用于为超声换能器建立电流设定点的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了系统、装置和方法，所述系统、装置和方法通过重新编程装置以基于诊断测试来说明超声部件的操作位移而在外科器械的整个生命周期中管理所述外科器械。诊断测试尖端与外科器械一起使用以模拟装置使用并且捕获所述装置的电容和相位裕度。该信息用于计算在将来手术期间供应给所述装置的最佳电流。

System and method for establishing current setting points for ultrasonic transducers

The present invention provides systems, devices and methods for managing surgical instruments throughout their life cycle by reprogramming devices to illustrate operational displacements of ultrasound components based on diagnostic tests. The diagnostic test tip is used with surgical instruments to simulate the use of the device and capture the capacitance and phase margin of the device. The information is used to calculate the optimal current supplied to the device during the future operation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于为超声换能器建立电流设定点的系统和方法
技术介绍
多种外科器械包括端部执行器，该端部执行器具有刀元件，该刀元件以超声频率振动以切割和/或密封组织(例如通过使组织细胞中的蛋白质变性)。这些器械包括将电力转换成超声振动的压电元件，该超声振动沿声波导传送到刀元件。可通过外科医生的技术以及对功率电平、刀刃、组织牵引力和刀压力的调节来控制切割和凝固的精度。超声外科器械的示例包括HARMONIC超声剪刀、HARMONIC超声剪刀、HARMONIC超声剪刀以及HARMONIC超声刀，上述全部器械均得自EthiconEndo-Surgery,Inc.(Cincinnati,Ohio)。此类装置的其他示例和相关概念在以下文献中公开：1994年6月21日公布的名称为“ClampCoagulator/CuttingSystemforUltrasonicSurgicalInstruments”的美国专利5,322,055，其公开内容以引用方式并入本文；1999年2月23日公布的名称为“UltrasonicClampCoagulatorApparatusHavingImprovedClampMechanism”的美国专利5,873,873，其公开内容以引用方式并入本文；1997年10月10日提交的名称为“UltrasonicClampCoagulatorApparatusHavingImprovedClampArmPivotMount”的美国专利5,980,510，其公开内容以引用方式并入本文；2001年12月4日公布的名称为“BladeswithFunctionalBalanceAsymmetriesforusewithUltrasonicSurgicalInstruments”的美国专利6,325,811，其公开内容以引用方式并入本文；2004年8月10日公布的名称为“BladeswithFunctionalBalanceAsymmetriesforusewithUltrasonicSurgicalInstruments”的美国专利6,773,444，其公开内容以引用方式并入本文；以及2004年8月31日公布的名称为“RoboticSurgicalToolwithUltrasoundCauterizingandCuttingInstrument”的美国专利6,783,524，其公开内容以引用方式并入本文。超声外科器械的其他示例在以下文献中公开：2006年4月13日公布的名称为“TissuePadforUsewithanUltrasonicSurgicalInstrument”的美国公布2006/0079874，其公开内容以引用方式并入本文；2007年8月16日公布的名称为“UltrasonicDeviceforCuttingandCoagulating”的美国公布2007/0191713，其公开内容以引用方式并入本文；2007年12月6日公布的名称为“UltrasonicWaveguideandBlade”的美国公布2007/0282333，其公开内容以引用方式并入本文；2008年8月21日公布的名称为“UltrasonicDeviceforCuttingandCoagulating,”的美国公布2008/0200940，其公开内容以引用方式并入本文；2009年4月23日公布的名称为“ErgonomicSurgicalInstruments”的美国公布2009/0105750，其公开内容以引用方式并入本文；2010年3月18日公布的名称为“UltrasonicDeviceforFingertipControl”的美国公布2010/0069940，其公开内容以引用方式并入本文；以及2011年1月20日公布的名称为“RotatingTransducerMountforUltrasonicSurgicalInstruments”的美国公布2011/0015660，其公开内容以引用方式并入本文；以及2012年2月2日公布的名称为“UltrasonicSurgicalInstrumentBlades”的美国公布2012/0029546，其公开内容以引用方式并入本文。一些超声外科器械可包括关节运动轴节段。此类超声外科器械的示例在2014年1月2日公布的名称为“SurgicalInstrumentswithArticulatingShafts”的美国公布2014/0005701中公开，其公开内容以引用方式并入本文；以及2014年4月24日公布的名称为“FlexibleHarmonicWaveguides/BladesforSurgicalInstruments”的美国公布2014/0114334，其公开内容以引用方式并入本文。由于用外科器械所执行的手术的关键性质，因此对于新制造的器械以及先前已投入使用的可重复使用的器械二者而言，可需要极其严格的容差。虽然特定外科器械在制造时可满足或超过规格，但由于正常磨损和撕裂，或由于使用之间的热灭菌而导致的零件膨胀，其性能可在几次使用之后劣化。虽然此产品的制造商可在设置器械之前提供多种用途的指导方针，但有成本意识的最终用户可忽略此类指导，并对最终用户和患者产生安全性和使用问题。虽然已制造出多种系统和方法并且用于外科装置生命周期管理，但是据信在本(一个或多个)专利技术人之前还没有人制造或使用本文所述的技术。附图说明据信根据后面结合附图对某些示例所作的描述将更好地理解本专利技术，附图中相似的附图标号表示相同的元件，并且附图中：图1描绘了第一示例性外科器械的透视图；图2描绘了第二示例性外科器械的侧正视图；图3描绘了系统可执行以基于诊断数据来重新编程外科器械的一组示例性步骤的流程图；图4描绘了绘制相位裕度和电流的示例性图表；图5描绘了绘制位移和最终相位裕度的示例性图表；图6描绘了绘制位移和相位裕度的示例性图表；并且图7描绘了绘制电容和循环数量的示例性图表。具体实施方式下面对本技术的某些示例的描述不应用于限制本技术的范围。从下面的描述而言，本技术的其他示例、特征、方面、实施方案和优点对本领域的技术人员而言将变得显而易见，下面的描述以举例的方式进行，这是为实现本技术所设想的最好的方式中的一种方式。正如将意识到的，本文所述的技术能够具有其他不同的和明显的方面，所有这些方面均不脱离本技术。因此，附图和说明应被视为实质上是例示性的而非限制性的。另外应当理解，本文所述的教导内容、表达方式、实施方案、示例等中的任何一者或多者可与本文所述的其他教导内容、表达方式、实施方案、示例等中的任何一者或多者相结合。因此，下述教导内容、表达方式、实施方案、示例等不应视为彼此孤立。参考本文的教导内容，本文的教导内容可进行组合的各种合适方式对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。此类修改和变型旨在包括在权利要求书的范围内。为公开内容的清楚起见，术语“近侧”和“远侧”在本文中相对于外科器械的人或机器人操作者而定义。术语“近侧”是指更靠近外科器械的人或机器人操作者并且更远离外科器械的外科端部执行器的元件位置。术语“远侧”是指更靠近外科器械的外科端部执行器并且更远离外科器械的人或机器人操作者的元件位置。I.示例性超声外科器械的概述现在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括：(a)重新编程装置，所述重新编程装置包括器械插座；(b)外科器械，所述外科器械包括发生器连接件和存储器，其中所述发生器连接件被构造成能够连接到所述器械插座，其中所述存储器被配置成能够存储原始电流值和原始相位裕度值；以及(c)测试尖端，所述测试尖端被构造成能够连接到所述外科器械，所述测试尖端包括相位裕度传感器；其中所述重新编程装置被配置成能够：(i)从所述测试尖端接收一组相位裕度数据，(ii)接收所述原始电流值和所述原始相位裕度值，(iii)通过使用传递函数，基于所述一组相位裕度数据、所述原始电流值和所述原始相位裕度值来确定新的电流值，以及(iv)将所述新的电流值写入所述外科器械的所述存储器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.04 US 15/060,6841.一种设备，包括：(a)重新编程装置，所述重新编程装置包括器械插座；(b)外科器械，所述外科器械包括发生器连接件和存储器，其中所述发生器连接件被构造成能够连接到所述器械插座，其中所述存储器被配置成能够存储原始电流值和原始相位裕度值；以及(c)测试尖端，所述测试尖端被构造成能够连接到所述外科器械，所述测试尖端包括相位裕度传感器；其中所述重新编程装置被配置成能够：(i)从所述测试尖端接收一组相位裕度数据，(ii)接收所述原始电流值和所述原始相位裕度值，(iii)通过使用传递函数，基于所述一组相位裕度数据、所述原始电流值和所述原始相位裕度值来确定新的电流值，以及(iv)将所述新的电流值写入所述外科器械的所述存储器。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述重新编程装置选自：外科发生器、计算机、移动计算装置和可移除功率源。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述外科器械包括超声外科器械。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述存储器被配置成能够存储原始电容值，其中所述测试尖端还包括电容传感器，其中所述重新编程装置被进一步配置成能够从所述测试尖端接收一组电容数据，其中所述发生器被进一步配置成能够：(i)确定所述原始电容值与所述一组电容数据之间的电容差，(ii)在所述电容差超过热阈值的情况下，选择热传递函数作为所述传递函数，(iii)在所述电容差未超过热阈值的情况下，选择非热传递函数作为所述传递函数，以及(iv)基于所述原始相位裕度、所述一组相位裕度数据和所述传递函数来确定位移值。5.根据权利要求4所述的设备，其中所述热阈值为约0.5nF。6.根据权利要求4所述的设备，其中使用以下公式来确定所述位移值：位移当前＝(-0.00015)*(相位裕度原始)*(相位裕度当前)+(-0.03974)*(相位裕度当前)+0.080442*(相位裕度原始)+20.22，此时所述传递函数为热传递函数。7.根据权利要求4所述的设备，其中使用以下公式来确定所述位移值：位移当前＝(-0.00015)*(相位裕度原始)*(相位裕度当前)+(-0.03974)*(相位裕度当前)+0.080442*(相位裕度原始)+20.22+1.2，此时所述传递函数为非热传递函数。8.根据权利要求4所述的设备，其中使用以下公式来确定所述新的电流值：9.根据权利要求1所述的设备，其中所述外科器械或所述重新编程装置中的一者或多者被配置成能够：(i)基于外科器械测试间隔的发生来防止所述外科器械的正常操作，(ii)经由显示器显示通知，所述通知指示所述测试尖端应附接到所述外科器械，以及(iii)在所述重新编程装置将所述新的电流值写入所述外科器械的所述存储器之后恢复所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·D·丹纳尔，P·A·维兹曼，E·T·维纳，
申请(专利权)人：伊西康有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US