JP2024512720A - モジュール式エネルギーシステムのためのエネルギー送達緩和 - Google Patents
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Abstract
モジュール式エネルギーシステムのための絶縁インターフェース回路が開示される。比較器は、スイッチ及び基準電圧、並びに出力に連結するように構成される。複製比較器は、スイッチ及び基準電圧に連結するように構成される。エキスパンダ回路は、比較器及び複製比較器に連結される。アイソレータ回路は、エキスパンダ回路に連結される。コントローラは、アイソレータ回路に連結される。コントローラは、比較器の出力を複製比較器の出力と比較し、比較に基づいて、コントローラに連結された外科用器具の作動又は停止を決定するように構成される。
Description
本開示は、モジュール式電気外科及び／又は超音波外科用システムを含む、様々な外科用システムに関する。手術室（ＯＲ）は、各外科処置を完了するために必要とされる様々な装置の数に起因する、コード、装置及び人の入り組んだクモの巣であるため、ＯＲは合理化された資本ソリューションを必要としている。これは、世界中のあらゆる市場におけるＯＲの現実である。大抵の資本機器が１つのタスク又はジョブを実行し、各タイプの資本機器は、使用する固有の技術又は方法を必要とし、固有のユーザインターフェースを有するため、資本機器はＯＲ内に塊を作る主な元凶である。したがって、ＯＲ内の設備の設置面積を減少させ、設備のインターフェースを合理化し、外科スタッフが操作する必要のある装置の数を減少させることによって、外科処置中の外科スタッフの効率を改善するために、資本設備及び他の外科技術を統合するという、満たされていない消費者のニーズが存在する。
モジュール式エネルギーシステムは、フットスイッチなどの様々な付属品にインターフェース接続するように設計される。モジュール式エネルギーシステムと付属品との間の通信は、付属品からの誤った信号がモジュール式エネルギーシステムに到達することを防止するために緩和されるべきである。付属品からの誤った信号は、モジュール式エネルギーシステムのエネルギーモジュールに接続された電気外科用器具、超音波器具、又はこれらの組み合わせである器具の誤った作動をもたらす場合がある。
したがって、付属品とモジュール式エネルギーシステムとの間のインターフェースを緩和する必要がある。更に、干渉が付属品からモジュール式エネルギーシステムに到達する無線信号を遮断する可能性がある手術室（ＯＲ）環境における無線通信の信頼性を改善する必要がある。したがって、手術室（ＯＲ）環境における堅牢な無線通信が必要とされている。
一態様では、本開示は、モジュール式エネルギーシステムのための絶縁インターフェース回路を提供する。絶縁インターフェース回路は、スイッチに連結するように構成された第１の入力と、基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む比較器と、スイッチに連結するように構成された第１の入力と、基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む複製比較器と、少なくとも２つの入力を含むエキスパンダ回路であって、比較器の出力がエキスパンダ回路の少なくとも２つの入力のうちの一方に連結され、複製比較器の出力がエキスパンダ回路の少なくとも２つの入力のうちの他方に連結され、エキスパンダ回路が出力を含む、エキスパンダ回路と、入力及び出力を含むアイソレータ回路であって、入力がエキスパンダ回路の出力に連結される、アイソレータ回路と、アイソレータ回路の出力に連結されたコントローラであって、比較器の出力を複製比較器の出力と比較し、比較に基づいて、コントローラに連結された外科用器具の作動又は停止を決定するように構成される、コントローラと、を備える。
別の態様では、本開示は、モジュール式エネルギーシステムのための絶縁インターフェース回路を提供する。絶縁インターフェース回路は、第１のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第１の比較器と、第２のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第２の比較器と、第１のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第１の複製比較器と、第２のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第２の複製比較器と、少なくとも４つの入力を含むエキスパンダ回路であって、第１及び第２の比較器の出力の各々がエキスパンダ回路の入力に連結され、第１及び第２の複製比較器の出力の各々がエキスパンダ回路の入力に連結され、エキスパンダ回路が出力を含む、エキスパンダ回路と、入力及び出力を含むアイソレータ回路であって、入力がエキスパンダ回路の出力に連結される、アイソレータ回路と、アイソレータ回路の出力に連結されたコントローラであって、第１の比較器の出力を第１の複製比較器の出力と比較し、第２の比較器の出力を第２の複製比較器の出力と比較し、比較に基づいて、コントローラに連結された外科用器具の作動又は停止を決定するように構成される、コントローラと、を備える。
更に別の態様では、本開示は、モジュール式エネルギーシステムのための絶縁インターフェース回路からの誤った出力を緩和する方法を提供する。本方法は、第１の比較器の第１の入力において、第１の比較器の第１の入力に連結された第１のフットスイッチの第１のスイッチの状態と、第１の比較器の第２の入力に連結された基準電圧とを受信するステップと、第１の複製比較器の第１の入力において、第１の複製比較器の第１の入力に連結された第１のスイッチの状態と、第１の複製比較器の第２の入力に連結された基準電圧とを受信するステップと、第１の比較器及び第１の複製比較器の出力に連結されたコントローラによって、第１の比較器の出力を第１の複製比較器の出力と比較するステップと、
コントローラによって、比較に基づいて、コントローラに連結された外科用器具の作動又は停止を決定するステップと、を含む。
コントローラによって、比較に基づいて、コントローラに連結された外科用器具の作動又は停止を決定するステップと、を含む。
構成及び操作方法の両方に関して本明細書で説明する様々な態様は、それらの他の目的及び利点と共に、以下の説明を以下の添付図面と併せて参照することで最良に理解され得る。
本開示の少なくとも１つの態様による、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システムのブロック図である。
本開示の少なくとも１つの態様による、手術室内で外科処置を実施するために使用される外科用システムである。
本開示の少なくとも１つの態様による、可視化システム、ロボットシステム、及びインテリジェント器具とペアリングされた外科用ハブである。
本開示の少なくとも１つの態様による、発生器及び発生器と共に使用可能な様々な外科用器具を含む外科用システムである。
本開示の少なくとも１つの態様による、状況認識外科用システムの図である。
本開示の少なくとも１つの態様による、モジュール式エネルギーシステムをカスタマイズするために組み合わせることができる、様々なモジュール及び他の構成要素の図である。
本開示の少なくとも１つの態様による、ヘッダモジュールと、ヘッダモジュールに接続されたモジュールに関する情報を中継するためのグラフィカルユーザインターフェース（graphical user interface、ＧＵＩ）を表すディスプレイスクリーンと、を含む、第１の例示的なモジュール式エネルギーシステム構成である。
本開示の少なくとも１つの態様による、カートに搭載された図７Ａに示されるモジュール式エネルギーシステムである。
本開示の少なくとも１つの態様による、一緒に接続され、カートに装着されたヘッダモジュールと、ディスプレイスクリーンと、エネルギーモジュールと、拡張エネルギーモジュールと、を含む、第２の例示的なモジュール式エネルギーシステムの構成である。
本開示の少なくとも１つの態様による、ヘッダモジュールがディスプレイスクリーンを欠いていることを除いて、図７Ａに示される第２の構成と同様の第３の例示的なモジュール式エネルギーシステムの構成である。
本開示の少なくとも１つの態様による、一緒に接続され、カートに装着されたヘッダモジュールと、ディスプレイスクリーンと、エネルギーモジュールと、拡張エネルギーモジュールと、技術モジュールと、を含む、第４の例示的なモジュール式エネルギーシステム構成である。
本開示の少なくとも１つの態様による、一緒に接続され、カートに装着されたヘッダモジュールと、ディスプレイスクリーンと、エネルギーモジュールと、拡張エネルギーモジュールと、技術モジュールと、可視化モジュールと、を含む、第５の例示的なモジュール式エネルギーシステムの構成である。
本開示の少なくとも１つの態様による、伝達可能に接続可能な外科用プラットフォームを含むモジュール式エネルギーシステムの図である。
本開示の少なくとも１つの態様による、ユーザインターフェースを含むモジュール式エネルギーシステムのヘッダモジュールの斜視図である。
本開示の少なくとも１つの態様による、モジュール式エネルギーシステムのスタンドアロンハブ構成のブロック図である。
本開示の少なくとも１つの態様による、外科制御システムと統合されたモジュール式エネルギーシステムのハブ構成のブロック図である。
本開示の少なくとも１つの態様による、モジュール式エネルギーシステムの通信モジュールに連結されたユーザインターフェースモジュールのブロック図である。
本開示の少なくとも１つの態様による、モジュール式エネルギーシステムのエネルギーモジュールのブロック図である。
本開示の少なくとも１つの態様による、モジュール式エネルギーシステムのヘッダモジュールに連結されたエネルギーモジュールのブロック図を示す。
本開示の少なくとも１つの態様による、モジュール式エネルギーシステムのヘッダモジュールに連結されたエネルギーモジュールのブロック図を示す。
本開示の少なくとも１つの態様による、図１５に示されるヘッダモジュールなどのハブのモジュール式エネルギーシステムのヘッダ／ユーザインターフェース（ＵＩ）モジュールのブロック図を示す。
本開示の少なくとも１つの態様による、図１５に示されるヘッダモジュールなどのハブのモジュール式エネルギーシステムのヘッダ／ユーザインターフェース（ＵＩ）モジュールのブロック図を示す。
本開示の少なくとも１つの態様による、図１３～図１８Ｂに示されるエネルギーモジュールなどのハブのエネルギーモジュールのブロック図である。
本開示の少なくとも１つの態様による、電力バックプレーンを示すモジュール式エネルギーシステム積み重ね体の概略図である。
本開示の少なくとも１つの態様による、モジュール式エネルギーシステムの概略図である。
本開示の少なくとも１つの態様による、複数のフットスイッチ及びフットスイッチのタイプのためのフットスイッチ作動を支持及び緩和するための絶縁フットスイッチインターフェース回路の概略図である。
モジュール式エネルギーシステムに無線で通信する付属品を有する手術室（ＯＲ）を示す。
本開示の少なくとも１つの態様による、無線メッシュネットワークの概略図である。
本開示の少なくとも１つの態様による、複数の無線機を含む、モジュール式エネルギーシステムのブロック図である。
本開示の少なくとも１つの態様による、複数の無線機を含む、フットスイッチの図である。
本開示の少なくとも１つの態様による、複数の無線機によって実装される無線メッシュネットワークを介してモジュール式エネルギーシステムに無線で通信する付属品を装備したＯＲを示す。
本開示の少なくとも１つの態様による、堅牢な無線メッシュネットワークを提供するために、任意でＯＲ環境の周りに配置される追加の「リピータ」ノードを用いて構成された手術室（ＯＲ）である。
本開示の少なくとも１つの態様による、無線メッシュネットワーク内の他のノードにルーティングされた通信経路及び通信のうちのいくつかを干渉遮断している、図２８に示される手術室（ＯＲ）を示す。
複数の図面を通して、対応する参照符号は対応する部分を示す。本明細書に記載される例示は、様々な開示された態様を１つの形態で例示するものであり、かかる例示は、いかなる方法によってもその範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
本出願の出願人は、各開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、同時に出願された以下の米国特許出願を所有する。
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１４ＵＳＮＰ１／２１００１８－１Ｍ、発明の名称「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＰＡＣＫＡＧＩＮＧ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１４ＵＳＮＰ２／２１００１８－２、発明の名称「ＢＡＣＫＰＬＡＮＥ ＣＯＮＮＥＣＴＯＲ ＡＴＴＡＣＨＭＥＮＴ ＭＥＣＨＡＮＩＳＭ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１４ＵＳＮＰ３／２１００１８－３、発明の名称「ＢＥＺＥＬ ＷＩＴＨ ＬＩＧＨＴ ＢＬＯＣＫＩＮＧ ＦＥＡＴＵＲＥＳ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１４ＵＳＮＰ４／２１００１８－４、発明の名称「ＨＥＡＤＥＲ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１５ＵＳＮＰ１／２１００１９、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＲＯＣＥＤＵＲＡＬＩＺＡＴＩＯＮ ＶＩＡ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１６ＵＳＮＰ１／２１００２０－１Ｍ、発明の名称「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＥＮＥＲＧＹ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１６ＵＳＮＰ２／２１００２０－２、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＤＵＡＬ ＡＭＰＬＩＦＩＥＲＳ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ ＦＯＲ ＵＰＤＡＴＩＮＧ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ ＴＨＥＲＥＯＦ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１６ＵＳＮＰ３／２１００２０－３、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＭＵＬＴＩ－ＥＮＥＲＧＹ ＰＯＲＴ ＳＰＬＩＴＴＥＲ ＦＯＲ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＥＮＥＲＧＹ ＤＥＶＩＣＥＳ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１７ＵＳＮＰ１／２１００２１－１Ｍ、発明の名称「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＴ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１７ＵＳＮＰ２／２１００２１－２、発明の名称「ＲＡＤＩＯ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＩＤＥＮＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ ＴＯＫＥＮ ＦＯＲ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１７ＵＳＮＰ３／２１００２１－３、発明の名称「ＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＴ ＤＡＴＡ ＰＯＲＴＳ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭＳ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１８ＵＳＮＰ１／２１００２２－１Ｍ、発明の名称「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＳＹＳＴＥＭ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１８ＵＳＮＰ２／２１００２２－２、発明の名称「ＵＳＥＲ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ ＭＩＴＩＧＡＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭＳ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１８ＵＳＮＰ４／２１００２２－４、発明の名称「ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」、及び
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１８ＵＳＮＰ５／２１００２２－５、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＨＡＲＤＷＡＲＥ ＭＩＴＩＧＡＴＥＤ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ」。
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１４ＵＳＮＰ２／２１００１８－２、発明の名称「ＢＡＣＫＰＬＡＮＥ ＣＯＮＮＥＣＴＯＲ ＡＴＴＡＣＨＭＥＮＴ ＭＥＣＨＡＮＩＳＭ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１４ＵＳＮＰ３／２１００１８－３、発明の名称「ＢＥＺＥＬ ＷＩＴＨ ＬＩＧＨＴ ＢＬＯＣＫＩＮＧ ＦＥＡＴＵＲＥＳ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１４ＵＳＮＰ４／２１００１８－４、発明の名称「ＨＥＡＤＥＲ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１５ＵＳＮＰ１／２１００１９、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＲＯＣＥＤＵＲＡＬＩＺＡＴＩＯＮ ＶＩＡ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１６ＵＳＮＰ１／２１００２０－１Ｍ、発明の名称「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＥＮＥＲＧＹ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１６ＵＳＮＰ２／２１００２０－２、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＤＵＡＬ ＡＭＰＬＩＦＩＥＲＳ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ ＦＯＲ ＵＰＤＡＴＩＮＧ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ ＴＨＥＲＥＯＦ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１６ＵＳＮＰ３／２１００２０－３、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＭＵＬＴＩ－ＥＮＥＲＧＹ ＰＯＲＴ ＳＰＬＩＴＴＥＲ ＦＯＲ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＥＮＥＲＧＹ ＤＥＶＩＣＥＳ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１７ＵＳＮＰ１／２１００２１－１Ｍ、発明の名称「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＴ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１７ＵＳＮＰ２／２１００２１－２、発明の名称「ＲＡＤＩＯ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＩＤＥＮＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ ＴＯＫＥＮ ＦＯＲ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１７ＵＳＮＰ３／２１００２１－３、発明の名称「ＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＴ ＤＡＴＡ ＰＯＲＴＳ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭＳ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１８ＵＳＮＰ１／２１００２２－１Ｍ、発明の名称「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＳＹＳＴＥＭ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１８ＵＳＮＰ２／２１００２２－２、発明の名称「ＵＳＥＲ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ ＭＩＴＩＧＡＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭＳ」、
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１８ＵＳＮＰ４／２１００２２－４、発明の名称「ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」、及び
・米国特許出願整理番号ＥＮＤ９３１８ＵＳＮＰ５／２１００２２－５、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＨＡＲＤＷＡＲＥ ＭＩＴＩＧＡＴＥＤ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ」。
本出願の出願人は、２０１９年９月５日に出願された以下の米国特許出願を所有しており、これらの各々の開示は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる：
・米国特許出願第１６／５６２，１４４号、発明の名称「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ Ａ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＵＳＥＲ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１０６号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１５１号、発明の名称「ＰＡＳＳＩＶＥ ＨＥＡＤＥＲ ＭＯＤＵＬＥ ＦＯＲ Ａ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１１０号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１５７号、発明の名称「ＣＯＮＳＯＬＩＤＡＴＥＤ ＵＳＥＲ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００８１５８５号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１５９号、発明の名称「ＡＵＤＩＯ ＴＯＮＥ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＦＯＲ ＡＮ ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥ ＯＦ Ａ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／０３１４５６９号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１６３号、発明の名称「ＡＤＡＰＴＡＢＬＹ ＣＯＮＮＥＣＴＡＢＬＥ ＡＮＤ ＲＥＡＳＳＩＧＮＡＢＬＥ ＳＹＳＴＥＭ ＡＣＣＥＳＳＯＲＩＥＳ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１１１号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１２３号、発明の名称「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＮＧ ＡＮＤ ＵＳＩＮＧ Ａ ＭＯＤＵＬＡＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＤＥＶＩＣＥＳ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／０１００８３０号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１３５号、発明の名称「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ ＡＮ ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥ ＯＵＴＰＵＴ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０７６号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１８０号、発明の名称「ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥ ＦＯＲ ＤＲＩＶＩＮＧ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＡＬＩＴＩＥＳ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０８０号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１８４号、発明の名称「ＧＲＯＵＮＤＩＮＧ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥＳ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０８１号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１８８号、発明の名称「ＢＡＣＫＰＬＡＮＥ ＣＯＮＮＥＣＴＯＲ ＤＥＳＩＧＮ ＴＯ ＣＯＮＮＥＣＴ ＳＴＡＣＫＥＤ ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥＳ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１１６号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１９５号、発明の名称「ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥ ＦＯＲ ＤＲＩＶＩＮＧ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＡＬＩＴＩＥＳ ＴＨＲＯＵＧＨ Ａ ＰＯＲＴ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０００７８１１７号）、
・米国特許出願第１６／５６２，２０２号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＵＴＩＬＩＺＩＮＧ ＤＲＩＶＥ ＳＩＧＮＡＬ ＴＯ ＰＯＷＥＲ ＳＥＣＯＮＤＡＲＹ ＦＵＮＣＴＩＯＮ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０８２号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１４２号、発明の名称「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＥＮＥＲＧＹ ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮ ＩＮ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０７０号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１６９号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ Ａ ＳＥＧＭＥＮＴＥＤ ＢＡＣＫＰＬＡＮＥ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１１２号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１８５号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＦＯＯＴＥＲ ＭＯＤＵＬＥ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１１５号）、
・米国特許出願第１６／５６２，２０３号、発明の名称「ＰＯＷＥＲ ＡＮＤ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＭＩＴＩＧＡＴＩＯＮ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１１８号）、
・米国特許出願第１６／５６２，２１２号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＭＯＤＵＬＥ ＰＯＳＩＴＩＯＮＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ ＳＥＮＳＩＮＧ ＷＩＴＨ ＶＯＬＴＡＧＥ ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１１９号）、
・米国特許出願第１６／５６２，２３４号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＭＯＤＵＬＥ ＰＯＳＩＴＩＯＮＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ ＳＥＮＳＩＮＧ ＷＩＴＨ ＴＩＭＥ ＣＯＵＮＴＥＲ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／０３０５９４５号）、
・米国特許出願第１６／５６２，２４３号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＭＯＤＵＬＥ ＰＯＳＩＴＩＯＮＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ ＷＩＴＨ ＤＩＧＩＴＡＬ ＬＯＧＩＣ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１２０号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１２５号、発明の名称「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＮＧ ＢＥＴＷＥＥＮ ＭＯＤＵＬＥＳ ＡＮＤ ＤＥＶＩＣＥＳ ＩＮ Ａ ＭＯＤＵＬＡＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／０１００８２５号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１３７号、発明の名称「ＦＬＥＸＩＢＬＥ ＨＡＮＤ－ＳＷＩＴＣＨ ＣＩＲＣＵＩＴ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／０１０６２２０号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１４３号、発明の名称「ＦＩＲＳＴ ＡＮＤ ＳＥＣＯＮＤ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＰＲＯＴＯＣＯＬ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴ ＦＯＲ ＤＲＩＶＩＮＧ ＰＲＩＭＡＲＹ ＡＮＤ ＳＥＣＯＮＤＡＲＹ ＤＥＶＩＣＥＳ ＴＨＲＯＵＧＨ Ａ ＳＩＮＧＬＥ ＰＯＲＴ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００９０８０８号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１４８号、発明の名称「ＦＬＥＸＩＢＬＥ ＮＥＵＴＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＯＤＥ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０７７号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１５４号、発明の名称「ＳＭＡＲＴ ＲＥＴＵＲＮ ＰＡＤ ＳＥＮＳＩＮＧ ＴＨＲＯＵＧＨ ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ ＯＦ ＮＥＡＲ ＦＩＥＬＤ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＣＯＮＴＡＣＴ ＱＵＡＬＩＴＹ ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ ＳＩＧＮＡＬＳ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０８９号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１６２号、発明の名称「ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＥＮＥＲＧＹ ＡＣＴＩＶＡＴＩＯＮ ＣＩＲＣＵＩＴ ＤＥＳＩＧＮ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／０３０５９２４号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１６７号、発明の名称「ＣＯＯＲＤＩＮＡＴＥＤ ＥＮＥＲＧＹ ＯＵＴＰＵＴＳ ＯＦ ＳＥＰＡＲＡＴＥ ＢＵＴ ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ ＭＯＤＵＬＥＳ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０７８号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１７０号、発明の名称「ＭＡＮＡＧＩＮＧ ＳＩＭＵＬＴＡＮＥＯＵＳ ＭＯＮＯＰＯＬＡＲ ＯＵＴＰＵＴＳ ＵＳＩＮＧ ＤＵＴＹ ＣＹＣＬＥ ＡＮＤ ＳＹＮＣＨＲＯＮＩＺＡＴＩＯＮ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０７９号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１７２号、発明の名称「ＰＯＲＴ ＰＲＥＳＥＮＣＥ ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ システム ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１１３号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１７５号、発明の名称「ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＴＲＡＣＫＩＮＧ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＲＥＡＬ ＴＩＭＥ ＣＬＯＣＫ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０７１号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１７７号、発明の名称「ＲＥＧＩＯＮＡＬ ＬＯＣＡＴＩＯＮ ＴＲＡＣＫＩＮＧ ＯＦ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴＳ ＯＦ Ａ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１１４号）、
・米国意匠特許出願第２９／７０４，６１０号、発明の名称「ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥ」、
・米国意匠特許出願第２９／７０４，６１４号、発明の名称「ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥ ＭＯＮＯＰＯＬＡＲ ＰＯＲＴ ＷＩＴＨ ＦＯＵＲＴＨ ＳＯＣＫＥＴ ＡＭＯＮＧ ＴＨＲＥＥ ＯＴＨＥＲ ＳＯＣＫＥＴＳ」、
・米国意匠特許出願第２９／７０４，６１６号、発明の名称「ＢＡＣＫＰＬＡＮＥ ＣＯＮＮＥＣＴＯＲ ＦＯＲ ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥ」、及び
・米国意匠特許出願第２９／７０４，６１７号、発明の名称「ＡＬＥＲＴ ＳＣＲＥＥＮ ＦＯＲ ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥ」。
・米国特許出願第１６／５６２，１４４号、発明の名称「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ Ａ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＵＳＥＲ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１０６号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１５１号、発明の名称「ＰＡＳＳＩＶＥ ＨＥＡＤＥＲ ＭＯＤＵＬＥ ＦＯＲ Ａ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１１０号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１５７号、発明の名称「ＣＯＮＳＯＬＩＤＡＴＥＤ ＵＳＥＲ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００８１５８５号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１５９号、発明の名称「ＡＵＤＩＯ ＴＯＮＥ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＦＯＲ ＡＮ ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥ ＯＦ Ａ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／０３１４５６９号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１６３号、発明の名称「ＡＤＡＰＴＡＢＬＹ ＣＯＮＮＥＣＴＡＢＬＥ ＡＮＤ ＲＥＡＳＳＩＧＮＡＢＬＥ ＳＹＳＴＥＭ ＡＣＣＥＳＳＯＲＩＥＳ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１１１号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１２３号、発明の名称「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＮＧ ＡＮＤ ＵＳＩＮＧ Ａ ＭＯＤＵＬＡＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＤＥＶＩＣＥＳ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／０１００８３０号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１３５号、発明の名称「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ ＡＮ ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥ ＯＵＴＰＵＴ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０７６号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１８０号、発明の名称「ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥ ＦＯＲ ＤＲＩＶＩＮＧ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＡＬＩＴＩＥＳ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０８０号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１８４号、発明の名称「ＧＲＯＵＮＤＩＮＧ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥＳ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０８１号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１８８号、発明の名称「ＢＡＣＫＰＬＡＮＥ ＣＯＮＮＥＣＴＯＲ ＤＥＳＩＧＮ ＴＯ ＣＯＮＮＥＣＴ ＳＴＡＣＫＥＤ ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥＳ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１１６号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１９５号、発明の名称「ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥ ＦＯＲ ＤＲＩＶＩＮＧ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＡＬＩＴＩＥＳ ＴＨＲＯＵＧＨ Ａ ＰＯＲＴ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０００７８１１７号）、
・米国特許出願第１６／５６２，２０２号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＵＴＩＬＩＺＩＮＧ ＤＲＩＶＥ ＳＩＧＮＡＬ ＴＯ ＰＯＷＥＲ ＳＥＣＯＮＤＡＲＹ ＦＵＮＣＴＩＯＮ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０８２号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１４２号、発明の名称「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＥＮＥＲＧＹ ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮ ＩＮ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０７０号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１６９号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ Ａ ＳＥＧＭＥＮＴＥＤ ＢＡＣＫＰＬＡＮＥ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１１２号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１８５号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＦＯＯＴＥＲ ＭＯＤＵＬＥ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１１５号）、
・米国特許出願第１６／５６２，２０３号、発明の名称「ＰＯＷＥＲ ＡＮＤ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＭＩＴＩＧＡＴＩＯＮ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１１８号）、
・米国特許出願第１６／５６２，２１２号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＭＯＤＵＬＥ ＰＯＳＩＴＩＯＮＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ ＳＥＮＳＩＮＧ ＷＩＴＨ ＶＯＬＴＡＧＥ ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１１９号）、
・米国特許出願第１６／５６２，２３４号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＭＯＤＵＬＥ ＰＯＳＩＴＩＯＮＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ ＳＥＮＳＩＮＧ ＷＩＴＨ ＴＩＭＥ ＣＯＵＮＴＥＲ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／０３０５９４５号）、
・米国特許出願第１６／５６２，２４３号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＭＯＤＵＬＥ ＰＯＳＩＴＩＯＮＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ ＷＩＴＨ ＤＩＧＩＴＡＬ ＬＯＧＩＣ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１２０号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１２５号、発明の名称「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＮＧ ＢＥＴＷＥＥＮ ＭＯＤＵＬＥＳ ＡＮＤ ＤＥＶＩＣＥＳ ＩＮ Ａ ＭＯＤＵＬＡＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／０１００８２５号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１３７号、発明の名称「ＦＬＥＸＩＢＬＥ ＨＡＮＤ－ＳＷＩＴＣＨ ＣＩＲＣＵＩＴ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／０１０６２２０号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１４３号、発明の名称「ＦＩＲＳＴ ＡＮＤ ＳＥＣＯＮＤ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＰＲＯＴＯＣＯＬ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴ ＦＯＲ ＤＲＩＶＩＮＧ ＰＲＩＭＡＲＹ ＡＮＤ ＳＥＣＯＮＤＡＲＹ ＤＥＶＩＣＥＳ ＴＨＲＯＵＧＨ Ａ ＳＩＮＧＬＥ ＰＯＲＴ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００９０８０８号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１４８号、発明の名称「ＦＬＥＸＩＢＬＥ ＮＥＵＴＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＯＤＥ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０７７号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１５４号、発明の名称「ＳＭＡＲＴ ＲＥＴＵＲＮ ＰＡＤ ＳＥＮＳＩＮＧ ＴＨＲＯＵＧＨ ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ ＯＦ ＮＥＡＲ ＦＩＥＬＤ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＣＯＮＴＡＣＴ ＱＵＡＬＩＴＹ ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ ＳＩＧＮＡＬＳ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０８９号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１６２号、発明の名称「ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＥＮＥＲＧＹ ＡＣＴＩＶＡＴＩＯＮ ＣＩＲＣＵＩＴ ＤＥＳＩＧＮ ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／０３０５９２４号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１６７号、発明の名称「ＣＯＯＲＤＩＮＡＴＥＤ ＥＮＥＲＧＹ ＯＵＴＰＵＴＳ ＯＦ ＳＥＰＡＲＡＴＥ ＢＵＴ ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ ＭＯＤＵＬＥＳ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０７８号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１７０号、発明の名称「ＭＡＮＡＧＩＮＧ ＳＩＭＵＬＴＡＮＥＯＵＳ ＭＯＮＯＰＯＬＡＲ ＯＵＴＰＵＴＳ ＵＳＩＮＧ ＤＵＴＹ ＣＹＣＬＥ ＡＮＤ ＳＹＮＣＨＲＯＮＩＺＡＴＩＯＮ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０７９号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１７２号、発明の名称「ＰＯＲＴ ＰＲＥＳＥＮＣＥ ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ システム ＦＯＲ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１１３号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１７５号、発明の名称「ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＴＲＡＣＫＩＮＧ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＲＥＡＬ ＴＩＭＥ ＣＬＯＣＫ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８０７１号）、
・米国特許出願第１６／５６２，１７７号、発明の名称「ＲＥＧＩＯＮＡＬ ＬＯＣＡＴＩＯＮ ＴＲＡＣＫＩＮＧ ＯＦ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴＳ ＯＦ Ａ ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ」（現在は、米国特許出願公開第２０２０／００７８１１４号）、
・米国意匠特許出願第２９／７０４，６１０号、発明の名称「ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥ」、
・米国意匠特許出願第２９／７０４，６１４号、発明の名称「ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥ ＭＯＮＯＰＯＬＡＲ ＰＯＲＴ ＷＩＴＨ ＦＯＵＲＴＨ ＳＯＣＫＥＴ ＡＭＯＮＧ ＴＨＲＥＥ ＯＴＨＥＲ ＳＯＣＫＥＴＳ」、
・米国意匠特許出願第２９／７０４，６１６号、発明の名称「ＢＡＣＫＰＬＡＮＥ ＣＯＮＮＥＣＴＯＲ ＦＯＲ ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥ」、及び
・米国意匠特許出願第２９／７０４，６１７号、発明の名称「ＡＬＥＲＴ ＳＣＲＥＥＮ ＦＯＲ ＥＮＥＲＧＹ ＭＯＤＵＬＥ」。
本出願の出願人は、２０１９年３月２９日に出願された以下の米国仮特許出願を所有しており、これらの各々の開示は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる：
・米国仮特許出願第６２／８２６，５８４号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ」、
・米国仮特許出願第６２／８２６，５８７号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＣＯＮＮＥＣＴＩＶＩＴＹ」、
・米国仮特許出願第６２／８２６，５８８号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ」、及び
・米国仮特許出願第６２／８２６，５９２号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＳＹＳＴＥＭ」。
・米国仮特許出願第６２／８２６，５８４号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ」、
・米国仮特許出願第６２／８２６，５８７号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＣＯＮＮＥＣＴＩＶＩＴＹ」、
・米国仮特許出願第６２／８２６，５８８号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ」、及び
・米国仮特許出願第６２／８２６，５９２号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＳＹＳＴＥＭ」。
本出願の出願人は、２０１８年９月７日に出願された以下の米国仮特許出願を所有しており、これらの開示は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる：
・米国仮特許出願第６２／７２８，４８０号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＵＳＥＲ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ」。
・米国仮特許出願第６２／７２８，４８０号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＵＳＥＲ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ」。
外科用装置及び発生器の様々な態様を詳細に説明する前に、例解的な実施例は、適用又は用途において、添付の図面及び説明において例解される部品の構造及び配置の詳細に限定されないことに留意されたい。例示の実施例は、他の態様、変形形態、及び修正形態で実装されるか、又はそれらに組み込まれてもよく、様々な方法で実施又は実行されてもよい。更に、特に明記しない限り、本明細書で用いられる用語及び表現は、読者の便宜のために例示の実施例を説明する目的で選択されたものであり、それらを限定するためのものではない。更に、以下に記述される態様、態様の表現、及び／又は実施例のうち１つ以上を、以下に記述される他の態様、態様の表現、及び／又は実施例のうち任意の１つ以上と組み合わせることができるものと理解されたい。
様々な態様が、改善された超音波外科用装置、電気外科用装置、及びこれと共に使用するための発生器を対象とする。超音波外科用装置の態様は、例えば、外科処置中に組織を横切開及び／又は凝固するように構成され得る。電気外科用装置の態様は、例えば、外科処置中に、組織を横切開、凝固、スケーリング、溶接及び／又は乾燥させるように構成され得る。
外科用システムのハードウェア
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に連結されたリモートサーバ１１３を含み得るクラウド１０４）とを含む。各外科用システム１０２は、リモートサーバ１１３を含み得るクラウド１０４と通信する、少なくとも１つの外科用ハブ１０６を含む。一例では、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と、ロボットシステム１１０と、手持ち式インテリジェント外科用器具１１２とを含み、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と、Ｎ個の可視化システム１０８と、Ｏ個のロボットシステム１１０と、Ｐ個の手持ち式インテリジェント手術器具１１２とを含んでもよく、Ｍ、Ｎ、Ｏ及びＰは１以上の整数である。
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に連結されたリモートサーバ１１３を含み得るクラウド１０４）とを含む。各外科用システム１０２は、リモートサーバ１１３を含み得るクラウド１０４と通信する、少なくとも１つの外科用ハブ１０６を含む。一例では、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と、ロボットシステム１１０と、手持ち式インテリジェント外科用器具１１２とを含み、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と、Ｎ個の可視化システム１０８と、Ｏ個のロボットシステム１１０と、Ｐ個の手持ち式インテリジェント手術器具１１２とを含んでもよく、Ｍ、Ｎ、Ｏ及びＰは１以上の整数である。
図２は、手術室１１６内の手術台１１４上に横たわっている患者に対して外科処置を実行するために使用されている外科用システム１０２の例を示す。ロボットシステム１１０は、外科処置において外科用システム１０２の一部として使用される。ロボットシステム１１０は、外科医のコンソール１１８と、患者側カート１２０（手術用ロボット）と、手術用ロボットハブ１２２とを含む。外科医が外科医のコンソール１１８を通して手術部位を見る間、患者側カート１２０は、患者の身体の低侵襲切開部を通して、少なくとも１つの着脱可能に連結された外科用ツール１１７を操作し得る。手術部位の画像は、撮像デバイス１２４の向きを変えるために、患者側カート１２０によって操作され得る医療撮像デバイス１２４によって取得され得る。ロボットハブ１２２を使用して、手術部位の画像を処理し、その後、外科医のコンソール１１８を通して、外科医に表示し得る。
他のタイプのロボットシステムが、外科用システム１０２と共に使用するように容易に適合され得る。本開示と共に使用するのに好適なロボットシステム及び外科用ツールの様々な例は、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年１２月２８日出願の「ＲＯＢＯＴ ＡＳＳＩＳＴＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国仮特許出願第６２／６１１，３３９号に記載されている。
クラウド１０４によって実施され、本開示と共に使用するのに好適なクラウドベース分析法の様々な例は、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年１２月２８日出願の「ＣＬＯＵＤ－ＢＡＳＥＤ ＭＥＤＩＣＡＬ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ」と題する米国仮特許出願第６２／６１１，３４０号に記載されている。
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つ以上の光学構成要素とを含む。好適な画像センサとしては、電荷結合素子（ＣＣＤ）センサ及び相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）センサが挙げられるが、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つ以上の照明源、及び／又は１つ以上のレンズを含んでもよい。１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つ以上の照明源は、可視スペクトル並びに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、光スペクトルや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（すなわち、非発光スペクトル）は、可視スペクトルの下方及び上方に位置する（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、低侵襲性処置において使用するように構成されている。本開示と共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。
一態様では、撮像デバイスは、トポグラフィと下にある構造とを区別するためにマルチスペクトルモニタリングを採用する。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に対する感度を有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、人間の目がもつ赤、緑、青の受容体では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である。マルチスペクトル撮像法の使用は、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる２０１７年１２月２８日出願の「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国仮特許出願第６２／６１１，３４１号の「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ」の項で詳細に説明されている。マルチスペクトルモニタリングは、処置された組織に対して上述の試験のうちの１つ以上を実行するための手術タスクが完了した後に術野を再配置するのに有用なツールであり得る。
いかなる外科手術においても、手術室及び手術機器の厳格な滅菌が必要であることは自明である。「手術現場」、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、全ての医療装置及び機器の可能な最も高い滅菌性を必要とする。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、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、トレイ内又は滅菌タオル上などの微生物を含まないと見なされる特定の領域と見なされ得ること、あるいは滅菌野は、外科処置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。
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つ以上の撮像センサと、１つ以上の画像処理ユニットと、１つ以上のストレージアレイと、１つ以上のディスプレイとを含む。一態様では、可視化システム１０８は、ＨＬ７、ＰＡＣＳ、及びＥＭＲ用のインターフェースを含む。可視化システム１０８の様々な構成要素については、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる２０１７年１２月２８日出願の「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国仮特許出願第６２／６１１，３４１号の「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ」の項で説明されている。
図２に示すように、一次ディスプレイ１１９は、手術台１１４のオペレータに見えるように滅菌野に配置される。加えて、可視化タワー１１１が、滅菌野の外に配置される。可視化タワー１１１は、互いに反対側を向いている第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を含む。ハブ１０６によって誘導される可視化システム１０８は、ディスプレイ１０７、１０９及び１１９を利用して、滅菌野の内側及び外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、外科処置に関連する診断ステップを実施し得る。
一態様では、ハブ１０６は、可視化タワー１１１にいる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に送り、これを手術台にいる滅菌オペレータが見ることができるようにも構成されている。一例では、入力は、ハブ１０６によって一次ディスプレイ１１９に送ることができる、非滅菌ディスプレイ１０７又は１０９上に表示されるスナップショットへの修正の形態であり得る。
図２を参照すると、外科用器具１１２は、外科処置において外科用システム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も構成されている。例えば、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する２０１７年１２月２８日出願の米国仮特許出願第６２／６１１，３４１号における。可視化タワー１１１にいる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に送ることができ、これを外科用器具１１２のオペレータが見ることができる。外科用システム１０２と共に使用するのに好適な例示的な外科用器具については、例えば、「外科用器具のハードウェア（ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＨＡＲＤＷＡＲＥ）」の項で、及びその開示全体が参照により本明細書に組み込まれる「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する２０１７年１２月２８日出願の米国特許仮出願第６２／６１１，３４１号で説明されている。
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。いくつかの態様では、可視化システム１０８は、分離可能な機器であってもよい。代替の態様では、可視化システム１０８は、機能モジュールとしてハブ１０６内に含まれ得る。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、煙排出モジュール１２６、吸引／灌注モジュール１２８、及び／又は送気モジュール１２９を更に含む。特定の態様では、ハブ１０６内のモジュールのいずれも、互いに組み合わされて、単一のモジュールにされ得る。
外科処置中、封止及び／又は切断のために、組織へエネルギーを印加することは、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、外科処置中に絡まり合うことが多い。外科処置中にこの問題に対処することで貴重な時間が失われる場合がある。ラインの絡まりをほどくには、それらの対応するモジュールからラインを抜くことが必要となる場合があり、そのためにはモジュールをリセットすることが必要となる場合がある。ハブ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合環境を提供し、このようなライン間の絡まりの頻度を低減させる。
本開示の態様は、手術部位における組織へのエネルギー印加を伴う外科処置において使用するための外科用ハブを提示する。外科用ハブは、ハブエンクロージャと、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１つ以上を含む。一態様では、組み合わせ発生器モジュールはまた、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、リモート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。
一部特定の外科処置は、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が、別の異なるエネルギータイプは、組織を封止するのにより有益であり得る。例えば、双極発生器は組織を封止するために使用することができ、一方で、超音波発生器は封止された組織を切断するために使用することができる。本開示の態様は、ハブのモジュール式エンクロージャ１３６が様々な発生器を収容して、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処置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、組織への適用のための第１のエネルギーを生成するように構成される、第１のエネルギー発生器モジュールと、第１のデータ接点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、を含む。一態様では、第１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、第１のエネルギー発生器モジュールは、第１の電力接点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。代替の態様では、第１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積み重ね可能に移動可能であり、第１のエネルギー発生器モジュールは、第１の電力接点及びデータ接点との電気係合から外れるように積み重ね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、組織への適用のための、第１のエネルギーと同一又は異なる第２のエネルギーを生成するように構成される、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、を含む。一態様では、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、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。代替の態様では、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積み重ね可能に移動可能であり、第２のエネルギー発生器モジュールは、第２の電力接点及びデータ接点との電気係合から外れるように積み重ね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、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、送気モジュール１２９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に関する本開示の態様が提示される。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とモジュール１２９と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１４８に接続するように構成されてもよい。代替的に、発生器モジュール１４０は、ハブモジュール式エンクロージャ１３６を介して相互作用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。複数の発生器が単一の発生器として機能するように、ハブモジュール式エンクロージャ１３６は、複数の発生器の挿入と、ハブモジュール式エンクロージャ１３６にドッキングされた発生器間の双方向通信と、を促進するように構成することができる。
一態様では、ハブのモジュール式エンクロージャ１３６は、モジュール１４０、１２６、１２８、１２９の取り外し可能な取り付け及びそれらの間のインタラクティブ通信を可能にするために、外部及び無線通信ヘッダを備えるモジュール式電力及び通信バックプレーン１４９を備える。
発生器ハードウェア
本明細書全体で使用されるとき、「無線」という用語及びその派生語は、非固体媒体を介して変調電磁放射線の使用を通じてデータを通信し得る回路、デバイス、システム、方法、技術、通信チャネルなどを説明するために使用されてもよい。この用語は、関連するデバイスがいかなる有線も含まないことを意味するものではないが、いくつかの態様では、それらは存在しない可能性がある。通信モジュールは、Ｗｉ－Ｆｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１ファミリー）、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ８０２．１６ファミリー）、ＩＥＥＥ８０２．２０、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）、Ｅｖ－ＤＯ、ＨＳＰＡ＋、ＨＳＤＰＡ＋、ＨＳＵＰＡ＋、ＥＤＧＥ、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＤＥＣＴ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、これらのイーサネット派生物のみならず、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ及びそれ以降と指定される任意の他の無線及び有線プロトコルが挙げられるがこれらに限定されない、多数の無線又は有線通信規格又はプロトコルのうちのいずれかを実装してもよい。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などの短距離無線通信専用であってもよく、第２の通信モジュールは、ＧＰＳ、ＥＤＧＥ、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ、Ｅｖ－ＤＯなどの長距離無線通信専用であってもよい。
本明細書全体で使用されるとき、「無線」という用語及びその派生語は、非固体媒体を介して変調電磁放射線の使用を通じてデータを通信し得る回路、デバイス、システム、方法、技術、通信チャネルなどを説明するために使用されてもよい。この用語は、関連するデバイスがいかなる有線も含まないことを意味するものではないが、いくつかの態様では、それらは存在しない可能性がある。通信モジュールは、Ｗｉ－Ｆｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１ファミリー）、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ８０２．１６ファミリー）、ＩＥＥＥ８０２．２０、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）、Ｅｖ－ＤＯ、ＨＳＰＡ＋、ＨＳＤＰＡ＋、ＨＳＵＰＡ＋、ＥＤＧＥ、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＤＥＣＴ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、これらのイーサネット派生物のみならず、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ及びそれ以降と指定される任意の他の無線及び有線プロトコルが挙げられるがこれらに限定されない、多数の無線又は有線通信規格又はプロトコルのうちのいずれかを実装してもよい。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などの短距離無線通信専用であってもよく、第２の通信モジュールは、ＧＰＳ、ＥＤＧＥ、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ、Ｅｖ－ＤＯなどの長距離無線通信専用であってもよい。
本明細書で使用されるとき、プロセッサ又は処理ユニットは、いくつかの外部データソース（通常はメモリ）又は何らかの他のデータストリーム上で動作を実施する電子回路である。この用語は、本明細書では、多くの専門的な「プロセッサ」を組み合わせたシステム又はコンピュータシステム（特にシステムオンチップ（systems on a chip、ＳｏＣ））内の中央プロセッサ（中央処理ユニット）を指すために使用される。
本明細書で使用するとき、システムオンチップ（ＳｏＣ又はＳＯＣ）は、コンピュータ又は他の電子システムの全ての構成要素を統合する集積回路（「ＩＣ」又は「チップ」としても知られる）である。これは、デジタル、アナログ、混合信号、及び多くの場合は高周波数機能を、全て単一の基材上に含むことができる。ＳｏＣは、マイクロコントローラ（又はマイクロプロセッサ）を、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、Ｗｉ－Ｆｉモジュール又はコプロセッサなどの最新の周辺装置と統合する。ＳｏＣは、内蔵メモリを含んでもよく、含まなくてもよい。
本明細書で使用するとき、マイクロコントローラ又はコントローラは、マイクロプロセッサを周辺回路及びメモリと統合するシステムである。マイクロコントローラ（又はマイクロコントローラユニットのＭＣＵ）は、単一の集積回路上の小型コンピュータとして実装されてもよい。これはＳｏＣと同様であってもよく、ＳｏＣは、その構成要素の１つとしてマイクロコントローラを含み得る。マイクロコントローラは、１つ以上のコア処理ユニット（ＣＰＵ）と共にメモリ及びプログラム可能な入力／出力周辺機器を収容してもよい。強誘電性のＲＡＭ、ＮＯＲフラッシュ又はＯＴＰ ＲＯＭの形態のプログラムメモリ及び少量のＲＡＭもまた、チップ上に含まれることが多い。マイクロコントローラは、パーソナルコンピュータ又は様々な個別のチップで構成された他の汎用用途で使用されるマイクロプロセッサとは対照的に、組み込み型用途用に用いられ得る。
本明細書で使用するとき、コントローラ又はマイクロコントローラという用語は、周辺デバイスとインターフェース接続するスタンドアロンＩＣ又はチップデバイスであってもよい。これは、そのデバイスの動作（及び当該デバイスとの接続）を管理する外部デバイス上のコンピュータ又はコントローラの２つの部分間の連結部であってもよい。
本明細書に記載されるプロセッサ又はマイクロコントローラはいずれも、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によって実装されてもよい。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（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（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）、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（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。
モジュール式デバイスは、外科用ハブ内に受容可能な（例えば図３に関連して説明される）モジュールと、対応する外科用ハブと接続又はペアリングするために様々なモジュールに接続することができる外科用デバイス又は器具と、を含む。モジュール式デバイスとしては、例えば、インテリジェント外科用器具、医療用撮像デバイス、吸引／灌注デバイス、排煙器、エネルギー発生器、ベンチレータ、吸入器、及びディスプレイが挙げられる。本明細書に記載されるモジュール式デバイスは、制御アルゴリズムによって制御することができる。制御アルゴリズムは、モジュール式デバイス自体上で、特定のモジュール式デバイスがペアリングされる外科用ハブ上で、又はモジュール式デバイス及び外科用ハブの両方の上で（例えば、分散コンピューティングアーキテクチャを介して）、実行され得る。いくつかの例示では、モジュール式デバイスの制御アルゴリズムは、モジュール式デバイス自体によって（すなわち、モジュール式デバイス内の、モジュール式デバイス上の、又はモジュール式デバイスに接続されたセンサによって）感知されたデータに基づいてデバイスを制御する。このデータは、手術中の患者に関連するもの（例えば、組織特性又は送気圧）であってもよく、又はモジュール式デバイス自体（例えば、前進するナイフの速度、モータ電流、又はエネルギーレベル）に関連するものであってもよい。例えば、外科用ステープル留め及び切断器具の制御アルゴリズムは、ナイフが前進する際にナイフにより生じた抵抗に基づき、器具のモータが組織を貫いてそのナイフを駆動させる速度を制御することができる。
図４は、モジュール式エネルギーシステム２０００と、これと共に使用可能な様々な外科用器具２２０４、２２０６、２２０８と、を含む外科用システム２２００の一形態を示し、外科用器具２２０４は、超音波外科用器具であり、外科用器具２２０６は、ＲＦ電気外科用器具であり、多機能型外科用器具２２０８は、組み合わせ超音波／ＲＦ電気外科用器具である。モジュール式エネルギーシステム２０００は、様々な外科用器具と共に使用するように構成可能である。様々な形態によれば、モジュール式エネルギーシステム２０００は、例えば、超音波外科用器具２２０４、ＲＦ電気外科用器具２２０６、並びにモジュール式エネルギーシステム２０００から個別に又は同時に送達されるＲＦエネルギー及び超音波エネルギーを統合する多機能型外科用器具２２０８を含む異なるタイプの様々な外科用デバイスと共に使用するように構成可能であり得る。図４の形態では、モジュール式エネルギーシステム２０００は、外科用器具２２０４、２２０６、２２０８とは別個に示されているが、一形態では、モジュール式エネルギーシステム２０００は、外科用器具２２０４、２２０６、２２０８のうちのいずれかと一体的に形成されて、一体型外科用システムを形成してもよい。モジュール式エネルギーシステム２０００は、有線又は無線通信用に構成されてもよい。
モジュール式エネルギーシステム２０００は、複数の外科用器具２２０４、２２０６、２２０８を駆動するように構成されている。第１の外科用器具は、超音波外科用器具２２０４であり、ハンドピース２２０５（handpiece、ＨＰ）、超音波トランスデューサ２２２０、シャフト２２２６、及びエンドエフェクタ２２２２を含む。エンドエフェクタ２２２２は、超音波トランスデューサ２２２０と音響的に連結された超音波ブレード２２２８及びクランプアーム２２４０を含む。ハンドピース２２０５は、クランプアーム２２４０を動作させるトリガ２２４３と、超音波ブレード２２２８又は他の機能にエネルギーを供給し、駆動するためのトグルボタン２２３４ａ、２２３４ｂ、２２３４ｃの組み合わせと、を含む。トグルボタン２２３４ａ、２２３４ｂ、２２３４ｃは、モジュール式エネルギーシステム２０００を用いて超音波トランスデューサ２２２０にエネルギーを供給するように構成することができる。
モジュール式エネルギーシステム２０００はまた、第２の外科用器具２２０６を駆動するようにも構成されている。第２の外科用器具２２０６は、ＲＦ電気外科用器具であり、ハンドピース２２０７（ＨＰ）、シャフト２２２７、及びエンドエフェクタ２２２４を含む。エンドエフェクタ２２２４は、クランプアーム２２４２ａ、２２４２ｂ内に電極を含み、シャフト２２２７の電気導体部分を通って戻る。電極は、モジュール式エネルギーシステム２０００内の双極エネルギー源に連結され、双極エネルギー源によってエネルギーを供給される。ハンドピース２２０７は、クランプアーム２２４２ａ、２２４２ｂを動作させるためのトリガ２２４５と、エンドエフェクタ２２２４内の電極にエネルギーを供給するためのエネルギースイッチを作動するためのエネルギーボタン２２３５と、を含む。
モジュール式エネルギーシステム２０００はまた、多機能型外科用器具２２０８を駆動するようにも構成されている。多機能型外科用器具２２０８は、ハンドピース２２０９（ＨＰ）、シャフト２２２９、及びエンドエフェクタ２２２５を含む。エンドエフェクタ２２２５は、超音波ブレード２２４９及びクランプアーム２２４６を含む。超音波ブレード２２４９は、超音波トランスデューサ２２２０と音響的に連結されている。超音波トランスデューサ２２２０は、ハンドピース２２０９から分離可能であってもよいし、一体化されていてもよい。ハンドピース２２０９は、クランプアーム２２４６を動作させるトリガ２２４７と、超音波ブレード２２４９又は他の機能にエネルギーを供給し、駆動するためのトグルボタン２２３７ａ、２２３７ｂ、２２３７ｃの組み合わせと、を含む。トグルボタン２２３７ａ、２２３７ｂ、２２３７ｃは、モジュール式エネルギーシステム２０００を用いて超音波トランスデューサ２２２０にエネルギーを供給し、かつ同様にモジュール式エネルギーシステム２０００内に収容された双極エネルギー源を用いて超音波ブレード２２４９にエネルギーを供給するように構成することができる。
モジュール式エネルギーシステム２０００は、様々な外科用器具と共に使用するように構成可能である。様々な形態によれば、モジュール式エネルギーシステム２０００は、例えば、超音波外科用器具２２０４、ＲＦ電気外科用器具２２０６、並びにモジュール式エネルギーシステム２０００から個別に又は同時に送達されるＲＦエネルギー及び超音波エネルギーを統合する多機能型外科用器具２２０８を含む異なるタイプの様々な外科用デバイスと共に使用するように構成可能であり得る。図４の形態では、モジュール式エネルギーシステム２０００は、外科用器具２２０４、２２０６、２２０８とは別個に示されているが、別の形態では、モジュール式エネルギーシステム２０００は、外科用器具２２０４、２２０６、２２０８のうちのいずれかと一体的に形成されて、一体型外科用システムを形成してもよい。電気信号波形をデジタル的に発生させるための発生器、及び外科用器具の更なる態様は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第２０１７－００８６９１４（Ａ１）号に記載されている。
状況認識
検知されたデータに応答する制御アルゴリズムを含む「インテリジェント」デバイスは、検知されたデータを考慮せずに動作する「データ処理能力のない（dumb）」デバイスに対する改善を加であり得るが、いくつかの検知されたデータは、単独で考慮される場合、すなわち、実行されている外科処置の種類、又は手術されている組織の種類のコンテキストなしには、不完全又は決定的ではない可能性がある。処置の状況を知ることなく（例えば、手術されている組織の型又は行われている処置のタイプを知ることなく）、制御アルゴリズムは、特定の状況のない感知されたデータが与えられると、モジュール式デバイスを不正確に又は準最適に制御することができる。例えば、特定の検知されたパラメータに応答して手術器具を制御するための制御アルゴリズムの最適な様式は、手術されている特定の組織の種類に応じて変動し得る。これは、異なる組織の種類が異なる特性（例えば、引き裂きに対する抵抗力）を有し、そのため、手術器具によってとられたアクションに対して異なって応答するという事実に起因するものである。したがって、特定のパラメータについて同じ測定値が検知された場合であっても、手術器具が異なるアクションをとることが望ましいことがある。１つの具体的な例として、器具がそのエンドエフェクタを閉鎖するための予想外に高い力を検知することに応答して、手術用ステープリング及び切断用器具を制御する最適な様式は、組織種類が引き裂きの影響を受けやすいか、又はこれに耐性があるかによって異なる。肺組織など、引き裂きの影響を受けやすい組織の場合、器具の制御アルゴリズムは、組織の引き裂きを回避するために、閉鎖するための予想外に高い力に応答してモータを最適に減速させる。胃組織など、引き裂きに耐性がある組織の場合、器具の制御アルゴリズムは、エンドエフェクタが組織に適切にクランプされることを確実にするために、閉鎖するための予想外に高い力に応答してモータを最適に加速させる。肺組織がクランプされているのか、胃組織がクランプされているのかが分からなければ、制御アルゴリズムは、最適ではない判断を行う可能性がある。
検知されたデータに応答する制御アルゴリズムを含む「インテリジェント」デバイスは、検知されたデータを考慮せずに動作する「データ処理能力のない（dumb）」デバイスに対する改善を加であり得るが、いくつかの検知されたデータは、単独で考慮される場合、すなわち、実行されている外科処置の種類、又は手術されている組織の種類のコンテキストなしには、不完全又は決定的ではない可能性がある。処置の状況を知ることなく（例えば、手術されている組織の型又は行われている処置のタイプを知ることなく）、制御アルゴリズムは、特定の状況のない感知されたデータが与えられると、モジュール式デバイスを不正確に又は準最適に制御することができる。例えば、特定の検知されたパラメータに応答して手術器具を制御するための制御アルゴリズムの最適な様式は、手術されている特定の組織の種類に応じて変動し得る。これは、異なる組織の種類が異なる特性（例えば、引き裂きに対する抵抗力）を有し、そのため、手術器具によってとられたアクションに対して異なって応答するという事実に起因するものである。したがって、特定のパラメータについて同じ測定値が検知された場合であっても、手術器具が異なるアクションをとることが望ましいことがある。１つの具体的な例として、器具がそのエンドエフェクタを閉鎖するための予想外に高い力を検知することに応答して、手術用ステープリング及び切断用器具を制御する最適な様式は、組織種類が引き裂きの影響を受けやすいか、又はこれに耐性があるかによって異なる。肺組織など、引き裂きの影響を受けやすい組織の場合、器具の制御アルゴリズムは、組織の引き裂きを回避するために、閉鎖するための予想外に高い力に応答してモータを最適に減速させる。胃組織など、引き裂きに耐性がある組織の場合、器具の制御アルゴリズムは、エンドエフェクタが組織に適切にクランプされることを確実にするために、閉鎖するための予想外に高い力に応答してモータを最適に加速させる。肺組織がクランプされているのか、胃組織がクランプされているのかが分からなければ、制御アルゴリズムは、最適ではない判断を行う可能性がある。
１つの解決策は、様々なデータソースから受信されたデータに基づいて実行されている外科処置に関する情報を導出し、次いで、ペアリングされたモジュール式デバイスを適宜制御するように構成されているシステムを含む、外科用ハブを利用する。言い換えると、外科用ハブは、受信されたデータから外科処置に関する情報を推測し、次いで、外科処置について推測されたコンテキストに基づいて、外科用ハブとペアリングされたモジュール式デバイスを制御するように構成されている。図５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２３００の図を例解する。いくつかの例示では、データソース２３２６は、例えば、モジュール式デバイス２３０２（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２３２２（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２３２４（例えば、血圧（ＢＰ）モニタ、及び心電図（ＥＫＧ）モニタ）を含む。外科用ハブ２３０４は、例えば、受信されたデータの特定の組み合わせ又はデータソース２３２６からデータが受信された特定の順序に基づいて、データから外科処置に関するコンテキスト情報を導出するように構成することができる。受信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、行われている外科的手技のタイプ、外科医が行っている外科的手技の特定の工程、手術されている組織のタイプ、又は手技の対象である体腔を含むことができる。受信されたデータから外科処置に関する情報を導出又は推測するための外科用ハブ２３０４のいくつかの態様によるこの機能は、「状況認識」と称され得る。一例示では、手術用ハブ２３０４は、受信されたデータから外科処置に関連するコンテキスト情報を導出する手術用ハブ２３０４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２３０４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２３２６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２３２２、患者モニタリングデバイス２３２４、及び／又はモジュール式デバイス２３０２からのデータ）を、外科処置に関する対応するコンテキスト情報と相関させるために、訓練データで訓練されたパターン認識システム、又は機械学習システム（例えば、人工ニューラルネットワーク）を含む。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処置に関するコンテキスト情報を正確に導出するように訓練することができる。別の例示では、状況認識システムは、外科処置に関する事前に特性評価されたコンテキスト情報を、そのコンテキスト情報に対応する１つ以上の入力（又は、入力の範囲）と関連付けて記憶する、ルックアップテーブルを含むことができる。１つ以上の入力による問い合わせに応答して、ルックアップテーブルは、モジュール式デバイス２３０２を制御するために状況認識システムの対応するコンテキスト情報を返すことができる。一例示では、手術用ハブ２３０４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つ以上のモジュール式デバイス２３０２の特定の制御調節、又は一連の制御調節に関連付けられる。別の例示では、状況認識システムは、コンテキスト情報を入力として提供された際、１つ以上のモジュール式デバイス２３０２の１つ以上の制御調節を生成又は読み出す、更なる機械学習システム、ルックアップテーブル、又は他のそのようなシステムを含む。
状況認識システムを組み込む手術用ハブ２３０４は、外科用システム２３００に多くの利点をもたらす。１つの利点は、検知及び収集されたデータの解釈を改善することを含み、これは、外科処置の過程中の処理精度、及び／又はデータの使用を改善させる。先の例に戻ると、状況認識外科用ハブ２３０４は、どのタイプの組織が手術されているかを判定することができ、したがって、外科用器具のエンドエフェクタを閉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２３０４は、組織タイプに合わせて外科用器具のモータを正しく加速、あるいは減速させることができる。
別の実施例として、手術されている組織の種類は、特定の組織間隙測定用の手術用ステープリング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２３０４は、行われている外科処置が胸部処置であるのか、又は腹部処置であるのかを推測することができ、これにより、外科用ハブ２３０４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組織であるのか（胸部処置の場合）、又は胃組織であるのか（腹部処置の場合）を判定することができる。次いで、外科用ハブ２３０４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、組織のタイプに合わせて適切に調整することができる。
更に別の実施例として、送気処置中に手術されている体腔の種類は、煙排出器の機能に影響を及ぼし得る。状況認識外科用ハブ２３０４は、手術部位が（外科処置が送気を利用していることを判定することによって）圧力下にあるかどうかを判定し、処置のタイプを判定することができる。一般に、ある処置種類が特定の体腔内で実行されるので、手術用ハブ２３０４は、手術されている体腔に合わせて適切に煙排出器のモータ速度を制御することができる。かくして、状況認識手術用ハブ２３０４は、胸部手術及び腹部手術の両方用に一貫した量の煙排出を提供し得る。
更に別の実行例として、実行されている処置の種類は、超音波手術器具、又は高周波（ＲＦ）電気手術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。例えば、関節鏡処置では、超音波手術器具、又はＲＦ電気手術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する。状況認識外科用ハブ２３０４は、外科処置が関節鏡処置であるかどうかを判定することができる。次いで、外科用ハブ２３０４は、流体で満たされた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タイプは、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２３０４は、どのタイプの外科処置が行われているかを判定し、次いで、外科処置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２３０４は、単に手技毎にではなく、外科処置の過程にわたって、超音波外科用器具又はＲＦ電気外科用器具のエネルギーレベルを調整するように構成することができる。状況認識外科用ハブ２３０４は、外科処置のどの工程が行われているか、又は引き続き行われるかを判定し、次いで、発電機、及び／又は超音波外科用器具若しくはＲＦ電気外科用器具の制御アルゴリズムを更新して、外科処置の工程に従って予想される組織のタイプに適切な値までエネルギーレベルを設定し得る。
更に別の例として、手術用ハブ２３０４が１つのデータソース２３２６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２３２６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２３０４は、モジュール式デバイス２３０２から受信したデータを、他のデータソース２３２６から外科処置に関して構築し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２３０４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、止血が生じたかどうか（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、手術用ハブ２３０４は、生理学的測定（例えば、手術用ハブ２３０４へと通信可能に接続されたＢＰモニタで検知された血圧）を、（例えば、手術用ハブ２３０４へと通信可能に連結された医療用撮像デバイス１２４（図２）からの）止血の視覚データ又は画像データと比較して、ステープルライン又は組織溶着の完全性に関する決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２３０４の状況認識システムは、生理学的測定データを考慮して、視覚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、視覚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。
別の利点としては、外科処置の過程中に医療従事者が外科用システム２３００と相互作用する又はこれを制御するために必要とされる回数を低減するために、実行されている外科処置の特定の工程に従って、ペアリングされたモジュール式デバイス２３０２を積極的かつ自動的に制御することが挙げられる。例えば、状況認識外科用ハブ２３０４は、手技の後続の工程で器具の使用が必要とされることを判定された場合に、ＲＦ電気外科用器具が接続されている発電機を積極的に起動させ得る。エネルギー源を積極的に起動することにより、処置の先行する工程が完了すると直ぐに器具を使用準備完了にすることができる。
別の実施例として、状況認識手術用ハブ２３０４は、外科医が見る必要があると予想される手術部位の形状部（単数又は複数）に従って、外科処置の現工程、又は後続の工程が、ディスプレイ上の異なるビューや倍率を必要とするかどうかを決定することができる。次いで、外科用ハブ２３０４は、表示されたビュー（例えば、視覚化システム１０８用に医療用撮像デバイスから供給される）を、適宜、積極的に変化させることができ、これにより、ディスプレイは外科処置にわたって自動的に調整する。
更に別の例として、状況認識手術用ハブ２３０４は、外科処置のどの工程が実行されているか、又は次に実行されるか、及び特定のデータ又はデータ同士の比較が外科処置の該当工程に必要とされるかどうかを決定することができる。外科用ハブ２３０４は、外科医が特定の情報を尋ねるのを待機することなく、行われている外科処置の工程に基づいて、データスクリーンを自動的に呼び出すように構成することができる。
別の利点としては、外科処置のセットアップ中、又は外科処置の過程中にエラーをチェックすることが挙げられる。例えば、状況認識手術用ハブ２３０４は、手術現場が、実行されるべき外科処置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決定することができる。外科用ハブ２３０４は、行われている外科処置のタイプを判定し、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、現在の手術室のレイアウトを、行われていると外科用ハブ２３０４が判定した外科処置のタイプの標準レイアウトと比較するように構成することができる。１つの例示では、外科用ハブ２３０４は、（例えば、好適なスキャナによってスキャンされた）処置のための項目リスト、及び／又は外科用ハブ２３０４とペアリングされたデバイスのリストを、所与の外科処置のための項目及び／又はデバイスの推奨される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分断が存在する場合、外科用ハブ２３０４は、特定のモジュール式デバイス２３０２、患者監視デバイス２３２４、及び／又は他の外科用物品が欠落していることを示すアラートを提供するように構成することができる。一例示では、手術用ハブ２３０４は、例えば、近接センサによってモジュール式デバイス２３０２及び患者モニタリングデバイス２３２４の相対距離又は相対位置を決定するように構成することができる。外科用ハブ２３０４は、デバイスの相対位置を、特定の外科処置用に推奨又は予想されるレイアウトと比較することができる。レイアウト間に何らかの分断が存在する場合、外科用ハブ２３０４は、外科処置の現在のレイアウトが推奨レイアウトから逸脱していることを示すアラートを提供するように構成することができる。
別の例として、状況認識外科用ハブ２３０４は、外科医（又は、他の医療従事者）が誤りを犯しているかどうか、又は外科処置の過程中に予想される一連のアクションから逸脱しているかどうかを決定することができる。例えば、外科用ハブ２３０４は、行われている外科処置のタイプを判定し、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、外科処置の過程中に行われている工程又は使用されている機器を、外科用ハブ２３０４が行われていることを判定した外科処置のタイプについ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。一例示では、外科用ハブ２３０４は、外科処置における特定の工程で想定外のアクションが実行されているか、又は想定外のデバイスが利用されていることを示すアラートを提供するように構成することができる。
全体的に、外科用ハブ２３０４用の状況認識システムは、各外科処置の特定のコンテキスト用に手術器具（及び、他のモジュール式デバイス２３０２）を調節し（例えば、異なる組織種類に合わせて調節する）、外科処置中のアクションを検証することによって、外科処置の転帰を改善させる。また、状況認識システムは、処置の特定のコンテキストに従って、次の工程を自動的に示唆し、データを提供し、手術現場内のディスプレイ及び他のモジュール式デバイス２３０２を調節することによって、外科処置を実行する際の外科医の効率を改善する。
モジュール式エネルギーシステム
外科処置を実施するために必要な設備の量に起因して、ＯＲは世界中で、コード、デバイス、及び人の絡まった網になっている。大部分の外科用資本設備が単一の専門特化したタスクを実施するため、外科用資本設備は、この問題の主な原因となる傾向がある。それらの専門的な性質に起因して、外科医は、単一の外科処置の過程で複数の異なるタイプの装置を利用する必要があるため、手術室は、エネルギー発生器などの外科用資本設備を２ピース又は更にはより多くのピースを備蓄することを余儀なくされる場合がある。これらの外科用資本設備の各々のピースは、電源に個別にプラグ接続されていなければならず、手術室内の人員の間で渡されている１つ以上の他の装置に接続されている場合もあり、コードをもつれさせてしまい、誘導が必要となる場合もある。現代の手術室で直面する別の問題は、これらの専門特化した外科用資本設備の各々が、それ自身のユーザインターフェースを有し、また手術室内の設備の他のピースから独立して制御されなければならないことである。これにより、互いに接続して複数の異なる装置を適切に制御することが複雑になり、ユーザは異なるタイプのユーザインターフェースの訓練を受け、これらのユーザインターフェースを記憶しなければならなくなる（これらのユーザインターフェースは、資本設備の各々の間での変更に加え、実施されるタスク又は外科処置に基づいて更に変更されることがある）。この煩雑で複雑なプロセスは、更により多くの個人が手術室内に存在するのを必要とさせる場合があり、複数の装置が互いに適切に制御されていない場合には、危険を生じさせる可能性がある。したがって、手術室内での外科用資本設備の設置面積を減少させるという、外科医のニーズに柔軟に対応できる単一のシステムに、外科用資本設備技術を統合することにより、ユーザ体験が単純化し、手術室内の乱雑さが減少し、資本設備の複数のピースを同時に制御することに関連した困難及び危険が防止されることになるであろう。更に、このようなシステムを拡張可能又はカスタマイズ可能にすることにより、新しい技術を既存の外科用システムに便利に組み込むことが可能になり、外科用システム全体を交換する必要性がなくなり、又は手術室の人員が各々の新しい技術で新しいユーザインターフェース若しくは設備制御を学習する必要がなくなるであろう。
外科処置を実施するために必要な設備の量に起因して、ＯＲは世界中で、コード、デバイス、及び人の絡まった網になっている。大部分の外科用資本設備が単一の専門特化したタスクを実施するため、外科用資本設備は、この問題の主な原因となる傾向がある。それらの専門的な性質に起因して、外科医は、単一の外科処置の過程で複数の異なるタイプの装置を利用する必要があるため、手術室は、エネルギー発生器などの外科用資本設備を２ピース又は更にはより多くのピースを備蓄することを余儀なくされる場合がある。これらの外科用資本設備の各々のピースは、電源に個別にプラグ接続されていなければならず、手術室内の人員の間で渡されている１つ以上の他の装置に接続されている場合もあり、コードをもつれさせてしまい、誘導が必要となる場合もある。現代の手術室で直面する別の問題は、これらの専門特化した外科用資本設備の各々が、それ自身のユーザインターフェースを有し、また手術室内の設備の他のピースから独立して制御されなければならないことである。これにより、互いに接続して複数の異なる装置を適切に制御することが複雑になり、ユーザは異なるタイプのユーザインターフェースの訓練を受け、これらのユーザインターフェースを記憶しなければならなくなる（これらのユーザインターフェースは、資本設備の各々の間での変更に加え、実施されるタスク又は外科処置に基づいて更に変更されることがある）。この煩雑で複雑なプロセスは、更により多くの個人が手術室内に存在するのを必要とさせる場合があり、複数の装置が互いに適切に制御されていない場合には、危険を生じさせる可能性がある。したがって、手術室内での外科用資本設備の設置面積を減少させるという、外科医のニーズに柔軟に対応できる単一のシステムに、外科用資本設備技術を統合することにより、ユーザ体験が単純化し、手術室内の乱雑さが減少し、資本設備の複数のピースを同時に制御することに関連した困難及び危険が防止されることになるであろう。更に、このようなシステムを拡張可能又はカスタマイズ可能にすることにより、新しい技術を既存の外科用システムに便利に組み込むことが可能になり、外科用システム全体を交換する必要性がなくなり、又は手術室の人員が各々の新しい技術で新しいユーザインターフェース若しくは設備制御を学習する必要がなくなるであろう。
図１～図３で説明するように、外科用ハブ１０６は、様々なモジュールを互換的に受容するように構成することができ、このモジュールは、外科用デバイス（例えば、外科用器具又は排煙器）とインターフェース接続するか、又は様々な他の機能（例えば、通信）を提供することができる。一態様では、外科用ハブ１０６は、図６～図１２に関連して示されるモジュール式エネルギーシステム２０００として具現化することができる。モジュール式エネルギーシステム２０００は、積み重ねられた構成で互いに接続可能である、様々な異なるモジュール２００１を含むことができる。一態様では、モジュール２００１は、積み重ねられたとき、又は別の方法で一体に接続され単一のアセンブリにされたときに、物理的かつ通信可能に連結することができる。更に、モジュール２００１は、異なる組み合わせ又は配置で、互いに互換的に接続可能であり得る。一態様では、モジュール２００１の各々は、それらの上部表面及び下部表面に沿って配設されたコネクタの一貫した又は普遍的なアレイを含むことができ、それにより、任意のモジュール２００１が任意の配置で別のモジュール２００１に接続されることを可能にする（ただし、いくつかの態様では、ヘッダモジュール２００２などの特定のモジュールタイプは、例えば、スタック内では最上部に配置されるモジュールとして機能するように構成することができる）。代替の態様では、モジュール式エネルギーシステム２０００は、図３に示されるようにモジュール２００１を受容及び保持するように構成されたハウジングを含むことができる。モジュール式エネルギーシステム２０００はまた、モジュール２００１に接続可能であるか又は別の方法で関連付けることができる、様々な異なる構成要素又は付属品も含むことができる。別の一態様では、モジュール式エネルギーシステム２０００は、外科用ハブ１０６の発生器モジュール１４０として具現化することができる（図３）。更に別の態様では、モジュール式エネルギーシステム２０００は、外科用ハブ１０６とは別個のシステムであり得る。このような態様では、モジュール式エネルギーシステム２０００は、外科用ハブ２０６に、それらの間でデータを送信及び／又は受信するために通信可能に連結可能であり得る。
モジュール式エネルギーシステム２０００は、様々な異なるモジュール２００１から組み立てることができ、そのいくつかの例を図６に示す。異なるタイプのモジュール２００１の各々は、異なる機能を提供することができ、それによって、各モジュール式エネルギーシステム２０００に含まれるモジュール２００１をカスタマイズすることによって、モジュール式エネルギーシステム２０００を異なる構成に組み立てて、モジュール式エネルギーシステム２０００の機能及び能力をカスタマイズすることができる。モジュール式エネルギーシステム２０００のモジュール２００１は、例えば、ヘッダモジュール２００２（ディスプレイスクリーン２００６を含むことができる）、エネルギーモジュール２００４、技術モジュール２０４０、及び可視化モジュール２０４２を含むことができる。図示された態様では、ヘッダモジュール２００２は、モジュール式エネルギーシステムスタック内の上部又は最上部モジュールとして機能するように構成され、したがって、その上部表面に沿ったコネクタを欠いていてもよい。別の態様では、ヘッダモジュール２００２は、モジュール式エネルギーシステムスタック内の底部に位置付けられるように、又は最下部モジュールであるように構成することができ、したがって、その底部表面に沿ったコネクタを欠いていてもよい。更に別の態様では、ヘッダモジュール２００２は、モジュール式エネルギーシステムスタック内の中間位置に位置付けられるように構成することができ、したがって、その底部表面及び上部表面の両方に沿ったコネクタを含むことができる。ヘッダモジュール２００２は、各モジュール２００１及びそれらに接続された構成要素のシステム全体にかかわる設定を、ヘッダモジュール２００２上の物理的制御部２０１１を通じてかつ／又はディスプレイスクリーン２００６上に表示されたグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）２００８を通じて制御するように構成することができる。このような設定としては、モジュール式エネルギーシステム２０００の起動、警報の音量設定、フットスイッチの設定、設定のアイコン、ユーザインターフェースの外観若しくは構成、モジュール式エネルギーシステム２０００にログインした外科医プロファイル、及び／又は実施されている外科処置のタイプが挙げられ得る。ヘッダモジュール２００２はまた、ヘッダモジュール２００２に接続されたモジュール２００１の通信、処理、及び／又は電力を提供するように構成することもできる。発生器モジュール１４０（図３）とも称され得るエネルギーモジュール２００４は、電気外科用及び／又は超音波外科用器具を駆動するための１つ又は複数のエネルギーモダリティを生成するように構成することができる。技術モジュール２０４０は、追加的又は拡張制御アルゴリズム（例えば、エネルギーモジュール２００４のエネルギー出力を制御するための電気外科用又は超音波制御アルゴリズム）を提供するように構成することができる。可視化モジュール２０４２は、可視化デバイス（すなわち、スコープ）とインターフェース接続するように構成することができ、したがって、向上した可視化機能を提供することができる。
モジュール式エネルギーシステム２０００は、モジュール２００１の機能を制御するためにモジュール２００１に接続可能であるか、又はそうでなければ、モジュール式エネルギーシステム２０００と連携して機能するように構成されている、様々な付属品２０２９を更に含むことができる。付属品２０２９としては、例えば、シングルペダルフットスイッチ２０３２、デュアルペダルフットスイッチ２０３４、及びモジュール式エネルギーシステム２０００を上に載せて支持するためのカート２０３０が挙げられ得る。フットスイッチ２０３２、２０３４は、例えば、エネルギーモジュール２００４によって出力される特定のエネルギーモダリティの起動又は機能を制御するように構成することができる。
モジュール式構成要素を利用することによって、図示されたモジュール式エネルギーシステム２０００は、技術の利用可能性と共に成長し、施設及び／又は外科医のニーズに合わせてカスタマイズ可能である外科用プラットフォームを提供する。更に、モジュール式エネルギーシステム２０００は、コンボデバイス（例えば、電気外科及び超音波エネルギーデュアル発生器）をサポートし、組織へのカスタマイズされた効果のためのソフトウェア駆動アルゴリズムをサポートする。なお更に、外科用システムアーキテクチャは、外科手術にとって重要な複数の技術を単一のシステムに組み合わせることによって、資本設備の設置面積を減少させる。
モジュール式エネルギーシステム２０００に関連して利用可能な様々なモジュール式構成要素は、単極エネルギー発生器、双極エネルギー発生器、デュアル電気外科用／超音波エネルギー発生器、ディスプレイスクリーン、並びに様々な他のモジュール及び／又は他の構成要素を含むことができ、これらのいくつかはまた、図１～図３にも関連して上述されている。
ここで図７Ａを参照すると、ヘッダモジュール２００２は、いくつかの態様では、ヘッダモジュール２００２に接続されたモジュール２００１に関する情報を中継するためのＧＵＩ２００８を表示する、ディスプレイスクリーン２００６を含むことができる。いくつかの態様では、ディスプレイスクリーン２００６のＧＵＩ２００８は、モジュール式エネルギーシステム２０００の特定の構成を構成するモジュール２００１の全ての統合された制御点を提供することができる。ＧＵＩ２００８の様々な態様は、図１２に関連して以下でより詳細に考察する。代替の態様では、ヘッダモジュール２００２は、ディスプレイスクリーン２００６を欠いていてもよいか、又はディスプレイスクリーン２００６が、ヘッダモジュール２００２のハウジング２０１０に取り外し可能に接続されてもよい。このような態様では、ヘッダモジュール２００２は、モジュール式エネルギーシステム２０００のモジュール２００１によって生成された情報を表示するように構成された外部システムに、通信可能に連結可能であり得る。例えば、ロボット外科用途では、モジュール式エネルギーシステム２０００は、ロボット式カート又はロボット制御コンソールに通信可能に連結可能であり得るが、ロボット式カート又はロボット制御コンソールは、モジュール式エネルギーシステム２０００によって生成された情報を、ロボット外科用システムのオペレータに対して表示するように構成されている。別の例として、モジュール式エネルギーシステム２０００は、モバイルディスプレイに通信可能に連結可能であり得るが、このモバイルディスプレイは、外科職員によって搬送されるか、又は外科職員に取り付けられて、モバイルディスプレイによって情報を見ることができるものである。更に別の例では、モジュール式エネルギーシステム２０００は、図１１に示すように、外科用ハブ２１００、又はディスプレイ２１０４を含むことができる別のコンピュータシステムに通信可能に連結可能であり得る。モジュール式エネルギーシステム２０００とは別個であるか、又は別の方法で区別されるユーザインターフェースを利用する態様では、そのユーザインターフェースは、ユーザインターフェースが、接続されたモジュール２００１からの情報を表示することができるように、モジュール式エネルギーシステム２０００全体と、又はそのうちの１つ以上のモジュール２００１と無線接続可能であり得る。
更に図７Ａを参照すると、エネルギーモジュール２００４は、多数の異なるポートを含むポート組立体２０１２を含むことができるが、それらのポートは、異なるエネルギーモダリティを、それぞれのポートに接続可能な対応する外科用器具に送達するように構成されている。図６～図１２に示される特定の態様では、ポートアセンブリ２０１２は、双極ポート２０１４と、第１の単極ポート２０１６ａと、第２の単極ポート２０１６ｂと、中性極ポート２０１８（単極リターンパッドが接続可能である）と、組み合わせエネルギーポート２０２０と、を含む。しかしながら、ポートのこの特定の組み合わせは、単に例示の目的のために提供され、ポート及び／又はエネルギーモダリティの代替的な組み合わせが、ポートアセンブリ２０１２に対して可能であり得る。
上述したように、モジュール式エネルギーシステム２０００は、異なる構成にアセンブルすることができる。更に、モジュール式エネルギーシステム２０００の異なる構成はまた、異なる外科処置タイプ及び／又は異なるタスクに対して利用可能でもあり得る。例えば、図７Ａ及び図７Ｂは、一緒に接続されたヘッダモジュール２００２（ディスプレイスクリーン２００６を含む）と、エネルギーモジュール２００４と、を含むモジュール式エネルギーシステム２０００の第１の例示的な構成を示す。このような構成は、例えば、腹腔鏡外科処置及び開腹外科処置に好適であり得る。
図８Ａは、一緒に接続されたヘッダモジュール２００２（ディスプレイスクリーン２００６を含む）と、第１のエネルギーモジュール２００４ａと、第２のエネルギーモジュール２００４ｂと、を含むモジュール式エネルギーシステム２０００の第２の例示的な構成を示す。２つのエネルギーモジュール２００４ａ、２００４ｂを積み重ねることによって、モジュール式エネルギーシステム２０００は、モジュール式エネルギーシステム２０００によって第１の構成から送達可能なエネルギーモダリティのアレイを拡張するための一対のポートアセンブリ２０１２ａ、２０１２ｂを提供することができる。したがって、モジュール式エネルギーシステム２０００の第２の構成は、２つ以上の双極／単極電気外科用器具、３つ以上の双極／単極電気外科用器具などを収容することができる。このような構成は、特に複雑な腹腔鏡外科処置及び開腹外科処置に好適であり得る。図８Ｂは、ヘッダモジュール２００２がディスプレイスクリーン２００６を欠いていることを除いて、第２の構成と同様の第３の例示的な構成を示す。この構成は、上述のように、ロボット外科用途又はモバイルディスプレイ用途に好適であり得る。
図９は、一緒に接続されたヘッダモジュール２００２（ディスプレイスクリーン２００６を含む）と、第１のエネルギーモジュール２００４ａと、第２のエネルギーモジュール２００４ｂと、技術モジュール２０４０と、を含むモジュール式エネルギーシステム２０００の第４の例示的な構成を示す。このような構成は、特に複雑な又は計算集約的な制御アルゴリズムが必要とされる外科用途に好適であり得る。代替的に、技術モジュール２０４０は、以前に公開されたモジュール（エネルギーモジュール２００４など）の機能を補完するか又は拡張する、新たに公開されるモジュールであってもよい。
図１０は、一緒に接続されたヘッダモジュール２００２（ディスプレイスクリーン２００６を含む）と、第１のエネルギーモジュール２００４ａと、第２のエネルギーモジュール２００４ｂと、技術モジュール２０４０と、可視化モジュール２０４２と、を含むモジュール式エネルギーシステム２０００の第５の例示的な構成を示す。このような構成は、ビデオフィードを可視化モジュール２０４２に連結されたスコープから中継するための専用の外科用ディスプレイ２０４４を提供することによって、内視鏡処置に好適なものになり得る。図７Ａ～図１１に示され、上述された構成は、モジュール式エネルギーシステム２０００の様々な概念を単に例示するために提供されており、モジュール式エネルギーシステム２０００を特定の前述の構成に制限するように解釈されるべきではないことには留意すべきである。
上述したように、モジュール式エネルギーシステム２０００は、図１１に示すように、外科用ハブ２１００などの外部システムに通信可能に連結可能であり得る。このような外部システムは、内視鏡（又はカメラ若しくは別のそのような可視化デバイス）からの視覚的フィード及び／又はモジュール式エネルギーシステム２０００からのデータを表示するためのディスプレイスクリーン２１０４を含むことができる。このような外部システムはまた、計算を実施するための、又は他の方法でモジュール式エネルギーシステム２０００によって生成若しくは提供されたデータを分析するための、モジュール式エネルギーシステム２０００の機能又はモードを制御するための、及び／又はクラウドコンピューティングシステム若しくは別のコンピュータシステムにデータを中継するためのコンピュータシステム２１０２を含むことができる。このような外部システムはまた、複数のモジュール式エネルギーシステム２０００及び／又は他の外科用システム（例えば、図１及び図２に関連して説明されるように、可視化システム１０８及び／又はロボットシステム１１０）間の動作を調整することもできる。
次に、図１２を参照すると、いくつかの態様では、ヘッダモジュール２００２は、上述のようにＧＵＩ２００８を表示するように構成されたディスプレイ２００６を含むか、又はこれを支持することができる。ディスプレイスクリーン２００６は、情報を表示することに加えて、ユーザから入力を受け取るためのタッチスクリーンを含むことができる。ＧＵＩ２００８上に表示された制御部は、ヘッダモジュール２００２に接続されたモジュール２００１に対応することができる。いくつかの態様では、ＧＵＩ２００８の異なる部分又は領域は、特定のモジュール２００１に対応することができる。例えば、ＧＵＩ２００８の第１の部分又は領域は、第１のモジュールに対応することができ、ＧＵＩ２００８の第２の部分又は領域は、第２のモジュールに対応することができる。異なる及び／又は追加のモジュール２００１がモジュール式エネルギーシステム積み重ね体に接続されると、ＧＵＩ２００８は、新たに追加された各モジュール２００１に対して異なる及び／又は追加の制御部に対応するか、又は取り外される各モジュール２００１の制御部を取り外すように調節することができる。ヘッダモジュール２００２に接続された特定のモジュールに対応するディスプレイの各部分は、そのモジュールに対応する制御部、データ、ユーザプロンプト、及び／又は他の情報を表示することができる。例えば、図１２では、図示されたＧＵＩ２００８の第１の又は上側部分２０５２は、ヘッダモジュール２００２に接続されたエネルギーモジュール２００４と関連付けられた制御部及びデータを表示する。具体的には、エネルギーモジュール２００４のＧＵＩ２００８の第１の部分２０５２は、双極ポート２０１４に対応する第１のウィジェット２０５６ａ、第１の単極ポート２０１６ａに対応する第２のウィジェット２０５６ｂ、第２の単極ポート２０１６ｂに対応する第３のウィジェット２０５６ｃ、及び組み合わせエネルギーポート２０２０に対応する第４のウィジェット２０５６ｄを提供する。これらのウィジェット２０５６ａ～ｄの各々は、ポート組立体２０１２のウィジェットの対応するポートに関連するデータ、及びポート組立体２０１２のそれぞれのポートを通じてエネルギーモジュール２００４によって送達されるエネルギーモダリティのモード及び他の特徴部を制御するための制御部を提供する。例えば、ウィジェット２０５６ａ～ｄは、それぞれのポートに接続された外科用器具の電力レベルの表示、及びそれぞれのポートに接続された外科用器具の動作モードの変更（例えば、外科用器具を第１の電力レベルから第２の電力レベルに変更し、及び／又は単極外科用器具を「スプレー」モードから「ブレンド」モードに変更すること）などを行うように構成されてもよい。
一態様では、ヘッダモジュール２００２は、ＧＵＩ２００８に加えて又はその代わりに、様々な物理的制御部２０１１を含み得る。このような物理的制御部２０１１は、例えば、モジュール式エネルギーシステム２０００内のヘッダモジュール２００２に接続される各モジュール２００１への電源の適用を制御する電源ボタンを含むことができる。代替的に、電源ボタンは、ＧＵＩ２００８の一部として表示されてもよい。したがって、ヘッダモジュール２００２は、単一の接触点として機能することができ、モジュール式エネルギーシステム２０００が構築される個々の各モジュール２００１を個別に起動及び無効化する必要性をなくすことができる。
一態様では、ヘッダモジュール２００２は、モジュール式エネルギーシステム２０００が構築される外科用モジュール２００１、又はモジュール式エネルギーシステム２０００に通信可能に連結される外科用デバイスと関連付けられた静止画像、ビデオ、動画、及び／又は情報を表示することができる。ヘッダモジュール２００２によって表示される静止画像及び／又はビデオは、モジュール式エネルギーシステム２０００に通信可能に連結された内視鏡又は別の可視化デバイスから受信することができる。ＧＵＩ２００８の動画及び／又は情報は、画像又はビデオフィード上にオーバーレイするか、又はそれに隣接して表示することができる。
一態様では、ヘッダモジュール２００２以外のモジュール２００１は、同様に情報をユーザに中継するように構成することができる。例えば、エネルギーモジュール２００４は、ポートアセンブリ２０１２のポートの各々の周囲に配設された光アセンブリ２０１５を含み得る。光アセンブリ２０１５は、それらの色又は状態（例えば、点滅）に従って、ポートに関する情報をユーザに中継するように構成することができる。例えば、光アセンブリ２０１５は、プラグがそれぞれのポート内に完全に着座されたときに、第１の色から第２の色に変化することができる。一態様では、光アセンブリ２０１５の色又は状態は、ヘッダモジュール２００２によって制御されてもよい。例えば、ヘッダモジュール２００２は、各ポートの光アセンブリ２０１５に、ＧＵＩ２００８上のポートの色表示に対応する色を表示させることができる。
図１３は、本開示の少なくとも１つの態様による、モジュール式エネルギーシステム３０００のスタンドアロンハブ構成のブロック図であり、図１４は、本開示の少なくとも１つの態様による、外科用制御システム３０１０と統合されたモジュール式エネルギーシステム３０００のハブ構成のブロック図である。図１３及び図１４に示すように、モジュール式エネルギーシステム３０００は、スタンドアロンユニットとして利用されるか、又は１つ以上の外科用ハブユニットからデータを制御及び／又は受信する外科用制御システム３０１０と統合され得る。図１３及び図１４に示す実施例では、モジュール式エネルギーシステム３０００の統合ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、ヘッダモジュールと、単一モジュールとして一緒に統合されたＵＩモジュールと、を含む。他の態様では、ヘッダモジュール及びＵＩモジュールは、データバス３００８を通じて通信可能に連結される別個の構成要素として提供することができる。
図１３に示すように、スタンドアロンモジュール式エネルギーシステム３０００の例は、エネルギーモジュール３００４に連結された統合ヘッダモジュール／ユーザインターフェース（ＵＩ）モジュール３００２を含む。電力及びデータは、統合ヘッダ／ＵＩモジュール３００２とエネルギーモジュール３００４との間で電力インターフェース３００６及びデータインターフェース３００８を通じて送信される。例えば、統合ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、データインターフェース３００８を通じてエネルギーモジュール３００４に様々なコマンドを送信することができる。このようなコマンドは、ＵＩからのユーザ入力に基づくことができる。更なる例として、電力は、電力インターフェース３００６を通じてエネルギーモジュール３００４に送信されてもよい。
図１４では、外科用ハブ構成は、制御システム３０１０と統合されたモジュール式エネルギーシステム３０００と、とりわけ、モジュール式エネルギーシステム３０００への、かつ／又はモジュール式エネルギーシステム３０００からのデータ及び電力伝送を管理するためのインターフェースシステム３０２２と、を含む。図１４に示すモジュール式エネルギーシステムは、統合ヘッダモジュール／ＵＩモジュール３００２と、第１のエネルギーモジュール３００４と、第２のエネルギーモジュール３０１２と、を含む。一実施例では、制御システム３０１０のシステム制御ユニット３０２４と、第２のエネルギーモジュール３０１２と（第１のエネルギーモジュール３００４を通じて）、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２と（データインターフェース３００８を通じて）の間にデータ送信経路が確立される。加えて、電力経路は、統合ヘッダ／ＵＩモジュール３００２と第２のエネルギーモジュール３０１２との間に、電力インターフェース３００６を通って第１のエネルギーモジュール３００４を通って延在する。言い換えると、一態様では、第１のエネルギーモジュール３００４は、第２のエネルギーモジュール３０１２と、統合ヘッダ／ＵＩモジュール３００２との間で、電力インターフェース３００６及びデータインターフェース３００８を通じて電力及びデータインターフェースとして機能するように構成される。この構成により、モジュール式エネルギーシステム３０００は、統合ヘッダ／ＵＩモジュール３００２内の専用電力及びエネルギーインターフェースを必要とせずに、統合ヘッダ／ＵＩモジュール３００２に既に接続されているエネルギーモジュール３００４、３０１２に、追加のエネルギーモジュールをシームレスに接続することによって拡張することができるようになる。
本明細書で制御回路、制御論理、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、論理、若しくはＦＰＧＡ、又はこれらの様々な組み合わせと称され得るシステム制御ユニット３０２４は、エネルギーインターフェース３０２６及び器具通信インターフェース３０２８を介してシステムインターフェース３０２２に連結される。システムインターフェース３０２２は、第１のエネルギーインターフェース３０１４及び第１の器具通信インターフェース３０１６を介して第１のエネルギーモジュール３００４に連結されている。システムインターフェース３０２２は、第２のエネルギーインターフェース３０１８及び第２の器具通信インターフェース３０２０を介して第２のエネルギーモジュール３０１２に連結されている。追加のエネルギーモジュールなどの追加のモジュールがモジュール式エネルギーシステム３０００内に積み重ねられると、追加のエネルギー及び通信インターフェースがシステムインターフェース３０２２と追加モジュールとの間に提供される。
エネルギーモジュール３００４、３０１２は、ハブに接続可能であり、様々なエネルギー外科用器具のための電気外科用エネルギー（例えば、双極若しくは単極）、超音波エネルギー、又はこれらの組み合わせ（本明細書では「高度エネルギー」モジュールと称される）を発生させるように構成することができる。一般に、エネルギーモジュール３００４、３０１２は、ハードウェア／ソフトウェアインターフェースと、超音波コントローラと、高度エネルギーＲＦコントローラと、双極ＲＦコントローラと、コントローラからの出力を受信し、それに応じて様々なエネルギーモジュール３００４、３０１２の動作を制御するコントローラによって実行される制御アルゴリズムと、を含む。本開示の様々な態様では、本明細書に記載されるコントローラは、制御回路、制御論理、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、論理、若しくはＦＰＧＡ、又はこれらの様々な組み合わせとして実装されてもよい。
図１５～図１７は、本開示の少なくとも１つの態様による、ハブを形成するために一緒に接続された様々なモジュール式エネルギーシステムのブロック図である。図１５～図１７は、ハブモジュールの様々な図（例えば、回路又は制御図）を示す。モジュール式エネルギーシステム３０００は、本開示の少なくとも１つの態様による、複数のエネルギーモジュール３００４（図１６）と、３０１２（図１７）と、ヘッダモジュール３１５０（図１７）と、ＵＩモジュール３０３０（図１５）と、通信モジュール３０３２（図１５）と、を含む。ＵＩモジュール３０３０は、モジュール式エネルギーシステム３０００の１つ以上のパラメータを制御するための様々な関連情報及び様々なユーザ制御を表示するタッチスクリーン３０４６を含む。ＵＩモジュール３０３０は、頂部ヘッダモジュール３１５０に取り付けられているが、ヘッダモジュール３１５０とは独立して操作することができるように別々に収容される。例えば、ＵＩモジュール３０３０は、ユーザによってピックアップされ、及び／又はヘッダモジュール３１５０に再取り付けされてもよい。追加的に、又は代替的に、ＵＩモジュール３０３０は、ヘッダモジュール３１５０に対してわずかに移動して、その位置及び／又は配向を調節することができる。例えば、ＵＩモジュール３０３０は、ヘッダモジュール３１５０に対して傾斜及び／又は回転させることができる。
いくつかの態様では、様々なハブモジュールは、器具状態を通信するための物理的ポートの周りの光配管を含むことができ、また、対応する器具にスクリーン上の素子を接続することもできる。光配管は、物理的ポートに取り付けられた／接続された外科用器具の状態をユーザに警報するために用いられ得る照明技術の一例である。一態様では、物理的ポートを特定の光で照明することにより、ユーザに外科用器具を物理的ポートに接続するように指示する。別の実施例では、物理的ポートを特定の光で照明することにより、ユーザは、外科用器具との既存の接続に関連するエラーを警報する。
図１５を参照すると、本開示の少なくとも１つの態様による、パススルーハブコネクタ３０３４を介して通信モジュール３０３２に連結されたユーザインターフェース（ＵＩ）モジュール３０３０のブロック図が示されている。ＵＩモジュール３０３０は、ヘッダモジュール３１５０（図１７に示される）から別個の構成要素として提供され、例えば、通信モジュール３０３２を介してヘッダモジュール３１５０に通信可能に連結されてもよい。一態様では、ＵＩモジュール３０３０は、他の接続されたモジュールから受信した宣言的な可視化及び挙動を表し、またシステムの構成（例えば、言語選択、モジュール関連付けなど）などの他の集中的ＵＩ機能を実施するように構成されたＵＩプロセッサ３０４０を含むことができる。ＵＩプロセッサ３０４０は、例えば、Ｑｔ、．ＮＥＴ ＷＰＦ、又はウェブサーバなどのフレームワークを実行するプロセッサ又はシステムオンモジュール（ＳＯＭ）であり得る。
示された例では、ＵＩモジュール３０３０は、タッチスクリーン３０４６と、液晶ディスプレイ３０４８（liquid crystal display、ＬＣＤ）と、オーディオ出力３０５２（例えば、スピーカ、ブザー）と、を含む。ＵＩプロセッサ３０４０は、タッチスクリーン３０４６とＵＩプロセッサ３０４０との間に連結されたタッチコントローラ３０４４からのタッチスクリーン入力を受信するように構成されている。ＵＩプロセッサ３０４０は、ＬＣＤディスプレイ３０４８に視覚情報を出力し、オーディオ増幅器３０５０を介してオーディオ出力３０５２にオーディオ情報を出力するように構成されている。ＵＩプロセッサ３０４０は、パススルーハブコネクタ３０３４に連結されたスイッチ３０４２を介して通信モジュール３０３２にインターフェース接続して、ソースデバイスから宛先デバイスへのデータを受信、処理、及び転送し、それらの間のデータ通信を制御するように構成されている。ＤＣ電力は、ＤＣ／ＤＣ変換器モジュール３０５４を介してＵＩモジュール３０３０に供給される。ＤＣ電力は、パススルーハブコネクタ３０３４を通過して、電力バス３００６を通じて通信モジュール３０３２に渡される。データは、パススルーハブコネクタ３０３４を通って、データバス３００８を通じて通信モジュール３０３２に渡される。スイッチ３０４２、３０５６は、ソースデバイスから宛先デバイスへのデータを受信、処理、及び転送する。
図１５を続けると、通信モジュール３０３２、並びに様々な外科用ハブ及び／又は外科用システムは、異なるプロトコルを実行している２つの異なるネットワーク（例えば、内部ネットワーク及び／又は病院ネットワーク）間の選択トラフィック（すなわち、データ）をシャトルするように構成されたゲートウェイ３０５８を含むことができる。通信モジュール３０３２は、通信モジュール３０３２を他のモジュールに連結するための第１のパススルーハブコネクタ３０３６を含む。示された例では、通信モジュール３０３２は、ＵＩモジュール３０３０に連結されている。通信モジュール３０３２は、第２のパススルーハブコネクタ３０３８を介して他のモジュール（例えば、エネルギーモジュール）に連結されて、第１のパススルーハブコネクタ３０３６と第２のパススルーハブコネクタ３０３８との間に配設されたスイッチ３０５６を介して通信モジュール３０３２を他のモジュールに連結して、ソースデバイスから宛先デバイスへとデータを受信、処理、及び転送し、その間のデータ通信を制御するように構成されている。スイッチ３０５６はまた、外部通信ポートとＵＩモジュール３０３０及び他の接続されたモジュールとの間で情報を通信するように、ゲートウェイ３０５８とも連結されている。ゲートウェイ３０５８は、とりわけ、例えば、病院又は他のローカルネットワークと通信するためのイーサネットモジュール３０６０、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）モジュール３０６２、ＷｉＦｉモジュール３０６４、及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３０６６などの様々な通信モジュールに連結されてもよい。通信モジュールは、通信モジュール３０３２内に位置している物理的基板であってもよく、又は遠隔通信ボードに連結するポートであってもよい。
いくつかの態様では、モジュール（すなわち、取り外し可能なハードウェア）の全ては、ヘッダモジュール上に、又はヘッダモジュールと一体に配設される単一のＵＩモジュール３０３０によって制御される。図１７は、ＵＩモジュール３０３０を取り付けることができるスタンドアロンヘッダモジュール３１５０を示す。図１３、図１４、及び図１８は、統合ヘッダ／ＵＩモジュール３００２を示す。次に、図１５に戻ると、様々な態様では、モジュールの全てを単一の応答性ＵＩモジュール３００２に統合することによって、システムは、一度に複数の機器を制御及び監視するためのより単純な方法を提供する。このアプローチは、手術室（ＯＲ）における設置面積及び複雑さを大幅に減少する。
図１６を参照すると、本開示の少なくとも１つの態様による、エネルギーモジュール３００４のブロック図が示される。通信モジュール３０３２（図１５）は、通信モジュール３０３２の第２のパススルーハブコネクタ３０３８、及びエネルギーモジュール３００４の第１のパススルーハブコネクタ３０７４を介して、エネルギーモジュール３００４に連結されている。エネルギーモジュール３００４は、第２のパススルーハブコネクタ３０７８を介して、図１７に示される第２のエネルギーモジュール３０１２などの他のモジュールに連結されてもよい。図１６に戻ると、第１のパススルーハブコネクタ３０７４と第２のパススルーハブコネクタ３０７８との間に配設されたスイッチ３０７６は、ソースデバイスから宛先デバイスへのデータを受信、処理、及び転送し、それらの間のデータ通信を制御する。データはデータバス３００８を通じて受信及び送信される。エネルギーモジュール３０３２は、エネルギーモジュール３００４の様々な通信及び処理機能を制御するためのコントローラ３０８２を含む。
ＤＣ電力は、エネルギーモジュール３００４によって電力バス３００６を通じて受信及び送信される。電力バス３００６は、ＤＣ／ＤＣ変換器モジュール３１３８に連結されて、調節可能なレギュレータ３０８４、３１０７及び絶縁ＤＣ／ＤＣ変換器ポート３０９６、３１１２、３１３２に電力を供給する。
一態様では、エネルギーモジュール３００４は、超音波広帯域増幅器３０８６を含むことができ、超音波広帯域増幅器３０８６は、一態様では、低い全高調波歪み（ＴＨＤ）レベルにおいて任意の波形を発生させることができる線形クラスＨ増幅器であってもよく、高調波トランスデューサを駆動してもよい。超音波広帯域増幅器３０８６は、効率を最大化するために降圧調節可能な調節器３０８４によって供給され、例えば、直接デジタル合成装置（ＤＤＳ）を介してデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）として実装され得るコントローラ３０８２によって制御される。ＤＤＳは、例えば、トランスデューサＤＳＰに埋め込むか、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）内に実装することができる。コントローラ３０８２は、デジタル－アナログ変換器３１０６（digital-to-analog converter、ＤＡＣ）を介して超音波広帯域増幅器３０８６を制御する。超音波広帯域増幅器３０８６の出力は、超音波電力変圧器３０８８に供給され、超音波電力変圧器３０８８は、高度エネルギー受容部３１００の超音波エネルギー出力部分に連結される。超音波インピーダンスを計算するために使用され得る超音波電圧（Ｖ）及び電流（Ｉ）フィードバック（feedback、ＦＢ）信号は、超音波ＶＩ ＦＢ変圧器３０９２を介して、高度エネルギー受容部３１００の入力部分を通じてコントローラ３０８２にフィードバックされる。超音波電圧及び電流フィードバック信号は、アナログ－デジタル変換器３１０２（Ａ／Ｄ）を通じてコントローラ３０８２にルーティングされる。また、高度エネルギー受容部３１００を通じてコントローラ３０８２に連結されているのは、電力バス３００６からＤＣ電力を受信する絶縁ＤＣ／ＤＣ変換器ポート３０９６、及び中帯域幅データポート３０９８である。
一態様では、エネルギーモジュール３００４は、広帯域ＲＦ電力増幅器３１０８を含むことができ、この広帯域ＲＦ電力増幅器３１０８は、一態様では、任意の波形を発生させることができる線形クラスＨ増幅器であり、ＲＦ負荷を出力周波数の範囲で駆動することができる。広帯域ＲＦ電力増幅器３１０８は、効率を最大化するために調節可能な降圧レギュレータ３１０７によって供給され、ＤＤＳを介してＤＳＰとして実装され得るコントローラ３０８２によって制御される。ＤＤＳは、例えば、ＤＳＰに埋め込むか、又はＦＰＧＡ内に実装することができる。コントローラ３０８２は、ＤＡＣ３１２２を介して広帯域ＲＦ増幅器３０８６を制御する。広帯域ＲＦ電力増幅器３１０８の出力は、ＲＦ選択リレー３１２４を通じて供給することができる。ＲＦ選択リレー３１２４は、広帯域ＲＦ電力増幅器３１０８の出力信号を受信し、エネルギーモジュール３００４の様々な他の構成要素に選択的に送信するように構成される。一態様では、広帯域ＲＦ電力増幅器３１０８の出力信号は、ＲＦ選択リレー３１２４を通じて、双極ＲＦエネルギー受容部３１１８のＲＦ出力部分に連結されたＲＦ電力変圧器３１１０に供給され得る。ＲＦインピーダンスを計算するために用いられ得る双極ＲＦ電圧（Ｖ）及び電流（Ｉ）フィードバック（ＦＢ）信号は、ＲＦ ＶＩ ＦＢ変圧器３１１４を介して、双極ＲＦエネルギー受容部３１１８の入力部分を通じてコントローラ３０８２にフィードバックされる。ＲＦ電圧及び電流フィードバック信号は、Ａ／Ｄ ３１２０を通じてコントローラ３０８２に戻される。また、双極ＲＦエネルギー受容部３１１８を通じてコントローラ３０８２に連結されるのは、電力バス３００６からＤＣ電力を受信する絶縁ＤＣ／ＤＣ変換器ポート３１１２、及び低帯域幅データポート３１１６である。
上述したように、一態様では、エネルギーモジュール３００４は、作動のために定格コイル電流でコントローラ３０８２（例えば、ＦＰＧＡ）によって駆動されるＲＦ選択リレー３１２４を含むことができ、定常状態の電力散逸を制限するためにパルス幅変調（ＰＷＭ）を介して、より低い保持電流に設定することもできる。ＲＦ選択リレー３１２４の切り替えは、力誘導（安全）リレーによって達成され、接触状態の状態は、任意の単一の故障状態の緩和としてコントローラ３０８２によって感知される。一態様では、ＲＦ選択リレー３１２４は、第１の状態にあるように構成され、広帯域ＲＦ電力増幅器３１０８などのＲＦ源から受信された出力ＲＦ信号が、双極エネルギー受容部３１１８のＲＦ電力変圧器３１１０などのエネルギーモジュール３００４の第１の構成要素に送信される。第２の態様では、ＲＦ選択リレー３１２４は、第２の状態にあるように構成され、広帯域ＲＦ電力増幅器３１０８などのＲＦ源から受信された出力ＲＦ信号が、以下により詳細に記載される単極エネルギー受容部３１３６のＲＦ電力変圧器３１２８などの第２の構成要素に送信される。一般的な態様では、ＲＦ選択リレー３１２４は、コントローラ３０８２によって駆動されて、第１の状態及び第２の状態などの複数の状態の間で切り替え、エネルギーモジュール３００４の異なるエネルギー受容部間でＲＦ電力増幅器３１０８から受信した出力ＲＦ信号を送信するように構成されている。
上述したように、広帯域ＲＦ電力増幅器３１０８の出力はまた、ＲＦ選択リレー３１２４を通じてＲＦ単極受容部３１３６の広帯域ＲＦ電力変圧器３１２８に供給することもできる。ＲＦインピーダンスを計算するために用いられ得る単極ＲＦ電圧（Ｖ）及び電流（Ｉ）フィードバック（ＦＢ）信号は、ＲＦ ＶＩ ＦＢ変圧器３１３０を介して、単極ＲＦエネルギー受容部３１３６の入力部分を通じてコントローラ３０８２にフィードバックされる。ＲＦ電圧及び電流フィードバック信号は、Ａ／Ｄ ３１２６を通じてコントローラ３０８２に戻される。また、単極ＲＦエネルギー受容部３１３６を通じてコントローラ３０８２に連結されるのは、電力バス３００６からＤＣ電力を受信する絶縁ＤＣ／ＤＣ変換器ポート３１３２、及び低帯域幅データポート３１３４である。
広帯域ＲＦ電力増幅器３１０８の出力はまた、ＲＦ選択リレー３１２４を通って、高度エネルギー受容部３１００の広帯域ＲＦ電力変圧器３０９０に供給することができる。ＲＦインピーダンスを計算するために用いられ得るＲＦ電圧（Ｖ）及び電流（Ｉ）フィードバック（ＦＢ）信号は、ＲＦ ＶＩ ＦＢ変圧器３０９４を介して、高度エネルギー受容部３１００の入力部分を通じてコントローラ３０８２にフィードバックされる。ＲＦ電圧及び電流フィードバック信号は、Ａ／Ｄ ３１０４を通じてコントローラ３０８２に戻される。
図１７は、本開示の少なくとも１つの態様による、ヘッダモジュール３１５０に連結された第２のエネルギーモジュール３０１２のブロック図である。図１６に示される第１のエネルギーモジュール３００４は、第１のエネルギーモジュール３００４の第２のパススルーハブコネクタ３０７８を第２のエネルギーモジュール３０１２の第１のパススルーハブコネクタ３０７４に連結することによって、図１７に示される第２のエネルギーモジュール３０１２に連結されている。一態様では、第２のエネルギーモジュール３０１２は、図１７に示すように、第１のエネルギーモジュール３００４と同様のエネルギーモジュールであってもよい。別の態様では、第２のエネルギーモジュール２０１２は、より詳細に説明される図１９に示すエネルギーモジュールなどの第１のエネルギーモジュールとは異なるエネルギーモジュールであってもよい。第２のエネルギーモジュール３０１２を第１のエネルギーモジュール３００４に追加すると、モジュール式エネルギーシステム３０００に機能性が追加される。
第２のエネルギーモジュール３０１２は、パススルーハブコネクタ３０７８をヘッダモジュール３１５０のパススルーハブコネクタ３１５２に接続することによって、ヘッダモジュール３１５０に連結される。一態様では、ヘッダモジュール３１５０は、電源ボタン機能３１６６、アップグレードＵＳＢモジュール３１６２を通じたソフトウェアアップグレード、システム時間管理、及び異なるプロトコルを実行してもよいイーサネットモジュール３１６４を介した外部ネットワーク（すなわち、病院又はクラウド）へのゲートウェイを管理するように構成されたヘッダプロセッサ３１５８を含むことができる。データは、パススルーハブコネクタ３１５２を通じてヘッダモジュール３１５０によって受信される。ヘッダプロセッサ３１５８はまた、スイッチ３１６０に連結されて、ソースデバイスから宛先デバイスへのデータを受信、処理、及び転送し、それらの間のデータ通信を制御する。ヘッダプロセッサ３１５８はまた、本線からの電力入力モジュール３１５４に連結されたＯＴＳ電源３１５６に連結される。
図１８は、本開示の少なくとも１つの態様による、図１５に示されるヘッダモジュールなどのハブ用のヘッダ／ユーザインターフェース（ＵＩ）モジュール３００２のブロック図である。ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、ヘッダ電力モジュール３１７２と、ヘッダ無線モジュール３１７４と、ヘッダＵＳＢモジュール３１７６と、ヘッダオーディオ／スクリーンモジュール３１７８と、ヘッダネットワークモジュール３１８０（例えば、イーサネット）と、バックプレーンコネクタ３１８２と、ヘッダ待機プロセッサモジュール３１８４と、ヘッダフットスイッチモジュール３１８６と、を含む。これらの機能モジュールは、ヘッダ／ＵＩ ３００２機能を提供するように相互作用する。ヘッダ／ＵＩコントローラ３１７０は、機能モジュールの各々及びそれらの間の通信を制御し、ヘッダ／ＵＩコントローラ３１７０とヘッダフットスイッチモジュール３１８６に連結された絶縁通信モジュール３２３４との間に連結された安全限界制御ロジックモジュール３２３０、３２３２を含む。セキュリティコプロセッサ３１８８は、ヘッダ／ＵＩコントローラ３１７０に連結されている。
ヘッダ電力モジュール３１７２は、ＯＴＳ電源ユニット３１９２（ＰＳＵ）に連結された本線からの電力エントリモジュール３１９０を含む。低電圧直流（例えば、５Ｖ）待機電力が、ＯＴＳ ＰＳＵ３１９２から低電圧電力バス３１９８を通じてヘッダ／ＵＩモジュール３００２及び他のモジュールに供給される。高電圧直流（例えば、６０Ｖ）は、ＯＴＳ ＰＳＵ３１９２から高電圧バス３２００を通じてヘッダ／ＵＩモジュール３００２に供給される。高電圧ＤＣは、ＤＣ／ＤＣ変換器モジュール３１９６、並びに絶縁ＤＣ／ＤＣ変換器モジュール３２３６に供給する。ヘッダ／待機モジュール３１８４の待機プロセッサ３２０４は、ＰＳＵ／イネーブル信号３２０２をＯＴＳ ＰＳＵ３１９２に提供する。
ヘッダ無線モジュール３１７４は、ＷｉＦｉモジュール３２１２及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３２１４を含む。ＷｉＦｉモジュール３２１２及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３２１４の両方は、ヘッダ／ＵＩコントローラ３１７０に連結されている。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール３２１４は、ケーブルを使用せずにデバイスを接続するために使用され、Ｗｉ－Ｆｉモジュール３２１２は、インターネットなどのネットワークへの高速アクセスを提供し、手術室内に位置する他のデバイスの中で、複数のデバイス、例えば、複数のエネルギーモジュール又は他のモジュール及び外科用器具などを連結することができる無線ネットワークを作成するために用いることができる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは、３０フィート未満などの短い距離でデータを交換するために使用される無線技術規格である。
ヘッダＵＳＢモジュール３１７６は、ヘッダ／ＵＩコントローラ３１７０に連結されたＵＳＢポート３２１６を含む。ＵＳＢモジュール３１７６は、近距離デジタルデータ通信を介してモジュール及び他の電子機器デバイス用の標準ケーブル接続インターフェースを提供する。ＵＳＢモジュール３１７６は、ＵＳＢデバイスを含むモジュールが、ＵＳＢケーブルを介して互いに接続されてデジタルデータを転送することを可能にする。
ヘッダオーディオ／スクリーンモジュール３１７８は、タッチコントローラ３２１８に連結されたタッチスクリーン３２２０を含む。タッチコントローラ３２１８は、ヘッダ／ＵＩコントローラ３１７０に連結されて、タッチスクリーン３２２０からの入力を読み取る。ヘッダ／ＵＩコントローラ３１７０は、ディスプレイ／ポートビデオ出力信号３２２２を介してＬＣＤディスプレイ３２２４を駆動する。ヘッダ／ＵＩコントローラ３１７０は、１つ又は２つ以上のスピーカ３２２８を駆動するためにオーディオ増幅器３２２６に連結される。
一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、モジュール式エネルギーシステム３０００内の１つの制御部又はヘッダモジュール３００２に接続されたモジュールを制御するように構成されたタッチスクリーン３２２０ユーザインターフェースを提供する。タッチスクリーン３２２０は、モジュール式エネルギーシステム３０００内に接続された全てのモジュールを調節するために、ユーザに対する単一のアクセスポイントを維持するために使用することができる。追加のハードウェアモジュール（例えば、排煙モジュール）は、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２に接続されたときに、ユーザインターフェースＬＣＤディスプレイ３２２４の底部に見られてもよく、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２から切断されたときに、ユーザインターフェースＬＣＤディスプレイ３２２４から消えてもよい。
更に、ユーザタッチスクリーン３２２０は、モジュール式エネルギーシステム３０００に取り付けられたモジュールの設定へのアクセスを提供することができる。更に、ユーザインターフェースＬＣＤディスプレイ３２２４の配置は、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２に接続されているモジュールの数及びタイプに従って変化するように構成することができる。例えば、１つのエネルギーモジュール及び１つの排煙モジュールがヘッダ／ＵＩモジュール３００２に接続される第１の用途のために、第１のユーザインターフェースをＬＣＤディスプレイ３２２４上に表示することができ、２つのエネルギーモジュールがヘッダ／ＵＩモジュール３００２に接続されている第２の用途のために、第２のユーザインターフェースをＬＣＤディスプレイ３２２４上に表示することができる。更に、モジュールがモジュール式エネルギーシステム３０００から接続及び切断されると、ユーザインターフェースは、ＬＣＤディスプレイ３２２４上のその表示を変更することができる。
一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、着色するＬＣＤディスプレイ上に表示するように構成されたユーザインターフェースＬＣＤディスプレイ３２２４を提供し、ポート照明に対応する。一態様では、器具パネル及びその対応するポートの周囲のＬＥＤ光の着色は、同じであるか、又は別の方法で互いに対応する。各色は、例えば、固有の意味を伝えることができる。このようにして、ユーザは、指示がどの器具を参照しているか、及び指示の性質を迅速に評価することができる。更に、器具に関する指示は、その対応するポートの周りに並ぶＬＥＤライトの色の変化、及びそのモジュールの着色によって表すことができる。更に、スクリーン上のメッセージ及びハードウェア／ソフトウェアポートの位置合わせはまた、インターフェース上ではなく、ハードウェア上でアクションをとらなければならないことを伝える役割を果たすことができる。様々な態様では、警報が他の器具上で発生している間、全ての他の器具を使用することができる。これにより、ユーザは、指示がどの器具を参照しているか、及び指示の性質を迅速に評価することができる。
一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、ユーザに処置選択肢を提示するためにＬＣＤディスプレイ３２２４上に表示するように構成されたユーザインターフェーススクリーンを提供する。一態様では、ユーザインターフェースは、ユーザに一連の選択肢（例えば、大まかなものから詳細のものまで配置することができる）でユーザに提示するように構成されてもよい。各選択が行われた後、モジュール式エネルギーシステム３０００は、全ての選択が完了するまで次のレベルを表す。これらの設定は、ローカルで管理され、二次手段（ＵＳＢサムドライブなど）を介して転送されてもよい。代替的に、設定はポータルを介して管理され、病院内の全ての接続されたシステムに自動的に分散されてもよい。
処置選択肢としては、例えば、専門家、処置、及び処置のタイプによって分類される工場出荷時に事前設定された選択肢のリストを含むことができる。ユーザ選択を完了すると、ヘッダモジュールは、任意の接続された器具を、その特定の処置のための事前設定された設定に設定するように構成することができる。処置選択肢はまた、例えば、外科医のリスト、次いで、専門家、処置、及びタイプを含むことができる。ユーザが選択を完了すると、システムは、外科医の好ましい器具を提案し、外科医の選好（すなわち、外科医の選好を記憶する各外科医に関連付けられたプロファイル）に従って、それらの器具の設定を設定することができる。
一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、ＬＣＤディスプレイ３２２４上に重要な器具設定を表示するように構成されたユーザインターフェーススクリーンを提供する。一態様では、ユーザインターフェースのＬＣＤディスプレイ３２２４上に表示された各器具パネルは、配置及び内容において、モジュール式エネルギーシステム３０００に差し込まれた器具に対応する。ユーザがパネルをタップすると、その特定の器具及び画面の残りの部分のための追加の設定及びオプションを明らかにするために拡張することができ、スクリーンの残りの部分は、例えば、暗くするか、又は別の方法で強調されないようにすることができる。
一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、器具に固有の制御部を含む／表示するように構成されたユーザインターフェースの器具設定パネルを提供し、ユーザがその出力の強度を増大又は減少させ、特定の機能を切り替え、それをヘッダフットスイッチモジュール３１８６に接続されたフットスイッチのようなシステム付属品とペアリングし、高度な器具設定にアクセスし、器具に関する追加の情報を見つけることを可能にする。一態様では、ユーザは、「高度な設定」制御部をタップ／選択して、ユーザインターフェースＬＣＤディスプレイ３２２４上に表示された高度な設定ドロアーを展開することができる。一態様では、ユーザは、次いで、器具設定パネルの右上の角部でアイコンをタップ／選択するか、又はパネルの外側の任意の場所をタップすることができ、パネルは、その元の状態へと縮小される。これらの態様では、ユーザインターフェースは、各器具パネルのレディー／ホームスクリーン上で、電力レベル及び電力モードなどの最も重要な器具設定のみをＬＣＤディスプレイ３２２４に表示するように構成されている。これは、遠隔からのシステムのサイズ及び可読性を最大化するためである。いくつかの態様では、パネル及びその中の設定は、可読性を更に改善するために、システムに接続された器具の数に比例してスケーリングすることができる。より多くの器具が接続されると、パネルは、より多くの量の情報を収容するようにスケーリングされる。
ヘッダネットワークモジュール３１８０は、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２をモジュール式エネルギーシステム３０００の他のモジュールにネットワーク接続するための複数のネットワークインターフェース３２６４、３２６６、３２６８（例えば、イーサネット）を含む。示された例では、１つのネットワークインターフェース３２６４は、サードパーティネットワークインターフェースであってもよく、別のネットワークインターフェース３２６６は、病院ネットワークインターフェースであってもよく、更に別のネットワークインターフェース３２６８は、バックプレーンネットワークインターフェースコネクタ３１８２上に位置していてもよい。
ヘッダ待機プロセッサモジュール３１８４は、オン／オフスイッチ３２１０に連結された待機プロセッサ３２０４を含む。待機プロセッサ３２０４は、電流が導通ループ３２０６内を流れるかどうかを確認することによって、電気的導通試験を行う。導通試験は、連続性ループ３２０６にわたって小さい電圧を配置することによって実施される。シリアルバス３２０８は、待機プロセッサ３２０４をバックプレーンコネクタ３１８２に連結する。
ヘッダフットスイッチモジュール３１８６は、複数の対応する存在／ＩＤ及びスイッチ状態モジュール３２４２、３２４４、３２４６を通じて、複数のアナログフットスイッチポート３２５４、３２５６、３２５８に連結されたコントローラ３２４０をそれぞれ含む。コントローラ３２４０はまた、存在／ＩＤ及びスイッチ状態モジュール３２４８及び送受信機モジュール３２５０を介して補助ポート３２６０に連結されている。補助ポート３２６０は、補助電力モジュール３２５２によって給電される。コントローラ３２４０は、絶縁通信モジュール３２３４、並びに第１の安全限界制御モジュール３２３０及び第２の安全限界制御モジュール３２３２を介してヘッダ／ＵＩコントローラ３１７０に連結されている。ヘッダフットスイッチモジュール３１８６はまた、ＤＣ／ＤＣ変換器モジュール３２３８を含む。
一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、アナログフットスイッチポート３２５４、３２５６、３２５８のうちのいずれか１つに接続されたフットスイッチを制御するために、ＬＣＤディスプレイ３２２４上に表示するように構成されたユーザインターフェーススクリーンを提供する。いくつかの態様では、ユーザが、手で起動しない器具内のアナログフットスイッチポート３２５４、３２５６、３２５８のうちのいずれか１つに差し込むと、器具パネルは、フットスイッチアイコンの隣の警告アイコンと共に出現する。器具は、フットスイッチを使用せずに起動することができないため、器具設定は、例えば、グレーアウトされてもよい。
ユーザがフットスイッチ内でアナログフットスイッチポート３２５４、３２５６、３２５８のうちのいずれか１つに差し込むと、フットスイッチがその器具に割り当てられていることを示すポップアップが出現する。フットスイッチアイコンは、フットスイッチが、器具に差し込まれ、割り当てられていることを示す。次いで、ユーザは、そのアイコン上でタップ／選択して、そのフットスイッチに関連付けられた設定を割り当て、再割り当て、割り当て解除、又は他の方法で変更することができる。これらの態様では、システムは、ロジックを使用して、フットスイッチを手で起動されない器具に自動的に割り当てるように構成されており、これにより、単一又は二重ペダルフットスイッチを適切な器具に更に割り当てることができる。ユーザがフットスイッチを手動で割り当て／再割り当てすることを望む場合、利用することができる２つのフローがある。
一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、グローバルフットスイッチボタンを提供する。ユーザがグローバルフットスイッチアイコン（ユーザインターフェースＬＣＤディスプレイ３２２４の右上に位置する）をタップすると、フットスイッチ割り当てオーバーレイが出現し、器具モジュールの内容が薄暗くなる。各取り付けられたフットスイッチ（デュアル又はシングルペダル）の（例えば、写真のように現実的な）表示は、器具に割り当てられていない場合には底部に表示されるか、又は対応する器具パネル上に出現する。したがって、ユーザは、これらのイラストレーションを、フットスイッチ割り当てオーバーレイ内のボックス化されたアイコンとの間でドラッグアンドドロップし、フットスイッチをそれぞれの器具に割り当て、割り当て解除、及び再割り当てすることができる。
一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、本開示の少なくとも１つの態様による、フットスイッチ自動割り当てを示す、ＬＣＤディスプレイ３２２４上に表示されるユーザインターフェーススクリーンを提供する。上で考察されたように、モジュール式エネルギーシステム３０００は、手による起動を伴わない器具にフットスイッチを自動割り当てするように構成することができる。いくつかの態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、ユーザインターフェース要素を使用して物理的ポートを追跡する手段として、ユーザインターフェースＬＣＤディスプレイ３２２４上に表示された色をモジュール自体の光に相関させるように構成することができる。
一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、モジュール式エネルギーシステム３０００に接続された異なる数のモジュールを有するユーザインターフェースの様々な用途を示すように構成されてもよい。様々な態様では、ＬＣＤディスプレイ３２２４上に表示されるユーザインターフェース要素の全体的なレイアウト又は割合は、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２に差し込まれた器具の数及びタイプに基づいていてもよい。これらの拡張性のあるグラフィックスは、より良好な可視化のために、スクリーンのより多くを利用する手段を提供することができる。
一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、モジュール式エネルギーシステム３０００に接続されたモジュールのどのポートがアクティブであるかを示すために、ＬＣＤディスプレイ３２２４上のユーザインターフェーススクリーンを示すように構成されてもよい。いくつかの態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、アクティブポートを強調表示し、非アクティブポートを薄暗くすることによって、アクティブポート対非アクティブポートを示すように構成することができる。一態様では、ポートは、アクティブであるときに色で表現することができる（例えば、黄色で単極組織凝固、青色で双極組織切断、青色で双極組織切断、及び暖白色で高度エネルギー組織切断を表現するなど）。更に、表示された色は、ポートの周囲の光配管の色と一致する。着色は、器具がアクティブである間、ユーザが他の器具の設定を変更できないことを更に示すことができる。別の例として、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、第１のエネルギーモジュールの双極、単極、及び超音波ポートをアクティブとして、第２のエネルギーモジュールの単極ポートを同様にアクティブとして示すように構成することができる。
一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、グローバル設定メニューを表示するためのＬＣＤディスプレイ３２２４上のユーザインターフェーススクリーンを示すように構成されてもよい。一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、モジュール式エネルギーシステム３０００に接続された任意のモジュールにわたって全体的な設定を制御するために、ＬＣＤディスプレイ３２２４上にメニューを表示するように構成されてもよい。グローバル設定メニューは、例えば、常に一貫した位置に表示されてもよい（例えば、主スクリーンの右上の角部で常に利用可能である）。
一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、外科用器具が使用されている間に設定の変更を防止するように構成されたＬＣＤディスプレイ３２２４上のユーザインターフェーススクリーンを示すように構成されてもよい。一実施例では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、接続された器具がアクティブであるときに、表示されたメニューを介して設定が変更されることを防止するように構成されてもよい。ユーザインターフェーススクリーンは、例えば、設定メニューが開いている間に器具の起動を示すために予約されるエリア（例えば、左上の角部）を含むことができる。一態様では、ユーザは、単極凝固がアクティブである間に双極設定を開いている。一態様では、次に、起動が完了すると、設定メニューを使用することができる。一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、重要な情報の表示を維持するために、重要な器具情報を示すために、専用のエリアにわたっていかなるメニュー又は他の情報をもオーバーレイしないように構成され得る。
一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、器具エラーを表示するように構成されたＬＣＤディスプレイ３２２４上のユーザインターフェーススクリーンを示すように構成されてもよい。一態様では、器具のエラー警告は、器具パネル自体に表示されてもよく、看護師がエラーのトラブルシューティングを行っている間に、ユーザが他の器具を使用し続けることを可能にする。これにより、ユーザは、外科手術を停止して器具をデバッグする必要なく外科手術を継続することができる。
一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、様々な器具に利用可能な異なるモード又は設定を表示するためのＬＣＤディスプレイ３２２４上のユーザインターフェーススクリーンを示すように構成されてもよい。様々な態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、積み重ね体／ハブに接続された外科用器具のタイプ又は用途に適切な設定メニューを表示するように構成されてもよい。各設定メニューは、特定の器具タイプに適切な異なる電力レベル、及びエネルギー送達プロファイルなどの選択肢を提供することができる。一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、双極切断、単極切断、及び単極凝固用途に利用可能な異なるモードを表示するように構成されてもよい。
一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、予め選択された設定を表示するためのＬＣＤディスプレイ３２２４上のユーザインターフェーススクリーンを示すように構成されてもよい。一態様では、ヘッダ／ＵＩモジュール３００２は、患者が手術室に入る前にモジュール式エネルギーシステム３０００が準備されるように、器具に差し込まれる前に、器具／デバイス設定の選択を受信するように構成されてもよい。一態様では、ユーザは、単にポートをクリックし、その後、そのポートの設定を変更することができる。図示された態様では選択されたポートは、設定が設定されていることを示すために消えかかったように出現するが、そのポートには器具は差し込まれていない。
図１９は、本開示の少なくとも１つの態様による、図１３、図１４、図１６、及び図１７に示すエネルギーモジュールなどの、ハブのエネルギーモジュール３２７０のブロック図である。エネルギーモジュール３２７０は、第１のパススルーハブコネクタ３２７２及び第２のパススルーハブコネクタ３２７６を介してヘッダモジュール、ヘッダ／ＵＩモジュール、及び他のエネルギーモジュールに連結するように構成されている。第１のパススルーハブコネクタ３２７２と第２のパススルーハブコネクタ３２７６との間に配設されたスイッチ３０７６は、ソースデバイスから宛先デバイスへのデータを受信、処理、及び転送し、それらの間のデータ通信を制御する。データはデータバス３００８を通じて受信及び送信される。エネルギーモジュール３２７０は、エネルギーモジュール３２７０の様々な通信及び処理機能を制御するためのコントローラ３０８２を含む。
ＤＣ電力は、エネルギーモジュール３２７０によって電力バス３００６を通じて受信及び送信される。電力バス３００６は、ＤＣ／ＤＣ変換器モジュール３１３８に連結されて、調節可能なレギュレータ３０８４、３１０７及び絶縁ＤＣ／ＤＣ変換器ポート３０９６、３１１２、３１３２に電力を供給する。
一態様では、エネルギーモジュール３２７０は、超音波広帯域増幅器３０８６を含むことができ、超音波広帯域増幅器３０８６は、一態様では、低い全高調波歪み（ＴＨＤ）レベルにおいて任意の波形を発生させることができる線形クラスＨ増幅器であってもよく、高調波トランスデューサを駆動してもよい。超音波広帯域増幅器３０８６は、効率を最大化するために降圧調節可能な調節器３０８４によって供給され、例えば、直接デジタル合成装置（ＤＤＳ）を介してデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）として実装され得るコントローラ３０８２によって制御される。ＤＤＳは、例えば、トランスデューサＤＳＰに埋め込むか、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）内に実装することができる。コントローラ３０８２は、デジタル－アナログ変換器３１０６（digital-to-analog converter、ＤＡＣ）を介して超音波広帯域増幅器３０８６を制御する。超音波広帯域増幅器３０８６の出力は、超音波電力変圧器３０８８に供給され、超音波電力変圧器３０８８は、高度エネルギー受容部３１００の超音波エネルギー出力部分に連結される。超音波インピーダンスを計算するために使用され得る超音波電圧（Ｖ）及び電流（Ｉ）フィードバック（feedback、ＦＢ）信号は、超音波ＶＩ ＦＢ変圧器３０９２を介して、高度エネルギー受容部３１００の入力部分を通じてコントローラ３０８２にフィードバックされる。超音波電圧及び電流フィードバック信号は、アナログマルチプレクサ３２８０及びデュアルアナログ－デジタル変換器３２７８（Ａ／Ｄ）を通じてコントローラ３０８２にルートバックされる。一態様では、デュアルＡ／Ｄ ３２７８は、８０ＭＳＰＳのサンプリングレートを有する。また、高度エネルギー受容部３１００を通じてコントローラ３０８２に連結されているのは、電力バス３００６からＤＣ電力を受信する絶縁ＤＣ／ＤＣ変換器ポート３０９６、及び中帯域幅データポート３０９８である。
一態様では、エネルギーモジュール３２７０は、とりわけ、複数の広帯域ＲＦ電力増幅器３１０８、３２８６、３２８８を含むことができ、一態様では、広帯域ＲＦ電力増幅器３１０８、３２８６、３２８８の各々は、任意の波形を発生させることができる線形クラスＨ増幅器であり、ＲＦ負荷を出力周波数の範囲で駆動することができる。広帯域ＲＦ電力増幅器３１０８、３２８６、３２８８の各々は、効率を最大化するために調節可能な降圧レギュレータ３１０７によって供給され、ＤＤＳを介してＤＳＰとして実装され得るコントローラ３０８２によって制御される。ＤＤＳは、例えば、ＤＳＰに埋め込むか、又はＦＰＧＡ内に実装することができる。コントローラ３０８２は、ＤＡＣ３１２２を介して第１の広帯域ＲＦ電力増幅器３１０８を制御する。
図１６及び図１７に示され、説明されるエネルギーモジュール３００４、３０１２とは異なり、エネルギーモジュール３２７０は、調節可能な降圧レギュレータ３１０７からのＲＦ出力信号を受信するように構成されたＲＦ選択リレーを含まない。加えて、図１６及び図１７に示され、説明されるエネルギーモジュール３００４、３０１２とは異なり、エネルギーモジュール３２７０は、単一のＲＦ電力増幅器の代わりに複数の広帯域ＲＦ電力増幅器３１０８、３２８６、３２８８を含む。一態様では、調節可能な降圧レギュレータ３１０７は、複数の状態の間で切り替わることができ、この状態では、調節可能な降圧レギュレータ３１０７は、それに接続された複数の広帯域ＲＦ電力増幅器３１０８、３２８６、３２８８のうちの１つに出力ＲＦ信号を出力する。コントローラ３０８２は、調節可能な降圧レギュレータ３１０７を複数の状態の間で切り替わるように構成されている。第１の状態では、コントローラは、ＲＦエネルギー信号を第１の広帯域ＲＦ電力増幅器３１０８に出力するように調節可能な降圧レギュレータ３１０７を駆動する。第２の状態では、コントローラは、ＲＦエネルギー信号を第２の広帯域ＲＦ電力増幅器３２８６に出力するように調節可能な降圧レギュレータ３１０７を駆動する。第３の状態では、コントローラは、ＲＦエネルギー信号を第３の広帯域ＲＦ電力増幅器３２８８に出力するように調節可能な降圧レギュレータ３１０７を駆動する。
第１の広帯域ＲＦ電力増幅器３１０８の出力は、高度エネルギー受容部３１００のＲＦ出力部分に連結されたＲＦ電力変圧器３０９０に供給することができる。ＲＦインピーダンスを計算するために用いられ得るＲＦ電圧（Ｖ）及び電流（Ｉ）フィードバック（ＦＢ）信号は、ＲＦ ＶＩ ＦＢ変圧器３０９４を介して、高度エネルギー受容部３１００の入力部分を通じてコントローラ３０８２にフィードバックされる。ＲＦ電圧及び電流フィードバック信号は、アナログマルチプレクサ３２８４及びコントローラ３０８２に連結されたデュアルＡ／Ｄ ３２８２に連結された、ＲＦ ＶＩ ＦＢ変圧器３０９４を通じてコントローラ３０８２にルーティングされる。一態様では、デュアルＡ／Ｄ ３２８２は、８０ＭＳＰＳのサンプリングレートを有する。
第２のＲＦ広帯域電力増幅器３２８６の出力は、ＲＦ単極受容部３１３６のＲＦ電力変圧器３１２８を通じて供給される。ＲＦインピーダンスを計算するために用いられ得る単極ＲＦ電圧（Ｖ）及び電流（Ｉ）フィードバック（ＦＢ）信号は、ＲＦ ＶＩ ＦＢ変圧器３１３０を介して、単極ＲＦエネルギー受容部３１３６の入力部分を通じてコントローラ３０８２にフィードバックされる。ＲＦ電圧及び電流フィードバック信号は、アナログマルチプレクサ３２８４及びデュアルＡ／Ｄ ３２８２を通じてコントローラ３０８２にルートバックされる。また、単極ＲＦエネルギー受容部３１３６を通じてコントローラ３０８２に連結されるのは、電力バス３００６からＤＣ電力を受信する絶縁ＤＣ／ＤＣ変換器ポート３１３２、及び低帯域幅データポート３１３４である。
第３のＲＦ広帯域電力増幅器３２８８の出力は、双極ＲＦ受容部３１１８のＲＦ電力変圧器３１１０を通じて供給される。ＲＦインピーダンスを計算するために使用され得る双極ＲＦ電圧（Ｖ）及び電流（Ｉ）フィードバック（ＦＢ）信号は、ＲＦ ＶＩ ＦＢ変圧器３１１４を介して、双極ＲＦエネルギー受容部３１１８の入力部分を通じてコントローラ３０８２にフィードバックされる。ＲＦ電圧及び電流フィードバック信号は、アナログマルチプレクサ３２８０及びデュアルＡ／Ｄ ３２７８を通じてコントローラ３０８２にルートバックされる。また、双極ＲＦエネルギー受容部３１１８を通じてコントローラ３０８２に連結されるのは、電力バス３００６からＤＣ電力を受信する絶縁ＤＣ／ＤＣ変換器ポート３１１２、及び低帯域幅データポート３１１６である。
接触モニタ３２９０は、ＮＥ受容部３２９２に連結されている。電力は、単極受容部３１３６からＮＥ受容部３２９２に供給される。
一態様では、図１３～図１９を参照すると、モジュール式エネルギーシステム３０００は、受容部３１００、３１１８、３１３６内の器具の存在を、フォトインタラプタ、磁気センサ、又は受容部３１００、３１１８、３１３６に統合された他の非接触センサを介して検出するように構成することができる。このアプローチは、ＭＴＤコネクタ上の専用の存在ピンを単一の目的に割り当てる必要性を防止し、代わりに、器具の存在を継続的に監視しながらＭＴＤ信号ピン６～９の多目的機能を可能にする。
一態様では、図１３～図１９を参照すると、モジュール式エネルギーシステム３０００のモジュールは、患者の絶縁境界を横切る高速通信（１０～５０Ｍｂ／秒）を可能にする光学リンクを含むことができる。この連結部は、デバイス通信、緩和信号（ウォッチドッグなど）、及び低帯域幅ランタイムデータを伝送する。いくつかの態様では、光学連結部（複数可）は、非絶縁側で行うことができるリアルタイムサンプリングデータを含まない。
一態様では、図１３～図１９を参照すると、モジュール式エネルギーシステム３０００のモジュールは、（ｉ）Ａ／Ｄ及び電流源を介して存在抵抗値を読み取ることと、（ｉｉ）ハンドスイッチＱプロトコルを介してレガシーの器具と通信することと、（ｉｉｉ）ローカルバス１－Ｗｉｒｅプロトコルを介して器具と通信することと、（ｉｖ）ＣＡＮ ＦＤ対応外科用器具と通信することと、を行うことができる多機能回路ブロックを含むことができる。外科用器具がエネルギー発生器モジュールによって適切に識別されると、関連するピン機能及び通信回路が有効化され、一方、他の未使用の機能は無効化又は切断され、高インピーダンス状態に設定される。
一態様では、図１３～図１９を参照すると、モジュール式エネルギーシステム３０００のモジュールは、パルス／刺激／補助増幅器を含むことができる。これは、フルブリッジ出力に基づく柔軟に使用できる増幅器であり、機能的絶縁を組み込む。これにより、その差動出力は、印加された部分上の任意の出力接続を参照することができる（いくつかの態様では、単極活性電極を除く）。増幅器出力は、ＤＣモータ、照明、ＦＥＴ駆動などのＤＣ用途のための中程度の出力電力で、ＤＡＣ又は方形波駆動によって提供される波形駆動を有する小さい信号線形（パルス／刺激）のいずれかであり得る。出力電圧及び電流は、機能的に絶縁された電圧及び電流フィードバックで感知されて、正確なインピーダンス及び電力測定値をＦＰＧＡに提供する。ＣＡＮ ＦＤ対応の器具と対になって、この出力はモータ／運動制御駆動を提供することができ、一方、位置又は速度フィードバックは、閉ループ制御のためのＣＡＮ ＦＤインターフェースによって提供される。
本明細書でより詳細に記載されるように、モジュール式エネルギーシステムは、ヘッダモジュールと、１つ又は２つ以上の機能モジュール又は外科用モジュールとを備える。様々な例では、モジュール式エネルギーシステムは、モジュール式エネルギーシステムである。様々な例では、外科用モジュールは、エネルギーモジュールと、通信モジュールと、ユーザインターフェースモジュールと、を含むが、外科用モジュールは、モジュール式エネルギーシステムと共に使用するための任意の好適なタイプの機能モジュール又は外科用モジュールであると想定される。
モジュール式エネルギーシステムは、モジュール式エネルギーシステム２０００（図６～図１２）、３０００（図１３～図１５）に関連して上で説明されるように、外科処置において多くの利点を提供する。しかしながら、ケーブル管理及びセットアップ／引き裂き時間は、大きな抑止となり得る。本開示の様々な態様は、モジュール式エネルギーシステム全体の起動及びシャットダウンを制御するための単一の電力ケーブル及び単一の電流スイッチを有するモジュール式エネルギーシステムを提供し、これにより、モジュール式エネルギーシステムが構築される各個々のモジュールを個々に起動及び停止する必要がなくなる。また、本開示の様々な態様は、安全性、及び場合によってはモジュール式エネルギーシステムのモジュールへの同時送達を促進する、電力管理スキームを有するモジュール式エネルギーシステムを提供する。
様々な態様では、図２０に示すように、モジュール式エネルギーシステム２０００（図６～図１２）、３０００（図１３～図１５）に多くの点で類似しているモジュール式エネルギーシステム６０００。簡潔にするために、モジュール式エネルギーシステム２０００及び／又はモジュール式エネルギーシステム３０００と類似しているモジュール式エネルギーシステム６０００の様々な詳細は、本明細書では繰り返さない。
モジュール式エネルギーシステム６０００は、ヘッダモジュール６００２と、「Ｎ」個の外科用モジュール６００４と、を備え、ここで「Ｎ」は、１以上の整数である。様々な実施例では、モジュール式エネルギーシステム６０００は、例えば、ＵＩモジュール３０３０などのＵＩモジュール、及び／又は、例えば、通信モジュール３０３２などの通信モジュールを含む。更に、パススルーハブコネクタは、個々のモジュールを積み重ね構成において互いに連結する。図２０の実施例では、ヘッダモジュール６００２は、パススルーハブコネクタ６００５、６００６を介して、外科用モジュール６００４に連結される。
モジュール式エネルギーシステム６０００は、積み重ね体内の全ての外科用モジュールに電力を提供する単一のＡＣ／ＤＣ電源６００３からなる、例示的な電力アーキテクチャを備える。ＡＣ／ＤＣ電源６００３は、ヘッダモジュール６００２内に収容されており、積み重ね体内の各モジュールに電力を分配するために、電力バックプレーン６００８を利用する。図２０の実施例は、電力バックプレーン６００８上の３つの別個の電力ドメイン、つまり一次電力ドメイン６００９、待機電力ドメイン６０１０、及びイーサネットスイッチ電力ドメイン６０１３を示す。
図２０に示される実施例では、電力バックプレーン６００８は、ヘッダモジュール６００２から多数の中間モジュール６００４を通って、積み重ね体内の最も底部の又は最も遠いモジュールまで延在する。様々な態様では、電力バックプレーン６００８は、積み重ね体内のそれよりも前にある１つ又は２つ以上の他の外科用モジュール６００４を通じて、外科用モジュール６００４に電力を送達するように構成される。ヘッダモジュール６００２からの電力を受け取る外科用モジュール６００４は、患者に治療用エネルギーを送達するように構成された外科用器具又はツールに連結することができる。
一次電力ドメイン６００９は、モジュール６００２、６００４の機能モジュール固有回路６０１３、６０１４、６０１５の一次電力源である。これは、全てのモジュールに提供される単一の電圧レールから構成される。少なくとも１つの実施例では、６０Ｖの公称電圧は、任意のモジュールによって必要とされる局所的なレールよりも高くなるように選択することができ、その結果、モジュールは、降圧調整を排他的に実装することができ、これは一般的に、昇圧調整よりも効率的である。
様々な態様では、一次電力ドメイン６００９は、ヘッダモジュール６００２によって制御される。特定の例では、図２０に示すように、局所的な電力スイッチ６０１８がヘッダモジュール６００２上に位置付けられる。特定の例では、リモートのオン／オフインターフェース６０１６は、例えば、ヘッダモジュール６００２上のシステム電力制御部６０１７を制御するように構成することができる。少なくとも１つの実施例では、リモートオン／オフインターフェース６０１６は、パルス状の個別のコマンド（オン及びオフのための別個のコマンド）及び電力状態テレメトリ信号を送信するように構成される。様々な例では、一次電力ドメイン６００９は、ユーザによって開始された電源投入の後に、積み重ね構成における全てのモジュールに電力を分配するように構成される。
様々な態様では、図２１に示すように、モジュール式エネルギーシステム６０００のモジュールは、通信（シリアルバス／イーサネット）インターフェース６０４０を介して、ヘッダモジュール６００２及び／又は互いに通信可能に連結することができ、その結果、データ又は他の情報は、モジュール式エネルギーシステムが構築されるモジュールによって、及びこれらの間で共有される。イーサネットスイッチドメイン６０１３は、例えば、一次電力ドメイン６００９から導出することができる。イーサネットスイッチ電力ドメイン６０１３は、積み重ね構成内のモジュールの各々内のイーサネットスイッチに電力を供給するように構成された別個の電力ドメインに分離され、その結果、モジュールへの局所的な電力が除去されたときに、一次通信インターフェース６０４０は生きたままである。少なくとも１つの実施例では、一次通信インターフェース６０４０は、１０００ＢＡＳＥ－Ｔイーサネットネットワークを備え、各モジュールはネットワーク上のノードを表し、ヘッダモジュール６００２の下流の各モジュールは、局所的なモジュールにトラフィックをルーティングするための、又は上流又は下流にデータを適切に渡すための３ポートイーサネットスイッチを含む。
更に、特定の実施例では、モジュール式エネルギーシステム６０００は、モジュール電力シーケンシング及びモジュール電力状態を含む、重要な電力関連機能のためのモジュール間の二次、低速、通信インターフェースを含む。二次通信インターフェースは、例えば、マルチドロップの局所的な相互接続ネットワーク（Local Interconnect Network、ＬＩＮ）であってもよく、ヘッダモジュールはマスタであり、全ての下流モジュールはスレーブである。
様々な態様では、図２０に示すように、待機電力ドメイン６０１０は、供給源が幹線電力６０２０に接続されているときに、常に稼働しているＡＣ／ＤＣ電源６００３からの別個の出力である。待機電力ドメイン６０１０は、緩和された通信インターフェースのための回路に電力供給し、各モジュールへの局所的な電力を制御するために、システム内の全てのモジュールによって使用される。更に、待機電力ドメイン６０１０は、例えば、オン／オフコマンド検出、状態ＬＥＤ、二次通信バスなどの待機モードにおいて重要である回路に電力を提供するように構成される。
様々な態様では、図２０に示すように、個々の外科用モジュール６００４は、独立した電源を欠いており、したがって、積み重ね構成において電力を供給するためにヘッダモジュール６００２に依存する。ヘッダモジュール６００２のみが幹線電力６０２０に直接接続される。外科用モジュール６００４は、幹線電力６０２０への直接接続を欠いており、積み重ね構成においてのみ電力を受け取ることができる。この配置は、個々の外科用モジュール６００４の安全性を改善し、モジュール式エネルギーシステム６０００の全体的な設置面積を低減する。この配置は、モジュール式エネルギーシステム６０００の適切な動作に必要とされるコードの数を更に低減し、これにより、手術室における乱雑さ及び設置面積を低減することができる。
したがって、モジュール式エネルギーシステム６０００の外科用モジュール６００４に接続された外科用器具は、積み重ね構成において、外科用モジュール６００４によって、ヘッダモジュール６００２のＡＣ／ＤＣ電源６００３から外科用モジュール６００４に送達される電力から、外科用モジュール６００４によって発生させられる組織治療のためのエネルギーを受け取る。
少なくとも１つの実施例では、ヘッダモジュール６００２が積み重ね構成において第１の外科用モジュール６００４’と組み立てられている間、エネルギーは、ＡＣ／ＤＣ電源６００３から第１の外科用モジュール６００４’に流れることができる。更に、ヘッダモジュール６００２は、積み重ね構成において、第１の外科用モジュール６００４’（ヘッダモジュール６００２に接続されている）及び第２の外科用モジュール６００４’’（第１の外科用モジュール６００４’に接続されている）と共に組み立てられている間、エネルギーは、第１の外科用モジュール６００４’を通って、ＡＣ／ＤＣ電源６００３から第２の外科用モジュール６００４’’に流れることができる。
ヘッダモジュール６００２のＡＣ／ＤＣ電源６００３によって発生させられたエネルギーは、モジュール式エネルギーシステム６０００を通じて画定されるセグメント化された電力バックプレーン６００８を介して送信される。図２０の実施例では、ヘッダモジュール６００２は、電力バックプレーンセグメント６００８’を収容し、第１の外科用モジュール６００４’は、電力バックプレーンセグメント６００８’’を収容し、第２の外科用モジュール６００４’’は、電力バックプレーンセグメント６００８’’’を収容する。電力バックプレーンセグメント６００８’は、積み重ね構成において、電力バックプレーンセグメント６００８’’に取り外し可能に連結される。更に、電力バックプレーン６００８’’は、積み重ね構成において、電力バックプレーンセグメント６００８’’’に取り外し可能に連結される。したがって、エネルギーは、ＡＣ／ＤＣ電源６００３から電力バックプレーンセグメント６００８’に、次いで電力バックプレーンセグメント６００８’’に、次いで電力バックプレーンセグメント６００８’’’に流れる。
図２０の実施例では、電力バックプレーンセグメント６００８’は、積み重ね構成におけるパススルーハブコネクタ６００５、６００６を介して、電力バックプレーンセグメント６００８’’に取り外し可能に接続される。更に、電力バックプレーンセグメント６００８’’は、積み重ね構成におけるパススルーハブコネクタ６０２５、６０５６を介して、電力バックプレーンセグメント６００８’’’に取り外し可能に接続される。特定の例では、積み重ね構成から外科用モジュールを除去すると、電源６００３へのその接続は切断される。例えば、第１の外科用モジュール６００４’から第２の外科用モジュール６００４’’を分離すると、電力バックプレーンセグメント６００８’’は電力バックプレーンセグメント６００８’’’から切断される。しかしながら、ヘッダモジュール６００２及び第１の外科用モジュール６００４’が積み重ね構成に留まる限り、電力バックプレーンセグメント６００８’’と電力バックプレーンセグメント６００８’’’との間の接続は無傷のままである。したがって、エネルギーは、第２の外科用モジュール６００４’’を切断した後に、ヘッダモジュール６００２と第１の外科用モジュール６００４’との間の接続を通じて、第１の外科用モジュール６００４’に依然として流れることができる。接続されたモジュールを分離することは、特定の例において、単純に外科用モジュール６００４を引き離すことによって達成することができる。
図２０の例では、モジュール６００２、６００４の各々は、緩和されたモジュール制御部６０２３を含む。緩和されたモジュール制御部６０２３は、緩和されたモジュール制御部６０２３からの入力に基づいて、電力を調整するように構成された対応する局所的な電力調整モジュール６０２４に連結される。特定の態様では、緩和されたモジュール制御部６０２３は、ヘッダモジュール６００２が局所的な電力調整モジュール６０２４を独立して制御することを可能にする。
モジュール式エネルギーシステム６０００は、緩和されたモジュール制御部６０２３の間に延在するセグメント化された通信バックプレーン６０２７を含む、緩和された通信インターフェース６０２１を更に含む。セグメント化された通信バックプレーン６０２７は、セグメント化された電力バックプレーン６００８と多くの点で類似している。ヘッダモジュール６００２の緩和されたモジュール制御部６０２３と外科用モジュール６００４との間の緩和された通信は、モジュール式エネルギーシステム６０００を通じて画定されるセグメント化された通信バックプレーン６０２７を通じて達成され得る。図２０の実施例では、ヘッダモジュール６００２は、通信バックプレーンセグメント６０２７’を収容し、第１の外科用モジュール６００４’は、通信バックプレーンセグメント６０２７’’を収容し、第２の外科用モジュール６００４’’は、通信バックプレーンセグメント６０２７’’’を収容する。通信バックプレーンセグメント６０２７’は、パススルーハブコネクタ６００５、６００６を介して、積み重ね構成にける通信バックプレーンセグメント６０２７’’に取り外し可能に連結される。更に、通信バックプレーン６０２７’’は、パススルーハブコネクタ６０２５、６０２６を介して、積み重ね構成における通信バックプレーンセグメント６０２７’’に取り外し可能に連結される。
図２０の実施例は、モジュール式エネルギーシステム６０００が、ヘッダモジュール６００２と、２つの外科用モジュール６００４’、６００４’’と、を含むことを示しているが、これに限定されない。より多くの又はより少ない外科用モジュールを有するモジュール式エネルギーシステムが、本開示によって企図される。いくつかの態様では、モジュール式エネルギーシステム６０００は、例えば、通信モジュール３０３２（図１５）などの他のモジュールを含む。いくつかの態様では、ヘッダモジュール６５０２は、例えば、ヘッダモジュール６００２に接続されたモジュールに関する情報を中継するためのＧＵＩ２００８などのＧＵＩをレンダリングするディスプレイ２００６（図７Ａ）などのディスプレイスクリーンを支持する。図１５の実施例に関連してより詳細に記載するように、いくつかの態様では、ディスプレイスクリーン２００６のＧＵＩ ２００８は、モジュール式エネルギーシステムの特定の構成を構成するモジュールの全てを制御する集約された点を提供することができる。
図２１は、ヘッダモジュール６００２と外科用モジュール６００４との間の一次通信インターフェース６０４０を示すモジュール式エネルギーシステム６０００の簡略化された概略図を示す。一次通信インターフェース６０４０は、ヘッダモジュール６００２のモジュールプロセッサ６０４１、６０４１’、６０４１’’と外科用モジュール６００４とを通信可能に接続する。ヘッダモジュールのモジュールプロセッサ６０４１によって発生させられたコマンドは、一次通信インターフェース６０４０を介して所望の機能外科用モジュールの下流に送信される。特定の例では、一次通信インターフェース６０４０は、隣接するモジュール間の双方向通信経路を確立するように構成される。他の例では、一次通信インターフェース６０４０は、隣接するモジュール間の一方向通信経路を確立するように構成される。
更に、一次通信インターフェース６０４０は、セグメント化された電力バックプレーン６００８と多くの点で類似したセグメント化された通信バックプレーン６０３１を含む。ヘッダモジュール６００２と外科用モジュール６００４との間の通信は、モジュール式エネルギーシステム６０００を通じて画定されるセグメント化された通信バックプレーン６０３１を介して達成され得る。図２１の実施例では、ヘッダモジュール６００２は、通信バックプレーンセグメント６０３１’を収容し、第１の外科用モジュール６００４’は、通信バックプレーンセグメント６０３１’’を収容し、第２の外科用モジュール６００４’’は、通信バックプレーンセグメント６０３１’’’を収容する。通信バックプレーンセグメント６０３１’は、パススルーハブコネクタ６００５、６００６を介して、積み重ね構成にける通信バックプレーンセグメント６０３１’’に取り外し可能に連結される。更に、通信バックプレーン６０３１’’は、パススルーハブコネクタ６０２５、６０２６を介して、積み重ね構成における通信バックプレーンセグメント６０３１’’に取り外し可能に連結される。
少なくとも１つの実施例では、図２１に示すように、一次通信インターフェース６０４０は、ギガビットイーサネットインターフェース上で実行されているＤＤＳフレームワークを使用して実装される。モジュールプロセッサ６０４１、６０４１’、６０４１’’は、ギガビットイーサネットＰｈｙ６０４４、ギガビットイーサネットスイッチ６０４２’、６０４２’’に接続される。図２１の実施例では、セグメント化された通信バックプレーン６０３１は、隣接するモジュールのギガビットイーサネットＰｈｙ６０４４及びギガビットイーサネットスイッチ６０４２を接続する。
様々な態様では、図２１に示すように、ヘッダモジュール６００２は、ヘッダモジュール６００２のプロセッサモジュール６０４１と外部通信インターフェース６０４３のための別個のギガビットイーサネットＰｈｙ６０４５を含む。少なくとも１つの実施例では、ヘッダモジュール６００２のプロセッサモジュール６０４１は、ファイアウォール及び情報ルーティングを処理する。
図２０を参照すると、ＡＣ／ＤＣ電源６００３は、ＡＣ／ＤＣ電源６００３によって供給されるＡＣ電力の損失を示すＡＣ状態信号６０１１を提供してもよい。ＡＣ状態信号６０１１は、セグメント化された電力バックプレーン６００８を介してモジュール式エネルギーシステム６０００の全てのモジュールに提供して、各モジュールが、一次出力電力が損失する前に、猶予的なシャットダウンのために可能な限り多くの時間を許容することができるようにする。ＡＣ状態信号６０１１は、例えば、モジュール固有回路６０１３、６０１４、６０１５によって受信される。様々な実施例では、システム電力制御部６０１７は、ＡＣ電力損失を検出するように構成することができる。少なくとも１つの実施例では、ＡＣ電力損失は、１つ又は２つ以上の好適なセンサを介して検出される。
図２０及び図２１を参照すると、モジュール式エネルギーシステム６０００のモジュールのうちの１つの局所的な電力障害が、電力バス全体を無効化しないことを確実にするために、全てのモジュールへの一次電力入力を融合することができる、又は同様の電流制限方法（電子ヒューズ、回路ブレーカーなど）を使用できる。更に、イーサネットスイッチ電力は、モジュールへの局所的な電力が除去されたときに一次通信インターフェース６０４０が稼働したままであるように、別個の電力ドメイン６０１３に分離される。換言すれば、一次電力は、他の外科用モジュール６００４及び／又はヘッダモジュール６００２と通信するその能力を損失することなく、外科用モジュールから除去及び／又は分流され得る。
エネルギーフットスイッチ作動のための緩和されたインターフェース
モジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００のヘッダ及びモジュールの一般的な実装形態について説明してきたが、本開示は次に、他のモジュール式エネルギーシステムの様々な態様について説明する。他のモジュール式エネルギーシステムは、モジュール式エネルギーシステム２０００、モジュール式エネルギーシステム３０００、及び／又はモジュール式エネルギーシステム６０００と実質的に同様である。簡潔にするために、モジュール式エネルギーシステム２０００、モジュール式エネルギーシステム３０００、及び／又はモジュール式エネルギーシステム６０００と同様である、以下のセクションで説明される他のモジュール式エネルギーシステムの様々な詳細は、本明細書では繰り返さない。下記の他のモジュール式エネルギーシステムの任意の態様は、モジュール式エネルギーシステム２０００、モジュール式エネルギーシステム３０００、又はモジュール式エネルギーシステム６０００に導入され得る。
モジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００のヘッダ及びモジュールの一般的な実装形態について説明してきたが、本開示は次に、他のモジュール式エネルギーシステムの様々な態様について説明する。他のモジュール式エネルギーシステムは、モジュール式エネルギーシステム２０００、モジュール式エネルギーシステム３０００、及び／又はモジュール式エネルギーシステム６０００と実質的に同様である。簡潔にするために、モジュール式エネルギーシステム２０００、モジュール式エネルギーシステム３０００、及び／又はモジュール式エネルギーシステム６０００と同様である、以下のセクションで説明される他のモジュール式エネルギーシステムの様々な詳細は、本明細書では繰り返さない。下記の他のモジュール式エネルギーシステムの任意の態様は、モジュール式エネルギーシステム２０００、モジュール式エネルギーシステム３０００、又はモジュール式エネルギーシステム６０００に導入され得る。
概して、本開示全体を通して、連結されるとは、２つの構成要素間の無線接続又は有線接続を指す。限定ではなく例示の目的で、この文脈で説明される付属品は、電気外科用／超音波器具へのエネルギーを作動させるために使用されるフットスイッチである。本明細書で使用するとき、電気外科用／超音波器具は、モジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００のエネルギーモジュール２００４、３００４、６００４に接続された、単極若しくは双極のいずれかである電気外科用器具、超音波器具、又は電気外科用エネルギーと超音波エネルギーとの組み合わせを使用する器具のうちのいずれか１つを備える。したがって、一態様では、付属品は、スイッチ状態をモジュール式エネルギーモジュール２０００、３０００、６０００に通信することによって電気外科用／超音波器具を作動させるように構成された１つ又は２つ以上のフットスイッチを備えてもよい。一態様では、緩和されたインターフェースは、モジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００に連結された各連結フットスイッチ又は他の付属品の状態、及びフットスイッチ又は他の付属品のタイプを検出する。別の態様では、本開示は、手術室（ＯＲ）環境における付属品とモジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００との間の無線通信の信頼性を向上させるために、堅牢な無線メッシュ通信ネットワークを提供する。
一態様では、本開示は、ヘッダモジュール２００２、３００２、６００２と、エネルギーモジュール２００４、３００４、６００４に接続された電気外科用／超音波器具の作動を制御するための複数のフットスイッチ及びフットスイッチタイプのための支持体を有する少なくとも１つのエネルギーモジュール２００４、３００４、６００４とを備えるモジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６００４を提供する。一態様では、複数のフットスイッチ及びフットスイッチタイプのための支持体に対応するために、ヘッダモジュール２００２、３００２、６００２内のホストコントローラと、フットスイッチがヘッダモジュール２００２、３００２、６００２に連結されるフットスイッチポートとの間に、絶縁インターフェースが配設される。絶縁インターフェースは、接続されたフットスイッチの状態並びに接続されたフットスイッチのタイプを検出する。絶縁インターフェースは、典型的には物理的に大きく高価である絶縁回路を含む。したがって、所与の用途において必要とされる絶縁回路の数を最小限に抑えるために、絶縁境界を横切る離散信号の数を最小限に抑えることが望ましい。また、電気外科用／超音波器具などのエネルギーデバイスが付属品から命令されていない誤った作動信号を受信する確率を最小限に抑えるために、絶縁インターフェースに緩和技術を提供することが望ましい。
図２２は、本開示の少なくとも１つの態様による、複数のフットスイッチ及びフットスイッチのタイプのためのフットスイッチ作動を支持及び緩和するための絶縁スイッチインターフェース回路４４００の概略図である。絶縁スイッチインターフェース回路４４００は、フットスイッチコネクタ４４０２に連結されたフットスイッチ４４０１を備える。一態様では、フットスイッチ４４０１は、最小（ＭＩＮ）スイッチ４４０４及び最大（ＭＡＸ）スイッチ４４０６出力を備える。例えば、抵抗器「Ｒ ｉｄ」を備えるフットスイッチ識別回路は、フットスイッチコネクタ４４０２に連結されたフットスイッチ４４０１のタイプを識別するために使用される。本実施例はフットスイッチを対象とするが、絶縁スイッチインターフェース回路４４００は、モジュール式エネルギーシステム２０００のエネルギーモジュール２００４に連結された外科用器具の作動又は停止を制御するために使用される任意のスイッチに適合され得ることが理解されよう。
ＭＩＮスイッチ４４０４は、フットスイッチコネクタ４４０２を通じて、第１の比較器４４０８を備える第１のフットスイッチ検出回路に連結される。ＭＡＸスイッチ４４０６は、フットスイッチコネクタ４４０２を通じて、第２の比較器４４１０に連結される。基準電圧Ｖｒｅｆ Ｃｏｍｐは、第１及び第２の比較器４４０８、４４１０の各々に印加される。ＭＩＮ及びＭＡＸスイッチ４４０４、４４０６を開閉することによって生成される電圧信号は、第１及び第２の比較器４４０８、４４１０のそれぞれの入力において基準電圧Ｖｒｅｆ Ｃｏｍｐと比較される。第１の比較器４４０８の出力であるＦＳＷ１ ＭＩＮ Ａ及び第２の比較器４４１０の出力であるＦＳＷ１ ＭＡＸ Ａは、入力／出力（Ｉ／Ｏ）エキスパンダ回路４４１６に印加される。ＦＳＷ１ ＲＥＳ電圧信号は、フットスイッチコネクタ４４０２に連結されたフットスイッチ４４０１のタイプを識別するために使用され、アナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）回路４４１８の入力に印加される。
ＭＩＮスイッチ４４０４はまた、フットスイッチコネクタ４４０２を通じて、第３の比較器４４１２を備える複製フットスイッチ検出回路に連結される。ＭＡＸスイッチ４４０６はまた、フットスイッチコネクタ４４０２を通じて、第４の比較器４４１４を備える複製フットスイッチ検出回路に連結される。基準電圧Ｖｒｅｆ Ｃｏｍｐは、第３及び第４の比較器４４１２、４４１４の各々に印加される。ＭＩＮ及びＭＡＸスイッチ４４０４、４４０６を開閉することによって生成される電圧信号は、第３及び第４の比較器４４１２、４４１４のそれぞれの入力において基準電圧Ｖｒｅｆ Ｃｏｍｐと比較される。第１の比較器４４１２の出力であるＦＳＷ１ ＭＩＮ Ｂ及び出力であるＦＳＷ１ ＭＡＸ Ｂは、Ｉ／Ｏエキスパンダ回路４４１６に印加される。複製フットスイッチ検出回路は、エネルギーモジュール２００４、３００４、６００４に連結された外科用器具へのエネルギーフットスイッチ作動を緩和する。複製フットスイッチ検出回路は、検出回路における潜在的な障害を緩和することが理解されよう。
Ｉ／Ｏエキスパンダ回路４４１６の出力は、シリアル周辺インターフェース（ＳＰＩ）、例えば、単一のデジタルシリアル通信バスを介して、デジタルアイソレータ回路４４２２及び一次コントローラ４４２６に接続される。一次コントローラ４４２６は、プロセッサを備える。一次コントローラ４４２６は、第１及び第２のフットスイッチ検出回路の出力を比較し、比較の結果に基づいて、エネルギーモジュール２００４に連結された外科用器具へのエネルギーを作動又は停止させる。例えば、一次コントローラ４４２６は、第１及び第２のフットスイッチ検出回路の出力が一致する場合、作動又は停止するであろう。第１及び第２のフットスイッチ検出回路の出力間に不一致がある場合、一次コントローラ４４２６は、外科用器具へのエネルギーを停止させる。第１及び第２のフットスイッチ検出回路がそれぞれ単一比較器４４０８及び複製比較器４４１２を含む場合、一次コントローラ４４２６は、単一比較器４４０８及び複製比較器４４１２の出力を比較する。
第１及び第２のフットスイッチ検出回路がそれぞれ、第１及び第２の比較器４４０８、４４１０並びに第１及び第２の複製比較器４４１２、４４１４などの複数の比較器を含む場合、一次コントローラ４４２６は、第１の比較器４４０８の出力を第１の複製比較器４４１２と比較し、第２の比較器４４１０の出力を第２の複製比較器４４１４と比較する。このプロセスは、所定数のフットスイッチ及び対応する数の比較器及び複製比較器にスケールアップされてもよい。このようにして、一次コントローラ４４２６は、一次比較器の出力を対応する複製比較器と比較することによって、任意の所与のフットスイッチ信号のリスクを緩和できる。
図２２に示されるように、デジタルアイソレータ回路４４２２は、一次コントローラ４４２６と絶縁スイッチインターフェース回路４４００との間の絶縁境界を画定する。絶縁電源４４２４は、絶縁スイッチインターフェース回路４４００のローカル電源４４２０に電力を供給する。
更に図２２を参照すると、追加のフットスイッチＦＳＷ２、ＦＳＷ３、ＦＳＷ４などを絶縁スイッチインターフェース回路４４００に追加できる。これらの追加のフットスイッチＦＳＷ２、ＦＳＷ３、ＦＳＷ４などは、ＳＰＩバスを介して、デジタルアイソレータ回路４４２２を通じて、Ｉ／Ｏエキスパンダ回路４４１６及び一次コントローラ４４２６に連結される。ＩＤ抵抗値ＦＳＷ２ ＲＥＳ、ＦＳＷ３ ＲＥＳ、ＦＳＷ４ ＲＥＳなどは、フットスイッチＦＳＷ２、ＦＳＷ３、ＦＳＷ４などのタイプを識別する。一態様では、ＩＤ抵抗値ＦＳＷ１ ＲＥＳ、ＦＳＷ２ ＲＥＳ、ＦＳＷ３ ＲＥＳ、ＦＳＷ４ ＲＥＳは、電圧の形態でＡＤＣ回路４４１８に印加される。他の実装形態では、電流又は他のパラメータをＡＤＣ回路４４１８に印加して、フットスイッチのタイプを識別してもよい。ＡＤＣ回路４４１８は、ＳＰＩバスを介して、デジタルアイソレータ回路４４２２を通じて、一次コントローラ４４２６に連結される。信号Ｖｒｅｆ＿Ｃｏｍｐは、ＡＤＣ回路４４１８への入力として提供される。Ｖｒｅｆ＿Ｃｏｍｐ信号は、一次コントローラ４４２６が比較器基準電圧Ｖｒｅｆ＿Ｃｏｍｐの自己試験を実行することができるように、ＡＤＣ回路４４１８の入力に提供される。
開示されたＩ／Ｏエキスパンダ回路４４１６及びＡＤＣ回路４４１８は、単一ＳＰＩバス上で接続される。ＡＤＣ回路４４１８は、固有のフットスイッチタイプを検出するために、取り付けられた各フットスイッチ４４０１に組み込まれた抵抗器値ＦＳＷ１ ＲＥＳを監視する。Ｉ／Ｏエキスパンダ回路４４１６は、各フットスイッチ４４０１のＭＩＮ状態及びＭＡＸ状態を監視する。必要とされるＩ／Ｏの数の２倍以上のＩ／Ｏエキスパンダ回路４４１６を用いると、フットスイッチ状態ＭＩＮ、ＭＡＸは、検出回路を複製することによって緩和され得る。したがって、絶縁スイッチインターフェース回路４４００は、接続された各フットスイッチ４４０１のスイッチ状態、及び接続されたフットスイッチ４４０１のタイプを検出する。絶縁スイッチインターフェース回路４４００は、絶縁回路が典型的には物理的に大きく高価であるので、絶縁境界を横切る離散信号の数を最小限に抑える。更に、絶縁スイッチインターフェース回路４４００は、エネルギーデバイスが命令されていない作動を受ける確率を最小限に抑えるために、インターフェース上に緩和技術を提供する。したがって、絶縁境界を跨ぐために単一のデジタルシリアル通信バスＳＰＩを使用することは、絶縁スイッチインターフェース回路４４００によって必要とされる信号の数を最小限に抑える。この技術は、絶縁境界を横切る離散信号の数を最小限に抑え、所与の用途において必要とされる絶縁回路を最小限に抑え、実装が簡素化される。
一態様では、本開示は、モジュール式エネルギーシステム２０００のための絶縁フットスイッチインターフェース回路４４００からの誤った出力を緩和する方法を提供する。本方法は、第１の比較器４４０８の第１の入力において、第１の比較器４４０８の第１の入力に連結された第１のフットスイッチ４４０１の第１のスイッチ４４０４の状態と、第１の比較器４４０８の第２の入力に連結された基準電圧Ｖｒｅｆ Ｃｏｍｐとを受信するステップを含む。本方法は、第１の複製比較器４４１２の第１の入力において、第１の複製比較器４４１２の第１の入力に連結された第１のスイッチ４４０４の状態と、第１の複製比較器４４１２の第２の入力に連結された基準電圧Ｖｒｅｆ Ｃｏｍｐとを受信するステップを含む。本方法は、第１の比較器４４０８及び第１の複製比較器４４１２の出力に連結されたコントローラ４４２６によって、第１の比較器４４０８の出力を第１の複製比較器４４１２の出力と比較するステップを含む。本方法は、コントローラ４４２６によって、比較に基づいて、コントローラ４４２６に連結された外科用器具の作動又は停止を決定するステップを含む。
本方法は、コントローラ４４２６に連結されたアナログデジタル変換器４４１８（ＡＤＣ）によって、第１のフットスイッチ識別信号ＦＳＷ１ ＲＥＳを受信するステップと、コントローラ４４２６によって、第１のスイッチ識別信号ＦＳＷ１ ＲＥＳに基づいて、フットスイッチ４４０１のタイプを識別するステップと、を更に含む。別の態様では、本方法は、一次コントローラ４４２６が、「Ｖｒｅｆ Ｃｏｍｐ」電圧を測定するステップと、ＡＤＣ４４１８入力における電圧を測定することによって、それがその予想範囲内にあることを決定するステップと、を更に含む。
本方法は、第２の比較器４４１０の第１の入力において、第２の比較器４４１０の第１の入力に連結された第１のフットスイッチ４４０１の第２のスイッチ４４０６の状態と、第２の比較器４４１０の第２の入力に連結された基準電圧Ｖｒｅｆ Ｃｏｍｐとを受信するステップを更に含む。本方法は、第２の複製比較器４４１４の第１の入力において、第２の複製比較器４４１４の第１の入力に連結された第２のスイッチ４４０６の状態と、第２の複製比較器４４１４の第２の入力に連結された基準電圧Ｖｒｅｆ Ｃｏｍｐとを受信するステップを含む。本方法は、第２の比較器４４１０及び第２の複製比較器４４１４の出力に連結されたコントローラ４４２６によって、第２の比較器４４１０の出力を第２の複製比較器４４１４の出力と比較するステップを含む。
本方法は、コントローラ４４２６によって、比較に基づいて、コントローラ４４２６に連結された外科用器具の作動又は停止を決定するステップを更に含む。一態様では、本方法は、ＡＤＣ４４１８によって、比較器基準電圧Ｖｒｅｆ Ｃｏｍｐを受信するステップと、コントローラ４４２６によって、ＡＤＣ４４１８に印加された比較器基準電圧Ｖｒｅｆ Ｃｏｍｐを測定するステップと、を含む。本方法は、コントローラ４４２６によって、比較器基準電圧Ｖｒｅｆ Ｃｏｍｐが所定の限界内にあると決定するステップと、コントローラ４４２６によって、比較器基準電圧Ｖｒｅｆ Ｃｏｍｐが所定の限界内にある場合に外科用器具の作動を有効にするステップと、コントローラ４４２６によって、比較器基準電圧Ｖｒｅｆ Ｃｏｍｐが所定の限界内にない場合に外科用器具の作動を無効にするステップと、を更に含む。
他の態様では、緩和方法は、電圧レールＶを測定し、これらの電圧Ｖが予想範囲外である場合にエラーを検出することによって回路を緩和するステップを更に含む。一態様では、ＡＤＣ４４１８はまた、その入力において、検出回路によって使用された、例えば、電源Ｖ及びＶ ＦＳＷ、並びに例えば、基準電圧Ｖｒｅｆ Ｃｏｍｐのうちの１つ以上を受信してもよい。別の態様では、ＡＤＣ４４１８はまた、その入力において、スケーリング回路によってスケーリングされた検出回路によって使用された電源及び基準電圧のうちの１つ以上を受信してもよい。したがって、様々な態様では、本方法は、ＡＤＣ４４１８への入力において、検出回路によって使用された電源Ｖ及びＶ ＦＳＷ並びに基準電圧Ｖｒｅｆ Ｃｏｍｐのうちの１つ以上、又はスケーリング回路によってスケーリングされた検出回路によって使用された電源及び基準電圧のうちの１つ以上を受信するステップを更に含む。本方法は、電圧供給回路の適切な動作を決定するために、コントローラ４４２６によって、電源Ｖ及びＶ ＦＳＷ並びに基準電圧Ｖｒｅｆ Ｃｏｍｐの測定値を予想範囲と比較するステップを更に含む。
堅牢な無線付属品通信
無線通信は、様々な電磁干渉源又は他の干渉源に起因して、手術室（ＯＲ）環境において潜在的に信頼できない可能性がある。多くの用途（フットスイッチ作動など）では、無線通信の堅牢な方法が必要とされる。本開示は、ＯＲ環境における堅牢な無線付属品通信のための回路及び関連する方法を提供する。
無線通信は、様々な電磁干渉源又は他の干渉源に起因して、手術室（ＯＲ）環境において潜在的に信頼できない可能性がある。多くの用途（フットスイッチ作動など）では、無線通信の堅牢な方法が必要とされる。本開示は、ＯＲ環境における堅牢な無線付属品通信のための回路及び関連する方法を提供する。
図２３は、モジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００に無線で通信する付属品を有する手術室４５００（ＯＲ）を示す。図２３に示す例では、付属品は、モジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００と無線通信する無線フットスイッチ４５０２である。ＯＲ４５００における干渉４５０６は、無線信号４５０４をブロックする可能性があり、関連する通信の信頼性に影響を与え得る。例えば、フットスイッチ４５０２によって送信される無線信号４５０４は、モジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００に到達せず、ＯＲ処置で使用される電気外科用／超音波器具を作動又は停止させない場合がある。他の態様では、付属品は、モジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００に連結された複数のフットスイッチ又は他のデバイスを備えてもよい。
図２４は、本開示の少なくとも１つの態様による、無線メッシュネットワーク４５１０の概略図である。当業者は、無線メッシュネットワーク（ＷＭＮ）が、メッシュトポロジに編成された無線ノードから構成される任意の通信ネットワークであり得ることを理解するであろう。ＷＭＮはまた、無線アドホックネットワークの形態で実装することができる。メッシュは、デバイス又はノード１～１１の間の豊富な相互接続を指す。無線メッシュネットワークは、メッシュクライアント、メッシュルータ、及びゲートウェイを備えてもよい。これは、メッシュ４５１０上の任意の「ノード」１～１１が、メッシュ４５１０上の１つ、多く、又は全ての他のノード１～１１と通信することができるという点で、典型的なポイントツーポイント又は「スター」トポロジとは異なる。一態様では、無線メッシュネットワーク４５１０は、ＷＭＮにおける通信をサポートする比較的新しい無線規格であるＢｌｕｅｔｏｏｔｈメッシュとして実装されてもよい。更に、ノード１～１１は、長距離通信又は冗長通信経路を可能にするために、他のノード１～１１にメッセージを「転送」することができる。
図２５は、本開示の少なくとも１つの態様による、複数の無線機４５１２、４５１６を含む、モジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００のブロック図である。各無線機４５１２、４５１６は、無線メッシュネットワーク４５１０（図２４）を介してそれぞれ通信される固有の無線信号４５１４、４５１８を送信又は受信するように構成される。
図２６は、本開示の少なくとも１つの態様による、複数の無線機４５２２、４５２６を含む、フットスイッチ４５２０の図である。各無線機４５２２、４５２６は、無線メッシュネットワーク４５１０（図２４）を介して通信される固有の無線信号４５２４、４５２８を送信又は受信するように構成される。
図２３～図２６を参照すると、フットスイッチ４５２０などのＯＲ４５００内の各付属品は、無線メッシュネットワーク４５１０を介してモジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００と通信するために無線信号４５２４、４５２８を送信又は受信する複数の無線機４５２２、４５２６を備えてもよい。各フットスイッチ４５２０無線機４５２２、４５２６は、フットスイッチ４５２０の状態を決定する。各モジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００無線機４５１２、４５１６及びフットスイッチ４５２０無線機４５２２、４５２６は、無線メッシュネットワーク４５１０によって定義された１つ又は２つ以上のノード１～１１を定義する。したがって、無線機４５１２が故障した場合、他の無線機４５１６、４５２２、４５２６が無線メッシュネットワーク４５１０内で動作可能になる。モジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００及びフットスイッチ４５２０は、単一無線機を備えてもよいことが理解されよう。単一無線実装は、依然として、ＯＲ４５００内の干渉４５０６を克服するために、無線メッシュネットワーク４５１０トポロジに利益を提供するであろう。
図２７は、本開示の少なくとも１つの態様による、複数の無線機４５１２、４５１６、４５２２、４５２６によって実装される無線メッシュネットワーク４５１０を介してモジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００に無線で通信する付属品を装備したＯＲ４５００を示す。図２７に示す例では、付属品は、モジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００と無線通信する無線フットスイッチ４５０２である。例えば、複数のノード１～１１を含む無線メッシュネットワーク４５１０（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈメッシュ）は、モジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００及びフットスイッチ４５３０付属品において、とりわけ複数の無線機４５１２、４５１６、４５２２、４５２６と共に実装される。無線メッシュネットワーク４５１０トポロジは、冗長無線通信経路４５３０、４５３２、４５３４、４５３６の実装を容易にして、堅牢な無線付属品通信ネットワークを形成する。したがって、無線通信経路４５３０が故障した場合、信頼できる通信のために依然として利用可能な３つの他の無線通信経路４５３２、４５３４、４５３６が存在する。
図２５～図２７に示す例示的な実装形態では、無線フットスイッチ４５２０は、２つのメッシュノード、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈメッシュノードを定義する２つのワイヤレス無線機４５２４、４５２６を備え、それぞれがフットスイッチ４５２０の状態を独立して読み取る。これは、フットスイッチ４５２０のレベルで完全な冗長性を提供する。更に、モジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００は、モジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００のレベルでも冗長性を生成する、２つのメッシュノード、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈメッシュノードを画定する２つのワイヤレス無線機４５１２、４５１６を備える。無線機４５１２、４５１６、４５２２、４５２６（例えば、ノード）は、フットスイッチ４５２０とモジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００との間に冗長無線通信経路４５３０、４５３２、４５３４、４５３６を作成する。
図２８は、本開示の少なくとも１つの態様による、堅牢な無線メッシュネットワーク４５１０を提供するために、任意でＯＲ環境の周りに配置される追加の「リピータ」ノードを用いて構成された手術室４５００（ＯＲ）である。図２８に示される例では、フットスイッチ４５２０は、無線信号４５２５を送信及び受信し、無線メッシュネットワーク４５１０内の無線ノードを定義する単一無線機４５２２を備える。モジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００はまた、無線信号４５１４を送信及び受信し、無線メッシュネットワーク４５１０内の別の無線ノードを定義する単一無線機４５１２を備える。ＯＲ４５００内の無線メッシュネットワーク４５１０に冗長性を追加し、堅牢性を改善するために、追加のノードが、ＯＲ４５５０内、例えば、テーブルの下、天井などに位置してもよい。これらの追加のノード４５４０、４５４４、４５４８はそれぞれ、冗長無線通信経路４５５２、４５５４、４５５６、４５５８、４５６０、４５６２、４５６４、４５６６、４５６８、４５７０を介して無線信号４５４２、４５４６、４５５０をそれぞれ受信及び送信して、メッセージを他のノードに転送し、フットスイッチ４５２０とモジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００との間の無線メッシュネットワーク４５１０内に冗長ノードを作成することができる。冗長無線通信経路４５５２～４５７０は、単一の（又は複数の）障害状態に対して堅牢な冗長無線メッシュネットワーク４５１０をもたらす。
図２８に示される無線メッシュネットワーク４５１０は、フットスイッチ４５２０とモジュール式エネルギーシステム２０００との間の最大距離を増加させ、通信経路４５５２、４５５４、４５５６、４５５８、４５６０、４５６２、４５６４、４５６６、４５６８、４５７０における冗長性を増加させる。図２８に示される実施例は、フットスイッチ４５２０内の１つのアクティブ無線機４５２２及びモジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００内の１つのアクティブ無線機４５１２のみを示すが、これは、フットスイッチ４５２０及びモジュール式エネルギーシステム２０００、３０００、６０００毎に複数の無線機に拡張されることができる。
図２９は、本開示の少なくとも１つの態様による、無線メッシュネットワーク４５１０内の他のノードにルーティングされた通信経路４５５６、４５６６、４５６８及び通信のうちのいくつかを干渉４５０６遮断している、図２８に示されるＯＲ４５００を示す。この干渉４５０６にもかかわらず、通信は、例えば、他の機能的通信経路４５５２、４５５４、４５５８、４５６０、４５６２、４５６４、４５７０に沿って干渉４５０６を迂回することによって発生し得る。
図２４－Ｊ８を参照して説明される無線メッシュネットワーク４５１０は、例えば、フットスイッチ４５２０などの多くの付属品に拡張可能であってもよく、各追加の付属品は、ネットワークを強化するためのノードとして作用する無線機を備える。無線メッシュネットワーク４５１０は、外部干渉及び長距離に対して耐性のある堅牢な無線通信システムを提供する。他の態様では、無線メッシュネットワークを実装するために採用され得るＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線モジュールは、それらの比較的低いコスト及び設置の容易さのために有利である。更に、無線メッシュネットワーク４５１０は、公開／秘密鍵認証及び暗号化、ネットワークにおける許可レベル、ノード、並びにアプリケーションレベルをサポートするためのセキュリティを提供し、低電力（バッテリ駆動）状況で使用され得る。
本明細書に記載される主題の様々な態様は、以下の番号付けされた実施例において説明される。
実施例１．モジュール式エネルギーシステムのための絶縁インターフェース回路であって、スイッチに連結するように構成された第１の入力と、基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む比較器と、スイッチに連結するように構成された第１の入力と、基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む複製比較器と、少なくとも２つの入力を含むエキスパンダ回路であって、比較器の出力がエキスパンダ回路の少なくとも２つの入力のうちの一方に連結され、複製比較器の出力がエキスパンダ回路の少なくとも２つの入力のうちの他方に連結され、エキスパンダ回路が出力を含む、エキスパンダ回路と、入力及び出力を含むアイソレータ回路であって、入力がエキスパンダ回路の出力に連結されている、アイソレータ回路と、アイソレータ回路の出力に連結されたコントローラであって、比較器の出力を複製比較器の出力と比較し、比較に基づいて、コントローラに連結された外科用器具の作動又は停止を決定するように構成されている、コントローラと、を備える、絶縁インターフェース回路。
実施例２．アイソレータ回路を通じてコントローラに連結されたアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）と、ＡＤＣに連結されたスイッチ識別回路であって、比較器及び複製比較器に連結されたスイッチのタイプを識別するように構成された、スイッチ識別回路と、を備える、実施例１に記載の絶縁スイッチインターフェース回路。
実施例３．アイソレータ回路が、デジタルアイソレータ回路を含む、実施例１及び２の任意の１つ以上に記載の絶縁インターフェース回路。
実施例４．比較器及び複製比較器が、複数のスイッチに連結するように構成され、比較器が、複数のスイッチの各々に連結するように構成された複数の比較器を備え、複製比較器が、複数のスイッチの各々に連結するように構成された複数の比較器を備え、コントローラが、複数の比較器の各々の出力を複製比較器の各々の対応する出力と比較するように構成されている、実施例１～３の任意の１つ以上に記載の絶縁インターフェース回路。
実施例５．比較器及び複製比較器が、フットスイッチに連結するように構成されている、実施例１～４の任意の１つ以上に記載の絶縁インターフェース回路。
実施例６．アイソレータ回路の出力が、デジタルシリアル通信バスである、実施例１～５の任意の１つ以上に記載の絶縁インターフェース回路。
実施例７．モジュール式エネルギーシステムのための絶縁インターフェース回路であって、第１のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第１の比較器と、第２のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第２の比較器と、第１のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第１の複製比較器と、第２のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第２の複製比較器と、少なくとも４つの入力を含むエキスパンダ回路であって、第１及び第２の比較器の出力の各々がエキスパンダ回路の入力に連結され、第１及び第２の複製比較器の出力の各々がエキスパンダ回路の入力に連結され、エキスパンダ回路が出力を含む、エキスパンダ回路と、入力及び出力を含むアイソレータ回路であって、入力がエキスパンダ回路の出力に連結されている、アイソレータ回路と、アイソレータ回路の出力に連結されたコントローラであって、第１の比較器の出力を第１の複製比較器の出力と比較し、第２の比較器の出力を第２の複製比較器の出力と比較し、比較に基づいて、コントローラに連結された外科用器具の作動又は停止を決定するように構成されている、コントローラと、を備える、絶縁インターフェース回路。
実施例８．アイソレータ回路を通じてコントローラに連結されたアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）と、ＡＤＣに連結されたスイッチ識別回路であって、スイッチのタイプを識別するように構成された、スイッチ識別回路と、を備える、実施例７に記載の絶縁インターフェース回路。
実施例９．ＡＤＣに印加された比較器基準電圧、供給電圧、若しくはスイッチ電圧のうちのいずれか１つ、又はこれらの任意の組み合わせを備える、実施例７及び８の任意の１つ以上に記載の絶縁インターフェース回路。
実施例１０．アイソレータ回路が、デジタルアイソレータ回路を含む、実施例７～９の任意の１つ以上に記載の絶縁インターフェース回路。
実施例１１．第１及び第２の比較器並びに第１及び第２の複製比較器が、フットスイッチに連結するように構成されている、実施例７～１０の任意の１つ以上に記載の絶縁インターフェース回路。
実施例１２．フットスイッチが、第１及び第２のスイッチを備え、第１のスイッチが、フットスイッチの第１の状態を表し、第２のスイッチが、フットスイッチの第２の状態を表す、実施例１１に記載の絶縁インターフェース回路。
実施例１３．フットスイッチが、複数のフットスイッチを備え、複数のフットスイッチの各々が、アイソレータ回路を通じてコントローラに連結されたアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）に連結されたフットスイッチ識別回路を備え、フットスイッチ識別回路の各々が、フットスイッチのタイプを識別するように構成されている、実施例１１及び１２の任意の１つ以上に記載の絶縁インターフェース回路。
実施例１４．アイソレータ回路の出力が、単一のデジタルシリアル通信バスである、実施例７～１３の任意の１つ以上に記載の絶縁インターフェース回路。
実施例１５．モジュール式エネルギーシステムのための絶縁インターフェース回路からの誤った出力を緩和する方法であって、第１の比較器の第１の入力において、第１の比較器の第１の入力に連結された第１のフットスイッチの第１のスイッチの状態と、第１の比較器の第２の入力に連結された基準電圧とを受信するステップと、第１の複製比較器の第１の入力において、第１の複製比較器の第１の入力に連結された第１のスイッチの状態と、第１の複製比較器の第２の入力に連結された基準電圧とを受信するステップと、第１の比較器及び第１の複製比較器の出力に連結されたコントローラによって、第１の比較器の出力を第１の複製比較器の出力と比較するステップと、コントローラによって、比較に基づいて、コントローラに連結された外科用器具の作動又は停止を決定するステップと、を含む、方法。
実施例１６．コントローラに連結されたアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）によって、第１のフットスイッチ識別信号を受信するステップと、コントローラによって、第１のフットスイッチ識別信号に基づいて、第１のフットスイッチのタイプを識別するステップと、を含む、実施例１５に記載の方法。
実施例１７．ＡＤＣによって、比較器基準電圧、供給電圧、又はスイッチ電圧のうちのいずれか１つを受信するステップと、コントローラによって、ＡＤＣに印加された比較器基準電圧、供給電圧、又はスイッチ電圧を測定するステップと、コントローラによって、比較器基準電圧、供給電圧、又はスイッチ電圧が所定の限界内にあると決定するステップと、コントローラによって、比較器基準電圧、供給電圧、又はスイッチ電圧が所定の限界内にある場合に外科用器具の作動を有効にするステップと、コントローラによって、比較器基準電圧、供給電圧、又はスイッチ電圧が所定の限界内にない場合に外科用器具の作動を無効にするステップと、を含む、実施例１６に記載の方法。
実施例１８．第２の比較器の第１の入力において、第２の比較器の第１の入力に連結された第１のフットスイッチの第２のスイッチの状態と、第２の比較器の第２の入力に連結された基準電圧とを受信するステップと、第２の複製比較器の第１の入力において、第２の複製比較器の第１の入力に連結された第２のスイッチの状態と、第２の複製比較器の第２の入力に連結された基準電圧とを受信するステップと、第２の比較器及び第２の複製比較器の出力に連結されたコントローラによって、第２の比較器の出力を第２の複製比較器の出力と比較するステップと、コントローラによって、比較に基づいて、コントローラに連結された外科用器具の作動又は停止を決定するステップと、を含む、実施例１５～１７の任意の１つ以上に記載の方法。
いくつかの形態が示され説明されてきたが、添付の特許請求の範囲をそのような詳細に制限又は限定することは、本出願人が意図するところではない。多くの修正、変形、変更、置換、組み合わせ及びこれらの形態の等価物を実装することができ、本開示の範囲から逸脱することなく当業者により想到されるであろう。更に、記述する形態に関連した各要素の構造は、その要素によって実施される機能を提供するための手段として代替的に説明することができる。また、材料が特定の構成要素に関して開示されているが、他の材料が使用されてもよい。したがって、上記の説明文及び添付の特許請求の範囲は、全てのそのような修正、組み合わせ、及び変形を、開示される形態の範囲に含まれるものとして網羅することを意図としたものである点を理解されたい。添付の特許請求の範囲は、全てのそのような修正、変形、変更、置換、修正、及び等価物を網羅することを意図する。
上記の詳細な説明は、ブロック図、フロー図及び／又は実施例を用いて、装置及び／又はプロセスの様々な形態について記載してきた。そのようなブロック図、フロー図及び／又は実施例が１つ以上の機能及び／又は動作を含む限り、当業者に理解されたいこととして、そのようなブロック図、フロー図及び／又は実施例に含まれる各機能及び／又は動作は、多様なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの事実上の任意の組み合わせによって、個々にかつ／又は集合的に実装することができる。当業者には、本明細書で開示される形態のうちのいくつかの態様の全部又は一部が、１台以上のコンピュータ上で稼働する１つ以上のコンピュータプログラムとして（例えば、１台以上のコンピュータシステム上で稼働する１つ以上のプログラムとして）、１つ以上のプロセッサ上で稼働する１つ以上のプログラムとして（例えば、１つ以上のマイクロプロセッサ上で稼働する１つ以上のプログラムとして）、ファームウェアとして、又はこれらの実質的に任意の組み合わせとして集積回路上で等価に実装することができ、回路を設計すること、並びに／又はソフトウェア及び／若しくはファームウェアのコードを記述することは、本開示を鑑みれば当業者の技能の範囲内に含まれることが理解されよう。加えて、当業者には理解されることとして、本明細書に記載した主題の機構は、多様な形態で１つ以上のプログラム製品として配布されることが可能であり、本明細書に記載した主題の具体的な形態は、配布を実際に実行するために使用される信号搬送媒体の特定のタイプにかかわらず適用される。
様々な開示された態様を実施するように論理をプログラムするために使用される命令は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、キャッシュ、フラッシュメモリ又は他のストレージなどのシステム内メモリに記憶され得る。更に、命令は、ネットワークを介して、又は他のコンピュータ可読媒体によって配布され得る。したがって、機械可読媒体としては、機械（例えば、コンピュータ）によって読み出し可能な形態で情報を記憶又は送信するための任意の機構が挙げられ得るが、フロッピーディスケット、光ディスク、コンパクトディスク、読み出し専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、並びに磁気光学ディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、磁気若しくは光カード、フラッシュメモリ又は、電気的、光学的、音響的、若しくは他の形態の伝播信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）を介してインターネットを介した情報の送信に使用される有形機械可読ストレージに限定されない。したがって、非一時的コンピュータ可読媒体としては、機械（例えば、コンピュータ）によって読み出し可能な形態で電子命令又は情報を記憶又は送信するのに好適な任意のタイプの有形機械可読媒体が挙げられる。
本明細書の任意の態様で使用されるとき、「制御回路」という用語は、例えば、ハードワイヤード回路、プログラマブル回路（例えば、１つ以上の個々の命令処理コアを含むコンピュータプロセッサ、処理ユニット、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコントローラユニット、コントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブル論理装置（ＰＬＤ）、プログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ））、状態機械回路、プログラマブル回路によって実行される命令を記憶するファームウェア、及びこれらの任意の組み合わせを指すことができる。制御回路は、集合的に又は個別に、例えば、集積回路（ＩＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、システムオンチップ（ＳｏＣ）、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、サーバ、スマートフォンなどの、より大きなシステムの一部を形成する回路として具現化され得る。したがって、本明細書で使用されるとき、「制御回路」は、少なくとも１つの個別の電気回路を有する電気回路、少なくとも１つの集積回路を有する電気回路、少なくとも１つの特定用途向け集積回路を有する電気回路、コンピュータプログラムによって構成された汎用コンピューティング装置（例えば、本明細書で説明したプロセス及び／若しくは装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムによって構成された汎用コンピュータ、又は本明細書で説明したプロセス及び／若しくは装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムによって構成されたマイクロプロセッサ）を形成する電気回路、メモリ装置（例えば、ランダムアクセスメモリの形態）を形成する電気回路及び／又は通信装置（例えばモデム、通信スイッチ、又は光－電気設備）を形成する電気回路を含むが、これらに限定されない。当業者は、本明細書で述べた主題が、アナログ形式若しくはデジタル形式、又はこれらのいくつかの組み合わせで実装されてもよいことを認識するであろう。
本明細書の任意の態様で使用されるとき、「論理」という用語は、前述の動作のいずれかを実施するように構成されたアプリケーション、ソフトウェア、ファームウェア、及び／又は回路を指し得る。ソフトウェアは、非一時的コンピュータ可読記憶媒体上に記録されたソフトウェアパッケージ、コード、命令、命令セット、及び／又はデータとして具現化されてもよい。ファームウェアは、メモリ装置内のコード、命令、若しくは命令セット、及び／又はハードコードされた（例えば、不揮発性の）データとして具現化されてもよい。
本明細書の任意の態様で使用されるとき、「構成要素」、「システム」、「モジュール」などという用語は、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ、ソフトウェア、又は実行中のソフトウェアのいずれかであるコンピュータ関連エンティティを指すことができる。
本明細書の任意の態様で使用されるとき、「アルゴリズム」とは、所望の結果につながるステップの自己無撞着シーケンスを指し、「ステップ」とは、必ずしも必要ではないが、記憶、転送、組み合わせ、比較、及び別様に操作されることが可能な電気信号又は磁気信号の形態をとることができる物理量及び／又は論理状態の操作を指す。これらの信号を、ビット、値、要素、記号、文字、用語、番号などとして言及することが一般的な扱い方である。これらの及び類似の用語は、適切な物理量と関連付けられてもよく、また単に、これらの量及び／又は状態に適用される便利な標識である。
ネットワークとしては、パケット交換ネットワークが挙げられ得る。通信デバイスは、選択されたパケット交換ネットワーク通信プロトコルを使用して、互いに通信することができる。１つの例示的な通信プロトコルとしては、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）を使用して通信を可能にすることができるイーサネット通信プロトコルを挙げることができる。イーサネットプロトコルは、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（ＩＥＥＥ）によって発行された２００８年１２月発行の表題「ＩＥＥＥ８０２．３ Ｓｔａｎｄａｒｄ」、及び／又は本規格の後のバージョンのイーサネット規格に準拠するか、又は互換性があり得る。代替的に又は追加的に、通信デバイスは、Ｘ．２５通信プロトコルを使用して互いに通信することができる。Ｘ．２５通信プロトコルは、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ－Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ（ＩＴＵ－Ｔ）によって公布された規格に準拠するか、又は互換性があり得る。代替的に又は追加的に、通信デバイスは、フレームリレー通信プロトコルを使用して互いに通信することができる。フレームリレー通信プロトコルは、Ｃｏｎｓｕｌｔａｔｉｖｅ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｇｒａｐｈ ａｎｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ（ＣＣＩＴＴ）及び／又はｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＡＮＳＩ）によって公布された規格に準拠するか、又は互換性があり得る。代替的に又は追加的に、送受信機は、非同期転送モード（ＡＴＭ）通信プロトコルを使用して互いに通信することが可能であり得る。ＡＴＭ通信プロトコルは、ＡＴＭ Ｆｏｒｕｍによって「ＡＴＭ－ＭＰＬＳ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ ２．０」という題で２００１年８月に公開されたＡＴＭ規格及び／又は本規格の後のバージョンに準拠するか、又は互換性があり得る。当然のことながら、異なる及び／又は後に開発されたコネクション型ネットワーク通信プロトコルは、本明細書で等しく企図される。
別段の明確な定めがない限り、前述の開示から明らかなように、前述の開示全体を通じて、「処理すること（processing）」、「計算すること（computing）」、「算出すること（calculating）」、「判定すること（determining）」、「表示すること（displaying）」などの用語を使用する考察は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内で物理（電子的）量として表現されるデータを、コンピュータシステムのメモリ若しくはレジスタ又は他のそのような情報記憶、伝送、若しくは表示装置内で物理量として同様に表現される他のデータへと操作し変換する、コンピュータシステム又は類似の電子計算装置のアクション及び処理を指していることが理解されよう。
１つ以上の構成要素が、本明細書中で、「ように構成される（configured to）」、「ように構成可能である（configurable to）」、「動作可能である／ように動作する（operable/operative to）」、「適合される／適合可能である（adapted/adaptable）」、「ことが可能である（able to）」、「準拠可能である／準拠する（conformable/conformed to）」などと言及され得る。当業者は、「ように構成される」は、一般に、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、アクティブ状態の構成要素及び／又は非アクティブ状態の構成要素及び／又はスタンバイ状態の構成要素を包含し得ることを理解するであろう。
「近位」及び「遠位」という用語は、本明細書では、外科用器具のハンドル部分を操作する臨床医を基準として使用される。「近位」という用語は、臨床医に最も近い部分を指し、「遠位」という用語は、臨床医から離れた位置にある部分を指す。便宜上及び明確性のために、「垂直」、「水平」、「上」、及び「下」などの空間的用語が、本明細書において図面に対して使用され得ることが更に理解されよう。しかしながら、外科用器具は、多くの向き及び位置で使用されるものであり、これらの用語は限定的及び／又は絶対的であることを意図したものではない。
当業者は、一般に、本明細書で使用され、かつ特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の本文）で使用される用語は、概して「オープンな」用語として意図されるものである（例えば、「含む（including）」という用語は、「～を含むが、それらに限定されない（including but not limited to）」と解釈されるべきであり、「有する（having）」という用語は「～を少なくとも有する（having at least）」と解釈されるべきであり、「含む（includes）」という用語は「～を含むが、それらに限定されない（includes but is not limited to）」と解釈されるべきであるなど）ことを理解するであろう。更に、導入された請求項記載（introduced claim recitation）において特定の数が意図される場合、かかる意図は当該請求項中に明確に記載され、またかかる記載がない場合は、かかる意図は存在しないことが、当業者には理解されるであろう。例えば、理解を助けるものとして、後続の添付の特許請求の範囲は、「少なくとも１つの（at least one）」及び「１つ以上の（one or more）」という導入句を、請求項記載を導入するために含むことがある。しかしながら、かかる句の使用は、「ａ」又は「ａｎ」という不定冠詞によって請求項記載を導入した場合に、たとえ同一の請求項内に「１つ以上の」又は「少なくとも１つの」といった導入句及び「ａ」又は「ａｎ」という不定冠詞が含まれる場合であっても、かかる導入された請求項記載を含むいかなる特定の請求項も、かかる記載事項を１つのみ含む請求項に限定されると示唆されるものと解釈されるべきではない（例えば、「ａ」及び／又は「ａｎ」は通常、「少なくとも１つの」又は「１つ以上の」を意味するものと解釈されるべきである）。定冠詞を使用して請求項記載を導入する場合にも、同様のことが当てはまる。
加えて、導入された請求項記載において特定の数が明示されている場合であっても、かかる記載は、典型的には、少なくとも記載された数を意味するものと解釈されるべきであることが、当業者には認識されるであろう（例えば、他に修飾語のない、単なる「２つの記載事項」という記載がある場合、一般的に、少なくとも２つの記載事項、又は２つ以上の記載事項を意味する）。更に、「Ａ、Ｂ及びＣなどのうちの少なくとも１つ」に類する表記が使用される場合、一般に、かかる構文は、当業者がその表記を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ及びＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、限定するものではないが、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの両方、ＡとＣの両方、ＢとＣの両方及び／又はＡとＢとＣの全てなどを有するシステムを含む）。「Ａ、Ｂ又はＣなどのうちの少なくとも１つ」に類する表記が用いられる場合、一般に、かかる構文は、当業者がその表記を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、限定するものではないが、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの両方、ＡとＣの両方、ＢとＣの両方及び／又はＡとＢとＣの全てなどを有するシステムを含む）。更に、典型的には、２つ以上の選択的な用語を表すあらゆる選言的な語及び／又は句は、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除いて、明細書内であろうと、請求の範囲内であろうと、あるいは図面内であろうと、それら用語のうちの１つ、それらの用語のうちのいずれか、又はそれらの用語の両方を含む可能性を意図すると理解されるべきであることが、当業者には理解されよう。例えば、「Ａ又はＢ」という句は、典型的には、「Ａ」又は「Ｂ」又は「Ａ及びＢ」の可能性を含むものと理解されよう。
添付の特許請求の範囲に関して、当業者は、本明細書における引用した動作は一般に、任意の順序で実施され得ることを理解するであろう。また、様々な動作のフロー図がシーケンス（複数可）で示されているが、様々な動作は、示されたもの以外の順序で実施されてもよく、又は同時に実施されてもよいことが理解されるべきである。かかる代替の順序付けの例は、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除いて、重複、交互配置、割り込み、再順序付け、増加的、予備的、追加的、同時、逆又は他の異なる順序付けを含んでもよい。更に、「～に応答する（responsive to）」、「～に関連する（related to）」といった用語、又は他の過去時制の形容詞は、一般に、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、かかる変化形を除外することが意図されるものではない。
「一態様」、「態様」、「例示」、「一例示」などへの任意の参照は、その態様に関連して記載される特定の特徴部、構造又は特性が少なくとも１つの態様に含まれると意味することは特記に値する。したがって、本明細書の全体を通じて様々な場所に見られる語句「一態様では」、「態様では」、「例示では」及び「一例示では」は、必ずしも全てが同じ態様を指すものではない。更に、特定の特徴、構造、又は特性は、１つ以上の態様において任意の好適な様態で組み合わせることができる。
本明細書で参照され、かつ／又は任意の出願データシートに列挙される任意の特許出願、特許、非特許刊行物、又は他の開示資料は、組み込まれる資料が本明細書と矛盾しない範囲で、参照により本明細書に組み込まれる。それ自体、また必要な範囲で、本明細書に明瞭に記載される開示は、参照により本明細書に組み込まれるあらゆる矛盾する記載に優先するものとする。参照により本明細書に組み込まれると言及されているが、現行の定義、見解、又は本明細書に記載される他の開示内容と矛盾するあらゆる内容、又はそれらの部分は、組み込まれた内容と現行の開示内容との間に矛盾が生じない範囲においてのみ、組み込まれるものとする。
要約すると、本明細書に記載した構想を用いる結果として得られる多くの利益が記載されてきた。１つ以上の形態の上述の記載は、例示及び説明を目的として提示されているものである。包括的であることも、開示された厳密な形態に限定することも意図されていない。上記の教示を鑑みて、修正又は変形が可能である。１つ以上の形態は、原理及び実際の応用について例示し、それによって、様々な形態を様々な修正例と共に、想到される特定の用途に適するものとして当業者が利用することを可能にするようにするために、選択及び記載されたものである。本明細書と共に提示される特許請求の範囲が全体的な範囲を定義することが意図される。
〔実施の態様〕
（１） モジュール式エネルギーシステムのための絶縁インターフェース回路であって、
スイッチに連結するように構成された第１の入力と、基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む比較器と、
前記スイッチに連結するように構成された第１の入力と、前記基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む複製比較器と、
少なくとも２つの入力を含むエキスパンダ回路であって、前記比較器の前記出力が前記エキスパンダ回路の前記少なくとも２つの入力のうちの一方に連結され、前記複製比較器の前記出力が前記エキスパンダ回路の前記少なくとも２つの入力のうちの他方に連結され、前記エキスパンダ回路が出力を含む、エキスパンダ回路と、
入力及び出力を含むアイソレータ回路であって、前記入力が前記エキスパンダ回路の前記出力に連結されている、アイソレータ回路と、
前記アイソレータ回路の前記出力に連結されたコントローラであって、
前記比較器の前記出力を前記複製比較器の前記出力と比較し、
前記比較に基づいて、前記コントローラに連結された外科用器具の作動又は停止を決定するように構成されている、コントローラと、を備える、絶縁インターフェース回路。
（２） 前記アイソレータ回路を通じて前記コントローラに連結されたアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）と、
前記ＡＤＣに連結されたスイッチ識別回路であって、前記比較器及び前記複製比較器に連結されたスイッチのタイプを識別するように構成された、スイッチ識別回路と、を備える、実施態様１に記載の絶縁インターフェース回路。
（３） 前記アイソレータ回路が、デジタルアイソレータ回路を含む、実施態様１に記載の絶縁インターフェース回路。
（４） 前記比較器及び前記複製比較器が、複数のスイッチに連結するように構成され、前記比較器が、前記複数のスイッチの各々に連結するように構成された複数の比較器を備え、前記複製比較器が、前記複数のスイッチの各々に連結するように構成された複数の比較器を備え、前記コントローラが、前記複数の比較器の各々の前記出力を前記複製比較器の各々の対応する出力と比較するように構成されている、実施態様１に記載の絶縁インターフェース回路。
（５） 前記比較器及び前記複製比較器が、フットスイッチに連結するように構成されている、実施態様１に記載の絶縁インターフェース回路。
（１） モジュール式エネルギーシステムのための絶縁インターフェース回路であって、
スイッチに連結するように構成された第１の入力と、基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む比較器と、
前記スイッチに連結するように構成された第１の入力と、前記基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む複製比較器と、
少なくとも２つの入力を含むエキスパンダ回路であって、前記比較器の前記出力が前記エキスパンダ回路の前記少なくとも２つの入力のうちの一方に連結され、前記複製比較器の前記出力が前記エキスパンダ回路の前記少なくとも２つの入力のうちの他方に連結され、前記エキスパンダ回路が出力を含む、エキスパンダ回路と、
入力及び出力を含むアイソレータ回路であって、前記入力が前記エキスパンダ回路の前記出力に連結されている、アイソレータ回路と、
前記アイソレータ回路の前記出力に連結されたコントローラであって、
前記比較器の前記出力を前記複製比較器の前記出力と比較し、
前記比較に基づいて、前記コントローラに連結された外科用器具の作動又は停止を決定するように構成されている、コントローラと、を備える、絶縁インターフェース回路。
（２） 前記アイソレータ回路を通じて前記コントローラに連結されたアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）と、
前記ＡＤＣに連結されたスイッチ識別回路であって、前記比較器及び前記複製比較器に連結されたスイッチのタイプを識別するように構成された、スイッチ識別回路と、を備える、実施態様１に記載の絶縁インターフェース回路。
（３） 前記アイソレータ回路が、デジタルアイソレータ回路を含む、実施態様１に記載の絶縁インターフェース回路。
（４） 前記比較器及び前記複製比較器が、複数のスイッチに連結するように構成され、前記比較器が、前記複数のスイッチの各々に連結するように構成された複数の比較器を備え、前記複製比較器が、前記複数のスイッチの各々に連結するように構成された複数の比較器を備え、前記コントローラが、前記複数の比較器の各々の前記出力を前記複製比較器の各々の対応する出力と比較するように構成されている、実施態様１に記載の絶縁インターフェース回路。
（５） 前記比較器及び前記複製比較器が、フットスイッチに連結するように構成されている、実施態様１に記載の絶縁インターフェース回路。
（６） 前記アイソレータ回路の前記出力が、デジタルシリアル通信バスである、実施態様１に記載の絶縁インターフェース回路。
（７） モジュール式エネルギーシステムのための絶縁インターフェース回路であって、
第１のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第１の比較器と、
第２のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、前記基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第２の比較器と、
前記第１のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、前記基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第１の複製比較器と、
前記第２のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、前記基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第２の複製比較器と、
少なくとも４つの入力を含むエキスパンダ回路であって、前記第１の比較器及び前記第２の比較器の前記出力の各々が前記エキスパンダ回路の入力に連結され、前記第１の複製比較器及び前記第２の複製比較器の前記出力の各々が前記エキスパンダ回路の入力に連結され、前記エキスパンダ回路が出力を含む、エキスパンダ回路と、
入力及び出力を含むアイソレータ回路であって、前記入力が前記エキスパンダ回路の前記出力に連結されている、アイソレータ回路と、
前記アイソレータ回路の前記出力に連結されたコントローラであって、
前記第１の比較器の前記出力を前記第１の複製比較器の前記出力と比較し、
前記第２の比較器の前記出力を前記第２の複製比較器の前記出力と比較し、
前記比較に基づいて、前記コントローラに連結された外科用器具の作動又は停止を決定するように構成されている、コントローラと、を備える、絶縁インターフェース回路。
（８） 前記アイソレータ回路を通じて前記コントローラに連結されたアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）と、
前記ＡＤＣに連結されたスイッチ識別回路であって、スイッチのタイプを識別するように構成された、スイッチ識別回路と、を備える、実施態様７に記載の絶縁インターフェース回路。
（９） 前記ＡＤＣに印加された比較器基準電圧、供給電圧、若しくはスイッチ電圧のうちのいずれか１つ、又はこれらの任意の組み合わせを備える、実施態様７に記載の絶縁インターフェース回路。
（１０） 前記アイソレータ回路が、デジタルアイソレータ回路を含む、実施態様７に記載の絶縁インターフェース回路。
（７） モジュール式エネルギーシステムのための絶縁インターフェース回路であって、
第１のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第１の比較器と、
第２のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、前記基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第２の比較器と、
前記第１のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、前記基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第１の複製比較器と、
前記第２のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、前記基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第２の複製比較器と、
少なくとも４つの入力を含むエキスパンダ回路であって、前記第１の比較器及び前記第２の比較器の前記出力の各々が前記エキスパンダ回路の入力に連結され、前記第１の複製比較器及び前記第２の複製比較器の前記出力の各々が前記エキスパンダ回路の入力に連結され、前記エキスパンダ回路が出力を含む、エキスパンダ回路と、
入力及び出力を含むアイソレータ回路であって、前記入力が前記エキスパンダ回路の前記出力に連結されている、アイソレータ回路と、
前記アイソレータ回路の前記出力に連結されたコントローラであって、
前記第１の比較器の前記出力を前記第１の複製比較器の前記出力と比較し、
前記第２の比較器の前記出力を前記第２の複製比較器の前記出力と比較し、
前記比較に基づいて、前記コントローラに連結された外科用器具の作動又は停止を決定するように構成されている、コントローラと、を備える、絶縁インターフェース回路。
（８） 前記アイソレータ回路を通じて前記コントローラに連結されたアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）と、
前記ＡＤＣに連結されたスイッチ識別回路であって、スイッチのタイプを識別するように構成された、スイッチ識別回路と、を備える、実施態様７に記載の絶縁インターフェース回路。
（９） 前記ＡＤＣに印加された比較器基準電圧、供給電圧、若しくはスイッチ電圧のうちのいずれか１つ、又はこれらの任意の組み合わせを備える、実施態様７に記載の絶縁インターフェース回路。
（１０） 前記アイソレータ回路が、デジタルアイソレータ回路を含む、実施態様７に記載の絶縁インターフェース回路。
（１１） 前記第１の比較器及び前記第２の比較器並びに前記第１の複製比較器及び前記第２の複製比較器が、フットスイッチに連結するように構成されている、実施態様７に記載の絶縁インターフェース回路。
（１２） 前記フットスイッチが、第１のスイッチ及び第２のスイッチを備え、前記第１のスイッチが、前記フットスイッチの第１の状態を表し、前記第２のスイッチが、前記フットスイッチの第２の状態を表す、実施態様１１に記載の絶縁インターフェース回路。
（１３） 前記フットスイッチが、複数のフットスイッチを備え、前記複数のフットスイッチの各々が、前記アイソレータ回路を通じて前記コントローラに連結されたアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）に連結されたフットスイッチ識別回路を備え、前記フットスイッチ識別回路の各々が、フットスイッチのタイプを識別するように構成されている、実施態様１１に記載の絶縁インターフェース回路。
（１４） 前記アイソレータ回路の前記出力が、単一のデジタルシリアル通信バスである、実施態様７に記載の絶縁インターフェース回路。
（１２） 前記フットスイッチが、第１のスイッチ及び第２のスイッチを備え、前記第１のスイッチが、前記フットスイッチの第１の状態を表し、前記第２のスイッチが、前記フットスイッチの第２の状態を表す、実施態様１１に記載の絶縁インターフェース回路。
（１３） 前記フットスイッチが、複数のフットスイッチを備え、前記複数のフットスイッチの各々が、前記アイソレータ回路を通じて前記コントローラに連結されたアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）に連結されたフットスイッチ識別回路を備え、前記フットスイッチ識別回路の各々が、フットスイッチのタイプを識別するように構成されている、実施態様１１に記載の絶縁インターフェース回路。
（１４） 前記アイソレータ回路の前記出力が、単一のデジタルシリアル通信バスである、実施態様７に記載の絶縁インターフェース回路。
Claims (14)
- モジュール式エネルギーシステムのための絶縁インターフェース回路であって、
スイッチに連結するように構成された第１の入力と、基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む比較器と、
前記スイッチに連結するように構成された第１の入力と、前記基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む複製比較器と、
少なくとも２つの入力を含むエキスパンダ回路であって、前記比較器の前記出力が前記エキスパンダ回路の前記少なくとも２つの入力のうちの一方に連結され、前記複製比較器の前記出力が前記エキスパンダ回路の前記少なくとも２つの入力のうちの他方に連結され、前記エキスパンダ回路が出力を含む、エキスパンダ回路と、
入力及び出力を含むアイソレータ回路であって、前記入力が前記エキスパンダ回路の前記出力に連結されている、アイソレータ回路と、
前記アイソレータ回路の前記出力に連結されたコントローラであって、
前記比較器の前記出力を前記複製比較器の前記出力と比較し、
前記比較に基づいて、前記コントローラに連結された外科用器具の作動又は停止を決定するように構成されている、コントローラと、を備える、絶縁インターフェース回路。 - 前記アイソレータ回路を通じて前記コントローラに連結されたアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）と、
前記ＡＤＣに連結されたスイッチ識別回路であって、前記比較器及び前記複製比較器に連結されたスイッチのタイプを識別するように構成された、スイッチ識別回路と、を備える、請求項１に記載の絶縁インターフェース回路。 - 前記アイソレータ回路が、デジタルアイソレータ回路を含む、請求項１に記載の絶縁インターフェース回路。
- 前記比較器及び前記複製比較器が、複数のスイッチに連結するように構成され、前記比較器が、前記複数のスイッチの各々に連結するように構成された複数の比較器を備え、前記複製比較器が、前記複数のスイッチの各々に連結するように構成された複数の比較器を備え、前記コントローラが、前記複数の比較器の各々の前記出力を前記複製比較器の各々の対応する出力と比較するように構成されている、請求項１に記載の絶縁インターフェース回路。
- 前記比較器及び前記複製比較器が、フットスイッチに連結するように構成されている、請求項１に記載の絶縁インターフェース回路。
- 前記アイソレータ回路の前記出力が、デジタルシリアル通信バスである、請求項１に記載の絶縁インターフェース回路。
- モジュール式エネルギーシステムのための絶縁インターフェース回路であって、
第１のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第１の比較器と、
第２のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、前記基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第２の比較器と、
前記第１のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、前記基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第１の複製比較器と、
前記第２のスイッチに連結するように構成された第１の入力と、前記基準電圧に連結するように構成された第２の入力と、出力と、を含む第２の複製比較器と、
少なくとも４つの入力を含むエキスパンダ回路であって、前記第１の比較器及び前記第２の比較器の前記出力の各々が前記エキスパンダ回路の入力に連結され、前記第１の複製比較器及び前記第２の複製比較器の前記出力の各々が前記エキスパンダ回路の入力に連結され、前記エキスパンダ回路が出力を含む、エキスパンダ回路と、
入力及び出力を含むアイソレータ回路であって、前記入力が前記エキスパンダ回路の前記出力に連結されている、アイソレータ回路と、
前記アイソレータ回路の前記出力に連結されたコントローラであって、
前記第１の比較器の前記出力を前記第１の複製比較器の前記出力と比較し、
前記第２の比較器の前記出力を前記第２の複製比較器の前記出力と比較し、
前記比較に基づいて、前記コントローラに連結された外科用器具の作動又は停止を決定するように構成されている、コントローラと、を備える、絶縁インターフェース回路。 - 前記アイソレータ回路を通じて前記コントローラに連結されたアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）と、
前記ＡＤＣに連結されたスイッチ識別回路であって、スイッチのタイプを識別するように構成された、スイッチ識別回路と、を備える、請求項７に記載の絶縁インターフェース回路。 - 前記ＡＤＣに印加された比較器基準電圧、供給電圧、若しくはスイッチ電圧のうちのいずれか１つ、又はこれらの任意の組み合わせを備える、請求項７に記載の絶縁インターフェース回路。
- 前記アイソレータ回路が、デジタルアイソレータ回路を含む、請求項７に記載の絶縁インターフェース回路。
- 前記第１の比較器及び前記第２の比較器並びに前記第１の複製比較器及び前記第２の複製比較器が、フットスイッチに連結するように構成されている、請求項７に記載の絶縁インターフェース回路。
- 前記フットスイッチが、第１のスイッチ及び第２のスイッチを備え、前記第１のスイッチが、前記フットスイッチの第１の状態を表し、前記第２のスイッチが、前記フットスイッチの第２の状態を表す、請求項１１に記載の絶縁インターフェース回路。
- 前記フットスイッチが、複数のフットスイッチを備え、前記複数のフットスイッチの各々が、前記アイソレータ回路を通じて前記コントローラに連結されたアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）に連結されたフットスイッチ識別回路を備え、前記フットスイッチ識別回路の各々が、フットスイッチのタイプを識別するように構成されている、請求項１１に記載の絶縁インターフェース回路。
- 前記アイソレータ回路の前記出力が、単一のデジタルシリアル通信バスである、請求項７に記載の絶縁インターフェース回路。
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