專利名稱：具有可更換零件的密碼識(shí)別式自帶電源電動(dòng)手術(shù)器械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于手術(shù)器械領(lǐng)域，尤其但不限于是吻合裝置 所描述的吻合裝置是手持式、自帶電源全電動(dòng)和可控制式 手術(shù)吻合器。
背景技術(shù)：
在本領(lǐng)域中已經(jīng)存在醫(yī)用吻合裝置。Ethicon Endo-surgery />司 (Johnson & Johnson />司，以下稱為"Ethicon")制造和銷售這類吻合 裝置。Ethicon制造的圓形吻合裝置使用PR0XIMATE⑧、PPH、 CDH和ILS 商標(biāo)名稱，Ethicon制造的直線吻合裝置使用CONTOUR和PROXIMATE商標(biāo) 名稱。在這些吻合器中，組織被壓縮在4丁倉(cāng)(staple cartridge)和抵 釘座(anvil)之間，當(dāng)擊發(fā)縫合釘時(shí)，同時(shí)切下被壓縮的組織。根據(jù)醫(yī) 生做手術(shù)的具體組織，組織能夠被壓縮得過少(其中仍然能看出組織的 血色)、過多(其中組織被壓碎)或適度(其中組織的液體被擠出，稱為 干燥或變白)。
縫合釘有一定的長(zhǎng)度，釘倉(cāng)和抵釘座之間需要有可接受的縫合釘擊 發(fā)距離，以便在擊發(fā)時(shí)縫合釘能正確閉合。因此，這些吻合器有指示裝 置顯示兩個(gè)平面之間的相對(duì)距離和該距離是否在縫合釘長(zhǎng)度的擊發(fā)范 圍。這種指示器是機(jī)械式的，在窗口后面用滑動(dòng)桿的形式指示安全縫合 擊發(fā)范圍。所有這些吻合器都是手動(dòng)的，換言之，要求使用者或醫(yī)生用 手動(dòng)相對(duì)于被吻合和/或切割的組織放置抵釘座和釘倉(cāng)、將抵釘座和釘倉(cāng) 相互靠近、向組織擊發(fā)和固定縫合釘(和/或切割組織)。以前沒有電動(dòng) 吻合器進(jìn)行這些操作的每一項(xiàng)，因?yàn)樵卺攤}(cāng)處必須有大約250磅的縱向 力擊發(fā)縫合釘。另外，這類吻合器沒有任何類型的有效的壓縮指示器能
。本專利申請(qǐng) 、手動(dòng)*>放的夠使施加到被吻合的組織的力最佳而不發(fā)生組織損傷。
轉(zhuǎn)讓給Ethicon/^司的Main等人的專利號(hào)為5, 104， 025的美國(guó)專利 例如描述了一種手動(dòng)管腔內(nèi)吻合圓形吻合器。Main等人的該專利在此全 文引入到本申請(qǐng)中供參考。在Main等人的專利的圖7分解圖中可以清楚 地看到，套管針軸22有一個(gè)遠(yuǎn)端鋸齒形凹槽21，用于使套管針軸22對(duì) 準(zhǔn)抵釘座的鋸齒29的一些凹進(jìn)28,從而使縫合釘與抵釘座34對(duì)準(zhǔn)。套 管針尖26受力后能刺入組織。Main等人的專利的圖3至圖6顯示圓形 縫合釘10如何將兩片組織連接在一起。隨著抵釘座30移動(dòng)到靠近頭部 20,置于中間的組織^:壓縮在中間，如圖5和圖6具體所示。如果組織 被過分壓縮，手術(shù)吻合才乘作可能不成功。因此，需要不超過組織可接受 的最大壓縮力。在手術(shù)過程中置于中間的組織能承受一定范圍的壓縮力。 這個(gè)范圍是已知的并稱作最佳組織壓縮力或0TC，它取決于被吻合的組織 類型。在Main等人的專利中，吻合器有一個(gè)桿形指示器，所述指示器用 于向使用者顯示抵釘座與釘倉(cāng)之間的縫合釘擊發(fā)安全距離，但它不能向 使用者顯示吻合前施加到組織的任何壓縮力的大小。希望提供這種指示， 以^更避免過度壓縮組織。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供自帶電源的電動(dòng)式手術(shù)裝置，所述手術(shù)裝置用自帶 電源實(shí)施醫(yī)療程序，克服了原有技術(shù)的上述缺陷。例如，在直線內(nèi)切割 刀中，自帶電源能夠針對(duì)被吻合和/或切割的組織確定抵釘座和吻合器的 釘倉(cāng)的相對(duì)位置、擊發(fā)和在組織上固定縫合釘(和/或切割組織)。而且， 自帶電源電動(dòng)式手術(shù)裝置能夠在擊發(fā)吻合釘之前向使用者指示使用者預(yù) 先確定的施加到組織的壓縮力水平。本發(fā)明提供了一種用于在達(dá)到最佳 組織壓縮(0TC)時(shí)操作電動(dòng)外科縫合裝置進(jìn)行縫合的方法。本發(fā)明還提 供了可置換的零件，例如釘倉(cāng)的密碼識(shí)別。而且提供了手動(dòng)松放裝置， 所述手動(dòng)松放裝置允許從部分執(zhí)行中或卡住狀態(tài)收回。
抵釘座子組件和縫合釘擊發(fā)子組件的偏置軸結(jié)構(gòu)形成一個(gè)裝置，其尺寸能夠舒適地握在使用者的手中。同時(shí)由于取消了原先要求的嵌套(同 軸)空心軸，減小了制造難度。由于抵釘座子組件的軸線相對(duì)于縫合釘 擊發(fā)子組件偏置，伸出和縮回抵釘座的螺紋桿的長(zhǎng)度可以減少大約兩英 寸，從而節(jié)省制造成本和縮短縱向尺寸。
使用電動(dòng)吻合器典型的方法包括一個(gè)開機(jī)特征，該特征允許為試驗(yàn)
目的進(jìn)入手動(dòng)模式。在手術(shù)操作中，吻合器是單向裝置。不過在試驗(yàn)?zāi)?式，使用者能夠根據(jù)需要向后和向前移動(dòng)套管針。試驗(yàn)?zāi)Ｊ娇梢员唤獬?并且將吻合器重新調(diào)整到使用沖莫式進(jìn)行包裝和運(yùn)輸。為了包裝，最好(不 是必須)使抵釘座與釘倉(cāng)之間有一定距離。因此，在關(guān)閉電源進(jìn)行包裝 和運(yùn)輸之前，歸位順序可以按程序進(jìn)行，將抵釘座置于離開釘倉(cāng)1厘米
(例如)的位置。在使用之前，將套管針伸出，將抵釘座取下。如果吻 合器用來(lái)切除結(jié)腸(例如)，套管針縮回到手柄內(nèi)，手柄經(jīng)肛門插入結(jié)腸
切除段的下游一側(cè)，同時(shí)將抵釘座從腹腔鏡切口插入切除^:的上游一側(cè)。 抵釘座連接到套管針上，兩個(gè)部件向手柄縮回，直到一個(gè)縫合釘達(dá)到準(zhǔn) 備擊發(fā)狀態(tài)?？梢灾袛嗟目p合釘擊發(fā)順序起動(dòng)，以吻合切除段，同時(shí)在 切除段中心切割組織，在縫合釘圓環(huán)的中間清理開口?？p合釘擊發(fā)順序 包括最佳組織壓縮力(0TC)測(cè)量和引起縫合釘只在所要求的最佳壓縮力 范圍(稱為0TC范圍)擊發(fā)的反饋控制機(jī)構(gòu)。根據(jù)在抵釘座和釘倉(cāng)之間 被壓縮的組織的特性預(yù)先知道這個(gè)范圍或數(shù)值。
可以使用電動(dòng)吻合器的某些典型的手術(shù)包括結(jié)腸切除和胃旁路術(shù)。 電動(dòng)吻合器在多種不同技術(shù)領(lǐng)域有許多其它用途。
為了上述目的和其它目的，根據(jù)本發(fā)明提供的手術(shù)器械包括具有接 收部分的手術(shù)端部執(zhí)行器，所述接收部分可拆卸地安裝可更換零件，所 述接收部分有通信接頭。 一根手柄連接到端部執(zhí)行器用于驅(qū)動(dòng)端部執(zhí)行 器，手柄有與通信接頭電氣連接的控制器，用于鑒別可更換的零件。當(dāng) 可更換零件在接收部分時(shí)，可更換的零件可拆卸地連接到接收部分，并 且有電氣可分離地連接到通信接頭的加密裝置，加密裝置是程序控制的， 以便當(dāng)可更換的零件是在接收部分時(shí)進(jìn)行鑒別。
為了本發(fā)明的目的，還提供了一種手術(shù)器械，包括至少具有一個(gè)驅(qū)
8動(dòng)組件的手術(shù)端部執(zhí)行器，以便在驅(qū)動(dòng)時(shí)執(zhí)行手術(shù)程序，還包括一個(gè)接 收部分，用于可拆卸地接收所述可更換的零件，接收部分有通信接頭。 一根手柄連接到端部執(zhí)行器用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件，手柄有與通信接頭電氣 連接的控制器，用于鑒別可更換的零件。當(dāng)可更換的零件在接收部分時(shí)， 可更換的零件可拆卸地連接到接收部分，并具有電氣可分離地連接到通 信接頭的單線加密裝置。當(dāng)可更換零件是在接收部分時(shí)，加密裝置通過 密碼鑒別可更換的零件。
為了本發(fā)明的目的，還提供了一種手術(shù)器械，包括至少具有一個(gè)驅(qū) 動(dòng)組件的手術(shù)端部執(zhí)行器，以便在驅(qū)動(dòng)時(shí)執(zhí)行手術(shù)程序，還包括一個(gè)接 收部分，用于可拆卸地接收所述可更換的零件，接收部分有通信接頭。 一根手柄連接到端部執(zhí)行器用于驅(qū)動(dòng)組件，手柄具有帶第一微處理器的 控制器，通過單線與通信接頭實(shí)現(xiàn)電氣連接，用于鑒別可更換的零件， 電源與控制器連接，至少向控制器供電?？筛鼡Q零件在接收部分有裝入 位置和相對(duì)于接收部分的未裝入位置，可更換的零件可拆卸地連接到接 收部分，當(dāng)可更換零件在裝入位置時(shí)，具有電氣可分離地連接到通信接 頭的單線加密裝置。加密裝置有第二程控微處理器，當(dāng)可更換零件在裝 入位置時(shí)與第 一微處理器通過密碼鑒別可更換零件，加密裝置由電源通 過單線供電。加密裝置和控制器公用一根地線。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)，提供多個(gè)形成儲(chǔ)備的可更換零件，每個(gè) 零件在儲(chǔ)備中具有獨(dú)特的標(biāo)識(shí)符， 一個(gè)零件至少在部分地使用之后，加 密裝置將^f吏用狀態(tài)與 一個(gè)零件的標(biāo)識(shí)符相關(guān)聯(lián)。
根據(jù)本發(fā)明的另 一個(gè)特點(diǎn)， 一個(gè)零件的使用狀態(tài)防止該零件隨后在 端部執(zhí)行器中的使用。
才艮據(jù)本發(fā)明伴生的特點(diǎn)，加密裝置有一個(gè)面積小于50 mm2的印刷電 路板封裝。
認(rèn)為是本發(fā)明特征的其它特征在所附權(quán)利要求書中闡述。 雖然本發(fā)明在本文中被描述成一種帶有加密鑒別的可更換零件的自 帶電源的電動(dòng)手術(shù)器械，但本發(fā)明不限于所給出的細(xì)節(jié)，因?yàn)樵诓幻撾x 本發(fā)明的精神和在權(quán)利要求相同的內(nèi)容和范圍內(nèi)可能進(jìn)行各種改型和結(jié)構(gòu)改變。
結(jié)合附圖閱讀下面的實(shí)例的描述將更好地理解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和#:作 方法以及其它目的和優(yōu)點(diǎn)。


本發(fā)明的實(shí)例的優(yōu)點(diǎn)將通過對(duì)下列優(yōu)先選擇的實(shí)例的詳細(xì)描述顯示 出來(lái)，這些描述應(yīng)當(dāng)結(jié)合下列附圖考慮
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)電動(dòng)吻合器實(shí)例的一側(cè)的立體圖； 圖2是圖1的吻合器的局部側(cè)視圖，帶有右半邊柄體和卸掉近端脊 梁板；
圖3是圖1的吻合器的抵釘座控制組件的分解立體圖； 圖4是圖3的抵釘座控制組件的放大局部分解立體圖； 圖5是圖1的吻合器從后面看的縫合釘擊發(fā)控制組件的局部立體圖； 圖6是圖1的吻合器的縫合釘擊發(fā)控制組件的分解立體圖； 圖7是圖6的縫合釘擊發(fā)控制組件放大的局部分解立體圖； 圖8是圖1的吻合器從柄體部分下面看抵釘座控制組件的局部水平 斷面圖9是圖8的抵釘座控制組件從近端部分下面看的局部放大水平斷 面圖IO是圖8的抵釘座控制組件從中間部分的下面看的局部放大水平 斷面圖11是圖8的抵釘座控制組件從遠(yuǎn)端部分的下面看的局部放大水平 斷面圖12是圖1的吻合器的柄體部分從右側(cè)看的局部垂直橫斷面圖； 圖13是圖12的吻合器的柄體近端部分的右側(cè)的局部;故大垂直斷面
圖14是圖12的吻合器的柄體中間部分從右側(cè)看的局部放大垂直斷 面圖15是圖14的吻合器的柄體中間部分從右側(cè)看的進(jìn)一步放大局部垂直斷面圖16是圖12的吻合器的遠(yuǎn)端柄體部分從右側(cè)看的局部放大垂直斷 面圖17是圖1的吻合器的抵釘座的一部分的立體圖18是圖1的吻合器的可拆卸的吻合組件的局部斷面圖，包括抵釘 座、4丁倉(cāng)、力開關(guān)(force switch)和可拆卸的4丁倉(cāng)連4妄組件；
圖19是圖1的吻合器從柄體部分上面看的抵釘座控制組件的局部水 平斷面圖，4氐^r座桿在完全伸出位置；
圖20是圖1的吻合器的柄體部分從左側(cè)看的局部正視圖，左柄體和 電路板卸下，抵釘座桿在完全伸出位置；
圖21是圖20的吻合器的柄體部分的局部側(cè)視圖，抵釘座桿處于lcm 抵釘座閉合位置；
圖22是圖1的吻合器從柄體部分上面看的抵釘座控制組件的局部水 平斷面圖，抵釘座桿處于騎縫合釘安全擊發(fā)位置；
圖23是圖1的吻合器從柄體部分的上面看的抵釘座控制組件的局部 水平斷面圖，抵釘座桿處于完全縮回位置；
圖24是圖1的吻合器從柄體部分上面看的擊發(fā)控制組件的局部水平 斷面圖25是圖24的擊發(fā)控制組件從近端部分上面看的局部》文大的水平 斷面圖26是圖24的擊發(fā)控制組件從中間部分上面看的局部放大的水平 斷面圖27是圖24的擊發(fā)控制組件從遠(yuǎn)端部分上面看的局部;故大的水平 斷面圖28和29是圖1的吻合器的釘倉(cāng)拆卸組件的畫陰影線的局部;^欠大
的部分透明的立體圖3 0是根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)療裝置的可替換零件的加密電路實(shí)例的示意 性電路圖31是表示小齒輪在不同負(fù)荷時(shí)推動(dòng)圖32所示的齒條的速度的柱狀圖32是根據(jù)本發(fā)明的齒輪箱與齒條之間典型的齒輪系簡(jiǎn)化示例部分 的局部立體圖33是端部執(zhí)行器的一種典型的實(shí)例的鉸接部分的遠(yuǎn)端的局部垂直 縱向斷面圖，已卸下內(nèi)管、推桿-刀片支承、抵釘座、閉合環(huán)和將近一半 的縫合釘滑軌；
圖34是根據(jù)本發(fā)明的電源的示范開關(guān)組件的示意電路圖； 圖35是根據(jù)本發(fā)明的控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的示范性開關(guān)組件的示 意電^各圖36是根據(jù)本發(fā)明的另 一種示例性的電源開關(guān)組件和控制電動(dòng)機(jī)正 轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的開關(guān)組件的示意電路圖3 7是本發(fā)明的卸掉外殼的裝置的左側(cè)視圖38是圖37的一部分裝置卸掉左側(cè)架子的放大的左側(cè)視圖39是圖37的裝置的右側(cè)視圖40是圖38的一部分裝置卸掉右側(cè)架子的右側(cè)放大視圖； 圖41是圖40的裝置部分從右后側(cè)看的透視圖； 圖42是圖40的裝置部分的后視圖43是圖40的裝置部分卸掉第一和第三級(jí)殼體的從左后側(cè)看的透 視圖44是圖40的裝置部分卸掉電源后從右側(cè)上方看的透視圖； 圖45是圖44的裝置部分在第一中間位置帶有手動(dòng)松》文桿和在分離 位置的堡形齒輪的透視圖 ，
圖46是圖45的裝置部分在第二中間位置有手動(dòng)松放桿的透視圖； 圖47是圖46的裝置部分在第三中間位置有手動(dòng)松放桿的頂視平面
圖48是手動(dòng)松放組件卸掉第二級(jí)松放齒輪、兩個(gè)凸輪板和和棘爪彈 簧，棘爪在上面脫扣位置時(shí)從右側(cè)看放大的透視圖； 圖49是手動(dòng)松放桿從右前側(cè)下方看的透視圖； 圖50手動(dòng) ^放桿從右后側(cè)下方看的透S見圖；圖51是手動(dòng)松放桿從左后側(cè)下方看的透視圖52是凸輪板從左側(cè)看的透視圖5 3是堡形齒輪從右側(cè)看的透視圖54是第四級(jí)小齒輪從左側(cè)看的透視圖55是圖44的裝置部分當(dāng)棘爪抵住棘爪凸輪時(shí)從右前側(cè)上方看的透視圖56是圖55的裝置部分當(dāng)棘爪離開棘爪凸輪而抵住棘輪齒輪，且堡形齒輪在分離位置時(shí)的透視圖57是圖44的裝置部分當(dāng)手動(dòng)松放桿在中間位置時(shí)從左前側(cè)上方看的透一見圖58是圖57的裝置部分當(dāng)手動(dòng)松放桿在另一個(gè)中間位置時(shí)的透視
圖59是圖40的裝置的一部分當(dāng)端部執(zhí)行器控制手柄在未驅(qū)動(dòng)位置時(shí)的右側(cè)》史大視圖60是圖59的裝置部分當(dāng)端部執(zhí)行器控制手柄在部分地驅(qū)動(dòng)位置時(shí)的右側(cè);故大—見圖；以及
圖61是圖37的裝置的軸連接器部分帶有固定在架子上的可拆卸的端部執(zhí)行器軸的放大的透視圖62是圖61的軸連接器部分卸掉軸固定裝置，以便能夠從架子上卸下端部執(zhí)行器軸的放大透視圖。
具體實(shí)施例方式
在涉及本發(fā)明的具體實(shí)施方案的以下說(shuō)明和相關(guān)附圖中將闡明本發(fā)明的各個(gè)方面。在不脫離本發(fā)明的主旨或范圍的前提下可以設(shè)計(jì)替代的實(shí)例。另外，本發(fā)明的典型實(shí)例中眾所周知的元件將不再詳述或略去，便于突出本發(fā)明的相關(guān)細(xì)節(jié)。
在描述本發(fā)明之前，應(yīng)當(dāng)知道所使用的術(shù)語(yǔ)僅僅是為描述實(shí)例的目的，沒有限定的意圖。必須注意，在技術(shù)規(guī)范和所附的權(quán)利要求中，如果沒有另外說(shuō)明，單數(shù)形式的不定冠詞和定冠詞包含復(fù)數(shù)。
13論，但是相信通過結(jié)合附圖參考下列說(shuō)明，將能夠更好地理解本發(fā)明。圖不是按比例繪制的。另外，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，圖是用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)程序形成的。當(dāng)從陰影圖或彩色圖轉(zhuǎn)變成線框圖時(shí)，這個(gè)程序有時(shí)去掉某些結(jié)構(gòu)線條和/或面。因此，應(yīng)當(dāng)把圖看作近似的和用于說(shuō)明本發(fā)明的特點(diǎn)。
現(xiàn)在來(lái)詳細(xì)看圖，首先看圖1和2,其中顯示出電動(dòng)手術(shù)圓形吻合器1的典型實(shí)例。本申請(qǐng)對(duì)圓形外科手術(shù)吻合頭采用電動(dòng)手柄只是為了容易理解。本發(fā)明不限于圓形吻合器，可以應(yīng)用于任何手術(shù)吻合頭，例如，尤
其是vMv圖37開始描述的典型實(shí)例。
電動(dòng)吻合器1具有手柄10,手柄具有三個(gè)開關(guān)抵釘座打開開關(guān)20、抵釘座閉合開關(guān)21和縫合釘擊發(fā)開關(guān)22。每個(gè)開關(guān)連接到電路板500(見圖12 ),電路板500有執(zhí)行吻合器1的吻合功能的程序電路。電路板500連才妄到包含在手柄10內(nèi)的電源600。 一種典型的實(shí)例的電源600用2至6個(gè)CR123或CR2 4里蓄電池?？梢圆捎闷渌娫?，例如可充電蓄電池或連接供電總線的整流器(對(duì)于后一種裝置，吻合器不是自供電或自給式裝備)。這里，電源600的自供電或自給式裝備是可以更換的，意思是電源為完整和獨(dú)立的單元，用自身的電源可以工作，無(wú)須外部電源。例如，具有在使用時(shí)被插入到電力主線的電線插頭的電源不是自供電或自給式裝備。
電路板500上的絕緣導(dǎo)線或?qū)w引線連接吻合器1的所有電子零件，例如通電/斷電開關(guān)12、組織壓縮指示器14、抵釘座和擊發(fā)開關(guān)20、 21、22;電路板500、電源600。但是為了容易理解和清楚，這些導(dǎo)線和導(dǎo)體在圖上沒有畫出。
柄體10的遠(yuǎn)端連接到剛性抵釘座頸部30的近端。在這個(gè)連接點(diǎn)的相反一端，在抵釘座頸部30的遠(yuǎn)端，用聯(lián)接裝置40可拆卸地聯(lián)接著釘倉(cāng)50和^氐4丁座60。另一種方法是4丁倉(cāng)50不可拆卸，吻合器1的結(jié)構(gòu)只有一種用途。這些連接將在下面進(jìn)一步詳述。
圖2示出柄體10,柄體10的右半部分13和電3各板500已經(jīng)卸下。如下面將要討論的，在圖2中近端脊梁板70也已卸下，以便能從右側(cè)看到柄體10的內(nèi)部部件。從圖2能夠看到的是在柄體10內(nèi)有兩條內(nèi)部部 件軸線。第一條軸線是縫合釘控制軸線80,這條軸線在圖2中是相對(duì)水 平的?？p合釘控制軸線80是中心線，沿這條中心線裝有控制縫合釘擊發(fā) 的部件。第二條軸線是抵釘座控制軸線90,這條軸線與縫合釘控制軸線 80成一定角度。抵釘座控制軸線90是中心線，沿這條中心線裝有控制抵 釘座起動(dòng)的部件。正是軸線80和90的分離，使得電動(dòng)吻合器1能夠用 足夠小的手柄10供電，使其適合醫(yī)生的手和不占用過大的空間，避免限 制醫(yī)生在所有必要的方向移動(dòng)。
柄體10內(nèi)部顯示有電源接通/斷開開關(guān)12(例如格林納達(dá)(grenade) 銷)，用于控制向所有電氣部件和組織壓縮指示器14的電源(例如蓄電 池電源)。組織壓縮指示器14向醫(yī)生指示被壓縮在抵釘座60與釘倉(cāng)50 之間的組織是否被大于預(yù)先設(shè)定的壓縮力壓縮，這將在下面進(jìn)一步詳述。 指示器14與力開關(guān)400連接，力開關(guān)已經(jīng)在2006年5月19日提交的序 列號(hào)為60/801, 989和標(biāo)題為"力開關(guān)"的共同待決美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng) 中描述(在此其全部?jī)?nèi)容以引用的方式一皮合并進(jìn)來(lái))。
沿抵釘座控制軸線90的部件形成抵釘座控制組件100。抵釘座控制 架110對(duì)準(zhǔn)抵釘座控制軸線90,容納和/或固定抵釘座控制組件100的各 種零件。抵釘座控制架IIO有近端安裝座112、中間安裝座114和遠(yuǎn)端安 裝座116。安裝座112、 114、 116可以連接到控制架110或與其制成一體。 在典型的實(shí)例中，為了容易制造，近端安裝座112分成兩半，與控制架 110分開，中間安裝座114與控制架IIO分開。
在抵釘座控制組件100的近端有抵釘座馬達(dá)120。抵釘座馬達(dá)120 包括驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和將固有馬達(dá)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變成要求的輸出軸轉(zhuǎn)速所需要的任何 齒輪箱。在本案例中，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的固有轉(zhuǎn)速接近10,000轉(zhuǎn)/分鐘，齒輪 箱將從抵釘座馬達(dá)120遠(yuǎn)端伸出的軸122的轉(zhuǎn)速降低到接近50到70轉(zhuǎn)/ 分鐘。抵釘座馬達(dá)120在縱向和可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在近端安裝座112內(nèi)。
馬達(dá)軸聯(lián)軸器130可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在軸122上，以便使軸122的轉(zhuǎn)動(dòng) 轉(zhuǎn)變?yōu)轳R達(dá)聯(lián)軸器130相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
聯(lián)軸器130的遠(yuǎn)端有轉(zhuǎn)動(dòng)螺母組件140。在本實(shí)例中，螺母組件140分成兩部分，有近端半螺母141和遠(yuǎn)端半螺母142，半螺母142可轉(zhuǎn)動(dòng)地 和在縱向固定在半螺母141上。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，半螺母141、 142根據(jù)需要可 以做成一體。這里做成兩半，以便于制造。螺母組件140的近端可轉(zhuǎn)動(dòng) 地安裝在聯(lián)軸器130的遠(yuǎn)端。這兩個(gè)互相連接的零件在縱向方向上的轉(zhuǎn) 動(dòng)支承由中間安裝座114和遠(yuǎn)端安裝座116加強(qiáng)。
在中間安裝座114與近端半螺母141之間安裝近端螺母襯套150(見 圖3),在遠(yuǎn)端安裝座116與遠(yuǎn)端半螺母142之間安裝遠(yuǎn)端螺母襯套160, 使這些零件在柄體10內(nèi)和抵釘座控制架110內(nèi)有效和可靠地旋轉(zhuǎn)而不摩 擦。村套150、 160可以用任何軸承材料，可以用青銅一類的金屬或尼龍 一類的聚合物。為了進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)動(dòng)的螺母組件140與聯(lián)軸器130之間 的縱向摩擦，在近端襯套150與近端半螺母141之間安裝推力墊片170。
聯(lián)軸器130和螺母組件140的轉(zhuǎn)動(dòng)用于推進(jìn)或縮回螺紋桿180,通過 螺紋桿機(jī)構(gòu)使抵釘座60伸出或縮回。螺紋桿180在圖3和圖4的分解圖 中更詳細(xì)地表示出并將在下面詳述。螺紋桿支承190裝在抵釘座控制架 IIO的遠(yuǎn)端，用于延伸螺母組件140內(nèi)的支承表面，以便保持螺紋桿180 沿抵釘座控制軸線90對(duì)正。螺紋桿支承190有光滑的內(nèi)部形狀，其與螺 紋桿180的通過所述支承的部分的外部形狀相對(duì)應(yīng)。這種形狀的匹配使 螺紋桿180通過支承190向近端和遠(yuǎn)端無(wú)摩擦地可靠移動(dòng)。為了改善螺 紋桿180通過支承190的無(wú)摩擦移動(dòng)，在這個(gè)典型的實(shí)例中，在支承190 與螺紋桿180之間裝有圓筒形螺紋桿襯套192。在圖2中看不到螺紋桿襯 套192,因?yàn)樗谥С?90的內(nèi)部。不過在圖3和圖4的分解圖中能看到 螺紋桿村套192。安裝螺紋桿襯套192之后，支承190的內(nèi)部形狀與螺紋 桿襯套192的外部形狀相對(duì)應(yīng)；螺紋桿襯套192的內(nèi)部形狀與螺紋桿180 的通過支承的部分的外部形狀相對(duì)應(yīng)。螺紋桿襯套192可以用青銅一類 的金屬或尼龍一類的聚合物制造。
沿縫合釘控制軸線80的部件形成吻合控制組件200。吻合控制組件 200在圖5中被示出，圖5是從近端上面和側(cè)面看的透視圖。吻合控制組 件200的近端包括吻合馬達(dá)210。吻合馬達(dá)21G包括驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和將固有馬 達(dá)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變?yōu)橐蟮霓D(zhuǎn)速所需要的任何齒輪箱。在本案例，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的固有轉(zhuǎn)速接近20,000轉(zhuǎn)/分鐘，經(jīng)過齒輪箱減速，在齒輪箱遠(yuǎn)端的輸出 軸212的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變接為大約200轉(zhuǎn)/分鐘。在圖5中看不到軸212，但是 在圖6和圖7的分解圖中可以看到。
吻合馬達(dá)210可轉(zhuǎn)動(dòng)地和在縱向方向上固定在馬達(dá)安裝座220上。 馬達(dá)安裝座220的遠(yuǎn)端有中間連接安裝座230。中間連接安裝座230有遠(yuǎn) 端板232，如圖6所示。遠(yuǎn)端板232可以從連接安裝座230上卸下，從而 使旋轉(zhuǎn)螺桿250能保持在中間。正是旋轉(zhuǎn)螺桿250的驅(qū)動(dòng)作用將縫合釘 從釘倉(cāng)50發(fā)射出去。軸212的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成螺桿250的轉(zhuǎn)動(dòng)的效率是顯著 降低吻合器1輸出發(fā)射縫合釘必要的250磅縱向力的能力的因素。因此， 典型的螺桿250具有愛克米(acme)螺紋。
有兩種典型的方法用于有效地將軸212的轉(zhuǎn)動(dòng)傳到螺桿250。第一種 方法是吻合馬達(dá)21Q可以"寬松地"安裝在由柄體IO確定的空腔內(nèi)，從 而吻合馬達(dá)能夠穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動(dòng)，但是在徑向有游動(dòng)間隙、在縱向能夠穩(wěn)定， 但是也有游動(dòng)間隙。在這種結(jié)構(gòu)中，吻合馬達(dá)210將"自定心"，使軸212 的軸線與螺桿250的軸線對(duì)準(zhǔn)，在典型的實(shí)例中，這也是縫合釘控制軸 線80。
使軸212與螺桿250對(duì)準(zhǔn)的第二種典型實(shí)施方案表示在圖l至圖5。 在該實(shí)施方案中，柔性聯(lián)軸器240的近端固定在軸212上(可轉(zhuǎn)動(dòng)的和 在縱向方向上)。這個(gè)連接是通過將軸212的遠(yuǎn)端裝入柔性聯(lián)軸器240的 近端孔241形成的。見圖12。然后將軸212用近端定位螺釘213固定。 螺桿250有近端延伸段251,該延伸段插入到柔性聯(lián)軸器240的遠(yuǎn)端孔 2 4 2,并且用遠(yuǎn)端定位螺釘2 5 2固定。應(yīng)當(dāng)注意圖中所示的柔性聯(lián)軸器2 4 0
在中部有隆起。在典型的柔性聯(lián)軸器240上，零件用鋁制或塑料模制， 在中心部分圓周有螺旋形切口。在這種結(jié)構(gòu)中，柔性聯(lián)軸器240的一端
能夠在任何徑向相對(duì)于另一端移動(dòng)(360度)(如同萬(wàn)向接頭)，這樣就提 供了所要求的柔性，以有效地將軸212與螺桿250的中心軸線對(duì)準(zhǔn)。
螺桿250的近端延伸段251的直徑小于中間連接安裝座230內(nèi)的孔 231的直徑?？?31的遠(yuǎn)端有兩個(gè)直徑增大的臺(tái)階。第一個(gè)直徑增大的臺(tái) 階的尺寸與螺桿襯套260的近端半徑配合，螺桿襯套由比中間連接安裝座230的材料軟的材料形成。近端半徑螺桿襯套260僅是保持螺桿250 軸向?qū)?zhǔn)，不吸收或傳遞任何縱向推力。第二個(gè)直徑增大的臺(tái)階的尺寸 與螺桿250的近端推力軸承270配合。在一種典型的推力軸承270上， 近端板和遠(yuǎn)端^反將軸承球保持板和軸承球夾在中間。當(dāng)施加高達(dá)2 5 0磅 的縱向力發(fā)射釘倉(cāng)5 0內(nèi)的縫合釘時(shí)，推力軸承27 0吸收所有作用在軸212 的縱向推力。螺桿250的近端延伸段251有不同尺寸的直徑對(duì)應(yīng)于螺桿 村套260和推力軸承270的內(nèi)部。因此，馬達(dá)安裝座220和連接安裝座 230形成兩個(gè)裝置，將柔性聯(lián)軸器240固定在這兩個(gè)裝置之間。
轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿250用遠(yuǎn)端半徑螺桿襯套280保持在遠(yuǎn)端板232內(nèi)，螺桿 襯套280與近端半徑螺桿襯套260相似。因此，螺桿250在遠(yuǎn)端^反232 內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。為了將螺桿250的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成遠(yuǎn)端直線移動(dòng)，螺桿250在 移動(dòng)螺母290內(nèi)加工有螺紋。螺母290的移動(dòng)限制在完成擊發(fā)縫合釘所 需要的移動(dòng)量，換言之，螺母290移動(dòng)的距離，只需要在釘倉(cāng)50與抵釘 座60之間足夠形成閉合的縫合釘和在釘倉(cāng)50內(nèi)伸出刀片(如果有)，然 后縮回同樣的距離。當(dāng)螺母290在最近端位置時(shí)(見圖12)，縫合釘靜止 并且準(zhǔn)備擊發(fā)。當(dāng)螺母290在最遠(yuǎn)端位置時(shí)，縫合釘穿過和包圍釘倉(cāng)50 與抵釘座60之間的組織被吻合，刀片(如果有)穿過組織，將組織切割 下來(lái)。螺母290的最遠(yuǎn)端位置被遠(yuǎn)端板232的位置限制。因此，螺桿250 的螺紋的縱向長(zhǎng)度和遠(yuǎn)端板232的位置限制螺母290向遠(yuǎn)端的移動(dòng)。
螺桿250與螺母290之間的摩擦損失導(dǎo)致通過釘倉(cāng)柱塞320傳遞到釘 倉(cāng)50的總力(磅)顯著降低。因此，要求以優(yōu)化法選擇螺桿250和螺母290 的材料和螺桿25 0的螺紋螺距。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用低摩擦聚合物制造螺母2 9 0將 使摩擦力減'J、到足以傳遞大約2 5 O磅縱向力到釘倉(cāng)柱塞32 0的遠(yuǎn)端，這個(gè) 力是有效地?fù)舭l(fā)縫合釘?shù)乃枰臄?shù)值。兩種示范性的材料具有所要求 的特性，在本領(lǐng)域中被稱為DELRIN⑧AF Blend Acetal (—種含有均勻地 擴(kuò)散在DELRIN⑧縮醛樹脂中的TEFLON⑧纖維的熱塑材料)和RULON⑧(一 種混合形式的聚四氟乙烯)或其它類似的低摩擦聚合物。
螺母連接支架300縱向固定在螺母290上并且隨螺母290 —起移動(dòng)。 螺母連接支架300為比較軟而光滑的螺母材料提供支撐。在所示的典型裝置中，支架300具有形狀與螺母290的外形相對(duì)應(yīng)的內(nèi)腔。因此，螺 母290緊貼地固定在連接支架300內(nèi)，螺母290的移動(dòng)轉(zhuǎn)化為螺母連接 支架300的相應(yīng)移動(dòng)。在典型裝置中，連接支架300的形狀被其周圍的 部件和所承受的縱向力限定。例如，在螺母290的遠(yuǎn)端有空腔302,其形 狀用于容納遠(yuǎn)端板232。螺母連接支架300也有遠(yuǎn)端室304用于容納一個(gè) 加強(qiáng)桿310。加強(qiáng)桿310增加縱向支^K和形成螺母290與4丁倉(cāng)柱塞320 之間的連接部分(見圖5),這是手柄10內(nèi)的元件與釘倉(cāng)50之間最后一 個(gè)移動(dòng)連接。安裝在螺母連接支架300與加強(qiáng)桿310之間的擊發(fā)支架330 加強(qiáng)螺母連接支架300與加強(qiáng)桿310之間的連接。
吻合器1的各種部件互相連接，形成脊梁。這根脊梁是一個(gè)架子， 提供多方向穩(wěn)定性和由四個(gè)主要零件組成(從近端到遠(yuǎn)端的順序)抵釘 座控制架IIO、近端脊梁板70(見圖3、 4、 6、 7)、遠(yuǎn)端脊梁板340和抵 釘座頸部30。這四個(gè)零件中的每一個(gè)零件在縱向方向上并可轉(zhuǎn)動(dòng)地按這 個(gè)順序互相固定和形成骨架，手柄的其余部件以某種方式連接到這個(gè)骨 架上。部件的橫向支承由柄體10內(nèi)表面的形狀提供，在典型的裝置中柄 體10形成兩半，左半柄體11和右半柄體13。或者，支承可以是沖壓或 結(jié)合到半個(gè)柄體ll、 13上的單個(gè)框架。
抵釘座控制組件100的功能參照?qǐng)D17至27描述。為了用吻合器1 進(jìn)行吻合程序，整個(gè)抵釘座60從吻合器1卸下，如圖17所示。按下抵 釘座打開開關(guān)20,伸出套管針尖410的遠(yuǎn)端，所述套管針尖裝在釘倉(cāng)內(nèi) 和在縱向方向上固定地連接到螺桿250上。套管針尖410的頂點(diǎn)現(xiàn)在能 夠穿過或刺入被吻合的組織。這時(shí)使用者可以將抵釘座60從組織的相反 一側(cè)重新裝到套管針尖410上(見圖18),從而鎖定抵釘座60。操作抵 釘座閉合開關(guān)22，開始對(duì)著釘倉(cāng)50閉合抵釘座60,壓緊抵釘座與釘倉(cāng) 之間的空隙62內(nèi)的組織。
為了描述套管針尖如何控制抵釘座60的移動(dòng)，參看圖8至10、 14、 15和18。如圖15中的虛線所示，桿導(dǎo)銷143裝在遠(yuǎn)端半螺母142的中 心孔144內(nèi)。由于螺紋桿180檸入轉(zhuǎn)動(dòng)螺母140、 141、 142，銷143鎖住 螺紋182的近端，將銷143包圍。這樣，螺母140連同銷143在螺紋182
19內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)將根據(jù)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)е聴U180向近端或遠(yuǎn)端移動(dòng)。螺紋182 有可變螺距，如圖14和15所示，以便以不同的縱向速度移動(dòng)抵釘座60。 當(dāng)銷143在螺距較長(zhǎng)的螺紋部分(下部)183時(shí)，抵釘座60縱向移動(dòng)較 快。當(dāng)銷在螺距較短的螺紋部分(上部)184時(shí)，抵釘座縱向移動(dòng)較慢。 應(yīng)當(dāng)注意，在螺距較長(zhǎng)的螺紋部分(下部)183，銷143是唯一接觸螺紋 182的部分。因此，銷143這時(shí)經(jīng)受作用于桿180的整個(gè)縱向力。銷143 的強(qiáng)度足以承受這種力，但是可能不足以承受抵釘座60對(duì)著夾住的組織 閉合時(shí)產(chǎn)生的所有縱向力。
如圖14所示，桿180具有較短螺距的螺紋部分184,與近端半螺母 141的中心孔144的近端對(duì)應(yīng)的內(nèi)螺紋145 4妾合。當(dāng)4交短螺距的螺紋部分 184與內(nèi)螺紋145接合時(shí)，螺紋部分184的整個(gè)橫向表面與內(nèi)螺紋145 接觸。這個(gè)接觸表面比銷143與螺紋182的任何部分接觸的表面要大得 多，因此能承受抵釘座60閉合產(chǎn)生的所有縱向力，尤其是在縫合釘擊發(fā) 狀態(tài)當(dāng)?shù)轴斪?0閉合時(shí)產(chǎn)生的縱向力。例如在典型的裝置中，銷143最 高承受接近30至50磅的縱向力。與能夠承受高達(dá)400磅縱向力的螺紋 比較，幾乎有10比1的差距。
抵釘座控制組件100的一種替代實(shí)施方案可以取消桿180復(fù)雜的螺 紋。在這種裝置中，桿180有單螺紋螺距，抵釘座馬達(dá)120根據(jù)單螺紋 桿180的縱向位置以不同的速度驅(qū)動(dòng)(通過電路板500上的相應(yīng)的程序)。
在用于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)120、 210的任何實(shí)施方案中，控制程序可以有許多 形式。在一種典型實(shí)施方案中，蓄電池供電的電路板500上的微型控制 器可以采用脈沖調(diào)制(例如脈沖寬度、脈沖頻率)控制任何一個(gè)或兩個(gè) 馬達(dá)。而且由于吻合器1是一種低負(fù)荷循環(huán)裝置，或是一種一次使用裝 置，被驅(qū)動(dòng)的部件可以超過容許的制造技術(shù)規(guī)范。例如，齒輪箱的扭矩 可以超過規(guī)定的額定值。另外，例如6伏電壓的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)可以超電壓， 例如用12伏電壓。
抵釘座60從延伸位置閉合到?jīng)]有壓縮組織或僅僅輕微壓縮組織的位 置可以迅速進(jìn)行而不損壞夾在中間的組織。因此，螺距較長(zhǎng)的螺紋部分 183允許使用者在組織預(yù)壓縮狀態(tài)下較快地使抵釘座60向組織靠近。隨后希望較慢地壓縮組織，以便使用者能夠控制，避免過度壓縮組織。為 此，在運(yùn)動(dòng)的后一階段使用螺距較短的螺紋部分184，使使用者有更大程
度的控制。在這種壓縮過程中，可以使用圖18中所示和序列號(hào)為60/801, 989的共同待決美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)中描述的力開關(guān)400,通過組織壓縮指 示器14向使用者指示(和/或輸入到電路板500的控制電路)，壓縮組織 的力大于力開關(guān)400內(nèi)的彈簧420的預(yù)負(fù)載。應(yīng)當(dāng)注意，圖18所示的處 于正常打開位置的力開關(guān)400是序列號(hào)為60/801, 989的美國(guó)臨時(shí)專利 申請(qǐng)的第一個(gè)實(shí)施方案。也可以用應(yīng)變計(jì)測(cè)量組織壓縮。
圖19至23顯示桿180從抵釘座延伸位置(見圖19、 20 )到1厘米 閉合距離的位置(見圖21)、縫合釘準(zhǔn)備擊發(fā)位置(見圖22)和最后的 抵釘座完全閉合位置(見圖23)的移動(dòng)。桿180的移動(dòng)由桿180上的凸輪 表面推動(dòng)器185與裝在柄體10內(nèi)的一系列微型開關(guān)的推動(dòng)桿或按鈕之間 的接觸進(jìn)行電氣控制(通過電路板500 )。
當(dāng)桿180 (和抵4丁座60)在完全伸出位置時(shí)，桿全伸開關(guān)610處于 柄體10遠(yuǎn)端的(見圖19),使推動(dòng)器185壓住全伸開關(guān)610的推動(dòng)桿。1 厘米開關(guān)612定位于柄體10內(nèi)的中間位置(見圖20和21),防止在桿 180 (和抵釘座60 )在完全閉合位置的1厘米范圍內(nèi)時(shí)桿180的1厘米凸 輪表面186壓住1厘米開關(guān)612的推動(dòng)按鈕。在通過1厘米閉合距離后， 如圖22所示，凸輪表面推動(dòng)器185與縫合釘準(zhǔn)備擊發(fā)開關(guān)614接合。如 圖22和23所看到的，推動(dòng)器185的下端在縫合釘準(zhǔn)備擊發(fā)開關(guān)按鈕61 4 的按鈕的前后兩側(cè)有一斜角，推動(dòng)按鈕的兩個(gè)斜角之間的距離(或僅僅 它的平坦部分)對(duì)應(yīng)于吻合釘倉(cāng)50內(nèi)的縫合釘?shù)奈呛闲纬煞秶?即安全 擊發(fā)長(zhǎng)度)。因此，當(dāng)縫合釘準(zhǔn)備擊發(fā)開關(guān)614的按鈕第一次被壓下時(shí)， 抵釘座60與釘倉(cāng)50之間的距離處于成功擊發(fā)和閉合縫合釘?shù)淖铋L(zhǎng)范圍。 在按鈕被壓下時(shí)，抵釘座60的分離距離62仍然在安全吻合范圍(見圖 18)。但是，當(dāng)不再壓下縫合釘準(zhǔn)備擊發(fā)開關(guān)614的按鈕時(shí)(因?yàn)橥苿?dòng)器 185靠近按鈕)，那么縫合釘將不擊發(fā)，因?yàn)閷?duì)于治療性吻合來(lái)說(shuō)距離太 近。圖23示出桿180在最近位置，這由推動(dòng)器185的頂端接近桿完全縮 回開關(guān)616的柄指示。當(dāng)推動(dòng)開關(guān)616時(shí)，電路板500上的程序防止馬達(dá)120向桿縮回方向轉(zhuǎn)動(dòng)；換言之，開關(guān)616是桿180向近端方向縮回 的停止開關(guān)。
應(yīng)當(dāng)注意，圖2和3、圖11和12和圖16顯示的桿180的遠(yuǎn)端沒有 與其它裝置的遠(yuǎn)端連接(因此應(yīng)當(dāng)與力開關(guān)4 0 0的近端接觸)。為了清楚， 桿180的遠(yuǎn)端與力開關(guān)400的近端的連接帶在圖中沒有示出。在一個(gè)實(shí) 施方案中，拉帶是平的和柔性的，通過抵釘座頸30,橫向穿過釘倉(cāng)柱塞 320彎曲的下方，向上到力開關(guān)400的近端。當(dāng)然，如果沒有裝力開關(guān) 400,連接帶應(yīng)當(dāng)連接到套管針尖41G的近端，套管針尖可拆卸地連接到 抵釘座60的近端。
吻合控制組件200的功能對(duì)照?qǐng)D12至16和圖24至27,尤其是對(duì)照 圖24描述。吻合馬達(dá)210保持在馬達(dá)軸承222與馬達(dá)軸蓋224之間。吻 合馬達(dá)210的軸212可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到柔性聯(lián)軸器240的近端，柔性聯(lián)軸 器240的遠(yuǎn)端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到螺桿250的近端，它在設(shè)置于中間連接安 裝座230和遠(yuǎn)端板232內(nèi)的軸承260、 270、 280上旋轉(zhuǎn)，縱向傳動(dòng)螺母 290擰到中間連接安裝座230與遠(yuǎn)端板232之間的螺桿250上。因此軸 212的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槁輻U250相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
螺母連接支架300縱向固定在螺母290、加強(qiáng)桿310及擊發(fā)支架330 上。擊發(fā)支架330縱向固定在釘倉(cāng)柱塞320上，釘倉(cāng)柱塞向上(通過沒 有畫出的縫合釘驅(qū)動(dòng)器)延、伸到釘倉(cāng)50 (或到縫合釘)。用這種連接，螺 母290的縱向移動(dòng)轉(zhuǎn)化為釘倉(cāng)柱塞320相應(yīng)的縱向移動(dòng)。因此，當(dāng)縫合 釘擊發(fā)開關(guān)22被起動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致吻合馬達(dá)210轉(zhuǎn)動(dòng)足夠的時(shí)間，以便縫合 釘完全從釘倉(cāng)50擊發(fā)出(如果裝有切割刀片，刀片伸出，完全割下抵釘 座60與釘倉(cāng)50之間的組織)。如下面所述，擊發(fā)以后，電路中的程序則 導(dǎo)致釘倉(cāng)柱塞320縮回，從抵釘座與釘倉(cāng)之間的空隙62退出縫合釘擊發(fā) 零件的任何部分和或^t丁倉(cāng)內(nèi)的刀片。
這種吻合運(yùn)動(dòng)還通過與電路板500用電連接(例如導(dǎo)線)的微型開 關(guān)進(jìn)行。第一個(gè)開關(guān)(近端吻合開關(guān)618)控制所述吻合控制組件200 的縮回和限定所述吻合控制組件200的最近端位置。為了起動(dòng)這個(gè)開關(guān)， 起動(dòng)板306以可調(diào)節(jié)的方式連接在螺母接支架300的一側(cè)，見圖6和24。這樣，當(dāng)螺母290向近端移動(dòng)，導(dǎo)致螺母連接支架300上的起動(dòng)板306 起動(dòng)近端吻合開關(guān)618時(shí)，切斷吻合馬達(dá)210的電流，停止吻合控制組 件200繼續(xù)向近端方向移動(dòng)。
控制吻合控制組件200移動(dòng)的第二個(gè)開關(guān)位于加強(qiáng)桿310遠(yuǎn)端橫向 表面的相反一側(cè)，見圖27。在這個(gè)表面裝有縱向可調(diào)節(jié)的凸輪312,凸 輪與遠(yuǎn)端吻合開關(guān)620接觸。在一個(gè)實(shí)施方案中，凸輪312是一個(gè)螺絲， 擰入加強(qiáng)桿310的遠(yuǎn)端孔。因此，當(dāng)螺母290向遠(yuǎn)端移動(dòng)而導(dǎo)致加強(qiáng)桿 310上的凸輪312起動(dòng)遠(yuǎn)端吻合開關(guān)620時(shí)，切斷吻合馬達(dá)210的電流， 停止吻合控制組件200繼續(xù)向遠(yuǎn)端方向移動(dòng)。
圖28和29顯示可拆卸的連接組件，以便在抵4丁座30的遠(yuǎn)端更換不 同的4丁倉(cāng)60。
柄體10最近端腔室確立了容納電源600的空腔。電源600通過電路 ^反500連"l妄到馬達(dá)120、 210和吻4丁合器1的其它電氣部件。
吻合器1的電氣部件在通過電路板500的控制方面已經(jīng)作了一般描 述。正如上面實(shí)施方案中所描述的，電動(dòng)吻合器1包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)120、 210,所述馬達(dá)由蓄電池供電和通過4安4丑20、 21和22控制。馬達(dá)120、 210的移動(dòng)范圍由限位開關(guān)610、 616、 618和620控制在行程終點(diǎn)及沿 著行程的中間位置612 、 614。馬達(dá)120、 210的控制邏輯線-各可以用幾 種方法實(shí)現(xiàn)。例如可以用繼電器或梯形邏輯定義馬達(dá)120、 210和開關(guān) 610、 612、 614、 616、 618和620的控制算法。這種程序是簡(jiǎn)單但是有局 限性的方法。更靈活的方法是采用以微處理器為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)進(jìn)行感 知開關(guān)的輸入信號(hào)、鎖定開關(guān)、接通指示燈、記錄數(shù)據(jù)、發(fā)出聽覺反饋 信號(hào)、驅(qū)動(dòng)可視顯示屏、詢問識(shí)別裝置[例如射頻識(shí)別裝置(RFID)或 密碼識(shí)別裝置]、感知力、與外部裝置通信、監(jiān)測(cè)蓄電池壽命等。微處理 器可以是為界面連接和控制帶有復(fù)雜機(jī)電控制系統(tǒng)而制造的集成電路的 組成部分。這種芯片的例子如由Atmel提供的Mega 128和由PIC提供 的PIC 16F684。
這種處理器需要有軟件程序提供控制指示。 一旦完全開發(fā)，可以將 程序?qū)懭胩幚砥骱烷L(zhǎng)期儲(chǔ)存。這種系統(tǒng)使控制算法的改變比較簡(jiǎn)單；對(duì)
23安裝到處理器的軟件的改變可調(diào)整控制和用戶界面，無(wú)須改變寫入程序 或裝置的機(jī)械布局。
對(duì)于一次性裝置，接通電源只發(fā)生一次。在這種情況下，通過拉下
接頭片或從裝置上永久性去除的脫扣裝置(release)來(lái)完成接通電源。 該去除使發(fā)生蓄電池接觸，即可向裝置供電。
在任何實(shí)例中，當(dāng)裝置接通電源時(shí)，控制程序開始執(zhí)行，在使用裝 置之前，進(jìn)行例行程序，確保知道伸出/縮回和擊發(fā)子組件的實(shí)際位置， 叫做復(fù)位程序。復(fù)位程序可以在制造商向用戶發(fā)運(yùn)之前執(zhí)行。在這種情 況下，執(zhí)行復(fù)位程序、設(shè)定組件位置、裝置在準(zhǔn)備好使用狀態(tài)下向用戶 發(fā)運(yùn)。 一旦接通電源，裝置鑒別其位置并準(zhǔn)備使用。
用視覺指示器(例如發(fā)光二極管)向使用者提供反饋信號(hào)。在使用 按鈕開關(guān)20、 21、 22的情況下，在開關(guān)可運(yùn)行時(shí)指示燈亮(或從背后照 亮)，在開關(guān)不能運(yùn)行時(shí)指示燈熄滅。指示燈可以閃爍，向使用者傳遞另 外的信息。按壓按鈕后如果發(fā)生延遲響應(yīng)，例如，指示燈能夠以不斷逐 漸增加的速度閃爍作為對(duì)緊急情況的響應(yīng)。指示燈還可以用不同顏色指 示各種狀態(tài)。
在吻合器1的不同位置使用凸輪推動(dòng)限位開關(guān)，所述限位開關(guān)向處 理器提供位置信息。通過使用各種長(zhǎng)度的直線凸輪，可以設(shè)定位置范圍。 也可以用編碼器代替限位開關(guān)(絕對(duì)的和遞增的定位)。限位開關(guān)是二進(jìn) 制的接通和斷開。用編碼器(例如光學(xué)編碼器)可以代替二進(jìn)制提供 位置信息。提供位置反饋信息的另 一種方法包括在驅(qū)動(dòng)子組件的馬達(dá)端 部安裝脈沖發(fā)生器。通過計(jì)數(shù)脈沖以及了解馬達(dá)轉(zhuǎn)速與直線行走的比率， 可以推導(dǎo)出絕對(duì)位置。
用處理器建立儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的能力。例如，可以儲(chǔ)存重要的預(yù)先安裝信 息，比如可以儲(chǔ)存裝置序列號(hào)和軟件版本。使用吻合器1時(shí)也可以用存 儲(chǔ)器紀(jì)錄數(shù)據(jù)。每一次按壓按鈕、每一次限位開關(guān)轉(zhuǎn)換、每一次異常中 止的擊發(fā)、每一次完成的擊發(fā)等都可以儲(chǔ)存，供以后4全索和診斷。通過 程序口或無(wú)線地檢索數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過按壓一系列按鈕可 以把裝置設(shè)置到診斷模式。在這種診斷模式，技術(shù)人員能夠向吻合器1詢問某些數(shù)據(jù)或傳輸/輸出某些數(shù)據(jù)。吻合器1對(duì)這種詢問的響應(yīng)可以是 發(fā)光二極管閃爍，或者如果有顯示屏，顯示可視字符數(shù)據(jù)或電子數(shù)據(jù)。 如上所述，可以用應(yīng)變計(jì)模擬輸出和提供可接受的應(yīng)變帶。另一種方法 是用第二附加彈簧和支承部件機(jī)械地設(shè)定應(yīng)變帶。
一個(gè)單次擊發(fā)釘合器1的控制算法的實(shí)例可以包括下列步驟
*接通電源。
驗(yàn)證原始位置和如果有必要或需意，回到原始位置。 *運(yùn)行伸出/縮回按鈕(燈亮)和使縫合釘擊發(fā)按鈕不能運(yùn)行(燈不亮)。
*只有在完全伸出(抵釘座卸下)和隨后用保持運(yùn)行的伸出/縮回按 鈕縮回后才能運(yùn)行縫合釘擊發(fā)按鈕。
* 一旦起動(dòng)縫合釘擊發(fā)按鈕，抵釘座縮回直到力開關(guān)被起動(dòng)。
*用擊發(fā)按鈕的發(fā)光二極管的閃爍開始倒計(jì)數(shù)和隨著擊發(fā)循環(huán)迫近 增加閃爍速度。繼續(xù)監(jiān)測(cè)力開關(guān)和縮回抵釘座，以便使力開關(guān)保持起動(dòng)。
*在縫合釘擊發(fā)循環(huán)過程中，任意按鈕按壓可停止縫合釘擊發(fā)程序。
*在縫合釘擊發(fā)馬達(dá)運(yùn)行之前如果發(fā)生異常中止，擊發(fā)循環(huán)停止， 抵釘座伸出到原始位置，縫合釘擊發(fā)按鈕保持可運(yùn)行和準(zhǔn)備再擊發(fā)。
另一種情況是如果在擊發(fā)馬達(dá)移動(dòng)過程發(fā)生異常中止，擊發(fā)循環(huán) 停止，擊發(fā)馬達(dá)縮回，抵釘座回到原始位置，擊發(fā)按鈕變得不能運(yùn)行。 因此，吻合器(或釘倉(cāng))不能使用。
*完成擊發(fā)倒計(jì)數(shù)之后，縫合釘范圍限制開關(guān)被詢問位置。如縫合 釘范圍限制開關(guān)被起動(dòng)意味著抵釘座在可接受的縫合釘擊發(fā)范圍內(nèi)則縫 合釘擊發(fā)馬達(dá)運(yùn)行，擊發(fā)循環(huán)開始。如縫合釘范圍限制開關(guān)沒有被起動(dòng)， 則擊發(fā)循環(huán)異常中止，抵釘座回到原始位置，縫合釘擊發(fā)按鈕保持運(yùn)行， 準(zhǔn)備再擊發(fā)嘗試。
*完成縫合釘擊發(fā)以后，抵釘座保持在閉合位置和只有伸出按鈕保 持運(yùn)行。 一旦抵釘座伸出到至少到原始位置，伸出和縮回兩個(gè)按鈕可運(yùn) 行。完成縫合釘擊發(fā)以后，縫合釘擊發(fā)按鈕保持不能運(yùn)行。在上述整個(gè)典型循環(huán)中，按壓按鈕、開關(guān)狀態(tài)、異常中止和/或擊發(fā)可以 被記錄。
在手術(shù)過程中，吻合器是單向裝置。但是在試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，試?yàn)者需要
有能力根據(jù)需要將套管針410和抵釘座60向后和向前移動(dòng)。接通電源結(jié) 構(gòu)允許使用者為試驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)入手動(dòng)模式。這種試驗(yàn)?zāi)Ｊ娇梢苑蛛x和將吻 合器重新設(shè)定在使用模式進(jìn)行包裝和發(fā)運(yùn)。
為了包裝，希望(但不是必須)將抵釘座60放置在離開釘倉(cāng)50 — 定距離。因此，回歸原始位置順序可以編程，在切斷電源進(jìn)行包裝和發(fā) 運(yùn)之前，將抵釘座60置于離釘倉(cāng)50—厘米(例如)的位置。
當(dāng)電動(dòng)吻合器從包裝中取出和準(zhǔn)備用于手術(shù)時(shí)，使用者接通吻合器 電源(開關(guān)12 )。在達(dá)到正確的縫合釘擊發(fā)位置和要求的組織壓縮狀態(tài)之 前的任何時(shí)間，不應(yīng)當(dāng)允許擊發(fā)縫合釘。因此，抵釘座/套管針的伸出/ 縮回功能是唯一被運(yùn)行的功能。在這種狀態(tài)下，伸出和縮回按鈕20、 21 燈亮，縫合釘擊發(fā)開關(guān)22燈不亮(即不能運(yùn)行)。
在病人體內(nèi)使用之前，套管針410伸出，抵釘座60被去掉。如果吻 合器用于結(jié)腸吻合(例如)，套管針410縮回到抵釘座頸30內(nèi)，釘倉(cāng)50 和4氐釘座頸30從肛門插入結(jié)腸切開處下游一側(cè)。與此相反，抵釘座60 通過上游腹腔鏡切口插入并放置在切開處上游一側(cè)。抵釘座6G連接到套 管針410,兩個(gè)零件向釘倉(cāng)50縮回，直到縫合釘進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。如上所 述，抵釘座移動(dòng)到基本上沒有壓縮組織、具體說(shuō)沒有使組織脫水的距離。 在這個(gè)位置，當(dāng)需要時(shí)可以擊發(fā)縫合釘。
通過起動(dòng)縫合釘擊發(fā)開關(guān)22開始縫合釘擊發(fā)程序。在擊發(fā)程序的任 何時(shí)間，不論在移動(dòng)之前(在變白(blanching)循環(huán)過程)或移動(dòng)過程 (不論縫合釘是否開始形成)，可以停止縫合釘擊發(fā)。軟件編程開始縫合 釘擊發(fā)倒計(jì)數(shù)順序，因?yàn)槌绦蛑涝诳p合釘擊發(fā)之前組織需要壓縮和脫 水。因此，縫合釘擊發(fā)開關(guān)22被起動(dòng)之后，抵釘座60向位于中間的組 織靠近，開始?jí)嚎s組織。縫合釘擊發(fā)程序包括最佳組織壓縮(OTC)測(cè)量 和反饋控制機(jī)構(gòu)，使得只有當(dāng)壓縮在要求的壓力范圍(叫做OTC范圍) 和經(jīng)過足夠的時(shí)間，使被壓縮的組織中脫除液體時(shí)，才能擊發(fā)縫合釘。根據(jù)抵釘座60與釘倉(cāng)50之間被壓縮的組織的已知特性，預(yù)先知道OTC 范圍(力開關(guān)可以調(diào)節(jié)，用于不同組織的OTC范圍)。正是力開關(guān)400提 供OTC測(cè)量和向微處理器提供信息，所述信息指示該特定組織的OTC已 經(jīng)達(dá)到。例如，可以用發(fā)光二極管向使用者指示OTC狀態(tài)。
當(dāng)擊發(fā)程序開始時(shí)，縫合釘擊發(fā)開關(guān)22的燈以給定速度閃爍，然后 閃爍速度越來(lái)越快，直到發(fā)生擊發(fā)。如果在這個(gè)等待時(shí)間沒有激發(fā)異常 中止，在預(yù)編程的切開期間將保持OTC狀態(tài)和在倒計(jì)數(shù)結(jié)束后產(chǎn)生縫合 釘擊發(fā)。在用環(huán)形縫合釘吻合結(jié)腸的例子中，切開處的吻合與組織切割 在切開處中心同時(shí)發(fā)生。這種切割保證縫合釘圓環(huán)中部具有效截面，在 手術(shù)結(jié)束后足夠形成用于正常的結(jié)腸功能的開口。
隨著液體/人夾在中間的壓縮組織^皮脫除，組織上的壓縮力自然會(huì)減 小。在某些情況下，可能減小到OTC范圍之外。因此，程序中包括:取決 于力開關(guān)400提供的連續(xù)測(cè)量值的閉環(huán)回路抵釘座壓縮控制。由于有這 種反饋，被壓縮的組織在整個(gè)過程、甚至在脫水后仍保持在0TC范圍內(nèi)。
在縫合釘擊發(fā)循環(huán)期間，使用者起動(dòng)任何控制開關(guān)都能使縫合釘擊 發(fā)程序異常中止。如果在縫合釘擊發(fā)馬達(dá)210起動(dòng)之前發(fā)生異常中止， 擊發(fā)循環(huán)停止，抵釘座60縮回到原始位置，縫合釘擊發(fā)開關(guān)22保持可 運(yùn)行，如果需要準(zhǔn)備進(jìn)行再擊發(fā)嘗試。另一種情況是如果在縫合釘擊發(fā) 馬達(dá)210移動(dòng)過程發(fā)生異常中止，擊發(fā)循環(huán)停止，縫合釘擊發(fā)馬達(dá)210 導(dǎo)致抵釘座60伸出到原始位置。在這個(gè)位置，縫合釘擊發(fā)開關(guān)22變得 不能運(yùn)行。因此，吻合器(或特定的釘倉(cāng))不能再使用(除非更換釘倉(cāng))。
應(yīng)當(dāng)注意，在發(fā)生縫合釘擊發(fā)之前，縫合釘限制開關(guān)被詢問關(guān)于釘 倉(cāng)50和抵釘座60的相對(duì)位置。如果縫合釘范圍限制開關(guān)被起動(dòng)一意味 著抵釘座60處于可接受的縫合釘擊發(fā)范圍一則縫合釘擊發(fā)馬達(dá)210可以 被起動(dòng)和允許開始擊發(fā)循環(huán)。如果縫合釘范圍限制開關(guān)沒有被起動(dòng)，則 擊發(fā)循環(huán)異常中止，抵釘座60退回到原始位置，縫合釘擊發(fā)開關(guān)22保 持可運(yùn)行，準(zhǔn)備再次擊發(fā)嘗試。
下面描述向馬達(dá)和/或端部執(zhí)行器的任何部分(例如抵釘座或吻合器 /切割器)的傳動(dòng)系供電。應(yīng)當(dāng)知道，這種供電不限于使用者按一次起動(dòng)200880012925.0
說(shuō)明書第23/78頁(yè)
按鈕，向馬達(dá)供電也不限于一次供電。對(duì)裝置中任何馬達(dá)的控制可以要 求使用者按壓幾次起動(dòng)按鈕，例如，第一次起動(dòng)按鈕使端部執(zhí)行器的一 部分移動(dòng)第 一個(gè)三分之一位置，第二次起動(dòng)按鈕移動(dòng)第二個(gè)三分之一 ， 第三次起動(dòng)按鈕移動(dòng)最后一個(gè)三分之一。更準(zhǔn)確地說(shuō)，對(duì)于手術(shù)吻合器， 第一次典型的起動(dòng)可以移動(dòng)縫合釘滑架或刀片通過鎖定器，第二次典型 的起動(dòng)可以使零件移動(dòng)到組織，第三次典型的起動(dòng)可以使滑架通過所有 縫合釘?shù)竭_(dá)釘倉(cāng)端部。與此類似，向馬達(dá)供電也不需要是持續(xù)的，例如 從刀片開始移動(dòng)一直到連續(xù)移動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)的向馬達(dá)供電。相反，可以用
脈沖模式運(yùn)行馬達(dá)，第 一種實(shí)例包括在驅(qū)動(dòng)端部執(zhí)行器的功能時(shí)定時(shí)由 電源向馬達(dá)供電和斷電。更準(zhǔn)確地說(shuō)，對(duì)于吻合器，當(dāng)縫合釘/切割刀從 近端位置/起動(dòng)位置到最遠(yuǎn)端位置，馬達(dá)每秒鐘可以有10次脈沖運(yùn)轉(zhuǎn)。 這種脈沖可以直接控制或通過微處理器控制，兩種方法都能可調(diào)脈沖頻 率。作為一種替代方法，或者除此之外，馬達(dá)可以用脈沖調(diào)制操縱(脈 沖寬度或脈沖頻率)，脈沖發(fā)生在很短的時(shí)間(例如十分之一、百分之一、 千分之一或百萬(wàn)分之一秒)。因此，當(dāng)電源、馬達(dá)和/或傳動(dòng)系在這里描 述為供電時(shí)，可以預(yù)見和包括上述任何模式和其它可能的運(yùn)行模式。
在一次完整的縫合釘擊發(fā)以后，抵釘座60保持在閉合位置，只有伸 出開關(guān)20保持可運(yùn)行(所有其它開關(guān)被失效)。 一旦抵釘座60至少伸出 到原始位置，伸出開關(guān)20和縮回開關(guān)21可運(yùn)行，但是縮回開關(guān)21不允 許抵釘座60的閉合超過原始位置。在一次完整的縫合釘擊發(fā)以后縫合釘 擊發(fā)開關(guān)22保持失效。
如上所述，抵釘座頸30內(nèi)裝有與套管針410相連的直線力開關(guān)400。 開關(guān)400校準(zhǔn)到當(dāng)施加給定的拉力時(shí)開關(guān)起動(dòng)。給定拉力設(shè)定在對(duì)應(yīng)于 吻合發(fā)生之前施加到特定組織所要求的壓力。將開關(guān)400與處理器界面 連接，能夠保證擊發(fā)縫合釘只能發(fā)生在OTC范圍內(nèi)。
下面的內(nèi)容是根據(jù)本文描述的發(fā)明的一種典型裝置執(zhí)行方法的程序 列表。下面的內(nèi)容只是提供一種范例，熟悉這種技術(shù)的人應(yīng)當(dāng)知道，根 據(jù)本發(fā)明的編程方法可以采用許多不同的形式達(dá)到相同的功能。'Circular Stapler Program us ing the rev 3c board (cb280 chipset) V8. 03 (CS-3c-080306. CUL) '8-3-06
'Modified program to abort with only fire button, added pbcount variable
'Added P麗ramping '7-28-06
'final tweaks _ stan is now an integer etc. '7—17—06 This version written for the 3c board. '7-14 DEBUGGING VERSION
'Program written for 3c board using the Cubloc 280 chipset 'Note: this program is a modified version of the ones noted
below. All changes not related to the addition of the E/R limit
swi tches
'apply. The programs below were written to deal with the "gray logic" of the 1 cm switch. This version uses
'a limit switch at either end of the extend/retract stage.
'V6. 20 Final Version of Gray Logic program as used in prototype 0， serial number 100 05
'modified the extend to cm 1 and retract to cm 1 routines to make sure that when they are called that they move the motor until the cm
'switch is closed; ie: When the anvil is all the way out and the retract button is pressed, retract the anvil until the cm limit switch
'is closed regardless of whether the retract button is released before the cm switch is closed. Same change for when the anvil is 'extended from the 1 cm position.
29'made changes to comments in the extend/retract routines 16. 02
'added loop requiring the release of both buttons to exit jog routine, and a 1 second delay at the end of jog subroutine before 'going back to main routine 'reformatted datadump labels
'added variables for high and low speed pwm values
'added extend only capability at end of completed fire to prevent crushing stapled tissue
'NOT WORKING- REMOVED added checks To ensure 1 cm switch Is made when extending Or retracting from the 1 cm And fully extended positions respectively
'V6. 01
'All prior versions were made for testing the program on the Cubloc development board. All outputs were pulled LOW. The actual device
'requires all the outputs to be pul led high (+5V). This vers ion
is set-up to run on the actual device.
'limited the values of the EEPROM data to 255 max
'added delays before changes in motor direction, made program
run smoother
■'removed pwmoff commands. They were not allowing the motors to stay on when changing subroutines (for some reason) 15. 27
'added the recording of jog routine button presses 'added the recording of datadump requests 26
'added the recording of Extend/Retract button presses'added serial number field in eeprom
'the datadump routine now keeps running total of data as it is read from eeprom
'V5.25 (circular-stapler-5-25.cul)
'added code to allow storage of data each power on cycle in 6已prom
'V5. 24 works well, no known bugs (circular-stapler—5-24. cul)
'KMS Medical LLC (c) 2006 'MAP
'PIOExtend Button
'PllRetract Button
'P12Fire Button
'P13Extend Limit
'P14Retract Limit
'P15Fire Forward Limit 一
'P16 Fire Back Limi t
'P17 1 cm Limit Switch
'P18Staple Range Limit Switch
'P19Force Switch
ZP20Extend Button LED
'P21 Retract Button LED
'P22Fire Button LED
'P23Force LED (blue)
24 Not USED
25 Not USED
26 Not USED
'P27Not USED 28 Not USED
'P29Staple Range LED (green)
Const Device=cb280 'Comfile Tech. Cubloc CB280 chipset Dim ver As String*7
ver="3C—8. 03" 'set software version here
Dim extendbutton As Byte
Dim retractbutton As Byte
Dim firebutton As Byte
Dim firstout As Byte
Dim firstback As Byte
Dim cmstatus As Byte '1cm limit switch status
Dim srstatus As Byte 'staplerange limit switch status
Dim x As Integer
Dim powerons As Byte 'store in eeprom address 2 Dim cycnumfires As Byte 'store in eeprom (powerons*5) Dim cycabortfires As Byte 'store in eeprom (powerons*5)+1 Dim cycers As Byte 'store in eeprom， number of cycle extend/retract presses Dim cycjogs As Byte Dim arm As Byte Dim completefire As Byte Dim staplerangestatus As Byte Dim bail As Byte
Dim ds As Integer 'eeprom data start location for individual cycle data writing
Dim fast As Integer Dim slow As Integer Dim extendonly As ByteDim extlimit As Byte Dim retlimit As Byte Dim speed As Integer Dim dracula As Byte
'initalize outputs
Out 20,0 'extend button LED
Out 21,0 'retract button led
Out 22,0 'fire button led
Out 23， 0 'force led
Out 29,0 'staple range led
'initialize variables
firstout=0
f irstback=0
completefire-O
arm=0
bail=0
cycnumfires=0 cycabortfires=0 cycers=0 eyejogs=0 extendonly=0
'CHANGE P麗VALUES HERE fast=60000 'highspeed pwm value slow=60000 'lowspeed pwm value speed=0Output 5 'turns on pwm output for PINCH Output 6 'turns on pwm output for FIRE
'read totals from eeprom powerons=Eeread (2， 1)
Incr powerons 'increment total power on number If powerons>=255 Then powerons=255 'limit number of recorded powerons to an integer of one byte max
Eewrite 2，powerons, 1 'write total power on number to eeprom ds=powerons*5
'JOG and DATADUMP Check
'push any button within 2 (or so) seconds to go to jog routine 'hold all three buttons on at startup to dump the data For x=l To 50
If Keyin (10, 20) =0 And Keyin (11， 20) =0 And Keyin (12, 20) =0 Then datadump'write all stored data to 'the debug screen Exit For
Elseif Keyin(lO, 20)=0 Or Keyin (11， 20) =0 Or Keyin (12, 20) =0 Then 'either e/r button or the fire button pressed jog
Exit For End If Delay 20
Next
'HOMING SEQUENCEScmstatus=Keyin(17,20) 'read the status of the 1cm limit switch
If cmstatus=0 Then
homeretract Elseif cmstatus=l Then
homeextend End If
'Return fire motor to back position
homefire 'this returns the fire motor to the full retracted condition (P6 limit switch)
'Main Loop Do
'Debug "Main Loop"，Cr 'Delay 1000
cmstatus-Keyin(17, 20) 'read the 1 cm switch 'staplerangestatus=Keyin (5，20) 'read the staplerange limit switch
35extendbutton=Keyin(10， 20) retractbutton=Keyin(11， 20) firebutton=Keyin(12， 20)
If cmstatus=0 And Keyin(13, 20)<>0 Then
Out 20，1 'turn extend led on
Out 21,1 'turn retract led on Elseif cmstatus=0 And Keyin(13，20)=0 Then
Out 20,0 'turn off extend led because extend limit met
Out 21,1 'turn on retract limit Elseif cmstatus=l Then
Out 20， 1
Out 21， 0 End If
'check firebutton led status
If firstout=l And firstback=l And arm=l And completefireOl And cmstatusOO Then
Out 22,1 'turn on fire button led Else
Out 22， 0 'turn off fire led End If
'check for extend retract button press If extendbutton=0 And cmstatus=0 Then extend
Elseif cmstatus=l And extendbutton=0 Then
extend End IfIf retractbutton=0 And cmstatus-O Then'And extendonly=0
retract End If
'check for firebutton press
If firebutton=0 And firstout=l And firstback=l And arm=l And completefire<〉l And cmstatusOO Then initialfire
Loop 'keep looping til powerdown
End'End of program
' SUBROUTINES
3JC 5JC * * JJC )|C * * S^C SjC S|C 3JC * S|C S|C 5|C S|c S|C )|C SJC S|C * * SJC 5JC S|C SJC f|C SjC S|C )[C f|C )[C * s|c JJC S|C )[C * 3|c |C SJC 5|￡ j|c
HOME: retract to cm switch=not pressed
Sub homeretract() 'retract until 1 cm switch is open
'Debug "Homeretract", Cr
'Delay 1000
Pwm 0, slow, 60000
Do Until Keyin(17,20)=1 'retract until 1 cm switch is open Out 31,1 'ER motor reverseLoop
Out 31， 0 'er motor off
Out 21,0 'turn retract led Off
Out 20，1 'turn extend led On
Pwmoff 0 'turn pwm off
End Sub
HOME: extend to cm switch=pressed
Sub homeextend() 'extend until 1 cm switch is closed 'Debug "Homextend",Cr 'Delay 1000
Pwm 0， slow, 60000
If Keyin (17, 20) =1 Then
Do Until Keyin(17,20)=0 'now the 1 cm switch is pressed Out 30，1 'ER motor forward腳
Loop End If
Out 30， 0 '誦 Pwmoff 0 Delay 300
homeretract 'once the switch is made, call homeretract End Sub
Fire motor homing routineSub homef ire () 'Debug "Homefire"，Cr 'Delay 1000
Pwm 1, slow,60000
Do Until Keyin(16，20)=0 'retract firing stage until back switch is closed Out 33， 1 Loop
Out 33， 0 Pwmoff 1 End Sub
JOG Routine
Sub jog() Out 20, 1 Out 21,1 Do
Delay 25
If Keyin(10，20)=0 And Key in(11，20)=0 Then Exit Do ' if both buttons pressed, exit jog routine and start homing routine after 1 second delay
If Keyin (10， 20) =0 And Keyin (11， 20) <〉0 And Keyin (12， 20) <〉0
Then
Pwm 0， slow, 60000
39'Out 30,1 'extend motor forward
Do Until Keyin(lO， 20)<>0 Or Keyin (13， 20) =0
Out 30,1 'extend motor on forward DDD Loop
Out 30，0 'extend motor off forward DDD Pwmoff 0 Incr cycjogs
If cycjogs>=255 Then cycjogs=255 Eewrite ds+3，cycjogs,1 End If
If Keyin(ll， 20)=0 And Keyin (10， 20) <〉0 And Keyin(12， 20) <>0
Then
Pwm 0, slow， 60000
Do Until Keyin(ll, 20)<〉0 Or Key in (14, 20) =0
Out 31,1 'extend motor reverse Loop
Out 31,0 'extend motor off reverse Pwmoff 0 Incr cycjogs
If cycjogs〉=255 Then cycjogs=255 Eewrite ds+3，eyejogs,1 End If
If Keyin (12, 20) =0 And Keyin (10，20) =0 Then 'jog the fire motor forward
Pwm 1, slow,60000
Do Until Keyin(lO, 20)<〉0 Or Keyin(12， 20) <>0 Or Keyin(15, 20)=0Out 32,1 'fire motor forward Loop
Out 32,0 'fire motor off forward Pwmoff 1 Incr cycjogs
If cycjogs>=255 Then cycjogs=255 Eewrite ds+3, cycjogs,1 End If
If Keyin (12, 20)=0 And Keyin (11， 20) =0 Then 'jog the fire motor rcvcrss
Pwm 1， slow, 60000
Do Until Keyin(ll， 20)<>0 Or Keyin(12， 20) <〉0 Or Keyin(16， 20)=0
Out 33，1 'fire motor reverse Loop
Out 33,0 'fire motor off reverse Pwmoff 1 Incr cycjogs
If cycjogs>=255 Then cycjogs=255 Eewrite ds+3,eyejogs,1 End If
Loop
Do Until Keyin (10, 20)=1 And Keyin (11, 20)=1 'let off both buttons before exiting jog routine Delay 10 LoopOut 20，0 'turn on e/r button leds Out 21， 0 Delay 1000 End Sub
Extend until extend limit is met
Sub extend ()
Out 22,0 'turn off fire button led while extending Out 21,0 'turn off retract button led while extending
Pwm 0， fast, 60000
Do Until Key in (10, 20) =1 Or Keyin(13， 20) =0 ' extend until either the extend limit is closed or the extend button is released Out 30,1 'ER motor forward , Loop
Out 30， 0 ，D
If firstout-0 Then'this will keep the extend motor going on the first extension until the anvil is all the way out Do Until Keyin(13， 20)=0
Out 30， 1 '騰 Loop End If
Out 30， 0 'DDD Pwmoff 0 Incr cycers
If cycers〉=255 Then cycers=255Eewrite ds+2，cycers,1If Keyin(13, 20)=0 Then
firstout=l 'set the firstout flag to enable fire buttonOut 20， 0 'turn off extend ledEnd IfEnd Sub
Retract until cm switch is open
Sub retract 0
Out 22,0 'turn off fire button led while retractingOut 20,0 'turn off extend button led while retracting
Pwm 0，fast,60000
Do Until Keyin(ll, 20)=1 Or Key in (17， 20) =1 'retract untileither the 1cm switch goes open or the extend button is releasedOut '31,1 'ER motor reverseLoop
Out 31， 0Pwmoff 0Incr cycers
If cycers>=255 Then cycers=255Eewrite ds+2, cycers,1If Keyin(17，20)=l Thenf irstback=l
Out 21,0 'turn retract led offEnd If
If firstout-1 And firstback=l Then arm=l 'set the arm flag toarm the fire button End Sub
'DATADUMP Routine
Subdatadump ()
Dimchef As Byte
Dimtf As Byte 'totalfires
Dimta As Byte 'totalaborts
Dimers As Integer
Dimtj As Byte
Dimtdd As Byte
Dimstan As Integer
Dimkyle As Byte
Dimtoken As Byte
Dimike As Byte
Dimkenny As Byte
Dimsn As Byte
tf=0
ta=0
srs=0
tj=0
tdd=0
Eewrite ds+4， 1, 1 'write 1 to the ds+4 eeprom register denoting that datadump was accessed Delay 1000sn=Eeread (0， 1)
Debug "Circular Stapler Stored Data"，Cr Debug "Version ",ver,Cr Debug "KMS Medical LLC"，Cr
Debug "---------------------------------"，Cr
Debug Cr
Debug "Serial Number: "，Dec sn, Cr powerons=Eeread (2，1) If powerons>=255 Then powerons=255 Debug "Total Cycles: "，Dec powerons，Cr Debug Cr
Debug "---------------------------------",Cr
Debug Cr
For stan=5 To (powerons*5) Step 5 Debug "Cycle "，Dec (stan/5)，Cr
Debug "---------------------------------",Cr
chef=Eeread (stan， 1) tf=chef+tf
Debug "Completed Fires: ",Dec chef，Cr
kyle=Eeread(stan+1, 1)
ta=kyle+ta
Debug "Aborted Fires: ",Dec kyle，Cr token=Eeread(stan+2，1) ers=token+ers
Debug "E/Rs: "，Dec token,Cr ike=Eeread (stan+3, 1) tj=ike+tj
Debug "Jogs: "，Dec ike，Cr kenny=Eeread(stan+4, 1)tdd=kenny+tdd
Debug "Datadumps: "，Dec kenny，Cr Debug Cr Next 'stan
Debug "---------------------------------"，Cr
Debug "Cycle Totals",Cr Debug Cr
Debug "Completed Fires: "，Dec tf，Cr Debug "Aborted Fires: "，Dec ta，Cr Debug "E/R Presses: ",Dec ers,Cr Debug "Jog Presses: "，Dec tj，Cr Debug "Datadumps: "，Dec tdd, Cr Debug Cr
Delay 1000
For x=l To tf 'blink the number of completed firing cycles Out 22， 1 Delay 500
Out 22, 0 Delay 500 Next 'x
Do Until Adin(0)>800 And Key in (3, 20) =1 'wait until datad卿 buttons are released Loop End Sub
Initial fire
46Sub initialf ire ()
Dim f As Integer
Dim p As Integer
Dim t As Integer
Dim y As Integer
Dim z As Integer
Dim q As Integer
Dim timmy As Integer
Dim butter As Integer
Dim numblinks As Integer
Dim fbcount As Integer
Debug clr， Cr
'turn off extend and retract buttons to show that they are not active for abort
Out 20，0 'extend button Out 21,0 'retract button
bail=0
t=15 'total blink time
p=3 'number of blink periods
Pwm 0， fast, 60000
'start blink and adjust pinch motor to force
f=(t*1000)/p
fbcount=0
If Keyin(12，20)=1 Then fbcount=l
47For y=l To p numblinks= (t*y)/p
For z=l To numblinks
t i mmy=f/numb links
butter=timmy/50 'calibrate this to seconds
If timmy=0 Then timmy=l
If Keyin(12，20)=0 And fbcount=l Then bail=l 'set abortfire flag Exit For End If
If Keyin(12，20)=1 Then fbcount=l
Do UntilKeyin(19， 20)=0 Or Key in (14， 20) =0 retract until force switch met or retract limit met
Out 31,1
If Keyin(12，20)=0 And fbcount=l Then bail=l 'set abortfire flag Exit Do
End If
If Keyin(12，20)=1 Then fbcount=l Loop
If bail=l Then Exit For Out 31,0
Out 23，1 'force led Out 22，1 'fire button led For q=0 To butter Delay 10If Keyin(12，20)=0 And fbcount=l Then
bail-1 'set abortfire flag
Exit For End If
If Keyin(12, 20)=1 Then fbcount=l
If Keyin(19， 20)=1 Then Out 23,0 Next 'q
If bail=l Then Exit For
Do Until Keyin(19， 20)=Q Or Key in (14, 20) =0 'retract until force switch met or retract limit met Out 31， 1
If Keyin(12，20)=0 And fbcount=l Then
bail=l 'set abortfire flag
Exit Do End If
If Keyin(12，20)=1 Then fbcount=l Loop
Out 31， 0 Out 23， 1
If Keyin(12，20)=0 And fbcount=l Then
bail=l 'set abortfire flag
Exit For End If
If Keyin(12, 20)=1 Then fbcount=l Out 22， 0
For q=0 To butter Delay 10If Keyin(12，20)=0 And fbcount=l Then bail=l 'set abortfire flag Exit For
End If
If Keyin(12, 20)=1 Then fbcount-1
If Keyin(19, 20)=1 Then Out 23,0 Next 'q If bail=l Then Exit For Next 'z 'Debug Dec fbcount,Cr If bail=l Then Exit For
Next 'y P麗off 0
If bail=l Then abortfire
Else
'staplerangecheck finalfire End If End Sub
Staple Range Check Routine
Sub staplerangecheck ()
srstatus-Keyin(29, 20) 'read the staplerange limit switchIf srstatus=0 Then
finalfire Else
abortfire End If End Sub
Final Fire Routine
Sub finalfireO Out 23，0 'turn force led off Out 20,0 'turn extend led off Out 21， 0 'turn retract led off
Out 22,1 'Turn on fire led to signify final fire abort ready Pwmoff 1
'Pwm 1,fast,60000
'Out 32,1 'fire motor forward DDD
completef ire=l
Do Until Keyin(15, 20)=0 'fire forward until forward limit is
met
If speed〉=60000 Then speed=60000 If speed<60000 Then speed=speed+10000 End If
Pwm 1,speed, 60000 Out 32, 1 Delay 50
If Keyin(12， 20)=0 Then 'Or Keyin(lO, 20)=0 Or Keyin(ll， 20)=0bail=l Exit Do End If Loop
Out 32,0 'fire motor fwd off腳
speed=0
Delay 250
Do Until Keyin(16，20)=0 'retract fire motor If speed〉=60000 Then speed=60000
If speed<60000 Then
speed=speed+10000
End If
Pwm 1,speed, 60000
Out 33， 1
Delay 50 Loop speed=0 Out 33， 0 Pwmoff 1
Out 22,0 'turn fire led off Out 21， 0 'turn off retract led extendonly=l Incr cycnumfires
If cycnumfires〉=255 Then cycnumfires=255 Eewrite ds，cycnumfires,1 'write the current cycle number of fires to the eeprom Delay 200End Sub 'return to the main routine
Abort fire
Sub abortfire()
'Debug "Fire aborted before'firing!!"，Cr Out 31， 0 ' turn retract motor off Out 32,0 'turn fire forward off DDD Out 23，0 'turn force led off Pwm 1, fast, 60000 Delay 250
Do Until Key in (16，20)=0 'retract fire motor
Out 33， 1 Loop
Out 33， 0 Pwmoff 1
Out 22， 0 'turn fire led off Incr cycabortfires
If cycabortfires>=255 Then cycabortfires=255 Eewrite ds+l，cycabortfires, 1 'write the current cycle abortfires to the eeprom Delay 200
homeextend'extend to 1cm End Sub
上面還提到使用帶有可拆卸和/或可更換部分的端部執(zhí)行器的識(shí)別 裝置的可能性。這種識(shí)別裝置可以用于跟蹤使用和庫(kù)存。一種典型的識(shí)別裝置釆用射頻，被稱作RFID。在一種典型的實(shí)例中， 醫(yī)療吻合器采用可再裝、可更換的釘倉(cāng)，如本文描述的吻合器1, RFID 可以裝在釘倉(cāng)內(nèi)，以保證與特定的吻合器相適合，用于感知適合的釘倉(cāng) 的RFID閱讀器可以與柄體聯(lián)系。在這種結(jié)構(gòu)中，閱讀器詢問裝載4丁倉(cāng)內(nèi) 的RFID。 RFID用吻合器驗(yàn)證的獨(dú)特編碼回答。如果釘倉(cāng)如所驗(yàn)證的那樣 標(biāo)記，則吻合器變得可運(yùn)行，準(zhǔn)備使用。如果釘倉(cāng)被拒絕，則吻合器發(fā) 出拒絕指示(例如發(fā)光二極管閃爍、聽覺信號(hào)、視覺信號(hào))。為了避免意 外或不正確的閱讀附近的釘倉(cāng)，可以建造RFID閱讀器的天線，當(dāng)4丁倉(cāng)安 裝在吻釘合器內(nèi)或非常靠近(最佳的位置在裝置的遠(yuǎn)端)時(shí)只閱讀該 RFID。 ^使用RFID可以結(jié)合才幾才戒鎖止裝置，以保證每一個(gè)4丁倉(cāng)只允許一個(gè) 擊發(fā)循環(huán)。RFIDs具有缺點(diǎn)，因?yàn)殚喿x器成本高，要求天線比較大，閱讀 距離比較近， 一般以厘米計(jì)量。
可以采取其它無(wú)線電鑒別措施。可以用活動(dòng)的RFIDs。同樣，可以使 用紅外線(IR)傳輸裝置。但是這兩種方法要求在接收端產(chǎn)生動(dòng)力，有 成本高和尺寸大的缺點(diǎn)。
另一種典型的識(shí)別裝置采用加密。加密后需要有處理號(hào)碼，與這種 計(jì)算先聯(lián)系的是使用處理芯片(例如微處理器)，其中一種是裝在可更換 的零件上，例如釘倉(cāng)或可更換的端部執(zhí)行器軸。這種加密芯片具有一定 特性，能夠?yàn)楸景l(fā)明的手術(shù)器械的最佳化進(jìn)行分析。首先，可更換的零 件用單獨(dú)的電源是不合乎要求的。這種電源不僅增加成本，而且增加重 量和占用其它結(jié)構(gòu)的位置或不能獲得位置。因此，該零件的電源應(yīng)當(dāng)來(lái) 自柄體內(nèi)已有的電源。而且應(yīng)當(dāng)確保任何時(shí)間都能供電。因?yàn)榭筛鼡Q的 零件比較小，加密芯片應(yīng)當(dāng)相應(yīng)地小。另外，手柄和可更換零件形成可 廢棄的零件，因此，兩個(gè)加密處理器的成本應(yīng)當(dāng)允許廢棄。最后，可更
換零件的加密裝置與柄體的相應(yīng)的加密裝置之間的連接應(yīng)當(dāng)最少。正如 下面將要討論的，根據(jù)本發(fā)明的加密裝置提供所有這些要求的特性，并 限制不需要的特性。
用來(lái)加密識(shí)別的裝置在市場(chǎng)上可以買到。其中 一種用于加密的裝置 是達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的，叫做DS 2432芯片。DS 2432芯片不僅提供閱讀器與應(yīng)答器之間的加密識(shí)別，而且還有存儲(chǔ)器，可以儲(chǔ)存裝置特有
的信息，這種信息及其使用將在下面詳述。DS 2432的一個(gè)有利特性是這 是一個(gè)單線裝置。這意味著電源和輸入及輸出信號(hào)通過同一條線。用DS 2432這樣的單線裝置，為了連接柄體和端部執(zhí)行器，只需要單根線通過 柄體10到抵釘座頸30的距離到達(dá)可更換的釘倉(cāng)50。這種結(jié)構(gòu)滿足電氣 連接數(shù)量最少和降低制造成本的特點(diǎn)。DS 2432蕊片需要接地線也是事 實(shí)，不過金屬的抵釘座頸30是導(dǎo)電體，能連接到吻合裝置1的接地線， 因此，DS 2432芯片接地的典型的實(shí)例是通過導(dǎo)體直接與釘座頸30電氣 接觸，或?qū)⑿酒慕拥鼐€直接與釘座頸30連接。
一種典型的加密電路是在可更換的零件上(例如釘倉(cāng))裝第一加密 芯片。第一加密芯片的接地是電氣連接到可更換零件的金屬部分，這個(gè) 金屬部分再電氣連接到裝置的接地線，例如抵釘座頸30。 DS 2432芯片 的單線連接電氣連接到可更換零件上某個(gè)位置的接觸焊點(diǎn)，但是與接地 線沒有連接。例如，如果可更換的零件是線狀60毫米釘倉(cāng)，DS 2432可 以附在或嵌入到最后的縫合釘組的電氣絕緣的釘倉(cāng)遠(yuǎn)端。加密芯片可以 嵌入到與縫合釘發(fā)射面相反的釘倉(cāng)側(cè)面，以便在使用時(shí)芯片既不暴露于 工作表面，也不暴露于暴露的組織。DS 2432芯片的接地導(dǎo)線可以電氣連 接到釘倉(cāng)的金屬外框架，金屬外框架電氣連接到吻合器的接地線。單線 引線電氣連接到與釘倉(cāng)金屬框架絕緣的第一個(gè)導(dǎo)電裝置(例如焊點(diǎn)、引 線或凸臺(tái))。單根有絕緣皮的導(dǎo)線在近端連接到電路板或連接到在吻釘合 裝置的柄體內(nèi)在適當(dāng)?shù)目刂齐娮悠骷稀＿@根導(dǎo)線與吻合器的其它部分 絕緣，尤其是與接地的框架絕緣，從柄體延伸，通過抵釘座頸，到達(dá)可 更換零件的接受室。在遠(yuǎn)端，絕緣的導(dǎo)線暴露出來(lái)，電氣連接到第二導(dǎo) 電裝置(例如焊點(diǎn)、引線或凸臺(tái))，第二導(dǎo)電體的形狀保證當(dāng)^T倉(cāng)鎖定在 端部執(zhí)行器時(shí)能可靠地接觸釘倉(cāng)上的第一導(dǎo)電裝置。在這種結(jié)構(gòu)中，每 當(dāng)可更換零件(例如釘倉(cāng))被插入端部執(zhí)行器，兩個(gè)導(dǎo)電裝置始終形成 直接電氣連接；在一種特定實(shí)例中，只有正確插入零件可能接觸。
DS 2432芯片只有幾平方毫米的面積，使芯片很容易安裝到小的可更 換零件上，例如釘倉(cāng)，同時(shí)滿足尺寸最小化的要求，例如小于5G匪2 。
55值得指出，DS 2432芯片比較便宜。為了保持與不能從外部檢驗(yàn)的DS2432 芯片的全部通信，可以用DS 2460 (也是由達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司制造)將從 DS 2432接受的加密傳輸信息與內(nèi)部計(jì)算的預(yù)期結(jié)果進(jìn)行比較。這兩個(gè)芯 片的特性由達(dá)拉斯半導(dǎo)體7>司的操作說(shuō)明書3675解釋，本文將其全部?jī)?nèi) 容作為參考。DS 2460芯片比DS 2432芯片貴得多，但是DS2432還沒有 便宜到與與柄體一起廢棄的程度。應(yīng)當(dāng)注意，醫(yī)療裝置(例如本發(fā)明的 手術(shù)器械)的可更換的廢棄零件數(shù)量通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過安裝可更換零件的柄 體數(shù)量。因此，如果DS 2432芯片裝在可更換的零件上，DS 2460芯片裝 在柄體上，符合低成本加密的特性。也滿足所需要的小尺寸，因?yàn)镈S2460 芯片所占的面積大約是31腿2。在操作說(shuō)明書3675的圖2,解釋了使用 DS 2432芯片的另 一種替代的電路結(jié)構(gòu)，這種電路取消了比較貴的DS 2460 芯片，用局部微處理器(例如微處理器2000 )進(jìn)行比較。在這種結(jié)構(gòu)中， 吻合裝置1增加加密的成本被降低，但是正如所解釋的，這種結(jié)構(gòu)放棄 了安全的某些方面，可以檢查被比較的兩個(gè)數(shù)字。
在醫(yī)療裝置上用加密進(jìn)行電子驗(yàn)證可更換零件相同的過程用具有一 個(gè)DS 2432芯片和一個(gè)DS 2460芯片的典型實(shí)例描述。加密裝置典型的 控制電路表示在圖30。這個(gè)典型實(shí)例采用在柄體內(nèi)含有微處理器2000 的電鴻^反上的直線吻合器描述。-微處理器2000的一個(gè)自由I/O引腳2010 連接到DS 2460的第一引線2110，另一個(gè)I/O引腳2020連接到第二引線 2120。每個(gè)可更換零件2200具有DS 2432芯片和單線引線連4秦到孩t處理 器2000的第三I/O引腳。
為了啟動(dòng)程序，將可更換的零件2200連接到裝置，與接地線和單線 引線接觸。當(dāng)微處理器2000檢測(cè)到新零件2200已經(jīng)連接到裝置1時(shí)， 微處理器運(yùn)行鑒別例程。首先，微處理器2000啟動(dòng)隨機(jī)數(shù)，通過第一通 信引腳2012請(qǐng)求DS 2460。 DS 2460有預(yù)編程的密碼，與儲(chǔ)存在可更換 零件2200上的每一片DS 2432芯片的預(yù)編程的密碼相同。因此，當(dāng)相同 的隨機(jī)數(shù)提供給DS 2432芯片和DS 2460芯片時(shí)，兩片芯片的輸出結(jié)果 相同。DS 2460產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)，通過第二引腳2020提供給微處理器2000， 微處理器通過引腳2030和單線引線轉(zhuǎn)發(fā)給DS 2432芯片。當(dāng)DS 2432收到隨機(jī)數(shù)時(shí)，應(yīng)用其SHA-1算法(由國(guó)家工業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)開發(fā))加密 地生成一個(gè)散列編碼回答。這個(gè)散列編碼回答通過單線引線傳回微處理 器2000和經(jīng)過引腳2010或2020轉(zhuǎn)發(fā)到DS 2460。在此期間，DS 2460 也在計(jì)算自己的散列編碼回答。首先，DS 2460在內(nèi)部將與發(fā)到DS 2432 相同的隨機(jī)數(shù)應(yīng)用到自己的SHA-1算法和在內(nèi)部?jī)?chǔ)存生成的散列編碼回 答。DS 2460還儲(chǔ)存著由微處理器2000傳來(lái)的DS 2432傳輸?shù)纳⒘芯幋a 回答。兩個(gè)散列編碼回答進(jìn)行比較，如果相同，則可更換零件2200經(jīng)過 筌別被確認(rèn)。如果散列編碼回答之間有區(qū)別，則零件2200被拒絕，裝置 或者處于零件2200不能使用的狀態(tài)，或者處于只有在滿足一定保護(hù)后才 能使用的狀態(tài)。例如，關(guān)于時(shí)間、日期、環(huán)境等數(shù)據(jù)和未被確認(rèn)的零件 的特性可以被儲(chǔ)存，供以后或同時(shí)傳給制造商或代理，告知制造商關(guān)于 用戶在裝置上打算使用或已經(jīng)使用未被授權(quán)的零件2200。如果信息沒有 加密，則鑒別信息可能被截獲和偽造、非法拷貝，或未授權(quán)的零件2200 可能被使用，而不是從授權(quán)經(jīng)銷商購(gòu)買零件2200。在本文描述的典型的 加密實(shí)例中，通過線路傳送的能夠檢驗(yàn)的唯一信息是單隨機(jī)數(shù)和單散列 編碼回答。眾所周知，解密SHA-1生成的回答需要幾百年，因此減少了 對(duì)逆向工禾呈的動(dòng)才幾。
因?yàn)樵谶@個(gè)例子中使用的每一片芯片有安全存儲(chǔ)器，安全存儲(chǔ)器只 有在鑒別以后才能訪問，安全存儲(chǔ)器的編程可以對(duì)每次存入采用多秘密 密鑰。例如，如果DS 2460存儲(chǔ)有多個(gè)密鑰，每一個(gè)零件2200只有一個(gè) 從這些儲(chǔ)存的密鑰中選擇的密鑰，則DS 2460可以對(duì)零件2200的"一般 密鑰"起"主密鑰"的作用。
通過鑒別本發(fā)明的手術(shù)器械的可更換零件，可以得到許多積極的結(jié) 果。首先，器械制造商能夠防止用戶使用未經(jīng)授權(quán)的零件，保證只能使 用授權(quán)的零件。這不僅保證制造商從銷售可更換零件中獲得專利權(quán)使用 費(fèi)，而且制造商能保證手術(shù)零件保持高質(zhì)量。由于加密電路有存儲(chǔ)器， 本發(fā)明提供了巨大的利益。例如，如果一個(gè)直線吻合器的單端部執(zhí)行器 能夠裝30 mm、 60 mm和120 mm釘倉(cāng)，每個(gè)尺寸的釘倉(cāng)可以具有個(gè)性化 的密鑰，柄體的編程可以儲(chǔ)存和使用這三個(gè)密鑰。 一旦接收到對(duì)應(yīng)于一個(gè)密鑰的散列編碼回答，而不是另外兩個(gè)內(nèi)部計(jì)算的散列編碼回答，柄 體將知道哪一種釘倉(cāng)已經(jīng)插入吻合器。每個(gè)釘倉(cāng)還可以在其存儲(chǔ)器中包 含釘倉(cāng)特有的參數(shù)，例如不同尺寸的釘倉(cāng)的縫合釘滑架的不同移動(dòng)長(zhǎng)度， 因此，根據(jù)檢測(cè)到的釘倉(cāng)，導(dǎo)致柄體的作用不同。檢驗(yàn)出的參數(shù)還能說(shuō) 明特定零件的修正等級(jí)。例如1級(jí)修正的釘倉(cāng)可能有某些參數(shù)使用，通
過檢測(cè)這個(gè)特定的釘倉(cāng)，程序可能導(dǎo)致柄體不允許使用1級(jí)修正的釘倉(cāng)，
而允許使用2級(jí)修正的釘倉(cāng)，或反之亦然。
加密芯片有存儲(chǔ)器還允許釘倉(cāng)保持跟蹤其它類型數(shù)據(jù)。例如，釘倉(cāng) 能夠儲(chǔ)存其所連接的每一個(gè)柄體的身份、擊發(fā)過釘倉(cāng)的柄體的身份、使 用和/或連接的時(shí)間、日期和其它時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)、擊發(fā)釘倉(cāng)用多長(zhǎng)時(shí)間、在擊 發(fā)縫合釘過程啟動(dòng)幾次以及許多其它類似的參數(shù)。當(dāng)釘倉(cāng)錯(cuò)誤擊發(fā)時(shí)可 能儲(chǔ)存一個(gè)特別的參數(shù)，這使制造商能確定是否是釘倉(cāng)出錯(cuò)或是用戶的 錯(cuò)誤，例如，后者可以進(jìn)行調(diào)查，幫助用戶糾正或進(jìn)行其它培訓(xùn)。通過 在柄體上提供存儲(chǔ)器，可以儲(chǔ)存其它與柄體有關(guān)的參數(shù)，例如每個(gè)程序 的延續(xù)時(shí)間、每次擊發(fā)縫合釘?shù)乃俣取⒚看螕舭l(fā)產(chǎn)生的扭矩和/或每次擊 發(fā)所承受的負(fù)荷。存儲(chǔ)器可以只用已經(jīng)裝在柄體內(nèi)的鋰基蓄電池供電數(shù) 年。因此能保證柄體數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期性。存儲(chǔ)器能夠用來(lái)儲(chǔ)存特定柄體的全 部使用情況和相關(guān)的日歷數(shù)據(jù)。例如，如果只批準(zhǔn)柄體在一次手術(shù)過程 使用，但是柄體數(shù)據(jù)顯示釘倉(cāng)擊發(fā)間隔幾天或幾周，當(dāng)柄體為重復(fù)利用 最后返回制造商時(shí)，制造商能夠檢測(cè)出用戶(醫(yī)院、醫(yī)生、診所等)不 正確和可能不安全地4吏用柄體。加密鑒別也可以用于可拆卸蓄電池。而 且可以在裝置的任何部分增加傳感器，用于加密芯片存儲(chǔ)器內(nèi)部?jī)?chǔ)存的 信息通信。例如溫度傳感器能夠傳送釘倉(cāng)被擊發(fā)時(shí)操作室的溫度。這個(gè) 溫度讀數(shù)可以用于確定如果后來(lái)的感染是否是由于操作過程不正確的溫 度控制(例如在沒有空調(diào)的農(nóng)村)。
在不多見的情況下發(fā)生吻合器在使用過程不能操作，提供有機(jī)械代 用裝置或應(yīng)急裝置(bail-out),允許手動(dòng)將裝置從病人體內(nèi)取出。所有 應(yīng)急裝置使用能夠用這些加密芯片上的存儲(chǔ)器記錄。而且能夠儲(chǔ)存指出 為什么需要使有應(yīng)急的數(shù)據(jù)供以后檢查。為了保證質(zhì)量，當(dāng)檢測(cè)到應(yīng)急
58時(shí)，柄體可以編程，指示應(yīng)將證明函發(fā)給客戶/用戶，告知他們關(guān)于應(yīng)急 使用。
如上所述，本發(fā)明不限于以上作為典型實(shí)例的環(huán)形吻合器，可以應(yīng) 用于任何手術(shù)吻合頭，例如直線吻合裝置。因此，在后面的各種典型實(shí) 例內(nèi)容中使用直線吻合器。但是在這部分內(nèi)容中使用直線吻合器不應(yīng)當(dāng) 被認(rèn)為只限于使用直線吻合器。
以上描述的是沿直線吻合器和環(huán)形吻合器吻合控制軸線80存在的部 件，這些部件形成吻合控制組件200。如前面所述，適當(dāng)彈射縫合釘和切 割組織所需要的力可能超過200磅，很可能達(dá)到250磅。已經(jīng)確定，用 直線電動(dòng)手術(shù)吻合器對(duì)人體組織(例如結(jié)腸組織)進(jìn)行有效的吻合和切 割功能所需要的最小力是
1) 在大約3秒鐘內(nèi)通過大約60 mm行程輸送大約54. 5 kg(120磅) 力；或
2) 在大約8秒鐘內(nèi)通過大約60mm行程輸送大約82 kg(180磅)力。 本發(fā)明的電動(dòng)手持式直線手術(shù)吻合裝置能夠滿足這種要求，因?yàn)槿缦滤?述，它以新穎的方法達(dá)到優(yōu)化。
為了產(chǎn)生符合上述要求的必要的力，機(jī)械組件的最大功率(瓦)需 要根據(jù)這些要求的最大極限計(jì)算在3秒鐘內(nèi)通過60 mm行程輸送82 kg 力。通過數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換，這些數(shù)字在傳動(dòng)系的輸出端需要最大約16瓦的機(jī)械 功率。電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率不是1比1,因?yàn)轳R達(dá)的效率低于100%， 傳動(dòng)系的效率也低于100%。這兩個(gè)效率的乘積形成總效率。產(chǎn)生16瓦機(jī) 械功率乘以總效率的倒數(shù)，所需要的電功率大于16瓦。 一旦確定了所需 要的電功率，可以檢驗(yàn)電源是否滿足最低功率要求。因此，可以進(jìn)行不 同電源的4t驗(yàn)和優(yōu)化。下面將詳述這項(xiàng)分析。
電源與馬達(dá)的匹配或優(yōu)化包括調(diào)查二者的各個(gè)特性。當(dāng)檢驗(yàn)電動(dòng)馬 達(dá)特性時(shí)，較大的馬達(dá)相對(duì)于較小的馬達(dá)能以較高的效率執(zhí)行給定的工 作量。另外，帶稀土磁體或無(wú)心結(jié)構(gòu)的馬達(dá)能夠以較小的尺寸輸出相同 的功率，但是價(jià)格較高。 一般來(lái)說(shuō)，如果馬達(dá)的設(shè)計(jì)在給定時(shí)間內(nèi)輸出 相同的功率，大馬達(dá)比小馬達(dá)成本低。但是用于手術(shù)吻合裝置中，大馬達(dá)有不理想的特性，因?yàn)榘惭b馬達(dá)的柄體尺寸受操作者手的限制。醫(yī)生 希望使用較小和較輕的裝置，而不是較大和較重的裝置?；谶@些考慮， 在本發(fā)明的手術(shù)吻合器中使用馬達(dá)的成本、尺寸和重量是能夠優(yōu)化的因 素。
可以在醫(yī)生手中使用的馬達(dá)包括具有比較便宜的陶資磁體的馬達(dá)和 具有比較貴的稀土 (即釹)磁體的馬達(dá)。但是后者與前者比較，功率的 增加沒有成本的增加多。因此，可以選擇陶瓷磁體馬達(dá)在柄體中使用。
例如典型馬達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸(直徑)是27.5 mm和24 mm。這些馬達(dá)的額 定效率大約60% (根據(jù)負(fù)荷的大小減小到30%或更低)。這種馬達(dá)無(wú)負(fù)荷 轉(zhuǎn)速大約30, 000轉(zhuǎn)/分鐘(20， GOO轉(zhuǎn)/分鐘和40， G00轉(zhuǎn)/分鐘之間)。
即使這種傳統(tǒng)的馬達(dá)能夠使用，也希望進(jìn)一步減小尺寸。為此目的， 發(fā)明者發(fā)現(xiàn)了，無(wú)蕊、電刷型、直流馬達(dá)能產(chǎn)生類似的功率輸出，但是 尺寸顯著減小。例如直徑17 mm的無(wú)蕊馬達(dá)的輸出功率幾乎與直徑24 mm 的標(biāo)準(zhǔn)馬達(dá)的輸出功率相同。與標(biāo)準(zhǔn)馬達(dá)不同，無(wú)蕊馬達(dá)的效率高達(dá)8 0%。 無(wú)蕊馬達(dá)幾乎都用稀土^茲體。
鑒于這種有限制的體積和需要的機(jī)械功率，要求選擇具有最高效率 的機(jī)械齒輪系。用齒條和小齒輪組件作傳動(dòng)系的最后一控制級(jí)，比螺桿 傳動(dòng)相比在驅(qū)動(dòng)系中設(shè)置了 一高效最后一級(jí)，因?yàn)?一般來(lái)說(shuō)齒條和小齒 輪傳動(dòng)效率接近95%,而螺桿傳動(dòng)的最高效率大約是80%。對(duì)于直線電動(dòng) 吻合器來(lái)說(shuō)，當(dāng)裝有60 mm釘倉(cāng)時(shí)(可以使用的釘倉(cāng)尺寸從30腿到100 mm,但是為了舉例說(shuō)明，在本實(shí)例中用60mm),吻合/切割機(jī)構(gòu)有60mm 移動(dòng)距離。以這個(gè)移動(dòng)距離，3秒鐘的總移動(dòng)時(shí)間，使齒條和小齒輪的延 伸速度為每秒0.8英寸。為了以合理尺寸的齒條和小齒輪組件實(shí)現(xiàn)這個(gè) 速度，齒輪系應(yīng)當(dāng)將馬達(dá)轉(zhuǎn)速減速到接近60轉(zhuǎn)/分鐘。由于馬達(dá)輸出轉(zhuǎn) 速接近30, 00G轉(zhuǎn)/分鐘，傳動(dòng)系的減速比接近500比1。為了達(dá)到這個(gè) 減速比，選擇5級(jí)傳動(dòng)系。已知這種傳動(dòng)系每一級(jí)的效率接近97%。因此， 與齒條和小齒輪的效率95°/。組合，傳動(dòng)系的總效率是(O. 95) (0. 97) 5或 82°/。。將馬達(dá)效率60%與傳動(dòng)系總效率82°/。組合，得出總電動(dòng)效率對(duì)最終 機(jī) 接近49. 2%。知道這個(gè)總效率評(píng)分之后，在測(cè)定按要求操作吻合器所需要的電功率時(shí)，實(shí)際需要的電功率幾乎是為產(chǎn)生吻合/切割力計(jì) 算的電功率的兩倍。
為了產(chǎn)生滿足上述要求所必要的力，機(jī)械組件的功率(瓦)可以根
據(jù)在3秒鐘內(nèi)移動(dòng)60 mm需要82 kg力計(jì)算，結(jié)果接近16瓦。已知總 機(jī)械效率是49. 2%，因此電源需要才是供32.5瓦功率(16瓦機(jī)械功率《 32. 5瓦x 0.492總效率)。有了這個(gè)所需要的最小電功率，就可以確定 驅(qū)動(dòng)吻合器的蓄電池類型，其中包括高能量鋰蓄電池。已知的高能量鋰 蓄電池特性(例如CR123或CR2蓄電池)是每個(gè)蓄電池產(chǎn)生5瓦峰值功 率。因此，至少需要六個(gè)蓄電池串聯(lián)才能產(chǎn)生所要求的32. 5瓦電功率， 再轉(zhuǎn)變成16瓦機(jī)械功率。這一步并沒有結(jié)束優(yōu)化過程，因?yàn)橹圃斓拿恳?種型號(hào)高能量鋰蓄電池對(duì)于發(fā)出峰值功率有不同的特性，這些特性對(duì)于 施加的負(fù)荷是不同的。
不同的蓄電池特性能夠區(qū)分第 一個(gè)制造商的 一種蓄電池與第二個(gè)制 造商的另 一種蓄電池。用來(lái)進(jìn)行比較的重要蓄電池特性是那些限制蓄電 池發(fā)出的功率的特性，其中包括
*蓄電池內(nèi)電解液的類型；
*電解液的濃度和化學(xué)性質(zhì)；
*陽(yáng)極極板和陰極極板是如何制造的(化學(xué)成分和機(jī)械構(gòu)造)；以及
*電阻正溫度系數(shù)(PTC)裝置的類型和結(jié)構(gòu)。 試驗(yàn)一項(xiàng)或多項(xiàng)這些特性能得到用于選擇吻合裝置的最合乎要求的蓄電 池的有價(jià)值信息。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，檢驗(yàn)最后一項(xiàng)特性一PTC裝置特性一能夠優(yōu) 化用于執(zhí)行要求的工作的蓄電池類型。
大多數(shù)電源需要在長(zhǎng)期比較確定和有效地執(zhí)行許多次工作。當(dāng)設(shè)計(jì) 和制造電源時(shí)，為短時(shí)間使用與使用次數(shù)少組合選擇電源不具有代表性。 但是電動(dòng)吻合裝置的電源只在短時(shí)間使用和使用次數(shù)少。在每一 次使用 中，馬達(dá)需要承受峰值負(fù)荷和需要不出錯(cuò)地工作。這就是說(shuō)，對(duì)于手術(shù) 吻合器，吻合/切割只在一次治療過程中執(zhí)行，最多循環(huán)10到20次，每 一次使用需要承受裝置可能的峰值負(fù)荷。在一個(gè)程序之后，裝置退出使 用和;故廢棄。因此，本發(fā)明的電源需要制造得與任何其它傳統(tǒng)電源不同。與不用于吻合裝置的蓄電池的預(yù)期有用壽命比較，本發(fā)明的裝置被 制造成具有有限的蓄電池有用壽命。當(dāng)這樣制造后，裝置在確定的"壽 命跨度"預(yù)期工作4艮少次數(shù)。眾所周知，自帶電源(例如蓄電池)在某 些使用之后有恢復(fù)能力。為了使本發(fā)明優(yōu)化，裝置在一定參數(shù)之內(nèi)制造， 相應(yīng)地執(zhí)行確定的程序，但是如果使用時(shí)間超過該程序，將限制或不能 繼續(xù)執(zhí)行。雖然裝置可能恢復(fù)和有可能重新用于不同的程序，但是裝置 被設(shè)計(jì)成使用蓄電池，使得它們很可能不能在超出預(yù)期的單次使用時(shí)間 范圍的有用壽命或臨床壽命是確定的，這個(gè)壽命也可以描述為預(yù)期使用。 應(yīng)當(dāng)知道，這個(gè)有用壽命或臨床壽命不包括為確認(rèn)裝置能按要求工作在 試驗(yàn)期內(nèi)的使用時(shí)間。壽命也不包括裝置在預(yù)期的程序以外被啟動(dòng)的其 它時(shí)間，即不是根據(jù)手術(shù)程序一皮啟動(dòng)。
市場(chǎng)上提供的普通蓄電池是為兩種使用方法設(shè)計(jì)的(1)在短時(shí)間 內(nèi)提供較大的功率(例如像攝像機(jī)這樣的高耗電數(shù)字裝置)或(2)長(zhǎng)期 提供小功率(例如電腦的時(shí)鐘備份)。如果不遵守任何一種使用方法，蓄 電池將發(fā)熱。如果對(duì)發(fā)熱蓄電池不進(jìn)行檢查，可能發(fā)熱到化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)致 重大損壞的溫度，例如爆炸。很顯然，應(yīng)當(dāng)避免蓄電池爆炸。在普通蓄 電池這些極端狀態(tài)用PTC裝置預(yù)防，這是一種當(dāng)蓄電池溫度增加時(shí)(即 電阻正溫度系數(shù))為限制蓄電池導(dǎo)電而制造的裝置。PTC裝置在過電流和 高溫狀況保護(hù)蓄電池和/或電路。有重要意義的是，PRC裝置在外電路短 路時(shí)保護(hù)蓄電池，在短路消除之后蓄電池能繼續(xù)工作。某些蓄電池用一 次性保險(xiǎn)絲提供短路和/或過熱保護(hù)。但是這種保險(xiǎn)絲蓄電池的事故短路 導(dǎo)致保險(xiǎn)絲斷開，使蓄電池變得不能使用。PTC保護(hù)的蓄電池比保險(xiǎn)絲保 護(hù)的蓄電池有優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)楫?dāng)短路消除后能自動(dòng)"復(fù)位"，使蓄電池恢復(fù)正 常工作。了解本發(fā)明中PTC裝置的特性尤其重要，因?yàn)轳R達(dá)將輸出比在 典型高耗電應(yīng)用中所見到的高幾倍的電流。
PTC裝置與陽(yáng)極極板和陰極極板串聯(lián)，在兩個(gè)導(dǎo)電層之間形成一個(gè)部 分導(dǎo)電層。在正常工作溫度時(shí)(根據(jù)使用PTC裝置的電路狀況，例如從 室溫到40°C ) PTC裝置處于低電阻狀態(tài)。當(dāng)由于形成短路或過度放電導(dǎo) 致異常大電流而產(chǎn)生高溫時(shí)(根據(jù)使用PTC裝置的電路狀況，例如從60r到13(TC), PTC裝置切換到極高電阻模式。筒言之，當(dāng)電路中包括PTC 裝置和異常電流通過電路時(shí)，該P(yáng)TC裝置進(jìn)入較高溫度狀態(tài)，從而切換 到較高電阻狀態(tài)，將通過電路的電流降低到最低水平，因此保護(hù)電路中 的電氣元件和蓄電池。在最低電流水平(例如大約峰值電流的20%),蓄 電池可以冷卻到"安全，，程度，這時(shí)可以輸出較大的功率。PTC裝置的部 分導(dǎo)電層是碳粉和聚烯烴塑料的復(fù)合材料。由于這些裝置在技術(shù)上已被 描述和眾所周知，不再贅述。
由于不同制造商的PTC裝置電路以不同的特性行為工作，本發(fā)明利 用這一特點(diǎn)，為優(yōu)化選擇與特定的馬達(dá)和特定的用途匹配的特定的蓄電 池提供一種方法。檢驗(yàn)PTC裝置切換到較高電阻狀態(tài)的時(shí)間可以作為特 定的馬達(dá)和傳動(dòng)系與蓄電池的優(yōu)化的指示。知道PTC裝置切換的時(shí)間是 合乎要求的，以致在吻合器正常使用時(shí)，PTC裝置不發(fā)生切換。
典型的蓄電池充電至各種程度，從接近3安培到接近8安培。在高 電流時(shí)，PTC裝置立即改變到高電阻狀態(tài)，使得對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的CR123蓄電池 這個(gè)電流過高。已經(jīng)確定，對(duì)于4到6安培電流， 一個(gè)制造商的蓄電池 比另 一個(gè)制造商的蓄電池正溫度系數(shù)裝置啟動(dòng)較快。第二個(gè)制造商的最 長(zhǎng)的PTC裝置切換延長(zhǎng)時(shí)間對(duì)于4安培大于3分鐘，對(duì)于5安培接近2 分鐘，對(duì)于6安培幾乎是50秒。這些持續(xù)時(shí)間顯著大于峰值負(fù)荷所要求 的8秒。因此，可以確定與第一個(gè)制造商的蓄電池相比，第二個(gè)制造商 的蓄電池是在峰值電流使用的最佳選擇。
最初推斷較高的電流和較低的或恒定的電壓應(yīng)當(dāng)使蓄電池輸出較大 的功率。根據(jù)6個(gè)蓄電池串聯(lián)的形式，峰值電源可以達(dá)到18伏，峰值電 流只有6安培。將蓄電池并聯(lián)，理論上應(yīng)當(dāng)有較大的峰值電流，3x2形 式(兩個(gè)并聯(lián)的三個(gè)串聯(lián)蓄電池)應(yīng)當(dāng)由9伏峰值電壓和最大12安培峰 值電流。
調(diào)查了不同的單個(gè)蓄電池，證實(shí)較低的電壓(大約1.5至2伏)和 接近4至6安培電流產(chǎn)生最大的功率瓦H 4企驗(yàn)了兩組6個(gè)蓄電池的形 式 一組6xl形式串聯(lián)和一組3x2并聯(lián)。3x2形式產(chǎn)生最大峰值電流 接近10安培。6 x 1形式產(chǎn)生6安培峰值電流，單個(gè)蓄電池在PTC裝置轉(zhuǎn)變狀態(tài)之前能夠產(chǎn)生5-6安培峰值電流。該信息指出，在串聯(lián)組內(nèi)任何 單個(gè)蓄電池能夠啟動(dòng)PTC裝置，從而限制通過整個(gè)電池組的電流。因此， 維持了用3 x 2形式在低電壓獲得峰值電流的推測(cè)性結(jié)論。
對(duì)三個(gè)不同的CR123蓄電池形式進(jìn)行了試一驗(yàn)4xl、 6xl和3x2， 對(duì)于120#和180#負(fù)荷和給定的典型齒輪裝置，以了解小齒輪推動(dòng)齒條有 多快(每秒英寸("IPS"))。這項(xiàng)實(shí)際動(dòng)態(tài)負(fù)荷試驗(yàn)結(jié)果顯示在圖3的表 中，對(duì)于120#負(fù)荷
* 4 x l蓄電池組在接近2. 5安培電流和接近8伏電壓時(shí)能夠以大約 每秒鐘0. 6IPS移動(dòng)負(fù)荷；
* 6 x l蓄電池組在接近2. 5安培電流和接近13伏電壓時(shí)能夠以大約 每秒鐘0. 9IPS移動(dòng)負(fù)荷；
* 3 x 2蓄電池組在接近2. 5安培電流和接近6伏電壓時(shí)能夠以大約 每秒鐘0. 4IPS移動(dòng)負(fù)荷。
和對(duì)于180#負(fù)荷
* 4 x l蓄電池組在接近4安培電流和接近7. 5伏電壓時(shí)能夠以大約 每秒鐘0. 65IPS移動(dòng)負(fù)荷；
*6 x 1蓄電池組在接近4安培電流和接近12伏電壓時(shí)能夠以大約每 秒鐘0. 9IPS移動(dòng)負(fù)荷；以及
* 3 x 2蓄電池組在接近4安培電流和-接近7伏電壓時(shí)能夠以大約每 秒鐘0. 4IPS移動(dòng)負(fù)荷。
很清楚，峰值電流被限制，該限制取決于負(fù)荷。這個(gè)試驗(yàn)揭示出對(duì)于給 定的負(fù)荷不論電源，馬達(dá)輸入較小的電流，但是電壓根據(jù)電池形式變化。 對(duì)于兩種負(fù)荷，如預(yù)期的那樣，6xl的形式功率輸出最大，而不是3x2 形式。由此確定電池組的總功率由電壓決定，而不是由電流決定，因此 并聯(lián)形式(3x2)不是優(yōu)化電源的途徑。
按照傳統(tǒng)，當(dāng)設(shè)計(jì)馬達(dá)的技術(shù)性能時(shí)，馬達(dá)的繞組與馬達(dá)預(yù)期的運(yùn) 行電壓匹配。這種匹配考慮每次循環(huán)的持續(xù)時(shí)間和希望的產(chǎn)品總壽命。 對(duì)于電動(dòng)吻合裝置，馬達(dá)只使用很短的循環(huán)和只有很短的壽命，傳統(tǒng)的 匹配方法得出的結(jié)果低于最佳值。馬達(dá)制造商給出的馬達(dá)額定電壓對(duì)應(yīng)
64于繞組圈數(shù)。圏數(shù)越少，額定電壓越低。在給定的馬達(dá)繞組尺寸范圍內(nèi)， 較少的圈數(shù)能夠使用較粗的導(dǎo)線，因此較少的圈數(shù)導(dǎo)致較低的繞組電阻， 較多的圏數(shù)導(dǎo)致較高的電阻。這種特性限制了馬達(dá)流出的最大電流，這 種最大電流在馬達(dá)過載時(shí)產(chǎn)生大多數(shù)的熱和破壞。對(duì)于本發(fā)明，合乎要 求的形式將具有最低的繞組電阻，從電源(即蓄電池組)輸出最大電流。 通過以遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于馬達(dá)額定電壓運(yùn)轉(zhuǎn)馬達(dá)，尺寸類似的馬達(dá)能輸出顯著增
大的功率。用接近相同而只是繞組電阻不同(因此圈數(shù)不同)的無(wú)蕊馬
達(dá)試馬t驗(yàn)證了這個(gè)特性。例如，用6個(gè)蓄電池(即19. 2伏電壓)運(yùn)轉(zhuǎn)額 定電壓12伏和6伏的馬達(dá)。額定電壓12伏的馬達(dá)輸出峰值功率4瓦， 在蓄電池輸出0. 7安培電流時(shí)電壓只降低到18伏。相比之下，額定電壓 6伏的馬達(dá)輸出峰值功率15瓦，電壓降低到15伏，但是輸出2安培電流。 因此，選擇電阻較低的繞組能從蓄電池輸出足夠的功率。應(yīng)當(dāng)注意，馬 達(dá)繞組應(yīng)當(dāng)與特定的蓄電池組平衡，以便在失速狀態(tài)馬達(dá)不能從蓄電池 輸入足以啟動(dòng)PTC裝置的電流，這種狀況將在手術(shù)中延遲使用電動(dòng)手術(shù) 吻合器，這是不允許的。
6xl電池組看起來(lái)超出足夠滿足電動(dòng)吻合裝置要求。盡管如此，這 時(shí)可以進(jìn)一步對(duì)蓄電池進(jìn)行優(yōu)化，以確定是否必須有6個(gè)蓄電池寺丸行所 要求的工作。為此進(jìn)行了 4個(gè)蓄電池的試驗(yàn)，確定了在120#負(fù)荷下馬達(dá)/ 傳動(dòng)系在3秒鐘內(nèi)不能將齒條移動(dòng)60 mm距離。對(duì)6個(gè)蓄電池進(jìn)行了試 驗(yàn)，確定了在120#負(fù)荷下馬達(dá)/傳動(dòng)系能夠在2. 1秒鐘內(nèi)將齒條移動(dòng)60 mm 距離，比要求的3秒鐘快得多。還進(jìn)一步確定了在180#負(fù)荷下馬達(dá)/傳動(dòng) 系能夠在2. 5秒鐘內(nèi)將齒條移動(dòng)60 mm距離，比要求的8秒鐘快得多。 此時(shí)，需要優(yōu)化電源和機(jī)械布局，以確保沒有"失控"的吻合/切割；換 言之，如果負(fù)荷顯著小于180#最大負(fù)荷或甚至小于120#最大負(fù)荷，則齒 條移動(dòng)太快是不符合要求的。
齒輪減速比和傳動(dòng)系統(tǒng)需要優(yōu)化，以便在擊發(fā)行程保持馬達(dá)接近峰 值效率。要求的在3秒鐘內(nèi)移動(dòng)60 mm行程意味著齒條最低速度為20 mm/sec (—0. 8英吋/秒)。為了減少優(yōu)化過程的變量數(shù)量，設(shè)定齒輪箱 的減速比為333比1。最后的減速比由齒輪箱的輸出軸214和齒條217之間的齒輪完成，其中該齒輪包括錐形齒輪215和小齒輪216 (用于驅(qū)動(dòng)齒條)，簡(jiǎn)化的例子如圖32所示。
這些變量可以與333比1的齒輪箱的輸出軸214每一轉(zhuǎn)齒條移動(dòng)的英寸數(shù)結(jié)合。如果齒輪箱輸出(rpm)始終不變，使輸出軸每一轉(zhuǎn)齒條移動(dòng)的英寸數(shù)("IPR")與輸出rpm匹配，以獲得所要求的速度是很簡(jiǎn)單的功能
(60 rpm ^ l轉(zhuǎn)/秒(rps); 1 rps @ 0.8 IPR + 0.8 in/sec)在這種理想情況，如果根據(jù)速度標(biāo)繪出IPR的典線，將產(chǎn)生一條直線。在一段固定距離的速度可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化為擊發(fā)時(shí)間。因此，在這種理想狀況，擊發(fā)時(shí)間與IPR的曲線也是一條直線。但是馬達(dá)輸出(轉(zhuǎn)/分鐘)和因此齒輪箱輸出轉(zhuǎn)速不是固定的，因?yàn)檫@個(gè)轉(zhuǎn)速隨負(fù)荷而改變。負(fù)荷的大小決定馬達(dá)能夠輸出功率的大小。隨著負(fù)荷增加，rpm降低和效率改變。根據(jù)不同負(fù)荷下對(duì)效率的檢驗(yàn)，已經(jīng)確定效率峰值只有60°/。。但是在這個(gè)效率峰值對(duì)應(yīng)的電壓和電流與在功率峰值點(diǎn)的電壓和電流不同。隨著負(fù)荷增加，功率繼續(xù)增加，直至效率的降低比功率增加快。隨著IPR增加，預(yù)計(jì)速度將會(huì)增加，但是相應(yīng)的IPR的增加降低機(jī)械效益，從而增加負(fù)荷。由于逐漸增大負(fù)荷效率相應(yīng)地降低，這個(gè)增大的負(fù)荷意味著存在一個(gè)點(diǎn)，在這一點(diǎn)更高的齒條速度將不可能有更高的IPR。這種特性反映為在擊發(fā)時(shí)間(秒)對(duì)IPR的曲線圖上偏離預(yù)計(jì)的直線。本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)揭示出不必要的機(jī)械效益與不足的機(jī)械效益之間的邊界線發(fā)生在4妻近0. 4IPR。
從這個(gè)IPR數(shù)值，現(xiàn)在有可能選擇錐形齒輪215的最終齒數(shù)比為輸出軸的齒輪的齒數(shù)大約多三倍(3比1 )。這個(gè)傳動(dòng)比轉(zhuǎn)換成大約0. 4的IPR。
既然錐形齒輪215已經(jīng)優(yōu)化，可以再檢驗(yàn)電池組，確定是否能將6個(gè)蓄電池減少到5個(gè)或甚至4個(gè)蓄電池，這將降低成本和顯著減小柄體內(nèi)電源所需要的體積。大約120#的恒定負(fù)荷月于優(yōu)化的馬達(dá)、傳動(dòng)系、錐形齒輪、齒條和小齒輪，發(fā)現(xiàn)用4個(gè)蓄電池使齒條移動(dòng)60mm用幾乎5秒鐘時(shí)間。用5個(gè)蓄電池時(shí)間減少到^妄近3. 5秒。用6個(gè)蓄電池，時(shí)間是2.5秒。因此，插入這條曲線得出最少蓄電池形式是5. 5個(gè)蓄電池。由于蓄電池?cái)?shù)量只能是整數(shù)，需要用6個(gè)蓄電池滿足電動(dòng)吻合裝置的要求。
據(jù)此，最小電源數(shù)量能夠作為一個(gè)固定值計(jì)算，除非能夠用提供相同電功率特性的不同規(guī)格的蓄電池。型號(hào)為CR2的鋰電池具有與CR123相似的電功率特性，但是較小。因此，用6個(gè)CR2蓄電池電源，所需空間減少17%以上。
如上所述，為完成手術(shù)程序在要求的時(shí)間窗口內(nèi)提供出合乎要求的輸出力的總效率，電源(即蓄電池)、傳動(dòng)系和馬達(dá)^皮優(yōu)化。每一種電源、傳動(dòng)系和馬達(dá)的效率經(jīng)過檢驗(yàn)，然后根據(jù)檢驗(yàn)選擇電源、傳動(dòng)系和馬達(dá)的類型，以便在要求的時(shí)間內(nèi)輸出最大功率。換言之，檢驗(yàn)在給定的時(shí)間內(nèi)存在最大功率條件(電壓和電流)而不啟動(dòng)PTC裝置(例如大約15秒)。本發(fā)明確定電壓-電流-功率值，所述值優(yōu)化蓄電池向馬達(dá)輸出功率的方法。即4吏在這種優(yōu)化以后，還可以進(jìn)4亍其它改變，以改善電動(dòng)吻合器的特性。
可以用另一類電源，叫做"混合"蓄電池。.在這種形式中，可充電的鋰-離子電池或鋰-聚合物電池聯(lián)接到 一個(gè)或多個(gè)前面提到的優(yōu)化蓄電池上(或者也許是另一個(gè)尺寸較小但是具有相似或較高電壓的一級(jí)蓄電池)。在這種形式中，鋰-離子電池向吻合/切割馬達(dá)供電，因?yàn)樵谝粋€(gè)CR2蓄電池內(nèi)含有的能量足夠?qū)︿囯x子蓄電池進(jìn)行許多次充電，但是一次電池的輸出是有限的。鋰-離子電池和鋰-聚合物電池內(nèi)電阻很小，在短時(shí)間內(nèi)能夠輸出很高的電流。為了利用這種有利的特性， 一次電池(例如CR123、 CR2或其它蓄電池)可以用10到30秒向二次蓄電池充電，二次蓄電池在擊發(fā)過程形成馬達(dá)的附加電源。鋰-離子蓄電池的替代實(shí)例是使用電容器；但是電容器的體積效率低。即使如此，在馬達(dá)供電系統(tǒng)可以裝超級(jí)電容器；在操作者決定需要附加電源之前可以不聯(lián)接。在需要附加電源時(shí)搮:作者將聯(lián)接電容器，作為能量的附加"助力"。
如上面所提到的，如果馬達(dá)負(fù)荷的增加通過給定點(diǎn)，效率開始降低。在這種情況下，可以使用多速比變速器，以便改變?cè)谝蟮臅r(shí)間內(nèi)輸出的功率。當(dāng)負(fù)荷過大使效率降低時(shí)，可以用多速比變速器切換齒輪速比，使馬達(dá)回到較高效率點(diǎn)，在較高效率點(diǎn)至少能夠提供例如180#力。但是應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的馬達(dá)需要正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。在反轉(zhuǎn)模式，馬達(dá)必須能夠從"卡緊"的組織分離吻合/切割器械。因此，反轉(zhuǎn)比正轉(zhuǎn)產(chǎn)生更大的力是有利的。
由于顯著變化的負(fù)荷，例如從很小的磅數(shù)到高達(dá)18G磅，在負(fù)荷范圍的低端傳動(dòng)組件可能力量過大。因此本發(fā)明可以包括調(diào)速裝置?？赡艿恼{(diào)速裝置包括消耗性(主動(dòng))調(diào)速器和被動(dòng)調(diào)速器。 一種典型的被動(dòng)調(diào)速器是飛輪，例如授予Palmer等人的美國(guó)2005/0277955號(hào)專利申請(qǐng)中披露的能量?jī)?chǔ)存元件56, 456?？梢允褂玫牧硪环N被動(dòng)調(diào)速器是"飛"槳輪。這種裝置用風(fēng)阻力調(diào)速，因?yàn)殡S著轉(zhuǎn)動(dòng)加快，能吸收更多的力，從而當(dāng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)過快時(shí)提供調(diào)速功能。另一類調(diào)速器可以是壓縮彈簧，馬達(dá)將彈簧緩慢地壓到壓縮狀態(tài)。當(dāng)需要起動(dòng)時(shí)，松開被壓縮的彈簧，允許全部能量在較短時(shí)間內(nèi)傳遞到傳動(dòng)系。另 一個(gè)典型調(diào)速器實(shí)例包括多極開關(guān)，各級(jí)開關(guān)分別聯(lián)接到不同的分電池組。當(dāng)需要小力時(shí)，可以起動(dòng)第一或第一部分開關(guān)，在電源電路只接入少數(shù)蓄電池。隨著需要的功率增大，使用者(或自動(dòng)計(jì)算裝置)可以在電源電路增加接入的蓄電池。例如在6個(gè)蓄電池形式中，前4個(gè)蓄電池在第一開關(guān)位置連接電源電路，第五個(gè)蓄電池與在第二開關(guān)位置連接，第六個(gè)蓄電池與第三開關(guān)位置連接。
電動(dòng)馬達(dá)和相關(guān)的齒輪箱在使用時(shí)產(chǎn)生一定的噪音。本發(fā)明的吻合器將馬達(dá)和/或馬達(dá)傳動(dòng)系與柄體隔離，以便降低聲音和振動(dòng)特性，從而降低操作過程產(chǎn)生的總噪音。在第一種實(shí)例中，減振材料裝在柄體與馬達(dá)和傳遞系之間。材料可以是泡沫，例如乳膠、聚酯、植物型材料、聚醚、聚醚酰亞胺、聚酰亞胺、聚烯經(jīng)、聚丙烯、酚醛、聚異氰酸酯、聚氨酯、聚硅氧烷、尼龍、乙烯基樹脂、乙烯共聚物、膨脹聚乙烯、含氟聚合物、或泡沫聚苯乙烯。材料可以是彈性體，例如聚硅氧烷、聚氨酯、氯丁二烯、丁基橡膠、聚丁二烯、氯丁橡膠、天然橡膠、或異戊二烯橡膠。泡沫可以是封閉蜂窩狀、敞開蜂窩狀、柔性的、網(wǎng)眼狀、或復(fù)
68合泡沫塑料。材料可以裝在柄體與馬達(dá)/齒輪箱之間給定的位置或填滿整個(gè)馬達(dá)/齒輪箱周圍的空腔。在第二種實(shí)例中，馬達(dá)和傳動(dòng)系用另一個(gè)巢狀箱箱結(jié)構(gòu)內(nèi)隔離，有時(shí)叫做"中國(guó)箱"或"俄羅斯筑巢洋娃娃"。在這種結(jié)構(gòu)中，在馬達(dá)/齒輪箱周圍包裹上減振材料，然后將馬達(dá)/齒輪箱裝在第一個(gè)箱中，使齒輪箱軸從第一個(gè)箱中伸出。然后將第一個(gè)箱裝在"第二個(gè)箱"內(nèi) 一手柄體一減振材料裝在第 一個(gè)箱與手柄內(nèi)部之間。
本發(fā)明的電動(dòng)吻合器可以用于手術(shù)。大多數(shù)吻合裝置是一次性的，在一次醫(yī)療過程之后可以處理掉，因?yàn)槌杀鞠鄬?duì)比較低。但是電動(dòng)手術(shù)吻合器成本較高，至少柄體需要在多于一次醫(yī)療過程使用。因此，使用后對(duì)柄體部件的滅菌成為一個(gè)問題。使用之前的滅菌也很重要。因?yàn)殡?br> 動(dòng)吻合器包含的電子部件沒有經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)的滅菌過程(即蒸汽或伽馬射線)，吻合器需要用其它方法滅菌(很可能費(fèi)用更高)，例如環(huán)氧乙烷氣體。不過用伽馬射線對(duì)吻合器滅菌比用氣體滅菌成本低，是合乎需要的。已經(jīng)知道電子部件在空間能夠使用，空間是使電子部件暴露于伽馬射線的環(huán)境。但是在這種應(yīng)用中，電子部件需要在暴露狀態(tài)下工作。與此相反，電動(dòng)吻合器在暴露于伽馬滅菌射線時(shí)不需要工作。當(dāng)采用半導(dǎo)體時(shí)，即使切斷電子部件的電源，伽馬射線對(duì)儲(chǔ)存的記憶也有不利影響。這些部件只需要經(jīng)受這種輻射和只有終止暴露于輻射之后才準(zhǔn)備使用。知道這一點(diǎn)，可以采取許多措施伽馬硬化柄體內(nèi)的電子部件。首先，代替使
用MOSEFT儲(chǔ)存器，比如可以熔性連接的儲(chǔ)存器。對(duì)于這種存儲(chǔ)器， 一旦熔絲被編入程序(即燒斷)，存儲(chǔ)器就成為永久性的和防伽馬射線滅菌。第二種措施，存儲(chǔ)器可以是掩碼編程的。如果存儲(chǔ)器是用掩碼硬編程的，醫(yī)療滅菌伽馬射線強(qiáng)度對(duì)程序沒有不利影響。第三種措施，在易失存儲(chǔ)器空載時(shí)進(jìn)行滅菌，滅菌后可以通過各種措施對(duì)存儲(chǔ)器編程，例如可以用無(wú)線電線路，包括紅外線、無(wú)線電、超聲波或藍(lán)牙通信。另外一種方法是在清潔環(huán)境接觸外部電極，這種導(dǎo)體可以對(duì)存儲(chǔ)器編程。最后一種措施，在對(duì)伽馬射線敏感的部件周圍提供不透射線的屏蔽(例如用鉬或鵠制造)，防止這些部件暴露在有潛在損害性的輻射中。
如上所述，蓄電池、傳動(dòng)系和馬達(dá)的特性被檢驗(yàn)和優(yōu)化。用于電動(dòng)吻合器。蓄電池的特定設(shè)計(jì)(即化學(xué)性質(zhì)和正溫度系數(shù)PTC)將決定能夠提供的電流和/或一定時(shí)間內(nèi)能夠產(chǎn)生的功率。已經(jīng)確定標(biāo)準(zhǔn)的4^性蓄電池不能在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生所需要的高功率，以便有效地驅(qū)動(dòng)電動(dòng)吻合裝置。還確定了某些鋰-二氧化錳蓄電池也不能滿足驅(qū)動(dòng)電動(dòng)吻合裝置的需要。因此，需要檢驗(yàn)?zāi)承╀?二氧化錳蓄電池的構(gòu)造特征，例如電解液和正溫度系數(shù)裝置。
我們知道，傳統(tǒng)的鋰-二氧化錳蓄電池(例如CR123和CR2 )是為長(zhǎng)時(shí)間負(fù)荷設(shè)計(jì)的。例如SUREFIRE⑧出售閃光燈和這種蓄電池，卩見定蓄電池在在閃光燈的最大輸出流明時(shí)持續(xù)20分鐘到幾個(gè)小時(shí)(3到6小時(shí))。在這個(gè)期間蓄電池的負(fù)荷沒有接近蓄電池的功率容量。因此沒有達(dá)到蓄電池的臨界電流率，從而沒有因過熱爆炸的危險(xiǎn)。如果這種使用不是連續(xù)的，蓄電池以同樣的全功率輸出能夠經(jīng)受許多循環(huán)(即幾百次)。
簡(jiǎn)言之，這種蓄電池不是為IO秒鐘或更短，例如5秒鐘的負(fù)荷設(shè)計(jì)的，也不是為使用次數(shù)很少，例如十次到十五次設(shè)計(jì)的。本發(fā)明所做的工作是配置電源、傳動(dòng)系和馬達(dá)，優(yōu)化用于使用次數(shù)少、每次使用經(jīng)過的時(shí)間少于IO秒和顯著高于額定負(fù)荷的電源(即蓄電池)。
所有被檢驗(yàn)的一次鋰蓄電池都具有由各自的正溫度系數(shù)(PTC)和/或化學(xué)性質(zhì)及內(nèi)部構(gòu)造確定的臨界電流率。如果在臨界電流率以上使用一段時(shí)間，蓄電池將過熱和可能爆炸。當(dāng)遇到很高的功率要求(接近PTC閾值)而循環(huán)次數(shù)少，電壓和電流特性曲線與原有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)使用的表現(xiàn)不同。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)某些蓄電池有正溫度系數(shù)(PTC)裝置，防止產(chǎn)生本發(fā)明的吻合器所要求的功率，但是其它蓄電池能夠?yàn)轵?qū)動(dòng)電動(dòng)吻合裝置產(chǎn)生所希望的功率(能夠提供電流一個(gè)電壓)。這意味著根據(jù)蓄電池的具體化學(xué)性質(zhì)、構(gòu)造和/或正溫度系數(shù)(PTC),臨界電流率不同。
本發(fā)明設(shè)計(jì)電源在臨界電流率范圍以上操作，在本文中稱作"超臨界電流率"。應(yīng)當(dāng)注意，在超臨界電流率定義內(nèi)也是一個(gè)由超過臨界電流率的電源提供的經(jīng)過調(diào)制的平均電流。由于蓄電池以超臨界電流率供電不能長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)，所以蓄電池的使用時(shí)間縮短。蓄電池的這種以超臨界電流率縮短的使用時(shí)間在本文被叫做"超臨界脈沖放電期，，，而電源使用的整個(gè)時(shí)間叫做"脈沖放電期"。換言之，超臨界脈沖放電期小于或等于 脈沖放電期，在這個(gè)期間電流率高于蓄電池的臨界電流率。本發(fā)明的超 臨界脈沖放電期小于大約6秒，換言之，大約在半秒到15秒的范圍內(nèi)，
例如，在2到4秒之間，更具體地說(shuō)，大約3秒。在吻合裝置的壽命期 內(nèi)，電源在臨床過程中可能在脈沖放電期經(jīng)受超臨界電流率至少一次和 少于二十次，例如，大約在五次至十五次之間，尤其在五分鐘內(nèi)在十次 至十五次之間。因此，與電源的標(biāo)準(zhǔn)用途幾個(gè)小時(shí)供電比較，本發(fā)明具 有至多大約200至300秒，尤其大約225秒的合計(jì)使用，叫做"合計(jì)脈 沖時(shí)間"。應(yīng)當(dāng)注意，在起動(dòng)過程中，吻合裝置可能不需要在一定的程序 中始終超過或始終超過超臨界電流率，因?yàn)檠b置所遇到的負(fù)荷取決于具 體的臨床應(yīng)用(即某些組織比另一些組織密度高，高密度將增加裝置的 負(fù)荷)。但是，吻合器的設(shè)計(jì)在預(yù)期的手術(shù)使用中能夠有一定次數(shù)超過超 臨界電流率。在這種超臨界脈沖放電期工作時(shí)，裝置能夠操作足夠的時(shí) 間，以完成要求的手術(shù)程序，但是時(shí)間不能很長(zhǎng)，因?yàn)橐箅娫匆约哟?的電流供電。
當(dāng)在增大的電流范圍進(jìn)行操作時(shí)，由裝置(例如電動(dòng)吻合器1)產(chǎn)生 的力比原有的手動(dòng)吻合器顯著增大。事實(shí)上力大到能夠損壞吻合器本身。 在一種典型使用中，馬達(dá)和傳動(dòng)組件可以操作至損壞刀片鎖定裝置一在 沒有釘倉(cāng)或釘倉(cāng)座1030中的釘倉(cāng)已經(jīng)擊發(fā)時(shí)防止刀片1060前進(jìn)的安全 裝置。這個(gè)結(jié)構(gòu)顯示在圖33。正如所討論過的，只有當(dāng)縫合釘滑架102 出現(xiàn)在準(zhǔn)備擊發(fā)位置，即當(dāng)滑架102處于圖33的位置，才允許刀片106 向遠(yuǎn)端移動(dòng)。如果滑架102不在這個(gè)位置，這意味著兩種情況之一，或 者在釘倉(cāng)座1030中沒有釘倉(cāng)，或者滑架102已經(jīng)向遠(yuǎn)端移動(dòng)一換言之， 裝載的釘倉(cāng)已經(jīng)發(fā)生部分地或完全擊發(fā)。這樣，不應(yīng)當(dāng)允許刀片1060移 動(dòng)，或應(yīng)當(dāng)限制其移動(dòng)。因此，為了保證在擊發(fā)狀態(tài)滑架102支撐刀片 1060,滑架102有鎖定接觸面104,刀片1060有相應(yīng)形狀的接觸頭1069。 在此應(yīng)當(dāng)注意，在刀片1060向遠(yuǎn)端移動(dòng)通過邊緣1035之前，下導(dǎo)翼1065 沒有靠緊釘倉(cāng)座1030的底板1034。由于這種結(jié)構(gòu)，如果滑架102不在刀 片1060的遠(yuǎn)端支撐接觸頭1069,那么下導(dǎo)翼1065不是在底板1034上前移，而是沿著接近邊緣1035的凹槽1037移動(dòng)和碰到邊緣1035,防止刀 片1060繼續(xù)向前移動(dòng)。為了在滑架102不存在(被稱為"鎖止")時(shí)幫 助這種接觸，釘倉(cāng)1030有板彈簧1090 (由至少1個(gè)鉚釘1036安裝)用 于偏移刀片1060。由于板彈簧1090向上彎曲和向下壓住法蘭盤1067 (至 少直到法蘭盤1067遠(yuǎn)離^反彈簧1069的遠(yuǎn)端)，向下的力施加到刀片1060, 將下導(dǎo)翼1065向下壓入凹槽1037。因此，當(dāng)?shù)镀?060向遠(yuǎn)端移動(dòng)而滑 架102不存在時(shí)，下導(dǎo)翼1065沿著凹槽1037的下曲線移動(dòng)，當(dāng)下導(dǎo)翼 1065的遠(yuǎn)端邊緣碰到邊緣1035時(shí)，停止繼續(xù)向遠(yuǎn)端移動(dòng)。
只要刀片1062傳遞到刀片1060的力沒有大到足夠從刀片1060撕下 下導(dǎo)翼1065,這個(gè)安全裝置就按照描述起作用。用本發(fā)明的電源、馬達(dá) 和傳動(dòng)系能夠產(chǎn)生的力，刀片1060能夠被向遠(yuǎn)端有力地推動(dòng)，以致將下 導(dǎo)翼1065撕開。如果發(fā)生這種情況，就不能防止刀片1060或滑架102 向遠(yuǎn)端移動(dòng)。因此，本發(fā)明提供一種方法，在下導(dǎo)翼1065通過邊緣1035 之前降低能夠施加到下導(dǎo)翼1065的力。換言之，在刀片行程的第一部分 (通過邊緣1035 )能夠施加到刀片1060的力的上限減小，當(dāng)下導(dǎo)翼1065 離開邊緣1035和靠在底板1034上之后能夠施加到刀片1060的力增大。 更準(zhǔn)確地說(shuō)，這種兩部分力的發(fā)生限制器的第 一個(gè)典型實(shí)例采用 一種電 路形式，在吻合/切割行程的第一部分，電源中的一個(gè)或幾個(gè)蓄電池聯(lián)接 到馬達(dá)，在吻合/切割行程的第二部分，電源中多數(shù)或全部蓄電池聯(lián)接到 馬達(dá)。這種電路的第一種典型形式如圖34所示。在這個(gè)實(shí)例中，當(dāng)開關(guān) 在"A，，位置時(shí)，電源僅有一個(gè)蓄電池602 (在本實(shí)例中可能有四個(gè)蓄電 池)向馬達(dá)(例如吻合馬達(dá)210)供電。然而，當(dāng)開關(guān)在位置"B"時(shí)， 電源600所有4個(gè)蓄電池602向馬達(dá)供電，因此提供給刀片1060的力增 大。開關(guān)1100在位置"A" 和"B"之間的控制可以用沿刀片控制組件 或沿滑架102某個(gè)位置安裝的第二個(gè)開關(guān)進(jìn)行，當(dāng)下導(dǎo)翼1065通過邊緣 1035之后，第二個(gè)開關(guān)向控制器發(fā)出信號(hào)。應(yīng)當(dāng)注意，控制電路的第一 個(gè)實(shí)例僅僅是范例，任何類似的執(zhí)行組件都能為裝置提供鎖定保護(hù)，例 如圖36所示的第二個(gè)典型實(shí)例。
馬達(dá)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)控制電路的第一個(gè)典型形式表示在圖35。第一個(gè)典型實(shí)例用雙投雙刀開關(guān)1200。開關(guān)1200在正常情況下用彈簧偏置到中間 位置，4吏雙刀斷開。圖示的馬達(dá)M可以代表本發(fā)明的吻合馬達(dá)210。 乂人 圖中可以看到，啟動(dòng)裝置必須接通電源開關(guān)1210。當(dāng)然這個(gè)開關(guān)是可選 件。當(dāng)希望馬達(dá)M正轉(zhuǎn)時(shí)，開關(guān)1200置于右側(cè)位置，如圖35所示，向 馬達(dá)供電，使其向第一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，被定義為正轉(zhuǎn)，因?yàn)樾铍姵氐恼龢O
"+"聯(lián)接到馬達(dá)M的正極"+，，。開關(guān)在正轉(zhuǎn)位置時(shí)馬達(dá)M驅(qū)動(dòng)刀片1060 向遠(yuǎn)端移動(dòng)。安裝適當(dāng)?shù)膫鞲衅骰蜷_關(guān)指示刀片1060或滑架102合乎需 要的最前端位置可用于控制向前行程開關(guān)1220,開關(guān)1220中斷向馬達(dá)M 供電，至少只要開關(guān)1220保持打開，就能防止繼續(xù)向前移動(dòng)。電路可以 編程，絕不允許開關(guān)1220閉合和形成回路，或只有當(dāng)裝上新釘倉(cāng)時(shí)才允 許開關(guān)1220復(fù)位。
當(dāng)需要馬達(dá)M反轉(zhuǎn)時(shí)，開關(guān)1200置于左側(cè)位置，如同35所示，向 馬達(dá)供電，使其向第二個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，被定義為反轉(zhuǎn)，因?yàn)樾铍姵氐呢?fù)極
"-"聯(lián)^^妻到馬達(dá)M的正才及"+"。開關(guān)在反轉(zhuǎn)位置時(shí)馬達(dá)M驅(qū)動(dòng)刀片1060 向近端移動(dòng)。安裝適當(dāng)?shù)膫鞲衅骰蜷_關(guān)指示刀片1060或滑架102合乎需 要的最后端位置能夠用于控制向后行程開關(guān)1230，開關(guān)1230中斷向馬達(dá) M供電，至少只要開關(guān)1230保持打開，就能防止繼續(xù)向后移動(dòng)。應(yīng)當(dāng)注 意，在電路中可以提供其它開關(guān)(用虛線箭頭指示)，以便獨(dú)立于行程開 關(guān)1220、 1230可選擇地防止向兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
應(yīng)當(dāng)注意，馬達(dá)能夠用很大的力驅(qū)動(dòng)齒輪系，驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)變成高的轉(zhuǎn) 動(dòng)慣性。因此，當(dāng)用圖34和35中提到的任何開關(guān)停止馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒 輪可能不停止轉(zhuǎn)動(dòng)。相反，在馬達(dá)斷電時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)慣性繼續(xù)驅(qū)動(dòng)齒條217向 移動(dòng)的方向移動(dòng)。這種移動(dòng)在很多方面是不利的。通過適當(dāng)配置供電和 馬達(dá)，形成能絕對(duì)消除這種斷電后移動(dòng)的電路，從而使用戶能更好地控 制移動(dòng)。
圖36顯示一種典型的實(shí)例，當(dāng)正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)控制終止時(shí)，馬達(dá)(例如 吻合馬達(dá)210)被阻止繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。圖36還顯示另一種正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)控制和多 級(jí)電源實(shí)例。圖36的電路有一個(gè)采用馬達(dá)短路特性的馬達(dá)制動(dòng)分電路。 更準(zhǔn)確地說(shuō)，馬達(dá)M被短路，以便使建立的電,茲場(chǎng)與永久磁場(chǎng)相反，因
73此以顯著防止慣性誘導(dǎo)的超過行程的速度減慢仍然轉(zhuǎn)動(dòng)的馬達(dá)。為了解
釋圖36的電路如何能制動(dòng)馬達(dá)M,提供了對(duì)正反轉(zhuǎn)開關(guān)1300的解釋。可 以看到，正反轉(zhuǎn)開關(guān)1300有三個(gè)位置，正像圖35的開關(guān)1200 —樣。當(dāng) 置于右側(cè)位置時(shí)，馬達(dá)M正轉(zhuǎn)，當(dāng)置于左側(cè)位置時(shí)，馬達(dá)M反轉(zhuǎn)。當(dāng)開 關(guān)1300不操作時(shí)(如圖36所示)，馬達(dá)M被短路。短路線路表示在開 關(guān)1300的上面部分。應(yīng)當(dāng)注意，制動(dòng)開關(guān)的切換過程希望以延時(shí)的方式 發(fā)生，稱為先斷后合切換形式。當(dāng)從馬達(dá)M轉(zhuǎn)動(dòng)切換到馬達(dá)M制動(dòng)時(shí)， 在馬達(dá)短路生效之前雙刀雙才殳正反轉(zhuǎn)開關(guān)1300打開。反過來(lái)，當(dāng)/人馬達(dá) M制動(dòng)切換到馬達(dá)M轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在開關(guān)1300啟動(dòng)馬達(dá)之前短路打開。因此， 在操作時(shí)，當(dāng)使用者從正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)位置斷開三向開關(guān)1300,馬達(dá)M很快 尋皮短^各和制動(dòng)。
電路36的其它裝置已經(jīng)在圖35解釋。例如，有一個(gè)電源開關(guān)1210。 還有一個(gè)電源鎖止開關(guān)1100，在給定的移動(dòng)部分(在行程開始或行程的 任何其它需要的部分)只用一個(gè)蓄電池602向馬達(dá)供電，在行程的其它 部分用全部蓄電池602 (例如6個(gè)蓄電池)向馬達(dá)M供電。
一種正反轉(zhuǎn)新的限制開關(guān)1320、 1330防止馬達(dá)M在正轉(zhuǎn)限制開關(guān) 1320動(dòng)作以后繼續(xù)正轉(zhuǎn)。當(dāng)達(dá)到限制位置時(shí)，正轉(zhuǎn)限制開關(guān)1320起動(dòng)， 開關(guān)移動(dòng)到第二個(gè)位置。在這種狀態(tài)，馬達(dá)沒有正轉(zhuǎn)電源，但是能夠供 給馬達(dá)反轉(zhuǎn)電源。正轉(zhuǎn)限制開關(guān)可以是程序化的肘節(jié)開關(guān)或釘倉(cāng)的一次 性使用開關(guān)。更準(zhǔn)確地說(shuō)，開關(guān)1320將保持在第二個(gè)位置，直到用更換 新釘倉(cāng)產(chǎn)生開關(guān)復(fù)位。因此，在更換新釘倉(cāng)之前，只能向馬達(dá)M反轉(zhuǎn)供 電。如果開關(guān)僅僅是一個(gè)觸發(fā)器，則只有當(dāng)后退到離開操作開關(guān)1320時(shí)， 電源才能夠恢復(fù)，進(jìn)行繼續(xù)移動(dòng)。
反轉(zhuǎn)限制開關(guān)1330可以用類似方法形成。當(dāng)達(dá)到反轉(zhuǎn)限制位置時(shí)， 開關(guān)1330移動(dòng)到第二個(gè)位置和停在那里，直到產(chǎn)生復(fù)位。應(yīng)當(dāng)注意，在 這個(gè)位置，馬達(dá)M被短路，防止馬達(dá)向任一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。由于這種形式， 吻合器的操作被限制在單行程最遠(yuǎn)到前限制位置，單次后退最遠(yuǎn)到后限 制位置。當(dāng)兩種情況都發(fā)生時(shí)，馬達(dá)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，直到兩個(gè)開關(guān)1320復(fù)位。 現(xiàn)在詳細(xì)參考附圖，首先尤其是其中的圖37到40,這些圖展示本發(fā)明的電動(dòng)手術(shù)裝置1000的典型實(shí)例，在這些實(shí)例中，是一個(gè)電動(dòng)手術(shù) 直線吻合器。圖37和37，顯示卸掉手柄外殼1001和1002的裝置1000 的左側(cè)。與此類似，圖39和39'顯示卸掉手柄外殼的裝置1000的右側(cè)。 外殼1001和1002的兩半只顯示在圖63至66',以便能夠清楚地看到內(nèi) 部組件。端部執(zhí)行器也沒有在這些圖和隨后的圖中顯示出來(lái)。直線吻合 端部執(zhí)行器的典型實(shí)例在共有的和共同待決的專利申請(qǐng)族中詳細(xì)描述， 包括2005年7月26日提出的申請(qǐng)?zhí)?0/702, 643 、 2006年1月18日提 出的申請(qǐng)?zhí)枮?0/760,000和2006年6月8日提出的申請(qǐng)?zhí)枮?60/811,950的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)及2006年7月24日提出的序列號(hào) 11/491,626和200年9月29日提出的序列號(hào)為11/540,255和 11/541,105,以及2007年8月24曰才是出的序列號(hào)為11/844,406的美國(guó) 專利申請(qǐng)。在此所述專利申請(qǐng)族全部被以引用的方式合并進(jìn)來(lái)。
圖38和38，示出了裝置1000卸掉左側(cè)架子1010后的機(jī)械組件。 圖40和40'比較地示出了卸掉左側(cè)和右側(cè)架子1010、 1020后的機(jī)械組 件。
圖37和37'顯示齒輪蓋板1105,在其下面是馬達(dá)變速器組件的第一 級(jí)、第二級(jí)和第三級(jí)齒4侖1110、 1120、 1130。在圖37和37'中還顯示 端部執(zhí)行器閉合組件1400。將對(duì)照?qǐng)D59至60，更詳細(xì)地解釋這個(gè)端部 執(zhí)行器閉合組件1400。
圖37至38，還顯示電源和電源控制組件。在這個(gè)實(shí)例中電源組件 1500是可卸下的蓄電池組，包含一個(gè)或幾個(gè)蓄電池1510。如上所述，一 種典型的電源是串聯(lián)的四個(gè)和六個(gè)CR123或CR2電池。在這里是六個(gè)電 池1510。在圖37至37，中位于左側(cè)上面的一個(gè)電池1510a安》文成能電 性斷開的狀態(tài)，以^更電源能夠選擇通過單個(gè)電池1510a或全部六個(gè)電池 1510供給馬達(dá)1520。這對(duì)只需要小電源的場(chǎng)合或希望禁止最大扭矩的場(chǎng) 合有好處。前面提到的這種禁止最大扭矩的 一種情形是關(guān)于移動(dòng)縫合釘 滑架或刀片通過鎖定器。在縫合/切割行程的第一部分，典型的電路只連 接這一個(gè)電池1510a到馬達(dá)1520,在縫合/切割行程的第二部分，電源中 的所有電池1510、 1510a連接到馬達(dá)1520。見圖34。在典型實(shí)例中電源控制組件1600采用搖臂開關(guān)1610的形式。向 一個(gè)方向推動(dòng)搖臂開關(guān)1610,馬達(dá)1520向第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，例如前進(jìn)，向 另一個(gè)方向推動(dòng)搖臂開關(guān)1610,馬達(dá)1520向相反的第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)，例如 后退。
在典型實(shí)例中用電動(dòng)傳動(dòng)系操縱直線切割器/吻合器的一個(gè)裝置。在 這里，用傳動(dòng)系驅(qū)動(dòng)縫合/切割裝置。為此，傳動(dòng)系連接到直線推動(dòng)器 1700，在此實(shí)例中，推動(dòng)器形成一個(gè)齒條，該齒條沿導(dǎo)軌1720在遠(yuǎn)端和 近端之間移動(dòng)。如圖38和38'所示，齒條1700處于相對(duì)靠近近端位置。 為了使外殼IOOI、 1002在近端的尺寸最小(圖38右側(cè))，齒條1700有 樞軸部分1710,當(dāng)樞軸部分1710不包含在齒條導(dǎo)軌1720內(nèi)時(shí)，樞軸部 分自由向下轉(zhuǎn)動(dòng)(如圖38所示)。隨著齒條1700向遠(yuǎn)端移動(dòng)(在圖38 向左)，樞軸部分1710的底部接觸齒條導(dǎo)軌1720的近端，并引起向上轉(zhuǎn) 動(dòng)，由于齒條導(dǎo)軌1720的形狀而轉(zhuǎn)動(dòng)到與齒條1700的剩余部分完全同 軸線的位置。齒條導(dǎo)軌1720的近端在圖41和41，中能看到。
齒條1700的齒1702的形狀能夠與傳動(dòng)系的最后一級(jí)以齒條與小齒 輪結(jié)構(gòu)互相作用。由于傳動(dòng)系各種裝置實(shí)際上都在圖37至47，，因此具 體參照?qǐng)D43、 43，、 46和46' 4艮容易看到對(duì)傳動(dòng)系的解釋。在此應(yīng)當(dāng)注 意，在許多圖中某些變速級(jí)并沒有畫出齒。這是因?yàn)辇X輪僅僅是特定典 型實(shí)例的示意性表示形式。因此，沒有齒或甚至沒有表示出齒數(shù)或尺寸， 不應(yīng)當(dāng)作為限制條件或固定條件。另外，圖示的許多齒輪在齒內(nèi)側(cè)有中 央光帶。這條光帶不能看作裝置1000的部分，僅僅是用于建立瞬時(shí)應(yīng)用 數(shù)字的軟件極限。
對(duì)傳動(dòng)系的解釋從馬達(dá)1520開始。馬達(dá)1520的輸出齒輪1522連接 到變速器的第一級(jí)、第二級(jí)和第三級(jí)齒輪1110、 1120、 1130。第三級(jí)齒 輪1130用聯(lián)軸器連接到表示在裝置1000左側(cè)的最終齒輪。這個(gè)連接在 所有圖中很難看到，因?yàn)樗挥趦?nèi)部。但是圖55至56'顯示出第三級(jí)齒 輪1130連接到第四級(jí)齒輪，即過橋齒輪1140。如前面提到的，第三級(jí)齒 輪1130的輸出端只是示意圖一沒有齒的圓筒。繼續(xù)參照?qǐng)D46和46、 過橋齒輪1140與第四級(jí)軸1142轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，軸1142從裝置1000的左側(cè)向右側(cè)跨過齒條1700。軸1142的右側(cè)沒有以轉(zhuǎn)動(dòng)的方式在右側(cè)直接聯(lián)接 到任何齒輪。而是轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)側(cè)的軸承1144，軸承1144裝在架子1020右側(cè) 內(nèi)的對(duì)應(yīng)的套內(nèi)，架子1020從圖46取消，以便能看清傳動(dòng)系右側(cè)。
堡形齒輪1146 (如圖53和53'所示)裝在過橋軸1142上，與軸不 能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，但是能縱向移動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)這種聯(lián)接，軸1142有一條未畫 出的內(nèi)槽，槽內(nèi)裝入一個(gè)未畫出的銷，此銷穿過堡形齒輪1146的兩個(gè)相 對(duì)的口 11462。將銷子固定在堡形齒輪1146上，軸1142的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致堡形 齒4侖1146相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)仍然允許堡形齒4侖1146沿軸1142的縱向軸線 至少移動(dòng)到軸1142的槽的程度。如圖46和46，所示，堡形齒壽侖1146 的右側(cè)堡形突起11464的形狀與第四級(jí)小齒4侖1148左側(cè)對(duì)應(yīng)的堡形槽 11482配合，如圖52和52，所示。由于要求堡形齒4侖1146與第四級(jí)小 齒輪1148可靠地嚙合，需要一個(gè)右側(cè)偏壓力F。為了提供這個(gè)偏壓，可 以提供一個(gè)彈簧一類的裝置(未畫出)，使彈簧一端接觸過橋齒輪1140 的右面，另 一端接觸中央法蘭盤1146 8的左面，該法蘭盤從堡形齒輪1146 的外圓柱表面向外沿徑向突出，(法蘭盤11468將在下面關(guān)于裝置1000 的手動(dòng)*〉放裝置中詳細(xì)描述)。除了有代表性的彈簧以外，可以用任何類 似的有偏壓功能的裝置。這種結(jié)構(gòu)使堡形齒輪1146有選>#地與第四級(jí)小 齒輪1148轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接。更具體地說(shuō)，當(dāng)只有偏壓力F作用到堡形齒輪1146 而無(wú)其它力作用時(shí)，堡形突起11464將與堡形槽11482嚙合，因此軸1142 的任何轉(zhuǎn)動(dòng)將引起第四級(jí)小齒輪1148相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)施加與偏壓力F相 反的力并且克服偏壓力，堡形突起11464從堡形槽11482退出，軸1142 的任何轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)第四級(jí)小齒輪1148沒有影響。正是這種可選擇的接合允許 進(jìn)行手動(dòng)松放。在解釋這種松放之前，先描述右側(cè)傳動(dòng)系。
第四級(jí)小齒輪1148與傳動(dòng)系的第五級(jí)1150直接接合，第五級(jí)由軸 1142、固定在第五級(jí)州1142上不能轉(zhuǎn)動(dòng)的第五級(jí)輸入齒輪1154和同樣 固定在第五級(jí)州1142上不能轉(zhuǎn)動(dòng)的第五級(jí)小齒輪1156。第五級(jí)小齒輪 1156的齒直接與齒條1700的齒1702嚙合。因此，第五級(jí)輸入齒輪1154 的任何轉(zhuǎn)動(dòng)引起第五級(jí)小齒輪相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)齒條1700的縱向移動(dòng)。如圖46 和46，的典型實(shí)例所示，第五級(jí)輸入齒輪1154順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致齒條1700向近端移動(dòng)(退回)，第五級(jí)輸入齒輪1154逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致齒條1700向 遠(yuǎn)端移動(dòng)(伸出)。
根據(jù)上述傳動(dòng)系第五級(jí)的聯(lián)接，馬達(dá)軸向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)將導(dǎo)致齒條 1700縱向移動(dòng)，但是只有當(dāng)堡形齒輪1146與第四級(jí)小齒輪1148接合時(shí) 齒條才能移動(dòng)。當(dāng)堡形齒輪1146與第四級(jí)小齒輪1148沒有接合時(shí)，馬 達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)齒條沒有影響。正是這兩個(gè)齒輪1146、 1148有不嚙合狀態(tài)， 才有可能使齒條1700用手動(dòng)柏"改。
在操作裝置1000時(shí)，齒條1700向遠(yuǎn)端移動(dòng)(伸出)，推動(dòng)端部執(zhí)行 器移動(dòng)一定距離。在直線手術(shù)吻合/切割裝置實(shí)例中，當(dāng)齒條向遠(yuǎn)端移動(dòng) 時(shí)，引起發(fā)生吻合和切割的滑架向遠(yuǎn)端移動(dòng)，執(zhí)行吻合和切割。由于實(shí) 際上很難在每一個(gè)手術(shù)程序中將組織置于端部執(zhí)行器的顎之間，醫(yī)生不 能預(yù)測(cè)滑架(載有吻合推動(dòng)器和切割刀片)因任何原因被卡住的次數(shù)。 在這種情況下，滑架和齒條1700需要不使用馬達(dá)而向遠(yuǎn)端退回。還有可 能失去電源。如果滑架在遠(yuǎn)端時(shí)失去電源，端部執(zhí)行器的顎將閉合在組 織之間，因此，在顎張開和釋放組織之前必須向近端移動(dòng)滑架。在這種 情況下，滑架和齒條1700需要不使用馬達(dá)而向近端移動(dòng)。為了執(zhí)行這兩 種所希望的功能，本發(fā)明提供了手動(dòng)松放組件1800。
在圖37至44'、 55、 55，、 59至62，中，手動(dòng)松方文桿1810在未推動(dòng) 位置(例如向下)。在圖45、 45，、 57、 57，中，手動(dòng)松方文桿1810在中間 位置。在圖46至47'、 56、 56，、 58和58 '中，手動(dòng);^》文桿1810在接近 全推動(dòng)位置(例如向上)。
當(dāng)手動(dòng)松放桿1810在未推動(dòng)位置時(shí)，如圖44至44'所示，堡形齒輪 1146與第四級(jí)小齒輪1148接合。因此，馬達(dá)1520的輸出齒輪1522的任 何轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致齒條1700的移動(dòng)。但是第四級(jí)小齒輪1148不僅僅直接與第 五級(jí)輸入齒輪1154聯(lián)接，還直接聯(lián)接第一級(jí)松放齒輪1820,該齒輪又直 接聯(lián)接到第二級(jí)松放齒輪1830。因此，第四級(jí)小齒輪1148的任何轉(zhuǎn)動(dòng)必 然導(dǎo)致第二級(jí)松放齒輪1830轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng)方向取決于它們之間的齒輪數(shù) 量)。如果齒輪1830的軸直接連接到手動(dòng)松放桿1810，則第四級(jí)小齒輪 1148每次轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)手動(dòng)松放桿1810也轉(zhuǎn)動(dòng)。并且如果第四級(jí)小齒輪1148轉(zhuǎn)動(dòng)超過一轉(zhuǎn)，則有可能導(dǎo)致手動(dòng)松放桿1810轉(zhuǎn)動(dòng)360度。正如所預(yù)料 的，這種情況不會(huì)發(fā)生，因?yàn)橛袉蜗螨X輪組件將手動(dòng)松放桿1810聯(lián)接到 第二級(jí)松放齒輪1830 (見下面圖48至48，的解釋)。應(yīng)當(dāng)注意，第一級(jí) 松放齒輪1820有與齒輪同軸線伸出的帶齒的軸1822。這根帶齒的軸1822 直接聯(lián)接到指示輪1840。在指示輪1840的右表面可以看到，圍繞指示輪 軸線有一個(gè)曲線形狀的線性展開，并且有與表面的其余部分不同的顏色。 當(dāng)與外殼1002右側(cè)的窗口 1004聯(lián)接時(shí)(見圖64至65'),彩色的形狀以 線性方式變得越來(lái)越明顯 一 對(duì)應(yīng)于齒條1700從完全的近端位置(例如 縮回)移動(dòng)的距離。
圖48和48，示出了單向齒輪組件將手動(dòng)松放桿1810聯(lián)接到第二級(jí) 松放齒輪1830。這個(gè)組件是通過提供棘輪齒輪1850形成的，棘輪齒輪 1850的中心在桿1810的樞軸點(diǎn)，棘4侖齒4侖的軸1852伸到第二級(jí)+>放齒 輪1830的中心孔1832內(nèi)。由于軸1852固定在第二級(jí)松放齒輪1830的 中心孔1832內(nèi)，這樣，第二級(jí)松放齒輪183G的任何轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致棘輪齒輪 1850相應(yīng)地轉(zhuǎn)動(dòng)。但是，當(dāng)馬達(dá)1520沒有驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系時(shí)，僅僅使棘輪齒 輪18 5 0隨第二級(jí)松放齒輪1830轉(zhuǎn)動(dòng)本身并不能幫助手動(dòng)松放齒條1700。
有兩個(gè)項(xiàng)目建立手動(dòng)松放功能。第一個(gè)是從左側(cè)齒輪系和馬達(dá)脫開 右側(cè)齒輪系的裝置。這樣就避免在推動(dòng)手動(dòng)爭(zhēng)^;改時(shí)必須克服馬達(dá)1520和 左側(cè)齒輪系產(chǎn)生的阻力。當(dāng)堡形齒輪1146從第四級(jí)小齒輪1148分離時(shí) 脫開聯(lián)接。為了導(dǎo)致這種脫開，在棘輪齒輪1850與第二級(jí)松放齒輪1830 之間安裝一個(gè)凸輪才反.1860，該凸輪板固定在軸1852上不能轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖 52和52'所示。凸輪板1860有斜面1862,斜面的位置使其與堡形齒輪 1146的中央法蘭盤11468相互作用。凸4侖寺反1860與中央法蘭盤11468 的相互作用可以/人圖44至47，和圖57至58，的進(jìn)展中看到。
在圖44和44'中，手動(dòng)柏"改桿1810在未推動(dòng)位置，這意味著堡形 齒輪1146可轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接到第四級(jí)小齒輪1148是合乎需要的。這樣，馬 達(dá)1520的任何轉(zhuǎn)動(dòng)將轉(zhuǎn)變成第四級(jí)小齒4侖1148的轉(zhuǎn)動(dòng)和齒條1700的移 動(dòng)。在圖45至47，和57至58，中，手動(dòng)^^文桿1810處于幾個(gè)推動(dòng)位 置之一，每個(gè)推動(dòng)位置表示為充分轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪板1860,使凸輪斜面1862接觸堡形齒輪1146的中央法蘭盤11468,并迫使堡形齒輪1146充分向左 側(cè)移動(dòng)，使堡形突起11464從第四級(jí)小齒壽侖1148的堡形槽11482中分離。 在這個(gè)位置，堡形齒4侖1146從第四級(jí)小齒輪1148可轉(zhuǎn)動(dòng)地脫開。因此， 馬達(dá)1520 (或左側(cè)齒輪系的齒輪)的任何轉(zhuǎn)動(dòng)完全獨(dú)立于右側(cè)齒輪系， 從而防止齒條1700隨馬達(dá)1520的轉(zhuǎn)動(dòng)有任何移動(dòng)。
在右側(cè)齒4侖系/人右側(cè)馬達(dá)和齒系的轉(zhuǎn)動(dòng)獨(dú)立以后，為了有手動(dòng)木> 放齒條的功能，齒條1700需要向近端方向移動(dòng)。為了提供這種移動(dòng)，有 第二個(gè)手動(dòng)松放裝置。第二個(gè)裝置與棘輪齒輪1850的齒1832互相作用， 以便使手動(dòng)松放桿1810的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(從裝置1000的右側(cè)看)導(dǎo)致棘 輪齒輪1850逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn) 一 在圖示實(shí)例中這個(gè)方向是合乎需要的， 因?yàn)檫@個(gè)方向?qū)е碌谖寮?jí)小齒輪1156順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 一 此轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)應(yīng)于齒條 1700向近端移動(dòng)(例如縮回)。為了用松放桿1810逆時(shí)針移動(dòng)控制棘輪 齒輪1850,本發(fā)明提供一個(gè)棘輪爪1870,此棘輪爪轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在松放桿 1810的鎖定凸臺(tái)1814上。這種結(jié)構(gòu)在圖48和48，最好地表示出來(lái)。一 個(gè)未畫出的片彈簧固定在^^文桿1810的彈簧槽1816內(nèi)，在朝向l束輪齒 輪1850的方向D上偏置棘輪爪1870。但是應(yīng)當(dāng)注意，如果不用某種方式 限制棘輪爪1870，棘輪爪1870將始終接觸棘輪齒輪1850的齒1852和防 止棘輪齒輪1850有任何順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 一 在現(xiàn)在的實(shí)例中當(dāng)堡形齒輪 1146與第四級(jí)小齒輪1148互相嚙合(見圖44)并一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)生這種 情況。為了防止這種狀態(tài)，如圖44、 44，、 55和55，所示，棘爪1870 的遠(yuǎn)端有加寬部分1872,此加寬部分從棘爪槽1818向第二級(jí)術(shù)>;故齒4侖 1830伸出。由于在第二級(jí)松放齒輪1830與凸輪板1870之間有第二凸輪 板1880,當(dāng)松放桿1810在原始位置或未推動(dòng)時(shí)，棘爪凸輪1882能夠位 于與加寬部分1872的底表面接觸的位置并將棘爪1870保持在棘爪槽 1818內(nèi)(通過在方向D的相反方向提供一個(gè)力，克服片彈簧的偏壓力)。 棘爪1870與棘爪凸4侖1882之間的這種接觸在圖44、 44，、 55和55，中 示出。因此，當(dāng)不推動(dòng)松放桿1810時(shí)，棘爪1870不與棘輪齒輪1850的 齒1852接觸。反之，當(dāng)手動(dòng)松放桿轉(zhuǎn)動(dòng)通過足以從第四級(jí)小齒輪1148 分離棘輪齒輪1850的位置時(shí)，棘爪1870的底表面不再接觸不轉(zhuǎn)動(dòng)的第二凸輪板1880的棘爪凸輪1882,因此，當(dāng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在方向D自由 移動(dòng)(有片彈簧的偏壓力引起)接合棘輪齒輪1850的齒1852。這樣，當(dāng) 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，棘爪1870頂住齒1852的頂表面。
例如在松放桿1810移動(dòng)大約15度以后棘爪1870不再與棘爪凸輪 1882^接觸，且堡形齒4侖1146的堡形突起11464不再與第四級(jí)小齒4侖1148 的堡形槽接合。在這個(gè)位置，棘爪1870能夠向軸1852移動(dòng)并接合棘輪 齒輪1850的一個(gè)齒1852。柏j文桿1810進(jìn)一步逆時(shí)針移動(dòng)相應(yīng)地轉(zhuǎn)動(dòng)棘 輪齒輪1850,這導(dǎo)致第二級(jí)松放齒輪1830相應(yīng)地逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。隨之，第 二級(jí)松放齒輪1830的轉(zhuǎn)動(dòng)分別導(dǎo)致第一級(jí)松放齒輪1820順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)、 第四級(jí)小齒輪1148逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)和第五級(jí)輸入齒輪1154順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。如 上面所指出的，第五級(jí)輸入齒輪1154導(dǎo)致齒條1700向近端移動(dòng)在連接 到齒條1700的端部執(zhí)行器裝置的手動(dòng)松放過程合乎需要的移動(dòng)方向。由 于松放桿1810被松;故，回位偏壓裝置1890迫使;^力文桿1810回到未推動(dòng) 位置(見圖44和44'),這導(dǎo)致l束爪凸4侖1882推動(dòng)凈束爪1870回到其在棘 爪槽1818的上部位置，與棘輪齒輪1850的齒1852分離。應(yīng)當(dāng)注意，通 過棘爪凸輪1882的頂部前表面和頂部后表面及加寬部分的底部前表面和 底部后表面各自的形狀加工，使棘爪凸輪1882與加寬部分1872的下表 面之間的4妄觸光滑。還應(yīng)當(dāng)注意，在圖46、 57和58所示的回位偏壓裝 置1890,例如用螺旋彈簧，其一端繞在固定在松放桿1810的螺栓上，相 反端是固定在外殼1001、 1002部分的固定柱，在圖這里未畫出。螺旋彈 簧1890的相反端固定柱在圖中移動(dòng)只是因?yàn)楫媹D的限制。在本發(fā)明中不 發(fā)生這種移動(dòng)。
如上面所討論的，本發(fā)明的裝置1000的端部執(zhí)行器的一個(gè)典型實(shí)例 包括一組夾住組織閉合的顎和將被切割的組織兩側(cè)固定在一起的吻合器 /切割器。上面描述的手動(dòng)松放能夠聯(lián)接到吻合器/切割器，端部執(zhí)行器 閉合組件1400能夠聯(lián)接到顎，當(dāng)操作時(shí)將顎閉合在一起。圖59至60' 顯示顎與端部執(zhí)行器閉合組件1400之間聯(lián)接的一個(gè)典型實(shí)例。在這里， 端部執(zhí)行器閉合組件1400由具有桿支承1412并且繞手柄樞軸1414轉(zhuǎn)動(dòng) 的手柄1410組成。桿支承1412用樞軸連接到連桿1420的第一端。連桿1420的另一端用樞軸連接到滑塊軸1430。端部執(zhí)行器軸組件1900包括 內(nèi)軸1910和外軸1920。內(nèi)軸1910縱向固定在架子1010、 1020和端部執(zhí) 行器的下顎上，因此是端部執(zhí)行器的縱向固定部件。外軸1920圍繞內(nèi)軸 1910連接和在內(nèi)軸上縱向移動(dòng)。端部執(zhí)行器的上顎相對(duì)于下顎繞樞軸轉(zhuǎn) 動(dòng)。為了產(chǎn)生繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，外軸1920從圖59所示的近端位置伸到圖60 所示的遠(yuǎn)端位置。因?yàn)橥廨S1920圍繞內(nèi)軸， 一部分(例如上面部分)接 觸張開的上部顎的近端，上顎處在上顎樞軸的近端位置。隨著外軸1920 進(jìn)一步向遠(yuǎn)端移動(dòng)，上顎不能向遠(yuǎn)端移動(dòng)，因?yàn)闃休S位置是固定的，但 是能夠繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，上顎向縱向固定的下顎閉合。簡(jiǎn)言之，從圖 59至圖60的進(jìn)展中看到，當(dāng)手柄1410向電動(dòng)組件1500移動(dòng)時(shí)，滑塊 1430從圖59的近端位置向圖60的遠(yuǎn)端位置縱向移動(dòng)。這種原有技術(shù)的 顎組件出現(xiàn)在由Ethicon Endo-Surgery制造的直線吻合器中。
應(yīng)當(dāng)注意，端部執(zhí)行器軸組件1900的這種典型結(jié)構(gòu)是與前面提到的 共有待決專利申請(qǐng)族中的端部執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)相反的，包括2007年8月24 日提出的序列號(hào)11/844,406申請(qǐng)。如圖39和40所示，在這項(xiàng)申請(qǐng)中， 隨著下顎/釘倉(cāng)座1030向近端移動(dòng)越過空隙1031,導(dǎo)致上抵釘座1020 繞樞軸向下轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)樯系轴斪?020的近端上邊緣被壓向縱向固定的筒 形套1040。
各種原有技術(shù)的直線吻合器，如前面提到的一種，使用相同的端部 執(zhí)行器和軸。因此，使那些原有技術(shù)的端部執(zhí)行器軸組件能夠裝配到本 發(fā)明的裝置1000的內(nèi)部是合乎需要的。這是通過左側(cè)和右側(cè)架子1010、 1020的成形實(shí)現(xiàn)的，例如圖61至61'所示。架子IOIO、 1020的成形4吏 一側(cè)(上側(cè))敞開，如圖62所示。在這種結(jié)構(gòu)中，原有技術(shù)的端部執(zhí)行 器軸組件內(nèi)軸1910的近端能夠簡(jiǎn)單地裝到各自的管子1012、 1022之間， 將內(nèi)軸1910 (因而整個(gè)組件)縱向固定在這里，并且除了在內(nèi)軸1910 插入架子1010、 1020之間的開口的方向之外，在所有徑向方向?qū)?nèi)軸 1910橫向固定在管子之間。為了關(guān)閉這個(gè)開口，將一個(gè)軸塞1930固定在 管子1012、 1022之間，例如用螺栓固定，如圖61所示。在另一個(gè)不同 實(shí)例中，通過延伸左、右架子IOIO、 1020的遠(yuǎn)端并設(shè)計(jì)成蛘殼形狀，當(dāng)裝到一起時(shí)圍繞內(nèi)軸1910固定，可以完全不用軸塞1930。
以上描述和

了本發(fā)明的原理、優(yōu)先的實(shí)例和才乘作模式。更 準(zhǔn)確地說(shuō)，本發(fā)明已經(jīng)描述了關(guān)于手術(shù)吻合器優(yōu)化的電源、馬達(dá)和傳動(dòng) 系。但是本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制在上面討論的個(gè)別實(shí)例。對(duì)于本領(lǐng) 域以及與手術(shù)裝置無(wú)關(guān)、但需要先進(jìn)的電源或電流輸出，在短時(shí)間和有 限制的時(shí)間內(nèi)用有限的功率或電流輸出的蓄電池供電的其它領(lǐng)域的技術(shù) 人員，可以認(rèn)識(shí)到上述實(shí)施方案的其它變型。正如圖示和描述，在根據(jù) 本發(fā)明優(yōu)化的條件下，有限的電源能夠產(chǎn)生提升力、推力、拉力、拖力、 保持力和其它類型的力，足以移動(dòng)相當(dāng)大的重量，例如超過82 kg。
上面描述的實(shí)例應(yīng)當(dāng)作為說(shuō)明性的，而不是限制性的。另外，應(yīng)當(dāng) 理解，熟悉此項(xiàng)技術(shù)者在不脫離下列權(quán)利要求所確定的本發(fā)明的范圍的 前提下可以對(duì)那些實(shí)例可以進(jìn)行改變。
權(quán)利要求
1.一種手術(shù)器械，包括具有接收部分的手術(shù)端部執(zhí)行器，所述接收部分可拆卸地安裝可更換零件，所述接收部分有通信接頭；連接到端部執(zhí)行器的手柄，用于操縱所述端部執(zhí)行器，所述手柄具有與所述通信接頭電氣聯(lián)接的控制器，用于鑒別所述可更換零件；和可更換的零件，當(dāng)所述可更換的零件位于接收部分時(shí)，所述可更換的零件可拆卸地連接到所述接收部分，并且所述可更換的零件具有加密裝置，所述加密裝置可拆卸地電連接到所述通信接頭，當(dāng)所述可更換零件在所述接收部分時(shí)，所述加密裝置被程序控制成鑒別所述可更換零件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的器械，進(jìn)一步形成儲(chǔ)備的多個(gè)所述可更換零件， 在所述儲(chǔ)備中每個(gè)所述零件有獨(dú)有的標(biāo)識(shí)符， 一個(gè)所述零件在至少部分 地使用之后，所述加密裝置將使用狀態(tài)與所述的 一個(gè)零件的所述標(biāo)識(shí)符 關(guān)聯(lián)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的器械，其特征在于，所述的一個(gè)零件的所述使 用狀態(tài)防止所述端部執(zhí)行器隨后對(duì)該零件的使用。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的器械，其特征在于，所述加密裝置具有占用面 積小于50 mi^的印刷電路^l封裝。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的器械，其特征在于，所述加密裝置具有孩i處理器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的器械，其特征在于 所述控制器具有電源；一根導(dǎo)線形成所述通信接頭與所述控制器之間的所述電氣連接；所述加密裝置是單線裝置；通過所述單線由所述電源供電；以及通過所述單線從所述控制器接收數(shù)據(jù)和向所述控制器傳輸數(shù)據(jù)；以及所述加密裝置和所述控制器共用地線。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的器械，其特征在于，所述控制器具有帶有第二 微處理器的電路板，所述第二微處理器通過所述單線與所述微處理器連 接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的器械，其特征在于所述零件在所述接收部分有裝入位置和相對(duì)于接收部分的未裝入位 置；以及所述加密裝置與所述通信接頭之間的所述電氣連接的存在使得只有 當(dāng)所述零件在所述裝入位置時(shí)才允許鑒別所述零件。
9. 一種手術(shù)器械，包括 手術(shù)端部執(zhí)行器，所述手術(shù)端部執(zhí)行器具有 至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)組件以當(dāng)被驅(qū)動(dòng)時(shí)實(shí)施手術(shù)操作；以及 接收部分，所述接收部分可拆卸地安裝可更換零件，所述接收部分有通信接頭；連接到所述端部執(zhí)行器用以驅(qū)動(dòng)端部執(zhí)行器的手柄，所述手柄具有 與所述通信接頭電氣聯(lián)接用于鑒別所述可更換的零件的控制器；以及可更換的零件，當(dāng)所述可更換的零件位于所述^^妻收部分時(shí)，所述可 更換的零件可拆卸地連接到所述接收部分，并具有可拆卸地電氣聯(lián)接到 所述通信接頭的單線加密裝置，當(dāng)所述零件位于所述接收部分時(shí)，所述 加密裝置加密地鑒別所述可更換零件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的器械，進(jìn)一步包括形成儲(chǔ)備的多個(gè)所述可更換 零件，在所述儲(chǔ)備中每個(gè)所述零件有獨(dú)有的標(biāo)識(shí)符， 一個(gè)所述零件在至 少部分地使用之后，所述加密裝置與所述的一個(gè)零件的標(biāo)識(shí)符的使用狀 態(tài)關(guān)聯(lián)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的器械，其特征在于，所述的一個(gè)零件的所述 使用狀態(tài)防止隨后被所述端部執(zhí)行器使用所述的一個(gè)零件。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9的器械，其特征在于，所述加密裝置具有面積小 于50 mm2的印刷電鴻4反封裝。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9的器械，其特征在于，所述加密裝置具有微處理器。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的器械，其特征在于 所述控制器具有電源；單線形成所述通信接頭和所述控制器之間的所述電氣連接； 所述加密裝置由所述電源通過所述單線供電和通過所述單線從所述 控制器接收數(shù)據(jù)和向所述控制器傳輸數(shù)據(jù)；以及 所述加密裝置和所述控制器共用地線。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的器械，其特征在于，所述控制器有一塊帶有 第二微處理器的電路板，所述第二微處理器通過所述單線與所述微處理 器連接。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9的器械，其特征在于所述零件在所述接收部分有裝入位置和相對(duì)于所述接收部分的未裝 7vf立置；以及所述加密裝置與所述通信接頭之間的所述電氣連接的存在使得只有 當(dāng)所述零件在所述裝入位置時(shí)才允許鑒別所述零件。
17. —種手術(shù)器械，包括 手術(shù)端部執(zhí)行器，所述手術(shù)端部執(zhí)行器具有 至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)組件，當(dāng)^^皮驅(qū)動(dòng)時(shí)扭^亍手術(shù)程序；以及 接收部分，所述接收部分用于可拆卸地接收可更換零件，所述接收部分有通信接頭；連接到所述端部執(zhí)行器的手柄，所述手柄用于操縱驅(qū)動(dòng)組件，所述 手柄具有控制器，所述控制器具有通過單線電氣連接到所述通信接頭的第一 微處理器，以用于鑒別所述可更換零件；電源，所述電源電氣連接到所述控制器，用于至少向所述控制器供電；可更換的零件所述零件在所述接收部分有裝入位置和相對(duì)于所述接收部分的未裝 入位置；可拆卸地連接到所述接收部分；以及具有單線加密裝置，當(dāng)所述零件在所述裝入位置時(shí)，所述單線加密裝置可拆卸地電連接到所述通信接頭，所述加密裝置具有第二微處理器，當(dāng)所述零件在所述裝入位置時(shí)，所述第二微處 理器被程序控制成與所述第一微處理器密碼鑒別所述可更換零件；以及由所述電源通過所述單線供電；以及所述加密裝置和所述控制器共用地線。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的器械，其特征在于，只有當(dāng)所述零件在所述 裝入位置時(shí)，所述第二《敖處理器與所述通信接頭之間的所述電氣連接才 存在。
全文摘要
一種手術(shù)器械包括具有接收部分的端部執(zhí)行器，接收部分用于可拆卸地接收可更換零件。接收部分有通信接頭。連接到端部執(zhí)行器的手柄推動(dòng)端部執(zhí)行器。手柄有與通信接頭電氣連接的控制器，以用于鑒別置于端部執(zhí)行器的可更換零件?？筛鼡Q零件可拆卸地連接到接收部分，并且有加密裝置，當(dāng)所述零件位于接收部分時(shí)所述加密裝置與所述通信接頭可拆卸地電氣連接。所述加密裝置在被所述電氣控制器詢問時(shí)鑒別所述可更換部分。
文檔編號(hào)A61B17/04GK101686832SQ200880012925
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月21日
發(fā)明者凱文·史密斯, 卡洛斯·里韋拉, 德里克·德維爾, 托馬斯·貝爾斯, 馬修·帕爾默 申請(qǐng)人:愛惜康內(nèi)鏡外科公司