[發(fā)明專利]用于在手術(shù)器械中使用的負(fù)載感測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911000681.0
• 申請(qǐng)日: 2019-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN111110296A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬修·埃施巴赫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 柯惠LP公司
• 主分類號(hào): A61B17/072
• 分類號(hào): A61B17/072
• 代理公司: 北京金信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 李奕伯

一種手術(shù)末端執(zhí)行器包含：砧座組合件；倉(cāng)組合件，其包含多個(gè)緊固件；驅(qū)動(dòng)組合件，其可縱向移動(dòng)以相對(duì)于所述倉(cāng)組合件接近所述砧座組合件；以及應(yīng)變計(jì)電路，其安置于所述倉(cāng)組合件內(nèi)，所述應(yīng)變計(jì)電路被配置成測(cè)量由所述驅(qū)動(dòng)組合件施加在所述倉(cāng)組合件上的應(yīng)變。

本申請(qǐng)要求2018年10月30日提交的第62/752,516號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，所述臨時(shí)專利申請(qǐng)的整個(gè)公開內(nèi)容以引用的方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及供與手術(shù)裝置一起使用的負(fù)載感測(cè)裝置。更具體來(lái)說(shuō)，本公開涉及與用于執(zhí)行外科手術(shù)程序的機(jī)電手術(shù)系統(tǒng)一起使用的負(fù)載感測(cè)裝置，其具有可重復(fù)使用組件和單次使用組件，例如末端執(zhí)行器和適配器。

背景技術(shù)

用于將緊固件或釘施加到組織的手術(shù)緊固件設(shè)備是眾所周知的。這些緊固件設(shè)備包含單次使用器械，其預(yù)載有一個(gè)或多個(gè)釘且在單次使用之后可拋棄。多次使用器械也是可用的并且預(yù)載有多個(gè)釘。多次使用器械可包含機(jī)電(例如，供電式)的或手動(dòng)致動(dòng)的手柄組合件，和手術(shù)加載單元。加載單元可以是單次使用加載單元(SULU)或多次使用加載單元(MULU)。加載單元包含主體和末端執(zhí)行器，并且直接或經(jīng)由可聯(lián)接到手柄組合件的適配器組合件附接到手柄組合件。末端執(zhí)行器可包含容納多個(gè)釘?shù)膫}(cāng)。在使用之后，加載單元可從適配器組合件移除且用新的加載單元替換以執(zhí)行額外釘合和/或切割操作。驅(qū)動(dòng)組合件支撐于加載單元內(nèi)且可與適配器組合件的相關(guān)聯(lián)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)接合以致動(dòng)加載單元。歸因于驅(qū)動(dòng)組合件的機(jī)械組件的致密封裝，用于包含傳感器的空間較少。相應(yīng)地，需要可放置在加載單元內(nèi)以監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)組合件和加載單元的其它組件的操作的負(fù)載感測(cè)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

供電式手術(shù)器械可包含用于在其操作期間提供反饋的各種傳感器。本公開提供安置于柔性電路襯底上的負(fù)載感測(cè)裝置，從而允許將負(fù)載感測(cè)裝置放置在收縮空間中，例如加載單元和手術(shù)器械的其它組件。

根據(jù)本公開的負(fù)載感測(cè)裝置包含應(yīng)變計(jì)，其具有安置于例如聚酰胺等電介質(zhì)襯底上的由例如康銅等電阻性金屬合金形成的導(dǎo)電跡線。應(yīng)變計(jì)結(jié)合或以其它方式固定到組件的表面，包含但不限于在加載單元的一個(gè)或兩個(gè)夾鉗部件內(nèi)。隨著上面安裝應(yīng)變計(jì)的組件膨脹或收縮(即，施加應(yīng)變)，應(yīng)變計(jì)上的導(dǎo)電跡線也膨脹或收縮，借此改變應(yīng)變計(jì)的總電阻。電阻的改變影響供應(yīng)給應(yīng)變計(jì)的測(cè)量信號(hào)。在實(shí)施例中，應(yīng)變計(jì)可布置在惠斯通橋電路配置中。接著測(cè)量電路的振幅的改變以確定應(yīng)變量。

應(yīng)變計(jì)的典型應(yīng)用為使得其放置在特定關(guān)注點(diǎn)上來(lái)測(cè)量應(yīng)變。此可用于經(jīng)驗(yàn)測(cè)試，從而尋找歸因于特定加載條件或力轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)變，其中多個(gè)應(yīng)變計(jì)放置和布置于某一零件上以輸出校準(zhǔn)后的信號(hào)來(lái)測(cè)量力。應(yīng)變計(jì)的工作原理是基于由化學(xué)式(I)：R＝ρ(l/A)的Pouillett定律限定的電阻率，其中R為電阻，ρ為材料電阻率，l為材料的長(zhǎng)度，且A為材料的橫截面面積。應(yīng)變計(jì)包含高電阻金屬的單個(gè)跡線，其布置成使得跡線的長(zhǎng)時(shí)間操作在變形相關(guān)方向上。因此，應(yīng)變計(jì)是可變電阻器，其在應(yīng)變計(jì)結(jié)合到的表面歸因于應(yīng)變改變其長(zhǎng)度時(shí)改變電阻。當(dāng)應(yīng)變計(jì)結(jié)合到的材料使l長(zhǎng)度變形時(shí)，Pouillett定律的變量改變，從而致使電阻改變，其可使用惠斯通橋電路測(cè)量。

可基于應(yīng)變計(jì)結(jié)合到的表面的變形來(lái)校準(zhǔn)應(yīng)變計(jì)以改變電阻的比例量。此屬性被稱為儀表靈敏度因數(shù)(gauge factor)且由以下公式(II)：GF＝(ΔR/R)/∈限定，其中GF為儀表靈敏度因數(shù)，R為標(biāo)稱電阻，ΔR為電阻的改變，且∈為應(yīng)變。儀表靈敏度因數(shù)在由應(yīng)變計(jì)制造商限定的范圍內(nèi)是恒定的。對(duì)于典型應(yīng)用，恒定的儀表靈敏度因數(shù)通常用于測(cè)量應(yīng)變。然而，存在在整個(gè)應(yīng)變計(jì)中具有不同儀表靈敏度因數(shù)可能是有用的情形。在本公開中，應(yīng)變計(jì)沿著手術(shù)縫合器的夾鉗部件的溝道放置以測(cè)量歸因于組織收縮的溝道彎曲。隨著還彈出釘?shù)尿?qū)動(dòng)組合件移動(dòng)跨越溝道以執(zhí)行射擊，I形梁附近的應(yīng)變計(jì)區(qū)域不再?gòu)澢覍?shí)際上為非活動(dòng)。因此，如果I形梁處于射擊過(guò)程的中途，則歸因于彎曲僅產(chǎn)生信號(hào)的一半。為了維持信號(hào)的振幅在整個(gè)射擊過(guò)程中恒定，需要具有不同儀表靈敏度因數(shù)的應(yīng)變計(jì)。通過(guò)將應(yīng)變計(jì)的遠(yuǎn)側(cè)部分制造為較敏感，或具有較高儀表靈敏度因數(shù)，信號(hào)振幅可保持較高。