JP2023548747A - 外科医制御の二次ディスプレイ及び一次ディスプレイのための通信制御 - Google Patents

外科医制御の二次ディスプレイ及び一次ディスプレイのための通信制御 Download PDF

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Abstract

階層化マルチディスプレイ制御方式は、外科医制御二次ディスプレイ及び一次手術室ディスプレイのための種々の通信制御オプションを提供し得る。電力供給された外科用ツールは、複数のデータ及び／又は撮像源を表示するために、ローカルディスプレイ及び滅菌野の外側の手術室内の少なくとも１つの主モニタと動作可能に通信し得る。ローカルディスプレイは、滅菌野内で外科医によってインタラクト可能であり得る。滅菌野の外側のディスプレイは、腹腔鏡スコープの態様の画像を示し得、スコープ以外の他のデバイスからの重ね合わされた他のデータストリームを含み得る。二次ディスプレイは、その表示されたコンテンツを一次ディスプレイ上に向けるか、又はそれをディスプレイから除去するために使用されてもよい。追加又は除去されるデータストリームは、二次ディスプレイから発信されるか、二次ディスプレイを通過するか、又は二次ディスプレイとネットワーク化されてもよい。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、同時に出願された以下の出願に関連しており、その各々の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
・ 「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ ＴＩＥＲＥＤ ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ ＭＯＤＥＳ ＩＮ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭ」と題する、代理人整理番号ＥＮＤ９２８７ＵＳＮＰ１。
外科用システムは、臨床医が、例えば、モニタなどの１つ又は２つ以上のディスプレイ上で、手術部位及び／又はその１つ又は２つ以上の部分を見ることを可能にできる撮像システムを組み込んでいることが多い。ディスプレイは、外科現場（surgical theater）にローカルであってもよく、かつ／又は、遠隔であってもよい。撮像システムは、手術部位を見て、かつ臨床医が見ることができるディスプレイにビューを送信する、カメラを備えたスコープを含むことができる。スコープとしては、関節鏡、血管鏡、気管支鏡、胆道鏡、結腸鏡、膀胱鏡、食道胃十二指腸鏡、腸鏡、食道十二指腸鏡（胃カメラ）、内視鏡、喉頭鏡、鼻咽喉－腎盂鏡、Ｓ状結腸鏡、胸腔鏡、尿管鏡、及び外視鏡が挙げられるが、これらに限定されない。撮像システムは、認識することができ、かつ／又は臨床医に伝達することができる情報によって制限される場合がある。例えば、三次元空間内の特定の隠れた構造、物理的輪郭、及び／又は寸法は、特定の撮像システムでは手術中に認識できないことがある。追加的に、特定の撮像システムは、手術中に特定の情報を臨床医に通信すること、及び／又は伝達することできない場合がある。
本発明の様々な実施形態によれば、以下の実施例が提供される。
１．電力供給された外科用器具であって、
例えば外科的滅菌野の内側にあり得る、第１のディスプレイ、及び、例えば外科的滅菌野の外側にあり得る、第２のディスプレイに動作可能に接続された通信アレイと、
プロセッサと、を備え、プロセッサが、
マルチディスプレイ制御パラメータを取得することと、
マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて、現在のマルチディスプレイ制御モードを識別することと、
現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成するかどうかを判定することと、
その判定に基づいて、第１のディスプレイ及び第２のディスプレイとインタラクトすることと、を行うように構成されている、電力供給された外科用器具。
２．通信アレイが、外科用ハブに動作可能に接続され、マルチディスプレイ制御パラメータは、外科用ハブからの指示を含む、実施例１に記載の電力供給された外科用器具。
３．通信アレイが、外科用ハブに動作可能に接続され、プロセッサは、外科用ハブから、第１のディスプレイ上に表示するためのコンテンツを受信することと、受信されたコンテンツを第１のディスプレイに送信することと、を行うように更に構成されている、実施例１又は２に記載の電力供給された外科用器具。
４．プロセッサが、現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、第１のディスプレイを介して、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを取得することと、第２のディスプレイを制御するために、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを外科用ハブに送信することと、を行うように更に構成されている、実施例１～３のいずれか１つに記載の電力供給された外科用器具。
５．プロセッサが、現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートしないという判定に基づいて、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データの生成を無効化することを行うように更に構成されている、実施例１～４のいずれか１つに記載の電力供給された外科用器具。
６．プロセッサが、現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、第２のディスプレイ上のコンテンツを変更するというユーザ指示を受信することと、受信されたユーザ指示に基づいて、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成することと、第２のディスプレイを制御するために、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを外科用ハブに送信することと、を行うように構成されている、実施例１～５のいずれか１つに記載の電力供給された外科用器具。
７．第２のディスプレイ上のコンテンツを変更するというユーザ指示が、第１のディスプレイを介して受信される、実施例６に記載の電力供給された外科用器具。
８．ユーザ指示が、第１のディスプレイに関連付けられたコンテンツを第２のディスプレイ上に投影すること、又は第１のディスプレイに関連付けられたコンテンツを第２のディスプレイから除去すること、のうちの少なくとも一方を示す、実施例６又は７に記載の電力供給された外科用器具。
９．電力供給された外科用器具が、外科用データを感知するための少なくとも１つのセンサを備え、プロセッサが、現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、外科用ハブを介して遠隔サーバに集約分析を要求するかどうかを判定することと、
集約分析を要求するという判定に基づいて、集約分析要求を生成することと、通信アレイを介して集約分析応答を受信することと、
第１のディスプレイ上に表示するために、受信された集約分析応答を、感知された外科用データに基づいて生成された外科用データと組み合わせることと、を行うように更に構成されている、実施例１～８のいずれか１つの電力供給された外科用器具。
１０．電力供給された外科用器具が、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイを備える、実施例１～９のいずれか１つに記載の電力供給された外科用器具。
１１．外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイが、電力供給された外科用器具の外部にある、実施例１～１０のいずれか１つに記載の電力供給された外科用器具。
前述の実施例の全てにおいて、第１のディスプレイが言及される場合、それは、好ましくは、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイである。前述の実施例の全てにおいて、第２のディスプレイが言及される場合、それは、好ましくは、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイである。
１２．外科用ハブであって、外科用器具、例えば外科的滅菌野の内側にあり得る、第１のディスプレイ、及び、例えば外科的滅菌野の外側にあり得る、第２のディスプレイに動作可能に接続された通信アレイと、
プロセッサと、を備え、プロセッサが、マルチディスプレイ制御パラメータを取得することと、マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて、現在のマルチディスプレイ制御モードを識別することと、現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを第１のディスプレイから受信するかどうかを判定することと、その判定に基づいて第１のディスプレイ及び第２のディスプレイとインタラクトすることと、を行うように構成されている、外科用ハブ。
１３．プロセッサが、
現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを受信することと、第２のディスプレイに関連付けられた受信された可視化制御データに基づいて、第２のディスプレイを制御することと、を行うように更に構成されている、実施例１２に記載の外科用ハブ。
１４．プロセッサが、
現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、第１のディスプレイ上に表示するために、遠隔サーバから集約分析を読み出すかどうかを判定することと、
現在のマルチディスプレイ制御モードが遠隔集約をサポートするという判定に基づいて、集約分析要求を生成することと、
通信アレイを介して集約分析応答を受信することと、
第１のディスプレイ上に表示するためのコンテンツを生成するために、受信された集約分析応答を少なくとも１つの器具から受信された外科用データと組み合わせることと、を行うように更に構成されている、実施例１２又は１３に記載の外科用ハブ。
１５．外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ及び外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイと通信するための方法であって、マルチディスプレイ制御パラメータを取得することと、マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて、現在のマルチディスプレイ制御モードを識別することと、現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成するかどうかを判定することと、その判定に基づいて、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ及び外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイとインタラクトすることと、を含む、方法。
１６．現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイを介して、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを取得することと、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイを制御するために、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを送信することと、を更に含む、実施例１５に記載の方法。
１７．現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートしないという判定に基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データの生成を無効化することとを更に含む、実施例１５に記載の方法。
１８．現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイ上のコンテンツを変更するというユーザ指示を受信することと、
受信されたユーザ指示に基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成することと、
外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイを制御するために、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを送信することと、を更に含む、実施例１５に記載の方法。
１９．外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイ上のコンテンツを変更するというユーザ指示が、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイを介して受信される、実施例１８に記載の方法。
２０．現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、遠隔サーバに集約分析を要求するかどうかを判定することと、
集約分析を要求するという判定に基づいて、集約分析要求を生成することと、
集約分析応答を受信することと、
感知された外科用データを少なくとも１つのセンサから受信することと、
外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ上に表示するために、受信された集約分析応答を、感知された外科用データに基づいて生成された外科用データと組み合わせることと、を更に含む、実施例１５に記載の方法。
少なくとも実施例１を含む上記実施例として、電力供給された外科用ツールは、第１のディスプレイ及び第２のディスプレイと選択的にインタラクトするように構成され得る。例えば、第１のディスプレイが外科的滅菌野の内側にあり、第２のディスプレイが外科的滅菌野の外側にある場合、これは、電力供給された外科用ツールが、同じ部屋又は異なる部屋にあり得る、手術室の異なる部分のディスプレイと選択的にインタラクトすることを可能にする。滅菌野に関する医療行為の厳守のため、医療専門家は、滅菌野の内側及び外側に存在する複数のディスプレイを利用することから利益を享受し得る。ツールは、選択的インタラクトがマルチディスプレイ制御パラメータによって制御されるように構成されている。実施例として、マルチディスプレイ制御パラメータは、外科用ハブからの指示、サブスクリプションレベルなどの消費者制御パラメータ、又は階層化システムからの指示などの１つ又は２つ以上の指示を含み得る。他の実施例では、マルチディスプレイ制御パラメータは、利用可能なデータ帯域幅、電力容量及び使用量、並びにプロセッサ及びメモリ利用率などのソフトウェア又はハードウェアパラメータを含み得る。これらのソフトウェア又はハードウェアパラメータは、電力供給された外科用ツール、外科用ハブ、第１及び／若しくは第２のディスプレイ、又はそれらの間の任意のシステムのものであり得る。
電力供給された外科用デバイスは、一方向通信モード、滅菌野ディスプレイベースの制御モード、及び／又は遠隔集約分析モードなどの様々なマルチディスプレイ制御モード下で動作し得る。少なくとも実施例３として、ツールは、一方向通信モード下で動作するように構成されている。例示的な一方向通信モードで動作するとき、外科用デバイスは、外科的滅菌野の内側のディスプレイ上に表示するためのコンテンツを受信し、受信されたコンテンツをそのディスプレイに送信し得る。外科的滅菌野の内側のディスプレイ上に表示するためのコンテンツは、外科用ハブから受信され得る。これは、滅菌野内の外科医又は看護師などの医療専門家が、行われている手技に関する情報を見るために有益であり得る。少なくとも実施例４及び６として、ツールは、滅菌野ディスプレイベースの制御モード下で動作するように構成されている。実施例９は、遠隔集約分析モードに対応する。
各モード又は階層は、それぞれの階層又はディスプレイのモードに関連する要件に適合した異なるレベルの通信制御を可能にする。適応制御は、外科医がディスプレイ上で適切な情報を提供されることを可能にする。例えば、基本モード又は基本層では、二次ディスプレイは、単に、外科医が全体的データ環境の一部を視認又はアクセスすることができる場所としての役割を果たす。より洗練されたモード又は階層は、二次ディスプレイが、単に別のディスプレイであることに加えて制御システムとして働くことを可能にし、それによって、接続された環境内のシステム、情報の表示場所、及び情報の記憶場所の制御を可能にする。二次ディスプレイは更に、履歴データセット、使用工程、問題解決、現在の手技に対する価値の画像又はビデオ、類似様式で存在する以前の患者からの比較情報、又は手技提案が常駐し得る、遠隔サーバ上で集約又はコンパイルされたデータに外科医がアクセスするためのディスプレイポータルであり得る。この最も複雑な動作モード又は動作階層では、二次ディスプレイは、ローカルに作成されたコンテンツ及びデータと組み合わせて、ローカルディスプレイ内の遠隔サーバ上に常駐するデータ及び分析を通して通信し、それらのアクセス及び表示を可能にするであろう。
上述した様々なマルチディスプレイ制御モードは、医療専門家制御の二次ディスプレイ及び一次手術室ディスプレイのための様々な通信制御オプションを有する階層化マルチディスプレイ制御を提供する。滅菌野内で使用されるように設計され、外科医による入力及び表示のためにアクセス可能である、ディスプレイユニットによって、外科医は、外科用ハブに結合された他の外科的ディスプレイを制御するために、滅菌野からのインタラクティブ入力制御を提供される。ディスプレイユニットを介した二次ユーザインターフェースは、滅菌野内からの非滅菌ディスプレイの制御を可能にし得、好適な可視化制御を提供し得る。上記の実施例として、レベル又は階層は、ハードウェア、関与するシステムの通信能力、又はユーザからの入力によって制御又は制限され得る。電力供給された外科用器具は、階層化制御のために、外科的滅菌野の内側の二次ディスプレイ及び外科的滅菌野の外側の一次ディスプレイとのインタラクトを適応的に制御することが可能である。階層化マルチディスプレイ制御は、電力供給された外科用器具及び外科用ハブが、滅菌野における二次ディスプレイとのインタラクトを適応的に制御することを可能にする。外科医は、二次ディスプレイ及び一次ディスプレイとのインタラクトを通して、広範囲の情報及び強化された制御を提供され得る。これにより、動作の質及び安全性を更に向上させ得る。
実施例１５～２０の方法、及び実施例１２～１４の外科用ハブは、実施例１～１１の装置に対応する。したがって、実施例１～１に関する上記の考察は、実施例１２～２０にも当てはまる。
本発明の一実施形態によれば、電力供給された外科用デバイスは、１つ又は２つ以上のマルチディスプレイ制御パラメータを取得し、そのマルチディスプレイ制御パラメータに基づいて現在のマルチディスプレイ制御モードを識別するように構成されたプロセッサを含み得る。現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、外科的滅菌野の外側のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成するかどうかが判定され得る。電力供給された外科用デバイスは、その判定に基づいて、外科的滅菌野の内側のディスプレイ及び外科的滅菌野の外側のディスプレイとインタラクトし得る。
マルチディスプレイ制御パラメータは、外科用ハブからの指示を含み得る。マルチディスプレイ制御パラメータは、サブスクリプションレベルなどの消費者制御パラメータを含み得る。マルチディスプレイ制御パラメータは、利用可能なデータ帯域幅、電力容量及び使用量、プロセッサ及びメモリ利用率、並びに／又は内部システム若しくは付属システムを含み得る。マルチディスプレイ制御パラメータは、階層化システムからの指示を含み得る。
電力供給された外科用デバイスは、一方向通信モード、滅菌野ディスプレイベースの制御モード、及び／又は遠隔集約分析モードなどの様々なマルチディスプレイ制御モード下で動作し得る。
例えば、例示的な一方向通信モードで動作するとき、外科用デバイスは、外科的滅菌野の内側のディスプレイ上に表示するためのコンテンツを受信し、受信されたコンテンツをディスプレイに送信し得る。外科的滅菌野の内側のディスプレイ上に表示するためのコンテンツは、外科用ハブから受信され得る。
例えば、例示的な滅菌野ディスプレイベースの制御モードで動作するとき、外科用器具は、外科的滅菌野の内側のディスプレイを介して、外科的滅菌野の外側のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを取得し得る。外科用器具は、外科的滅菌野の外側のディスプレイを制御するために、ディスプレイに関連付けられた可視化制御データを（例えば、外科用ハブに）送信し得る。マルチディスプレイ制御モード下で動作することが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートしないとき、外科用器具は、外科的滅菌野の外側のディスプレイに関連付けられた可視化制御データの生成を無効化し得る。
外科用器具は、現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートすると判定し得、外科的滅菌野の外側のディスプレイ上のコンテンツを変更するというユーザ指示を受信し得る。外科用器具は、受信されたユーザ指示に基づいて、外科的滅菌野の外側のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成し、外科的滅菌野の外側のディスプレイを制御するために、外科的滅菌野の外側のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを（例えば、外科用ハブに）送信し得る。外科的滅菌野の外側のディスプレイ上のコンテンツを変更するというユーザ指示は、外科的滅菌野の内側のディスプレイを介して受信され得る。ユーザ指示は、外科的滅菌野の内側のディスプレイに関連付けられたコンテンツを外科的滅菌野の外側のディスプレイ上に投影すること、又は外科的滅菌野の内側のディスプレイに関連付けられたコンテンツを外科的滅菌野の外側のディスプレイから除去することを指示し得る。
例えば、例示的な遠隔集約分析モードで動作しているとき、外科用器具は、（例えば、外科用ハブを介して）遠隔サーバからの集約分析を要求し得る。外科用器具は、現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、遠隔サーバから（例えば、外科用ハブを介して）集約分析を要求するかどうかを判定し得る。集約分析を要求するという判定に基づいて、集約分析要求が生成され得る。集約分析応答が受信され、外科的滅菌野の内側のディスプレイ上に表示するために、感知された外科用データに基づいて生成された外科用データと組み合わせられ得る。
外科用ハブは、外科用器具、外科的滅菌野の内側のディスプレイ、及び外科的滅菌野の外側のディスプレイに動作可能に接続された通信アレイを含み得る。外科用ハブは、マルチディスプレイ制御パラメータを取得し、マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて現在のマルチディスプレイ制御モードを識別するように構成されたプロセッサを含み得る。外科用ハブは、現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、外科的滅菌野の内側の少なくとも１つのディスプレイ及び外科的滅菌野の外側の少なくとも１つのディスプレイとインタラクトし得る。例えば、外科用ハブは、現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、外科的滅菌野の外側のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを外科的滅菌野の内側のディスプレイから受信するかどうかを判定し得る。
外科用ハブは、一方向通信モード、滅菌野ディスプレイベースの制御モード、及び／又は遠隔集約分析モードなどの種々のマルチディスプレイ制御モード下で動作し得る。
現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、外科用ハブは、外科的滅菌野の外側のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを受信し得、外科的滅菌野の外側のディスプレイに関連付けられた受信された可視化制御データに基づいて、外科的滅菌野の外側のディスプレイを制御し得る。
外科用ハブは、現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ上に表示するために、遠隔サーバから集約分析を読み出すかどうかを判定し得る。現在のマルチディスプレイ制御モードが遠隔集約をサポートするという判定に基づいて、外科用ハブは、集約分析要求を生成し得る。集約分析要求は、滅菌野の内側のディスプレイからの指示に基づいて生成され得る。外科用器具は、集約分析応答を受信し得、受信された集約分析応答を少なくとも１つの器具から受信された外科用データと組み合わせて、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ上に表示するためのコンテンツを生成し得る。
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。 手術室内で外科的手技を行うために使用されている例示的外科用システムを示す。 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つ以上の手術現場、又は外科的手技のための特別に装備された医療施設内の任意の部屋に位置しているモジュール式デバイスをクラウドに接続するように構成された通信ハブを有する外科用データネットワークを例示する。 コンピュータ実装インタラクティブ外科用システムを例示する。 モジュール式制御タワーに結合された複数のモジュールを備える例示的な外科用ハブを例示する。 例示的な外科用器具又はツールを示す。 様々な機能を実施するように起動され得るモータを有する例示的な外科用器具又はツールを例示する。 例示的な状況認識外科用システムの図である。 例証的外科的手技の例示的タイムラインと、外科的手技における各工程において検出されるデータから外科用ハブが行い得る推論とを例示する。 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。 例示的な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例示する。 モジュール式デバイスのための制御プログラム更新を適応的に生成するように構成されている、例示的なコンピュータ実装インタラクティブ外科用システムを例示する。 コントローラ及びモータを有するハンドルと、ハンドルに解放可能に結合されるアダプタと、アダプタに解放可能に結合された装填ユニットとを含む、例示的外な外科用システムを例示する。 動作モードを判定し、その判定されたモードで動作するための例示的なフローを例示する。 動作モードを変更するための例示的なフローを例示する。 グローバル及びローカルディスプレイを備える外科用ハブの一次ディスプレイを例示する。 外科用ハブの一次ディスプレイの実施例を例示する。 外科医が、一組の安全眼鏡を装着している状態で、外科的手技中にハンドル組立体筐体及び無線回路基板を含む外科用器具を使用している、斜視図を図示する。 マルチディスプレイ制御モード下で動作するための例示的なフローを示す。 階層化マルチディスプレイ制御モード下で動作するための例示的なフローを示す。 階層化マルチディスプレイ制御モード下で動作するための例示的なフローを示す。 一方向通信モードなどの例示的マルチディスプレイ制御モードを示す。 滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートし得る、例示的なマルチディスプレイ制御モードを示す。 遠隔データ集約分析をサポートし得る例示的なマルチディスプレイ制御モードを示す。 階層化マルチディスプレイ制御モード下で動作するための例示的なフローを示す。 階層化マルチディスプレイ制御モード下で動作するための例示的なフローを示す。
本願の出願人は、同時出願された以下の米国特許出願を所有しており、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。
・２０１８年３月２９日に出願された「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＨＵＢ ＳＰＡＴＩＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ ＴＯ ＤＥＴＥＲＭＩＮＥ ＤＥＶＩＣＥＳ ＩＮ ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ ＴＨＥＡＴＥＲ」と題する米国出願第１５／９４０，６７１号（代理人整理番号第ＥＮＤ８５０２ＵＳＮＰ）、
・２０１５年４月２１日に発行された、「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＷＩＴＨ ＳＡＦＥＴＹ ＧＬＡＳＳＥＳ」と題する米国特許第９，０１１，４２７号、及び
・２０１８年３月２９日に出願された、「ＡＧＧＲＥＧＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＲＥＰＯＲＴＩＮＧ ＯＦ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＨＵＢ ＤＡＴＡ」と題する米国出願第１５／９４０，６６８号（代理人整理番号第ＥＮＤ８５０１ＵＳＮＰ２）。
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用システム１００は、１つ又は２つ以上の外科用システム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に結合された遠隔サーバ１１３を含み得るクラウド１０４）とを含み得る。各外科用システム１０２は、遠隔サーバ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を含み得る。一実施例では、図１に示すように、外科用システム１０２は、可視化システム１０８、ロボットシステム１１０、及び手持ち式インテリジェント外科用器具１１２を含み、これらは、互いに、及び／又はハブ１０６と通信するように構成されている。いくつかの態様では、外科用システム１０２は、Ｍ個のハブ１０６、Ｎ個の可視化システム１０８、Ｏ個のロボットシステム１１０、及びＰ個の手持ち式インテリジェント外科用器具１１２を含み得、Ｍ、Ｎ、Ｏ及びＰは１以上の整数であり得る。
様々な態様では、可視化システム１０８は、図２に示すように、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、１つ又は２つ以上の画像処理ユニット、１つ又は２つ以上のストレージアレイ、及び１つ又は２つ以上のディスプレイを含み得る。一態様では、可視化システム１０８は、ＨＬ７、ＰＡＣＳ、及びＥＭＲのためのインターフェースを含み得る。可視化システム１０８の様々な構成要素は、２０１８年１２月４日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ，ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ，ＳＴＯＲＡＧＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹ」と題する米国特許出願公開第２０１９－０２００８４４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，３８５号）の見出し「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ」の下で記載されており、当該開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
図２に示すように、一次ディスプレイ１１９は、手術台１１４にいるオペレータに見えるように滅菌野に位置決めされている。加えて、可視化タワー１１１が、滅菌野の外側に位置決めされている。可視化タワー１１１は、互いに離れる方向に面している、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を含み得る。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側のオペレータへの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上に手術部位のライブ映像を維持しながら、撮像デバイス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により、例えば、非滅菌オペレータが、外科的手技に関連する診断工程を実施することを可能にすることできる。
一態様では、ハブ１０６はまた、可視化タワー１１１において非滅菌オペレータ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に転送するように構成され得、診断入力又はフィードバックを、滅菌オペレータが手術台で見ることができる。一実施例では、入力は、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への修正の形態であり得、修正の形態は、ハブ１０６によって一次ディスプレイ１１９に転送され得る。
図２を参照すると、外科用器具１１２が、外科的手技において外科用システム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構成され得る。例えば、２０１９年１２月４日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ，ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ，ＳＴＯＲＡＧＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹ」と題する米国特許出願公開第２０１８－０２００８４４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，３８５号）において、当該特許の開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。可視化タワー１１１において非滅菌オペレータによって入力される診断入力又はフィードバックは、ハブ１０６によって滅菌野内の外科用器具ディスプレイ１１５に転送され得、診断入力又はフィードバックを外科用器具１１２のオペレータが見ることができる。外科用システム１０２とともに使用するのに好適な例示的外科用器具については、「Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｈａｒｄｗａｒｅ」という見出しの下で、例えば、２０１８年１２月４日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ，ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ，ＳＴＯＲＡＧＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹ」と題する米国特許出願第２０１９－０２００８４４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，３８５号）に記載されており、当該特許の開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
図２は、外科手術室１１６内の手術台１１４上に横たわっている患者に対して外科的手技を実施するために使用されている外科用システム１０２の実施例を図示する。ロボットシステム１１０は、外科的手技において外科用システム１０２の一部として使用され得る。ロボットシステム１１０は、外科医コンソール１１８、患者側カート１２０（外科用ロボット）、及び外科用ロボットハブ１２２を含み得る。患者側カート１２０は、外科医が外科医コンソール１１８を通じて手術部位を見ながら、患者の身体の低侵襲切開を通じて、少なくとも１つの着脱可能に結合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、医療用撮像デバイス１２４によって取得することができ、この医療用撮像デバイスは、撮像デバイス１２４を配向するように患者側カート１２０によって操作することができる。外科医のコンソール１１８を通じて外科医にその後の表示を行うために、ロボットハブ１２２を使用して、手術部位の画像を処理することができる。
他の種類のロボットシステムは、外科用システム１０２とともに使用するように容易に適合させることができる。本開示ととも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実施例は、２０１８年１２月４日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＲＯＢＯＴＩＣ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ，ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ，ＡＮＤ ＣＯＮＴＲＯＬ」と題する米国特許出願公開第２０１９－０２０１１３７（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，４０７号）に記載されており、当該特許の開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
クラウド１０４によって実施され、本開示とともに使用するのに好適なクラウドベース分析法の様々な実施例は、２０１８年１２月４日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＣＬＯＵＤ ＢＡＳＥＤ ＤＡＴＡ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ ＦＯＲ ＵＳＥ ＷＩＴＨ ＴＨＥ ＨＵＢ」と題する米国特許出願公開第２０１９－０２０６５６９（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，４０３号）に記載されており、当該特許の開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
様々な態様では、撮像デバイス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み得る。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）センサが挙げられ得るが、これらに限定されない。
撮像デバイス１２４の光学構成要素は、１つ又は２つ以上の照明源、及び／又は１つ又は２つ以上のレンズを含み得る。１つ又は２つ以上の照明源は、術野の一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、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つ以上の照明源は、可視スペクトルだけでなく不可視スペクトル内の電磁エネルギーを照射するように構成され得る。可視スペクトルは、場合によっては、光スペクトル又は発光スペクトルとも称され、人間の目に見える（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の波長に応答する。
不可視スペクトル（例えば、非発光スペクトル）は、可視スペクトルの下及び上にある（すなわち、約３８０ｎｍ未満及び約７５０ｎｍ超の波長の）電磁スペクトルの一部分である。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（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、撮像デバイス１２４は、低侵襲手技において使用するように構成されている。本開示とともに使用するために好適な撮像デバイスの例としては、関節鏡、血管鏡、気管支鏡、胆道鏡、結腸鏡、膀胱鏡、十二指腸鏡、腸鏡、食道胃十二指腸鏡（胃カメラ）、内視鏡、喉頭鏡、鼻咽喉－腎盂鏡、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。
撮像デバイスは、トポグラフィ及び下にある構造を区別するために、マルチスペクトルモニタリングを採用してもよい。マルチスペクトル画像は、電磁スペクトル全体から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、及び紫外からの光を含む特定の波長を感知する器具を使用することによって分離することができる。スペクトル撮像により、赤、緑、青に対する人間の目の受容体では人間の目が取り込むことができない追加情報を抽出することが可能になる。マルチスペクトル撮像の使用は、２０１８年１２月４日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ，ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ，ＳＴＯＲＡＧＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹ」と題する米国特許出願公開第２０１９－０２００８４４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，３８５号）の「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ」という見出しの下でより詳細に記載されており、当該特許の開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。マルチスペクトルモニタリングは、処置された組織に対して上述の試験のうちの１つ又は２つ以上を実施するために、手術タスクが完了した後に術野を移動させるのに有用なツールであり得る。いかなる外科手術中にも手術室及び手術機器の厳格な滅菌が必要であることは自明である。「外科現場」、すなわち、手術室又は処置室において要求される厳格な衛生条件及び滅菌条件は、全ての医療用デバイス及び機器の可能な最も高い滅菌性を必要とする。上記の滅菌プロセスの一部としては、撮像デバイス１２４並びにその付属品及び構成要素を含む、患者と接触するか、又は滅菌野に侵入するあらゆるものを滅菌する必要性が挙げられる。滅菌野は、トレイ内若しく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領域と見なされ得ること、又は滅菌野は、外科的手技の準備が整った患者の直ぐ周囲の領域と見なされ得ることは理解されよう。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、並びにその領域内の全ての備品及び固定具を含み得る。
ここで図３を参照すると、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と通信するハブ１０６が示されている。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、ストレージアレイ１３４、及び手術室マッピングモジュール１３３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。外科的手技中、封止及び／又は切断のための、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／又は組織の灌注と関連付けられる。異なる供給源からの流体ライン、電力ライン及び／又はデータラインは、外科的手技中に絡まり合うことが多い。外科的手技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エンクロージャ１３６は、電力ライン、データライン、及び流体ラインを管理するための統一された環境を提供し、そ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手術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、ハブエンクロージャと、ハブエンクロージャ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接点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つ又はそれ以上を含む。一態様では、組み合わせ発生器モジュールはまた、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、上記の流体ラインは第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、ハブエンクロージャ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している。一態様では、ハブエンクロージャは、流体インターフェースを備える。特定の外科的手技は、２つ以上のエネルギー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つのエネルギータイプは、組織を切断するのにより有益であり得る一方で、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エンクロージャ１３６が異なる発生器を収容して、これらの間のインタラクティブ通信を促進するように構成されているという解決法を提示する。ハブのモジュール式エンクロージャ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的手技で使用するためのモジュール式外科用エンクロージャを提示する。モジュール式外科用エンクロージャは、組織に印加するための第１のエネルギーを発生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エンクロージャはまた、組織に印加するための、第１のエネルギーとは異なる第２のエネルギーを発生させ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のデータ接点及び第２の電力接点を含む第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、を含み、第２のエネルギー発生器モジュールは、電力接点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の電力接点及び第２の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。加えて、モジュール式外科用エンクロージャはまた、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ている、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含む。図３を参照すると、本開示の態様は、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エンクロージャ１３６に関して提示される。ハブのモジュール式エンクロージャ１３６は、モジュール１４０とモジュール１２６とモジュール１２８との間のインタラクティブ通信を更に促進する。発生器モジュール１４０は、ハブのモジュール式エンクロージャ１３６の中に摺動可能に挿入可能な単一のハウジングユニット内に支持される、一体化された単極構成要素、双極構成要素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。発生器モジュール１４０は、単極デバイス１４２、双極デバイス１４４、及び超音波デバイス１４６に接続するように構成することができる。代替的に、発生器モジュール１４０は、ハブのモジュール式エンクロージャ１３６を介してインタラクトする一連の単極発生器モジュール、双極発生器モジュール及び／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エンクロージャ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エンクロージャ１３６内にドッキングされた発生器間のインタラクティブ通信と、を促進するように構成されてもよい。
図４は、医療施設の１つ若しくは２つ以上の手術現場、又は外科手術のために特別に装備された医療施設内の任意の部屋に位置するモジュール式デバイス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に結合された遠隔サーバ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を例示する。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はまた、ローカルコンピュータシステム２１０に結合して、ローカルコンピュータ処理及びデータ操作を提供することができる。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つのデバイス（又はセグメント）から別のデバイス（又はセグメント）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構を含む。インテリジェント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。切り替えハブは、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。
手術現場に位置するモジュール式デバイス１ａ～１ｎは、モジュール式通信ハブ２０３に結合されてもよい。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に結合されて、デバイス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。デバイス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。デバイス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。同じ手術現場に位置するモジュール式デバイス２ａ～２ｍもまた、ネットワークスイッチ２０９に結合されてもよい。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に結合されて、デバイス２ａ～２ｍをクラウド２０４に接続することができる。デバイス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。デバイス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、複数のデバイス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、例えば外科的手技中に、デバイス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、デバイス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デバイスの中でもとりわけ、例えば、内視鏡に結合された撮像モジュール１３８、エネルギーベースの外科用デバイスに結合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、ディスプレイに結合された外科用デバイス、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、デバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍをクラウドに接続する、ネットワークハブ、ネットワークスイッチ及びネットワークルータ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結合されたデバイス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デバイスを有するのではなく、コンピューティングリソースを共有することに依存することは理解されるであろう。「クラウド」という語は、「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、インターネットを介して、外科現場（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に接続されたデバイスに送達される。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つ以上の手術現場内に位置するデバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍの使用及び制御を調整する事業体であり得る。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、ロボット及び手術現場内に位置する他のコンピュータ化デバイスによって収集されたデータに基づいて多数の計算を実施することができる。ハブハードウェアは、複数のデバイス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。
デバイス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により、外科用データネットワークは、外科的転帰の改善、コスト低減、及び患者満足度の改善を提供することができる。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、デバイス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、身体組織のサンプル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理を識別するために、デバイス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、組織の局在化及びマージン確認並びに表現型を含むことができる。撮像デバイスと一体化された様々なセンサを使用し、かつ複数の撮像デバイス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識別するために、デバイス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、デバイス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、外科的手技の結果を改善するために分析されてもよい。こうしたデータ分析は、予後分析処理を更に用いてもよく、標準化された手法を使用することは、外科的治療及び外科医の挙動を確認するか、又は外科的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。
手術現場デバイス１ａ～１ｎは、ネットワークハブに対するデバイス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デバイスとして実装されてもよい。ネットワークハブは、同じ手術現場ネットワーク内に位置するデバイス１ａ～１ｎに接続性を提供することができる。ネットワークハブ２０７は、パケットの形態でデータを収集し、それらを半二重モードでルータに送信し得る。ネットワークハブ２０７は、デバイスデータを転送するためのいかなるメディアアクセス制御／インターネットプロトコル（media access control/Internet Protocol、ＭＡＣ／ＩＰ）も記憶しなくてもよい。デバイス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、情報をどこに送信するかに関するルーティングテーブル又はインテリジェンスを有しなくてもよく、全てのネットワークデータを各接続にわたってクラウド２０４を介して遠隔サーバ２１３（図４）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。
手術現場デバイス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、同じ手術現場内に位置するデバイス２ａ～２ｍをネットワークに接続するためのマルチキャストデバイスであってもよい。ネットワークスイッチ２０９は、フレームの形態でデータをネットワークルータ２１１に送信し得、全二重モードで機能する。複数のデバイス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デバイス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に結合されてもよい。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、デバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍのうちのいずれか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現場又は異なる医療施設の異なる手術現場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つ又はそれ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、パケットの形態でデータをクラウド２０４に送信し得、全二重モードで機能する。複数のデバイス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デバイス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、デバイス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機能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、手術現場内に位置するデバイス１ａ～１ｎとデバイス２ａ～２ｍとの間の通信のために用いられてもよい。
実施例では、手術現場デバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍは、固定デバイス及びモバイルデバイス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。手術現場デバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍは、いくつか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と通信し得、そのような規格又はプロトコルとしては、Ｗｉ－Ｆｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１ファミリー）、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ８０２．１６ファミリー）、ＩＥＥＥ８０２．２０、ｎｅｗ ｒａｄｉｏ（new radio、ＮＲ）、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及びそ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。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などのより短距離の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などのより長距離の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、手術現場デバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍのうちの１つ又は全ての中央接続部としての役割を果たすことができ、フレームとして知られるデータ種類を取り扱うことができる。フレームは、デバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍによって生成されたデータを搬送し得る。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ように、いくつか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、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、スタンドアロンのデバイスとして使用されてもよいか、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、手術現場デバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍをネットワーク化するための良好な選択肢となり得る。
図５は、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システム２００を例示する。コンピュータ実装インタラクティブ外科用システム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用システム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用システム２００は、多くの点で外科用システム１０２と類似する１つ又は２つ以上の外科用システム２０２を含む。各外科用システム２０２は、遠隔サーバ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用システム２００は、例えば、インテリジェント外科用器具、ロボット及び手術現場内に位置する他のコンピュータ化デバイスなどの複数の手術現場デバイスに接続されたモジュール式制御タワー２３６を備える。図６に示すように、モジュール式制御タワー２３６は、コンピュータシステム２１０に結合されたモジュール式通信ハブ２０３を備える。
図５の実施例に示すように、モジュール式制御タワー２３６は、内視鏡２３９に結合された撮像モジュール２３８、エネルギーデバイス２４１に結合された発生器モジュール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、任意選択的にディスプレイ２３７に結合されたスマートデバイス／器具２３５及び非接触センサモジュール２４２に結合されてもよい。手術現場デバイスは、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結合されてもよい。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。とりわけ、デバイス／器具２３５、可視化システム２０８が、本明細書に記載されるように、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に結合されてもよい。モジュール式制御タワー２３６は、撮像モジュール、デバイス／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、画面）に結合されてもよい。ハブディスプレイはまた、モジュール式制御タワーに接続されたデバイスから受信されたデータを、画像及び重ね合わせられた画像とともに表示してもよい。
図６は、モジュール式制御タワー２３６に結合された複数のモジュールを備える外科用ハブ２０６を例示する。モジュール式制御タワー２３６は、例えばネットワーク接続デバイスなどのモジュール式通信ハブ２０３と、例えばローカルでの処理、可視化及び撮像を行うためのコンピュータシステム２１０と、を備えることができる。図６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に接続され得るモジュール（例えば、デバイス）の数を拡張し、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ために、階層化構成で接続することができる。図６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ことができる。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てもよい。クラウド２０４への通信は、有線通信チャネル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、超音波非接触測定デバイス又はレーザ型非接触測定デバイスのいずれかを使用して、外科現場の寸法を測定し、かつ手術室のマップを生成するために、非接触センサモジュール２４２を持ちることができる。超音波ベースの非接触センサモジュールは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年１２月４日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ，ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ，ＳＴＯＲＡＧＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹ」と題する米国特許出願公開第２０１９－０２００８４４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，３８５号）の見出し「Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｈｕｂ Ｓｐａｔｉａｌ Ａｗａｒｅｎｅｓｓ Ｗｉｔｈｉｎ ａｎ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｒｏｏｍ」の下で記載されているように、超音波のバーストを送信し、それが手術現場の周囲壁から跳ね返るときのエコーを受信することによって、手術現場を走査し得、センサモジュールは、手術現場のサイズを判定し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈペアリング距離限界を調節するように構成されている。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、手術現場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現場のサイズを判定し、かつＢｌｕｅｔｏｏｔｈペアリング距離限界を調節することによって、手術現場を走査することができる。
コンピュータシステム２１０は、プロセッサ２４４及びネットワークインターフェース２４５を備えることができる。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に結合することができる。システムバスは、任意の様々な利用可能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、いくつかの種類のバス構造のうちのいずれかであってもよく、それらのアーキテクチャの例としては、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（Peripheral Component Interconnect、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。
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、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。このプロセッサコアは、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（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（electrically erasable programmable read-only memory、ＥＥＰＲＯＭ）及び／又は、１つ又は２つ以上のパルス幅変調（pulse width modulation、ＰＷＭ）モジュール、１つ又は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つ又は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。なお、その詳細は、製品データシートで入手可能である。
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つのコントローラベースの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構を提供するために、とりわけ、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得る。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 SDRAM、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、例えば、ディスク記憶装置などの、取り外し可能／取り外し不可能な揮発性／不揮発性のコンピュータストレージ媒体を含み得る。ディスク記憶装置としては、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デバイスが挙げられ得るが、これらに限定されない。加えて、ディスク記憶装置は、上記のストレージ媒体を、独立して、又は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。他のストレージ媒体としては、コンパクトディスクＲＯＭデバイス（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ドライブ）、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ドライブ）若しくはデジタル多用途ディスクＲＯＭドライブ（digital versatile disc ROM、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。ディスク記憶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、好適な動作環境で記載される基本コンピュータリソースとユーザとの間で媒介として機能するソフトウェアを含み得ることを理解されたい。そ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得る。ディスク記憶装置上に記憶することができ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振るように機能してもよい。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記憶装置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ことができる。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に結合された入力デバイス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ことができる。入力デバイスとしては、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デバイス、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、衛星放送受信アンテナ、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得るが、これらに限定されない。これら及び他の入力デバイスは、インターフェースポートを介し、システムバスを通じてプロセッサに接続する。インターフェースポートとしては、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。出力デバイスは、入力デバイスと同じ種類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、コンピュータシステムからの情報を出力デバイスに出力してもよい。出力アダプタは、特別なアダプタを必要とし得る出力デバイスの中でもとりわけ、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デバイスがあり得ることを例示するために設けることができる。出力アダプタとしては、出力デバイス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得るが、これは例示としてのものであり、限定するものではない。遠隔コンピュータなどの他のデバイス及び／又はデバイスのシステムは、入力機能及び出力機能の両方を提供し得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、ピアデバイス又は他の一般的なネットワークノードなどであり得るが、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、遠隔コンピュータとともに、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、次いで、通信接続部を介して物理的に接続されてもよい。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し得る。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などが挙げられ得る。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（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）が挙げられ得るが、これらに限定されない。
様々な態様では、図６のコンピュータシステム２１０、図５、図６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）を備えることができる。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）技術を用いた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、様々なタスクを実施することができる。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。
通信接続部とは、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／ソフトウェアを指し得る。例示の明瞭さのため通信接続部はコンピュータシステム内部に示されているが、通信接続部はコンピュータシステム２１０の外部にあってもよい。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、例示のみを目的として、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得る。
図７は、本開示の１つ又は２つ以上の態様による、外科用器具又は外科用ツールの制御システム４７０の論理図を例示する。システム４７０は、制御回路を備えることができる。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を含むことができる。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。モータドライバ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結合して、Ｉビームナイフ要素を駆動する。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することができる。位置情報は、プロセッサ４６２に提供されてもよく、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Ｉビーム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。追加のモータが、Ｉビームの発射、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されてもよい。ディスプレイ４７３は、器具の様々な動作状態を表示することができ、データ入力のためのタッチ画面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つのコントローラベースの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構を提供するために、とりわけ、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、様々な機能を実施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を含んでもよい。電気モータ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結合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、モータドライバ４９２は、Ａｌｌｅｇｒｏ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃから入手可能なＡ３９４１であってもよい。他のモータドライバを、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代用することができる。絶対位置決めシステムに関する詳細な説明は、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、これを実際のフィードバックの判定に使用することができる。観測された応答は、シミュレート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適な調整された値であり得、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。
いくつかの実施例では、モータ４８２は、モータドライバ４９２によって制御されてもよく、外科用器具又は外科用ツールの発射システムで用いることができる。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。いくつかの実施例では、モータ４８２としては、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が挙げられ得る。モータドライバ４９２は、例えば、電界効果トランジスタ（field-effect transistor、ＦＥＴ）を含むＨブリッジドライバを備えてもよい。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、ハンドル組立体又はツールハウジングに解除可能に装着された電源組立体によって給電され得る。電源組立体は、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備えてもよい。特定の状況下では、電源組立体の電池セルは、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、電源組立体に結合可能かつ電源組立体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。
モータドライバ４９２は、Ａｌｌｅｇｒｏ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃから入手可能なＡ３９４１であってもよい。Ａ３９４１ ４９２は、ブラシ付きＤＣモータなどの誘導負荷に特別に設計された外部Ｎチャネル電力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）とともに使用するためのフルブリッジコントローラであってもよい。ドライバ４９２は、７Ｖまでの電池電圧に対してフル（＞１０Ｖ）ゲート駆動を提供することができ、かつＡ３９４１が５．５Ｖまでの低減されたゲート駆動で動作することを可能にする、固有の電荷ポンプレギュレータを備えてもよい。ブートストラップコンデンサは、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴに必要とされる上記の電池供給電圧を提供するために用いられてもよい。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使用し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、抵抗器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得る。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示すものであり、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。他のモータドライバを、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代用することができる。
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配置を備えることができる。絶対位置決めシステム用の位置センサ４７２は、変位部材の場所に対応する固有の位置信号を提供することができる。いくつかの実施例では、変位部材は、ギア減速機組立体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してもよい。いくつかの実施例では、変位部材は、駆動歯のラックを含むように適合され、構成され得る発射部材を表してもよい。いくつかの実施例では、変位部材は、発射バー又はＩビームを表してもよく、それらの各々は、駆動歯のラックを含むように適合され、構成され得る。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、Ｉビーム、又は変位され得る任意の要素など、外科用器具又は外科用ツールの任意の可動部材を指すために使用され得る。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Ｉビームに結合することができる。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、Ｉビームの直線変位を追跡することができる。様々な態様では、変位部材は、線形変位を測定するのに好適な任意の位置センサ４７２に結合されてもよい。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Ｉビーム、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結合されてもよい。直線変位センサは、接触式変位センサ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 transformer、ＬＶＤＴ）、差動可変磁気抵抗型変換器（differential variable reluctance transducer、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状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状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状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状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。
電気モータ４８２は、変位部材上の駆動歯の組又はラックと噛合係合で装着されるギア組立体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、変位部材のいくつかの直線長手方向並進に対応するように、ギア組立体に動作可能に結合されてもよい。ギアリング及びセンサの配置は、ラックピニオン配置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することができ、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、ギア減速機組立体の対応する駆動ギアと噛合係合するための、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し得る。変位部材は、長手方向に移動可能な発射部材、発射バー、Ｉビーム、又はこれらの組み合わせを表し得る。
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と同等であってもよく、ｄ１は、変位部材に結合されたセンサ素子の１回転した後に変位部材が点「ａ」から点「ｂ」まで移動する長手方向の直線距離である。センサ配置は、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結合されてもよい。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よりも大きい整数である）が、単独で、又はギアの減速との組み合わせで用いられてもよい。スイッチの状況は、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、マイクロコントローラ４６１にフィードバックされてもよい。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。センサ配置の位置センサ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、全磁界又は磁界のベクトル成分を測定するかどうかに従っ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。両方の種類の磁気センサを生産するために使用される技術は、物理学及び電子工学の多くの態様を包含し得る。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得る。
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てもよい。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されてもよい。位置センサ４７２は、マイクロコントローラ４６１とインターフェースされ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ってもよく、磁石の上方に位置してもよい位置センサ４７２の領域内に４つのホール効果素子を含む。高解像度ＡＤＣ及びスマート電力管理コントローラもまた、チップ上に設けられてもよい。座標回転デジタルコンピュータ（coordinate rotation digital computer、ＣＯＲＤＩＣ）プロセッサは、桁毎法及びボルダーアルゴリズムとしても知られており、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てもよい。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に送信されてもよい。位置センサ４７２は、１２ビット又は１４ビットの分解能を提供することができる。位置センサ４７２は、小型のＱＦＮ１６ピン４ｘ４ｘ０．８５ｍｍパッケージで提供されるＡＳ５０５５チップであってもよい。
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。電源は、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、他のセンサが設けられてもよい。いくつかの態様では、他のセンサとしては、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配置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結合され、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。物理的システムの計算された応答は、入力を知ることによって物理的システムの状況及び出力がどうなるかを予測するために、質量、慣性、粘性摩擦、誘導抵抗などの特性を考慮に入れることができる。
絶対位置決めシステムは、デバイスアクチュエータ、駆動バー、ナイフなどの位置を推定するためにモータ４８２がとった前方又は後方への工程の数を単に計数する従来の回転エンコーダで必要とされ得るように、変位部材をリセット（ゼロ又はホーム）位置に後退又は前進させることなく、器具の電源投入時に変位部材の絶対位置を提供することができる。
センサ４７４、例えば、歪みゲージ又は微小歪みゲージなどは、エンドエフェクタの１つ又は２つ以上のパラメータ、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、を測定するように構成することができる。測定された歪みは、デジタル信号に変換されて、プロセッサ４６２に提供されてもよい。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Ｉビームに加えられる発射力を測定することができる。Ｉビームは、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して、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。Ｉビームはまた、Ｉビームが発射バーによって遠位に前進させられる際に組織を切断するために使用することができる、鋭利な切刃を含んでもよい。代替的に、モータ４８２により引き込まれる電流を測定するために、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に提供されてもよい。
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。エンドエフェクタによる治療されている組織への力を測定するために、歪みゲージをエンドエフェクタに結合することができる。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することができる、微小歪みゲージなどの歪みゲージセンサ４７４を備えてもよい。一態様では、歪みゲージセンサ４７４は、組織圧縮を示し得る、クランプ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に提供されてもよい。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が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によって用いられ得る技術、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。
外科用器具又は外科用ツールの制御システム４７０はまた、図５及び図６に示すようにモジュール式通信ハブ２０３と通信するための有線通信回路又は無線通信回路を備えてもよい。
図８は、様々な機能を実施するために起動され得る複数のモータを備える外科用器具又は外科用ツールを例示する。特定の例では、第１のモータを起動させて第１の機能を実施することができ、第２のモータを起動させて第２の機能を実施することができ、第３のモータを起動させて第３の機能を実施することができ、第４のモータを起動させて第４の機能を実施することができる、といった具合である。特定の例では、ロボット外科用器具６００の複数のモータは個々に起動されて、エンドエフェクタにおいて発射運動、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、例えばシャフト組立体を介してエンドエフェクタに伝達することができる。
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Ｉビーム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、発射モータ駆動組立体６０４に動作可能に結合されてもよい。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内へと配備し、かつ／又はＩビーム要素の切刃を前進させて、捕捉された組織を切断してもよい。Ｉビーム要素は、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、外科用器具又は外科用ツールは、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、閉鎖モータ駆動組立体６０５と動作可能に結合されてもよい。閉鎖運動によって、エンドエフェクタは、例えば、組織を捕捉する、開放構成から接近構成へと移行することができる。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移行され得る。
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組立体６０８ａ、６０８ｂに動作可能に結合され得る。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。
本明細書に記載するように、外科用器具又は外科用ツールは、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、個別に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が停止した状態を維持している間に、複数のステープルを発射させ、及び／又は切刃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Ｉビーム要素を遠位に前進させるために、発射モータ６０２と同時に起動されてもよい。
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とも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、ロボット外科用器具の複数のモータに対して個々に結合可能かつ分離可能であってもよい。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に個別に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インターフェース接続から、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インターフェース接続へと選択的に切り替えることができる。
少なくとも１つの実施例では、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８に示すように、スイッチ６１４は、複数の位置及び／又は状況間を移動又は移行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と電気的に結合してもよく、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と電気的に結合してもよく、第３の位置６１８ａでは、例えば、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と電気的に結合してもよく、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と電気的に結合してもよい。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と電気的に結合してもよい。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８に示すように、共通制御モジュール６１０は、１つ又は２つ以上のＨブリッジＦＥＴを備え得るモータドライバ６２６を備えてもよい。モータドライバ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に結合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、マイクロコントローラ６２０を使用して、例えば、本明細書に記載のように、モータが共通制御モジュール６１０に結合されている間に、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」）及び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」）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、本明細書に記載の複数の機能及び／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のうちの１つ又は２つ以上は、例えば、プロセッサ６２２に結合されてもよい。
特定の例では、電源６２８を使用して、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「電源パック」）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、モータドライバ６２６を制御して、共通の制御モジュール６１０に結合されたモータの位置、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、モータドライバ６２６に信号伝達して、共通の制御モジュール６１０に結合されるモータを停止及び／又は無効化することができる。「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デバイス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け入れ、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デバイスであってもよい。これは、内部メモリを有し得るので、逐次的デジタル論理の一実施例であり得る。プロセッサは、二進数法で表される数字及び記号で動作し得る。
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ととも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。
メモリ６２４は、共通制御モジュール６１０に結合可能な外科用器具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。
１つ又は２つ以上の機構及び／又はセンサ、例えば、センサ６３０などを用いて、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Ｉビーム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。
図９は、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５１００の図を例示する。いくつかの例示では、データソース５１２６は、例えば、モジュール式デバイス５１０２（患者及び／又はモジュール式デバイス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み得る）、データベース５１２２（例えば、患者記録を含むＥＭＲデータベース）、及び患者モニタリングデバイス５１２４（例えば、血圧（blood pressure、ＢＰ）モニタ、及び心電図（electrocardiography、ＥＫＧ）モニタ）を含んでもよい。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、データから外科的手技に関するコンテキスト情報を導出するように構成され得る。受信されたデータから推測されるコンテキスト情報は、例えば、実施される外科的手技の種類、外科医が実行している外科的手技の特定の工程、手術されている組織の種類、又は処置の対象である体腔を含むことができる。外科用ハブ５１０４のいくつかの態様による、受信されたデータから外科的手技に関する情報を導出又は推定するためのこの能力は、「状況認識」と称することもある。一例示では、外科用ハブ５１０４は、受信されたデータから外科的手技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、様々な異なる方法でデータソース５１２６から受信されたデータから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。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、患者モニタリングデバイス５１２４、及び／又はモジュール式デバイス５１０２からのデータ）を、外科的手技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）を含むことができる。言い換えると、機械学習システムは、提供された入力から外科的手技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することができる。実施例では、状況認識システムは、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）と関連付けて外科的手技に関する事前に特性評価されたコンテキスト情報を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クエリに応答して、ルックアップテーブルは、モジュール式デバイス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。実施例では、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デバイス５１０２の特定の制御調節、又は一組の制御調節に関連付けることができる。実施例では、状況認識システムは、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ことができ、それらは、コンテキスト情報を入力として提供された際、１つ又は２つ以上のモジュール式デバイス５１０２の１つ又は２つ以上の制御調節を生成又は読み出す。
状況認識システムを組み込んだ外科用ハブ５１０４は、外科用システム５１００に多くの利点をもたらすことができる。１つの利点は、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得、これは、外科的手技の過程中の処理精度、及び／又はデータの使用を改善する。以前の実施例に戻ると、状況認識外科用ハブ５１０４は、どの種類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鎖するための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、組織の種類に合わせて外科用器具のモータを正確に加速又は減速させることができる。
手術されている組織の種類は、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用器具の圧縮速度と負荷閾値になされる調節に影響を及ぼし得る。状況認識外科用ハブ５１０４は、実施されている外科的手技が胸部手技であるのか、又は腹部手技であるのかを推定することができ、これにより、外科用ハブ５１０４は、外科用ステープル留め及び切断用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であるのか（胸部手技の場合）、又は胃であるのか（腹部手技の場合）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用器具の圧縮速度及び負荷閾値を、組織の種類に合わせて適切に調節することができる。
送気手技中に手術されている体腔の種類は、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（外科的手技が送気を利用していると判定することによって）加圧下にあるかどうかを判定し、手技種類を判定することができる。ある手技種類は、一般に、特定の体腔内で実施され得るので、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。こうして、状況認識外科用ハブ５１０４は、胸部手技及び腹部手技の両方に対して一貫した量の煙排出を提供し得る。
実施されている手技の種類は、超音波外科用器具又は高周波（radio frequency、ＲＦ）電気外科用器具が動作するための最適なエネルギーレベルに影響を及ぼし得る。例えば、関節鏡下手技は、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ので、より高いエネルギーレベルを必要とし得る。状況認識外科用ハブ５１０４は、外科的手技が関節鏡下手技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」）を調節することができる。関連して、手術されている組織の種類は、超音波外科用器具又はＲＦ電気外科用器具が動作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、どの種類の外科的手技が実施されているかを判定し、次いで、外科的手技について予想される組織形状に従って、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、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、単に手技ごとにではなく、外科的手技の過程にわたって調節するように構成することができる。状況認識外科用ハブ５１０４は、外科的手技のどの工程が実施されているか、又は引き続き実施されるかを判定し、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、外科的手技の工程に従って予想される組織種類に適切な値までエネルギーレベルを設定することができる。
実施例では、外科用ハブ５１０４が１つのデータソース５１２６から導き出される結論を改善するために、追加のデータソース５１２６からデータを導出することも可能である。状況認識外科用ハブ５１０４は、モジュール式デバイス５１０２から受信したデータを、他のデータソース５１２６から外科的手技に関して構築されたコンテキスト情報で強化し得る。例えば、状況認識外科用ハブ５１０４は、医療用撮像デバイスから受信されたビデオ又は画像データに従って、止血が行われたかどうか（すなわち、手術部位での出血が止まったかどうか）を判定するように構成することができる。しかしながら、場合によっては、ビデオ又は画像データは、決定的ではない可能性がある。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へと通信可能に接続されたＢＰモニタで感知された血圧）を、止血の視覚データ又は画像データ（例えば、外科用ハブ５１０４へと通信可能に結合された医療用撮像デバイス１２４（図２）からの）と比較して、ステープルライン又は組織溶着の完全性に関する判定を行うように更に構成することができる。言い換えると、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となり得る。
例えば、状況認識外科用ハブ５１０４は、手技の後続の工程で器具の使用が必要であると判定した場合、ＲＦ電気外科用器具が接続されている発生器を先を見越して起動させることができる。エネルギー源を先を見越して起動することにより、手技の先行する工程が完了すると直ぐに器具を使える状態にすることができる。
状況認識外科用ハブ５１０４は、外科医が見る必要があると予想される手術部位の特徴に従って、外科的手技の現工程、又は後続の工程が、ディスプレイ上の異なるビュー又は倍率を必要とす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、それに応じて、ディスプレイは外科的手技にわたって自動的に調節するように、表示されたビュー（例えば、可視化システム１０８用に医療用撮像デバイスから供給される）を適切に先を見越して変更することができる。
状況認識外科用ハブ５１０４は、外科的手技のどの工程が実施されているか、又はその後に外科的手技のどの工程が実施されることになるか、及び特定のデータ又はデータ間の比較が外科的手技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求めるのを待つことなく、実施されている外科的手技の工程に基づいて、データ画面を自動的に呼び出すように構成することができる。
エラーは、外科的手技のセットアップ中、又は外科的手技の過程中にチェックすることができる。例えば、状況認識外科用ハブ５１０４は、手術現場が、実施される外科的手技用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、実施されている外科的手技の種類を判定し、対応するチェックリスト、製品位置、又はセットアップ要件を（例えば、メモリから）読み出し、次いで、現在の手術現場のレイアウトを、実施されていると外科用ハブ５１０４が判定した外科的手技の種類の標準レイアウトと比較するように構成することができる。いくつかの例示では、外科用ハブ５１０４は、処置のための項目リスト、及び／又は外科用ハブ５１０４とペアリングされたデバイスのリストを、所与の外科的手技のための項目及び／又はデバイス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。リスト間に何らか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デバイス５１０２、患者モニタリングデバイス５１２４、及び／又は他の手術用項目が欠落していることを示す警告を提供するように構成することができる。いくつかの例示では、外科用ハブ５１０４は、例えば、近接センサを介してモジュール式デバイス５１０２及び患者モニタリングデバイス５１２４の相対距離又は相対位置を判定するように構成することができる。外科用ハブ５１０４は、デバイスの相対位置を、特定の外科的手技用に提案又は予測されるレイアウトと比較することができる。レイアウト間に何らかの不連続性が存在する場合、外科用ハブ５１０４は、外科的手技の現在のレイアウトが提案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することができる。
状況認識外科用ハブ５１０４は、外科医（又は、他の医療従事者）が誤りを犯していた、又はそうでなければ外科的手技の過程中に予想される行動の過程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、実施されている外科的手技の種類を判定し、機器使用の工程又は順序の対応リストを（例えば、メモリから）読み出し、次いで、外科的手技の過程中に実施されている工程又は使用されている機器を、実施されていると外科用ハブ５１０４が判定した外科的手技の種類に対して予想される工程又は機器と比較するように構成することができる。いくつかの例示では、外科用ハブ５１０４は、外科的手技における特定の工程で予期しない行動が実施されていること、又は予期しないデバイス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することができる。
外科用器具（及び他のモジュール式デバイス５１０２）は、各外科的手技の特定のコンテキストに合わせて調節されてもよく（異なる組織種類への調節など）、外科的手技中の行動を検証してもよい。次の工程、データ、及びディスプレイ調節は、手技の特定のコンテキストに従って、外科室内の外科用器具（及び他のモジュール式デバイス５１０２）に提供され得る。
図１０は、例示的な外科的手技のライムライン５２００と、外科的手技の各工程でデータソース５１２６から受信されたデータから外科用ハブ５１０４が導出することができるコンテキスト情報と、を例示する。図９に例示するタイムライン５２００の以下の記載では、図９も参照すべきである。タイムライン５２００は、手術現場のセットアップで始まり、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技の過程中に、看護師、外科医及び他の医療従事者によって行われるであろう典型的な工程を図示することができる。状況認識外科用ハブ５１０４は、外科的手技の過程全体にわたってデータソース５１２６からデータを受信することができ、そのデータには、医療関係者が外科用ハブ５１０４とペアリングされたモジュール式デバイス５１０２を利用するたびに生成されるデータが含まれる。外科用ハブ５１０４は、ペアリングされたモジュール式デバイス５１０２及び他のデータソース５１２６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行わ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５１０４の状況認識システムは、例えば、報告を生成するために処置に関するデータを記録すること、医療関係者によって行われている工程を検証すること、特定の手技工程に関連し得るデータ又はプロンプトを（例えば、ディスプレイ画面を介して）提供すること、コンテキストに基づいてモジュール式デバイス５１０２を調節する（例えば、モニタを起動する、医療用撮像デバイスの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）こと、及び本明細書に記載の任意の他のそのような行動を行うことが可能であり得る。
この例示的な手順における第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を読み出すことができる。ＥＭＲにおいて選択された患者データに基づいて、外科用ハブ５１０４は、実施される処置が胸部手技であることを判定する。第２の５２０４、職員は、手技のために入来する医療用品をスキャンすることができる。外科用ハブ５１０４は、スキャンされた用品を様々な種類の手技において利用され得る用品のリストと相互参照し、用品の組み合わせが、胸部手技に一致することを確認することができる。更に、外科用ハブ５１０４はまた、手技が楔形切除術ではないと判定することが可能であってもよい（入来する用品が、胸部楔形切除術に必要な特定の用品を含まないか、又は別様に胸部楔形切除術に対応していないかのいずれかであるため）。第３の５２０６、医療従事者は、外科用ハブ５１０４に通信可能に接続されたスキャナ５１２８を介して患者バンドをスキャンすることができる。次いで、外科用ハブ５１０４は、スキャンされたデータに基づいて患者の身元を確認することができる。第４の５２０８、医療職員が補助機器をオンにする。利用されている補助機器は、外科的手技の種類、及び外科医が使用する技術によって異なり得るが、この例示的なケースでは、排煙器、送気器及び医療用撮像デバイスが挙げられる。起動されると、モジュール式デバイス５１０２である補助機器は、それらの初期化プロセスの一部として、モジュール式デバイス５１０２の特定の近傍内に位置する外科用ハブ５１０４と自動的にペアリングすることができる。次いで、外科用ハブ５１０４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デバイス５１０２の種類を検出することによって、外科的手技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５１０４は、ペアリングされたモジュール式デバイス５１０２のこの特定の組み合わせに基づいて、外科的手技がＶＡＴＳ手術であると判定することができる。患者のＥＭＲからのデータの組み合わせ、処置に用いら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デバイス５１０２の種類に基づいて、外科用ハブ５１０４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５１０４が、何の特定の処置が行われているかを知ると、次いで外科用ハブ５１０４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、次いで接続されたデータソース５１２６（例えば、モジュール式デバイス５１０２及び患者モニタリングデバイス５１２４）からその後受信したデータを相互参照して、外科的手技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５２１０、職員は、ＥＫＧ電極及び他の患者モニタリングデバイス５１２４を患者に取り付ける。ＥＫＧ電極及び他の患者モニタリングデバイス５１２４は、外科用ハブ５１０４とペアリングすることができる。外科用ハブ５１０４が患者モニタリングデバイス５１２４からデータの受信を開始すると、外科用ハブ５１０４は、例えば、プロセス５２０７に記載するように、患者が手術現場にいることを確認することができる。第６の５２１２、医療関係者は患者に麻酔を導入することができる。外科用ハブ５１０４は、例えば、ＥＫＧデータ、血圧データ、人工呼吸器データ又はこれらの組み合わせを含む、モジュール式デバイス５１０２、及び／又は患者モニタリングデバイス５１２４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、肺区域切除手技の術前部分が完了し、手術部分が開始する。
第７の５２１４、手術されている患者の肺が、虚脱され得る（換気が対側肺に切り替えられる間に）。外科用ハブ５１０４は、人工呼吸器データから、例えば、患者の肺が虚脱していることを推定することができる。外科用ハブ５１０４は、患者の肺が虚脱したのを検出したことを、手技の予期される工程（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、手技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手技における第１の手術工程であり得ると判定することができる。第８の５２１６、医療用撮像デバイス５１０８（例えば、スコープ）を挿入することができ、医療用撮像デバイスからのビデオ映像を開始することができる。外科用ハブ５１０４は、医療用撮像デバイスへの接続を通じて医療用撮像デバイスデータ（すなわち、ビデオ又は画像データ）を受信することができる。医療用撮像デバイスデータを受信すると、外科用ハブ５１０４は、外科的手技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５１０４は、行われている特定の処置が、肺葉切除術ではなく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、楔形切除術は外科用ハブ５１０４によって既に考慮に入れられていないことに留意されたい）。医療用撮像デバイス１２４（図２）からのデータを利用して、様々な方法で、例えば、患者の解剖学的構造の可視化に対して向けられている医療用撮像デバイスの角度を判定することによって、利用されている（すなわち、起動されており、外科用ハブ５１０４とペアリングされている）数又は医療用撮像デバイスを監視することによって、及び利用されている可視化デバイスの種類を監視することによって、行われている処置の種類に関するコンテキスト情報を判定することができる。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する場合があるのに対し、ＶＡＴＳ区域切除術を実施するための１つの技術は、カメラを、区域裂に対して前方肋間位置に配置する。状況認識システムは、例えば、パターン認識技術又は機械学習技術を使用して、患者の解剖学的構造の可視化に従って、医療用撮像デバイスの位置を認識するように訓練することができる。ＶＡＴＳ肺葉切除術を実施するための例示的な技術は、単一の医療用撮像デバイスを利用することができる。ＶＡＴＳ区域切除術を実施するための例示的な技術は、複数のカメラを利用する。ＶＡＴＳ区域切除術を実施するための例示的な技術は、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へと通信可能に結合できる）を利用するが、これはＶＡＴＳ肺葉切除術では利用されない。医療用撮像デバイス５１０８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５１０４は、行われている特定の種類の外科的手技、及び／又は特定の種類の外科的手技に使用されている技術を判定することができる。
第９の５２１８、外科チームは、手技の切開工程を開始することができる。外科用ハブ５１０４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５１０４は、受信したデータを外科的手技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、上述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。第１０の５２２０、外科チームは、手技の結紮工程に進むことができる。外科用ハブ５１０４は、器具が発射されていることを示すデータを外科用ステープル留め及び切断器具から受信し得るため、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５１０４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、プロセス内の読み出しされた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。第１１の５２２２、手技の区域切除術の部分を実施することができる。外科用ハブ５１０４は、外科用ステープル留め及び切断器具からのデータ（そのカートリッジからのデータを含む）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ているステープルのサイズ又は種類に対応することができる。異なる種類のステープルが異なる種類の組織に利用されるので、カートリッジのデータは、ステープリング及び／又は横切開されている組織の種類を示すことができる。この場合、発射されているステープルの種類は実質組織（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５１０４は、処置の区域切除術の部分が行われていると推定することができる。第１２の５２２４、結節切開工程が行われる。外科用ハブ５１０４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、漏れ試験を行っ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、これにより外科用ハブ５１０４がこの推定を行うことができる。異なる器具が特定のタスクに対してより良好に適合するので、外科医が、手技における特定の工程に応じて、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）器具との間を定期的に交互に切り替えることに留意されたい。したがって、ステープリング器具／切断器具及び手術用エネルギー器具が使用される特定のシーケンスは、外科医が処置のどの工程を実行しているかを示すことができる。第１２の工程５２２４が完了すると、切開部閉鎖、及び手技の術後部分を開始することができる。
第１３の５２２６、患者の麻酔を元に戻すことができる。外科用ハブ５１０４は、例えば、人工呼吸器データに基づいて（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、医療関係者が様々な患者モニタリングデバイス５１２４を患者から取り外す工程であり得る。したがって、外科用ハブ５１０４は、ハブがＥＫＧ、ＢＰ、及び患者モニタリングデバイス５１２４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５１０４と通信可能に結合された各種データソース５１２６から受信したデータに従って、外科用ハブ５１０４は、所与の外科的手技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。
図１０に示すタイムライン５２００の第１の工程５２０２に示すように、ＥＭＲデータベースからの患者データを利用して、実施される外科的手技の種類を推定することに加えて、患者データはまた、状況認識外科用ハブ５１０４によって利用されて、ペアリングされたモジュール式デバイス５１０２の制御調節を生成することができる。
図１１は、本開示の少なくとも１つの態様による、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、及び手術現場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てもよい。コンピュータ実装インタラクティブ外科用システムは、クラウドベースの分析システムを含むことができる。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、一般にクラウドベースの医療システムであってもよい。図１１に示すように、クラウドベースの分析システムは、複数の外科用器具７０１２（器具１１２と同じ又は類似であってよい）と、複数の外科用ハブ７００６（ハブ１０６と同じ又は類似であってよい）と、外科用ハブ７００６をクラウド７００４（クラウド２０４と同じ又は類似であってよい）に結合するための外科用データネットワーク７００１（ネットワーク２０１と同じ又は類似であってよい）と、を備えてもよい。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に通信可能に結合されてもよい。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に通信可能に結合されてもよい。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遠隔集中型供給源であり得る。図１１に示すように、クラウド７００４へのアクセスは、ネットワーク７００１を介して達成することができ、このネットワーク７００１は、インターネットであってもよく、又は他の好適なコンピュータネットワークであってもよい。クラウド７００４に結合され得る外科用ハブ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、本明細書に記載する様々な外科的手技又は手術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もよい。
加えて、外科用器具７０１２は、（これも送受信機を備え得る）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）内の手術現場などの、特定の位置を示すことができる。例えば、外科用ハブ７００６のメモリは、位置データを記憶することができる。図１１に示すように、クラウド７００４は、中央サーバ７０１３（遠隔サーバ７０１３と同じ又は同様であってもよい）、ハブアプリケーションサーバ７００２、データ分析モジュール７０３４、及び入出力（input/output、「Ｉ／Ｏ」）インターフェース７００６を備える。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、クライアント外科用ハブ７００６による要求を監視し、その要求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、好適なメモリデバイス７０１０に結合された１つ又は２つ以上のプロセッサ７００８を備えることができる。メモリデバイス７０１０は、実行されると、プロセッサ７００８に、クラウドベースのデータ分析、動作、提案、及び以下で説明するその他の動作のための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み得る。更に、プロセッサ７００８は、独立して、又はハブ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内に常駐し得る、集約された医療データのデータベース２２１２を備えてもよい。
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。そのような集約されたデータは、クラウド７００４の集約された医療データベース７０１２内に記憶されてもよい。具体的には、クラウド７００４は、有利にも、集約されたデータ上でデータ分析及び動作を実行して、洞察をもたらし、及び／又は個別のハブ７００６がそれ自体では達成できない機能を行うことができる。この目的のために、図１１に示すように、クラウド７００４と外科用ハブ７００６とは、情報を送信及び受信するように通信可能に結合されている。Ｉ／Ｏインターフェース７００６は、ネットワーク７００１を介して複数の外科用ハブ７００６に接続されている。このようにして、Ｉ／Ｏインターフェース７００６は、外科用ハブ７００６と集約された医療データデータベース７０１１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７００６は、クラウドベースの分析システムの読み取り／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に送信され得る。Ｉ／Ｏインターフェース７００６は、ユニバーサルシリアルバス（universal serial bus、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んでもよい、１つ又は２つ以上の高速データポートを含んでもよい。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もよい。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によるハブ７００６を介する要求を管理し、集約された医療データのデータベース７０１１へのアクセスを制御し、負荷分散を実行し得る。データ分析モジュール７０３４は、図１２を参照してより詳細に記載する。
本開示に記載す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などの医療用デバイスを使用して実施される医療手術及び手技のコンテキスト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もよい。特に、外科用器具７０１２は、外科手術の成績を改善するための技術を実施するために、クラウド７００４とインタラクトするように構成されたデジタル外科用デバイスであってよい。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との間のインタラクションの態様を制御できるように、タッチ制御式ユーザインターフェースを備えてもよい。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もできる。
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機能アーキテクチャを例示するブロック図である。クラウドベースの分析システムは、医療分野において特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を含むことができる。図１２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上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たハブアプリケーション７０１４を介して支援されてもよい。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（application program interface、ＡＰＩ）７０１６は、ハブアプリケーション７０１４に対応する一組のプロトコル及びルーチンを規定することができる。加えて、ＡＰＩ ７０１６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ベース７０１２へのデータの記憶及び集約された医療データベース７０１２からの読み出しを管理することができる。キャッシュ７０１８はまた、データを（例えば、一時的に）記憶することができ、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読み出しのためにＡＰＩ ７０１６に結合することができる。図１２のデータ分析モジュール７０３４は、リソース最適化７０２０、データ収集及び集約７０２２、認可及びセキュリティ７０２４、制御プログラム更新７０２６、患者転帰分析７０２８、提案７０３０、並びに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ことができる。他の好適なデータ分析モジュールも、いくつかの態様により、クラウド７００４によって実装され得る。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のために使用され得る。
例えば、データ収集及び集約モジュール７０２２は、顕著な特徴又は構成（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得る。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項分類を適用することを含み得る。より一般的には、二項分類は、望ましい事象（例えば、成功した外科的手技）又は望ましくない事象（例えば、誤発射若しく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得る。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対応し得る。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のデータベース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、集約された編成データを集約された医療データのデータベース２２１２に記憶してよい。
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の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、外科用ステープル留め器具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ル留め器具７０１２の最適な発注点を決定することができる。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ことができる。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、誤り率が予測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提供者）に提案することができる。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、製品再注文点などのより良好なサプライ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の提案を提供することができる。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はそれぞれ、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表示画面を有することもできる。
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。これに関連して、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。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使用するタイミングに関する提案を外科用７００６に送信することができる場合もある。したがって、クラウドベースの分析システムは、共通変数を制御しながら、収集された大規模な生データを分析し、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得る。例えば、クラウドベースの分析システムは、医療行為の種類、患者の種類、患者の数、同様の種類の器具を使用する医療提供者間の地理的類似性などを、１つの医療施設が単独で独立して分析することはできない方法で、分析、評価、及び／又は集約することができる。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の提案を実施するように構成することができる。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）結果と結び付ける相関関係を識別することができる。そ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得る。対応するハブ７００６を介して送信され得る器具７０１２に対する更新は、クラウド７００４のデータ収集及び集約モジュール７０２２によって収集及び分析された集約された成績データを組み込み得る。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、集約された成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。
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によって管理され得る。各外科用ハブ７００６は、ユーザ名、パスワード、及びその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。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得る（例えば、特定の定義された種類の情報の送信又は受信を行ってよい）。この目的のために、クラウド７００４の集約された医療データのデータベース７０１１は、提供された資格情報の正確さを検証するための認定された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とのインタラクトのための様々なレベルの許可に関連付けられてよい。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、及び禁止されたデバイスの「ブラックリスト」を含み得るその他のデバイスのデータベースを維持することができる。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、クラウドとインタラクトすることを許可されなくてもよい一方で、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さなくてもよく、かつ／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防止されてもよい。追加的に又は代替的に、クラウド７００４は、非互換性又はその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、偽造医療用デバイス、及びそのようなデバイスの、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得る無線信号を送信してもよい。有線送受信機も、信号を送信するために使用することができる。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デバイス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、認可資格情報を動的に生成してもよい。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、暗号化することもできる。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送信する準備ができていることを示すことができる。これに応答して、クラウド７００４は、集約された医療データのデータベース７０１１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得る。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。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、特定の部類の外科用器具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、システム全体の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欠陥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施し得る。
クラウドベースの分析システムは、改善された実務を判定し、それに応じて変更を提案する（例えば、提案モジュール２０３０を介して）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得る。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規定し得る。このようにして、クラウド７００４は、医療施設グループに幅広い分析及び提案を提供することができる。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もできる。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と比較して）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その他の同等の施設の対応するローカル領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イベントの重篤度、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、本明細書に記載するクラウドベースの分析及び動作を改善するために、本明細書に記載する他のデータ分析モジュール７０３４の機能と併せて使用され得る。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のデータベース７０１１からの除外、又はその他の好適な応答などの、（緊急性のレベルに対応して）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、クラウドがその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得る。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とき、又はセキュリティが含まれていたと見られる場合など、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されることができる。
説明された様々な機能に関する更なる例示的な詳細を、以下の説明において提供する。様々な記載の各々は、ハードウェア及びソフトウェアの実装の一実施例として図１１及び図１２に記載するように、クラウドアーキテクチャを利用してもよい。
図１３は、本開示の少なくとも１つの態様による、モジュール式デバイス９０５０のための制御プログラム更新を適応的に生成するように構成されたコンピュータ実装適応外科用システム９０６０のブロック図を例示する。いくつかの例示では、外科用システムは、外科用ハブ９０００、外科用ハブ９０００に通信可能に結合された複数のモジュール式デバイス９０５０、及び外科用ハブ９０００に通信可能に結合された分析システム９１００を含んでもよい。単一の外科用ハブ９０００が図示され得るが、外科用システム９０６０は、分析システム９０１０に通信可能に結合される外科用ハブ９０００のネットワークを形成するように接続され得る、任意の数の外科用ハブ９０００を含み得ることに留意されたい。いくつかの例示では、外科用ハブ９０００は、メモリ９０２０に結合されそこに記憶された命令を実行するプロセッサ９０１０と、データが分析システム９１００に送信されるデータ中継インターフェース９０３０とを含み得る。いくつかの例示では、外科用ハブ９０００は、ユーザからの入力を受信するための入力デバイス９０９２（例えば、容量性タッチスクリーン又はキーボード）と、ユーザに出力を提供するための出力デバイス９０９４（例えば、ディスプレイ画面）とを有するユーザインターフェース９０９０を更に含み得る。出力は、ユーザによって入力されたクエリからのデータ、所与の手技において使用するための製品又は製品の組み合わせの提案、及び／又は外科的手技の前、間、若しくは後に行われる行動のための指示を含むことができる。外科用ハブ９０００は、モジュール式デバイス９０５０を外科用ハブ９０００に通信可能に結合するためのインターフェース９０４０を更に含んでもよい。一態様では、インターフェース９０４０は、無線通信プロトコルを介してモジュール式デバイス９０５０に通信可能に接続可能な送受信機を含んでもよい。モジュール式デバイス９０５０は、例えば、外科用ステープル留め及び切断器具、電気外科用器具、超音波器具、注入器、人工呼吸器、及びディスプレイ画面を含むことができる。いくつかの例示では、外科用ハブ９０００は更に、ＥＫＧモニタ又はＢＰモニタなどの１つ又は２つ以上の患者モニタリングデバイス９０５２に通信可能に結合することができる。いくつかの例示では、外科用ハブ９０００は更に、外科用ハブ９０００が位置する医療施設のＥＭＲデータベースなどの１つ又は２つ以上のデータベース９０５４又は外部コンピュータシステムに通信可能に結合することができる。
モジュール式デバイス９０５０が外科用ハブ９０００に接続されると、外科用ハブ９０００は、モジュール式デバイス９０５０から周術期データを感知又は受信し、次いで、受信された周術期データを外科的手技結果データと関連付けることができる。周術期データは、モジュール式デバイス９０５０が外科的手技の過程でどのように制御されたかを示すことができる。手技転帰データは、外科的手技（又はその工程）からの転帰に関連付けられたデータを含み、それは、外科的手技（又はその工程）が肯定的又は否定的な転帰を有したかどうかを含むことができる。例えば、転帰データは、患者が特定の手技による術後合併症を患ったかどうか、又は特定のステープル若しくは切開線において漏出（例えば、出血又は空気漏出）があったかどうかを含むことができる。外科用ハブ９０００は、外部ソースから（例えば、ＥＭＲデータベース９０５４から）データを受信することによって、転帰を（例えば、接続されたモジュール式デバイス９０５０のうちの１つを介して）直接検出することによって、又は状況認識システムを通して転帰の発生を推定することによって、外科的手技転帰データを取得することができる。例えば、術後合併症に関するデータは、ＥＭＲデータベース９０５４から読み出すことができ、ステープル又は切開線漏出に関するデータは、状況認識システムによって直接検出又は推定することができる。外科的手技転帰データは、モジュール式デバイス９０５０自体、患者モニタリングデバイス９０５２、及び外科用ハブ９０００が接続されるデータベース９０５４を含む、様々なデータソースから受信されるデータから、状況認識システムによって推定することができる。
外科用ハブ９０００は、関連付けられたモジュール式デバイス９０５０のデータ及び転帰データを、分析システム９１００に送信しその上で処理することができる。モジュール式デバイス９０５０がどのように制御されるかを示す周術期データ及び手技転帰データの両方を送信することによって、分析システム９１００は、モジュール式デバイス９０５０を制御する異なる様式を、特定の手技種類の外科的転帰と相関させることができる。いくつかの例示では、分析システム９１００は、外科用ハブ９０００からデータを受信するように構成された分析サーバ９０７０のネットワークを含んでもよい。分析サーバ９０７０の各々は、メモリと、メモリに結合されたプロセッサとを含むことができ、プロセッサは、受信されたデータを分析するためにメモリに記憶された命令を実行している。いくつかの例示では、分析サーバ９０７０は、分散コンピューティングアーキテクチャで接続されてもよく、及び／又はクラウドコンピューティングアーキテクチャを利用してもよい。この対にされたデータに基づいて、分析システム９１００は、次いで、様々な種類のモジュール式デバイス９０５０のための最適又は好ましい動作パラメータを学習し、現場のモジュール式デバイス９０５０の制御プログラムに対する調節を生成し、次いで、更新をモジュール式デバイス９０５０の制御プログラムに送信（又は「押し出し」）することができる。
外科用ハブ９０００及びそれに接続可能な種々のモジュール式デバイス９０５０を含む、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システム９０６０に関する更なる詳細は、図５及び図６に関連して記載する。
図１４は、本開示による外科用システム６５００を提供し、有線接続又は無線接続を介してローカルエリアネットワーク６５１８又はクラウドネットワーク６５２０を通じてコンソール６５２２又はポータブルデバイス６５２６と通信することができる外科用器具６５０２を含み得る。様々な態様では、コンソール６５２２及びポータブルデバイス６５２６は、任意の好適なコンピューティングデバイスであり得る。外科用器具６５０２は、ハンドル６５０４、アダプタ６５０８、及び装填ユニット６５１４を含み得る。アダプタ６５０８が駆動シャフトから装填ユニット６５１４に力を伝達するように、アダプタ６５０８は、ハンドル６５０４に解放可能に結合し、装填ユニット６５１４は、アダプタ６５０８に解放可能に結合している。アダプタ６５０８又は装填ユニット６５１４は、装填ユニット６５１４に及ぼされる力を測定するために、その中に配設された力ゲージ（明示的に図示せず）を含んでもよい。装填ユニット６５１４は、第の１ジョー６５３２及び第２のジョー６５３４を有するエンドエフェクタ６５３０を含んでもよい。装填ユニット６５１４は、装填ユニット６５１４を再装填するために装填ユニット６５１４が手術部位から取り外されることを必要とせずに、臨床医が複数の締結具を複数回発射することを可能にする、原位置装填又は複数発射装填ユニット（multi-firing loading unit、ＭＦＬＵ）であってもよい。
第１のジョー６５３２及び第２のジョー６５３４は、それらの間に組織をクランプし、クランプされた組織を通して締結具を発射し、クランプされた組織を切断するように構成され得る。第１のジョー６５３２は、少なくとも１つの締結具を複数回発射するように構成されてもよく、又は交換される前に２回以上発射されてもよい複数の締結具（例えば、ステープル、クリップなど）を含む、交換可能な複数回発射締結具カートリッジを含むように構成されてもよい。第２のジョー６５３４は、締結具が複数回発射締結具カートリッジから排出される際に、締結具を組織の周りで変形させるか、又は別の方法で組織の周りに固定するアンビルを含んでもよい。
ハンドル６５０４は、駆動シャフトの回転に影響を及ぼすように、駆動シャフトに結合されるモータを含んでもよい。ハンドル６５０４は、モータを選択的に起動させるための制御インターフェースを含むことができる。制御インターフェースは、ボタン、スイッチ、レバー、スライダ、タッチ画面、及び任意の他の好適な入力機構又はユーザインターフェースを含んでもよく、これらは、モータを起動するために臨床医によって係合され得る。
ハンドル６５０４の制御インターフェースは、モータを選択的に起動させて駆動シャフトの回転に影響を及ぼすように、ハンドル６５０４のコントローラ６５２８と通信してもよい。コントローラ６５２８は、ハンドル６５０４内に配設されてもよく、制御インターフェースからの入力、及びアダプタ６５０８からのアダプタデータ、又は装填ユニット６５１４からの装填ユニットデータを受信するように構成されている。コントローラ６５２８は、モータを選択的に起動するために、制御インターフェースからの入力と、アダプタ６５０８及び／又は装填ユニット６５１４から受信されたデータとを分析してもよい。ハンドル６５０４はまた、ハンドル６５０４の使用中に臨床医が見ることができるディスプレイを含んでもよい。ディスプレイは、器具６５０２の発射前、発射中、又は発射後に、アダプタ又は装填ユニットデータの一部分を表示するように構成されてもよい。
アダプタ６５０８は、その中に配設されるアダプタ識別デバイス６５１０を含んでもよく、装填ユニット６５１４は、その中に配設される装填ユニット識別デバイス６５１６を含む。アダプタ識別デバイス６５１０は、コントローラ６５２８と通信してもよく、装填ユニット識別デバイス６５１６は、コントローラ６５２８と通信してもよい。装填ユニット識別デバイス６５１６は、装填ユニット識別デバイス６５１６からコントローラ６５２８への通信を中継又は通過させる、アダプタ識別デバイス６５１０と通信し得ることが理解されるであろう。
アダプタ６５０８はまた、アダプタ６５０８又は環境の様々な状態（例えば、アダプタ６５０８が装填ユニットに接続されている場合、アダプタ６５０８がハンドルに接続されている場合、駆動シャフトが回転している場合、駆動シャフトのトルク、駆動シャフトの歪み、アダプタ６５０８内の温度、アダプタ６５０８の発射回数、発射中のアダプタ６５０８のピーク力、アダプタ６５０８に印加される力の総量、アダプタ６５０８のピーク後退力、発射中のアダプタ６５０８の休止回数など）を検出するために、その周囲に配設される複数のセンサ６５１２（１つが示される）を含んでもよい。複数のセンサ６５１２は、データ信号の形態でアダプタ識別デバイス６５１０に入力を提供することができる。複数のセンサ６５１２のデータ信号は、アダプタ識別デバイス６５１０内に記憶されてもよく、又はアダプタ識別デバイス６５１０内に記憶されたアダプタデータを更新するために使用されてもよい。複数のセンサ６５１２のデータ信号は、アナログ又はデジタルであってもよい。複数のセンサ６５１２は、発射中に装填ユニット６５１４に及ぼされる力を測定するための力ゲージを含んでもよい。
ハンドル６５０４及びアダプタ６５０８は、電気インターフェースを介して、アダプタ識別デバイス６５１０及び装填ユニット識別デバイス６５１６をコントローラ６５２８と相互接続するように構成することができる。電気インターフェースは、直接電気インターフェースであってもよい（すなわち、それらの間でエネルギー及び信号を送信するように互いに係合する電気接点を含む）。追加的に又は代替的に、電気インターフェースは、それらの間でエネルギー及び信号を無線送信する（例えば、誘導送信する）ための非接触電気インターフェースであってもよい。アダプタ識別デバイス６５１０及びコントローラ６５２８は、電気インターフェースとは別個の無線接続を介して互いに無線通信し得ることも企図される。
ハンドル６５０４は、コントローラ６５２８からシステム６５００の他の構成要素（例えば、ＬＡＮ ６５１８、クラウド６５２０、コンソール６５２２、又はポータブルデバイス６５２６）に器具データを送信するように構成された送信機６５０６を含んでもよい。送信機６５０６はまた、システム６５００の他の構成要素からデータ（例えば、カートリッジデータ、装填ユニットデータ、又はアダプタデータ）を受信してもよい。例えば、コントローラ６５２８は、ハンドル６５０４に取り付けられた接続アダプタ（例えば、アダプタ６５０８）のシリアル番号、アダプタに取り付けられた装填ユニット（例えば、装填ユニット６５１４）のシリアル番号、及び装填ユニットに装填された複数回発射締結具カートリッジ（例えば、複数回発射締結具カートリッジ）のシリアル番号を含む器具データをコンソール６５２８に送信してもよい。その後、コンソール６５２２は、それぞれ、取り付けられたカートリッジ、装填ユニット、及びアダプタに関連付けられたデータ（例えば、カートリッジデータ、装填ユニットデータ、又はアダプタデータ）をコントローラ６５２８に返信してもよい。コントローラ６５２８は、ローカル器具ディスプレイ上にメッセージを表示するか、又は送信機６５０６を介してコンソール６５２２若しくはポータブルデバイス６５２６にメッセージを送信して、それぞれディスプレイ６５２４画面又はポータブルデバイス画面上にメッセージを表示することができる。
図１５Ａは、動作モードを判定し、その判定されたモードで動作するための例示的なフローを例示する。コンピュータ実装インタラクティブ外科用システム及び／又はコンピュータ実装インタラクティブ外科用システムの構成要素及び／又はサブシステムは、更新されるように構成されてもよい。そのような更新は、更新前にユーザに利用可能でなかった特徴及び利益の包含を含み得る。これらの更新は、ユーザに特徴を導入するのに好適なハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェア更新の任意の方法によって確立することができる。例えば、交換可能／スワップ可能（例えば、ホットスワップ可能）なハードウェア構成要素、フラッシュ可能なファームウェアデバイス、及び更新可能なソフトウェアシステムを使用して、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システム及び／又はコンピュータ実装インタラクティブ外科用システムの構成要素及び／又はサブシステムを更新することができる。
更新は、任意の好適な基準又は一組の基準を条件とすることができる。例えば、更新は、処理能力、帯域幅、分解能など、システムの１つ又は２つ以上のハードウェア能力を条件とすることができる。例えば、更新は、あるソフトウェアコードの購入など、１つ又は２つ以上のソフトウェア態様を条件とすることができる。例えば、更新は、購入されたサービス層を条件とすることができる。サービス層は、ユーザがコンピュータ実装インタラクティブ外科用システムに関連して使用する資格が１つの特徴及び／又は一組の特徴を表してもよい。サービス層は、ライセンスコード、ｅコマースサーバ認証インタラクション、ハードウェア鍵、ユーザ名／パスワードの組み合わせ、生体認証インタラクション、公開／秘密鍵交換インタラクションなどによって判定され得る。
１０７０４において、システム／デバイスパラメータが識別され得る。システム／デバイスパラメータは、更新が条件付けられる任意の要素又は一組の要素であり得る。例えば、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システムは、モジュール式デバイスと外科用ハブとの間の通信の特定の帯域幅を検出してもよい。例えば、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システムは、特定のサービス層の購入の指示を検出してもよい。
１０７０８において、動作モードは、識別されたシステム／デバイスパラメータに基づいて判定され得る。この判定は、システム／デバイスパラメータを動作モードにマッピングするプロセスによって行われ得る。プロセスは、手動プロセス及び／又は自動プロセスであってもよい。プロセスは、ローカル計算及び／又は遠隔計算の結果であってよい。例えば、クライアント／サーバインタラクションは、識別されたシステム／デバイスパラメータに基づいて動作モードを判定するために使用され得る。例えば、ローカルソフトウェア及び／又はローカルに埋め込まれたファームウェアが、識別されたシステム／デバイスパラメータに基づいて動作モードを判定するために使用され得る。例えば、セキュアマイクロプロセッサなどのハードウェアキーが、識別されたシステム／デバイスパラメータに基づいて動作モードを判定するために使用され得る。
１０７１０において、動作は、判定された動作モードに従って進み得る。例えば、システム又はデバイスは、デフォルト動作モードで動作するように進み得る。例えば、システム又はデバイスは、代替動作モードで動作するように進み得る。動作モードは、システム又はデバイス内に既に常駐している制御ハードウェア、ファームウェア、及び／又はソフトウェアによって指示され得る。動作モードは、新たにインストール／更新された制御ハードウェア、ファームウェア、及び／又はソフトウェアによって指示されてもよい。
図１５Ｂは、動作モードを変更するための例示的な機能ブロック図を例示する。アップグレード可能な要素１０７１４は、初期化構成要素１０７１６を含み得る。初期化構成要素１０７１６は、動作モードを判定するのに好適な任意のハードウェア、ファームウェア、及び／又はソフトウェアを含み得る。例えば、初期化構成要素１０７１６は、システム又はデバイススタートアップ手順の一部分であり得る。初期化構成要素１０７１６は、アップグレード可能な要素１０７１４の動作モードを判定するためのインタラクションに関与してもよい。例えば、初期化構成要素１０７１６は、例えば、ユーザ１０７３０、外部リソース１０７３２、及び／又はローカルリソース１０７１８とインタラクトすることができる。例えば、初期化構成要素１０７１６は、動作モードを判定するためにユーザ１０７３０からライセンスキーを受信することができる。初期化構成要素１０７１６は、動作モードを判定するために、アップグレード可能なデバイス１０７１４のシリアル番号を用いて、例えばサーバなどの外部リソース１０７３２にクエリを行ってもよい。例えば、初期化構成要素１０７１６は、利用可能な帯域幅の量を判定するためのローカルクエリ、及び／又は、例えば、動作モードを判定するためのハードウェアキーのローカルクエリなど、ローカルリソース１０７１８にクエリを行ってもよい。
アップグレード可能な要素１０７１４は、１つ又は２つ以上の動作構成要素１０７２０、１０７２２、１０７２６、１０７２８及び動作ポインタ１０７２４を含むことができる。初期化構成要素１０７１６は、アップグレード可能要素１０７４１の動作を、判定された動作モードに対応する動作構成要素１０７２０、１０７２２、１０７２６、１０７２８に指図するように、動作ポインタ１０７２４に指示することができる。初期化構成要素１０７１６は、アップグレード可能要素の動作をデフォルト動作構成要素１０７２０に指図するように、動作ポインタ１０７２４に指示してもよい。例えば、デフォルト動作構成要素１０７２０は、他の代替動作モードが判定されていないという状態で選択されてもよい。例えば、デフォルト動作構成要素１０７２０は、初期化構成要素の障害及び／又はインタラクション障害の状態で選択されてもよい。初期化構成要素１０７１６は、アップグレード可能要素１０７１４の動作を常駐動作構成要素１０７２２に指図するように動作ポインタ１０７２４に指示してもよい。例えば、特定の特徴がアップグレード可能な構成要素１０７１４に存在してもよいが、動作させるためには起動を必要とする。初期化構成要素１０７１６は、新たな動作構成要素１０７２８及び／又は新たにインストールされた動作構成要素１０７２６をインストールするようにアップグレード可能要素１０７１４の動作を指図するように動作ポインタ１０７２４に指示してもよい。例えば、新たなソフトウェア及び／又はファームウェアがダウンロードされてもよい。新たなソフトウェア及び又はファームウェアは、選択された動作モードによって表される特徴を有効にするコードを含むことができる。例えば、選択された動作モードを有効にするために、新たなハードウェア構成要素をインストールすることができる。
本明細書に記載するように、階層化マルチディスプレイ制御方式は、医療専門家制御の二次ディスプレイ及び一次手術室ディスプレイのための種々の通信制御オプションを提供してもよい。例えば、電力供給された外科用ツールは、複数のデータ及び／又は撮像源を表示するために、滅菌野の外側の手術室内のローカルディスプレイ及び少なくとも１つの主モニタと動作可能に通信し得る。ローカルディスプレイは、滅菌野内で外科医によってインタラクト可能であってもよい。主外部ディスプレイなどの滅菌野の外側のディスプレイは、腹腔鏡スコープの態様の画像を示してもよく、スコープ以外の他のデバイスからの重ね合わされた他のデータストリームを含有してもよい。二次ディスプレイは、その表示されたコンテンツを一次ディスプレイ上に向けるか、又はそれをディスプレイから除去するために使用され得る。追加又は除去されたデータストリームは、二次ディスプレイから発信されるか、二次ディスプレイを通過するか、又は二次ディスプレイとネットワーク化されてもよい。二次ディスプレイは、電力供給された外科用ツールなどの外科用器具の一部であってもよい。二次ディスプレイは、滅菌野内の医療従事者によって制御される専用ディスプレイシステムであってもよい。
図１９は、階層化マルチディスプレイ制御モード下で動作するための例示的なフロー１８２００を示す。図１９に示すように、１８２０５において、電力供給された外科用デバイス又は外科用ハブなどのデバイスは、外科的滅菌野の内側の１つ又は２つ以上のディスプレイ及び外科的滅菌野の外側の１つ又は２つ以上のディスプレイに接続されてもよい。電力供給された外科用デバイスは、例えば、図１に示す外科用器具１１２、図８に示す外科用器具６００、又は図９に示すモジュール式デバイス５１０２であり得るか、又はそれらを含み得る。電力供給された外科用デバイスは、外科的滅菌野の内側及び外側のディスプレイに動作可能に接続された通信アレイを含み得る。
滅菌野の外側のディスプレイは、図２に示すような非滅菌ディスプレイ１０７又は１０９であってもよく、又はそれを含んでもよい。例えば、外科的滅菌野の内側のディスプレイは、ローカルディスプレイ又は外科用器具上のディスプレイなどの二次ディスプレイであってもよく、又はそれを含んでもよい。外科的滅菌野の内側のディスプレイは、二次ディスプレイであってもよい。医療従事者は、二次ディスプレイを制御することができる。一次ディスプレイ及び二次ディスプレイは、一次ハブシステムとの多数の通信レベルの動作を有することができる。一次ディスプレイ及び二次ディスプレイの実施例は、２０１８年３月２９日に出願された「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（代理人整理番号第ＥＮＤ８５０２ＵＳＮＰ）においてより詳細に見出すことができ、当該特許は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
図１６は、本開示の一態様による、グローバル表示ウィンドウ６２０２及びローカル器具表示ウィンドウ６２０４を備える、外科用ハブ２０６に関連付けられた例示的な一次ディスプレイ６２００を例示する。外科用ハブ１０６、２０６を含むインタラクティブ外科用システム１００環境とのインタラクションを示す図１～図１１と、外科用ハブに接続された器具をともに示す図１２～図１４とを続けて参照すると、器具２３５が外科用ハブ２０６を介してグローバルディスプレイウィンドウ６２０２の接続可能な存在を感知したときに、ローカル器具ディスプレイ６２０４の挙動が表示され得る。グローバル表示ウィンドウ６２０２は、例えば、本明細書ではモニタとも称される外科用ハブディスプレイ２１５の中心に、例えば、撮像モジュール２３８に結合された腹腔鏡／内視鏡２１９などの医療用撮像デバイスを通して見られるような、手術部位６２０８の視野６２０６を示し得る。接続された器具２３５のエンドエフェクタ６２１８部分は、グローバル表示ウィンドウ６２０２内の手術部位６２０８の視野６２０６内に示され得る。外科用ハブ２０６に結合された器具２３５上に位置するディスプレイ２３７上に示される画像は、例えば、図１６に示すように、モニタ６２００の右下隅に位置するローカル器具表示ウィンドウ６２０４上に示されるか、又は鏡映される。
動作中、関連する器具及び情報並びにメニューは、器具２３５が外科用ハブ２０６への器具２３５の接続を感知するまで、器具２３５上に位置するディスプレイ２３７上に表示されてもよく、その時点で、器具ディスプレイ６２００上に提示される情報の全て又はいくつかのサブセットが、外科用ハブ２０６を通して外科用ハブディスプレイ２３７のローカル器具表示ウィンドウ６２０４部分上に（例えば、その上にのみ）表示されてもよい。ローカル器具表示ウィンドウ６２０４上に表示される情報は、器具２３５上に位置するディスプレイ２３７上に鏡映されてもよく、又は器具ディスプレイ２３７の爆発画面上ではもはやアクセス不可能であってもよい。この技術は、外科用ハブディスプレイ６２００上に異なる情報を示すか、又はより大きなフォント情報を示すために、器具２３５を解放する。
一次ディスプレイ６２００は、手術部位６２０８の術中可視化を提供し得る。高度撮像は、尿管６２２０（又は神経など）などの重要構造を識別し、視覚的に強調表示６２２２してもよく、器具近接表示６２１０を追跡し、ディスプレイ６２００の左側に示されてもよい。例示の実施例では、器具近接表示６２１０は、器具固有の設定を示すことができる。例えば、頂部器具近接ディスプレイ６２１２は、単極器具の設定を示してもよく、中間器具近接表示６２１４は、双極器具の設定を示してもよく、底部器具近接表示６２１２は、超音波器具の設定を示してもよい。
二次ディスプレイは、独立した二次ディスプレイ及び／又は専用ローカルディスプレイを含んでもよく、これらは、タッチスクリーンディスプレイ及び／又は任意の数の外科用ハブ２０６追跡データフィードを表示してステータスを提供することができる二次画面を介してインタラクションポータルを提供するために外科用ハブ２０６にリンクされ得る。二次ディスプレイは、発射力（force to fire、ＦＴＦ）、組織間隙、電力レベル、インピーダンス、組織圧縮安定性（クリープ）などを表示してもよく、一方、一次ディスプレイは、フィードをクラッタのない状態に保つために重要な変数のみを表示してもよい。インタラクティブディスプレイは、特定の情報の表示を一次ディスプレイに所望の位置、サイズ、色などに移動させるために使用されてもよい。例示の実施例では、二次ディスプレイは、ディスプレイ６２００の左側に器具近接表示６２１０を表示してもよい。ローカル器具表示６２０４は、ディスプレイ６２００の右下側にある。外科用ハブディスプレイ６２００上に提示されるローカル器具表示６２０４は、現在使用中のステープルカートリッジ６２２４のアイコン、ステープルカートリッジ６２２４のサイズ６２２６（例えば、６０ｍｍ）、及びエンドエフェクタのナイフ６２２８の現在位置のアイコンなどの、エンドエフェクタ６２１８のアイコンを表示し得る。
二次ディスプレイは、図５に示すようなディスプレイ２３７であり得る。図５を参照すると、器具２３５上に位置するディスプレイ２３７は、外科用ハブ２０６への器具２３５の無線又は有線取付け、並びに外科用ハブ２０６上の器具の通信及び／又は記録を表示することができる。ユーザが両方のモニタリングデバイスへの表示を鏡映するか、又は拡張することを選択することを可能にするための設定が、器具２３５上に提供されてもよい。器具制御部は、器具上に供給されている情報の外科用ハブディスプレイとインタラクトするために使用されてもよい。器具２３５は、本明細書に記載するように、外科用ハブ２０６と無線通信するための無線通信回路を備えてもよい。
外科用ハブ２０６に結合された第１の器具は、外科用ハブ２０６に結合された第２の器具の画面と対になることができ、両方の器具が、両方の２つのデバイスからの情報の何らかのハイブリッド組み合わせを表示することを可能にし、一次ディスプレイの一部分のミラーになる。外科用ハブ２０６の一次ディスプレイ６２００は、側副構造を回避するために、手術部位６２０８の３６０°複合上面視図を提供することができる。例えば、エンドエフェクタ外科用ステープラの二次ディスプレイは、現在の視野６２０６内の領域の周囲により良好な遠近感を提供するために、外科用ハブ２０６の一次ディスプレイ６２００内に、又は別のディスプレイ上に提供されてもよい。
図１７は、オーバーヘッド視野の複合撮像を可能にするためにエンドエフェクタ６２３４の複数の斜視図を提供するように、２つ又はそれ以上の撮像アレイ又は１つのアレイ及び時間を使用してマッピングされた外科用ステープラのエンドエフェクタ６２３４部分の複合オーバーヘッド図を有する、例示的な一次ディスプレイを例示する。本明細書に記載の技術は、超音波器具、電気外科用器具、超音波／電気外科用器具の組み合わせ、及び／又は外科用ステープラ／電気外科用器具の組み合わせに適用することができる。ディスプレイ（例えば、単一のディスプレイ）上に複合画像を提示するために、複数の画像／テキストソースからの画像及び／又はテキストをオーバーレイ又は拡張するためのいくつかの技術が実施され得る。
図１７に示すように、外科用ハブ２０６の一次ディスプレイ６２００は、一次ウィンドウ６２３０を表示することができる。一次ウィンドウ６２３０は、画面の中心に位置してもよく、外科的視野６２３２の拡大又は分解された狭角図を示す。画面の中心に位置する一次ウィンドウ６２３０は、血管６２３６を把持する外科用ステープラのエンドエフェクタ６２３４の拡大図又は狭角図を示す。一次ウィンドウ６２３０は、外科的視野６２３２に隣接する構造の可視化を可能にする複合画像を生成するために、編成画像を表示することができる。第２のウィンドウ６２４０は、一次ディスプレイ６２００の左下隅に示され得る。第２のウィンドウ６２４０は、俯瞰図で一次ウィンドウ６２３０に示される画像の標準焦点で広角図で編成画像を表示する。第２のウィンドウ６２４０に提供される俯瞰図は、観察者が、腹腔鏡、又は外科用ハブ２０６の撮像モジュール２３８に結合された他の撮像デバイス２３９を移動させることなく、狭視野外科的視野６２３２の外にある項目を容易に見ることを可能にすることができる。第３のウィンドウ６２４２は、一次ディスプレイ６２００の右下隅に示され得、エンドエフェクタ６２３４のステープルカートリッジ（例えば、この実施例ではステープルカートリッジ）を表すアイコン６２４４と、ステープル列６２４６の数を示す「４列」及びステープルカートリッジの長さに沿ってナイフが移動した距離３２４８を示す「３５ｍｍ」などの追加情報とを示す。第３のウィンドウ６２４２の下には、クランプ安定化を示すクランプ安定化シーケンスの現在の状況のフレームのアイコン６２５８が表示される。
ローカルディスプレイ／二次ディスプレイは、拡張現実（ＡＲデバイス）であってもよく、又はそれを含んでもよい。ＡＲデバイスは、ヘッドマウントディスプレイ（head-mounted display、ＨＭＤ）を含んでもよい。ＨＭＤは、プロセッサと、非一時的コンピュータ可読メモリストレージ媒体と、本明細書に開示する方法又は方法の一部分を実行するためにプロセッサによって実行可能である、ストレージ媒体内に含まれる実行可能命令と、を含んでもよい。ＨＭＤは、表示のために２Ｄ又は３Ｄビデオ及び／撮像をレンダリングするためのグラフィックスプロセッサを含み得る。
図１８は、外科医が、一組の安全眼鏡を装着している状態で、外科的手技中にハンドル組立体筐体及び無線回路基板を含む外科用器具を使用している、斜視図を図示する。安全眼鏡は、二次ディスプレイとして機能し得るＡＲデバイスであってもよく、又はそれを含んでもよい。無線回路基板は、手技中、外科用器具を使用する外科医が着用している安全眼鏡に信号を送信する。信号は、安全眼鏡上の無線ポートにより受信される。安全眼鏡の前部レンズ上の１つ又は２つ以上の点灯デバイスは、外科用器具のステータスに関する情報を外科医に示すために、受信された信号に応答して、変色するか、又は消光するか、又は発光する。点灯デバイスは、外科医の真っ直ぐな視線を妨げないように、前部レンズの周縁上に配置可能である。更なる実施例が、２０１５年４月２１日に発行された「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＷＩＴＨ ＳＡＦＥＴＹ ＧＬＡＳＳＥＳ」と題する米国特許第９，０１１，４２７号に記載されており、当該特許は、参考によりその全体が本明細書に組み込まれる。
図１８は、医療用デバイスを使用しながら外科的手技中に外科医６９９２によって着用され得る安全眼鏡６９９１の一バージョンを示す。使用時、外科用器具６９９３内に収容された無線通信ボードは、安全眼鏡６９９１上の無線ポート６９９４と通信し得る。例示的な外科用器具６９９３は、電池式デバイスであるが、器具６９９３は、ケーブル又はその他の方法によって電力を供給されてもよい。器具６９９３は、エンドエフェクタを含む。特に、無線通信ボード６９９５は、矢印（Ｂ、Ｃ）で示される１つ又は２つ以上の無線信号を、安全眼鏡６９９１の無線ポート６９９４に送信する。安全眼鏡６９９１は、信号を受信し、受信された信号を分析し、信号によって受信された示されたステータス情報を、安全眼鏡６９９１を着用している外科医６９９２などのユーザに対してレンズ６９９６上に表示する。追加的に又は代替的に、無線通信ボード６９９５は、上述したように、外科用モニタ６９９７が、受信された示されたステータス情報を外科医６９９２に表示することができるように、無線信号を外科用モニタ６９９７に送信する。
安全眼鏡６９９１の一バージョンは、安全眼鏡６９９１の周縁部に点灯デバイスを含むことができる。点灯デバイスは、器具６９９３の周辺視覚感覚フィードバックを提供し、それを用いて、安全眼鏡６９９１は、安全眼鏡６９９１を着用しているユーザに通信する。点灯デバイスは、例えば、発光ダイオード（light-emitted diode、「ＬＥＤ」）、一連のＬＥＤ、又は当業者に公知であり、また本明細書の教示を考慮すれば明らかである、任意の他の好適な点灯デバイスであってもよい。
図１９に戻って参照すると、１８２１０において、１つ又は２つ以上のマルチディスプレイ制御パラメータが取得され得る。１８２１５において、現在のマルチディスプレイ制御モードが、マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて識別され得る。
例えば、現在のマルチディスプレイ制御モードは、事前構成されるか、動的に更新されるか、半動的に更新されるか、周期的に更新されるか、又は事前設定され得る、複数のマルチディスプレイ制御モードから選択され得る。マルチディスプレイ制御モードは、本明細書に記載するような様々なマルチディスプレイ制御能力をサポート又は無効化し得る。
マルチディスプレイ制御パラメータは、外科的デバイス及び／又はシステムに関連付けられたハードウェア能力、ファームウェア能力、及び／又はソフトウェア能力などのシステム能力を含み得るが、これらに限定されない。例えば、二次ディスプレイが、ユーザ指示を受信するためのハードウェア能力を欠いている場合、外科用ハブは、二次ディスプレイを介して一次ディスプレイの表示コンテンツを制御することを無効化し得る、マルチディスプレイ制御モードに切り替わり得る。
マルチディスプレイ制御パラメータは、サブスクリプションレベルなどの消費者制御パラメータを含み得る。例えば、医療施設は、マルチディスプレイ制御機能へのサブスクリプションを購入することができる。いくつかのサブスクリプションレベルは、外部システムから収集された外科用データへのアクセスを（例えば、ハブ及び／又は外科用器具を介して）ディスプレイに提供し得る一方、他のサブスクリプションレベルは、ディスプレイ制御及び内部デバイスへの接続性を制限し得る。
マルチディスプレイ制御パラメータは、利用可能なデータ帯域幅、電力容量及び使用量、プロセッサ及びメモリ利用率、並びに／又は内部システム若しくは付属システムを含み得る。
実施例では、マルチディスプレイ制御パラメータは、外科用ハブからの指示であるか、又はそれを含み得る。マルチディスプレイ制御パラメータは、階層化システムからの指示を含み得る。図２２～図２４を参照すると、階層化システムは、利用可能なデータ帯域幅、電力容量及び使用量、プロセッサ及びメモリ利用率、並びに／又は内部若しくは付属システムに基づいて、ディスプレイ接続性をスケーリングし、外科用ハブ１８７０６、ローカルディスプレイ１８７２５、主ディスプレイ１８７３０の間の通信、外科用ハブ１８７０６と外部サーバ１８７１３／１８７２２との間の通信などを制御し得る。階層化システムは、外科用システムがその下で動作し得る最大通信能力を判定し得る。
例えば、手術室、外科用ハブ、及び／又は医療施設に関連付けられる電力能力が閾値未満であることを検出すると、階層化システムは、マルチディスプレイ制御能力をスケールダウンしてもよい。例えば、利用可能なデータ帯域幅が閾値を下回ること、メモリ利用率が特定の閾値を上回ること、電力使用量が特定の閾値を上回ること、及び／又はマルチディスプレイ制御能力をスケールダウンすることを保証し得る他のシステム状態を検出すると、階層化システムは、一次ディスプレイと二次ディスプレイとの間のインタラクション、外科用ハブとディスプレイとの間のインタラクション、及び／又は外科用システム（外科用ハブ及び／又はＯＲ内の外科用器具など）と外部サーバとの間の通信を制限又は無効化し得る。例えば、滅菌野ディスプレイベースの制御モード１８８００（図２３に示されるような）は、一方向通信モード１８７００（図２２に示されるような）にスケールダウンされてもよい。（図２４を参照して本明細書に記載するような）外部通信能力は、無効化され得る。実施例では、階層化システムは、外科用ハブ内のモジュールであってもよく、又は外科用ハブの外部のシステムであってもよい。
１８２２０において、現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、外科的滅菌野の外側のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成するかどうかが判定されてもよい。１８２３０において、デバイスは、判定に基づいて、外科的滅菌野の内側のディスプレイ及び外科的滅菌野の外側のディスプレイとインタラクトしてもよい。
外科用システムは、一方向通信モード、滅菌野ディスプレイベースの制御モード、及び／又は遠隔集約分析モードなどの様々なマルチディスプレイ制御モード下で動作してもよい。
図２２は、一方向通信モード１８７００などの例示的なマルチディスプレイ制御モードを示す。図示するように、外科用器具１８７１２及びローカルディスプレイ１８７２５は、滅菌野に配置され得る。ローカルディスプレイ１８７２５は、外科用器具１８７１２の一部であってもよく、又は外科用器具１８７１２の外部にあってもよい。主モニタ１８７３０は、本明細書に記載するような一次ディスプレイであってもよく、滅菌野の外側に位置してもよい。外科用ハブ１８７０６は、図示するように、滅菌野の外側に位置してもよい。いくつかの実施例では、外科用ハブ１８７０６は、滅菌野の内側に位置してもよい。ローカルディスプレイ１８７２５は、表示のために外科用器具１８７１２から情報を受信し、及び／又は表示のために外科用ハブ１８７０６から情報を受信することができる。外科用器具１８７１２からの情報及び外科用ハブ１８７０６からの情報は、ローカルディスプレイ１８７２５での表示のために組み合わされてもよい。ローカルディスプレイ１８７２５は、外科医がデータ環境全体の一部を見るか又はアクセスすることができる場所を提供することができる。
図２２に示すように、外科用器具１８７１２は、外科用ハブ１８７０６から、外科的滅菌野の内側のローカルディスプレイ１８７２５上に表示するためのコンテンツを受信し、受信されたコンテンツをディスプレイ１８７２５に送信してもよい。いくつかの実施例では、ローカルディスプレイ１８７２５は、外科用ハブ１８７０６から表示コンテンツを受信することができる。外科用ハブ１８７０６は、表示コンテンツを主モニタ１８７３０に送信することができる。例示的な一方向通信モード１８７００では、ローカルディスプレイ１８７２５を介して受信された指示に基づく外科的滅菌野の外側のディスプレイに関連付けられた可視化制御データの生成は、無効化され得る。集約分析要求の生成は、無効化され得る。
図２３は、滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートし得る例示的なマルチディスプレイ制御モード１８８００を示す。図示するように、外科用器具１８７１２及びローカルディスプレイ１８７２５は、滅菌野に配置され得る。ローカルディスプレイ１８７２５は、外科用器具１８７１２の一部であってもよく、又は外科用器具１８７１２の外部にあってもよい。主モニタ１８７３０は、本明細書に記載するような一次ディスプレイであってもよく、滅菌野の外側に位置してもよい。いくつかの実施例では、主ディスプレイは、図２に示すようなディスプレイ１０７又は１０９などの滅菌野の外側のディスプレイであってもよく、又はそれを含んでもよい。いくつかの実施例では、主ディスプレイは、図２に示すような一次ディスプレイ１１９などの滅菌野の内側のディスプレイであってもよく、又はそれを含んでもよい。外科用ハブ１８７０６は、図示するように、滅菌野の外側に位置してもよい。いくつかの実施例では、外科用ハブ１８７０６は、滅菌野の内側に位置してもよい。図２３に示すように、外科用器具１８７１２は、外科用ハブ１８７０６から、外科的滅菌野の内側のローカルディスプレイ１８７２５上に表示するためのコンテンツを受信し、受信されたコンテンツをディスプレイ１８７２５に送信し得る。いくつかの実施例では、ローカルディスプレイ１８７２５は、外科用ハブ１８７０６から表示コンテンツを受信することができる。外科用ハブ１８７０６は、表示コンテンツを主モニタ１８７３０に送信することができる。
図２３に示すように、外科用器具１８７１２は、外科的滅菌野の内側のローカルディスプレイ１８７２５から、主ディスプレイ１８７３０を制御するための可視化制御データを受信することができる。外科用器具１８７１２は、主ディスプレイ１８７３０を制御するための可視化制御データを主ディスプレイ１８７３０に送信することができる。外科用器具１８７１２は、可視化制御データを主ディスプレイ１８７３０に直接送信することができる。外科用器具１８７１２は、外科用ハブ１８７０６を介して可視化制御データを送信することができる。主ディスプレイ１８７３０は、可視化制御データに従ってその表示を調節することができる。
いくつかの実施例では、外科用ハブ１８７０６は、外科的滅菌野の内側のローカルディスプレイ１８７２５から、主ディスプレイ１８７３０を制御するための可視化制御データを受信することができる。外科用ハブ１８７０６は、主ディスプレイ１８７３０を制御するための可視化制御データを主ディスプレイ１８７３０に送信することができる。主ディスプレイ１８７３０は、可視化制御データに基づいてその表示を調節することができる。
例えば、図２３に示すローカルディスプレイ１８７２５などの二次ディスプレイは、滅菌野内から外科用ハブ機能を表示及び制御するためのユーザインターフェースとしての役割を果たしてもよい。二次ディスプレイは、表示場所、どの情報がどこに表示されるかを変更するために、及び／又は特定の機能又はデバイスの制御を受け流すために使用することができる。
外科的手技中、外科医は、外科医によるインタラクティブ入力のためにアクセス可能なユーザインターフェースデバイスと、滅菌野内のディスプレイとを有していない場合がある。そのため、外科医は、滅菌野内からユーザインターフェースデバイス及び外科用ハブとインターフェース接続しなくてもよく、滅菌野内から外科用ハブを通して他の外科的デバイスを制御することができない。
ローカルディスプレイ１８７２５は、滅菌野内で使用され、外科医による入力及び表示のためにアクセス可能であり、外科医が、外科用ハブに結合された他の外科的デバイス及び／又はディスプレイを制御するために、滅菌野からのインタラクティブ入力制御を有することを可能にし得る、ディスプレイユニットを含んでもよい。ディスプレイユニットは、外科医がディスプレイユニット及び外科用ハブとインタラクトして、滅菌野を離れることなく、必要に応じて、器具と直接インタラクトし、器具を構成することを可能にするように、滅菌され、滅菌野内に位置してもよい。ディスプレイユニットは、マスタデバイスであってもよく、表示、制御、ツール制御の交換のために使用されてもよく、外科医が滅菌野を離れることなく、他の外科用ハブからのフィードを可能にする。
ディスプレイユニットは、インタラクティブタッチスクリーンディスプレイ、インタラクティブタッチスクリーンディスプレイを外科用ハブに結合するように構成されたインターフェース、プロセッサ、及びプロセッサに結合されたメモリであってもよく、又はそれらを含んでもよい。メモリは、滅菌野の内側に位置するインタラクティブタッチスクリーンディスプレイから入力コマンドを受信するために、プロセッサによって実行可能な命令を記憶することができ、滅菌野の外側に位置する外科用ハブに結合されたデバイスを制御するために、外科用ハブに入力コマンドを送信することができる。
外科的滅菌野の内側のローカルディスプレイ１８７２５は、滅菌野内の二次外科医ディスプレイであってもよく、滅菌野インタラクティブ制御ディスプレイ内の外科医による入力及び表示のためにアクセス可能であってもよい。滅菌野インタラクティブ制御ディスプレイは、特定の医療専門家に共有又は専用であってもよい。
ローカルディスプレイ１８７２５は、手術台、スタンド、又は患者の腹部若しくは胸部上に載置されてもよい。滅菌野ディスプレイ１８７２５は、滅菌されており、外科医が滅菌野ディスプレイ１８７２５を介して非滅菌野ディスプレイ１８７３０及び外科用ハブ１８７０６とインタラクトすることを可能にする。これは、外科医にシステムの制御を提供し得、外科医が、必要に応じて（例えば、滅菌野を離れることなく）非滅菌野ディスプレイ１８７３０と直接インターフェースをとり、それを構成することを可能にし得る。滅菌野ディスプレイ１８７２５は、マスタデバイスとして構成されてもよく、表示、制御、ツール制御の交換のために使用されてもよく、（例えば、外科医が滅菌野を離れることなく）他の外科用ハブからのフィードを可能にする。
外科用器具１８７１２などの外科用器具は、ローカルディスプレイ１８７２５を含み得る。外科用器具１８７１２は、インタラクティブタッチスクリーンディスプレイと、インタラクティブタッチスクリーンディスプレイを外科用ハブに結合するように構成されたインターフェースと、滅菌野の内側に位置するインタラクティブタッチスクリーンディスプレイから入力コマンドを受信し、入力コマンドを外科用ハブに送信して、滅菌野の外側に位置する外科用ハブに結合されたデバイスを制御するように構成された制御回路とを含み得る。
非一時的コンピュータ可読媒体は、実行されると、機械に、滅菌野の内側に位置するインタラクティブタッチスクリーンディスプレイから入力コマンドを受信させ、インタラクティブタッチスクリーンディスプレイを外科用ハブに結合するように構成されたインターフェースを介して入力コマンドを外科用ハブに送信させて、滅菌野の外側に位置する外科用ハブに結合されたディスプレイを制御させ得るコンピュータ可読命令を記憶し得る。
滅菌野内で使用されるように設計され、外科医による入力及び表示のためにアクセス可能なディスプレイユニットを提供することは、外科用ハブに結合される他の外科的ディスプレイを制御するために、滅菌野からのインタラクティブ入力制御を外科医に提供する。
ディスプレイユニットを介した二次ユーザインターフェースは、滅菌野内からの非滅菌ディスプレイの制御を可能にし得る。ディスプレイユニットは、ｉパッドなどのディスプレイデバイス、例えば、滅菌様式で手術現場内に導入されるように構成されたポータブルインタラクティブタッチスクリーンディスプレイデバイスを含んでもよい。それは、任意の他のデバイスのようにペアリングされ得るか、又は位置感知型であり得る。ディスプレイデバイスは、外科的手技中に、ディスプレイデバイスが患者のドレープされた腹部の特定の場所の上に配置されるときはいつでも、このように機能することを可能にされ得る。
外科的滅菌野の内側のローカルディスプレイ１８７２５は、外科的滅菌野の外側の主ディスプレイ１８７３０などの非滅菌ディスプレイを制御するための可視化制御データを生成してもよい。例えば、可視化制御データは、表示場所の変更及び／又はどの情報をどこに表示することができるかを示すことができる。可視化制御データは、特定の機能又はデバイスの制御を受け流すことを示すことができる。
例えば、ローカルディスプレイ１８７２５は、外科医がデバイスを別のものに手渡した場合、手術現場内の無線起動デバイス及びそれらのペアリングされたエネルギーデバイスを再構成してもよい。ローカルディスプレイ１８７２５は、外科医がレーザドップラ走査アレイのような他のフィード又は画像をオーバーレイすることを可能にする、インタラクト可能なスケーラブル二次ディスプレイとして用いられてもよい。ローカルディスプレイ１８７２５は、レビューするために術前スキャン又は画像を呼び出すために使用されてもよい。血管経路及び深度並びにデバイス軌道が推定されると、外科医は、他のフィード又は画像をオーバーレイするために、滅菌野インタラクト可能スケーラブル二次ディスプレイを使用してもよい。滅菌野ディスプレイベースの制御の実施例は、２０１８年３月２９日に出願された「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（代理人整理番号ＥＮＤ８５０２ＵＳＮＰ）の表題「Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｈｕｂ ｗｉｔｈ Ｄｉｒｅｃｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｗｉｔｈ Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｕｒｇｅｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｕｎｉｔｓ Ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ Ｓｔｅｒｉｌｅ Ｆｉｅｌｄ ａｎｄ Ａｃｃｅｓｓｉｂｌｅ ｆｏｒ Ｉｎｐｕｔ ａｎｄ Ｄｉｓｐｌａｙ ｂｙ ｔｈｅ Ｓｕｒｇｅｏｎ」に記載されており、当該特許は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
図２４は、遠隔データ集約分析をサポートすることができる例示的なマルチディスプレイ制御モード１８９００を示す。図示するように、外科用器具１８７１２は、外科的滅菌野の内側のローカルディスプレイ１８７２５から主ディスプレイ１８７３０を制御するための可視化制御データを受信し得る。外科用器具１８７１２は、主ディスプレイ１８７３０を制御するための可視化制御データを主ディスプレイ１８７３０に（例えば、直接的に、又は外科用ハブ１８７０６を介して）送信してもよい。主ディスプレイ１８７３０は、可視化制御データに基づいてその表示を調節することができる。いくつかの実施例では、外科用ハブ１８７０６は、外科的滅菌野の内側のローカルディスプレイ１８７２５から、主ディスプレイ１８７３０を制御するための可視化制御データを受信することができる。外科用ハブ１８７０６は、主ディスプレイ１８７３０を制御するための可視化制御データを主ディスプレイ１８７３０に送信することができる。主ディスプレイ１８７３０は、可視化制御データに基づいてその表示を調節することができる。
図２４に示すように、ローカルディスプレイ１８７２５は、外科用ハブ１８７０６を通して、遠隔サーバ１８７１３及び／又は集約データベース１８７２２と通信してもよい。ローカルディスプレイ１８７２５は、遠隔サーバ１８７１３上に常駐するデータ及び／又は分析にアクセスし、表示してもよい。ローカルディスプレイ１８７２５は、遠隔サーバ１８７１３から読み出されたデータ及び／又は分析を、表示のためにローカルに作成されたコンテンツ及びデータと組み合わせることができる。
図２０は、階層化マルチディスプレイ制御モード下で動作するための例示的なフロー１８３００を示す。図２０に示すように、１８３１２において、現在のマルチディスプレイ制御モードは、マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて識別され得る。１８３１５において、現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするかどうかが判定され得る。現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートすると判定すると、１８３１６において、外科的滅菌野の外側のディスプレイに関連付けられた可視化制御データが取得され得る。可視化制御データは、本明細書に記載するように、外科的滅菌野の内側のディスプレイを介して取得されてもよい。現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートしないと判定すると、１８３１８において、外科的滅菌野の外側のディスプレイに関連付けられた可視化制御データの生成が無効化され得る。
図２１は、階層化マルチディスプレイ制御モード下で動作するための例示的なフロー１８４００を示す。図２１に示すように、１８４１２において、現在のマルチディスプレイ制御モードは、１つ又は２つ以上のマルチディスプレイ制御パラメータに基づいて識別され得る。１８４１５において、現在のマルチディスプレイ制御モードが集約分析要求をサポートするかどうかが、現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて判定され得る。現在のマルチディスプレイ制御モードが集約分析要求をサポートするという判定に基づいて、１８４１６において、集約分析要求が生成され得る。
例えば、集約分析要求は、履歴データセット、使用工程、問題解決、現在の手技に関連付けられた画像、現在の手技に関連付けられたビデオ、類似様式で存在する以前の患者からの比較情報、及び／又は手技提案の要求を含んでもよい。
１８４１８において、集約分析応答が取得され、１８４２０において、外科的滅菌野の内側のディスプレイ上に表示するために、感知された外科用データに基づいて生成された外科用データと組み合わせられてもよい。１８４２８において、現在のマルチディスプレイ制御モードが集約分析要求をサポートしないという判定に基づいて、集約分析要求の生成が無効化され得る。
集約（例えば、遠隔集約）、要求、及び分析の実施例は、「ＡＧＧＲＥＧＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＲＥＰＯＲＴＩＮＧ ＯＦ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＨＵＢ ＤＡＴＡ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６６８号、２０１８年３月２９日に出願された、代理人整理番号第ＥＮＤ８５０１ＵＳＮＰ２に詳細に記載されてり、当該特許は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
図２５は、階層化マルチディスプレイ制御モード下で動作するための例示的なフロー１８５００を示す。実施例では、図２５に示す工程は、本明細書に記載するような外科用ハブによって行われてもよい。図２５に示すように、１８５１２において、現在のマルチディスプレイ制御モードは、１つ又は２つ以上のマルチディスプレイ制御パラメータに基づいて識別され得る。１８５１５において、現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするかどうかが判定され得る。現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートすると判定すると、１８５１６において、外科的滅菌野の外側の１つ又は２つ以上のディスプレイに関連付けられた可視化制御データが、外科的滅菌野の内側の１つ又は２つ以上のディスプレイから受信され得る。例えば、二次ディスプレイを介して生成された可視化制御データは、滅菌野の外側のディスプレイ上に表示されたそのデータを変更、集中、又は制御するように制御することができる。これにより、医療従事者は、他の撮像機構又は手術前撮像機構と比較して、よりシームレスにデータを見ることができる。
例えば、滅菌野ディスプレイベースの制御は、データが外科用ハブに対して前後に移動することを可能にし得る。滅菌野内のディスプレイは、情報の表示場所（滅菌野の外側のディスプレイ上など）、情報の記憶場所などを制御し得る、制御システムとして機能してもよい。
１８５２０において、外科的滅菌野の外側のディスプレイは、外科的滅菌野の内側のディスプレイからの可視化制御データに基づいて制御されてもよい。現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートしないと判定すると、１８５２８において、外科的滅菌野の内側のディスプレイからの外科的滅菌野の外側のディスプレイの制御が無効化され得る。いくつかの実施例では、工程１８５１２、１８５１５、１８５１６、１８５２０、及び１８５２８は、外科用ハブによって実施され得る。いくつかの実施例では、工程１８５１２、１８５１５、１８５１６、１８５２０、及び１８５２８は、外科用器具によって実施され得る。
図２６は、階層化マルチディスプレイ制御モード下で動作するための例示的なフロー１８６００を示す。実施例では、図２５に示す工程は、本明細書に記載するような外科用ハブによって行われてもよい。図２６に示すように、１８６１２において、現在のマルチディスプレイ制御モードは、マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて識別され得る。１８６１５において、現在のマルチディスプレイ制御モードが遠隔集約分析要求をサポートするかどうかが、現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて判定され得る。現在のマルチディスプレイ制御モードが遠隔集約分析要求をサポートするという判定に基づいて、１８６１６において、集約分析要求が生成され、遠隔サーバに送信され得る。
例えば、集約分析要求は、履歴データセット、使用工程、問題解決、現在の手技に関連付けられた画像、現在の手技に関連付けられたビデオ、類似様式で存在する以前の患者からの比較情報、及び／又は手技提案の要求を含んでもよい。集約分析要求は、滅菌野の内側のディスプレイからの指示に基づいて生成される。
１８６１８において、集約分析応答が、遠隔サーバから受信され得る。集約分析応答は、集約分析要求に対応し得る。例えば、集約分析応答は、履歴データセット、使用工程、問題解決、現在の手技に関連付けられた画像、現在の手技に関連付けられたビデオ、類似様式で存在する以前の患者からの比較情報、及び／又は手技提案を含み得るが、これらに限定されない。図示するように、受信された集約分析応答は、１８６２０において、外科的滅菌野の内側のディスプレイ上に表示するために、感知された外科用データに基づいて生成された外科用データと組み合わせられてもよい。１８６２８において、現在のマルチディスプレイ制御モードが遠隔集約分析要求をサポートしないという判定に基づいて、集約分析要求の生成が無効化され得る。
いくつかの実施例では、工程１８６１２、１８６１５、１８６１６、１８６１８、１８６２０、及び１８６２８は、外科用ハブによって実施され得る。いくつかの実施例では、工程１８６１２、１８６１５、１８６１６、１８６１８、１８６２０、及び１８６２８は、外科用器具によって実施され得る。
１．電力供給された外科用器具であって、
例えば外科的滅菌野の内側にあり得る、第１のディスプレイ、及び、例えば外科的滅菌野の外側にあり得る、第２のディスプレイに動作可能に接続された通信アレイと、
プロセッサと、を備え、プロセッサが、
マルチディスプレイ制御パラメータを取得することと、
マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて、現在のマルチディスプレイ制御モードを識別することと、
現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成するかどうかを判定することと、
その判定に基づいて、第１のディスプレイ及び第２のディスプレイとインタラクトすることと、を行うように構成されている、電力供給された外科用器具。
２．通信アレイが、外科用ハブに動作可能に接続され、マルチディスプレイ制御パラメータが、外科用ハブからの指示を含む、実施例１に記載の電力供給された外科用器具。
３．通信アレイが、外科用ハブに動作可能に接続され、プロセッサは、
外科用ハブから、第１のディスプレイ上に表示するためのコンテンツを受信することと、
受信されたコンテンツを第１のディスプレイに送信することと、を行うように更に構成されている、実施例１又は２に記載の電力供給された外科用器具。
４．プロセッサが、
現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、第１のディスプレイを介して、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを取得することと、
第２のディスプレイを制御するために、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを外科用ハブに送信することと、を行うように更に構成されている、実施例１～３のいずれか１つに記載の電力供給された外科用器具。
５．プロセッサが、
現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートしないという判定に基づいて、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データの生成を無効化することを行うように更に構成されている、実施例１～４のいずれか１つに記載の電力供給された外科用器具。
６．プロセッサが、
現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、第２のディスプレイ上のコンテンツを変更するというユーザ指示を受信することと、
受信されたユーザ指示に基づいて、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成することと、
第２のディスプレイを制御するために、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを外科用ハブに送信することと、を行うように更に構成されている、実施例１～５のいずれか１つに記載の電力供給された外科用器具。
７．第２のディスプレイ上のコンテンツを変更するというユーザ指示が、第１のディスプレイを介して受信される、実施例６に記載の電力供給された外科用器具。
８．ユーザ指示が、
第１のディスプレイに関連付けられたコンテンツを第２のディスプレイ上に投影すること、又は
第１のディスプレイに関連付けられたコンテンツを第２のディスプレイから除去すること、のうちの少なくとも一方を示す、実施例６又は７に記載の電力供給された外科用器具。
９．電力供給された外科用器具が、外科用データを感知するための少なくとも１つのセンサを備え、プロセッサが、
現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、外科用ハブを介して遠隔サーバからの集約分析を要求するかどうかを判定することと、
集約分析を要求するという判定に基づいて、集約分析要求を生成することと、
通信アレイを介して集約分析応答を受信することと、
第１のディスプレイ上に表示するために、受信された集約分析応答を、感知された外科用データに基づいて生成された外科用データと組み合わせることと、を行うように更に構成されている、実施例１～８のいずれか１つの電力供給された外科用器具。
１０．電力供給された外科用器具が、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイを備える、実施例１～９のいずれか１つに記載の電力供給された外科用器具。
１１．外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイが、電力供給された外科用器具の外部にある、実施例１～１０のいずれか１つに記載の電力供給された外科用器具。
前述の実施例の全てにおいて、第１のディスプレイが言及される場合、それは、好ましくは、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイである。前述の実施例の全てにおいて、第２のディスプレイが言及される場合、それは、好ましくは、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイである。
１２．外科用ハブであって、
外科用器具、例えば外科的滅菌野の内側にあり得る、第１のディスプレイ、及び、例えば外科的滅菌野の外側にあり得る、第２のディスプレイに動作可能に接続された通信アレイと、
プロセッサと、を備え、プロセッサが、
マルチディスプレイ制御パラメータを取得することと、
マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて、現在のマルチディスプレイ制御モードを識別することと、
現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、第１のディスプレイから第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを受信するかどうかを判定することと、
その判定に基づいて、第１のディスプレイ及び第２のディスプレイとインタラクトすることと、を行うように構成されている、外科用ハブ。
１３．プロセッサが、
現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを受信することと、
第２のディスプレイに関連付けられた受信された可視化制御データに基づいて、第２のディスプレイを制御することと、を行うように更に構成されている、実施例１２に記載の外科用ハブ。
１４．プロセッサが、
現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、第１のディスプレイ上に表示するために、遠隔サーバから集約分析を読み出すかどうかを判定することと、
現在のマルチディスプレイ制御モードが遠隔集約をサポートするという判定に基づいて、集約分析要求を生成することと、
通信アレイを介して集約分析応答を受信することと、
第１のディスプレイ上に表示するためのコンテンツを生成するために、受信された集約分析応答を少なくとも１つの器具から受信された外科用データと組み合わせることと、を行うように更に構成されている、実施例１２又は１３に記載の外科用ハブ。
１５．外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ及び外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイと通信するための方法であって、
マルチディスプレイ制御パラメータを取得することと、
マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて、現在のマルチディスプレイ制御モードを識別することと、
現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成するかどうかを判定することと、
その判定に基づいて、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ及び外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイとインタラクトすることと、を含む、方法。
１６．
現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイを介して、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを取得することと、
外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイを制御するために、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを送信することと、を更に含む、実施例１５に記載の方法。
１７．
現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートしないという判定に基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データの生成を無効化することとを更に含む、実施例１５に記載の方法。
１８．
現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイ上のコンテンツを変更するというユーザ指示を受信することと、
受信されたユーザ指示に基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成することと、
外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイを制御するために、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを送信することと、を更に含む、実施例１５に記載の方法。
１９．外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイ上のコンテンツを変更するというユーザ指示が、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイを介して受信される、実施例１８に記載の方法。
２０．
現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、遠隔サーバに集約分析を要求するかどうかを判定することと、
集約分析を要求するという判定に基づいて、集約分析要求を生成することと、
集約分析応答を受信することと、
感知された外科用データを少なくとも１つのセンサから受信することと、
外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ上に表示するために、受信された集約分析応答を、感知された外科用データに基づいて生成された外科用データと組み合わせることと、を更に含む、実施例１５に記載の方法。
少なくとも実施例１を含む上記実施例として、電力供給された外科用ツールは、第１のディスプレイ及び第２のディスプレイと選択的にインタラクトするように構成され得る。例えば、第１のディスプレイが外科的滅菌野の内側にあり、第２のディスプレイが外科的滅菌野の外側にある場合、これは、電力供給された外科用ツールが、同じ部屋又は異なる部屋にあり得る、手術室の異なる部分のディスプレイと選択的にインタラクトすることを可能にする。滅菌野に関する医療行為の厳守のため、医療専門家は、滅菌野の内側及び外側に存在する複数のディスプレイを利用することから利益を享受し得る。ツールは、選択的インタラクションがマルチディスプレイ制御パラメータによって制御されるように構成されている。実施例として、マルチディスプレイ制御パラメータは、外科用ハブからの指示、サブスクリプションレベルなどの消費者制御パラメータ、又は階層化システムからの指示などの１つ又は２つ以上の指示を含み得る。他の実施例では、マルチディスプレイ制御パラメータは、利用可能なデータ帯域幅、電力容量及び使用量、並びにプロセッサ及びメモリ利用率などのソフトウェア又はハードウェアパラメータを含み得る。これらのソフトウェア又はハードウェアパラメータは、電力供給された外科用ツール、外科用ハブ、第１及び／若しくは第２のディスプレイ、又はそれらの間の任意のシステムのものであり得る。
電力供給された外科用デバイスは、一方向通信モード、滅菌野ディスプレイベースの制御モード、及び／又は遠隔集約分析モードなどの様々なマルチディスプレイ制御モード下で動作し得る。少なくとも実施例３として、ツールは、一方向通信モード下で動作するように構成されている。例示的な一方向通信モードで動作するとき、外科用デバイスは、外科的滅菌野の内側のディスプレイ上に表示するためのコンテンツを受信し、受信されたコンテンツをそのディスプレイに送信し得る。外科的滅菌野の内側のディスプレイ上に表示するためのコンテンツは、外科用ハブから受信され得る。これは、滅菌野内の外科医又は看護師などの医療専門家が、行われている手技に関する情報を見るために有益であり得る。少なくとも実施例４及び６として、ツールは、滅菌野ディスプレイベースの制御モード下で動作するように構成されている。実施例９は、遠隔集約分析モードに対応する。
各モード又は階層は、それぞれの階層又はディスプレイのモードに関連する要件に適合した異なるレベルの通信制御を可能にする。適応制御は、外科医がディスプレイ上で適切な情報を提供されることを可能にする。例えば、基本モード又は基本層では、二次ディスプレイは、単に、外科医が全体的データ環境の一部を視認又はアクセスすることができる場所としての役割を果たす。より洗練されたモード又は階層は、二次ディスプレイが、単に別のディスプレイであることに加えて制御システムとして働くことを可能にし、それによって、接続された環境内のシステム、情報の表示場所、及び情報の記憶場所の制御を可能にする。二次ディスプレイは更に、履歴データセット、使用工程、問題解決、現在の手技に対する価値の画像又はビデオ、類似様式で存在する以前の患者からの比較情報、又は手技提案が常駐し得る、遠隔サーバ上で集約又はコンパイルされたデータに外科医がアクセスするためのディスプレイポータルであり得る。この最も複雑な動作モード又は動作階層では、二次ディスプレイは、ローカルに作成されたコンテンツ及びデータと組み合わせて、ローカルディスプレイ内の遠隔サーバ上に常駐するデータ及び分析を通して通信し、それらのアクセス及び表示を可能にするであろう。
上述した様々なマルチディスプレイ制御モードは、医療専門家制御の二次ディスプレイ及び一次手術室ディスプレイのための様々な通信制御オプションを有する階層化マルチディスプレイ制御を提供する。滅菌野内で使用されるように設計され、外科医による入力及び表示のためにアクセス可能である、ディスプレイユニットによって、外科医は、外科用ハブに結合された他の外科的ディスプレイを制御するために、滅菌野からのインタラクティブ入力制御を提供される。ディスプレイユニットを介した二次ユーザインターフェースは、滅菌野内からの非滅菌ディスプレイの制御を可能にし得、好適な可視化制御を提供し得る。上記の実施例として、レベル又は階層は、ハードウェア、関与するシステムの通信能力、又はユーザからの入力によって制御又は制限され得る。電力供給された外科用器具は、階層化制御のために、外科的滅菌野の内側の二次ディスプレイ及び外科的滅菌野の外側の一次ディスプレイとのインタラクションを適応的に制御することが可能である。階層化マルチディスプレイ制御は、電力供給された外科用器具及び外科用ハブが、滅菌野における二次ディスプレイとのインタラクションを適応的に制御することを可能にする。外科医は、二次ディスプレイ及び一次ディスプレイとのインタラクションを通して、広範囲の情報及び強化された制御を提供され得る。これにより、動作の質及び安全性を更に向上させ得る。
実施例１５～２０の方法、及び実施例１２～１４の外科用ハブは、実施例１～１１の装置に対応する。したがって、実施例１～１に関する上記の考察は、実施例１２～２０にも当てはまる。
以下の実施形態のリストは、本記載の一部を形成する。
１．電力供給された外科用器具であって、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ、及び外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに動作可能に接続された通信アレイと、プロセッサと、を備え、プロセッサが、マルチディスプレイ制御パラメータを取得することと、マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて、現在のマルチディスプレイ制御モードを識別することと、現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成するかどうかを判定することと、その判定に基づいて、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ及び外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイとインタラクトすることと、を行うように構成されている、電力供給された外科用器具。
２．通信アレイが、外科用ハブに動作可能に接続され、マルチディスプレイ制御パラメータが、外科用ハブからの指示を含む、実施形態１に記載の電力供給された外科用器具。
３．通信アレイが、外科用ハブに動作可能に接続され、プロセッサが、外科用ハブから、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ上に表示するためのコンテンツを受信することと、受信されたコンテンツを第１のディスプレイに送信することと、を行うように更に構成されている、実施形態１に記載の電力供給された外科用器具。
４．プロセッサが、現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイを介して、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを取得することと、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイを制御するために、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを外科用ハブに送信することと、を行うように更に構成されている、実施形態１に記載の電力供給された外科用器具。
５．プロセッサが、現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートしないという判定に基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データの生成を無効化することを行うように更に構成されている、実施形態１に記載の電力供給された外科用器具。
６．プロセッサが、現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイ上のコンテンツを変更するというユーザ指示を受信することと、受信されたユーザ指示に基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成することと、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイを制御するために、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを外科用ハブに送信することと、を行うように更に構成されている、実施形態１に記載の電力供給された外科用器具。
７．外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイ上のコンテンツを変更するというユーザ指示が、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイを介して受信される、実施形態６に記載の電力供給された外科用器具。
８．ユーザ指示が、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイに関連付けられたコンテンツを外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイ上に投影すること、又は外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイに関連付けられたコンテンツを外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイから除去すること、のうちの少なくとも一方を示す、実施形態６に記載の電力供給された外科用器具。
９．電力供給された外科用器具が、外科用データを感知するための少なくとも１つのセンサを備え、プロセッサが、現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、外科用ハブを介して遠隔サーバに集約分析を要求するかどうかを判定することと、集約分析を要求するという判定に基づいて、集約分析要求を生成することと、通信アレイを介して集約分析応答を受信することと、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ上に表示するために、受信された集約分析応答を、感知された外科用データに基づいて生成された外科用データと組み合わせることと、を行うように更に構成されている、実施形態１に記載の電力供給された外科用器具。
１０．電力供給された外科用器具が、外科的滅菌野の内側に第１のディスプレイを備える、実施形態１に記載の電力供給された外科用器具。
１１．外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイが、電力供給された外科用器具の外部にある、実施形態１に記載の電力供給された外科用器具。
１２．外科用ハブであって、外科用器具、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ、及び外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに動作可能に接続された通信アレイと、プロセッサと、を備え、プロセッサが、マルチディスプレイ制御パラメータを取得することと、マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて、現在のマルチディスプレイ制御モードを識別することと、現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイから受信するかどうかを判定することと、その判定に基づいて、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ及び外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイとインタラクトすることと、を行うように構成されている、外科用ハブ。
１３．プロセッサが、現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを受信することと、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた受信された可視化制御データに基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイを制御することと、を行うように更に構成されている、実施形態１に記載の外科用ハブ。
１４．プロセッサが、現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ上に表示するために、遠隔サーバから集約分析を読み出すかどうかを判定することと、現在のマルチディスプレイ制御モードが遠隔集約をサポートするという判定に基づいて、集約分析要求を生成することと、通信アレイを介して集約分析応答を受信することと、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ上に表示するためのコンテンツを生成するために、受信された集約分析応答を少なくとも１つの器具から受信された外科用データと組み合わせることと、を行うように更に構成されている、実施形態１に記載の外科用ハブ。
１５．外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ及び外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイと通信するための方法であって、マルチディスプレイ制御パラメータを取得することと、マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて、現在のマルチディスプレイ制御モードを識別することと、現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成するかどうかを判定することと、その判定に基づいて、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ及び外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイとインタラクトすることと、を含む、方法。
１６．現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイを介して、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを取得することと、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイを制御するために、第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを送信することと、を更に含む、実施形態１５に記載の方法。
１７．現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートしないという判定に基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データの生成を無効化することを更に含む、実施形態１５に記載の方法。
１８．現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイ上のコンテンツを変更するというユーザ指示を受信することと、受信されたユーザ指示に基づいて、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成することと、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイを制御するために、外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを送信することと、を更に含む、実施形態１５に記載の方法。
１９．外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイ上のコンテンツを変更するというユーザ指示が、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイを介して受信される、実施形態１８に記載の方法。
２０．現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、遠隔サーバからの集約分析を要求するかどうかを判定することと、集約分析を要求するという判定に基づいて、集約分析要求を生成することと、集約分析応答を受信することと、感知された外科用データを少なくとも１つのセンサから受信することと、外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ上に表示するために、受信された集約分析応答を、感知された外科用データに基づいて生成された外科用データと組み合わせることと、を更に含む、実施形態１５に記載の方法。
〔実施の態様〕
（１） 電力供給された外科用器具であって、
例えば外科的滅菌野の内側にあり得る、第１のディスプレイ、及び、例えば前記外科的滅菌野の外側にあり得る、第２のディスプレイに動作可能に接続された通信アレイと、
プロセッサと、を備え、前記プロセッサが、
マルチディスプレイ制御パラメータを取得することと、
前記マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて、現在のマルチディスプレイ制御モードを識別することと、
前記現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、前記第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成するかどうかを判定することと、
前記判定に基づいて、前記第１のディスプレイ及び前記第２のディスプレイとインタラクトすることと、を行うように構成されている、電力供給された外科用器具。
（２） 前記通信アレイが、外科用ハブに動作可能に接続され、前記マルチディスプレイ制御パラメータが、前記外科用ハブからの指示を含む、実施態様１に記載の電力供給された外科用器具。
（３） 前記通信アレイが、外科用ハブに動作可能に接続され、前記プロセッサは、
前記外科用ハブから、第１のディスプレイ上に表示するためのコンテンツを受信することと、
受信された前記コンテンツを前記第１のディスプレイに送信することと、を行うように更に構成されている、実施態様１又は２に記載の電力供給された外科用器具。
（４） 前記プロセッサが、
前記現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、前記第１のディスプレイを介して、前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データを取得することと、
前記第２のディスプレイを制御するために、前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データを前記外科用ハブに送信することと、を行うように更に構成されている、実施態様１～３のいずれかに記載の電力供給された外科用器具。
（５） 前記プロセッサが、
前記現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートしないという判定に基づいて、前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データの生成を無効化することを行うように更に構成されている、実施態様１～４のいずれかに記載の電力供給された外科用器具。
（６） 前記プロセッサが、
前記現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、前記第２のディスプレイ上の前記コンテンツを変更するというユーザ指示を受信することと、
受信された前記ユーザ指示に基づいて、前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データを生成することと、
前記第２のディスプレイを制御するために、前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データを前記外科用ハブに送信することと、を行うように更に構成されている、実施態様１～５のいずれかに記載の電力供給された外科用器具。
（７） 前記第２のディスプレイ上の前記コンテンツを変更するという前記ユーザ指示が、前記第１のディスプレイを介して受信される、実施態様６に記載の電力供給された外科用器具。
（８） 前記ユーザ指示が、
前記第１のディスプレイに関連付けられたコンテンツを前記第２のディスプレイ上に投影すること、又は
前記第１のディスプレイに関連付けられた前記コンテンツを前記第２のディスプレイから除去すること、のうちの少なくとも一方を指示する、実施態様６又は７に記載の電力供給された外科用器具。
（９） 前記電力供給された外科用器具が、外科用データを感知するための少なくとも１つのセンサを備え、前記プロセッサは、
前記現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、前記外科用ハブを介して遠隔サーバからの集約分析を要求するかどうかを判定することと、
前記集約分析を要求するという判定に基づいて、集約分析要求を生成することと、
前記通信アレイを介して集約分析応答を受信することと、
前記第１のディスプレイ上に表示するために、受信された前記集約分析応答を、前記感知された外科用データに基づいて生成された外科用データと組み合わせることと、を行うように更に構成されている、実施態様１～８のいずれかに記載の電力供給された外科用器具。
（１０） 前記電力供給された外科用器具が、前記外科的滅菌野の内側の前記第１のディスプレイを備える、実施態様１～９のいずれかに記載の電力供給された外科用器具。
（１１） 前記外科的滅菌野の内側の前記第１のディスプレイが、前記電力供給された外科用器具の外部にある、実施態様１～１０のいずれかに記載の電力供給された外科用器具。
（１２） 外科用ハブであって、
外科用器具、例えば外科的滅菌野の内側にあり得る、第１のディスプレイ、及び、例えば前記外科的滅菌野の外側にあり得る、第２のディスプレイに動作可能に接続された通信アレイと、
プロセッサと、を備え、前記プロセッサが、
マルチディスプレイ制御パラメータを取得することと、
前記マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて、現在のマルチディスプレイ制御モードを識別することと、
前記現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、前記第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを前記第１のディスプレイから受信するかどうかを判定することと、
前記判定に基づいて、前記第１のディスプレイ及び前記第２のディスプレイとインタラクトすることと、を行うように構成されている、外科用ハブ。
（１３） 前記プロセッサが、
前記現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データを受信することと、
前記第２のディスプレイに関連付けられた受信された前記可視化制御データに基づいて、前記第２のディスプレイを制御することと、を行うように更に構成されている、実施態様１２に記載の外科用ハブ。
（１４） 前記プロセッサが、
前記現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、前記第１のディスプレイ上に表示するために、遠隔サーバから集約分析を読み出すかどうかを判定することと、
前記現在のマルチディスプレイ制御モードが遠隔集約をサポートするという判定に基づいて、集約分析要求を生成することと、
前記通信アレイを介して集約分析応答を受信することと、
第１のディスプレイ上に表示するためのコンテンツを生成するために、受信された前記集約分析応答を前記少なくとも１つの器具から受信された外科用データと組み合わせることと、を行うように更に構成されている、実施態様１２又は１３に記載の外科用ハブ。
（１５） 外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ及び前記外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイと通信するための方法であって、
マルチディスプレイ制御パラメータを取得することと、
前記マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて、現在のマルチディスプレイ制御モードを識別することと、
前記現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成するかどうかを判定することと、
前記判定に基づいて、前記外科的滅菌野の内側の前記第１のディスプレイ及び前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイとインタラクトすることと、を含む、方法。
（１６） 前記現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、前記外科的滅菌野の内側の前記第１のディスプレイを介して、前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データを取得することと、
前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイを制御するために、前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データを送信することと、を更に含む、実施態様１５に記載の方法。
（１７） 前記現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートしないという判定に基づいて、前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データの生成を無効化することを更に含む、実施態様１５に記載の方法。
（１８） 前記現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイ上の前記コンテンツを変更するというユーザ指示を受信することと、
受信された前記ユーザ指示に基づいて、前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データを生成することと、
前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイを制御するために、前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データを送信することと、を更に含む、実施態様１５に記載の方法。
（１９） 前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイ上の前記コンテンツを変更するという前記ユーザ指示が、外科的滅菌野の内側の前記第１のディスプレイを介して受信される、実施態様１８に記載の方法。
（２０） 前記現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、遠隔サーバからの集約分析を要求するかどうかを判定することと、
前記集約分析を要求するという判定に基づいて、集約分析要求を生成することと、
集約分析応答を受信することと、
感知された外科用データを少なくとも１つのセンサから受信することと、
前記外科的滅菌野の内側の前記第１のディスプレイ上に表示するために、受信された前記集約分析応答を、前記感知された外科用データに基づいて生成された外科用データと組み合わせることと、を更に含む、実施態様１５に記載の方法。

Claims (20)

  1. 電力供給された外科用器具であって、
    例えば外科的滅菌野の内側にあり得る、第１のディスプレイ、及び、例えば前記外科的滅菌野の外側にあり得る、第２のディスプレイに動作可能に接続された通信アレイと、
    プロセッサと、を備え、前記プロセッサが、
    マルチディスプレイ制御パラメータを取得することと、
    前記マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて、現在のマルチディスプレイ制御モードを識別することと、
    前記現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、前記第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成するかどうかを判定することと、
    前記判定に基づいて、前記第１のディスプレイ及び前記第２のディスプレイとインタラクトすることと、を行うように構成されている、電力供給された外科用器具。
  2. 前記通信アレイが、外科用ハブに動作可能に接続され、前記マルチディスプレイ制御パラメータが、前記外科用ハブからの指示を含む、請求項１に記載の電力供給された外科用器具。
  3. 前記通信アレイが、外科用ハブに動作可能に接続され、前記プロセッサは、
    前記外科用ハブから、第１のディスプレイ上に表示するためのコンテンツを受信することと、
    受信された前記コンテンツを前記第１のディスプレイに送信することと、を行うように更に構成されている、請求項１又は２に記載の電力供給された外科用器具。
  4. 前記プロセッサが、
    前記現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、前記第１のディスプレイを介して、前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データを取得することと、
    前記第２のディスプレイを制御するために、前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データを前記外科用ハブに送信することと、を行うように更に構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の電力供給された外科用器具。
  5. 前記プロセッサが、
    前記現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートしないという判定に基づいて、前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データの生成を無効化することを行うように更に構成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の電力供給された外科用器具。
  6. 前記プロセッサが、
    前記現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、前記第２のディスプレイ上の前記コンテンツを変更するというユーザ指示を受信することと、
    受信された前記ユーザ指示に基づいて、前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データを生成することと、
    前記第２のディスプレイを制御するために、前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データを前記外科用ハブに送信することと、を行うように更に構成されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の電力供給された外科用器具。
  7. 前記第２のディスプレイ上の前記コンテンツを変更するという前記ユーザ指示が、前記第１のディスプレイを介して受信される、請求項６に記載の電力供給された外科用器具。
  8. 前記ユーザ指示が、
    前記第１のディスプレイに関連付けられたコンテンツを前記第２のディスプレイ上に投影すること、又は
    前記第１のディスプレイに関連付けられた前記コンテンツを前記第２のディスプレイから除去すること、のうちの少なくとも一方を指示する、請求項６又は７に記載の電力供給された外科用器具。
  9. 前記電力供給された外科用器具が、外科用データを感知するための少なくとも１つのセンサを備え、前記プロセッサは、
    前記現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、前記外科用ハブを介して遠隔サーバからの集約分析を要求するかどうかを判定することと、
    前記集約分析を要求するという判定に基づいて、集約分析要求を生成することと、
    前記通信アレイを介して集約分析応答を受信することと、
    前記第１のディスプレイ上に表示するために、受信された前記集約分析応答を、前記感知された外科用データに基づいて生成された外科用データと組み合わせることと、を行うように更に構成されている、請求項１～８のいずれか一項に記載の電力供給された外科用器具。
  10. 前記電力供給された外科用器具が、前記外科的滅菌野の内側の前記第１のディスプレイを備える、請求項１～９のいずれか一項に記載の電力供給された外科用器具。
  11. 前記外科的滅菌野の内側の前記第１のディスプレイが、前記電力供給された外科用器具の外部にある、請求項１～１０のいずれか一項に記載の電力供給された外科用器具。
  12. 外科用ハブであって、
    外科用器具、例えば外科的滅菌野の内側にあり得る、第１のディスプレイ、及び、例えば前記外科的滅菌野の外側にあり得る、第２のディスプレイに動作可能に接続された通信アレイと、
    プロセッサと、を備え、前記プロセッサが、
    マルチディスプレイ制御パラメータを取得することと、
    前記マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて、現在のマルチディスプレイ制御モードを識別することと、
    前記現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、前記第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを前記第１のディスプレイから受信するかどうかを判定することと、
    前記判定に基づいて、前記第１のディスプレイ及び前記第２のディスプレイとインタラクトすることと、を行うように構成されている、外科用ハブ。
  13. 前記プロセッサが、
    前記現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データを受信することと、
    前記第２のディスプレイに関連付けられた受信された前記可視化制御データに基づいて、前記第２のディスプレイを制御することと、を行うように更に構成されている、請求項１２に記載の外科用ハブ。
  14. 前記プロセッサが、
    前記現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、前記第１のディスプレイ上に表示するために、遠隔サーバから集約分析を読み出すかどうかを判定することと、
    前記現在のマルチディスプレイ制御モードが遠隔集約をサポートするという判定に基づいて、集約分析要求を生成することと、
    前記通信アレイを介して集約分析応答を受信することと、
    第１のディスプレイ上に表示するためのコンテンツを生成するために、受信された前記集約分析応答を前記少なくとも１つの器具から受信された外科用データと組み合わせることと、を行うように更に構成されている、請求項１２又は１３に記載の外科用ハブ。
  15. 外科的滅菌野の内側の第１のディスプレイ及び前記外科的滅菌野の外側の第２のディスプレイと通信するための方法であって、
    マルチディスプレイ制御パラメータを取得することと、
    前記マルチディスプレイ制御パラメータに基づいて、現在のマルチディスプレイ制御モードを識別することと、
    前記現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイに関連付けられた可視化制御データを生成するかどうかを判定することと、
    前記判定に基づいて、前記外科的滅菌野の内側の前記第１のディスプレイ及び前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイとインタラクトすることと、を含む、方法。
  16. 前記現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、前記外科的滅菌野の内側の前記第１のディスプレイを介して、前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データを取得することと、
    前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイを制御するために、前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データを送信することと、を更に含む、請求項１５に記載の方法。
  17. 前記現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートしないという判定に基づいて、前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データの生成を無効化することを更に含む、請求項１５に記載の方法。
  18. 前記現在のマルチディスプレイ制御モードが滅菌野ディスプレイベースの制御をサポートするという判定に基づいて、前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイ上の前記コンテンツを変更するというユーザ指示を受信することと、
    受信された前記ユーザ指示に基づいて、前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データを生成することと、
    前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイを制御するために、前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイに関連付けられた前記可視化制御データを送信することと、を更に含む、請求項１５に記載の方法。
  19. 前記外科的滅菌野の外側の前記第２のディスプレイ上の前記コンテンツを変更するという前記ユーザ指示が、外科的滅菌野の内側の前記第１のディスプレイを介して受信される、請求項１８に記載の方法。
  20. 前記現在のマルチディスプレイ制御モードに基づいて、遠隔サーバからの集約分析を要求するかどうかを判定することと、
    前記集約分析を要求するという判定に基づいて、集約分析要求を生成することと、
    集約分析応答を受信することと、
    感知された外科用データを少なくとも１つのセンサから受信することと、
    前記外科的滅菌野の内側の前記第１のディスプレイ上に表示するために、受信された前記集約分析応答を、前記感知された外科用データに基づいて生成された外科用データと組み合わせることと、を更に含む、請求項１５に記載の方法。
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