專利名稱:手術控制臺和手持式手術器械的制作方法
技術領域:
本發(fā)明一般涉及一種手術控制臺和一種手持式手術器械。
背景技術:
例如,在美國公布的申請?zhí)枮?009/0101692的專利申請中說明了一種電池供電 的、手持式、整裝式手術器械,并且在其中以附圖標記800來表示,上述申請的全部以引用 的方式專門地合并于此。該器械包括電路板,電路板響應來自例如外科醫(yī)生的器械操作員 的手動輸入來控制各種功能,例如,關節(jié)式運動、轉動以及鉗夾的閉合和吻合切割機構的致 動。由于不是物理地連接到任何外部驅動系統(tǒng),這一器械在手術操作期間提供了可動性。公認的是期望提供一種不降低或者基本不降低由例如上述手術器械的器械提供 的可動性的雙路通信裝置。此外,公認的是期望注冊一個以上手術器械并且保持注冊的和 /或未注冊的器械的列表。還公認的是期望提供一種用于跟蹤與例如庫存、器械和/或附加裝置 (attachment)或器械構件的使用次數(shù)、故障、清潔/消毒狀態(tài)、和/或維修之間的使用次數(shù) 相關的信息的機構。這種信息還可以包括由成像裝置獲取的圖像和/或在既定手術操作中 運行的器械控制的記錄,例如,操作員使用什么輸入或控制、什么時間使用和/或使用了多 長時間、和/或最終的狀態(tài)和/或例如電動機力、構件位置和/或從傳感器獲得的數(shù)據(jù)的參 數(shù)的記錄。而且,還期望基于接收到的信息向操作員提供視覺和/或聽覺反饋。而且,公認的是期望一種防止使用特定器械的系統(tǒng),例如之前使用后尚未清潔的 器械和/或未注冊器械。還公認的是期望提供一種為可以執(zhí)行哪種手術操作提供可動性和靈活性的智能 驅動單元。
發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的示例實施例,手術系統(tǒng)包括手術器械,其被構造為無線發(fā)送專用于 手術器械的識別數(shù)據(jù);以及控制臺,其被構造為接收識別數(shù)據(jù)。該控制臺被進一步構造為基 于識別數(shù)據(jù)注冊手術器械,在手術器械和控制臺之間建立無線雙路通信鏈路,從手術器械 接收運行數(shù)據(jù)和指令中的至少一個,以及基于運行數(shù)據(jù)和指令中的至少一個在手術器械的 運行期間向手術器械的用戶提供運行反饋數(shù)據(jù)??刂婆_可以具有被構造為直觀地顯示反饋數(shù)據(jù)的至少一部分的顯示屏。所述顯示屏可以為被構造為接收用戶指令的觸摸屏顯示器。所述控制臺可以具有被構造為提供作為聲音信號的反饋數(shù)據(jù)的至少一部分的揚聲器。 所述反饋數(shù)據(jù)可以包括指示和詢問中的至少一個。反饋數(shù)據(jù)可以包括手術器械的運行參數(shù)。根據(jù)權利要求1所述的手術系統(tǒng),其中,手術器械被構造為當手術器械沒有在控制臺上注冊時至少部分不能運行。手術器械可以為手持式、電池供電的手術器械。手持式、電池供電的手術器械可以包括被構造為容納不同類型的手術附加裝置的 智能驅動單元。不同類型的手術附加裝置中的一個可以為手術切割器/吻合器??刂婆_可以具有被構造為完成a)傳達運行數(shù)據(jù)和b)接收用戶指令中的至少一項 的直觀顯示屏。手術器械和控制臺中的一個或兩個可以被構造為如同在工業(yè)、科學以及醫(yī)療 (ISM)無線電頻帶中的一個或多個中的FCC注冊裝置一樣運行。所述控制臺可以被構造為向手術器械上載操作軟件,手術器械被構造為執(zhí)行操作 軟件。手術器械可以被構造為對應于手術操作分流視頻數(shù)據(jù)。手術器械和控制臺可以被構造為如同在工業(yè)、科學以及醫(yī)療(ISM)無線電頻帶中 的一個或多個中的FCC注冊裝置一樣運行。工業(yè)、科學以及醫(yī)療無線電頻帶可以包括2. 400GHz至2. 500GHz的ISM頻帶。根據(jù)本發(fā)明的示例實施例,手術器械包括具有殼體的手持式、電池供電的驅動單 元和被構造為容納手術附加裝置的相應部分的安裝部。驅動單元還包括被構造為致動至少 一個連接部件的致動器,當附加裝置被安裝到安裝部上時,連接部件與附加裝置的相應部 件緊密配合,以允許致動至少一個連接部件來驅動附加裝置。驅動單元進一步包括被構造 為注冊用戶指令的用戶控制元件和被布置在殼體中并且被構造為對應于用戶指令從用戶 控制元件接收用戶輸入信號的處理器,所述處理器被構造為根據(jù)作為用戶輸入信號的功能 的操作程序控制連接部件的致動。驅動單元還包括收發(fā)器,所述收發(fā)器被構造為經由無線 雙路通信鏈路向遠程控制臺傳達運行數(shù)據(jù)和指令中的至少一個并且從遠程控制臺接收運 行數(shù)據(jù)和指令中的至少一個。處理器可以被構造為通過調整驅動致動器的輸出電壓來控制至少一個連接部件 的致動。驅動單元可以被構造為確定對應于附加裝置的序列號。驅動單元可以被構造為確定對應于附加裝置的附加裝置類型。處理器可以被構造為從包括對應于多種不同附加裝置類型的軟件的軟件數(shù)據(jù)庫 中選擇操作軟件。該器械可以包括存儲器,軟件數(shù)據(jù)庫存儲在存儲器中。該器械可以包括用于接收更新軟件的接口。驅動單元可以被構造為在至少一個連接部件的致動期間向遠程控制臺分流運行 數(shù)據(jù)。驅動單元可以被構造為從附加裝置接收視頻數(shù)據(jù)流并且向遠程控制臺發(fā)送視頻 數(shù)據(jù)流。驅動單元可以被構造為如果沒有建立雙路通信鏈路則防止致動器的致動。動力單元可以被構造為如同在工業(yè)、科學以及醫(yī)療(ISM)無線電頻帶中的一個或 多個中的FCC注冊裝置一樣運行。
工業(yè)、科學以及醫(yī)療無線電頻帶包括2. 400GHz至2. 500GHz的ISM頻帶。該器械可以包括能夠連結到驅動單元的多個手術附加裝置。根據(jù)本發(fā)明的示例實施例,控制臺包括存儲器、被構造為處理存儲在存儲器中的 數(shù)據(jù)的處理器以及被構造為與遠程手術器械通信的收發(fā)器。該控制臺被構造為,從手術器 械接收識別數(shù)據(jù),基于識別數(shù)據(jù)注冊手術器械,以及在手術器械和控制臺之間建立無線雙 路通信鏈路??刂婆_還被構造為從手術器械接收運行數(shù)據(jù)和指令中的至少一個,以及基于 運行數(shù)據(jù)和指令中的至少一個在手術器械運行期間向手術器械的用戶提供運行反饋數(shù)據(jù)??刂婆_可以包括被構造為顯示經由雙路通信鏈路從手術器械接收的運行數(shù)據(jù)的 顯示屏??刂婆_可以具有被構造為實現(xiàn)a)傳達運行數(shù)據(jù)以及b)接收用戶指令中的至少一 個的直觀顯示屏??刂婆_可以被構造為從手術器械接收視頻數(shù)據(jù)流??刂婆_可以被構造為向外部顯示器輸出對應于視頻數(shù)據(jù)的視頻信號。控制臺可以被構造為向手術器械傳遞a)運行程序和b)固件中的至少一個??刂婆_可以包括被構造為向手術器械輸出a)運行程序和b)固件中的至少一個的
編程端口。控制臺可以被構造為將從手術器械接收到的運行數(shù)據(jù)記錄到存儲器中??刂婆_可以被構造為利用有線連接器向遠程裝置傳達存儲的數(shù)據(jù)??刂婆_可以被構造為經由因特網傳達存儲的數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的示例實施例,一種方法包括以無線方式從手術器械向控制臺發(fā)送 識別數(shù)據(jù),將手術器械注冊到控制臺上,并且在手術器械和控制臺之間建立雙路無線通信 鏈路。所述方法還包括在手術器械和控制臺之間傳遞運行數(shù)據(jù)和指令中的至少一個并且基 于運行數(shù)據(jù)和指令中的至少一個在手術器械的運行期間從控制臺向手術器械的用戶提供 運行反饋數(shù)據(jù)。所述方法可以包括,判定無線發(fā)送的識別數(shù)據(jù)的信號強度是否低于預定閾值,如 果信號強度被判定為低于預定閾值,要求在注冊之前進行用戶確認。所述方法可以包括在控制臺上保持已由控制臺注冊的手術器械的列表。下面,參考附圖更加詳細地說明本發(fā)明的示例實施例的進一步細節(jié)和方案。
圖Ia至Ic為根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的控制臺的前視圖。圖2為控制臺的底視圖。圖3為控制臺的后視圖。圖4為根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的系統(tǒng)的示意性圖解。圖如和恥示出了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的智能驅動單元和手術附加裝置。圖6示出了當手術附加裝置連接到智能驅動單元時的智能驅動單元和手術附加
直ο圖7a和7b示出了智能驅動單元。圖8a至8c示出了驅動單元的內部構件。
圖9示出了驅動單元的連接部。圖10示出了手術附加裝置的連接部。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的手術附加裝置和附加裝置軸。
具體實施例方式參考圖4,示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括與布 置在例如相同的醫(yī)療護理或手術室中的與控制臺100相同的區(qū)域150中的醫(yī)療和/或手術 器械200a、200b和200c通信的電子控制臺100。應當理解為,控制臺100可以與例如八個 以上器械的多個器械、和/或例如單個器械的較少器械進行通信。然而,為了示例的目的示 出了三個器械200a、200b和200c。這些器械可以為例如手持式手術器械(例如,具有能更 換的手術附加裝置的電池供電的手術智能驅動單元)或者在控制臺100的通信范圍內的任 何其他醫(yī)療和/或手術器械??刂婆_100可以被構造為在給定時間與一個手術器械200a、 200b或200c進行通信和/或同時與兩個以上手術器械200a、200b和/或200c進行通信??刂婆_100向可以是例如無線智能動力或驅動單元500的一個以上器械200a、 200b和200c的操作員提供反饋,下面將進行更加詳細的說明??刂婆_100還具有識別語音 和向手術器械200a、200b和/或200c發(fā)送無線指令的能力。在從手術器械接收到無線指 令時,可以以多種語言顯示口頭(vertal)和視覺提示。控制臺100可以從手術器械接收分 流視頻并且向例如手術室監(jiān)控器上用于顯示的單獨視頻接口窗口(pod)輸出視頻,其中, 手術器械具有攝像機。控制臺100具有一個以上電路板,該電路板包括處理器104(例如, ARM9級微處理器)、微控制器、序號識別集成電路(IC)、聲頻IC和/或放大器、圖形顯示器 110(例如,IXD顯示器)、以太網接口 140、USB接口 145、手術器械編程接口(包括例如收發(fā) 器102和/或USB接口 145,在圖3中示出的)。如下面所述,盡管應當理解為替代壁適配 器或除了壁適配器之外可以設置其他的電源,控制臺100從外部UL/CE認證的AC壁適配器 接收供電。此外,例如,當手術器械200a、200b、200c例如在顯示器110上以無線方式指示時, 控制臺100可以以多種語言顯示提示。例如,當手術器械200a、200b、200c以無線方式指示 時,控制臺100能夠以多種語言講出提示。控制臺100包括利用例如適配器電纜或無線連 接器或鏈路更新手術器械軟件的電路??刂婆_可以在例如經過因特網和/或企業(yè)內部互聯(lián) 網的網絡或者經由USB端口 145或存儲器卡的任何其他適當?shù)臋C構來接收這些更新。控制 臺100能夠發(fā)送器械信息,例如,與諸如下面詳細說明的附加裝置600的手術附加裝置的使 用相關的信息,在例如附加裝置600為吻合器的情形下,可以通過控制臺100經過因特網發(fā) 送吻合釘再裝載和附加裝置使用數(shù)據(jù)。在示例中,控制臺包括能夠接收例如400MHz頻帶的手術器械發(fā)送信號的射頻 (RF)接收器和能夠在900MHz至5. 8GHz的頻帶中雙路通信和/或視頻分流的RF收發(fā)器。 控制臺100能夠處理接收到的分流視頻、參數(shù)和/或提示信息,并且向例如手術室監(jiān)控室的 外部顯示器上的用于顯示(覆蓋)的例如單獨視頻窗口輸出分流視頻、參數(shù)和/或提示信 息。示例控制臺100包含能夠處理語音指令并且以無線方式發(fā)送指令以操作例如后面說明 的智能動力或驅動單元400的手術器械的語音識別能力。此外,如下面更加詳細地闡述,無線通信可以利用一個以上工業(yè)、科學以及醫(yī)療(ISM)無線電頻帶,例如,2. 400GHz至2. 500GHz的ISM頻帶,并且控制臺100和/或手術器 械200a、200b和200c可以為FCC認證的以在該頻帶上工作。一種或多種ISM頻帶可以用 于手術器械200a、200b、200c和控制臺100之間的單向和/或雙路或雙向通信。然而,應當 理解的是,控制臺100和/或手術器械200a、200b、200c可以使用任何適合的頻帶。而且, 盡管該示例使用了從手術器械200a、200b、200c到控制臺100的單向頻道和手術器械200a、 200b、200c之間的雙路頻道二者,應當理解的是,可以省去單向頻道,以使例如全部通信發(fā) 生在一個以上雙路通信頻道或鏈路上。如上所示,控制臺100經由雙路無線鏈路與器械200a、200b和200c中的每一個進 行無線通信。在這點上,控制臺100包括包含收發(fā)器102的無線通信設備或裝置106,以容 許通過在無線收發(fā)器102與分別對應于器械200a、200b和200c的各個無線通信設備或裝 置206a、206b和206c的各個無線收發(fā)器20h、202b和202c之間發(fā)送和接收通信數(shù)據(jù)而在 控制臺100與器械200a、200b和200c之間進行雙路無線通信。除了收發(fā)器之外,該示例 的無線通信裝置106還可以包括接收器。接收器可以被構造為從可以被設置到器械200a、 200b和200c上的無線發(fā)送器接收單向無線發(fā)送信號。單向鏈路可以使用與雙向或雙路通 信鏈路的頻率不同的例如400MHz頻帶的頻率,其可以在討論的一個以上ISM頻帶或者其他 頻帶上工作??梢砸圆煌姆绞绞褂眠@一單向鏈路。例如,器械200a、200b、200c可以在單向鏈 路上向控制臺100的接收器發(fā)送識別信息,并且,一旦在控制臺100上進行電子注冊,經過 雙路通信鏈路與控制臺100進行通信。作為選擇或者另外,單向通信鏈路可以被設置為容 許用于在器械200a、200b、200c與控制臺100之間通信的更大帶寬。為了便于實現(xiàn)各種功能,例如數(shù)據(jù)的存儲、處理和/或發(fā)送/接收,控制臺100和 各個器械200a、200b和200c包括用于存儲數(shù)據(jù)的例如固態(tài)和/或磁盤內存儲器的存儲器 103.203a.203b和203c,以及用于例如處理數(shù)據(jù)并且啟動數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收的處理器104、 204a、204b 和 204c。如上所示,無線鏈路可以使用一個以上工業(yè)、科學以及醫(yī)療(ISM)無線電頻帶,例 如,2. 400GHz至2. 500GHz的ISM頻帶。控制臺100和/或器械200a,200b和200c可以為 FCC認證,以在這一或任何其他適合的ISM頻帶中工作。然而,應當理解的是,控制臺100 和/或器械200a、200b和/或200c可以如可以在任何適合的頻帶上運行的未許可設備一 樣工作。此外,無線協(xié)議可以遵守802. lib,802. Ilg和/或任何其他適合的協(xié)議、標準或修 訂。應注意的是,在例如2. 400GHz至2. 500GHz的ISM頻帶上的認證操作可以有利于限制 例如小電子設備的其他設備的干擾。而且,對于注冊的器械,與一些其他ISM頻帶相比,在 2. 400GHz至2. 500GHz的ISM頻帶上可以較少地限制動力的級別和容許通信的數(shù)據(jù)的類型。參考圖Ia至圖lc,控制臺100包括殼體105。本示例的殼體105由ABS塑料形 成并且具有小于3. 25英寸的高度、小于5. 75英寸的寬度、小于1. 75英寸的深度以及小于 1.5磅的重量。然而,應當理解的是,殼體可以為任何適當?shù)某叽?、大小以及重量。然而,?體105的緊湊尺寸和重量可能是有利的,增強了控制臺100的便攜性和/或裝載性、如何安 裝控制臺100和將控制臺100安裝在哪的靈活性,和/或減小了例如在手術室中占用空間 的量。顯示器110被布置在殼體的正面上,以便向手術器械的操作員(例如,外科醫(yī)生)提供直觀的指示。盡管顯示器110為集成的觸摸屏液晶顯示器(LCD),應當理解為,可以設 置其他的顯示器,例如,有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器和/或非觸摸屏顯示器。顯示器可 以為例如彩色240乘320線分辨率的QVGA顯示器或者任何其他適當?shù)牟噬蚍遣噬@示 器。而且,應當理解的是,不是一定要設置集成的直觀顯示器。例如,控制臺可以僅依靠與 操作員的聽覺通信(例如,經由連接到集成揚聲器125的音頻集成電路或者向外部揚聲器 的聲音輸出信號)和/或可以向例如手術室中的監(jiān)控器的外部顯示器輸出直觀圖像和/或 視頻。如下面所示,除了集成顯示器之外,示例控制臺100包括集成揚聲器和視頻輸出 連接器,從而為與操作員通信提供靈活性。如上所述,視頻輸出連接器可以用于連接到外部 窗口和/或顯示器,以顯示例如由控制臺100從手術器械200a、200b、200c接收到的分流視
頻信號。顯示器的前部還包括備用開關112,可以按下備用開關112以將控制臺100置于備 用模式或者使控制臺斷電。例如,短時按壓可以指示控制臺100進入備用狀態(tài)或者退出備 用狀態(tài),而長時按壓可以指示控制臺100通電或斷電。備用開關112由備用符號113指示。為了調整例如來自例如揚聲器125的發(fā)音或音調指示和/或到外部揚聲器的聲音 引出線的聽覺指示的音量,音量級顯示和控制件114被顯示在顯示器110的下部。音量符 號109向用戶表明,隨著顯示和控制件114的條的填充部分向右移動,音量增加,反之亦然。 用戶可以通過例如輕敲音量控制件114的條上的特定位置以向該位置移動填充部分和/或 通過觸摸控制件114附近的屏幕并且在與期望音量變化對應的方向上進行滑動運動來調 整音量級。例如,如果用戶使用例如食指來觸摸控制件114并且沿著屏幕向右滑動食指,則 條的填充部分可以以與滑動的距離對應的量擴大。同樣,向左滑動或點擊可能引起填充部 分縮減,導致較低的音量輸出。根據(jù)示例,在點擊的距離與填充部分或其他指示物的邊緣移 動的距離之間存在一對一或基本上一對一的對應關系??梢砸岳缡褂锰摂M數(shù)字墊或鍵盤 輸入數(shù)值的模擬的方式或以任何其他適當?shù)姆绞絹碚{整包括例如與手術器械200a、200b、 200c的運行相關的設定和/或與控制臺的運行相關的設定的其他設定。參考圖2,控制臺100的底部包括用于快擦寫或固態(tài)存儲器卡(例如,SD卡或任何 其他適當?shù)拇鎯ζ?的槽口 115和兩個安裝支架連接器或孔120,所述兩個安裝支架連接器 或孔120用于容納一個以上安裝支架的相應連接器以將控制臺100牢固地保持在例如在手 術室中操作員能夠看到顯示器的位置處。參考圖3,控制臺的后部包括用于向操作員輸出聽覺信息的封閉揚聲器125??刂?臺的后部還包括用于向例如外部顯示器和/或記錄設備輸出視頻信號的組合視頻連接器 130和例如4引腳微型DIN的S視頻連接器(S-videoconnector) 135??刂婆_100的后部還 具有網絡連接器140。盡管網絡連接器140為以太網插口(在這一示例中為,RJ-45,IEEE 802.幻,但應當理解為,可以使用例如同軸電纜連接器的任何適合的網絡連接器。盡管可以 使用無線網絡連接器,但有線連接經由網絡連接器可以容許更安全的通信??刂婆_100還具有編程端口 145。在這一示例中,編程端口被設置為通用串行總 線(USB)連接器145。更具體地,示例端口 145為USB微型AB端口。然而,應當理解為,編 程端口可以為被構造為發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)的任何類型的端口,例如,同軸電纜、專用連接 器、和/或例如紅外接收器和/或例如藍牙接收器的其他無線協(xié)議接收器的接收器。編程端口 145被構造為經由手術器械上的數(shù)據(jù)電纜和相應的連接端口向一個以上手術器械上 載軟件或其他數(shù)據(jù)。應當理解的是,USB端口可以用作例如通用數(shù)據(jù)端口和/或被構造為 接收包括用于控制手術器械200a、200b、200c的軟件的手術器械數(shù)據(jù)。除了接收數(shù)據(jù)之外, 編程端口 145可以用于從控制臺100向例如外部硬盤驅動器、計算機和/或固態(tài)存儲器設 備的外部設備傳遞數(shù)據(jù)。軟件和/或數(shù)據(jù)可以被上載到控制臺100中,以便被安裝在控制臺100和/或手 術器械200a、200b、200c上。接收到的數(shù)據(jù)和軟件可以經由網絡觀0、例如USB端口 145的 任何適合的端口和/或利用例如收發(fā)器102的無線通信系統(tǒng)傳遞到控制臺100中。接收到的數(shù)據(jù)和軟件可以包括例如運行和控制算法、校準數(shù)據(jù)、顯示信息和/或 任何其他軟件,以便于手術器械200a、200b、200c的運行。此外,編程端口 145可以用于將 控制臺固件安裝到控制臺100上或者升級控制臺固件和/或將手術器械固件傳遞到控制臺 100以被傳遞并且安裝到手術器械200a、200b、200c上。電力經由電連接器150提供到控制臺100,電連接器150容納插入壁插座中的AC 適配器的相應連接器。然而,應當理解的是,控制臺100可以設有內部AC/DC轉換器和/或 可以設有例如可再充電的內部或外部電池的電池以供電。此外,應當理解的是,可以通過諸 如USB端口的端口來供電,例如編程端口 145。盡管特定特征表示為被布置在殼體105的特定面上或者在控制臺100的特定位置 處,應當理解為,任何特征或特征的組合可以被布置在殼體105的任何適合的位置或面上。在通電時,控制臺100進行自我測試和配置,然后等待從例如一個以上器械200a、 200b和200c的一個以上器械接收通信信號??刂婆_100可以提示用戶或操作員使手術器 械通電以便開始通信。各個器械200a、200b和200c具有可以存儲在例如存儲器203a、204b、2(Mc中的序 列號。在器械通電時,例如,在插入電池組和/或啟動電源開關或按鈕時,器械開始對應于 其各個序列號傳送數(shù)據(jù)。器械利用例如如上所述的無線收發(fā)器20h、202b、202c或單向通 信發(fā)送器來發(fā)送該信息。在控制臺100接收到對應于各個器械200a、200b或200c的序列號發(fā)送的識別數(shù) 據(jù)時,控制臺100經由顯示器110和/或外部顯示器來顯示器械的類型和器械標識符,例 如,序列號的最后三位數(shù)字或整個序列號。除了信息的直觀顯示之外或者作為信息直觀顯 示的選擇,例如數(shù)字化或從揚聲器125預先記錄的語音的聽覺指示可以將信息傳達給用戶 或操作員??刂婆_100經由例如無線收發(fā)器102或者單向接收器接收識別數(shù)據(jù)。然后,控 制臺可以提示用戶是否注冊識別的器械,或者控制臺可以自動注冊器械。如果控制臺100 提示用戶,則用戶可以通過例如觸摸觸摸屏顯示器110(例如,觸摸標簽為“是”或“否”的 框或圖形)來回應提示。應當理解的是,這里披露的從控制臺100到用戶或者操作員的任何通信可以經由 視覺和/或聽覺來發(fā)生,例如,口頭表達,使用例如顯示裝置100、外部顯示器、集成揚聲器 125、外部揚聲器和/或任何其他適合的機構中的任一個、一些或全部的指示。例如,在控制臺100從器械接收到的信號為臨界或者低于預定閾值的情況下,控 制臺可以提示用戶,請求關于是否注冊特定器械的指示或輸入。用戶可以通過例如觸摸觸 摸屏顯示器110(例如,觸摸標簽為“是”或者“否”的框或圖形)來回應這一提示。如果沒有接收到回應,控制臺100可以缺省為“否”的回應,從而來自該特定器械的進一步通信不 被識別和/或確認。除了注冊輸入之外,觸摸屏可以用于輸入包括例如音量和語言的其他控制臺參 數(shù)。應當理解的是,代替或除了觸摸屏顯示器110,可以利用適合的用戶輸入機構來執(zhí) 行這里披露的向控制臺100的任何用戶輸入或指令,例如,按下單獨的按鈕和/或發(fā)聲(例 如,在控制臺100具有麥克風和語音和/或話音識別軟件的情況下)??刂婆_100將哪個器械已經在控制臺100上進行注冊和哪個器械已經被拒絕在控 制臺100上進行注冊的記錄保持在例如存儲器103中。該記錄可以包括例如對應于注冊器 械的序列號的列表和對應于未注冊器械的序列號的另一列列表。當控制臺100斷電時,注冊器械的列表和/或未注冊器械的列表可以被清除,或者 可以被保持直到例如輸入了用戶的刪除指令、自從例如從特定器械接收到信號起已經過去 一定量的時間、和/或占用了給定數(shù)量的槽口。例如,注冊的器械的列表和/或未注冊的器 械的列表可以具有例如八個條目,隨著后一個條目被記錄,最早的條目被刪除。保持未注冊 用戶的列表可能是有利的,例如,至少當接收到的信號為臨界時,避免對那些器械的進一步 提示。例如,在使器械斷電或者重啟時,可以清除注冊器械的列表,而未注冊器械的列表被 存儲用于后來參考。當例如器械200a、200b和200c中的一個的器械在控制臺100上注冊時,控制臺 100建立雙路無線通信鏈路??刂婆_的通信范圍可以為任何適當?shù)姆秶?,例如,十五英尺?半徑或者更大。該雙路通信鏈路允許控制臺100從注冊的手術器械200a、200b和/或200c 接收包括例如指令的數(shù)據(jù)并且向注冊的手術器械200a、200b和/或200c發(fā)送包括例如指 令的數(shù)據(jù)。此外,該通信鏈路允許控制臺100提供與例如外科醫(yī)生的用戶的界面,以便顯示 與器械的運行相關的信息,并且允許用戶輸入指令。例如,器械的一個以上構件的參數(shù)和/或狀態(tài),例如,閉合比率(closingrate)和 /或手術切割器和吻合器的夾緊鉗夾所施加的夾緊力、從傳感器和成像裝置獲得的數(shù)據(jù),例 如,從安裝到內窺鏡的一個以上攝像機獲得的圖像或者視頻顯示、和/或任何其他數(shù)據(jù)。用戶可以經由例如觸摸屏顯示器110的按壓部分來輸入指令。這些指令可以與例 如手術器械200a、200b和/或200c的運行參數(shù)相關。例如,對于組織夾緊手術操作,用戶 可以輸入要施加到組織上的最大力、功率和/或閉合比率。然后,控制臺將根據(jù)指令與手術 器械進行通信。例如,控制臺100可以根據(jù)用戶的輸入設定和/或指示手術器械設定手術 器械的運行參數(shù)來完成操作??梢酝ㄟ^添加、改變、和/或驗證手術器械的運行中使用的一 個以上值或者參數(shù)來設定這些參數(shù),例如,存儲在存儲器203a、20;3b和/或203c中的軟件 或運行算法中使用的一個以上值或者參數(shù),并且在各個手術器械200a、200b和/或200c的 運行期間通過各個處理器204a、204b和/或2(Mc來執(zhí)行。用戶還可以請求與手術器械200a、200b、200c相關的特定數(shù)據(jù)。例如,用戶可以在 虛擬按鈕和/或菜單位置處按壓屏幕,以請求來自手術器械的攝像機的視頻顯示。在手術 器械包括多個攝像機的情形下,或者在各自具有攝像機的多個手術器械被注冊的情形下, 用戶可以例如選擇在給定時間顯示哪個或哪些視圖。此外,對應于正在執(zhí)行的特定手術操作和/或手術操作的當前階段或者其他狀況,設置在存儲器103、203a、20;3b和/或203c中并且由控制臺100的處理器和/或手術器 械200a、200b和/或200c執(zhí)行的運行算法可以使顯示器110和/或一個以上外部顯示器 顯示數(shù)據(jù)(例如,圖像、數(shù)值數(shù)據(jù)和/或表示手術器械或者患者的狀態(tài)的數(shù)據(jù)等)、指令提示 和/或菜單結構。此外,根據(jù)示例,屏幕具有虛擬按鈕以產生菜單,其中,在菜單和/或子菜 單下可選的選項根據(jù)特定手術操作、手術操作的階段、手術操作的狀況(例如,基于來自手 術部位的傳感器的數(shù)據(jù))、手術器械的類型、和/或手術器械的一個以上構件的狀態(tài)或位置 而變化。手術器械200a、200b和/或200c可以被構造為僅當手術器械在控制臺100上被 注冊時能夠進行手術上的操作??梢酝ㄟ^例如將軟件或者固件安裝到存儲器203a、20;3b和 /或203c中來實現(xiàn)這點,當由處理器203a、20;3b和/或203c執(zhí)行時,禁止執(zhí)行一個以上功 能。例如,處理器2(Ma、204b和/或2(Mc可以被構造為僅當軟件和/或固件判定器械已經 被控制臺100注冊并且已經建立雙路通信鏈路時向電動機和/或電動機控制器輸出控制信 號和/或電壓??梢岳缁谕ㄟ^無線接收器2(^a、202b、202c接收到的通信信號來進行 該判定。手術器械200a、200b和/或200c可以周期性地或者連續(xù)地監(jiān)控與控制臺100的 通信鏈路的狀態(tài),以便確保其仍舊在適當位置處。在這點上,手術器械可以例如向控制臺 100周期性地發(fā)送詢問信號。如果詢問信號被控制臺100接收到,則控制臺100發(fā)送回應 信號以表示接收到了詢問信號。在接收到回應信號時,手術器械將驗證雙路通信鏈路的存 在。詢問的頻率可以變化,以使得在特定期間內詢問較不頻繁或者完全不發(fā)送詢問,例如在 如果手術器械由于例如休止期間進入備用狀態(tài)的期間。此外,在手術器械與控制臺之間的 數(shù)據(jù)通信期間內可能不需要這種詢問。而且,當例如運行數(shù)據(jù)、軟件數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、或者其 他數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)被手術器械和控制臺中的任一個接收到時,回應信號被發(fā)送以表示數(shù)據(jù)被接 收到。這可以進一步確保通信鏈路被保持。回應信號可以包括例如標識符,從而特定通信 信號(例如,特定詢問信號或者數(shù)據(jù)傳送)的接收可以被識別和確認。如果手術器械200a、200b和/或200c判定通信鏈路已經斷開(例如,由于在發(fā)送 一個以上詢問或者數(shù)據(jù)發(fā)送之后沒有接收到回應信號),則手術器械可以禁止一些或全部 功能,尤其是禁止一些或全部功能、和/或允許特定功能繼續(xù)直到例如預定時間或者事件 發(fā)生。在這點上,手術器械的軟件或者固件可以被編程,以使得通信鏈路的丟失不防止例如 外科醫(yī)生的用戶完成特定手術操作,例如,在中斷該手術操作可能潛在地導致并發(fā)癥的情 形下。在判定通信鏈路已經丟失時,手術器械200a、200b、200c可以發(fā)出信號,例如,通 信鏈路已經丟失的聽覺或者視覺信號。因而,用戶將被警示并且可以試圖重新建立通信鏈 路。手術器械可以繼續(xù)發(fā)送詢問信號,例如對應于手術器械的序列號,直到接收到來自控制 臺的回應為止。雙路通信鏈路可以使用任何適當?shù)陌踩蚣用軈f(xié)議,例如,Wi-Fi保護訪問(例 如,WPA或者WPA2)或者無線等價保密(WEP)。除了與手術器械200a、200b和/或200c的無線通信鏈路之外,控制臺100可以被 構造為在另一個網絡280上發(fā)送和接收數(shù)據(jù)??刂婆_可以向作為服務器100的遠程裝置 300發(fā)送信息并且從遠程裝置300接收信息,遠程裝置300例如為場外計算機或服務器、或者例如相同醫(yī)院內的相同設施內的計算機或者服務器。遠程裝置300包括存儲器303,其 被構造為存儲從控制臺100接收到的和/或發(fā)送到控制臺100的數(shù)據(jù);以及處理器304,其 用于處理接收到的數(shù)據(jù)。遠程裝置可以包括任何其他適當?shù)奶卣?,例如,用于查看發(fā)送和/ 或接收的數(shù)據(jù)的顯示裝置,以及允許例如手動輸入(例如,通過鍵盤)和電子數(shù)據(jù)輸入的輸 入裝置。網絡280可以包括例如因特網和/或企業(yè)內部互聯(lián)網。應當理解的是,控制臺100 可以通過例如計算機或者服務器(在傳送數(shù)據(jù)之前其可以或者不可以處理數(shù)據(jù))的中間裝 置在控制臺100與遠程裝置300之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。此外,應當理解的是,控制臺100可 以被構造為與設備300直接進行通信,而不是在因特網和/或企業(yè)內部互聯(lián)網上傳送數(shù)據(jù)。盡管在圖4中僅示出了一個遠程裝置,應當理解為,可以設置任何適當數(shù)量的遠 程裝置。例如,一個以上裝置300可以被設置在與控制臺100相同的設施中,和/或一個以 上設備可以被設置在場外,例如,在手術裝備管理者的場地中。在圖4的圖解示例中,控制臺100通過安全的有線連接250連接到裝置300。盡管 有線連接250基于以太網,應當理解為,可以設置任何適當?shù)挠芯€連接。還應當理解的是, 盡管圖解示例僅使用有線連接,根據(jù)一些示例,可以使用至少一個無線連接。然而,由于可 以建立更安全的連接以更加確保發(fā)送數(shù)據(jù)的保密性,僅使用有線連接可能是有利的??梢?使用例如提供控制臺100與遠程裝置300之間通信的充分安全線路的數(shù)據(jù)加密協(xié)議來發(fā)送 數(shù)據(jù)??刂婆_100可以向遠程裝置300發(fā)送與手術器械200a、200b和/或200c的運行 和/或狀態(tài)相關的數(shù)據(jù)。例如,控制臺100可以將通過通信網絡從手術器械接收到的數(shù)據(jù) 記錄到存儲器103中并且將在例如處理或者不處理數(shù)據(jù)的情況下將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程裝置 300。數(shù)據(jù)可以包括例如連結到手術器械的手術附加裝置的類型、手術附加裝置的序列號、 手術附加裝置的最后使用的日期和/或時間、什么時間運行特定功能、運行特定功能多長 時間、什么時間啟動例如觸發(fā)器或按鈕的用戶輸入和/或啟動例如觸發(fā)器或按鈕的用戶輸 入多長時間、異常操作的任何錯誤信號和/或指示、傳感器數(shù)據(jù)(例如,圖像傳感器、溫度傳 感器、壓力傳感器等)、特定插入件和/或釘倉(例如,手術吻合器的吻合釘釘倉)的標識符 和/或序列號、特定插入件和/或釘倉最后使用的日期和/或時間、手術器械的電池水平和 /或電池健康狀況、和/或屬于手術器械和/或手術操作的任何其他數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以被發(fā)送到手術器械管理者的遠程裝置300,其可以位于例如手術場地之 外的位置處。遠程裝置300可以通過以規(guī)則間隔的周期性發(fā)送和/或由例如在控制臺100 斷電之前完成一個以上手術操作的具體事件觸發(fā)的發(fā)送來獲取數(shù)據(jù),和/或在控制臺100 從遠程裝置300接收到請求或者詢問信號時從控制臺100獲取數(shù)據(jù)??刂婆_100、遠程裝置300和/或管理者可以將接收到的數(shù)據(jù)用于各種用途。根據(jù) 示例,可以確定手術器械或者手術器械的構件(例如,手術附加裝置)的清潔或消毒狀況。 在這點上,可以將一組手術器械和/或附加裝置的清潔和/或消毒狀況保持為記錄或者數(shù) 據(jù)庫。可以從遠程裝置300接收該數(shù)據(jù),例如用于記錄何時對特定手術器械進行清潔或 消毒的、清潔站的計算機。在從手術器械200a、200b、200c接收到表示特定手術器械和/或 附加裝置的數(shù)據(jù)時,例如與手術器械的序列號和/或附加裝置的序列號相對應的數(shù)據(jù),控 制臺可以交叉引用具有清潔狀況數(shù)據(jù)的該識別數(shù)據(jù),以便判定自從上一次使用之后該特定手術器械和/或附加裝置是否已被清潔和/或消毒。作為選擇或者除此之外,控制臺可以 向例如服務器的遠程裝置300發(fā)送數(shù)據(jù),然后遠程裝置300將處理數(shù)據(jù)以對特定器械或構 件自從前次使用之后是否已被消毒進行判定,并且然后將結果發(fā)回控制臺100,然后控制臺 可以繼續(xù)允許手術器械200a、200b、200C運行或者不允許運行。如果不允許運行,則控制臺100和/或手術器械可以發(fā)出聽覺、視覺和/或其他警 示或通知,以表示在當前狀態(tài)下不能夠運行手術器械。以此方式,控制臺100可以防止手術 器械運行,直到清潔和/或消毒信息被更新表示手術器械的所有適當部分已被清潔和/或 消毒為止。此外,通過跟蹤手術器械或者手術器械的例如附加裝置的構件的使用和/或故障 歷史,可以便于器械的維護和維修。例如,在使用一定次數(shù)和/或一定量的時間消逝之后, 可以判定手術器械200a、200b、200c或者手術器械的附加裝置或構件需要維修或更換。如 果記錄了特定錯誤或者故障,或者在使用器械或者構件的期間記錄了一定數(shù)量和/或頻率 的錯誤或故障之后,則可以通過例如軟件程序確定需要修理。如果手術器械或者手術器械 的構件到了維修期或者過了維修期或者需要修理,則控制臺100可以防止手術器械運行和 /或用戶可以被控制臺或者手術器械警示??刂婆_100還可以通過例如記錄手術器械200a、200b、200c使用的吻合釘、釘倉或
者其他裝置的數(shù)量來跟蹤庫存。在一個示例中,控制臺可以將吻合釘釘倉的序列號與特定 患者相關聯(lián)。這使得可以跟蹤吻合釘,并且可以識別具有特定吻合釘批號或類型的趨勢或 問題,例如,在與吻合釘?shù)钠渌柡?或類型相比大致高數(shù)量的患者具有來自于使用特 定批號和/或類型的吻合釘?shù)奈呛厢數(shù)氖中g操作的并發(fā)癥。盡管在本示例中提到了吻合 釘,該跟蹤程序可以用于識別使用其他裝置的趨勢。通過根據(jù)一些示例跟蹤指令和/或其他數(shù)據(jù)信號(例如,圖像、傳感器信號等)的 順序、時間以及持續(xù)期間,控制臺100記錄下給定手術操作的精確記錄。該記錄可以用于例 如訓練目的和/或例如在記錄鏈接到特定患者的情況下反駁醫(yī)療失當?shù)闹鲝?。應當理解的是,可以在例如既定醫(yī)院的既定設施中使用多個控制臺。在此情形下, 由各個控制臺100記錄的數(shù)據(jù)可以為與其他各個控制臺100記錄的數(shù)據(jù)整合或者組合,以 使盡管在不同控制臺上被注冊,手術器械200a、200b和/或200c還是可以在給定次數(shù)被精 確地跟蹤。例如,如果手術器械為手持式手術切割器/吻合器,則可以在各自具有自己的控 制臺100的兩個手術室中任一個中使用器械。數(shù)據(jù)的這種整合或組合還可以便于其他跟 蹤,例如,手術器械的位置的跟蹤、用于例如自動再定購等的存貨(例如,吻合釘)的庫存跟際寺??梢酝ㄟ^例如手術器械管理者或者醫(yī)院的計算機或者服務器的遠程裝置300和/ 或通過一個以上控制臺100(例如,控制臺100在網絡280上進行通信的情形)來執(zhí)行來自 不同控制臺100的數(shù)據(jù)的整合。除了經由連接250取回記錄數(shù)據(jù)之外,可以通過訪問能夠從槽口 115拆除的例如 快擦寫或者固態(tài)存儲器卡的存儲器來取回數(shù)據(jù),控制臺100被構造為或者自動地或者在收 到例如用戶指令時將數(shù)據(jù)寫到存儲器中。然后,通過將存儲器插入存儲器卡讀取器中,可以 由例如遠程裝置300和/或便攜式計算機來讀取可拆除存儲器。應當進一步理解的是,可 以經由USB或者例如編程端口 145的其他數(shù)據(jù)端口來取回信息。
圖5a、圖恥和圖6示出了包括上述手術器械200a、200b和200c的全部特征的手 術器械400。手術器械400由智能動力或驅動單元500和可拆除附加裝置600構成。在該 示例中,可拆除附加裝置600為用于夾緊、切割以及吻合組織的手術附加裝置。因而,如圖6 所示,附加裝置600安裝到驅動單元500上,以使手術器械400被構造為用于夾緊、切割以 及吻合組織的手持式、電池供電、轉動和/或關節(jié)式運動器械。盡管能夠從智能驅動單元500拆除附加裝置600,應當理解為,附加裝置600可以 被形成為不能夠從智能驅動單元500拆除。手術器械400被構造為特別適合于經由插管插入患者的身體中。如上所示,在所 示的實施例中,手術器械400為夾緊、切割以及吻合的器械。手術器械400的可拆除附加裝 置600包括通過鉸鏈部611c樞接到軸部611b的鉗夾部611a。鉗夾部611a包括具有遠端 和近端的第一鉗夾650,以及具有遠端和近端的第二鉗夾680。第一鉗夾650和第二鉗夾 680相對于彼此樞接到其各自的近端或者各自近端的附近。如圖所示,第一鉗夾650和第 二鉗夾680能夠繞樞軸A相對于彼此樞轉。在這一設置中,鉗夾被構造為使得,在第一鉗夾 650相對于第二鉗夾680打開和閉合時以及在第一鉗夾650相對于第二鉗夾680移動中的 點處,第一鉗夾650和第二鉗夾680 二者,例如二者的縱軸,保持在一個平面內。然而,應當 理解為,附加裝置600可以被構造為,使得第一鉗夾650和第二鉗夾680繞定向不同于所示 的樞軸相對于彼此樞轉。如上所述,鉗夾部611a能夠通過鉸鏈部611c樞接到軸部611b。具體地,鉗夾部 611a能夠繞樞軸B相對于軸部611b樞轉,樞軸B可以位于鉗夾部611a和軸部611b上或 二者之間的任意位置處,以及在相對于鉗夾部611a和軸部611b的任意圓周位置處。如圖 恥所示,樞軸B垂直地定向,并且在與圖5所示的側視圖的視角垂直的平面內。在這一設 置中,鉗夾部611a和軸部611b被構造為使得,在鉗夾部611a相對于軸部611b關節(jié)式運動 時以及在鉗夾部611a相對于軸部611b移動中的任意點處,鉗夾部611a和軸部611b保持 在與樞軸B垂直的平面內。應當理解的是,在其他示例實施例中,樞軸B可以具有不同的定 向,從而使得鉗夾部611a能夠在不同平面內樞轉。鉗夾部611a可以相對于軸部611b樞轉 到任何角度并且在任何角度之間樞轉,以使得在使用中能夠如期望地選擇性地定位鉗夾部 611a0此外,手術器械400可以提供各種構件繞附加裝置600的縱軸的轉動。例如,在各 個實施例中,鉗夾部61 Ia和/或軸部61 Ib可以相對于智能驅動單元500轉動,如圖6所示, 智能驅動單元500繞著智能驅動單元500的縱軸D (例如,在智能驅動單元連結到附加裝置 600的點處的智能驅動單元500的縱軸D)連結到附加裝置600的軸部611b的近端或者近 端的附近。軸部611b可以包括鉗夾部611a連接的遠側部,以及當附加裝置600安裝到智 能驅動單元500時朝向智能驅動單元500的近側部。通常,例如如圖7a和圖7b中所示,智能驅動單元500的手柄狀輪廓可以由操作員 抓握以操作手術器械400。智能驅動單元500具有下部502,在所示的實施例中形成基部。 另外,智能驅動單元500具有包括幾個手指開動控制按鈕507和508以及搖桿裝置517的 中間部504。圖8a至圖8c示出了驅動單元500的內部構件,示出了智能驅動單元500內部的 構件的補充細節(jié)。諸如電池506的電源可以位于由智能驅動單元500的近側部502提供的殼體中。電池506可以被構造為向手術器械400的任一構件供電。該設置可以提供的優(yōu) 于其他手術器械的優(yōu)點在于可以免除手術器械400到單獨的機電手術系統(tǒng)的電源的連接 件。然而,應當理解的是,其他示例的手術器械可以連接到單獨的機電手術器械以接收機械 功率和/或電功率。同樣,智能驅動單元500的中間部504提供了定位電路板509的殼體。電路板509 可以被構造為控制手術器械400的各種操作。位于智能驅動單元500的中間部504的前面位置處的為控制按鈕507、508以及搖 桿裝置517??刂瓢粹o507、508以及搖桿裝置517中的每一個包括各自的磁鐵,通過用戶或 操作員的致動來移動磁鐵。另外,對于控制按鈕507、508以及搖桿裝置517中的每一個,電 路板509包括由控制按鈕507、508以及搖桿裝置517中的磁鐵的移動致動的各自的霍爾效 應開關。例如,緊靠近控制按鈕507定位的為在操作員致動控制按鈕507時控制按鈕507 內的磁鐵移動時致動的霍爾效應開關?;魻栃_關的致動使得電路板509向功能選擇模 塊5210和致動器或者輸入驅動構件5310提供合適的信號,以相對于第二鉗夾680閉合第 一鉗夾650和/或啟動第二鉗夾680內的吻合/切割釘倉。例如,下壓按鈕507可以啟動 第一鉗夾650相對于第二鉗夾680的閉合或者夾緊,而下壓按鈕508可以啟動吻合/切割 釘倉,或者反之亦然。而且,緊靠近搖桿裝置517定位的為在操作員致動搖桿裝置517時搖桿裝置517 內的磁鐵移動時致動的霍爾效應開關?;魻栃_關的致動使得電路板509向功能選擇 模塊5210和輸入驅動構件5310提供合適的信號,以使得鉗夾部611a相對于附加裝置600 的軸部611b進行關節(jié)式運動。有利的是,搖桿裝置517在第一方向上的移動可以使得鉗夾 部611a在第一方向上相對于軸部611b繞軸B進行關節(jié)式運動,而搖桿裝置517在第二方 向、例如相反方向上的移動可以使得鉗夾部611a在第二方向、例如相反方向上相對于軸部 611b進行關節(jié)式運動。應當理解的是,可以根據(jù)例如能夠連接到智能驅動單元500的各種附加裝置要執(zhí) 行的功能的數(shù)量和/或類型來設置適當數(shù)量的按鈕和/或搖桿。此外,智能驅動單元500的上部提供了可以定位驅動機構5110(包括例如功能選 擇模塊5210和輸入驅動構件5310)的殼體。驅動機構5110可以被構造為驅動軸和/或齒 輪構件,從而執(zhí)行如上面闡明的手術器械400的各種操作。例如,驅動機構5110可以被構 造為驅動軸和/或齒輪構件,從而相對于軸部611b選擇性地移動鉗夾部611a,相對于智能 驅動單元500繞縱軸D轉動軸部61 Ib (或者手術附加裝置600的遠側部),相對于第二鉗夾 680移動第一鉗夾650,和/或在第二鉗夾680內啟動吻合和切割釘倉。參考圖9和圖10,智能驅動單元500的遠側部包括被構造為容納可拆除附加裝置 600的相應接口或連接部690的附加裝置接口或者連接部590。智能驅動單元500的連接 部590具有圓筒形凹部591,當附加裝置與智能驅動單元500緊密配合時,圓筒形凹部591 容納附加裝置600的圓筒形突出部691。然而,應當理解的是,附加裝置的連接部690可以 設有用于容納智能驅動單元500的連接部590的突出部的凹部。而且,應當理解的是,接口 不需要為圓筒形,并且可以為任何適當?shù)男螤罨蛘邘缀谓Y構。當附加裝置600與智能驅動單元500緊密配合時,多個可轉動連接器59h、592b 和592c中的每個與相應的可轉動連接器69h、692b、692c連結。在這點上,相應連接器59 和69 之間的接口、相應連接器59 和69 之間的接口以及592c和692c之間的接口被 鎖定,以使得各個連接器59加、59沘和592c的轉動引起相應連接器69加、692b、692c的相 應轉動。盡管所示的接口輪廓為近似三角形,應當理解為,可以設置任何適當?shù)膸缀谓Y構以 允許傳輸從第一連接器592a、592b和592c到各個連接器69h、692b和692c的轉動。應當 進一步理解的是,盡管連接器592a、592b和592c被設置為插入內孔連接器69h、692b和 692c中的外孔連接器(male connector),但連接器69^i、692b和/或692c可以被構造為 構造為容納在各個內孔連接器592a、592b和/或592c中的外孔連接器。連接器59^i、592b和592c與連接器69^i、692b和692c的緊密配合允許經由三個 相應的連接器接口的每一個單獨傳輸轉動力。連接器59h、592b、和592c被構造為由驅動 機構5110單獨轉動。在這點上,功能選擇模塊5210選擇由輸入驅動構件5310 (例如,電動 機)驅動哪個連接器59h、592b和/或592c。然而,應當理解的是,連接器59h、592b和/ 或592c中的一個或多個可以設有專用驅動構件或者電動機。由于當附加裝置600連結到智能驅動單元500時各個連接器59h、592b和592c 具有與各個連接器69h、692b和692c鎖定和/或基本不能轉動的接口,轉動力可以從智能 驅動單元500的驅動機構5110選擇性地傳遞到附加裝置600。轉動力可以經由沿著軸部611b設置的多個可轉動驅動軸從附加裝置600的近端 部處的連接器69h、692b、692c傳遞到鉗夾部611a??赊D動驅動軸可以在近端非可轉動地 連結或者基本非可轉動地連結到各個連接器69h、692b或692c,并且在遠端非可轉動地連 結或者基本非可轉動地連結到被構造為致動鉗夾部611a或者其部分或構件的鉗夾構件或 者驅動器的輸入端。以此方式,可轉動驅動軸可以允許連接器69h、692b和/或692c與鉗 夾部611a之間一對一或者基本上一對一的轉動傳輸。連接器59加、592b和/或592c的選擇性轉動允許智能驅動單元500選擇性地致動 附加裝置的不同功能。在該示例中,三個連接器的選擇性且獨立的轉動對應于鉗夾部611a 繞軸B選擇性且獨立的關節(jié)式運動、由于上鉗夾650繞軸A的轉動引起的鉗夾650和鉗夾 680的打開和閉合,以及鉗夾部611a的吻合/切割構件的驅動。附加裝置600可以通過任何適當?shù)臋C構連結到智能動力單元500。例如,附加裝置 可以利用可滑動閉鎖機構(latch mechanism)(例如,動力單元500的徑向向外部分被向后 或向前徑向拉動以脫離閉鎖)或者卡盤閉鎖到適當位置處。盡管可以設置需要單獨工具的 附加裝置,但設置例如上述滑動閉鎖、無鍵卡盤等需要較少工具或者手操作的連接機構可 能是有利的。驅動機構5110可以包括選擇器(selector)齒輪箱組件550。接近選擇器齒輪箱 組件550的為起到將選擇器齒輪箱組件550內的齒輪元件選擇性地移動到與輸入驅動構件 5310嚙合的作用的功能選擇模塊5210。因而,驅動機構可以在給定時間選擇性地驅動連接 器592a、592b和/或592c中的一個或多個。盡管基于選擇器齒輪箱組件550的嚙合狀態(tài)選 擇性地驅動各個連接器59^i、592b、和592c,但應當理解為,連接器592a、592b和/或592c 中的一個或多個可以設有專用驅動構件或者電動機。關于選擇器齒輪箱組件550或者手術器械400的總體上的進一步細節(jié),手術器械 400包括與以引用的方式全部專門地合并于此的美國公布的申請?zhí)枮?009/0101692的專 利申請中披露的基本相同或者類似的許多特征。
智能驅動單元500還包括收發(fā)器,該收發(fā)器連結到電路板509并且被構造為如上 所述相對于手術器械200a、200b和200c向控制臺100發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸和從控制臺100接收 數(shù)據(jù)傳輸。電路板509被構造為不允許例如鉗夾部611b的各種功能的運行,除非確定與控 制臺100已經建立了雙路通信鏈路。智能驅動單元500的連接部590還包括與相應的電連接器693a和693b緊密配合 的電連接器593a和59北,以允許智能驅動單元500與附加裝置600之間的電信號和/或 動力的傳輸。電連接器593a和59 電連結到包括例如電路板509的電路,以允許電路經 由電連接器593a和59 接收和/或發(fā)送信息和/或電力。電信號可以為例如與例如手術 附加裝置類型和/或序列號、釘倉或插入件的標識符、傳感器數(shù)據(jù)和/或任何其他適合的通 信相對應的手術附加裝置數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可以存儲在手術附加裝置和/或釘倉(例如,吻合 釘釘倉)的電子芯片上。例如,吻合釘釘倉可以包括包含有序列號和/或批號的電子芯片。 該信息可以經由連接器593a、693a、593b、693b的接口從芯片上讀取并且轉送到智能驅動 單元500的電路。然后,電路板509可以經由收發(fā)器在雙路通信鏈路上將數(shù)據(jù)發(fā)送到控制 臺100,其中,控制臺100可以存儲并且跟蹤數(shù)據(jù)。此外,附加裝置類型和序列號可以被轉送到智能驅動單元500。該信息可以被存儲 到例如附加裝置600的電子芯片上。然后,包括例如電路板509的智能驅動單元500的電 路可以將該數(shù)據(jù)傳達到控制臺100,控制臺100可以選擇包括例如操作程序、算法或參數(shù)的 數(shù)據(jù),并且經由雙路通信鏈路將該數(shù)據(jù)發(fā)送到智能驅動單元500的電路。然而,應當理解的 是,包括例如存儲器的驅動單元的電路可以包括處理器509可以從中選擇以運行附加裝置 600的多個預先安裝的程序、算法和/或其他參數(shù)。如上面關于手術器械200a、200b和200c所述,智能驅動單元500可以將由操作手 術器械400的例如外科醫(yī)生的用戶輸入的指令的記錄發(fā)送到控制臺100。例如,智能驅動單 元500可以將與在手術操作中各個控制按鈕507和508以及搖桿裝置517什么時間運行、 如何運行和/或運行多長時間相對應的信號發(fā)送到控制臺100。然后,控制臺100可以將該 信息存儲到例如存儲器103上。如上所述,該信息可以與特定患者和/或手術操作鏈接并 且可以由例如管理者收集。智能驅動單元500可以以預定間隔和/或在例如手術操作結束 或者手術操作的部分結束的特定事件或者狀況發(fā)生時在手術操作期間連續(xù)地發(fā)送該數(shù)據(jù)。智能驅動單元500還可以被構造為監(jiān)控輸入驅動構件5310的參數(shù)。例如,可以測 量驅動輸入驅動構件5310的一個以上電動機的電流,以便確定由手術器械400施加的例 如夾緊力的力。在這點上,智能驅動單元500和/或控制臺100可以包括例如以引用的方 式全部專門地合并于此的序列號為12/430,780的美國專利申請中披露的控制單元或者系 統(tǒng)。在這點上,智能驅動單元500可以包括用于測量驅動輸入驅動構件5310的電流的電流 傳感器、用于確定輸入驅動構件5310的轉動速度的速度傳感器以及用于確定輸入驅動構 件5310的輸出(例如,電動機的輸出軸)的位置、和/或構件(例如,附加裝置600的上鉗 夾650)的位置中的至少一個的位置傳感器。然后,例如通過調整施加到輸入驅動構件5310 的電壓來調整輸入驅動構件5310的驅動速度,控制單元可以基于來自這些傳感器的輸入 來控制輸入驅動構件5310。在如圖所示手術器械包括切割器/吻合器附加裝置600的情形 下,控制系統(tǒng)可以被構造為在例如用戶壓下按鈕507的同時將鉗夾650和鉗夾680施加到 被夾緊組織的夾緊力限制到預定的最大限值。
基于在例如手術操作中獲得的感應的和/或確定的數(shù)據(jù)和參數(shù),手術器械400可 以在雙路無線鏈路上將數(shù)據(jù)發(fā)送到控制臺100,例如以便存儲、處理、和/或用于向器械400 的用戶提供信息。例如,如圖Ib所示,鉗夾650和鉗夾680的閉合比率可以被發(fā)送到控制 臺100并且在顯示器110上顯示給用戶。控制臺100還可以基于例如在雙路無線通信鏈路 上從手術器械400發(fā)送到控制臺100的信息在手術操作期間向用戶傳達警告和/或錯誤信 號。手術器械400 (更具體地,智能驅動單元500)將運行數(shù)據(jù)和/或指令數(shù)據(jù)傳達到 控制臺100,以允許控制臺提供包括例如指示、詢問和/或警示的反饋。運行數(shù)據(jù)可以包括 例如測量的或確定的值、參數(shù)、狀況等,而指令數(shù)據(jù)可以為送到控制臺100的任何適當?shù)闹?示,例如,詢問用戶的指示、顯示狀況或參數(shù)和/或發(fā)布警示。而且,用戶可以通過將指令輸入到控制臺100中來設定手術器械400的參數(shù),然 后,控制臺100基于用戶的指令在雙路無線通信鏈路上與手術器械400通信。例如,基于來 自用戶的輸入,控制臺可以發(fā)送數(shù)據(jù)以警示運行算法要使用特定參數(shù)。例如,用戶可以向控 制臺100中輸入用于夾緊手術操作的力的限值。然后,控制臺100可以設定例如上述控制 系統(tǒng)的運行參數(shù),以使手術器械400限制在夾緊手術操作中施加到被夾緊組織的力。控制臺100可以被構造為為了任何適當?shù)哪康慕邮沼脩舻闹噶詈?或提示用戶發(fā) 出指令。例如,用戶可以從一組操作程序、模式和/或算法中選擇?;谶@些指令或輸入, 控制臺100在無線通信鏈路上與手術器械400通信,以便例如安裝操作軟件和/或設定運 行參數(shù)。根據(jù)示例,對于所選擇的手術操作,程序可以從控制臺100上被傳達到并且安裝到 手術器械400上,其中,程序需要在特定順序中和/或在特定條件下執(zhí)行特定的功能。例 如,手術器械400的電路可以忽略當確定例如鉗夾之間的組織間隙不在可接受預定范圍內 時來自用于致動吻合釘驅動器的按鈕或者其他輸入端的輸入信號(有效地禁止按鈕的功 能)。當電池水平和/或健康狀況低于特定閾值時,控制臺100還可以警示用戶。此夕卜, 控制臺100和/或手術器械400可以被構造為當控制臺100和/或手術器械400判定電池 的電力可能不足以完成該手術操作時防止特定手術操作開始。例如,當用戶經由例如觸摸 屏顯示器110選擇操作程序或者模式并且判定(例如,由控制臺100)電池水平和/或健康 狀況不足(例如,基于在無線通信鏈路上從手術器械400發(fā)送到控制臺100的電池和/或 健康狀況信息)時,控制臺可以基于電池的當前狀態(tài)來指示用戶不允許操作,和/或可以在 手術操作可以繼續(xù)進行之前指示用戶更換電池。此外,如圖7a所示,智能驅動單元500的中間部504由手柄部50 和觸發(fā)器部 504b構成。手柄部50 整體形成(例如,通過注塑成型)為一整件,包括容納用戶的較靠 下的手指的管狀部分。然后,觸發(fā)器部504b以任何適當?shù)姆绞?例如,使用粘結劑、焊接和 /或緊固件)被接合到手柄部504a。類似地,上殼體510和電池殼體515各自整體形成為一 整件并且接合到手柄部5(Ma。電池506被電池門520限制在電池殼體515中,電池門520 閉鎖到閉合位置并且通過按下釋放按鈕525使電池門520解除閉鎖。與沿著接縫(例如, 在圖7b的視圖中近似平行于紙張的平面的接縫)接合兩個近似對稱的半部的構造相對照, 這一構造可以提供增強的強度并且可以便于構件殼體部5(Ma、504b、510、515和/或520的 密封。
智能驅動單元500被構造為作為一個整體經受高壓滅菌(autoclavable),無需拆 開。在這點上,包括電池506的智能驅動單元500可以被高壓滅菌,不會損壞智能驅動單元 500的任何部分。為了便于這一高壓滅菌,智能驅動單元500可以包括密封件或者例如襯 墊570的襯墊(例如,在圖8c中示出,被構造為在電池門520與電池殼體515之間形成足 以防止?jié)駳庠诟邏簻缇膲毫蜏囟认逻M入智能驅動單元殼體中的氣密密封)。此外,當附 加裝置600連結到驅動單元500上時,如果期望,智能驅動單元500和附加裝置600可以一 起高壓滅菌。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的手術附加裝置600和手術附加裝置軸 800。示出的附加裝置800不具有可以連結到其遠端810的鉗夾或者其他器械部分。附加 裝置軸800與附加裝置600的軸的不同之處在于,細長的軸部811彎曲成一個角度。這可 以允許例如在一些內窺鏡手術操作中軸的遠端810(以及連接到其的器械)更易于進入患 者身體的部分中。盡管附加裝置600和800包括剛性軸,應當理解為,可以設置柔性軸。提供具有各種附加裝置可以可拆除地連結到其上以被驅動的動力單元500的手 術器械提供了不同的附加裝置和/或附加裝置類型可以使用相同驅動單元的靈活性。在這 點上,可以預想,例如外科醫(yī)生的操作員在單次操作期間可以使用多個附加裝置。例如,對 于腸切除、割除以及吻合操作,外科醫(yī)生可以首先連接作為附加裝置600的線切割器/吻 合器,以便在要去除的組織的癌變部分的相對端切除和吻合。為了重新接合腸的剩余部分 的兩個密封端,外科醫(yī)生可以通過從動力單元500拆開并且除去線切割器吻合器附加裝置 (例如,通過拉伸、推動、和/或轉動閉鎖機構或卡盤)而用圓形切割器/吻合器附加裝置更 換線吻合器/切割器附加裝置,并且然后連接圓形吻合器/切割器附加裝置。在插入附加裝置時,動力單元500可以通過例如從設置在附加裝置中的電子芯片 經由電連接器693a和69 讀取數(shù)據(jù)來確定手術附加裝置的類型和/或具體的手術附加裝 置?;谠撔畔?,智能動力單元500和/或控制臺100可以選擇適當?shù)牟僮鞒绦蚝?或設 定一個以上運行參數(shù)。動力單元500和/或控制臺100可以交叉引用與特定附加裝置相關的校準數(shù)據(jù)。 例如,如果已經預先確定具有特定序列號的特定附加裝置需要校正因數(shù)來調整該附加裝置 的特性(idiosyncrasy),則該校正因數(shù)可以被組合到用于該附加裝置的運行算法或者程序 中。例如,對于特定附加裝置類型,可以期望連接器69h、692b、692c中的一個的完全360 度轉動與在附加裝置的遠端的例如鉗夾650的元件的期望位移或者轉動(或者其他可計量 的狀態(tài)變化)相關聯(lián)。這一期望關聯(lián)可以構建到用于該特定類型的每個附加裝置的操作程 序中。然而(例如,在測試期間),如果確定特定單元需要比360度轉動稍多或者稍少的轉 動以達到期望效果,當附加裝置運行時,可以提供校正因數(shù)來導致(account for)各個附加 裝置的該特性。盡管這里作為示例性手術附加裝置說明了手術吻合器/切割器,應當理解為,可 以提供多種類型的手術附加裝置中的任一種并且由驅動單元500供給動力。為了連接附加裝置,通過將附加裝置軸向地壓入到驅動單元中使附加裝置牢固地 閉鎖到驅動單元500中可能是有利的。此外,如上所述,沒有工具的附加裝置和拆除機構對 于簡化連接、拆除以及從驅動單元500更換手術附加裝置可能尤其有利。盡管已經參考特定示例和示例性實施例說明了本發(fā)明,應當理解為,前面的說明并不是限制。而且,這里說明的特征可以用于任何組合中。
權利要求
1.一種手術系統(tǒng),包括手術器械,其被構造為無線發(fā)送專用于所述手術器械的識別數(shù)據(jù);以及控制臺,其被構造為接收所述識別數(shù)據(jù),基于所述識別數(shù)據(jù)注冊所述手術器械,在所述 手術器械與所述控制臺之間建立無線雙路通信鏈路,從所述手術器械接收運行數(shù)據(jù)和指令 中的至少一個,并且基于運行數(shù)據(jù)和指令中的所述至少一個在所述手術器械的運行期間向 所述手術器械的用戶提供運行反饋數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的手術系統(tǒng),其中,所述反饋數(shù)據(jù)包括所述手術器械的運行參數(shù)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的手術系統(tǒng),其中,所述手術器械被構造為當所述手術器械 沒有在控制臺上進行注冊時至少部分不能運行。
4.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的手術系統(tǒng),其中,所述手術器械為手持式、電池供 電的手術器械。
5.根據(jù)權利要求4所述的手術系統(tǒng),其中,所述手持式、電池供電的手術器械包括被構 造為容納不同類型的手術附加裝置的智能驅動單元。
6.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的手術系統(tǒng),其中,所述控制臺具有被構造為完成 a)傳達運行數(shù)據(jù)以及b)接收用戶指令中至少一項的直觀顯示屏。
7.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的手術系統(tǒng),其中,所述手術器械和所述控制臺 被構造為如同在工業(yè)、科學和醫(yī)療(ISM)無線電頻帶中的至少一個,以及2. 400GHz至 2. 500GHz的ISM無線電頻帶中的FCC注冊裝置一樣工作。
8.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的手術系統(tǒng),其中,所述控制臺被構造為向所述手 術器械上載操作軟件,所述手術器械被構造為執(zhí)行操作軟件。
9.一種手術器械,包括手持式、電池供電的驅動單元,其包括殼體;安裝部,其被構造為容納手術附加裝置的相應部分;致動器,其被構造為致動至少一個連接部件,當所述附加裝置安裝到所述安裝部上時, 所述連接部件與所述附加裝置的相應部件緊密配合,以允許致動所述至少一個連接部件, 從而驅動附加裝置。用戶控制元件,其被構造為記錄用戶指令;處理器,其被設置在所述殼體中并且被構造為從所述用戶控制元件接收與所述用戶指 令相對應的用戶輸入信號,所述處理器被構造為根據(jù)作為用戶輸入信號的函數(shù)的操作程序 來控制連接部件的致動;以及收發(fā)器,其被構造為經由無線雙路通信鏈路對發(fā)向和來自遠程控制臺的運行數(shù)據(jù)和指 令中的至少一個進行通信。
10.根據(jù)權利要求9所述的器械,其中,所述處理器被構造為通過調整驅動所述致動器 的輸出電壓來控制所述至少一個連接部件的致動。
11.根據(jù)權利要求9至10中任一項所述的器械,其中,所述驅動單元被構造為確定與附 加裝置相對應的序列號和附加裝置類型中的至少一個。
12.根據(jù)權利要求11所述的器械,其中,所述處理器被構造為從包括與多個不同附加裝置類型相對應的軟件的軟件數(shù)據(jù)庫中來選擇操作軟件。
13.根據(jù)權利要求9至12中任一項所述的器械,其中,所述驅動單元被構造為在至少一 個連接部件的致動期間向所述遠程控制臺分流運行數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權利要求9至13中任一項所述的器械,其中,所述驅動單元被構造為從所述附 加裝置接收視頻數(shù)據(jù)流并且將所述視頻數(shù)據(jù)流發(fā)送到所述遠程控制臺。
15.根據(jù)權利要求9至14中任一項所述的器械,其中,所述驅動單元被構造為如果還沒 有建立所述雙路通信鏈路防止所述致動器的致動。
16.根據(jù)權利要求9至15中任一項所述的器械,其中,所述驅動單元被構造為如同在工 業(yè)、科學和醫(yī)療(ISM)無線電頻帶中的至少一個,以及2. 400GHz至2. 500GHz的ISM頻帶中 的FCC注冊裝置一樣工作。
17.—種控制臺,包括 存儲器;處理器,其被構造為處理存儲到所述存儲器上的數(shù)據(jù);以及收發(fā)器,其被構造為與遠程手術器械通信,其中,所述控制臺被構造為從所述手術器械接收識別數(shù)據(jù),基于所述識別數(shù)據(jù)注冊所述手術器械,在所述手術器械與所述控制臺之間建立無線雙路通信鏈路;從所述手術器械接收運行數(shù)據(jù)和指令中的至少一個,并且基于運行數(shù)據(jù)和指令中的所述至少一個在所述手術器械的運行期間向所述手術器械 的用戶提供運行反饋數(shù)據(jù)。
18.根據(jù)權利要求17所述的控制臺,其中,所述控制臺包括顯示屏,所述顯示屏被構造 為經由所述雙路通信鏈路顯示從所述手術器械接收到的運行數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權利要求17至18中任一項所述的控制臺,其中,所述控制臺具有被構造為完 成a)傳達運行數(shù)據(jù)以及b)接收用戶指令中至少一項的直觀顯示屏。
20.根據(jù)權利要求17至19中任一項所述的控制臺,其中,所述控制臺被構造為從所述 手術器械接收視頻數(shù)據(jù)流。
21.根據(jù)權利要求20所述的控制臺,其中,所述控制臺被構造為向外部顯示器輸出與 所述視頻數(shù)據(jù)相對應的視頻信號。
22.根據(jù)權利要求17至21中任一項所述的控制臺,其中,所述控制臺被構造為向所述 手術器械傳遞a)操作程序以及b)固件中的至少一個。
23.根據(jù)權利要求22所述的控制臺,進一步包括被構造為向所述手術器械輸出a)操作 程序以及b)固件中的至少一個的編程端口。
24.根據(jù)權利要求17至23中任一項所述的控制臺,其中,所述控制臺被構造為將從所 述手術器械接收到的運行數(shù)據(jù)記錄到所述存儲器中。
25.根據(jù)權利要求M所述的控制臺,其中,所述控制臺被構造為經由有線連接和因特 網連接中的至少一個向遠程裝置傳送存儲的數(shù)據(jù)。
26.一種方法,包括將識別數(shù)據(jù)從手術器械無線發(fā)送到控制臺;在所述控制臺上注冊所述手術器械; 在所述手術器械與所述控制臺之間建立雙路無線通信鏈路; 在所述手術器械與所述控制臺之間傳遞運行數(shù)據(jù)和指令中的至少一個;以及 基于運行數(shù)據(jù)和指令中的所述至少一個在所述手術器械的運行期間向所述手術器械 的用戶提供來自所述控制臺的運行反饋數(shù)據(jù)。
27.根據(jù)權利要求沈所述的方法,進一步包括判定無線發(fā)送的識別數(shù)據(jù)的信號強度是否低于預定閾值;以及 如果所述信號強度被判定為低于所述預定閾值,則要求用戶在注冊之前確認。
28.根據(jù)權利要求沈至27中任一項所述的方法,進一步包括在所述控制臺上保持已由 控制臺注冊的手術器械的列表。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種手術系統(tǒng)和方法,該手術系統(tǒng)包括被構造為無線發(fā)送專用于手術器械的識別數(shù)據(jù)的手術器械和被構造為接收識別數(shù)據(jù)的控制臺??刂婆_被構造為基于識別數(shù)據(jù)注冊手術器械,在手術器械與控制臺之間建立無線雙路通信鏈路,從手術器械接收運行數(shù)據(jù)和指令中的至少一個,并且基于運行數(shù)據(jù)和指令中的至少一個在手術器械的運行期間向手術器械的用戶提供運行反饋數(shù)據(jù)。
文檔編號A61B17/072GK102068289SQ20101055780
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權日2009年11月20日
發(fā)明者唐納德·馬利諾思卡斯, 戴維·A·澤伊奇勒, 邁克爾·P·惠特曼 申請人:Tyco醫(yī)療健康集團