[发明专利]基于系统状况的外科缝合和切割器械的马达速度的闭环反馈控制

说明书

本发明公开了一种机动化外科器械。外科器械包括位移构件、能量源、马达、控制电路和位置传感器。控制电路被配置为能够以能量源上的预定电负载开始击发位移构件，其中将预定的电负载施加到马达以致动位移构件，经由位置传感器监测位移构件的位置，在位移构件的第一行进间隔期间连续采样能量源的电压，比较采样电压和阈值电压，并且当采样电压大于或等于阈值电压时，继续以第一速度击发位移构件，或者当采样电压小于阈值电压时，调节第一速度。本发明还公开了用于处理马达失速状况和速度之间的转变的技术。

技术领域

本公开涉及外科器械，并且在各种情况下，涉及被设计成用于缝合和切割组织的外科缝合和切割器械及其钉仓。

背景技术

在机动外科缝合和切割器械中，控制切割构件的速度或控制端部执行器的关节运动速度可以是有用的。通过测量在位移构件的预定位置间隔处的经过时间或测量位移构件在预定时间间隔处的位置可确定位移构件的速度。该控件可为开环或闭环。此类测量可用于评估组织状况诸如组织厚度，并且在击发行程期间调节切割构件的速度以说明组织状况。通过将切割构件的预期速度与切割构件的实际速度进行比较可确定组织厚度。在一些情况下，以恒定关节运动速度使端部执行器进行关节运动可以是有用的。在其它情况下，以与端部执行器的扫描范围内的一个或多个区域处的默认关节运动速度不同的关节运动速度驱动端部执行器可以是有用的。

在使用机动外科缝合和切割器械期间，电池可能由于外部施加的负载而过热并导致马达失速。因此，当系统加载以评估电池容量并基于该反馈调节切割构件或击发构件的击发速度时，可希望在击发行程的一部分期间询问电池上的电压。

发明内容

在一个方面，本公开提供了一种外科器械。外科器械包括位移构件，所述位移构件被构造成能够在外科器械内在多个预定义区域上平移；能量源；马达，所述马达联接到位移构件以使位移构件平移；控制电路，所述控制电路联接到能量源和马达；位置传感器，所述位置传感器联接到所述控制电路，所述位置传感器被配置为能够监测所述位移构件的所述位置；其中所述控制电路被配置为能够：以所述能量源上的预定电负载开始击发所述位移构件，其中将所述预定电负载施加到所述马达以致动所述位移构件；由所述位置传感器监测所述位移构件的所述位置；在位移构件的第一行进间隔期间对能量源的电压进行连续采样；将采样电压与阈值电压进行比较；并且当采样电压大于或等于阈值电压时，继续以第一速度击发位移构件；或者当采样电压小于阈值电压时，调节第一速度。

在另一方面，外科器械包括被构造成能够在外科器械内平移的位移构件；马达，所述马达包括轴，所述马达联接到位移构件以使位移构件平移；控制电路，所述控制电路联接到马达；其中所述控制电路被配置为能够：以设定为第一速度的命令速度开始击发所述位移构件，其中所述命令速度为施加到所述马达的速度；检查是否存在马达失速状况；并且当马达未失速时，继续以第一速度击发位移构件；或者将命令速度降低至第二速度，其中第二速度比第一速度慢。

在另一方面，外科器械包括被构造成能够在外科器械内在多个预定义区域上平移的位移构件；能量源；马达，所述马达联接到位移构件以使位移构件平移；控制电路，所述控制电路联接到能量源和马达；位置传感器，所述位置传感器联接到所述控制电路，所述位置传感器被配置为能够监测所述位移构件的所述位置；其中所述控制电路被配置为能够：以设定为第一速度的命令速度开始击发所述位移构件，其中所述命令速度为施加到所述马达的速度；监测位移构件在当前区域中的位置，直到位移构件到达用于比较的目标位置；当位移构件到达目标位置时，确定在当前区域之前的先前区域中是否开始了命令速度的变化；以及当在先前区域中开始命令速度的变化时，继续以命令速度击发位移构件。

附图说明

本文所述方面的新颖特征在所附权利要求书中进行了详细描述。然而，关于组织和操作方法的这些方面可结合附图参考下述说明更好地理解。

图1为根据本公开的一个方面的具有操作地联接到其的可互换轴组件的外科器械的透视图。

图2为根据本公开的一个方面的图1的外科器械的一部分的分解组装图。