CN105979885B - 用于可再用手术器械的认证系统 - Google Patents

Abstract

一种用于在手术吻合装置中使用的认证系统包括：认证板组件，其布置在装载单元的近侧端并且具有接触组件；以及接合器板组件，其布置在接合器组件的远侧端。当装载单元与接合器组件接合时，认证板与接合器板组件接合。

Description

用于可再用手术器械的认证系统

技术领域

本公开涉及具有可再用手柄和一次性末端执行器的手术器械。更具体地，本公开涉及用于在具有一次性装载单元的吻合器械中使用的认证组件。

背景技术

已知用于在内窥镜手术操作中使用的动力手术器械。通常而言，这种器械包括可再用手柄组件，以及有时被称作单次使用装载单元或SULU的一次性末端执行器。接合器组件将末端执行器连接至手柄组件。在手术吻合器的情况下，该末端执行器包括在手术吻合器每次发射之后更换的一次性钉仓或装载单元。为了降低成本并缩短手术操作时间，手柄组件通常构造用于与用于在具有不同特性(例如，厚度和密度)的组织上使用的多种构造的多种再装载组件一起使用。例如，不同的再装载组件可具有不同尺寸的吻合钉和/或吻合钉可以采用不同的构造来布置。为了确保手柄组件被编程以操作所附接的再装载组件，一些再装载组件设置有还被称为芯片的集成电路，其与手柄组件通信以识别再装载组件的构造。这种布置使得装载单元的构造能够在装载单元附接至接合器组件时自动输送至手柄组件，由此消除可能在具有不同构造的再装载组件之间转换时经历的用户错误或不兼容性。

手术吻合器常常被用于吻合体腔内的组织，在体腔内，末端执行器可能与例如血液、胆汁和/或冲洗溶液的流体接触。如果芯片和手柄组件之间的互连受到损害，则芯片可能故障或者一次性装载单元和手柄组件之间的数据通信可能被断开，这致使手术吻合器不稳定或不能手术。

构造成增加一次性装载单元和手柄组件之间的通信的可靠性的吻合器械将会是可喜的进步。

发明内容

在一个方案中，本公开旨在一种认证系统。在实施例中，所述认证系统包括认证板组件，其布置在构造成稳固至手术吻合装置的装载单元上。所述认证板组件包括：第一电路板，其具有近侧端和远侧端；接触组件，其固定至所述第一电路板的所述近侧端并且自其近侧地延伸；以及芯片，其固定至所述第一电路板并与所述接触组件操作性连通。所述认证系统包括布置在手术吻合装置上的接合器板组件。所述接合器板组件包括：第二电路板，其具有上表面和下表面；至少一个接触件，其固定至所述第二电路板的所述下表面；以及弹簧，其布置在所述第二电路板的所述上表面上。所述认证板组件的所述接触组件构造成接合所述接合器板组件的所述至少一个接触件。

在一些实施例中，所述芯片包括与所述装载单元相关的认证数据，所述认证数据诸如但不限于钉仓尺寸、吻合钉布置、吻合钉长度、夹紧距离、生产日期、产品有效期、兼容特性、唯一识别符和使用次数。在一些实施例中，所述芯片包括加密数据。在一些实施例中，所述芯片使用SHA算法来对所述装载单元进行认证。在一些实施例中，所述芯片包括1-wire(单线)双向串行通信接口。

在一些实施例中，所述接合器板组件包括构造成将所述接合器板组件保持到手术吻合装置的弹簧夹。

在一些实施例中，所述认证板组件的所述接触组件进一步包括：短接触臂，其具有正交地布置并固定至所述短接触臂的近侧端的上部的第一接触构件；长接触臂，其具有正交地布置并固定至所述长接触臂的近侧端的上部的第二接触构件；以及焊接凸起，其正交地布置并固定至所述短接触臂和所述长接触臂中的至少一个的远侧端的下部。

在另一方案中，本公开旨在一种手术吻合装置。所公开的手术吻合装置包括：手柄组件；接合器组件，其从所述手柄组件远侧地延伸；以及装载单元，其能够操作性地连接至所述接合器组件的远侧端。所述接合器组件包括：接合器电路板，其布置在所述接合器组件的远侧端并具有上表面和下表面；至少一个接触件，其固定至所述接合器电路板的所述下表面；以及弹簧，其布置在所述接合器电路板的所述上表面上。所述装载单元包括：认证电路板，其布置在所述装载单元的近侧端并且具有近侧端和远侧端；接触组件，其固定至所述认证电路板的所述近侧端并且自其近侧地延伸；以及芯片，其固定至所述认证电路板并且与所述接触组件操作性连通。所述认证电路板的所述接触组件接合所述接合器电路板的所述至少一个接触件。

在所述手术吻合装置的一些实施例中，所述芯片包括与所述装载单元相关的认证数据，所述认证数据诸如以钉仓尺寸、吻合钉布置、吻合钉长度、夹紧距离、生产日期、产品有效期、兼容特性、唯一识别符和使用次数为例。所述芯片包括加密数据。在手术吻合装置的一些实施例中，所述芯片使用SHA算法来对所述装载单元进行认证。在手术吻合装置的一些实施例中，所述芯片包括1-wire双向串行通信接口。在手术吻合装置的一些实施例中，所述芯片与所述手柄组件操作性连通。

在手术吻合装置的一些实施例中，接合器电路板包括构造成将所述接合器电路板保持到所述接合器组件的弹簧夹。在手术吻合装置的一些实施例中，所述接合器组件进一步包括外管，并且所述接合器电路板的所述弹簧抵靠支承所述外管以将所述接合器电路板朝向所述认证电路板偏置。在手术吻合装置的一些实施例中，所述装载单元的近侧端包括自其径向地延伸的接触支撑件，所述接触支撑件包括限定于其中并且构造成接收所述认证电路板的所述接触组件的一对托架。在手术吻合装置的一些实施例中，所述认证电路板的所述接触组件包括：短接触臂，其具有正交地布置并固定至所述短接触臂的近侧端的上部的第一接触构件；长接触臂，其具有正交地布置并固定至所述长接触臂的近侧端的上部的第二接触构件；以及焊接凸起，其正交地布置并固定至所述短接触臂和所述长接触臂中的至少一个的远侧端的下部。

附图说明

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方案、特征和优势将变得更为显而易见，并且其中：

图1是用于与根据本公开的实施例的芯片组件一起使用的手术吻合装置的立体图；

图2是以分离构造示出手柄组件、接合器组件和装载单元的图1的手术吻合装置的立体图；

图3是图1中所示的手术吻合装置的装载单元的近侧端和接合器组件的远侧端的视图；

图4是图3中所示的装载单元的近侧端和接合器组件的远侧端的放大图；

图5是图3中所示的装载单元的近侧端和接合器组件的远侧端的另一放大图；

图6是图3中所示的装载单元的近侧端在装载单元与认证板组件分离时的放大分解图；

图7是图3中所示的装载单元的近侧端在认证板组件罩与装载单元分离时的放大部分分解图；

图8是图3中所示的装载单元的近侧端的放大图；

图9是根据本公开的实施例的认证板组件的立体图；

图10是认证板组件接触件的立体图；

图11是图3中所示的接合器组件的远侧端在接合器组件和接合器板组件分离时的放大分解图；

图12是图11中所示的接合器板组件的放大图；

图13是图11中所示的接合器板组件的另一放大图；

图14是图11中所示的接合器板组件的又一放大图；

图15是图3中所示的接合器组件的侧视截面图，其示出接合器组件与装载单元分离；

图16是图15中所示的标示区域的放大图，其示出接合器板组件与认证板组件分离；

图17是图3中所示的接合器组件的侧视截面图，其示出接合器组件与装载单元接合；

图18是图17中所示的标示区域的放大图，其示出接合器板组件与认证板组件接合；

图19是图3中所示的接合器组件的轴向截面图，其示出接合器组件与装载单元分离；

图20是图3中所示的接合器组件的轴向截面图，其示出装载单元插入到接合器组件中；以及

图21是图3中所示的接合器组件的轴向截面图，其示出装载单元与接合器组件接合。

具体实施方式

在下文参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。众所周知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此，本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。正如本领域所常见的，术语“近侧”指代靠近用户或操作员(即，外科医生或临床医生)的零件或部件，而术语“远侧”指代远离用户的零件或部件。此外，正如在说明书和权利要求中所使用的，参考定向的术语，例如“顶”、“底”、“靠上”、“靠下”、“左”、“右”等参考本文所示出和描述的附图和特征来使用。应当理解，根据本公开的实施例可采用任意定向而不限定。在该说明书以及附图中，相似参考数字表示可执行相同、相似或等效功能的元件。现在将参照附图详细描述当前公开的芯片组件的实施例，其中在若干附图的每幅图中相同参考标号表示相同或对应的元件。本文所使用的词语“示例性”意思是“用作实例、例子或示例”。本文描述为“示例性”的任意实施例并不一定构造为优于其他实施例的首选或有利的实施例。词语“实例”可与术语“示例性”替换性地使用。

首先参照图1和图2，包括根据本公开的认证系统的手术吻合器械总体上被示出为吻合器10。吻合器10包括手柄组件12、从手柄组件12远侧地延伸的接合器组件14以及选择性地稳固至接合器组件14的远侧端的装载单元16。在公开号2012/0089131的共有美国专利申请中提供了手柄组件12、接合器组件14和装载单元16的详细描述，其全部内容通过引用合并于此。

手柄组件12包括下壳体部17、从下壳体部17延伸出和/或支撑在下壳体部17上的中间壳体部18，以及从中间壳体部18延伸出和/或支撑在中间壳体部18上的上壳体部19。中间壳体部18和上壳体部19被分割成远侧半部20a和近侧半部20b，其中远侧半部20a与下壳体部17一体形成并从下壳体部17延伸出，近侧半部20b通过诸如但不限于超声焊和/或多个紧固件的任意合适的附接方式接合至远侧半部20a。当接合时，远侧半部20a和近侧半部20b形成在其中限定腔的手柄壳体21，该腔容纳包括控制器(未示出)的电路板和驱动机构(未示出)。

下壳体部17包括与其枢转地连接的门13，用于进入在下壳体部17中形成的腔来将电池(未示出)保持在其中。可以想到，吻合器10可以由任意数目的电源提供动力，该电源诸如以燃料电池、连接至外部电源的电源线等等为例却不局限于此。

接合器组件14包括位于其近侧端的驱动器联结器22并在其远侧端联接至装载单元联结器15。上壳体部19的远侧半部20a限定前端或连接部11，其构造成操作性地接收接合器组件14的驱动器联结器22。装载单元16包括接合器联结器27，其构造成操作性地接收接合器组件14的装载单元联结器15。

手柄壳体21的上壳体部19封装驱动机构(未示出)，该驱动机构构造成驱动轴和/或齿轮部件(未示出)以便执行吻合器10的多种操作。具体地，驱动机构构造成驱动轴和/或齿轮部件以便选择性地将装载单元16的工具组件23相对于装载单元16的近侧主体部24移动、使装载单元16相对于手柄壳体21围绕着纵轴线“X-X”(图1)转动、使砧座组件25相对于装载单元16的钉仓组件26移动，和/或发射装载单元16的钉仓组件26内的吻合-切割钉仓。

参照图3、图4和图5，接合器组件14的装载单元联结器15构造成经由推拧式或卡口式布置操作性地接合装载单元16的接合器联结器27。接合器联结器27包括一个或多个卡口凸耳28，其构造成与对应的一个或多个卡口通道29配接，该卡口通道29限定在由接合器组件14的装载单元联结器15提供的卡口套圈(collar)48中。短联接构件44和装载联接构件45纵向地布置在接合器组件14内并且构造成在吻合器10的操作期间纵向地(例如，远侧地和近侧地)平移。布置在短联接构件44的远侧端处的凸轮55通过弹簧49a抵靠卡口通道29被远侧地推动。为将装载单元16与接合器组件14接合，装载单元16的接合器联结器27被插入到接合器组件14的装载单元联结器15中并转动。进而，卡口套圈48与接合器联结器27协同地转动。当卡口套圈48转动时，凸轮55沿着卡口通道29乘行，这引起短联接构件44远侧地平移，这转而引起在短联接构件44中形成的开关凸起47致动开关46。开关46与控制器(未示出)操作性地电连通并且构造成将装载单元16与接合器组件14之间的接合状态输送至该控制器。

现在转向图6至图10，接合器联结器27包括认证板组件30，该认证板组件30构造成稳固地安装在于接合器联结器27中限定的凹槽31中。认证板组件30安置在接合器联结器27内，使得当装载单元16稳固至接合器组件14时，认证板组件30接合安装在装载单元联结器15内的接合器板组件50(图11)。更详细地，认证板组件30包括电路板37、一对接触构件40a、40b(共同地，接触构件40)以及芯片36。电路板37限定大致平坦细长构件，其构造成稳固地接收在由接合器联结器27限定的凹槽31内。芯片36与接触构件40电连通。电路板37的远侧端37a支撑芯片36，并且电路板37的近侧端37b支撑接触构件40。电路板37的远侧端37a包括限定其中的对齐切口33，该切口33构造成接合设置在凹槽31的远侧端处的对应的对齐凸起物32以确保认证板组件30稳固且准确地安置在接合器联结器27内。

芯片36包括能够存储装载单元16的技术规范并将技术规范传送到手柄组件12的任意芯片，上述技术规范诸如但不限于钉仓尺寸、吻合钉布置、吻合钉长度、夹紧距离、生产日期、产品有效期、兼容特性、唯一识别符(例如，序列号)和/或使用次数。在一些实施例中，芯片36包括可擦写可编程只读存储器(“EPROM”)芯片。通过这种方式，手柄组件12可根据从芯片36传送的装载单元16的技术规范调整其发射力、发射冲程和/或其他操作特性。还可以想到，芯片36可包括写能力，这允许手柄组件12连通到关联的装载单元16已经被使用的芯片36，这能够防止耗尽的再装载组件的再装载或再用，或者防止任何其他未授权使用。

在一些实施例中，芯片36包括安全认证芯片，诸如但不限于由加利福尼亚州圣何塞市的Maxim Integrated^TM制造的具有1-Wire SHA-256和512-位的用户EEPROM的DS28E15DeepCover^TM安全身份认证。在这些实施例中，芯片36的内容以及芯片36和手柄组件12之间的通信被加密以防止未授权访问。通过这种方式，有效地阻碍了低质量伪造品的、再制造的或“碰坏掉的”装载单元的使用，这转而通过确保仅仅新的认证装载单元16在手术操作期间被使用来降低对患者的风险。另外，大大地缩减了医疗设备和/或外科医生可能暴露到无意地使用伪造品装载单元的倾向的可能性，如此对社会降低用于提供医疗服务的整体成本。在一些实施例中，芯片36利用“1-wire”通信接口，由此与接地导线一起使用单信号导线，用于芯片36和手柄组件12之间的双向串行通信。

接触组件38(图9、图10)包括短接触臂41和长接触臂42，它们通过接触基座59接合并且具有大致细长的U形构造。短接触臂41包括第一接触构件40a，其正交地布置并且固定至短接触臂41的近侧端的上部。长接触臂42包括第二接触构件40b，其正交地布置并且固定至长接触臂42的近侧端的上部。短接触臂41和长接触臂42均包括焊接凸起39，其正交地布置并且固定至短接触臂41和长接触臂42的远侧端的下部。焊接凸起39通过例如焊接、导电性胶粘剂和/或其他合适的技术而机电接合至电路板37的近侧端37b。

接合器联结器27包括从其近侧端径向地延伸的凸起接触支撑件34并包括限定在该凸起接触支撑件34中的一对托架35a、35b，当认证板组件30被安置在接合器联结器27的凹槽31内时，一对托架35a、35b构造成分别接收第一接触构件40a和第二接触构件40b。罩43构造成将认证板组件30封装并保持在接合器联结器27的凹槽31内(图7和图8)。

在一些实施例中，短接触臂41和第一接触构件40a通过接触基座59而与长接触臂42和第二接触构件40b电隔离。在这些实施例中，短接触臂41和长接触臂42均携带单独的电路，例如，短接触臂41携带信号导线而长接触臂42携带接地导线。在其他实施例中，短接触臂41和第一接触构件40a电接合于长接触臂42和第二接触构件40b。在这些实施例中，短接触臂41和长接触臂42以分支模式或冗余模式操作来携带信号电路，而接地电路通过装载单元16、接合器单元14和/或手柄组件12的其他导电部件来携带。

正如上面所提到的，认证板组件30构造成当装载单元16稳固至接合器组件14时接合安装在装载单元联结器15内的接合器板组件50。现在参照图11至图14，装载单元联结器15包括接合器板组件50，该接合器板组件50构造成浮动地安装在于装载单元联结器15中限定的凹穴60中。接合器板组件50安置在装载单元联结器15内，使得当装载单元16稳固至接合器组件14时，接合器板组件50接合认证板组件30。

接合器板组件50包括电路板51，该电路板51具有固定至其并与手柄组件12操作性连通的一对接触构件55a、55b(共同地，接触构件55)。在所示出的实施例中，接触构件55a、55b被布置用于在横向方向上有效的接合，以适应如本文所述的装载单元16和接合器组件14的旋转联接，横向方向例如横向于吻合器10的纵轴线“X-X”。

电路板51包括上表面51a、下表面51b、近侧端51c和远侧端51d。电路板51限定大致水平的细长构件，其构造成弹性地或浮动地接收在由装载单元联结器15限定的凹穴60内。弹簧夹52被固定至电路板51的近侧端51c并且构造成将接合器板组件50支撑在凹穴60内。弹簧夹52包括具有翼状构造的一对弹簧支撑件54，该对弹簧支撑件54构造成防止弹簧夹52过延伸并为其提供刚度。接合器板组件50包括布置在电路板51的上表面51a上的弹簧53，其具有宽的、弯曲u形轮廓。在一些实施例中，弹簧夹52和弹簧53可一体地形成。弹簧夹52和/或弹簧53可以与在电路板51的近侧端51c中限定的切口62确定地对齐和/或由该切口62支撑。电路板51包括限定于其中的一个或多个通孔56，上述通孔56可以被用来在电路板51的上表面51a和下表面51b之间形成导电路径。

当接合器板组件50安装在凹穴60中时，弹簧53抵靠支承接合器组件14的外管57(图15、图16)。在使用时，接合器板组件50通过弹簧53并通过侧弹簧夹52而被朝向认证板组件30弹簧偏置，使得在装载单元16和接合器组件14接合时，装载单元16和接合器组件14之间的任意制造公差通过接合器板组件50的浮动弹簧安装座接合在凹穴60内而得到补偿。通过这种方式，接合器板组件50的接触构件55与认证板组件30的接触构件40之间的可靠连接得以一贯地实现，如此在芯片36和手柄组件12之间提供牢靠的通信链路。在实施例中，接触组件38、接触件40和/或接触件55至少部分地由导电材料形成，该导电材料诸如但不限于铍铜。

现在转向图15至图21，示出了接合器板组件50与认证板组件30之间的相互作用。如图15、图16和图19中所示，接合器板组件50通过弹簧夹52保持在装载单元接合器15内。弹簧53抵靠支承外管57以将接合器板组件50向内地朝孔61偏置，使得接触构件55延伸到孔61中。当接合器联结器27完全地插入到装载单元接合器15的孔61中时，接合器联结器27与装载单元联结器15的初始旋转定向使得认证板组件30的接触构件40与接合器板组件50的接触构件55大体上45°间隔开(图20)。当装载单元16相对于接合器组件14旋转时，认证板组件30的接触构件40被带入到与接合器板组件50的接触构件55接合。有利地，装载单元16的接合器联结器27的接触支撑件34在接触构件40与接合器板组件50的配对接触构件55接合时为接触构件40提供径向支撑。另外，弹簧53抵靠支承外管57，这使得接合器板组件50相对于认证板组件30和装载单元联结器15能够浮动，由此补偿各个部件之间的制造变化并在认证板组件30和接合器板组件50之间提供可靠的连接。

尽管在此已经参照附图描述了本公开的示意性实施例，但应当理解，本公开不限于这些明确的实施例，而是在此可以由本领域技术人员实现多种变化和修改却不偏离本公开的范围或精神。

Claims (15)

1.一种认证系统，包括：

认证板组件，其布置在构造成稳固至手术吻合装置的装载单元上，包括：

第一电路板，其具有近侧端和远侧端；

接触组件，其固定至所述第一电路板的所述近侧端并且自其近侧地延伸；以及

芯片，其固定至所述第一电路板并与所述接触组件操作性连通；以及

接合器板组件，其布置在手术吻合装置上，包括：

第二电路板，其具有上表面和下表面；

至少一个接触件，其固定至所述第二电路板的所述下表面；以及

弹簧，其布置在所述第二电路板的所述上表面上；

其中，所述认证板组件的所述接触组件构造成接合所述接合器板组件的所述至少一个接触件，

所述认证板组件的所述接触组件进一步包括：

短接触臂，其具有正交地布置并固定至所述短接触臂的近侧端的上部的第一接触构件；

长接触臂，其具有正交地布置并固定至所述长接触臂的近侧端的上部的第二接触构件；以及

焊接凸起，其正交地布置并固定至所述短接触臂和所述长接触臂中的至少一个的远侧端的下部。

2.根据权利要求1所述的认证系统，其中，所述芯片包括从包含以下的组中选择的与所述装载单元相关的认证数据：钉仓尺寸、吻合钉布置、吻合钉长度、夹紧距离、生产日期、产品有效期、兼容特性、唯一识别符和使用次数。

3.根据权利要求1所述的认证系统，其中，所述芯片包括加密数据。

4.根据权利要求1所述的认证系统，其中，所述芯片使用SHA算法来对所述装载单元进行认证。

5.根据权利要求1所述的认证系统，其中，所述芯片包括1-wire双向串行通信接口。

6.根据权利要求1所述的认证系统，其中，所述接合器板组件进一步包括构造成将所述接合器板组件保持到所述手术吻合装置的弹簧夹。

7.一种手术吻合装置，包括：

手柄组件；

接合器组件，其从所述手柄组件远侧地延伸并包括：

接合器电路板，其布置在所述接合器组件的远侧端，所述接合器电路板具有上表面和下表面；

至少一个接触件，其固定至所述接合器电路板的所述下表面；以及

弹簧，其布置在所述接合器电路板的所述上表面上；

装载单元，其能够操作性地连接至所述接合器组件的远侧端并包括：

认证电路板，其布置在所述装载单元的近侧端并且具有近侧端和远侧端；

接触组件，其固定至所述认证电路板的所述近侧端并且自其近侧地延伸；以及

芯片，其固定至所述认证电路板并且与所述接触组件操作性连通，

其中，所述认证电路板的所述接触组件接合所述接合器电路板的所述至少一个接触件，

所述认证电路板的所述接触组件进一步包括：

短接触臂，其具有正交地布置并固定至所述短接触臂的近侧端的上部的第一接触构件；

长接触臂，其具有正交地布置并固定至所述长接触臂的近侧端的上部的第二接触构件；以及

焊接凸起，其正交地布置并固定至所述短接触臂和所述长接触臂中的至少一个的远侧端的下部。

8.根据权利要求7所述的手术吻合装置，其中，所述芯片包括从包含以下的组中选择的与所述装载单元相关的认证数据：钉仓尺寸、吻合钉布置、吻合钉长度、夹紧距离、生产日期、产品有效期、兼容特性、唯一识别符和使用次数。

9.根据权利要求7所述的手术吻合装置，其中，所述芯片包括加密数据。

10.根据权利要求7所述的手术吻合装置，其中，所述芯片使用SHA算法来对所述装载单元进行认证。

11.根据权利要求7所述的手术吻合装置，其中，所述芯片包括1-wire双向串行通信接口。

12.根据权利要求7所述的手术吻合装置，其中，所述芯片与所述手柄组件操作性连通。

13.根据权利要求7所述的手术吻合装置，其中，所述接合器电路板进一步包括构造成将所述接合器电路板保持到所述接合器组件的弹簧夹。

14.根据权利要求7所述的手术吻合装置，其中，所述接合器组件进一步包括外管；并且

所述接合器电路板的所述弹簧抵靠支承所述外管以将所述接合器电路板朝向所述认证电路板偏置。

15.根据权利要求7所述的手术吻合装置，其中，所述装载单元的近侧端包括自其径向地延伸的接触支撑件，所述接触支撑件包括限定于其中并且构造成接收所述认证电路板的所述接触组件的一对托架。