CN103648423B - 具有机械反馈和电反馈的马达驱动型电外科装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电外科装置，所述电外科装置包括端部执行器、切割构件和机电驱动器。所述端部执行器包括夹住组织的一对钳口。所述钳口包括电极，所述电极将射频能量传送至被夹住的组织。所述切割构件切割被夹在所述钳口之间的组织。所述机电驱动器驱动所述切割构件。控制模块控制所述机电驱动器，并根据使用者输入与来自电极以及来自机电驱动器的反馈信号的组合来调整射频能量至电极的传送。所述装置可根据切割构件所遭遇的负载而通过使用者输入结构向使用者提供触觉反馈。所述装置可当端部执行器的外部意外接触组织时警示使用者，以避免意外烧伤组织。所述装置可包括可移除的电池组以向机电驱动器和电极供电。

Description

具有机械反馈和电反馈的马达驱动型电外科装置

优先权

本专利申请要求2010年11月5日提交的名称为“Energy-Based SurgicalInstruments”的美国临时申请序列号61/410,603的优先权，其公开内容以引用方式并入本文。

本专利申请还要求2011年5月19日提交的名称为“Energy-Based SurgicalInstruments”的美国临时申请序列号61/487,846的优先权，其公开内容以引用方式并入本文。

本专利申请还要求2011年6月2日提交的名称为“Motor Driven ElectrosurgicalDevice with Mechanical and Electrical Feedback”的美国非临时申请序列号13/151,481的优先权，其公开内容以引用方式并入本文。

背景技术

各种医疗器械具有活动部件和电子组件两者。在某些情况下，活动部件是手动移动的，使得提供给器械的电子组件的电力不被同样地用于驱动这些手动移动的部件。此类装置的例子公开于下列美国专利中：2002年12月31日公布的名称为“ElectrosurgicalSystems and Techniques for Sealing Tissue”的美国专利6,500,176，其公开内容以引用方式并入本文；2008年8月26日公布的名称为“Motor-Driven Surgical Cutting andFastening Instrument with Loading Force Feedback”的美国专利7,416,101，其公开内容以引用方式并入本文；2010年6月15日公布的名称为“Post-Sterilization Programmingof Surgical Instruments”的美国专利7,738,971，其公开内容以引用方式并入本文；2006年4月13日公布的名称为“Tissue Pad for Use with an Ultrasonic SurgicalInstrument”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“Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating”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“UltrasonicWaveguide and Blade”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“Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating”的美国公布2008/0200940，其公开内容以引用方式并入本文；2009年8月20日公布的名称为“Motorized Surgical Cutting and Fastening Instrument Having Handle BasedPower Source”的美国公布2009/0209990，其公开内容以引用方式并入本文；以及2010年3月18日公布的名称为“Ultrasonic Device for Fingertip Control”的美国公布2010/0069940，其公开内容以引用方式并入本文。如下文中更详细所述，任何此类装置均可被修改为包括马达或其他电动装置以驱动另外的手动移动的部件。

另外，依赖于某种形式的电力的许多医疗装置能够在医疗装置内容纳大部分（如果不是全部）所需部件。更具体地，一些医疗装置能够使用内部电源或可附接的电源，而不需要将医疗装置通过缆线插入外部电源。可适于包括便携式电源的仅为示例性的装置除了别的以外还包括上述参考文献中所述的任何装置。类似地，医疗装置可适于包括便携式电源的多种方式公开于2010年11月5日提交的名称为“Energy-Based SurgicalInstruments”的美国临时专利申请序列号61/410,603中，其公开内容以引用方式并入本文。

尽管已研制和使用了多种医疗装置，但据信在本发明人之前还无人研制出或使用所附权利要求中描述的发明。

附图说明

本说明书后附的权利要求书特别指出并明确主张本技术，但据信从下面结合附图对某些例子所作的描述将会更好地理解本技术，附图中类似的附图标号表示相同元件，其中：

图1描绘了示例性电外科医疗装置的侧正视图；

图2描绘了处于开口构型的图1所示的装置的端部执行器的透视图；

图3描绘了处于闭合构型的图2所示的端部执行器的透视图；

图4描绘了图2所示的端部执行器的剖视端视图，其中端部执行器的刀将切断被捕获在端部执行器的钳口之间的组织；

图5描绘了图2所示的端部执行器的剖视端视图，其中端部执行器的中心电极与被捕获在端部执行器的钳口之间的切断的组织接触；

图6描绘了图1所示的医疗装置的柄部部分的侧正视图，其中柄部外壳的一部分被移除；

图7描绘了示例性电外科装置的示意图，该示例性电外科装置包括马达和基于反馈的控制；

图8描绘了图，其显示在图7所示电外科装置的操作期间各种反馈与控制信号之间的示例性关系；

图9描绘了示例性电外科装置的局部视图，该电外科装置包括马达驱动型刀；

图10描绘了图9所示电外科装置的齿条和小齿轮驱动的局部视图；

图11描绘了可用于图9所示电外科装置中的示例性螺线管驱动型刀的局部视图；

图12描绘了示例性电外科装置的局部视图，该示例性电外科装置包括马达驱动型刀和力换能器；

图13描绘了示例性电外科装置的局部视图，该示例性电外科装置包括马达驱动型刀和触觉反馈结构；

图14描绘了另一示例性电外科装置的局部视图，该示例性电外科装置包括马达驱动型刀和触觉反馈结构；

图15描绘了另一示例性电外科装置的局部视图，该示例性电外科装置包括马达驱动型刀和触觉反馈结构；

图16描绘了示例性电外科装置的包括感光材料的端部执行器；

图17描绘了具有图16所示端部执行器的电外科装置的柄部部分，该柄部部分具有视觉反馈结构；

图18A描绘了电外科装置的与示例性电池组分开的柄部部分；并且

图18B描绘了图18A所示的柄部部分与电池组联接在一起。

附图并非旨在以任何方式进行限制，并且预期本技术的各种实施例可以多种其他方式来执行，包括那些未必在附图中示出的方式。附图并入本说明书中并构成其一部分，示出了本技术的多个方面，并与具体实施方式一起用于说明本技术的原理；然而，应当理解，本技术不限于所示出的明确布置形式。

具体实施方式

本技术的某些例子的下述描述不应用于限制其范围。通过以下举例说明（被认为是用于实施本技术的最佳方式之一），本技术的其他例子、特征、方面、实施例和优点对于本领域的技术人员将变得显而易见。正如将会意识到的，本文所述的技术包括其他不同且明显的方面，这些都未脱离本技术。因此，附图和具体实施方式应被视为实质上是例证性的，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、实施例、例子等中的任何一个或多个可与本文所述的其他教导内容、表达方式、实施例、例子等中的任何一个或多个结合。因此下述教导内容、表达方式、实施例、例子等不应视为相对于彼此隔离。根据本文的教导内容，可结合本文的教导内容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。这种修改形式和变型旨在涵盖于权利要求书的范围之内。

还应当理解，本文的各种教导内容可容易地与任一以下专利申请中的各种教导内容相结合，所有这些专利申请均是与本发明在同一天提交，并且所有这些专利申请的公开内容均以引用方式并入本文：名称为“Medical Device Packaging with ChargingInterface”的美国专利申请序列号[代理人案卷号END6895USNP.0581496]；名称为“Packaging for Reclaimable Component of a Medical Device”的美国专利申请序列号[代理人案卷号END6895USNP2.0581505]；名称为“Sterile Housing for Non-SterileMedical Device Component”的美国专利申请序列号[代理人案卷号END6895USNP3.0581538]；名称为“Sterile Medical Instrument Charging Device”的美国专利申请序列号[代理人案卷号END6895USNP4.0581540]；名称为“Medical DevicePackaging with Window for Insertion of Reusable Component”的美国专利申请序列号[代理人案卷号END6895USNP5.0581543]；名称为“Medical Device with Feature forSterile Acceptance of Non-Sterile Reusable Component”的美国专利申请序列号[代理人案卷号END6895USNP6.0581545]；以及名称为“Sterile Package System for MedicalDevice”的美国专利申请序列号[代理人案卷号END6902USNP.0581498]。其中本文的教导内容可与上述专利申请的教导内容相结合的各种合适方式，以及其中上述专利申请的教导内容可与本文的教导内容结合在一起，或不与本文的教导内容结合的各种方式对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。

I.具有活动部件的示例性电外科装置

图1-6显示示例性电外科装置10，该电外科装置是根据于2002年12月31日公布的名称为“Electrosurgical Systems and Techniques for Sealing Tissue”的美国专利6,500,176的教导内容中的至少一些进行构造及操作，所述美国专利的公开内容以引用方式并入本文。如本文所述且如以下将更详细所述，电外科装置10能够操作以基本上同时切割组织以及密封或焊接组织（例如血管等）。换句话讲，电外科装置的操作与直线切割器型缝合器类似，不同的是电外科装置通过施加双极性射频能量提供组织焊接，而不是通过提供缝合线来接合组织。也应当理解，电外科装置10可具有与得自Ethicon Endo-Surgery,Inc.（Cincinnati,Ohio）的组织密封装置多种结构和功能相似性。此外，电外科装置10可与以下专利申请中所教导的装置具有多种结构和功能相似性：2009年10月9日提交的名称为“Surgical Instrument Comprising First and Second Drive SystemsActuatable by a Common Trigger Mechanism”的美国专利申请序列号12/576,776，其公开内容以引用方式并入本文。当美国专利6,500,176、得自Ethicon Endo-Surgery,Inc.（Cincinnati,Ohio）的组织密封装置、和/或美国专利申请序列号12/576,776的教导内容与以下关于电外科装置10的教导内容之间存在某种程度的重叠时，就这一点来说，并非旨在将任何以下说明认为是公认的现有技术。以下若干教导内容事实上超出美国专利6,500,176、得自Ethicon Endo-Surgery,Inc.（Cincinnati,Ohio）的组织密封装置、以及美国专利申请序列号12/576,776的范围。

本例的电外科装置10包括手持件20、从手持件20朝远侧延伸的轴40和设置在轴40的远端处的端部执行器50。在一些型式中，轴40可经由旋钮46相对于手持件20旋转。除此之外或作为另外一种选择，轴40可在一些型式中包括关节连接的区段。端部执行器50包括第一钳口52和第二钳口54。在本例中，第二钳口54相对于轴40基本固定；而第一钳口52朝着和远离第二钳口52相对于轴40枢转。具体地，如图2所示，一对致动器杆42延伸穿过轴40并与第一钳口52在枢轴联接件44处接合，使得致动器杆42穿过轴40的纵向运动提供第一钳口52相对于轴40和相对于第二钳口54的枢转。当然，钳口52,54也可具有任何其他合适类型的运动并且可采用任何其他合适的方式被致动。仅以举例的方式，并且如将在下文更详细地描述，钳口52,54可以通过细长构件70的纵向平移而致动并且因此闭合，使得在一些型式中可以只是消除致动器杆42。

如在图2-5中最佳可见的，第一钳口52限定纵向延伸的细长狭槽56；而第二钳口54也限定纵向延伸的细长狭槽58。此外，第一钳口52的下侧提供了第一电极表面62；而第二钳口54的顶侧面提供第二电极表面64。局部圆筒状的凹槽66提供从第一电极表面62至第一钳口52的细长狭槽58的过渡。相似地，局部圆筒状的凹槽68提供从第二电极表面64至第二钳口54的细长狭槽58的过渡。正如本文所提及的其他部件和结构，圆筒状凹槽66,68仅为任选的。电极表面64通过沿轴40的长度延伸的一个或多个导体（未示出）与电源96连通。电源96可在电外科装置10的外部或可与电外科装置10成一体（例如位于手持件20中等），如将下文更详细所述。

当钳口52,54处于闭合位置时，轴40和端部执行器50的尺寸被设定成并且能够适合穿过具有多种内径的套管针，使得电外科装置10在微创外科手术中是有用的，但是当然，如果需要的话，电外科装置10也可用于开放式手术中。仅以举例的方式，当钳口52,54处于闭合位置时，轴40和端部执行器50可具有大约5mm的外径。作为另外一种选择，轴40和端部执行器50可具有任何其他合适的外径。

另外如图2-5中所见，本例的电外科装置10包括细长构件70，该细长构件可沿着端部执行器50的长度的一部分纵向运动。在本例中，细长构件70是与轴40同轴地对齐，沿着轴40的长度延伸，并在轴40内纵向平移，但应当理解，细长构件70和轴40可以具有任何其他合适的关系。细长构件70包括细长芯电极区段72、锋利的远侧刀74、上凸缘76以及下凸缘78。如在图4中最佳所见，远侧刀74延伸穿过钳口52,54的狭槽56,58，同时上凸缘76位于第一钳口52上方，下凸缘78位于第二钳口54下方。远侧刀74和凸缘76,78的构型在细长构件70的远端处提供“工字梁”型横截面。尽管凸缘76,78在本例中仅沿细长构件70的长度的一小部分在纵向上延伸，但是应当理解，凸缘76,78可沿细长构件70的任何合适的长度纵向延伸。此外，尽管凸缘76,78沿钳口52,54的外部定位，但是凸缘76,78可另外设置在形成于钳口52,54内的对应狭槽中。例如，每个钳口52,54可限定“T”形狭槽，其中远侧刀74的部分设置在每个“T”形狭槽的一部分中并且凸缘76,78设置在“T”形狭槽的其他部分中。根据本文的教导内容，各种其他合适的构型和关系对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。

在本例中，远侧刀74锋利且被动（例如未被赋能），但应当理解，如果需要，远侧刀74可被赋能（例如使用射频能量、超声能量等）。还应当理解，远侧刀74可与芯电极区段72电隔绝。芯电极区段72通过导体（未示出）与电源96连通。如下文更详细所述，激活钮26和控制器98调整电力至芯电极区段72的传送。如在图3中最佳可见的，锥形构件80提供从远侧刀74至芯电极区段72的结构过渡。

在一些型式中，钳口52,54中的任一者或两者均包括邻近电极表面62,64的齿（未示出）。这些齿可进一步提高钳口52,54夹持组织的能力。这些齿能够（例如成圆形）容易地夹持组织而并不撕裂组织。这些齿也可由例如非导电或绝缘的材料（诸如塑料、玻璃和/或陶瓷）制成，并且可包括诸如聚四氟乙烯、润滑剂的处理或某些其他处理以基本上防止组织粘附到钳口52,54上。作为另一个仅仅为例证性的变型，钳口52,54中的任何一者或两者都可以包括能够操作以从外科手术部位抽取蒸汽、烟气、和/或其他的气体/蒸汽/等的至少一个端口、通道、管道、和/或其他结构。此种结构可与抽吸源（诸如外部源或手持件20内的源等）连通。根据本文的教导内容，钳口52,54的其他合适变型对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。另外，尽管芯电极区段72在本例中具有大致圆形横截面，然而应当理解，芯电极区段72可具有任何其他合适的横截面构型，包括但不限于椭圆等。作为另一仅为例证性的变型，可只是消除芯电极区段72，使得细长构件70不被供以射频能量。

如图1和图6所示，手持件20包括手枪式握把22、触发器24、激活钮26、和触发机构28。触发器24可相对于手枪式握把22枢转，并且能够操作以通过一个或多个齿条和小齿轮以及触发机构28中的其他部件同时朝远侧驱动致动器杆42和细长构件70。激活钮26能够操作以选择性地将电极62,64,72与电源96联接以激活电极62,64,72，如下文更详细所述。例如，激活钮26能够使得当其处于未被按压的状态时，电流不在电极62,64,72与电源96之间流动；而当激活钮26被按压时，电流在电极62,64,72与电源96之间流动，使得激活钮26提供开关。根据本文的教导内容，除触发器24和激活钮26之外或作为其另外一种选择，可提供的各种其他合适部件和结构对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。

在一些型式中，电外科器械10能够使得在电流被供应至电极62,64,72之前，细长构件70无法朝远侧推进。仅以举例的方式，这可通过提供用于抵制触发器24运动的封锁件来实现，其中此种封锁件需要按压激活钮26以使触发器24的运动足以朝远侧推进细长构件70。电外科器械10的一些型式允许在细长构件70朝远侧推进之前将电流供应至电极62,64,72。另外，电外科器械10能够使得细长构件70可朝远侧推进且同时将电流供应至电极62,64,72。还应当理解，在一些型式中，触发机构28可根据美国专利申请序列号12/576,776的教导内容中的至少一些来构造。

尽管本例的触发器24提供细长构件70与致动器杆42的同时远侧平移，然而应当理解，细长构件70与致动器杆42可在一些其他型式中被独立地致动。还应当理解，细长构件70和/或致动器杆42可弹性地偏置到近侧位置，使得当使用者朝握把22挤压触发器24时，细长构件70和致动器杆42朝远侧平移；而当使用者随后释放触发器24时，细长构件70和致动器杆42仍朝远侧平移。相似地，钳口52,54可弹性地偏置到打开位置。作为另一仅为例证性的变型，并且如本文别处所述，在一些型式中可只是除去致动器杆42。在一些此类型式中，使用细长构件70来闭合钳口52,54。例如，当细长构件70沿第一纵向运动范围运动时，细长构件70可闭合钳口52,54；而当细长构件70沿第二纵向运动范围运动时，细长构件70利用远侧刀74切断组织（如下文更详细所述）。

在示例性使用中，且如图4-5中最佳所示，第一组织层90和第二组织层92被捕获在钳口52,54之间。具体地，致动器杆42通过朝手枪式握把22挤压触发器24而被致动，以使第一钳口52朝第二钳口54枢转以压制组织层90,92。如上所述，在消除致动器杆42的一些型式中，当通过朝手枪式握把22挤压触发器24而致动细长构件70时，凸缘76,78可作为代替而用以使第一钳口52朝第二钳口54枢转。在一些情况下，组织层90,92是患者体内限定解剖结构的同一天然内腔的一部分（例如，血管、胃肠道的一部分、生殖系统的一部分等）。例如，第一组织层90可包括血管的顶部，而第二组织层92沿着血管的同一长度区域包括血管的底部（例如使得通过血管的流体路径在使用电外科装置10之前位于图4-5所示图式中的左右方向上）。换句话讲，钳口52,54的长度可垂直于（或至少大致横向于）血管的长度取向。当组织层90,92被捕获在钳口52,54之间并被钳口52,54夹持时，使用者通过朝手枪式握把22挤压触发器24而使细长构件70朝远侧推进。

当细长构件70朝远侧推进时，远侧刀74同时切断组织层90,92，从而使所分离的第一层部分90a,90b与相应的所分离的第二层部分92a,92b并置。在一些型式中，这致使血管沿大体横向于血管的长度的方向被切割。应当理解，分别存在于钳口52,54正上方和正下方的凸缘76,78可以有助于将钳口52,54保持在闭合位置和夹紧位置。具体地讲，凸缘76,78可以帮助在钳口52,54之间保持相当大的压缩力。在一些型式中，如上所述，凸缘76,78单独用作凸轮以将钳口52,54闭合在一起，使得完全消除致动杆42。如在图5中最佳所示，一旦芯电极区段72到达切断的层部分90a,90b,92a,92b，芯电极区段72便会使第一层部分90a,90b压靠第一钳口52的局部圆筒状的凹槽66；以及使第二层部分92a,92b压靠第二钳口54的局部圆筒状的凹槽68。应当理解，锥形构件80的存在和构型可有利于切断的层部分90a,90b,92a,92b的分离和压缩，以从图4所示的构型过渡至图5所示的构型。

当切断的层部分90a,90b,92a,92b在钳口52,54之间被压缩且在芯电极区段72与局部圆筒状的凹槽66,68之间被进一步压缩时，使用者通过按压激活钮26而以双极性射频能量激活电极表面62,64,72。具体地，电极62,64,72与电源96选择性地联接（例如，通过使用者按下钮26等），使得钳口52,54的电极表面62,64以共同的第一极性激活，而细长构件70的电极表面72则以与第一极性相反的第二极性激活。因此，双极性射频电流在细长构件70的电极表面72与钳口52,54的电极表面62,64之间流动并通过切断的层部分90a,90b,92a,92b的压缩区域。此种双极性射频能量最终将组织层部分90a,92a热焊接在一起并将组织层部分90b,92b热焊接在一起。在某些情形中，激活的电极表面62,64,72所产生的热可使组织层部分90a,90b,92a,92b内的胶原变性，并且与钳口52,54所提供的夹紧压力配合，变性的胶原可在组织层部分90a,90b,92a,92b内形成密封。因此，限定了解剖结构的自然内腔的切割的末端以止血的方式密封闭合，使得切割的末端将不会泄露体液。如本文中别处所述，可以在细长构件70甚至开始朝远侧平移之前并且因此在组织甚至被切断之前通过双极性射频能量激活电极表面62,64,72。

在一些型式中，端部执行器50包括一个或多个传感器（未示出），这些传感器能够在端部执行器50处感测多种参数，包括但不限于相邻组织的温度、相邻组织的电阻或阻抗、在相邻组织上的电压、由相邻组织施加在钳口52,54上的力等等。仅以举例的方式，端部执行器50可包括一个或多个正温度系数（PTC）热敏电阻器（例如，PTC聚合物等）。可将来自这些传感器的数据传送至控制器98。控制器98可按多种方式处理这样的数据。仅以举例的方式，控制器98可至少部分地根据从端部执行器50处的一个或多个传感器获得的数据来调节或以其他方式更改被传送至电极表面62,64,72的射频能量。除此之外或作为另外一种选择，控制器98可至少部分地根据从端部执行器50处的一个或多个传感器获得的数据来通过听觉反馈装置和/或视觉反馈装置（例如，扬声器、灯、显示屏等）使使用者警觉一种或多种状况。还应当理解，一些类型的传感器不一定需要与控制器98连通，并且可仅提供端部执行器50处的纯粹局部效应。例如，位于端部执行器50处的PTC热敏电阻器可以随着组织和/或端部执行器50的温度升高而自动降低电极表面62,64,72处的能量传送，由此降低过热的可能性。在一些此类型式中，PTC热敏电阻元件与电源和电极表面62,64,72串联；并且PTC热敏电阻器响应于超过阈值的温度而提供增大的阻抗（从而降低电流）。此外，应当理解，电极表面62,64,72可用作传感器（例如，以感测组织阻抗等）。根据本文的教导内容，可以结合到电外科装置10中的各种类型的传感器对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。相似地，根据本文的教导内容，可利用来自传感器的数据通过控制器98或以其他方式处理的各种问题对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。

还应当理解，端部执行器50可包括一个或多个组织冷却结构（未示出），当电极表面62,64,72被激活时，所述一个或多个组织冷却结构减小由端部执行器50在相邻组织上造成的热散布的程度或范围。考虑到本文的教导内容，这种冷却结构可以采用的各种合适的形式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。

作为另一仅为例证性的变型，可消除芯电极表面72，使得细长构件70在电被动平移杆、梁或其他类型的细长构件的远端处只包括刀74以及凸缘76,78。在一些此类型式中，向具有第一极性的第一电极表面62和具有第二（相反的）极性的第二电极表面64传送射频能量，使得射频电流在电极表面62,64之间流动并穿过切断的层部分90a,90b,92a,92b。根据本文的教导内容，可结合到电外科装置10中的另一些其他合适的结构、部件、构型、变型和可操作性对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。

尽管将下文的教导内容中的若干教导内容描述成电外科装置10的变型，但是应当理解，下文的各种教导内容也可以结合到各种其他类型的装置中。仅以举例的方式，除容易地结合到医疗装置10中之外，以下各种教导内容还可容易地结合到美国专利7,416,101、美国专利7,738,971、美国公布2006/0079874、美国公布2007/0191713、美国公布2007/0282333、美国公布2008/0200940、美国公布2009/0209990、美国公布2010/0069940、和/或美国临时申请序列号/410,603中所教示的装置、以及各种其他装置中。根据本文的教导内容，可结合下述教导内容的其他的合适装置对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。

II.马达的示例性的结合以驱动电外科装置的活动部件

如上所述，朝握把26挤压触发器24以通过纯粹地/专门的机械力传送而致动手动触发机构28，从而手动地驱动电外科装置10中的细长构件70。在某些情况下，可能期望使用马达或某一其他装置来驱动细长构件70。这可减小挤压触发器24所需的手动力，从而可显著提高在诸如以下情况中的可用性：使用者具有相对弱的抓持力、电外科装置10正被用于时间相对长的手术中，且在该手术中外科医生疲劳可能成为因素、和/或当涉及相对坚韧或密集的组织时。下文多个例子论述各种方式，在这些方式中由马达或其他电激活装置而非仅由纯粹地/专门地手动地机械致动来提供如细长构件70等活动结构（以及如钳口52,54等活动结构等）的驱动。在以下例子中，电外科装置没有与致动器杆42等效的部件。相反，与细长构件70等效的部件凸轮作用于和钳口52,54等效的部件以闭合钳口52,54，但应当理解，如果需要，可使用与致动器杆42等效的某一部件；或者可以某一其他方式闭合钳口52,54。

图7显示包括马达102的示例性电外科装置100的示意图。马达102可包括任何合适类型的AC马达或DC马达，包括但不限于步进马达。电外科装置100还包括类似于上述钳口52,54的钳口152,154；以及类似于上述细长构件70的细长构件170。上钳口152围绕枢轴156朝着和远离下钳口154枢转。本例的细长构件170还包括锋利的远侧刀174、上部横向凸缘176以及下部横向凸缘178。当细长构件170朝远侧推进时，凸缘176,178凸轮作用于钳口152,154的外表面以使钳口152,154压制组织175；同时当细长构件170朝远侧推进时，远侧刀174切断被夹紧的组织175。马达102能够操作以朝远侧驱动细长构件170。在下文中将更详细地说明可使用马达102朝远侧驱动细长构件170的各种合适方式，而根据本文的教导内容，另一些其他合适的方式对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。在本例中，细长构件170为电无源的，且不包括与上述芯电极72相似的芯电极。相反，钳口152,154呈现具有相对极性的双极性射频电极。在一些其他型式中，然而，细长构件170所具有的芯电极的极性可与钳口152,154的电极的常见极性相对。

本例的电外科装置100还包括使用者输入结构120、编码器130、控制模块140、电源180和传感器190。控制模块140用作用于电外科装置的各种元件的操作中心，如下文中更详细所述。具体地，控制模块140与马达102、使用者输入结构120、编码器130、电源180以及传感器190连通。控制模块140可包括各种部件，包括但不限于一个或多个印刷电路板、一个或多个存储装置、一个或多个微处理器等。根据本文的教导内容，可包括在控制模块140中的其他合适部件对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。

使用者输入结构120可包括钮、触发器（例如与上述触发器24等相似）、和/或任何其他合适类型的使用者输入结构。在一些型式中，使用者一致动使用者输入结构120，控制模块140就能够操作以启动马达102以完全推进细长构件170来夹紧并切断组织175，并同时启动钳口152,154中的电极。在一些其他型式中，当使用者致动使用者输入结构120时，控制模块140仅启动马达102便足以将细长构件170推进足够远，以闭合钳口152,154来夹紧组织175。在一些此类型式中，在控制模块140启动马达102以继续推进细长构件170来切断被夹紧的组织175并同时启动钳口152,154中的电极之前，控制模块140等待使用者第二次致动使用者输入结构120。在一些其他型式中，控制模块140等待来自传感器190的数据和/或控制算法中用于指示适当时间/条件的其他变量以启动马达102，从而继续推进细长构件170来切断被夹紧的组织175并同时启动钳口152,154中的电极。尽管在下文中将更详细地说明一些示例性控制算法，然而根据本文的教导内容，可用于形成控制算法的其他合适的变量及相关联的值/范围对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。

本例的编码器130包括常规的编码器组件，该编码器组件能够跟踪马达102的操作。仅以举例的方式，编码器130可包括具有狭槽、接片和/或其他可光学追踪的结构的轮。此种轮可固定地安装至马达102的驱动轴，使得该轮与马达102的驱动轴整体地旋转。编码器130还可包括光学传感器，该光学传感器固定地定位在电外科装置100内，并能够操作以监视轮的运动。因此，如图7所示，编码器130可向控制模块140提供数据以指示马达102的驱动轴的旋转位置、马达102的驱动轴的旋转速率、马达102的驱动轴的旋转次数等。这些数据可被解译并处理成进一步表示细长构件170的纵向位置、钳口152相对于钳口154的旋转位置等。仅以举例的方式，在一些型式中，来自编码器130的数据（当来自传感器190的数据指示两个钳口152,154均已接触组织时所获得的数据）被控制模块140解译以表示组织175在钳口152,154之间的厚度。在下文中将更详细地说明可如何使用此类组织厚度数据的例子。还应当理解，当来自编码器130和/或其他源的数据指示组织175太厚以致电外科装置100无法处理时，控制模块140可警示装置的使用者或阻止钳口152,154继续夹紧。当然，正如本文所提及的各种其他部件，编码器130仅为任选的。

本例的电源180包括一个或多个电池、电容器、超级电容器、和/或与电外科装置100成一体的其他类型的电源。例如，就电外科装置100包括手持件或手持式外壳/本体而言，电源180可位于此种手持件或手持式外壳/本体内。因此，应当理解，图7所示电外科装置100的所有元件可整合到单一自备式手持单元中。在一些其他型式中，电源180包括常规的壁装电源插座和/或固定设备，使得电外科装置100在外部栓系至电源180。相似地，应当理解，控制模块140可位于电外科装置100的手持件或手持式外壳/本体内；或者可设置在单独的固定设备中，通过一个或多个缆线等与电外科装置100栓系。在一些此类型式中，电源180和控制模块140可在单一固定设备中整合在一起，该固定设备在外部栓系至电外科装置100。

传感器190可采用多种形式。例如，尽管其在图7中被示意性地显示为单独的部件，然而本例的传感器190只是由钳口152,154的相同电极形成，这些电极用于将双极性射频能量传送至组织175。本例的传感器190用于测量组织175的阻抗并将该阻抗传送回至控制模块140。例如，控制模块140可通过钳口152,154的电极发送专用电脉冲以测量组织的阻抗。当然，可从端部执行器150处的一个或多个传感器190将各种其他类型的数据传送回至控制模块140，或相反。根据本文的教导内容，可由端部执行器150处的一个或多个传感器190感测的其他类型的参数对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。

如图7所示，控制模块140处理电外科装置100中的各种输入和输出。具体地，且如上所述，控制模块140接收来自使用者输入结构120的使用者输入、来自编码器130的位置数据、以及来自传感器190的组织阻抗数据。另外，控制模块140接收来自马达102的数据，该数据指示马达102上的负载。马达102上的负载可通过监视马达102所消耗的电流、通过监视马达102所传送的反电动势（EMF）、通过监视与马达102相关联的电压或电容的变化、和/或以任何其他合适的方式来感测。在一些型式中，完全不监视马达102上的负载。除接收上述输入之外，控制模块140还能够操作以提供两个关键输出。具体地，控制模块140能够操作以向马达102提供电力以启动马达102，从而朝远侧驱动细长构件170以闭合钳口152,154并切割组织175；以及向钳口152,154提供电力以启动钳口152,154的电极，从而利用双极性射频电流焊接被切断的组织并使其凝固。控制模块140可包括各种类型的控制算法，以根据输入而改变此类输出。例如，来自传感器190的组织阻抗数据可不仅用于影响提供至钳口152,154的电极的电力，而且用于影响提供至马达102的电力。在下文中将更详细地说明基于组织阻抗的马达102控制的仅为例证性的例子。相似地，用于表示马达102上的负载的数据可用于影响提供至马达102的电力和/或被提供至钳口152,154的电极的射频电力。根据本文的教导内容，可由控制模块140执行的另一些其他各种功能对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。

图8显示在电外科装置100的操作期间各种反馈与控制信号之间的示例性关系，这些关系可形成控制模块140所执行的控制算法的一部分。具体地，图8从图的顶部向下显示钳口152,154的电极处的电流（I）、钳口152,154的电极处的电压（V）、钳口152,154的电极处的功率（P）、钳口152,154的电极处的阻抗（Z）、电力（脉冲）向钳口152,154的电极的传送、以及控制信号（LIM SW）向限位开关的传送。如在图8中可见，在本例中能量是以脉冲的形式传送至钳口152,154的电极。如将在下文中更详细所述，当在任一脉冲中阻抗显著增大时，则随后的脉冲会缩短。

图8的图中曲线的初始部分描绘三个脉冲。在操作的初始阶段期间，钳口152,154被夹紧在组织上，但细长构件170的远端处的刀尚未与组织接触。随着周期接近第三脉冲，电压（V）和阻抗（Z）增大；而功率（P）和电流（I）则减小。在第三脉冲中，阻抗（I）开始迅速增大，这使得第四脉冲缩短。阻抗（I）的迅速增大指示刀正前面的组织已被处理，并且刀应被推进穿过该组织。在一些情况下，这发生于大约当组织屈服于正被细长构件170线性驱动的刀的压力时。在此阶段，刀正前面的组织可能已被处理，但组织的更远侧部分可能尚未接收到足够量的热能。只要刀被推进，在脉冲的持续时间中就可能存在显著的可变性，使得每当电外科装置100被使用时，其行为均可为独特的。当缩短的第四脉冲开始时，通过马达102以受控的预定方式由细长构件170朝远侧推进刀。当刀已行进完整的切割行程时，限位开关被闭合，如图8的图中LIM SW曲线所示。此时，控制模块140传送短的结束脉冲。当已接收到一行中的一系列四个结束脉冲且已超过上阻抗（I）阈值时，控制模块140向外科医生传送“已完成”警报，以指示切割及密封手术完成，且刀朝近侧缩回至其初始位置。在一些其他型式中，钳口152,154处的电极在此阶段继续被启动，直到预定的时间（例如15秒等）已过去。在任一种情形中，当“已完成”警报被传送至外科医生时，控制模块140可自动地停止将电力传送至钳口152,154处的电极。

在某些情况下，可能期望焊接和/或密封组织而并不切割组织；或者在切割组织之前至少将组织夹紧并加热至某一程度。仅以举例的方式，这在以下一些环境中可以是可取的：组织特别厚或密集，电外科装置100可能难以同时夹紧并切割组织。为此，电外科装置100的另一变型在单独的手术阶段中提供钳口152,154的闭合以及利用刀174进行的切割。例如，电外科装置可诸如通过具有一对致动器杆（例如，与致动器杆42相似）、沿端部执行器150的至少一部分滑动的外部闭合套管或套环等而提供钳口152和细长构件170的独立运动。此种钳口闭合结构可以选择性地手动地、通过马达102、通过单独的马达、或以其他方式启动。作为另外一种选择，细长构件170可在两个阶段内是活动的—其中细长构件170仅闭合钳口152,154而不切割钳口152,154内的组织的第一运动阶段或范围，以及其中细长构件170切割被夹紧在钳口152,154内的组织的第二运动阶段或范围。在任一种情形中，可当钳口152,154在组织上闭合时启动钳口152,154中的电极而不切割组织。当所启动的电极加热组织时，组织可最终变得相对易于切割，使得在钳口152,154夹紧并加热/密封组织达某一时间段之后细长构件170可接着用于切割组织。钳口152,154的致动器可甚至在此过程中的任一阶段往复运动，使得钳口152,154在组织上“咀嚼”以进一步使组织软化和/或使组织更易于加热/密封和/或切割。

还应当理解，在马达102用于闭合钳口152,154的型式中，马达102上的负载可由控制模块140监视，控制模块140可根据马达102上的负载而使马达102减速或以其他方式改变至马达102的电力传送。控制模块140还可至少部分地根据由传感器190感测的组织本身的参数（例如温度、阻抗等）而调整被传送至马达102的电力。在判断何时推进细长构件170通过运动范围以切断组织时，控制模块140可监视当钳口152,154在组织上夹紧时马达102上的负载，和/或诸如利用传感器190监视组织本身的参数（例如温度、阻抗等）。

作为另一仅为例证性的操作例子，相对厚的血管组织可置于钳口152,154之间。马达102被启动以闭合组织上的钳口152,154，直到控制模块140检测到负载（例如通过功率增大、电压改变、电容改变等），该负载表示钳口152,154之间组织的存在。此时，控制模块140通过钳口152,154的电极发送电脉冲以感测钳口152,154之间组织的阻抗。控制模块140还接收来自编码器130或其他处的数据以指示钳口152,154已闭合的程度。此时，控制模块140“知道”组织的厚度为多少（根据钳口152,154闭合的程度）以及组织的阻抗为多少。根据此认识，控制模块140调整马达102的速度、马达102的其他操作参数、和/或被传送至钳口152,154的电极的射频能量。

例如，当感测到相对厚的组织和/或当组织的阻抗相对低时，控制模块140可初始地提供相对缓慢的马达102速度以及相对高的射频能量，反之亦然，以在厚的组织上开始工作。在某些情况下，响应于相对厚的组织而减小马达102速度可最终使得组织密封更好和/或对组织的机械创伤更小。除此之外或作为另外一种选择，响应于相对厚的组织和/或当组织的阻抗相对低（例如肝脏组织或肺组织等）时，马达102可以短的脉冲在正、反方向上重复地启动，使得钳口152,154在组织上“咀嚼”以进一步使组织软化和/或使组织更易于加热/密封和/或切割。在任一种情况或这两种情况下，当钳口152,154继续压缩并加热/密封组织时，控制模块140可继续监视诸如组织阻抗、马达102上的负载、组织的厚度等参数，以作为反馈环路的一部分。随着组织阻抗增大和/或负载减小，控制模块140使马达102加速以加速压缩且控制模块140还会减少被传送至钳口152,154的电极的射频。可在涉及相对薄的组织时进行相似的控制算法，但应当理解，控制模块140可在认识到组织薄时使整个过程加速。还应当理解，上述控制算法可基于诸如组织密度和/或其他组织特性等其他因素而未必基于组织厚度和/或阻抗等。还应当理解，控制算法可包括仅一个变量的函数或各变量的组合的函数。

此外，在其中根据由控制模块140所执行的控制算法，细长构件170的驱动行程的完成和/或钳口152,154中电极的启动依赖于特定环境的型式中，电外科装置100还可包括使用者反馈结构，以向使用者提供指示来表示细长结构170和/或钳口152,154中电极的操作状态。例如，电外科装置100可包括一个或多个灯、蜂鸣结构、和/或图形复制图，以向使用者显示利用刀174进行的切割何时完成、钳口152,154中的电极何时密封组织、和/或何时达到某一其他操作阶段。这可降低使用者在手术部位过早地将端部执行器150拉离组织的可能性。

尽管以下例子包括马达和螺线管以驱动电外科装置的活动部件，然而应当理解，可使用各种其他类型的部件和装置来驱动电外科装置的活动部件。另外的例子包括但不限于，气动式致动器、液压式致动器、电活性聚合物、超声马达等。应当理解，这些供选择的替代方案可容易地结合到以下例子中以作为马达和/或螺线管的替代物或补充物。

尽管上文大体上或在概念上说明了示例性电外科装置100，然而以下教导内容对可如何在实践中执行电外科装置100的多个结构的仅为例证性的例子提供额外细节。当然，可以设想到本文的各种教导内容可按多种方式进行组合，并且应当理解，本文的任何教导内容均不旨在表示本发明人的设想的极限。根据本文的教导内容，如何在实践中执行电外科装置100的若干特征的多个其他例子对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的，并且这些例子均完全在本发明人的设想内。

A.示例性齿条和小齿轮驱动器

图9描绘了示例性电外科装置300，所述电外科装置包括手持件320、从手持件320朝远侧延伸的轴340、以及可滑动地设置于轴340中的细长构件370。手持件320包括手枪式握把322和触发器324。端部执行器（未示出），与本文别处所述的端部执行器50,150相似，设置在轴340的远端处并且包括具有整体式电极的一对钳口。细长构件370与上述细长构件170相似。具体地，且如图10所示，细长构件370在其远端处具有刀374和一对凸缘376,378。细长构件370可朝远侧运动以闭合端部执行器处的钳口并切断被夹紧在钳口之间的组织。马达302位于手持件320内。马达302包括整体式驱动小齿轮304，使得马达302能够操作以旋转驱动小齿轮304。细长构件370的近侧部分包括齿条372，该齿条与驱动小齿轮304接合。具体地，齿条372包括多个狭槽373，其中驱动小齿轮304的齿305设置在狭槽373中。作为另外一种选择，齿条372可包括齿，这些齿与驱动小齿轮304的齿305啮合。应当理解，马达302使驱动小齿轮304旋转，细长构件370由于驱动小齿轮304与齿条372之间的啮合而纵向平移。

还如图9所示，电外科装置300包括触发器运动传感器310、控制模块340和电源380。本例的触发器运动传感器310与触发器324连通，使得触发器运动传感器310感测触发器324朝着和远离握把322的运动。仅以举例的方式，触发器运动传感器310可包括接近传感器、编码器、霍耳效应传感器、变阻器等。根据本文的教导内容，触发器运动传感器310可采用的其他合适形式对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。触发器运动传感器310还与控制模块340连通，该控制模块响应于由触发器运动传感器310所感测并从触发器运动传感器310所传送的触发器324的运动来启动马达302、激活端部执行器的钳口中的电极、启动控制算法、和/或以其他方式作出反应。因此，触发器324与触发器运动传感器310可一起类似于上述使用者输入结构120工作。此外，控制模块340可使触发器324相对于握把322具有不同的位置以影响控制算法，而不只是检测触发器324是否正被挤压。例如，当触发器324仅被部分地挤压时，控制模块340可只是夹紧端部执行器处的钳口而并不切割被夹紧的组织，直到触发器324被完全挤压。棘爪结构或其他结构可通过触发器324向外科医生提供触觉反馈，以指示这些致动阶段之间的过渡。根据本文的教导内容，控制模块340可解释触发器324的局部致动的其他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。

应当理解，通过结合触发器运动传感器310以及使用马达302，外科医生的手的握力不再直接向端部执行器处的钳口或刀提供力量。换句话讲，触发器324从传动系的机械部分取出，而用作更易于致动的机电部件。因此，由于不具有与电外科装置10的触发机构28类似的纯粹机械的传动系，电外科装置300可比电外科装置10相对更容易操作。当然，触发器324可采取各种替代形式，包括但不限于钮、滑块等。

可以与上文关于控制模块140和电源180所述的方式相似的方式提供控制模块340和电源380的其他方面。仅以举例的方式，控制模块340可执行如本文所述的各种控制算法；且控制模块340和/或电源380可结合到手持件320内或可位于手持件320外部。相似地，本文中涉及电外科装置10,100的其他教导内容可容易地结合到电外科装置300中；反之亦然。

B.示例性螺线管驱动器

图11描绘了可代替细长构件370、马达302和小齿轮304使用的部件。具体地，图11示出了可用于驱动细长构件470的螺线管组件402。非常类似于本文提及的其他细长构件70,170,370，本例的细长构件470包括锋利的刀474以及凸缘476,478。然而，细长构件470的近侧部分限定螺线管组件402的芯元件472。因此，应当理解，通过控制模块或以其他方式选择性地启动螺线管组件402可使细长构件370纵向平移。当然，细长构件370和螺线管组件402可容易地结合到本文所提及的任一电外科装置10,100,300中。

C.示例性导螺杆驱动器

图12描绘了另一示例性电外科装置500，所述电外科装置包括手持件520、从手持件520朝远侧延伸的轴540、以及可滑动地设置于轴540中的细长构件570。手持件520包括手枪式握把522、触发器524和钮526。端部执行器（未示出），与本文别处所述的端部执行器50,150相似，设置在轴540的远端处并且包括具有整体式电极的一对钳口。细长构件570与上述细长构件170相似。具体地，细长构件570在其远端处具有刀（未示出）以及一对凸缘（未示出）。细长构件570可朝远侧运动以闭合端部执行器处的钳口并切断被夹紧在钳口之间的组织。马达502位于手持件520内，并包括与上述编码器130类似的编码器（未示出）。马达502被显示为与缆线580联接，该缆线进一步与组合的控制模块和电源（未示出）联接，但应当理解，如果需要，控制模块和/或电源可结合到手持件520内。导螺杆504从马达502朝远侧延伸，并可通过马达502旋转以驱动细长构件570，如下文中更详细所述。

力换能器550或负荷传感器与细长构件570啮合，被定位成与细长构件570成一直线，并且能够在电外科装置500的操作期间感测细长构件570所遭遇的力负载。来自力换能器550的数据可通过缆线580传送至远程控制模块和/或传送至手持件520内的控制模块。应当理解，来自力换能器550的数据可用作控制算法的一部分，从而影响传送电力至马达502，和/或影响传送射频能量至位于轴540远端处的端部执行器处的电极。还应当理解，细长构件570所遭遇的力负载可以各种其他方式检测，这些方式包括但不限于监视马达502上的负载。

螺母572也与细长构件570以及与导螺杆504接合。具体地，当马达502启动以使导螺杆504旋转时，导螺杆504纵向驱动螺母572，螺母572继而纵向驱动细长构件570。然而，细长构件570与螺母572之间的纵向间隙574提供某种程度的空转，使得细长构件570可相对于螺母572贯穿某一运动范围纵向运动。此种空转可以各种方式提供。例如，螺母572可设置在细长构件570上且位于一对凸缘之间，其中这些凸缘被分开某一距离，该距离大于螺母572沿细长构件570的长度。作为另一仅为例证性的例子，螺母可设置于细长构件570上并位于圆筒状凹槽中，其中此类凹槽所具有的长度大于螺母572沿细长构件570的长度。根据本文的教导内容，可提供空转的其他多种合适的方式对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。

在细长构件570与螺母572之间提供空转可允许细长构件570沿一个运动范围手动地平移，并沿另一运动范围以机电方式平移。具体地，本例的空转构型允许使用者通过朝握把522挤压触发器524而手动地朝远侧平移细长构件570足够距离以闭合轴570末端处端部执行器的钳口。然而，空转构型还能够使得在钳口被闭合之后螺母572阻止细长构件570的进一步手动的远侧运动，以使细长构件570无法再被驱动以切断被夹紧在钳口之间的组织。在本例中为切断被夹紧在钳口之间的组织，使用者必须按压钮526并同时朝握把522挤压触发器524。触发器524和钮526处的这些组合输入将启动马达502以旋转导螺杆504，从而朝远侧推进细长构件570以切断被夹紧的组织。因此，钮526和触发器524可包括传感器528，这些传感器能够操作以检测钮526和触发器524的启动，使得钮526和触发器524的启动可被传送至控制模块。

在一些情况下，使用者可希望仅使用电外科装置500作为简单的组织抓紧器和/或来执行钝器解剖。为此，使用者可只是朝握把522挤压触发器524以闭合端部执行器处的钳口，而无需按压钮526。尽管这会将细长构件570推进足够远以闭合钳口，然而并未将细长构件570推进足够远以切割被夹紧在钳口之间的组织。因此，当在本例中钮526不被按压时，电子元件或机电元件均不会被致动。

相似地，使用者可希望只是夹紧并密封或焊接组织而不切割组织。为此，电外科装置500能够使得使用者可首先朝握把522挤压触发器524以利用端部执行器处的钳口手动地夹紧组织；然后，按压钮526以启动射频能量通过端部执行器处钳口中的电极到组织的传送。在此阶段，尽管触发器524和钮526被同时致动，马达502仍可保持不工作，使得细长构件570不会朝远侧推进足够远以切断被夹紧在钳口之间的组织。在一些型式中，电外科装置500在此阶段执行控制算法时依赖于反馈（例如力负载、组织阻抗、组织厚度等），以确定适于切割组织的时间并自动地推进细长构件570以在适当的时间并以适当的速度/力切断组织。在一些其他型式中，电外科装置500只是等待使用者释放钮526以及重新按压钮526并同时仍挤压触发器524，然后电外科装置500启动马达502以将细长构件570推进更远的距离以切断组织。作为另一仅为例证性的变型，可提供另一钮（未示出）以用于在已利用触发器524手动地夹紧组织之后选择性地启动马达502，以推进细长构件570来切断组织。可使此种附加钮不能操作，除非直到钮526被按压；并且此种附加钮可仅启动基于反馈的控制算法以推进细长构件570，而非一定立即推进细长构件570。在任一上述例子中，当触发器524被释放时、当钮526被释放时和/或响应于各种其他条件，细长构件570可通过马达502回缩。

III.触觉反馈在马达驱动型电外科装置中的示例性结合

在其中使用者输入结构的机械致动以机电方式转换成同一装置的活动部件的运动的一些情况下，使用者可能难以分辨活动部件正施加或遭遇多大的力。当利用与使用者施加在使用者输入结构上的力相比显著较大的力使活动部件以机电方式运动时，可尤其如此。该问题可在其中人员可能过去常常操作同一装置的手动致动型式的情形中进一步加剧，使得人员在直觉上期望由于使用者输入结构和/或由于施加在使用者输入结构上的力与相关联的活动部件所施加的力之间的某一比例关系而存在某一程度的机械阻力。因此，在某些情形中可能期望向以机电方式致动的装置的使用者提供某一程度的触觉反馈，以实时地表示由装置的一个或多个以机电方式致动的部件施加和/或受到的力。在下文中将更详细地提供此种触觉反馈的多个例子，而根据本文的教导内容，另一些其他例子对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。还应当理解，尽管以下例子是在电外科装置的上下文中提供，然而以下教导内容中的至少一些教导内容可容易地应用到各种其他装置，这些装置不仅包括电外科装置而且还包括机电致动型活动构件。

A.触发器上的示例性离合机构

图13描绘了电外科装置600，所述电外科装置包括手持件620、从手持件620朝远侧延伸的轴640、以及可滑动地设置于轴640中的细长构件670。手持件620包括手枪式握把622和触发器624。端部执行器（未示出），与本文别处所述的端部执行器50,150相似，设置在轴640的远端处并且包括具有整体式电极的一对钳口。细长构件670与上述细长构件170相似。具体地，细长构件670在其远端处具有刀（未示出）和一对凸缘（未示出）。细长构件670可朝远侧运动以闭合端部执行器处的钳口并切断被夹紧在钳口之间的组织。马达602位于手持件620内。马达602包括整体式驱动小齿轮604，使得马达602能够操作以旋转驱动小齿轮604。细长构件670的近侧部分包括齿条672，该齿条与驱动小齿轮604啮合。因此，马达602使驱动小齿轮604旋转，细长构件670由于驱动小齿轮604与齿条672之间的啮合而纵向平移。

电外科装置600还包括触发器运动传感器610、触发器离合器612、控制模块640以及电源680。本例的触发器运动传感器610与触发器624连通，使得触发器运动传感器610感测触发器624朝着和远离握把622的运动。因此，触发器运动传感器610与上述触发器运动传感器310相似。相似地，控制模块640以与控制模块340、触发器运动传感器310和马达302之间的上述关系相似的方式与触发器运动传感器610和马达602连通。

控制模块640还与触发器离合器612连通。具体地，控制模块640响应于由控制模块640所检测的一个或多个条件而操作触发器离合器612。触发器离合器612能够操作以根据来自控制模块640的控制信号而通过触发器624向使用者提供触觉反馈。例如，当使用者朝握把622挤压触发器624并且控制模块640感测到钳口正在遭遇厚或密集的组织时，控制模块640可启动触发器离合器612以阻止触发器624的运动或通过触发器624提供某一其他形式的触觉反馈，以警示使用者细长构件670将不朝远侧平移直到端部执行器中的电极等将组织充分加热/密封。作为另一仅为例证性的例子，触发器离合器612可对触发器624的运动提供阻力，其中此种阻力取决于朝远侧推进的细长构件670所遭遇的阻力。因此，使用者能够“感觉”到被夹紧/切割的组织的韧性或厚度，然而通过触发器离合器612提供的阻力可仍小于当电外科装置600如上述电外科装置10一样具有完全手动的触发机构28时所感觉到的阻力。在一些型式中，触发器离合器612包括线性螺线管、扭力螺线管、或某一其他类型的装置。

B.触发器上的示例性夹紧制动器

图14显示另一电外科装置700，所述电外科装置包括手持件720、从手持件720朝远侧延伸的轴740、以及可滑动地设置于轴740中的细长构件770。手持件720包括手枪式握把722和触发器724。端部执行器（未示出），与本文别处所述的端部执行器50,150相似，设置在轴740的远端处并包括具有整体式电极的一对钳口。细长构件770与上述细长构件170相似。具体地，细长构件770在其远端处具有刀（未示出）以及一对凸缘（未示出）。细长构件770可朝远侧运动以闭合端部执行器处的钳口并切断被夹紧在钳口之间的组织。马达702位于手持件720内。马达702能够操作以利用如本文所述的任何方式或利用其他方式选择性地沿纵向驱动细长构件770。

电外科装置700还包括传感器704、线性差动变压器（LVDT）706、伺服系统708和制动器710。传感器704被定位成且被构造成测量与细长构件770的操作相关联的压力、力、位置、速度、加速度、和/或其他参数。当然，如本文中别处所述，相反，可通过监视马达702来监视这些参数中的至少一些参数。LVDT706与突出726联接，该突出从触发器724向后突出并与触发器724一体地运动。因此，LVDT706能够操作以感测触发器724的运动（例如，位置、速度、加速度）。当然，任何其他合适类型的装置均可用于感测触发器724的运动，包括但不限于本文所提及的各种触发器运动感测装置。LVDT706还与马达702联接，使得马达702根据由LVDT706所感测的触发器724的运动而被启动。尽管LVDT706被显示为直接连接至马达702，然而应当理解，各种部件（例如控制模块等）均可以连通方式定位在LVDT706与马达702之间。

制动器710还与突出726联接，并能够操作以利用垫（未示出）来选择性地压制突出726以对触发器724的运动选择性地提供摩擦阻力。制动器710与伺服系统708以连通方式联接，该伺服系统能够操作以驱动制动器710并且还与传感器704以连通方式联接。因此，伺服系统708能够操作以至少部分地根据细长构件770的操作参数而驱动制动器710。此外，各种其他元件（例如控制模块等）可以连通方式定位在任何这些元件之间（例如以储存并执行控制算法等）。应当理解，通过使用制动器710和传感器704，可至少部分地根据推进细长构件770所遭遇的阻力来可变地反抗触发器724的运动。制动器710的性质可允许按比例提供此种阻力，诸如从小的阻力至完全的阻力，从而表示或以其他方式对应于推进细长构件770所遭遇的不同阻力。正如本文所提及的其他触觉反馈结构，制动器710也可以实时提供此类触觉反馈。另外，正如本文所提及的其他触觉反馈结构，通过制动器710提供的阻力可仍小于当电外科装置700如上述电外科装置10一样具有完全手动的触发机构28时所感觉到的阻力。

C.触发器上的示例性ERF致动器

图15显示驱动及反馈系统800的另外的示例性元件，该驱动及反馈系统可用于本文所提及的任何电外科装置10,100,300,500,600,700中。在此例子中，驱动和反馈系统800包括马达802，该马达用于驱动细长构件（未示出），该细长构件与细长构件170相似。系统800可响应于触发器824的运动，该触发器与本文别处所述的触发器24,324,524,624,724相似。系统800也是由与电外科装置的手持件820成一体的电源880供电，但应当理解，可使用外部电源。本例的电源880包括一个或多个电池以及射频电路。

编码器810在本例中与触发器824联接，并能够操作以感测触发器824的位置以及因此感测触发器824的运动。此外，可使用任何其他合适类型的传感器来感测触发器824的位置/运动。来自编码器810的信号传送至控制模块840，该控制模块进一步与马达802连通。因此，控制模块840根据触发器824的位置/运动而启动马达802。也如图15所示，信号传送路径842从控制模块840与马达802之间提供至滤波器816，从而传到加法器818，然后传到电流变流体（ERF）致动器812。滤波器816提供相对平滑的缓慢变化的DC信号，该DC信号表示马达802的位置或旋转次数。滤波器816区分位置信息以获得位置的变化速度。在一些型式中，利用传感器直接检测速度且滤波器816主要用于移除任何噪声。加法器818比较来自滤波器816的信号与预期/预定速度以获得误差信号。ERF致动器812包括活塞814，该活塞与触发器824接合。ERF致动器812能够操作以根据从加法器818所传送的信号而选择性地驱动活塞814抵靠触发器824。在本例中，此信号表示或对应于细长构件所遭遇的力，所述力转化为马达802所遭遇的机械阻力，该机械阻力继而可通过沿路径842的信号进行辨别。例如，如果马达802的速度高于预期/预定速度，则ERF致动器812可驱动活塞814抵靠触发器824以提供抵抗触发器824的阻力。由此，ERF致动器812可向外科医生提供触觉反馈。

根据上文应当理解，通过使用ERF致动器812以及沿通道842的信号，可至少部分地根据推进细长构件所遭遇的阻力来可变地反抗触发器824的运动。ERF致动器812的性质可允许按比例增减的方法提供此种阻力，诸如从小的阻力至完全的阻力，从而表示或以其他方式对应于推进细长构件所遭遇的不同阻力。正如本文所提及的其他触觉反馈结构，ERF致动器812也可以实时提供此类触觉反馈。另外，正如本文所提及的其他触觉反馈结构，通过ERF致动器812提供的阻力可仍小于当该电外科装置如上述电外科装置10一样具有完全手动的触发机构28时所感觉到的阻力。

IV.电外科装置中视觉反馈的示例性结合

除向使用者提供触觉反馈之外或作为其另外一种选择，在某些情况下可能期望电外科装置向使用者提供视觉反馈。仅以举例的方式，尤其是当端部执行器的钳口在使用期间明显变热时，在某些情况下可能期望警示使用者电外科装置的端部执行器的钳口的外表面正在接触组织。这对于避免在手术部位处意外烧伤组织是可取的。换句话讲，当在一些环境中可能期望对被夹紧在端部执行器的钳口之间的组织进行烧灼时，还期望避免烧灼未被夹紧在端部执行器的钳口之间的组织。为此，图16-17显示可用于警示使用者避免因端部执行器而意外烧伤组织的示例性结构。具体地，图16显示设置于轴940的远端处的端部执行器950。端部执行器950包括上钳口952以及下钳口954，这些钳口与本文所提及的其他钳口相似。可在上钳口952中看到细长狭槽966，该狭槽与钳口52的狭槽56相似。另外，可看到细长构件的上凸缘976。本例的细长构件与本文所提及的其他细长构件相似。

如图17所示，轴940从手持件920朝远侧延伸，该手持件包括手枪式握把922和触发器924以致动细长构件并利用钳口952,954进行压制。手持件920还包括一体式控制模块940，并且还可包括一体式电源（未示出）。当然，如果需要，控制模块940和/或电源可设置在外部（例如设置在固定设备中）。重新参考图16，感光材料960被施加到钳口952,954的外部。就端部执行器950用于被照明的手术部位来说，感光材料960能够通过检测暗度而检测何时将任一钳口952,954的外部紧贴组织放置。换句话讲，抵靠钳口952,954外部的组织可切断原本会施加在感光材料960上的光。感光材料960还可与控制模块940连通，该控制模块能够当感光材料960所检测的亮度级指示钳口952,954的外部抵靠组织时提供预定响应。具体地，控制模块940可响应于来自感光材料960的指示而启动灯930（例如红灯），所述指示表示钳口952,954的外部正抵靠组织。

在一些情况下，至少一个钳口952,954的外部可在外科手术期间意外地落入阴影中，使得施加在感光材料960上的光减少，而不会使钳口952,954的外部实际接触组织。为避免此种情形形成“错误警示”，可将控制模块940调整为仅在感光材料960所感测的亮度级落于某一阈值之后才启动灯930。根据本文的教导内容，用于此用途的适当阈值对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。

另外，控制模块940能够仅当一个或多个其他条件符合时才响应于来自感光材料960的指示（其表示钳口952,954的外部抵靠组织）而启动灯930。例如，控制模块940能够仅当任一钳口952,954的温度也超过某一阈值时才提供此种响应。因此，钳口952,954还可包括一个或多个温度传感器。除此之外或作为另外一种选择，控制模块940可将由钳口952,954的电极所感测到的组织阻抗作为因素以判断是否启动灯930。应当理解，除只是来自感光材料960的输入之外还需要至少一个额外输入，才可避免当钳口952,954的外部甚至不够热以烧灼相邻组织时向使用者发出无根据的警告的可能性。

本例的感光材料960能够在不存在光的条件下产生电压，且此种电压可被传送至控制模块940。作为另外一种选择，感光材料960能够在存在光的条件下产生电压，并且控制模块940能够检测此种电压的下降。例如，感光材料960可包括光电膜。除此之外或作为另外一种选择，感光材料960可包括光敏电阻器（例如硫酸镉电池等）、光敏晶体管、光敏二极管、和/或某一其他类型的部件。示例性光敏电阻器为购自Advanced Photonix,Inc.（AnnArbor,Michigan）的PDV-P9200。示例性光敏晶体管为Honeywell Sensing and Control（Golden Valley,Minnesota）制造的SDP8406-003。示例性光敏二极管为HoneywellSensing and Control（Golden Valley,Minnesota）制造的SMD211-021。作为另一仅为例证性的例子，包括感光材料960的电路能够在不存在光的条件下提供相对高的电压，且在存在光的条件下提供相对低的电压。根据本文的教导内容，可用于感光材料960的各种合适材料对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。还应当理解，感光材料960能够用可对光（和/或没有光）作出响应的各种部件及装置来代替或补充，这些部件及装置包括但不限于光敏电阻器、光伏电池、光电二极管等。

尽管使用灯930来向使用者提供视觉反馈，然而应当理解，可向使用者提供任何其他合适形式的视觉反馈。除此之外或作为另外一种选择，可向使用者提供一种或多种形式的听觉反馈，诸如蜂鸣声或警报等。可以与上文关于灯930所述的方式类似的方式由控制模块940驱动听觉反馈装置。

应当理解，以上关于视觉反馈和听觉反馈的教导内容可容易地应用到其中活动构件（诸如本文所提及的细长构件的各种型式）纯粹手动地/以机械方式致动的电外科装置以及其中相同类型的活动构件以机电方式致动的电外科装置。因此，以上关于视觉反馈和听觉反馈的教导内容可容易地应用到本文所提及的任何电外科装置以及各种其他类型的装置。

V.电外科装置中电池组的示例性结合

如上所述，除从传统壁装电源插座或单独的固定设备接收电力之外，或代替从传统壁装电源插座或单独的固定设备接收电力，电外科装置可包括其自身的一体式电源。图18A-18B示出了便携式电源如何与电外科装置诸如本文所提及的任何电外科装置（除了别的以外）成一整体的仅为例证性的例子。具体地讲，图18A-18B示出了电外科装置的与便携式电池组1080联接的手持件1020。本例的电池组1080包括一个或多个电池以及一对触点1082。电池组1080的电池可以是可充电的并可包括任何合适类型的电池，包括但不限于锂离子电池（例如CR123A型电池、锂聚合物（LiPo）型电池、磷酸铁锂（LiPO4型电池、棱柱状电芯型锂离子电池等）、碱性电池、镍镉电池等。在一些型式中，电池具有相对低的内阻，从而允许从电池组1080传送相对高的电流，而不会使电池组1080过大和/或不会使电池组1080在正常使用期间变得过热。在本例中，电池组1080能够储存至少30,000焦耳的能量且具有能够操作以供应大约5.3C电流的容量。在一些情况下，此种电池组1080能够操作以通过如本文所述的电外科装置为大约100次的组织横切供电，其中每一次横切传送或汲取大约300焦耳的能量。

除上述类型的电池之外或作为另外一种选择，电池组1080可包括一个或多个电容器、一个或多个超级电容器、和/或各种其他类型的电源。电池组1080能够通过触点1082将电力提供至电外科装置的电子组件。电池组1080还能够诸如通过一个或多个闩锁、弹性接片、倒钩、夹片、夹钳等与手持件1020以机械方式联接。

本例的电池组1080还包括指示器1084，该指示器能够操作以显示电池组1080的充电状态。因此，应当理解，电池组1080还可包括电路（未示出），该电路能够操作以驱动指示器1084。本例的指示器1084包括三个单独的LED灯1086—绿色指示充满，黄色指示部分充满，而红色指示耗尽。当然，作为另外一种选择，指示器1084可采用各种其他形式。仅以举例的方式，指示器1084可包括电致变色显示器或任何其他合适类型的显示器。尽管指示器1084在本例中是电池组1080的一部分，然而应当理解，指示器1084可相反是手持件1020和/或任何其他合适部件的一部分。

本例的电池组1080还包括询问钮1088。询问钮1088能够操作以选择性地启动指示器1084以显示电池组1080的充电状态。因此，当询问钮1088未被按压时，指示器1084不显示电池组1080的充电状态。因此，询问钮1088可保存电池组1080的电力。尽管询问钮1088在本例中是电池组1080的一部分，然而应当理解，询问钮1088可相反是手持件1020和/或任何其他合适部件的一部分。当然，与指示器1084一样，如果需要，可完全省去询问钮1088。例如，指示器184可连续地显示电池组1080的充电状态。

根据本文的教导内容，可将电池组1080或其他整体式电源结合到电外科装置或其他类型的装置中的各种其他合适的方式对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。

VI.结论

应当理解，所述以引用方式并入本文中的任何专利、出版物或其他公开材料，无论是全文或部分，仅在并入的材料与本公开中给出的定义、陈述或其他公开材料不冲突的范围内并入本文。由此，在必要的程度下，本文所明确阐述的公开内容将取代以引用方式并入本文的任何相冲突材料。如果据述以引用方式并入本文但与本文所述的现有定义、陈述或其他公开材料相冲突的任何材料或其部分，仅在所并入的材料和现有的公开材料之间不产生冲突的程度下并入本文。

本发明的一些实施例可在传统的内窥镜检查和开放性手术器械以及机器人辅助手术中得到应用。

本文所公开的装置的实施例可设计为使用一次后丢弃，也可设计为供多次使用。在上述任一或两种情况下，都可对这些实施例进行修复，以便在使用至少一次后重复使用。修复可包括以下步骤的任意组合：拆卸装置、然后清洗或更换特定部件和随后进行重新组装。具体地讲，可以拆卸装置的实施例，并且可选择性地以任何组合形式来更换或拆除装置的任意数量的特定部件或零件。在清洗和/或更换特定零件时，装置的实施例可在修复设施中重新组装或者在即将进行外科手术前由外科手术团队重新组装，以供随后使用。本领域的技术人员将会知道，修复装置时可利用多种技术进行拆卸、清洗/更换和重新组装。这些技术的使用以及所得的修复装置均在本发明的范围内。

仅以举例的方式，可对本文所述的实施例在外科手术推进行处理。首先，可获取新的或用过的器械，并根据需要进行清洗。然后可对器械进行消毒。在一种消毒技术中，将器械置于闭合并密封的容器中，例如塑料袋或TYVEK袋。然后可将容器和器械置于可穿透该容器的辐射场（例如γ辐射、X射线或高能电子）中。辐射可将器械上和容器中的细菌杀死。然后可将消毒后的器械保存在消毒容器中。该密封容器可将器械保持在无菌状态，直到在医疗设施中打开该容器。还可使用本领域已知的任何其他技术对装置消毒，所述技术包括但不限于β辐射或γ辐射、环氧乙烷或蒸汽消毒。

已经示出和描述了本发明的多个实施例，可由本领域的普通技术人员进行适当修改来实现本文描述的方法和系统的进一步改进而不偏离本发明的范围。已经提及了多种此类潜在的修改形式，并且其他修改形式对于本领域的技术人员而言将显而易见。例如，上面讨论的例子、实施例、几何形状、材料、尺寸、比率、步骤等均是例证性的而非必需的。因此，本发明的范围应以下面的权利要求书考虑，并且应理解为不限于说明书和附图中示出和描述的结构和操作细节。

Claims (1)

1.一种电外科装置，包括：

(a)手持件，其中所述手持件包括枢转触发器；

(b)从所述手持件朝远侧延伸的轴，所述轴具有远端；

(c)位于所述轴的远端处的端部执行器，所述端部执行器包括：

(i)第一钳口，其中所述第一钳口包括第一电极，和

(ii)第二钳口，其中所述第二钳口包括第二电极，

其中所述第一钳口能够朝所述第二钳口运动以夹住所述第一钳口与第二钳口之间的组织，

其中所述第一电极和第二电极能够操作以将射频能量传送至被夹在所述第一钳口与第二钳口之间的所述组织；

(d)钳口闭合结构，所述钳口闭合结构能够操作以使所述第一钳口朝所述第二钳口运动；

(e)机电驱动器，所述机电驱动器能够操作以驱动所述钳口闭合结构来使所述第一钳口朝所述第二钳口运动；

(f)传感器，所述传感器被构造成能够感测与钳口闭合结构相关联的操作参数；和

(g)制动结构，所述制动结构包括垫，其中所述制动结构能够操作以通过驱动所述垫抵靠所述枢转触发器的突出部来选择性提供抵抗所述枢转触发器的枢转运动的可变摩擦阻力，其中所述制动结构能够操作以根据来自所述传感器的数据改变所述摩擦阻力。