專利名稱：裝置的可更換部件的識別的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開通常涉及一種用于識別手術(shù)器械的可替換部分的特征(例如類型和/或狀 態(tài))的裝置和方法。特別地，本公開涉及諸如手術(shù)縫合裝置的縫釘筒的一次性使用裝載單 元(“SULU”，single use loading unit)的識別。
背景技術(shù)：
在手術(shù)操作期間，外科醫(yī)生必須能夠容易且可靠地確定為手術(shù)操作所選擇的器械 是否適合于其預(yù)期的用途。手術(shù)器械通常包括可替換部件，該可替換部件可以用更適合于 特定操作的不同部件替換?？蛇x擇地，一旦使用，該部件可能需要替換。許多手術(shù)器械包括可拆除或可替換的部件。在使用這種手術(shù)器械之前，必要 的是辨別聯(lián)接或放置于手術(shù)器械中的特定部件。包括可拆除SULU的手術(shù)器械的實例 包括美國專利第7，055，730和7，159，750號，其全部內(nèi)容通過引用合并于此。特別地， 美國專利第7，055，730號公開了一種包括SULU的手術(shù)緊固件應(yīng)用裝置并包括釘倉半段 (half-section)和砧座半段，并且釘倉半段和砧座半段可從松開位置相對運動到完全夾緊 位置。美國專利第7，159，150號公開了一種手術(shù)縫合裝置，該手術(shù)縫合裝置被設(shè)計為與連 接到裝置的細(xì)長主體部的SULU —起使用。在使用器械之前，必須確定與特定的手術(shù)器械可操作地聯(lián)接的SULU的類型和/或 狀態(tài)。然而，由于SULU在尺寸和構(gòu)造上不同以及容納其中的手術(shù)緊固件不同等事實而使 SULU的特性和狀態(tài)變得復(fù)雜。而且，由于SULU可能不具有明顯的外部特征或者可能從視覺 上是模糊的，因此SULU的類型和/或狀態(tài)不能從目視檢查中容易地顯現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本公開涉及一種用于辨別手術(shù)器械的可替換部件的特征的裝置和方法。手術(shù)裝置可包括收容部分，所述收容部分包括一個或多個傳感器。手術(shù)器械的可 替換部件(例如，縫合釘釘倉或末端效應(yīng)器)適合于并被配置為可拆卸地聯(lián)接到手術(shù)裝置 的收容部分(例如，釘倉收容部分或細(xì)長軸的遠(yuǎn)端)上。具有待識別特征的手術(shù)器械的可 替換部件包括聯(lián)接到可替換部件上的至少一個磁鐵，該磁鐵具有可由例如霍爾效應(yīng)傳感器 的傳感器所測量的強度。該磁鐵具有與待識別的可替換部件的特征對應(yīng)的磁性強度。多個 所述至少一個磁鐵被布置為表示與待確定的可替換部件的特征對應(yīng)的二進(jìn)制碼。特別地， 手術(shù)裝置可包括給定數(shù)量的傳感器，所述傳感器適合于并被配置為檢測特定磁鐵的存在或 不存在。存在的磁鐵的布置表示與特定特征對應(yīng)的二進(jìn)制碼。例如，在可替換縫合釘釘倉 的情況下，所述特征可以是包括在縫合釘釘倉中的縫合釘?shù)某叽绾途S數(shù)。
導(dǎo)電元件，例如具有與待識別的特定特征對應(yīng)的強度的磁鐵可以聯(lián)接到可替換部 件上。例如，具有1，000高斯額定功率的磁鐵可與包含可吸收共聚物縫合釘?shù)氖中g(shù)縫合器 械的SULU相對應(yīng)。在另一個實施例中，多個導(dǎo)電元件可被布置為表示二進(jìn)制碼以指示待識 別的特征?？刂破髂軌驈妮斎氲南鄳?yīng)的測得特征來確定可替換部件的類型和/或狀態(tài)。在實施例中，SULU狀態(tài)的確定可以通過動態(tài)地改變磁鐵的強度、排列或可檢測性 來實現(xiàn)，例如，通過響應(yīng)于SULU的狀態(tài)變化而移動或覆蓋磁鐵以使得通過傳感器測得的磁 鐵的數(shù)量或強度可以動態(tài)地改變。在這種情況下，可以確定如保留在SULU中的縫合釘?shù)臄?shù) 量的這種狀態(tài)指示器。


當(dāng)與附圖相結(jié)合時，本公開的上述和其它的方案、特征和優(yōu)點將通過以下詳細(xì)描 述而變得更加明顯，其中圖1為包括縫合釘釘倉組件的手術(shù)緊固裝置的立體圖；圖2為零件分解的立體圖，示出了圖1的縫合釘釘倉組件在本公開的手術(shù)緊固件 應(yīng)用裝置的釘倉半段上的安裝；圖3為縫合釘釘倉就緒的縫合釘釘倉加載和閉鎖機構(gòu)的放大的右側(cè)近視圖；圖4為包括釘倉組件的手術(shù)縫合裝置的另一個實施例的側(cè)視立體圖；圖5為圖示了末端效應(yīng)器的圖4中指示的區(qū)域的放大視圖；圖6為圖5的末端效應(yīng)器的零件分解視圖；圖7為部件識別系統(tǒng)的方框圖；圖8為圖7的部件識別系統(tǒng)在第二狀態(tài)下的方框圖；圖9為圖7的部件識別系統(tǒng)在第三狀態(tài)下的方框圖；以及圖10為部件識別系統(tǒng)的另一個實施例的方框圖。
具體實施例方式將結(jié)合附圖對用于辨別手術(shù)器械的部件的特征的本公開的裝置和方法的實施例 進(jìn)行詳細(xì)描述，其中，相似的附圖標(biāo)記指代幾幅圖中的每一副中的相同或相對應(yīng)的元件?，F(xiàn)在將結(jié)合圖1-3描述手術(shù)縫合裝置10。手術(shù)縫合裝置10適于并被配置為將多 個相鄰排的縫合釘使用到夾緊在釘倉收容部分12和砧座部分14之間的身體組織上。手術(shù) 縫合裝置10設(shè)置有可雙重選擇的夾緊桿(clampinglever)62、64和可滑動地安裝的發(fā)射桿 (firing lever) 65。夾緊桿62、64向用戶提供從半段12、14中的任一個打開縫合釘裝置10 的選擇。一對人機工程學(xué)外形的手柄66、68分別固定到夾緊桿63、64上。此外，發(fā)射桿65 向用戶提供了從左側(cè)或右側(cè)中的任一側(cè)使手術(shù)縫合裝置10發(fā)射的能力。SULU 16包括釘倉主體18，其設(shè)置有幾個模制表面以便相對于手術(shù)縫合裝置10的 釘倉半段12安裝和對準(zhǔn)SULU 16。這種有助于對準(zhǔn)的表面可以在釘倉主體18的各種部件 上的任意適當(dāng)位置處形成，以與釘倉半段12上的互補表面相對應(yīng)。例如，定位/對準(zhǔn)特征 表面18a可以在其近側(cè)端附近的SULU 16的任一側(cè)上向下延伸而形成，而模制表面18b可 以在其遠(yuǎn)側(cè)端附近的釘倉主體18的任一側(cè)上形成。當(dāng)SULU 16適當(dāng)?shù)匕惭b在手術(shù)縫合裝置10上時，表面18a位于形成在釘倉半段12中的一對凹口 38、50中。搖桿52進(jìn)一步設(shè)置有向下延伸的阻斷表面52e，當(dāng)凸輪桿通道40 位于其最近側(cè)位置時，阻斷表面52e與穿過凸輪桿通道40的底面形成的開口垂直對準(zhǔn)。搖 桿52可以通過彈簧56朝閉鎖位置偏置，在該閉鎖位置上阻斷表面52e延伸穿過開口 40a， 以禁止凸輪桿通道40的遠(yuǎn)側(cè)縱向運動。見圖3，SULU 16可與橫梁58可操作地接合。在使 用較短的SULU 16的手術(shù)縫合裝置10的方案中，可去除橫梁58。如圖2所示，可以交錯排列的一對凸輪表面36、38從凸輪桿通道40延伸以平移通 過SULU 16，以從SULU16排出縫合釘對(未圖示)。此外，刀片也可沿著SULU 16的長度平 移以對夾緊在釘倉收容部分12和砧座部分14之間的組織進(jìn)行對切。如圖2和圖3所示，磁鐵30可位于SULU 16上，并且傳感器35可以以充分地接近 磁鐵30以與磁鐵30可操作地相互作用的方式位于釘倉收容部分12上，例如在通道40處 或通道40附近或者沿著橫梁58。選擇位于SULU 16上的磁鐵30為具有與待由傳感器35 識別的SULU 16的特征對應(yīng)的可測量特征?，F(xiàn)在將結(jié)合圖4-5描述手術(shù)縫合裝置200。手術(shù)縫合裝置200包括近側(cè)手柄部 212、細(xì)長中心體部214和末端效應(yīng)器231。末端效應(yīng)器231可從細(xì)長中心體部214任意地拆 卸。特別地，遠(yuǎn)側(cè)軸216可以與末端效應(yīng)器231 —起拆卸。手柄部212包括本體213，本體213 限定了固定手柄218、觸發(fā)器230、用于旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)控制構(gòu)件222和鉸接(articulation)致 動器224。本體213包括利用已知的緊固技術(shù)彼此固定的一對模制半段213a、213b，所述已 知的緊固技術(shù)例如粘合劑、焊接、互鎖結(jié)構(gòu)和螺釘?shù)?。可選擇地，也可以使用其它的緊固技 術(shù)。此外，可包括在特定的位置鎖緊末端效應(yīng)器231的鎖緊機構(gòu)。特別地，切口 220可以以 搭扣配合(snap-fit)關(guān)系接合凸出部220c，從而在特定的位置可釋放地固定鉸接致動器 224和旋轉(zhuǎn)控制構(gòu)件222。如圖5和6所示，末端效應(yīng)器231包括砧座組件234和釘倉組件236。末端效應(yīng) 器231還包括遠(yuǎn)側(cè)工具組件232和中間樞軸構(gòu)件233，所述中間樞軸構(gòu)件233在鉸鏈構(gòu)件 242a、242b處可操作地聯(lián)接到遠(yuǎn)側(cè)工具組件232上。砧座組件234被配置為并適于促進(jìn)成 品縫合釘(completed staple)的形成，如在本領(lǐng)域中所公知的，例如，砧座組件234包括多 個縫合釘變形凹處。在其它實施例中，末端效應(yīng)器231可包括磁鐵30并且細(xì)長中心體部214可包括傳 感器35。相應(yīng)地，在具有可替換末端效應(yīng)器231的手術(shù)縫合裝置200的實施例中，促進(jìn)了對 末端效應(yīng)器231的識別和辨別。此外，末端效應(yīng)器231可包括適于可操作地連接到遠(yuǎn)側(cè)軸 216上的安裝構(gòu)件350。安裝構(gòu)件350可適于促進(jìn)末端效應(yīng)器231的樞轉(zhuǎn)。如圖6最佳所示，末端效應(yīng)器231包括砧座體部238和砧座板部240。如在本領(lǐng)域 中所公知的，砧座板部240可包括多個縫合釘變形凹處(未圖示)。砧座板部240可利用 任意已知的緊固技術(shù)固定到砧座體部238上，已知的緊固技術(shù)例如焊接和卷曲加工等。在 組裝狀態(tài)下，砧座體部238和砧座板部240限定了在其間的間隙或空腔241。砧座體部238 的近側(cè)端包括一對鉸鏈構(gòu)件242a、242b。砧座板240的近側(cè)部限定了凸輪表面244。細(xì)長 槽246從砧座板部240的近側(cè)端朝砧座板部240的遠(yuǎn)側(cè)端延伸。釘倉組件236包括限定了細(xì)長承載通道252的載體部251，細(xì)長承載通道252被定 尺寸為收容縫合釘釘倉或SULU 254。在釘倉254和載體部251中的相應(yīng)的狹槽(slot)和凹 槽(groove)用作保持釘倉，即SULU 254。在SULU254和載體部251中的相應(yīng)的狹槽和凹槽用作將SULU 254保持在承載通道252中。SULU 254包括多個縫合釘狹槽或凹處256以收 容如在本領(lǐng)域中所公知的縫合釘和推動器的多個緊固件。包括條筒楔形件(can wedge) 258 的致動滑板(actuation sled) 260被配置為并適于平移通過SULU以促使推動器通過狹槽 或凹處256彈射出縫合釘。通過銷268固定到凸輪表面244上的刀桿265包括刀片266。 刀桿265適于平移通過狹槽262。此外，刀桿可包括孔270、272，所述孔被配置為并適于容 納通過其中的發(fā)射電纜。載體部251包括形成在其近側(cè)端上的一對鉸鏈構(gòu)件278a、278b并可包括鋸齒280。 樞轉(zhuǎn)銷可在鉸鏈構(gòu)件242a、242b和鉸鏈構(gòu)件278a、278b之間延伸以使砧座組件234在相對 于砧座體部238的間隔位置和接近位置之間關(guān)于釘倉組件236樞轉(zhuǎn)。通道蓋290可以利用 容納在狹槽294中的調(diào)整片(tab) 292固定到載體部251的側(cè)壁上。通道蓋290限定了例如 291a和291b的電纜通道，用于沿著載體部251的側(cè)壁的發(fā)射電纜。一對切口 296a和296b 形成在載體部251中以便于發(fā)射電纜從通道291a和291b通到釘倉承載通道252中。導(dǎo)向 蓋284或其它適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)可設(shè)置或固定到載體部250的遠(yuǎn)側(cè)端上。如圖6所示，磁鐵30可位于SULU 254上，并且傳感器35可位于載體部251上，載 體部251容納SULU 254和/或充分接近磁鐵30以與磁鐵30可操作地相互作用。選擇位 于SULU 16上的磁鐵30為具有待由傳感器35識別的與SULU 16的特征相對應(yīng)的可測量特 征。在實施例中，磁鐵30可以可操作地聯(lián)接到末端效應(yīng)器231上并且傳感器35可以可操 作地聯(lián)接到細(xì)長中心體部214上。如圖7-9所示，部件識別系統(tǒng)150包括多個磁鐵30。每個磁鐵30具有相應(yīng)的傳 感器35，例如霍爾效應(yīng)傳感器。霍爾效應(yīng)傳感器是響應(yīng)于磁場的變化而改變其輸出的轉(zhuǎn)換 器。通過檢測磁鐵30的接近和/或強度的變化，傳感器35將能夠檢測SULU 16,254的存 在或不存在。此外，傳感器35可檢測與特定的SULU 16、254對應(yīng)的磁鐵30的特定特征以 用于SULU 16、254的辨別和/或狀態(tài)目的。磁鐵30被布置在SULU 16、254上以表示二進(jìn)制碼，此處每個二進(jìn)制碼與待識別的 SULU的特征相對應(yīng)。能夠建立的二進(jìn)制碼的數(shù)量是傳感器35的數(shù)量(“η”)的函數(shù)。特別 地，二進(jìn)制碼的總數(shù)量等于二(2)的η次冪，此處η等于傳感器的總數(shù)量。例如，如果存在 六(6)個傳感器35，則可能的二進(jìn)制碼的總數(shù)量為六十四(64)。由于傳感器35不僅能夠 檢測磁鐵的存在，也能夠檢測其強度，因此，通過包括具有不同強度的磁鐵，能夠表示多于2 的η次方個的特征。相應(yīng)地，可能的組合數(shù)量可以是磁鐵的數(shù)量和每個單個磁鐵的強度的 函數(shù)。在圖7至圖9中的每副圖中，六(6)個傳感器35聯(lián)接到微控制器15上，微控制器 15讀取每個信號以確定與待識別的特征相對應(yīng)的二進(jìn)制碼。圖7至圖9以三種不同的構(gòu)造 圖示了磁鐵30的排列。如圖7所示，六(6)個傳感器35中的每一個具有相應(yīng)的磁鐵30， 因此由該排列表示的二進(jìn)制碼等于111111。如圖8所示，第一傳感器35、第二傳感器35、 第四傳感器35、第五傳感器35和第六傳感器35順序分別聯(lián)接到不同的磁鐵30上。這種 布置對應(yīng)于二進(jìn)制碼110111。圖9還圖示了另一可能的磁鐵30的構(gòu)造，此處，第一傳感器 35、第三傳感器35、第四傳感器35和第六傳感器35順序分別聯(lián)接到不同的磁鐵30上。這 種排列對應(yīng)于二進(jìn)制碼101101。在部件識別系統(tǒng)250的另一個實施例中，一個傳感器35適于讀取一個磁鐵30的強度。每個待識別的特征將對應(yīng)于具有不同的磁性強度(即高斯功率)的磁鐵30。為了達(dá) 到這種結(jié)果，具有不同磁性強度的不同磁性材料或者不同的數(shù)量的相同材料的磁鐵可聯(lián)接 到例如SULU 16,254的部件上以與待識別的特征對應(yīng)。傳感器35向微控制器15發(fā)送信號 以識別器械的相應(yīng)特征。隨著SULU 16的發(fā)射，可以通過移動磁鐵30或覆蓋磁鐵30來實現(xiàn)SULU16的狀態(tài) 的確定，以便由傳感器20測得的磁鐵30的數(shù)量或強度可以動態(tài)地改變。這樣，多個SULU 16可設(shè)置有手術(shù)縫合裝置10并且每個SULU 16具有與特定SULU 16的特征相對應(yīng)的磁鐵 30的構(gòu)造。設(shè)置在SULU 16上的磁鐵30的數(shù)量可指示縫合釘排的數(shù)量、SULU 16的長度、 設(shè)置在SULU 16中的縫釘?shù)某叽?，以及將有助于為實施手術(shù)操作選擇正確的SULU 16的任 意其它相關(guān)信息。更進(jìn)一步，可以想到的是，磁鐵30可以可操作地聯(lián)接到將由傳感器20檢 測的SULU 16中的可運動磁性部件上。在這種情況下，部件識別系統(tǒng)10將能夠檢測SULU 16是否具有故障或者之前已經(jīng)使用過。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，此處，在不脫離本公開的范圍和精神的情況下， 可以在形式和細(xì)節(jié)上作出各種改進(jìn)和變化。例如，與上述說明不同的包括在示出的手術(shù)裝 置10、200中的不同的排列、數(shù)量和位置的磁鐵30和傳感器35將保持在本公開的范圍和精 神內(nèi)。此外，此處所描述的部件識別系統(tǒng)可應(yīng)用到包括需要識別的可替換部件的任意手術(shù) 器械中。相應(yīng)地，此處在不脫離本公開的范圍和精神的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上作出改 進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
一種手術(shù)裝置，包括收容部分，其包括一個或多個傳感器；以及可替換部件，其適于并被配置為可拆卸地聯(lián)接到所述收容部分上，所述可替換部件包括至少一個磁鐵，所述至少一個磁鐵具有與所述可替換部件的特征相對應(yīng)的強度或排列，所述至少一個磁鐵能由所述一個或多個傳感器檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)裝置，其中所述至少一個傳感器包括多個傳感器，每個 傳感器適于并被配置為檢測磁鐵，所述可替換部件具有多個磁鐵，磁鐵的數(shù)量等于或少于 所述傳感器的數(shù)量，所述磁鐵被布置為與特定的傳感器相互作用以使特定的傳感器檢測磁 鐵的存在，磁鐵的排列與二進(jìn)制碼相對應(yīng)并表示所述可替換部件的特征。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)裝置，其中所述至少一個傳感器包括多個傳感器，每個 傳感器適于并被配置為檢測磁鐵，所述可替換部件具有多個磁鐵，磁鐵的數(shù)量等于或少于 傳感器的數(shù)量，所述磁鐵被布置為與特定的傳感器相互作用以使特定的傳感器檢測磁鐵的 不存在，磁鐵的排列與二進(jìn)制碼對應(yīng)并表示可替換部件的特征。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)裝置，其中所述收容部分是釘倉收容部分并且所述可替 換部件是適于并被配置為由所述釘倉收容部分收容的裝載單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的手術(shù)裝置，其中所述裝載單元是縫合釘釘倉并且所述可替換 部件的特征是容納在所述縫合釘釘倉中的一個或多個縫合釘?shù)某叽绾途S數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)裝置，其中所述收容部分是細(xì)長體部并且所述可替換部 件是末端效應(yīng)器，所述細(xì)長體部和所述末端效應(yīng)器適于并被配置為可操作地彼此聯(lián)接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)裝置，其中所述至少一個傳感器是霍爾效應(yīng)傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)裝置，其中所述至少一個磁鐵具有強度、排列或檢測能 力，并且其中所述至少一個磁鐵的強度、排列或檢測能力響應(yīng)于所述手術(shù)裝置的狀態(tài)變化 而動態(tài)地改變。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的手術(shù)裝置，其中狀態(tài)的變化對應(yīng)于所述手術(shù)裝置的致動。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的手術(shù)裝置，其中狀態(tài)的變化對應(yīng)于縫合釘釘倉的發(fā)射。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于確定手術(shù)器械的可替換部件的特征的裝置和方法。可由霍爾效應(yīng)傳感器測量的具有可測量強度的導(dǎo)電材料聯(lián)接到所述部件上。在另一個實施例中，多個導(dǎo)電材料被布置為形成表示與所述可替換部件相對應(yīng)的二進(jìn)制碼。可由所述傳感器測量的磁鐵的數(shù)量和/或強度可動態(tài)地改變以使所述手術(shù)器械的狀態(tài)是可確定的。
文檔編號A61B17/02GK101889883SQ201010182369
公開日2010年11月24日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者普拉布·拉姆林安姆, 曼吉特·辛格·賓德拉 申請人:Tyco醫(yī)療健康集團