JP5156016B2 - 外科用機械のためのスマートコネクタシステム - Google Patents

Description

本発明は、外科用機械に関し、特に外科用機械へのアクセサリの接続を容易にするためのＲＦＩＤ及びリング照明システムに関するものである。

今日行われている手術の多くに複雑な外科用機械の使用を伴う。外科手術を指揮するため、手術室（ＯＲ）内で執刀医により、コンピュータ化された機器がしばしば使用される。例えば眼科手術などでは、白内障手術や水晶体を交換する際に、執刀医によりコンピュータ制御の機械やそれに付随したツールが使われる。網膜手術では他の機械も使用される。これらの機械により執刀医は手術の各過程を進行することが可能となる。

ほとんどの外科用機械が種々のツールと共に作動するように設計されている。眼科手術用ツールとしては、探針(プローブ)、鋏、ハンドピース、照明器具、レーザー、消耗品などがある。これらのツールは外科用機械のフロントコンソール部に接続するように設計されている。例えば、網膜手術をする執刀医が空気圧で動く小さな鋏（一丁）を機械に取り付けることもある。この鋏はハンドピースの形態をなし、ケーブルを介して機械のフロントコンソール上にある空気圧コネクタに接続される。ケーブルによって鋏を作動させるのに必要な空気動力が供給される。ケーブルの一端が鋏に取り付けられる一方で、その他端には、機械のフロントコンソール上の空気圧コネクタに取り付けるべく設計されたコネクタが設けられる。

通常、機械のフロントコンソールには、種々のツールに接続してこれに動力を供給するべく設計された多数のコネクタが設けられる。例えば、あるコネクタが１個のツールに空気動力を供給するべく設計され、他のコネクタがそれとは異なるツールに電力を供給するべく設計されることもある。加えて、フロントコンソールの単一の空気圧コネクタを、多数の異なる空気圧駆動ツールとインターフェースをとるべく設計されるようにしても良い。各ツールはこの空気圧コネクタに差し込まれ、それぞれ意図された機能を果たすことになる。１つのツールが組織を切断する際に使用される１丁の鋏の場合もある。他方のツールがある種のプローブや薬物送達装置でも良い。これらツールの夫々が外科用機械のコンソール上の空気圧コネクタと接続できるように設計されているため、各ツールは機械によって供給される空気動力によって駆動される。

ここで、手術の際に間違ったツールが機械に接続された場合、問題が生じる場合がある。この場合、ツールは通常通り作動するが、間違った処置が患者に対し施されることになる。例えば、本来なら空気圧駆動式の薬物送達装置を取り付けるべきところ、執刀医が誤って１丁の鋏を機械に取り付ける可能性もある。この場合、鋏は本来の機能を果たし、組織を切断することになる。とは言っても、執刀医は所定量の投薬を意図しているのだから、鋏によってなされる望ましくない切断は、患者を傷つける可能性もある。

もう１つの例として、異なるタイプの切断ツールの場合がある。そしてそれぞれのツールが機械のコンソール上の同一コネクタと連動する場合もある。誤った切断ツールの使用は患者に意図されない損傷を負わせることになりかねない。また更に、照明器具やレーザに代表されるように２つの異なった種類の電動ツールの場合も同様である。照明器具が必要な場合にレーザを使用したりしたら患者を傷つけてしまう可能性もある。要するに、誤ったツールや誤った種類のツールを使用するといったような執刀医側のエラーによって、手術に臨んだ患者に意図しない損傷を与える可能性がある。

又、外科用機械のフロント部上の標示によって更なる混乱を生じることだってある。従来型外科用機械の場合、フロントコンソール上のコネクタは消極的な標示がなされている。幾つかの異なるツールと共に作動するように設計された空気圧コネクタは、単一のアイコンやシンボルやＬＥＤを伴って標示化される場合がある。この受動的標示はコネクタの種類やパワーがコネクタを介して分配されていることを特定しているかもしれないが、このような標示は執刀医の過失を効果的に回避するものではない。

このような問題に対処するべく、従来外科用機械の幾つかは、１組の異なったツールのために１組の異なったコネクタを採用している。この方法では各ツールはそれ専用のコネクタと整合するべく設計される。しかしながら数多くの異なるコネクタを備えるといった形態は、執刀医にとっては紛らわしいものであり、製造コストも増え、外科用機械のデザインも複雑化する。更に同一種類でも異なったバージョンのツールが、機械のフロントコンソール上の単一のコネクタに連動する場合もある。例えば２種類の鋏が機械のフロントコンソール上、同一の空気圧コネクタに適合するように形成される場合もある。間違った種類の鋏を使用することで結果として患者を傷づける場合もあり得る。

従来のコネクタを備えた機械も又、ツールからのデータ収集が可能とするものではない。機械のフロント部の上の物理的なコネクタは往々にしてダム（Ｄｕｍｂ）型であるため、どのツールが接続されているかを提示することができない。これまでのコネクタはツールに対し電気パワーや空気動力を供給するように単純に形成されている。これらのコネクタは、どのような種類のツールが接続されているかを識別できない。それらは、特定のツールを識別することはできず、又特定ツールの使用回数や、仮に正常に作動している場合でもツール作動状態についての他の情報を認識できるようになっていない。

それ故、このような諸問題に対処するべくスマートなコネクタシステムが求められている。

本発明の原理と一致する一実施形態において、本発明は、外科用機械の面上に配置される機械コネクタと、前記外科用機械の前記面上に位置すると共に前記機械コネクタの周囲に配置される照明リングと、前記機械コネクタと外科用機械の前記面にごく接近して位置するＲＦＩＤリーダーアンテナと、前記機械コネクタと結合するように形成されるアクセサリコネクタと、を有する外科用機械のためのスマートコネクタシステムである。前記アクセサリコネクタはＲＦＩＤタグアンテナを有し、ツールの前記外科用機械への取り付けを可能にする。前記アクセサリコネクタが前記機械コネクタにごく接近する位置にもたらされた際、前記ＲＦＩＤタグアンテナと前記ＲＦＩＤリーダーアンテナとの間に通信接続が確立される。

本発明の原理と一致する他の実施形態において、本発明は主手術コンソールとディスプレイを持つ外科用機械リングを含む照明システムである。このシステムは又、前記主手術コンソールの面上に配置された機械コネクタを備える。この機械コネクタは電力を手術用ツールに提供するように形成される。システムは又、前記主手術コンソールの前記面上に位置すると共に、受容するコネクタの周囲に配置された照明リングを備える。この照明リングは、光源と光拡散・屈折素子を有する。システムは又、前記機械コネクタと前記主手術コンソールの前記面にごく接近して位置するＲＦＩＤリーダーアンテナを備えたＲＦＩＤリーダーを有する。システムは又、前記機械コネクタと結合するように形成されたアクセサリコネクタを有する。このアクセサリコネクタはＲＦＩＤタグを有し、手術用ツールを前記主手術コンソールに取り付けるべく形成される。前記アクセサリコネクタが前記機械コネクタにごく接近する位置にもたらされた際、前記ＲＦＩＤタグと前記ＲＦＩＤリーダーとの間に通信接続が確立されることになる。

本発明の原理と一致する他の実施形態において、本発明は手術用ツールが外科用機械と安全に使用されることを確実にする方法である。この方法は、前記外科用機械と前記手術用ツールとの間の通信接続を確立し、前記手術用ツールからの識別データを読み込み、前記識別データに基づき、手術用ツールが前記外科用機械と共に安全に使用可能か否かを判定し、そしてその使用が安全である場合のみに前記手術用ツールに電力を供給する、以上の各ステップを有する。

本発明の原理と一致する他の実施形態において、本発明は外科用機械を伴う手術用ツールの安全使用を確実にする方法である。この方法は、前記外科用機械と前記手術用ツールとの間の通信接続を確立し、前記手術用ツールからの識別データを読み込み、前記手術用ツールからの使用データを読み込み、前記識別データと前記使用データに基づき手術用ツールが前記外科用機械と共に安全に使用可能か否かを判定し、そしてそれが安全に使用できない場合、前記手術用ツールを無効化する、以上の各ステップを有する。

本発明の原理と一致する他の実施形態において、本発明は手術用ツールから情報を収集する方法である。この方法は、前記外科用機械と前記手術用ツールとの間の通信接続を確立し、前記手術用ツールからの識別データと使用データを読み込み、そして前記使用データをメモリに記録する、以上の各ステップを有する。

以上の概要と以下の詳細な説明は、共に単なる例と説明であって、それらは請求の範囲に記載された本発明を更に説明する意図があることを理解されたい。以下の記述は、本発明の実践と同様、本発明の付加的利点及び目的を説明・提示するものである。

本願明細書に組み込まれ、かつその一部を成す添付図面は、発明の幾つかの実施形態を示し、それらの説明を伴って本発明の原理を説明するのに使用される。
本発明の一実施形態による、ＲＦＩＤ照明リングシステムを備えた外科用機械の斜視図である。 本発明の一実施形態による、ＲＦＩＤ照明リングシステムを備えた外科用機械のフロントパネルの斜視図である。 本発明の一実施形態による、ＲＦＩＤ照明リングシステムを備えた外科用機械のフロントパネルのコネクタ及び照明リングの分解図である。 本発明の一実施形態による、ＲＦＩＤ照明リングシステムを備えた外科用機械と共に使用するＲＦＩＤタグ付きツールの斜視図である。 本発明の一実施形態による、ＲＦＩＤ照明リングシステムを備えた外科用機械と共に使用するツールのコネクタの分解断面図である。 本発明の一実施形態による、ＲＦＩＤ照明リングシステムを備えた外科用機械と共に使用するツールのコネクタに取り付けられた状態でのＲＦＩＤ照明リングシステムを備えた外科用機械のフロントパネルのコネクタ及び照明リングの分解断面図である。 本発明原理に相応する、１作動モード状態でのスマートコネクタシステムを説明するフローチャートである。 本発明原理に相応する、他の作動モード状態でのスマートコネクタシステムを説明するフローチャートである。 本発明原理に相応する、他の作動モード状態でのスマートコネクタシステムを説明するフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図面を通し、同一又は類似した部品については同一番号を付すこととする。

図１は本発明の一実施形態によるＲＦＩＤ照明リングシステムを備えた外科用機械１００の斜視図である。図１において、外科用機械１００はディスプレイ１０５と主手術コンソール１１０とを有する。外科用機械１００の作動状態に関する情報はディスプレイ１０５上に表示される。主手術コンソール１１０には外科用機械１００を作動する回路（図示せず）が内蔵される。主手術コンソールは、外科用機械１００の前部に配置されたフロントパネル１２０を備える。調整つまみ１２５やキーロック１２６のような種々の調整部がフロントパネル１２０に配置される。さらに、電気コネクタ・照明リング１３０、空気圧コネクタ・照明リング１４０がフロントパネル１２０に配置される。図では調整部１２５、１２６及びコネクタ・照明リング１３０、１４０の位置はフロントパネル１２０上となっているが、それらの位置は主手術コンソール１１０やディスプレイ１０５やそれらの周辺（図示せず）上、何処でもよい。また外科用機械１００はＲＦＩＤリーダー（図示せず）を含んでいる。典型的なＲＦＩＤリーダーは、ＲＦＩＤアンテナ、トランシーバー、マイクロプロセッサ、電源及び信号調整回路を備えている。

図２は図１に示されたフロントパネル１２０の詳細図である。フロントパネル１２０は調整つまみ１２５やキーロック１２６などの調整部を保持する。フロントパネル１２０は、照明リング付き２個のコネクタ１３０、１４０を有する。照明リング付き電気コネクタ１３０は、照明リング１３５と電気コネクタ１５０とを有する。照明リング１３５は電気コネクタ１５０の外周周りに配置される。照明リング付き空気圧コネクタ１４０は、照明リング１４５と空気圧コネクタ１５５を有する。照明リング１４５は空気圧コネクタ１５５の外周周りに配置される。

電気コネクタ１５０は、ツールなどの電動アクセサリからの嵌合コネクタを受容するようになっている。電動アクセサリに接続されると、電気コネクタ１５０はそのアクセサリに電力を供給する。同様に、空気圧コネクタ１５５は、ツールなどの空気圧作動アクセサリからの嵌合コネクタを受容するようになっている。空気圧作動アクセサリに接続されると、空気圧コネクタ１５５はそのアクセサリに電源を供給する。

照明リング１３５、１４５は、可視光をリング状に表示するよう設計されている。この様な形をもって、外科用機械１００を操作する外科医は、照明リングがいつ点灯されるかを見ることができる。照明リング１３５、１４５は、以下に詳細に説明するような、外科用機械１００の異なる運転モードや状態を示す異なった色を表示するように設計されている。図では連続したリングによって示されているが、本発明の精神と範囲から逸脱することなしに、照明リング１３５、１４５は多数の異なった構造を採用しても良い。例えば、照明リング１３５、１４５は正方形、三角形、または他のいかなる多角形の形態でも良い。更に、照明リング１３５、１４５によって作られる光は、図示するように連続した状態である必要はない。また、連続した光のリングは、一般的に好都合であり、見た目美しいものであるが、不連続なリングとなった光を閃光や点滅光の形で使用することもできる。

図３は外科用機械１００のフロントパネル１２０上に配置されたコネクタ・照明リングの分解側面面である。図３では、雄コネクタ３０５は外科用機械１００のマニホールド３１５上に取り付けられる。マニホールド３１５は、外科用機械１００のフロントパネル１２０の後方に位置し、これに取り付けられる。プリント基板（ＰＣＢ）３３０がマニホールド３１５とフロントパネル１２０の間に配置される。雄コネクタがＰＣＢ３３０とフロントパネル１２０を通って突き出し、ツール（図示せず）上の雌のコネクタとの接続を可能にする。発光ダイオード（ＬＥＤ）３３５、３４０がＰＣＢ３３０のマニホールド３１５に対面する側面に取り付けられる。言い換えれば、ＬＥＤ３３５、３４０はＰＣＢ３３０の、フロントパネル１２０に面していない側面で取り付けられる。ＲＦＩＤリーダーアンテナ３１０も又、ＰＣＢ３３０上に配置されるか、これに一体化される。レンズ３２５はＰＣＢ３３０の前方であって、フロントパネル１２０に実質上平行な平面内に配置される。フロントパネル１２０を見た時、レンズ３２５の前面を見ることができる。

図３では、照明リングはＬＥＤ３３５、３４０とレンズ３２５によって実施される。ＬＥＤ３３５、３４０からの光は、ＰＣＢ３３０の穴（図示せず）を通り抜けて、レンズ３２５によって屈折・拡散される。フロントパネル１２０上のレンズ３２５を見たとき、見ることのできる光のリングが観測される。均一な光のリングを作るために、レンズ３２５は、ＬＥＤ３３５、３４０によって生成された光を、屈折・拡散させる。 この様にして、照明リングは雄コネクタ３０５の周囲に配置される。

図４は外科用機械１００と共に使用するためのＲＦＩＤタグを有するツールの斜視図である。ツール４００は、ハンドピース４０５、ケーブル４２０及び雌コネクタ４２５を有する。ハンドピース４０５は、外科手術に用いられるどんなタイプの装置でもよい作動チップ４１０を有する。例えば、作動チップ４１０は、眼球の組織を切るように設計された小さな空気鋏（はさみ）や、目の後部に一定量の薬物をつけるように設計された薬物分配装置でも良い。ケーブル４１５は、面４１５においてハンドピース４０５と接続する。ケーブル４２０はハンドピース４０５の面４１５から雌コネクタ４２５にまで延びる。収納キャビティ４３５とは反対側の面（図示せず）でケーブル４２０は雌コネクタ４２５に取り付けられる。１つの形態として、ケーブル４２０は、ハンドピース４０５と作動チップ４１０に電力を供給するように形成される。他の形態としては、ケーブル４２０は、ハンドピース４０５と作動チップ４１０に空気動力を供給するように形成される。例えば、電力レベルを変えることでハンドピース４０５と作動チップ４１０を制御するのにケーブル４２０を役立たせるようにしても良い。この様に、ケーブル４２０は、ハンドピース４０５と作動チップ４１０の駆動及び制御の両方に使用することができる。

雌コネクタ４２５は略円筒形に形成される。雌コネクタ４２５で、雄コネクタ３０５に適合するようになっている受容キャビティ４３５を有する。この様にして、コネクタ４２５の受容キャビティ４３５は雌形となっており、片や雄コネクタ３０５は雄形となっている。接続状態では、外科用機械１００はツール４００に電源を分配する。図では雌コネクタ４２５は雌形として示されているが、如何なる形状でも使用可能なことが理解されよう。例えば、雌コネクタ４２５を雄形に再構成することも、また雄コネクタ３０５を雌形に再構成することも可能である。

雌コネクタ４２５は又、ＲＦＩＤタグ４３０を受容キャビティ４３５周囲の面に配置させている。ＲＦＩＤタグ４３０の位置に関しては、雌コネクタ４２５が雄コネクタ３０５に接続された状態でフロントパネル１２０にタグを接近させるように設計される。この様にしてＲＦＩＤタグ４３０のアンテナは、リーダーアンテナ３１０にごく接近して配置される。ＲＦＩＤタグ４３０のアンテナは又、リーダーアンテナ３１０の円形状と同様な円形状を有する。図では円形となっているが、本発明の範囲から逸脱することなく、如何なる形状のアンテナも使用可能である。

図５は、図４に示された雌コネクタ４２５の分解断面図である。雌コネクタ４２５は略円筒形状に形成される。面５０５と面５１５は略平行である。ケーブル４２０は面５０５からハンドピース４０５に向け外側に延びる。ケーブル４２０は又、面５０５から内側へと延び、雌コネクタ４２５との間で必要な内部の接続を可能にしている。この様にして、外科用機械１００から雄コネクタ３０５を介し雌コネクタ４２５へ、更にケーブル４２０を介しハンドピース４０５と作動チップ４１０へと電力を供給することができる。

ＲＦＩＤタグ４３０は、面５１５の反対側の面上で、受容キャビティ４３５の周囲で環状に配置される。或いは又、ＲＦＩＤタグは外周面５２０や内周面５２５、或いは受容キャビティ４３５近傍の他の場所に配置することも可能である。図では、雌コネクタ４２５は雄コネクタ３０５との接続を果たす部材５１０を備えて示されている。

図６は、ツールのコネクタと結合されるように示された外科用機械のフロントパネル上の雄コネクタと照明リングの分解断面図である。図６では、雄コネクタ３０５は外科用機械１００のマニホールドに取り付けられている。マニホールド３１５は、外科用機械１００のフロントパネル１２０に後方に位置し、これに取り付けられる。プリント基板（ＰＣＢ）３３０はマニホールド３１５とフロントパネル１２０の間に配置される。雄コネクタがＰＣＢ３３０とフロントパネル１２０を通って突き出し、ツール（図示せず）上の雌のコネクタとの接続を可能にする。発光ダイオード（ＬＥＤ）３３５、３４０がＰＣＢ３３０の、マニホールド３１５に対面する側面に取り付けられる。言い換えれば、ＬＥＤ３３５、３４０はＰＣＢ３３０の、フロントパネル１２０に面していない側面で取り付けられる。ＲＦＩＤリーダーアンテナ３１０も又、ＰＣＢ３３０上に配置されるか、これに一体化される。レンズ３２５はＰＣＢ３３０の前方であって、フロントパネル１２０に実質上平行な平面内に配置される。フロントパネル１２０を見た時、レンズ３２５の前面を見ることができる。

雌コネクタ４２５はケーブル４２０とＲＦＩＤタグ４３０を備える。ケーブル４２０はコネクタ４２５からハンドピース（図示せず）へと延びている。ＲＦＩＤタグ４３０は雌コネクタ４２５の前面に配置されている。図示するように、雌コネクタ４２５は雄コネクタ４０５と結合される。この形態では、ツールは外科用機械に接続される。

雌コネクタ４２５が雄コネクタ４０５に接続された状態で、ＲＦＩＤタグ４３０はリーダーアンテナ３１０の近傍に位置する。これにより、リーダーアンテナ３１０とＲＦＩＤタグ４３０の相互通信が容易となる。リーダーアンテナ３１０は無線周波数電磁場（図示せず）を発する。ＲＦＩＤタグ４３０を持った雌コネクタ４２５がこの電磁場内に入った時、ＲＦＩＤタグ４３０とリーダーアンテナ３１０との間で相互通信が確立される。雌コネクタ４２５と雄コネクタ３０５を通信実行のために実際に一緒に連結する必要はない。ＲＦＩＤタグ４３０をリーダーアンテナ３１０の発する（ＲＦ領域の）電磁場内に位置させることだけが必要である。

図７は１つの運転モードにおける本発明のスマートコネクタシステムを説明するフローチャートである。まずステップ７１０では、外科用機械１００とツール４００の間で無線周波数通信接続が確立される。この通信接続が確立されたならば、ステップ７２０において、外科用機械１００はＲＦＩＤリーダーによりツール４００からの識別データを読み込む。例えば、この識別データは、ツール４００を特定する通し番号、製品識別番号、UPC番号、または他の情報でも良い。更に、各ツールにユニークな通し番号か他の識別子を設け、特定のツールが外科用機械１００に接続されている状態を認識するのに使用することが可能である。

ステップ７３０では、外科用機械１００やここに搭載される回路が、上記識別データを、異なった外科手術ツールに対応する１組のデータと比較する。ある場合において外科用機械１００は、外科用機械１００用として使用可能な異なったタイプのツール全てを示す１組のデータを持つことになるかもしれない。例えば１組のデータは、外科用機械１００に接続して使用可能な様々なタイプの鋏、プローブ、レーザ、照明器具、ハンドピース、消耗品及び他のタイプのツールのための製品コードのような識別子を含んでも良い。又、別のケースとして、この１組のデータは、個々のツールを特定できるようにユニークな識別子を含んでも良い。この１組のデータは、予め外科用機械１００にロードしておいても、或いは後日、機械に記憶されるようにしても良い。１組のデータは又、ツール４００を接続した際に外科用機械１００が識別子を追加するといったように動的に構築されるものでも良い。この様にして、外科用機械は、特定のツールのためのユニークな識別子といったような１組のデータ情報や、外科用機械１００とツールとの接続回数、及びツールの作動状態に関する他の様々なパラメータを加えるようにしても良い。

ステップ７４０において、外科用機械１００又はその内部回路により、安全にツール４００を使用できるか否かの判断がなされる。この判断ステップは、例えば、識別データに関連したツールが所定の外科手術に適切であるか否かを決定するような処理を含ませることができる。仮にそれが適切であるなら、外科用機械１００はステップ７５０における外科手術用ツールに電源供給する。ステップ７６０では、照明リングは当該ツールを使用するのが安全であることを示すべく青色に点灯する。仮に、その外科手術にツールが適切でない場合、ステップ７７０において外科用機械はツールに電源供給しないことになる。そしてステップ７８０で、照明リングは当該ツールを使用するのが安全でないことを示すべく赤色に点灯することになる。

本例では、照明リング１３５、１４５は２色、即ち緑色と赤色の表示を行う。 他の実施形態では、照明リング１３５、１４５は異なる状態やモードに関連して異なった発色をすることができる。例えば、緑色によって、そのツールに接続するのが安全であることを指示したり、赤により、接続されたツールが電力供給中であるために取り外しできないことを支持したりすることも可能である。また、黄色の光を点滅させることで、接続されたツールが現在故障中であることを指示することも可能である。この様に、表示された色によって異なる事態を意味させることが可能である。正常な接続状態、不適切な接続状態、使用中のツール、使用中でないツール、ツールが故障した状態、ツール用バッテリー値が低下した状態、又はツールがサービスを必要とする状態を表現するのに異なった色を使用することができる。

図８は別の運転モードにおける本発明のスマートコネクタシステムを説明するフローチャートである。ステップ８０５では、無線周波数通信接続が外科用機械１００とツール４００の間で確立されている。この通信接続が確立された後、ステップ８１０で外科用機械１００はＲＦＩＤリーダーを使ってツール４００から識別データを読み込む。例えば、この識別データは、ツール４００を特定するシリアルナンバー、製品シリアルナンバー、ＵＰＣ番号、または他の情報でもよい。加えて、ツール夫々に、外科用機械１００に接続される特定のツールを認識するのに使用可能な固有の通し番号や他の識別子を設けても良い。

ステップ８１５において、ＲＦＩＤリーダーを使って外科用機械１００は、使用データをツール４００から読み込む。この使用データには、ツールの使用回数、ツールの動作特性やパラメータ、ツールが抱える欠点や問題、又はツール４００の状態、機能性又は作動に関する他のいかなる情報も含ませるようにしても良い。

ステップ８２０では、外科用機械１００やここに搭載される回路が、上記識別データを、異なった外科手術ツールに対応する１組のデータと比較する。ある場合において外科用機械１００は、外科用機械１００用として使用可能な異なったタイプのツール全てを示す１組のデータを持つことになるかもしれない。例えば１組のデータは、外科用機械１００に接続して使用可能な様々なタイプの鋏、プローブ、レーザ、照明器具、ハンドピース、消耗品及び他のタイプのツールのための製品コードのような識別子を含んでも良い。又、別のケースとして、この１組のデータは、個々のツールを特定できるようにユニークな識別子を含んでも良い。この１組のデータは、予め外科用機械１００にロードしておいても、或いは後日、機械に記憶されるようにしても良い。１組のデータは又、ツール４００を接続した際に外科用機械１００が識別子を追加するといったように動的に構築されるものでも良い。

ステップ８２５では、外科用機械１００やここに搭載される回路が、使用データを、許容使用パラメータに対応する１組のデータと比較する。ある場合において外科用機械１００は、ツール４００のための許容使用パラメータ全てを示す１組のデータを持つことになるかもしれない。例えば、１組のデータは、外科用機械１００に接続して使用可能な様々なタイプの鋏、プローブ、レーザ、照明器具、ハンドピース、消耗品及び他のタイプのツールのための使用状況を含んでも良い。この１組のデータは、予め外科用機械１００にロードしておいても、或いは後日、機械に記憶されるようにしても良い。１組のデータは又、ツール４００を接続した際に外科用機械１００が識別子を追加するといったように動的に構築されるものでも良い。この様にして、外科用機械は、特定のツールのためのユニークな識別子といったような１組のデータ情報や、外科用機械１００とツールとの接続回数、及びツールの作動状態に関する他の様々なパラメータを加えるようにしても良い。

ステップ８３０において、外科用機械１００又はその内部回路により、安全にツール４００を使用できるか否かの判断がなされる。この判断ステップは、例えば、識別データに関連したツールが所定の外科手術に適切であるか否かを決定するような処理を含ませることができる。仮にそれが適切であるなら、外科用機械１００はステップ７５０における外科手術用ツールに電源供給する。ステップ８４０では、照明リングは当該ツールを使用するのが安全であることを示すべく青色に点灯する。仮に、その外科手術にツールが適切でない場合、ステップ８４５において外科用機械はツールを無効にする。そしてステップ８５０で、照明リングは当該ツールを使用するのが安全でないことを示すべく赤色に点灯することになる。

ステップ８３０における決定は又、使用データに基づくものでも良い。この様に、使用データが安全レンジの外にあるならば、その際外科用機械はステップ８４５でツールを無効にする。例えば、使用データは、ツールが安全に使用できる回数の最大値を超えてしまったことを示すようにしても良い。このような場合には、外科用機械はステップ８４５で手術用ツールを無効にし、ディスプレイ１０５を介して執刀医にその問題を知らせる。別の場合では、使用データにツールにおける問題や欠点を示すようにしても良い。このような場合には、外科用機械はステップ８４５で手術用ツールを無効にし、ディスプレイ１０５を介して執刀医にその問題を知らせる。 本発明によれば、幾多の同様なシナリオを具体化することができる。

別の場合において、外科用機械１００はツールの適切な作動を確実にするための使用データを使用しても良い。例えば使用データは、外科用機械１００がツール４００の微調整や較正に使用できるような、ツール４００の特定の作動特性に関するパラメータを備えても良い。この様にして、外科用機械１００は使用データを読み込み、それに基づいてツール４００の作動を補償又は較正する。

図９は他の運転モードにおける本発明のスマートコネクタシステムを説明するフローチャートである。まずステップ９１０では、外科用機械１００とツール４００の間で無線周波数通信接続が確立される。この通信接続が確立されたならば、ステップ９２０において、外科用機械１００はＲＦＩＤリーダーによりツール４００からの識別データを読み込む。例えば、この識別データは、ツール４００を特定する通し番号、製品識別番号、ＵＰＣ番号、または他の情報でも良い。更に、各ツールにユニークな通し番号か他の識別子を設け、特定のツールが外科用機械１００に接続されている状態を認識するのに使用することが可能である。

ステップ９３０において、ＲＦＩＤリーダーを使って外科用機械１００は、使用データをツール４００から読み込む。この使用データには、ツールの使用回数、ツールの動作特性やパラメータ、ツールが抱える欠点や問題、又はツール４００の状態、機能性又は作動に関する他のいかなる情報も含ませることもできる。

ステップ９４０では、使用データがメモリに格納される。或いは、識別データと使用データの両方を記憶するようにしても良い。メモリは外科用機械１００内部に設けても良い。同データは又、ツールそれ自身が内蔵するメモリに格納しても良い。この様に、特定のツールやある種類のツール群に関連する１組のデータを将来の使用のために構築したり保存することができる。これにより使用ツールの傾向を追跡することができ、それは外科医や医療機器メーカーに貴重な情報を提供できることにもなる。例えば、データから外科医の詳細な嗜好性を引き出すこともできる。外科用機械自体のメモリに保存される一方で、そのようなデータを有線又は無線接続によって伝達することで、よりダイナミックなデータ利用が可能になるであろう。

以上より、本発明は、外科用機械上での使用のために改良されたＲＦＩＤ照明リングシステムを提供するものと理解されるかもしれない。本発明は、適切なツールが外科用機械に接続されているか否かを決定する際にＲＦＩＤを利用することで外科医のミス防止に役立つものである。加えてＲＦＩＤシステムは有効なデータの収集を可能にする。ここでは本発明を例を掲げて説明したが、当業者によって様々な変更がなされ得る。

ここに開示された発明の仕様とプラクティスを考慮することで当業者には本発明の他の実施形態が明らかになるであろう。明細書及びここで記載された例は、以下の請求の範囲で指摘されている本発明の範囲及び思想を以て、単なる実例として考慮されたい。

Claims (19)

1. 外科用機械のためのスマートコネクタシステムであって、
   外科用機械の面上に配置される機械コネクタ；
   手術用ツールであって、該手術用ツールを前記外科用機械に取り付けるためのアクセサリコネクタを有し、該アクセサリコネクタはＲＦＩＤタグアンテナを有し且つ前記機械コネクタと結合するようになっている、手術用ツール；
   前記機械コネクタにごく接近して位置するＲＦＩＤリーダーアンテナであって、前記外科用機械と前記手術用ツールとの間の通信接続を確立し且つ前記手術用ツールのアクセサリコネクタ上の前記ＲＦＩＤタグアンテナから識別データを読み込むように構成され、前記外科用機械は、前記識別データに基づいて、前記手術用ツールが該外科用機械と共に安全に使用可能か否かを判定するように構成される、ＲＦＩＤリーダーアンテナ；及び
   前記外科用機械の面上に位置すると共に前記機械コネクタの周囲に配置される照明リングであって、前記外科用機械は、該外科用機械の異なる運転モード又は異なる状態を示すべく、異なる色で該照明リングを照らすように構成される、照明リング、を有し、
   前記外科用機械は、前記手術用ツールが前記外科用機械と共に安全に使用可能であると判定された場合にのみ前記手術用ツールに電力を提供するように構成され、前記外科用機械の異なる運転モード又は異なる状態を示すべく異なる色で前記照明リングを照らすことは、前記手術用ツールが前記外科用機械と共に安全に使用可能であるかに関する判定を示す所定のパターン又は色で前記照明リングを照らすことを含む、スマートコネクタシステム。
2. 更に、前記外科用機械内に配置され、前記ＲＦＩＤタグアンテナからの情報を読み込むように形成される回路を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記照明リングは、少なくとも２種類の異なった色の光を発することが可能であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
4. 前記アクセサリコネクタは更に、ＲＦＩＤタグを一体化させた回路を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
5. 前記アクセサリコネクタと前記機械コネクタは、前記ツールに電力を供給するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
6. 前記アクセサリコネクタと前記機械コネクタは、前記ツールに空気動力を供給するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
7. 前記アクセサリコネクタと前記機械コネクタは、前記ツールに水力を供給するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
8. 前記アクセサリコネクタと前記機械コネクタは、前記ツールにレーザ出力を供給するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
9. 前記アクセサリコネクタと前記機械コネクタは、前記ツールに光を供給するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
10. 前記アクセサリコネクタと前記機械コネクタは、前記ツールに流体を供給するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
11. 前記照明リングは更に、
    光源；及び
    光拡散素子、を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
12. 前記照明リングは更に、
    光源；及び
    光屈折素子、を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
13. リング照明システムであって、
    主手術コンソールとディスプレイとを有する外科用機械；
    前記主手術コンソールの面上に配置され、電力を手術用ツールに提供するように形成される機械コネクタ；
    手術用ツールであって、該手術用ツールを前記主手術コンソールに取り付けるためのアクセサリコネクタを有し、該アクセサリコネクタはＲＦＩＤタグアンテナを有し且つ前記機械コネクタと結合するようになっている、手術用ツール；
    前記機械コネクタと前記主手術コンソールの前記面にごく接近して位置するＲＦＩＤリーダーアンテナを備えたＲＦＩＤリーダーであって、前記外科用機械と前記手術用ツールとの間の通信接続を確立し且つ前記手術用ツールのアクセサリコネクタ上の前記ＲＦＩＤタグアンテナから識別データを読み込むように構成され、前記外科用機械は、前記識別データに基づいて、前記手術用ツールが該外科用機械と共に安全に使用可能か否かを判定するように構成される、ＲＦＩＤリーダー；及び
    前記主手術コンソールの面上に位置すると共に前記機械コネクタの周囲に配置される照明リングであって、光源と光拡散・屈折素子とを有し、前記外科用機械は、該外科用機械の異なる運転モード又は異なる状態を示すべく、異なる色で該照明リングを照らすように構成される、照明リング、を有し、
    前記外科用機械は、前記手術用ツールが前記外科用機械と共に安全に使用可能であると判定された場合にのみ前記手術用ツールに電力を提供するように構成され、前記外科用機械の異なる運転モード又は異なる状態を示すべく異なる色で前記照明リングを照らすことは、前記手術用ツールが前記外科用機械と共に安全に使用可能であるかに関する判定を示す所定のパターン又は色で前記照明リングを照らすことを含む、リング照明システム。
14. 手術用ツールが外科用機械と共に安全に使用されることを確実にする方法であって、
    前記外科用機械の面上に配置された機械コネクタを有する前記外科用機械と、前記手術用ツールとの間の通信接続を確立するステップであって、前記手術用ツールはアクセサリコネクタと該アクセサリコネクタに設けられたＲＦＩＤタグアンテナとを有し、前記アクセサリコネクタは前記機械コネクタと結合するようになっている、ステップ；
    前記機械コネクタにごく接近して位置するＲＦＩＤリーダーアンテナによって前記手術用ツールのＲＦＩＤタグアンテナからの識別データを読み込むステップ；
    前記識別データに基づき、前記手術用ツールが前記外科用機械と共に安全に使用可能か否かを判定するステップ；及び
    その使用が安全である場合にのみ前記手術用ツールに電力を供給して、前記手術用ツールが前記外科用機械と共に安全に使用可能であるかに関する判定を示す所定のパターン又は色で、前記機械コネクタの周囲の前記外科用機械の面上に位置する照明リングを照らすステップ、を有する方法。
15. 前記判定ステップは更に、前記識別データを、異なる手術用ツールに対応した１組のデータと比較することを含む、請求項１４に記載の方法。
16. 外科用機械と共に手術用ツールを安全に使用することを確実にする方法であって、
    前記外科用機械の面上に配置された機械コネクタを有する前記外科用機械と、前記手術用ツールとの間の通信接続を確立するステップであって、前記手術用ツールはアクセサリコネクタと該アクセサリコネクタに設けられたＲＦＩＤタグアンテナとを有し、前記アクセサリコネクタは前記機械コネクタと結合するようになっている、ステップ；
    前記機械コネクタにごく接近して位置するＲＦＩＤリーダーアンテナによって前記手術用ツールのＲＦＩＤタグアンテナからの識別データを読み込むステップ；
    前記ＲＦＩＤリーダーアンテナによって前記手術用ツールのＲＦＩＤタグアンテナからの使用データを読み込むステップ；
    前記識別データ及び前記使用データに基づき、前記手術用ツールが前記外科用機械と共に安全に使用可能か否かを判定するステップ；及び
    それが安全に使用できない場合、前記手術用ツールを無効化して、前記手術用ツールが前記外科用機械と共に安全に使用可能であるかに関する判定を示す所定のパターン又は色で、前記機械コネクタの周囲の前記外科用機械の面上に位置する照明リングを照らすステップ、を有する方法。
17. 前記判定ステップは更に、
    どのツールが外科用機械に接続されているかを解明すべく、前記識別データを、異なる手術用ツールに対応した第1の一組のデータと比較することと、
    前記使用データを、前記ツールを使用するのが安全か否かを示すデータポイントと比較することとを含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記判定ステップは更に、
    どのツールが外科用機械に接続されているかを解明すべく、前記識別データを、異なる手術用ツールに対応した第1の一組のデータと比較することと、
    前記使用データを、前記ツールを安全に使用できる回数を示すデータポイントと比較することとを含む、請求項１６に記載の方法。
19. 前記使用データにより、前記手術用ツールに伴う問題に関する情報が提供される、請求項１６に記載の方法。

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