根据频移确定超声机电系统的状态技术方案

本发明专利技术公开了用于确定超声机电系统的状态的各种系统和方法。控制电路可以被配置为在超声刀振动时监测超声外科器械的超声机电系统的谐振频率的变化，并相应地确定超声机电系统的状态或状态变化。超声机电系统的状态变化可包括例如系统的温度的变化。在一些方面，控制电路可被配置为根据系统的状态或状态变化来修改超声机电系统的操作或超声外科器械的其它操作参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】根据频移确定超声机电系统的状态相关申请的交叉引用本专利申请按照美国法典第35卷第119条(e)款的规定要求2018年8月23日提交的标题为根据组织位置控制超声外科器械(CONTROLLINGANULTRASONICSURGICALINSTRUMENTACCORDINGTOTISSUELOCATION)的美国临时专利申请62/721,995的优先权，该临时专利的公开内容全文以引用方式并入本文。本专利申请按照美国法典第35卷第119条(e)款的规定要求2018年8月23日提交的标题为电外科系统的态势感知(SITUATIONALAWARENESSOFELECTROSURGICALSYSTEMS)美国临时专利申请62/721,998的优先权，该临时专利申请全文以引用方式并入本文中。本专利申请按照美国法典第35卷第119条(e)款的规定要求2018年8月23日提交的标题为由于无意的电容耦合引起的能量中断(INTERRUPTIONOFENERGYDUETOINADVERTENTCAPACITIVECOUPLING)的美国临时专利申请62/721,999的优先权，该临时专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。本专利申请按照美国法典第35卷第119条(e)款的规定要求2018年8月23日提交的标题为基于能量模态自动调节压力的双极组合式装置(BIPOLARCOMBINATIONDEVICETHATAUTOMATICALLYADJUSTSPRESSUREBASEDONENERGYMODALITY)的美国临时专利申请62/721,994的优先权，该临时专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。本专利申请按照美国法典第35卷第119条(e)款的规定要求2018年8月23日提交的标题为用于递送组合的电信号的射频能量装置(RADIOFREQUENCYENERGYDEVICEFORDELIVERINGCOMBINEDELECTRICALSIGNALS)的美国临时专利申请62/721,996的优先权，该临时专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。本专利申请按照美国法典第35卷第119条(e)款的规定还要求2018年6月30日提交的标题为通过另一装置智能激活能量装置(SMARTACTIVATIONOFANENERGYDEVICEBYANOTHERDEVICE)的美国临时专利申请62/692,747、2018年6月30日提交的标题为智能能量架构(SMARTENERGYARCHITECTURE)的美国临时专利申请62/692,748和2018年6月30日提交的标题为智能能量装置(SMARTENERGYDEVICES)的美国临时专利申请62/692,768的优先权，这些临时专利申请中的每个的公开内容全文以引用方式并入本文。本专利申请按照美国法典第35卷第119条(e)款的规定还要求2018年3月8日提交的标题为“TEMPERATURECONTROLINULTRASONICDEVICEANDCONTROLSYSTEMTHEREFOR”的美国临时专利申请序列号62/640,417和2018年3月8日提交的标题为“ESTIMATINGSTATEOFULTRASONICENDEFFECTORANDCONTROLSYSTEMTHEREFOR”的美国临时专利申请序列号62/640,415的优先权权益，这些临时专利申请中的每个的公开内容全文以引用方式并入本文。本专利申请按照美国法典第35卷第119条(e)款的规定还要求2018年3月20日提交的标题为具有可分离阵列元件的电容耦合的返回路径垫(CAPACITIVECOUPLEDRETURNPATHPADWITHSEPARABLEARRAYELEMENTS)的美国临时专利申请62/650,898、2018年3月30日提交的标题为具有优化的感测能力的外科系统(SURGICALSYSTEMSWITHOPTIMIZEDSENSINGCAPABILITIES)的美国临时专利申请序列号62/650,887、2018年3月30日提交的标题为用于交互式外科平台的排烟模块(SMOKEEVACUATIONMODULEFORINTERACTIVESURGICALPLATFORM)的美国临时专利申请序列号62/650,882和2018年3月30日提交的标题为外科排烟感测和控制(SURGICALSMOKEEVACUATIONSENSINGANDCONTROLS)的美国临时专利申请序列号62/650,877的优先权的权益，这些临时专利申请中的每个的公开内容全文以引用方式并入本文。本专利申请按照美国法典第35卷第119条(e)款的规定还要求2017年12月28日提交的标题为交互式外科平台(INTERACTIVESURGICALPLATFORM)的美国临时专利申请序列号62/611,341、2017年12月28日提交的标题为基于云的医学分析(CLOUD-BASEDMEDICALANALYTICS)的美国临时专利申请序列号62/611,340和2017年12月28日提交的标题为机器人辅助的外科平台(ROBOTASSISTEDSURGICALPLATFORM)的美国临时专利申请序列号62/611,339的优先权的权益，这些临时专利申请中的每个的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术介绍
在外科环境中，智能能量装置可需要在智能能量架构环境中。
技术实现思路
在一个整体方面，本公开涉及一种用于超声外科器械的超声机电系统。该超声机电系统包括：超声刀、声学上耦合到超声刀的超声换能器、以及耦合到超声换能器的控制电路。超声换能器被配置为响应于驱动信号而使超声刀超声振动。控制电路被配置为：确定超声机电系统的第一谐振频率，在超声刀抵靠组织振动时确定超声机电系统的第二谐振频率，并且根据第一谐振频率和第二谐振频率之间的比较来确定超声外科器械的状态。在另一个整体方面，本公开涉及一种能够连接到用于超声外科器械的超声机电系统的超声发生器。该超声机电系统包括超声刀以及声学上耦合到超声刀的超声换能器。该超声发生器包括能够耦合到超声换能器的控制电路。控制电路被配置为：向所述超声换能器施加驱动信号以使超声刀振动，确定超声机电系统的第一谐振频率，在超声刀抵靠组织振动时确定超声机电系统的第二谐振频率，并且根据第一谐振频率和第二谐振频率之间的比较来确定超声外科器械的状态。在另一个整体方面，本公开涉及一种控制用于超声外科器械的超声机电系统的方法。该超声机电系统包括超声刀以及声学上耦合到超声刀的超声换能器。该方法包括：由耦合到超声机电系统的控制电路确定超声机电系统的自然谐振频率；在所述超声刀振动时，由所述控制电路监测所述超声机电系统的谐振频率；以及由所述控制电路根据所述超声机电系统的谐振频率是否已偏离所述自然谐振频率来确定是否已发生所述超声机电系统的状态变化。附图说明各个方面的特征在所附权利要求书中进行了特别描述。然而，通过参考以下结合如下附图所作的说明可最好地理解各个方面(有关手术组织和方法)及其进一步的目的和优点。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于超声外科器械的超声机电系统，所述超声机电系统包括：/n超声刀；/n超声换能器，所述超声换能器声学上耦合到所述超声刀，所述超声换能器被配置为响应于驱动信号而使所述超声刀超声振动；以及/n控制电路，所述控制电路耦合到所述超声换能器，所述控制电路被配置为：/n确定所述超声机电系统的第一谐振频率；/n在所述超声刀抵靠组织振动时确定所述超声机电系统的第二谐振频率；并且/n根据所述第一谐振频率和所述第二谐振频率之间的比较来确定所述超声外科器械的状态。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171228 US 62/611,339;20171228 US 62/611,340;20171.一种用于超声外科器械的超声机电系统，所述超声机电系统包括：
超声刀；
超声换能器，所述超声换能器声学上耦合到所述超声刀，所述超声换能器被配置为响应于驱动信号而使所述超声刀超声振动；以及
控制电路，所述控制电路耦合到所述超声换能器，所述控制电路被配置为：
确定所述超声机电系统的第一谐振频率；
在所述超声刀抵靠组织振动时确定所述超声机电系统的第二谐振频率；并且
根据所述第一谐振频率和所述第二谐振频率之间的比较来确定所述超声外科器械的状态。


2.根据权利要求1所述的超声机电系统，其中，所述超声外科器械的所述状态包括所述超声刀的温度。


3.根据权利要求2所述的超声机电系统，其中，所述控制电路被配置为控制所述超声换能器，以根据所述超声换能器的温度来调节所述超声刀的振幅。


4.根据权利要求3所述的超声机电系统，其中，所述控制电路被配置为调节所述超声刀的所述振幅，以将所述超声刀的温度保持在预定温度。


5.根据权利要求1所述的超声机电系统，其中，所述控制电路被配置为：
以一频率范围内的多个频率向所述超声换能器施加所述驱动信号；并且
确定所述超声换能器的对应于所述频率范围内的所述驱动信号的每个频率的电压信号和电流信号；
其中所述第一谐振频率对应于所述电压信号和所述电流信号同相时的频率。


6.根据权利要求1所述的超声机电系统，其中，所述控制电路被配置为：
监测在所述超声刀振动时向所述超声换能器施加的电压信号和电流信号；并且
调节所述驱动信号，直到所述电压信号和所述电流信号同相；
其中所述第二谐振频率对应于所述电压信号和所述电流信号同相时的频率。


7.根据权利要求1所述的超声机电系统，还包括：
存储器，所述存储器耦合到所述控制电路，所述存储器根据谐振频移来存储所述超声外科器械的多种状态；
其中所述控制电路被配置为通过从所述存储器中检索所述超声外科器械的所述多种状态中的哪一种状态对应于所述第一谐振频率和所述第二谐振频率之间的差值来确定所述超声外科器械的所述状态。


8.一种能够连接到用于超声外科器械的超声机电系统的超声发生器，所述超声机电系统包括超声刀以及声学上耦合到所述超声刀的超声换能器，所述超声发生器包括：
能够耦合到所述超声换能器的控制电路，所述控制电路被配置为：
向所述超声换能器施加驱动信号以使超声刀振动；
确定所述超声机电系统的第一谐振频率；
在所述超声刀抵靠组织振动时确定所述超声机电系统的第二谐振频率；以及
根据所述第一谐振频率和所述第二谐振频率之间的比较来确定所述超声外科器械的状态。


9.根据权利要求8所述的超声发生器，其中，所述超声外科器械的所述状态包括所述超声刀的温度。


10.根据权利要求9所述的超声发生器，其中，所述控制电路被配置为控制所述超声换能器，以根据所述超声换能器的温度来调节所述超声刀的振幅。


11.根据权利要求10所述的超声发生器，其中，所述控制电路被配...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·R·诺特，F·P·奎格利，F·E·谢尔顿四世，K·L·豪泽，D·C·耶茨，C·N·法勒，M·C·杰梅，P·J·斯科金斯，
申请(专利权)人：爱惜康有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US