專利名稱：具有電氣控制和記錄機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)外科切割和緊固器械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明整體上涉及外科器械、系統(tǒng)和方法，更具體而言，涉及氣 動(dòng)外科切割和緊固器械。該外科器械、系統(tǒng)和方法可在常規(guī)內(nèi)窺鏡
背景技術(shù)：
外科切割和緊固器械(縫合器)已經(jīng)用于已有技術(shù)中來同步進(jìn)行 組織的縱向切開并將成排的縫釘應(yīng)用到切口的相對(duì)兩側(cè)。這類器械 一般包括一對(duì)協(xié)作的鉗口構(gòu)件，如果該器械試圖用于內(nèi)窺鏡或腹腔 鏡應(yīng)用中，則這對(duì)協(xié)作鉗口構(gòu)件能夠穿過套管通道。其中一個(gè)鉗口 構(gòu)件接收具有至少兩個(gè)橫向間隔的縫釘排的釘倉。另 一個(gè)鉗口構(gòu)件 限定砧座，砧座具有與釘倉內(nèi)的縫釘排對(duì)齊的縫釘成形窩。該器械 包括多個(gè)往復(fù)式楔塊，所述楔塊在向遠(yuǎn)側(cè)驅(qū)動(dòng)時(shí)穿過釘倉上的開口 并接合支撐縫釘?shù)尿?qū)動(dòng)器，從而實(shí)現(xiàn)將縫釘朝砧座擊發(fā)。
近年來，已經(jīng)研發(fā)了各種用于啟動(dòng)切割和縫釘展開部件的不同方 法。例如，授予Shelton, IV等人的美國(guó)專利No.6,978,921公開了 一 種外科縫合器械，其采用通過手動(dòng)致動(dòng)手柄上的各種扳機(jī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的組織切斷和縫釘展開部件。已經(jīng)研發(fā)出采用電池供電馬達(dá)的
其他外科縫合設(shè)備。在授予Viola等人的美國(guó)專利No.5,954,259中公 開了這樣一種設(shè)備。
還有其他外科縫合器由加壓氣體源進(jìn)行致動(dòng)。例如，授予Green 等人的美國(guó)專利N0.6,619，529中公開了 一種采用手柄內(nèi)的加壓氣體 源的外科縫合器，該加壓氣體源也用于給同樣位于該手柄內(nèi)的氣缸 供能。該氣缸容納一個(gè)由進(jìn)入氣缸內(nèi)的加壓氣體進(jìn)行致動(dòng)的活塞組 件。該活塞被構(gòu)造成與位于細(xì)長(zhǎng)管部分和手柄構(gòu)件內(nèi)的部件共同合 作，以促使在遠(yuǎn)側(cè)裝配的端部執(zhí)行器內(nèi)的縫釘和手術(shù)刀的展開。然 而，這種設(shè)計(jì)采用復(fù)雜的部件集，來將裝配于手柄上的活塞的運(yùn)動(dòng) 傳遞給位于裝置端部執(zhí)行器部分上的部件。另外，當(dāng)使用這類裝置 時(shí)，在手術(shù)操作期間存在能源耗盡的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)闆]有辦法監(jiān)視氣體 倉中剩余氣體的量。如果在擊發(fā)或回縮循環(huán)期間發(fā)生這樣的情況， 那么這類裝置缺乏能夠用新的容器或備用能源來輕松替換用完的容 器的部件。
在Roy的美國(guó)專利公開No.US2006/0151567中公開了另一種氣 動(dòng)外科縫合設(shè)備。該設(shè)備采用支撐在設(shè)備手柄內(nèi)的氣動(dòng)馬達(dá)或活塞 系統(tǒng)來產(chǎn)生用來致動(dòng)端部執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)。該設(shè)備由可拆除的倉或來 自外部的能源諸如醫(yī)院現(xiàn)有的氣動(dòng)空氣或氣體供應(yīng)進(jìn)行供能。
這種應(yīng)用設(shè)備手柄部分中的倉或容器的氣動(dòng)設(shè)備同樣受到氣缸 大小的約束，該氣缸需要存儲(chǔ)足夠體積的加壓氣體以方便在最小可 用壓力下致動(dòng)設(shè)備達(dá)所需的次數(shù)。在過去，設(shè)計(jì)用于施加/操作很多 次的設(shè)備或者需要使用大的氣缸或者如果要使用小氣缸，則這種氣 缸具有不希望的高壓。另外，對(duì)采用可無限次使用的可拆卸的倉的 設(shè)備必須進(jìn)行重新處理和重新消毒。這種設(shè)置顯著地改變了性能， 因而是不希望的。
已有的氣動(dòng)外科設(shè)備存在其他的問題。例如， 一旦外科醫(yī)生通過 單一開關(guān)或致動(dòng)扳機(jī)來致動(dòng)該器械，該器械完成擊發(fā)循環(huán)或至少試 圖完成擊發(fā)循環(huán)。其后，擊發(fā)部件可由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)回縮。現(xiàn)有的氣動(dòng)器械還缺乏合適的電氣控制機(jī)構(gòu)來控制被致動(dòng)的氣動(dòng)部件?，F(xiàn)有的 氣動(dòng)外科設(shè)備也缺乏合適的電氣記錄能力，以為外科醫(yī)生提供與氣 動(dòng)外科設(shè)備相關(guān)的信息。
因此需要一種無需使用大量部件的組合就能將氣動(dòng)產(chǎn)生的縫合 和擊發(fā)運(yùn)動(dòng)傳遞給端部執(zhí)行器部件的氣動(dòng)電控外科縫合設(shè)備。
需要一種具有電氣控制機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)器械。傳統(tǒng)的氣動(dòng)器械使用加
壓氣體來致動(dòng)切割和/或縫合功能。但是， 一旦致動(dòng)了氣壓缸，很難 控制氣體從氣壓缸的流速或者加壓系統(tǒng)的加壓。由此，需要為氣壓 致動(dòng)器集成一個(gè)或多個(gè)電氣控制元件，以控制加壓氣體從氣壓缸釋 放的速率并由此控制加壓系統(tǒng)的加壓。另外，有利的是，使用電氣 控制元件來控制氣體以可變的速率從氣壓缸釋放。
另外需要一種具有電氣記錄能力的氣動(dòng)器械。使用這種電氣記錄 能力的 一 個(gè)原因是使醫(yī)生能夠經(jīng)由內(nèi)窺鏡來驗(yàn)證是否已經(jīng)到達(dá)所需 的切割位置以及對(duì)置的鉗口之間是否已經(jīng)捕獲了足量的組織。另夕卜， 對(duì)置的鉗口可能被拉得過于靠近，特別是在它們的遠(yuǎn)端處夾緊，由 此不能在被切割組織中有效地成形閉合的縫釘。另 一 個(gè)極端是過量 的被夾鉗的組織可能導(dǎo)致束縛和不完全擊發(fā)。當(dāng)內(nèi)窺鏡外科器械發(fā) 生故障時(shí)，它們通常被返回到制造商或者其他機(jī)構(gòu)來分析故障的原 因。如果該故障是由器械的嚴(yán)重缺陷導(dǎo)致的，則制造商需要確定故 障的原因并確定是否需要改變?cè)O(shè)計(jì)。在這種情況下，制造商可能需 要花費(fèi)數(shù)百小時(shí)的工時(shí)來分析發(fā)生故障的器械并試圖僅基于對(duì)器械 的損壞來重建其發(fā)生故障的條件。以此方式來分析器械故障將會(huì)非 常困難并且花費(fèi)巨大。此外，許多這種分析簡(jiǎn)單地得出故障是由于 對(duì)器械的不適當(dāng)使用的結(jié)論。由此，氣動(dòng)器械需要使用大量的傳感 器和電氣記錄元件來選擇性地取消氣壓缸的激活和/或選擇性地使氣 動(dòng)系統(tǒng)加壓，并基于來自傳感器的讀數(shù)來記錄器械的所有狀態(tài)。
還需要一種具有電氣反饋能力的氣動(dòng)器械。一旦器械在擊發(fā)之前 閉合在組織上，電氣反饋使得醫(yī)生能夠經(jīng)由內(nèi)窺鏡驗(yàn)證是否已經(jīng)到 達(dá)所需的切割位置以及對(duì)置的鉗口之間是否已經(jīng)捕獲了足量的組另外，對(duì)置的鉗口可能被拉得過于靠近，特別是在它們的遠(yuǎn)端處 夾緊，由此不能在被切割組織中有效地成形閉合的縫釘。另一個(gè)極 端是過量的被夾鉗的組織可能導(dǎo)致束縛和不完全擊發(fā)。
每一代內(nèi)窺鏡縫合器/切割器的復(fù)雜性和功能不斷增加。 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)生能夠操縱。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力分布，以確保切割/縫合周期完成，并且上限
在大多數(shù)外科醫(yī)生的能力范圍內(nèi)(通常大約15-30 lbs)。他們通常 希望保持控制縫釘?shù)恼归_，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。在目前的氣動(dòng)器械中這些用 戶反饋效果不能適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)。結(jié)果，僅通過按壓按鈕來致動(dòng)切割/縫 合操作的氣動(dòng)器械的醫(yī)生通常不太滿意這些氣動(dòng)器械。
當(dāng)前的外科器械通常不會(huì)在手術(shù)過程中向外科器械的使用者(醫(yī) 生)提供器械的狀態(tài)。例如當(dāng)前的機(jī)械式內(nèi)鏡切割器，釘倉是否存 在、刀的位置、從夾鉗開始經(jīng)過的時(shí)間以及擊發(fā)力的大小等通常不 會(huì)提供給使用者。在沒有視覺和/或聽覺反饋的情況下，每個(gè)使用者 必須依賴其自己的"感覺"來確定外科器械的狀態(tài)，由此導(dǎo)致低效 率、不協(xié)調(diào)以及對(duì)外科器械可能的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
一種實(shí)施方式提供了一種包括端部執(zhí)行器的外科器械。該端部執(zhí) 行器包括可移動(dòng)的切割器械，用于切割位于端部執(zhí)行器中的物體。 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件聯(lián)接到端部執(zhí)行器上。流速可變的電控氣動(dòng)閥聯(lián)接到 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件上。電子控制模塊聯(lián)接到流速可變的電控氣動(dòng)閥上以 控制通過其的流速。
具體地說，本發(fā)明涉及如下內(nèi)容 (1 ). 一種外科器械，包括
端部執(zhí)行器，其包含可動(dòng)切割器械，用于切割定位在端部執(zhí)行器中的物體；
聯(lián)接到所述端部執(zhí)行器上的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件； 聯(lián)接到所述氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件上的流速可變的電控氣動(dòng)閥；和 電子控制模塊，其聯(lián)接到所述流速可變的電控氣動(dòng)閥上以控制 通過其的流速。
(2) .根據(jù)第(1)項(xiàng)所述的外科器械，包括 閉合機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)通過所述閥的流速；和 致動(dòng)器，用于控制所述閉合機(jī)構(gòu)。
(3) .根據(jù)第(2)項(xiàng)所述的外科器械，包括 測(cè)量電路，用于接收來自至少一個(gè)傳感器的反饋信號(hào)；和 控制器，其聯(lián)接到所述測(cè)量電路和所述致動(dòng)器上，所述測(cè)量電
路向所述控制器提供與通過所述流速可變的電控氣動(dòng)閥的流速成比 例的反饋信號(hào)。
(4) .根據(jù)第(1)項(xiàng)所述的外科器械，包括
致動(dòng)扳機(jī)，能夠通過其回縮來引起所述流速可變的電控氣動(dòng)閥 的致動(dòng)和所述氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的致動(dòng)，其中，所述致動(dòng)扳機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)位 置與所述端部執(zhí)行器中的切割器械的位置相關(guān)。
(5) .根據(jù)第(4)項(xiàng)所述的外科器械，包括
閉合扳機(jī)，其與所述致動(dòng)扳機(jī)分開設(shè)置，其中，所述閉合扳機(jī) 的回縮使所述端部執(zhí)行器夾鉗位于其中的所述物體。
(6) .根據(jù)第(4)項(xiàng)所述的外科器械，包括 閥致動(dòng)傳感器，其聯(lián)接到所述致動(dòng)扳機(jī)上，當(dāng)所述致動(dòng)扳機(jī)回
縮時(shí)，所述閥致動(dòng)傳感器向所述電子控制模塊提供與通過所述流速 可變的電控氣動(dòng)閥所需的流速成比例的電信號(hào)。
(7) .根據(jù)第(6)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述閥致動(dòng)傳感 器包括比例開關(guān)，其用于提供與施加到所述致動(dòng)扳機(jī)上的回縮力成 比例的電信號(hào)。
(8) .根據(jù)第(1)項(xiàng)所述的外科器械，包括 方向控制閥，其聯(lián)接到所述電子控制模塊上；行程結(jié)束傳感器，其用于檢測(cè)聯(lián)接到所述電子控制模塊上的端 部執(zhí)行器的遠(yuǎn)側(cè)位置；以及
行程開始傳感器，其用于檢測(cè)聯(lián)接到所述電子控制模塊上的端 部執(zhí)行器的近側(cè)位置，
其中，所述電子控制模塊基于所述行程結(jié)束傳感器和所述行程 開始傳感器的狀態(tài)向所述方向控制閥施加合適的控制信號(hào)。
(9) .根據(jù)第(1)項(xiàng)所述的器械，包括
閉合扳機(jī)，其中，所述閉合扳機(jī)的回縮使所述端部執(zhí)行器夾鉗
位于其中的所述物體。
(10) .根據(jù)第(1)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述端部執(zhí)行 器包括
用于輸送所述切割器械的細(xì)長(zhǎng)通道；和 可樞轉(zhuǎn)地連接到所述細(xì)長(zhǎng)通道的夾鉗構(gòu)件。
(11) .根據(jù)第(10)項(xiàng)所述的外科器械，包括 至少一個(gè)傳感器，用于檢測(cè)倉是否存在于所述細(xì)長(zhǎng)通道中。
(12) .根據(jù)第(10)項(xiàng)所述的外科器械，包括
至少 一個(gè)傳感器，用于檢測(cè)所述細(xì)長(zhǎng)通道中的倉的狀態(tài)。
(13) .根據(jù)第(10)項(xiàng)所述的外科器械，包括 至少一個(gè)傳感器，用于檢測(cè)所述夾鉗構(gòu)件的狀態(tài)。
(14) .根據(jù)第(10)項(xiàng)所述的外科器械，包括
至少 一個(gè)傳感器，用于檢測(cè)由所述夾鉗構(gòu)件施加的載荷。
(15) .根據(jù)第(10)項(xiàng)所述的外科器械，包括
至少 一 個(gè)傳感器，用于檢測(cè)所述可動(dòng)切割器械的位置。
(16) . —種方法，包括
獲得如第(1)項(xiàng)所述的外科器械，所述方法包括 對(duì)所述外科器械進(jìn)行消毒；并且 將所述外科器械儲(chǔ)存在無菌容器中。
(17) . —種外科器械，包括 端部執(zhí)行器；聯(lián)接到所述端部執(zhí)行器上的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件；
聯(lián)接到所述氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件上的流速可變的電控氣動(dòng)閥；
電子控制模塊，其聯(lián)接到所述流速可變的電控氣動(dòng)閥上，用于
控制通過其的流速；
與所述端部執(zhí)行器連通的扳機(jī)；
第 一傳感器，它的輸出代表由所述扳機(jī)和所述端部執(zhí)行器組成 的組中的至少一個(gè)的第一狀態(tài)；和
可從外部訪問的存儲(chǔ)裝置，其與所述第一傳感器連通，其中， 所述存儲(chǔ)裝置能夠記錄所述第一傳感器的輸出。
(18) .根據(jù)第(17)項(xiàng)所述的外科器械，包括
與所述存儲(chǔ)裝置連通的第二傳感器，它的輸出代表由所述扳機(jī) 和所述端部執(zhí)行器組成的組中的至少一個(gè)的第二狀態(tài)，其中，所述 存儲(chǔ)裝置能夠記錄所述第二傳感器的輸出。
(19) .根據(jù)第(18)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述存儲(chǔ)裝置 能夠在所述第一狀態(tài)改變時(shí)和所述第二狀態(tài)改變時(shí)記錄所述第一傳 感器的輸出和所述第二傳感器的輸出。
(20) .根據(jù)第(17)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述端部執(zhí)行 器包括能夠樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的夾鉗構(gòu)件，所述第 一狀態(tài)表示所述夾鉗構(gòu)件 處于打開位置還是閉合位置。
(21) .根據(jù)第(17)項(xiàng)所述的外科器械，其中，所述第一狀態(tài) 表示可移動(dòng)切割刀器械在所述端部執(zhí)行器中的位置、扳機(jī)的位置、 施加在所述扳機(jī)上的壓力以及由所述端部執(zhí)行器施加的壓力中的任一個(gè)。
(22) . —種用于記錄外科器械的狀態(tài)的方法，所述方法包括 監(jiān)視至少一個(gè)傳感器的輸出，其中，所述輸出表示所述外科器
械的狀態(tài)；并且
在所述外科器械的狀態(tài)中的至少一個(gè)改變時(shí)將所述至少一個(gè)傳 感器的輸出記錄到存儲(chǔ)裝置中。
(23) .根據(jù)第(22)項(xiàng)所述的方法，包括將所記錄的至少一個(gè)傳感器的輸出提供給外部裝置。
(24).根據(jù)第(22)項(xiàng)所述的方法，包括以下中的至少一個(gè) 將所述至少 一個(gè)傳感器的輸出提供給存儲(chǔ)裝置的輸出端口 ；和將所 述至少 一個(gè)傳感器的輸出提供給可移除存儲(chǔ)介質(zhì)。


通過結(jié)合附圖的示例，在此描述了外科器械、系統(tǒng)和方法的各種 實(shí)施方式，其中相同的附圖標(biāo)記用于描述相同的構(gòu)件，其中
圖1是外科切割和緊固器械的一種實(shí)施方式的透視圖2是可與外科切割和緊固器械的各種實(shí)施方式結(jié)合應(yīng)用的端 部執(zhí)行器布置的一種實(shí)施方式的分解組裝視圖3是圖1和2的端部執(zhí)行器的俯視圖，其中去除了砧座部分， 并以虛線示出閉合管組件；
圖4是圖3的端部執(zhí)行器布置的剖面正視圖，具有其上連接的砧 座部分并顯示為打開位置；
圖5是可應(yīng)用于外科切割和緊固器械的各種實(shí)施方式的一部分 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制器的剖面俯視圖6是示出了圖1所示的端部執(zhí)行器的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的俯視剖面圖7是示出了閉合管組件和支撐在手柄組件內(nèi)的梭子布置的實(shí) 施方式的分解組裝圖，為了清楚省略了外殼組件內(nèi)的其他部件；
圖8是外科切割和緊固器械的各種實(shí)施方式的外殼組件布置的 剖面圖8A是可與外科切割和緊固器械的各種實(shí)施方式結(jié)合應(yīng)用的一 部分閉合4反^/L鎖定系統(tǒng)的局部剖面圖8B是外科切割和緊固器械的另一手柄組件實(shí)施方式的剖面 圖，其中加壓氣體源在手柄組件外部；
圖8C是外科切割和緊固器械的另一手柄組件實(shí)施方式的剖面
圖9是圖8的手柄組件的另一剖面圖；圖IO是刀桿布置和擊發(fā)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的側(cè)視圖，該擊發(fā)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件包 含外科切割和緊固器械的各種實(shí)施方式的兩級(jí)氣缸組件，氣缸組件
以剖面圖示出；
圖11是圖IO所示的刀桿和兩級(jí)氣缸布置的另一側(cè)視圖，其中刀 桿在伸出位置；
圖12是外科切割和緊固器械的另一刀桿和擊發(fā)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件布置的 側(cè)牙見圖，其中刀桿被回縮到以剖面圖示出的氣缸組件中；
圖13是圖12所示的刀桿和氣缸布置的另一側(cè)視圖，其中刀桿在 伸出位置；
圖14是容納圖12和13中所示的氣缸和刀桿布置的端部執(zhí)行器 和脊組件布置的俯^L圖15是圖14所示的端部執(zhí)行器和脊組件布置的剖面?zhèn)纫晥D，其 中砧座部分連接于其上并處于打開位置；
圖16是可以與圖12-15所示的實(shí)施方式結(jié)合使用的手柄組件的 剖面圖16A是可以與圖12-15所示的實(shí)施方式結(jié)合使用的另一手柄組 件的剖面圖，其中加壓氣體源在手柄組件的外部；
圖16B是外科切割和緊固器械的另一手柄組件實(shí)施方式的剖面
圖17是另 一 刀桿和支撐外科切割和緊固器械的另 一 實(shí)施方式的 另一擊發(fā)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的脊組件布置的俯視圖，所述另一擊發(fā)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件 是波紋管組件的形式；
圖18是圖17所示的實(shí)施方式的端部執(zhí)行器和脊組件布置的剖面 側(cè)一見圖19是圖17和18所示的實(shí)施方式的波紋管組件的局部剖面組 裝視圖20是圖19的波紋管組件的一部分的放大視圖； 圖21是可以與圖17-20中所示的實(shí)施方式結(jié)合使用的手柄組件 實(shí)施方式的剖面圖；圖21A是可以與圖17-20中所示的實(shí)施方式結(jié)合使用的另一手柄 組件實(shí)施方式的剖面圖，其中加壓氣體源在手柄組件的外部；
圖21B是外科切割和緊固器械的另一手柄組件實(shí)施方式的剖面
圖22A和22B示出比例傳感器的各種實(shí)施方式；
圖23是根據(jù)各種實(shí)施方式的器械的電路的一種實(shí)施方式的示意
圖24示出電控氣動(dòng)系統(tǒng)的一種實(shí)施方式；
圖25示出具有在使用過程中的一個(gè)或多個(gè)時(shí)刻處記錄器械狀態(tài) 的能力的外科器械的各種實(shí)施方式；
圖26示出閉合扳機(jī)傳感器的一種實(shí)施方式；
圖27示出砧座閉合傳感器的一種實(shí)施方式；
圖28示出刀位置傳感器的一種實(shí)施方式，該刀位置傳感器適于 與從刀組件突出的氣動(dòng)活塞桿部分一起使用；
圖29和30示出4丁倉存在傳感器的一種實(shí)施方式；
圖31A和31B示出用于操作各種實(shí)施方式的外科器械的處理流 程的一種實(shí)施方式，該外科器械被構(gòu)造成內(nèi)鏡切割器，并且具有根 據(jù)各種實(shí)施方式的記錄器械狀態(tài)的能力；
圖32示出來自存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)表的一種實(shí)施方式；
圖33示出外科器械的各種實(shí)施方式；
圖34示出包括多個(gè)傳感器的外科器械的一種實(shí)施方式的示意
圖35示出用于提供視覺和聽覺反饋的指示器的一種實(shí)施方式； 圖36示出狀態(tài)模塊的一種實(shí)施方式；以及 圖37示出狀態(tài)模態(tài)的一種實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式
在一種實(shí)施方式中，氣動(dòng)器械包括一體的氣動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制、 記錄和/或反饋元件。在一種實(shí)施方式中，氣動(dòng)系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)結(jié)合，以氣動(dòng)致動(dòng)器械并電氣地控制氣動(dòng)系統(tǒng)中的流速。致動(dòng)器可 以用于電控氣動(dòng)系統(tǒng)的加壓?？刂葡到y(tǒng)接收來自源的加壓氣體并產(chǎn) 生電氣輸出，以致動(dòng)使用至少一個(gè)電氣部件或元件的器械的元件。 控制系統(tǒng)可以用于控制外科切割和緊固器械的元件。切割和緊固元 件由控制器氣動(dòng)操作。由此，可以用加壓氣體和控制器來控制氣壓 缸的致動(dòng)?？刂破骺刂萍訅簹怏w在氣動(dòng)系統(tǒng)中釋放的速率?？刂破?可以用于控制一個(gè)或多個(gè)流量控制元件，例如電磁線圈、壓電致動(dòng) 器或者電機(jī)。這些流量控制元件可以用于打開和關(guān)閉閥以及其他閉 合機(jī)構(gòu)，以控制將加壓氣體排放到致動(dòng)缸中的速度。其他的流量控 制元件可以用于以可變的速率釋放加壓氣體。這些實(shí)施方式不限于 文中所述。
在另一種實(shí)施方式中，氣動(dòng)器械具有電氣記錄能力。該器械可以 包括信息記錄系統(tǒng)，該系統(tǒng)例如包括電池、電^各元件和與所述氣動(dòng) 器械成為一體的存儲(chǔ)裝置。該信息記錄系統(tǒng)可以用于記錄與器械相 關(guān)的信息。該器械可以包括開關(guān)、扳機(jī)、致動(dòng)器或者其他的元件或 技術(shù)來選擇性地排放加壓氣體，以致動(dòng)器械。在一種實(shí)施方式中， 器械還可以包括一 個(gè)或多個(gè)傳感器來增加由記錄系統(tǒng)收集的信息。 各種傳感器可以用于向信息記錄系統(tǒng)提供信息。傳感器包括用于如
下事項(xiàng)的傳感器測(cè)量和/或記錄致動(dòng)和重復(fù)進(jìn)行的次數(shù)、用于測(cè)量 和/或記錄致動(dòng)或關(guān)閉器械的端部執(zhí)行器的力、用于測(cè)量和/或記錄端 部執(zhí)行器的夾鉗力、用于測(cè)量和/或記錄施加在組織上的壓力、判斷 釘倉是否裝載在器械中、釘倉的狀態(tài)、器械的鎖止?fàn)顟B(tài)、氣壓致動(dòng) 缸中的壓力、外科器械是否準(zhǔn)備好擊發(fā)等等。這些實(shí)施方式不限于 文中所述。
在另一種實(shí)施方式中，氣動(dòng)器械具有電氣反饋能力。氣動(dòng)器械可 以與反饋模塊成為 一體。反饋模塊可以是獨(dú)立的并且能夠連接到多 個(gè)布置在器械各處的觸點(diǎn)、電路元件和多個(gè)指示器。反饋系統(tǒng)、指 示器、傳感器和控制器可以是電動(dòng)的。該器械可以包括氣動(dòng)或氣動(dòng) 輔助的外科切割和緊固器械。這些實(shí)施方式不限于文中所述?；氐礁綀D，其中相同的附圖標(biāo)記在所有附圖中表示相同的部件， 圖1示出了能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明若干獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的外科縫合和切割器械 10。圖1中示出的實(shí)施方式包括手柄組件300、細(xì)長(zhǎng)軸組件100和連
接到細(xì)長(zhǎng)軸組件100的端部執(zhí)行器12。外科設(shè)備的各種實(shí)施方式可 包括端部執(zhí)行器，其如在2006年1月IO提交的、題為"SURGICAL INSTRUMENT HAVING AN ARTICULATING END EFFECTOR"的 美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/329,020中所公開的端部執(zhí)行器一樣能樞轉(zhuǎn)地連 接到細(xì)長(zhǎng)軸組件100并樞轉(zhuǎn)地由彎曲的線纜或帶進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，上述申 請(qǐng)通過引用并入本文。然而，隨著對(duì)具體實(shí)施方式
的繼續(xù)描述，本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這里描述的外科設(shè)備的各種實(shí)施方 式能成功地與端部執(zhí)行器布置結(jié)合進(jìn)行實(shí)施，所述端部執(zhí)行器可采 用不同的樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和控制器，并且各種實(shí)施方式可成功地與非關(guān)節(jié) 運(yùn)動(dòng)式端部執(zhí)行器布置結(jié)合使用，如下面將詳細(xì)解釋的一樣。
如圖1中所示，器械10的手柄組件300可包括閉合扳機(jī)302和 擊發(fā)扳機(jī)310。應(yīng)當(dāng)理解，針對(duì)不同手術(shù)任務(wù)具有端部執(zhí)行器的器械 可具有不同數(shù)量或類型的扳機(jī)或其他用于端部執(zhí)行器操作的合適控 制器。所示的端部執(zhí)行器12通過優(yōu)選為細(xì)長(zhǎng)軸組件100與手柄組件 300分離。醫(yī)生可通過利用關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制器200使端部執(zhí)行器12相 對(duì)于軸組件IOO作關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。
在各種實(shí)施方式中，多個(gè)傳感器可以連接到手柄組件300、細(xì)長(zhǎng) 軸組件100和/或端部執(zhí)行器12中的元件上，以測(cè)量和控制器械10 的各種功能，記錄器械的各個(gè)部件的狀態(tài)并為醫(yī)生或使用者提供反 饋指示。器械10包括多個(gè)傳感器，其中多個(gè)傳感器例如包括閉合扳 機(jī)傳感器、砧座閉合傳感器、砧座閉合載荷傳感器、刀位置傳感器、 倉存在傳感器、倉狀態(tài)傳感器、擊發(fā)扳機(jī)傳感器和閥致動(dòng)傳感器或 其任意組合。其他傳感器可以包括關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角度傳感器、砧座位置 傳感器、擊發(fā)力傳感器、鎖止?fàn)顟B(tài)傳感器、氣壓傳感器、流速傳感 器或其任意組合。每個(gè)傳感器可以與定位在外科器械IO外部附近的 不同觸點(diǎn)電連通。傳感器可以連接到閉合4反才幾302和擊發(fā)扭j幾310上以檢測(cè)它們的操作。傳感器可以用于測(cè)量砧座40閉合以及砧座40 上的閉合載荷。其他的傳感器可以用于測(cè)量刀組件30的位置(圖2)、 釘倉50的存在(圖2)和/或釘倉50的狀態(tài)(例如用盡或尚未用盡)。 其他傳感器可以在器械10的各處使用，以確定器械10的致動(dòng)次數(shù)、 氣動(dòng)系統(tǒng)中的壓力、氣壓缸或者致動(dòng)缸的壓力，并可以包括比例變 動(dòng)傳感器以激活閥致動(dòng)器等。但是，實(shí)施方式不限于文中所述的這 些。
傳感器輸出信號(hào)Si至Sn (其中n是任何正整數(shù))例如被提供給 位于手柄組件中的電子控制模塊603。電子控制模塊603包括控制 器、存儲(chǔ)裝置、電池、測(cè)量電路和/或致動(dòng)器，以控制流速可變的電 控氣動(dòng)閥的閉合機(jī)構(gòu)部分，如下所述。但是，實(shí)施方式不限于文中 所述的那些。
應(yīng)該理解，在此參照附圖給出的空間術(shù)語諸如豎直、水平、右、 左等假設(shè)外科器械10的縱向軸線與細(xì)長(zhǎng)軸組件100的中心軸線同 軸，其中4反機(jī)302、 310以銳角從手柄組件300的底部向下延伸。然 而，在實(shí)際應(yīng)用中，可將外科器械10以各種角度定向，這樣，相對(duì) 于外科器械IO本身使用這些空間術(shù)語。此外，"近側(cè)"用于表示位 于手柄組件300后方的醫(yī)生的視角，他將端部執(zhí)行器12放置在遠(yuǎn)側(cè) 或遠(yuǎn)離4也自己。
如此處所用的，術(shù)語"加壓氣體"指適于在無菌環(huán)境下所用的 氣動(dòng)系統(tǒng)中使用的任何氣體。這種介質(zhì)的非限制示例包括壓縮空氣、 二氧化碳(C02)、氮、氧、氬、氦、氫化鈉、丙烷、異丁烷、丁烷、 氯氟曱烷、二曱醚、甲基乙醚、 一氧化氮、氫氟烷推進(jìn)劑(HFA),例 如HFA 134a(l,l,l,2,-四氟乙烷)或HFA 227(1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷)。
如此處所用的，術(shù)語"流體連接"是指元件與適合的管線或者其 他部件一起連4妻以允許加壓氣體在其間通過。如此處所用的，如用 在"供應(yīng)管線"或"返回管線"中的術(shù)語"管線，，指由剛性或柔性 導(dǎo)管、管道和/或管材等形成的適當(dāng)?shù)耐?，用于將加壓氣體從一個(gè) 部件傳送到另一部件。如此處所用的，術(shù)語"氣動(dòng)信號(hào)"或"氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)"指從加壓 氣體源到與加壓氣體源流體連接的 一 個(gè)或多個(gè)部件的氣體流或者指 彼此流體連接的部件之間的氣體流。
如此處所用的，語句"基本上垂直于縱向軸線"指幾乎與縱向軸 線的方向垂直，其中"縱向軸線"是軸的軸線。然而，應(yīng)當(dāng)理解， 稍微偏離垂直于縱向軸線的方向也認(rèn)為基本上垂直于縱向軸線。
圖2示出了可用于外科器械10的各種實(shí)施方式中的一種氣動(dòng)電 控工具組件或端部執(zhí)行器的分解組裝視圖。將圖1-4中所示的氣動(dòng)電 控組件12構(gòu)造成用作內(nèi)鏡切割器。然而，隨著對(duì)具體實(shí)施方式
的描
驅(qū)動(dòng)布置用于驅(qū)動(dòng)被構(gòu)造成執(zhí)行其他手術(shù)任務(wù)的其他端部執(zhí)行器， 從而需要對(duì)附圖中所示物體進(jìn)行部件的去除、修改或增加。同樣， 應(yīng)當(dāng)理解，可以為了特定的手術(shù)應(yīng)用而定制圖1-4中所示的端部執(zhí)行 器12。
圖2中示出了可用于外科器械10的各種實(shí)施方式的一種類型的 端部執(zhí)行器。如圖中所示，端部執(zhí)行器12采用E形梁(E-beam)擊 發(fā)機(jī)構(gòu)("刀組件，，)30,其除了切割組織并擊發(fā)位于其中的釘倉 中的縫釘，還有利地相對(duì)于釘倉控制端部執(zhí)行器12的砧座部分40 的間隔。在授予Shelton，IV等人的題為"Surgical Stapling Instrument Incorporating An E-Beam Firing Mechanism" 的美國(guó)專利No.6978921 中描述了 E形梁擊發(fā)機(jī)構(gòu)的各個(gè)方面，其相關(guān)部分通過引用并入本 文。然而，根據(jù)對(duì)具體實(shí)施方式
的描述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng) 當(dāng)理解，在不脫離各實(shí)施方式的整體范圍的情況下可有利地應(yīng)用其 j也刀和擊發(fā)才幾構(gòu)構(gòu)造。
如此處所用的，術(shù)語"擊發(fā)機(jī)構(gòu)"是指氣動(dòng)電控工具和/或端部 執(zhí)行器的一部分或多個(gè)部分，其能夠從未致動(dòng)位置移動(dòng)到致動(dòng)位置 或終端位置，在未致動(dòng)位置，擊發(fā)機(jī)構(gòu)基本上靜止，在致動(dòng)位置或 者終端位置，所述一部分或多個(gè)部分移動(dòng)或重新定位到最終位置， 其中這種移動(dòng)導(dǎo)致工具響應(yīng)施加到其上的至少一次擊發(fā)運(yùn)動(dòng)而完成一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作。該擊發(fā)機(jī)構(gòu)例如可包括(i)完全由氣動(dòng)電控工 具支撐并與外科設(shè)備中的部件配接的部件；(ii)定位在氣動(dòng)工具和 外科設(shè)備中的部件的組合；或(iii)由外科設(shè)備支撐并可進(jìn)出氣動(dòng) 電控工具的部件。如此處所用的，術(shù)語"擊發(fā)行程"是指擊發(fā)機(jī)構(gòu) 從未致動(dòng)位置到致動(dòng)位置的實(shí)際移動(dòng)。術(shù)語"回縮行程"是指擊發(fā) 才幾構(gòu)/人致動(dòng)位置到未致動(dòng)位置的返回移動(dòng)。
如圖2中所示，端部執(zhí)行器12包括遠(yuǎn)側(cè)構(gòu)件，其在各種非限制 性實(shí)施方式中包含細(xì)長(zhǎng)通道20,該細(xì)長(zhǎng)通道20上連接有能夠可樞轉(zhuǎn) 地平移的砧座40。該細(xì)長(zhǎng)通道20 一皮構(gòu)造成纟妻收和支撐4丁倉50,所 述釘倉50響應(yīng)刀組件30驅(qū)動(dòng)縫釘70,使縫4丁與砧座40成形接觸。 應(yīng)當(dāng)理解，雖然在此有利地描述了易于替換的釘倉，但是與本發(fā)明 多個(gè)方面相符的釘倉可永久地固定到細(xì)長(zhǎng)通道20中或與之一體地形
成o
在各種實(shí)施方式中，擊發(fā)機(jī)構(gòu)或刀組件30包括在擊發(fā)過程中控 制端部執(zhí)行器12的間隔的豎向間隔開的銷。具體地，上部銷32逐 步進(jìn)入到砧座凹窩42中，該砧座凹窩42位于在砧座40和細(xì)長(zhǎng)通道 20之間的樞軸附近。參見圖4。當(dāng)被擊發(fā)砧座40閉合，上部銷32 向遠(yuǎn)側(cè)前進(jìn)到穿過砧座40向遠(yuǎn)側(cè)延伸的縱向砧座狹槽44中。通過 上部銷32施加的向下的力來克服在砧座40中的任何小的向上偏移。
刀組件30還包括刀桿帽34,其向上接合形成在細(xì)長(zhǎng)通道20中 的通道狹槽23，從而與上部銷32協(xié)作，以在砧座40和細(xì)長(zhǎng)通道20 之間夾緊的組織過量的情況下，將砧座40和細(xì)長(zhǎng)通道20稍孩么地拉 得更靠近些。在各種實(shí)施方式中，刀組件30可有利地包括中間銷36， 其穿過在釘倉50的下表面和細(xì)長(zhǎng)通道20的上表面中形成的擊發(fā)驅(qū) 動(dòng)狹槽(未顯示)，/人而如下面所述地來驅(qū)動(dòng)其中的i逢4丁 70。中間 銷36通過在細(xì)長(zhǎng)通道20上進(jìn)行滑動(dòng)有利地抵抗任何將端部執(zhí)行器 12在其遠(yuǎn)端處壓緊閉合的趨勢(shì)。然而，通過使用其他刀組件布置也 可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明各種實(shí)施方式的獨(dú)特和新穎方面。
在刀組件30上的上部銷32和中間銷36之間的位于遠(yuǎn)側(cè)的切割刃38橫過釘倉50中位于近側(cè)的豎直狹槽54，以切斷夾鉗的組織。 刀組件30相對(duì)于細(xì)長(zhǎng)通道20和砧座40的確定定位確保執(zhí)行有效的 切割。在各種實(shí)施方式中，砧座40的下表面中可設(shè)有多個(gè)縫釘成形 凹窩(未顯示)，當(dāng)在細(xì)長(zhǎng)通道內(nèi)接收釘倉50時(shí)，這些縫釘成形凹 窩排列成對(duì)應(yīng)于釘倉50的上表面56中的多個(gè)縫釘孔58。在各種實(shí) 施方式中，可將釘倉50扣合匹配到細(xì)長(zhǎng)通道20中。具體地，釘倉 50的延伸部分60、 62分別摩擦地且可釋》文地接合細(xì)長(zhǎng)通道20的凹 槽24、 26。
還如圖2中所示，釘倉50包含倉體51、楔形滑塊64、縫釘驅(qū)動(dòng) 器66、縫釘70和倉盤68。當(dāng)裝配時(shí)，倉盤68將楔形滑塊64、縫釘 驅(qū)動(dòng)器66和縫釘70保持在倉體51中。通過細(xì)長(zhǎng)軸組件IOO將細(xì)長(zhǎng) 通道20連接到手柄組件300,該細(xì)長(zhǎng)軸組件100包括遠(yuǎn)側(cè)脊或框架 部分110以及近側(cè)脊或框架部分130。細(xì)長(zhǎng)通道20在近側(cè)設(shè)置有連 接腔22,每一個(gè)連接腔22接收在遠(yuǎn)側(cè)脊部分110的遠(yuǎn)端上所形成的 相應(yīng)通道錨定構(gòu)件114。該細(xì)長(zhǎng)通道20還具有樞轉(zhuǎn)地"接收砧座40 上的相應(yīng)砧座樞軸43的砧座凸輪槽28。閉合襯套組件170接收于脊 組件102之上，并包括遠(yuǎn)側(cè)閉合管部分180和近側(cè)閉合管部分190。 如下面將要描述的，閉合襯套組件170相對(duì)于脊組件102的軸向移 動(dòng)引起砧座40相對(duì)于細(xì)長(zhǎng)通道20樞轉(zhuǎn)。
如在圖2中所示，將鎖定彈簧112安裝在遠(yuǎn)側(cè)脊部分110上用作 刀組件30的鎖止件。在遠(yuǎn)側(cè)脊部分110的頂部上形成遠(yuǎn)側(cè)和近側(cè)方 孔lll、 113,在它們之間限定夾桿115，夾桿115接收鎖定彈簧112 的頂臂116，如下面將進(jìn)一步詳細(xì)討論的，鎖定彈簧112的向遠(yuǎn)側(cè)延 伸的下臂118在氣缸組件501的遠(yuǎn)端上施加向下的力，該遠(yuǎn)端支撐 從刀組件30突出的活塞桿部分35。應(yīng)當(dāng)理解，各種實(shí)施方式可包含 其他類型的鎖止件或根本沒有鎖止件。
在圖l-6所示的實(shí)施方式中，通過能夠彎曲以圍繞樞軸104拉動(dòng) 端部執(zhí)行器12的多根線纜或帶可使端部執(zhí)行器12相對(duì)于近側(cè)閉合 管部分190 (和手柄組件300 )進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)理解，這種布置僅代表能與這些類型的設(shè)備結(jié)合使用的多種 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)布置的其中之一。在該實(shí)施方式中，遠(yuǎn)側(cè)脊部分110的近
端上具有凸起122。近側(cè)脊部分130的遠(yuǎn)端設(shè)有帶貫穿其中的孔136 的柄腳134。近側(cè)脊部分130相對(duì)于遠(yuǎn)側(cè)脊部分IIO進(jìn)行定位，使得 孔136與凸起122中的孔124共軸對(duì)齊，以便使樞軸銷138能從中 穿過。見圖4，當(dāng)組裝時(shí)，這種布置允許端部執(zhí)行器12相對(duì)于近側(cè) 脊部分130圍繞樞軸線A-A進(jìn)行樞轉(zhuǎn)。
如上所述，該實(shí)施方式采用帶使端部執(zhí)行器12作關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。具 體地，帶150、 160可如圖2和3中所示朝著關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)樞軸104向遠(yuǎn) 側(cè)延伸。帶150可沿近側(cè)閉合管部分190的左側(cè)穿過近側(cè)閉合管部 分190延伸，其中它途經(jīng)帶構(gòu)件160并穿越到近側(cè)閉合管部分190 的右側(cè)。此處，例如，帶150可在連^l妄點(diǎn)123處枳4成地連"l妾到凸起 122。同樣，帶160可沿近側(cè)閉合管部分190的右側(cè)穿過近側(cè)閉合管 部分190延伸，其中它途徑帶構(gòu)件150并穿越到近側(cè)閉合管部分190 的左側(cè)。此處，帶160可在連接點(diǎn)125處枳4成地連接到凸起122。
圖3是端部執(zhí)行器和脊組件102的俯視圖，其中閉合管組件100 以虛線示出。圖4是器械10的相同部分的局部剖面?zhèn)纫晥D。如圖4 中所示，根據(jù)一種非限制性實(shí)施方式，所示的帶150和160顯示為 彼此偏移以防止運(yùn)動(dòng)中的干擾。例如，所示出的帶150處于比帶160 更低的位置。在另一種非限制性實(shí)施方式中，可顛倒帶150和160 的豎直位置。同樣如圖2和3中所示，帶構(gòu)件150圍繞近側(cè)框架部 分130的柄腳部分134中的銷140延伸。同樣，帶160圍繞近側(cè)框 架部分130的柄腳部分134中的銷142延伸。
帶部分150和160可從凸起122延伸，并沿近側(cè)閉合管部分190 延伸到關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制器200，如圖5所示。關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制器200可包 括關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)滑塊202、框架204和封罩206。帶部分150、 160可借 助于槽208或其他孔穿過關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)滑塊202,但是應(yīng)當(dāng)理解，帶部分 150、 160可通過任何合適的手段連接到滑塊202上。關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)滑塊 202可以是一件式的，如圖5所示，或在一種非限制性實(shí)施方式中其可以是兩件式的，其中兩件之間的界面限定了槽208。在一種非限制
性實(shí)施方式中，關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)滑塊202可例如包括多個(gè)槽，每個(gè)槽對(duì)應(yīng) 其中一個(gè)帶部分150、 160。封罩206可覆蓋控制器200的各個(gè)部件 以防止石爭(zhēng)屑進(jìn)入。
在各種實(shí)施方式中，帶部分150、 160可在從槽208近側(cè)定位的 連接點(diǎn)210、 212處錨定到框架204上。圖5的非限制性實(shí)施方式顯 示帶部分150、 160從連接點(diǎn)210、 212預(yù)彎曲到在近側(cè)閉合管部分 190的縱向軸線附近定位的槽208。應(yīng)當(dāng)理解，可將帶部分150、 160 錨定到器械10中位于槽208近側(cè)的任何地方，包括手柄組件300。
在使用中，圖2的實(shí)施方式可具有如圖3所示的非關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)位置。 所示的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制器200和帶150、 160位于軸組件IOO的縱向軸 線的大致中間位置上。因此，端部執(zhí)行器12在中間或非關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)位 置。在圖6中，顯示了關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制器200,其中關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)滑塊202 被推動(dòng)穿過關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)框架到達(dá)軸組件IOO的右側(cè)。因此，帶150、 160 朝軸組件100的右側(cè)彎曲。由此可知，帶150向右側(cè)的彎曲在凸起 122上施加從凸起122的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)偏移的側(cè)向力。該偏移的力使凸起 122圍繞關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)樞軸104旋轉(zhuǎn)，這又如圖所示促使端部執(zhí)行器12 向右樞轉(zhuǎn)。應(yīng)當(dāng)理解，將關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)滑塊202推向軸組件100的左側(cè) 可在帶150、 160上施加側(cè)向力，4吏帶150、 160都朝軸組件100的 左側(cè)彎曲。接著帶160的彎曲在凸起122上施加側(cè)向力，其如上所 述一樣從凸起122的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)偏移。這又促使凸起122圍繞關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng) 樞軸旋轉(zhuǎn)，促使端部執(zhí)行器12向左樞轉(zhuǎn)。
在各種實(shí)施方式中，軸組件100包含接收在脊組件102上的閉合 管組件170。參見圖2。閉合管組件170包含遠(yuǎn)側(cè)閉合管部分180和 近側(cè)閉合管部分190。遠(yuǎn)側(cè)閉合管部分180和近側(cè)閉合管部分190 可由聚合物或其他合適的材料制造。近側(cè)閉合管部分190是中空的 并具有貫穿其中的軸向通道191，其大小適于將一部分脊組件102 接收于其中。
在圖2和4所示的實(shí)施方式中，使用一個(gè)雙樞軸閉合接頭172。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并非限于雙樞軸閉合接頭設(shè)計(jì)，而是可包括任何 合適的閉合管或襯套，或者根本沒有閉合管或襯套。特別參考圖4，
遠(yuǎn)側(cè)閉合管部分180具有向近側(cè)凸出的上部和下部柄腳182、 184。 遠(yuǎn)側(cè)閉合管部分180還包括馬蹄形孔185和翼片186,用于接合砧座 40上的砧座打開/關(guān)閉翼片46,以便如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論地促使砧 座40在打開和閉合位置之間樞轉(zhuǎn)。
近側(cè)閉合管部分190類似地設(shè)有向遠(yuǎn)側(cè)延伸的上部柄腳192和向 遠(yuǎn)側(cè)延伸的下部柄腳194。上部雙樞軸連接件174包括向上突出的遠(yuǎn) 側(cè)和近側(cè)樞軸銷175、 176,它們分別4妄合向近側(cè)突出的上部柄腳182 中的上部遠(yuǎn)側(cè)銷孔183和向遠(yuǎn)側(cè)突出的上部柄扭卩192中的上部近側(cè) 銷孔193。接頭布置還包括下部雙樞軸連接件177,其具有向下突出 的遠(yuǎn)側(cè)和近側(cè)樞軸銷178、 179 (圖2中未顯示，但在圖4中可見)， 遠(yuǎn)側(cè)和近側(cè)樞軸銷178、 179分別接合向近側(cè)突出的下部柄腳184中 的下部遠(yuǎn)側(cè)銷孑L 187和向遠(yuǎn)側(cè)突出的下部柄腳194中的下部近側(cè)銷 孔195。
在使用中，閉合管組件170例如響應(yīng)于閉合^反才幾302的致動(dòng)向遠(yuǎn) 側(cè)平移以閉合砧座40。通過使閉合管組件170在脊組件102上向遠(yuǎn) 側(cè)平移以閉合砧座40,促使馬蹄形孔185的背部撞擊砧座40上的打 開/閉合翼片46,并促使它樞轉(zhuǎn)到閉合位置。為了打開砧座40,在脊 組件102上向近側(cè)沿軸向移動(dòng)閉合管組件170，促使翼片186接觸并 推靠打開/閉合翼片46,以將砧座40樞轉(zhuǎn)到打開位置。在一種實(shí)施 方式中，傳感器可以位于閉合管組件170中，以測(cè)量施加在馬蹄形 孔185上的力，馬蹄形孔185通過該力來撞擊砧座40上的打開/閉合 翼片46,使其樞轉(zhuǎn)到閉合位置并將其保持在閉合位置。
的分解組裝視圖。在圖7所示的實(shí)施方式中，手柄組件具有"手槍 式握把"結(jié)構(gòu)并包括右側(cè)殼構(gòu)件320和左側(cè)殼構(gòu)件330,右側(cè)殼構(gòu)件 320和左側(cè)殼構(gòu)件330由聚合物或其他合適的材料模制或以其他方 式制造并設(shè)計(jì)成匹配在一起。這種殼構(gòu)件320和330可通過扣合部件、模制的栓和座或在內(nèi)部形成的其他方式、通過粘合劑、螺釘、
螺栓和/或夾具連接在一起。右側(cè)殼構(gòu)件320的上部322與左側(cè)殼構(gòu) 件330的對(duì)應(yīng)的上部323匹配以形成表示為340的主外殼部分。類 似地，右側(cè)殼構(gòu)件320的下握持部324與左側(cè)殼構(gòu)件的對(duì)應(yīng)的下握 持部334匹配以形成整體表示為342的握持部。在圖7所示的實(shí)施 方式中，整個(gè)握持部342與主外殼部分340形成一體。這種布置特 別適于加壓氣體源永久安裝到握持部342中的應(yīng)用。這種布置還適 合用于如下的加壓氣體源它在手柄組件300的外部并通過外殼組 件上的 一個(gè)或多個(gè)端口插入到容納在其中的控制部件中。在其他實(shí) 施方式中，如下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的，握持部342可從主外殼部分 340上拆除。根據(jù)對(duì)具體實(shí)施方式
的描述應(yīng)當(dāng)理解，這種布置提供了 眾多的好處和優(yōu)勢(shì)。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以 提供具有不同形狀和大小的手柄組件300。
為了清楚起見，圖7僅示出了用于控制閉合管組件170軸向移動(dòng) 的部件，其最終控制砧座40的打開和閉合。如圖7所示，通過連接
中。閉合梭400同樣可制造成兩件402、 404，它們由聚合物或其他 合適的材料模制或以其他方式制造并設(shè)計(jì)為互相匹配。例如，在圖7 示出的實(shí)施方式中，右側(cè)部分402設(shè)有緊固柱403,其被設(shè)計(jì)用來接 收到左側(cè)部分404中對(duì)應(yīng)的凹口 (未顯示)內(nèi)。右側(cè)部分402和左 側(cè)部分404可通過扣合構(gòu)件和/或粘合劑和/或螺栓、螺釘和/或夾具 以其他方式保持在一起。如圖7所示，在近側(cè)閉合管部分190的近 端中設(shè)有保持溝槽196。閉合梭400的右側(cè)部分402具有右保持凸緣 部分405，其適于與閉合梭400的左側(cè)部分404上的左保持凸緣部分 (未顯示)協(xié)作，以形成延伸進(jìn)入近側(cè)閉合管部分190的保持溝槽 196中的保持凸緣組件。
這種栓326伸入閉合梭400的右側(cè)部分402中的細(xì)長(zhǎng)槽或窗406中。 類似的閉合梭保持栓(未顯示)從左側(cè)殼構(gòu)件330向內(nèi)突出，以被接收于閉合梭400的左側(cè)部分404中所設(shè)的另一窗或槽408中。保 持栓用于將近側(cè)脊部分130的近端133 (圖7未顯示)不可移動(dòng)地固 定在手柄組件300上，同時(shí)允許閉合4炎400相對(duì)于它軸向移動(dòng)。例 如通過螺栓、螺釘、粘合劑和/或扣合部件等可將保持栓機(jī)械地連接 到近側(cè)脊部分130的近端。另外，閉合梭400設(shè)有側(cè)向延伸的導(dǎo)軌 410、 411。導(dǎo)軌410被構(gòu)造成可滑動(dòng)地接收于右側(cè)殼構(gòu)件320的導(dǎo) 軌導(dǎo)向件328中，并且導(dǎo)軌411被構(gòu)造成可滑動(dòng)地接收于左側(cè)殼構(gòu) 件330的導(dǎo)軌導(dǎo)向件(未顯示)中。
通過朝手柄組件300的握持部342移動(dòng)閉合扳機(jī)302來產(chǎn)生閉合 梭400和閉合管組件170向遠(yuǎn)側(cè)(箭頭"C，，)沿軸向的移動(dòng)，并且 通過將閉合扳機(jī)302遠(yuǎn)離握持部342移動(dòng)來產(chǎn)生閉合梭400向近側(cè) (箭頭"D")沿軸向的移動(dòng)。在各種實(shí)施方式中，閉合梭400設(shè)有 方便連接閉合連接組件430的連接器翼片412。參見圖8和9。閉合 連接組件430包括通過銷414樞轉(zhuǎn)地銷接到連接器翼片412上的軛 部432。閉合連接組件430還具有閉合臂434,如圖7中所示，閉合 臂434通過閉合銷436樞轉(zhuǎn)地銷接到在閉合扳機(jī)302上形成的軛組 件304上。通過在右側(cè)殼構(gòu)件320和左側(cè)殼構(gòu)件330之間延伸的樞 軸銷306,將閉合扳機(jī)302樞轉(zhuǎn)地安裝在手柄組件300內(nèi)。
當(dāng)醫(yī)生想要閉合砧座40以夾鉗端部執(zhí)行器12中的組織時(shí)，醫(yī)生 朝握持部342拉動(dòng)閉合扳機(jī)302。當(dāng)醫(yī)生朝握持部342拉動(dòng)閉合扳機(jī) 302時(shí)，閉合連接組件430在遠(yuǎn)側(cè)方向"C"上移動(dòng)閉合梭400，直 到閉合連接組件430移入圖8所示的鎖定位置內(nèi)。當(dāng)在這一位置中 時(shí)，閉合連接組件430傾向于將閉合梭400保持在該鎖定位置上。 當(dāng)閉合梭400移到鎖定位置時(shí)，閉合管組件170在脊組件102上向 遠(yuǎn)側(cè)移動(dòng)，促使遠(yuǎn)側(cè)閉合管部分180內(nèi)的馬蹄形孔185的近端接觸 砧座40上的閉合/打開翼片46，從而將砧座40樞轉(zhuǎn)到閉合(夾鉗) 位置。
在各種實(shí)施方式中，為了進(jìn)一步將閉合梭400保持在閉合位置 上，閉合扳機(jī)302可設(shè)有可釋放的鎖定機(jī)構(gòu)301,其適于接合握持部位置上。其他鎖定裝置也 可用于可釋放地將閉合梭400保持在鎖定位置上。在圖8、 8A、 8B 和9所示的實(shí)施方式中，閉合扳機(jī)302包括柔性縱向臂303,其包括 從其延伸的側(cè)銷305。例如，臂303和銷305可由模制塑料制成。手 柄組件300的手槍式握持部342包括開口 350，在其中設(shè)置有側(cè)向延 伸的楔塊352。當(dāng)回縮閉合扳機(jī)302時(shí)，銷305接合楔塊352,并且 楔塊352的下表面354迫使銷305向下(即，臂303順時(shí)針旋轉(zhuǎn))。 當(dāng)銷305完全通過下表面354時(shí)，去除臂303上的順時(shí)針的力，并 且銷305逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使得銷305停靠在楔塊352后的凹口 356中， 從而鎖定閉合4反機(jī)302。通過從楔塊352延伸的柔性擋塊358進(jìn)一步 將銷305保持在鎖定位置中。
為了解鎖閉合扳機(jī)302，操作者可進(jìn)一步擠壓閉合扳機(jī)302,促 使銷305接合開口 350的傾斜后壁359,迫使銷305向上經(jīng)過柔性擋 塊358。接著銷305可自由地穿出開口 360中的上部通道，使得閉合 扳機(jī)302不再鎖定到手槍式握持部342上。在Shelton, IV等人于2006 年l月31日才是交的題為 "Surgical Instrument Having A Removable Battery"的美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/344020中公開了這種布置的其他細(xì) 節(jié)，該申請(qǐng)的相關(guān)部分通過引用并入本文。還可應(yīng)用其他可釋放的 鎖定布置。
在外科設(shè)備的各種實(shí)施方式中，刀組件30可具有從其上突出或 以其他方式與其連接的基本上為剛性的活塞桿部35，其是驅(qū)動(dòng)構(gòu)件 500的一部分，驅(qū)動(dòng)構(gòu)件500由遠(yuǎn)側(cè)脊部分110可操作地支撐并^C構(gòu) 造成向刀組件30施加至少兩個(gè)致動(dòng)動(dòng)作(例如擊發(fā)動(dòng)作和回縮動(dòng) 作)。在圖3、 4、 10和11所示的實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)構(gòu)件500包含 兩級(jí)氣動(dòng)氣缸組件501。刀組件30可由一個(gè)整體部件構(gòu)成或可被設(shè) 置成由多個(gè)部件構(gòu)成以4吏器械10的組裝更容易。例如，如圖10和 ll所示，刀組件30包含遠(yuǎn)側(cè)部分31,其包含上部銷32、帽34、中 間銷36和刀38。遠(yuǎn)側(cè)部分31可設(shè)有孔33,其大小適于接收在活塞 桿部35的遠(yuǎn)端上設(shè)置的突起37。突起37可摩擦地接收于孔33中和/或通過粘合和/或焊接等保持在其中。
氣缸組件501包含第一氣缸外殼510,其具有閉合的第一近端512 和通入位于第一氣缸外殼510中的第一軸向通道516內(nèi)的打開的第 一遠(yuǎn)端514。氣缸組件501還包含第二氣缸外殼520,其具有第二近 端522和通入第二軸向通道526的打開的第二遠(yuǎn)端524。閉合的第二 近端522上形成有第一活塞頭528，該活塞頭相對(duì)于第一軸向通道 516的大小適于與第一氣缸外殼510的第一壁511產(chǎn)生基本氣密的滑 動(dòng)密封，從而在第一近端512的遠(yuǎn)側(cè)與第一活塞頭528的近側(cè)之間 限定第一氣缸區(qū)域515。第一氣缸外殼510的第一遠(yuǎn)端514上還形成 有向內(nèi)延伸的第一凸緣517,用于與第二氣缸外殼520的外壁表面建 立基本氣密的滑動(dòng)密封，從而在第一凸緣517的近側(cè)和第一活塞頭 528的遠(yuǎn)側(cè)之間限定第二氣缸區(qū)域518。
穿過第一活塞頭528設(shè)置第一通道527。如圖10和11中所示， 活塞桿35的近端延伸穿過第二氣缸外殼520的打開的第二遠(yuǎn)端524 并進(jìn)入第二軸向通道526。第二活塞頭530形成于或以其他方式連接 于活塞桿35的近端。第二活塞頭530相對(duì)于第二軸向通道526的大 小適于與第二氣缸外殼520的第二壁521建立基本氣密的滑動(dòng)密封， 以限定第三氣缸區(qū)域532。第二氣缸外殼520的第二遠(yuǎn)端524上還形 成有向內(nèi)延伸的第二凸緣525，用于與活塞桿35建立基本氣密的滑 動(dòng)密封，以在第二凸緣525的近側(cè)和第二活塞頭530的遠(yuǎn)側(cè)之間限 定第四氣缸區(qū)域534。
如圖3和4中所示，氣缸組件501 ,皮安裝到遠(yuǎn)側(cè)脊部分110內(nèi)。 在各種實(shí)施方式中，在第一氣缸外殼510的近端上設(shè)置一對(duì)凸耳 519。凸耳519被接收在遠(yuǎn)側(cè)脊部分110的凸耳孔119中，從而使氣 缸組件501能在遠(yuǎn)側(cè)脊部分110內(nèi)圍繞樞轉(zhuǎn)軸線B-B樞轉(zhuǎn)。參見圖 3。第一供應(yīng)管線或供應(yīng)管路540從手柄組件3 00中的方向控制閥610 (圖8和9)延伸穿過近側(cè)閉合管部分190，以連接到第一氣缸外殼 510的第一近端512上，以便通過第一氣缸外殼510的第一近端512 中的第一供應(yīng)端口 513或開口供應(yīng)加壓氣體。參見圖10和11。在一種實(shí)施方式中，壓力傳感器可以流體連接到第一供應(yīng)管線540以測(cè)
量或感測(cè)第一供應(yīng)管線540中的壓力(P)。壓力傳感器向電子控制 模塊603提供與第一供應(yīng)管線540中的壓力成比例的電反饋信號(hào)。 另外，第二供應(yīng)管線542從方向控制閥610延伸穿過近側(cè)閉合管部 分190并連接于第一氣缸外殼510的遠(yuǎn)端514附近，從而通過第二 端口 529將加壓氣體供應(yīng)給第二氣缸區(qū)域518。在一種實(shí)施方式中， 壓力傳感器可以流體連接到第二供應(yīng)管線542,以測(cè)量或感測(cè)第二供 應(yīng)管線542中的壓力(P)。壓力傳感器向電子控制模塊603提供與 第二供應(yīng)管線542中的壓力成比例的電反饋信號(hào)。其他壓力傳感器 可以流體連接到整個(gè)氣動(dòng)系統(tǒng)。例如，壓力傳感器可以分別流體連 接到第一和第二壓力供應(yīng)端口 513、 529,以測(cè)量第一和第二氣缸區(qū) 域515、 518各自中的壓力。以此方式，可以測(cè)量?jī)杉?jí)氣缸組件501 中的壓力，并將該壓力作為反饋信號(hào)提供給電子控制模塊603 。
參考圖8-11和26，現(xiàn)在將描述擊發(fā)機(jī)構(gòu)或刀組件30的伸出和 回縮。如圖8和9中所示，供應(yīng)管線540和542連接于電控方向閥 610上，該方向閥610是容納在手柄外殼350內(nèi)的致動(dòng)器系統(tǒng)600 的一部分。致動(dòng)器系統(tǒng)600包括致動(dòng)扳機(jī)670、方向閥610和流速可 變的電控氣動(dòng)閥660。這些元件連接到電子控制模塊603上。電子控 制模塊603接受來自分布在整個(gè)器械10中的各個(gè)傳感器的反饋信 號(hào)。電子控制模塊603基于反饋信號(hào)向分布在整個(gè)器械10中的各個(gè) 控制元件提供控制信號(hào)。在一種實(shí)施方式中，電子控制模塊603包 括控制器702、存儲(chǔ)裝置703、電池704、測(cè)量電路732和/或致動(dòng)器 706,以控制流速可變的電控氣動(dòng)閥660的閉合機(jī)構(gòu)部分730。見圖 26。但是，這些實(shí)施方式的內(nèi)容不限于所描述的內(nèi)容。在一種實(shí)施 方式中，致動(dòng)器系統(tǒng)600可以與狀態(tài)模塊2408 (以下參考圖33-37 描述)通信。在各種實(shí)施方式中，方向閥610可由電子控制才莫塊603 進(jìn)行電氣控制。在其他實(shí)施方式中，方向閥可以通過穿過手柄外殼 350接近的選擇器開關(guān)612或推動(dòng)按鈕而手動(dòng)地在前向(伸出)和反 向(回縮)位置之間進(jìn)行切換。在一種實(shí)施方式中，選擇器開關(guān)612或合適的按鈕可以以電的形式實(shí)現(xiàn)，用于產(chǎn)生表示方向閥610的所
需狀態(tài)的信號(hào)。該信號(hào)可以耦合到控制器702,其產(chǎn)生閥方向控制信 號(hào)以控制方向閥610。在圖8和9所示的實(shí)施方式中，^使用可去除的 加壓氣體源620。如下面將進(jìn)一步討論的，這種加壓氣體源包括能用 優(yōu)選的加壓氣體再填充的氣缸622。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng) 當(dāng)理解，同樣可有效地應(yīng)用不可更換/可再填充的加壓氣體源(氣缸)。 在其他實(shí)施方式中，手柄組件300可^殳有端口 616,以從外部加壓氣 體源618供應(yīng)加壓氣體。例如，器械10可通過柔性供應(yīng)管線617連 接到設(shè)備的壓縮氣體供應(yīng)源618。參見圖8B。在一種實(shí)施方式中， 壓力傳感器可以流體連接到可去除的源622的出口，或者設(shè)備的壓 縮氣體供應(yīng)源618,以測(cè)量或者感測(cè)輸入供應(yīng)管線650中的壓力。壓 力傳感器向電子控制模塊603提供與輸入供應(yīng)管線650中的壓力成 比例的電反饋信號(hào)。
下面將進(jìn)一步討論可去除/可再填充氣缸622的獨(dú)特和新穎的方 面。然而，為了便于解釋活塞桿35和刀組件30的伸出和回縮，可 以看出來自氣缸622 (或外部壓力源618)的加壓氣體流穿過供應(yīng)管 線650進(jìn)入流速可變的電控氣動(dòng)閥660。流速可變的電控氣動(dòng)閥660 由控制器702控制。特別如圖9所示，流速可變的氣動(dòng)閥660連接 到由致動(dòng)扳機(jī)670致動(dòng)的閥致動(dòng)傳感器662上。閥致動(dòng)傳感器662 可以是數(shù)字的或模擬的傳感器，其連接到控制器702上。在圖示的 實(shí)施方式中，閥致動(dòng)傳感器662是比例傳感器，其提供與流過流速 可變的電控氣動(dòng)閥660的所需流速成比例的電信號(hào)。當(dāng)閥致動(dòng)傳感 器662檢測(cè)到致動(dòng)扳機(jī)670的運(yùn)動(dòng)時(shí)，其向控制器702發(fā)送與從氣 缸622流入供應(yīng)管線680從而進(jìn)入第一或第二供應(yīng)管線540、 542的 加壓氣體的所需流速成比例的電信號(hào)?？刂破?02調(diào)節(jié)流速可變的
氣動(dòng)閥660中的流量控制元件以產(chǎn)生加壓氣體的所需流速。在一種 實(shí)施方式中，壓力傳感器可以流體連接到供應(yīng)管線680，以測(cè)量或感 測(cè)供應(yīng)管線680中的壓力。壓力傳感器向電子控制模塊603提供與 供應(yīng)管線680中的壓力成比例的電反饋信號(hào)。如這里所使用的，術(shù)語"流速可變的致動(dòng)組件"至少包括流速可變的氣動(dòng)閥660、致動(dòng)扳
機(jī)670、控制器702、電池704和致動(dòng)器706以及它們各自等同的結(jié)構(gòu)。
閥致動(dòng)傳感器662 (見圖22A、 22B)與致動(dòng)扭j幾670連通，以 檢測(cè)操作者何時(shí)朝向手柄的下握持部324拉(或"閉合")致動(dòng)扳 機(jī)670,用于以電控的方式氣動(dòng)致動(dòng)端部執(zhí)行器12的切割/縫合操 作。閥致動(dòng)傳感器662可以是比例傳感器，例如可變電阻器或變阻 器。當(dāng)拉緊致動(dòng)扳機(jī)670時(shí)，閥致動(dòng)傳感器662檢測(cè)該運(yùn)動(dòng)，并將 電信號(hào)發(fā)送給控制器702或者存儲(chǔ)裝置703,該電信號(hào)表示通過氣動(dòng) 系統(tǒng)的所需壓力或流速?？刂破?02向致動(dòng)器706發(fā)送電致動(dòng)信號(hào)， 以控制流過流速可變的氣動(dòng)閥660的流速。當(dāng)閥致動(dòng)傳感器662是 可變電阻器等時(shí)，致動(dòng)信號(hào)可以基本上與致動(dòng)扳機(jī)670的運(yùn)動(dòng)量成 比例。就是說，如果操作者只略微拉動(dòng)或者閉合致動(dòng)扳機(jī)670,則致 動(dòng)信號(hào)以及流速相對(duì)較小。當(dāng)致動(dòng)扳機(jī)670被完全拉緊(或者到達(dá) 完全閉合位置)時(shí)，致動(dòng)信號(hào)以及流速到達(dá)最大。換言之，使用者 越用力拉動(dòng)致動(dòng)扳機(jī)670，致動(dòng)信號(hào)越大，使得通過流速可變的氣動(dòng) 閥660的流速越大。
致動(dòng)器706可以包括任何合適類型的致動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括電機(jī)、合適 的減速裝置、氣動(dòng)致動(dòng)器、電磁線圏、壓電致動(dòng)器以及任何合適的 能夠?qū)撛诘哪茉?例如電或者壓縮空氣)轉(zhuǎn)換成適于驅(qū)動(dòng)閉合機(jī) 構(gòu)730 (圖24)的物理位移的裝置。
圖22A和22B示出了比例傳感器的各種實(shí)施方式。在圖示的實(shí) 施方式中，圖22A和22B示出了比例傳感器的兩種狀態(tài)，這些比例 傳感器可以用作根據(jù)器械的各種實(shí)施方式的閥致動(dòng)傳感器662。閥致 動(dòng)傳感器662可以包括面部708、第一電極(A)710、第二電極(B) 712以及位于電才及710、 712之間的可壓縮電介質(zhì)材沖牛714,例如電 活化聚合物(EAP)。閥致動(dòng)傳感器662可以定位成使得在回縮時(shí) 面部708接觸致動(dòng)扳機(jī)670。由此，當(dāng)回縮致動(dòng)扳機(jī)670時(shí)，壓縮電 介質(zhì)材料714,如圖22B所示，使得電極710、 712更加靠近。因?yàn)殡姌O710、 712之間的距離"b"與電極710、 712之間的阻抗直接相 關(guān)，該3巨離越大，阻抗越大，該3巨離越小，阻抗越小。以此方式， 由于致動(dòng)扳機(jī)670的回縮(圖22B中以力"F"來表示)而被壓縮的 電介質(zhì)714的量與電極710、 712之間的阻抗成比例，這可以用于比 例控制流速可變的氣動(dòng)閥660。
圖2 3是根據(jù)各種實(shí)施方式的器械10的電路的 一 種實(shí)施方式的示 意圖。當(dāng)操作者在鎖定閉合扳機(jī)302之后初始拉緊擊發(fā)扳機(jī)310時(shí)， 通過擠壓致動(dòng)扳機(jī)670來致動(dòng)該致動(dòng)傳感器662。這允許加壓氣體在 致動(dòng)器706和控制器702的控制下流過流速可變的氣動(dòng)閥660。如果 常開的行程結(jié)束傳感器716是斷開的(意味著還沒有到達(dá)端部執(zhí)行 器的行程末端)，加壓氣體將通過第一供應(yīng)管路540流過流速可變 的氣動(dòng)閥660。因?yàn)閭鞲衅鏖_關(guān)716常開并且其未閉合，所以繼電器 720的感應(yīng)器718將不會(huì)被供電，因此繼電器720將處于未被激發(fā)的 狀態(tài)。該電路還包括釘倉鎖止傳感器722。如果端部執(zhí)行器12包括 釘倉50，傳感器722將處于閉合狀態(tài)，允許電流流過。否則，如果 端部執(zhí)行器12不包括釘倉50,傳感器722將斷開，由此阻止電池 704向致動(dòng)器706供電。
當(dāng)存在釘倉50時(shí)，傳感器722閉合并激活單刀單擲繼電器724。 當(dāng)繼電器724被激活時(shí)，電流流過繼電器724并流過閥致動(dòng)傳感器 662 (示作可變電阻器)。邏輯電路726接收來自傳感器開關(guān)716、 繼電器720、傳感器722、單擲繼電器724以及閥致動(dòng)傳感器662的 輸入，并以數(shù)字的形式向控制器702提供信息?？刂破?02使用該 信息來產(chǎn)生控制信號(hào)746 (圖24),以保持方向控制閥610的致動(dòng)， 從而允許加壓氣體流入第一供應(yīng)管線540,使得端部執(zhí)行器保持其從 近端向遠(yuǎn)端的向前方向。當(dāng)端部執(zhí)行器12到達(dá)其行程末端時(shí)，傳感器開關(guān)716將被激活， 由此激活繼電器720。這使得繼電器720處于其激活的狀態(tài)(圖23 中未示出)，從而使電流繞過釘倉鎖止傳感器722和閥致動(dòng)傳感器 662?？刂破?02現(xiàn)在用控制信號(hào)796 (圖24 )致動(dòng)方向控制閥610，以允許加壓氣體流入第二供應(yīng)管線542 ,從而使端部執(zhí)行器將其方向 反向?yàn)?人遠(yuǎn)端朝向近 端。
因?yàn)樾谐涕_始傳感器728是常閉的，所以電流將流回到感應(yīng)器 718,以保持其閉合直到行程開始傳感器728斷開。當(dāng)?shù)督M件30完 全回縮時(shí)，行程開始傳感器728被激活，使得傳感器728斷開。然 后，控制器702提供信號(hào)，以使致動(dòng)器706切斷流速可變的氣動(dòng)閥 660。
在其他實(shí)施方式中，代替;漠?dāng)M的比例式閥致動(dòng)傳感器662，可以 使用數(shù)字開閉式的傳感器。在這樣的實(shí)施方式中，閉合機(jī)構(gòu)730可 以獨(dú)立于由操作者施加的力來打開至其完全流速或者閉合至基本上 零流速。當(dāng)完全打開時(shí)，流速可變的氣動(dòng)閥660通常將提供恒定的 流速。操作者將感受到力反饋，因?yàn)閾舭l(fā)扳機(jī)670被調(diào)整到齒輪傳 動(dòng)系中。
現(xiàn)在回到圖8-11,在各種實(shí)施方式中，致動(dòng)4反機(jī)670被支撐在 激發(fā)4反機(jī)310的附近，該擊發(fā)扳機(jī)310通過樞軸銷370可樞轉(zhuǎn)地連 接到手柄組件300上，該樞軸銷370在右側(cè)殼構(gòu)件320和左側(cè)殼構(gòu) 件330之間延伸。朝向擊發(fā)扳機(jī)310向內(nèi)擠壓致動(dòng)扳機(jī)670將致動(dòng) 閥致動(dòng)傳感器662，其向控制器702提供比例信號(hào)，以調(diào)節(jié)致動(dòng)器 706并由此調(diào)節(jié)流速可變的氣動(dòng)閥660，以增加從氣缸622流向與方 向閥610相連的供應(yīng)管線680的加壓氣體的流速。根據(jù)方向閥610 的位置，加壓氣體將流入供應(yīng)管線540或542。例如，當(dāng)醫(yī)生通過致 動(dòng)致動(dòng)扭j幾670來致動(dòng)方向閥610以擊發(fā)刀組件30時(shí)，允:^午加壓氣 體以由控制器702控制的速率流過流速可變的氣動(dòng)閥660，流向供應(yīng) 管線540并通過第一活塞頭528中的第一開口 527進(jìn)入第一氣缸區(qū) 域515并進(jìn)入第三氣缸區(qū)域532。在一種實(shí)施方式中，壓力傳感器可 以流體連接到第一活塞頭528，以感測(cè)和測(cè)量第一活塞頭528處的壓 力。當(dāng)加壓氣體進(jìn)入第三氣缸區(qū)域532時(shí)，第二活塞頭530向遠(yuǎn)側(cè) 推動(dòng)活塞桿35。在一種實(shí)施方式中，壓力傳感器也可以流體連接到 第二活塞頭530,以測(cè)量和感測(cè)第二活塞頭530處的壓力。位于第四氣缸區(qū)域中的氣體通過第二氣缸外殼520中的排氣口 523從其排放。 類似地，包含在第二氣缸區(qū)域518中的氣體被允許通過第二開口 529 從其排放到第二供應(yīng)管線542中。第二供應(yīng)管線542將所排放的氣 體輸送至方向閥610,氣體最終從這里排放。繼續(xù)向第一氣缸區(qū)域 515和第三氣缸區(qū)域532施加加壓氣體使得刀組件30完全伸出穿過 端部執(zhí)行器12。當(dāng)?shù)督M件30穿過端部執(zhí)行器12時(shí)，其切割?yuàn)A鉗在 其中的組織并擊發(fā)釘倉50中的縫釘70 (驅(qū)動(dòng)縫釘與砧座40的下表 面成形接觸)。 一旦刀組件30被推進(jìn)到其在端部執(zhí)行器12中的最 遠(yuǎn)側(cè)位置，醫(yī)生通過釋》文致動(dòng)4反機(jī)670來停止施加加壓氣體。
為了回縮擊發(fā)機(jī)構(gòu)或刀組件30，醫(yī)生手動(dòng)移動(dòng)選擇器開關(guān)612 或合適的按鈕，以便將方向閥610調(diào)整到回縮位置，并開始擠壓致 動(dòng)扳機(jī)670，這促使加壓氣體流入第二供應(yīng)管線542。流過第二供應(yīng) 管線542的氣體進(jìn)入第二氣缸區(qū)域518,這促使第二氣缸外殼520 向近側(cè)回縮到第一氣缸外殼510中。允許第一氣缸區(qū)域515中的氣 體通過第一供應(yīng)開口 513排入第一供應(yīng)管線540中。氣體穿過第一 供應(yīng)管線540進(jìn)入方向閥610,在此將其排出。如圖10所示， 一旦 進(jìn)入第二氣缸區(qū)域518的加壓氣體促使第二氣缸外殼520回縮到第 一氣缸外殼510中，則穿過第二開口 529的氣體現(xiàn)在能夠穿過第一 氣缸外殼510中的排氣口 523并進(jìn)入到第四氣缸區(qū)域534。當(dāng)加壓氣 體進(jìn)入第四氣缸區(qū)域534中時(shí)，第二活塞頭530將活塞桿35向近側(cè) 拉入第二氣缸外殼520中。第三氣缸區(qū)域532中的氣體穿過第一開 口 527進(jìn)入第一氣缸區(qū)域515,從這里將其以上面所述方式排出。
該器械各種實(shí)施方式的以流速可變的氣動(dòng)閥660的形式存在的 流速可變的閥可采用各種電控元件或部件(未顯示)來將流速可變 的氣動(dòng)閥660偏壓到未致動(dòng)的位置。當(dāng)位于未致動(dòng)的位置時(shí)，流速 可變的氣動(dòng)閥660可被構(gòu)造成防止任何來自氣體源620或618的氣 體流過流速可變的氣動(dòng)閥660內(nèi)的孔(未顯示)。這樣，當(dāng)致動(dòng)4反 機(jī)670處于未致動(dòng)位置時(shí)，該設(shè)備基本上處于關(guān)閉狀態(tài)。
圖24示出了電控氣動(dòng)系統(tǒng)700的一種實(shí)施方式。氣動(dòng)系統(tǒng)700包括內(nèi)部或者外部加壓氣體源。在圖示的實(shí)施方式中，氣動(dòng)系統(tǒng)700
包括氣缸622作為可以用優(yōu)選的加壓氣體來再填充的加壓氣體源。
也可以有效地使用不可更換/可再填充的加壓氣體源(氣缸)。在其
他實(shí)施方式中，手柄組件300可以i殳置有端口 616，用于^v外部加壓 氣體源618供應(yīng)加壓氣體。電子控制模塊603與傳感器和流量控制 元件電連通，以控制通過流速可變的氣動(dòng)閥660(和方向控制閥610) 的流速。例如，電子控制模塊603基于從多個(gè)傳感器接收的反饋信
號(hào)S!至Sn和從多個(gè)壓力傳感器接收的多個(gè)壓力測(cè)量信號(hào)P!至Pm來
提供流量控制信號(hào)，其中n和m是正整數(shù)。在一種實(shí)施方式中，氣 動(dòng)系統(tǒng)與第一和第二供應(yīng)管線540、542以及測(cè)量電路732流體連通。 測(cè)量電路732從流速可變的氣動(dòng)閥660以及第一和第二供應(yīng)管線 540、 542接收壓力信號(hào)P!至Pm,并向控制器702提供與氣動(dòng)系統(tǒng)中 的流速成比例的反饋信號(hào)736 。測(cè)量電路732提供數(shù)字或者任何合適 形式的反饋信號(hào)736。
在一種實(shí)施方式中，測(cè)量電路732從流體連接在氣動(dòng)系統(tǒng)各處的 各個(gè)壓力傳感器接收壓力輸入P" P2、 P4、 P5....Pm。例如，壓力傳 感器54h可以在閉合4幾構(gòu)730上游處在閥660的入口部分處流體連 接到輸入供應(yīng)管線650上，以測(cè)量入口壓力Pn在一種實(shí)施方式中， 入口壓力Pi與供應(yīng)源622的壓力相同。壓力傳感器5412可以流體連 接到閥660的出口上以測(cè)量供應(yīng)管線680中位于閉合才幾構(gòu)730的下 游側(cè)處的壓力P2。來自這些壓力傳感器54h和5412的輸出電信號(hào)也 可以用于確定閉合機(jī)構(gòu)730上的壓差，即AP二(P2-Pi)。在其他實(shí)施 方式中，壓力傳感器54h和5412可以構(gòu)造成單個(gè)壓差傳感器?；?穿過孔的壓差A(yù)P來計(jì)算通過孔的流速的方法是已知的。壓力傳感器 5413可以流體連接到方向控制閥610的第一出口，以測(cè)量第一供應(yīng) 管線540中的壓力P3。壓力傳感器5414可以流體連接到方向控制閥 610的第二出口，以測(cè)量第二供應(yīng)管線542中的壓力P4。其他的壓 力傳感器541m可以流體連接到整個(gè)氣動(dòng)系統(tǒng)中以測(cè)量氣動(dòng)系統(tǒng)中相 應(yīng)的壓力Pm。在一種實(shí)施方式中，控制器702和/或測(cè)量電路732也
33從布置在器械10各處的多個(gè)傳感器接收反饋信號(hào)Si至Sn。這些傳 感器可以包括限位開關(guān)、固態(tài)開關(guān)、繼電器和/或流量傳感器。
在各種實(shí)施方式中，控制器702從測(cè)量電路732接收反饋信號(hào) 736。反饋信號(hào)736與通過流速可變的氣動(dòng)閥660的流速成比例，并 可以基于從各個(gè)壓力傳感器54h至541m測(cè)量的壓力Pi至Pm。控制 器702產(chǎn)生控制信號(hào)738,該控制信號(hào)738被提供給致動(dòng)器706以控 制閉合機(jī)構(gòu)730,該控制信號(hào)738用于設(shè)定通過流速可變的氣動(dòng)閥 660的流速?？刂破?02可以包括微處理器以執(zhí)行合適的控制算法， 用于使由測(cè)量電路732提供的實(shí)際流速反饋信號(hào)736與提供給致動(dòng) 器706的激活控制信號(hào)738相關(guān)，從而控制閉合機(jī)構(gòu)730實(shí)現(xiàn)以所 需的流速流過流速可變的氣動(dòng)閥660的流通部分?？刂扑惴梢允?任何合適的比例、微分、積分控制算法或其組合。
致動(dòng)器706發(fā)送控制信號(hào)740以致動(dòng)位于流速可變的氣動(dòng)閥660 的流通部分734的流動(dòng)路徑742中的閉合機(jī)構(gòu)730。流速可變的氣動(dòng) 閥660可以包括位于流通部分734的流動(dòng)^各徑742中的各種類型的 電動(dòng)閉合機(jī)構(gòu)730,以控制通過其排放氣體的速度。閉合機(jī)構(gòu)730、 壓力傳感器Pi至Pm以及測(cè)量電路732、控制器702和致動(dòng)器706形 成閉合的回路控制系統(tǒng)，以控制通過氣動(dòng)系統(tǒng)排放氣體的速度。閉 合機(jī)構(gòu)730包括諸如一個(gè)或多個(gè)電磁線圏、壓電致動(dòng)器或電機(jī)或其 組合之類的電控元件或部件。這些電控元件或部件由控制器702和 致動(dòng)器706可操作地控制，以選擇性地控制閉合機(jī)構(gòu)730。通過流速 可變的氣動(dòng)閥660進(jìn)入包含致動(dòng)氣缸組件501的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件500 中的氣體的流速或者排放速度可以由閉合機(jī)構(gòu)730的狀態(tài)和整個(gè)氣 動(dòng)系統(tǒng)中的壓力來確定?？刂破?02還產(chǎn)生用于方向控制閥610的 控制信號(hào)746，以選擇第一供應(yīng)管路540或者第二供應(yīng)管路542作為 氣體排放路徑?？梢酝ㄟ^此來控制致動(dòng)氣缸組件501在行程開始或 者行程結(jié)束時(shí)的方向。在一種實(shí)施方式中，控制器702可以控制電 ^磁線圏或壓電致動(dòng)器的致動(dòng)，以控制加壓氣體通過流速可變的排方丈 閥660的排i文氣體的速度。在各種實(shí)施方式中，閉合機(jī)構(gòu)730可以包括電磁線圈或者壓電致 動(dòng)器。由此，控制器702可以被構(gòu)造成向致動(dòng)器706提供一系列電 脈沖形式的控制信號(hào)738,該致動(dòng)器706適于以脈沖的方式致動(dòng)電磁 線圏或者壓電致動(dòng)器。致動(dòng)器706可以包括脈沖驅(qū)動(dòng)電路，以用一 系列電脈沖來適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)電磁線圏或者壓電致動(dòng)器。為了增加或者 減小流速，控制器702分別增加或者減小脈沖的頻率。致動(dòng)器706 向電^f茲線圏或者壓電致動(dòng)器施加脈沖。
在其他實(shí)施方式中，閉合機(jī)構(gòu)730可以包括帶有可控的可變內(nèi)孔 的元件，該內(nèi)孔位于流速可變的氣動(dòng)閥660的流通部分734中。一 種這樣的閉合機(jī)構(gòu)可以是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的隔膜型膜片控制閥。隔膜型 膜片控制閥(流量閥)包括大量指狀物或者葉片，它們延伸到流通 部分734中并形成具有可變的孔的圓形隔板，該可變的孔通過連接 到隔膜型膜片流量閥上電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)來控制。指狀物延伸到流動(dòng)路徑 742中的程度控制孔的半徑，并由此控制可以乂人其流過的流體量和通 過該流速可變的氣動(dòng)閥660的流速。用于該隔膜型閥的致動(dòng)器706 可以是適于并被構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)隔膜型閥的電機(jī)。由此，電機(jī)控制可變 的開口或孔的直徑，以控制加壓氣體在該流速可變的氣動(dòng)閥660的 流通部分734中的排;改速度。該閥的孔的直徑可以通過控制器702 來設(shè)定，用于實(shí)現(xiàn)所需的流速。實(shí)際的流速可以由測(cè)量電路732基 于從各個(gè)壓力傳感器541!至5414測(cè)量的壓力Pi至Pm和/或來自其他 傳感器(例如布置在氣動(dòng)系統(tǒng)中各處的各種流量傳感器)的信號(hào)Si 至S。來確定。在一種實(shí)施方式中，通過流通部分734的流速可以基 于閥的孔的直徑和經(jīng)過孔的壓差A(yù)P (P2到PJ來確定?；诜答佇?號(hào)736，控制器702向致動(dòng)器730提供控制信號(hào)738,該致動(dòng)器730 適于控制閥電機(jī)。通過向隔膜型閥機(jī)構(gòu)提供合適的控制信號(hào)以設(shè)定 內(nèi)孔直徑從而產(chǎn)生所需的流速，致動(dòng)器730將設(shè)定所需的氣體排放 流速。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，信息可以根據(jù)合適的通信協(xié)議在整個(gè) 電控氣動(dòng)系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸。這種協(xié)議的示例包括HART⑧和all-digitalFOUNDATION Fieldbus協(xié)議?？梢允褂萌魏魏线m的協(xié)議。此夕卜， 可以使用任何合適的電子電路來在該通信回路上進(jìn)行連接和通信。
在上述的實(shí)施方式中，流速可變的氣動(dòng)閥660可以電氣連接到致 動(dòng)4反機(jī)670和閥致動(dòng)傳感器662上。致動(dòng)纟反機(jī)670和致動(dòng)傳感器662 連接到控制器702上。閥致動(dòng)傳感器662連接到致動(dòng)扳機(jī)670,以檢 測(cè)操作者何時(shí)朝向手柄組件300的手槍式握持部324拉(或"閉合") 致動(dòng)扳機(jī)670,用以致動(dòng)端部執(zhí)行器12的切割/縫合操作。閥致動(dòng)傳 感器662可以是比例傳感器，例如可變電阻器或變阻器。當(dāng)拉緊致 動(dòng)扭^幾670時(shí)，閥致動(dòng)傳感器662 4企測(cè)該運(yùn)動(dòng)，并發(fā)送電信號(hào)，該 電信號(hào)表示待由流速可變的氣動(dòng)閥600供應(yīng)到氣動(dòng)致動(dòng)氣缸組件 501的加壓氣體的所需排放速度。當(dāng)閥致動(dòng)傳感器662是可變電阻器 等時(shí)，致動(dòng)器706的輸出基本上可以與致動(dòng)扳機(jī)670的運(yùn)動(dòng)量成比 例。就是說，如果操作者略微拉動(dòng)或者閉合致動(dòng)扳機(jī)670,則致動(dòng)器 706的輸出相對(duì)較小(例如低流速)。當(dāng)致動(dòng)扳機(jī)670被完全拉緊(或 者到達(dá)完全閉合位置)時(shí)，致動(dòng)器706的輸出達(dá)到最大(例如最高 的流速)。換言之，使用者越用力拉動(dòng)致動(dòng)扳機(jī)670，施加到致動(dòng)器 706上的致動(dòng)信號(hào)越大，使得通過流速可變的氣動(dòng)閥660的流通部分 734的氣體排放速度越大。由此，當(dāng)醫(yī)生朝向擊發(fā)4反機(jī)310向內(nèi)擠壓 致動(dòng)扳機(jī)670時(shí)，閥致動(dòng)傳感器662向控制器702提供比例信號(hào)， 控制器702向致動(dòng)器706發(fā)送控制信號(hào)738以致動(dòng)閉合機(jī)構(gòu)730。作 為響應(yīng)，流速可變的氣動(dòng)閥660的閉合機(jī)構(gòu)730允許通過其的氣體 流速增大。因此，快速擠壓致動(dòng)扳機(jī)670可以使裝置的擊發(fā)速度增 加并且降低擠壓致動(dòng)扳機(jī)670的速度可以使擊發(fā)速度降低。因此， 允許流過流速可變的氣動(dòng)閥660的氣體量可以與施加到致動(dòng)扳機(jī) 670上的手動(dòng)力的大小基本上成比例。
在其他實(shí)施方式中，可電子地控制流速可變的氣動(dòng)閥660,使得 一旦致動(dòng)扳機(jī)被致動(dòng)，則流速可變的氣動(dòng)閥660數(shù)字化地從其噴射 氣體。流速可變的氣動(dòng)閥660以脈沖的方式釋放少量的氣體，并且 擠壓致動(dòng)扳機(jī)670越有力，則脈沖越密。這種布置用于可選擇地調(diào)節(jié)用于致動(dòng)設(shè)備的氣體體積。
同樣，在其他實(shí)施方式中，致動(dòng)機(jī)構(gòu)可包含不同類型的機(jī)構(gòu)，其 不會(huì)像致動(dòng)扳機(jī)670 —樣相對(duì)于手柄組件可樞轉(zhuǎn)地受到支撐。例如， 致動(dòng)扳機(jī)可包含彈簧致動(dòng)的滑動(dòng)開關(guān)等。因此，對(duì)本發(fā)明那些實(shí)施 方式的保護(hù)并不僅僅限定為應(yīng)用樞轉(zhuǎn)致動(dòng)的扳機(jī)的實(shí)施方式。
此外，在各種實(shí)施方式中，每個(gè)壓力傳感器54h至541m可以連 接至視覺顯示器，以顯示如圖8和26所示氣動(dòng)系統(tǒng)中的任何供應(yīng)管 線650、 680、 540、 542中測(cè)量的壓力P！至Pm。該顯示器向醫(yī)生提
供了各個(gè)壓力傳感器54h至541m的壓力讀數(shù)Pi至Pm的視覺指示。
可以穿過手柄組件300的相應(yīng)部分i殳置一個(gè)或多個(gè)窗口 ，以-使醫(yī)生 能夠在使用過程中觀察由壓力傳感器54h顯示的壓力，或者其他布 置可以用于使醫(yī)生能夠觀察由壓力傳感器54h顯示的壓力。在各種 實(shí)施方式中，壓力顯示器可以連接到附加的電路上，以向控制器702 提供各個(gè)供應(yīng)管線650、 680、 540、 542的壓力讀數(shù)P！至Pm的電信 號(hào)指示。在這些非限制性的實(shí)施方式中，壓力傳感器54h至54U向 控制器702提供反饋信號(hào)Pi至Pm，壓力顯示器向醫(yī)生提供擊發(fā)行程 中所遇到的力的反饋。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在一些非限制性 的實(shí)施方式中，致動(dòng)擊發(fā)機(jī)構(gòu)所需的力與氣缸組件501中的壓力直 接成比例。如果這些力較小，則氣缸組件501不需要較大的壓力來 致動(dòng)。另一方面，如果致動(dòng)氣缸組件501的力較高，則更多的氣體 將必須被釋放到氣缸組件501中，以增加其中的壓力，用于完全致 動(dòng)擊發(fā)機(jī)構(gòu)。壓力顯示器用于向醫(yī)生提供與端部執(zhí)行器所經(jīng)歷的力 成比例的讀凄史。
在其他各種實(shí)施方式中，如圖8C所示，在供應(yīng)管線540上設(shè)有 可聽出口 545。這種可聽出口允許少量氣體乂人供應(yīng)管線540中釋方文。 隨壓力的增加，必然使由氣體釋放所產(chǎn)生的笛音音調(diào)增高。然后醫(yī) 生可將笛音音調(diào)與擊發(fā)機(jī)構(gòu)所經(jīng)受的力關(guān)聯(lián)起來。這樣，這種布置 給醫(yī)生提供了聽覺反饋機(jī)構(gòu)，用于監(jiān)視驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)500所經(jīng)受的擊發(fā) 力并最終監(jiān)視擊發(fā)機(jī)構(gòu)所經(jīng)受的擊發(fā)力。
37各種非限制性實(shí)施方式同樣可設(shè)有在擊發(fā)機(jī)構(gòu)已經(jīng)到達(dá)擊發(fā)行 程末端時(shí)自動(dòng)通知醫(yī)生的部件。例如，如圖4所示，可將限位開關(guān)
546設(shè)在遠(yuǎn)側(cè)脊部分110內(nèi)，用于檢測(cè)嵌入或以其他方式連4妻到擊發(fā) 桿35上的致動(dòng)構(gòu)件547,如圖11所示。致動(dòng)構(gòu)件547定位成使得當(dāng) 擊發(fā)桿35和擊發(fā)機(jī)構(gòu)達(dá)到擊發(fā)行程末端時(shí)，由限位開關(guān)546檢測(cè)致 動(dòng)構(gòu)件547，限位開關(guān)546可電連接到控制器702和方向控制閥610， 用于給它們傳送適當(dāng)?shù)男盘?hào)Sn。當(dāng)接收到這種信號(hào)Sn時(shí)，方向控制 閥610能夠自動(dòng)移到回縮位置并允許擊發(fā)機(jī)構(gòu)回縮。另外，限位開 關(guān)546可連接到圖8中整體表示為549的指示構(gòu)件。在各種實(shí)施方 式中，該指示構(gòu)件可給醫(yī)生提供聽覺信號(hào)、視覺信號(hào)或聽覺和視覺 信號(hào)的組合，以指示擊發(fā)機(jī)構(gòu)已經(jīng)達(dá)到擊發(fā)行程末端。例如，該指 示構(gòu)件可包含發(fā)聲設(shè)備、發(fā)光二極管、振動(dòng)產(chǎn)生設(shè)備和/或這些設(shè)備 的組合。限位開關(guān)546和相關(guān)的控制部件可由支撐在外殼組件300 中的電池704供電或者它可由外部電源進(jìn)行供電。這樣，本發(fā)明的 各種非限制性實(shí)施方式可設(shè)有給醫(yī)生提供指示擊發(fā)機(jī)構(gòu)已經(jīng)達(dá)到擊 發(fā)行程末端的視覺和/聽覺信號(hào)的部件、和/或自動(dòng)氣動(dòng)地將擊發(fā)機(jī)構(gòu) 回縮到未致動(dòng)位置的部件。
如圖4、 10和11中所示，在活塞桿35的底部上可形成鎖定突起 39。當(dāng)?shù)督M件30在如圖4所示的完全回縮位置時(shí)，鎖定彈簧112的 臂118給氣缸組件501的遠(yuǎn)端施加偏壓力。因?yàn)闅飧捉M件501通過 凸耳519可樞轉(zhuǎn)地安裝在遠(yuǎn)側(cè)脊部分110上，所以氣缸組件501的 遠(yuǎn)端在遠(yuǎn)側(cè)脊部分110內(nèi)向下樞轉(zhuǎn)并進(jìn)一步使活塞桿35上的鎖定突 起39進(jìn)入細(xì)長(zhǎng)通道20內(nèi)的鎖定開口 21中。通過鎖定突起39與細(xì) 長(zhǎng)通道20的其中限定了鎖定開口的部分的摩擦接合，這種布置將刀 組件30鎖在回縮位置上。如圖10和11所示，鎖定突起39具有近 側(cè)斜面39，和遠(yuǎn)側(cè)斜面39",使鎖定突起能夠輕易地進(jìn)入和退出細(xì)長(zhǎng) 通道20中的鎖定開口。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離 本發(fā)明的精神和范圍的情況下，也可成功地應(yīng)用其他刀桿鎖定布置。
圖12-16A示出了器械的另一實(shí)施方式，其中驅(qū)動(dòng)構(gòu)件500包含氣缸組件800,其除了下述方面外，結(jié)構(gòu)類似于上述氣缸組件501。 例如，在該實(shí)施方式中，彈簧850、 852用于回縮活塞桿35。如圖 12和13所示，氣缸組件800包括第一外殼810，其具有閉合的第一 端812和貫穿其中的第一供應(yīng)端口 813。第一供應(yīng)管線840連接到閉 合的第一端812上以通過第一供應(yīng)端口 813供應(yīng)加壓氣體。在該實(shí) 施方式中，第一氣缸外殼810沒有上述各種實(shí)施方式中描述的第二 開口 529。第二氣缸外殼820滑動(dòng)地接收于第一氣缸外殼810中，并 具有其上形成有第一活塞頭828的閉合的第二近端822。在閉合的第 一端812和第一活塞頭828之間限定了第一氣缸區(qū)域815。在第一活 塞頭828和形成于第一氣缸外殼810遠(yuǎn)端上的第一凸緣817之間設(shè) 有第一回縮彈簧850。第一回縮彈簧850用來將第二氣缸外殼820 偏壓到第一氣缸810中的回縮位置上，如圖12所示?；钊麠U35具 有階梯式端部35，，其大小適于進(jìn)入第二氣缸外殼820的第二遠(yuǎn)端 824中。在第二遠(yuǎn)端824上形成第二凸緣825以基本實(shí)現(xiàn)與活塞桿 35的階梯式端部35，的滑動(dòng)密封。在階梯式的活塞桿部分35，的近端 上設(shè)有第二活塞頭830,以在第二活塞頭830和第一活塞頭828之間 限定第三氣缸區(qū)域832。穿過第一活塞頭828設(shè)有第一開口 827，使 氣體能在第一氣缸區(qū)域815和第三氣缸區(qū)域832之間通過。如圖12 所示，在第二凸緣825和第二活塞頭830之間設(shè)有第二回縮彈簧852, 以將第二活塞頭830和階梯式活塞桿部分35，偏壓到第二氣缸外殼 820中的完全回縮位置，如圖12所示。
本發(fā)明的該實(shí)施方式可如下4乘作。如圖16所示，手柄組件300 設(shè)有如上所述可替換的加壓氣體源620。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)理解，也可同樣有效地應(yīng)用不可替換的加壓氣體源(氣缸)。 在其他實(shí)施方式中，手柄組件300可設(shè)有端口 616,用于方^更將方向 控制閥610和相關(guān)部件連接到外部加壓氣體源618上。見圖16A。 例如，器械IO可通過柔性供應(yīng)管線617連接到設(shè)備的加壓氣體管線 上。
為了操作該器械，醫(yī)生移動(dòng)方向控制閥選擇器開關(guān)612 (圖1)或?qū)粹o推到向前(伸出)位置并開始擠壓致動(dòng)扳機(jī)670,這允許加
壓氣體從氣缸622 (或外部源618)流過供應(yīng)管線680，流過方向控 制閥610并進(jìn)入供應(yīng)管線840中。加壓氣體從第一供應(yīng)管線840通 過第一供應(yīng)端口 813進(jìn)入第一氣缸區(qū)域815,通過第一開口 827并進(jìn) 入第三氣缸區(qū)域832。進(jìn)入第三氣缸區(qū)域832的氣體促使第二活塞頭 830和活塞桿35的階梯式部分35，向遠(yuǎn)側(cè)移動(dòng)。在第二活塞頭830 已經(jīng)移到完全伸出位置之后(圖13)，繼續(xù)進(jìn)入第一氣缸區(qū)域815 的氣體將第二外殼820偏壓到其完全伸出位置上。 一旦刀組件30已 經(jīng)前進(jìn)到其在端部執(zhí)行器12中的最遠(yuǎn)側(cè)位置，醫(yī)生通過釋放致動(dòng)扳 機(jī)670來停止加壓氣體的施加。
為了回縮擊發(fā)機(jī)構(gòu)或刀組件30，醫(yī)生將方向閥選擇器開關(guān)612 移到反向(回縮)位置，其中第一供應(yīng)管線840連接到方向閥610 的通氣口 。允許第三氣缸區(qū)域832和第一氣缸區(qū)域815中的氣體通 過第一供應(yīng)端口 813排入供應(yīng)管線840并最終通過方向閥610排出。 當(dāng)氣體排出第三氣缸區(qū)域832時(shí)，第二回縮彈簧852將活塞桿35的 階梯式部分35，回縮到第二氣缸外殼820中。類似地，當(dāng)氣體排出第 一氣缸區(qū)域815時(shí)，第一回縮彈簧850將第二氣缸外殼820偏壓到 第一氣缸外殼810中。
同樣在該實(shí)施方式中，壓力傳感器5413可連接到顯示器上，該 顯示器電連接到指示構(gòu)件549。壓力傳感器5413流體連接到供應(yīng)管 線840,如圖16和16A所示，它能以上述方式發(fā)揮作用并用來為醫(yī) 生提供與端部執(zhí)行器12所經(jīng)受的力成比例的讀數(shù)。在其他各種實(shí)施 方式中，如圖16B所示，在供應(yīng)管線840上可i殳有可聽出口 545， 它可以上述方式發(fā)揮作用來給醫(yī)生提供聽覺反饋機(jī)構(gòu)，用于監(jiān)視驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)500所經(jīng)受的擊發(fā)力并最終監(jiān)視擊發(fā)機(jī)構(gòu)所經(jīng)受的擊發(fā)力。 在其他替代實(shí)施方式中，在遠(yuǎn)側(cè)脊部分110內(nèi)可設(shè)有限位開關(guān)546 (圖15),用于檢測(cè)嵌入到擊發(fā)桿35內(nèi)的致動(dòng)構(gòu)件547 (圖12和 13)，從而自動(dòng)控制方向閥610和/或提供指示擊發(fā)機(jī)構(gòu)已經(jīng)到達(dá)擊 發(fā)行程末端的視覺和聽覺信號(hào)。圖17-21A示出了器械的又一實(shí)施方式，其中驅(qū)動(dòng)構(gòu)件500包含 波紋管組件900。波紋管組件900可具有連接于刀組件30的遠(yuǎn)側(cè)部 分31上的遠(yuǎn)端902。遠(yuǎn)端902上形成有突起904,其大小適合接收 于遠(yuǎn)側(cè)部分31中的孔33內(nèi)。突起904可摩擦地接收于孔33中和/ 或通過粘合和/或焊接保持在其中。遠(yuǎn)側(cè)部分31可如上面的詳細(xì)描述 一樣進(jìn)行構(gòu)造和布置。
如圖18所示，波紋管組件卯0還包括可延伸/回縮的波紋管部分 910,其大小適于在遠(yuǎn)側(cè)脊部分中的波紋管通道117內(nèi)進(jìn)行延伸和回 縮。波紋管部分910可形成有如圖20所示的金屬絲包容環(huán)912,并 可以連接到基部914,基部914不可移動(dòng)地連接到遠(yuǎn)側(cè)脊部分110 或構(gòu)成遠(yuǎn)側(cè)脊部分110的一體的部分?；?14可通過粘合劑和/或 螺釘連接到遠(yuǎn)側(cè)脊部分110。穿過波紋管基部914設(shè)有供應(yīng)端口 916, 并且供應(yīng)管線940連接到供應(yīng)端口 916。供應(yīng)管線940還連接到手柄 組件300內(nèi)的方向控制閥610。見圖21、 21A。方向控制閥610還通 過真空管線922與安裝到手柄組件300中的真空端口 620進(jìn)行連通。 真空端口 620例如通過柔性管線632連接到真空源630。真空源可以 是設(shè)備中的永久真空供應(yīng)管線。柔性真空管線632可以從端口 620 連接到真空源630，使醫(yī)生能夠自由操作該器械。
該器械可設(shè)有如上所述的閉合管組件170和閉合扳機(jī)302的布 置。這樣，以上述方式將組織夾鉗在端部執(zhí)行器12中。在組織已經(jīng) 夾鉗在端部執(zhí)行器12中后，醫(yī)生可按如下方式來擊發(fā)該器械。醫(yī)生 將選擇器開關(guān)612(圖1 )或用于方向控制閥610的按鈕移到向前(伸 出)位置并開始擠壓致動(dòng)扳機(jī)670。當(dāng)致動(dòng)4反機(jī)670受到擠壓時(shí)，流 速可變的氣動(dòng)閥660允許加壓氣體從壓力源620 (圖21 )或618 (圖 21A)流向方向控制閥610。方向控制閥610允i午加壓氣體流過供應(yīng) 管線940進(jìn)入波紋管910，從而4吏其向遠(yuǎn)側(cè)延伸。當(dāng)波紋管910向遠(yuǎn) 側(cè)延伸時(shí)，它驅(qū)動(dòng)刀組件30通過端部執(zhí)行器12來切割?yuàn)A鉗在端部 執(zhí)行器中的組織，并驅(qū)動(dòng)釘倉50中的縫釘70以與砧座40的下表面 進(jìn)行成形接觸。在刀組件30已經(jīng)被驅(qū)動(dòng)到端部執(zhí)行器12中的最遠(yuǎn)側(cè)位置之后，醫(yī)生釋放致動(dòng)扳機(jī)670。為了回縮刀組件30，醫(yī)生將 方向控制閥610的選擇器開關(guān)612移到回縮位置，從而允許真空源 630連接到供應(yīng)管線940。給供應(yīng)管線940施加真空^吏得波紋管910 回縮到圖18所示的回縮位置。在波紋管910已經(jīng)完全回縮之后，醫(yī) 生可將選擇器開關(guān)612或按鈕移到其中方向控制閥停止給供應(yīng)管線 940施加真空的位置上。然而，供應(yīng)管線940內(nèi)剩余的真空可用于將 波紋管910保持在回縮位置上。
在圖21所示的實(shí)施方式中，采用可去除的加壓氣體源620。如 下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，這種加壓氣體源包含能再次填充的氣缸 622。然而，本領(lǐng)域的普通沖支術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，同樣可有效地應(yīng)用加 壓氣體或加壓流體的不可更換/可再填充源(氣缸)。在其他實(shí)施方 式中，手柄組件300可設(shè)有/人外部加壓氣體源供應(yīng)加壓氣體的端口 616。例如，器械10可通過柔性供應(yīng)管線617連接到設(shè)備的壓縮氣 體管線上。見圖21A。
同樣在該實(shí)施方式中，如圖21和21A所示，壓力傳感器5413 可流體連接到供應(yīng)管線940,其可以上述方式發(fā)揮作用并用來為醫(yī)生 提供與端部執(zhí)行器所經(jīng)受的力成比例的讀數(shù)。在其他各種實(shí)施方式 中，如圖21B所示，在供應(yīng)管線940上可設(shè)有可聽出口 545,其以 上述方式發(fā)揮作用并給醫(yī)生提供聽覺反饋機(jī)構(gòu)，用于監(jiān)視驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 500所經(jīng)受的擊發(fā)力并最終監(jiān)視擊發(fā)機(jī)構(gòu)所經(jīng)受的擊發(fā)力。在其他替 代實(shí)施方式中，在遠(yuǎn)側(cè)脊部分110內(nèi)可設(shè)置限位開關(guān)546 (圖18), 用于檢測(cè)波紋管組件900上的致動(dòng)構(gòu)件912，(圖20),從而自動(dòng)控 制方向開關(guān)610和/或提供指示擊發(fā)機(jī)構(gòu)或刀組件30已經(jīng)到達(dá)擊發(fā)行 程末端的視覺或聽覺信號(hào)。
圖25示出外科器械的各種實(shí)施方式，該外科器械具有在使用中 在一個(gè)或多個(gè)時(shí)刻記錄器械狀態(tài)的能力。圖25示出系統(tǒng)750的框圖， 用于記錄器械10的狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)理解，該系統(tǒng)750可以在具有氣動(dòng)控 制或者氣壓輔助擊發(fā)的器械10的實(shí)施方式中實(shí)現(xiàn)，例如參考上述實(shí) 施方式所述的器械IO。但是，這些實(shí)施方式不限于文中所述。系統(tǒng)750可以包括用于感測(cè)多種器械狀態(tài)的各種傳感器752、 754、 756、 758、 760、 762和770。傳感器例如可以布置在器械10 上或者之內(nèi)。在各種實(shí)施方式中，傳感器可以是僅用于為系統(tǒng)750 提供輸出信號(hào)S!至Sn的專用傳感器，或者可以是在器械10內(nèi)進(jìn)行 其他功用的雙重用途傳感器。例如，上述的傳感器662、 720、 724 和邏輯模塊726也可以被構(gòu)造成向系統(tǒng)750提供輸出信號(hào)。
每個(gè)傳感器直接或者間接地向存儲(chǔ)裝置703 (圖26)和/或控制 器702提供信號(hào)Si至Sn。存儲(chǔ)裝置703記錄信號(hào)Si至Sn,如下更詳 細(xì)的描述。存儲(chǔ)裝置703可以是能夠存儲(chǔ)或者記錄傳感器信號(hào)Si至 Sn的任何類型裝置。例如，存儲(chǔ)裝置703可以包括微處理器(例如 控制器702 )、電可擦除的可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)或者任何 其他合適的存儲(chǔ)裝置。存儲(chǔ)裝置703可以以任何合適的方式記錄由 傳感器提供的信號(hào)。例如，在一種實(shí)施方式中，存儲(chǔ)裝置703可以 在來自特定傳感器的信號(hào)改變狀態(tài)時(shí)記錄該信號(hào)。在另一種實(shí)施方 式中，存儲(chǔ)裝置703可以在來自任何傳感器的信號(hào)Si至Sn的狀態(tài)改 變時(shí)記錄系統(tǒng)750的狀態(tài)，也就是來自包含在系統(tǒng)750中的所有傳 感器的信號(hào)Si至Sn。這可以提供器械10的狀態(tài)的快照。在各種實(shí) 施方式中，存儲(chǔ)裝置703和/或傳感器可以被實(shí)現(xiàn)為包括能夠從 DALLAS SEMICONDUCTOR買到的1 - WIRE總線產(chǎn)品，例如1 - WIRE EEPROM。
在各種實(shí)施方式中，存儲(chǔ)裝置703可以從外部訪問，允許諸如計(jì) 算機(jī)之類的外部裝置獲取由存儲(chǔ)裝置703記錄的器械狀態(tài)。例如， 存儲(chǔ)裝置703可以包括數(shù)據(jù)端口 764。數(shù)據(jù)端口 764可以根據(jù)任何有 線或者無線通信協(xié)議(例如串行或者并行格式)提供存儲(chǔ)的器械狀 態(tài)。代替或者除輸出端口 764之外，存儲(chǔ)裝置703還可以包括可移 除的介質(zhì)766?？梢瞥慕橘|(zhì)766可以是能夠從器械10移除的任何 合適的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。例如，可移除的介質(zhì)766可以包括任何合適 類型的閃存,例^口 Personal Computer Memory Card International Association ( PCMCIA )卡、COMPACTFLASH卡、MULTIMEDIA卡和/或FLASHMEDIA卡?？梢瞥慕橘|(zhì)766還可以包括任何合適 類型的基于盤的存儲(chǔ)裝置，包括例如便攜式硬盤驅(qū)動(dòng)器、高密度磁 盤(CD)和/或數(shù)字化視頻光盤(DVD)。
圖26示出器械的一種實(shí)施方式。圖26所示的實(shí)施方式示出了多 個(gè)傳感器和電子控制模塊603的更詳細(xì)的視圖。如圖所示，電子控 制模塊603包括控制器720、存儲(chǔ)裝置703、測(cè)量電路732、致動(dòng)器 706和電池704。閉合扳機(jī)傳感器752感測(cè)閉合扳機(jī)302的狀態(tài)。如 圖26所示，閉合4反機(jī)傳感器752定位在閉合4反機(jī)302和閉合樞軸銷 306之間。應(yīng)當(dāng)理解，朝向手槍式握持部342拉動(dòng)閉合扳機(jī)302將使 閉合扳機(jī)302在閉合樞軸銷306上施加力。傳感器752可以檢測(cè)到 該力并響應(yīng)于此產(chǎn)生信號(hào)，例如以上參考閥致動(dòng)傳感器662和圖 22A、 22B的描述。在各種實(shí)施方式中，閉合扳機(jī)傳感器752可以是 僅指示閉合扳機(jī)302致動(dòng)與否的數(shù)字式傳感器。在其他各種實(shí)施方 式中，閉合扳機(jī)傳感器752可以是指示施加在閉合扳機(jī)302上的力 和/或閉合扳機(jī)302的位置的模擬式傳感器。如果閉合扳機(jī)傳感器752 是模擬式傳感器，則模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以邏輯定位在傳感器752和存儲(chǔ) 裝置703之間。此外，應(yīng)當(dāng)理解，閉合扳機(jī)傳感器752可以采取任 何合適的形式并且可以定位在允許感測(cè)閉合4反機(jī)302的狀態(tài)的任何 位置。
圖27示出了砧座閉合傳感器754的一種實(shí)施方式。砧座閉合傳 感器754可以感測(cè)砧座40是否閉合。傳感器754定位成靠近細(xì)長(zhǎng)通 道20的砧座凸輪槽28或者位于其中，如圖所示。當(dāng)砧座40閉合時(shí)， 砧座樞軸43滑動(dòng)通過砧座凸輪槽28并與傳感器754接觸，使得傳 感器754產(chǎn)生表示砧座40閉合的信號(hào)。傳感器754可以是包括近度 傳感器在內(nèi)的任何合適類型的數(shù)字式或者模擬式傳感器。應(yīng)當(dāng)理解， 當(dāng)砧座閉合傳感器754是模擬式傳感器時(shí)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以邏輯定 位在傳感器754與存儲(chǔ)裝置703和/或控制器702之間。
砧座閉合載荷傳感器756 ^皮示出位于細(xì)長(zhǎng)通道20的內(nèi)側(cè)下表面 上。在使用中，傳感器756可以與釘倉50 (圖27中未示出)的底側(cè)接觸。當(dāng)砧座40關(guān)閉時(shí)，其在釘倉50上施加力，該力被傳遞到傳 感器756。響應(yīng)于此，傳感器756產(chǎn)生信號(hào)Sn。信號(hào)Sn可以是與由 于砧座40的閉合而通過釘倉50施加在傳感器756上的力成比例的 模擬信號(hào)。參考圖25，模擬信號(hào)可以在提供給存儲(chǔ)裝置703和/或控 制器702之前提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換器768以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。 應(yīng)當(dāng)理解，傳感器756是數(shù)字式或者二進(jìn)制傳感器的實(shí)施方式中不 包含模數(shù)轉(zhuǎn)換器768。擊發(fā)扳機(jī)傳感器770感測(cè)擊發(fā)扳機(jī)310的位置和/或狀態(tài)。此外， 擊發(fā)扳機(jī)傳感器770可以采取上述的任何形式，并且可以是模擬式 或者數(shù)字式的。圖26示出擊發(fā)扳機(jī)傳感器770的一種實(shí)施方式。在 圖26中，擊發(fā)扳機(jī)傳感器770安裝在擊發(fā)扳機(jī)310和擊發(fā)扳機(jī)樞軸 銷370之間。當(dāng)拉動(dòng)擊發(fā)4反才幾310時(shí)，其在擊發(fā)拍j幾樞軸銷370上 施加力，該力由傳感器770感測(cè)。參考圖25,在擊發(fā)扳機(jī)傳感器770 的輸出為模擬輸出的實(shí)施方式中，在擊發(fā)扳機(jī)傳感器770與存儲(chǔ)裝 置703和/或控制器702之間在邏輯上包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器772。圖28示出刀位置傳感器758的一種實(shí)施方式，其適于與從刀組 件30突出的氣動(dòng)活塞桿部分35 —起使用。刀位置傳感器758感測(cè) 刀組件30或切割刃38在細(xì)長(zhǎng)通道20內(nèi)的位置。傳感器758包括聯(lián) 接到器械10的活塞桿部分35上的磁體774。線圏776圍繞活塞桿部 分35定位。隨著刀組件30和切割刃38往復(fù)穿過細(xì)長(zhǎng)通道20,活塞 桿部分35和磁體774可以來回穿過線圏776。這種相對(duì)于線圏的運(yùn) 動(dòng)在線圏中感生與活塞桿部分35在線圏中的位置以及切割刃38在 細(xì)長(zhǎng)通道20中的位置成比例的電壓。該電壓例如經(jīng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器 778提供給存儲(chǔ)裝置703和/或控制器702。在各種實(shí)施方式中，刀位置傳感器758可以被代替地實(shí)現(xiàn)為位于 細(xì)長(zhǎng)軸組件10 0之上或之中的各個(gè)位置處的 一 系列數(shù)字式傳感器(未 示出)。當(dāng)活塞桿部分35的元件(例如f茲體774)往復(fù)穿過細(xì)長(zhǎng)軸 組件100中時(shí)，數(shù)字式傳感器可以感測(cè)該元件?；钊麠U部分35在細(xì) 長(zhǎng)軸組件100中的位置(并且通過擴(kuò)展，刀組件30的位置)可以大約作為經(jīng)過的最后一個(gè)數(shù)字式傳感器的位置。圖29和30示出了4丁倉存在傳感器760的一種實(shí)施方式。4丁倉存 在傳感器760可以感測(cè)釘倉50存在于細(xì)長(zhǎng)通道20中。在器械10的 一些實(shí)施方式中，釘倉存在傳感器760還可以用作釘倉鎖止傳感器。 釘倉鎖止傳感器基于端部執(zhí)行器12是否包括釘倉50而改變狀態(tài)。 例如，如果端部執(zhí)行器12包括釘倉50,則鎖止傳感器將處于閉合狀 態(tài)，允許電流流過，否則，如果端部執(zhí)行器12不包括釘倉50,則鎖 止傳感器將處于打開狀態(tài)以阻止器械10的致動(dòng)。在所示的實(shí)施方式 中，釘倉存在傳感器760包括兩個(gè)觸點(diǎn)780和782。當(dāng)不存在釘倉 50時(shí)，觸點(diǎn)780、 782形成斷路。當(dāng)存在釘倉50時(shí)，釘倉50的倉托 盤68接觸觸點(diǎn)780、 782并形成閉合電路。當(dāng)電路斷開時(shí)，傳感器 760可以輸出邏輯"0"。當(dāng)電路閉合時(shí)，傳感器760可以輸出邏輯 "1"。傳感器760的輸出例如被提供給存儲(chǔ)裝置703和/或控制器 702,如圖24所示。釘倉狀態(tài)傳感器762可以指示安裝在細(xì)長(zhǎng)通道20中的釘倉50 是否被擊發(fā)或者用盡。當(dāng)?shù)督M件30移動(dòng)通過端部執(zhí)行器12時(shí)，其 推動(dòng)楔形滑塊64從而擊發(fā)釘倉50。然后，刀組件30移回其原始位 置，將楔形滑塊64留在釘倉50的遠(yuǎn)端處。在沒有楔形滑塊64的引 導(dǎo)的情況下，刀組件30可以落入細(xì)長(zhǎng)通道20的鎖定開口 21中。傳 感器762可以感測(cè)刀組件30是否存在于鎖定開口 21中，這間接指 示釘倉50是否被用盡。應(yīng)當(dāng)理解，在各種實(shí)施方式中，傳感器762 可以直接感測(cè)楔形滑塊64存在于釘倉50的近端處，由此不需要使 刀組件30落入鎖定開口 21中。閥致動(dòng)傳感器662連接到致動(dòng)扳機(jī)670。閥致動(dòng)傳感器662可以 是數(shù)字開閉式開關(guān)或者可以是如上參考圖22A和22B的模擬式比例 傳感器。岡致動(dòng)傳感器662的輸出耦合到存儲(chǔ)裝置703和/或控制器 702。當(dāng)閥致動(dòng)傳感器662檢測(cè)到致動(dòng)扳機(jī)670的運(yùn)動(dòng)時(shí)，其向控制 器702發(fā)送致動(dòng)信號(hào)Sn以致動(dòng)流速可變的氣動(dòng)閥660。當(dāng)閥致動(dòng)傳 感器662是數(shù)字開閉式傳感器時(shí)，其向控制器702發(fā)送電信號(hào)Sn以致動(dòng)流速可變的氣動(dòng)閥660。當(dāng)閥致動(dòng)傳感器662是模擬式比例傳感 器時(shí)，傳感器662提供模擬信號(hào)Sn，該模擬信號(hào)與由致動(dòng)扳機(jī)670 施加在閥致動(dòng)傳感器662上的壓力成比例。比例輸出信號(hào)Sj皮提供 給模數(shù)轉(zhuǎn)換器786以在提供給存儲(chǔ)裝置703之前將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成 數(shù)字信號(hào)。控制器702調(diào)節(jié)流速可變的氣動(dòng)閥660,以基于通過致動(dòng) 扳機(jī)施加到閥致動(dòng)傳感器662上的壓力產(chǎn)生加壓氣體的所需流速， 如上所述。圖31A和31B示出處理流程2200的一種實(shí)施方式，該流程用于 操作根據(jù)各種實(shí)施方式構(gòu)造為內(nèi)鏡切割器并能夠記錄器械狀態(tài)的外 科器械10的實(shí)施方式。在方框2202處，器械10的砧座40可以閉 合。這使得閉合扳機(jī)傳感器752和/或砧座閉合傳感器756改變狀態(tài)。 作為響應(yīng)，存儲(chǔ)裝置703可以在方框2203處記錄系統(tǒng)750中所有傳 感器的狀態(tài)。在方框2204處，器械10可以插入到患者體內(nèi)。當(dāng)器 械被插入后，在方框2206處，砧座40例如可以打開和閉合，以在 手術(shù)位置處操縱組織。砧座40的每次打開和關(guān)閉都使閉合扳機(jī)傳感 器752和/或砧座閉合傳感器756改變狀態(tài)。作為響應(yīng)，存儲(chǔ)裝置703 在方框2205處記錄系統(tǒng)750的狀態(tài)。在方框2208處，夾鉗組織用于切割和縫合。如果在判定步驟2210 處砧座40未閉合，需要繼續(xù)夾鉗。如果砧座40閉合，則傳感器752、 754和/或756可以改變狀態(tài)，促使在方框2213處存儲(chǔ)裝置703記錄 系統(tǒng)的狀態(tài)。該記錄可以包括從傳感器756接收到的閉合壓力。在 方框2212處，進(jìn)行切割和縫合。當(dāng)朝向手槍式握持部342拉擊發(fā)扳 機(jī)310時(shí)，擊發(fā)扳機(jī)傳感器770可以改變狀態(tài)。此外，當(dāng)?shù)督M件30 移動(dòng)穿過細(xì)長(zhǎng)通道20時(shí)，刀位置傳感器758將改變狀態(tài)。作為響應(yīng)， 在方框2213處存儲(chǔ)裝置703可以記錄系統(tǒng)750的狀態(tài)。當(dāng)完成切割和縫合操作時(shí)，刀組件3 0可以返回到擊發(fā)前的位置。 因?yàn)獒攤}50現(xiàn)在已經(jīng)被擊發(fā)，所以刀組件30將落入到鎖定開口 21 中，改變釘倉狀態(tài)傳感器762的狀態(tài)并在方框2215處激發(fā)存儲(chǔ)裝置 703,記錄系統(tǒng)750的狀態(tài)。然后，砧座40可以打開以清除組織。這可以使閉合扳機(jī)傳感器752、砧座閉合傳感器754和砧座閉合載荷 傳感器756中的一個(gè)或多個(gè)改變狀態(tài)，導(dǎo)致在方框2217處記錄系統(tǒng) 750的狀態(tài)。在組織被清除之后，砧座40可以在方框2220處再次閉 合。這至少導(dǎo)致傳感器752和754的另一次狀態(tài)改變，這使得在方 框2219處存儲(chǔ)裝置703記錄系統(tǒng)的狀態(tài)。然后，在方框2222處器 械10可以從患者移除。如果器械IO在相同的手術(shù)過程中被再次使用，可以在方框2224 處打開砧座40，在方框2223處觸發(fā)系統(tǒng)狀態(tài)的另一次記錄。在方框 2226處可以從端部執(zhí)行器12移除用盡的釘倉50。這使得釘倉存在 傳感器760改變狀態(tài)并在方框2225處記錄系統(tǒng)狀態(tài)。在方框2228 處可以插入另一個(gè)釘倉50。這使得釘倉存在傳感器760的狀態(tài)改變 并在方框2227處記錄系統(tǒng)狀態(tài)。如果所述的另一個(gè)釘倉50是新的 釘倉，通過在判定步驟2230處的指示，其插入可以使釘倉狀態(tài)傳感 器762的狀態(tài)改變。在這種情況下，可以在方框2231處記錄系統(tǒng)狀 態(tài)。圖32示出存儲(chǔ)裝置703的存儲(chǔ)圖2300的一種實(shí)施方式。存儲(chǔ)圖 2300包4舌一系歹lU從歹l1 2302、 2304、 2306、 2308、 2310、 2312、 2314、 2316和行(未標(biāo)示)?？v列2302示出各行的事件編號(hào)。其他的縱列 表示系統(tǒng)750的一個(gè)傳感器的輸出。在給定時(shí)刻記錄的所有傳感器 讀數(shù)可以記錄在相同事件編號(hào)下的同一行中。因此，每行表示記錄來自系統(tǒng)750的傳感器的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)的例子?？v列2304列出每個(gè)事件處記錄的閉合載荷。這可以反應(yīng)砧座閉 合載荷傳感器756的輸出?？v列2306列出擊發(fā)行程位置。這可以從 刀位置傳感器758得出。例如，刀組件30的總行程可以分成幾個(gè)部 分。縱列2306中所列的數(shù)字可以表示刀組件30當(dāng)前所在的部分。 縱列2308中列出擊發(fā)載荷。這可以從擊發(fā)扳機(jī)傳感器770得到。刀 位置列在縱列2310中。刀位置可以從刀位置傳感器758中得到，與 擊發(fā)行程類似。砧座40打開還是閉合列在縱列2312中。該值可以 從砧座閉合傳感器754和/或砧座閉合載荷傳感器756的輸出得到。48是否存在楔形滑塊64或者釘倉50是否用盡可以表示在縱列2314中。 該值可以從釘倉狀態(tài)傳感器762中得到。最后，釘倉50是否存在可 以表示在縱列2316中。該值可以從釘倉存在傳感器760得到。應(yīng)當(dāng) 理解，例如由各種其他傳感器測(cè)量的各種其他的值可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ) 裝置703中，包括例如擊發(fā)行程的開始和結(jié)束。圖33示出外科器械2400的各種實(shí)施方式。外科器械2400類似 于上述的外科器械10,但是包括可釋放地連接到其上的狀態(tài)模塊 2402。盡管狀態(tài)模塊2402在圖33中被示作連接到手柄組件300的 外部下側(cè)件上，但是應(yīng)當(dāng)理解，狀態(tài)模塊2402可以在任何合適的位 置連接到外科器械2400。根據(jù)各種實(shí)施方式，外科器械2400的手柄 組件300限定了凹槽，該凹槽的結(jié)構(gòu)和位置適于接收狀態(tài)模塊2402。圖34示出了包括多個(gè)傳感器2404的外科器械2400的一種實(shí)施 方式的示意圖。多個(gè)傳感器2404包括例如關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角度傳感器、砧 座位置傳感器、倉傳感器、閉合扳機(jī)傳感器、閉合力傳感器、擊發(fā) 力傳感器、刀位置傳感器、鎖止?fàn)顟B(tài)傳感器或其任意組合。每個(gè)傳 感器2404可以與在外科器械2400的外部附近定位的不同觸點(diǎn)2406 (圖34中示意性地示出)電連通。傳感器2404可以以任何合適的方式實(shí)現(xiàn)。例如，關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角度 傳感器可以實(shí)現(xiàn)為電位計(jì)，其包括關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制器200的一部分并 輸出表示端部執(zhí)行器12的相對(duì)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角度的信號(hào)。砧座位置傳感 器例如可以實(shí)現(xiàn)為上述的砧座閉合傳感器754。倉傳感器例如可以實(shí) 現(xiàn)為上述的釘倉存在傳感器760。閉合扳機(jī)傳感器例如可以實(shí)現(xiàn)為上 述的閉合扳機(jī)傳感器752。閉合力傳感器例如可以實(shí)現(xiàn)為上述的砧座 閉合載荷傳感器756。擊發(fā)力傳感器例如可以實(shí)現(xiàn)為上述的擊發(fā)扳機(jī) 傳感器770。刀位置傳感器例如可以實(shí)現(xiàn)為上述的刀位置傳感器758。 鎖止?fàn)顟B(tài)傳感器例如可以實(shí)現(xiàn)為釘倉鎖止傳感器或者上述的釘倉存 在傳感器760。才艮據(jù)各種實(shí)施方式，狀態(tài)模塊2402包括殼體2408,殼體2408 的結(jié)構(gòu)和布置適于可釋放地連接到外科器械2400。狀態(tài)模塊2408包括多個(gè)觸點(diǎn)2410 (圖34中示意性地示出)，其中各個(gè)觸點(diǎn)2410 的結(jié)構(gòu)和布置適于在殼體2408連接到外科器械2400上時(shí)與外科器 械2400的不同傳感器2404建立電連通。例如，當(dāng)狀態(tài)模塊2402連 接到外科器械2400上時(shí)，狀態(tài)模塊2402的每個(gè)觸點(diǎn)2410可以與外 科器械2400的各個(gè)相應(yīng)觸點(diǎn)2406對(duì)齊，由此將狀態(tài)模塊2402的各 個(gè)觸點(diǎn)2410設(shè)置成與不同的傳感器2404電連通。狀態(tài)模塊2402還包括與至少一個(gè)觸點(diǎn)2410連通的電路2412(圖 34中示意性地示出)和多個(gè)指示器2414 (圖34中示意性地示出)。 至少一個(gè)指示器2414與電路2412電連通。電路2412包括驅(qū)動(dòng)電路， 并且其結(jié)構(gòu)和布置適于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)指示器2414。根據(jù)各種實(shí)施方 式，電路2412可以進(jìn)一步包括開關(guān)2416、計(jì)數(shù)器2418、發(fā)射器2420 或其組合，如圖34示意性地示出。在一種實(shí)施方式中，電路連接到 電子控制模塊603。開關(guān)2416與至少一個(gè)指示器2414電連通，并可以用于禁止與其 電連通的相應(yīng)指示器2414。根據(jù)各種實(shí)施方式，開關(guān)2416可以包括 狀態(tài)模塊2402的除了電路2412之外的一部分、或者外科器械2400 的除了狀態(tài)模塊2402之外的一部分。對(duì)于這些布置，開關(guān)2416可 以與電^各2412電連通。計(jì)數(shù)器2418可以用于確定擊發(fā)次數(shù)、剩余擊發(fā)次數(shù)和/或夾鉗后 的等待時(shí)間。根據(jù)各種實(shí)施方式，計(jì)數(shù)器2418可以包括狀態(tài)模塊 2402的除了電路2412之外的一部分。根據(jù)其他實(shí)施方式，計(jì)數(shù)器 2418可以包括外科器械2400的除了狀態(tài)模塊2402之外的一部分。 對(duì)于這些布置，計(jì)ft器2418可以與電^各2412電連通。發(fā)射器2420可以用于將由多個(gè)傳感器2404感測(cè)的信息無線傳輸 到與監(jiān)視器(未示出)相連的無線接收器(未示出)，該監(jiān)視器可 以由外科器械2400的使用者在進(jìn)行手術(shù)時(shí)觀察。該信息可以連續(xù)地 或者周期性地?zé)o線傳輸。顯示的信息例如可以包括擊發(fā)進(jìn)程信息、壓縮載荷信息、刀載荷信息、擊發(fā)次數(shù)、手術(shù)時(shí)間、壓縮等待時(shí)間 和/或電池電量。根據(jù)其他各種實(shí)施方式，發(fā)射器2420可以包括狀態(tài)模塊2402的除了電路2412之外的 一部分或者外科器械2400的除了 狀態(tài)模塊2402之外的一部分。對(duì)于這些實(shí)施方式，發(fā)射器2420可 以與電3各2412電連通。
圖35-37示出了狀態(tài)模塊2402的各種實(shí)施方式。如圖所示，狀 態(tài)模塊2402可以包括不同類型的指示器2414。根據(jù)各種實(shí)施方式， 指示器2414可以包括一個(gè)或多個(gè)視覺指示器，例如發(fā)光二極管、多 色發(fā)光二極管和/或顯示器或其組合。顯示器例如可以包括阿爾法數(shù) 字顯示器、點(diǎn)陣顯示器和/或液晶顯示器。根據(jù)各種實(shí)施方式，至少 一個(gè)指示器2414可以包括聲學(xué)指示器，例如音頻輸出裝置。聲學(xué)輸 出裝置可以實(shí)現(xiàn)為例如揚(yáng)聲器，并可以與開關(guān)2416電連通。根據(jù)各 種實(shí)施方式，指示器2414可以包括至少一個(gè)視覺指示器和至少一個(gè) 聲學(xué)指示器。
圖35示出用于提供聽覺和視覺反饋的指示器的一種實(shí)施方式。 在操作中，指示器2414可以向外科器械2400的使用者提供視覺和 聽覺反饋。例如，如圖35所示，指示器2414 (例如發(fā)光二極管)可 以用于指示閉合扳機(jī)302是否處于鎖定位置、是否已經(jīng)完成夾鉗后 的預(yù)定等待時(shí)間和/或是否已經(jīng)裝載釘倉50。不同的指示器2414可 以發(fā)射不同顏色的光。如圖35和36所示，不同的陰影表示不同的 顏色。指示器2414 (例如多色發(fā)光二極管)可以用于外科器械2400 的特定功能的多狀態(tài)指示。例如，為了指示釘倉50的狀態(tài)，多色發(fā) 光二極管可以在裝載的釘倉50處于細(xì)長(zhǎng)通道20中的情況下發(fā)射綠 光，在用盡的釘倉50處于細(xì)長(zhǎng)通道20中的情況下發(fā)射黃光，或者 在釘倉50不處于通道20中的情況下發(fā)射紅光。類似地，為了指示 由外科器械2400施加的切割力的狀態(tài)，多色發(fā)光二極管可以在被施 加的切割力處于正常范圍中的情況下發(fā)射綠光，在施加的切割力處 于加大范圍中的情況下發(fā)射黃光，或者在施加的切割力處于高載荷 范圍內(nèi)的情況下發(fā)射紅光。應(yīng)當(dāng)理解，指示器2414可以用于外科器 械2400的其他功能的多狀態(tài)指示，例如電池電量的指示。
如圖35所示， 一排指示器2414 (例如發(fā)光二極管)可以用于指示刀組件30的進(jìn)程、施加的最大閉合力的百分比、施加的最大擊發(fā)
力的百分比或者端部執(zhí)行器12的當(dāng)前關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角度。這樣的指示可 以為外科器械2400的使用者提供與操作外科器械2400的力相關(guān)的 反饋以及與外科器械2400的操作接近其最大能力的程度相關(guān)的反 饋。盡管圖35中僅示出了一排指示器2414，但是應(yīng)當(dāng)理解，狀態(tài)模 塊2402可以包括任意數(shù)量排的指示器2414。
圖36示出狀態(tài)模塊的一種實(shí)施方式。如圖36所示，狀態(tài)模塊 2402可以包括布置成兩個(gè)圓形結(jié)構(gòu)的指示器2414 (例如發(fā)光二極 管)。對(duì)這樣的實(shí)施方式，狀態(tài)模塊2402能夠?yàn)橥饪破餍?400的 使用者提供比圖35所示狀態(tài)模塊2402更多并行的信息。盡管圖36 中示出了指示器的兩種圓形布置，但是應(yīng)當(dāng)理解，狀態(tài)模塊2402可 以包括布置成任何定位的任意數(shù)量個(gè)指示器2414。例如，狀態(tài)模塊 2402可以包括布置成錐形圖案的指示器2414。
圖37示出了狀態(tài)模塊的一種實(shí)施方式。如圖37所示，狀態(tài)模塊 2402的指示器2414可以包括一排發(fā)光二極管和至少一個(gè)顯示器(例 如液晶顯示器)。對(duì)這樣的實(shí)施方式，狀態(tài)模塊2402能夠?yàn)橥饪破?械2400的使用者提供比圖35或36所示狀態(tài)模塊2402更多并行的 信息。例如，發(fā)光二極管可以以條線圖的形式示出砧座40和4丁倉50 處的回縮力、電池電量或者關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角度。顯示器可以以數(shù)字的形 式示出與閉合力、擊發(fā)力、剩余的擊發(fā)次數(shù)、夾鉗后的等待時(shí)間、 行程進(jìn)程或者關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角度相關(guān)的信息。
雖然已經(jīng)描述了若干實(shí)施方式，但是應(yīng)意識(shí)到，本領(lǐng)域技術(shù)人員 能夠想到在獲得本發(fā)明一些或所有優(yōu)勢(shì)的同時(shí)對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行 各種修改、變型或改變。例如，根據(jù)各種實(shí)施方式，可用多個(gè)部件 來代替單個(gè)部件，以及用單個(gè)部件來代替多個(gè)部件，以執(zhí)行指定的 功能或多個(gè)功能。因此在不脫離后附權(quán)利要求所限定的器械10的所 公開實(shí)施方式的精神和范圍的情況下，本申請(qǐng)旨在覆蓋所有這樣的 修改、變型或改變。
這里公開的設(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)。這些技術(shù)以及行程的再組裝裝置的使 用都在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，這里描述的本發(fā)明將在手術(shù)前被處理。首先，獲得新的 或用過的器械，必要時(shí)清潔器械。然后可以消毒器械。在一個(gè)消毒技術(shù)中，將器械放置在閉合和密封容器中，例如塑料或TYVEK⑧袋。 然后將容器和器械放置在可以穿透容器的輻射場(chǎng)中，例如伽馬輻射， x射線，或高能電子。輻射殺死器械上和容器中的細(xì)菌。然后可以將 已消毒器械儲(chǔ)存在無菌容器中。密封容器保持器械無菌直到它在醫(yī) 療機(jī)構(gòu)中被打開。者其它公開的材料，僅限于不會(huì)與在本申請(qǐng)中公開的定義、陳述或 者其它公開的材料相矛盾的部分。如此一來，必要時(shí)這里明顯闡述稱通過引用并入本文中但是與本發(fā)明公開的定義、陳述或者其它公 開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)明公開的材料相矛盾的部分。要求保護(hù)的本發(fā)明并不解釋為限制在所公開的具體實(shí)施方式
。因 此應(yīng)將實(shí)施方式看作示例性的而非限制性的。在不脫離本發(fā)明精神 的情況下可由他人進(jìn)行變動(dòng)或改動(dòng)。因此，本發(fā)明清楚地包含落在 如權(quán)利要求所限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的所有等同方案、變型或 改變。
權(quán)利要求
1.一種外科器械，包括端部執(zhí)行器，其包含可動(dòng)切割器械，用于切割定位在端部執(zhí)行器中的物體；聯(lián)接到所述端部執(zhí)行器上的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件；聯(lián)接到所述氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件上的流速可變的電控氣動(dòng)閥；和電子控制模塊，其聯(lián)接到所述流速可變的電控氣動(dòng)閥上以控制通過其的流速。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科器械，包括 閉合機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)通過所述閥的流速；和 致動(dòng)器，用于控制所述閉合機(jī)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的外科器械，包括測(cè)量電路，用于接收來自至少一個(gè)傳感器的反饋信號(hào)；和 控制器，其聯(lián)接到所述測(cè)量電路和所述致動(dòng)器上，所述測(cè)量電路向所述控制器提供與通過所述流速可變的電控氣動(dòng)閥的流速成比例的反饋信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科器械，包括致動(dòng)扭^幾，能夠通過其回縮來引起所述流速可變的電控氣動(dòng)閥 的致動(dòng)和所述氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的致動(dòng)，其中，所述致動(dòng)扳機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)位 置與所述端部執(zhí)行器中的切割器械的位置相關(guān)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的外科器械，包括閉合扳機(jī)，其與所述致動(dòng)扳機(jī)分開設(shè)置，其中，所述閉合扳機(jī) 的回縮使所述端部執(zhí)行器夾鉗位于其中的所述物體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的外科器械，包括 閥致動(dòng)傳感器，其聯(lián)接到所述致動(dòng)扳機(jī)上，當(dāng)所述致動(dòng)扳機(jī)回縮時(shí)，所述閥致動(dòng)傳感器向所述電子控制模塊提供與通過所述流速 可變的電控氣動(dòng)閥所需的流速成比例的電信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的外科器械，其中，所述閥致動(dòng)傳感器包括比例開關(guān)，其用于提供與施加到所述致動(dòng)扳機(jī)上的回縮力成比例的電信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科器械，包括 方向控制閥，其聯(lián)接到所述電子控制模塊上；行程結(jié)束傳感器，其用于檢測(cè)聯(lián)接到所述電子控制模塊上的端 部執(zhí)行器的遠(yuǎn)側(cè)位置；以及行程開始傳感器，其用于檢測(cè)聯(lián)接到所述電子控制模塊上的端 部執(zhí)行器的近側(cè)位置，其中，所述電子控制模塊基于所述行程結(jié)束傳感器和所述行程 開始傳感器的狀態(tài)向所述方向控制閥施加合適的控制信號(hào)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的器械，包括閉合扳機(jī)，其中，所述閉合扳機(jī)的回縮使所述端部執(zhí)行器夾鉗 位于其中的所述物體。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科器械，其中，所述端部執(zhí)行器包括用于輸送所述切割器械的細(xì)長(zhǎng)通道；和 可樞轉(zhuǎn)地連接到所述細(xì)長(zhǎng)通道的夾鉗構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有電氣控制和記錄機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)外科切割和緊固器械。具體而言，外科器械包括端部執(zhí)行器。用于切割定位在端部執(zhí)行器中的物體的可移動(dòng)切割器械布置在該端部執(zhí)行器中。氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件聯(lián)接到端部執(zhí)行器上。流速可變的電控氣動(dòng)閥聯(lián)接到所述氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件上。電子控制模塊聯(lián)接到所述流速可變的電控氣動(dòng)閥上以控制通過其的流速。
文檔編號(hào)A61B17/94GK101313865SQ20081010937
公開日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2008年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月31日
發(fā)明者F·E·謝爾頓四世, J·R·摩根, R·J·坦圭 申請(qǐng)人:伊西康內(nèi)外科公司