具有形成电容通道的滑环组件的外科轴组件

文档序号:1439953 发布日期:2020-02-14 浏览:39次 >En<

阅读说明:本技术 具有形成电容通道的滑环组件的外科轴组件 (Surgical shaft assembly with slip ring assembly forming capacitive channel ) 是由 D·C·耶茨 F·E·谢尔顿四世 于 2018-05-24 设计创作,主要内容包括:外科轴组件包括滑环组件。该滑环组件具有第一连接器、安装在第一连接器上的第一导体以及位于第一导体上的第一防水绝缘层。滑环组件具有能够相对于第一连接器旋转的第二连接器、安装在第二连接器上的第二导体以及位于第二导体上的第二防水绝缘层。滑环组件还具有位于第一防水绝缘层和第二防水绝缘层之间的电介质层。第一导体和第二导体被配置为能够在第一导体和第二导体之间形成电容通道。(The surgical shaft assembly includes a slip ring assembly. The slip ring assembly has a first connector, a first conductor mounted on the first connector, and a first waterproof insulating layer on the first conductor. The slip ring assembly has a second connector rotatable relative to the first connector, a second conductor mounted on the second connector, and a second waterproof insulating layer on the second conductor. The slip ring assembly also has a dielectric layer between the first and second waterproof insulating layers. The first conductor and the second conductor are configured to form a capacitive channel therebetween.)

具有形成电容通道的滑环组件的外科轴组件

技术领域

本公开涉及外科器械,并且在各种情况下,涉及被设计成用于缝合和切割组织的外科缝合和切割器械及其钉仓。

背景技术

在机动外科缝合和切割器械中,在初始预定时间或位移中测量切割构件的位置和速度以控制速度可以是有用的。在初始预定时间或位移上的位置或速度的测量可用于评估组织厚度并基于与阈值的该比较来调节剩余行程的速度。

尽管已研制和使用了若干装置,但据信在本发明人之前还无人研制出或使用所附权利要求中描述的装置。

发明内容

轴组件可与外科器械一起使用。轴组件限定纵向轴线,该纵向轴线纵向延伸穿过轴组件。轴组件包括近侧轴部分,该近侧轴部分包括第一传感器和第二传感器。轴组件还包括能够围绕纵向轴线并且相对于近侧轴部分旋转的远侧轴部分。远侧轴部分包括外壳、可与外壳旋转的第一磁体、能够相对于外壳旋转以将轴组件在关节运动接合状态和关节运动脱离状态之间转换的离合器组件以及可与离合器组件旋转的第二磁体。轴组件还包括控制电路,该控制电路被配置为能够基于来自第一传感器和第二传感器的输出信号来检测从关节运动接合状态到关节运动脱离状态的转换。

轴组件可与外科器械一起使用。轴组件限定纵向轴线,该纵向轴线纵向延伸穿过轴组件。轴组件包括近侧轴部分,该近侧轴部分包括第一传感器和第二传感器。轴组件还包括能够围绕纵向轴线并且相对于近侧轴部分旋转的远侧轴部分。远侧轴部分包括外壳、可与外壳旋转的第一磁体、能够相对于外壳旋转以将轴组件在关节运动接合状态和关节运动脱离状态之间转换的离合器组件以及可与离合器组件旋转的第二磁体。轴组件还包括控制电路,该控制电路被配置为能够基于轴组件的远侧轴部分和离合器组件的相对旋转位置来检测从关节运动接合状态到关节运动脱离状态的转换。

轴组件可与外科器械一起使用。轴组件限定纵向轴线,该纵向轴线纵向延伸穿过轴组件。轴组件包括近侧轴部分,该近侧轴部分包括被配置为能够生成第一输出信号的第一传感器和被配置为能够生成第二输出信号的第二传感器。轴组件还包括远侧轴部分。远侧轴部分包括离合器组件,该离合器组件能够围绕纵向轴线并且相对于近侧轴部分与远侧轴部分一起旋转。离合器组件还能够相对于远侧轴部分旋转,以使轴组件在关节运动接合状态和关节运动脱离状态之间转换。离合器组件与远侧轴部分一起旋转改变第一输出信号。离合器组件相对于远侧轴部分的旋转改变第二输出信号。轴组件还包括控制电路,该控制电路与第一传感器和第二传感器电连通,其中控制电路被配置为能够检测在没有第一输出信号中的对应变化的情况下发生的第二输出信号的变化,并且其中检测到的变化指示所述关节运动接合状态和所述关节运动脱离状态之间的转换。

外科器械包括外科端部执行器、控制电路和连接器组件。连接器组件包括第一连接器,该第一连接器包括电耦接到外科端部执行器的第一导体,以及第二连接器,该第二连接器包括与第一导体间隔开的第二导体,其中该第二导体电耦接到控制电路,其中第一连接器能够相对于第二连接器旋转,其中第一导体电容耦接到第二导体,从而在第一导体和第二导体之间限定电容通道,以用于在端部执行器和控制电路之间传输电信号。

外科器械包括外科端部执行器、能量源和连接器组件。连接器组件包括第一连接器,该第一连接器包括电耦接到外科端部执行器的第一导体,以及第二连接器,该第二连接器包括与第一导体间隔开的第二导体,其中该第二导体电耦合到能量源,其中第一连接器能够相对于第二连接器旋转,其中第一导体电容耦接到第二导体,从而在第一导体和第二导体之间限定电容通道,以用于将能量从能量源传输到端部执行器。

附图说明

本文所述的各个方面的新颖特征在所附权利要求书中进行了详细描述。然而,关于组织和操作方法的各个方面可结合如下附图参考下述说明更好地理解。

图1为根据本公开的一个或多个方面的具有轴组件和端部执行器的外科器械的透视图。

图2为根据本公开的一个方面的图1的外科器械的一部分的分解组件视图。

图3为根据本公开的一个方面的图1的外科器械的端部执行器的分解视图。

图4为根据本公开的一个方面的RF仓和适于与RF仓一起使用的细长通道的透视图。

图5为根据本公开的一个方面的图1的外科器械的可互换轴组件的部分的分解组装图。

图6为根据本公开的一个方面的图1的可互换轴组件的部分的另一个分解组装图。

图7为根据本公开一个方面的图1的可互换轴组件的一部分的剖视图。

图8为图1的轴组件的一部分的透视图,其中为清楚起见,已省去切换筒。

图9为其上安装有切换筒的图1的可互换轴组件部分的另一个透视图。

图10为根据本公开的一个方面的滑环组件的透视局部剖视图。

图11为根据本公开的一个方面的图10的滑环组件的一部分的剖视图。

图12为根据本公开的一个方面的滑环组件的一部分的剖视图。

图13为根据本公开的一个方面的外科器械的电路的框图,其示出了控制电路、电源、滑环组件和端部执行器之间的接口。

具体实施方式

本申请的申请人拥有与本申请于同一日期提交且各自全文以引用方式并入本文的以下美国专利申请:

-名称为“ARTICULATION STATE DETECTION MECHANISMS”的美国专利申请序列号________;代理人案卷号END8176USNP/170049;

-名称为“SURGICAL SHAFT ASSEMBLIES WITH INCREASED CONTACT PRESSURE”的美国专利申请序列号__________;代理人案卷号END8177USNP/170050;

-名称为“METHOD OF COATING SLIP RINGS”的美国专利申请序列号__________;代理人案卷号END8179USNP/170052M;

-名称为“SURGICAL SHAFT ASSEMBLIES WITH WATERTIGHT HOUSINGS”的美国专利申请序列号__________;代理人案卷号END8180USNP/170053;和

-名称为“SURGICAL SHAFT ASSEMBLIES WITH FLEXIBLE INTERFACES”的美国专利申请序列号__________;代理人案卷号END8223USNP/170126。

示出并描述某些方面以提供对所公开装置和方法的结构、功能、制造和使用的理解。在一个示例中示出或描述的特征可与其它示例的特征组合,并且修改和变型在本公开的范围内。

术语“近侧”和“远侧”是相对于操纵外科器械的柄部的临床医生而言的,其中“近侧”是指更靠近临床医生的部分,并且“远侧”是指远离临床医生的部分。为了方便起见,相对于附图使用的空间术语“竖直”、“水平”、“上”和“下”并非旨在是限制性的和/或绝对的,因为外科器械可在许多取向和位置下使用。

术语“包括(comprise)”(以及“包括(comprise)”的任何形式,诸如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”)、“具有(have)”(以及“具有(have)”的任何形式,诸如“具有(has)”和“具有(having)”)、“包含(include)”(以及“包含(include)”的任何形式,诸如“包含(includes)”和“包含(including)”)、以及“含有(contain)”(以及“含有(contain)”的任何形式,诸如“含有(contains)”和“含有(containing)”)为开放式系动词。因此,“包括”、“具有”、“包含”或“含有”一个或多个元件的外科系统、装置、或设备具有这些一个或多个元件,但不限于仅具有这些一个或多个元件。同样,“包括”、“具有”、“包含”或“含有”一个或多个特征部的系统、装置、或设备的元件具有那些一个或多个特征部,但不限于仅具有那些一个或多个特征部。

提供示例性装置和方法以用于执行腹腔镜式和微创外科手术。然而,此类装置和方法可用于其它外科手术和应用,包括例如开放式外科手术。外科器械可通过自然孔口或穿过形成于组织中的切口或穿孔***。例如,这些器械的工作部分或端部执行器部分可直接或者可通过进入装置***身体中,该进入装置具有外科器械的端部执行器和细长轴可推进穿过的工作通道。

图1-9示出用于切割和紧固的马达驱动的外科器械10,其可以或可以不重复使用。在例示的示例中,外科器械10包括外壳12,该外壳包括被构造成能够由临床医生抓握、操纵并致动的柄部组件14。外壳12被构造成能够可操作地附接到可互换轴组件200,该可互换轴组件具有可操作地联接到其上的端部执行器300,该端部执行器被构造成能够执行一种或多种手术任务或外科手术。根据本公开,可结合机器人控制的外科系统有效地采用各种形式的可互换轴组件。术语“外壳”可涵盖容纳或以其它方式操作地支撑至少一个驱动系统的机器人系统的外壳或类似部分,该至少一个驱动系统被构配置为能够生成并施加可用于致动可互换轴组件的至少一个控制运动。术语“框架”可指手持式外科器械的一部分。术语“框架”还可表示机器人控制的外科器械的一部分和/或机器人系统的可用于以可操作的方式控制外科器械的一部分。可互换轴组件可与名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENTSWITH ROTATABLE STAPLE DEPLOYMENT ARRANGEMENTS”的美国专利9,072,535中公开的各种机器人系统、器械、部件和方法一起使用,该专利以引用方式全文并入本文。

图1为根据本公开的一个方面的具有可操作地耦接到其的可互换轴组件200的外科器械10的透视图。外壳12包括端部执行器300,该端部执行器包括被构造成能够在其中操作地支撑外科钉仓304的外科切割和紧固装置。外壳12可被构造用于结合可互换轴组件使用,这些可互换轴组件包括端部执行器,该端部执行器适于支撑不同尺寸和类型的钉仓,具有不同的轴长度、尺寸和类型。外壳12可与多种可互换轴组件一起使用,这些组件包括被构造成能够将其它运动和形式的能量诸如射频(RF)能量、超声能量和/或运动施加到适于结合各种外科应用和手术使用的端部执行器布置的组件。端部执行器、轴组件、柄部、外科器械和/或外科器械系统可利用任何合适的一种或多种紧固件来紧固组织。例如,包括可移除地被存储在其中的多个紧固件的紧固件仓能够可移除地***轴组件的端部执行器中和/或附接到轴组件的端部执行器。

柄部组件14可包括通过螺钉、按扣特征结构、粘合剂等互连的一对可互连柄部外壳段16、18。柄部外壳段16、18配合以形成可由临床医生握持和操纵的***式握持部19。柄部组件14操作地支撑多个驱动系统,该多个驱动系统被配置为能够生成控制运动并将其施加到操作地附接到其上的可互换轴组件的对应部分。

图2为根据本公开的一个方面的图1的外科器械10的一部分的分解组件视图。柄部组件14可包括操作地支撑多个驱动系统的框架20。框架20可以操作地支撑“第一”或闭合驱动系统30,该系统可将闭合和打开运动施加到可互换轴组件200。闭合驱动系统30可包括致动器诸如由框架20可枢转地支撑的闭合触发器32。闭合触发器32通过枢轴销33可枢转地耦接到柄部组件14,以使得闭合触发器32能够由临床医生操纵。当临床医生握持柄部组件14的***式握持部19时,闭合触发器(32)可从起动或“未致动”位置枢转到“致动”位置并且更具体地枢转到完全压缩或完全致动位置。

柄部组件14和框架20可以操作地支撑击发驱动系统80,该击发驱动系统被配置为能够将击发运动施加到附接到其上的可互换轴组件的对应部分。击发驱动系统80可采用位于柄部组件14的***式握持部19中的电动马达82。马达82可为最大旋转速度为大约25,000RPM的DC有刷马达。在其它构造中,马达可包括无刷马达、无绳马达、同步马达、步进马达、或任何其它合适的电动马达。电动马达82可由可包括可移除电源组92的功率源90供电。可移除电池组92可包括被配置为能够附接到远侧外壳部分96的近侧外壳部分94。近侧外壳部分94和远侧外壳部分96被构造成能够可操作地支撑其中的多个电池98。电池98可各自包括例如锂离子(LI)或其它合适的电池。远侧外壳部分96被构造用于以可移除方式可操作地附接到控制电路板100,该控制电路板操作地耦接到电动马达82。串联连接的若干电池98可给外科器械10供电。功率源90可为可替换的和/或可再充电的。

电动马达82可包括与齿轮减速器组件84操作地交接的可旋转轴(未示出),该齿轮减速器组件被安装成与可纵向移动驱动构件120上的一组或一齿条的驱动齿122啮合接合。可纵向移动的驱动构件120具有在其上形成以用于与齿轮减速器组件84的对应驱动齿轮86啮合接合的一齿条的驱动齿122。

在使用中,功率源90所提供的电压极性可沿顺时针方向操作电动马达82,其中由电池施加给电动马达的电压极性可被反转,以便沿逆时针方向操作电动马达82。当沿一个方向旋转电动马达82时,可纵向移动的驱动构件120将沿远侧方向“DD”轴向地驱动。当沿相反的旋转方向驱动电动马达82时,可纵向移动的驱动构件120将沿近侧方向“PD”轴向地驱动。柄部组件14可包括开关,该开关可被配置为能够使由功率源90施加到电动马达82的极性反转。柄部组件14可包括被构造成能够检测可纵向移动的驱动构件120的位置和/或可纵向移动的驱动构件120正在移动的方向。

电动马达82的致动由被枢转地支撑在柄部组件14上的击发触发器130控制。击发触发器130可在未致动位置和致动位置之间枢转。

转回到图1,可互换轴组件200包括端部执行器300,该端部执行器包括被构造成能够在其中操作地支撑外科钉仓304的细长通道302。端部执行器300可包括相对于细长通道302可枢转地支撑的砧座306。可互换轴组件200可包括关节运动接头270。端部执行器300和关节运动接头270的构造和操作阐述于名称为ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENTCOMPRISING AN ARTICULATION LOCK的美国专利申请公布号2014/0263541中,该文献以引用方式全文并入本文。可互换轴组件200可包括由喷嘴部分202、203构成的近侧外壳或喷嘴201。可互换轴组件200可包括沿着轴轴线SA延伸的可用于闭合和/或打开端部执行器300的砧座306的闭合管260。

转回到图1,闭合管260朝远侧(方向“DD”)平移以例如响应于闭合触发器32的致动而闭合砧座306,其方式描述于前述参考文献美国专利申请公布2014/0263541中。通过使闭合管260朝近侧平移来打开砧座306。在砧座打开位置,闭合管260运动至其近侧位置。

图3为根据本公开的一个或多个方面的图1的外科器械10的端部执行器300的一个方面的分解图。端部执行器300可包括砧座306和外科钉仓304。在该非限制性示例中,砧座306耦接到细长通道302。例如,孔199可限定在细长通道302中,该孔可接收从砧座306延伸的销152并允许砧座306相对于细长通道302和外科钉仓304从打开位置枢转到闭合位置。击发杆172被构造成能够纵向地平移到端部执行器300中。击发杆172可由一个实心部分构成,或在各种示例中,可包括层合材料,该层合材料包括例如一叠钢板。击发杆172包括E形横梁178和在其远侧端部处的切割边缘182。在各个方面,E形横梁可被称为I形横梁。击发杆172的远侧突出端可以任何合适的方式附接到E形横梁178元件,并且可(除了其它以外)在砧座306处于闭合位置时有助于将砧座306与定位在细长通道302中的外科钉仓304间隔开。E形横梁178还可包括锋利切割边缘182,当通过击发杆172向远侧推进E形横梁178时,该切割边缘可用于切断组织。在操作中,E形横梁178还可致动或击发外科钉仓304。外科钉仓304可包括模塑的仓体194,该仓体保持多个钉191,这些多个钉安置在钉驱动器192上,这些钉驱动器位于分别向上打开的钉腔195中。楔形滑动件190通过E形横梁178朝远侧驱动,从而在仓托盘196上滑动,该仓托盘将外科钉仓304的各种部件保持在一起。楔形滑动件190使钉驱动器192向上进行凸轮运动,以将钉191挤出成与砧座306变形接触,同时E形横梁178的切割边缘182切断夹紧的组织。

E形横梁178可包括在击发期间接合砧座306的上部销180。E形横梁178还可包括中间销184和底脚186,其可接合仓体194、仓托盘196和细长通道302的各个部分。当外科钉仓304定位在细长通道302内时,限定在仓体194中的狭槽193可与限定在仓托盘196中的纵向狭槽197以及限定在细长通道302中的狭槽189对齐。在使用中,E形横梁178可滑动穿过对齐的纵向狭槽193、197和189,如图3所示,其中E型横梁178的底脚186可沿着狭槽189的长度接合沿着细长通道302的底面延伸的沟槽,中间销184可沿着纵向狭槽197的长度接合仓托盘196的顶面,并且上部销180可接合砧座306。在这种情况下,当击发杆172向远侧运动以从外科钉仓304击发钉和/或切入砧座306和外科钉仓304之间捕集的组织时,E型横梁178可分开或限制砧座306和外科钉仓304之间的相对运动。然后,击发杆172和E形横梁178可朝近侧回缩,从而允许砧座306被打开,以释放两个缝合和切割的组织部分。

参考图4,在至少一种布置中,可互换的轴组件可与RF钉仓1700以及外科缝合钉/紧固件钉仓结合使用。

RF外科仓1700包括仓体1710,仓体1710的尺寸和形状设计成被可移除地接收并支撑在细长通道1602中。例如,仓体1710可被构造成能够可移除地保持与细长通道1602按扣接合。在至少一个方面,仓体1710包括居中设置的细长狭槽1712,细长狭槽1712纵向延伸穿过仓体以适应刀穿过其中的纵向行程。

仓体1710形成有居中设置的凸起的电极焊盘1720。细长狭槽1712延伸穿过电极焊盘1720的中心,并且用于将焊盘1720划分为左焊盘段1720L和右焊盘段1720R。右柔性电路组件1730R附接到右垫段1720R,并且左柔性电路组件1730L附接到左垫段1720L。例如,在至少一种布置中,右柔性电路1730R包括多条电线1732R,多条电线1732R可包括例如用于RF目的的较宽的电线/导体以及用于常规缝合目的的较细的电线,其被支撑或附接或嵌入附接到右焊盘1720R的右绝缘体护套/构件1734R。此外,右柔性电路组件1730R包括“第一相”近侧右电极1736R和“第二相”远侧右电极1738R。同样地,左柔性电路组件1730L包括多条电线1732L,多条电线1732L可包括例如用于RF目的的较宽的电线/导体以及用于常规缝合目的的较细的电线,其被支撑或附接或嵌入附接到左焊盘1720L的左绝缘体护套/构件1734L。此外,左柔性电路组件1730L包括“第一相”近侧左电极1736L和“第二相”远侧左电极1738L。左电线1732L和右电线1732R附接到安装到仓体1710的远侧端部部分的远侧微芯片1740。

细长通道1602包括支撑在凹陷部1621中的通道电路1670,凹陷部1621从细长通道1602的近侧端部延伸到细长通道底部部分1620中的远侧位置1623。通道电路1670包括近侧接触部分1672,近侧接触部分1672接触柔性轴电路带的远侧接触部分1169以与其电接触。通道电路1670的远侧端部1674被接纳在形成在通道壁1622中的一个中的对应壁凹陷部1625内,并且被翻折并附接到通道壁1622的上边缘1627。在通道电路1670的远侧端部1674中提供了一系列对应的裸露触点1676。柔性仓电路1750的端部附接到远侧微芯片1740,并且附连到仓体1710的远侧端部部分。另一个端部折叠在仓台表面1711的边缘上方,并且包括被配置为能够与通道电路1670的裸露触点1676电接触的裸露触点。因此,当RF仓1700安装在细长通道1602中时,电极以及远侧微芯片1740被供电并且通过柔性仓电路1750、柔性通道电路1670、柔性轴电路和滑环组件之间的接触与板载电路板通信。

图5为根据本公开的一个方面的可互换轴组件200的部分的另一分解组件视图。可互换轴组件200包括被支撑用于在轴脊210内轴向行进的击发构件220。击发构件220包括被构造成能够附接到远侧部分或杆280的中间击发轴部分222。中间击发轴222可在其远侧端部中包括纵向狭槽223,该纵向狭槽可被配置为能够接纳刀杆280的近侧端部282上的突片284。纵向狭槽223和近侧端部282可被设定尺寸并被构造成能够允许它们之间的相对运动并且可包括滑动接头286。滑动接头286可允许击发构件220的中间击发轴部分222移动,以在不移动或至少基本上不移动杆280的情况下,使端部执行器300做关节运动。一旦端部执行器300已合适地取向,中间击发轴部分222便可朝远侧推进,直到纵向狭槽223的近侧侧壁与突片284发生接触,以便推进远侧杆280。远侧杆280的推进导致E形横梁178被朝远侧推进以击发定位在通道302内的钉仓。

除上述之外,轴组件200包括离合器组件400,该离合器组件可被构造成能够选择性地且可释放地将关节运动驱动器230联接到击发构件220。在一种形式中,离合器组件400包括围绕击发构件220定位的锁定衬圈或锁定套筒402,其中锁定套筒402可在接合位置与脱离位置之间旋转,在接合位置中,锁定套筒402将关节运动驱动器230耦接到击发构件220,在脱离位置中,关节运动驱动器230没有可操作地耦接到击发构件220。当锁定套筒402处于其接合位置时,击发构件220的远侧移动可朝远侧移动关节运动驱动器230,并且相应地,击发构件220的近侧移动可朝近侧移动关节运动驱动器230。当锁定套筒402处于其脱离位置时,击发构件220的移动未被传输至关节运动驱动器230;并且因此,击发构件220可独立于关节运动驱动器230移动。

锁定套筒402可包括圆柱形的或至少基本上圆柱形的主体,该主体包括限定于其中的被配置为能够接纳击发构件220的纵向孔403。锁定套筒402可包括沿直径相对的、面朝内的锁定突起404和面朝外的锁定构件406。锁定突起404可被构造成能够与击发构件220选择性地接合。更具体地,当锁定套筒402处于其接合位置时,锁定突起404位于限定于击发构件220中的驱动槽口224内,使得远侧推力和/或近侧拉力可从击发构件220传输至锁定套筒402。当锁定套筒402处于其接合位置时,第二锁定构件406接纳在限定于关节运动驱动器230中的驱动槽口232内,使得施加到锁定套筒402的远侧推力和/或近侧拉力可传输至关节运动驱动器230。实际上,当锁定套筒402处于其接合位置时,击发构件220、锁定套筒402和关节运动驱动器230将一起移动。另一方面,当锁定套筒402处于其脱离位置时,锁定突起404可不位于击发构件220的驱动槽口224内,并且因此,远侧推力和/或近侧拉力可不从击发构件220传输至锁定套筒402。相应地,远侧推力和/或近侧拉力可不传输至关节运动驱动器230。在此类情况下,击发构件220能够相对于锁定套筒402和近侧关节运动驱动器230朝近侧和/或朝远侧滑动。

轴组件200还包括可旋转地接收在闭合管260上的切换筒500。切换筒500包括中空轴段502,该中空轴段具有在其上形成的轴凸台504,以用于将向外突出的致动销410接纳在其中。在各种情况下,致动销410延伸穿过狭槽267进入被提供在锁定套筒402中的纵向狭槽408,以有利于锁定套筒402在其与关节运动驱动器230接合时的轴向移动。旋转扭转弹簧420被配置为能够如图5所示接合切换筒500上的凸台504以及喷嘴外壳203的一部分,以将偏压力施加到切换筒500。参见图5和图6,切换筒500还可包括其中限定的至少部分周向的开口506,这些开口可被构造成能够接收从喷嘴半部202、203延伸的周向安装架,并允许切换筒500与近侧喷嘴201之间相对旋转而不是相对平移。安装座还延伸穿过待安置在轴脊210中的凹陷部211中的闭合管260中的开口266。然而,喷嘴201至其中安装座到达其在切换筒500中的相应开口506的端部的点的旋转将导致切换筒500围绕轴轴线SA-SA的旋转。切换筒500的旋转最终将导致致动销410和锁定套筒402在其接合位置和脱离位置之间的旋转。因此,喷嘴201本质上可用于按美国专利申请序列号13/803,086中进一步详细描述的各种方式,将关节运动驱动系统与击发驱动系统可操作地接合和脱离。

轴组件200可包括滑环组件600,所述滑环组件可被构造成能够例如将电力传导至端部执行器300和/或从其传导电力,和/或将信号发送至端部执行器300和/或从其发送信号。滑环组件600可包括近侧连接器凸缘604和远侧连接器凸缘601,该近侧连接器凸缘安装到从底座240延伸的底座凸缘242,该远侧连接器凸缘定位在喷嘴半部202、203中限定的狭槽内。近侧连接器凸缘604可包括第一面,并且远侧连接器凸缘601可包括第二面,其中第二面与第一面相邻定位,并能够相对于第一面运动。远侧连接器凸缘601可围绕轴轴线SA-SA相对于近侧连接器凸缘604旋转。近侧连接器凸缘604可包括限定在其第一面中的多个同心或至少基本上同心的导体602。连接器607可安装在连接器凸缘601的近侧侧面上,并可具有多个触点,其中每个触点对应于导体602中的一个并与其电接触。这种构造在保持近侧连接器凸缘604与远侧连接器凸缘601之间电接触的同时,允许这两个凸缘之间相对旋转。例如,近侧连接器凸缘604可包括电连接器606,该电连接器可使导体602与安装到轴底座240的电路板进行信号通信。在至少一个示例中,包括多个导体的线束可在电连接器606和电路板之间延伸。2013年3月13日提交的名称为“STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSORSYSTEM”的美国专利申请序列号13/800,067全文以引用方式并入本文。2013年3月13日提交的名称为“STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM”的美国专利申请序列号13/800,025全文以引用方式并入本文。有关滑环组件600的更多细节可见于美国专利申请序列号13/803,086。

可互换轴组件200可包括能够固定地安装到柄部组件14的近侧部分,以及可围绕纵向轴线旋转的远侧部分。可旋转远侧轴部分可围绕滑环组件600相对于近侧部分旋转。滑环组件600的远侧连接器凸缘601可定位在可旋转的远侧轴部分内。而且,除上述之外,切换筒500也可定位在可旋转的远侧轴部分内。当可旋转的远侧轴部分旋转时,远侧连接器凸缘601和切换筒500可彼此同步地旋转。另外,切换筒500能够相对于远侧连接器凸缘601在第一位置与第二位置之间旋转。当切换筒500处于其第一位置时,关节运动驱动系统可与击发驱动系统可操作地脱离接合,因此,击发驱动系统的操作可不使轴组件200的端部执行器300进行关节运动。当切换筒500处于其第二位置时,关节运动驱动系统能够可操作地与击发驱动系统接合,因此,击发驱动系统的操作可以使轴组件200的端部执行器300做关节运动。当切换筒500在其第一位置和其第二位置之间移动时,切换筒500相对于远侧连接器凸缘601移动。

在各种示例中,轴组件200可包括被构造成能够检测切换筒500的位置的至少一个传感器。远侧连接器凸缘601可包括例如霍尔效应传感器605,并且切换筒500可包括例如磁性元件诸如永磁体505。霍尔效应传感器605可被构造成能够检测永磁体505的位置。当切换筒500在其第一位置和其第二位置之间旋转时,永磁体505可相对霍尔效应传感器605移动。在各种示例中,霍尔效应传感器605可检测当永磁体505运动时产生的磁场变化。霍尔效应传感器605可例如与控制电路进行信号通信。基于来自霍尔效应传感器605的信号,控制电路上的微控制器可确定关节运动驱动系统是与击发驱动系统接合还是脱离。

通过使用通用电线在轴组件的固定轴部分和可旋转轴部分之间传送功率和信号,外科器械可以无法有效地使用可旋转轴组件,因为电线可由于轴组件的重复旋转而被扭曲或甚至损坏。克服该缺陷的一种方法可以是使用环组件而不是电线来将电力和信号传送至可旋转轴部分。例如,具有电极的第一凸缘可附接到固定轴部分,并且具有电极的第二凸缘能够相对于第一凸缘的电极旋转。间隙必须在第一凸缘和第二凸缘之间形成,以允许第二凸缘相对于第一凸缘旋转。为了在可旋转轴部分的旋转期间保持电连接,第一凸缘和第二凸缘的电极可在它们之间的界面处暴露。间隙可允许水和/或其它体液进入电极界面所在的第一凸缘和第二凸缘之间的区域中。因此,电极接口可在外科手术期间暴露于水和其它体液。在接触暴露的电极时,水和/或体液可引起信号噪声或甚至丢失功率/信号。

本公开的各方面改善了外科器械中在其操作期间暴露于水和/或体液的滑环组件。在一种布置中,轴组件可包括能够固定地连接到外科器械主体的近侧轴部分和能够相对于近侧轴部分旋转的远侧轴部分。滑环组件可包括近侧轴部分中的近侧滑环和轴远侧部分中的远侧滑环。近侧滑环和远侧滑环中的每个可包括安装在近侧滑环和远侧滑环中的每个上的一个或多个导体。近侧滑环和远侧滑环上的导体可涂覆有防水绝缘层以提供防水屏障,以防止可在外科手术期间生成的水或流体到达导体。电介质层(例如,高k电介质,诸如PZT)可位于近侧滑环和远侧滑环上的导体之间,并且近侧滑环的导体和远侧滑环的导体可在它们之间形成电容通道。这些电容通道可用于使用电容耦接将功率和信号从固定主体部分传送至可旋转轴组件部分(例如,端部执行器)。

这样,本公开的各方面可有利地通过在远侧滑环和近侧滑环中的导体之间形成电容通道而不是直接连接将导体覆盖有防水绝缘层,这可必然会使电极的一些部分暴露于外部。因此,本公开的各方面可通过提供绝缘屏障以防止水或流体到达电极来防止信号噪声和功率和信号的丢失。

图10示出了根据本公开的一个方面的滑环组件2000的透视局部剖视图,并且图11示出了根据本公开的一个方面的图10的滑环组件2000的一部分的剖视图。滑环组件2000可包括在轴组件(例如,轴组件200)中。滑环组件2000可被配置为能够向端部执行器(例如,端部执行器300)传导电力和/或从端部执行器传导电力并且/或者将信号传送至端部执行器和/或从端部执行器传送信号。滑环组件可包括近侧部分2172和远侧部分2174。近侧部分2172能够固定地连接到外科器械(例如,外科器械10)的主体(例如,柄部组件14或轴组件的近侧轴部分的底座凸缘242)。远侧部分2174能够固定地连接到轴组件的远侧轴部分。远侧部分2174可例如围绕纵向轴线相对于近侧部分2172旋转。如图10和图11所示,滑环组件2000可包括近侧滑环2010和安装在近侧滑环2010上的一个或多个导体2020。近侧部分2172中的近侧滑环2010和导体2020可涂覆有第一防水绝缘层2030以提供防水屏障从而防止可在外科手术期间生成的水或流体到达导体2020。在示例性方面,第一防水绝缘层2030可覆盖整个导体2020。

在远侧部分2174中,滑环组件2000还可包括远侧滑环2110和安装在远侧滑环2110上的一个或多个导体2120。远侧滑环2110和远侧部分2174中的导体2120可涂覆有第二防水绝缘层2130以提供防水屏障从而防止水或流体到达导体2120。在示例性方面,第二防水绝缘层2130可覆盖整个导体2120。在一个示例性方面,第一防水绝缘层2030和第二防水绝缘层2130可包含电绝缘和防水材料。在一个示例性方面,第一防水绝缘层2030和第二防水绝缘层2130也可包含光滑材料。

近侧滑环2010和远侧滑环2110可定位在限定在喷嘴半部(例如,喷嘴半部202、203)中的狭槽内。在示例方面,近侧滑环2010和远侧滑环2110可由非导电材料制造或涂覆。远侧滑环2110可围绕轴轴线SA-SA相对于近侧滑环2010旋转。

在一个示例方面,电介质层2050可位于第一防水绝缘层2030和第二防水绝缘层2130之间。在示例方面,电介质层2050能够固定地连接到近侧部分2172中的第一防水绝缘层2030。在示例方面,电介质层2050可与第二防水绝缘层2130直接接触,并且第二防水绝缘层2130可包含光滑材料,使得远侧部分2174(例如,远侧滑环2110和第二防水绝缘层2130)以与电介质层2050的接触表面的较小摩擦相对于电介质层2050平滑地旋转。在另一个示例方面,电介质层2050和第二防水绝缘层2130之间可存在气隙。

在另一个示例方面,电介质层2050能够固定地连接到远侧部分2174中的第二防水绝缘层2130。在这种情况下,在示例方面,电介质层2050可与第一防水绝缘层2030直接接触,并且第一防水绝缘层2030可包含光滑材料,使得远侧部分2174(例如,远侧滑环2110和电介质层2050)以与第一防水绝缘层2030的接触表面的较小摩擦相对于第一防水绝缘层2030平滑地旋转。在另一个示例方面,电介质层2050和第一防水绝缘层2030之间可存在气隙。

在另一个示例方面,电介质层2050可例如通过固定地连接到外科器械的另一个部件(例如,喷嘴半部202、203)而不含第一防水绝缘层2030和第二防水绝缘层2130两者。在这种情况下,电介质层2050可直接接触第一防水绝缘层2030和第二防水绝缘层2130中的至少一者,并且第一防水绝缘层2030和第二防水绝缘层2130中的至少一者可包含光滑材料,使得远侧部分2174(例如,远侧滑环2110和第二防水绝缘层2130)以较小的摩擦相对于电介质层2050平滑地旋转。在另一个示例方面,电介质层2050和第一防水绝缘层2030之间和/或电介质层2050和第二防水绝缘层2130之间可存在气隙。

在示例方面,导体2020(或导体2120)的厚度2025可在约0.001英寸至约0.01英寸的范围内,优选地在约0.003英寸至约0.008英寸的范围内,更优选地在约0.004英寸至约0.006英寸的范围内。在另一个示例方面,导体2020、2120可具有任何其它合适的厚度。在示例方面,导体2020和电介质层2050之间的竖直距离2035可非常小,例如在约0.0005英寸至约0.0015英寸的范围内,优选地在约0.0007英寸至约0.0013英寸的范围内,更优选地在约0.0009英寸至约0.0011英寸的范围内。在另一个示例方面,导体2020和电介质层2050可具有任何其它合适的距离。在示例性方面,导体2120和电介质层2050之间的竖直距离可类似于竖直距离2035。在一个示例方面,电介质层2050的厚度2055可非常薄,例如在约0.001英寸至约0.05英寸的范围内,优选地在约0.005英寸至约0.03英寸的范围内,更优选地在约0.01英寸至约0.02英寸的范围内。在另一个示例方面,电介质层2050可具有任何其它合适的厚度。

近侧滑环2010能够固定地连接到外科器械的主体。例如,近侧滑环2010和近侧滑环2010的导体2020可通过如图10所示的第一电连接器2060(例如,电连接器606)连接到轴电路板2070(例如,轴电路板610)。电路板2070可包括被配置为能够控制递送至端部执行器(例如,端部执行器300)的功率和信号的控制电路2080(例如,微型芯片或微处理器)。远侧滑环2110和远侧滑环2110的导体2120可通过第二电连接器2160连接到端部执行器。

近侧滑环2010的导体2020和远侧滑环2110的导体2120可在导体2020和导体2120之间形成电容通道。控制电路2080可被配置为能够使用通过电容通道的电容耦接将电力和信号(例如,数据或任何其它信号)传送到电连接到远侧滑环2110的端部执行器。控制电路可使用AC电流来向端部执行器和/或从端部执行器传送电力和信号。

在一个示例方面,第一滑环2010和第二滑环2110可呈环形形状,如图10所示。在另一个示例方面,第一滑环2010和第二滑环2110可具有任何其它合适的形状。在示例方面,导体2020、2120可包括金属电极。在另一个示例方面,导体2020、2120可包含任何其它导电材料。在示例方面,近侧滑环2010上的导体2020中的每一者可与远侧滑环2110上的导体2120中的一者匹配,并且匹配的导体可彼此面对。例如,如图11所示,导体2020A与导体2120A匹配,并且导体2020B与导体2120B匹配。在示例方面,导体2020、2120可为同心圆形状,如图10所示,使得匹配的导体(例如,2020A-2120A;2020B-2120B)可在滑环组件2000的远侧部分2174旋转时可继续彼此面对,从而连续地保持在导体2020和导体2120之间形成的电容通道。在另一示例方面,导体2020、2120可具有任何其它合适的形状。

在示例方面,电介质层2050可包含高k介电材料,诸如PZT(锆钛酸铅)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铈(CeO2)和氧化铝(Al2O3)。这些材料可单独使用或以它们的任何组合使用。如本文所用,高k介电材料可指具有高介电常数值k(例如,大于二氧化硅的k值(其为约3.9))的电介质材料。在一个示例方面,电介质层2050可包括具有极高介电常数(例如,大于约100至约300)的介电材料,诸如PZT。通过使用具有极高介电常数的介电材料,形成于滑环组件2000中的电容通道可能够具有足够的电容,同时保持电介质层2050的厚度非常薄(例如,小于0.03至0.05英寸),而不会遭受不可接受的泄漏电流水平或灾难性击穿。在另一个示例方面,电介质层2050可包括任何其它合适的介电材料(例如,中低介电常数材料,诸如二氧化硅)。在示例中,电介质层2050可沉积在第一防水绝缘层2030或第二防水绝缘层2130上方的滑环之一上(例如,气相沉积)。在示例中,电介质层2050可被提供为盘或晶片层。

在示例方面,滑环2010、2110中的仅一个可包括防水绝缘层。例如,如果远侧滑环2110和远侧滑环2110上的导体2120涂覆有防水绝缘层,则近侧滑环2010和近侧滑环2010上的导体2020可直接涂覆有电介质层2050(例如,介电材料的气相沉积),而两者之间没有单独的防水绝缘层。在这种情况下,电介质层2050可为防水的并且防止水或流体到达导体2020。在另一个示例方面,如果近侧滑环2010和近侧滑环2010上的导体2020涂覆有防水绝缘层,则远侧滑环2110和远侧滑环2110上的导体2120可直接涂覆有电介质层2050(例如,介电材料的气相沉积),而两者之间没有单独的防水绝缘层。

图12为根据本公开另一个方面的滑环组件2200的一部分的剖视图。滑环组件2200可包括在轴组件(例如,轴组件200)中。滑环组件2200可具有近侧部分2372和远侧部分2374。近侧部分2372能够固定地连接到外科器械(例如,外科器械10)的主体(例如,柄部组件14)。远侧2374能够相对于近侧部分2372旋转。如图12所示,滑环组件2200可包括近侧滑环2210和安装在近侧部分2372中的近侧滑环2210上的一个或多个导体2220。近侧滑环2210和导体2220可涂覆有第一电介质层2230。在示例方面,第一电介质层可覆盖整个导体2220。第一电介质层2230可提供防水屏障以防止可在外科手术期间生成的水或流体到达导体2220。

在示例方面,滑环组件2200还可包括远侧滑环2310和安装在远侧部分2374中的远侧滑环2310上的一个或多个导体2320。远侧滑环2310和导体2320可涂覆有第二电介质层2350。在示例方面,第二电介质层2350可覆盖整个导体2320。第二电介质层2350可提供防水屏障以防止可在外科手术期间生成的水或流体到达导体2320。导体2220、2320可在导体2220和导体2320之间形成电容通道。

在示例方面中,第一电介质层2230和第二电介质层2350可包含高k介电材料,诸如PZT(锆钛酸铅)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铈(CeO2)、氧化铝(Al2O3)或具有高k值(例如,具有高于3.9的介电常数)的环氧树脂材料。这些材料可单独使用或以它们的任何组合使用。在示例方面,第一电介质层2230和第二电介质层2350中的至少一者可包含具有极高介电常数(例如,大于约100至约300)的介电材料,诸如PZT。在另一个示例方面,第一电介质层2230和第二电介质层2350可包含任何其它合适的介电材料(例如,中低介电常数材料,诸如二氧化硅)。

在示例方面,第一电介质层2230可包含与第二电介质层2350不同的介电材料。例如,第一电介质层2230可包含环氧树脂材料,而第二电介质层2350包含氧化钛或PZT(例如,气相沉积的电介质层)。在另一个示例方面,第一电介质层2230可包含与第二电介质层2350相同的介电材料。

在示例方面,滑环组件2200可包括能够固定地附接到第一电介质层2230上的第三电介质层2250。例如,电介质盘/晶片可胶合到第一电介质层2230上,或者电介质层蒸汽沉积在第一电介质层2230上。在这种情况下,在示例中,第二电介质层2350和第三电介质层2250之间可存在气隙2360,以有利于远侧部分2374相对于第三电介质层2250的平滑旋转。在另一个示例方面,第二电介质层2350和第三电介质层2250之间可不存在气隙,并且光滑的绝缘层可涂覆在第二电介质层2350上或第三电介质层2250上。

在另一个示例方面,第三电介质层2250可以能够固定地附接在第二电介质层2350上。在这种情况下,在示例中,第一电介质层2230和第三电介质层2250之间可存在气隙,以有利于包括第三电介质层2250的远侧部分2374相对于第一电介质层2230的平滑旋转。在另一个示例方面,第一电介质层2230和第三电介质层2250之间可不存在气隙,并且光滑的绝缘层可涂覆在第一电介质层2230上或第三电介质层2250上。

在另一个示例方面,第三电介质层2250可例如通过能够固定地连接到外科器械的另一个部件(例如,喷嘴半部202、203)而不具有第一电介质层2230和第二电介质层2350两者。在这种情况下,在示例中,第三电介质层2250第一电介质层2230和第二电介质层2350中的至少一者之间可存在气隙。在另一个示例方面,可不存在气隙,相反,第三电介质层2250第一电介质层2230和第二电介质层2350中的至少一者之间可存在光滑的绝缘层。

在示例方面,第三电介质层2250可包含高k介电材料,诸如如PZT(锆钛酸铅)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铈(CeO2)、氧化铝(Al2O3)或具有高k值(例如,具有高于3.9的介电常数)的环氧树脂材料。这些材料可单独使用或以它们的任何组合使用。在示例方面,第三电介质层2250可包含具有极高介电常数(例如,大于约100至约300)的介电材料,诸如PZT。在另一个示例方面,第三电介质层2250可包含任何其它合适的节点材料(例如,中低介电常数材料,诸如二氧化硅)。

在示例方面,第二电介质层2350和/或第三电介质层2250的介电常数可大于第一电介质层2230的介电常数。在另一个示例方面,第一电介质层2230的介电常数可大于第二电介质层2350和/或第三电介质层2250的介电常数。在示例方面,第三电介质层2250可包含与第二电介质层2350不同的介电材料。在另一个示例方面,第三电介质层2250可包含与第二电介质层2350相同的介电材料。

在示例方面,导体2220的厚度2225和/或导体2320的厚度2325可在约0.001英寸至约0.01英寸的范围内,优选地在约0.003英寸至约0.008英寸的范围内,更优选地在约0.004英寸至约0.006英寸的范围内。在另一个示例方面,导体2220、2320可具有任何其它合适的厚度。在一个示例方面,第二电介质层2350的厚度2355可在约0.001英寸至约0.01英寸的范围内,优选地在约0.002英寸至约0.005英寸的范围内,更优选地在约0.003英寸至约0.004英寸的范围内。在另一个示例方面,第二电介质层2350可具有任何其它合适的厚度。在示例方面,第三电介质层2250和第二电介质层2350之间的气隙2260(或本文所讨论的任何其它气隙)可为非常薄的,例如小于0.01英寸,优选地小于0.005英寸,更优选地小于0.001英寸。在另一个示例方面,气隙2260可具有任何其它合适的距离。

在示例方面,导体2220和第三电介质层2250之间的竖直距离2235可非常小,例如在约0.0005英寸至约0.0015英寸的范围内,优选地在约0.0007英寸至约0.0013英寸的范围内,更优选地在约0.0009英寸至约0.0011英寸的范围内。在另一个示例方面,导体2220和第三电介质层2250可具有任何其它合适的距离。在一个示例方面,第三电介质层2250的厚度2255可非常薄,例如在约0.001英寸至约0.01英寸的范围内,优选地在约0.002英寸至约0.007英寸的范围内,更优选地在约0.003英寸至约0.005英寸的范围内。在另一个示例方面,第三电介质层2250可具有任何其它合适的厚度。

相对于图12示出和描述的滑环组件2200的剩余特征和特性(其中导体2220、2320安装在滑环2210、2310上)可以其它方式与用图10-11中所示的实施方案描述的那些类似或相同,包括但不限于滑环2210、2310或导体2220、2320中的任一者的部件、布置和形状,以及如本文所述和所示的电连接器2060、2160、轴电路板2070、控制电路2080的可能存在。

图13示出了根据本公开的一个方面的外科器械的电路的框图,其示出了控制电路2410(例如,控制电路2080)、电源2420(例如,电源90)、滑环组件2450(例如,滑环组件2000、2200)与端部执行器2430(例如,端部执行器300)之间的接口。如图13所示,滑环组件2450可包括由近侧滑环和远侧滑环上的导体形成的一个或多个电容通道2440A-C。控制电路2410可被配置为能够使用通过电容通道2440A-C的电容耦接来将电力和信号传送至端部执行器2430。

在示例方面,每个电容通道2440A-C可接收/传输不同类型的信号/功率。例如,控制电路2410可使用用于第一信号或数据的第一电容通道2440A、用于第二信号或数据的第二电容通道2440B,以及用于功率的第三电容通道2440C。在另一个示例实施方案中,控制电路2410可使用相同电容信道来接收/传输不同类型的信号/功率。例如,第一电容通道2440A可用于接收/传输功率和信号两者。

前面的描述已经通过使用框图、流程图和/或示例阐述了设备和/或过程的各方面,这些方面可包含一个或多个功能和/或操作。此类框图、流程图或示例内的每个功能和/或操作可通过各种硬件、软件、固件或其实际上的任何组合来单独和/或共同地实现。在一个方面,本文所述的主题的若干部分可经由专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑器件(PLD)、电路、寄存器和/或软件组件(例如,程序、子例程、逻辑)和/或硬件和软件组件、逻辑门或其他集成格式的组合来实现。本文公开的一些方面可作为在一台或多台计算机上运行的一个或多个计算机程序(如,作为在一个或多个计算机系统上运行的一个或多个程序),作为在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(如,作为在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序),作为固件,或作为实际上它们的任何组合全部或部分地在集成电路中等效地实现,并且根据本发明,设计电路和/或编写软件和/或硬件的代码将在本领域技术人员的技术范围内。

本文公开的主题的机制能够作为多种形式的程序产品进行分布,并且本文所述主题的示例性方面适用,而不管用于实际进行分布的信号承载介质的具体类型是什么。信号承载介质的示例包括如下:可录式媒体,诸如软盘、硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)、数字磁带、计算机存储器等;和传输式介质,诸如数字和/或模拟通信介质(例如,光纤缆线、波导、有线通信链路、无线通信链路(例如,发射器、接收器、传输逻辑、接收逻辑)等)。

为了举例说明和描述的目的,已经提供了这些方面的上述说明。这些具体实施方式并非意图为详尽的或限定到本发明所公开的精确形式。可以按照上述教导内容对本发明进行修改或变型。所选择和描述的这些方面是为了示出本发明的原理和实际应用,从而使得本领域的普通技术人员能够利用多个方面,在适合设想的具体应用的情况下进行修改。与此一同提交的权利要求书旨在限定完整范围。

本文所述主题的各个方面在以下编号的实施例中陈述:

实施例1-一种外科轴组件,所述外科轴组件包括滑环组件。所述滑环组件包括第一连接器、安装在所述第一连接器上的第一导体以及位于所述第一导体上的第一防水绝缘层。所述滑环组件还包括能够相对于所述第一连接器旋转的第二连接器、安装在所述第二连接器上的第二导体以及位于所述第二导体上的第二防水绝缘层。所述滑环组件还包括位于所述第一防水绝缘层和所述第二防水绝缘层之间的电介质层,其中所述第一导体和所述第二导体被配置为能够在所述第一导体和所述第二导体之间形成电容通道。

实施例2-根据实施例1所述的外科轴组件,其中,所述第一连接器和所述第二连接器中的至少一者包括滑环。

实施例3-根据实施例1至实施例2中的一项或多项所述的外科轴组件,其中,所述电介质层能够固定地连接到所述第一防水绝缘层。

实施例4-根据实施例1至实施例3中的一项或多项所述的外科轴组件,其中,所述电介质层包含PZT。

实施例5-根据实施例1至实施例4中的一项或多项所述的外科轴组件,其中,所述第一防水绝缘层和所述第二防水绝缘层中的至少一者包含光滑材料。

实施例6-根据实施例1至实施例5中的一项或多项所述的外科轴组件,还包括电连接到所述第一导体的控制电路。

实施例7-根据实施例6所述的外科轴组件,还包括电连接到所述第二导体的端部执行器,其中所述控制电路被配置为能够通过所述电容通道向所述端部执行器传送功率和信号。

实施例8-一种用于与外科轴组件一起使用的滑环组件。所述滑环组件包括第一连接器、安装在所述第一连接器上的第一导体以及位于所述第一导体上的第一电介质层。所述滑环组件还包括能够相对于所述第一连接器旋转的第二连接器、安装在所述第二连接器上的第二导体以及位于所述第二导体上的第二电介质层,其中所述第一导体和所述第二导体被配置为能够在所述第一导体和所述第二导体之间形成电容通道。

实施例9-根据实施例8所述的滑环组件,还包括位于所述第一电介质层上的第三电介质层。

实施例10-根据实施例9所述的滑环组件,其中,所述第二电介质层和所述第三电介质层间隔开,使得在所述第二电介质层合所述第三电介质层之间形成间隙。

实施例11-根据实施例8至实施例10中的一项或多项所述的滑环组件,其中,所述第二电介质层包含气相沉积的PZT。

实施例12-根据实施例8至实施例11中的一者或多者所述的滑环组件,其中,所述第一电介质层包含环氧树脂材料。

实施例13-根据实施例9至实施例12中的一项或多项所述的滑环组件,其中,所述第三电介质层包括PZT晶片。

实施例14-根据实施例8至实施例13中的一项或多项所述的滑环组件,还包括电连接到所述第一导体的控制电路。

实施例15-一种外科轴组件,包括第一轴部分和能够相对于所述第一轴部分旋转的第二轴部分。所述第一轴部分包括第一滑环、安装在所述第一滑环上的多个第一导体和位于所述第一滑环上的第一防水绝缘层。所述第二轴部分包括滑环、安装在所述第二滑环上的多个第二导体、位于所述第二滑环上的第二防水绝缘层以及位于所述第一防水绝缘层和所述第二防水绝缘层之间的电介质层,其中所述多个第一导体和所述多个第二导体被配置为能够在所述多个第一导体和所述多个第二导体之间形成多个电容通道。

实施例16-根据实施例15所述的外科轴组件,还包括电连接到所述多个第一导体的控制电路。

实施例17-根据实施例16所述的外科轴组件,还包括电连接到所述多个第二导体的端部执行器,其中所述控制电路被配置为能够通过所述多个电容通道向所述端部执行器传送功率和信号。

实施例18-根据实施例15至实施例17中的一项或多项所述的外科轴组件,其中,所述电介质层能够固定地连接到所述第一防水绝缘层。

实施例19-根据实施例15至实施例18中的一项或多项所述的外科轴组件,其中,所述电介质层包含PZT。

实施例20-根据实施例15至实施例19中的一项或多项所述的外科轴组件,其中,所述第一防水绝缘层和所述第二防水绝缘层中的至少一者包含光滑材料。

实施例21-一种外科器械,包括外科端部执行器、控制电路和连接器组件。所述连接器组件包括第一连接器,所述第一连接器包括电耦接到所述外科端部执行器的第一导体,以及第二连接器,所述第二连接器包括与所述第一导体间隔开的第二导体,其中所述第一导体电耦接到所述控制电路,其中所述第一连接器能够相对于所述第二连接器旋转,其中所述第一导体电容耦接到所述第二导体,从而在所述第一导体和所述第二导体之间限定电容通道,以用于在所述外科端部执行器和所述控制电路之间传输电信号。

实施例22-一种外科器械,包括外科端部执行器、控制电路和连接器组件。所述连接器组件包括第一连接器,所述第一连接器包括电耦接到所述外科端部执行器的第一导体,以及第二连接器,所述第二连接器包括与所述第一导体间隔开的第二导体,其中所述第二导体电耦接到所述能量源,其中所述第一连接器能够相对于所述第二连接器旋转,其中所述第一导体电容耦接到所述第二导体,从而在所述第一导体和所述第二导体之间限定电容通道,以用于将能量从所述能量源传输到所述外科端部执行器。

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