CN216901575U - 计算设备控制器系统 - Google Patents

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A·K·米森纳
W·R·麦克劳克林
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Abstract

本申请涉及计算设备控制器系统。计算设备控制器系统包括：计算设备，计算设备位于无菌区外，以及控制器，控制器与计算设备通信，控制器具有包括输入机构的控制器主体，输入机构包括非触觉输入和触觉输入中的一种或二者，其中所述输入机构配置为在所述无菌区中是可及的，并且向所述计算设备提供一个或多个输入参数改变。

Description

计算设备控制器系统
优先权
本申请要求2021年2月23日提交的美国临时申请第63/152,729号的优先权权益，该申请通过引用整体并入本申请。
技术领域
本申请涉及医疗器械领域，更具体地涉及计算设备控制器系统。
背景技术
当在医疗程序中存在无菌区时，临床医生可能难以与医疗程序中使用的计算设备进行交互或向其提供输入。临床医生必须退出无菌区，将临床医生的输入传递给无菌区外的人员，或将计算设备配置在无菌区内。一些计算设备可包括触觉控制器，需要用户退出无菌区才能使用。每次用户退出无菌区时，该过程可能需要消耗医疗程序中的时间以及用于用户灭菌的试剂。能够在无菌区内保持无菌同时允许用户与计算设备进行交互或向其提供输入，这对用户来说是有益的。本文公开了解决上述问题的系统和方法。
实用新型内容
本文在一些实施方案中公开了一种计算设备控制器系统，包括：计算设备，计算设备位于无菌区外，以及控制器，控制器与计算设备通信，控制器具有包括输入机构的控制器主体，输入机构包括非触觉输入和触觉输入中的一种或二者，其中，输入机构配置为在无菌区中是可及的(accessible)，并且向计算设备提供一个或多个输入参数改变。
在一些实施方案中，输入机构包括非触觉输入，非触觉输入包括一个或多个电容感应传感器、一个或多个光学传感器，或一个或多个电容感应传感器和一个或多个光学传感器二者。在一些实施方案中，输入机构包括触觉输入，触觉输入包括操纵杆或方向板(directional pad)。控制器可以包括一个或多个控件，一个或多个控件配置为向计算设备提供一个或多个输入参数改变。一个或多个控件可以是可触知控件(palpable control)。一个或多个可触知控件可以包括旋钮、触发器和按钮中的一种或多种。一个或多个控件可以是视觉上可识别的。
在一些实施方案中，控制器主体包括配件(attachment)连接端口，配件连接端口具有一个或多个配件连接器，一个或多个配件连接器配置为与位于无菌区内的一个或多个配件联接。一个或多个配件可以包括ECG模块、管心针、磁体跟踪传感器、电磁跟踪传感器、阻抗驱动器、阻抗接收器、光纤询问器、RFID读取器，及其组合。在一些实施方案中，控制器配置为将数据从配件传输至计算设备。
在一些实施方案中，无菌区由无菌盖布限定。控制器可以位于无菌区下方和/或被包裹在无菌护套内。在一些实施方案中，控制器与计算设备无线通信。在一些实施方案中，一个或多个控件能够透过透明屏障或通过一个或多个控件被照亮而在视觉上可识别。在一些实施方案中，控制器是支持光纤的(fiber optic enabled)。
在一些实施方案中，控制器包括具有一个或多个处理器、非暂时性计算机可读介质以及多个逻辑模块的控制台。当被一个或多个处理器激活时，多个逻辑模块可以配置为执行以下中的一项或多项：从非触觉输入机构接收输入；将来自非触觉输入机构的输入与计算设备上的输入参数改变相关联；从一个或多个控件接收输入；将来自控件的输入与计算设备上的输入参数改变相关联；向计算设备传输输入参数改变；以及照亮非触觉输入机构和控件。
在一些实施方案中，计算设备包括超声系统。在一些实施方案中，控制器包括配件连接端口，配件连接端口具有一个或多个配件连接器，一个或多个配件连接器配置为接收来自位于无菌区内的配件的一个或多个配件输入。
本文还公开了一种用于在保持无菌区中无菌性的同时向计算设备提供输入参数改变的方法，包括：使控制器与无菌区外的计算设备通信；将控制器放置在无菌区附近；以及从无菌区向计算设备输入输入参数改变。在一些实施方案中，使控制器与无菌区外的计算设备通信包括：使控制器与计算设备无线通信。在一些实施方案中，使控制器与无菌区外的计算设备通信包括：将控制器与计算设备联接。在一些实施方案中，将控制器放置在无菌区附近包括：将控制器放置在无菌护套内和/或将控制器放置在无菌区下方。
在一些实施方案中，从无菌区向计算设备提供输入参数改变包括：通过控制器的输入机构向计算设备提供输入参数改变。输入机构可以包括触觉输入或非触觉输入。触觉输入可以包括操纵杆或方向板。非触觉输入可以包括一个或多个电容感应传感器、一个或多个光学传感器，或一个或多个电容感应传感器和一个或多个光学传感器二者。
在一些实施方案中，从无菌区向计算设备提供输入参数改变包括：通过一个或多个控件向计算设备提供输入参数改变。一个或多个控件可以是可触知控件。一个或多个可触知的控制器可以包括旋钮，触发器和按钮中的一个或多个。
鉴于附图和以下描述，本文中提供的概念的这些和其他特征对于本领域技术人员将变得更加显而易见，这些概念的特定实施方案由附图和以下描述更详细地进行描述。
附图说明
公开文本的更具体的描述将通过参考在附图中示出的公开文本的具体实施方案来呈现。应当理解，这些附图仅描绘了本实用新型的典型实施方案，因此不应被认为是对其范围的限制。通过使用附图，将更具体和详细地描述和解释本实用新型的示例性实施方案，在附图中：
图1示出了根据一些实施方案的计算设备控制器系统的透视图。
图2A至图2B示出了根据一些实施方案的控制器的实施方案的透视图。
图2C示出了根据一些实施方案的控制器的侧视图。
图3示出了根据一些实施方案的包括控制台的控制器的一些部件的框图。
图4A至图4C示出了根据一些实施方案的控制器的实施方案的透视图。
图5A至图5B示出了根据一些实施方案的用于在保持无菌区中无菌性的同时使用控制器的示例性方法。
图6示出了根据一些实施方案的位于无菌护套内的控制器的透视图。
图7示出了根据一些实施方案的用于在保持无菌区中无菌性的同时向计算设备提供输入参数改变的示例性方法的框图。
具体实施方式
在更详细地公开一些特定实施方案之前，应当理解，本文公开的特定实施方案不限制本文提供的概念的范围。还应当理解，本文公开的特定实施方案可以具有可容易地从该特定实施方案分离且任选地与本文公开的若干其他实施方案中的任一者的特征组合或替代的特征。
关于本文使用的术语，还应当理解，这些术语是为了描述一些具体实施方案的目的，并且这些术语不限制本文提供的概念的范围。序数(例如，第一、第二、第三等)通常用于区分或标识一组特征或步骤中的不同特征或步骤，并且不提供序列或数字限制。例如，“第一”、“第二”和“第三”特征或步骤不必按顺序出现，并且包括这些特征或步骤的特定实施方案不必限于这三个特征或步骤。为方便起见，使用诸如“左”、“右”、“顶”、“底”、“前”、“后”等标签，而并不旨在暗示例如任何特定的固定位置、取向或方向。相反，这样的标签用于反映例如相对位置、取向或方向。除非上下文另有明确规定，否则单数形式的“一种”、“一个”和“该”包括复数指代。
术语“计算设备”应被解释为具有数据处理能力和/或连接到任何类型网络的能力的电子设备，例如公共网络(例如，因特网)、专用网络(例如，无线数据电信网络、局域网“LAN”等)，或网络组合。计算设备的示例可以包括但不限于以下：服务器、端点设备(例如，膝上型电脑、智能电话、平板电脑、“可穿戴”设备如智能手表、增强或虚拟现实查看器、台式计算机、上网本、医疗器械，或任何通用或专用的用户控制的电子设备)、大型机、因特网服务器、路由器；等等。
术语“逻辑”可以表示配置为执行一个或多个功能的硬件、固件或软件。作为硬件，术语逻辑可以指或包括具有数据处理或存储功能的电路。这种电路的示例可以包括但不限于，硬件处理器(例如，微处理器、一个或多个处理器核、数字信号处理器、可编程门阵列、微控制器、专用集成电路“ASIC”等)、半导体存储器或组合元件。
另外，或在替代方案中，术语逻辑可以指或包括软件，例如一个或多个进程、一个或多个实例、应用编程接口(API)、子程序、函数、小应用程序、小服务程序、例程、源代码、目标代码、共享库/动态链接库(dll)，或甚至一个或多个指令。这种软件可以存储在任何类型的合适的非暂时性存储介质或暂时性存储介质(例如，电、光、声或其他形式的传播信号，例如载波、红外信号或数字信号)中。非暂时性存储介质的示例可以包括但不限于可编程电路；非持久性存储，例如易失性存储器(例如，任何类型的随机存取存储器“RAM”)；或持久性存储，例如非易失性存储器(例如，只读存储器“ROM”、功率备份RAM、闪存、相变存储器等)、固态驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器或便携式存储器设备。作为固件，逻辑可以存储在持久性存储中。
除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。
图1示出了根据一些实施方案的计算设备控制器系统(“系统”)100的透视图。在一些实施方案中，系统100包括与控制器130通信的位于无菌区120外的计算设备110。在一些实施方案中，计算设备110可以与显示器112通信。在一些实施方案中，显示器112可以在物理上与计算设备110分离，或者可以在物理上与计算设备110组合，如图1所示。在一些实施方案中，计算设备110可以包括超声系统。在一些实施方案中，控制器130可以位于无菌区120附近或位于无菌区120内。在一些实施方案中，控制器130可以配置为向计算设备110传输可以在显示器112上描绘的各种输入参数。在一些实施方案中，控制器130可以与计算设备110有线连接，或者可以与计算设备110无线通信。示例性的无线通信模式可以包括wifi、蓝牙、近场通信(NFC)、蜂窝全球移动通信系统(“GSM”)、电磁(EM)、射频(RF)，其组合等。
在一些实施方案中，控制器130可以配置为位于无菌区120附近。在一些实施方案中，无菌区附近包括无菌区的下方。在一些实施方案中，无菌盖布124的顶部可以配置为限定无菌区120。无菌区120外可以包括无菌区120的下方，包括无菌盖布124的下方。在一些实施方案中，控制器130可以配置为通过被包裹在无菌护套内而位于无菌区120内，如将在本文中更详细地描述的。在一些实施方案中，控制器130可以被无菌盖布124覆盖，但用户仍然可以通过触摸控制器130或通过其他方式通过无菌盖布124触及控制器130，而不会破坏或离开无菌区120，如将在本文中更详细地描述的。
图2A至图2B示出了根据一些实施方案的控制器130的透视图。如图2A所示，在一些实施方案中，控制器130包括具有顶侧和底侧的控制器主体132。在一些实施方案中，顶侧可以由无菌盖布124覆盖。在一些实施方案中，控制器主体132可以包括矩形棱柱、三角形棱柱、五边形棱柱、六边形棱柱、立方体等。在一些实施方案中，底侧可以配置为通过粘合剂化合物、钩环紧固件等可拆卸地联接到无菌盖布124、桌子、托盘、支架等。在一些实施方案中，控制器主体132的顶侧包括输入机构134。在一些实施方案中，输入机构134可以是触觉输入机构134，配置为允许用户通过触摸向计算设备110提供输入参数改变，或者可以是非触觉输入机构134，配置为允许用户通过其他方式向计算设备110提供输入参数改变，这将在本文中更详细地描述。在一些实施方案中，触觉输入机构134可以包括操纵杆、方向板、触发器等，如将在本文中更详细描述的。在一些实施方案中，控制器主体132的顶侧还可以包括一个或多个控件136。在一些实施方案中，一个或多个控件136可以配置为是视觉上可识别的。在一些实施方案中，一个或多个控件136可以包括可触知控件，从控制器主体132的顶侧延伸。在一些实施方案中，一个或多个可触知控件136可以包括旋钮、按钮等。在一些实施方案中，触觉输入机构134可以配置为控制第一组输入参数，并且一个或多个控件136可以配置为控制第二组输入参数。在一些实施方案中，触觉输入机构134和一个或多个控件136可以配置为控制第一组输入参数和第二组输入参数。在一些实施方案中，控制器主体132可以包括计算设备端口170，其配置为将控制器130联接至计算设备110。
在一些实施方案中，控制器可以包括非触觉输入机构134，非触觉输入机构134包括电容检测传感器、光学检测传感器等。在一个实施方案中，如图2B所示，非触觉输入机构134可以包括一个或多个电容性检测传感器234，一个或多个电容检测传感器234配置为检测一个或多个电容检测传感器234上方的电场的改变，并将电场的改变与计算设备110中的输入参数改变相关联。在该实施方案中，控制器130可以放置在无菌盖布124下方或无菌护套内，用户可以通过将手或肢体放置在一个或多个电容检测传感器234上同时保持无菌区120内无菌来向计算设备110提供输入参数改变。一旦用户的手或肢体放置在一个或多个电容检测传感器234上，用户的手或肢体就可以在电场内移动以改变计算设备110的输入参数。在一些实施方案中，将手放置在一个或多个电容检测传感器234上包括将手悬停在一个或多个电容检测传感器234上。有利地，一个或多个电容检测传感器234允许用户向计算设备110提供输入参数改变，而无需物理地接触控制器主体132，从而保持无菌区120无菌。
在一些实施方案中，如图2C所示，控制器主体132可以包括具有一个或多个配件连接器152的配件连接端口150。在一些实施方案中，配件连接端口150可以配置为将配件154的一个或多个配件输入156接收到一个或多个配件连接器152。在一些实施方案中，一个或多个配件154可以位于无菌区120内。在一些实施方案中，配件154可以包括ECG配件、管心针、磁体跟踪传感器、电磁跟踪传感器、阻抗驱动器、阻抗接收器、光纤询问器、RFID读取器、ECG模块等。例如，配件连接端口150可以配置为接收来自其中具有光纤的配件154的光纤输入、来自ECG配件的ECG输入或来自管心针的管心针连接。在一些实施方案中，从每个配件接收到的数据可以配置为从控制器130传输至计算设备110。在一些实施方案中，配件154可以在无菌区120内使用。有利地，每个配件可以与控制器主体132连接，减少每个配件154所需的电缆数量。
图3示出了根据一些实施方案的系统100的各部件的透视图。在一些实施方案中，控制器130可以包括控制台140，控制台140具有一个或多个处理器141、能量源143、非暂时性计算机可读介质(“存储器”)142和多个逻辑模块。在一些实施方案中，控制台140可以位于控制器主体132内。在一些实施方案中，多个逻辑模块可以包括以下中的一个或多个：输入机构接收逻辑144、输入机构确定逻辑146、输入机构照明逻辑148、可触知控件接收逻辑150、控件确定逻辑152、可触知控件照明逻辑154以及通信逻辑156。在一些实施方案中，输入机构接收逻辑144接收来自输入机构134的数据输入。在一些实施方案中，数据输入可以包括触觉输入机构的物理状态(例如，操纵杆的物理位置)或非触觉输入机构的状态(例如，触觉输入机构134的状态)。在一些实施方案中，输入机构确定逻辑146将从输入机构134输入的数据与计算设备110的显示器112上的一个或多个输入参数改变相关联。
在一些实施方案中，输入机构照明逻辑148可以配置为照亮触觉输入机构134或非触觉输入机构134，以便于用户使用。在一些实施方案中，控件接收逻辑150可以配置为接收与一个或多个控件136的物理状态相关的数据输入，包括当一个或多个控件136是可触知控件时。在一些实施方案中，控件确定逻辑152可以配置为将来自控件136的物理状态的数据输入与计算设备110上或显示器112上描绘的一个或多个参数改变或参数改变集合相关联。在一些实施方案中，控件照明逻辑154可以配置为照亮一个或多个控件136，使得一个或多个控件136是视觉上可识别的。在一些实施方案中，控件照明逻辑154可以配置为照亮一个或多个控件136，每个控件具有第一颜色或第二颜色。在一些实施方案中，通信逻辑156可以配置为将来自触觉输入机构134或非触觉输入机构134和一个或多个控件136的数据输入传输至计算设备110。
图4A至图4C示出了根据一些实施方案的控制器130的透视图。如图4A所示，在一些实施方案中，控制器130包括电容检测传感器234以及第一可触知控件136A和第二可触知控件136B。在一些实施方案中，当无菌盖布124覆盖控制器130时，第一可触知控件136A和第二可触知控件136B可以配置为被照亮，向用户指示第一可触知控件136A和第二可触知控件136B的位置和状态。如图4B所示，触觉输入机构134可以包括方向板334。在一些实施方案中，方向板334可以配置为被照亮，以向用户指示方向板334上的方向。在一些实施方案中，方向板334可以配置为向计算设备110提供输入参数。在一些实施方案中，方向板334可以配置为是触敏的，其中，与方向板334的物理接触为计算设备110提供参数输入。在一些实施方案中，方向板334可以需要作用于方向板334上的物理力以便为计算设备110提供输入参数。在一些实施方案中，一个或多个可触知控件136和方向板334可以配置为通过无菌盖布124被照亮。
如图4C所示，在一些实施方案中，触觉输入机构134可以包括操纵杆434。操纵杆434可以配置为提供可与计算设备110的参数输入相关的360度参数输入。例如，在一些实施方案中，参数输入可以与显示器112上描绘的光标的(X,Y)坐标相关。在一些实施方案中，操纵杆434的一部分或整个操纵杆434可以配置为被照亮。操纵杆434可以配置为从控制器主体132的顶侧延伸，允许使用者在控制器130处于无菌区120下方时抓握和控制操纵杆434。
图5A至图5B示出了根据一些实施方案的在保持无菌区120中无菌性的同时使用控制器130的示例性方法。在一些实施方案中，如图5A所示，控制器130可以放置在无菌区120下方，用无菌盖布124覆盖，并通过计算设备端口170联接到计算设备110。在一些实施方案中，控制器130包括触觉输入机构，该触觉输入机构为操纵杆434。如图5B所示，操纵杆434可以配置为在3D空间中移动，其中，无菌盖布124覆盖控制器130，以便在保持无菌区120内无菌性的同时改变计算设备110上的各种参数。
图6示出了根据一些实施方案的位于无菌护套160内的控制器130的透视图。在一些实施方案中，控制器130可以包裹在无菌护套160中。在一些实施方案中，一旦控制器130被包裹在无菌护套160中，控制器130可以被带入无菌区120中或被放置在无菌区120下方。在一些实施方案中，一个或多个控件136可以是视觉上可识别的。在一些实施方案中，视觉上可识别包括：一个或多个控件136、触觉输入机构或非触觉输入机构透过透明屏障被看到。在一些实施方案中，透明屏障包括无菌护套160。有利地，控制器130被包裹在无菌护套160中，使得控制器130能够包括光学检测传感器，并且使得用户能够在视觉上确认输入机构134和一个或多个控件136的物理位置。
图7示出了根据一些实施方案的用于在保持无菌区中无菌性的同时向计算设备提供输入参数改变的示例性方法的框图。在一些实施方案中，方法200包括将控制器130放置成与计算设备110通信(框202)。在一些实施方案中，放置包括将控制器130连接至计算设备110。在一些实施方案中，放置包括将控制器130放置成与计算设备110无线通信。方法200还包括将控制器130放置在无菌区120附近(框204)。在一些实施方案中，将控制器130放置在无菌区120附近包括将控制器130放置在无菌区120下方。在一些实施方案中，将控制器130放置在无菌区120附近包括将控制器130放置在无菌护套160内。在一些实施方案中，将控制器130放置在无菌区120附近包括将控制器130放置在无菌盖布124下方。方法200还包括向计算设备110提供输入参数改变(框206)。在一些实施方案中，提供包括通过触觉输入机构134和一个或多个控件136或通过非触觉输入机构134和一个或多个控件136来提供输入参数改变。在一些实施方案中，触觉输入机构134可以包括操纵杆或方向板，非触觉输入机构134可以包括一个或多个电容检测传感器或光学检测传感器。在一些实施方案中，一个或多个控件136可以包括可触知控件(例如，旋钮、按钮等)。在一些实施方案中，触觉输入机构134和一个或多个控件136可以透过作为无菌护套160的透明屏障或通过被照亮而在视觉上可识别。
虽然在此已经公开了一些具体实施方案，并且虽然已经公开了这些具体实施方案一些细节，但是这些具体实施方案并非意图限制在此呈现的概念的范围。本领域的普通技术人员可以想到另外的适应和/或修改，并且在更广泛的方面，也包括这些适应和/或修改。因此，在不脱离本文提供的概念的范围的情况下，可以偏离本文公开的具体实施方案。

Claims (21)

1.一种计算设备控制器系统，其特征在于，包括：
计算设备，所述计算设备位于无菌区外；和
控制器，所述控制器与所述计算设备通信，所述控制器具有包括输入机构的控制器主体，所述输入机构包括非触觉输入和触觉输入中的一种或二者，其中所述输入机构被配置为在所述无菌区中是可及的，并且向所述计算设备提供一个或多个输入参数改变。
2.根据权利要求1所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述输入机构包括所述非触觉输入，所述非触觉输入包括一个或多个电容感应传感器、一个或多个光学传感器或一个或多个电容感应传感器和一个或多个光学传感器二者。
3.根据权利要求1所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述输入机构包括所述触觉输入，所述触觉输入包括操纵杆或方向板。
4.根据权利要求1所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述控制器包括一个或多个控件，所述一个或多个控件配置为向所述计算设备提供一个或多个输入参数改变。
5.根据权利要求4所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述一个或多个控件是可触知控件。
6.根据权利要求5所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述一个或多个可触知控件包括旋钮、触发器和按钮中的一种或多种。
7.根据权利要求4所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述一个或多个控件是视觉上可识别的。
8.根据权利要求1所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述控制器主体包括配件连接端口，其具有一个或多个配件连接器，所述一个或多个配件连接器配置为与所述无菌区内的一个或多个配件联接。
9.根据权利要求8所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述一个或多个配件选自由ECG模块、管心针、磁体跟踪传感器、电磁跟踪传感器、阻抗驱动器、阻抗接收器、光纤询问器、RFID读取器及其组合组成的组。
10.根据权利要求8所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述控制器被配置为将数据从所述一个或多个配件传输至所述计算设备。
11.根据权利要求1所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述无菌区由无菌盖布限定。
12.根据权利要求1所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述控制器位于所述无菌区下方。
13.根据权利要求1所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述控制器被包裹在无菌护套内。
14.根据权利要求1所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述控制器与所述计算设备无线通信。
15.根据权利要求4所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述一个或多个控件透过透明屏障或通过所述一个或多个控件被照亮而在视觉上可识别。
16.根据权利要求1所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述控制器是支持光纤的。
17.根据权利要求1所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述控制器包括具有一个或多个处理器、非暂时性计算机可读介质和多个逻辑模块的控制台。
18.根据权利要求4所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述控制器包括具有一个或多个处理器、非暂时性计算机可读介质和多个逻辑模块的控制台。
19.根据权利要求18所述的计算设备控制器系统，其特征在于，当被所述一个或多个处理器激活时，所述多个逻辑模块能够被配置为执行如下中的一项或多项：
从所述非触觉输入机构接收输入；
将来自所述非触觉输入机构的输入与所述计算设备的输入参数改变相关联；
从所述一个或多个控件接收输入；
将来自所述控件的输入与所述计算设备的输入参数改变相关联；
向所述计算设备传输所述输入参数改变；和
照亮所述非触觉输入机构和所述控件。
20.根据权利要求1所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述计算设备包括超声系统。
21.根据权利要求1所述的计算设备控制器系统，其特征在于，所述控制器包括配件连接端口，其具有一个或多个配件连接器，所述一个或多个配件连接器配置为从所述无菌区内的配件接收一个或多个配件输入。
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