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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410479971.9 (22)申请日 2014.09.18 61/879,445 2013.09.18 US 14/463,134 2014.08.19 US A61B 17/072(2006.01) A61B 17/32(2006.01) A61B 17/29(2006.01) (71)申请人 柯惠 LP 公司 地址 美国马萨诸塞州 (72)发明人 保劳格萨普雷 (74)专利代理机构 北京金信知识产权代理有限 公司 11225 代理人 黄威 孙丽梅 (54) 发明名称 区分手术器械内的组织夹紧和机械阻碍的设 备和方法 (57) 。
2、摘要 提供了一种手术器械。 所述手术器械包括 ： 手 柄组件 ； 钳夹组件， 其包括包含多个吻合钉的吻 合钉钉仓和在发射时使所述多个吻合钉成形的砧 座 ； 驱动组件， 其至少部分地位于所述手柄内并 且连接至钳夹组件和锁定机构 ； 电动机， 其布置 在手柄组件内并且被操作性地联接至驱动组件 ； 以及控制器， 其被操作性地联接至电动机， 所述控 制器被配置为控制至所述电动机的电流的供给并 且监视所述电动机的电流消耗， 其中所述控制器 被进一步配置为响应于所述电流消耗的变化率而 终止至所述电动机的电流的供给， 所述电流消耗 的变化率指示所述钳夹组件、 所述驱动组件或所 述电动机中的至少一个的机械极限。
3、。本发明提供 了区分手术器械内的组织夹紧和机械阻碍的设备 和方法。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书12页 附图14页 (10)申请公布号 CN 104434248 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104434248 A 1/2 页 2 1. 一种手术器械， 其包括 ： 手柄组件 ； 钳夹组件， 其包括包含多个吻合钉的吻合钉钉仓和在发射时使所述多个吻合钉成形的 砧座 ； 驱动组件， 其至少部分地位于所述手柄内并且被连接至所述钳夹组件和锁定机构 ； 电动机， 其被布置在所述手柄组件内。
4、并且被操作性地联接至所述驱动组件 ； 以及 控制器， 其被操作性地联接至所述电动机， 所述控制器被配置为控制至所述电动机的 电流的供给并且监视所述电动机的电流消耗， 其中所述控制器被进一步配置为响应于所述 电流消耗的变化率而终止至所述电动机的电流的供给， 所述电流消耗的变化率指示所述钳 夹组件、 所述驱动组件、 或所述电动机中的至少一个的机械极限。 2. 根据权利要求 1 所述的手术器械， 其中所述控制器被进一步配置为通过判定所述电 流消耗的变化率是否在电流消耗值的第一范围外来判定电动机电流何时不稳定。 3. 根据权利要求 2 所述的手术器械， 其中所述控制器被进一步配置为通过判定所述电 流消。
5、耗的变化率是否在电流消耗值的第二范围内来判定电动机电流是否稳定， 其中所述第 二范围在所述第一范围内。 4. 根据权利要求 3 所述的手术器械， 其中所述控制器被进一步配置为存储在所述第二 范围内的电流消耗样本的稳定计数。 5. 根据权利要求 4 所述的手术器械， 其中所述控制器判定当所述稳定计数高于预先确 定的稳定临界值时电动机电流是否稳定。 6. 根据权利要求 5 所述的手术器械， 其中所述控制器被进一步配置为通过判定所述电 动机电流是否稳定以及判定所述电流消耗的变化率是否在第三范围内来判定所述电动机 何时已经达到所述机械极限。 7. 根据权利要求 6 所述的手术器械， 其中所述第三范围在。
6、所述第一范围内并且高于所 述第二范围。 8. 根据权利要求 6 所述的手术器械， 其中所述控制器被进一步配置为存储在所述第三 范围内的电流消耗样本的故障计数。 9. 根据权利要求 8 所述的手术器械， 其中所述控制器判定当所述故障计数高于预先确 定的故障临界值时所述电动机是否已经达到所述机械极限。 10. 一种手术器械， 其包括 ： 手柄组件 ； 钳夹组件， 其包括包含多个吻合钉的吻合钉钉仓和在发射时使所述多个吻合钉成形的 砧座 ； 驱动组件， 其至少部分位于所述手柄内并且被连接至所述钳夹组件和锁定机构 ； 电动机， 其被布置在所述手柄组件内并且被操作性地联接至所述驱动组件 ； 以及 控制器，。
7、 其被操作性地联接至所述电动机， 所述控制器被配置为基于所述电动机的电 流消耗的变化率来判定所述电动机是否已经达到机械极限， 所述电流消耗的变化率指示机 械极限。 11. 根据权利要求 10 所述的手术器械， 其中所述控制器被进一步配置为通过判定所述 电流消耗的变化率是否在第一范围外来判定电动机电流是否不稳定。 权 利 要 求 书 CN 104434248 A 2 2/2 页 3 12. 根据权利要求 11 所述的手术器械， 其中所述控制器被进一步配置为通过判定所述 电流消耗的变化率的多个样本是否在第二范围内来判定电动机电流是否稳定。 13. 根据权利要求 12 所述的手术器械， 其中所述控制。
8、器被进一步配置为存储在所述第 二范围内的电流消耗样本的稳定计数。 14. 根据权利要求 13 所述的手术器械， 其中所述控制器判定当所述稳定计数高于预先 确定的稳定临界值时电动机电流是否稳定。 15. 根据权利要求 12 所述的手术器械， 其中所述控制器被进一步配置为通过判定所述 电动机电流是否稳定以及判定所述电流消耗的变化率的多个样本是否在第三范围内来判 定所述电动机是否达到机械极限。 16. 根据权利要求 15 所述的手术器械， 其中所述第二范围和第三范围在所述第一范围 内并且所述第三范围高于所述第二范围。 17. 根据权利要求 15 所述的手术器械， 其中所述控制器被进一步配置为存储在所。
9、述第 三范围内的电流消耗样本的故障计数。 18. 根据权利要求 17 所述的手术器械， 其中所述控制器判定当所述故障计数高于预先 确定的故障临界值时所述电动机是否已经到达机械极限。 权 利 要 求 书 CN 104434248 A 3 1/12 页 4 区分手术器械内的组织夹紧和机械阻碍的设备和方法 0001 相关申请的交叉引用 0002 本申请要求享有提交于 2013 年 9 月 18 日的序号为 61/879,445 的美国临时专利 申请的利益和优先权， 其全部内容通过引用合并于此。 技术领域 0003 本公开涉及用于执行内窥镜检查的手术操作的手术设备、 装置和 / 或系统及其使 用方法。。
10、更具体地， 本公开涉及机电的、 手持式手术设备、 装置和 / 或系统， 其被配置为与用 于夹紧、 切割和 / 或吻合组织的可拆卸的一次性末端执行器和 / 或单次使用的末端执行器 一起使用。 背景技术 0004 许多手术装置的生产商已经开发出具有适用于操作和 / 或操纵机电手术装置的 专用驱动系统的产品线。 在许多实例中， 所述机电手术装置包括可重复使用的手柄组件， 以 及一次性末端执行器或单次使用的末端执行器。 所述末端执行器可以在使用前选择性地连 接到所述手柄组件上， 并且然后， 在使用后再从所述手柄组件断开连接以便于被处置或在 一些实例中被消毒以重复使用。 0005 许多这种机电手术装置包。
11、括复杂的驱动部件， 其利用多种可接收用户输入的用户 接口 ( 例如， 控制器 ) 来控制装置并给用户提供反馈。为防止驱动机构的致动超过机械极 限， 多种开关和传感器被用来检测手术装置的运转状态。在装置和末端执行器内包括多重 开关和 / 或传感器呈现了多种问题。另外， 成本或其他考虑阻止了这种装置的使用。因此， 需要具有无需依赖遍及手术装置布置的多重机械极限传感器和 / 或开关就能够检测机械 极限的安全机构的系统和设备。 发明内容 0006 根据本公开的一个实施例提供了一种手术器械。所述手术器械包括 ： 手柄组件 ； 钳夹组件， 其包括包含多个吻合钉的吻合钉钉仓和在发射时使所述多个吻合钉成形的砧。
12、 座 ； 驱动组件， 其至少部分地位于所述手柄内并且被连接至所述钳夹组件和锁定机构 ； 电 动机， 其被布置在所述手柄组件内并且被操作性地联接至所述驱动组件 ； 以及控制器， 其被 操作性地联接至所述电动机， 所述控制器被配置为控制至所述电动机的电流的供给并且监 视所述电动机的电流消耗， 其中所述控制器被进一步配置为响应于所述电流消耗的变化率 而终止至所述电动机的电流的供给， 所述电流消耗的变化率指示所述钳夹组件、 所述驱动 组件、 或所述电动机中的至少一个的机械极限。 0007 根据上述实施例的一个方案， 所述控制器被进一步配置为通过判定电流消耗的变 化率是否在第一范围外来判定电动机电流是否。
13、不稳定。 0008 根据上述实施例的一个方案， 所述控制器被进一步配置为通过判定电流消耗的变 化率是否在第二范围内来判定电动机电流是否稳定， 其中所述第二范围在所述第一范围 说 明 书 CN 104434248 A 4 2/12 页 5 内。 0009 根据上述实施例的一个方案， 所述控制器被进一步配置为存储在第二范围内的电 流消耗样本的稳定计数 (stability counter)。 0010 根据上述实施例的一个方案， 所述控制器判定如果稳定计数高于预先确定的稳定 临界值时， 电动机电流是否稳定。 0011 根据上述实施例的一个方案， 所述控制器被进一步配置为 ： 通过判定所述电动机 电。
14、流是否稳定以及判定电流消耗的变化率是否在第三范围内来判定所述电动机是否达到 机械极限。 0012 根据上述实施例的一个方案， 所述第三范围在所述第一范围内并且高于所述第二 范围。 0013 根据上述实施例的一个方案， 所述控制器被进一步配置为存储在所述第三范围内 的电流消耗样本的故障计数 (event counter)。 0014 根据上述实施例的一个方案， 所述控制器判定如果故障计数高于预先确定的故障 临界值， 所述电动机是否达到机械极限。 0015 根据本公开的另一个实施例， 提供了一种手术器械。手术器械包括 ： 手柄组件 ； 钳 夹组件， 其包括包含多个吻合钉的吻合钉钉仓和在发射时使所述。
15、多个吻合钉成形的砧座 ； 驱动组件， 其至少部分地位于所述手柄内并且被连接至所述钳夹组件和锁定机构 ； 电动机， 其被布置在所述手柄组件内并且被操作性地联接至所述驱动组件 ； 以及控制器， 其被操作 性地联接至所述电动机， 所述控制器被配置为基于通过所述电动机的电流消耗的变化率来 判定所述电动机是否已经达到机械极限， 所述电流消耗的变化率指示机械极限。 0016 根据上述实施例的一个方案， 所述控制器被进一步配置为通过判定电流消耗的变 化率是否在第一范围外来判定电动机电流是否不稳定。 0017 根据上述实施例的一个方案， 所述控制器被进一步配置为通过判定电流消耗的变 化率的多个样本是否在第二范。
16、围内来判定电动机电流是否稳定。 0018 根据上述实施例的一个方案， 所述控制器被进一步配置为存储在第二范围内的电 流消耗样本的稳定计数。 0019 根据上述实施例的一个方案， 所述控制器判定如果稳定计数高于预先确定的稳定 临界值， 电动机电流是否稳定。 0020 根据上述实施例的一个方案， 所述控制器被进一步配置为通过判定电动机电流是 否稳定以及判定电流消耗的变化率的多个样本是否在第三范围内来判定电动机是否达到 机械极限。 0021 根据上述实施例的一个方案， 所述第二和第三范围在所述第一范围内， 并且所述 第三范围高于所述第二范围。 0022 根据上述实施例的一个方案， 所述控制器被进一步。
17、配置为存储在第三范围内的电 流消耗样本的故障计数。 0023 根据上述实施例的一个方案， 所述控制器判定如果故障计数高于预先确定的故障 临界值， 电动机是否达到机械极限。 0024 根据本公开的另一个实施例， 提供了用于控制手术器械的方法。所述方法包括 ： 监视电动机的电流消耗， 其中， 所述电动机被联接至用于致动钳夹组件的驱动组件 ； 计算电 说 明 书 CN 104434248 A 5 3/12 页 6 流消耗的变化率 ； 以及基于电动机的电流消耗的变化率来判定电动机是否已经达到机械极 限。 0025 根据上述实施例的一个方案， 所述方法进一步包括判定电流消耗的变化率是否在 第一范围外从而。
18、判定电动机电流是否不稳定。 0026 根据上述实施例的一个方案， 所述方法进一步包括判定电流消耗的变化率的多个 样本是否在第二范围内从而判定电动机电流是否稳定。 0027 根据上述实施例的一个方案， 所述方法进一步包括 ： 存储在第二范围内的电流消 耗样本的稳定计数 ； 并且判定如果稳定计数高于预先确定的稳定临界值， 电动机电流是否 稳定。 0028 根据上述实施例的一个方案， 所述方法进一步包括 ： 通过判定电动机电流是否稳 定以及电流消耗的变化率的多个样本是否在第三范围内从而判定电动机是否达到机械极 限。 0029 根据上述实施例的一个方案， 所述第二和第三范围在所述第一范围内， 并且所述。
19、 第三范围高于所述第二范围。 0030 根据上述实施例的一个方案， 所述方法进一步包括 ： 存储在所述第三范围内的电 流消耗样本的故障计数 ； 并且判定如果故障计数高于预先确定的故障临界值， 电动机是否 达到机械极限。 附图说明 0031 本文将通过参照附图描述本公开的实施例， 其中 ： 0032 图 1 是根据本公开的包括手术器械、 接合器以及末端执行器的机电手术系统的分 解的立体图 ； 0033 图 2 是根据本公开的图 1 的手术器械的立体图 ； 0034 图 3 是根据本公开的图 1 的手术器械的部件分开的立体图 ； 0035 图 4 是根据本公开的图 1 的手术器械的电池的立体图 ；。
20、 0036 图 5 是根据本公开的图 1 的手术器械的部分分解的俯视图 ； 0037 图6是根据本公开的图1的手术器械的正视立体图， 其中， 所述接合器从所述手术 器械分离 ； 0038 图 7 是根据本公开的图 1 的手术器械沿着图 2 的 7-7 取得的侧剖视图 ； 0039 图 8 是根据本公开的图 1 的手术器械沿着图 2 的 8-8 取得的俯视剖视图 ； 0040 图 9 是根据本公开的图 1 的末端执行器的部件分开的立体图 ； 0041 图 10 是根据本公开的图 1 的手术器械的示意图 ； 0042 图 11 是被存储在根据本公开的图 1 的手术器械的内存内的电动机电流值的示意 。
21、图 ； 0043 图 12 是用于控制根据本公开的图 1 的手术器械的方法的流程图 ； 0044 图 13 至图 15 是当被本公开的方法控制时， 手术器械的电动机电流的绘图 ； 以及 0045 图16是用于控制根据本公开的另一个实施例的图1的手术器械的方法的流程图。 具体实施方式 说 明 书 CN 104434248 A 6 4/12 页 7 0046 根据本公开的实施例， 手术系统总体被指定为 10， 并且所述手术系统呈动力手持 式机电器械的形式， 且所述动力手持式机电器械被配置为选择性地将多个不同的末端执行 器附接至其上， 所述末端执行器中的每一个均被配置为用于通过所述动力手持式机电手术。
22、 器械来致动和操纵。 0047 如图 1 所示， 手术器械 100 被配置为选择性连接接合器 200， 并且， 依次地， 接合器 200 被配置为选择性连接末端执行器或单次使用的装载单元 300。 0048 如图 1 至图 3 所示， 手术器械 100 包括手柄壳体 102， 手柄壳体 102 具有下壳体部 104、 中间壳体部 106 以及上壳体部 108， 其中， 中间壳体部 106 从下壳体部 104 延伸出和 / 或被支撑在下壳体部 104 上， 上壳体部 108 从中间壳体部 106 延伸出和 / 或被支撑在中间 壳体部 106 上。中间壳体部 106 和上壳体部 108 被分离成远。
23、侧半体 110a 和近侧半体 110b， 其中， 远侧半体 110a 与下壳体部 104 一体式形成并且从下壳体部 104 延伸出， 而近侧半体 110b 能够通过多个紧固件与远侧半体 110a 连接。当结合时， 远侧半体 110a 和近侧半体 110b 限定手柄壳体 102， 在手柄壳体 102 内具有安置了电路板 150 和驱动机构 160 的空腔 102a。 0049 可从图 2 和图 3 看出， 远侧半体 110a 和近侧半体 110b 沿着横切上壳体部 108 的 纵向轴线 “X” 的平面被分割。手柄壳体 102 包括垫圈 112， 垫圈 112 完全地环绕远侧半体 110a 和 /。
24、 或近侧半体 110b 的边缘延伸并且被插入远侧半体 110a 和近侧半体 110b 之间。 垫圈 112 密封远侧半体 110a 和近侧半体 110b 的周边。垫圈 112 的作用是在远侧半体 110a 和近侧半体 110b 之间建立气密的密封， 使电路板 150 和驱动机构 160 免于杀菌和 / 或清洁 操作。 0050 如此， 手柄壳体 102 的空腔 102a 沿着远侧半体 110a 的周边被密封， 而近侧半体 110b被配置为使电路板150和驱动机构160在手柄壳体102内的组装变得更加容易且更加 高效。 0051 手柄壳体 102 的中间壳体部 106 提供了安置电路板 150 。
25、的壳体。电路板 150 被配 置为控制手术器械 100 的多种操作， 这将在下文中更详细地介绍。 0052 手术器械 100 的下壳体部 104 限定了孔隙 ( 未显示 )， 此孔隙形成在下壳体部 104 的上表面并位于中间壳体部 106 之下或之内。下壳体部 104 的孔隙提供了通道， 电线 152 穿过所述通道以将安置在下壳体部 104 内的电气部件 ( 例如， 如图 4 所示的电池 156， 如图 3 所示的电路板 154， 等 ) 与安置在中间壳体部 106 和 / 或上壳体部 108 内的电气部件 ( 电 路板 150、 驱动机构 160 等 ) 电连通。 0053 手柄壳体 102。
26、 包括布置在下壳体部 104 的孔隙内的垫圈 103( 未显示 )， 从而塞紧 或密封下壳体部 104 的孔隙但是允许电线 152 从其中穿过。垫圈 103 的作用是在下壳体部 104和中间壳体部106之间建立气密的密封， 从而使电路板150和驱动机构160免于杀菌和 / 或清洁操作。 0054 如图所示， 手柄壳体 102 的下壳体部 104 提供了壳体， 可再充电的电池 156 被可拆 卸地布置在所述壳体内。电池 156 被配置为向手术器械 100 的任何电气部件供给电力。下 壳体部 104 限定了空腔 ( 未显示 )， 电池 156 被插入所述空腔。下壳体部 104 包括门 105， 门。
27、 105 枢轴地连接到下壳体部 104 用于闭合下壳体部 104 的空腔并且将电池 156 保持在所 述空腔内。 说 明 书 CN 104434248 A 7 5/12 页 8 0055 参考图 3 和图 5， 上壳体部 108 的远侧半体 110a 限定了鼻形部或连接部 108a。鼻 椎体 114 被支撑在上壳体部 108 的鼻形部 108a 上。鼻椎体 114 由透明材料制成。照明构 件 116 被布置在鼻椎体 114 内， 从而穿过其可以看见照明构件 116。照明构件 116 可以是发 光二级管印刷电路板 (LED PCB)。照明构件 116 被配置为以具有与独特的离散事件相关联 的特定。
28、颜色图案的多种颜色照明。 0056 手柄壳体102的上壳体部108提供了安置驱动机构160的壳体。 如图5所示， 驱动 机构 160 被配置为驱动轴和 / 或齿轮部件来执行手术器械 100 的多种操作。特别地， 驱动 机构 160 被配置为驱动轴和 / 或齿轮部件从而选择性地使末端执行器 300 的工具组件 304 相对末端执行器 300 的近侧主体部 302 移动 ( 参见图 1 和图 9)， 使末端执行器 300 相对手 柄壳体 102 绕纵向轴线 “X” ( 参见图 2) 旋转， 使砧座组件 306 相对末端执行器 300 的钉仓 组件 308 移动， 和 / 或从末端执行器 300 的。
29、钉仓组件 308 内发射吻合和切割钉仓。 0057 驱动机构160包括选择式齿轮箱组件162， 其紧靠接合器200的近侧。 选择式齿轮 箱组件 162 的近侧具有功能选择模块 163， 功能选择模块 163 具有第一电动机 164， 第一电 动机164的作用是选择性地移动选择式齿轮箱组件162内的齿轮元件使所述齿轮元件与具 有第二电动机 166 的输入驱动部件 165 接合。 0058 如图 1 至图 4 所示， 并且如上所提到的， 上壳体部 108 的远侧半体 110a 限定了连 接部 108a， 其被配置为接收接合器 200 的对应的驱动联接组件 210。 0059 如图6至图8所示， 手。
30、术器械100的连接部108a具有圆柱形的凹槽108b， 当接合器 200 与手术器械 100 匹配时， 凹槽 108b 接纳接合器 200 的驱动联接组件 210。连接部 108a 容纳三个可旋转驱动连接器 118、 120、 122。 0060 如图 6 所示， 当接合器 200 与手术器械 100 匹配时， 手术器械 100 的可旋转驱动连 接器 118、 120、 122 中的每一个驱动连接器与接合器 200 的对应的可旋转连接器套管 218、 220、 222相联接。 在这点上， 对应的第一驱动连接器118和第一连接器套管218之间的交接， 对应的第二驱动连接器 120 和第二连接器套。
31、管 220 之间的交接， 以及对应的第三驱动连接 器 122 和第三连接器套管 222 之间的交接都是键联接， 以便于手术器械 100 的驱动连接器 118、 120、 122中的每一个驱动连接器的旋转都会引起接合器200的对应的连接器套管218、 220、 222 的对应的旋转。 0061 手术器械 100 的驱动连接器 118、 120、 122 与接合器 200 的连接器套管 218、 220、 222 的匹配允许旋转力经由三个对应的连接器交接中的每一个连接器交接独立地传递。手 术器械 100 的驱动连接器 118、 120、 122 被配置为被驱动机构 160 独立地旋转。在这点上， 。
32、驱动机构 160 的功能选择模块 163 会选择由驱动机构 160 的输入驱动部件 165 来驱动手术 器械 100 的驱动连接器 118、 120、 122 中的哪一个或哪几个。 0062 因为手术器械 100 的驱动连接器 118、 120、 122 中的每一个驱动连接器与接合器 200的对应的连接器套管218、 220、 222的交接都是键式的和/或基本上不可旋转的， 当接合 器 200 联接到手术器械 100 时， 旋转力被选择性地从手术器械 100 的驱动机构 160 传递到 接合器 200。 0063 手术器械 100 的驱动连接器 118、 120 和 / 或 122 的选择性旋。
33、转允许手术器械 100 选择性地致动末端执行器300的不同功能。 如下面更详细地讨论， 手术器械100的第一驱动 连接器 118 的选择性的且独立的旋转对应末端执行器 300 的工具组件 304 的选择性的且独 说 明 书 CN 104434248 A 8 6/12 页 9 立的打开和闭合， 以及对应末端执行器 300 的工具组件 304 的吻合 / 切割部件的驱动。同 样， 手术器械 100 的第二驱动连接器 120 的选择性的且独立的旋转对应末端执行器 300 的 工具组件 304 的横切纵向轴线 “X” ( 参见图 2) 的选择性且独立的关节式运动。另外， 手术 器械 100 的第三驱动。
34、连接器 122 的选择性的且独立的旋转对应末端执行器 300 相对于手术 器械 100 的手柄壳体 102 绕纵向轴线 “X” ( 参见图 2) 的选择性的且独立的旋转。 0064 如上所提到的并且如图 5 和图 8 所示， 驱动机构 160 包括选择式齿轮箱组件 162， 以及安置在选择式齿轮箱组件 162 的近侧的功能选择模块 163， 功能选择模块 163 的作用 是选择性地移动选择式齿轮箱组件162内的齿轮元件使所述齿轮元件与第二电动机166接 合。这样， 在特定时间， 驱动机构 160 选择性地驱动手术器械 100 的驱动连接器 118、 120、 122 中的一个。 0065 如图。
35、 1 至图 3 所示， 手柄壳体 102 将控制组件 107 支撑在中间壳体部 106 的远侧 表面或侧面上。控制组件 107 是功能完善的机械子组件， 其在联接至器械 100 之前能够与 器械 100 的其余部分分离地组装和测试。 0066 控制组件 107， 与中间壳体部 106 协作， 将一对手指致动的控制按钮 124、 126 和一 对摇杆装置128、 130支撑在壳体107a内。 控制按钮124、 126分别被联接至延伸轴125、 127。 特别地， 控制组件 107 限定了用于可滑动地接纳延伸轴 125 的上孔隙 124a 和用于可滑动地 接纳延伸轴 127 的下孔隙 126a。 。
36、0067 关于手术器械100的构造和操作的详细讨论， 可以参照申请号为13/331， 047的共 有美国专利申请， 其全部内容通过引用合并于此。 0068 参照图 9， 末端执行器 300 的驱动组件 360 包括挠性驱动轴 364， 挠性驱动轴 364 具有紧固到动力驱动梁 365 的远侧端以及近侧接合体 368。接合体 368 包括限定肩 370 的 梯状部。接合体 368 的近侧端包括正相对的向内延伸的指状件 372。指状件 372 与中空的 驱动构件 374 接合从而将驱动构件 374 牢固地紧固到轴 364 的近侧端上。驱动构件 374 限 定近侧孔口， 近侧孔口在末端执行器 300。
37、 被附接到接合器 200 的远侧联接器 230 时接纳接 合器 200 的驱动管 246( 图 1) 的连接构件。 0069 当驱动组件 360 在工具组件 304 内被向远侧推进时， 驱动梁 365 的上梁在砧座板 312和砧座盖310之间限定的通道内移动， 而下梁在吻合钉钉仓305的通道内移动并且移动 到承载器 316 的外表面的上方来闭合工具组件 304 并从其中发射吻合钉。 0070 末端执行器 300 的近侧主体部 302 包括封装上壳体部 301a 和下壳体部 301b 的鞘 或外管 301。上壳体部 301a 和下壳体部 301b 封装关节式运动连接件 366， 关节式运动连接 。
38、件 366 具有从末端执行器300 的近侧端延伸的钩状近侧端 366a。当末端执行器 300 被紧固 到接合器 200 的远侧壳体 232 时， 关节式运动连接件 366 的钩状近侧端 366a 与接合器 200 的联接钩 ( 未显示 ) 相接合。如上所述， 当接合器 200 的驱动杆 ( 未显示 ) 被推进或缩回 时， 末端执行器 300 的关节式运动连接件 366 会在末端执行器 300 内被推进或缩回以使工 具组件 304 相对于近侧主体部 302 的远侧端枢转。 0071 如图9所示， 工具组件304的钉仓组件308包括能够支撑在承载器316内的吻合钉 钉仓 305。吻合钉钉仓 305。
39、 限定了中央纵向狭槽 305a， 以及定位在纵向狭槽 305a 的每一侧 上的三个线性排吻合钉保持狭槽 305b。每一个吻合钉保持狭槽 305b 接纳单个吻合钉 307 和吻合钉推动器 309 的一部分。在操作器械 100 期间， 驱动组件 360 与致动滑板 350 邻接 说 明 书 CN 104434248 A 9 7/12 页 10 并推动致动滑板 350 通过钉仓 305。随着致动滑板移动通过钉仓 305， 致动滑板 350 的凸轮 楔顺序地与吻合钉推动器309相接合， 从而在吻合钉保持狭槽305b内竖直地移动吻合钉推 动器 309 并从其中顺序地射出单个吻合钉 307 以靠着砧座板 。
40、312 成型。 0072 末端执行器 300 还可以包括一个或多个机械锁定机构， 例如在序号为 5,071,052、 5,397,046、 5,413,267、 5,415,335、 5,715,988、 5,718,359 以及 6,109,500 的共有美国专利 中所描述的机械锁定机构， 上述专利的全部内容通过引用结合在此。 0073 图 10 显示了器械 100 的另一个实施例。器械 100 包括电动机 164。电动机 164 可 以是任何配置为致动一个或多个驱动器 ( 例如， 图 6 的可旋转驱动连接器 118、 120、 122) 的 电力的电动机。电动机 164 被联接至电池 15。
41、6， 所述电池 156 可以是直流电池 ( 例如， 可再 充电的铅基的、 镍基的、 锂离子基的电池等 )、 交直流变压器、 或任何其他的适合提供电能至 电动机 164 的电源。 0074 电池156和电动机164被联接至布置在电路板154上的电动机驱动电路404， 电路 板 154 控制电动机 164 的操作， 包括电能从电池 156 流向电动机 164。驱动电路 404 包括 配置为测量电动机 164 和电池 156 的运转状态的多个传感器 408a、 408b、408n。传感器 408a-n 可包括电压传感器、 电流传感器、 温度传感器、 遥感传感器、 光学传感器、 及其组合。 传感器 4。
42、08a-408n 可测量由电池 156 提供的电能的电压、 电流以及其他电学特性。传感器 408a-408n还可测量电动机164的按照每分钟的转数(RPM)的旋转速度、 转矩、 温度、 电流消 耗、 以及其他运转特性。可通过测量电动机 164 的旋转来确定 RPM。多种驱动轴 ( 例如， 图 6 的可旋转驱动连接器 118、 120、 122) 的位置可通过使用布置在轴内或邻近轴处的多种线 性传感器来确定或从 RPM 测量来推定。在实施例中， 在恒定的 RPM 下， 可以基于电动机 164 的额定电流消耗来计算转矩。在另外的实施例中， 驱动电路 404 和 / 或控制器 406 可测量 时间并。
43、作为其函数处理上述数值 ( 例如， 包括积分和 / 或微分 ) 以确定测量值的变化等。 0075 驱动电路 404 还被联接至控制器 406， 控制器 406 可以是任何适合的逻辑控制电 路， 其适合于执行计算和 / 或根据一组指令运转， 这将在下文中更详细地描述。控制器 406 可包括被可操作地连接至内存的中央处理单元， 内存可包括临时类型内存 ( 例如， RAM) 和 / 或非临时类型内存 ( 例如， 可读取多种记忆卡、 磁盘碟片、 等 )。控制器 406 包括多个用于 交接驱动电路404的输入端和输出端。 特别地， 控制器406接收被测量的来自驱动电路404 的关于电动机164和电池15。
44、6的运转状态的传感器信号， 并且依次地， 基于传感器读数和特 定的规则系统指示， 输出控制信号至驱动电路404以控制电动机164的运转， 这将在下文中 更详细地描述。控制器 406 还配置为接收来自用户界面 ( 例如， 被联接至控制器 406 的控 制组件 107 的开关、 按钮、 触摸屏等 ) 的多个用户输入。 0076 本公开提供了用于控制器械 100 或任何其他动力手术器械的设备和方法， 所述动 力手术器械包括但是不局限于线性动力吻合器、 圆形或弓形动力吻合器、 抓紧器、 电手术密 封镊子、 旋转组织混合装置 (rotary tissue blending device) 等。特别地， 。
45、器械 100 的驱 动轴的转矩、 RPM、 位置、 以及加速度可以与电动机特性 ( 例如， 电流消耗 ) 相关联。由电动 机 164 消耗的电流可以被用于探测机械极限， 这是因为由电动机 164 消耗的电流随着电动 机 164 的负载和速度而变化。因而， 对电流消耗的变化量 ( 例如， 变化率 ) 的分析允许区别 不同类型的负载情形， 例如， 由组织施加的负载相比由机械阻挡(mechanical stop)施加的 负载。 说 明 书 CN 104434248 A 10 8/12 页 11 0077 在电动机164正常操作的过程中， 电流消耗通常不会超出预先确定的范围(例如， 第一范围 )。在夹。
46、紧和吻合过程中， 通过组织施加到电动机 164 的负载在第二范围内变化， 第二范围被第一范围包括。 特别地， 当电动机164遇到由于组织被砧座和钉仓组件306、 308 夹紧而引起的负载增加时， 电流消耗增加并且在第二范围内持续第二时段 ( 例如， 电流消 耗的增加的发生持续预先确定的时段 )。如果电动机 164 遇到机械极限， 电流消耗在相对 短的时间内也会有对应的增加， 这个电流消耗大于与组织夹紧相联系的电流消耗。 特别地， 由于机械阻挡导致的电流消耗在第三范围内持续第三时段， 其中所述第三范围高于第二范 围。相比之下， 电动机 164 的启动比夹紧 / 紧固或机械阻挡中的任一个都消耗更多。
47、电流， 并 且增加的电流消耗的持续时间是如上所述的两个电流消耗中最短的。 0078 在实施例中， 可以通过比较电动机电流与预先确定的临界值来探测机械阻挡， 这 是因为当遇到机械阻挡时由电动机 164 消耗的电流通常远远高于正常操作电流。控制器 406 可以使用这个条件的满足来关闭电动机 164。 0079 当电动机 164 在正常操作过程中遇到高瞬时负载 ( 例如， 夹紧组织 ) 时， 这个方法 呈现了一些挑战。与组织夹紧相联系的电流消耗可能达到临界值， 因而导致控制器 406 过 早地关闭电动机164。 在实施例中， 可以通过分析电动机164的正常电流消耗并构建正常电 动机负载曲线来防止过早。
48、的关闭。然后， 控制器 406 可以被设置程序从而依照那个曲线调 整关闭临界值。对于有微小变动的负载曲线的电动机 164， 这个配置是适合的。然而， 如果 负载曲线偏离与正常使用相联系的电流消耗， 大的变动可能产生误报。 0080 电动机 164 和驱动机构的效率也会对计算电动机电流极限有影响。因为不同器械 的机械效率可能不同， 所以在组装过程中， 每个器械需要单独校准。此外， 机械效率随着器 械的磨损而变化并且也可以影响软件的性能。 0081 根据本公开的运算法则克服了使用单一 - 临界值或基于曲线的运算法则的问题。 根据本公开的运算法则的优点是 ： 所述运算法则利用电流随着时间的变化率而不。
49、是将电动 机电流的幅度与预先确定的临界值相比较。与不同负载 ( 例如， 正常负载、 重负载、 机械阻 挡、 负载尖峰、 等 ) 相联系的电动机电流的变化率可以被分为不同范围， 其中， 每个范围与 特定负载相联系。然后， 所分的范围可以被用于识别电动机 164 的不同负载并滤除由电动 机 164 的启动和停止引起的尖峰。因为机械负载的识别是基于电动机电流的变化率而非其 幅度， 所以与负载曲线的偏离不影响负载识别。 此外， 机械效率不影响基于电动机电流的变 化率的负载识别。 较低效率的器械消耗更多电流以获得相同的速度， 然而， 用于达到那些速 度的斜率 ( 例如， 电流消耗的变化率 ) 仍然与较高效率的系统的斜率相似。这消除了组装 器械 100 的过程中对负载曲线 (load profi ling) 和校准操作的需求。 0082 根据本公开的运算法则的另一个优点是低计算费用。 所述运算法则依赖计算电动 机电流的变化率并且可以通过取得两个值之间的差。