BR112020013243A2

BR112020013243A2 - Disposições de controlador cirúrgico central

Info

Publication number: BR112020013243A2
Application number: BR112020013243-8A
Authority: BR
Inventors: Frederick E. Shelton Iv; Jason L. Harris; David C. Yates
Original assignee: Ethicon Llc
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2020-12-22
Also published as: US10987178B2; US20190201143A1; CN111512385A; EP3506291A1; JP2021509035A; WO2019133061A1; JP7167160B2

Abstract

são revelados vários controladores cirúrgicos centrais. um controlador cirúrgico central é usado com um sistema cirúrgico em um procedimento cirúrgico realizado em uma sala de operação. o controlador cirúrgico central compreende: sensores sem contato e um circuito de controle. o circuito de controle é configurado para: determinar os limites da sala de operação com base em medições feitas pelos sensores sem contato; estabelecer uma disposição de controle com um controlador cirúrgico central detectado situado dentro dos limites da sala de operação.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSIÇÕES DE CONTROLADOR CIRÚRGICO CENTRAL".

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica o benefício de prioridade disposto no Título 35 do U.S.C. 119(e) do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.302, intitulado INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH ENCRYPTED COMMUNICATION CAPABILITIES, depositado em 28 de março de 2018, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.

[002] Este pedido reivindica também o benefício de prioridade disposto no Título 35 do U.S.C. 119(e) do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.340, intitulado CLOUD- BASED MEDICAL ANALYTICS, depositado em 28 de dezembro de 2017, e do Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.339, intitulado ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja descrição de cada um dos quais está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] A presente invenção invenção refere-se a vários sistemas cirúrgicos. Os procedimentos cirúrgicos são tipicamente realizados em centros ou salas de operação em uma instalação de serviços de saúde, por exemplo, um hospital. Um campo estéril é tipicamente criado ao redor do paciente. O campo estéril pode incluir os membros da equipe de escovação, que estão adequadamente vestidos, e todos os móveis e acessórios na área. Vários dispositivos e sistemas cirúrgicos são utilizados no desempenho de um procedimento cirúrgico.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] Em um aspecto geral, é fornecido um controlador cirúrgico central. O controlador cirúrgico central é usado com um sistema cirúrgico em um procedimento cirúrgico executado em uma sala de operação. O controlador cirúrgico central compreende: sensores de não contato e um circuito de controle. O circuito de controle é configurado para: determinar os limites da sala de operação com base em medições feitas pelos sensores de não contato; estabelecer uma disposição de controle com um controlador cirúrgico central detectado situado dentro dos limites da sala de operação.

[005] Em outro aspecto geral, é fornecido um outro controlador cirúrgico central. O controlador cirúrgico central é usado com um sistema cirúrgico em um procedimento cirúrgico executado em uma sala de operação. O controlador cirúrgico central compreende: sensores sem contato; um processador; e uma memória acoplada ao processador. A memória armazena instruções executáveis pelo processador para: determinar os limites da sala de operação com base em medições feitas pelos sensores sem contato; estabelecer uma disposição de controle com um controlador cirúrgico central detectado situado dentro dos limites da sala de operação.

[006] Em ainda outro aspecto geral, é fornecida uma mídia legível por computador. A mídia legível por computador é não transitória e armazena instruções legíveis por computador que, quando executadas, fazem a máquina: determinar os limites de uma sala de operação; estabelecer uma disposição de controle com um controlador cirúrgico central detectado situado dentro dos limites da sala de operação.

FIGURAS

[007] Os recursos de vários aspectos são apresentados com particularidade nas reivindicações em anexo. Os vários aspectos, no entanto, no que se refere tanto à organização quanto aos métodos de operação, juntamente com objetos e vantagens adicionais dos mesmos, podem ser melhor compreendidos em referência à descrição apresentada a seguir, considerada em conjunto com os desenhos em anexo, como a seguir.

[008] A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema cirúrgico interativo implementado por computador, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[009] A Figura 2 é um sistema cirúrgico sendo usado para executar um procedimento cirúrgico em uma sala de operação, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0010] A Figura 3 é um controlador cirúrgico central emparelhado com um sistema de visualização, um sistema robótico, e um instrumento inteligente, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0011] A Figura 4 é uma vista em perspectiva parcial de um compartimento de controlador cirúrgico central, e de um módulo gerador em combinação recebido de maneira deslizante em uma gaveta do compartimento de controlador cirúrgico central, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0012] A Figura 5 é uma vista em perspectiva de um módulo gerador em combinação com contatos bipolares, ultrassônicos e monopolares e um componente de evacuação de fumaça, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0013] A Figura 6 ilustra diferentes conectores de barramento de potência para uma pluralidade de portas de acoplamento lateral de um gabinete modular lateral configurado para receber uma pluralidade de módulos, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0014] A Figura 7 ilustra um alojamento modular vertical configurado para receber uma pluralidade de módulos, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0015] A Figura 8 ilustra uma rede de dados cirúrgicos que compreende um controlador central de comunicação modular configurado para conectar dispositivos modulares localizados em uma ou mais salas de cirurgia de uma instalação de serviços de saúde, ou qualquer ambiente em uma instalação de serviços de saúde especialmente equipada para operações cirúrgicas, à nuvem, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0016] A Figura 9 ilustra um sistema cirúrgico interativo implementado por computador, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0017] A Figura 10 ilustra um controlador cirúrgico central que compreende uma pluralidade de módulos acoplados à torre de controle modular, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0018] A Figura 11 ilustra um aspecto de um dispositivo de controlador central de rede de barramento em série universal (USB), de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0019] A Figura 12 ilustra um diagrama lógico de um sistema de controle de um instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0020] A Figura 13 ilustra um circuito de controle configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0021] A Figura 14 ilustra um circuito lógico combinacional configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0022] A Figura 15 ilustra um circuito lógico sequencial configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0023] A Figura 16 ilustra um instrumento ou ferramenta cirúrgica que compreende uma pluralidade de motores que podem ser ativados para executar várias funções, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0024] A Figura 17 é um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico robótico configurado para operar uma ferramenta cirúrgica descrita no mesmo, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0025] A Figura 18 ilustra um diagrama de blocos de um instrumento cirúrgico programado para controlar a translação distal do membro de deslocamento, de acordo com um aspecto da presente descrição.

[0026] A Figura 19 é um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico configurada para controlar várias funções, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0027] A Figura 20 é um diagrama de blocos simplificado de um gerador configurado para fornecer ajuste sem indutor, entre outros benefícios, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0028] A Figura 21 ilustra um exemplo de um gerador, que é uma forma do gerador da Figura 20, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0029] A Figura 22 ilustra um gerador combinado, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0030] A Figura 23 ilustra um método de captura de dados de um gerador combinado e comunicação dos dados do gerador capturados para um sistema baseado em nuvem, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0031] A Figura 24 ilustra um pacote de dados dos dados do gerador combinado, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0032] A Figura 25 ilustra um algoritmo de criptografia, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0033] A Figura 26 ilustra um outro algoritmo de criptografia, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0034] A Figura 27 ilustra ainda outro algoritmo de criptografia, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0035] A Figura 28 ilustra uma representação de alto nível de um datagrama, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0036] A Figura 29 ilustra uma representação mais detalhada do datagrama da Figura 28, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0037] A Figura 30 ilustra uma outra representação do datagrama da Figura 28, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0038] A Figura 31 ilustra um método para identificar dados cirúrgicos associados a um evento de falha e comunicar os dados cirúrgicos identificados para um sistema baseado em nuvem em uma base priorizada, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0039] A Figura 32 ilustra ainda outra representação do datagrama da Figura 28, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0040] A Figura 33 ilustra uma linha de tempo artificial parcial de um procedimento cirúrgico executado em uma sala de operação por meio de um sistema cirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0041] A Figura 34 ilustra o ping ultrassônico de uma parede de sala de operação para determinar uma distância entre um controlador cirúrgico central e a parede de sala de operação, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0042] A Figura 35 é um fluxograma lógico de um processo que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para o emparelhamento do controlador cirúrgico central com dispositivos cirúrgicos de um sistema cirúrgico que estão situados dentro dos limites de uma sala de operação, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0043] A Figura 36 é um fluxograma lógico de um processo que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para formar e interromper seletivamente as conexões entre dispositivos de um sistema cirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0044] A Figura 37 é um fluxograma lógico de um processo que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para reavaliar seletivamente os limites de uma sala de operação após a detecção de um novo dispositivo, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0045] A Figura 38 é um fluxograma lógico de um processo que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para reavaliar seletivamente os limites de uma sala de operação após a desconexão de um dispositivo emparelhado, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0046] A Figura 39 é um fluxograma lógico de um processo que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para reavaliar os limites de uma sala de operação por um controlador cirúrgico central após a detecção de uma alteração na posição do controlador cirúrgico central, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0047] A Figura 40 é um fluxograma lógico de um processo que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para formar seletivamente as conexões entre dispositivos de um sistema cirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0048] A Figura 41 é um fluxograma lógico de um processo que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para formar e interromper seletivamente as conexões entre dispositivos de um sistema cirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0049] A Figura 42 ilustra um controlador cirúrgico central emparelhando um primeiro dispositivo e um segundo dispositivo de um sistema cirúrgico em uma sala de operação, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0050] A Figura 43 ilustra um controlador cirúrgico central desemparelhando um primeiro dispositivo e um segundo dispositivo de um sistema cirúrgico em uma sala de operação, e emparelhando o primeiro dispositivo com um terceiro dispositivo na sala de operação, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0051] A Figura 44 é um fluxograma lógico de um processo que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para formar e interromper as conexões entre dispositivos de um sistema cirúrgico em uma sala de operação durante um procedimento cirúrgico com base na progressão das etapas do procedimento cirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0052] A Figura 45 é um fluxograma lógico de um processo que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para sobrepor as informações derivadas de um ou mais quadros estáticos de uma transmissão ao vivo de um sítio cirúrgico remoto à transmissão ao vivo, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0053] A Figura 46 é um fluxograma lógico de um processo que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para diferenciar as etapas cirúrgicas de um procedimento cirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0054] A Figura 47 é um fluxograma lógico de um processo 3230 que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para diferenciar as etapas cirúrgicas de um procedimento cirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0055] A Figura 48 é um fluxograma lógico de um processo 3240 que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para identificar um cartucho de grampos a partir das informações derivadas de um ou mais quadros estáticos dos grampos implantados a partir do cartucho de grampos no tecido, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0056] A Figura 49 é uma vista parcial de um sistema cirúrgico em uma sala de operação, o sistema cirúrgico incluindo um controlador cirúrgico central que tem um módulo de imageamento em comunicação com um dispositivo de imageamento em um sítio cirúrgico remoto, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0057] A Figura 50 ilustra uma vista parcial do tecido grampeado que recebeu um primeiro disparo de grampos e um segundo disparo de grampo disposto de extremidade a extremidade, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0058] A Figura 51 ilustra três fileiras de grampos implantados em um lado de um tecido grampeado e cortado por um grampeador cirúrgico, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0059] A Figura 52 ilustra um grampo não anodizado e um grampo anodizado, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0060] A Figura 53 é um fluxograma lógico de um processo que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para coordenar uma disposição de controle entre controladores cirúrgicos centrais, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0061] A Figura 54 ilustra uma interação entre dois controladores cirúrgicos centrais em uma sala de operação, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0062] A Figura 55 é um fluxograma lógico de um processo que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para coordenar uma disposição de controle entre controladores cirúrgicos centrais, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0063] A Figura 56 ilustra uma interação entre dois controladores cirúrgicos centrais em diferentes salas de operação ("OR1" e "OR3"), de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0064] A Figura 57 ilustra uma visualização secundária em uma sala de operação ("OR3") mostrando um sítio cirúrgico em um procedimento colorretal, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0065] A Figura 58 ilustra uma interface pessoal ou tablet na OR1 mostrando o sítio cirúrgico da OR3, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0066] A Figura 59 ilustra uma vista expandida do sítio cirúrgico da OR3 mostrada em uma visualização principal da OR1, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0067] A Figura 60 ilustra uma interface pessoal ou tablet mostrando um layout da OR1 que mostra as telas disponíveis, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0068] A Figura 61 ilustra uma recomendação de um local de transecção de um sítio cirúrgico da OR3 feita por um operador cirúrgico na OR1 através de uma interface pessoal ou tablet na OR1, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

[0069] A Figura 62 ilustra uma linha de tempo que representa o reconhecimento situacional de um controlador cirúrgico central, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição.

DESCRIÇÃO

[0070] O requerente do presente pedido detém os seguintes Pedidos de Patente Provisórios US, depositados em 28 de março de 2018, cada um dos quais está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade:

[0071] ● Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.302, intitulado INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH ENCRYPTED COMMUNICATION CAPABILITIES;

[0072] ● Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.294, intitulado DATA STRIPPING METHOD TO INTERROGATE PATIENT RECORDS AND CREATE ANONYMIZED RECORD;

[0073] ● Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.300, intitulado SURGICAL HUB SITUATIONAL AWARENESS;

[0074] ● Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.309, intitulado SURGICAL HUB SPATIAL AWARENESS TO DETERMINE DEVICES IN OPERATING THEATER;

[0075] ● Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.310, intitulado COMPUTER IMPLEMENTED INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS;

[0076] ● Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.291, intitulado USE OF LASER LIGHT AND RED-GREEN-BLUE

COLORATION TO DETERMINE PROPERTIES OF BACK SCATTERED LIGHT;

[0077] ● Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.296, intitulado ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL DEVICES;

[0078] ● Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.333, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR CUSTOMIZATION AND RECOMMENDATIONS TO A USER;

[0079] ● Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.327, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR SECURITY AND AUTHENTICATION TRENDS AND REACTIVE MEASURES;

[0080] ● Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.315, intitulado DATA HANDLING AND PRIORITIZATION IN A CLOUD ANALYTICS NETWORK;

[0081] ● Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.313, intitulado CLOUD INTERFACE FOR COUPLED SURGICAL DEVICES;

[0082] ● Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.320,

intitulado DRIVE ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS;

[0083] ● Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.307, intitulado AUTOMATIC TOOL ADJUSTMENTS FOR ROBOT- ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; e

[0084] ● Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/649.323, intitulado SENSING ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS.

[0085] O requerente do presente pedido detém os seguintes Pedidos de Patente US, depositados em 29 de março de 2018, cada um dos quais está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade:

[0086] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH ENCRYPTED COMMUNICATION CAPABILITIES; n° do documento do procurador END8499USNP/170766;

[0087] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH CONDITION HANDLING OF DEVICES AND DATA CAPABILITIES; n° do documento do procurador END8499USNP1/170766-1;

[0088] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado SURGICAL HUB COORDINATION OF CONTROL AND COMMUNICATION OF OPERATING ROOM DEVICES; n° do documento do procurador END8499USNP2/170766-2;

[0089] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado SPATIAL AWARENESS OF SURGICAL HUBS IN OPERATING ROOMS; n° do documento do procurador END8499USNP3/170766-3;

[0090] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado COOPERATIVE UTILIZATION OF DATA DERIVED FROM SECONDARY SOURCES BY INTELLIGENT SURGICAL HUBS; n° do documento do procurador END8499USNP4/170766-4;

[0091] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado DATA STRIPPING METHOD TO INTERROGATE PATIENT RECORDS AND CREATE ANONYMIZED RECORD; n° do documento do procurador END8500USNP/170767;

[0092] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado COMMUNICATION HUB AND STORAGE DEVICE FOR

STORING PARAMETERS AND STATUS OF A SURGICAL DEVICE TO BE SHARED WITH CLOUD BASED ANALYTICS SYSTEMS; n° do documento do procurador END8500USNP1/170767-1;

[0093] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado SELF DESCRIBING DATA PACKETS GENERATED AT AN ISSUING INSTRUMENT; n° do documento do procurador END8500USNP2/170767-2;

[0094] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado DATA PAIRING TO INTERCONNECT A DEVICE MEASURED PARAMETER WITH AN OUTCOME; n° do documento do procurador END8500USNP3/170767-3;

[0095] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado SURGICAL HUB SITUATIONAL AWARENESS; n° do documento do procurador END8501USNP/170768;

[0096] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado SURGICAL SYSTEM DISTRIBUTED PROCESSING; n° do documento do procurador END8501USNP1/170768-1;

[0097] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado AGGREGATION AND REPORTING OF SURGICAL HUB DATA; n° do documento do procurador END8501USNP2/170768-2;

[0098] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado SURGICAL HUB SPATIAL AWARENESS TO DETERMINE DEVICES IN OPERATING THEATER; n° do documento do procurador

END8502USNP/170769;

[0099] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado DISPLAY OF ALIGNMENT OF STAPLE CARTRIDGE TO PRIOR LINEAR STAPLE LINE; n° do documento do procurador END8502USNP1/170769-1;

[00100] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado STERILE FIELD INTERACTIVE CONTROL DISPLAYS; n° do documento do procurador END8502USNP2/170769-2;

[00101] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado COMPUTER IMPLEMENTED INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS; n° do documento do procurador END8503USNP/170770;

[00102] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado USE OF LASER LIGHT AND RED-GREEN-BLUE

COLORATION TO DETERMINE PROPERTIES OF BACK SCATTERED LIGHT; n° do documento do procurador END8504USNP/170771;

[00103] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado CHARACTERIZATION OF TISSUE IRREGULARITIES THROUGH THE USE OF MONO-CHROMATIC LIGHT REFRACTIVITY; n° do documento do procurador END8504USNP1/170771-1; e

[00104] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado DUAL CMOS ARRAY IMAGING; n° do documento do procurador END8504USNP2/170771-2.

[00105] O requerente do presente pedido detém os seguintes Pedidos de Patente US, depositados em 29 de março de 2018, cada um dos quais está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade:

[00106] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL DEVICES; n° do documento do procurador

END8506USNP/170773;

[00107] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL DEVICES; n° do documento do procurador END8506USNP1/170773-1;

[00108] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR CUSTOMIZATION AND RECOMMENDATIONS TO A USER; n° do documento do procurador END8507USNP/170774;

[00109] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR LINKING OF

LOCAL USAGE TRENDS WITH THE RESOURCE ACQUISITION BEHAVIORS OF LARGER DATA SET; n° do documento do procurador END8507USNP1/170774-1;

[00110] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR MEDICAL

FACILITY SEGMENTED INDIVIDUALIZATION OF INSTRUMENT FUNCTION; n° do documento do procurador END8507USNP2/170774- 2;

[00111] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR SECURITY AND AUTHENTICATION TRENDS AND REACTIVE MEASURES; n° do documento do procurador END8508USNP/170775;

[00112] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado DATA HANDLING AND PRIORITIZATION IN A CLOUD ANALYTICS NETWORK; n° do documento do procurador END8509USNP/170776; e

[00113] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado CLOUD INTERFACE FOR COUPLED SURGICAL DEVICES; n° do documento do procurador END8510USNP/170777.

[00114] O requerente do presente pedido detém os seguintes Pedidos de Patente US, depositados em 29 de março de 2018, cada um dos quais está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade:

[00115] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado DRIVE ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; n° do documento do procurador END8511USNP/170778;

[00116] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado COMMUNICATION ARRANGEMENTS FOR ROBOT- ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; n° do documento do procurador END8511USNP1/170778-1;

[00117] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado CONTROLS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; n° do documento do procurador END8511USNP2/170778-2;

[00118] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado AUTOMATIC TOOL ADJUSTMENTS FOR ROBOT- ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; n° do documento do procurador END8512USNP/170779;

[00119] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado CONTROLLERS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; n° do documento do procurador END8512USNP1/170779-1;

[00120] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado COOPERATIVE SURGICAL ACTIONS FOR ROBOT- ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; n° do documento do procurador END8512USNP2/170779-2;

[00121] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado DISPLAY ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; n° do documento do procurador

END8512USNP3/170779-3; e

[00122] ● Pedido de Patente US n° de série ____________, intitulado SENSING ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS; n° do documento do procurador END8513USNP/170780.

[00123] Antes de explicar com detalhes os vários aspectos dos instrumentos cirúrgicos e geradores, deve-se observar que os exemplos ilustrativos não estão limitados, em termos de aplicação ou uso, aos detalhes de construção e disposição de partes ilustradas nos desenhos e na descrição em anexo. Os exemplos ilustrativos podem ser implementados ou incorporados em outros aspectos, variações e modificações, e podem ser praticados ou executados de várias maneiras. Além disso, exceto onde indicado em contrário, os termos e expressões usados na presente invenção foram escolhidos com o propósito de descrever os exemplos ilustrativos para a conveniência do leitor e não para o propósito de limitar a mesma. Além disso, deve-se entender que um ou mais dentre os aspectos, expressões de aspectos, e/ou exemplos descritos a seguir podem ser combinados com qualquer um ou mais dentre os outros aspectos, expressões de aspectos e/ou exemplos descritos a seguir.

[00124] Com referência à Figura 1, um sistema cirúrgico interativo implementado por computador 100 inclui um ou mais sistemas cirúrgicos 102 e um sistema baseado em nuvem (por exemplo, a nuvem 104 que pode incluir um servidor remoto 113 acoplado a um dispositivo de armazenamento 105). Cada sistema cirúrgico 102 inclui ao menos um controlador cirúrgico central 106 em comunicação com a nuvem 104 que pode incluir um servidor remoto 113. Em um exemplo, conforme ilustrado na Figura 1, o sistema cirúrgico 102 inclui um sistema de visualização 108, um sistema robótico 110, um instrumento cirúrgico de mão e inteligente 112, que são configuradas para se comunicarem um com o outro e/ou o controlador central 106. Em alguns aspectos, um sistema cirúrgico 102 pode incluir um número de controladores centrais M 106, um número N de sistemas de visualização 108, um número O de sistemas robóticos 110, e um número P de instrumentos cirúrgicos inteligentes, de mão 112, onde M, N, O, e P são números inteiros maiores ou iguais a um.

[00125] A Figura 3 representa um exemplo de um sistema cirúrgico 102 sendo usado para executar um procedimento cirúrgico em um paciente que está deitado em uma mesa de operação 114 em uma sala de operação cirúrgica 116. Um sistema robótico 110 é usado no procedimento cirúrgico como uma parte do sistema cirúrgico 102. O sistema robótico 110 inclui um console do cirurgião 118, um carro do paciente 120 (robô cirúrgico), e um controlador cirúrgico central robótico

122. O carro do paciente 120 pode manipular ao menos uma ferramenta cirúrgica acoplada de maneira removível 117 através de uma incisão minimamente invasiva no corpo do paciente enquanto o cirurgião vê o local cirúrgico através do console do cirurgião 118. Uma imagem do local cirúrgico pode ser obtida por um dispositivo de imageamento médico 124, que pode ser manipulado por carro do paciente 120 para orientar o dispositivo de imageamento 124. O controlador central robótico 122 pode ser usado para processar as imagens do sítio cirúrgico para exibição subsequente para o cirurgião através do console do cirurgião 118.

[00126] Outros tipos de sistemas robóticos podem ser prontamente adaptados para uso com o sistema cirúrgico 102. Vários exemplos de sistemas robóticos e instrumentos cirúrgicos que são adequados para uso com a presente invenção são descritos no Pedido de Patente Provisório n° de série 62/611.339, intitulado ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.

[00127] Vários exemplos de análise com base em nuvem que são realizados pela nuvem 104, e são adequados para uso com a presente descrição, são descritos no Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.340, intitulado CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade.

[00128] Em vários aspectos, o dispositivo de imageamento 124 inclui ao menos um sensor de Imagem e um ou mais componentes ópticos. Os sensores de imagem adequados incluem, mas não se limitam a, sensores de dispositivo acoplado a carga (CCD) e sensores semicondutores de óxido metálico complementares (CMOS).

[00129] Os componentes ópticos do dispositivo de imageamento 124 podem incluir uma ou mais fontes de iluminação e/ou uma ou mais lentes. A uma ou mais fontes de iluminação podem ser direcionadas para iluminar porções do campo cirúrgico. O um ou mais sensores de imagem podem receber luz refletida ou refratada do campo cirúrgico, incluindo a luz refletida ou refratada do tecido e/ou instrumentos cirúrgicos.

[00130] A uma ou mais fontes de iluminação podem ser configuradas para irradiar energia eletromagnética no espectro visível, bem como no espectro invisível. O espectro visível, por vezes chamado de o espectro óptico ou espectro luminoso, é aquela porção do espectro eletromagnético que é visível a (isto é, pode ser detectada por) o olho humano e pode ser chamada de luz visível ou simplesmente luz. Um olho humano típico responderá s comprimentos de onda no ar que são de cerca de 380 nm a cerca de 750 nm.

[00131] O espectro invisível (isto é, o espectro não luminoso) é aquela porção do espectro eletromagnético situada abaixo e acima do espectro visível (isto é, comprimentos de onda abaixo de cerca de 380 nm e acima de cerca de 750 nm). O espectro invisível não é detectável pelo olho humano. Os comprimentos de onda maiores que cerca de 750 nm são mais longos que o espectro vermelho visível, e eles se tornam invisíveis infravermelho (IR), micro-ondas, rádio e radiação eletromagnética. Os comprimentos de onda menores que cerca de 380 nm são mais curtos que o espectro ultravioleta, e eles se tornam ultravioleta invisíveis, raio x, e radiação eletromagnética de raios gama.

[00132] Em vários aspectos, o dispositivo de imageamento 124 é configurado para uso em um procedimento minimamente invasivo. Exemplos de dispositivos de imageamento adequados para uso com a presente invenção incluem, mas não se limitam a, um artroscópio, angioscópio, broncoscópio, coledocoscópio, colonoscópio, citoscópio, duodenoscópio, enteroscópio, esofagastro-duodenoscópio (gastroscópio), endoscópio, laringoscópio, nasofaringo-neproscópio, sigmoidoscópio, toracoscópio, e ureteroscópio.

[00133] Em um aspecto, o dispositivo de imageamento emprega monitoramento de múltiplos espectros para discriminar topografia e estruturas subjacentes. Uma imagem multi-espectral é uma que captura dados de imagem dentro de faixas de comprimento de onda ao longo do espectro eletromagnético. Os comprimentos de onda podem ser separados por filtros ou mediante o uso de instrumentos que são sensíveis a comprimentos de onda específicos, incluindo a luz de frequências além da faixa de luz visível, por exemplo, IR e luz ultravioleta. As imagens espectrais podem permitir a extração de informações adicionais que o olho humano não consegue capturar com seus receptores para as cores vermelho, verde, e azul. O uso de imageamento multiespectral é descrito em maiores detalhes sob o título "Advanced Imaging Acquisition Module" no Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.

O monitoramento multiespectral pode ser uma ferramenta útil para a relocalização de um campo cirúrgico após uma tarefa cirúrgica ser concluída para executar um ou mais dos testes anteriormente descritos no tecido tratado.

[00134] É axiomático que a esterilização estrita da sala de operação e do equipamento cirúrgico seja necessária durante qualquer cirurgia. A higiene rigorosa e as condições de esterilização necessárias em uma "sala cirúrgica", isto é, uma sala de operação ou tratamento, justificam a mais alta esterilização possível de todos os dispositivos e equipamentos médicos. Parte desse processo de esterilização é a necessidade de esterilizar qualquer coisa que entra em contato com o paciente ou penetra no campo estéril, incluindo o dispositivo de imageamento 124 e seus conectores e componentes. Será entendido que o campo estéril pode ser considerado uma área especificada, como dentro de uma bandeja ou sobre uma toalha estéril, que é considerado livre de micro-organismos, ou o campo estéril pode ser considerado uma área, imediatamente ao redor de um paciente, que foi preparado para a realização de um procedimento cirúrgico. O campo estéril pode incluir os membros da equipe de escovação, que estão adequadamente vestidos, e todos os móveis e acessórios na área.

[00135] Em vários aspectos, o sistema de visualização 108 inclui um ou mais sensores de imageamento, uma ou mais unidades de processamento de imagem, uma ou mais matrizes de armazenamento e uma ou mais telas que são estrategicamente dispostas em relação ao campo estéril, conforme ilustrado na Figura 2. Em um aspecto, o sistema de visualização 108 inclui uma interface para HL7, PACS e EMR. Vários componentes do sistema de visualização 108 são descritos sob o título "Advanced Imaging Acquisition Module" no Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade.

[00136] Conforme ilustrado na Figura 2, uma tela primária 119 é posicionada no campo estéril para ser visível para o operador na mesa de operação 114. Além disso, uma torre de visualização 111 é posicionada fora do campo estéril. A torre de visualização 111 inclui uma primeira tela não estéril 107 e uma segunda tela não estéril 109, que são opostas uma à outra. O sistema de visualização 108, guiado pelo controlador central 106, é configurado para utilizar as telas 107, 109, e 119 para coordenar o fluxo de informações para os operadores dentro e fora do campo estéril. Por exemplo, o controlador central 106 pode fazer com que o sistema de visualização 108 exiba um instantâneo de um sítio cirúrgico, conforme registrado por um dispositivo de imageamento 124, em uma tela não estéril 107 ou 109, enquanto se mantém uma transmissão ao vivo do sítio cirúrgico na tela principal 119. O instantâneo na tela não estéril 107 ou 109 pode permitir que um operador não estéril execute uma etapa diagnóstica relevante para o procedimento cirúrgico, por exemplo.

[00137] Em um aspecto, o controlador central 106 é também configurado para rotear uma entrada ou retroinformação diagnóstica por um operador não estéril na torre de visualização 111 para a tela primária 119 dentro do campo estéril, onde ele pode ser visto por um operador estéril na mesa de operação. Em um exemplo, a entrada pode estar sob a forma de uma modificação do instantâneo exibido na tela não estéril 107 ou 109, que pode ser roteada para a tela principal 119 pelo controlador central 106.

[00138] Com referência à Figura 2, um instrumento cirúrgico 112 está sendo usado no procedimento cirúrgico como parte do sistema cirúrgico

102. O controlador central 106 é também configurado para coordenar o fluxo de informações para uma tela do instrumento cirúrgico 112. Por exemplo, no Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.341,

intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. Uma entrada ou retroinformação diagnóstica inserida por um operador não estéril na torre de visualização 111 pode ser roteada pelo controlador central 106 para a tela do instrumento cirúrgico 115 no campo estéril, onde pode ser vista pelo operador do instrumento cirúrgico 112. Instrumentos cirúrgicos exemplificadores que são adequados para uso com o sistema cirúrgico 102 são descritos sob o título "Surgical Instrument Hardware" e no Pedido de Patente Provisório n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade, por exemplo.

[00139] Agora com referência à Figura 3, um controlador central 106 é mostrado em comunicação com um sistema de visualização 108, um sistema robótico 110 e um instrumento cirúrgico inteligente de mão 112. O controlador central 106 inclui uma tela do controlador central 135, um módulo de imageamento 138, um módulo gerador 140, um módulo de comunicação 130, um módulo processador 132 e uma matriz de armazenamento 134. Em certos aspectos, conforme ilustrado na Figura 3, o controlador central 106 inclui adicionalmente um módulo de evacuação de fumaça 126 e/ou um módulo de sucção/irrigação 128.

[00140] Durante um procedimento cirúrgico, a aplicação de energia ao tecido, para vedação e/ou corte, está geralmente associada à evacuação de fumaça, sucção de excesso de fluido e/ou irrigação do tecido. O fluido, a potência, e/ou as linhas de dados de diferentes fontes são frequentemente entrelaçadas durante o procedimento cirúrgico. Um tempo valioso pode ser perdido para abordar esta questão durante um procedimento cirúrgico. Para desembaraçar as linhas pode ser necessário desconectar as linhas de seus respectivos módulos, o que pode exigir a reinicialização dos módulos. O compartimento modular do controlador central 136 oferece um ambiente unificado para gerenciar a potência, os dados e as linhas de fluido, o que reduz a frequência de entrelaçamento entre tais linhas.

[00141] Os aspectos da presente invenção apresentam um controlador cirúrgico central para uso em um procedimento cirúrgico que envolve a aplicação de energia ao tecido em um sítio cirúrgico. O controlador cirúrgico central inclui um compartimento do controlador central e um módulo gerador combinado recebido de maneira deslizante em uma estação de acoplamento do compartimento do controlador central. A estação de acoplamento inclui dados e contatos de potência. O módulo gerador combinado inclui dois ou mais dentre um componente gerador de energia ultrassônica, um componente gerador de energia RF bipolar, e um componente gerador de energia RF monopolar que são alojados em uma única unidade. Em um aspecto, o módulo gerador combinado inclui também um componente de evacuação de fumaça, ao menos um cabo para aplicação de energia para conectar o módulo gerador combinado a um instrumento cirúrgico, ao menos um componente de evacuação de fumaça configurado para evacuar fumaça, fluido, e/ou os particulados gerados pela aplicação de energia terapêutica ao tecido, e uma linha de fluido que se estende do sítio cirúrgico remoto até o componente de evacuação de fumaça.

[00142] Em um aspecto, a linha de fluido é uma primeira linha de fluido e uma segunda linha de fluido se estende do sítio cirúrgico remoto até um módulo de sucção e irrigação recebido de maneira deslizante no compartimento do controlador central. Em um aspecto, o compartimento do controlador central compreende uma interface de fluidos.

[00143] Certos procedimentos cirúrgicos podem exigir a aplicação de mais de um tipo de energia ao tecido. Um tipo de energia pode ser mais benéfico para cortar o tecido, enquanto um outro tipo de energia diferente pode ser mais benéfico para vedar o tecido. Por exemplo, um gerador bipolar pode ser usado para vedar o tecido enquanto um gerador ultrassônico pode ser usado para cortar o tecido vedado. Aspectos da presente invenção apresentam uma solução em que um compartimento modular do controlador central 136 é configurado para acomodar diferentes geradores e facilitar uma comunicação interativa entre os mesmos. Uma das vantagens do compartimento modular central 136 é permitir a rápida remoção e/ou substituição de vários módulos.

[00144] Aspectos da presente invenção apresentam um compartimento cirúrgico modular para uso em um procedimento cirúrgico que envolve aplicação de energia ao tecido. O compartimento cirúrgico modular inclui um primeiro módulo gerador de energia, configurado para gerar uma primeira energia para aplicação ao tecido, e uma primeira estação de acoplamento que compreende uma primeira porta de acoplamento que inclui primeiros contatos de dados e contatos de energia, sendo que o primeiro módulo gerador de energia é móvel de maneira deslizante em um engate elétrico com a potência e os contatos de dados e sendo que o primeiro módulo gerador de energia é móvel de maneira deslizante para fora do engate elétrico com os primeiros contatos de potência e dados.

[00145] Além do exposto acima, o compartimento cirúrgico modular também inclui um segundo módulo gerador de energia configurado para gerar uma segunda energia, diferente da primeira energia, para aplicação ao tecido, e uma segunda estação de acoplamento que compreende uma segunda porta de acoplamento que inclui segundos dados e contatos de potência sendo que o segundo módulo gerador de energia é móvel de maneira deslizante em um engate elétrico com a energia e os contatos de dados, e sendo que o segundo módulo gerador de energia é móvel de maneira deslizante para fora do engate elétrico com os segundos contatos de potência e dados.

[00146] Além disso, o compartimento cirúrgico modular também inclui um barramento de comunicação entre a primeira porta de acoplamento e a segunda porta de acoplamento, configurado para facilitar a comunicação entre o primeiro módulo gerador de energia e o segundo módulo gerador de energia.

[00147] Com referência às Figuras 3 a 7, aspectos da presente invenção são apresentados para um compartimento modular do controlador central 136 que permite a integração modular de um módulo gerador 140, um módulo de evacuação de fumaça 126, e um módulo de sucção/irrigação 128. O compartimento modular central 136 facilita ainda mais a comunicação interativa entre os módulos 140, 126, 128. Conforme ilustrado na Figura 5, o módulo gerador 140 pode ser um módulo gerador com componentes monopolares, bipolares e ultrassônicos integrados, suportados em uma única unidade de gabinete 139 inserível de maneira deslizante no compartimento modular central 136. Conforme ilustrado na Figura 5, o módulo gerador 140 pode ser configurado para se conectar a um dispositivo monopolar 146, um dispositivo bipolar 147 e um dispositivo ultrassônico 148. Alternativamente, o módulo gerador 140 pode compreender uma série de módulos geradores monopolares, bipolares e/ou ultrassônicos que interagem através do compartimento modular central 136. O compartimento modular central 136 pode ser configurado para facilitar a inserção de múltiplos geradores e a comunicação interativa entre os geradores ancorados no compartimento modular central 136 de modo que os geradores atuariam como um único gerador.

[00148] Em um aspecto, o compartimento modular central 136 compreende uma potência modular e uma placa posterior de comunicação 149 com cabeçotes de comunicação externos e sem fio para permitir a fixação removível dos módulos 140, 126, 128 e comunicação interativa entre os mesmos.

[00149] Em um aspecto, o compartimento modular central 136 inclui estações de acoplamento, ou gavetas, 151, aqui também chamadas de gavetas, que são configuradas para receber de maneira deslizante os módulos 140, 126, 128. A Figura 4 ilustra uma vista em perspectiva parcial de um compartimento do controlador cirúrgico central 136, e um módulo gerador combinado 145 recebidos de maneira deslizante em uma estação de acoplamento 151 do compartimento de controlador cirúrgico central 136. Uma porta de acoplamento 152 com poder e contatos de dados em um lado posterior do módulo gerador combinado 145 é configurado para engatar uma porta de acoplamento correspondente 150 com o poder e contatos de dados de uma estação de acoplamento correspondente 151 do compartimento modular do controlador central 136 conforme o módulo gerador combinado 145 é deslizado para a posição na estação de acoplamento correspondente 151 do compartimento modular do controlador central 136. Em um aspecto, o módulo gerador combinado 145 inclui um módulo bipolar, ultrassônico e monopolar e um módulo de evacuação de fumaça integrado em uma única unidade de compartimento 139, conforme ilustrado na Figura 5.

[00150] Em vários aspectos, o módulo de evacuação de fumaça 126 inclui uma linha de fluidos 154 que transporta fumaça capturada/coletada de fluido para longe de um sítio cirúrgico e para, por exemplo, o módulo de evacuação de fumaça 126. A sucção a vácuo que se origina do módulo de evacuação de fumaça 126 pode puxar a fumaça para dentro de uma abertura de um conduto de utilidade no sítio cirúrgico. O conduto de utilidade, acoplado à linha de fluido, pode estar sob a forma de um tubo flexível que termina no módulo de evacuação de fumaça 126. O conduto de utilidade e a linha de fluido definem uma trajetória de fluido que se estende em direção ao módulo de evacuação de fumaça 126 que é recebido no compartimento do controlador central

136.

[00151] Em vários aspectos, o módulo de sucção/irrigação 128 é acoplado a uma ferramenta cirúrgica compreendendo uma linha de aspiração de fluido e uma linha de sucção de fluido. Em um exemplo, as linhas de fluido de aspiração e sucção estão sob a forma de tubos flexíveis que se estendem do sítio cirúrgico em direção ao módulo de sucção/irrigação 128. Um ou mais sistemas de acionamento podem ser configurados para fazer com que a irrigação e aspiração de fluidos para e a partir do sítio cirúrgico.

[00152] Em um aspecto, a ferramenta cirúrgica inclui um eixo de acionamento que tem um atuador de extremidade em uma extremidade distal do mesmo e ao menos um tratamento de energia associado com o atuador de extremidade, um tubo de aspiração, e um tubo de irrigação. O tubo de aspiração pode ter uma porta de entrada em uma extremidade distal do mesmo e o tubo de aspiração se estende através do eixo de acionamento. De modo similar, um tubo de irrigação pode se estender através do eixo de acionamento e pode ter uma porta de entrada próxima ao implemento de aplicação de energia. O implemento de aplicação de energia é configurado para fornecer energia ultrassônica e/ou de RF ao sítio cirúrgico e é acoplado ao módulo gerador 140 por um cabo que se estende inicialmente através do eixo de acionamento.

[00153] O tubo de irrigação pode estar em comunicação fluida com uma fonte de fluido, e o tubo de aspiração pode estar em comunicação fluida com uma fonte de vácuo. A fonte de fluido e/ou a fonte de vácuo pode ser alojadas no módulo de sucção/irrigação 128. Em um exemplo, a fonte de fluido e/ou a fonte de vácuo pode ser alojada no compartimento do controlador central 136 separadamente do módulo de sucção/irrigação 128. Em tal exemplo, uma interface de fluido pode ser configurada para conectar o módulo de sucção/irrigação 128 à fonte de fluido e/ou à fonte de vácuo.

[00154] Em um aspecto, os módulos 140, 126, 128 e/ou suas estações de acoplamento correspondentes no compartimento modular central 136 podem incluir recursos de alinhamento que são configurados para alinhar as portas de acoplamento dos módulos em engate com suas contrapartes nas estações de acoplamento do compartimento modular central 136. Por exemplo, conforme ilustrado na Figura 4, o módulo gerador combinado 145 inclui bráquetes laterais 155 que são configurados para engatar de maneira deslizante os bráquetes correspondentes 156 da estação de acoplamento correspondente 151 do compartimento modular central 136. Os bráquetes cooperam para guiar os contatos da porta de acoplamento do módulo gerador combinado 145 em um engate elétrico com os contatos da porta de acoplamento do compartimento modular central 136.

[00155] Em alguns aspectos, as gavetas 151 do compartimento modular central 136 têm o mesmo, ou substancialmente o mesmo tamanho, e os módulos são ajustados em tamanho para serem recebidos nas gavetas 151. Por exemplo, o bráquetes laterais 155 e/ou 156 podem ser maiores ou menores dependendo do tamanho do módulo. Em outros aspectos, as gavetas 151 são diferentes em tamanho e são cada uma projetada para acomodar um módulo específico.

[00156] Além disso, os contatos de um módulo específico podem ser chaveados para engate com os contatos de uma gaveta específica para evitar a inserção de um módulo em uma gaveta com desemparelhamento de contatos.

[00157] Conforme ilustrado na Figura 4, a porta de acoplamento 150 de uma gaveta 151 pode ser acoplada à porta de acoplamento 150 de uma outra gaveta 151 através de um enlace de comunicação 157 para facilitar uma comunicação interativa entre os módulos alojados no compartimento modular central 136. As portas de acoplamento 150 do compartimento modular central 136 podem, alternativa ou adicionalmente, facilitar uma comunicação interativa sem fio entre os módulos alojados no compartimento modular central 136. Qualquer comunicação sem fio adequada pode ser usada, como, por exemplo, Air Titan Bluetooth.

[00158] A Figura 6 ilustra conectores de barramento de energia individuais para uma pluralidade de portas de acoplamento laterais de um compartimento modular lateral 160 configurado para receber uma pluralidade de módulos de um controlador cirúrgico central 206. O compartimento modular lateral 160 é configurado para receber e interconectar lateralmente os módulos 161. Os módulos 161 são inseridos de maneira deslizante nas estações de acoplamento 162 do compartimento modular lateral 160, o qual inclui uma placa posterior para interconexão dos módulos 161. Conforme ilustrado na Figura 6, os módulos 161 são dispostos lateralmente no gabinete modular lateral

160. Alternativamente, os módulos 161 podem ser dispostos verticalmente em um gabinete modular lateral.

[00159] A Figura 7 ilustra um gabinete modular vertical 164 configurado para receber uma pluralidade de módulos 165 do controlador cirúrgico central 106. Os módulos 165 são inseridos de maneira deslizante em estações de acoplamento, ou gavetas, 167 do gabinete modular vertical 164, o qual inclui um painel traseiro para interconexão dos módulos 165. Embora as gavetas 167 do gabinete modular vertical 164 sejam dispostas verticalmente, em certos casos, um gabinete modular vertical 164 pode incluir gavetas que são dispostas lateralmente. Além disso, os módulos 165 podem interagir um com o outro através das portas de acoplamento do gabinete modular vertical

164. No exemplo da Figura 7, uma tela 177 é fornecida para mostrar os dados relevantes para a operação dos módulos 165. Além disso, o compartimento modular vertical 164 inclui um módulo mestre 178 que aloja uma pluralidade de submódulos que são recebidos de maneira deslizante no módulo mestre 178.

[00160] Em vários aspectos, o módulo de imageamento 138 compreende um processador de vídeo integrado e uma fonte de luz modular e é adaptado para uso com vários dispositivos de imageamento. Em um aspecto, o dispositivo de imageamento é compreendido de um compartimento modular que pode ser montado com um módulo de fonte de luz e um módulo de câmera. O compartimento pode ser um compartimento descartável. Em ao menos um exemplo, o compartimento descartável é acoplado de modo removível a um controlador reutilizável, um módulo de fonte de luz, e um módulo de câmera. O módulo de fonte de luz e/ou o módulo de câmera podem ser escolhidos de forma seletiva dependendo do tipo de procedimento cirúrgico. Em um aspecto, o módulo de câmera compreende um sensor CCD. Em um outro aspecto, o módulo de câmera compreende um sensor CMOS. Em um outro aspecto, o módulo de câmera é configurado para imageamento do feixe escaneado. De modo semelhante, o módulo de fonte de luz pode ser configurado para fornecer uma luz branca ou uma luz diferente, dependendo do procedimento cirúrgico.

[00161] Durante um procedimento cirúrgico, a remoção de um dispositivo cirúrgico do campo cirúrgico e a sua substituição por um outro dispositivo cirúrgico que inclui uma câmera Diferentes ou outra fonte luminosa pode ser ineficiente. Perder de vista temporariamente do campo cirúrgico pode levar a consequências indesejáveis. O módulo de dispositivo de imageamento da presente invenção é configurado para permitir a substituição de um módulo de fonte de luz ou um módulo de câmera "midstream" durante um procedimento cirúrgico, sem a necessidade de remover o dispositivo de imageamento do campo cirúrgico.

[00162] Em um aspecto, o dispositivo de imageamento compreende um compartimento tubular que inclui uma pluralidade de canais. Um primeiro canal é configurado para receber de maneira deslizante o módulo da Câmera, que pode ser configurado para um encaixe do tipo snap-fit (encaixe por pressão) com o primeiro canal. Um segundo canal é configurado para receber de maneira deslizante o módulo da câmera, que pode ser configurado para um encaixe do tipo snap-fit (encaixe por pressão) com o primeiro canal. Em outro exemplo, o módulo de câmera e/ou o módulo de fonte de luz pode ser girado para uma posição final dentro de seus respectivos canais. Um engate rosqueado pode ser usado em vez do encaixe por pressão.

[00163] Em vários exemplos, múltiplos dispositivos de imageamento são colocados em diferentes posições no campo cirúrgico para fornecer múltiplas vistas. O módulo de imageamento 138 pode ser configurado para comutar entre os dispositivos de imageamento para fornecer uma vista ideal. Em vários aspectos, o módulo de imageamento 138 pode ser configurado para integrar as imagens dos diferentes dispositivos de imageamento.

[00164] Vários processadores de imagens e dispositivos de imageamento adequados para uso com a presente invenção são descritos na Patente US n° 7.995.045 intitulada COMBINED SBI AND CONVENTIONAL IMAGE PROCESSOR, concedida em 9 de agosto de 2011 que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade. Além disso, a Patente US n° 7.982.776, intitulada SBI MOTION ARTIFACT REMOVAL APPARATUS AND METHOD, concedida em 19 de julho de 2011, que está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade, descreve vários sistemas para remover artefatos de movimento dos dados de imagem. Tais sistemas podem ser integrados com o módulo de imageamento 138. Além desses, a Publicação de Pedido de Patente US n° 2011/0306840, intitulada CONTROLLABLE

MAGNETIC SOURCE TO FIXTURE INTRACORPOREAL APPARATUS, publicada em 15 de dezembro de 2011, e a Publicação de Pedido de Patente US n° 2014/0243597, intitulada SYSTEM FOR PERFORMING A MINIMALLY INVASIVE SURGICAL PROCEDURE, publicada em 28 de agosto de 2014, que estão, cada um das quais, aqui incorporadas a título de referência em sua totalidade.

[00165] A Figura 8 ilustra uma rede de dados cirúrgicos 201 que compreende um controlador central de comunicação modular 203 configurado para conectar dispositivos modulares localizados em uma ou mais salas cirúrgicas de uma instalação de serviços de saúde, ou qualquer ambiente em uma instalação de serviços de saúde especialmente equipada para operações cirúrgicas, a um sistema baseado em nuvem (por exemplo, a nuvem 204 que pode incluir um servidor remoto 213 acoplado a um dispositivo de armazenamento 205). Em um aspecto, o controlador central de comunicação modular 203 compreende um controlador central de rede 207 e/ou uma chave de rede 209 em comunicação com um roteador de rede. O controlador central de comunicação modular 203 também pode ser acoplado a um sistema de computador local 210 para fornecer processamento de computador local e manipulação de dados. A rede de dados cirúrgicos 201 pode ser configurada como uma rede passiva, inteligente, ou de comutação. Uma rede de dados cirúrgicos passiva serve como um conduto para os dados, permitindo que os dados sejam transmitidos de um dispositivo (ou segmento) para um outro e para os recursos de computação em nuvem. Uma rede de dados cirúrgico inteligente inclui recursos para permitir que o tráfego passe através da rede de dados cirúrgicos a serem monitorados e para configurar cada porta no controlador central de rede 207 ou chave de rede 209. Uma rede de dados cirúrgicos inteligente pode ser chamada de um controlador central ou chave gerenciável. Um controlador central de chaveamento lê o endereço de destino de cada pacote e então encaminha o pacote para a porta correta.

[00166] Os dispositivos modulares 1a a 1n localizados na sala de operação podem ser acoplados ao controlador central de comunicação modular 203. O controlador central de rede 207 e/ou a chave de rede 209 podem ser acoplados a um roteador de rede 211 para conectar os dispositivos 1a a 1n à nuvem 204 ou ao sistema de computador local

210. Os dados associados aos dispositivos 1a a 1n podem ser transferidos para computadores baseados em nuvem através do roteador para processamento e manipulação remota dos dados. Os dados associados aos dispositivos 1a a 1n podem também ser transferidos para o sistema de computador local 210 para processamento e manipulação dos dados locais. Os dispositivos modulares 2a a 2m situados na mesma sala de operação também podem ser acoplados a uma chave de rede 209. A chave de rede 209 pode ser acoplada ao controlador central de rede 207 e/ou ao roteador de rede 211 para conectar os dispositivos 2a a 2m à nuvem 204. Os dados associados aos dispositivos 2a a 2n podem ser transferidos para a nuvem 204 através do roteador de rede 211 para o processamento e manipulação dos dados. Os dados associados aos dispositivos 2a a 2m podem também ser transferidos para o sistema de computador local 210 para processamento e manipulação dos dados locais.

[00167] Será entendido que a rede de dados cirúrgicos 201 pode ser expandida pela interconexão dos múltiplos controladores centrais de rede 207 e/ou das múltiplas chaves de rede 209 com múltiplos roteadores de rede 211. O controlador central de comunicação modular 203 pode estar contido em uma torre de controle modular configurada para receber múltiplos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m. O sistema de computador local 210 também pode estar contido em uma torre de controle modular. O controlador central de comunicação modular 203 é conectado a uma tela 212 para exibir as imagens obtidas por alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m, por exemplo, durante os procedimentos cirúrgicos. Em vários aspectos, os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem incluir, por exemplo, vários módulos como um módulo de imageamento 138 acoplado a um endoscópio, um módulo gerador 140 acoplado a um dispositivo cirúrgico com base em energia, um módulo de evacuação de fumaça 126, um módulo de sucção/irrigação 128, um módulo de comunicação 130, um módulo de processador 132, uma matriz de armazenamento 134, um dispositivo cirúrgico acoplado a uma tela, e/ou um módulo de sensor sem contato, entre outros dispositivos modulares que podem ser conectados ao controlador central de comunicação modular 203 da rede de dados cirúrgicos 201.

[00168] Em um aspecto, a rede de dados cirúrgicos 201 pode compreender uma combinação de controladores centrais de rede, chaves de rede, e roteadores de rede que conectam os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m à nuvem. Qualquer um dos ou todos os dispositivos 1a a 1n/2a a 2m acoplados ao controlador central de rede ou chave de rede podem coletar dados em tempo real e transferir os dados para computadores em nuvem para processamento e manipulação de dados. Será entendido que a computação em nuvem depende do compartilhamento dos recursos de computação em vez de ter servidores locais ou dispositivos pessoais para lidar com aplicações de software. A palavra "nuvem" pode ser usada como uma metáfora para "a Internet", embora o termo não seja limitado como tal. Consequentemente, o termo "computação em nuvem" pode ser usado aqui para se referir a "um tipo de computação baseada na Internet", em que diferentes serviços — como servidores, armazenamento, e aplicativos — são aplicados ao controlador central de comunicação modular 203 e/ou ao sistema de computador 210 localizados na sala cirúrgica (por exemplo, um sala ou espaço fixo, móvel, temporário, ou campo de operação) e aos dispositivos conectados ao controlador central de comunicação modular 203 e/ou ao sistema de computador 210 através da Internet. A infraestrutura de nuvem pode ser mantida por um fornecedor de serviços em nuvem. Neste contexto, o fornecedor de serviços em nuvem pode ser a entidade que coordena o uso e controle dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m localizados em uma ou mais salas de operação. Os serviços de computação em nuvem podem realizar um grande número de cálculos com base nos dados coletados por instrumentos cirúrgicos inteligentes, robôs, e outros dispositivos computadorizados localizados na sala de operação. O hardware do controlador central permite que múltiplos dispositivos ou conexões sejam conectados a um computador que se comunica com os recursos de computação e armazenamento em nuvem.

[00169] A aplicação de técnicas de processamento de dados de computador em nuvem nos dados coletados pelos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m, a rede de dados cirúrgicos fornece melhor resultados cirúrgicos, custos reduzidos, e melhor satisfação do paciente. Ao menos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem ser usados para visualizar os estados do tecido para avaliar a ocorrência de vazamentos ou perfusão de tecido vedado após um procedimento de vedação e corte do tecido. Ao menos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m podem ser usados para identificar a patologia, como os efeitos de doenças, com o uso da computação baseada em nuvem para examinar dados incluindo imagens de amostras de tecido corporal para fins de diagnóstico. Isso inclui confirmação da localização e margem do tecido e fenótipos. Ao menos alguns dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m pode ser usado para identificar estruturas anatômicas do corpo com o uso de uma variedade de sensores integrados com dispositivos de imageamento e técnicas como a sobreposição de imagens capturadas por múltiplos dispositivos de imageamento. Os dados colhidos pelos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m, incluindo os dados de imagem, podem ser transferidos para a nuvem 204 ou o sistema de computador local 210 ou ambos para processamento e manipulação de dados incluindo processamento e manipulação de imagem. Os dados podem ser analisados para melhorar os resultados do procedimento cirúrgico por determinação de se tratamento adicional, como aplicação de intervenção endoscópica, tecnologias emergentes, uma radiação direcionada, intervenção direcionada, robóticas precisas a sítios e condições específicas de tecido, podem ser seguidas. Essa análise de dados pode usar adicionalmente processamento analítico dos resultados, e com o uso de abordagens padronizadas podem fornecer retroinformação padronizado benéfico tanto para confirmar tratamentos cirúrgicos e o comportamento do cirurgião ou sugerir modificações aos tratamentos cirúrgicos e o comportamento do cirurgião.

[00170] Em uma implementação, os dispositivos da sala de operação 1a a 1n podem ser conectados ao controlador central de comunicação modular 203 através de um canal com fio ou um canal sem fio dependendo da configuração dos dispositivos 1a a 1n em um controlador central de rede. O controlador central de rede 207 pode ser implementado, em um aspecto, como um dispositivo de transmissão de rede local que atua sobre a camada física do modelo OSI ("open system interconnection", interconexão de sistemas abertos). O controlador central de rede fornece conectividade aos dispositivos 1a a 1n localizados na mesma rede da sala de operação. O controlador central de rede 207 coleta dados sob a forma de pacotes e os envia para o roteador em modo half - duplex ". O controlador central de rede 207 não armazena qualquer controle de acesso de mídia/protocolo da Internet (MAC/IP) para transferir os dados do dispositivo. Apenas um dos dispositivos 1a a 1n por vez pode enviar dados através do controlador central de rede 207. O controlador central de rede 207 não tem tabelas de roteamento ou inteligência acerca de onde enviar informações e transmite todos os dados da rede através de cada conexão e a um servidor remoto 213 (Figura 9) através da nuvem 204. O controlador central de rede 207 pode detectar erros básicos de rede, como colisões, mas ter todas (admitir que) as informações transmitidas para múltiplas portas de entrada pode ser um risco de segurança e provocar estrangulamentos.

[00171] Em uma outra implementação, os dispositivos de sala de operação 2a a 2m podem ser conectados a uma chave de rede 209 através de um canal com ou sem fio. A chave de rede 209 funciona na camada de conexão de dados do modelo OSI. A chave de rede 209 é um dispositivo multicast para conectar os dispositivos 2a a 2m localizados no mesmo centro de operação à rede. A chave de rede 209 envia dados sob a forma de quadros para o roteador de rede 211 e funciona em modo duplex completo. Múltiplos dispositivos 2a a 2m podem enviar dados ao mesmo tempo através da chave de rede 209. A chave de rede 209 armazena e usa endereços MAC dos dispositivos 2a a 2m para transferir dados.

[00172] O controlador central de rede 207 e/ou a chave de rede 209 são acoplados ao roteador de rede 211 para uma conexão com a nuvem

204. O roteador de rede 211 funciona na camada de rede do modelo OSI. O roteador de rede 211 cria uma rota para transmitir pacotes de dados recebidos do controlador central de rede 207 e/ou da chave de rede 211 para um computador com recursos em nuvem para futuro processamento e manipulação dos dados coletados por qualquer um dentre ou todos os dispositivos 1a a 1n/ 2a a 2m. O roteador de rede 211 pode ser usado para conectar duas ou mais redes diferentes situadas em locais diferentes, como, por exemplo, diferentes salas de operação da mesma instalação de serviços de saúde ou diferentes redes localizadas em diferentes salas de operação das diferentes instalações de serviços de saúde. O roteador de rede 211 envia dados sob a forma de pacotes para a nuvem 204 e funciona em modo duplex completo. Múltiplos dispositivos podem enviar dados ao mesmo tempo. O roteador de rede 211 usa endereços IP para transferir dados.

[00173] Em um exemplo, o controlador central de rede 207 pode ser implementado como um controlador central USB, o que permite que múltiplos dispositivos USB sejam conectados a um computador hospedeiro. O controlador central USB pode expandir uma única porta USB em vários níveis de modo que há mais portas disponíveis para conectar os dispositivos ao computador hospedeiro do sistema. O controlador central de rede 207 pode incluir recursos com fio ou sem fio para receber informações sobre um canal com fio ou um canal sem fio. Em um aspecto, um protocolo sem fio de comunicação de rádio sem fio, de banda larga e de curto alcance USB sem fio pode ser usado para comunicação entre os dispositivos 1a a 1n e os dispositivos 2a a 2m situados na sala de operação.

[00174] Em outros exemplos, os dispositivos da sala de operação 1a a 1n/2a a 2m pode se comunicar com ao controlador central de comunicação modular 203 através de tecnologia Bluetooth sem fio padrão para troca de dados ao longo de curtas distâncias (com o uso de ondas de rádio UHF de comprimento de onda curta na banda ISM de 2,4 a 2,485 GHz) de dispositivos fixos e móveis e construir redes de área pessoal (PANs, "personal area networks"). Em outros aspectos, os dispositivos da sala de operação 1a a 1n/2a a 2m podem se comunicar com o controlador central de comunicação modular 203 através de um número de padrões ou protocolos de comunicação sem fio e com fio, incluindo, mas não se limitando a, Wi-Fi (família IEEE 802.11), WiMAX (família IEEE 802.16), IEEE 802.20, evolução de longo prazo (LTE,

"long-term evolution"), e Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, e derivados de Ethernet dos mesmos, bem como quaisquer outros protocolos sem fio e com fio que são designados como 3G, 4G, 5G, e além. O módulo de computação pode incluir uma pluralidade de módulos de comunicação. Por exemplo, um primeiro módulo de comunicação pode ser dedicado a comunicações sem fio de curto alcance como Wi-Fi e Bluetooth, e um segundo módulo de comunicação pode ser dedicado a comunicações sem fio de alcance mais longo como GPS, EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, Ev-DO, e outros.

[00175] O controlador central de comunicação modular 203 pode servir como uma conexão central para um ou todos os dispositivos de sala de operação 1a a 1n/2a a 2m e lida com um tipo de dados conhecido como quadros. Os quadros transportam os dados gerados pelos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m. Quando um quadro é recebido pelo controlador central de comunicação modular 203, ele é amplificado e transmitido para o roteador de rede 211, que transfere os dados para os recursos de computação em nuvem com o uso de uma série de padrões ou protocolos de comunicação sem fio ou com fio, conforme descrito na presente invenção.

[00176] O controlador central de comunicação modular 203 pode ser usado como um dispositivo independente ou ser conectado a controladores centrais de rede compatíveis e chaves de rede para formar uma rede maior. O controlador central de comunicação modular 203 é, em geral, fácil de instalar, configurar e manter, fazendo dele uma boa opção para a rede dos dispositivos 1a a 1n/2a a 2m da sala de operação.

[00177] A Figura 9 ilustra um sistema cirúrgico interativo, implementado por computador 200. O sistema cirúrgico interativo implementado por computador 200 é similar em muitos aspectos ao sistema cirúrgico interativo, implementado por computador 100. Por exemplo, o sistema cirúrgico, interativo, implementado por computador 200 inclui um ou mais sistemas cirúrgicos 202, que são similares em muitos aspectos aos sistemas cirúrgicos 102. Cada sistema cirúrgico 202 inclui ao menos um controlador cirúrgico central 206 em comunicação com uma nuvem 204 que pode incluir um servidor remoto

213. Em um aspecto, o sistema cirúrgico interativo implementado por computador 200 compreende uma torre de controle modular 236 conectada a múltiplos dispositivos de sala de operação como, por exemplo, instrumentos cirúrgicos inteligentes, robôs e outros dispositivos computadorizados localizados na sala de operações. Conforme mostrado na Figura 10, a torre de controle modular 236 compreende um controlador central de comunicação modular 203 acoplado a um sistema de computador 210. Conforme ilustrado no exemplo da Figura 9, a torre de controle modular 236 é acoplada a um módulo de imageamento 238 que é acoplado a um endoscópio 239, um módulo gerador 240 que é acoplado a um dispositivo de energia 241, um módulo de evacuação de fumaça 226, um módulo de sucção/irrigação 228, um módulo de comunicação 230, um módulo de processador 232, uma matriz de armazenamento 234, um dispositivo/instrumento inteligente 235 opcionalmente acoplado a uma tela 237, e um módulo de sensor sem contato 242. Os dispositivos da sala de operação estão acoplados aos recursos de computação em nuvem e ao armazenamento de dados através da torre de controle modular 236. O controlador central robô 222 também pode ser conectado à torre de controle modular 236 e aos recursos de computação em nuvem. Os dispositivos/Instrumentos 235, sistemas de visualização 208, entre outros, podem ser acoplados à torre de controle modular 236 por meio de padrões ou protocoles de comunicação com fio ou sem fio, conforme descrito na presente invenção. A torre de controle modular 236 pode ser acoplada a uma tela do controlador central 215 (por exemplo, monitor, tela) para exibir e sobrepor imagens recebidas do módulo de imageamento, tela do dispositivo/instrumento e/ou outros sistemas de visualização 208. A tela do controlador central também pode exibir os dados recebidos dos dispositivos conectados à torre de controle modular em conjunto com imagens e imagens sobrepostas.

[00178] A Figura 10 ilustra um controlador cirúrgico central 206 que compreende uma pluralidade de módulos acoplados à torre de controle modular 236. A torre de controle modular 236 compreende um controlador central de comunicação modular 203, por exemplo, um dispositivo de conectividade de rede, e um sistema de computador 210 para fornecer processamento, visualização, e da imageamento locais, por exemplo. Conforme mostrado na Figura 10, o controlador central de comunicação modular 203 pode ser conectado em um configuração em camadas para expandir o número de módulos (por exemplo, dispositivos) que podem ser conectados ao controlador central de comunicação modular 203 e transferir dados associados com os módulos ao sistema de computador 210, recursos de computação em nuvem, ou ambos. Conforme mostrado na Figura 10, cada um dos controladores centrais/chaves de rede no controlador central de comunicação modular 203 inclui três portas a jusante e uma porta a montante. O controlador central/chave de rede a montante é conectado a um processador para fornecer uma conexão de comunicação com a recursos de computação em nuvem e uma tela local 217. A comunicação com a nuvem 204 pode ser feita através de um canal de comunicação com fio ou sem fio.

[00179] O controlador cirúrgico central 206 emprega um módulo de sensor sem contato 242 para medir as dimensões da sala de operação e gerar um mapa da sala cirúrgica com o uso de dispositivos de medição sem contato do tipo laser ou ultrassônico. Um módulo de sensor sem contato baseado em ultrassom escaneia a sala de operação mediante a transmissão de uma explosão de ultrassom e recebimento do eco quando esta salta fora do perímetro das paredes de uma sala de operação, conforme descrito sob o título Surgical Hub Spatial Awareness Within an Operating Room" no Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro 2017, que esta aqui incorporado a título de referência em sua totalidade, no qual o módulo de sensor é configurado para determinar o tamanho da sala de operação e ajustar os limites da distância de emparelhamento com Bluetooth. Um módulo de sensor sem contato baseado em laser escaneia a sala de operação transmitindo pulsos de luz laser, recebendo pulsos de luz laser que saltam das paredes do perímetro da sala de operação, e comparando a fase do pulso transmitido ao pulso recebido para determinar o tamanho da sala de operação e para ajustar os limites de distância de emparelhamento com Bluetooth, por exemplo.

[00180] O sistema de computador 210 compreende um processador 244 e uma interface de rede 245. O processador 244 é acoplado a um módulo de comunicação 247, armazenamento 248, memória 249, memória não volátil 250, e interface de entrada/ saída 251 através de um barramento de sistema. O barramento do sistema pode ser qualquer um dos vários tipos de estruturas de barramento, incluindo o barramento de memória ou controlador de memória, um barramento periférico ou barramento externo, e/ou barramento local que usa qualquer variedade de arquiteturas de barramento disponíveis incluindo, mas não se limitando a, barramento de 9 bits, arquitetura de padrão industrial (ISA), Micro-Charmel Architecture (MSA), ISA extendida (EISA), Eletrônica de drives inteligentes (IDE), barramento local VESA (VLB), Interconexão de componentes periféricos (PCI), USB, porta gráfica acelerada (AGP),

barramento de PCMCIA (Associação internacional de cartões de memória para computadores pessoais, "Personal Computer Memory Card International Association"), Interface de sistemas para pequenos computadores (SCSI), ou qualquer outro barramento proprietário.

[00181] O processador 244 pode ser qualquer processador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conhecidos sob o nome comercial de ARM Cortex disponível junto à Texas Instruments. Em um aspecto, o processador pode ser um processador Core Cortex-M4F LM4F230H5QR ARM, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo, que compreende uma memória integrada de memória flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de busca antecipada para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório seriada de ciclo único de 32 KB (SRAM), uma memória só de leitura interna (ROM) carregada com o programa StellarisWare®, memória só de leitura programável e apagável eletricamente (EEPROM) de 2 KB, um ou mais módulos de modulação por largura de pulso (PWM), uma ou mais análogos de entradas de codificador de quadratura (QEI), um ou mais conversores analógico para digital (ADC) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, detalhes dos quais estão disponíveis para a folha de dados do produto.

[00182] Em um aspecto, o processador 244 pode compreender um controlador de segurança que compreende duas famílias com base em controlador, como TMS570 e RM4x, conhecidas sob o nome comercial de Hercules ARM Cortex R4, também disponíveis junto à Texas Instruments. O controlador de segurança pode ser configurado especificamente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos avançados de segurança integrada enquanto fornece desempenho, conectividade e opções de memória escalonáveis.

[00183] A memória de sistema inclui memória volátil e memória não volátil. O sistema básico de entrada/saída (BIOS), contendo as rotinas básicas para transferir informações entre elementos dentro do sistema de computador, como durante a partida, é armazenado em memória não volátil. Por exemplo, a memória não volátil pode incluir ROM, ROM programável (PROM), ROM eletricamente programável (EPROM), EEPROM ou memória flash. A memória volátil inclui memória de acesso aleatório (RAM), que atua como memória cache externo. Além disso, a RAM está disponível em muitas formas como SRAM, RAM dinâmica (DRAM), DRAM síncrona (SDRAM), SDRAM taxa de dados dobrada (DDR SDRAM), SDRAM aperfeiçoada (ESDRAM), Synchlink DRAM (SLDRAM), e RAM direta Rambus RAM (DRRAM).

[00184] O sistema de computador 210 inclui também mídia de armazenamento de computador removível/não removível, volátil/não volátil, como, por exemplo, armazenamento de disco. O armazenamento de disco inclui, mas não se limita a, dispositivos como uma unidade de disco magnético, unidade de disco flexível, acionador de fita, acionador Jaz, acionador Zip, acionador LS-60, cartão de memória flash ou memória stick (pen-drive). Além disso, o disco de armazenamento pode incluir mídias de armazenamento separadamente ou em combinação com outras mídias de armazenamento incluindo, mas não se limitam a, uma unidade de disco óptico como um dispositivo ROM de disco compacto (CD-ROM) unidade de disco compacto gravável (CD-R Drive), unidade de disco compacto regravável (CD-RW drive), ou uma unidade ROM de disco digital versátil (DVD-ROM). Para facilitar a conexão dos dispositivos de armazenamento de disco com o barramento de sistema, uma interface removível ou não removível pode ser usada.

[00185] É para ser entendido que o sistema de computador 210 inclui um software que age como intermediário entre os usuários e os recursos básicos do computador descritos em um ambiente operacional adequado. Tal software inclui um sistema operacional. O sistema operacional, que pode ser armazenado no armazenamento de disco, atua para controlar e alocar recursos do sistema de computador. As aplicações de sistemas se beneficiam dos recursos de gerenciamento pelo sistema operacional através de módulos de programa e ´dados de programa armazenadas na memória do sistema ou no disco de armazenamento. É para ser entendido que vários componentes descritos na presente invenção podem ser implementados com vários sistemas operacionais ou combinações de sistemas operacionais.

[00186] Um usuário insere comandos ou informações no sistema de computador 210 através do(s) dispositivo(s) de entrada acoplado(s) à interface I/O 251. Os dispositivos de entrada incluem, mas não se limitam a, um dispositivo apontador como um mouse, trackball, stylus, touchpad, teclado, microfone, joystick, bloco de jogo, placa de satélite, escâner, cartão sintonizador de TV, câmera digital, câmera de vídeo digital, câmera de web, e similares. Esses e outros dispositivos de entrada se conectam ao processador através do barramento de sistema através da(s) porta(s) de interface. As portas de interface incluem, por exemplo, uma porta em série, uma porta paralela, uma porta de jogo e um USB. Os dispositivos de saída usam alguns dos mesmos tipos de portas que os dispositivos de entrada. Dessa forma, por exemplo, uma porta USB pode ser usada para fornecer entrada ao sistema de computador e para fornecer informações do sistema de computador para um dispositivo de saída. Um adaptador de saída é fornecido para ilustrar que existem alguns dispositivos de saída como monitores, telas, alto-falantes, e impressoras, entre outros dispositivos de saída, que precisam de adaptadores especiais. Os adaptadores de saída incluem, a título de Ilustração e não de limitação, cartões de vídeo e som que fornecem um meio de conexão entre o dispositivo de saída e o barramento de sistema. Deve ser observado que outros dispositivos e/ou sistemas de dispositivos, como computadores remotos, fornecem capacidades de entrada e de saída.

[00187] O sistema de computador 210 pode operar em um ambiente em rede com o uso de conexões lógicas com um ou mais computadores remotos, como os computadores em nuvem, ou os computadores locais. Os computadores remotos em nuvem podem ser um computador pessoal, servidor, roteador, computador pessoal de rede, estação de trabalho, aparelho baseado em microprocessador, dispositivo de pares, ou outro nó de rede comum, e similares, e tipicamente incluem muitos ou todos os elementos descritos em relação ao sistema de computador. Para fins de brevidade, apenas um dispositivo de armazenamento de memória é ilustrado com o computador remoto. Os computadores remotos são logicamente conectados ao sistema de computador através de uma interface de rede e então fisicamente conectados através de uma conexão de comunicação. A interface de rede abrange redes de comunicação como redes de áreas locais (LANs) e redes de áreas amplas (WANs). As tecnologias LAN incluem interface de dados distribuída por fibra (FDDI), interface de dados distribuídos por cobre (CDDI), Ethernet/IEEE 802,3, anel de Token/IEEE 802,5 e similares. As tecnologias WAN incluem, mas não se limitam a, links de ponto a ponto, redes de comutação de circuito como redes digitais de serviços integrados (ISDN) e variações nos mesmos, redes de comutação de pacotes e linhas digitas de assinante (DSL).

[00188] Em vários aspectos, o sistema de computador 210 da Figura 10, o módulo de imageamento 238 e/ou sistema de visualização 208, e/ou o módulo de processador 232 das Figuras 9 a 10, pode compreender um processador de imagem, motor de processamento de imagem, processador de mídia, ou qualquer especializada processador de sinal digital (DSP) usado para o processamento de imagens digitais.

O processador de imagem pode empregar computação paralela com tecnologias de instrução única de múltiplos dados (SIMD) ou de múltiplas instruções de múltiplos dados (MIMD) para aumentar a velocidade e a eficiência. O motor de processamento de imagem digital pode executar uma série de tarefas. O processador de imagem pode ser um sistema em um circuito integrado com arquitetura de processador de múltiplos núcleos.

[00189] As conexões de comunicação referem-se ao hardware/software usado para conectar a interface de rede ao barramento. Embora a conexão de comunicação seja mostrada para clareza ilustrativa dentro do sistema de computador, ela também pode ser externa ao sistema de computador 210. O hardware/software necessário para a ligação à interface de rede inclui, apenas para fins ilustrativos, tecnologias internas e externas como modems, incluindo modems de série de telefone regulares, modems de cabo e modems DSL, adaptadores de ISDN e cartões Ethernet.

[00190] A Figura 11 ilustra um diagrama de blocos funcionais de um aspecto de um dispositivo de controlador central de rede USB 300, de acordo com ao menos um aspecto da presente descrição. No aspecto ilustrado, o dispositivo de controlador central de rede USB 300 usa um controlador central de circuito integrado TUSB2036 disponível junto à Texas Instrumentos. O controlador central de rede USB 300 é um dispositivo CMOS que fornece uma porta de transceptor USB a montante 302 e até três portas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308 em conformidade com a especificação USB 2,0. A porta de transceptor USB a montante 302 é uma porta-raiz de dados diferenciais que compreende uma entrada de dados diferenciais "menos" (DM0) emparelhada com uma entrada de dados diferenciais "mais" (DP0). As três portas do transceptor USB a jusante 304, 306, 308 são portas de dados diferenciais, sendo que cada porta inclui saídas de dados diferenciais "mais" (DP1-DP3) emparelhadas com zaidas de dados diferenciais "menos" (DM1-DM3).

[00191] O dispositivo de controlador central de rede USB 300 é implementado com uma máquina de estado digital em vez de um microcontrolador, e nenhuma programação de firmware é necessária. Os transceptores USB totalmente compatíveis são integrados no circuito para a porta do transceptor USB a montante 302 e todas as portas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308. As portas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308 suportam tanto os dispositivos de velocidade total como de baixa velocidade configurando automaticamente a taxa de varredura de acordo com a velocidade do dispositivo fixado às portas. O dispositivo de controlador central de rede USB 300 pode ser configurado em modo alimentado por barramento ou autoalimentado e inclui uma lógica de energia central 312 para gerenciar a potência.

[00192] O dispositivo de controlador central de rede USB 300 inclui um motor de interface em série 310 (SIE). O SIE 310 é a extremidade frontal do hardware do controlador central de rede USB 300 e lida com a maior parte do protocolo descrito no capítulo 8 da especificação USB. O SIE 310 tipicamente compreende a sinalização até o nível da transação. As funções que ele maneja poderiam incluir: reconhecimento de pacote, sequenciamento de transação, SOP, EOP, RESET, e RESUME a detecção/geração de sinais, separação de relógio/dados, codificação/descodificação de dados não retorno a zero invertido (NRZI), geração e verificação de CRC (token e dados), geração e verificação/descodificação de pacote ID (PID), e/ou conversão série- paralelo/paralelo-série. O 310 recebe uma entrada de relógio 314 e é acoplado a uma circuito lógica suspender/retomar e temporizador de quadro 316 e um circuito de repetição controlador central 318 para controlar a comunicação entre a porta do transceptor USB a montante

302 e as portas do transceptor USB a jusante 304, 306, 308 através dos circuitos lógicos das portas 320, 322, 324. O SIE 310 é acoplado a um decodificador de comando 326 através da interface lógica para controlar os comandos de uma EEPROM em série através de uma interface de EEPROM em série 330.

[00193] Em vários aspectos, o controlador central de rede USB 300 pode conectar 127 as funções configuradas em até seis camadas (níveis) lógicas a um único computador. Além disso, o controlador central de rede USB 300 pode conectar todos os periféricos com o uso de um cabo de quatro fios padronizado que fornece tanto comunicação como distribuição de potência. As configurações de potência são modos alimentados por barramento e autoalimentados. O controlador central de rede USB 300 pode ser configurado para suportar quatro modos de gerenciamento de potência: um controlador central alimentado por barramento, com gerenciamento de potência de porta individual ou gerenciamento de energia de portas agrupadas, e o controlador central autoalimentado, com gerenciamento de energia de porta individual ou gerenciamento de energia de portas agrupadas. Em um aspecto, com o uso de um cabo USB, o controlador central de rede de USB 300, a porta de transceptor USB a montante 302 é plugada em um controlador de hospedeiro USB, e as portas de transceptor USB a jusante 304, 306, 308 são expostas para conectar dispositivos compatíveis de USB, e assim por diante. Hardware do instrumento cirúrgico

[00194] A Figura 12 ilustra um diagrama lógico de um módulo de um sistema de controle 470 de um instrumento ou ferramenta cirúrgica, de acordo com um ou mais aspectos da presente descrição. O sistema 470 compreende um circuito de controle. O circuito de controle inclui um microcontrolador 461 que compreende um processador 462 e uma memória 468. Um ou mais dos sensores 472, 474, 476, por exemplo,

fornecem retroinformação em tempo real para o processador 462. Um motor 482, acionado por um acionador do motor 492, acopla operacionalmente um membro de deslocamento longitudinalmente móvel para acionar o elemento cortante da viga com perfil em I. Um sistema de rastreamento 480 é configurado para determinar a posição do membro de deslocamento longitudinalmente móvel. As informações de posição são fornecidas ao processador 462, que pode ser programado ou configurado para determinar a posição do membro de acionamento longitudinalmente móvel, bem como a posição de um membro de disparo, da barra de disparo e de um elemento cortante da viga com perfil em I. Motores adicionais podem ser fornecidos na interface do acionador de instrumento para controlar o disparo da viga com perfil em i, o deslocamento do tubo de fechamento, a rotação do eixo de acionamento e a articulação. Uma tela 473 exibe uma variedade de condições de operação dos instrumentos e pode incluir funcionalidade de tela sensível ao toque para entrada de dados. As informações exibidas na tela 473 podem ser sobrepostas com imagens capturadas através de módulos de imageamento endoscópicos.

[00195] Em um aspecto, o microcontrolador 461 pode ser qualquer processador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conhecidos sob o nome comercial de ARM Cortex disponível junto à Texas Instruments. Em um aspecto, o microcontrolador principal 461 pode ser um processador LM4F230H5QR ARM Cortex-M4F, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo, que compreende uma memória integrada de memória flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de busca antecipada para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório em série de ciclo único de 32 KB (SRAM), uma memória só de leitura interna (ROM) carregada com o programa StellarisWare®, memória programável e apagável eletricamente só de leitura (EEPROM) de 2 KB,

um ou mais módulos de modulação por largura de pulso (PWM), uma ou mais análogos de entradas de codificador de quadratura (QEI), e/ou um ou mais conversores analógico para digital (ADC) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, detalhes dos quais estão disponíveis para a folha de dados do produto.

[00196] Em um aspecto, o microcontrolador 461 pode compreender um controlador de segurança que compreende duas famílias à base de controladores, como TMS570 e RM4x conhecidas sob o nome comercial de Hercules ARM Cortex R4, também disponíveis junto à Instruments. O controlador de segurança pode ser configurado especificamente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos avançados de segurança integrada enquanto fornece desempenho, conectividade e opções de memória escalonáveis.

[00197] O microcontrolador 461 pode ser programado para realizar várias funções, como o controle preciso da velocidade e da posição dos sistemas de articulação e corte. Em um aspecto, o microcontrolador 461 inclui um processador 462 e uma memória 468. O motor elétrico 482 pode ser um motor de corrente contínua (CC) escovado com uma caixa de câmbio e conexões mecânicas com um sistema de articulação ou corte. Em um aspecto, um acionador de motor 492 pode ser um A3941 disponível junto à Allegro Microsystems, Inc. Outros acionadores de motor podem ser prontamente substituídos para uso no sistema de rastreamento 480 que compreende um sistema de posicionamento absoluto. Uma descrição detalhada de um sistema de posicionamento absoluto é feita na Publicação de Pedido de Patente US n° 2017/0296213, intitulada SYSTEMS AND METHODS FOR

CONTROLLING A SURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT, publicada em 19 de outubro de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.

[00198] O microcontrolador 461 pode ser programado para fornecer controle preciso da velocidade e da posição dos membros de deslocamento e sistemas de articulação. O microcontrolador 461 pode ser configurado para computar uma resposta no software do microcontrolador 461. A resposta computada é comparada a uma resposta medida do sistema real para se obter uma resposta "observada", que é usada para as decisões reais baseadas na realimentação. A resposta observada é um valor favorável e ajustado, que equilibra a natureza uniforme e contínua da resposta simulada com a resposta medida, o que pode detectar influências externas no sistema.

[00199] Em um aspecto, o motor 482 pode ser controlado pelo acionador de motor 492 e pode ser usado pelo sistema de disparo do instrumento ou ferramenta cirúrgica. Em várias formas, o motor 482 pode ser um motor de acionamento de corrente contínua (CC) escovado, com uma velocidade de rotação máxima de aproximadamente 25.000 RPM, por exemplo. Em outras disposições, o motor 482 pode incluir um motor sem escovas, um motor sem fio, um motor síncrono, um motor de passo ou qualquer outro tipo de motor elétrico adequado. O acionador de motor 492 pode compreender um acionador de ponte H que compreende transístores de efeito de campo (FETs), por exemplo. O motor 482 pode ser alimentado por um conjunto de alimentação montado de modo liberável no conjunto de empunhadura ou compartimento da ferramenta para fornecer poder de controle para o instrumento ou ferramenta cirúrgica. O conjunto de alimentação pode compreender uma bateria que pode incluir várias células de bateria conectadas em série, as quais podem ser usadas como a fonte de energia para energizar o instrumento ou ferramenta cirúrgica. Em determinadas circunstâncias, as células de bateria do conjunto de alimentação podem ser substituíveis e/ou recarregáveis. Em ao menos um exemplo, as células de bateria podem ser baterias de íons de lítio que podem ser acopláveis e separáveis do conjunto de alimentação.

[00200] O acionador de motor 492 pode ser um A3941, disponível junto à Allegro Microsystems, Inc. O acionador 492 A3941 é um controlador de ponte inteira para uso com transístores de efeito de campo de óxido de metal semicondutor (MOSFET) de potência externa, de canal N, especificamente projetados para cargas indutivas, como motores de corrente contínua escovados. O acionador 492 compreende um regulador de bomba de carga único que fornece acionamento de porta completo (>10 V) para baterias com tensão até 7 V e permite que o A3941 opere com um acionamento de porta reduzido, até 5,5 V. Um capacitor de comando de entrada pode ser empregado para fornecer a tensão ultrapassante à fornecida pela bateria necessária para os MOSFETs de canal N. Uma bomba de carga interna para o acionamento do lado de cima permite a operação em corrente contínua (100% ciclo de trabalho). A ponte inteira pode ser acionada nos modos de queda rápida ou lenta usando diodos ou retificação sincronizada. No modo de queda lenta, a recirculação da corrente pode se dar por meio de FET do lado de cima ou do lado de baixo. Os FETs de energia são protegidos do efeito shoot-through por meio de resistores com tempo morto programável. Os diagnósticos integrados fornecem indicação de subtensão, sobretemperatura e falhas na ponte de energia, podendo ser configurado para proteger os MOSFETs de potência na maioria das condições de curto-circuito. Outros acionadores de motor podem ser prontamente substituídos para uso no sistema de rastreamento 480 compreendendo um sistema de posicionamento absoluto.

[00201] O sistema de rastreamento 480 compreende uma disposição de circuito de acionamento de motor controlado que compreende um sensor de posição 472 de acordo com um aspecto da presente descrição. O sensor de posição 472 para um sistema de posicionamento absoluto fornece um sinal de posição único que corresponde à localização de um membro de deslocamento.

Em um aspecto, o membro de deslocamento representa um membro de acionamento longitudinalmente móvel que compreende uma cremalheira de dentes de acionamento para engate engrenado com uma engrenagem de acionamento correspondente de um conjunto redutor de engrenagem.

Em outros aspectos, o membro de deslocamento representa o membro de disparo, que pode ser adaptado e configurado para incluir uma cremalheira de dentes de acionamento.

Em ainda um outro aspecto, o membro de deslocamento representa uma barra de disparo ou a viga com perfil em I, cada uma das quais pode ser adaptada e configurada para incluir uma cremalheira de dentes de acionamento.

Consequentemente, como usado na presente invenção, o termo membro de deslocamento é usado genericamente para se referir a qualquer membro móvel do instrumento cirúrgico, como o membro de acionamento, o membro de disparo, a barra de disparo, a viga com perfil em I ou qualquer elemento que possa ser deslocado.

Em um aspecto, o membro de acionamento longitudinalmente móvel é acoplado ao membro de disparo, à barra de disparo e à viga com perfil em I.

Consequentemente, o sistema de posicionamento absoluto pode, com efeito, rastrear o deslocamento linear da viga com perfil em I mediante o rastreamento do deslocamento linear do membro de acionamento longitudinalmente móvel.

Em vários outros aspectos, o membro de deslocamento pode ser acoplado a qualquer sensor de posição 472 adequado para medir o deslocamento linear.

Dessa forma, o membro de acionamento longitudinalmente móvel, o membro de disparo, a barra de disparo ou a viga com perfil em I, ou combinações dos mesmos, podem ser acoplados a qualquer sensor de deslocamento adequado.

Os sensores de deslocamento linear podem incluir sensores de deslocamento de contato ou sem contato.

Sensores de deslocamento linear podem compreender Transformadores Lineares Diferenciais Variáveis (LVDT), Transdutores Diferenciais de Relutância Variável (DVRT), um potenciômetro, um sistema de detecção magnético que compreende um magneto móvel e uma série linearmente disposta em Sensores de Efeito Hall, um sistema de detecção magnético que compreende um magneto fixo e uma série de móveis, dispostos linearmente em Sensores de Efeito Hall, um sistema de detecção óptico móvel que compreende uma fonte de luz móvel e uma série de fotodiodos ou fotodetectores linearmente dispostos, um sistema de detecção óptico que compreende uma fonte de luz fixa e uma série móvel de fotodiodos ou fotodetectores linearmente dispostos, ou qualquer combinação dos mesmos.

[00202] O motor elétrico 482 pode incluir um eixo de acionamento giratório, que faz interface de modo operacional com um conjunto de engrenagem, que está montado em engate de acoplamento com um conjunto ou cremalheira de dentes de acionamento no membro de acionamento. Um elemento sensor pode ser operacionalmente acoplado a um conjunto de engrenagem de modo que uma única revolução do elemento sensor de posição 472 corresponda à alguma translação longitudinal linear do membro de deslocamento. Uma disposição de engrenagens e sensores pode ser conectada ao atuador linear por meio de uma disposição de cremalheira e pinhão, ou de um atuador giratório, por meio de uma roda dentada ou outra conexão. Uma fonte de alimentação fornece energia para o sistema de posicionamento absoluto e um indicador de saída pode exibir a saída do sistema de posicionamento absoluto. O membro de acionamento representa o membro de acionamento longitudinalmente móvel que compreende uma cremalheira de dentes de acionamento formada na mesma para engate engrenado com uma engrenagem de acionamento correspondente do conjunto redutor de engrenagem. O membro de deslocamento representa o membro de disparo longitudinalmente móvel, a barra de disparo, a viga com perfil em I ou combinações dos mesmos.

[00203] Uma única revolução do elemento sensor associada ao sensor de posição 472 é equivalente a um deslocamento linear longitudinal d1 do membro do deslocamento, onde d1 representa a distância linear longitudinal pela qual o membro de deslocamento se move do ponto "a" ao ponto "b" depois de uma única revolução do elemento sensor acoplado ao membro de deslocamento. A disposição do sensor pode ser conectada por meio de uma redução de engrenagem que resulta no sensor de posição 472 completando uma ou mais revoluções para o curso completo do membro de deslocamento. O sensor de posição 472 pode completar múltiplas revoluções para o curso completo do membro de deslocamento.

[00204] Uma série de chaves, onde n é um número inteiro maior que um, pode ser empregada sozinha ou em combinação com uma redução de engrenagem para fornecer um sinal de posição única para mais de uma revolução do sensor de posição 472. O estado das chaves é transmitido de volta ao microcontrolador 461 que aplica uma lógica para determinar um sinal de posição única correspondente ao deslocamento linear longitudinal de d1 + d2 + … dn do membro de deslocamento. A saída do sensor de posição 472 é fornecida ao microcontrolador 461. Em várias modalidades, o sensor de posição 472 da disposição de sensor pode compreender um sensor magnético, um sensor giratório analógico, como um potenciômetro, ou uma série de elementos de efeito Hall analógicos, que emitem uma combinação única de posição de sinais ou valores.

[00205] O sensor de posição 472 pode compreender qualquer número de elementos de detecção magnética, como, por exemplo, sensores magnéticos classificados de acordo com se eles medem o campo magnético total ou os componentes vetoriais do campo magnético. As técnicas usadas para produzir ambos os tipos de sensores magnéticos abrangem muitos aspectos da física e da eletrônica. As tecnologias usadas para a detecção de campo magnético incluem fluxômetro, fluxo saturado, bombeamento óptico, precessão nuclear, SQUID, efeito Hall, magnetorresistência anisotrópica, magnetorresistência gigante, junções túnel magnéticas, magnetoimpedância gigante, compostos magnetostritivos/piesoelétricos, magnetodiodo, transístor magnético, fibra óptica, magneto-óptica e sensores magnéticos baseados em sistemas microeletromecânicos, dentre outros.

[00206] Em um aspecto, o sensor de posição 472 para o sistema de rastreamento 480 que compreende um sistema de posicionamento absoluto compreende um sistema de posicionamento absoluto giratório magnético. O sensor de posição 472 pode ser implementado como um sensor de posição giratório, magnético, de circuito integrado único, AS5055EQFT, disponível junto à Austria Microsystems, AG. O sensor de posição 472 fazer interface com o microcontrolador 461 para fornecer um sistema de posicionamento absoluto. O sensor de posição 472 é um componente de baixa tensão e baixa potência e inclui quatro elementos de efeito em uma área do sensor de posição 472 localizada acima de um imã. Um ADC de alta resolução e um controlador inteligente de gerenciamento de potência são também fornecidos no circuito integrado. Um processador CORDIC (computador digital para rotação de coordenadas), também conhecido como o método dígito por dígito e algoritmo de Volder, é fornecido para implementar um algoritmo simples e eficiente para calcular funções hiperbólicas e trigonométricas que exigem apenas operações de adição, subtração, deslocamento de bits e tabela de pesquisa. A posição do ângulo, os bits de alarme e as informações de campo magnético são transmitidos através de uma interface de comunicação em série padrão, como uma interface periférica em série (SPI), para o microcontrolador 461. O sensor de posição 472 fornece 12 ou 14 bits de resolução. O sensor de posição 472 pode ser um circuito integrado AS5055 fornecido em uma pequena embalagem QFN de 16 pinos cuja medida corresponde a 4x4x0,85 mm.

[00207] O sistema de rastreamento 480 que compreende um sistema de posicionamento absoluto pode compreender e/ou ser programado para implementar um controlador de feedback, como um PID, feedback de estado, e controlador adaptável. Uma fonte de alimentação converte o sinal do controlador de feedback em uma entrada física para o sistema, nesse caso a tensão. Outros exemplos incluem uma PWM de tensão, corrente e força. Outros sensores podem ser providenciados a fim de medir os parâmetros do sistema físico além da posição medida pelo sensor de posição 472. Em alguns aspectos, os outros sensores podem incluir disposições de sensor conforme aquelas descritas na Patente US n° 9.345.481 intitulada STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM, concedida em 24 de maio de 2016, que está incorporada por referência em sua totalidade neste documento; o Pedido de Patente US n° de série 2014/0263552, intitulado STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM, publicado em 18 de setembro de 2014, está incorporado por referência em sua totalidade neste documento; e o Pedido de Patente US n° de série 15/628.175, intitulado TECHNIQUES FOR ADAPTIVE

CONTROL OF MOTOR VELOCITY OF A SURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT, submetido em 20 de junho de 2017, está incorporado por referência em sua totalidade neste documento. Em um sistema de processamento de sinal digital, um sistema de posicionamento absoluto é acoplado a um sistema de captura de dados digitais onde a saída do sistema de posicionamento absoluto terá uma resolução e frequência de amostragem finitas. O sistema de posicionamento absoluto pode compreender um circuito de comparação e combinação para combinar uma resposta computada com uma resposta medida através do uso de algoritmos, como uma média ponderada e um laço de controle teórico, que acionam a resposta calculada em direção à resposta medida. A resposta computada do sistema físico considera as propriedades, como massa, inércia, atrito viscoso, resistência à indutância, etc., para prever quais serão os estados e saídas do sistema físico, sabendo-se a entrada.

[00208] O sistema de posicionamento absoluto fornece um posicionamento absoluto do membro deslocado sobre a ativação do instrumento sem que seja preciso recolher ou avançar o membro de acionamento longitudinalmente móvel para a posição de reinício (zero ou inicial), como pode ser requerido pelos codificadores convencionais giratórios que meramente contam o número de passos progressivos ou regressivos que o motor 482 percorreu para inferir a posição de um atuador dispositivo, barra de acionamento, bisturi, e congêneres.

[00209] Um sensor 474, como, por exemplo, um medidor de esforço ou um medidor de microesforço, está configurado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade, como, por exemplo, a amplitude do esforço exercido sobre a bigorna durante uma operação de preensão, que pode ser indicativa em relação à compressão do tecido. O esforço medido é convertido em um sinal digital e fornecido ao processador 462. Alternativamente, ou em adição ao sensor 474, um sensor 476, como, por exemplo, um sensor de carga, pode medir a força de fechamento aplicada pelo sistema de acionamento de fechamento à bigorna. O sensor 476, como, por exemplo, um sensor de carga, pode medir a força de disparo aplicada a uma viga com perfil em I em um curso de disparo do instrumento ou ferramenta cirúrgica. A viga com perfil em i é configurada para engatar um deslizador em cunha, que é configurado para mover para cima os acionadores de grampos para forçar os grampos a se deformarem em contato com uma bigorna. A viga com perfil em i inclui um gume cortante afiado que pode ser utilizado para separar tecido, à medida que a viga com perfil em i é avançada distalmente pela barra de disparo. Alternativamente, um sensor de corrente 478 pode ser utilizado para medir a corrente drenada pelo motor 482. A força necessária para avançar o membro de disparo pode corresponder à corrente drenada pelo motor 482, por exemplo. A força medida é convertida em um sinal digital e fornecida ao processador 462.

[00210] Em uma forma, um sensor medidor de esforço 474 pode ser usado para medir a força aplicada ao tecido pelo atuador de extremidade. Um medidor de esforço pode ser acoplado ao atuador de extremidade para medir a força aplicada ao tecido que está sendo tratado pelo atuador de extremidade. Um sistema para medir forças aplicadas ao tecido preso pelo atuador de extremidade compreende um sensor medidor de esforço 474, como, por exemplo, um medidor de microesforço, que é configurado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade, por exemplo. Em um aspecto, o sensor de medidor de esforço 474 pode medir a amplitude ou a magnitude do esforço exercido sobre um membro de garra de um atuador de extremidade durante uma operação de preensão, que pode ser indicativa da compressão do tecido. O esforço medido é convertido em um sinal digital e fornecido ao processador 462 de um microcontrolador

461. Um sensor de carga 476 pode medir a força usada para operar o elemento de faca, por exemplo, para cortar o tecido capturado entre a bigorna e o cartucho de grampos. Um sensor de campo magnético pode ser usado para medir a espessura do tecido capturado. A medição do sensor de campo magnético também pode ser convertida em um sinal digital e fornecida ao processador 462.

[00211] As medições da compressão do tecido, da espessura do tecido e/ou da força necessária para fechar o atuador de extremidade no tecido, conforme respectivamente medido pelos sensores 474, 476, podem ser usadas pelo microcontrolador 461 para caracterizar a posição selecionada do membro de disparo e/ou o valor correspondente da velocidade do membro de disparo. Em um caso, uma memória 468 pode armazenar uma técnica, uma equação e/ou uma tabela de consulta que pode ser usada pelo microcontrolador 461 na avaliação.

[00212] O sistema de controle 470 do instrumento ou ferramenta cirúrgica também pode compreender circuitos de comunicação com fio ou sem fio para comunicação com o controlador central de comunicação de modular mostrado nas Figuras 8 a 11.

[00213] A Figura 13 ilustra um circuito de controle 500 configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica de acordo com um aspecto da presente descrição. O circuito de controle 500 pode ser configurado para implementar vários processos aqui descritos. O circuito de controle 500 pode compreender um microcontrolador que compreende um ou mais processadores 502 (por exemplo, microprocessador, microcontrolador) acoplado a ao menos um circuito de memória 504. O circuito de memória 504 armazena instruções executáveis em máquina que, quando executadas pelo processador 502, fazem com que o processador 502 execute instruções de máquina para implementar vários dos processos aqui descritos. O processador 502 pode ser qualquer um dentre inúmeros processadores de apenas um núcleo ou multinúcleo conhecidos na técnica. O circuito de memória 504 pode compreender mídia de armazenamento volátil e não volátil. O processador 502 pode incluir uma unidade de processamento de instruções 506 e uma unidade aritmética 508. A unidade de processamento de instrução pode ser configurada para receber instruções a partir do circuito de memória 504 da presente descrição.

[00214] A Figura 14 ilustra um circuito lógico combinacional 510 configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica de acordo com um aspecto da presente descrição. O circuito lógico combinacional 510 pode ser configurado para implementar vários processos aqui descritos. O circuito lógico combinacional 510 pode compreender uma máquina de estado finito que compreende uma lógica combinacional 512 configurada para receber dados associados ao instrumento ou ferramenta cirúrgica em uma entrada 514, processar os dados pela lógica combinacional 512 e fornecer uma saída 516.

[00215] A Figura 15 ilustra um circuito lógico sequencial 520 configurado para controlar aspectos do instrumento ou ferramenta cirúrgica de acordo com um aspecto da presente descrição. O circuito lógico sequencial 520 ou a lógica combinacional 522 pode ser configurado para implementar o processo aqui descrito. O circuito lógico sequencial 520 pode compreender uma máquina de estados finitos. O circuito lógico sequencial 520 pode compreender uma lógica combinacional 522, ao menos um circuito de memória 524, um relógio 529 e, por exemplo. O ao menos um circuito de memória 524 pode armazenar um estado atual da máquina de estados finitos. Em certos casos, o circuito lógico sequencial 520 pode ser síncrono ou assíncrono. A lógica combinacional 522 é configurada para receber dados associados ao instrumento ou ferramenta cirúrgica de uma entrada 526, processar os dados pela lógica combinacional 522, e fornecer uma saída 528. Em outros aspectos, o circuito pode compreender uma combinação de um processador (por exemplo, processador 502, Figura 13) e uma máquina de estados finitos para implementar vários processos da presente invenção. Em outros aspectos, a máquina de estados finitos pode compreender uma combinação de um circuito lógico combinacional (por exemplo, um circuito lógico combinacional 510, Figura 14) e o circuito lógico sequencial 520.

[00216] A Figura 16 ilustra um instrumento ou ferramenta cirúrgica que compreende uma pluralidade de motores que podem ser ativados para executar várias funções. Em certos casos, um primeiro motor pode ser ativado para executar uma primeira função, um segundo motor pode ser ativado para executar uma segunda função, um terceiro motor pode ser ativado para executar uma terceira função, um quarto motor pode ser ativado para executar uma quarta função, e assim por diante. Em certos casos, a pluralidade de motores do instrumento cirúrgico robótico 600 pode ser individualmente ativada para causar movimentos de disparo, fechamento, e/ou articulação no atuador de extremidade. Os movimentos de disparo, fechamento e/ou articulação podem ser transmitidos ao atuador de extremidade através de um conjunto de eixo de acionamento, por exemplo.

[00217] Em certos casos, o sistema de instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir um motor de disparo 602. O motor de disparo 602 pode ser operacionalmente acoplado a um conjunto de acionamento do motor de disparo 604, o qual pode ser configurado para transmitir movimentos de disparo gerados pelo motor 602 ao atuador de extremidade, particularmente, para deslocar o elemento de viga com perfil em I. Em certos casos, os movimentos de disparo gerados pelo motor 602 podem fazer com que os grampos sejam posicionados a partir do cartucho de grampos no tecido capturado pelo atuador de extremidade e/ou pelo gume cortante do elemento de viga com perfil em I para ser avançado a fim de cortar o tecido capturado, por exemplo. O elemento de viga com perfil em I pode ser retraído invertendo-se a direção do motor 602.

[00218] Em certos casos, o instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir um motor de fechamento 603. O motor de fechamento 603 pode ser operacionalmente acoplado a um conjunto de acionamento do motor de fechamento 605 que pode ser configurado para transmitir movimentos de fechamento, gerados pelo motor 603 ao atuador de extremidade, particularmente para deslocar um tubo de fechamento para fechar a bigorna e comprimir o tecido entre a bigorna e o cartucho de grampos. Os movimentos de fechamento podem fazer com que o atuador de extremidade transicione de uma configuração aberta para uma configuração aproximada para capturar o tecido, por exemplo. O atuador de extremidade pode ser transicionado para uma posição aberta invertendo-se a direção do motor 603.

[00219] Em certos casos, o instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir um ou mais motores de articulação 606a, 606b, por exemplo. Os motores 606a, 606b podem ser operacionalmente acoplados aos conjuntos de acionamento do motor de articulação 608a, 608b, que podem ser configurados para transmitir movimentos de articulação gerados pelos motores 606a, 606b ao atuador de extremidade. Em certos casos, os movimentos de articulação podem fazer com que o atuador de extremidade seja articulado em relação ao conjunto de eixo de acionamento, por exemplo.

[00220] Conforme descrito acima, o instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir uma pluralidade de motores que podem ser configurados para executar várias funções independentes. Em certos casos, a pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica pode ser ativada individualmente ou separadamente para executar uma ou mais funções, enquanto outros motores permanecem inativos. Por exemplo, os motores de articulação 606a, 606b podem ser ativados para fazer com que o atuador de extremidade seja articulado, enquanto o motor de disparo 602 permanece inativo. Alternativamente, o motor de disparo 602 pode ser ativado para disparar a pluralidade de grampos, e/ou avançar o gume cortante, enquanto o motor de articulação 606 permanece inativo. Além disso, o motor de fechamento 603 pode ser ativado simultaneamente ao motor de disparo 602 para fazer com que o tubo de fechamento ou o elemento de viga com perfil em I avance distalmente, conforme descrito em mais detalhes mais adiante neste documento.

[00221] Em certos casos, o instrumento ou ferramenta cirúrgica pode incluir um módulo de controle comum 610 que pode ser usado com uma pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica. Em certos casos, o módulo de controle comum 610 pode acomodar um dentre a pluralidade de motores de cada vez. Por exemplo, o módulo de controle comum 610 pode ser acoplável à e separável da pluralidade de motores do instrumento cirúrgico robótico individualmente. Em certos casos, uma pluralidade dos motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica pode compartilhar um ou mais módulos de controle comuns, como o módulo de controle comum 610. Em certos casos, uma pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica pode ser individualmente e seletivamente engatada ao módulo de controle comum 610. Em certos casos, o módulo de controle comum 610 pode ser seletivamente chaveado entre fazer interface com um dentre uma pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica para fazer interface com um outro dentre a pluralidade de motores do instrumento ou ferramenta cirúrgica.

[00222] Em ao menos um exemplo, o módulo de controle comum 610 pode ser seletivamente chaveado entre o engate operacional com os motores de articulação 606a, 606B, e o engate operacional com o motor de disparo 602 ou o motor de fechamento 603. Em ao menos um exemplo, conforme ilustrado na Figura 16, uma chave 614 pode ser movida ou transicionada entre uma pluralidade de posições e/ou estados. Na primeira posição 616, a chave 614 pode acoplar eletricamente o módulo de controle comum 610 ao motor de disparo 602; em uma segunda posição 617, a chave 614 pode acoplar eletricamente o módulo de controle 610 ao motor de fechamento 603;

em uma terceira posição 618a, a chave 614 pode acoplar eletricamente o módulo de controle comum 610 ao primeiro motor de articulação 606a; e em uma quarta posição 618b, a chave 614 pode acoplar eletricamente o módulo de controle comum 610 ao segundo motor de articulação 606b, por exemplo. Em certos casos, módulos de controle comum 610 separados podem ser acoplados eletricamente ao motor de disparo 602, ao motor de fechamento 603, e aos motores de articulação 606a, 606b ao mesmo tempo. Em certos casos, a chave 614 pode ser uma chave mecânica, uma chave eletromecânica, uma chave em estado sólido ou qualquer mecanismo de chaveamento adequado.

[00223] Cada um dentre os motores 602, 603, 606a, 606b pode compreender um sensor de torque para medir o torque de saída no eixo de acionamento do motor. A força em um atuador de extremidade pode ser detectada de qualquer maneira convencional, como por meio de sensores de força nos lados exteriores das garras ou por um sensor de torque do motor que aciona as garras.

[00224] Em vários casos, conforme ilustrado na Figura 16, o módulo de controle comum 610 pode compreender um acionador de motor 626 que pode compreender um ou mais FETs H-Bridge. O acionador do motor 626 pode modular a energia transmitida a partir de uma fonte de alimentação 628 a um motor acoplado ao módulo de controle comum 610, com base em uma entrada proveniente de um microcontrolador 620 (o "controlador"), por exemplo. Em certos casos, o microcontrolador 620 pode ser usado para determinar a corrente drenada pelo motor, por exemplo, enquanto o motor está acoplado ao módulo de controle comum 610, conforme descrito acima.

[00225] Em certos exemplos, o microcontrolador 620 pode incluir um microprocessador 622 (o "processador") e uma ou mais mídias legíveis por computador não transitórias ou unidades de memória 624 (a "memória"). Em certos casos, a memória 624 pode armazenar várias instruções de programa que, quando executadas, podem fazer com que o processador 622 execute uma pluralidade de funções e/ou cálculos aqui descritos. Em certos casos, uma ou mais dentre as unidades de memória 624 podem ser acopladas ao processador 622, por exemplo.

[00226] Em certos casos, a fonte de alimentação 628 pode ser usada para fornecer energia ao microcontrolador 620, por exemplo. Em certos casos, a fonte de energia 628 pode compreender uma bateria (ou "pacote de bateria" ou "fonte de energia"), como uma bateria de íons de Li, por exemplo. Em certos casos, o pacote de bateria pode ser configurado para ser montado de modo liberável à empunhadura para fornecer energia ao instrumento cirúrgico 600. Várias células de bateria conectadas em série podem ser usadas como a fonte de alimentação

628. Em certos casos, a fonte de energia 628 pode ser substituível e/ou recarregável, por exemplo.

[00227] Em vários casos, o processador 622 pode controlar o acionador do motor 626 para controlar a posição, a direção de rotação e/ou a velocidade de um motor que está acoplado ao módulo de controle comum 610. Em certos casos, o processador 622 pode sinalizar ao acionador do motor 626 para parar e/ou desativar um motor que esteja acoplado ao módulo de controle comum 610. Deve-se compreender que o termo "processador", conforme usado aqui, inclui qualquer microprocessador, microcontrolador ou outro dispositivo de computação básica adequado que incorpora as funções de uma unidade de processamento central de computador (CPU) em um circuito integrado ou, no máximo, alguns circuitos integrados. O processador é um dispositivo programável multiuso que aceita dados digitais como entrada, as processa de acordo com instruções armazenadas na sua memória, e fornece resultados como saída. Este é um exemplo de lógica digital sequencial, já que ele tem memória interna. Os processadores operam em números e símbolos representados no sistema binário de numerais.

[00228] Em um exemplo, o processador 622 pode ser qualquer processador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conhecidos pelo nome comercial de ARM Cortex da Texas Instruments. Em certos casos, o microcontrolador 620 pode ser um LM 4F230H5QR, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo. Em ao menos um exemplo, o LM4F230H5QR da Texas Instruments é um núcleo processador ARM Cortex-M4F que compreende uma memória integrada do tipo flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de busca antecipada para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma SRAM de ciclo único de 32 KB, uma ROM interna carregada com o software StellarisWare®, EEPROM de 2 KB, um ou mais módulos de PWM, um ou mais análogos de QEI, um ou mais ADCs de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, dentre outros recursos que são prontamente disponíveis para a folha de dados do produto. Outros microcontroladores podem ser prontamente substituídos para uso com o módulo 4410. Consequentemente, a presente invenção não deve ser limitada nesse contexto.

[00229] Em certos casos, a memória 624 pode incluir instruções de programa para controlar cada um dos motores do instrumento cirúrgico 600 que são acopláveis ao módulo de controle comum 610. Por exemplo, a memória 624 pode incluir instruções de programa para controlar o motor de disparo 602, o motor de fechamento 603 e os motores de articulação 606a, 606b. Tais instruções de programa podem fazer com que o processador 622 controle as funções de disparo, fechamento e articulação de acordo com as entradas a partir dos algoritmos ou programas de controle do instrumento ou ferramenta cirúrgica.

[00230] Em certos casos, um ou mais mecanismos e/ou sensores como, por exemplo, sensores 630, podem ser utilizados para alertar o processador 622 quanto às instruções de programa que precisam ser utilizadas em uma configuração específica. Por exemplo, os sensores 630 podem alertar o processador 622 para usar as instruções de programa associadas ao disparo, fechamento e articulação do atuador de extremidade. Em certos casos, os sensores 630 podem compreender sensores de posição que podem ser utilizados para detectar a posição da chave 614, por exemplo. Consequentemente, o processador 622 pode usar as instruções de programa associadas ao disparo da viga com perfil em I do atuador de extremidade mediante a detecção, através dos sensores 630, por exemplo, de que a chave 614 está na primeira posição 616; o processador 622 pode usar as instruções de programa associadas ao fechamento da bigorna mediante detecção através dos sensores 630, por exemplo, de que a chave 614 está na segunda posição 617; e o processador 622 pode usar as instruções de programa associadas com a articulação do atuador de extremidade mediante detecção através dos sensores 630, por exemplo, que a chave 614 está na terceira ou quarta posição 618a, 618b.

[00231] A Figura 17 é um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico robótico 700 configurado para operar uma ferramenta cirúrgica descrita neste documento, de acordo com um aspecto dessa descrição. O instrumento cirúrgico robótico 700 pode ser programado ou configurado para controlar a translação distal/proximal de um membro de deslocamento, o deslocamento distal/proximal de um tubo de fechamento, a rotação do eixo de acionamento, e articulação, quer com um único tipo ou múltiplos enlaces de acionamento de articulação. Em um aspecto, o instrumento cirúrgico 700 pode ser programado ou configurado para controlar individualmente um membro de disparo, um membro de fechamento, um membro de eixo de acionamento e/ou um ou mais membros de articulação. O instrumento cirúrgico 700 compreende um circuito de controle 710 configurado para controlar membros de disparo acionados por motor, membros de fechamento, membros de eixo de acionamento e/ou um ou mais membros de articulação.

[00232] Em um aspecto, o instrumento cirúrgico robótico 700 compreende um circuito de controle 710 configurado para controlar uma bigorna 716 e uma porção de viga com perfil em I 714 (incluindo um gume cortante afiado) de um atuador de extremidade 702, um cartucho de grampos 718 removível, um eixo de acionamento 740 e um ou mais membros de articulação 742a, 742b através de uma pluralidade de motores 704a a 704e. Um sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer retroinformação sobre a viga com perfil em I 714 ao circuito de controle 710. Outros sensores 738 podem ser configurados para fornecer retroinformação ao circuito de controle 710. Um temporizador/contador 731 fornece informações de temporização e contagem ao circuito de controle 710. Uma fonte de energia 712 pode ser fornecida para operar os motores 704a a 704e e um sensor de corrente 736 fornece retroinformação de corrente do motor ao circuito de controle 710. Os motores 704a a 704e podem ser operados individualmente pelo circuito de controle 710 em um controle de retroinformação de circuito aberto ou circuito fechado.

[00233] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode compreender um ou mais microcontroladores, microprocessadores ou outros processadores adequados para executar instruções que fazem com que o processador ou processadores executem uma ou mais tarefas. Em um aspecto, um temporizador/contador 731 fornece um sinal de saída, como o tempo decorrido ou uma contagem digital, ao circuito de controle 710 para correlacionar a posição da viga com perfil em I 714, conforme determinado pelo sensor de posição 734, com a saída do temporizador/contador 731 de modo que o circuito de controle 710 possa determinar a posição da viga com perfil em I 714 em um tempo específico (t) em relação a uma posição inicial ou tempo (t) quando a viga com perfil em I 714 está em uma posição específica em relação a uma posição inicial. O temporizador/contador 731 pode ser configurado para medir o tempo decorrido, contar eventos externos ou medir eventos eternos.

[00234] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode ser programado para controlar funções do atuador de extremidade 702 com base em uma ou mais condições do tecido. O circuito de controle 710 pode ser programado para detectar direta ou indiretamente as condições do tecido, como espessura, conforme descrito aqui. O circuito de controle 710 pode ser programado para selecionar um programa de controle de disparo ou programa de controle de fechamento com base nas condições do tecido. Um programa de controle de disparo pode descrever o movimento distal do membro de deslocamento. Diferentes programas de controle de disparo podem ser selecionados para melhor tratar as diferentes condições do tecido. Por exemplo, quando um tecido mais espesso está presente, o circuito de controle 710 pode ser programado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade inferior e/ou com potência mais baixa. Quando um o tecido mais fino está presente, o circuito de controle 710 pode ser programado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade mais alta e/ou com maior potência. Um programa de controle de fechamento pode controlar a força de fechamento aplicada ao tecido pela bigorna 716. Outros programas de controle controlam a rotação do eixo de acionamento 740 e dos membros de articulação 742a, 742b.

[00235] Em um aspecto, o circuito de controle de motor 710 pode gerar sinais de ponto de ajuste do motor. Os sinais de ponto de ajuste do motor podem ser fornecidos a vários controladores de motor 708a a 708e. Os controladores de motor 708a a 708e podem compreender um ou mais circuitos configurados para fornecer sinais de acionamento do motor aos motores 704a a 704e de modo a acionar os motores 704a a 704e, conforme descrito aqui. Em alguns exemplos, os motores 704a a 704e podem ser motores elétricos de corrente contínua com escova. Por exemplo, a velocidade dos motores 704a a 704e pode ser proporcional aos respectivos sinais de acionamento do motor. Em alguns exemplos, os motores 704a a 704e podem ser motores elétricos CC sem escovas, e os respectivos sinais de acionamento do motor podem compreender um sinal PWM fornecido para um ou mais enrolamentos de estator dos motores 704a a 704e. Além disso, em alguns exemplos, os controladores de motor 708a a 708e podem ser omitidos e o circuito de controle 710 pode gerar diretamente os sinais de acionamento do motor.

[00236] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode operar inicialmente cada um dentre os motores 704a a 704e em uma configuração de circuito aberto para uma primeira porção de circuito aberto de um curso do membro de deslocamento. Com base na resposta do instrumento cirúrgico robótico 700 durante a porção de circuito aberto do curso, o circuito de controle 710 pode selecionar um programa de controle de disparo em uma configuração de circuito fechado. A resposta do instrumento pode incluir uma tradução da distância do membro de deslocamento durante a porção de circuito aberto, um tempo decorrido durante a porção de circuito aberto, a energia fornecida a um dos motores 704a a 704e durante a porção de circuito aberto, uma soma de larguras de pulso de um sinal de acionamento de motor, etc. Após a porção de circuito aberto, o circuito de controle 710 pode implementar o programa de controle de disparo selecionado para uma segunda porção do curso do membro de deslocamento. Por exemplo, durante uma porção do curso de circuito fechado, o circuito de controle 710 pode modular um dos motores 704a a 704e com base na translação dos dados que descrevem uma posição do membro de deslocamento em circuito fechado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade constante.

[00237] Em um aspecto, os motores 704a a 704e podem receber energia de uma fonte de energia 712. A fonte de energia 712 pode ser uma fonte de energia CC acionada por uma fonte de alimentação de corrente principal alternada, uma bateria, um super capacitor, ou qualquer outra fonte de energia adequada. Os motores 704a a 704e podem ser mecanicamente acoplados a elementos mecânicos individuais móveis como a viga com perfil em I 714, a bigorna 716, o eixo de acionamento 740, a articulação 742a e a articulação 742b, através das respectivas transmissões 706a a 706e. As transmissões 706a a 706e podem incluir uma ou mais engrenagens ou outros componentes de ligação para acoplar os motores 704a a 704e aos elementos mecânicos móveis. Um sensor de posição 734 pode detectar uma posição da viga com perfil em I 714. O sensor de posição 734 pode ser ou pode incluir qualquer tipo de sensor que seja capaz de gerar dados de posição que indicam uma posição da viga com perfil em I 714. Em alguns exemplos, o sensor de posição 734 pode incluir um codificador configurado para fornecer uma série de pulsos ao circuito de controle 710 conforme a viga com perfil em I 714 translada distal e proximalmente. O circuito de controle 710 pode rastrear os pulsos para determinar a posição da viga com perfil em I 714. Outros sensores de posição adequados podem ser usados, incluindo, por exemplo, um sensor de proximidade. Outros tipos de sensores de posição podem fornecer outros sinais que indiquem o movimento da viga com perfil em I 714. Além disso, em alguns exemplos, o sensor de posição 734 pode ser omitido. Quando qualquer um dentre os motores 704a a 704e for um motor de passo, o circuito de controle 710 pode rastrear a posição da viga com perfil em I 714 ao agregar o número e a direção das etapas que o motor 704 foi instruído a executar. O sensor de posição 734 pode estar situado no atuador de extremidade 702 ou em qualquer outra porção do instrumento. As saídas de cada um dos motores 704a a 704e incluem um sensor de torque 744a a 744e para detectar força e possuem um codificador para detectar a rotação do eixo de acionamento.

[00238] Em um aspecto, o circuito de controle 710 é configurado para acionar um membro de disparo como a porção da viga com perfil em I 714 do atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 fornece um ponto de ajuste do motor a um controle do motor 708a, o qual fornece um sinal de acionamento ao motor 704a. O eixo de acionamento de saída do motor 704a é acoplado a um sensor de torque 744a. O sensor de torque 744a é acoplado a uma transmissão 706a que é acoplada à viga com perfil em I 714. A transmissão 706a compreende elementos mecânicos móveis, como elementos rotativos, e um membro de disparo para controlar distal e proximalmente o movimento da viga com perfil em I 714 ao longo de um eixo geométrico longitudinal do atuador de extremidade 702. Em um aspecto, o motor 704a pode ser acoplado ao conjunto de engrenagem de faca, que inclui um conjunto de redução de engrenagem de faca que inclui uma primeira engrenagem de acionamento de faca e uma segunda engrenagem de acionamento de faca. Um sensor de torque 744a fornece um sinal de retroinformação da força de disparo para o circuito de controle 710. O sinal de força de disparo representa a força necessária para disparar ou deslocar a viga com perfil em I 714. Um sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer a posição da viga com perfil em I 714 ao longo do curso de disparo ou da posição do membro de disparo como um sinal de retroinformação ao circuito de controle 710. O atuador de extremidade 702 pode incluir sensores adicionais 738 configurados para fornecer sinais de retroinformação para o circuito de controle 710. Quando pronto para uso, o circuito de controle 710 pode fornecer um sinal de disparo ao controle do motor 708a. Em resposta ao sinal de disparo, o motor 704a pode acionar o membro de disparo distalmente ao longo do eixo geométrico longitudinal do atuador de extremidade 702 a partir de uma posição proximal inicial do curso para uma posição distal terminal do curso em relação à posição inicial de curso. À medida que o membro de dispara translada distalmente, uma viga com perfil em I 714 com um elemento de corte posicionado em uma extremidade distal, avança distalmente para cortar o tecido situado entre o cartucho de grampos 718 e a bigorna 716.

[00239] Em um aspecto, o circuito de controle 710 é configurado para acionar um membro de fechamento, como a porção de bigorna 716 do atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 fornece um ponto de ajuste do motor a um controle do motor 708b, que fornece um sinal de acionamento ao motor 704b. O eixo de saída do motor 704b é acoplado a um sensor de torque 744b. O sensor de torque 744b é acoplado a uma transmissão 706b que é acoplada à bigorna 716. A transmissão 706b compreende elementos mecânicos móveis, como elementos rotativos e um membro de fechamento, para controlar o movimento da bigorna 716 entre as posições aberta e fechada. Em um aspecto, o motor 704b é acoplado a um conjunto de engrenagem de fechamento, que inclui um conjunto de engrenagem de redução de fechamento que é suportado em engate engrenado com a roda dentada de fechamento. O sensor de torque 744b fornece um sinal de retroinformação de força de fechamento para o circuito de controle 710. O sinal de retroinformação de força de fechamento representa a força de fechamento aplicada à bigorna 716. O sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer a posição do membro de fechamento como um sinal de retroinformação para o circuito de controle 710. Sensores adicionais 738 no atuador de extremidade 702 podem fornecer o sinal de retroinformação de força de fechamento ao circuito de controle 710. Uma bigorna pivotante 716 é posicionada oposta ao cartucho de grampos 718. Quando pronto para uso, o circuito de controle 710 pode fornecer um sinal de fechamento ao controle do motor 708b. Em resposta ao sinal de fechamento, o motor 704b avança um membro de fechamento para prender o tecido entre a bigorna 716 e o cartucho de grampos 718.

[00240] Em um aspecto, o circuito de controle 710 é configurado para girar um membro de eixo de acionamento, como o eixo de acionamento 740, para girar o atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 fornece um ponto de ajuste do motor a um controle do motor 708c, que fornece um sinal de acionamento ao motor 704c. O eixo de saída do motor 704c é acoplado a um sensor de torque 744c. O sensor de torque 744c é acoplado a uma transmissão 706c que é acoplada ao eixo 740. A transmissão 706c compreende elementos mecânicos móveis, como elementos rotativos, para controlar a rotação do eixo de acionamento 740 no sentido horário ou no sentido anti-horário até e acima de 360°. Em um aspecto, o motor 704c é acoplado ao conjunto de transmissão giratório, que inclui um segmento de engrenagem de tubo que é formado sobre (ou fixado a) a extremidade proximal do tubo de fechamento proximal para engate operável por um conjunto de engrenagem rotacional que é suportado operacionalmente na placa de montagem de ferramenta. O sensor de torque 744c fornece um sinal de retroinformação de força de rotação para o circuito de controle 710. O sinal de retroinformação de força de rotação representa a força de rotação aplicada ao eixo de acionamento 740. O sensor de posição 734 pode ser configurado para fornecer a posição do membro de fechamento como um sinal de retroinformação para o circuito de controle 710. Sensores adicionais 738, como um codificador de eixo de acionamento, podem fornecer a posição rotacional do eixo de acionamento 740 ao circuito de controle 710.

[00241] Em um aspecto, o circuito de controle 710 é configurado para articular o atuador de extremidade 702. O circuito de controle 710 fornece um ponto de ajuste do motor a um controle do motor 708d, que fornece um sinal de acionamento ao motor 704d. O eixo de acionamento de saída do motor 704d é acoplado a um sensor de torque 744d. O sensor de torque 744d é acoplado a uma transmissão 706d que é acoplada a um membro de articulação 742a. A transmissão 706d compreende elementos mecânicos móveis, como elementos de articulação, para controlar a articulação do atuador de extremidade 702 ± 65°. Em um aspecto, o motor 704d é acoplada a uma porca de articulação, que é assentada de modo giratório sobre a porção de extremidade proximal da porção de coluna distal e é acionada de modo giratória na mesma por um conjunto de engrenagem de articulação. O sensor de torque 744d fornece um sinal de retroinformação da força de articulação para o circuito de controle 710. O sinal de retroinformação da força de articulação representa a força de articulação aplicada ao atuador de extremidade 702. Os sensores 738, como um codificador de articulação, pode fornecer a posição de articulação do atuador de extremidade 702 para o circuito de controle 710.

[00242] Em um outro aspecto, a função de articulação do sistema cirúrgico robótico 700 pode compreender dois membros de articulação, ou ligações, 742a, 742b. Esses membros de articulação 742a, 742b são acionados por discos separados na interface do robô (a cremalheira), que são acionados pelos dois motores 708d, 708e. Quando o motor de disparo separado 704a é fornecido, cada ligação de articulação 742a, 742b pode ser antagonicamente acionada em relação à outra ligação para fornecer um movimento de retenção resistivo e uma carga à cabeça quando ela não está se movendo e para fornecer um movimento de articulação quando a cabeça é articulada. Os membros de articulação 742a, 742b se fixam à cabeça em um raio fixo quando a cabeça é girada. Consequentemente, a vantagem mecânica do link de empurrar e puxar se altera quando a cabeça é girada. Esta alteração na vantagem mecânica pode ser mais pronunciada com outros sistemas de acionamento da ligação de articulação.

[00243] Em um aspecto, o um ou mais motores 704a a 704e podem compreender um motor CC escovado com uma caixa de câmbio e ligações mecânicas a um membro de disparo, membro de fechamento ou membro de articulação. Um outro exemplo inclui motores elétricos 704a a 704e que operam os elementos mecânicos móveis como o membro de deslocamento, as ligações de articulação, o tubo de fechamento e o eixo de acionamento. Uma influência externa é uma influência desmedida e imprevisível de coisas como tecido, corpos circundantes, e atrito no sistema físico. Essa influência externa pode ser chamada de arrasto, que age em oposição a um dos motores elétricos 704a a 704e. A influência externa, como o arrasto, pode fazer com que o funcionamento do sistema físico se desvie de uma operação desejada do sistema físico.

[00244] Em um aspecto, o sensor de posição 734 pode ser implementado como um sistema de posicionamento absoluto. Em um aspecto, o sensor de posição 734 pode compreender um sistema de posicionamento magnético giratório absoluto implementado como um sensor de posição magnético giratório de circuito integrado único, AS5055EQFT, disponível junto à Austria Microsystems, AG. O sensor de posição 734 pode fazer interface com o circuito de controle 710 para fornecer um sistema de posicionamento absoluto. A posição pode incluir elementos de efeito Hall múltiplos localizados acima de um magneto e acoplado a um processador CORDIC, também conhecido como o método dígito por dígito e algoritmo de Volder, que é fornecido para implementar um algoritmo simples e eficiente para calcular funções hiperbólicas e trigonométricas que exigem apenas operações de adição,

subtração, deslocamento de bits e tabela de pesquisa.

[00245] Em um aspecto, o circuito de controle 710 pode estar em comunicação com um ou mais sensores 738. Os sensores 738 podem ser posicionados no atuador de extremidade 702 e adaptados para funcionar com o instrumento cirúrgico robótico 700 para medir a vários parâmetros derivados como a distância de vão em relação ao tempo, a compressão do tecido em relação ao tempo, e deformação da bigorna em relação ao tempo. Os sensores 738 podem compreender um sensor magnético, um sensor de campo magnético, um medidor de esforço, uma célula de carga, um sensor de pressão, um sensor de força, um sensor de torque, um sensor indutivo como um sensor de corrente parasita, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico e/ou qualquer outro sensor adequado para medir um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 702. Os sensores 738 podem incluir um ou mais sensores. Os sensores 738 podem estar situados na plataforma do cartucho de grampos 718 para determinar a localização do tecido com o uso de eletrodos segmentados. Os sensores de torque 744a a 744e podem ser configurados para detectar força como força de disparo, força de fechamento, e/ou força de articulação, entre outros. Consequentemente, o circuito de controle 710 pode detectar (1) a carga de fechamento experimentada pelo tubo de fechamento distal e sua posição, (2) o membro de disparo na cremalheira e sua posição, (3) a porção da lâmina ultrassônica 718 que apresenta tecido na mesma e (4) a carga e a posição em ambas as hastes de articulação.

[00246] Em um aspecto, o um ou mais sensores 738 podem compreender um medidor de esforço como, por exemplo, um medidor de microesforço, configurado para medir a magnitude do esforço na bigorna 716 durante uma condição pinçada. O medidor de tensão fornece um sinal elétrico cuja amplitude varia com a magnitude da tensão. Os sensores 738 podem compreender um sensor de pressão configurado para detectar uma pressão gerada pela presença de tecido comprimido entre a bigorna 716 e o cartucho de grampos 718. Os sensores 738 podem ser configurados para detectar a impedância de uma seção de tecido situada entre a bigorna 716 e o cartucho de grampos 718 que é indicativa da espessura e/ou da completude do tecido situado entre os mesmos.

[00247] Em um aspecto, os sensores 738 podem ser implementadas como uma ou mais chaves de limite, dispositivos eletromecânicos, chaves de estado sólido, dispositivos de efeito Hall, dispositivos magneto-resistivos (MR) dispositivos magneto-resistivos gigantes (GMR), magnetômetros, entre outros. Em outras implementações, os sensores 738 podem ser implementados como chaves de estado sólido que operam sob a influência da luz, como os sensores ópticos, sensores de infravermelho, sensores de ultravioleta, dentre outros. Além disso, as chaves podem ser dispositivos de estado sólido como transístores (por exemplo, FET, FET de junção, MOSFET, bipolar, e similares). Em outras implementações, os sensores 738 podem incluir chaves elétricas sem condutor, chaves ultrassônicas, acelerômetros e sensores de inércia, entre outros.

[00248] Em um aspecto, os sensores 738 podem ser configurados para medir as forças exercidas sobre a bigorna 716 pelo sistema de acionamento de fechamento. Por exemplo, um ou mais sensores 738 podem estar em um ponto de interação entre o tubo de fechamento e a bigorna 716 para detectar as forças de fechamento aplicadas pelo tubo de fechamento na bigorna 716. As forças exercidas sobre a bigorna 716 podem ser representativas da compressão do tecido experimentada pela seção de tecido capturada entre a bigorna 716 e o cartucho de grampos 718. O um ou mais sensores 738 podem ser posicionados em vários pontos de interação ao longo do sistema de acionamento de fechamento para detectar as forças de fechamento aplicadas à bigorna

716 pelo sistema de acionamento de fechamento. O um ou mais sensores 738 podem ser amostrados em tempo real durante uma operação de preensão pelo processador do circuito de controle 710. O circuito de controle 710 recebe medições de amostra em tempo real para fornecer e analisar informações baseadas em tempo e avaliar, em tempo real, as forças de fechamento aplicadas à bigorna 716.

[00249] Em um aspecto, um sensor de corrente 736 pode ser usado para medir a corrente drenada por cada um dos motores 704a a 704e. A força necessária para avançar qualquer um dos elementos mecânicos móveis como a viga com perfil em I 714 corresponde à corrente drenada por um dos motores 704a a 704e. A força é convertida em um sinal digital e fornecida ao circuito de controle 710. O circuito de controle 710 pode ser configurado para simular a resposta do sistema real do instrumento no software do controlador. Um membro de deslocamento pode ser atuado para mover uma viga com perfil em I 714 no atuador de extremidade 702 em ou próximo a uma velocidade alvo. O instrumento cirúrgico robótico 700 pode incluir um controlador de retroinformação, que pode ser um ou qualquer dos controladores de retroinformação, incluindo, mas não se limitando a, um controlador PID, retroinformação de estado, quadrático linear (LQR) e/ou um controlador adaptável, por exemplo. O instrumento cirúrgico robótico 700 pode incluir uma fonte de energia para converter o sinal do controlador de retroinformação em uma entrada física como tensão do estojo, tensão PWM, tensão modulada por frequência, corrente, torque e/ou força, por exemplo. Detalhes adicionais são revelados no Pedido de Patente US n° de série 15/636.829, intitulado CLOSED LOOP VELOCITY CONTROL TECHNIQUES FOR ROBOTIC SURGICAL INSTRUMENT, depositado em 29 de junho de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.

[00250] A Figura 18 ilustra um diagrama de blocos de um instrumento cirúrgico 750 programado para controlar a translação distal de um membro de deslocamento de acordo com um aspecto da presente descrição. Em um aspecto, o instrumento cirúrgico 750 é programado para controlar a translação distal de um membro de deslocamento, como a viga com perfil em I 764. O instrumento cirúrgico 750 compreende um atuador de extremidade 752 que pode compreender uma bigorna 766, uma viga com perfil em I 764 (incluindo um gume cortante afiado) e um cartucho de grampos removível 768.

[00251] A posição, o movimento, o deslocamento e/ou a translação de um membro de deslocamento linear, como a viga com perfil em I 764, podem ser medidos por um sistema de posicionamento absoluto, disposição de sensor e um sensor de posição 784. Como a viga com perfil em I 764 é acoplada a um membro de acionamento longitudinalmente móvel, a posição da viga com perfil em I 764 pode ser determinada mediante a medição da posição do membro de acionamento longitudinalmente móvel que emprega o sensor de posição 784. Consequentemente, na descrição a seguir, a posição, o deslocamento e/ou a translação da viga com perfil em I 764 podem ser obtidos pelo sensor de posição 784, conforme descrito na presente invenção. Um circuito de controle 760 pode ser programado para controlar a translação do membro de deslocamento, como a viga com perfil em I 764. O circuito de controle 760, em alguns exemplos, pode compreender um ou mais microcontroladores, microprocessadores ou outros processadores adequados para executar as instruções que fazem com que o processador ou processadores controlem o membro de deslocamento, por exemplo, a viga com perfil em I 764, da maneira descrita. Em um aspecto, um temporizador/contador 781 fornece um sinal de saída, como o tempo decorrido ou uma contagem digital, ao circuito de controle 760 para correlacionar a posição da viga com perfil em I 764 conforme determinado pelo sensor de posição 784 com a saída do temporizador/contador 781 de modo que o circuito de controle 760 possa determinar a posição da viga com perfil em I 764 em um momento específico (t) em relação a uma posição inicial. O temporizador/contador 781 pode ser configurado para medir o tempo decorrido, contar eventos externos, ou medir eventos eternos.

[00252] O circuito de controle 760 pode gerar um sinal de ponto de ajuste do motor 772. O sinal de ponto de ajuste do motor 772 pode ser fornecido a um controlador do motor 758. O controlador do motor 758 pode compreender um ou mais circuitos configurados para fornecer um sinal de acionamento do motor 774 ao motor 754 para acionar o motor 754, conforme descrito na presente invenção. Em alguns exemplos, o motor 754 pode ser um motor CC com motor elétrico CC escovado. Por exemplo, a velocidade do motor 754 pode ser proporcional ao sinal de acionamento do motor 774. Em alguns exemplos, o motor 754 pode ser um motor elétrico CC sem escovas e o sinal de acionamento do motor 774 pode compreender um sinal PWM fornecido para um ou mais enrolamentos de estator do motor 754. Além disso, em alguns exemplos, o controlador do motor 758 pode ser omitido, e o circuito de controle 760 pode gerar o sinal de acionamento de motor 774 diretamente.

[00253] O motor 754 pode receber energia de uma fonte de energia

762. A fonte de energia 762 pode ser ou incluir uma bateria, um super capacitor, ou qualquer outra fonte de energia adequada. O motor 754 pode ser mecanicamente acoplado à viga com perfil em I 764 por meio de uma transmissão 756. A transmissão 756 pode incluir uma ou mais engrenagens ou outros componentes de ligação para acoplar o motor 754 à viga com perfil em I 764. Um sensor de posição 784 pode detectar uma posição da viga com perfil em I 764. O sensor de posição 784 pode ser ou pode incluir qualquer tipo de sensor que seja capaz de gerar dados de posição que indicam uma posição da viga com perfil em I 764.

Em alguns exemplos, o sensor de posição 784 pode incluir um codificador configurado para fornecer uma série de pulsos ao circuito de controle 760 à medida que a viga com perfil em I 764 translada distal e proximalmente. O circuito de controle 760 pode rastrear os pulsos para determinar a posição da viga com perfil em I 764. Outros sensores de posição adequados podem ser usados, incluindo, por exemplo, um sensor de proximidade. Outros tipos de sensores de posição podem fornecer outros sinais que indiquem o movimento da viga com perfil em I 764. Além disso, em alguns exemplos, o sensor de posição 784 pode ser omitido. Quando o motor 754 for um motor de passo, o circuito de controle 760 pode rastrear a posição da viga com perfil em I 764 ao agregar o número e a orientação das etapas que o motor 754 foi instruído a executar. O sensor de posição 784 pode estar situado no atuador de extremidade 752 ou em qualquer outra porção do instrumento.

[00254] O circuito de controle 760 pode estar em comunicação com um ou mais sensores 788. Os sensores 788 podem ser posicionados no atuador de extremidade 752 e adaptados para funcionar com o instrumento cirúrgico 750 para medir os vários parâmetros derivados, como distância de vão em relação ao tempo, compressão do tecido em relação ao tempo e tensão da bigorna em relação ao tempo. Os sensores 788 podem compreender um sensor magnético, um sensor de campo magnético, um medidor de esforço, um sensor de pressão, um sensor de força, um sensor indutivo como um sensor de correntes parasitas, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico e/ou quaisquer outros sensores adequados para medição de um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 752. Os sensores 788 podem incluir um ou mais sensores.

[00255] O um ou mais sensores 788 podem compreender um medidor de esforço, como um medidor de microesforço, configurado para medir a magnitude da tensão na bigorna 766 durante uma condição de preensão. O medidor de tensão fornece um sinal elétrico cuja amplitude varia com a magnitude da tensão. Os sensores 788 podem compreender um sensor de pressão configurado para detectar uma pressão gerada pela presença de tecido comprimido entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768. Os sensores 788 podem ser configurados para detectar a impedância de uma seção de tecido situada entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768 que é indicativa da espessura e/ou da completude do tecido situado entre eles.

[00256] Os sensores 788 podem ser configurados para medir as forças exercidas sobre a bigorna 766 por um sistema de acionamento de fechamento. Por exemplo, um ou mais sensores 788 podem estar em um ponto de interação entre um tubo de fechamento e a bigorna 766 para detectar as forças de fechamento aplicadas por um tubo de fechamento à bigorna 766. As forças exercidas sobre a bigorna 766 podem ser representativas da compressão do tecido experimentada pela seção de tecido capturada entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768. O um ou mais sensores 788 podem ser posicionados em vários pontos de interação ao longo do sistema de acionamento de fechamento para detectar as forças de fechamento aplicadas à bigorna 766 pelo sistema de acionamento de fechamento. O um ou mais sensores 788 podem ser amostrados em tempo real durante uma operação de preensão por um processador do circuito de controle 760. O circuito de controle 760 recebe medições de amostra em tempo real para fornecer e analisar informações baseadas em tempo e avaliar, em tempo real, as forças de fechamento aplicadas à bigorna 766.

[00257] Um sensor de corrente 786 pode ser empregado para medir a corrente drenada pelo motor 754. A força necessária para avançar a viga com perfil em I 764 corresponde à corrente drenada pelo motor

754. A força é convertida em um sinal digital e fornecida ao circuito de controle 760.

[00258] O circuito de controle 760 pode ser configurado para simular a resposta do sistema real do instrumento no software do controlador. Um membro de deslocamento pode ser atuado para mover uma viga com perfil em I 764 no atuador de extremidade 752 em ou próximo a uma velocidade alvo. O instrumento cirúrgico 750 pode incluir um controlador de retroinformação, que pode ser um ou qualquer dos controladores de retroinformação, incluindo, mas não se limitando a, um controlador PID, retroinformação de estado, LQR, e/ou um controlador adaptável, por exemplo. O instrumento cirúrgico 750 pode incluir uma fonte de energia para converter o sinal do controlador de retroinformação em uma entrada física como tensão do estojo, tensão PWM, tensão modulada por frequência, corrente, torque e/ou força, por exemplo.

[00259] O sistema de acionamento real do instrumento cirúrgico 750 é configurado para acionar o membro de deslocamento, o membro de corte ou a viga com perfil em I 764, por um motor CC escovado com caixa de câmbio e ligações mecânicas a um sistema de articulação e/ou de corte. Um outro exemplo é o motor elétrico 754 que opera o membro de deslocamento e o acionador de articulação, por exemplo, de um conjunto de eixo de acionamento intercambiável. Uma influência externa é uma influência desmedida e imprevisível de coisas como tecido, corpos circundantes, e atrito no sistema físico. Essa influência externa pode ser chamada de arrasto, que age em oposição ao motor elétrico 754. A influência externa, como o arrasto, pode fazer com que o funcionamento do sistema físico se desvie de uma operação desejada do sistema físico.

[00260] Vários aspectos exemplificadores são direcionados a um instrumento cirúrgico 750 que compreende um atuador de extremidade 752 com implementos cirúrgicos de grampeamento e corte acionados por motor. Por exemplo, um motor 754 pode acionar um membro de deslocamento distal e proximalmente ao longo de um eixo geométrico longitudinal do atuador de extremidade 752. O atuador de extremidade 752 pode compreender uma bigorna articulável 766 e, quando configurada para uso, um cartucho de grampos 768 posicionado no lado oposto da bigorna 766. Um médico pode segurar o tecido entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768, conforme descrito aqui. Quando pronto para usar o instrumento 750, o médico pode fornecer um sinal de disparo, por exemplo, pressionando um gatilho do instrumento

750. Em resposta ao sinal de disparo, o motor 754 pode acionar o membro de deslocamento distalmente ao longo do eixo geométrico longitudinal do atuador de extremidade 752 a partir de uma posição de início de curso proximal para uma posição de fim de curso distal da posição de início de curso. À medida que o membro de deslocamento se desloca distalmente, a viga com perfil em I 764 com um elemento de corte posicionado em uma extremidade distal pode cortar o tecido entre o cartucho de grampos 768 e a bigorna 766.

[00261] Em vários exemplos, o instrumento cirúrgico 750 pode compreender um circuito de controle 760 programado para controlar a translação distal do membro de deslocamento, como a viga com perfil em I 764, por exemplo, com base em uma ou mais condições do tecido. O circuito de controle 760 pode ser programado para detectar direta ou indiretamente as condições do tecido, como espessura, conforme descrito aqui. O circuito de controle 760 pode ser programado para selecionar um programa de controle baseado nas condições do tecido. Um programa de controle de disparo pode descrever o movimento distal do membro de deslocamento. Diferentes programas de controle de disparo podem ser selecionados para melhor tratar as diferentes condições do tecido. Por exemplo, quando um tecido mais espesso está presente, o circuito de controle 760 pode ser programado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade inferior e/ou com potência mais baixa. Quando um o tecido mais fino está presente, o circuito de controle 760 pode ser programado para transladar o membro de deslocamento a uma velocidade mais alta e/ou com maior potência.

[00262] Em alguns exemplos, o circuito de controle 760 pode, inicialmente, operar o motor 754 em uma configuração de circuito aberto para uma primeira porção de circuito aberto de um curso do membro de deslocamento. Com base em uma resposta do instrumento 750 durante a porção de circuito aberto do curso, o circuito de controle 760 pode selecionar um programa de controle de disparo. A resposta do instrumento pode incluir uma distância de translação do membro de deslocamento durante a porção de circuito aberto, um tempo decorrido durante a porção de circuito aberto, a energia fornecida ao motor 754 durante a porção de circuito aberto, uma soma de larguras de pulso de um sinal de acionamento de motor, etc. Após a porção de circuito aberto, o circuito de controle 760 pode implementar o programa de controle de disparo selecionado para uma segunda porção do curso do membro de deslocamento. Por exemplo, durante a porção de circuito fechado do curso, o circuito de controle 760 pode modular o motor 754 com base nos dados de translação que descrevem uma posição do membro de deslocamento em uma maneira de circuito fechado para transladar o membro de deslocamento em uma velocidade constante. Detalhes adicionais são revelados no Pedido de Patente US n° de série 15/720.852, intitulado SYSTEM AND METHODS FOR CONTROLLING A DISPLAY OF A SURGICAL INSTRUMENT, depositado em 29 de setembro de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.

[00263] A Figura 19 é um diagrama esquemático de um instrumento cirúrgico 790 configurado para controlar várias funções de acordo com um aspecto da presente descrição. Em um aspecto, o instrumento cirúrgico 790 é programado para controlar a translação distal de um membro de deslocamento, como a viga com perfil em I 764. O instrumento cirúrgico 790 compreende um atuador de extremidade 792 que pode compreender uma bigorna 766, uma viga com perfil em I 764 e um cartucho de grampos removível 768 que pode ser intercambiado com um cartucho de RF 796 (mostrado em linha tracejada).

[00264] Em um aspecto, os sensores 788 podem ser implementados como uma chave limite, dispositivo eletromecânico, chaves de estado sólido, dispositivos de efeito Hall, dispositivos de RM, dispositivos GMR, magnetômetros, entre outros. Em outras implementações, os sensores 638 podem ser chaves de estado sólido que operam sob a influência da luz, como os sensores ópticos, sensores de infravermelho, sensores de ultravioleta, dentre outros. Além disso, as chaves podem ser dispositivos de estado sólido como transístores (por exemplo, FET, FET de junção, MOSFET, bipolar, e similares). Em outras implementações, os sensores 788 podem incluir chaves elétricas sem condutor, chaves ultrassônicas, acelerômetros, sensores de inércia e, entre outros.

[00265] Em um aspecto, o sensor de posição 784 pode ser implementado como um sistema de posicionamento absoluto, que compreende um sistema de posicionamento absoluto magnético giratório implementado como um sensor de posição magnético giratório, de circuito integrado único, AS5055EQFT, disponível junto à Austria Microsystems, AG. O sensor de posição 784 pode fazer interface com o circuito de controle 760 para fornecer um sistema de posicionamento absoluto. A posição pode incluir elementos de efeito Hall múltiplos localizados acima de um magneto e acoplado a um processador CORDIC, também conhecido como o método dígito por dígito e algoritmo de Volder, que é fornecido para implementar um algoritmo simples e eficiente para calcular funções hiperbólicas e trigonométricas que exigem apenas operações de adição, subtração, deslocamento de bits e tabela de pesquisa.

[00266] Em um aspecto, a viga com perfil em I 764 pode ser implementada como o membro de faca que compreende um corpo de faca que suporta operacionalmente uma lâmina de corte de tecido nela e pode incluir adicionalmente abas ou recursos de engate de bigorna e recursos de engate de canal ou uma base. Em um aspecto, o cartucho de grampos 768 pode ser implementado como um cartucho de prendedores cirúrgicos padrão (mecânico). Em um aspecto, o cartucho de RF 796 pode ser implementado como um cartucho de RF. Estas e outras disposições de sensores são descritas no Pedido de Patente de propriedade comum US n° de série 15/628.175, intitulado

TECHNIQUES FOR ADAPTIVE CONTROL OF MOTOR VELOCITY OF A SURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT, depositado em 20 de junho de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.

[00267] A posição, o movimento, o deslocamento e/ou a translação de um membro de deslocamento linear, como a viga com perfil em I 764, podem ser medidos por um sistema de posicionamento absoluto, disposição de sensor e sensor de posição representado como o sensor de posição 784. Como a viga com perfil em I 764 é acoplada a um membro de acionamento longitudinalmente móvel, a posição da viga com perfil em I 764 pode ser determinada mediante a medição da posição do membro de acionamento longitudinalmente móvel que emprega o sensor de posição 784. Consequentemente, na descrição a seguir, a posição, o deslocamento e/ou a translação da viga com perfil em I 764 podem ser obtidos pelo sensor de posição 784, conforme descrito na presente invenção. Um circuito de controle 760 pode ser programado para controlar a translação do membro de deslocamento, como a viga com perfil em I 764, conforme descrito aqui. O circuito de controle 760, em alguns exemplos, pode compreender um ou mais microcontroladores, microprocessadores ou outros processadores adequados para executar as instruções que fazem com que o processador ou processadores controlem o membro de deslocamento, por exemplo, a viga com perfil em I 764, da maneira descrita. Em um aspecto, um temporizador/contador 781 fornece um sinal de saída, como o tempo decorrido ou uma contagem digital, ao circuito de controle 760 para correlacionar a posição da viga com perfil em I 764 conforme determinado pelo sensor de posição 784 com a saída do temporizador/contador 781 de modo que o circuito de controle 760 possa determinar a posição da viga com perfil em I 764 em um momento específico (t) em relação a uma posição inicial. O temporizador/contador 781 pode ser configurado para medir o tempo decorrido, contar eventos externos, ou medir eventos eternos.

[00268] O circuito de controle 760 pode gerar um sinal de ponto de ajuste do motor 772. O sinal de ponto de ajuste do motor 772 pode ser fornecido a um controlador do motor 758. O controlador do motor 758 pode compreender um ou mais circuitos configurados para fornecer um sinal de acionamento do motor 774 ao motor 754 para acionar o motor 754, conforme descrito na presente invenção. Em alguns exemplos, o motor 754 pode ser um motor CC com motor elétrico CC escovado. Por exemplo, a velocidade do motor 754 pode ser proporcional ao sinal de acionamento do motor 774. Em alguns exemplos, o motor 754 pode ser um motor elétrico CC sem escovas e o sinal de acionamento do motor 774 pode compreender um sinal PWM fornecido para um ou mais enrolamentos de estator do motor 754. Além disso, em alguns exemplos, o controlador do motor 758 pode ser omitido, e o circuito de controle 760 pode gerar o sinal de acionamento de motor 774 diretamente.

[00269] O motor 754 pode receber energia de uma fonte de energia

762. A fonte de energia 762 pode ser ou incluir uma bateria, um super capacitor, ou qualquer outra fonte de energia adequada. O motor 754 pode ser mecanicamente acoplado à viga com perfil em I 764 por meio de uma transmissão 756. A transmissão 756 pode incluir uma ou mais engrenagens ou outros componentes de ligação para acoplar o motor 754 à viga com perfil em I 764. Um sensor de posição 784 pode detectar uma posição da viga com perfil em I 764. O sensor de posição 784 pode ser ou pode incluir qualquer tipo de sensor que seja capaz de gerar dados de posição que indicam uma posição da viga com perfil em I 764. Em alguns exemplos, o sensor de posição 784 pode incluir um codificador configurado para fornecer uma série de pulsos ao circuito de controle 760 à medida que a viga com perfil em I 764 translada distal e proximalmente. O circuito de controle 760 pode rastrear os pulsos para determinar a posição da viga com perfil em I 764. Outros sensores de posição adequados podem ser usados, incluindo, por exemplo, um sensor de proximidade. Outros tipos de sensores de posição podem fornecer outros sinais que indiquem o movimento da viga com perfil em I 764. Além disso, em alguns exemplos, o sensor de posição 784 pode ser omitido. Quando o motor 754 for um motor de passo, o circuito de controle 760 pode rastrear a posição da viga com perfil em I 764 ao agregar o número e a orientação das etapas que o motor foi instruído a executar. O sensor de posição 784 pode estar situado no atuador de extremidade 792 ou em qualquer outra porção do instrumento.

[00270] O circuito de controle 760 pode estar em comunicação com um ou mais sensores 788. Os sensores 788 podem ser posicionados no atuador de extremidade 792 e adaptados para funcionar com o instrumento cirúrgico 790 para medir os vários parâmetros derivados, como distância de vão em relação ao tempo, compressão do tecido em relação ao tempo e tensão da bigorna em relação ao tempo. Os sensores 788 podem compreender um sensor magnético, um sensor de campo magnético, um medidor de esforço, um sensor de pressão, um sensor de força, um sensor indutivo como um sensor de correntes parasitas, um sensor resistivo, um sensor capacitivo, um sensor óptico e/ou quaisquer outros sensores adequados para medição de um ou mais parâmetros do atuador de extremidade 792. Os sensores 788 podem incluir um ou mais sensores.

[00271] O um ou mais sensores 788 podem compreender um medidor de esforço, como um medidor de microesforço, configurado para medir a magnitude da tensão na bigorna 766 durante uma condição de preensão. O medidor de tensão fornece um sinal elétrico cuja amplitude varia com a magnitude da tensão. Os sensores 788 podem compreender um sensor de pressão configurado para detectar uma pressão gerada pela presença de tecido comprimido entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768. Os sensores 788 podem ser configurados para detectar a impedância de uma seção de tecido situada entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768 que é indicativa da espessura e/ou da completude do tecido situado entre os mesmos.

[00272] Os sensores 788 podem ser configurados para medir as forças exercidas sobre a bigorna 766 pelo sistema de acionamento de fechamento. Por exemplo, um ou mais sensores 788 podem estar em um ponto de interação entre um tubo de fechamento e a bigorna 766 para detectar as forças de fechamento aplicadas por um tubo de fechamento à bigorna 766. As forças exercidas sobre a bigorna 766 podem ser representativas da compressão do tecido experimentada pela seção de tecido capturada entre a bigorna 766 e o cartucho de grampos 768. O um ou mais sensores 788 podem ser posicionados em vários pontos de interação ao longo do sistema de acionamento de fechamento para detectar as forças de fechamento aplicadas à bigorna 766 pelo sistema de acionamento de fechamento. O um ou mais sensores 788 podem ser amostrados em tempo real durante uma operação de preensão por um processador do circuito de controle 760. O circuito de controle 760 recebe medições de amostra em tempo real para fornecer e analisar informações baseadas em tempo e avaliar, em tempo real, as forças de fechamento aplicadas à bigorna 766.

[00273] Um sensor de corrente 786 pode ser empregado para medir a corrente drenada pelo motor 754. A força necessária para avançar a viga com perfil em I 764 corresponde à corrente drenada pelo motor

[00274] Uma fonte de energia de RF 794 é acoplada ao atuador de extremidade 792 e é aplicada ao cartucho de RF 796 quando o cartucho de RF 796 é carregado no atuador de extremidade 792 no lugar do cartucho de grampos 768. O circuito de controle 760 controla o fornecimento da energia de RF ao cartucho de RF 796.

[00275] Detalhes adicionais são revelados no Pedido de Patente US n° de série 15/636.096, intitulado SURGICAL SYSTEM COUPLABLE WITH STAPLE CARTRIDGE AND RADIO FREQUENCY CARTRIDGE, AND METHOD OF USING SAME, depositado em 28 de junho de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade. Hardware do gerador

[00276] A Figura 20 é um diagrama de blocos de um gerador 800 configurado para fornecer ajuste sem indutor, entre outros benefícios. Detalhes adicionais do gerador 800 são descritos na Patente US n°

9.060.775 intitulada SURGICAL GENERATOR FOR ULTRASONIC AND ELECTROSURGICAL DEVICES, concedida em 23 de junho de 2015 que, que está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. O gerador 800 pode compreender um estágio isolado do paciente 802 em comunicação com um estágio não isolado 804 por meio de um transformador de potência 806. Um enrolamento secundário 808 do transformador de potência 806 está contido no estágio isolado

802 e pode compreender uma configuração com derivação (por exemplo, uma configuração com derivação central ou com derivação não central) para definir as saídas de sinal de acionamento 810a, 820b, 820c para fornecer sinais de acionamento a diferentes instrumentos cirúrgicos, como, por exemplo, um dispositivo cirúrgico ultrassônico, um instrumento eletrocirúrgico de RF e um instrumento cirúrgico multifuncional que inclui modos de energia ultrassônica e de RF que podem ser liberados sozinhos ou simultaneamente. Em particular, as saídas de sinal de acionamento 810a e 810c podem fornecer um sinal de acionamento ultrassônico (por exemplo, um sinal de acionamento de valor quadrático médio ("RMS" - root-mean-square) de 420V) a um instrumento cirúrgico ultrassônico, e as saídas de sinal de acionamento 810b e 810c podem fornecer um sinal de acionamento eletrocirúrgico (por exemplo, um sinal de acionamento de RMS de 100V) a um instrumento eletrocirúrgico de RF, sendo que a saída de sinal de acionamento 810b corresponde à derivação central do transformador de potência 806.

[00277] Em certas formas, os sinais de acionamento ultrassônicos e eletrocirúrgicos podem ser fornecidos simultaneamente a instrumentos cirúrgicos distintos e/ou a um único instrumento cirúrgico, como um instrumento cirúrgico multifuncional, com a capacidade de fornecer tanto energia ultrassônica quanto eletrocirúrgica ao tecido. Será observado que o sinal eletrocirúrgico fornecido tanto pelo instrumento eletrocirúrgico dedicado quanto pelo instrumento combinado multifuncional eletrocirúrgico/ultrassônico podem ser tanto um sinal de nível terapêutico quanto subterapêutico, onde o sinal subterapêutico pode ser usado, por exemplo, para monitorar o tecido ou as condições dos instrumentos e fornecer retroinformação ao gerador. Por exemplo, os sinais de RF e ultrassônico podem ser fornecidos separadamente ou simultaneamente a partir de um gerador com uma única porta de saída a fim de fornecer o sinal de saída desejado ao instrumento cirúrgico, conforme será discutido em maiores detalhes abaixo. Consequentemente, o gerador pode combinar as energias eletrocirúrgica de RF e ultrassônica e fornecer as energias combinadas ao instrumento eletrocirúrgico/ultrassônico multifuncional. Eletrodos bipolares podem ser colocados em uma ou em ambas as garras do atuador de extremidade. Uma garra pode ser acionada por energia ultrassônica em adição à energia eletrocirúrgica de RF, funcionando simultaneamente. A energia ultrassônica pode ser empregada para realizar dissecção em tecido enquanto a energia eletrocirúrgica de RF pode ser empregada para cauterização de vasos.

[00278] O estágio não isolado 804 pode compreender um amplificador de potência 812 que tem uma saída conectada a um enrolamento primário 814 do transformador de potência 806. Em certas formas, o amplificador de potência 812 pode compreender um amplificador do tipo empurrar e puxar. Por exemplo, o estágio não isolado 804 pode compreender adicionalmente um dispositivo lógico 816 para fornecer uma saída digital a um circuito conversor digital para analógico (DAC, "digital-to-analog converter") 818 que, por sua vez, fornece um sinal analógico correspondente a uma entrada do amplificador de potência 812. Em certas formas, o dispositivo lógico 816 pode compreender uma matriz de portas programável ("PGA" - programmable gate array), uma matriz de portas programável em campo ("FPGA" - field-programmable gate array), um dispositivo lógico programável ("PLD" - programmable logic device), entre outros circuitos lógicos, por exemplo. O dispositivo lógico 816, pelo fato de controlar a entrada do amplificador de potência 812 através do circuito DAC 818 pode, portanto, controlar qualquer um dentre vários parâmetros (por exemplo frequência, forma de onda, amplitude da forma de onda) de sinais de acionamento aparecendo nas saídas de sinal de acionamento

810a, 810b e 810c. Em certas formas e conforme discutido abaixo, o dispositivo lógico 816, em conjunto com um processador (por exemplo, um PSD discutido abaixo), pode implementar vários algoritmos de controle baseados em processamento de sinal digital (PSD) e/ou outros para controlar os parâmetros das saídas de sinais de acionamento fornecidos pelo gerador 800.

[00279] A potência pode ser fornecida a um trilho de alimentação do amplificador de potência 812 por um regulador de modo de chave 820, como, por exemplo, um conversor de potência. Em certas formas, o regulador de modo de chave 820 pode compreender um regulador ajustável de antagônico, por exemplo. O estágio não isolado 804 pode compreender, ainda, um primeiro processador 822 que, em uma forma, pode compreender um processador de PSD como um ADSP-21469 SHARC DSP, disponível junto à Analog Devices, Norwood, MA, EUA, por exemplo, embora em várias formas, qualquer processador adequado pode ser utilizado. Em certas formas, o processador de DSP 822 pode controlar a operação do regulador de modo de chave 820 responsivo a dados de retroinformação de tensão recebidos do amplificador de potência 812 pelo processador de DSP 822 através de um circuito ADC 824. Em uma forma, por exemplo, o processador de DSP 822 pode receber como entrada, através do circuito ADC 824, o envelope de forma de onda de um sinal (por exemplo, um sinal de RF) sendo amplificado pelo amplificador de potência 812. O processador de PSD 822 pode então controlar o regulador de modo de chave 820 (por exemplo, através de uma saída modulada por largura de pulso ("PWM" - pulse-width modulated) de modo que a tensão de trilho provida ao amplificador de potência 812 rastreie o envelope forma de onda do sinal amplificado. Modulando-se dinamicamente a tensão do trilho do amplificador de potência 812 com base no envelope de forma de onda, a eficiência do amplificador de potência 812 pode ser significativamente aprimorada em relação a esquemas de amplificador com tensão de trilho fixa.

[00280] Em certas formas, o dispositivo lógico 816, em conjunto com o processador de PSD 822, pode implementar um circuito de síntese digital como um esquema de controle com sintetizador digital direto para controlar a forma de onda, a frequência e/ou a amplitude dos sinais de acionamento emitidos pelo gerador 800. Em uma forma, por exemplo, o dispositivo lógico 816 pode implementar um algoritmo de controle de DDS mediante a recuperação de amostras de forma de onda armazenadas em uma tabela de pesquisa (LUT, "look-up table") atualizada dinamicamente, como uma LUT de memória RAM que pode ser integrada em um FPGA. Esse algoritmo de controle é particularmente útil para aplicações ultrassônicas nas quais um transdutor ultrassônico, como um transdutor ultrassônico, pode ser acionado por uma corrente senoidal limpa em sua frequência de ressonância. como outras frequências podem excitar ressonâncias parasíticas, minimizar ou reduzir a distorção total da corrente da ramificação de movimento pode correspondentemente minimizar ou reduzir os efeitos indesejáveis da ressonância. Como a forma de onda de uma saída de sinal de acionamento pelo gerador 800 é afetada por várias fontes de distorção presentes no circuito de acionamento de saída (por exemplo, o transformador de potência 806, o amplificador de potência 812), dados de retroinformação de tensão e corrente com base no sinal de acionamento podem ser fornecidos a um algoritmo, como um algoritmo para controle de erros implementado pelo processador de PSD 822, que compensa a distorção mediante a pré-distorção adequada ou modificação das amostras de forma de onda armazenadas na LUT de maneira dinâmica e contínua (por exemplo, em tempo real). Em uma forma, a quantidade ou o grau de pré-distorção aplicada às amostras da LUT pode ser baseada no erro entre uma corrente da ramificação de movimento computadorizada e um forma de onda de corrente desejado, sendo que o erro é determinado em uma base de amostra por amostra. Dessa maneira, as amostras da LUT pré- distorcidas, quando processadas através do circuito de acionamento, podem resultar em um sinal de acionamento da ramificação de movimento que tem a forma de onda desejada (por exemplo, senoidal) para acionar de maneira ótima o transdutor ultrassônico. Em tais formas, as amostras de forma de onda de LUT não irão, portanto, representar a forma de onda desejada do sinal de acionamento, mas sim a forma de onda que é necessária para por fim produzir a forma de onda desejado do sinal de acionamento da ramificação de movimento, quando são levados em conta os efeitos de distorção.

[00281] O estágio não isolado 804 pode compreender adicionalmente um primeiro circuito ADC 826 e um segundo circuito ADC 828 acoplados à saída do transformador de potência 806 por meio dos respectivos transformadores de isolamento, 830 e 832, para amostrar respectivamente a tensão e a corrente de sinais de acionamento emitidos pelo gerador 800. Em certas formas, os circuitos ADC 826 e 828 podem ser configurados para amostragem em altas velocidades (por exemplo, 80 mega amostras por segundo ("MSPS" - mega samples per second)) para permitir a sobreamostragem dos sinais de acionamento. Em uma forma, por exemplo, a velocidade de amostragem dos circuitos ADC 826 e 828 pode permitir uma sobreamostragem de aproximadamente 200 x (dependendo da frequência) dos sinais de acionamento. Em certas formas, as operações de amostragem do circuito ADC 826 e 828 podem ser realizadas por um único circuito ADC recebendo sinais de entrada de tensão e corrente por meio de um multiplexador bidirecional. O uso de amostragem em alta velocidade nas formas do gerador 800 pode permitir, entre outras coisas, o cálculo da corrente complexa que flui através da ramificação de movimento (que pode ser usada em certas formas para implementar o controle de forma de onda baseado em DDS descrito acima), a filtragem digital precisa dos sinais amostrados e o cálculo do consumo real de energia com alto grau de precisão. Os dados de retroinformação de tensão e corrente emitidos pelos circuitos ADC 826 e 828 podem ser recebidos e processados (por exemplo, buffer do tipo primeira-entrada- primeira-saída ("FIFO" - first-in-first-out"), multiplexador) pelo dispositivo lógico 816 e armazenados em memória de dados para recuperação subsequente, por exemplo, pelo processador 822. Conforme observado acima, os dados de retroinformação sobre tensão e corrente podem ser usados como entrada para um algoritmo para pré-distorção ou modificação de amostras de formato de onda na LUT, de maneira dinâmica e contínua. Em certas formas, isso pode exigir que cada par de dados de retroinformação de tensão e corrente armazenado seja indexado com base em, ou de outro modo associado a, uma amostra da LUT correspondente que foi fornecida pelo dispositivo lógico 816 quando o par de dados de retroinformação de tensão e corrente foi capturado. A sincronização das amostras da LUT com os dados de retroinformação sobre tensão e corrente dessa maneira contribui para a correta temporização e estabilidade do algoritmo pré-distorção.

[00282] Em certas formas, os dados de retroinformação de tensão e corrente podem ser usados para controlar a frequência e/ou a amplitude (por exemplo, amplitude de corrente) dos sinais de acionamento. Em uma forma, por exemplo, os dados de retroinformação sobre tensão e corrente podem ser usados para determinar a fase da impedância. A frequência do sinal de acionamento pode, então, ser controlada para minimizar ou reduzir a diferença entre a fase da impedância determinada e um ponto de ajuste da fase da impedância (por exemplo, 0°), minimizando ou reduzindo assim os efeitos da distorção harmônica e, correspondentemente, acentuando a precisão da medição de fase da impedância. A determinação da impedância de fase e um sinal de controle da frequência podem ser implementados no processador de PSD 822, por exemplo, com o sinal de controle da frequência sendo fornecido como entrada a um algoritmo de controle de DDS implementado pelo dispositivo lógico programável 816.

[00283] Em outra forma, por exemplo, os dados de retroinformação da corrente podem ser monitorados de modo a manter a amplitude de corrente do sinal de acionamento em um ponto de ajuste da amplitude de corrente. O ponto de ajuste da amplitude de corrente pode ser especificado diretamente ou determinado indiretamente com base nos pontos de ajuste especificados para amplitude de tensão e potência. Em certas formas, o controle da amplitude de corrente pode ser implementado pelo algoritmo de controle, como, por exemplo, um algoritmo de controle proporcional-integral-derivativo (PID), no processador DSP 822. As variáveis controladas pelo algoritmo de controle para controlar adequadamente a amplitude de corrente do sinal de acionamento podem incluir, por exemplo, a alteração de escala das amostras de forma de onda de LUT armazenadas no dispositivo lógico 816 e/ou a tensão de saída em escala total do circuito DAC 818 (que fornece a entrada ao amplificador de potência 812) por meio de um circuito DAC 834.

[00284] O estágio não isolado 804 pode compreender adicionalmente um segundo processador 836 para fornecer, entre outras coisas, a funcionalidade da interface de usuário (UI). Em uma forma, o processador de UI 836 pode compreender um processador Atmel AT91SAM9263 com um núcleo ARM 926EJ-S, disponível junto à Atmel Corporation, de San Jose, CA, EUA, por exemplo. Exemplos de funcionalidade de UI suportados pelo processador de UI 836 podem incluir retroinformação audível e visual do usuário, comunicação com dispositivos periféricos (por exemplo, através de uma interface USB),

comunicação com a chave de pedal, comunicação com um dispositivo de entrada de dados (por exemplo, uma tela sensível ao toque) e comunicação com um dispositivo de saída (por exemplo, um alto- falante). O processador de UI 836 pode comunicar-se com o processador de DSP 822 e o dispositivo lógico 816 (por exemplo, via barramentos SPI). Embora o processador de UI 836 possa primariamente suportar a funcionalidade de UI, ele pode também coordenar-se com o processador de PSD 822 para implementar a mitigação de riscos em certas formas. Por exemplo, o processador 836 pode ser programado para monitorar vários aspectos das entradas pelo usuário e/ou outras entradas (por exemplo, entradas pela tela sensível ao toque, entradas de chave de pedal, entradas do sensor de temperatura) e pode desabilitar a saída de acionamento do gerador 800 quando uma condição de erro é detectada.

[00285] Em certas formas, tanto o processador de PSD 822 quanto o processador de UI 836 podem, por exemplo, determinar e monitorar o estado operacional do gerador 800. Para o processador de PSD 822, o estado operacional do gerador 800 pode determinar, por exemplo, quais processos de controle e/ou diagnóstico são implementados pelo processador de PSD 822. Para o processador de UI 836, o estado operacional do gerador 800 pode determinar, por exemplo, quais elementos da UI (por exemplo, telas de exibição, sons) são apresentados a um usuário. Os processadores de UI e PSD respectivos 822 e 836 podem manter independentemente o estado operacional atual do gerador 800, bem como reconhecer e avaliar possíveis transições para fora do estado operacional atual. O processador de PSD 822 pode funcionar como o mestre nessa relação e pode determinar quando devem ocorrer as transições entre estados operacionais. O processador de UI 836 pode estar ciente das transições válidas entre estados operacionais e pode confirmar se uma transição específica é adequada. Por exemplo, quando o processador de PSD 822 instrui o processador de UI 836 a fazer a transição para um estado específico, o processador de UI 836 pode verificar que a transição solicitada é válida. Caso uma transição solicitada entre estados seja determinada como inválida pelo processador de UI 836, o processador de UI 836 pode fazer com que o gerador 800 entre em um modo de falha.

[00286] A plataforma não isolada 804 pode conter, ainda, um controlador 838 para monitoramento de dispositivos de entrada (por exemplo, um sensor de toque capacitivo usado para ligar e desligar o gerador 800, uma tela capacitiva sensível ao toque). Em certas formas, o controlador 838 pode compreender pelo menos um processador e/ou outro dispositivo controlador em comunicação com o processador de UI

836. Em uma forma, por exemplo, o controlador 838 pode compreender um processador (por exemplo, um controlador Meg168 de 8 bits disponível junto à Atmel) configurado para monitorar as entradas fornecidas pelo usuário através de um ou mais sensores de toque capacitivos. Em uma forma, o controlador 838 pode compreender um controlador de tela sensível ao toque (por exemplo, um controlador de tela sensível ao toque QT5480 disponível junto à Atmel) para controlar e gerenciar a captura de dados de toque a partir de uma tela capacitiva sensível ao toque.

[00287] Em certas formas, quando o gerador 800 está em um estado "desligado", o controlador 838 pode continuar a receber energia operacional (por exemplo, através de uma linha de uma fonte de alimentação do gerador 800, como a fonte de alimentação 854 discutida abaixo). Dessa maneira, o controlador 838 pode continuar a monitorar um dispositivo de entrada (por exemplo, um sensor de toque capacitivo situado sobre um painel frontal do gerador 800) para ligar e desligar o gerador 800. Quando o gerador 800 está no estado desligado, o controlador 838 pode ativar a fonte de alimentação (por exemplo,

possibilitar o funcionamento de um ou mais conversores de tensão CC/CC 856 da fonte de alimentação 854), se for detectada a ativação do dispositivo de entrada "liga/desliga" por um usuário. O controlador 838 pode, portanto, iniciar uma sequência para fazer a transição do gerador 800 para um estado "ligado". Por outro lado, o controlador 838 pode iniciar uma sequência para fazer a transição do gerador 800 para o estado desligado se for detectada a ativação do dispositivo de entrada "liga/desliga", quando o gerador 800 estiver no estado ligado. Em certas formas, por exemplo, o controlador 838 pode relatar a ativação do dispositivo de entrada "liga/desliga" ao processador 836 que, por sua vez, implementa a sequência de processo necessária a transição do gerador 800 para o estado desligado. Em tais formas, o controlador 838 pode não ter qualquer capacidade independente para causar a remoção da potência do gerador 800 após seu estado ligado ter sido estabelecido.

[00288] Em certas formas, o controlador 838 pode fazer com que o gerador 800 forneça retroinformação audível ou outra retroinformação sensorial para alertar o usuário de que foi iniciada uma sequência de ligar ou desligar. Esse tipo de alerta pode ser fornecido no início de uma sequência de ligar ou desligar, e antes do início de outros processos associados à sequência.

[00289] Em certas formas, o estágio isolado 802 pode compreender um circuito de interface de instrumento 840 para, por exemplo, fornecer uma interface de comunicação entre um circuito de controle de um instrumento cirúrgico (por exemplo, um circuito de controle que compreende chaves de empunhadura) e componentes do estágio não isolado 804, como o dispositivo lógico 816, o processador de DSP 822 e/ou o processador de UI 836. O circuito de interface de instrumento 840 pode trocar informações com componentes do estágio não isolado 804 por meio de um enlace de comunicação que mantém um grau adequado de isolamento elétrico entre os estágios isolados e não isolados 802 e 804 como, por exemplo, um enlace de comunicação baseado em infravermelho (IV). A potência pode ser fornecida ao circuito de interface do instrumento 840 com o uso de, por exemplo, um regulador de tensão de baixa queda alimentado por um transformador de isolamento acionado a partir do estágio não isolado 804.

[00290] Em uma forma, o circuito de interface de instrumento 840 pode compreender um circuito lógico 842 (por exemplo, um circuito lógico, um circuito lógico programável, PGA, FPGA, PLD) em comunicação com um circuito condicionador de sinal 844. O circuito de condicionamento de sinal 844 pode ser configurado para receber um sinal periódico do circuito lógico 842 (por exemplo, uma onda quadrada de 2 kHz) para gerar um sinal de interrogação bipolar que tem uma frequência idêntica. O sinal de interrogação pode ser gerado, por exemplo, usando-se uma fonte de corrente bipolar alimentada por um amplificador diferencial. O sinal de interrogação pode ser comunicado a um circuito de controle de instrumento cirúrgico (por exemplo, mediante o uso de um par condutor em um cabo que conecta o gerador 800 ao instrumento cirúrgico) e monitorado para determinar um estado ou configuração do circuito de controle. O circuito de controle pode compreender inúmeras chaves, resistores e/ou diodos para modificar uma ou mais características (por exemplo, amplitude, retificação) do sinal de interrogação de modo que um estado ou configuração do circuito de controle seja discernível, de modo inequívoco, com base nessa uma ou mais características. Em uma forma, por exemplo, o circuito condicionador de sinal 844 pode compreender um circuito ADC para geração de amostras de um sinal de tensão aparecendo entre entradas do circuito de controle, resultando da passagem do sinal de interrogação através do mesmo. O instrumento lógico 842 (ou um componente do estágio não isolado 804) pode, então, determinar o estado ou a configuração do circuito de controle com base nas amostras de circuitos ADC.

[00291] Em uma forma, o circuito de interface de instrumento 840 pode compreender uma primeira interface de circuito de dados 846 para possibilitar a troca de informações entre o circuito lógico 842 (ou outro elemento do circuito de interface de instrumento 840) e um primeiro circuito de dados disposto em um instrumento cirúrgico ou de outro modo associado ao mesmo. Em certas formas, por exemplo, um primeiro circuito de dados pode estar disposto em um cabo integralmente fixado a uma empunhadura do instrumento cirúrgico ou em um adaptador para fazer a interface entre um tipo ou modelo específico de instrumento cirúrgico e o gerador 800. O primeiro circuito de dados pode ser implementado de qualquer maneira adequada e pode se comunicar com o gerador de acordo com qualquer protocolo adequado, incluindo, por exemplo, conforme descrito aqui com relação ao primeiro circuito de dados. Em certas formas, o primeiro circuito de dados pode compreender um dispositivo de armazenamento não volátil, como um dispositivo EEPROM. Em certas formas, a primeira interface de circuito de dados 846 pode ser implementada separadamente do circuito lógico 842 e compreende um conjunto de circuitos adequado (por exemplo, dispositivos lógicos distintos, um processador) para permitir a comunicação entre o circuito lógico 842 e o primeiro circuito de dados. Em outras formas, a primeira interface de circuito de dados 846 pode ser integral com o circuito lógico 842.

[00292] Em certas formas, o primeiro circuito de dados pode armazenar informações relacionadas ao instrumento cirúrgico específico com o qual está associado. Essas informações podem incluir, por exemplo, um número de modelo, um número de série, um número de operações nas quais o instrumento cirúrgico foi usado, e/ou quaisquer outros tipos de informações. Essas informações podem ser lidas pelo circuito de interface do instrumento 840 (por exemplo, pelo circuito lógico 842), transferidas para um componente do estágio não isolado 804 (por exemplo, para o dispositivo lógico 816, processador de PSD 822 e/ou processador de UI 836) para apresentação a um usuário por meio de um dispositivo de saída e/ou para controlar uma função ou operação do gerador 800. Adicionalmente, qualquer tipo de informação pode ser comunicado ao primeiro circuito de dados para armazenamento no mesmo através da primeira interface do circuito de dados 846 (por exemplo, usando-se o circuito lógico 842). Essas informações podem compreender, por exemplo, um número atualizado de operações nas quais o instrumento cirúrgico foi usado e/ou a datas e/ou horários de seu uso.

[00293] Conforme discutido anteriormente, um instrumento cirúrgico pode ser removido de uma empunhadura (por exemplo, o instrumento cirúrgico multifuncional pode ser removido da empunhadura) para promover a intercambiabilidade e/ou a descartabilidade do instrumento. Nesses casos, geradores convencionais podem ser limitados em sua capacidade para reconhecer configurações de instrumento específicas sendo usadas, bem como para otimizar os processos de controle e diagnóstico conforme necessário. A adição de circuitos de dados legíveis a instrumentos cirúrgicos para resolver essa questão é problemática de um ponto de vista de compatibilidade, porém. Por exemplo, projetar um instrumento cirúrgico para que permaneça retrocompatível com geradores desprovidos da indispensável funcionalidade de leitura de dados pode ser pouco prático devido, por exemplo, a esquemas de sinalização diferentes, complexidade do design e custo. As formas de instrumentos aqui discutidas contemplam essas preocupações mediante o uso de circuitos de dados que podem ser implementados em instrumentos cirúrgicos existentes, economicamente e com mínimas alterações de design para preservar a compatibilidade dos instrumentos cirúrgicos com as plataformas de gerador atuais.

[00294] Adicionalmente, as formas do gerador 800 podem permitir comunicação com circuitos de dados baseados em instrumento. Por exemplo, o gerador 800 pode ser configurado para comunicar-se com um segundo circuito de dados contido em um instrumento (por exemplo, um instrumento cirúrgico multifuncional). Em algumas formas, o segundo circuito de dados pode ser implementado de maneira similar àquela do primeiro circuito de dados aqui descrito. O circuito de interface de instrumento 840 pode compreender uma segunda interface de circuito de dados 848 para possibilitar essa comunicação. Em uma forma, a segunda interface de circuito de dados 848 pode compreender uma interface digital de três estados, embora também possam ser usadas outras interfaces. Em certas formas, o segundo circuito de dados pode ser geralmente qualquer circuito para transmissão e/ou recepção de dados. Em uma forma, por exemplo, o segundo circuito de dados pode armazenar informações relacionadas ao instrumento cirúrgico específico com o qual está associado. Essas informações podem incluir, por exemplo, um número de modelo, um número de série, um número de operações nas quais o instrumento cirúrgico foi usado, e/ou quaisquer outros tipos de informações.

[00295] Em algumas formas, o segundo circuito de dados pode armazenar informações sobre as propriedades ultrassônicas e/ou eletrônicas de um transdutor ultrassônico associado, atuador de extremidade ou sistema de acionamento ultrassônico. Por exemplo, o primeiro circuito de dados pode indicar um coeficiente angular de frequência de inicialização, conforme descrito aqui. Adicional ou alternativamente, qualquer tipo de informação pode ser comunicada ao segundo circuito de dados para armazenamento no mesmo através da segunda interface de circuito de dados 848 (por exemplo, usando-se o circuito lógico 842). Essas informações podem compreender, por exemplo, um número atualizado de operações nas quais o instrumento cirúrgico foi usado e/ou a datas e/ou horários de seu uso. Em certas formas, o segundo circuito de dados pode transmitir dados capturados por um ou mais sensores (por exemplo, um sensor de temperatura baseado em instrumento). Em certas formas, o segundo circuito de dados pode receber dados a partir do gerador 800 e fornecer uma indicação a um usuário (por exemplo, uma indicação por diodo emissor de luz ou outra indicação visível) com base nos dados recebidos.

[00296] Em certas formas, o segundo circuito de dados e a segunda interface de circuito de dados 848 podem ser configurados de modo que a comunicação entre o circuito lógico 842 e o segundo circuito de dados possa ser efetuada sem a necessidade de fornecer condutores adicionais para esse propósito (por exemplo, condutores dedicados de um cabo conectando uma empunhadura ao gerador 800). Em uma forma, por exemplo, as informações podem ser comunicadas de e para o segundo circuito de dados com o uso de um esquema de comunicação por barramento de um fio, implementado na fiação existente, como um dos condutores utilizados transmitindo sinais de interrogação a partir do circuito condicionador de sinal 844 para um circuito de controle em uma empunhadura. Dessa maneira, são minimizadas ou reduzidas as alterações ou modificações ao design do dispositivo cirúrgico que possam, de outro modo, ser necessárias. Além disso, devido ao fato de que diferentes tipos de comunicações implementados em um canal físico comum podem ser separados com base em frequência, a presença de um segundo circuito de dados pode ser "invisível" a geradores que não têm a indispensável funcionalidade de leitura de dados, o que, portanto, permite a retrocompatibilidade do instrumento cirúrgico.

[00297] Em certas formas, o estágio isolado 802 pode compreender ao menos um capacitor de bloqueio 850-1 conectado à saída do sinal de acionamento 810b para impedir a passagem da corrente contínua (CC) para um paciente. Um único capacitor de bloqueio pode ser necessário para estar de acordo com os regulamentos e padrões médicos, por exemplo. Embora falhas em designs com um só capacitor sejam relativamente incomuns, esse tipo de falha pode, ainda assim, ter consequências negativas. Em uma forma, um segundo capacitor de bloqueio 850-2 pode ser colocado em série com o capacitor de bloqueio 850-1, com dispersão de corrente de um ponto entre os capacitores de bloqueio 850-1 e 850-2 sendo monitorada, por exemplo, por um circuito ADC 852 para amostragem de uma tensão induzida por corrente de dispersão. As amostras podem ser recebidas, por exemplo, pelo circuito lógico 842. As mudanças com base na corrente de dispersão (conforme indicado pelas amostras de tensão), o gerador 800 pode determinar quando pelo menos um dos capacitores de bloqueio 850-1, 850-2 falhou, oferecendo assim um benefício em relação a designs de capacitor único que tem um ponto de falha único.

[00298] Em certas modalidades, o estágio não isolado 804 pode compreender uma fonte de alimentação 854 para fornecer potência em CC com tensão e corrente adequadas. A fonte de alimentação pode compreender, por exemplo, uma fonte de alimentação de 400 W para entregar uma tensão do sistema de 48 VDC. A fonte de alimentação 854 pode compreender adicionalmente um ou mais conversores de tensão CC/CC 856 para receber a saída da fonte de alimentação para gerar saídas de CC nas tensões e correntes exigidas pelos vários componentes do gerador 800. Conforme discutido acima em relação ao controlador 838, um ou mais dentre os conversores de tensão CC/CC 856 podem receber uma entrada do controlador 838 quando a ativação do dispositivo de entrada "liga/desliga" por um usuário é detectada pelo controlador 838, para possibilitar o funcionamento ou a ativação dos conversores de tensão CC/CC 856.

[00299] A Figura 21 ilustra um exemplo de um gerador 900, que é uma forma do gerador 800 (Figura 20). O gerador 900 é configurado para fornecer múltiplas modalidades de energia a um instrumento cirúrgico. O gerador 900 fornece sinais ultrassônicos e de RF para fornecer energia a um instrumento cirúrgico, independentemente ou simultaneamente. Os sinais ultrassônicos e de RF podem ser fornecidos sozinhos ou em combinação e podem ser fornecidos simultaneamente. Conforme indicado acima, ao menos uma saída de gerador pode fornecer múltiplas modalidades de energia (por exemplo, ultrassônica, bipolar ou monopolar de RF, de eletroporação irreversível e/ou reversível, e/ou energia de micro-ondas, entre outras) através de uma única porta, e esses sinais podem ser fornecidos separadamente ou simultaneamente ao atuador de extremidade para tratar tecido. O gerador 900 compreende um processador 902 acoplado a um gerador de forma de onda 904. O processador 902 e o gerador de forma de onda 904 são configurados para gerar diversas formas de onda de sinal com base em informações armazenadas em uma memória acoplada ao processador 902, não mostrada para fins de clareza da descrição. As informações digitais associadas a uma forma de onda são fornecidas ao gerador de forma de onda 904 que inclui um ou mais circuitos DAC para converter a entrada digital em uma saída analógica. A saída analógica é alimentada a um amplificador 1106 para condicionamento e amplificação de sinal. A saída condicionada e amplificada do amplificador 906 é acoplada a um transformador de potência 908. Os sinais são acoplados pelo transformador de potência 908 ao lado secundário, que é no lado de isolamento de paciente. Um primeiro sinal de uma primeira modalidade de energia é fornecido ao instrumento cirúrgico entre os terminais identificados como ENERGIA1 e RETORNO. Um segundo sinal de uma segunda modalidade de energia é acoplado por um capacitor 910 e é fornecido ao instrumento cirúrgico entre os terminais identificados como ENERGIA2 e RETORNO. Será reconhecido que mais do que duas modalidades de energia podem ser emitidas e, portanto, o subscrito "n" pode ser usado para designar que até n terminais ENERGIAn podem ser fornecidos, em que n é um número inteiro positivo maior que 1. Também será reconhecido que até "n" trajetórias de retorno, RETORNOn podem ser fornecidas sem que se afaste do escopo da presente descrição.

[00300] Um primeiro circuito de detecção de tensão 912 é acoplado através dos terminais identificados como ENERGIA1 e a trajetória de RETORNO para medir a tensão de saída entre eles. Um segundo circuito de detecção de tensão 924 é acoplado através dos terminais identificados como ENERGIA2 e a trajetória de RETORNO para medir a tensão de saída entre eles. Um circuito de detecção de corrente 914 está disposto em série com a perna RETORNO do lado secundário do transformador de potência 908, conforme mostrado para medir a corrente de saída para qualquer modalidade de energia. Se diferentes trajetórias de retorno são fornecidas para cada modalidade de energia, então um circuito de detecção de corrente separado seria fornecido em cada perna de retorno. As saídas do primeiro e segundo circuitos de detecção de tensão 912, 924 são fornecidas aos respectivos transformadores de isolamento 916, 922 e a saída do circuito de detecção de corrente 914 é fornecida a outro transformador de isolamento 918. As saídas dos transformadores de isolamento 916, 928, 922 no lado primário do transformador de potência 908 (lado não isolado do paciente) são fornecidas a um ou mais circuitos ADC 926. A saída digitalizada do circuito ADC 926 é fornecida para o processador 902 para processamento e computação adicionais. As tensões de saída e as informações de realimentação de corrente de saída podem ser empregadas para ajustar a tensão de saída e a corrente fornecida para o instrumento cirúrgico, e para computar a impedância de saída, entre outros parâmetros. As comunicações de entrada/saída entre o processador 902 e os circuitos isolados do paciente são fornecidas através de um circuito de interface 920. Os sensores podem, também, estar em comunicação elétrica com o processador 902 por meio do circuito de interface 920.

[00301] Em um aspecto, a impedância pode ser determinada pelo processador 902 dividindo-se a saída do primeiro circuito de detecção de tensão 912 acoplado sobre os terminais identificados como ENERGIA1/RETORNO ou do segundo circuito de detecção de tensão 924 acoplado sobre os terminais identificados como ENERGIA2/RETORNO pela saída do circuito de detecção de corrente 914 disposto em série com a perna de RETORNO do lado secundário do transformador de potência 908. As saídas do primeiro e segundo circuitos de detecção de tensão 912, 924 são fornecidas para separar os isolamentos transformadores 916, 922 e a saída do circuito de detecção de corrente 914 é fornecida para um outro transformador de isolamento 916. As medições de detecção de tensão e corrente digitalizadas do circuito ADC 926 são fornecidas ao processador 902 para computar a impedância. Como um exemplo, a primeira modalidade de energia ENERGIA1 pode ser a energia ultrassônica e a segunda modalidade de energia ENERGIA2 pode ser a energia de RF. No entanto, além das modalidades de energia de RF ultrassônica e bipolar ou monopolar, outras modalidades de energia incluem eletroporação irreversível e/ou reversível e/ou energia de micro-ondas, entre outras. Além disso, embora o exemplo ilustrado na Figura 21 mostre uma única trajetória de retorno RETORNO que pode ser fornecida para duas ou mais modalidades de energia, em outros aspectos, várias trajetórias de retorno RETORNOn podem ser fornecidas para cada modalidade de energia ENERGIAn. Dessa forma, como aqui descrito, a impedância do transdutor ultrassônico pode ser medida dividindo-se a saída do primeiro circuito de detecção de tensão 912 pelo circuito de detecção de corrente 914 e a impedância de tecido pode ser medida dividindo-se a saída do segundo circuito de detecção de tensão 924 pelo circuito de detecção de corrente 914.

[00302] Conforme mostrado na Figura 21, o gerador 900 compreendendo ao menos uma porta de saída pode incluir um transformador de potência 908 com uma única saída e com múltiplas derivações para fornecer potência sob a forma de uma ou mais modalidades de energia, como ultrassônica, RF bipolar ou monopolar, eletroporação irreversível e/ou reversível, e/ou energia de micro-ondas, entre outros, por exemplo, ao atuador de extremidade dependendo do tipo de tratamento de tecido sendo executado. Por exemplo, o gerador 900 pode fornecer energia com maior tensão e menor corrente para conduzir um transdutor ultrassônico, com menor tensão e maior corrente para conduzir eletrodos de RF para vedar o tecido ou com uma forma de onda de coagulação para coagulação pontual usando eletrodos eletrocirúrgicos RF monopolar ou bipolar. A forma de onda de saída do gerador 900 pode ser orientada, chaveada ou filtrada para fornecer a frequência ao atuador de extremidade do instrumento cirúrgico. A conexão de um transdutor ultrassônico à saída do gerador 900 seria de preferência localizada entre a saída identificada como ENERGIA1 e o RETORNO, conforme mostrado na Figura 21. Em um exemplo, uma conexão de eletrodos bipolares de RF à saída do gerador 900 estaria preferencialmente situada entre a saída identificada como ENERGIA2 e o RETORNO. No caso de saída monopolar, as conexões preferenciais seriam eletrodo ativo (por exemplo, feixe luminoso ou outra sonda) para a saída ENERGIA2 e um bloco de retorno adequado conectada à saída RETORNO.

[00303] Detalhes adicionais são revelados na Publicação de Pedido de Patente US n° 2017/0086914 intitulada TECHNIQUES FOR

OPERATING GENERATOR FOR DIGITALLY GENERATING

ELECTRICAL SIGNAL WAVEFORMS AND SURGICAL INSTRUMENTS, que foi publicada em 30 de março de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.

[00304] Conforme usado ao longo desta descrição, o termo "sem fio" e seus derivados podem ser usados para descrever circuitos, dispositivos, sistemas, métodos, técnicas, canais de comunicação etc., que podem comunicar dados através do uso de radiação eletromagnética modulada através de um meio não sólido. O termo não implica que os dispositivos associados não contêm quaisquer fios, embora em alguns aspectos eles podem não ter. O módulo de comunicação pode implementar qualquer de uma série de padrões ou protocolos de comunicação sem fio e com fio, incluindo, mas não se limitando a, Wi-Fi (família IEEE 802.11), WiMAX (família IEEE 802.16), IEEE 802.20, evolução de longo prazo (LTE, "long-term evolution"), Ev- DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, derivados de Ethernet dos mesmos, bem como quaisquer outros protocolos sem fio e com fio que são designados como 3G, 4G, 5G, e além. O módulo de computação pode incluir uma pluralidade de módulos de comunicação. Por exemplo, um primeiro módulo de comunicação pode ser dedicado a comunicações sem fio de curto alcance como Wi-Fi e Bluetooth, e um segundo módulo de comunicação pode ser dedicado a comunicações sem fio de alcance mais longo como GPS, EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, Ev-DO, e outros.

[00305] Como usado na presente invenção um processador ou unidade de processamento é um circuito eletrônico que executa operações em alguma fonte de dados externa, geralmente a memória ou algum outro fluxo de dados. O termo é usado na presente invenção para se referir ao processador central (unidade de processamento central) em um sistema ou sistemas de computador (especificamente sistemas em um chip (SoCs)) que combinam vários "processadores" especializados.

[00306] Como usado aqui, um sistema em um chip ou sistema no chip (SoC ou SOC) é um circuito integrado (também conhecido como um "IC" ou "chip") que integra todos os componentes de um computador ou outros sistemas eletrônicos. Pode conter funções digitais, analógicas, misturadas e frequentemente de radiofrequência — todos sobre um único substrato. Um SoC integra um microcontrolador (ou microprocessador) com periféricos avançados como unidade de processamento gráfico (GPU), módulo i-Fi, ou coprocessador. Um SoC pode ou não conter memória interna.

[00307] Como usado aqui, um microcontrolador ou controlador é um sistema que integra um microprocessador com circuitos periféricos e memória. Um microcontrolador (ou MCU para unidade do microcontrolador) pode ser implementado como um computador pequeno em um único circuito Integrado. Pode ser similar a um SoC; um SoC pode incluir um microcontrolador como um de seus componentes. Um microcontrolador pode conter uma ou mais unidades de processamento de núcleo (CPUs) juntamente com memória e periféricos de entrada/saída programáveis. A memória do programa na forma de RAM ferroelétrica, NOR flash ou ROM OTP também é muitas vezes incluída no chip, bem como uma pequena quantidade de RAM. Os microcontroladores podem ser usados para aplicações integradas, em contraste com os microprocessadores usados em computadores pessoais ou outras aplicações de propósitos gerais que consiste em vários circuitos integrados distintos.

[00308] Como usado na presente invenção, o termo controlador ou microcontrolador pode ser um dispositivo de chip ou IC (circuito integrado) independente que faz interface com um dispositivo periférico. Essa pode ser uma ligação entre duas partes de um computador ou um controlador em um dispositivo externo que gerencia a operação de (e conexão com) daquele dispositivo.

[00309] Qualquer dos processadores ou microcontrolador na presente invenção pode ser qualquer implementado por qualquer processador de núcleo único ou de múltiplos núcleos, como aqueles conhecidos sob o nome comercial de ARM Cortex disponível junto à Texas Instruments. Em um aspecto, o processador pode ser um processador Core Cortex-M4F LM4F230H5QR ARM, disponível junto à Texas Instruments, por exemplo, que compreende uma memória integrada de memória flash de ciclo único de 256 KB, ou outra memória não volátil, até 40 MHz, um buffer de busca antecipada para otimizar o desempenho acima de 40 MHz, uma memória de acesso aleatório seriada de ciclo único de 32 KB (SRAM), uma memória só de leitura interna (ROM) carregada com o programa StellarisWare®, memória só de leitura programável e apagável eletricamente (EEPROM) de 2 KB, um ou mais módulos de modulação por largura de pulso (PWM), uma ou mais análogos de entradas de codificador de quadratura (QEI), um ou mais conversores analógico para digital (ADC) de 12 bits com 12 canais de entrada analógica, detalhes dos quais estão disponíveis para a folha de dados do produto.

[00310] Em um aspecto, o processador pode compreender um controlador de segurança que compreende duas famílias com base em controlador, como TMS570 e RM4x, conhecidas sob o nome comercial de Hercules ARM Cortex R4, também disponíveis junto à Texas Instruments. O controlador de segurança pode ser configurado especificamente para as aplicações críticas de segurança IEC 61508 e ISO 26262, dentre outras, para fornecer recursos avançados de segurança integrada enquanto fornece desempenho, conectividade e opções de memória escalonáveis.

[00311] Os dispositivos modulares incluem os módulos (conforme descrito em conexão com Figuras 3 e 9, por exemplo) que são recebíveis dentro de um controlador cirúrgico central e os dispositivos ou instrumentos cirúrgicos que podem ser conectados aos vários módulos a fim de conectar ou emparelhar com o controlador cirúrgico central correspondente. Os dispositivos modulares incluem, por exemplo, instrumentos cirúrgicos inteligentes, dispositivos de imageamento médicos, dispositivos de sucção/irrigação, evacuadores de fumaça, geradores de energia, ventiladores, insufladores e exibições. Os dispositivos modulares aqui descritos podem ser controlados por algoritmos de controle. Os algoritmos de controle podem ser executados no dispositivo modular em si, no controlador cirúrgico central ao qual o dispositivo modular específico está emparelhado, ou tanto no dispositivo modular quanto no controlador cirúrgico central (por exemplo, cirúrgico (por exemplo, através de uma arquitetura de computação distribuída). Em algumas exemplificações, os algoritmos de controle dos dispositivos modulares controlam os dispositivos com base nos dados detectados pelo próprio dispositivo modular (isto é, por sensores em, sobre ou conectados ao dispositivo modular). Esses dados podem ser relacionados ao paciente sendo operado (por exemplo, propriedades de tecido ou pressão de insuflação) ou ao dispositivo modular em si (por exemplo, a taxa na qual uma faca está sendo avançada, a corrente do motor, ou os níveis de energia). Por exemplo, um algoritmo de controle para um instrumento de grampeamento e corte cirúrgico pode controlar a taxa na qual o motor do instrumento aciona sua faca através do tecido de acordo com a resistência encontrada pela faca à medida que avança. Comunicação de longa distância e manipulação da condição dos dispositivos e dados

[00312] Os procedimentos cirúrgicos são realizados por diferentes cirurgiões em diferentes locais, alguns com muito menos experiência do que outros. Para um determinado procedimento cirúrgico, existem muitos parâmetros que podem ser variados para tentar se obter um resultado desejado. Por exemplo, para um determinado procedimento cirúrgico que utiliza energia fornecida por um gerador, o cirurgião frequentemente se baseia na experiência apenas para determinar qual modo de energia utilizar, qual nível de potência de saída utilizar, a duração da aplicação da energia, etc., a fim de tentar obter o resultado desejado. Para aumentar a probabilidade de obter os resultados desejados de uma pluralidade de diferentes procedimentos cirúrgicos, cada cirurgião deve receber recomendações de boas práticas que são baseadas em relações importantes identificadas dentro de grandes conjuntos de dados exatos de informações associadas a múltiplos procedimentos cirúrgicos realizados em múltiplos locais ao longo do tempo. No entanto, existem muitas formas através das quais tais conjuntos de dados podem se tornar comprometidos, imprecisos, e/ou não seguros, questionando, assim, a aplicabilidade das recomendações de boas práticas derivadas dos mesmos. Por exemplo, para os dados enviados a partir de uma fonte para um sistema baseado em nuvem, os dados podem ser perdidos enquanto em trânsito para o sistema baseado em nuvem, os dados podem ser corrompidos enquanto em trânsito para o sistema baseado em nuvem, a confidencialidade dos dados pode ser compreendida enquanto em Trânsito para o sistema baseado em nuvem e/ou o conteúdo dos dados podem ser alterados enquanto em trânsito para o sistema baseado em nuvem.

[00313] Cada uma dentre uma pluralidade de salas de operação localizadas em múltiplos locais pode ser equipada com um controlador cirúrgico central. Quando um determinado procedimento cirúrgico é realizado em uma dada sala de operação, o controlador cirúrgico central pode receber dados associados ao procedimento cirúrgico e comunicar os dados a um sistema baseado em nuvem. Ao longo do tempo, o sistema baseado em nuvem receberá grandes conjuntos de dados de informações associadas às cirurgias. Os dados podem ser comunicados a partir dos controladores cirúrgicos centrais ao sistema baseado em nuvem de uma maneira que permita que o sistema baseado em nuvem (1) verifique a autenticidade dos dados comunicados, (2) autentique cada um dos respectivos controladores cirúrgicos centrais que comunicaram os dados e (3) rastreia as trajetórias dos dados seguidos dos respectivos controladores cirúrgicos centrais para o sistema baseado em nuvem.

[00314] Consequentemente, em um aspecto, a presente invenção fornece um controlador cirúrgico central para transmitir os dados do gerador associados a um procedimento cirúrgico para um sistema baseado em nuvem acoplado de modo comunicativo a uma pluralidade de controladores cirúrgicos centrais. O controlador cirúrgico central compreende um processador e uma memória acoplada ao processador. A memória armazena instruções executáveis pelo processador para receber dados de um gerador, criptografar os dados, gerar um código de autenticação de mensagem (MAC) com base nos dados, gerar um datagrama que compreende os dados criptografados, o MAC gerado, um identificador de origem e um identificador de destino, e transmitir o datagrama para um sistema baseado em nuvem. Os dados são estruturados em um pacote de dados que compreende pelo menos dois dos seguintes campos: um campo que indica a origem dos dados, um carimbo de data e hora exclusivo, um campo indicando um modo de energia do gerador, um campo indicando a saída de potência do gerador e um campo indicando uma duração da saída de potência do gerador. O datagrama permite que o sistema baseado em nuvem descriptografe os dados criptografados do datagrama transmitido, verifique a integridade dos dados com base no MAC, autentique o controlador cirúrgico central como a origem do datagrama e valide uma trajetória de transmissão seguida pelo datagrama entre o controlador cirúrgico central e o sistema baseado em nuvem.

[00315] Em vários aspectos, a presente invenção fornece um circuito de controle para transmitir os dados do gerador associados a um procedimento cirúrgico para um sistema baseado em nuvem acoplado de modo comunicativo a uma pluralidade de controladores cirúrgicos centrais, conforme descrito acima. Em vários aspectos, a presente invenção fornece uma mídia não transitória legível por computador que armazena instruções legíveis por computador que, quando executadas, fazem com que uma máquina transmita dados do gerador associados a um procedimento cirúrgico para um sistema baseado em nuvem comunicativamente acoplado a uma pluralidade de controladores cirúrgicos centrais, conforme descrito acima.

[00316] [0266]Em um outro aspecto, a presente invenção fornece um sistema baseado em nuvem acoplado de modo comunicativo a uma pluralidade de controladores cirúrgicos centrais. Cada controlador cirúrgico central é configurado para transmitir dados do gerador associados a um procedimento cirúrgico ao sistema baseado em nuvem. O sistema baseado em nuvem compreende um processador e uma memória acoplada ao processador. A memória armazena instruções executáveis pelo processador para receber um datagrama gerado por um controlador cirúrgico central do instrumento cirúrgico, descriptografar os dados do gerador criptografados, verificar a integridade dos dados do gerador com base em dados sobre o MAC, autenticar o controlador cirúrgico central como a fonte do datagrama e validar uma trajetória de transmissão seguida pela datagrama os controladores cirúrgicos centrais e o sistema baseado em nuvem. O gerador compreende dados do gerador capturados de um gerador associado ao controlador cirúrgico central, um MAC gerador pelo controlador cirúrgico central baseado nos dados do gerador, um identificador de origem e um identificador de destino. O gerador de dados foi criptografado pelo controlador cirúrgico central. Os dados do gerador criptografados foram estruturados em um pacote de dados que compreende ao menos dois dos seguintes campos: um campo que indica a origem dos dados, um carimbo de data e hora exclusivo, um campo indicando um modo de energia, um campo indicando uma saída de potência e um campo indicando uma duração de potência aplicada.

[00317] [0267]Em vários aspectos, a presente invenção fornece um circuito de controle para transmitir dados do gerador associados a um procedimento cirúrgico para o sistema baseado em nuvem. Em vários aspectos, a presente invenção fornece uma mídia não transitória legível por computador que armazena instruções legíveis por computador que, quando executadas, fazem com que uma máquina transmita dados de gerador associados a um procedimento cirúrgico ao sistema baseado em nuvem.

[00318] Em um outro aspecto, a presente invenção fornece um método que compreende capturar dados de um gerador combinado de um controlador cirúrgico central durante um procedimento cirúrgico, sendo que o gerador combinado é configurado para fornecer dois ou mais modos diferentes de energia. Criptografar os dados do gerador capturados, gerar um MAC com base nos dados do gerador capturados, gerar um datagrama compreendendo os dados do gerador criptografados, o MAC, um identificador de origem e um identificador de destino, e comunicar o datagrama a partir do controlador cirúrgico central para um sistema baseado em nuvem. O datagrama permite que o sistema baseado em nuvem autentique a integridade dos dados do gerador comunicados, autentique o controlador cirúrgico central como uma origem do datagrama e determine uma trajetória de comunicação seguida pelo datagrama entre o controlador cirúrgico central e o cirúrgico sistema baseado em nuvem.

[00319] Mediante o envio de dados do gerador capturados a partir de uma pluralidade de diferentes controladores cirúrgicos centrais para um sistema baseado em nuvem, o sistema baseado em nuvem é capaz de construir rapidamente grandes conjuntos de dados de informações associadas a múltiplos procedimentos cirúrgicos realizados em múltiplos locais ao longo do tempo. Além disso, devido à composição dos respectivos datagramas, para um dado datagrama, o sistema baseado em nuvem é capaz de determinar se o datagrama foi originalmente enviado por um dos controladores cirúrgicos centrais (validação da origem), fornecendo assim uma indicação de que os dados do gerador recebidos no sistema baseado em nuvem são legítimos. Para o dado datagrama, o sistema baseado em nuvem também é capaz de determinar se os dados do gerador recebidos no sistema baseado em nuvem são idênticos aos dados do gerador enviados pelo controlador cirúrgico central (integridade dos dados), possibilitando assim que a autenticidade dos dados do gerador recebidos seja verificada. Adicionalmente, para o dado datagrama, o sistema baseado em nuvem também é capaz de rastrear novamente a trajetória de comunicação seguida pelo datagrama, possibilitando, assim, a resolução melhorada de problemas se um datagrama recebido pelo sistema baseado em nuvem for originalmente enviado a partir de um dispositivo diferente dos controladores cirúrgicos centrais e/ou se o conteúdo do datagrama for alterado durante o trânsito para o sistema baseado em nuvem. Notavelmente, a presente invenção se refere aos dados do gerador, em particular. Aqui, a presente invenção não deve ser limitada como sendo capaz de processar apenas dados do gerador. Por exemplo, o controlador cirúrgico central 206 e/ou o sistema baseado em nuvem 205 podem processar dados recebidos de qualquer componente (por exemplo, módulo de imageamento 238, o módulo de gerador 240, módulo de evacuação de fumaça 226, módulo de sucção/irrigação 228, módulo de comunicação 230, módulo de processador 232, matriz de armazenamento 234, dispositivo inteligente/instrumento 235, módulo de sensor sem contato 242, controlador cirúrgico central robótico 222, controlador cirúrgico central não robótico 206, dispositivo inteligente/instrumento sem fio 235, sistema de visualização 208 do sistema cirúrgico 202 que é acoplado ao controlador cirúrgico central 206 e/ou dados de qualquer dispositivo (por exemplo, endoscópio 239, dispositivo de energia 241) acoplado a/através de tais componentes (por exemplo, vide as Figuras 9 e 10), de maneira similar, conforme discutido aqui.

[00320] Infelizmente, o resultado de um procedimento cirúrgico nem sempre é ideal. Por exemplo, um evento de falha, como uma falha do dispositivo cirúrgico, uma perfuração de tecido indesejada, uma hemorragia pós-operatória ou similares, pode ocorrer. A ocorrência de um evento de falha pode ser atribuída a qualquer uma dentre uma variedade de diferentes pessoas e dispositivos, incluindo um ou mais cirurgiões, um ou mais dispositivos associados à cirurgia, uma condição do paciente e combinações dos mesmos. Quando ocorre uma dada falha, nem sempre é claro quem ou o que causou o evento de falha ou como a ocorrência do evento de falha pode ser mitigada em conexão com uma futura cirurgia.

[00321] Durante um dado procedimento cirúrgico, uma grande quantidade de dados associados ao procedimento cirúrgico pode ser gerada e capturada. Todos os dados capturados podem ser comunicados a um controlador cirúrgico central, e os dados capturados podem ser carimbados com data e hora antes ou depois de serem recebidos no controlador cirúrgico central. Quando um evento de falha associado ao procedimento cirúrgico é detectado e/ou identificado,

pode-se determinar quais dados capturados estão associados ao evento de falha e/ou quais dados capturados não estão associados ao evento de falha. Para fazer essa determinação, o evento de falha pode ser definido para incluir um período de tempo antes da detecção/identificação do evento de falha. Uma vez que a determinação é feita em relação aos dados capturados associados ao evento de falha, o controlador cirúrgico central pode separar os dados capturados associados ao evento de falha de todos os outros dados capturados, e os dados capturados podem ser separados com base em marcação, sinalização ou similares. Os dados capturados associados ao evento de falha podem, então, ser colocados em ordem cronológica com base no carimbo de data e hora e no período de tempo definido aplicável ao evento de falha. Os dados capturados em ordem cronológica podem, então, ser comunicados a um sistema baseado em nuvem de modo priorizado para análise, em que o modo priorizado é relativo aos dados capturados que não estão associados ao evento de falha. Com a análise identificando ou não um dispositivo associado ao procedimento cirúrgico como a causa do evento de falha, o controlador cirúrgico central pode marcar o dispositivo para a remoção do dispositivo de uso futuro, análise adicional do dispositivo e/ou devolução do dispositivo para o fabricante.

[00322] Quando um dado procedimento cirúrgico é realizado, uma grande quantidade de dados associados ao procedimento cirúrgico pode ser gerada e capturada. Todos os dados capturados podem ser comunicados a um controlador cirúrgico central, no qual as informações podem ser removidas de todas as associações "pessoais". Os dados capturados podem ter carimbo de data e hora antes de serem recebidos no controlador cirúrgico central, após serem recebidos no controlador cirúrgico central, antes de serem destituídos de associações "pessoais" ou após serem destituídos de associações "pessoais". O controlador cirúrgico central pode comunicar os dados destituídos ao sistema baseado em nuvem para análise subsequente. Ao longo do tempo, o sistema baseado em nuvem receberá grandes conjuntos de dados de informações associadas às cirurgias.

[00323] Consequentemente, em um aspecto, a presente invenção fornece um controlador cirúrgico central para priorizar dados cirúrgicos associados a um procedimento cirúrgico para um sistema baseado em nuvem acoplado de modo comunicativo a uma pluralidade de controladores cirúrgicos centrais. O controlador cirúrgico central compreende um processador e uma memória acoplada ao processador. A memória armazena instruções executáveis pelo processador para capturar dados cirúrgico, sendo que os dados cirúrgicos compreendem dados associados a um dispositivo cirúrgico, carimbar com data e hora os dados cirúrgicos capturados, identificar um evento de falha, identificar um período de tempo associado ao evento de falha, isolar os dados cirúrgicos do evento de falha dos dados cirúrgico não associados ao evento de falha com base no período de tempo identificado, colocar em ordem cronológica os dados cirúrgicos do evento de falha por carimbo de data e hora, criptografar os dados cirúrgicos do evento de falha em ordem cronológica, gerar um datagrama compreendendo os dados cirúrgicos do evento de falha e transmitir o datagrama para um sistema baseado em nuvem. O datagrama é estruturado para incluir um campo que inclui um indicador que prioriza os dados cirúrgicos do evento de falha criptografados em relação a outros dados criptografados do datagrama. O datagrama possibilita que o sistema baseado em nuvem descriptografe os dados cirúrgicos do evento de falha criptografados, concentrar a análise nos dados cirúrgicos do evento de falha e não nos dados cirúrgicos não associados ao evento de falha, e indicar o dispositivo cirúrgico associado ao evento de falha durante ao menos um dentre: remoção de uma sala de operação, devolução a um fabricante ou futura inoperabilidade no sistema baseado em nuvem.

[00324] Em vários aspectos, a presente invenção fornece um circuito de controle para priorizar dados cirúrgicos associados a um procedimento cirúrgico para um sistema baseado em nuvem acoplado de modo comunicativo a uma pluralidade de controladores cirúrgicos centrais. Em vários aspectos, a presente invenção fornece uma mídia não transitória legível por computador que armazena instruções legíveis por computador que, quando executadas, fazem com que uma máquina priorize dados cirúrgicos associados a um procedimento cirúrgico para um sistema baseado em nuvem acoplado de modo comunicativo a uma pluralidade de controladores cirúrgicos centrais.

[00325] Em um outro aspecto, a presente invenção fornece um método que compreende capturar dados durante um procedimento cirúrgico, comunicar os dados capturados a um controlador cirúrgico central, carimbar a data e hora nos dados capturados, identificar um evento de falha associado ao procedimento cirúrgico, determinar quais dados capturados estão associados ao evento de falha, separar os dados capturados associados ao evento de falha de todos os outros dados capturados, colocar em ordem cronológica os dados capturados associados ao evento de falha e comunicar os dados capturados em ordem cronológica para um sistema baseado em nuvem de modo priorizado.

[00326] Mediante a captura da grande quantidade de dados associados ao procedimento cirúrgico e com os dados carimbados com data e hora, a porção de dados capturados que é relevante para o evento de falha detectado/identificado pode ser mais facilmente isolada de todos os outros dados capturados, possibilitando, assim, uma análise subsequente mais focalizada sobre apenas os dados capturados relevantes. Os dados associados ao evento de falha podem, então, ser colocados em ordem cronológica (isso requer menos potência de processamento do que colocar todos os dados capturados em ordem cronológica), possibilitando, assim, que os eventos que levam à detecção/identificação do evento de falha sejam mais facilmente considerados durante a análise subsequente do evento de falha. O dados em ordem cronológica podem, então, ser comunicados ao sistema baseado em nuvem (isso exige menos recursos de comunicação do que comunicar todos os dados capturados ao mesmo tempo) de modo priorizado, possibilitando, assim, que seja realizada a análise subsequente focalizada do evento de falha pelo sistema baseado em nuvem de modo mais sensível ao tempo.

[00327] Para ajudar a assegurar que as recomendações de melhores práticas sejam desenvolvidas com base em dados precisos, seria desejável assegurar que os dados do gerador recebidos no sistema baseado em nuvem são iguais aos dados do gerador comunicados ao sistema baseado em nuvem. Além disso, para ajudar a determinar a causa de um evento de falha o mais rapidamente possível, seria desejável assegurar que os dados cirúrgicos associados ao evento de falha sejam comunicados ao sistema baseado em nuvem de modo priorizado (em relação aos dados cirúrgicos não associados ao evento de falha) de modo que a análise dos dados cirúrgicos possa ser realizada de forma acelerada.

[00328] Aspectos de um sistema e método para comunicar os dados associados a um procedimento cirúrgico são descritos na presente invenção. Conforme mostrado na Figura 9, vários aspectos do sistema cirúrgico interativo implementado por computador 200 incluem um dispositivo/instrumento 235, um módulo de gerador 240, uma torre de controle modular 236 e um sistema baseado em nuvem 205. Conforme mostrado na Figura 10, o dispositivo/instrumento 235, o módulo de gerador 240 e a torre de controle modular 236 são componentes/porções de um controlador cirúrgico central 206.

[00329] Em vários aspectos, o módulo de gerador 240 do controlador cirúrgico central 206 pode fornecer energia de radiofrequência, como energia de radiofrequência monopolar, energia de radiofrequência bipolar, energia bipolar avançada e/ou energia ultrassônica, a um dispositivo/instrumento 235 para uso em um procedimento cirúrgico. Dessa forma, o módulo gerador 240 pode ser chamado de gerador combinado. Um exemplo desse tipo de gerador combinado é mostrado na Figura 22, em que o gerador combinado 3700 gerador é mostrado como incluindo um módulo monopolar 3702, um módulo bipolar 3704, um módulo bipolar avançado 3706 e um módulo de ultrassom 3708. Quando usado durante um procedimento cirúrgico, os respectivos módulos de energia (por exemplo, 3702, 3704, 3706 e/ou 3708) do gerador combinado 3700 podem fornecer dados do gerador, como tipo de energia fornecida ao instrumento de dispositivo (por exemplo, energia de radiofrequência, energia ultrassônica, energia de radiofrequência e energia ultrassônica), tipo de energia de radiofrequência (por exemplo, monopolar, bipolar, bipolar avançada), frequência, saída de potência, duração, etc., para o módulo de comunicação de dados 3710 do gerador combinado 3700.

[00330] A Figura 23 ilustra vários aspectos de um método de captura de dados de um gerador combinado 3700 e comunicação dos dados do gerados capturados para um sistema baseado em nuvem 205. Notavelmente, conforme discutido neste documento, a presente invenção não deve ser limitada ao processamento de dados do gerador. Dessa forma, o método da Figura 23 se estende, de modo similar, a outros tipos de dados recebidos de outros componentes acoplados ao controlador cirúrgico central 206 (por exemplo, dados de módulo de imageamento dados, dados do evacuador de fumaça, dados de sucção/irrigação, dados do dispositivo/instrumento). O método compreende (1) capturar 3712 dados a partir de um gerador combinado 3700 de um controlador cirúrgico central 206 durante um procedimento cirúrgico, sendo que o gerador combinado 3700 é configurado para fornecer dois ou mais modos de energia diferentes; (2) criptografar 3714 dados do gerador capturados; (3) gerar 3716 um MAC com base nos dados do gerador capturados; (4) gerar 3718 um datagrama que compreende os dados do gerador criptografados, o MAC, um identificador de origem e um identificador de destino; (5) e comunicar 3720 o datagrama a partir do controlador cirúrgico central 206 para um sistema baseado em nuvem 205, sendo que o datagrama possibilita que o sistema baseado em nuvem 205 (i) autentique a integridade dos dados do gerador comunicados, (ii) autentique o controlador cirúrgico central como uma origem do datagrama e (iii) determine uma trajetória de comunicação seguida pela datagrama entre o controlador cirúrgico central 206 e o sistema cirúrgico baseado em nuvem 205.

[00331] Mais especificamente, uma vez que o gerador de dados é recebido no módulo de comunicação de dados 3710 do gerador combinado 3700, os dados do gerador podem ser comunicados ao centro de comunicação modular 203 do controlador cirúrgico central 206 para comunicação subsequente ao sistema baseado em nuvem 205. O módulo de comunicação de dados 3710 pode comunicar dados do gerador para o centro de comunicação modular 203 em série ao longo de uma única linha de comunicação ou em paralelo ao longo de uma pluralidade de linhas de comunicação, e tal comunicação pode ser feita em tempo real ou em tempo quase real. Alternativamente, tal comunicação pode ser realizada em lotes.

[00332] De acordo com vários aspectos, antes de comunicar os dados do gerador para o centro de comunicação modular 203, um componente do gerador combinado 3700 (por exemplo, o módulo de comunicação de dados 3710) pode organizar os dados do gerador em pacotes de dados. Um exemplo de tal pacote de dados é mostrado na Figura 24, na qual o pacote de dados 3722 inclui um preâmbulo 3724 ou cabeçalho de dados autodescritivos que define o que são os dados (por exemplo, dados de gerador combinado ("CGD", combination generator dada)) e campos que indicam de onde vieram os dados do gerador (por exemplo, número de ID de gerador combinado 3726 - (por exemplo, 017), um carimbo de data e hora exclusivo 3728 (por exemplo, 08:27:16), o modo de energia utilizado 3730 (por exemplo, RF, U, RF + U), o tipo de energia de radiofrequência ou modo de radiofrequência 3732 (por exemplo, MP, BP, ABP), a frequência 3734 (por exemplo, 500 kHz), a saída de potência 3736 (por exemplo, 30 Watts), a duração da potência aplicada 3738 (por exemplo, 45 milissegundos) e um certificado de autenticação/identificação do ponto de dados 3740 (por exemplo, 01101011001011)). O pacote de dados exemplificador 3722 pode ser considerado um pacote de dados autodescritivos e o gerador combinado 3700 e outros dispositivos inteligentes (por exemplo, o controlador cirúrgico central 206) pode usar o pacote de dados autodescritivos para minimizar o tamanho dos dados e os recursos de manipulação de dados.

Novamente, conforme discutido neste documento, a presente invenção não deve ser limitada ao processamento de dados do gerador recebidos de um gerador combinado 3700. Dessa forma, o pacote de dados 3722 da Figura 24, de modo similar, se estende a outros tipos de dados recebidos de outros componentes acoplados ao controlador cirúrgico central 206. Em um aspecto, o pacote de dados 3722 pode compreender dados associados ao endoscópio 239 (por exemplo, dados de imagem) recebidos de um componente do módulo de imageamento 238. Em um outro aspecto, o pacote de dados 3722 pode compreender dados associados a um sistema de evacuação (por exemplo, pressões, contagens de partículas, taxas de fluxo, velocidades de motor) recebidos de um componente do módulo de evacuação de fumaça 226. Em ainda um outro aspecto, o pacote de dados 3722 pode compreender dados associados a um dispositivo/instrumento (por exemplo, dados do sensor de temperatura, dados de disparo, dados de vedação) recebidos de um componente do dispositivo/instrumento 235. Em vários outros aspectos, o pacote de dados 3722 pode, de modo similar, compreender dados recebidos de outros componentes acoplados ao controlador cirúrgico central 206 (por exemplo, módulo de sucção/irrigação 228, módulo de sensor sem contato 242)

[00333] Adicionalmente, o módulo de comunicação de dados 3710 pode comprimir os dados do gerador e/ou criptografar os dados do gerador antes de comunicar os dados do gerador ao centro de comunicação modular 203. O método específico de compressão e/ou criptografia pode ser igual ou diferente da compressão e/ou criptografia que pode ser realizada pelo controlador cirúrgico central 206, conforme descrito em detalhe abaixo.

[00334] O centro de comunicação modular 203 pode receber os dados do gerador comunicados a partir do gerador combinado 3700 (por exemplo, através do módulo de comunicação de dados 3710), e os dados do gerador podem ser subsequentemente comunicados ao sistema baseado em nuvem 205 (por exemplo, através da internet). De acordo com vários aspectos, o núcleo de comunicação modular 203 pode receber os dados do gerador através de um controlador central/chave 207/209 do núcleo de comunicação modular 203 (vide a Figura 10), e os dados do gerador podem ser comunicados ao sistema baseado em nuvem 205 por um roteador 211 do núcleo de comunicação modular 203 (vide a Figura 10). Os dados do gerador podem ser comunicados em tempo real, próximo ao tempo real ou em lotes ao sistema baseado em nuvem 205 ou podem ser armazenados no controlador cirúrgico central 206 antes de serem comunicados ao sistema baseado em nuvem 205. Os dados do gerador podem ser armazenados, por exemplo, na matriz de armazenamento 234 ou na memória 249 do sistema de computador 210 do controlador cirúrgico central 206.

[00335] Em vários aspectos, para casos em que os dados recebidos do gerador no centro de comunicação modular 203 não são criptografados, antes de os dados do recebidos do gerador serem transmitidos ao sistema baseado em nuvem 205, os dados do gerador são criptografados para ajudar a garantir a confidencialidade dos dados do gerador, enquanto eles estão sendo armazenados no controlador cirúrgico central 206 ou enquanto estão sendo transmitidos para a nuvem 204 usando a internet ou outras redes de computador. De acordo com vários aspectos, um componente do controlador cirúrgico central 206 utiliza um algoritmo de criptografia para converter os dados do gerador de uma versão legível para uma versão codificada, formando, assim, dados do gerador criptografados. O componente do controlador cirúrgico central 206 que utiliza/executa o algoritmo de criptografia pode ser, por exemplo, o módulo de processador 232, o processador 244 do sistema de computador 210 e/ou combinações dos mesmos. O algoritmo de criptografia utilizado/executado pode ser um algoritmo de criptografia simétrica e/ou um algoritmo de criptografia assimétrica.

[00336] Mediante o uso de um algoritmo de criptografia simétrica, o controlador cirúrgico central 206 criptografaria os dados do gerador com o uso de um segredo compartilhado (por exemplo, chave privada, frase de senha, senha). Nesse aspecto, um destinatário dos dados do gerador criptografados (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205) descriptografaria, então, os dados do gerador criptografados usando o mesmo segredo compartilhado. Em tal aspecto, o controlador cirúrgico central 206 e o destinatário precisariam acessar e/ou conhecer o mesmo segredo compartilhado. Em um aspecto, um segredo compartilhado pode ser gerado/escolhido pelo controlador cirúrgico central 206 e entregue de forma segura (por exemplo, fisicamente) ao destinatário antes das comunicações criptografadas ao destinatário.

[00337] Alternativamente, com o uso de um algoritmo de criptografia assimétrica, o controlador cirúrgico central 206 criptografaria os dados do gerador usando uma chave pública associada a um destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205). Essa chave pública poderia ser recebida pelo controlador cirúrgico central 206 de uma autoridade de certificado que emite um certificado digital certificando que a chave pública é propriedade do destinatário. A autoridade de certificado pode ser qualquer entidade confiável pelo controlador cirúrgico central 206 e pelo destinatário. Em tal aspecto, o destinatário dos dados do gerador criptografados descriptografaria, então, os dados do gerador criptografados com o uso de uma chave privada (ou seja, conhecida apenas pelo destinatário) emparelhada à chave pública utilizada pelo controlador cirúrgico central 206 para criptografar os dados do gerador. Notavelmente, em tal aspecto, os dados do gerador criptografados podem ser decifrados apenas com o uso da chave privada do destinatário.

[00338] De acordo com aspectos da presente descrição, os componentes (por exemplo, dispositivo/instrumento cirúrgico 235, dispositivo de energia 241, endoscópio 239) do sistema cirúrgico 202 são associados a identificadores exclusivos, que podem estar sob a forma de números seriais. Dessa forma, de acordo com vários aspectos da presente descrição, quando um componente é acoplado a um controlador cirúrgico central 206, o componente pode estabelecer um segredo compartilhado com o controlador cirúrgico central 206 com o uso do identificador exclusivo do componente acoplado como o segredo compartilhado. Adicionalmente, em tal aspecto, o componente pode derivar um valor de soma de verificação mediante a aplicação de uma função/algoritmo de soma de verificação para o identificador exclusivo e/ou outros dados que são comunicados para o controlador cirúrgico central 206. Aqui, a função/algoritmo de soma de verificação é configurada para produzir um valor de soma de verificação significativamente diferente se houver uma modificação nos dados subjacentes.

[00339] Em um aspecto, o componente pode inicialmente criptografar o identificador exclusivo de um componente acoplado usando uma chave pública associada ao controlador cirúrgico central (por exemplo, recebida pelo componente do controlador cirúrgico central 206 mediante/após a conexão) e comunicar o identificador exclusivo criptografado ao controlador cirúrgico central 206. Em outros aspectos, o componente pode criptografar o identificador exclusivo e o valor de soma de verificação derivado de um componente acoplado usando uma chave pública associada ao controlador cirúrgico central 206 e comunicar o identificador exclusivo criptografado e o valor de soma de verificação ligado/associado ao controlador cirúrgico central

206.

[00340] Em ainda outros aspectos, o componente pode criptografar o identificador exclusivo e uma função/algoritmo de soma de verificação usando uma chave pública associada ao controlador cirúrgico central 206 e comunicar o identificador exclusivo criptografado e a função/algoritmo de verificação de soma para o controlador cirúrgico central 206. Nesses aspectos, o controlador cirúrgico central 206 descriptografaria, então, o identificador exclusivo criptografado ou o identificador exclusivo criptografado e o valor de soma de verificação ligado/associado ou o identificador exclusivo criptografado e a função/algoritmo de soma de verificação usando uma chave privada (ou seja, conhecida apenas pelo controlador cirúrgico central 206) emparelhada à chave pública usada pelo componente para criptografar o identificador exclusivo.

[00341] Como o identificador exclusivo criptografado pode ser decifrado apenas usando a chave privada do controlador cirúrgico central 206 e a chave privada é conhecida apenas pelo controlador cirúrgico central, esta é uma maneira segura de comunicar um segredo compartilhado (por exemplo, o identificador exclusivo do componente acoplado) para o controlador cirúrgico central 206. Adicionalmente, em aspectos onde um valor de soma de verificação é ligado/associado ao identificador exclusivo, o controlador cirúrgico central 206 pode aplicar a mesma função/algoritmo de soma de verificação ao identificador exclusivo descriptografado para gerar um valor de soma de verificação de validação.

Se o valor de soma de verificação de validação corresponder ao valor de soma de verificação descriptografado, a integridade do identificador exclusivo descriptografado é adicionalmente verificada.

Além disso, em tais aspectos, com um segredo compartilhado estabelecido, o componente pode criptografar futuras comunicações para o controlador cirúrgico central 206, e o controlador cirúrgico central 206 pode descriptografar futuras comunicações do componente usando o segredo compartilhado (por exemplo, o identificador exclusivo do componente acoplado). Aqui, de acordo com vários aspectos, um valor de soma de verificação pode ser derivado para e comunicada com cada comunicação entre o componente e o controlador cirúrgico central 206 (por exemplo, o valor de soma de verificação com base nos dados comunicados ou ao menos uma porção designada dos mesmos). Aqui, uma função/algoritmo de soma de verificação (por exemplo, conhecida pelo controlador cirúrgico central 206 e/ou componente ou comunicada ao estabelecer o segredo compartilhado entre o controlador cirúrgico central 206 e o componente conforme descrito acima) pode ser usada para gerar valores de soma de verificação para comparação com os valores de soma de verificação comunicados a fim de verificar adicionalmente a integridade dos dados comunicados em cada comunicação.

[00342] Notavelmente, os algoritmos de criptografia assimétrica podem ser complexos e podem exigir recursos computacionais significativos para executar cada comunicação. Dessa forma, estabelecer o identificador exclusivo do componente acoplado como segredo compartilhado além de ser mais rápido (por exemplo, não há necessidade de gerar um segredo compartilhado com o uso de um gerador de chave pseudoaleatória), aumenta também a eficiência computacional (por exemplo, permite a execução de algoritmos de criptografia simétrica mais rápidos, menos complexos) para todas as comunicações subsequentes. Em vários aspectos, esse segredo compartilhado estabelecido pode ser utilizado pelo componente e o controlador cirúrgico central 206 até o componente ser desacoplado do controlador cirúrgico central (por exemplo, o procedimento cirúrgico terminou).

[00343] De acordo com outros aspectos da presente invenção, os componentes (por exemplo, dispositivo/instrumento cirúrgico 235, dispositivo de energia 241, endoscópio 239) do sistema cirúrgico 202 podem compreender subcomponentes (por exemplo, empunhadura, eixo de acionamento, atuador de extremidade, cartucho), cada um associado ao seu próprio identificador exclusivo. Dessa forma, de acordo com vários aspectos da presente descrição, quando um componente é acoplado ao controlador cirúrgico central 206, o componente pode estabelecer um segredo compartilhado com o controlador cirúrgico central 206 com o uso de uma compilação/sequência exclusiva (por exemplo, ordenada ou aleatória) dos identificadores exclusivos associados aos subcomponentes que se combinam para formar o componente acoplado. Em um aspecto, o componente pode inicialmente criptografar a compilação/sequência exclusiva do componente acoplado usando uma chave pública associada à parte central 206 e comunicar a compilação/sequência exclusiva criptografada para o controlador cirúrgico central 206. Em tal aspecto, o controlador cirúrgico central 206, então, descriptografaria a compilação/sequência exclusiva usando uma chave privada (ou seja, conhecida apenas pelo controlador cirúrgico central 206) emparelhada à chave pública usada pelo componente para criptografar a compilação/sequência exclusiva. Como a compilação/sequência do identificador exclusivo criptografado pode ser decifrada apenas usando a chave privada do controlador cirúrgico central 206 e a chave privada é conhecida apenas pelo controlador cirúrgico central 206, esta é uma maneira segura de comunicar um segredo compartilhado (por exemplo, a compilação/sequência exclusiva do componente acoplado) para o controlador cirúrgico central 206. Adicionalmente, em tal aspecto, com um segredo compartilhado estabelecido, o componente pode criptografar futuras comunicações para o controlador cirúrgico central 206, e o controlador cirúrgico central 206 pode descriptografar futuras comunicações do componente usando o segredo compartilhado (por exemplo, a compilação/sequência exclusiva do componente acoplado).

[00344] Novamente, os algoritmos de criptografia assimétrica podem ser complexos e podem exigir recursos computacionais significativos para executar cada comunicação. Dessa forma, estabelecer a compilação/sequência exclusiva do componente acoplado (ou seja, prontamente combinável pelo componente), uma vez que o segredo compartilhado além de ser mais rápido (por exemplo, não há necessidade de gerar um segredo compartilhado com o uso de um gerador de chave pseudoaleatória), aumenta também a eficiência computacional (por exemplo, permite a execução de algoritmos de criptografia simétrica mais rápidos, menos complexos) para todas as comunicações subsequentes. Em vários aspectos, esse segredo compartilhado estabelecido pode ser utilizado pelo componente e o controlador cirúrgico central 206 até o componente ser desacoplado do controlador cirúrgico central 206 (por exemplo, o procedimento cirúrgico terminou). Além disso, em tal aspecto, uma vez que vários subcomponentes podem ser reutilizáveis (por exemplo, empunhadura, eixo de acionamento, atuador de extremidade), enquanto outros subcomponentes podem não ser reutilizáveis (por exemplo, atuador de extremidade, cartucho), cada nova combinação de subcomponentes que se combinam para formar o componente acoplado fornece uma compilação/sequência exclusiva utilizável como um segredo compartilhado para comunicações de componente ao controlador cirúrgico central 206.

[00345] De acordo com aspectos adicionais da presente descrição, os componentes (por exemplo, dispositivo/instrumento cirúrgico 235, dispositivo de energia 241, endoscópio 239) do sistema cirúrgico 202 são associados a identificadores exclusivos. Dessa forma, de acordo com vários aspectos da presente descrição, quando um componente é acoplado ao controlador cirúrgico central 206, o controlador cirúrgico central 206 pode estabelecer um segredo compartilhado com um destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205) com o uso do identificador exclusivo do componente acoplado. Em um aspecto, o controlador cirúrgico central 206 pode inicialmente criptografar o identificador exclusivo de um componente acoplado usando uma chave pública associada ao destinatário e comunicar o identificador exclusivo criptografado ao destinatário. Em tal aspecto, o destinatário descriptografaria, então, o identificador exclusivo usando uma chave privada (ou seja, conhecida apenas pelo destinatário) emparelhada à chave pública utilizada pelo controlador cirúrgico central 206 para criptografar o identificador exclusivo. Como o identificador exclusivo criptografado pode ser decifrado apenas usando a chave privada do destinatário e a chave privada é conhecida apenas pelo destinatário, este é um modo seguro para comunicar um segredo compartilhado (por exemplo, o identificador exclusivo do componente acoplado) ao destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem). Adicionalmente em tal aspecto, com um segredo compartilhado estabelecido, o controlador cirúrgico central 206 pode criptografar futuras comunicações ao destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205), e o destinatário pode descriptografar as futuras comunicações a partir do controlador cirúrgico central 206 com o uso do segredo compartilhado (por exemplo, o identificador exclusivo do componente acoplado).

[00346] Notavelmente, algoritmos de criptografia assimétrica podem ser complexos e podem exigir recursos computacionais significativos para executar cada comunicação. Dessa forma, estabelecer o identificador exclusivo do componente acoplado (ou seja, prontamente disponível para o controlador cirúrgico central 206), uma vez que o segredo compartilhado além de ser mais rápido (por exemplo, não há necessidade de gerar um segredo compartilhado com o uso de um gerador de chave pseudoaleatória), aumenta também a eficiência computacional, por exemplo, permitindo a execução de algoritmos de criptografia simétrica mais rápidos, menos complexos para todas as comunicações subsequentes. Em vários aspectos, esse segredo compartilhado estabelecido pode ser utilizado pelo controlador cirúrgico central 206 até o componente ser desacoplado do controlador cirúrgico central (por exemplo, o procedimento cirúrgico terminou).

[00347] De acordo com ainda outros aspectos da presente descrição, os componentes (por exemplo, dispositivo/instrumento cirúrgico 235, dispositivo de energia 241, endoscópio 239) do sistema cirúrgico 202 podem compreender subcomponentes (por exemplo, empunhadura, eixo de acionamento, atuador de extremidade, cartucho), cada um associado ao seu próprio identificador exclusivo. Dessa forma, de acordo com vários aspectos da presente descrição, quando um componente é acoplado ao controlador cirúrgico central 206, o controlador cirúrgico central 206 pode estabelecer um segredo compartilhado com um destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205) com o uso de uma compilação/sequência exclusiva (por exemplo, ordenada ou aleatória) dos identificadores exclusivos associados aos subcomponentes que se combinam para formar o componente acoplado.

[00348] Em um aspecto, o controlador cirúrgico central 206 pode inicialmente criptografar a compilação/sequência do componente acoplado usando uma chave pública associada ao destinatário e comunicar a compilação/sequência exclusiva ao destinatário. Em tal aspecto, o destinatário descriptografaria, então, a compilação/sequência exclusiva criptografada usando uma chave privada (ou seja, conhecida apenas pelo destinatário) emparelhada à chave pública utilizada pelo controlador cirúrgico central 206 para criptografar compilação/sequência exclusiva. Como a compilação/sequência exclusiva criptografada pode ser decifrada apenas usando a chave privada do destinatário e a chave privada é conhecida apenas pelo destinatário, este é um modo seguro para comunicar um segredo compartilhado (por exemplo, a compilação/sequência exclusiva do componente acoplado) ao destinatário. Com um segredo compartilhado estabelecido, o controlador cirúrgico central 206 pode criptografar futuras comunicações ao destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205), e o destinatário pode descriptografar as futuras comunicações a partir do controlador cirúrgico central 206 com o uso do segredo compartilhado (por exemplo, a compilação/sequência exclusiva do componente acoplado). Novamente, os algoritmos de criptografia assimétrica podem ser complexos e podem exigir recursos computacionais significativos para executar cada comunicação. Dessa forma, estabelecer a compilação/sequência exclusiva do componente acoplado (ou seja, prontamente combinável pelo controlador cirúrgico central 206), uma vez que o segredo compartilhado além de ser mais rápido (por exemplo, não há necessidade de gerar um segredo compartilhado com o uso de um gerador de chave pseudoaleatória), aumenta também a eficiência computacional (por exemplo, permite a execução de algoritmos de criptografia simétrica mais rápidos, menos complexos) para todas as comunicações subsequentes.

[00349] Em vários aspectos, esse segredo compartilhado estabelecido pode ser utilizado pelo controlador cirúrgico central 206 até o componente ser desacoplado do controlador cirúrgico central (por exemplo, o procedimento cirúrgico terminou). Além disso, em tal aspecto, uma vez que vários subcomponentes podem ser reutilizáveis (por exemplo, empunhadura, eixo de acionamento, atuador de extremidade), enquanto outros subcomponentes podem não ser reutilizáveis (por exemplo, atuador de extremidade, cartucho), cada nova combinação de subcomponentes que se combinam para formar o componente acoplado fornece uma compilação/sequência exclusiva utilizável como um segredo compartilhado para comunicações do controlador cirúrgico central 206 ao destinatário.

[00350] Em alguns aspectos, uma abordagem de criptografia-depois- MAC (EtM) pode ser utilizada para produzir os dados do gerador criptografados. Um exemplo dessa abordagem é mostrado na Figura 25, no qual os dados não criptografados do gerador (isto é, o texto simples 3742, por exemplo, o pacote de dados 3722) é primeiro criptografado 3743 (por exemplo, através da chave 3746) para produzir um texto cifrado 3744 (isto é, os dados do gerador criptografados), então, um MAC 3745 é produzido com base no texto cifrado resultante 3744, na chave 3746 e no algoritmo MAC (isto é, uma função hash 3747). Mais especificamente, o texto cifrado 3744 é processado através do algoritmo MAC com o uso da chave 3746. Em um aspecto similar à criptografia simétrica discutida na presente invenção, a chave 3746 é uma chave secreta acessível/conhecida pelo controlador cirúrgico central 206 e pelo destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205). Em tal aspecto, a chave secreta é um segredo compartilhado associado a/escolhido pelo controlador cirúrgico central 206, um segredo compartilhado associado a/escolhido pelo destinatário, ou uma chave selecionada por meio de um gerador de chave pseudoaleatória. Para essa abordagem, conforme mostrado de modo geral em 3748, os dados do gerador criptografados (isto é, o texto cifrado 3744) e o MAC 3745 seriam comunicados juntos ao sistema baseado em nuvem 205.

[00351] Em outros aspectos, uma abordagem de criptografia-e-MAC (E&M) pode ser utilizada para produzir os dados do gerador criptografados. Um exemplo dessa abordagem é mostrado na Figura 26, no qual o MAC 3755 é produzido com base nos dados não criptografados do gerador (isto é, um texto simples 3752, por exemplo, pacote de dados 3722), uma chave 3756 e um algoritmo MAC (por exemplo, uma função hash 3757). Mais especificamente, o texto simples 3752 é processado através do algoritmo MAC com o uso da chave 3756. Em um aspecto similar à criptografia simétrica discutida na presente invenção, a chave 3756 é uma chave secreta acessível/conhecida pelo controlador cirúrgico central 206 e pelo destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205). Em tal aspecto, a chave secreta é um segredo compartilhado associado a/escolhido pelo controlador cirúrgico central 206, um segredo compartilhado associado a/escolhido pelo destinatário, ou uma chave selecionada por meio de um gerador de chave pseudoaleatória. Além disso, em tal aspecto, os dados não criptografados do gerador (isto é, o texto simples 3752, por exemplo, o pacote de dados 3722) são criptografados 3753 (por exemplo, através da chave 3756) para produzir um texto cifrado 3754. Para essa abordagem, conforme mostrado de modo geral em 3758, o MAC 3755 (isto é, produzido com base nos dados não criptografados do gerador) e os dados do gerador criptografados (isto é, o texto cifrado 3754) seriam comunicados juntos ao sistema baseado em nuvem 205.

[00352] Em alguns aspectos, uma abordagem de MAC-depois- criptografia (MtE) pode ser utilizada para produzir os dados do gerador criptografados. Um exemplo dessa abordagem é mostrado na Figura 27, no qual o MAC 3765 é produzido com base nos dados do gerador não criptografados (isto é, um texto simples 3762), uma chave 3766 e um algoritmo MAC (por exemplo, uma função hash 3767). Mais especificamente, o texto simples 3762 é processado através do algoritmo MAC com o uso da chave 3766. Em um aspecto similar à criptografia simétrica discutida na presente invenção, a chave 3766 é uma chave secreta acessível/conhecida pelo controlador cirúrgico central 206 e pelo destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205). Em tal aspecto, a chave secreta é um segredo compartilhado associado a/escolhido pelo controlador cirúrgico central 206, um segredo compartilhado associado a/escolhido pelo destinatário, ou uma chave selecionada por meio de um gerador de chave pseudoaleatória. Em seguida, os dados não criptografados do gerador (isto é, o texto simples 3762) e o MAC 3765 são criptografados juntos 3763 (por exemplo, através da chave 3766) para produzir um texto cifrado 3764 com base em ambos. Para essa abordagem, conforme mostrado em geral em 3768, o texto cifrado 3764 (isto é, que inclui os dados criptografados de gerador e o MAC criptografado 3765) seria comunicado ao sistema baseado em nuvem 205.

[00353] Em aspectos alternativos, a chave usada para criptografar os dados não criptografados do gerador (por exemplo, Figura 25 e Figura 26) ou os dados não criptografados do gerador e o MAC (por exemplo,

Figura 27) pode ser diferente da chave (por exemplo, chaves 3746, 3756, 3766) usadas para produzir o MAC. Por exemplo, a chave usada para criptografar os dados não criptografados do gerador (por exemplo, Figura 25 e Figura 26) ou os dados não criptografados do gerador e o MAC (por exemplo, Figura 27) pode ser um segredo compartilhado diferente ou uma chave pública associada ao destinatário.

[00354] Em vez de utilizar o MAC para fornecer uma garantia subsequente de integridade dos dados ao sistema baseado em nuvem 205, de acordo com outros aspectos, o controlador cirúrgico central 206 pode utilizar uma assinatura digital para possibilitar que o sistema baseado em nuvem 205 autentique subsequentemente a integridade dos dados do gerador comunicados. Por exemplo, o módulo de processador 232 e/ou o processador 244 do sistema de computador 210 podem utilizar um ou mais algoritmos para gerar uma assinatura digital associada aos dados do gerador, e o sistema baseado em nuvem 205 pode utilizar um algoritmo para determinar a autenticidade dos dados recebidos do gerador. Os algoritmos utilizados pelo módulo de processador 232 e/ou o processador 244 do sistema de computador 210 podem incluir: (1) um algoritmo de geração de chave que seleciona uma chave privada de modo uniforme aleatoriamente a partir de um conjunto de possíveis chaves privadas, em que o algoritmo de geração de chave emite a chave privada e uma chave pública correspondente; e (2) um algoritmo de assinatura que, dado o gerador de dados e uma chave privada, produz uma assinatura digital associada aos dados do gerador. O sistema baseado em nuvem 205 pode utilizar um algoritmo de verificação de assinatura que, dado os dados do gerador recebidos, chave pública e assinatura digital, pode aceitar os dados do gerador recebidos como autênticos se a assinatura digital for determinada como autêntica ou considerar os dados do gerador a serem comprometidos ou alterados se a assinatura digital não for determinada como autêntica.

[00355] De acordo com outros aspectos da presente descrição, o controlador cirúrgico central 206 pode utilizar um programa de autenticação comercial (por exemplo, Secure Hash Algorithm (algoritmo de hash seguro), o SHA-2 compreendendo o SHA-256) para fornecer uma garantia subsequente de integridade dos dados do gerador comunicados para o sistema baseado em nuvem 205.

[00356] Após os dados do gerador terem sido criptografados (por exemplo, através de EtM, E&M, MtE), um componente do controlador cirúrgico central 206 pode comunicar os dados do gerador criptografados para o sistema baseado em nuvem 205. O componente do controlador cirúrgico central 206 que comunica os dados do gerador criptografados ao sistema baseado em nuvem 205 pode ser, por exemplo, o módulo de processador 232, um controlador cirúrgico central/uma chave 207/209 do centro de comunicação modular 203, o roteador 211 do centro de comunicação modular 203, o módulo de comunicação 247 do sistema de computador 210, etc.

[00357] De acordo com vários aspectos, a comunicação dos dados do gerador criptografados através da internet pode seguir um IP que: (1) define datagramas que encapsulam os dados do gerador criptografados para serem entregues e/ou (2) define métodos de endereçamento que são usados para etiquetar o datagrama com as informações de origem e de destino. Um representante de alto nível de um exemplo de datagrama 3770 é mostrado na Figura 28, em que o datagrama 3770 inclui um cabeçalho 3772 e uma carga útil 3774 e, em outros aspectos, pode também incluir um trailer (não mostrado). Uma representação mais detalhada de um exemplo de datagrama 3780 é mostrada na Figura 29, em que o cabeçalho 3782 pode incluir campos para informações como, por exemplo, o endereço IP da origem 3786 que está enviando o datagrama (por exemplo, o roteador 211 do centro de comunicação modular 203), o endereço IP de destino 3788 que é para receber o datagrama (por exemplo, a nuvem 204 e/ou o servidor remoto 213 associado ao sistema baseado em nuvem 205), um tipo de designação de serviço (não mostrado), um comprimento de cabeçalho 3790, um comprimento da carga útil 3792 e um valor de soma de verificação 3794. Em tal aspecto, o controlador cirúrgico central 206 pode aplicar adicionalmente uma função/algoritmo de soma de verificação aos dados do gerador não criptografados (isto é, o texto simples 3742, por exemplo pacote de dados 3722) ou ao menos uma porção dos dados do gerador não criptografados (por exemplo, um ID de gerador combinado 3726) para derivar o valor de soma de verificação 3794. Aqui, a função/algoritmo de soma de verificação é configurada para produzir um valor de soma de verificação significativamente diferente se houver qualquer modificação (por exemplo mesmo uma pequena alteração) nos dados subjacentes (por exemplo, dados do gerador). Após a descriptografia dos dados do gerador criptografados pelo seu destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205), o destinatário poderá aplicar a mesma função/algoritmo de soma de verificação aos dados do gerador descriptografados para gerar um valor de soma de verificação de validação.

Se o valor de soma de verificação de validação corresponder ao valor de soma de verificação 3794 (isto é, armazenado no cabeçalho 3782 do datagrama recebido 3780), a integridade dos dados do gerador recebidos é adicionalmente verificada.

A carga útil 3784 pode incluir os dados do gerador criptografados 3796 e pode também incluir o enchimento 3798 se os dados do gerador criptografados 3796 tiverem um comprimento de carga útil menor que o especificado.

Notavelmente, os dados do gerador criptografados comunicados 3796 podem compreender um MAC, conforme discutido nas Figuras 25, 26 e 27 acima (por exemplo, as referências 3748, 3758 e 3768, respectivamente). Em alguns aspectos, o cabeçalho 3782 pode incluir adicionalmente uma trajetória específica que o datagrama deve seguir quando o datagrama é comunicado do controlador cirúrgico central 206 para o sistema baseado em nuvem 205 (por exemplo, do endereço IP da origem para o endereço IP de ao menos um componente de rede intermediário (por exemplo, roteadores específicos, servidores específicos), para o endereço de IP do destino).

[00358] De acordo com vários aspectos, antes de os dados do gerador serem criptografados, os dados do gerador podem ser carimbados com data e hora (se não já tiverem sido carimbados com data e hora pelo gerador combinado 3700) e/ou os dados do gerador podem ser comprimidos (se já não tiverem sido comprimidos pelo gerador combinado 3700). O carimbo de data e hora permite que o sistema baseado em nuvem 205 correlacione os dados do gerador com outros dados (por exemplo, dados de paciente removidos) que podem ser comunicados ao sistema baseado em nuvem 205. A compressão possibilita que uma menor representação dos dados do gerador seja subsequentemente criptografada e comunicada ao sistema baseado em nuvem 205. Para a compressão, um componente do controlador cirúrgico central 206 pode utilizar um algoritmo de compressão para converter uma representação dos dados do gerador em uma representação menor dos dados do gerador, possibilitando assim uma criptografia mais eficiente e econômica dos dados do gerador (por exemplo, menos dados para criptografar utilizam menos recursos de processamento) e uma comunicação mais eficiente e econômica dos dados do gerador criptografados (por exemplo, representações menores dos dados do gerador dentro da carga útil dos datagramas (por exemplo, Figuras 28 e 29) possibilitam que mais dados do gerador sejam incluídos em um dado datagrama, que mais dados do gerador sejam comunicados dentro de um dado período de tempo e/ou que dados do gerador sejam comunicados com menos recursos de comunicação). O componente do controlador cirúrgico central 206 que utiliza/executa o algoritmo de compressão pode ser, por exemplo, o módulo de processador 232, o processador 244 do sistema de computador e/ou combinações dos mesmos. O algoritmo de compressão utilizado/executado pode ser um algoritmo de compressão sem perdas ou algoritmo de compressão com perdas.

[00359] Uma vez que o gerador de dados e o MAC de um dado datagrama foi recebido no sistema baseado em nuvem 205 (por exemplo Figura 25, referência 3748; Figura 26, 3758; e Figura 27, referência 3768), o sistema baseado em nuvem 205 pode descriptografar os dados do gerador criptografados da carga útil do datagrama comunicado para obter os dados do gerador comunicados.

[00360] Em um aspecto, novamente com referência à Figura 25, o destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205) pode, similar ao controlador cirúrgico central 206, processar o texto cifrado 3744 através do mesmo algoritmo MAC com o uso da mesma chave secreta conhecida/acessível para produzir um MAC autenticador. Se o MAC 3745 recebido corresponder a esse MAC autenticador, o destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205) pode presumir com segurança que o texto cifrado 3744 não foi alterado e provém do controlador cirúrgico central 206. O destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205) pode então descriptografar o texto cifrado 3744 (por exemplo, através da chave 3746) para obter o texto simples 3742 (por exemplo, pacote de dados compreendendo dados do gerador).

[00361] Em um outro aspecto, com referência novamente à Figura 26, o destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205) pode descriptografar o texto cifrado 3754 (por exemplo, através da chave 3756) para obter o texto simples 3752 (por exemplo, pacote de dados compreendendo dados do gerador). Em seguida, similar ao controlador cirúrgico central 206, o destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205) pode processar o texto simples 3752 através do mesmo algoritmo MAC com o uso da mesma chave secreta conhecida/acessível para produzir um MAC autenticador. Se o MAC 3755 recebido corresponder a esse MAC autenticador, o destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205) pode presumir com segurança que o texto cifrado 3752 não foi alterado e provém do controlador cirúrgico central 206.

[00362] Em ainda um outro aspecto, com referência novamente à Figura 27, o destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205) pode descriptografar o texto cifrado 3764 (por exemplo, através da chave 3766) para obter o texto simples 3762 (por exemplo, pacote de dados compreendendo dados do gerador) e o MAC 3765. Em seguida, similar ao controlador cirúrgico central 206, o destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205) pode processar o texto simples 3762 através do mesmo algoritmo MAC com o uso da mesma chave secreta conhecida/acessível para produzir um MAC autenticador. Se o MAC 3765 recebido corresponder a esse MAC autenticador, o destinatário (por exemplo, sistema baseado em nuvem 205) pode presumir com segurança que o texto cifrado 3762 não foi alterado e provém do controlador cirúrgico central 206.

[00363] Em aspectos alternativos, a chave usada para criptografar dados do gerador não criptografados (por exemplo, Figura 25 e Figura 26) ou dados do gerador não criptografados e o MAC (por exemplo, Figura 27) pode ser diferente da chave (por exemplo, chaves 3746, 3756, 3766) usada para produzir o MAC. Por exemplo, a chave usada para criptografar os dados não criptografados do gerador (por exemplo, Figura 25 e Figura 26) ou os dados não criptografados do gerador e o MAC (por exemplo, Figura 27) pode ser um segredo compartilhado diferente ou uma chave pública associada ao destinatário. Em tais aspectos, com referência à Figura 25, o destinatário (por exemplo,

sistema baseado em nuvem 205), depois de verificar a autenticação do MAC através da chave 3746 (descrita acima), pode, então, descriptografar o texto cifrado 3744 (por exemplo, através dos diferentes segredos compartilhados ou chave privada associada ao destinatário) para obter o texto simples 3742 (por exemplo, pacote de dados compreendendo o gerador de dados). Em tais aspectos, com referência à Figura 26, o destinatário pode descriptografar o texto cifrado 3754 (por exemplo, através dos diferentes segredos compartilhados ou chave privada associada ao destinatário) para obter o texto simples 3752 (por exemplo, pacote de dados que compreende dados do gerador), então, verificar a autenticação do MAC através da chave 3756 (descrita acima). Em tais aspectos, com referência à Figura 27, o destinatário pode descriptografar o texto cifrado 3764 (por exemplo, através dos diferentes segredos compartilhados ou chave privada associada ao destinatário) para obter o texto simples 3762 (por exemplo, pacote de dados que compreende dados do gerador), e o MAC 3765, então, verificar a autenticação do MAC através da chave 3766 (descrita acima).

[00364] Em suma, com referência às Figuras 25 a 27, se uma autenticação do MAC, conforme determinada/calculada pelo sistema baseado em nuvem 205, é igual ao MAC que foi recebido com o datagrama, o sistema baseado em nuvem 205 pode ter certeza de os dados do gerador recebidos são autênticos (isto é, são iguais aos dados do gerador que foram comunicados pelo controlador cirúrgico central 206) e que a integridade dos dados do gerador de comunicados não foi comprometida nem alterada. Conforme descrito acima, o destinatário pode aplicar adicionalmente o texto simples 3742, 3752, 3762, ou ao menos uma porção do mesmo, na função/algoritmo de soma de verificação (isto é, usado pelo controlador cirúrgico central 206) para gerar um valor de soma de verificação de validação a fim de verificar novamente a integridade dos dados do gerador com base no valor de soma de verificação armazenado no cabeçalho do datagrama comunicado.

[00365] Adicionalmente, com base no datagrama descriptografado, o endereço IP da origem (por exemplo, Figura 29, referência 3786) que originalmente comunicou o datagrama ao sistema baseado em nuvem 205 pode ser determinado a partir do cabeçalho do datagrama comunicado. Se a origem determinada for uma origem reconhecida, o sistema baseado em nuvem 205 pode ter certeza de que os dados do gerador são originários de uma origem confiável, fornecendo assim autenticação de origem e ainda mais garantia da integridade dos dados do gerador. Além disso, como cada roteador pelo qual o datagrama passou a caminho do sistema baseado em nuvem 205 inclui seu endereço IP com sua comunicação encaminhada, o sistema baseado em nuvem 205 é capaz de rastrear a trajetória seguida pelo datagrama e identificar cada roteador que manipulou o datagrama. A capacidade de identificar os respectivos roteadores pode ser útil em casos em que o conteúdo do datagrama recebido no sistema baseado em nuvem 205 não é o mesmo do conteúdo do datagrama conforme originalmente comunicado pelo controlador cirúrgico central 206. Para aspectos em que a trajetória de comunicação foi pré-especificada e incluída no cabeçalho do datagrama comunicado, a capacidade de identificar os respectivos roteadores pode possibilitar a validação da trajetória e fornecer segurança adicional da autenticidade dos dados do gerador recebidos.

[00366] Além disso, de acordo com vários aspectos, após a autenticação dos dados do gerador recebidos, o sistema baseado em nuvem 205 pode comunicar uma mensagem (por exemplo, um handshake ou mensagem similar) ao controlador cirúrgico central 206 através da internet ou outra rede de comunicação, confirmando/garantindo que o datagrama comunicado a partir do controlador cirúrgico central 206 foi recebido intacto pelo sistema baseado em nuvem 205, fechando, assim, eficazmente o laço desse datagrama específico.

[00367] Aspectos do método de comunicação descritos acima, e/ou variações dos mesmos, podem também ser empregados para comunicar dados além de dados do gerador para o sistema baseado em nuvem 205 e/ou comunicar dados do gerador e/ou outros dados do controlador cirúrgico central 206 para sistemas e/ou dispositivos além do sistema baseado em nuvem 205. Por exemplo, de acordo com vários aspectos, os dados do gerador e/ou outros dados podem ser comunicados do controlador cirúrgico central 206 para o dispositivo/instrumento cirúrgico de mão (por exemplo, dispositivo/instrumento sem fio 235), para uma interface robótica de um dispositivo/instrumento cirúrgico (por exemplo o controlador cirúrgico central robótico 222) e/ou para outros servidores, incluindo servidores (por exemplo, similares ao servidor 213) associados a outros sistemas com base em nuvem (por exemplo, similares ao sistema com base em nuvem 205), de acordo com o método de comunicação descrito acima. Por exemplo, em certos casos, um circuito integrado EEPROM de um dado instrumento cirúrgico pode ser inicialmente fornecido com apenas um ID do dispositivo do circuito integrado eletrônico. Mediante a conexão do dado instrumento cirúrgico ao gerador combinado 3700, os dados podem ser transferidos por download do sistema baseado em nuvem 205 para o controlador cirúrgico central 206 e subsequentemente para o EEPROM do instrumento cirúrgico, de acordo com o método de comunicação descrito acima.

[00368] Em adição à comunicação dos dados do gerador para o sistema baseado em nuvem 205, o controlador cirúrgico central 206 também pode utilizar o método de comunicação descrito acima, e/ou variações do mesmo, para comunicar dados além dos dados do gerador para o sistema baseado em nuvem 205. Por exemplo, o controlador cirúrgico central 206 também pode comunicar outras informações associadas ao procedimento cirúrgico para o sistema baseado em nuvem 205. Essas outras informações podem incluir, por exemplo, o tipo de procedimento cirúrgico a ser realizado, o nome das instalações onde o procedimento cirúrgico está sendo realizado, a localização das instalações onde o procedimento cirúrgico está sendo realizado, uma identificação da sala de operação dentro da instalação onde o procedimento cirúrgico está sendo realizado, o nome do cirurgião realizando o procedimento cirúrgico, a idade do paciente e os dados associados à condição do paciente (por exemplo pressão arterial, frequência cardíaca, medicações atuais). De acordo com vários aspectos, essas outras informações podem ser destituídas de todas as informações que poderiam identificar a cirurgia, o paciente ou o cirurgião específicos, de modo que as informações sejam essencialmente anonimizadas para processamento e análise adicional pelo sistema baseado em nuvem 205. Em outras palavras, os dados removidos não estão correlacionados a uma cirurgia, paciente ou cirurgião específicos. Informações destituídas podem ser comunicadas ao sistema baseado em nuvem 205 em conjunto com ou separadamente dos dados do gerador comunicados.

[00369] Para casos em que os dados destituídos/outros devem ser comunicados separadamente dos dados do gerador, os dados destituídos/outros podem ser carimbados com a data e hora, comprimidos e/ou criptografados de modo idêntico ou diferente daquele descrito acima em relação aos dados do gerador, e o controlador cirúrgico central 206 pode ser programado/configurado para gerar um datagrama que inclui as informações destituídas criptografadas/outras no lugar dos dados do gerador criptografados. O datagrama pode então ser comunicado a partir do controlador cirúrgico central 206 através da internet para o sistema baseado em nuvem 205 seguindo um IP que: (1) define datagramas que encapsulam os dados do gerador criptografados destituídos/outros dados a serem enviados e (2) define métodos de endereçamento que são usados para identificar o datagrama com as informações de origem e de destino.

[00370] Para casos nos quais as informações destituídas/outras devem ser comunicadas separadamente dos dados do gerador, os dados destituídos/outros podem ser carimbados com a data e hora, comprimidos e/ou criptografados de modo idêntico ou diferente daquele descrito acima em relação aos dados do gerador, e o controlador cirúrgico central 206 pode ser programado/configurado para gerar um datagrama que inclui os dados do gerador criptografados e as informações destituídas criptografadas/outras. Um exemplo de tal datagrama é mostrado na Figura 30, em que a carga útil 3804 do datagrama é 3800 dividida em duas ou mais porções de dados de carga útil distintos (por exemplo, uma para os dados do gerador criptografados 3834, uma para as informações destituídas criptografadas/outras 3836), com cada porção tendo um bit de identificação (por exemplo dados de gerador (GD) 3806, outros dados (OD) 3812), os dados criptografados associados 3808, 3814 e o enchimento associado 3810, 3816, se necessário, respectivamente. Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 30, o cabeçalho 3802 pode ser igual (por exemplo, endereço IP de origem 3818, endereço IP de destino 3820, comprimento do cabeçalho 3822) ou diferente do cabeçalho 3782 descrito com referência ao datagrama 3780 mostrado na Figura 29. Por exemplo, o cabeçalho 3802 pode ser diferente no sentido de que o cabeçalho 3802 inclui adicionalmente um campo designando o número de porções de dados da carga útil 3824 (por exemplo, 2) incluídas na carga útil 3804 do datagrama 3800. O cabeçalho 3802 pode também ser diferente no sentido de que ele pode incluir campos designando o comprimento da carga útil 3826, 3830 e o valor de soma de verificação 3828, 2832 para cada porção de dados da carga útil 3834, 3836, respectivamente. Embora apenas duas porções de dados da carga útil sejam mostradas na Figura 30, será entendido que a carga útil 3804 do datagrama 3800 pode incluir qualquer quantidade/número de porções de dados da carga útil (por exemplo, 1, 2, 3, 4, 5), em que cada porção de dados da carga útil inclui dados associados a um aspecto diferente do procedimento cirúrgico. O datagrama 3800 pode então ser comunicado a partir do controlador cirúrgico central 206 através da internet para o sistema baseado em nuvem 205 seguindo um IP que: (1) define datagramas que encapsulam os dados do gerador criptografados e os dados destituídos criptografados/outros a serem enviados e/ou (2) define métodos de endereçamento que são usados para identificar o datagrama com as informações de origem e de destino.

[00371] Conforme apresentado acima, é uma triste realidade que os resultados de todos os procedimentos cirúrgicos nem sempre sejam ideais e/ou adequados. Para casos em que um evento de falha é detectado e/ou identificado, uma variação dos métodos de comunicação descritos acima pode ser usada para isolar dados cirúrgicos que estão associados ao evento de falha (por exemplo, dados cirúrgicos do evento de falha) dos dados cirúrgico que não estão associados ao evento de falha (por exemplo, dados cirúrgicos não do evento de falha) e comunicar os dados cirúrgicos que estão associados ao evento de falha (por exemplo, dados do evento de falha) a partir do controlador cirúrgico central 206 para o sistema cirúrgico baseado em nuvem 205 de modo priorizado para análise. De acordo com um aspecto da presente descrição, os dados cirúrgicos do evento de falha são comunicados do controlador cirúrgico central 206 para o sistema baseado em nuvem 205 de modo priorizado em relação aos dados cirúrgicos não do evento de falha.

[00372] A Figura 31 ilustra vários aspectos de um método implementado pelo sistema para identificar dados cirúrgicos associados a um evento de falha (por exemplo, dados cirúrgicos do evento de falha) e comunicar os dados cirúrgicos identificados para cirúrgico um sistema baseado em nuvem 205 de modo priorizado. O método compreende (1) receber 3838 dados cirúrgicos em um controlador cirúrgico central 206, sendo que os dados cirúrgicos estão associados a um procedimento cirúrgico; (2) carimbar a data e hora 3840 dos dados cirúrgicos; (3) identificar 3842 um evento de falha associado ao procedimento cirúrgico; (4) determinar 3844 quais dados cirúrgicos estão associados ao evento de falha (por exemplo, dados cirúrgicos do evento de falha); (5) separar 3846 os dados associados ao evento de falha de todos os outros dados cirúrgicos (por exemplo, dados cirúrgicos não de evento de falha) recebidos no controlador cirúrgico central 206; (6) colocar em ordem cronológica 3848 os dados cirúrgicos associados ao evento de falha; (7) criptografar 3850 os dados cirúrgicos associados ao evento de falha; e (8) comunicar 3852 os dados cirúrgicos criptografados em um sistema baseado em nuvem 205 de modo priorizado.

[00373] Mais especificamente, vários dados cirúrgicos podem ser capturados durante um procedimento cirúrgico e os dados cirúrgicos capturados, bem como outros dados cirúrgicos associados ao procedimento cirúrgico, podem ser comunicados ao controlador cirúrgico central 206. Os dados cirúrgicos podem incluir, por exemplo, dados associados a um dispositivo/instrumento cirúrgico (por exemplo, Figura 9, dispositivo/instrumento cirúrgico 235) utilizados durante a cirurgia, dados associados ao paciente, dados associados às instalações onde o procedimento cirúrgico foi realizado e dados associados ao cirurgião. Antes ou depois de serem comunicados e recebidos pelo controlador cirúrgico central 206, os dados cirúrgicos podem ser carimbados com a data e hora e/ou removidos de todas as informações que poderiam identificar a cirurgia, o paciente ou o cirurgião específicos, de modo que as informações sejam essencialmente anonimizadas para processamento e análise adicionais pelo sistema baseado em nuvem 205.

[00374] Uma vez que um evento de falha foi detectada e/ou identificado (por exemplo, que pode ser durante ou após o procedimento cirúrgico), o controlador cirúrgico central 206 pode determinar quais dados cirúrgicos estão associados ao evento de falha (por exemplo, dados cirúrgicos do evento de falha) e quais dados cirúrgicos não estão associados ao evento cirúrgico (por exemplo, dados cirúrgicos não do evento de falha). De acordo com um aspecto da presente descrição, um evento de falha pode incluir, por exemplo, uma detecção de um ou mais grampos erroneamente disparados durante uma porção de grampeamento de um procedimento cirúrgico. Por exemplo, em um aspecto, com referência à Figura 9, um endoscópio 239 pode obter instantâneos enquanto um dispositivo/instrumento cirúrgico 235 compreende um atuador de extremidade incluindo um cartucho de grampo realiza uma porção de grampeamento de um procedimento cirúrgico. Em tal aspecto, um módulo de imageamento 238 pode comparar os instantâneos a imagens armazenadas e/ou a imagens transferidas por download do sistema baseado em nuvem 205 que mostram grampos corretamente disparados para detectar um grampo erroneamente disparado e/ou evidência de um grampo erroneamente disparado (por exemplo, um vazamento). Em um outro aspecto, o módulo de imageamento 238 pode analisar os instantâneos para detectar um grampo erroneamente disparado e/ou evidência de um grampo erroneamente disparado. Em um aspecto alternativo, o controlador cirúrgico central 206 pode comunicar os instantâneos ao sistema baseado em nuvem 205, e um componente do sistema baseado em nuvem 205 pode executar as várias funções do módulo de imageamento descritas acima para detectar um grampo erroneamente disparado e/ou evidência de um grampo erroneamente disparado e relatar a detecção ao controlador cirúrgico central 206. De acordo com um outro aspecto da presente descrição, um evento de falha pode incluir uma detecção de uma temperatura do tecido que é abaixo da temperatura esperada durante uma porção de vedação de tecido de um procedimento cirúrgico e/ou uma indicação visual de sangramento excessivo ou escorrimento após um procedimento cirúrgico (por exemplo, Figura 9, através do endoscópio 239). Por exemplo, em um aspecto, com referência à Figura 9, o dispositivo/instrumento cirúrgico 235 pode compreender um atuador de extremidade, incluindo um sensor de temperatura e o controlador cirúrgico central 206 e/ou o sistema baseado em nuvem pode comparar ao menos uma temperatura detectada pelo sensor de temperatura (por exemplo, durante uma porção de vedação de tecido de um procedimento cirúrgico) a uma temperatura armazenada e/ou faixa de temperaturas esperadas e/ou associadas a esse procedimento cirúrgico para detectar uma temperatura de vedação inadequada/baixa.

Em um outro aspecto, um endoscópio 239 pode obter instantâneos durante um procedimento cirúrgico.

Em tal aspecto, um módulo de imageamento 238 pode comparar os instantâneos a imagens armazenadas e/ou imagens transferidas por download do sistema baseado em nuvem 205 que mostram o tecido corretamente vedado nas temperaturas esperadas para detectar evidência de uma temperatura de vedação inadequada/insuficiente (por exemplo chamuscados, escorrimento/sangramento). Adicionalmente, em tal aspecto, o módulo de imageamento 238 pode analisar os instantâneos para detectar evidências de uma temperatura de vedação inadequada/insuficiente (por exemplo chamuscados, escorrimento/sangramento). Em um aspecto alternativo, o controlador cirúrgico central 206 pode comunicar os instantâneos ao sistema baseado em nuvem 205, e um componente do sistema baseado em nuvem 205 pode executar as várias funções do módulo de imageamento descritas acima para detectar evidência de uma temperatura de vedação inadequada/insuficiente e relatar a detecção ao controlador cirúrgico central 206. De acordo com os vários aspectos descritos acima, em resposta ao evento de falha detectado e/ou identificado, o controlador cirúrgico central 206 pode fazer o download de um programa do sistema baseado em nuvem 205 para execução pelo dispositivo/instrumento cirúrgico 235 que corrige o problema detectado (isto é, programa que altera os parâmetros do dispositivo/instrumento cirúrgico para evitar grampos erroneamente disparados, programa que altera os parâmetros do dispositivo/instrumento cirúrgico para assegurar uma temperatura de vedação correta).

[00375] Em alguns aspectos, um evento de falha é considerado para cobrir um certo período de tempo, e todos os dados associados a esse determinado período de tempo podem ser considerados associados ao evento de falha.

[00376] Depois que os dados cirúrgicos associados ao evento de falha forem identificados, os dados cirúrgicos identificados (por exemplo, dados cirúrgicos do evento de falha) podem ser separados ou isolados de todos os outros dados cirúrgicos associados ao procedimento cirúrgico (por exemplo, dados cirúrgicos não do evento de falha). A separação pode ser realizada, por exemplo, através da marcação ou sinalização dos dados cirúrgicos identificados, armazenamento dos dados cirúrgicos identificados separadamente de todos os outros dados cirúrgicos associados ao procedimento cirúrgico, ou armazenamento apenas dos outros dados cirúrgicos, continuando, ao mesmo tempo, o processamento dos dados cirúrgicos identificados para comunicação priorizada subsequente para o sistema baseado em nuvem 205. De acordo com vários aspectos, a marcação ou a sinalização dos dados cirúrgicos identificados pode ocorrer durante o processo de comunicação quando o datagrama é gerado conforme descrito em mais detalhes abaixo.

[00377] O carimbo de data e hora de todos os dados cirúrgicos (por exemplo, antes ou após os dados cirúrgicos serem recebidos no controlador cirúrgico central) pode ser usado por um componente do controlador cirúrgico central 206 para colocar em ordem cronológica os dados cirúrgicos identificados associados ao evento de falha. O componente do controlador cirúrgico central 206 que utiliza o carimbo de data e hora para colocar em ordem cronológica os dados cirúrgicos identificados pode ser, por exemplo, o módulo de processador 232, o processador 244 do sistema de computador 210 e/ou combinações dos mesmos. Ao se colocar os dados cirúrgicos em ordem cronológica, o sistema baseado em nuvem 205 e/ou outras partes interessadas podem subsequentemente entender melhor as condições que estavam presentes que levaram à ocorrência do evento de falha e possivelmente identificar a causa exata do evento de falha, fornecendo, assim, o conhecimento para mitigar possivelmente um evento de falha similar que venha a ocorrer durante um procedimento cirúrgico similar realizado em uma data futura.

[00378] Uma vez que os dados cirúrgicos tenham sido colocados em ordem cronológica, os dados cirúrgicos em ordem cronológica podem ser criptografados de maneira similar àquela descrita acima em relação à criptografia dos dados do gerador. Dessa forma, os dados cirúrgicos identificados podem ser criptografados para ajudar a garantir a confidencialidade dos dados cirúrgicos identificados, enquanto estiverem sendo armazenados no controlador cirúrgico central 206 ou enquanto estiverem sendo transmitidos para o sistema baseado em nuvem 205 usando a internet ou outras redes de computador. De acordo com vários aspectos, um componente do controlador cirúrgico central 206 utiliza um algoritmo de criptografia para converter os dados cirúrgicos identificados de uma versão legível para uma versão codificada, formando assim dados cirúrgicos criptografados associados ao evento de falha (por exemplo, Figuras 25 a 27). O componente do controlador cirúrgico central que utiliza o algoritmo de criptografia pode ser, por exemplo, o módulo de processador 232, o processador 244 do sistema de computador 210 e/ou combinações dos mesmos. O algoritmo de criptografia utilizado pode ser um algoritmo de criptografia simétrica ou um algoritmo de criptografia assimétrica.

[00379] Depois que os dados cirúrgicos identificados foram criptografados, um componente do controlador cirúrgico central pode comunicar os dados cirúrgicos criptografados associados ao evento de falha (por exemplo, dados cirúrgicos do evento de falha criptografados) para o sistema baseado em nuvem 205. O componente do controlador cirúrgico central que comunica os dados cirúrgicos criptografados ao sistema baseado em nuvem 205 pode ser, por exemplo, o módulo de processador 232, um controlador cirúrgico central/uma chave 207/209 do centro de comunicação modular 203, o roteador 211 do centro de comunicação modular 203 ou o módulo de comunicação 247 do sistema de computador 210. De acordo com vários aspectos, a comunicação dos dados cirúrgicos criptografados (por exemplo, dados cirúrgicos do evento de falha) através da internet pode seguir um IP que: (1) define datagramas que encapsulam os dados cirúrgicos criptografados a serem entregues, e (2) define métodos de endereçamento que são usados para marcar os datagrama com informações de origem e de destino. O datagrama pode ser similar ao datagrama mostrado na Figura 29 ou o dado mostrado na Figura 30, mas pode ser diferente no sentido de que o cabeçalho ou a carga útil do datagrama pode incluir um campo que inclui uma sinalização ou uma marcação que identifica os dados cirúrgicos criptografados (por exemplo, dados cirúrgicos do evento de falha criptografados) como sendo priorizados em relação a outros dados cirúrgicos (por exemplo, dados cirúrgicos não do evento de falha criptografados). Um exemplo de tal datagrama é mostrado na Figura 32, em que a carga útil 3864 da datagrama 3860 inclui um campo que indica (por exemplo, uma designação priorizada 3834) que a carga útil 3864 inclui dados cirúrgicos priorizados (por exemplo, dados do gerador combinado 3868). De acordo com vários aspectos, a carga útil 3864 do datagrama 3860 pode também incluir dados cirúrgicos não marcados/não sinalizados/não priorizados 3836 (por exemplo, outros dados cirúrgicos 3874), conforme mostrado na Figura 32.

[00380] De acordo com vários aspectos, antes de serem criptografados, os dados cirúrgicos identificados (por exemplo, dados cirúrgicos do evento de falha) podem ser comprimidos (se já não tiverem sido comprimidos pelas fonte (ou fontes) dos dados cirúrgicos relevantes). A compressão possibilita que uma menor representação dos dados cirúrgicos associados ao evento de falha seja subsequentemente criptografada e comunicada ao sistema baseado em nuvem 205. Para a compressão, um componente do controlador cirúrgico central 206 pode utilizar um algoritmo de compressão para converter uma representação dos dados cirúrgicos identificados em uma representação menor dos dados cirúrgicos identificados, possibilitando assim uma criptografia mais eficiente e econômica dos dados cirúrgicos identificados (por exemplo, menos dados para criptografar utilizam menos recursos de processamento) e uma comunicação mais eficiente e econômica dos dados cirúrgicos identificados (por exemplo, representações menores dos dados cirúrgicos dentro da carga útil dos datagramas possibilitam que mais dados cirúrgicos identificados sejam incluídos em um dado datagrama, que mais dados cirúrgicos identificados sejam comunicados dentro de um dado período de tempo e/ou que dados cirúrgicos identificados sejam comunicados com menos recursos de comunicação). O componente do controlador cirúrgico central 206 que utiliza o algoritmo de compressão pode ser, por exemplo, o módulo de processador 232, o processador 244 do sistema de computador 210 e/ou combinações dos mesmos. O algoritmo de compressão utilizado pode ser um algoritmo de compressão sem perdas ou algoritmo de compressão com perdas.

[00381] Nos casos em que outros dados cirúrgicos não priorizados (por exemplo, dados cirúrgicos não de evento de falha) devem ser comunicados aos dados cirúrgicos priorizados (por exemplo, dados cirúrgicos do evento de falha), os outros dados cirúrgicos não priorizados podem ser carimbados com a data e hora, comprimidos e/ou criptografados de modo idêntico ou diferente ao descrito acima com relação ao dados cirúrgico identificados como associados a uma evento de falha (por exemplo, dados cirúrgico do evento de falha), e o controlador cirúrgico central 206 pode ser programado/configurado para gerar um datagrama que inclui os dados cirúrgicos priorizados criptografados priorizados (por exemplo, dados cirúrgicos do evento de falha criptografados) e os outros dados cirúrgicos criptografados não priorizados (por exemplo, dados cirúrgicos não do evento de falha criptografados). Por exemplo, em vista da Figura 32, a carga útil 3864 do datagrama 3860 pode ser dividida em duas ou mais porções de dados de carga útil distintas (por exemplo, uma para os dados cirúrgicos priorizados 3834, uma para os dados cirúrgicos não priorizados 3836), com cada porção tendo um bit de identificação (por exemplo, dados do gerador (GD) 3866, outros dados (OD) 3872), os dados criptografados associados (por exemplo, dados cirúrgicos priorizados criptografados 3868, dados cirúrgico não priorizados criptografados 3874) e o enchimento associado 3870, 3876, se necessário, respectivamente.

Adicionalmente, similar à Figura 30, o cabeçalho 3862 pode ser igual (por exemplo, endereço IP de origem 3878, endereço IP de destino 3880, comprimento do cabeçalho 3882) ou diferente do cabeçalho 3782 descrito com referência ao datagrama 3780 mostrado na Figura 29. Por exemplo, o cabeçalho 3862 pode ser diferente no sentido de que o cabeçalho 3862 inclui adicionalmente um campo designando o número de porções de dados da carga útil 3884 (por exemplo, 2) incluídas na carga útil 3864 do datagrama 3860. O cabeçalho 3862 pode também ser diferente no sentido de que ele pode incluir campos designando o comprimento da carga útil 3886, 3890 e o valor de soma de verificação 3888, 2892 para cada porção de dados da carga útil 3834, 3836, respectivamente. Embora apenas duas porções de dados da carga útil sejam mostradas na Figura 32, será entendido que a carga útil 3864 do datagrama 3860 pode incluir qualquer quantidade/número de porções de dados da carga útil (por exemplo, 1, 2, 3, 4, 5), em que cada porção de dados da carga útil inclui dados associados a um aspecto diferente do procedimento cirúrgico. O datagrama 3860 pode então ser comunicado a partir do controlador cirúrgico central 206 através da internet para o sistema baseado em nuvem 205 seguindo um IP que: (1) define datagramas que encapsulam os dados do gerador criptografados e os dados destituídos criptografados/outros a serem enviados e/ou (2) define métodos de endereçamento que são usados para identificar o datagrama com as informações de origem e de destino.

[00382] Em alguns aspectos, uma vez que um evento de falha associado a um procedimento cirúrgico foi identificado, o controlador cirúrgico central 206 e/ou o sistema baseado em nuvem 205 pode subsequentemente marcar ou sinalizar um dispositivo/instrumento cirúrgico 235 que foi utilizado durante o procedimento cirúrgico como inoperante e/ou removido. Por exemplo, em um aspecto, informações (por exemplo, número de série, ID) associadas ao dispositivo/instrumento cirúrgico 235 e armazenadas no controlador cirúrgico central 206 e/ou no sistema baseado em nuvem 205 podem ser utilizadas para bloquear efetivamente o dispositivo/instrumento cirúrgico 235 de ser usado novamente (por exemplo, na lista negra). Em um outro aspecto, informações (por exemplo, número de série, ID) associadas ao dispositivo/instrumento cirúrgico podem iniciar a impressão de uma guia de remessa e instruções de envio para retornar o dispositivo/instrumento cirúrgico 235 para um fabricante ou outra parte designada de modo que uma análise/inspeção minuciosa do dispositivo/instrumento cirúrgico 235 possa ser realizada (por exemplo, para determinar a causa da falha). De acordo com vários aspectos aqui descritos, uma vez que a causa de uma falha é determinada (por exemplo, através do controlador cirúrgico central 206 e/ou do sistema baseado em nuvem 205), o controlador cirúrgico central 206 pode fazer o download de um programa do sistema baseado em nuvem 205 para ser executado pelo dispositivo/instrumento cirúrgico 235 que corrige a causa determinada da falha (isto é, programa que altera os parâmetros do dispositivo/instrumento cirúrgico para evitar que a falha de ocorra novamente).

[00383] De acordo com alguns aspectos, o controlador cirúrgico central 206 e/ou o sistema baseado em nuvem 205 pode também fornecer/exibir um lembrete (por exemplo, através da tela do controlador cirúrgico central 215 e/ou da tela do dispositivo/instrumento cirúrgico 237) para os administradores, equipe e/ou outros funcionários para remover fisicamente o dispositivo/instrumento cirúrgico 235 da sala de operação (por exemplo, se detectado como ainda presente na sala de operação) e/ou enviar o dispositivo/instrumento cirúrgico 235 para o fabricante ou outra parte designada. Em um aspecto, o lembrete pode ser ajustado para ser fornecido/exibido periodicamente até que um administrador possa remover a sinalização ou marcação do dispositivo/instrumento cirúrgico 235 do controlador cirúrgico central 206 e/ou o sistema baseado em nuvem 205. De acordo com vários aspectos, um administrador pode remover a sinalização ou marcação uma vez que o administrador possa confirmar (por exemplo, rastreamento do sistema do dispositivo/instrumento cirúrgico 235 através de seu número de série/ID) que o dispositivo/instrumento cirúrgico 235 foi recebido pelo fabricante ou pela outra parte designada. Com o uso do método descrito acima para sinalizar e/ou rastrear os dados cirúrgicos associados a um evento de falha, um controle de circuito fechado dos dados cirúrgicos associados ao evento de falha e/ou a um dispositivo/instrumento cirúrgico 235 pode ser realizado. Adicionalmente, em vista do exposto acima, será entendido que o controlador cirúrgico central 206 pode ser utilizado para gerenciar eficazmente a utilização (ou não utilização) de dispositivos/instrumentos cirúrgicos 235 que foram ou poderiam ser utilizados durante um procedimento cirúrgico.

[00384] Em vários aspectos da presente descrição, o controlador cirúrgico central 206 e/ou sistema baseado em nuvem 205 podem querer controlar quais componentes (por exemplo, dispositivo/instrumento cirúrgico 235, dispositivo de energia 241) estão sendo utilizados em seu sistema cirúrgico interativo 100/200 para executar procedimentos cirúrgicos (por exemplo, para minimizar futuros eventos de falha, para evitar o uso de componentes não autorizados ou de falsificação).

[00385] Como tal, em vários aspectos da presente descrição, uma vez que um sistema cirúrgico interativo 100 pode compreender uma pluralidade de controladores cirúrgicos centrais 106, um sistema baseado em nuvem 105 e/ou cada controlador cirúrgico central 106 do sistema cirúrgico interativo 100 pode desejar rastrear combinações de componente-controlador cirúrgico central utilizadas ao longo do tempo.

Em um aspecto, quando/depois que um componente (consulte a Figura 9, por exemplo, dispositivo/instrumento cirúrgico 235, dispositivo de energia 241) é conectado a/usado com um controlador cirúrgico central específico 106 (por exemplo, dispositivo/instrumento cirúrgico 235 com fio/sem fio conectado a um controlador cirúrgico central específico 106, o dispositivo de energia 241 conectado ao controlador cirúrgico central 106 através do módulo de gerador 240), o controlador cirúrgico central específico 106 pode comunicar um registro/bloco dessa conexão/uso (por exemplo, ligando identificadores exclusivos respectivos dos dispositivos conectados) para o sistema baseado em nuvem 105 e/ou para os outros controladores cirúrgicos centrais 106 no sistema cirúrgico interativo 100. Por exemplo, mediante/após a conexão/uso de um dispositivo de energia 241, um controlador cirúrgico central 106 pode comunicar registro/bloco (por exemplo, ligando um identificador exclusivo do dispositivo de energia 241 a um identificador exclusivo de um módulo de gerador 240 a um identificador exclusivo do controlador cirúrgico central 106) para o sistema baseado em nuvem 105 e/ou para os outros controladores cirúrgicos centrais 106 no sistema cirúrgico interativo 100. Em tal aspecto, se esta for a primeira vez que o componente (por exemplo, dispositivo de energia) estiver conectado a/usado com um controlador cirúrgico central 106 no sistema cirúrgico interativo 100, o sistema baseado em nuvem 105 e/ou cada controlador cirúrgico central 106 do sistema cirúrgico interativo 100 pode armazenar o registro/bloco como um registro/bloco de gênese.

Em tal aspecto, o registro/bloco de gênese armazenado no sistema baseado em nuvem 105 e/ou no controlador cirúrgico central 106 pode compreender um carimbo de data e hora.

Entretanto, em tal aspecto, se essa não for a primeira vez que o componente (por exemplo, dispositivo de energia 241) tiver sido conectado a/usado com um controlador cirúrgico central 106 no sistema cirúrgico interativo 100, o sistema baseado em nuvem

105 e/ou cada controlador cirúrgico central 106 do sistema cirúrgico interativo pode armazenar o registro/bloco como um novo registro/bloco em uma cadeia de registros/blocos associada ao componente. Em tal aspecto, o novo registro/bloco pode compreender um hash criptográfico dos registros/blocos mais recentemente comunicados no sistema baseado em nuvem 105 e/ou no controlador cirúrgico central 106, os dados de ligação comunicados e um carimbo de data e hora. Em um tal aspecto, cada hash criptográfico liga cada novo registro/bloco (por exemplo, cada uso do componente) ao seu registro/bloco anterior para formar uma cadeia confirmando a integridade de cada registro/bloco de volta para um registro/bloco de gênese original (por exemplo, a primeira utilização do componente). De acordo com tal aspecto, essa cadeia de bloco de registros/blocos pode ser desenvolvida no sistema baseado em nuvem 105 e/ou em cada controlador cirúrgico central 106 do sistema cirúrgico interativo 100 para ligar de modo permanente e fixável o uso de um componente específico a um ou mais de um controladores cirúrgicos centrais 106 no sistema cirúrgico interativo 100 ao longo do tempo. Aqui, de acordo com um outro aspecto, essa abordagem pode ser similarmente aplicada aos subcomponentes (por exemplo empunhadura, eixo de acionamento, atuador de extremidade, cartucho) de um componente quando/depois que o componente usado é conectado a/usado com um controlador cirúrgico central 106 de um sistema cirúrgico interativo 100.

[00386] De acordo com vários aspectos da presente descrição, o sistema baseado em nuvem 105 e/ou cada controlador cirúrgico central 106 pode utilizar tais registros/blocos para rastrear o uso de um componente específico e/ou um subcomponente até seu uso inicial no sistema cirúrgico interativo 100. Por exemplo, se um componente específico (por exemplo, instrumento/dispositivo cirúrgico 235) for sinalizada/marcado como relacionados a um evento de falha, o sistema baseado em nuvem 105 e/ou um controlador cirúrgico central 106 pode analisar tais registros/blocos para determinar se o uso passado desse componente e/ou de um subcomponente desse componente contribuiu para ou causou o evento de falha (por exemplo, uso excessivo). Em um exemplo, o sistema baseado em nuvem 105 pode determinar que um subcomponente (por exemplo, atuador de extremidade) desse componente pode realmente estar contribuindo/causando o evento de falha e, então, marcar/sinalizar esse componente para inoperabilidade e/ou remoção com base na determinação.

[00387] De acordo com um outro aspecto, o sistema baseado em nuvem 205 e/ou o controlador cirúrgico central 206 podem controlar quais componentes (por exemplo dispositivo/instrumento cirúrgico 235, dispositivo de energia 241) estão sendo utilizados em um sistema cirúrgico interativo 200 para executar procedimentos cirúrgicos mediante a autenticação do componente e/ou de seu fornecedor/fabricante. Em um aspecto, o fornecedor/fabricante de um componente pode associar um número de série e um ID da origem ao componente. Em tal aspecto, o fornecedor/fabricante pode criar/gerar uma chave privada para o número de série, criptografar o número de série com a chave privada e armazenar o número de série e o ID de origem criptografados em um circuito integrado eletrônico (por exemplo, memória) no componente antes do envio até um sítio cirúrgico. Aqui, mediante/após a conexão do componente a um controlador cirúrgico central 206, o controlador cirúrgico central 206 pode ler o número de série e o ID de origem a partir do circuito integrado eletrônico. Em resposta, o controlador cirúrgico central 206 pode enviar uma mensagem (isto é, que compreende o número de série criptografado) a um servidor do fornecedor/fabricante associado ao ID de origem (por exemplo, diretamente ou através do sistema baseado em nuvem 205). Em tal aspecto, o controlador cirúrgico central 206 pode criptografar a mensagem usando uma chave pública associada a esse fornecedor/fabricante.

Em resposta, o controlador cirúrgico central 206 pode receber uma mensagem (isto é, que compreende a chave privada do fornecedor/fabricante gerada para/associada a esse número de série criptografado) do servidor do fornecedor/fabricante (por exemplo, diretamente ou através do sistema baseado em nuvem 205). Em um tal aspecto, o servidor do fornecedor/fabricante pode criptografar a mensagem usando uma chave pública associada ao controlador cirúrgico central 206. Adicionalmente, em tal aspecto, o controlador cirúrgico central 206 pode, então, descriptografar a mensagem (por exemplo, com o uso de uma chave privada emparelhada à chave pública para criptografar a mensagem) para revelar a chave privada associada ao número de série criptografado.

O controlador cirúrgico central 206 pode, então, descriptografar o número de série criptografado, usando essa chave privada para revelar o número de série.

Além disso, em tal aspecto, o controlador cirúrgico central 206 pode, então, comparar o número de série descriptografado com uma lista abrangente de números de série autorizados (por exemplo, armazenados no controlador cirúrgico central 206 e/ou no sistema baseado em nuvem e/ou transferidos por download do sistema baseado em nuvem, por exemplo, recebidos separadamente do fornecedor/fabricante) e permitir o uso do componente conectado se o número de série descriptografado corresponder a um número de série autorizado.

Inicialmente, tal processo permite que o controlador cirúrgico central 206 autentique o fornecedor/fabricante.

Em particular, o controlador cirúrgico central 206 criptografou a mensagem que compreende o número de série criptografado usando uma chave pública associada ao fornecedor/fabricante.

Dessa forma, o recebimento de uma mensagem de resposta (isto é, compreendendo a chave privada) autentica o fornecedor/fabricante para o controlador cirúrgico central

206 (isto é, caso contrário o fornecedor/fabricante não teria acesso à chave privada emparelhada à chave pública utilizada pelo controlador cirúrgico central 206 para criptografar a mensagem, e o fornecedor/fabricante não teria sido capaz de associar o número de série criptografado recebido na mensagem para sua chave privada já gerada). Além disso, tal processo permite que o controlador cirúrgico central 206 autentique o próprio componente/dispositivo conectado.

Em particular, o fornecedor/fabricante (por exemplo, apenas autenticado) criptografou o número de série do componente usando a chave privada entregue.

Mediante o recebimento seguro da chave privada, o controlador cirúrgico central 206 é capaz de descriptografar o número de série criptografado (isto é, ler a partir do componente conectado), que autentica o componente e/ou sua associação com o fornecedor/fabricante (isto é, apenas aquela chave privada, conforme recebida desse fornecedor/fabricante, descriptografaria o número de série criptografado). No entanto, o controlador cirúrgico central 206 verifica adicionalmente o componente como autêntico (por exemplo, compara o número de série descriptografado a uma lista abrangente de números de série autorizados recebidos separadamente do fornecedor/fabricante). Notavelmente, tais aspectos, conforme descrito acima, podem ser alternativamente executados pelo sistema baseado em nuvem 205 e/ou uma combinação do sistema baseado em nuvem 205 e controlador cirúrgico central 206 para controlar quais componentes (por exemplo, dispositivo/instrumento cirúrgico 235, dispositivo de energia 241) estão sendo utilizados em um sistema cirúrgico interativo 200 (por exemplo, para executar procedimentos cirúrgicos) autenticando o componente e/ou seu fornecedor/fabricante.

Em um aspecto, tais abordagens descritas podem evitar o uso dos componente (ou componentes) de falsificação dentro do sistema cirúrgico interativo 200 e assegurar a segurança e o bem-estar dos pacientes cirúrgicos.

[00388] De acordo com um outro aspecto, o circuito integrado eletrônico de um componente (por exemplo, dispositivo/instrumento cirúrgico 235, dispositivo de energia 241) pode armazenar (por exemplo, na memória) dados associados ao uso desse componente (isto é, dados de uso, por exemplo número de usos com um dispositivo de uso limitado, número de usos restantes, algoritmos de disparo executado, designação como um componente de uso único). Em tal aspecto, o controlador cirúrgico central 206 e/ou o sistema baseado em nuvem 205, mediante/após a conexão do componente ao sistema cirúrgico interativo, pode ler tais dados de uso da memória de um componente e escrever ao menos uma porção desses dados de uso para armazenamento (por exemplo, dentro da memória 249) no controlador cirúrgico central 206 e/ou para armazenamento no sistema baseado em nuvem 205 (por exemplo, individualmente e/ou sob uma abordagem de cadeia em blocos discutida aqui). De acordo com tal aspecto, o controlador cirúrgico central 206 e/ou o sistema baseado em nuvem 205, mediante/após uma conexão subsequente desse componente ao sistema cirúrgico interativo, pode ler novamente tais dados de uso e comparar esse uso aos dados de uso armazenados anteriormente. Aqui, se existe uma discrepância ou se um uso predeterminado/autorizado foi atendido, o controlador cirúrgico central 206 e/ou o sistema baseado em nuvem 205 pode evitar o uso desse componente (por exemplo, na lista negra, renderizado inoperável, marcado para remoção) no sistema cirúrgico interativo 200. Em vários aspectos, tal abordagem impede o desvio dos sistemas de circuito integrado de criptografia. Se o circuito integrado eletrônico/memória do componente foi adulterado (por exemplo, memória reconfigurada, número de usos alterado, algoritmos de disparo alterados, dispositivo de uso único designado como dispositivo multiuso), haverá uma discrepância, e o uso do componente será controlado/impedido.

[00389] Detalhes adicionais são revelados na Publicação de Pedido de Patente US n° 2017/0086914 intitulada TECHNIQUES FOR

OPERATING GENERATOR FOR DIGITALLY GENERATING

ELECTRICAL SIGNAL WAVEFORMS AND SURGICAL INSTRUMENTS, que está aqui incorporada a título de referência em sua totalidade. Coordenação do controlador cirúrgico central do emparelhamento do dispositivo em uma sala de operação

[00390] [0339]Uma das funções do controlador cirúrgico central 106 é emparelhar-se (também chamado na presente invenção de "conectar" ou "acoplar") com outros componentes do sistema cirúrgico 102 para controlar, coletar informações a partir de ou coordenar as interações entre os componentes do sistema cirúrgico 102. Como as salas de operação de um hospital estão provavelmente em proximidade física umas das outras, um controlador cirúrgico central 106 de um sistema cirúrgico 102 pode inadvertidamente emparelhar-se com componentes de um sistema cirúrgico 102 em uma sala de operação vizinha, o que poderia interferir significativamente nas funções do controlador cirúrgico central 106. Por exemplo, o controlador cirúrgico central 106 pode ativar acidentalmente um instrumento cirúrgico em uma sala de operação diferente ou registrar informações de um procedimento cirúrgico contínuo diferente em uma sala de operação vizinha.

[00391] Aspectos da presente invenção apresentam uma solução, em que um controlador cirúrgico central 106 se emparelha apenas com dispositivos detectados do sistema cirúrgico 102 que estão situados dentro dos limites de sua sala de operação.

[00392] Além disso, o controlador cirúrgico central 106 depende de seu conhecimento da localização de outros componentes do sistema cirúrgico 102 dentro de sua sala de operação para tomar de decisões sobre, por exemplo, quais instrumentos cirúrgicos devem ser emparelhados um com os outros ou ativados. Uma mudança na posição do controlador cirúrgico central 106 ou um outro componente do sistema cirúrgico 102 pode ser problemática.

[00393] Aspectos da presente invenção apresentam adicionalmente uma solução em que o controlador cirúrgico central 106 é configurado para reavaliar ou redeterminar os limites de sua sala de operação ao detectar que o controlador cirúrgico central 106 foi movido. Aspectos da presente invenção apresentam adicionalmente uma solução em que o controlador cirúrgico central 106 é configurado para redeterminar os limites de sua sala de operação mediante a detecção de um dispositivo potencial do sistema cirúrgico 102, que pode ser uma indicação de que o controlador cirúrgico central 106 foi movido.

[00394] Em vários aspectos, um controlador cirúrgico central 106 é usado com um sistema cirúrgico 102 em um procedimento cirúrgico realizado em uma sala de operação. O controlador cirúrgico central 106 compreende um circuito de controle configurado para determinar os limites da sala de operação, determinar os dispositivos do sistema cirúrgico 102 localizados dentro dos limites da sala de operação e emparelhar o controlador cirúrgico central 106 com os dispositivos do sistema cirúrgico 102 localizados dentro dos limites da sala de operação.

[00395] Em um aspecto, o circuito de controle é configurado para determinar os limites da sala de operação após a ativação do controlador cirúrgico central 106. Em um aspecto, o controlador cirúrgico central 106 inclui um circuito de comunicação configurado para detectar e emparelhar-se com os dispositivos do sistema cirúrgico localizado dentro dos limites da sala de operação. Em um aspecto, o circuito de controle é configurado para redeterminar os limites da sala de operação após um possível dispositivo do sistema cirúrgico 102 ser detectado. Em um aspecto, o circuito de controle é configurado para determinar periodicamente os limites da sala de operação.

[00396] Em um aspecto, o controlador cirúrgico central 106 compreende um cirúrgico de mapeamento da sala de operação que inclui uma pluralidade de sensores sem contato configurados para medir os limites da sala de operação.

[00397] Em vários aspectos, o controlador cirúrgico central 106 inclui um processador e uma memória acoplada ao processador. A memória armazena instruções executáveis pelo processador para emparelhar o controlador cirúrgico central com dispositivos do sistema cirúrgico 102 localizado dentro dos limites da sala de operação, conforme descrito acima. Em vários aspectos, a presente invenção fornece uma mídia não transitória legível por computador que armazena instruções legíveis por computador que, quando executadas, fazem com que uma máquina emparelhe o controlador cirúrgico central 106 com dispositivos do sistema cirúrgico 102 localizados dentro dos limites da sala de operação, conforme descrito acima.

[00398] As Figuras 35 e 36 são fluxogramas lógicos de processos representando programas de controle ou configurações lógicas para o emparelhamento do controlador cirúrgico central 106 com dispositivos do sistema cirúrgico 102 localizados dentro dos limites da sala de operação, conforme descrito acima.

[00399] O controlador cirúrgico central 106 executa uma ampla gama de funções que exigem comunicação de curto e longo alcance, como auxílio em um procedimento cirúrgico, coordenação entre dispositivos do sistema cirúrgico 102 e coleta e transmissão de dados para a nuvem

104. Para executar adequadamente suas funções, o controlador cirúrgico central 106 é equipado com um módulo de comunicação 130 capaz de comunicação de curto alcance com outros dispositivos do sistema cirúrgico 102. O módulo de comunicação 130 também é capaz de comunicação de longo alcance com a nuvem 104.

[00400] O controlador cirúrgico central 106 também é equipado com um módulo de mapeamento da sala de operação 133 que é capaz de identificar os limites de uma sala de operação e identificar dispositivos do sistema cirúrgico 102 dentro da sala de operação. O controlador cirúrgico central 106 é configurado para identificar os limites de uma sala de operação e se emparelhar ou se conectar apenas a possíveis dispositivos do sistema cirúrgico 102 que são detectados dentro da sala de operação.

[00401] Em um aspecto, o emparelhamento compreende estabelecer um enlace ou rota de comunicação. Em um outro aspecto, o emparelhamento compreende estabelecer um enlace ou rota de controle.

[00402] Um mapeamento ou avaliação inicial dos limites da sala de operação ocorre durante uma ativação inicial do controlador cirúrgico central 106. Além disso, o controlador cirúrgico central 106 é configurado para manter o reconhecimento espacial durante a operação mediante o mapeamento periódico da sua sala de operação, o que pode ser útil na determinação de se o controlador cirúrgico central 106 foi movido. A reavaliação 3017 pode ser realizada periodicamente ou pode ser acionada por um evento como a observação de uma alteração nos dispositivos do sistema cirúrgico 102 que são considerados dentro da sala de operação. Em um aspecto, a alteração é a detecção 3010 de um novo dispositivo que não foi anteriormente considerado como estando dentro dos limites da sala de operação, conforme ilustrado na Figura 37. Em um outro aspecto, a alteração é um desaparecimento, a desconexão ou o desemparelhamento de um dispositivo emparelhado que foi anteriormente considerado como residindo dentro da sala de operação, conforme ilustrado na Figura 38. O controlador cirúrgico central 106 pode monitorar continuamente 3035 a conexão com os dispositivos emparelhados para detectar 3034 o desaparecimento, a desconexão ou não emparelhamento de um dispositivo emparelhado.

[00403] Em outros aspectos, os eventos desencadeadores da reavaliação podem ser, por exemplo, alterações nas posições dos cirurgiões, trocas de instrumentação ou detecção de um novo conjunto de tarefas realizadas pelo controlador cirúrgico central 106.

[00404] Em um aspecto, a avaliação dos limites da sala pelo controlador cirúrgico central 106 é realizada pela ativação de uma matriz de sensor do módulo de mapeamento da sala de operação 133 dentro do controlador cirúrgico central 106 que permite que o mesmo detecte as paredes da sala de operação.

[00405] Outros componentes do sistema cirúrgico 102 podem ser feitos para ter reconhecimento espacial de modo igual ou similar ao do controlador cirúrgico central 106. Por exemplo, um controlador central robótico 122 pode também ser equipado com um módulo de mapeamento da sala de operação 133.

[00406] O reconhecimento espacial do controlador cirúrgico central 106 e sua capacidade de mapear a sala de operação em relação a possíveis componentes do sistema cirúrgico 102 possibilita que o controlador cirúrgico central 106 tome decisões autônomas sobre a possibilidade de incluir ou excluir esses possíveis componentes como parte do sistema cirúrgico 102, o que alivia a equipe cirúrgica de lidar com tais tarefas. Além disso, o controlador cirúrgico central 106 é configurado para fazer inferências sobre, por exemplo, o tipo de procedimento cirúrgico a ser executado na sala de operação com base nas informações coletadas antes, durante e/ou após o desempenho do procedimento cirúrgico. Exemplos de informações coletadas incluem os tipos de dispositivos que são levados para a sala de operação, o tempo de introdução de tais dispositivos na sala de operação e/ou a sequência de dispositivos de ativação.

[00407] Em um aspecto, o controlador cirúrgico central 106 emprega o módulo de mapeamento da sala de operação 133 para determinar os limites da sala de operação (por exemplo, uma sala de operação ou um espaço fixo, móvel ou temporário) com o uso de dispositivos de medição sem contato ultrassônicos ou a laser.

[00408] Com referência à Figura 34, sensores sem contato baseados em ultrassom 3002 podem ser empregados para escanear a sala de operação por meio da transmissão de uma explosão de ultrassom e recebimento do eco quando esta salta fora do perímetro das paredes 3006 de uma sala de operação para determinar o tamanho da sala de operação e ajustar os limites de distância de emparelhamento com Bluetooth. Em um exemplo, os sensores sem contato 3002 podem ser sensores de distância ultrassônicos Ping, conforme ilustrado na Figura

34.

[00409] A Figura 34 mostra como um sensor ultrassônico 3002 envia um breve chiado com seu alto-falante ultrassônico 3003 e possibilita que um microcontrolador 3004 do módulo de mapeamento de sala de operação 133 meça quanto tempo o eco leva para retornar ao microfone ultrassônico do sensor ultrassônico 3005. O microcontrolador 3004 tem que enviar um pulso ao sensor ultrassônico 3002 para começar a medição. O sensor ultrassônico 3002 espera, então, tempo suficiente para que o programa do microcontrolador comece um comando de entrada de pulso. Então, quase ao mesmo tempo que o sensor ultrassônico 3002 envia um chiado de 40 kHz, ele envia um sinal alto para o microcontrolador 3004. Quando o sensor ultrassônico 3002 detecta o eco com seu microfone ultrassônico 3005, ele altera o sinal alto novamente para baixo. O comando de entrada microcontrolador de pulso do microcontrolador mede o tempo entre as alterações entre alto e baixo e armazena sua medição em uma variável. Esse valor pode ser usado juntamente com a velocidade do som no ar para calcular a distância entre o controlador cirúrgico central 106 e a parede da sala de operação 3006.

[00410] Em um exemplo, conforme ilustrado na Figura 33, um controlador cirúrgico central 106 pode ser equipado com quatro sensores ultrassônicos 3002, sendo que cada um dos quatro sensores ultrassônicos é configurado para avaliar a distância entre o controlador cirúrgico central 106 e uma parede da sala de operação 3000. O controlador cirúrgico central 106 pode ser equipado com mais ou menos que quatro sensores ultrassônicos 3002 para determinar os limites de uma sala de operação.

[00411] Outros sensores de distância podem ser empregados pelo módulo de mapeamento da sala de operação 133 para determinar os limites de uma sala de operação. Em um exemplo, o módulo de mapeamento da sala de operação 133 pode ser equipado com um ou mais sensores fotoelétricos que podem ser empregados para avaliar os limites de uma sala de operação. Em um exemplo, sensores de distância a laser adequados também podem ser empregados para avaliar os limites de uma sala de operação. Os sensores sem contato baseados em laser escaneiam a sala de operação transmitindo pulsos de luz laser, recebendo pulsos de luz laser que batem nas paredes do perímetro da sala de operação e comparando a fase do pulso transmitido ao pulso recebido para determinar o tamanho da sala de operação e para ajustar os limites de distância de emparelhamento com Bluetooth, por exemplo.

[00412] Com referência ao canto superior esquerdo da Figura 33, um controlador cirúrgico central 106 é colocado em uma sala de operação

3000. O controlador cirúrgico central 106 é ativado no início da preparação que ocorre antes do procedimento cirúrgico. No exemplo da Figura 33, a preparação começa em um horário real de 11:31:14 (EST) com base em um relógio em tempo real. No entanto, no tempo inicial da preparação para o procedimento estabelecido, o controlador cirúrgico central 106 inicia 3001 um esquema de temporização de relógio em tempo real selecionado aleatoriamente artificial em um tempo real artificial 07:36:00 para proteger as informações privadas do paciente.

[00413] No tempo real artificial 07:36:01, o módulo de mapeamento de sala de operação 133 emprega sensores de distância ultrassônicos para executar o ping de modo ultrassônico da sala (por exemplo, enviar uma explosão de ultrassom e ouvir o eco quando ele bate no perímetro das paredes da sala de operação conforme descrito acima) para verificar o tamanho da sala de operação e ajustar os limites de distância de emparelhamento.

[00414] No tempo real artificial 07:36:03, os dados são removidos e carimbados com data e hora. No tempo real artificial 07:36:05, o controlador cirúrgico central 106 começa a emparelhar os dispositivos localizados apenas dentro da sala de operação 3000, conforme verificado com o uso de sensores de distância ultrassônicos 3002 do módulo de mapeamento da sala de operação 133. O canto superior direito da Figura 33 ilustra vários dispositivos exemplificadores que estão dentro dos limites da sala de operação 3000 e são emparelhados com o controlador cirúrgico central 106, incluindo um dispositivo de exibição secundário 3020, um controlador central secundário 3021, um dispositivo de interface comum 3022, um grampeador equipado com motor 3023, um módulo de torre de vídeo 3024 e um dissector de mão equipado com motor 3025. Por outro lado, o controlador central secundário 3021', o dispositivo de exibição secundário 3020' e o grampeador equipado com motor 3026 são todos fora dos limites da sala de operação 3000 e, consequentemente, não são emparelhados com o controlador cirúrgico central 106.

[00415] Além de estabelecer um enlace de comunicação com os dispositivos do sistema cirúrgico 102 que estão dentro da sala de operação, o controlador cirúrgico central 106 também atribui uma sequência ou número exclusivos de comunicação e identificação a cada um dos dispositivos. A sequência exclusiva pode incluir o nome do dispositivo e um carimbo de data e hora de quando a comunicação foi estabelecida pela primeira vez. Outras informações adequadas do dispositivo podem também ser incorporados à sequência exclusiva do dispositivo.

[00416] Conforme ilustrado no canto superior esquerdo da Figura 33, o controlador cirúrgico central 106 determinou que os limites da sala de operação 3000 estão nas distâncias a, -a, b e -b do controlador cirúrgico central 106. Como o dispositivo "D" está fora dos limites determinados da sua sala de operação 3000, o controlador cirúrgico central 106 não se emparelha com o dispositivo "D". A Figura 35 é um exemplo de algoritmo ilustrando como o controlador cirúrgico central 106 se emparelha apenas com dispositivos dentro dos limites da sua sala de operação. Após a ativação, o controlador cirúrgico central 106 determina 3007 os limites da sala de operação com o uso do módulo de mapeamento da sala de operação 133, conforme descrito acima. Após a determinação inicial, o controlador cirúrgico central 106 procura continuamente ou detecta 3008 dispositivos dentro de uma faixa de emparelhamento. Se um dispositivo for detectado 3010, o controlador cirúrgico central 106 então determina 3011 se o dispositivo detectado está dentro dos limites da sala de operação. O controlador cirúrgico central 106 se emparelha 3012 com o dispositivo se for determinado que o dispositivo está dentro dos limites da sala de operação. Em certos casos, o controlador cirúrgico central 106 também atribuirá 3013 um identificador ao dispositivo. Se, no entanto, o controlador cirúrgico central 106 determinar que o dispositivo detectado está fora dos limites da sala de operação, o controlador cirúrgico central 106 ignora 3014 o dispositivo.

[00417] Com referência à Figura 36, após uma determinação inicial dos limites da sala e após um emparelhamento inicial dos dispositivos localizados dentro desses limites, o controlador cirúrgico central 106 continua a detectar 3015 novos dispositivos que se tornam disponíveis para emparelhamento. Se um novo dispositivo é detectado 3016, o controlador cirúrgico central 106 é configurado para reavaliar 3017 os limites da sala de operação antes do emparelhamento com o novo dispositivo. Se for determinado que o novo dispositivo 3018 está dentro dos limites recentemente determinados da sala de operação, então, o controlador cirúrgico central 106 se emparelha com o dispositivo 3019 e atribui 3030 um identificador exclusivo ao novo dispositivo. Se, no entanto, o controlador cirúrgico central 106 determina que o novo dispositivo está fora dos limites recém-determinados da sala de operação, o controlador cirúrgico central 106 ignora 3031 o dispositivo.

[00418] Para o emparelhamento, o módulo de mapeamento da sala de operação 133 contém uma bússola e transceptor Bluetooth integrado. Outros mecanismos de comunicação, que não são significativamente afetados pelo ambiente hospitalar ou pela localização geográfica, podem ser empregados. A tecnologia de farol de rádio Bluetooth de baixa energia ("BLE" - Bluetooth Low energy) pode atualmente obter medições de distância de ambientes internos com exatidão de cerca de 1 a 2 metros, com precisão aprimorada em posições mais próximas (0 a 6 metros). Para melhorar a precisão das medições de distância, uma bússola é usada com o BLE. A módulo de mapeamento da sala de operação 133 utiliza o BLE e a bússola para determinar onde os módulos estão localizados em relação ao paciente. Por exemplo, dois módulos voltadas um para o outro (detectados pela bússola) com mais de um metro de distância entre si podem indicar claramente que os módulos estão em lados opostos do paciente. Quanto mais módulos ativados pelo controlador central que reside na sala de operação, maior a precisão obtida devido às técnicas de triangulação.

[00419] Nas situações em que múltiplos controladores cirúrgicos centrais 106 e/ou outros periféricos estão presentes na mesma sala de operação, conforme ilustrado no canto superior direito da Figura 33, o módulo de mapeamento da sala de operação 133 é configurado para mapear a localização física de cada módulo que reside dentro da sala de operação. Essas informações poderiam ser usadas pela interface de usuário para exibir um mapa virtual da sala, permitindo que o usuário identifique mais facilmente quais módulos estão presentes e habilitados, bem como sua situação atual. Em um aspecto, os dados de mapeamento coletados pelos controladores cirúrgicos centrais 106 são enviados para a nuvem 104, onde os dados são analisados para identificar como uma sala de operação é fisicamente configurada, por exemplo.

[00420] O controlador cirúrgico central 106 é configurado para determinar uma localização do dispositivo mediante a avaliação da transmissão da intensidade e direção de sinal do rádio. Para protocolos Bluetooth, a indicação de intensidade de sinal recebido ("RSSI" - received signal strength indication) é uma medição da intensidade de sinal de rádio recebido. Em um aspecto, os dispositivos do sistema cirúrgico 102 podem ser equipados com adaptadores USB Bluetooth. O controlador cirúrgico central 106 pode escanear o farol de rádio Bluetooth USB para obter informações de distância. Em um outro aspecto, múltiplas antenas de alto ganho em um ponto de acesso de Bluetooth com atenuadores variáveis pode produzir resultados mais precisos do que as medições de RSSI. Em um aspecto, o controlador cirúrgico central é configurado para determinar a localização de um dispositivo mediante a medição da intensidade de sinal de múltiplas antenas. Alternativamente, em alguns exemplos, o controlador cirúrgico central 106 pode ser equipado com um ou mais dispositivos de sensor de movimento configurados para detectar uma mudança na posição do controlador cirúrgico central 106.

[00421] Com referência ao canto esquerdo inferior da Figura 33, o controlador cirúrgico central 106 foi movido de sua posição original, que é mostrada em linhas tracejadas, para uma nova posição mais próxima ao dispositivo "D" que ainda está fora dos limites da sala de operação

3000. O controlador cirúrgico central 106 na sua nova posição, e com base nos limites determinados anteriormente da sala de operação, concluiria naturalmente que o dispositivo "D" é um possível componente do sistema cirúrgico 102. No entanto, a introdução de um novo dispositivo é um evento desencadeador para reavaliação 3017 dos limites da sala de operação, conforme ilustrado no exemplo de algoritmo das Figuras 35, 37. Após realizar a reavaliação, o controlador cirúrgico central 106 determina que os limites da sala de operação mudaram. Com base nos novos limites, nas distâncias anova, -anova, bnova e -bnova, o controlador cirúrgico central 106 conclui que foi movido e que o dispositivo "D" está fora dos limites da sua sala de operação. Consequentemente, o controlador cirúrgico central 106 ainda não se emparelhará com o dispositivo " D. "

[00422] Em um aspecto, um ou mais dentre os processos mostrados nas Figuras 35 a 39 podem ser executados por um circuito de controle de um controlador cirúrgico central 106, conforme representado na Figura 10 (processador 244). Em um outro aspecto, um ou mais dentre os processos mostrados nas Figuras 35 a 39 podem ser executados por um sistema de computação em nuvem 104, conforme representado na Figura 1. Em ainda um outro aspecto, um ou mais dentre os processos mostrados nas Figuras 35 a 39 podem ser executados por pelo menos um dos sistemas de computação em nuvem supracitados 104 e/ou circuito de controle de um controlador cirúrgico central 106 em combinação com um circuito de controle de um dispositivo modular, como o microcontrolador 461 do instrumento cirúrgico representado na Figura 12, o microcontrolador 620 do instrumento cirúrgico representado na Figura 16, o circuito de controle 710 do instrumento cirúrgico robótico mostrado 700 na Figura 17, o circuito de controle 760 dos instrumentos cirúrgicos 750, 790 mostrados nas Figuras 18 e 19 ou o controlador 838 do gerador 800 mostrado na Figura 20. Reconhecimento espacial dos controladores cirúrgicos centrais nas salas de operação

[00423] Durante um procedimento cirúrgico, um instrumento cirúrgico, como um instrumento cirúrgico ultrassônico ou de RF, pode ser acoplado a um módulo de gerador 140 do controlador cirúrgico central 106. Além disso, um controlador de instrumento cirúrgico separado, como um pé ou uma mão, uma chave ou um dispositivo de ativação, pode ser usado por um operador do instrumento cirúrgico para ativar o fluxo de energia a partir do gerador ao instrumento cirúrgico. Múltiplos controladores de instrumentos cirúrgicos e múltiplos instrumentos cirúrgicos podem ser usados simultaneamente em uma sala de operação. Pressionar ou ativar o controlador de instrumento cirúrgico errado pode trazer consequências indesejáveis. Os aspectos da presente invenção apresentam uma solução em que o controlador cirúrgico central 106 coordena o emparelhamento dos controladores do instrumento cirúrgico e os instrumentos cirúrgicos para assegurar a segurança do paciente e do operador.

[00424] Aspectos da presente invenção são apresentados para um controlador cirúrgico central 106 configurado para estabelecer e separar os emparelhamentos entre os componentes do sistema cirúrgico 102 dentro dos limites da sala de operação para coordenar o fluxo de informação e as ações de controle entre tais componentes. O controlador cirúrgico central 106 pode ser configurado cirúrgico para estabelecer um emparelhamento entre um controlador de instrumento cirúrgico e um instrumento cirúrgico que residem dentro dos limites de uma sala de operação do controlador cirúrgico central 106.

[00425] Em vários aspectos, o controlador cirúrgico central 106 pode ser configurado para estabelecer e separar os emparelhamentos entre os componentes do sistema cirúrgico 102 com base na solicitação do operador e no reconhecimento situacional e/ou espacial. O reconhecimento situacional do controlador central é descrito em mais detalhes abaixo em conexão com a Figura 62.

[00426] Aspectos da presente invenção são apresentados para um controlador cirúrgico central para uso com um sistema cirúrgico em um procedimento cirúrgico executado em uma sala de operação. O controlador cirúrgico central inclui um circuito de controle que forma e separa seletivamente os emparelhamentos entre dispositivos do sistema cirúrgico. Em um aspecto, o controlador cirúrgico central inclui um circuito de controle configurado para emparelhar o controlador cirúrgico central com um primeiro dispositivo do sistema cirúrgico, atribuir um primeiro identificador para o primeiro dispositivo, emparelhar o controlador central com um segundo dispositivo do sistema cirúrgico, atribuir um segundo identificador ao segundo dispositivo e emparelhar seletivamente o primeiro dispositivo com o segundo dispositivo. Em um aspecto, o controlador cirúrgico central inclui uma mídia de armazenamento, sendo que o circuito de controle é configurado para armazenar um registro indicativo do emparelhamento entre o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo na mídia de armazenamento. Em um aspecto, o emparelhamento entre o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo define uma rota de comunicação entre os mesmos. Em um aspecto, o emparelhamento entre o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo define uma rota de controle para transmitir ações de controle do segundo dispositivo para o primeiro dispositivo.

[00427] Adicionalmente ao exposto acima, em um aspecto, o circuito de controle é adicionalmente configurado para emparelhar o controlador cirúrgico central com um terceiro dispositivo do sistema cirúrgico, atribuir um terceiro identificador para o terceiro dispositivo, separa o emparelhamento entre o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo e emparelhar seletivamente o primeiro dispositivo com o terceiro dispositivo. Em um aspecto, o circuito de controle é adicionalmente configurado para armazenar um registro indicativo do emparelhamento entre o primeiro dispositivo e o terceiro dispositivo na mídia de armazenamento. Em um aspecto, o emparelhamento entre o primeiro dispositivo e o terceiro dispositivo define uma rota de comunicação entre os mesmos. Em um aspecto, o emparelhamento entre o primeiro dispositivo e o terceiro dispositivo define uma rota de controle para transmitir ações de controle do terceiro dispositivo para o primeiro dispositivo.

[00428] Em vários aspectos, o controlador cirúrgico central inclui um processador e uma memória acoplada ao processador. A memória armazena instruções executáveis pelo processador para formar e separar seletivamente os pares entre os dispositivos do sistema cirúrgico, conforme descrito acima. Em vários aspectos, a presente invenção fornece uma mídia não transitória legível por computador que armazena instruções legíveis por computador que, quando executadas, fazem com que uma máquina forme e separe seletivamente os pares entre os dispositivos do sistema cirúrgico, conforme descrito acima. As Figuras 40 e 41 são fluxogramas lógicos de processos representando programas de controle ou configurações lógicas para formar e separar seletivamente os emparelhamentos entre os dispositivos do sistema cirúrgico, conforme descrito acima.

[00429] Em um aspecto, o controlador cirúrgico central 106 estabelece um primeiro emparelhamento com um instrumento cirúrgico e um segundo emparelhamento com o controlador de instrumento cirúrgico. O controlador cirúrgico central 106, então, liga os emparelhamentos permitindo que o instrumento cirúrgico e o controlador de instrumento cirúrgico operem um com o outro. Em um outro aspecto, o controlador cirúrgico central 106 pode separar um enlace de comunicação existente entre um instrumento cirúrgico e um controlador de instrumento cirúrgico, então, ligar o instrumento cirúrgico a um outro controlador de instrumento cirúrgico que está ligado ao controlador cirúrgico central 106.

[00430] Em um aspecto, o controlador de instrumento cirúrgico é emparelhado com duas fontes. Primeiro, o controlador de instrumento cirúrgico é emparelhado com o controlador cirúrgico central 106, que inclui o módulo de gerador 140 para controlar sua ativação. Segundo, controlador de instrumento cirúrgico é também emparelhado com um instrumento cirúrgico específico para evitar a ativação inadvertida do instrumento cirúrgico errado.

[00431] Com referência às Figuras 40 e 42, o controlador cirúrgico central 106 pode fazer com que o módulo de comunicação 130 emparelhe 3100 ou estabeleça um primeiro enlace de comunicação 3101 com um primeiro dispositivo 3102 do sistema cirúrgico 102, que pode ser um primeiro instrumento cirúrgico. Então, o controlador cirúrgico central 3104 pode atribuir um primeiro número de identificação ao primeiro dispositivo 3102. Esta é uma identificação e sequência de comunicação ou número exclusivos que pode incluir o nome do dispositivo e um carimbo de data e hora de quando a comunicação foi estabelecida pela primeira vez.

[00432] Além disso, o controlador cirúrgico central 106 pode, então, fazer com que o módulo de comunicação 130 se emparelhe 3106 ou estabeleça um segundo enlace de comunicação 3107 com um segundo dispositivo 3108 do sistema cirúrgico 102, que pode ser um controlador de instrumento cirúrgico. O controlador cirúrgico central 106 atribui 3110, então, um segundo número de identificação para o segundo dispositivo 3108.

[00433] Em vários aspectos, as etapas de emparelhar um controlador cirúrgico central 106 com um dispositivo podem incluir a detecção da presença de um novo dispositivo, determinação de que o novo dispositivo está dentro dos limites da sala de operação, conforme descrito acima em mais detalhes, e o emparelhamento apenas com o novo dispositivo, se o novo dispositivo estiver situado dentro dos limites da sala de operação.

[00434] O controlador cirúrgico central 106 pode, então, emparelhar 3112 ou autorizar que um enlace de comunicação 3114 seja estabelecido entre o primeiro dispositivo 3102 e o segundo dispositivo 3108, conforme ilustrado na Figura 42. Um registro indicativo do enlace de comunicação 3114 é armazenado pelo controlador cirúrgico central 106 na matriz de armazenamento 134. Em um aspecto, o enlace de comunicação 3114 é estabelecido através do controlador cirúrgico central 106. Em um outro aspecto, conforme ilustrado na Figura 42, o enlace de comunicação 3114 é um enlace direto entre o primeiro dispositivo 3102 e o segundo dispositivo 3108.

[00435] Com referência às Figuras 41 e 43, o controlador cirúrgico central 106 pode, então, detectar e emparelhar 3120 ou estabelecer um terceiro enlace de comunicação 3124 com um terceiro dispositivo 3116 do sistema cirúrgico 102, que pode ser um outro controlador cirúrgico central, por exemplo. O controlador cirúrgico central 106 pode, então, atribuir 3126 um terceiro número de identificação para o terceiro dispositivo 3116.

[00436] Em certos aspectos, conforme ilustrado na Figura 43, o controlador cirúrgico central 106 pode, então, emparelhar 3130 ou autorizar que um enlace de comunicação 3118 seja estabelecido entre o primeiro dispositivo 3102 e o terceiro dispositivo 3116, enquanto faz com que o enlace de comunicação 3114 seja separado 3128, conforme ilustrado na Figura 43. Um registro indicativo da formação do enlace de comunicação 3118 e separação do enlace de comunicação 3114 é armazenado pelo controlador cirúrgico central 106 na matriz de armazenamento 134. Em um aspecto, o enlace de comunicação 3118 é estabelecido através do controlador cirúrgico central 106. Em um outro aspecto, conforme ilustrado na Figura 43, o enlace de comunicação 3118 é um enlace direto entre o primeiro dispositivo 3102 e o terceiro dispositivo 3116.

[00437] Conforme descrito acima, o controlador cirúrgico central 106 pode gerenciar uma comunicação indireta entre os dispositivos do sistema cirúrgico 102. Por exemplo, em situações em que o primeiro dispositivo 3102 é um instrumento cirúrgico e o segundo dispositivo 3108 é um controlador de instrumento cirúrgico, uma saída do controlador de instrumento cirúrgico pode ser transmitida através do enlace de comunicação 3107 para o controlador cirúrgico central 106, que pode, então, transmitir a saída para o instrumento cirúrgico através do enlace de comunicação 3101.

[00438] O tomar uma decisão de conectar ou separar uma conexão entre dispositivos do sistema cirúrgico 102, o controlador cirúrgico central 106 pode depender dos dados perioperatórios recebidos ou gerados pelo controlador cirúrgico central 106. Os dados perioperatórios incluem dados de entrada do operador, de reconhecimento situacional do controlador central, de reconhecimento espacial do controlador central e/ou de nuvem. Por exemplo, uma solicitação pode ser transmitida ao controlador cirúrgico central 106 a partir de uma interface de usuário de operador para atribuir um controlador de instrumento cirúrgico a um instrumento cirúrgico. Se o controlador cirúrgico central 106 determina que o controlador de instrumento cirúrgico já está conectado a um outro instrumento cirúrgico, o controlador cirúrgico central 106 pode separar a conexão e estabelecer uma nova conexão por solicitação do operador.

[00439] Em certos exemplos, o controlador cirúrgico central 106 pode estabelecer um primeiro enlace de comunicação entre o sistema de visualização 108 e a tela primária 119 para transmitir uma imagem, ou outras informações, a partir do sistema de visualização 108, que reside fora do campo estéril, à tela principal 119, que está situada dentro do campo estéril. O controlador cirúrgico central 106 pode, então, separar o primeiro enlace de comunicação e estabelecer um segundo enlace de comunicação entre um controlador cirúrgico central robótico 122 e a tela principal 119 para transmitir uma outra imagem, ou outras informações, a partir do controlador cirúrgico central robótico 122 para a tela principal 119, por exemplo. A capacidade do controlador cirúrgico central 106 de atribuir e reatribuir a tela principal 119 para diferentes componentes do sistema cirúrgico 102 permite que o controlador cirúrgico central 106 gerencie o fluxo de informações dentro da sala de operação, particularmente, entre componentes dentro do campo estéril e fora do campo estéril, sem mover fisicamente esses componentes.

[00440] Em um outro exemplo que envolve o reconhecimento situacional do controlador central, o controlador cirúrgico central 106 pode conectar ou desconectar seletivamente dispositivos do sistema cirúrgico 102 dentro de uma sala de operação com base no tipo de procedimento cirúrgico sendo realizado ou com base em uma determinação de uma próxima etapa do procedimento cirúrgico que exige que os dispositivos sejam conectados ou desconectados. O reconhecimento situacional do controlador central é descrito em mais detalhes abaixo em conexão com a Figura 62.

[00441] Com referência à Figura 44, o controlador cirúrgico central 106 pode rastrear 3140 a progressão das etapas cirúrgicas em um procedimento cirúrgico e pode coordenar o emparelhamento e o desemparelhamento dos dispositivos do sistema cirúrgico 102 com base em tal progressão. Por exemplo, o controlador cirúrgico central 106 pode determinar que uma primeira etapa cirúrgica exige o uso de um primeiro instrumento cirúrgico, enquanto uma segunda etapa cirúrgica, que ocorre após a conclusão da primeira etapa cirúrgica, exige o uso de um segundo instrumento cirúrgico. Consequentemente, o controlador cirúrgico central 106 pode atribuir um controlador de instrumento cirúrgico ao primeiro instrumento cirúrgico ao longo da duração da primeira etapa cirúrgica. Após detectar a conclusão 3142 da primeira etapa cirúrgica, o controlador cirúrgico central 106 pode fazer com que o enlace de comunicação entre o primeiro instrumento cirúrgico e o controlador de instrumento cirúrgico seja separado 3144. O controlador cirúrgico central 106 pode, então, atribuir o controlador de instrumento cirúrgico ao segundo instrumento cirúrgico por emparelhamento 3146 ou autorizar o estabelecimento de um enlace de comunicação entre o controlador de instrumento cirúrgico e o segundo instrumento cirúrgico.

[00442] Vários outros exemplos de reconhecimento situacional do controlador central, que podem influenciar a decisão de conectar ou desconectar dispositivos do sistema cirúrgico 102, são descritos com mais detalhes abaixo em conexão com a Figura 62.

[00443] Em determinados aspectos, o controlador cirúrgico central 106 pode utilizar suas capacidades de reconhecimento espacial, conforme descrito com mais detalhes em outra parte da presente invenção, para rastrear a progressão das etapas cirúrgicas de um procedimento cirúrgico e reatribuir de modo autônomo um controlador de instrumento cirúrgico de um instrumento cirúrgico para outro instrumento cirúrgico dentro da sala de operação do controlador cirúrgico central 106. Em um aspecto, o controlador cirúrgico central 106 usa informações de emparelhamento por Bluetooth e bússola para determinar a posição física dos componentes do sistema cirúrgico 102.

[00444] No exemplo ilustrado na Figura 2, o controlador cirúrgico central 106 é emparelhado com um primeiro instrumento cirúrgico segurado por um operador cirúrgico na mesa de operação e um segundo instrumento cirúrgico posicionado em uma bandeja lateral. Um controlador de instrumento cirúrgico pode ser seletivamente emparelhado com o primeiro instrumento cirúrgico ou o segundo instrumento cirúrgico. Utilizando as informações de emparelhamento por Bluetooth e bússola, o controlador cirúrgico central 106 atribui, de modo autônomo, o controlador de instrumento cirúrgico para o primeiro instrumento cirúrgico devido à sua proximidade com o paciente.

[00445] Após a conclusão da etapa cirúrgica que envolveu o uso do primeiro instrumento cirúrgico, o primeiro instrumento cirúrgico pode ser devolvido à bandeja lateral ou, de outro modo, movido na direção contrária ao paciente. Ao detectar uma alteração na posição do primeiro instrumento cirúrgico, o controlador cirúrgico central 106 pode separar o enlace de comunicação entre o primeiro instrumento cirúrgico e o controlador de instrumento cirúrgico para proteger contra a ativação inadvertida do primeiro instrumento cirúrgico pelo controlador de instrumento cirúrgico. O controlador cirúrgico central 106 também pode reatribuir o cirúrgico controlador de instrumento para um outro instrumento cirúrgico se o controlador cirúrgico central 106 detectar que ele foi movido para uma nova posição na mesa de operação.

[00446] Em vários aspectos, os dispositivos do sistema cirúrgico 102 são equipados com um modo de operação de transferência de controle fácil que permitiria que um usuário fornecesse controle de ativação de um dispositivo que ele atualmente controla para outro controlador de instrumento cirúrgico ao alcance de outro operador. Em um aspecto, os dispositivos são equipados para realizar a transferência de controle através de uma sequência de ativação predeterminada dos dispositivos que fazem com que os dispositivos que são ativados na sequência de ativação predeterminada se emparelhem uns com os outros.

[00447] Em um aspecto, a sequência de ativação é realizada pela energização nos dispositivos a serem emparelhados uns com os outros em uma ordem específica. Em um outro aspecto, a sequência de ativação é realizada mediante a energização dos dispositivos a serem emparelhados uns com os outros dentro de um período de tempo predeterminado. Em um aspecto, a sequência de ativação é realizada mediante a ativação de componentes de comunicação, como Bluetooth, dos dispositivos a serem emparelhados uns com os outros em uma ordem específica. Em um outro aspecto, a sequência de ativação é realizada mediante a ativação de componentes de comunicação, como Bluetooth, dos dispositivos a serem emparelhados um com o outro dentro de um período de tempo predeterminado.

[00448] Alternativamente, a transferência de controle também pode ser realizada por uma seleção de um dispositivo através de um dos dispositivos de entrada de operador cirúrgico. Após a seleção ser concluída, a próxima ativação por outro controlador permitiria que o novo controlador obtivesse o controle.

[00449] Em vários aspectos, o controlador cirúrgico central 106 pode ser configurado para identificar diretamente componentes do sistema cirúrgico 102, à medida que são colocados em uma sala de operação. Em um aspecto, os dispositivos do sistema cirúrgico 102 podem ser equipados com um identificador passível de reconhecimento pelo controlador cirúrgico central 106, como, por exemplo, um código de barras ou uma etiqueta de identificação por radiofrequência ("RFID" - Radio-Frequency Identification). Comunicação por campo de proximidade ("NFC" - Near Field Communication) também pode ser empregada. O controlador cirúrgico central 106 pode ser equipada cirúrgico com um leitor ou scanner adequados para detectar os dispositivos colocados na sala de operação.

[00450] O controlador cirúrgico central 106 também pode ser configurado para verificar e/ou atualizar vários programas de controle dos dispositivos do sistema cirúrgico 102. Ao detectar e estabelecer um enlace de comunicação de um dispositivo de memória do sistema cirúrgico 102, o controlador cirúrgico central 106 pode verificar se seu programa de controle está atualizado. Se o controlador cirúrgico central 106 determinar que uma versão mais recente do programa de controle está disponível, o controlador cirúrgico central 106 pode fazer o download da última versão da nuvem 104 e pode atualizar o dispositivo para a versão mais recente. O controlador cirúrgico central 106 pode emitir um número sequencial de identificação e comunicação para cada dispositivo emparelhado ou conectado. Utilização cooperativa de dados derivados de fontes secundárias pelos controladores cirúrgicos centrais inteligentes

[00451] Em um procedimento cirúrgico, a atenção de um operador cirúrgico deve ser focada nas tarefas imediatas. Receber informações de várias fontes, como, por exemplo, múltiplos monitores, embora útil, também pode ser uma distração. O módulo de imageamento 138 do controlador cirúrgico central 106 é configurado para cirúrgico coletar, analisar, organizar/preparar e disseminar de modo inteligente as informações relevantes ao operador cirúrgico de uma maneira que minimize as distrações.

[00452] Aspectos da presente invenção são apresentados para a utilização cooperativa dos dados resultantes de múltiplas fontes, como, por exemplo, um módulo de imageamento 138 do controlador cirúrgico central 106. Em um aspecto, o módulo de imageamento 138 é configurado para sobrepor os dados derivados de uma ou mais fontes a uma transmissão ao vivo destinados à tela principal 119, por exemplo. Em um aspecto, os dados sobrepostos podem ser derivados de um ou mais quadros capturados pelo módulo de imageamento 138. O módulo de imageamento 138 pode apropriar-se de quadros de imagem a caminho para exibição em uma tela local como, por exemplo, a tela principal 119. O módulo de imageamento 138 compreende também um processador de imagem que podem pré-formar uma matriz de processamento de imagem local nas imagens apropriadas.

[00453] Além disso, um procedimento cirúrgico, de modo geral, inclui várias tarefas cirúrgicas que podem ser realizadas por um ou mais instrumentos cirúrgicos guiados por um operador cirúrgico ou um robô cirúrgico, por exemplo. O sucesso ou o fracasso de um procedimento cirúrgico depende do sucesso ou do fracasso de cada uma das tarefas cirúrgicas. Sem dados relevantes sobre as tarefas cirúrgicas individuais, determinar a razão para um procedimento cirúrgico fracassado é uma questão de probabilidade.

[00454] Aspectos da presente invenção são apresentados para capturar um ou mais quadros de uma transmissão ao vivo de um procedimento cirúrgico para processamento e/ou emparelhamento adicional com outros dados. Os quadros podem ser capturados na conclusão de uma tarefa cirúrgica (também chamada no presente documento de "etapa cirúrgica") para avaliar se a tarefa cirúrgica foi concluída com êxito. Além disso, os quadros e os dados emparelhados podem ser enviados para a nuvem para análise adicional.

[00455] Em um aspecto, uma ou mais imagens capturadas são usadas para identificar ao menos uma tarefa cirúrgica concluída anteriormente para avaliar o resultado da tarefa cirúrgica. Em um aspecto, a tarefa cirúrgica é uma tarefa de grampeamento de tecido. Em um outro aspecto, a tarefa cirúrgica é uma transecção com energia avançada.

[00456] A Figura 45 é um fluxograma lógico de um processo 3210 que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para sobrepor as informações derivadas de um ou mais quadros estáticos de uma transmissão ao vivo de um sítio cirúrgico remoto à transmissão ao vivo. O processo 3210 inclui receber 3212 uma transmissão ao vivo de um sítio cirúrgico remoto a partir de um dispositivo de imageamento médico 124, por exemplo, capturar 3214 ao menos um quadro de imagem de uma etapa cirúrgica do procedimento cirúrgico a partir da transmissão ao vivo, derivar 3216 as informações relevantes para a etapa cirúrgica a partir de dados extraídos do ao menos um quadro de imagem e sobrepor 3218 as informações à transmissão ao vivo.

[00457] Em um aspecto, os quadros estáticos podem ser de uma etapa cirúrgica realizada no sítio cirúrgico remoto. Os quadros estáticos podem ser analisados quanto às informações referentes à conclusão da etapa cirúrgica. Em um aspecto, a etapa cirúrgica compreende grampear o tecido no sítio cirúrgico. Em um outro aspecto, a tarefa cirúrgica compreende aplicar energia ao tecido no sítio cirúrgico.

[00458] A Figura 46 é um fluxograma lógico de um processo 3220 que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para diferenciar as etapas cirúrgicas de um procedimento cirúrgico. O processo 3220 inclui receber 3222 uma transmissão ao vivo de um sítio cirúrgico a partir de um dispositivo de imageamento médico 124, por exemplo, capturar 3224 ao menos um primeiro quadro de imagem de uma primeira etapa cirúrgica do procedimento cirúrgico a partir da transmissão ao vivo, derivar 3226 informações relevantes para a primeira etapa cirúrgica a partir de dados extraídos do ao menos um quadro de imagem, capturar 3228 ao menos um segundo quadro de imagem de uma segunda etapa cirúrgica do procedimento cirúrgico a partir da transmissão ao vivo e diferenciar 3229 entre a primeira etapa cirúrgica e a segunda etapa cirúrgica com base em ao menos um primeiro quadro de imagem e o ao menos um segundo quadro de imagem.

[00459] A Figura 47 é um fluxograma lógico de um processo 3230 que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para diferenciar entre as etapas cirúrgicas de um procedimento cirúrgico. O processo 3232 inclui receber 3232 uma transmissão ao vivo do sítio cirúrgico a partir de um dispositivo de imageamento médico 124, por exemplo, capturar 3234 quadros de imagem das etapas cirúrgicas do procedimento cirúrgico a partir da transmissão ao vivo e diferenciar 3236 entre as etapas cirúrgicas com base em dados extraídos dos quadros de imagem.

[00460] A Figura 48 é um fluxograma lógico de um processo 3240 que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para identificar um cartucho de grampos a partir das informações derivadas de um ou mais quadros estáticos dos grampos implantados a partir do cartucho de grampos no tecido. O processo 3240 inclui receber 3242 uma transmissão ao vivo do sítio cirúrgico a partir do dispositivo de imageamento médico 124, por exemplo, capturar 3244 um quadro de imagem a partir da transmissão ao vivo, detectar 3246 um padrão de grampo no quadro de imagem, sendo que o padrão de grampo é definido pelos grampos implantados a partir de um cartucho de grampos para dentro do tecido no sítio cirúrgico. O processo 3240 inclui adicionalmente identificar 3248 o cartucho de grampos com base no padrão de grampo.

[00461] Em vários aspectos, uma ou mais das etapas dos processos 3210, 3220, 3230, 3240 podem ser executadas por um circuito de controle de um módulo de imageamento de um controlador cirúrgico central, conforme representado nas Figuras 3, 9, 10. Em certos exemplos, o circuito de controle pode incluir um processador e uma memória acoplada ao processador, sendo que a memória armazena instruções executáveis pelo processador para executar uma ou mais das etapas dos processos 3210, 3220, 3230, 3240. Em certos exemplos, uma mídia não transitória legível por computador armazena instruções legíveis por computador que, quando executadas, fazem com que uma máquina execute uma ou mais das etapas dos processos 3210, 3220, 3230, 3240. Para simplificar, a descrição a seguir dos processos 3210, 3220, 3230, 3240 será descrita como sendo executado pelo circuito de controle de um módulo de imageamento de um controlador cirúrgico central; entretanto, deve-se compreender que a execução dos processos 3210, 3220, 3230, 3240 pode ser realizada por qualquer um dos exemplos supracitados.

[00462] Com referência às Figuras 34 e 49, um controlador cirúrgico central 106 está em comunicação com um dispositivo de imageamento médico 124 situado em um sítio cirúrgico remoto durante um procedimento cirúrgico. O módulo de imageamento 138 recebe uma transmissão ao vivo do sítio cirúrgico remoto transmitida pelo dispositivo de imageamento 124 para uma tela principal 119, por exemplo, de acordo com as etapas 3212, 3222, 3232, 3242.

[00463] Adicionalmente ao exposto acima, o módulo de imageamento 138 do controlador cirúrgico central 106 inclui um dispositivo de captura de quadro 3200. O dispositivo de captura de quadro 3200 é configurado para capturar (isto é, "pegar") quadros estáticos digitais individuais da transmissão ao vivo transmitida pelo dispositivo de imageamento 124, por exemplo, para uma tela principal 119, por exemplo, durante um procedimento cirúrgico, de acordo com as etapas 3214, 3224, 3234, 3244. Os quadros estáticos capturados são armazenados e processados por uma plataforma de computador 3203 (Figura 49) do módulo de imageamento 138 para derivar informações sobre o procedimento cirúrgico. O processamento dos quadros capturados pode incluir desempenho de operações simples, como cálculos de histograma, filtragem 2D e operações aritméticas em matrizes de pixels para o desempenho das tarefas mais complexas, como detecção de objetos, filtragem 3D e similares.

[00464] Em um aspecto, as informações derivadas podem ser sobrepostas à transmissão ao vivo. Em um aspecto, os quadros estáticos e/ou as informações resultantes do processamento dos quadros estáticos podem ser comunicados para uma nuvem 104 para agregação de dados e análise adicional.

[00465] Em vários aspectos, o dispositivo de captura de quadro 3200 pode incluir um decodificador de vídeo digital e uma memória para armazenar os quadros estáticos capturados, como, por exemplo, um buffer de quadro. O dispositivo de captura de quadro 3200 pode também incluir uma interface de barramento através da qual um processador pode controlar a captura e acessar os dados e uma I/O de propósito geral para acionar a captura de imagem ou controlar o equipamento externo.

[00466] Conforme descrito acima, o dispositivo de imageamento 124 pode estar sob a forma de um endoscópio, incluindo uma câmera e uma fonte de luz posicionada em um sítio cirúrgico remoto e configurado para fornecer uma transmissão ao vivo do sítio cirúrgico remoto na tela principal 119, por exemplo.

[00467] Em vários aspectos, algoritmos de reconhecimento de imagem podem ser implementados para identificar recursos ou objetos em quadros estáticos de um sítio cirúrgico que são capturados pelo dispositivo de captura de quadro 3200. Informações úteis relacionadas às etapas cirúrgicas associadas aos quadros capturados podem ser derivadas dos recursos identificados. Por exemplo, a identificação de grampos nos quadros capturados indica que uma etapa cirúrgica de grampeamento de tecido foi realizada no sítio cirúrgico. O tipo, a cor, a disposição e o tamanho dos grampos identificados podem também ser usados para derivar informações úteis sobre o cartucho de grampos e o instrumento cirúrgico empregados para implantar os grampos. Conforme descrito acima, essas informações podem ser sobrepostas em uma transmissão ao vivo direcionada a uma tela principal 119 na sala de operação.

[00468] Os algoritmos de reconhecimento de imagem podem ser executados pelo menos em parte localmente pela plataforma de computador 3203 (Figura 49) do módulo de imageamento 138. Em certos casos, os algoritmos de reconhecimento de imagem podem ser executados pelo menos em parte pelo módulo de processador 132 do controlador cirúrgico central 106. Um banco de dados de imagem pode ser utilizado no desempenho dos algoritmos de reconhecimento de imagem e pode ser armazenado em uma memória 3202 da plataforma do computador 3203. Alternativamente, a base de dados de imageamento pode ser armazenada na matriz de armazenamento 134 (Figura 3) do controlador cirúrgico central 106. A base de dados de imagem pode ser atualizada a partir da nuvem 104.

[00469] Um algoritmo de reconhecimento de imagem exemplificador que pode ser executado pela plataforma de computador 3203 pode incluir uma comparação baseada em pontos-chave e uma comparação de cor baseada em região. O algoritmo inclui: receber uma entrada em um dispositivo de processamento, como, por exemplo, a plataforma de computador 3203; a entrada, incluindo dados relacionados a um quadro estático de um sítio cirúrgico remoto; executar uma etapa de recuperação, que inclui recuperar uma imagem a partir de um banco de dados de imagem e, até que a imagem seja aceita ou rejeitada, designando a imagem como uma imagem candidata; executar uma etapa de reconhecimento de imagem, que inclui o uso do dispositivo de processamento para executar um algoritmo de reconhecimento de imagem no quadro estático e nas imagens candidatas a fim de obter uma saída de algoritmo de reconhecimento de imagem; e executar uma etapa de comparação, que inclui: se a saída do algoritmo de reconhecimento de imagem está dentro de uma faixa pré-selecionada, aceitar a imagem candidata como o quadro estático e, se a saída do algoritmo de reconhecimento de imagem não estiver dentro da faixa pré- selecionada, rejeitar a imagem candidata e repetir as etapas de recuperação, reconhecimento de imagem e comparação.

[00470] Com referência às Figuras 50 a 52, em um exemplo, uma etapa cirúrgica envolve o grampeamento e corte do tecido. A Figura 50 representa um quadro estático 3250 de um tecido grampeado e cortado T. Uma implantação de grampos 3252 inclui os grampos 3252', 3252" de um primeiro cartucho de grampos. Uma segunda implantação de grampos 3254 inclui grampos 3254', 3254" de um segundo cartucho de grampos. Uma porção proximal 3253 da implantação de grampos 3252 se sobrepõe a uma porção distal 3255 da implantação de grampos

3254. Seis fileiras de grampos foram posicionadas em cada implantação. O tecido T foi cortado entre a terceira e a quarta fileiras de cada implantação, mas apenas um lado do tecido grampeado T é completamente mostrado.

[00471] Em vários aspectos, o módulo de imageamento 138 identifica um ou mais dos grampos 3252', 3252", 3254', 3254" o quadro estático 3250, que estavam ausentes em um quadro estático anterior capturado pelo dispositivo de captura de quadro 3200. O módulo de imageamento 138, então, conclui que um instrumento de corte e grampeamento cirúrgico foi usado no sítio cirúrgico.

[00472] No exemplo da Figura 50, a implantação do grampo 3252 inclui dois grampos diferentes 3252', 3252". Da mesma forma, a implantação do grampo 3254 inclui dois grampos diferentes 3254', 3254". Por uma questão de brevidade, a descrição a seguir se concentra nos grampos 3252', 3252", mas é igualmente aplicável aos grampos 3254', 3254". Os grampos 3252', 3252" são dispostos em um padrão ou sequência predeterminada que forma um identificador exclusivo correspondente ao cartucho de grampos que abrigou os grampos 3252', 3252". O padrão exclusivo pode estar em uma fileira única ou em múltiplas fileiras dos grampos 3250. Em um exemplo, o padrão exclusivo pode ser obtido mediante a alternância dos grampos 3252', 3252" em uma disposição predeterminada.

[00473] Em um aspecto, múltiplos padrões podem ser detectados em um disparo dos grampos. Cada padrão pode ser associado a uma característica exclusiva dos grampos, do cartucho de grampos que abrigava os grampos e/ou do instrumento cirúrgico que foi empregado para disparar o grampo. Por exemplo, um disparo dos grampos pode incluir padrões que representam a forma de grampo, o tamanho do grampo e/ou a localização do disparo.

[00474] No exemplo da Figura 50, o módulo de imageamento 138 pode identificar um padrão exclusivo dos grampos 3252 a partir do quadro estático 3250. Uma base de dados que armazena padrões de grampo e números de identificação correspondentes de cartuchos de grampos pode, então, ser explorada para determinar um número de identificação de um cartucho de grampos que abrigava os grampos

3252.

[00475] Os padrões do exemplo da Figura 50 são baseados em apenas dois grampos diferentes; no entanto, outros aspectos podem incluir três grampos diferentes ou mais. Os diferentes grampos podem ser revestidos com revestimentos diferentes, que podem ser aplicados aos grampos por um ou mais dentre os seguintes métodos: anodização, coloração, eletro-revestimento, revestimento fotoluminescente, aplicação de nitretos, metil metacilato, pintura, revestimento por pó, revestimento com parafinas, manchas oleosas ou revestimentos fosforescentes, o uso de hidroxiapatita, polímeros, oxinitretos de titânio, sulfetos de zinco, carburetos, etc. Deve-se observar que, enquanto os revestimentos mencionados são razoavelmente específicos, conforme aqui revelado, outros revestimentos conhecidos na técnica por distinguir o grampo são contemplados dentro do escopo da presente descrição.

[00476] No exemplo das Figuras 50 a 52, os grampos 3252' são grampos anodizados, enquanto os grampos 3252" são grampos não anodizados. Em um aspecto, os diferentes grampos podem compreender duas ou mais cores diferentes. Diferentes grampos metálicos podem compreender marcadores de grampos magnéticos ou radioativos que os diferenciam dos grampos não marcados.

[00477] A Figura 51 ilustra uma implantação do grampo 3272 implantado no tecido a partir de um cartucho de grampos através de um instrumento cirúrgico. Apenas três fileiras de grampos 3272a, 3272b, 3272c são representadas na Figura 51. As fileiras 3272a, 3272b, 3272c são dispostas entre uma linha central, onde o tecido foi cortado, e uma linha lateral na borda do tecido. Para maior clareza, a fileira interna 3272a de grampos é redesenhada separadamente à esquerda e as duas fileiras externas 3272b, 3272c são redesenhadas separadamente à direita. Uma extremidade proximal 3273 e uma porção de extremidade distal da implantação do grampo 3272 são também redesenhadas na Figura 51 para maior clareza.

[00478] A implantação do grampo 3272 inclui dois grampos diferentes 3272', 3272" que são dispostos em padrões predeterminados que servem várias funções. Por exemplo, a fileira interna 3272a compreende um padrão de grampos alternados 3272', 3272", que define uma métrica para medições de distância no campo cirúrgico. Em outras palavras, o padrão da fileira interna 3272a age como uma régua para medir distâncias, o que pode ser útil em determinar com precisão a posição de um vazamento, por exemplo. As fileiras externas 3272b, 3272c definem um padrão que representa um número de identificação do cartucho de grampos que abrigava os grampos 3272', 3272".

[00479] Além disso, padrões exclusivos nas extremidades da implantação do grampo 3272 identificam a porção de extremidade proximal 3273 e a porção de extremidade distal 3275. No exemplo da Figura 51, uma disposição exclusiva de três grampos 3272" identifica a extremidade distal 3275, enquanto uma disposição exclusiva de quatro grampos 3272" identifica a extremidade proximal 3273. A identificação das extremidades proximal e distal da implantação de um grampo possibilita a distinção pelo módulo de imageamento 128 de diferentes implantações de grampos dentro de um quadro capturado, o que pode ser útil para indicar a origem de um vazamento, por exemplo.

[00480] Em vários aspectos, o módulo de imageamento 138 pode detectar um tecido vedado em um quadro estático de um sítio cirúrgico capturado pelo dispositivo de captura de quadro 3200. A detecção do tecido vedado pode ser indicativa de uma etapa cirúrgica que envolve a aplicação de energia terapêutica ao tecido.

[00481] A vedação do tecido pode ser realizada mediante a aplicação de energia, como energia elétrica, por exemplo, ao tecido capturado ou preso dentro de um atuador de extremidade de um instrumento cirúrgico, a fim de causar efeitos térmicos dentro do tecido. Vários instrumentos cirúrgicos de RF monopolar e bipolar e instrumentos cirúrgicos harmônicos foram desenvolvidos para tais propósitos. De modo geral, a aplicação de energia ao tecido capturado pode elevar a temperatura do tecido e, como resultado, a energia pode desnaturar ao menos parcialmente as proteínas no interior do tecido. Tais proteínas, como o colágeno, por exemplo, podem ser desnaturadas em uma amálgama proteinácea que se intermistura e funde ou veda, à medida que as proteínas se renaturam.

[00482] Consequentemente, o tecido vedado tem uma cor e/ou formato distintos que pode ser detectado pelo módulo de imageamento 138 com o uso de algoritmos de reconhecimento de imagem, por exemplo. Além disso, a detecção de fumaça no sítio cirúrgico pode indicar que a aplicação de energia terapêutica ao tecido está em andamento.

[00483] Adicionalmente ao exposto acima, o módulo de imageamento 138 do controlador cirúrgico central 106 é capaz de diferenciar entre as etapas cirúrgicas de um procedimento cirúrgico com base nos quadros capturados. Conforme descrito acima, um quadro estático que compreende grampos disparados é indicativo de uma etapa cirúrgica envolvendo o grampeamento de tecido, enquanto um quadro estático que compreende um tecido vedado é indicativo de uma etapa cirúrgica envolvendo a aplicação de energia ao tecido.

[00484] Em um aspecto, o controlador cirúrgico central 106 pode sobrepor seletivamente as informações relevantes para uma tarefa cirúrgica concluída anteriormente à transmissão ao vivo. Por exemplo, as informações sobrepostas podem compreender dados de imagem de um quadro estático do sítio cirúrgico capturado durante a tarefa cirúrgica concluída anteriormente. Além disso, guiado pelos locais de referência comuns no sítio cirúrgico, o módulo de imageamento 138 pode entrelaçar um quadro de imagem a outro para estabelecer e detectar locais cirúrgicos e dados de relação de uma tarefa cirúrgica concluída anteriormente.

[00485] Em um exemplo, o controlador cirúrgico central 106 é configurado para sobrepor informações referentes a um potencial vazamento em um tecido tratado por grampeamento ou aplicação de energia terapêutica em uma tarefa cirúrgica concluída anteriormente. O potencial vazamento pode ser reconhecido pelo módulo de imageamento 138 durante o processamento de um quadro estático do tecido. O operador cirúrgico pode ser alertado sobre o vazamento mediante a sobreposição de informações sobre o possível vazamento à transmissão ao vivo.

[00486] Em vários aspectos, quadros estáticos de um atuador de extremidade de um instrumento cirúrgico em um sítio cirúrgico podem ser usados para identificar o instrumento cirúrgico. Por exemplo, o atuador de extremidade pode incluir um número de identificação que pode ser reconhecido pelo módulo de imageamento 138 durante o processamento de imagens do quadro estático. Consequentemente, os quadros estáticos capturados pelo módulo de imageamento 138 podem ser usados para identificar um instrumento cirúrgico usado em uma etapa cirúrgica de um procedimento cirúrgico. Os quadros estáticos podem também incluir informações úteis sobre o desempenho do instrumento cirúrgico. Todas essas informações podem ser enviadas para a nuvem 104 para agregação de dados e análise adicional.

[00487] Em vários exemplos, o controlador cirúrgico central 106 pode também sobrepor seletivamente informações relevantes para uma tarefa cirúrgica atual ou futura, como um local anatômico ou um instrumento cirúrgico adequado para a tarefa cirúrgica.

[00488] O módulo de imageamento 138 pode empregar várias técnicas de detecção de imagem e borda para rastrear um sítio cirúrgico quando um instrumento cirúrgico foi usado para concluir uma tarefa cirúrgica. O sucesso ou fracasso da tarefa cirúrgica pode, então, ser avaliado. Por exemplo, um instrumento cirúrgico pode ser empregado para vedar e/ou cortar o tecido no sítio cirúrgico. Um quadro estático do sítio cirúrgico pode ser armazenado na memória 3202 ou na matriz de armazenamento 134 do controlador cirúrgico central 106, por exemplo, após a conclusão da tarefa cirúrgica.

[00489] Na etapa cirúrgica seguinte, a qualidade da vedação pode ser testada através de mecanismos diferentes. Para assegurar que o teste seja aplicado com precisão ao tecido tratado, o quadro estático armazenado do sítio cirúrgico é sobreposto à transmissão ao vivo em busca de uma correspondência. Quando uma correspondência é encontrada, a realização de testes pode ocorrer. Um ou mais quadros estáticos adicionais podem ser obtidos durante o teste, podem ser analisados posteriormente pelo módulo de imageamento 138 do controlador cirúrgico central 106. Os mecanismos de teste incluem detecção de bolha, detecção de sangramento, detecção de corante (onde um corante é empregado no sítio cirúrgico) e/ou detecção de alongamento de ruptura (onde uma deformação localizada é aplicada adjacente a um sítio de anastomose), por exemplo.

[00490] O módulo de imageamento 138 pode capturar quadros estáticos da resposta do tecido tratado para esses testes, que podem ser armazenados na memória 3202 ou na matriz de armazenamento 134 do controlador cirúrgico central 106, por exemplo. Os quadros estáticos podem ser armazenados sozinhas ou em combinação com outros dados, como, por exemplo, dados do instrumento cirúrgico que realizou o tratamento de tecido. Os dados emparelhados também podem ser carregados para a nuvem 104 para análise e/ou emparelhamento adicionais.

[00491] Em vários aspectos, os quadros estáticos capturados pelo dispositivo de captura de quadro 3200 podem ser processados localmente, emparelhados com outros dados e podem também ser transmitidos para a nuvem 104. O tamanho dos dados processados e/ou transmitidos dependerá do número de quadros capturados. Em vários aspectos, a taxa na qual o dispositivo de captura de quadro 3200 captura os quadros estáticos da transmissão ao vivo pode ser variada em um esforço para reduzir o tamanho dos dados sem sacrificar a qualidade.

[00492] Em um aspecto, a taxa de captura de quadros pode depender do tipo de tarefa cirúrgica que está sendo realizada. Certas tarefas cirúrgicas podem necessitar de um número maior de quadros estáticos que outras para uma avaliação de sucesso ou falha. A taxa de captura de quadros pode ser dimensionada para acomodar tais necessidades.

[00493] Em um aspecto, a taxa de captura de quadros é dependente do movimento detectado do dispositivo de imageamento 124. Em uso, um dispositivo de imageamento 124 pode ter como alvo um sítio cirúrgico durante um período de tempo. Observando nenhuma ou pequenas alterações nos quadros estáticos capturados enquanto o dispositivo de imageamento 124 não estiver sendo movido, o módulo de imageamento 138 pode reduzir a taxa de captura de quadros do dispositivo de captura de quadro 3200. Se a situação muda, no entanto, onde é detectado movimento frequente, o módulo de imageamento 138 pode responder mediante o aumento da taxa de captura de quadros do dispositivo de captura de quadro 3200. Em outras palavras, o módulo de imageamento 138 pode ser configurado para correlacionar a taxa de captura de quadros do dispositivo de captura de quadro 3200 com o grau de movimento detectado do dispositivo de imageamento 124.

[00494] Para obter mais eficiência, apenas porções dos quadros estáticos, onde é detectado movimento, precisam ser armazenadas, processadas e/ou transmitidas para a nuvem 104. O módulo de imageamento 138 pode ser configurado para selecionar as porções dos quadros estáticos onde é detectado movimento. Em um exemplo, a detecção de movimento pode ser obtida comparando-se um quadro estático a um quadro estático capturado anteriormente. Se for detectado movimento, o módulo de imageamento 138 pode fazer com que o dispositivo de captura de quadro 3200 aumente a taxa de captura de quadros, mas apenas as porções onde é detectado movimento são armazenadas, processadas e/ou transmitidas para a nuvem 104.

[00495] Em um outro aspecto, o tamanho de dados pode ser gerenciado por dimensionando a resolução das informações capturadas com base na área da tela onde está o ponto focal ou onde os atuadores de extremidade estão situados, por exemplo. O restante da tela poderia ser capturado em uma resolução mais baixa.

[00496] Em um aspecto, os cantos e as bordas da tela podem, de modo geral, ser capturados em uma resolução mais baixa. A resolução, no entanto, pode ser dimensionada se um evento de importância for observado.

[00497] Durante um procedimento cirúrgico, o controlador cirúrgico central 106 pode ser conectado a vários dispositivos de monitoramento da sala de operação, como, por exemplo, monitores de frequência cardíaca e bombas de insuflação. Os dados coletados a partir desses dispositivos podem melhorar o reconhecimento situacional do controlador cirúrgico central 106. O reconhecimento situacional do controlador central é descrito em mais detalhes abaixo em conexão com a Figura 62.

[00498] Em um exemplo, o controlador cirúrgico central 106 pode ser configurado para utilizar dados de paciente recebidos de um monitor de frequência cardíaca conectado juntamente com dados referentes à localização do sítio cirúrgico para avaliar a proximidade do sítio cirúrgico aos nervos sensoriais. Um aumento na frequência cardíaca do paciente, quando combinada aos dados anatômicos indicando que o sítio cirúrgico é em uma região rica em nervos sensoriais, pode ser interpretado como uma indicação de proximidade ao nervo sensorial. Os dados anatômicos podem estar disponíveis para o controlador cirúrgico central 106 através do acesso aos prontuários dos pacientes (por exemplo, uma base de dados de PEP contendo prontuários do paciente).

[00499] O controlador cirúrgico central 106 pode ser configurado cirúrgico para determinar o tipo de procedimento cirúrgico a ser realizado em um paciente a partir dos dados recebidos de um ou mais dispositivos de monitoramento da sala de operação, como, por exemplo,

monitores de frequência cardíaca e bombas de insuflação. Procedimentos cirúrgicos abdominais exigem geralmente a insuflação do abdômen, enquanto a insuflação não é necessária na cirurgia teórica. O controlador cirúrgico central 106 pode ser configurado para determinar se um procedimento cirúrgico é um procedimento cirúrgico abdominal ou torácico mediante a detecção de se a bomba de insuflação é ativa. Em um aspecto, o controlador cirúrgico central 106 pode ser configurado para monitorar a pressão de insuflação no lado de saída da bomba de insuflação para determinar se o procedimento cirúrgico sendo executado exige insuflação.

[00500] O controlador cirúrgico central 106 pode também coletar informações de outros dispositivos secundários na sala de operação para avaliar, por exemplo, se o procedimento cirúrgico é um procedimento vascular ou avascular.

[00501] O controlador cirúrgico central 106 pode também monitorar o suprimento de corrente CA a um ou mais de seus componentes para avaliar se um componente está ativo. Em um exemplo, o controlador cirúrgico central 106 é configurado para monitorar o suprimento da corrente CA ao módulo gerador para avaliar se o gerador está ativo, o que pode ser uma indicação de que o procedimento cirúrgico sendo realizado é exige a aplicação de energia para vedar o tecido.

[00502] Em vários aspectos, os dispositivos secundários na sala de operação que são incapazes de comunicação com o controlador cirúrgico central 106 podem ser equipados com dispositivos de interface de comunicação (módulos de comunicação) o que pode facilitar o emparelhamento desses dispositivos com o controlador cirúrgico central

106. Em um aspecto, os dispositivos da interface de comunicação podem ser configurados para conectar os elementos, permitindo uma comunicação bidirecional deles entre o controlador cirúrgico central 106 e tais dispositivos.

[00503] Em um aspecto, o controlador cirúrgico central 106 pode ser configurado para controlar um ou mais parâmetros operacionais de um dispositivo secundário através de um dispositivo de interface de comunicação. Por exemplo, o controlador cirúrgico central 106 pode ser configurado para aumentar ou diminuir a pressão de insuflação através de um dispositivo de interface de comunicação acoplado a um dispositivo de insuflação.

[00504] Em um aspecto, o dispositivo de interface de comunicação pode ser configurado para engatar com uma porta de interface do dispositivo. Em um outro aspecto, o dispositivo de interface de comunicação pode compreender uma sobreposição ou outra interface que interage diretamente com um painel de controle do dispositivo secundário. Em outros aspectos, os dispositivos secundários, como, por exemplo, o monitor de frequência cardíaca e/ou os dispositivos de insuflação, podem ser equipados com módulos de comunicação integrada que lhes possibilitam se emparelhar com o controlador central para comunicação bidirecional entre eles.

[00505] Em um aspecto, o controlador cirúrgico central 106 também pode ser conectado através de um dispositivo de interface de comunicação, por exemplo, adesivos musculares que são conectados aos dispositivos de detecção de estimulação nervosa para melhorar a resolução de um dispositivo de detecção nervosa.

[00506] Além disso, o controlador cirúrgico central 106 também pode ser configurado para gerenciar os suprimentos da sala de operação. Diferentes procedimentos cirúrgicos precisam de suprimentos diferentes. Por exemplo, dois procedimentos cirúrgicos diferentes podem exigir diferentes conjuntos de instrumentos cirúrgicos. Certos procedimentos cirúrgicos podem envolver o uso de um sistema robótico, enquanto outros, não. Além disso, dois procedimentos cirúrgicos diferentes podem exigir cartuchos de grampos que são diferentes em número, tipo e/ou tamanho. Consequentemente, os suprimentos levados para a sala de operação podem fornecer dicas quanto à natureza do procedimento cirúrgico que será realizado.

[00507] Em vários aspectos, o controlador cirúrgico central 106 pode ser integrado a um escâner de suprimentos de uma sala de operação para identificar os itens trazidos para dentro da sala de operação e introduzidos no campo estéril. O controlador cirúrgico central 106 pode utilizar dados do escâner de suprimentos da sala de operação, juntamente com os dados dos dispositivos do sistema cirúrgico 102 que são emparelhados com o controlador cirúrgico central 106, para determinar de forma autônoma o tipo de procedimento cirúrgico que será executado. Em um exemplo, a parte central 106 pode registrar uma lista de números de série do cartucho inteligente que serão usados no procedimento cirúrgico. Durante o procedimento cirúrgico, o controlador cirúrgico central 106 pode remover gradualmente os grampos que foram disparados, com base nas informações coletadas dos circuitos integrados do cartucho de grampos. Em um aspecto, o controlador cirúrgico central 106 é configurado para se certificar de que todos os itens sejam contabilizados no final do procedimento. Disposições de controle do controlador cirúrgico central

[00508] Em um procedimento cirúrgico, um segundo controlador cirúrgico central pode ser colocado em uma sala de operação já sob o controle de um primeiro controlador cirúrgico central. O segundo controlador cirúrgico central pode ser, por exemplo, um controlador cirúrgico central robótico colocado na sala de operação como parte de um sistema robótico. Sem coordenação entre o primeiro e o segundo controladores cirúrgicos centrais, o controlador cirúrgico central tentará emparelhar-se com todos os outros componentes do sistema cirúrgico 102 que estão dentro da sala de operação. A confusão resultante da concorrência entre os dois controladores centrais em uma única sala de operação pode trazer consequências indesejáveis. Além disso, a classificação da distribuição de instrumentos entre os controladores centrais durante o procedimento cirúrgico pode ser demorada.

[00509] Aspectos da presente invenção são apresentados para um controlador cirúrgico central para uso com um sistema cirúrgico em um procedimento cirúrgico executado em uma sala de operação. Um circuito de controle do controlador cirúrgico central é configurado para determinar os limites da sala de operação e estabelecer uma disposição de controle com um controlador cirúrgico central detectado situado dentro dos limites da sala de operação.

[00510] Em um aspecto, a disposição de controle é uma disposição entre pares. Em um outro aspecto, a disposição de controle é uma disposição de mestre-escravo. Em um aspecto, o circuito de controle é configurado para selecionar um dentre um modo de operação mestre ou um modo de operação escravo na disposição mestre-escravo. Em um aspecto, o circuito de controle é configurado para entregar o controle de pelo menos um instrumento cirúrgico ao controlador cirúrgico central detectado no modo de operação escravo.

[00511] Em um aspecto, o controlador cirúrgico central inclui um cirúrgico de mapeamento da sala de operação que inclui uma pluralidade de sensores sem contato configurados para medir os limites da sala de operação.

[00512] Em vários aspectos, o controlador cirúrgico central inclui um processador e uma memória acoplada ao processador. A memória armazena instruções executáveis pelo processador para coordenar uma disposição de controle entre controladores cirúrgicos centrais, conforme descrito acima. Em vários aspectos, a presente invenção fornece uma mídia não transitória legível por computador que armazena instruções legíveis por computador que, quando executadas, fazem com que uma máquina coordene uma disposição de controle entre controladores cirúrgicos centrais, conforme descrito acima.

[00513] Aspectos da presente invenção são apresentados para um sistema cirúrgico que compreende dois controladores cirúrgicos centrais independentes que são configurados para interagir um com o outro. Cada um dos controladores cirúrgicos centrais tem seu próprio dispositivo cirúrgico ligado e a designação de controle e distribuição de onde os dados são registrados e processados. Essa interação faz com que um ou ambos os controladores cirúrgicos centrais mudem seu comportamento de antes da interação. Em um aspecto, a alteração envolve uma redistribuição de dispositivos anteriormente atribuídos a cada um dos controladores cirúrgicos centrais. Em um outro aspecto, a alteração envolve estabelecer uma disposição mestre-escravo entre os controladores cirúrgicos centrais. Em ainda um outro aspecto, a alteração pode ser uma alteração no local do processamento compartilhado entre os controladores cirúrgicos centrais.

[00514] A Figura 53 é um fluxograma lógico de um processo que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para coordenar uma disposição de controle entre os controladores cirúrgicos centrais. O processo da Figura 53 é similar em muitos aspectos ao processo da Figura 35 exceto pelo fato de que o processo da Figura 53 aborda detecção de um controlador cirúrgico central por um outro controlador cirúrgico central. Conforme ilustrado na Figura 53, o controlador cirúrgico central 106 determina 3007 os limites da sala de operação. Após a determinação inicial, o controlador cirúrgico central 106 procura continuamente ou detecta 3008 dispositivos dentro de uma faixa de emparelhamento. Se um dispositivo for detectado 3010, e se o dispositivo detectado está situado 3011 dentro dos limites da sala de operação, o controlador cirúrgico central 106 se emparelha 3012 com o dispositivo e atribui 3013 um identificador para o dispositivo. Se através de uma interação inicial, conforme descrito abaixo com mais detalhes,

o controlador cirúrgico central 106 determina 3039 que o dispositivo é outro controlador cirúrgico central, uma disposição de controle é estabelecida 3040 entre os mesmos.

[00515] Com referência à Figura 54, um controlador cirúrgico central robótico 3300 entra em uma sala de operação já está ocupada por um controlador cirúrgico central 3300. O controlador cirúrgico central robótico 3310 e o controlador cirúrgico central 3300 são similares em muitos aspectos a outros controladores cirúrgicos centrais descritos em mais detalhes em outro lugar da presente invenção, como, por exemplo, os controladores cirúrgicos centrais 106. Por exemplo, o controlador cirúrgico central robótico 3310 inclui sensores sem contato configurados para medir os limites da sala de operação, conforme descrito com mais detalhes em outra parte da presente invenção em conexão com as Figuras 33, 34.

[00516] Quando o controlador cirúrgico central robótico 3310 é acionado, ele determina os limites da sala de operação e começa a se emparelhar com outros componentes do sistema cirúrgico 102 que estão localizadas dentro dos limites da sala de operação. O controlador cirúrgico central robótico 3310 se emparelha com uma ferramenta de energia avançada robótica 3311, um grampeador robótico 3312, uma ferramenta de energia monopolar 3313 e uma torre de visualização robótica 3314, que estão todos situados dentro dos limites da sala de operação. O controlador cirúrgico central 3300 já está emparelhado com o grampeador de mão 3301, um dissector equipado com motor de mão 3302, uma tela secundária 3303, uma interface do cirurgião 3304 e uma torre de visualização 3305. Uma vez que o grampeador de mão 3301, o dissector equipado com motor de mão 3302, a tela secundária 3303, a interface do cirurgião 3304 e a torre de visualização 3305 já estão emparelhados com o controlador cirúrgico central 3300, tais dispositivos não podem se emparelhar com outro controlador cirúrgico central sem permissão do controlador cirúrgico central 3300.

[00517] Adicionalmente ao exposto acima, o controlador cirúrgico central 3310 detecta e/ou é detectado pelo controlador cirúrgico central

3300. Um enlace de comunicação é estabelecido entre os módulos de comunicação dos controladores cirúrgicos centrais 3300, 3310. Os controladores cirúrgicos centrais 3300, 3310, então, determinam a natureza de sua interação mediante a determinação de uma disposição de controle entre os mesmos. Em um aspecto, a disposição de controle pode ser uma disposição de mestre-escravo. Em um outro aspecto, a disposição de controle pode ser uma disposição entre pares.

[00518] No exemplo da Figura 54, uma disposição de mestre- escravo é estabelecida. Os controladores cirúrgicos centrais 3300, 3310 solicitam a permissão de um operador cirúrgico para o controlador cirúrgico central robótico 3310 para obter controle da sala de operação a partir do controlador cirúrgico central 3300. A permissão pode ser solicitada através de uma interface ou console de cirurgião 3304. Uma vez que a autorização é concedida, o controlador cirúrgico central 3310 solicita que o controlador cirúrgico central 3300 transfira o controle para o controlador cirúrgico central robótico 3310.

[00519] Alternativamente, os controladores cirúrgicos centrais 3300, 3310 podem negociar a natureza de sua interação sem entrada externa com base em dados coletados anteriormente. Por exemplo, os controladores cirúrgicos centrais 3300, 3310 podem coletivamente determinar que a próxima tarefa cirúrgica exige o uso de um sistema robótico. Essa determinação pode fazer com que o controlador cirúrgico central 3300 entregue, de modo autônomo, o controle da sala de operação ao controlador cirúrgico central robótico 3310. Após a conclusão da tarefa cirúrgica, o controlador cirúrgico central robótico 3310 pode, então, de modo autônomo retornar o controle da sala de operação para o controlador cirúrgico central 3300.

[00520] O resultado da interação entre os controladores cirúrgicos centrais 3300, 3310 é ilustrada no lado direito da Figura 54. O controlador cirúrgico central 3300 transferiu o controle ao controlador cirúrgico central 3310, que também obteve controle da interface de cirurgião 3304 e da tela secundária 3303 do controlador cirúrgico central

3300. O controlador cirúrgico central robótico 3310 atribui novos números de identificação aos dispositivos recentemente transferidos. O controlador cirúrgico central 3300 retém o controle do grampeador de mão 3301, do dissector equipado com motor de mão 3302 e da torre de visualização 3305. Além disso, o controlador cirúrgico central 3300 desempenha uma função de suporte, sendo que as capacidades de processamento e armazenamento do controlador cirúrgico central 3300 estão agora disponíveis para o controlador cirúrgico central robótico

3310.

[00521] A Figura 55 é um fluxograma lógico de um processo que representa um programa de controle ou uma configuração lógica para coordenar uma disposição de controle entre os controladores cirúrgicos centrais. Em vários aspectos, dois controladores cirúrgicos centrais independentes interagirão um com o outro de maneira predeterminada para avaliar a natureza do seu relacionamento. Em um exemplo, após estabelecer 3321 um enlace de comunicação, os controladores cirúrgicos centrais trocam pacotes de dados 3322. Um pacote de dados pode incluir tipo, número de identificação, e/ou situação de um controlador cirúrgico central. Um pacote de dados pode incluir adicionalmente um registro de dispositivos sob o controle do controlador cirúrgico central e/ou qualquer conexão de comunicação limitada, como portas de dados para outros dispositivos secundários da sala de operação.

[00522] A disposição de controle entre os controladores cirúrgicos centrais é, então, determinada 3323 com base na entrada de um operador cirúrgico ou de modo autônomo entre os controladores cirúrgicos centrais. Os controladores cirúrgicos centrais podem armazenar instruções sobre como determinar uma disposição de controle entre si. A disposição de controle entre dois controladores cirúrgicos centrais pode depender do tipo de procedimento cirúrgico sendo realizado. A disposição de controle entre dois controladores cirúrgicos centrais pode depender de seus tipos, informações de identificação e/ou situação. A disposição de controle entre dois controladores cirúrgicos centrais pode depender dos dispositivos emparelhados com os controladores cirúrgicos centrais. Os controladores cirúrgicos centrais, então, redistribuem 3324 os dispositivos do sistema cirúrgico 102 entre si com base na disposição de controle determinada.

[00523] Na disposição de mestre-escravo, a comunicação de registro pode ser unidirecional do controlador central escravo para o controlador central mestre. O controlador central mestre pode, também, exigir que o controlador central transfira alguns de seus dispositivos sem fio para consolidar as rotas de comunicação. Em um aspecto, o controlador central escravo pode ser relegado para uma configuração de retransmissão com o controlador central mestre originando todos os comandos e registrando todos os dados. O controlador central escravo pode permanecer ligado ao controlador central mestre para um subprocessamento distribuído de comandos, registros e/ou controles mestres. Tal interação expande a capacidade de processamento do par de controladores centrais ligados além das capacidades do controlador central mestre por si só.

[00524] Em uma disposição entre pares, cada controlador cirúrgico central pode reter o controle de seus dispositivos. Em um aspecto, os controladores cirúrgicos centrais podem colaborar para controlar um instrumento cirúrgico. Em um aspecto, um operador do instrumento cirúrgico pode designar o controlador cirúrgico central que controlará o instrumento cirúrgico no momento do seu uso.

[00525] Com referência genérica às Figuras 56 a 61, a interação entre controladores cirúrgicos centrais pode ser estendida além dos limites da sala de operação. Em vários aspectos, os centros cirúrgicos em salas de operação separadas podem interagir entre si dentro dos limites predefinidos. Dependendo de sua relativa proximidade, os controladores cirúrgicos centrais em salas de operação separadas podem interagir através de qualquer rede de comunicação de dados com fio ou sem fio, como Bluetooth e WiFi. Como usado aqui, uma "rede de comunicação de dados" representa qualquer número de componentes físicos, virtuais ou lógicos, incluindo hardware, software, firmware e/ou lógica de processamento configurados para suportar a comunicação de dados entre um componente de origem e um componente de destino, onde a comunicação de dados é executada de acordo com um ou mais protocolos de comunicação designados ao longo de uma ou mais mídias de comunicação designadas.

[00526] Em vários aspectos, um primeiro operador cirúrgico em uma primeira sala de operação pode desejar consultar um segundo operador cirúrgico em uma segunda sala de operação, como no caso de emergência. Um enlace de comunicação temporário pode ser estabelecido entre os controladores cirúrgicos centrais da primeira e da segunda sala de operação para facilitar a consulta enquanto o primeiro e o segundo operador cirúrgico permanecem em suas respectivas salas de operação.

[00527] O operador cirúrgico a ser consultados pode receber uma solicitação de consulta através do controlador cirúrgico central em sala de operação. Se o operador cirúrgico aceitar, ele terá acesso a todos os dados compilados pelo controlador cirúrgico central que está solicitando a consulta. O operador cirúrgico pode acessar todos os dados armazenados anteriormente, incluindo um histórico completo do procedimento. Além disso, uma transmissão ao vivo do sítio cirúrgico na sala de operação da solicitação pode ser feita através dos controladores cirúrgicos centrais para uma tela na sala de operação receptora.

[00528] Quando uma solicitação de consulta começa, o controlador cirúrgico central receptor começa a registrar todas as informações recebidas em um local de armazenamento temporariamente, que pode ser uma porção dedicada da matriz de armazenamento do controlador cirúrgico central. No final da consulta, o local de armazenamento temporário é purgado de todas as informações. Em um aspecto, durante uma consulta, o controlador cirúrgico central registra todos os dados acessíveis, incluindo dados de pressão arterial, ventilação, estatísticas de oxigênio, configurações e usos do gerador, e todos os dados eletrônicos do paciente. Haverá provavelmente mais dados registrados do que dados armazenados pelo controlador cirúrgico central durante a operação normal, o que é útil para fornecer ao operador cirúrgico sendo consultado o máximo de informações possível para a consulta.

[00529] Com referência à Figura 56, é mostrado um exemplo não limitador de uma interação entre controladores cirúrgicos centrais em diferentes salas de operação. A Figura 56 representa uma sala de operação OR 1 que inclui um sistema cirúrgico 3400 que suporta uma segmentectomia torácica e uma segunda sala de operação OR 3 que inclui um sistema cirúrgico 3410 que suporta um procedimento colorretal. O sistema cirúrgico 3400 inclui o controlador cirúrgico central 3401, o controlador cirúrgico central 3402 e o controlador cirúrgico central robótico 3403. O sistema cirúrgico 3400 inclui adicionalmente uma interface pessoal 3406, uma tela primária 3408 e telas secundárias 3404, 3405. O sistema cirúrgico 3410 inclui um controlador cirúrgico central 3411 e uma tela secundária 3412. Para mais clareza, os vários componentes dos sistemas cirúrgicos 3400, 3410 são removidos.

[00530] No exemplo da Figura 56, o operador cirúrgico de OR 3 está solicitando uma consulta do operador cirúrgico de OR 1. O controlador cirúrgico central 3411 do OR 3 transmite a solicitação de consulta a um dos controladores cirúrgicos centrais do OR 1, como o controlador cirúrgico central 3401. No OR 1, o controlador cirúrgico central 3401 apresenta a solicitação em uma interface pessoal 3406 feita pelo operador cirúrgico. A consulta é sobre a seleção de um local ideal de uma transecção de cólon. O operador cirúrgico de OR 1, através de uma interface pessoal 3406, recomenda um local ideal para o sítio de transecção que evita uma seção de alta vascularização do cólon. A recomendação é transmitida em tempo real através dos controladores cirúrgicos centrais 3401, 3411. Consequentemente, o operador cirúrgico é capaz de responder à solicitação de consulta em tempo real sem ter que deixar o campo estéril da sua própria sala de operação. O operador cirúrgico que solicitou a consulta também não teve que sair do campo estéril de OR 3.

[00531] Se o controlador cirúrgico central 3401 não estiver em comunicação com a interface pessoal 3406, ele poderá transmitir a mensagem para outro controlador cirúrgico central como, por exemplo, o controlador cirúrgico central 3402 ou o controlador cirúrgico central robótico 3403. Alternativamente, o controlador cirúrgico central 3401 pode solicitar o controle da interface pessoal 3406 de um outro controlador cirúrgico central.

[00532] Em qualquer caso, se o operador cirúrgico de OR 1 decidir aceitar a solicitação de consulta, uma transmissão ao vivo de um sítio cirúrgico 3413 do procedimento colorretal de OR 3 será feita para OR 1 através de uma conexão estabelecida entre os controladores cirúrgicos centrais 3401, 3411, por exemplo. A Figura 57 ilustra uma transmissão ao vivo do sítio cirúrgico 3413 exibido em uma tela secundária de OR 3. Os controladores cirúrgicos centrais 3401, 3411 cooperam para enviar a transmissão ao vivo do sítio cirúrgico de OR 3 para a interface pessoal 3406 da OR 1 ou conforme ilustrado na Figura 58.

[00533] Com referência às Figuras 59 a 61, o operador cirúrgico pode expandir a transmissão ao vivo de OR 3 para a tela primária 3405 em OR 1, por exemplo, através dos controles da interface pessoal 3406. A interface pessoal 3406 possibilita que o operador cirúrgico selecione um destino para a transmissão ao vivo mediante a apresentação de ícones ao operador cirúrgico que representam as exibições que estão disponíveis em OR 1, conforme ilustrado na Figura 60. Outros controles de navegação 3407 estão disponíveis para o operador cirúrgico através da interface pessoal 3406, conforme ilustrado na Figura 61. Por exemplo, a interface pessoal 3406 inclui controles de navegação para ajustar a transmissão ao vivo do sítio cirúrgico de OR 3 em OR 1 pelo operador cirúrgico movendo seus dedos na transmissão ao vivo exibida na interface pessoal 3406. Para visualizar as regiões de alta vascularização, o operador cirúrgico pode alterar a vista da transmissão ao vivo de OR 3 através da interface pessoal 3406 para uma tela de imageamento avançada. O operador cirúrgico pode, então, manipular a imagem em múltiplos planos para ver a vascularização com o uso de um amplo ângulo de visão multiespectral, por exemplo.

[00534] Conforme ilustrado na Figura 61, o operador cirúrgico também tem acesso a uma matriz de informações relevantes 3420, como, por exemplo, dados de frequência cardíaca, pressão arterial, ventilação, estatísticas de oxigênio, configurações e uso de gerador, e todos os dados eletrônicos do paciente em OR 3. Reconhecimento situacional

[00535] O reconhecimento situacional é a capacidade de alguns aspectos de um sistema cirúrgico determinar ou inferir informações relacionadas a um procedimento cirúrgico a partir de dados recebidos de bases de dados e/ou instrumentos. As informações podem incluir o tipo de procedimento sendo realizado, o tipo de tecido sendo operado ou a cavidade do corpo submetida ao procedimento. Com as informações contextuais relacionadas ao procedimento cirúrgico, o sistema cirúrgico pode, por exemplo, melhorar a maneira pela qual ele controla os dispositivos modulares (por exemplo, um braço robótico e/ou instrumento cirúrgico robótico) que são conectados a ele e fornecer informações ou sugestões contextualizadas ao cirurgião durante o curso do procedimento cirúrgico.

[00536] Agora com referência à Figura 62, uma linha de tempo 5200 representa o reconhecimento situacional de um controlador central, como o controlador cirúrgico central 106 ou 206, por exemplo. A linha de tempo 5200 é um procedimento cirúrgico ilustrativo e as informações contextuais que o controlador cirúrgico central 106, 206 pode derivar dos dados recebidos das fontes de dados em cada etapa no procedimento cirúrgico. A linha de tempo 5200 representa as etapas típicas que seriam tomadas pelos enfermeiros, cirurgiões, e outro pessoal médico durante o curso de um procedimento de segmentectomia pulmonar, começando com a configuração da sala de operação e terminando com a transferência do paciente para uma sala de recuperação no pós-operatório.

[00537] O reconhecimento situacional de um controlador cirúrgico central 106, 206 recebe dados das fontes de dados durante todo o curso do procedimento cirúrgico, incluindo os dados gerados cada vez que o pessoal médico utiliza um dispositivo modular que é emparelhado com o controlador cirúrgico central 106, 206. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode receber esses dados dos dispositivos modulares emparelhados e de outras fontes de dados e derivar continuamente inferências (isto é, informações contextuais) sobre o procedimento em curso à medida que novos dados são recebidos, como qual etapa do procedimento está sendo realizada em qualquer dado momento. O sistema de reconhecimento situacional do controlador cirúrgico central 106, 206 é capaz de, por exemplo, registrar dados referentes ao procedimento para gerar relatórios, verificar as etapas sendo tomadas pelo pessoal médico, fornecer dados ou avisos (por exemplo, através de uma tela de exibição) que podem ser pertinentes à etapa específica do procedimento, ajustar os dispositivos modulares com base no contexto (por exemplo ativar monitores, ajustar o campo de visão do dispositivo de imageamento médico ou alterar o nível de energia de um instrumento cirúrgico ultrassônico ou instrumento eletrocirúrgico de RF) e assumir qualquer outra ação descrita acima.

[00538] Na primeira etapa 5202, neste procedimento ilustrativo, os membros da equipe hospital recuperam o prontuário eletrônico do paciente (PEP) a partir da base de dados do PEP do hospital. Com base nos dados de seleção do paciente no PEP, o controlador cirúrgico central 106, 206 determina que o procedimento a ser realizado é um procedimento torácico.

[00539] Na segunda etapa 5204, os membros da equipe escaneiam a entrada dos suprimentos médicos para o procedimento. O controlador cirúrgico central 106, 206 cruza as referências dos suprimentos escaneados com uma lista de suprimentos que são utilizados em vários tipos de procedimentos e confirma que a mistura dos suprimentos corresponde a um procedimento torácico. Adicionalmente, o controlador cirúrgico central 106, 206 também é capaz de determinar que o procedimento não é um procedimento de cunha (porque os suprimentos de entrada têm uma ausência de certos suprimentos que são necessários para um procedimento de cunha torácico ou, caso contrário, que os suprimentos de entrada não correspondem a um procedimento de cunha torácico).

[00540] Na terceira etapa 5206, a equipe médica escaneia a pulseira do paciente com um escâner que é conectado de maneira comunicável ao controlador cirúrgico central 106, 206. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode então confirmar a identidade do paciente com base nos dados escaneados.

[00541] Na quarta etapa 5208, a equipe médica liga o equipamento auxiliar. Os equipamentos auxiliares sendo utilizados podem variar de acordo com o tipo de procedimento cirúrgico e as técnicas a serem usadas pelo cirurgião, mas, neste caso ilustrativo, eles incluem um evacuador de fumaça, um insuflador e um dispositivo de imageamento médico. Quando ativados, os equipamentos auxiliares que são dispositivos modulares podem se emparelhar automaticamente com o controlador cirúrgico central 106, 206 que está situado dentro de uma vizinhança específica dos dispositivos modulares como parte de seu processo de inicialização. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode então derivar informações contextuais sobre o procedimento cirúrgico por meio da detecção dos tipos de dispositivos modulares que se correspondem com o mesmo durante essa fase pré-operatória ou de inicialização. Neste exemplo em particular, o controlador cirúrgico central 106, 206 determina que o procedimento cirúrgico é um procedimento VATS (cirurgia torácica vídeo-assistida) baseado nesta combinação específica de dispositivos modulares emparelhados. Com base na combinação dos dados do prontuário eletrônico do paciente (PEP), na lista de suprimentos médicos a serem usados no procedimento, e no tipo de dispositivos modulares que se conectam ao controlador central, o controlador cirúrgico central 106, 206 pode, em geral, inferir o procedimento específico que a equipe cirúrgica irá realizar. Depois que o controlador cirúrgico central 106, 206 reconhece qual procedimento específico está sendo realizado, o controlador cirúrgico central 106, 206 pode então recuperar as etapas desse processo a partir de uma memória ou a partir da nuvem e então cruzar os dados que subsequentemente recebe das fontes de dados conectadas (por exemplo, dispositivos modulares e dispositivos de monitoramento do paciente) para inferir qual etapa do procedimento cirúrgico a equipe cirúrgica está realizando.

[00542] Na quinta etapa 5210, os membros da equipe médica fixam os eletrodos do eletrocardiograma (ECG) e outros dispositivos de monitoramento de paciente no paciente. Os eletrodos do ECG e outros dispositivos de monitoramento de paciente são capazes de emparelhar com o controlador cirúrgico central 106, 206. Conforme o controlador cirúrgico central 106, 206 começa a receber dados dos dispositivos de monitoramento do paciente, o controlador cirúrgico central 106, 206 dessa forma confirma que o paciente está na sala de operação.

[00543] Na sexta etapa 5212, o pessoal médico induz a anestesia no paciente. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode inferir que o paciente está sob anestesia com base nos dados dos dispositivos modulares e/ou dos dispositivos de monitoramento de paciente, incluindo os dados de ECG, dados de pressão sanguínea, dados do ventilador, ou combinações dos mesmos, por exemplo. Após a conclusão da sexta etapa 5212, a porção do pré-operatório do procedimento de segmentectomia do pulmão é concluído e a porção operatória se inicia.

[00544] Na sétima etapa 5214, ocorre colapso do pulmão do paciente que está sendo operado (enquanto a ventilação é desviada para o pulmão contralateral). O controlador cirúrgico central 106, 206 pode inferir a partir dos dados de ventilador que o pulmão do paciente entrou em colapso, por exemplo. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode inferir que a porção operatória do procedimento se iniciou quando ele puder comparar a detecção do colapso do pulmão do paciente nas etapas esperadas do procedimento (que podem ser acessadas ou recuperadas anteriormente) e, assim, determinar que o colapso do pulmão é a primeira etapa operatória nesse procedimento específico.

[00545] Na oitava etapa 5216, o dispositivo de imageamento médico (por exemplo, um dispositivo de visualização) é inserido e o vídeo a partir do dispositivo de imageamento médico é iniciado.

O controlador cirúrgico central 106, 206 recebe os dados do dispositivo de imageamento médico (isto é, os dados de vídeo ou imagens) através de sua conexão com o dispositivo de imageamento médico.

Após o recebimento dos dados do dispositivo de imageamento médico, o controlador cirúrgico central 106, 206 pode determinar que a porção do procedimento cirúrgico laparoscópico se iniciou.

Adicionalmente, o controlador cirúrgico central 106, 206 pode determinar que o procedimento específico sendo realizado é uma segmentectomia, em vez de uma lobectomia (note que um procedimento de cunha já foi descartado pelo controlador cirúrgico central 106, 206 com base nos dados recebidos na segunda etapa 5204 do procedimento). Os dados do dispositivo de imageamento médico 124 (Figura 2) podem ser utilizados para determinar informações contextuais sobre o tipo de procedimento sendo realizado de várias maneiras diferentes, incluindo mediante a determinação do ângulo no qual o dispositivo de imageamento médico é orientado em relação à visualização da anatomia do paciente, o monitoramento do número de dispositivos de imageamento médico sendo utilizados (isto é, que são ativados e emparelhados com o controlador cirúrgico central 106, 206) e o monitoramento dos tipos de dispositivos de visualização utilizados.

Por exemplo, uma técnica para realizar uma lobectomia VATS coloca a câmera no canto anterior inferior da cavidade torácica do paciente acima do diafragma, enquanto uma técnica para executar uma segmentectomia VATS coloca a câmera em uma posição intercostal anterior em relação à fissura do segmento.

Com o uso de técnicas padrão de reconhecimento ou de aprendizado de máquina, por exemplo, o sistema de reconhecimento situacional pode ser treinado para reconhecer o posicionamento do dispositivo de imageamento médico de acordo com a visualização da anatomia do paciente. Como um outro exemplo, uma técnica para realizar uma lobectomia VATS utiliza um único dispositivo de imageamento médico, enquanto que uma outra técnica para executar uma segmentectomia VATS utiliza múltiplas câmeras. Como ainda um outro exemplo, uma técnica para executar uma segmentectomia VATS utiliza uma fonte de luz infravermelha (que pode ser acoplada de maneira comunicável ao controlador cirúrgico central como parte do sistema de visualização) para visualizar a fissura do segmento, que não é utilizada em uma lobectomia VATS. Através do rastreamento de qualquer um ou todos dentre esses dados a partir do dispositivo de imageamento médico, o controlador cirúrgico central 106, 206 pode assim determinar o tipo específico de procedimento cirúrgico sendo realizado e/ou a técnica sendo usada para um tipo específico de procedimento cirúrgico.

[00546] Na nona etapa 5218, a equipe cirúrgica inicia a etapa de dissecção do procedimento. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode inferir que o cirurgião está no processo de dissecação para mobilizar o pulmão do paciente porque ele recebe dados do gerador de RF ou ultrassônico que indicam que um instrumento de energia está sendo disparado. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode cruzar os dados recebidos com as etapas recuperadas do procedimento cirúrgico para determinar que um instrumento de energia sendo disparado nesse ponto no processo (isto é, após a conclusão das etapas anteriormente discutidas do procedimento) corresponde à etapa de dissecção. Em certos casos, o instrumento de energia pode ser uma ferramenta de energia montada em um braço robótico de um sistema cirúrgico robótico.

[00547] Na décima etapa 5220, a equipe cirúrgica prossegue até a etapa de ligação do procedimento. O controlador cirúrgico central 106,

206 pode inferir que o cirurgião está ligando as artérias e veias porque ele recebe os dados do instrumento de grampeamento e corte cirúrgico indicando que o instrumento está sendo disparado. De modo similar à etapa anterior, o controlador cirúrgico central 106, 206 pode derivar essa inferência ao cruzar os dados de recepção do instrumento de grampeamento e corte cirúrgico com as etapas recuperadas no processo. Em certos casos, o instrumento cirúrgico pode ser uma ferramenta cirúrgico montado em um braço robótico de um sistema cirúrgico robótico.

[00548] Na décima primeira etapa 5222, a porção de segmentectomia do procedimento é realizada. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode inferir que o cirurgião está fazendo a transeção o parênquima com base nos dados do instrumento de grampeamento e corte cirúrgico, incluindo os dados de seu cartucho. Os dados do cartucho podem corresponder ao tamanho ou tipo de grampo sendo disparo pelo instrumento, por exemplo. Como diferentes tipos de grampos são utilizados para diferentes tipos de tecidos, os dados do cartucho podem dessa forma indicar o tipo de tecido que está sendo grampeado e/ou transectado. Neste caso, o tipo de grampo que é disparado é utilizado para a parênquima (ou outros tipos similares de tecido), que permite que o controlador cirúrgico central 106, 206 infira qual porção de segmentectomia do procedimento está sendo realizada.

[00549] Na décima segunda etapa 5224, a etapa de dissecção do nó é então realizada. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode inferir que a equipe cirúrgica está dissecando o nó e realizando um teste de vazamento com base nos dados recebidos do gerador que indica qual instrumento ultrassônico ou de RF está sendo disparado. Para esse procedimento específico, um instrumento de RF ou ultrassônico sendo utilizado depois que o parênquima foi transectado corresponde à etapa de dissecção do nó, que permite que o controlador cirúrgico central 106,

206 faça essa inferência. Deve ser observado que os cirurgiões regularmente alternam entre os instrumentos de grampeamento cirúrgico/corte e os instrumentos de energia cirúrgica (isto é, de RF ou ultrassônica) dependendo da etapa específica no procedimento porque diferentes instrumentos são melhor adaptados para tarefas específicas. Portanto, a sequência específica na qual os instrumentos de corte/grampeamento e os instrumentos de energia cirúrgica são usados pode indicar qual etapa do procedimento o cirurgião está realizada. Além disso, em certos casos, ferramentas robóticas podem ser utilizadas para uma ou mais etapas em um procedimento cirúrgico e/ou instrumentos cirúrgico de mão podem ser utilizados para uma ou mais etapas em um procedimento cirúrgico. O cirurgião pode alternar entre ferramentas robóticas e instrumentos cirúrgicos de mão e/ou pode usar os dispositivos simultaneamente, por exemplo. Após a conclusão da décima segunda etapa 5224, as incisões são fechadas e a porção do pós-operatório do processo se inicia.

[00550] Na décima terceira etapa 5226, a anestesia do paciente é revertida. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode inferir que o paciente está emergindo da anestesia com base nos dados de ventilador (isto é, a frequência respiratória do paciente começa a aumentar), por exemplo.

[00551] Finalmente, na décima quarta etapa 5228, o pessoal médico remove os vários dispositivos de monitoramento de paciente do paciente. O controlador cirúrgico central 106, 206 pode, dessa forma, inferir que o paciente está sendo transferido para uma sala de recuperação quando o controlador central perde os dados de ECG, pressão sanguínea e outros dados dos dispositivos de monitoramento de paciente. Como pode ser visto a partir da descrição deste procedimento ilustrativo, o controlador cirúrgico central 106, 206 pode determinar ou inferir quando cada etapa de um dado procedimento cirúrgico está ocorrendo de acordo com os dados recebidos das várias fontes de dados que estão comunicavelmente acopladas ao controlador cirúrgico central 106, 206.

[00552] A percepção situacional é adicionalmente descrita no Pedido de Patente Provisório US n° de série 62/611.341, intitulado INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM, depositado em 28 de dezembro de 2017, que está aqui incorporado a título de referência em sua totalidade. Em certos casos, a operação de um sistema cirúrgico robótico, incluindo os vários sistemas cirúrgicos robóticos aqui revelados, por exemplo, pode ser controlada pelo controlador cirúrgico central 106, 206 com base em sua percepção situacional e/ou retroinformação dos componentes do mesmo e/ou com base nas informações da nuvem 102.

[00553] Vários aspectos do assunto aqui descrito são definidos nos seguintes exemplos numerados.

[00554] Exemplo 1. Controlador cirúrgico central para uso com um sistema cirúrgico em um procedimento cirúrgico executado em uma sala de operação, sendo que o controlador cirúrgico central compreende: sensores sem contato; e um circuito de controle configurado para: determinar os limites da sala de operação com base em medições feitas pelos sensores sem contato; estabelecer uma disposição de controle com um controlador cirúrgico central detectado situado dentro dos limites da sala de operação.

[00555] Exemplo 2. . Controlador cirúrgico central, de acordo com o Exemplo 1, em que a disposição de controle é uma disposição do tipo mestre-escravo.

[00556] Exemplo 3. Controlador cirúrgico central, de acordo com qualquer um dos Exemplos 1 e 2, em que o circuito de controle é configurado para selecionar um dentre um modo mestre de operação ou um modo escravo de operação na disposição mestre-escravo.

[00557] Exemplo 4. Controlador cirúrgico central, de acordo com qualquer um dos Exemplos 1 a 3, em que o circuito de controle é configurado para passar o controle de ao menos um instrumento cirúrgico ao controlador cirúrgico central detectado no modo escravo de operação.

[00558] Exemplo 5. Controlador cirúrgico central, de acordo com o Exemplo 1, em que a disposição de controle é uma disposição entre pares.

[00559] Exemplo 6. Controlador cirúrgico central, dos Exemplos 1 a 5, em que os sensores sem contato são sensores ultrassônicos.

[00560] Exemplo 7. Controlador cirúrgico central, dos Exemplos 1 a 5, em que os sensores sem contato são sensores a laser.

[00561] Exemplo 8. Controlador cirúrgico central para uso com um sistema cirúrgico em um procedimento cirúrgico executado em uma sala de operação, sendo que o controlador cirúrgico central compreende: sensores sem contato; um processador; e uma memória acoplada ao processador, sendo que a memória armazena instruções executáveis pelo processador para: determinar os limites da sala de operação com base em medições feitas pelos sensores sem contato; estabelecer uma disposição de controle com um controlador cirúrgico central detectado situado dentro dos limites da sala de operação.

[00562] Exemplo 9. Controlador cirúrgico central, de acordo com o Exemplo 8, em que a disposição de controle é uma disposição do tipo mestre-escravo.

[00563] Exemplo 10. Controlador cirúrgico central, de acordo com o Exemplo 9, em que o circuito de controle é configurado para selecionar um dentre um modo mestre de operação ou um modo escravo de operação na disposição mestre-escravo.

[00564] Exemplo 11. Controlador cirúrgico central, de acordo com o Exemplo 10, em que o circuito de controle é configurado para passar o controle de ao menos um instrumento cirúrgico ao controlador cirúrgico central detectado no modo escravo de operação.

[00565] Exemplo 12. Controlador cirúrgico central, de acordo com o Exemplo 11, em que a disposição de controle é uma disposição entre pares.

[00566] Exemplo 13. Controlador cirúrgico central, de acordo com qualquer um dos Exemplos 8 a 12, em que os sensores sem contato são sensores ultrassônicos.

[00567] Exemplo 14. Controlador cirúrgico central, do Exemplo 8, em que os sensores sem contato são sensores a laser.

[00568] Exemplo 15. Mídia não transitória legível por computador que armazena instruções legíveis por computador que, quando executadas, fazem uma máquina: determinar os limites de uma sala de operação; estabelecer uma disposição de controle com um controlador cirúrgico central detectado situado dentro dos limites da sala de operação.

[00569] Exemplo 16. Mídia não transitória legível por computador, de acordo com o Exemplo 15, em que a disposição de controle é uma disposição do tipo mestre-escravo.

[00570] Exemplo 17. Mídia não transitória legível por computador, de acordo com qualquer um dos Exemplos 15 e 16, em que as instruções legíveis por computador, quando executadas, fazem adicionalmente com que a máquina selecione um dentre um modo mestre de operação ou um modo escravo de operação na disposição mestre-escravo.

[00571] Exemplo 18. Mídia não transitória legível por computador, de acordo com qualquer um dos Exemplos 15 a 17, em que as instruções legíveis por computador, quando executadas, fazem adicionalmente com que a máquina passe o controle de ao menos um instrumento cirúrgico ao controlador cirúrgico central detectado no modo escravo de operação.

[00572] Exemplo 19. Mídia não transitória legível por computador, de acordo com qualquer um dos Exemplos 15 a 18, em que a disposição de controle é uma disposição entre pares.

[00573] Embora várias formas tenham sido ilustradas e descritas, não é intenção do requerente restringir ou limitar o escopo das reivindicações anexadas a tal detalhe. Numerosas modificações, variações, alterações, substituições, combinações e equivalentes destas formas podem ser implementadas e ocorrerão aos versados na técnica sem se que afaste do escopo da presente descrição. Além disso, a estrutura de cada elemento associado com a forma pode ser alternativamente descrita como um meio para fornecer a função realizada pelo elemento. Além disso, onde forem revelados materiais para determinados componentes, outros materiais podem ser usados. Deve-se compreender, portanto, que a descrição precedente e as reivindicações em anexo pretendem cobrir todas essas modificações, combinações e variações abrangidas pelo escopo das modalidades apresentadas. As reivindicações em anexo se destinam a cobrir todas essas modificações, variações, alterações, substituições, modificações e equivalentes.

[00574] A descrição detalhada precedente apresentou várias formas dos dispositivos e/ou processos por meio do uso de diagramas de blocos, fluxogramas e/ou exemplos. Embora esses diagramas de bloco, fluxogramas e/ou exemplos contenham uma ou mais funções e/ou operações, será compreendido pelos versados na técnica que cada função e/ou operação dentro desses diagramas de bloco, fluxogramas e/ou exemplos pode ser implementada, individual e/ou coletivamente, através de uma ampla gama de hardware, software, firmware ou praticamente qualquer combinação destes. Os versados na técnica reconhecerão, contudo, que alguns aspectos dos aspectos aqui revelados, no todo ou em parte, podem ser implementados de modo equivalente em circuitos integrados, como um ou mais programas de computador executados em um ou mais computadores (por exemplo, como um ou mais programas executados em um ou mais sistemas de computador), como um ou mais programas executados em um ou mais processadores (por exemplo, como um ou mais programas executados em um ou mais microprocessadores), como firmware, ou virtualmente como qualquer combinação dos mesmos, e que projetar o conjunto de circuitos e/ou escrever o código para o software e firmware estaria dentro do âmbito de prática do versado na técnica, à luz desta descrição. Além disso, os versados na técnica entenderão que os mecanismos do assunto aqui descrito podem ser distribuídos como um ou mais produtos de programa em uma variedade de formas e que uma forma ilustrativa do assunto aqui descrito é aplicável independentemente do tipo específico de meio de transmissão de sinais utilizado para efetivamente realizar a distribuição.

[00575] As instruções usadas para programar a lógica para executar vários aspectos revelados podem ser armazenadas em uma memória no sistema, como memória de acesso aleatório dinâmica (DRAM), cache, memória flash ou outro armazenamento. Além disso, as instruções podem ser distribuídas através de uma rede ou por meio de outras mídias legíveis por computador. Dessa forma uma mídia legível por máquina pode incluir qualquer mecanismo para armazenar ou transmitir informações em uma forma legível por uma máquina (por exemplo, um computador), mas não se limita a, disquetes, discos ópticos, disco compacto de memória só de leitura (CD-ROMs), e discos óptico-dínamos discos, memória só de leitura (ROM), memória de acesso aleatório (RAM), memória só de leitura programável apagável (EPROM), memória só de leitura programável apagável eletricamente (EEPROM), cartões magnéticos ou ópticos, memória flash, ou uma mídia tangível de armazenamento legíveis por máquina usada na transmissão de informações pela Internet através de um cabo elétrico, óptico, acústico ou outras formas de sinais de propagados (por exemplo, ondas portadoras, sinal de infravermelho, sinais digitais, etc.). Consequentemente, a mídia não transitória legível por computador inclui qualquer tipo de mídia legível por máquina adequada para armazenar ou transmitir instruções ou informações eletrônicas em uma forma legível por uma máquina (por exemplo, um computador).

[00576] Como usado em qualquer aspecto da presente invenção, o termo "circuito de controle" pode se referir a, por exemplo, um conjunto de circuitos com fio, circuitos programáveis (por exemplo, um processador de computador que compreende um ou mais núcleos de processamento de instrução individuais, unidade de processamento, processador, microcontrolador, unidade do microcontrolador, controlador, processador de sinal digital (DSP), dispositivo lógico programável (PLD), matriz lógica programável (PLA), ou arranjo de portas programável em campo (FPGA)), circuitos de máquinas de estado, firmware que armazena instruções executadas pelo circuito programável, e qualquer combinação dos mesmos. O circuito de controle pode, coletiva ou individualmente, ser incorporado como circuito elétrico que é parte de um sistema maior, por exemplo, um circuito integrado (IC), um circuito integrado específico de aplicação (ASIC), um sistema on-chip (SoC), computadores desktop, computadores laptop, computadores tablet, servidores, fones inteligentes, etc. Consequentemente, como usado na presente invenção, "circuito de controle" inclui, mas não se limita a, circuitos elétricos que tenham ao menos um circuito elétrico discreto, circuitos elétricos que tenham ao menos um circuito integrado, circuitos elétricos que tenham ao menos um circuito integrado para aplicação específica, circuitos elétricos que formem um dispositivo de computação para finalidades gerais configurado por um programa de computador (por exemplo, um computador para finalidades gerais configurado por um programa de computador que ao menos parcialmente execute processos e/ou dispositivos aqui descritos, ou um microprocessador configurado por um programa de computador que ao menos parcialmente execute os processos e/ou dispositivos aqui descritos), circuitos elétricos que formem um dispositivo de memória (por exemplo, formas de memória de acesso aleatório), e/ou circuitos elétricos que formem um dispositivo de comunicações (por exemplo, um modem, chave de comunicação, ou equipamento óptico-elétrico). Os versados na técnica reconhecerão que o assunto aqui descrito pode ser implementado de modo analógico ou digital, ou em alguma combinação destes.

[00577] Como usado em qualquer aspecto da presente invenção, o termo "lógico" pode se referir a um aplicativo, software, firmware e/ou circuito configurado para executar qualquer das operações anteriormente mencionadas. O software pode ser incorporado como um pacote de software, um código, instruções, conjuntos de instruções e/ou dados registados na mídia de armazenamento não transitório legível por computador. O firmware pode ser incorporado como código, instruções ou conjuntos de instruções e/ou dados que são codificados rigidamente (por exemplo, não voláteis) em dispositivos de memória.

[00578] Como usado em qualquer aspecto da presente invenção, os termos "componente", "sistema", "módulo" e similares podem se referir a uma entidade relacionada a computador, seja hardware, uma combinação de hardware e software, software ou software em execução.

[00579] Como aqui usado em um aspecto na presente invenção, um "algoritmo" se refere à sequência autoconsistente de etapas que levam ao resultado desejado, onde uma "etapa" se refere à manipulação de quantidades físicas e/ou estados lógicos que podem, embora não necessariamente precisem, assumir a forma de sinais elétricos ou magnéticos que possam ser armazenados, transferidos, combinados, comparados e manipulados de qualquer outra forma. É uso comum chamar esses sinais de bits, valores, elementos, símbolos, caracteres, termos, números ou congêneres. Esses termos e termos similares podem estar associados às grandezas físicas apropriadas e são identificações meramente convenientes aplicadas a essas quantidades e/ou estados.

[00580] Uma rede pode incluir uma rede comutada de pacotes. Os dispositivos de comunicação podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comunicações de rede comutada de pacotes selecionado. Um protocolo de comunicações exemplificador pode incluir um protocolo de comunicações Ethernet que pode ser capaz de permitir a comunicação com o uso de um protocolo de controle de transmissão/protocolo de Internet (TCP/IP). O protocolo Ethernet pode se conformar ou ser compatível com o padrão Ethernet publicado pelo Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) intitulado "IEEE 802.3 Standard", publicado em dezembro de 2008 e/ou versões posteriores deste padrão. Alternativamente ou adicionalmente, os dispositivos de comunicação podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comunicações X.25. O protocolo de comunicações X.25 pode se conformar ou ser compatível com um padrão promulgado pelo International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector (ITU-T). Alternativamente ou adicionalmente, os dispositivos de comunicação podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comunicações frame-relay. O protocolo de comunicações frame-relay pode se conformar ou ser compatível com um padrão promulgado pelo Consultative Committee for International Telegraph and Telephone (CCITT) e/ou the American National

Standards Institute (ANSI). Alternativamente ou adicionalmente, os transceptores podem ser capazes de se comunicar uns com os outros com o uso de um protocolo de comunicação ATM ("asynchronous transfer mode", modo de transferência assíncrono). O protocolo de comunicação ATM pode se conformar ou ser compatível com um padrão ATM publicado pelo fórum ATM intitulado "ATM-MPLS Network Interworking 2.0" publicado em agosto de 2001, e/ou versões posteriores desse padrão. Obviamente, protocolos de comunicação de rede orientados por conexão diferentes e/ou pós-desenvolvidos são igualmente contemplados na presente invenção.

[00581] Salvo afirmação expressa em contrário, conforme fica evidente a partir da descrição precedente, é entendido que, ao longo da descrição precedente, as discussões que usam termos como "processamento", "computação", "cálculo", "determinação", "exibição" ou similares, se referem à ação e aos processos de um computador, ou dispositivo de computação eletrônica similar, que manipule e transforme os dados representados sob a forma de grandezas físicas (eletrônicas) nos registros e nas memórias do computador em outros dados representados de modo similar sob a forma de grandezas físicas nas memórias ou nos registros do computador, ou em outros dispositivos similares de armazenamento, transmissão ou exibição de informações.

[00582] Um ou mais componentes podem ser chamados na presente invenção de "configurado para", "configurável para", "operável/operacional para", "adaptado/adaptável para", "capaz de", "conformável/conformado para", etc. Os versados na técnica reconhecerão que "configurado para" pode, de modo geral, abranger componentes em estado ativo e/ou componentes em estado inativo e/ou componentes em estado de espera, exceto quando o contexto determinar o contrário.

[00583] Os termos "proximal" e "distal" são usados na presente invenção com referência a um médico que manipula a porção de empunhadura do instrumento cirúrgico. O termo "proximal" se refere à porção mais próxima ao médico, e o termo "distal" se refere à porção situada na direção oposta ao médico. Também será entendido que, por uma questão de conveniência e clareza, termos espaciais como "vertical", "horizontal", "para cima" e "para baixo" podem ser usados na presente invenção com relação aos desenhos. Entretanto, instrumentos cirúrgicos podem ser usados em muitas orientações e posições, e esses termos não se destinam a ser limitadores e/ou absolutos.

[00584] As pessoas versadas na técnica reconhecerão que, em geral, os termos usados aqui, e principalmente nas reivindicações em anexo (por exemplo, corpos das reivindicações em anexo) destinam-se geralmente como termos "abertos" (por exemplo, o termo "incluindo" deve ser interpretado como "incluindo, mas não se limitando a", o termo "tendo" deve ser interpretado como "tendo, ao menos", o termo "inclui" deve ser interpretado como "inclui, mas não se limita a", etc.). Será ainda entendido pelos versados na técnica que, quando um número específico de uma menção de reivindicação introduzida for pretendido, tal intenção será expressamente mencionada na reivindicação e, na ausência de tal menção, nenhuma intenção estará presente. Por exemplo, como uma ajuda para a compreensão, as seguintes reivindicações em anexo podem conter o uso das frases introdutórias "ao menos um" e "um ou mais" para introduzir menções de reivindicação. Entretanto, o uso de tais frases não deve ser interpretado como implicando que a introdução de uma menção da reivindicação pelos artigos indefinidos "um, uns" ou "uma, umas" limita qualquer reivindicação específica contendo a menção da reivindicação introduzida a reivindicações que contêm apenas uma tal menção, mesmo quando a mesma reivindicação inclui as frases introdutórias "um ou mais" ou "ao menos um" e artigos indefinidos, como "um, uns" ou

"uma, umas" (por exemplo, "um, uns" e/ou "uma, umas" deve tipicamente ser interpretado como significando "ao menos um" ou "um ou mais"); o mesmo vale para o uso de artigos definidos usados para introduzir as menções de reivindicação.

[00585] Além disso, mesmo se um número específico de uma menção de reivindicação introduzida for explicitamente mencionado, os versados na técnica reconhecerão que essa menção precisa ser tipicamente interpretada como significando ao menos o número mencionado (por exemplo, a mera menção de "duas menções", sem outros modificadores, tipicamente significa ao menos duas menções, ou duas ou mais menções). Além disso, em casos onde é usada uma convenção análoga a "pelo menos um dentre A, B e C, etc.", em geral essa construção se destina a ter o sentido no qual a convenção seria entendida por (por exemplo, "um sistema que tem ao menos um dentre A, B e C" incluiria, mas não se limitaria a, sistemas que têm A sozinho, B sozinho, C sozinho, A e B juntos, A e C juntos, B e C juntos, e/ou A, B e C juntos, etc.). Em casos nos quais é usada uma convenção análoga a "pelo menos um dentre A, B ou C, etc.", em geral essa construção se destina a ter o sentido no qual a convenção seria entendida por (por exemplo, "um sistema que tem ao menos um dentre A, B e C" incluiria, mas não se limitaria a, sistemas que têm A sozinho, B sozinho, C sozinho, A e B juntos, A e C juntos, B e C juntos, e/ou A, B e C juntos, etc.). Será adicionalmente entendido pelos versados na técnica que tipicamente uma palavra e/ou uma frase disjuntiva apresentando dois ou mais termos alternativos, quer na descrição, nas reivindicações ou nos desenhos, deve ser entendida como contemplando a possibilidade de incluir um dos termos, qualquer um dos termos ou ambos os termos, exceto quando o contexto determinar indicar algo diferente. Por exemplo, a frase "A ou B" será tipicamente entendida como incluindo as possibilidades de "A" ou "B" ou "A e B".

[00586] Com respeito às reivindicações em anexo, os versados na técnica entenderão que as operações mencionadas nas mesmas podem, de modo geral, ser executadas em qualquer ordem. Além disso, embora vários diagramas de fluxos operacionais sejam apresentados em uma ou mais sequências, deve-se compreender que as várias operações podem ser executadas em outras ordens diferentes daquelas que estão ilustradas, ou podem ser executadas simultaneamente. Exemplos dessas ordenações alternativas podem incluir ordenações sobrepostas, intercaladas, interrompidas, reordenadas, incrementais, preparatórias, suplementares, simultâneas, inversas ou outras ordenações variantes, exceto quando o contexto determinar em contrário. Ademais, termos como "responsivo a", "relacionado a" ou outros particípios adjetivos não pretendem de modo geral excluir essas variantes, exceto quando o contexto determinar em contrário.

[00587] Vale notar que qualquer referência a "um (1) aspecto", "um aspecto", "uma exemplificação" ou "uma (1) exemplificação", e similares significa que um determinado recurso, estrutura ou característica descrito em conexão com o aspecto está incluído em ao menos um aspecto. Dessa forma, o uso de expressões como "em um (1) aspecto", "em um aspecto", "em uma exemplificação", "em uma (1) exemplificação", em vários locais ao longo deste relatório descritivo não se refere necessariamente ao mesmo aspecto. Além disso, os recursos, estruturas ou características específicos podem ser combinados de qualquer maneira adequada em um ou mais aspectos.

[00588] Qualquer Pedido de Patente, Patente, publicação não de Patente ou outro material de descrição mencionado neste relatório descritivo e/ou mencionado em qualquer folha de dados de pedido está aqui incorporado a título de referência, até o ponto em que os materiais incorporados não são inconsistentes com isso. Desse modo, e na medida do necessário, a descrição como explicitamente aqui apresentada substitui qualquer material conflitante incorporado à presente invenção a título de referência. Qualquer material, ou porção do mesmo, tido como aqui incorporado a título de referência, mas que entre em conflito com as definições, declarações, ou outros materiais de descrição existentes aqui apresentados estará aqui incorporado apenas até o ponto em que não haja conflito entre o material incorporado e o material de descrição existente.

[00589] Em resumo, foram descritos numerosos benefícios que resultam do emprego dos conceitos descritos no presente documento. A descrição anteriormente mencionada de uma ou mais modalidades foi apresentada para propósitos de ilustração e descrição. Essa descrição não pretende ser exaustiva nem limitar a invenção à forma precisa revelada. Modificações ou variações são possíveis à luz dos ensinamentos acima. Uma ou mais modalidades foram escolhidas e descritas com a finalidade de ilustrar os princípios e a aplicação prática para, assim, permitir que o versado na técnica use as várias modalidades e com várias modificações, conforme sejam convenientes ao uso específico contemplado. Pretende-se que as reivindicações apresentadas em anexo definam o escopo global.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Controlador cirúrgico central para uso com um sistema cirúrgico em um procedimento cirúrgico executado em uma sala de operação, caracterizado por o controlador cirúrgico central compreender: sensores sem contato; e um circuito de controle configurado para: determinar os limites da sala de operação com base nas medições feitas pelos sensores sem contato; e estabelecer uma disposição de controle com um controlador cirúrgico central detectado situado dentro dos limites da sala de operação.

2. Controlador cirúrgico central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a disposição de controle ser uma disposição do tipo mestre-escravo.

3. Controlador cirúrgico central, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o circuito de controle ser configurado para selecionar um dentre um modo mestre de operação ou um modo escravo de operação na disposição mestre-escravo.

4. Controlador cirúrgico central, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o circuito de controle ser configurado para passar o controle de ao menos um instrumento cirúrgico ao controlador cirúrgico central detectado no modo escravo de operação.

5. Controlador cirúrgico central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a disposição de controle ser uma disposição entre pares.

6. Controlador cirúrgico central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os sensores sem contato serem sensores ultrassônicos.

7. Controlador cirúrgico central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os sensores sem contato serem sensores a laser.

8. Controlador cirúrgico central para uso com um sistema cirúrgico em um procedimento cirúrgico executado em uma sala de operação, caracterizado por o controlador cirúrgico central compreender: sensores sem contato; um processador; e uma memória acoplada ao processador, sendo que a memória armazena instruções executáveis pelo processador para: determinar os limites da sala de operação com base nas medições feitas pelos sensores sem contato; e estabelecer uma disposição de controle com um controlador cirúrgico central detectado situado dentro dos limites da sala de operação.

9. Controlador cirúrgico central, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a disposição de controle ser uma disposição do tipo mestre-escravo.

10. Controlador cirúrgico central, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o circuito de controle ser configurado para selecionar um dentre um modo mestre de operação ou um modo escravo de operação na disposição mestre-escravo.

11. Controlador cirúrgico central, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o circuito de controle ser configurado para passar o controle de ao menos um instrumento cirúrgico ao controlador cirúrgico central detectado no modo escravo de operação.

12. Controlador cirúrgico central, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a disposição de controle ser uma disposição entre pares.

13. Controlador cirúrgico central, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por os sensores sem contato serem sensores ultrassônicos.

14. Controlador cirúrgico central, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por os sensores sem contato serem sensores a laser.

15. Mídia não transitória legível por computador caracterizada por armazenar instruções legíveis por computador que, quando executadas, fazem uma máquina: determinar os limites de uma sala de operação; e estabelecer uma disposição de controle com um controlador cirúrgico central detectado situado dentro dos limites da sala de operação.

16. Mídia não transitória legível por computador, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada por a disposição de controle ser uma disposição do tipo mestre-escravo.

17. Mídia não transitória legível por computador, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada por as instruções legíveis por computador, quando executadas, fazerem adicionalmente com que a máquina selecione um dentre um modo mestre de operação ou um modo escravo de operação na disposição mestre-escravo.

18. Mídia não transitória legível por computador, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada por as instruções legíveis por computador, quando executadas, fazerem adicionalmente com que a máquina passe o controle de ao menos um instrumento cirúrgico ao controlador cirúrgico central detectado no modo escravo de operação.

19. Mídia não transitória legível por computador, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada por a disposição de controle ser uma disposição entre pares.