末端执行器力测量驱动电路的制作方法
【专利说明】末端执行器力测量驱动电路
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年5月5日提交的序列号为61/988，342的美国临时专利申请的权益和优先权，其全部公开内容以引用方式并入本申请。
技术领域
[0003]本公开涉及具有可重复使用的手柄组件以及可移除且可替换部件的手术装置。更具体地，本公开涉及适合在用于施加紧固件的手术器械中使用的末端执行器作用力测量驱动电路。
【背景技术】
[0004]在内窥镜操作中使用的动力手术器械已为人们所知。典型地，这种器械包括可重复使用的手柄组件，以及有时被称作单次使用装载单元或SULU的可替换且通常为一次性的部件。接合器组件将装载单元连接至手柄组件，该装载单元能够包括用于同组织相互作用的末端执行器。在手术吻合器的情况下，末端执行器可包括在手术吻合器每次发射之后被更换的可替换的钉仓。为降低成本以及缩短操作时间，手柄组件通常构造成与多种装载单元和/或用于在具有不同特性(例如，厚度和密度)的组织上使用的多种构造的组件联用。例如，不同的装载单元可具有不同尺寸的吻合钉和/或所述吻合钉可布置成不同的构造。为确保手柄组件被编程为与所附接的装载单元协作，一些装载单元设置还称为芯片的集成电路，所述集成电路与手柄组件通信以识别装载单元的构造。这种布置使得在装载单元附接至接合器组件时装载单元的构造被自动传输至手柄组件，从而消除在具有不同构造的装载单元之间切换时可能经历的用户误差或不兼容性。
[0005]手术吻合器通常用于在体腔内吻合组织，在体腔内，末端执行器可能会接触流体，例如血液、胆汁和/或灌洗液。如果芯片和手柄组件之间的互连受到损害，则该芯片可能发生故障或者可能扰乱装载单元与手柄组件之间的数据通信，使手术吻合器不稳定或不能操作。
[0006]有时被称作印刷线路板(PWB)或蚀刻线路板的印刷电路板(PCB)广泛用于将离散电气部件装配成操作电路。PCB通常提供既可靠又经济的使电信号在系统部件之间互连的手段。PCB以多种不同的类型获得并以多种方式分类。
[0007]PCB通过使用在PCB上传导信号的导电路径或信号迹线而通常被用于机械支撑和电连接电子部件。典型的PCB包括一层或多层绝缘材料，导电体的图案形成在该绝缘材料上。除了位于PCB上的导电迹线图案之外，可形成金属填充通孔或通路的图案化阵列以允许各种导电结构件之间的层间互连。安装有电气部件的PCB有时被称作印刷电路组件(PCA)或印刷电路板组件(PCBA)。
[0008]采用PCB的多种电手术装置已经变得薄和/或紧凑。在一些装置中，容纳PCB所需的空间大小可能使得难以减小装置的尺寸。在一些情况下，大到足以容纳提供期望的功能和/或性能所需的电气部件的PCB布局会增加装置的总体尺寸，可能会妨碍可用性。
[0009]电信号可用在PCB上，用于控制向组织递送手术吻合钉。用于向组织施加吻合钉、夹子或其他紧固件的手术装置是公知的。用于施加手术紧固件的内窥镜手术装置包括致动单元，即，用于使装置致动的手柄组件和用于内窥镜进入的轴，以及布置在所述轴的远侧端部处的末端执行器组件。这些装置中的某些装置被设计用于同包括末端执行器组件并容纳吻合钉或紧固件的可替换装载单元联用。该可替换装载单元可包括各种尺寸的吻合钉，并且这些吻合钉可布置成一种或多种构造。在配有可替换装载单元的吻合器发射之后，用户可将空的装载单元移去，选择具有相同或不同尺寸的吻合钉以及相同或不同吻合钉布置的另一装载单元并将其附接至吻合器，并且再次发射吻合器。这个过程可在手术操作期间重复执行。
[0010]在手术操作期间，当末端执行器组件向下夹紧在组织上时或发射时，在一些情形下，可能不太清楚末端执行器组件是否已碰到一块软骨，并且外科医生可能不确定他是否要进一步操作。在一些情况下，当末端执行器组件已碰到阻碍其发射或马达驱动装置不得不克服的某物体时，该器械会消耗过量的电流，该电流能够被检测并被测量。然而，马达电流测量值可能并不完全可靠，诸如当末端执行器组件已碰到另一吻合排或是遇到一连串畸形的吻合钉时。
【发明内容】
[0011]根据本公开的一个方案，提供了一种用于施加紧固件的手术器械，手术器械包括驱动马达、具有末端执行器组件的可替换装载单元以及构造成可释放地将可替换装载单元联接至驱动马达的接合器。所述接合器包括联接有驱动电路的应变仪。应变仪和驱动电路构造成直接测量接合器中的驱动力。
[0012]根据本公开的另一方案，测量手术装置中的驱动力的方法包括:提供一种用于施加紧固件的手术器械，所述手术器械包括构造成可释放地将具有末端执行器组件的可替换装载单元联接至驱动马达的接合器。所述接合器包括联接至能够检测过量负载的驱动电路的应变仪。所述方法还包括:使用应变仪和驱动电路来直接测量接合器中的驱动力以获取力测量值，并且如果基于所述力测量值判定已经检测到过量负载，则调节驱动力以防止对接合器造成损坏。
[0013]根据前述方案中的任何一个，所述驱动电路包括微处理器，包括斜率和偏移修正因子的工厂校准力测量值永久地存储在驱动电路的微处理器中。根据前述方案中的任何一个，所述驱动电路进一步包括构造成提供直流(DC)电压的电压调整电路。
【附图说明】
[0014]当结合附图时，根据以下详细说明，本公开的上述的和其他的方案、特征和益处将变得更加明显，其中:
[0015]图1是根据本公开的实施例的与芯片组件联用的手术吻合装置的立体图；
[0016]图2是图1的手术吻合装置的立体图，其示出了处于分离构造的手柄组件、接合器组件和装载单元；
[0017]图3是图1中所示的手术吻合装置的装载单元的近侧端和接合器组件的远侧端的视图；
[0018]图4是图3中所示的装载单元的近侧端和接合器组件的远侧端的放大图；
[0019]图5是图3中所示的装载单元的近侧端和接合器组件的远侧端的另一放大图；
[0020]图6是图3中所示的装载单元的近侧端的放大、分解图，其中装载单元和认证板分离；
[0021]图7是图3中所示的装载单元的近侧端的放大、部分分解图，其中认证板罩与装载单元分离；
[0022]图8是图3中所示的装载单元的近侧端的放大图；
[0023]图9是根据本公开的实施例的认证板组件的立体图；
[0024]图10是认证板触点的立体图；
[0025]图11是图3中所示的接合器组件的远侧端的放大、分解图，其中接合器组件和接合器板分离；
[0026]图12是图11中所示的接合器板的放大图；
[0027]图13是图11中所示的接合器板的另一放大图；
[0028]图14是图11中所示的接合器板的又一放大图；
[0029]图15是图3中所示的接合器组件的剖面侧视图，其示出与装载单元分离的接合器组件；
[0030]图16是图15中所示的标记区域的放大图，其示出与认证板分离的接合器板；
[0031]图17是图3中所示的接合器组件的剖面侧视图，其示出与装载单元接合的接合器组件；
[0032]图18是图17中所示的标记区域的放大图，其示出与认证板接合的接合器板；
[0033]图19是图3中所示的接合器组件的剖面轴向图，其示出与装载单元分离的接合器组件；
[0034]图20是图3中所示的接合器组件的剖面轴向图，其示出插入到接合器组件中的装载单元；以及
[0035]图21是图3中所示的接合器组件的剖面轴向图，其示出与接合器组件接合的装载单元;
[0036]图22是根据本公开的另一实施例的手术吻合装置的立体图；
[0037]图23是根据本公开的实施例的装载单元的立体图；
[0038]图24是以零件处于分离状态示出的图23的装载单元；
[0039]图25是板组件的细节立体图；
[0040]图26是图25的板组件的另一细节立体图；
[0041]图27是芯片组件的细节立体图；
[0042]图28是图27的芯片组件的另一细节立体图；
[0043]图29是根据本公开的实施例的支撑板的细节立体图；
[0044]图30是图25至图28的芯片组件和板组件的立体图；
[0045]图31是图25至图28的芯片组件和板组件的另一立体图；
[0046]图32是根据本公开的实施例的吻合钉钉仓组件的俯视立体图；
[0047]图33是具有运送楔的图32的吻合钉钉仓组件的俯视立体图；
[0048]图34是图33的运送楔的仰视立体图；
[0049]图35是根据本公开的实施例的闭锁组件的细节立体图；
[0050]图36是示出吻合钉钉仓组件的图23的装载单元的立体图；
[0051]图37是装载单元移除砧座和运送楔后的俯视图；
[0052]图38是吻合钉钉仓组件的支撑板的近侧部分的立体图；
[0053]图39是装载单元的沟槽的近侧部分的立体图；
[0054]图40是装载单元的剖面图；
[0055]图41是零件处于分离状态的装载单元的芯片组件的立体图；
[0056]图42是装载单元的近侧部分的立体图；
[0057]图43是芯片组件的立体图；
[0058]图44是装载单元的近侧部分的立体图；
[0059]图45是芯片组件的另一立体图；
[0060]图46是根据本公开的实施例的闭锁组件的细节立体图；
[0061]图47是根据本公开的实施例的闭锁机构的另一细节立体图；
[0062]图48是穿过驱动梁的剖面图；
[0063]图49是闭锁机构的另一细节立体图；
[0064]图50是零件处于分离状态的立体图，其示出了锁定件、滑块和安装部分；
[0065]图51是锁定件的立体图；
[0066]图52是移去零件后的装载单元的立体图，其示出了闭锁机构；
[0067]图53是零件处于分离状态的闭锁机构的立体图，其示出了驱动梁；
[0068]图54是穿过装载单元纵向剖切的剖面图；
[0069]图55是示出锁定件和动态夹紧构件的图54的细节图；
[0070]图56是驱动梁、动态夹紧构件和滑块的侧视图；
[0071]图57是驱动梁和动态夹紧构件被推进状态下的驱动梁、动态夹紧构件和滑块的侧视图；
[0072]图58是以零件分离的状态示出的用于施加手术吻合钉的手术器械的立体图，包括构造有应变仪和根据本公开的实施例的驱动电路的接合器；
[0073]图59是根据本公开的实施例的图1的驱动电路的电路图；
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