專利名稱：在控制單元和傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器之間能夠無(wú)線通信的外科器械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在控制單元和傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器之間能夠無(wú)線通信 的外科器械。
背景技術(shù)：
與傳統(tǒng)的開(kāi)放式外科器械相比，內(nèi)窺鏡外科器械通常更受青睞， 這是因?yàn)檩^小的切口易于減少術(shù)后恢復(fù)時(shí)間和并發(fā)癥。因此，各種 內(nèi)窺鏡外科器械已經(jīng)有了顯著的發(fā)展，這些器械適于通過(guò)套管針的 插管將遠(yuǎn)側(cè)端部執(zhí)行器精確放置在所需的手術(shù)部位。這些遠(yuǎn)側(cè)端部 執(zhí)行器(例如，內(nèi)切割器、抓鉗、切割器、縫合器、夾具施放器、
進(jìn)入裝置、藥物/基因治療輸送裝置、以及使用超聲波、RF、或激光
等的能量裝置)以各種方式與組織接合，達(dá)到診斷或治療的效果。
已知的外科縫合器包括端部執(zhí)行器，該端部執(zhí)行器在組織中形
成縱向切口的同時(shí)在切口的相對(duì)兩側(cè)上施加多排縫4丁。所述端部4丸
行器包括一對(duì)相配合的鉗口構(gòu)件，如果器械用于內(nèi)窺鏡或者腹腔鏡
應(yīng)用，這對(duì)鉗口構(gòu)件能夠穿過(guò)插管通道。鉗口構(gòu)件中的一個(gè)裝納具
有至少兩個(gè)橫向間隔的縫釘排的釘倉(cāng)。另 一個(gè)鉗口構(gòu)件限定了具有
縫釘成形凹口的釘砧，所述凹口與釘倉(cāng)中的縫釘排對(duì)準(zhǔn)。該器械包
括多個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的楔形件，這些楔形件在被向遠(yuǎn)側(cè)驅(qū)動(dòng)時(shí)穿過(guò)釘倉(cāng) 中的開(kāi)口并與支撐縫釘?shù)尿?qū)動(dòng)器接合，向著釘砧擊發(fā)縫釘。
在美國(guó)專利No.5465895中描述了適用于內(nèi)窺鏡應(yīng)用的外科縫合 器的例子，其披露了具有不同閉合和擊發(fā)動(dòng)作的內(nèi)切割器。使用該 裝置的臨床醫(yī)生可在擊發(fā)之前閉合組織上的鉗口構(gòu)件來(lái)定位組織。 一旦臨床醫(yī)生確定鉗口構(gòu)件正確地夾持了組織，則臨床醫(yī)生就可用 單個(gè)擊發(fā)行程擊發(fā)外科縫合器，由此縫合和切割組織。同時(shí)切割和 縫合避免了在使用分別僅僅進(jìn)行切割或縫合手術(shù)的不同外科工具順 序地進(jìn)行所述動(dòng)作時(shí)引起的并發(fā)癥。
可在擊發(fā)之前在組織上閉合的一個(gè)具體的優(yōu)點(diǎn)在于，臨床醫(yī)生 可以通過(guò)內(nèi)窺鏡確認(rèn)到達(dá)了需要切割的部位，包括確認(rèn)已經(jīng)在相對(duì) 的鉗口之間捕獲了足量的組織。否則，相對(duì)的鉗口會(huì)被拉得太近，
特別是在其遠(yuǎn)端夾緊，不能在切割的組織中有效成形閉合的縫釘。 用于外科縫合器的可多次使用的端部執(zhí)行器通常是有利的。在另一 極端，夾緊過(guò)量的組織可導(dǎo)致故障和不完全的擊發(fā)。
每一代內(nèi)窺鏡縫合器/切割器不斷增加復(fù)雜性和功能。 一個(gè)主要
的原因是為了滿足低擊發(fā)力(FTF)的要求，使所有或大多數(shù)外科醫(yī) 生能夠處理。降低FTF的一種已知方案是采用C02馬達(dá)或電動(dòng)馬達(dá)。 這些裝置比傳統(tǒng)的手動(dòng)功能裝置并不具有明顯優(yōu)勢(shì)，但原因不同。 外科醫(yī)生通常青睞感受與在成形縫釘時(shí)由端部執(zhí)行器承受的力成比 例的立，以確保切割/縫合周期完成，上限在大多數(shù)外科醫(yī)生的能力 范圍內(nèi)(通常大約15-301bs)。他們通常希望保持控制縫釘?shù)恼归_(kāi)， 并希望能夠在感到裝置的手柄中的力太大或因?yàn)槠渌恍┡R床原因 隨時(shí)停止。
為了滿足這種需求，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了所謂的"動(dòng)力輔助"內(nèi)窺鏡外 科器械，其中附加的功率源輔助器械的擊發(fā)。例如，在一些動(dòng)力輔 助設(shè)備中，馬達(dá)向使用者通過(guò)按壓擊發(fā)扳機(jī)輸入的動(dòng)力提供附加的 電功率。這樣的設(shè)備能夠向操作者提供負(fù)載力反饋和控制，以減小 為了完成切割操作而需要操作者施加的擊發(fā)力。 一種這樣的動(dòng)力輔 助設(shè)備描述在Shelton等人于2006年1月31日提交的題為 "Motor-driven surgical cutting and fastening instrument with loading force feedback" ( " '573申請(qǐng)，，)的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 11/343573 中，通過(guò)引用將其包含在這里。
這些動(dòng)力輔助設(shè)備通常包括一些純機(jī)械的內(nèi)窺鏡外科器械所不 具有的其他部件，例如傳感器和控制系統(tǒng)。在外科器械中使用這些 電子器件的一個(gè)難題是向傳感器輸送功率和/或信息并從傳感器獲取 數(shù)據(jù)，特別是在外科器械中存在自由旋轉(zhuǎn)接頭時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)總的方面，本發(fā)明涉及一種外科器械，例如內(nèi)裙鏡或腹 腔鏡器械。根據(jù)一種實(shí)施方式，該外科器械包括具有至少一個(gè)無(wú)源
驅(qū)動(dòng)的傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器的端部執(zhí)行器。該外科器械還包括軸，其遠(yuǎn) 端連接到所述端部執(zhí)行器上；以及手柄，其連接到所述軸的近端上。 所述手柄包括控制單元(例如微控制器)，其通過(guò)至少一個(gè)電感耦 合與所述傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器通信。另外，該外科器械可包括用于旋轉(zhuǎn)軸 的旋轉(zhuǎn)接頭。在這種情況下，該外科器械可包括位于軸中且位于 旋轉(zhuǎn)接頭遠(yuǎn)側(cè)的第一感應(yīng)元件，其感應(yīng)耦合到控制單元上；以及第 二感應(yīng)元件，其位于軸中遠(yuǎn)側(cè)并感應(yīng)耦合到至少一個(gè)傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器 上。第一和第二感應(yīng)元件可通過(guò)接線物理連接。
這樣，控制單元可與端部執(zhí)行器中的轉(zhuǎn)發(fā)器通信，在難以保持 接線連接的位置無(wú)須通過(guò)復(fù)雜機(jī)械接頭例如旋轉(zhuǎn)接頭來(lái)直接接線連 接。另外，由于感應(yīng)元件之間的距離是固定的和已知的，可以最優(yōu) 化耦合以感應(yīng)傳送能量。另外，這些距離可以較短，使得可使用較 低功率的信號(hào)，由此最小化與器械使用環(huán)境中其他系統(tǒng)的干涉。
在本發(fā)明另一總的方面，外科器械的導(dǎo)電軸可用作用于控制單 元的天線，以將信號(hào)無(wú)線傳送到傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器或者從其傳送信號(hào)。
其中，所述非導(dǎo)電部件例如是塑料倉(cāng)，由此使傳感器與端部執(zhí)行器 的導(dǎo)電元件和軸絕緣。此外，手柄中的控制單元可以電連接到軸。 這樣，軸和/或端部執(zhí)行器可用作用于控制單元的天線，從控制單元 發(fā)射信號(hào)到傳感器和/或從傳感器接收發(fā)射的信號(hào)。這種設(shè)計(jì)尤其適 用于具有復(fù)雜機(jī)械接頭(例如旋轉(zhuǎn)接頭)的外科器械，所述機(jī)械接 頭使得難以在傳感器和控制單元之間采用直接接線連接來(lái)傳送數(shù)據(jù) 信號(hào)。
在另一實(shí)施方式中，軸和/或端部執(zhí)行器的部件可用作用于傳感 器的天線，將信號(hào)發(fā)送到控制單元并從控制單元接收發(fā)送的信號(hào)。 根據(jù)該實(shí)施方式，控制單元與軸和端部執(zhí)行器電絕緣。
在另一總的方面，本發(fā)明涉及一種外科器械，其包括可編程的 控制單元，該控制單元可在器械被包裝和消毒之后通過(guò)"程裝置進(jìn) 行編程。在該實(shí)施方式中，編程裝置可對(duì)控制單元無(wú)線編程。控制
單元可在編程操作期間由來(lái)自編程裝置的無(wú)線信號(hào)無(wú)源驅(qū)動(dòng)。在另 一實(shí)施方式中，無(wú)菌容器可包括連接接口，使得編程單元可連接到 外科器械上同時(shí)外科器械處于無(wú)菌容器中。
具體而言，本發(fā)明公開(kāi)了如下內(nèi)容 (1 )、 一種外科器械，包括
端部執(zhí)行器，其包括至少一個(gè)傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器；
軸，其遠(yuǎn)端連接到所述端部執(zhí)行器上；以及
手柄，其連接到所述軸的近端上，所述手柄包括控制單元，其 中，所述控制單元通過(guò)至少一個(gè)電感耦合與所述至少一個(gè)傳感器轉(zhuǎn) 發(fā)器通信。
(2) 、如第(1)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述手柄還包括 與所述控制單元通信的馬達(dá)，所述馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)所述軸中的主
驅(qū)動(dòng)軸組件，所述主驅(qū)動(dòng)軸組件驅(qū)動(dòng)所述端部執(zhí)行器；以及 用于為所述馬達(dá)供電的電池。
(3) 、如第(2)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述手柄還包括 閉合扳機(jī)，所述閉合扳機(jī)在由操作者縮回時(shí)使端部執(zhí)行器夾緊
定位在端部執(zhí)行器中的物體；以及
與所述閉合扳機(jī)分開(kāi)的擊發(fā)扳機(jī)，所述擊發(fā)扳機(jī)在由操作者縮 回時(shí)4吏所述馬達(dá)致動(dòng)。
(4) 、如第(1)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述控制單元包
括
處理器；
與所述處理器通信的存儲(chǔ)器；以及 與所述處理器通信的感應(yīng)元件，用于接收和發(fā)送信號(hào)。
(5) 、如第(1)項(xiàng)所述的外科器械，還包括 用于旋轉(zhuǎn)所述軸的至少 一個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭；
第一感應(yīng)元件，其位于所述軸中且位于所述旋轉(zhuǎn)接頭；側(cè)并且 電感耦合到所述控制單元；以及
第二感應(yīng)元件，其位于所述軸中并且電感耦合到所述至少一個(gè)
傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器。
(6) 、如第(5)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述第二感應(yīng)元 件位于所述端部執(zhí)行器附近，并且所述第二感應(yīng)元件通過(guò)位于軸內(nèi) 的柔性電導(dǎo)線連接到所述第 一感應(yīng)元件上。
(7) 、如第(6)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述軸包括位于
所述第一感應(yīng)元件和第二感應(yīng)元件之間的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)樞軸。
(8) 、如第(l)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述至少一個(gè)傳 感器轉(zhuǎn)發(fā)器包括磁阻傳感器。
(9) 、如第(1)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述至少一個(gè)傳 感器轉(zhuǎn)發(fā)器包括射頻識(shí)別傳感器。
(10) 、如第(1)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述至少一個(gè)傳 感器轉(zhuǎn)發(fā)器包括機(jī)電傳感器。
(11) 、如第(1)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述外科器械包 括內(nèi)窺鏡外科器械。
(12) 、如第(1)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述端部執(zhí)行器 包括可動(dòng)切割器械。
(13) 、如第(12)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述端部執(zhí)行 器包括釘倉(cāng)。
(14) 、 一種外科器械，包括 端部執(zhí)行器，其包括至少一個(gè)傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器； 軸，其遠(yuǎn)端連接到所述端部執(zhí)行器上；以及
控制單元，其中，所述控制單元通過(guò)至少一個(gè)電感耦合與所述 至少一個(gè)傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器通信。
(15) 、如第(14)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述控制單元
包括
處理器；
與所述處理器通信的存儲(chǔ)器；以及 、， 與所述處理器通信的感應(yīng)元件，用于接收和發(fā)送信號(hào)。
(16) 、如第(14)項(xiàng)所述的外科器械，還包括
用于旋轉(zhuǎn)所述軸的至少 一個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭；
第 一 感應(yīng)元件，其位于所述軸中且位于所述旋轉(zhuǎn)接頭遠(yuǎn)側(cè)并且 電感耦合到所述控制單元；以及
第二感應(yīng)元件，其位于所述軸中并且電感耦合到所述至少一個(gè) 傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器。
(17) 、如第(16)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述第二感應(yīng) 元件位于所述端部執(zhí)行器附近，并且所述第二感應(yīng)元件通過(guò)位于軸 內(nèi)的柔性電導(dǎo)線連接到所述第一感應(yīng)元件上。
(18) 、如第(17)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述軸包括位 于所述第一感應(yīng)元件和第二感應(yīng)元件之間的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)樞軸。
(19) 、如第(16)項(xiàng)所述的外科器械，還包括 用于致動(dòng)所述端部執(zhí)行器的馬達(dá)；以及
連接到所述馬達(dá)上用于為所述馬達(dá)供電的電池。
(20) 、如第(19)項(xiàng)所述的外科器械，其中，還包括
閉合扳機(jī)，所述閉合扳機(jī)在由操作者縮回時(shí)使端部執(zhí)行器夾緊 定位在端部執(zhí)行器中的物體；以及
與所述閉合扳機(jī)分開(kāi)的擊發(fā)扳機(jī)，所述擊發(fā)扳機(jī)在由操作者縮 回時(shí)^吏所述馬達(dá)致動(dòng)。
(21 )、 一種方法，包括 獲得外科器械，其中所述外科器械包括
端部執(zhí)行器，其包括至少一個(gè)傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器； 軸，其遠(yuǎn)端連接到所述端部執(zhí)行器上；以及 控制單元，所述控制單元通過(guò)至少一個(gè)電感耦合與所述至 少一個(gè)傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器通信； 對(duì)所述外科器械進(jìn)行消毒；以及 將所述外科器械存儲(chǔ)在無(wú)菌容器中。


結(jié)合附圖通過(guò)例子的方式描述本發(fā)明的各種實(shí)施方式，其中
圖1和2是根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡外科器械的透視
圖3-5是根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施方式的器械的端部執(zhí)行器和軸的
分解圖6是根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施方式的端部執(zhí)行器的側(cè)視圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施方式的器械的手柄的分解圖； 圖8和9是根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施方式的手柄的局部透視圖； 圖IO是根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施方式的手柄的側(cè)視圖； 圖11、 13-14、 16和22是根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施方式的外科器械 的透視圖12和19是根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施方式的控制單元的框圖； 行器的側(cè)視圖17和18是根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施方式的位于無(wú)菌容器中的器 械的視圖20是根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施方式的遠(yuǎn)程編程裝置的框圖； 圖21是根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施方式的包裝的器械的視圖。
具體實(shí)施方式
_^
本發(fā)明的各種實(shí)施方式總體涉及外科器械，其具有至少一個(gè)遠(yuǎn) 程傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器和用于從控制單元傳送功率和/或數(shù)據(jù)信號(hào)到轉(zhuǎn)發(fā)器
(一個(gè)或多個(gè))的裝置。本發(fā)明可以與包括至少一個(gè)傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器 的任何類型的外科器械一起使用，例如內(nèi)窺鏡或腹腔鏡外科器械， 但是特別適用于一些特征(例如自由旋轉(zhuǎn)接頭)防止或者不利于使 用接線連接到傳感器(一個(gè)或多個(gè))的外科器械。在描述系統(tǒng)的各 個(gè)方面之前，首先通過(guò)示例的方式來(lái)描述可以使用本發(fā)明的一種外 科器械一一內(nèi)窺鏡縫合和切割器械(也就是內(nèi)切割器)。
圖1和2示出了內(nèi)窺鏡外科器械10，內(nèi)窺鏡外科器械10包括手 柄6、軸8和在關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)樞軸14處樞轉(zhuǎn)連接到軸8上的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)端
部執(zhí)行器12?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)手柄6的控制來(lái)輔助端部執(zhí)行器12的正確 定位和定向，手柄6包括(1):旋鈕28，用于在軸8的自由旋轉(zhuǎn)接 頭29處旋轉(zhuǎn)閉合管(以下將結(jié)合圖4-5更詳細(xì)地描述)以旋轉(zhuǎn)端部 執(zhí)行器12;和(2)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制器16,以實(shí)現(xiàn)端部執(zhí)行器12繞關(guān) 節(jié)運(yùn)動(dòng)樞軸14的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。在所示的實(shí)施方式中，端部執(zhí)行器 12能夠用作內(nèi)切割器，用于夾緊、切割和縫合組織，但是在其他實(shí) 施方式中，可以使用其他類型的端部執(zhí)行器，例如用于其他類型的 外科裝置的端部執(zhí)行器，如抓鉗、切割器、縫合器、夾具施放器、 進(jìn)入裝置、藥物/基因治療輸送裝置、超聲、RF、或激光裝置等。
器械10的手柄6可包括閉合扳機(jī)18和擊發(fā)拍j幾20,用于致動(dòng) 端部執(zhí)行器12。應(yīng)當(dāng)理解，具有用于不同手術(shù)任務(wù)的端部執(zhí)行器的 器械可具有不同數(shù)量和類型的扳機(jī)或者其他適合的控制器，用于操 作端部執(zhí)行器12。所示的端部執(zhí)行器12通過(guò)優(yōu)選的細(xì)長(zhǎng)軸8與手柄 6分離。在一種實(shí)施方式中，器械10的臨床醫(yī)生或者操作者可以通 過(guò)利用關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制器16使端部執(zhí)行器12相對(duì)于軸8作關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)， 如Geoffrey C.Hueil等人2006年1月10日提交的名稱為"Surgical Instrument Having An Articulating End Effector" 的4寺審美國(guó)專利申 請(qǐng) No.11/329020中更詳細(xì)地描述的一樣，該申請(qǐng)通過(guò)引用并入本文。
在該示例中，除了別的以外，端部執(zhí)行器12包括縫釘通道22 和可樞轉(zhuǎn)平移的夾緊構(gòu)件如釘砧24等，它們之間保持確保有效縫合 和切割?yuàn)A緊在端部執(zhí)行器12中的組織的間距。手柄6包括手槍式握 把26，臨床醫(yī)生向著手槍式握把26樞轉(zhuǎn)地拉動(dòng)閉合扳機(jī)18,使釘 砧24朝著端部執(zhí)行器12的縫釘通道22夾緊或者閉合，從而夾緊定 位在釘砧24和縫釘通道22之間的組織。擊發(fā)扳機(jī)20在閉合扳機(jī)18 更遠(yuǎn)的外側(cè)。 一旦閉合扳機(jī)18鎖定在閉合位置，擊發(fā)扳機(jī)20可朝 著手槍式握把26稍微轉(zhuǎn)動(dòng)，從而操作者可用一只手觸及。然后操作 者可以向著手槍式握纟巴26樞轉(zhuǎn)地拉動(dòng)擊發(fā)扭^兒20,從而縫合'和切割 端部執(zhí)行器12中夾緊的組織。'573申請(qǐng)描述了用于鎖定和解鎖閉 合扳機(jī)18的各種構(gòu)造。在其他實(shí)施方式中，可以使用除釘砧24之
外的不同類型的夾緊構(gòu)件，例如，相對(duì)的夾鉗等。
應(yīng)當(dāng)理解，此處使用的術(shù)語(yǔ)"近側(cè)，，和"遠(yuǎn)側(cè)"是相對(duì)于握持
手柄6的臨床醫(yī)生而言。因此，相對(duì)于更近側(cè)的手柄6而言，端部 執(zhí)行器12位于遠(yuǎn)側(cè)。還應(yīng)當(dāng)理解，為了方便和清楚起見(jiàn)，使用的空 間術(shù)語(yǔ)例如"垂直"和"水平"是相對(duì)附圖而言。但是，可以多種 方位和位置使用外科器械，這些術(shù)語(yǔ)并不意味著限制和絕對(duì)化。
可以首先致動(dòng)閉合4反機(jī)18。 一旦臨床醫(yī)生對(duì)端部沖丸行器12的定 位滿意，醫(yī)生可將閉合扳機(jī)18拉回到鄰近手槍式握把26的其完全 閉合的鎖定位置。然后致動(dòng)擊發(fā)扳機(jī)20。當(dāng)醫(yī)生從擊發(fā)扳機(jī)20移除 壓力時(shí)，擊發(fā)扳機(jī)20返回打開(kāi)位置(圖1和2所示)。按壓手柄6 上(在該示例中是手柄的手槍式握把26上)的釋放按鈕30時(shí)可釋 ;故鎖定的閉合扳機(jī)18。
圖3是根據(jù)各種實(shí)施方式的端部執(zhí)行器12的分解圖。如圖示實(shí) 施方式所示，除了前面描述的通道22和4丁砧24之外，端部扭^亍器 12還可包括切割器械32、滑塊33、釘倉(cāng)34以及螺旋軸36,釘倉(cāng)34 可移除地安置于通道22中。切割器械32例如可以是刀。釘砧24可 以在連接到通道22的近端上的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)25處可樞轉(zhuǎn)地打開(kāi)和閉合。 釘砧24還可在近端包括突起27,突起27插入機(jī)械閉合系統(tǒng)(下面 將進(jìn)一步描述)的部件中，以打開(kāi)和關(guān)閉釘砧24。當(dāng)致動(dòng)閉合扳機(jī) 18時(shí)，即當(dāng)器械10的用戶拉動(dòng)閉合扳機(jī)18時(shí)，釘砧24可以圍繞樞 轉(zhuǎn)點(diǎn)25樞轉(zhuǎn)到夾緊或者閉合位置。如果端部執(zhí)行器12的夾緊是滿 意的，操作者可致動(dòng)擊發(fā)扳機(jī)20 (下面將更詳細(xì)地描述)，使得刀 32和滑塊33沿著通道22縱向運(yùn)動(dòng)，由此切割?yuàn)A緊在端部執(zhí)行器12 中的組織。滑塊33沿著通道22的運(yùn)動(dòng)使得釘倉(cāng)34的縫釘被驅(qū)動(dòng)通 過(guò)切割的組織，靠在閉合的釘砧24上，使得縫釘緊固切割的組織。 名稱為 "Surgical stapling instrument incorporating an E-beam firing mechanism"的美國(guó)專利No. 6,978,921更詳細(xì)地描述了這種雙行程式 切割和緊固器械，該專利通用引用并入本文。滑塊33可以是釘倉(cāng)34 的部件，使得當(dāng)?shù)?2在切割操作后縮回時(shí)，滑塊33不會(huì)縮回。通
道22和釘砧24可由導(dǎo)電材料(例如金屬)制成，使得它們作為可 與端部執(zhí)行器中的傳感器(一個(gè)或多個(gè))通信的部分天線，下面將 更詳細(xì)描述。倉(cāng)34可以由非導(dǎo)電材料(例如塑料)制成，傳感器可 連接到或者布置在倉(cāng)34中，下面將進(jìn)一步描述。
應(yīng)當(dāng)注意，盡管這里描述的器械10的實(shí)施方式采用縫合切割的 組織的端部執(zhí)行器12，在其他實(shí)施方式中可以采用其他技術(shù)來(lái)緊固 或者密封切割的組織。例如，也可采用利用RF能量或者粘結(jié)劑來(lái)緊 固切割的組織的端部執(zhí)行器。Yates等人的名稱為"Electrosurgical Hemostatic Device with Recessed and/or Offset Electrodes"的美國(guó)專利 No.5,688,270和Yates等人的名稱為"Electrosurgical Hemostatic Device" 的美國(guó)專利No. 5,709,680披露了利用RF能量來(lái)緊固切割的組織的 切割器械，這兩篇專利通過(guò)引用并入本文。Morgan等人的美國(guó)專利 申請(qǐng)No. 11/267,811和Shelton等人的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 11/267,363 公開(kāi)了采用粘結(jié)劑來(lái)緊固切割的組織的切割器械，這兩篇申請(qǐng)通過(guò) 引用并入本文。因此，盡管這里的描述涉及切割/縫合操作和下面的 類似操作，應(yīng)當(dāng)理解，這只是示例性的實(shí)施方式，并不因?yàn)檫@限制。 可采用其他組織緊固技術(shù)。
圖4和5是根據(jù)各個(gè)實(shí)施方式的端部執(zhí)行器12和軸8的分解視 圖，而圖6是其側(cè)視圖。如圖示的實(shí)施方式所示，軸8可包括由樞 轉(zhuǎn)連接件44樞轉(zhuǎn)連接的近側(cè)閉合管40和遠(yuǎn)側(cè)閉合管42。遠(yuǎn)側(cè)閉合 管42包括開(kāi)口45， ^T砧24上的突起27插入該開(kāi)口 45，以打開(kāi)和 閉合釘砧24。近側(cè)脊管46可設(shè)置在閉合管40、 42內(nèi)。主旋轉(zhuǎn)(或 近側(cè))驅(qū)動(dòng)軸48可設(shè)置在近側(cè)脊管46內(nèi)，驅(qū)動(dòng)軸48通過(guò)錐齒4侖組 件52與第二 (遠(yuǎn)側(cè))驅(qū)動(dòng)軸50連接。副驅(qū)動(dòng)軸50連接到驅(qū)動(dòng)齒輪 54上，驅(qū)動(dòng)齒輪54接合螺旋軸36的近側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪56。垂直錐齒輪 52b可安座于近側(cè)脊管46的遠(yuǎn)端的開(kāi)口 57中，并可在該開(kāi),口 57中 樞轉(zhuǎn)。遠(yuǎn)側(cè)脊管58可用于裝納副驅(qū)動(dòng)軸50和驅(qū)動(dòng)齒輪54^、 56。主 驅(qū)動(dòng)軸48、副驅(qū)動(dòng)軸50和關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)組件(例如錐齒^"組件52a-c) 有時(shí)整體稱作"主驅(qū)動(dòng)軸組件"。閉合管40、 42可以由導(dǎo)電材料(例
如金屬)制成，從而它們可以用作天線的部件，下面將進(jìn)一步描述。
主驅(qū)動(dòng)軸組件的部件(例如驅(qū)動(dòng)軸48、 50)可以由絕緣材料(例如 塑料)制成。
位于釘通道22遠(yuǎn)端的軸承38接收螺旋傳動(dòng)螺桿36，允許螺旋 傳動(dòng)螺桿36相對(duì)于通道22自由旋轉(zhuǎn)。螺旋軸36可以與刀32的螺 紋開(kāi)口 (未示出)互相作用，使得軸36的旋轉(zhuǎn)引起刀32向遠(yuǎn)側(cè)或 近側(cè)(根據(jù)旋轉(zhuǎn)的方向)移動(dòng)穿過(guò)釘通道22。由此，當(dāng)主驅(qū)動(dòng)軸48 由于擊發(fā)扳機(jī)20的致動(dòng)而旋轉(zhuǎn)時(shí)(如下更詳細(xì)的描述)，錐齒輪組 件52a-c使副驅(qū)動(dòng)軸50旋轉(zhuǎn)，由于驅(qū)動(dòng)齒輪54、 56的接合，這又使 得螺旋軸36旋轉(zhuǎn)，這引起刀32沿著通道22縱向移動(dòng)，以切割?yuàn)A在 端部執(zhí)行器中的任何組織?；瑝K33可例如由塑料制成，并可具有傾 斜的遠(yuǎn)側(cè)表面。當(dāng)滑塊33橫過(guò)通道22時(shí)，傾斜向上的表面可向上 推動(dòng)或驅(qū)動(dòng)釘倉(cāng)中的縫釘通過(guò)夾緊的組織，靠在釘砧24上。釘砧24 轉(zhuǎn)動(dòng)縫釘，由此縫合切割的組織。當(dāng)?shù)?2縮回時(shí)，刀32和滑塊33 可脫離接合，由此使滑塊33留在通道22的遠(yuǎn)端。
根據(jù)各種實(shí)施方式，如圖7至10所示，外科器械可以在手柄6 中包含電池64。圖示的實(shí)施方式提供了有關(guān)端部執(zhí)行器12中的切割 器械的展開(kāi)和加載力的用戶反饋。另外，該實(shí)施方式可采用用戶在 縮回?fù)舭l(fā)扳機(jī)20時(shí)提供的能量，以對(duì)器械10供能(所謂的動(dòng)力輔 助沖莫式)。如該示例性實(shí)施方式所示，手柄6包括外部下側(cè)件59、 60和外部上側(cè)件61、 62，它們相互配合整體上形成手柄6的外部。 手柄件59-62可以由電絕緣材料例如塑料制成。電池64可設(shè)置在手 柄6的手槍式握把26中。電池64對(duì)設(shè)置在手柄6的手槍式握把26 的上部中的馬達(dá)65供電。電池64可以4艮據(jù)任何合適的結(jié)構(gòu)或者化 學(xué)方式來(lái)構(gòu)造，例如包括諸如LiCo02或LiNi02之類的Li離子化學(xué) 電池、鎳金屬氫化物化學(xué)電池等。根據(jù)各種實(shí)施方式，馬達(dá)65可以 是DC電刷驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，其最大轉(zhuǎn)速為大約5000至100000RPM。馬達(dá) 65可驅(qū)動(dòng)包括第一錐齒輪68和第二錐齒輪70的90。的錐齒輪組件 66。錐齒輪組件66可驅(qū)動(dòng)行星齒輪組件72。行星齒輪組件72可包
括連接到驅(qū)動(dòng)軸76上的小齒輪74。小齒輪74可驅(qū)動(dòng)相配合的環(huán)形 齒輪78,環(huán)形齒輪78通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸82驅(qū)動(dòng)螺旋齒輪鼓80。環(huán)84可 擰在螺旋齒輪鼓80上。因此，當(dāng)馬達(dá)65轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)中間夾設(shè)的 錐齒輪組件66、行星齒輪組件72和環(huán)形齒輪78使環(huán)84沿著螺旋齒 輪鼓80運(yùn)動(dòng)。
手柄6還可包括與擊發(fā)扳機(jī)20連通的馬達(dá)運(yùn)行傳感器110,當(dāng) 操作者朝著手柄6的手槍式握把26拉近(或者"關(guān)閉")擊發(fā)扳機(jī) 20時(shí)，馬達(dá)運(yùn)行傳感器110進(jìn)行檢測(cè)，由此通過(guò)端部l丸行器12致動(dòng) 切割/縫合操作。傳感器110可以是比例傳感器，例如變阻器或者可 變電阻器。當(dāng)拉近擊發(fā)扳機(jī)20時(shí)，傳感器IIO檢測(cè)運(yùn)動(dòng)并發(fā)出電信 號(hào)，其表示待供給馬達(dá)65的電壓(或功率)。當(dāng)傳感器110是可變 電阻器等時(shí)，馬達(dá)65的轉(zhuǎn)速可以與擊發(fā)扳機(jī)20的運(yùn)動(dòng)量大致成比 例。也就是說(shuō)，如果操作者僅輕微拉動(dòng)或者關(guān)閉擊發(fā)扳機(jī)20,馬達(dá) 65的轉(zhuǎn)速較低。當(dāng)完全拉近擊發(fā)扳機(jī)20 (或者處于完全關(guān)閉位置) 時(shí)，馬達(dá)65的轉(zhuǎn)速為其最大值。換句話說(shuō)，用戶越用力拉動(dòng)擊發(fā)扳 機(jī)20，施加到馬達(dá)65上的電壓越多，產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)速。在另一實(shí)施 方式中，例如，控制單元(后面將進(jìn)一步描述)可根據(jù)來(lái)自傳感器 110的輸入來(lái)輸出PWM控制信號(hào)到馬達(dá)65以控制馬達(dá)65。
手柄6可包括位于擊發(fā)4反機(jī)20的上部附近的中間手柄件104。 手柄6還可包括偏壓彈簧112,其連接在中間手柄件104上的柱和擊 發(fā)扳機(jī)20上的柱之間。偏壓彈簧112可將擊發(fā)扳機(jī)20偏壓到其完 全打開(kāi)位置。這樣，當(dāng)操作者釋放擊發(fā)扳機(jī)20時(shí)，偏壓彈簧112將 擊發(fā)扳機(jī)20拉到其打開(kāi)位置，由此去除傳感器110的致動(dòng)，從而停 止馬達(dá)65的轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，借助于偏壓彈簧112，每當(dāng)用戶關(guān)閉擊發(fā) 扳機(jī)20時(shí)，用戶會(huì)感到關(guān)閉操作的阻礙，由此提供給用戶有關(guān)馬達(dá) 65轉(zhuǎn)動(dòng)量的反饋。另外，操作者可停止縮回?fù)舭l(fā)扳機(jī)20,以從傳感 器110移除力，由此停止馬達(dá)65。同樣，用戶可停止展開(kāi)端部執(zhí)行 器12,由此為操作者提供對(duì)切割/緊固操作的控制的測(cè)量。
螺旋齒輪鼓80的遠(yuǎn)端包括驅(qū)動(dòng)環(huán)形齒輪122的遠(yuǎn)側(cè)驅(qū)動(dòng)軸120,
該環(huán)形齒輪122與小齒輪124嚙合。小齒輪124連接到主驅(qū)動(dòng)軸組 件的主驅(qū)動(dòng)軸48上。這樣，馬達(dá)65的轉(zhuǎn)動(dòng)使得主驅(qū)動(dòng)軸組件轉(zhuǎn)動(dòng)， 從而致動(dòng)端部執(zhí)行器12，如上面所描述的一樣。
擰在螺旋齒輪鼓80上的環(huán)84可包括設(shè)置在帶槽臂90的槽88 中的柱86。帶槽臂90的相對(duì)端部94具有開(kāi)口 92，其裝納連接在手 柄外側(cè)件59、 60之間的樞軸銷96。樞軸銷96還穿過(guò)擊發(fā)拍j幾20 中的開(kāi)口 IOO和中間手柄件104中的開(kāi)口 102。
另外，手柄6可包括反轉(zhuǎn)馬達(dá)(或行程結(jié)束)傳感器130和停止 馬達(dá)(行程開(kāi)始)傳感器142。在各種實(shí)施方式，反轉(zhuǎn)馬達(dá)傳感器 130可以是位于螺旋齒輪鼓80遠(yuǎn)端的限制開(kāi)關(guān)，使得當(dāng)環(huán)84到達(dá)螺 旋齒輪鼓80的遠(yuǎn)端時(shí)擰在螺旋齒輪鼓80上的環(huán)84接觸和斷開(kāi)(trip ) 反轉(zhuǎn)馬達(dá)傳感器130。反轉(zhuǎn)馬達(dá)傳感器130在啟動(dòng)時(shí)對(duì)控制單元發(fā)送 信號(hào)，控制單元發(fā)動(dòng)信號(hào)至馬達(dá)65,以倒轉(zhuǎn)其轉(zhuǎn)動(dòng)方向，由此在切 割操作之后縮回端部執(zhí)行器12的刀32。
停止馬達(dá)傳感器142例如可以是常通限制開(kāi)關(guān)。在各種實(shí)施方式 中，停止馬達(dá)傳感器142可以位于螺旋齒輪鼓80的近端，使得當(dāng)環(huán) 84到達(dá)螺旋齒輪鼓80的近端時(shí)環(huán)84斷開(kāi)開(kāi)關(guān)142。
在操作中，當(dāng)器械10的操作者拉回?fù)舭l(fā)扳機(jī)20時(shí)，傳感器UO 檢測(cè)擊發(fā)扳機(jī)20的展開(kāi)并對(duì)控制單元發(fā)送信號(hào)，控制單元向馬達(dá)65 發(fā)送信號(hào)，使得馬達(dá)65例如以與操作者拉回?fù)舭l(fā)扳機(jī)20所用力的 程度成比例的速度向前旋轉(zhuǎn)。馬達(dá)65的向前旋轉(zhuǎn)又使得行星齒輪組 件72遠(yuǎn)端的環(huán)形齒輪78旋轉(zhuǎn)，由此使得螺旋齒輪鼓80轉(zhuǎn)動(dòng)，從而 使檸在螺旋齒輪鼓80上的環(huán)84沿著螺旋齒輪鼓80向遠(yuǎn)側(cè)運(yùn)動(dòng)。螺 旋齒輪鼓80的轉(zhuǎn)動(dòng)還驅(qū)動(dòng)如上所述的主驅(qū)動(dòng)軸組件，這又使得端部 執(zhí)行器12中的刀32展開(kāi)。也就是說(shuō)，使得刀32和滑塊33縱向運(yùn) 動(dòng)經(jīng)過(guò)通道22,由此切割?yuàn)A緊在端部執(zhí)行器12中的組織。此外，在 使用縫合式端部執(zhí)行器的實(shí)施方式中使端部執(zhí)行器12產(chǎn)生縫合操 作。
當(dāng)端部執(zhí)行器12的切割/縫合操作完成時(shí)，螺旋齒輪鼓80上的
環(huán)84到達(dá)螺旋齒輪鼓80的遠(yuǎn)端，由此使反轉(zhuǎn)馬達(dá)傳感器130斷開(kāi)， 對(duì)控制單元發(fā)送信號(hào)，控制單元向馬達(dá)65發(fā)送信號(hào)以使馬達(dá)65倒 轉(zhuǎn)其轉(zhuǎn)動(dòng)方向。這使得刀32縮回，從而使螺旋齒輪鼓80上的環(huán)84 運(yùn)動(dòng)回到螺旋齒輪鼓80的近端。
如圖8和9中最清楚地顯示的一樣，中間手柄件104包括后側(cè)肩 部106，后側(cè)肩部106接合帶槽臂90。中間手柄件104還具有接合 擊發(fā)扳機(jī)20的向前運(yùn)動(dòng)擋塊107。帶槽臂90的運(yùn)動(dòng)如上所述受馬達(dá) 65的轉(zhuǎn)動(dòng)控制。當(dāng)環(huán)84從螺旋齒輪鼓80的近端朝遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)時(shí)，在 帶槽臂90逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(CCW)的情況下，中間手柄件104自由逆時(shí) 針轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，當(dāng)用戶拉近擊發(fā)扳機(jī)20時(shí)，擊發(fā)4反才幾20接合中間 手柄件104的向前運(yùn)動(dòng)擋塊107,使得中間手柄件104逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。 由于后側(cè)肩部106接合帶槽臂90，中間手柄件104僅能夠在帶槽臂 90允許的范圍內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，如果馬達(dá)65由于一些原因停止 轉(zhuǎn)動(dòng)，帶槽臂90也會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，用戶就不能進(jìn)一步拉近擊發(fā)扳機(jī)20, 因?yàn)閹Р郾?0使得中間手柄件104不能自由逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖7-10還顯示出了用于通過(guò)縮回閉合扳機(jī)18閉合(或夾緊)端 部執(zhí)行器12的釘砧24的示例性閉合系統(tǒng)的部件。在該示例性實(shí)施 方式中，閉合系統(tǒng)包括軛250，其通過(guò)銷251連接到閉合扳機(jī)18上， 銷251通過(guò)閉合扳機(jī)18和軛250中對(duì)準(zhǔn)的開(kāi)口插入。樞軸銷252通 過(guò)閉合扳機(jī)18中的另一個(gè)孔插入，該孔偏離銷251插入閉合扳機(jī)18 中的那個(gè)孔，閉合扳機(jī)18圍繞樞軸銷252樞轉(zhuǎn)。這樣，閉合扳機(jī)18 的縮回使得閉合4反機(jī)18的上部逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，軛250通過(guò)銷251連接 到閉合扳機(jī)18的所述上部上。軛250的遠(yuǎn)端通過(guò)銷254連接到第一 閉合支架256上。第一閉合支架256連接到第二閉合支架258上。 閉合支架256、 258整體限定了一個(gè)開(kāi)口 ，近側(cè)閉合管40(參見(jiàn)圖4) 的近端安座并保持在該開(kāi)口中，從而閉合支架256、 258的縱向運(yùn)動(dòng) 使得近側(cè)閉合管40縱向運(yùn)動(dòng)。器械10還包括設(shè)置在近側(cè)^合管40 內(nèi)的閉合桿260。閉合桿260可包括窗口 261，手柄外部件中的一個(gè) (例如該示例性實(shí)施方式中的外部下側(cè)件59)上的柱263設(shè)置在窗
口 261中，以將閉合桿260固定地連接到手柄6上。這樣，近側(cè)閉 合管40能夠相對(duì)于閉合桿260縱向運(yùn)動(dòng)。閉合桿260還可包括遠(yuǎn)側(cè) 軸環(huán)267，軸環(huán)267裝配到近側(cè)脊管46的腔269中并通過(guò)帽271 (參 見(jiàn)圖4)保持在其中。
在操作中，當(dāng)由于閉合扳機(jī)18縮回使得軛250轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，閉合支 架256、 258使近側(cè)閉合管40向遠(yuǎn)側(cè)(遠(yuǎn)離器如戈10的手柄端部)運(yùn) 動(dòng)，這使得遠(yuǎn)側(cè)閉合管42向遠(yuǎn)側(cè)運(yùn)動(dòng)，從而使釘砧24圍繞樞轉(zhuǎn)點(diǎn) 25轉(zhuǎn)動(dòng)到夾緊或者閉合位置。當(dāng)閉合扳機(jī)18從鎖定位置解鎖時(shí)，使 近側(cè)閉合管40向近側(cè)滑動(dòng)，這又通過(guò)插在遠(yuǎn)側(cè)閉合管42的窗口 45 中的突起27使得遠(yuǎn)側(cè)閉合管42向近側(cè)滑動(dòng)，從而使釘砧24圍繞樞 轉(zhuǎn)點(diǎn)25轉(zhuǎn)動(dòng)到打開(kāi)或者松開(kāi)位置。這樣，通過(guò)縮回和鎖定閉合扳機(jī) 18,操作者可夾緊4丁砧24和通道22之間的組織，并且可以在切割/ 縫合操作之后通過(guò)從鎖定位置解鎖閉合扳機(jī)18來(lái)松開(kāi)組織。
控制單元(以下進(jìn)一步描述)可以接收來(lái)自行程結(jié)束傳感器和行 程開(kāi)始傳感器130、 142以及馬達(dá)運(yùn)行傳感器110的輸出，并可以基 于輸入來(lái)控制馬達(dá)65。例如，當(dāng)操作者在鎖定閉合扳機(jī)18之后首次 拉擊發(fā)扳機(jī)20時(shí)，馬達(dá)運(yùn)行傳感器110被啟動(dòng)。當(dāng)釘倉(cāng)34存在于 端部執(zhí)行器12中時(shí)，倉(cāng)鎖定傳感器(未示出)可以關(guān)閉，在這種情 況下，控制單元可以向馬達(dá)65輸出控制信號(hào)以^使馬達(dá)65在向前方 向上旋轉(zhuǎn)。當(dāng)端部執(zhí)行器12到達(dá)其行程末端時(shí)，反轉(zhuǎn)馬達(dá)傳感器130 被啟動(dòng)?？刂茊卧梢詮姆崔D(zhuǎn)馬達(dá)傳感器130接收該輸出并使馬達(dá) 65的轉(zhuǎn)向反向。當(dāng)?shù)?2完全回縮時(shí)，停止馬達(dá)傳感器開(kāi)關(guān)142啟動(dòng)， 使得控制單元停止馬達(dá)65。
在其他實(shí)施方式中，可以^使用開(kāi)-關(guān)式傳感器而不是比例式傳感 器110。在這些實(shí)施方式中，馬達(dá)65的轉(zhuǎn)動(dòng)速度與操作者施加的力 不成比例。馬達(dá)65是以大致恒定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。但是操作考還是感到 力的反饋，因?yàn)閾舭l(fā)扳機(jī)20連接在齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中。
器械10可以在端部執(zhí)行器12中包括大量傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器，用于感 測(cè)與端部執(zhí)行器12相關(guān)的各種狀態(tài)，例如用于確定釘倉(cāng)34(或者根
據(jù)外科器械的類型而變化的其他類型的倉(cāng))的狀態(tài)的傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器、 在閉合和擊發(fā)過(guò)程中用于確定縫合器進(jìn)程的傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器等。傳感 器轉(zhuǎn)發(fā)器可以通過(guò)感應(yīng)信號(hào)來(lái)無(wú)源地驅(qū)動(dòng)，下面將進(jìn)一步描述，但 是在其他實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)發(fā)器可以通過(guò)遠(yuǎn)程電源驅(qū)動(dòng)，例如端部執(zhí) 行器12中的電池。傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器(一個(gè)或多個(gè))可例如包括磁阻、
光學(xué)、才幾電、RFID、 MEMS、運(yùn)動(dòng)或壓力傳感器。這些傳感器轉(zhuǎn)發(fā) 器可與如圖11所示例如可容納在器械10的手柄6中的控制單元300通信。
如圖12所示，根據(jù)各種實(shí)施方式，控制單元300可包括處理器 306和一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)單元308。通過(guò)執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元308中的 指令代碼，處理器306可根據(jù)從各個(gè)端部執(zhí)行器傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器和其 他傳感器(例如馬達(dá)運(yùn)行傳感器110、行程結(jié)束傳感器130和行程開(kāi) 始傳感器142)接收的輸入信號(hào)來(lái)控制器械10的各個(gè)部件，例如馬 達(dá)65或者用戶顯示器(未示出)。在手術(shù)中使用器械10期間，控 制單元300可通過(guò)電池64來(lái)驅(qū)動(dòng)?？刂茊卧?00可包括感應(yīng)元件302 (例如線圈或天線)來(lái)從傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器拾取無(wú)線信號(hào)，下面將更詳 細(xì)描述。由用作接收天線的感應(yīng)元件302接收的輸入信號(hào)可通過(guò)解 調(diào)器310解調(diào)或者通過(guò)解碼器312解碼。輸入信號(hào)可包括來(lái)自端部 執(zhí)行器12中的傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器的數(shù)據(jù)，處理器306可利用這些數(shù)據(jù)來(lái) 控制器械10的各個(gè)方面。
為了將信號(hào)發(fā)送給傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器，控制單元300可包括用于對(duì)信 號(hào)進(jìn)行編碼的編碼器316和用于根據(jù)調(diào)制方案對(duì)信號(hào)調(diào)制的調(diào)制器 318。感應(yīng)元件302可用作發(fā)射天線?？刂茊卧?00可利用任何適合 的無(wú)線通信協(xié)議和任何適合的頻率(例如ISM頻帶)與傳感器轉(zhuǎn)發(fā) 器通信。而且，控制單元300可以以不同于從傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器接收的 信號(hào)的頻率范圍的頻率范圍發(fā)射信號(hào)。此外，盡管圖12中僅示出了 一個(gè)天線(感應(yīng)元件302),在其他實(shí)施方式中控制單元30(^可具有 獨(dú)立的接收天線和發(fā)射天線。
根據(jù)不同的實(shí)施方式，控制單元300可包括微控制器、微處理器、
現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、 一個(gè)或多個(gè)其他類型的集成電路(例 如RF接收器和PWM控制器)、和/或分立無(wú)源元件?？刂茊卧€可 例如實(shí)施為片上系統(tǒng)(SoC)或者封裝系統(tǒng)(SIP)。
如圖11所示，控制單元300可容納在器械10的手柄6中，用于 器械10的一個(gè)或多個(gè)傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器368可位于端部執(zhí)行器12中。 為了從端部執(zhí)行器12中的傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器368或者向其傳送能量和/ 或發(fā)送數(shù)據(jù)，控制單元300的感應(yīng)元件302可電感耦合到位于軸8 中且在旋轉(zhuǎn)接頭29遠(yuǎn)側(cè)的第二感應(yīng)元件(例如線圈)320上。第二 感應(yīng)元件320優(yōu)選與導(dǎo)電軸8電絕緣。
第二感應(yīng)元件320可通過(guò)導(dǎo)電且外部絕緣的線322耦合到位于端 部執(zhí)行器12附近優(yōu)選位于關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)樞軸14遠(yuǎn)側(cè)的遠(yuǎn)側(cè)感應(yīng)元件(例 如線圏)324上。線322可由導(dǎo)電的聚合物和/金屬(例如銅)制成 并且可以具有充足的柔性以便能夠穿過(guò)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)樞軸14并且不會(huì)在 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)損壞。遠(yuǎn)側(cè)感應(yīng)元件324可電感耦合到例如位于端部執(zhí) 行器12的倉(cāng)34中的傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器368上。下面更詳細(xì)描述的轉(zhuǎn)發(fā) 器368可包括天線(或線圏)，以電感耦合到遠(yuǎn)側(cè)線圏324;以及 傳感器和集成控制電子元件，以接收和發(fā)射無(wú)線通信信號(hào)。
能量來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)器368無(wú)源驅(qū)動(dòng)。 一旦轉(zhuǎn)發(fā)器368由感應(yīng)信號(hào)充足地 驅(qū)動(dòng)，可通過(guò)如下手段接收和發(fā)送數(shù)據(jù)到手柄6中的控制單元300: (i)轉(zhuǎn)發(fā)器368和遠(yuǎn)側(cè)感應(yīng)元件324之間的電感耦合；(ii)線322; 以及(m)第二感應(yīng)元件320和控制單元300之間的電感耦合。這 樣，控制單元300可與端部執(zhí)行器12中的轉(zhuǎn)發(fā)器368通信，無(wú)須通 過(guò)復(fù)雜的機(jī)械接頭(例如旋轉(zhuǎn)接頭29)的直接接線連接，和/或無(wú)須 從軸8到端部執(zhí)行器12的直接接線連接，這些地方難以保持這種接 線連接。另外，因?yàn)楦袘?yīng)元件之間的距離(例如(i)轉(zhuǎn)發(fā)器368和 遠(yuǎn)側(cè)感應(yīng)元件324之間；和(ii)第二感應(yīng)元件320和控制單元300 之間的間距)是固定的并且已知的，可最優(yōu)化耦合關(guān)系以感應(yīng)傳送 能量。另外，這些距離可較短，從而較低功率的信號(hào)可用來(lái)最小化
與器械10的使用環(huán)境中的其他系統(tǒng)的千涉。
在圖12所示的實(shí)施方式中，控制單元300的感應(yīng)元件302相對(duì) 靠近控制單元300。根據(jù)其他實(shí)施方式，如圖13所示，控制單元300 的感應(yīng)元件302可離旋轉(zhuǎn)接頭29更近，從而離第二感應(yīng)元件320更 近，由此減小該實(shí)施方式中的電感耦合的距離?；蛘撸刂茊卧?00 (因而感應(yīng)元件302 )可定位得離第二感應(yīng)元件320更近，以減小間 距。
在其他實(shí)施方式中，可以使用多于或者少于兩個(gè)感應(yīng)元件。例如， 在一些實(shí)施方式中，外科器械IO可使用手柄6中的控制單元300和 端部執(zhí)行器12中的轉(zhuǎn)發(fā)器368之間的單個(gè)電感耦合，從而省略感應(yīng) 元件320、 324和線322。當(dāng)然，在該實(shí)施方式中，由于手柄6中的 控制單元300和端部執(zhí)行器12中的轉(zhuǎn)發(fā)器368之間的更長(zhǎng)的距離， 需要更強(qiáng)的信號(hào)。另外，可使用兩個(gè)以上電感耦合。例如，如果外 科器械IO具有難以保持直接接線連接的多個(gè)復(fù)雜的機(jī)械接頭，可以 采用電感耦合來(lái)跨接這些接頭。例如，可以在4t轉(zhuǎn)接頭29的兩側(cè)和 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)樞軸14的兩側(cè)使用電感耦合器，其中，如圖14所示，通 過(guò)線322將旋轉(zhuǎn)接頭29遠(yuǎn)側(cè)上的感應(yīng)元件321連接到關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)樞軸 近側(cè)的感應(yīng)元件324上，線323連接關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)樞軸14遠(yuǎn)側(cè)上的感應(yīng) 元件325、 326。在該實(shí)施方式中，感應(yīng)元件326可與傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器 368通信。
另外，轉(zhuǎn)發(fā)器368可包括多個(gè)不同的傳感器。例如，它可包括傳 感器陣列。另外，端部執(zhí)行器12可包括與遠(yuǎn)側(cè)感應(yīng)元件(因而與控 制單元300 )通信的多個(gè)傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器368。另外，感應(yīng)元件320、 324可包括鐵芯或者不具有鐵芯。如前所述，它們優(yōu)選與器械10的 導(dǎo)電外軸(或框架)(例如閉合管40、 42)電絕緣，線322也優(yōu)選 由外軸8電絕緣。
圖15是端部執(zhí)行器12的視圖，其包括保持或嵌置在倉(cāng)34中位 于通道22遠(yuǎn)端的轉(zhuǎn)發(fā)器368。轉(zhuǎn)發(fā)器368可通過(guò)合適的粘結(jié)材料例 如環(huán)氧樹(shù)脂連接到倉(cāng)34。在該實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)發(fā)器368包括磁阻傳
感器。釘砧24還可在其遠(yuǎn)端包括基本上面向轉(zhuǎn)發(fā)器368的永磁體 369。在該示例性實(shí)施方式中，端部執(zhí)行器12還包括連接到滑塊33 上的永磁體370。這允許轉(zhuǎn)發(fā)器368檢測(cè)端部執(zhí)行器的打開(kāi)/關(guān)閉(由 于當(dāng)釘砧24打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)永磁體369運(yùn)動(dòng)離轉(zhuǎn)發(fā)器更遠(yuǎn)或更近)以 及縫合/切割操作的完成(由于當(dāng)滑塊33橫過(guò)通道22 (作為一部分 切割操作)時(shí)永磁體370移向轉(zhuǎn)發(fā)器368 )。
圖15還示出了縫釘380和釘倉(cāng)34的縫釘驅(qū)動(dòng)器382。如前所述， 根據(jù)不同的實(shí)施方式，當(dāng)滑塊33橫過(guò)通道22時(shí)，滑塊33驅(qū)動(dòng)縫釘 驅(qū)動(dòng)器382,縫釘驅(qū)動(dòng)器382驅(qū)動(dòng)縫釘380進(jìn)入保持在端部執(zhí)行器 12中的切割的組織，縫4丁 380抵靠^t丁砧24成形。如前所述，這種外 科切割和緊固器械是本發(fā)明有利地采用的 一 種類型的外科器械。本 發(fā)明的各種實(shí)施方式可用于具有一個(gè)或多個(gè)傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器的任何類 型的外科器械中。
在上述實(shí)施方式中，電池64對(duì)器械的擊發(fā)操作(至少部分地) 驅(qū)動(dòng)。這樣，器械可以是所謂的"動(dòng)力輔助"設(shè)備。動(dòng)力輔助設(shè)備 的更多細(xì)節(jié)和其他實(shí)施方式在美國(guó)專利申請(qǐng)11/343,573中進(jìn)行了描 述，該申請(qǐng)通過(guò)引用結(jié)合于本文。但是，應(yīng)當(dāng)理解，器械10不一定 是動(dòng)力輔助設(shè)備，其僅僅是可利用本發(fā)明的方面的一個(gè)例子。例如， 器械IO可包括用戶顯示器(例如LCD或LED顯示器)，其由電池 64驅(qū)動(dòng)并由控制單元300控制。來(lái)自端部執(zhí)行器12中的傳感器轉(zhuǎn)發(fā) 器368的數(shù)據(jù)可顯示在這種顯示器上。
在另一實(shí)施方式中，器械10的軸8 (例如包括近側(cè)閉合管40和 遠(yuǎn)側(cè)閉合管42)可整體用作用于控制單元300的部分天線，對(duì)傳感 器轉(zhuǎn)發(fā)器368發(fā)射信號(hào)并從傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器368接收發(fā)射的信號(hào)。這 樣，可通過(guò)器械10的軸8來(lái)傳送來(lái)自端部執(zhí)行器12中的遠(yuǎn)程傳感 器的信號(hào)或發(fā)送到該傳感器。
近側(cè)閉合管40可在其近端通過(guò)由例如塑料的非導(dǎo)電材料制成的 外部下側(cè)和上側(cè)件59 - 62接地。在近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)閉合管40、 42內(nèi)的 驅(qū)動(dòng)軸組件的部件(包4舌主驅(qū)動(dòng)軸48和副驅(qū)動(dòng)軸50 )也可由例如塑
料的非導(dǎo)電材料制成。另外，端部執(zhí)行器12的部件(例如釘砧24 和通道22)可電連接(直接或間接電接觸)到遠(yuǎn)側(cè)閉合管42,從而 它們可用作部分天線。另外，傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器368可定位成使得其與 軸8和端部執(zhí)行器12的用作天線的部件絕緣。例如，傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器 368可定位在由例如塑料的非導(dǎo)電材料制成的釘倉(cāng)34中。由于軸8 的遠(yuǎn)端(例如遠(yuǎn)側(cè)閉合管42的遠(yuǎn)端)和端部執(zhí)行器12的用作天線 的部分可相對(duì)靠近傳感器368,用于發(fā)送的信號(hào)的能量可保持在低水 平，由此最小化或者減小了與器械10的使用環(huán)境中的其他系統(tǒng)的干 涉。
在該實(shí)施方式中，如圖16所示，控制單元300可通過(guò)導(dǎo)電連接 件400 (例如導(dǎo)線)電連接到器械10的軸8例如近側(cè)閉合管40上。 軸8的部分例如閉合管40、 42因此可用作用于控制單元300的部分 天線，對(duì)傳感器368發(fā)送信號(hào)并從傳感器368接收發(fā)出的信號(hào)。控 制單元300接收的輸入信號(hào)可通過(guò)解調(diào)器310解調(diào)并通過(guò)解碼器312 解碼(參見(jiàn)圖12)。輸入信號(hào)可包括來(lái)自端部執(zhí)行器12中的傳感器 368的數(shù)據(jù)，處理器306可利用這些數(shù)據(jù)來(lái)控制器械10的各個(gè)方面， 例如馬達(dá)65或者用戶顯示器。
為了發(fā)送數(shù)據(jù)到端部執(zhí)行器12中的轉(zhuǎn)發(fā)器368或者從其傳送數(shù) 據(jù)，連接件400可將控制單元300連接到器械10的軸8的部件上， 例如近側(cè)閉合管40上，其可電連接到遠(yuǎn)側(cè)閉合管42上。遠(yuǎn)側(cè)閉合 管42優(yōu)選與遠(yuǎn)程傳感器368電絕緣，該傳感器368可定位在塑料倉(cāng) 34中(參見(jiàn)圖3)。如前所述，端部執(zhí)行器12的部件例如通道22 和釘砧24 (參見(jiàn)圖3 )可以是導(dǎo)電的并且與遠(yuǎn)側(cè)閉合管42電接觸， 從而它們也可用作天線的部件。
由于軸8用作用于控制單元300的天線，控制單元300可與端部 執(zhí)行器12中的傳感器368通信，無(wú)須直接接線連接。另外，由于軸 8和遠(yuǎn)程傳感器368之間的距離是固定的并且是已知的，可將功率水 平最優(yōu)化成低水平，由此最小化與器械10的使用環(huán)境中的其他系統(tǒng) 的干涉。如前所述，傳感器368可包括用于發(fā)射信號(hào)到控制單元300和從控制單元300接收信號(hào)的通信電路。通信電路可以與傳感器368 集成在一起。
在其他實(shí)施方式中，軸8和/或端部#^于器12的部件可用作用于 遠(yuǎn)程傳感器368的天線。在該實(shí)施方式中，遠(yuǎn)程傳感器368電連接 到軸(例如電連接到遠(yuǎn)側(cè)閉合管42,其可電連接到近側(cè)閉合管40), 控制單元300與軸8絕緣。例如，傳感器368可連接到端部執(zhí)行器 的導(dǎo)電部件(例如通道22),該導(dǎo)電部件又連接到軸8的導(dǎo)電部件 (例如閉合管40、 42)?；蛘?，端部執(zhí)行器12可包括線(未示出)， 其連接遠(yuǎn)程傳感器368和遠(yuǎn)側(cè)閉合管42。
通常，例如器械10的外科器械在使用前進(jìn)行清潔和消毒。在一 種消毒技術(shù)中，器械10放置在閉合且密封的容器280中，例如塑料 或者TYVEK容器或者袋，如圖17和18所示。該容器和器械然后放 置在射線場(chǎng)中，射線能穿透容器，射線例如有伽馬射線、X射線或 者高能電子束。射線殺死器械IO上和容器280中的細(xì)菌。消毒的器 械10可存儲(chǔ)在無(wú)菌容器280中。密封的無(wú)菌容器280保持器械10 無(wú)菌，直到其在醫(yī)療室或者其他使用環(huán)境中打開(kāi)。也可使用其他消 毒器械10的手段來(lái)代替射線，例如,環(huán)氧乙烷或者蒸汽。
當(dāng)例如伽馬射線的射線用來(lái)消毒器械10時(shí)，控制單元300的部 件，特別是存儲(chǔ)器308和處理器306可被損害和變得不穩(wěn)定。這樣， 根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施方式，可在包裝和消毒器械IO之后對(duì)控制單元 300編程。
如圖17所示，可手持的遠(yuǎn)程編程裝置320可與控制單元300無(wú) 線通信。遠(yuǎn)程編程裝置320可發(fā)射無(wú)線信號(hào)，該信號(hào)由控制單元300 接收，以對(duì)控制單元300編程并在編程操作期間驅(qū)動(dòng)控制單元300。 這樣，電池64不必在編程期間驅(qū)動(dòng)控制單元300。根據(jù)不同的實(shí)施 方式，下載到控制單元300中的程序碼可相對(duì)4交小，例如1M0或更 少，從而如果需要的話可使用具有較低數(shù)據(jù)傳輸率的通信十i議。另 外，遠(yuǎn)程編程裝置320可物理靠近外科器械10，從而可使用較低的 功率信號(hào)。
回到圖19,控制單元300可包括感應(yīng)線圏402,以拾取來(lái)自遠(yuǎn)程 編程裝置320的無(wú)線信號(hào)。 一部分接收的信號(hào)可被供電電路404使 用，以當(dāng)控制單元300沒(méi)有被電池64驅(qū)動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)控制單元300。
由用作接收天線的線圈402接收的輸入信號(hào)可以通過(guò)解調(diào)器410 解調(diào)并可以通過(guò)解碼器412解碼。輸入信號(hào)可包括編程指令(例如 代碼)，其可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器308的非易失性存儲(chǔ)部分中。當(dāng)器械IO 操作時(shí)處理器306可執(zhí)行代碼。例如，代碼可根據(jù)從傳感器368接 收的數(shù)據(jù)使處理器306輸出控制信號(hào)到器械10的各個(gè)子系統(tǒng)，例如 馬達(dá)65。
控制單元300還可包括非易失性存儲(chǔ)單元414,其包括用于由處 理器306執(zhí)行的啟動(dòng)序列碼。當(dāng)控制單元300在消毒后程序運(yùn)算期 間從來(lái)自遠(yuǎn)程編程單元320的信號(hào)接收足夠的功率時(shí)，處理器306 首先執(zhí)行啟動(dòng)序列碼("引導(dǎo)裝入程序")414，其可為處理器306 裝載操作系統(tǒng)。
控制單元300還可將信號(hào)發(fā)回到遠(yuǎn)程編程單元320,這些信號(hào)例 如確認(rèn)和握手信號(hào)?？刂茊卧?00可包括編碼器416,用于將信號(hào) 編碼，然后編碼信號(hào)被發(fā)送到編程裝置320;以及調(diào)制器418,用于 根據(jù)調(diào)制方案調(diào)制信號(hào)。線圏402可用作發(fā)射天線?？刂茊卧?00 和遠(yuǎn)程編程裝置320可利用任何適合的的無(wú)線通信協(xié)議(例如藍(lán)牙) 和任何適合的頻率(例如ISM頻帶)通信。而且，控制單元300可 以以不同于從遠(yuǎn)程編程單元320接收的信號(hào)的頻率范圍的頻率范圍 發(fā)射信號(hào)。
圖20是根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施方式的遠(yuǎn)程編程裝置320的簡(jiǎn)圖。 如圖20所示，遠(yuǎn)程編程裝置320可包括主控制板230和升壓天線板 232。主控制板230可包括控制器234、電源模塊236和存儲(chǔ)器238。 存儲(chǔ)器238可存儲(chǔ)用于控制器234的操作指令和待發(fā)送到外科器械 10的控制單元300的編程指令。電源模塊236可從內(nèi)部電池(未示 出)或者外部AC或DC電源(未示出)對(duì)遠(yuǎn)程編程裝置320的部件 提供穩(wěn)定的DC電壓。升壓天線板232可包括耦合器電路240,其例如通過(guò)I2C總線與 控制器234通信。耦合器電路240可通過(guò)天線244與外科器械的控 制單元300通信。耦合器電路240可處理調(diào)制/解調(diào)和編碼/解碼操作 以與控制單元之間進(jìn)行傳輸。根據(jù)其他實(shí)施方式，遠(yuǎn)程編程裝置320 可具有分離的調(diào)制器、解調(diào)器、編碼器和解碼器。如圖20所示，升 壓天線板232可包括傳送功率放大器246、用于天線244的匹配電路 248和用于接收信號(hào)的過(guò)濾器/放大器249。
根據(jù)其他實(shí)施方式，如圖20所示，遠(yuǎn)程編程裝置可以例如通過(guò) USB和/或RS232接口與計(jì)算機(jī)裝置460,例如PC或便攜式電腦通 信。在這種構(gòu)造中，計(jì)算機(jī)裝置460的存儲(chǔ)器可存儲(chǔ)待發(fā)送到控制 單元300的編程指令。在另一實(shí)施方式中，計(jì)算機(jī)裝置460可構(gòu)造 有無(wú)線傳送系統(tǒng)以將編程指令發(fā)送到控制單元3 00 。
另外，根據(jù)其他實(shí)施方式，代替在控制單元300和遠(yuǎn)程編程裝置 320之間使用電感耦合，可使用電容耦合。在該實(shí)施方式中，控制單 元300可具有4反而不是線圏，遠(yuǎn)程編程單元320也是如此。
在另一實(shí)施方式中，代替在控制單元300和遠(yuǎn)程編程裝置320 之間使用無(wú)線通信連接，編程裝置320可以物理連接到控制單元300 同時(shí)器械10處于無(wú)菌容器280中，器械10保持無(wú)菌。圖21是根據(jù) 該實(shí)施方式的包裝的器械10的視圖。如圖22所示，器械10的手柄 6可包括外部連接接口 470。容器280還可包括連接接口 472，當(dāng)器 械10包裝在容器280中時(shí)該接口 472與器械10的外部連接接口 470 配合。編程裝置320可包括外部連接接口 (未示出)，該接口可在 容器280的外部連接到連接接口 472,由此在編程裝置320和器械 IO的外部連接接口 470之間提供接線連接。
已經(jīng)結(jié)合切割式外科器械描述了本發(fā)明的各種實(shí)施方式。但是， 應(yīng)當(dāng)注意，在其他實(shí)施方式，這里公開(kāi)的發(fā)明的外科器械不必需是 切割式外科器械，而是可以用在包括遠(yuǎn)程傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器的4t何類型 外科器械中。例如，其可以是非切割的內(nèi)窺鏡器械、抓鉗、縫合器、 夾具施放器、進(jìn)入裝置、藥物/基因治療輸送裝置、以及使用超聲波、
RF、或激光等的能量裝置。此外，本發(fā)明例如可以是腹腔鏡器械。
本發(fā)明還可以應(yīng)用于傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡器械和開(kāi)放式外科器械以及機(jī)械
手輔助的外科手術(shù)。
這里公開(kāi)的設(shè)備也可以被設(shè)計(jì)成在單次使用后被處置，或者它們 可以被設(shè)計(jì)成多次使用。然而，在任一情況中，在至少一次使用之 后設(shè)備可以被整修以供再使用。整修可以包括以下步驟的任何組合 拆卸設(shè)備，然后清潔或替換特殊零件，隨后再組裝。特別地，設(shè)備 可以被拆卸，并且設(shè)備的許多特殊零件或部分可以在任何組合中選 擇性地被替換或去除。 一旦清潔和/或替換特殊部分，在外科操作將 要開(kāi)始之前設(shè)備可以在整修設(shè)備或者由手術(shù)團(tuán)隊(duì)再組裝供隨后使 用。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解設(shè)備的整修可以利用拆卸、清潔和/ 或替換和再組裝的多種技術(shù)。這種技術(shù)的使用以及形成的整修的裝 置都在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)。
盡管本發(fā)明已經(jīng)對(duì)一些公開(kāi)的實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但可以對(duì)這 些實(shí)施方式進(jìn)行許多改進(jìn)和變型。例如，可以使用不同類型的端部 執(zhí)行器。此外，對(duì)于公開(kāi)的用于一些部件的材料，可以采用其他的 材料。前述說(shuō)明和后附的權(quán)利要求書旨在覆蓋所有這些改進(jìn)和變型。
者其它公開(kāi)的材料，僅限于不會(huì)與在本申請(qǐng)中公開(kāi)的定義、陳述或 者其它公開(kāi)的材料相矛盾的部分。如此一來(lái)，必要時(shí)這里明顯闡述
開(kāi)的材料矛盾的任何材料或其部分將只并入不會(huì)使得所并入的材料 與本發(fā)明公開(kāi)的材料相矛盾的部分。
權(quán)利要求
1.一種外科器械，包括端部執(zhí)行器，其包括至少一個(gè)傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器；軸，其遠(yuǎn)端連接到所述端部執(zhí)行器上；以及手柄，其連接到所述軸的近端上，所述手柄包括控制單元，其中，所述控制單元通過(guò)至少一個(gè)電感耦合與所述至少一個(gè)傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器通信。
2. 如權(quán)利要求1所述的外科器械，其中，所述手柄還包括與所述控制單元通信的馬達(dá)，所述馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)所述軸中的主 驅(qū)動(dòng)軸組件，所述主驅(qū)動(dòng)軸組件驅(qū)動(dòng)所述端部執(zhí)行器；以及 用于為所述馬達(dá)供電的電池。
3. 如權(quán)利要求2所述的外科器械，其中，所述手柄還包括閉合扳機(jī)，所述閉合扳機(jī)在由操作者縮回時(shí)使端部執(zhí)行器夾緊 定位在端部執(zhí)行器中的物體；以及與所述閉合扳機(jī)分開(kāi)的擊發(fā)扳機(jī)，所述擊發(fā)扳機(jī)在由操作者縮 回時(shí)4吏所述馬達(dá)l丈動(dòng)。
4. 如權(quán)利要求1所述的外科器械，其中，所述控制單元包括 處理器；與所述處理器通信的存儲(chǔ)器；以及 與所述處理器通信的感應(yīng)元件，用于接收和發(fā)送信號(hào)。
5. 如權(quán)利要求1所述的外科器械，還包括 用于旋轉(zhuǎn)所述軸的至少 一個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭；第 一感應(yīng)元件，其位于所述軸中且位于所述萬(wàn)走轉(zhuǎn)接頭遠(yuǎn)側(cè)并且 電感耦合到所述控制單元；以及第二感應(yīng)元件，其位于所述軸中并且電感耦合到所述至少一個(gè) 傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器。
6. 如權(quán)利要求5所述的外科器械，其中，所述第二感應(yīng)元件位 于所述端部執(zhí)行器附近，并且所述第二感應(yīng)元件通過(guò)位于軸內(nèi)的柔 性電導(dǎo)線連接到所述第一感應(yīng)元件上。
7. 如權(quán)利要求6所述的外科器械，其中，所述軸包括位于所述 第一感應(yīng)元件和第二感應(yīng)元件之間的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)樞軸。
8. 如權(quán)利要求1所述的外科器械，其中，所述至少一個(gè)傳感器 轉(zhuǎn)發(fā)器包括磁阻傳感器。
9. 如權(quán)利要求1所述的外科器械，其中，所述至少一個(gè)傳感器 轉(zhuǎn)發(fā)器包括射頻識(shí)別傳感器。
10. 如權(quán)利要求1所述的外科器械，其中，所述至少一個(gè)傳感 器轉(zhuǎn)發(fā)器包括機(jī)電傳感器。
全文摘要
公開(kāi)了在控制單元和傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器之間能夠無(wú)線通信的外科器械，例如內(nèi)窺鏡或腹腔鏡器械，根據(jù)各個(gè)實(shí)施方式，其包括具有至少一個(gè)傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器的端部執(zhí)行器。該外科器械還包括軸，其遠(yuǎn)端連接到所述端部執(zhí)行器上；以及手柄，其連接到所述軸的近端上。所述手柄包括控制單元，所述控制單元通過(guò)至少一個(gè)電感耦合與所述傳感器轉(zhuǎn)發(fā)器通信。外科器械可以是動(dòng)力輔助驅(qū)動(dòng)裝置，包括用于在使用期間對(duì)外科器械(至少部分)供電的電池。該外科器械可適于提供關(guān)于端部執(zhí)行器經(jīng)受的載荷的用戶反饋。
文檔編號(hào)A61B1/00GK101361666SQ20081000262
公開(kāi)日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2008年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月10日
發(fā)明者F·E·謝爾頓四世, J·R·喬達(dá)諾, J·S·斯韋茲 申請(qǐng)人:伊西康內(nèi)外科公司