JP2021509050A - 感知した組織厚さ又は閉鎖する際の力に基づく、少なくとも１つの列のステープルのステープル高さの調整 - Google Patents

感知した組織厚さ又は閉鎖する際の力に基づく、少なくとも１つの列のステープルのステープル高さの調整 Download PDF

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Abstract

外科用ステープル留め器具が開示される。外科用ステープル留め器具は、組織をクランプするように構成されたアンビルと、第１の列のステープル及び第２の列のステープルを備える環状ステープル留めヘッドアセンブリと、第１の列のステープルを駆動するように構成された第１のステープルドライバと、第２の列のステープルを駆動するように構成された第２のステープルドライバと、を含み、第１及び第２のステープルドライバは、独立して作動可能である。モータは、アンビルに連結されている。モータは、アンビルを第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成されている。制御回路は、モータに連結されている。制御回路は、第１及び第２のステープルドライバのストローク長さを第１の長さに設定し、第１の列のステープルの中で不格好なステープルを検出し、かつ第２のステープルドライバのストローク長を第２の長さに設定するように構成されている。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、「ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴ ＯＦ ＳＴＡＰＬＥ ＨＥＩＧＨＴ ＯＦ ＡＴ ＬＥＡＳＴ ＯＮＥ ＲＯＷ ＯＦ ＳＴＡＰＬＥＳ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＴＨＥ ＳＥＮＳＥＤ ＴＩＳＳＵＥ ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ ＯＲ ＦＯＲＣＥ ＩＮ ＣＬＯＳＩＮＧ」と題する２０１８年１１月６日出願の米国特許出願第１６／１８２，２２９号の優先権を主張する。
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、「ＰＯＷＥＲＥＤ ＳＴＡＰＬＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥ ＴＨＡＴ ＩＳ ＣＡＰＡＢＬＥ ＯＦ ＡＤＪＵＳＴＩＮＧ ＦＯＲＣＥ，ＡＤＶＡＮＣＥＭＥＮＴ ＳＰＥＥＤ，ＡＮＤ ＯＶＥＲＡＬＬ ＳＴＲＯＫＥ ＯＦ ＣＵＴＴＩＮＧ ＭＥＭＢＥＲ ＯＦ ＴＨＥ ＤＥＶＩＣＥ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＳＥＮＳＥＤ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲ ＯＦ ＦＩＲＩＮＧ ＯＲ ＣＬＡＭＰＩＮＧ」と題する２０１８年９月１０日出願の米国特許仮出願第６２／７２９，１８５号に対する優先権を主張する。
本出願は更に、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、各開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、「ＳＭＡＲＴ ＡＣＴＩＶＡＴＩＯＮ ＯＦ ＡＮ ＥＮＥＲＧＹ ＤＥＶＩＣＥ ＢＹ ＡＮＯＴＨＥＲ ＤＥＶＩＣＥ」と題する２０１８年６月３０日出願の米国特許仮出願第６２／６５９，９００号、「ＳＭＡＲＴ ＥＮＥＲＧＹ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ」と題する２０１８年６月３０日出願の米国特許仮出願第６２／６９２，７４８号、及び「ＳＭＡＲＴ ＥＮＥＲＧＹ ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する２０１８年６月３０日出願の米国特許仮出願第６２／６９２，７６８号に対する優先権を主張する。
本出願は更に、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、各開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ」と題する２０１８年４月１９日出願の米国特許仮出願第６２／６９２，７４７号に対する優先権を主張する。
本出願は更に、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、各開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、「ＣＡＰＡＣＩＴＩＶＥ ＣＯＵＰＬＥＤ ＲＥＴＵＲＮ ＰＡＴＨ ＰＡＤ ＷＩＴＨ ＳＥＰＡＲＡＢＬＥ ＡＲＲＡＹ ＥＬＥＭＥＮＴＳ」と題する２０１８年３月３０日出願の米国特許仮出願第６２／６５０，８９８号、「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ ＷＩＴＨ ＯＰＴＩＭＩＺＥＤ ＳＥＮＳＩＮＧ ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＩＥＳ」と題する２０１８年３月３０日出願の米国特許仮出願第６２／６５０，８８７号、「ＳＭＯＫＥ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＭＯＤＵＬＥ ＦＯＲ ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する２０１８年３月３０日出願の米国特許仮出願第６２／６５０，８８２号、「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＭＯＫＥ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＳＥＮＳＩＮＧ ＡＮＤ ＣＯＮＴＲＯＬＳ」と題する２０１８年３月３０日出願の米国特許仮出願第６２／６５０，８７７号に対する優先権を主張する。
本出願は更に、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、各開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、「ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＩＮ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＤＥＶＩＣＥ ＡＮＤ ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＹＳＴＥＭ ＴＨＥＲＥＦＯＲ」と題する２０１８年３月８日出願の米国特許仮出願第６２／６４０，４１７号、及び「ＥＳＴＩＭＡＴＩＮＧ ＳＴＡＴＥ ＯＦ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＥＮＤ ＥＦＦＥＣＴＯＲ ＡＮＤ ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＹＳＴＥＭ ＴＨＥＲＥＦＯＲ」と題する２０１８年３月８日出願の米国特許仮出願第６２／６４０，４１５号に対する優先権を主張する。
本出願は更に、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、各開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる、「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する２０１７年１２月２８日出願の米国特許仮出願第６２／６１１，３４１号、「ＣＬＯＵＤ−ＢＡＳＥＤ ＭＥＤＩＣＡＬ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ」と題する２０１７年１２月２８日出願の米国特許仮出願第６２／６１１，３４０号、「ＲＯＢＯＴ ＡＳＳＩＳＴＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する２０１７年１２月２８日出願の米国特許仮出願第６２／６１１，３３９号に対する優先権を主張する。
本開示は様々な外科システムに関する。外科処置は、典型的には、例えば、病院などの医療施設内の手術室又は部屋で実行される。滅菌野は、典型的には、患者の周囲に形成される。滅菌野は、適切な衣類を着用した洗浄済みのチーム構成員、並びにそのエリア内の全ての備品及び固定具を含み得る。様々な外科用装置及びシステムが、外科処置の実行に利用される。
一態様では、本開示は、外科用ステープル留め器具を提供し、外科用ステープル留め器具は、組織をクランプするように構成されたアンビルと、第１の列のステープル及び第２の列のステープルを備える環状ステープル留めヘッドアセンブリと、第１の列のステープルを駆動するように構成された第１のステープルドライバと、第２の列のステープルを駆動するように構成された第２のステープルドライバであって、第１及び第２のステープルドライバが、独立して作動可能である、第２のステープルドライバを備え、アンビルに連結されたモータであって、アンビルを第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成された、モータと、モータに連結された制御回路であって、第１及び第２のステープルドライバのストローク長さを第１の長さに設定し、第１の列のステープルの中で不格好なステープルを検出し、かつ第２のステープルドライバのストローク長さを第２の長さに設定するように構成された、制御回路と、を含む。
別の態様では、本開示は、外科用ステープル留め器具を提供し、外科用ステープル留め器具は、組織をクランプするように構成されたアンビルと、第１の列のステープル及び第２の列のステープルを備える環状ステープル留めヘッドアセンブリと、第１の列のステープルを駆動するように構成された第１のステープルドライバと、第２の列のステープルを駆動するように構成された第２のステープルドライバと、アンビルに連結されたモータであって、アンビルを第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成された、モータと、モータに連結された制御回路であって、第１及び第２の列のステープルのステープル高さを第１の高さに設定し、第１の列のステープルの中で不格好なステープルを検出し、かつ第２の列のステープルのステープル高さを第２の高さに設定するように構成された、制御回路と、を含む。
更に別の実施形態では、本開示は、外科用ステープル留め器具を提供し、外科用ステープル留め器具は、組織をクランプするように構成されたアンビルと、第１の列のステープル及び第２の列のステープルを備える環状ステープル留めヘッドアセンブリと、第１の列のステープルを駆動するように構成された第１のステープルドライバと、第２の列のステープルを駆動するように構成された第２のステープルドライバと、アンビルに連結されたモータであって、アンビルを第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成された、モータと、モータに連結された制御回路であって、第１の列のステープルのアンビル間隙を第１の間隙に設定し、第１の列のステープルの中で不格好なステープルを検出し、かつ第２の列のステープルのアンビル間隙を第２の間隙に設定するように構成された、制御回路と、を含む。
動作の機構及び方法の両方に関して本明細書に記載される様々な態様は、それらの更なる目的及び利点と共に、以下の添付図面と併せてなされる以下の説明を参照することで最良に理解することができる。
本開示の少なくとも１つの態様による、コンピュータ実装インタラクティブ外科システムのブロック図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、手術室内で外科処置を行うために使用される外科システムである。 本開示の少なくとも１つの態様による可視化システム、ロボットシステム、及びインテリジェント器具とペアリングされた外科用ハブである。 本開示の少なくとも１つの態様による、外科用ハブ筐体、及び外科用ハブ筐体のドロアー内に摺動可能に受容可能な組み合わせ発生器モジュールの部分斜視図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、双極、超音波、及び単極接点、並びに排煙構成要素を備える組み合わせ発生器モジュールの斜視図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、複数のモジュールを受容するように構成された横方向モジュール式ハウジングの複数の横方向ドッキングポートの個々の電力バスアタッチメントを示す。 本開示の少なくとも１つの態様による、複数のモジュールを受容するように構成された垂直モジュール式ハウジングを示す。 本開示の少なくとも１つの態様による、医療施設の１つ又は２つ以上の手術室、又は外科処置のための専門設備を備えた医療施設内の任意の部屋に配置されたモジュール式装置をクラウドに接続するように構成されたモジュール式通信ハブを備える外科用データネットワークを示す。 本開示の少なくとも１つの態様による、コンピュータ実装インタラクティブ外科システムを示す。 本開示の少なくとも１つの態様による、モジュール式制御タワーに連結された複数のモジュールを備える外科用ハブを示す。 本開示の少なくとも１つの態様による、ユニバーサルシリアルバス（Universal Serial Bus、ＵＳＢ）ネットワークハブ装置の一態様を示す。 本開示の少なくとも１つの態様による、クラウドコンピューティングシステムのクラウド構成要素に接続することができる外科用ハブに連結された複数のスマート外科用器具を備えるクラウドコンピューティングシステムのブロック図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、クラウドコンピューティングシステムの機能モジュールアーキテクチャの図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、状況認識外科用システムの図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、外科用ハブの状況認識を示す予定表を示す図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具又はツールの制御システムの論理図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具又はツールの態様を制御するように構成された制御回路を示す図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具又はツールの態様を制御するように構成された組み合わせ論理回路を示す図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具又はツールの態様を制御するように構成された順序論理回路を示す図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、様々な機能を実行するために起動することができる複数のモータを備える外科用器具又はツールを示す図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、本明細書に記載される外科用ツールを動作させるように構成された外科用器具のブロック図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、様々な機能を制御するように構成された外科用器具のブロック図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、様々な機能を制御するように構成された外科用器具の概略図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、環状ステープル留め外科用器具の斜視図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、図２４の器具のハンドル及びシャフトアセンブリの分解図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、図２４の器具のハンドルアセンブリの断面図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、図２４のモータ及び電池アセンブリの拡大部分断面図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、第１のギアが第２のギアから係合解除された状態の、図２４の器具の動作モード選択アセンブリの側面図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、第１のギアが第２のギアと係合している状態の、図２８Ａの動作モード選択アセンブリの側面図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、開放位置にあるアンビルを示す図２４の器具のステープル留めヘッドアセンブリの拡大縦断面図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、閉鎖位置にあるアンビルを示す、図２９Ａのステープル留めヘッドアセンブリの拡大縦断面図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、発射位置にあるステープルドライバ及びブレードを示す、図２９Ａのステープル留めヘッドアセンブリの拡大縦断面図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、アンビルに対して形成されたステープルの拡大部分断面図を表す図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、環状ステープル留めヘッドアセンブリ及びアンビルを備える電動環状ステープル留め装置の部分切り取り図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、第１の列のステープル（内側ステープル）及び第２の列のステープル（外側ステープル）を示す、図３１に示される環状ステープル留めヘッドアセンブリの部分上面図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、第１のステープルドライバの実際のストロークがストローク長さの上限よりも短い場合のステープルドライバのストロークのグラフである。 本開示の少なくとも１つの態様による、第１のステープルドライバの実際のストロークがストローク長さの上限に等しい場合のステープルドライバのストロークのグラフである。 本開示の少なくとも１つの態様による、ステープルの形成に基づくストローク長さ限界及びアルゴリズム調整を示す図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、装置又はその組み合わせによって感知される組織間隙、閉鎖力（closure force、ＦＴＣ）、又は組織クリープ安定化に基づいて、使用可能なステープル高さウインドウによって示されるように、実現可能なステープル射程距離のグラフィカル表現である。 本開示の少なくとも１つの態様による、第１の列のステープルの発射中の力、組織間隙、又は組織クリープに基づいて、外側列のステープル高さのストロークを調整するための制御プログラム又は論理構成を表すプロセスの論理フロー図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、導電性回路部材を含む図３１のアンビルのステープル形成ポケットの斜視図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、ステープル脚部の適切な形成中に導電性回路部材がステープル脚部によって切断された後の、図３８のステープル−形成ポケットの斜視図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、図３９のアンビルのステープル形成ポケットの列内の２つの隣接するステープル形成ポケットの断面図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、ステープル形成ポケットの導電性回路要素を切断した２つのステープル脚部を含む適切に形成されたステープルと係合している図４０Ａのステープル形成ポケットの断面図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、ステープル形成ポケットの導電性回路要素の切断に失敗した、又は外したステープル脚部を含む不適切に形成されたステープルと係合している図４０Ａのステープル形成ポケットの断面図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、ステープルカートリッジのステープルに対して押圧されているアンビルの部分断面図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、回路図である。
本願の出願人は、各開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年１１月６日出願の以下の米国特許出願を所有する。
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＮＥＴＷＯＲＫ，ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ，ＡＮＤ ＣＬＯＵＤ ＲＥＳＰＯＮＳＥＳ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＶＡＬＩＤＡＴＩＯＮ ＯＦ ＲＥＣＥＩＶＥＤ ＤＡＴＡＳＥＴ ＡＮＤ ＡＵＴＨＥＮＴＩＣＡＴＩＯＮ ＯＦ ＩＴＳ ＳＯＵＲＣＥ ＡＮＤ ＩＮＴＥＧＲＩＴＹ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２２４号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ ＰＲＥＳＥＮＴＩＮＧ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＩＮＴＥＲＰＲＥＴＥＤ ＦＲＯＭ ＥＸＴＥＲＮＡＬ ＤＡＴＡ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２３０号、
・「ＭＯＤＩＦＩＣＡＴＩＯＮ ＯＦ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ ＣＯＮＴＲＯＬ ＰＲＯＧＲＡＭＳ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＭＡＣＨＩＮＥ ＬＥＡＲＮＩＮＧ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２３３号、
・「ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴ ＯＦ ＤＥＶＩＣＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＰＲＯＧＲＡＭＳ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＳＴＲＡＴＩＦＩＥＤ ＣＯＮＴＥＸＴＵＡＬ ＤＡＴＡ ＩＮ ＡＤＤＩＴＩＯＮ ＴＯ ＴＨＥ ＤＡＴＡ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２３９号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＨＵＢ ＡＮＤ ＭＯＤＵＬＡＲ ＤＥＶＩＣＥ ＲＥＳＰＯＮＳＥ ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＳＩＴＵＡＴＩＯＮＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２４３号、
・「ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ ＡＮＤ ＥＳＣＡＬＡＴＩＯＮ ＯＦ ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＲＥＳＰＯＮＳＥＳ ＯＦ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ ＴＯ ＩＮＣＲＥＡＳＩＮＧ ＳＥＶＥＲＩＴＹ ＴＨＲＥＡＴＳ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２４８号、
・「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２５１号、
・「ＡＵＴＯＭＡＴＥＤ ＤＡＴＡ ＳＣＡＬＩＮＧ，ＡＬＩＧＮＭＥＮＴ，ＡＮＤ ＯＲＧＡＮＩＺＩＮＧ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＰＲＥＤＥＦＩＮＥＤ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ ＷＩＴＨＩＮ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＮＥＴＷＯＲＫＳ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２６０号、
・「ＳＥＮＳＩＮＧ ＴＨＥ ＰＡＴＩＥＮＴ ＰＯＳＩＴＩＯＮ ＡＮＤ ＣＯＮＴＡＣＴ ＵＴＩＬＩＺＩＮＧ ＴＨＥ ＭＯＮＯ−ＰＯＬＡＲ ＲＥＴＵＲＮ ＰＡＤ ＥＬＥＣＴＲＯＤＥ ＴＯ ＰＲＯＶＩＤＥ ＳＩＴＵＡＴＩＯＮＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ ＴＯ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＮＥＴＷＯＲＫ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２６７号、
・「ＰＯＷＥＲＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＴＯＯＬ ＷＩＴＨ ＰＲＥＤＥＦＩＮＥＤ ＡＤＪＵＳＴＡＢＬＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＡＬＧＯＲＩＴＨＭ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ ＥＮＤ ＥＦＦＥＣＴＯＲ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２４９号、
・「ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴＳ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＡＩＲＢＯＲＮＥ ＰＡＲＴＩＣＬＥ ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２４６号、
・「ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴ ＯＦ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＤＥＶＩＣＥ ＦＵＮＣＴＩＯＮ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＳＩＴＵＡＴＩＯＮＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２５６号、
・「ＲＥＡＬ−ＴＩＭＥ ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＯＦ ＣＯＭＰＲＥＨＥＮＳＩＶＥ ＣＯＳＴ ＯＦ ＡＬＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＡＴＩＯＮ ＵＳＥＤ ＩＮ ＳＵＲＧＥＲＹ ＵＴＩＬＩＺＩＮＧ ＤＡＴＡ ＦＬＵＩＤＩＴＹ ＴＯ ＴＲＡＣＫ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ ＴＨＲＯＵＧＨ ＳＴＯＣＫＩＮＧ ＡＮＤ ＩＮ−ＨＯＵＳＥ ＰＲＯＣＥＳＳＥＳ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２４２号、
・「ＵＳＡＧＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥ ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＯＦ ＳＵＲＧＥＯＮ／ＳＴＡＦＦ ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ ＡＧＡＩＮＳＴ Ａ ＢＡＳＥＬＩＮＥ ＴＯ ＯＰＴＩＭＩＺＥ ＤＥＶＩＣＥ ＵＴＩＬＩＺＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ ＦＯＲ ＢＯＴＨ ＣＵＲＲＥＮＴ ＡＮＤ ＦＵＴＵＲＥ ＰＲＯＣＥＤＵＲＥＳ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２５５号、
・「ＩＭＡＧＥ ＣＡＰＴＵＲＩＮＧ ＯＦ ＴＨＥ ＡＲＥＡＳ ＯＵＴＳＩＤＥ ＴＨＥ ＡＢＤＯＭＥＮ ＴＯ ＩＭＰＲＯＶＥ ＰＬＡＣＥＭＥＮＴ ＡＮＤ ＣＯＮＴＲＯＬ ＯＦ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＤＥＶＩＣＥ ＩＮ ＵＳＥ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２６９号、
・「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＯＦ ＤＡＴＡ ＷＨＥＲＥ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＮＥＴＷＯＲＫ ＩＳ ＵＳＩＮＧ ＣＯＮＴＥＸＴ ＯＦ ＴＨＥ ＤＡＴＡ ＡＮＤ ＲＥＱＵＩＲＥＭＥＮＴＳ ＯＦ Ａ ＲＥＣＥＩＶＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ／ＵＳＥＲ ＴＯ ＩＮＦＬＵＥＮＣＥ ＩＮＣＬＵＳＩＯＮ ＯＲ ＬＩＮＫＡＧＥ ＯＦ ＤＡＴＡ ＡＮＤ ＭＥＴＡＤＡＴＡ ＴＯ ＥＳＴＡＢＬＩＳＨ ＣＯＮＴＩＮＵＩＴＹ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２７８号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＮＥＴＷＯＲＫ ＲＥＣＯＭＭＥＮＤＡＴＩＯＮＳ ＦＲＯＭ ＲＥＡＬ ＴＩＭＥ ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＯＦ ＰＲＯＣＥＤＵＲＥ ＶＡＲＩＡＢＬＥＳ ＡＧＡＩＮＳＴ Ａ ＢＡＳＥＬＩＮＥ ＨＩＧＨＬＩＧＨＴＩＮＧ ＤＩＦＦＥＲＥＮＣＥＳ ＦＲＯＭ ＴＨＥ ＯＰＴＩＭＡＬ ＳＯＬＵＴＩＯＮ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２９０号、
・「ＣＯＮＴＲＯＬ ＯＦ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭ ＴＨＲＯＵＧＨ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＢＡＲＲＩＥＲ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２３２号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＮＥＴＷＯＲＫ ＤＥＴＥＲＭＩＮＡＴＩＯＮ ＯＦ ＰＲＩＯＲＩＴＩＺＡＴＩＯＮ ＯＦ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ，ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＯＮ，ＯＲ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＯＲ ＤＥＶＩＣＥ ＮＥＥＤＳ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２２７号、
・「ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＰＡＩＲＩＮＧ ＯＦ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＤＥＶＩＣＥ ＷＩＴＨ ＡＮＯＴＨＥＲ ＤＥＶＩＣＥ ＷＩＴＨＩＮ Ａ ＳＴＥＲＩＬＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＦＩＥＬＤ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＴＨＥ ＵＳＡＧＥ ＡＮＤ ＳＩＴＵＡＴＩＯＮＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ ＯＦ ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２３１号、
・「ＳＴＡＰＬＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥ ＷＩＴＨ ＢＯＴＨ ＣＯＭＰＵＬＳＯＲＹ ＡＮＤ ＤＩＳＣＲＥＴＩＯＮＡＲＹ ＬＯＣＫＯＵＴＳ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＳＥＮＳＥＤ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２３４号、
・「ＰＯＷＥＲＥＤ ＳＴＡＰＬＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥ ＣＯＮＦＩＧＵＲＥＤ ＴＯ ＡＤＪＵＳＴ ＦＯＲＣＥ，ＡＤＶＡＮＣＥＭＥＮＴ ＳＰＥＥＤ，ＡＮＤ ＯＶＥＲＡＬＬ ＳＴＲＯＫＥ ＯＦ ＣＵＴＴＩＮＧ ＭＥＭＢＥＲ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＳＥＮＳＥＤ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲ ＯＦ ＦＩＲＩＮＧ ＯＲ ＣＬＡＭＰＩＮＧ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２４０号、
・「ＶＡＲＩＡＴＩＯＮ ＯＦ ＲＡＤＩＯ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＡＮＤ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＰＯＷＥＲ ＬＥＶＥＬ ＩＮ ＣＯＯＰＥＲＡＴＩＯＮ ＷＩＴＨ ＶＡＲＹＩＮＧ ＣＬＡＭＰ ＡＲＭ ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＴＯ ＡＣＨＩＥＶＥ ＰＲＥＤＥＦＩＮＥＤ ＨＥＡＴ ＦＬＵＸ ＯＲ ＰＯＷＥＲ ＡＰＰＬＩＥＤ ＴＯ ＴＩＳＳＵＥ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２３５号、及び
・「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＥＮＥＲＧＹ ＤＥＶＩＣＥ ＷＨＩＣＨ ＶＡＲＩＥＳ ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＡＰＰＬＩＥＤ ＢＹ ＣＬＡＭＰ ＡＲＭ ＴＯ ＰＲＯＶＩＤＥ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ ＣＯＮＴＲＯＬ ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＡＴ Ａ ＣＵＴ ＰＲＯＧＲＥＳＳＩＯＮ ＬＯＣＡＴＩＯＮ」と題する米国特許出願第１６／１８２，２３８号。
本願の出願人は、各開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年９月１０日出願の以下の米国特許出願を所有する。
・「Ａ ＣＯＮＴＲＯＬ ＦＯＲ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＮＥＴＷＯＲＫ ＯＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＮＥＴＷＯＲＫ ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ ＤＥＶＩＣＥ ＴＨＡＴ ＡＤＪＵＳＴＳ ＩＴＳ ＦＵＮＣＴＩＯＮ ＢＡＳＥＤ ＯＮ Ａ ＳＥＮＳＥＤ ＳＩＴＵＡＴＩＯＮ ＯＲ ＵＳＡＧＥ」と題する米国特許仮出願第６２／７２９，１８３号、
・「ＡＵＴＯＭＡＴＥＤ ＤＡＴＡ ＳＣＡＬＩＮＧ，ＡＬＩＧＮＭＥＮＴ，ＡＮＤ ＯＲＧＡＮＩＺＩＮＧ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＰＲＥＤＥＦＩＮＥＤ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ ＷＩＴＨＩＮ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＮＥＴＷＯＲＫ ＢＥＦＯＲＥ ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ」と題する米国特許仮出願第６２／７２９，１７７号、
・「ＩＮＤＩＲＥＣＴ ＣＯＭＭＡＮＤ ＡＮＤ ＣＯＮＴＲＯＬ ＯＦ Ａ ＦＩＲＳＴ ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ ＲＯＯＭ ＳＹＳＴＥＭ ＴＨＲＯＵＧＨ ＴＨＥ ＵＳＥ ＯＦ Ａ ＳＥＣＯＮＤ ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ ＲＯＯＭ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨＩＮ Ａ ＳＴＥＲＩＬＥ ＦＩＥＬＤ ＷＨＥＲＥ ＴＨＥ ＳＥＣＯＮＤ ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ ＲＯＯＭ ＳＹＳＴＥＭ ＨＡＳ ＰＲＩＭＡＲＹ ＡＮＤ ＳＥＣＯＮＤＡＲＹ ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ ＭＯＤＥＳ」と題する米国特許仮出願第６２／７２９，１７６号、
・「ＰＯＷＥＲＥＤ ＳＴＡＰＬＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥ ＴＨＡＴ ＩＳ ＣＡＰＡＢＬＥ ＯＦ ＡＤＪＵＳＴＩＮＧ ＦＯＲＣＥ，ＡＤＶＡＮＣＥＭＥＮＴ ＳＰＥＥＤ，ＡＮＤ ＯＶＥＲＡＬＬ ＳＴＲＯＫＥ ＯＦ ＣＵＴＴＩＮＧ ＭＥＭＢＥＲ ＯＦ ＴＨＥ ＤＥＶＩＣＥ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＳＥＮＳＥＤ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲ ＯＦ ＦＩＲＩＮＧ ＯＲ ＣＬＡＭＰＩＮＧ」と題する米国特許仮出願第６２／７２９，１８５号、
・「ＰＯＷＥＲＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＴＯＯＬ ＷＩＴＨ Ａ ＰＲＥＤＥＦＩＮＥＤ ＡＤＪＵＳＴＡＢＬＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＡＬＧＯＲＩＴＨＭ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ ＡＴ ＬＥＡＳＴ ＯＮＥ ＥＮＤ ＥＦＦＥＣＴＯＲ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲ ＡＮＤ Ａ ＭＥＡＮＳ ＦＯＲ ＬＩＭＩＴＩＮＧ ＴＨＥ ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴ」と題する米国特許仮出願第６２／７２９，１８４号、
・「ＳＥＮＳＩＮＧ ＴＨＥ ＰＡＴＩＥＮＴ ＰＯＳＩＴＩＯＮ ＡＮＤ ＣＯＮＴＡＣＴ ＵＴＩＬＩＺＩＮＧ ＴＨＥ ＭＯＮＯ ＰＯＬＡＲ ＲＥＴＵＲＮ ＰＡＤ ＥＬＥＣＴＲＯＤＥ ＴＯ ＰＲＯＶＩＤＥ ＳＩＴＵＡＴＩＯＮＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ ＴＯ ＴＨＥ ＨＵＢ」と題する米国特許仮出願第６２／７２９，１８２号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＮＥＴＷＯＲＫ ＲＥＣＯＭＭＥＮＤＡＴＩＯＮＳ ＦＲＯＭ ＲＥＡＬ ＴＩＭＥ ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＯＦ ＰＲＯＣＥＤＵＲＥ ＶＡＲＩＡＢＬＥＳ ＡＧＡＩＮＳＴ Ａ ＢＡＳＥＬＩＮＥ ＨＩＧＨＬＩＧＨＴＩＮＧ ＤＩＦＦＥＲＥＮＣＥＳ ＦＲＯＭ ＴＨＥ ＯＰＴＩＭＡＬ ＳＯＬＵＴＩＯＮ」と題する米国特許仮出願第６２／７２９，１９１号、
・「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＥＮＥＲＧＹ ＤＥＶＩＣＥ ＷＨＩＣＨ ＶＡＲＩＥＳ ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＡＰＰＬＩＥＤ ＢＹ ＣＬＡＭＰ ＡＲＭ ＴＯ ＰＲＯＶＩＤＥ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ ＣＯＮＴＲＯＬ ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＡＴ Ａ ＣＵＴ ＰＲＯＧＲＥＳＳＩＯＮ ＬＯＣＡＴＩＯＮ」と題する米国特許仮出願第６２／７２９，１９５号、及び
・「ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＰＡＩＲＩＮＧ ＯＦ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＤＥＶＩＣＥ ＷＩＴＨ ＡＮＯＴＨＥＲ ＤＥＶＩＣＥ ＷＩＴＨＩＮ Ａ ＳＴＥＲＩＬＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＦＩＥＬＤ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＴＨＥ ＵＳＡＧＥ ＡＮＤ ＳＩＴＵＡＴＩＯＮＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ ＯＦ ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国特許仮出願第６２／７２９，１８６号。
本願の出願人は、各開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年８月２８日出願の以下の米国特許出願を所有する。
・「ＥＳＴＩＭＡＴＩＮＧ ＳＴＡＴＥ ＯＦ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＥＮＤ ＥＦＦＥＣＴＯＲ ＡＮＤ ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＹＳＴＥＭ ＴＨＥＲＥＦＯＲ」と題する米国特許出願第１６／１１５，２１４号、
・「ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＯＦ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＥＮＤ ＥＦＦＥＣＴＯＲ ＡＮＤ ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＹＳＴＥＭ ＴＨＥＲＥＦＯＲ」と題する米国特許出願第１６／１１５，２０５号、
・「ＲＡＤＩＯ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＥＮＥＲＧＹ ＤＥＶＩＣＥ ＦＯＲ ＤＥＬＩＶＥＲＩＮＧ ＣＯＭＢＩＮＥＤ ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬ ＳＩＧＮＡＬＳ」と題する米国特許出願第１６／１１５，２３３号、
・「ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ ＡＮ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＡＣＣＯＲＤＩＮＧ ＴＯ ＴＩＳＳＵＥ ＬＯＣＡＴＩＯＮ」と題する米国特許出願第１６／１１５，２０８号、
・「ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ ＡＣＴＩＶＡＴＩＯＮ ＯＦ ＡＮ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＡＣＣＯＲＤＩＮＧ ＴＯ ＴＨＥ ＰＲＥＳＥＮＣＥ ＯＦ ＴＩＳＳＵＥ」と題する米国特許出願第１６／１１５，２２０号、
・「ＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧ ＴＩＳＳＵＥ ＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮ ＶＩＡ ＡＮ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＳＹＳＴＥＭ」と題する米国特許出願号第１６／１１５，２３２号、
・「ＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧ ＴＨＥ ＳＴＡＴＥ ＯＦ ＡＮ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＥＬＥＣＴＲＯＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭ ＡＣＣＯＲＤＩＮＧ ＴＯ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＳＨＩＦＴ」と題する米国特許出願第１６／１１５，２３９号、
・「ＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧ ＴＨＥ ＳＴＡＴＥ ＯＦ ＡＮ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＥＮＤ ＥＦＦＥＣＴＯＲ」と題する米国特許出願第１６／１１５，２４７号，
・「ＳＩＴＵＡＴＩＯＮＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ ＯＦ ＥＬＥＣＴＲＯＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ」と題する米国特許出願第１６／１１５，２１１号、
・「ＭＥＣＨＡＮＩＳＭＳ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ ＤＩＦＦＥＲＥＮＴ ＥＬＥＣＴＲＯＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ ＯＦ ＡＮ ＥＬＥＣＴＲＯＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」と題する米国特許出願第１６／１１５，２２６号、
・「ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ ＯＦ ＥＮＤ ＥＦＦＥＣＴＯＲ ＩＭＭＥＲＳＩＯＮ ＩＮ ＬＩＱＵＩＤ」と題する米国特許出願第１６／１１５，２４０号、
・「ＩＮＴＥＲＲＵＰＴＩＯＮ ＯＦ ＥＮＥＲＧＹ ＤＵＥ ＴＯ ＩＮＡＤＶＥＲＴＥＮＴ ＣＡＰＡＣＩＴＩＶＥ ＣＯＵＰＬＩＮＧ」と題する米国特許出願第１６／１１５，２４９号、
・「ＩＮＣＲＥＡＳＩＮＧ ＲＡＤＩＯ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＴＯ ＣＲＥＡＴＥ ＰＡＤ−ＬＥＳＳ ＭＯＮＯＰＯＬＡＲ ＬＯＯＰ」と題する米国特許出願第１６／１１５，２５６号、
・「ＢＩＰＯＬＡＲ ＣＯＭＢＩＮＡＴＩＯＮ ＤＥＶＩＣＥ ＴＨＡＴ ＡＵＴＯＭＡＴＩＣＡＬＬＹ ＡＤＪＵＳＴＳ ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＡＬＩＴＹ」と題する米国特許出願第１６／１１５，２２３号、及び
・「ＡＣＴＩＶＡＴＩＯＮ ＯＦ ＥＮＥＲＧＹ ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国特許出願第１６／１１５，２３８号。
本願の出願人は、各開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年８月２３日出願の以下の米国特許出願を所有する。
・「ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ ＡＮ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＡＣＣＯＲＤＩＮＧ ＴＯ ＴＩＳＳＵＥ ＬＯＣＡＴＩＯＮ」と題する米国特許仮出願第６２／７２１，９９５号、
・「ＳＩＴＵＡＴＩＯＮＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ ＯＦ ＥＬＥＣＴＲＯＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ」と題する米国特許仮出願第６２／７２１，９９８号、
・「ＩＮＴＥＲＲＵＰＴＩＯＮ ＯＦ ＥＮＥＲＧＹ ＤＵＥ ＴＯ ＩＮＡＤＶＥＲＴＥＮＴ ＣＡＰＡＣＩＴＩＶＥ ＣＯＵＰＬＩＮＧ」と題する米国特許仮出願第６２／７２１，９９９号、
・「ＢＩＰＯＬＡＲ ＣＯＭＢＩＮＡＴＩＯＮ ＤＥＶＩＣＥ ＴＨＡＴ ＡＵＴＯＭＡＴＩＣＡＬＬＹ ＡＤＪＵＳＴＳ ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＡＬＩＴＹ」と題する米国特許仮出願第６２／７２１，９９４号、及び
・「ＲＡＤＩＯ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＥＮＥＲＧＹ ＤＥＶＩＣＥ ＦＯＲ ＤＥＬＩＶＥＲＩＮＧ ＣＯＭＢＩＮＥＤ ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬ ＳＩＧＮＡＬＳ」と題する米国特許仮出願第６２／７２１，９９６号。
本願の出願人は、各開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１８年６月３０日出願の以下の米国特許出願を所有する。
・「ＳＭＡＲＴ ＡＣＴＩＶＡＴＩＯＮ ＯＦ ＡＮ ＥＮＥＲＧＹ ＤＥＶＩＣＥ ＢＹ ＡＮＯＴＨＥＲ ＤＥＶＩＣＥ」と題する米国特許仮出願第６２／６９２，７４７号、
・「ＳＭＡＲＴ ＥＮＥＲＧＹ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ」と題する米国特許仮出願第６２／６９２，７４８号、及び
・「ＳＭＡＲＴ ＥＮＥＲＧＹ ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６９２，７６８号。
本願の出願人は、各開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年６月２９日出願の以下の米国特許出願を所有する。
・「ＣＡＰＡＣＩＴＩＶＥ ＣＯＵＰＬＥＤ ＲＥＴＵＲＮ ＰＡＴＨ ＰＡＤ ＷＩＴＨ ＳＥＰＡＲＡＢＬＥ ＡＲＲＡＹ ＥＬＥＭＥＮＴＳ」と題する米国特許出願第１６／０２４，０９０号、
・「ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＡＣＣＯＲＤＩＮＧ ＴＯ ＳＥＮＳＥＤ ＣＬＯＳＵＲＥ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ」と題する米国特許出願第１６／０２４，０５７号、
・「ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＡＤＪＵＳＴＩＮＧ ＥＮＤ ＥＦＦＥＣＴＯＲ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＰＥＲＩＯＰＥＲＡＴＩＶＥ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ」と題する米国特許出願第１６／０２４，０６７号、
・「ＳＡＦＥＴＹ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＳＭＡＲＴ ＰＯＷＥＲＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＴＡＰＬＩＮＧ」と題する米国特許出願第１６／０２４，０７５号、
・「ＳＡＦＥＴＹ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＳＭＡＲＴ ＰＯＷＥＲＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＴＡＰＬＩＮＧ」と題する米国特許出願第１６／０２４，０８３号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＤＥＴＥＣＴＩＮＧ ＥＮＤ ＥＦＦＥＣＴＯＲ ＴＩＳＳＵＥ ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮ ＩＲＲＥＧＵＬＡＲＩＴＩＥＳ」と題する米国特許出願第１６／０２４，０９４号、
・「ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＤＥＴＥＣＴＩＮＧ ＰＲＯＸＩＭＩＴＹ ＯＦ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＤ ＥＦＦＥＣＴＯＲ ＴＯ ＣＡＮＣＥＲＯＵＳ ＴＩＳＳＵＥ」と題する米国特許出願第１６／０２４，１３８号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ ＳＥＮＳＯＲ ＡＳＳＥＭＢＬＩＥＳ」と題する米国特許出願第１６／０２４，１５０号、
・「ＶＡＲＩＡＢＬＥ ＯＵＴＰＵＴ ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ ＳＥＮＳＯＲ ＡＳＳＥＭＢＬＹ」と題する米国特許出願第１６／０２４，１６０号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＨＡＶＩＮＧ Ａ ＦＬＥＸＩＢＬＥ ＥＬＥＣＴＲＯＤＥ」と題する米国特許出願第１６／０２４，１２４号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＨＡＶＩＮＧ Ａ ＦＬＥＸＩＢＬＥ ＣＩＲＣＵＩＴ」と題する米国特許出願第１６／０２４，１３２号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＷＩＴＨ Ａ ＴＩＳＳＵＥ ＭＡＲＫＩＮＧ ＡＳＳＥＭＢＬＹ」と題する米国特許出願第１６／０２４，１４１号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ ＷＩＴＨ ＰＲＩＯＲＩＴＩＺＥＤ ＤＡＴＡ ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＩＥＳ」と題する米国特許出願第１６／０２４，１６２号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＳＥＮＳＩＮＧ ＡＮＤ ＭＯＴＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬ」と題する米国特許出願第１６／０２４，０６６号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＳＥＮＳＯＲ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ」と題する米国特許出願第１６／０２４，０９６号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＦＬＯＷ ＰＡＴＨＳ」と題する米国特許出願第１６／０２４，１１６号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＳＥＮＳＩＮＧ ＡＮＤ ＧＥＮＥＲＡＴＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬ」と題する米国特許出願第１６／０２４，１４９号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＳＥＮＳＩＮＧ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹ」と題する米国特許出願第１６／０２４，１８０号、
・「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＯＦ ＳＭＯＫＥ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ ＴＯ ＨＵＢ ＯＲ ＣＬＯＵＤ ＩＮ ＳＭＯＫＥ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＭＯＤＵＬＥ ＦＯＲ ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国特許出願第１６／０２４，２４５号、
・「ＳＭＯＫＥ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ Ａ ＳＥＧＭＥＮＴＥＤ ＣＯＮＴＲＯＬ ＣＩＲＣＵＩＴ ＦＯＲ ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国特許出願第１６／０２４，２５８号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ Ａ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＣＩＲＣＵＩＴ ＦＯＲ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＢＥＴＷＥＥＮ Ａ ＦＩＬＴＥＲ ＡＮＤ Ａ ＳＭＯＫＥ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＤＥＶＩＣＥ」と題する米国特許出願第１６／０２４，２６５号、及び
・「ＤＵＡＬ ＩＮ−ＳＥＲＩＥＳ ＬＡＲＧＥ ＡＮＤ ＳＭＡＬＬ ＤＲＯＰＬＥＴ ＦＩＬＴＥＲＳ」と題する米国特許出願第１６／０２４，２７３号。
本願の出願人は、各開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年６月２８日出願の以下の米国特許仮出願を所有する。
・「Ａ ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＵＳＩＮＧ ＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤ ＦＬＥＸ ＣＩＲＣＵＩＴＳ ＷＩＴＨ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＳＥＮＳＯＲＳ ＷＩＴＨ ＥＬＥＣＴＲＯＳＵＲＧＩＣＡＬ ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６９１，２２８号、
・「ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＡＣＣＯＲＤＩＮＧ ＴＯ ＳＥＮＳＥＤ ＣＬＯＳＵＲＥ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６９１，２２７号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＨＡＶＩＮＧ Ａ ＦＬＥＸＩＢＬＥ ＥＬＥＣＴＲＯＤＥ」と題する米国特許仮出願第６２／６９１，２３０号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＳＥＮＳＩＮＧ ＡＮＤ ＭＯＴＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬ」と題する米国特許仮出願第６２／６９１，２１９号、
・「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＯＦ ＳＭＯＫＥ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ ＴＯ ＨＵＢ ＯＲ ＣＬＯＵＤ ＩＮ ＳＭＯＫＥ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＭＯＤＵＬＥ ＦＯＲ ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国特許仮出願第６２／６９１，２５７号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ Ａ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＣＩＲＣＵＩＴ ＦＯＲ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＢＥＴＷＥＥＮ Ａ ＦＩＬＴＥＲ ＡＮＤ Ａ ＳＭＯＫＥ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＤＥＶＩＣＥ」と題する米国特許仮出願第６２／６９１，２６２号、及び
・「ＤＵＡＬ ＩＮ−ＳＥＲＩＥＳ ＬＡＲＧＥ ＡＮＤ ＳＭＡＬＬ ＤＲＯＰＬＥＴ ＦＩＬＴＥＲＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６９１，２５１号。
本願の出願人は、各開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年４月１９日出願の以下の米国特許仮出願を所有する。
・「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ」と題する米国特許仮出願第６２／６５９，９００号。
本願の出願人は、各開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１８年３月３０日出願の以下の米国特許仮出願を所有する。
・「ＣＡＰＡＣＩＴＩＶＥ ＣＯＵＰＬＥＤ ＲＥＴＵＲＮ ＰＡＴＨ ＰＡＤ ＷＩＴＨ ＳＥＰＡＲＡＢＬＥ ＡＲＲＡＹ ＥＬＥＭＥＮＴＳ」と題する２０１８年３月３０日出願の米国特許仮出願第６２／６５０，８９８号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ ＷＩＴＨ ＯＰＴＩＭＩＺＥＤ ＳＥＮＳＩＮＧ ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＩＥＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６５０，８８７号、
・「ＳＭＯＫＥ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＭＯＤＵＬＥ ＦＯＲ ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国特許仮出願第６２／６５０，８８２号、及び
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＭＯＫＥ ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ ＳＥＮＳＩＮＧ ＡＮＤ ＣＯＮＴＲＯＬＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６５０，８７７号。
本願の出願人は、各開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年３月２９日出願の以下の米国特許出願を所有する。
・「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ ＷＩＴＨ ＥＮＣＲＹＰＴＥＤ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＩＥＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６４１号、
・「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ ＷＩＴＨ ＣＯＮＤＩＴＩＯＮ ＨＡＮＤＬＩＮＧ ＯＦ ＤＥＶＩＣＥＳ ＡＮＤ ＤＡＴＡ ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＩＥＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６４８号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＨＵＢ ＣＯＯＲＤＩＮＡＴＩＯＮ ＯＦ ＣＯＮＴＲＯＬ ＡＮＤ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＯＦ ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ ＲＯＯＭ ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６５６号、
・「ＳＰＡＴＩＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ ＯＦ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＨＵＢＳ ＩＮ ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ ＲＯＯＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６６６号、
・「ＣＯＯＰＥＲＡＴＩＶＥ ＵＴＩＬＩＺＡＴＩＯＮ ＯＦ ＤＡＴＡ ＤＥＲＩＶＥＤ ＦＲＯＭ ＳＥＣＯＮＤＡＲＹ ＳＯＵＲＣＥＳ ＢＹ ＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＴ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＨＵＢＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６７０号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＨＵＢ ＣＯＮＴＲＯＬ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６７７号、
・「ＤＡＴＡ ＳＴＲＩＰＰＩＮＧ ＭＥＴＨＯＤ ＴＯ ＩＮＴＥＲＲＯＧＡＴＥ ＰＡＴＩＥＮＴ ＲＥＣＯＲＤＳ ＡＮＤ ＣＲＥＡＴＥ ＡＮＯＮＹＭＩＺＥＤ ＲＥＣＯＲＤ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６３２号、
・「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＨＵＢ ＡＮＤ ＳＴＯＲＡＧＥ ＤＥＶＩＣＥ ＦＯＲ ＳＴＯＲＩＮＧ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ ＡＮＤ ＳＴＡＴＵＳ ＯＦ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＤＥＶＩＣＥ ＴＯ ＢＥ ＳＨＡＲＥＤ ＷＩＴＨ ＣＬＯＵＤ ＢＡＳＥＤ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ ＳＹＳＴＥＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６４０号、
・「ＳＥＬＦ ＤＥＳＣＲＩＢＩＮＧ ＤＡＴＡ ＰＡＣＫＥＴＳ ＧＥＮＥＲＡＴＥＤ ＡＴ ＡＮ ＩＳＳＵＩＮＧ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６４５号、
・「ＤＡＴＡ ＰＡＩＲＩＮＧ ＴＯ ＩＮＴＥＲＣＯＮＮＥＣＴ Ａ ＤＥＶＩＣＥ ＭＥＡＳＵＲＥＤ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲ ＷＩＴＨ ＡＮ ＯＵＴＣＯＭＥ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６４９号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＨＵＢ ＳＩＴＵＡＴＩＯＮＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６５４号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭ ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＥＤ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６６３号、
・「ＡＧＧＲＥＧＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＲＥＰＯＲＴＩＮＧ ＯＦ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＨＵＢ ＤＡＴＡ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６６８号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＨＵＢ ＳＰＡＴＩＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ ＴＯ ＤＥＴＥＲＭＩＮＥ ＤＥＶＩＣＥＳ ＩＮ ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ ＴＨＥＡＴＥＲ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６７１号、
・「ＤＩＳＰＬＡＹ ＯＦ ＡＬＩＧＮＭＥＮＴ ＯＦ ＳＴＡＰＬＥ ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ ＴＯ ＰＲＩＯＲ ＬＩＮＥＡＲ ＳＴＡＰＬＥ ＬＩＮＥ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６８６号、
・「ＳＴＥＲＩＬＥ ＦＩＥＬＤ ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＤＩＳＰＬＡＹＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，７００号、
・「ＣＯＭＰＵＴＥＲ ＩＭＰＬＥＭＥＮＴＥＤ ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６２９号、
・「ＵＳＥ ＯＦ ＬＡＳＥＲ ＬＩＧＨＴ ＡＮＤ ＲＥＤ−ＧＲＥＥＮ−ＢＬＵＥ ＣＯＬＯＲＡＴＩＯＮ ＴＯ ＤＥＴＥＲＭＩＮＥ ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ ＯＦ ＢＡＣＫ ＳＣＡＴＴＥＲＥＤ ＬＩＧＨＴ」と題する米国特許出願第１５／９４０，７０４号、
・「ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＺＡＴＩＯＮ ＯＦ ＴＩＳＳＵＥ ＩＲＲＥＧＵＬＡＲＩＴＩＥＳ ＴＨＲＯＵＧＨ ＴＨＥ ＵＳＥ ＯＦ ＭＯＮＯ−ＣＨＲＯＭＡＴＩＣ ＬＩＧＨＴ ＲＥＦＲＡＣＴＩＶＩＴＹ」と題する米国特許出願第１５／９４０，７２２号、
・「ＤＵＡＬ ＣＭＯＳ ＡＲＲＡＹ ＩＭＡＧＩＮＧ」と題する米国特許出願第１５／９４０，７４２号、
・「ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＰＲＯＧＲＡＭ ＵＰＤＡＴＥＳ ＦＯＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６３６号、
・「ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＰＲＯＧＲＡＭ ＵＰＤＡＴＥＳ ＦＯＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＨＵＢＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６５３号、
・「ＣＬＯＵＤ−ＢＡＳＥＤ ＭＥＤＩＣＡＬ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ ＦＯＲ ＣＵＳＴＯＭＩＺＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＲＥＣＯＭＭＥＮＤＡＴＩＯＮＳ ＴＯ Ａ ＵＳＥＲ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６６０号、
・「ＣＬＯＵＤ−ＢＡＳＥＤ ＭＥＤＩＣＡＬ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ ＦＯＲ ＬＩＮＫＩＮＧ ＯＦ ＬＯＣＡＬ ＵＳＡＧＥ ＴＲＥＮＤＳ ＷＩＴＨ ＴＨＥ ＲＥＳＯＵＲＣＥ ＡＣＱＵＩＳＩＴＩＯＮ ＢＥＨＡＶＩＯＲＳ ＯＦ ＬＡＲＧＥＲ ＤＡＴＡ ＳＥＴ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６７９号、
・「ＣＬＯＵＤ−ＢＡＳＥＤ ＭＥＤＩＣＡＬ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ ＦＯＲ ＭＥＤＩＣＡＬ ＦＡＣＩＬＩＴＹ ＳＥＧＭＥＮＴＥＤ ＩＮＤＩＶＩＤＵＡＬＩＺＡＴＩＯＮ ＯＦ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＦＵＮＣＴＩＯＮ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６９４号、
・「ＣＬＯＵＤ−ＢＡＳＥＤ ＭＥＤＩＣＡＬ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ ＦＯＲ ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＡＮＤ ＡＵＴＨＥＮＴＩＣＡＴＩＯＮ ＴＲＥＮＤＳ ＡＮＤ ＲＥＡＣＴＩＶＥ ＭＥＡＳＵＲＥＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６３４号、
・「ＤＡＴＡ ＨＡＮＤＬＩＮＧ ＡＮＤ ＰＲＩＯＲＩＴＩＺＡＴＩＯＮ ＩＮ Ａ ＣＬＯＵＤ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ ＮＥＴＷＯＲＫ」と題する米国特許出願第１５／９４０，７０６号、
・「ＣＬＯＵＤ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ ＦＯＲ ＣＯＵＰＬＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６７５号、
・「ＤＲＩＶＥ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６２７号、
・「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６３７号、
・「ＣＯＮＴＲＯＬＳ ＦＯＲ ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６４２号、
・「ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ ＴＯＯＬ ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６７６号、
・「ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲＳ ＦＯＲ ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６８０号、
・「ＣＯＯＰＥＲＡＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＡＣＴＩＯＮＳ ＦＯＲ ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６８３号、
・「ＤＩＳＰＬＡＹ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６９０号、及び
・「ＳＥＮＳＩＮＧ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，７１１号。
本願の出願人は、各開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年３月２８日出願の以下の米国特許仮出願を所有する。
・「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ ＷＩＴＨ ＥＮＣＲＹＰＴＥＤ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＩＥＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３０２号、
・「ＤＡＴＡ ＳＴＲＩＰＰＩＮＧ ＭＥＴＨＯＤ ＴＯ ＩＮＴＥＲＲＯＧＡＴＥ ＰＡＴＩＥＮＴ ＲＥＣＯＲＤＳ ＡＮＤ ＣＲＥＡＴＥ ＡＮＯＮＹＭＩＺＥＤ ＲＥＣＯＲＤ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，２９４号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＨＵＢ ＳＩＴＵＡＴＩＯＮＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３００号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＨＵＢ ＳＰＡＴＩＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ ＴＯ ＤＥＴＥＲＭＩＮＥ ＤＥＶＩＣＥＳ ＩＮ ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ ＴＨＥＡＴＥＲ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３０９号、
・「ＣＯＭＰＵＴＥＲ ＩＭＰＬＥＭＥＮＴＥＤ ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３１０号、
・「ＵＳＥ ＯＦ ＬＡＳＥＲ ＬＩＧＨＴ ＡＮＤ ＲＥＤ−ＧＲＥＥＮ−ＢＬＵＥ ＣＯＬＯＲＡＴＩＯＮ ＴＯ ＤＥＴＥＲＭＩＮＥ ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ ＯＦ ＢＡＣＫ ＳＣＡＴＴＥＲＥＤ ＬＩＧＨＴ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，２９１号、
・「ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＰＲＯＧＲＡＭ ＵＰＤＡＴＥＳ ＦＯＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，２９６号、
・「ＣＬＯＵＤ−ＢＡＳＥＤ ＭＥＤＩＣＡＬ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ ＦＯＲ ＣＵＳＴＯＭＩＺＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＲＥＣＯＭＭＥＮＤＡＴＩＯＮＳ ＴＯ Ａ ＵＳＥＲ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３３３号、
・「ＣＬＯＵＤ−ＢＡＳＥＤ ＭＥＤＩＣＡＬ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ ＦＯＲ ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＡＮＤ ＡＵＴＨＥＮＴＩＣＡＴＩＯＮ ＴＲＥＮＤＳ ＡＮＤ ＲＥＡＣＴＩＶＥ ＭＥＡＳＵＲＥＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３２７号、
・「ＤＡＴＡ ＨＡＮＤＬＩＮＧ ＡＮＤ ＰＲＩＯＲＩＴＩＺＡＴＩＯＮ ＩＮ Ａ ＣＬＯＵＤ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ ＮＥＴＷＯＲＫ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３１５号、
・「ＣＬＯＵＤ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ ＦＯＲ ＣＯＵＰＬＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３１３号、
・「ＤＲＩＶＥ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３２０号、
・「ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ ＴＯＯＬ ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３０７号、及び
・「ＳＥＮＳＩＮＧ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３２３号。
本願の出願人は、各開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年３月８日出願の以下の米国特許仮出願を所有する。
・「ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＩＮ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＤＥＶＩＣＥ ＡＮＤ ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＹＳＴＥＭ ＴＨＥＲＥＦＯＲ」と題する米国特許仮出願第６２／６４０，４１７号、及び
・「ＥＳＴＩＭＡＴＩＮＧ ＳＴＡＴＥ ＯＦ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＥＮＤ ＥＦＦＥＣＴＯＲ ＡＮＤ ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＹＳＴＥＭ ＴＨＥＲＥＦＯＲ」と題する米国特許仮出願第６２／６４０，４１５号。
本願の出願人は、各開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年１２月２８日出願の以下の米国特許仮出願を所有する。
・「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国特許仮出願米国特許仮出願第６２／６１１，３４１号、
・「ＣＬＯＵＤ−ＢＡＳＥＤ ＭＥＤＩＣＡＬ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６１１，３４０号、及び
・「ＲＯＢＯＴ ＡＳＳＩＳＴＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国特許仮出願第６２／６１１，３３９号。
外科用装置及び発生器の様々な態様を詳細に説明する前に、例示される実施例は、適用又は用途において、添付の図面及び説明で示される部品の構造及び配置の詳細に限定されないことに留意すべきである。例示的な実施例は、他の態様、変形形態、及び修正で実装されるか、又はそれらに組み込まれてもよく、様々な方法で実施又は実行されてもよい。更に、特に明記しない限り、本明細書で用いられる用語及び表現は、読者の便宜のために例示的な実施例を説明する目的で選択されたものであり、それらを限定するためのものではない。更に、以下に記述される態様、態様の具現、及び／又は実施例のうちの１つ又は２つ以上を、以下に記述される他の態様、態様の具現、及び／又は実施例のうちの任意の１つ又は２つ以上と組み合わせることができるものと理解されたい。
外科用ハブ
図１を参照すると、コンピュータ実装インタラクティブ外科システム１００は、１つ又は２つ以上の外科システム１０２と、クラウドベースのシステム（例えば、ストレージデバイス１０５に連結されたリモートサーバ１１３を含み得るクラウド１０４）と、を含む。各外科システム１０２は、リモートサーバ１１３を含み得るクラウド１０４と通信する少なくとも１つの外科用ハブ１０６を含む。一実施例では、図１に示すように、外科システム１０２は、互いに、及び／又はハブ１０６と通信するように構成された、可視化システム１０８と、ロボットシステム１１０と、ハンドヘルド式インテリジェント外科用器具１１２と、を含む。いくつかの態様では、外科システム１０２は、Ｍ個のハブ１０６と、Ｎ個の可視化システム１０８と、Ｏ個のロボットシステム１１０と、Ｐ個のハンドヘルド式インテリジェント外科用器具１１２と、を含んでもよく、ここでＭ、Ｎ、Ｏ、及びＰは１以上の整数である。
様々な態様では、図１〜図７を参照して本明細書で説明するインテリジェント器具１１２は、電動環状ステープル留め装置２０１８００（図２４〜図３０）及び２０１０００（図３１〜図３２）として実装することができる。電動環状ステープル留め装置２０１８００（図２４〜図３０）及び２０１０００（図３１〜図３２）などのインテリジェント器具１１２（例えば、装置１ａ〜１ｎ）は、図８を参照して説明する外科用データネットワーク２０１内で動作するように構成されている。
図２は、外科用手術室１１６内の手術台１１４上に横たわっている患者に対して外科処置を行うために使用している外科用システム１０２の一実施例を表す。ロボットシステム１１０は、外科処置において外科システム１０２の一部として使用される。ロボットシステム１１０は、外科医のコンソール１１８と、患者側カート１２０（外科用ロボット）と、外科用ロボットハブ１２２と、を含む。患者側カート１２０は、患者の身体の低侵襲切開中に、外科医が外科医のコンソール１１８を介して手術部位を見る間、少なくとも１つの取り外し可能に連結された外科用ツール１１７を操作することができる。手術部位の画像は医療用撮像装置１２４によって得ることができ、医療用撮像装置１２４は撮像装置１２４を配向するために患者側カート１２０によって操作され得る。ロボットハブ１２２は、外科医のコンソール１１８を介して外科医に対するその後の表示のために、手術部位の画像を処理するように使用することができる。
他のタイプのロボットシステムを、外科システム１０２と共に使用するために容易に適合させることができる。本開示と共に使用するのに好適なロボットシステム及び外科用ツールの様々な例は、その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１７年１２月２８日出願の「ＲＯＢＯＴ ＡＳＳＩＳＴＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国特許仮出願第６２／６１１，３３９号に記載されている。
クラウド１０４によって実施され、本開示と共に使用するのに好適なクラウドベース分析の様々な例は、その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１７年１２月２８日出願の「ＣＬＯＵＤ−ＢＡＳＥＤ ＭＥＤＩＣＡＬ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６１１，３４０号に記載されている。
様々な態様では、撮像装置１２４は、少なくとも１つの画像センサと１つ又は２つ以上の光学構成要素とを含む。好適な画像センサとしては、電荷結合素子（Charge-Coupled Device、ＣＣＤ）センサ及び相補型金属酸化膜半導体（Complementary Metal-Oxide Semiconductor、ＣＭＯＳ）センサが挙げられるが、これらに限定されない。
撮像装置１２４の光学構成要素は、１つ若しくは２つ以上の照明光源及び／又は１つ若しくは２つ以上のレンズを含んでもよい。１つ又は２つ以上の照明光源は、手術野の部分を照明するように方向付けられてもよい。１つ又は２つ以上の画像センサは、組織及び／又は外科用器具から反射又は屈折された光を含む、手術野から反射又は屈折された光を受信することができる。
１つ又は２つ以上の照明光源は、可視スペクトル及び不可視スペクトル内の電磁エネルギーを放射するように構成され得る。光学スペクトル又は発光スペクトルと称されることもある可視スペクトルは、人間の目に可視である（すなわち、人間の目によって検出することができる）電磁スペクトルの一部分であり、可視光、又は単に光と称されることがある。典型的な人間の目は、空気中の約３８０ｎｍ〜約７５０ｎｍの波長に反応する。
不可視スペクトル（すなわち、非発光スペクトル）は、可視スペクトルの下方及び上方に位置する電磁スペクトルの一部分である（すなわち、約３８０ｎｍ未満及び約７５０ｎｍ超の波長）。不可視スペクトルは、人間の目で検出可能ではない。約７５０ｎｍを超える波長は、赤色可視スペクトルよりも長く、これらは不可視赤外線（infrared、ＩＲ）、マイクロ波、及び無線電磁放射線になる。約３８０ｎｍ未満の波長は、紫色スペクトルよりも短く、これらは不可視紫外線、Ｘ線、及びガンマ線電磁放射線になる。
様々な態様では、撮像装置１２４は、低侵襲性手術で使用するように構成されている。本開示と共に使用するのに好適な撮像装置の例としては、関節鏡、血管鏡、気管支鏡、胆道鏡、結腸鏡、サイトスコープ（cytoscope）、十二指腸鏡、腸鏡、食道胃十二指腸鏡（胃鏡）、内視鏡、喉頭鏡、鼻咽喉−腎盂鏡（nasopharyngo-neproscope）、Ｓ状結腸鏡、胸腔鏡、及び尿管鏡が挙げられるが、これらに限定されない。
一態様では、撮像装置は、トポグラフィと下層構造とを区別するためにマルチスペクトルモニタリングを用いる。マルチスペクトル画像は、電磁スペクトルにわたって特定の波長範囲内の画像データを取り込むものである。波長は、フィルタによって、又は可視光範囲を超える周波数、例えば、ＩＲ及び紫外光を含む特定の波長からの光に感応性の器具を使用することによって分離することができる。スペクトル撮像法は、人間の目がその赤色、緑色、及び青色の受容体で取り込むことのできない追加情報の抽出を可能にすることができる。マルチスペクトル撮像法の使用は、その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる２０１７年１２月２８日出願の「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国特許仮出願第６２／６１１，３４１号の「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ」の項で詳細に説明されている。マルチスペクトルモニタリングは、１つの手術作業が完了した後に、処置された組織上で上述の試験の１つ又は２つ以上を実施するために手術野を再配置するのに有用なツールであり得る。
いかなる外科手術においても手術室及び外科用機器の厳格な滅菌が必要であることは自明である。「手術現場（surgical theater）」、すなわち手術室又は処置室に必要とされる厳格な衛生及び滅菌条件は、全ての医療装置及び機器の最大級の滅菌性を必要とする。その滅菌プロセスの一部は、撮像装置１２４並びにその付属品及び構成要素を含む、患者と接触する、又は滅菌野に侵入するあらゆるものを滅菌する必要性である。滅菌野は、トレイ内又は滅菌タオル上などの、微生物を含まないと見なされる特定のエリアと見なされ得ること、又は滅菌野は、外科処置のために準備された患者のすぐ周囲のエリアと見なされ得ることが理解されよう。滅菌野は、適切な衣類を着用する洗浄済みのチーム構成員、並びにそのエリア内の全ての備品及び固定具を含み得る。
様々な態様では、可視化システム１０８は、図２に示されるように、滅菌野に対して戦略的に配置される１つ又は２つ以上の撮像センサと、１つ又は２つ以上の画像処理ユニットと、１つ又は２つ以上のストレージアレイと、１つ又は２つ以上のディスプレイと、を含む。一態様では、可視化システム１０８は、ＨＬ７、ＰＡＣＳ、及びＥＭＲのインターフェースを含む。可視化システム１０８の様々な構成要素については、その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる２０１７年１２月２８日出願の「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国特許仮出願第６２／６１１，３４１号の「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ」の項で説明されている。
図２に示すように、一次ディスプレイ１１９は、手術台１１４の操作者に可視であるように、滅菌野内に配置される。加えて、可視化タワー１１１は、滅菌野の外に位置付けられる。可視化タワー１１１は、互いに離れる方に面する第１の非滅菌ディスプレイ１０７及び第２の非滅菌ディスプレイ１０９を含む。ハブ１０６によって誘導される可視化システム１０８は、ディスプレイ１０７、１０９、及び１１９を利用して、滅菌野の内側及び外部の操作者に対する情報フローを調整するように構成されている。例えば、ハブ１０６は、可視化システム１０８に、一次ディスプレイ１１９上の手術部位のライブ映像を維持させながら、撮像装置１２４によって記録される手術部位のスナップショットを非滅菌ディスプレイ１０７又は１０９上に表示させることができる。非滅菌ディスプレイ１０７又は１０９上のスナップショットは、例えば、非滅菌操作者が外科処置に関連する診断工程を実施することを可能にすることができる。
一態様では、ハブ１０６は、滅菌野内で、可視化タワー１１１に位置する非滅菌操作者によって入力された診断入力又はフィードバックを滅菌野内の一次ディスプレイ１１９に送り、これを手術台の滅菌操作者が見ることができるようにも構成される。一実施例では、入力は、ハブ１０６によって一次ディスプレイ１１９に送ることのできる、非滅菌ディスプレイ１０７又は１０９上に表示されるスナップショットに対する修正の形態であってもよい。
図２を参照すると、外科用器具１１２は、外科処置において外科システム１０２の一部として使用されている。ハブ１０６はまた、外科用器具１１２のディスプレイへの情報フローを調整するようにも構成されている。例えば、座標情報フローは、その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する２０１７年１２月２８日出願の米国特許仮出願第６２／６１１，３４１号で更に説明されている。可視化タワー１１１で非滅菌操作者によって入力される診断入力又はフィードバックは、滅菌野内でハブ１０６によって外科用器具ディスプレイ１１５に送られてもよく、ここで診断入力又はフィードバックは外科用器具１１２の操作者によって見られてもよい。外科用システム１０２と共に使用するのに好適である例示的な外科用器具の例は、例えば、その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する２０１７年１２月２８日出願の米国特許仮出願第６２／６１１，３４１号の「Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｈａｒｄｗａｒｅ」の項で説明されている。
ここで図３を参照すると、ハブ１０６が、可視化システム１０８、ロボットシステム１１０、及びハンドヘルド式インテリジェント外科用器具１１２と通信している状態で示されている。ハブ１０６は、ハブディスプレイ１３５、撮像モジュール１３８、発生器モジュール１４０、通信モジュール１３０、プロセッサモジュール１３２、及びストレージアレイ１３４を含む。特定の態様では、図３に示すように、ハブ１０６は、排煙モジュール１２６及び／又は吸引／灌注モジュール１２８を更に含む。
外科処置中、封止及び／又は切断のため組織へのエネルギー印加は、一般に、排煙、過剰な流体の吸引、及び／又は組織の灌注を伴う。異なる供給源からの流体、電力、及び／又はデータラインは、外科処置中に絡まり合うことが多い。外科処置中にこの問題に対処することで貴重な時間が失われる場合がある。ラインの絡まりをほどくには、それらの対応するモジュールからラインを抜くことが必要となる場合があり、そのためにはモジュールをリセットすることが必要となる場合がある。ハブのモジュール式筐体１３６は、電力、データ、及び流体ラインを管理するための統一環境を提供し、このようなライン間の絡まりの頻度を低減させる。
本開示の態様は、手術部位における組織へのエネルギー印加を伴う外科処置において使用するための外科用ハブを提示する。外科用ハブは、ハブ筐体と、ハブ筐体のドッキングステーション内に摺動可能に受容可能な組み合わせ発生器モジュールと、を含む。ドッキングステーションはデータ及び電力接点を含む。組み合わせ発生器モジュールは、単一ユニット内に収容された、超音波エネルギー発生器構成要素、双極ＲＦエネルギー発生器構成要素、及び単極ＲＦエネルギー発生器構成要素のうちの２つ又は３つ以上を含む。一態様では、組み合わせ発生器モジュールは、更に、排煙構成要素と、組み合わせ発生器モジュールを外科用器具に接続するための少なくとも１つのエネルギー供給ケーブルと、組織への治療エネルギーの印加によって発生した煙、流体、及び／又は微粒子を排出するように構成された少なくとも１つの排煙構成要素と、遠隔手術部位から排煙構成要素まで延在する流体ラインと、を含む。
一態様では、流体ラインは第１の流体ラインであり、第２の流体ラインは、遠隔手術部位から、ハブ筐体内に摺動可能に受容される吸引及び灌注モジュールまで延在する。一態様では、ハブ筐体は、流体インターフェースを備える。
特定の外科処置は、１つ超のエネルギーのタイプを組織に印加することを必要とする場合がある。１つのエネルギーのタイプは、組織を切断するのにより有益であり得るが、別の異なるエネルギータイプは、組織を封止するのにより有益であり得る。例えば、双極発生器は、組織を封止するために使用することができ、一方で、超音波発生器は、封止された組織を切断するために使用することができる。本開示の態様は、ハブのモジュール式筐体１３６が異なる発生器を収容して、これらの間の双方向通信を促進するように構成される解決法を提示する。ハブのモジュール式筐体１３６の利点の１つは、様々なモジュールの迅速な取り外し及び／又は交換を可能にすることである。
本開示の態様は、組織へのエネルギー印加を伴う外科処置で使用するためのモジュール式外科用筐体を提示する。モジュール式外科用筐体は、組織に印加するための第１のエネルギーを生成させるように構成された第１のエネルギー発生器モジュールと、第１のデータ及び電力接点を含む第１のドッキングポートを備える第１のドッキングステーションと、を含み、第１のエネルギー発生器モジュールは、電力及びデータ接点と電気係合するように摺動可能に移動可能であり、また第１のエネルギー発生器モジュールは、第１の電力及びデータ接点との電気係合から外れるように摺動可能に移動可能である。
上記に加えて、モジュール式外科用筐体は、第１のエネルギーとは異なる、組織に印加するための第２のエネルギーを生成するように構成された第２のエネルギー発生器モジュールと、第２のデータ及び電力接点を含む第２のドッキングポートを備える第２のドッキングステーションと、を更に含み、第２のエネルギー発生器モジュールは、電力及びデータ接点と電気係合するように摺動可能に移動可能であり、また第２のエネルギー発生器モジュールは、第２の電力及びデータ接点との電気係合から外れるように摺動可能に移動可能である。
更に、モジュール式外科用筐体は、第１のエネルギー発生器モジュールと第２のエネルギー発生器モジュールとの間の通信を容易にするように構成された、第１のドッキングポートと第２のドッキングポートとの間の通信バスを更に含む。
図３〜図７を参照すると、発生器モジュール１４０と、排煙モジュール１２６と、吸引／灌注モジュール１２８と、のモジュール式統合を可能にするハブのモジュール式筐体１３６に関する本開示の態様が提示される。ハブのモジュール式筐体１３６は、モジュール１４０、１２６、１２８間の双方向通信を更に促進する。図５に示すように、発生器モジュール１４０は、ハブのモジュール式筐体１３６に摺動可能に挿入可能な単一のハウジングユニット１３９内に支持される、統合された単極、双極、及び超音波構成要素を備える発生器モジュールであってもよい。図５に示すように、発生器モジュール１４０は、単極装置１４６、双極装置１４７、及び超音波装置１４８に接続するように構成され得る。代替的に、発生器モジュール１４０は、ハブのモジュール式筐体１３６を介して相互作用する一連の単極、双極、及び／又は超音波発生器モジュールを備えてもよい。ハブのモジュール式筐体１３６は、複数の発生器が単一の発生器として機能するように、複数の発生器の挿入と、ハブのモジュール式筐体１３６にドッキングされた発生器間の双方向通信と、を促進するように構成されてもよい。
一態様では、ハブのモジュール式筐体１３６は、モジュール１４０、１２６、１２８の取り外し可能な取り付け及びそれらの間の双方向通信を可能にするために、外部及び無線通信ヘッダを備えるモジュール式電力及び通信バックプレーン１４９を備える。
一態様では、ハブのモジュール式筐体１３６は、モジュール１４０、１２６、１２８を摺動可能に受容するように構成された、本明細書ではドロアーとも称されるドッキングステーション又はドロアー１５１を含む。図４は、外科用ハブ筐体１３６、及び外科用ハブ筐体１３６のドッキングステーション１５１に摺動可能に受容可能な組み合わせ発生器モジュール１４５の部分斜視図を示す。組み合わせ発生器モジュール１４５の後側に電力及びデータ接点を有するドッキングポート１５２は、組み合わせ発生器モジュール１４５がハブのモジュール式筐体１３６の対応するドッキングステーション１５１内の位置へと摺動されると、対応するドッキングポート１５０をハブのモジュール式筐体１３６の対応するドッキングステーション１５１の電力及びデータ接点と係合するように構成される。一態様では、組み合わせ発生器モジュール１４５は、図５に示すように、双極、超音波、及び単極モジュールと、単一のハウジングユニット１３９と共に一体化された排煙モジュールと、を含む。
様々な態様では、排煙モジュール１２６は、捕捉／回収された煙及び／又は流体を手術部位から遠ざけて、例えば、排煙モジュール１２６へと搬送する流体ライン１５４を含む。排煙モジュール１２６から発生する真空吸引は、煙を手術部位のユーティリティ導管の開口部に引き込むことができる。流体ラインに連結されたユーティリティ導管は、排煙モジュール１２６で終端する可撓管の形態であってもよい。ユーティリティ導管及び流体ラインは、ハブ筐体１３６内に受容される排煙モジュール１２６に向かって延在する流体経路を画定する。
様々な態様では、吸引／灌注モジュール１２８は、吸い込み（aspiration）流体ライン及び吸引（suction）流体ラインを含む外科用ツールに連結される。一実施例では、吸い込み及び吸引流体ラインは、手術部位から吸引／灌注モジュール１２８に向かって延在する可撓管の形態である。１つ又は２つ以上の駆動システムは、手術部位への、及び手術部位からの流体の灌注及び吸い込みを引き起こすように構成され得る。
一態様では、外科用ツールは、その遠位端にエンドエフェクタを有するシャフトと、エンドエフェクタに関連付けられた少なくとも１つのエネルギー処置部と、吸い込み管と、灌注管と、を含む。吸い込み管は、その遠位端に入口ポートを有することができ、吸い込み管はシャフトを通って延在する。同様に、灌注管はシャフトを通って延在することができ、かつ、エネルギー送達手段に近接した入口ポートを有することができる。エネルギー送達手段は、超音波及び／又はＲＦエネルギーを手術部位に送達するように構成され、最初にシャフトを通って延在するケーブルによって発生器モジュール１４０に連結される。
灌注管は流体源と流体連通することができ、吸い込み管は真空源と流体連通することができる。流体源及び／又は真空源は、吸引／灌注モジュール１２８内に収容され得る。一実施例では、流体源及び／又は真空源は、吸引／灌注モジュール１２８とは別にハブ筐体１３６内に収容され得る。このような実施例では、流体インターフェースは、吸引／灌注モジュール１２８を流体源及び／又は真空源に接続するように構成され得る。
一態様では、モジュール１４０、１２６、１２８及び／又はハブのモジュール式筐体１３６上のそれらの対応するドッキングステーションは、モジュールのドッキングポートを位置合わせして、ハブのモジュール式筐体１３６のドッキングステーション内でこれらの対応部品と係合させるように構成された位置合わせ機能を含み得る。例えば、図４に示すように、組み合わせ発生器モジュール１４５は、ハブのモジュール式筐体１３６の対応するドッキングステーション１５１の対応するブラケット１５６と摺動可能に係合するように構成された側部ブラケット１５５を含む。ブラケットは協働して、組み合わせ発生器モジュール１４５のドッキングポート接点をハブのモジュール式筐体１３６のドッキングポート接点と電気係合させるように誘導する。
いくつかの態様では、ハブのモジュール式筐体１３６のドロアー１５１はサイズが同じ又は実質的に同じであり、モジュールはドロアー１５１内に受容されるサイズに調整される。例えば、側部ブラケット１５５及び／又は１５６は、モジュールのサイズに応じてより大きくなっても小さくなってもよい。他の態様では、ドロアー１５１はサイズが異なり、特定のモジュールを収容するように各々設計される。
更に、適合しない接点を備えるドロアーにモジュールを挿入することを避けるために、特定のモジュールの接点を、特定のドロアーの接点と係合するように鍵付きにしてもよい。
図４に示されるように、１つのドロアー１５１のドッキングポート１５０は、通信リンク１５７を介して別のドロアー１５１のドッキングポート１５０に連結されて、ハブのモジュール式筐体１３６内に収容されたモジュール間の双方向通信を容易にすることができる。代替的に又は更に、ハブのモジュール式筐体１３６のドッキングポート１５０は、ハブのモジュール式筐体１３６内に収容されたモジュール間の無線双方向通信を容易にしてもよい。例えば、Ａｉｒ Ｔｉｔａｎ−Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの任意の好適な無線通信を用いてもよい。
図６は、外科用ハブ２０６の複数のモジュールを受容するように構成された横方向モジュール式ハウジング１６０の複数の横方向ドッキングポートの個々の電力バスアタッチメントを示す。横方向モジュール式ハウジング１６０は、モジュール１６１を横方向に受容して相互接続するように構成される。モジュール１６１は、モジュール１６１を相互接続するためのバックプレーンを含む横方向モジュール式ハウジング１６０のドッキングステーション１６２内に摺動可能に挿入される。図６に示すように、モジュール１６１は、横方向モジュール式ハウジング１６０内で横方向に配置される。代替的に、モジュール１６１は、横方向モジュール式ハウジング内で垂直方向に配置されてもよい。
図７は、外科用ハブ１０６の複数のモジュール１６５を受容するように構成された垂直モジュール式ハウジング１６４を示す。モジュール１６５は、モジュール１６５を相互接続するためのバックプレーンを含む垂直モジュール式ハウジング１６４のドッキングステーション又はドロアー１６７内に摺動可能に挿入される。垂直モジュール式ハウジング１６４のドロアー１６７は垂直方向に配置されているが、特定の場合では、垂直モジュール式ハウジング１６４は、横方向に配置されたドロアーを含んでもよい。更に、モジュール１６５は、垂直モジュール式ハウジング１６４のドッキングポートを介して互いに相互作用し得る。図７の実施例では、モジュール１６５の動作に関連するデータを表示するためのディスプレイ１７７が提供される。加えて、垂直モジュール式ハウジング１６４は、マスタモジュール１７８内に摺動可能に受容される複数のサブモジュールを収容するマスタモジュール１７８を含む。
様々な態様では、撮像モジュール１３８は、内蔵型のビデオプロセッサ及びモジュール式光源を備え、様々な撮像装置と共に使用するように適合されている。一態様では、撮像装置は、光源モジュール及びカメラモジュールと共に組み立てることが可能なモジュール式ハウジングで構成される。ハウジングは、使い捨て式ハウジングであってもよい。少なくとも１つの実施例では、使い捨て式ハウジングは、再利用可能なコントローラ、光源モジュール、及びカメラモジュールと取り外し可能に連結される。光源モジュール及び／又はカメラモジュールは、外科処置のタイプに応じて選択的に選択することができる。一態様では、カメラモジュールはＣＣＤセンサを含む。別の態様では、カメラモジュールはＣＭＯＳセンサを含む。別の態様では、カメラモジュールはスキャンされたビームの撮像用に構成される。同様に、光源モジュールは、外科処置に応じて白色光又は異なる光を送達するように構成することができる。
外科処置中に、手術野から外科用装置を除去して異なるカメラ又は異なる光源を含む別の外科用装置と交換することは非効率的であり得る。手術野の視野を一時的に喪失することは、望ましくない結果をもたらし得る。本開示のモジュール撮像装置は、手術野から撮像装置を除去する必要なく、外科処置中に光源モジュール又はカメラモジュール中間体（midstream）の交換を可能にするように構成される。
一態様では、撮像装置は、複数のチャネルを含む管状ハウジングを備える。第１のチャネルは、第１のチャネルとスナップ嵌め係合するように構成され得るカメラモジュールを摺動可能に受容するように構成されている。第２のチャネルは、第２のチャネルとスナップ嵌め係合するように構成され得る光源モジュールを摺動可能に受容するように構成されている。別の実施例では、カメラモジュール及び／又は光源モジュールは、これらの対応するチャネル内の最終位置へと回転させることができる。スナップ嵌め係合の代わりにスナップ嵌め係合が採用されてもよい。
様々な実施例で、複数の撮像装置が、複数の視野を提供するために手術野内の様々な位置に位置決めされる。撮像モジュール１３８は、最適な視野を提供するために撮像装置間を切り替えるように構成することができる。様々な態様では、撮像モジュール１３８は、異なる撮像装置からの画像を統合するように構成することができる。
本開示と共に使用するのに好適な様々な画像プロセッサ及び撮像装置は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「ＣＯＭＢＩＮＥＤ ＳＢＩ ＡＮＤ ＣＯＮＶＥＮＴＩＯＮＡＬ ＩＭＡＧＥ ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ」と題する２０１１年８月９日発行の米国特許第７，９９５，０４５号に記載されている。更に、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「ＳＢＩ ＭＯＴＩＯＮ ＡＲＴＩＦＡＣＴ ＲＥＭＯＶＡＬ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ」と題する２０１１年７月１９日発行の米国特許第７，９８２，７７６号は、画像データからモーションアーチファクトを除去するための様々なシステムについて記載している。こうしたシステムは、撮像モジュール１３８と一体化され得る。更に、「ＣＯＮＴＲＯＬＬＡＢＬＥ ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＳＯＵＲＣＥ ＴＯ ＦＩＸＴＵＲＥ ＩＮＴＲＡＣＯＲＰＯＲＥＡＬ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ」と題する２０１１年１２月１５日公開の米国特許出願公開第２０１１／０３０６８４０号、及び「ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ ＰＥＲＦＯＲＭＩＮＧ Ａ ＭＩＮＩＭＡＬＬＹ ＩＮＶＡＳＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＲＯＣＥＤＵＲＥ」と題する２０１４年８月２８日公開の米国特許出願公開第２０１４／０２４３５９７号は、その各々は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
図８は、医療施設の１つ又は２つ以上の手術室、又は外科処置のための専門設備を備えた医療施設内の任意の部屋に配置されたモジュール式装置をクラウドベースのシステム（例えばストレージデバイス２０５に連結されたリモートサーバ２１３を含み得るクラウド２０４）に接続するように構成されたモジュール式通信ハブ２０３を備える外科用データネットワーク２０１を示す。一態様では、モジュール式通信ハブ２０３は、ネットワークルータと通信するネットワークハブ２０７及び／又はネットワークスイッチ２０９を備える。モジュール式通信ハブ２０３は更に、ローカルコンピュータ処理及びデータ操作を提供するために、ローカルコンピュータシステム２１０に連結することができる。外科用データネットワーク２０１は、受動的、インテリジェント、又は切り替え式として構成されてもよい。受動的外科用データネットワークはデータの導管として機能し、データが１つの装置（又はセグメント）から別の装置に、及びクラウドコンピューティングリソースに行くことを可能にする。インテリジェントな外科用データネットワークは、トラフィックが監視対象の外科用データネットワークを通過することを可能にし、ネットワークハブ２０７又はネットワークスイッチ２０９内の各ポートを構成する追加の機能を含む。インテリジェントな外科用データネットワークは、管理可能なハブ又はスイッチと称され得る。スイッチングハブは、各パケットの宛先アドレスを読み取り、次いでパケットを正しいポートに転送する。
手術室に配置されたモジュール式装置１ａ〜１ｎは、モジュール式通信ハブ２０３に連結されてもよい。ネットワークハブ２０７及び／又はネットワークスイッチ２０９は、ネットワークルータ２１１に連結されて、装置１ａ〜１ｎをクラウド２０４又はローカルコンピュータシステム２１０に接続することができる。装置１ａ〜１ｎに関連付けられたデータは、遠隔データ処理及び操作のためにルータを介してクラウドベースのコンピュータに転送されてもよい。装置１ａ〜１ｎに関連付けられたデータはまた、ローカルでのデータ処理及び操作のためにローカルコンピュータシステム２１０に転送されてもよい。同じ手術室に位置するモジュール式装置２ａ〜２ｍもまた、ネットワークスイッチ２０９に連結されてもよい。ネットワークスイッチ２０９は、ネットワークハブ２０７及び／又はネットワークルータ２１１に連結されて、装置２ａ〜２ｍをクラウド２０４に接続することができる。装置２ａ〜２ｎに関連付けられたデータは、データ処理及び操作のためにネットワークルータ２１１を介してクラウド２０４に転送されてもよい。装置２ａ〜２ｍに関連付けられたデータはまた、ローカルでのデータ処理及び操作のためにローカルコンピュータシステム２１０に転送されてもよい。
複数のネットワークハブ２０７及び／又は複数のネットワークスイッチ２０９を複数のネットワークルータ２１１と相互接続することによって、外科用データネットワーク２０１が拡張され得ることが理解されるであろう。モジュール式通信ハブ２０３は、複数の装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍを受容するように構成されたモジュール式制御タワー内に収容され得る。ローカルコンピュータシステム２１０もまた、モジュール式制御タワーに収容されてもよい。モジュール式通信ハブ２０３は、ディスプレイ２１２に接続されて、例えば外科処置中に、装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍのうちのいくつかによって取得された画像を表示する。様々な態様では、装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍとしては、外科用データネットワーク２０１のモジュール式通信ハブ２０３に接続され得るモジュール式装置の中でもとりわけ、例えば、内視鏡に連結された撮像モジュール１３８、エネルギーベースの外科用装置に連結された発生器モジュール１４０、排煙モジュール１２６、吸引／灌注モジュール１２８、通信モジュール１３０、プロセッサモジュール１３２、ストレージアレイ１３４、ディスプレイに連結された外科用装置、及び／又は非接触センサモジュールなどの様々なモジュールが挙げられ得る。
一態様では、外科用データネットワーク２０１は、装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍをクラウドに接続する、ネットワークハブ（複数可）、ネットワークスイッチ（複数可）、及びネットワークルータ（複数可）との組み合わせを含んでもよい。ネットワークハブ又はネットワークスイッチに連結された装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍのいずれか１つ又は全ては、リアルタイムでデータを収集し、データ処理及び操作のためにデータをクラウドコンピュータに転送することができる。クラウドコンピューティングは、ソフトウェアアプリケーションを取り扱うために、ローカルサーバ又はパーソナル装置を有するのではなく、共有コンピューティングリソースに依存することは理解されるであろう。「クラウド」という用語は、「インターネット」の隠喩として使用され得るが、この用語は、そのように限定はされない。したがって、「クラウドコンピューティング」という用語は、本明細書では「インターネットベースのコンピューティングの一種」を指すために使用することができ、この場合、サーバ、ストレージ、及びアプリケーションなどの様々なサービスは、手術現場（例えば、固定式、移動式、一時的、又は現場の手術室又は空間）に位置するモジュール式通信ハブ２０３及び／又はコンピュータシステム２１０に、かつインターネットを介してモジュール式通信ハブ２０３及び／又はコンピュータシステム２１０に接続された装置に送達される。クラウドインフラストラクチャは、クラウドサービスプロバイダによって維持され得る。この文脈において、クラウドサービスプロバイダは、１つ又は２つ以上の手術室内に位置する装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍの使用及び制御を調整するエンティティであり得る。クラウドコンピューティングサービスは、スマート外科用器具、ロボット、及び手術室内に位置する他のコンピュータ化装置によって収集されたデータに基づいて、多数の計算を実行することができる。ハブハードウェアは、複数の装置又は接続部がクラウドコンピューティングリソース及びストレージと通信するコンピュータに接続することを可能にする。
装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍによって収集されたデータにクラウドコンピュータデータ処理技術を適用することで、外科用データネットワークは、外科的成果の改善、コスト低減、及び患者の満足度の改善を提供する。組織の封止及び切断処置後に、組織の状態を観察して封止された組織の漏出又は灌流を評価するために、装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍのうちの少なくともいくつかを用いることができる。クラウドベースのコンピューティングを使用して、身体組織の試料の画像を含むデータを診断目的で検査して疾患の影響などの病状を特定するために、装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍのうちの少なくともいくつかを用いることができる。これは、組織及び表現型の位置特定及びマージン確認を含む。撮像装置と一体化された様々なセンサ、及び複数の撮像装置によって捕捉された画像をオーバーレイするなどの技術を使用して、身体の解剖学的構造を特定するために、装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍのうちの少なくともいくつかを用いることができる。画像データを含む、装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍによって収集されたデータは、画像処理及び操作を含むデータ処理及び操作のために、クラウド２０４若しくはローカルコンピュータシステム２１０又はその両方に転送されてもよい。データは、組織特異的部位及び状態に対する内視鏡的介入、新興技術、標的化放射線、標的化介入、及び精密ロボットの適用などの更なる治療を遂行できるかを判定することによって、外科処置の結果を改善するために分析することができる。こうしたデータ分析は、予後分析処理を更に採用してもよく、標準化されたアプローチを使用することは、外科治療及び外科医の挙動を確認するか、又は外科治療及び外科医の挙動に対する修正を提案するかのいずれかのために有益なフィードバックを提供することができる。
一実装態様では、手術室装置１ａ〜１ｎは、ネットワークハブに対する装置１ａ〜１ｎの構成に応じて、有線チャネル又は無線チャネルを介してモジュール式通信ハブ２０３に接続されてもよい。ネットワークハブ２０７は、一態様では、開放型システム間相互接続（Open System Interconnection、ＯＳＩ）モデルの物理層上で機能するローカルネットワークブロードキャスト装置として実装されてもよい。ネットワークハブは、同じ手術室ネットワーク内に位置する装置１ａ〜１ｎに接続性を提供する。ネットワークハブ２０７は、パケット形態のデータを収集し、それらを半二重モードでルータに送信する。ネットワークハブ２０７は、装置データを転送するための任意の媒体アクセス制御／インターネットプロトコル（media access control、ＭＡＣ／Internet Protocol、ＩＰ）は記憶しない。装置１ａ〜１ｎのうちの１つのみが、ネットワークハブ２０７を介して一度にデータを送信することができる。ネットワークハブ２０７は、情報の送信先に関する経路選択テーブル又はインテリジェンスを有さず、全てのネットワークデータを各コネクション全体、及びクラウド２０４上のリモートサーバ２１３（図９）にブロードキャストする。ネットワークハブ２０７は、コリジョンなどの基本的なネットワークエラーを検出することができるが、全ての情報を複数のポートにブロードキャストすることは、セキュリティリスクとなりボトルネックを引き起こすおそれがある。
別の実装形態では、手術室装置２ａ〜２ｍは、有線チャネル又は無線チャネルを介してネットワークスイッチ２０９に接続されてもよい。ネットワークスイッチ２０９は、ＯＳＩモデルのデータリンク層内で機能する。ネットワークスイッチ２０９は、同じ手術室内に位置する装置２ａ〜２ｍをネットワークに接続するためのマルチキャスト装置である。ネットワークスイッチ２０９は、フレームの形態のデータをネットワークルータ２１１に送信し、全二重モードで機能する。複数の装置２ａ〜２ｍは、ネットワークスイッチ２０９を介して同時にデータを送信することができる。ネットワークスイッチ２０９は、データを転送するために装置２ａ〜２ｍのＭＡＣアドレスを記憶かつ使用する。
ネットワークハブ２０７及び／又はネットワークスイッチ２０９は、クラウド２０４に接続するためにネットワークルータ２１１に連結される。ネットワークルータ２１１は、ＯＳＩモデルのネットワーク層内で機能する。ネットワークルータ２１１は、装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍのいずれか１つ又は全てによって収集されたデータを更に処理及び操作するために、ネットワークハブ２０７及び／又はネットワークスイッチ２１１から受信したデータパケットをクラウドベースのコンピュータリソースに送信するための経路を作成する。ネットワークルータ２１１は、例えば、同じ医療施設の異なる手術室、又は異なる医療施設の異なる手術室に位置する異なるネットワークなどの、異なる位置に位置する２つ又は３つ以上の異なるネットワークを接続するために用いられてもよい。ネットワークルータ２１１は、パケット形態のデータをクラウド２０４に送信し、全二重モードで機能する。複数の装置が同時にデータを送信することができる。ネットワークルータ２１１は、データを転送するためにＩＰアドレスを使用する。
一実施例では、ネットワークハブ２０７は、複数のＵＳＢ装置をホストコンピュータに接続することを可能にするＵＳＢハブとして実装されてもよい。ＵＳＢハブは、装置をホストシステムコンピュータに接続するために利用可能なポートが多くなるように、単一のＵＳＢポートをいくつかの階層に拡張することができる。ネットワークハブ２０７は、有線チャネル又は無線チャネルを介して情報を受信するための有線又は無線機能を含むことができる。一態様では、無線ＵＳＢ短距離高帯域無線通信プロトコルが、手術室内に位置する装置１ａ〜１ｎと装置２ａ〜２ｍとの間の通信のために使用されてもよい。
他の実施例では、手術室装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍは、固定及びモバイル装置から短距離にわたってデータを交換し（２．４〜２．４８５ＧＨｚのＩＳＭ帯域における短波長ＵＨＦ電波を使用して）、かつパーソナルエリアネットワーク（personal area network、ＰＡＮ）を構築するために、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線技術規格を介してモジュール式通信ハブ２０３と通信することができる。他の態様では、手術室装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍは、Ｗｉ−Ｆｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１ファミリー）、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ８０２．１６ファミリー）、ＩＥＥＥ８０２．２０、ロング・ターム・エボリューション（long-term evolution、ＬＴＥ）、並びにＥｖ−ＤＯ、ＨＳＰＡ＋、ＨＳＤＰＡ＋、ＨＳＵＰＡ＋、ＥＤＧＥ、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＤＥＣＴ、及びこれらのイーサネット派生物、のみならず３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ、及びそれ以降と指定される任意の他の無線及び有線プロトコルが挙げられるがこれらに限定されない数多くの無線又は有線通信規格又はプロトコルを介してモジュール式通信ハブ２０３と通信することができる。コンピューティングモジュールは、複数の通信モジュールを含んでもよい。例えば、第１の通信モジュールは、Ｗｉ−Ｆｉ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの短距離無線通信専用であってもよく、第２の通信モジュールは、ＧＰＳ、ＥＤＧＥ、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ、Ｅｖ−ＤＯなどの長距離無線通信専用であってもよい。
モジュール式通信ハブ２０３は、手術室装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍの１つ又は全ての中央接続部として機能することができ、フレームとして知られるデータ型を取り扱う。フレームは、装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍによって生成されたデータを搬送する。フレームがモジュール式通信ハブ２０３によって受信されると、フレームは増幅されてネットワークルータ２１１へ送信され、ネットワークルータ２１１は本明細書に記載される数多くの無線又は有線通信規格又はプロトコルを使用することによってこのデータをクラウドコンピューティングリソースに転送する。
モジュール式通信ハブ２０３は、スタンドアロンの装置として使用されてもよく、又はより大きなネットワークを形成するために互換性のあるネットワークハブ及びネットワークスイッチに接続されてもよい。モジュール式通信ハブ２０３は、一般に据え付け、構成、及び維持が容易であるため、モジュール式通信ハブ２０３は手術室装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍをネットワーク接続するための良好な選択肢となる。
図９は、コンピュータ実装インタラクティブ外科システム２００を示す。コンピュータ実装インタラクティブ外科システム２００は、多くの点で、コンピュータ実装インタラクティブ外科システム１００と類似している。例えば、コンピュータ実装インタラクティブ外科システム２００は、多くの点で外科システム１０２と類似する１つ又は２つ以上の外科システム２０２を含む。各外科システム２０２は、リモートサーバ２１３を含み得るクラウド２０４と通信する少なくとも１つの外科用ハブ２０６を含む。一態様では、コンピュータ実装インタラクティブ外科システム２００は、例えば、インテリジェント外科用器具、ロボット、及び手術室内に位置する他のコンピュータ化装置などの複数の手術室装置に接続されたモジュール式制御タワー２３６を備える。図１０に示されるように、モジュール式制御タワー２３６は、コンピュータシステム２１０に連結されたモジュール式通信ハブ２０３を備える。図９の実施例に例示するように、モジュール式制御タワー２３６は、内視鏡２３９に連結される撮像モジュール２３８、エネルギー装置２４１に連結される発生器モジュール２４０、排煙器モジュール２２６、吸引／灌注モジュール２２８、通信モジュール２３０、プロセッサモジュール２３２、ストレージアレイ２３４、任意選択でディスプレイ２３７に連結されたスマート装置／器具２３５、及び非接触センサモジュール２４２に連結される。手術室装置は、モジュール式制御タワー２３６を介してクラウドコンピューティングリソース及びデータストレージに連結される。ロボットハブ２２２もまた、モジュール式制御タワー２３６及びクラウドコンピューティングリソースに接続されてもよい。中でもとりわけ、装置／器具２３５、可視化システム２０８が、本明細書に記載される有線又は無線通信規格又はプロトコルを介してモジュール式制御タワー２３６に連結されてもよい。モジュール式制御タワー２３６は、撮像モジュール、装置／器具ディスプレイ、及び／又は他の可視化システム２０８から受信した画像を表示及びオーバーレイするためにハブディスプレイ２１５（例えば、モニタ、スクリーン）に連結されてもよい。ハブディスプレイはまた、画像及びオーバーレイ画像と共にモジュール式制御タワーに接続された装置から受信したデータを表示してもよい。
図１０は、モジュール式制御タワー２３６に連結された複数のモジュールを備える外科用ハブ２０６を示す。モジュール式制御タワー２３６は、例えばネットワーク接続装置などのモジュール式通信ハブ２０３と、例えば局所処理、可視化、及び撮像を提供するためのコンピュータシステム２１０と、を備える。図１０に示すように、モジュール式通信ハブ２０３は、モジュール式通信ハブ２０３に接続できるモジュール（例えば、装置）の数を拡張するために階層化構成で接続されて、モジュールに関連付けられたデータをコンピュータシステム２１０、クラウドコンピューティングリソース、又はその両方に転送することができる。図１０に示すように、モジュール式通信ハブ２０３内のネットワークハブ／スイッチの各々は、３つの下流ポート及び１つの上流ポートを含む。上流のネットワークハブ／スイッチは、クラウドコンピューティングリソース及びローカルディスプレイ２１７への通信接続を提供するためにプロセッサに接続される。クラウド２０４への通信は、有線又は無線通信チャネルのいずれかを介して行うことができる。
外科用ハブ２０６は、非接触センサモジュール２４２を使用して、手術室の寸法を測定し、また超音波又はレーザ型非接触測定装置のいずれかを使用して手術現場のマップを生成する。その全体が参照により本明細書に組み込まれる「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する２０１７年１２月２８日出願の米国特許仮出願第６２／６１１，３４１号中の「Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｈｕｂ Ｓｐａｔｉａｌ Ａｗａｒｅｎｅｓｓ Ｗｉｔｈｉｎ ａｎ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｒｏｏｍ」の項で説明されるように、超音波ベースの非接触センサモジュールは、超音波のバーストを送信し、超音波のバーストが手術室の外壁に反射したときのエコーを受信することによって手術室をスキャンし、ここでセンサモジュールが、手術室のサイズを判定し、かつＢｌｕｅｔｏｏｔｈペアリングの距離限界を調整するように構成される。レーザベースの非接触センサモジュールは、例えば、レーザ光パルスを送信し、手術室の外壁に反射するレーザ光パルスを受信し、送信されたパルスの位相を受信したパルスと比較して、手術室のサイズを判定し、かつＢｌｕｅｔｏｏｔｈペアリング距離限界を調整することによって手術室をスキャンする。
コンピュータシステム２１０は、プロセッサ２４４とネットワークインターフェース２４５とを備える。プロセッサ２４４は、システムバスを介して、通信モジュール２４７、ストレージ２４８、メモリ２４９、不揮発性メモリ２５０、及び入力／出力インターフェース２５１に連結される。システムバスは、９ビットバス、業界標準アーキテクチャ（Industrial Standard Architecture、ＩＳＡ）、マイクロチャネルアーキテクチャ（Micro-Charmel Architecture、ＭＳＡ）、拡張ＩＳＡ（Extended ISA、ＥＩＳＡ）、インテリジェントドライブエレクトロニクス（Intelligent Drive Electronics、ＩＤＥ）、ＶＥＳＡローカルバス（VESA Local Bus、ＶＬＢ）、周辺装置相互接続（Peripheral Component Interconnect、ＰＣＩ）、ＵＳＢ、アドバンスドグラフィックスポート（Advanced Graphics Port、ＡＧＰ）、パーソナルコンピュータメモリカード国際協会バス（Personal Computer Memory Card International Association bus、ＰＣＭＣＩＡ）、小型計算機システム・インターフェース（Small Computer Systems Interface、ＳＣＳＩ）、又は任意の他の独自バス（proprietary bus）が挙げられるがこれらに限定されない任意の様々なバスアーキテクチャを使用する、メモリバス若しくはメモリコントローラ、ペリフェラルバス若しくは外部バス、及び／又はローカルバスを含むいくつかのタイプのバス構造（複数可）のうちのいずれかであっってもよい。
プロセッサ２４４は、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘの商品名で知られているものなど、任意のシングルコア又はマルチコアプロセッサであってもよい。一態様では、プロセッサは、例えば、その詳細が製品データシートで入手可能である、最大４０ＭＨｚの２５６ＫＢのシングルサイクルフラッシュメモリ若しくは他の不揮発性メモリのオンチップメモリ、性能を４０ＭＨｚ超に改善するためのプリフェッチバッファ、３２ＫＢのシングルサイクルシリアルランダムアクセスメモリ（single-cycle serial random access memory、ＳＲＡＭ）、ＳｔｅｌｌａｒｉｓＷａｒｅ（登録商標）ソフトウェアを搭載した内部読み出し専用メモリ（read-only memory、ＲＯＭ）、２ＫＢの電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（erasable programmable read-only memory、ＥＥＰＲＯＭ）、及び／又は、１つ若しくは２つ以上のパルス幅変調（pulse width modulation、ＰＷＭ）モジュール、１つ若しくは２つ以上の直交エンコーダ入力（quadrature encoder input、ＱＥＩ）アナログ、１２個のアナログ入力チャネルを備える１つ若しくは２つ以上の１２ビットアナログ−デジタル変換器（analog-to-digital converter、ＡＤＣ）を含む、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲ ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ−Ｍ４Ｆプロセッサコアであってもよい。
一態様では、プロセッサ２４４は、同じくＴｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＨｅｒｃｕｌｅｓ ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｒ４の商品名で知られるＴＭＳ５７０及びＲＭ４ｘなどの２つのコントローラ系ファミリーを含む安全コントローラを含んでもよい。安全コントローラは、拡張性のある性能、接続性、及びメモリの選択肢を提供しながら、高度な集積型安全機能を提供するために、中でも特に、ＩＥＣ６１５０８及びＩＳＯ２６２６２の安全限界用途専用に構成されてもよい。
システムメモリとしては、揮発性メモリ及び不揮発性メモリが挙げられる。起動中などにコンピュータシステム内の要素間で情報を転送するための基本ルーチンを含む基本入出力システム（basic input/output system、ＢＩＯＳ）は、不揮発性メモリに記憶される。例えば、不揮発性メモリとしては、ＲＯＭ、プログラマブルＲＯＭ（programmable ROM、ＰＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（electrically programmable ROM、ＥＰＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ、又はフラッシュメモリが挙げられ得る。揮発性メモリとしては、外部キャッシュメモリとして機能するランダムアクセスメモリ（random-access memory、ＲＡＭ）が挙げられる。更に、ＲＡＭは、ＳＲＡＭ、ダイナミックＲＡＭ（dynamic RAM、ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（synchronous DRAM、ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（double data rate、ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、エンハンスドＳＤＲＡＭ（enhanced SDRAM、ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクＤＲＡＭ（Synchlink DRAM、ＳＬＤＲＡＭ）、及びダイレクトランバスＲＡＭ（direct Rambus RAM、ＤＲＲＡＭ）などの多くの形態で利用可能である。
コンピュータシステム２１０はまた、取り外し可能／取り外し不可能な揮発性／不揮発性コンピュータストレージ媒体、例えばディスクストレージなどを含む。ディスクストレージとしては、磁気ディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、テープドライブ、Ｊａｚドライブ、Ｚｉｐドライブ、ＬＳ−６０ドライブ、フラッシュメモリカード、又はメモリスティックのような装置が挙げられるが、これらに限定されない。加えて、ディスクストレージは、ストレージ媒体を、独立して、又はコンパクトディスクＲＯＭ装置（compact disc ROM、ＣＤ−ＲＯＭ）、コンパクトディスク記録可能ドライブ（compact disc recordable drive、ＣＤ−Ｒ Ｄｒｉｖｅ）、コンパクトディスク書き換え可能ドライブ（compact disc rewritable drive、ＣＤ−ＲＷ Ｄｒｉｖｅ）、若しくはデジタル多用途ディスクＲＯＭドライブ（digital versatile disc ROM drive、ＤＶＤ−ＲＯＭ）などの光ディスクドライブが挙げられるがこれらに限定されない他のストレージ媒体との組み合わせで含むことができる。ディスクストレージデバイスのシステムバスへの接続を容易にするために、取り外し可能な又は取り外し不可能なインターフェースが用いられてもよい。
コンピュータシステム２１０は、好適な動作環境で説明されるユーザと基本コンピュータリソースとの間で媒介として機能するソフトウェアを含むことを理解されたい。このようなソフトウェアとしてはオペレーティングシステムが挙げられる。ディスクストレージ上に記憶され得るオペレーティングシステムは、コンピュータシステムのリソースを制御及び割り当てするように機能する。システムアプリケーションは、システムメモリ内又はディスクストレージ上のいずれかに記憶されたプログラムモジュール及びプログラムデータを介して、オペレーティングシステムによるリソース管理を活用する。本明細書に記載される様々な構成要素は、様々なオペレーティングシステム又はオペレーティングシステムの組み合わせで実装することができることを理解されたい。
ユーザは、Ｉ／Ｏインターフェース２５１に連結された入力装置（複数可）を介してコンピュータシステム２１０にコマンド又は情報を入力する。入力装置としては、マウス、トラックボール、スタイラス、タッチパッドなどのポインティング装置、キーボード、マイクロフォン、ジョイスティック、ゲームパッド、サテライト・ディッシュ、スキャナ、ＴＶチューナカード、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ウェブカメラなどが挙げられるが、これらに限定されない。これら及び他の入力装置は、インターフェースポート（複数可）を介し、システムバスを通してプロセッサに接続する。インターフェースポート（複数可）としては、例えば、シリアルポート、パラレルポート、ゲームポート、及びＵＳＢが挙げられる。出力装置（複数可）は、入力装置（複数可）と同じタイプのポートのうちのいくつかを使用する。したがって、例えば、ＵＳＢポートを使用して、コンピュータシステムに入力を提供し、またコンピュータシステムからの情報を出力装置に出力してもよい。出力アダプタは、特別なアダプタを必要とする出力装置の中でもとりわけ、モニタ、ディスプレイ、スピーカ、及びプリンタなどのいくつかの出力装置が存在することを示すために提供される。出力アダプタとしては、例示としてのものであり限定するものではないが、出力装置とシステムバスとの間の接続手段を提供するビデオ及びサウンドカードが挙げられる。遠隔コンピュータ（複数可）などの他の装置及び／又は装置のシステムは、入力及び出力機能の両方を提供することに留意されたい。
コンピュータシステム２１０は、クラウドコンピュータ（複数可）などの１つ若しくは２つ以上の遠隔コンピュータ又はローカルコンピュータへの論理接続を使用するネットワーク化環境で動作することができる。遠隔クラウドコンピュータ（複数可）は、パーソナルコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ワークステーション、マイクロプロセッサベースの機器、ピア装置、又は他の一般的なネットワークノードなどであり得、典型的には、コンピュータシステムに関して説明される要素の多く又は全てを含む。簡潔にするために、遠隔コンピュータ（複数可）と共にメモリストレージデバイスのみが示される。遠隔コンピュータ（複数可）は、ネットワークインターフェースを介してコンピュータシステムに論理的に接続され、続いて、通信接続を介して物理的に接続される。ネットワークインターフェースは、ローカルエリアネットワーク（local area network、ＬＡＮ）及びワイドエリアネットワーク（wide area network、ＷＡＮ）などの通信ネットワークを包含する。ＬＡＮ技術としては、光ファイバ分散データインターフェース（Fiber Distributed Data Interface、ＦＤＤＩ）、銅線分散データインターフェース（Copper Distributed Data Interface、ＣＤＤＩ）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＥＥＥ８０２．３、Ｔｏｋｅｎ Ｒｉｎｇ／ＩＥＥＥ８０２．５などが挙げられる。ＷＡＮ技術としては、ポイントツーポイントリンク、統合サービスデジタルネットワーク（Integrated Services Digital Network、ＩＳＤＮ）及びその変形などの回路交換ネットワーク、パケット交換ネットワーク、並びにデジタル加入者回線（Digital Subscriber Line、ＤＳＬ）が挙げられるがこれらに限定されない。
様々な態様では、図１０のコンピュータシステム２１０、図９〜図１０の撮像モジュール２３８、及び／又は可視化システム２０８、及び／又はプロセッサモジュール２３２は、画像プロセッサ、画像処理エンジン、メディアプロセッサ、又はデジタル画像の処理に使用される任意の専用デジタル信号プロセッサ（digital signal processor、ＤＳＰ）を含んでもよい。画像プロセッサは、単一命令複数データ（single instruction multiple data、ＳＩＭＤ）、又は複数命令複数データ（multiple instruction multiple data、ＭＩＭＤ）技術を用いる並列コンピューティングを用いて速度及び効率を高めることができる。デジタル画像処理エンジンは、様々なタスクを実行することができる。画像プロセッサは、マルチコアプロセッサアーキテクチャを備えるチップ上のシステムであってもよい。
通信接続（複数可）とは、ネットワークインターフェースをバスに接続するために用いられるハードウェア／ソフトウェアを指す。例示の明瞭さのために通信接続はコンピュータシステム内部に示されているが、通信接続はコンピュータシステム２１０の外部にあってもよい。例示のみを目的として、ネットワークインターフェースへの接続に必要なハードウェア／ソフトウェアとしては、通常の電話グレードモデム、ケーブルモデム、及びＤＳＬモデムを含むモデム、ＩＳＤＮアダプタ、並びにイーサネットカードなどの内部及び外部技術が挙げられる。
様々な態様では、図９〜図１０を参照して説明する装置／手段２３５は、電動環状ステープル留め装置２０１８００（図２４〜図３０）及び２０１０００（図３１〜図３２）として実装することができる。したがって、電動環状ステープル留め装置２０１８００（図２４〜図３０）及び２０１０００（図３１〜図３２）は、モジュール式制御タワー２３６及び外科用ハブ２０６とインターフェースするように構成されている。外科用ハブ２０６に接続されると、電動環状ステープル留め装置２０１８００（図２４〜図３０）及び２０１０００（図３１〜図３２）は、クラウド２０４、サーバ２１３、他のハブに接続された器具、ディスプレイ２１５、若しくは可視化システム２０９、又はこれら組み合わせとインターフェースするように構成されている。更に、ハブ２０６に接続されると、電動環状ステープル留め装置２０１８００（図２４〜図３０）及び２０１０００（図３１〜図３２）は、ハブローカルコンピュータシステム２１０で利用可能な処理回路を利用することができる。
図１１は、本開示の少なくとも１つの態様による、ＵＳＢネットワークハブ３００装置の一態様の機能ブロック図を示す。図示した態様では、ＵＳＢネットワークハブ装置３００は、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製ＴＵＳＢ２０３６集積回路ハブを採用する。ＵＳＢネットワークハブ３００は、ＵＳＢ２．０規格に準拠する、上流ＵＳＢ送受信ポート３０２及び最大３つの下流ＵＳＢ送受信ポート３０４、３０６、３０８を提供するＣＭＯＳ装置である。上流ＵＳＢ送受信ポート３０２は、差動データプラス（data plus、ＤＰ０）入力とペアリングされた差動データマイナス（data minus、ＤＭ０）入力を含む差動ルートデータポートである。３つの下流ＵＳＢ送受信ポート３０４、３０６、３０８は、各ポートが差動データマイナス（ＤＭ１〜ＤＭ３）出力とペアリングした差動データプラス（ＤＰ１〜ＤＰ３）出力を含む差動データポートである。
ＵＳＢネットワークハブ３００装置は、マイクロコントローラの代わりにデジタル状態マシンを備えて実装され、ファームウェアのプログラミングを必要としない。完全準拠したＵＳＢ送受信機が、上流ＵＳＢ送受信ポート３０２及び全ての下流ＵＳＢ送受信ポート３０４、３０６、３０８の回路に統合される。下流ＵＳＢ送受信ポート３０４、３０６、３０８は、ポートに取り付けられた装置の速度に応じてスルーレートを自動的に設定することによって、最高速度及び低速の装置の両方をサポートする。ＵＳＢネットワークハブ３００装置は、バスパワーモード又はセルフパワーモードのいずれかで構成されてもよく、電力を管理するためのハブパワー論理３１２を含む。
ＵＳＢネットワークハブ３００装置は、シリアルインターフェースエンジン３１０（serial interface engine、ＳＩＥ）を含む。ＳＩＥ３１０は、ＵＳＢネットワークハブ３００ハードウェアのフロントエンドであり、ＵＳＢ仕様書の第８章に記載されているプロトコルの大部分を取り扱う。ＳＩＥ３１０は、典型的には、トランザクションレベルまでのシグナリングを理解する。これが取り扱う機能としては、パケット認識、トランザクションの並べ替え、ＳＯＰ、ＥＯＰ、ＲＥＳＥＴ、及びＲＥＳＵＭＥ信号の検出／生成、クロック／データ分離、非ゼロ復帰逆転（non-return-to-zero invert、ＮＲＺＩ）データ符号化／復号及びビットスタッフィング、ＣＲＣ生成及びチェック（トークン及びデータ）、パケットＩＤ（packet ID、ＰＩＤ）の生成、及びチェック／復号、並びに／又はシリアル・パラレル／パラレル・シリアル変換が挙げられ得る。３１０は、クロック入力３１４を受信し、ポート論理回路３２０、３２２、３２４を介して、上流ＵＳＢ送受信ポート３０２と下流ＵＳＢ送受信ポート３０４、３０６、３０８との間の通信を制御するために、サスペンド／レジューム論理並びにフレームタイマー３１６回路及びハブリピータ回路３１８に連結される。ＳＩＥ３１０は、シリアルＥＥＰＲＯＭインターフェース３３０を介してシリアルＥＥＰＲＯＭからコマンドを制御するように、インターフェース論理を介してコマンドデコーダ３２６に連結される。
様々な態様では、ＵＳＢネットワークハブ３００は、最大６つの論理層（階層）内に構成された１２７個の機能を単一のコンピュータに接続することができる。更に、ＵＳＢネットワークハブ３００は、通信及び電力分配の両方を提供する標準化された４本のワイヤケーブルを使用して全ての周辺機器に接続することができる。電力構成は、バスパワーモード及びセルフパワーモードである。ＵＳＢネットワークハブ３００は、個々のポート電力管理又は連動ポート電力管理のいずれかを備えるバスパワーハブ、及び個々のポート電力管理又は連動ポート電力管理のいずれかを備えるセルフパワーハブの、電力管理の４つのモードをサポートするように構成されてもよい。一態様では、ＵＳＢケーブル、ＵＳＢネットワークハブ３００を使用して、上流ＵＳＢ送受信ポート３０２はＵＳＢホストコントローラにプラグ接続され、下流ＵＳＢ送受信ポート３０４、３０６、３０８はＵＳＢに互換性のある装置を接続するために露出される、といった具合である。
外科用ハブ及び／又は外科用ハブネットワークの構造及び機能に関する追加の詳細は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ」と題する２０１８年４月１９日に出願の米国特許仮出願第６２／６５９，９００号に見出すことができる。
クラウドシステムハードウェア及び機能モジュール
図１２は、本開示の少なくとも１つの態様による、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システムのブロック図である。一態様では、このコンピュータ実装インタラクティブ外科用システムは、外科用ハブ、外科用器具、ロボットデバイス、及び手術室又は医療施設を含む様々な外科用システムの動作に関するデータを監視及び分析するように構成される。コンピュータ実装インタラクティブ外科システムは、クラウドベースの分析システムを含む。クラウドベースの分析システムは、外科用システムとして記載されているが、必ずしもそのように限定されるものではなく、クラウドベースの医療システムであってもよい。図１２に示すように、クラウドベースの分析システムは、（器具１１２と同じ又は同様であってもよい）複数の外科用器具７０１２と、（ハブ１０６と同じ又は類似であってもよい）複数の外科用ハブ７００６と、（ネットワーク２０１と同じ又は同様のものであってもよい）外科用データネットワーク７００１は、（クラウド２０４と同じ又は同様であってもよい）クラウド７００４に外科用ハブ７００６を連結する。複数の外科用ハブ７００６の各々は、１つ又は２つ以上の外科用器具７０１２に通信可能に連結される。ハブ７００６はまた、ネットワーク７００１を介してコンピュータ実装インタラクティブ外科用システムのクラウド７００４に通信可能に連結される。クラウド７００４は、様々な外科用システムの動作に基づいて生成されたデータを記憶、操作、及び通信するためのハードウェア及びソフトウェアのリモートの集中型源である。図１２に示すように、クラウド７００４へのアクセスは、インターネット又はいくつかの他の好適なコンピュータネットワークであり得るネットワーク７００１を介して達成される。クラウド７００４に結合される外科用ハブ７００６は、クラウドコンピューティングシステムのクライアント側（すなわち、クラウドベースの分析システム）と見なすことができる。外科用器具７０１２は、本明細書に記載される様々な外科処置又は動作の制御及び実装のために、外科用ハブ７００６とペアリングされている。
加えて、外科用器具７０１２は、（送受信機もまた含んでもよい）対応する外科用ハブ７００６へのデータ伝送、及び外科用ハブ７００６からのデータ伝送のための送受信機を備えてもよい。外科用器具７０１２と対応するハブ７００６との組み合わせは、医療手術を提供するための医療施設（例えば、病院）内の手術室などの、特定の位置を示してもよい。例えば、外科用ハブ７００６のメモリは、位置データを記憶してもよい。図１２に示すように、クラウド７００４は、中央サーバ７０１３（図１のリモートサーバ１１３及び／又は図９のリモートサーバ２１３と同じ又は類似するものであり得る）と、ハブアプリケーションサーバ７００２と、データ分析モジュール７０３４と、入力／出力（「Ｉ／Ｏ」）インターフェース７００７と、を含む。クラウド７００４の中央サーバ７０１３は、クラウドコンピューティングシステムを集合的に管理し、これは、クライアントモジュール７００６による要求を監視し、リクエストを実行するためのクラウド７００４の処理能力を管理することを含む。中央サーバ７０１３の各々は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの揮発性メモリ及び磁気ストレージデバイスなどの不揮発性メモリを含むことができる、好適なメモリ装置７０１０に連結された１つ又は２つ以上のプロセッサ７００８を備える。メモリ装置７０１０は、実行されると、プロセッサ７００８が、以下で説明されるクラウドベースのデータ分析、動作、提案、及び他の動作のために、データ分析モジュール７０３４を実行させる、機械実行可能命令を含んでもよい。更に、プロセッサ７００８は、ハブ７００６によって独立して実行されるハブアプリケーションと独立して、又はハブアプリケーションと併せて、データ分析モジュール７０３４を実行することができる。中央サーバ７０１３はまた、メモリ２２１０内に常駐することができる集約された医療データデータベース２２１２を含む。
ネットワーク７００１を介した様々な外科用ハブ７００６への接続に基づいて、クラウド７００４は、様々な外科用器具７０１２及びそれらの対応するハブ７００６によって生成された特定のデータからのデータを集約することができる。かかる集約されたデータは、クラウド７００４の集約された医療用データベース７０１１内に記憶することができる。具体的には、クラウド７００４は、有利には、集約されたデータ上でデータ分析及び動作を実行して、個別のハブ７００６がそれら自体で達成できない機能をもたらしてもよい。この目的のために、図１２に示すように、クラウド７００４及び外科用ハブ７００６は、情報を送信及び受信するように通信可能に連結される。Ｉ／Ｏインターフェース７００７は、ネットワーク７００１を介して複数の外科用ハブ７００６に接続される。このようにして、Ｉ／Ｏインターフェース７００７は、外科用ハブ７００６と集約された医療データデータベース７０１２との間で情報を転送するように構成することができる。したがって、Ｉ／Ｏインターフェース７００７は、クラウドベース分析システムの読み出し／書き込み動作を容易にすることができる。このような読み出し／書き込み動作は、ハブ７００６からの要求に応じて実行されてもよい。これらの要求は、ハブアプリケーションを介してハブ７００６に送信される場合がある。Ｉ／Ｏインターフェース７００７は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、並びにクラウド７００４をハブ７００６に接続するためのＷｉ−Ｆｉ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｉ／Ｏインターフェースを含むことができる１つ又は２つ以上の高速データポートを含むことができる。クラウド７００４のハブアプリケーションサーバ７００２は、外科用ハブ７００６によって実行されるソフトウェアアプリケーション（例えば、ハブアプリケーション）に共有機能をホストし、かつ供給するように構成されている。例えば、ハブアプリケーションサーバ７００２は、ハブアプリケーションがハブアプリケーションによって作製された要求を管理して、集約された医療データデータベース７０１１へのアクセスを制御し、負荷バランス調整を実行してもよい。データ分析モジュール７０３４を、図１３を参照して更に詳細に説明する。
本開示に記載される特定のクラウドコンピューティングシステムの構成は、具体的には、外科用器具７０１２、１１２などの医療装置を使用して実行される医療手術及び処置の文脈において生じる様々な問題に対処するように設計されている。特に、外科用器具７０１２は、外科手術の実績を改善するための技術を実装するために、クラウド７００４と相互作用するように構成されたデジタル外科用装置であってもよい。様々な外科用器具７０１２及び／又は外科用ハブ７００６は、臨床医が外科用器具７０１２とクラウド７００４との間の相互作用の態様を制御し得るように、タッチ制御されたユーザインターフェースを含んでもよい。聴覚的に制御されたユーザインターフェースなどの制御のための他の好適なユーザインターフェースもまた使用することができる。
図１３は、本開示の少なくとも１つの態様による、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システムの機能アーキテクチャを示すブロック図である。クラウドベース分析システムは、医療分野において具体的に生じる問題にデータ分析ソリューションを提供するために、クラウド７００４のプロセッサ７００８によって実行され得る複数のデータ分析モジュール７０３４を含む。図１３に示すように、クラウドベースのデータ分析モジュール７０３４の機能は、外科用ハブ７００６でアクセスすることができるハブアプリケーションサーバ７００２によってホストされるハブアプリケーション７０１４を介して支援することができる。クラウドプロセッサ７００８及びハブアプリケーション７０１４は、データ分析モジュール７０３４を実行するために連携して動作してもよい。アプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ）７０１６は、ハブアプリケーション７０１４に対応する一連のプロトコル及びルーチンを定義する。加えて、ＡＰＩ７０１６は、アプリケーション７０１４の動作のために、集約された医療データのデータベース７０１１内へのデータの格納及びここからの読み出しを管理する。キャッシュ７０１８はまた、データを（例えば、一時的に）記憶し、アプリケーション７０１４によって使用されるデータのより効率的な検索のためにＡＰＩ ７０１６に結合される。図１３のデータ分析モジュール７０３４は、資源最適化７０２０、データ収集及び集約７０２２、認可及びセキュリティ７０２４、制御プログラムの更新７０２６、患者転帰分析７０２８、提案７０３０、及びデータ分類及び優先順位付け７０３２のためのモジュールを含む。他の好適なデータ分析モジュールはまた、いくつかの態様により、クラウド７００４によって実装される場合がある。一態様では、データ分析モジュールは、傾向、転帰、及び他のデータの分析に基づいて特定の提案に使用される。
例えば、データ収集及び集約モジュール７０２２は、顕著な機能又は構成（例えば、傾向）の識別、冗長データセットの管理、及び手術によってグループ化することができるが、必ずしも実際の外科手術日付及び外科医に一致していないペアリングされたデータセットへのデータの保存を含む、自己記述型データ（例えば、メタデータ）を生成するために使用される場合がある。特に、外科用器具７０１２の動作から生成される対のデータセットは、例えば出血又は非出血事象などの二元分類を適用することを含み得る。より一般的には、バイナリ分類は、望ましい事象（例えば、成功した外科処置）又は望ましくない事象（例えば、誤発射又は誤使用された外科用器具７０１２）のいずれかとして特徴付けられてもよい。集約された自己記述型データは、外科用ハブ７００６の様々なグループ又はサブグループから受信された個々のデータに相当してもよい。したがって、データ収集及び集約モジュール７０２２は、外科用ハブ７００６から受信した生データに基づいて、集約メタデータ又は他の編成されたデータを生成することができる。この目的のために、プロセッサ７００８は、データ分析モジュール７０３４を実行するために、ハブアプリケーション７０１４及び集約された医療データデータベース７０１１に動作的に結合することができる。データ収集及び集約モジュール７０２２は、集約された編成済みデータを集約された医療データデータベース２２１２に記憶してもよい。
資源最適化モジュール７０２０は、この集約されたデータを分析して、特定の医療施設又は医療施設のグループに関する資源の最適な使用を決定するように構成することができる。例えば、資源最適化モジュール７０２０は、そのような器具７０１２の対応する予測される要求に基づいて、医療施設のグループに関する外科用ステープラ７０１２の最適な順序点を決定してもよい。資源最適化モジュール７０２０はまた、資源使用を改善することができるかどうかを判定するために、様々な医療施設の資源使用又は他の動作構成を評価する場合があるであろう。同様に、提案モジュール７０３０は、データ収集及び集約モジュール７０２２から集約された編成済みデータを分析して提案を提供するように構成することができる。例えば、提案モジュール７０３０は、特定の外科用器具７０１２が、例えば、期待される誤り率よりも高いことに基づいて改善されたバージョンにアップグレードされるべきであることを、医療施設（例えば、病院などの医療サービスプロバイダ）に提案することができる場合もある。加えて、提案モジュール７０３０及び／又は資源最適化モジュール７０２０は、製品再注文ポイントなどのより良好な供給チェーンパラメータを提案し、異なる外科用器具７０１２、その使用、又は手術結果を改善する手順工程などの提案を提供することができる場合もある。医療施設は、対応する外科用ハブ７００６を介してそのような提案を受信することができる。様々な外科用器具７０１２のパラメータ又は構成に関するより具体的な提案もまた提供することができる。ハブ７００６及び／又は外科用器具７０１２は各々、クラウド７００４によって提供されるデータ又は提案を表示するディスプレイスクリーンを有することができる場合もある。
患者転帰分析モジュール７０２８は、外科用器具７０１２の現在使用されている動作パラメータに関連付けられた手術結果を分析することができる。患者転帰分析モジュール７０２８はまた、他の潜在的な動作パラメータを分析及び評価してもよい。この接続では、提案モジュール７０３０は、より良好な封止又はより少ない出血などの、より良好な手術結果をもたらすことに基づいて、これらの他の潜在的な動作パラメータを使用して提案することができる場合もある。例えば、提案モジュール７０３０は、対応するステープル留め外科用器具７０１２に特定のカートリッジをいつ使用すべきかに関する提案を、外科用ハブ７００６に送信することができる。したがって、クラウドベースの分析システムは、共通変数を制御している間に、生データの大規模な収集を分析し、複数の医療施設にわたって（有利には、集約されたデータに基づいて決定される）集中的提案を提供するように構成されてもよい。例えば、クラウドベースの分析システムは、医療行為のタイプ、患者のタイプ、患者数、医療プロバイダ／施設が、同様のタイプの器具などを使用する医療プロバイダ間の地理的類似性を分析、評価、及び／又は集約することができる場合もあり、医療プロバイダ／施設は、同様のタイプの器具などを使用する。
制御プログラム更新モジュール７０２６は、対応する制御プログラムが更新されたときに、様々な外科用器具７０１２の提案を実装するように構成することができる場合もある。例えば、患者転帰分析モジュール７０２８は、特定の制御パラメータを成功した（又は失敗した）結果とリンクする相関関係を識別することができる場合もある。このような相関関係は、更新された制御プログラムが制御プログラム更新モジュール７０２６を介して外科用器具７０１２に送信されるときに対処されてもよい。対応するハブ７００６を介して送信される器具７０１２への更新は、クラウド７００４のデータ収集及び集約モジュール７０２２によって収集され、かつ分析された集約された実績データを組み込んでもよい。加えて、患者転帰分析モジュール７０２８及び提案モジュール７０３０は、集約された実績データに基づいて、器具７０１２を使用する改善された方法を識別することができる場合もある。
クラウドベースの分析システムは、クラウド７００４によって実装されるセキュリティ機能を含んでもよい。これらのセキュリティ機能は、認可及びセキュリティモジュール７０２４によって管理されてもよい。各外科用ハブ７００６は、ユーザ名、パスワード、及び他の好適なセキュリティ資格情報などの関連する固有の資格情報を有することができる。これらの資格情報は、メモリ７０１０に記憶され、許可されたクラウドアクセスレベルに関連付けることができる場合もある。例えば、正確な資格情報を提供することに基づいて、外科用ハブ７００６は、クラウドと所定の範囲まで通信するアクセスを付与されてもよい（例えば、特定の定義されたタイプの情報の送信又は受信を行ってもよい）。この目的のために、クラウド７００４の集約された医療データデータベース７０１１は、提供された資格情報の精度を検証するための資格情報のデータベースを含んでもよい。異なる資格情報は、クラウド７００４によって生成されたデータ分析を受信するための所定のアクセスレベルなど、クラウド７００４との相互作用のための様々なレベルの許可に関連付けられてもよい。
更に、セキュリティ目的のために、クラウドは、ハブ７００６、器具７０１２、及び禁止された装置の「ブラックリスト」を含んでもよい他の装置のデータベースを維持することができる場合もある。具体的には、ブラックリスト上に列挙された外科用ハブ７００６は、クラウドと相互作用することを許可されない場合があり、一方で、ブラックリスト上に列挙された外科用器具７０１２は、対応するハブ７００６への機能的アクセスを有しない場合があり、及び／又は対応するハブ７００６とペアリングされたときに完全に機能することが阻止され得る。追加的に又は代替的に、クラウド７００４は、不適合性又は他の指定された基準に基づいて、器具７０１２にフラグを立ててもよい。このようにして、偽造医療装置及びそのような装置の、クラウドベースの分析システム全体での不適切な再使用を識別し、対処することができる。
外科用器具７０１２は、無線送受信機を使用して、例えば、対応するハブ７００６及びクラウド７００４へのアクセスのための認可資格情報を表してもよい無線信号を送信してもよい。有線送受信機はまた、信号を送信するために使用してもよい。そのような認可資格情報は、外科用器具７０１２のそれぞれのメモリ装置に記憶することができる。認可及びセキュリティモジュール７０２４は、認可資格情報が正確であるか又は偽造であるかを判定することができる。認可及びセキュリティモジュール７０２４はまた、強化されたセキュリティのために、認可資格情報を同時に生成してもよい。資格情報はまた、ハッシュベースの暗号化を使用することなどによって、暗号化することができる場合もある。適切な認可を送信すると、外科用器具７０１２は、対応するハブ７００６及び最終的にはクラウド７００４に信号を送信して、器具７０１２が医療データを取得して送信する準備ができていることを示してもよい。これに応答して、クラウド７００４は、集約された医療データデータベースに記憶するための医療データを受信することが可能な状態に遷移してもよい。このデータ伝送準備は、例えば、器具７０１２上の光インジケータによって示すことができる場合もある。クラウド７００４はまた、それらの関連する制御プログラムを更新するために、外科用器具７０１２に信号を送信することができる。クラウド７００４は、制御プログラムに対するソフトウェアアップデートが適切な外科用器具７０１２にのみ送信されるように、特定のクラスの外科用器具７０１２（例えば、電気外科用器具）に向けられた信号を送信することができる。更に、クラウド７００４は、選択的データ送信及び認可資格情報に基づいてローカル又はグローバルの問題に対処するために、システムワイドソリューションを実装するために使用することができる場合もある。例えば、外科用器具７０１２のグループが共通の製造不良を有するものとして識別される場合、クラウド７００４は、このグループに対応する認可資格情報を変更して、このグループの動作ロックアウトを実装してもよい。
クラウドベースの分析システムは、（例えば、提案モジュール２０３０を介して）改善された実務及び提案の変更を判定するために、複数の医療施設（例えば、病院のような医療施設）を監視することを可能にしてもよい。したがって、クラウド７００４のプロセッサ７００８は、個々の医療施設に関連付けられたデータを分析して、施設を識別し、そのデータを他の医療施設に関連付けられた他のデータと集約することができる。グループは、例えば、同様の操作行為又は地理的位置に基づいて定義することができる場合がある。このようにして、クラウド７００４は、医療施設グループの幅広い分析及び提案を提供してもよい。クラウドベースの分析システムはまた、強化された状況認識のために使用することができる場合がある。例えば、プロセッサ７００８は、（全体的な動作及び／又は様々な医療処置に対する）特定の施設に対するコスト及び有効性に関する提案の効果を予測的にモデル化してもよい。その特定の施設に関連するコスト及び有効性はまた、他の施設又は任意の他の同等の施設の対応するローカル区域と比較することもできる。
データ分類及び優先順位付けモジュール７０３２は、重大性（例えば、データに関連付けられた医療事象の重篤度、意外さ、不審さ）に基づいてデータを優先順位付けし、かつ分類してもよい。この分類及び優先順位付けは、本明細書に記載されるクラウドベースの分析及び動作を改善するために、上記の他のデータ分析モジュール７０３４の機能と併せて使用してもよい。例えば、データ分類及び優先順位付けモジュール７０３２は、データ収集及び集約モジュール７０２２並びに患者転帰分析モジュール７０２８によって実行されるデータ分析に対する優先度を割り当てることができる。異なる優先順位レベルは、迅速応答のための上昇、特別な処理、集約された医療データデータベース７０１１からの除外、又は他の好適な応答などの、（緊急性のレベルに対応する）クラウド７００４からの特定の応答をもたらすことができる。更に、必要に応じて、クラウド７００４は、対応する外科用器具７０１２からの追加データのために、ハブアプリケーションサーバを介して要求（例えば、プッシュメッセージ）を送信することができる。プッシュメッセージは、支持又は追加のデータを要求するために、対応するハブ７００６上に表示された通知をもたらすことができる。このプッシュメッセージは、クラウドが有意な不規則性又は外れ値を検出し、クラウドが不規則性の原因を判定することができない状況で必要とされてもよい。中央サーバ７０１３は、例えば、データが所定の閾値を超えて予測値と異なると判定された場合、又はセキュリティが危殆化されたと見られる場合などの、特定の重大な状況においてこのプッシュメッセージをトリガするようにプログラムすることができる。
様々な態様では、図１２及び図１３を参照して上で説明した外科用器具（複数可）７０１２は、電動環状ステープル留め装置２０１８００（図２４〜図３０）及び２０１０００（図３１〜図３２）として実装することができる。したがって、環状ステープル留め装置２０１８００（図２４〜図３０）及び２０１０００（図３１〜図３２）は、外科用ハブ７００６及びネットワーク２００１とインターフェースするように構成され、このネットワークがクラウド７００４とインターフェースするように構成されている。したがって、中央サーバ７０１３及びデータ分析モジュール７０３４によって提供される処理能力は、電動環状ステープル留め装置２０１８００（図２４〜図３０）及び２０１０００（図３１〜図３２）からの情報（例えば、データ及び制御）を処理するように構成されている。クラウド分析システムに関する追加の詳細は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ」と題する２０１８年４月１９日に出願の米国特許仮出願第６２／６５９，９００号に見出すことができる。
状況認識
感知されたデータに応答する制御アルゴリズムを含む「インテリジェント」装置は、感知されたデータを考慮することなく動作する「データ処理能力のない（dumb）」装置に改善を加えたものであり得るが、いくつかの感知されたデータは、単独で考慮される場合、すなわち、実行される外科処置のタイプ又は手術されている組織のタイプのコンテキストなしでは、不完全又は決定的ではない可能性がある。処置コンテキストを知る（例えば、手術される組織のタイプ又は行われている処置のタイプを知る）ことがなければ、制御アルゴリズムは、特定のコンテキストを含まない感知データが与えられると、モジュール式装置を不正確に又は準最適に制御することがある。例えば、特定の感知されたパラメータに応答して外科用器具を制御するための制御アルゴリズムの最適な様式は、手術されている特定の組織のタイプに従って変化する可能性がある。これは、異なる組織のタイプが異なる特性（例えば、引き裂きに対する抵抗）を有し、これにより外科用器具によって取られた動作に対して異なって応答するという事実に起因する。したがって、特定のパラメータについて同じ測定値が感知された場合であっても、外科用器具が異なる動作をとることが望ましいことがある。１つの具体的な例として、器具がそのエンドエフェクタを閉鎖するために予想外に高い力を感知することに応答して外科用ステープル及び切断器具を制御する最適な様式は、組織のタイプが引き裂きの影響を受けやすいか、又はこれに耐性があるかによって異なる。肺組織などの引き裂きの影響を受けやすい組織の場合、器具の制御アルゴリズムは、組織の引き裂きを回避するために、閉鎖するための予想外に高い力に応答してモータを最適にランプダウンさせる。胃組織などの引き裂きに耐性がある組織の場合、器具の制御アルゴリズムは、エンドエフェクタが組織に適切にクランプされることを確実にするために、閉鎖するための予想外に高い力に応答してモータを最適にランプアップさせる。肺組織がクランプされているのか、胃組織がクランプされているのかを知らなければ、制御アルゴリズムは、準最適な決定を行うことがある。
１つの解決策は、様々なデータソースから受信したデータに基づいて行われる外科処置に関する情報を導出し、次いで、ペアリングされるモジュール式装置を適宜制御するように構成されたシステムを含む、外科用ハブを利用する。換言すれば、外科用ハブは、受信したデータから外科処置に関する情報を推定し、次いで、外科処置の推定されたコンテキストに基づいて、外科用ハブとペアリングされるモジュール式装置を制御するように構成される。図１４は、本開示の少なくとも１つの態様による、状況認識外科システム５１００の図を示す。いくつかの例示では、データソース５１２６は、例えば、モジュール式装置５１０２（患者及び／又はモジュール式装置自体に関連付けられたパラメータを検出するように構成されたセンサを含むことができる）、データベース５１２２（例えば、患者記録を含むＥＭＲデータベース）、及び患者監視装置５１２４（例えば、血圧（blood pressure、ＢＰ）モニタ及び心電図（electrocardiography、ＥＫＧ）モニタ）を含む。
多くの点でハブ１０６と類似し得る外科用ハブ５１０４は、例えば、受信したデータの特定の組み合わせ又はデータソース５１２６からデータが受信される特定の順序に基づいて、データから外科処置に関するコンテキスト情報を導出するように構成することができる。受信したデータから推定されるコンテキスト情報は、例えば、行われる外科処置のタイプ、外科医が行っている外科処置の特定の工程、手術されている組織のタイプ、又は処置の対象である体腔を含むことができる。受信したデータから外科処置に関連する情報を導出又は推定するための外科用ハブ５１０４のいくつかの態様によるこの能力は、「状況認識」と称され得る。一例示では、外科用ハブ５１０４は、受信したデータから外科処置に関連するコンテキスト情報を導出する外科用ハブ５１０４に関連付けられたハードウェア及び／又はプログラミングである状況認識システムを組み込むことができる。
外科用ハブ５１０４の状況認識システムは、様々な異なる方式でデータソース５１２６から受信したデータからコンテキスト情報を導出するように構成され得る。一例示では、状況認識システムは、様々な入力（例えば、データベース５１２２、患者監視装置５１２４、及び／又はモジュール式装置５１０２からのデータ）を、外科処置に関する対応するコンテキスト情報と相関させるために、訓練データで訓練されたパターン認識システム、又は機械学習システム（例えば、人工ニューラルネットワーク）を含む。換言すれば、機械学習システムは、提供された入力から外科処置に関するコンテキスト情報を正確に導出するように訓練され得る。別の例示的な例では、状況認識システムは、外科処置に関する事前に特徴付けされたコンテキスト情報を、コンテキスト情報に対応する１つ又は２つ以上の入力（又は入力の範囲）と対応させて記憶する、ルックアップテーブルを含むことができる。１つ又は２つ以上の入力による問い合わせに応答して、ルックアップテーブルは、モジュール式装置５１０２を制御するために状況認識システムの対応するコンテキスト情報を返すことができる。一例示では、外科用ハブ５１０４の状況認識システムによって受信されたコンテキスト情報は、１つ又は２つ以上のモジュール式装置５１０２の特定の制御調整又は制御調整のセットに関連付けられる。別の例示では、状況認識システムは、コンテキスト情報を入力として提供されたときに１つ又は２つ以上のモジュール式装置５１０２の１つ又は２つ以上の制御調整を生成又は取得する、更なる機械学習システム、ルックアップテーブル、又は他のそのようなシステムを含む。
状況認識システムを組み込む外科用ハブ５１０４は、外科用システム５１００に多くの利益を提供する。１つの利益は、感知及び収集されたデータの解釈を改善することを含み、これは、外科処置の過程中の処理精度及び／又はデータの使用を改善する。以前の例に戻るために、状況認識外科用ハブ５１０４は、どのタイプの組織が手術されているかを判定することができ、したがって、外科用器具のエンドエフェクタを閉じるために予想外に高い力が検出されると、状況認識外科用ハブ５１０４は、組織のタイプに合わせて外科用器具のモータを正しくランプアップ又はランプダウンすることができる。
別の実施例として、手術されている組織のタイプは、特定の組織間隙測定のための外科用ステープル留め及び切断器具の圧縮速度及び負荷閾値になされる調整に影響を及ぼすことができる。状況認識外科用ハブ５１０４は、行われている外科処置が胸部処置であるのか又は腹部処置であるのかを推定することができ、これにより状況認識外科用ハブ５１０４は、外科用ステープル留め及び切断器具のエンドエフェクタによってクランプされている組織が肺組織であるのか（胸部手術の場合）又は胃組織であるのか（腹部手術の場合）を判定することができる。次いで、外科用ハブ５１０４は、外科用ステープル留め及び切断器具の圧縮速度及び負荷閾値を、組織のタイプに合わせて適切に調整することができる。
更に別の実施例として、送気処置中に手術されている体腔のタイプは、排煙器の機能に影響を及ぼし得る。状況認識外科用ハブ５１０４は、手術部位が（外科処置が送気を利用していると判定することによって）圧力下にあるかどうかを判定し、処置タイプを判定することができる。処置タイプが一般的に特定の体腔内で実行されるため、外科用ハブ５１０４は、手術されている体腔に合わせて適切に排煙器のモータ速度を制御することができる。したがって、状況認識外科用ハブ５１０４は、胸部手術及び腹部手術の両方のために一定量の煙排出を提供することができる。
更に別の実施例として、行われている処置のタイプは、超音波外科用器具又は高周波（radio frequency、ＲＦ）電気外科用器具が作動するのに最適なエネルギーレベルに影響を及ぼし得る。関節鏡処置は、例えば、超音波外科用器具又はＲＦ電気外科用器具のエンドエフェクタが流体中に浸漬されるため、より高いエネルギーレベルを必要とする。状況認識外科用ハブ５１０４は、外科処置が関節鏡処置であるかどうかを判定することができる。次いで、外科用ハブ５１０４は、流体充填環境を補償するために、発生器のＲＦ電力レベル又は超音波振幅（すなわち、「エネルギーレベル」）を調整することができる。関連して、手術されている組織のタイプは、超音波外科用器具又はＲＦ電気外科用器具が作動するのに最適なエネルギーレベルに影響を及ぼし得る。状況認識外科用ハブ５１０４は、外科処置の予想される組織プロファイルに従って、どのタイプの外科処置が行われているかを判定し、次いで、超音波外科用器具又はＲＦ電気外科用器具のエネルギーレベルをそれぞれカスタマイズすることができる。更に、状況認識外科用ハブ５１０４は、処置ベースでのみではなく、外科処置の過程にわたって、超音波外科用器具又はＲＦ電気外科用器具のエネルギーレベルを調整するように構成され得る。状況認識外科用ハブ５１０４は、外科処置のどの工程が行われているか、又はその後に行われるかを判定し、次いで発生器及び／又は超音波外科用器具若しくはＲＦ電気外科用器具の制御アルゴリズムを更新して、外科処置の工程に従って予想される組織タイプに適切な値にエネルギーレベルを設定することができる。
更に別の例として、外科用ハブ５１０４が１つのデータソース５１２６から引き出す結論を改善するために、追加のデータソース５１２６からデータが引き出されることができる。状況認識外科用ハブ５１０４は、モジュール式装置５１０２から受信したデータを、他のデータソース５１２６からの外科処置に関して構築したコンテキスト情報で増強することができる。例えば、状況認識外科用ハブ５１０４は、医療用撮像装置から受信したビデオ又は画像データに従って、止血が発生したかどうか（すなわち、手術部位での出血が止まっているかどうか）を判定するように構成され得る。しかしながら、場合によっては、ビデオ又は画像データは、決定的でない可能性がある。したがって、一例示では、外科用ハブ５１０４は、生理学的測定（例えば、外科用ハブ５１０４に通信可能に接続されたＢＰモニタによって感知された血圧）を、（例えば、外科用ハブ５１０４に通信可能に連結された医療用撮像装置１２４（図２）からの）止血の視覚データ又は画像データと比較して、ステープルライン又は組織溶接の完全性についての判定を行うように更に構成され得る。換言すれば、外科用ハブ５１０４の状況認識システムは、生理学的測定データを考慮して、可視化データを分析する際に追加のコンテキストを提供することができる。追加のコンテキストは、可視化データがそれ自体では決定的ではないか、又は不完全であり得る場合に有用であり得る。
別の利益としては、外科処置の過程中に医療従事者が外科用システム５１００と相互作用するか又はこれを制御するために必要とされる回数を低減するために、行われている外科処置の特定の工程に従って、ペアリングされるモジュール式装置５１０２を積極的かつ自動的に制御することを含む。例えば、状況認識外科用ハブ５１０４は、処置の後続の工程が器具の使用を必要とすると判定した場合に、ＲＦ電気外科用器具が接続されている発生器を積極的に起動させることができる。エネルギー源を積極的に起動することにより、処置の先行する工程が完了するとすぐに器具を使用準備完了にすることができる。
別の実施例として、状況認識外科用ハブ５１０４は、外科処置の現在又は後続の工程が、ディスプレイ上の異なる視界又は拡大の度合いを必要とするかどうかを、外科医が見る必要があると予想される手術部位における特徴（複数可）に従って判定することができる。次いで、外科用ハブ５１０４は、（例えば、可視化システム１０８のために医療用撮像装置によって供給される）表示された視界を、それに応じて積極的に変化させることができ、ディスプレイが外科処置にわたって自動的に調整するようにする。
更に別の例として、状況認識外科用ハブ５１０４は、外科処置のどの工程が行われているか、又はその後に実行されるか、及び特定のデータ又はデータ間の比較が外科処置のその工程に必要とされるかどうかを判定することができる。外科用ハブ５１０４は、外科医が特定の情報を尋ねるのを待つことなく、行われている外科処置の工程に基づいて、自動的にデータスクリーンを呼び出すように構成され得る。
別の利益は、外科処置のセットアップ中又は外科処置の過程中にエラーをチェックすることを含む。例えば、状況認識外科用ハブ５１０４は、手術室が、行われる外科処置のために適切に又は最適にセットアップされているかどうかを判定することができる。外科用ハブ５１０４は、行われている外科処置のタイプを判定し、（例えば、メモリから）対応するチェックリスト、製品位置、又はセットアップニーズを取得し、次いで、現在の手術室のレイアウトを、外科用ハブ５１０４が行われていると判定した外科処置のタイプの標準レイアウトと比較するように構成され得る。一例示では、外科用ハブ５１０４は、例えば好適なスキャナによってスキャンされる処置のためのアイテムのリスト、及び／又は外科用ハブ５１０４とペアリングされる装置のリストを、所与の外科処置のためのアイテム及び／又は装置の提案又は予想されるマニフェストと比較するように構成することができる。リスト間に任意の不連続性が存在する場合、外科用ハブ５１０４は、特定のモジュール式装置５１０２、患者監視装置５１２４、及び／又は他の外科用アイテムが欠落していることを示す警告を提供するように構成され得る。一例示では、外科用ハブ５１０４は、例えば、近接センサによってモジュール式装置５１０２及び患者監視装置５１２４の相対距離又は位置を判定するように構成され得る。外科用ハブ５１０４は、装置の相対位置を、特定の外科処置のための提案又は予想されるレイアウトと比較することができる。レイアウト間に不連続性が存在する場合、外科用ハブ５１０４は、外科処置の現在のレイアウトが提案されるレイアウトから逸脱していることを示す警告を提供するように構成され得る。
別の例として、状況認識外科用ハブ５１０４は、外科医（又は他の医療従事者）が誤りを犯しているか、又は別の方法で外科処置の過程中に期待される一連の動作から逸脱しているかどうかを判定することができる。例えば、外科用ハブ５１０４は、実施される外科処置のタイプを判定し、（例えば、メモリから）機器使用の工程又は順序の対応するリストを取り出し、次いで、外科処置の過程中に行われている工程、又は使用されている機器を、外科用ハブ５１０４が行われていると判定した外科処置のタイプの予想された工程又は機器と比較するように構成され得る。一例示では、外科用ハブ５１０４は、外科処理における特定の工程で、予期せぬ動作が行われているか、又は予期せぬ装置が利用されていることを示す警告を提供するように構成され得る。
全体的に、外科用ハブ５１０４のための状況認識システムは、各外科処置の特定のコンテキストのために外科用器具（及び他のモジュール式装置５１０２）を調整し（例えば異なる組織タイプに適応させるなど）、手術処置中の動作を検証することによって、外科処置の結果を改善する。状況認識システムはまた、処置の特定のコンテキストに従って、次の工程を自動的に示唆すること、データを提供すること、及び手術現場内のディスプレイ及び他のモジュール式装置５１０２を調整することによって、外科処置を実行する際の外科医の効率を改善する。
一態様では、図２４〜４０を参照して以下で説明するように、モジュール式装置５１０２は、電動環状ステープル留め装置２０１８００（図２４〜図３０）及び２０１０００（図３１〜図３２）として実装することができる。したがって、電動環状ステープル留め装置２０１８００（図２４〜図３０）及び２０１０００（図３１〜図３２）として実装されるモジュール式装置５１０２は、データソース５１２６として作動し、かつデータベース５１２２及び患者監視装置５１２４と相互作用するように構成されている。電動環状ステープル留め装置２０１８００（図２４〜図３０）及び２０１０００（図３１〜図３２）として実装されるモジュール式装置５１０２は、外科用ハブ５１０４と相互作用して、情報（例えば、データ及び制御）を外科用ハブ５１０４に提供し、かつ外科用ハブ５１０４から情報（例えば、データ及び制御）を受信するように更に構成されている。
ここで図１５を参照すると、例えば、外科用ハブ１０６又は２０６（図１〜図１１）などのハブの状況認識を表す予定表５２００が表されている。予定表５２００は例示的な外科処置、及び外科用ハブ１０６、２０６が、外科処置の各工程でデータソースから受信したデータから導き出すことができるコンテキスト情報である。予定表５２００は、手術室を設置することから開始し、患者を術後回復室に移送することで終了する肺区域切除手術の過程で、看護師、外科医、及び他の医療関係者によって取られるであろう典型的な工程を示す。
状況認識外科用ハブ１０６、２０６は、外科処置の過程全体にわたって、医療関係者が外科用ハブ１０６、２０６とペアリングされたモジュール式装置を利用する度に生成されるデータを含むデータをデータソースから受信する。外科用ハブ１０６、２０６は、ペアリングされたモジュール式装置及び他のデータソースからこのデータを受信して、任意の所与の時間に処置のどの工程が実施されているかなどの新しいデータが受信されると、進行中の処置に関する推定（すなわち、コンテキスト情報）を継続的に導出することができる。外科用ハブ１０６、２０６の状況認識システムは、例えば、レポートを生成するために処置に関するデータを記録する、医療関係者によって取られている工程を検証する、特定の処置工程に関連し得るデータ又はプロンプトを（例えば、ディスプレイスクリーンを介して）提供する、コンテキストに基づいてモジュール式装置を調節する（例えば、モニタを起動する、医療用撮像装置の視界（field of view、ＦＯＶ）を調節する、又は超音波外科用器具若しくはＲＦ電気外科用器具のエネルギーレベルを変更するなど）、及び上記の任意の他のこうした動作を行うことが可能である。
この例示的な処置における第１の工程５２０２として、病院職員は、病院のＥＭＲデータベースから患者のＥＭＲを読み出す。ＥＭＲにおける選択された患者データに基づいて、外科用ハブ１０６、２０６は、実行される処置が胸部処置であることを判定する。
第２の工程５２０４では、職員は、処置のために入来する医療用品をスキャンする。外科用ハブ１０６、２０６は、スキャンされた用品を様々なタイプの処置で利用される用品のリストと相互参照し、用品の組み合わせ（mix of supplies）が胸部処置に対応することを確認する。更に、外科用ハブ１０６、２０６はまた、処置が楔形処置ではないと判定することができる（入来する用品が、胸郭楔形処置に必要な特定の用品を含まないか、又は別の点で胸郭楔形処置に対応していないかのいずれかであるため）。
第３の工程５２０６では、医療関係者は、外科用ハブ１０６、２０６に通信可能に接続されたスキャナを介して患者のバンドをスキャンする。続いて、外科用ハブ１０６、２０６は、スキャンされたデータに基づいて患者の識別情報を確認することができる。
第４の工程５２０８では、医療スタッフが補助機器をオンにする。利用される補助機器は、外科処置のタイプ及び外科医によって使用される技術に従って変わり得るが、この例示的な場合では、これらとしては、排煙器、吸入器、及び医療用撮像装置が挙げられる。起動されると、モジュール式装置である補助機器は、その初期化プロセスの一部として、モジュール式装置の特定の近傍内に位置する外科用ハブ１０６、２０６と自動的にペアリングすることができる。続いて、外科用ハブ１０６、２０６は、この術前又は初期化段階中にそれとペアリングされるモジュール式装置のタイプを検出することによって、外科処置に関するコンテキスト情報を導出することができる。この特定の実施例では、外科用ハブ１０６、２０６は、ペアリングされたモジュール式装置のこの特定の組み合わせに基づいて、外科処置がＶＡＴＳ手術であると判定する。患者のＥＭＲからのデータの組み合わせ、手術に使用される医療用品のリスト、及びハブに接続するモジュール式装置のタイプに基づいて、外科用ハブ１０６、２０６は、外科チームが実施する特定の処置を概ね推定することができる。外科用ハブ１０６、２０６が、何の特定の処置が実施されているかを知ると、続いて外科用ハブ１０６、２０６は、メモリから、又はクラウドからその処置の工程を読み出して、次に接続されたデータソース（例えば、モジュール式装置及び患者監視装置）からその後受信したデータを相互参照して、外科処置のどの工程を外科チームが実行しているかを推定することができる。
第５の工程５２１０では、職員は、ＥＫＧ電極及び他の患者監視装置を患者に取り付ける。ＥＫＧ電極及び他の患者監視装置は、外科用ハブ１０６、２０６とペアリングすることができる。外科用ハブ１０６、２０６が患者監視装置からデータの受信を開始すると、外科用ハブ１０６、２０６は患者が手術室にいることを確認する。
第６の工程５２１２では、医療関係者は患者に麻酔を誘発する。外科用ハブ１０６、２０６は、例えば、ＥＫＧデータ、血圧データ、ベンチレータデータ、又はこれらの組み合わせを含む、モジュール式装置及び／又は患者監視装置からのデータに基づいて、患者が麻酔下にあることを推定することができる。第６の工程５２１２が完了すると、肺区域切除手術の術前部分が完了し、手術部分が開始する。
第７の工程５２１４では、操作されている患者の肺が虚脱される（換気が対側肺に切り替えられる間に）。外科用ハブ１０６、２０６は、例えば、患者の肺が虚脱されたことをベンチレータデータから推定することができる。外科用ハブ１０６、２０６は、患者の肺が虚脱したのを検出したことを、処置の予期される工程（事前にアクセス又は読み出すことができる）と比較することができるため、処置の手術部分が開始したことを推定して、それによって肺を虚脱させることがこの特定の処置における第１の手術工程であると判定することができる。
第８の工程５２１６では、医療用撮像装置（例えば、スコープ）が挿入され、医療用撮像装置からのビデオ映像が開始される。外科用ハブ１０６、２０６は、医療用撮像装置への接続を通じて医療用撮像装置データ（すなわち、ビデオ又は画像データ）を受信する。医療用撮像装置データを受信すると、外科用ハブ１０６、２０６は、外科処置の腹腔鏡部分が開始したことを判定することができる。更に、外科用ハブ１０６、２０６は、実施されている特定の処置が、肺葉切除とは対照的に区域切除術であると判定することができる（処置の第２の工程５２０４で受信したデータに基づいて、楔形処置は外科用ハブ１０６、２０６によって既に割り引かれていることに留意されたい）。医療用撮像装置１２４（図２）からのデータは、患者の解剖学的構造の可視化に関して配向されている医療用撮像装置の角度を判定することによる、利用されている（すなわち、起動されており、外科用ハブ１０６、２０６とペアリングされている）数又は医療用撮像装置を監視することによる、及び利用されている可視化装置のタイプを監視することによる、ことを含む多くの異なる方式の中から実施されている処置のタイプに関するコンテキスト情報を判定するために利用され得る。例えば、ＶＡＴＳ肺葉切除術を実施するための１つの技術は、カメラを患者の胸腔の前下方角部の横隔膜上方に配置し、一方、ＶＡＴＳ区域切除術を実施するための１つの技術は、カメラを、区域裂に対して前肋間位置に配置する。例えば、パターン認識又は機械学習技術を使用して、状況認識システムは、患者の解剖学的構造の可視化に基づいて、医療用撮像装置の位置を認識するように訓練され得る。別の例として、ＶＡＴＳ肺葉切除術を実施するための１つの技術は単一の医療用撮像装置を利用するが、ＶＡＴＳ区域切除術を実施するための別の技術は複数のカメラを利用する。更に別の例として、ＶＡＴＳ区域切除術を実施するための１つの技術は、区域裂を可視化するために赤外線光源（可視化システムの一部として外科用ハブに通信可能に連結され得る）を利用し、これはＶＡＴＳ肺葉切除術では利用されない。医療用撮像装置からのこのデータのいずれか又は全てを追跡することによって、外科用ハブ１０６、２０６は、実行中の特定のタイプの外科処置、及び／又は特定のタイプの外科処置に使用されている技術を判定することができる。
第９の工程５２１８で、外科チームは、処置の切開工程を開始する。外科用ハブ１０６、２０６は、エネルギー器具が発射されていることを示すＲＦ又は超音波発生器からのデータを受信するため、外科医が患者の肺を切開して分離するプロセスにあると推定することができる。外科用ハブ１０６、２０６は、受信されたデータを外科処置の読み出しされた工程と相互参照して、プロセスのこの時点（すなわち、前に考察された処置の工程が完了した後）で発射されているエネルギー器具が切開工程に対応していると判定することができる。特定の例では、エネルギー器具は、ロボット外科システムのロボットアームに取り付けられたエネルギーツールであり得る。
第１０の工程５２２０で、外科チームは、処置の結紮工程に進む。外科用ハブ１０６、２０６は、器具が発射されていることを示す外科用ステープル留め及び切断器具からのデータを受信するため、外科医が動脈及び静脈を結紮していると推定することができる。前工程と同様に、外科用ハブ１０６、２０６は、外科用ステープル留め及び切断器具からのデータの受信を、読み出しされたプロセス内の工程と相互参照することによって、この推定を導出することができる。特定の例では、外科用器具は、ロボット外科システムのロボットアームに取り付けられた外科用ツールであり得る。
第１１の工程５２２２では、処置の区域切除部分が実施される。外科用ハブ１０６、２０６は、そのカートリッジからのデータを含む外科用ステープル留め及び切断器具からのデータに基づいて、外科医が実質組織を横切開していると推定することができる。カートリッジのデータは、例えば、器具によって発射されるステープルのサイズ又はタイプに対応することができる。異なるタイプのステープルが異なるタイプの組織に利用されているため、カートリッジのデータは、ステープル留め及び／又は横切開されている組織のタイプを示すことができる。この場合、発射されるステープルのタイプは実質組織（又は他の同様の組織種）に利用され、これにより、外科用ハブ１０６、２０６は、処置の区域切除部分が実行されていると推定することができる。
続いて第１２の工程５２２４で、結節切開工程が実行される。外科用ハブ１０６、２０６は、ＲＦ又は超音波器具が発射されていることを示す発生器から受信したデータに基づいて、外科チームが結節を切開し、漏れ試験を実施していると推定することができる。この特定の処置の場合、実質組織が横切開された後に利用されるＲＦ又は超音波器具は結節切開工程に対応しており、この結節切開工程により外科用ハブ１０６、２０６がこの推定を行うことが可能となる。異なる器具が特定の作業に対してより良好に適合するため、外科医は、処置中の特定の工程に応じて、定期的に外科用ステープル留め／切断器具と外科用エネルギー（すなわち、ＲＦ又は超音波）器具との間で交互に切り替えることに留意されたい。したがって、ステープル留め／切断器具及び外科用エネルギー器具が使用される特定の順序は、外科医が処置のどの工程を実施中であるかを示すことができる。更に、特定の例では、外科処置中の１つ又は２つ以上の工程にロボットツールを利用することができ、かつ／又は外科処置中の１つ又は２つ以上の工程にハンドヘルド外科用器具を利用することができる。外科医（複数可）は、例えば、ロボットツールとハンドヘルド外科用器具とを順に交代させることができ、かつ／又は、例えば、装置を同時に使用することができる。第１２の工程５２２４が完了すると、切開部が閉鎖され、処置の術後部分が開始する。
第１３の工程５２２６では、患者の麻酔が逆転される。外科用ハブ１０６、２０６は、例えば、ベンチレータデータに基づいて（すなわち、患者の呼吸速度が増加し始める）、患者が麻酔から覚醒しつつあると推定することができる。
最後に、第１４の工程５２２８は、医療関係者が患者から様々な患者監視装置を除去することである。したがって、外科用ハブ１０６、２０６は、ハブがＥＫＧ、ＢＰ、及び患者監視装置からの他のデータを喪失したとき、患者が回復室に移送されていると推定することができる。この例示的な処置の説明から分かるように、外科用ハブ１０６、２０６と通信可能に連結された各種データソースから受信されたデータに基づいて、外科用ハブ１０６、２０６は、所与の外科処置の各工程が発生しているときを判定又は推定することができる。
様々な態様では、電動環状ステープル留め装置２０１８００（図２４〜図３０）及び２０１０００（図３１〜図３２）は、例えば予定表５２００で表されるように、外科用ハブ１０６又は２０６（図１〜図１１）などのハブ環境内の状況認識で作動するように構成されている。状況認識については、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ」と題する２０１８年４月１９日出願の米国特許仮出願第６２／６５９，９００号で更に説明されている。特定の例では、例えば本明細書で開示される様々なロボット外科システムを含むロボット外科システムの動作は、その状況認識、及び／若しくはその構成要素からのフィードバックに基づいて、並びに／又はクラウド１０４からの情報に基づいて、ハブ１０６、２０６によって制御することができる。
外科用器具のハードウェア
図１６は、本開示の１つ又は２つ以上の態様による、外科用器具又はツールの制御システム４７０の論理図を示す。システム４７０は、制御回路を備える。制御回路は、プロセッサ４６２及びメモリ４６８を備えるマイクロコントローラ４６１を含む。例えば、センサ４７２、４７４、４７６のうちの１つ又は２つ以上が、プロセッサ４６２にリアルタイムなフィードバックを提供する。モータ駆動器４９２によって駆動されるモータ４８２は、長手方向に移動可能な変位部材を動作可能に連結して、電動環状ステープル留め装置のナイフ要素、トロカール、又はアンビルを駆動する。追跡システム４８０は、長手方向に移動可能な変位部材の位置を判定するように構成されている。位置情報は、長手方向に移動可能な駆動部材の位置、並びに発射部材、発射バー、及びナイフ要素の位置を判定するようにプログラム又は構成することができる、プロセッサ４６２に提供される。追加のモータを、ナイフの発射、閉鎖管の移動、シャフトの回転、及び関節運動を制御するために、ツールドライバインターフェースに提供することができる。ディスプレイ４７３は、器具の様々な動作状態を表示し、データ入力のためのタッチスクリーン機能を含んでもよい。ディスプレイ４７３上に表示された情報は、内視鏡撮像モジュールを介して取得された画像とオーバーレイさせることができる。
一態様では、マイクロコントローラ４６１は、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘの商品名で知られているものなど、任意のシングルコア又はマルチコアプロセッサであってもよい。一態様では、主マイクロコントローラ４６１は、例えば、その詳細が製品データシートで入手可能である、最大４０ＭＨｚの２５６ＫＢのシングルサイクルフラッシュメモリ若しくは他の不揮発性メモリのオンチップメモリ、性能を４０ＭＨｚ超に改善するためのプリフェッチバッファ、３２ＫＢのシングルサイクルＳＲＡＭ、ＳｔｅｌｌａｒｉｓＷａｒｅ（登録商標）ソフトウェアを搭載した内部ＲＯＭ、２ＫＢのＥＥＰＲＯＭ、１つ若しくは２つ以上のＰＷＭモジュール、１つ若しくは２つ以上のＱＥＩアナログ、及び／又は１２個のアナログ入力チャネルを備える１つ若しくは２つ以上の１２ビットＡＤＣを含む、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲ ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ−Ｍ４Ｆプロセッサコアであってもよい。
一態様では、マイクロコントローラ４６１は、同じくＴｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＨｅｒｃｕｌｅｓ ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｒ４の商品名で知られるＴＭＳ５７０及びＲＭ４ｘなどの２つのコントローラ系ファミリーを含む安全コントローラを含んでもよい。安全コントローラは、拡張性のある性能、接続性、及びメモリの選択肢を提供しながら、高度な集積型安全機能を提供するために、中でも特に、ＩＥＣ６１５０８及びＩＳＯ２６２６２の安全限界用途専用に構成されてもよい。
マイクロコントローラ４６１は、ナイフ及び関節運動システムの速度及び位置に対する精密制御など、様々な機能を実行するようにプログラムされてもよい。一態様では、マイクロコントローラ４６１は、プロセッサ４６２及びメモリ４６８を含む。電動モータ４８２は、ギアボックス、及び関節運動又はナイフシステムへの機械的連結部を備えたブラシ付き直流（direct current、ＤＣ）モータであってもよい。一態様では、モータ駆動器４９２は、Ａｌｌｅｇｒｏ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃから入手可能なＡ３９４１であってもよい。他のモータ駆動器を、絶対位置決めシステムを備える追跡システム４８０で使用するために容易に置き換えることができる。絶対位置決めシステムの詳細な説明は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＴＡＰＬＩＮＧ ＡＮＤ ＣＵＴＴＩＮＧ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」と題する２０１７年１０月１９日公開の米国特許出願公開第２０１７／０２９６２１３号に記載されている。
マイクロコントローラ４６１は、変位部材及び関節運動システムの速度及び位置に対する正確な制御を提供するようにプログラムされてもよい。マイクロコントローラ４６１は、マイクロコントローラ４６１のソフトウェア内で応答を計算するように構成されてもよい。計算された応答は、実際のシステムの測定された応答と比較されて「観測された」応答が得られ、これが実際のフィードバックの判定に用いられる。観測された応答は、シミュレーションされた応答の滑らかで連続的な性質と、測定された応答とのバランスをとる好ましい調整された値であり、これはシステムに及ぼす外部の影響を検出することができる。
一態様では、モータ４８２は、モータ駆動器４９２によって制御されてもよく、外科用器具又はツールの発射システムによって使用され得る。様々な形態において、モータ４８２は、例えば、約２５，０００ＲＰＭの最大回転速度を有するブラシ付きＤＣ駆動モータであってもよい。別の構成において、モータ４８２はブラシレスモータ、コードレスモータ、同期モータ、ステッパモータ、又は任意の他の好適な電気モータを含んでもよい。モータ駆動器４９２は、例えば、電界効果トランジスタ（field-effect transistor、ＦＥＴ）を含むＨブリッジ駆動器を備えてもよい。モータ４８２は、外科用器具又はツールに制御電力を供給するために、ハンドルアセンブリ又はツールハウジングに解除可能に装着された電源アセンブリによって給電され得る。電源アセンブリは、外科用器具又はツールに給電するための電源として使用され得る、直列に接続された多数の電池セルを含み得る電池を含んでもよい。特定の状況下では、電源アセンブリの電池セルは、交換可能及び／又は再充電可能であってもよい。少なくとも１つの例では、電池セルは、電源アセンブリに連結可能かつ電源アセンブリから分離可能であり得るリチウムイオン電池であり得る。
モータ駆動器４９２は、Ａｌｌｅｇｒｏ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃから入手可能なＡ３９４１であってもよい。Ａ３９４１ ４９２は、特にブラシ付きＤＣモータなどの誘導負荷を目的として設計された外部Ｎチャネルパワー金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（metal-oxide semiconductor field-effect transistor、ＭＯＳＦＥＴ）と共に使用するためのフルブリッジコントローラである。駆動器４９２は、固有の電荷ポンプレギュレータを備え、これは、完全（＞１０Ｖ）ゲート駆動を７Ｖまでの電池電圧に提供し、Ａ３９４１が５．５Ｖまでの低減ゲート駆動で動作することを可能にする。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴに必要な上記の電池供給電圧を与えるために、ブートストラップコンデンサが用いられてもよい。ハイサイド駆動用の内部電荷ポンプにより、ＤＣ（１００％デューティサイクル）動作が可能となる。フルブリッジは、ダイオード又は同期整流を用いて高速又は低速減衰モードで駆動され得る。低速減衰モードにおいて、電流の再循環は、ハイサイドのＦＥＴによっても、ローサイドのＦＥＴによっても可能である。電力ＦＥＴは、レジスタで調節可能なデッドタイムによって、シュートスルーから保護される。統合診断は、低電圧、温度過昇、及びパワーブリッジの異常を指示するものであり、ほとんどの短絡状態下でパワーＭＯＳＦＥＴを保護するように構成され得る。他のモータ駆動器を、絶対位置決めシステムを備えた追跡システム４８０で使用するために容易に置換することができる。
追跡システム４８０は、本開示の一態様による位置センサ４７２を備える制御されたモータ駆動回路構成を備える。絶対位置決めシステム用の位置センサ４７２は、変位部材の位置に対応する固有の位置信号を提供する。一態様では、変位部材は、ギア減速機アセンブリの対応する駆動ギアと噛合係合するための駆動歯のラックを備える長手方向に移動可能な駆動部材を表す。他の態様では、変位部材は、駆動歯のラックを含むように適合及び構成され得る発射部材を表す。更に別の態様では、変位部材は、発射バー又はナイフを表し、それらの各々は、駆動歯のラックを含むように適合させること、及び構成することができる。したがって、本明細書で使用するとき、変位部材という用語は、一般的に、駆動部材、発射部材、発射バー、ナイフ、電動環状ステープル留め装置のトロカール若しくはアンビル、又は変位させることができる任意の要素などの、外科用器具又はツールの任意の移動可能な部材を指すために使用される。一態様では、長手方向に移動可能な駆動部材は、発射部材、発射バー、及びナイフに連結される。したがって、絶対位置決めシステムは、実際には、長手方向に移動可能な駆動部材の直線変位を追跡することによって、ナイフの直線変位を追跡することができる。様々な他の態様では、変位部材は、直線変位を測定するのに好適な任意の位置センサ４７２に連結されてもよい。したがって、長手方向に移動可能な駆動部材、発射部材、発射バー、若しくはナイフ、又はそれらの組み合わせは、任意の好適な直線変位センサに連結することができる。直線変位センサは、接触式又は非接触式変位センサを含んでもよい。直線変位センサは、線形可変差動変圧器（linear variable differential transformers、ＬＶＤＴ）、差動可変磁気抵抗型変換器（differential variable reluctance transducers、ＤＶＲＴ）、スライドポテンショメータ、移動可能な磁石及び一連の直線上に配置されたホール効果センサを備える磁気感知システム、固定された磁石及び一連の移動可能な直線上に配置されたホール効果センサを備える磁気感知システム、移動可能な光源及び一連の直線上に配置された光ダイオード若しくは光検出器を備える光学検出システム、固定された光源及び一連の移動可能な直線上に配置された光ダイオード若しくは光検出器を備える光学検出システム、又はこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。
電動モータ４８２は、変位部材上の駆動歯のセット又はラックと噛合係合で装着されるギアアセンブリと動作可能にインターフェースする回転式シャフトを含んでもよい。センサ素子は、位置センサ４７２素子の１回転が、変位部材のいくらかの直線長手方向並進に対応するように、ギアアセンブリに動作可能に連結されてもよい。ギアリング及びセンサ機構を、ラックピニオン機構によって直線アクチュエータに、又はスパーギア若しくは他の接続によって回転アクチュエータに接続することができる。電源は、絶対位置決めシステムに電力を供給し、出力インジケータは、絶対位置決めシステムの出力を表示することができる。変位部材は、ギア減速機アセンブリの対応する駆動ギアと噛合係合するために、その上に形成された駆動歯のラックを備える長手方向に移動可能な駆動部材を表す。変位部材は、長手方向に移動可能な発射部材、発射バー、ナイフ、又はこれらの組み合わせを表す。
位置センサ４７２と関連付けられたセンサ素子の１回転は、変位部材の長手方向直線変位ｄ１に相当し、ｄ１は、変位部材に連結されたセンサ素子の１回転した後で、変位部材が点「ａ」から点「ｂ」まで移動する長手方向の直線距離である。センサ機構は、位置センサ４７２が変位部材のフルストロークに対して１回又は２回以上の回転を完了する結果をもたらすギアの減速を介して接続されてもよい。位置センサ４７２は、変位部材のフルストロークに対して複数回の回転を完了することができる。
位置センサ４７２の２回以上の回転に対する固有の位置信号を提供するために、一連のスイッチ（ここでｎは１より大きい整数である）が、単独で用いられても、ギアの減速との組み合わせで用いられてもよい。スイッチの状態は、マイクロコントローラ４６１にフィードバックされ、マイクロコントローラ４６１は、論理を適用して、変位部材の長手方向の直線変位ｄ１＋ｄ２＋．．．ｄｎに対応する固有の位置信号を判定する。位置センサ４７２の出力はマイクロコントローラ４６１に提供される。センサ機構の位置センサ４７２は、位置信号又は値の固有の組み合わせを出力する、磁気センサ、電位差計などのアナログ回転センサ、又はアナログホール効果素子のアレイを備えてもよい。
位置センサ４７２は、例えば、磁界の全磁界又はベクトル成分を測定するか否かに基づいて分類される磁気センサなどの、任意の数の磁気感知素子を備えてもよい。両タイプの磁気センサを生産するために用いられる技術は、物理学及び電子工学の多数の側面を含んでいる。磁界の感知に使用される技術としては、とりわけ、探りコイル、フラックスゲート、光ポンピング、核摂動（nuclear precession）、ＳＱＵＩＤ、ホール効果、異方性磁気抵抗、巨大磁気抵抗、磁気トンネル接合、巨大磁気インピーダンス、磁歪／圧電複合材、磁気ダイオード、磁気トランジスタ、光ファイバ、磁気光学、及び微小電気機械システムベースの磁気センサが挙げられる。
一態様では、絶対位置決めシステムを備える追跡システム４８０の位置センサ４７２は、磁気回転絶対位置決めシステムを備える。位置センサ４７２は、Ａｕｓｔｒｉａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，ＡＧから入手可能なＡＳ５０５５ＥＱＦＴシングルチップ磁気回転位置センサとして実装することができる。位置センサ４７２は、マイクロコントローラ４６１と連携して絶対位置決めシステムを提供する。位置センサ４７２は、低電圧低電力の構成要素であり、磁石の上方に位置する位置センサ４７２のエリアに、４つのホール効果素子を含む。更に、高解像度ＡＤＣ及びスマート電力管理コントローラがチップ上に設けられている。加算、減算、ビットシフト、及びテーブル参照演算のみを必要とする、双曲線関数及び三角関数を計算する簡潔かつ効率的なアルゴリズムを実装するために、桁毎法（digit-by-digit method）及びボルダーアルゴリズム（Volder's algorithm）としても知られる、座標回転デジタルコンピュータ（coordinate rotation digital computer、ＣＯＲＤＩＣ）プロセッサが設けられる。角度位置、アラームビット、及び磁界情報は、シリアル周辺インターフェース（serial peripheral interface、ＳＰＩ）インターフェースなどの標準的なシリアル通信インターフェースを介してマイクロコントローラ４６１に伝送される。位置センサ４７２は、１２ビット又は１４ビットの解像度を提供する。位置センサ４７２は、小型のＱＦＮ１６ピン４×４×０．８５ｍｍパッケージで提供されるＡＳ５０５５チップとすることができる。
絶対位置決めシステムを備える追跡システム４８０は、ＰＩＤ、状態フィードバック、及び適応コントローラなどのフィードバックコントローラを備えてもよく、かつ／又はこれを実装するようにプログラムされてもよい。電源が、フィードバックコントローラからの信号を、システムへの物理的入力、この場合は電圧へと変換する。他の例としては、電圧、電流、及び力のＰＷＭが挙げられる。位置センサ４７２によって測定される位置に加えて、物理的システムの物理パラメータを測定するために、他のセンサ（複数化）が設けられてもよい。いくつかの態様では、他のセンサ（複数可）としては、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、「ＳＴＡＰＬＥ ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ ＴＩＳＳＵＥ ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ ＳＥＮＳＯＲ ＳＹＳＴＥＭ」と題する２０１６年５月２４日発行の米国特許第９，３４５，４８１号、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、「ＳＴＡＰＬＥ ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ ＴＩＳＳＵＥ ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ ＳＥＮＳＯＲ ＳＹＳＴＥＭ」と題する２０１４年９月１８日公開の米国特許出願公開第２０１４／０２６３５５２号、及びその全体が参照により本明細書に組み込まれる、「ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ ＦＯＲ ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＯＦ ＭＯＴＯＲ ＶＥＬＯＣＩＴＹ ＯＦ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＴＡＰＬＩＮＧ ＡＮＤ ＣＵＴＴＩＮＧ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」と題する２０１７年６月２０日出願の米国特許出願第１５／６２８，１７５号に記載されているものなどのセンサ機構を挙げることができる。デジタル信号処理システムでは、絶対位置決めシステムはデジタルデータ取得システムに連結され、ここで絶対位置決めシステムの出力は有限の解像度及びサンプリング周波数を有する。絶対位置決めシステムは、計算された応答を測定された応答に向けて駆動する加重平均及び理論制御ループなどのアルゴリズムを使用して、計算された応答を測定された応答と組み合わせるために、比較及び組み合わせ回路を備え得る。入力を知ることによって物理的システムの状態及び出力がどうなるかを予測するために、物理的システムの計算された応答は、質量、慣性、粘性摩擦、誘導抵抗などの特性を考慮に入れる。
絶対位置決めシステムは、モータ４８２が単に前方又は後方に経た工程の数を計数して装置アクチュエータ、駆動バー、ナイフなどの位置を推定する従来の回転エンコーダで必要となり得るような、変位部材をリセット（ゼロ又はホーム）位置へ後退又は前進させることなしに、器具の電源投入時に変位部材の絶対位置を提供する。
例えば歪みゲージ又は微小歪みゲージなどのセンサ４７４は、例えば、アンビルに適用される閉鎖力を示すことができる、クランプ動作中にアンビルに及ぼされる歪みの振幅などのエンドエフェクタの１つ又は２つ以上のパラメータを測定するように構成される。測定された歪みは、デジタル信号に変換されて、プロセッサ４６２に提供される。センサ４７４の代わりに、又はこれに加えて、例えば、負荷センサなどのセンサ４７６が、閉鎖駆動システムによってアンビルに加えられる閉鎖力を測定することができる。例えば、負荷センサなどのセンサ４７６は、外科用器具又はツールの発射ストローク中にナイフに印加される発射力を測定することができる。ナイフは、楔形スレッドと係合するように構成されており、楔形スレッドは、ステープルドライバを上向きにカム作用させて、ステープルを押し出してアンビルと変形接触させるように構成されている。ナイフはまた、ナイフを発射バーによって遠位に前進させる際に組織を切断するために使用することができる、鋭利な刃先を含む。代替的に、モータ４８２による電流引き込みを測定するために、電流センサ４７８を用いることができる。発射部材を前進させるのに必要な力は、例えば、モータ４８２によって引き込まれる電流に対応し得る。測定された力は、デジタル信号に変換されて、プロセッサ４６２に提供される。
一形態では、歪みゲージセンサ４７４を使用して、エンドエフェクタによって組織に加えられる力を測定することができる。治療される組織に対するエンドエフェクタによる力を測定するために、歪みゲージをエンドエフェクタに連結することができる。エンドエフェクタによって把持された組織に印加される力を測定するためのシステムは、例えば、エンドエフェクタの１つ又は２つ以上のパラメータを測定するように構成された微小歪みゲージなどの歪みゲージセンサ４７４を備える。一態様では、歪みゲージセンサ４７４は、把持動作中にエンドエフェクタのジョー部材に及ぼされる歪みの振幅又は大きさを測定することができ、これは組織の圧縮を示すことができる。測定された歪みは、デジタル信号に変換されて、マイクロコントローラ４６１のプロセッサ４６２に提供される。負荷センサ４７６は、例えば、アンビルとステープルカートリッジとの間に捕捉された組織を切断するために、ナイフ要素を動作させるために使用される力を測定することができる。磁界センサは、捕捉された組織の厚さを測定するために用いることができる。磁界センサの測定値もデジタル信号に変換されて、プロセッサ４６２に提供され得る。
センサ４７４、４７６によってそれぞれ測定される、組織の圧縮、組織の厚さ、及び／又はエンドエフェクタを組織上で閉鎖するのに必要な力の測定値は、発射部材の選択された位置、及び／又は発射部材の速度の対応する値を特性決定するために、マイクロコントローラ４６１によって使用することができる。一例では、メモリ４６８は、評価の際にマイクロコントローラ４６１によって用いることができる技術、等式及び／又はルックアップテーブルを記憶することができる。
外科用器具又はツールの制御システム４７０はまた、図１〜図１４に示すようにモジュール式通信ハブと通信するための有線又は無線通信回路も備えることができる。制御システム４７０は、モータ付き環状ステープル留め器具２０１８００（図２４〜図３０）、２０１０００（図３１〜図３２）の態様を制御するために、モータ付き環状ステープル留め器具２０１８００、２０１０００によって用いることができる。制御システム４７０の態様は、４７２、４７４、４７６、追跡システム４８０、及び電流センサ４７８を用いてフィードバックをコントローラ４６１に提供することによって、とりわけ、アンビルの位置、組織圧縮力を感知するために、モータ付き環状ステープル留め器具２０１８００、２０１０００によって用いることができる。
図１７は、本開示の一態様による、外科用器具又はツールの態様を制御するように構成された制御回路５００を示す。制御回路５００は、本明細書に説明される様々なプロセスを実装するように構成することができる。制御回路５００は、少なくとも１つのメモリ回路５０４に連結された１つ又は２つ以上のプロセッサ５０２（例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ）を備えるマイクロコントローラを備えることができる。メモリ回路５０４は、プロセッサ５０２によって実行されると、本明細書に記載される様々なプロセスを実装するための機械命令をプロセッサ５０２に実行させる、機械実行可能命令を記憶する。プロセッサ５０２は、当該技術分野で既知の多数のシングル又はマルチコアプロセッサのうちの任意の１つであってもよい。メモリ回路５０４は、揮発性及び不揮発性ストレージ媒体を含むことができる。プロセッサ５０２は、命令処理ユニット５０６及び演算ユニット５０８を含むことができる。命令処理ユニットは、本開示のメモリ回路５０４から命令を受信するように構成されてもよい。
図１８は、本開示の一態様による、外科用器具又はツールの態様を制御するように構成された組み合わせ論理回路５１０を示す。組み合わせ論理回路５１０は、本明細書に記載される様々なプロセスを実装するように構成することができる。組み合わせ論理回路５１０は、入力５１４で外科用器具又はツールと関連付けられたデータを受信し、組み合わせ論理５１２によってデータを処理し、出力５１６を提供するように構成された組み合わせ論理５１２を含む有限状態マシンを含み得る。
図１９は、本開示の一態様による、外科用器具又はツールの態様を制御するように構成された順序論理回路５２０を示す。順序論理回路５２０又は組み合わせ論理５２２は、本明細書に記載される様々なプロセスを実装するように構成することができる。順序論理回路５２０は有限状態マシンを含んでもよい。順序論理回路５２０は、例えば、組み合わせ論理５２２、少なくとも１つのメモリ回路５２４、及びクロック５２９を含んでもよい。少なくとも１つのメモリ回路５２４は、有限状態マシンの現在の状態を記憶することができる。特定の例では、順序論理回路５２０は、同期式又は非同期式であってもよい。組み合わせ論理５２２は、入力５２６から外科用器具又はツールと関連付けられたデータを受信し、組み合わせ論理５２２によってデータを処理し、出力５２８を提供するように構成される。他の態様では、回路は、プロセッサ（例えば、図１７のプロセッサ５０２）と、本明細書の様々なプロセスを実装する有限状態マシンと、の組み合わせを含むことができる。他の態様では、有限状態マシンは、組み合わせ論理回路（例えば図１８の組み合わせ論理回路５１０）と、順序論理回路５２０と、の組み合わせを含むことができる。
図２０は、様々な機能を行うために起動することができる複数のモータを備える外科用器具６００又はツールを示す。特定の例では、第１のモータを起動させて第１の機能を実行することができ、第２のモータを起動させて第２の機能を実行することができ、第３のモータを起動させて第３の機能を実行することができ、第４のモータを起動させて第４の機能を実行することができる、といった具合である。特定の例では、外科用器具６００の複数のモータは、独立して起動させて、エンドエフェクタにおいて発射、閉鎖運動、及び／又は関節運動を生じさせることができる。発射運動、閉鎖運動、及び／又は関節運動は、例えばシャフトアセンブリを介してエンドエフェクタに伝達することができる。一態様では、外科用器具６００は、ハンドヘルド式外科用器具を表す。別の態様では、外科用器具６００は、ロボット外科用器具を表す。他の態様では、外科用器具６００は、ハンドヘルド式及びロボットの外科用器具の組み合わせを表す。様々な態様では、外科用ステープラ６００は、直線ステープラ又は環状ステープラを表すことができる。
特定の例では、外科用器具システム又はツールは発射モータ６０２を含んでもよい。発射モータ６０２は、具体的にはナイフ要素を変位させるために、モータ６０２によって生成された発射運動をエンドエフェクタに伝達するように構成することができる、発射モータ駆動アセンブリ６０４に動作可能に連結することができる。特定の例では、モータ６０２によって生成される発射運動によって、例えば、ステープルを、ステープルカートリッジから、エンドエフェクタによって捕捉された組織の中へ配備させること、及び／又はナイフ要素の刃先を前進させて、捕捉された組織を切断させることができる。ナイフ要素は、モータ６０２の方向を逆転させることによって後退させることができる。
特定の例では、外科用器具又はツールは閉鎖モータ６０３を含んでもよい。閉鎖モータ６０３は、具体的には閉鎖管を変位させてアンビルを閉鎖し、アンビルとステープルカートリッジとの間で組織を圧縮するためにモータ６０３によって生成された閉鎖運動をエンドエフェクタに伝達するように構成され得る、閉鎖モータ駆動アセンブリ６０５と動作可能に連結されてもよい。閉鎖運動によって、例えば、エンドエフェクタが開放構成から接近構成へと遷移して組織を取り込むことができる。エンドエフェクタは、モータ６０３の方向を逆転させることによって開放位置に遷移され得る。環状ステープラの実装形態では、モータ６０３は、電動ステープル留め装置の環状ステープラ部分のトロカール部分に連結することができる。モータ６０３は、トロカールを前進及び後退させるために用いることができる。
特定の例では、外科用器具又はツールは、例えば、１つ又は２つ以上の関節運動モータ６０６ａ、６０６ｂを含んでもよい。モータ６０６ａ、６０６ｂは、モータ６０６ａ、６０６ｂによって生成された関節運動をエンドエフェクタに伝達するように構成され得る、対応する関節運動モータ駆動アセンブリ６０８ａ、６０８ｂに動作可能に連結され得る。特定の例では、関節運動によって、例えば、エンドエフェクタがシャフトに対して関節運動することができる。
上述したように、外科用器具又はツールは、様々な独立した機能を実施するように構成され得る複数のモータを含んでもよい。特定の例では、外科用器具又はツールの複数のモータは、他のモータが停止した状態を維持している間に、独立して又は別個に起動させて、１つ又は２つ以上の機能を実施することができる。例えば、関節運動モータ６０６ａ、６０６ｂを起動させて、発射モータ６０２が停止した状態を維持している間に、エンドエフェクタを関節運動させることができる。代替的に、発射モータ６０２を起動させて、関節運動モータ６０６が停止している間に、複数のステープルを発射させ、及び／又は刃先を前進させることができる。更に、閉鎖モータ６０３は、本明細書の以下でより詳細に説明されるように、閉鎖管及びナイフ要素を遠位に前進させるために、発射モータ６０２と同時に起動させることができる。
特定の例では、外科用器具又はツールは、外科用器具又はツールの複数のモータと共に用いることができる、共通の制御モジュール６１０を含んでもよい。特定の例では、共通の制御モジュール６１０は、一度に複数のモータのうちの１つに対応することができる。例えば、共通の制御モジュール６１０は、外科用器具の複数のモータに対して独立して接続可能及び分離可能とすることができる。特定の例では、外科用器具又はツールの複数のモータは、共通の制御モジュール６１０などの１つ又は２つ以上の共通の制御モジュールを共有してもよい。特定の例では、外科用器具又はツールの複数のモータは、共通の制御モジュール６１０に独立してかつ選択的に係合することができる。特定の例では、共通の制御モジュール６１０は、外科用器具又はツールの複数のモータのうちの一方との連携から、外科用器具又はツールの複数のモータのうちのもう一方との連携へと選択的に切り替えることができる。
少なくとも１つの例では、共通の制御モジュール６１０は、関節運動モータ６０６ａ、６０６ｂとの動作可能な係合と、発射モータ６０２又は閉鎖モータ６０３のいずれかとの動作可能な係合と、の間で選択的に切り替えることができる。少なくとも１つの実施例では、図２０に示すように、スイッチ６１４は、複数の位置及び／又は状態間を移動又は遷移させることができる。例えば、第１の位置６１６では、スイッチ６１４は、共通の制御モジュール６１０を発射モータ６０２と電気的に連結してもよく、第２の位置６１７では、スイッチ６１４は、共通の制御モジュール６１０を閉鎖モータ６０３と電気的に連結してもよく、第３の位置６１８ａでは、スイッチ６１４は、共通の制御モジュール６１０を第１の関節運動モータ６０６ａと電気的に連結してもよく、第４の位置６１８ｂでは、スイッチ６１４は、共通の制御モジュール６１０を第２の関節運動モータ６０６ｂと電気的に連結してもよい。特定の例では、同時に、別個の共通の制御モジュール６１０を、発射モータ６０２、閉鎖モータ６０３、及び関節運動モータ６０６ａ、６０６ｂと電気的に連結してもよい。特定の例では、スイッチ６１４は、機械的スイッチ、電気機械的スイッチ、固体スイッチ、又は任意の好適な切り替え機構であってもよい。
モータ６０２、６０３、６０６ａ、６０６ｂの各々は、モータのシャフト上の出力トルクを測定するためのトルクセンサを備えてもよい。エンドエフェクタ上の力は、ジョーの外側の力センサによって、又はジョーを作動させるモータのトルクセンサなどによって、任意の従来の様式で感知されてもよい。
様々な例では、図２０に示すように、共通の制御モジュール６１０は、１つ又は２つ以上のＨブリッジＦＥＴを備えることができるモータ駆動器６２６を備えることができる。モータ駆動器６２６は、例えば、マイクロコントローラ６２０（「コントローラ」）からの入力に基づいて、電源６２８から共通の制御モジュール６１０に連結されたモータへと伝達された電力を変調してもよい。特定の例では、上述したように、例えば、モータが共通の制御モジュール６１０に連結されている間にマイクロコントローラ６２０を用いて、モータによって引き込まれる電流を判定することができる。
特定の例では、マイクロコントローラ６２０は、マイクロプロセッサ６２２（「プロセッサ」）と、１つ又は２つ以上の非一時的コンピュータ可読媒体又はメモリユニット６２４（「メモリ」）と、を含んでもよい。特定の例では、メモリ６２４は、様々なプログラム命令を記憶することができ、それが実行されると、プロセッサ６２２に、本明細書に記載される複数の機能及び／又は計算を実施させることができる。特定の例では、メモリユニット６２４の１つ又は２つ以上が、例えば、プロセッサ６２２に連結されてもよい。
特定の例では、電源６２８を用いて、例えばマイクロコントローラ６２０に電力を供給してもよい。特定の例では、電源６２８は、例えばリチウムイオン電池などの電池（又は「電池パック」若しくは「パワーパック」）を含んでもよい。特定の例では、電池パックは、外科用器具６００に電力を供給するため、ハンドルに解除可能に装着されるように構成されてもよい。直列で接続された多数の電池セルを、電源６２８として使用してもよい。特定の例では、電源６２８は、例えば、交換可能及び／又は再充電可能であってもよい。
様々な例では、プロセッサ６２２は、モータ駆動器６２６を制御して、共通の制御モジュール６１０に連結されるモータの位置、回転方向、及び／又は速度を制御することができる。特定の例では、プロセッサ６２２は、モータ駆動器６２６に信号伝達して、共通の制御モジュール６１０に連結されるモータを停止及び／又は使用不能にすることができる。「プロセッサ」という用語は、本明細書で使用されるとき、任意の好適なマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、又は、コンピュータの中央処理装置（central processing unit、ＣＰＵ）の機能を１つの集積回路又は最大で数個の集積回路上で統合した他の基本コンピューティング装置を含むと理解されるべきである。プロセッサは、デジタルデータを入力として受理し、メモリに記憶された命令に従ってそのデータを処理し、結果を出力として提供する、多目的のプログラマブル素子である。これは、内部メモリを有するので、逐次的デジタル論理の一例である。プロセッサは、二進数法で表される数字及び記号で動作する。
一例では、プロセッサ６２２は、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘの商品名で知られているものなど、任意のシングルコア又はマルチコアプロセッサであってもよい。特定の例では、マイクロコントローラ６２０は、例えばＴｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なＬＭ ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲであってもよい。少なくとも１つの実施例では、Ｔｅｘａｓ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲは、製品データシートで容易に利用可能な機能の中でもとりわけ、最大４０ＭＨｚの２５６ＫＢのシングルサイクルフラッシュメモリ若しくは他の不揮発性メモリのオンチップメモリ、性能を４０ＭＨｚ超に改善するためのプリフェッチバッファ、３２ＫＢのシングルサイクルＳＲＡＭ、ＳｔｅｌｌａｒｉｓＷａｒｅ（登録商標）ソフトウェアを搭載した内部ＲＯＭ、２ＫＢのＥＥＰＲＯＭ、１つ又は２つ以上のＰＷＭモジュール、１つ又は２つ以上のＱＥＩアナログ、１２個のアナログ入力チャネルを備える１つ又は２つ以上の１２ビットＡＤＣを含むＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ−Ｍ４Ｆプロセッサコアである。他のマイクロコントローラが、モジュール４４１０と共に使用するのに容易に代用されてもよい。したがって、本開示は、この文脈に限定されるべきではない。
特定の例では、メモリ６２４は、共通の制御モジュール６１０に連結可能な外科用器具６００のモータの各々を制御するためのプログラム命令を含んでもよい。例えば、メモリ６２４は、発射モータ６０２、閉鎖モータ６０３、及び関節運動モータ６０６ａ、６０６ｂを制御するためのプログラム命令を含んでもよい。このようなプログラム命令は、プロセッサ６２２に、外科用器具又はツールのアルゴリズム又は制御プログラムからの入力に従って、発射機能、閉鎖機能、及び関節運動機能を制御させることができる。
特定の例では、例えば、センサ６３０などの１つ又は２つ以上の機構及び／又はセンサを用いて、特定の設定で使用すべきプログラム命令をプロセッサ６２２に警告することができる。例えば、センサ６３０は、エンドエフェクタの発射、閉鎖、及び関節運動に関連するプログラム命令を使用するようにプロセッサ６２２に警告することができる。特定の例では、センサ６３０は、例えば、スイッチ６１４の位置を感知するために用いることができる位置センサを備えてもよい。したがって、プロセッサ６２２は、例えば、センサ６３０を介してスイッチ６１４が第１の位置６１６にあることを検出すると、エンドエフェクタのナイフの発射と関連付けられたプログラム命令を使用することができ、プロセッサ６２２は、例えば、センサ６３０を介してスイッチ６１４が第２の位置６１７にあることを検出すると、アンビルの閉鎖と関連付けられたプログラム命令を使用することができ、プロセッサ６２２は、例えば、センサ６３０を介してスイッチ６１４が第３の位置６１８ａ又は第４の位置６１８ｂにあることを検出すると、エンドエフェクタの関節運動と関連付けられたプログラム命令を使用することができる。
外科用器具６００は、図１〜図１４に示されるようにモジュール式通信ハブと通信するために、有線又は無線通信回路を備えることができる。外科用器具６００は、モータ付き環状ステープル留め器具２０１８００（図２４〜図３０）、２０１０００（図３１〜図３２）とすることができる。
図２１は、本開示の一態様による、本明細書で説明される外科用ツールを動作させるように構成されたロボット外科用器具７００の回路図である。外科用器具７００は、単一又は複数の関節運動駆動リンクのいずれかを用いて、変位部材の遠位／近位並進、閉鎖管の遠位／近位変位、シャフトの回転、及び関節運動を制御するようにプログラム又は構成することができる。一態様では、外科用器具７００は、発射部材、閉鎖部材、シャフト部材、又は１つ若しくは２つ以上の関節運動部材を独立して制御するようにプログラム又は構成されてもよい。外科用器具７００は、モータ駆動式の発射部材、閉鎖部材、シャフト部材、又は１つ若しくは２つ以上の関節運動部材を制御するように構成された制御回路７１０を備える。一態様では、外科用器具７００は、ハンドヘルド式外科用器具を表す。別の態様では、外科用器具７００は、ロボット外科用器具を表す。他の態様では、外科用器具７００は、ハンドヘルド式及びロボット外科用器具の組み合わせを表す。様々な態様では、外科用ステープラ７００は、直線ステープラ又は環状ステープラを表すことができる。
一態様では、ロボット外科用器具７００は、複数のモータ７０４ａ〜７０４ｅを介して、エンドエフェクタ７０２のアンビル７１６及びナイフ７１４（鋭い刃先を含む切断要素）部分、取り外し可能なステープルカートリッジ７１８、シャフト７４０、並びに１つ又は２つ以上の関節運動部材７４２ａ、７４２ｂを制御するように構成された制御回路７１０を備える。位置センサ７３４は、ナイフ７１４の位置フィードバックを制御回路７１０に提供するように構成することができる。他のセンサ７３８は、制御回路７１０にフィードバックを提供するように構成されてもよい。タイマー／カウンタ７３１は、制御回路７１０にタイミング及びカウント情報を提供する。モータ７０４ａ〜７０４ｅを動作させるためにエネルギー源７１２が設けられてもよく、電流センサ７３６はモータ電流フィードバックを制御回路７１０に提供する。モータ７０４ａ〜７０４ｅは、開ループ又は閉ループフィードバック制御において制御回路７１０によって独立して動作させることができる。
一態様では、制御回路７１０は、１つ又は２つ以上のマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、又はプロセッサ若しくは複数のプロセッサに１つ又は２つ以上のタスクを実施させる命令を実行するための他の好適なプロセッサを備えてもよい。一態様では、タイマー／カウンタ７３１は、経過時間又はデジタルカウントなどの出力信号を制御回路７１０に提供して、位置センサ７３４によって判定されたナイフ７１４の位置をタイマー／カウンタ７３１の出力と相関させ、その結果、制御回路７１０は、ナイフ７１４が開始位置に対して特定の位置にあるときの、開始位置又は時間（ｔ）に対する特定の時間（ｔ）におけるナイフ７１４の位置を判定することができる。タイマー／カウンタ７３１は、経過時間を測定する、外部事象を計数する、又は外部事象の時間を測定するように構成することができる。
一態様では、制御回路７１０は、１つ又は２つ以上の組織状態に基づいてエンドエフェクタ７０２の機能を制御するようにプログラムされてもよい。制御回路７１０は、本明細書に説明されるように、直接的又は間接的のいずれかで厚さなどの組織状態を感知するようにプログラムされてもよい。制御回路７１０は、組織状態に基づいて発射制御プログラム又は閉鎖制御プログラムを選択するようにプログラムされてもよい。発射制御プログラムは、変位部材の遠位運動を記述することができる。異なる組織状態をより良好に処理するために異なる発射制御プログラムを選択することができる。例えば、より厚い組織が存在する場合、制御回路７１０は、変位部材をより低速及び／又はより低電力で並進させるようにプログラムすることができる。より薄い組織が存在する場合、制御回路７１０は、変位部材をより高速及び／又はより高電力で並進させるようにプログラムすることができる。閉鎖制御プログラムは、アンビル７１６によって組織に加えられる閉鎖力を制御し得る。他の制御プログラムは、シャフト７４０及び関節運動部材７４２ａ、７４２ｂの回転を制御する。
一態様では、制御回路７１０は、モータ設定点信号を生成し得る。モータ設定値信号は、様々なモータコントローラ７０８ａ〜７０８ｅに提供されてもよい。モータコントローラ７０８ａ〜７０８ｅは、本明細書で説明するように、モータ７０４ａ〜７０４ｅにモータ駆動信号を提供してモータ７０４ａ〜７０４ｅを駆動するように構成された１つ又は２つ以上の回路を備えてもよい。いくつかの実施例では、モータ７０４ａ〜７０４ｅはブラシ付きＤＣ電動モータであってもよい。例えば、モータ７０４ａ〜７０４ｅの速度は、それぞれのモータ駆動信号に比例してもよい。いくつかの実施例では、モータ７０４ａ〜７０４ｅはブラシレスＤＣ電動モータであってもよく、それぞれのモータ駆動信号は、モータ７０４ａ〜７０４ｅの１つ又は２つ以上の固定子巻線に提供されるＰＷＭ信号を含んでもよい。また、いくつかの実施例では、モータコントローラ７０８ａ〜７０８ｅは省略されてもよく、制御回路７１０がモータ駆動信号を直接生成してもよい。
一態様では、制御回路７１０は、最初に、モータ７０４ａ〜７０４ｅの各々を、変位部材のストロークの第１の開ループ部分では開ループ構成で動作させてもよい。ストロークの開ループ部分の間の外科用器具７００の反応に基づいて、制御回路７１０は、閉ループ構成の発射制御プログラムを選択することができる。器具の応答としては、開ループ部分の間の変位部材の並進距離、開ループ部分の間に経過する時間、開ループ部分の間にモータ７０４ａ〜７０４ｅのうちの１つに提供されるエネルギー、モータ駆動信号のパルス幅の合計などが挙げられ得る。開ループ部分の後で、制御回路７１０は、変位部材ストロークの第２の部分に対して選択された発射制御プログラムを実装してもよい。例えば、ストロークの閉ループ部分の間、制御回路７１０は、変位部材の位置を記述する並進データに基づいてモータ７０４ａ〜７０４ｅのうちの１つを閉ループ式に変調して、変位部材を一定速度で並進させてもよい。
一態様では、モータ７０４ａ〜７０４ｅは、エネルギー源７１２から電力を受け取ることができる。エネルギー源７１２は、主交流電源、電池、超コンデンサ、又は任意の他の好適なエネルギー源によって駆動されるＤＣ電源であってもよい。モータ７０４ａ〜７０４ｅは、それぞれの伝達装置７０６ａ〜７０６ｅを介して、ナイフ７１４、アンビル７１６、シャフト７４０、関節運動７４２ａ、及び関節運動７４２ｂなどの個々の移動可能な機械的要素に機械的に連結することができる。伝達装置７０６ａ〜７０６ｅは、モータ７０４ａ〜７０４ｅを可動機械的要素に連結するための１つ又は２つ以上のギア又は他の連結構成要素を含んでもよい。位置センサ７３４は、ナイフ７１４の位置を感知することができる。位置センサ７３４は、ナイフ７１４の位置を示す位置データを生成することができる任意のタイプのセンサとすること、又はそれを含むことができる。いくつかの実施例では、位置センサ７３４は、ナイフ７１４が遠位及び近位に並進するときに、一連のパルスを制御回路７１０に提供するように構成されたエンコーダを含むことができる。制御回路７１０は、パルスを追跡して、ナイフ７１４の位置を判定することができる。例えば、近接センサを含む、他の好適な位置センサが使用されてもよい。他のタイプの位置センサは、ナイフ７１４の運動を示す他の信号を提供することができる。また、いくつかの実施例では、位置センサ７３４は、省略することができる。モータ７０４ａ〜７０４ｅのいずれかがステップモータである場合、制御回路７１０は、モータ７０４が実行するように指示された工程の数及び方向を集約することによって、ナイフ７１４の位置を追跡することができる。位置センサ７３４は、エンドエフェクタ７０２内、又は器具の任意の他の部分に位置することができる。モータ７０４ａ〜７０４ｅの各々の出力は、力を感知するためのトルクセンサ７４４ａ〜７４４ｅを含み、駆動シャフトの回転を感知するエンコーダを有する。
一態様では、制御回路７１０は、エンドエフェクタ７０２のナイフ７１４部分などの発射部材を駆動するように構成されている。制御回路７１０はモータ制御部７０８ａにモータ設定値を提供し、モータ制御部７０８ａはモータ７０４ａに駆動信号を提供する。モータ７０４ａの出力シャフトは、トルクセンサ７４４ａに連結される。トルクセンサ７４４ａは、ナイフ７１４に連結される伝達装置７０６ａに連結される。伝達装置７０６ａは、エンドエフェクタ７０２の長手方向軸に沿って遠位及び近位へのナイフ７１４の移動を制御するための、回転要素及び発射部材などの移動可能な機械的要素を備える。一態様では、モータ７０４ａは、第１のナイフ駆動ギア及び第２のナイフ駆動ギアを含むナイフギア減速セットを含むナイフギアアセンブリに連結されてもよい。トルクセンサ７４４ａは、制御回路７１０に発射力フィードバック信号を提供する。発射力信号は、ナイフ７１４を発射する、又は変位させるために必要な力を表す。位置センサ７３４は、発射ストロークに沿ったナイフ７１４の位置又は発射部材の位置を、フィードバック信号として制御回路７１０に提供するように構成することができる。エンドエフェクタ７０２は、制御回路７１０にフィードバック信号を提供するように構成された追加のセンサ７３８を含んでもよい。使用準備が整ったら、制御回路７１０は、モータ制御部７０８ａに発射信号を提供することができる。発射信号に応答して、モータ７０４ａは、発射部材をエンドエフェクタ７０２の長手方向軸線に沿って、近位のストローク開始位置からストローク開始位置の遠位にあるストローク終了位置まで遠位方向に駆動することができる。発射部材が遠位に並進すると、遠位端に位置付けられた切断要素を備えるナイフ７１４が遠位に前進して、ステープルカートリッジ７１８とアンビル７１６との間に位置する組織を切断する。
一態様では、制御回路７１０は、エンドエフェクタ７０２のアンビル７１６部分などの閉鎖部材を駆動するように構成されている。制御回路７１０は、モータ７０４ｂに駆動信号を提供するモータ制御部７０８ｂにモータ設定点を提供する。モータ７０４ｂの出力シャフトは、トルクセンサ７４４ｂに連結される。トルクセンサ７４４ｂは、アンビル７１６に連結される伝達装置７０６ｂに連結される。伝達装置７０６ｂは、開放位置及び閉位置からのアンビル７１６の移動を制御するための回転要素及び閉鎖部材などの可動機械的要素を含む。一態様では、モータ７０４ｂは、閉鎖スパーギアと噛合係合して支持される閉鎖減速ギアセットを含む閉鎖ギアアセンブリに連結される。トルクセンサ７４４ｂは、制御回路７１０に閉鎖力フィードバック信号を提供する。閉鎖力フィードバック信号は、アンビル７１６に適用される閉鎖力を表す。位置センサ７３４は、閉鎖部材の位置をフィードバック信号として制御回路７１０に提供するように構成されてもよい。エンドエフェクタ７０２内の追加のセンサ７３８は、閉鎖力フィードバック信号を制御回路７１０に提供することができる。枢動可能なアンビル７１６は、ステープルカートリッジ７１８の反対側に位置決めされる。使用準備が整うと、制御回路７１０は、モータ制御部７０８ｂに閉鎖信号を提供することができる。閉鎖信号に応答して、モータ７０４ｂは、閉鎖部材を前進させて、クランプアーム７１６とステープルカートリッジ７１８との間で組織を把持する。
一態様では、制御回路７１０は、エンドエフェクタ７０２を回転させるためにシャフト７４０などのシャフト部材を回転させるように構成されている。制御回路７１０は、モータ７０４ｃに駆動信号を提供するモータ制御部７０８ｃにモータ設定値を提供する。モータ７０４ｃの出力シャフトは、トルクセンサ７４４ｃに連結される。トルクセンサ７４４ｃは、シャフト７４０に連結される伝達装置７０６ｃに連結される。伝達機構７０６ｃは、シャフト７４０の時計回り又は反時計回りの回転を３６０度まで及びそれを超えて制御するために回転要素などの可動機械的要素を含む。一態様では、モータ７０４ｃは、ツール装着プレート上に動作可能に支持された回転ギアアセンブリによって動作可能に係合されるように、近位閉鎖管の近位端上に形成された（又はこれに取り付けられた）管状ギアセグメントを含む回転伝達装置アセンブリに連結される。トルクセンサ７４４ｃは、制御回路７１０に回転力フィードバック信号を提供する。回転力フィードバック信号は、シャフト７４０に加えられる回転力を表す。位置センサ７３４は、閉鎖部材の位置をフィードバック信号として制御回路７１０に提供するように構成されてもよい。シャフトエンコーダなどの追加のセンサ７３８が、シャフト７４０の回転位置を制御回路７１０に提供してもよい。
環状ステープラの実装形態では、伝達装置７０６ｃ要素は、トロカールを前進又は後退させるためにトロカールに連結される。一態様では、シャフト７４０は、図２９Ａ〜図２９を参照して以下でより詳細に考察されるように、トロカール２０１９０４及びトロカールアクチュエータ２０１９０６を備える閉鎖システムの一部である。したがって、制御回路７１０は、モータ７０４ｃを制御してトロカールを前進又は後退させるように、モータ制御回路７０８ｃを制御する。トルクセンサ７４４ｃは、トロカールを前進及び後退させる際に用いた伝達装置構成要素７０６ｃに、モータ７０４ｃのシャフトによって印加されるトルクを測定するために提供される。位置センサ７３４は、トロカール、アンビル７１６、若しくはナイフ７１４、又はこれらの任意の組み合わせの位置を追跡するための様々なセンサを含むことができる。他のセンサ７３８は、トロカール、アンビル７１６、若しくはナイフ７１４の位置又は速度、又はこれらの任意の組み合わせを含む、様々なパラメータを測定するために用いることができる。トルクセンサ７４４ｃ、位置センサ７３４、及びセンサ７３８は、所望の様式で外科用器具７００の動作を制御するための様々なプロセスへの入力として、制御回路７１０に連結される。
一態様では、制御回路７１０は、エンドエフェクタ７０２を関節運動させるように構成される。制御回路７１０は、モータ７０４ｄに駆動信号を提供するモータ制御部７０８ｄにモータ設定値を提供する。モータ７０４ｄの出力シャフトは、トルクセンサ７４４ｄに連結される。トルクセンサ７４４ｄは、関節運動部材７４２ａに連結される伝達装置７０６ｄに連結される。伝達装置７０６ｄは、エンドエフェクタ７０２の±６５°の関節運動を制御するための関節運動要素などの可動機械的要素を含む。一態様では、モータ７０４ｄは、関節運動ナットに連結され、関節運動ナットは、遠位スパイン部分の近位端部分上で回転可能に軸支され、遠位スパイン部分の近位端部分上で関節運動ギアアセンブリによって回転可能に駆動される。トルクセンサ７４４ｄは、制御回路７１０に関節運動力フィードバック信号を提供する。関節運動力フィードバック信号は、エンドエフェクタ７０２に適用される関節運動力を表す。関節運動エンコーダなどのセンサ７３８は、エンドエフェクタ７０２の関節運動位置を制御回路７１０に提供してもよい。
別の態様では、ロボット外科システム７００の関節運動機能は、２つの関節運動部材、又は連結部７４２ａ、７４２ｂを含んでもよい。これらの関節運動部材７４２ａ、７４２ｂは、２つのモータ７０８ｄ、７０８ｅによって駆動されるロボットインターフェース（ラック）上の別個のディスクによって駆動される。個別の発射モータ７０４ａが提供されると、ヘッドが運動していないときにヘッドに抵抗保持運動及び負荷を提供するために、かつヘッドが関節運動しているときに関節運動を提供するために、関節運動連結部７４２ａ、７４２ｂの各々は他の連結部に対して拮抗的に駆動され得る。関節運動部材７４２ａ、７４２ｂは、ヘッドが回転するときに固定された半径でヘッドに取り付けられる。したがって、ヘッドが回転すると、プッシュプル連結部の機械効率は変化する。この機械効率の変化は、他の関節運動連結部の駆動システムでより顕著であり得る。
一態様では、１つ又は２つ以上のモータ７０４ａ〜７０４ｅは、ギアボックス、及び発射部材、閉鎖部材、又は関節運動部材への機械的連結部を備えるブラシ付きＤＣモータを備えてもよい。別の例としては、変位部材、関節運動連結部、閉鎖管、及びシャフトなどの可動機械的要素を動作させる電動モータ７０４ａ〜７０４ｅが挙げられる。外部影響とは、組織、周囲体、及び物理的システム上の摩擦などのものの、測定されていない予測不可能な影響である。こうした外部影響は、電動モータ７０４ａ〜７０４ｅの１つに反して作用する障害（ｄｒａｇ）と称されることがある。障害などの外部影響は、物理的システムの動作を物理的システムの所望の動作から逸脱させることがある。
一態様では、位置センサ７３４は、絶対位置決めシステムとして実装されてもよい。一態様では、位置センサ７３４は、Ａｕｓｔｒｉａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，ＡＧから入手可能なＡＳ５０５５ＥＱＦＴシングルチップ磁気回転位置センサとして実装される磁気回転絶対位置決めシステムを備えてもよい。位置センサ７３４は、制御回路７１０と連係して絶対位置決めシステムを提供することができる。位置は、磁石の上方に位置し、加算、減算、ビットシフト、及びテーブル参照演算のみを必要とする、双曲線関数及び三角関数を計算する簡潔かつ効率的なアルゴリズムを実装するために設けられた、桁毎法及びボルダーアルゴリズムとしても知られるＣＯＲＤＩＣプロセッサに連結された、複数のホール効果素子を含み得る。
一態様では、制御回路７１０は、１つ又は２つ以上のセンサ７３８と通信してもよい。センサ７３８は、エンドエフェクタ７０２上に位置付けられ、外科用器具７００と共に動作して、間隙距離対時間、組織圧縮対時間、及びアンビル歪み対時間などの、様々な導出パラメータを測定するように適合させることができる。センサ７３８は、磁気センサ、磁界センサ、歪みゲージ、ロードセル、圧力センサ、力センサ、トルクセンサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光学センサ、及び／又はエンドエフェクタ７０２の１つ又は２つ以上のパラメータを測定するための任意の他の好適なセンサを備えてもよい。センサ７３８は、１つ又は２つ以上のセンサを含み得る。センサ７３８は、分割された電極を使用して組織の位置を判定するために、ステープルカートリッジ７１８のデッキ上に配置されてもよい。トルクセンサ７４４ａ〜７４４ｅは、とりわけ、発射力、閉鎖力、及び／又は関節運動力などの力を感知するように構成されてもよい。したがって、制御回路７１０は、（１）遠位閉鎖管によって経験される閉鎖負荷及びその位置、（２）ラックにある発射部材及びその位置、（３）ステープルカートリッジ７１８のどの部分がその上に組織を有しているか、並びに（４）両方の関節運動ロッド上の負荷及び位置を感知することができる。
一態様では、１つ又は２つ以上のセンサ７３８は、把持状態中のアンビル７１６における歪みの大きさを測定するように構成された、微小歪みゲージなどの歪みゲージを備えてもよい。歪みゲージは、歪みの大きさに伴って振幅が変動する電気信号を提供する。センサ７３８は、アンビル７１６とステープルカートリッジ７１８との間で圧縮された組織の存在によって生成された圧力を検出するように構成された圧力センサを備えることができる。センサ７３８は、アンビル７１６とステープルカートリッジ７１８との間に位置する組織部分のインピーダンスを検出するように構成されてもよく、このインピーダンスは、それらの間に位置する組織の厚さ及び／又は充満度を示す。
一態様では、センサ７３８は、とりわけ、１つ又は２つ以上のリミットスイッチ、電気機械装置、固体スイッチ、ホール効果装置、磁気抵抗（magneto-resistive、ＭＲ）装置、巨大磁気抵抗（giant magneto-resistive、ＧＭＲ）装置、磁力計として実装されてもよい。他の実装形態では、センサ７３８は、とりわけ光センサ、ＩＲセンサ、紫外線センサなどの光の影響下で動作する固体スイッチとして実装されてもよい。更に、スイッチは、トランジスタ（例えば、ＦＥＴ、接合ＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴ、双極など）などの固体装置であってもよい。他の実装形態では、センサ７３８は、とりわけ、導電体非含有スイッチ、超音波スイッチ、加速度計、及び慣性センサを含んでもよい。
一態様では、センサ７３８は、閉鎖駆動システムによってアンビル７１６に及ぼされる力を測定するように構成され得る。例えば、１つ又は２つ以上のセンサ７３８は、閉鎖管によってアンビル７１６に加えられる閉鎖力を検出するために、閉鎖管とアンビル７１６との間の相互作用点に位置してもよい。アンビル７１６に対して及ぼされる力は、アンビル７１６とステープルカートリッジ７１８との間に捕捉された組織部分が経験する組織圧縮を表すものであり得る。１つ又は２つ以上のセンサ７３８を、閉鎖駆動システムに沿って様々な相互作用点に配置して、閉鎖駆動システムによりアンビル７１６に適用される閉鎖力を検出することができる。１つ又は２つ以上のセンサ７３８は、制御回路７１０のプロセッサによるクランプ動作中にリアルタイムでサンプリングされてもよい。制御回路７１０は、リアルタイムのサンプル測定値を受信して、時間ベースの情報を提供及び分析し、アンビル７１６に印加される閉鎖力をリアルタイムで評価する。
一態様では、電流センサ７３６は、モータ７０４ａ〜７０４ｅの各々によって引き込まれる電流を測定することができる。ナイフ７１４などの移動可能な機械的要素のいずれかを前進させるのに必要な力は、モータ７０４ａ〜７０４ｅのうちの１つによって引き込まれる電流に対応する。力はデジタル信号に変換されて、制御回路７１０に提供される。制御回路７１０は、器具の実際のシステムの応答をコントローラのソフトウェアでシミュレートするように構成され得る。変位部材を作動させて、エンドエフェクタ７０２内のナイフ７１４を目標速度又はその付近で移動させることができる。外科用器具７００は、フィードバックコントローラを含むことができ、フィードバックコントローラは、例えば、ＰＩＤ、状態フィードバック、線形二次（linear-quadratic、ＬＱＲ）、及び／又は適応コントローラが挙げられるがこれらに限定されない、任意のフィードバックコントローラのうちの１つとすることができる。外科用器具７００は、フィードバックコントローラからの信号を、例えば、ケース電圧、ＰＷＭ電圧、周波数変調電圧、電流、トルク、及び／又は力などの物理的入力に変換するための電源を含むことができる。更なる詳細は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年６月２９日出願の「ＣＬＯＳＥＤ ＬＯＯＰ ＶＥＬＯＣＩＴＹ ＣＯＮＴＲＯＬ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ ＦＯＲ ＲＯＢＯＴＩＣ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」と題する米国特許出願第１５／６３６，８２９号に開示されている。
外科用器具７００はまた、図１〜図１４に示されるようにモジュール式通信ハブと通信するための有線又は無線通信回路を備えることができる。外科用器具７００は、モータ付き環状ステープル留め器具２０１８００（図２４〜図３０）、２０１０００（図３１〜図３２）とすることができる。
図２２は、本開示の一態様による、様々な機能を制御するように構成された外科用器具７５０のブロック図を示す。一態様では、外科用器具７５０は、ナイフ７６４などの変位部材、又は他の好適な切断要素の遠位並進を制御するようにプログラムされる。外科用器具７５０は、アンビル７６６、ナイフ７６４（鋭い刃先を含む）、及び取り外し可能なステープルカートリッジ７６８を備え得るエンドエフェクタ７５２を備える。
ナイフ７６４などの直線変位部材の位置、移動、変位、及び／又は並進は、絶対位置決めシステム、センサ配設、及び位置センサ７８４によって測定することができる。ナイフ７６４が長手方向に移動可能な駆動部材に連結されているため、ナイフ７６４の位置は、位置センサ７８４を用いて、長手方向に移動可能な駆動部材の位置を測定することによって判定することができる。したがって、以下の説明では、ナイフ７６４の位置、変位、及び／又は並進は、本明細書に記載される位置センサ７８４によって達成することができる。制御回路７６０は、ナイフ７６４などの変位部材の並進を制御するようにプログラムすることができる。いくつかの実施例では、制御回路７６０は、１つ又は複数のプロセッサに、変位部材、例えばナイフ７６４を記載される様式で制御させる命令を実行するための、１つ又は２つ以上のマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、又は他の好適なプロセッサを備えることができる。一態様では、タイマー／カウンタ７８１は、経過時間又はデジタルカウントなどの出力信号を制御回路７６０に提供して、位置センサ７８４によって判定されたナイフ７６４の位置をタイマー／カウンタ７８１の出力と相関させ、その結果、制御回路７６０は、開始位置に対する特定の時間（ｔ）におけるナイフ７６４の位置を判定することができる。タイマー／カウンタ７８１は、経過時間を測定するか、外部事象を計数するか、又は外部事象の時間を測定するように構成されてもよい。
制御回路７６０は、モータ設定値信号７７２を生成することができる。モータ設定値信号７７２は、モータコントローラ７５８に提供することができる。モータコントローラ７５８は、本明細書で説明するように、モータ７５４にモータ駆動信号７７４を提供してモータ７５４を駆動するように構成された１つ又は２つ以上の回路を備えてもよい。いくつかの実施例では、モータ７５４は、ブラシ付きＤＣ電動モータであってもよい。例えば、モータ７５４の速度は、モータ駆動信号７７４に比例してもよい。いくつかの例では、モータ７５４はブラシレスＤＣ電動モータであってもよく、モータ駆動信号７７４は、モータ７５４の１つ又は２つ以上の固定子巻線に提供されるＰＷＭ信号を含んでもよい。また、いくつかの実施例では、モータコントローラ７５８は省略されてもよく、制御回路７６０がモータ駆動信号７７４を直接生成してもよい。
モータ７５４は、エネルギー源７６２から電力を受信することができる。エネルギー源７６２は、電池、超コンデンサ、又は任意の他の好適なエネルギー源であってもよく、あるいはそれを含んでもよい。モータ７５４は、伝達装置７５６を介してナイフ７６４に機械的に連結することができる。伝達装置７５６は、モータ７５４をナイフ７６４に連結するための１つ又は２つ以上のギア又は他の連結構成要素を含むことができる。一態様では、伝達装置は、トロカールを前進又は後退させるために、環状ステープラのトロカールアクチュエータに連結される。位置センサ７８４は、ナイフ７６４、トロカール、若しくはアンビル７６６、又はこれらの組み合わせの位置を感知することができる。位置センサ７８４は、ナイフ７６４の位置を示す位置データを生成することができる任意のタイプのセンサとすること、又はそれを含むことができる。いくつかの実施例では、位置センサ７８４は、ナイフ７６４が遠位及び近位に並進するときに、一連のパルスを制御回路７６０に提供するように構成されたエンコーダを含むことができる。制御回路７６０は、パルスを追跡して、ナイフ７６４の位置を判定することができる。例えば、近接センサを含む、他の好適な位置センサが使用されてもよい。他のタイプの位置センサは、ナイフ７６４の運動を示す他の信号を提供することができる。また、いくつかの実施例では、位置センサ７８４は、省略することができる。モータ７５４がステップモータである場合、制御回路７６０は、モータ７５４が実行するように指示された工程の数及び指示を集約することによって、ナイフ７６４の位置を追跡することができる。位置センサ７８４は、エンドエフェクタ７５２内、又は器具の任意の他の部分に位置することができる。
環状ステープラの実装形態では、伝達装置７５６要素は、トロカールに連結してトロカールを前進若しくは後退させること、ナイフ７６４に連結してナイフ７６４を前進若しくは後退させること、又はアンビル７６６に連結してアンビル７６６を前進若しくは後退させることができる。これらの機能は、例えば、好適なクラッチ機構を使用して単一のモータによって実装することができ、又は図２１を参照して示されるように別個のモータを使用して実装することができる。一態様では、伝達装置７５６は、図２９Ａ〜図２９Ｃを参照して以下でより詳細に考察されるように、トロカール２０１９０４及びトロカールアクチュエータ２０１９０６を備える閉鎖システムの一部である。したがって、制御回路７６０は、モータ７５４を制御してトロカールを前進又は後退させるように、モータ制御回路７５８を制御する。同様に、モータ７５４は、ナイフ７６４を前進又は後退させるように、及びアンビル７６６を前進又は後退させるように構成することができる。トルクセンサは、トロカール、ナイフ７６４、若しくはアンビル７６６、又はこれらの組み合わせ前進及び後退させる際に用いた伝達装置構成要素７５６に、モータ７５４のシャフトによって印加されるトルクを測定するために提供することができる。位置センサ７８４は、トロカール、ナイフ７６４、若しくはアンビル７６６、又はこれらの任意の組み合わせの位置を追跡するための様々なセンサを含むことができる。他のセンサ７８８は、トロカール、ナイフ７６４、若しくはアンビル７６６、又はこれらの任意の組み合わせの位置又は速度を含む、様々なパラメータを測定するために用いることができる。トルクセンサ、位置センサ７８４、及びセンサ７８８は、所望の様式で外科用器具７５０の動作を制御するための様々なプロセスへの入力として、制御回路７６０に連結される。
制御回路７６０は、１つ又は２つ以上のセンサ７８８と通信することができる。センサ７８８は、エンドエフェクタ７５２上に位置付けられ、外科用器具７５０と共に動作して、間隙距離対時間、組織圧縮対時間、及びアンビル歪み対時間などの様々な導出パラメータを測定するように適合され得る。センサ７８８は、磁気センサ、磁界センサ、歪みゲージ、圧力センサ、力センサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光学センサ、及び／又はエンドエフェクタ７５２の１つ若しくは２つ以上のパラメータを測定するための任意の他の好適なセンサを備え得る。センサ７８８は、１つ又は２つ以上のセンサを含むことができる。一態様では、センサ７８８は、環状ステープラのトロカールの位置を判定するように構成することができる。
１つ又は２つ以上のセンサ７８８は、クランプされた状態の間のアンビル７６６における歪みの大きさを測定するように構成された、微小歪みゲージなどの歪みゲージを備えることができる。歪みゲージは、歪みの大きさに伴って振幅が変動する電気信号を提供する。センサ７８８は、アンビル７６６とステープルカートリッジ７６８との間で圧縮された組織の存在によって生成された圧力を検出するように構成された圧力センサを備えることができる。センサ７８８は、アンビル７６６とステープルカートリッジ７６８との間に位置する組織部分のインピーダンスを検出するように構成することができ、このインピーダンスは、それらの間に位置する組織の厚さ及び／又は充満度を示す。
センサ７８８は、閉鎖駆動システムにより、アンビル７６６上に及ぼされる力を測定するように構成されてもよい。例えば、１つ又は２つ以上のセンサ７８８は、閉鎖管によってアンビル７６６に加えられる閉鎖力を検出するために、閉鎖管とアンビル７６６との間の相互作用点に位置し得る。アンビル７６６に対して及ぼされる力は、アンビル７６６とステープルカートリッジ７６８との間に捕捉された組織部分が経験する組織圧縮を表すものであり得る。１つ又は２つ以上のセンサ７８８を、閉鎖駆動システムに沿って様々な相互作用点に配置して、閉鎖駆動システムによりアンビル７６６に適用される閉鎖力を検出することができる。１つ又は２つ以上のセンサ７８８は、制御回路７６０のプロセッサによるクランプ動作中にリアルタイムでサンプリングされてもよい。制御回路７６０は、リアルタイムのサンプル測定値を受信して、時間ベースの情報を提供及び分析し、アンビル７６６に適用される閉鎖力をリアルタイムで評価する。
モータ７５４によって引き込まれる電流を測定するために、電流センサ７８６を用いることができる。ナイフ７６４を前進させるために必要な力は、モータ７５４によって引き込まれる電流に対応する。力はデジタル信号に変換されて、制御回路７６０に提供される。
制御回路７６０は、器具の実際のシステムの応答をコントローラのソフトウェアでシミュレートするように構成され得る。変位部材を作動させて、エンドエフェクタ７５２内のナイフ７６４を目標速度又はその付近で移動させることができる。外科用器具７５０は、フィードバックコントローラを含むことができ、フィードバックコントローラは、例えば、ＰＩＤ、状態フィードバック、ＬＱＲ、及び／又は適応コントローラが挙げられるがこれらに限定されない任意のフィードバックコントローラのうちの１つであってもよい。外科用器具７５０は、フィードバックコントローラからの信号を、例えば、ケース電圧、ＰＷＭ電圧、周波数変調電圧、電流、トルク、及び／又は力などの物理的入力に変換するための電源を含むことができる。
外科用器具７５０の実際の駆動システムは、関節運動及び／又はナイフシステムに対するギアボックス及び機械的リンクを備えるブラシ付きＤＣモータによって、変位部材、切断部材、又はナイフ７６４を駆動するように構成されている。別の例は、交換式シャフトアセンブリの、例えば、変位部材及び関節運動ドライバを動作させる電気モータ７５４である。外部影響とは、組織、周囲体、及び物理的システム上の摩擦などのものの、測定されていない予測不可能な影響である。こうした外部影響は、電気モータ７５４に反して作用する障害と称されることがある。障害などの外部影響は、物理的システムの動作を物理的システムの所望の動作から逸脱させることがある。
様々な例示的態様は、モータ駆動の外科用ステープル留め及び切断手段を有するエンドエフェクタ７５２を備える外科用器具７５０を対象とする。例えば、モータ７５４は、エンドエフェクタ７５２の長手方向軸線に沿って遠位方向及び近位方向に変位部材を駆動してもよい。エンドエフェクタ７５２は、枢動可能なアンビル７６６と、使用のために構成される場合は、アンビル７６６の反対側に配置されたステープルカートリッジ７６８とを備えてもよい。臨床医は、本明細書に記載されるように、アンビル７６６とステープルカートリッジ７６８との間に組織を把持することができる。器具７５０を使用する準備が整った場合、臨床医は、例えば、器具７５０のトリガを押すことによって発射信号を提供してもよい。発射信号に応答して、モータ７５４は、変位部材をエンドエフェクタ７５２の長手方向軸線に沿って、近位のストローク開始位置からストローク開始位置の遠位にあるストローク終了位置まで遠位方向に駆動することができる。変位部材が遠位に並進するにつれて、遠位端に位置付けられた切断要素を有するナイフ７６４は、ステープルカートリッジ７６８とアンビル７６６との間の組織を切断することができる。
様々な実施例では、外科用器具７５０は、１つ又は２つ以上の組織状態に基づいて、例えば、ナイフ７６４などの変位部材の遠位並進を制御するようにプログラムされた制御回路７６０を備えることができる。制御回路７６０は、本明細書に記載されるように、直接的又は間接的のいずれかで厚さなどの組織状態を感知するようにプログラムすることができる。制御回路７６０は、組織状態に基づいて発射制御プログラムを選択するようにプログラムされてもよい。発射制御プログラムは、変位部材の遠位運動を記述することができる。異なる組織状態をより良好に処理するために異なる発射制御プログラムを選択することができる。例えば、より厚い組織が存在する場合、制御回路７６０は、変位部材をより低速で、かつ／又はより低電力で並進させるようにプログラムされてもよい。より薄い組織が存在する場合、制御回路７６０は、変位部材をより高速で、かつ／又はより高電力で並進させるようにプログラムされてもよい。
いつくかの実施例では、制御回路７６０は、最初に、モータ７５４を、変位部材のストロークの第１の開ループ部分に対する開ループ構成で動作させてもよい。ストロークの開ループ部分の間の器具７５０の応答に基づいて、制御回路７６０は、発射制御プログラムを選択してもよい。器具の応答としては、開ループ部分の間の変位部材の並進距離、開ループ部分の間に経過する時間、開ループ部分の間にモータ７５４に提供されるエネルギー、モータ駆動信号のパルス幅の合計などが挙げられ得る。開ループ部分の後、制御回路７６０は、変位部材ストロークの第２の部分に対して、選択された発射制御プログラムを実施してもよい。例えば、ストロークの閉ループ部分の間、制御回路７６０は、変位部材の位置を記述する並進データに基づいてモータ７５４を閉ループ式に変調して、変位部材を一定速度で並進させてもよい。更なる詳細は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年９月２９日出願の「ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ Ａ ＤＩＳＰＬＡＹ ＯＦ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」と題する米国特許出願第１５／７２０，８５２号に開示されている。
外科用器具７５０は、図１〜図１４に示されるようにモジュール式通信ハブと通信するための有線又は無線通信回路を備えることができる。外科用器具７５０は、モータ付き環状ステープル留め器具２０１８００（図２４〜図３０）、２０１０００（図３１〜図３２）とすることができる。
図２３は、本開示の一態様による、様々な機能を制御するように構成された外科用器具７９０の概略図である。一態様では、外科用器具７９０は、ナイフ７６４などの変位部材の遠位並進を制御するようにプログラムされる。外科用器具７９０は、アンビル７６６と、ナイフ７６４と、ＲＦカートリッジ７９６（破線で示す）と交換することができる取り外し可能なステープルカートリッジ７６８と、を備えることができる、エンドエフェクタ７９２を備える。
図２１〜図２３を参照すると、様々な態様では、センサ７３８、７８８は、とりわけ、リミットスイッチ、電気機械装置、固体スイッチ、ホール効果装置、ＭＲ装置、ＧＭＲ装置、磁力計として実装することができる。他の実装形態では、センサ７３８、７８８は、とりわけ、光センサ、ＩＲセンサ、紫外線センサなどの、光の影響下で動作する固体スイッチとすることができる。更に、スイッチは、トランジスタ（例えば、ＦＥＴ、接合ＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴ、双極など）などの固体装置であってもよい。他の実装形態では、センサ７３８、７８８は、とりわけ、導電体非含有スイッチ、超音波スイッチ、加速度計、及び慣性センサを含むことができる。
一態様では、位置センサ７３４、７８４は、Ａｕｓｔｒｉａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，ＡＧから入手可能なＡＳ５０５５ＥＱＦＴシングルチップ磁気回転位置センサとして実装される磁気回転絶対位置決めシステムを備える絶対位置決めシステムとして実装することができる。位置センサ７３４、７８４は、制御回路７６０と連携して絶対位置決めシステムを提供することができる。位置は、磁石の上方に位置し、加算、減算、ビットシフト、及びテーブル参照演算のみを必要とする、双曲線関数及び三角関数を計算する簡潔かつ効率的なアルゴリズムを実装するために設けられた、桁毎法及びボルダーアルゴリズムとしても知られるＣＯＲＤＩＣプロセッサに連結された、複数のホール効果素子を含み得る。
一態様では、ナイフ７１４、７６４は、組織切断刃をその上で動作可能に支持するナイフ本体を備えるナイフ部材として実装することができ、また、アンビル係合タブ又は特徴部、及び通路係合特徴部又は足部を更に含むことができる。一態様では、ステープルカートリッジ７１８、７６８は、直線ステープルカートリッジ又は環状ステープルカートリッジとすることができる標準の（機械的）外科用締結具カートリッジとして実装することができる。一態様では、ＲＦカートリッジ７９６（図２３）は、ＲＦカートリッジとして実装することができる。これら、及び他のセンサ構成は、その全体が本明細書に参照により組み込まれる、２０１７年６月２０日出願の共同所有の米国特許出願第１５／６２８，１７５号、表題「ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ ＦＯＲ ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＯＦ ＭＯＴＯＲ ＶＥＬＯＣＩＴＹ ＯＦ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＴＡＰＬＩＮＧ ＡＮＤ ＣＵＴＴＩＮＧ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」に説明されている。
トロカール、ナイフ７１４、７６４、又はアンビル７１６、７６６などの直線変位部材の位置、移動、変位、及び／又は並進は、絶対位置決めシステム、センサ配設、及び位置センサ７３４、７８４として表される位置センサによって測定することができる。ナイフ７１４、７６４が長手方向に移動可能な駆動部材に連結されているため、トロカール、ナイフ７１４、７６４、又はアンビル７１６、７６６の位置は、位置センサ７３４、７８４を用いて、長手方向に移動可能な駆動部材の位置を測定することによって判定することができる。したがって、以下の説明では、トロカール、ナイフ７６４、又はアンビル７１６、７６６の位置、変位、及び／又は並進は、本明細書に記載される位置センサ７３４、７８４によって達成することができる。制御回路７１０、７６０は、本明細書に記載されるトロカール、ナイフ７６４、又はアンビル７１６、７６６などの変位部材の並進を制御するようにプログラムすることができる。いくつかの実施例では、制御回路７１０、７６０は、１つ又は複数のプロセッサに、変位部材、例えばトロカール、ナイフ７６４、又はアンビル７１６、７６６を記載される様式で制御させる命令を実行するための、１つ又は２つ以上のマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、又は他の好適なプロセッサを備えることができる。一態様では、タイマー／カウンタ７３１、７８１は、経過時間又はデジタルカウントなどの出力信号を制御回路７１０、７６０に提供して、位置センサ７３４、７８４によって判定されたトロカール、ナイフ７１４、７６４、又はアンビル７１６、７６６の位置をタイマー／カウンタ７３１、７８１の出力と関連させ、その結果、制御回路７１０、７６０は、開始位置に対する特定の時間（ｔ）におけるトロカール、ナイフ７１４、７６４、又はアンビル７１６、７６６の位置を判定することができる。タイマー／カウンタ７３１、７８１は、経過時間を測定するか、外部事象を計数するか、又は外部事象の時間を測定するように構成することができる。
制御回路７１０、７６０は、モータ設定値信号７７２を生成することができる。モータ設定値信号７７２（複数のモータが使用される場合は、各モータへの）は、モータコントローラ７０８ａ〜ｅ、７５８に提供することができる。モータコントローラ７０８ａ〜ｅ、７５８は、モータ駆動信号７７４をモータ７０４ａ〜ｅ、７５４に提供して、本明細書に記載されるモータ７０４ａ〜ｅ、７５４を駆動するように構成された１つ又は２つ以上の回路を備えることができる。いくつかの実施例では、モータ７０４ａ〜ｅ、７５４は、ブラシ付きＤＣ電動モータとすることができる。例えば、モータ７０４ａ〜ｅ、７５４の速度は、モータ駆動信号７７４と比例させることができる。いくつかの実施例では、モータ７０４ａ〜ｅ、７５４は、ブラシレスＤＣ電動モータとすることができ、モータ駆動信号７７４は、モータ７０４ａ〜ｅ、７５４の１つ又は２つ以上の固定子巻線に提供されるＰＷＭ信号を含むことができる。また、いくつかの実施例では、モータコントローラ７０８ａ〜ｅ、７５８は、省略することができ、制御回路７１０、７６０は、モータ駆動信号７７４を直接生成することができる。
モータ７０４ａ〜ｅ、電池、超コンデンサ、又は任意の他の好適なエネルギー源。モータ７０４ａ〜ｅ、７５４は、伝達装置７０６ａ〜ｅ、７５６を介して、トロカール、ナイフ７６４、又はアンビル７１６、７６６に機械的に連結することができる。伝達装置７０６ａ〜ｅ、７５６は、モータ７０４ａ〜ｅ、７５４をトロカール、ナイフ７６４、又はアンビル７１６、７６６に連結するための１つ又は２つ以上のギア又は他の連結構成要素を含むことができる。位置センサ７３４、７８４は、トロカール、ナイフ７１４、７６４、又はアンビル７１６、７６６の位置を感知することができる。位置センサ７３４、７８４、トロカール、ナイフ７６４、又はアンビル７１６、７６６の位置を示す位置データを生成することができる任意のタイプのセンサとすること、又はそれを含むことができる。いくつかの実施例では、位置センサ７３４、７８４は、トロカール、ナイフ７６４、又はアンビル７１６、７６６が遠位及び近位に並進するときに、一連のパルスを制御回路７１０、７６０に提供するように構成されたエンコーダを含むことができる。制御回路７１０、７６０は、パルスを追跡して、トロカール、ナイフ７１４、７６４、又はアンビル７１６、７６６の位置を判定することができる。例えば、近接センサを含む、他の好適な位置センサが使用されてもよい。他のタイプの位置センサは、トロカール、ナイフ７６４、又はアンビル７１６、７６６の運動を示す他の信号を提供することができる。また、いくつかの実施例では、位置センサ７３４、７８４は、省略することができる。モータ７０４ａ〜ｅ、７５４がステップモータである場合、制御回路７１０、７６０は、モータ７０４ａ〜ｅ、７５４が実行するように指示された工程の数及び方向を集約することによって、トロカール、ナイフ７１４、７６４、又はアンビル７１６、７６６の位置を追跡することができる。位置センサ７３４、７８４は、エンドエフェクタ７０２、７５２、７９２内、又は器具の任意の他の部分に位置することができる。
制御回路７１０、７６０は、１つ又は２つ以上のセンサ７３８、７８８と通信することができる。センサ７３８、７８８は、エンドエフェクタ７０２、７５２、７９２上に位置付けられ、外科用器具７００、７５０、７９０と共に動作して、間隙距離対時間、組織圧縮対時間、及びアンビル歪み対時間などの、様々な導出パラメータを測定するように適合させることができる。センサ７３８、７８８は、磁気センサ、磁気フィールドセンサ、歪みゲージ、圧力センサ、力センサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光学センサ、及び／又はエンドエフェクタ７０２、７５２、７９２の１つ又は２つ以上のパラメータを測定するための任意の他の好適なセンサを備えることができる。センサ７３８、７８８は、１つ又は２つ以上のセンサを含み得る。
１つ又は２つ以上のセンサ７３８、７８８は、クランプされた状態の間のアンビル７１６、７６６の歪みの大きさを測定するように構成された、微小歪みゲージなどの歪みゲージを備えることができる。歪みゲージは、歪みの大きさに伴って振幅が変動する電気信号を提供する。センサ７３８、７８８は、アンビル７１６、７６６とステープルカートリッジ７１８、７６８との間で圧縮された組織の存在によって生成された圧力を検出するように構成された圧力センサを備えることができる。センサ７３８、７８８は、アンビル７１６、７６６とステープルカートリッジ７１８、７６８との間に位置する組織部分のインピーダンスを検出するように構成することができ、このインピーダンスは、それらの間に位置する組織の厚さ及び／又は充満度を示す。
センサ７３８、７８８は、閉鎖具駆動システムによってアンビル７１６、７６６に及ぼされる力を測定するように構成することができる。例えば、１つ又は２つ以上のセンサ７３８、７８８は、閉鎖管によってアンビル７１６、７６６に加えられる閉鎖力を検出するために、閉鎖管とアンビル７１６、７６６との間の相互作用点に位置し得る。アンビル７１６、７６６に及ぼされる力は、アンビル７１６、７６６とステープルカートリッジ７３８、７６８との間に捕捉された組織部分が経験する組織圧縮を表すものであり得る。１つ又は２つ以上のセンサ７３８、７８８を、閉鎖具駆動システムに沿って様々な相互作用点で配置して、閉鎖駆動システムによってアンビル７１６、７６６に印加される閉鎖力を検出することができる。１つ又は２つ以上のセンサ７３８、７８８は、制御回路７１０、７６０のプロセッサ部分によって、クランプ動作中にリアルタイムでサンプリングすることができる。制御回路７６０は、リアルタイムサンプル測定値を受信して、時間ベースの情報を提供及び分析し、アンビル７１６、７６６に印加される閉鎖力をリアルタイムで評価する。
モータ７０４ａ〜ｅ、７５４によって引き込まれる電流を測定するために、電流センサ７３６、７８６を用いることができる。トロカール、ナイフ７１４、７６４、又はアンビル７１６、７６６を前進させるのに必要な力は、モータ７０４ａ〜ｅ、７５４によって引き込まれる電流に対応する。力は、デジタル信号に変換されて、制御回路７１０、７６０に提供される。
図２３を参照すると、ＲＦエネルギー源７９４は、エンドエフェクタ７９２に連結され、ＲＦカートリッジ７９６がステープルカートリッジ７６８の代わりにエンドエフェクタ７９２に装填されるときに、ＲＦカートリッジ７９６に適用される。制御回路７６０は、ＲＦエネルギーのＲＦカートリッジ７９６への送達を制御する。
外科用器具７９０は、図１〜図１４に示されるようにモジュール式通信ハブと通信するための有線又は無線通信回路を備えることができる。外科用器具７９０は、モータ付き環状ステープル留め器具２０１８００（図２４〜図３０）、２０１０００（図３１〜図３２）とすることができる。
更なる詳細は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年６月２８日出願の「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭ ＣＯＵＰＬＡＢＬＥ ＷＩＴＨ ＳＴＡＰＬＥ ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ ＡＮＤ ＲＡＤＩＯ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ，ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＵＳＩＮＧ ＳＡＭＥ」と題する米国特許出願第１５／６３６，０９６号に開示されている。
モータ付き環状ステープル留め外科用器具
場合によっては、環状ステープル留め器具のモータ付き制御を提供することが望ましくなり得る。下の実施例は、単一の回転駆動装置を介して組織のクランプ及び切断／ステープル留めの両方を制御するために単一のモータを使用することができる、単なる例示的なバージョンの環状ステープル留め器具を含む。図２４は、例示的なモータ付き環状ステープル留め器具２０１８００を示す。この実施例の器具２０１８００は、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２と、アンビル２０１８０４と、シャフトアセンブリ２０１８０６と、ハンドルアセンブリ２０１８０８と、回転ノブ２０１８１２と、を備える。ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２は、アンビル２０１８０４と選択的に連結する。ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２は、アンビル２０１８０４のステープルポケットとステープル形成ポケットとの間で組織をクランプするように動作可能である。ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２は、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２とアンビル２０１８０４との間に捕捉された組織を切断するように動作可能である、円筒状ナイフを備える。ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２は、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２とアンビル２０１８０４との間に捕捉された組織を通してステープルを駆動する。ステープル留め器具２０１８００は、安全な吻合（例えば、端々吻合）を患者の消化管又は他の場所内に作成するために使用することができる。外側管状部材２０１８１０は、アクチュエータハンドルアセンブリ２０１８０８に連結される。外側管状部材２０１８１０は、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２とハンドルアセンブリ２０１８０８との間に機械的接地を提供する。
ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２は、シャフトアセンブリ２０１８０６を介して通信される単一の回転入力に応答して、組織のクランプ、組織の切断、及び組織のステープル留めの全てを行うように動作可能である。したがって、シャフトアセンブリ２０１８０６を介して直線的に並進させた作動入力は、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２に必要とされないが、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２は、並進クラッチ機能を備えることができる。単なる例として、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２の少なくとも一部は、その開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、「Ｍｏｔｏｒ Ｄｒｉｖｅｎ Ｒｏｔａｒｙ Ｉｎｐｕｔ Ｃｉｒｃｕｌａｒ Ｓｔａｐｌｅｒ ｗｉｔｈ Ｍｏｄｕｌａｒ Ｅｎｄ Ｅｆｆｅｃｔｏｒ」と題する２０１２年１２月１７日出願の米国特許出願第１３／７１６，３１８号、及び２０１４年６月１９日に米国特許出願公開第２０１４／０１６６７２８号として公開された教示のいくつかの少なくともいくつかに従って構成することができる。ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２の他の好適な構成は、本明細書の教示を鑑みれば当業者には明らかになるであろう。
シャフトアセンブリ２０１８０６は、ハンドルアセンブリ２０１８０８をステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２に連結する。シャフトアセンブリ２０１８０６は、図２５に示される単一の作動機能の回転ドライバアクチュエータ２０１８１４を備える。ドライバアクチュエータ２０１８１４は、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２を駆動して、組織のクランプ、組織の切断、及び組織のステープル留めを行うように動作可能である。したがって、シャフトアセンブリ２０１８０６を介した直線作動は必要とされないが、回転ドライバアクチュエータ２０１８１４は、長手方向に並進させて、組織クランプモードと組織切断／ステープル留めモードとの間でシフトさせることができる。例えば、ドライバアクチュエータ２０１８１４は、ドライバアクチュエータ２０１８１４の回転がステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２における組織のクランプを提供する第１の長手方向位置から、ドライバアクチュエータ２１０８１４の回転がステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２における組織の切断及びステープル留めを提供する第２の長手方向位置まで並進させることができる。シャフトアセンブリ２０１８０６のいくつかのバージョンは、１つ又は２つ以上の可撓性区間を含むことができる。可撓性区間を用いて構成され、かつシャフトアセンブリ２０１８０６に組み込むことができるシャフトアセンブリの一実施例は、その開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、「Ｍｏｔｏｒ Ｄｒｉｖｅｎ Ｒｏｔａｒｙ Ｉｎｐｕｔ Ｃｉｒｃｕｌａｒ Ｓｔａｐｌｅｒ ｗｉｔｈ Ｌｏｃｋａｂｌｅ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｓｈａｆｔ」と題する２０１２年１２月１７日出願の米国特許出願第１３／７１６，３２３号において開示され、２０１４年６月１９日に米国特許出願公開第２０１４／０１６６７１８号として公開されている。代替的に、シャフトアセンブリ２０１８０６は、シャフトアセンブリ２０１８０６に沿って剛性とすることができ、又はいくつかの他の様式で構成された１つ又は２つ以上の可撓性区間を有することができる。
ハンドルアセンブリ２０１８０８は、図２５〜図２７に示されている。ハンドルアセンブリ２０１８０８は、ハンドルハウジング２０１８１６と、モータハウジング２０１８１８と、モータ２０１８２０と、電池２０１８２２と、回転ノブ２０１８１２と、発射リング２０１８２６と、を備える。モータハウジング２０１８１８は、ハンドルハウジング２０１８１６内に位置付けられる。ハンドルハウジング２０１８１６は、図２６に示すように、ハンドルハウジング２０１８１６の中へ内向きに延在して、モータハウジング２０１８１８を支持するリブ（２０１８２７、２０１８２８、２０１８３０、２０１８３２）を備える。電池２０１８２２は、モータハウジング２０１８１８内でモータ２０１８２０の近位に位置付けられる。電池２０１８２２は、モータハウジング２０１８１８から取り外して、交換、廃棄、又は再充電することができる。図２７で最も良く分かるように、電池２０１８２２は、電池２０１８２２から遠位に延在する電気接点２０１８３４、２０１８３６を備える。モータ２０１８２０は、モータ２０１８２０から近位に延在する電気接点２０１８３８、２０１８４０を備える。電池電気接点２０１８３６及びモータ電気接点２０１８４０は、導電性金属バンド２０１８４２を介して連結される。ねじ２０１８４４は、バンド２０１８４２をモータハウジング２０１８１８に連結して、モータハウジング２０１８１８に対するバンド２０１８４２の位置を固定する。したがって、バンド２０１８４２は、電池電気接点２０１８３６及びモータ電気接点２０１８４０を常に連結するように構成される。
図２７に示すように、電池電気接点２０１８４６は、導電性金属バンド２０１８４８に連結される。金属バンド２０１８４８は、導電性ねじ２０１８５４を介してモータハウジング２０１８１８に固定される。モータ電気接点２０１８３８は、導電性金属バンド２０１８５２に連結される。金属バンド２０１８５２は、導電性ねじ２０１８５０を介してモータハウジング２０１８１８に固定される。モータハウジング２０１８１８は、電気絶縁材料（例えば、プラスチック）で形成され、モータハウジング２０１８１８に巻き付けられた環状接点２０１８５６、２０１８５８を備える。ねじ２０１８５０、２０１８５４は、各々がそれぞれの環状接点２０１８５６、２０１８５８に連結されて、電池電気接点２０１８３４及びモータ電気接点２０１８３８をそれぞれ環状接点２０１８５６、２０１８５８に電気的に連結する。
別の導電性金属バンド２０１８６０が、ハンドルハウジング２０１８１６に固定される。金属バンド２０１８６０の各端部は、それぞれのばね接点２０１８６２、２０１８６４を形成する。モータハウジング２０１８１８は、ハンドルハウジング２０１８１６に対して近位及び／又は遠位に並進して、環状接点２０１８５６、２０１８５８と、ばね接点２０１８６２、２０１８６４とを選択的に連結及び／又は連結解除する。具体的には、モータハウジング２０１８１８が遠位位置にあるとき、ばね接点２０１８６２が環状接点２０１８５６に係合し、ばね接点２０１８６４が環状接点２０１８５８に係合して、電池２０１８２２とモータ２０１８２０とを連結して、モータ２０１８２０に電力を供給する。ばね接点２０１８６２、２０１８６４は、同じ導電性金属バンド２０１８６０の一部であるので、また、接点２０１８３６、２０１８４０がバンド２０１８６６を介して既に連結されているので、ばね接点２０１８６２、２０１８６４と環状接点２０１８５６、２０１８５８との係合は、電池２０１８２２とモータ２０１８２０との間に回路を完成させると理解されるべきである。この位置決めを使用して、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２のモータ作動を提供する。モータハウジング２０１８１８が近位位置にあるとき、ばね接点２０１８６２、２０１８６４が環状接点２０１８５６、２０１８５８から連結解除され、その結果、電池２０１８２２がモータ２０１８２０から連結解除され、モータ２０１８２０は、電力を受け取らない。この位置決めを使用して、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２の手動作動を提供する。環状接点２０１８５６、２０１８５８の環状形状は、ハンドルハウジング２０１８１６内のモータハウジング２０１８１８の傾斜位置にかかわらず、ばね接点２０１８６２、２０１８６４と環状接点２０１８５６、２０１８５８との適切な接触を可能にする。いくつかのバージョンでは、バンド２０１８６０は、外部スイッチと連結される開路を含むことができ、その結果、ユーザは、モータハウジング２０１８１８が遠位位置になった後に、外部スイッチを作動させて、電池２０１８２２とモータ２０１８２０との連結を完了させることができる。
図２５に示すように、モータハウジング２０１８１８の近位端は、回転ノブ２０１８１２に確固に固定される。一態様では、回転ノブ２０１８１２は、回転ノブ２０１８１２を回転させるために、モータに連結することができる。回転ノブ２０１８１２は、ハンドルハウジング２０１８１６から近位に突出し、また、回転ノブ２０１８１２から遠位に延在するスプライン２０１８６８を備える。ハンドルハウジング２０１８１６は、選択的にスプライン２０１８６８に係合するように、対応する歯２０１８７０を備える。回転ノブ２０１８１２は、ハンドルハウジング２０１８１６内でモータハウジング２０１８１８を並進させために引っ張られる、及び／又は押し込まれる。回転ノブ２０１８１２が近位位置にあるとき、スプライン２０１８６８がハンドルハウジング２０１８１６から係合解除され、その結果、回転ノブ２０１８１２及びモータハウジング２０１８１８は、ハンドルハウジング２０１８１６に対して自由に回転する。この位置決めを使用して、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２の手動作動を提供する。回転ノブ２０１８１２が遠位位置にあるとき、スプライン２０１８６８がハンドルハウジング２０１８１６内の対応する歯２０１８７０に係合して、回転ノブ２０１８１２及びモータハウジング２０１８１８のハンドルハウジング２０１８１６に対する回転をロックする。したがって、スプライン２０１８６８及び歯２０１８７０は、ハンドルハウジング２０１８１６に対するモータハウジング２０１８１８の機械的接地を提供する。この位置決めは、下で更に詳細に説明される、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２のモータ作動を提供するために使用される。回転ノブ２０１８１２は、ハンドルハウジング２０１８１６内の弾性部材２０１８７２によって、遠位位置に付勢される。具体的には、弾性部材２０１８７２は、ハンドルハウジング２０１８１６のリブ２０１８２８から第１のギア２０１８７４まで遠位に延在し、第１のギアは、モータハウジング２０１８１８の遠位端に一体的に固定される。回転ノブ２０１８１２が近位位置にあるときに、弾性部材２０１８７２を第１のギア２０１８７４とリブ２０１８２８との間で圧縮して、ハンドルハウジング２０１８１６を遠位位置に弾性的に付勢するために。
動作モード選択アセンブリは、ハンドルハウジング２０１８１６内でモータハウジング２０１８１８の遠位に位置付けられる。図２８Ａ〜図２８Ｂに示すように、動作モード選択アセンブリは、第１のギア２０１８７４と、第２のギア２０１８７８と、を備え、第１のギア２０１８７４は、第２のギア２０１８７８と同軸であり、第２のギアの周囲に摺動可能に配置される。第１のギア２０１８７４は、第１のギア２０１８７４の内側開口部の周囲に整列させた正方形の歯を備える。正方形の歯は、円周方向に離間された凹部の配列を画定する。図２８Ａ〜図２８Ｂに示すように、第２のギア２０１８７８は、シャフト２０１８８０と、スプライン２０１８７６と、環状フランジ２０１８８２と、を備える。シャフト２０１８８０は、遠位に示される開口部を有する。遠位に示される開口部は、ドライバアクチュエータ２０１８１４の近位端２０１８９６を受容するために六角形であり、近位端もまた六角形である（図２５）。シャフト２０１８８０はまた、モータ２０１８２０から遠位に延在する駆動シャフト２０１８８６を補完及び受容するために半円形である、近位に示される開口部（図示せず）も有する。シャフト２０１８９６、２０１８８６の他の適切な形状及び構成を使用して、第２のギア２０１８７８とシャフト２０１８９６、２０１８８６とを連結することができる。
図２８Ａに示すように、第２のギア２０１８７８のスプライン２０１８７６は、シャフト２０１８８０の近位端に位置付けられ、かつ遠位に延在する。スプライン２０１８７６は、第１のギア２０１８７４の歯に対応し、その結果、スプライン２０１８７６は、歯の間に画定された凹部内に嵌合するように構成される。一対の環状フランジ２０１８８２は、シャフト２０１８８０の遠位端に位置付けられ、かつハンドルハウジング２０１８１６の内向きに延在する環状リブ２０１８８４に係合するように外向きに延在し、それによって、ハンドルハウジング２０１８１６内の第２のギア２０１８７８の長手方向位置を固定する。環状リブ２０１８８４は、ハンドルハウジング２００１８１６内の第２のギア２０１８７８の長手方向位置を固定しているが、それでも、環状リブ２０１８８４は、第２のギア２０１８７８がハンドルハウジング２０１８１６に対して回転することを可能にする。第２のギア２０１８７８を長手方向に固定するための他の好適な係合機能が、本明細書の教示に基づいて当業者には明らかになるであろう。
図２８Ａ〜図２８Ｂに示すように、第１のギア２０１８７４は、第２のギア２０１８７８の周囲に位置付けられる。第１のギア２０１８７４は、モータハウジング２０１８１８の遠位端に確固に連結され、その結果、第１のギア２０１８７４がモータハウジング２０１８１８と一体的に並進及び回転する。図２８Ｂに示すように、モータハウジング２０１８１８が近位位置にあるとき、モータ２０１８２０及び第１のギア２０１８７４も近位位置にある。この位置では、モータ２０１８２０の駆動シャフト２０１８８６が第２のギア２０１８７８から係合解除され、第１のギア２０１８７４の歯が第２のギア２０１８７８のスプラインに係合する。したがって、回転ノブ２０１８１２が回転するとき、モータハウジング２０１８１８及び第１のギア２０１８７４も回転する。この位置決めは、それによって、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２の手動作動を提供する。第１のギア２０１８７８４の歯がスプライン２０１８７６と係合した状態で、それによって、回転ノブ２０１８１２は、モータハウジング２０１８１８に対して第２のギア２０１８７８を回転させる。図２８Ａに示すように、モータハウジング２０１８１８が遠位位置にあるとき、モータ２０１８２０及び第１のギア２９１８７４も遠位位置にある。モータ２０１８２０は、シャフト２０１８８６、２０１８８０を介して第２のギア２０１８７８と係合する。第１のギア２０１８７４は、第２のギア２０１８７８のシャフト２０１８８０の上を摺動して、スプライン２０１８７６を係合解除する。したがって、モータ２０１８２０の駆動シャフト２０１８８６の回転は、それによって、第２のギア２０１８７８を回転させる。この位置決めは、それによって、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２のモータ作動を提供する。換言すれば、図２８Ａに示すように、ノブ２０１８１２及びモータハウジング２０１８１８が遠位位置にあるとき、モータ２０１８２０が第２のギア２０１８７８を回転させる。図２８Ｂに示すように、ノブ２０１８１２及びモータハウジング２０１８１８が近位位置にあるとき、ノブ２０１８１２が第２のギア２０１８７８を回転させる。
図２５〜図２６を再度参照すると、第２のギア２０１８７８の遠位端がドライバアクチュエータ２０１８１４に連結されており、その結果、第２のギア２０１８７８の回転がドライバアクチュエータ２０１８１４を回転させる。したがって、第２のギア２０１８７８が回転するとき、ドライバアクチュエータ２０１８１４が回転して、アンビル２０１８０４とステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２との間の間隙距離ｄを調整する。ハンドルハウジング２０１８１６は、発射リング２０１８２６と、連結部材２０１８９０と、を更に備える。図２５に示すように、連結部材２０１８９０は、ドライバアクチュエータ２０１８１４の凹部２０１８９２の周囲に固定される。したがって、連結部材２０１８９０は、ドライバアクチュエータ２０１８１４と並進するが、ドライバアクチュエータ２０１８１４は、連結部材２０１８９０内を自由に回転する。連結部材２０１８９０は、連結部材２０１８９０を発射リング２０１８２６に接続する、外向きに延在する突起を備える。図２５に示すように、連結部材２０１８９０の突起は、ハウジングアセンブリ２０１８１６のスロット２０１８９４を通って延在する。スロット２０１８９４は、ハンドルアセンブリ２０１８１６の一部の周囲に延在する。発射リング２０１８２６は、ハンドルハウジング２０１８１６に巻き付けられ、また、ハンドルハウジング２０１８１６に対して、スロット２０１８９４を介して連結部材２０１８９０の突起を手動で駆動するように回転可能かつ並進可能である。
発射リング２０１８２６が遠位位置にあるとき、連結部材２０１８９０の突起は、ハンドルハウジング２０１８１６のスロット２０１８９４内に位置付けられる。連結部材２０１８９０がスロット２０１８９４内に位置付けられるとき、連結部材２０１８９０は、ドライバアクチュエータ２０１８１４と、アンビル２０１８０４とステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２との間の間隙距離ｄを調整するように動作可能なステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２内の特徴とを連結する。例えば、連結部材２０１８９０がスロット２０１８９４内を時計方向に回転する場合、間隙距離ｄが減少して、アンビル２０１８０４がステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２に近づく。連結部材２０１８９０がスロット２０１８９４内を反時計回りに回転する場合、間隙距離ｄが増加して、アンビル２０１８０４がステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２から離れる。弾性部材２０１８８８は、連結部材２０１８９０を遠位に付勢する（図２５）ように、連結部材２０１８９０の近位に位置付けられる。次いで、発射リング２０１８２６の連結部材２０１８９０を近位にスロットを通して並進させることができる。発射リング２０１８２６が近位位置にあるとき、連結部材２０１８９０の突起は、スロット内に位置付けられる。連結部材２０１８９０がスロット内に位置付けられるとき、連結部材２０１８９０は、ドライバアクチュエータ２０１８１４と、ドライバアクチュエータ２０１８１４の回転に応答してナイフ及びステープルを駆動するステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２内の特徴とを連結する。例えば、連結部材２０１８９０がスロット内を時計方向に回転する場合、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２がナイフ及びステープルを駆動する。スロットの構成は、連結部材２０１８９０が反時計回りに回転することを防止する。他の好適な連結部材２０１８９０の回転構成が、本明細書の教示を考慮すれば当業者には明らかになるであろう。
図２６に示すように、スイッチ２０１８９８は、連結部材２０１８９０と整列するようにハンドルハウジング２０１８１６内に位置付けられる。モータ動作モードが選択された場合、スイッチ２０１８９８が押し下げられたとき、スイッチ２０１８９８がモータ２０１８２０及び電池２０１８２２を電気的に連結するように構成され、スイッチ２０１８９８が押し下げられないとき、スイッチ２０１８９８がモータ２０１８２０及び電池２０１８２２を電気的に連結解除するように構成される。連結部材２０１８９０は、連結部材２０１８９０が回転するとき、スイッチ２０１８９８に係合して、押し下げるように構成される。
ここで図２９Ａ〜図２９Ｃを参照すると、本実施例では、器具２０１８００は、閉鎖システムと、発射システムと、を備える。閉鎖システムは、トロカール２０１９０４と、トロカールアクチュエータ２０１９０６と、回転ノブ２０１８１２（図２４）と、を備える。上で考察されたように、回転ノブ２０１８１２は、モータに連結して、回転ノブ２０１８１２を時計回り又は反時計回り方向に回転させることができる。アンビル２０１８０４は、トロカール２０１９０４の遠位端に連結することができる。回転ノブ２０１８１２は、トロカール２０１９０４をステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２に対して長手方向に並進させ、それによって、アンビル２０１８０４がトロカール２０１９０４に連結されるとき、アンビル２０１８０４を並進させて、アンビル２０１８０４とステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０４との間で組織をクランプするように動作可能である。発射システムは、トリガと、トリガ作動アセンブリと、ドライバアクチュエータ２０１９０８と、ステープルドライバ２０１９１０と、を備える。ステープルドライバ２０１９１０は、ステープルドライバ２０１９１０が長手方向に作動したときに、組織を切断するように構成されたナイフ２０１９１２などの切断要素を含む。加えて、ステープル２０１９０２は、ステープルドライバ２０１９１０の複数のステープル駆動部材２０１９１４の遠位に位置付けられ、その結果、ステープルドライバ２０１９１０が長手方向に作動したときに、ステープルドライバ２０１９１０はまた、ステープル２０１９０２も遠位に駆動する。したがって、ステープルドライバ２０１９１０がドライバアクチュエータ２０１９０８を介して作動するとき、ナイフ２０１９１２部材２０１９１４は、実質的に同時に、組織２０１９１６を切断し、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２に対して遠位に組織の中へステープル２０１９０２を駆動する。次に、閉鎖システム及び発射システムの構成要素と機能性について、より詳細に説明する。
図２９Ａ〜図２９Ｃに示すように、アンビル２０１８０４は、表面を提供するように器具２０１８００に選択的に連結可能であり、この表面に対して、ステープル２０１９０２を曲げて、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２とアンビル２０１８０４との間に収容された材料をステープル留めすることができる。本実施例のアンビル２０１８０４は、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２に対して遠位に延在するトロカール又は先のとがったロッド２０１９０４に選択的に連結可能である。図２９Ａ〜図２９Ｃを参照すると、アンビル２０１８０４は、アンビル２０１９０４の近位シャフト２０１９１８のトロカール２０１９０４の遠位先端への連結を介して、選択的に連結可能である。アンビル２０１８０４は、略環状のアンビルヘッド２０１９２０と、アンビルヘッド２０１９２０から近位に延在する近位シャフト２０１９１８と、を備える。示される実施例では、近位シャフト２０１９１８は、アンビル２０１８０４をトロカール２０１９０４に選択的に連結するための、弾性的に付勢された保持クリップ２０１９２４を有する管状部材２０１９２２を備えるが、これは単に任意選択のものであり、同様に、アンビル２０１８０４をトロカール２０１９０４に連結するための他の保持機能を使用することができると理解されるべきである。例えば、アンビル２０１８０４をトロカール２０１９０４に連結するために、Ｃクリップ、クランプ、ねじ切り、ピン、接着剤、などを用いることができる。加えて、アンビル２０１８０４は、トロカール２０１９０４に選択的に連結可能であるように説明しているが、いくつかのバージョンでは、近位シャフト２０１９１８は、アンビル２０１８０４が取り付けられるとアンビル２０１８０４をトロカール２０１９０４から取り外すことができないように、一方向の連結機能を含むことができる。一例として、一方向の機能としては、返し、一方向スナップ、コレット、カラー、タブ、バンド、などが挙げられる。当然のことながら、アンビル２０１８０４をトロカール２０１９０４に連結するための更に他の構成が、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかになるであろう。例えば、トロカール２０１９０４は、代わりに中空シャフトとすることができ、近位シャフト２０１９１８は、中空シャフトの中へ挿入可能である鋭利なロッドを備えることができる。
本実施例のアンビルヘッド２０１９２０は、アンビルヘッド２０１９２０の近位面２０１９４０に形成された複数のステープル形成ポケット２０１９３６を備える。したがって、図２９Ｃに示すように、アンビル２０１８０４が閉鎖位置にあり、かつステープル２０１９０２がステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２からステープル形成ポケット２０１９３６の中へ駆動されるとき、ステープル２０１９０２の脚部２０１９３８が曲げられて、完成したステープルを形成する。
アンビル２０１８０４が別個の構成要素である場合、アンビル２０１８０４は、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２に連結される前に、組織２０１９１６の一部分に挿入し、固定することができることを理解すべきである。単なる例として、アンビル２０１８０４は、組織２０１９１６の第１の管状部分に挿入し、固定することができ、一方で、器具２０１８００は、組織２０１９１６の第２の管状部分に挿入し、固定する。例えば、組織２０１９１６の第１の管状部分は、アンビル２０１８０４の一部分に、又はその周りに縫合することでき、組織２０１９１６の第２の管状部分は、トロカール２０１９０４に、又はその周りに縫合することができる。
図２９Ａに示すように、次いで、アンビル２０１８０４がトロカール２０１９０４に連結される。本実施例のトロカール２０１９０４は、最遠位の作動位置で示されている。トロカール２０１９０４のかかる伸長位置は、アンビル２０１８０４を取り付ける前に組織２０１９１６を連結することができる、より大きい面積を提供することができる。加えて、トロカール２０１９０４００の伸長位置はまた、アンビル２０１８０４のトロカール２０１９０４へのより容易な取り付けも提供することができる。トロカール２０１９０４は、テーパ付き遠位先端を更に含む。かかる先端部は、組織を貫通すること、及び／又はアンビル２０１８０４のトロカール２０１９０４への挿入を支援することができるが、テーパ付き遠位先端部は、単に任意選択のものである。例えば、他のバージョンでは、トロカール２０１９０４は、とがっていない先端部を有することができる。加えて又は代替的に、トロカール２０１９０４は、アンビル２０１８０４をトロカール２０１９０４に向かって引き付けることができる磁気部分（図示せず）を含むことができる。当然のことながら、アンビル２０１８０４及びトロカール２０１９０４の更に他の構成及び配設が、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかになるであろう。
アンビル２０１８０４がトロカール２０１９０４に連結されているとき、アンビル２０１８０４の近位面とステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２の遠位面との間の距離が、間隙距離ｄを画定する。本実施例のトロカール２０１９０４は、下で更に詳細に説明するように、アクチュエータハンドルアセンブリ２０１８０８（図２４）の近位端に位置する調節ノブ２０１８１２（図２４）を介して、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２に対して長手方向に移動可能である。したがって、アンビル２０１８０４がトロカール２０１９０４に連結されるとき、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２に対してアンビル２０１８０４を作動させることによって、調節ノブ２０１８１２の回転が間隙距離ｄを拡大又は縮小させる。例えば、図２９Ａ〜図２９Ｂに連続的に示すように、アンビル２０１８０４は、最初の開放位置から閉鎖位置までアクチュエータハンドルアセンブリ２０１８０８に対して近位に作動することが示され、それによって、間隙距離ｄ及び接続される組織２０１９１６の２つの部分の間の距離を低減させる。間隙距離ｄが所定の範囲内に入ると、図２９Ｃに示すように、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２を発射して、アンビル２０１８０４とステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２の間の組織２０１９１６をステープル留め及び切断することができる。下で更に詳細に説明するように、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２は、アクチュエータハンドルアセンブリ２０１８０８のトリガによって組織２０１９１６をステープル留め及び切断するように動作可能である。
図２９Ａ〜図２９Ｃを更に参照すると、ユーザは、アンビルヘッド２０１９２０がステープル留めされる組織２０１９１６の一部分内に位置するように、組織２０１９１６の一部分を管状部材２０１９４４の周りに縫合する。組織２０１９１６をアンビル２０１８０４に取り付けるとき、ユーザがアンビル２０１８０４をトロカール２０１９０４に連結することができるように、保持クリップ２０１９２４、及び管状部材２０１９２２の一部分が組織２０１９１６から外へ突出する。組織２０１９１６をステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２のトロカール２０１９０４及び／又は別の部分に連結した状態で、ユーザは、アンビル２０１８０４をトロカール２０１９０４に取り付け、アンビル２０１８０４をステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２に向かって近位に作動させて、間隙距離ｄを低減させる。器具２０１８００が動作範囲内に入ると、ユーザは、組織２０１９１６の端部を一緒にステープル留めし、それによって、組織２０１９１６の実質的に連続管状部分を形成する。
本実施例のステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２は、シャフトアセンブリ２０１８０６の遠位端に連結され、摺動可能なステープルドライバ２０１９１０、及びステープルポケット２０１９２８内に含まれる複数のステープル２０１９０２を収容する管状ケーシング２０１９２６を備える。本実施例のシャフトアセンブリ２０１８０６は、外側管状部材２０１９４２と、ドライバアクチュエータ２０１９０８と、を備える。ステープル２０１９０２及びステープルポケット２０１９２８は、管状ケーシング２０１９２６の周りに環状配列で配置されている。本実施例では、ステープル２０１９０２及びステープルポケット２０１９２８は、ステープル２０１９０２及びステープルポケット２０１９２８の一対の同心環状列で配置されている。ステープルドライバ２０１９１０は、アクチュエータハンドルアセンブリ２０１８０８（図２４）の回転に応答して、管状ケーシング２０１９２６内で長手方向に作動させるように動作可能である。図２９Ａ〜図２９Ｃに示すように、ステープルドライバ２０１９１０は、トロカール開口部２０１９３０、中央凹部２０１９３２、及び中央凹部２０１９３２の周りに円周方向に配置され、かつシャフトアセンブリ２０１８０６に対して遠位に延在する複数の部材２０１９１４を有する、フレア状の円筒部材を備える。各部材２０１９１４は、ステープルポケット２０１９２８内の複数のステープル２０１９０２の対応するステープル２０１９０２に接触し、係合するように構成されている。したがって、ステープルドライバ２０１９１０をアクチュエータハンドルアセンブリ２０１８０８に対して遠位に作動させるとき、各部材２０１９１４は、対応するステープル２０１９０２を、管状ケーシング２０１９２６の遠位端に形成されたステープル開口２０１９３４を通して、そのステープルポケット２０１９２８の外へ駆動する。各部材２０１９１４がステープルドライバ２０１９１０から延在しているので、複数のステープル２０１９０２は、実質的に同時にステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２から駆動される。アンビル２０１８０４が閉鎖位置にあるとき、ステープル２０１９０２は、ステープル形成ポケット２０１９３６の中へ駆動されて、ステープル２０１９０２の脚部２０１９３８を曲げ、それによって、アンビル２０１８０４とステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０８との間に配置された材料をステープル留めする。図３０は、一例として、部材２０１９１４によってアンビル２０１８０４のステープル形成ポケット２０１９２８に駆動して、脚部２０１９３８を曲げる、ステープル２０１９０２を例証として表す。
図２４〜図３１を参照して本明細書に記載されるモータ付き環状ステープル留め器具２０１８００、２０１０００は、図１６〜図２３に関連して記載される制御回路のいずれかを使用して制御することができる。例えば、図１６を参照して説明されている制御システム４７０。更に、モータ付き環状ステープル留め器具２０１８００は、図１〜図１５に関連して記載されるハブ及びクラウド環境に用いることができる。
環状ステープラ制御アルゴリズム
様々な態様では、本開示は、クランプとステープラとの間の組織又は組織間隙に対するクランプの閉鎖力（force-to-close、ＦＴＣ）に基づいて、独立して作動可能なステープル列を調整するための環状ステープラ制御アルゴリズムを用いて構成される、電動ステープル留め装置を提供する。したがって、例えば、ステープル高さの外側列のストロークは、第１の列のステープルを発射する間の力、組織間隙、又は組織クリープに基づいて調整することができる。閉鎖する際の感知した組織厚さ又は力に基づく少なくとも１つの列のステープルのステープル高さの調整は、組織厚さ／負荷に基づく選択ウインドウの調整に焦点を当てる。他の態様では、選択可能なステープル高さのユーザ調整可能範囲は、アンビル後退動作中に検出される組織負荷に基づいて変更することができる。組織圧縮が増加したとき、又は組織間隙が減少したときに、ウインドウの中央の名目ステープル高さを調整することができる。他の態様では、許容可能なステープルのウインドウ範囲の調整は、圧縮が増加したとき、又は組織間隙が減少したときに表示される。他の態様では、組織圧縮、次いで組織の安定化が完了すると、組織のクリープ速度及び待機時間に基づいて、許容可能な範囲を更に調整することができる。
ステープル形成パラメータの調整
様々な態様では、電動環状ステープラのステープル形成パラメータは、感知した組織特性に基づいて調整することができる。一態様では、制御アルゴリズムは、閉鎖する際又は前のステープル列を発射する際の感知した組織厚さ又は力に基づいて、少なくとも１つの列のステープルのステープル高さを調整するように構成することができる。一態様では、選択可能なステープル高さのユーザ調整可能範囲は、アンビル後退動作中に検出した組織負荷に基づいて変更される。組織圧縮が増加したとき、又は組織間隙が減少したときに、ウインドウの中央の名目ステープル高さを調整する。一態様では、許容可能なステープルのウインドウ範囲の調整は、圧縮が増加したとき、又は組織間隙が減少したときに表示される。一態様では、組織圧縮が完了し、組織が安定すると、組織クリープと待機時間との比率に基づいて、制御アルゴリズムを、許容可能なパラメータ範囲を調整するように更に構成することができる。
図３１は、本開示の少なくとも１つの態様による、環状ステープル留めヘッドアセンブリ２０１００２及びアンビル２０１００４を備える電動環状ステープル留め装置２０１０００の部分切り取り図である。電動環状ステープル留め装置２０１００は、アンビル２０１００４と環状ステープル留めヘッドアセンブリ２０１００２との間で、組織２０１００６の第１の部分及び組織２０１００８の第２の部分をクランプしていることが示されている。アンビル２０１００４と環状ステープル留めヘッドアセンブリ２０１００２との間の組織２０１００６、２０１００８の圧縮は、例えば歪みゲージなどのセンサ２０１０１８で測定される。環状ステープル留めヘッドアセンブリ２０１００２はまた、ナイフ２０１０１９も含み、このナイフは、ステープルの内側列２０１０１０及び外側列２０１０１４が発射され、アンビル２０１００４の対応するステープル形成ポケット２０１０１１、２０１０１５に対して形成された後に、異なる速度で前進して、アンビル２０１００４と環状ステープル留めヘッドアセンブリ２０１００２との間にクランプされた組織２０１００６、２０１００８を切り通すことができる。
図３２は、本開示の少なくとも１つの態様による、第１の列のステープル２０１０１０（内側ステープル）及び第２の列のステープル２０１０１４（外側ステープル）を示す、図３１に示す環状ステープル留めヘッドアセンブリ２０１００２の部分上面図である。内側列のステープル２０１０１０及び第２の列のステープル２０１０１４は、第１のステープルドライバ２０１０１２及び第２のステープルドライバ２０１０１６によって独立して作動可能である。
ここで図３１及び図３２を参照すると、組織２０１００６、２０１００８がアンビル２０１００４と環状ステープル留めヘッドアセンブリ２０１００２との間にクランプされると、第１の間隙δ１が内側列のステープル２０１０１０に設定され、第２の間隙δ２が外側列のステープル２０１０１４に設定される。組織圧縮が増加したとき、又は組織間隙δ１、δ２が減少したときに、ウインドウの中央の名目ステープル高さを調整する。第１のステープルドライバ２０１０１２ドライブが、組織２０１００６、２０１００８を通して、内側列のステープル２０１０１０を駆動し、内側列のステープル２０１０１０がアンビル２０１００４に対して形成される。その後に、第２のステープルドライバ２０１０１６が、組織２０１００６、２０１００８を通して、外側列のステープル２０１０１０を独立して駆動し、外側列のステープル２０１０１４がアンビル２０１００４に対して形成される。
独立して作動可能なステープル列２０１０１０、２０１０１４は、組織２０１００６、２０１００８上のアンビル２０１００４によってクランプされたＦＴＣ、又はアンビル２０１００４のクランプと環状ステープル留めヘッドアセンブリ２０１００２との間の組織間隙δ１、δ２に基づいて形成することができる。したがって、例えば、外側列のステープル２０１０１４のストロークの高さは、第１の列のステープル２０１０１０の発射中のクランプのＦＴＣ、組織間隙δ１、δ２、又は組織クリープに基づいて調整することができる。感知した組織厚さ又はＦＴＣに基づく少なくとも１つの列のステープルのステープル高さの調整は、組織２０１００６、２０１００８の厚さ／閉鎖する際の負荷に基づく選択ウインドウの調整に焦点を当てる。他の態様では、選択可能なステープル高さのユーザ調整可能範囲は、アンビル２０１００４の後退動作中に検出される組織負荷に基づいて変更することができる。組織圧縮（例えば、ＦＴＣ）が増加したとき、又は組織間隙δ１、δ２が減少したときに、ウインドウの中央の名目ステープル高さを、図３７を参照して本明細書に記載されるように調整することができる。他の態様では、許容可能なステープルのウインドウ範囲の調整は、圧縮が増加したとき、又は組織間隙が減少したときに表示される。他の態様では、組織圧縮、次いで組織の安定化が完了すると、組織のクリープ速度及び待機時間に基づいて、許容可能な範囲を更に調整することができる。
ＦＴＣ／組織間隙に基づくステープル列の調整
図３３及び図３４は、本開示の少なくとも１つの態様による、一対のグラフ２０１０２０、２０１０３０を示し、図３５は、本開示の少なくとも１つの態様による、第１の列のステープルの形成に従う第２の列のステープルの駆動速度又は高さの調整を示す、関連する図２０１０４０を示す。図３４〜図３５に表すように、並びに図３１及び図３２も参照すると、電動環状ステープラ２０１０００の制御アルゴリズムは、第１の又は内側列のステープル２０１０１０の中で不格好なステープルの数及び位置を感知し、次いで、それに応じて、その後に第２の又は外側の列のステープル２０１０１４を駆動するためのアンビル高さ、ストローク長さ、若しくはストローク速度、又はこれらの組み合わせを調整して、不十分なステープル形成を伴うエリアに適応させる。
図３３は、本開示の少なくとも１つの態様による、第１のステープルドライバ２０１０１２の実際のストロークがストローク長さの上限未満である場合の、ステープルドライバ２０１０１２、２０１０１６のストロークのグラフ２０１０２０である。図３１及び図３２も参照すると、内側列のステープル２０１０１０は、第１のステープルドライバ２０１０１２によって、第１のストローク長さにわたって第１の発射速度２０１０２２で駆動される。内側列のステープル２０１０１０の中に不格好なステープルが検出されなかった場合、第２のストロークは、単に、線２０１０２６によって示される第１のストロークの終了後に開始し、外側列のステープル２０１０１４は、第２のステープルドライバ２０１０１６によって、第１のストローク長さに必ずしも等しいとは限らない第２のストローク長さにわたって、第１の発射速度２０１０２２に等しい第２の発射速度２０１０２４で駆動される。図３５の図２０１０４０を参照すると、ストローク長さが列２０１０４２に示すような上限に設定され、かつ実際のストロークが上限未満であるとき、内側列のステープル２０１０１０の中に不格好なステープルが存在しない場合、アルゴリズムは、ストローク速度又はアンビル２０１００４の高さを調整しない。しかしながら、内側列のステープル２０１０１０の中に不格好なステープルが検出された場合、アルゴリズムは、ストローク速度を調整することができ、又は例えば図３４に示すように、外側列のステープル２０１０１４を駆動する前に、外側列のステープル２０１０１４の発射開始を遅延させることができる。
図３４は、本開示の少なくとも１つの態様による、第１のステープルドライバ２０１０１２の実際のストロークがストローク長さの上限に等しい場合の、ステープルドライバ２０１０１２、２０１０１６のストロークのグラフ２０１０３０である。図３１及び図３２も参照すると、内側列のステープル２０１０１０は、第１のステープルドライバ２０１０１２によって、第２のストローク長さにわたって第２の発射速度２０１０３１で駆動される。内側列のステープル２０１０１０の中に不格好なステープルが検出された場合、第２のストロークは、単に、線２０１０３２によって示される第１のストロークの終了後のある遅延期間後に開始し、外側列のステープル２０１０１４は、第２のステープルドライバ２０１０１６によって、第３のストローク長さにわたって、第２の発射速度２０１０３１よりも遅い第３の発射速度２０１０３４で駆動される。変位の第２のストロークは、線２０１０３６によって示される変位で終了する。図３５の図２０１０４０を参照すると、ストローク長さが上限の列２０１０４２に示すような上限に設定され、かつ実際のストロークが上限に等しいとき、内側列のステープル２０１０１０の中に不格好なステープルが存在する場合、アルゴリズムは、例えば、外側列のステープル２０１０１４を駆動する前に、ストローク速度を下げること、又は図３４に示すように外側列のステープル２０１０１４の発射開始を遅延させること、又はその両方を行うことができる。
図３５及び図３１〜図３４を参照すると、アルゴリズムによって試験される他の条件としては、ストロークが列２０１０４４に示すような下限に設定された場合、又はストロークが列２０１０４６に示すような中央限界に設定された場合が挙げられる。ストロークが列２０１０４４に示すような下限に設定された場合、内側列のステープル２０１０１０の中に不格好なステープルが検出されなかったとき、アルゴリズムによっていかなる調整も行われない。しかしながら、第１の列のステープル２０１０１０の中に不格好なステープルが検出された場合、アルゴリズムは、下限を増加させて、アンビル２０１００４と環状ステープル留めヘッドアセンブリ２０１００２との間の間隙を増加させる。ストロークが列２０１０４６に示すような中央限界に設定された場合、内側列のステープル２０１０１０の中に不格好なステープルが検出されなかったとき、アルゴリズムによっていかなる調整も行われない。しかしながら、第１の列のステープル２０１０１０の中に不格好なステープルが検出された場合、アルゴリズムは、中央限界を増加させて、アンビル２０１００４と環状ステープル留めヘッドアセンブリ２０１００２との間の間隙を増加させる。
組織パラメータに基づくステープル発射範囲の調整
図３６は、本開示の少なくとも１つの態様による、装置によって感知される組織間隙、閉鎖力（ＦＴＣ）、若しくは組織クリープ安定化、又はこれらの組み合わせに基づいて、使用可能なステープル高さウインドウ２０１０７６、２０１０７８、２０１０８０、２０１０８２によって示される実現可能なステープル発射範囲のグラフィカル表現である。一態様では、ステープラ制御アルゴリズムは、装置によって感知される組織間隙、閉鎖力（ＦＴＣ）、若しくは組織クリープ安定化、又はこれらの組み合わせに基づいて、図３６の使用可能なステープル高さウインドウ２０１０７６、２０１０７８、２０１０８０、２０１０８２によって示される実現可能なステープル発射範囲を調整するように構成することができる。したがって、制御アルゴリズムは、感知したパラメータに基づいて、図３１〜図３５を参照して説明した電動環状ステープル留め装置２０１０００の使用可能なステープル高さウインドウ２０１０７６、２０１０７８、２０１０８０、２０１０８２を調整することができる。
一態様では、電動環状ステープル留め装置２０１０００の制御アルゴリズムは、クリープが最低設定よりも低くなることを防止するように、アンビル２０１００４の高さδ１、δ２を調整する。図３６は、本開示の少なくとも１つの態様による、異なる組織厚さのＦＴＣ及びアンビル２０１００４の閉鎖間隙δ（又は上で説明したアンビル２０１００４の高さ）に従う、実現可能なステープル高さウインドウ２０１０７６、２０１０７８、２０１０８０、２０１０８２を示すグラフ２０１０７０である。図３６に表すように、異なる組織のタイプの実現可能なステープル高さウインドウ２０１０７６、２０１０７８、２０１０８０、２０１０８２は、アンビルの閉鎖間隙及び／又はＦＴＣに従って変化する。
グラフ２０１０７０は、第１の曲線２０１０７２によって示される薄い組織の場合、及び第２の曲線２０１０７４によって示される厚い組織の場合を、水平軸に沿って示されるアンビル２０１００４の閉鎖間隙δ１、δ２の関数として、垂直軸に沿って示されるＦＴＣ（ｌｂｓ）を表す。実現可能なステープル高さウインドウ２０１０７６、２０１０７８、２０１０８０、２０１０８２は、２本の曲線２０１０７２、２０１０７４の間に画定される。薄い組織ゾーン２０１０８４は、第１のアンビル２０１００４の間隙δａと、第３のアンビル２０１００４の間隙δｃとの間に画定される。厚い組織ゾーン２０１０８６は、第２のアンビル２０１００４の間隙δｂと第４のアンビル２０１００４の間隙δｄとの間に画定される。一例として、第１のアンビル２０１００４の間隙δａは、約０．０６０ｍｍであり、第２のアンビル２０１００４の間隙δｂは、約０．０７０ｍｍであり、第３のアンビル２０１００４の間隙δｃは、約０．０８０ｍｍであり、第４のアンビル２０１００４の間隙δｄは、約０．０８５ｍｍである。各実現可能なステープル高さウインドウ２０１０７６、２０１０７８、２０１０８０、２０１０８２は、実現可能なステープル発射範囲２０１０８８、２０１０９０、２０１０９２を画定する。ウインドウ２０１０８２によって示すように、各実現可能なステープル高さウインドウ２０１０７６、２０１０７８、２０１０８０、２０１０８２は、実現可能なステープル発射範囲２０１０８８、２０１０９０、２０１０９２の最大及び最小を示すウインドウインジケータ２０１０９２を含む。したがって、電動環状ステープル留め装置２０１０００は、クリープが最低設定よりも低くなることを防止するように、アンビル２０１００４の高さδを調整する。
図３１〜図３６を参照すると、図３７は、本開示の少なくとも１つの態様による、第１の列のステープル２０１０１０の発射中の力、組織間隙、又は組織クリープに基づいて、外側列のステープル２０１０１４の高さのストロークを調整するための、制御プログラム又は論理構成を表すプロセス２０１０５０の論理フロー図である。このプロセス２０１０５０は、図１６〜図２３を参照して説明した制御回路のいずれかによって実装することができる。このプロセス２０１０５０は、例えば、図１〜図１５を参照して説明したハブ又はクラウドコンピューティング環境に実装することができる。
具体的には、ここで、図３７に表すプロセス２０１０５０を、図２２の制御回路７６０を参照して説明する。２０１５０２で、制御回路７６０は、内側列のステープル２０１０１０及び外側列のステープル２０１０１４の第１のステープルドライバ２０１０１２及び第２のステープルドライバ２０１０１６又はアンビル２０１００４の高さδ１、δ２を、第１の所定の長さに設定する。第１の所定の長さは、上界、下界、又は中央限界とすることができる。内側列のステープル２０１０１０及び外側列のステープル２０１０１４の第１のステープルドライバ２０１０１２及び第２のステープルドライバ２０１０１６又はアンビル２０１００４の高さδ１、δ２が、第１の所定の長さに設定されると、２０１０５４で、制御回路７６０は、第１のステープルドライバ２０１０１２を第１の所定の長さだけ前進させることによって、内側列のステープル２０１０１０を発射する。２０１０５６で、制御回路７６０が、内側ステープル列２０１０１０の中に不格好なステープルの数及び位置を検出した場合、２０１０５８で、制御回路７６０は、外側列のステープル２０１０１４の第２のステープルドライバ２０１０１６のストローク長さ又はアンビル２０１００４の高さδ１、δ２を第２の長さに設定する。様々な態様では、第２のステープルドライバ２０１０１６のストローク長さは、第１のステープルドライバ２０１０１２に使用されるストローク長さよりも長い、又は短い場合がある。他の態様では、制御回路７６０は、第２のステープルドライバ２０１０１６のストローク速度を設定することができ、また、ストローク速度を、第１のステープルドライバ２０１０１２に使用したストローク速度よりも速い、又は遅いストローク速度に調整することができる。他の態様では、制御回路７６０は、第２のステープルドライバ２０１０１６が発射する前の遅延期間を設定することができる。２０１０５８で、外側列のステープル２０１０１４の新しい第２のステープルドライバ２０１０１６又はアンビル２０１００４の高さδ１、δ２が設定されると、２０１０６０で、制御回路７６０は、外側列のステープル２０１０１４を発射する。
ステープル形成の検出
不格好なステープルは、様々な技術を使用して検出することができる。とりわけ、ステープル形成検出技術を図３８〜図４１を参照して説明する。一態様では、ステープル形成の検出は、アンビルポケット接点として実装することができる。ステープル形成技術は、ステープル先端部が個々のアンビルポケットの底部にわたってスクレープすることを感知することによって、「良好な」ステープル形態を感知するために用いることができる。これは、ステープル脚部がアンビルポケットを通過する場合に導通を失う小型電気回路を各アンビルポケットに提供することによって実装することができる。絶縁／導電／絶縁インクの層をアンビルに適用して、これらの回路を形成し、アンビル及び組織の導電材料から回路を隔離することができる。ステープルがアンビルポケット（良好なステープル形態の予測手段）を通過するとき、回路が破壊され、装置がこれを良好なステープル形態と解釈する。使い捨てアンビルは、アンビル材料に直接印字された電気回路を備えることができる。再使用可能なアンビルは、回路を修復することが必要である。これは、発射間の感圧性アップリケとして適用するフィルム回路を提供することによって実装することができる。その上に感圧性接着剤回路を有する特別な固定具は、アンビルへの位置合わせ及び移送を可能にする。収集、伝送、及び分析するデータの量を最小にするために、回路は、外側アンビルポケット内のみにあることができる。組織の流れは、一般に、外側ステープルの脚部に最も影響を及ぼす。したがって、外側ステープルの成功を監視することは、全てのステープルの成功の良好なインジケータである。一態様では、導電性チェックに必要な電流を極めて小さくして、回路がアンビルポケットの外側で切断された場合に発生する、誤った「成功」の解釈を防止するために、回路は、非常に小さい導電性トレースによって印刷することができ、アンビルポケットの外側の回路は、丈夫な保護外層によって外装することができ、及び／又は回路は、アンビル内の（ステープルワイヤが貫通するには細すぎる）細いチャネル内に階層化し、実行させることができる（サブアンビルデッキ）。
特定の場合では、電気回路は、適切に形成されたステープルの経路内に位置付けることができる。かかる場合では、電気回路の電気的導通の遮断は、ステープルが適切に形成されたという指示として解釈することができ、一方で、電気回路の電気的導通の持続は、ステープルが不適切に形成されたという指示として解釈することができる。他の場合では、電気回路は、不適切に形成されたステープルの可能性の高い経路内に位置付けることができる。かかる他の場合では、電気回路の電気的導通の遮断は、ステープルが不適切に形成されたという指示として解釈することができ、一方で、電気回路の電気的導通の持続は、ステープルが適切に形成されたという指示として解釈することができる。
図３８及び図４０Ａ〜図Ｃを参照すると、図３１に示すアンビル２０１００４のステープル形成ポケット２０１０１１、２０１０１５などのステープル形成ポケット２０１０９０は、ステープル脚部２１０１２２が形成されるときに、図３１に示すステープル２０１０１０、２０１０１４などのステープル２０１１２０のステープル脚部２０１１２２によって切断された場合に電気回路の遮断を生じさせる、１つ又は２つ以上の導電性回路要素２０１０９２を含む電気回路に連結することができる。電気回路の導電性回路要素２０１０９２は、適切に形成されたステープル脚部２０１１２２の経路内に位置付けることができる。導電性回路要素２０１０９２の切断は、ステープル２０１１２０が適切に形成されたという指示として解釈することができる。他の場合では、電気回路の導電性回路要素２０１０９２は、不適切に形成されたステープル２０１１２４の可能性の高い経路内に位置付けることができる。かかる場合では、導電性回路要素２０１０９２の切断は、ステープルが不適切に形成されたという指示として解釈することができる。
導電性回路要素２０１０９２以外の電気回路の一部分が切断された場合に生じる、誤った解釈を防止するために、導電性回路要素２０１０９２以外の電気回路の一部分を丈夫な保護外層によって外装することができる。代替的に、導電性回路要素２０１０９２以外の電気回路の一部分は、図３１に示すアンビル２０１００４などのアンビルの組織接触表面２１００９４の下側に階層化及び／又は実行させることができる。代替的に、導電性回路要素２０１０９２以外の電気回路の一部分は、ステープル脚部２０１１２２が貫通するには細すぎる、細いチャネル内に実行させることができる。導電性回路要素２０１０９２が、形成されるステープル２０１１２０によって切断されると、アンビルを交換することができる。代替的に、導電性回路要素２０１０９２は、アンビルを再使用する前に修復することができる。
導電性回路要素２０１０９２の数は、追跡するステープル脚部２０１１２２の数に応じて変更することができる。少なくとも１つの場合では、ステープル形成ポケット２０１０９０ごとに導電性回路要素２０１０９２を含むことができる。代替的に、不格好な可能性が比較的高いステープルに対して、電気回路を戦略的に位置付けることができる。電動環状ステープル留め装置２０１０００の発射順序中には、外側列のステープルよりも内側列のステープルにおいて不適切なステープルの形成が起こる可能性が高いので、導電性回路要素２０１０９２は、アンビルの両側の内側列及び外側列のステープル形成ポケット２０１０９０に配置することができる。
内側列又は外側列のステープル形成ポケット２０１０９０の全てのポケット２０１０９０は、導電性回路要素２０１０９２を含むことができる。したがって、アンビルは、ステープル形成ポケット２０１０９０の各々の電気回路を、アンビルの内側列又は外側列のステープル形成ポケット２０１０９０に含むことができる。代替的に、アンビルのサイズを低減させるために、導電性回路要素２０１０９２は、内側列又は外側列の１つおきのポケット２０１０９０に集中させることができる。少なくとも１つの実施例では、電気回路によって、内側列のステープル２０１１２０内のステープル２０１１２０の近位ステープル脚部２０１１２２のみが不格好について追跡することができる。代替的に、電気回路によって、内側列のステープル２０１１２０内のステープル２０１１２０の遠位のステープル脚部２１０１２２のみが不格好について追跡することができる。
アンビルの組織接触表面２０１０９４に対する電気回路の導電性回路要素２０１０９２の位置は、電気回路の状態の変化を、ステープル脚部２０１１２２の適切な形成と解釈するか、又は不適切な形成と解釈するかを表すことができる。導電性回路要素２０１０９２は、ステープル形成ポケット２０１０９０に隣接して配置することができる。一実施例では、導電性回路要素２０１０９２は、ステープル形成ポケット２０１０９０によって画定された外周部に配置することができる。別の実施例では、導電性回路要素２０１０９２は、ステープル形成ポケット２０１０９０の内面に配置することができる。
図３８及び図４０Ａ〜図Ｃに示すように、ステープル形成ポケット２０１０９０は、外側縁部２０１０９８で組織接触表面２０１０９４と交差する、凹状表面２０１０９６を備える。導電性回路要素２０１０９２は、適切に形成されたステープル２０１１２０の経路内の凹状表面２０１０９６に位置付けることができる。側壁２０１１００は、凹状表面２０１０９６と共に、ステープル脚部２１０１２２の形成トラック２０１１０２を画定する。凹状表面２０１０９６は、第１の接点部分２０１１０４と、深い部分２０１１０６と、端部分２０１１０８と、を含む。第１の接触部分２０１１０４は、ステープル脚部２０１１２０がステープル形成ポケット２０１０９０に進入するときに、ステープル脚部２０１１２２の先端部と最初に接触するように構成される。次いで、ステープル脚部２０１１２０は、凹状表面２０１０９６の深い部分２０１１０６及び端部分２０１０１８に沿って進む形成トラック２０１１０２をたどるときに曲げられる。端部分２０１１０８は、ステープル脚部２０１１２２をステープル２０１１２６の基部に向かって誘導する。
図３８及び図４０Ａ〜図Ｃに示すように、導電性回路要素２０１０９２は、形成トラック２０１１０２を横断して位置付けることができる。第１の接触部分２０１１０４との接触の成功は、ステープル脚部２０１１２２の適切な形成の可能性を高めるので、第１の接触部分２０１１０４を越えた位置で、導電性回路要素２０１０９２を形成トラック２０１１０２に配置することは、適切なステープル２０１１２０又は不適切なステープル２０１１２４の形成を検出する精度を向上させる。
少なくとも１つの実施例では、導電性回路要素２０１０９２は、第１の接触部分２０１１０４と深い部分２０１１０６との間の形成トラック２０１１０２に配置される。少なくとも１つの実施例では、導電性回路要素２０１０９２は、深い部分２０１１０６と端部分２０１１０８との間の形成トラック２０１１０２に配置される。少なくとも１つの実施例では、導電性回路要素２０１０９２は、深い部分２０１１０６内の形成トラック２０１１０２に配置される。少なくとも１つの実施例では、導電性回路要素２０１０９２は、深い部分２０１１０６の中心又は実質的に中心の形成トラック２０１１０２に配置される。少なくとも１つの実施例では、導電性回路要素２０１０９２は、形成トラック２０１１０２の最も深い区画の形成トラック２０１１０２に配置される。少なくとも１つの実施例では、導電性回路要素２０１０９２は、端部分２０１１０８よりも第１の接触部分２０１１０４に近い凹状表面２０１０９６に位置付けられる。少なくとも１つの実施例では、導電性回路要素２０１０９２は、第１の接触部分２０１１０４よりも凹状表面２０１０９６に近い端部分２０１１０８に位置付けられる。
図３８及び図４０Ａ〜図Ｃに示すように、導電性回路要素２０１０９２は、凹状表面２０１０９６に配置することができ、側壁２０１１１０間に延在させることができる。図３９に示すように、導電性回路要素２０１０９２は、ステープル脚部２０１１２２の適切な形成中に、ステープル脚部２０１１２２によって切断される。図３８に示すように、電気回路は、側壁２０１１１０の上に延在させることによって、ステープル形成ポケット２０１０９０に進入させることができる。電気回路は、アンビルの外面に沿って延在させることができる。
図４０Ａは、ステープル２０１１２０の基部２０１１２６から延在するステープル脚部２０１１２２を受容するように構成された、２つの隣接するステープル形成ポケット２０１０９０の断面図である。図３８〜図３９も参照すると、２つのステープル形成ポケット２０１０９０の各々は、その深い部分２０１１０６に配置された導電性回路要素２０１０９２を含む。図４０Ｂに示すように、適切に形成されたステープル２０１１２０は、導電性回路要素２０１０９２を切断又は破壊する。それとは逆に、図４０Ｃに示すように、不格好なステープル２０１１２４は、導電性回路要素２０１０９２を切断又は破壊しない。したがって、図４０Ｂの実施例では、電気回路の電気導通が遮断され、一方で、図４０Ｃの実施例では、電気回路の電気導通はそのままの状態である。
図３８〜図４０Ｃを参照すると、特に、不格好なステープル２０１１２４のステープル脚部２０１１２２の先端部２０１１３０は、最初の接触部分２０１１０４を外れ、代わりに、ステープル形成ポケット２０１０９０の外側で組織接触表面２０１０９４に係合し、不格好を生じさせる。したがって、特定の場合では、ステープル形成ポケット２０１０９０の周囲のエリア内の組織接触表面２０１０９４の上に導電性回路要素２０１０９２を配置することが、ステープルの不格好を検出する際に有用であり得る。かかる導電性回路要素２０１０９２は、ステープル形成ポケット２０１０９０の周囲で組織接触表面２０１０９４に係合することによって、ステープル２０１１２４のようなステープルが不格好であるときに切断されない。かかる場合では、導電性回路要素２０１０９２の破壊は、ステープルの不適切な形成を示す。
様々な例では、導電性回路要素２０１０９２は、隣接するステープル形成ポケット２０１０９０間に位置付けられる。少なくとも１つの実施例では、導電性回路要素２０１０９２は、隣接するステープル形成ポケット２０１０９０の２つの外縁部２０１０９８間に延在する接続表面２０１１１２上へ配置される。一実施例では、導電性回路要素２０１０９２は、ステープル形成ポケット２０１０９０の周囲に延在させることができる。
不適切に形成されたステープル脚部２０１１２２の他の可能性がある経路は、アンビルの外縁部を横に切断する。したがって、１つ又は２つ以上の導電性回路要素をアンビルの外縁部に配置することによって、ステープルの不格好を検出することができる。かかる導電性回路要素を含む電気回路の電気導通の遮断は、かかる外縁部に近づくステープルが不適切に形成されたことを示し、一方で、電気回路の電気導通の持続は、かかる外縁部に近づくステープルが適切に形成されたこと、又は形成中に少なくとも外縁部に係合しなかったことを示す。
図４１及び図３８〜図４０Ｃを参照すると、代替的な態様では、電動環状ステープル留め装置２０１１４０のアンビル２０１１４２部分は、アンビル２０１１４２の外縁部に巻き付けられた導電性回路要素２０１１４４を含む。例えば、図４１に示すように、導電性回路要素２０１１４４は、処理した組織への外傷を低減させるために、アンビル２０１１４２の斜状外縁部に巻き付けられる。図４１に示すように導電性回路要素２０１１４４がアンビル２０１１４２の組織接触表面２０１０９４と面一になるように、外縁部の少なくとも一部分を押し下げて、導電性回路要素２０１１４４の空間を作成る。
ステープルの不格好を検出するために導電性回路要素を用いることは、モータ付き環状ステープル留め装置２０１０００のアンビルに限定する必要はない。様々な場合では、導電性回路要素は、モータ付き環状ステープル留め装置２０１０００のステープルカートリッジ２０１１５２に配置することができる。図４１に示すように、ステープルカートリッジ２０１１５２は、ステープルカートリッジ２０１１５２の組織接触表面２０１１５０に位置付けられたポケット拡張具２０１１４８に配置された導電性回路要素２０１１４６を含む。ポケット拡張具２０１１４８は、ステープル２０１１２０がステープルカートリッジ２０１１５２とアンビル２０１１４２との間にクランプされた組織内に配備されるときに、ステープル脚部２０１１２２を誘導するように、ステープルカートリッジ２０１１５２のステープル空洞に位置付けられる。様々な場合では、ポケット拡張具２０１１４８は、ステープル脚部がそれらの初期位置又は未発射位置にある間、ステープル脚部の端部分又は先端部を隠すように構成される。
導電性回路要素２０１１４４のように、導電性回路要素２０１１４６は、ステープル２０１１２０の適切な形成を評価するために用いられる。図４１に示すように、導電性回路要素２０１１４６は、ポケット拡張具２０１１４８上に配置することができる。特定の場合では、導電性回路要素２０１１４６は、ポケット拡張具２０１１４８の頂部分全体にわたって位置付けることができる。かかる場合では、ステープルカートリッジ２０１１５２の発射順序中に、ステープル脚部２０１１２２がポケット拡張具２０１１４８を出るときに、導電性回路要素２０１１４６を破壊することができる。導電性回路要素２０１１４６はまた、ステープルカートリッジ２０１１５２の組織接触表面２０１１５０の様々な他の位置に位置付けることもできる。
図４２は、論理回路２０１１６０の概略図を示す。マルチプレクサ２０１１６２は、「ｎ」個の入力束２０１１６４のうちの１つを選択することによって、論理回路２０１１６０の入力を提供するために用いることができる。図４２に示すように、「ｎ」は、１０に等しい。図３８〜図４１も参照すると、各入力束２０１１６４は、例えば、図３８〜図４０Ｃに示すようにステープル形成ポケット２０１０９０に配置された導電性回路要素２０１０９２を含む、１２個の分岐を含む。デマルチプレクサ２０１１６６は、論理回路２０１１６０の出力を受け取るように構成される。デマルチプレクサ２０１１６６は、入力束２０１１６４の数に等しい「ｎ」個の任意選択のインジケータ２０１１６８に接続される。
制御回路２０１１７０は、マルチプレクサ２０１１６２及びデマルチプレクサ２０１１６６の制御ラインに電気的に接続される。制御回路２０１１７０は、位置センサ２０１１７２からの入力に基づいて、インジケータ２０１１６８及び対応する入力束２０１１６４を同時に選択するために、マルチプレクサ２０１１６２及びデマルチプレクサ２０１１６６の制御ラインを同期させるように構成される。位置センサ２０１１７２は、アンビル２０１１４２を後退させるときに、アンビル２０１１４２の位置を通信する。上で説明したように、アンビル２０１１４２は、ステープルドライバがステープル２０１１２０をアンビル２０１１４２と変形接触させて配備するときに、ステープル脚部２０１１２２をステープル形成ポケット２０１０９０の中で受け取る。アンビル２０１１４２を後退させるときに、制御回路２０１１７０は、マルチプレクサ２０１１６２及びデマルチプレクサ２０１１６６を用いて、インジケータ２０１１６８によって表される処置領域からの信号入力を提供する、インジケータ２０１１６８及び対応する入力束２０１１６４を選択する。異なるインジケータ２０１１６８及び対応する入力束２０１１６４は、アンビル２０１１４２を後退させるときに、処置領域ごとに連続的に選択される。
制御回路２０１１７０は、内側列のステープル２０１０１０又は外側列のステープル２０１０１４又はこれらの組み合わせ（図３１〜図３２）内の不格好なステープル２０１１２８（図４０Ｃ）の数及び位置を検出又は感知する。最初に展開されたステープル列、例えば内側列のステープル２０１０１０の不格好なステープル２０１１２８（図４０Ｃ）の数及び位置を識別する情報は、例えば、制御回路７６０（図２２）に提供されて、アンビル２０１００４（図３１）の高さを調整し、又はその後に展開されるステープル列のステープルドライバのストロークを調整し、例えば、外側列のステープル２０１０１４のステープルドライバ２０１０１６のストロークを調整する。この技術を用いて、最初に展開されたステープル列の中で不十分な又は不格好なステープルを有するエリアに適合させることができる。
本明細書に記載される主題の様々な態様は、以下の番号付けされた実施例において説明される。
実施例１．外科用ステープル留め器具であって、組織をクランプするように構成されたアンビルと、第１の列のステープル及び第２の列のステープルを備える環状ステープル留めヘッドアセンブリと、第１の列のステープルを駆動するように構成された第１のステープルドライバと、第２の列のステープルを駆動するように構成された第２のステープルドライバとであって、第１及び第２のステープルドライバが、独立して作動可能である、第２のステープルドライバと、アンビルに連結されたモータであって、アンビルを第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成された、モータと、モータに連結された制御回路であって、第１及び第２のステープルドライバのストローク長さを第１の長さに設定し、第１の列のステープルの中で不格好なステープルを検出し、かつ第２のステープルドライバのストローク長さを第２の長さに設定するように構成された、制御回路と、を備える、外科用ステープル留め器具。
実施例２．制御回路が、アンビルをクランプすることと関連付けられたパラメータを感知するように更に構成されている、実施例１に記載の外科用ステープル留め器具。
実施例３．パラメータが、組織間隙、アンビルの閉鎖中の力、組織のクリープ安定化、若しくは発射中の力、又はこれらの任意の組み合わせ、を含む、実施例２に記載の外科用ステープル留め器具。
実施例４．制御回路が、第１のステープルドライバを作動させて、第１の列のステープルを駆動するように更に構成されている、実施例１〜３のいずれか１つに記載の外科用ステープル留め器具。
実施例５．第１及び第２のステープルドライバが、独立して作動可能である、実施例１〜４のいずれか１つに記載の外科用ステープル留め器具。
実施例６．外科用ステープル留め器具であって、組織をクランプするように構成されたアンビルと、第１の列のステープル及び第２の列のステープルを備える環状ステープル留めヘッドアセンブリと、第１の列のステープルを駆動するように構成された第１のステープルドライバと、第２の列のステープルを駆動するように構成された第２のステープルドライバと、アンビルに連結されたモータであって、アンビルを第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成された、モータと、モータに連結された制御回路であって、第１及び第２の列のステープルのステープル高さを第１の高さに設定し、第１の列のステープルの中で不格好なステープルを検出し、かつ第２の列のステープルのステープル高さを第２の高さに設定するように構成された、制御回路と、を備える、外科用ステープル留め器具。
実施例７．制御回路が、アンビルをクランプすることと関連付けられたパラメータを感知するように更に構成されている、実施例６に記載の外科用ステープル留め器具。
実施例８．パラメータが、組織間隙、アンビルの閉鎖中の力、組織のクリープ安定化、若しくは発射中の力、又はこれらの任意の組み合わせ、を含む、実施例７に記載の外科用ステープル留め器具。
実施例９．制御回路が、第１のステープルドライバを作動させて、第１の列のステープルを駆動するように更に構成されている、実施例６〜８のいずれか１つに記載の外科用ステープル留め器具。
実施例１０．第１及び第２のステープルドライバが、独立して作動可能である、実施例６〜９のいずれか１つに記載の外科用ステープル留め器具。
実施例１１．制御回路が、第１の列のステープルの発射中に感知した組織厚さに基づいて、第２の列のステープルのステープル高さを調整するように構成されている、実施例６〜１０のいずれか１つに記載の外科用ステープル留め器具。
実施例１２．制御回路が、第１の列のステープルの発射中に閉鎖するための感知したアンビル力に基づいて、第２の列のステープルのステープル高さを調整するように構成されている、実施例６〜１１のいずれか１つに記載の外科用ステープル留め器具。
実施例１３．制御回路が、アンビルの後退中に検出した組織負荷に基づいて変更される選択可能なステープル高さの範囲内で、ステープル高さを調整するように更に構成されている、実施例６〜１２のいずれか１つに記載の外科用ステープル留め器具。
実施例１４．制御回路は、組織圧縮が増加したとき、又は組織間隙が減少したときに、名目ステープル高さを調整するように構成されている、実施例６〜１３のいずれか１つに記載の外科用ステープル留め器具。
実施例１５．制御回路が、ウインドウ範囲内の名目ステープル高さを表示するように構成されている、実施例１４に記載の外科用ステープル留め器具。
実施例１６．制御回路は、圧縮が増加したとき、又は組織間隙が減少したときに、許容可能なステープル高さのウインドウ範囲を調整するように構成されている、実施例１５に記載の外科用ステープル留め器具。
実施例１７．外科用ステープル留め器具であって、組織をクランプするように構成されたアンビルと、第１の列のステープル及び第２の列のステープルを備える環状ステープル留めヘッドアセンブリと、第１の列のステープルを駆動するように構成された第１のステープルドライバと、第２の列のステープルを駆動するように構成された第２のステープルドライバと、アンビルに連結されたモータであって、アンビルを第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成された、モータと、モータに連結された制御回路であって、第１の列のステープルのアンビル間隙を第１の間隙に設定し、第１の列のステープルの中で不格好なステープルを検出し、かつ第２の列のステープルのアンビル間隙を第２の間隙に設定するように構成された、制御回路と、を備える、外科用ステープル留め器具。
実施例１８．制御回路が、アンビルをクランプすることと関連付けられたパラメータを感知するように更に構成されている、実施例１７に記載の外科用ステープル留め器具。
実施例１９．パラメータが、組織間隙、アンビルの閉鎖中の力、組織のクリープ安定化、若しくは発射中の力、又はこれらの任意の組み合わせ、を含む、実施例１７〜１８のいずれか１つに記載の外科用ステープル留め器具。
実施例２０．制御回路が、第１のステープルドライバを作動させて、第１の列のステープルを駆動するように更に構成されている、実施例１７〜１９のいずれか１つに記載の外科用ステープル留め器具。
いくつかの形態を示し、説明してきたが、添付の「特許請求の範囲」の範囲をかかる詳細に制限又は限定することは、本出願人が意図するところではない。多数の修正、変形、変化、置換、組み合わせ及びこれらの形態の等価物を実装することができ、本開示の範囲から逸脱することなく当業者により想到されるであろう。更に、記述する形態に関連した各要素の構造は、その要素によって行われる機能を提供するための手段として代替的に説明することができる。また、材料が特定の構成要素に関して開示されているが、他の材料が使用されてもよい。したがって、上記の明細書及び添付の特許請求の範囲は、全てのそのような修正、組み合わせ、及び変形を、開示される形態の範囲に含まれるものとして網羅することを意図としたものである点を理解されたい。添付の特許請求の範囲は、全てのそのような修正、変形、変化、置換、修正、及び等価物を網羅することを意図する。
上記の詳細な説明は、ブロック図、フローチャート、及び／又は実施例を介して装置及び／又はプロセスの様々な形態について記載してきた。そのようなブロック図、フローチャート、及び／又は実施例が１つ若しくは２つ以上の機能及び／又は動作を含む限り、当業者に理解されたいこととして、そのようなブロック図、フローチャート、及び／又は実施例に含まれる各機能及び／又は動作は、多様なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの事実上の任意の組み合わせによって、独立してかつ／又は集合的に実装することができる。当業者には、本明細書で開示される形態のうちのいくつかの態様の全部又は一部が、１台又は２台以上のコンピュータ上で稼働する１つ又は２つ以上のコンピュータプログラムとして（例えば、１つ又は２つ以上のコンピュータシステム上で稼働する１つ又は２つ以上のプログラムとして）、１つ又は２つ以上のプロセッサ上で稼働する１つ又は２つ以上のプログラムとして（例えば、１つ又は２つ以上のマイクロプロセッサ上で稼働する１つ又は２つ以上のプログラムとして）、ファームウェアとして、又はこれらの実質的に任意の組み合わせとして集積回路上で等価に実装することができ、また、回路を設計すること、並びに／又はソフトウェア及び／若しくはファームウェアのコードを記述することは、本開示を鑑みれば当業者の技能の範囲内に含まれることが理解されよう。更に、本明細書に記載された主題の機構は、様々な形式で１つ又は２つ以上のプログラム製品として配布されることが可能であり、本明細書に記載した主題の例証的な形態は、配布を実際に行うために使用される信号搬送媒体の特定のタイプにかかわらず適用されることが当業者には理解されるであろう。
様々な開示された態様を実行するように論理をプログラムするために使用される命令は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、キャッシュ、フラッシュメモリ、又は他のストレージなどのシステムのメモリ内に記憶され得る。更に、命令は、ネットワークを介して、又は他のコンピュータ可読媒体によって分配され得る。したがって、機械可読媒体としては、機械（例えば、コンピュータ）によって読み出し可能な形態で情報を記憶又は送信するための任意の機構が挙げられ得るが、フロッピーディスケット、光ディスク、コンパクトディスク、読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、並びに磁気光学ディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、磁気若しくは光カード、フラッシュメモリ、又は、電気的、光学的、音響的、若しくは他の形態の伝播信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）を介してインターネットを介した情報の送信に使用される有形機械可読ストレージに限定されない。したがって、非一時的コンピュータ可読媒体としては、機械（例えば、コンピュータ）によって読み出し可能な形態で電子命令又は情報を記憶又は送信するのに好適な任意のタイプの有形機械可読媒体が挙げられる。
本明細書の任意の態様で使用されるとき、「制御回路」という用語は、例えば、ハードワイヤード回路、プログラマブル回路（例えば、１つ又は２つ以上の個々の命令処理コアを含むコンピュータプロセッサ、処理ユニット、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコントローラユニット、コントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブル論理装置（ＰＬＤ）、プログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array、ＦＰＧＡ））、状態機械回路、プログラマブル回路によって実行される命令を記憶するファームウェア、及びこれらの任意の組み合わせを指すことができる。制御回路は、集合的に又は独立して、例えば、集積回路（integrated circuit、ＩＣ）、特定用途向け集積回路（application-specific integrated circuit、ＡＳＩＣ）、システムオンチップ（ＳｏＣ）、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、サーバ、スマートフォンなどの、より大きなシステムの一部を形成する回路として具現化され得る。したがって、本明細書で使用するとき、「制御回路」としては、少なくとも１つの個別の電気回路を有する電気回路、少なくとも１つの集積回路を有する電気回路、少なくとも１つの特定用途向け集積回路を有する電気回路、コンピュータプログラムによって構成された汎用コンピューティング装置（例えば、本明細書で説明したプロセス及び／若しくは装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムによって構成された汎用コンピュータ、又は本明細書で説明したプロセス及び／若しくは装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムによって構成されたマイクロプロセッサ）を形成する電気回路、メモリ装置（例えば、ランダムアクセスメモリの形態）を形成する電気回路、並びに及び／又は通信装置（例えば、モデム、通信スイッチ、若しくは光−電気機器）を形成する電気回路が挙げられるが、これらに限定されない。当業者は、本明細書で述べた主題が、アナログ若しくはデジタルの形式又はこれらのいくつかの組み合わせで実装されてもよいことを認識するであろう。
本明細書の任意の態様で使用される場合、「論理」という用語は、前述の動作のいずれかを実行するように構成されたアプリケーション、ソフトウェア、ファームウェア、及び／又は回路を指し得る。ソフトウェアは、非一時的コンピュータ可読記憶媒体上に記録されたソフトウェアパッケージ、コード、命令、命令セット、及び／又はデータとして具現化されてもよい。ファームウェアは、メモリ装置内のコード、命令、若しくは命令セット、及び／又はハードコードされた（例えば、不揮発性の）データとして具現化されてもよい。
本明細書の任意の態様で使用するとき、「構成要素」、「システム」、「モジュール」などという用語は、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ、ソフトウェア、又は実行中のソフトウェアのいずれかであるコンピュータ関連エンティティを指すことができる。
本明細書の任意の態様で使用するとき、「アルゴリズム」とは、所望の結果につながる工程の自己無撞着順序を指し、「工程」とは、必ずしも必要ではないが、記憶、転送、結合、比較、及び別様に操作されることが可能な電気又は磁気信号の形態をなすことができる物理的量及び／又は論理状態の操作を指す。これらの信号を、ビット、値、要素、記号、文字、用語、番号などとして言及することが一般的な扱い方である。これらの及び類似の用語は、適切な物理的量と関連付けられ得、また単に、これらの量及び／又は状態に適用される便利な標識である。
ネットワークとしては、パケット交換ネットワークが挙げられ得る。通信装置は、選択されたパケット交換ネットワーク通信プロトコルを使用して、互いに通信することができる。１つの例示的な通信プロトコルとしては、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（Transmission Control Protocol/Internet Protocol、ＴＣＰ／ＩＰ）を使用して通信を可能にすることができるイーサネット通信プロトコルを挙げることができる。イーサネットプロトコルは、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（ＩＥＥＥ）によって発行された２００８年１２月発行の表題「ＩＥＥＥ８０２．３Ｓｔａｎｄａｒｄ」、及び／又は本規格の後のバージョンのイーサネット規格に準拠するか、又は互換性があり得る。代替的に又は追加的に、通信装置は、Ｘ．２５通信プロトコルを使用して互いに通信することができる。Ｘ．２５通信プロトコルは、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ（ＩＴＵ−Ｔ）によって公布された規格に準拠するか、又は互換性があり得る。代替的に又は追加的に、通信装置は、フレームリレー通信プロトコルを使用して互いに通信することができる。フレームリレー通信プロトコルは、Ｃｏｎｓｕｌｔａｔｉｖｅ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｇｒａｐｈ ａｎｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ（ＣＣＩＴＴ）及び／又はｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＡＮＳＩ）によって公布された規格に準拠するか、又は互換性があり得る。代替的に又は追加的に、送受信機は、非同期転送モード（Asynchronous Transfer Mode、ＡＴＭ）通信プロトコルを使用して互いに通信することが可能であり得る。ＡＴＭ通信プロトコルは、ＡＴＭ Ｆｏｒｕｍによって「ＡＴＭ−ＭＰＬＳ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ ２．０」という題で２００１年８月に公開されたＡＴＭ規格及び／又は本規格の後のバージョンに準拠するか、又は互換性があり得る。当然のことながら、異なる及び／又は後に開発されたコネクション型ネットワーク通信プロトコルは、本明細書で等しく企図される。
別段の明確な定めがない限り、前述の開示から明らかなように、前述の開示全体を通じて、「処理する」、「計算する」、「算出する」、「判定する」、「表示する」などの用語を使用する考察は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内で物理的（電子的）量として表現されるデータを、コンピュータシステムのメモリ若しくはレジスタ又はそのような情報記憶、伝送、若しくは表示装置内で物理量として同様に表現される他のデータへと操作及び変換する、コンピュータシステム又は類似の電子計算装置の動作及び処理を指していることが理解されよう。
１つ又は２つ以上の構成要素が、本明細書中で、「ように構成される（configured to）」、「ように構成可能である（configurable to）」、「動作可能である／ように動作する（operable/operative to）」、「適合される／適合可能である（adapted/adaptable）」、「ことが可能である（able to）」、「準拠可能である／準拠する（conformable/conformed to）」などと言及され得る。当業者は、「ように構成される」は、一般に、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、アクティブ状態の構成要素及び／又は非アクティブ状態の構成要素及び／又はスタンドバイ状態の構成要素を包含し得ることを理解するであろう。
「近位」及び「遠位」という用語は、本明細書では、外科用器具のハンドル部分を操作する臨床医を基準として使用される。「近位」という用語は、臨床医に最も近い部分を指し、「遠位」という用語は、臨床医から離れた位置にある部分を指す。便宜上及び明確性のために、「垂直」、「水平」、「上」、及び「下」などの空間的用語が、本明細書において図面に対して使用され得ることが更に理解されよう。しかしながら、外科用器具は、多くの配向及び位置で使用されるものであり、これらの用語は限定的及び／又は絶対的であることを意図したものではない。
当業者は、一般に、本明細書で使用され、かつ特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の本文）で使用される用語は、概して「オープンな」用語として意図されるものである（例えば、「含む（including）」という用語は、「〜を含むが、それらに限定されない（including but not limited to）」と解釈されるべきであり、「有する（having）」という用語は、「〜を少なくとも有する（having at least）」と解釈されるべきであり、「含む（includes）」という用語は、「〜を含むが、それらに限定されない（includes but is not limited to）」と解釈されるべきであるなど）ことを理解するであろう。更に、導入された請求項記載（introduced claim recitation）において特定の数が意図される場合、かかる意図は当該請求項中に明確に記載され、またかかる記載がない場合は、かかる意図は存在しないことが、当業者には理解されるであろう。例えば、理解を助けるものとして、後続の添付の特許請求の範囲は、「少なくとも１つの（at least one）」及び「１つ又は２つ以上の（one or more）」という導入句を、請求項記載を導入するために含むことがある。しかしながら、かかる句の使用は、「ａ」又は「ａｎ」という不定冠詞によって請求項記載を導入した場合に、たとえ同一の請求項内に「１つ又は２つ以上の」又は「少なくとも１つの」といった導入句及び「ａ」又は「ａｎ」という不定冠詞が含まれる場合であっても、かかる導入された請求項記載を含むいかなる特定の請求項も、かかる記載事項を１つのみ含む特許請求の範囲に限定されると示唆されるものと解釈されるべきではない（例えば、「ａ」及び／又は「ａｎ」は通常、「少なくとも１つの」又は「１つ又は２つ以上の」を意味するものと解釈されるべきである）。定冠詞を使用して請求項記載を導入する場合にも、同様のことが当てはまる。
更に、導入された請求項記載において特定の数が明示されている場合であっても、かかる記載は、典型的には、少なくとも記載された数を意味するものと解釈されるべきであることが、当業者には認識されるであろう（例えば、他に修飾語のない、単なる「２つの記載事項」という記載がある場合、一般的に、少なくとも２つの記載事項、又は２つ又は３つ以上の記載事項を意味する）。更に、「Ａ、Ｂ、及びＣなどのうちの少なくとも１つ」に類する表記が使用される場合、一般に、かかる構文は、当業者がその表記を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、限定するものではないが、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの両方、ＡとＣの両方、ＢとＣの両方、及び／又はＡとＢとＣの全てなどを有するシステムを含む）。「Ａ、Ｂ、又はＣなどのうちの少なくとも１つ」に類する表記が使用される場合、一般に、かかる構文は、当業者がその表記を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、限定するものではないが、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの両方、ＡとＣの両方、ＢとＣの両方、及び／又はＡとＢとＣの全てなどを有するシステムを含む）。更に、典型的には、２つ若しくは３つ以上の選択的な用語を表わすあらゆる選言的な語及び／又は句は、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除いて、明細書内であろうと、特許請求の範囲内であろうと、あるいは図面内であろうと、それら用語のうちの１つ、それらの用語のうちのいずれか、又はそれらの用語の両方を含む可能性を意図すると理解されるべきであることが、当業者には理解されよう。例えば、「Ａ又はＢ」という句は、典型的には、「Ａ」又は「Ｂ」又は「Ａ及びＢ」の可能性を含むものと理解されよう。
添付の特許請求の範囲に関して、当業者は、本明細書における引用した動作は一般に、任意の順序で実施され得ることを理解するであろう。また、様々な動作のフロー図がある順序（複数可）で示されているが、様々な動作は、例示されたもの以外の順序で行われてもよく、又は同時に行われてもよいことが理解されるべきである。かかる代替の順序付けの例は、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除いて、重複、交互配置、割り込み、再順序付け、増加的、予備的、追加的、同時、逆、又は他の異なる順序付けを含んでもよい。更に、「〜に応答する」、「〜に関連する」といった用語、又は他の過去時制の形容詞は、一般に、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、かかる変化形を除外することが意図されるものではない。
「一態様」、「態様」、「例示」、「一例示」などへの任意の参照は、その態様に関連して記載される特定の機能、構造、又は特性が少なくとも１つの態様に含まれると意味することは特記に値する。したがって、本明細書の全体を通じて様々な場所に見られる「一態様では」、「態様では」、「例示では」、及び「一例示では」という句は、必ずしも全てが同じ態様を指すものではない。更に、特定の機能、構造、又は特性は、１つ又は２つ以上の態様において任意の好適な様式で組み合わせることができる。
本明細書で参照され、かつ／又は任意の出願データシートに列挙される任意の特許出願、特許、非特許刊行物、又は他の開示資料は、組み込まれる資料が本明細書と矛盾しない範囲で、参照により本明細書に組み込まれる。そのため、また必要な限りにおいて、本明細書に明瞭に記載される開示は、参照により本明細書に組み込まれるあらゆる矛盾する内容に優先するものとする。現行の定義、見解、又は本明細書に記載されるその他の開示内容と矛盾する任意の内容、又はそれらの部分は本明細書に参考により組み込まれるものとするが、組み込まれた内容と現行の開示内容との間に矛盾が生じない程度まで、組み込まれるのみとする。
要約すると、本明細書に記載された構想を用いる結果として得られる多くの利益が記載されてきた。１つ又は２つ以上の形態の上述の記載は、例示及び説明を目的として提示されているものである。包括的であることも、開示された厳密な形態に限定することも意図されていない。上記の教示を鑑みて、修正又は変形が可能である。１つ又は２つ以上の形態は、原理及び実際の応用について例示し、それによって、様々な形態を様々な修正例と共に、想到される特定の用途に適するものとして当業者が利用できるようにするために、選択され記載されたものである。本明細書と共に提示される特許請求の範囲が全体的な範囲を定義することが意図される。
〔実施の態様〕
（１） 外科用ステープル留め器具であって、
組織をクランプするように構成されたアンビルと、
第１の列のステープル及び第２の列のステープルを備える環状ステープル留めヘッドアセンブリと、
前記第１の列のステープルを駆動するように構成された第１のステープルドライバと、
前記第２の列のステープルを駆動するように構成された第２のステープルドライバであって、前記第１及び第２のステープルドライバが、独立して作動可能である、第２のステープルドライバと、
前記アンビルに連結されたモータであって、前記アンビルを第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成された、モータと、
前記モータに連結された制御回路であって、
前記第１及び第２のステープルドライバのストローク長さを第１の長さに設定し、
前記第１の列のステープルの中で不格好なステープルを検出し、かつ
前記第２のステープルドライバの前記ストローク長さを第２の長さに設定するように構成された、制御回路と、を備える、外科用ステープル留め器具。
（２） 前記制御回路が、前記アンビルをクランプすることと関連付けられたパラメータを感知するように更に構成されている、実施態様１に記載の外科用ステープル留め器具。
（３） 前記パラメータが、組織間隙、前記アンビルの閉鎖中の力、組織のクリープ安定化、若しくは発射中の力、又はこれらの任意の組み合わせ、を含む、実施態様２に記載の外科用ステープル留め器具。
（４） 前記制御回路が、前記第１のステープルドライバを作動させて、前記第１の列のステープルを駆動するように更に構成されている、実施態様１に記載の外科用ステープル留め器具。
（５） 前記第１及び第２のステープルドライバが、独立して作動可能である、実施態様１に記載の外科用ステープル留め器具。
（６） 外科用ステープル留め器具であって、
組織をクランプするように構成されたアンビルと、
第１の列のステープル及び第２の列のステープルを備える環状ステープル留めヘッドアセンブリと、
前記第１の列のステープルを駆動するように構成された第１のステープルドライバと、
前記第２の列のステープルを駆動するように構成された第２のステープルドライバと、
前記アンビルに連結されたモータであって、前記アンビルを第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成された、モータと、
前記モータに連結された制御回路であって、
前記第１及び第２の列のステープルのステープル高さを第１の高さに設定し、
前記第１の列のステープルの中で不格好なステープルを検出し、かつ
前記第２の列のステープルのステープル高さを第２の高さに設定するように構成された、制御回路と、を備える、外科用ステープル留め器具。
（７） 前記制御回路が、前記アンビルをクランプすることと関連付けられたパラメータを感知するように更に構成されている、実施態様６に記載の外科用ステープル留め器具。
（８） 前記パラメータが、組織間隙、前記アンビルの閉鎖中の力、組織のクリープ安定化、若しくは発射中の力、又はこれらの任意の組み合わせ、を含む、実施態様７に記載の外科用ステープル留め器具。
（９） 前記制御回路が、前記第１のステープルドライバを作動させて、前記第１の列のステープルを駆動するように更に構成されている、実施態様６に記載の外科用ステープル留め器具。
（１０） 前記第１及び第２のステープルドライバが、独立して作動可能である、実施態様６に記載の外科用ステープル留め器具。
（１１） 前記制御回路が、前記第１の列のステープルの発射中に感知した組織厚さに基づいて、前記第２の列のステープルの前記ステープル高さを調整するように構成されている、実施態様６に記載の外科用ステープル留め器具。
（１２） 前記制御回路が、前記第１の列のステープルの発射中に閉鎖するための感知したアンビル力に基づいて、前記第２の列のステープルの前記ステープル高さを調整するように構成されている、実施態様６に記載の外科用ステープル留め器具。
（１３） 前記制御回路が、前記アンビルの後退中に検出された組織負荷に基づいて変更される選択可能なステープル高さの範囲内で、前記ステープル高さを調整するように更に構成されている、実施態様６に記載の外科用ステープル留め器具。
（１４） 前記制御回路は、組織圧縮が増加したとき、又は組織間隙が減少したときに、名目ステープル高さを調整するように構成されている、実施態様６に記載の外科用ステープル留め器具。
（１５） 前記制御回路が、ウインドウ範囲内の前記名目ステープル高さを表示するように構成されている、実施態様１４に記載の外科用ステープル留め器具。
（１６） 前記制御回路は、圧縮が増加したとき、又は組織間隙が減少したときに、許容可能なステープル高さのウインドウ範囲を調整するように構成されている、実施態様１５に記載の外科用ステープル留め器具。
（１７） 外科用ステープル留め器具であって、
組織をクランプするように構成されたアンビルと、
第１の列のステープル及び第２の列のステープルを備える環状ステープル留めヘッドアセンブリと、
前記第１の列のステープルを駆動するように構成された第１のステープルドライバと、
前記第２の列のステープルを駆動するように構成された第２のステープルドライバと、
前記アンビルに連結されたモータであって、前記アンビルを第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成された、モータと、
前記モータに連結された制御回路であって、
前記第１の列のステープルのアンビル間隙を第１の間隙に設定し、
前記第１の列のステープルの中で不格好なステープルを検出し、かつ
前記第２の列のステープルのアンビル間隙を第２の間隙に設定するように構成された、制御回路と、を備える、外科用ステープル留め器具。
（１８） 前記制御回路が、前記アンビルをクランプすることと関連付けられたパラメータを感知するように更に構成されている、実施態様１７に記載の外科用ステープル留め器具。
（１９） 前記パラメータが、組織間隙、前記アンビルの閉鎖中の力、組織のクリープ安定化、若しくは発射中の力、又はこれらの任意の組み合わせ、を含む、実施態様１８に記載の外科用ステープル留め器具。
（２０） 前記制御回路が、前記第１のステープルドライバを作動させて、前記第１の列のステープルを駆動するように更に構成されている、実施態様１７に記載の外科用ステープル留め器具。

Claims (20)

  1. 外科用ステープル留め器具であって、
    組織をクランプするように構成されたアンビルと、
    第１の列のステープル及び第２の列のステープルを備える環状ステープル留めヘッドアセンブリと、
    前記第１の列のステープルを駆動するように構成された第１のステープルドライバと、
    前記第２の列のステープルを駆動するように構成された第２のステープルドライバであって、前記第１及び第２のステープルドライバが、独立して作動可能である、第２のステープルドライバと、
    前記アンビルに連結されたモータであって、前記アンビルを第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成された、モータと、
    前記モータに連結された制御回路であって、
    前記第１及び第２のステープルドライバのストローク長さを第１の長さに設定し、
    前記第１の列のステープルの中で不格好なステープルを検出し、かつ
    前記第２のステープルドライバの前記ストローク長さを第２の長さに設定するように構成された、制御回路と、を備える、外科用ステープル留め器具。
  2. 前記制御回路が、前記アンビルをクランプすることと関連付けられたパラメータを感知するように更に構成されている、請求項１に記載の外科用ステープル留め器具。
  3. 前記パラメータが、組織間隙、前記アンビルの閉鎖中の力、組織のクリープ安定化、若しくは発射中の力、又はこれらの任意の組み合わせ、を含む、請求項２に記載の外科用ステープル留め器具。
  4. 前記制御回路が、前記第１のステープルドライバを作動させて、前記第１の列のステープルを駆動するように更に構成されている、請求項１に記載の外科用ステープル留め器具。
  5. 前記第１及び第２のステープルドライバが、独立して作動可能である、請求項１に記載の外科用ステープル留め器具。
  6. 外科用ステープル留め器具であって、
    組織をクランプするように構成されたアンビルと、
    第１の列のステープル及び第２の列のステープルを備える環状ステープル留めヘッドアセンブリと、
    前記第１の列のステープルを駆動するように構成された第１のステープルドライバと、
    前記第２の列のステープルを駆動するように構成された第２のステープルドライバと、
    前記アンビルに連結されたモータであって、前記アンビルを第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成された、モータと、
    前記モータに連結された制御回路であって、
    前記第１及び第２の列のステープルのステープル高さを第１の高さに設定し、
    前記第１の列のステープルの中で不格好なステープルを検出し、かつ
    前記第２の列のステープルのステープル高さを第２の高さに設定するように構成された、制御回路と、を備える、外科用ステープル留め器具。
  7. 前記制御回路が、前記アンビルをクランプすることと関連付けられたパラメータを感知するように更に構成されている、請求項６に記載の外科用ステープル留め器具。
  8. 前記パラメータが、組織間隙、前記アンビルの閉鎖中の力、組織のクリープ安定化、若しくは発射中の力、又はこれらの任意の組み合わせ、を含む、請求項７に記載の外科用ステープル留め器具。
  9. 前記制御回路が、前記第１のステープルドライバを作動させて、前記第１の列のステープルを駆動するように更に構成されている、請求項６に記載の外科用ステープル留め器具。
  10. 前記第１及び第２のステープルドライバが、独立して作動可能である、請求項６に記載の外科用ステープル留め器具。
  11. 前記制御回路が、前記第１の列のステープルの発射中に感知した組織厚さに基づいて、前記第２の列のステープルの前記ステープル高さを調整するように構成されている、請求項６に記載の外科用ステープル留め器具。
  12. 前記制御回路が、前記第１の列のステープルの発射中に閉鎖するための感知したアンビル力に基づいて、前記第２の列のステープルの前記ステープル高さを調整するように構成されている、請求項６に記載の外科用ステープル留め器具。
  13. 前記制御回路が、前記アンビルの後退中に検出された組織負荷に基づいて変更される選択可能なステープル高さの範囲内で、前記ステープル高さを調整するように更に構成されている、請求項６に記載の外科用ステープル留め器具。
  14. 前記制御回路は、組織圧縮が増加したとき、又は組織間隙が減少したときに、名目ステープル高さを調整するように構成されている、請求項６に記載の外科用ステープル留め器具。
  15. 前記制御回路が、ウインドウ範囲内の前記名目ステープル高さを表示するように構成されている、請求項１４に記載の外科用ステープル留め器具。
  16. 前記制御回路は、圧縮が増加したとき、又は組織間隙が減少したときに、許容可能なステープル高さのウインドウ範囲を調整するように構成されている、請求項１５に記載の外科用ステープル留め器具。
  17. 外科用ステープル留め器具であって、
    組織をクランプするように構成されたアンビルと、
    第１の列のステープル及び第２の列のステープルを備える環状ステープル留めヘッドアセンブリと、
    前記第１の列のステープルを駆動するように構成された第１のステープルドライバと、
    前記第２の列のステープルを駆動するように構成された第２のステープルドライバと、
    前記アンビルに連結されたモータであって、前記アンビルを第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成された、モータと、
    前記モータに連結された制御回路であって、
    前記第１の列のステープルのアンビル間隙を第１の間隙に設定し、
    前記第１の列のステープルの中で不格好なステープルを検出し、かつ
    前記第２の列のステープルのアンビル間隙を第２の間隙に設定するように構成された、制御回路と、を備える、外科用ステープル留め器具。
  18. 前記制御回路が、前記アンビルをクランプすることと関連付けられたパラメータを感知するように更に構成されている、請求項１７に記載の外科用ステープル留め器具。
  19. 前記パラメータが、組織間隙、前記アンビルの閉鎖中の力、組織のクリープ安定化、若しくは発射中の力、又はこれらの任意の組み合わせ、を含む、請求項１８に記載の外科用ステープル留め器具。
  20. 前記制御回路が、前記第１のステープルドライバを作動させて、前記第１の列のステープルを駆動するように更に構成されている、請求項１７に記載の外科用ステープル留め器具。
JP2020536014A 2017-12-28 2018-11-14 感知した組織厚さ又は閉鎖する際の力に基づく、少なくとも１つの列のステープルのステープル高さの調整 Active JP7297767B2 (ja)

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