[发明专利]带有位于被密封外壳中的控制模块的电动手术工具，该外壳具有保护内部构件不受消毒操作影响的主动密封件

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电动手术工具。更具体地，本发明涉及带有被密封的控制模块的电动手术工具，其中控制该工具的致动的电路被封装于所述控制模块内。

背景技术

在现代手术过程中，医学人员可用到的最重要的仪器之一是电动手术工具。通常此工具是电机被容置于其内的机头的形式。被设计为应用到手术部位进行特殊医学过程的切割附件被固定到机头。例如，一些电动手术工具被设计用于与切割附件例如用于切割孔到组织内或用于选择性去除组织例如骨的钻，牙钻或钻铰器一起使用。其它电动手术工具被提供有锯头。这些工具被设计成与用于分离硬和软组织的大剖面（section）的锯片或刀片盒（blade cartridge）一起使用。线驱动器是，如其名，驱动线到患者体内，更具体地到骨内，的电动工具。电动工具还用于执行手术室内的其它功能。例如，已知使用电动工具来混合形成一定质量的外科粘固粉（surgical cement）的成分。

在患者身上使用电动手术工具的能力减轻了医生在患者身上进行医学手术时的身体劳损。而且，大多数手术过程用电动手术工具比用之前的手动等效工具能够更快速更精确地进行。

对于一些内科医生来说非常普遍的一种类型的电动手术工具是不带电线的电池驱动的电动手术工具。如其名，此工具具有用作电机电源的电池。这消除了为工具提供连接到外部电源的电源线的需要。消除电源线相对于带电源线的电动手术工具来说是有利的。使用这种类型工具的手术人员不必考虑消毒了电线，电线才能被引入到无菌手术台或确保在手术过程中未消毒的部分电线不会无意中引入手术部位。消除电线还使得同样消除电线带至手术部位的物理干扰混乱和视线阻挡。

带电线和不带电线的手术工具共有的一个特征是在工具上存在控制开关或控制构件。此构件通常是偏置开关、触发器和按钮的形式。许多带电线和不带电线的手术工具具有类似于手枪握把的手柄。这种形状的工具有时被设计成使控制构件是相对于手柄可滑动地安装的触发器。

手术电动工具，不同于许多其它电动工具，不仅仅要递送相当大量的电力。手术电动工具还必须服从政府监管机构和医院手术室对于医学手术的标准。手术电动工具必须能够经受重复暴露于饱和蒸汽的环境以及非常热的环境。这是因为，在使用之前，电动手术工具被进行高压消毒灭菌。在此过程中，工具被置于其中空气是饱和的蒸汽、温度大约135℃（和275℉）且大气压大约207,000Pa（或30psi）的腔室。工具内部的部件，包括其控制电路的得到部件，如果不进行保护并且重复暴露于这种环境中可能腐蚀和短路电路。常见的解决办法是具有被密封的控制模块，以将这些内部电部件封装在被焊接的或铜焊的外壳中。因为在消毒灭菌过程中这些外壳被重复暴露于加压蒸汽和真空环境中，所以可能会出现问题。控制模块的这种循环加压和减压导致模块的壁或面板重复鼓进和鼓出。模块壁/面板的这种重复弯曲导致焊接处/铜焊处的疲劳失效。失效的结果是蒸汽可能进入模块。

申请人的受让人的美国专利No.7,638,958公开了一种用于保护手术电动工具内部的部件不受消毒灭菌影响的装置，该专利题为“POWERED SURGICAL TOOL WITH CONTROL MODULE THAT CONTAINS A SENSOR FOR REMOTELY MONITORING THE TOOL POWER GENERATING UNIT”，于2009年12月29日授权，并且被引用方式并入本文。本发明的工具具有容置着控制电路的被密封的模块，该控制电路调节工具致动。控制电路调节手术工具的动力产生单元的致动。动力产生单元发出代表其操作状态的信号。在被密封的控制模块壳体内部是监控由动力产生单元发射的信号的传感器。控制电路基于传感器信号调节动力产生单元的致动。在动力产生单元是电机的情况下，该单元发出的信号是随转子位置变化的磁场。传感器监控此磁场的强度。

美国专利No.5,747,953还公开了一种用于保护手术工具内部的部件不受消毒灭菌影响的装置。本发明的工具具有容置着电路的被密封的模块，该电路调节工具致动。在此模块内部是监控外部安装的触发器的状态的不接触式传感器。磁铁附接到每个触发器并且被定位于工具外壳内。模块内部是磁场传感器。每个传感器产生与触发器磁铁的相关联一个的接近度相关的变化的信号。手动移动触发器导致磁铁在工具内部的相同移动。当触发器和磁铁这样移动时，互补的传感器产生表示发生移动的信号。接收到此信号之后，控制电路产生允许刺激电流被施加到电机所需的信号。