operativa de los diversos instrumentos quirúrgicos ultrasónicos mediante la proporción de soluciones alternativas a costosas reparaciones y sustituciones prematuras de los componentes.

Los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos, que incluyen tanto los instrumentos de núcleo hueco y los de núcleo sólido, se usan para el tratamiento seguro y eficaz de muchas condiciones médicas. Los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos, y los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos de núcleo sólido particularmente, son ventajosos porque pueden usarse para cortar y/o coagular tejido mediante el uso de energía en forma de vibraciones mecánicas transmitidas a un efector de extremo quirúrgico a frecuencias ultrasónicas. Las vibraciones ultrasónicas, cuando se transmiten al tejido a niveles de energía adecuados y mediante el uso de un efector de extremo adecuado, pueden usarse para cortar, diseccionar, coagular, elevar o separar tejido. Los instrumentos ultrasónicos que usan teenología de núcleo sólido son particularmente ventajosos, debido a la cantidad de energía ultrasónica que puede transmitirse desde el transductor ultrasónico a traves de la guía de onda hacia el efector de extremo quirúrgico. Dichos instrumentos son particularmente adecuados para usarse en procedimientos mínimamente invasivos, tales como procedimientos endoscópicos o laparoscópicos, en donde el efector de extremo se hace pasar a través de un trocar para llegar al sitio quirúrgico.

Mediante la activación o la excitación del efector de extremo (por ejemplo, cuchilla de corte, coagulador de balón) de dichos instrumentos a frecuencias ultrasónicas, se induce movimiento vibratorio longitudinal que genera calor localizado en el tejido adyacente, lo que facilita tanto el corte como la coagulación. Debido a la naturaleza de los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos, un efector de extremo accionado ultrasónicamente particular puede diseñarse para llevar a cabo numerosas funciones, que incluyen, por ejemplo, cortar y coagular.

La vibración ultrasónica se induce en el efector de extremo quirúrgico por la excitación eléctrica de un transductor, por ejemplo. El transductor puede construirse de uno o más elementos piezoeléctricos o magnetoestrictivos en la pieza de mano del instrumento. Las vibraciones generadas por el transductor se transmiten hacia el efector de extremo quirúrgico mediante una guía de onda ultrasónica que se extiende desde la sección del transductor hacia el efector de extremo quirúrgico. Las guías de ondas y los efectores de extremo se diseñan para resonar a la misma frecuencia que el transductor. Cuando un efector de extremo se une a un transductor la frecuencia global del sistema puede ser la misma frecuencia que la del propio transductor. El transductor y el efector de extremo pueden diseñarse para resonar a dos frecuencias diferentes y cuando se unen o acoplan pueden resonar a una tercera frecuencia. En algunas formas, la amplitud de cero a pico de la vibración ultrasónica longitudinal en la punta, d, del efector de extremo se comportan como una sinusoide simple a la frecuencia de resonancia dada por: d-A sen(oüf) (17) en donde: co=la frecuencia en radianes que es igual a 2p veces la frecuencia cíclica, f; y A = la amplitud de cero a pico. La excursión longitudinal se describe por a como la amplitud de pico a pico (p-a-p), que puede ser el doble de la amplitud de la onda sinusoidal o 2 A.

Varias formas de instrumentos quirúrgicos ultrasónicos descritos en la presente comprenden una primera estructura y una segunda estructura en la que la segunda estructura es giratoria con relación a la primera estructura. En algunas formas, la comunicación eléctrica entre la primera estructura y la segunda estructura puede proporcionarse a través de una conexión eléctrica giratoria. En una forma, la primera estructura comprende una pieza de mano ultrasónica que comprende un transductor ultrasónico, que en muchos diseños, pueden usarse para hacer girar un vástago que se extiende distalmente desde la pieza de mano. El giro de la pieza de mano puede incluir el giro con relación a una segunda estructura, tal como una unidad de mango u otro componente del instrumento en el que se requiere el acoplamiento eléctrico. Por ejemplo, En una forma, la segunda estructura puede comprender una interfaz de usuario. De acuerdo con una forma, la interfaz de usuario puede acoplarse por el usuario para proporcionar instrucciones de operación o señales entre la pieza de mano, el generador de potencia, u otro componente del sistema quirúrgico ultrasónico. En una forma, las instrucciones o señales proporcionadas a la interfaz de usuario pueden acoplarse eléctricamente a través de la conexión eléctrica giratoria para proporcionar señales que pueden usarse para controlar o proporcionar información relacionada con una operación asociada con el instrumento quirúrgico ultrasónico. En una forma, la interfaz de usuario puede comprender botones, conmutadores, perillas, u otras diversas interfaces conocidas en la materia. En una forma, la conexión eléctrica giratoria puede acoplar eléctricamente un efector de extremo que puede girar con relación a otro componente del instrumento, tal como una pieza de mano o unidad de mango, para proporcionar comunicación eléctrica entre estos.

Las Figs. 93 a 94 ilustran una forma de un instrumento quirúrgico ultrasónico 4100. El instrumento quirúrgico ultrasónico 4100 puede usarse en diversos procedimientos quirúrgicos, que incluyen los procedimientos endoscópicos o quirúrgicos abiertos tradicionales. En una forma, el instrumento quirúrgico ultrasónico 4100 comprende una unidad de mango 4102, una unidad de vástago endoscópico alargado 4110, y una pieza de mano ultrasónica 4114 que comprende una unidad de transductor ultrasónico. La unidad de mango 4102 comprende una unidad de disparo 4104, una unidad de giro distal 4106, y una unidad de conmutador 4108. La pieza de mano ultrasónica 4114 se acopla eléctricamente a un generador 4116 a través de un cable 4118. La unidad de vástago endoscópico alargado 4110 comprende una unidad de efector de extremo 4112, que comprende elementos para diseccionar tejido o mutuamente agarrar, cortar y coagular los vasos y/o tejidos, y los elementos de accionamiento para accionar la unidad de efector de extremo 4112. Aunque las Figs. 93 a 94 ilustran una unidad de efector de extremo 4112 para usarse en relación con procedimientos quirúrgicos endoscópicos, el instrumento quirúrgico ultrasónico 4100 puede usarse en procedimientos quirúrgicos abiertos más tradicionales. Para los propósitos en la presente descripción, el instrumento quirúrgico ultrasónico 4100 se describe en términos de un instrumento endoscópico; sin embargo, se contempla que una versión abierta del instrumento quirúrgico ultrasónico 4100 puede incluir, además, los mismos o similares componentes operativos y características como se describe en la presente descripción. Las modalidades adicionales de los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos similares se describen en propiedad común en la publicación de solicitud de patente de los EE. UU. núm. 2009-0105750, que se incorpora en la presente descripción como referencia en su totalidad.

El transductor ultrasónico de la pieza de mano ultrasónica 4114 convierte una señal electrica de una fuente de alimentación, tales como el generador de señal ultrasónica 4116 o de la batería (no se muestra), en energía mecánica que resulta en principalmente una onda acústica permanente de movimiento vibratorio longitudinal del transductor y la porción de cuchilla 4152 de la unidad de efector de extremo 4112 a frecuencias ultrasónicas. Como se muestra en la Fig. 94, la unidad de mango 4102 se adapta para recibir la pieza de mano ultrasónica 4114 en el extremo proximal a través de una abertura proximal 4156. En una forma, para que la pieza de mano ultrasónica suministre energía a la unidad de efector de extremo 4112, que puede incluir un brazo de sujeción 4150 de manera móvil frente a una cuchilla 4152, los componentes de la pieza de mano 4114 deben acoplarse acústicamente a la cuchilla 4152. En una forma, por ejemplo, la pieza de mano ultrasónica 4114 comprende un poste de fijación que sobresale longitudinalmente que comprende un acoplamiento de guía de onda, que se ilustra como un tapón roscado 4133 en la Fig. 94, en un extremo distal de la pieza de mano 4114 para acoplar acústicamente la pieza de mano ultrasónica 4114 a la guía de onda 4128 (ver la Fig. 95). La pieza de mano ultrasónica 4114 puede acoplar mecánicamente la unidad de vástago endoscópico alargado 4110 y las porciones de la unidad de efector de extremo 4112. Por ejemplo, con referencia a la Fig. 94, en una forma, la guía de onda de transmisión ultrasónica 4128 comprende un poste de fijación que se extiende 4129 en un extremo proximal 4131 de la guía de onda 4128 para acoplarse a la superficie 4166 de la pieza de mano ultrasónica 4114 mediante una conexión roscada, tal como el tapón 4133. Es decir, la guía de onda de transmisión ultrasónicas 4128 y la pieza de mano ultrasónica 4114 pueden acoplarse mecánicamente a traves de una conexión roscada entre estos para acoplar enroscadamente y acoplar acústicamente la guía de onda de transmisión ultrasónica 4128 y la pieza de mano ultrasónica 4114. En una forma, cuando la pieza de mano ultrasónica 4114 se inserta a través de la abertura proximal 4156, la pieza de mano ultrasónica 4114 puede asegurarse a la guía de onda 4128 con una llave dinamométrica. En otras formas, el acoplamiento de guia de onda distal puede presionarse en el extremo proximal de la guía de onda de transmisión ultrasónica 4128. La pieza de mano ultrasónica 4114 comprende, además, una porción de borde distal 4158 con una cresta circunferencial 4160 configurada para acoplarse al mango 4102 a través de la abertura proximal 4156. Como se describe en mayor detalle a continuación, la porción de borde distal 4158 puede comprender uno o más contactos eléctricos configurados para acoplarse eléctricamente a la unidad de mango 4102, por ejemplo, para recibir instrucciones de operación de control eléctricas desde el usuario a través de la unidad de mango 4102.

En una forma, la unidad de mango comprende un disparador 4102 4120 y un mango fijo 4122. El mango fijo 4122 puede asociarse integralmente con la unidad de mango 4102 y el disparador 4120 puede ser móvil con relación al mango fijo 4122. El disparador 4120 es móvil en la dirección 4121a hacia el mango fijo 4122 cuando el usuario aplica una fuerza de compresión contra el disparador 4120. El disparador 4120 puede presionarse en la dirección 4121b, de tal manera que el disparador 4120 se obliga a moverse en la dirección 4121b cuando el usuario libera la fuerza de compresión contra el disparador 4120. El disparador ejemplo 4120 incluye, además, un gancho de disparo 4124 extensión para proporcionar una porción de interfaz adicional desde la que puede operarse el disparador 4120.

La Fig. 95 muestra una sección transversal de la unidad de mango de acuerdo con diversas formas. La unidad de mango 4102 comprende un disparador 4120 móvil en las direcciones 4121a y 4121b con respecto a un disparador fijo 4122. El disparador 4120 se acopla a un mecanismo de articulación para traducir el movimiento de giro del disparador 4120 en las direcciones 4121a y 4121b al movimiento lineal de un miembro de accionamiento tubular alternante 4138 a lo largo del eje longitudinal “T”. El disparador 4120 comprende un primer conjunto de rebordes 4182 con aberturas conformadas en estos para recibir un primer pasador de la horquilla 4176a. El primer pasador de la horquilla 4176a se encuentra, además, a traves de un conjunto de aberturas conformadas en el extremo distal del yugo 4174. El disparador 4120 comprende, además, un segundo conjunto de rebordes 4180 para recibir un primer extremo 4176a de un enlace 4176. Mientras el disparador 4120 se hace girar de manera giratoria, el yugo 4174 se traslada horizontalmente a lo largo del eje longitudinal “T”. Así, con referencia a la Fig. 93, cuando el disparador 4120 se comprime en la dirección 4121a el miembro de accionamiento tubular alternante 4138 se mueve en dirección 4146a para cerrar los elementos de abrazadera que comprenden el brazo de sujeción 4150 y la cuchilla 4152 de la unidad de efector de extremo 4112. Cuando se libera, el disparador 4120 puede presionarse a mover en dirección 4121 B cuando se libera la fuerza de compresión. En consecuencia, el yugo 4174 y el miembro de accionamiento tubular alternante 4138 se mueven en la dirección 4146b para abrir las abrazaderas de la unidad de efector de extremo 4112. En algunas modalidades un resorte 5051 (Fig. 105) se acopla entre el yugo 4174 y la unidad de mango 4102. El resorte 5051 presiona el disparador 4120 a la posición abierta mostrada en la Fig. 95.

Además de lo anterior, la unidad de giro distal 4106 puede situarse en un extremo distal de la unidad de mango 4102 cuando la pieza de mano ultrasónica 4114 se recibe para acoplarse mecánica y acústicamente a la unidad de mango 4102. En una forma, la unidad de giro distal 4106 comprende una perilla en forma de anillo o collarín 4134. La perilla de giro distal 4134 se configura para acoplar mecánicamente o por fricción con la pieza de mano ultrasónica 4114. Como se discutió anteriormente, la pieza de mano ultrasónica 4114 se acopla mecánicamente a la unidad de vástago endoscópico alargado 4110. Así, mediante el giro de la perilla de giro 4134 gira la pieza de mano ultrasónica 4114 y la unidad de vástago endoscópico alargado 4110 en la misma dirección 4170.

En varias formas, el instrumento quirúrgico ultrasónico 4100 puede comprender una o más interfaces de usuario para proporcionar instrucciones de control electricas para controlar la operación del instrumento 4100. Por ejemplo, En una forma, un usuario puede usar un conmutador de pie 4111 para activar el suministro de potencia a la pieza de mano ultrasónica 4114. En algunas formas, el instrumento quirúrgico ultrasónico 4100 comprende uno o más conmutadores de configuración de potencia eléctrica para activar la pieza de mano ultrasónica 4114 y/o para establecer una o más configuraciones de potencia para la pieza de mano ultrasónica 4114. Las Figs. 93 a 95 ilustran unidades de mango 4102 que comprenden una unidad de conmutador 4108. La unidad de conmutador 4108 puede comprender una interfaz de usuario asociada con un conmutador de cambio de estado o basculante 4132a, 4132b, por ejemplo. En una forma, la unidad de conmutador 4108 puede al menos parcialmente asociarse con la unidad de mango 4102 y puede implementarse como un conmutador estilo basculante o “de cambio de estado” MIN/MAX. En una posición, los botones de conmutador estilo basculante (o “de cambio de estado”) MIN/MAX 4132a, 4132b pueden crear un lugar de fácil acceso para la activación de potencia. Por ejemplo, el usuario también puede operar una primera perilla de proyección 4132a para ajustar la potencia a un primer nivel (por ejemplo, MAX) y puede operar en el segundo perilla de proyección 4132b para establecer la potencia a un segundo nivel (por ejemplo, MIN). El conmutador de cambio de estado 4132a, 4132b puede acoplarse al generador 4116 para controlar la operación del instrumento, tales como la activación o el suministro de potencia a la pieza de mano ultrasónica 4114. En consecuencia, en diversas formas, el conmutador de cambio de estado 4132a, 4132b y el generador 4116 pueden acoplarse eléctricamente a través de una conexión giratoria. Por ejemplo, en ciertas formas, el instrumento quirúrgico 4100 puede comprender una conexión eléctrica giratoria que permite que las operaciones de control de potencia eléctrica proporcionada en la unidad de mango 4102 se comuniquen eléctricamente con el generador 4116 a través de la pieza de mano ultrasónica 4114. El conmutador de cambio de estado 4132a, 4132b puede comprender un selector de control y/o un conmutador de activación acoplado eléctricamente a una placa de circuito, por ejemplo, una placa de circuito impreso, circuito flexible, circuito rígido-flexible, u otra configuración adecuada. En una forma, la unidad del conmutador 4108 comprende un conmutador de cambio de estado que tiene una primera porción de contacto eléctrico 4132a y una segunda porción de contacto eléctrico 4132b configurado para modular la configuración de potencia de la pieza de mano ultrasónica 4114 entre un nivel de potencia mínimo (por ejemplo, MIN) y un nivel de potencia máximo (por ejemplo, MAX). El conmutador de cambio de estado puede acoplarse eléctricamente a una porción de mango de un circuito, que puede incluir, por ejemplo, un circuito flexible configurado para acoplar eléctricamente al generador 4116 a través de una conexión giratoria a través de la pieza de mano 4114 para controlar la activación de la pieza de mano ultrasónica 4114. En diversas formas, la unidad de conmutador 4108 comprende uno o más conmutadores de configuración de potencia eléctrica para activar la pieza de mano ultrasónica 4114 para establecer una o más configuraciones de potencia para la pieza de mano ultrasónica 4114.

Como los expertos en la materia apreciarán, un generador 4116 puede proporcionar potencia de activación para la pieza de mano ultrasónica 4114 a traves del cable 4118, por ejemplo. Como se describió anteriormente, la unidad de mango 4102 puede usarse convenientemente para proporcionar instrucciones de control de potencia eléctricas al generador 4116 para controlar el suministro de potencia a la pieza de mano ultrasónica 4114, por ejemplo, a través de uno o más conmutadores asociados con la unidad de conmutador 4108. Por ejemplo, en funcionamiento, uno o más conmutadores 4108 pueden configurarse para la comunicación eléctrica con el generador 4116 para controlar el suministro de potencia eléctrica y/o características de funcionamiento de potencia eléctrica del instrumento quirúrgico ultrasónico 4100. Se debe apreciar que en al menos una forma, el generador 4116 puede ser interno a la pieza de mano 4114.

Como se presentó anteriormente, la pieza de mano ultrasónica 4114 puede configurarse para girar con respecto a la unidad de mango 4102 o el componente de este a través del perilla de giro distal 4134, para girar la guía de onda de transmisión ultrasónica 4128 y situar la unidad de efector de extremo 4112 en la orientación correcta durante un procedimiento quirúrgico. En consecuencia, en diversas formas, la pieza de mano ultrasónica 4114 puede acoplarse eléctricamente a uno o más puntos a las operaciones de control de potencia eléctrica proporcionada por la unidad de mango 4102. Por ejemplo, en ciertas formas, el instrumento quirúrgico puede comprender una conexión electrica giratoria que permite las operaciones de control de potencia eléctrica proporcionadas por la unidad de mango 4102 para comunicarse eléctricamente con el generador 4116 a través de la pieza de mano ultrasónica 4114. Es decir, en una forma, la unidad de mango 4102 y la pieza de mano ultrasónica 4114 se acoplan eléctricamente a través de una conexión eléctrica giratoria de un módulo conector 4190.

La Fig. 96 ilustra un módulo conector 4200 de acuerdo a diversas formas. El módulo conector 4200 se muestra acoplado a un circuito flexible 4202 y una parte distal 4204 de una pieza de mano 4114, que también se muestra en una vista aislada en la caja sombreada. El módulo conector 4200 comprende un alojamiento 4206 y un acoplamiento de rotación 4208. Aunque no se muestra, el módulo conector 4200 y la pieza de mano ultrasónica 4114 pueden posicionarse dentro de la abertura 4156 de la unidad de mango 4102 de tal manera que la pieza de mano ultrasónica 4114 o la guía de onda 4128 se posiciona dentro de un orificio central 4210 definido por el alojamiento 4206 y una porción distal 4204 de la pieza de mano se recibe así y se acopla por el módulo conector 4200. Como se describió anteriormente, la pieza de mano ultrasónica 4114 puede acoplarse mecánica y acústicamente a la guía de onda 4128, que puede estructurarse para acoplarse operativamente a una unidad de efector de extremo 4112. La pieza de mano ultrasónica 4114 también puede ser giratoria con relación al alojamiento 4206 del módulo conector 4200, que puede proporcionar una conexión eléctrica giratoria entre la pieza de mano ultrasónica 4114 y un circuito de interfaz de usuario o de control que comprende una interfaz de usuario, tal como la unidad del conmutador 4108 asociada operativamente con el circuito flexible 4202.

En la forma ilustrada, el circuito de interfaz de usuario o de control comprende el circuito flexible 4202. Por ejemplo, la conexión electrica giratoria puede comprender una comunicación eléctrica o trayectoria conductora a lo largo la que instrucciones de operación de control eléctricas o señales proporcionadas por un usuario en una interfaz de usuario, por ejemplo, a través de la unidad de conmutador 4108, puede acoplarse eléctricamente al generador 4116, por ejemplo, a través de la pieza de mano ultrasónica 4114. En consecuencia, las instrucciones de operación de control eléctricas o señales pueden recibirse por el generador 4116, que puede responder mediante la alteración del suministro de potencia a la pieza de mano ultrasónica 4114 para controlar la operación del instrumento 4100. Además de lo anterior, la unidad de conmutador 4108 puede comprender o acoplarse eléctricamente al circuito flexible 4202, que a su vez puede configurarse para proporcionar una interfaz electromecánica entre los conmutadores 4132a, 4132b y el generador 4116 a través de la pieza de mano 4114. Por ejemplo, el circuito flexible 4202 puede comprender uno o más puntos de conmutador 4202a, 4202b configurados para el accionamiento mecánico a través de los conmutadores de cambio de estado 4132a, 4132b. En una forma, el circuito flexible 4202 puede comprender conmutadores de contacto eléctrico, como conmutadores de cúpula, que pueden presionarse para proporcionar una señal eléctrica al generador 4116. El circuito flexible 4202 puede comprender uno o más conductores, tales como vías conductoras, mostradas generalmente como 4211, que pueden proporcionarse por cables, trazas, u otras vías conductoras como es del conocimiento de con experiencia en la materia. Las vías eléctricamente conductoras pueden acoplarse a uno o más conductores de conmutador o conductores de anillo 4212, 4214, como se muestra en la vista diagramática del módulo conector 4200 en la Fig. 97. El circuito flexible 4202 podría acoplarse a los conductores de anillo 4212, 4214 a través de uno o más cables conductores 4216, 4218 o lengüetas de los conductores de anillos de suministro respectivos 4212, 4214 (descrito más adelante). Es de apreciar que mientras que los conductores de conmutador se denominan, generalmente, en la presente descripción conductores de anillos 4212, 4214 que definen estructuras generalmente arqueadas o cuerpos que pueden comprender uno o más trayectorias conductoras, en diversas formas, los conductores de conmutador pueden comprender otras estructuras tales como pistas arqueadas, por ejemplo.

El módulo conector 4200 comprende un conductor de anillo exterior 4212 y un conductor anillo de interior 4214. El conductor de anillo exterior 4212 y el conductor de anillo interior 4214 definen cada uno una estructura en forma de O generalmente de extremo abierto y se configuran para el giro relativo con respecto a la pieza de mano 4114. Cada uno de los conductores de anillo interior y exterior 4212, 4214 puede comprender, además, una conexión conductora, por ejemplo, un cable 4216, 4218, que puede acoplarse electricamente al circuito flexible 4202 a través de uno o más vías conductoras 4211 , lo que proporciona así una trayectoria conductora al módulo conector 4200 para la comunicación eléctrica giratoria al generador 4116 a través de la pieza de mano 4114. Por consiguiente, puede establecerse un circuito de control, en donde el módulo conector 4200 proporciona una conexión eléctrica giratoria entre la interfaz de usuario, por ejemplo, la unidad de conmutador 4108, y la pieza de mano 4114.

Generalmente, con referencia a la Fig. 97, en diversas formas, uno o más enlaces 4220, 4222a, 4222b pueden posicionarse para ser móvil con relación y/o a lo largo de una porción de un conductor de anillo 4212, 4214 que comprende una trayectoria conductora. Por ejemplo, un enlace 4220, 4222a, 4222b puede acoplarse giratoriamente a la pieza de mano ultrasónica 4114 cuando la pieza de mano 4114 se recibe dentro de la abertura 4156 para acoplar el módulo conector 4200. El giro de la pieza de mano ultrasónica 4114 en la dirección 4170 (ver la Fig. 93) puede producir un giro correspondiente del enlace 4220, 4222a, 4222b alrededor del eje longitudinal “T” con respecto a un conductor de anillo correspondiente 4212, 4214 entre una primera posición y una segunda posición. El enlace 4220, 4222a, 4222b puede comprender uno o más contactos conductores 4224a, 4224b, 4226a, 4226b posicionado para acoplar eléctricamente al conductor de anillo correspondiente 4212, 4214 cuando el enlace 4220, 4222a, 4222b está en la primera posición y la segunda posición. El enlace 4220, 4222a, 4222b puede comprender, además, uno o más contactos de acoplamiento de pieza de mano 4228a, 4228b, 4230a, 4230b configurados para acoplar electricamente a una superficie distal 4232a, 4232b, 4234a, 4234b de la porción distal 4204 de la pieza de mano ultrasónica 4114 cuando el enlace 4220, 4222a, 4222b está en la primera posición y la segunda posición.

Además de lo anterior, en diversas formas, los enlaces 4220, 4220a, 4220a pueden ser giratorios con relación a un conductor de anillo respectivo 4212, 4214. Los contactos de conductores de anillo 4224a, 4224b, 4226a, 4226b pueden posicionarse para girar alrededor o a lo largo de una superficie de los conductores de anillos 4212, 4214 cuando la pieza de mano 4114 gira con relación al alojamiento 4206. En una forma, los conductores del anillo 4212, 4214 comprenden superficies arqueadas o pistas alrededor de las que los contactos de conductor de anillo 4224a, 4224b, 4226a, 4226b pueden entrar en contacto de manera giratoria a través de un giro en forma de arco que se extiende desde o entre una primera posición y una segunda posición. Por ejemplo, en algunas formas, los contactos de conductor de anillo 4224a, 4224b, 4226a, 4226b pueden comprender contactos de presión configurados para entrar en contacto a presión con un respectivo conductor de anillo 4212, 4214 a lo largo de una trayectoria conductora arqueada. En una forma, uno o más enlaces 4220, 4222a, 4222b comprenden un miembro tensor, tal como un brazo de resorte 4236a, 4236b, 4238a, 4238b, para tensar o presionar uno o más contactos de conductores de anillo 4224a, 4224b, 4226a, 4226b hacia un conductor de anillo 4212, 4214 para mantener el acoplamiento eléctrico con respecto al conductor de anillo 4212, 4214 cuando el enlace 4220, 4222a, 4222b gira con respecto al conductor de anillo 4212, 4214. En ciertas formas, los contactos de conductores de anillo 4224a, 4224b, 4226a, 4226b pueden presionarse en contra de una superficie interior o exterior del conductor de anillo 4212, 4214 de tal manera que el conductor de anillo puede acoplar eléctricamente el enlace 4220, 4222a, 4222b con el conductor de anillo 4212, 4214 a lo largo de una o más porciones de un movimiento arqueado asociado con la pieza de mano ultrasónica y/o un enlace correspondiente 4220, 4222a, 4222b. En otras formas, por ejemplo, el enlace 4212, 4214 puede comprender un contacto de conductor de anillo 4224a, 4224b, 4226a, 4226b que puede ser acoplable con el conductor de anillo 4212, 4214 a lo largo de una trayectoria conductora a través de una porción de gancho o de bucle sobre o alrededor del conductor de anillo 4212, 4214.

Con referencia en general a la Fig. 98, que muestra una disposición operativa de los enlaces 4220, 4222a, 4222b y el conductor de anillo correspondiente 4212, 4214, el módulo de conexión puede comprender un conductor de anillo exterior 4212 y un conductor de anillo interior 4214. En diversas formas, cada conductor de anillo 4212, 4214 también puede definir una trayectoria conductora a lo largo de una porción arqueada del conductor de anillo 4212, 4214. Un enlace exterior 4220 puede proporcionarse que se configura para girar con relación a, o sobre el conductor de anillo exterior 4212. Un enlace interior 4222a, 4222b de manera similar puede configurarse para girar con relación a, o sobre el conductor de anillo interior. Por ejemplo, el conductor de anillo exterior 4212 y el conductor de anillo interior 4214 pueden comprender guías conductoras 4216, 4218 configuradas para conectarse electricamente al circuito flexible 4202 a través de ranuras 4242, 4244 definidas en el alojamiento 4206. En una forma, las guias conductoras 4216, 4218 pueden retener por lo menos parcialmente el conductor de anillo exterior 4212 y el conductor de anillo interior 4214 para permitir el giro relativo con respecto a los enlaces 4220, 4222a, 4222b. Cada enlace 4220, 4222a, 4222b puede comprender uno o más contactos de conductores 4224a, 4224b, 4226a, 4226b posicionados para acoplar eléctricamente a un conductor de anillo correspondiente 4212, 4214 cuando el enlace 4220, 4222a, 4222b se encuentra en la primera posición y la segunda posición. Cada enlace 4220, 4222a, 422b puede comprender uno o más contactos de acoplamiento de pieza de mano 4228a, 4228b, 4230a, 4230b configurados para acoplar eléctricamente a una superficie distal 4232a, 4232b, 4234a, 4234b de la porción distal 4204 de la pieza de mano ultrasónica 4114. Por ejemplo, los contactos de conductores de anillo 4224a, 4224b, 4226a, 4226b pueden girar alrededor del eje longitudinal entre una primera posición y una segunda posición tal que los contactos de conductores de anillo 4224a, 4224b, 4226a, 4226b mantienen contacto eléctrico con el conductor de anillo correspondiente 4212, 4214 a través del giro.

El enlace exterior puede comprender un par de contactos de conductores de anillo 4224a, 4224b que pueden acoplarse a los brazos de resorte 4236a, 4236b para presionar los contactos 4224a, 4224b hacia una superficie interior del anillo exterior 4212. En una forma, el enlace interno 4214 comprende un par de contactos de conductores de anillo 4226a, 4226b unidos a los brazos de resorte 4238a, 4238b estructurados para presionar los contactos 4226a, 4226b hacia una superficie exterior del anillo interior 4214. El enlace interior 4222a, 4222b comprende una primera porción 4222a y una segunda porción 4222b, sin embargo, en ciertas formas, el enlace interior 4222a, 4222b puede comprender una estructura unitaria. Por ejemplo, el enlace interior 4222a, 4222b puede comprender una porción de cuerpo conductor o no conductor que se extiende entre el par de contactos de conductores de anillo 4226a, 4226b.

Como se presentó anteriormente, en diversas formas, un módulo conector 4202 comprende uno o más enlaces 4220, 4222a, 4222b posicionados para girar con respecto a una unidad de mango, un alojamiento 4206, una interfaz de usuario 4108, un disparador 4120, y/o una trayectoria conductora o asociada con un conductor de anillo 4212, 4214 (ver las Figs. 94, 98 a 99). Según diversas formas, los enlaces 4220, 4222a, 4222b comprenden uno o más contactos de acoplamiento de pieza de mano 4228a, 4228b, 4230a, 4230b estructurados para acoplar y acoplar electricamente a la porción distal 4204 de la pieza de mano ultrasónica 4114 (Fig. 96). En una forma, los contactos de acoplamiento de pieza de mano 4228a, 4228b, 4230a, 4230b pueden comprender un miembro de acoplamiento estructurado para acoplarse a la parte distal 4204 de la pieza de mano ultrasónica 4114 para acoplar al menos parcialmente de manera giratoria el enlace respectivo 4220, 4222a, 4222b a la pieza de mano ultrasónica 4114.

En una forma, el enlace exterior 4220 comprende un par de contactos de acoplamiento de pieza de mano 4228a, 4228b acoplados electricamente con el par de contactos de anillo exteriores 4224a, 4224b para proporcionar una trayectoria conductora eléctrica desde la porción distal de la pieza de mano al conductor de anillo exterior 4212. Cada uno del par de contactos de acoplamiento de pieza de mano 4228a, 4228b se estructura para extenderse a través de una ranura respectiva 4246a, 4246b definida en el acoplamiento de rotación 4210. Como se explica en mayor detalle a continuación, el acoplamiento de rotación 4210 puede configurarse para acoplar con el giro de la pieza de mano ultrasónica 4114. Por ejemplo, en diversas formas, el acoplamiento de rotación 4210 se configura para proporcionar un marco giratorio para acoplar el giro de la pieza de mano ultrasónica 4114 a los enlaces 4220, 4222a, 4222b.

El par de contactos de acoplamiento de piezas de mano 4228, 4228b que se ilustra en la Fig. 98 comprende extensiones curvas estructuradas para acoplar y acoplar eléctricamente a uno o más contactos eléctricos dispuestos a lo largo de una primera superficie distal 4232a, 4232b de la pieza de mano ultrasónica 4114. Como se ilustra, las extensiones curvas del par de contactos de acoplamiento de pieza de mano exterior 4228a, 4228b pueden operar para ayudar al menos parcialmente en el acoplamiento del giro de la pieza de mano ultrasónica 4114 para efectuar un giro correspondiente al enlace exterior 4220. Por ejemplo, las extensiones curvas pueden comprender un elemento de acoplamiento que comprende un borde estructurado para acoplarse por fricción con la primera superficie distal 4232a, 4232b o ser posicionable dentro de una ranura o un borde definido en la primera superficie distal 4232a, 4232b para acoplar de manera giratoria la pieza de mano ultrasónica 4114 y el acoplamiento de rotación 4210. En ciertas formas, el contacto de acoplamiento de pieza de mano exterior 4228a, 4228b se extienden desde miembros tensores o brazos de resorte 4248a, 4248b configurados para presionar o tensar los contactos de acoplamiento de pieza de mano exteriores 4228a, 4228b hacia afuera del eje longitudinal “T” y/o hacia la primera superficie distal 4232a, 4232b. En una forma, el enlace exterior 4220 comprende una o más lengüetas 4250A, 4250b, tales como proyecciones o clips, estructurados para retener el enlace 4220. Por ejemplo, la primera lengüeta 4250A puede recibirse en la ranura 4252 definida en el acoplamiento de rotación 4208 y una segunda lengüeta 4250b puede acoplarse en y/o ser comprimible contra una parte del acoplamiento de rotación 4208 para retener una posición o la orientación del enlace 4220 (Fig. 100).

En una forma, el enlace interior 4222a, 4222b comprende un par de contactos de acoplamiento de pieza de mano interior 4230a, 4230b electricamente acoplado al par de contactos de conductores de anillo interiores 4226a, 4226b para proporcionar una trayectoria conductora eléctrica de la pieza de mano ultrasónica 4114 al conductor de anillo interior 4214. El par de contactos de acoplamiento de pieza de mano exterior 4230a, 4230b se estructuran cada uno para extenderse a través de una ranura 4254a, 4254b definida en el acoplamiento de rotación 4210 y comprenden extensiones curvas que definen bordes estructurados para acoplar y acoplar electricamente a uno o más contactos eléctricos dispuestos a lo largo de una segunda superficie distal 4234a, 4234b de la porción distal 4204 de la pieza de mano ultrasónica 4114. Como se ilustra, las extensiones curvas pueden funcionar para ayudar por lo menos parcialmente en el acoplamiento de rotación de la pieza de mano ultrasónica 4114 (Fig. 96) para efectuar un giro correspondiente a los enlaces internos 4222a, 4222b. Por ejemplo, las extensiones curvas pueden comprender miembros de acoplamiento estructurados para acoplarse por fricción con la segunda superficie distal 4234a, 4234b o ser posicionable dentro de una ranura o un borde definido en la segunda superficie distal 4234a, 4234b para acoplar de manera giratoria con el giro de la pieza de mano ultrasónica 4114. En diversas formas, los contactos de acoplamiento de pieza de mano 4230a, 4230b se extienden desde miembros tensores que comprenden los brazos de resorte 4258a, 4258b configurados para proporcionar una presión o tensión a los contactos de acoplamiento de pieza de mano 4230a, 4230b hacia afuera del eje longitudinal “T” y/o hacia la segunda superficie distal 4234a, 4234b de la pieza de mano 4114. En diversas formas, el enlace interno 4220a, 4220b comprende, además, una o más lengüetas 4256a, 4256b para retener el enlace en una orientación deseada. Por ejemplo, el enlace interior 4220a, 4220B puede comprender una primera lengüeta 4256a y una segunda lengüeta 4256b. La primera y segunda lengüetas 4256a, 4256b pueden configurarse para ser recibidas en una ranura definida en el acoplamiento de rotación 4210 o clip y/o comprimir contra una parte del acoplamiento de rotación 4210 (no mostrado).

En diversas formas, la porción distal 4204 de la pieza de mano ultrasónica 4114 puede comprender una o más superficies de contacto distales 4232a, 4232b, 4234a, 4234b, que se muestran, generalmente, en la ventana de aislamiento sombreada de la Fig. 96. Las superficies de contacto distal 4232a, 4232b, 4234a, 4234b pueden proporcionar contactos eléctricos o puntos de contacto que pueden acoplar eléctricamente a los conductores de anillos 4212, 4214 a través de enlaces 4220, 4222a, 4222b. En algunas formas, acoplar eléctricamente la pieza de mano 4114 con los conductores de anillos 4212, 4214 puede completar un circuito eléctrico que comprende un circuito de interfaz de usuario, tal como el circuito flexible 4202, y el generador 4116, como se describió anteriormente.

En una forma, la pieza de mano 4114 puede comprender superficies de contacto distales 4232a, 4232b, 4234a, 4234b dispuestas sobre o dentro de un borde distal 4205 posicionado a lo largo de la porción distal 4204 de la pieza de mano 4114. El borde distal 4205 puede definir una o ranuras que definen las superficies de contacto distales 4232a, 4232b, 4234a, 4234b que comprenden uno o más contactos eléctricos o superficies de contacto. Las superficies de contacto pueden comprender, por ejemplo, chapado en oro u otro material de contacto eléctrico conductor adecuado conocido en la materia. En una forma, este borde distal 4205 puede definir ranuras longitudinales o circunferenciales dimensionadas para complementar o recibir un contacto de acoplamiento de pieza de mano 4228, 4228b, 4230a, 4230b. Por ejemplo el borde distal 4205 puede definir una o más ranuras a lo largo de las superficies de contacto distal 4232a, 4232b, 4234a, 4234b para acoplar ajustadamente el contacto de acoplamiento de pieza de mano respectivo 4228a, 4228b, 4230a, 4230b de tal manera que las superficies de contacto distal 4232a, 4232b, 4234a, 4234b y los contactos de acoplamiento de pieza de mano 4228a, 4228b, 4230a, 4230b pueden acoplarse de manera friccional, electricamente y, de manera giratoria, cuando el módulo conector 4200 recibe la pieza de mano 4114. En una forma, las superficies de contacto distal 4232a, 4232b, 4234a, 4234b y el contacto de acoplamiento de pieza de mano respectivo 4228a, 4228b, 4230a, 4230b pueden acoplar en una relación hembra-macho o de cerradura y llave. En ciertas formas, las superficies de contacto distales 4232a, 4232b, 4234a, 4234b comprenden uno o más rebordes circunferenciales que se extienden alrededor de una circunferencia interior del borde distal 4205 para acoplar eléctricamente con los contactos de acoplamiento de pieza de mano respectivos 4228a, 4228b, 4230a, 4230b a lo largo de la totalidad o parte de las crestas circunferenciales. En diversas formas, las superficies de contacto distales 4232a, 4232b, 4234a, 4234b comprenden contactos eléctricos circunferenciales chapados en oro dispuestos en las crestas circunferenciales dentro de la superficie interior del borde distal 4205, como se muestra en la Fig. 96.

Las superficies de contacto distales 4232a, 4232b, 4234a, 4234b pueden acoplarse eléctricamente al generador 4116 mediante guías que se extienden a través de la pieza de mano 4114 y cable 4118 para comunicar señales de control eléctricas desde la interfaz de usuario, por ejemplo, la unidad de conmutador 4108, para controlar una operación del instrumento quirúrgico ultrasónico 4100. Por consiguiente, en una forma, el circuito flexible 4202 puede configurarse para interconectarse con los conmutadores 4132a, 4132b y para proporcionar señales eléctricas a lo largo de las vías conductoras 4211 a los cables conductores 4216, 4218, que a su vez proporcionan una conexión eléctrica a los enlaces 4220, 4222a, 4222b a través de los conductores de anillo 4212, 4214, que a su vez se acoplan eléctricamente, a través de los contactos de acoplamiento de pieza de mano 4228a, 4228b, 4230a, 4230b, a las superficies de contacto distales 4232a, 4232b, 4234a, 4234b dispuestas en la porción distal de pieza de mano ultrasónica 4114 para proporcionar una trayectoria conductora al generador 4116 a través de la pieza de mano ultrasónica 4114 un cable 4118.

Según diversas formas, el módulo conector 4202 comprende un husillo 4240. El husillo puede extenderse desde el alojamiento 606 a lo largo del eje longitudinal “T” y puede definir un orificio central 4210 a lo largo del eje longitudinal “T” dimensionado para recibir una longitud de la pieza de mano 4114 y/o la guía de onda 4128a través de este. Como se muestra en las Figs. 96 a 97, el husillo se extiende proximalmente desde el alojamiento 4206 a lo largo del eje longitudinal “T”. El acoplamiento de rotación 4208 se monta de manera giratoria en el eje 4240 para el giro alrededor del eje longitudinal “T” con respecto al alojamiento 4206. En ciertas formas, el eje 4240 comprende una o más estructuras de retención 4260a, 4260b estructurado para retener y, por tanto, limitar la excursión longitudinal del acoplamiento de rotación 4208.

La Fig. 99 ilustra los conductores de anillo 4212, 4214 montados o situados de cualquier otra manera con respecto al alojamiento 4206 mientras la pieza de mano 4114 puede girar con respecto a los conductores de anillo 4212, 4214. Una o más porciones de los conductores de anillo 4212, 4214 pueden extenderse a traves de ranuras definidas en el alojamiento 4206 para proporcionar un anclaje con respecto al alojamiento 4206. Como se describió anteriormente, los conductores de anillo 4212, 4214 pueden comprender guías 4216, 4218 que se extienden a través de ranuras 4242, 4244 definidas en el alojamiento. Como se muestra en la Fig. 97 y la Fig. 99, el conductor de anillo exterior 4212 incluye dos lengüetas 4262a, 4262b dimensionada para recibirse dentro de las dos ranuras de retención 4264a, 4264b definidas en el alojamiento 4206. En diversas formas, los conductores de anillo 4212, 4214 y/o el alojamiento pueden comprender características adicionales de posicionamiento tales como ganchos, bloqueos, clips, o adhesivos, por ejemplo, que pueden usarse para posicionar los conductores de anillo 4212, 4214 próximos al alojamiento 4206 para permitir el giro relativo entre la pieza de mano ultrasónica 4114 y los conductores de anillo 4212, 4214. En la Fig. 99, el conductor de anillo interior 4214 comprende una circunferencia interior 4266 (ver la Fig. 97) configurada para acoplarse ajustadamente a una superficie 4268 que se extiende desde el alojamiento 4206. En una forma, el conductor de anillo interior 4212 puede adherirse por fricción y/o con un adhesivo a la superficie 4268.

La Fig. 100 ilustra una vista en perspectiva de una porción distal del acoplamiento de rotación 4210 en esta se posicionan conductores de anillo interior y exterior 4212, 4214 y los correspondientes enlaces internos y externos 4220, 4222a, 4222b. El acoplamiento de rotación 4210 comprende una pluralidad de ranuras internas configurada para recibir y retener en ella los enlaces internos y externos 4220, 4222a, 4222b. Es de apreciar que las diversas formas pueden comprender otra configuración de ranura que se muestra en la Fig. 100. Por ejemplo, en diversas formas, el acoplamiento de rotación puede contener extensiones de posicionamiento para posicionar los enlaces. En una forma, una o más porciones de los enlaces a 4220, 4222a, 4222b puede adherirse al acoplamiento de rotación mediante un adhesivo. En la forma que se ilustra, el acoplamiento de rotación comprende una ranura exterior 4270a, 4270b, 4270c para recibir el conductor de anillo exterior 4212. La ranura exterior 4270a, 4270b, 4270c puede dimensionarse para permitir el giro relativo entre el acoplamiento de rotación 4210 y el conductor de anillo exterior 4212. El acoplamiento de rotación 4210 puede definir aún más la ranura 4280 para recibir el enlace exterior 4220. La ranura 4280 se posiciona hacia adentro hacia el eje longitudinal “T” (ver la Fig. 96) con respecto a la ranura exterior 4270a, 4270b, 4270c. La ranura 4280 comprende las ranuras de los brazos de resorte 4282a, 4282b dimensionadas para recibir los brazos de resorte 4236a, 4248a y 4236b, 4248b, respectivamente. Adyacente a las ranuras de los brazos de resorte 4282a, 4282b, la ranura 4280 define ranuras 4284A, 4284b, que se dimensionan para recibir contactos de conductores de anillo exteriores 4224a, 4224b, respectivamente. La ranura 4280 define además ranuras 4286a, 4286b, que se dimensionan para recibir los contactos de acoplamiento de pieza de mano exteriores 4228a, 4228b y extenderse proximalmente a las ranuras 4246a, 4246b (la ranura 4246b se muestra en la Fig. 96). El acoplamiento de rotación 4210 puede definir además la ranura 4296b para recibir el conductor de anillo interior 4214 y la ranura 4281 para recibir el enlace interior 4222a, 4222b. La ranura 4281 se posiciona hacia adentro hacia el eje longitudinal “T” (ver la Fig. 96) con respecto a las ranuras de los brazos de resorte 4288a, 4288b y se dimensiona para recibir los brazos de resorte 4238a, 4238b, respectivamente. Adyacente a un extremo de cada una de las ranuras de los brazos de resorte 4288a, 4288b, el acoplamiento de rotación define una ranura de contacto de anillo interior 4290a, 4290b para recibir los contactos de anillo interior 4226a, 4226b, respectivamente. Adyacente al otro extremo de cada una de las ranuras de brazo de resorte 4288a, 4288b, el acoplamiento de rotación define ranuras 4292a, 4292b, que se dimensionan para recibir los contactos de acoplamiento de pieza de mano interior 4230a, 4230b, respectivamente, y se extienden respectivamente de manera proximal a las ranuras 4254a, 4254b (la ranura 4254b se muestra en la Fig. 96).

El acoplamiento de rotación define además un orificio 4294 dimensionado para montarse sobre el husillo 4240. Una superficie circunferencial interior proximal 4296a del acoplamiento de rotación define una porción del orificio 4294 que comprende un diámetro reducido con relación a una superficie circunferencial interior más distal que define la ranura 4296b. El diámetro disminuido de la superficie circunferencial interior proximal que define la ranura 4296a puede reducir la fricción de giro alrededor del husillo 4240 y puede proporcionar espacio adicional para los componentes, tales como conductores de anillo 4212, 4214 y enlaces 4220, 4222a, 4222b, para posicionarse alrededor del husillo 4240 dentro del acoplamiento de rotación 4210. El acoplamiento de rotación 4210 incluye, además, una superficie circunferencial exterior proximal 4298a que comprende un diámetro reducido con relación a una superficie circunferencial exterior distal 4298b. El diámetro disminuido de la superficie circunferencial exterior distal 4298a puede proporcionar espacio adicional para los componentes, tales como conductores de anillo 4212, 4214 y enlaces 4220, 4222a, 4222b, para posicionarse alrededor del husillo 4240 dentro del acoplamiento de rotación 4210. Debe apreciarse que los conductores y enlaces de anillo adicionales pueden proporcionarse, por ejemplo, proporcionar conexiones electricas giratorias adicionales.

Las Figs. 101 a 103 ilustran un módulo conector 4300 de acuerdo a diversas formas. En una forma, el módulo conector puede encontrar uso en instrumentos quirúrgicos ultrasónicos similares al descrito anteriormente con respecto a las Figs. 96 a 99. Por lo tanto, por razones de brevedad, las características similares pueden identificarse por números similares y pueden no describirse en detalle similar. Sin embargo, debe entenderse que las diversas características pueden encontrar uso similar y compartir descripciones similares como las presentadas anteriormente con respecto al módulo conector 4190 y el módulo conector 4200 y el instrumento quirúrgico ultrasónico 4100. Por ejemplo, el módulo conector 4300 puede acoplarse a un circuito asociado con una interfaz de usuario, que puede ser similar al circuito flexible 4202. El módulo conector 4300 también puede acoplarse a una parte distal 4304 de una pieza de mano ultrasónica (ver las Figs. 93 a 94). El módulo conector 4300 comprende un alojamiento 4306 y un acoplamiento de rotación 4308 y puede ser posicionable dentro de una unidad de mango (por ejemplo, la unidad de mango 4102 que se muestra en las Figs. 93 a 95). Como se describió anteriormente, la pieza de mano ultrasónica puede mecánica y acústicamente acoplar a una de guía de onda, que puede estructurarse para acoplar operativamente a una unidad de efector de extremo. La pieza de mano ultrasónica también puede ser giratoria con relación al alojamiento del módulo conector 4306, que puede proporcionar una conexión eléctrica giratoria entre la pieza de mano ultrasónica y la interfaz de usuario. El módulo conector 4300 puede incluir un husillo 4340 que se extiende generalmente de manera proximal desde el alojamiento 4306 a lo largo de un eje longitudinal. El acoplamiento de rotación 4308 puede montarse de forma giratoria sobre el husillo 4340 para el giro alrededor de este con respecto al alojamiento 4306. El husillo 4340 incluye una o más estructuras de retención 4360a, 4360b estructuradas para retener y, por lo tanto, limitar la excursión longitudinal del acoplamiento de rotación 4308.

La unidad de conmutador 4300 incluye un par de contactos de acoplamiento de pieza de mano exterior 4328, 4328b que comprenden contactos de presión estructurados para acoplar electricamente a uno o más contactos eléctricos dispuestos a lo largo de una primera superficie distal 4332a, 4332b de la pieza de mano ultrasónica. Los contactos de acoplamiento de pieza de mano exterior 4328a, 4328b pueden extenderse desde los miembros de tensores o brazos de resorte 4348a, 4348b (ver la Fig. 103) configurados para presionar o tensar los contactos de acoplamiento de pieza de mano exterior 4328a, 4328b hacia afuera del eje longitudinal y/o hacia la primera superficie distal 4332a, 4323b. Los contactos de acoplamiento de pieza de mano exterior 4328a, 4328b pueden estructurarse para extenderse respectivamente a través de una ranura 4346a, 4346b definida en el acoplamiento de rotación 4310 y comprenden contactos estructurados de presión para acoplar eléctricamente a uno o más contactos eléctricos dispuestos a lo largo de una primera superficie distal 4332a, 4332b de la porción distal 4304 de la pieza de mano ultrasónica.

En una forma, la unidad de conmutador 4300 incluye un par de contactos de acoplamiento de pieza de mano interior 4330a, 4330b que comprenden contactos de presión estructurados para acoplar eléctricamente a uno o más contactos eléctricos dispuestos a lo largo de una segunda superficie distal 4334a, 4334B de la pieza de mano ultrasónica. Los contactos de acoplamiento de pieza de mano interior 4330a, 4330b pueden extenderse desde los miembros tensores o brazos de resorte 4358a, 4358b (ver la Fig. 103) configurados para presionar o tensar los contactos de acoplamiento de pieza de mano interior 4330a, 4330b hacia afuera del eje longitudinal y/o hacia el segunda superficie distal 4334a, 4334B. Los contactos de acoplamiento de pieza de mano exterior 4330a, 4330b pueden estructurarse para extenderse respectivamente a través de una ranura 4354a, 4354b definida en el acoplamiento de rotación 4310 y comprende contactos estructurados de presión para acoplar eléctricamente a uno o más contactos eléctricos dispuestos a lo largo de una segunda superficie distal 4334a, 4334B de la porción distal 4304 de la pieza de mano ultrasónica.

Como se muestra más claramente en las Figs. 101 a 102, el módulo conector 4300 comprende uno o más características de acoplamiento 4399a, 4399b, 4399c, 4399d estructuradas para acoplarse a la pieza de mano ultrasónica. Las características de acoplamiento 4399a, 4399b, 4399c, 4399d pueden comprender una o más proyecciones, clips, o “pinzas” formadas sobre el acoplamiento de rotación 4310. Las características de acoplamiento 4399a, 4399b, 4399c, 4399d se estructuran para acoplar ajustadamente una superficie de la pieza de mano ultrasónica. Las características de acoplamiento pueden comprender uno o más materiales poliméricos plegables, elásticos, flexibles posicionados en el acoplamiento de rotación. En una forma, las características de acoplamiento 4399a, 4399b, 4399c, 4399d se dimensionan para sujetar un diámetro del instrumento ultrasónico. Por ejemplo, las características de acoplamiento 4399a, 4399b, 4399c, 4399d podrían definir un diámetro que es inferior con relación a la dimensión de la pieza de mano ultrasónica para crear un ajuste de interferencia de fricción. En diversas formas, la pieza de mano puede comprender una parte distal 4304 que define una cresta o ranura configurada para recibir una porción de las características de acoplamiento 4399a, 4399b, 4399c, 4399d. En una forma, el acoplamiento 4399, 4399b, 4399c, 4399d puede configurarse para flexionarse hacia dentro hacia el eje longitudinal para recibir la pieza de mano mientras que proporciona tensión hacia afuera del eje longitudinal para acoplar en giro con la pieza de mano cuando se recibe la pieza de mano.

La Fig. 103 ilustra una vista distal del acoplamiento de rotación 4310 que dispone en este de los conductores de anillo interior y exterior 4312, 4314 y los correspondientes enlaces internos y externos 4320, 4322a, 4322B. Los enlaces internos y externos 4320, 4322a, 4322B pueden girar en relación con el conductor de anillo exterior 4312 y un conductor de anillo interior 4314 El conductor de anillo exterior 4312 y el conductor de anillo interior 4314 comprende guías conductoras 4316, 4318 configuradas para conectarse electricamente a una interfaz de usuario a través de ranuras definidas en el alojamiento 4306, que pueden ser similares a las ranuras 4342, 4344. Cada enlace 4320, 4322a, 4322B comprende un par de conductores o contactos 4324A, 4324b, 4326a, 4326b posicionados para acoplar eléctricamente al conductor de anillo correspondiente 4312, 4314 cuando el enlace 4320, 4322a, 4322b está en la primera posición y la segunda posición y un par de contactos de acoplamiento de pieza de mano 4328a, 4328b, 4330a, 4330b configurados para acoplar eléctricamente a una superficie distal 4332a, 4332b, 4334a, 4334b de la porción distal 4304 de la pieza de mano ultrasónica. Por ejemplo, los contactos de conductores de anillo 4324a, 4324b, 4326a, 4326b pueden girar alrededor de un eje longitudinal entre una primera posición y una segunda posición tal que los contactos conductores de anillo 4324a 4324b, 4326a, 4326b mantienen contacto eléctrico con el conductor de anillo correspondiente 4312, 4314 a través del giro.

El enlace exterior 4312 comprende un par de contactos de conductores de anillo 4324a, 4324b acoplados a los brazos de resorte 4336a, 4336b estructurados para presionar los contactos 4324a, 4324b hacia una superficie interior del anillo exterior 4312. El par de contactos de acoplamiento de pieza de mano 4328a, 4328b acoplado eléctricamente con el par de contactos de anillo exteriores 4324a, 4324b para proporcionar una trayectoria conductora eléctrica desde la porción distal 4304 de la pieza de mano del anillo exterior. El enlace interno 4314 comprende un par de contactos de conductores de anillo 4326a, 4326b eléctricamente acoplados al par de contactos de acoplamiento de pieza de mano 4320a, 4320b y se unen a los brazos de resorte 4338a, 4338b estructurados para presionar los contactos de conductores de anillo 4326a, 4326b hacia una superficie exterior del anillo interior 4314. El enlace interior 4322a, 4322b comprende una primera porción 4322a y una segunda porción 4322b.

El acoplamiento de rotación 4310 forma un orificio central 4394 definido por una superficie de giro proximal 4396a y una ranura distal 4396b.

El acoplamiento de rotación 4310 comprende una pluralidad de ranuras dimensionadas para recibir los conductores de anillo 4312, 4314 y enlaces correspondientes 4320, 4322a, 4322b. La configuración de la ranura que se muestra en la Fig. 103 es similar a la configuración de la ranura que se muestra en la Fig. 100 y, por razones de brevedad, no se describirán en detalle. Por ejemplo, el acoplamiento de rotación comprende una ranura 4370 para recibir el conductor de anillo exterior 4312 y una ranura 4396b para recibir el conductor de anillo interior 4314. El acoplamiento de rotación define la ranura 4380, que se dimensiona para recibir el enlace exterior 4312. El acoplamiento de rotación tambien define la ranura 4388a para recibir la primera porción del enlace interior 4322a y la ranura 4388b para recibir la segunda porción del enlace interior 4322b. Las ranuras 4346a, 4346b comprenden una ventana circunferencial orientada hacia fuera del eje longitudinal. Las ranuras 4392a, 4392b definen una estructura de ranuras arqueadas orientada hacia el exterior para recibir los contactos de acoplamiento de pieza de mano interior 4330a, 4320b.

Las Figs. 104 y 105 ¡lustran una forma de una unidad de mango 5000 que usa una unidad de conmutador única y novedosa, designada en general como 5020. En diversas formas, la unidad de mango 5000 puede ser similar en diseño y uso a otras unidades de mango descritas en la presente descripción. En consecuencia esas características que son comunes a otras disposiciones de unidades de mango que se describen más arriba no se discutirá en detalle más allá de lo que sea necesario para comprender el diseño y la operación de la unidad de mango 5000.

En al menos una forma, la unidad de mango 5000 puede comprender dos segmentos de alojamiento del mango que se configuran para acoplarse juntos para formar un alojamiento de mango 5002. Por ejemplo, un segmento de alojamiento de mango izquierdo 5004 se muestra en la Fig. 104 y un segmento de alojamiento del mango derecho 5006 se muestra en la Fig. 105. Los segmentos de alojamiento de mango 5004, 5006 pueden cada uno fabricarse de un plástico u otro material polímero y se acoplan entre sí por medio de sujetadores tales como tornillos, pernos, características de presión, adhesivos, etc. Los segmentos de alojamiento de mango 5004, 5006 cooperan para formar un alojamiento del mango 5002 que tiene una porción de mango “fijo” que puede conformar una empuñadura de pistola 5008 que puede agarrarse y manipularse con una mano fácilmente. Como puede verse en la Fig. 104, el segmento de alojamiento de mango izquierdo 5004 puede contornearse de tal manera a fin de establecer una zona de “ranura para el pulgar”, designada en general como 5010. Los expertos en la materia apreciarán fácilmente que cuando un clínico agarra la empuñadura de pistola 5008 en su mano derecha, por ejemplo, el dedo pulgar del clínico puede situarse de manera natural en la zona de la ranura para el pulgar 5010. En al menos una forma, el alojamiento de mango derecho 5006 tambien puede formarse con una zona de ranura para el pulgar similar (no se muestra), de tal manera que si el clínico agarra la unidad de mango 5000 en su mano izquierda, el pulgar izquierdo del clínico se sitúa de manera natural en esa zona.

Como se indicó anteriormente, la unidad de mango 5000 incluye una unidad de conmutador 5020 que puede incluir una primera serie de conmutadores 5030 y una segunda serie de conmutadores 5060. En al menos una forma, el primer conmutador 5030 incluye una primera unidad de botón 5032 que se soporta para el recorrido giratorio con respecto a una “parte delantera” 5003 del alojamiento del mango 5002. La primera unidad de botón 5032 puede formarse a partir, por ejemplo, de un polímero u otro material adecuado e incluyen un primer botón de dedo 5034 y un segundo botón de dedo 5036 que se interconectan por una porción de cojinete 5038. La porción de cojinete 5038 sirve para soportar de manera giratoria la primera unidad de botón 5032 en un primer pasador giratoriio 5040 que se extiende entre los segmentos de cubierta izquierdo y derecho 5004, 5006. El primer pasador giratoriio 5040 puede moldearse en uno de los segmentos de alojamiento 5004, 5006 y recibirse en una toma de corriente correspondiente (no se muestra) formada en el otro segmento de alojamiento 5004, 5006. El primer pasador giratoriio 5040 puede unirse a los segmentos de alojamiento de mango 5004, 5006, por otros medios tambien. El primer pasador giratoriio 5040 define un primer eje de conmutador FS-FS sobre el que puede “bascularse” la primera unidad de botón 5032. Ver Fig. 107. En al menos una forma, el primer y el segundo botones de dedo 5034, 5036 pueden proveerse de una forma algo “protuberante” como se muestra en las Figs. 106 y 107. Adicionalmente, para mejorar aún más la capacidad del clínico para distinguir entre el primer botón de dedo 5034 y el segundo botón de dedo 5036 sin mirar directamente a los botones de dedo 5034, 5036, uno de los botones de dedo puede proveerse de una característica o características distintivas. Por ejemplo, como se muestra en las Figs. 106 y 107, el primer botón de dedo 5034 tiene una pluralidad de retenes 5042 u otras formaciones conformadas en su perímetro.

Como puede verse en la Fig. 105, un bastidor de conmutador 5050 se soporta dentro de la unidad de mango 5002 de tal manera que se encuentra proximal a la primer unidad de botón 5032 y en la porción de la unidad de alojamiento 5002 que es adyacente a la zona de la ranura para el pulgar 5010 (Fig. 104). En una forma, el bastidor de conmutador 5050 no es móvil con relación a la primera unidad de botón 5032 y puede soportarse rígidamente sobre separadores u otras características de soporte como refuerzo moldeadas o de cualquier otra manera conformadas en los segmentos de alojamiento de mango 5004, 5006. El bastidor de conmutador 5050 puede soportar una placa de circuito 5052, por ejemplo, una placa de circuito impreso, circuito flexible, circuito rígido-flexible, u otra configuración adecuada que incluye una primera almohadilla de contacto 5054 que corresponde al primer botón de dedo 5034 y una segunda almohadilla de contacto 5056 que corresponde al segundo botón de dedo 5036. Los expertos en la materia entenderán que por balanceo o giro de la primera unidad de botón 5032 alrededor del primer eje de conmutador FS-FS, el clínico puede activar la primera almohadilla de contacto 5054, mediante el giro del primer botón de dedo 5034 en contacto de activación con la primera almohadilla de contacto 5054. Tal como se usa aquí, el termino “contacto de activación” puede incluir una cantidad suficiente de contacto físico entre el botón de dedo y la primera almohadilla de contacto requerida para iniciar la activación de la almohadilla de contacto (o disposición de contacto similar). El “contacto de activación” también puede incluir una cantidad suficiente de proximidad física del botón de dedo con relación a la almohadilla de contacto (u otra disposición de contacto) que es suficiente para iniciar el accionamiento de la almohadilla de contacto - pero sin ninguna porción del botón de dedo que realmente toque físicamente la almohadilla de contacto. El clínico puede activar la segunda almohadilla de contacto 5056 mediante el giro del segundo botón de dedo 5036 en contacto de activación con la segunda almohadilla de contacto 5056. Esta primera disposición de conmutador única y novedosa puede activarse fácilmente por el dedo índice del clínico cuando él o ella agarran la porción de empuñadura de pistola 5008 de la unidad de mango 5000. Por lo tanto, todos los botones de la unidad de conmutador pueden activarse fácilmente por la única mano que soporta la unidad de mango. Al igual que en las diversas formas descritas anteriormente, la primera disposición de conmutador 5030 puede usarse para modular el ajuste de potencia de la pieza de mano ultrasónica y/o para activar varios algoritmos descritos en la presente descripción.

En algunas formas, la primera disposición de conmutador 5030 se acopla a un generador, tal como cualquiera de los generadores 30, 500, 1002. Por ejemplo, las respectivas almohadillas de contacto 5054, 5056 pueden estar en comunicación electrica con el generador a través de un módulo conector 5057, que, en algunas formas, es similar al módulo conector 4200 descrito anteriormente en la presente descripción. El módulo conector 5057 se acopla a un generador interno o externo. Las señales que indican la activación de las respectivas almohadillas de contacto 5054, 5056 pueden provocar que el generador modifique la operación del instrumento 5000. Por ejemplo, cuando el clínico selecciona el primer botón de dedo 5034, puede provocar que el generador aumente el nivel de potencia suministrado al efector de extremo. Cuando el clínico selecciona el segundo botón de dedo 5036, puede hacer que el generador disminuya el nivel de potencia suministrado al efector de extremo. En diversas modalidades, el generador puede ser configurable entre un nivel de potencia mínimo (por ejemplo, MIN) y el nivel de potencia máxima (por ejemplo, MAX). Por ejemplo, algunas formas de generador GEN11 disponibles en Ethicon Endo-Surgery, Inc. de Cincinnati Ohio proporcionan cinco niveles de potencia. Los botones de dedos pueden usarse para cambiar el generador entre los niveles de potencia. Además, en algunas formas, uno o ambos de los botones de dedo 5034, 5036 pueden asociarse con un algoritmo, tal como los descritos en la presente descripción. Por ejemplo, cuando el usuario selecciona uno de los botones 5034, el generador puede ejecutar un algoritmo, tal como, por ejemplo, uno o más de los algoritmos 3021 , 3021', 3021", 3120, 3170 cualquiera de los algoritmos descritos con respecto a las Figs. 15A a 15C, 20 a 22, 57 a 60, etc.

En diversas formas, la unidad de conmutador 5020 incluye, además, una segunda disposición de conmutador 5060. Con referencia a las Figs. 107 a 109, la segunda disposición de conmutador 5060 puede incluir un botón conmutador derecho 5062 y un botón conmutador izquierdo 5066 que se unen cada uno de forma giratoria al bastidor de conmutador 5050. Por ejemplo, el botón conmutador derecho 5062 se une de manera giratoria o se ancla al bastidor de conmutador 5050 para el recorrido giratorio selectivo alrededor de un eje de conmutador derecho RS-RS que es sustancialmente transversal al primer eje de conmutador FS-FS. Ver las Figs. 108 y 109. De la misma manera, el botón de conmutador izquierdo 5066 se une de manera giratoria al bastidor de conmutador 5050 para el recorrido giratorio selectivo alrededor de un eje de conmutador izquierdo LS-LS. En disposiciones alternativas, los botones conmutadores de la derecha y la izquierda 5062, 5066 pueden soportarse de manera giratoria por los segmentos de alojamiento de mango 5004, 5006.

En al menos una forma, los botones derecho e izquierdo 5062 y 5066 pueden tener una “forma de barril” general para facilitar su activación por el pulgar y/o el dedo del clínico. Esta facilidad de activación se refuerza por el hecho de que los botones derecho e izquierdo 5062, 5066 se sitúan estrategicamente en las zonas de ranura para el pulgar en general asociados con cada segmento de alojamiento de mango. Por ejemplo, si el clínico sujeta la empuñadura de pistola 5008 en su mano derecha, el clínico puede activar el botón conmutador derecho 5062 mediante el barrido del pulgar derecho hacia abajo a traves del botón conmutador derecho 5062 en un movimiento de barrido en contacto. De la misma manera, si el clínico sujeta la empuñadura de pistola 5008 en su mano izquierda, él o ella pueden activar el botón conmutador izquierdo 5066 mediante el barrido del pulgar izquierdo hacia abajo a través del botón conmutador izquierdo 5066 en un movimiento de barrido en contacto. Tales disposiciones de conmutador únicas y novedosas permiten la activación de los botones conmutadores izquierdo y derecho 5062, 5066 al evitar la activación involuntaria de fuerzas hacia dentro directas a los botones conmutadores.

Como puede verse en la Fig. 108, el botón conmutador derecho 5062 tiene un brazo conmutador derecho 5064 que sobresale de este para la activación de una almohadilla de contacto derecha 5058 que comprende una porción de la placa de circuito 5052. De la misma manera, el botón conmutador izquierdo 5062 tiene un brazo conmutador izquierdo 5068 que sobresale de este para la activación de una almohadilla de contacto izquierda 5059 que comprende una porción de la placa de circuito 5052. Por lo tanto, los expertos en la materia entenderán que por basculación o giro del botón conmutador derecho 5062 sobre el eje de conmutador derecho RS-RS, el clínico puede activar la almohadilla de contacto derecha 5058 y por basculación del botón de conmutador izquierdo 5066, el clínico puede activar la almohadilla de contacto izquierda 5059. Las almohadillas de contacto izquierda y derecha 5058, 5059 pueden estar en comunicación eléctrica con un generador, por ejemplo, a través del módulo conector 5057. El generador puede programarse para modificar el funcionamiento del instrumento 5000 de cualquier forma adecuada en respuesta a la activación de uno de los botones conmutadores 5062, 5066. Por ejemplo, en algunas formas uno o ambos de los botones conmutadores 5062, 5066 pueden asociarse con un algoritmo, tal como los descritos en la presente descripción. Por ejemplo, cuando el usuario selecciona uno de los botones 5034, el generador puede ejecutar un algoritmo, tal como, por ejemplo, uno o más de los algoritmos 3021, 3021', 3021", 3120, 3170 cualquiera de los algoritmos descritos con respecto a las Figs. 15A a 15C, 20 a 22, 57 a 60, etc. En algunas formas, el generador se configura para ejecutar el mismo algoritmo en respuesta a la activación de cualquiera de los botones conmutadores 5062, 5066, por ejemplo, a fin de acomodar a los clínicos que son diestros o zurdos.

La Fig. 109A, ilustra una unidad de conmutador 5020' que puede incluir la primera serie de conmutadores 5030, así como una segunda serie de conmutadores 5060'. En al menos una forma, la segunda serie de conmutadores 5060' incluye un botón conmutador izquierdo 5066' que tiene un brazo de giro izquierdo 5067 que sobresale de este. El botón conmutador izquierdo 5066' puede montarse de manera giratoria en soportes de giro 5007 o formaciones moldeadas o de cualquier otra manera conformadas en el alojamiento de mango izquierdo 5004. El botón conmutador izquierdo 5066' puede tener una forma o configuración de barril y ser selectivamente giratorio alrededor de un eje de conmutador izquierdo LS-LS, que puede ser sustancialmente transversal al primer eje de conmutador FS-FS. El clínico puede girar selectivamente el botón conmutador izquierdo 5066' para llevar una porción de activación 5069 del brazo del conmutador izquierdo 5067 en contacto de accionamiento con una correspondiente almohadilla de contacto izquierdo 5059 soportada dentro de la unidad de mango. En la disposición ilustrada, la segunda disposición de conmutador solo incluye el botón conmutador izquierdo 5066' como se describió anteriormente. En formas alternativas, la segunda disposición de conmutador solo puede incluir un botón conmutador derecho montado en el lado derecho del alojamiento de mango de la manera ilustrada en la Fig. 109A. Todavía otras formas de la segunda disposición de conmutador pueden incluir ambos botones conmutadores derecho e izquierdo montado de la manera ilustrada en la Fig. 109A.

Las Figs. 110 y 111 ilustran otra forma de una unidad de mango 5100 que es similar a la de la unidad de mango 5000 descrita anteriormente, excepto que los botones conmutadores derecho e izquierdo 5162, 5166 no giran, sino que se soportan en sus respectivos segmentos de alojamiento de mango 5106, 5104 de tal manera que pueden presionarse hacia dentro en contacto con sus respectivos contactos derecho e izquierdo (no se muestra). Como con la unidad de mango 5000 descrita anteriormente, sin embargo, los botones conmutadores derecho e izquierdo 5162, 5166 se sitúan en las zonas de ranura para el pulgar generales 5012, 5010, respectivamente, en la manera descrita anteriormente para facilitar la comodidad de operación cuando el clínico agarra la porción de empuñadura de pistola 5108.

La Fig. 112 ilustra una parte de un segmento de alojamiento de mango izquierdo 5204 de otra unidad de mango 5200, en donde un botón de lado izquierdo 5266 de este puede acoplarse de manera giratoria al bastidor de conmutador 5250 como se muestra y se forma con un poste de conmutador 5267 que se adapta para girarse en el contacto de activación con la correspondiente almohadilla de contacto izquierda 5059. La unidad de botón derecha (no se muestra) de la unidad de mango 5200 puede configurarse de manera similar. En disposiciones alternativas, los botones derecho e izquierdo pueden acoplarse de manera giratoria a sus respectivos segmentos de alojamiento de mango.

Las Figs. 113 y 114 ilustran otra forma de una segunda disposición de conmutador 5360 que puede usarse, por ejemplo, en una unidad de mango 5000 descrita anteriormente en lugar de la segunda disposición de conmutador 5060. Como puede verse en las Figs. 113 y 114, la segunda disposición de conmutador 5360 puede incluir un botón conmutador izquierdo 5366 que tiene un brazo conmutador izquierdo 5370 que se extiende lateralmente por encima y a traves de un bastidor de conmutador 5350 que se soporta dentro de la unidad de mango, como se discutió anteriormente. El brazo conmutador izquierdo 5370 se configura para acoplarse de manera giratoria a una porción derecha o formación 5352 de los bastidores de conmutador 5350 que es adyacente a un alojamiento de mango derecho (no se muestra) de la unidad de mango. El brazo conmutador izquierdo 5370 puede anclarse por ejemplo, a la porción derecha 5352 del bastidor de conmutador 5350 para definir un eje de conmutador derecho RS-RS sobre el que puede girar el brazo conmutador izquierdo. Ver la Fig. 113. Un pasador de activación izquierdo o saliente 5372 se extiende hacia abajo desde el brazo conmutador izquierdo 5370, de tal manera que cuando el clínico bascula el botón del conmutador izquierdo 5366 de la manera descrita anteriormente, el pasador de activación izquierdo 5372 se pone en contacto de activación con la almohadilla de contacto izquierda correspondiente 5359 que se soporta en el marco conmutador 5350.

Todavía con referencia a las Figs. 113 y 114, la segunda disposición de conmutador 5360 puede incluir, además, un botón conmutador derecho 5362 que tiene un brazo de conmutador derecho 5380 que se extiende lateralmente por encima y en todo el brazo de conmutador izquierdo 5370 para acoplarse de manera giratoria a una porción izquierda o formación 5354 del bastidor de conmutador 5350 que es adyacente a un alojamiento de mango izquierdo (no se muestra) de la unidad de mango. El brazo conmutador derecho 5380 puede anclarse por ejemplo a la porción izquierda 5354 del bastidor de conmutador 5350 para definir un eje de conmutador izquierdo LS-LS sobre el que puede girar el brazo de conmutador derecho 5380. Ver la Fig. 113. Un pasador de activación derecho o saliente 5382 se extiende hacia abajo desde el brazo de conmutador derecho 5380 a traves de un orificio correspondiente 5374 en el brazo de conmutador izquierdo 5370 de manera que cuando el clínico bascula el botón conmutador derecho 5362 de la manera descrita anteriormente, el pasador de activación derecho 5382 entra en contacto de activación con la correspondiente almohadilla de contacto derecha 5358 soportada en el bastidor de conmutador 5350. Los ejes de conmutador derecho e izquierdo pueden ser sustancialmente paralelos entre sí, pero desplazarse lateralmente entre sí. Cuando se usa en una unidad de mango que incluye una primera disposición de conmutador 5030, los ejes de conmutador derecho e izquierdo pueden ser cada uno sustancialmente transversal al primer eje de conmutador FS-FS de esa primera disposición de conmutador. Los expertos en la materia entenderán que tal disposición de conmutador facilita brazos de giro más largos o longitudes que tambien facilitan el movimiento del botón que es sustancialmente recto hacia abajo.

La Fig. 115 ilustra otra forma de segunda disposición de conmutador 5460 que puede usarse, por ejemplo, en una unidad de mango 5000 descrita anteriormente en lugar de la segunda disposición de conmutador 5060. Como puede verse en esa figura, los botones de conmutador izquierdo y derecho 5566, 5562 se configuran para acoplarse de manera giratoria a un bastidor de conmutador 5450 que se dispone en el centro entre los botones de conmutador 5566, 5562 y que define un eje de conmutador único SA. Cuando se usa en una unidad de mango que incluye una primera disposición de conmutador 5030, el eje de conmutador SA puede ser sustancialmente transversal al primer eje de conmutador FS-FS de esa primera disposición de conmutador. El batidor de conmutador 5450 puede soportarse rígidamente dentro de la unidad de alojamiento de mango y se extiende entre los respectivos segmentos de alojamiento de mango derecho e izquierdo (no se muestra).

En al menos una forma, el botón conmutador derecho 5462 tiene un enlace derecho 5480 que se extiende desde este que se acopla de manera giratoria al bastidor de conmutador 5450. De la misma manera, el botón conmutador izquierdo tiene un enlace izquierdo 5470 que se extiende desde este para acoplarse de forma giratoria al bastidor de conmutador 5460. Los enlaces derechos e izquierdos 5480, 5470 pueden articularse al bastidor del conmutador 5450 por un pasador común (no se muestra) para definir el eje de conmutador SA alrededor del cual pueden girar los botones 5462 y 5466. Un pasador de activación derecho o saliente 5482 se extiende hacia dentro desde el enlace de conmutador derecho 5480 de manera que cuando el clínico bascula o gira el botón conmutador derecho 5462 de la manera descrita anteriormente, el pasador de activación derecho 5482 entra en contacto de activación con la correspondiente almohadilla de contacto derecha 5458 soportada en el bastidor de conmutador 5450. Además, un pasador de activación izquierdo o saliente 5472 se extiende hacia dentro desde el enlace de conmutador izquierdo 5470 de manera que cuando el clínico bascula o gira el botón de conmutador izquierdo 5466 de la manera descrita anteriormente, el pasador de activación 5472 entra en contacto de activación con la correspondiente almohadilla de contacto izquierda 5459 sobre el bastidor de conmutador 5450. Cada uno de los brazos de conmutador 5470 y 5480 puede presionarse en posiciones no activadas por resortes correspondientes o disposiciones de presión (no se muestran) posicionadas, por ejemplo, entre enlaces de conmutador 5470, 5480 y el bastidor 5450.

La Fig. 116 ¡lustra otra forma de segunda disposición de conmutador 5560, que puede usarse por ejemplo en una unidad de mango 5000 descrita anteriormente en lugar de la segunda disposición de conmutador 5060. Como puede verse en esa figura, la segunda disposición de conmutador 5560 usa un solo segundo activador de conmutador 5561 que se extiende entre la porción de alojamiento de mango derecha 5006 y la porción de alojamiento de mango izquierda 5004 de tal manera que un extremo derecho de esta forma el botón conmutador derecho 5562 y el extremo izquierdo de esta forma el botón conmutador izquierdo 5566. El segundo activador del conmutador 5561 se extiende de manera deslizable a traves de aberturas correspondientes 5005 y 5007 en los segmentos de alojamiento de mango izquierdo y derecho 5004, 5006 de manera que el segundo activador 5561 puede ser selectivamente desplazable axialmente a lo largo de un eje de conmutador SA-SA. Cuando se usa en una unidad de mango 5000 que incluye una primera disposición de conmutador 5030, el eje de conmutador SA-SA puede ser sustancialmente paralelo al primer eje de conmutador FS-FS de esa primera disposición de conmutador.

Un miembro de presión derecho 5590 y un miembro de presión izquierdo 5592 pueden posicionarse dentro del segundo activador de conmutador 5561 y configurarse para cooperar con una porción dispuesta centralmente del bastidor de conmutador 5550 para mantener el segundo activador de conmutador 5561 dispuesto centralmente en una posición no activada, como se muestra en la Fig. 116. Una unidad de contacto de conmutador 5557 puede situarse centralmente entre un miembro activador derecho o protrusión 5563 unido o formado en el segundo activador 5561 y un miembro de accionamiento izquierdo o protrusión 5565 formado en el segundo activador 5561. La unidad de contacto de conmutador 5557 puede, por ejemplo, tener una porción derecha 5557R que corresponde al activador derecho 5563 y una porción izquierda 5557L que corresponde al miembro activador izquierdo 5565. Por lo tanto, al presionar el botón de conmutador derecho 5562 hacia dentro, el segundo activador de conmutador 5561 se moverá lateralmente en la dirección izquierda “LD” para llevar el activador derecho 5563 en contacto de activación con la porción derecha 5557R de la unidad de contacto de conmutador 5557. De la misma manera, mediante la presión del botón de conmutador izquierdo 5566 hacia dentro, el segundo activador de conmutador 5561 se moverá lateralmente en la dirección derecha “RD” para llevar el activador izquierdo 5565 en contacto de activación con la porción izquierda 5557L de la unidad de contacto de conmutador 5557.

Las Figs. 117 a 120 representan en forma algo esquemática una unidad de conmutador 5620 que puede usarse en relación con las diversas unidades de mango ultrasónicas descritas en la presente descripción. En al menos una forma, la unidad de conmutador 5620 incluye una unidad de botón simple 5632 que puede situarse, por ejemplo, en donde la primera unidad de botón 5032 se sitúa en el unidad de mango 5000 como se describe en detalle anteriormente. Por ejemplo, la unidad de botón 5.632 puede incluir un brazo de transporte de botón 5633 que tiene un botón activador 5634 formado sobre este que puede activarse por el dedo índice del clínico cuando el clínico agarra la porción de empuñadura de pistola de la unidad de mango correspondiente.

En al menos una forma, el brazo de transporte de botón 5633 puede incluir un par de pasadores giratoriios 5637, 5639 que se reciben de forma móvil dentro de una ranura alargada 5671 en un alojamiento de conmutador 5670 que se soporta operativamente dentro del alojamiento de mango. Los pasadores giratoriios de botón 5637, 5639 facilitan el movimiento axial del brazo de transporte de botón 5633 (Fig. 118) así como el movimiento rotacional o giratorio del brazo de trasporte de botón 5633 con relación al alojamiento de conmutador 5670 (Figs. 119 y 120). Como puede verse en las Figs. 117 a 120, la ranura alargada 5671 se abre en una abertura de activador de tres vías 5673 que tiene un extremo derecho 5675 que corresponde a un conmutador derecho 5658, un extremo izquierdo 5677 que corresponde a un conmutador izquierdo 5659 y un extremo central 5679 que corresponde a un conmutador central 5654. Como puede verse en la Fig. 117, el brazo de transporte de botón 5633 puede incluir una porción de activador de conmutador izquierda 5690, una porción de activador de conmutador central 5692 y una porción de activador de conmutador derecha 5694.

Adicionalmente, un resorte derecho 5680 y un resorte izquierdo 5682 pueden proporcionarse entre el brazo de transporte de botón 5633 y el alojamiento de mango 5002 para mantener el brazo de transporte de botón 5633 en una posición central y neutra (Fig. 117) cuando se acciona.

La operación de la unidad de conmutador 5620 puede entenderse de la referencia a las Figs. 118 a 120. La Fig. 118 ilustra el accionamiento del conmutador central 5654 mediante la presión del botón activador 5634 hacia dentro como se representa por la flecha “D”. A medida que el botón activador 5634 se presiona, los brazos de transporte de botón 5633 se mueven axialmente a lo largo o con relación a la ranura alargada 5671 en el alojamiento de conmutador 5670 para traer la porción activadora de conmutador central 5692 en contacto de activación con el conmutador central 5654. La Fig. 119 ilustra la activación del conmutador derecho 5658 mediante el giro del botón de activación 5634 en la dirección representada por la flecha marcada “MIN”, que lleva la porción activadora de conmutador derecho 5694 en contacto de activación con el conmutador derecho 5658. La Fig. 120 ilustra la activación de conmutador izquierdo 5659 mediante el giro del botón de activación 5634 en la dirección representada por la flecha “MAX”, que trae la porción activadora de conmutador izquierda 5690 en contacto de activación con el conmutador izquierdo 5659. Los respectivos conmutadores 5654, 5658, 5659 pueden estar en comunicación electrica con un generador, por ejemplo, a través de un módulo conector 5057, como se describió anteriormente en la presente. El generador puede programarse para realizar cualquier acción adecuada con respecto al instrumento 500 en respuesta a la activación de uno de los conmutadores 5654, 5658, 5659. Por ejemplo, en algunas formas, los conmutadores 5658 y 5659 realizan una función similar a la de los botones de dedo 5034, 5036 descritos anteriormente. Por ejemplo, la activación de uno de los botones 5658, 5659 puede provocar que el generador aumente la potencia suministrada al efector de extremo, mientras que el otro botón de activación 5658, 5659 puede provocar que el generador disminuya la potencia suministrada al efector de extremo. Además, en respuesta a uno cualquiera o más de los botones 5654, 5658, 5659, el generador puede configurarse para un algoritmo, tal como, por ejemplo, uno o más de los algoritmos 3021, 3021', 3021", 3120, 3170 cualquiera de los algoritmos descritos con respecto a las Figs. 15A a 15C, 20 a 22, 57 a 60, efe.

Diferentes clínicos a menudo tienen diferentes teenicas para el uso de instrumentos y sistemas quirúrgicos ultrasónicos como se describe en la presente descripción. Por ejemplo, algunos clínicos activan de forma rutinaria un instrumento quirúrgico ultrasónico sin cerrar completamente el brazo de sujeción contra la cuchilla. Aunque algunos clínicos creen que esta técnica mejora el rendimiento del sistema, en la práctica a menudo no lo mejora y tiene el potencial de dañar el tejido, por ejemplo, al requerir tiempos más largos de seccionamiento transversal y provocar a veces que se vean comprometidas el seccionamiento transversal y/o la coagulación.

En diversas formas, este y otros problemas pueden abordarse mediante la configuración de un instrumento quirúrgico con un conmutador de cierre que indica cuando el brazo de sujeción se cierra totalmente. El generador puede configurarse para inhibirse de activar el instrumento quirúrgico hasta que o a menos que el conmutador de cierre indica que el brazo de sujeción se cierra totalmente. Con referencia ahora a las Figs. 95 y 105, algunas formas del conmutador de cierre se posicionan en el mango 4122 (Fig. 95). Por ejemplo, ambas Figs. 95 y 105 ilustran un conmutador de cierre opcional 5900 posicionado en una porción proximal interior del mango 4122 (Fig. 95) y uno o más de los segmentos de alojamiento de mango 5004, 5006 (Fig. 105).

El conmutador 5900 puede posicionarse de manera tal que el disparador 4124 entra en contacto con el conmutador 5900 en su posición más proximal. Por ejemplo, el conmutador 5900 puede posicionarse en un extremo del desplazamiento del disparador 4124 (por ejemplo, en la dirección de la flecha 4121a en la Fig. 93). De esta manera, el disparador 4124 puede entrar en contacto con el conmutador 5900 cuando el disparador 4124 se tira proximalmente para cerrar el brazo de sujeción contra la cuchilla. En varias formas, el conmutador 5900 puede posicionarse en cualquier lugar donde se activará cuando el efector de extremo se cierra ( por ejemplo, el brazo de sujeción se gira hacia la cuchilla). Por ejemplo, el conmutador 5900 puede posicionarse distal del yugo 4174 y/o el miembro de accionamiento tubular alternante 4138, a fin de activarse cuando uno u otro de esos componentes se trasladan distalmente para cerrar el efector de extremo. El conmutador 5900 puede estar en comunicación electrica con el generador, tal como el generador 30, 50, 1002, por ejemplo, a través del módulo conector 5057 y/o 4200 y la pieza de mano, como se describe en la presente descripción. En varias formas, el generador se programa para no activar el instrumento quirúrgico a menos que tambien se active el conmutador 5900. Por ejemplo, si el generador recibe una solicitud de activación de uno o más de los conmutadores descritos en la presente descripción, pueden responder a la solicitud de activación solo si el conmutador 5900 se activa para indicar que se cierra el brazo de sujeción.

La Fig. 121 ilustra un diagrama de bloques de un sistema 6000 que representa un generador 6002 acoplado a un instrumento clínico 6004 y un circuito 6006. El generador 6002 puede acoplarse directamente al instrumento 6004 o puede acoplarse a través de un cable 6008. El circuito 6006 puede conectarse al generador 6002 para recibir una trama de transmisión codificada de bits a partir de un circuito acondicionador de señal 2002 (por ejemplo, desde el generador 1002 terminales HS y SR (Fig. 19) a través de un par de elementos conductores HS/SR). En varias formas, el generador 6002 es funcionalmente equivalente al generador 2002 y se describe en relación con la Fig. 19. Por lo tanto, para la concisión y claridad, la descripción del generador 2002, 6002 no se repetirá en la presente descripción. Sin embargo, se apreciará que otros generadores pueden usarse en el sistema 6000. Además, aunque algunos aspectos de los protocolos serie descritos pueden describirse a continuación en relación con varios circuitos y sistemas, se apreciará que el alcance de la presente descripción se pretende que abarque cualquiera y todos los métodos para la generación de señales a través de una trama de transmisión de acuerdo con los diagramas de tiempos de protocolo descritos en las Figs. 123 a 128.

La trama de transmisión codificada, que se describe en detalle a continuación en relación con las Figs. 123 a 127, es una señal de comunicación bidireccional repetitiva, en donde una trama codificada se transmite repetidamente por el generador 6002. La trama comprende una serie de bits que codifican simultáneamente la entrada/salida (E/S) de información en un solo bit por modulación de tanto la amplitud del bit y el ancho de pulso del bit. Los bits de entrada se codifican de tal manera que la información sobre el estado del circuito 6006 se comunica al generador 6002 simultáneamente con los bits de salida codificados con información desde el generador 6002 con respecto a cómo configurar las salidas del circuito 6006 y, en consecuencia, los estados de salida del instrumento 6004. En diversas formas descritas en la presente descripción, el generador 6002 modula o establece el ancho de los pulsos (tiempo) para comunicar información desde el generador 6002 al circuito 6006 sobre cómo establecer las salidas del circuito 6006. En diversas formas descritas en la presente descripción, el circuito 6006 modula o establece la altura (amplitud) de los pulsos para comunicar la información sobre el estado del circuito al generador 6002. Además, en una forma, el circuito 6006 puede alimentarse parasitariamente de la señal de comunicación bidireccional sin incluir ninguna otra fuente de alimentación. En otras formas, el circuito 6006 puede alimentarse de otras fuentes de alimentación. En otras formas, el circuito 6006 puede alimentarse tanto parasitariamente de la señal de comunicación bidireccional, como otras fuentes de alimentación.

El instrumento 6004 comprende un circuito 6006, que puede incluir al menos un conmutador que, junto con el generador 6002, soporta entradas de conmutador de activación y EEPROMs de instrumento. El circuito 6006 puede proporcionarse dentro del instrumento (como se muestra anteriormente con respecto a los circuitos de datos 2006, 2007. En algunas modalidades, el circuito 6006 puede posicionarse en la pieza de mano, tal como la pieza de mano 1014 y puede proporcionar el generador con datos específicos de la pieza de mano, como, por ejemplo, un punto de ajuste de corriente, una ganancia, etc. Los instrumentos 6004 proveen diversas capacidades de E/S y pueden usar una pluralidad de entradas de conmutador, entradas analógicas, así como salidas discretas, salidas analógicas. Con el fin de implementar la funcionalidad de la pluralidad de entradas y salidas de conmutador, el circuito 6006 se comunica con el generador 6002 mediante el uso de un nuevo protocolo de comunicación serie, los diagramas de tiempos del cual se ilustran junto con las Figs. 122 a 127. El circuito 6006 se configura para cortocircuitar los elementos conductores eléctricos HS-SR que acoplan eléctricamente el generador 6002 y el instrumento 6004. Un cortocircuito en las líneas HS-SR habilita el circuito 6006 para establecer la transmisión de los pulsos de inicio y parada, que puede mencionarse, además, como bits de inicio/parada. Adicionalmente de establecer la longitud de trama, un cortocircuito en las líneas del HS-SR permite al generador 6002 llevar a cabo una calibración de bucle, en donde el generador 6002 mide la resistencia de bucle para cada trama que se transmite.

Las formas del generador 6002 pueden permitir la comunicación con uno o más circuitos 6006 contenidos en el instrumento 6004. En ciertas formas, el circuito 6006 puede ser en general cualquier circuito para transmitir y/o recibir datos. En una forma, por ejemplo, el circuito 6006 puede almacenar información relativa al instrumento quirúrgico particular 6004 con el que se asocia. Tal información puede incluir, por ejemplo, un número de modelo, un número de serie, un número de operaciones en las cuales el instrumento quirúrgico se ha usado, y/o cualquier otro tipo de información. Adicional o alternativamente, cualquier tipo de información puede comunicarse al circuito 6006 para el almacenamiento en este. Dicha información puede comprender, por ejemplo, un número actualizado de operaciones en las que el instrumento 6004 se usó y/o las fechas y/o tiempos de su uso. En ciertas formas, el circuito 6006 puede transmitir los datos adquiridos por uno o más sensores (por ejemplo, un instrumento que se basa en sensor de temperatura). En ciertas formas, el circuito 6006 puede recibir datos desde el generador 6002 y proporcionar una indicación a un usuario (por ejemplo, un LED, la información del conmutador de alimentación, y la indicación audible y/o visible) en base a los datos recibidos.

En ciertas formas, el circuito 6006 puede configurarse de tal manera que la comunicación entre el instrumento 6004 y el generador 6002 puede efectuarse sin la necesidad de proporcionar conductores adicionales para este propósito (por ejemplo, conductores dedicados de un cable conectan una pieza de mano al generador 6002). En una forma, por ejemplo, la información puede comunicarse hacia y desde el circuito mediante el uso de un esquema de comunicación de bus de un cable implementado en el cableado existente, tal como uno de los conductores que se usan para transmitir señales de interrogación desde el circuito de acondicionamiento de señal al circuito 6006 en el instrumento. De esta manera, se minimizan o reducen el diseño de cambios o modificaciones en el instrumento 6004 que de otra manera podrían ser necesarios. Por otra parte, debido a que diferentes tipos de comunicaciones pueden implementarse sobre un canal físico común (ya sea con o sin separación de frecuencia de banda), la presencia del circuito 6004 puede ser “invisible” a los generadores que no tienen la funcionalidad de lectura de datos requerida, lo que así permite la compatibilidad hacia atrás del instrumento 6004.

El generador 6002 puede intercambiar información con el circuito 6006 que es específico de un dispositivo quirúrgico integral con, o configurado para usarse con, el cable 6008 y puede comprender, por ejemplo, un número de modelo, un número de serie, un número de operaciones en las que el dispositivo quirúrgico se usó, y/o cualquier otro tipo de información. La información también puede comunicarse desde el generador 6002 al circuito 6006 para el almacenamiento en este. En una forma, el circuito 6006 no necesita situarse sobre o en el instrumento 6004, pero puede disponerse en un adaptador para interconectar un tipo o modelo específico de instrumento 6004 con el generador 6002.

La Fig. 122 ilustra un diagrama de bloques del circuito 6006 dentro del instrumento 6004. El circuito 6006 puede conectarse al generador para recibir una señal de interrogación a traves de un par de elementos conductores 6010, 6012. El circuito 6006 puede comprender múltiples ramas. Una primera rama comprende un controlador 6014, una segunda rama comprende un circuito de datos 6016, y ramas adicionales pueden comprender circuitos adicionales de datos 6018 u otros circuitos, sensores, conmutadores, indicadores (audible, táctil, visual). El controlador 6014, los circuitos de datos 6018, y/u otros circuitos pueden alimentarse parasitariamente por la energía de los bits de la trama. En otras formas, el controlador 6014, los circuitos de datos 6018, y/u otros circuitos pueden alimentarse a partir de otras fuentes de alimentación. En otras formas, el controlador 6014, los circuitos de datos 6018, y/u otros circuitos pueden alimentarse tanto parasitariamente de la señal de comunicación bidireccional, como de otras fuentes de alimentación.

El controlador 6014 puede ser un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), un microcontrolador que comprende un procesador y memoria, un circuito de procesamiento de señal digital, un dispositivo lógico programable, matriz de puertas de campo programadle, circuito discreto, y similares. El controlador comprende una pluralidad de entradas S0 a Sn, en donde n es un número entero adecuado. Como se ilustra en la Fig. 122, la pluralidad de entradas So a Sn se acoplan a una pluralidad de conmutadores SW0 a SWn, en donde n es cualquier número entero adecuado. Los conmutadores SWo a SWn proporcionan entradas para el controlador 6014 para controlar las funciones asociadas con los instrumentos 6004. El controlador 6014 comunica los estados de los conmutadores SW0 a SWn al generador 6002 a traves de un protocolo en serie de acuerdo con la presente descripción.

El controlador 6014 comprende, además, una pluralidad de salidas Oo a Om, en donde m es cualquier número entero adecuado, y puede ser el mismo que n. Las salidas O0 a Om se accionan por el controlador 6014 para controlar funciones asociadas con el instrumento 6004 de acuerdo con la información comunicada por el generador 6002.

En varias formas, el circuito 6006 también puede comprender uno o más circuitos de datos 6016, 6018 que se comunican sobre un protocolo de un cable. En ciertas formas, los circuitos de datos 6016, 6018 incluyen elementos de almacenamiento que pueden ser un dispositivo de un solo cable de bus (por ejemplo, un protocolo de EEPROM de un solo cable), u otro protocolo de un solo cable o dispositivo de protocolo de red de interconexión local (LIN). En una forma, por ejemplo, el elemento de almacenamiento de datos 302 puede comprender un solo cable de EEPROM. El elemento de almacenamiento de datos es un ejemplo de un elemento de circuito que puede contenerse en los circuitos de datos 6016, 6018. El circuito de datos puede adicional o alternativamente, comprender uno o más de otros elementos de circuito o componentes capaces de transmitir o recibir datos. Tales elementos de circuito o componentes pueden configurarse para, por ejemplo, transmitir los datos adquiridos por uno o más sensores (por ejemplo, un instrumento que se basa en un sensor de temperatura) y/o recibir datos desde el generador 6002 y proporcionar una indicación a un usuario (por ejemplo, una indicación LED u otra indicación visible) basada en los datos recibidos.

Durante el funcionamiento, el generador 6002 y el circuito de 6006 comunican a traves de un protocolo de comunicaciones robusto, flexible, altamente inmune a perturbaciones de acuerdo con la presente descripción. El protocolo se usa en los dos elementos conductores del instrumento 6010, 6012 (HS, HSR) para permitir al generador 6002 comunicar hasta 8 o más entradas y salidas discretas al instrumento 6004, mientras que coexisten en la misma línea como las comunicaciones EEPROM de un cable (por ejemplo, circuitos de datos 6016, 6018), y mantiene la compatibilidad hacia atrás con circuitos heredados existentes. El protocolo comprende una trama que se transmite repetidamente. La trama comprende pulsos generales (bits) como inicio/parada y pulsos de cabecera y pulsos de información codificada simultáneamente (bits) que codifican la entrada y salida de información en un solo pulso (bit) mediante la modulación tanto de amplitud como de ancho (duración del pulso) de cada pulso de información.

Una forma de dicho protocolo se ilustra en relación con las Figs. 123 y 124, en donde la Fig. 123 muestra un diagrama de tiempos 6020 de pulsos de corriente en una trama de un protocolo en serie en la salida del generador 6002 y la Fig. 124 muestra un diagrama de tiempos 6022 de pulsos de tensión en una trama del protocolo en serie en la salida del circuito 6014. De vuelta en primer lugar a la Fig. 123 cuya descripción debe leerse junto con la Fig. 122, el diagrama de tiempos 6020 muestra una señal de salida desde el generador 6002 al controlador 6014 en forma de pulsos de corriente. El límite de corriente (carriles) puede seleccionarse de acuerdo con la combinación específica de generador 6002/ instrumento 6006. En una forma, por ejemplo, la corriente de los carriles es +15 mA y -15 mA. Una trama comienza y termina en los bordes ascendentes 6023a, 6023b de los pulsos inicio/parada 6024A, 6024b generados por el controlador 6014 mediante la aplicación de un cortocircuito en los carriles HS-SR. La trama comienza en el borde ascendente 6023a del pulso de inicio 6024A y termina en el borde ascendente 6023b del pulso de parada 6024b. Los pulsos de señal de corriente oscilan desde el carril negativo -I al carril positivo +l a traves de un escalón por cero durante la transmisión del pulso de inicio 6024A desde el generador 6002 al controlador 6014. Después que se genera el pulso de inicio 6024, se transmiten los pulsos de cabecera 6026, 6028 y los pulsos de información E/S codificada 6025. Después de que se transmite el último pulso de información codificada 6025 el borde ascendente 6023b del pulso de parada 6024b señala el final de la trama de corriente. La siguiente trama a continuación, se inicia y el proceso se repite. En un aspecto, la trama de bits que no sea los pulsos de inicio/parada 6024A, 6024b oscila desde 0 hasta el carril negativo -I. En otros aspectos, algunos de los bits de la trama siguiente al pulso de inicio 6024A oscilan entre los carriles positivos y negativos +l, -I.

Este último aspecto se discute a continuación junto con la Fig. 128.

Los pulsos de información de la trama se codifican simultáneamente tanto en lo que se refiere a ancho y amplitud. El ancho de los pulsos de inicio/parada 6204A, 6024b es t0. Los pulsos de corriente después del pulso de inicio 6024A son pulsos de cabecera que representan los pulsos de cabecera 6026, 6028 y también un tienen ancho de pulso to. En el contexto de codificación de pulsos de salida que llevan información desde el generador 6002 al instrumento 6004, los pulsos de información 6025 se codifican como un pulso de salida lógica “1” 6030 mediante el aumento del ancho del pulso a ti mientras que un pulso de salida lógica “0” 6032 pueden tener el mismo ancho de pulso to como el pulso de inicio 6024 los pulsos de cabecera 6026, 6028. La salida lógica “1” se asigna al estado activo de salida, en donde el instrumento 6004 extrae potencia desde el generador 6002. Como se discutió previamente, una trama se inicia con el borde ascendente 6023a el pulso de corriente de inicio 6024 mediante un cortocircuito en el primer elemento conductor 6010 (HS) al segundo elemento conductor 6012 (SR), que son las líneas de potencia y de señal que conectan el generador 6002 con el instrumento 6004.

La Fig. 124 muestra el diagrama de tiempos 6022 de pulsos de tensión +/-V a través de un cruce por cero. El diagrama de tiempos 6022 que muestra pulsos de información E/S simultáneamente codificados con la información de entrada desde el controlador 6014 al generador 6002 (entradas) y la información de salida desde el generador 6002 al controlador 6014 (salida). Además del pulso de inicio 6034a la comunicación en serie se produce entre cero y el lado negativo de la señal. Como se muestra, una señal de tensión de entrada lógica “1” -Vi es negativa pero más positiva que una señal de tensión de entrada lógica “0” -V0. La entrada lógica “1” se asigna a un estado cerrado de conmutador (SWo - SWn).

Con referencia ahora a los diagramas de temporización 6020, 6022 que se muestran en las Figs. 123, 124, junto con el circuito 6006 que se muestra en la Fig. 122, una trama se inicia en el borde ascendente 6023a del pulso de inicio 6034a y termina en el borde ascendente del pulso de parada 6023b. En el medio, la trama comprende dos pulsos de cabecera 6040, 6042 despues de la transmisión del pulso de inicio 6024A y una pluralidad de pulsos de información de E/S codificada simultáneamente 6044. En una forma, los bits 6048 entre los pulsos de cabecera 6042, 6042 y los pulsos de información 6044 retornan a cero y tienen un ancho de pulso de to. En otras formas, como se describe a continuación, junto con la Fig. 128, los bits entre los pulsos de cabecera 6042, 6042 y los pulsos de información 6044d retornan a cualquiera de uno de los carriles positivos o negativos en forma alternada. Se apreciará que un beneficio de dicha configuración es la explotación de la potencia parásita adicional de las señales de la trama para alimentar el circuito 6066.

Los pulsos de información 6044 se codifican para llevar información sobre la entrada y salida. En consecuencia, cada pulso de información 6044 define un primer estado lógico asociado con una entrada desde el instrumento 6004 al generador 6002, así como también un segundo estado lógico asociado con una salida desde el generador 6002 al instrumento 6002. La codificación simultánea de señales de E/S se analiza con más detalle junto con las Figs. 125A a 125D, en donde los cuatro estados lógicos de un bit de E/S codificada se representan por separado para claridad de la descripción.

Con referencia nuevamente a la Fig. 124, el pulso de cabecera 6040 representa una entrada lógica “0” y el pulso de cabecera 6042 representa una entrada lógica “1”. Los pulsos de cabecera 6040, 6042 pueden usarse por el generador 6002 para la detección de presencia y para identificar el tipo de circuito 6006. El generador 6002 puede usar los valores de lectura de ADC específicos para uno o ambos de los pulsos de cabecera 6040, 6042, o bit de inicio 6084 para calibrar el intervalo de ADC para los pulsos de entrada dentro de la trama de corriente. El generador 6002 determinará el número de entradas y salidas usadas por el instrumento específico 6004 mediante la lectura de los parámetros de la EEPROM 6016, 6018.

El número de pulsos de E/S por trama puede ser el mayor del número de entradas o salidas usadas por un instrumento dado 6004 o puede ser un número fijo. Aunque el número máximo de entradas y salidas es un número predeterminado, por ejemplo 8 (16 en total), las entradas y salidas no usadas para un determinado instrumento 6004 pueden o no implementarse o anclarse fuera. Las entradas no usadas (si hay más salidas que entradas) pueden establecerse por el circuito 6006 al “0” lógico. Las salidas no usadas pueden establecerse por el generador 6002 al estado lógico “0” o “1”, según corresponda, ya sea para optimizar la velocidad de encuesta o la transferencia de energía al circuito 6006. El circuito 6006 almacenará energía de los pulsos negativos para alimentar tanto a sus propios circuitos, como cualquier dispositivo de salida (por ejemplo, LED, conmutadores, conmutadores de alimentación que incluyen transistores, dispositivos de retroalimentación, por ejemplo, audio, visual, táctil). Las comunicaciones EEPROM 6016, 6018 se realizarán en el lado de tensión positiva de la señal.

De vuelta a la lcyenda 6054 por debajo del diagrama de tiempos 6022, puede observarse que cada pulso de información 6044 tiene dos posibles estados lógicos de entrada (entrada lógica “1” y la entrada lógica “0”) que se indica por dos niveles de tensión negativos -V-i, -V0, y dos posibles estados lógicos de salida (salida lógica “1” y la salida lógica “0”) que se indica mediante dos anchos de pulso t-i, ¾. En consecuencia, si ocurre un cierre de conmutador (SWo - SWn), el siguiente pulso de información cae en el estado de entrada lógica “1” -V-i y si un conmutador (SWo - SWn) se mantiene abierto el próximo pulso de información cae en el estado de entrada lógica “0” -V0. En el mismo intervalo de tiempo, si el instrumento 6004 extrae energía desde el generador 6002, el ancho de pulso de salida lógica “1” es ti, y si instrumento 6004 no extrae energía desde el generador 6002, el ancho de pulso de salida lógica “0” es t0.

Como se indica en el diagrama de tiempos 6022, el ancho de pulso del pulso de restablecimiento 6034, los pulsos de cabecera 6040, 6042, los pulsos de salida lógica “0”, y el retorno a pulsos cero 6048 cada uno tiene anchos de pulso de t0. Solo los pulsos de salida lógica “1” tienen un ancho de pulso de t-i, en donde t0 < t|. Se apreciará que los niveles de tensión específicos y anchos de pulso ilustrados en la presente pueden seleccionarse de cualquier otra manera tal que -Vi < -V2 y to > ti. Además, el pulso de restablecimiento 6034, los pulsos de cabecera 6040, 6042, el pulso de salida lógica “0”, y el retorno a pulsos cero 6048 cada uno puede tener diferentes anchos de pulso.

Como se ilustra en las Figs. 125A a 125D, un pulso de información 6056 puede codificarse en dos de cuatro estados lógicos de E/S durante la comunicación entre el generador 6002 y el instrumento 6004, por ejemplo, el circuito 6006. En la Fig. 125A, por ejemplo, el pulso de información 6056A representa una entrada lógica “0” y una salida lógica “0” debido a que el nivel de tensión lógica es -V0 y el ancho de pulso de corriente es to. En la Fig. 125B, por ejemplo, el pulso de información 6056B representa una entrada lógica “1” y una salida lógica “0” debido a que el nivel de tensión lógica es -Vi y el ancho de pulso de corriente lógico es to. En la Fig. 125C, por ejemplo, el pulso de información 6056C representa una entrada lógica “0” y una salida lógica “1”, debido a que el nivel de tensión lógica es -V0 y el ancho de pulso de corriente lógica es t|. En la Fig. 125D, por ejemplo, el pulso de información 6056D representa una entrada lógica “1” y una salida lógica “1”, porque el nivel de tensión lógica es -Vi el ancho de pulso corriente lógico es t-i.

La Fig. 126 ilustra un ejemplo de diagrama de tiempos 6064 de un protocolo en serie. Como se muestra en la Fig. 126, y con referencia, además, a la Fig. 122, el diagrama de tiempos 6064 representa una señal de comunicación de protocolo que comprende tres entradas y ninguna salida. Las entradas, que se mencionan como S0, Si, y S2 en la Fig. 22, se acoplan en el controlador 6014 porción del circuito 6006. Las tres entradas pueden asociarse con el estado de los conmutadores SW0, SW-i, SW2 acoplados al controlador 6014, o pueden asociarse con otros tipos de entradas. El controlador 6014 modula la amplitud del correspondiente bit codificado a -V0 o -Vi que se basa en el estado (abierto o cerrado) de los conmutadores SW0, SWT, SW2. La trama en este ejemplo comprende un pulso de inicio 6034a, dos pulsos de cabecera 6040, 6042, y tres pulsos de información 6058, 6060, 6062 correspondientes con los estados de los conmutadores SW0, SW-i, SW2, para un total de seis pulsos. La trama termina en el borde ascendente 6023b del pulso de parada 6034b.

Como se muestra en la Fig. 126, el primer y segundo pulsos de información 6058, 6060 son entrada lógicas “0” que indican que los conmutadores de entrada SW0, SW-i, SW2 se abren y el tercer pulso de información es la entrada lógica “1” que indica que se cierra el conmutador SW2. Puesto que no hay salidas, no hay pulsos de salida que se codifican, por lo tanto la trama consiste en seis pulsos, tres pulsos generales (por ejemplo, pulsos de restablecimiento y cabecera 6034, 6040, 6042) y tres pulsos de información 6058, 6060, 6062. La trama se transmite repetidamente para informar al generador 6002 del estado de los conmutadores de entrada SW0, SW-i, SW2 en el instrumento 6004. Cuando se produce un cambio en el estado de un conmutador SW0, SW-i, SW2, el bit asociado con ese conmutador se codificada de forma automática y se repite la trama.

La Fig. 127 ilustra un ejemplo de diagrama de tiempos 6068 de un protocolo. Como se muestra en la Fig. 127, y con referencia también a la Fig. 122, el diagrama de tiempos 6068 representa una señal de comunicación de protocolo que comprende cuatro entradas y dos salidas. Las entradas, referenciadas como S0, Si, S2 y S3 en la Fig. 22, se acoplan en el controlador 6014 porción del circuito 6006. Las salidas se asocian con O0 y Oí del controlador 6014. Las cuatro entradas pueden asociarse con el estado de los conmutadores SWo, SW-i, SW2, SW3 acoplados al controlador 6014, o pueden asociarse con otros tipos de entradas. Las salidas Oo y Oí se usan para controlar diversas funciones del instrumento 6004 tal como, por ejemplo, accionar una retroalimentación audible, visual, táctil, control de potencia, entre otras funciones. El controlador 6014 modula la altura del pulso (amplitud) de los correspondientes bits codificados a -V0 o -V-i en base al estado (abierto o cerrado) de los conmutadores SW0, SW-i, SW2, SW3. El generador 6002 modula el ancho del pulso (tiempo) del bit codificado en base a la información de control de salida que el generador 6002 desea comunicar al controlador 6014. La trama en este ejemplo comprende un 6034a pulso de inicio, dos pulsos de cabecera 6040, 6042, y cuatro pulsos de información 6058, 6060, 6062 correspondientes con los estados de los conmutadores SW0, SW-i, SW2, SW3, para un total de siete pulsos. La trama termina en el borde ascendente 6023b del pulso de parada 6034b.

Como se muestra en la Fig. 127, el controlador 6014 codifica el primer bit de información 6070 con la entrada y salida de información. Por lo tanto, el ancho de pulso de tensión y el primer bit de información 6070 se modulan para codificar la salida como “0” lógico y la entrada como “1” lógico. De la misma manera, el controlador 6014 codifica el segundo bit de información 6072 con la entrada y salida de información. Por lo tanto, el ancho de pulso de tensión y el segundo bit de información 6072 se modulan para codificar la salida como “1” lógico y la entrada como “0” lógico. Debido a que en este ejemplo hay cuatro entradas y dos salidas, solo los bits tercero y cuarto 6074, 6076 se codifican con solo información de entrada, en donde el tercer bit 6074 se codifica como entrada lógica “1” y el cuarto bit se codifica como entrada lógica “0”. La trama se transmite repetidamente para informar al generador 6002 del estado de los conmutadores de entrada SW0, SW-i, SW2, SW3 en el instrumento 6004 y las salidas O0 y Oí se accionan por el controlador 6014. Cuando se produce un cambio en el estado de un conmutador SW0, SW-i, SW2, SW3, o el generador 6002 quiere controlar una de las dos salidas Oo y Oí, los bits asociados con este se codifican de forma automática y se repite la trama.

La Fig. 128 ilustra diagramas de tiempos de ejemplo 6080, 6083 de un protocolo en serie. Con referencia ahora a las Figs. 128 y 122, la forma de onda superior es un diagrama de tiempos de corriente 6080 como salida por el generador 6002. Los señal de corriente oscila desde +l a -I que cruza en cero. Este diagrama de tiempos 6080 proporciona potencia al circuito 6014 continuamente, excepto durante la transmisión 6086 de la entrada lógica “1” de los bits de inicio 6084, y el bit de parada 6102 condición “sin error”. La forma de onda inferior 6082 es un diagrama de tiempos de tensión en el circuito 6014. Un bit de cabecera 6104 comienza la trama seguido de un bit de inicio 6084. Los 12 bits de entrada y 12 bits de salida se codifican simultáneamente sobre una sola trama como se discutió anteriormente, en donde los bits de entrada lógicos se codifican mediante la modulación de amplitud de pulso y los bits de salida lógica se codifican por modulación de ancho de pulso. Los 12 bits de información se transmiten para codificar 12 entradas y 12 salidas. Como se muestra, la entrada núm. 1 6086 se codifica como “1” lógico y la salida núm. 1 6090 se codifica como “0” lógico. La entrada núm. 2 6088 se codifica como “1” lógico y la salida núm. 2 6092 se codifica como “1” lógico. La entrada núm. 3 6094 se codifica como “0” lógico y la salida núm. 36092 se codifica como “1” lógico. El último bit representa la entrada núm. 12 6098 se codifica como “0” lógico y la salida núm. 12 se codifica como “0” lógico. Como se indica, cada otro bit 6106 vuelve al carril de alimentación positiva, lo que proporciona una potencia parásita adicional para el instrumento 6004 circuito 6006.

Mientras que varios detalles se exponen en la descripción anterior, se apreciará que los diversos aspectos del protocolo de comunicación serie para dispositivo clínico puede ponerse en práctica sin estos detalles específicos. Por ejemplo, para concisión y claridad, los aspectos seleccionados se presentan en forma de diagrama de bloques en lugar de en detalle. Algunas porciones de las descripciones detalladas proporcionadas en la presente descripción se pueden presentar en términos de instrucciones que operan en los datos almacenados en una memoria de programación. Aquellos con experiencia en la materia usan tales descripciones y representaciones para describir y comunicar la sustancia de su trabajo a otros expertos en la materia. Generalmente, un algoritmo se refiere a una secuencia autoconsistente de las etapas que producen un resultado deseado, en donde una “etapa” se refiere a una manipulación de las cantidades físicas que podrían, sin embargo, no requieren necesariamente, tomar la forma de señales eléctricas o magnéticas que se pueden almacenar, transferir, combinar, comparar y manipular de cualquier otra manera. Es común referirse a tales señales como bits, valores, elementos, símbolos, caracteres, términos, números o similares. Estos y otros términos similares pueden asociarse con las cantidades físicas adecuadas y son etiquetas meramente adecuadas aplicadas a estas cantidades.

A menos que se indique específicamente de otra manera, como es evidente a partir de la descripción anterior, se aprecia que, a lo largo de la descripción anterior, las descripciones con el uso de términos tales como “procesamiento” o “computación” o “cálculo” o “determinación” o “presentación” o similares se refieren a la acción y procesos de un sistema de programación, u otro dispositivo electrónico de programación similar, que manipula y transforma los datos representados como cantidades físicas (electrónicas) dentro de los registros y memorias del sistema de programación a otros datos representados del mismo modo como cantidades físicas dentro de las memorias o registros del sistema de programación u otros dispositivos similares de almacenamiento, transmisión o visualización de información.

Es digno de mencionar que cualquier referencia a “un aspecto”, o “una forma” significa que una característica particular, estructura o característica descrita junto con el aspecto se incluye en al menos un aspecto. Por lo tanto, las apariciones de las frases “en un aspecto”, o “en una forma” en varios lugares de la especificación no son necesariamente todo lo referente al mismo aspecto. Además, las funciones particulares, estructuras, o características pueden combinarse de cualquier manera adecuada en una o más aspectos.

Algunos aspectos pueden describirse mediante el uso de la expresión “acoplado” y “conectado”, junto con sus derivados. Se debe entender que estos terminos no pretenden ser sinónimos uno al otro. Por ejemplo, algunos aspectos pueden describirse mediante el uso del término “conectado” para indicar que dos o más elementos están en contacto directo físico o eléctrico uno con otro. En otro ejemplo, algunos aspectos pueden describirse mediante el uso del término “acoplado” para indicar que dos o más elementos están en contacto directo físico o eléctrico. El término “acoplado”, sin embargo, también puede significar que dos o más elementos no están en contacto directo entre sí, pero aún así cooperan o interactúan unos con otros.

Aunque la presente descripción describe diversas formas, aquellos con experiencia en la materia pueden implementar y pensar en diversas modificaciones, variaciones, sustituciones, cambios y equivalentes para esas formas. Además, si bien se han descrito materiales para ciertos componentes se puede usar otros materiales. Por lo tanto, se debe comprender que la descripción y reivindicaciones adjuntas anteriores se pretenden para cubrir todas esas modificaciones y variaciones que se encuentran dentro del alcance de las formas descritas. Las siguientes reivindicaciones se pretenden para cubrir todas esas modificaciones y variaciones.

En un sentido general, aquellos con experiencia en la materia reconocerán que los diversos aspectos descritos en la presente descripción que pueden implementarse, individual y/o colectivamente, por medio de una amplia variedad de equipos, programas, programas de la memoria, o cualquier combinación de estos pueden verse como constituidos de diversos tipos de “sistemas de circuitos electricos”. Por lo tanto, como se usa en la presente descripción, el término “sistema de circuitos eléctricos” incluye, pero no se limita a, un sistema de circuitos eléctricos que tiene por lo menos un circuito eléctrico diferente, un sistema de circuitos eléctricos que tiene por lo menos un circuito integrado, un sistema de circuitos eléctricos que tiene por lo menos un circuito integrado específico de la aplicación, un sistema de circuitos eléctricos que forma un dispositivo de informática de propósitos generales configurado por medio de un programa informático (por ejemplo, un computadora de propósitos generales configurada por medio de un programa informático que lleva a cabo por lo menos parcialmente los procesos y/o dispositivos descritos en la presente descripción, o un microprocesador configurado por medio de un programa informático que lleva a cabo por lo menos parcialmente los procesos y/o dispositivos descritos en la presente descripción), un sistema de circuitos eléctricos que forma un dispositivo de memoria (por ejemplo, formas de una memoria de acceso aleatorio) y/o un sistema de circuitos eléctricos que forma un dispositivo de comunicación (por ejemplo, un módem, símbolo de comunicaciones o equipo óptico-eléctrico). Aquellos con experiencia en la materia reconocerán que la materia descrita en la presente descripción se puede implementar en una manera análoga o digital o alguna combinación de estas.

La descripción detallada anteriormente expone diversas modalidades de los dispositivos y/o procesos por medio del uso de diagramas de bloques, diagramas de flujo y/o ejemplos. En tanto que los diagramas de bloques, diagramas de flujo y/o ejemplos contienen una o más funciones y/u operaciones, los expertos en la materia comprenderán que cada función y/u operación en tales diagramas de bloques, diagramas de flujo o ejemplos se puede implementar, individual y/o colectivamente, por medio de una amplia variedad de equipo, programas, programas de la memoria o prácticamente cualquier combinación de estos. En una forma, diversas porciones de la materia descrita en la presente descripción pueden implementarse por medio de circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC), arreglos de puertas programables de campo (FPGA), procesadores digitales de señales (DSP) u otros formatos integrados. Sin embargo, aquellos con experiencia en la materia reconocerán que algunos aspectos de las formas descritas en la presente descripción, total o parcialmente, pueden implementarse equivalentemente en circuitos integrados, como uno o más programas informáticos ejecutados en una o más computadoras (por ejemplo, como uno o más programas ejecutados en uno o más sistemas de programación), como uno o más programas ejecutados en uno o más procesadores (por ejemplo, como uno o más programas ejecutados en uno o más microprocesadores), como microprogramas, o como prácticamente cualquier combinación de estos, y que diseñar el sistema de circuitos y/o escribir el código para el programa y/o microprogramas estaría bien dentro de la habilidad de un experto en la materia a la luz de la presente descripción. Adicionalmente, aquellos con experiencia en la materia apreciarán que los mecanismos de la materia descrita en la presente descripción tienen la capacidad de distribuirse como un producto del programa en una gran variedad de formas y que una forma ilustrativa de la materia descrita en la presente descripción aplica independientemente del tipo particular de medio portador de señal usado para realmente llevar a cabo la distribución. Los ejemplos de un medio portador de señales incluyen, pero no se limitan a, los siguientes: un medio de cinta grabable tal como un disco flexible, un disco duro, un disco compacto (CD), un disco de video digital (DVD), una cinta digital, una memoria para computadora, etc.; y un medio de transmisión tal como un medio de comunicaciones digital y/o analógico (por ejemplo, un cable de fibra óptica, una guía de onda, un enlace de comunicaciones cableado, un enlace de comunicaciones inalámbrico (por ejemplo, transmisores, receptores, lógica de transmisión, lógica de recepción, etc.), etc ).

Todas las patentes de Estados Unidos mencionadas anteriormente, publicaciones de solicitudes de patentes de Estados Unidos, solicitudes de patentes de Estados Unidos, las patentes extranjeras, solicitudes de patentes extranjeras, publicaciones no patentadas que se mencionan en esta especificación y/o listadas en cualquier ficha téenica de aplicación, o cualquier otro material de divulgación son incorporado aquí por referencia, en la medida en que no sean incompatibles con la presente invención. Como tal, y hasta la extensión necesaria, la descripción como se expone, explícitamente, en la presente invención reemplaza cualquier material en conflicto incorporado a la presente descripción como referencia. Cualquier material, o porción de este, que se incorpora como referencia en la presente invención, pero que está en conflicto con las definiciones, enunciados u otro material descrito incorporados que se exponen en esta descripción solo se incorporará en la medida que ningún conflicto surja entre aquel material incorporado y el material descrito existente.

Una persona con experiencia en la materia reconocerá que los componentes (por ejemplo, operaciones), dispositivos, objetos que se describen en la presente descripción y la descripción que los acompañan se usan como ejemplos por motivos de claridad conceptual y que las diversas modificaciones de configuración están contempladas. Por lo tanto, como se usa en la presente descripción, los ejemplares específicos que se exponen y la descripción acompañante pretenden ser representativos de sus clases más generales. Generalmente, el uso de cualquier ejemplar específico pretende ser representativo de su clase, y la no inclusión de componentes (por ejemplo, operaciones), dispositivos y objetos específicos no debe tomarse como limitante.

Con respecto al uso de prácticamente cualquier termino plural y/o singular en la presente descripción, aquellos con habilidad en la materia pueden traducir a partir del plural al singular y/o a partir del singular al plural como sea adecuado para el contexto y/o aplicación. Las diversas permutaciones singulares/plurales no se exponen expresamente en la presente descripción por motivos de claridad.

La materia descrita en la presente descripción ilustra, algunas veces, los componentes diferentes contenidos dentro de, o conectados con, otros componentes diferentes. Se debe comprender que tales estructuras representadas son meramente ilustrativas y que, de hecho, muchas otras estructuras pueden ¡mplementarse, las cuales logran la misma funcionalidad. En un sentido conceptual, cualquier arreglo de los componentes para lograr la misma funcionalidad se “asocia” efectivamente de manera que se logra la funcionalidad deseada. Por lo tanto, cualquier par de componentes combinados en la presente descripción para lograr una funcionalidad particular puede verse como componentes “asociados” entre sí de manera que se logra la funcionalidad deseada, independientemente de las estructuras o componentes intermedios. Además, cualquier par de componentes asociados de esta manera puede verse, además, como componentes “conectados operativamente” o “acoplados operativamente” entre sí para lograr la funcionalidad deseada y cualquier par de componentes con la capacidad de asociarse de esta manera puede verse, además, como componentes “que se pueden acoplar operativamente” entre sí para lograr la funcionalidad deseada. Los ejemplos de componentes específicos que se pueden acoplar operativamente incluyen, pero no se limitan a, componentes que se pueden parear físicamente y/o que pueden interactuar físicamente, y/o componentes que pueden relacionarse inalámbricamente y/o que pueden interactuar inalámbricamente y/o componentes que pueden relacionarse lógicamente y/o que pueden interactuar lógicamente.

En algunos casos, uno o más componentes pueden mencionarse en la presente descripción como componentes “configurados para”, “configurables para”, “operables/operativos para”, “adaptados/adaptables”, “con la capacidad de”, “conformes a/de conformidad con”, etc. Aquellos con experiencia en la materia reconocerán que la frase “configurados para” puede incluir, generalmente, componentes en estado activo y/o componentes en estado inactivo y/o componentes en espera, a menos que el contexto lo requiera de otra manera.

Aunque aspectos particulares de la presente materia descritos en la presente se muestran y describen, será evidente para los expertos en la materia que, en base a las enseñanzas de este documento, los cambios y modificaciones pueden hacerse sin apartarse de la materia objeto descrita en la presente y su aspectos más amplios y, por lo tanto, las reivindicaciones adjuntas son para abarcar dentro de su alcance todos los cambios y modificaciones que están dentro del verdadero espíritu y alcance de la materia objeto descrita en la presente descripción. Se entenderá por aquellos con experiencia en la materia que, en general, los terminos usados en la presente descripción, y particular en las reivindicaciones adjuntas (por ejemplo, los cuerpos de las reivindicaciones adjuntas) se pretenden, generalmente, como términos “abiertos” (por ejemplo, el término “que incluye” debe interpretarse como “que incluye, pero no se limita a,” el término “que tiene” debe interpretarse como “que tiene al menos”, el término “incluye” debe interpretarse como “incluye pero no se limita a”, etc.). Se entenderá además por aquellos dentro de la materia que si se pretende un número específico de una relación de reivindicación, tal pretensión se relaciona de manera explícita en la reivindicación, y en ausencia de tal relación no se presenta tal pretensión. Por ejemplo, como una ayuda para la comprensión, las siguientes reivindicaciones adjuntas pueden contener el uso de las frases introductorias “al menos uno” y “uno o más” para introducir relaciones de reivindicación. Sin embargo, el uso de tales frases no debe interpretarse para implicar que la introducción de una relación de reivindicaciones por los artículos indefinidos “un” o “una” limita cualquier reivindicación particular que contiene tal relación de reivindicación introducida a las reivindicaciones que contienen solamente una tal relación, incluso cuando la misma reivindicación incluye las frases introductorias “una o más” o “al menos uno” y artículos indefinidos tales como “un” o “una” (por ejemplo, “un” y/o “una” normalmente debe interpretarse en el sentido de “al menos uno” o “uno o más”); lo mismo es cierto para el uso de artículos definidos que se usan para introducir relaciones de reivindicación.

Además, incluso si un número específico de una relación de reivindicación introducida se enumera explícitamente, los expertos en la materia reconocerán que tal relación típicamente debe interpretarse en el sentido de al menos el número enumerado (por ejemplo, la relación desnuda de “dos relaciones” sin otros modificadores, normalmente significa al menos dos relaciones, o dos o más relaciones). Además, en los casos en que se usa una convención análoga a “al menos uno de A, B, y C, etc.”, generalmente, una construcción de este tipo se pretende en el sentido en que un experto en la materia comprende la convención (por ejemplo, “un sistema que tiene al menos uno de A, B, y C” incluiría, pero no se limita a los sistemas que tienen A solo, B solo, C solo, A y B juntos, A y C juntos, B y C juntos, y/o A, B, y C juntos, etc.)· En aquellos casos en que se usa una convención análoga a “al menos uno de A, B, o C, etc.”, generalmente, una construcción de este tipo se pretenden en el sentido en que un experto en la materia comprende la convención (por ejemplo, “un sistema que tiene al menos uno de A, B, o C "incluiría, pero no se limita a, los sistemas que tienen A solo, B solo, C solo, A y B juntos, A y C juntos, B y C juntos, y/o A, B, y C juntos, etc.). Se entenderá, además, por aquellos dentro de la materia que normalmente una palabra y/o frase disyuntiva que presenta dos o más términos alternativos, ya sea en la descripción, las reivindicaciones o las figuras, debe entenderse a contemplar las posibilidades de incluir uno de los términos, cualquiera de los términos, o los dos términos a menos que el contexto dicte otra cosa. Por ejemplo, la frase “A o B” se entenderá normalmente para incluir las posibilidades de “A” o “B” o “A y B”.

Con respecto a las reivindicaciones adjuntas, aquellos con experiencia en la materia apreciarán que las operaciones mencionadas en estas pueden llevarse a cabo, generalmente, en cualquier orden. Además, si bien diversos flujos operacionales se presentan en una secuencia o secuencias, se debe comprender que las diversas operaciones pueden llevarse a cabo en otros órdenes además de los ilustrados, o se pueden llevar a cabo simultáneamente. Los ejemplos de tales ordenaciones alternas pueden incluir ordenación de superposición, intercalado, interrupción, reclasificación, de incrementos, preparatoria, suplementaria, simultánea, inversa u otras ordenaciones de variantes, a menos que el contexto lo indique de otra manera. Además, los términos como “receptivos a”, “relacionados con” u otros adjetivos en pasado no pretenden, generalmente, excluir tales variantes, a menos que el contexto lo dicte de otra manera.

En ciertos casos, el uso de un sistema o método puede ocurrir en un territorio incluso si los componentes se sitúan fuera del territorio. Por ejemplo, en un contexto de computación distribuida, el uso de un sistema de computación distribuida puede ocurrir en un territorio a pesar de que las partes del sistema pueden situarse fuera del territorio (por ejemplo, relé, servidor, procesador, señal portadora de medio, la transmisión de ordenador, equipo que recibe, etc. ubicados fuera del territorio).

Una venta de un sistema o método puede ocurrir lo mismo en un territorio, incluso si los componentes del sistema o método se sitúan y/o se usan fuera del territorio. Además, la aplicación de al menos una parte de un sistema para realizar un método en un territorio, no se opone al uso del sistema en otro territorio.

En resumen, se ha descrito diversos beneficios que resultan del uso de los conceptos descritos en la presente descripción. La descripción anterior de una o más formas se presenta para fines ilustrativos y descriptivos. No pretende ser exhaustiva o limitante a la forma precisa descrita. Las modificaciones o variaciones son posibles a la luz de las enseñanzas anteriores. La forma o formas se seleccionaron y se describieron para ilustrar los principios y la aplicación práctica para facilitar que una persona con experiencia en la materia use las diversas formas y con diversas modificaciones según lo adecuado para el uso particular contemplado. Se pretende que las reivindicaciones presentadas con la presente descripción definan el alcance global.

Ejemplos En un aspecto general, una unidad de instrumento quirúrgico que incorpora los principios de las formas descritas se configura para permitir la disección selectiva, corte, coagulación, y la sujeción del tejido durante los procedimientos quirúrgicos. Un generador puede generar al menos una señal electrica, la cual puede monitorearse contra un primer conjunto de condiciones lógicas. Cuando se cumple el primer conjunto de condiciones lógicas, puede accionarse una primera respuesta del generador.

En ciertas formas, se controla la impedancia ultrasónica del instrumento quirúrgico. Cuando la impedancia ultrasónica del instrumento quirúrgico supera un umbral de impedancia, una frecuencia de resonancia de al menos una señal electrica puede almacenarse como una frecuencia de línea base. Además, la primera respuesta del generador puede accionarse cuando se cumple ya sea el primer conjunto de condiciones lógicas o la frecuencia de resonancia de al menos una señal eléctrica difiere de la frecuencia de linea base por un umbral de desviación de línea base.

En ciertas formas, pueden monitorearse eventos de carga en un efector de extremo del instrumento quirúrgico. La primera respuesta del generador puede accionarse cuando se cumple el primer conjunto de condiciones lógicas y se detecta un evento de carga.

De acuerdo con una forma general, se proporciona una unidad de conmutador para un instrumento quirúrgico ultrasónico que incluye un alojamiento de mango que se configura para soportarse en una mano. En al menos una forma, la unidad de conmutador comprende una primera disposición de conmutador que se soporta operativamente en una porción delantera del alojamiento de mango y es selectivamente móvil en relación con al menos un primer contacto de conmutador. La unidad de conmutador comprende, además, una segunda disposición de conmutador que puede comprender al menos uno de un botón de conmutador derecho y un botón de conmutador izquierdo. El botón de conmutador derecho puede soportarse de forma móvil en un lado derecho del alojamiento de mango y ser movible selectivamente con respecto al menos a un contacto de conmutador derecho soportado por el alojamiento de mango. El botón conmutador izquierdo puede soportarse de forma móvil en un lado izquierdo del alojamiento de mango y ser movible selectivamente con relación al menos a un contacto de conmutador izquierdo soportado por el alojamiento de mango. Las primera y segunda disposiciones de conmutador pueden configurarse para operarse selectivamente con una sola mano que soporta el alojamiento de mango.

De acuerdo con al menos otra forma general, se proporciona un instrumento quirúrgico ultrasónico. En al menos una forma, el instrumento quirúrgico ultrasónico comprende un generador para generar señales ultrasónicas y una unidad de mango que incluye un alojamiento de mango que se configura para soportarse operativamente en una mano. El instrumento puede comprender además una unidad de conmutador que incluye una primera disposición de conmutador que se soporta operativamente en una porción delantera del alojamiento de mango y es selectivamente móvil en relación con al menos un primer contacto de conmutador que se comunica con el generador. La unidad de conmutador puede incluir, además, una segunda disposición de conmutador que comprende al menos uno de un botón de conmutador derecho y un botón de conmutador izquierdo. El botón de conmutador derecho puede soportarse de forma móvil en un lado derecho del alojamiento de mango y ser movible selectivamente con respecto al menos a un contacto de conmutador derecho que se soporta por el alojamiento de mango. El al menos un contacto de conmutador derecho puede comunicarse con el generador. El botón de conmutador izquierdo puede soportarse de forma móvil en un lado izquierdo del alojamiento de mango y ser movible selectivamente con relación al menos a un contacto de conmutador izquierdo que se soporta por el alojamiento de mango y puede comunicarse de manera operativa con el generador. Las primera y segunda disposiciones de conmutador pueden configurarse para operarse selectivamente con una sola mano que soporta el alojamiento de mango.

De acuerdo con todavía otra forma general, se proporciona una unidad de conmutador para un instrumento quirúrgico ultrasónico que incluye un alojamiento de mango que se configura para soportarse en una mano. En al menos una forma, la unidad de conmutador comprende una unidad de botón que se soporta de forma móvil por el alojamiento de mango para el recorrido axial y giratorio selectivo con relación a un contacto de conmutador derecho, un contacto de conmutador central y un contacto de conmutador izquierdo de tal manera que el movimiento axial de la unidad de botón en una primera dirección provoca que la unidad de botón accione el contacto de conmutador central y el movimiento giratorio de la unidad de botón en una primera dirección giratoria provoca que la unidad de botón accione el contacto de conmutador izquierdo y el movimiento giratorio de la unidad de botón en una segunda dirección giratoria provoca que la unidad de botón accione el contacto de conmutador derecho.

De acuerdo con diversas formas, el módulo conector puede ser un componente modular que puede proporcionarse como un accesorio con el instrumento quirúrgico ultrasónico o componentes de estos, pero no unido a estos, o puede usarse para reparar, sustituir o modernizar los instrumentos quirúrgicos ultrasónicos. En ciertas formas, sin embargo, el módulo conector puede asociarse con la unidad de mango o el transductor ultrasónico. En una forma, el módulo conector puede comprender un conjunto que puede retirase y/o sustituirse fácilmente por un usuario. El módulo conector también puede comprender características extraíbles que permiten al usuario, por ejemplo, eliminar y/o reemplazar acoplamientos de giro, conmutadores, conductores, o enlaces. Por consiguiente, en ciertas formas, uno o más módulos de conexión pueden incluirse en un kit. El kit puede comprender diversos acoplamientos de giro configurados para usarse adaptable con uno o más transductores ultrasónicos o piezas de mano. El kit puede incluir módulos de conexión, acoplamientos de giro, o alojamientos que comprenden diversas configuraciones de interfaces de usuario que pueden requerir una, dos, o más trayectorias conductoras.

En un aspecto, la presente descripción se refiere a un instrumento quirúrgico ultrasónico. El instrumento ultrasónico puede comprender un efector de extremo, una guía de onda que se extiende proximalmente desde el efector de extremo a lo largo de un eje longitudinal, y un módulo conector para recibir una pieza de mano ultrasónica. El módulo conector puede comprender un alojamiento que define un husillo que se extiende a lo largo del eje longitudinal, un acoplamiento posicionado en el husillo y que gira con relación al alojamiento, un primer conductor acoplado mecánicamente al alojamiento y que se extiende al menos parcialmente alrededor del eje longitudinal, y un primer enlace giratorio alrededor del eje longitudinal con relación al primer conductor entre una primera posición y una segunda posición. El primer enlace puede comprender un primer contacto posicionado para contactar eléctricamente el primer conductor cuando el primer enlace está en la primera posición y la segunda posición y un segundo contacto eléctricamente acoplado al primer contacto y posicionado para contactar eléctricamente la pieza de mano ultrasónica cuando el primer enlace está en la primera posición y la segunda posición.

En un aspecto, el primero y el segundo conductores comprenden cada uno un cable conductor configurado para acoplar eléctricamente a una interfaz de usuario configurada para recibir señales de control de potencia de un usuario. La pieza de mano ultrasónica puede adaptarse para acoplar eléctricamente a un generador y acoplar de manera giratoria al primer y segundo enlaces cuando se recibe por el módulo conector. El módulo conector puede configurarse para acoplar eléctricamente el circuito de interfaz de usuario y el generador a través de la pieza de mano ultrasónica cuando el primer y el segundo enlaces están en posiciones respectivas primera y segunda. En un aspecto, la interfaz de usuario comprende un conmutador acoplado operativamente a una unidad de mango y el módulo conector se asegura a la unidad de mango. La pieza de mano ultrasónica puede girar con relación a la unidad de mango cuando se recibe por el módulo conector. En un aspecto, el alojamiento aísla eléctricamente los conductores primero y segundo uno con respecto al otro.

Varios aspectos de la materia que se describe en la presente se refieren a un aparato, que comprende un circuito configurado para transmitir una señal como un protocolo de comunicación en serie en un par de conductores electricos. El protocolo en serie puede definirse como una serie de pulsos distribuidos en al menos una trama de transmisión. Al menos un pulso en la trama de transmisión se codifica simultáneamente mediante la modulación de una amplitud del pulso para representar uno de dos primeros estados lógicos y la modulación de ancho del pulso para representar uno de dos segundos estados lógicos.

Varios aspectos de la materia que se describe en la presente se dirigen a un instrumento, que comprende un circuito configurado para transmitir una señal como un protocolo de comunicación en serie en un par de conductores eléctricos. El protocolo en serie puede definirse como una serie de pulsos distribuidos en al menos una trama de transmisión. Al menos un pulso en la trama de transmisión puede codificarse simultáneamente mediante la modulación de una amplitud del pulso para representar uno de dos primeros estados lógicos y la modulación del ancho del pulso para representar uno de dos segundos estados lógicos. El instrumento también puede comprender un dispositivo de salida acoplado a una salida del circuito; y un dispositivo de entrada acoplado a una entrada del circuito.

Varios aspectos de la materia descrita en la presente descripción están dirigidos a un generador, que comprende un circuito de acondicionamiento configurado para comunicarse a un instrumento a traves de una interfaz de dos cables. El generador puede comprender un circuito de control configurado para transmitir una señal como un protocolo de comunicación en serie en un par de conductores eléctricos. El protocolo en serie puede definirse como una serie de pulsos distribuidos en al menos una trama de transmisión. Al menos un pulso en la trama de transmisión se codifica simultáneamente mediante la modulación de una amplitud del pulso para representar uno de dos primeros estados lógicos y la modulación de ancho del pulso para representar uno de dos segundos estados lógicos. El generador también puede comprender un circuito de energía configurado para accionar el instrumento.

Diversos aspectos se dirigen a los métodos de la activación de un efector de extremo acoplado a un sistema de accionamiento ultrasónico de un instrumento quirúrgico ultrasónico. Una señal de disparo puede recibirse. En respuesta a la señal de disparo, una primera señal de accionamiento puede proporcionarse al sistema de accionamiento ultrasónico para accionar el efector de extremo en un primer nivel de potencia. La primera señal de accionamiento puede mantenerse durante un primer período. Al final del primer período una segunda señal de accionamiento puede proporcionarse al sistema de accionamiento ultrasónico para accionar el efector de extremo en un segundo nivel de potencia menor que el primer nivel de potencia.

En otro aspecto, después de recibir una señal de disparo, un sistema quirúrgico genera retroalimentación que indica que el instrumento quirúrgico ultrasónico se activa mientras se mantiene el instrumento ultrasónico en un estado desactivado. En un extremo del período de tiempo umbral, el instrumento quirúrgico ultrasónico se activa mediante la proporción de una señal de accionamiento al sistema de accionamiento ultrasónico para accionar el efector de extremo.

En otro aspecto, el instrumento quirúrgico ultrasónico se activa mediante la generación de una señal de accionamiento proporcionada al sistema de accionamiento ultrasónico para accionar el efector de extremo. Una pluralidad de variables de entrada puede aplicarse a un modelo de múltiples variables para generar una salida del modelo de múltiples variables, en donde la salida del modelo multivariable corresponde a un efecto del instrumento ultrasónico sobre el tejido. La pluralidad de variables de entrada puede comprender al menos una variable que describe la señal de accionamiento y al menos una variable que describe una propiedad del instrumento quirúrgico ultrasónico. Cuando la salida del modelo multivariable alcanza un valor umbral, puede generarse retroalimentación que indica un estado correspondiente de al menos uno del instrumento quirúrgico ultrasónico y el tejido afectado por el instrumento quirúrgico ultrasónico.

En otro aspecto, en respuesta a una señal de disparo, una primera señal de accionamiento en un primer nivel de potencia se proporciona al sistema de accionamiento ultrasónico para accionar el efector de extremo. La primera señal de accionamiento se mantiene en el primer nivel durante un primer período. Una segunda señal de accionamiento se proporciona para el sistema de accionamiento ultrasónico para accionar el efector de extremo en un segundo nivel de potencia menor que el primer nivel de potencia. Una pluralidad de variables de entrada puede aplicarse a un modelo multivariable para generar una salida del modelo multivariable. La salida del modelo de múltiples variables puede corresponder a un efecto del instrumento ultrasónico sobre el tejido, y la pluralidad de variables puede comprender al menos una variable que describe la señal de accionamiento y al menos una variable que describe una propiedad del instrumento quirúrgico ultrasónico. Despues de la salida del modelo de múltiples variables sobrepasa un valor umbral para un período de tiempo umbral, puede activarse una primera respuesta.

Aunque varias formas se ilustran y describen, no es la intención del solicitante restringir o limitar el alcance de las reivindicaciones adjuntas a dicho detalle. Numerosas variaciones, cambios y sustituciones se les ocurrirán a los expertos en la materia sin apartarse del alcance de la invención. Además, la estructura de cada elemento asociado con las formas descritas puede describirse alternativamente como un medio para proporcionar la función realizada por el elemento. En consecuencia, se pretende que las formas descritas se limiten solamente por el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Las menciones a lo largo de la presente a “diversas formas”, “algunas formas”, “una forma”, o “en una forma” en los lugares indicados en la descripción no se refieren todas necesariamente a la misma forma. Por lo tanto, las menciones de las frases “en diversas formas”, “en algunas formas”, “en una forma”, o “en una forma” en los lugares indicados en la descripción no se refieren todas necesariamente a la misma forma. Además, las funciones particulares, estructuras, o características pueden combinarse de cualquier manera adecuada en una o más modalidades. Por lo tanto, las funciones particulares, las estructuras o características que se ilustran o describen en relación con una modalidad pueden combinarse, total o parcialmente, con los aspectos, las estructuras o las características de una o más de otras formas sin limitación.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1. Un aparato que comprende: un circuito configurado para transmitir una señal como un protocolo en serie por un par de conductores eléctricos, en donde el protocolo en serie se define como una serie de pulsos distribuidos sobre al menos una trama de transmisión, en donde al menos un pulso en la trama de transmisión se codifica simultáneamente al modular una amplitud del pulso para representar uno de dos primeros estados lógicos y modular un ancho del pulso para representar uno de dos segundos estados lógicos.

2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el circuito se configura para modular la amplitud del pulso para codificar uno de dos primeros estados lógicos asociados con un estado de entrada del circuito, en donde los dos estados lógicos son un “0” lógico y un “1” lógico.

3. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el circuito se configura para modular el ancho del pulso para codificar uno de dos segundos estados lógicos asociados con un estado de salida del circuito, en donde los dos estados lógicos son un “0” lógico y un “1” lógico.

4. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque al menos un pulso en la trama se codifica para representar al menos dos de cuatro estados lógicos, un “0” lógico o un “1” lógico que representan un estado lógico de una porción de entrada del circuito y un “0” lógico o un “1” lógico que representan un estado lógico de una porción de salida del circuito.

5. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el número de pulsos en la trama se determina parcialmente por el mayor del número de entradas y salidas del circuito que se codificará.

6. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el circuito está configurado para almacenar energía de la señal de protocolo transmitida.

7. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el circuito está configurado para aplicar un cortocircuito a un extremo del par de conductores electricos acoplados al circuito para generar un pulso de inicio e iniciar una trama de transmisión.

8. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque la trama de transmisión comprende un pulso de inicio y al menos un pulso de cabecera para identificar el circuito.

9. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende adicionalmente un circuito de datos, en donde el circuito de datos almacena información asociada con un instrumento acoplado al circuito.

10. El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la trama de transmisión comprende al menos un pulso de no codificación cuya amplitud retorna a un carril positivo de la señal de transmisión.

11. Un instrumento que comprende: un circuito configurado para transmitir una señal como un protocolo en serie por un par de conductores eléctricos, en donde el protocolo en serie se define como una serie de pulsos distribuidos sobre al menos una trama de transmisión, en donde al menos un pulso en la trama de transmisión se codifica simultáneamente al modular una amplitud del pulso para representar uno de dos primeros estados lógicos y modular un ancho del pulso para representar uno de dos segundos estados lógicos; un dispositivo de salida acoplado a una salida del circuito; y un dispositivo de entrada acoplado a una entrada del circuito.

12. El instrumento de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque el circuito se configura para modular la amplitud del pulso para codificar uno de dos primeros estados lógicos asociados con un estado de entrada del dispositivo de entrada acoplado a la entrada del circuito, en donde los dos estados lógicos son un “0” lógico y un “1” lógico.

13. El instrumento de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque el dispositivo de entrada comprende al menos un conmutador.

14. El instrumento de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque el circuito se configura para modular el ancho del pulso para codificar el uno de dos segundos estados lógicos asociados con un estado de salida del dispositivo de salida acoplado a la salida del circuito, en donde los dos estados lógicos son un “0” lógico y un “1” lógico.

15. El instrumento de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque el dispositivo de salida se selecciona de cualquiera de un circuito de accionamiento de energía, un indicador visual, un indicador audible, un indicador táctil, y cualquier combinación de cualquiera de estos.

16. El instrumento de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque la trama de transmisión comprende un pulso de inicio y al menos un pulso de cabecera para identificar el instrumento.

17. El instrumento de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque comprende adicionalmente un circuito de datos, en donde el circuito de datos almacena información asociada con el instrumento.

18. Un generador que comprende: un circuito acondicionador configurado para comunicarse con un instrumento por una interfaz de dos cables, en donde el instrumento comprende un circuito de control configurado para transmitir una señal como un protocolo en serie por un par de conductores electricos, en donde el protocolo en serie se define como una serie de pulsos distribuidos sobre al menos una trama de transmisión, en donde al menos un pulso en la trama de transmisión se codifica simultáneamente al modular una amplitud del pulso para representar uno de dos primeros estados lógicos y modular un ancho del pulso para representar uno de dos segundos estados lógicos; y un circuito de energía configurado para accionar el instrumento.

19. El generador de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque el circuito acondicionador se configura para leer la amplitud modulada del pulso codificado y descodificar el uno de dos primeros estados lógicos asociados con un estado de entrada del circuito de control, en donde los dos estados lógicos son un “0” lógico y un “1” lógico.

20. El generador de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque el circuito acondicionador se configura para desmodular el ancho del pulso para descodificar el uno de dos segundos estados lógicos asociados con un estado de salida del circuito de control, en donde los dos estados lógicos son un “0” lógico y un “1” lógico.

21. El generador de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque el circuito acondicionador se configura para leer el al menos un pulso de cabecera para identificar el circuito de control.

22. El generador de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque el circuito acondicionador se configura para leer un cortocircuito aplicado a un extremo del par de conductores electricos acoplados al circuito de control para iniciar una trama de transmisión e iniciar una calibración de bucle al medir una impedancia del bucle para la trama de transmisión.

23. El generador de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque el circuito acondicionador se configura para determinar una cantidad de entradas y salidas usadas por el instrumento al leer un circuito de datos acoplados a un circuito de control.