專利名稱：用于校準(zhǔn)外科器械的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于校準(zhǔn)外科器械的系統(tǒng)和方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于校準(zhǔn)外科器械的各個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
外科醫(yī)生利用各種不同的外科器械完成外科手術(shù)過(guò)程。一種常用的外科器械是外科線性?shī)A持和縫合(stapling)器械。這樣的縫合器(stapler)通常用來(lái)縫合和修復(fù)組織。另一種類型的外科器械是用來(lái)完成圓形吻合的圓形固定器。這些縫合器和許多其它類型的外科器械通常包括彼此相對(duì)移動(dòng)的部件。例如，縫合器可以具有儲(chǔ)藏縫合件(staples)的本體部和一個(gè)砧座(anvil)。在固定過(guò)程中，使砧座向本體部移動(dòng)，以?shī)A緊一部分組織。當(dāng)該部分組織被完全夾在本體部和砧座之間的時(shí)候，儲(chǔ)存在本體部中的縫合件被推入組織，并抵在砧座上而閉合。為了確保那部分組織被充分夾緊，并確?？p合件被完全閉合，該縫合器裝置的使用者應(yīng)該知道縫合器的部件(例如，本體部和砧座)的相對(duì)位置。
其內(nèi)容全部結(jié)合于此供參考的于2000年11月28日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)第09/723,715號(hào)中，描述了一種包括電機(jī)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程控制單元的電子機(jī)械的外科系統(tǒng)。外科器械(例如，諸如外科縫合器之類的外科附件)固定地或可分離地連接到撓性軸的遠(yuǎn)端上。撓性軸的近端連接到裝有電機(jī)系統(tǒng)的殼體上?？尚D(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸與撓性軸一起設(shè)置，并由電機(jī)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)。遠(yuǎn)程控制單元使使用者能夠根據(jù)與被連接到撓性軸上的外科器械相對(duì)應(yīng)的軟件控制電機(jī)系統(tǒng)。
諸如外科縫合器之類的外科器械可以結(jié)合各種不同的控制機(jī)構(gòu)，以保證圓形外科縫合器的適當(dāng)定位和啟動(dòng)(firing)，參見(jiàn)授權(quán)給Viola等人的美國(guó)專利第5,915,616號(hào)和授權(quán)給Grant等人的美國(guó)專利第5,609,285號(hào)。與外科器械一起使用的其它傳統(tǒng)的控制和感測(cè)機(jī)構(gòu)包括激光器、鄰近傳感器和內(nèi)視鏡，參見(jiàn)授權(quán)給Hooven的美國(guó)專利第5,518,164號(hào)和授權(quán)給Akopov等人的美國(guó)專利第5,573,543號(hào)。所描述的輔助控制特征可以幫助外科醫(yī)生保證縫合器的啟動(dòng)對(duì)應(yīng)于砧座向本體部逼近。多個(gè)附接在軸上的傳統(tǒng)的圓形外科縫合器是使用手持控制器操縱和驅(qū)動(dòng)的，參見(jiàn)授權(quán)給Sjostrem的美國(guó)專利第4,705,038號(hào)、授權(quán)給Ams等人的美國(guó)專利第4,995,877號(hào)、授權(quán)給Mallaby的美國(guó)專利第5,249,583號(hào)、授權(quán)給Hooven的美國(guó)專利第5,383,880號(hào)、以及授權(quán)給Byrne等人的美國(guó)專利第5,395,033號(hào)。
當(dāng)外科器械(例如，外科縫合器)被連接到如上所述的外科系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)軸上的時(shí)候，外科器械的部件(例如，砧座、砧座桿和本體部)被適當(dāng)?shù)匦?zhǔn)以保證適當(dāng)?shù)剡B同控制系統(tǒng)一起發(fā)揮作用是很重要的。如果部件未被適當(dāng)?shù)匦?zhǔn)，在外科器械的操作中就可能發(fā)生誤差，因此控制系統(tǒng)可能失去其效能。此外，各種不同類型的外科器械可能與前面描述的電子機(jī)械裝置一起使用。
因此，需要提供一種能在校準(zhǔn)外科器械的部件方面提供得到改善的效能的校準(zhǔn)系統(tǒng)和方法。
所以，本發(fā)明的目的在于提供一種能在校準(zhǔn)外科器械的部件方面提供得到改善的效能的校準(zhǔn)系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種能使不同類型的外科器械附接到要被校準(zhǔn)的電子機(jī)械外科系統(tǒng)上的校準(zhǔn)系統(tǒng)和方法。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范實(shí)施例，提供了一種用于外科器械的校準(zhǔn)系統(tǒng)。該校準(zhǔn)系統(tǒng)可以包括諸如電機(jī)系統(tǒng)和撓性軸之類的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。校準(zhǔn)系統(tǒng)還可以包括具有可用執(zhí)行機(jī)構(gòu)操縱的第一部件和第二部件的外科器械，第一部件設(shè)置在相對(duì)于第二部件的第一位置。校準(zhǔn)系統(tǒng)還可以包括設(shè)置用來(lái)提供與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)的傳感器，和與外科器械相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。此外，校準(zhǔn)系統(tǒng)包括為處理校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和來(lái)自傳感器用來(lái)在執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)確定第一部件相對(duì)于第二部件的第二位置的信號(hào)而配置的處理器。
在本發(fā)明的一個(gè)示范實(shí)施例中，傳感器是霍耳效應(yīng)傳感器，而處理器設(shè)置用來(lái)根據(jù)可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)確定第一部件相對(duì)于第二部件的第二位置。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以包括與在第一位置中第一部件與第二部件之間的相對(duì)距離(例如，當(dāng)外科器械處于完全張開(kāi)或完全閉合的位置時(shí)兩個(gè)部件之間的距離)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。此外，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以包括使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與第一部件對(duì)第二部件的相對(duì)位置的變化相關(guān)聯(lián)(例如，使可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)與外科器械的各部件之間的距離變化相關(guān)聯(lián))的數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)還可以包括儲(chǔ)存在外科器械的存儲(chǔ)單元中的校正因子，使得處理器能配置用來(lái)根據(jù)校正因子確定第一部件相對(duì)于第二部件的第二位置。校正因子可以對(duì)應(yīng)于驅(qū)使第一部件相對(duì)于第二部件從第一位置到第二位置所需的實(shí)際的運(yùn)動(dòng)量(例如，驅(qū)動(dòng)軸的實(shí)際旋轉(zhuǎn)圈數(shù))和預(yù)期的運(yùn)動(dòng)量(例如，驅(qū)動(dòng)軸的預(yù)期旋轉(zhuǎn)圈數(shù))之間的差值。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范實(shí)施例的一種電子機(jī)械外科系統(tǒng)的透視圖；
圖2是一個(gè)示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種電子機(jī)械外科系統(tǒng)；圖3(a)是一個(gè)示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的外科器械中的存儲(chǔ)單元；圖3(b)是一個(gè)示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在遠(yuǎn)程功率控制臺(tái)中的存儲(chǔ)單元；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的編碼器的示意圖，該編碼器包括霍耳效應(yīng)器件；圖5是一個(gè)流程圖，示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范實(shí)施例的一種用于校準(zhǔn)外科器械的方法；圖6是一個(gè)流程圖，示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示范實(shí)施例的一種用于校準(zhǔn)外科器械的方法；圖7是一個(gè)流程圖，示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種使用校正因子校準(zhǔn)外科器械的方法；以及圖8是一個(gè)示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種具有應(yīng)變儀的食道擴(kuò)張器外科器械。
具體實(shí)施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范實(shí)施例的電子機(jī)械外科系統(tǒng)10的透視圖。例如，電子機(jī)械外科系統(tǒng)10可以包括一個(gè)遠(yuǎn)程功率控制臺(tái)12，該控制臺(tái)包括一個(gè)具有前面板15的殼體14。裝在前面板15上的是一個(gè)顯示裝置16和指示器18a、18b。撓性軸20可以從殼體14伸出而且可以通過(guò)第一接合器22可分離地固定到殼體上。撓性軸20的遠(yuǎn)端24可以包括適合將外科器械100(例如，外科附件)可分離地固定到撓性軸20的遠(yuǎn)端24上的第二接合器26?？蛇x地，撓性軸20的遠(yuǎn)端24可以適合將外科器械100固定不變地固定到撓性軸20的遠(yuǎn)端24上。舉例來(lái)說(shuō)，外科器械100可以是外科縫合器、外科切割器、外科縫合器-切割器、線性外科縫合器、線性外科縫合器-切割器、圓形外科縫合器、圓形外科縫合器-切割器、外科施夾鉗、外科夾子結(jié)扎器(clip ligator)、外科夾緊裝置(clampingdevice)、脈管擴(kuò)張裝置、內(nèi)腔擴(kuò)張裝置、解剖刀、流體遞送裝置(fluiddelivery device)或任何其它類型的外科器械。作為舉例，這樣的外科器械見(jiàn)諸于標(biāo)題為“A Stapling Device for Use with anElectromechanical Driver Device for Use with Anastomosing，Stapling，and Resecting Instruments(供與吻合、縫合、和切除器械一起使用的機(jī)電驅(qū)動(dòng)裝置使用的縫合裝置)”的美國(guó)專利第6,315,184號(hào)、標(biāo)題為“Electromechanical Driver Device for Use with Anastomosing，Stapling，and Resecting Instruments(供與吻合、縫合、和切除器械一起使用的機(jī)電驅(qū)動(dòng)裝置)”的美國(guó)專利第6,443,973號(hào)、標(biāo)題為“Automated Surgical Stapling System(自動(dòng)外科縫合系統(tǒng))”的美國(guó)專利第6,264,087號(hào)、標(biāo)題為“A Vessel and Lumen ExpanderAttachment for Use with an Electromechanical Driver Device(供與機(jī)電驅(qū)動(dòng)裝置一起使用的脈管和內(nèi)腔擴(kuò)張器附件)”的美國(guó)專利申請(qǐng)第09/510,926號(hào)、標(biāo)題為“Electromechanical Driver and RemoteSurgical Instruments Attachment Having Computer Assisted ControlCapabilities(有計(jì)算機(jī)輔助控制能力的機(jī)電驅(qū)動(dòng)器和遠(yuǎn)程外科器械附件)”的美國(guó)專利申請(qǐng)第09/510,927號(hào)、標(biāo)題為“A Tissue StaplingAttachment for Use with an Electromechanical Driver Device(供與機(jī)電驅(qū)動(dòng)裝置一起使用的組織固定附件)”的美國(guó)專利申請(qǐng)第09/510,931號(hào)、標(biāo)題為“A Fluid Delivery Mechanism for Use withAnastomosing，Stapling，and Resecting Instruments(供與吻合、縫合、和切除器械一起使用的流體遞送機(jī)構(gòu))”的美國(guó)專利申請(qǐng)第09/510,932號(hào)、和標(biāo)題為“A Fluid Delivery Device for Use withAnastomosing，Stapling，and Resecting Instruments(供與吻合、縫合、和切除器械一起使用的流體遞送裝置)”的美國(guó)專利申請(qǐng)第09/510,933號(hào)中的描述，在此通過(guò)引用將每份文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容明確地結(jié)合于本申請(qǐng)中。
遠(yuǎn)程功率控制臺(tái)12還包括用來(lái)驅(qū)動(dòng)外科器械100的電機(jī)1010。在一個(gè)示范實(shí)施例中，電機(jī)1010通過(guò)在撓性軸20內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸630與外科器械100接合。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸630旋轉(zhuǎn)時(shí)，外科器械100的第一部件100a相對(duì)于外科器械100的第二部件100b移動(dòng)。例如，根據(jù)所用的外科器械的類型，第一部件100a通過(guò)可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸630相對(duì)于第二部件100b的動(dòng)作可以包括張開(kāi)或閉合夾鉗、移動(dòng)刀刃和/或激發(fā)縫合器(firing staples)或任何其它類型的運(yùn)動(dòng)。這樣的遠(yuǎn)程功率控制臺(tái)12的例子在標(biāo)題為“Electro-Mechanical SurgicalDevice(電子機(jī)械外科裝置)”的美國(guó)專利申請(qǐng)第09/723,715號(hào)和標(biāo)題為“Electro-Mechanical Surgical Device(電子機(jī)械外科裝置)”的美國(guó)專利申請(qǐng)第09/836,781號(hào)中有描述，在此通過(guò)引用將每份文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容明確地并入本申請(qǐng)中。功率控制臺(tái)12還可以包括處理器1020。
圖2是一示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子機(jī)械外科系統(tǒng)10。處理器1020可以配置在遠(yuǎn)程功率控制臺(tái)12中，而且是為控制電子機(jī)械外科系統(tǒng)10的各種不同的功能和操作而配置的。為儲(chǔ)存處理器1020使用的程序或算法，設(shè)置了一個(gè)存儲(chǔ)單元130，其可以包括諸如ROM部件132和/或RAM部件134之類的存儲(chǔ)裝置。ROM部件132通過(guò)線路136與處理器1020進(jìn)行電連接和邏輯通信，而RAM部件134通過(guò)線路138與處理器1020進(jìn)行電連接和邏輯通信。RAM部件134可以包括任何類型的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，例如，象磁性存儲(chǔ)裝置、光存儲(chǔ)裝置、磁-光存儲(chǔ)裝置、電子存儲(chǔ)裝置等。同樣，ROM部件132可以包括任何類型的只讀存儲(chǔ)器，例如，象PC卡或PCMCIA型裝置之類可移動(dòng)的存儲(chǔ)裝置。可以理解，ROM部件132和RAM部件134可以體現(xiàn)為單一的單元，或者可以是分開(kāi)的單元，而且ROM部件132和/或RAM部件134可以是以PC卡或PCMCIA型裝置的形式提供的。
處理器1020進(jìn)一步經(jīng)由線路154連接到顯示裝置16上，而且分別經(jīng)由線路156、158連接到指示器18a、18b上。線路124將處理器1020在電和邏輯上連接到電機(jī)1010上。電機(jī)1010通過(guò)可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸630與外科器械100耦合?？梢园ň幋a器1106的傳感器1030經(jīng)由線路152與處理器1020電連接和邏輯連接。傳感器1030可以設(shè)置在撓性軸20的第二接合器26中，設(shè)置用來(lái)經(jīng)由線路152，把與驅(qū)動(dòng)軸630的運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)提供給處理器1020。外科器械100可以包括存儲(chǔ)單元1741，其一個(gè)實(shí)例在圖3(a)中示出而且在下面將予以更詳細(xì)的描述，該存儲(chǔ)單元通過(guò)線路1749與處理器1020電連接和邏輯連接。處理器1020還可以包括附加的存儲(chǔ)單元1742，其一個(gè)實(shí)例在圖3(b)中示出而且在下面將予以更詳細(xì)的描述，該存儲(chǔ)單元設(shè)置在遠(yuǎn)程功率控制臺(tái)12內(nèi)而且通過(guò)線路278與處理器1020電連接和邏輯連接。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，外科器械100可以包括存儲(chǔ)單元，例如在圖3(a)中示出的存儲(chǔ)單元1741。例如，存儲(chǔ)單元1741可以儲(chǔ)存信息，如在2000年11月28日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)第09/723,715號(hào)、2001年4月17日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)第09/836,781號(hào)、2001年6月22日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)第09/887,789號(hào)、和2002年3月15日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)第10/099,634號(hào)中所描述的那樣，在此通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容明確地并入。例如，如圖3(a)所示，存儲(chǔ)單元1741可以包括數(shù)據(jù)連接器2721，后者包括多個(gè)觸點(diǎn)2761，每個(gè)觸點(diǎn)經(jīng)由各自的線路1749與存儲(chǔ)單元1741電連接和邏輯連接。例如，存儲(chǔ)單元1741可以是為儲(chǔ)存序號(hào)數(shù)據(jù)1801、附件類型標(biāo)識(shí)符數(shù)據(jù)1821和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1841而設(shè)置的。存儲(chǔ)單元1741還可以儲(chǔ)存其它數(shù)據(jù)。序號(hào)數(shù)據(jù)1801和附件類型標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)1821兩者都可以設(shè)定為只讀數(shù)據(jù)。在本示范實(shí)施例中，序號(hào)數(shù)據(jù)1801是唯一地識(shí)別特定的外科器械100的數(shù)據(jù)，而附件類型標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)1821是識(shí)別外科器械100的類型(例如，圓形縫合器)的數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1841可以是任何類型的用來(lái)校準(zhǔn)外科器械100的數(shù)據(jù)。例如，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1841可以包括校準(zhǔn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，例如，可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸630的轉(zhuǎn)數(shù)，以改變外科器械100的第一部件100a與第二部件100b之間的距離。此外，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1841可以包括與外科器械的第一和第二部件彼此的相對(duì)位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，例如，當(dāng)處于某個(gè)特定位置(例如，完全張開(kāi)的或完全閉合的位置)時(shí)外科器械100的第一部件100a相對(duì)于第二部件100b的距離。此外，為了考慮特定類型的外科器械100的傳動(dòng)裝置間隙或其它類型的機(jī)械變量，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)184可以如同下面更全面地描述的那樣包括校正因子。通常，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)184可以提供與對(duì)特定的外科器械100具體給出的任何機(jī)械變量相對(duì)應(yīng)的任何類型的數(shù)據(jù)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，遠(yuǎn)程功率控制臺(tái)14例如處理器1020也可以包括一個(gè)存儲(chǔ)單元，如在圖3(b)中示出的存儲(chǔ)單元1742。應(yīng)該理解，盡管存儲(chǔ)單元1742被示成不連續(xù)的，但是借此儲(chǔ)存的一些或全部數(shù)據(jù)可以選擇性地儲(chǔ)存在存儲(chǔ)單元130中。參見(jiàn)圖3(b)，存儲(chǔ)單元1742可以包括數(shù)據(jù)連接器2722，后者包括觸點(diǎn)2762，每個(gè)觸點(diǎn)都經(jīng)由各自的線路278與存儲(chǔ)單元1742電連接和邏輯連接。存儲(chǔ)單元1742可以設(shè)置用來(lái)為許多不同的外科附件存儲(chǔ)序號(hào)數(shù)據(jù)1802、附件類型標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)1822和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1842。存儲(chǔ)單元1742還可以儲(chǔ)存其它的數(shù)據(jù)。序號(hào)數(shù)據(jù)1802和附件類型標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)1822兩者都可以設(shè)置成只讀數(shù)據(jù)。在示范實(shí)施例中，序號(hào)數(shù)據(jù)1802是唯一識(shí)別特定的外科器械的數(shù)據(jù)，而附件類型標(biāo)識(shí)符數(shù)據(jù)1822是識(shí)別各種不同類型的外科器械(例如，圓形縫合器)的數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1842可以是用來(lái)校準(zhǔn)外科器械的任何類型的數(shù)據(jù)。例如，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1842可以包括使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)(例如，可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸630的轉(zhuǎn)數(shù))與外科器械100的第一部件100a與第二部件100b之間的距離變化相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。此外，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1842可以包括與外科器械的第一和第二部件的彼此相對(duì)位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，例如，當(dāng)處于某個(gè)特定位置(例如，完全張開(kāi)的或完全閉合的位置)時(shí)，外科器械100的第一部件100a相對(duì)于第二部件100b的距離。如同前面關(guān)于校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1841的陳述，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1842可以提供與對(duì)外科器械100具體相對(duì)的任何機(jī)械變量相對(duì)應(yīng)的任何類型的數(shù)據(jù)。
參見(jiàn)圖2，電子機(jī)械外科系統(tǒng)10還可以包括傳感器1030。傳感器1030經(jīng)由線路152被連接到處理器1020上。傳感器1030可以提供與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)(例如，在撓性軸20內(nèi)驅(qū)動(dòng)軸630的旋轉(zhuǎn))有關(guān)的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器1030被設(shè)置在撓性軸20的遠(yuǎn)端24。例如，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范實(shí)施例，傳感器1030包括一個(gè)第一編碼器1106，該編碼器設(shè)置在第二接合器26內(nèi)，配置用來(lái)為響應(yīng)和根據(jù)第一驅(qū)動(dòng)軸630的旋轉(zhuǎn)輸出信號(hào)。編碼器1106輸出的信號(hào)可以表示可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸630的旋轉(zhuǎn)位置及其旋轉(zhuǎn)方向。例如，編碼器1106可以是霍耳效應(yīng)器件、光學(xué)器件等。雖然編碼器1106被描述為配置在第二接合器26內(nèi)，但是應(yīng)該理解到，編碼器1106可以是設(shè)置在電機(jī)1010與外科器械100之間的任何位置?？梢岳斫?，在第二接合器26內(nèi)或在撓性軸20的遠(yuǎn)端24提供編碼器1106將精確地確定驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)。如果編碼器1106設(shè)置在撓性軸20的近端，可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸630的扭曲可能造成測(cè)量誤差。
圖4是包括霍耳效應(yīng)器件的編碼器1106的示意圖。有北極242和南極244的磁鐵240不可旋轉(zhuǎn)地安裝在驅(qū)動(dòng)軸630上。編碼器1106進(jìn)一步包括第一傳感器246和第二傳感器248，它們相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸630的縱向即旋轉(zhuǎn)軸線以大約90°分開(kāi)來(lái)設(shè)置。傳感器246、248的輸出是持續(xù)的而且在傳感器的檢測(cè)范圍內(nèi)隨著磁場(chǎng)極性的變化改變它的狀態(tài)。因此，基于編碼器1106的輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)軸630的角位置可以在四分之一圈之內(nèi)被確定，而且驅(qū)動(dòng)軸630的旋轉(zhuǎn)方向可以被確定。編碼器1106的輸出經(jīng)由相應(yīng)的線路152被傳輸?shù)教幚砥?020。處理器1020基于來(lái)自編碼器1106的輸出信號(hào)通過(guò)跟蹤驅(qū)動(dòng)軸630的角位置和旋轉(zhuǎn)方向，從而能夠確定外科器械100的第一部件100a相對(duì)于第二部件100b的位置和/或狀態(tài)。換言之，通過(guò)計(jì)算驅(qū)動(dòng)軸630的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，處理器1020能確定外科器械的第一部件100a相對(duì)于第二部件100b的位置和/或狀態(tài)。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范實(shí)施例舉例說(shuō)明用來(lái)校準(zhǔn)外科器械100的方法的流程圖。在步驟200，使用者將外科器械100裝到撓性軸20的遠(yuǎn)端24上。在步驟210，處理器1020讀出與外科器械100相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。與外科器械100相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以是儲(chǔ)存在外科器械100的存儲(chǔ)單元1741中的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1841，而且可以是在外科器械100附接到撓性軸20上之后經(jīng)由線路1749提供給處理器1020的。可選地，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以是儲(chǔ)存在遠(yuǎn)程功率控制臺(tái)12的存儲(chǔ)單元1742中的或儲(chǔ)存在任何其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1842。在另一個(gè)實(shí)施例中，與外科器械100相對(duì)應(yīng)的附件類型標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)1821被儲(chǔ)存在外科器械100的存儲(chǔ)單元1741中，而與一個(gè)以上不同類型的外科器械相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以在外科器械100安裝到撓性軸20上之后，作為校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1842被儲(chǔ)存在遠(yuǎn)程功率控制臺(tái)12的存儲(chǔ)單元1742中，處理器1020設(shè)置用來(lái)讀出外科器械100的附件類型標(biāo)識(shí)符數(shù)據(jù)182，以便識(shí)別已被安裝的外科器械的類型，和從存儲(chǔ)單元1742的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1842中選擇與在用的特定外科器械相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
在步驟220，處理器1020確定外科器械100的第一位置，例如，外科器械100的第一部件100a相對(duì)于第二部件100b的第一位置。例如，處理器1020可以確定在第一位置第一部件100a與第二部件100b之間的距離。這個(gè)第一位置可以是，舉例來(lái)說(shuō)，在運(yùn)送外科器械100期間使用的位置，例如，完全張開(kāi)的或完全閉合的位置。在一個(gè)實(shí)施例中，與外科器械100相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1841、1842之一或兩者都包括與外科器械100處在第一位置時(shí)第一和第二部件100a、100b之間的距離相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，借此使處理器1020能夠通過(guò)僅僅讀出與外科器械100相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1841、1842之一或兩者都讀出，就可以確定外科器械100的第一部件100a相對(duì)于第二部件100b的第一位置。
在步驟230，外科器械100的第一部件100a被驅(qū)動(dòng)，以便相對(duì)于第二部件100b移動(dòng)。在步驟230第一部件100a的動(dòng)作可以是為了夾緊一部分組織、驅(qū)動(dòng)縫合器等，取決于在用的外科器械的類型。在一個(gè)實(shí)施例中，外科器械100的第一部件100a是通過(guò)電機(jī)1010旋轉(zhuǎn)撓性軸20中的可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸630相對(duì)于第二部件100b動(dòng)作的。
在步驟240，傳感器1030把與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)提供給處理器1020。例如，如同前面更全面地描述的那樣，傳感器1030可以是提供與可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸630已旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)的霍耳效應(yīng)傳感器。在步驟250，處理器1020可以處理與第一部件100a相對(duì)于第二部件100b的第一位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)、從傳感器1030收到的信號(hào)、和與外科器械100相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1841、1842之一或兩者都處理，以便確定外科器械100的第一部件100a相對(duì)于第二部件100b的第二位置。例如，如果校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1841、1842中的任何一個(gè)包括使可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸630的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)與外科器械100的第一部件100a與第二部件100b之間的距離改變相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，那么處理器1020可以根據(jù)霍耳效應(yīng)傳感器1030提供的信號(hào)確定第一部件100a相對(duì)于第二部件100b行進(jìn)的距離。如果校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1841、1842中的任何一個(gè)還包括在第一位置第一和第二部件100a、100b之間的初始距離，那么處理器1020可以確定在第一和第二部件100a、100b之間的初始距離與在步驟230期間第一部件100a的行進(jìn)距離之間的差值，以便確定在第一部件100a動(dòng)作之后在第一和第二部件100a、100b之間的實(shí)際距離。因此，外科器械100可以借此被校準(zhǔn)，從而保證第一和第二部件100a、100b的相對(duì)位置在外科器械100操作期間是已知的，以及外科器械100的位置，例如第一部件100a相對(duì)于第二部件100b的位置，可以在操作期間監(jiān)控。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示范實(shí)施例舉例說(shuō)明用來(lái)校準(zhǔn)外科器械100(例如，55mm線性縫合器/切割器外科附件)的方法的流程圖。在步驟300，使用者將外科器械100裝到撓性軸20的遠(yuǎn)端24上。在步驟310，處理器1020讀出與外科器械100相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。如上所述，與外科器械100相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以是儲(chǔ)存在外科器械100的存儲(chǔ)單元1741中的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1841，并且可以在外科器械100被裝到撓性軸20上時(shí)經(jīng)由線路120提供給處理器1020，或者可以是儲(chǔ)存在遠(yuǎn)程功率控制臺(tái)12的存儲(chǔ)單元1742中或任何其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置中的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1842。
在步驟320，第一部件100a在外科器械100被接到撓性軸20上時(shí)，要么自動(dòng)地要么有選擇地相對(duì)于第二部件100b被驅(qū)動(dòng)進(jìn)入第一位置。例如，在外科器械100被接到撓性軸20上時(shí)，第一部件100a可以相對(duì)于第二部件100b被驅(qū)動(dòng)進(jìn)入完全張開(kāi)的或完全閉合的位置。此完全張開(kāi)的或完全閉合的位置可以是“急停(hard-stop)”位置，例如，第一部件100a在機(jī)械上不能越過(guò)它行進(jìn)的位置。處理器1020可以檢測(cè)到外科器械100的第一部件100a何時(shí)到達(dá)第一位置，例如，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸630不能進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)的時(shí)候或者在預(yù)定的時(shí)間周期期滿之后。
在步驟330，處理器1020確定外科器械100的第一部件100a相對(duì)于第二部件100b的第一位置。例如，處理器1020可以確定在第一位置第一和第二部件100a、100b之間的距離。如同先前提到的那樣，與外科器械100相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1841、1842之一或兩者都可以包括處在第一位置的時(shí)候與外科器械100的第一和第二部件100a、100b之間的距離相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，借此使處理器1020能夠通過(guò)僅僅讀出與外科器械100相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1841、1842之一或兩者都讀出，來(lái)確定外科器械100的第一部件100a相對(duì)于第二部件100b的第一位置。
在步驟340，外科器械100的第一部件100a再一次被驅(qū)動(dòng)，以便使之相對(duì)于第二部件100b移動(dòng)。在步驟340第一部件100a的動(dòng)作可以是為了夾緊一部分組織、為了啟動(dòng)縫合器等，取決于在用的外科器械的類型。在一個(gè)實(shí)施例中，外科器械100的第一部件100a是通過(guò)電機(jī)1010旋轉(zhuǎn)撓性軸20的可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸630相對(duì)第二部件100b動(dòng)作的。
在步驟350，傳感器1030把與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)(例如，與驅(qū)動(dòng)軸630已旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)相對(duì)應(yīng)的信號(hào))提供給處理器1020，如同前面更全面地描述的那樣。在步驟360，處理器1020可以處理與相對(duì)于第二部件100b第一部件100a的第一位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)、從傳感器1030收到的信號(hào)、和與外科器械100相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1841、1842之一或兩者都處理，以便確定外科器械100的第一部件100a相對(duì)于第二部件100b的第二位置。例如，處理器1020可以根據(jù)霍耳效應(yīng)傳感器1030提供的信號(hào)確定在步驟340期間第一部件100a相對(duì)于第二部件100b行進(jìn)的距離，而且可以進(jìn)一步確定在第一位置中第一和第二部件100a、100b之間的初始距離之間的差值。因此，處理器1020也可以確定在步驟340期間第一部件100a的行進(jìn)距離，為的是確定在第一部件100a動(dòng)作之后第一和第二部件100a、100b之間的實(shí)際距離。
圖6的流程圖描述的方法甚至可以被用在包裝和運(yùn)輸之前外科器械100被校準(zhǔn)(例如，被移動(dòng)到完全張開(kāi)或完全閉合的位置)的時(shí)候。例如，雖然外科器械100在包裝和運(yùn)輸之前被校準(zhǔn)，但是外科器械100可能在使用之前受到震動(dòng)或碰撞，從而使外科器械的各個(gè)部件偏離其原始的校準(zhǔn)位置。圖6的方法可以用來(lái)確保處理器1020可以精確地確定外科器械100的各個(gè)部件的相對(duì)位置，即使這些部件在使用之前已被意外地移動(dòng)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在校準(zhǔn)外科器械100的時(shí)候，使用校正因子。校正因子可以是與外科器械相對(duì)應(yīng)的任何類型的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。例如，校正因子可以對(duì)應(yīng)于典型的外科器械的預(yù)期的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)與那個(gè)類型的特定的外科器械的實(shí)際的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)之間的差值。這樣的校正因子可以被用來(lái)估計(jì)對(duì)特定的外科器械可能截然不同的傳動(dòng)裝置間隙或任何其它的機(jī)械變量。
例如，外科器械100可以與第一部件100a(例如，砧座)一起包裝，與一個(gè)固態(tài)機(jī)械緩沖件接觸，限定一個(gè)完全張開(kāi)的第一位置。在外科器械100完全張開(kāi)的該第一位置，第一部件100a可以被放置在距離第二部件100b的一個(gè)距離上，例如16毫米。外科器械100還可以有完全閉合的第二位置，在該位置第一部件100a被放置在距離第二部件100b的一個(gè)距離上，例如1毫米。遠(yuǎn)程功率控制臺(tái)12的存儲(chǔ)單元1742可以包括使預(yù)期的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與部件100a、100b的相對(duì)運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1842。例如，遠(yuǎn)程功率控制臺(tái)12的存儲(chǔ)單元1742可以包括使預(yù)期的驅(qū)動(dòng)軸630的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)與在外科器械100的第一和第二部件之間的直線距離變化相關(guān)聯(lián)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1842。在這個(gè)例子中，遠(yuǎn)程功率控制臺(tái)12的存儲(chǔ)單元1742可以包括使驅(qū)動(dòng)軸630的550轉(zhuǎn)與在外科器械100的第一和第二部件100a、100b之間的直線距離上15毫米的變化相關(guān)聯(lián)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1842。因此，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1842在被處理器1020讀出的時(shí)候可以指令處理器1020將可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸630旋轉(zhuǎn)總共550次，以使外科器械100的鉗夾合攏，從完全張開(kāi)的第一位置轉(zhuǎn)變成完全閉合的第二位置。然而，校正因子考慮這樣一種情況，在這種情況下雖然550轉(zhuǎn)可能是對(duì)于使這個(gè)類型的典型的外科器械的部件100a、100b完全閉合必不可少的，但是為了使部件100a、100b完全閉合，特定的外科器械可能需要驅(qū)動(dòng)軸630旋轉(zhuǎn)不同的圈數(shù)。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例舉例說(shuō)明使用校正因子校準(zhǔn)外科器械100的方法的流程圖。在步驟400，特定的外科器械100被放在測(cè)試夾具之中，例如在制造期間，而且張開(kāi)到完全張開(kāi)的第一位置。外科器械100可以通過(guò)測(cè)試夾具，以與外科器械100接在遠(yuǎn)程功率控制臺(tái)12的撓性軸20上時(shí)被驅(qū)動(dòng)的速度和扭矩等同的速度和扭矩打開(kāi)。在步驟410，測(cè)試夾具將外科器械100驅(qū)動(dòng)到完全閉合的第二位置。然而，不同于這個(gè)類型的典型的外科器械的部件100a、100b完全閉合必不可少的550轉(zhuǎn)，這個(gè)特定的外科器械100為了使部件100a、100b完全合攏可能需要驅(qū)動(dòng)軸630旋轉(zhuǎn)不同的圈數(shù)，例如562轉(zhuǎn)。
在步驟420，與在典型的外科器械中使部件100a、100b完全閉合所需的預(yù)期轉(zhuǎn)數(shù)和在特定的外科器械100中使部件100a、100b完全閉合所需的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)之間的差值相等的校正因子，被作為校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1841中的校正因子儲(chǔ)存在外科器械100的存儲(chǔ)單元1741中。在步驟430，外科器械100被裝到撓性軸20上。在步驟440，處理器1020從外科器械100中的存儲(chǔ)單元1741讀出校正因子。此外，處理器1020可以讀取儲(chǔ)存在遠(yuǎn)程電源控制臺(tái)12中的存儲(chǔ)單元1742中的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1842，該存儲(chǔ)單元可以儲(chǔ)存與外科器械100相同類型的典型的外科器械所要求的預(yù)期轉(zhuǎn)數(shù)。
在步驟450，處理器1020根據(jù)儲(chǔ)存在遠(yuǎn)程功率控制臺(tái)12的存儲(chǔ)單元1742中的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1842，和作為校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1841儲(chǔ)存在外科器械100中的存儲(chǔ)單元1741中的校正因子，確定正確的動(dòng)作量，例如，第一和第二部件100a、100b彼此相對(duì)移動(dòng)預(yù)期的距離所需要的正確的驅(qū)動(dòng)軸630的轉(zhuǎn)數(shù)。例如，在上述的例子中，為了使第一和第二部件100a、100b從完全張開(kāi)的第一位置移動(dòng)到完全閉合的第二位置，處理器1020可以把儲(chǔ)存在遠(yuǎn)程功率控制臺(tái)12的存儲(chǔ)單元1742中的預(yù)期的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1842(例如，550轉(zhuǎn))與儲(chǔ)存在外科器械100的存儲(chǔ)單元1741中的校正因子(例如，12轉(zhuǎn))相加，從而確定使第一和第二部件100a、100b在完全張開(kāi)的位置和完全閉合的位置之間移動(dòng)所需的正確的轉(zhuǎn)數(shù)是562轉(zhuǎn)。當(dāng)然，處理器1020也可以使用校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1842和校正因子確定使第一和第二部件100a、100b彼此相對(duì)移動(dòng)任何距離所需要的正確轉(zhuǎn)數(shù)。此外，可以理解儲(chǔ)存在其它的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置中的其它類型的校正因子也可以被系統(tǒng)10使用。
在步驟460，第一部件100a被移動(dòng)到相對(duì)于第二部件100b完全張開(kāi)的第一位置，以便準(zhǔn)備操作。可選地，在第一部件100a相對(duì)于第二部件100b處于完全張開(kāi)位置時(shí)外科器械100可以被裝運(yùn)。在步驟470，通過(guò)將驅(qū)動(dòng)軸630旋轉(zhuǎn)在步驟450中確定的轉(zhuǎn)數(shù)，第一部件100a被驅(qū)使從完全張開(kāi)的位置到完全閉合的位置，或者相對(duì)于第二部件100b被驅(qū)使到任何預(yù)期的位置。
上述方法也可以與一種食道擴(kuò)張器外科器械一起使用，這種擴(kuò)張器可以使用應(yīng)變儀來(lái)測(cè)量食道壓力。圖8是一個(gè)示意圖，示出一個(gè)具有應(yīng)變儀202的食道擴(kuò)張器外科器械200。被安裝的應(yīng)變儀需要進(jìn)行校準(zhǔn)(例如，增益和偏移量的校準(zhǔn))。與增益和偏移量相關(guān)聯(lián)的校正因子在食道擴(kuò)張器外科器械的最后組裝過(guò)程中可以推導(dǎo)出來(lái)，而且可以用電子方式儲(chǔ)存在裝在食道擴(kuò)張器外科器械200中的存儲(chǔ)裝置204中。應(yīng)變儀202也可以使用信號(hào)調(diào)節(jié)放大器206。信號(hào)調(diào)節(jié)放大器206可以位于撓性軸210的適配器208之中或位于功率控制臺(tái)212之中。信號(hào)調(diào)節(jié)放大器206也可能需要校準(zhǔn)，例如，增益和偏移量的校準(zhǔn)。信號(hào)調(diào)節(jié)放大器206可以包括存儲(chǔ)裝置214，以便儲(chǔ)存它相應(yīng)的校正因子。因此，當(dāng)食道擴(kuò)張器外科器械200與撓性驅(qū)動(dòng)軸210接合時(shí)，遠(yuǎn)程功率控制臺(tái)212中的處理器216可以從食道擴(kuò)張器外科器械200和信號(hào)調(diào)節(jié)放大器206中的存儲(chǔ)裝置204、214分別讀出儲(chǔ)存的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并使用校正因子在操作之前校準(zhǔn)食道擴(kuò)張器外科器械200。
盡管本發(fā)明已經(jīng)參照附圖和優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但顯然，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以對(duì)本發(fā)明作出各種更改和變化。因此，本發(fā)明的各種更改、變化由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物的內(nèi)容涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種用于校準(zhǔn)外科器械的系統(tǒng)，包括電子機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)；可由所述電子機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)操縱的外科器械；與所述外科器械相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；以及設(shè)置用來(lái)根據(jù)所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)確定所述外科器械的位置的處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括設(shè)置用來(lái)提供與所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)的傳感器，其中所述處理器進(jìn)一步設(shè)置用來(lái)處理來(lái)自所述傳感器的用來(lái)確定所述外科器械位置的所述信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器是霍耳效應(yīng)傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述外科器械具有可用所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)操縱的第一部件和第二部件，所述處理器設(shè)置用來(lái)確定所述第一部件相對(duì)于所述第二部件的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括電機(jī)；以及能與所述外科器械和所述電機(jī)耦合的可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸，其中所述處理器是設(shè)置用來(lái)根據(jù)所述可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)確定所述外科器械的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括與所述外科器械的第一部件與第二部件之間的相對(duì)距離相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括使所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與所述外科器械的位置變化相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述外科器械包括存儲(chǔ)單元，所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存在所述外科器械的所述存儲(chǔ)單元中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理器包括存儲(chǔ)單元，所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存在所述處理器的所述存儲(chǔ)單元中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理器包括存儲(chǔ)單元，所述處理器的存儲(chǔ)單元設(shè)置用來(lái)儲(chǔ)存與多個(gè)外科器械相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述外科器械包括儲(chǔ)存識(shí)別數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元，所述處理器設(shè)置用來(lái)在收到與所述外科器械相對(duì)應(yīng)的所述識(shí)別數(shù)據(jù)時(shí)，選擇與所述外科器械相對(duì)應(yīng)的所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述外科器械是在與所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接時(shí)被自動(dòng)地和有選擇地驅(qū)動(dòng)到第一位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中儲(chǔ)存在所述外科器械的存儲(chǔ)單元中所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括校正因子。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述處理器是設(shè)置用來(lái)根據(jù)所述校正因子確定所述外科器械的位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述校正因子對(duì)應(yīng)于驅(qū)使所述外科器械從第一位置到第二位置所需的實(shí)際運(yùn)動(dòng)量與驅(qū)使所述外科器械從所述第一位置到所述第二位置所需的預(yù)期運(yùn)動(dòng)量之間的差值。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括電機(jī)和能與外科器械和所述電機(jī)耦合的可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸；以及其中所述校正因子對(duì)應(yīng)于驅(qū)使所述外科器械從第一位置到第二位置所需的驅(qū)動(dòng)軸的實(shí)際的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)與驅(qū)使所述外科器械從所述第一位置到所述第二位置所需的驅(qū)動(dòng)軸的預(yù)期的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)之間的差值。
17.一種用來(lái)校準(zhǔn)可與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接的外科器械的方法，包括下述步驟把與所述外科器械相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)提供給處理器；以及通過(guò)所述處理器確定所述外科器械的位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括下述步驟把與所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)提供給所述處理器；通過(guò)所述處理器根據(jù)所述信號(hào)確定所述外科器械的位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述外科器械包括第一部件和第二部件，所述處理器確定所述第一部件相對(duì)于所述第二部件的位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括第一部件與第二部件之間的相對(duì)距離。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)一步包括將所述外科器械置于全部張開(kāi)的位置和全部關(guān)閉的位置之一的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中將所述外科器械置于全部張開(kāi)的位置和全部關(guān)閉的位置之一的所述步驟是在所述外科器械與所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接之前完成的。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中將所述外科器械置于全部張開(kāi)的位置和全部關(guān)閉的位置之一的所述步驟是在所述外科器械與所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接之后完成的。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括如下步驟通過(guò)傳感器提供與所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。
25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括如下步驟通過(guò)能與所述外科器械和所述電機(jī)耦合的可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸用所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述外科器械。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，進(jìn)一步包括如下步驟通過(guò)傳感器提供與所述可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述傳感器是霍耳效應(yīng)傳感器。
28.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述提供校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的步驟包括提供使所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與所述外科器械的位置變化相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述提供校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的步驟包括提供儲(chǔ)存在所述外科器械的存儲(chǔ)單元中的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述提供儲(chǔ)存在所述外科器械的存儲(chǔ)單元中的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的步驟包括提供校正因子。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，進(jìn)一步包括如下步驟通過(guò)確定驅(qū)使所述外科器械從第一位置到第二位置所需的實(shí)際運(yùn)動(dòng)量與驅(qū)使所述外科器械從所述第一位置到所述第二位置所需的預(yù)期運(yùn)動(dòng)量之間的差值來(lái)確定所述校正因子。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，進(jìn)一步包括如下步驟通過(guò)能與所述外科器械和所述電機(jī)耦合的可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸，利用所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述外科器械，其中確定所述校正因子的所述步驟包括確定驅(qū)使所述外科器械從第一位置到第二位置所需的驅(qū)動(dòng)軸的實(shí)際的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)與驅(qū)使所述外科器械從所述第一位置到所述第二位置所需的驅(qū)動(dòng)軸的預(yù)期的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)之間的差值。
33.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述提供校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的步驟包括提供儲(chǔ)存在所述處理器的存儲(chǔ)單元中的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
34.一種外科附件，包括設(shè)置用來(lái)受電子機(jī)械驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的外科器械；以及儲(chǔ)存與所述外科器械相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的外科附件，其中所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括與所述外科器械的第一部件與第二部件之間的相對(duì)距離相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的外科附件，其中所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括使所述電子機(jī)械驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)與所述外科器械的位置變化相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的外科附件，其中儲(chǔ)存在所述存儲(chǔ)器裝置中的所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括校正因子。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的外科附件，其中所述校正因子對(duì)應(yīng)于為驅(qū)使所述外科器械從第一位置到第二位置所需的實(shí)際的運(yùn)動(dòng)量與為驅(qū)使所述外科器械從所述第一位置到所述第二位置所需的預(yù)期的運(yùn)動(dòng)量之間的差值。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的外科附件，其中所述電子機(jī)械驅(qū)動(dòng)器包括電機(jī)和能與所述外科器械和所述電機(jī)耦合的可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸；并且所述校正因子對(duì)應(yīng)于驅(qū)使所述外科器械從第一位置到第二位置所需的實(shí)際的驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)圈數(shù)與驅(qū)使所述外科器械從所述第一位置到所述第二位置所需的預(yù)期的驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)圈數(shù)之間的差值。
全文摘要
一種用于外科器械的校準(zhǔn)系統(tǒng)。該校準(zhǔn)系統(tǒng)包括諸如電機(jī)系統(tǒng)和撓性軸之類的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，還包括可用執(zhí)行機(jī)構(gòu)操縱的外科器械。該校準(zhǔn)系統(tǒng)還包括與外科器械相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。設(shè)置一處理器處理用來(lái)確定外科器械位置的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。校準(zhǔn)系統(tǒng)可以包括設(shè)置用來(lái)提供與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)的傳感器，該處理器進(jìn)一步用來(lái)處理用于確定外科器械的位置的信號(hào)。
文檔編號(hào)A61B5/0215GK1630493SQ02824114
公開(kāi)日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2002年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月4日
發(fā)明者邁克爾·P·惠特曼 申請(qǐng)人:能量醫(yī)學(xué)介入公司