[发明专利]基于关节运动角度控制外科缝合和切割器械的马达速度

说明书

本发明公开了一种机动化外科器械。所述外科器械包括被构造成能够控制端部执行器的运动的控制电路。如果所述端部执行器移动到预先确定的期望位置之外，则所述控制电路可激活所述马达的通电状态以将所述端部执行器移回到所述期望位置。当所述端部执行器处于所述期望位置时，所述控制电路可接合所述马达的断电状态并接合电磁锁。

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

在电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能是有用的。位移构件的速度可通过测量在位移构件的预先确定位置间隔处的经过时间或测量位移构件在预先确定时间间隔处的位置来确定。这种控制可以是开环的或闭环的。这种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考虑组织状况。组织厚度可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来确定。在一些情况下，以恒定的关节运动速度使端部执行器进行关节运动可能是有用的。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能是有用的。

在电动外科缝合和切割器械的使用期间，端部执行器可能不期望地进行关节运动或进一步进行关节运动。因此，当端部执行器不进行关节运动但端部执行器钳口打开以使马达与关节运动构件同步时，可能希望提供保持载荷以产生用于保持的动态制动。

发明内容

在一个方面，提供了一种外科器械。外科器械可包括端部执行器、关节运动接头和关节运动构件。关节运动构件能够相对于端部执行器平移从近侧位置到远侧位置的距离，其中关节运动构件的平移导致关节运动接头进行关节运动。外科器械还可包括马达，该马达能够操作以沿着从近侧位置到远侧位置的距离平移关节运动构件。马达可包括通电状态和断电状态。外科器械还可包括：联接到马达的控制电路和联接到控制电路的位置传感器。位置传感器可被配置为能够沿着该距离的至少一部分检测关节运动构件的位置。控制电路可被配置为能够从位置传感器接收指示关节运动构件的关节运动位置的位置输入。控制电路还可识别与关节运动构件的关节运动位置对应的预先确定的期望位置。控制电路还可响应于关节运动构件的不与期望位置对应的当前位置来确定马达的控制动作。在当前位置对应于期望位置时，控制电路可控制关节运动构件的运动，其中控制关节运动构件的运动包括将马达置于断电状态。

在另一方面，外科器械可包括端部执行器和可旋转轴组件。可旋转轴组件可被构造成能够围绕纵向轴线旋转。可旋转轴组件可包括旋转位置传感器和齿轮组件。旋转位置传感器可被配置为能够监测可旋转轴组件围绕纵向轴线的旋转。外科器械还可包括操作地连接到可旋转轴组件的齿轮组件的马达。马达可被构造成能够施加旋转力以旋转齿轮组件。齿轮组件的旋转使可旋转轴组件围绕纵向轴线旋转。外科器械还可包括联接到马达的控制电路。控制电路可被配置为能够基于来自旋转位置传感器的信号来监测可旋转轴组件的旋转位置。控制电路还可识别与可旋转轴组件的旋转位置对应的预先确定的期望位置。控制电路还可响应于可旋转轴组件的不与期望位置对应的当前位置来确定马达的控制动作。在当前位置对应于期望位置时，控制电路还可控制可旋转轴组件的旋转，其中控制可旋转轴组件的旋转可包括将马达置于断电状态。

在另一方面，外科器械可包括纵向轴组件。该纵向轴组件可包括沿纵向轴线延伸的可旋转轴部分。该纵向轴组件还可包括驱动齿轮和关节运动接头。该驱动齿轮可被构造成能够使可旋转轴部分围绕纵向轴线旋转。该关节运动接头可包括关节运动齿轮。外科器械还可包括驱动组件。该驱动组件可包括马达、控制电路和驱动构件。该马达可包括驱动输出部。该控制电路可被配置为能够控制马达。该驱动构件可以操作地连接到驱动输出部。当控制电路处于旋转状态时，该驱动构件操作地连接到可旋转轴部分的驱动齿轮。当控制电路处于关节运动状态时，该驱动构件操作地连接到关节运动接头的关节运动齿轮。外科器械还可包括功率源。马达可包括通电状态和断电状态。当马达处于通电状态时，控制电路以串联电路配置向马达提供功率源。当控制电路处于断电状态时，控制电路将功率源与马达断开。