[发明专利]能够通过差分总线进行单线数字通信的外科手术器械

说明书

本公开涉及能够通过差分总线进行单线数字通信的外科手术器械。更具体而言，涉及一种与超声外科手术器械一起使用的单线数字通信系统以及一种包含单线数字通信系统的超声外科手术器械。所述单线数字通信系统包含通过第一单线通信总线可操作地联接到第一单线装置的第一发射器逻辑缓冲器和第一接收器逻辑缓冲器。所述单线数字通信系统还包含第一差分收发器运算放大器，所述第一差分收发器运算放大器通过第一发射器信号线可操作地联接到所述第一发射器逻辑缓冲器，并且通过第一接收器信号线可操作地联接到所述第一接收器逻辑缓冲器。第二差分收发器运算放大器通过至少一个差分总线可操作地联接到所述第一差分收发器运算放大器。第二单线装置可操作地联接到所述差分总线并配置成与所述第一单线装置通信。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年12月17日提交的第62/948,996号美国临时专利申请的权益和优先权，所述美国临时专利申请的全部公开内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开涉及超声外科手术器械，且更确切地说，涉及一种用于外科手术器械的通信协议，在所述通信协议中数据通过总线进行通信，所述协议消除了对用于在系统中的各个部件之间传输信息的多个总线的需要。

背景技术

超声外科手术器械利用超声能量，即超声振动来处理组织。更具体地说，超声外科手术器械利用以超声频率传输的机械振动能量来对组织进行凝结、烧灼、熔合、密封、切割、干燥和/或电灼以实现止血。

超声外科手术器械通常采用换能器，所述换能器联接到所述超声外科手术器械的手柄并配置成产生超声能量，以用于沿着波导传输到所述超声外科手术器械的末端执行器，所述末端执行器设计成利用所述超声能量来处理组织。换能器可由例如位于超声外科手术器械的手柄上或手柄内，或例如作为通过外科手术缆线连接到所述超声外科手术器械的机顶盒而远程设置的超声发生器驱动。超声外科手术器械的末端执行器可包含：刀片，其接收来自波导的超声能量以施加到组织；以及夹钳构件，其配置成将组织夹持在所述刀片和所述夹钳构件之间以有助于处理所述组织。

发明内容

电外科和超声器械的各个部件包含在其间传输数字通信信号的多个电子部件，例如，节点。一些数字电子通信节点利用单线接口，以将传输数据所需的装置电连接件减至最少。在单线接口中，数据的传输是半双工的，这意味着在任何给定的时刻，装置可以传输或接收数据，但不能同时传输和接收数据。利用单线通信的这些节点内的装置通常已内置于硬件和软件驱动器中，以用于以此方式聚合数据的传输和接收。在单线上编码的数据取决于其与装置电源的电压关系。差分信令使用两个独立但互补的信号，其中在那些信号中编码的数据取决于其彼此之间的关系，而不取决于其与装置电源的关系。这通常被称作差分总线。在通信节点之间存在相对较长和/或易受电噪声影响的链路的情况下，差分总线提高数字信号的传输的抗扰性和保真度。作为差分总线的部分的节点能够处理差分总线上的数据传输和数据接收两者。这可通过传输和接收的独立的差分总线来完成，或通过添加的硬件或软件产生的逻辑来控制节点以用于在单个差分总线上进行传输或接收来完成。

存在其中节点仅具有单线通信功能但处于差分媒体将在所述节点之间提供更可靠通信的环境中的问题。节点之间的通信链路被称为总线。本公开提供一种通信总线，其中单线装置发送呈显性(dominant)或被动的时间按位数据(temporal bitwise data)以表示总线上的二进制状态。在显性状态中，装置使总线处于所述总线无法被其它装置更改的状态中；而在被动状态中，总线可被其它装置更改。鉴于此状态系统，使用逻辑装置检测显性或被动状态，且将其分别分成两个信道，一个信道用于传输而另一个信道用于接收信号。当检测到显性状态时，将传输逻辑驱动为相同的二进制状态，并且禁用接收器逻辑缓冲器。相反，当检测到被动状态时，启用接收器逻辑缓冲器且禁用发射器逻辑缓冲器，从而使节点在通信接口上呈现被动状态。