具有可选择的一体式功率源或外部功率源的外科器械的制作方法_2

文档序号:9220680阅读:来源:国知局
外科器械10。本实例的外科器械10包括控制模块12、端部执行器14、 传感器16、使用者输入件18和功率插座20。端部执行器14、传感器16、使用者输入件18 和功率插座20均经由线22与控制模块12连通。因此,控制模块12能够操作以接收来自 端部执行器14、传感器16、使用者输入件18、和/或功率插座20的输入(例如,功率、数据 等);并且能够操作以基于一种或多种控制算法并基于从传感器16和/或使用者输入件18 接收的输入来驱动端部执行器14。控制模块12可包括微处理器、专用集成电路(ASIC)、存 储器、印刷电路板(PCB)、存储装置(诸如固态驱动器或硬盘)、固件、软件、和/或各种其它 合适的部件,根据本文的教导内容,这对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。线22 可包括任何合适的常规布线、刚性电路板或柔性电路中的迹线、和/或能够操作以传递电 功率和/或数据/信号的任何其它合适的部件。
[0038] 端部执行器14可包括能够操作以操纵组织的各种特征结构。仅以举例的方式,端 部执行器14可包括:能够操作以抓紧组织的一个或多个可动钳口、组织切割特征结构(例 如,平移刀片)、能够操作以切断组织的一组钉和钉驱动器、能够操作以通过对组织施加超 声能量来改变所述组织中的蛋白质的性质的超声刀、能够操作以向组织提供RF能量(例 如,双极或单极)的一个或多个电极、和/或任何其它合适的特征结构,根据本文的教导内 容,所述特征结构对本领域的普通技术人员将是显而易见的。本实例的端部执行器14包括 主动特征结构,诸如超声刀、一对夹紧钳口、锋利刀、钉驱动组件、单极RF电极、一对双极RF 电极、加热元件、和/或可由电功率驱动的各种其它部件。在一些情况下,端部执行器14可 从外科器械10的其余部分移除,以用于维护、测试、更换或任何其它目的,根据本文的教导 内容,这对本领域的普通技术人员将是显而易见的。还应当理解,外科器械10能够接受各 种端部执行器14以执行不同类型的活动。例如,外科器械10可接受可移除缝合端部执行 器14,所述端部执行器可被移除并且更换为电外科端部执行器14,所述电外科端部执行器 可被移除并且被更换为超声端部执行器14,等等。
[0039] 本实例的传感器16能够操作以提供各种信息从而在手术期间控制模块12。仅以 举例的方式,此类构型可包括感测端部执行器14处的温度或者确定端部执行器14的摆动 速率。来自传感器16的数据可由控制模块12处理以实现向端部执行器14的功率递送(例 如,在反馈环路等中)。可根据外科器械10的目的来提供传感器16的各种其它构型,根据 本文的教导内容,这对本领域的普通技术人员将是显而易见的。根据本文的教导内容,传感 器16的各种合适的用途和传感器16可采取的各种形式对本领域的普通技术人员将是显而 易见的。当然,正如本文所述的其它部件,外科器械10可具有多于一个传感器16 ;或者如 果需要,可简单地省略传感器16。
[0040] 触发器18能够选择性地从所选功率源40, 60向端部执行器14 (和/或外科器械 10的一些其它部件)提供功率,以便在执行手术时启动外科器械10。仅以举例的方式,触 发器18可包括一个或多个变型推钮、一个或多个枢转触发器、一个或多个滑块、一个或多 个旋钮、和/或其和组合。根据本文的教导内容,触发器18可采取的其它合适的形式对于 本领域的普通技术人员将是显而易见的。
[0041] 功率插座20能够操作以可移除地接收功率源40, 50,从而接收功率控制模块12和 端部执行器14。具体地,功率插座20能够操作以可移除地接收电池40或插头50。功率插 座20可包括电触点、感应式联接特征结构、电容式联接特征结构、和/或任何其它合适的特 征结构类型,所述特征结构能够操作以在功率源40, 50完全联接功率插座20时从功率插座 40, 50向控制模块12传递功率。电池40可包括一包一个或多个镍氢电池、锂离子电池(例 如,棱柱状电池型锂离子电池等)、镍镉电池、或任何其它类型的便携式功率源,根据本文的 教导内容,这对本领域的普通技术人员可能是显而易见的。电池40可根据需要为可再充电 的或不可再充电的。当与功率插座20联接时,电池40能够操作以向控制模块12和端部执 行器14提供足够的功率,以便使用端部执行器14的所启动部件来执行外科手术的至少一 部分。
[0042] 本实例的插头50与一体式缆线52联接,所述一体式缆线还可移除地与发生器60 联接。插头50和缆线52可被提供成一次性部件或提供成可重复使用的可杀菌部件。发生 器60可与常规AC壁装电源插座(未示出)联接,并且能够操作以将来自常规AC壁装电源 插座的功率转变成适合用于外科器械10的功率。在一些型式中,发生器60包括由Ethicon Endo-Surgery, Inc. (Cincinnati, Ohio)提供的Gll发生器。发生器60能够操作以基于外 科器械10是否为超声外科器械、电外科器械等来改变其功率输出模式。功率输出模式的 变型可由操作者手动选择;或者可通过发生器60感测与发生器60联接的器械的类型来自 动选择。仅以举例的方式,发生器60可根据下述专利的教导内容中的至少一些进行构造: 2011年 1 月 20 日公开的名称为"Electrosurgery Generator for Ultrasonic Surgical Instruments"的美国公开2011/0015631,其公开内容以引用方式并入本文;2011年4月14 日公开的名称为"Surgical Generator for Ultrasonic and Electrosurgical Devices" 的美国公开2011/0087212,其公开内容以引用方式并入本文;和/或2011年4月14日公 开的名称为"Surgical Generator for Ultrasonic and Electrosurgical Devices"的美 国公开2011/0087256,其公开内容以引用方式并入本文。在本实例中,发生器60能够操作 以通过缆线52向插头50传递电功率,从而为外科器械10供电。
[0043] 还应当理解,缆线52和插头50还能够操作以在外科器械10与发生器60之间提 供数据和/或命令等的单向或双向传递。仅以举例的方式,数据可根据以下专利的教导内 容中的至少一些通过缆线52和插头50来传递:2012年5月10日公开的名称为"Medical Device Usage Data Processing"的美国公开2012/0116367,其公开内容以引用方式并入 本文。此外或另选地,此类数据可包括:用于器械10的一个或多个部件的软件/固件升级; 用于提供器械10、插头50和/或发生器60的鉴别的数据;使用跟踪数据;基于使用器械 10的特定操作者来调制器械10的性能的自动配置数据;代表存储在器械10上的事件的数 据;在器械10的使用期间实时捕获的数据(例如,温度、组织阻抗等);和/或各种其他类 型的数据。在器械10的可操作性是基于使用所述器械的特定操作者来进行调制的型式中, 此类调制可根据以下专利的教导内容中的至少一些来提供:2012年3月22日提交的名称 为''Method and Apparatus for Programming Modular Surgical Instrument" 的美国专 利申请13/426, 760,其公开内容以引用方式并入本文。还应当理解,发生器60能够经由缆 线52和插头50对器械10执行诊断。
[0044] 此外,或作为通过缆线52和插头50来提供的另选形式,上述数据传递功能中的至 少一些可以无线方式在器械10与发生器60之间提供;和/或在器械10与某件其它装备之 间提供。仅以举例的方式,此类无线通信可使用蓝牙协议、Zigbee协议、其它协议、或甚至 其它模态(例如,非RF无线通信等)来提供。此类无线通信可在器械10与电池40联接时 提供;并且在一些情况下甚至在器械10与插头50和缆线52联接时提供。虽然上述实例包 括器械10与发生器60之间的数据传递,然而应当理解,此外或代替在器械10与发生器60 之间传递,数据可以无线方式或经由线在器械10与某件其它装备之间传递。仅以举例的方 式,数据可从器械10向腹腔镜式照相机显示器传递。根据本文的教导内容,可与器械10通 信的其它类型的装备对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。
[0045] 发生器60也能够提供器械10由电池 40驱动时器械10可能无法提供的使用者反 馈(例如,可听音调、光、图形/文本消息等)。发生器60处的此类使用者反馈可由通过缆 线52和插头50接收的数据来驱动。例如,使用者反馈可指示以下信息:端部执行器14启 动的时间、完成循环的时间、计时器运行的时间、存在警戒状态的时间、设立的指令、故障诊 断、端部执行器14中平移刀的纵向位置、夹紧在端部执行器14的钳口之间的组织的厚度 等。器械10的一些型式能够通过器械10自身提供使用者反馈。例如,器械10可根据以下 专利的教导内容中的至少一些来提供使用者反馈:2012年5月10日公开的名称为"User Feedback through Handpiece of Surgical Instrument" 的美国公开 2012/0116364,其 公开内容以引用方式并入本文,和/或2012年5月10日公开的名称为"User Feedback trough End Effector of Surgical Instrument" 的美国公开 2012/0116267,其公开内容 以引用方式并入本文。即使在器械10能够靠其自身提供使用者反馈的情况下,可绕过器械 10的此类使用者反馈特征结构,以有利于在器械10通过缆线52和插头50与发生器60联 接时,通过发生器60提供使用者反馈。另选地,通过发生器60提供的使用者反馈可补充通 过器械10提供的使用者反馈。
[0046] 在一些型式中,器械10向发生器60和/或某一其它智能接收器传递数据(例如, 组织阻抗、其它电外科性能数据等);然后发生器60和/或其它智能接收器将信息传回到 器械10以指示器械10输出某一使用者反馈。因此,即使在器械10自身提供使用者反馈的 情况下,此类使用者反馈可至少部分地由来自发生器60的指令驱动,其中此类指令至少部 分地基于从器械10向发生器60传递的数据。从器械10到发生器60的数据和/或从发生 器60到器械10的使用者反馈命令可经由缆线52和插头50和/或以其它方式传递。
[0047] 还应当理解,器械10可以无线方式向发生器60传递数据以通过发生器60提供使 用者反馈。同样,此类无线通信可使用蓝牙协议、Zigbee协议、其他协议、或甚至其它模态 (例如,非RF无线通信等)来提供。此类无线通信还可在器械10与电池40联接时提供; 并且在一些情况下,甚至在器械10与插头50和缆线52联接时提供。
[0048] 虽然上述实例包括用于提供使用者反馈的器械10与发生器60之间的数据传递, 然而应当理解,另外或代替在器械10与发生器60之间传递,数据可在器械10与某件其它 装备之间以无线方式或经由线传递以提供使用者反馈。仅以举例的方式,数据可以无线 方式或经由线从器械10向腹腔镜式照相机显示器传递,使得腹腔镜式照相机显示器可基 于来自器械10的数据向使用者提供听觉和/或视觉反馈。作为另一个仅例示性变型,来 自器械10的数据可以线或无线技术的任何合适的组合从发生器60中继转发到另一件装 备(例如,腹腔镜式照相机显示器),以提供通信链中各链接之间的通信。作为又一个仅例 示性实例,数据可根据以下专利的教导内容中的至少一些被中继转发到服务器:2012年3 月22日提交的名称为"Surgical Instrument Usage Data Management"的美国专利申请 13/426, 792,其公开内容以引用方式并入本文。
[0049] 本领域的普通技术人员将认识到,上述无线通信实例可以各种方式来实施。仅 以举例的方式,无线通信可根据以下公开的教导内容中的至少一些来实施:2012年5 月 10 日公开的名称为"Surgical Instrument with Charging Station and Wireless Communication"的美国公开2012/0116381,其公开内容以引用方式并入本文;和/或 2012年5月10日公开的名称为"Surgical Instrument Safety Glasses"的美国公开 2012/0116365,其公开内容以引用方式并入本文。根据本文的教导内容,可实施上述无线通 信实例的其它合适的方式对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。
[0050] 虽然缆线52和插头50在本实例中是一体的,然而这些部件可在一些其它型式中 是可分离的。例如,在一些型式中,缆线52可包括通常与发生器60 -起使用的常规缆线; 并且插头50可被提供作为供缆线52插入的适配器。作为另一个仅例示性实例,缆线52可 包括直接插入标准AC壁装电源插座中的常规功率源缆线,而插头50是与缆线52的另一个 端部可移除地联接的适配器。相似地,不管缆线52与插头50是否为一体的,缆线52的相对 端部可包括使缆线52能够选择性地插入发生器60或标准AC壁装电源插座中的一个或多 个可移除适配器。例如,缆线52的功率接收端部可包括一体式插头,所述一体式插头能够 直接插入标准AC壁装电源插座中,并且适配器可与此插头联接以使缆线52的功率接收端 部能够插入发生器60中。另选地,缆线52的功率接收端部可包括一体式插头,所述一体式 插头能够直接插入发生器中,并且适配器可与此插头联接以使缆线52的功率接收端部能 够插入标准AC壁装电源插座中。在缆线52能够操作以插入标准AC壁装电源插座中(有 适配器或没有适配器)的型式中,缆线52和/或插头50可包括患者隔离电路系统以遵守 医疗电气装备标准(例如,标准ICE6060-1)。
[0051] 作为另一个仅例示性变型,缆线52的与器械10直接联接的端部可包括多个插头 50 (或适配器)以供挑选,其中每个插头50 (或适配器)与特定外科模态(例如,电外科、超 声外科、外科缝合等)相关联;和/或与特定子模态(例如,双极电外科对单极电外科、高能 量超声外科对低能量超声外科等)相关联。器械10的一些型式能够以多于一种外科模态 和/或子模态操作。在一些此类型式中,器械10可感测与所选插头50 (或适配器)相关联 的模态和/或子模态,并且可因此将其自身自动配置成以所述特定模态/子模态操作。根 据本文的教导内容,可实施此类功能的各种合适的方式对于本领域的普通技术人员将是显 而易见的。相似地,根据本文的教导内容,插头50和缆线52的其它合适的构型(包括插头 50与缆线52之间的其它合适的关系)对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。
[0052] 发生器60的一些型式可包括其中发生器提供恒定AC电流作为输出的模式。器械 10能够基于DC功率操作,使得发生器60的AC输出往往需要加以整流。插头50能够操作 以将来自发生器60的此类AC功率输出转变成DC功率,所述DC功率具有其中参数适用于 驱动外科器械10的分布。具体地,插头50包括电路70,所述电路提供对发生器60的AC功 率输出的整流,此将在下文更详细描述。在发生器60能够提供除简单恒定AC电流之外的 电输出的其它模式的型式中,使用者可在使用者将缆线52与发生器60联接时手动选择其 中发生器60将提供简单恒定AC电流的模式。另选地,缆线52的插入发生器60中的端部 可包括EEPROM和/或其它特征结构,所述特征结构由发生器60来识别,使得发生器60在 缆线52插入发生器60中时自动选择恒定AC电流输出模式。
[0053] 如在图2中所示,本实例的电路70包括一对输入端72, 74,所述一对输入端从缆线 52通往环形变压器76,所述环形变压器接着通往一组四个二极管78。二极管78还与一对 电容器80, 82并联联接,包括滤波电容器80和去耦电容器82。进一步与电容器80, 82并联 的是包括限流电阻器84和LED86的串联。电路70在一对输出端90, 92处终止,所述一对 输出端在插头50与功率插座20
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