显示外科器械状态技术领域的系统和方法
阅读说明：本技术 显示外科器械状态技术领域的系统和方法 (System and method for displaying surgical instrument status technical field ) 是由 J·D·梅瑟利 D·C·耶茨 M·A·戴维森 J·L·哈里斯 F·E·谢尔顿四世 于 2018-06-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种外科器械。所述外科器械包括：电路,所述电路被配置成能够将RF能量递送至设置在端部执行器中的仓,所述端部执行器被构造成能够接收所述仓；闭合机构,所述闭合机构被构造成能够使所述端部执行器在打开位置与闭合位置之间转换；显示器；以及控制电路,所述控制电路操作地联接到所述显示器。所述控制电路被配置成能够：确定通过所述仓递送至组织的RF能量的量；在所述显示器上显示RF能量的所述量；确定所述闭合机构的位置；以及在所述显示器上显示所述闭合机构的所述位置。(The invention discloses a surgical instrument. The surgical instrument includes: an electrical circuit configured to deliver RF energy to a cartridge disposed in an end effector configured to receive the cartridge; a closure mechanism configured to transition the end effector between an open position and a closed position; a display; and a control circuit operatively coupled to the display. The control circuit is configured to be capable of: determining an amount of RF energy delivered to tissue through the cartridge; displaying the amount of RF energy on the display; determining a position of the closure mechanism; and displaying the position of the closure mechanism on the display.)
本公开涉及外科器械，并且在各种情况下，涉及被设计成用于密封和切割组织的外科密封和切割器械及其钉仓。
背景技术
在外科密封和缝合器械中，将由外科器械的传感器捕获的各种信息显示给操作者可能是有用的，使得如果遇到意外的组织状况或如果器械运行不正常，则操作者可以确保器械运行正常或采取纠正措施。
发明内容
在一个方面，提供了一种外科器械。该外科器械包括：电路，该电路被配置成能够将RF能量递送至设置在端部执行器中的仓，该端部执行器被构造成能够接收仓；闭合机构，该闭合机构被构造成能够使端部执行器在打开位置与闭合位置之间转换；显示器；以及控制电路，该控制电路操作地联接到显示器，该控制电路被配置成能够：确定通过仓递送至组织的RF能量的量；在显示器上显示RF能量的量；确定闭合机构的位置；以及在显示器上显示闭合机构的位置。
在另一个方面，该外科器械包括：电路，该电路被配置成能够将RF能量递送至设置在端部执行器中的仓；闭合机构，该闭合机构被构造成能够使端部执行器在打开位置与闭合位置之间转换；显示器；以及处理器，该处理器操作地联接到显示器；存储器，该存储器操作地联接到处理器，该存储器存储程序指令，这些程序指令当由处理器执行时，使处理器：确定通过仓递送至组织的RF能量的状态；显示RF能量的状态；确定闭合机构的状态；并且显示闭合机构的状态。
在另一个方面，提供了控制外科器械中的显示器的方法。外科器械包括：电路，该电路被配置成能够将RF能量递送至设置在端部执行器中的仓，该端部执行器被构造成能够接收仓；闭合机构，该闭合机构被构造成能够使端部执行器在打开位置与闭合位置之间转换；显示器；以及控制电路，该控制电路联接到显示器。该方法包括由控制电路确定通过仓施加到组织的RF能量的量；由控制电路在显示器上显示RF能量的量；由控制电路确定闭合机构的位置；以及由控制电路在显示器上显示闭合机构的位置。
附图说明
本文所述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这些方面可结合附图参考下述说明更好地理解。
图1是根据本公开的一个方面的外科系统的透视图，该外科系统包括联接到可互换外科工具组件的柄部组件，该可互换外科工具组件被配置成能够能够与常规外科钉/紧固件仓和射频(RF)仓结合使用。
图2是根据本公开的一个方面的图1的外科系统的分解透视组件视图。
图3是根据本公开的一个方面的图1和图2的柄部组件和可互换外科工具组件的部分的另一个分解透视组件视图。
图4是根据本公开的一个方面的图1至图3的可互换外科工具组件的近侧部分的分解组件视图。
图5是根据本公开的一个方面的图1至图5的可互换外科工具组件的远侧部分的另一分解组件视图。
图6是根据本公开的一个方面的图1至图5所描绘的端部执行器的局部剖视图，该端部执行器将RF仓支撑在其中并且组织夹持在仓与砧座之间。
图7是根据本公开的一个方面的图6的砧座的局部剖视图。
图8是根据本公开的一个方面的图1至图5的可互换外科工具组件的一部分的另一个分解组件视图。
图9是根据本公开的一个方面的图1和图2的可互换外科工具组件和柄部组件的另一个分解组件视图。
图10是根据本公开的一个方面的图1至图5的可互换外科工具组件的RF仓和细长通道的透视图。
图11是根据本公开的一个方面的具有刀构件的图10的RF仓和细长通道的部分的局部透视图。
图12是在图10的细长通道中安装的RF仓的另一个透视图，并且示出了根据本公开的一个方面的柔性轴电路布置的一部分。
图13是根据本公开的一个方面的沿图12中的线13-13截取的图12的RF仓和细长通道的剖视端视图。
图14是根据本公开的一个方面的图1和图5的可互换外科工具组件的一部分的俯视剖视图，其中其端部执行器处于关节运动位置。
图15是根据本公开的一个方面的机载电路板布置和RF发生器和构型的透视图。
图16A至图16B是根据本公开的一个方面的跨越两个图纸的图1的外科器械的控制电路的框图。
图17是根据本公开的一个方面的图1的外科器械的控制电路的框图，其示出了柄部组件与功率组件之间、以及柄部组件与可互换轴组件之间的接口。
图18是根据本公开的一个方面的被配置成能够控制各种功能的外科器械的示意图。
图19是移除了壳体的外科器械的侧视图，显示了触发器感测组件，其中根据本公开的一方面，闭合触发器处于未致动位置。
图20是移除了壳体的外科器械的侧视图，显示了触发器感测组件，其中根据本公开的一方面，闭合触发器处于致动位置。
图21是根据本公开的一方面的包括组织厚度感测组件的端部执行器的透视图。
图22是根据本公开的一方面的组织厚度感测组件的传感器的示意图。
图23是根据本公开的一方面的位置感测组件的分解透视图。
图24是根据本公开的一个方面的位置感测组件的电路和位置传感器的图示。
图25是根据本公开的一个方面的被配置成能够显示外科器械的各种状态的外科器械的一个示例的框图。
图26是描绘根据本公开的一方面的外科器械的RF能量状态信息的显示器。
图27是描绘根据本公开的一方面的外科器械的RF能量状态信息的显示器。
图28是描绘根据本公开的一方面的外科器械的RF能量状态信息的显示器。
图29是描绘根据本公开的一方面的外科器械的RF能量状态信息的显示器。
图30是描绘根据本公开的一方面的外科器械的温度信息的显示器。
图31是描绘根据本公开的一方面的外科器械的组织含水量信息的显示器。
图32是描绘根据本公开的一方面的外科器械的操作进度的显示器。
图33是描绘根据本公开的一方面的外科器械的操作进度的显示器。
图34是描绘根据本公开的一方面的外科器械的组织和操作进度的显示器。
图35是描绘根据本公开的一方面的外科器械的警告的显示器。
图36是描绘根据本公开的一方面的外科器械的警告的显示器。
图37是描绘根据本公开的一方面的外科器械的状态、操作进度和组织的显示器。
图38是描绘根据本公开的一方面的外科器械的RF仓状态信息的显示器。
图39是描绘根据本公开的一方面的外科器械的RF仓状态信息的显示器。
说明书
本申请的申请人拥有于与其同时提交且各自全文以引用方式并入本文的以下专利申请：
2017年6月28日提交、发明人为Jeffrey D.Messerly等人且名称为“SURGICALSYSTEM COUPLABLE WITH STAPLE CARTRIDGE AND RADIO FREQUENCY CARTRIDGE,ANDMETHOD OF USING SAME”的代理人案卷号END8184USNP/170063。
2017年6月28日提交、发明人为Jeffrey D.Messerly等人且名称为“SHAFT MODULECIRCUITRY ARRANGEMENTS”的代理人案卷号END8190USNP/170065。
2017年6月28日提交、发明人为Jeffrey D.Messerly等人且名称为“SYSTEMS ANDMETHODS FOR CONTROLLING CONTROL CIRCUITS FOR INDEPENDENT ENERGY DELIVERY OVERSEGMENTED SECTIONS”的代理人案卷号END8189USNP/170066。
2017年6月28日提交、发明人为Jeffrey D.Messerly等人且名称为“FLEXIBLECIRCUIT ARRANGEMENT FOR SURGICAL FASTENING INSTRUMENTS”的代理人案卷号END8185USNP/170067。
2017年6月28日提交、发明人为Jeffrey D.Messerly等人且名称为“SURGICALSYSTEM COUPLEABLE WITH STAPLE CARTRIDGE AND RADIO FREQUENCY CARTRIDGE,ANDHAVING A PLURALITY OF RADIO-FREQUENCY ENERGY RETURN PATHS”的代理人案卷号END8188USNP/170068。
2017年6月28日提交、发明人为David C.Yates等人且名称为“SYSTEMS ANDMETHODS FOR CONTROLLING CONTROL CIRCUITS FOR AN INDEPENDENT ENERGY DELIVERYOVER SEGMENTED SECTIONS”的代理人案卷号END8181USNP/170069。
2017年6月28日提交、发明人为Tamara Widenhouse等人且名称为“SURGICAL ENDEFFECTOR FOR APPLYING ELECTROSURGICAL ENERGY TO DIFFERENT ELECTRODES ONDIFFERENT TIME PERIODS”的代理人案卷号END8187USNP/170070。
2017年6月28日提交、发明人为Tamara Widenhouse等人且名称为“ELECTROSURGICAL CARTRIDGE FOR USE IN THIN PROFILE SURGICAL CUTTING ANDSTAPLING INSTRUMENT”的代理人案卷号END8182USNP/170071。
2017年6月28日提交、发明人为Frederick E.Shelton,IV等人且名称为“SURGICALEND EFFECTOR TO ADJUST JAW COMPRESSION”的代理人案卷号END8186USNP/170072。
2017年6月28日提交、发明人为Jason L.Harris等人且名称为“CARTRIDGEARRANGEMENTS FOR SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENTS WITH LOCKOUTDISABLEMENT FEATURES”的代理人案卷号END8224USNP/170073。
2017年6月28日提交、发明人为Jeffrey D.Messerly等人且名称为“SURGICALCUTTING AND FASTENING INSTRUMENTS WITH DUAL POWER SOURCES”的代理人案卷号END8229USNP/170074。
电外科装置可用于许多外科手术中。电外科装置可向组织施加电能以便对组织进行处理。电外科装置可包括具有安装在远侧的端部执行器的器械，该端部执行器包括一个或多个电极。端部执行器可抵靠组织定位，使得电流可被引入到组织中。电外科装置可被配置用于单极或双极操作。在单极操作期间，电流由端部执行器上的有源(或源)电极引入到组织中，并通过返回电极返回。返回电极可以是接地垫，并且单独地位于患者的身体上。在双极操作期间，电流可分别通过端部执行器的有源电极和返回电极被引入到组织中并从组织返回。
端部执行器可包括两个或更多个钳口构件。钳口构件中的至少一个可具有至少一个电极。至少一个钳口可从与相反钳口间隔开以用于接收组织的位置移动到钳口构件之间的空间小于第一位置的钳口构件之间的空间的位置。可移动钳口的该移动可以压缩保持在其间的组织。由流过组织的电流所产生的热结合通过钳口的移动实现的压缩可以在组织内和/或在组织之间形成止血密封并因此可尤其适用于例如密封血管。端部执行器可包括切割构件。切割构件可相对于组织和电极移动以横切组织。
电外科装置还可包括将组织夹持在一起的机构，诸如缝合装置，和/或切断组织的机构，诸如组织刀。
电外科装置可包括轴，该轴用于将端部执行器邻近接受治疗的组织放置。轴可为直的或弯曲的、可弯曲的或不可弯曲的。在包括直的和可弯曲轴的电外科装置中，轴可具有一个或多个关节运动接头以允许轴的受控弯曲。当使用具有直的非弯曲轴的电外科装置不容易接近待处理的组织时，此类接头可允许电外科装置的使用者以与轴成角度的方式将端部执行器放置成与组织接触。
由电外科装置施加的电能可通过与手持件通信的发生器传递至器械。电能可为射频(“RF”)能量的形式。RF能量为可在200千赫兹(kHz)至1兆赫兹(MHz)频率范围内的电能形式。在应用中，电外科器械可通过组织传递低频RF能量，这会引起离子振荡或摩擦，实际上造成电阻加热，从而升高组织的温度。由于受影响的组织与周围组织之间形成明显的边界，因此外科医生可以高精确度进行操作，并在不损伤相邻的非目标组织的情况下进行控制。射频能的低操作温度适用于在密封血管的同时移除、收缩软组织、或对软组织塑型。RF能量尤其奏效地适用于***，所述***主要由胶原构成并且在接触热时收缩。
RF能量可在EN 60601-2-2:2009+A11:2011，定义201.3.218-高频率中所述的频率范围内。例如，单极RF应用中的频率通常可被限制为小于5MHz。然而，在双极RF应用中，频率几乎可为任何值。单极应用通常可使用高于200kHz的频率，以便避免由于使用低频电流而导致不希望的对神经和肌肉的刺激。如果风险分析显示神经肌肉刺激的可能性已减轻至可接受的水平，则双极应用可使用较低频率。通常，不使用高于5MHz的频率以最小化与高频渗漏电流相关联的问题。然而，在双极应用的情况下，可使用较高的频率。通常认为，10mA是组织热效应的下限阈值。
图1和图2描绘了可用于执行多种不同外科规程的马达驱动外科系统10。在例示的布置中，外科系统10包括操作地联接到柄部组件500的可互换外科工具组件1000。在另一个外科系统方面，可互换外科工具组件1000还可以有效地与机器人控制的外科系统或自动外科系统的工具驱动组件一起使用。例如，本文所公开的外科工具组件1000可与各种机器人系统、器械、部件和方法诸如但不限于名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS WITHROTATABLE STAPLE DEPLOYMENT ARRANGEMENTS”的美国专利No.9,072,535中公开的那些一起使用，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。
在例示的方面，柄部组件500可包括柄部外壳502，该柄部外壳包括可由临床医生抓持和操纵的***式握持部504。如将在下文简要讨论的，柄部组件500操作地支撑多个驱动系统，这些多个驱动系统被配置成能够生成各种控制动作并将各种控制动作施加到可互换外科工具组件1000的对应部分。如图2所示，柄部组件500还可以包括操作地支撑多个驱动系统的柄部机架506。例如，柄部机架506可以操作地支撑“第一”或闭合驱动系统(通常表示为510)，其可用于将闭合和打开动作施加到可互换外科工具组件1000。在至少一种形式中，闭合驱动系统510可包括以柄部机架506枢转地支撑的闭合触发器512形式的致动器。
此类配置使得闭合触发器512将能够由临床医生操纵，使得当临床医生握持柄部组件500的***式握持部504时，闭合触发器512可容易从启动或“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。在使用中，为了致动闭合驱动系统510，临床医生将闭合触发器512朝向***式握持部504按压。如名称为“SURGICALINSTRUMENT COMPRISING A SENSOR SYSTEM”的美国专利申请序列号14/226,142(现为美国专利申请公布No.2015/0272575)(该专利申请据此全文以引用方式并入本文)中进一步详细描述的，当临床医生完全压下闭合触发器512以达到完全闭合行程时，闭合驱动系统510被配置成能够将闭合触发器512锁定到完全压下或完全致动的位置。当临床医生期望将闭合触发器512解锁以允许其被偏压到未致动位置时，临床医生简单地启动使闭合触发器能够返回到未致动位置的闭合释放按钮组件518。闭合释放按钮组件518还可被配置成能够与各种传感器相互作用，这些传感器与柄部组件500中的微控制器通信以跟踪闭合触发器512的位置。关于闭合释放按钮组件518的配置和操作的进一步的细节可见于美国专利申请公布2015/0272575中。
在至少一种形式中，柄部组件500和柄部机架506可以操作地支撑在本文中被称为击发驱动系统530的另一个驱动系统，该驱动系统被配置成能够将击发动作施加到附接到其上的可互换外科工具组件的对应部分。如在美国专利申请公布2015/0272575中详细描述的，击发驱动系统530可采用位于柄部组件500的***式握持部504中的电动马达505。在各种形式中，马达505例如可以是具有约25,000RPM的最大旋转的直流有刷驱动马达。在其他布置中，马达505可包括无刷马达、无绳马达、同步马达、步进马达或任何其他合适的电动马达。马达505可由功率源522供电，在一种形式中，该功率源可包括可移除电源组。电源组可将多个锂离子(“LI”)或其他合适的电池支撑在其中。可以使用可串联或并联连接的多个电池作为外科系统10的功率源522。之外，功率源522可以是可替换的和/或可再充电的。
电动马达505被配置成能够根据马达的极性在远侧和近侧方向上轴向驱动可纵向移动的驱动构件540(图3)。例如，当马达505在一个旋转方向上被驱动时，可纵向移动的驱动构件将在远侧方向“DD”上被轴向地驱动。当马达505在相反的旋转方向上被驱动时，可纵向运动驱动构件540将在近侧方向“PD”上被轴向地驱动。柄部组件500可包括开关513，开关513可被配置成能够能够使通过功率源522施加到电动马达505的极性反转或以其他方式控制马达505。柄部组件500还可包括一个或多个传感器(未示出)，其被配置成能够检测驱动构件的位置和/或驱动构件移动的方向。马达505的致动可由与闭合触发器512相邻并且被可枢转地支撑在柄部组件500上的击发触发器(未示出)控制。击发触发器可在未致动位置与致动位置之间枢转。击发触发器可以由弹簧或其他偏置布置偏置到未致动位置中，使得当临床医生释放击发触发器时，该击发触发器可以由弹簧或偏置布置枢转或以其他方式返回到未致动位置。在至少一种形式中，击发触发器可被定位在闭合触发器512的“外侧”。如美国专利申请公布No.2015/0272575中所讨论的，柄部组件500可配备有击发触发器安全按钮(未示出)，以防止击发触发器的无意致动。当闭合触发器512处于未致动位置时，安全按钮被容纳在柄部组件500中，其中临床医生不能容易地接近安全按钮并使安全按钮在防止击发触发器的致动的安全位置与其中可击发击发触发器的击发位置之间移动。当临床医生压下闭合触发器时，安全按钮和击发触发器向下枢转，其中它们可由临床医生操纵。
在至少一种形式中，可纵向移动的驱动构件540可以具有形成在其上的齿条542，以用于与和马达交接的对应驱动齿轮布置(未示出)啮合接合。参见图3。关于那些特征的进一步的细节可见于美国专利申请公布2015/0272575。然而，在至少一种布置中，可纵向移动驱动构件被绝缘，以保护其免受无意的Rf能量的影响。至少一种形式还包括可手动致动的“救助”组件，该组件被配置成能够能够允许临床医生在马达505变得停用的情况下手动地回缩可纵向移动的驱动构件。救助组件可包括杠杆或救助柄部组件，其在可释放门550下方储存在柄部组件500内。参见图2。杠杆可被构造成能够被手动枢转成与驱动构件中的齿棘轮接合。因此，临床医生可通过使用救助柄部组件手动地回缩驱动构件540，以使驱动构件在近侧方向“PD”上做棘轮运动。名称为“POWERED SURGICAL CUTTING AND STAPLINGAPPARATUS WITH MANUALLY RETRACTABLE FIRING SYSTEM”的美国专利No.8,608,045(该专利的全部公开内容据此以引用方式并入本文)公开了救助布置以及其他部件、布置和系统，它们也可与本文所公开的各种可互换外科工具组件中的任一个一起使用。
在该例示方面，可互换外科工具组件1000包括外科端部执行器1500，该外科端部执行器包括第一钳口1600和第二钳口1800。在一种布置中，第一钳口包括细长通道1602，该细长通道被构造成能够将常规(机械)外科钉/紧固件仓1400(图4)或射频(RF)仓1700(图1和图2)操作地支撑在其中。第二钳口1800包括相对于细长通道1602被枢转地支撑的砧座1810。通过致动闭合驱动系统510，砧座1810可以在打开位置与闭合位置之间选择性地朝向和远离支撑在细长通道1602中的外科仓移动。在例示的布置中，砧座1810被枢转地支撑在细长通道1602的近侧端部部分上，以用于围绕横向于轴轴线SA的枢转轴线的选择性枢转行进。闭合驱动系统510的致动可导致附接到关节运动连接器1920的近侧闭合构件或近侧闭合管1910的远侧轴向移动。
转到图4，关节运动连接器1920包括从关节运动连接器1920的远侧端部朝远侧突出的上柄脚1922和下柄脚1924，以可移动地联接到端部执行器闭合套筒或远侧闭合管段1930。参见图3。远侧闭合管段1930包括从其近侧端部朝近侧突出的上柄脚1932和下柄脚(未示出)。上双枢轴连接件1940包括近侧销和远侧销1941、1942，这两个销分别接合关节运动连接器1920和远侧闭合管段1930的上柄脚1922、1932中的对应孔。类似地，下双枢轴连接件1944包括近侧销1945和远侧销1946，这两个销分别接合关节运动连接器1920和远侧闭合管段1930的下柄脚1924中的对应孔。
仍然参考图4，在例示的示例中，远侧闭合管段1930包括正向钳口打开特征或插片1936、1938，其与砧座1810的对应部分对应，以在远侧闭合管段1930沿近侧方向PD回缩到起始位置时向砧座1810施加打开动作。关于砧座1810的打开和闭合的更多细节可见于与本申请同日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH POSITIVE JAW OPENING FEATURES”的美国专利申请(代理人案卷号END8208USNP/170096)中，该专利申请的全部公开内容据此以引用方式并入本文。
如图5所示，在至少一种布置中，可互换外科工具组件1000包括工具机架组件1200，该工具机架组件包括将喷嘴组件1240操作地支撑其上的工具底座1210。如与本申请同日提交并据此全文以引用方式并入本文的名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH AXIALLYMOVABLE CLOSURE MEMBER”的美国专利申请(代理人案卷号END8209USNP/170097)中进一步所述，工具底座1210和喷嘴布置1240有利于外科端部执行器1500围绕轴轴线SA相对于工具底座1210旋转。此类旋转行进由图1中的箭头R表示。同样如图4和图5所示，可互换外科工具组件1000包括脊组件1250，该脊组件操作地支撑近侧闭合管1910并且联接到外科端部执行器1500。在各种情况下，为了便于组装，脊组件1250可从由按扣特征部、粘合剂、焊接等互连在一起的上脊段1251和下脊段1252制成。在组装形式中，脊组件1250包括可旋转地支撑在工具底座1210中的近侧端部1253。
在一种布置中，例如，脊组件1250的近侧端部1253附接到脊轴承(未示出)，该脊轴承被构造成能够被支撑在工具底座1210内。此类布置有利于脊组件1250到工具底座的可旋转附接，使得脊组件1250可选择性地相对于工具底座1210围绕轴轴线SA旋转。
如图4所示，上脊段1251终止于上凸耳安装特征部1260中，并且下脊段1252终止于下凸耳安装特征部1270中。上凸耳安装特征部1260在其中形成有凸耳狭槽1262，该凸耳狭槽适于将上安装连接件1264安装支撑在其中。类似地，下凸耳安装特征部1270在其中形成有凸耳狭槽1272，该凸耳狭槽适于将下安装连接件1274安装支撑在其中。上安装连接件1264在其中包括与轴轴线SA偏离的枢轴承窝1266。枢轴承窝1266适于将枢轴销1634可旋转地接收在其中，该枢轴销形成在附接到细长通道1602的近侧端部部分1610的通道顶盖或砧座保持器1630上。下安装连接件1274包括下枢轴销1276，该下枢轴销适于被接收在形成于细长通道1602的近侧端部部分1610中的枢轴孔1611内。下枢轴销1276以及枢轴孔1611与轴轴线SA偏离。下枢轴销1276与枢轴承窝1266垂直对准以限定关节运动轴线AA，外科端部执行器1500可围绕该关节运动轴线AA相对于轴轴线SA进行关节运动。参见图1。尽管关节运动轴线AA横向于轴轴线SA，但是在至少一种布置中，关节运动轴线AA与轴轴线SA侧向偏离并且不与轴轴线SA相交。
转到图5，近侧闭合管1910的近侧端部1912由连接器1916可旋转地联接到闭合梭动件1914，其中该连接器安置在近侧闭合管段1910中的环形沟槽1915中。闭合梭动件1914被支撑以在工具底座1210内轴向行进，并且在其上具有一对钩1917，这对钩被构造成能够当工具底座1210联接到柄部机架506时接合闭合驱动系统510。工具底座1210还支撑闩锁组件1280，以用于将工具底座1210可释放地闩锁到柄部机架506。关于工具底座1210和闩锁组件1280的更多细节可见于与本申请同日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITHAXIALLY MOVABLE CLOSURE MEMBER”的美国专利申请(代理人案卷号END8209USNP/170097)中，该专利申请的全部公开内容据此以引用方式并入本文。
柄部组件500中的击发驱动系统530被配置成能够操作地联接到击发系统1300，该击发系统操作地支撑在可互换外科工具组件1000中。击发系统1300可包括中间击发轴部分1310，该中间击发轴部分被构造成能够响应于击发驱动系统530施加到其上的对应击发动作而沿远侧方向和近侧方向轴向移动。参见图4。如图5所示，中间击发轴部分1310的近侧端部1312具有形成在其上的击发轴附接凸耳1314，该击发轴附接凸耳被构造成能够安置到附接托架544(图3)中，该附接托架在柄部组件500内的击发驱动系统530的可纵向移动驱动构件540的远侧端部上。此类布置有利于在击发驱动系统530致动时中间击发轴部分1310的轴向移动。在例示的示例中，中间击发轴部分1310被构造用于附接到远侧切割部分或刀杆1320。如图4所示，刀杆1320连接到击发构件或刀构件1330。刀构件1330包括将组织切割刀片1334操作地支撑在其上的刀主体1332。刀主体1332还可包括砧座接合插片或特征部1336以及通道接合特征部或脚部1338。砧座接合特征部1336可用于在刀构件1330向远侧推进穿过端部执行器1500时向砧座1810施加附加的闭合动作。
在例示的示例中，外科端部执行器1500可由关节运动系统1360选择性地围绕关节运动轴线AA进行关节运动。在一种形式中，关节运动系统1360包括近侧关节运动驱动器1370，该近侧关节运动驱动器枢转地联接到关节运动连接件1380。如图4中可以最具体地看出，在近侧关节运动驱动器1370的远侧端部1372上形成偏置附接凸耳1373。枢轴孔1374形成在偏置附接凸耳1373中，并且被构造成能够将形成在关节运动连接件1380的近侧端部1381上的近侧连接件销1382枢转地接收在其中。关节运动连接件1380的远侧端部1383包括枢轴孔1384，该枢轴孔被构造成能够将形成在细长通道1602的近侧端部部分1610上的通道销1618枢转地接收在其中。因此，近侧关节运动驱动器1370的轴向移动将由此向细长通道1602施加关节运动，从而使外科端部执行器1500围绕关节运动轴线AA相对于脊组件1250进行关节运动。在各种情况下，当近侧关节运动驱动器1370没有在近侧或远侧方向上移动时，近侧关节运动驱动器1370可被关节运动锁1390保持就位。关于关节运动锁1390的示例形式的更多细节可见于与本申请同日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING ANARTICULATION SYSTEM LOCKABLE TO A FRAME”的美国专利申请(代理人案卷号END8217USNP/170102)中，该专利申请的全部公开内容据此以引用方式并入本文。
除上述之外，可互换外科工具组件1000可包括换档器组件1100，该换档器组件可被配置成能够选择性地且可释放地将近侧关节运动驱动器1310联接到击发系统1300。如图5所示，在一种形式中，换档器组件1100包括围绕击发系统1300的中间击发轴部分1310定位的锁定衬圈或锁定套筒1110，其中锁定套筒1110可以在接合位置与脱离位置之间旋转，在接合位置处，锁定套筒1110将近侧关节运动驱动器1370操作地联接到击发构件组件1300，在脱离位置处，近侧关节运动驱动器1370不操作地联接到击发构件组件1300。当锁定套筒1110处于其接合位置时，击发构件组件1300的远侧移动可使近侧关节运动驱动器1370向远侧移动，对应地，击发构件组件1300的近侧移动可使近侧关节运动驱动器1370向近侧移动。当锁定套筒1110处于其脱离位置时，击发构件组件1300的移动不传递到近侧关节运动驱动器1370，因此，击发构件组件1300可独立于近侧关节运动驱动器1370移动。在各种情况下，当击发构件组件1300没有使近侧关节运动驱动器1370在近侧或远侧方向上移动时，近侧关节运动驱动器1370可被关节运动锁1390保持就位。
在例示的布置中，击发构件组件1300的中间击发轴部分1310形成有两个相对的平坦侧面，在其中形成有驱动凹口1316。参见图5。如图5中同样可见，锁定套筒1110可包括柱形或至少基本上柱形的主体，该主体包括纵向孔，该纵向孔被构造成能够接收穿过其中的中间击发轴部分1310。锁定套筒1110可包括沿直径相对的、面向内的锁定突出部，当锁定套筒1110处于一个位置时，这些锁定突出部被接合地接收在中间击发轴部分1310中的驱动凹口1316的对应部分内，并且当锁定套筒处于另一位置时，这些锁定突出部不被接收在驱动凹口1316内，从而允许锁定套筒1110与中间击发轴1310之间的相对轴向移动。如可在图5中进一步所见，锁定套筒1110还包括锁定构件1112，该锁定构件的尺寸设置成可移动地接收在近侧关节运动驱动器1370的近侧端部中的凹口1375内。此类布置允许锁定套筒1110稍微旋转成与中间击发轴部分1310接合和脱离接合，同时保持在用于接合或与近侧关节运动驱动器1370中的凹口1375接合的位置。例如，当锁定套筒1110处于其接合位置时，锁定突出部定位在中间击发轴部分1310中的驱动凹口1316内，使得远侧推力和/或近侧拉力可以从击发构件组件1300传递到锁定套筒1110。然后，此类轴向推动或牵拉动作从锁定套筒1110传递到近侧关节运动驱动器1370，从而使外科端部执行器1500进行关节运动。实际上，当锁定套筒1110处于其接合(关节运动)位置时，击发构件组件1300、锁定套筒1110和近侧关节运动驱动器1370将一起移动。另一方面，当锁定套筒1110处于其脱离位置时，锁定突出部不被接收在中间击发轴部分1310的驱动凹口1316内；并且因此，远侧推力和/或近侧拉力可不从击发构件组件1300传递到锁定套筒1110(和近侧关节运动驱动器1370)。
在例示的示例中，锁定套筒1110在其接合位置与脱离位置之间的相对运移可以由与近侧闭合管1910交接的换档器组件1100控制。仍然参见图5，换档器组件1100还包括换档器键1120，该键被构造成能够可滑动地接收在形成在锁定套筒1110的外周边中的键槽内。此类布置使得换档器键1120能够相对于锁定套筒1110轴向移动。如在与本申请同日提交并且全部公开内容据此以引用方式并入本文的名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH AXIALLYMOVABLE CLOSURE MEMBER”(代理人案卷号END8209USNP/170097)的美国专利申请中进一步详细讨论，换档器键1120的一部分被构造成能够与近侧封闭管部分1910中的凸轮开口(未示出)凸轮地相互作用。另外，在例示的示例中，换档器组件1100还包括切换筒1130，该切换筒可旋转地被接收在近侧闭合管部分1910的近侧端部部分上。换档器键1120的一部分延伸穿过切换筒1130中的轴向狭槽段，并且可移动地被接收在切换筒1130中的弓形狭槽段内。切换筒扭转弹簧1132安装在切换筒1130上并且接合喷嘴组件1240的一部分以施加扭转偏置或旋转，该扭转偏置或旋转用于使切换筒1130旋转，直到换档器键1120的该部分到达近侧封闭管部分1910中的凸轮开口为止。当处于该位置时，切换筒1130可向换档器键1120提供扭转偏置，从而使锁定套筒1110旋转到其与中间击发轴部分1310的接合位置。该位置还对应于近侧闭合管1910(和远侧闭合管段1930)的未致动构型。
在一种布置中，例如，当近侧闭合管1910处于未致动构型(砧座1810处于与安装在细长通道1602中的仓间隔开的打开位置)时，中间击发轴部分1310的致动将导致近侧关节运动驱动器1370的轴向移动以有利于端部执行器1500的关节运动。一旦使用者将外科端部执行器1500关节运动至期望方位，使用者就可以致动近侧闭合管部分1910。近侧闭合管部分1910的致动将导致远侧闭合管段1930向远侧行进，以最终向砧座1810施加闭合动作。近侧闭合管部分1910的该远侧行进将导致其中的凸轮开口与换档器键1120的凸轮部分凸轮地相互作用，从而使换档器键1120使锁定套筒1110沿致动方向旋转。锁定套筒1110的此类旋转将导致锁定突出部从中间击发轴部分1310中的驱动凹口1316脱离。当处于此类构型时，击发驱动系统530可以被致动以致动中间击发轴部分1310，而不致动近侧关节运动驱动器1370。关于切换筒1130和锁定套筒1110的操作以及可与本文所述的各种可互换外科工具组件一起使用的另选关节运动和击发驱动布置的进一步细节可见于美国专利申请序列号13/803,086(现为美国专利申请公布No.2014/0263541)和美国专利申请序列号15/019,196，这些专利申请的全部公开内容据此以引用方式并入本文。
同样如图5和图15所示，可互换外科工具组件1000可以包括滑环组件1150，该滑环组件可以被配置成能够向外科端部执行器1500和/或从该外科端部执行器传导电力和/或向外科端部执行器1500和/或从该外科端部执行器传送信号，返回到机载电路板1152，同时通过旋转喷嘴组件1240有利于轴和端部执行器1500围绕轴轴线SA相对于工具底座1210旋转。如图15所示，例如，在至少一种布置中，机载电路板1152包括机载连接器1154，该机载连接器被配置成能够与外壳连接器562(图9)交接，该外科连接器与支撑在柄部组件500或机器人系统控制器中的微处理器560通信。滑环组件1150被配置成能够与近侧连接器1153交接，该近侧连接器与机载电路板1152交接。有关滑环组件1150和相关联的连接器的其他细节可以在美国专利申请序列号13/803,086(现为美国专利申请公布No.2014/0263541)和美国专利申请序列号15/019,196(这两个专利申请各自全文以引用方式并入本文)以及名称为“STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM”的美国专利申请序列号13/800,067(现为美国专利申请公布No.2014/0263552，该美国专利据此全文以引用方式并入本文)中找到。
本文所公开的可互换外科工具组件1000的示例型式可以与标准(机械)外科紧固件仓1400或被构造成能够有利于利用刀构件切割组织并使用射频(RF)能量密封切割的组织的仓1700结合使用。再次参见图4，其示出了常规或标准机械型仓1400。此类仓布置是已知的，并且可以包括仓体1402，该仓体的尺寸和形状设置成可移除地接收并支撑在细长通道1602中。例如，仓体1402可以被构造成能够可移除地保持与细长通道1602卡扣接合。仓体1402包括细长狭槽1404以容纳刀构件1330穿过它轴向行进。仓体1402操作地在其中支撑多个钉驱动器(未示出)，这些钉驱动器在居中设置的细长狭槽1404的每侧上成排对准。驱动器与对应的钉/紧固件凹坑1412相关联，凹坑穿过仓体1402的上平台表面1410。每个钉驱动器在其上支撑一个或多个外科钉或紧固件(未示出)。滑动组件1420被支撑在仓体1402的近侧端部内，并且在仓1400是新的且未击发时处于起始位置，位于驱动器和紧固件的近侧。滑动组件1420包括多个倾斜的或楔形凸轮1422，其中每个凸轮1422对应于位于狭槽1404的侧面上的紧固件或驱动器的特定线。滑动组件1420被配置成能够在刀构件被朝远侧驱动通过夹持在砧座与仓平台表面1410之间的组织时被刀构件1330接触并被其驱动。当驱动器被向上推向仓平台表面1410时，支撑在其上的一个或多个紧固件被从其钉凹坑1412中驱出，并通过夹持在砧座与仓之间的组织。
仍参见图4，在至少一种形式中，砧座1810包括砧座安装部分1820，该砧座安装部分具有从其侧向突出的一对砧座耳轴1822，这对砧座耳轴可枢转地接收在形成于细长通道1602的近侧端部部分1610的直立壁1622中的相应耳轴支架1614中。砧座耳轴1822由通道顶盖或砧座保持器1630可枢转地保持在其对应的耳轴支架1614中。砧座安装部分1820可移动或可枢转地支撑在细长通道1602上，以便于围绕横向于轴轴线SA的固定砧座枢转轴线相对于该细长通道选择性地枢转。如图6和图7所示，在至少一种形式中，砧座1810包括砧座主体部分1812，该砧座主体部分由例如导电金属材料制成并且具有钉成形下表面1813，该钉成形下表面具有在其中形成的一系列紧固件成形凹坑1814，这些紧固件成形凹坑在居中设置的砧座狭槽1815的每一侧上，该居中设置的砧座狭槽被构造成能够将刀构件1330可滑动地容纳在其中。砧座狭槽1815通向上部开口1816，该上部开口纵向延伸穿过砧座主体1812，以在击发期间将砧座接合特征部1336容纳在刀构件1330上。当将常规的机械外科钉/紧固件仓1400安装在细长通道1602中时，钉/紧固件被驱动穿过组织T并与对应的紧固件成形凹坑1814形成接触。砧座主体1812可在其上部部分中具有开口以例如有利于安装。砧座顶盖1818可以***其中并且焊接到砧座主体1812以包封开口并提高砧座主体1812的整体刚度。如图7所示，为了有利于结合RF仓1700使用端部执行器1500，紧固件成形下表面1813的面向组织的段1817可在其上具有电绝缘材料1819。
在例示的布置中，可互换外科工具组件1000被配置有击发构件闭锁系统，整体标记为1640。参见图8。如图8所示，细长通道1602包括底部表面或底部部分1620，该底部表面或底部部分具有从其突出的两个直立侧壁1622。居中设置的纵向通道狭槽1624穿过底部1620形成，以有利于刀构件1330穿过它轴向进行。通道狭槽1624通向纵向通路1626，该纵向通路将通道接合特征部或脚部1338容纳在刀构件1330上。通路1626用于限定两个向内延伸的凸缘部分1628，这两个凸缘部分用于接合通道接合特征部或脚部1338的对应部分。击发构件闭锁系统1640包括位于通道狭槽1624的每一侧上的近侧开口1642，这些近侧开口被构造成能够当刀构件1330处于起始位置时接收通道接合特征部或脚部1338的对应部分。刀闭锁弹簧1650被支撑在细长通道1602的近侧端部1610中，并且用于将刀构件1330向下偏置。如图8所示，刀闭锁弹簧1650包括两个在远侧终止的弹簧臂1652，其被构造成能够接合刀主体1332上的对应的中央通道接合特征部1337。弹簧臂1652被构造成能够将中央通道接合特征部1337向下偏置。因此，当处于起始位置(未击发位置)时，刀构件1330向下偏置，使得通道接合特征部或脚部1338被接收在细长形1602通道中的对应近侧开口1642内。当处于该锁定位置时，如果尝试将刀1330向远侧推进，则中央通道接合特征部1137和/或脚部1338将接合细长通道1602上的直立凸缘1654(图8和11)并且刀1330无法击发。
仍然参见图8，击发构件闭锁系统1640还包括形成在或支撑在击发构件主体1332的远侧端部上的解锁组件1660。解锁组件1660包括向远侧延伸的凸缘1662，该凸缘被构造成能够当滑动组件1420在未击发的外科钉仓1400中处于其起始位置时接合形成在滑动组件1420上的解锁特征部1426。因此，当未击发的外科钉仓1400被适当地安装在细长通道1602中时，解锁组件1660上的凸缘1662接触滑动组件1420上的解锁特征部1426，该解锁特征部用于将刀构件1330向上偏置，使得中央通道接合特征部1137和/或脚部1338跳过通道底部1620中的直立凸缘1654，以有利于刀构件1330轴向通过细长通道1602。如果将部分击发的仓1400无意地安装在细长通道中，则滑动组件1420将不在起始位置，并且刀构件1330将保持在锁定位置。
现在将参照图3和图9描述可互换外科工具组件1000与柄部组件500的附接。要开始联接过程，临床医生可将可互换外科工具组件1000的工具底座1210定位在柄部机架506的远侧端部上方或附近，使得工具底座1210上形成的锥形附接部分1212与柄部机架506中的燕尾形狭槽507对准。然后临床医生可将外科工具组件1000沿垂直于轴轴线SA的安装轴线IA移动，以使锥形附接部分1212安置成与柄部机架506的远侧端部中的对应燕尾形接收狭槽507“操作地接合”。这样做时，中间击发轴部分1310上的击发轴附接凸耳1314也将安置在柄部组件500内的可纵向移动的驱动构件540中的支架544中，并且闭合连接件514上的销516的部分将安置在闭合梭动件1914中的对应钩1917中。如本文所用，术语“操作地接合”在两个部件的背景下是指这两个部件彼此充分地接合，使得一旦向其施加致动运动，这些部件便可执行其预期行动、功能和/或程序。同样在该过程中，外科工具组件1000上的机载连接器1154联接到外壳连接器562，该外壳连接器与支撑在例如柄部组件500或机器人系统控制器中的微处理器560通信。
在典型的外科规程期间，临床医生可通过患者体内的套管针或其他开口将外科端部执行器1500引入外科部位，以接近目标组织。当这样做时，临床医生通常沿着轴轴线SA轴向地对准外科端部执行器1500(非关节运动状态)。例如，一旦外科端部执行器1500已经通过套管针入口，则临床医生可能需要使端部执行器1500进行关节运动以有利地将其定位在目标组织附近。这先于在将砧座1810闭合到目标组织上，因此闭合驱动系统510将保持未致动。当处于该位置时，击发驱动系统530的致动将导致向近侧关节运动驱动器1370施加关节运动动作。一旦端部执行器1500已达到期望的关节运动位置，击发驱动系统530就被停用，并且关节运动锁1390可将外科端部执行器1500保持在关节运动位置。然后，临床医生可以致动闭合驱动系统510以将砧座1810闭合到目标组织上。闭合驱动系统510的这种致动还可导致换档器组件1100使近侧关节运动驱动器1370与中间击发轴部分1310脱开连接。因此，一旦目标组织已经被捕获在外科端部执行器1500中，临床医生就可以再次致动击发驱动系统530以使击发构件1330轴向前进穿过外科钉/紧固件仓1400或RF仓1700以切割被夹持的组织并将钉/紧固件击发到切割的组织T中。其他闭合和击发驱动布置、致动器布置(手持的手动式和自动或机器人式两者)也可在不脱离本公开的范围的情况下用于控制外科工具组件1000的闭合系统部件、关节运动系统部件和/或击发系统部件的轴向移动。
如上所述，外科工具组件1000被配置成能够与常规的机械外科钉/紧固件仓1400以及RF仓1700结合使用。在至少一种形式中，RF仓1700可有利于将刀构件1330夹持在砧座1810与RF仓1700之间的组织进行机械切割，同时凝结电流在电流路径中被递送至该组织。用于进行机械切割和使用电流凝结组织的另选布置在例如美国专利No.5,403,312、7,780,663和名称为“ELECTROSURGICAL INSTRUMENT WITH ELECTRICALLY CONDUCTIVE GAPSETTING AND TISSUE ENGAGING”的美国专利申请序列号15/142,609中公开，每个所述参考文献的全部公开内容以引用方式并入本文。此类器械可以例如改善止血，减少外科复杂性以及缩短手术室时间。
如图10至图12所示，在至少一种布置中，RF外科仓1700包括仓体1710，该仓体的尺寸和形状设置成可移除地接收并支撑在细长通道1602中。例如，仓体1710可以被构造成能够可移除地保持与细长通道1602卡扣接合。在各种布置中，仓体1710可以由聚合物材料制成，诸如，例如工程热塑性材料，诸如液晶聚合物(LCP)VECTRATM，并且细长通道1602可以由金属制成。在至少一个方面，仓体1710包括居中设置的细长狭槽1712，该细长狭槽纵向延伸穿过仓体以容纳刀1330穿过它纵向行进。如图10和图11所示，一对闭锁接合尾部1714从仓体1710向近侧延伸。每个闭锁接合尾部1714具有在其下侧上形成的闭锁垫1716，该闭锁垫的尺寸被设置为接收在通道底部1620中的对应近侧开口部分1642内。因此，当仓1700被适当地安装在细长通道1602中时，闭锁接合尾部1714覆盖开口1642和凸缘1654，以将刀1330保持在解锁位置以准备击发。
现在转到图10至图13，在例示的示例中，仓体1710形成有居中设置的凸起电极垫1720。如图6中可以最具体地看出，细长狭槽1712延伸穿过电极垫1720的中心，并且用于将垫1720划分为左垫段1720L和右垫段1720R。右柔性电路组件1730R附接到右垫段1720R，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包括多个电导体1732R，这些电导体可以包括例如较宽电导体/用于RF目的的导体以及用于常规缝合目的的较细电导体，这些电导体被支撑、附接或嵌入到右绝缘体护套/构件1734R中，该右绝缘体护套/构件附接到右垫1720R。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，左柔性电路组件1730L包括多个电导体1732L，这些电导体可以包括例如较宽电导体/用于RF目的的导体以及用于常规缝合目的的较细电导体，这些电导体被支撑、附接或嵌入到左绝缘体护套/构件1734L中，该左绝缘体护套/构件附接到左垫1720L。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。左电导体1732L和右电导体1732R附接到安装到仓体1710的远侧端部部分的远侧微芯片1740。在一种布置中，例如，右柔性电路1730R和左柔性电路1730L中的每一者可以具有大约0.025英寸的总宽度“CW”，并且电极1736R、1736L、1738R、1738R中的每一者具有大约例如0.010英寸的宽度“W”。参见图13。然而，可以设想其他宽度/大小，并且可以在另选方面中采用。
在至少一种布置中，RF能量由常规的RF发生器400通过电源引线402供应到外科工具组件1000。在至少一种布置中，电源引线402包括凸形插头组件406，该凸形插头组件被配置成能够***对应的凹形连接器410，该凹形连接器附接到机载电路板1152上的分段RF电路1160。参见图15。此类布置通过使喷嘴组件1240旋转而不使来自发生器400的电源引线402缠绕而有利于轴和端部执行器1500围绕轴轴线SA相对于工具底座1210的旋转行进。机载开/关电源开关420被支撑在闩锁组件1280和工具底座1210上以用于打开和关闭RF发生器。当工具组件1000操作地联接到柄部组件500或机器人系统时，机载分段RF电路1160通过连接器1154和562与微处理器560通信。如图1所示，柄部组件500还可以包括显示屏430，其用于查看关于密封、缝合、刀位置、仓的状态、组织、温度等的信息。如图15中同样可见，滑环组件1150与远侧连接器1162交接，该远侧连接器包括柔性轴电路带或组件1164，该柔性轴电路带或组件可以包括用于缝合相关活动的多个窄电导体1166和用于RF目的的较宽电导体1168。如图14和图15所示，柔性轴电路带1164被居中地支撑在形成刀杆1320的层压板或杆1322之间。此类布置有利于在端部执行器1500的关节运动期间刀杆1320和柔性轴电路带1164的充分挠曲，同时保持足够的刚度以使得刀构件1330能够向远侧推进穿过被夹持的组织。
再次参见图10，在至少一个例示布置中，细长通道1602包括支撑在凹陷部1621中的通道电路1670，该凹陷部从细长通道1602的近侧端部1610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，该近侧接触部分接触柔性轴电路带1164的远侧接触部分1169以与该电路带电接触。通道电路1670的远侧端部1674被接收在形成在通道壁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。一系列对应的暴露触点1676设置在通道电路1670的远侧端部1674中，如图10所示。如图10中同样可见，柔性仓电路1750的端部1752附接到远侧微芯片1740，并且附连到仓体1710的远端部分。另一端部1754在仓平台表面1711的边缘上折叠，并且包括暴露触点1756，这些暴露触点被构造成能够与通道电路1670的暴露触点1676电接触。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通过柔性仓电路1750、柔性通道电路1670、柔性轴电路1164与滑环组件1150之间的接触供电并与机载电路板1152通信。
图16A至图16B是根据本公开的一个方面的跨越两个图纸的图1的外科器械10的控制电路700的框图。主要参见图16A至图16B，柄部组件702可包括马达714，该马达可由马达驱动器715控制，并可由外科器械10的击发系统使用。在各种形式中，马达714可为具有大约25,000RPM的最大旋转速度的DC有刷驱动马达。在其他布置中，马达714可包括无刷马达、无绳马达、同步马达、步进马达或任何其他合适的电动马达。马达驱动器715可包括例如包括场效应晶体管(FET)719的H桥驱动器。马达714可由功率组件706供电，该功率组件可释放地安装到柄部组件500，以用于向外科器械10提供控制功率。功率组件706可包括电池，该电池可包括串联连接的、可用作功率源为外科器械10供电的多个电池单元。在某些情况下，功率组件706的电池单元可以是可替换的和/或可再充电的。在至少一个示例中，电池单元可以是能够可分离地联接到功率组件706的锂离子电池。
轴组件704可包括轴组件控制器722，在轴组件704与功率组件706联接到柄部组件702时，该轴组件控制器可通过接口与安全控制器和功率管理控制器716通信。例如，接口可包括第一接口部分725和第二接口部分727，其中第一接口部分可包括一个或多个用于与对应的轴组件电连接器实现联接接合的电连接器，第二接口部分可包括一个或多个用于与对应的功率组件电连接器实现联接接合的电连接器，从而在轴组件704与功率组件706联接到柄部组件702时，允许轴组件控制器722与功率管理控制器716之间进行电通信。可通过接口传输一个或多个通信信号，以将附接的可互换轴组件704的一个或多个功率要求传送到功率管理控制器716。作为响应，功率管理控制器可依据附接轴组件704的功率要求，调节功率组件706的电池的功率输出，如下文更详细地描述。连接器可包括开关，这些开关可在柄部组件702机械联接接合到轴组件704和/或功率组件706，以允许轴组件控制器722与功率管理控制器716之间进行电通信之后被启动。
例如，接口将一个或多个通信信号路由通过位于柄部组件702内的主控制器717，由此可利于在功率管理控制器716与轴组件控制器722之间传输这类通信信号。在其他情况下，当轴组件704和功率组件706联接到柄部组件702时，接口可有利于功率管理控制器716与轴组件控制器722之间的直接通信线路穿过柄部组件702。
主控制器717可以是任何单核或多核处理器，诸如由Texas Instruments提供的商品名为ARM Cortex的那些处理器。在一个方面，主控制器717可为例如购自TexasInstruments公司的LM4F230H5QR ARM Cortex-M4F处理器内核，其包括：256KB的单循环闪存或其他非易失性存储器(最多至40MHZ)的片上存储器、用于使性能改善超过40MHz的预取缓冲器、32KB的单循环串行随机存取存储器(SRAM)、装载有
安全控制器可以是包括两个基于控制器的系列(诸如TMS570和RM4x)的安全控制器平台，已知同样由Texas Instruments公司生产且商品名为Hercules ARM Cortex R4。安全控制器可被配置为专门用于IEC 61508和ISO26262安全关键应用等等，以提供先进的集成安全特征件，同时递送可定标的性能、连接性和存储器选项。
功率组件706可包括功率管理电路，该功率管理电路可包括功率管理控制器716、功率调制器738和电流感测电路736。在轴组件704与功率组件706联接到柄部组件702时，功率管理电路可被配置成能够基于轴组件704的功率要求调节电池的功率输出。功率管理控制器716可被编程用于控制功率调制器738调节功率组件706的功率输出，电流感测电路736可用于监视功率组件706的功率输出，以便为功率管理控制器716提供与电池的功率输出有关的反馈，使得功率管理控制器716可调节功率组件706的功率输出以维持理想的输出。功率管理控制器716和/或轴组件控制器722各自可包括一个或多个可存储多个软件模块的处理器和/或存储器单元。
外科器械10(图1至图5)可包括输出装置742，该输出装置可包括用于向使用者提供感官反馈的装置。此类装置可包括例如视觉反馈装置(例如，LCD显示屏、LED指示器)、音频反馈装置(例如，扬声器、蜂鸣器)或触觉反馈装置(例如，触觉致动器)。在某些情况下，输出装置742可包括显示器743，该显示器可包含在柄部组件702中。轴组件控制器722和/或功率管理控制器716可通过输出装置742向外科器械10的使用者提供反馈。接口可被配置成能够将轴组件控制器722和/或功率管理控制器716连接到输出装置742。作为替代，输出装置742可与功率组件706集成。在此类情况下，当轴组件704联接到柄部组件702时，输出装置742与轴组件控制器722之间的通信可通过接口实现。
控制电路700包括被配置成能够控制电动外科器械10的操作的电路段。安全控制器段(段1)包括安全控制器和主控制器717段(段2)。安全控制器和/或主控制器717被配置成能够与一个或多个附加电路段(诸如加速度段、显示器段、轴段、编码器段、马达段和功率段)相互作用。电路段中的每个都可联接到安全控制器和/或主控制器717。主控制器717还联接到闪存存储器。主控制器717还包括串行通信接口。主控制器717包括联接到例如一个或多个电路段、电池和/或多个开关的多个输入。分段电路可通过任何合适的电路(诸如电动外科器械10内的印刷电路板组件(PCBA))来实施。应当理解，本文使用的术语“处理器”包括任一种微处理器、处理器、微控制器、控制器，或者将计算机的中央处理单元(CPU)的功能结合到一个集成电路或最多几个集成电路上的其它基础计算装置。主控制器717是多用途的可编程装置，该装置接收数字数据作为输入，根据其存储器中存储的指令来处理输入，然后提供结果作为输出。因为处理器具有内部存储器，所以是顺序数字逻辑的示例。控制电路700可被配置成能够实现本文所述的一个或多个过程。
加速度段(段3)包括加速度计。加速度计被配置成能够检测电动外科器械10的移动或加速度。来自加速度计的输入可用于例如转换到休眠模式和从休眠模式转换到其他模式、识别电动外科器械的取向，并且/或者识别外科器械何时已被放下。在一些示例中，加速度段联接到安全控制器和/或主控制器717。
显示器段(段4)包括联接到主控制器717的显示器连接器。显示器连接器通过显示器的一个或多个集成电路驱动器将主控制器717联接到显示器。显示器的集成电路驱动器可与显示器集成，并且/或者可与显示器分开定位。显示器可包括任一种合适的显示器，诸如有机发光二极管(OLED)显示器、液晶显示器(LCD)和/或任何其他合适的显示器。在一些示例中，显示器段联接到安全控制器。
轴段(段5)包括用于联接到外科器械10(图1至图5)的可互换轴组件500的控件，以及/或者用于联接到可互换轴组件500的端部执行器1500的一个或多个控件。轴段包括轴连接器，该轴连接器被配置成能够将主控制器717联接到轴PCBA。轴PCBA包括具有铁电随机存取存储器(FRAM)、关节运动开关、轴释放霍尔效应开关和轴PCBA EEPROM的低功率微控制器。轴PCBA EEPROM包括特定于可互换轴组件500和/或轴PCBA的一个或多个参数、例程和/或程序。轴PCBA可联接到可互换轴组件500和/或与外科器械10一体成型。在一些示例中，轴段包括第二轴EEPROM。第二轴EEPROM包括对应于可与电动外科器械10交接的一个或多个轴组件500和/或端部执行器1500的多个算法、例程、参数和/或其他数据。
位置编码器段(段6)包括一个或多个磁性角旋转位置编码器。一个或多个磁性角旋转位置编码器被配置成能够识别外科器械10(图1至图5)的马达714、可互换轴组件500和/或端部执行器1500的旋转位置。在一些示例中，磁性角旋转位置编码器可联接到安全控制器和/或主控制器717。
马达电路段(段7)包括被配置成能够控制电动外科器械10(图1至图5)的移动的马达714。马达714通过包括一个或多个H桥场效应晶体管(FET)的H桥驱动器和马达控制器联接到主微控制器处理器717。H桥驱动器也联接到安全控制器。马达电流传感器与马达串联联接，用于测量马达的电流消耗。马达电流传感器与主控制器717和/或安全控制器进行信号通信。在一些示例中，马达714联接到马达电磁干扰(EMI)滤波器。
马达控制器控制第一马达标记和第二马达标记，以向主控制器717指示马达714的状态和位置。主控制器717通过缓冲器向马达控制器提供脉宽调制(PWM)高信号、PWM低信号、方向信号、同步信号和马达复位信号。功率段被配置成能够向电路段中的每一者提供段电压。
功率段(段8)包括联接到安全控制器、主控制器717和附加电路段的电池。电池通过电池连接器和电流传感器联接到分段电路。电流传感器被配置成能够测量分段电路的总电流消耗。在一些示例中，一个或多个电压转换器被配置成能够向一个或多个电路段提供预先确定的电压值。例如，在一些示例中，分段电路可包括3.3V的电压转换器和/或5V的电压转换器。升压转换器被配置成能够提供最高为预先确定的量(诸如，最高至13V)的升压电压。升压转换器被配置成能够在功率密集操作期间提供附加的电压和/或电流，并且能够防止电压降低状况或低功率状况。
多个开关联接到安全控制器和/或主控制器717。开关可被配置成能够控制分段电路的外科器械10(图1至图5)的操作，并且/或者指示外科器械10的状态。用于应急的应急门开关和霍尔效应开关被配置成能够指示应急门的状态。多个关节运动开关(诸如左侧向左关节运动开关、左侧向右关节运动开关、左侧向中心关节运动开关、右侧向左关节运动开关、右侧向右关节运动开关和右侧向中心关节运动开关)被配置成能够控制互换轴组件500(图1和图3)和/或端部执行器300(图1和图4)的关节运动。左侧换向开关和右侧换向开关联接到主控制器717。左侧开关(包括左侧向左关节运动开关、左侧向右关节运动开关、左侧向中心关节运动开关和左侧换向开关)通过左挠性连接器联接到主控制器717。右侧开关(包括右侧向左关节运动开关、右侧向右关节运动开关、右侧向中心关节运动开关和右侧换向开关)通过右挠性连接器联接到主控制器717。击发开关、夹持释放开关和轴接合开关联接到主控制器717。
任何合适的机械开关、机电开关或固态开关可任意组合，用于实施多个开关。例如，开关可以是利用与外科器械10(图1至图5)相关联的部件的动作或存在某个物体来操作的限位开关。此类开关可用于控制与外科器械10相关联的各种功能。限位开关是由机械地连接到一组触点的致动器构成的机电装置。当某个物体与致动器接触时，该装置操作触点以形成或断开电连接。限位开关不仅耐用、安装简便，还操作可靠，故适用于多种应用和环境。限位开关可确定物体的存在或不存在、经过、定位、以及物体行程的结束。在其他具体实施中，开关可以是在磁场影响下操作的固态开关，诸如霍尔效应装置、磁阻(MR)装置、巨磁阻(GMR)装置、磁力计及其他。在其他具体实施中，开关可以是在光影响下操作的固态开关，诸如光学传感器、红外线传感器、紫外线传感器及其他。同样，开关可以是固态装置，诸如晶体管(例如，FET、结型FET、金属氧化物半导体FET(MOSFET)、双极型晶体管等)。其他开关可包括无电导体开关、超声开关、加速度计、惯性传感器等。
图17是根据本公开的一个方面的图1的外科器械的控制电路700的另一个框图，其中示出柄部组件702与功率组件706之间、以及柄部组件702与可互换轴组件704之间的接口。柄部组件702可包括主控制器717、轴组件连接器726和功率组件连接器730。功率组件706可包括功率组件连接器732、功率管理电路734，该功率管理电路可包括功率管理控制器716、功率调制器738和电流感测电路736。轴组件连接器730、732形成接口727。功率管理电路734可被配置成能够在可互换轴组件704与功率组件706联接到柄部组件702时，基于可互换轴组件704的功率要求调节电池707的功率输出。功率管理控制器716可被编程用于控制功率调制器738调节功率组件706的功率输出，电流感测电路736可用于监视功率组件706的功率输出，以便为功率管理控制器716提供与电池707的功率输出有关的反馈，使得功率管理控制器716可调节功率组件706的功率输出以维持理想的输出。轴组件704包括轴处理器719，该轴处理器联接到非易失性存储器721和轴组件连接器728以将轴组件704电联接到柄部组件702。轴组件连接器726、728形成接口725。主控制器717、轴处理器719和/或功率管理控制器716可被配置成能够实现本文所述的过程中的一者或多者。
外科器械10(图1至图5)可包括向使用者提供感官反馈的输出装置742。此类装置可以包括视觉反馈装置(例如，LCD显示屏、LED指示器)、听觉反馈装置(例如，扬声器、蜂鸣器)或触觉反馈装置(例如，触觉致动器)。在某些情况下，输出装置742可包括显示器743，该显示器可包含在柄部组件702中。轴组件控制器722和/或功率管理控制器716可通过输出装置742向外科器械10的使用者提供反馈。接口727可被配置成能够将轴组件控制器722和/或功率管理控制器716连接到输出装置742。输出装置742可与功率组件706集成。当可互换轴组件704联接到柄部组件702时，输出装置742与轴组件控制器722之间的通信可通过接口725实现。已经描述了用于控制外科器械10(图1至图5)的操作的控制电路700(图16A至图16B和图6)，本公开现在转到外科器械10(图1至图5)和控制电路700的各种构型。
图18是根据本公开的一个方面的被配置成能够控制各种功能的外科器械600的示意图。在一个方面，外科器械600被编程为控制位移构件诸如I形梁614的远侧平移。外科器械600包括端部执行器602，该端部执行器可以包括砧座616、I形梁614和可移除钉仓618，该可移除钉仓可以与RF仓609(以虚线示出)互换。端部执行器602、砧座616、I形梁614、钉仓618和RF仓609可如本文所述构造，例如，参考图1至图15。为了简明和清楚起见，可参考图18描述本公开的若干方面。应当理解，结合本公开的图1至图17描述了图18中示意性示出的部件，诸如控制电路610、传感器638、位置传感器634、端部执行器602、I形梁614、钉仓618、RF仓609、砧座616。
因此，图18中示意性示出的部件可以容易地用结合图1至图17描述的物理和功能等效部件来代替。例如，在一个方面，控制电路610可以被实现为如结合图16至图17所示和所述的控制电路700。在一个方面，传感器638可被实现为限位开关、机电装置、固态开关、霍尔效应装置、磁阻(MR)装置、巨磁电阻(GMR)装置、磁力计等等。在其他具体实施中，传感器638可为在光的影响下操作的固态开关，诸如光学传感器、红外传感器、紫外线传感器等等。同样，开关可以是固态装置，诸如晶体管(例如，FET、结型FET、金属氧化物半导体FET(MOSFET)、双极型晶体管等)。在其他具体实施中，传感器638可包括无电导体开关、超声开关、加速度计和惯性传感器等。在一个方面，位置传感器634可被实现为绝对定位系统，该绝对定位系统包括被实现为AS5055EQFT单片磁性旋转位置传感器，其可购自奥地利微系统公司(Austria Microsystems,AG)。位置传感器634与控制器700交接，以提供绝对定位系统。位置可包括位于磁体上方并联接到CORDIC处理器(针对坐标旋转数字计算机(CoordinateRotation Digital Computer))的多个霍尔效应元件，也称为逐位法和Volder算法，提供该CORDIC处理器以实现用于计算双曲线函数和三角函数的简单有效的算法，双曲线函数和三角函数仅需要加法操作、减法操作、数位位移操作和表格查找操作。在一个方面，端部执行器602可被实现为如结合图1、图2和图4所示和所述的外科端部执行器1500。在一个方面，I形梁614可被实现为包括刀主体1332的刀构件1330，该刀主体将组织切割刀片1334操作地支撑在其上，并且该I形梁还可包括砧座接合插片或特征部1336和通道接合特征部或脚部1338，如结合图2至图4、图8、图11和图14所示和所述。在一个方面，钉仓618可被实现为结合图4所示和所述的标准(机械)外科紧固件仓1400。在一个方面，RF仓609可被实现为结合图1、图2、图6和图10至图13所示和所述的射频(RF)仓1700。在一个方面砧座，砧座616可被实现为结合图1、图2、图4和图6所示和所述的砧座1810。这些和其他传感器布置在共同拥有的名称为“TECHNIQUES FOR ADAPTIVE CONTROL OF MOTOR VELOCITY OF A SURGICALSTAPLING AND CUTTING INSTRUMENT”的美国专利申请No.15/628,175中描述，该专利全文以引用方式并入本文。
线性位移构件诸如I形梁614的位置、移动、位移和/或平移可通过绝对定位系统、传感器布置和表示为位置传感器634的位置传感器来测量。由于I形梁614联接到可纵向移动的驱动构件540，因此I形梁614的位置可通过采用位置传感器634测量可纵向移动的驱动构件540的位置来确定。因此，在以下描述中，I形梁614的位置、位移和/或平移可通过如本文所述的位置传感器634来实现。控制电路610(诸如图16A和图16B中描述的控制电路700)可被编程用于控制位移构件(诸如I形梁614)的平移，如本文所述。在一些示例中，控制电路610可以包括一个或多个微控制器、微处理器或其他合适的处理器，以用于执行使一个或多个处理器以所述方式控制位移构件(例如，I形梁614)的指令。在一个方面，定时器/计数器电路631向控制电路610提供输出信号，诸如流逝时间或数字计数，以将如由位置传感器634确定的I形梁614的位置与定时器/计数器电路631的输出相关联，使得控制电路610可确定I形梁614在相对于起始位置的特定时间(t)处的位置。定时器/计数器电路631可被配置成能够测量流逝的时间、对外部事件进行计数或对外部事件进行计时。
控制电路610可以生成马达设定点信号622。马达设定点信号622可以被提供给马达控制器608。马达控制器608可以包括一个或多个电路，这些电路被配置成能够向马达604提供马达驱动信号624，以驱动马达604，如本文所述。在一些示例中，马达604可以是有刷直流电动马达，诸如图1所示的马达505。例如，马达604的速度可以与马达驱动信号624的电压成比例。在一些示例中，马达604可以是无刷直流(DC)电动马达，并且马达驱动信号624可以包括提供给马达604的一个或多个定子绕组的脉宽调制(PWM)信号。而且，在一些示例中，可以省略马达控制器608，并且控制电路610可以直接生成马达驱动信号624。
马达604可以从能量源612处接收电力。能量源612可以是或包括电池、超级电容器或任何其他合适的能量源612。马达604可以经由传动装置606机械联接到I形梁614。传动装置606可以包括一个或多个齿轮或其他连杆部件，以将马达604联接到I形梁614。位置传感器634可以感测I形梁614的位置。位置传感器634可以是或包括能够生成指示I形梁614的位置的位置数据的任何类型的传感器。在一些示例中，位置传感器634可包括编码器，该编码器被配置成能够在I形梁614向远侧和向近侧平移时向控制电路610提供一系列脉冲。控制电路610可以跟踪脉冲以确定I形梁614的位置。可使用其他合适的位置传感器，包括例如接近传感器。其他类型的位置传感器可提供指示I形梁614的动作的其他信号。而且，在一些示例中，可以省略位置传感器634。在马达604是步进马达的情况下，控制电路610可以通过聚合马达604已被指示执行的步骤的数量和方向来跟踪I形梁614的位置。位置传感器634可以位于端部执行器602中或器械的任何其他部分处。
控制电路610可与一个或多个传感器638通信。传感器638可定位在端部执行器602上并且适于与外科器械600一起操作以测量各种衍生参数，诸如间隙距离对时间、组织压缩与时间、以及砧座应变与时间、。传感器638可包括例如磁性传感器、磁场传感器、应变仪、压力传感器、力传感器、电感式传感器(诸如涡流传感器)、电阻式传感器、电容式传感器、光学传感器、和/或用于测量端部执行器602的一个或多个参数的任何其他合适的传感器。传感器638可包括一个或多个传感器。
一个或多个传感器638可包括应变仪，诸如微应变仪，其被配置成能够在夹持条件期间测量砧座616中的应变的量值。应变仪提供电信号，该电信号的幅值随着应变量值而变化。传感器638可包括压力传感器，该压力传感器被配置成能够检测由砧座616与钉仓618之间的压缩组织的存在所生成的压力。传感器638可被配置成能够检测位于砧座616与钉仓618之间的组织区段的阻抗，该阻抗指示位于其间的组织的厚度和/或完全性。
传感器638可被配置成能够测量由闭合驱动系统施加在砧座616上的力。例如，一个或多个传感器638可位于闭合管1910(图1至图4)与砧座616之间的交互点处，以检测由闭合管1910施加到砧座616的闭合力。施加在砧座616上的力可表示在砧座616与钉仓618之间捕集的组织区段所经受的组织压缩。一个或多个传感器638可沿闭合驱动系统定位在各种交互点处，以检测由闭合驱动系统施加到砧座616的闭合力。一个或多个传感器638可在夹持操作期间由处理器实时取样，如图16A至图16B中所述。控制电路610接收实时样本测量值以提供和分析基于时间的信息，并实时评估施加到砧座616的闭合力。
可以采用电流传感器636来测量由马达604消耗的电流。推进I形梁614所需的力对应于例如由马达604消耗的电流。将力转换成数字信号并将其提供给处理器610。
当RF仓609代替钉仓618被装载在端部执行器602中时，RF能量源400联接到端部执行器602并且被施加到RF仓609。控制电路610控制RF能量到RF仓609的递送。
在各个方面，外科器械可包括一个或多个传感器，这些一个或多个传感器被配置成能够测量与外科器械的操作相关联的各种不同参数。此类参数可包括由外科器械施加的RF能量的状态、由外科器械密封的组织的温度、组织的含水量、外科器械的操作状态以及被夹持的组织的厚度。外科器械可以被配置成能够监视这些各种参数，并且经由例如显示器430(图1)将与它们相关联的信息呈现给器械的操作者。在各个方面，显示器430可以经由图形显示器向操作者呈现所监视的参数。
在一些方面，外科器械可包括传感器或传感器组件，该传感器或传感器组件被配置成能够检测闭合触发器的位置，即，闭合触发器是否被致动。在图19至图20中描绘了一个此类方面，其是根据本公开的一个或多个方面的移除了壳体的外科器械2000的侧视图，其中闭合触发器2002可另选地处于致动与非致动位置。如以上更详细描述的，闭合触发器2002的未致动位置与端部执行器1500(图1)的打开或未夹紧位置相关联，其中组织可被定位在钳口1600、1800之间并且闭合触发器2002的致动位置与端部执行器1500的闭合或夹持位置相关联，其中组织可被夹持在钳口1600、1800之间。闭合触发器2002可以包括臂2004，该臂经由机械连杆直接地或间接地连接到其上，使得臂2004在闭合触发器2002被致动时旋转。在一个方面，触发器感测组件2005包括设置在臂2004的远侧端部处的磁性元件2006诸如永磁体和被配置成能够检测磁性元件2006的移动的传感器2008。传感器2008可以包括例如霍尔效应传感器，该霍尔效应传感器被配置成能够检测由磁性元件2006的移动引起的霍尔效应传感器周围的磁场的变化。由于传感器2008可以检测磁性元件2006的移动，并且磁性元件2006的移动以已知的方式对应于闭合触发器2002的位置，因此触发器感测组件2005可以检测闭合触发器2002是处于致动位置、非致动位置或是它们之间的另一个位置。
在另一个方面，触发器感测组件2005包括当闭合驱动系统510(图1)将闭合触发器2002锁定到完全压下或完全致动位置时跳闸的传感器或开关。在此类方面，开关可以产生指示该锁被接合并且因此闭合触发器2002被完全压下的信号。
在名称为“ROBOTICALLY-CONTROLLED END EFFECTOR”的美国专利申请公布No.2014/0296874中描述的另一个方面(该专利以引用方式全文并入本文)，触发器感测组件2005包括定位于闭合触发器2002与枢转销2003之间的力传感器，闭合触发器2002围绕该枢转销枢转。在这个方面，朝着***式握持部2001拉动闭合触发器2002会导致闭合触发器512在枢转销2003上施加力。力传感器被配置成能够检测该力并响应于此产生信号。
触发感测组件2005可以经由有线或无线连接与控制器2102(图25)进行信号通信，使得由触发器感测组件2005产生的任何信号都被中继到控制器2102。触发器感测组件2005可以被配置成能够通过采样感测到的参数或以最小的时间延迟传递指示感测到的参数的反馈信号来在器械的整个操作中连续地监视闭合触发器2002的位置。在各个方面，触发器感测组件2005可包括模拟传感器，该模拟传感器被配置成能够生成与施加在闭合触发器2002上的力的程度和/或闭合触发器2002的特定位置对应的信号。在此类方面，模数转换器可以定位在触发器感测组件2005与控制器2102之间。在各个其他方面，触发器感测组件2005可包括数字传感器，该数字传感器被配置成能够生成仅指示闭合触发器2002是被致动还是未被致动的信号。
在一些方面，外科器械可包括传感器或传感器组件，该传感器或传感器组件被配置成能够检测由端部执行器夹持的组织的厚度。在图21至图22中描绘了一个此类方面，其是根据本公开的一个或多个方面的包括组织厚度感测组件2022的端部执行器2020的透视图和组织厚度感测组件2022的传感器2024的示意图。组织厚度感测组件2022可包括设置在第一钳口2034或RF仓2042上的传感器2024和设置在端部执行器2020的第二钳口2036上的磁性元件2032，诸如永磁体。在一个方面，传感器2024设置在第一钳口2034的远侧端部2038处或附近，使得其相对于RF仓的电极在远侧定位，并且磁性元件2032对应地设置在第二钳口2036的远侧端部2040处或附近。传感器2024可包括磁场感测元件2026，该磁场感测元件被配置成能够检测磁性元件2006的移动，诸如霍尔效应传感器，其被配置成能够检测由磁性元件2032的移动引起的霍尔效应传感器周围的磁场的变化。当操作者闭合端部执行器2020时，磁性元件2032向下旋转，使其更靠近磁场感测元件2026，从而随着一个钳口或多个钳口旋转到闭合(或夹持位置)时，改变由磁场感应元件2026检测到的磁场。由磁场感测元件2026感测的来自磁性元件2032的磁场强度指示第一钳口2034与第二钳口2036之间的距离，其继而又指示夹持在其间的组织的厚度。例如，第一钳口2034与第二钳口2036之间的距离较大，因此由磁场感测元件2026检测到的较弱的磁场可以指示在第一钳口2034与第二钳口2036之间存在厚组织。相反，第一钳口2034与第二钳口2036之间的距离较短，因此由磁场感测元件2026检测到的较强的磁场可以指示在第一钳口2034与第二钳口2036之间存在薄组织。磁场感测元件2026可以被配置成能够检测并生成与感测到的磁场的相对或绝对强度对应的信号，从而允许外科器械根据磁场发送元件2026的分辨率检测被夹持的组织的相对或绝对厚度。
在另一个方面，组织厚度感测组件2022可包括位移传感器，该位移传感器被设置在第一钳口2034与第二钳口2036之间的枢转接头处。在这个方面，位移传感器被配置成能够检测钳口2034、2036相对于彼此的位置，这继而又指示了当端部执行器2020处于夹持位置时所抓持其间的组织的厚度。例如，在美国专利申请公布No.2014/0296874中描述的一个方面，其中砧座1810包括枢轴销，该枢轴销接收在设置在细长通道上的对应开口内(图4)，组织厚度感测组件2022可包括邻近细长通道1602的开口或在其内定位的传感器。在这个方面，当砧座1810闭合时，枢转销滑动通过开口并与传感器接触，从而使传感器产生指示砧座1810闭合的信号。
在其他方面，组织厚度感测组件2022还可包括磁簧开关传感器、位移传感器、光学传感器、磁感传感器、力传感器、压力传感器、压阻膜传感器、超声传感器、电涡流传感器、加速度计、脉搏血氧传感器、温度传感器、能够检测组织通路的电特征(例如，电容或电阻)的传感器或者它们的任何组合。在一个此类方面，组织厚度感测组件2022可包括设置在第一钳口2034上的第一电传感器和设置在第二钳口2036上的对应的第二电传感器，其中第一传感器被配置成能够传递由第二传感器检测到的电流通过端部执行器2020捕获的组织。组织厚度感测组件2022可以利用检测到的电流来确定被夹持的组织的厚度，因为组织电阻率是其厚度(以及组织类型以及多种其他因素)的函数。
组织厚度感测组件2022可以经由有线或无线连接与控制器2102进行信号通信，使得由组织厚度感测组件2022产生的任何信号都被中继到控制器2102。例如，组织厚度感测组件2022可包括发射器2028，该发射器被配置成能够经由有线或无线连接将由磁场感测元件2026产生的信号传递到接收器，该接收器继而又可通信地联接至控制器2102。组织厚度感测组件2022可以被配置成能够通过采样感测到的参数或以最小的时间延迟传递指示感测到的参数的反馈信号来在器械的整个操作中连续地监视被夹持的组织的厚度。在各个方面，组织厚度感测组件2022可包括模拟传感器，该模拟传感器被配置成能够生成与被夹持的组织的相对或绝对厚度和/或第一钳口2034或第二钳口2036中的任一者的特定位置对应的信号。在此类方面，模数转换器可以定位在组织厚度感测组件2022与控制器2102之间。在各个其他方面，组织厚度感测组件2022可包括数字传感器，该数字传感器被配置成能够生成仅指示钳口2034、2036是打开还是闭合的信号。
在一些方面，组织厚度感测组件2022还可包括操作地连接至磁场感测元件2026的电源2030。电源2030可以与任何其他电源分开，该电源与外科器械相关联。另选地，组织厚度感测组件2022可以与一个或多个电源互连，这些电源与外科器械相关联。
在一些方面，外科器械可包括传感器或传感器组件，该传感器或传感器组件被配置成能够检测纵向可移动驱动构件540(图3)、刀杆1320(图4)、刀构件1330(图4)、切割刀片1334(图4)和/或击发驱动系统530(图3)的其他组件的位置。在各个方面，位置感测组件2050可以被配置成能够利用被配置成能够跟踪与击发驱动系统530接合的齿轮布置2054的旋转的传感器来跟踪击发驱动系统530的部件的线性位移。例如，图23是位置感测组件2050的分解透视图，该位置感测组件被配置成能够检测并跟踪纵向可移动驱动构件540的线性位置。在图23例示的方面，外科器械包括驱动齿轮2058，该驱动齿轮由电动马达505(图1)通过驱动轴2056操作地驱动。驱动齿轮2058与纵向可移动驱动构件540的驱动齿542(图3)的齿条啮合地接合，从而允许马达505驱动纵向可移动驱动构件540的线性位移。驱动齿轮2058沿第一方向的旋转使纵向可移动驱动构件540沿远侧方向推进，并且驱动齿轮2058沿第二方向的旋转使纵向可移动驱动构件540沿近侧方向P回缩。在各个方面，位置感测组件2050的齿轮布置2054可定位在与纵向可移动驱动构件540接合的驱动齿轮2058处或附近，如图23所示。在其他方面，位置感测组件2050的齿轮布置2054可以定位在击发驱动系统530中的驱动齿轮2058的下游，并且/或者与击发驱动系统530的其他部件接合。
在例示的方面中，位置感测组件2050的齿轮布置2054包括第一齿轮2052，该第一齿轮根据驱动齿轮2058的旋转而绕轴2056旋转。因此，第一齿轮2052绕轴2056的旋转对应于由驱动齿轮2058驱动的纵向可移动驱动构件540的纵向平移。位置感测组件2050还包括磁体2064，其以与第一齿轮2052的旋转对应的方式旋转。在一个方面，磁体2064设置在第一齿轮2052上。在这个方面，第一齿轮2052以及因此磁体2064的一次转动对应于驱动齿轮2058的一次转动。在另一个方面，齿轮布置2054被构造成能够用作齿轮减速器组件，从而在驱动齿轮2058与磁体2064的转数之间提供另选地的比率。在图23所示的一个此类方面中，齿轮布置2054包括第二齿轮2060，该第二齿轮与第一齿轮2052啮合地接合。在这个方面，磁体2064设置在第二齿轮2060上。第一齿轮2052与第二齿轮2060之间的齿轮齿数比连接可以被构造成能够使得磁体2064的单次转动对应于纵向可移动驱动构件540的设定线性位移。例如，第一齿轮2052与第二齿轮2060之间的齿轮齿数比连接可以被构造成能够使得磁体2064的单次转动可以对应于纵向可移动驱动构件540的全行程。因此，纵向可移动驱动构件540在远侧方向或近侧方向上的一个全行程对应于第二齿轮2060的单次旋转。由于磁体2064联接至第二齿轮260，因此磁体2064在纵向可移动驱动构件540的每个全行程中进行一次完整旋转。
位置感测组件2050还包括操作地连接到电路2072的位置传感器2070。位置传感器2070包括一个或多个磁性感测元件，诸如霍尔效应元件，并且定位在磁体2064附近。当磁体2064旋转时，位置传感器2070的磁性感测元件确定经过转动的磁体2064的绝对角位置。在其中磁体2064的一次转动对应于纵向可移动驱动构件540的一个全行程的外科器械的方面中，磁体2064的特定角位置因此对应于纵向可移动驱动构件540的特定线性位置。在一个方面，位置感测组件2050被配置成能够根据由位置传感器2070检测到的磁体2064的精确角位置，提供与纵向可移动驱动构件540的位置对应的唯一位置信号。
位置传感器2070可包括任何数量的磁性感测元件，诸如根据它们是否测量磁场的总磁场或矢量分量而被分类的磁性传感器。可单独或结合齿轮减速采用一系列n个开关，其中n是一个大于一的整数，以针对磁体2064的多于一次的转动提供唯一的位置信号。开关的状态可以反馈到控制器2080，控该制器应用逻辑来确定对应于纵向可移动驱动构件540的线性位移的唯一位置信号。
在一个方面，位置传感器2070由位置传感器保持器2066支撑，该位置传感器保持器限定孔2068，该孔被构造成能够容纳与在下方旋转的磁体2064精确对准的位置传感器270。磁体2064可以联接到支撑齿轮布置2054和电路2072的结构元件2062，诸如托架。
图24是根据本公开的一个或多个方面的位置感测组件2050的电路2072和位置传感器2070的图示。位置传感器2070可被实现为AS5055EQFT单片磁性旋转位置传感器，其可购自奥地利微系统公司(Austria Microsystems,AG)。位置传感器2070与控制器2080诸如微控制器交接，以提供能够检测纵向可移动驱动构件540和/或击发驱动系统530的其他部件的绝对位置的系统。在一个方面，位置传感器2070是低电压和低功率部件，并且在位于磁体2064上方的位置传感器2070的区域2076中包括四个霍尔效应元件2078A、2078B、2078C、2078D。在芯片上也提供了高分辨率ADC 2082和智能型电源管理控制器2084。提供了CORDIC(坐标旋转数字计算机(Coordinate Rotation Digital Computer))处理器2086，也称为逐位法和Volder算法，以执行简单有效的算法来计算双曲线函数和三角函数，其仅需要加法、减法、位位移和表格查找操作。角位置、报警位和磁场信息通过诸如SPI接口2088的标准串行通信接口传输到控制器2080。位置传感器2070提供12或14位分辨率。位置传感器2070可为以小QFN 16引脚4×4×0.85mm封装提供的AS5055芯片。在AS5055位置传感器2070中，霍尔效应元件2078A、2078B、2078C、2078D能够产生电压信号，其指示根据磁体264经过单次转动之后的角度的磁体2064的绝对位置。由CORDIC处理器286计算角度的这个值(其为独特位置信号)，并且将其以机载方式存储在寄存器或存储器中的AS5055位置传感器2070上。在多种技术中，例如在加电时或在控制器2080发出请求时，向控制器2080提供角度的值，其指示经过一次转动的磁体2064的位置。
尽管位置传感器2070在图24中被描绘为包括四个霍尔效应元件，但是在外科器械的其他方面，位置传感器2070中包括的霍尔效应元件的数量可以变化。一般来讲，霍尔效应元件的数量将对应于位置传感器2070所需的分辨率程度，因为更大数量的霍尔效应元件将允许位置传感器2070检测纵向可移动驱动构件540的更精细的移动。在各个方面，霍尔效应元件之间的距离可以是均匀的，即，霍尔效应元件可以均匀地定位，使得每个霍尔效应元件对应于纵向可移动驱动构件540的设定位移距离。位置感测组件2050、电路2072和位置传感器2070的其他方面在美国专利申请No.15/130,590中进行了描述，其名称为“SYSTEMS ANDMETHODS FOR CONTROLLING A SURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT”，该专利申请全文以引用方式并入本文。
在其他方面，刀杆1320、刀构件1330、切割刀片1334和/或击发驱动系统530的其他部件可另选地被构造成能够包括驱动齿条，该驱动齿条与位置感测组件2050的齿轮布置2054啮合地接合。在外科器械的此类方面，位置感测组件2050被配置成能够跟踪击发驱动系统530的特定部件的线性位移，而不是连接到驱动齿轮2058和/或轴2056来驱动可纵向移动的驱动构件540的位移。因此，应当理解，关于其中跟踪纵向可移动驱动构件540的位移的方面所讨论的原理同样适用于构造成检测刀杆1320、刀构件1330、切割刀片1334和/或击发驱动系统530的其他部件的线性位移的位置感测组件2050的方面。
在其他方面，位置感测组件2050包括接触式或非接触式线性位移传感器，其被配置成能够跟踪击发驱动系统530的线性位移。线性位移传感器可包括线性可变差分变压器(LVDT)、差分可变磁阻换能器(DVRT)、滑动电位计、包括可移动磁体和一系列线性布置的霍尔效应传感器的磁感测系统、包括固定磁体和一系列可移动的线性布置的霍尔效应传感器的磁感测系统、包括可移动光源和一系列线性布置的光电二极管或光电检测器的光学感测系统、包括固定光源和一系列可移动的线性布置的光电二极管或光电检测器的光学感测系统或它们的任何组合。
图25是根据本公开的一个或多个方面的被编程为显示外科器械2100的各种状态的外科器械2100的一个示例的框图。外科器械2100包括控制器2102，该控制器操作地连接到一个或多个传感器2104、2106和显示器2108，该显示器可以设置在外科器械2100的外壳体上。控制器2102体现或执行根据多种输入来控制外科器械2100的操作的逻辑，这些多种输入诸如是从与控制器2102进行信号通信的一个或多个传感器2104、2106处接收的信号。在各个方面，控制器2102包括处理器，诸如CPU，其操作地连接到存储程序指令的存储器2110，这些程序指令当由处理器执行时，使控制器2102和/或外科器械2100执行由程序指令所指示的过程。在其他方面，控制器2102包括控制电路，该控制电路被配置成能够根据数字或模拟信号输入来执行过程。控制电路可包括ASIC、FPGA或可制造或可编程以执行逻辑的任何其他电路。
控制器2102被配置成能够根据从各种传感器处接收到的输入，在显示器2108上显示与外科器械2100的使用相关联的各种状态。如上所述，一种此类传感器包括位置传感器2104，其可包括位置感测组件2050(图23)。如上所述，控制器2102从其接收输入的其他传感器2106可包括触发器感测组件2005(图19至图20)和组织厚度感测组件2022(图21至图22)。
外科器械2100还包括马达2116，诸如电动马达，它驱动可旋转轴224，该可旋转轴与齿轮组件2122操作地交接，该齿轮组件与驱动齿的组或齿条以啮合接合的方式(诸如以齿条和小齿轮的方式)安装在位移构件2118上。在位置感测组件2050中，位移构件2118可包括例如击发驱动系统530的纵向可移动驱动构件540。传感器元件或磁体2120可以操作地联接至齿轮组件2122，使得磁体2120的单次转动对应于位移构件2118的一些线性纵向平移。然后，位置传感器2104还可包括多个磁性感测元件，这些磁性感测元件被配置成能够检测磁体2120的角位置，该角位置对应于位移构件2118的线性位置，并且因此允许位置传感器2104检测位移构件2118的绝对或相对位置。位置传感器2104还可被配置成能够将指示位移构件2118的位置的反馈信号中继到控制器2102。驱动器2114操作地连接到马达2116，并且被配置成能够向其提供驱动信号，该驱动信号设置驱动马达2116的速度、马达2116所消耗的电流，设置马达2116的电压或各种其他马达2116特征。电源2112向驱动器2114、马达2116、控制器2102、显示器2108、传感器2104,2106或外科器械2100的其他组件中的任一个或全部供电。
在一些方面，外科器械2100可包括感测组件，该感测组件被配置成能够检测闭合机构的进度或推进。在各个方面，闭合机构感测组件可包括上述触发器感测组件2005。当闭合触发器512被用于致动闭合驱动系统510时，这继而又引起闭合梭动件1914(图5)推进，因此可以将闭合触发器512的致动或位置检测为闭合机构的进度或推进的替代。
在其他方面，闭合机构感测组件可以类似于以上相对于击发驱动系统530描述的并且在图23至图24中示出的位置感测组件2050。外科器械2100的闭合机构感测组件可包括位置传感器2104，该位置传感器可以被附加于或代替相对于位置感测组件2050所描述的位置传感器来提供。在这些方面，位移构件2118可包括闭合机构的一个或多个部件，诸如闭合梭动件1914、近侧闭合管1910和/或远侧闭合管1930，其包括驱动齿条，该驱动齿条与在其上支撑磁体2120的对应齿轮组件2122啮合地接合。当闭合机构的位移构件2118向远侧或向近侧推进时，使磁体2120沿第一方向或第二方向旋转。位置传感器2104还包括定位于磁体2120附近的多个磁性感测元件，诸如霍尔效应元件。当磁体2120旋转时，位置传感器2104的磁性感测元件确定经过转动的磁体2120的绝对角位置。由于磁体2120的角位置对应于与齿轮组件2122接合的闭合机构的位移构件2118的位置，因此闭合管感测组件可检测闭合机构的部件的绝对位置。以上相对于位置感测组件2050描述了关于闭合机构感测组件的这些方面的附加细节。
可以在各个方面利用位置传感器2104确定刀杆1320由击发驱动系统530平移和/或端部执行器1500由闭合机构闭合的速度，以结合定时器或定时电路来跟踪位移构件2118的位置。当位移构件2118被平移时，位置传感器2104可以在由定时器提供的一系列离散时间间隔或时间戳t1、t2、...tn上确定其位置d1、d2、...dn。定时器可包括连续运行的计时器，即时钟，或在击发机构或闭合机构中的任一个被激活时启动的定时器。在一个方面，对于由位置传感器2104进行的每个离散位置测量，控制器2102访问定时器以根据位置测量的接收时间来获取时间戳。然后，控制器2102可以根据其位移位置随时间的变化来计算位移构件2118在设置时间段内的速度。由于位移构件2118的速度以已知的方式对应于刀杆1320平移的速度或端部执行器1500闭合的速度，因此控制器2102可以确定外科器械2100的击发或闭合速度。
其他传感器2106还附加包括仓传感器。在一个方面，仓传感器包括通道电路1670(图10)，该通道电路可以被配置成能够经由暴露触点1676检测RF仓1700的存在和/或状态，该暴露触点被定位成与RF仓1700的对于暴露触点1756进行电接触。在另一个方面，仓传感器包括传感器，诸如在美国专利申请公布No.2014/0296874中公开的仓存在传感器和/或仓状态传感器，该传感器与细长通道1602一起定位，该细长通道包括电触点，该电触点在电路打开时输出逻辑零，而在电路闭合时输出逻辑一，即RF仓1700正确地定位在细长通道1602内。
其他传感器2106可以附加包括温度传感器，该温度传感器被配置成能够检测由RF能量密封的组织的温度。在一个方面，温度传感器包括如美国专利No.8,888,776中所公开的名称为“ELECTROSURGICAL INSTRUMENT EMPLOYING AN ELECTRODE”的温度感测电路，该专利全文以引用方式并入本文。在这个方面，温度感测电路可以被配置成能够施加电压电位，该电压电位是由温度感测电路感测的温度的函数。温度感测电路可以被配置成能够在其检测到第一温度时向栅极端子施加第一电压电位，在其检测到第二温度时向其施加第二电压电位，并且在其检测到第三温度时向其施加第三电压电位，等等。在各个方面，随着电极的温度升高，温度感测电路可以减小施加到栅极端子的电压电位。例如，温度感测电路可以被配置成能够当由温度感测电路检测到第一温度时向栅极端子施加第一电压电位，并且另外，当温度感测电路检测到高于第一温度的第二温度时，第二电压电位低于第一电压电位。对应地，随着电极的温度降低，温度感测电路可以增加施加到栅极端子的电压电位。由温度感测电路生成的电压电位的变化可以由例如电路检测，以便生成指示该电路所经历或感测到的温度的反馈信号，然后将该反馈信号传递到控制器2102。温度感测电路可包括在第一钳口1600(图3)、第二钳口1800(图3)和/或仓1700(图2)中。在其中仓1700包括温度感测电路的方面中，由温度感测电路生成的反馈信号可以通过对应的暴露触点1676、1756之间的电连接传递到通道电路1670。然后，通道电路1670可将反馈信号传递至控制器2102。
其他传感器2106可以附加包括组织传感器，该组织传感器被配置成能够测量经历外科器械2100的夹持、密封、缝合和/或切割操作的组织的一个或多个特征。在一个方面，其他传感器2106包括组织阻抗传感器，该组织阻抗传感器被配置成能够在施加RF能量时测量被夹持的组织的阻抗。组织阻抗传感器包括，例如，电极和阻抗监视电路，其被配置成能够测量电极之间的电流和/或电极之间的组织的阻抗，如在名称为“IMPEDANCE FEEDBACKMONITOR WITH QUERY ELECTRODE FOR ELECTROSURGICAL INSTRUMENT”的美国专利No.5,817,093中所描述的，该专利全文以引用方式并入本文。组织阻抗传感器的电极可以是用于递送治疗RF能量的相同电极1736R、1736L、1738R、1738R或不同电极。在其中组织阻抗传感器电极与治疗电极不同的方面，通过组织阻抗传感器电极递送的RF能量的频率可以与通过治疗电极递送的能量的频率不同，以减少电干扰。组织阻抗传感器电极包括至少两个电相对的电极，其布置在端部执行器1500上，使得它们接触由此夹持的组织。组织阻抗传感器电极可以位于被接合的组织的一部分之间的端部执行器1500的相同表面或相对表面上。
由于例如通过RF发生器400(图1)提供给组织阻抗传感器电极的电压是已知的，并且电极之间的电流可由阻抗监视电路检测到，因此可以计算组织的阻抗。在一个方面，阻抗监视电路可以计算被夹持的组织本身的阻抗，然后将指示阻抗的反馈信号传递到控制器2102。在另一个方面，阻抗监视电路可以将指示在电极之间检测到的电流的反馈信号传递到控制器2102，该控制器随后计算组织的阻抗。
总体而言，外科器械2100可以利用本文公开的各种传感器或传感器组件来监视闭合触发器512的位置、闭合驱动系统510和/或闭合机构的部件的推进、所夹持的组织的厚度、刀杆1320和/或击发驱动系统530的其他部件的位置、RF仓1700的存在、RF仓1700的状态、端部执行器1500的闭合速度以及外科器械2100的各种其他操作状态。与外科器械2100的操作相关联的这些状态、参数、位置或其他信息可以由控制器2102通过从各种感测组件传递的反馈信号来跟踪。然后，控制器2102可以使显示器2108以图形格式显示与外科器械2100的操作相关联的一个或多个受监视变量，以供外科器械2100的操作者查看。
图26至图39是描绘根据本公开的一个或多个方面的与外科器械的操作相关联的各种状态、参数或其他信息的显示器。在图26至图29中描绘的各个方面，外科器械的显示器2200可以被配置成能够以图形方式表示正被提供给由端部执行器1500(图1)接合的组织的RF能量的状态。可以以图表2202、数值2204、刻度盘2206或条形图2208的格式来表示所提供的RF能量的状态。如上所述，递送到组织的RF能量对应于例如由组织阻抗传感器测量的组织阻抗2210。此外，组织阻抗2210根据时间2212而变化，因为被接合的组织的特性由于来自端部执行器1500的钳口的机械力和RF能量的施加而改变。被接合的组织的特性的一种此类变化是水从组织中流出。被接合的组织的特性的另一种此类变化是当施加RF能量时，组织纤维的电导率会发生变化。因此，在一些方面，显示器2200可以被配置成能够将组织阻抗2210随时间2212的变化描绘为例如，图示2202中的曲线2216或一系列条形图2224指示在条形图2208中的离散时间间隔处对组织阻抗2210的测量。显示器2200可以另外被配置成能够描绘阻抗2210随时间2212变化的期望曲线2217，该期望曲线由控制器2102根据由此执行的算法来计算。在其他方面，显示器2200可以将组织阻抗2210表示为数字2218。数字2218可以代表例如以欧姆为单位测量的阻抗的绝对值。另选地，数字2218可以表示在最大阻抗值与最小阻抗值之间的相对值或所测量的阻抗的比率。此外，数字2218在显示器2200上描绘的大小可以对应于该值的相对大小。显示器2200的刻度盘2206的格式同样可以描绘相对于最大阻抗2222和最小阻抗2220的所测量的组织阻抗。
显示器2200还可被配置成能够根据外科器械2100的操作描绘一个或多个警报2214或状态2226。警报2214可包括以下警告：组织阻抗已超过最大组织阻抗，电极已失去能量，所测量的组织阻抗偏离了由控制器2102计算或存储在存储器2110中的预期组织阻抗，以及RF能量的施加时间已超过最大或预期时间。状态2226可包括使用外科器械2100的过程的当前或随后阶段或步骤。
除了显示提供给组织的RF能量之外，显示器2200还可被配置成能够描绘由与控制器2102通信的感测组件所确定的各种其他参数、状态或其他信息。在一个方面，显示器2200可以被配置成能够描绘向其施加RF能量的组织的温度状态2228。如上所述，温度可以由例如温度感测电路确定。在各个方面，温度状态2228可以被描绘为所测量的温度的绝对值或在最小温度与最大温度之间的所测量的温度的相对值。在一个方面，温度状态2228可被描绘为绝对或相对温度2236根据时间2238的曲线2239。显示器2200可以另外被配置成能够描绘温度2236随时间2238变化的期望曲线2240，该期望曲线由控制器2102根据由此执行的算法来计算。
在另一个方面，显示器2200可以被配置成能够描绘组织的含水量状态2230。组织的含水量可以例如根据由外科器械2100执行的夹持和RF密封操作期间组织的阻抗变化来确定。由于通过实验已知特定组织类型的机械特性随时间的变化，并且由于组织机械特性的变化而导致的组织阻抗的变化在实验上也是已知的，因此控制器2102可以将这些影响与所测量的组织阻抗随时间的变化隔离，计算组织含水量的变化，然后使显示器2200描绘所计算的含水量状态2230。如以上相对于其他组织或外科器械参数所描述的，显示器2200可以图形、数字，刻度盘或任何其他此类图形表示的形式描绘组织含水量状态2230。在一个方面，显示器2200可以将组织含水量2242随时间2244的变化描绘为曲线2246。显示器2200可以另外被配置成能够描绘含水量2242随时间2244变化的期望曲线2248，该期望曲线由控制器2102根据由此执行的算法来计算。
在其他方面，显示器2200可以被配置成能够根据外科器械2100的操作来描绘密封完成状态2232或完成状态2234。密封完成状态2232可以例如对应于图26至图29中描绘的RF能量状态并且指示相对于期望值的当前测量的RF能量的递送。例如，在图32中，与组织阻抗2250随时间2252变化的预期曲线2256相比，密封完成状态2232以图形方式描绘为组织阻抗2250随时间2252变化的测量曲线2254。测量曲线2254和期望曲线2256之间的比率以图形方式描绘了RF能量的施加相对于期望进度的相对进度，其可以通过实验确定并且存储在存储器2110上以供控制器2102访问。在一个方面，完成状态2234可以以另选的图形格式表示密封完成状态。在另一方面，完成状态2234可以表示由外科器械2100执行或完成的步骤数的百分比或任何单个步骤的完成百分比，诸如在击发刀杆1320的步骤中，闭合机构的退进或刀杆1320(图4)相对于其总纵向位移的当前纵向位移。可以由控制器2102结合外科器械2100的各种感测组件来跟踪当前进度。可以用刻度盘格式显示完成状态2234，该刻度盘描述了最小百分比2260与最大百分比2262之间的百分比2258。
在图34至图37所描绘的各个方面，显示器2200可以被配置成能够显示由端部执行器1500接合的组织的厚度，位移构件诸如刀杆1320的推进以及与组织厚度和/或位移构件相关联的各种状态。如上所述，可以例如通过与控制器2102通信的组织厚度感测组件2022来检测由端部执行器1500接合的组织的厚度。在各个方面，控制器2102可以使显示器2200根据组织厚度感测组件2202生成的反馈信号将组织厚度描绘成各种不同的图形格式中的绝对值或相对值，诸如一系列从薄到厚的离散区域2264，如图示2266或刻度盘2268，等等。
显示器2200可以另外包括警报，以向用户提供关于组织对于特定操作而言太厚或太薄的图形警告。例如，警报可包括图标2274，诸如图35中所描绘的“X”，其覆盖在显示器2200上以向操作者指示外科器械2100当前或将在期望状况之外操作。在其他方面，图标2274可以覆盖或可以不覆盖在指示组织厚度的各种图形格式2264、2266、2268上。可以利用各种其他图形警告，包括不同设计的图标、颜色变化或文本警告。又如，警报可包括图形描述，其中由各种感测组件测量或计算出的组织厚度、位移构件速度或其他参数的曲线2276偏离了预期曲线2278。在此类方面，各种其他附加警报可以伴随所描绘的警报，诸如文本警报、图标、颜色变化等。
在一个方面，显示器2200可以另外被配置成能够描绘刀杆1320的位置。如上所述，刀杆1320的位置可以通过例如与控制器2102通信的位置感测组件2050来检测。在各个方面，控制器2102可以使显示器2200根据由位置感测组件2050产生的反馈信号描绘刀杆1320的位移，例如作为刀杆1320相对于其最大位置2272的线性测量位置2270。最大位置2272可包括特定外科操作所需的最大切口长度或刀杆1320可平移的绝对最大长度。
在另一个方面，显示器2200可以另外被配置成能够描绘闭合机构的推进或状态。如以上相对于图25所述，可以例如通过如上所述的与控制器2102通信的闭合触发器感测组件2005或配置成检测闭合机构的位移构件2118的位置的位置感测组件2050来检测闭合机构的推进。在各个方面，控制器2102可以使显示器2200根据由触发感测组件2005或位置感测组件2050生成的反馈信号将闭合机构的推进描述为，例如，闭合梭动件1914相对于其最大位置的检测到的位置。
在一些方面，控制器2102可以被配置成能够在发生某些事件或状态时用各种图标填充显示器2200。例如，第一图标2280可以指示RF能量当前或已经成功地施加到组织。第二图标2282可以指示刀杆1320当前或已经被成功击发。第三图标2284可以指示在器械操作期间的某个时刻发生了错误。第四图标2286可以指示器械操作的所有步骤已经成功完成。第五图标2288可以指示器械的特定部件(诸如刀杆1320)发生了错误。显示器2200可以另外被配置成能够显示任何其他此类图标类型，以指示步骤或过程已完成或者事件已经发生，诸如错误。可以将各种图标配置成在状态为有源或事件已发生时点亮、变为可见或更改颜色。
在一些方面，显示器2200可以被配置成能够指示正确的或不正确的仓类型已经被装载到端部执行器1500中，即被***到细长通道1602中(图10)。通道电路1670可以被配置成能够经由通道电路1670与仓之间的传感器或电通信来读取或检测由端部执行器1500接收的仓的类型。在一个方面，仓包括存储器，该存储器存储指示仓类型的标识符或值，当仓被***端部执行器1500的细长通道1602中时，该标识符或值被传递到通道电路1670。可通信地联接到控制器2102的通道电路1670被配置成能够随后将仓类型标识符或值传递到控制器2102。然后，由控制器2102执行的逻辑可以将仓类型与期望仓类型进行比较。如果仓类型和期望的仓类型不匹配，则控制器2102可使显示器2200描绘第一图标2290。如果仓类型和期望的仓类型匹配，则控制器2102可使显示器2200描绘第二图标2292。在图38至图39所描绘的方面中，第一图标2290对应于当期望RF仓时***的钉仓，第二图标2292对应于当期望RF仓时***的钉仓。
图26至图39中所描绘的显示器2200的各个方面可以表示显示给操作者的屏幕的单独表示或显示给操作者的屏幕的部分。在各个方面，操作者可以经由用户输入在各个屏幕之间切换，或者控制器2102可以根据外科器械2100的操作来自动地调整显示器2200。在各个方面，显示器2200可包括可经由例如电容式触摸屏来操纵的图形用户界面。
如本文所述的显示器2200可包括一个或多个屏幕，这些一个或多个屏幕设置在外科器械上或与外科器械连接，以图形方式显示由各种感测组件捕获的信息。在一个方面，显示器2200包括位于外科器械的外壳体上的单个屏幕，如图1所示。在利用多个屏幕的方面中，这些屏幕可以彼此相邻或彼此分开地定位。显示器2200可以直接定位在外科器械上，可以可移除地连接到外科器械，使得当显示器2200连接到外科器械时，其与控制器进行信号通信，或者可以其他方式与外科器械相关联。
经由本文所述的各种感测组件监视外科器械的各种状态的功能或过程可以由本文所述的任何处理电路单独地或组合地执行，诸如结合图5和图15所述的机载电路板1152，结合图10所述的通道电路1670，结合图10至图13所述的柔性电路组件1730L、1730R，结合图24所述的控制器2080和结合图25所述的控制器2102。
可在没有本文公开的具体细节的情况下实践外科器械的各方面。一些方面已被显示为框图而不是细节。本公开的部分可以呈现为对存储在计算机存储器中的数据进行操作的指令。一般来讲，可以用多种硬件、软件、固件或它们的任何组合单独和/或共同实施的本文所述的各方面可以被看作是由多种类型的“电子电路”组成。因此，“电子电路”包括具有至少一个离散电子电路的电子电路、具有至少一个集成电路的电子电路、具有至少一个专用集成电路的电子电路、形成由计算机程序配置的通用计算装置的电子电路(例如，至少部分地实施本文所述的过程和/或装置的由计算机程序配置的通用计算机或处理器)、形成存储器装置(例如，形成随机存取存储器)的电子电路，和/或形成通信装置(例如，调制解调器、通信开关或光电装备)的电子电路。这些方面可以模拟或数字形式或其组合来实现。
前面的描述已经经由使用框图、流程图和/或示例阐述了装置和/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/或软件部件(例如，程序、子例程、逻辑)和/或硬件和软件部件、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(例如，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(例如，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构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；以及传输式介质，诸如数字和/或模拟通信介质(例如，光纤缆线、波导、有导体通信链路、无导体通信链路(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各方面，并且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。
实施例
本文所述主题的各个方面在以下实施例中陈述：
实施例1.一种外科器械，包括：电路，该电路被配置成能够将RF能量递送至设置在端部执行器中的仓，该端部执行器被构造成能够接收仓；闭合机构，该闭合机构被构造成能够使端部执行器在打开位置与闭合位置之间转换；显示器；以及控制电路，该控制电路操作地联接到显示器，该控制电路被配置成能够：确定通过仓递送至组织的RF能量的量；在显示器上显示RF能量的量；确定闭合机构的位置；以及在显示器上显示闭合机构的位置。
实施例2.根据实施例1的外科器械，其中，控制电路被配置成能够从阻抗传感器接收信号，该阻抗传感器被配置成能够测量设置在第一电极与第二电极之间的组织的阻抗，其中控制电路被配置成能够根据组织的阻抗来确定递送至组织的RF能量的量。
实施例3.根据实施例1至实施例2中的一者或多者的外科器械，其中，控制电路被配置成能够从位置传感器接收信号，该位置传感器被配置成能够检测闭合机构的位移构件的位置，其中控制电路被配置成能够根据位移构件的位置来确定闭合机构的位置。
实施例4.根据实施例1至实施例3中的一者或多者的外科器械，还包括：闭合触发器，该闭合触发器被构造成能够在第一位置与第二位置之间驱动闭合机构；以及闭合触发器传感器，该闭合触发器传感器被配置成能够检测闭合触发器的位置；其中控制电路被配置成能够根据闭合触发器的位置来确定闭合机构的位置。
实施例5.根据实施例1至实施例4中的一者或多者的外科器械，其中，控制电路被配置成能够从传感器接收信号，该传感器被配置成能够检测端部执行器在打开位置与闭合位置之间的位置，其中控制电路被配置成能够根据端部执行器的位置来确定闭合机构的位置。
实施例6.根据实施例1至实施例5中的一者或多者的外科器械，其中，控制电路被配置成能够从仓传感器接收信号，该仓传感器被配置成能够检测由端部执行器接收的仓的仓类型，其中控制电路被配置成能够在显示器上显示仓类型是否与期望仓类型匹配。
实施例7.一种外科器械，包括：电路，该电路被配置成能够将RF能量递送至设置在端部执行器中的仓；闭合机构，该闭合机构被构造成能够使端部执行器在打开位置与闭合位置之间转换；显示器；以及处理器，该处理器操作地联接到显示器；存储器，该存储器操作地联接到处理器，该存储器存储程序指令，这些程序指令当由处理器执行时，使处理器：确定通过仓递送至组织的RF能量的状态；显示RF能量的状态；确定闭合机构的状态；并且显示闭合机构的状态。
实施例8.根据实施例7的外科器械，其中，存储器存储程序指令，这些程序指令当由处理器执行时，使处理器从阻抗传感器接收信号，阻抗传感器被配置成能够测量第一电极与第二电极之间的组织的阻抗，其中处理器被配置成能够根据组织的阻抗确定施加到组织的RF能量的状态。
实施例9.根据实施例7的外科器械，其中，存储器存储程序指令，这些程序指令当由处理器执行时，使处理器从位置传感器接收信号，该位置传感器被配置成能够检测闭合机构的位移构件的位置，其中处理器被配置成能够根据位移构件的位置确定闭合机构的状态。
实施例10.根据实施例7至实施例9中的一者或多者的外科器械，还包括：闭合触发器，该闭合触发器被构造成能够在第一位置与第二位置之间驱动闭合机构；以及闭合触发器传感器，该闭合触发器传感器被配置成能够检测闭合触发器的位置；其中外科器械根据闭合触发器的位置确定闭合机构的状态。
实施例11.根据实施例7至实施例10中的一者或多者的外科器械，其中，存储器存储程序指令，这些程序指令当由处理器执行时，使处理器从传感器接收信号，该传感器被配置成能够检测端部执行器在打开位置与闭合位置之间的位置，其中处理器被配置成能够根据端部执行器的位置确定闭合机构的状态。
实施例12.根据实施例7至实施例11中的一者或多者的外科器械，其中，存储器还存储程序指令，这些程序指令当由处理器执行时，使处理器从仓传感器接收信号，该仓传感器被配置成能够检测由端部执行器接收的仓的仓类型，其中处理器被配置成能够在显示器上显示仓类型是否与期望仓类型匹配。
实施例13.一种控制外科器械中的显示器的方法，该外科器械包括：电路，该电路被配置成能够将RF能量递送至设置在端部执行器中的仓，该端部执行器被构造成能够接收仓；闭合机构，该闭合机构被构造成能够使端部执行器在打开位置与闭合位置之间转换；显示器；以及控制电路，该控制电路联接到显示器；该方法包括：由控制电路确定通过仓施加到组织的RF能量的量；由控制电路在显示器上显示RF能量的量；由控制电路确定闭合机构的位置；以及由控制电路在显示器上显示闭合机构的位置。
实施例14.根据实施例13的方法，还包括：由阻抗传感器测量第一电极与第二电极之间的组织的阻抗：其中控制电路根据组织的阻抗确定施加到组织的RF能量的量。
实施例15.根据实施例13至实施例14中的一者或多者的方法，还包括：由位置传感器检测闭合机构的位移构件的位置；其中控制电路根据位移构件的位置确定闭合机构的位置。
实施例16.根据实施例13至实施例15中的一者或多者的方法，还包括：由闭合触发器传感器检测被配置成能够在第一位置与第二位置之间驱动闭合机构的闭合触发器的位置；其中控制电路根据闭合触发器的位置确定闭合机构的位置。
实施例17.根据实施例13至实施例16中的一者或多者的方法，还包括：由传感器检测端部执行器在打开位置与闭合位置之间的位置：其中控制电路根据端部执行器的位置确定闭合机构的位置。
实施例18.根据实施例13至实施例17中的一者或多者的方法，还包括：由仓传感器检测由端部执行器接收的仓的仓类型；以及由控制电路在显示器上显示仓类型是否与期望仓类型匹配。
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