用於控制分段電路的系統和方法與流程

2023-12-04 12:07:21

本發明涉及外科器械，並且在各種情況下，涉及被設計成用於縫合和切割組織的外科縫合和切割器械及其釘倉。附圖說明通過結合附圖來參考本發明情況的以下說明，本發明的特徵和優點以及其獲取方法將會變得更加明顯，並可更好地理解發明本身，其中：圖1為包括功率組件、柄部組件和可互換軸組件的外科器械的透視圖；圖2為圖1的外科器械的透視圖，其中可互換軸組件與柄部組件分開；圖3為圖1的外科器械的電路圖；圖4示出了分段電路的一個實施方案，該分段電路包括被構造成控制動力式外科器械的多個電路段；圖5示出了分段電路，該分段電路包括被構造成實施看門狗功能的安全處理器；圖6示出了分段電路的一個實施方案的框圖，該分段電路包括被構造成監視外科器械的第一性質和第二性質並將這兩種性質進行比較的安全處理器；圖7示出了框圖，該框圖示出了被構造成由安全處理器實施的安全過程；圖8示出了包括四個輸入/輸出引腳的4×4開關組的一個實施方案；圖9示出了包括一個輸入/輸出引腳的4×4組電路的一個實施方案；圖10示出了分段電路的一個實施方案，該分段電路包括聯接到主處理器的4×4開關組；圖11示出了用於順序地為分段電路通電的過程的一個實施方案；圖12示出了功率段的一個實施方案，該功率段包括多個雛菊鏈式功率轉換器；圖13示出了分段電路的一個實施方案，該分段電路被構造成最大化可用於關鍵功能和/或功率密集功能的功率；圖14示出了功率系統的一個實施方案，該功率系統包括被構造成被順序通電的多個雛菊鏈式功率轉換器；圖15示出了包括隔離控制節段的分段電路的一個實施方案；圖16示出了包括加速度計的分段電路的一個實施方案；圖17示出了用於順序地啟動分段電路的過程的一個實施方案；圖18示出了用於控制外科器械的方法1950的一個實施方案，該外科器械包括分段電路，諸如圖12中所示的分段控制電路1602。具體實施方式本申請的申請人擁有2013年3月1日提交的下列專利申請，這些專利申請各自全文以引用方式併入本文：-名稱為「ArticulatableSurgicalInstrumentsWithConductivePathwaysForSignalCommunication」的美國專利申請序列號13/782,295；-名稱為「RotaryPoweredArticulationJointsForSurgicalInstruments」的美國專利申請序列號13/782,323；-名稱為「ThumbwheelSwitchArrangementsForSurgicalInstruments」的美國專利申請序列號13/782,338；-名稱為「ElectromechanicalSurgicalDevicewithSignalRelayArrangement」的美國專利申請序列號13/782,499；-名稱為「MultipleProcessorMotorControlforModularSurgicalInstruments」的美國專利申請序列號13/782,460；-名稱為「JoystickSwitchAssembliesForSurgicalInstruments」的美國專利申請序列號13/782,358；-名稱為「SensorStraightenedEndEffectorDuringRemovalThroughTrocar」的美國專利申請序列號13/782,481；-名稱為「ControlMethodsforSurgicalInstrumentswithRemovableImplementPortions」的美國專利申請序列號13/782,518；-名稱為「RotaryPoweredSurgicalInstrumentsWithMultipleDegreesofFreedom」的美國專利申請序列號13/782,375；以及-名稱為「SurgicalInstrumentSoftStop」的美國專利申請序列號13/782,536，這些申請均據此全文以引用方式併入。本申請的申請人還擁有提交於2013年3月14日的以下專利申請，並且其中各自全文以引用方式併入本文：-名稱為「ARTICULATABLESURGICALINSTRUMENTCOMPRISINGAFIRINGDRIVE」的美國專利申請序列號13/803,097；-名稱為「CONTROLARRANGEMENTSFORADRIVEMEMBEROFASURGICALINSTRUMENT」的美國專利申請序列號13/803,193；-名稱為「INTERCHANGEABLESHAFTASSEMBLIESFORUSEWITHASURGICALINSTRUMENT」的美國專利申請序列號13/803,053；-名稱為「ARTICULATABLESURGICALINSTRUMENTCOMPRISINGANARTICULATIONLOCK」的美國專利申請序列號13/803,086；-名稱為「SENSORARRANGEMENTSFORABSOLUTEPOSITIONINGSYSTEMFORSURGICALINSTRUMENTS」的美國專利申請序列號13/803,210；-名稱為「MULTI-FUNCTIONMOTORFORASURGICALINSTRUMENT」的美國專利申請序列號13/803,148；-名稱為「DRIVESYSTEMLOCKOUTARRANGEMENTSFORMODULARSURGICALINSTRUMENTS」的美國專利申請序列號13/803,066；-名稱為「ARTICULATIONCONTROLSYSTEMFORARTICULATABLESURGICALINSTRUMENTS」的美國專利申請序列號13/803,117；-名稱為「DRIVETRAINCONTROLARRANGEMENTSFORMODULARSURGICALINSTRUMENTS」的美國專利申請序列號13/803,130；以及-名稱為「METHODANDSYSTEMFOROPERATINGASURGICALINSTRUMENT」的美國專利申請序列號13/803,159。本申請的申請人還擁有下列專利申請，這些專利申請與本申請同日提交，並且各自全文以引用方式併入本文：名稱為「SURGICALINSTRUMENTCOMPRISINGASENSORSYSTEM」(代理人案卷號END7386USNP/130458)的美國專利申請序列號_______________；名稱為「POWERMANAGEMENTCONTROLSYSTEMSFORSURGICALINSTRUMENTS」(代理人案卷號END7387USNP/130459)的美國專利申請序列號_______________；名稱為「MODULARSURGICALINSTRUMENTSYSTEM」(代理人案卷號END7397USNP/130460)的美國專利申請序列號_______________；名稱為「VERIFICATIONOFNUMBEROFBATTERYEXCHANGES/PROCEDURECOUNT」(代理人案卷號END7389USNP/130461)的美國專利申請序列號_______________；名稱為「POWERMANAGEMENTTHROUGHSLEEPOPTIONSOFSEGMENTEDCIRCUITANDWAKEUPCONTROL」(代理人案卷號END7390USNP/130462)的美國專利申請序列號_______________；名稱為「MODULARPOWEREDSURGICALINSTRUMENTWITHDETACHABLESHAFTASSEMBLIES」(代理人案卷號END7391USNP/130463)的美國專利申請序列號_______________；名稱為「FEEDBACKALGORITHMSFORMANUALBAILOUTSYSTEMSFORSURGICALINSTRUMENTS」(代理人案卷號END7392USNP/130464)的美國專利申請序列號_______________；名稱為「SURGICALINSTRUMENTUTILIZINGSENSORADAPTATION」(代理人案卷號END7393USNP/130465)的美國專利申請序列號_______________；名稱為「SURGICALINSTRUMENTCONTROLCIRCUITHAVINGASAFETYPROCESSOR」(代理人案卷號END7394USNP/130466)的美國專利申請序列號_______________；名稱為「SURGICALINSTRUMENTCOMPRISINGINTERACTIVESYSTEMS」(代理人案卷號END7395USNP/130467)的美國專利申請序列號_______________；名稱為「INTERFACESYSTEMSFORUSEWITHSURGICALINSTRUMENTS」(代理人案卷號END7396USNP/130468)的美國專利申請序列號_______________；名稱為「MODULARSURGICALINSTRUMENTSYSTEM」(代理人案卷號END7397USNP/130469)的美國專利申請序列號_______________；名稱為「POWERMANAGEMENTTHROUGHSEGMENTEDCIRCUITANDVARIABLEVOLTAGEPROTECTION」(代理人案卷號END7400USNP/130472)的美國專利申請序列號_______________；名稱為「SURGICALSTAPLINGINSTRUMENTSYSTEM」(代理人案卷號END7401USNP/130473)的美國專利申請序列號_______________；名稱為「SURGICALINSTRUMENTCOMPRISINGAROTATABLESHAFT」(代理人案卷號END7402USNP/130474)的美國專利申請序列號_______________。現在將描述某些示例性實施方案，以從整體上理解本文所公開的裝置和方法的結構、功能、製造和用途的原理。這些實施方案的一個或多個示例已在附圖中示出。本領域普通技術人員應當理解，本文具體描述並用附圖示出的裝置與方法均為非限制性的示例性實施方案。結合一個示例性實施方案進行圖解說明或描述的特徵可與其他實施方案的特徵進行組合。這些修改和變型旨在涵蓋於本發明的範圍之內。本說明書通篇提及的「各種實施方案」、「一些實施方案」或「一個實施方案」等，意味著結合該實施方案描述的具體特徵、結構或特性包括在至少一個實施方案中。因此，本說明書通篇出現的短語「在各種實施方案中」、「在一些實施方案中」或「在一個實施方案中」等，並不一定都指同一個實施方案。此外，在一個或多個實施方案中，具體特徵、結構或特性可按任何合適的方式組合。因此，在無限制的情形下，結合一個實施方案示出或描述的具體特徵、結構或特性可全部或部分地與一個或多個其他實施方案的特徵、結構或特性組合。這些修改和變型旨在涵蓋於本發明的範圍之內。本文所用術語「近側」和「遠側」是相對於操縱外科器械的柄部部分的臨床醫生而言的。術語「近側」是指最靠近臨床醫生的部分，並且術語「遠側」則是指位於遠離臨床醫生的位置的部分。還應當理解，為簡潔和清楚起見，本文可以結合附圖使用空間術語諸如「豎直」、「水平」、「上」和「下」。然而，外科器械在許多方向和位置中使用，並且這些術語並非限制性的和/或絕對的。提供各種示例性裝置和方法以執行腹腔鏡式外科手術和微創外科手術。然而，本領域的普通技術人員將容易理解，本文所公開的各種方法和裝置可用於許多外科手術和應用中，包括例如與開放式外科手術相結合。繼續參閱本具體實施方式，本領域中的普通技術人員將進一步理解，本文所公開的各種器械可以任何方式插入體內，諸如通過自然腔道、通過形成於組織中的切口或穿刺孔等。器械的工作部分或端部執行器部分可被直接插入患者體內或可通過具有工作通道的進入裝置插入，外科器械的端部執行器及細長軸可通過所述工作通道而推進。圖1至圖3大體示出了馬達驅動的外科緊固和切割器械2000。如圖1和圖2所示，外科器械2000可包括柄部組件2002、軸組件2004和功率組件2006(「功率源」、「功率組」或「電池組」)。軸組件2004可包括端部執行器2008，該端部執行器在某些情況下可被構造成充當直線切割器，用來夾緊、切斷並/或縫合組織，但在其他實施方案中，可採用不同類型的端部執行器，諸如用於其他類型的外科器械的端部執行器，例如抓緊器、切割器、縫合器、施夾器、進入裝置、藥物/基因治療裝置、超聲裝置、射頻裝置和/或雷射裝置。若干種射頻裝置可見於1995年4月4日公布的名稱為「ELECTROSURGICALHEMOSTATICDEVICE」的美國專利5,403,312，以及2008年2月14日提交的名稱為「SURGICALFASTENINGANDCUTTINGINSTRUMENTHAVINGRFELECTRODES」的美國專利申請序列號12/031,573，所述專利的全部公開內容均全文以引用方式併入本文。主要參見圖2和圖3，柄部組件2002可與多種可互換軸組件(諸如軸組件2004)一起使用。此類可互換軸組件可包括外科端部執行器(諸如端部執行器2008)，該外科端部執行器可被構造成執行一種或多種手術任務或外科手術。合適的可互換軸組件的示例在2013年3月14日提交的名稱為「CONTROLSYSTEMOFASURGICALINSTRUMENT」的美國臨時專利申請序列號61/782,866中公開，該專利申請的全部公開內容據此全文以引用方式併入本文。主要參見圖2，柄部組件2002可包括外殼2010，該外殼由可被構造成由臨床醫生抓握、操縱和致動的柄部2012組成。然而，應當理解，本文公開的各種形式的可互換軸組件的各種獨特且新穎的構造也可有效地與機器人控制的外科系統結合使用。因此，術語「外殼」也可涵蓋機器人系統的容納或以其他方式可操作地支撐至少一個驅動系統的外殼或類似部分，所述至少一個驅動系統被構造成生成並施加可用於致動本文所公開的可互換軸組件及其相應的等同物的至少一種控制動作。例如，本文所公開的可互換軸組件可與名稱為「SURGICALSTAPLINGINSTRUMENTSWITHROTATABLESTAPLEDEPLOYMENTARRANGEMENTS」的美國專利申請序列號13/118,241(現為美國專利申請公布2012/0298719)中公開的各種機器人系統、器械、部件和方法一起使用，該專利申請全文以引用方式併入本文。再次參見圖2，柄部組件2002可在其中可操作地支撐多個驅動系統，所述多個驅動系統可被構造成生成各種控制動作並將這些控制動作施加到可操作地附接到其上的可互換軸組件的對應部分。例如，柄部組件2002能夠可操作地支撐第一或閉合驅動系統，該驅動系統可用於將閉合動作和打開動作施加到可操作地附接或聯接到柄部組件2002的軸組件2004。在至少一種形式中，柄部組件2002可以可操作地支撐擊發驅動系統，該擊發驅動系統可被構造成將擊發動作施加到附接到其上的可互換軸組件的對應部分。主要參見圖3，柄部組件2002可包括馬達2014，該馬達可由馬達驅動器2015控制，並可由外科器械2000的擊發系統使用。在各種形式中，馬達2014可為例如具有大約25,000RPM的最大轉速的直流有刷驅動馬達。在其他構造中，馬達2014可包括無刷馬達、無繩馬達、同步馬達、步進馬達或任何其他合適的電動馬達。在某些情況下，馬達驅動器2015可包括例如H橋場效應電晶體(FET)2019，如圖3所示。馬達2014可由功率組件2006(圖3)提供動力，該功率組件能夠可釋放地安裝到柄部組件2002，從而向外科器械2000提供控制功率。功率組件2006可包括電池，該電池可包括串聯連接的、可用作功率源為外科器械2000提供動力的多個電池單元。在某些情況下，功率組件2006的電池單元可以是可更換的和/或可充電的。在至少一個示例中，電池單元可以是能夠可分離地聯接到功率組件2006的鋰離子電池。軸組件2004可包括軸組件控制器2022，該軸組件控制器在軸組件2004與功率組件2006聯接到柄部組件2002時，可通過接口與功率管理控制器2016通信。例如，接口可包括第一接口部分2025和第二接口部分2027，該第一接口部分可包括用於與對應的軸組件電連接器實現聯接接合的一個或多個電連接器，該第二接口部分可包括用於與對應的功率組件電連接器實現聯接接合的一個或多個電連接器，從而在軸組件2004與功率組件2006聯接到柄部組件2002時，允許軸組件控制器2022和功率管理控制器2016之間電通信。可通過接口傳輸一個或多個通信信號，以將附接的可互換軸組件2004的一個或多個功率要求傳送到功率管理控制器2016。作為響應，功率管理控制器可根據附接軸組件2004的功率要求來調節功率組件2006的電池的功率輸出，如下文更詳細地描述。在某些情況下，一個或多個電連接器可包括開關，這些開關可在柄部組件2002機械聯接接合到軸組件2004和/或功率組件2006，以允許軸組件控制器2022與功率管理控制器2016之間進行電通信之後被啟動。在某些情況下，例如，接口將一個或多個通信信號路由通過位於柄部組件2002內的主控制器2017，由此可利於在功率管理控制器2016與軸組件控制器2022之間傳輸這類通信信號。在其他情況下，當軸組件2004和功率組件2006聯接到柄部組件2002時，接口可利於引導功率管理控制器2016與軸組件控制器2022之間的通信線穿過柄部組件2002。在一種情況下，主微控制器2017可以是任一種單核或多核處理器，諸如已知的商品名為ARMCortex，購自TexasInstruments的那些。在一種情況下，外科器械2000可包括功率管理控制器2016，例如包括兩個基於微控制器的系列(諸如TMS570和RM4x)的安全微控制器平臺(已知其商品名為HerculesARMCortexR4，同樣購自TexasInstruments)。然而，可不受限制地採用微控制器和安全處理器的其他合適的替代物。在一種情況下，安全處理器可明確地被配置用於IEC61508和ISO26262安全性關鍵應用及其他，以提供先進的集成安全特性，同時提供可擴展的性能、連接性與內存選項。在某些情況下，微控制器2017可以是例如可購自TexasInstruments的LM4F230H5QR。在至少一個示例中，TexasInstruments的LM4F230H5QR為ARMCortex-M4F處理器芯，其包括：256KB單循環快閃記憶體存儲器或其他非易失性存儲器(最多至40MHZ)的片上存儲器、用於改善性能使其超過40MHz的預取緩衝器、32KB單循環串行隨機訪問存儲器(SRAM)、裝載有軟體的內部只讀存儲器(ROM)、2KB電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)、一個或多個脈寬調製(PWM)模塊、一種或多種正交編碼器輸入(QEI)模擬、具有12個模擬輸入通道的一個或多個12位模數轉換器(ADC)，以及對於產品數據手冊來說易得的其他特徵結構。本公開不應限於這一上下文。功率組件2006可包括功率管理電路，該功率管理電路可包括功率管理控制器2016、功率調製器2038和電流感測電路2036。功率管理電路可被構造成在軸組件2004與功率組件2006聯接到柄部組件2002時，基於軸組件2004的功率要求來調節電池的功率輸出。例如，功率管理控制器2016可被編程以控制功率調製器2038調節功率組件2006的功率輸出，並且電流感測電路2036可用於監視功率組件2006的功率輸出，以便為功率管理控制器2016提供與電池的功率輸出有關的反饋，使得功率管理控制器2016可調節功率組件2006的功率輸出以維持理想的輸出。值得注意的是，功率管理控制器2016和/或軸組件控制器2022各自可包括可存儲多個軟體模塊的一個或多個處理器和/或存儲器單元。儘管可採用舉例說明的方式描述外科器械2000的某些模塊和/或塊，但可以理解，可使用數目更多或更少的模塊和/或塊。另外，雖然各種情況可按照模塊和/或塊的形式描述以便於說明，但這些模塊和/或塊可通過一個或多個硬體部件和/或軟體部件和/或硬體部件與軟體部件的組合加以實施，所述硬體部件例如處理器、數位訊號處理器(DSP)、可編程邏輯裝置(PLD)、專用集成電路(ASIC)、電路、寄存器，所述軟體部件例如程序、子例程、邏輯。在某些情況下，外科器械2000可包括輸出裝置2042，該輸出裝置可包括用於向用戶提供感官反饋的一個或多個裝置。此類裝置可包括例如視覺反饋裝置(例如，LCD顯示屏、LED指示器)、聽覺反饋裝置(例如，揚聲器、蜂鳴器)或觸覺反饋裝置(例如，觸覺致動器)。在某些情況下，輸出裝置2042可包括顯示器2043，該顯示器可包括在柄部組件2002中。軸組件控制器2022和/或功率管理控制器2016可通過輸出裝置2042向外科器械2000的用戶提供反饋。接口2024可被構造成將軸組件控制器2022和/或功率管理控制器2016連接到輸出裝置2042。讀者將會知道，作為替代，輸出裝置2042可與功率組件2006集成。在這類情況下，當軸組件2004聯接到柄部組件2002時，輸出裝置2042與軸組件控制器2022之間的通信可通過接口2024實現。現已概括地描述了外科器械2000，下面將詳細描述外科器械2000的各種電力/電子部件。為方便起見，下文任何位置提及外科器械2000，都應當理解為指涉結合圖1至圖3所示的外科器械2000。現在轉到圖4，其中示出了包括多個電路段1002a至1002g的分段電路1000的一個實施方案。分段電路1000包括多個電路段1002a至1002g，該分段電路被構造成控制動力式外科器械，諸如但不限於圖1至圖3中所示的外科器械2000。多個電路段1002a至1002g被構造成控制動力式外科器械2000的一種或多種操作。安全處理器段1002a(第1段)包括安全處理器1004。主處理器段1002b(第2段)包括主處理器1006。安全處理器1004和/或主處理器1006被構造成與一個或多個另外的電路段1002c至1002g進行交互，以控制動力式外科器械2000的操作。主處理器1006包括聯接到例如一個或多個電路段1002c至1002g、電池1008和/或多個開關1058a至1070的多個輸入裝置。分段電路1000可通過任何合適的電路(諸如動力式外科器械2000內的印刷電路板組件(PCBA))來實施。應當理解，本文使用的術語「處理器」包括任一種微處理器、微控制器，或者將計算機的中央處理單元(CPU)的功能結合到一個集成電路或最多幾個集成電路上的其他基礎計算裝置。處理器是多用途的可編程裝置，該裝置接收數字數據作為輸入，根據其存儲器中存儲的指令來處理輸入，然後提供結果作為輸出。處理器具有內部存儲器，所以是順序數字邏輯的示例。處理器的操作對象是以二進位數字系統表示的數字和符號。在一個實施方案中，主處理器1006可以是任一種單核或多核處理器，諸如已知的商品名為ARMCortex，購自TexasInstruments的那些。在一個實施方案中，安全處理器1004可以是包括兩個基於微控制器的系列(諸如TMS570和RM4x)的安全微控制器平臺，已知其商品名為HerculesARMCortexR4，同樣購自TexasInstruments。然而，可不受限制地採用微控制器和安全處理器的其他合適的替代物。在一個實施方案中，安全處理器1004可明確地被配置用於IEC61508和ISO26262安全性關鍵應用及其他，以提供先進的集成安全特性，同時提供可擴展的性能、連接性與內存選項。在某些情況下，主處理器1006可以是例如可購自TexasInstruments的LM4F230H5QR。在至少一個示例中，TexasInstruments出品的LM4F230H5QR為ARMCortex-M4F處理器芯，其包括：256KB單循環快閃記憶體存儲器或其他非易失性存儲器(最多至40MHZ)的片上存儲器、用於改善性能使其超過40MHz的預取緩衝器、32KB單循環串行隨機訪問存儲器(SRAM)、裝載有軟體的內部只讀存儲器(ROM)、2KB電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)、一個或多個脈寬調製(PWM)模塊、一種或多種正交編碼器輸入(QEI)模擬、具有12個模擬輸入通道的一個或多個12位模數轉換器(ADC)，以及對於產品數據手冊來說易得的其他特徵結構。可以很方便地換用其他處理器，因此，本公開不應限於這一上下文。在一個實施方案中，分段電路1000包括加速度段1002c(第3段)。加速度段1002c包括加速度傳感器1022。加速度傳感器1022可包括例如加速度計。加速度傳感器1022被構造成檢測動力式外科器械2000的運動或加速度。在一些實施方案中，來自加速度傳感器1022的輸入用於例如轉變到休眠模式和從休眠模式轉變到其他模式、識別動力式外科器械的取向，並且/或者識別外科器械何時已被放下。在一些實施方案中，加速度段1002c聯接到安全處理器1004和/或主處理器1006。在一個實施方案中，分段電路1000包括顯示器段1002d(第4段)。顯示器段1002d包括聯接到主處理器1006的顯示器連接器1024。顯示器連接器1024通過一個或多個顯示器驅動器集成電路1026將主處理器1006聯接到顯示器1028。顯示器驅動器集成電路1026可與顯示器1028集成，並且/或者可與顯示器1028分開定位。顯示器1028可包括任一種合適的顯示器，諸如有機發光二極體(OLED)顯示器、液晶顯示器(LCD)和/或其他任何合適的顯示器。在一些實施方案中，顯示器段1002c聯接到安全處理器1004。在一些實施方案中，分段電路1000包括軸段1002e(第5段)。軸段1002e包括用於聯接到外科器械2000的軸2004的一個或多個控制項，以及/或者用於聯接到軸2004的端部執行器2006的一個或多個控制項。軸段1002e包括軸連接器1030，該軸連接器被構造成將主處理器1006聯接到軸PCBA1031。軸PCBA1031包括第一關節運動開關1036、第二關節運動開關1032和軸PCBA電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)1034。在一些實施方案中，軸PCBAEEPROM1034包括特定於軸2004和/或軸PCBA1031的一個或多個參數、例程和/或程序。軸PCBA1031可聯接到軸2004並/或與外科器械2000一體成型。在一些實施方案中，軸段1002e包括第二軸EEPROM1038。第二軸EEPROM1038包括多個算法、例程、參數，和/或對應於可與動力式外科器械2000交接的一個或多個軸2004和/或端部執行器2006的其他數據。在一些實施方案中，分段電路1000包括位置編碼器段1002f(第6段)。位置編碼器段1002f包括一個或多個磁性旋轉位置編碼器1040a至1040b。一個或多個磁性旋轉位置編碼器1040a至1040b被構造成識別外科器械2000的馬達1048、軸2004和/或端部執行器2006的旋轉位置。在一些實施方案中，磁性旋轉位置編碼器1040a至1040b可聯接到安全處理器1004和/或主處理器1006。在一些實施方案中，分段電路1000包括馬達段1002g(第7段)。馬達段1002g包括馬達1048，該馬達被構造成控制動力式外科器械2000的一種或多種運動。馬達1048通過H橋驅動器1042和一個或多個H橋場效應電晶體(FET)1044聯接到主處理器1006。H橋FET1044聯接到安全處理器1004。馬達電流傳感器1046與馬達1048串聯聯接，以測量馬達1048的電流消耗。馬達電流傳感器1046與主處理器1006和/或安全處理器1004信號通信。在一些實施方案中，馬達1048聯接到馬達電磁幹擾(EMI)濾波器1050。分段電路1000包括功率段1002h(第8段)。電池1008聯接到安全處理器1004、主處理器1006，以及另外的電路段1002c至1002g中的一個或多個。電池1008通過電池連接器1010和電流傳感器1012聯接到分段電路1000。電流傳感器1012被構造成測量分段電路1000的總電流消耗。在一些實施方案中，一個或多個電壓轉換器1014a,1014b,1016被構造成向一個或多個電路段1002a至1002g提供預先確定的電壓值。例如，在一些實施方案中，分段電路1000可包括3.3V的電壓轉換器1014a至1014b和/或5V的電壓轉換器1016。升壓轉換器1018被構造成提供最高為預先確定的量(諸如，最高為13V)的升高電壓。升壓轉換器1018被構造成在功率密集操作期間提供附加的電壓和/或電流，並且防止電壓降低狀況或低功率狀況。在一些實施方案中，安全段1002a包括馬達功率中斷件1020。馬達功率中斷件1020聯接在功率段1002h與馬達段1002g之間。安全段1002a被構造成在安全處理器1004和/或主處理器1006檢測到錯誤或故障狀況時中斷到馬達段1002g的功率，如本文更詳細地討論。儘管電路段1002a至1002g被示出為具有電路段1002a至1002h中物理位置接近的所有部件，但本領域的技術人員將認識到，電路段1002a至1002h可包括在物理上和/或在電學上與相同電路段1002a至1002g的部件分開的其他部件。在一些實施方案中，一個或多個部件可由兩個或更多個電路段1002a至1002g共享。在一些實施方案中，多個開關1056至1070聯接到安全處理器1004和/或主處理器1006。多個開關1056至1070可被構造成控制外科器械2000的一種或多種操作、控制分段電路1100的一種或多種操作，並且/或者指示外科器械2000的狀態。例如，救助門開關1056被構造成指示救助門的狀態。多個關節運動開關(諸如左側向左關節運動開關1058a、左側向右關節運動開關1060a、左側向中心關節運動開關1062a、右側向左關節運動開關1058b、右側向右關節運動開關1060b和右側向中心關節運動開關1062b)被構造成控制軸2004和/或端部執行器2006的關節運動。左側換向開關1064a和右側換向開關1064b聯接到主處理器1006。在一些實施方案中，左側開關(包括左側向左關節運動開關1058a、左側向右關節運動開關1060a、左側向中心關節運動開關1062a和左側換向開關1064a)通過左邊的撓性連接器1072a聯接到主處理器1006。右側開關(包括右側向左關節運動開關1058b、右側向右關節運動開關1060b、右側向中心關節運動開關1062b和右側換向開關1064b)通過右邊的撓性連接器1072b聯接到主處理器1006。在一些實施方案中，擊發開關1066、夾持釋放開關1068和軸接合開關1070聯接到主處理器1006。多個開關1056至1070可包括例如安裝到外科器械2000的柄部的多個柄部控制項、多個指示器開關，和/或它們的任意組合。在各種實施方案中，多個開關1056至1070允許外科醫生操縱外科器械，向分段電路1000提供有關外科器械的位置和/或操作的反饋，並且/或者指示外科器械2000的操作不安全。在一些實施方案中，附加的開關或較少的開關可聯接到分段電路1000，開關1056至1070中的一個或多個可組合成單個開關，並/或擴展成多個開關。例如，在一個實施方案中，左側關節運動開關和/或右側關節運動開關1058a至1064b中的一個或多個可組合成單個多位置開關。圖5示出了分段電路1100，該分段電路包括被構造成實施看門狗功能及其他安全操作的安全處理器1104的一個實施方案。分段電路1100的安全處理器1004和主處理器1106信號通信。多個電路段1102c至1102h聯接到主處理器1106，並且被構造成控制外科器械(諸如圖1至圖3所示的外科器械2000)的一種或多種操作。例如，在所示實施方案中，分段電路1100包括加速度段1102c、顯示器段1102d、軸段1102e、編碼器段1102f、馬達段1102g和功率段1102h。電路段1102c至1102g中的每個都可聯接到安全處理器1104和/或主處理器1106。主處理器還聯接到閃速存儲器1186。微處理器活心跳信號在輸出端1196處提供。加速度段1102c包括加速度計1122，該加速度計被構造成監視外科器械2000的運動。在各種實施方案中，加速度計1122可以是單軸、雙軸或三軸加速度計。加速度計1122可用於測量適當的加速度，該加速度不一定是坐標加速度(速度改變的速率)。作為替代，加速度計觀察到在加速度計1122的參照系靜止時，與測試質量經受的重量現象相關聯的加速度。例如，由於其重量，加速度計1122在地球表面上靜止時將測得豎直向上的(重力)加速度g為9.8m/s2。加速度計1122可測量的另一類加速度是重力加速度。在各種其他實施方案中，加速度計1122可包括單軸、雙軸或三軸加速度計。此外，加速度段1102c可包括一個或多個慣性傳感器，以檢測和測量加速度、傾斜、衝擊、振動、旋轉和多自由度(DoF)。合適的慣性傳感器可包括加速度計(單軸、雙軸或三軸)、用於測量空間磁場(諸如地球磁場)的磁力計和/或用於測量角速度的陀螺儀。顯示器段1102d包括嵌入外科器械2000的顯示器，諸如OLED顯示器。在某些實施方案中，外科器械2000可包括輸出裝置，該輸出裝置可包括用於向用戶提供感官反饋的一個或多個裝置。此類裝置可包括例如視覺反饋裝置(例如，LCD顯示屏、LED指示器)、聽覺反饋裝置(例如，揚聲器、蜂鳴器)或觸覺反饋裝置(例如，觸覺致動器)。在某些方面，輸出裝置可包括顯示器，該顯示器可包括在柄部組件2002中，如圖1所示。軸組件控制器和/或功率管理控制器可通過輸出裝置向外科器械2000的用戶提供反饋。接口可被構造成將軸組件控制器和/或功率管理控制器連接到輸出裝置。軸段1102e包括軸電路板1131(諸如軸PCB)和用於指示軸已接合的霍爾效應開關1170，該軸電路板被構造成控制軸2004和/或聯接到軸2004的端部執行器2006的一種或多種操作。軸電路板1131還包括具有鐵電隨機存取存儲器(FRAM)技術的低功率微處理器1190、機械關節運動開關1192、軸釋放霍爾效應開關1194和閃速存儲器1134。編碼器段1102f包括被構造成提供馬達1048、軸2004和/或端部執行器2006的旋轉位置信息的多個馬達編碼器1140a,1140b。馬達段1102g包括馬達1048，諸如有刷直流馬達。馬達1048通過多個H橋驅動器1142和一個馬達控制器1143聯接到主處理器1106。馬達控制器1143控制第一馬達標記1174a和第二馬達標記1174b，以向主處理器1106指示馬達1048的狀態和位置。主處理器1106通過緩衝器1184向馬達控制器1143提供脈寬調製(PWM)高信號1176a、PWM低信號1176b、方向信號1178、同步信號1180和馬達復位信號1182。功率段1102h被構造成向電路段1102a至1102g中的每個電路段提供區段電壓。在一個實施方案中，安全處理器1104被構造成針對一個或多個電路段1102c至1102h(諸如馬達段1102g)實施看門狗功能。就這一點來說，安全處理器1104採用看門狗功能來檢測主處理器1006的故障並從主處理器10006的故障中恢復。在正常操作期間，安全處理器1104監視主處理器1104的硬體故障或程序錯誤，並發起一種或多種糾正動作。糾正動作可包括將主處理器10006置於安全狀態，並恢復正常的系統操作。在一個實施方案中，安全處理器1104至少聯接到第一傳感器。第一傳感器測量外科器械2000的第一性質。在一些實施方案中，安全處理器1104被構造成將外科器械2000的所測量性質與預先確定的值進行比較。例如，在一個實施方案中，馬達傳感器1140a聯接到安全處理器1104。馬達傳感器1140a向安全處理器1104提供馬達的速度和位置信息。安全處理器1104監視馬達傳感器1140a並將值與最大速度和/或位置值進行比較，並且在值高於預先確定的值時，阻止馬達1048的操作。在一些實施方案中，預先確定的值基於馬達1048的實時速度和/或位置計算、由與主處理器1106通信的第二馬達傳感器1140b提供的值計算，並且/或者從例如聯接到安全處理器1104的存儲器模塊提供給安全處理器1104。在一些實施方案中，第二傳感器聯接到主處理器1106。第二傳感器被構造成測量第一物理性質。安全處理器1104和主處理器1106被構造成提供分別表示第一傳感器的值和第二傳感器的值的信號。當安全處理器1104或主處理器1106指示值超出可接受範圍時，分段電路1100阻止電路段1102c至1102h中的至少一個電路段(諸如馬達段1102g)的操作。例如，在圖5所示的實施方案中，安全處理器1104聯接到第一馬達位置傳感器1140a，並且主處理器1106聯接到第二馬達位置傳感器1140b。馬達位置傳感器1140a,1140b可包括任何合適的馬達位置傳感器，諸如，包括正弦和餘弦輸出的磁性角度旋轉輸入裝置。馬達位置傳感器1140a,1140b分別向安全處理器1104和主處理器1106提供指示馬達1048的位置的信號。當第一馬達傳感器1140a的值和第二馬達傳感器1140b的值都處於預先確定的範圍內時，安全處理器1104和主處理器1106生成啟動信號。要是主處理器1106或安全處理器1104檢測到值超出預先確定的範圍，則終止啟動信號，隨即中斷並/或阻止電路段1102c至1102h中的至少一個電路段(諸如馬達段1102g)的操作。例如，在一些實施方案中，來自主處理器1106的啟動信號和來自安全處理器1104的啟動信號聯接到AND柵極。AND柵極聯接到馬達功率開關1120。當來自安全處理器1104和主處理器1106這兩者的啟動信號都較高(指示馬達傳感器1140a,1140b的值在預先確定的範圍內)，AND柵極便將馬達功率開關1120保持在閉合或斷開位置。當馬達傳感器1140a,1140b中的任一者檢測到值超出預先確定的範圍時，來自馬達傳感器1140a,1140b的啟動信號被設定為低，並且AND柵極的輸出也被設定為低，從而打開馬達功率開關1120。在一些實施方案中，比較了第一傳感器1140a的值與第二傳感器1140b的值，例如通過將安全處理器1104和/或主處理器1106進行比較。如果第一傳感器的值與第二傳感器的值不同，安全處理器1104和/或主處理器1106可阻止馬達段1102g的操作。在一些實施方案中，安全處理器1104接收表示第二傳感器1140b的值的信號，並且將第二傳感器的值與第一傳感器的值進行比較。例如，在一個實施方案中，安全處理器1104直接聯接到第一馬達傳感器1140a。第二馬達傳感器1140b聯接到主處理器1106，由主處理器將第二馬達傳感器1140b的值提供給安全處理器1104，並且/或者直接聯接到安全處理器1104。安全處理器1104將第一馬達傳感器1140的值與第二馬達傳感器1140b的值進行比較。當安全處理器1104檢測到第一馬達傳感器1140a與第二馬達傳感器1140b之間存在失配時，安全處理器1104可中斷馬達段1102g的操作，例如通過切斷到馬達段1102g的功率而中斷。在一些實施方案中，安全處理器1104和/或主處理器1106聯接到被構造成測量外科器械的第一性質的第一傳感器1140a和被構造成測量外科器械的第二性質的第二傳感器1140b。第一性質和第二性質包括外科器械正常操作時的預先確定的關係。安全處理器1104監視第一性質和第二性質。當檢測到第一性質的值和/或第二性質的值與預先確定的關係不一致，發生故障。發生故障時，安全處理器1104至少採取一種動作，諸如，阻止至少一個電路段的操作、執行預先確定的操作，以及/或者重置主處理器1106。例如，安全處理器1104在檢測到故障時可斷開馬達功率開關1120，以切斷到馬達電路段1102g的功率。圖6示出了分段電路1200的一個實施方案的框圖，該分段電路包括被構造成監視外科器械(諸如圖1至圖3所示的外科器械2000)的第一性質和第二性質並將這兩種性質進行比較的安全處理器1204。安全處理器1204聯接到第一傳感器1246和第二傳感器1266。第一傳感器1246被構造成監視外科器械2000的第一物理性質。第二傳感器1266被構造成監視外科器械2000的第二物理性質。第一性質和第二性質包括外科器械2000正常操作時的預先確定的關係。例如，在一個實施方案中，第一傳感器1246包括被構造成監視馬達從功率源消耗的電流的馬達電流傳感器。馬達消耗的電流可表示馬達的速度。第二傳感器包括線性霍爾傳感器，該線性霍爾傳感器被構造成監視切割構件在端部執行器(例如聯接到外科器械2000的端部執行器2006)內的位置。切割構件的位置用於計算端部執行器2006內的切割構件速度。外科器械2000正常操作時，切割構件速度與馬達速度具有預先確定的關係。安全處理器1204向主處理器1206提供信號，指示第一傳感器1246和第二傳感器1266產生的值與預先確定的關係一致。在安全處理器1204檢測到第一傳感器1246和/或第二傳感器1266的值與預先確定的關係不一致時，主處理器1206向主處理器1206指示不安全的狀況。主處理器1206中斷並/或阻止至少一個電路段的操作。在一些實施方案中，安全處理器1204直接聯接到開關，該開關被構造成控制一個或多個電路段的操作。例如，結合圖5，在一個實施方案中，安全處理器1104直接聯接到馬達功率開關1120。安全處理器1104在檢測到故障時斷開馬達功率開關1120，以阻止馬達段1102g的操作。重新參見圖5，在一個實施方案中，安全處理器1104被構造成執行獨立的控制算法。在操作中，安全處理器1104監視分段電路1100，並且被構造成獨立地控制並/或覆寫來自其他電路部件(諸如主處理器1106)的信號。安全處理器1104可執行預先編程的算法並且/或者在操作期間可基於外科器械2000的一種或多種動作和/或位置進行聯機更新或聯機編程。例如，在一個實施方案中，每當新的軸和/或端部執行器聯接到外科器械2000時，便使用新的參數和/或安全算法對安全處理器1104進行重新編程。在一些實施方案中，安全處理器1104存儲的一個或多個安全值由主處理器1106複製。執行雙向錯誤檢測，以確保處理器1104或1106存儲的值和/或參數是正確的。在一些實施方案中，安全處理器1104和主處理器1106實施冗餘的安全檢查。安全處理器1104和主處理器1106提供周期性信號，用於指示操作正常。例如，在操作期間，安全處理器1104可向主處理器1106指示安全處理器1104正在執行代碼並且操作正常。主處理器1106同樣可向安全處理器1104指示主處理器1106正在執行代碼並且操作正常。在一些實施方案中，安全處理器1104和主處理器1106以預先確定的間隔通信。預先確定的間隔可以是常數，或者可能可以根據電路狀態和/或外科器械2000的操作而改變。圖7為框圖，該框圖示出了被構造成由安全處理器(諸如圖5所示的安全處理器1104)實施的安全過程1250。在一個實施方案中，將對應於外科器械2000的多種性質的值提供給安全處理器1104。所述多種性質由多個獨立的傳感器和/或系統監視。例如，在示出的實施方案中，測得的切割構件速度1252、建議的馬達速度1254和馬達信號1256的預期方向被提供給安全處理器1104。切割構件速度1252和建議的馬達速度1254可分別由獨立的傳感器(諸如，線性霍爾傳感器和電流傳感器)提供。馬達信號1256的預期方向可由主處理器(例如，圖5示出的主處理器1106)提供。安全處理器1104比較1258所述多種性質，並確定這些性質何時與預先確定的關係一致。如果所述多種性質的值與預先確定的關係1260a一致，則不採取動作1262。而如果所述多個性質的值與預先確定的關係1260b不一致，安全處理器1104則執行一種或多種動作，諸如，阻止某項功能、執行某項功能以及/或者重置處理器。例如，在圖7示出的過程1250中，安全處理器1104中斷一個或多個電路段的操作，諸如通過中斷到馬達段的功率1264而中斷其操作。重新參見圖5，分段電路1100包括被構造成控制外科器械2000的一種或多種操作的多個開關1156至1170。例如，在示出的實施方案中，分段電路1100包括夾持釋放開關1168、擊發觸發器1166和多個開關1158a至1164b，所述多個開關被構造成控制軸2004和/或聯接到外科器械2000的端部執行器2006的關節運動。夾持釋放開關1168、擊發觸發器1166和多個關節運動開關1158a至1164b可包括模擬開關和/或數字開關。特別地，開關1156指示機械開關升降位置，開關1158a,1158b指示向左關節運動(1)和(2)，開關1160a,1160b指示向右關節運動(1)和(2)，開關1162a,1162b指示向中心關節運動(1)和(2)，並且開關1164a,1164b指示向左換向和向右換向。例如，圖8示出了開關組1300的一個實施方案，該開關組包括被構造成控制外科器械的一種或多種操作的多個開關SW1至SW16。開關組1300可聯接到主處理器(諸如主處理器1106)。在一些實施方案中，一個或多個二極體D1至D8聯接到多個開關SW1至SW16。任何合適的機械開關、機電開關或固態開關可任意組合，以實施所述多個開關1156至1170。例如，開關1156至1170可以是利用與外科器械2000相關聯的部件的動作或存在某個物體來操作的限位開關。此類開關可用於控制與外科器械2000相關聯的各種功能。限位開關是由機械地連接到一組觸點的致動器構成的機電裝置。當某個物體與致動器接觸時，該裝置操作觸點以形成或斷開電連接。限位開關因其耐用、安裝簡便且操作可靠而用於多種應用和環境。限位開關可確定物體是否存在、是否正在經過、是否正在定位，以及物體的行進是否結束。在其他具體實施中，開關1156至1170可以是在磁場影響下操作的固態開關，諸如霍爾效應裝置、磁阻(MR)裝置、巨磁阻(GMR)裝置、磁力計及其他。在其他具體實施中，開關1156至1170可以是在光影響下操作的固態開關，諸如光學傳感器、紅外線傳感器、紫外線傳感器及其他。同樣，開關1156至1170可以是固態裝置，諸如電晶體(例如，FET、結型FET、金屬氧化物半導體FET(MOSFET)、雙極型電晶體等)。其他開關可包括無線開關、超聲開關、加速度計、慣性傳感器及其他。圖9示出了包括多個開關的開關組1350的一個實施方案。在各種實施方案中，一個或多個開關被構造成控制外科器械(諸如圖1至圖3所示的外科器械2000)的一種或多種操作。多個關節運動開關SW1至SW16被構造成控制軸2004和/或聯接到外科器械2000的端部執行器2006的關節運動。擊發觸發器1366被構造成擊發外科器械2000，例如，用於部署多個釘、平移端部執行器2006內的切割構件，以及/或者向端部執行器2006遞送電外科能量。在一些實施方案中，開關組1350包括被構造成阻止外科器械2000的操作的一個或多個安全開關。例如，救助開關1356聯接到救助門，並且在救助門處於打開位置時阻止外科器械2000操作。圖10示出了分段電路1400的一個實施方案，該分段電路包括聯接到主處理器1406的開關組1450。開關組1450與圖9所示的開關組1350類似。開關組1450包括多個開關SW1至SW16，所述多個開關被構造成控制外科器械(諸如圖1至圖3所示的外科器械2000)的一種或多種操作。開關組1450聯接到主處理器1406的模擬輸入端。開關組1450內的每個開關進一步聯接到輸入/輸出擴展器1463，該擴展器聯接到主處理器1406的數字輸入端。主處理器1406接收來自開關組1450的輸入，並響應於對開關組1450中的一個或多個開關的操作而控制分段電路1400的一個或多個附加區段(諸如馬達段1402g)。在一些實施方案中，電位計1469聯接到主處理器1406，以提供表示聯接到外科器械2000的端部執行器2006的夾持位置的信號。電位計1469可通過提供表示夾持打開/關閉位置的信號來替換和/或補充安全處理器(未示出)，主處理器1106使用該信號控制一個或多個電路段(諸如馬達段1102g)的操作。例如，當電位計1469指示端部執行器處於完全夾緊位置和/或完全打開位置時，主處理器1406可斷開馬達功率開關1420，並且阻止馬達段1402g沿特定方向進一步操作。在一些實施方案中，主處理器1406響應於從電位計1469接收的信號而控制遞送到馬達段1402g的電流。例如，當電位計1469指示端部執行器超出預先確定的位置關閉時，主處理器1406可限制能夠遞送到馬達段1402g的能量。重新參見圖5，分段電路1100包括加速度段1102c。該加速度段包括加速度計1122。加速度計1122可聯接到安全處理器1104和/或主處理器1106。加速度計1122被構造成監視外科器械2000的運動。加速度計1122被構造成生成表示沿一個或多個方向的運動的一個或多個信號。例如，在一些實施方案中，加速度計1122被構造成監視外科器械2000沿三個方向的運動。在其他實施方案中，加速度段1102c包括多個加速度計1122，每個加速度計被構造成監視沿信號方向的運動。在一些實施方案中，加速度計1122被構造成引發轉變到休眠模式和/或從休眠模式轉變到其他模式，例如，從介於休眠模式和喚醒模式之間轉變到休眠模式，反之亦然。休眠模式可包括低功率模式，在該模式下，電路段1102a至1102g中的一個或多個被停用或被置於低功率狀態。例如，在一個實施方案中，加速度計1122在休眠模式下保持活動，並且安全處理器1104被置於低功率模式，在該模式下，安全處理器1104監視加速度計1122，但並不執行任何功能。剩餘電路段1102b至1102g處於功率關閉狀態。在各種實施方案中，主處理器1104和/或安全處理器1106被構造成監視加速度計1122，並且將分段電路1100轉變到休眠模式，例如，在預先確定的時間段內未檢測到運動的情況下。儘管上文結合安全處理器1104監視加速度計1122來描述休眠模式/喚醒模式，但休眠模式/喚醒模式可通過安全處理器1104監視傳感器、開關或如本文所述與外科器械2000相關聯的其他指示器中的任一者來實現。例如，安全處理器1104可監視慣性傳感器，或者一個或多個開關。在一些實施方案中，分段電路1100在預先確定的非活動時間段之後轉變到休眠模式。定時器與安全處理器1104和/或主處理器1106信號通信。定時器可與安全處理器1104、主處理器1106一體成型，並且/或者可以是獨立的電路部件。定時器被構造成監視自從加速度計1122檢測到外科器械2000最後一次運動以後到目前時刻的時間段。當計數器超出預先確定的閾值時，安全處理器1104和/或主處理器1106將分段電路1100轉變到休眠模式。在一些實施方案中，每當加速度計1122檢測到運動，就重置定時器。在一些實施方案中，除加速度計1122之外的所有電路段，或其他指定的傳感器和/或開關，以及安全處理器1104都在休眠模式下停用。安全處理器1104監視加速度計1122，或者其他指定的傳感器和/或開關。當加速度計1122指示外科器械2000的運動，安全處理器1104引發從休眠模式到操作模式的轉變。在操作模式下，所有電路段1102a至1102h完全通電，外科器械2000已準備好投入使用。在一些實施方案中，安全處理器1104通過向主處理器1106提供信號來將主處理器1106從休眠模式轉變到全功率模式，以將分段電路1100轉變到操作模式。主處理器1106然後將剩餘電路段1102d至1102h中的每個電路段轉變到操作模式。轉變到休眠模式和/或從休眠模式轉變到其他模式可包括多個階段。例如，在一個實施方案中，分段電路1100以四個階段從操作模式轉變到休眠模式。第一階段在加速度計1122在第一預先確定的時間段內未檢測到外科器械的運動之後發起。在第一預先確定的時間段之後，分段電路1100減弱顯示器段1102d的背光源的亮度。如果在第二預先確定的時間段內未檢測到運動，安全處理器1104就轉變到第二階段，其中顯示器段1102d的背光源是關閉的。如果在第三預先確定的時間段內未檢測到運動，安全處理器1104就轉變到第三階段，其中加速度計1122的輪詢速率降低。如果在第四預先確定的時間段內未檢測到運動，則顯示器段1102d被停用，並且分段電路1100進入休眠模式。在休眠模式下，除加速度計1122之外的所有電路段和安全處理器1104都被停用。安全處理器1104進入低功率模式，在該模式下，安全處理器1104隻輪詢加速度計1122。安全處理器1104監視加速度計1122，直到加速度計1122檢測到運動為止，此時，安全處理器1104將分段電路1100從休眠模式轉變到操作模式。在一些實施方案中，只有在加速度計1122檢測到外科器械2000的運動超過預先確定的閾值的情況下，安全處理器1104才將分段電路1100轉變到操作模式。由於安全處理器1104隻對超過預先確定的閾值的運動作出響應，所以，在用戶存放外科器械2000時碰撞到或移動了外科器械的情況下，該安全處理器防止分段電路1100無意間轉變到操作模式。在一些實施方案中，加速度計1122被構造成監視多個方向上的運動。例如，加速度計1122可被構造成檢測第一方向和第二方向上的運動。安全處理器1104監視加速度計1122，當檢測到運動在第一方向和第二方向上都超過預先確定的閾值時，將分段電路1100從休眠模式轉變到操作模式。由於要求運動至少在兩個方向上都超過預先確定的閾值，所以安全處理器1104被構造成防止由於存放過程中附帶運動而造成分段電路1100意外地從休眠模式轉變到其他模式。在一些實施方案中，加速度計1122被構造成檢測第一方向、第二方向和第三方向上的運動。安全處理器1104監視加速度計1122，並且被構造成只有當加速度計1122在第一方向、第二方向和第三方向上都檢測到振蕩運動時，才將分段電路1100從休眠模式轉變到其他模式。在一些實施方案中，分別沿第一方向、第二方向和第三方向的振蕩運動對應於由操作者對外科器械2000做出的運動，因此當加速度計1122沿三個方向檢測振蕩運動時，轉變到操作模式是期望的。在一些實施方案中，當從最後一次檢測到運動開始的時間增大時，將分段電路1100從休眠模式進行轉變所需的運動的預先確定的閾值也增大。例如，在一些實施方案中，定時器在休眠模式期間繼續運行。當定時器計數增大時，安全處理器1104增大將分段電路1100轉變到操作模式所需運動的預先確定的閾值。安全處理器1104可將預先確定的閾值增大至上限。例如，在一些實施方案中，安全處理器1104將分段電路1100轉變到休眠模式，並且重置定時器。運動的預先確定的閾值最初設定為較低的值，僅需要外科器械2000進行微小運動以將分段電路1100從休眠模式進行轉變。當自轉變到休眠模式開始的時間(如通過定時器測得的)增加時，安全處理器1104增加運動的預先確定的閾值。在T時刻，安全處理器1104已將預先確定的閾值增大至上限。對於T之後的所有時間，預先確定的閾值保持恆定上限值。在一些實施方案中，一個或多個附加和/或另選傳感器用於將分段電路1100在休眠模式和操作模式之間進行轉變。例如，在一個實施方案中，觸摸傳感器位於外科器械2000上。該觸摸傳感器聯接到安全處理器1104和/或主處理器1106。該觸摸傳感器被構造成檢測用戶與外科器械2000的接觸。例如，該觸摸傳感器可位於外科器械2000的柄部，以便在操作者拾起外科器械2000時進行檢測。在已超過預先確定的周期而加速度計1122未檢測運動的情況下，安全處理器1104將分段電路1100轉變到休眠模式。安全處理器1104監視觸摸傳感器，並且在觸摸傳感器檢測到用戶與外科器械2000的接觸時將分段電路1100轉變到操作模式。觸摸傳感器可包括，例如，電容觸摸傳感器、溫度傳感器，和/或任何其他合適的觸摸傳感器。在一些實施方案中，觸摸傳感器和加速度計1122可用於將裝置在休眠模式和操作模式之間進行轉變。例如，當加速度計1122未在預先確定的閾值周期內檢測到運動並且觸摸傳感器未指示用戶與外科器械2000接觸時，安全處理器1104可僅將裝置轉變到休眠模式。本領域的技術人員將認識到，一個或多個附加傳感器可用於將分段電路1100在休眠模式和操作模式之間進行轉變。在一些實施方案中，當分段電路1100處於休眠模式時，觸摸傳感器僅由安全處理器1104進行監視。在一些實施方案中，安全處理器1104被構造成在一個或多個柄部控制項被致動時將分段電路1100從休眠模式轉變到操作模式。轉變到休眠模式之後，例如，因加速度計1122未在預先確定的周期內檢測到運動而轉變到休眠模式之後，安全處理器1104監視一個或多個柄部控制項，例如，多個關節運動開關1158a至1164b。在其他實施方案中，一個或多個柄部控制項包括，例如，夾持控制項1166、釋放按鈕1168，和/或任何其他合適的柄部控制項。外科器械2000的操作者可致動一個或多個柄部控制項，從而將分段電路1100轉變到操作模式。當安全處理器1104檢測到柄部控制項的致動時，安全處理器1104使分段電路1100開始轉變到操作模式。由於當柄部控制項被致動時，主處理器1106是不活動的，因此操作者可致動柄部控制項而不引起外科器械2000的對應動作。圖16示出了分段電路1900的一個實施方案，該分段電路包括被構造成監視外科器械(例如，圖1至圖3中所示的外科器械2000)的運動的加速度計1922。功率段1902將來自電池1908的功率提供給一個或多個電路段，例如，加速度計1922。加速度計1922聯接到處理器1906。加速度計1922被構造成監視外科器械2000的運動。加速度計1922被構造成生成表示沿一個或多個方向的運動的一個或多個信號。例如，在一些實施方案中，加速度計1922被構造成監視外科器械2000沿三個方向的運動。在某些情況下，處理器1906可為例如LM4F230H5QR，其可購自TexasInstruments。處理器1906被構造成監視加速度計1922，並且將分段電路1900轉變到休眠模式，例如，在預先確定的時間段內未檢測到運動時。在一些實施方案中，分段電路1900在預先確定的非活動時間段之後轉變到休眠模式。例如,在已超過預先確定周期而加速度計1922未檢測運動的情況下，安全處理器1904將分段電路1900轉變到休眠模式。在某些情況下，加速度計1922可為例如LIS331DLM，其可購自STMicroelectronics.定時器與處理器1906信號通信。定時器可與處理器1906一體成型，並且/或者可以是獨立的電路部件。定時器被構造成對自從加速度計1922檢測到外科器械2000最後一次運動以後到目前時刻的時間進行計數。當計數器超過預先確定的閾值時，處理器1906將分段電路1900轉變到休眠模式。在一些實施方案中，每當加速度計1922檢測到運動，就重置定時器。在一些實施方案中，加速度計1922被構造成檢測撞擊事件。例如，當外科器械2000掉落時，加速度計1922將檢測在第一方向上的由重力引起的加速度，然後檢測在第二方向的(由與地板和/或其他表面撞擊引起的)加速度變化。又如，當外科器械2000撞擊牆壁，加速度計1922將檢測在一個或多個方向上的加速度峰值。由於撞擊事件可使機械和/或電氣部件變松，因此當加速度計1922檢測到撞擊事件時，處理器1906可阻止外科器械2000的操作。在一些實施方案中，僅當撞擊在預先確定的閾值之上時，外科器械的操作才會受到阻止。在一些實施方案中，所有撞擊都受到監視，並且當累積撞擊在預先確定的閾值之上時，外科器械2000的操作可得到阻止。再次參見圖5，在一個實施方案中，分段電路1100包括功率段1102h。功率段1102h被構造成向電路段1102a至1102g中的每個電路段提供區段電壓。功率段1102h包括電池1108。電池1108被構造成提供預先確定的電壓，例如，經由電池連接器1110而提供12伏的電壓。一個或多個功率轉換器1114a,1114b,1116聯接到電池1108，以提供特定的電壓。例如，在示出的實施方案中，功率段1102h包括輔助開關轉換器1114a、開關轉換器1114b和低壓差(LDO)轉換器1116。開關轉換器1114a,1114b被構造成向一個或多個電路部件提供3.3伏電壓。LOD轉換器1116被構造成向一個或多個電路部件提供5.0伏電壓。在一些實施方案中，功率段1102h包括升壓轉換器1118。電晶體開關(如，N通道MOSFET)1115聯接到功率轉換器1114b,1116。升壓轉換器1118被構造成提供大於由電池1108所提供電壓(例如13伏)的增大電壓。升壓轉換器1118可包括例如電容器、感應器、電池、充電電池，和/或用於提供增大電壓的任何其他合適的轉換器。升壓轉換器1118提供升高電壓，從而防止在外科器械2000的功率密集操作過程中發生一個或多個電路段1102a至1102g電壓降低或低功率狀況。然而，這些實施方案不限於本說明書的上下文中所述的電壓範圍。在一些實施方案中，分段電路1100被配置用於順序地啟動。在對下一個順序電路段1102a至1102g通電之前，由每個電路段1102a至1102g執行錯誤檢查。圖11示出了用於對分段電路1270，例如分段電路1100順序地通電的過程的一個實施方案。當電池1108聯接到分段電路1100時，安全處理器1104得到供電(步驟1272)。安全處理器1104執行錯誤自檢(步驟1274)。當檢測到錯誤時(步驟1276a)，安全處理器停止對分段電路1100供電並生成錯誤代碼(步驟1278a)。當未檢測到錯誤時(步驟1276b)，安全處理器1104開始對主處理器1106通電(步驟1278b)。主處理器1106執行錯誤自檢。當未檢測到錯誤時，主處理器1106開始對每個剩餘的電路段順序地通電(步驟1278b)。每個電路段被供電，並由主處理器1106進行錯誤檢查。當未檢測到錯誤時，對下一個電路段供電(步驟1278b)。當檢測到錯誤時，安全處理器1104和/或主處理器停止對電流段通電，並生成錯誤代碼(步驟1278a)。繼續順序地啟動，直至電路段1102a至1102g已全部通電。在一些實施方案中，分段電路1100在類似的順序通電流程1250之後從休眠模式進行轉變。圖12示出了功率段1502的一個實施方案，該功率段包括多個雛菊鏈式功率轉換器1514,1516,1518。功率段1502包括電池1508。電池1508被構造成提供源電壓，諸如12V的電壓。電流傳感器1512聯接到電池1508，以監視分段電路和/或一個或多個電路段的電流消耗。電流傳感器1512聯接到FET開關1513。電池1508聯接到一個或多個電壓轉換器1509,1514,1516。始終接通的轉換器1509向一個或多個電路部件，例如運動傳感器1522提供恆定的電壓。始終接通的轉換器1509包括，例如，3.3V轉換器。始終接通的轉換器1509可向附加電路部件，例如安全處理器(未示出)提供恆定的電壓。電池1508聯接到升壓轉換器1518。升壓轉換器1518被構造成提供大於由電池1508所提供電壓的升高電壓。例如，在所示實施方案中，電池1508提供了12V的電壓。升壓轉換器1518被構造成將該電壓升高至13V。升壓轉換器1518被構造成在外科器械(例如，圖1至圖3中示出的外科器械2000)的操作過程中維持最小的電壓。馬達的操作可引起提供給主處理器1506的功率降到低於最小閾值，並且在主處理器1506中產生電壓降低或重置狀況。升壓轉換器1518確保在外科器械2000的操作期間有足夠的功率可用於主處理器1506和/或其他電路部件，諸如馬達控制器1543。在一些實施方案中，升壓轉換器1518直接聯接到一個或多個電路部件，例如，OLED顯示器1588。升壓轉換器1518聯接到一個或多個降壓轉換器，以提供低於升高電壓水平的電壓。第一電壓轉換器1516聯接到升壓轉換器1518，並且向一個或多個電路部件提供降低的電壓。在所示實施方案中，第一電壓轉換器1516提供5V的電壓。第一電壓轉換器1516聯接到旋轉位置編碼器1540。FET開關1517聯接在第一電壓轉換器1516和旋轉位置編碼器1540之間。FET開關1517由處理器1506進行控制。處理器1506例如在功率密集操作期間斷開FET開關1517，從而停用位置編碼器1540。第一電壓轉換器1516聯接到第二電壓轉換器1514，該第二降壓轉換器被構造成提供第二降低的電壓。第二降低的電壓包括，例如，3.3V的電壓。第二電壓轉換器1514聯接到處理器1506。在一些實施方案中，升壓轉換器1518、第一電壓轉換器1516和第二電壓轉換器1514以雛菊鏈式構型而被聯接。雛菊鏈式構型允許使用更小且更高效的轉換器來使所生成的電壓水平低於前述升高電壓水平。然而，這些實施方案不限於本說明書的上下文中所述的特定電壓範圍。圖13示出了分段電路1600的一個實施方案，該分段電路被構造成最大化可用於電路和/或功率密集功能的功率。分段電路1600包括電池1608。電池1608被構造成提供源電壓，例如12V的電壓。源電壓被提供給多個電壓轉換器1609,1618。始終接通的電壓轉換器1609向一個或多個電路部件，例如，運動傳感器1622和安全處理器1604提供恆定的電壓。始終接通的電壓轉換器1609直接聯接到電池1608。始終接通的電壓轉換器1609提供例如3.3V的電壓。然而，這些實施方案不限於本說明書的上下文中所述的特定電壓範圍。分段電路1600包括升壓轉換器1618。升壓轉換器1618提供大於由電池1608所提供源電壓(例如13V)的升高電壓。升壓轉換器1618直接向一個或多個電路部件，例如，OLED顯示器1688和馬達控制器1643提供升高電壓。通過將OLED顯示器1688直接聯接到升壓轉換器1618，分段電路1600不再需要專門用於OLED顯示器1688的功率轉換器。升壓轉換器1618在馬達1648的一個或多個功率密集操作例如切割操作過程中，向馬達控制器1643和馬達1648提供升高電壓。升壓轉換器1618聯接到降壓轉換器1616。降壓轉換器1616被構造成將低於所述升高電壓的電壓(例如5V)提供給一個或多個電路部件。降壓轉換器1616聯接到例如FET開關1651和位置編碼器1640。FET開關1651聯接到主處理器1606。當分段電路1600轉變到休眠模式時，並且/或者在需要將附加的電壓傳送給馬達1648的功率密集功能期間，主處理器1606斷開FET開關1651。斷開FET開關1651使位置編碼器1640停用，並且消除了位置編碼器1640的功率消耗。然而，這些實施方案不限於本說明書的上下文中所述的特定電壓範圍。降壓轉換器1616聯接到線性轉換器1614。線性轉換器1614被構造成提供例如3.3V的電壓。線性轉換器1614聯接到主處理器1606。線性轉換器1614向主處理器1606提供操作電壓。線性轉換器1614可聯接到一個或多個附加的電路部件。然而，這些實施方案不限於本說明書的上下文中所述的特定電壓範圍。分段電路1600包括救助開關1656。救助開關1656聯接到外科器械2000的救助門上。救助開關1656和安全處理器1604聯接到與門1619。與門1619向FET開關1613提供輸入。當救助開關1656檢測到電壓降低的狀況時，救助開關1656向與門1619提供救助關閉信號。當安全處理器1604檢測到例如由於傳感器失配而引起的不安全狀況時，安全處理器1604向與門1619提供關閉信號。在一些實施方案中，救助關閉信號和關閉信號兩者在正常操作過程中都較高，並且當檢測到電壓降低狀況或不安全的狀況時都較低。當與門1619的輸出較低時，FET開關1613是斷開的，並且馬達1648的操作受到阻止。在一些實施方案中，安全處理器1604利用關閉信號將馬達1648轉變到休眠模式下的關閉狀態。由聯接到電池1608的電流傳感器1612向FET開關1613提供第三輸入。電流傳感器1612監視由電路1600消耗的電流，並且當檢測到電流大於預先確定的閾值時，斷開FET開關1613從而關閉馬達1648的電源。FET開關1613和馬達控制器1643聯接到一組被構造成控制馬達1648操作的FET開關1645。馬達電流傳感器1646與馬達1648串聯聯接，從而向電流監視器1647提供馬達電流傳感器讀數。電流監視器1647聯接到主處理器1606。電流監視器1647提供了指示馬達1648電流消耗的信號。主處理器1606可利用來自馬達電流1647的信號來控制馬達的操作，例如，用以確保馬達1648的電流消耗在可接受的範圍內、用以將馬達1648的電流消耗與電路1600(例如位置編碼器1640)的一個或多個參數進行比較，並且/或者用以確定治療部位的一個或多個參數。在一些實施方案中，電流監視器1647可聯接到安全處理器1604。在一些實施方案中，一個或多個柄部控制項，例如擊發觸發器的致動，引起主處理器1606在柄部控制項被致動時降低供給一個或多個部件的功率。例如，在一個實施方案中，擊發觸發器控制切割構件的擊發行程。切割構件由馬達1648驅動。擊發觸發器的致動引起馬達1648的前向操作和切割構件的推進。在擊發期間，主處理器1606閉合FET開關1651，從位置編碼器1640移除功率。一個或多個電路部件的停用允許更高的功率傳送至馬達1648。當擊發觸發器被釋放時，全功率恢復至停用的部件，例如，通過閉合FET開關1651並且停用位置編碼器1640。在一些實施方案中，安全處理器1604控制分段電路1600的操作。例如，安全處理器1604可引發分段電路1600的順序通電、將分段電路1600轉變到休眠模式並從休眠模式發生轉變，並且/或者可覆蓋來自主處理器1606的一個或多個控制信號。例如，在所示實施方案中，安全處理器1604聯接到降壓轉換器1616。安全處理器1604通過啟動或停用降壓轉換器1616來控制分段電路1600的操作，以向分段電路1600的其餘部分提供功率。圖14示出了功率系統1700的一個實施方案，該功率系統包括被構造成被順序通電的多個雛菊鏈式功率轉換器1714,1716,1718；多個雛菊鏈式功率轉換器1714,1716,1718可在初始通電和/或轉變自休眠模式期間通過例如安全處理器而順序地啟用。安全處理器可由獨立的功率轉換器(未示出)供電。例如，在一個實施方案中，當電池電壓VBATT聯接到功率系統1700並且/或者加速度計檢測到休眠模式下的運動時，安全處理器引發雛菊鏈式功率轉換器1714,1716,1718的順序啟動。安全處理器啟用13V升壓段1718。升壓段1718通電並執行自檢。在一些實施方案中，升壓段1718包括集成電路1720，該集成電路被構造成升高源電壓並執行自檢。二極體D阻止5V供電段1716通電，直至升壓段1718已完成自檢並且已向二極體D提供了指示升壓段1718未識別到任何錯誤的信號。在一些實施方案中，由安全處理器提供該信號。然而，這些實施方案不限於本說明書的上下文中所述的特定電壓範圍。5V供電段1716被順序地在升壓段1718之後通電。5V供電段1716在通電期間執行自檢，以識別5V供電段1716中的任何錯誤。5V供電段1716包括集成電路1715，該集成電路被構造成提供降低電壓(其來自升高電壓)，並且執行錯誤檢查。當未檢測到錯誤時，5V供電段1716完成順序通電，並且向3.3V供電段1714提供啟動信號。在一些實施方案中，安全處理器向3.3V供電段1714提供啟動信號。3.3V供電段包括集成電路1713，該集成電路被構造成提供來自5V供電段1716的降低電壓，並且在通電過程中執行錯誤自檢。當在自檢過程中未檢測到錯誤時，3.3V供電段1714向主處理器提供功率。主處理器被構造成順序地對每個剩餘的電路段供電。通過順序地對功率系統1700和/或分段電路的剩餘部分供電，功率系統1700降低了錯誤風險，在施加負荷之前實現電壓水平的穩定性，並防止所有硬體以不可控的方式同時被接通而產生較大的電流消耗。然而，這些實施方案不限於本說明書的上下文中所述的特定電壓範圍。在一個實施方案中，功率系統1700包括過壓識別及消減電路。過壓識別及消減電路被構造成檢測外科器械中的單極返回電流，並且在檢測到單極返回電流時中斷來自功率段的功率。過壓識別及消減電路被構造成識別功率系統的接地浮動。過壓識別及消減電路包括金屬氧化物變阻器。過壓識別及消減電路至少包括一個瞬時電壓抑制二極體。圖15示出了包括隔離控制節段1802的分段電路1800的一個實施方案。隔離控制節段1802將分段電路1800的控制硬體與分段電路1800的功率節段(未示出)隔離。控制節段1802包括，例如，主處理器1806、安全處理器(未示出)，和/或附加的控制硬體，例如FET開關1817。功率節段包括，例如，馬達、馬達驅動器，和/或多個馬達MOSFET。隔離控制節段1802包括充電電路1803和聯接到5V功率轉換器1816的充電電池1808。充電電路1803和充電電池1808將主處理器1806與功率節段隔離。在一些實施方案中，充電電池1808聯接到安全處理器和任一附加的支持硬體。將控制節段1802與功率節段隔離使得控制節段1802(例如，主處理器1806)即使在主功率被移除時也保持活動，並經由充電電池1808提供了過濾器，從而避免控制節段1802受到噪聲影響，還將控制節段1802與電池電壓中的大幅波動隔離，以確保即使存在較重馬達負荷時也正常運行，並且/或者允許了分段電路1800使用實時作業系統(RTOS)。在一些實施方案中，充電電池1808向主處理器提供降低電壓，例如，3.3V的電壓。然而，這些實施方案不限於本說明書的上下文中所述的特定電壓範圍。圖17示出了用於分段電路，例如圖5中所示的分段電路1100的順序啟動流程的一個實施方案。當一個或多個傳感器引發了從休眠模式到操作模式的轉變時，順序啟動流程1820即開始。當一個或多個傳感器停止檢測狀態變化時(步驟1822)，定時器啟動(步驟1824)。定時器對一個或多個傳感器檢測到最近一次運動/最近一次與外科器械2000的相互作用的時刻至當前時刻的時間進行計數。由例如安全處理器1104將定時器計數與休眠模式階段的表格進行比較(步驟1826)。當定時器計數超過用於轉變到休眠模式階段的一個或多個計數時(步驟1828a)，安全處理器1104停止對分段電路1100供電(步驟1830)，並且將分段電路1100轉變到對應的休眠模式階段。當定時器計數低於任一休眠模式階段的閾值時(步驟1828b)，分段電路1100繼續順序地對下一個電路段供電(步驟1832)。再次參見圖5，在一些實施方案中，分段電路1100包括一個或多個環境傳感器，以檢測外科器械的不適當存儲和/或處理。例如，在一個實施方案中，分段電路1100包括溫度傳感器。溫度傳感器被構造成檢測分段電路1100所暴露於的最大和/或最小溫度。外科器械2000和分段電路1100包括最大和/或最小溫度暴露設計極限。當外科器械2000暴露於超過限值的溫度時，例如在消毒技術過程中超過最大極限的溫度，溫度傳感器檢測到過暴露並阻止裝置的操作。溫度傳感器可包括，例如，雙金屬條帶、固態溫度傳感器和/或任何其他合適的溫度傳感器，其中雙金屬條帶被構造成在暴露於大於預先確定的閾值的溫度時停用外科器械2000，而固態溫度傳感器被構造成存儲溫度數據並且向安全處理器1104提供溫度數據。在一些實施方案中,加速度計1122被構造成環境安全傳感器。加速度計1122記錄外科器械2000經受的加速度。大於預先確定的閾值的加速度可指示，例如，外科器械已經掉落。外科器械包括最大加速度公差。當加速度計1122檢測到加速度大於最大加速度公差時，安全處理器1104阻止外科器械2000的操作。在一個實施方案中，分段電路1100包括溼度傳感器。溼度傳感器被構造成在分段電路1100暴露於水分時進行指示。溼度傳感器可包括，例如，被構造成在外科器械2000已經完全浸沒到清潔液體中時進行指示的浸沒式傳感器，被構造成在分段電路1100通電的情況下當水分與分段電路1100接觸時進行指示的溼度傳感器，和/或其他任何合適的溼度傳感器。在一個實施方案中，分段電路1100包括化學暴露傳感器。化學暴露傳感器被構造成指示外科器械2000何時已經與有害性和/或危險化學品接觸。例如，在消毒步驟過程中，可能使用了導致外科器械2000劣化的不合適化學品。化學暴露傳感器可指示接觸安全處理器1104的不合適化學品，從而可阻止外科器械2000的操作。分段電路1100被構造成監視多個使用周期。例如，在一個實施方案中，電池1108包括被構造成監視使用周期計數的電路。在一些實施方案中，安全處理器1104被構造成監視使用周期計數。使用周期可包括由外科器械引發的外科事件，例如，與外科器械2000一起使用的軸2004的數量，由插入外科器械2000中的倉的數量和/或由該外科器械部署的倉的數量，和/或外科器械2000的擊發次數。在一些實施方案中，使用周期可包括環境事件，例如，撞擊事件、暴露於不合適的存儲條件和/或不合適的化學品、消毒流程、清潔流程，和/或修複流程。在一些實施方案中，使用周期可包括功率組件(如，電池包)的更換和/或充電周期。分段電路1100可針對所有限定的使用周期維持總使用周期計數，並且/或者可針對一個或多個限定的使用周期維持其各自的使用周期計數。例如，在一個實施方案中，分段電路1100可針對由外科器械2000引發的所有外科事件維持單個使用周期計數，並針對由外科器械2000經受的每個環境事件維持其各自的使用周期計數。使用周期計數用於約束分段電路1100的一個或多個行為。例如，當檢測到使用周期數量超過預先確定的閾值或暴露於不合適的環境事件時，使用周期計數可用于禁用分段電路1100，例如，通過禁用電池1108。在一些實施方案中，使用周期計數用於在有必要執行外科器械2000的建議服務和/或強制服務時進行指示。圖18示出了用於控制外科器械的方法1950的一個實施方案，該外科器械包括分段電路，諸如圖12中所示的分段控制電路1602。在步驟1952處，功率組件1608聯接到外科器械。功率組件1608可包括任何合適的電池，例如，圖1至圖3中示出的功率組件2006。功率組件1608被構造成向分段控制電路1602提供源電壓。源電壓可包括任何合適的電壓，例如，12V的電壓。在步驟1954處，功率組件1608對升壓轉換器1618供電。升壓轉換器1618被構造成提供設定電壓。設定電壓包括大於由功率組件1608所提供的源電壓的電壓。例如，在一些實施方案中，設定電壓包括13V的電壓。在第三步驟1956中，升壓轉換器1618對一個或多個調壓器供電，從而向一個或多個電路部件提供一個或多個操作電壓。操作電壓包括小於由升壓轉換器所提供的設定電壓的電壓。在一些實施方案中，升壓轉換器1618聯接到被構造成提供第一操作電壓的第一調壓器1616。由第一調壓器1616提供的第一操作電壓小於由升壓轉換器提供的設定電壓。例如，在一些實施方案中，第一操作電壓包括5V的電壓。在一個實施方案中，升壓轉換器聯接到第二調壓器1614。第二調壓器1614被構造成提供第二操作電壓。第二操作電壓包括小於設定電壓和第一操作電壓的電壓。例如，在一些實施方案中，第二操作電壓包括3.3V的電壓。在一些實施方案中，電池1608、升壓轉換器1618、第一調壓器1616和第二電壓轉換器1614被構造成雛菊鏈式構型。電池1608向升壓轉換器1618提供源電壓。升壓轉換器1618將源電壓升高至設定電壓。升壓轉換器1618向第一調壓器1616提供設定電壓。第一調壓器1616生成第一操作電壓，並且向第二調壓器1614提供第一操作電壓。第二調壓器1614生成第二操作電壓。在一些實施方案中，一個或多個電路部件直接由升壓轉換器1618供電。例如，在一些實施方案中，OLED顯示器1688直接聯接到升壓轉換器1618。升壓轉換器1618向OLED顯示器1688提供設定電壓，而無需要求OLED在其內具有一體式功率發生器。在一些實施方案中，處理器，例如，圖5中示出的安全處理器1604驗證由升壓轉換器1618和/或一個或多個調壓器1616,1614提供的電壓。安全處理器1604被構造成驗證由每個升壓轉換器1618和調壓器1616,1614提供的電壓。在一些實施方案中，安全處理器1604驗證設定電壓。當設定電壓等於或大於第一預先確定的值時，安全處理器1604對第一調壓器1616供電。安全處理器1604驗證由第一調壓器1616提供的第一操作電壓。當第一操作電壓等於或大於第二預先確定的值時，安全處理器1604對第二調壓器1614供電。然後，安全處理器1604驗證第二操作電壓。當第二操作電壓等於或大於第三預先確定的值時，安全處理器1604對分段電路1600剩餘的每個電路部件供電。本文所述主題的各個方面涉及通過分段電路和可變電壓保護措施來控制外科器械的功率管理的方法。在一個實施方案中，提供了控制外科器械(該外科器械包括主處理器、安全處理器和分段電路，該分段電路包括與主處理處理器進行信號通信的多個電路段，多個電路段包括功率段)中功率管理的方法，該方法包括由功率段對各段提供可變的電壓控制。在一個實施方案中，該方法包括由包括升壓轉換器的功率段為至少一個區段電壓提供功率穩定性。該方法也包括由升壓轉換器向主處理器和安全處理器提供功率穩定性。該方法也包括獨立於多個電路段的功率消耗，由升壓轉換器向主處理器和安全處理器提供大於預先確定的閾值的恆定電壓。該方法也包括由過壓識別及消減電路檢測外科器械中的單極返回電流，並且在檢測到單極返回電流時中斷來自功率段的功率。該方法也包括由過壓識別及消減電路識別功率系統的接地浮動。在另一個實施方案中，該方法也包括由功率段對多個電路段中的每一者順序地供電，並且在對順序電路段供電之前對每個電路段進行錯誤檢查。該方法也包括由聯接到功率段的功率源對安全處理器供電，當安全處理器通電時由安全處理器執行錯誤檢查，並且當在錯誤檢查期間未檢測到錯誤時執行操作並對安全處理器、主處理器供電。該方法也包括當主處理器通電時由主處理器執行錯誤檢查，並且其中當在錯誤檢查期間未檢測到錯誤時，由主處理器對多個電路段中的每一者順序地供電。該方法也包括由主處理器對多個電路段中的每一者進行錯誤檢查。在另一個實施方案中，該方法包括當功率源連接到功率段時由升壓轉換器對安全處理器供電，由安全處理器執行錯誤檢查，並且當在錯誤檢查期間未檢測到錯誤時，由安全處理器對主處理器供電。該方法也包括由主處理器執行錯誤檢查，並且當在錯誤檢查期間未檢測到錯誤時，由主處理器順序地對多個電路段中的每一者供電。該方法也包括由主處理器對多個電路段中的每一者進行錯誤檢查。在另一個實施方案中，該方法也包括由功率段向主處理器提供區段電壓，為每個區段提供可變的電壓保護，由升壓轉換器向區段電壓、過壓識別及消減電路中的至少一者提供功率穩定性，由功率段對多個電路段中的每一者順序地供電，以及在對順序電路段供電之前對每個電路段進行錯誤檢查。本文所述主題的各個方面涉及控制具有安全處理器的外科器械控制電路的方法。在一個實施方案中，提供了控制外科器械(該外科器械包括控制電路，該控制電路包括主處理器、與主處理器進行信號通信的安全處理器，以及分段電路，該分段電路包括與主處理器進行信號通信的多個電路段)的方法，該方法包括由安全處理器監視多個電路段的一個或多個參數。該方法也包括由安全處理器驗證多個電路段的一個或多個參數，並且獨立於由主處理器產生的一個或多個控制信號而驗證所述一個或多個參數。該方法還包括由安全處理器驗證切割元件的速度。該方法也包括由第一傳感器監視外科器械的第一性質，由第二傳感器監視外科器械的第二性質，其中第一性質和第二性質包括預先確定的關係，並且其中第一傳感器和第二傳感器與安全處理器進行信號通信。該方法也包括當檢測到故障時，由安全處理器阻止多個電路段中至少一者的操作，其中故障包括具有與預先確定的關係不一致的值的第一性質和第二性質。該方法也包括由霍爾效應傳感器監視切割構件位置，並且由馬達電流傳感器監視馬達電流。在另一個實施方案中，該方法包括當檢測到一個或多個參數的驗證與由主處理器產生的一個或多個控制信號失配時，由安全處理器禁用多個電路段中的至少一個電路段。該方法也包括由安全處理器阻止馬達段的操作，並且中斷從功率段至馬達段的功率流。該方法也包括由安全處理器阻止馬達段的前向操作，並且當檢測到故障時允許由安全處理器對馬達段的操作進行換向。在另一個實施方案中，分段電路包括馬達段和功率段，該方法包括由馬達段控制外科器械的一個或多個機械操作，並且由安全處理器監視多個電路段的一個或多個參數。該方法也包括由安全處理器驗證多個電路段的一個或多個參數，並且獨立於由主處理器產生的一個或多個控制信號，由安全處理器獨立地驗證所述一個或多個參數。在另一個實施方案中，該方法也包括由安全處理器獨立地驗證切割元件的速度。該方法也包括由第一傳感器監視外科器械的第一性質，由第二傳感器監視外科器械的第二性質，其中第一性質和第二性質包括預先確定的關係，並且其中第一傳感器和第二傳感器與安全處理器進行信號通信，其中故障包括具有與預先確定的關係不一致的值的第一性質和第二性質，並且當安全處理器檢測到故障時，由安全處理器阻止多個電路段中的至少一個電路段的操作。該方法也包括由霍爾效應傳感器監視切割構件位置，並且由馬達電流傳感器監視馬達電流。在另一個實施方案中，該方法包括當檢測到一個或多個參數的驗證與由主處理器產生的一個或多個控制信號失配時，由安全處理器禁用多個電路段中的至少一個電路段。該方法也包括由安全處理器阻止馬達段的操作，並且中斷從功率段至馬達段的功率流。該方法也包括由安全處理器阻止馬達段的前向操作，並且當檢測到故障時，允許由安全處理器對馬達段的操作進行換向。在另一個實施方案中，該方法包括由安全處理器監視多個電路段的一個或多個參數，由安全處理器驗證多個電路段的一個或多個參數，由安全處理器獨立於由主處理器產生的一個或多個控制信號而驗證所述一個或多個參數，並且當檢測到一個或多個參數的驗證與由主處理器產生的一個或多個控制信號失配時，由安全處理器禁用多個電路中的至少一者。該方法也包括由第一傳感器監視外科器械的第一性質，由第二傳感器監視外科器械的第二性質，其中第一性質和第二性質包括預先確定的關係，並且其中第一傳感器和第二傳感器與安全處理器進行信號通信，其中故障包括具有與預先確定的關係不一致的值的第一性質和第二性質，並且其中當檢測到故障時，由安全處理器阻止多個電路段中的至少一個電路段的操作。該方法也包括當檢測到故障時，通過中斷從功率段傳送至馬達段的功率流，從而由安全處理器阻止馬達段的操作。本文所述主題的各個方面涉及通過分段電路的休眠選項和喚醒控制來控制外科器械的功率管理的方法，該外科器械包括控制電路，該控制電路包括主處理器、與主處理器進行信號通信的安全處理器，以及分段電路，該分段電路包括與主處理器進行信號通信的多個電路段，多個電路段包括功率段，該方法包括由安全處理器將主處理器和多個電路段中的至少一個電路段從活動模式轉變到休眠模式，並且從休眠模式轉變到活動模式。該方法也包括由定時器跟蹤自從最後一個由用戶引發的事件結束到目前時刻的時間，並且其中當所述自從最後一個由用戶引發的事件結束到目前時刻的時間超過預先確定的閾值時，由安全處理器將主處理器和多個電路中的至少一者轉變到休眠模式。該方法也包括由加速度段(包括加速度計)檢測外科器械的一個或多個運動。該方法包括由定時器跟蹤自從加速度段檢測到最後一次運動結束到目前時刻的時間。該方法也包括當多個電路段轉變到休眠模式時，由安全處理器將加速度段維持在活動模式下。在另一個實施方案中，該方法也包括在多個階段轉變到休眠模式。該方法也包括在第一預先確定的周期之後將分段電路轉變到第一階段並使顯示器段的背光源變暗，在第二預先確定的周期之後將分段電路轉變到第二階段並關閉背光源，在第三預先確定的周期之後將分段電路轉變到第三階段並降低加速度計的輪詢速率，在第四預先確定的周期之後將分段電路轉變到第四階段並關閉顯示器，並且將外科器械轉變到休眠模式。在另一個實施方案中，該方法包括由觸摸傳感器檢測用戶與外科器械的接觸，並且當觸摸傳感器檢測到用戶與外科器械的接觸時，由安全處理器將主處理器和多個電路段從休眠模式轉變到活動模式。該方法也包括由安全處理器監視至少一個柄部控制項，並且當至少一個柄部控制項被致動時，由安全處理器將主處理器和多個電路段從休眠模式轉變到活動模式。在另一個實施方案中，該方法包括當加速度計檢測到外科器械的運動大於預先確定的閾值時，由安全處理器將外科裝置轉變到活動模式。該方法也包括由安全處理器監視加速度計在至少第一方向和第二方向的運動，並且當在至少第一方向和第二方向檢測到運動大於預先確定的閾值時，由安全處理器將外科器械從休眠模式轉變到操作模式。該方法也包括由安全處理器監視加速度計在第一方向、第二方向和第三方向大於預先確定的閾值的振蕩運動，並且當在第一方向、第二方向和第三方向檢測到振蕩運動大於預先確定的閾值時，由安全處理器將外科器械從休眠模式轉變到操作模式。該方法也包括當自從前一次運動結束到目前時刻的時間增加時，增加預先確定的閾值。在另一個實施方案中，該方法包括當自從最後一個由用戶引發的事件結束到目前時刻的時間超過預先確定的閾值時，由安全處理器將主處理器和多個電路段中的至少一個電路段從活動模式轉變到休眠模式，並從休眠模式轉變到活動模式，並且通過定時器跟蹤自從加速度段檢測到最後一次運動結束到目前時刻的時間，當加速度段檢測到外科器械的運動大於預先確定的閾值時，由安全處理器將外科裝置轉變到活動模式。在另一個實施方案中，控制外科器械的方法包括跟蹤自從最後一個由用戶引發的事件結束到目前時刻的時間，並且當自從最後一個由用戶引發的事件結束到目前時刻的時間超過預先確定的閾值時，由安全處理器禁用顯示器的背光源。該方法也包括由安全處理器使顯示器的背光源閃爍以提示用戶觀看顯示器。本文所述主題的各個方面涉及通過消毒驗證電路來驗證外科器械的消毒狀況的方法，該外科器械包括控制電路，該控制電路包括主處理器、與主處理器進行信號通信的安全處理器，以及分段電路，該分段電路包括與主處理器進行信號通信的多個電路段，多個電路段包括儲存驗證段，該方法包括在外科器械已被正確存儲和消毒後進行指示。該方法也包括由至少一個傳感器檢測一個或多個不正確的存儲或消毒參數。該方法也包括由防掉落傳感器在儀器已掉落時進行感測，並且當防掉落傳感器檢測到外科器械已掉落時，由安全處理器阻止多個電路段中的至少一個電路段的操作。該方法也包括當溫度傳感器檢測到溫度大於預先確定的閾值時，由安全處理器阻止多個電路段中的至少一個電路段的操作。該方法也包括當溫度傳感器檢測到溫度大於預先確定的閾值時，由安全處理器阻止多個電路段中的至少一個電路段的操作。在另一個實施方案中，該方法包括當溼度檢測傳感器檢測到水分時，由安全處理器控制多個電路段中的至少一個電路段的操作。該方法也包括由溼度檢測傳感器檢測高壓釜循環，並且在未檢測到高壓釜循環的情況下，由安全處理器阻止外科器械的操作。該方法也包括當在分級電路啟動過程中檢測到水分時，由安全處理器阻止多個電路段中的至少一個電路段的操作。在一個實施方案中，該方法包括當外科器械已被正確消毒時，由多個電路段(包括消毒驗證段)進行指示。該方法也包括由消毒驗證段的至少一個傳感器檢測外科器械的消毒狀況。該方法也包括當外科器械已經被正確存儲時，由儲存驗證段進行指示。該方法也包括由儲存驗證段的至少一個傳感器檢測外科器械的不正確存儲狀況。以下專利的全部公開內容據此以引用方式併入本文中：公布於1995年4月4日的名稱為「ELECTROSURGICALHEMOSTATICDEVICE」的美國專利5,403,312；公布於2006年2月21日的名稱為「SURGICALSTAPLINGINSTRUMENTHAVINGSEPARATEDISTINCTCLOSINGANDFIRINGSYSTEMS」的美國專利7,000,818；公布於2008年9月9日的名稱為「MOTOR-DRIVENSURGICALCUTTINGANDFASTENINGINSTRUMENTWITHTACTILEPOSITIONFEEDBACK」的美國專利7,422,139；公布於2008年12月16日的名稱為「ELECTRO-MECHANICALSURGICALINSTRUMENTWITHCLOSURESYSTEMANDANVILALIGNMENTCOMPONENTS」的美國專利7,464,849；公布於2010年3月2日的名稱為「SURGICALINSTRUMENTHAVINGANARTICULATINGENDEFFECTOR」的美國專利7,670,334；公布於2010年7月13日的名稱為「SURGICALSTAPLINGINSTRUMENTS」的美國專利7,753,245；公布於2013年3月12日的名稱為「SELECTIVELYORIENTABLEIMPLANTABLEFASTENERCARTRIDGE」的美國專利8,393,514；名稱為「SURGICALINSTRUMENTHAVINGRECORDINGCAPABILITIES」的美國專利申請序列號11/343,803；提交於2008年2月14日的名稱為「SURGICALCUTTINGANDFASTENINGINSTRUMENTHAVINGRFELECTRODES」的美國專利申請序列號12/031,573；提交於2008年2月15日的名稱為「ENDEFFECTORSFORASURGICALCUTTINGANDSTAPLINGINSTRUMENT」的美國專利申請序列號12/031,873(現為美國專利7,980,443)；名稱為「MOTOR-DRIVENSURGICALCUTTINGINSTRUMENT」的美國專利申請序列號12/235,782(現為美國專利8,210,411)；名稱為「POWEREDSURGICALCUTTINGANDSTAPLINGAPPARATUSWITHMANUALLYRETRACTABLEFIRINGSYSTEM」的美國專利申請序列號12/249,117(現為美國專利申請公布2010/0089970)；提交於2009年12月24日的名稱為「MOTOR-DRIVENSURGICALCUTTINGINSTRUMENTWITHELECTRICACTUATORDIRECTIONALCONTROLASSEMBLY」的美國專利申請序列號12/647,100；提交於2012年9月29日的名稱為「STAPLECARTRIDGE」的美國專利申請序列號12/893,461(現為美國專利申請公布2012/0074198)；提交於2011年2月28日的名稱為「SURGICALSTAPLINGINSTRUMENT」的美國專利申請序列號13/036,647(現為美國專利申請公布2011/0226837)；名稱為「SURGICALSTAPLINGINSTRUMENTSWITHROTATABLESTAPLEDEPLOYMENTARRANGEMENTS」的美國專利申請序列號13/118,241(現為美國專利申請公布2012/0298719)；提交於2012年6月15日的名稱為「ARTICULATABLESURGICALINSTRUMENTCOMPRISINGAFIRINGDRIVE」的美國專利申請序列號13/524,049；提交於2013年3月13日的名稱為「STAPLECARTRIDGETISSUETHICKNESSSENSORSYSTEM」的美國專利申請序列號13/800,025；提交於2013年3月13日的名稱為「STAPLECARTRIDGETISSUETHICKNESSSENSORSYSTEM」的美國專利申請序列號13/800,067；提交於2006年1月31日的名稱為「SURGICALCUTTINGANDFASTENINGINSTRUMENTWITHCLOSURETRIGGERLOCKINGMECHANISM」的美國專利申請公布2007/0175955；以及提交於2010年4月22日的名稱為「SURGICALSTAPLINGINSTRUMENTWITHANARTICULATABLEENDEFFECTOR」的美國專利申請公布2010/0264194。根據各種實施方案，本文所述的外科器械可包括聯接到各種傳感器的一個或多個處理器(例如，微處理器、微控制器)。此外，存儲(具有操作邏輯)和通信接口與一個或多個處理器彼此聯接。如前所述，傳感器可以被構造成檢測和收集與外科裝置相關聯的數據。處理器處理從傳感器接收的傳感器數據。處理器可被構造成執行操作邏輯。處理器可為本領域中已知的多個單核或多核處理器中的任一個。存儲裝置可包括被構造成存儲操作邏輯的永久和臨時(工作)拷貝的易失性和非易失性存儲介質。在各種實施方案中，操作邏輯可被構造成處理所收集的與用戶的運動數據相關聯的生物計量數據，如上所述。在各種實施方案中，操作邏輯可以被構造成執行初始處理，並且將數據傳送到託管應用程式的計算機以確定和產生指令。對於這些實施方案，操作邏輯可以被進一步構造成從託管計算機接收信息並且向其提供反饋。在另選實施方案中，操作邏輯可以被構造成在接收信息和確定反饋中扮演更重要的角色。在任一種情況下，無論是其獨立確定還是響應於來自託管計算機的指令，操作邏輯可以被進一步構造成控制反饋並向使用者提供反饋。在各種實施方案中，操作邏輯可以由處理器的指令集架構(ISA)所支持的指令來實施，或者以更高級語言來實施，並且編譯成受支持的ISA。操作邏輯可包括一個或多個邏輯單元或模塊。操作邏輯可以面向對象的方式來實施。操作邏輯可以被構造成以多任務方式和/或多線程方式來執行。在其他實施方案中，操作邏輯可在硬體(諸如門陣列)中實施。在各種實施方案中，通信接口可以被構造成有利於外圍設備與計算系統之間的通信。該通信可包括將所收集的與位置、姿勢相關聯的生物計量數據和/或使用者身體部分的移動數據傳送到託管計算機，以及將與觸覺反饋相關聯的數據從主計算機傳送到外圍設備。在各種實施方案中，通信接口可為有線或無線通信接口。有線通信接口的示例可包括但不限於通用串行總線(USB)接口。無線通信接口的示例可包括但不限於藍牙接口。對於各種實施方案，處理器可與操作邏輯封裝在一起。在各種實施方案中，處理器可與操作邏輯封裝在一起以形成系統級封裝(SiP)。在各種實施方案中，處理器可在相同裸片上與操作邏輯一起集成。在各種實施方案中，處理器可與操作邏輯封裝在一起以形成片上系統(SoC)。各種實施方案可在本文中於計算機可執行指令的一般背景中進行描述，所述計算機可執行指令諸如軟體、程序模塊、和/或正由處理器執行的引擎。一般來講，軟體、程序模塊、和/或引擎包括被布置成執行特定操作或實現特定抽象數據類型的任何軟體元件。軟體、程序模塊、和/或引擎可包括執行特定任務或實現特定抽象數據類型的例程、程序、對象、部件、數據結構等。軟體、程序模塊、和/或引擎部件和技術的具體實施可存儲在某種形式的計算機可讀介質上並且/或者通過某種形式的計算機可讀介質傳輸。就此而言，計算機可讀介質可以是可用於存儲信息且可由計算設備訪問的任何可用介質。一些實施方案還可以在分布式計算環境中實踐，在所述分布式計算環境中，操作由通過通信網絡連結的一個或多個遠程處理設備執行。在分布式計算環境中，軟體、程序模塊、和/或引擎可位於包括存儲器存儲設備在內的本地和遠程計算機存儲介質中。可採用存儲器(諸如隨機存取存儲器(RAM)或其他動態存儲裝置)來存儲信息以及待由處理器執行的指令。存儲器還可用於在執行待由處理器執行的指令期間存儲臨時變量或其他中間信息。雖然可以將一些實施方案例示和描述為包括功能部件、軟體、引擎、和/或執行各種操作的模塊，但是應當理解，此類部件或模塊可以由一個或多個硬體部件、軟體部件、和/或它們的組合實現。功能部件、軟體、引擎、和/或模塊可由(例如)待被邏輯設備(例如，處理器)執行的邏輯(例如，指令、數據、和/或代碼)實現。這種邏輯可存儲在位於一種或多種類型的計算機可讀存儲介質上的邏輯設備內部或外部。在其他實施方案中，功能部件諸如軟體、引擎、和/或模塊可由硬體元件實現，所述硬體元件可包括處理器、微處理器、電路、電路元件(例如，電晶體、電阻器、電容器、電感器等)、集成電路、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯設備(PLD)、數位訊號處理器(DSP)、現場可編程門陣列(FPGA)、邏輯門、寄存器、半導體設備、晶片、微晶片、晶片組，等等。軟體、引擎、和/或模塊的示例可包括軟體部件、程序、應用、電腦程式、應用程式、系統程序、機器程序、作業系統軟體、中間件、固件、軟體模塊、例程、子例程、函數、方法、過程、軟體接合部、應用程式接合部(API)、指令集、計算代碼、計算機代碼、代碼片段、計算機代碼片段、字、值、符號、或它們的任何組合。確定實施方案是否使用硬體元件和/或軟體元件來實現可以根據任何數量的因素改變，這些因素諸如期望的計算速率、功率電平、熱容差、處理循環預算、輸入數據速率、輸出數據速率、存儲器資源、數據總線速度以及其他設計或性能約束。本文所述的模塊中的一個或多個可包括實施為固件、軟體、硬體或它們的任意組合的一個或多個嵌入式應用程式。本文所述的模塊中的一個或多個可包括各種可執行模塊，諸如軟體、程序、數據、驅動器、應用程式接口(API)等。固件可存儲在控制器2016和/或控制器2022的可包括非易失性存儲器(NVM)的存儲器中，諸如位屏蔽只讀存儲器(ROM)或閃速存儲器中。在各種具體實施中，將固件存儲在ROM中可保護閃速存儲器。非易失性存儲器(NVM)可包括其他類型的存儲器，包括例如可編程ROM(PROM)、可擦除可編程ROM(EPROM)、電可擦除可編程ROM(EEPROM)或電池支持的隨機存取存儲器(RAM)，諸如動態RAM(DRAM)、雙數據率DRAM(DDRAM)和/或同步DRAM(SDRAM)。在一些情況下，各種實施方案可實現為製造製品。所述製造製品可以包括被布置為存儲用於執行一個或多個實施方案的各種操作的邏輯、指令和/或數據的計算機可讀存儲介質。在各種實施方案中，例如，所述製品可包括磁碟、光碟、快閃記憶體存儲器或固件，這些製品均含有適於由通用處理器或專用處理器執行的電腦程式指令。然而，實施方案並不僅限於此。結合本文所公開的實施方案描述的各種功能性元件、邏輯塊、模塊、和電路元件的功能可在計算機可執行指令的一般環境中實施，諸如由處理單元執行的軟體、控制模塊、邏輯、和/或邏輯模塊。一般而言，軟體、控制模塊、邏輯、和/或邏輯模塊包括布置成執行特定操作的任何軟體元件。軟體、控制模塊、邏輯、和/或邏輯模塊可包括執行特定任務或實施特定抽象數據類型的例程、程序、對象、部件、數據結構等。軟體、控制模塊、邏輯、和/或邏輯模塊和技術的具體實施可存儲在某種形式的計算機可讀介質上並且/或者通過某種形式的計算機可讀介質傳輸。就此而言，計算機可讀介質可以是可用於存儲信息且可由計算設備訪問的任何可用介質。一些實施方案還可以在分布式計算環境中實踐，在所述分布式計算環境中，操作由通過通信網絡連結的一個或多個遠程處理設備執行。在分布式計算環境中，軟體、控制模塊、邏輯、和/或邏輯模塊可位於包括存儲器存儲設備在內的本地和遠程計算機存儲介質中。此外，應當理解，本文所述的實施方案闡明了示例性具體實施，並且功能性元件、邏輯塊、模塊、和電路元件可以與所述實施方案一致的各種其他方式來實施。此外，由此類功能性元件、邏輯塊、模塊、和電路元件執行的操作可組合和/或分離以用於給定的具體實施，並且可由更多數量或更少數量的部件或模塊來執行。如本領域技術人員在閱讀本公開之後所顯而易見的，本文所述和所示的單獨實施方案中的每個具有分立部件和特徵，在不背離本公開的範圍的前提下，所述部件和特徵可容易地與其他若干方面中任意方面的特徵分離或組合。可按所述事件的順序或按任何其他在邏輯上可能的順序來執行任何所述方法。值得注意的是，任何對「一個實施方案」或「實施方案」的提及均意指結合實施方案所述的特定特徵、結構或特性包括在至少一個實施方案中。在說明書中各處出現的短語「在一個實施方案中」或「在一個方面」並不一定全部是指相同的實施方案。除非另外特別說明，否則應當理解，術語諸如「處理」、「運算」、「計算」、「確定」等是指計算機或計算系統、或類似電子計算裝置的動作和/或過程，所述電子計算裝置諸如通用處理器、DSP、ASIC、FPGA或其他可編程邏輯裝置、分立門或電晶體邏輯、分立硬體部件，或它們的任何組合，其被設計以執行本文所述的功能，其操縱表示為寄存器和/或存儲器內的物理量(例如，電子)的數據並且/或者將其轉換成相似地表示為存儲器、寄存器或其他此類信息存儲裝置、傳送裝置或顯示裝置內的物理量的其他數據。值得注意的是，一些實施方案可使用表達「聯接」和「連接」以及它們的衍生詞來描述。並不希望這些術語是彼此同義的。例如，一些實施方案可使用術語「連接」和/或「聯接」來描述，以表示兩個或更多個元件彼此直接物理接觸或電接觸。然而，術語「聯接」還可以指兩個或更多個元件彼此不是直接接觸，而是彼此配合或相互作用。就軟體元件而言，例如，術語「聯接」可指接口、消息接口、應用程式接口(API)、交換消息等。應當理解，所述以引用的方式併入本文中的任何專利、出版物或其他公開材料，無論是全文或部分，僅在所併入的材料與本公開中給出的定義、陳述或者其他公開材料不衝突的範圍內併入本文。因此，在必要的程度下，本文明確闡述的公開內容替代以引用方式併入本文的任何衝突材料。據稱以引用方式併入本文但與本文所述的現有定義、陳述或其他公開材料相衝突的任何材料或其部分，僅在所併入的材料和現有的公開材料之間不產生衝突的程度下併入本文。本發明所公開的實施方案應用於常規的內窺鏡檢查和開放式外科器械以及應用於機器人輔助的手術。本文所公開的裝置的實施方案可設計為使用單次後丟棄，也可設計為供多次使用。在上述任一或兩種情況下，都可對這些實施方案進行修復，以便在使用至少一次後再使用。修復可包括以下步驟的任意組合：拆卸裝置、然後清洗或更換特定零件和隨後進行重新組裝。具體地講，可以拆卸裝置的實施方案，並且可選擇性地以任何組合形式來更換或移除裝置的任意數量的特定零件或部件。在清潔和/或更換特定部件時，所述裝置的實施方案可在修復設施中重新組裝或在即將進行外科手術前由外科手術團隊重新組裝以供隨後使用。本領域的技術人員將會了解，裝置修復可以利用多種技術進行拆卸、清洗/更換以及重新組裝。這些技術的使用和所得重新修復的裝置均在本申請的範圍內。僅以舉例的方式，可在外科手術之前對本文所述的實施方案進行處理。首先，可以獲得新的或用過的器械，並且根據需要進行清潔。然後，可對器械進行消毒。在一種消毒技術中，將該器械放置在閉合且密封的容器中，例如塑料或TYVEK袋中。然後可將容器和器械置於可穿透該容器的輻射場，例如γ輻射、X射線或高能電子。輻射可以殺死器械上和容器中的細菌。消毒後的器械隨後可被存放在無菌容器中。密封容器可將器械保持處於無菌狀態，直至在醫療設施中將該容器打開。還可使用本領域已知的任何其他技術對裝置消毒，包括但不限於β輻射或γ輻射、環氧乙烷或蒸汽。本領域技術人員將會認識到，本文所述的組成部分(例如，操作)、裝置、對象和它們隨附的討論是為了概念清楚起見而用作示例，並且可以設想多種構型修改形式。因此，如本文所用，闡述的具體示例和隨附的討論旨在代表它們更一般的類別。通常，任何具體示例的使用旨在代表其類別，並且具體組成部分(例如，操作)、裝置和對象的未納入部分不應採取限制。對於本文中使用的基本上任何複數和/或單數術語，本領域技術人員可從複數轉換成單數和/或從單數轉換成複數，只要適合於上下文和/或應用就可以。為清楚起見，各種單數/複數置換在本文中沒有明確表述。本文所述的主題有時闡述了包含在其他不同部件中的不同部件或與其他不同部件連接的不同部件。應當理解，這樣描述的架構僅是示例，並且事實上可以實施實現獲得相同功能性的許多其他架構。在概念意義上，獲得相同功能性的部件的任何布置方式都是有效「相關聯的」，從而獲得所需的功能性。因此，本文中為獲得特定功能性而結合在一起的任何兩個組件都可被視為彼此「相關聯」，從而獲得所需的功能性，而不論結構或中間組件如何。同樣，如此相聯的任何兩個組件也可被視為彼此「操作地連接」或「操作地聯接」，以獲得所需的功能性，並且能夠如此相聯的任何兩個組件都可被視為彼此「可操作地聯接」，以獲得所需的功能性。可操作地聯接的具體示例包括但不限於可物理匹配的和/或物理交互組件，和/或無線交互式，和/或無線交互式組件，和/或邏輯交互式，和/或邏輯交互式組件。一些方面可以使用表達「聯接」和「連接」以及它們的衍生詞來描述。應當理解，並不希望這些術語是彼此同義的。例如，某些方面可以利用術語「連接」來描述，以表示兩個或更多個元件彼此直接物理接觸或電接觸。在另一個示例中，一些方面可使用術語「聯接」來描述，以表示兩個或更多個元件直接物理接觸或電接觸。然而，術語「聯接」還可以指兩個或更多個元件彼此不是直接接觸，而是彼此配合或相互作用。在一些情況下，一個或多個部件在本文中可被稱為「被構造成」、「可被構造成」、「可操作/可操作地」、「適合/適於」、「能」、「適應/適合」等。本領域的技術人員將會認識到，除非上下文另有所指，否則「被構造成」通常可涵蓋活動狀態的部件和/或失活狀態的部件和/或待機狀態的部件。雖然已經示出並描述了本文所述的本發明主題的特定方面，但是對本領域的技術人員將顯而易見的是，基於本文的教導，可在不脫離本文所述的主題的情況下作出改變和變型，並且如在本文所述的主題的真實範圍內，其更廣泛的方面並因此所附權利要求將所有此類改變和變型包括在其範圍內。本領域的技術人員應當理解，一般而言，本文特別是隨附權利要求(例如，隨附權利要求的正文)中所使用的術語通常旨在為「開放」術語(例如，術語「包括」應解釋為「包括但不限於」，術語「具有」應解釋為「至少具有」，術語「包含」應解釋為「包含但不限於」等)。本領域的技術人員還應當理解，當所引入權利要求敘述的具體數目為預期的時，則這樣的意圖將在權利要求中明確敘述，並且在不存在這樣的敘述的情況下，不存在這樣的意圖。例如，為幫助理解，下述隨附權利要求可含有對介紹性短語「至少一個」和「一個或多個」的使用以引入權利要求敘述。然而，對此類短語的使用不應被視為暗示通過不定冠詞「一個」或「一種」引入權利要求敘述將含有此類引入權利要求敘述的任何特定權利要求限制在含有僅一個這樣的敘述的權利要求中，甚至當同一權利要求包括介紹性短語「一個或多個」或「至少一個」和諸如「一個」或「一種」(例如，「一個」和/或「一種」通常應解釋為意指「至少一個」或「一個或多個」)的不定冠詞時；這也適用於對用於引入權利要求敘述的定冠詞的使用。另外，即使在明確敘述引入權利要求敘述的特定數目時，本領域的技術人員應當認識到，這種敘述通常應解釋為意指至少所敘述的數目(例如，在沒有其他修飾語的情況下，對「兩個敘述」的裸敘述通常意指至少兩個敘述、或兩個或更多個敘述)。此外，在其中使用類似於「A、B和C中的至少一者等」的慣例的那些情況下，一般而言，這種結構意在具有本領域的技術人員將理解所述慣例的意義(例如，「具有A、B和C中的至少一者的系統」將包括但不限於具有僅A、僅B、僅C、A和B一起、A和C一起、B和C一起和/或A、B和C一起等的系統)。在其中使用類似於「A、B或C中的至少一者等」的慣例的那些情況下，一般而言，這種結構意在具有本領域的技術人員將理解所述慣例的意義(例如，「具有A、B或C中的至少一者的系統」將包括但不限於具有僅A、僅B、僅C、A和B一起、A和C一起、B和C一起和/或A、B和C一起等的系統)。本領域的技術人員還應當理解，通常，除非上下文另有指示，否則無論在具體實施方式、權利要求或附圖中呈現兩個或更多個替代術語的轉折性詞語和/或短語應理解為涵蓋包括所述術語中的一者、所述術語中的任一個或這兩個術語的可能性。例如，短語「A或B」通常將被理解為包括「A」或「B」或「A和B」的可能性。對於所附的權利要求，本領域的技術人員將會理解，其中列出的操作通常可以任何順序進行。另外，儘管以一定順序列出了多個操作流程，但應當理解，可以不同於所示順序的其他順序進行所述多種操作，或者可以同時進行所述多種操作。除非上下文另有規定，否則此類替代排序的示例可包括重疊、交錯、中斷、重新排序、增量、預備、補充、同時、反向，或其他改變的排序。此外，除非上下文另有規定，否則像「響應於」、「相關」這樣的術語或其他過去式的形容詞通常不旨在排除此類變體。總而言之，已描述了由採用本文所述的概念產生的許多有益效果。出於舉例說明和描述的目的，已提供了對一個或多個實施方案的前述說明。所述說明並非意圖為詳盡的，也並非意圖限於本發明所公開的精確形式。可按照上述教導內容對本發明進行修改或變更。所選擇和描述的一個或多個實施方案是為了示出本發明的原理和實際應用，從而允許本領域的普通技術人員利用多個實施方案，在適合設想的具體應用的情況下進行各種修改。與此一同提交的權利要求書旨在限定完整範圍。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp