外科系统以及电力和数据接口组件技术方案

本公开涉及一种外科系统，包括：电源、外科器械、以及电力和数据接口组件。电力和数据接口组件包括具有初级绕组和次级绕组的变压器，第一调制器和第二解调器耦合到初级绕组，第二调制器和第一解调器耦合到次级绕组。电源将电力信号提供给第一调制器。第一调制器配置成根据第一类型的调制基于第一数据调制电力信号。经调制的电力信号由第一调制器通过变压器传送到第一解调器。第二调制器配置成根据第二类型的调制基于第二数据调制第二信号。经调制的第二信号由第二调制器通过变压器传送到第二解调器。本公开还涉及一种电力和数据接口组件。

The surgical system and the power and data interface components

The present disclosure relates to a surgical system, including power, surgical instruments, and power and data interface components. The power and data interface component includes a transformer with primary winding and secondary winding, the first modulator and the second demodulator are coupled to the primary winding, and the second modulator and the first demodulator are coupled to the secondary winding. The power supply provides the power signal to the first modulator. The first modulator is configured to modulate the power signal based on the first data in accordance with the first type of modulation. The modulated electric power signal is transmitted to the first demodulator by the first modulator through a transformer. The second modulator is configured to be based on the second type of modulation based on the second data modulation second signal. The modulated second signal is transmitted to the second demodulator by a second modulator through a transformer. The present disclosure also relates to a power and data interface component.

【技术实现步骤摘要】
外科系统以及电力和数据接口组件相关申请的交叉引用本申请是2014年4月23日提交的、申请号为14/259,819的美国专利申请的部分继续申请，其要求2013年9月24日提交的、申请号为61/881,536的美国临时专利申请的权益并且要求该美国临时专利申请的优先权。
本公开涉及一种外科系统，所述外科系统包括电力和数据接口组件。本公开还涉及一种电力和数据接口组件。
技术介绍
基于能量的外科装置的操作通常需要在能量源电路和外科器械之间传输电力和数据。例如，可能期望进行手动开关闭合检测、返回能量垫监测、和/或将控制数据和/或信号在能量源电路和外科器械之间进行传送。然而，这样做的一个技术挑战是基于能量的外科系统通常包括患者和能量源之间的隔离边界以将患者与潜在危险的电压和/或电流水平隔离。鉴于以上情况，需要一种改进的系统，其用于在能量源和外科器械之间跨越隔离边界在两个方向上有效且高效地传输电力和数据。
技术实现思路
根据本公开的一方面，提供一种外科系统，其包括电源、外科器械、以及电力和数据接口组件。所述电力和数据接口组件包括具有初级绕组和次级绕组的变压器，第一调制器和第二解调器耦合到所述初级绕组，第二调制器和第一解调器耦合到所述次级绕组。所述电源将电力信号提供给所述第一调制器。所述第一调制器配置成根据第一类型的调制基于第一数据调制电力信号。经调制的电力信号由所述第一调制器通过所述变压器传送到所述第一解调器。所述第二调制器配置成根据第二类型的调制基于第二数据调制第二信号。经调制的第二信号由所述第二调制器通过所述变压器传送到所述第二解调器。在本公开的另一方面，来自电力信号的电力通过所述变压器输送到所述外科器械。在本公开的又一方面，所述变压器是空气芯变压器。在本公开的另一方面，所述外科系统包括调谐电路，所述调谐电路包括配置成将所述初级绕组和/或所述次级绕组调谐到一个或多个谐振频率的一个或多个电容器。在本公开的另一方面，所述一个或多个谐振频率在200千赫兹至1千兆赫兹的范围内。在本公开的另一方面，所述外科系统包括调谐电路，所述调谐电路包括配置成将所述初级绕组调谐到第一谐振频率并且将所述次级绕组调谐到第二谐振频率的一个或多个电容器。第一谐振频率可以不同于第二谐振频率。在本公开的另一方面，来自电力信号的电力通过所述变压器输送到所述外科器械。在本公开的另一方面，所述第一解调器配置成根据第一类型的调制解调经调制的电力信号以获得第一数据并且将第一数据传送到第二处理器。所述第二解调器配置成根据第二类型的调制解调经调制的第二信号以获得第二数据，并且将第二数据传送到第一处理器。在本公开的另一方面，第一数据由所述第一处理器生成并且包括用于控制所述外科器械的控制信息，并且第二数据由所述第二处理器基于从传感器接收的传感器信号生成。在本公开的另一方面，所述传感器包括配置成检测所述外科器械的手动开关的闭合的手动开关闭合检测传感器和/或配置成检测与返回电极相关联的阻抗的返回电极监测传感器。在本公开的另一方面，所述第一类型的调制和所述第二类型的调制配置成用于通过所述变压器同时双向传送第一数据和第二数据。在本公开的另一方面，所述外科系统还包括第一处理器和第二处理器。所述第一处理器配置成通过所述第一调制器、所述变压器和所述第一解调器将第一数据传送到所述第二处理器。所述第二处理器配置成通过所述第二调制器、所述变压器和所述第二解调器将第二数据传送到所述第一处理器。在本公开的另一方面，所述第一类型的调制是相移键控调制并且所述第二类型的调制是振幅调制。根据本公开的另一方面，提供一种电力和数据接口组件，其包括具有初级绕组和次级绕组的变压器，第一调制器和第二解调器耦合到所述初级绕组，第一解调器和第二调制器耦合到所述次级绕组。所述第一调制器配置成根据第一类型的调制基于第一数据调制电力信号。经调制的电力信号通过所述变压器传送到所述第一解调器。所述第二调制器配置成根据第二类型的调制基于第二数据调制第二信号。经调制的第二信号通过所述变压器传送到所述第二解调器。在本公开的另一方面，所述变压器是空气芯变压器。在本公开的又一方面，所述电力和数据接口组件包括调谐电路，所述调谐电路具有配置成将所述初级绕组和/或所述次级绕组调谐到一个或多个谐振频率的一个或多个电容器。在本公开的另一方面，所述一个或多个谐振频率在200千赫兹至1千兆赫兹的范围内。在本公开的另一方面，所述电力和数据接口组件包括调谐电路，所述调谐电路具有配置成将所述初级绕组调谐到第一谐振频率并且将所述次级绕组调谐到第二谐振频率的一个或多个电容器，第一谐振频率不同于第二谐振频率。在本公开的另一方面，来自电力信号的电力通过所述变压器输送到外科器械。在本公开的另一方面，其中，所述第一解调器配置成根据第一类型的调制解调经调制的电力信号以获得第一数据并且将第一数据传送到第二处理器。所述第二解调器配置成根据第二类型的调制解调经调制的第二信号以获得第二数据，并且将第二数据传送到第一处理器。在本公开的另一方面，第一数据由所述第一处理器生成并且包括用于控制所述外科器械的控制信息，并且第二数据由所述第二处理器基于从传感器接收的传感器信号生成。在本公开的另一方面，所述传感器包括配置成检测外科器械的手动开关的闭合的手动开关闭合检测传感器和/或配置成检测与返回电极相关联的阻抗的返回电极监测传感器。在本公开的另一方面，所述第一类型的调制和所述第二类型的调制配置成用于通过所述变压器同时双向传送第一数据和第二数据。在本公开的另一方面，所述第一类型的调制是相移键控调制并且所述第二类型的调制是振幅调制。附图说明在下文中参考附图描述本公开的各个方面，其中：图1是根据本公开提供的外科系统的侧视、透视图；图2A是配置成用于与图1的外科系统一起使用的一种便携式、电池供电的外科器械的侧视、透视图；图2B是配置成用于与图1的外科系统一起使用的另一种便携式、电池供电的外科器械的侧视、透视图；图3是配置成用于与图1的外科系统一起使用的电池组件的侧视、透视图；图4是图3的电池组件的分解、透视图；图5是配置成用于与图1的外科系统一起使用的电池充电器的侧视、透视图；图6是图5的电池充电器的侧视图；图7是在根据图1的外科系统的电池组件和外科器械之间的电路接口的示意图；图8是在根据图1的外科系统的电池组件和电池充电器之间的电路接口的示意图；图9示出了根据本文中的另一示例性实施例的外科系统；图10根据本文中的示例性实施例示出了图9的外科系统的电力和数据接口组件；图11根据本文中的示例性实施例示出了图10的电力和数据接口组件的附加方面；图12根据本文中的示例性实施例示出了相移键控(PSK)调制和解调；图13根据本文中的示例性实施例示出了PSK调制中的载波相位的反转；图14根据本文中的示例性实施例示出了振幅调制(AM)和解调；以及图15根据本文中的示例性实施例示出了通过使用PSK调制和AM调制进行的双向数据传输。具体实施方式现参考图1-8，根据本公开提供的外科系统10大体上包括：便携式、电池供电的外科器械20；可再充电的电池组件300(图3和图4)；以及电池充电器400(图5和图6)。外科系统10配置成例如使用跨越变压器传输的电力方波的相移调制和振幅调制来允许在可再充电的电池组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外科系统，其特征在于，所述外科系统包括：电源；外科器械；以及电力和数据接口组件，所述电力和数据接口组件包括：具有初级绕组和次级绕组的变压器；耦合到所述初级绕组的第一调制器；耦合到所述次级绕组的第一解调器；耦合到所述次级绕组的第二调制器；以及耦合到所述初级绕组的第二解调器，所述电源配置成将电力信号提供给所述第一调制器；所述第一调制器配置成：根据第一类型的调制基于第一数据调制电力信号，并且通过变压器将经调制的电力信号传送到所述第一解调器；并且所述第二调制器配置成：根据第二类型的调制基于第二数据调制第二信号，并且通过变压器将经调制的第二信号传送到所述第二解调器。

【技术特征摘要】
2015.12.11 US 14/966,8321.一种外科系统，其特征在于，所述外科系统包括：电源；外科器械；以及电力和数据接口组件，所述电力和数据接口组件包括：具有初级绕组和次级绕组的变压器；耦合到所述初级绕组的第一调制器；耦合到所述次级绕组的第一解调器；耦合到所述次级绕组的第二调制器；以及耦合到所述初级绕组的第二解调器，所述电源配置成将电力信号提供给所述第一调制器；所述第一调制器配置成：根据第一类型的调制基于第一数据调制电力信号，并且通过变压器将经调制的电力信号传送到所述第一解调器；并且所述第二调制器配置成：根据第二类型的调制基于第二数据调制第二信号，并且通过变压器将经调制的第二信号传送到所述第二解调器。2.根据权利要求1所述的外科系统，其特征在于，所述变压器是空气芯变压器。3.根据权利要求1所述的外科系统，其特征在于，所述外科系统还包括调谐电路，所述调谐电路包括配置成将所述初级绕组或次级绕组中的至少一个调谐到一个或多个谐振频率的一个或多个电容器。4.根据权利要求3所述的外科系统，其特征在于，所述一个或多个谐振频率在200千赫兹至1千兆赫兹的范围内。5.根据权利要求1所述的外科系统，其特征在于，所述外科系统还包括调谐电路，所述调谐电路包括配置成将所述初级绕组调谐到第一谐振频率并且将所述次级绕组调谐到第二谐振频率的一个或多个电容器，所述第一谐振频率不同于所述第二谐振频率。6.根据权利要求1所述的外科系统，其特征在于，来自电力信号的电力通过变压器输送到所述外科器械。7.根据权利要求1所述的外科系统，其特征在于，所述第一解调器配置成：根据第一类型的调制解调所述经调制的电力信号以获得第一数据，并且将第一数据传送到第二处理器，并且其中，所述第二解调器配置成：根据第二类型的调制解调所述经调制的第二信号以获得第二数据，并且将第二数据传送到第一处理器。8.根据权利要求7所述的外科系统，其特征在于，第一数据由所述第一处理器生成并且包括用于控制所述外科器械的控制信息，并且第二数据由所述第二处理器基于从传感器接收的传感器信号生成。9.根据权利要求8所述的外科系统，其特征在于，所述传感器包括配置成检测所述外科器械的手动开关的闭合的手动开关闭合检测传感器或者配置成检测与返回电极相关联的阻抗的返回电极监测传感器中的至少一个。10.根据权利要求1所述的外科系统，其特征在于，所述第一类型的调制和所述第二类型的调制配置成用于通过变压器同时双向传送第一数据和第二数据。11.根据权利要求1所述的外科系统，其特征在于，所述外科系统还包括：第一处理器；以及第二处理器，所述第一处理器配置成通过所述第一调制器、所述变压器和所述第一解调器将第一数据传送到所述第二处理器，并且所述第二处理器配置成通过所述第二调制器、所述变...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·B·史密斯，
申请(专利权)人：柯惠有限合伙公司，
类型：新型
国别省市：美国,US