CN117480568A - 手术室系统的自适应控制 - Google Patents

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CN117480568A
CN117480568A CN202280041975.1A CN202280041975A CN117480568A CN 117480568 A CN117480568 A CN 117480568A CN 202280041975 A CN202280041975 A CN 202280041975A CN 117480568 A CN117480568 A CN 117480568A
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K·M·费比格
T·W·阿伦霍尔特
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Cilag GmbH International
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Abstract

基于与手术室相关联的监测数据来执行手术室系统的自适应控制。监测系统可以收集关于在该手术室中正被治疗的患者、参与外科手术的医护专业人员和/或该手术室中的环境的数据。所收集的数据，称为监测数据，可以传送到外科计算系统。该外科计算系统可以根据在该手术室中正在进行的外科任务来评估接收到的监测数据。该外科计算系统可以基于该监测数据来确定用于控制与该手术室相关联的各种系统的参数，并且可以将这些参数传送到这些手术室系统。例如，可以在照明系统、空气过滤和抽取系统、排烟系统、音响系统、视频系统和/或显示监视器系统处接收这些参数，这些系统可以基于所接收的参数来修改操作。

Description

手术室系统的自适应控制
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年5月28日提交的临时美国专利申请63/194,675的权益，该专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
本申请涉及同时提交的以下专利申请，这些专利申请中的每一者的内容以引用方式并入本文：
·美国申请17/335,669，代理人案卷号END9339USNP6，名称EFFICIENCY OFMOTION MONITORING AND ANALYSIS FOR A SURGICAL PROCEDURE
·美国专利申请17/335,688，代理人案卷号END9339USNP7，名称ERGONOMICMONITORING AND ANALYSIS FOR AN OPERATING ROOM
背景技术
手术室(OR)是复杂且繁忙的空间。用于执行外科手术的外科器械通常是先进的多功能系统。在外科手术过程中，可能会使用许多外科器械，并在医护专业人员之间传递。显示监视器可用于显示与患者、正在执行的外科手术和/或医护专业人员相关的关键信息。许多系统可用于控制环境特征，诸如例如照明、加热和空气调节以及空气运动和过滤。
成功的手术取决于几种类型的OR团队成员的专业知识。不同的OR人员的角色可以不同。外科医生做出涉及指导手术过程的关键决定。外科医生可进行手术中涉及的切口。麻醉师或麻醉护士可以负责在手术之前安全地对患者进行麻醉，在手术期间监测患者，并且确保患者在手术后安全地脱离麻醉。巡回技术员可以将患者带到手术室，系上外科医生和其他人员的手术服，递送所需的额外用品诸如器械和药物，并记录手术。擦洗技术员可以在手术之前和之后对器械进行消毒，在手术期间保持手术区域有序，并且为外科医生提供所需的器械。注册护士可以履行通常与外科技术员相关联的职责，包括充当巡回护士和擦洗护士。此外，护士可充当外科医生的第一助手。
OR中的人体工程学压力源(例如长时间保持别扭的姿势)可导致多种肌骨骼问题。外科医生经常出现颈部、肩部和背部疼痛，这可能会使他们衰弱，迫使他们停止操作或完全错过工作。如果不加以控制，随着时间的推移，可能会出现显著的退行性变化，可能导致职业生涯的终结。
医护专业人员的运动和OR布局可能影响外科手术效率和外科结果。基于完成手术所需的时间，外科手术会产生高昂的费用。最大限度地缩短手术时间可以降低与手术相关的费用并改善外科结果。外科手术可以通过使用有效的OR布局来减少完成时间。
发明内容
一种计算机实现的方法可包括接收与手术室相关联的监测数据；至少部分地基于该监测数据来确定该手术室中的一个或多个控制系统的一个或多个参数；以及将该一个或多个参数传送到该一个或多个控制系统。
该计算机实现的方法可以基于与手术室相关联的监测数据来实现手术室控制系统的自适应控制。监测数据可以是与在手术室中接受治疗的患者、在手术室中工作的医护专业人员、手术室中的设备、手术室中的环境读数和/或手术室中的活动相关的实时或近实时数据。基于监测数据，确定用于控制与手术室相关联的各种系统的参数，然后将其传送到控制系统，这些控制系统基于所接收的参数修改其操作。手术室中的控制系统的自适应控制有利地改善了手术室效率、操作结果、医护专业人员和/或患者的安全性等。
接收与手术室相关联的监测数据可包括接收与该手术室中的噪声相关联的监测数据；其中确定一个或多个控制系统的一个或多个参数可包括基于与该手术室中的噪声相关联的该监测数据来确定显示系统的一个或多个参数；并且将该一个或多个参数传送到该一个或多个控制系统可包括将该显示系统的该一个或多个参数传送到该显示系统。
确定该显示系统的一个或多个参数可包括确定与优先在该显示系统上显示数据相关联的一个或多个参数。
与优先在该显示系统上显示数据相关联的该一个或多个参数可包括与优先显示患者生物标志物数据相关联的一个或多个参数。
该计算机实现的方法可以有利地实现与手术室相关的关键数据的识别和自动优先化显示。可以通过监测手术室中的噪声水平以识别关键事件(例如手术期间的患者关键事件)来实现优先化显示。诸如患者生物标志物的参数的优先化显示为手术室中的医护专业人员提供了患者关键事件的优先化信息，从而确保患者的安全性并改善整体操作结果。
接收与手术室相关联的监测数据可包括接收与该手术室中的医护专业人员相关联的监测数据；确定一个或多个控制系统的一个或多个参数可包括基于与该医护专业人员相关联的该监测数据来确定照明系统的一个或多个参数；并且将该一个或多个参数传送到该一个或多个控制系统可包括将该照明系统的该一个或多个参数传送到该照明系统。
与该医护专业人员相关联的该监测数据可包括与该医护专业人员的视觉焦点相关联的数据。
与该医护专业人员相关联的该监测数据可包括与正由该医护专业人员执行的任务相关联的数据。
该计算机实现的方法可以有利地实现手术室中的照明系统的自适应控制。自适应照明控制可以基于用户焦点跟踪和/或正在执行的任务，因此考虑医护专业人员的运动和/或外科手术的照明要求。自适应照明控制改善了手术室中的医护专业人员正在查看的手术部位或监视器的可视化，从而降低了在外科手术过程中碰撞或绊倒危险或选择错误器械的风险。
接收与手术室相关联的监测数据可包括接收与该手术室中的空气成分相关联的监测数据；确定一个或多个控制系统的一个或多个参数可包括基于与该手术室中的空气成分相关联的该监测数据来确定该手术室中的一个或多个空气处理系统的一个或多个参数；并且将该一个或多个参数传送到该一个或多个控制系统可包括将该一个或多个空气处理系统的该一个或多个参数传送到该一个或多个空气处理系统。
与该手术室中的空气成分相关联的数据可包括与该手术室中的空气中的微粒相关联的数据，并且确定该手术室中的该一个或多个空气处理系统的一个或多个参数可包括确定一个或多个空气管道控件的一个或多个参数以调整该手术室中的气流。
与该手术室中的空气成分相关联的该数据可包括与该手术室中的空气中的微粒相关联的数据，其中确定该手术室中的该一个或多个空气处理系统的一个或多个参数可包括确定一个或多个空气压力控件的一个或多个参数以调整该手术室中的气流。
该计算机实现的方法可以有利地实现手术室中的空气处理系统的自适应控制。手术室空气的质量、气流的中断和其他因素可能加剧细菌传播并增加污染风险。手术室中的空气处理系统的自适应控制可以帮助降低污染风险，从而改善手术质量、操作效率以及手术室中的患者和医护专业人员的安全性。
接收与手术室相关联的监测数据可包括接收与该手术室中的患者或医护专业人员相关联的监测数据；确定一个或多个控制系统的一个或多个参数可包括基于与该手术室中的患者或医护专业人员相关联的该监测数据来确定该手术室中的一个或多个温度控制系统的一个或多个参数；并且将该一个或多个参数传送到该一个或多个控制系统可包括将该一个或多个温度控制系统的该一个或多个参数传送到该一个或多个温度控制系统。
与该患者或该医护专业人员相关联的该监测数据可包括与关联于该患者或该医护专业人员中的一者或多者的体温相关联的数据。
与该患者或该医护专业人员中的一者或多者相关联的体温相关联的该数据可包括指示与体温相关联的该数据低于阈值的数据；其中确定一个或多个温度控制系统的一个或多个参数可包括确定与该一个或多个温度控制系统相关联的一个或多个参数以增加气温。
该计算机实现的方法可以有利地实现手术室中的温度控制系统的自适应控制。温度控制系统的自适应控制(例如监测核心温度和调整室内空气的体积和温度以引导手术室中的个体)有助于为医护专业人员的表现保持最佳范围和/或改善操作结果。
一种计算机实现的方法可包括：接收与手术室相关联的监测数据，该监测数据可包括与该手术室中的噪声相关联的数据；至少部分地基于该监测数据来确定显示系统的一个或多个参数；以及将该一个或多个参数传送到该显示系统。
确定该显示系统的一个或多个参数可包括确定与优先在该显示系统上显示数据相关联的一个或多个参数。
与优先在该显示系统上显示数据相关联的该一个或多个参数可包括与优先显示患者生物标志物数据相关联的一个或多个参数。
至少部分地基于该监测数据来确定该显示系统的一个或多个参数可包括：至少部分地基于与该手术室中的噪声相关联的该数据来确定外科手术中的事件；以及基于该外科手术中的该事件来确定与优先在该显示系统上显示数据相关联的该一个或多个参数。
与该手术室相关联的该监测数据还可包括与该手术室中的个体的移动相关联的数据。
该计算机实现的方法可以有利地实现与手术室相关的关键数据的自动识别和优先化显示。可以通过监测手术室中的噪声或另外通过监测工作人员的移动以识别手术关键事件来实现优先化显示。自适应优先化显示可以有利地为手术室中的医护专业人员提供基于所识别的关键事件的相关生物标志物或视频馈送的优先化显示和突出显示，从而改善患者的安全性、外科手术的安全性和整体操作结果。
一种计算机实现的方法可包括：接收与手术室相关联的监测数据，该监测数据可包括与该手术室中的医护专业人员相关联的数据；至少部分地基于该监测数据来确定该手术室中的一个或多个照明系统的一个或多个参数；以及将该一个或多个参数传送到该一个或多个照明系统。
与该手术室中的医护专业人员相关联的该数据可包括与该医护专业人员的视觉焦点相关联的数据，其中确定该手术室中的一个或多个照明系统的一个或多个参数可包括确定该一个或多个照明系统的一个或多个参数以将照明调整为符合该医护专业人员的该视觉焦点。
与该手术室中的医护专业人员相关联的该数据可包括与正由该医护专业人员执行的任务相关联的数据，其中确定该手术室中的一个或多个照明系统的一个或多个参数可包括确定该一个或多个照明系统的一个或多个参数以将照明调整为符合由该医护专业人员执行的该任务。
与该手术室中的医护专业人员相关联的该数据可包括与该医护专业人员的位置相关联的数据，其中确定该手术室中的一个或多个照明系统的一个或多个参数可包括确定该一个或多个照明系统的一个或多个参数以将照明调整为符合该医护专业人员的该位置。
确定该一个或多个照明系统的一个或多个参数可包括确定顶灯、Bovie灯、与器械托盘相关联的灯、落地灯、激光灯和环境灯中的一者或多者的一个或多个参数。
该计算机实现的方法可以实现基于环境光监视和用户焦点跟踪的自适应照明控制。自适应照明控制改善了正在观察的手术部位或监视器的可视化。监测HCP所在的手术室和位置以控制手术室和患者外部的照明，有利地最小化了屏幕和视觉成像的干扰和饱和。调整环境光源和焦点光源使得HCP能够基于他们与其所在环境内的屏幕和物理物品的交互而看到更好的对比度。因此，可以进一步提高HCP的表现和改善外科结果。
一种计算机实现的方法可包括：接收与手术室相关联的监测数据，该监测数据可包括与该手术室中的空气成分相关联的数据；至少部分地基于该监测数据来确定该手术室中的一个或多个空气处理系统的一个或多个参数；以及将该一个或多个参数传送到该一个或多个空气处理系统。
与该手术室中的空气成分相关联的该数据可包括与该手术室中的空气中的微粒相关联的数据，其中确定该手术室中的该一个或多个空气处理系统的一个或多个参数可包括确定一个或多个空气管道控件的一个或多个参数以调整该手术室中的气流。
与该手术室中的空气成分相关联的该数据可包括与该手术室中的空气中的微粒相关联的数据，其中确定该手术室中的该一个或多个空气处理系统的一个或多个参数可包括确定一个或多个空气压力控件的一个或多个参数以调整该手术室中的气流。
与该手术室中的空气成分相关联的该数据可包括与该手术室中的空气中的微粒相关联的数据，其中确定该手术室中的该一个或多个空气处理系统的一个或多个参数可包括确定一个或多个排烟控件的一个或多个参数以调整该手术室中的烟雾。
该一个或多个空气处理系统可包括空气过滤系统、烟雾评估系统、空气处理器系统或空气压力系统中的一者或多者。
该计算机实现的方法可涉及监测和自适应地控制空气处理系统，诸如手术室中的空气过滤系统、烟雾评估系统、空气处理器系统或空气压力系统中的一者或多者。手术室空气的质量、气流的中断和其他因素可能加剧细菌传播并增加污染风险。手术室中的空气处理系统的自适应控制有利地降低了污染风险，从而改善手术质量、操作效率以及手术室中的患者和医护专业人员的安全性。
一种计算机实现的方法可包括：接收与手术室相关联的监测数据，该监测数据可包括与该手术室中的患者或医护专业人员中的一者或多者相关联的生物标志物数据；至少部分地基于该监测数据来确定该手术室中的一个或多个温度控制系统的一个或多个参数；以及将该一个或多个参数传送到该一个或多个温度控制系统。
生物标志物数据可包括与关联于该患者或该医护专业人员中的一者或多者的体温相关联的数据。
与关联于该患者或该医护专业人员中的一者或多者的该体温相关联的该数据可包括指示该体温低于阈值的数据；其中确定一个或多个温度控制系统的一个或多个参数可包括确定与用于增加气温的该一个或多个温度控制系统相关联的一个或多个参数。
与关联于该患者或该医护专业人员中的一者或多者的该体温相关联的该数据可包括指示该体温高于阈值的数据；其中确定一个或多个温度控制系统的一个或多个参数可包括确定与用于降低气温的该一个或多个温度控制系统相关联的一个或多个参数。
该计算机实现的方法可以实现基于患者或医护专业人员的生物标志物数据(例如患者或医护专业人员的体温)的自适应环境和局部加热控制。手术室中的加热系统的自适应控制(例如控制手术室的室温)具有保护医护专业人员的专注水平和/或根据所进行的外科手术为患者进行调整的有利效果，从而实现表现和操作结果的最佳范围。
一种计算机实现的方法可包括：确定与在手术室中参与外科手术的医护专业人员相关联的参数；接收与该手术室相关联的监测数据；至少部分地基于该监测数据和与该医护专业人员相关联的操作参数来确定该手术室中的一个或多个控制系统的一个或多个参数；以及将该一个或多个参数传送到该一个或多个控制系统。
确定与在该手术室中参与该外科手术的该医护专业人员相关联的参数可包括确定与对与该医护专业人员相关联的该手术室的偏好相关联的参数；与该手术室相关联的该监测数据可包括与该外科手术中的步骤相关联的数据；并且其中至少部分地基于该监测数据和与该医护专业人员相关联的该操作参数来确定一个或多个控制系统的一个或多个参数可包括：基于与对该手术室的偏好相关联的该参数和与该外科手术中的该步骤相关联的该数据来确定与对该手术室中的该控制系统的调整相关联的一个或多个参数。
基于与对该手术室的偏好相关联的该参数和与该外科手术中的该步骤相关联的该数据来确定与对该手术室中的该控制系统的调整相关联的一个或多个参数可包括确定与增加与该医护专业人员相关联的语音量相关联的参数。
基于与对该手术室的偏好相关联的该参数和与该外科手术中的该步骤相关联的该数据来确定与对该手术室中的该控制系统的调整相关联的一个或多个参数可包括确定与增加该手术室中的噪声消除相关联的参数。
基于与对该手术室的偏好相关联的该参数和与该外科手术中的该步骤相关联的该数据来确定与对该手术室中的该控制系统的调整相关联的一个或多个参数可包括确定与增加与该外科手术相关联的可听提示相关联的参数。
该计算机实现的方法可提供基于态势感知和所发生的活动或事件的关键程度的设备的基于分层优先级的调整方案。这些配置确保了在外科手术期间向医护专业人员提供优选的房间条件。可以为跟随外科医生和/或个别手术室工作人员的扬声器提供抗噪声功能，并且仅将噪声源引导到所需的角色。这些有利地帮助每个角色保持专注于手头的预期任务和/或工作，而不会干扰或打扰手术室内的其他人。
一种计算机实现的方法可包括：接收与手术室相关联的监测数据；基于该监测数据来确定该手术室中的医护专业人员的风险等级；基于该风险等级来确定该手术室中的一个或多个控制系统的一个或多个参数；以及将该一个或多个参数传送到该一个或多个温度控制系统。
接收与该手术室相关联的监测数据可包括接收与该手术室中的空气传播颗粒(air-born particles)相关联的监测数据；其中基于该监测数据来确定该医护人员的该风险等级可包括基于与该手术室中的空气传播颗粒相关联的该数据来确定该医护专业人员的该风险等级是升高的风险等级；并且其中基于该风险等级来确定一个或多个控制系统的一个或多个参数可包括基于该升高的风险等级来确定与增加空气过滤系统的操作强度相关联的一个或多个参数。
与该手术室中的空气传播颗粒相关联的该监测数据可包括与传染性患者的呼气发生相关联的数据。
与该手术室中的空气传播颗粒相关联的该监测数据可包括与对癌组织的手术相关联的烟羽的发生相关联的数据。
该计算机实现的方法可以实现手术室中的环境控制系统的自适应调整。这些控制系统可以调整手术室中的环境设置(例如调整空气过滤系统)以降低手术室中的医护专业人员的风险等级。风险等级的确定可以基于与手术室中的空气传播颗粒相关的监测数据。因此可以提高医护专业人员和患者的安全性。
一种计算系统可包括被配置为实现上述方法中的任何一种的处理器。
一种计算机可读介质可包括指令，在由计算机执行时，这些指令使该计算机实现上述方法中的任何一种方法。
一种外科系统可包括上述计算系统和手术室中的一个或多个控制或显示系统，其中该一个或多个控制或显示系统被配置为从该计算系统接收一个或多个参数并且根据该一个或多个参数调整该手术室。
该外科系统还可包括一个或多个监测系统或一个或多个感测系统，其被配置为获取与该手术室相关联的该监测数据，其中该计算系统被配置为从该一个或多个监测系统或该一个或多个感测系统接收该监测数据。
公开了用于基于与手术室相关联的监测数据对手术室系统进行自适应控制的系统、方法和工具。可以收集与例如在手术室中接受治疗的患者、在手术室中工作的医护专业人员、手术室中的环境读数和/或手术室中的活动相关的数据并且将其传送到外科计算系统。该外科计算系统可以获得可以称为监测数据的数据，并且可以基于该监测数据来确定用于控制与手术室相关联的各种系统的参数。该外科计算系统可以将这些参数传送到可以基于所接收的参数修改其操作的系统。
该外科计算系统可以被配置为分析监测数据以识别特定手术事件的发生，并且基于对手术事件正在发生或已经发生的检测来控制一个或多个手术室系统。该外科计算系统可以基于该监测数据来确定正在进行特定手术事件，诸如例如外科手术中的重要步骤。该外科计算系统基于该监测数据并且鉴于正在进行的手术事件，可以确定参数以修改手术室系统的操作。该外科计算系统可以确定用于控制由执行外科手术的医护专业人员使用的显示监视器上的数据显示的参数。这些参数可以控制该显示监视器以在显示器上突出显示或强调与该手术事件相关的特定患者生物标志物数据。
该外科计算系统可以被配置为分析监测数据，并且可以基于该监测数据来确定用于适应性地控制该手术室中的照明系统的参数。该外科计算系统可以获得与该手术室中的一个或多个医护专业人员相关联的监测数据。该监测数据可包括与医护专业人员的焦点、该医护专业人员的位置和/或该医护专业人员的活动相关联的数据。该监测数据还可包括与正在进行的外科任务相关联的数据。该外科计算系统可以基于该监测数据来确定用于控制或调整手术室中的照明系统的参数。例如，该外科计算系统可以确定导致一个或多个照明系统取决于如由监测数据所指示的该手术室中的环境而减小或增加强度的参数。
该外科计算系统可以被配置为分析监测数据，并且可以基于该监测数据来确定用于适应性地控制该手术室中的空气处理系统的参数。该外科计算系统可以获得可以与例如该手术室中的空气质量和/或空气微粒相关联的监测数据。该外科计算系统可以基于该监测数据来确定用于控制或调整空气处理和过滤系统的操作的参数。这些参数可以调整执行手术隔离、排烟和/或空气过滤的手术室系统。
该外科计算系统可以被配置为分析监测数据，并且可以基于该监测数据来确定用于自适应地控制与该手术室相关联的加热和/或冷却控制系统的参数。该外科计算系统可以获得可以与例如患者和/或医护专业人员的生物标志物相关联的监测数据。该外科计算系统可以基于该监测数据来确定与该手术室、患者和/或医护提供者相关联的一个或多个温度相对高或低。该外科计算系统可以确定用于控制与该手术室相关联的这些加热和/或冷却系统的参数，以便升高和/或降低特定温度。这些加热和/或冷却系统可以是环境和/或局部控制系统。
该外科计算系统可以被配置为分析监测数据，并且可以基于该监测数据确定用于自适应地控制手术室系统以实现与可能参与正在进行的外科手术的特定医护人员相关联的房间条件的参数。该外科计算系统可以确定该监测数据可以指示或与外科手术相关联的特定步骤，例如，重要或关键步骤。如果该外科计算系统确定该监测数据指示正在执行外科手术中的特定步骤，则该外科计算系统可以确定与特定医护专业人员的优选房间条件相关联的手术室系统的参数。该外科计算系统可以被配置为基于外科手术中的步骤的态势感知和重要性来确定实现对设备的基于分层优先级的调整的参数。
该外科计算系统可以被配置为分析监测数据，并且可以基于该监测数据来确定用于自适应地控制手术室环境控制系统的参数。该外科计算系统可以确定生成与调整例如环境控制装置的操作的强度、持续时间和/或快速性中的一者或多者相关联的参数。例如，该外科计算系统可以确定生成与气流控制系统的操作强度相关联的参数。该外科计算系统可以应用阈值来考虑该监测数据，并且可以基于度量对患者或医护专业人员的重要性来调整该外科计算系统可随时间应用的阈值。
公开了用于监测外科手术中的医护专业人员(HCP)并且提供与改善外科手术的性能和/或维护手术室相关联的参数的系统、方法和工具。这些参数可包括建议、调整、反馈和/或控制信号。这些参数可以与定位相关联，例如手术室(OR)布局、外科设备定位等。例如，计算系统可以监测HCP运动和交互，并且在整个手术中执行HCP运动和交互的分析。该计算系统可以在整个手术中执行HCP运动和交互分析，以识别定位、OR布局、外科器械组合、进入手术部位等方面的改进。
该计算系统可以记录HCP运动、HCP活动、HCP、外科器械交换、外科器械定位等中的一者或多者。该计算系统可以分析HCP运动、HCP活动、HCP、外科器械交换、外科器械定位等中的一者或多者。该系统可以记录和分析HCP运动、HCP活动、HCP、外科器械交换、外科器械定位等中的一者或多者以生成定位参数。这些定位参数可包括OR布局、外科器械定位、手术部位进入定位、相机定位、显示器定位等中的一者或多者。
例如，该计算系统可以获得与手术室相关联的监测数据。该监测数据可包括与HCP运动、HCP交互、OR布局、外科设备位置、外科器械组合或手术部位进入中的一者或多者相关联的数据。该计算系统可以获得与外科手术计划相关联的手术数据。该计算系统可以确定与手术室相关联的系统相关联的一个或多个定位参数。这些定位参数可包括对OR布局、外科器械组合、外科设备定位等中的一者或多者的调整。该计算系统可以确定与HCP动作、HCP人员配置等相关联的一个或多个调整参数。该计算系统可以将定位和/或调整参数传送到例如与手术室相关联的一个或多个系统。
公开了用于在外科手术中监测HCP并提供与改善HCP的疲乏相关联的参数的系统、方法和工具。可以在控制信号、建议、调整和/或反馈中指示这些参数。这些参数可以与人体工程学定位相关联。例如，计算系统可以监测外科医生运动、姿势和手术进入以创建改善HCP的疲乏的建议。
计算系统可以分析HCP的运动和姿势，例如在整个外科手术过程中。该计算系统可以在整个手术过程中分析HCP的运动和姿势以识别姿势、举重、站立等的改善。该计算系统可以记录患者位置、外科医生进入位置和外科医生进入取向中的一者或多者。该计算系统可以分析患者位置、外科医生进入位置和/或外科医生进入取向中的一者或多者。该计算系统可以记录和分析患者位置、外科医生进入位置和/或外科医生进入取向中的一者或多者以生成参数。这些参数可以最小化重新定位以及别扭的位置和姿势。这些参数可包括器械组合选择、套管针位置、OR台设置或患者定位中的一者或多者。例如，该计算系统可以获得与手术室相关联的监测数据。该监测数据可包括与OR布局、外科设备位置、患者定位、外科器械组合、外科装置定位、HCP运动、HCP姿势、HCP的身体特征、HCP的头部和/或眼睛位置或外科显示器定位中的一者或多者相关联的数据。该计算系统可以基于该监测数据来确定与手术室内的人体工学定位相关联的一个或多个人体工学调整参数。这些人体工程学调整参数可包括对OR布局、患者定位、外科显示器操作、外科设备位置等中的一者或多者的调整。该计算系统可以发送人体工程学调整参数的指示。该计算系统可以将与人体工程学定位相关联的人体工程学调整参数传送到与手术室相关联的一个或多个系统。例如，该计算系统可以将调整参数传送到被配置为控制OR中的外科显示器的系统。该外科显示器可以呈现人体工程学调整参数。被配置为控制外科显示器的该系统可以例如基于人体工程学调整参数来修改一个或多个外科显示器的定位或设置。
附图说明
图1是计算机实现的医护人员(HCP)监测系统的框图。
图2示出了外科手术室中的HCP监测系统的示例。
图3示出了与各种系统配对的示例性外科集线器。
图4示出了具有一组通信外科集线器的外科数据网络，该组通信外科集线器被配置为与一组感测系统、环境感测系统、一组装置等连接。
图5示出了可以是HCP监测系统的一部分的示例性计算机实现的交互式外科系统。
图6示出了外科器械的控制系统的逻辑图。
图7示出了具有传感器单元和数据处理和通信单元的示例性感测系统。
图8示出了指示基于外科医生生物标志物水平调整外科装置的操作参数的例示性外科手术的示例性时间线。
图9是计算机实现的交互式HCP监测系统的框图。
图10示出了示例性外科系统，该示例性外科系统包括具有控制器和马达的柄部、可释放地耦接到柄部的适配器和可释放地耦接到适配器的加载单元。
图11是示例性态势感知外科系统的图。
图12是与监测手术室和确定参数相关联的示例性处理的流程图。
图13示出了基于监测的手术室数据的照明系统的示例性自适应控制的示例性时序图。
图14示出了基于结果成功和效率绘制的所执行的外科手术的示例性图。
图15示出了与监测手术室和确定与改善外科手术的性能和/或OR的维护相关联的参数相关联的示例性处理。
图16示出了在外科手术过程中的示例性OR布局和HCP活动。
图17示出了在外科手术过程中的示例性OR布局和HCP活动。
图18示出了与监测手术室和确定参数相关联的示例性处理的流程图。
图19示出了手术室内的示例性显示器位置。
图20示出了包括监测医护专业人员的头部和眼睛定位的监控系统的示例性手术室。
图21示出了手术室中可以在医护专业人员之间旋转定位和取向的示例性显示器。
具体实施方式
图1是计算机实现的HCP监测系统20000的框图。诸如HCP监测系统20000的示例性HCP监测系统可包括一个或多个HCP监测系统(例如，HCP监测子系统)20002、20003和20004。例如，HCP监测系统20002可包括计算机实现的交互式外科系统。例如，HCP监测系统20002可包括以下各项中的至少一项：与云计算系统20008通信的外科集线器20006，例如，如图2所述。HCP监测系统可包括以下各项中的至少一项：外科集线器20006或与云计算系统20008通信的计算装置20016。云计算系统20008可包括至少一个远程云服务器20009和至少一个远程云存储单元20010。示例性HCP监测系统20002、20003或20004可包括可穿戴感测系统20011、环境感测系统20015、机器人系统20013、一个或多个智能器械20014、人机界面系统20012等。人机界面系统在本文中也称为人机界面装置。可穿戴感测系统20011可包括一个或多个HCP感测系统和/或一个或多个患者感测系统。环境感测系统20015可包括例如用于测量一个或多个环境属性的一个或多个装置，例如，如图2进一步所述。机器人系统20013可包括用于执行外科手术的多个装置，例如，如图2进一步所述。
HCP监测系统20002可以与远程服务器20009通信，该远程服务器可以是云计算系统20008的一部分。在一个示例中，HCP监测系统20002可以经由互联网服务供应商的电缆/FIOS联网节点与远程服务器20009通信。在一个示例中，患者感测系统可以与远程服务器20009直接通信。HCP监控系统20002和/或其中的部件可以使用以下蜂窝协议中的一种或多种蜂窝协议经由蜂窝传输/接收点(TRP)或基站与远程服务器20009通信：GSM/GPRS/EDGE(2G)、UMTS/HSPA(3G)、长期演进(LTE)或4G、高级LTE(LTE-A)、新空口(NR)或5G。
外科集线器20006可以与显示来自腹腔镜的图像和来自一个或多个其他智能装置以及一个或多个感测系统20011的信息的多个装置中的一个装置进行协作交互。外科集线器20006可以与一个或多个感测系统20011、一个或多个智能装置以及多个显示器交互。外科集线器20006可被配置为从一个或多个感测系统20011收集测量数据并且向该一个或多个感测系统20011发送通知或控制消息。外科集线器20006可以向人机界面系统20012发送包括通知信息的信息和/或从该人机界面系统接收包括通知信息的信息。人机界面系统20012可包括一个或多个人机界面装置(HID)。外科集线器20006可以发送和/或接收通知信息或控制信息，以转换成至与外科集线器通信的各种装置的音频、显示和/或控制信息。
例如，感测系统20001可包括可穿戴感测系统20011(其可包括一个或多个HCP感测系统以及一个或多个患者感测系统)以及环境感测系统20015，如图1所述。该一个或多个感测系统20001可以测量与各种生物标志物相关的数据。该一个或多个感测系统20001可以使用一个或多个传感器例如光传感器(例如，光电二极管、光敏电阻器)、机械传感器(例如，运动传感器)、声学传感器、电传感器、电化学传感器、热电传感器、红外线传感器等来测量生物标志物。该一个或多个传感器可以使用以下感测技术中的一种或多种来测量如本文所述的生物标志物：光电容积脉搏波描记法、心电描记术、脑电描记术、比色法、阻抗描记术、电位测定法、电流测定法等。
由该一个或多个感测系统20001测量的生物标志物可包括但不限于睡眠、核心体温、最大摄氧量、身体活动、酒精消耗、呼吸率、氧饱和度、血压、血糖、心率变异性、血酸碱度、水合状态、心率、皮肤电导、末梢温度、组织灌注压、咳嗽和打喷嚏、胃肠动力、胃肠道成像、呼吸道细菌、水肿、精神因素、汗液、循环肿瘤细胞、自主神经张力、昼夜节律和/或月经周期。
生物标志物可涉及生理系统，其可包括但不限于行为和心理学、心血管系统、肾脏系统、皮肤系统、神经系统、胃肠系统、呼吸系统、内分泌系统、免疫系统、肿瘤、肌肉骨骼系统和/或生殖系统。来自生物标志物的信息可由例如计算机实现的患者和HCP监测系统20000确定和/或使用。来自生物标志物的信息可以由计算机实现的患者和HCP监测系统20000确定和/或使用，以例如改善所述系统和/或改善患者结局。在2021年1月22日提交的名称为METHOD OF ADJUSTING A SURGICAL PARAMETER BASED ON BIOMARKERMEASUREMENTS的美国申请17/156,287(代理人案卷号END9290USNP1)中更详细地描述了一个或多个感测系统20001、生物标志物20005和生理系统，该申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
图2示出了外科手术室中的HCP监测系统20002的示例。如图2所示，患者由一个或多个医护专业人员(HCP)进行手术。HCP由HCP佩戴的一个或多个HCP感测系统20020监测。HCP和HCP周围的环境还可以由一个或多个环境感测系统监测，这些环境感测系统包括例如可以部署在手术室中的一组相机20021、一组麦克风20022和其他传感器等。HCP感测系统20020和环境感测系统可以与外科集线器20006通信，该外科集线器又可以与云计算系统20008的一个或多个云服务器20009通信，如图1所示。环境感测系统可用于测量一个或多个环境属性，例如，手术室中HCP的位置、HCP移动、手术室中的环境噪声、手术室中的温度/湿度等。
如图2所示，主显示器20023和一个或多个音频输出装置(例如，扬声器20019)被定位在无菌区中，以对在手术台20024处的操作者可见。此外，可视化/通知塔20026被定位在无菌区外部。可视化/通知塔20026可包括彼此背离的第一非无菌人机交互装置(HID)20027和第二非无菌HID 20029。HID可以是显示器或具有允许人直接与HID对接的触摸屏的显示器。由外科集线器20006引导的人机界面系统可以被配置为利用HID 20027、20029和20023来协调到无菌区内部和外部的操作者的信息流。在一个示例中，外科集线器20006可以使HID(例如，主HID 20023)显示关于患者和/或外科手术步骤的通知和/或信息。在一个示例中，外科集线器20006可以提示无菌区或非无菌区中的人员输入和/或从其接收输入。在一个示例中，外科集线器20006可使HID在非无菌HID 20027或20029上显示由成像装置20030记录的外科部位的快照，同时保持外科部位在主HID 20023上的实时馈送。例如，非无菌显示器20027或20029上的快照可允许非无菌操作者执行与外科手术相关的诊断步骤。
在一个方面，外科集线器20006可被配置为将由非无菌操作者在可视化塔20026处输入的诊断输入或反馈路由到无菌区内的主显示器20023，其中手术台处的无菌操作者可查看该诊断输入或反馈。在一个示例中，输入可以是对显示在非无菌显示器20027或20029上的快照的修改形式，其可通过外科集线器20006路由到主显示器20023。
参考图2，外科器械20031作为HCP监测系统20002的一部分在外科手术中使用。集线器20006可被配置为协调流向外科器械20031的显示器的信息流。例如，在2018年12月4日的提交的名称为“METHOD OF HUB COMMUNICATION,PROCESSING,STORAGE ANDDISPLAY”的美国专利申请公布号US2019-0200844A1(美国专利申请号16/209,385)中有所描述，该申请的公开内容全文以引用方式并入本文。由非无菌操作者在可视化塔20026处输入的诊断输入或反馈可由集线器20006路由到无菌区内的外科器械显示器，其中外科器械20031的操作者可查看该诊断输入或反馈。例如，适合与HCP监测系统20002一起使用的示例性外科器械在2018年12月4日提交的名称为“METHOD OF HUB COMMUNICATION,PROCESSING,STORAGEANDDISPLAY”的美国专利申请公布US2019-0200844 A1(美国专利申请16/209,385)的标题“Surgical Instrument Hardware”下有所描述，该申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
图2示出了用于对平躺在外科手术室20035中的手术台20024上的患者执行外科手术的HCP监测系统20002的示例。机器人系统20034可在外科手术中用作HCP监测系统20002的一部分。机器人系统20034可包括外科医生的控制台20036、患者侧推车20032(外科机器人)和外科机器人集线器20033。当外科医生通过外科医生的控制台20036观察外科部位时，患者侧推车20032可通过患者体内的微创切口来操纵至少一个可移除地耦接的外科工具20037。外科部位的图像可通过医学成像装置20030获得，该医学成像装置可由患者侧推车20032操纵以取向该成像装置20030。机器人集线器20033可用于处理外科部位的图像，以随后通过外科医生的控制台20036显示给外科医生。
其他类型的机器人系统可容易地适于与HCP监测系统20002一起使用。适合与本公开一起使用的机器人系统和外科工具的各种示例在2018年12月4日提交的名称为“METHODOF ROBOTIC HUB COMMUNICATION,DETECTION,AND CONTROL”的美国专利申请US2019-0201137 A1号(美国专利申请16/209,407号)中有所描述，该专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。
由云计算系统20008执行并且适合与本公开一起使用的基于云的分析的各种示例在2018年12月4日提交的名称为“METHOD OF CLOUD BASED DATA ANALYTICS FOR USE WITHTHE HUB”的美国专利申请公布US2019-0206569 A1号(美国专利申请16/209,403号)中有所描述，该专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。
在各种方面，成像装置20030可包括至少一个图像传感器和一个或多个光学部件。合适的图像传感器可包括但不限于电荷耦接装置(CCD)传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器。
成像装置20030的光学部件可包括一个或多个照明源和/或一个或多个透镜。一个或多个照明源可被引导以照明外科场地的多部分。一个或多个图像传感器可接收从外科场地反射或折射的光，包括从组织和/或外科器械反射或折射的光。
一个或多个照明源可被配置为辐射可见光谱中的电磁能以及不可见光谱。可见光谱(有时被称为光学光谱或发光光谱)是电磁光谱中对人眼可见(即，可被其检测)的那部分，并且可被称为可见光或简单光。典型的人眼将对空气中约380nm至约750nm范围的波长作出响应。
不可见光谱(例如，非发光光谱)是电磁光谱的位于可见光谱之下和之上的部分(即，低于约380nm且高于约750nm的波长)。人眼不可检测到不可见光谱。大于约750nm的波长长于红色可见光谱，并且它们变为不可见的红外(IR)、微波和无线电电磁辐射。小于约380nm的波长比紫色光谱短，并且它们变为不可见的紫外、x射线和γ射线电磁辐射。
在各种方面，成像装置20030被配置用于微创手术中。适用于本公开的成像装置的示例包括但不限于关节镜、血管镜、支气管镜、胆道镜、结肠镜、细胞检查镜、十二指镜、肠窥镜、食道-十二指肠镜(胃镜)、内窥镜、喉镜、鼻咽-肾内窥镜、乙状结肠镜、胸腔镜和输尿管镜。
成像装置可采用多光谱监测来区分形貌和下层结构。多光谱图像是捕获跨电磁波谱的特定波长范围内的图像数据的图像。可通过滤波器或通过使用对特定波长敏感的器械来分离波长，特定波长包括来自可见光范围之外的频率的光，例如IR和紫外。光谱成像可允许提取人眼未能用其红色、绿色和蓝色的受体捕获的附加信息。多光谱成像的使用在2018年12月4日提交的名称为“METHOD OF HUB COMMUNICATION,PROCESSING,STORAGE ANDDISPLAY”的美国专利申请公布US2019-0200844 A1号(美国专利申请16/209,385号)的标题“Advanced Imaging Acquisition Module”下更详细地描述，该专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。在完成外科任务以对处理过的组织执行一个或多个先前所述测试之后，多光谱监测可以是用于重新定位外科场地的有用工具。不言自明的是，在任何外科期间都需要对手术室和外科设备进行严格灭菌。在“外科室”(即，手术室或治疗室)中所需的严格的卫生和灭菌条件需要所有医疗装置和设备的最高可能的无菌性。该灭菌过程的一部分是需要对接触患者或穿透无菌区的任何物质进行灭菌，包括成像装置20030及其附接件和部件。应当理解，无菌区可被认为是被认为不含微生物的指定区域，诸如在托盘内或无菌毛巾内，或者无菌区可被认为是已准备用于外科手术的患者周围的区域。无菌区可包括被恰当地穿着的擦洗的团队成员，以及该区域中的所有设备和固定装置。
图1所示的可穿戴感测系统20011可包括一个或多个感测系统，例如，如图2所示的HCP感测系统20020。HCP感测系统20020可包括用于监测和检测医护人员(HCP)的一组身体状态和/或一组生理状态的感测系统。HCP通常可以是外科医生或协助外科医生的一个或多个医护人员或其他医疗服务提供者。在一个示例中，感测系统20020可以测量一组生物标志物以监测HCP的心率。在一个示例中，佩戴在外科医生的手腕上的感测系统20020(例如，手表或腕带)可以使用加速度计来检测手部运动和/或抖动并且确定震颤的幅度和频率。感测系统20020可以将与该组生物标志物相关联的测量数据以及与外科医生的身体状态相关联的数据发送到外科集线器20006以供进一步处理。一个或多个环境感测装置可以向外科集线器20006发送环境信息。例如，环境感测装置可包括用于检测HCP的手/身体位置的相机20021。环境感测装置可包括用于测量手术室中的环境噪声的麦克风20022。其他环境感测装置可包括例如用于测量温度的温度计和用于测量手术室中的环境的湿度的湿度计等装置。单独地或与云计算系统通信的外科集线器20006可以使用外科医生生物标志物测量数据和/或环境感测信息来修改手持式仪器的控制算法或机器人接口的平均延迟，例如，以最小化震颤。在一个示例中，HCP感测系统20020可以测量与HCP相关联的一个或多个外科医生生物标志物，并且将与外科医生生物标志物相关联的测量数据发送到外科集线器20006。HCP感测系统20020可以使用以下RF协议中的一种或多种RF协议来与外科集线器20006通信：Bluetooth、Bluetooth Low-Energy(BLE)、Bluetooth Smart、Zigbee、Z波、IPv6低功率无线个域网(6LoWPAN)、Wi-Fi。外科医生生物标志物可包括以下的一种或多种：压力、心率等。来自手术室的环境测量结果可包括与外科医生或患者、外科医生和/或人员移动、外科医生和/或人员注意力水平等相关联的环境噪声水平。
外科集线器20006可以使用与HCP相关联的外科医生生物标志物测量数据来自适应地控制一个或多个外科器械20031。例如，外科集线器20006可向外科器械20031发送控制程序以控制其致动器来限制或补偿疲劳和精细运动技能的使用。外科集线器20006可以基于态势感知和/或关于任务的重要性或关键程度的情境来发送控制程序。当需要控制时，控制程序可以指示器械改变操作以提供更多控制。
图3示出了示例性HCP监测系统20002，其具有与可穿戴感测系统20011、环境感测系统20015、人机界面系统20012、机器人系统20013和智能仪器20014配对的外科集线器20006。集线器20006包括显示器20048、成像模块20049、发生器模块20050、通信模块20056、处理器模块20057、存储阵列20058和手术室标测模块20059。在某些方面，如图3所示，集线器20006还包括排烟模块20054和/或抽吸/冲洗模块20055。在外科手术期间，用于密封和/或切割的对组织的能量施加通常与排烟、抽吸过量流体和/或冲洗组织相关联。来自不同来源的流体管线、功率管线和/或数据管线通常在外科手术期间缠结。在外科手术期间解决该问题可浪费有价值的时间。断开管线可需要将管线与其相应的模块断开连接，这可需要重置模块。集线器模块化壳体20060提供用于管理功率管线、数据管线和流体管线的统一环境，这减小了此类管线之间缠结的频率。本公开的各方面提供了用于外科手术中的外科集线器20006，该外科手术涉及将能量施加到外科部位处的组织。外科集线器20006包括集线器壳体20060和可滑动地容纳在集线器壳体20060的对接底座中的组合发生器模块。对接底座包括数据触点和功率触点。组合发生器模块包括座置在单个单元中的超声能量发生器部件、双极RF能量发生器部件和单极RF能量发生器部件中的两个或更多个。在一个方面，组合发生器模块还包括排烟部件，用于将组合发生器模块连接到外科器械的至少一根能量递送缆线、被配置为排出通过向组织施加治疗能量而产生的烟雾、流体和/或颗粒的至少一个排烟部件、以及从远程外科部位延伸至排烟部件的流体管线。在一个方面，流体管线可以是第一流体管线，并且第二流体管线可从远程外科部位延伸至可滑动地容纳在集线器壳体20060中的抽吸和冲洗模块20055。在一个方面，集线器壳体20060可包括流体接口。某些外科手术可需要将多于一种能量类型施加到组织。一种能量类型可更有利于切割组织，而另一种不同的能量类型可更有利于密封组织。例如，双极发生器可用于密封组织，而超声发生器可用于切割密封的组织。本公开的各方面提供了一种解决方案，其中集线器模块化壳体20060被配置为容纳不同的发生器，并且有利于它们之间的交互式通信。集线器模块化壳体20060的优点之一是使得能够快速地移除和/或更换各种模块。本公开的方面提供了在涉及将能量施加到组织的外科手术中使用的模块化外科壳体。模块化外科壳体包括第一能量发生器模块，该第一能量发生器模块被配置为生成用于施加到组织的第一能量，和第一对接底座，该第一对接底座包括第一对接端口，该第一对接端口包括第一数据和功率触点，其中第一能量发生器模块可滑动地运动成与该功率和数据触点电接合，并且其中第一能量发生器模块可滑动地运动出与第一功率和数据触点电接合。对上文进行进一步描述，模块化外科壳体还包括第二能量发生器模块，该第二能量发生器模块被配置为生成不同于第一能量的第二能量以用于施加到组织，和第二对接底座，该第二对接底座包括第二对接端口，该第二对接端口包括第二数据和功率触点，其中第二能量发生器模块可滑动地运动成与功率和数据触点电接合，并且其中第二能量发生器可滑动地运动出于第二功率和数据触点的电接触。此外，模块化外科壳体还包括在第一对接端口和第二对接端口之间的通信总线，其被配置为有利于第一能量发生器模块和第二能量发生器模块之间的通信。参考图3，本公开的各方面被呈现为集线器模块化壳体20060，其允许发生器模块20050、排烟模块20054和抽吸/冲洗模块20055的模块化集成。集线器模块化壳体20060还有利于模块20059、20054、20055之间的交互式通信。发生器模块20050可为具有集成的单极部件、双极部件和超声部件的发生器模块20050，这些部件被支撑在可滑动地可插入集线器模块化壳体20060中的单个外壳单元中。发生器模块20050可被配置为连接到单极装置20051、双极装置20052和超声装置20053。另选地，发生器模块20050可包括通过集线器模块化壳体20060进行交互的一系列单极发生器模块、双极发生器模块和/或超声发生器模块。集线器模块化壳体20060可以被配置为有利于多个发生器的插入和对接到集线器模块化壳体20060中的发生器之间的交互式通信，使得发生器将充当单个发生器。
图4示出了根据本公开的至少一个方面的具有一组通信集线器的外科数据网络，该通信集线器被配置为将位于医疗设施的一个或多个手术室、患者恢复室或医疗设施中专门为外科操作配备的房间中的一组感测系统、环境感测系统和一组其他模块化装置连接到云。
如图4所示，外科集线器系统20060可包括模块化通信集线器20065，其被配置为将位于医疗设施中的模块化装置连接到基于云的系统(例如，云计算系统20064，其可包括耦接到远程存储装置20068的远程服务器20067)。模块化通信集线器20065和装置可以连接在医疗设施中专门为外科操作配备的房间中。在一个方面，模块化通信集线器20065可包括与网络路由器20066通信的网络集线器20061和/或网络交换机20062。模块化通信集线器20065可耦接到本地计算机系统20063以提供本地计算机处理和数据操纵。
计算机系统20063可包括处理器和网络接口20100。处理器可经由系统总线耦接到通信模块、存储装置、存储器、非易失性存储器和输入/输出(I/O)接口。系统总线可为若干类型的总线结构中的任一者，该总线结构包括存储器总线或存储器控制器、外围总线或外部总线和/或使用任何各种可用总线架构的本地总线，包括但不限于9位总线、工业标准架构(ISA)、微型Charmel架构(MSA)、扩展ISA(EISA)、智能驱动电子器件(IDE)、VESA本地总线(VLB)、外围部件互连件(PCI)、USB、高级图形端口(AGP)、个人计算机存储卡国际协会总线(PCMCIA)、小型计算机系统接口(SCSI)或任何其他外围总线。
控制器可为任何单核或多核处理器，诸如由Texas Instruments提供的商品名为ARM Cortex的那些处理器。在一个方面，处理器可为购自例如Texas Instruments的LM4F230H5QR ARM Cortex-M4F处理器核心，其包括256KB的单循环闪存或其他非易失性存储器(高达40MHz)的片上存储器、用于改善40MHz以上的执行的预取缓冲器、32KB单循环序列随机存取存储器(SRAM)、装载有软件的内部只读存储器(ROM)、2KB电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、和/或一个或多个脉宽调制(PWM)模块、一个或多个正交编码器输入(QEI)模拟、具有12个模拟输入信道的一个或多个12位模数转换器(ADC)，其细节可见于产品数据表。
在一个示例中，该处理器可包括安全控制器，该安全控制器包括两个基于控制器的系列(诸如TMS570和RM4x)，已知同样由Texas Instruments生产，商品名为Hercules ARMCortex R4。安全控制器可被配置专门用于IEC 61508和ISO 26262安全关键应用等等，以提供高级集成安全特征部，同时递送可定标的执行、连接性和存储器选项。
应当理解，计算机系统20063可包括充当用户与在合适的操作环境中描述的基本计算机资源之间的中介的软件。此类软件可包括操作系统。可存储在磁盘存储装置上的操作系统可用于控制并分配计算机系统的资源。系统应用程序可利用操作系统通过存储在系统存储器或磁盘存储装置中的程序模块和程序数据来管理资源。应当理解，本文所述的各种部件可用各种操作系统或操作系统的组合来实现。
用户可通过耦接到I/O接口的输入装置将命令或信息输入到计算机系统20063中。输入装置可包括但不限于指向装置，诸如鼠标、触控球、触笔、触摸板、键盘、麦克风、操纵杆、游戏垫、卫星盘、扫描器、电视调谐器卡、数字相机、数字摄像机、web相机等。这些和其他输入装置经由(一个或多个)接口端口通过系统总线连接到处理器20102。(一个或多个)接口端口包括例如串口、并行端口、游戏端口和USB。(一个或多个)输出装置使用与(一个或多个)输入装置相同类型的端口。因此，例如，USB端口可用于向计算机系统20063提供输入并将信息从计算机系统20063输出到输出装置。提供了输出适配器来说明在其他输出装置中可存在可能需要特殊适配器的一些输出装置，如监测器、显示器、扬声器和打印机。输出适配器以举例的方式可包括但不限于提供输出装置和系统总线之间的连接装置的视频和声卡。应当指出，其他装置或装置诸如(一个或多个)远程计算机的系统可提供输入能力和输出能力两者。
计算机系统20063可使用与一个或多个远程计算机(诸如云计算机)或本地计算机的逻辑连接在联网环境中操作。(一个或多个)远程云计算机可为个人计算机、服务器、路由器、网络PC、工作站、基于微处理器的器具、对等装置或其他公共网络节点等，并且通常包括相对于计算机系统所述的元件中的许多或全部。为简明起见，仅示出了具有(一个或多个)远程计算机的存储器存储装置。(一个或多个)远程计算机可通过网络接口在逻辑上连接到计算机系统，并且然后经由通信连接物理连接。网络接口可涵盖通信网络诸如局域网(LAN)和广域网(WAN)。LAN技术可包括光纤分布式数据接口(FDDI)、铜分布式数据接口(CDDI)、以太网/IEEE 802.3、令牌环/IEEE 802.5等。WAN技术可包括但不限于点对点链路、电路交换网络如综合业务数字网络(ISDN)及其变体、分组交换网络和数字用户管线(DSL)。
在各种示例中，计算机系统20063可包括图像处理器、图像处理引擎、媒体处理器，或用于处理数字图像的任何专用数字信号处理器(DSP)。图像处理器可采用具有单个指令、多数据(SIMD)或多指令、多数据(MIMD)技术的并行计算以提高速度和效率。数字图像处理引擎可执行一系列任务。图像处理器可为具有多核处理器架构的芯片上的系统。
通信连接可指用于将网络接口连接到总线的硬件/软件。虽然示出了通信连接以便在计算机系统20063内进行示例性澄清，但其也可位于计算机系统20063外部。连接到网络接口所必需的硬件/软件仅出于示例性目的可包括内部和外部技术，例如调制解调器，包括常规的电话级调制解调器、电缆调制解调器、光纤调制解调器和DSL调制解调器、ISDN适配器和以太网卡。在一些示例中，还可以使用RF接口来提供网络接口。
与外科集线器系统20060相关联的外科数据网络可被配置为无源的、智能的或交换式的。无源外科数据网络充当数据的管道，从而使得其能够从一个装置(或区段)转移到另一个装置(或区段)以及云计算资源。智能外科数据网络包括附加特征部，以使得能够监测穿过外科数据网络的流量并配置网络集线器20061或网络交换机20062中的每个端口。智能外科数据网络可被称为可管理的集线器或交换机。交换集线器读取每个包的目标地址，并且然后将包转发到正确的端口。
位于手术室中的模块化装置1a-1n可耦接到模块化通信集线器20065。网络集线器20061和/或网络交换机20062可耦接到网络路由器20066以将装置1a-1n连接至云计算系统20064或本地计算机系统20063。与装置1a-1n相关联的数据可经由路由器传输到基于云的计算机，用于远程数据处理和操纵。与装置1a-1n相关联的数据也可被传输至本地计算机系统20063以用于本地数据处理和操纵。位于相同手术室中的模块化装置2a-2m也可耦接到网络交换机20062。网络交换机20062可耦接到网络集线器20061和/或网络路由器20066以将装置2a-2m连接至云20064。与装置2a-2m相关联的数据可经由网络路由器20066传输到云计算系统20064以用于数据处理和操纵。与装置2a-2m相关联的数据也可被传输至本地计算机系统20063以用于本地数据处理和操纵。
可穿戴感测系统20011可包括一个或多个感测系统20069。感测系统20069可包括HCP感测系统和/或患者感测系统。一个或多个感测系统20069可以直接经由网络路由器20066之一或经由与网络路由器20066通信的网络集线器20061或网络交换机20062与外科集线器系统20060的计算机系统20063或云服务器20067通信。
感测系统20069可以耦接到网络路由器20066以将感测系统20069连接到本地计算机系统20063和/或云计算系统20064。与感测系统20069相关联的数据可经由网络路由器20066传输到云计算系统20064以用于数据处理和操纵。与感测系统20069相关联的数据也可被传输至本地计算机系统20063以用于本地数据处理和操纵。
如图4所示，可通过将多个网络集线器20061和/或多个网络交换机20062与多个网络路由器20066互连来扩展外科集线器系统20060。模块化通信集线器20065可包含在模块化控制塔中，该模块化控制塔被配置为容纳多个装置1a-1n/2a-2m。本地计算机系统20063也可包含在模块化控制塔中。模块化通信集线器20065可连接到显示器20068以显示例如在外科手术期间由装置1a-1n/2a-2m中的一些装置获得的图像。在各种方面，装置1a-1n/2a-2m可包括例如各种模块，诸如耦接到内窥镜的成像模块、耦接到基于能量的外科装置的发生器模块、排烟模块、抽吸/冲洗模块、通信模块、处理器模块、存储阵列、连接到显示器的外科装置和/或可连接到外科数据网络的模块化通信集线器20065的其他模块化装置中的非接触传感器模块。
在一个方面，图4所示的外科集线器系统20060可包括将装置1a-1n/2a-2m或感测系统20069连接到云基础系统20064的网络集线器、网络交换机和网络路由器的组合。耦接到网络集线器20061或网络交换机20062的装置1a-1n/2a-2m或感测系统20069中的一者或多者可以实时收集数据或测量数据，并将该数据传输到云计算机以进行数据处理和操作。应当理解，云计算依赖于共享计算资源，而不是使用本地服务器或个人装置来处理软件应用程序。可使用“云”一词作为“因特网”的隐喻，尽管该术语不受此限制。因此，本文可使用术语“云计算”来指“基于互联网的计算的类型”，其中将不同的服务(诸如服务器、存储装置和应用程序)递送至位于手术室(例如，固定、移动、临时或现场手术室或空间)中的模块化通信集线器20065和/或计算机系统20063以及通过互联网连接至模块化通信集线器20065和/或计算机系统20063的装置。云基础设施可由云服务提供方维护。在这种情况下，云服务提供方可以是协调位于一个或多个手术室中的装置1a-1n/2a-2m的使用和控制的实体。云计算服务可以基于由智能外科器械、机器人、感测系统和位于手术室中的其他计算机化装置所收集的数据来执行大量计算。集线器硬件使得多个装置、感测系统和/或连接能够连接到与云计算资源和存储装置通信的计算机。
对由装置1a-1n/2a-2m所收集的数据应用云计算机数据处理技术，外科数据网络可提供改善的外科结果，减小的成本和改善的患者满意度。可采用装置1a-1n/2a-2m中的至少一些来观察组织状态以评估在组织密封和切割手术之后密封的组织的渗漏或灌注。可采用装置1a-1n/2a-2m中的至少一些来识别病理学，诸如疾病的效应，使用基于云的计算检查包括用于诊断目的的身体组织样本的图像的数据。这可包括组织和表型的定位和边缘确认。可采用装置1a-1n/2a-2m中的至少一些使用与成像装置和技术(诸如重叠由多个成像装置捕获的图像)集成的各种传感器来识别身体的解剖结构。由装置1a-1n/2a-2m收集的数据(包括图像数据)可被传输到云计算系统20064或本地计算机系统20063或这两者以用于数据处理和操纵，包括图像处理和操纵。可分析数据以通过确定是否可继续进行进一步治疗(诸如内窥镜式干预、新兴技术、靶向辐射、靶向干预和精确机器人对组织特异性位点和状况的应用来改善外科手术结果。此类数据分析可进一步采用结果分析处理，并且使用标准化方法可提供有益反馈以确认外科治疗和外科医生的行为，或建议修改外科治疗和外科医生的行为。
对由感测系统20069所收集的测量数据应用云计算机数据处理技术，外科数据网络可提供改善的外科结果、改进的恢复结果、减小的成本和改善的患者满意度。感测系统20069中的至少一些感测系统可用于评估对患者进行手术的外科医生或正准备进行外科手术的患者或在外科手术之后恢复的患者的生理状况。基于云的计算系统20064可用于实时监测与外科医生或患者相关联的生物标志物，并且可用于至少基于在外科手术之前收集的测量数据来生成外科计划，在外科手术期间向外科器械提供控制信号，在手术后期间向患者通知并发症。
手术室装置1a-1n可通过有线信道或无线信道连接至模块化通信集线器20065，这取决于装置1a-1n至网络集线器20061的配置。在一个方面，网络集线器20061可被实现为在开放式系统互连(OSI)模型的物理层上工作的本地网络广播装置。该网络集线器可提供与位于同一手术室网络中的装置1a-1n的连接。网络集线器20061可以包的形式收集数据，并以半双工模式将其发送至路由器。网络集线器20061可不存储用于传输装置数据的任何媒体访问控制/因特网协议(MAC/IP)。装置1a-1n中的仅一个装置可一次通过网络集线器20061发送数据。网络集线器20061可没有关于在何处发送信息并在每个连接上广播所有网络数据以及向云计算系统20064的远程服务器20067广播所有网络数据的路由表或智能。网络集线器20061可检测基本网络错误诸如冲突，但将所有信息广播到多个端口可能带来安全风险并导致瓶颈。
手术室装置2a-2m可通过有线信道或无线信道连接到网络交换机20062。网络交换机20062在OSI模型的数据链路层中工作。网络交换机20062可以是用于将位于同一手术室中的装置2a-2m连接到网络的多点传送装置。网络交换机20062可以帧的形式向网络路由器20066发送数据并且可以全双工模式工作。多个装置2a-2m可通过网络交换机20062同时发送数据。网络交换机20062存储并使用装置2a-2m的MAC地址来传输数据。
网络集线器20061和/或网络交换机20062可耦接到网络路由器20066以连接到云计算系统20064。网络路由器20066在OSI模型的网络层中工作。网络路由器20066产生用于将从网络集线器20061和/或网络交换机20062接收的数据包发射至基于云的计算机资源的路由，以进一步处理和操纵由装置1a-1n/2a-2m和可穿戴感测系统20011中的任一者或所有收集的数据。可采用网络路由器20066来连接位于不同位置的两个或更多个不同的网络，诸如例如同一医疗设施的不同手术室或位于不同医疗设施的不同手术室的不同网络。网络路由器20066可以包的形式向云计算系统20064发送数据并且以全双工模式工作。多个装置可以同时发送数据。网络路由器20066可使用IP地址来传输数据。
在一个示例中，网络集线器20061可被实现为USB集线器，其允许多个USB装置连接到主机。USB集线器可以将单个USB端口扩展到多个层级，以便有更多端口可用于将装置连接到主机系统计算机。网络集线器20061可包括用于通过有线信道或无线信道接收信息的有线或无线能力。在一个方面，无线USB短距离、高带宽无线无线电通信协议可用于装置1a-1n和位于手术室中的装置2a-2m之间的通信。
在示例中，手术室装置1a-1n/2a-2m和/或感测系统20069可经由蓝牙无线技术标准与模块化通信集线器20065通信，以用于在短距离(使用ISM频带中的2.4GHz至2.485GHz的短波长UHF无线电波)从固定装置和移动装置交换数据以及构建个人局域网(PAN)。手术室装置1a-1n/2a-2m和/或感测系统20069可经由多种无线或有线通信标准或协议与模块化通信集线器20065通信，包括但不限于Bluetooth、Low-Energy Bluetooth、近场通信(NFC)、Wi-Fi(IEEE 802.11系列)、WiMAX(IEEE 802.16系列)、IEEE 802.20、新空口(NR)、长期演进(LTE)和Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT及其以太网衍生物，以及指定为3G、4G、5G和以上的任何其他无线和有线协议。计算模块可包括多个通信模块。例如，第一通信模块可以专用于较短距离的无线通信，例如Wi-Fi和Bluetooth Low-Energy Bluetooth、Bluetooth Smart，而第二通信模块可以专门用于较长距离的无线通信，例如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA等。
模块化通信集线器20065可用作手术室装置1a-1n/2a-2m和/或感测系统20069中的一者或多者的中央连接，并且可以处理被称为帧的数据类型。帧可携带由装置1a-1n/2a-2m和/或感测系统20069生成的数据。当模块化通信集线器20065接收到帧时，帧可以被放大和/或发送到网络路由器20066，该网络路由器可以通过使用多个无线或有线通信标准或协议将数据传输到云计算系统20064或本地计算机系统20063，如本文所述。
模块化通信集线器20065可用作独立装置或连接到兼容的网络集线器20061和网络交换机20062以形成更大的网络。模块化通信集线器20065通常可易于安装、配置和维护，使得其成为对手术室装置1a-1n/2a-2m进行联网的良好选项。
图5示出了计算机实现的交互式外科系统20070，其可以是HCP监测系统20002的一部分。计算机实现的交互式外科系统20070在许多方面类似于由HCP感测系统20002。例如，计算机实现的交互式外科系统20070可包括在许多方面类似于HCP监测系统20002的一个或多个外科子系统20072。每个外科子系统20072可包括与可包括远程服务器20077和远程存储装置20078的云计算系统20064通信的至少一个外科集线器20076。在一个方面，计算机实现的交互式外科系统20070可包括模块化控制塔20085，该模块化控制塔连接到多个手术室装置，诸如感测系统20001、智能外科器械、机器人和位于手术室中的其他计算机化装置。
如图5的示例中所示，模块化控制塔20085可耦接到成像模块20088(该成像模块可耦接到内窥镜20087)、可耦接到能量装置20089的发生器模块20090、排烟器模块20091、抽吸/冲洗模块20092、通信模块20097、处理器模块20093、存储阵列20094、任选地分别耦接到显示器20086和20084的智能装置/器械20095和非接触传感器模块20096。非接触传感器模块20096可使用超声、激光型和/或类似的非接触测量装置来测量手术室的尺寸并且生成手术室的标测图。可采用其他距离传感器来确定手术室的边界。基于超声的非接触传感器模块可通过发射一阵超声并在其从手术室的围墙弹回时接收回波来扫描手术室，如在2017年12月28日提交的名称为“INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM”的美国临时专利申请序列62/611,341号中的标题“Surgical Hub Spatial Awareness Within an Operating Room”下所述，该临时专利申请全文以引用方式并入本文。传感器模块可被配置为确定手术室的大小并且调整蓝牙配对距离限制。基于激光的非接触传感器模块可通过发射激光脉冲、接收从手术室的围墙弹回的激光脉冲，以及将发射脉冲的相位与所接收的脉冲进行比较来扫描手术室，以确定手术室的大小并调整蓝牙配对距离限制。
模块化控制塔20085还可以与一个或多个感测系统20069和环境感测系统20015通信。感测系统20069可直接经由路由器或经由通信模块20097连接到模块化控制塔20085。手术室装置可经由模块化控制塔20085耦接到云计算资源和数据存储装置。机器人外科集线器20082也可连接到模块化控制塔20085和云计算资源。装置/器械20095或20084、人机界面系统20080等可经由有线或无线通信标准或协议耦接到模块化控制塔20085，如本文所述。人机界面系统20080可包括显示子系统和通知子系统。模块化控制塔20085可耦接到集线器显示器20081(例如，监测器、屏幕)以显示和叠加从成像模块20088、装置/器械显示器20086和/或其他人机界面系统20080接收的图像。集线器显示器20081还可结合图像和叠加图像来显示从连接到模块化控制塔20085的装置接收的数据。
图6示出了根据本公开的一个或多个方面的外科器械或工具的控制系统20220的逻辑图。外科器械或外科工具可以是可配置的。外科器械可包括专用于即将进行的手术的外科固定装置，例如成像装置、外科缝合器、能量装置、内镜切割器装置等。例如，外科器械可包括动力缝合器、动力缝合器发生器、能量装置、前置能量装置、前置能量钳口装置、内镜切割器夹钳、能量装置发生器、手术室成像系统、排烟器、抽吸-冲洗装置、吹气系统等中的任一种。系统20220可包括控制电路。控制电路可包括微控制器20221，该微控制器包括处理器20222和存储器20223。例如，传感器20225、20226、20227中的一个或多个向处理器20222提供实时反馈。由马达驱动器20229驱动的马达20230可操作地耦接可纵向移动的位移构件以驱动I形梁刀元件。跟踪系统20228可被配置为确定纵向可移动的位移构件的位置。可将位置信息提供给处理器20222，该处理器可被编程或配置为确定纵向可移动的驱动构件的位置以及击发构件、击发杆和I形梁刀元件的位置。附加马达可设置在工具驱动器接口处，以控制I形梁击发、闭合管行进、轴旋转和关节运动。显示器20224可显示器械的多种操作条件并且可包括用于数据输入的触摸屏功能。显示在显示器20224上的信息可叠加有经由内窥镜式成像模块获取的图像。
微控制器20221可为任何单核或多核处理器，诸如由Texas Instruments提供的商品名为ARM Cortex的那些处理器。在一个方面，微控制器20221可为购自例如TexasInstruments的LM4F230H5QR ARM Cortex-M4F处理器核心，其包括256KB的单循环闪存存储器或其他非易失性存储器(高达40MHz)的片上存储器、用于改善高于40MHz的性能的预取缓冲器、32KB单循环SRAM、装载有软件的内部ROM、2KB EEPROM、一个或多个PWM模块、一个或多个QEI模拟和/或具有12个模拟输入信道的一个或多个12位ADC，其细节可见于产品数据表。
微控制器20221可包括安全控制器，该安全控制器包括两个基于控制器的系列(诸如TMS570和RM4x)，已知其同样由Texas Instruments生产，商品名为Hercules ARM CortexR4。安全控制器可被配置专门用于IEC 61508和ISO 26262安全关键应用等等，以提供高级集成安全特征部，同时递送可定标的执行、连接性和存储器选项。
可对微控制器20221进行编程以执行各种功能，诸如对刀和关节运动系统的速度和位置的精确控制。在一个方面，微控制器20221可包括处理器20222和存储器20223。电动马达20230可为有刷直流(DC)马达，其具有齿轮箱以及至关节运动或刀系统的机械链路。在一个方面，马达驱动器20229可以是可购自Allegro Microsystems,Inc.的A3941。其他马达驱动器可容易地被替换以用于包括绝对定位系统的跟踪系统20228中。绝对定位系统的详细描述在2017年10月19日公布的名称为“SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING ASURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT”的美国专利申请公布2017/0296213号中有所描述，该专利申请全文以引用方式并入本文。
微控制器20221可被编程为提供对位移构件和关节运动系统的速度和位置的精确控制。微控制器20221可被配置为计算微控制器20221的软件中的响应。可将计算的响应与实际系统的所测量响应进行比较，以获得“观察到的”响应，其用于实际反馈决定。观察到的响应可为有利的调谐值，该值使所模拟响应的平滑连续性质与所测量响应均衡，这可检测对系统的外部影响。
马达20230可由马达驱动器20229控制并可被外科器械或工具的击发系统采用。在各种形式中，马达20230可以是具有约25,000RPM的最大旋转速度的有刷DC驱动马达。在一些示例中，马达20230可包括无刷马达、无绳马达、同步马达、步进马达或任何其他合适的电动马达。马达驱动器20229可包括例如包括场效应晶体管(FET)的H桥驱动器。马达20230可通过可释放地安装到柄部组件或工具外壳的功率组件来提供动力，以用于向外科器械或工具供应控制动力。功率组件可包括电池，该电池可包括串联连接的、可用作功率源以为外科器械或工具提供功率的多个电池单元。在某些情况下，功率组件的电池单元可以是可替换的和/或可再充电的。在至少一个示例中，电池单元可为锂离子电池，其可耦接到功率组件并且可与功率组件分离。
马达驱动器20229可为可购自Allegro Microsystems,Inc.的A3941。A3941可为全桥控制器，其用于与针对电感负载(诸如有刷DC马达)特别设计的外部N信道功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)一起使用。驱动器20229可包括独特的电荷泵调整器，其可为低至7V的电池电压提供完整的(>10V)栅极驱动并且可允许A3941在低至5.5V的减小的栅极驱动下操作。可采用自举电容器来提供N信道MOSFET所需的上述电池供电电压。高边驱动装置的内部电荷泵可允许直流(100％占空比)操作。可使用二极管或同步整流在快衰减模式或慢衰减模式下驱动全桥。在慢衰减模式下，电流再循环可穿过高边FET或低边FET。可通过电阻器可调式空载时间保护功率FET不被击穿。综合诊断提供欠压、过热和功率桥故障的指示，并且可被配置为在大多数短路条件下保护功率MOSFET。其他马达驱动器可容易地被替换以用于包括绝对定位系统的跟踪系统20228中。
跟踪系统20228可包括根据本公开的一个方面的包括位置传感器20225的受控马达驱动电路布置方式。用于绝对定位系统的位置传感器20225可提供对应于位移构件的位置的独特位置信号。在一些示例中，位移构件可表示纵向可运动的驱动构件，其包括用于与齿轮减速器组件的对应驱动齿轮啮合接合的驱动齿的齿条。在一些示例中，位移构件可表示击发构件，该击发构件可被适配和配置为包括驱动齿的齿条。在一些示例中，位移构件可表示击发杆或I形梁，它们中的每一者均可被适配和配置为包括驱动齿的齿条。因此，如本文所用，术语位移构件可通常用于指外科器械或工具的任何可运动的构件诸如驱动构件、击发构件、击发杆、I形梁或可进行移位的任何元件。在一个方面，可纵向运动的驱动构件可耦接到击发构件、击发杆和I形梁。因此，绝对定位系统实际上可通过跟踪可纵向运动的驱动构件的线性位移来跟踪I形梁的线性位移。在各种方面，位移构件可耦接到适于测量线性位移的任何位置传感器20225。因此，可纵向运动的驱动构件、击发构件、击发杆或I形梁或它们的组合可耦接到任何合适的线性位移传感器。线性位移传感器可包括接触式位移传感器或非接触式位移传感器。线性位移传感器可包括线性可变差动变压器(LVDT)、差动可变磁阻换能器(DVRT)、滑动电位计、包括可移动磁体和一系列线性布置的霍尔效应传感器的磁感测系统、包括固定磁体和一系列可移动的线性布置的霍尔效应传感器的磁感测系统、包括可移动光源和一系列线性布置的光电二极管或光电检测器的光学感测系统、包括固定光源和一系列可移动的线性布置的光电二极管或光电检测器的光学感测系统或它们的任何组合。
电动马达20230可包括可操作地与齿轮组件交接的可旋转轴，该齿轮组件与一组驱动齿或驱动齿的齿条啮合安装在位移构件上。传感器元件可以可操作地耦接到齿轮组件，使得位置传感器20225元件的单次旋转对应于位移构件的某些线性纵向平移。传动装置和传感器的布置方式可经由齿条和小齿轮布置方式连接至线性致动器，或者经由直齿齿轮或其他连接连接至旋转致动器。功率源可为绝对定位系统供应功率，并且输出指示器可显示绝对定位系统的输出。位移构件可表示纵向可运动驱动构件，该纵向可运动驱动构件包括形成于其上的驱动齿的齿条，以用于与齿轮减速器组件的对应驱动齿轮啮合接合。位移构件可表示可纵向运动的击发构件、击发杆、I形梁或它们的组合。
与位置传感器20225相关联的传感器元件的单次旋转可等同于位移构件的纵向线性位移d1，其中d1为：在耦接到位移构件的传感器元件的单次旋转之后，位移构件从点“a”移动到点“b”的纵向线性距离。可经由齿轮减速连接传感器布置方式，该齿轮减速使得位置传感器20225针对位移构件的全行程仅完成一次或多次旋转。位置传感器20225可针对位移构件的全行程完成多次旋转。
可单独或结合齿轮减速采用一系列开关(其中n为大于一的整数)来为位置传感器20225的多于一次旋转提供独特位置信号。开关的状态可被馈送回微控制器20221，该微控制器应用逻辑来确定对应于位移构件的纵向线性位移d1+d2+……dn的独特位置信号。位置传感器20225的输出被提供给微控制器20221。该传感器布置方式的位置传感器20225可包括磁性传感器、模拟旋转传感器(如电位计)或模拟霍尔效应元件的阵列，其输出位置信号或值的独特组合。
位置传感器20225可包括任何数量的磁感测元件，诸如例如根据它们是测量总磁场还是测量磁场的矢量分量来分类的磁性传感器。用于产生上述两种类型磁性传感器的技术可涵盖物理学和电子学的多个方面。用于磁场感测的技术可包括探查线圈、磁通门、光泵、核旋、超导量子干涉仪(SQUID)、霍尔效应、各向异性磁电阻、巨磁电阻、磁性隧道结、巨磁阻抗、磁致伸缩/压电复合材料、磁敏二极管、磁敏晶体管、光纤、磁光，以及基于微机电系统的磁性传感器等等。
用于包括绝对定位系统的跟踪系统20228的位置传感器20225可包括磁性旋转绝对定位系统。位置传感器20225可被实现为AS5055EQFT单片磁性旋转位置传感器，其可购自Austria Microsystems,AG。位置传感器20225与微控制器20221接口以提供绝对定位系统。位置传感器20225可为低电压和低功率部件，并且可包括可位于磁体上方的位置传感器20225的区域中的四个霍尔效应元件。在芯片上还可提供高分辨率ADC和智能功率管理控制器。可提供坐标旋转数字计算机(CORDIC)处理器(也称为逐位法和Volder算法)以执行简单有效的算法来计算双曲线函数和三角函数，其仅需要加法、减法、位移位和表格查找操作。角位置、报警位和磁场信息可通过标准串行通信接口(诸如串行外围接口(SPI)接口)被传输到微控制器20221。位置传感器20225可提供12或14位分辨率。位置传感器20225可以是以小QFN 16引脚4×4×0.85mm封装提供的AS5055芯片。
包括绝对定位系统的跟踪系统20228可包括和/或被编程以实现反馈控制器，诸如PID、状态反馈和自适应控制器。功率源将来自反馈控制器的信号转换为对系统的物理输入：在这种情况下为电压。其他示例包括电压、电流和力的PWM。除了由位置传感器20225所测的位置之外，可提供其他传感器来测量物理系统的物理参数。在一些方面，一个或多个其他传感器可包括传感器布置方式，诸如在2016年5月24日发布的名称为“STAPLE CARTRIDGETISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM”的美国专利9,345,481号中所述的那些，该专利全文以引用方式并入本文；2014年9月18日公布的名称为“STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESSSENSOR SYSTEM”的美国专利申请公布2014/0263552号，该专利全文以引用方式并入本文；以及2017年6月20日提交的名称为“TECHNIQUES FOR ADAPTIVE CONTROL OF MOTORVELOCITY OF A SURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT”的美国专利申请序列15/628,175号，该专利申请全文以引用方式并入本文。在数字信号处理系统中，绝对定位系统耦接到数字数据采集系统，其中绝对定位系统的输出将具有有限分辨率和采样频率。绝对定位系统可包括比较和组合电路，以使用算法(诸如加权平均和理论控制环路)将计算响应与测量响应进行组合，该算法驱动计算响应朝向所测量的响应。物理系统的计算响应可将特性如质量、惯性、粘性摩擦、电感电阻考虑在内，以通过得知输入来预测物理系统的状态和输出。
因此，绝对定位系统在器械上电时可提供位移构件的绝对位置，并且不使位移构件回缩或推进至如常规旋转编码器可需要的复位(清零或本位)位置，这些编码器仅对马达20230采取的向前或向后的步数进行计数以推断装置致动器、驱动棒、刀等等的位置。
传感器20226(诸如，例如应变仪或微应变仪)可被配置为测量端部执行器的一个或多个参数，诸如例如在夹持操作期间施加在砧座上的应变的幅值，该幅值可指示施加到砧座的闭合力。可将测得的应变转换成数字信号并提供给处理器20222。另选地或除了传感器20226之外，传感器20227(诸如负载传感器)可以测量由闭合驱动系统施加到砧座的闭合力。传感器20227诸如负载传感器可以测量在外科器械或工具的击发行程中施加到I形梁的击发力。I形梁被配置为接合楔形滑动件，该楔形滑动件被配置为使钉驱动器向上凸轮运动以将钉推出以与砧座变形接触。I形梁还可包括锋利切割刃，当通过击发杆向远侧推进I形梁时，该切割刃可用于切断组织。另选地，可以采用电流传感器20231来测量由马达20230汲取的电流。例如，推进击发构件所需的力可对应于由马达20230汲取的电流。可将测得的力转换成数字信号并提供给处理器20222。
例如，应变仪传感器20226可用于测量由端部执行器施加到组织的力。应变计可耦接到端部执行器以测量被端部执行器处理的组织上的力。用于测量施加到由端部执行器抓握的组织的力的系统可包括应变仪传感器20226，例如微应变仪，其可被配置为测量例如端部执行器的一个或多个参数。在一个方面，应变仪传感器20226可测量在夹持操作期间施加到端部执行器的钳口构件上的应变的幅值或量值，这可指示组织压缩。可将测得的应变转换成数字信号并将其提供到微控制器20221的处理器20222。负载传感器20227可测量用于操作刀元件例如以切割被捕获在砧座和钉仓之间的组织的力。可采用磁场传感器来测量捕获的组织的厚度。磁场传感器的测量值也可被转换成数字信号并提供给处理器20222。
微控制器20221可使用分别由传感器20226、20227测量的组织压缩、组织厚度和/或在组织上闭合端部执行器所需的力的测量值来表征击发构件的选定位置和/或击发构件的速度的对应值。在一种情况下，存储器20223可存储可由微控制器20221在评估中所采用的技术、公式和/或查找表。
外科器械或工具的控制系统20220还可包括有线或无线通信电路以与模块化通信集线器20065通信，如图5所示。
图7示出了示例性感测系统20069。感测系统可以是HCP感测系统或患者感测系统。感测系统20069可包括与数据处理和通信单元20236通信的传感器单元20235和人机界面系统20242。数据处理和通信单元20236可包括模数转换器20237、数据处理单元20238、存储单元20239和输入/输出接口20241、收发器20240。感测系统20069可以与外科集线器或计算装置20243通信，该外科集线器或计算装置又与云计算系统20244通信。云计算系统20244可包括云存储系统20078和一个或多个云服务器20077。
传感器单元20235可包括用于测量一种或多种生物标志物的一个或多个离体或体内传感器。生物标志物可包括例如血液pH、水合状态、氧饱和度、核心体温、心率、心率变异性、出汗率、皮肤电导、血压、光暴露、环境温度、呼吸率、咳嗽和打喷嚏、胃肠动力、胃肠道成像、组织灌注压、呼吸道中的细菌、酒精消耗、乳酸盐(汗液)、末梢温度、积极性和乐观、肾上腺素(汗液)、皮质醇(汗液)、水肿、真菌毒素、最大VO2、术前疼痛、空气中的化学物、循环肿瘤细胞、压力和焦虑、意识模糊和谵妄、身体活动、自主神经张力、昼夜节律、月经周期、睡眠等。可使用一个或多个传感器来测量这些生物标志物，例如，光传感器(例如，光电二极管、光敏电阻器)、机械传感器(例如，运动传感器)、声学传感器、电传感器、电化学传感器、热电传感器、红外线传感器等。这些传感器可使用以下感测技术中的一种或多种感测技术来测量如本文所述的生物标志物：光电容积脉搏波描记法、心电描记术、脑电描记术、比色法、阻抗描记术、电位测定法、电流测定法等。
如图7所示，传感器单元20235中的传感器可以测量与待测量的生物标志物相关联的生理信号(例如，电压、电流、PPG信号等)。待测量的生理信号可取决于所使用的感测技术，如本文所述。感测系统20069的传感器单元20235可以与数据处理和通信单元20236通信。在一个示例中，传感器单元20235可以使用无线接口与数据处理和通信单元20236通信。数据处理和通信单元20236可包括模数转换器(ADC)20237、数据处理单元20238、存储装置20239、I/O接口20241和RF收发器20240。数据处理单元20238可包括处理器和存储器单元。
传感器单元20235可以将所测量的生理信号发射到数据处理和通信单元20236的ADC 20237。在一个示例中，所测量的生理信号可以在被发送到ADC之前通过一个或多个滤波器(例如，RC低通滤波器)。ADC可以将所测量的生理信号转换为与生物标志物相关联的测量数据。ADC可以将测量数据传递到数据处理单元20238进行处理。在一个示例中，数据处理单元20238可以将与生物标志物相关联的测量数据发送到外科集线器或计算装置20243，其又可以将测量数据发送到云计算系统20244进行进一步处理。数据处理单元可以使用无线协议中的一种无线协议将测量数据发送到外科集线器或计算装置20243，如本文所述。在一个示例中，数据处理单元20238可以首先处理从传感器单元接收的原始测量数据，并且将已处理的测量数据发送到外科集线器或计算装置20243。
在一个示例中，感测系统20069的数据处理和通信单元20236可从外科集线器、计算装置20243或者直接从云计算系统20244的云服务器20077接收与生物标志物相关联的阈值，以用于监测。数据处理单元20236可以将与待监测的生物标志物相关联的测量数据与从外科集线器、计算装置20243或云服务器20077接收的对应阈值进行比较。数据处理和通信单元20236可以向HID 20242发送通知消息，指示测量数据值已经超过阈值。通知消息可包括与所监测的生物标志物相关联的测量数据。数据处理和计算单元20236可以使用以下RF协议中的一种RF协议经由传输向外科集线器或计算装置20243发送通知：Bluetooth、Bluetooth Low-Energy(BLE)、Bluetooth Smart、Zigbee、Z波、IPv6低功率无线个域网(6LoWPAN)、Wi-Fi。数据处理单元20238可以使用以下蜂窝协议中的一种或多种蜂窝协议经由到蜂窝传输/接收点(TRP)或基站的传输将通知(例如，针对HCP的通知)直接发送到云服务器：GSM/GPRS/EDGE(2G)、UMTS/HSPA(3G)、长期演进(LTE)或4G、高级LTE(LTE-A)、新空口(NR)或5G。在一个示例中，感测单元可以经由路由器与集线器/计算装置通信。
在一个示例中，传感器单元可包括传感器和模数转换器(ADC)。传感器单元中的ADC可以将由传感器测量的生理信号转换成与生物标志物相关联的测量数据。传感器单元可以将测量数据发送到数据处理和通信单元进行进一步处理。在一个示例中，传感器单元可以使用集成电路间(I2C)接口向数据处理和通信单元发送测量数据。
数据处理和通信单元包括数据处理单元、存储单元和RF收发器。感测系统可以与外科集线器或计算装置通信，该外科集线器或计算装置又可以与云计算系统20244通信。云计算系统20244可包括远程服务器20077和相关联的远程存储装置20078。传感器单元可包括用于测量一种或多种生物标志物的一个或多个离体或体内传感器，如本文所述。
在处理从传感器单元接收的测量数据之后，数据处理和通信单元可进一步处理测量数据和/或将测量数据发送到智能集线器或计算装置20243。在一个示例中，数据处理和通信单元可以将从传感器单元接收的测量数据发送到云计算系统20244的远程服务器20077，以进行进一步处理和/或监测。
在一个示例中，传感器单元可包括用于测量与患者或外科医生的生物标志物相关联的一个或多个生理信号和/或与人的身体状态相关联的一个或多个身体状态信号的多个传感器。生物标志物列表可包括生物标志物，例如本文所公开的那些生物标志物。传感器单元中的ADC可以将由多个传感器测量的生理信号和/或身体状态信号中的每一者转换为相应的测量数据。传感器单元可以将与一种或多种生物标志物以及与被监测的人的身体状态相关联的测量数据发送到数据处理和通信单元进行进一步处理。传感器单元可以针对传感器中的每一者单独地或针对所有传感器组合地将测量数据发送到数据处理和通信单元。在一个示例中，传感器单元可以经由I2C接口将测量数据发送到数据处理和通信单元。
图8是使用来自一个或多个HCP感测系统的外科任务态势感知和测量数据来调整外科器械控制的示例。图8示出了例示性外科手术的时间线20265以及外科集线器可从在外科手术中的每个步骤从一个或多个外科装置、一个或多个HCP感测系统和/或一个或多个环境感测系统接收的数据推导出的情境信息。可由外科集线器控制的装置可包括前置能量装置、内镜切割器夹钳等。HCP感测系统可包括用于测量与外科医生相关联的一种或多种生物标志物(例如，心率、汗液组成、呼吸率等)的感测系统。环境感测系统可包括用于测量环境属性中的一个或多个环境属性的系统，例如，用于检测外科医生位置/移动/呼吸模式的相机、例如用于测量手术室中的环境噪声和/或医护人员的声音音调、环境的温度/湿度等的空间麦克风。
在图8所示的时间线20265的以下描述中，还应当参考图5。图5提供了在外科手术中使用的各种部件。时间线20265描绘了在示例性结肠直肠外科手术的过程期间可以由护士、外科医生和其他医务人员单独地和/或共同地采取的步骤。在结肠直肠外科手术中，态势感知外科集线器20076可以在整个外科手术中从各种数据源接收数据，包括每次HCP使用与外科集线器20076配对的模块化装置/器械20095时生成的数据。外科集线器20076可从配对的模块化装置20095接收该数据。外科集线器可从感测系统20069接收测量数据。外科集线器可以使用来自模块化装置/器械20095的数据和/或来自感测系统20069的测量数据，以在接收到新数据时连续地推导出关于HCP的压力水平和正在进行的手术的推断(即，情境信息)，使得获得外科医生相对于正在执行的手术步骤的压力水平。外科集线器20076的态势感知系统可以执行以下项目中的一项或多项：记录与用于生成报告的手术相关的数据，验证医疗人员正在采取的步骤，(例如，经由显示屏)提供可能与特定手术步骤相关的数据或提示，基于情境调节模块化装置(例如，激活监测器、调节医学成像装置的FOV或改变超声外科器械或RF电外科器械的能量水平)，或者采取本文所述的任何其他此类动作。在一个示例中，这些步骤可以由云系统20064的远程服务器20077执行，并且与外科集线器20076联系。
作为第一步(为简洁起见未在图8中示出)，医院工作人员可从医院的EMR数据库中检索患者的EMR。基于在EMR中选择的患者数据，外科集线器20076可确定待执行的手术是结肠直肠手术。工作人员可扫描用于手术的进入的医疗用品。外科集线器20076可与可在各种类型的手术中利用的用品列表交叉引用扫描的用品，并确认供应的混合物对应于结肠直肠手术。外科集线器20076可以与由不同HCP佩戴的感测系统20069中的每个感测系统配对。
一旦每个装置准备就绪，并且术前准备工作完成，手术团队就可以开始切开并放置套管针。手术团队可以通过切开粘连(如有)并且识别肠系膜下动脉(IMA)分支来进行进入和准备。外科集线器20076可以至少基于其可以从RF或超声波发生器接收的数据(指示正在击发能量器械)来推断外科医生正在切开粘连。外科集线器20076可将所接收的数据与外科手术的检索步骤交叉引用，以确定在过程中的该点处(例如，在先前讨论的手术步骤完成之后)击发的能量器械对应于切开步骤。
在切开之后，HCP可以进行该程序的结扎步骤(例如，由A1指示)。如图8所示，HCP可以通过结扎IMA开始。外科集线器20076可推断外科医生正在结扎动脉和静脉，因为其可以从前置能量钳口装置和/或内镜切割器接收指示器械正在被击发的数据。外科集线器还可从HCP感测系统中的一个感测系统接收指示HCP处于更高压力水平(例如，由时间轴上的B1标记指示)的测量数据。例如，可以通过HCP心率从基值的变化来指示更高的压力水平。与先前步骤相似，外科集线器20076可通过交叉引用来自外科缝合和切割器械的数据的接受与该过程中的检索步骤(例如，如A2和A3所示)来推导出该推论。外科集线器20076可在高压力时间段期间监测前置能量钳口触发比率和/或内镜切割器夹钳和击发速度。在一个示例中，外科集线器20076可向前置能量钳口装置和/或内镜切割器装置发送辅助控制信号以在操作中控制该装置。外科集线器可以基于操作外科装置的HCP的压力水平和/或外科集线器已知的态势感知来发送辅助信号。例如，外科集线器20076可向前置能量装置或内镜切割器夹钳发送控制辅助信号，如图8中由A2和A3所示。
HCP可以进行到释放上乙状结肠的下一步骤，随后释放降结肠、直肠和乙状结肠。外科集线器20076可以继续监测HCP的高压力标记(例如，如由D1、E1a、E1b、F1所示)。在高压力时间段期间，外科集线器20076可将辅助信号发送至前置能量钳口装置和/或内镜切割器装置，如图8所示。
在动员结肠之后，HCP可以继续进行手术的分段切除术部分。例如，外科集线器20076可以基于来自外科缝合和切割器械的数据(包括来自其仓的数据)推断HCP正在横切肠和乙状结肠切除。仓数据可对应于例如由器械击发的钉的大小或类型。由于不同类型的钉用于不同类型的组织，因此仓数据可指示正被缝合和/或横切的组织的类型。应当指出的是，外科医生根据手术中的步骤定期在外科缝合/切割器械和外科能量(例如，RF或超声)器械之间来回切换，因为不同的器械更好地适于特定任务。因此，其中使用缝合/切割器械和外科能量器械的顺序可指示外科医生正在执行的手术的步骤。
外科集线器可以基于HCP的压力水平来确定控制信号并将该控制信号发送到外科装置。例如，在时间段G1b期间，控制信号G2b可以被发送到内镜切割器夹钳。切除乙状结肠后，切口被闭合，并且可以开始手术的术后部分。可逆转患者的麻醉。外科集线器20076可以基于附接到患者的一个或多个感测系统推断患者正在从麻醉中苏醒。
图9示出了示例性计算机实现的交互式外科系统，其可以被配置为使用一个或多个感测系统20001来监测HCP生物标志物。计算机实现的交互式外科系统可被配置为使用一个或多个感测系统20069来监测HCP生物标志物。可以在外科手术之前、之后和/或期间测量HCP生物标志物和/或患者生物标志物。在一个方面，计算机实现的交互式外科系统可被配置为监测和分析与各种外科系统20069的操作相关的数据，这些外科系统包括外科集线器、外科器械、机器人装置以及手术室或医疗设施。计算机实现的交互式外科系统可包括基于云的分析系统。计算机实现的交互式外科系统可包括本地分析系统。基于云的分析系统可包括一个或多个分析服务器。
监测和分析系统可包括多个感测系统20268(可以与感测系统20069相同或类似)、外科器械20266(可以与器械20031相同或类似)和/或多个外科集线器20270(可以与集线器20006相同或类似)。外科数据网络20269(可以与图4中描述的外科数据网络相同或类似)可以将外科集线器20270耦接到计算系统20271(可以是本地计算系统、边缘计算系统，或者可以是诸如云计算系统20064的云计算系统)。外科集线器20270可通信地耦接到一个或多个外科器械20266。外科集线器20270还可以经由网络20269通信地耦接到一个或多个感测系统20268以及计算机实现的交互式外科系统的云20271。外科集线器20270和感测系统20268可以使用如本文所述的无线协议通信地耦接。计算系统20271可以是用于存储、处理、操纵和传送来自感测系统20268的测量数据以及基于各种外科器械20266的操作生成的数据的本地或远程集中式硬件和软件源。
如图9所示，可以经由网络20269来实现对计算系统20271的访问。网络20269可以是互连网或一些其他合适的计算机网络。可耦接到计算系统20271的外科集线器20270可被认为是计算系统(例如，基于云的分析系统)的客户端侧。外科器械20266可与外科集线器20270配对，以用于控制和实现如本文所述的各种外科手术或操作。感测系统20268可以与外科集线器20270配对，用于外科医生相关生物标志物的术中HCP监测、术前HCP监测、监测或术后HCP监测。环境感测系统20267可以与测量与HCP相关联的环境属性的外科集线器20270配对。
外科器械20266、环境感测系统20267和感测系统20268可包括有线或无线收发器，用于向和从其对应的外科集线器20270(其还可包括收发器)传输数据。外科器械20266、感测系统20268或外科集线器20270中的一者或多者的组合可以指示用于提供医疗操作、术前准备和/或术后恢复的特定位置，例如手术室、重症监护室(ICU)房间或医疗设施(例如，医院)中的恢复室。例如，外科集线器20270的存储器可存储位置数据。
如图9所示，计算系统20271可包括一个或多个中央服务器20272(可与远程服务器20067相同或类似)、外科集线器应用服务器20276、数据分析模块20277和输入/输出(“I/O”)接口20278。计算系统20271的中央服务器20272共同掌管云计算系统，该云计算系统包括监测客户端外科集线器20270的请求并管理计算系统20271的处理能力以用于执行请求。中央服务器20272中的每一者可包括耦接到合适的存储器装置20274的一个或多个处理器20273，该存储器装置可包括易失性存储器诸如随机存取存储器(RAM)和非易失性存储器诸如磁存储装置。存储器装置20274可包括机器可执行指令，其在被执行时使处理器20273执行数据分析模块20277，以用于基于云的数据分析、对从感测系统20268接收的测量数据的实时监测、操作、建议和如本文所述的其他操作。处理器20273可独立地或结合由集线器20270独立地执行的集线器应用程序来执行数据分析模块20277。中央服务器20272还可包括可驻留在存储器20274中的聚集医疗数据数据库20275。
基于经由网络20269到各种外科集线器20270的连接，计算系统20271可以聚集来自各种外科器械20266生成的特定数据的数据、来自感测系统20268和/或外科集线器20270的实时数据。此类聚集数据可存储在与计算系统20271相关联的聚集医疗数据库20275内。计算系统20271可跟踪来自感测系统20268的实时测量数据，和/或对测量数据和/或聚集数据执行数据分析和操作，以产生见解和/或执行单独集线器20270自身无法实现的功能。
如图9所示，计算系统20271和外科集线器20270可以通信地耦接以发送和接收信息。I/O接口20278经由网络20269连接到多个外科集线器20270。I/O接口20278可被配置为在外科集线器20270和聚集医疗数据数据库20275之间传输信息。I/O接口20278可促进基于云的分析系统的读/写操作。可响应于来自集线器20270的请求来执行此类读/写操作。这些请求可通过集线器应用程序传输到外科集线器20270。I/O接口20278可包括一个或多个高速数据端口，其可包括通用串行总线(USB)端口、IEEE 1394端口，以及用于将计算系统20271连接到外科集线器20270的Wi-Fi和蓝牙I/O接口。计算系统20271的集线器应用服务器20276可被配置为托管由外科集线器20270执行的软件应用程序(例如，集线器应用程序)并向其提供共享能力。例如，集线器应用服务器20276可管理集线器应用程序通过集线器20270提出的请求、控制对聚集医疗数据数据库20275的访问以及执行负载平衡。
计算系统配置可以解决在使用医疗装置(例如外科器械20266、20031)执行的医疗操作(例如，术前监测、术中监测和术后监测)和手术的情境下产生的各种问题。外科器械20266可为数字外科装置，该数字外科装置被配置为与计算系统20271进行交互以用于实现改善外科手术的执行的技术。计算系统配置可以解决在使用感测系统20268在术前、术中和术后程序中监测与HCP或患者相关联的一种或多种生物标志物的情境中产生的各种问题。感测系统20268可以与外科集线器20270和/或与计算系统20271交互，用于实施监测外科医生生物标志物和/或患者生物标志物的技术。感测系统20268可包括具有一个或多个传感器的系统，这些传感器被配置为测量与参与医疗操作的HCP和/或计划对其进行、正在对其进行或已经对其进行医疗操作的患者相关联的一种或多种生物标志物。各种外科器械20266、感测系统20268和/或外科集线器20270可包括人机界面系统(例如，具有触摸控制的用户界面)，使得HCP和/或患者可控制外科器械20266或感测系统20268与计算系统20271之间的交互的各方面。也可使用用于控制的其他合适的用户界面，诸如听觉控制的用户界面。
图10示出了根据本公开的示例性外科系统20280，并且可包括经由有线和/或无线连接通过局域网20292和/或云网络20293与控制台20294或便携式装置20296通信的外科器械20282。控制台20294和便携式装置20296可以是任何合适的计算装置。外科器械20282可包括柄部20297、适配器20285和加载单元20287。适配器20285可释放地耦接到柄部20297，并且加载单元20287可释放地耦接到适配器20285，使得适配器20285将力从驱动轴传输到加载单元20287。适配器20285或加载单元20287可包括设置在其中的测力计(未明确示出)，以测量施加在加载单元20287上的力。加载单元20287可包括具有第一钳口20291和第二钳口20290的端部执行器20289。加载单元20287可以是原位加载或多次击发加载单元(MFLU)，其允许临床医生多次击发多个紧固件，而无需将加载单元20287从外科部位移除以重新加载加载单元20287。
第一钳口20291和第二钳口20290可被配置为将组织夹持在其间，击发紧固件穿过夹持的组织，并且切断夹持的组织。第一钳口20291可被配置为多次击发至少一个紧固件，或者可被配置为包括可替换的多次击发紧固件仓，其包括在被替换之前可被击发多于一次的多个紧固件(例如，钉、夹具等)。第二钳口20290可包括砧座，当紧固件从多次击发紧固件仓射出时，该砧座使紧固件变形或以其他方式固定紧固件。
柄部20297可包括马达，该马达耦接至驱动轴以影响驱动轴的旋转。柄部20297可包括用于选择性地激活马达的控制接口。控制接口可以包括按钮、开关、杠杆、滑块、触摸屏和任何其他合适的输入机构或用户界面，可以由临床医生接合这些输入机构或用户界面来激活马达。
柄部20297的控制接口可与柄部20297的控制器20298通信，以选择性地激活马达以影响驱动轴的旋转。控制器20298可设置在柄部20297内，并且被配置为接收来自控制接口的输入和来自适配器20285的适配器数据或来自加载单元20287的加载单元数据。控制器20298可分析来自控制接口的输入以及从适配器20285和/或加载单元20287接收的数据，以选择性地激活马达。柄部20297也可包括显示器，临床医生在使用柄部20297期间可查看该显示器。显示器可被配置为在击发器械20282之前、期间或之后显示适配器或加载单元数据的部分。
适配器20285可包括设置在其中的适配器识别装置20284，并且加载单元20287可包括设置在其中的加载单元识别装置20288。适配器识别装置20284可与控制器20298通信，并且加载单元识别装置20288可与控制器20298通信。应当理解，加载单元识别装置20288可与适配器识别装置20284通信，该适配器识别装置将来自加载单元识别装置20288的通信中继或传送给控制器20298。
适配器20285还可包括设置在其周围的多个传感器20286(示出了一个)，以检测适配器20285或环境的各种状况(例如，适配器20285是否连接到加载单元、适配器20285是否连接到柄部、驱动轴是否旋转、驱动轴的扭矩、驱动轴的应变、适配器20285内的温度、适配器20285的击发次数、击发期间适配器20285的峰值力、施加于适配器20285的力的总量、适配器20285的峰值回缩力、击发期间适配器20285的暂停次数等)。多个传感器20286可以数据信号的形式向适配器识别装置20284提供输入。多个传感器20286的数据信号可以存储在适配器识别装置20284内，或者可以用于更新存储在适配器识别装置内的适配器数据。多个传感器20286的数据信号可以是模拟的或数字的。多个传感器20286可包括测力计，以测量在击发期间施加在加载单元20287上的力。
柄部20297和适配器20285可被配置为经由电接口将适配器识别装置20284和加载单元识别装置20288与控制器20298互连。电接口可以是直接电接口(即包括彼此接合以在其间传输能量和信号的电触点)。附加地或另选地，电接口可以是非接触电接口，以在其间无线地传输能量和信号(例如，感应传输)。还可以设想，适配器识别装置20284和控制器20298可以经由与电接口分离的无线连接彼此无线地通信。
柄部20297可包括收发器20283，其被配置为将来自控制器20298的器械数据传输到系统20280的其他部件(例如，LAN 20292、云20293、控制台20294或便携式装置20296)。控制器20298还可以将与一个或多个传感器20286相关联的器械数据和/或测量数据传输到外科集线器20270，如图9所示。收发器20283可从外科集线器20270接收数据(例如，仓数据、加载单元数据、适配器数据或其他通知)。收发器20283还可从系统20280的其他部件接收数据(例如，仓数据、加载单元数据或适配器数据)。例如，控制器20298可将器械数据传输到控制台20294，该器械数据包括附接到柄部20297的附接适配器(例如，适配器20285)的序列号、附接到适配器20285的加载单元(例如，加载单元20287)的序列号以及加载到加载单元的多次击发紧固件仓的序列号。此后，控制台20294可以将分别与附接的仓、加载单元和适配器相关联的数据(例如，仓数据、加载单元数据或适配器数据)传输回控制器20298。控制器20298可在本地器械显示器上显示消息，或者经由收发器20283将消息传输到控制台20294或便携式装置20296，以分别在显示器20295或便携式装置屏幕上显示消息。
图11示出了根据本公开的至少一个方面的态势感知外科系统5100的图。数据源5126可包括例如模块化装置5102(其可包括被配置为检测与患者、HCP和环境和/或模块化装置本身相关联的参数的传感器)、数据库5122(例如，包含患者记录的EMR数据库)和患者监测装置5124(例如，血压(BP)监测器和心电图(EKG)监测器)、HCP监测装置35510和/或环境监测装置35512。外科集线器5104可被配置为例如基于所接收的数据的(一个或多个)特定组合或从数据源5126接收数据的特定顺序从数据导出与外科手术有关的背景信息。从所接收的数据推断的背景信息可包括例如正在被执行的外科手术的类型、外科医生正在执行的外科手术的特定步骤、正在手术的组织的类型或为手术的对象的体腔。外科集线器5104的一些方面从所接收的数据导出或推断与外科手术有关的信息的这种能力可被称为“态势感知”。例如，外科集线器5104可并入态势感知系统，该态势感知系统是与外科集线器5104相关联的从所接收的数据导出与外科手术有关的背景信息的硬件和/或程序设计。
外科集线器5104的态势感知系统可被配置为以多种不同的方式从接收自数据源5126的数据导出背景信息。例如，态势感知系统可包括模式识别系统或机器学习系统(例如，人工神经网络)，其已经在训练数据上进行训练以将各种输入(例如，来自数据库5122、患者监测装置5124、模块化装置5102、HCP监测装置备35510和/或环境监测装置35512的数据)与关于外科手术的对应背景信息相关联。机器学习系统可被训练成从所提供的输入准确地导出关于外科手术的背景信息。在范例中，态势感知系统可包括查找表，该查找表存储与对应于背景情境信息的一个或多个输入(或输入范围)相关联的关于外科手术的预先表征的背景情境信息。响应于利用一个或多个输入的查询，查找表可返回态势感知系统用于控制模块化装置5102的对应背景信息。在示例中，由外科集线器5104的态势感知系统接收的背景情境信息可与用于一个或多个模块化装置5102的特定控制调节或一组控制调节相关联。在示例中，态势感知系统可包括当提供背景情境信息作为输入时生成或检索用于一个或多个模块化装置5102的一个或多个控制调节的另外的机器学习系统、查找表或其他此类系统。
结合有态势感知系统的外科集线器5104可为外科系统5100提供许多益处。一个益处可包括改进对感测和收集到的数据的解释，这将继而改进外科手术过程期间的处理精度和/或数据的使用。回到先前的示例，态势感知外科集线器5104可确定正在手术的组织的类型；因此，当检测到用于闭合外科器械的端部执行器的意外高的力时，态势感知外科集线器5104可正确地使用于组织类型的外科器械的马达速度逐渐上升或逐渐下降。
正在手术的组织的类型可影响针对特定组织间隙测量值对外科缝合和切割器械的压缩率和负荷阈值进行的调节。态势感知外科集线器5104可推断正在执行的外科手术是胸腔手术还是腹部手术，从而允许外科集线器5104确定被外科缝合和切割器械的端部执行器夹持的组织是肺部组织(对于胸腔手术)还是胃组织(对于腹部手术)。然后，外科集线器5104可针对组织的类型适当地调整外科缝合和切割器械的压缩率和负荷阈值。
在吹入手术期间操作的体腔的类型可影响排烟器的功能。态势感知外科集线器5104可确定外科部位是否处于压力下(通过确定外科手术正在利用吹入)并确定手术类型。由于一种手术类型通常可在特定的体腔内执行，外科集线器5104然后可针对在其中进行操作的体腔适当地控制排烟器的马达速率。因此，态势感知外科集线器5104可提供对于胸腔和腹部手术两者一致的烟排出量。
正在执行的手术类型可影响超声外科器械或射频(RF)电外科器械操作的最佳能量水平。例如，关节镜手术可能需要更高的能量水平，因为超声外科器械或RF电外科器械的端部执行器浸没在流体中。态势感知外科集线器5104可确定外科手术是否是关节镜手术。然后，外科集线器5104可调节发生器的RF功率水平或超声振幅(例如，“能量水平”)以补偿流体填充的环境。相关地，正在手术的组织的类型可影响超声外科器械或RF电外科器械操作的最佳能量水平。态势感知外科集线器5104可以确定正在执行的外科手术的类型，并且然后根据该外科手术的预期组织概况分别定制超声外科器械或RF电外科器械的能量水平。此外，态势感知外科集线器5104可被配置为在整个外科手术过程中而不是仅在逐个手术的基础上调整超声外科器械或RF电外科器械的能量水平。态势感知外科集线器5104可确定正在执行或随后将要执行的外科手术的步骤，并且然后更新发生器和/或超声外科器械或RF电外科器械的控制算法，以根据该外科手术步骤将能量水平设定在适合于预期组织类型的值。
在示例中，可从附加数据源5126提取数据，以改进外科集线器5104从一个数据源5126提取的结论。态势感知外科集线器5104可用已从其他数据源5126构建的关于外科手术的背景信息来扩充其从模块化装置5102接收的数据。例如，态势感知外科集线器5104可被配置为根据从医学成像装置所接收的视频或图像数据来确定止血是否已经发生(例如，在外科部位的出血是否已经停止)。外科集线器5104可被进一步配置为将生理测量(例如，由可通信地连接至外科集线器5104的BP监测器感测的血压)与止血的视觉或图像数据(例如，来自可通信地耦接到外科集线器5104的医学成像装置)进行比较，以确定钉线或组织焊缝的完整性。外科集线器5104的态势感知系统可考虑生理测量数据以在分析可视化数据时提供附加的背景情境。当可视化数据本身可能是不确定的或不完整的时，附加背景可以是有用的。
例如，如果态势感知外科集线器5104确定手术的后续步骤需要使用RF电外科器械，则其可主动地激活与该器械连接的发生器。主动地激活能量源可允许器械在手术的先前步骤一完成就准备好使用。
态势感知外科集线器5104可根据在外科部位处外科医生预期需要查看的(一个或多个)特征部来确定外科手术的当前步骤或后续步骤是否需要在显示器上的不同视图或放大程度。外科集线器5104可相应地主动改变所显示的视图(例如，由用于可视化系统108的医学成像装置提供)，使得在整个外科手术中自动调整显示器。
态势感知外科集线器5104可确定外科手术的哪个步骤正在被执行或随后将要执行以及针对外科手术的该步骤是否需要特定数据或数据之间的比较。外科集线器5104可被配置为基于正在执行的外科手术的步骤自动地调用数据屏幕，而无需等待外科医生请求该特定信息。
可以在外科手术的设置期间或在外科手术的过程期间检查错误。例如，态势感知外科集线器5104可确定手术室是否被正确地或最佳地设置以用于待执行的外科手术。外科集线器5104可被配置为确定正在执行的外科手术的类型，(例如，从存储器中)检索对应的清单、产品位置或设置需求，并且然后将当前手术室布局与外科集线器5104确定的用于该正在执行的外科手术类型的标准布局进行比较。在一些范例中，外科集线器5104可将用于手术的物品列表和/或与外科集线器5104配对的装置列表与用于给定外科手术的物品和/或装置的建议或预期清单进行比较。如果列表之间存在任何不连续性，则外科集线器5104可以提供指示特定模块化装置5102、患者监测装置5124、HCP监测装置35510、环境监测装置35512和/或其他外科物品缺失的警示。在一些示例中，外科集线器5104可例如经由接近传感器来确定模块化装置5102和患者监测装置5124的相对距离或位置。外科集线器5104可将装置的相对位置与用于特定外科手术的建议或预期布局进行比较。如果在布局之间存在任何不连续性，则外科集线器5104可被配置为提供指示用于该外科手术的当前布局偏离建议布局的警示。
态势感知外科集线器5104可确定外科医生(或其他HCP)在外科手术期间是否正在出错或以其他方式偏离预期的动作过程。例如，外科集线器5104可被配置为确定正在执行的外科手术的类型，(例如，从存储器中)检索对应的步骤列表或设备使用的顺序，并且然后将在外科手术过程期间正在执行的步骤或正在使用的设备与外科集线器5104确定的针对该正在执行的外科手术类型的预期步骤或设备进行比较。外科集线器5104可提供指示在外科手术中的特定步骤正在执行意外动作或正在利用意外装置的警示。
外科器械(和其他模块化装置5102)可针对每个外科手术的特定背景情境(诸如调整到不同组织类型)以及外科手术期间的验证动作进行调整。接下来的步骤、数据和显示调整可根据手术的特定背景情境被提供给外科室中的外科器械(和其他模块化装置5102)。
对象检测可以经由计算机视觉和图像处理来执行，该计算机视觉和图像处理涉及检测数字图像和视频中的某个类别的语义对象(诸如人、设备或对象)的实例。对象检测用于计算机视觉任务，例如图像注释、活动识别、面部检测、面部识别、视频对象共分割。对象检测用于跟踪对象，例如在足球比赛期间跟踪球、跟踪板球球棒的运动或跟踪视频中的人。对象检测可经由基于神经网络的方法和/或非神经方法来执行。例如，可以定义特征，并且可以例如经由支持向量机(SVM)基于所定义的特征来执行分类。神经技术可以在不具体定义特征的情况下执行对象检测，并且可以基于卷积神经网络(CNN)。
可以执行移动对象检测以识别给定地点或区域中的人或对象的物理移动。通过在移动对象和静止地区或区域之间进行分割，可以跟踪移动对象的运动，并且因此可以稍后对其进行分析。移动对象检测可以经由背景减除、帧差分、时间差分和/或光流分析来执行。
智能和自我识别RF系统可用于定位OR中的HCP和设备。可以使用空间识别传感器来定位HCP、器械、设备和/或边界。可以经由无线传感器和信标来跟踪HCP、设备和/或边界相对于房间和/或相对于患者的位置。
可穿戴监测系统可以耦接到人，例如HCP或患者。可执行超宽带监测以识别人在OR内的位置，和/或人与设备、外科器械、另一人、边界等的相对位置。
可以执行RF元件识别和边界监测。RF信标可以放置在设备或器械上。BLE信标可以放置在物理OR中。例如，信标可以放置在OR的角落，从而勾勒出房间的边界。BLE信标可以放置在诸如OR内的大型结构的结构上。BLE信标可以放置在装置上，用于监测装置相对于一个或多个边界的位置。
例如，RFID标签可以附连到器械和/或HCP上。可将电磁门放置在OR中以防止或最小化对边界的违反。
可通过跟踪信标移动来检测边界违反。例如，外科集线器可以在确定信标已经移过边界时检测边界违反。如果边界违反与装置越过边界相关联，则外科集线器可以停用装置并且向HCP警告状态的改变。如果边界违反是较大的结构，则可以显示紧急消息以指示设备受到关注。
RF信标可用于定位OR室中的HCP。HCP的位置可以经由其识别徽章来跟踪。识别徽章可以具有嵌入的RF信标。RF信标可以是高频(HF)或超高频(UHF)。读取范围可以不受流体或穿透结构的需要的影响。由于OR的大小可以变化，所以HF或UHF可以提供足够的覆盖范围，以适应距外科集线器的潜在距离。
外科器械可与唯一RFID标识相关联。可以跟踪外科器械的位置。可以基于位置跟踪来确定外科器械的当前使用和/或先前历史。来自外科集线器的外部读取器可以定位在患者周围。外部读取器可用于跟踪进入OR场的外科器械。可以在器械上使用低频或HF芯片。低频或高频可以使读取器能够穿透体液。
可以基于器械位置来确定和跟踪器械使用。例如，可以经由位置跟踪来确定外科器械已经被使用的次数、装置在患者体内的时间长度和/或装置在被引入OR之前已经经过消毒循环的安全水平。可以经由器械的位置跟踪来检测器械是否已留在患者体内。
OR室成像可由多个源经由各种技术执行，以确定HCP、器械和/或设备位置及其方面。可以通过不同的能量类型使用多于一个成像设备来定位OR内的对象和人、OR的墙壁和/或其附近。位置和/或接近度信息可以用于识别和/或控制它们的交互。可以基于所识别的交互来配置器械和/或设备。
例如，可以使用超声回波位置来确定对象运动和位置测量结果。OR视觉或多光谱成像可用于监测用户位置、交互和通信。音频监测可用于确定和记录噪声产生监测和跟踪。
红外(IR)热成像监测可用于监测核心温度以及HCP和患者的温度变化，以调整系统、监测有无感染和/或理解态势感知。当HCP进入OR时，可以为该HCP创建IR签名。可以例如经由外科集线器来记录初始IR关联响应。在手术期间，如果HCP的压力水平增加，则IR签名可以显示或记录增加的压力水平。
各种成像系统可以一致使用。例如，外科集线器可定位在OR中。一旦通电，外科集线器就可使用超声回波来确定OR边界(例如，墙壁)和大设备位置以标测房间。可以建立具有所有所需边界的网格地图。
当HCP进入OR室时，HCP可以被识别为经由与HCP相关联的BLE信标进入。外科集线器可以检查HCP进入手术室。外科集线器可以经由光学照相机开始跟踪HCP。IR相机可以对所识别的HCP进行初始扫描以获得基线压力水平。一旦手术开始，音频监测系统就可以监测和记录声音。外科集线器可监测声音变化和/或升高的紧张声音。音频监测系统可与IR相机同步，例如用于验证压力水平的增加。可以对多个HCP执行该过程。
可以经由具有RFID、NFC和/或可穿戴装置的ID徽章来识别和跟踪OR中的HCP。例如，当HCP进出房间时，当他们靠近另一个可穿戴装置时，当他们靠近外科集线器时，可以确定HCP的身份。在检测到HCP进入OR时，外科集线器可以从RFID读取器、NFC读取器或可穿戴装置请求HCP识别信息。外科集线器可基于其他信息源确认HCP的身份。外科集线器可假定HCP的身份与ID徽章或可佩戴装置相关联，直到ID徽章或可佩戴装置关闭。关于经由可穿戴装置识别HCP和/或用户角色的细节可以在名称为“ACTIVE RECOGNITION AND PAIRINGSENSING SYSTEMS”的美国申请17/156,324中找到，其全部内容以引用方式并入本文。
可经由来自OR中的一个或多个相机捕获的视频的视频处理来识别和跟踪OR中的HCP。可以使用各种已知图像或视频处理技术(例如关键点检测和分析、边界框注释、多边形网格处理、图像分割、面部识别、手势辨识、点云、线条和样条等)来分析视频馈送。
可以识别和跟踪手术室中各种外科产品和器械的位置、运动和/或取向。例如，可使用陀螺仪或3轴加速度计来确定装置取向和位置。
例如，可经由位于其上的一个或多个空间配准标记来识别外科器械。例如，可视基准标记可放置在器械上。外科集线器可经由OR中的一个或多个相机监测外科器械的位置、移动和/或取向。基准标记可以是预定义图案。外科集线器可以将外科器械与特定基准标记相关联，并且可以使用该标记来利用其创建和记录的3D计算机环境对器械进行识别和建模。配准允许补偿平移、旋转、缩放、偏斜和透视。即使一旦器械的一部分被遮挡，这也可以使外科集线器能够检测和监测器械。
对于可视监测，可以在系统启动时进行相机校准。在集线器相机视野内的预定义的一组校准标记可以是固定的，使得外科集线器可以针对距离和焦距来校准相机。外科集线器可以确定从其自身到OR中的另一校准预设标尺的精确长度，并且可以使用测量结果和标尺来校准相机和焦距。
例如，外科集线器可以经由测量系统来确定精确距离。例如，采用激光多普勒、超声波震性、RF和/或其他能量数字通信的测量系统可以执行距离测量并且将测量结果发送到外科集线器。测量系统可包括在外科集线器中。
可以从有源和/或无源电子信号处理推断距离。例如，通过监测信号强度并补偿发射功率、发射装置天线路径、对抗路径、接收装置天线路径和/或两个成对系统或装置之间的通信的接收器灵敏度，可确定两个系统或装置之间的距离。例如，可通过预定义标签和距离与未知标签的组合来跟踪UHF或HF RFID标记的对象。标签可用于识别产品、装置或器械，并且一旦被识别就可以允许在OR内跟踪产品、装置或器械。标签可提供关于所识别的产品、装置或器械的进一步信息。可以从具有已知位置(例如，地标)的无源或有源参考标签生成RFID地图，以定位由RFID读取器天线检测到的任何未知标签。可以使用大规模路径损耗传播模型来测量读取器与共同检测到的标签之间的距离。可以计算未知标签与检测到的地标之间的距离(例如，标签间距离)。
可使用毫米波雷达来跟踪对象。毫米波雷达可以实现大约几微米的精度。在雷达使用调频连续波(FMCW)操作的情况下，雷达拍频信号的频率和/或相位可用于确定雷达传感器与反射雷达信号的对象之间的距离。
可以执行对手术室边界的标测或评估。例如，外科集线器20006可通过周期性地标测其手术室来保持操作期间的空间感知，这可有助于确定外科集线器20006是否已被移动。重新评估可周期性地执行，或者其可由事件触发，该事件诸如观察到HCP监测系统20002的被视为在手术室内的装置的变化。该变化可以是检测到先前未被视为在手术室的边界内的新装置。该变化可以是先前被视为驻留在手术室内的已配对装置的消失、断开连接或解除配对。外科集线器20006可连续监测与已配对装置的连接以检测已配对装置的消失、断开连接或解除配对。
手术室标测模块可包含罗盘和集成蓝牙收发器。可采用不受医院环境或地理位置显著影响的其他通信机制。蓝牙低功耗(BLE)信标技术可以约1至2米的准确度实现室内距离测量，在更近的距离内(在0至6米内)具有改善的准确度。为了提高距离测量的准确性，将罗盘与BLE一起使用。手术室标测模块可以是BLE和罗盘，以确定模块相对于患者位于何处。例如，彼此面对的在二者之间具有大于一米距离的两个模块(由罗盘检测到)可清楚地指示这两个模块在患者的相对侧上。由于三角测量技术，驻留在手术室中的支持“集线器”的模块越多，可实现的准确度变得越高。手术室标测模块可以包括在如本文所述的外科集线器20006中。手术室标测模块可以与如本文所述的外科集线器20006可操作地通信。
手术室标测模块可标测驻留在手术室内的装置和/或外科模块的物理位置。用户界面可使用该信息来显示房间的虚拟地图，使得用户能够更容易地识别哪些模块存在并已启用，以及它们的当前状态。例如，可以分析由外科集线器20006收集的标测数据，以识别手术室是如何物理地设置的。
例如，外科集线器20006可以通过评估传输无线电信号强度和方向来确定装置的位置。对于蓝牙协议，接收信号强度指示(RSSI)是对所接收的无线电信号强度的测量结果。在一个方面，HCP监测系统20002的装置可配备有USB蓝牙适配器。外科集线器20006可扫描USB蓝牙信标以获得距离信息。例如，具有可变衰减器的蓝牙接入点上的多个高增益天线可产生比RSSI测量结果更准确的结果。外科集线器20006可以通过测量来自多个天线的信号强度来确定装置的位置。
外科集线器20006可以在HCP监测系统20002的部件引入手术室时识别它们。例如，HCP监测系统20002的装置可配备有能够由外科集线器20006识别的标识符，诸如例如条形码或RFID标签。也可采用NFC。外科集线器20006可配备有合适的读取器或扫描器用于检测引入手术室中的装置。在2018年3月29日提交的名称为“SPATIAL AWARENESS OF SURGICALHUBS IN OPERATING ROOMS”的美国专利申请号15/940,666中可以找到关于外科集线器在手术室中的空间感知的细节，该美国专利申请的全部内容以引用方式并入本文。
计算系统可以是或可包括HCP监测系统，诸如如本文关于图1至图3描述的HCP监测系统20000、20002、20003或20004。计算系统可以是操作地连接到HCP监测系统20000、20002、20003和/或20004的计算系统。计算系统可以是或可包括本文关于图9描述的计算系统20271。计算系统可以是或可包括本文例如关于图4描述的计算机系统20063。计算系统可以是或可以包括本文例如关于图4描述的计算机系统20064。计算系统可以是或可包括本文关于图1至图3描述的外科集线器20006、图4中的外科集线器系统20060、图5中的计算机实现的交互式外科手术系统20070、图7中的外科集线器或计算装置20243、图9中的外科集线器20270、图10中的控制台20294和/或图11中的外科集线器5104。例如，计算系统可以获得与一个或多个外科手术相关联的外科监测数据。外科手术可以在一个或多个OR中进行。
外科监测数据可以经由外科集线器获得。例如，外科集线器可以从各种感测系统(诸如本文关于图1描述的可穿戴感测系统20011和/或环境感测系统20015)获得外科监测数据。外科集线器可从HCP监测装置35510、环境监测装置35512、患者监测装置5124和/或模块化装置5102获得外科监测数据，如本文关于图11所述。
计算系统可从各种感测系统(诸如本文关于图1描述的可穿戴感测系统20011和/或环境感测系统20015)获得外科监测数据。外科监测数据可从HCP监测装置35510、环境监测装置35512、患者监测装置5124和/或模块化装置5102获得，如本文关于图11所述。
计算系统可以获得与多个外科手术相关联的外科资源监测数据，基于外科资源监测数据确定外科资源效率，并且基于所确定的外科资源效率生成输出。该输出可包括但不限于用于提高效率的控制信号。例如，计算系统可以聚集与多个外科手术相关联的外科资源监测数据，并且基于所聚集的外科资源监测数据来确定外科资源效率。
公开了用于基于与手术室相关联的监测数据对手术室系统进行自适应控制的系统、方法和工具。手术室内的监测系统可以被配置为收集关于例如手术室中正被治疗的患者、参与外科手术的医护专业人员以及手术室中的环境的数据。可以称为监测数据的所收集的数据可以传送到外科计算系统。该外科计算系统可以接收该监测数据，并且可以基于该监测数据来确定用于控制与手术室相关联的各种系统的参数。该外科计算系统可以根据在该手术室中正在进行的外科任务来评估接收到的监测数据。例如，该外科计算系统在确定用于控制手术室系统的参数时可以考虑正在进行的外科任务的相对重要性或显著性。该外科计算系统可以将这些参数传送到手术室系统。例如，可以在照明(例如，环境和焦点)系统、空气过滤和抽取系统、排烟系统、声音系统、视频系统和/或显示监视器系统处接收这些参数。这些系统可以基于接收到的参数来修改它们的操作。
可评估监测数据的外科计算系统可包括如本文关于图2所述的外科集线器20002。该外科计算系统可包括例如与如图2中所述的云计算系统20008通信的外科集线器20006。云计算系统20008可包括至少一个远程云服务器20009和至少一个远程云存储单元20010。计算系统可以是或可包括HCP监测系统，诸如如本文关于图1至图3描述的HCP监测系统20000、20002、20003或20004。计算系统可以是操作地连接到HCP监测系统20000、20002、20003和/或20004的计算系统。计算系统可以是或可包括本文关于图9描述的计算系统20271。计算系统可以是或可包括本文例如关于图4描述的计算机系统20063。
外科监测数据可以经由外科集线器获得。例如，外科集线器可以从各种感测系统(诸如本文关于图1描述的可穿戴感测系统20011和/或环境感测系统20015)获得外科监测数据。外科集线器可从HCP监测装置35510、环境监测装置35512、患者监测装置5124和/或模块化装置5102获得外科监测数据，如本文关于图11所述。
图12图示了与监测手术室和确定与手术室系统相关联的参数相关联的示例性处理的流程图。如图所示，在37110，HCP监测系统可以监测数据，该HCP监测系统可以是如本文关于图1至图3所述的HCP监测系统20002、20003或20004。HCP监测系统可以监测与OR相关联的数据。监测数据可包括与一个或多个外科手术相关联的数据。外科手术可以在一个或多个OR中进行。监测数据可包括与HCP、患者、外科器械、外科设备和/或外科装置相关联的数据。外科装置可包括外科进入装置。监测数据可包括与定位相关联的数据。
HCP监测系统可包括OR室成像系统。HCP监测系统可检测一个或多个感测系统。该一个或多个感测系统可以是如本文关于图2所述的外科医生感测系统20020。外科医生感测系统可以由HCP佩戴。外科医生感测系统可以监测与HCP相关联的生物标志物。一个或多个感测系统可包括患者感测系统。例如，患者感测系统可以由患者佩戴。患者感测系统可以监测与患者相关联的生物标志物。
HCP监测系统可包括用于感测一个或多个环境(诸如例如OR中的环境)的一个或多个环境感测系统。环境感测系统可包括一个或多个环境感测系统20015，诸如例如上面结合图1至图10描述的那些环境感测系统。环境感测系统可包括相机，该相机可以是如本文在图2中所述的一组相机20021。环境感测系统可包括麦克风，该麦克风可以是如本文在图2中所述的一组麦克风20022。环境感测系统可包括可以部署在手术室中的其他传感器。例如，环境感测系统可包括相机、麦克风以及可以部署在手术室中的其他传感器中的一者或多者。例如，HCP监测系统可包括一个或多个OR室成像系统、外科医生感测系统、患者感测系统或环境感测系统。
HCP监测系统可包括RF系统。RF系统可以是智能的和自我识别的。例如，可使用RFID标签。RFID标签可用于识别HCP。RFID标签可用于确定HCP位置。RFID标签可用于识别外科器械。RFID标签可用于识别外科器械位置。
HCP监测系统可以监测与OR内的HCP相关联的数据。HCP监测系统可以监测与OR内的HCP定位相关联的数据。与HCP定位相关联的监测数据可包括OR内的HCP的位置。与HCP定位相关联的监测数据可包括HCP的姿势。与HCP定位相关联的监测数据可包括HCP的特征，例如身高、臂长、手形、手长、腰宽、肩宽、年龄等。与HCP定位相关联的监测数据可包括HCP的头部或眼睛位置。例如，HCP的头部或眼睛位置可包括视角，诸如HCP正在看的方向。
HCP监测系统可以监测与OR内的患者相关联的数据。HCP监测系统可以监测与OR内的患者定位相关联的数据。例如，与患者定位相关联的监测数据可包括患者的特征，诸如身高、体重、腰部高度、肩部高度等。与患者定位相关联的监测数据可包括OR中患者在床上的位置。与患者定位相关联的监测数据可包括OR内的患者位置。与患者定位相关联的监测数据可包括相对于OR内的HCP位置的患者位置。与患者定位相关联的监测数据可包括套管针位置。
HCP监测系统可以监测与OR内的外科设备相关联的数据。外科设备可包括外科器械、外科装置、机器人外科设备等。外科装置可包括外科进入装置。HCP监测系统可以监测与OR内的外科设备定位相关联的数据。HCP监测系统可以监测与手术台相关联的数据，该手术台可以是如本文关于图2所述的手术台20024。HCP监测系统可以监测与手术台和/或手术盘(例如梅奥支架)相关联的数据。例如，HCP监测系统可以监测与外科器械的移动相关联的数据。
HCP监测系统可以监测与视觉显示器相关联的数据。HCP监测系统可以监测与外科显示器相关联的数据。例如，监测数据可包括与视觉显示器定位相关联的数据。与视觉显示器定位相关联的数据可包括视觉显示器位置。与视觉显示器定位相关联的数据可包括视觉显示器角度。与视觉显示器定位相关联的数据可包括视觉显示器位置和角度。监测数据可包括与视觉显示器相关联的显示设置。显示设置可包括与视觉显示器相关联的亮度、色温、颜色对比度或字体中的一者或多者。
HCP监测系统可以适于执行对象检测。HCP监测系统可以执行对象检测以跟踪例如OR内的对象。可以执行移动对象检测以识别给定地点或区域中的人或对象的物理移动。通过在移动对象和静止地区或区域之间进行分割，可以跟踪移动对象的运动，并且因此可以稍后对其进行分析。移动对象检测可以经由背景减除、帧差分、时间差分和/或光流分析来执行。
HCP监测系统可以使用RF系统来定位OR中的HCP和外科设备。RF系统可以是智能和自我识别的RF系统。可以使用空间识别传感器来定位HCP、器械、设备和/或边界。可以经由无线传感器和信标来跟踪HCP、设备和/或边界相对于房间和/或相对于患者的位置。RFID标签可以附连到器械和/或HCP上。外科器械或HCP可以与唯一RFID标识相关联。基于RFID标签，可以监测和/或跟踪外科器械和HCP的位置。
HCP监测系统可以在外科手术之前监测与OR相关联的数据。HCP监测系统可以监测OR中各种外科设备和HCP的位置、移动和/或取向。例如，可使用陀螺仪或3轴加速度计来确定取向和位置。
HCP监测系统可以记录外科手术，例如腹腔镜手术。HCP监测系统可以使用相机和/或麦克风来记录外科手术。
在37112，HCP监测系统可以传送监测数据。HCP监测系统可以将监测数据传送到外科计算系统，该外科计算系统可以是例如外科集线器20006。可以在外科手术之前和期间连续地收集和传送监测数据。
如在37114所示，外科设备可监测数据。外科设备可以是如结合图10所述的外科器械20282。外科器械20282可以监测数据，例如与外科器械的移动和定位相关联的用户输入。外科器械20282可以使用加速度传感器来监测外科器械20282的移动和定位。外科器械20282可以监测外科器械20282的取向。外科器械20282可以监测外科器械20282保持在特定定位的时间长度。
外科设备可以是或包括视觉显示器。例如，外科设备可以是如结合图2所述的主显示器20023。例如，主显示器20023可以监测数据(例如定位)。
在37116，外科设备可传送监测数据。外科设备可以将监测数据传送到外科计算系统，该外科计算系统可以是例如外科集线器20006。可以在外科手术之前和期间连续地收集和传送监测数据。
在37118，外科计算系统可以获得监测数据，其可包括接收监测数据。外科计算系统可以从HCP监测系统接收监测数据。外科计算系统可以从外科设备接收监测数据。外科计算系统可以从HCP监测系统和外科设备接收监测数据。
在37120，外科计算系统可以处理接收到的监测数据。外科计算系统可以基于监测数据来确定一个或多个参数。外科计算系统可以接收与手术室中发生的噪声相关联的监测数据。外科计算系统可以基于与手术室中的噪声相关联的监测数据来确定用于控制显示系统或显示监视器的操作的一个或多个参数。这些参数可以控制显示器以优先在显示器上显示特定数据。
外科计算系统可以接收与医护专业人员的移动和/或定位相关联的监测数据。外科计算系统可以基于与医护专业人员的移动和/或定位相关联的监测数据来确定用于控制照明系统的操作的一个或多个参数。这些参数可以控制照明系统以将光引导到作为医护专业人员的焦点的区域。
外科计算系统可以接收与手术室中的空气成分相关联的监测数据。外科计算系统可以基于与空气成分相关联的监测数据来确定手术室中的一个或多个空气处理系统的一个或多个参数。这些参数可以控制空气处理系统以调整手术室中的气流、空气压力和/或空气过滤。
外科计算系统可以接收与手术室中的个体或空间的温度相关联的监测数据。外科计算系统可以基于与温度相关联的监测数据来确定一个或多个温度控制系统的一个或多个参数。这些参数可以控制温度控制系统以增加或降低手术室中特定位置处的温度。
外科计算系统可以接收与手术室中发生的噪声相关联的监测数据。外科计算系统可以基于与手术室中的噪声相关联的监测数据来确定正在进行的手术过程的重要性。外科计算系统可以基于监测数据和正在进行的手术过程的重要性来确定用于在显示器上优先显示信息的一个或多个参数。
在37122，外科计算系统可将这些参数传送到与手术室相关联的适当系统。例如，如果这些参数与外科装置或外科设备的控制相关联，则这些参数被传送到该装置。如果参数与手术室系统(诸如例如手术室照明系统或显示系统)相关联，则参数被传送到适当的手术室系统。
在37124，外科装置或外科设备可以从外科计算系统接收参数。外科装置或外科设备可以是可被控制以修改操作的任何装置。例如，外科设备可以是手术刀、外科机器人、手术台、手术床等。
在37126，外科设备可以根据接收到的参数修改其操作。例如，手术台可以具有包括在其中的照明能力。接收到的参数可以指示手术台修改由手术台生成的照明的强度。手术刀可以具有包含在其中的真空特征部。接收到的参数可以指示手术刀增加真空操作。
在37128，手术室系统可以从外科计算系统接收参数。例如，手术室内的照明系统可以接收与修改手术室内的照明相关联的参数。空气处理系统可以接收与改变手术室中的空气运动相关联的参数。显示系统可以接收与修改显示器的亮度或在显示器上使用的颜色的暖度相关联的参数。该显示系统可以是外科显示器并且可包括监视器。
在37132，手术室可以根据接收到的参数来修改其操作。例如，照明系统可以根据接收到的参数来修改照明强度。照明系统可以生成光路以根据参数引导医护人员的移动。空气处理系统可以根据接收到的参数来改变手术室中的气流。显示系统可以修改显示器的亮度或者修改由显示器使用的颜色的暖度。
外科计算系统可以被配置为监测有无特定手术事件，并且基于手术事件已经发生的检测来控制一个或多个系统。例如，外科计算系统可以被配置为监测有无特定的(例如，显著的或关键的)手术事件，并且基于事件的检测，可以确定系统的参数以便确定特定数据的优先级。外科计算系统可以被配置为监测手术室噪声水平和/或工作人员移动以识别一个或多个手术事件，并且如果识别出一个或多个手术事件，则确定用于控制一个或多个系统的参数。例如，外科计算系统可以确定控制系统的参数以控制所监测的生物标志物和/或视频的显示。参数可以控制系统，使得特定生物标志物被突出显示或以优先化方式显示。
返回参考图12，结合监测有无手术事件的发生，在37118，外科计算系统可以被配置为获得或接收与手术室相关联的监测数据。监测数据可包括例如与手术室中的噪声和/或移动相关联的数据。外科计算系统可以接收和评估与工作人员活动和/或运动紧迫性相关联的监测数据，以识别手术室内的患者关键事件。外科计算系统可以获得和评估与外科医生生物标志物数据相关联的监测数据，如例如在2021年1月22日提交的名称为“Situation Adaptable Surgical Instrument Control”的美国专利申请号17/156,300(代理人案卷号END9290USNP3)中所述，其内容全文以引用方式并入本文。外科计算系统可以评估与外科医生生物标志物数据相关联的监测数据，并且可以至少部分地基于该生物标志物数据来确定外科手术中的特定任务或事件已得到执行或正在执行。
在37120，外科计算系统可以至少部分地基于监测数据来确定手术室系统(诸如例如显示系统)的一个或多个参数。外科计算系统可以至少部分地基于监测数据来确定外科手术中的特定事件已经发生或正在手术室中发生。
如果外科计算系统确定一个或多个手术事件已经发生或正在发生，则外科计算系统可以确定一个或多个手术室系统的一个或多个参数。例如，外科计算系统可以确定与优先显示数据(例如显示数据上的生物标志物数据)相关联的一个或多个参数。生物标志物数据可以与例如患者和/或手术室中的一个或多个医护专业人员相关联。
在37122，外科计算系统可以将一个或多个参数传送到手术室系统，这些手术室系统可包括例如一个或多个显示系统。在37128，可以在手术室系统处接收参数，并且在37132，可以使用参数来修改系统的操作。例如，显示系统可以使用这些参数来修改显示器的各方面。与患者相关联的生物标志物数据可以在显示系统上优先显示。
外科计算系统可以分析与工作人员活动和/或运动的紧迫性相关联的监测数据以识别患者关键手术事件，并且可以启动对可能导致活动关键上升的监测生物标志物、手术视频事件等的识别。外科计算系统可以利用外科手术中的特定步骤的识别和/或相对于患者的问题的识别。外科计算系统可以确定系统参数以优先显示相关联的生物标志物和/或视频。这些参数可以指示显示系统包括增加对特定手术部位位置的关注。这些参数可以指示显示系统增加对手术部位问题的关注和/或使相机居中。这些参数可以配置一个或多个系统来显示相关的生物标志物。这些参数可以指示显示系统在显示系统上对它们的特定视频馈送进行优先显示。这些参数可以指示显示系统增加屏幕尺寸和/或其他可见性方面。
外科计算系统可以被配置为监测手术室数据，并且可以基于该监测数据来确定用于控制手术室中的照明系统的参数。该外科计算系统可以接收与该手术室中的一个或多个医护专业人员相关联的监测数据。该监测数据可包括与医护专业人员的焦点、该医护专业人员的位置和/或该医护专业人员的活动相关联的数据。该监测数据还可包括与正在进行的外科任务相关的数据。该外科计算系统可以基于该监测数据来确定用于控制或调整手术室中的照明系统的参数。该外科计算系统可以基于与医护专业人员和正在进行的外科任务相关联的监测数据来生成和传送参数以改善手术室照明和可视化。
参考图12，在37118，外科计算系统可以获得或接收与手术室相关联的监测数据。监测数据可包括与手术室中的医护专业人员相关联的数据。与医护专业人员相关联的数据可包括与例如与医护专业人员相关联的活动、定位和/或生物测量有关的数据。与医护专业人员相关联的数据可包括例如与视觉焦点、正在执行的任务或与医护专业人员相关联的位置中的一者或多者相关联的数据。
在37120，外科计算系统可以至少部分地基于监测数据来确定与手术室相关联的一个或多个照明系统的一个或多个参数。如果监测数据包括与医护专业人员的视觉焦点相关联的数据，则外科计算系统可以至少基于与视觉焦点相关联的数据来确定一个或多个照明系统的一个或多个参数以根据医护专业人员的视觉焦点调整照明。如果监测数据包括与正由医护专业人员执行的任务相关联的数据，则外科计算系统可以至少基于与正在执行的任务相关联的数据来确定一个或多个照明系统的一个或多个参数以根据正在执行的任务调整照明。如果监测数据包括与医护专业人员的位置相关联的数据，则外科计算系统可以至少基于与医护专业人员的位置相关联的数据来确定一个或多个照明系统的一个或多个参数以根据医护专业人员的位置调整照明。由外科计算系统生成的参数可以是一个或多个照明系统的参数，这些照明系统包括例如顶灯、Bovie灯、与器械托盘相关联的灯、落地灯、激光灯以及环境灯。
在37122，外科计算系统可将该一个或多个参数传送到与OR相关联的系统。外科计算系统可以将一个或多个参数传送到例如与手术室相关联的一个或多个照明系统。
在37128，与手术室相关联的一个或多个系统可以接收这些参数。在37132，该一个或多个系统可以基于接收到的参数来修改它们的操作。例如，一个或多个照明控制系统可以根据接收到的参数来修改操作。例如，一个或多个照明控制系统可以根据医护专业人员的视觉焦点、正在执行的任务和/或医护专业人员的位置来修改操作以聚焦光。
位于手术室中的监测系统可以跟踪医护专业人员的运动，包括跟踪眼睛运动和位置以确定医护专业人员的注意焦点。外科计算系统可以接收与运动和视觉焦点相关联的监测数据，并且确定参数以调整可以使医护专业人员能够更容易地看到的环境光源和焦点光源。这些参数可以涉及修改显示监视器的视觉显示以改善可视化。这些参数可以修改显示监视器的白平衡和/或对比度。这些参数可以针对手术室内的照明系统，以改善包括所使用的显示监视器的手术部位的可视化。这些参数可以指示照明系统减少潜在的眩光和/或降低照明以改善监视器颜色和对比度。
外科计算系统可以生成用于控制照明系统以最小化碰撞和绊倒危险的参数。在腹腔镜手术期间，手术室的灯可能关闭或最小化，这可能导致除了那些执行手术的医护专业人员之外的医护专业人员在相对黑暗的环境中工作。缺乏照明可能增加碰撞、绊倒和/或选择不正确器械的风险。外科计算系统可以接收指示外科手术的状态的监测数据以及与手术室中的医护专业人员的运动相关联的数据。外科计算系统可以基于监测数据来确定以生成指示照明系统利用照明来指示具有降低的碰撞风险的路径的参数。这些参数可以指示LED照明系统照亮医护专业人员的路径。
外科计算系统可以生成用于控制照明系统的参数，以便于器械交换和器械相对于梅奥支架的操纵。在手术期间，由于照明不良，可能会无意中取回不正确的器械。在照明不充足的区域进行手术可能会造成延误或分散注意力。监测系统可以识别并传送与正在使用的器械以及外科手术中的当前步骤相关联的监测数据。外科计算系统可以基于接收到的监测数据来确定手术室照明系统的参数以向医护专业人员提供视觉提示。这些参数可以指示LED照明系统生成光以向医护专业人员建议可能适合下一步骤的一个或多个外科器械。聚光灯、LED指示器或一些其他视觉提示可以聚焦在适当的器械上。外科计算系统还可生成参数以控制一个或多个照明系统来指示外科器械的返回位置。这些参数可以使照明系统产生LED指示或聚光灯，指示可以放置器械的位置。所指示的位置可以是相对安全以避免掉到地板上的位置和/或对医护专业人员来说符合人体工程学的高效位置。
外科计算系统可以生成控制手术室中的照明系统的参数，以便最小化屏幕和视觉成像的干扰和饱和。
在人工或不良的照明条件下，人皮质醇水平可能显著下降。人可能受到压力并且具有较低的稳定能量水平的能力。暴露于昏暗的光以及太多的人造光可能导致人变得困倦和/或变得紧张。外科计算系统可以接收与医护专业人员的视觉提示相关联的监测数据，并且可以生成用于以增加聚焦的方式控制照明系统的参数。这些参数可以调整光的强度和/或色温以增强医护专业人员的警觉性。
图13示出了示例性时序图，其示出了在外科手术过程中基于手术室的监测方面的照明系统的示例性自适应控制。外科计算系统可以接收与手术室相关联的监测数据，并且可以基于接收到的监测数据生成用于控制照明系统的参数。参考图13，在部分A，描绘了响应于机器人控制活动的照明系统的示例性自适应控制。在部分A的顶部图形部分中，描绘了随着时间推移的机器人手术控制的使用，其中时间从左到右推移。在部分A的底部图形部分中，描绘了照明系统的操作，其可以在时间上并且响应于从外科计算系统接收的参数以流明为单位测量。如部分A的顶部图形部分所示，最初不使用机器人控制。在该不使用时段期间，顶部照明系统可以从外科计算系统接收可以使天花板照明系统生成白光的参数。外科计算系统可以接收指示外科手术可能很快发生的监测数据。例如，外科计算系统可以根据开始外科手术接收指示医护专业人员和/或器械的移动的数据。外科计算系统可以生成并传送参数以照亮外科照明，其可以称为Bovie照明。作为响应，并且如部分A的下部图形部分所示，手术照明或Bovie照明可以在时间t1(在部分A的上部图形部分上所示)开始。
如部分A中的上部图形所示，在时间t2，医护专业人员(例如，外科医生)可以转移到用于控制外科机器人的控制台。外科计算系统可以接收指示医护专业人员已经转移到控制台的监测数据。作为响应，外科计算系统可以生成参数以控制手术室中的照明系统。例如，外科计算系统可以生成参数以将顶部照明从白色天花板照明转换到蓝色天花板照明并且降低照明的强度。如图所示，在时间t3(在部分A的上部图形部分上指示)，顶部照明系统可以降低强度(例如，流明)并且将颜色改变为蓝色。在时间t4(在部分A的上部图形部分上指示)，医护专业人员可以开始转移出机器人控制台。响应于接收到指示转移出机器人控制的监测信息，外科计算系统可以生成参数并且将参数传送到顶部照明系统以增加强度，如部分A的下部图形部分所示。外科计算系统可以将参数传送到Bovie照明系统以将参数传送到顶部照明系统，以在医护专业人员在时间t5(在部分A的上部图形部分中指示)从机器人转移时增加强度。在时间t6(在部分A的上部图形部分中指示)，当医护专业人员开始再次转移到机器人控制台时，外科计算系统可以生成参数来以与先前所述的类似的方式修改顶部照明和Bovie照明。
外科计算系统可以接收指示医护专业人员已经再次转移出机器人并且可能已经开始其他手术步骤的监测数据。响应于所接收的指示机器人手术步骤完成的监测数据，外科计算系统可以生成并传送参数以修改手术室中的照明系统的操作。外科计算系统可以生成参数以使天花板照明系统生成白光，如在时间t7所指示的。
参考图13，在部分B，描绘了响应于手术室中的外科装置的操纵的照明系统的示例性自适应控制。在部分B的顶部图形部分中，外科器械的交接由脉冲表示。如图所示，在从左到右描绘的时间执行了许多器械交接。在部分B的底部图形部分中，描绘了照明系统的操作，其可以在时间上并且响应于从外科计算系统接收的参数以流明为单位测量。在部分B的示例中，描述了与器械托盘相关联的照明系统的操作。
如部分B的上部部分所示，在对应于外科医生进入机器人手术控制之前的时段的时间t2之前的时段(在部分A的上部图形中示出)期间，可以发生外科器械(其可以是套管针和/或观测仪器)的若干交接。在时间t2之前的该时段期间，如部分A中所述，可以在手术室中使用白色天花板照明。在采用白色天花板照明期间，可能不需要与器械托盘相关联的照明系统。在时间t3，当如部分A中所示，医护专业人员开始使用机器人外科系统并且顶部照明减少并且呈现蓝色时，外科计算装置可以将参数传送到与照明器械托盘相关联的照明系统，如在部分B的下部部分的时间t3开始所示。在时间t3和t4之间的时段期间，即外科医生正在使用机器人外科装置的初始时段，器械托盘被照亮。当器械交接在此时段发生时，如部分B的上部部分中的脉冲所示，外科计算系统传送参数以增加如由以流明为单位的脉冲所示的器械托盘照明，以便在操纵外科器械期间提供额外的光。在时间t4和时间t5之间的时段期间，当医护专业人员不使用机器人控制并且顶部蓝光照明被升高时(如在部分A的底部部分中所示)，即使在进行外科装置交接的情况下，器械托盘也可能不被照亮。在医护专业人员再次操作机器人外科装置的时间t6开始，外科计算系统传送照明系统的参数以照亮手术托盘。当器械交接在该时段期间发生时，如部分B中的上部图形中的脉冲所示，外科计算系统将参数传送到照明系统以增加提供给器械托盘的照明的强度，如部分B中描绘的下部图形中的以流明为单位的脉冲所示。在时间t7之后，对应于如部分A的底部图形中所示的减少的蓝光天花板照明的结束和白光天花板照明的重新接入，照明系统可以停止向器械托盘施加光。
参考图13，在部分C，描绘了响应于手术室中的医护专业人员流量的照明系统的示例性自适应控制。在部分C的上部图形部分中，与医护人员相关联的手术室内的移动时段由脉冲表示。如图所示，医护人员的大量移动随时间发生。例如，手术室内的移动可以对应于进出手术室的流量、外科医师进出使用机器人外科器械的位置的移动、外科器械的交接等。部分C的底部图形描绘了落地照明系统的激活。落地照明系统可包括例如引导手术室中人和移动的激光灯或LED灯，以及与手术室中的设备(例如手术台)相关联的灯，其提供设备区域中的地面的照明。如部分C中所示，当医护人员移动和交通发生时，如部分C的上部图形中所示的脉冲所示，落地照明系统被激活，如部分C的下部图形中的对应脉冲所示。外科计算系统可以接收与医护专业人员的移动相关联的监测数据，并且可以生成参数并将参数传送到落地照明系统。在如部分A中所示的在机器人外科系统的控制期间蓝色天花板照明被激活的时段期间，诸如例如床下照明的照明可以被激活，如部分C的下部图形中所示。落地照明的幅度可以在不同的时间点变化，以针对环境光进行调整。
参考图13，在部分D，描绘了响应于或基于环境光的显示监视器特征的示例性自适应控制。在部分D的顶部图形中，在显示监视器附近测量的环境光水平随时间变化而绘制。如图所示，所测量的环境光可以随时间变化并且可以反映手术室中的活动，诸如例如门打开和关闭、调整天花板照明系统、在使用机器人手术期间实施蓝光照明等。如图所示，当天花板照明系统产生白光照明时，监视器处的环境光可以相对较高，并且当在机器人手术期间可以采用蓝光天花板照明时，监视器处的环境光可以相对较低。
部分D的中间图形描绘了随着时间的推移施加到显示监视器的亮度，该亮度可以流明为单位测量。外科计算系统可以响应于手术室中的环境光来控制显示监视器亮度。如图所示，随着环境光增加，可以向上调整监视器的亮度，以在环境光增加期间保持可视性。在相对低的环境光的时段期间，例如可以对应于机器人手术的时段，可以向下调整监视器的亮度。监视器亮度可以以在显示监视器处保持优选对比度的方式跟随环境光。
部分D的底部图形描绘了随时间可在显示监视器处采用的颜色。高于0的值可以称为暖色，而低于0的值可以称为冷色。如图所示，在相对高的环境光和相应的相对高的监视器亮度期间，监视器显示颜色可以调整到相对冷的温度。在相对较低的环境光和相应地相对较低的监视器亮度的时段期间，监视器显示颜色可以调整到相对暖的温度。如图所示，在机器人手术可能正在进行的时段期间，对应于相对低的环境光的时段，外科计算系统可以将参数传送到显示监视器以调整为使用较暖的颜色来显示。
外科计算系统可以被配置为监测手术室数据，并且可以基于监测数据来确定指示与手术室相关联的空气处理控制系统以改变手术室中的气流和/或空气过滤。外科计算系统可以接收可以与例如手术室中的空气质量和/或空气微粒相关联的监测数据。外科计算系统可以基于监测数据来确定用于控制或调整空气处理和过滤系统的操作的参数。这些参数可以调整执行手术隔离、排烟和/或空气过滤的手术室系统。
参考图12，在37118，外科计算系统可以获得或接收与手术室相关联的监测数据。监测数据可包括与手术室中的空气成分相关联的数据。与手术室中的空气成分相关联的数据可包括与空气中的微粒相关联的数据。
在37120，外科计算系统可以至少部分地基于监测数据来确定手术室中的一个或多个空气处理系统的一个或多个参数。该一个或多个空气处理系统可包括例如空气过滤系统、烟雾评估系统、空气处理器系统或空气压力系统中的一者或多者。如果监测数据包括与手术室中的空气中的微粒相关联的数据，则外科计算系统可以确定一个或多个空气管道控件的一个或多个参数以调整手术室中的气流。外科计算系统可以确定一个或多个空气压力控件的一个或多个参数，以调整手术室中的气流。外科计算系统可以确定一个或多个排烟控件的一个或多个参数以调整手术室中的烟雾。
在37122，外科计算系统可以将该一个或多个参数传送到与手术室相关联的系统。外科计算系统可以将一个或多个参数传送到例如与手术室相关联的一个或多个空气处理系统。
在37128，与手术室相关联的一个或多个系统可以接收这些参数。在37132，该一个或多个系统可以基于接收到的参数来修改它们的操作。例如，响应于接收到的参数，一个或多个空气处理系统可以增加操作强度以从手术室的特定部分排出空气、增加由空气过滤系统处理的空气的体积和/或增加手术室的特定部分中的气流的压力。
手术室环境被认为是造成手术部位感染率的原因之一。手术室空气的质量、气流的中断和其他因素可能增加污染风险。空气微粒计数(APC)可能受到人流量增加、手术室的门打开、设备的移动以及手术室中可能发生的其他活动的影响。这些活动有可能加剧细菌传播。外科计算系统可以接收与空气颗粒以及视频或RFID标签相关联的监测数据，并且可以识别手术室中的活动的位置。外科计算系统可以确定用于控制管道和/或空气控制阀的参数，以改变空气的流动并且将清洁空气的流动引向移动区域。外科计算系统可以监测视频数据以识别将要移动的设备，并且可以用参数来响应以影响空气的流动。例如，如果要移动监视器或外科显示器，则外科计算系统可以传送参数，这些参数使空气处理系统将气流从外科医生和/或其他工作人员的方向朝监视器或外科显示器引导，以便将空气引导离开手术部位，直到空气微粒的监测数据是可接受的。外科监测系统可以接收与视频和RFID标签相关联的数据，并且可以基于该数据确定工作人员正在进入或离开手术室。外科监测系统可以确定和传送参数，这些参数使空气处理系统从外科医生和/或工作人员朝向门的方向改变气流方向和/或气流速度。额外的流动可以引导来自手术部位的颗粒，并且可以持续直到空气微粒监测指示读数是可接受的。
手术室环境可具有一个或多个空气处理系统，其适于在手术室中产生正压和负压以控制气流、控制空气压力和过滤空气。为了对抗与人流量增加、门打开和/或设备移动相关联的潜在细菌传播，外科计算系统可以确定用于控制空气处理系统的参数以产生负空气压力以将空气从手术部位吸走，直到空气微粒监测指示读数是可接受的。
外科排烟系统可以是高流量真空源，其可用于在手术部位捕获可能在激光器和电外科单元的使用期间产生的烟气气溶胶和气体。美国职业安全与健康管理局估计每年有500,000名工人可能暴露于激光和电外科烟雾。仅使用外科面罩可能无法提供足够的外科烟雾防护。外科计算系统可接收与手术室空气中的微粒相关联的监测数据，并且视频数据可以识别何时可能需要排烟。外科计算系统可以基于监测数据来确定生成参数并将参数传送到一个或多个排烟系统以减少手术区域中的烟气量。这些参数可以控制从手术区域去除烟雾的真空泵的操作水平。
外科计算系统可以被配置为监测手术室数据，并且可以基于监测数据来确定指示与手术室相关联的加热和/或冷却控制系统降低或增加室温。外科计算系统可以接收可以与例如患者和/或医护专业人员的生物标志物相关联的监测数据。外科计算系统可以基于监测数据来确定用于控制与手术室相关联的加热和/或冷却系统的参数。这些加热和/或冷却系统可以是环境和/或局部控制系统。室温控制可以基于患者或医护专业人员的生物标志物跟踪。
参考图12，在37118，外科计算系统可以获得或接收与手术室相关联的监测数据。监测数据可包括与位于手术室中的患者和/或医护专业人员中的一者或多者相关联的生物标志物数据。生物标志物数据可包括例如与关联于患者或医护专业人员中的一者或多者的体温相关联的数据。
在37120，外科计算系统可以至少部分地基于监测数据来确定手术室中的一个或多个温度控制系统的一个或多个参数。如果与关联于患者或医护专业人员中的一者或多者的体温相关联的监测数据由外科计算系统确定为低于阈值，则外科计算系统可以确定与增加气温的该一个或多个温度控制系统相关联的一个或多个参数。如果与关联于患者或医护专业人员中的一者或多者的体温相关联的监测数据由外科计算系统确定为高于阈值，则外科计算系统可以确定与降低气温的该一个或多个温度控制系统相关联的一个或多个参数。
在37122，外科计算系统可以将该一个或多个参数传送到与手术室相关联的系统。外科计算系统可以将一个或多个参数传送到例如与手术室相关联的一个或多个温度控制系统。
在37128，与手术室相关联的一个或多个系统可以接收这些参数。在37132，该一个或多个系统可以基于接收到的参数来修改它们的操作。例如，一个或多个温度控制系统可以修改操作以根据接收到的参数增加或降低气温。
外科计算系统可以接收与手术室中的患者和/或医护人员相关联的生物标志物数据。外科计算系统可以基于与患者和/或医护人员的生物标志物数据相关联的监测数据来生成用于控制温度控制系统的参数。外科计算系统还可以在确定用于控制温度的参数时评估生物标志物水平、手术类型和/或手术步骤的关键程度。作为用于控制对外科手术至关重要的生物功能的手段，外科计算系统可以确定忽略可被认为是舒适的或正常的室温设置。例如，对于心脏手术或其他循环系统手术，通过将室温降低至低于正常温度以减缓生理功能来降低患者心率或疼痛敏感性可能是有益的。为了抵消大量使用CO2保温材料对室温造成的低温影响，外科计算系统可生成参数来控制温度控制系统，以在不考虑气体引入和排出的情况下保持患者体温的平衡。
外科计算系统可以基于医护专业人员和/或患者的体温来确定和传送参数。外科计算系统可以接收与医护专业人员和/或患者的体温(例如，核心体温)相关联的数据。研究表明，高温/低温可能影响学习能力和/或功能。当温度过高或过低时，大脑可能会不断提醒身体对这种情况采取措施。由于不断的干扰，很难保持专注。除了不舒服之外，人还可能分心。如果人感到寒冷，他们可能会消耗大量的能量来保持温暖。这就减少了集中注意力、灵感和注意力的精力。核心体温可能由于体力活动或压力而升高，这两者都可能影响表现。热成像系统和温度计可以用于收集医护专业人员的体温数据，其可以传送到外科计算系统。外科计算系统可以接收该数据并且可以确定用于调整室内空气的体积和/或温度并且可能将空气引导到特定个体以保持最佳体温的参数。
当核心体温不在36.5摄氏度和37.5摄氏度之间时，人的表现可能受到负面影响。体温升高的外科医生可能开始出汗，这可能会分散他的注意力。这也可能导致时间延迟，因为出汗可能需要停下来擦汗。汗液可能污染现场。出汗的外科医生可能比没出汗的外科医生更可能污染手术野。监测体征和核心温度以及采用监测数据来生成用于控制环境的参数可以减轻外科医生和/或其他专业人员的出汗。
核心温度过冷或过热都可能导致医护人员颤抖或震颤。手抖或颤抖可能影响对器械的抓握，这导致对手术部位的控制减少，进一步分散注意力。
外科计算系统可以基于与患者体温相关联的监测数据来确定用于控制温度控制系统的参数。在手术期间和手术后，患者的体温可能下降，有时甚至高达6华氏度。患者可能只被盖住一部分，可能会接受冷的静脉注射液，并且冷空气可以被泵入患者的肺部。患者接受的麻醉剂可能扰乱身体调整内部体温的能力。这些因素可能增加代谢率并使患者的心脏紧张。它还可能导致切口撕裂，破坏精细的手术修复，甚至导致牙齿断裂。因此，外科计算系统可以基于与患者相关联的监测数据来生成用于控制患者附近的温度的参数。
外科计算系统可以被配置为监测手术室数据，并且可以基于监测数据来确定实现与可能参与正在进行的外科手术的特定医护人员相关联的房间条件。外科计算系统可以确定监测数据指示或与外科手术的特定步骤(例如，关键步骤)相关联。如果外科计算系统确定监测数据指示正在执行外科手术中的特定步骤，则该外科计算系统可以确定与优选房间条件相关联的手术室系统的参数。该外科计算系统可以被配置为基于外科手术中的步骤的态势感知和重要性来确定实现对设备的基于分层优先级的调整的参数。
参考图12，在37118，外科计算系统可以接收与手术室相关联的监测数据。监测数据可包括与正在手术室中执行的外科手术中的步骤相关联的数据。
外科计算系统可以被配置为确定与参与正在手术室中执行的外科手术的医护专业人员相关联的参数。在37120，外科计算系统可以至少部分地基于监测数据和与参与外科手术的医护专业人员相关联的操作参数来确定手术室中的一个或多个系统的一个或多个参数。与医护专业人员相关联的参数可包括与对手术室的偏好相关联的参数。所接收的监测数据可以与外科手术中的步骤相关联。外科计算系统可以基于与对手术室的偏好相关联的参数和与外科手术中的步骤相关联的数据来确定与对手术室中的系统的调整相关联的一个或多个参数。与对手术室中的系统的调整相关联的该一个或多个参数可包括与增加与医护专业人员相关联的语音量相关联的参数。与对手术室中的系统的调整相关联的该一个或多个参数可包括与增加手术室中的噪声消除相关联的参数。与对手术室中的系统的调整相关联的该一个或多个参数可包括与增加与外科手术相关联的可听提示相关联的参数。
在37122，外科计算系统可以将该一个或多个参数传送到与手术室相关联的系统。外科计算系统可以将该一个或多个参数传送到例如与手术室相关联的一个或多个音频/视觉系统。
在37128，与OR相关联的一个或多个系统可以接收这些参数。在37132，该一个或多个系统可以基于接收到的参数来修改它们的操作。例如，一个或多个音频/视觉系统可修改操作，以增加或减少语音再现的音量、增加或减少噪声消除和/或增加可听提示。
外科计算系统可以基于接收到的监测数据来确定用于手术室系统并且与为手术室中的特定医护人员扩大或增加语音或音量相关联的参数。外科计算系统可以基于接收到的监测数据来确定用于手术室系统并且与可调整分段主动噪声消除相关联的参数。在确定参数时，外科计算系统可以平衡噪声消除和与外科手术相关联的交互活动。外科计算系统可以生成与象限噪声消除相关联的参数，这些参数可应用于具有在房间的四个象限内分开的扬声器的音频系统。外科计算系统可以确定使音频系统在特定象限中引导抗噪声并且将音频引导到单独的象限中的参数。外科计算系统可以生成手术室音频系统的参数，该手术室音频系统包括跟随手术室中的医护业人员的扬声器。外科计算系统可以确定用于这种音频系统的参数，由此这些参数控制扬声器以将音频引导至特定的医护专业人员。将音频引导到特定个体有助于医护专业人员保持对任务或工作的专注，同时避免分心或干扰。
外科计算系统可以基于接收到的监测数据来确定导致限制手术室进入或在手术室内移动的参数。例如，外科计算系统可以确定用于打开和控制通向手术室的门的系统的参数。
外科计算系统可以基于接收到的监测数据来确定导致外界声音安静的参数。例如，外科计算系统可以确定降低音频系统的音量并使电话静音的参数。
手术室可以利用增强现实系统，诸如例如2021年1月22日提交的名称为“AudioAugmented Reality Cues to Focus on Audible Information”的美国专利申请号17/156,329(代理人案卷号END9290USNP18)中描述的系统和实现，该申请的内容全文以引用方式并入本文。外科计算系统可以被配置为确定增强现实系统的参数以控制和调节可听现实提示，从而将注意力集中在关键的可听反馈上。
外科计算系统可以被配置为基于对外科手术中正在执行的步骤的感知、对任务的态势感知以及周围监测的环境提示来确定用于控制手术室系统的参数，其中选择这些参数以将系统的操作调整为与符合医护专业人员的偏好。例如，当外科计算系统确定监测数据指示正在执行特定外科任务并且指示环境可听水平高于阈值时，外科计算系统可以基于设备的优先化或关键程度列表以及它们对升高的水平的相关联贡献来确定调整手术室内的系统的参数，以降低噪声水平。
外科计算系统可以被配置为监视OR数据，并且基于该监测数据，可以确定生成与环境控制装置相关联的参数。该外科计算系统可以确定生成与调整例如环境控制装置的操作的强度、持续时间和/或快速性中的一者或多者相关联的参数。例如，外科计算系统可以确定生成与气流控制系统可操作的强度相关联的参数。该外科计算系统可以应用阈值来考虑该监测数据，并且可以基于度量对患者或医护专业人员的重要性来调整该外科计算系统可随时间应用的阈值。
参考图12，在37118，外科计算系统可以获得或接收与手术室相关联的监测数据。监测数据可以与例如OR中的空气传播颗粒相关联。监测数据可包括与传染性患者的呼气的发生相关联的数据。监测数据可包括与关联于癌症患者的排气或烟羽相关联的数据。
在37120，外科计算系统可以基于监测数据来确定对OR中的医护专业人员的风险等级。外科计算系统可以基于与OR中的空气传播颗粒相关联的监测数据来确定风险等级是升高的风险等级。外科计算系统可以基于一个或多个确定的风险等级来确定用于操作OR中的一个或多个系统的一个或多个参数。如果外科计算系统确定监测数据指示风险升高，则外科计算系统可以确定与OR相关联的空气过滤系统的一个或多个参数。这些参数可以与增加空气过滤系统的操作强度相关联。
在37122，外科计算系统可将该一个或多个参数传送到与OR相关联的系统。外科计算系统可以将一个或多个参数传送到例如与OR相关联的一个或多个空气处理系统。
在37128，与OR相关联的一个或多个系统可以接收这些参数。在37132，该一个或多个系统可以基于接收到的参数来修改它们的操作。例如，一个或多个空气处理系统可以响应于接收到的参数而增加从OR的特定部分排出空气的操作强度。
执行外科手术的外科医生可以在附近的癌组织上使用先进的能量装置，这可以产生相对大的烟羽。可以在外科计算系统处接收与空气羽流相关联的监测数据，该外科计算系统可以基于接收到的与羽流相关联的数据来确定修改烟雾或空气排出的速率、增加过滤系统的效率和/或增加房间过滤。外科计算系统可以将与经修改的操作相关联的参数传送到OR中的对应的空气和过滤系统。
麻醉师或支气管科医生可能会为已知具有传染性的患者引入通气管。患者可能打喷嚏或以其他方式呼气。可以在外科计算系统处接收与打喷嚏和/或通气管的放置相关联的监测数据。外科计算系统可以基于监测的患者的生物标志物来检测患者的咳嗽或打喷嚏，和/或可以接收指示与感染性飞沫相关联的危险水平的数据。外科计算系统可以基于监测数据所指示的检测到的喷嚏或咳嗽来确定增加一个或多个过滤和/或抽气系统的速度和/或能力。外科计算系统可以确定由于检测到的颗粒计数而快速增加吸入和过滤，并预测途中颗粒的增加以及未能捕获颗粒的潜在影响。外科计算系统可以确定与修改空气处理系统的操作相关联的参数并且将那些参数传送到系统。
因此，公开了用于基于与手术室相关联的监测数据对手术室系统进行自适应控制的系统、方法和工具。手术室内的监测系统可以被配置为收集关于例如手术室中正被治疗的患者、参与外科手术的医护专业人员以及手术室中的环境的数据。监测数据可被传送到外科计算系统。该外科计算系统可以接收该监测数据，并且可以基于该监测数据来确定用于控制与手术室相关联的各种系统的参数。该外科计算系统可以根据在该手术室中正在进行的外科任务来评估接收到的监测数据。该外科计算系统可以将这些参数传送到手术室系统。例如，可以在照明(例如，环境和焦点)系统、空气过滤和抽取系统、排烟系统、声音系统、视频系统和/或显示监视器系统处接收这些参数。这些系统可以基于接收到的参数来修改它们的操作。
计算系统可以监测手术室(OR)中的医护专业人员(HCP)并且提供与提高外科手术的性能和/或手术室的维护相关联的参数。与改善外科手术的性能和/或手术室的维护相关联的参数可以包括在建议、调整和/或反馈中。这些参数可以与HCP的移动、外科工作人员的活动、设备位置和/或使用等相关联。
例如，计算系统可以监测OR内的HCP运动、交互和移动，并且生成改善外科手术的性能和/或OR的维护的参数和/或建议。可以分析在整个外科手术过程中监测的HCP的运动、交互和移动。例如，可以识别对OR布局、外科器械组合和/或手术部位进入的改进，以提高运动的效率和/或外科手术的性能。
计算系统可以获得和分析与外科手术相关联的外科监测数据。外科监测数据可包括HCP的活动、设备位置、设备使用、停歇时间和/或等待时间和/或与外科手术相关联的类似数据。例如，计算系统可以基于该分析来生成一个或多个调整参数。调整参数可以改善与外科手术相关联的性能，诸如减少不必要的HCP在外科手术中的配置。调整参数可包括外科器械组合选择、手术部位进入位置、OR布局、外科手术和/或手术步骤的HCP人员配置、外科设备放置、外科器械使用、HCP定位、外科器械准备、音频和/或显示输出等中的一者或多者。
例如，计算系统可以接收与OR和/或外科手术相关联的监测数据。监测数据可包括与OR布局、HCP定位、HCP移动、外科设备位置、外科器械组合、手术部位进入位置、HCP人员配置、套管针放置、HCP活动、HCP行为和/或情绪等中的一者或多者相关联的数据。
计算系统可以获得外科手术计划。手术计划可包括外科手术的步骤、人员配置、OR布局、外科器械组合等。计算系统可以确定与外科手术(例如，正在进行的外科手术、即将到来的外科手术和/或过去的手术)相关联的手术数据。外科计算系统可以使用态势感知的外科系统来确定手术数据。外科计算系统可包括如本文关于图11所述的态势感知的外科系统5100。外科计算系统可以例如基于监测数据来导出或推断与外科手术相关的信息。手术数据可包括与HCP动作相对于手术计划的一致性相关联的数据，例如，诸如手术计划的步骤是否已经执行和/或已经及时执行。例如，外科计算系统可以基于监测数据确定外科手术中的当前手术步骤。
外科计算系统可以例如基于监测数据、手术计划和/或手术数据来确定与改善外科手术的性能和/或OR的维护相关联的一个或多个调整参数。调整参数可包括对OR布局、HCP定位、HCP移动、外科设备定位、外科器械定位、手术部位进入定位、HCP活动、HCP人员配置、外科器械使用等中的一者或多者的调整。外科计算系统可以发送调整参数的指示。计算系统可以将调整参数传送到与OR相关联的一个或多个系统。例如，计算系统可以将调整参数传送到被配置为控制OR中的通信系统的系统。通信系统可包括外科显示器或扬声器系统。例如，外科显示器可以呈现调整参数。
计算系统(例如，外科计算系统)可包括如本文关于图2所述的外科集线器20002。例如，外科计算系统可包括以下各项中的至少一项：与云计算系统20008通信的外科集线器20006，例如，如图2所述。外科计算系统可包括以下各项中的至少一项：外科集线器20006或与云计算系统20008通信的计算装置20016。云计算系统20008可包括至少一个远程云服务器20009和至少一个远程云存储单元20010。计算系统可以是或可包括HCP监测系统，诸如如本文关于图1至图3描述的HCP监测系统20000、20002、20003或20004。计算系统可以是操作地连接到HCP监测系统20000、20002、20003和/或20004的计算系统。计算系统可以是或可包括本文关于图9描述的计算系统20271。计算系统可以是或可包括本文例如关于图4描述的计算机系统20063。
外科监测数据可以经由外科集线器获得。例如，外科集线器可以从各种感测系统(诸如本文关于图1描述的可穿戴感测系统20011和/或环境感测系统20015)获得外科监测数据。外科集线器可从HCP监测装置35510、环境监测装置35512、患者监测装置5124和/或模块化装置5102获得监测数据，如本文关于图11所述。
图14示出了与外科手术相关联的示例性分析。外科手术可以基于结果成功和效率绘制在图37600上。从先前手术37602收集和分析的数据可以基于结果成功和效率来绘制。例如，计算系统可以基于监测数据、外科手术计划和/或外科手术数据来确定外科手术的结果成功和效率。结果成功可以基于外科手术是否成功、手术并发症是否发生等来确定。可以基于外科手术的持续时间、外科手术存在的HCP的数量、用于外科手术的器械的数量等来确定效率。
如图14所示，可以基于结果成功和效率来绘制外科手术。外科计算系统可以确定可改善外科手术的效率的调整参数，例如，诸如改善的OR布局和/或器械组合。如37604所示，外科计算系统可以在图37600上指示与所确定的调整参数相关联的改善的效率。
外科计算系统可以确定可改善外科手术37604的效率的调整参数，例如，诸如改善人员和/或器械的移动。如37606所示，外科计算系统可以在图37600上指示与所确定的调整参数相关联的改善的效率(例如，在外科手术37604之上)。
外科计算系统可以确定可改善外科手术37606的结果成功的调整参数，例如，诸如减少门和/或空气运动和交通。如37608所示，外科计算系统可以在图37600上指示与所确定的调整参数相关联的改善的结果成功(例如，在外科手术37606之上)。
外科计算系统可以确定可改善外科手术37608的效率的调整参数，例如，诸如改善的套管针跟踪、角度、位置、交换等。如37610所示，外科计算系统可以在图37600上指示与所确定的调整参数相关联的改善的效率(例如，在外科手术37608之上)。
外科计算系统可以基于跟踪OR来确定可改善外科手术37610的结果成功的调整参数，例如，诸如避免错过手术步骤的指示或通知。如37612所示，外科计算系统可以在图37600上指示与所确定的调整参数相关联的改善的结果成功(例如，在外科手术37610之上)。
外科计算系统可以基于监测数据来确定可改善外科手术37612的效率的调整参数，例如改善的器械组合和/或器械利用。如37614所示，外科计算系统可以在图37600上指示与所确定的调整参数相关联的改善的结果成功(例如，在外科手术37612之上)。
在一个示例中，外科计算系统可以接收与当前外科手术相关联的监测数据。基于监测数据，外科计算系统可以确定用于当前外科手术的调整参数，例如，其可改善效率和/或结果成功。例如，外科计算系统可以确定调整参数，调整参数可包括以下各项中的一项或多项：修改OR布局、修改器械组合、减少人员的移动、减少外科器械的移动、减少门/空气运动和交通、修改套管针跟踪、角度、位置和交换、通知工作人员避免错过手术步骤、调整外科器械组合、调整外科器械利用等。
计算系统可以基于监视器数据、手术计划和/或手术数据来生成经调整的OR布局。
图15示出了与监测OR和确定与改善外科手术的性能和/或OR的维护相关联的参数相关联的示例性处理。如图所示，在37800，可以获得监测数据。外科数据可以由监测系统、外科计算系统、监控系统等来监测。例如，监测系统可包括如本文关于图1至图3所述的HCP监测系统20002、20003或20004。监测系统可包括在外科计算系统中。监测系统可以监测与OR相关联的数据。监测数据可包括与一个或多个外科手术相关联的数据。外科手术可以在一个或多个OR中进行。监测数据可包括与HCP、患者、外科器械、外科设备和/或外科装置相关联的数据。监测数据可包括与定位相关联的数据。监测系统可监测与外科手术相关联的数据，例如手术进入位置和/或套管针位置。可以在外科手术之前、期间和/或之后连续地收集和传送监测数据。
监测系统可包括OR室成像系统。监测系统可包括一个或多个感测系统，例如，诸如本文关于图2所述的外科医生感测系统20020。外科医生感测系统可以由HCP佩戴。外科医生感测系统可以监测与HCP相关联的生物标志物。感测系统可包括患者感测系统。例如，患者感测系统可以由患者佩戴。患者感测系统可以监测与患者相关联的生物标志物。
可以监测环境，诸如OR中的环境。该一个或多个感测系统可包括环境感测系统。环境感测系统可包括相机，该相机可以是如本文在图2中所述的一组相机20021。环境感测系统可包括麦克风，该麦克风可以是如本文在图2中所述的一组麦克风20022。环境感测系统可包括可以部署在手术室中的其他传感器。例如，环境感测系统可包括相机、麦克风和/或可以部署在OR中的其他传感器。例如，监测系统可包括OR室成像系统、外科医生感测系统、患者感测系统和/或环境感测系统。
例如，监测系统可包括RF系统。RF系统可以是智能的和自我识别的。例如，可使用RFID标签。RFID标签可用于识别HCP。RFID标签可用于确定HCP位置。RFID标签可用于识别外科器械。RFID标签可用于识别外科器械位置。
监测系统可以监测与OR内的HCP相关联的数据。HCP监测数据可包括与HCP运动和移动、定位、活动、情绪、人员配置、生物标志物等相关联的数据。例如，与HCP运动和移动相关联的HCP监测数据可包括身体的外围移动(例如HCP的臂和躯干)和/或在遍及OR的总移动。与遍及OR的总移动相关联的监测的HCP数据可包括围绕OR和/或进入或离开OR的移动。例如，与HCP活动相关联的HCP监测数据可包括HCP活动强度和/或所进行的活动。例如，与HCP情绪相关联的HCP监测数据可包括在OR中的情绪性行为，诸如HCP表达和/或HCP交互。例如，与人员配置相关联的HCP监测数据可包括用于外科手术和/或手术步骤的OR内的HCP和/或外科工作人员的数量。HCP监测数据可包括与整个外科手术过程中的产品流动和活动相关联的数据。
HCP监测系统可以监测与OR内的HCP相关联的数据。HCP监测系统可以监测与HCP在OR内的定位相关联的数据。与HCP定位相关联的监测数据可包括HCP在OR内的位置。与HCP定位相关联的监测数据可包括HCP的姿势。与HCP定位相关联的监测数据可包括HCP的特征，例如身高、臂长、手形、手长、腰宽、肩宽、年龄等。与HCP定位相关联的监测数据可包括HCP的头部或眼睛位置。例如，HCP的头部或眼睛位置可包括视角，诸如HCP正在看的方向。
HCP监测系统可以监测与患者相关联的数据，诸如患者在OR内的定位。例如，与患者定位相关联的监测数据可包括患者的特征，诸如身高、体重、腰高、肩高等。监测的患者定位数据可包括患者在OR中的床上的位置。监测的患者定位数据可包括患者在OR内的位置。监测的患者定位数据包括相对于OR内的HCP位置的患者位置。监测的患者定位数据可包括放置在患者身上的套管针的位置。
HCP监测系统可以监测与OR内的外科设备相关联的数据。外科设备可包括外科器械、外科装置、机器人外科设备等。外科装置可包括外科进入装置。HCP监测系统可以监测与OR内的外科设备定位相关联的数据。HCP监测系统可以监测与手术台(例如本文关于图2所述的手术台20024)相关联的数据。HCP监测系统可以监测与手术台和/或手术盘(例如梅奥支架)相关联的数据。例如，HCP监测系统可以监测与外科器械的移动相关联的数据。
HCP监测系统可以监测与视觉显示器(例如外科显示器)相关联的数据。例如，监测数据可包括与视觉显示器定位相关联的数据。视觉显示器定位数据可包括视觉显示器位置和/或视觉显示器角度。监测的视觉显示器定位数据可包括与视觉显示器相关联的显示设置，例如与视觉显示器相关联的亮度、色温、颜色对比度和/或字体中的一者或多者。
例如，HCP监测系统可以执行对象检测。HCP监测系统可以执行对象检测以跟踪例如OR内的对象。可以执行移动对象检测以识别给定地点或区域中的人或对象的物理移动。通过在移动对象和静止地区或区域之间进行分割，可以跟踪移动对象的运动，并且因此可以稍后对其进行分析。移动对象检测可以经由背景减除、帧差分、时间差分和/或光流分析来执行。
例如，HCP监测系统可以使用RF系统来定位OR中的HCP和外科设备。RF系统可以是智能和自我识别的RF系统。可以使用空间识别传感器来定位HCP、器械、设备和/或边界。可以经由无线传感器和信标来跟踪HCP、设备和/或边界相对于房间和/或相对于患者的位置。RFID标签可以附连到器械和/或HCP上。外科器械或HCP可以与唯一RFID标识相关联。基于RFID标签，可以监测和/或跟踪外科器械和HCP的位置。
例如，HCP监测系统可以在外科手术之前监测与OR相关联的数据。HCP监测系统可以监测OR中各种外科设备和HCP的位置、移动和/或取向。例如，可使用陀螺仪或3轴加速度计来确定取向和位置。
例如，HCP监测系统可以记录外科手术，例如腹腔镜手术。HCP监测系统可以使用相机和/或麦克风来记录外科手术。
监测系统可以监测与OR布局相关联的数据。例如，OR布局监测数据可包括与外科设备、外科器械、HCP站、相机、显示器等相关联的数据。
例如，OR布局监测数据可包括与外科设备相关联的数据，诸如定位数据。外科设备定位数据可包括手术台定位、手术床定位、相机定位、显示器定位等。手术床可以是如本文关于图2所述的手术台20024。与外科器械定位相关联的OR布局监测数据可包括位于OR中的外科器械(可包括替换外科器械)的组合。
例如，OR布局监测数据可包括与外科器械相关联的数据。与外科器械相关联的数据可包括外科器械组合、外科器械替换、外科器械定位、外科器械交换、外科器械使用等。例如，外科器械组合可以是可用于OR和/或外科手术的外科器械的类型和/或数量。例如，外科器械定位可包括OR内外科器械的位置。外科器械定位可包括例如在使用期间外科器械的取向。例如，可以监测外科器械交换，例如外科器械在HCP之间的交接。在示例中，可以监测HCP之间的外科器械交接的数量。例如，可以监测外科器械的使用，例如使用的持续时间。可以监测外科器械准备就绪。例如，外科器械准备就绪可包括外科器械是否在OR内供使用和/或准备使用(例如，从包装中取出、灭菌)。
图16示出了可以基于监测数据生成的外科手术期间的示例性OR布局和HCP活动。如图16所示，OR 37650可包括HCP、外科设备等。OR 37650中的HCP可包括外科医生37652、麻醉师37654、巡回护士37656和/或擦洗护士37658。OR 37650可包括外科设备，例如手术台37660和/或HCP设备台。HCP设备台可包括外科医生设备台37662a、37662b和37662c、麻醉师设备台37664a和37664b、巡回护士设备台37666a和37666b和/或擦洗护士设备台37668a和37668b。
计算系统可以在整个手术期间获得HCP总移动数据，例如，如图16所示。在外科手术期间，HCP可以在设备站和手术进入部位之间行进，手术进入部位例如可以在手术台37660上的患者上。例如，如37670所示，可以基于监测数据来计算手术期间HCP的累积位移。累积位移图37670可以示出整个手术中HCP的总的总移动。计算系统可以基于监测数据来确定外科手术期间的停歇时间和/或等待时间。例如，如果HCP因等待测试结果而被耽搁，则可能经历停歇时间和/或等待时间。例如，基于检查活检和/或边缘以确定手术中是否需要切除的病理学等待时间，可能会出现延迟。例如，基于设备故障可能经历停歇时间和/或等待时间。例如，外科计算系统可以基于与外科手术计划不一致的延迟来确定停歇时间和/或等待时间。例如，如37672所示，可以在外科手术期间为HCP指示停歇时间和/或等待时间。例如，可以基于设备等待时间、手术等待时间、延迟时间等中的一者或多者来指示停歇时间和/或等待时间。图37674示出了在外科手术过程中针对HCP计算的人体工程学风险因子。监测数据可包括与HCP定位相关联的数据。计算系统可以基于与HCP定位相关联的数据来确定人体工程学风险。例如，计算系统可以计算高人体工程学风险因子，其中监测数据指示别扭的HCP定位。
可以获得用于外科手术的手术计划。外科手术计划可包括与外科手术相关联的细节，例如，外科手术步骤的建议、器械组合、外科手术的HCP数量、手术和/或手术步骤的持续时间、手术进入位置、套管针放置等。
可以例如由外科计算系统获得(例如，接收、生成等)监测数据(例如，如图15中的37800所示)。可以获得来自先前外科手术的监测数据。先前外科手术监测数据可包括与来自先前外科手术的器械组合、手术部位进入位置、OR布局、人员配置、套管针放置等相关联的数据。
返回参考图15，在37802，外科计算系统可以确定手术数据。手术数据可以与外科手术计划相关联。例如，外科计算系统可以确定手术数据，诸如外科手术和/或手术步骤的持续时间、所执行的手术步骤、手术期间的不活动和/或停歇时间等。例如，外科计算系统可以基于监测数据、外科手术数据和/或外科手术计划中的一者或多者来确定HCP是否已经按外科手术计划行动。例如，外科计算系统可以确定跳过了手术步骤。例如，外科计算系统可以确定手术步骤执行不及时。例如，外科计算系统可以确定手术步骤执行不当。例如，外科计算系统可以确定重复了手术步骤。
在37804，可以确定调整参数。外科计算系统可以例如基于监测数据和/或手术计划数据来确定调整参数。调整参数可以与对定位、HCP移动、HCP活动、HCP情绪、外科器械等的调整相关联。外科计算系统可以确定调整参数，例如以改善在外科手术期间执行的活动的流动、减少整个外科手术中的移动、减少OR内的可能污染、减少手术之间的OR周转时间、改善外科手术的效率、增加外科手术期间的HCP注意力等。如本领域技术人员可以理解的，在确定中可以使用各种优化模型、模拟模型和/或过程模型。例如，外科计算系统可以基于与先前手术相关联的数据和/或元数据来确定外科器械组合、手术进入位置、OR布局和/或HCP人员配置的调整参数。
如本文关于图14所述，可例如基于效率和/或结果成功来评估外科手术。效率可以与外科手术完成所花费的持续时间相关联，该持续时间可包括设备等待时间、器械更换时间、手术等待时间等。例如，如果存在较低的设备等待时间、器械更换时间和/或手术等待时间，则外科手术可能更有效。效率可以与整个手术中的总移动相关联。例如，较少的累积位移可使外科手术更有效。外科手术可以与历史手术数据进行比较以确定与基线评分的比较。
例如，外科计算系统可以确定与定位相关联的调整参数，诸如针对OR布局、外科设备定位、外科器械定位、手术部位进入、套管针定位等的调整。针对OR布局的调整可包括外科设备、外科器械、相机、显示器等的调整定位。外科设备可包括手术台，其可以指定给特定的HCP。
图17示出可由外科计算系统生成的用于外科手术的经调整的OR布局。如图17所示，经修改的OR布局可包括HCP、外科设备等。OR 37700中的HCP可包括外科医生37702、麻醉师37704、巡回护士37706和/或擦洗护士37708。OR 37650可包括外科设备，例如手术台37710和/或HCP设备台。HCP设备台可包括外科医生设备台37712a、37712b和37712c、麻醉师设备台37714a和37714b、巡回护士设备台37716a和37716b和/或擦洗护士设备台37718a和37718b。
例如，外科计算系统可以确定与外科设备定位相关联的调整参数。外科计算系统可以接收与HCP在整个OR中的移动相关联的监测数据。如图16所示，在整个手术中，HCP可以在外科设备台和手术入口部位之间多次行进。基于监测数据，外科计算系统可以确定经调整的HCP设备台位置，其可以位于更靠近手术进入部位的位置。
例如，外科计算系统可以确定擦洗护士设备台37718a和37718b的经调整的位置。经调整的位置可以在位置上更靠近外科医生、外科医生设备台和/或手术进入部位。基于与手术进入部位的接近度，经调整的HCP设备定位可以减少整个手术中的移动。对设备放置的改进可以减少HCP和器械的低效移动，这可以改进OR的移动流动。
例如，外科计算系统可以确定外科设备定位的调整参数，使得HCP移动路径不相交。如图17所示，外科计算系统可以确定巡回护士设备台37716a和37716b的经调整的位置。经调整的巡回护士设备台位置可以位于OR中，使得麻醉师37704在手术期间不与巡回护士37706交叉路径。减少移动交叉可以提高外科手术过程中的移动效率。
例如，外科计算系统可以确定与手术部位进入定位相关联的调整参数。外科计算系统可以接收与套管针使用和定位、外科手术类型、患者体型、共病、器械交换等相关联的监测数据。基于监测数据，外科计算系统可以确定调整参数，例如经调整的套管针角度。外科计算系统可以确定调整参数，例如经调整的入口。
基于OR布局的经修改的定位，与图16中的OR 37650相比，图17中的OR 37700可以允许具有更高效率和/或结果成功的外科手术。例如，OR 37700可以减少累积位移(例如，如37720所示)、停歇时间和/或等待时间(例如，如37722所示)和/或人体工程学风险因子(例如，如37724所示)。可以例如基于具有外科设备定位的OR 37700而减少累积位移，从而避免不必要的移动。例如，OR 37700可以允许例如基于减少的设备等待时间、器械交换时间、手术等待时间等更快地执行外科手术。因此，经修改的OR布局37700可以提高外科手术的效率和/或结果成功。
返回到图15，在37806，可将调整参数传送到例如OR内的系统。例如，外科计算系统可以基于定位参数生成控制信号。控制信号可以传送到OR中的系统，并且系统可以基于接收到的调整参数来修改它们的操作。控制信号可以被配置为执行调整。控制信号可包括调整手术相机位置和/或调整视角。控制信号可包括建议调整HCP在OR内的移动的指示。例如，可以呈现调整参数。
手术部位感染可能是健康问题。例如，如果在OR中存在环境污染，则外科计算系统可以确定手术部位感染风险可能增加。环境污染可能基于OR中的交通而发生。HCP移动数据可包括OR中的HCP流量，例如门打开、移动、外科手术期间OR内的人数等。例如，如果最小化OR内的交通，则可以减少环境污染，诸如空气和/或伤口污染。
例如，外科计算系统可以确定与减少OR的可能污染相关联的调整参数。外科计算系统可以获得与HCP移动相关联的监测数据，例如，其可以指示潜在的环境污染。HCP移动可包括可能导致环境污染的移动。基于监测数据，外科计算系统可以确定与手术期间对HCP移动的限制、门打开的限制、外科手术期间对OR内的HCP数量的限制等相关联的调整参数。
外科计算系统可以例如基于监测数据和/或手术数据来确定与修改HCP动作相关联的调整参数。例如，外科计算系统可以获得与手术前步骤和/或手术后步骤相关联的监测数据和/或外科手术数据。外科计算系统可以跟踪外科手术之间的OR周转时间。基于周转时间，外科计算系统可以确定OR已为下一外科手术准备(例如，清洁、清除和重新储存)的效率。外科计算系统可以基于监测数据来确定手术步骤执行不当。基于确定手术步骤执行不当，外科计算系统可以确定手术步骤必须重新执行。外科计算系统可以确定已经不及时地执行了手术步骤。基于确定已经不及时地执行了手术步骤，外科计算系统可以分配更多的工作人员来执行手术步骤。
例如，外科计算系统可以确定OR为下一外科手术的准备不正确。下一外科手术可能涉及使用外科器械，例如外科缝合器。外科计算系统可以基于监测数据来确定外科缝合器未准备好和/或未位于OR中。基于确定OR准备不当，外科计算系统可以向工作人员通知准备失败。外科计算系统可以通知工作人员在外科手术之前准备外科缝合器。
例如，外科计算系统可以确定在外科手术之后OR的清洁低效。外科计算系统可以接收与在外科手术之后清洁OR的工作人员相关联的监测数据。监测数据可指示重复了清洁步骤。外科计算系统可以确定不需要重复的清洁步骤来适当地清洁OR。外科计算系统可通知工作人员重复步骤不是必需的，例如，以提高清洁程序的效率。例如，基于监测数据，外科计算系统可以确定正在重复清洁步骤。基于该确定，外科计算系统可以通知执行该重复步骤的工作人员停止。
外科计算系统可以确定与用于外科手术的HCP的数量相关联的调整参数。例如，外科计算系统可以接收与外科手术期间OR中HCP的数量和/或HCP活动水平相关联的监测数据。基于监测数据和/或生物标志物数据(例如，如本文所述)，外科计算系统可以确定用于外科手术的OR中的经修改的HCP数量。经修改的HCP数量可以是用于外科手术的HCP数量的增加或减少。例如，外科计算系统可以将HCP活动强度与一个或多个阈值强度水平进行比较，以确定外科手术需要更多或更少的工作人员。HCP活动强度可以基于HCP压力水平和/或HCP不活动来确定。例如，如果HCP空闲和/或不执行活动，则HCP活动强度可能低。例如，如果HCP正在经历压力，则HCP活动强度可能高。
例如，外科计算系统可以确定减少用于外科手术的HCP的数量。例如，如果基于监测数据确定为外科手术配备的人员过多，则外科计算系统可以确定减少用于外科手术的HCP的数量。例如，如果在OR中存在空闲的和/或不执行活动的HCP，则为外科手术配备的人员可能过多。例如，如果可以用比存在的HCP更少的HCP执行外科手术，则可以确定为外科手术配备的人员过多。例如，如果HCP活动水平低于阈值，则外科计算系统可以确定减少用于外科手术的HCP的数量。例如，如果HCP在整个外科手术过程中具有停歇时间或在预定的持续时间内不活动，则HCP活动水平可能低于阈值。
例如，如果基于监测数据确定为外科手术配备的人员不足，则外科计算系统可以确定增加用于外科手术的HCP的数量。例如，如果在OR中没有足够的HCP来执行外科手术，则为外科手术配别的人员可能不足。例如，如果HCP活动强度和/或HCP压力水平高，则可以确定为外科手术配备的人员不足。例如，如果HCP活动水平超过阈值，则外科计算系统可以确定增加用于外科手术的HCP的数量。
可以在整个手术期间监测工作人员的使用。外科手术内的第一手术步骤可能比第二手术步骤需要更多的HCP人员。外科计算系统可以连续地监测外科手术以确定特定手术步骤的人员配置需求。例如，外科计算系统可以确定第一外科手术步骤的人员过多，并且可以确定第二外科手术步骤的人员不足。外科计算系统可以基于手术步骤和/或任务的完成来确定减少HCP的数量，例如，因为不再需要HCP。外科计算系统可以基于手术步骤和/或任务的开始来确定增加HCP的数量。
例如，基于确定修改OR中的HCP的数量，外科计算系统可以向OR指示或给出通知。如果外科计算系统确定减少OR中的HCP的数量，则可以向某些HCP给出离开OR的通知。如果外科计算系统确定增加OR中的HCP的数量，则可以向HCP给出进入OR的通知。
例如，外科计算系统可以确定与外科器械相关联的调整参数，诸如外科器械组合、外科器械交换、外科器械使用等。例如，外科计算系统可以确定用于外科手术和/或手术步骤的推荐外科器械。外科计算系统可以确定推荐的外科器械以改善器械与工作的相关性。外科计算系统可以确定推荐的外科器械以预期在外科手术中对外科器械的意外需要。
例如，外科计算系统可以接收与外科器械交换相关联的监测数据。外科计算系统可以跟踪相对于外科手术和/或任务的外科器械交换以及完成外科手术所经过的持续时间。例如，外科计算系统可以跟踪具有类似功能的外科器械之间的器械交换，诸如双极RF、单极RF和/或超声先进能量装置。外科计算系统可以将外科器械与完成外科任务所花费的时间相关联。外科计算系统可执行手术步骤的视频分析以确定能量装置完成外科任务(例如解剖或横切任务)的效率。
基于监测数据，外科计算系统可以确定推荐的外科器械，例如用于外科手术和/或并发症的装置的组合。推荐的外科器械可以提高外科手术的效率或功效。外科计算系统例如可以确定提高效率的推荐器械组合，诸如减少执行外科任务的时间，但保持外科结果。例如，外科计算系统可以基于随时间监测的外科器械的密封/渗出性能来确定推荐的外科器械。例如，外科计算系统可以基于与相邻结构的接近度来确定推荐的外科器械，以实现安全性(例如管理热扩散)和将来的手术步骤的效率。在示例中，外科计算系统可以确定推荐的外科器械以快速地解剖脂肪组织，例如，因为重要器官远离手术部位。在示例中，外科计算系统可以例如基于与结构的接近度来确定推荐的外科器械，以执行精细解剖来精确和/或安全地暴露血管。在示例中，外科计算系统可以基于密封性能来确定用于横切血管的推荐外科器械。
例如，外科计算系统可以监测外科器械组合和替换。外科计算系统可以基于与先前手术相关联的监测数据来确定器械对进入、器械交换、器械利用和/或完成手术的时间的影响的各种组合的效率。基于所确定的效率，外科计算系统可以确定推荐的外科器械组合。所确定的推荐的外科器械组合可以减少完成手术的时间。
外科计算系统可以基于检测到的手术并发症期间的预期需求来确定推荐的外科手术器械，例如，以最小化外科手术的延迟。例如，计算系统可以识别特定外科器械、辅助治疗、特定外科装置和/或用于治疗检测到的手术并发症的外科产品。例如，可治疗手术并发症的所识别的外科器械可以在外科手术计划之外。
例如，外科计算系统可以接收与外科手术相关联的监测数据。监测数据可包括外科器械使用和/或辅助治疗使用。外科计算系统可以基于监测数据和/或手术计划来确定推荐的外科器械、辅助疗法、外科装置、外科产品等，例如以最小化手术内的意外需求。
例如，外科计算系统可在手术并发症的情况下确定具有备用外科器械。外科计算系统可以基于汇总或编译过去的手术、共病、生物标志物监测和/或成像来预期对备用外科器械的需求。例如，外科计算系统可以确定与某些生物标记物测量结果组合的外科手术可导致手术并发症。基于预期的手术并发症，外科计算系统可以确定否则可能未预料到的推荐外科器械。确定推荐的外科器械可以最大限度地减少取回未预料到的产品的需要，这可能会导致手术延迟。
例如，外科计算系统可以基于与先前外科手术相关联的监测数据来识别手术可能需要的重复使用的替代产品和/或附加产品。手术计算系统可以确定添加手术可能需要的附加产品和/或将重复使用的替代产品存放在OR备品存储位置。例如，外科计算系统可以基于缺少的设备库存来确定主要建议和备用替代组合建议。外科计算系统可以接收与用于外科手术的OR设置相关联的监测数据。OR设置数据可包括旨在用于手术的外科器械组合物和本地备品存储内的器械组合。外科计算系统可以确定用于旨在用于手术的器械组合的推荐外科器械和本地备品存储中的器械混合，使得可以提供手术(包括预期的手术并发症)可能需要的外科器械。
例如，手术并发症可能需要通过可能不可用的独特装置进行治疗。外科计算系统可以确定推荐的外科器械，诸如装置组合和/或方法，以实现与使用独特/理想装置相同的外科结果。
外科计算系统可以例如基于监测数据和/或手术数据来确定与预期将在手术中使用的外科器械相关联的参数。例如，外科计算系统可以确定外科器械是否准备就绪，以便在手术中需要时使用。例如，外科计算系统可以基于外科手术计划来确定将在下一手术步骤中使用的外科器械。外科计算系统可以预期外科手术步骤以及对于预期步骤的处于即用状态的外科产品的需要。
外科计算系统可以例如基于监测数据来确定外科器械未准备好(例如，处于即用状态)。外科计算系统可以基于确定外科器械未准备好而向HCP指示准备外科器械。该指示可以被配置为提示HCP在外科器械需要用于预期步骤之前准备外科器械，这可以防止手术延迟。在示例中，外科计算系统可以例如基于监测数据来确定外科器械不存在于OR内。外科计算系统可以基于确定外科器械不存在于OR内而向HCP指示取回外科器械。在预期步骤之前取回外科器械可以防止手术延迟。
外科计算系统可以确定与减少OR内的不活动和/或停歇时间相关联的参数。例如，外科计算系统可以监测OR内的停歇时间和不活动。基于监测到的OR内的停歇时间和不活动和/或手术数据，外科计算系统可以确定与减少外科手术期间的等待时间相关联的参数。外科计算系统可以确定OR内的不活动和/或停歇时间不符合外科手术计划。例如，如果不活动超过预定时间阈值，则不活动和/或停歇时间可能不符合外科手术计划。
如果外科计算系统检测到OR正在等待结果或在进行到下一手术步骤之前要完成其他工作，则外科计算系统可以确定OR中的停歇时间和不活动。例如，不活动可以基于从检查活检和/或边缘到确定下一手术步骤(诸如确定是否需要切除和/或确保执行足够的切除)的病理等待时间而发生。
外科计算系统可以基于检测到的设备故障来确定停歇时间和不活动。例如，设备故障诸如监测设备故障可能延迟外科手术并且影响患者流动和/或资源利用。为了防止设备故障，外科计算系统可以确定维护计划和/或更换计划，其可以减少在外科手术期间由故障导致的不活动。例如，外科计算系统可以接收监测数据和/或手术数据。监测数据和/或手术数据可以指示设备故障发生的类型、频率和/或时间。基于设备故障发生的类型、频率和/或时间，外科计算系统可以确定外科设备的维护计划或计划更换，例如以防止故障发生。
设备故障可能例如基于设置不正确而发生。外科计算系统可接收与OR设置、HCP反应和/或面部反应等相关联的监测数据。外科计算系统可以基于监测数据和程序数据来识别与不正确设置的设备相关联的错误。基于所识别的错误，外科计算系统可以向工作人员通知或提供指示，例如，以在手术之前干预、训练和/或确认设置。
外科计算系统可以确定与运行模拟器和/或测试运行相关联的参数，例如，以防止设备故障并减少所导致的停歇时间。可以在设备设置之后运行模拟器，例如，以执行测试运行，以在外科手术之前确认设备将不会发生错误。例如，模拟器可包括通过在不对任何人或周围环境造成伤害的功率电平下的正常操作来对能量装置进行排序。例如，RF能量装置可以以处于最低设置的电压和电流激活能量，以确认接收到信号。
OR中的停歇时间和不活动可以基于缺乏适当的计划、团队工作缺陷、通信间隙、经过训练的支持人员的可用性有限等而发生。外科计算系统可以例如基于监测数据和/或手术计划来确定OR中不符合外科手术计划的不活动。手术计划可以指示应该在分配的时间内执行手术步骤。外科计算系统可以确定不符合外科手术计划的不活动，例如，如果手术步骤花费比所分配的时间更长的时间来完成。外科计算系统可以生成不符合外科手术计划的不活动的指示。外科计算系统可以确定与不符合外科手术计划的不活动相关联的建议。
例如，外科计算系统可以基于外科手术的类型来确定使用游戏簿和/或应用程序/平板电脑的建议。在外科手术之前，游戏簿和/或应用程序/表可以向工作人员提供手术的概述，向工作人员指示职责、动作顺序、设备设置步骤、常见错误/问题的故障排除等中的一者或多者。该游戏簿和/或应用程序/表可以确保该团队做好准备并且知道该外科手术的角色和责任。可以监测任务是否被正确执行。外科计算系统可以基于监测数据来确定任务执行不当，诸如任务被跳过、以错误的顺序执行和/或执行不及时。例如，如果外科手术计划要求采取步骤，但是对监测数据的分析指示没有执行该任务，则可以跳过该外科任务。例如，如果监测数据指示任务以不正确的顺序执行，则外科任务可能已经被不正确地执行。外科计算系统可以向OR中的工作人员生成与听觉、视觉和/或触觉反馈相关联的指示。
OR中的停歇时间和不活动可以基于针对外科手术的患者定位而发生。在手术之前，可以将患者转移到手术台。可以基于HCP的计划和协调来执行患者的最终定位。HCP可能在手术之前花费时间来确定患者的最终定位。延迟可能基于患者在外科手术过程中的重新定位而发生。
例如，外科计算系统可以接收监测数据和/或外科手术计划，例如患者特征/概况、外科手术类型、OR布局、设备定位等。基于监测数据和/或外科手术计划，外科计算系统可以确定与手术床上的最佳患者位置相关联的建议。患者定位建议可以通过避免让OR团队进行计划和协调来减少设置时间，使得HCP可以将注意力集中到其他任务上。患者定位建议可以减少可能由于导致重新定位的不适当的患者定位而发生的停歇时间和/或不活动。
外科计算系统可以确定与改变OR中的HCP所经历的情绪相关联的参数。手术可能是高压力环境，其可能对HCP或HCP之间造成个体情绪影响。压力可能导致分心、失去专注、怨恨、缺乏沟通、缺乏团队合作、对团队成员产生负面影响等，这可能延迟和/或影响手术反应时间和/或结果。外科计算系统可以确定与减轻在外科手术期间可能发生的负面情绪相关联的参数。
例如，外科计算系统可以接收诸如OR工作人员情绪状态的监测数据。OR工作人员情绪状态可以指示压力环境。OR情绪状态可包括表达或与其他HCP的交互。外科计算系统可以确定与改变OR中的情绪相关联的参数。例如，外科计算系统可以确定调整参数和/或生成与改变OR中的情绪相关联的控制信号。调整参数和/或控制信号包括调整音频和/或视觉装置。例如，外科计算系统可以确定调整OR内的音频设备的参数，诸如播放和/或修改音乐或声音。OR中经修改的音乐或声音可以指向特定的HCP。OR中的音乐或声音可包括可使房间平静的冥想声音。
例如，外科计算系统可以确定调整视觉显示的参数，诸如以提供视觉辅助。视觉辅助可以暂时分散注意力并改善OR中的情绪。视觉辅助可包括在整个OR中播放的正面强化内容。视觉辅助可以显示在非关键监视器上。外科计算系统可以确定向OR外部的工作人员提供指示或给出通知。该指示/通知可包括在外科手术之后将团队成员拉到一起以解决冲突(例如怨恨)的建议。
例如，外科计算系统可以接收监测数据，例如OR中的疲劳迹象。外科计算系统可以确定与减少疲劳相关联的参数，例如在OR中播放音乐。外科计算系统可以确定调整OR中的音乐，诸如加速或减慢音乐的节奏。外科计算系统可以确定与光相关联的参数以改变OR内的环境和行为。
计算系统可以监测外科手术中的医护专业人员并且提供与改善HCP的运动和/或姿势相关联的参数。与改善HCP的运动和/或姿势相关联的参数可包括在建议、调整和/或反馈中。这些参数可以与人体工程学定位相关联。
例如，计算系统可以监测外科医生的运动、姿势和手术进入，并且生成减少HCP的疲乏的建议。可以分析在整个外科手术过程中监测的HCP的运动和姿势。可以识别姿势、举重、站立等的改善。
该计算系统可以记录患者位置、外科医生进入位置和外科医生进入取向中的一者或多者。系统可以分析患者位置、外科医生进入位置和外科医生进入取向中的一者或多者。计算系统可以记录和分析患者位置、外科医生进入位置、外科医生进入取向等中的一者或多者。计算系统可以记录和分析患者位置、外科医生进入位置、外科医生进入取向等中的一者或多者以生成一个或多个调整参数。调整参数可以减少重新定位和别扭的位置和姿势。调整参数可包括器械组合选择、套管针位置、OR台设置、患者定位等中的一者或多者。
例如，该计算系统可以接收与手术室相关联的监测数据。该监测数据可包括与OR布局、外科设备位置、患者定位、外科器械组合、外科装置定位、HCP运动、HCP姿势、HCP的身体特征、HCP的头部和/或眼睛位置或外科显示器定位中的一者或多者相关联的数据。该计算系统可以基于该监测数据来确定与手术室内的人体工学定位相关联的一个或多个人体工学调整参数。这些人体工程学调整参数可包括对OR布局、患者定位、外科显示器操作、外科设备位置等中的一者或多者的调整。该计算系统可以发送人体工程学调整参数的指示。该计算系统可以将与人体工程学定位相关联的人体工程学调整参数传送到与手术室相关联的一个或多个系统。例如，该计算系统可以将调整参数传送到被配置为控制OR中的外科显示器的系统。该外科显示器可以呈现人体工程学调整参数。被配置为控制外科显示器的该系统可以例如基于人体工程学调整参数来修改一个或多个外科显示器的定位或设置。
计算系统(例如，外科计算系统)可包括如本文关于图2所述的外科集线器20002。例如，外科计算系统可包括以下各项中的至少一项：与云计算系统20008通信的外科集线器20006，例如，如图2所述。外科计算系统可包括以下各项中的至少一项：外科集线器20006或与云计算系统20008通信的计算装置20016。云计算系统20008可包括至少一个远程云服务器20009和至少一个远程云存储单元20010。计算系统可以是或可包括HCP监测系统，诸如如本文关于图1至图3描述的HCP监测系统20000、20002、20003或20004。计算系统可以是操作地连接到HCP监测系统20000、20002、20003和/或20004的计算系统。计算系统可以是或可包括本文关于图9描述的计算系统20271。计算系统可以是或可包括本文例如关于图4描述的计算机系统20063。
外科监测数据可以经由外科集线器获得。例如，外科集线器可以从各种感测系统(诸如本文关于图1描述的可穿戴感测系统20011和/或环境感测系统20015)获得外科监测数据。外科集线器可从HCP监测装置35510、环境监测装置35512、患者监测装置5124和/或模块化装置5102获得外科监测数据，如本文关于图11所述。
图18示出了与监测手术室和确定与人体工程学定位相关联的参数相关联的示例性处理。如图所示，在38110，HCP监测系统可以监测数据，该HCP监测系统可以是如本文关于图1至图3所述的HCP监测系统20002、20003或20004。HCP监测系统可以监测与OR相关联的数据，如本文关于图15中的步骤37800所述。监测数据可包括与一个或多个外科手术相关联的数据。外科手术可以在一个或多个OR中进行。监测数据可包括与HCP、患者、外科器械、外科设备和/或外科装置相关联的数据。外科装置可包括外科进入装置。监测数据可包括与定位相关联的数据。
在38112，HCP监测系统可以传送监测数据。HCP监测系统可以将监测数据传送到外科计算系统。可以在外科手术之前、期间和/或之后连续地收集和传送监测数据。
如在38114所示，外科设备可监测数据。外科设备可以是如结合图10所述的外科器械20282。外科器械20282可以监测数据，例如与外科器械的移动和定位相关联的用户输入。外科器械20282可以使用加速度传感器来监测外科器械20282的移动和定位。外科器械20282可以监测外科器械20282的取向。外科器械20282可以监测外科器械20282保持在特定位置的时间长度。
例如，外科设备可以是视觉显示器诸如结合图2所述的主显示器20023和/或本文所述的其他显示器。例如，主显示器20023可以监测数据(例如定位)。
在38116，外科设备可以将监测数据传送到外科计算系统。可以在外科手术之前、期间和/或之后连续地收集和传送监测数据。
在38118，外科计算系统可以获得监测数据。例如，计算系统可以获得监测数据，如本文关于图15中的步骤37800所述。外科计算系统可以从HCP监测系统获得监测数据。外科计算系统可以从外科设备获得监测数据。外科计算系统可以从HCP监测系统和外科设备获得监测数据。
在38120，外科计算系统可以处理所获得的监测数据。外科计算系统可以至少部分地基于所获得的监测数据来确定一个或多个参数。监测数据可包括OR设置监测和/或在外科手术过程中的位置和姿势监测。外科计算系统可以确定与OR内的人体工程学定位相关联的调整参数。例如，调整参数可包括与手术室或外科手术相关联的调整。调整参数可包括例如在手术之前或手术期间对OR布局的调整。调整参数可包括对设备布局的改变以改善HCP的人体工程学。
例如，参数可以指示在手术之前对OR布局的建议。外科计算系统可以例如在开始手术之前获得识别HCP特征的监测数据。外科计算系统可以从HCP监测系统获得监测数据，其可包括视频。HCP特征可包括HCP的身高、臂长、手形或手长、腰宽、肩宽、年龄或焦点位置。基于HCP特征，外科计算系统可以在手术之前确定针对OR布局的建议。OR布局建议可包括例如用于梅奥支架的台高度。OR布局建议可包括梅奥支架放置和/或角度。OR布局建议可包括手术监视器位置和/或角度，例如，以保持中性位置或最小化伸展或屈曲以用于伸展或颈部或背部疲劳。OR布局建议包括台高度、梅奥支架放置和/或角度、手术监视器位置和/或角度等中的一者或多者。
例如，外科计算系统可以在手术之前获得识别患者的特征的监测数据。例如，外科计算系统可以从视频获得监测数据。患者的特征可包括与患者相关联的身高、体重、腰部高度和/或肩高。基于患者的特征，外科计算系统可以在手术之前确定针对OR布局的建议。OR布局建议可包括患者定位，例如患者在病床上的位置。例如，外科计算系统可以基于HCP和患者的特征来确定患者定位。外科计算系统可以基于患者的特征相对于HCP的特征来确定患者定位。外科计算系统可以基于HCP的特征、患者的特征和外科手术部位来确定患者定位。
例如，外科计算系统可以在外科手术期间和/或整个外科手术过程中获得与HCP(例如外科医生)的姿势相关联的监测数据。外科计算系统可以基于监测数据来确定HCP的姿势。例如，外科计算系统可以确定HCP的姿势是符合人体工程学的姿势。外科计算系统可以确定HCP的姿势是中性姿势或正确姿势。外科计算系统可以确定HCP的姿势是不适当的或不良的姿势，例如劳损的或别扭的姿势。符合人体工程学、中性或正确姿势的HCP姿势可以减少HCP身体的疲乏。不正确或不良姿势的HCP的姿势可能增加HCP的身体的疲乏。
外科计算系统可以例如基于所确定的HCP的姿势来确定与HCP的姿势相关联的调整参数和/或推荐参数。外科计算系统可以确定可对应于中性姿势的调整参数和/或推荐参数。
例如，外科计算装置可以确定与HCP的颈部或颈椎的中性姿势相关联的调整参数或推荐参数。外科计算装置可例如基于本文所述的显示器的位置和/或定位、HCP的位置和/或HCP的特征来确定对应于HCP的中性姿势的显示器或监视器的位置。外科计算装置可以计算调整参数，诸如升高、降低和/或倾斜显示器或监视器。升高、降低或倾斜显示器或监视器可以改善HCP的姿势。升高、降低或倾斜显示器或监视器可以减少HCP的疲劳。
例如，外科计算装置可以确定与HCP的中背或胸椎的中性姿势相关联的调整参数或推荐参数。外科计算装置可以确定对应于HCP的中背或胸椎的中性姿势的台(例如手术台或梅奥支架)的位置。该确定可以基于台的当前定位、HCP的位置和/或本文所述的HCP的特征。外科计算装置可以基于可导致HCP的中背或胸椎的中性姿势的台位置来确定调整参数，诸如升高、降低或倾斜台。外科计算装置可以确定与可以对应于中性姿势的患者定位相关联的调整参数。调整参数可包括升高、降低和/或倾斜患者的位置。
例如，外科计算装置可以确定与HCP的下背或腰椎的中性姿势相关联的调整参数或推荐参数。外科计算装置可以确定对应于HCP的下背或腰椎的中性姿势的台(例如手术台或梅奥支架)的定位、显示器或监视器的定位和/或外科器械的定位，并且可以相应地生成调整参数或推荐参数。与台、显示器或监视器和/或外科器械的推荐定位相关联的所确定的参数可以最小化或减少骨盆扭曲或骨盆倾斜。最小化或减少骨盆扭曲或骨盆倾斜可以减少HCP的疲乏。
外科计算系统可以确定与外科设备在OR中的定位相关联的参数。外科计算系统可以确定与外科设备在OR中的位置相关联的参数。外科设备可包括外科机器人，其可以是如本文关于图2所述的机器人系统20034。机器人系统20034可包括外科医生的控制台20036、患者侧推车20032和外科机器人集线器20033。例如，外科计算系统可以获得与外科手术(例如，腹腔镜手术)相关联的监测数据。可以记录外科手术。例如，腹腔镜手术可以使用诸如外科机器人的外科设备。外科计算系统可以基于监测数据确定与外科机器人相关联的定位参数和/或位置参数。这些参数可包括外科机器人的定位。这些参数可包括外科机器人配置。这些参数可包括外科机器人的位置。这些参数可包括将外科机器人引入手术。将外科机器人引入手术可包括外科机器人补充手术，例如混合手术。将外科机器人引入手术可包括完整的外科机器人手术。
外科计算系统可以基于所监测的外科器械的移动来确定与外科器械的人体工程学定位相关联的参数。例如，外科计算系统可以获得与外科器械在OR中的移动相关联的监测数据。监测数据可以与腹腔镜手术相关联。监测数据可包括与外科机器人相关联的数据。基于与手术室中的外科器械相关联的监测数据，外科计算系统可以确定与外科器械的人体工程学定位相关联的参数。
例如，可以监测腹腔镜手术以使用外科机器人来自动化用于类似手术的机器人设置。外科计算系统可以基于监测数据来确定用于类似外科手术的外科机器人设置参数。
例如，可以分析外科器械的使用。可以基于所监测的外科器械更换来分析外科器械的使用。可以基于所监测的使用量来分析外科器械的使用。可以基于外科器械用于手术的适当性来分析外科器械的使用。例如，外科计算系统可以分析外科器械的使用。外科计算系统可以接收与外科器械相关联的监测数据。与外科器械相关联的监测数据可包括外科器械移动、外科器械使用量、用于外科手术的外科器械的类型和/或外科器械交换。外科计算系统可以获得与外科器械使用的理想或标准相关联的信息。外科计算系统可以确定与外科器械的使用相关联的参数。例如，外科计算系统可以基于监测数据来确定与外科器械的使用相关联的参数。外科计算系统可以基于外科器械使用的理想标准来确定外科器械使用参数。外科计算系统可以基于测数据和预定的标准外科器械使用值来确定外科器械使用参数。例如，外科计算系统可以基于监测数据和标准产品使用实践和/或值来识别产品组合不规则性。外科计算系统可以通过比较所监测的器械使用和标准器械使用来确定例如用于外科手术的外科器械的过度使用或未充分使用。
外科计算系统可以确定与患者定位、进入和重新定位相关联的参数，例如以改善HCP人体工程学要求。例如，外科计算系统可以在整个外科手术过程中获得与患者定位、手术进入装置和在OR内重新定位相关联的监测数据。外科计算系统可以确定经修改的患者位置或手术进入点。经修改的患者位置可包括初始患者定位和/或用于外科手术的初始手术进入点。经修改的患者位置和/或经修改的手术进入点可以最小化或减少HCP的繁重劳动和/或压力过重。
可以确定患者在手术台上的位置。在外科手术之前，可以将患者转移到手术台。OR团队可以规划和/或协调患者在手术台上的位置。患者的位置可能在手术期间产生延迟，例如，由于停止手术来重新定位患者。患者的推荐位置可以例如由外科计算系统基于患者特征或概况、外科手术类型、OR室布局和/或外科设备定位中的一者或多者来确定。确定患者在手术床上的推荐位置的外科计算系统可以例如通过允许HCP或OR团队计划、协调和/或直接聚焦于其他任务来减少设置时间。
例如，基于监测数据和所确定的推荐的患者位置，外科计算系统可以确定当前患者位置是否正确。外科计算系统可以基于确定当前患者位置是否正确来确定反馈。例如，可以基于不适当的定位来确定改变(例如，以及如何改变)患者定位的反馈。如果监测数据指示正确定位，则可以确定确认正确的患者定位的反馈。外科计算系统可以通过在手术台上投射用于正确定位患者的轮廓来指示推荐的患者定位。
外科计算系统可以基于外科监测数据来确定患者定位参数。在整个外科手术过程中通过适当的患者定位可以防止损伤和并发症。可以基于OR团队的监控来确定适当的患者定位。在示例中，外科计算系统接收与OR和OR团队相关联的监测数据。外科计算系统可以获得与OR中的患者定位相关联的监测数据。外科计算系统可以获得与患者的移动或重新定位相关联的监测数据，例如，在施用全身麻醉之后。外科计算系统可以基于诸如患者的血压和/或血压变化的外科监测数据来确定移动患者是否安全。外科计算系统可以在监测数据指示安全的体循环血压的情况下指示移动患者是安全的。
当移动患者时，HCP管理监视器、静脉内管线和/或气管导管可能是重要的。外科计算系统可以在患者移动之前、期间和之后接收与监测器、静脉内管线和/或气管导管相关联的监测数据。基于监测数据，外科计算系统可以确定与修改OR中的患者定位相关联的参数。外科计算系统可以基于监测数据来确定与改变患者定位相关联的参数，例如以防止并发症。在外科计算系统确定患者定位需要的情况下，OR团队或麻醉师可以将注意力、能量和/或时间花费在其他任务上。
例如，外科计算系统可以例如基于监测数据或历史数据来确定与外科手术相关联的风险等级。例如，外科计算系统可以监测OR内的患者定位和/或外科装置，例如静脉内管线和管。外科计算系统可以例如基于监测数据来确定与患者和/或外科设备的定位相关联的风险等级。所确定的风险等级可以与手术并发症相关联。在示例中，外科装置定位不正确可能增加外科手术中的风险等级。外科计算系统可将风险等级确定为良好、低风险或高风险。确定为良好的风险等级可以指示外科装置的定位是适当的并且手术并发症的风险不是问题。确定为低风险的风险等级可以指示外科装置的定位具有低手术并发症风险。确定为高风险的风险等级可以指示外科装置的定位具有高手术并发症风险。外科计算系统可以例如基于监测数据来确定与外科装置的定位相关联的参数。这些参数可包括针对定位外科装置的建议，例如，以降低手术并发症风险。
外科计算系统可以基于监测数据和潜在损伤来确定特定损伤或并发症的风险。如果患者在外科手术过程中被不适当地放置或移动，或者如果外科装置处于不适当的位置，则可能发生一系列损伤。例如，损伤可包括周围神经损伤和/或术后视力丧失。
周围神经损伤可能是由患者定位不良引起的。周围神经损伤可导致轻微或严重的病症。例如，周围神经损伤可导致手臂麻痹。周围神经损伤可导致严重的病状。周围神经损伤的类型可包括尺骨损伤、臂丛损伤和脊髓损伤。例如，可能发生尺骨损伤。尺骨损伤可能在手术期间发生。尺神经可以沿着尺骨延伸。尺神经可以给予前臂、第四指和/或第五指感觉。如果尺神经受到压迫，该区域的感觉可能会被切断。如果存在可拉伸神经的肘部的极度弯曲，则可能发生尺神经压迫。例如，可能发生臂丛损伤。臂丛损伤可能由于患者在手术期间的不当定位而发生。臂丛可包括从脊髓延伸通过颈部并进入腋窝的神经网络。如果臂丛定位不当，患者可能出现上肢麻木和/或虚弱。
例如，可能发生脊髓损伤。脊髓损伤可能是严重的周围神经损伤。在外科手术过程中，由于患者颈部放置不当，可能发生脊髓损伤。脊髓损伤可导致组织缺血、肺损害和/或隔室综合征中的一者或多者。组织缺血可能是对组织供血的限制，这可能导致保持组织存活所需的氧短缺。如果在患者平躺时对其进行不适当地调整，则可能发生缺血。如果在侧卧位进行手术，则可能发生肺部问题。腹腔内容物和/或纵隔的运动可改善气道运动并增加血流量，从而导致肺部损害。在外科手术期间，例如，在长外科手术中，可能发生隔室综合征。如果在碎石位或侧卧位进行手术，则可能发生隔室综合征。隔室综合征可包括肌肉内的压力增强。隔室综合征可包括降低血流和/或阻止氧到达神经和/或肌细胞的肌肉内压力增强。
例如，外科计算系统可以确定与视觉显示器的操作相关联的参数。外科计算系统可以获得与HCP的头部或眼睛位置中的一者或多者相关联的监测数据。基于监测数据，外科计算系统可以确定与视觉显示器的操作相关联的参数。可以基于所监测的眼睛疲劳和/或所监测的观察位置来生成与视觉显示器相关联的显示器操作参数。
在示例中，外科计算系统可以确定用于减少眼疲劳的参数。监视器设置不正确可能导致眼疲劳、眼睛疲劳和/或头痛。OR监控系统(例如本文所述的HCP监测系统)可以在手术期间监测HCP的眼睛运动和疲劳。外科计算系统可以获得与眼疲劳相关联的监测数据。基于监测数据，外科计算系统可以确定与HCP相关联的眼疲劳。外科计算系统可以基于与眼疲劳相关联的监测数据来确定与视觉显示器相关联的显示器操作参数。显示器操作参数可包括与视觉显示器相关联的亮度、色温、颜色对比度或字体的设置或调整中的一者或多者。外科计算系统可以基于与一个或多个HCP相关联的所确定的眼疲劳来确定与一个或多个视觉显示器相关联的显示器操作参数。
例如，外科监测系统可以确定放大显示器的一部分、实现放大或缩小视图和/或增加显示器的字体，并且可以发送参数以实现所确定的调整。
例如，外科监测系统可以基于接收到的监测数据来确定HCP正在看的方向。外科监测系统可以基于接收到的监测数据来识别HCP正在看显示器的特定部分。外科计算系统可以确定放大HCP正在查看的显示器的所识别的部分。
例如，外科监测系统可以基于眼疲劳来确定放大显示器的特定部分。外科监测系统可以基于接收到的监测数据来检测HCP遭受眼疲劳。可以基于HCP斜视、移动得更靠近监视器、眨眼率增加、巩膜(例如，眼红)来检测眼疲劳。基于该确定，外科监测系统可以放大HCP正在查看的显示器的所识别的部分以减少眼疲劳。外科监测系统可以继续放大显示器的特定部分，直到眼疲劳减少。在确定HCP正在查看显示器的不同部分或正在远离显示器看时，外科监测系统可以确定将显示器返回到正常或默认视图。外科监测系统可以基于任务完成来确定将显示器返回到正常或默认视图。
例如，外科计算系统可以基于HCP的能量水平和/或疲劳水平来确定与显示器的亮度相关联的显示器操作参数。在2021年1月22日提交的名称为“METHOD OF ADJUSTING ASURGICAL PARAMETER BASED ON BIOMARKER MEASUREMENTS”的美国申请17/156,287(代理人案卷号END9290USNP1)中描述了关于能量水平和疲劳水平测量的细节，该美国申请的公开内容全文以引用方式并入本文。增加监视器的亮度可以降低计算机的闪烁率。增加监视器的亮度和/或降低计算机的闪烁率可以减少疲劳。明亮的监视器可能导致瞳孔收缩。瞳孔收缩可能导致聚焦范围更大。更大的聚焦范围可以减少眼睛调节的需要。更大的聚焦范围可以使HCP能够工作更长时间和/或更舒适地工作。
例如，外科计算系统可以确定与监视器色温相关联的显示器操作参数。外科计算系统可以基于OR中的光量来确定监视器色温。在示例中，外科计算系统可以确定在暗室中使用更暖的色温。更暖的色温可包括基于黄色的色温。在示例中，外科计算系统可以确定在亮室中使用更冷的色温。更冷的色温可包括基于蓝色的色温。
例如，外科计算系统可以确定与监视器对比度相关联的显示器操作参数。显示器和/或监视器上的低对比度可能导致眼疲劳。显示器和/或监视器上的较高对比度可减少眼疲劳。在示例中，外科计算系统可以基于指示HCP眼疲劳的监测数据来确定增加监视器对比度。
例如，外科计算系统可以确定与监视器字体尺寸相关联的显示器操作参数。小字体尺寸可能导致眼疲劳。在示例中，外科计算系统可以基于指示HCP眼疲劳的监测数据来确定增加监视器字体。
例如，外科计算系统可以确定与监视器位置相关联的显示参数。可以针对外科手术优化监视器位置。例如，腹腔镜外科手术的最佳视图可包括在观察HCP的眼睛的水平面下方15度至40度处或在该范围内的监视器定位。在观察HCP的眼睛的水平面以下25度处的监视器定位对于腹腔镜外科手术可以是最佳的。在观察HCP的眼睛的水平面以下15度至40度处或在该范围内或在25度处的监视器定位可引起最少量的颈部疲劳。根据HCP的人体工程学需要调整外科设备可以最小化颈部疲劳。外科计算系统可以基于监测数据来确定监测器是否不在适当的位置。外科计算系统可以确定监视器的适当角度，例如，以适合HCP的人体工程学需要，并且可以经由显示器参数指示适当角度。
在38122，外科计算系统可以传送参数。外科计算系统可以将参数传送到与手术室相关联的一个或多个系统。外科计算系统可以指示显示器例如向OR内的HCP显示参数。这些参数可包括在OR布局的建议或反馈中。这些参数可包括在用于操作显示器的建议或反馈中。这些参数可包括在操作或定位外科设备和/或装置的建议或反馈中。这些参数可包括在患者定位的建议或反馈中。这些参数可包括在外科设备的操作指令中。例如，外科计算系统可以将参数作为器械或控制信号的一部分传送到外科设备。例如，外科计算系统可将参数作为器械或控制信号的一部分传送到显示器。外科计算系统可以将所确定的风险等级和/或与该风险等级相关联的参数(例如外科装置定位)传送到显示器。
在38124，外科设备可以接收参数。外科设备可以从外科计算系统接收参数。外科设备可包括外科器械、外科装置、外科机器人、手术台、手术床等。
在38126，外科设备可以修改其操作。外科设备可以基于参数来修改其操作。外科设备可以基于从外科计算系统接收的参数来修改其操作。例如，使用外科器械的HCP可能出现疲劳，例如对外科器械触发器的抓握减弱。外科计算系统可以基于监测数据来确定与减少疲劳相关联的参数。这些参数可包括增加外科器械的功率。外科计算系统可以将这些参数传送到外科器械。外科器械可以修改其操作，使得外科器械可以输出更高的功率，尽管HCP的抓握减弱。
在38128，显示器可以接收参数。显示器可以从外科计算系统接收参数。显示器可以是外科显示器。显示器可以是监视器。显示器可以是如本文所述的外科集线器的一部分。显示器可以是外科计算系统的一部分。
在38130，显示器可以呈现参数。显示器可以呈现例如从外科计算装置接收的参数。例如，显示器可以呈现与患者定位相关联的参数。显示器可以呈现手术床上的患者的轮廓，以正确定位患者进行外科手术。
显示器可以呈现被配置为指示HCP要采取的建议动作的一个或多个通知。建议动作可包括用于执行外科手术或外科计划的指令。建议动作可包括用于在OR内实现人体工程学定位的指令。建议动作可包括修改HCP和/或患者的移动和/或姿势的指令。
例如，显示器可以呈现与HCP和/或外科设备在OR内的定位相关联的参数。在一个示例中，显示器可以呈现与台高度、梅奥支架放置和/或角度或监视器位置和/或角度中的一者或多者相关联的参数。显示器可以呈现HCP的参数，以保持中性位置和/或最小化伸展或屈曲以用于伸展和颈部或背部疲劳。显示器可以向与中性和/或正确姿势相关联的HCP呈现建议。显示器可以在整个外科手术过程中呈现建议。
例如，显示器可以例如基于监测数据或历史数据呈现与外科手术相关联的风险等级。显示器可以接收与风险等级相关联的参数和/或反馈。显示器可以向例如OR内的HCP呈现与风险等级相关联的参数和/或反馈。显示器可以使用颜色来指示风险等级。例如，颜色可以与特定的风险等级相关联。在示例中，被确定为良好的风险等级可以呈现为绿色，被确定为低风险的风险等级可以呈现为黄色，和/或被确定为高风险的风险等级可以呈现为红色。
在38132，显示器可以修改其操作。例如，显示器可以基于从外科计算装置接收的显示器操作参数来修改其操作。显示器可以基于与减少眼疲劳相关联的显示器操作参数来修改其操作。显示器可以基于与人体工程学定位(例如显示器的定位)相关联的显示器操作参数来修改其操作。
例如，响应于从外科计算系统接收与减少眼疲劳相关联的显示器操作参数，显示器可以修改显示器的设置。显示器可以基于接收到的参数修改亮度、色温、颜色对比度、字体等。例如，显示器可以增加监视器亮度以减少眼疲劳。显示器可以修改色温以减少眼疲劳(例如，在具有昏暗照明的环境中使用暖色温，在具有明亮照明的环境中使用冷色温)。
例如，显示器可以接收与人体工程学定位相关联的参数。显示器可以接收与显示器的定位相关联的参数。显示器可以接收与显示器相对于HCP的定位相关联的参数。监视器可以接收与用于外科手术的显示器的定位相关联的参数。
例如，显示器可以修改其定位以减少HCP的疲乏。外科计算系统可以接收与HCP的头部或眼睛位置相关联的监测数据。例如，外科计算系统可以从OR中的照相机或监控系统接收监测数据，例如图片、帧、视频等。外科计算系统可以例如基于监测数据来确定与视觉显示器的位置相关联的参数。例如，外科计算系统可以基于监测数据来确定HCP的位置(例如OR内的位置和HCP的头部和眼睛位置)以及显示器的位置和取向。外科计算系统可以例如基于HCP位置、HCP的头部或眼睛位置和/或监视器位置和取向来确定HCP对显示器的视角。基于所确定的视角，外科计算系统可以确定调整参数以修改显示器定位和取向，例如，以改善运动和/或姿势和/或减少眼疲劳。
图19示出了手术室内的示例性显示器位置。如图19所示，HCP 38210可以在手术室中在患者身上的手术部位38212处执行外科手术。在外科手术期间，HCP 38210可以使用外科显示器38214。外科显示器38214的位置和/或取向可以由多轴控制臂38216控制。如图19所示，视角38218可以是HCP 38210的眼睛的水平面与朝向外科显示器38214的视线之间的角度。手术室可包括监控系统38220，其可包括例如相机。监控系统38220可以监测HCP38210和外科显示器38214的位置。监控系统38220可以例如基于HCP 38210和外科显示器38214的监测位置来计算视角38218。例如，监控系统38220可以将所监测的位置数据发送到外科计算系统，并且外科计算系统可以基于HCP 38210和外科显示器38214的位置来计算视角38218。基于视角，外科计算系统可以确定HCP 38210是否保持中性姿势和/或外科显示器38214是否被适当地定位。外科计算系统可以确定外科显示器的调整参数，诸如经修改的位置和/或取向，使得视角符合人体工程学和/或改善HCP的姿势。
在示例中，外科计算系统可以基于外科手术来确定与视觉显示器的操作或位置相关联的参数。例如，在腹腔镜手术中，显示器位于HCP的眼睛的水平面下方15度和40度处或在该范围内的显示器定位可以最小化HCP的颈部疲劳。显示器位于HCP的眼睛的水平面下方25度处的显示器定位可以最小化HCP的颈部疲劳。
外科计算系统可以将与显示器定位相关联的参数传送到显示器。显示器可以基于参数向OR团队指示通知。例如，显示器可以向OR团队指示显示器不在正确的位置，例如，在腹腔镜手术中在HCP的眼睛的水平面以下15度和40度的范围之外。例如，可以使用多轴控制臂来修改显示器的位置。外科计算系统和/或HCP监测系统可以修改显示器的位置。可以基于来自外科计算系统的所确定的调整参数来修改显示器的位置。经修改的显示器位置可以最小化或减少颈部疲劳。
例如，显示器可以在整个外科手术过程中从外科计算系统连续地接收与显示器的人体工程学定位相关联的参数。显示器可以在整个外科手术过程中基于所接收的参数来连续地修改其操作，例如其定位。
可以执行跟踪和调整显示器。可以基于HCP使用显示器和/或HCP观看显示器来调整显示器。例如，可以执行监视器三角测量。可以基于HCP的头部和眼睛运动来执行对HCP的监视器三角测量。可以基于HCP的头部和眼睛运动来确定监视器定位。监视器定位可能处于不正确的位置，例如，对于使用或观看显示器的HCP不可见。
例如，外科计算系统可以确定与视觉显示器的操作相关联的一个或多个参数。
显示器可包括自调整监视器。显示器可允许外科计算系统或外科集线器改变监视器的位置和/或角度。显示器可允许外科计算系统或外科集线器改变监视器对使用该系统的外科医生的位置和/或角度。
图20示出了包括监测医护专业人员的头部和眼睛定位的监控系统的示例性手术室。如图20所示，可以使用相机来监测OR。相机可以监测手术室内的HCP的位置、方位和/或取向，诸如HCP相对于显示器的位置和/或角度。例如，相机可以监测HCP的头部或眼睛位置和/或眼睛与相机和/或显示器的接触。相机可以将监测数据发送到外科计算系统。OR内的HCP可以具有与外科手术相关联的HCP角色或工作。例如，如图20所示，OR中的HCP可以是主外科医生38252、麻醉师38254、医生助手38256或护士38258。
如图20所示，可以例如使用RF信号或面部识别算法来确定HCP ID和/或角色。相机38250可以监测OR内的HCP 38252、38254、38256和38258。例如，相机可使用面部识别算法来识别OR内的HCP。相机38250可以监测(例如，捕捉)OR内的HCP 38260、38262、38264和38266的面部。基于HCP的面部，相机可以使用面部算法来识别HCP。例如，相机可以从HCP上的ID卡38268、38270、38272和38274接收RFID信号。基于RFID信号，相机可以确定HCP ID和/或角色。基于HCP ID，相机可以确定HCP角色。例如，相机可以确定HCP 38252是主外科医生，HCP38254是麻醉师，HCP 28256是医生助手，和/或HCP 38258是护士。本文所述的确定可以由外科计算系统执行。
HCP优先级可以例如由相机38250或外科计算系统确定。外科计算系统可以例如基于外科手术、外科手术步骤、HCP ID、HCP角色等来确定HCP优先级。例如，在与施用全身麻醉相关联的外科手术步骤期间，麻醉师可以具有最高的HCP优先级(例如，第一优先级)。例如，主外科医生、麻醉师、医生助手和护士可以基于外科手术和/或外科手术的步骤而具有不同的优先级。例如，主外科医生可以具有最高优先级(例如，第一优先级)，麻醉师可以具有第二高优先级(例如，第二优先级)，医生助手可以具有第三高优先级(例如，第三优先级)，并且护士可以具有第四高优先级(例如，第四优先级)。优先级等级可以与例如观看显示器的优先级相关联。
图21示出了手术室中的示例性显示器。如图21所示，显示器38300可以例如在医护专业人员之间枢转位置和取向。例如，显示器38300可以从第一位置和/或取向38302枢转到第二位置和/或取向38304。外科计算系统可以例如基于与OR内的人体工程学定位相关联的所确定的显示器调整参数来确定枢转显示器38300的位置和/或取向。可以基于OR中存在的HCP和/或当前HCP的角色来确定显示器调整参数。
如图21所示，第一HCP 38306和第二HCP 38308可存在于OR中。相机38310可监测第一HCP 38306和第二HCP 38308。相机可以向外科计算系统发送监测数据，并且外科计算系统可以基于监测数据来确定显示器调整参数。例如，外科计算系统可以确定与第一HCP38306相关联的第一视角38312和与第二HCP 38308相关联的第二视角38314。外科计算系统可以基于第一视角38312和第二视角38314来确定显示器调整参数。
外科计算系统可以基于HCP优先级来确定显示器调整参数，例如，如果多个HCP正在查看显示器。外科计算系统可以基于HCP ID卡38316和38318上的RFID信号和/或面部识别算法来确定HCP优先级。例如，外科计算系统可以确定显示器调整参数以使显示器朝向较高优先级HCP枢转。如果麻醉师和护士正在看显示器，则外科计算系统可以确定使监视器的位置和取向枢转以面向麻醉师的显示器调整参数，例如，如果麻醉师具有比护士更高的优先级。例如，显示器调整参数可以是将显示器38306从第一位置和/或取向38302切换到第二位置和/或取向38304，使得较高优先级的HCP具有改善的视图。
以下是可以要求保护或不要求保护的编号方面的不完全列表：
方面1.一种外科计算系统，包括：
处理器，所述处理器被配置为：
接收与手术室相关联的监测数据；
至少部分地基于所述监测数据来确定所述手术室中的一个或多个控制系统的一个或多个参数；以及
将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个控制系统。
方面2.根据方面1所述的外科计算系统，
其中，被配置为接收与手术室相关联的监测数据的所述处理器被配置为接收与所述手术室中的噪声相关联的监测数据；
其中，被配置为确定一个或多个控制系统的一个或多个参数的所述处理器被配置为基于与所述手术室中的噪声相关联的所述监测数据来确定显示系统的一个或多个参数；并且
其中，被配置为将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个控制系统的所述处理器被配置为将所述显示系统的所述一个或多个参数传送到所述显示系统。
方面3.根据方面2所述的外科计算系统，
其中，被配置为确定所述显示系统的一个或多个参数的所述处理器被配置为确定与优先在所述显示系统显示数据相关联的一个或多个参数。
方面4.根据方面1所述的外科计算系统，
其中，被配置为接收与手术室相关联的监测数据的所述处理器被配置为接收与所述手术室中的医护专业人员相关联的监测数据；并且
其中，被配置为确定一个或多个控制系统的一个或多个参数的所述处理器被配置为基于与所述医护专业人员相关联的所述监测数据来确定照明系统的一个或多个参数；并且
其中，被配置为将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个控制系统的所述处理器被配置为将所述照明系统的所述一个或多个参数传送到所述照明系统。
方面5.根据方面4所述的外科计算系统，其中，与所述医护专业人员相关联的所述监测数据包括与所述医护专业人员的视觉焦点相关联的数据。
方面6.根据方面1所述的外科计算系统，
其中，被配置为接收与手术室相关联的监测数据的所述处理器被配置为接收与所述手术室中的空气成分相关联的监测数据；
其中，被配置为确定一个或多个控制系统的一个或多个参数的所述处理器被配置为基于与所述手术室中的空气成分相关联的所述监测数据来确定所述手术室中的一个或多个空气处理系统的一个或多个参数；并且
其中，被配置为将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个控制系统的所述处理器被配置为将所述一个或多个空气处理系统的所述一个或多个参数传送到所述一个或多个空气处理系统。
方面7.根据方面6所述的外科计算系统，
其中，与所述手术室中的空气成分相关联的所述数据包括与所述手术室中的空气中的微粒相关联的数据，
其中，被配置为确定所述手术室中的所述一个或多个空气处理系统的一个或多个参数的所述处理器被配置为确定一个或多个空气管道控件的一个或多个参数以调整所述手术室中的气流。
方面8.根据方面6所述的外科计算系统，
其中，与所述手术室中的空气成分相关联的所述数据包括与所述手术室中的空气中的微粒相关联的数据，
其中，被配置为确定所述手术室中的所述一个或多个空气处理系统的一个或多个参数的所述处理器被配置为确定一个或多个空气压力控件的一个或多个参数以调整所述手术室中的气流。
方面9.根据方面1所述的外科计算系统，
其中，被配置为接收与手术室相关联的监测数据的所述处理器被配置为接收与所述手术室中的患者或医护专业人员相关联的监测数据；
其中，被配置为确定一个或多个控制系统的一个或多个参数的所述处理器被配置为基于与所述手术室中的所述患者或所述医护专业人员相关联的所述监测数据来确定所述手术室中的一个或多个温度控制系统的一个或多个参数；并且
其中，被配置为将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个控制系统的所述处理器被配置为将所述一个或多个温度控制系统的所述一个或多个参数传送到所述一个或多个温度控制系统。
方面10.根据方面9所述的外科计算系统，
其中，与所述患者或所述医护专业人员相关联的监测数据包括与关联于所述患者或所述医护专业人员中的一者或多者的体温相关联的数据。
方面11.根据方面10所述的外科计算系统，
其中，与关联于所述患者或所述医护专业人员中的一者或多者的体温相关联的所述数据包括指示与体温相关联的所述数据低于阈值的数据；
其中，被配置为确定一个或多个温度控制系统的一个或多个参数的所述处理器被配置为确定与增加气温的所述一个或多个温度控制系统相关联的一个或多个参数。
方面12.一种外科计算系统，包括：
处理器，所述处理器被配置为：
确定与在手术室中参与外科手术的医护专业人员相关联的参数；
接收与所述手术室相关联的监测数据；
至少部分地基于所述监测数据和与所述医护专业人员相关联的操作参数来确定所述手术室中的一个或多个系统的一个或多个参数；以及
将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个控制系统。
方面13.根据方面12所述的外科计算系统，
其中，被配置为确定与在所述手术室中参与所述外科手术的所述医护专业人员相关联的参数的所述处理器被配置为确定与对与所述医护专业人员相关联的所述手术室的偏好相关联的参数；
其中，与所述手术室相关联的所述监测数据包括与所述外科手术中的步骤相关联的数据；并且
其中，被配置为至少部分地基于所述监测数据和与所述医护专业人员相关联的操作参数来确定一个或多个控制系统的一个或多个参数的所述处理器被配置为基于与对所述手术室的偏好相关联的所述参数和与所述外科手术中的所述步骤相关联的所述数据来确定与对所述手术室中的所述系统的调整相关联的一个或多个参数。
方面14.根据方面13所述的外科计算系统，
其中，被配置为基于与对所述手术室的偏好相关联的所述参数和与所述外科手术中的所述步骤相关联的所述数据来确定与对所述手术室中的所述系统的调整相关联的一个或多个参数的所述处理器被配置为确定与增加与所述医护专业人员相关联的语音量相关联的参数。
方面15.根据方面13所述的外科计算系统，
其中，被配置为基于与对所述手术室的偏好相关联的所述参数和与所述外科手术中的所述步骤相关联的所述数据来确定与对所述手术室中的所述系统的调整相关联的一个或多个参数的所述处理器被配置为确定与增加所述手术室中的噪声消除相关联的参数。
方面16.根据方面13所述的外科计算系统，
其中，被配置为基于与对所述手术室的偏好相关联的所述参数和与所述外科手术中的所述步骤相关联的所述数据来确定与对所述手术室中的所述系统的调整相关联的一个或多个参数的所述处理器被配置为确定与增加与所述外科手术相关联的可听提示相关联的参数。
方面17.一种外科计算系统，包括：
处理器，所述处理器被配置为：
接收与手术室相关联的监测数据；
基于所述监测数据来确定所述手术室中的医护专业人员的风险等级；
基于所述风险等级来确定所述手术室中的一个或多个控制系统的一个或多个参数；以及
将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个温度控制系统。
方面18.根据方面17所述的外科计算系统，
其中，被配置为接收与所述手术室相关联的监测数据的所述外科计算系统被配置为接收与所述手术室中的空气传播颗粒相关联的监测数据；
其中，被配置为基于所述监测数据来确定所述医护人员的所述风险等级的所述外科计算系统被配置为基于与所述手术室中的空气传播颗粒相关联的所述数据来确定所述医护专业人员的所述风险等级是升高的风险等级；并且
其中，被配置为基于所述风险等级来确定一个或多个控制系统的一个或多个参数的所述外科计算系统被配置为基于所述升高的风险等级来确定与增加空气过滤系统的操作强度相关联的一个或多个参数。
方面19.根据方面18所述的外科计算系统，
其中，与所述手术室中的空气传播颗粒相关联的所述监测数据包括与传染性患者的呼气发生相关联的数据。
方面20.根据方面19所述的外科计算系统，
其中，与所述手术室中的空气传播颗粒相关联的所述监测数据包括与对癌组织的手术相关联的烟羽的发生相关联的数据。
以下是可以要求保护或不要求保护的编号实施例的不完全列表：
实施例1.一种计算机实现的方法，包括：
接收与手术室相关联的监测数据；
至少部分地基于所述监测数据来确定所述手术室中的一个或多个控制系统的一个或多个参数；以及
将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个控制系统。
实施例1可以基于与手术室相关联的监测数据来实现手术室控制系统的自适应控制。监测数据可以是与在手术室中接受治疗的患者、在手术室中工作的医护专业人员、手术室中的设备、手术室中的环境读数和/或手术室中的活动相关的实时或近实时数据。基于监测数据，确定用于控制与手术室相关联的各种系统的参数，然后将其传送到控制系统，这些控制系统基于所接收的参数修改其操作。手术室中的控制系统的自适应控制有利地改善了手术室效率、操作结果、医护专业人员和/或患者的安全性等。
实施例2.根据实施例1所述的计算机实现的方法，
其中，接收与手术室相关联的监测数据包括接收与所述手术室中的噪声相关联的监测数据；
其中，确定一个或多个控制系统的一个或多个参数包括基于与所述手术室中的噪声相关联的所述监测数据来确定显示系统的一个或多个参数；并且
其中，将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个控制系统包括将所述显示系统的所述一个或多个参数传送到所述显示系统。
实施例3.根据实施例2所述的计算机实现的方法，
其中，确定所述显示系统的一个或多个参数包括确定与优先在所述显示系统上显示数据相关联的一个或多个参数。
实施例4.根据实施例3所述的计算机实现的方法，
其中，与优先在所述显示系统上显示数据相关联的所述一个或多个参数包括与优先显示患者生物标志物数据相关联的一个或多个参数。
实施例4可以有利地实现与手术室相关的关键数据的识别和自动优先化显示。可以通过监测手术室中的噪声水平以识别关键事件(例如手术期间的患者关键事件)来实现优先化显示。诸如患者生物标志物的参数的优先化显示为手术室中的医护专业人员提供了患者关键事件的优先化信息，从而确保患者的安全性并改善整体操作结果。
实施例5.根据实施例1所述的计算机实现的方法，
其中，接收与手术室相关联的监测数据包括接收与所述手术室中的医护专业人员相关联的监测数据；
其中，确定一个或多个控制系统的一个或多个参数包括基于与所述医护专业人员相关联的所述监测数据来确定照明系统的一个或多个参数；并且
其中，将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个控制系统包括将所述照明系统的所述一个或多个参数传送到所述照明系统。
实施例6.根据实施例5所述的计算机实现的方法，其中，与所述医护专业人员相关联的所述监测数据包括与所述医护专业人员的视觉焦点相关联的数据。
实施例7.根据实施例5或6所述的计算机实现的方法，其中，与所述医护专业人员相关联的所述监测数据包括与正由所述医护专业人员执行的任务相关联的数据。
实施例5至7可以有利地实现手术室中的照明系统的自适应控制。自适应照明控制可以基于用户焦点跟踪和/或正在执行的任务，因此考虑医护专业人员的运动和/或外科手术的照明要求。自适应照明控制改善了手术室中的医护专业人员正在查看的手术部位或监视器的可视化，从而降低了在外科手术过程中碰撞或绊倒危险或选择错误器械的风险。
实施例8.根据实施例1所述的计算机实现的方法，
其中，接收与手术室相关联的监测数据包括接收与所述手术室中的空气成分相关联的监测数据；
其中，确定一个或多个控制系统的一个或多个参数包括基于与所述手术室中的空气成分相关联的所述监测数据来确定所述手术室中的一个或多个空气处理系统的一个或多个参数；并且
其中，将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个控制系统包括将所述一个或多个空气处理系统的所述一个或多个参数传送到所述一个或多个空气处理系统。
实施例9.根据实施例8所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的空气成分相关联的所述数据包括与所述手术室中的空气中的微粒相关联的数据，
其中，确定所述手术室中的所述一个或多个空气处理系统的一个或多个参数包括确定一个或多个空气管道控件的一个或多个参数以调整所述手术室中的气流。
实施例10.根据实施例8所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的空气成分相关联的所述数据包括与所述手术室中的空气中的微粒相关联的数据，
其中，确定所述手术室中的所述一个或多个空气处理系统的一个或多个参数包括确定一个或多个空气压力控件的一个或多个参数以调整所述手术室中的气流。
实施例8至10可以有利地实现手术室中的空气处理系统的自适应控制。手术室空气的质量、气流的中断和其他因素可能加剧细菌传播并增加污染风险。手术室中的空气处理系统的自适应控制可以帮助降低污染风险，从而改善手术质量、操作效率以及手术室中的患者和医护专业人员的安全性。
实施例11.根据实施例1所述的计算机实现的方法，
其中，接收与手术室相关联的监测数据包括接收与所述手术室中的患者或医护专业人员相关联的监测数据；
其中，确定一个或多个控制系统的一个或多个参数包括基于与所述手术室中的患者或医护专业人员相关联的所述监测数据来确定所述手术室中的一个或多个温度控制系统的一个或多个参数；并且
其中，将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个控制系统包括将所述一个或多个温度控制系统的所述一个或多个参数传送到所述一个或多个温度控制系统。
实施例12.根据实施例11所述的计算机实现的方法，
其中，与所述患者或所述医护专业人员相关联的所述监测数据包括与关联于所述患者或所述医护专业人员中的一者或多者的体温相关联的数据。
实施例13.根据实施例12所述的计算机实现的方法，
其中，与关联于所述患者或所述医护专业人员中的一者或多者的体温相关联的所述数据包括指示与体温相关联的所述数据低于阈值的数据；
其中，确定一个或多个温度控制系统的一个或多个参数包括确定与所述一个或多个温度控制系统相关联的一个或多个参数以增加气温。
实施例11至13可以有利地实现手术室中的温度控制系统的自适应控制。温度控制系统的自适应控制(例如监测核心温度和调整室内空气的体积和温度以引导手术室中的个体)有助于为医护专业人员的表现保持最佳范围和/或改善操作结果。
实施例14.一种计算机实现的方法，包括：
接收与手术室相关联的监测数据，所述监测数据包括与所述手术室中的噪声相关联的数据；
至少部分地基于所述监测数据来确定显示系统的一个或多个参数；以及
将所述一个或多个参数传送到所述显示系统。
实施例15.根据实施例14所述的计算机实现的方法，
其中，确定所述显示系统的一个或多个参数包括确定与优先在所述显示系统上显示数据相关联的一个或多个参数。
实施例16.根据实施例15所述的计算机实现的方法，
其中，与优先在所述显示系统上显示数据相关联的所述一个或多个参数包括与优先显示患者生物标志物数据相关联的一个或多个参数。
实施例17.根据实施例16所述的计算机实现的方法，
其中，至少部分地基于所述监测数据来确定所述显示系统的一个或多个参数包括：
至少部分地基于与所述手术室中的噪声相关联的所述数据来确定外科手术中的事件；以及
基于所述外科手术中的所述事件来确定与优先在所述显示系统上显示数据相关联的所述一个或多个参数。
实施例18.根据实施例17所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室相关联的所述监测数据还包括与所述手术室中的个体的移动相关联的数据。
实施例14至18可以有利地实现与手术室相关的关键数据的自动识别和优先化显示。可以通过监测手术室中的噪声或另外通过监测工作人员的移动以识别手术关键事件来实现优先化显示。自适应优先化显示可以有利地为手术室中的医护专业人员提供基于所识别的关键事件的相关生物标志物或视频馈送的优先化显示和突出显示，从而改善患者的安全性、外科手术的安全性和整体操作结果。
实施例19.一种计算机实现的方法，包括：
接收与手术室相关联的监测数据，所述监测数据包括与所述手术室中的医护专业人员相关联的数据；
至少部分地基于所述监测数据来确定所述手术室中的一个或多个照明系统的一个或多个参数；以及
将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个照明系统。
实施例20.根据实施例19所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的医护专业人员相关联的所述数据包括与所述医护专业人员的视觉焦点相关联的数据，
其中，确定所述手术室中的一个或多个照明系统的一个或多个参数包括确定所述一个或多个照明系统的一个或多个参数以将照明调整为符合所述医护专业人员的所述视觉焦点。
实施例21.根据实施例19所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的医护专业人员相关联的所述数据包括与由所述医护专业人员执行的任务相关联的数据，
其中，确定所述手术室中的一个或多个照明系统的一个或多个参数包括确定所述一个或多个照明系统的一个或多个参数以将照明调整为符合由所述医护专业人员执行的所述任务。
实施例22.根据实施例19所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的医护专业人员相关联的所述数据包括与所述医护专业人员的位置相关联的数据，
其中，确定所述手术室中的一个或多个照明系统的一个或多个参数包括确定所述一个或多个照明系统的一个或多个参数以将照明调整为符合所述医护专业人员的所述位置。
实施例23.根据实施例19所述的计算机实现的方法，
其中，确定所述一个或多个照明系统的一个或多个参数包括确定顶灯、Bovie灯、与器械托盘相关联的灯、落地灯、激光灯和环境灯中的一者或多者的一个或多个参数。
实施例19至23可以实现基于环境光监视和用户焦点跟踪的自适应照明控制。自适应照明控制改善了正在观察的手术部位或监视器的可视化。监测HCP所在的手术室和位置以控制手术室和患者外部的照明，有利地最小化了屏幕和视觉成像的干扰和饱和。调整环境光源和焦点光源使得HCP能够基于他们与其所在环境内的屏幕和物理物品的交互而看到更好的对比度。因此，可以进一步提高HCP的表现和改善外科结果。
实施例24.一种计算机实现的方法，包括：
接收与手术室相关联的监测数据，所述监测数据包括与所述手术室中的空气成分相关联的数据；
至少部分地基于所述监测数据来确定所述手术室中的一个或多个空气处理系统的一个或多个参数；以及
将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个空气处理系统。
实施例25.根据实施例24所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的空气成分相关联的所述数据包括与所述手术室中的空气中的微粒相关联的数据，
其中，确定所述手术室中的所述一个或多个空气处理系统的一个或多个参数包括确定一个或多个空气管道控件的一个或多个参数以调整所述手术室中的气流。
实施例26.根据实施例24所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的空气成分相关联的所述数据包括与所述手术室中的空气中的微粒相关联的数据，
其中，确定所述手术室中的所述一个或多个空气处理系统的一个或多个参数包括确定一个或多个空气压力控件的一个或多个参数以调整所述手术室中的气流。
实施例27.根据实施例24所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的空气成分相关联的所述数据包括与所述手术室中的空气中的微粒相关联的数据，
其中，确定所述手术室中的所述一个或多个空气处理系统的一个或多个参数包括确定一个或多个排烟控件的一个或多个参数以调整所述手术室中的烟雾。
实施例28.根据实施例24至27中任一项所述的计算机实现的方法，
其中，所述一个或多个空气处理系统包括空气过滤系统、烟雾评估系统、空气处理器系统或空气压力系统中的一者或多者。
实施例24至28涉及监测和自适应地控制空气处理系统，诸如手术室中的空气过滤系统、烟雾评估系统、空气处理器系统或空气压力系统中的一者或多者。手术室空气的质量、气流的中断和其他因素可能加剧细菌传播并增加污染风险。手术室中的空气处理系统的自适应控制有利地降低了污染风险，从而改善手术质量、操作效率以及手术室中的患者和医护专业人员的安全性。
实施例29.一种计算机实现的方法，包括：
接收与手术室相关联的监测数据，所述监测数据包括与所述手术室中的患者或医护专业人员中的一者或多者相关联的生物标志物数据；
至少部分地基于所述监测数据来确定所述手术室中的一个或多个温度控制系统的一个或多个参数；以及
将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个温度控制系统。
实施例30.根据实施例29所述的计算机实现的方法，
其中，生物标志物数据包括与关联于所述患者或所述医护专业人员中的一者或多者的体温相关联的数据。
实施例31.根据实施例30所述的计算机实现的方法，
其中，与关联于所述患者或所述医护专业人员中的一者或多者的所述体温相关联的所述数据包括指示所述体温低于阈值的数据；
其中，确定一个或多个温度控制系统的一个或多个参数包括确定与用于增加气温的所述一个或多个温度控制系统相关联的一个或多个参数。
实施例32.根据实施例31所述的计算机实现的方法，
其中，与关联于所述患者或所述医护专业人员中的一者或多者的所述体温相关联的所述数据包括指示所述体温高于阈值的数据；
其中，确定一个或多个温度控制系统的一个或多个参数包括确定与用于降低气温的所述一个或多个温度控制系统相关联的一个或多个参数。
实施例29至32可以实现基于患者或医护专业人员的生物标志物数据(例如患者或医护专业人员的体温)的自适应环境和局部加热控制。手术室中的加热系统的自适应控制(例如控制手术室的室温)具有保护医护专业人员的专注水平和/或根据所进行的外科手术为患者进行调整的有利效果，从而实现表现和操作结果的最佳范围。
实施例33.一种计算机实现的方法，包括：
确定与在手术室中参与外科手术的医护专业人员相关联的参数；
接收与所述手术室相关联的监测数据；
至少部分地基于所述监测数据和与所述医护专业人员相关联的操作参数来确定所述手术室中的一个或多个控制系统的一个或多个参数；以及
将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个控制系统。
实施例34.根据实施例33所述的计算机实现的方法，
其中，确定与在所述手术室中参与所述外科手术的所述医护专业人员相关联的参数包括确定与对与所述医护专业人员相关联的所述手术室的偏好相关联的参数；
其中，与所述手术室相关联的所述监测数据包括与所述外科手术中的步骤相关联的数据；并且
其中，至少部分地基于所述监测数据和与所述医护专业人员相关联的所述操作参数来确定一个或多个控制系统的一个或多个参数包括：基于与对所述手术室的偏好相关联的所述参数和与所述外科手术中的所述步骤相关联的所述数据来确定与对所述手术室中的所述控制系统的调整相关联的一个或多个参数。
实施例35.根据实施例34所述的计算机实现的方法，
其中，基于与对所述手术室的偏好相关联的所述参数和与所述外科手术中的所述步骤相关联的所述数据来确定与对所述手术室中的所述控制系统的调整相关联的一个或多个参数包括确定与增加与所述医护专业人员相关联的语音量相关联的参数。
实施例36.根据实施例34所述的计算机实现的方法，
其中，基于与对所述手术室的偏好相关联的所述参数和与所述外科手术中的所述步骤相关联的所述数据来确定与对所述手术室中的所述控制系统的调整相关联的一个或多个参数包括确定与增加所述手术室中的噪声消除相关联的参数。
实施例37.根据实施例34所述的计算机实现的方法，
其中，基于与对所述手术室的偏好相关联的所述参数和与所述外科手术中的所述步骤相关联的所述数据来确定与对所述手术室中的所述控制系统的调整相关联的一个或多个参数包括确定与增加与所述外科手术相关联的可听提示相关联的参数。
实施例33至37提供了基于态势感知和所发生的活动或事件的关键程度的设备的基于分层优先级的调整方案。这些配置确保了在外科手术期间向医护专业人员提供优选的房间条件。可以为跟随外科医生和/或个别手术室工作人员的扬声器提供抗噪声功能，并且仅将噪声源引导到所需的角色。这些有利地帮助每个角色保持专注于手头的预期任务和/或工作，而不会干扰或打扰手术室内的其他人。
实施例38.一种计算机实现的方法，包括：
接收与手术室相关联的监测数据；
基于所述监测数据来确定所述手术室中的医护专业人员的风险等级；
基于所述风险等级来确定所述手术室中的一个或多个控制系统的一个或多个参数；以及
将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个温度控制系统。
实施例39.根据实施例38所述的计算机实现的方法，
其中，接收与所述手术室相关联的监测数据包括接收与所述手术室中的空气传播颗粒相关联的监测数据；
其中，基于所述监测数据来确定所述医护人员的所述风险等级包括基于与所述手术室中的空气传播颗粒相关联的所述数据来确定所述医护专业人员的所述风险等级是升高的风险等级；以及
其中，基于所述风险等级来确定一个或多个控制系统的一个或多个参数包括基于所述升高的风险等级来确定与增加空气过滤系统的操作强度相关联的一个或多个参数。
实施例40.根据实施例39所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的空气传播颗粒相关联的所述监测数据包括与传染性患者的呼气发生相关联的数据。
实施例41.根据实施例40所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的空气传播颗粒相关联的所述监测数据包括与对癌组织的手术相关联的烟羽的发生相关联的数据。
实施例38至41可以实现手术室中的环境控制系统的自适应调整。这些控制系统可以调整手术室中的环境设置(例如调整空气过滤系统)以降低手术室中的医护专业人员的风险等级。风险等级的确定可以基于与手术室中的空气传播颗粒相关的监测数据。因此可以提高医护专业人员和患者的安全性。
实施例42.一种计算系统，包括被配置为实现根据实施例1至41中任一项所述的方法的处理器。
实施例43.一种计算机可读介质，包括指令，所述指令在由计算机执行时使所述计算机实现根据实施例1至41中任一项所述的方法。
实施例44.一种外科系统，包括：
根据实施例42所述的计算系统；以及
所述手术室中的一个或多个控制或显示系统，其中，所述一个或多个控制或显示系统被配置为从所述计算系统接收一个或多个参数并且根据所述一个或多个参数调整所述手术室。
实施例45.根据实施例44所述的外科系统，还包括一个或多个监测系统或一个或多个感测系统，其被配置为获取与所述手术室相关联的所述监测数据，其中，所述计算系统被配置为从所述一个或多个监测系统或所述一个或多个感测系统接收所述监测数据。

Claims (45)

1.一种计算机实现的方法，包括：
接收与手术室相关联的监测数据；
至少部分地基于所述监测数据来确定所述手术室中的一个或多个控制系统的一个或多个参数；以及
将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个控制系统。
2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，
其中，接收与手术室相关联的监测数据包括接收与所述手术室中的噪声相关联的监测数据；
其中，确定一个或多个控制系统的一个或多个参数包括基于与所述手术室中的噪声相关联的所述监测数据来确定显示系统的一个或多个参数；并且
其中，将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个控制系统包括将所述显示系统的所述一个或多个参数传送到所述显示系统。
3.根据权利要求2所述的计算机实现的方法，
其中，确定所述显示系统的一个或多个参数包括确定与优先在所述显示系统上显示数据相关联的一个或多个参数。
4.根据权利要求3所述的计算机实现的方法，
其中，与优先在所述显示系统上显示数据相关联的所述一个或多个参数包括与优先显示患者生物标志物数据相关联的一个或多个参数。
5.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，
其中，接收与手术室相关联的监测数据包括接收与所述手术室中的医护专业人员相关联的监测数据；
其中，确定一个或多个控制系统的一个或多个参数包括基于与所述医护专业人员相关联的所述监测数据来确定照明系统的一个或多个参数；并且
其中，将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个控制系统包括将所述照明系统的所述一个或多个参数传送到所述照明系统。
6.根据权利要求5所述的计算机实现的方法，其中，与所述医护专业人员相关联的所述监测数据包括与所述医护专业人员的视觉焦点相关联的数据。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的计算机实现的方法，其中，与所述医护专业人员相关联的所述监测数据包括与正由所述医护专业人员执行的任务相关联的数据。
8.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，
其中，接收与手术室相关联的监测数据包括接收与所述手术室中的空气成分相关联的监测数据；
其中，确定一个或多个控制系统的一个或多个参数包括基于与所述手术室中的空气成分相关联的所述监测数据来确定所述手术室中的一个或多个空气处理系统的一个或多个参数；并且
其中，将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个控制系统包括将所述一个或多个空气处理系统的所述一个或多个参数传送到所述一个或多个空气处理系统。
9.根据权利要求8所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的空气成分相关联的所述数据包括与所述手术室中的空气中的微粒相关联的数据，
其中，确定所述手术室中的所述一个或多个空气处理系统的一个或多个参数包括确定一个或多个空气管道控件的一个或多个参数以调整所述手术室中的气流。
10.根据权利要求8所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的空气成分相关联的所述数据包括与所述手术室中的空气中的微粒相关联的数据，
其中，确定所述手术室中的所述一个或多个空气处理系统的一个或多个参数包括确定一个或多个空气压力控件的一个或多个参数以调整所述手术室中的气流。
11.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，
其中，接收与手术室相关联的监测数据包括接收与所述手术室中的患者或医护专业人员相关联的监测数据；
其中，确定一个或多个控制系统的一个或多个参数包括基于与所述手术室中的患者或医护专业人员相关联的所述监测数据来确定所述手术室中的一个或多个温度控制系统的一个或多个参数；并且
其中，将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个控制系统包括将所述一个或多个温度控制系统的所述一个或多个参数传送到所述一个或多个温度控制系统。
12.根据权利要求11所述的计算机实现的方法，
其中，与所述患者或所述医护专业人员相关联的所述监测数据包括与关联于所述患者或所述医护专业人员中的一者或多者的体温相关联的数据。
13.根据权利要求12所述的计算机实现的方法，
其中，与关联于所述患者或所述医护专业人员中的一者或多者的体温相关联的所述数据包括指示与体温相关联的所述数据低于阈值的数据；
其中，确定一个或多个温度控制系统的一个或多个参数包括确定与所述一个或多个温度控制系统相关联的一个或多个参数以增加气温。
14.一种计算机实现的方法，包括：
接收与手术室相关联的监测数据，所述监测数据包括与所述手术室中的噪声相关联的数据；
至少部分地基于所述监测数据来确定显示系统的一个或多个参数；以及
将所述一个或多个参数传送到所述显示系统。
15.根据权利要求14所述的计算机实现的方法，
其中，确定所述显示系统的一个或多个参数包括确定与优先在所述显示系统上显示数据相关联的一个或多个参数。
16.根据权利要求15所述的计算机实现的方法，
其中，与优先在所述显示系统上显示数据相关联的所述一个或多个参数包括与优先显示患者生物标志物数据相关联的一个或多个参数。
17.根据权利要求16所述的计算机实现的方法，
其中，至少部分地基于所述监测数据来确定所述显示系统的一个或多个参数包括：
至少部分地基于与所述手术室中的噪声相关联的所述数据来确定外科手术中的事件；以及
基于所述外科手术中的所述事件来确定与优先在所述显示系统上显示数据相关联的所述一个或多个参数。
18.根据权利要求17所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室相关联的所述监测数据还包括与所述手术室中的个体的移动相关联的数据。
19.一种计算机实现的方法，包括：
接收与手术室相关联的监测数据，所述监测数据包括与所述手术室中的医护专业人员相关联的数据；
至少部分地基于所述监测数据来确定所述手术室中的一个或多个照明系统的一个或多个参数；以及
将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个照明系统。
20.根据权利要求19所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的医护专业人员相关联的所述数据包括与所述医护专业人员的视觉焦点相关联的数据，
其中，确定所述手术室中的一个或多个照明系统的一个或多个参数包括确定所述一个或多个照明系统的一个或多个参数以将照明调整为符合所述医护专业人员的所述视觉焦点。
21.根据权利要求19所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的医护专业人员相关联的所述数据包括与由所述医护专业人员执行的任务相关联的数据，
其中，确定所述手术室中的一个或多个照明系统的一个或多个参数包括确定所述一个或多个照明系统的一个或多个参数以将照明调整为符合由所述医护专业人员执行的所述任务。
22.根据权利要求19所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的医护专业人员相关联的所述数据包括与所述医护专业人员的位置相关联的数据，
其中，确定所述手术室中的一个或多个照明系统的一个或多个参数包括确定所述一个或多个照明系统的一个或多个参数以将照明调整为符合所述医护专业人员的所述位置。
23.根据权利要求19所述的计算机实现的方法，
其中，确定所述一个或多个照明系统的一个或多个参数包括确定顶灯、Bovie灯、与器械托盘相关联的灯、落地灯、激光灯和环境灯中的一者或多者的一个或多个参数。
24.一种计算机实现的方法，包括：
接收与手术室相关联的监测数据，所述监测数据包括与所述手术室中的空气成分相关联的数据；
至少部分地基于所述监测数据来确定所述手术室中的一个或多个空气处理系统的一个或多个参数；以及
将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个空气处理系统。
25.根据权利要求24所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的空气成分相关联的所述数据包括与所述手术室中的空气中的微粒相关联的数据，
其中，确定所述手术室中的所述一个或多个空气处理系统的一个或多个参数包括确定一个或多个空气管道控件的一个或多个参数以调整所述手术室中的气流。
26.根据权利要求24所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的空气成分相关联的所述数据包括与所述手术室中的空气中的微粒相关联的数据，
其中，确定所述手术室中的所述一个或多个空气处理系统的一个或多个参数包括确定一个或多个空气压力控件的一个或多个参数以调整所述手术室中的气流。
27.根据权利要求24所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的空气成分相关联的所述数据包括与所述手术室中的空气中的微粒相关联的数据，
其中，确定所述手术室中的所述一个或多个空气处理系统的一个或多个参数包括确定一个或多个排烟控件的一个或多个参数以调整所述手术室中的烟雾。
28.根据权利要求24至27中任一项所述的计算机实现的方法，
其中，所述一个或多个空气处理系统包括空气过滤系统、烟雾评估系统、空气处理器系统或空气压力系统中的一者或多者。
29.一种计算机实现的方法，包括：
接收与手术室相关联的监测数据，所述监测数据包括与所述手术室中的患者或医护专业人员中的一者或多者相关联的生物标志物数据；
至少部分地基于所述监测数据来确定所述手术室中的一个或多个温度控制系统的一个或多个参数；以及
将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个温度控制系统。
30.根据权利要求29所述的计算机实现的方法，
其中，生物标志物数据包括与关联于所述患者或所述医护专业人员中的一者或多者的体温相关联的数据。
31.根据权利要求30所述的计算机实现的方法，
其中，与关联于所述患者或所述医护专业人员中的一者或多者的所述体温相关联的所述数据包括指示所述体温低于阈值的数据；
其中，确定一个或多个温度控制系统的一个或多个参数包括确定与用于增加气温的所述一个或多个温度控制系统相关联的一个或多个参数。
32.根据权利要求31所述的计算机实现的方法，
其中，与关联于所述患者或所述医护专业人员中的一者或多者的所述体温相关联的所述数据包括指示所述体温高于阈值的数据；
其中，确定一个或多个温度控制系统的一个或多个参数包括确定与用于降低气温的所述一个或多个温度控制系统相关联的一个或多个参数。
33.一种计算机实现的方法，包括：
确定与在手术室中参与外科手术的医护专业人员相关联的参数；
接收与所述手术室相关联的监测数据；
至少部分地基于所述监测数据和与所述医护专业人员相关联的操作参数来确定所述手术室中的一个或多个控制系统的一个或多个参数；以及
将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个控制系统。
34.根据权利要求33所述的计算机实现的方法，
其中，确定与在所述手术室中参与所述外科手术的所述医护专业人员相关联的参数包括确定与对与所述医护专业人员相关联的所述手术室的偏好相关联的参数；
其中，与所述手术室相关联的所述监测数据包括与所述外科手术中的步骤相关联的数据；并且
其中，至少部分地基于所述监测数据和与所述医护专业人员相关联的所述操作参数来确定一个或多个控制系统的一个或多个参数包括基于与对所述手术室的偏好相关联的所述参数和与所述外科手术中的所述步骤相关联的所述数据来确定与对所述手术室中的所述控制系统的调整相关联的一个或多个参数。
35.根据权利要求34所述的计算机实现的方法，
其中，基于与对所述手术室的偏好相关联的所述参数和与所述外科手术中的所述步骤相关联的所述数据来确定与对所述手术室中的所述控制系统的调整相关联的一个或多个参数包括确定与增加与所述医护专业人员相关联的语音量相关联的参数。
36.根据权利要求34所述的计算机实现的方法，
其中，基于与对所述手术室的偏好相关联的所述参数和与所述外科手术中的所述步骤相关联的所述数据来确定与对所述手术室中的所述控制系统的调整相关联的一个或多个参数包括确定与增加所述手术室中的噪声消除相关联的参数。
37.根据权利要求34所述的计算机实现的方法，
其中，基于与对所述手术室的偏好相关联的所述参数和与所述外科手术中的所述步骤相关联的所述数据来确定与对所述手术室中的所述控制系统的调整相关联的一个或多个参数包括确定与增加与所述外科手术相关联的可听提示相关联的参数。
38.一种计算机实现的方法，包括：
接收与手术室相关联的监测数据；
基于所述监测数据来确定所述手术室中的医护专业人员的风险等级；
基于所述风险等级来确定所述手术室中的一个或多个控制系统的一个或多个参数；以及
将所述一个或多个参数传送到所述一个或多个温度控制系统。
39.根据权利要求38所述的计算机实现的方法，
其中，接收与所述手术室相关联的监测数据包括接收与所述手术室中的空气传播颗粒相关联的监测数据；
其中，基于所述监测数据来确定所述医护人员的所述风险等级包括基于与所述手术室中的空气传播颗粒相关联的所述数据来确定所述医护专业人员的所述风险等级是升高的风险等级；并且
其中，基于所述风险等级来确定一个或多个控制系统的一个或多个参数包括基于所述升高的风险等级来确定与增加空气过滤系统的操作强度相关联的一个或多个参数。
40.根据权利要求39所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的空气传播颗粒相关联的所述监测数据包括与传染性患者的呼气发生相关联的数据。
41.根据权利要求40所述的计算机实现的方法，
其中，与所述手术室中的空气传播颗粒相关联的所述监测数据包括与对癌组织的手术相关联的烟羽的发生相关联的数据。
42.一种计算系统，包括被配置为实现根据权利要求1至41中任一项所述的方法的处理器。
43.一种计算机可读介质，包括指令，所述指令在由计算机执行时使所述计算机实现根据权利要求1至41中任一项所述的方法。
44.一种外科系统，包括：
根据权利要求42所述的计算系统；以及
所述手术室中的一个或多个控制或显示系统，其中，所述一个或多个控制或显示系统被配置为从所述计算系统接收一个或多个参数并且根据所述一个或多个参数调整所述手术室。
45.根据权利要求44所述的外科系统，还包括一个或多个监测系统或一个或多个感测系统，其被配置为获取与所述手术室相关联的所述监测数据，其中，所述计算系统被配置为从所述一个或多个监测系统或所述一个或多个感测系统接收所述监测数据。
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