KR102536576B1

KR102536576B1 - 수술 캐뉼라 및 수술 캐뉼라를 식별하는 관련 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR102536576B1
Application number: KR1020227015546A
Authority: KR
Inventors: 브랜던 알. 가버스; 알렌 톰슨; 저스틴 크롬
Original assignee: 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2023-05-26
Also published as: CN106102634B; CN118078465A; EP3666215A1; JP7348854B2; EP3119315A1; EP3119315B1; JP2020108789A; JP7455921B2; EP3666214A1; JP6682447B2; EP3666214B1; KR20160133543A; US20190192254A1; CN110811778B; CN110811778A; JP2017512545A; US20200268479A1; US20210401538A1; US20170105811A1; JP2022186711A

Abstract

수술 시스템용 캐뉼라는 상기 수술 시스템으로의 상기 캐뉼라의 장착 위치에서 상기 수술 시스템에 의해 감지되는 위치에 위치된 자석을 포함할 수 있다. 상기 자석의 존재 및 상기 자석의 극성중 적어도 하나는 상기 캐뉼라의 장착 위치에서 감지되어 상기 캐뉼라에 관련된 식별 정보를 제공한다. 실시예는 또한 원격조정 수술 시스템용 환자측 카트를 더 포함하고, 상기 환자측 카트는 베이스; 메인 컬럼; 및 상기 메인 컬럼에 연결된 암을 포함한다. 상기 암은 캐뉼라를 수용하는 마운트, 및 장착된 캐뉼라에 관한 식별 정보를 수신하도록 상기 캐뉼라 내의 식별 장치의 자석을 감지하는 판독기를 포함할 수 있다.

Description

수술 캐뉼라 및 수술 캐뉼라를 식별하는 관련 시스템 및 방법{SURGICAL CANNULAS AND RELATED SYSTEMS AND METHODS OF IDENTIFYING SURGICAL CANNULAS}

본 발명의 특징은 수술 캐뉼라 및, 수술 캐뉼라를 식별하는 관련 시스템 및 방법에 관한 것이다.

수동 조작되는(복강경, 흉강경) 수술 기기는 물론 원격조정 수술 기기를 포함할 수 있는 원격 제어 수술 기기가 최소 침습 의료 시술에 자주 사용된다. 의료 시술 동안, 환자의 몸 속에 삽입된 캐뉼라를 통해 뻗은 수술 기기가 원격조정되어 수술 부위에서 시술이 실행될 수 있다. 예를 들어, 원격조정 수술 시스템에서, 캐뉼라 및 수술 기기는 환자측 카트의 매니퓰레이터 암에 장착되고 의사 콘솔에서의 원격조정을 통해 원격 조작될 수 있다. 캐뉼라는 다양한 타입의 시술에 사용되는 상이한 구성을 가질 수 있다. 이러한 다양한 캐뉼라 구성이 시술에 유용하고 효과적이었지만, 캐뉼라를 자동 식별하는 향상을 포함하는, 캐뉼라 및 이들을 사용하는 수술 시스템에 대한 향상이 요구된다.

US

5749885

A (1998.05.12.)

본 발명의 실시예는 상술된 문제중 하나 이상을 해결하고 및/또는 상술된 희망의 특징중 하나 이상을 보여줄 수 있다. 다른 특징 및/또는 장점은 다음의 설명으로부터 분명해질 수 있다.

적어도 하나의 실시예에 따라, 수술 시스템용 캐뉼라는 상기 수술 시스템으로의 상기 캐뉼라의 장착 위치에서 상기 수술 시스템에 의해 감지되는 위치에 위치된 자석을 포함한다. 상기 자석의 존재 및 상기 자석의 극성중 적어도 하나는 상기 캐뉼라의 장착 위치에서 감지되어 상기 캐뉼라에 관련된 식별 정보를 제공한다.

적어도 하나의 실시예에 따라, 원격조정 수술 시스템용 환자측 카트는 베이스; 메인 컬럼; 및 상기 메인 컬럼에 연결된 암을 포함한다. 상기 암은 캐뉼라를 수용하도록 구성된 마운트, 및 장착된 캐뉼라에 관한 식별 정보를 수신하도록 상기 캐뉼라 내의 식별 장치의 자석을 감지하는 판독기를 포함할 수 있다.

추가 목적, 특징, 및/또는 장점은 다음의 설명에서 일부 제시될 것이고, 일부는 이러한 설명으로부터 알거나, 본 발명 및/또는 청구범위의 실시를 통해 학습될 수 있다. 이러한 목적 및 장점중 적어도 일부는 첨부된 청구범우에서 특별히 지적된 요소 및 조합에 의해 실현되고 얻을 수 있다.

상기 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두가 예시이고 설명을 위한 것이고 청구범위를 제한하지 않는다는 것을 이해해야 한다. 오히려, 청구범위는 등가물을 포함하는 것으로 이해해야 한다.

본 발명은 첨부된 도면과 함께 또는 단독으로, 다음의 상세한 설명을 통해 이해될 수 있다. 이러한 도면은 본 발명의 추가 이해를 위해 포함되어 있고, 본 명세서의 일부를 구성하고 통합되어 있다. 이러한 도면은 본 발명의 하나 이상의 실시예를 설명하고 상세한 설명과 함께 특정 원리 및 동작을 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 환자측 카트의 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 캐뉼라의 측면도이다.
도 3은 실시예에 따른 곡선 튜브를 갖는 캐뉼라의 측면도이다.
도 4는 실시예에 따른, 캐뉼라 및 이러한 캐뉼라가 연결되는 암의 사시도이다.
도 5는 실시예에 따른 식별 장치를 포함하는 캐뉼라의 하부 사시도이다.
도 6은 실시예에 따른, 환자측 카트 매니퓰레이터 암에 연결된 캐뉼라 부착부의 일부 측부 단면도이다.
도 7은 실시예에 따른 식별 장치를 갖는 캐뉼라의 하부 사시도이다.
도 8은 실시예에 따른 식별 장치의 상부 개략도이다.
도 9은 실시예에 따른 식별 장치와 함께 사용되는 판독기의 상부 개략도이다.
도 10은 실시예에 따른 4개의 센서를 포함하는 센서 그룹의 상부 개략도이다.
도 11은 실시예에 따른 홀 효과 디바이스에 대한 전압 대 자속의 개략적인 그래프이다.
도 12는 실시예에 따른 3개의 센서를 포함하는 센서 그룹의 상부 개략도이다.
도 13은 실시예에 따른 2개의 센서를 포함하는 센서 그룹의 상부 개략도이다.
도 14는 실시예에 따른 하나의 센서를 포함하는 센서 그룹의 상부 개략도이다.
도 15는 실시예에 따른 배향 자석을 포함하는 식별 장치의 사시도이다.
도 16은 실시예에 따른 복수의 자석 위치의 어레이를 포함하는 캐뉼라의 하부 사시도이다.

실시예를 설명하는 본 내용과 첨부된 도면은 제한을 위한 것이 아니다. 등가물을 포함하는 다양한 기계적, 합성, 구조적, 전기, 동작 변화가 본 설명과 청구범위로부터 벗어남 없이 만들어질 수 있다. 일부 예에서, 주지된 구조 및 기술은 본 발명을 흐리지 않도록 상세하게 도시되거나 설명되지 않았다. 2개 이상의 동일한 숫자는 동일하거나 유사한 부재를 나타낸다. 또한, 하나의 실시예에 대해 상세하게 설명된 부재 및 연관된 특징은 실시할 때마다, 구체적으로 도시되거나 기술되지 않은 다른 실시예에 포함될 수 있다. 예를 들어, 부재가 하나의 실시예에 대해 상세하게 설명되어 있고 제2 실시예에 대해 설명되지 않으면 이러한 부재는 그럼에도 불구하고 제2 실시예에 포함된 것으로 청구될 수 있다.

본 명세서 및 첨부된 청구범위의 목적을 위해, 달리 지시되지 않으면, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 양, 백분율, 또는 비율을 나타내는 모든 수 및 다른 숫자 값은 이미 수정되지 않는 한 용어 "약"에 의해 모든 경우에 수정되는 것으로 이해해야 한다. 따라서, 달리 표시하지 않으면, 다음의 명세서 및 첨부된 청구범위에 제시된 숫자 파라미터는 얻고자 하는 희망의 특성에 따라 변할 수 있는 근사치이다. 청구범위의 등가물의 원칙의 적용을 제한하지 않으면서, 적어도, 각각의 숫자 파라미터는 통상적인 기술을 적용함으로써 그리고 보고된 유의미의 숫자를 고려하여 이해되어야 한다.

본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태 및 임의의 단어의 단수 사용은 특별히 제한하지 않으면 복수의 개념을 포함한다는 것을 유념해야 한다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "포함하다" 및 그 문법적 파생어는 나열된 아이템에 대체되거나 추가될 수 있는 다른 유사한 아이템을 제외하지 않도록 비제한적인 것이다.

또한, 본 설명의 용어는 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 예를 들어, "아래", "보다 낮은", "위에", "보다 위에", "인접", "말단", "수평", "수직"등과 같은 공간 관련 용어는 도면에 도시된 바와 같이 다른 요소 또는 특징부에 대한 하나의 소자 또는 특징부의 관계를 설명하는데 사용될 수 있다. 이러한 공간 관련 용어는 도면에 도시된 위치 및 방향에 더해 사용 또는 동작에서 장치의 상이한 위치(즉, 로케이션) 및 방향(즉, 회전 변위)을 포함하도록 의도되어 있다. 예를 들어, 도면의 장치가 뒤집어진다면, 다른 요소 또는 특징부의 "아래"로 기술된 소자는 다른 소자 또는 특징부의 "위"가 될 것이다. 따라서, 용어 예 "아래"는 상하의 모든 위치 및 방향을 포함할 수 있다. 이러한 장치는 다르게 배향될 수 있고(90도 회전되거나 다른 방향으로 배향될 수 있고), 여기에 사용된 공간 관련 기술은 이에 대응하여 해석될 수 있다. 수술 기기의 상대 근접 및 말단 방향이 도면에 표시되어 있다.

캐뉼라가 자동 검출되고(예를 들어, 캐뉼라의 존재의 판정) 식별되는(예를 들어, 캐뉼라의 타입의 판정) 캐뉼라 식별 시스템 및 방법을 제공하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 수술 시스템은 캐뉼라가 수술 절차 동안 사용되기 위해 수술 시스템의 컴포넌트에 부착될 때와 같이, 캐뉼라가 수술 시스템과 함께 사용될 때 캐뉼라에 대한 식별 정보를 자동 검출하는 센서를 포함할 수 있다. 이러한 캐뉼라는 식별 정보가 캐뉼라의 다양한 특징에 대한 정보를 포함하도록 다양한 수의 고유의 조합의 식별 정보가 제공될 수 있도록 하는 장치를 포함할 수 있다. 이러한 장치는 판독기 기계에 의해 자동 검출되는 포맷으로 식별 정보를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예는 수술 시스템의 캐뉼라를 식별하는 식별 장치, 시스템 및 방법을 제시하고 있다. 이러한 캐뉼라는 근접 단부를 형성하는 보울부, 말단부를 형성하는 튜브, 상기 캐뉼라를 환자측 카트에 연결하기 위해 환자측의 암에 연결되도록 구성된 부착부를 포함할 수 있다. 이러한 캐뉼라는 판독기 기계 등에 의해 자동으로 얻어지는 방식으로 캐뉼라에 대한 식별 정보를 포함하는 식별 장치를 포함할 수 있다. 하나의 예에 따라, 이러한 식별 장치는 부착부에 위치되어 있다. 이러한 식별 장치는 자석의 사전결정된 파라미터를 통해 식별 정보를 나타내는 자석을 포함할 수 있다. 이러한 자석은 사마륨 코발트 자석 또는 당업자에게 익숙한 다른 영구 자석 재료일 수 있다. 이러한 식별 장치는 복수의 자석 위치 및 이러한 자석 위치의 적어도 하나에 위치된 자석을 포함할 수 있다. 이러한 식별 정보는 자석의 자계의 극성 및 자석 위치의 자석의 존재 또는 부재에 의해 나타낼 수 있다. 이러한 식별 정보는 튜브의 길이, 튜브의 직경, 캐뉼라의 재료, 튜브가 직석인지 또는 곡선부를 포함하는지 여부, 및/또는 캐뉼라가 엔드 이펙터를 갖는 수술 기기 또는 영상 기기를 위해 구성되어 있는지 여부중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예는 또한 캐뉼라의 식별 장치로부터 식별 정보를 얻는 판독기를 포함하는 수술 시스템의 환자측 카트를 제안한다. 이러한 카트는 베이스, 메인 컬럼, 및 캐뉼라가 연결될 수 있는 암을 포함한다. 이러한 판독기는 카트에 위치될 수 있다. 이러한 판독기는 예를 들어, 예를 들어, 홀 효과 디바이스와 같은, 자석을 검출하도록 구성된 적어도 하나의 센서를 포함한다.

이러한 판독기는 각각 복수의 센서를 포함하는 적어도 하나의 센서 그룹을 포함할 수 있다. 하나의 예에서, 각각의 센서 그룹은 식별 장치의 상응하는 자석 위치에서 자석의 극성을 검출는 옴니폴라 극성 센서를 포함한다. 다른 예에서, 이러한 센서 그룹은 각각, 식별 장치의 상응하는 자석 위치에서 자석의 존재를 검출하는 존재 센서 및 이러한 자석의 선택적으로 사전결정된 자극을 검출하는 극성 센서를 포함한다. 이러한 센서 그룹은 복수의 존재 센서 및 2개의 극성 센서를 각각 포함할 수 있는데, 하나의 극성 센서는 N극 자계를 검출하고 하나의 극성 센서는 S극 자계를 검출한다. 이러한 존재 센서는 옴니폴라 센서일 수 있고 극성 센서는 유니폴라 센서일 수 있다. 다른 예에서, 센서는 식별 장치의 자석의 자계의 각도 방향을 검출하도록 구성된 자계 방향 센서를 포함한다.

여기에 기술된 실시예의 판독기가 예를 들어, 환자측 카트의 매니퓰레이터 암과 같은 수술 시스템의 일부인 것으로 기술되어 있지만, 여기에 기술된 실시예의 판독기는 또한 수동 장치로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 판독기는 수술 시스템을 사용하지 않고 다양한 캐뉼라를 신속히 식별하도록 사용자에 의해 사용되는 휴대형 장치이다. 예를 들어, 사용자는 타입에 따라 캐뉼라를 분류하는 것과 같이, 수술 절차 전후에 캐뉼라를 식별하기 원할 수 있다.

도 1에 원격조정 수술 시스템의 환자측 카트(100)의 실시예가 도시되어 있다. 원격조정 수술 시스템은 또한 예를 들어, 여기에 각각 언급되어 전체가 통합된, 2013년 12월 5일에 공개된 "Multi-Port Surgical Robotic System Architecture" 표제의 미국 공개 번호 US 2013/0325033 및, 2013년 12월 5일 공개된 "Redundant Axis and Degree of Freedom for Hardware-Constrained Remote Center Robotic Manipulator" 표제의 미국 공개 번호 US 2013/0325031에 기술된 바와 같은 보조 제어/비전 카트(도시되지 않음)는 물론, 사용자로부터 환자측 카트(100)의 제어 기기로의 입력을 수신하기 위한 의사 콘솔(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 본 발명의 원리가 사용될 수 있는 원격조정 수술 시스템의 실시예는 Intuitive Surgical, Inc. of Sunnyvale, California에 의해 판매되는 da Vinci® Si (model no. IS3000) da Vinci® Si Surgical System, Single Site da Vinci® Surgical System, 또는 da Vinci® Xi Surgical System을 포함한다.

환자측 카트(100)는 베이스(102), 메인 컬럼(104), 및 메인 컬럼(104)에 연결된 메인 붐(106)을 포함하고 있다. 환자측 카트(100)는 또한 각각 메인 붐(106)에 연결된 복수의 암(110, 111, 112, 113)을 포함하고 있다. 암(110, 111, 112, 113)은 각각 암(110)에 부착된 것으로 도시되어 있는, 기기(130)가 장착될 수 있는 기기 장착부(120)를 포함하고 있다. 암(110, 111, 112, 113)의 일부는 수술 콘솔에서 사용자에 의해 제공된 명령에 따라 수술 절차 동안 조작될 수 있다. 실시예에서, 의사 콘솔로부터 전송된 신호 또는 입력은, 기기(130)(도 1에 오직 하나의 기기가 장착되어 있다) 및/또는 기기(130)가 환자측 카트(100)에서 결합된 암(110)의 일부의 조작하기 위해 입력을 해석하고 환자측 카트(100)에 전송되는 명령어 또는 출력을 생성할 수 있는 제어/비전 카트에 전송된다.

기기 장착부(120)는 실시예에 따라, 기기(130)의 샤프트(132)가 액세사리 마운트(124)를 통해 (그리고 수술 절차 동안 수술 부위로) 뻗고 기기의 힘 전달 메커니즘(134)이 구동 인터페이스 어셈블리와 연결되는 상태로, 구동 인터페이스 어셈블리(122) 및 액세사리 마운트(124)를 포함한다. 액세사리 마운트(124)는 수술 절차 동안 기기(130)의 샤프트(132)가 수술 부위로 뻗을 수 있는 캐뉼라(도 1에 도시되지 않음)를 홀딩하도록 구성되어 있다. 구동 인터페이스 어셈블리(122)는 당업자가 익숙한 바와 같이, 의사 콘솔에서의 입력 명령에 응답하도록 제어되고 힘 전달 메커니즘(134)에 힘을 전달하여 기기(130)를 구동하는 다양한 구동 및 다른 메커니즘을 포함하고 있다.

도 1의 실시예가 이해를 위해 암(110)에만 부착된 기기(130)를 도시하고 있지만, 기기는 암(110, 111, 112, 113)의 각각에 어느 것에 부착될 수 있다. 기기(130)는 엔드 이펙터를 갖는 수술 기기일 수 있거나 원격 수술 부위의 정보(예를 들어, 시각화, 전기 생리 활동, 압력, 유량, 및/또는 다른 감지된 데이터)를 제공하도록 수술 절차 동안 사용된 내시경 영상 기기 또는 다른 감지 기기일 수 있다. 도 1의 예에서, 엔드 이펙터 또는 영상 기기를 갖는 수술 기기는 암(110, 111, 112, 113)중 하나에 부착되어 사용될 수 있다. 그러나, 여기에 기술된 실시예는 도 1의 실시예에 제한되지 않고 다양한 다른 원격조정 수술 시스템 구성이 여기에 기술된 실시예에 함께 사용될 수 있다.

캐뉼라는 다양한 타입의 수술 절차에 유용한 다양한 상이한 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 캐뉼라는 다른 파라미터중에, 다양한 길이, 직경, 재료, 곡률, 및 이들이 사용되는 기기 타입이 기초하는 구성을 가질 수 있다. 그 결과, 특히 변할 수 있는 캐뉼라의 다양한 파라미터의 가능한 조합을 생각할 때 많은 상이한 캐뉼라 구성이 가능하다. 이러한 관점에서, 상이한 캐뉼라 타입을 자동 식별할 수 있는 시스템을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 예를 들어, 캐뉼라가 환자측 카트의 암에 설치될 때와 같이, 상이한 캐뉼라 타입을 자동 식별할 수 있는 원격조정 수술 시스템을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 캐뉼라의 식별 장치가 내구성을 갖고 세척 작업을 포함하여 반복된 사용을 견딜 수 있다면 바람직할 것이다.

도 2에 캐뉼라(300)의 실시예의 측면도가 도시되어 있다. 캐뉼라(300)는 부착부(310), 캐뉼라(300)의 근접단부(304)를 형성하는 보울부(302), 및 보울부(302)로부터 캐뉼라(300)의 말단부(308)로 뻗은 튜브(306)를 포함할 수 있다. 본 발명에서 보울부는 보울부가 투브부에 연결되는 단부(예를 들어, 말단부(308)쪽)에서 보다 더 작은 개구로 이어지는 일단부(예를 들어, 근접 단부(304))에서 넓은 개구를 갖는 깔때기 구성을 갖고 있다. 도 2의 방향에 대해 근접 방향과 말단 방향이 표시되어 있다. 도 2의 실시예에 도시된 바와 같이, 튜브(306)는 길이 L을 가질 수 있고 말단부(308)는 직경 D를 가질 수 있고, 이들 각각은 당업자에게 친숙한 바와 같이, 캐뉼라(300)의 바람직한 적용에 따라 다를 수 있다. 또한, 도 2의 실시예에 도시된 바와 같이, 튜브(306)는 직선이지만, 여기에 기술된 캐뉼라 실시예는 직선 튜브에 제한되지 않는다. 예를 들어, 캐뉼라(400)는 도 3의 실시예에 도시된 바와 같이, 부착부(410), 보울부(402), 및 곡선 튜브(404)(예를 들어, 튜브는 그 길이의 모두 또는 일부를 따라 곡선 장축을 갖는다)를 포함하고 있다.

캐뉼라(300)는 환자의 신체의 개구를 통해 수술 부위에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 캐뉼라의 말단부(308)는 예를 들어, 절개, 자연 구멍, 또는 포트와 같은 개구를 통해 수술 부위에 삽입될 수 있다. 도 1의 실시예의 기기(160)와 같은 수술 기기가 캐뉼라(300)를 통해 수술 부위에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 기기는 캐뉼라의 근접단부(304)로 삽입되어 캐뉼라(300)의 보울부(302), 튜브(306), 및 말단부(308)를 통해 수술 부위로 뻗을 수 있다.

실시예에 따라, 캐뉼라(300)는 도 1의 실시예의 환자측 카트(100)의 암(110, 111, 112, 113)의 액세사리 마운트(124)와 같은 액세사리 마운트에 캐뉼라를 환자측 카트에 연결하기 위해 부착될 수 있다. 예를 들어, 캐뉼라(300)는 캐뉼라(300)를 암의 액세사리 마운트에 연결하기 위해 부착부(310)를 포함하고 있다. 부착부(310)는 예를 들어, 실시예에 따라, 암의 액세사리 마운트에 삽입되어 유지되도록 구성된 돌기이다. 도 2의 실시예에 도시된 바와 같이, 부착부(310)는 캐뉼라(300)의 보울부(302)의 일부이거나 결합되어 있다.

도 4에 캐뉼라(500) 및 환자측 카트의 암(520)의 일부가 분리된 상태로 도시되어 있다. 암(520)은 예를 들어, 도 1의 실시예의 환자측 카트(100)의 암(110, 111, 112, 113)중 하나이다. 캐뉼라(500)는 여기의 다양한 실시예에 따라 구성될 수 있고, 예를 들어, 부착부(510), 근접단부(504)를 형성하는 보울부(502), 및 보울부(502)로부터 말단부(508)로 뻗은 튜브부(506)를 포함할 수 있다. 캐뉼라(500)는 도 1의 실시예의 액세사리 마운트(124)와 같은, 암(520)의 액세사리 마운트(522)에 부착부(510)를 삽입함으로써 암(520)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 부착부(510)는 튜브부(506)에 결합되고, 튜브부(506)를 통한 의료 기구의 제거 가능한 삽입을 허용하는 위치에 캐뉼라를 장착하기 위해 악세서리 마운트(522)의 리셉터클 내로 삽입될 수 있다. 일 실시예에서, 암(520)의 악세서리 마운트(522)는 캐뉼라(500)의 마운트 상태에서 캐뉼라(500)의 부착부(510)를 수용하도록 구성된 리셉터클을 포함한다. 일 실시예에서, 리셉터클은 비원형 단면을 갖는다. 일 실시예에서, 리셉터클은 캐뉼라(500)를 통한 의료 기구의 삽입 방향에 대체로 직교하는 방향으로의 부착부(510)의 삽입을 통해 부착부(510)를 수용하도록 구성된다. 일 실시예에서, 의료 기구는 제1 방향을 따라 튜브 부분을 통해 제거 가능하게 삽입되고 부착부는 제1 방향과 평행하지 않은 방향에서 리셉터클 내로 삽입될 수 있다.

실시예에 따라, 암(520)의 액세사리 마운트(522)는 살균 어댑터(530)를 포함한다. 살균 어댑터(530)는 캐뉼라(500)의 부착부(510)는 캐뉼라(500)의 암(520)으로의 부착을 위해 삽입될 수 있는 홈(532)을 포함할 수 있다. 살균 어댑터(530)는 살균 영역과 비살균 영역 사이에 경계를 제공할 수 있다. 예를 들어, 살균 어댑터(530)는 캐뉼라(500)와 암(520) 사이에 위치되어서, 수술 절차 동안 살균 영역에 적어도 일부가 위치된 캐뉼라(500)와, 수술 절차 동안 비살균 영역에 있을 수 있는 암(520) 사이의 장벽을 유지한다. 실시예에 따라, 수술 드레이프(534)(그 일부가 도 4에 점선으로 파선으로 개략적으로 표시되어 있다)가 캐뉼라(500)의 적어도 일부가 위치된 살균측(536)과 암(520)이 위치된 비살균측(538) 사이에 장벽을 형성하도록 살균 어댑터(530)에 연결되어 있다.

상술된 바와 같이, 캐뉼라의 구성의 다양한 파라미터는 캐뉼라의 파라미터의 다양한 가능한 조합을 허용하도록 변할 수 있다. 따라서, 캐뉼라가 수술 시스템에 연결될 때와 같이, 캐뉼라가 수술 시스템에 의해 자동 식별될 수 있도록 캐뉼라가 식별 장치를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 식별 장치는 캐뉼라의 구성에 대한 정보를 포함하여 기계 판독기 정보를 자동으로 얻을 수 있다. 예를 들어, 식별 정보는 캐뉼라의 길이, 직경, 재료, 캐뉼라 튜브가 직선 또는 곡선인지 여부, 캐뉼라가 엔드 이펙터를 갖는 수술 기구를 위한 것인지 또는 영상 기기를 위한 것인지 여부, 및/또는 다른 파라미터에 대한 정보를 포함할 수 있다. 도 5에서, 도 4의 실시예의 캐뉼라(500)의 사시도가 도시되어 있다. 실시예에 따라, 캐뉼라(500)는 캐뉼라(500)의 부착부(510)에 식별 장치를 포함하고 있다. 예를 들어, 식별 장치는 부착부(510)의 말단부(512)에 위치되어 있지만, 본 발명에 따른 실시예는 말단부(512)에 위치된 식별 장치에 제한되지 않는다.

실시예에 따라, 캐뉼라의 식별 장치는 수술 시스템의 판독기와 상호작용한다. 예를 들어, 캐뉼라의 부착부가 수술 시스템의 암에 부착될 때, 암 안에 위치된 판독기는 부착부 내의 식별 장치와 상호작용하고 식별 장치로부터 캐뉼라에 대한 식별 정보를 자동으로 얻는다. 따라서, 캐뉼라(500)의 부착부가 수술 어댑터(530)등을 통해 도 4의 실시예에서 암(520)에 부착될 때, 암 내에 위치된 판독기는 부착부(510)에 위치된 식별 장치로부터 캐뉼라(500)에 대한 식별 정보를 획득할 수 있다.

도 6는 환자측 카트의 암(620)에 부착된 부착부(610)의 일부 단면도를 도시하고 있다. 캐뉼라(500)의 부착부(510) 및 암(520)과 같은 부착부(610) 및 암(620)이 도 4의 실시예에 따라 배치될 수 있다. 따라서, 살균 어댑터가 도 6의 실시예에서 단순성을 위해 도시되어 있지 않지만, 하술되는 식별 장치와 판독기의 동작 원리를 변경하지 않고, 도 4의 실시예의 살균 어댑터(530) 및 드레이프(534)에 대해 상술된 바와 같이, 살균 어댑터가 부착부(610)와 암(620) 사이에 위치될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 부착부(610)는 캐뉼라에 대한 식별 정보를 제공하기 위해 식별 장치(614)를 포함할 수 있다. 암(620)은 식별 장치(614)로부터 식별 정보를 수신하기 위해 판독기(622)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 판독기(622)는 캐뉼라의 마운트 위치에서 부착부(610)의 외부면을 향하는 리셉터클의 내부면에 위치된다. 실시예에 따라, 판독기(622)는 식별 장치(614)로부터 식별 정보를 수신하는 센서(624)를 포함한다. 판독기(622)가 예를 들어, 식별 장치(614)에 대한 단일 센서(624)와 같은 단일 센서를 포함할 수 있지만, 여기에 기술된 실시예는 판독기에 대한 단일 센서에 제한되지 않는다. 오히려, 판독기(622)는 실시예에 따라, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 또는 그 이상의 센서(524)를 포함하고 있다. 예를 들어, 판독기(622)는 하술되는 바와 같이, 복수의 센서를 어레이로 포함하고 있다. 판독기(622)는 캐뉼라로부터 얻어진 식별 정보를 포함하는 신호를 전송하는 것과 같이, 판독기(622)로부터 수술 시스템으로 전송하기 위해 하나 이상의 전송선(626)을 더 포함할 수 있다.

실시예에 따라 식별 장치는 다양한 방식으로 기계에 의해 자동 판독되는 방식과 같이, 식별 정보를 제공할 수 있다. 실시예에 따라, 식별 장치는 판독기에의해 감지되는 자석을 포함하는데, 판독기에 의해 감지되는 자극은 식별 정보로서 기능한다. 예를 들어, 자석은 파석의 사전결정된 자극이 판독기에 대향하도록 캐뉼라에 위치될 수 있다. 실시예에 따라, 희망의 극성(즉, N극 또는 S극)을 갖는 자석의 단부는 판독기 쪽으로 향하도록 캐뉼라에 위축될 수 있다. 도 7의 실시예에 도시된 바와 같이, 캐뉼라(700)는 식별 장치(714)와 같은 자석을 포함하고 있다. 도 7에서, 자석(714)은 부착부(710)가 환자측 카트의 암에 연결될 때, 도 6의 실시예의 판독기(622)와 같은 판독기에 자석(714)의 사전결정된 극이 향하도록 부착부(710)의 표면(716)으로부터 돌출되어 있다. 단일 자석(714)이 도 7의 실시예에서 표면(716)으로부터 돌출하는 것으로 도시되어 있지만, 식별 장치는 표면(716)으로부터 돌출하는 복수의 자석(714)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 캐뉼라(1600)는 도 16의 실시예에서 도시된 바와 같이, 하나 이상의 자석을 위한 복수의 자석 위치(1614)를 포함하는 어레이(1612)를 갖는 부착부(1610)를 포함할 수 있다. 표면(716)으로부터 돌출하도록 식별 장치(174)를 위치지정함으로써, 예를 들어, 17-4 타입의 스테인레스강과 같은 자기 금속으로 캐뉼라(700)가 만들어질 때와 같은, 식별 장치(714)와 캐뉼라(700) 사이의 간섭을 줄일 수 있다. 실시예에 따라, 식별 장치(714)의 대략 절반이 캐뉼라(700) 내에 매립되고 식별 장치(714)의 대략 절반이 표면(716)으로부터 돌출하도록 식별 장치(714)가 위치지정된다. 그러나, 식별 장치의 자석의 다른 위치 역시 본 발명의 범위 내에 있다.

도 7의 실시예에서, 식별 장치(714)가 노출되어 있다. 그러나, 여기에 기술된 실시예는 노출된 식별 장치에 제한되지 않고 노출되지 않은 식별 장치를 대신 포함할 수 있다. 예를 들어, 식별 장치(614)는 도 6의 실시예에 도시된 바와 같이, 커버부(612)등에 의해 덮혀 있다. 식별 장치(614)가 자석일 때, 커버부(612)는 금속으로 만들어질 수 있다. 실시예에 따라, 커버부(612)는 예를 들어, 오스테나이트 스테인레스강과 같은 비자석 재료로 만들어져 있다. 커버부(612)는 예를 들어, 용접, 납땜, 부착제, 또는 당업자에게 익숙한 결합 방법을 통해 부착부(610)에 결합될 수 있다. 실시예에 따라, 커버부(612)는 부착부(610)에 실링되도록(예를 들어, 액밀 실을 갖도록) 부착부(610)에 결합된다.

식별 장치에 사용된 자석의 타입은 다양한 파라미터에 따라 선택될 수 있다. 실시예에 따라, 자석의 어레이 및 각각의 자석을 검출하도록 구성된 판독기를 포함하는 판독기를 포함하는 캐뉼라에서, 자석은 자석의 검출의 목적으로 구성되고 위치된 특정 판독기에 의해 검출되기에 충분하지만, 상이한 자석을 검출할 목적으로 구성되고 위치된 다른 판독기에 의해 검출될 정도로는 강하지 않은 자장 강도를 갖도록 선택될 수 있다. 따라서, 여기에 기술된 다양한 실시예의 자석은 예를 들어, 17 가우스 내지 약 19 가우스의 자장 강도를 가질 수 있다. 실시예에 따라, 자석은 반복된 살균 공정을 포함하는, 캐뉼라에서의 반복된 사용을 견디도록 선택될 수 있다. 살균 공정은 자석의 퀴리 온도 조차 초과할 수 있는 상승된 온도에 자석이 처할 수 있는 고압살균을 포함할 수 있다. 이러한 관점에서, 자석은 사라륨-코발트 합금, 네오디뮴 합금, 또는 당업자에게 친숙한 영구 자석 재료로 만들어진 영구 자석일 수 있다. 영구 자석의 예는 뉴욕주 프린스톤의 McMaster-Carr에 의해 판매되는 사마륨-코발트 그레이드 1-5 자석이다.

상술된 바와 같이, 자석은 이러한 자석을 운반하는 캐뉼라에 대한 식별 정보를 제공(즉, 인코딩)하는 식별 장치로서 사용될 수 있다. (예를 들어, 캐뉼라 길이, 직경, 재료, 캐뉼라가 직선 또는 곡선인지 여부, 캐뉼라가 엔드 이펙터를 갖는 수술 기기를 위한 것이지 또는 영상 기기를 위한 것인지 여부, 및 다른 파라미터와 같은) 특정 캐뉼라 타입을 유일하게 식별하는데 사용되는 식별 정보에 포함될 수 있는 다양한 파라미터에 상응하는 희망의 수의 조합의 변수를 제공하기 위해, 복수의 자석이 여기에 기술된 실시예의 식별 장치에 사용될 수 있다. 예를 들어, 식별 장치는 판독기에 의해 검출된 자석의 어레이를 포함할 수 있다. 따라서, 식별 장치로서 사용된 자석의 자극이 식별 정보의 아이템을 나타내도록(인코딩하도록) 선택적으로 사전결정될 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 어레이 내의 특정 자석의 위치 역시 이러한 어레이 내의 자석의 위치가 역시 정보의 아이템을 나타내도록(인코딩하도록) 선택적으로 사전결정될 수 있다. 자석의 어레이가 제공될 때, 판독기는 자석이 어레이의 특정 위치에 존재하는지 여부뿐만 아니라 이러한 자석의 극성이 무엇인지도 결정하도록 구성될 수 있다. 따라서, 자석의 어레이의 특정 위치에서의 자석의 존재 또는 부재 및 이러한 자석의 극성은 판독기에 의해 검출되는 방식으로 식별 정보를 나타내는 상이한 파라미터를 인코딩하기 위해 상관될 수 있다. 이러한 방식으로, 하나 이상의 자석의 사전결정된 파라미터는 캐뉼라에 대한 식별 정보를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 이러한 어레이 내의 존재, 위치, 및 극성의 많은 조합이 상이한 타입의 캐뉼라에 대한 다수의 세트의 고유의 식별 정보를 제공하기 위해 획득될 수 있다.

실시예에 따라, 주어진 자석 위치에서의 자석의 존재 또는 부재 및 주어진 자석 위치에서의 자석의 극성은 캐뉼라의 고유의 식별 정보(예를 들어, 캐뉼라 재료, 캐뉼라 길이등)를 인코딩하기 위해 사용될 수 있는데, 자석의 존재 또는 부재 및 자석의 극성은 식별 정보의 파라미터에 대한 상이한 값을 나타낸다. 다른 실시예에 따라, 식별 장치의 다양한 자석 위치에서의 자석의 존재 또는 부재 및 자석 극성에 대한 다양한 값은 특정 캐뉼라에 상응하는 상이한 캐뉼라에 대한 다양한 고유의 식별자를 제공(인코딩)하기 위해 별할 수 있다. 예를 들어, (예를 들어, 캐뉼라가 금속 또는 플라스틱으로 만들어졌는지 여부를 나타내도록 특정 위치에서의 존재 또는 부재를 변경하는) 캐뉼라 식별 정보의 특정 파라미터를 특정 자석 위치에 할당하는 대신에, 식별 장치의 다양한 자석 위치에서의 자석 존재 또는 부재 및 극성에 대한 다양한 값이 특정 타입의 캐뉼라에 상응하는 고유의 일련 번호와 유사한 고유의 식별자를 제공(인코딩)하기 위해 변경될 수 있다. 예를 들어, 다양한 자석 위치에서의 자석의 (제공될 때) 존재/부재 및 극성의 제1 고유의 조합이 제1 캐뉼라 타입에 상응하는 고유의 식별자를 인코딩하고, 다양한 자석 위치에서의 자석의 (제공될 때) 존재/부재 및 극성의 제2 고유의 조합이 제2 캐뉼라 타입에 상응하는 고유의 식별자를 인코딩하며, 나머지도 마찬가지다.

여기에 기술된 실시예의 식별 장치에 사용된 자석의 어레이는 다양한 수의 자석을 가질 수 있다. 도 8에서, 4개의 자석 위치(810-813)의 어레이(800)의 실시예는 예를 들어, 도 6 및 도 7의 식별 장치(614, 714)와 같은 식별 장치에 대해 도시되어 있다. 어레이(800)가 자석 위치(810-813)를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 어레이(800)는 예를 들어, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 또는 그 이상의 자석 위치와 같은 다른 수의 자석 위치를 포함할 수 있다. 자석 위치(810-813)는 자석이 어레이(800)에 위치된 위치를 나타낸다. 도 8의 실시예에서, 어레이(800)는 각각의 자석 위치(810-813)에 위치된 총 4개의 자석(820-823)을 포함하고 있다. 어레이(800)는 도 6에 대해 상술된 바와 같이, 식별 정보를 전달하도록 판독기에 의해 자석(810-813)이 검출되도록, 캐뉼라의 부착부에서와 같은, 캐뉼라에 위치되어 있다.

실시예에 따라, 각각의 자석 위치(810-813)는 식별 정보의 일부를 제공하는 특정 파라미터를 나타낸다. 또한, 특정 자석 위치에서의 자석의 존재 또는 부재는 캐뉼라에 대한 식별 정보를 제공하는 특정 파라미터를 나타낼 수 있다. 자석(820-823)이 각각의 자석 위치(810-813)에 있는, 총 4개의 자석(820-823)이 도 8의 실시예의 어레이(800)에 도시되어 있지만, 여기에 기술된 실시예는 이러한 실시예에 제한되지 않는다. 예를 들어, 다양한 수의 자석이 식별 정보의 파라미터를 나타내기 위해 특정 자석 위치에서의 자석의 존재 또는 부재를 사용하기 위해 자석 위치의 수(n)를 포함하는 어레이에 위치될 수 있다. 예를 들어, (n), (n-1 ), (n-2), (n-3), (n-4), (n-5) 등의 자석의 전체 수가 사용될 수 있다. 실시예에 따라, 자석 위치의 어레이는 적어도 하나의 자석을 포함한다.

또한, (자석이 존재할 때) 각각의 자석 위치에서의 자석의 극성은 식별 정보의 파라미터를 나타내기 위해 사전결정될 수 있다. 예를 들어, 자석 위치(810-813)에 각각 위치된 자석(820-823)은 각각 판독기에 의해 검출되는 N극 또는 S극을 갖도록 사전결정된다. 실시예에 따라, 판독기가 특정 자석 위치에 대한 N극 또는 S극의 존재를 검출할 때, 판독기는 또한 이로 인해 특정 자석 위치에서의 자석의 존재를 검출한다.

어레이의 특정 자석 위치에서의 자석의 존재 또는 부재 및 자석의 극성을 변경함으로써, 다수의 조합의 선택 파라미터가 생성되어 캐뉼라의 전체 식별 정보를 제공할 수 있다. 하나의 자석 위치는 예를 들어, 정확한 수의 자석이 검출되었는지 여부를 판독기를 포함하는 수술 시스템이 판정할 수 있도록 얼마나 많은 자석이 자석의 어레이 존재하는지를 나타내는데 사용될 수 있다. 다른 예에 따라, 자석 존재/부재 및 극성의 다양한 조합이 상이한 캐뉼라 타입에 대한 시리얼 넘버에 유사한 고유의 식별자를 제공하는데 사용된다. 예를 들어, 도 8의 실시예의 배치에서, 4개의 자석 위치(810-813) 및 3개의 자석 상태(예를 들어, N극을 갖는 자석의 존재, S극을 갖는 자석의 존재, 또는 자석의 부재)를 고려할 때 81개의 가능한 고유의 조합이 존재한다. 이러한 가능한 고유의 조합의 수는 희망의 설계에 따라 수정될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 자석이 캐뉼라의 존재를 결정하는데 검출될 수 있도록 존재하는 자석을 항상 갖는 것이 바람직할 수 있다. 이것은 제로 자석 존재의 조합이 제거되었기 때문에 가능한 수의 조합에서 하나가 감소된다.

비제한의 예로서, 다음은 도 8의 자석이 어떻게 고유의 캐뉼라 타입을 식별하기 위해 시리얼 넘버와 유사하게 사용될 수 있는지에 대한 가능성을 설명한다. 실시예에서, 자석(821)이 자석 위치(811)에 존재하고 S극 자계를 갖고 아무런 자석이 자석 위치(810, 812, 또는 813)중 어느에도 위치되지 않을 때, 이러한 어레이는 표준 1회용 캐뉼라에 상응하도록 할당된다. 1회용 캐뉼라는 예를 들어, 플라스틱, 또는 당업자에게 친숙한 1회용 캐뉼라 재료로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 도 5의 캐뉼라(500)의 보울부(502), 튜브부(506), 및 부착부(510)는 각각 플라스틱 재료로 만들어져 있다. 실시예에 따라, 플라스틱으로 만들어진 캐뉼라는 위치(811)에서의 단일 자석(예를 들어, S극 자계를 갖는 자석)과 같은, 플라스틱 캐뉼라로서 캐뉼라를 식별하기 위해 단일 자석을 포함할 수 있다. 자석은 예를 들어, 캐뉼라의 플라스틱 재료로 자석을 오버몰딩하는 방법, 자석 위로의 커버의 히트 스태킹, 접착, 장착, 또는 당업자에게 친숙한 다른 장착 방법을 통해 플라스틱 캐뉼라에 장착될 수 있다.

다른 예에서, 자석(820)이 자석 위치(810)에 존재하고 S극 자계를 갖고, 자석(821)은 자석 위치(811)에 존재하고 S극 자계를 갖고 있고, 아무런 자석도 자석 위치(813)에 존재하지 않을 때, 이러한 어레이가 표준 영구사용가능한 캐뉼라에 상응하도록 할당될 수 있다. 다른 예에서, 자석(820)이 자석 위치(810)에 존재하고 S극 자계를 갖고, 자석(821)이 자석 위치(811)에 존재하고 N극 자계를 갖고, 자석(822)이 자석 위치(812)에 존재하고 S극 자계를 갖고, 아무런 자석이 자석 위치(813)에 존재하지 않을 때, 이러한 어레이는 긴 튜브를 갖는 영구사용가능한 캐뉼라에 상응하도록 할당된다. 다른 예에서, 자석(820)이 자석 위치(810)에 존재하고 S극 자계를 갖고, 아무런 자석이 자석 위치에 존재하지 않고, 자석(822)이 자석 위치(812)에 존재하고 S극 자계를 갖고, 자석(823)이 자석 위치(813)에 존재하고 S극 자계를 가질 때, 이러한 어레이는 표준 영구 캐뉼라에 상응하도록 할당된다.

상기 예는 추가 예가 아래의 표 1에 제공되어 있는데, 이러한 자석 장소는 도 8의 실시예의 자석 장소(810-813)에 상응한다. 표 1은 각각의 자석에서 자석의 존재/부재 및 극성을 검출하는 센서를 포함하는 판독기의 실시예로부터의 센서 신호의 예를 포함하고 있다. 따라서, 표 1의 "N"은 N극을 가진 자석의 존재를 나타내고 표 1의 "S"는 S극을 갖는 자석의 존재를 나타낸다. "--"는 자석이 존재하지 않는다는 것을 나타낸다.

자석 위치 810	자석 위치 811	자석 위치 812	자석 위치 813	상응하는 캐뉼라
__	S	__	__	표준 1회용 캐뉼라
__	__	N	__	긴 1회용 캐뉼라
S	S	S	__	표준 영구 캐뉼라
S	N	S	__	긴 영구 캐뉼라
S	S		S	카메라 캐뉼라

어레이의 자석의 구성은 간섭을 최소화하거나 제거하도록 선택될 수 있다. 실시예에 따라, 도 8의 페이지는 도 6 및 도 7의 실시예의 표면(616, 716)을 나타내고, 자석(820-823)의 단부는 도 8의 Z축등을 따라 도 8의 페이지의 밖으로 뻗도록 구성되어 있다. 캐뉼라의 표면으로부터 자석(820-823)의 단부가 뻗음으로써, 예를 들어, 캐뉼라의 재료에 의해 유발된 간섭과 같은, 자석(820-823)의 자계와의 간섭을 줄일 수 있다. 자석(810-813) 사이의 간섭을 최소화하거나 제거하기 위해, 각각의 X축 Y축을 따른 거리(814, 816)는 캐뉼라의 제조와 같은 기간 동안 제어될 수 있다. 예를 들어, 아무런 자석이 자석 위치(810)에 위치되지 않고 자석(821, 822)이 자석 위치(811, 812)에 각각 위치되어 있는 실시예에서, 위치(811)에서의 자석(821)은 위치(810)로부터 X축을 따라 거리(814) 만큼 이격되어 있고 위치(812)에서의 자석(822)은 위치(810)로부터 Y축을 따라 거리(816) 만큼 이격되어 자석(821, 822)의 자계로 인해 위치(810)에서의 자석의 거짓 포지티브 검출을 최소화할 수 있다. 실시예에 따라, 거리(814, 816)은 예를 들어, 자석 위치의 각각의 중심 사이의 거리이다. 거리(814)는 실시예에 따라, 예를 들어, 약 0.310 내지 약 0.330 인치의 범위에 있고 거리(816)는 예를 들어, 약 0.370 내지 약 0.390 인치의 범위에 있다.

도 9에는 판독기(900)의 실시예가 대략 도시되어 있다. 판독기(900)는 식별 장치로부터 식별 정보를 얻기 위해, 수술 시스템을 위한 도 6의 실시예의 판독기(622)와 같은, 여기에 실시예에서 사용될 수 있다. 판독기(900)는 판독기가 식별 정보를 얻기 위해 식별 정보의 구성요소를 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 식별 장치가 도 8의 실시예의 위치(810-813)에 위치된 자석(820-823)과 같은, 식별 정보를 갖는 구성요소의 어레이를 포함한다면, 판독기(900)는 이러한 구성요소를 검출하고 이러한 구성요소로부터 식별 정보를 얻도록 구성된다.

판독기(900)는 식별 장치의 구성요소를 검출하는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 도 6의 실시예에 대해 상술된 바와 같이, 판독기(900)는 여기에 설명된 실시예에 기술된 센서의 기능을 제공하는 단일 센서를 포함하고 있다. 다른 실시예에서, 판독기(900)는 여기에 설명된 실시예에 기술된 감지 기능을 제공하는 복수의 센서를 포함하고 있다. 예를 들어, 판독기(900)는 식별 장치의 각각의 구성요소를 검출하도록 각각 구성된 복수의 센서를 포함하고 있다.

실시예에 따라, 판독기(900)는 자석(820-023)을 검출하도록 각각 구성된 센서 그룹(910-913)을 포함하여, 도 8의 실시예의 식별 장치의 위치(810-813)에 위치된 자석(820-823)을 검출하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 식별 장치(800)를 포함하는 캐뉼라가 수술 시스템의 알에 연결될 때, 도 4 및 도 6의 실시예에 대해 상술된 바와 같이, 자석(820-823)은 판독기(900)의 센서 그룹(910-913)과 반대로 거의 정렬되어 위치되어 있어 센서 그룹(910-913)은 자석(820-823)을 각각 검출하고 위치(810-813)에서의 이러한 자석의 부재를 포함하는 식별 정보를 자석(820-823)으로부터 별개로 얻는다. 따라서, 판독기(900)는 도 8의 실시예의 식별 장치(800)의 4개의 자석 위치(810-813)에 상응하는 4개의 센서 그룹(910-913)을 포함할 수 있다. 그러나, 여기에 기술된 실시예의 판독기는 4개의 센서 그룹에 제한되지 않고 자석의 수와 같은, 식별 장치의 구성요소의 수에 따른 센서 그룹의 다른 수를 포함할 수 있다. 예를 들어, 판독기는 2, 3, 5, 6, 7, 8, 또는 그 이상의 센서 그룹을 포함한다. 실시예에 따라, 도 9의 실시예의 센서 그룹 사이의 X축을 따른 거리(914) 및 Y축을 따른 거리(916)는 도 8의 실시예의 거리 814 및 816에 각각 상응한다.

판독기는 판독기의 각각의 센서 그룹에서 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 여기에 기술된 다양한 살시예의 센서 그룹이 단일 센서(여기에 기술된 다양한 센서 기능을 달성하는 단일 센서)를 포함할 수 있지만, 각각의 센서 그룹은 대신 복수의 센서를 포함할 수 있다. 도 9의 실시예에 도시된 바와 같이, 각각의 센서 그룹(910-913)은 4개의 센서(920-923)를 포함할 수 있지만, 여기에 기술된 실시예는 4개의 센서를 각각 갖는 센서 그룹을 포함하는 판독기에 제한되지 않는다. 대신에 각각의 센서 그룹은 예를 들어, 1, 2, 3, 4 또는 그 이상의 센서를 포함할 수 있다. 도 10에서, 4개의 센서(1010-1040)를 포함하는 센서 그룹(1000)의 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 센서 그룹(1000) 및 센서(1010-1040)는 예를 들어, 도 9의 실시예의 각각의 센서 그룹(910-913)에서 사용된다.

다양한 타입의 식별 정보가 식별 장치의 구성요소로부터 얻어질 수 있기 때문에, 센서 그룹은 상이한 타입의 식별 정보를 얻기 위해 다양한 기능을 실행하도록 복수의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 8의 실시예에서, 자석 위치(810-813)에서의 자석(820-823)의 존재 또는 부재는 식별 정보의 하나의 파라미터로서 기능할 수도 있고 위치(810-813)에 존재하는 자석(820-823)의 선택적으로 사전결정된 극성은 판독자에 의해 취득되는 식별 정보의 다른 파라미터로서 기능할 수 있다.

이에 따라, 센서 그룹의 센서는 자석 위치에 자석 존재하는 여부를 검출하도록 구성될 수 있고 센서 그룹의 다른 센서는 존재하는 자석의 극성을 검출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 10의 실시예의 센서(1010)는 자석이 자석 위치에 존재하는지를 검출하도록 구성된 존재 센서이다. 센서(1010)가 고장난 경우에, 센서(1040)는 또한 실시예에 따라, 자석의 존재를 검출하도록 센서 그룹(1000)의 기능을 위한 여분을 제공하기 위해 자석의 존재를 검출하도록 구성된 존재 센서이다. 자석의 극성을 검출하기 위해, 실시예에 따라, 센서(1020)는 N극 자계를 검출하도록 구성될 수 있고, 센서(1030)는 S극 자계를 검출하도록 구성될 수 있거나, 그 반대일 수 있다. 센서 그룹(1000)의 센서(1010, 1020, 1030, 1040)가 특정 기능을 갖는 것으로 상술되었지만, 센서(1010, 1020, 1030, 1040)는 상이한 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 센서(1010, 1040)는 극성 센서이고 센서(1020, 1030)는 존재 센서이다.

자석을 검출하도록 판독기에서 사용될 수 있는 센서의 하나의 타입은 당업자에게 친숙한 홀 효과 디바이스이다. 홀 효과 디바이스는 예를 들어, 자석의 존재 뿐만 아니라 자계의 극성도 검출하도록 구성될 수 있는 홀 효과 센서일 수 있다. 홀 효과 센서는 예를 들어, 자계의 존재에 의해 굴절되는 반도체(또는 도체)를 통해 흐르는 전하 캐리어(즉, 전자 및 정공)를 포함할 수 있는데, 이러한 굴절에 의해 전위차가 검출될 수 있다. 다양한 실시예가 홀 효과 센서를 사용하는 것으로 여기에 기술되어 있지만, 이러한 실시예는 예를 들어, 자석의 존재를 단순히 검출하도록 구성된 리드(reed) 센서 또는 홀 효과 스위치, 및 당업자에게 친숙한 다른 센서와 같은 다른 홀 효과 디바이스 및 자석 센서를 사용할 수 있다.

실시예에 따라, 도 9 및 도 10의 실시예의 센서(1010, 1020, 1030, 1040) 및 센서(920-923)등을 위한, 판독기에서 사용되는 홀 효과 디바이스는 자석이 센서에 근접할 때 디폴트 고전압 상태 및 저전압 상태를 가질 수 있다. 도 11에, 홀 효과 디바이스의 출력 전압(1100의 축에 의해 표시되어 있다) 및 자속 밀도(1110의 축에 의해 표시되어 있다)의 실시예가 개략적으로 도시되어 있다.

도 11에서, 자석에 홀 효과 디바이스가 존재하지 않을 때, 자속 밀도(1110)는 0이고 홀 효과 디바이스는 1120의 디폴트 전압(즉, "고"전압 상태)을 갖는다. S극을 갖는 자석이 홀 효과 디바이스에 근접하게 될 때, S극 자극에 대한 최소 동작점(1130)에 도달될 때까지 자속 밀도(1110)가 경로(1150)를 따라 증가함에 따라 출력 전압은 높은 상태로 남게 된다. 최소 동작점(1130)에 일단 도달되면, 홀 효과 디바이스는 상태를 전압(1122)(즉, "저"전압 상태)로 전환할 수 있다. 도 11에서, S극 자계는 우측의 자속과 연관되어 있고, N극은 좌측의 자속과 연관되어 있는데, 여기에서 자속은 각각의 극성에 대한 0 자속의 좌우측으로 증가한다. 센서에 근접하게 되는 N극에 대해서 유사한 프로세스가 일어나는데, 경로(1162)등을 따라, 센서가 전압(112)로 전환되는, 자속이 N극에 대한 최소 동작점(1140)과 최대 동작즘(1142) 사이에서 자속이 떨어질 때까지 자속(1110)이 경로(1160)를 따라 증가함에 따라 전압 레벨이 하이로 남게 된다. 도 11의 실시예가 경로(1152)를 따른 최소 동작점(1130)에서 그리고 경로(1162)를 따른 최소 동작점(1140)에서 전압(1122)으로 전환되는 홀 효과 디바이스를 도시하고 있지만, 홀 효과 디바이스는 각각의 최소와 최대 동작점(1130, 1132 및 1140, 1142) 사이에서 규정된 자속 해제 밴드의 임의의 자속 값에서 전압(112)으로 전환될 수 있다.

홀 효과 디바이스와 자극 사이의 거리가 증가함에 따라, 자속(1110)이 S극 자계에 대한 경로(1154)를 따라 또는 N극 자계를 위한 경로(1164)를 따라 0 자속 쪽으로와 같이, 홀 효과 디바이스의 근접부로부터 자극을 제거함으로써 자속(1110)이 증가한다. 일단 자속(1110)이 S극 자계를 위한 최대 해제점(1136)과 최소 해제점(1134) 사이 또는 N극 자계를 위한 최대 해제점(1146)과 최소 해제점(1144) 사이와 같은 해제점 밴드에 있는 값으로 감소되면, 홀 효과 디바이스는 자계가 존재하지 않는다는 것을 나타내는 디폴트 전압(1120)("고"전압 상태)으로 복귀한다. 도 11의 실시예가 경로(1156)를 따른 최소 해제점(1134)과 경로(1166)를 따른 최소 해제점(1166)에서 전압(1120)으로 전환하는 홀 효과 센서를 도시하고 있지만, 홀 효과 디바이스는 각각의 최소와 최소 해제점(1134, 1136 및 1144, 1146) 사이에서 규정된 자속 해제 밴드의 임의의 자속 값에서 전압(1120)으로 전환될 수 있다.

상이한 타입의 센서는 하술되는 상이한 해제점 값, 동작점 값, 및/또는 전압값을 나타낼 수 있고 그렇지 않으면 도 11의 실시예에 대해 설명되는 일반적인 방식으로 동작될 것이지만, 도 11의 실시예는 도 10의 실시예의 센서(1010, 1040)와 같은 자석 존재 센서, 및 도 1의 실시예의 센서(1020, 1030)와 같은 자극 센서에 적용될 수 있다. 예를 들어, 홀 효과 디바이스가 전압(1122)을 가질 때, 홀 효과 디바이스는 센서가 도 10의 실시예의 센서(1010, 1040)중 하나일 때와 같이 자석의 존재를 나타낸다. 도 10의 실시예의 장치(1020, 1030)와 같은 홀 효과 디바이스가 (예를 들어, 홀 효과 센서를 사용하는 것과 같이) 자극을 검출하도록 구성될 때, 전압(1122)은 감지되는 자극의 극성을 나타내는데 사용될 수 있다.

실시예에 따라, 도 10의 실시예의 센서(1010, 1040)와 같은, 자석의 존재를 검출하는데 사용되는 홀 효과 디바이스는 N극 자극 또는 S극 자극의 존재를 검출하는 옴니폴라 센서이다. 따라서, 옴니폴라 존재 센서는 S극 또는 N극이 센서에 근접하게 될 때 경로(1150 또는 1160)를 따를 수 있다. 이와 대조적으로, 자극의 극성을 검출하는 센서는 실시예에 따라 자극의 하나의 타입만을 검출하도록 구성된 유니폴라 센서일 수 있다. 도 10의 실시예에 대해 상술된 바와 같이, 센서(1020)는 N극 자석이 센서(1020)에 근접하게 될 때, N극 자계(S극 자계가 아니다)를 검출하여 경로(1160)를 따르도록 구성될 수 있고, S극 자석이 센서(1030)에 근접하게 될 때 센서(1030)는 S극 자계(N극 자계가 아니다)를 검출하고 경로(1150)를 따르도록 구성될 수 있다. 유니폴라 센서는 검출하도록 지정되지 않는 자극을 갖는 자계에 응답하지 않을 것이다.

센서에 대한 해제점 값이 센서에 의해 검출되는 자석으로부터 나오지 않는 자계로부터의 간섭을 최소화하거나 차단하도록 선택될 수 있다. 실시예에 따라, 존재 센서는 자극 센서에 대한 최소 해제점(1134, 1144) 보다 높은 값을 갖는 최소 해제점(1134, 1144)을 갖고 있다. 이러한 방식으로, 자극 센서에 의한 자계의 검출이 본질적으로 자석의 존재를 나타낼 수도 있지만, 존재 센서는 식별 장치의 어레이의 다른 자석과 같이, 존재 센서에 근접한 자석 이외의 소스로부터의 자계에 덜 민감하다. 자극 센서가 존재 센서보다 낮은 해제점 값을 가질 수 있기 때문에, 판독기로부터의 신호를 수신하는 제어기는 실시예에 따라, 존재 센서(또는 도 10의 실시예의 센서(1010, 1040)등과 같이, 여분의 존재 센서가 사용되는 경우의 모든 존재 센서) 역시 자계의 검출을 나타내지 않으면 자극 센서로부터의 검출 신호를 무시하도록 구성될 수 있다. 따라서, 존재 센서는 자극센서에 의해 검출된 자석의 존재를 확인하는데 사용될 수 있는데, 자극 센서에 의한 센서의 검출은 동일한 어레이의 적어도 하나의 존재 센서가 자석을 검출하지 않으면 무시된다. 실시예에 따라, 여기에 설명된 실시예의 자극 센서는 예를 들어, 약 7 가우스 내지 약 9 가우스의 범위의 최소 해제점(1134, 1144)에 대한 값을 갖고 있다. 여기에 설명된 실시예의 존재 센서는 예를 들어, 약 11 가우스 내지 약 13 가우스의 범위의 최소 해제점(1134, 1144)에 대한 값을 갖고 있다.

실시예에 따라, 여기에 설명된 실시예의 존재 센서 및 극성 센서는 예를 들어, 약 50 가우스 내지 약 60 가우스의 범위의 최대 동작점(1132, 1142)을 갖고 있지만, 이러한 존재 센서 및 극성 센서는 동작점(1130, 1132, 1140, 1142)에 대한 상이한 값을 가질 수 있다. 존재 센서의 예는 Piano, Texas의 Diodes® Inc.의 모델 AH 1892 from 이다. 유니폴라 센서의 예는 일본 교토의 Rohm Co.의 모델 BU52002GUL 및 BU52003GUL이다.

센서로부터의 검출 신호는 도 6의 실시예의 전송선(626)등을 통해 제어기에 전송될 수 있고, 수술 시스템의 제어기와 같은 제어기에 의해 해석될 수 있다. 이러한 수술 시스템은 무슨 식별 정보가 취득되었는지를 결정하도록 판독기의 다양한 센서로부터 신호를 해석한 후에 무슨 타입의 캐뉼라가 이러한 식별 정보에 의해 나나타나는지를 식별할 수 있다. 이러한 센서로부터의 신호는 또한 센서에 대한 에러에 대해 분석될 수 있다. 실시예에 따라, 판독기의 센서로부터의 신호 역시 센서가 거짓 신호를 제공하는지 또는 센서가 고장인지를 결정하기 위해 분석된다. 예를 들어, 판독기는 하나의 존재 센서가 고장인 경우에 다른 존재 센서가 식별 장치의 구성요소를 검출하도록 판독기의 존재 검출 용량에 여유를 제공하기 위해 복수의 존재 센서를 포함하고 있다. 또한, 유니폴라 극성 센서가 N극 또는 S극 자계를 검출하는데 사용되는 경우에 제어기는 양측 유니폴라 센서가 자계의 존재를 나타낼 때 유니폴라 극성 센서가 고장인지를 판정할 수 있다. 반대로, 판독기의 존재 센서가 자석의 존재를 나타내지만 아무런 자극 센서도 자석으로부터의 자계의 극성을 나타내지 않는 경우에, 이것은 유니폴라 극성 센서의 적어도 하나가 고장인 것을 나타낸다.

다음의 표는 4개의 센서를 포함하는 판독기의 실시예로부터의 센서 신호의 예를 제공하는데, 도 10의 실시예의 장치(1010, 1040)와 같이 2개의 센서가 옴니폴라 홀 효가 존재 장치(표 2의 "P/A")이고, 하나의 센서는 도 10의 실시예의 장치(1020)와 같이, N극 자계를 검출하는 유니폴라 홀 효과 자극 센서(표 2의 "N")이고, 하나의 센서는 도 10의 실시예의 장치(1020)와 같이, S극 자계를 검출하는 유니폴라 홀 효과 센서(표 2의 "S")이다. "1"의 값은 검출이 없는 것을 나타내는 디폴트인 하이 상태(예를 들어, 도 11의 전압 1120)이고, "0"의 값은 검출 상태인 로우 상태(예를 들어, 도 11의 전압 1122)를 나타낸다. "X"는 "1" 또는 "0"의 값이 제공될 수도 있지만 어느 값도 결과의 출력에 영향에 주지 않는 것을 나타낸다.

P/A	P/A	N극 센서	S극 센서	결과
1	1	X	X	아무런 자석도 존재하지 않는다
0	0	1	0	S극의 자석 존재
0	0	0	1	N극의 자석 존재
1	0	X	X	에러: 불량 존재 센서
0	1	X	X	에러: 불량 존재 센서
0	0	1	1	에러: 불량 극성 센서
0	0	0	0	에러: 불량 극성 센서

실시예에 따라, 예를 들어, 캐뉼라의 아이덴티티를 사용자에게 표시함으로써 피드백이 사용자에게 제공된다. 실시예에 따라, 제어기는 수술 절차에 대한 특정 식별 정보를 갖는 캐뉼라를 예측하도록 프로그램되어 있고, 센서 신호로부터 결정된 식별 정보가 프로그램된 식별 정보와 일치하지 않으면, 불일치 식별 정보를 사용자에게 통지하기 위해 시각 및/또는 청각 피드백등을 통해 사용자에게 피드백을 제공할 수 있다. 실시예에 따라, 수술 시스템은 결정된 식별 정보가 프로그램된 식별 정보에 일치하지 않을 때 암 및 환자측 카트의 암에 연결된 기기를 포함하는, 환자측 카트의 사용을 차단한다.

예를 들어, (예를 들어, 전기수술 기기가 캐뉼라에 의해 사용될 때와 같이) 캐뉼라가 금속으로 만들어진 것을 확인하는 것, 캐뉼라가 특정 기기와 함께 사용되는 캐뉼라의 타입에 일치하는지를 확인하는 것, 캐뉼라의 길이를 수술 시스템에 알리는 것(예를 들어, 캐뉼라 튜브 길이를 수술 시스템에 알리는 것), 캐뉼라가 안전 특징부로서 존재하는지(예를 들어, 환자측 안정 특징부 및 환자측 카트를 고정 특징부)를 수술 시스템에 알리는 것을 포함하는 캐뉼라에 대한 식별 정보의 다른 사용이 여기에 기술된 다양한 실시예에 의해 포함되어 있다.

도 8 내지 도 10의 실시예가 (도 9의 센서(920-923) 및 도 10의 센서(1010, 1020, 1030, 1040)와 같은) 4개의 센서를 각각 포함하는 센서 그룹을 포함하는 판독기에 대해 설명되어 있지만, 판독기의 센서 그룹은 다른 수의 센서를 포함할 수 있다. 도 12 내지 도 14에서, 위에서 설명된 실시예의 판독기와 함께 사용될 수 있는 다양한 센서 그룹(1200, 1300, 1400)이 도시되어 있다.

도 12에 3개의 센서(1210, 1220, 1230)를 포함하는 센서 그룹(1200)의 실시예가 도시되어 있다. 실시예에 따라, 도 11의 실시예를 참조하여 상술된 바와 같이, 센서(1210, 1220, 1230)의 2개는 유니폴라 극성 센서이고 센서(1210, 1220, 1230)중 하나는 옴니폴라 존재 센서이다. 다른 실시예에 따라, 센서(1210, 1220, 1230)중 2개는 존재 감지 여분을 제공하는 옴니폴라 존재 센서이고, 센서(1210, 1220, 1230)중 하나는 N극 및 S극 자계 모두를 검출하는 듀얼 출력 유니폴라 극성 센서이다. 실시예에 따라, 듀얼 출력 유니폴라 극성 센서가 그 듀얼 출력으로 인해 N극 및 S극 자계 모두를 검출할 수 있지만, 듀얼 출력 유니폴라 극성 센서에 대한 최소 해제점(1134, 1144)은 유니폴라 극성 센서에 대한 최소 해제점(1134, 1144) 보다 낮은 값을 가져, 듀얼 출력 유니폴라 극성 센서가 듀얼 출력을 갖지 않는 유니폴라 극성 센서 보다 표류 자계에 더 민감하게 된다. 듀얼 출력 유니폴라 센서의 예는 Worcester, MA의 Allegro® Microsystems, Inc.의 모델 A1 171이다.

도 13에서, 2개의 센서(1310, 1320)를 포함하는 센서 그룹(1300)의 실시예가 도시되어 있다. 센서(1310, 1320)중 하나가 도 11의 실시예를 참조하여 상술된 바와 같이 옴니폴라 존재 센서일 수 있고, 센서(1310, 1320)의 다른 센서는 도 13의 실시예를 참조하여 상술된 바와 같이, N극 자계 및 S극 자계 모두를 검출할 수 있는 듀얼 출력 유니폴라 극성 센서일 수 있다. 도 14에서, 듀얼 출력 유니폴라 극성 센서인 단일 센서(1410)를 포함하는 센서 그룹(1400)의 실시예가 도시되어 있다. 단일 센서(1410)가 존재 센서로부터의 임의의 확증 없이, N극 또는 S극 극성 자계의 검출을 자석의 존재를 나타내는 것으로 해석함으로써 사용될 수 있다.

식별 및 판독기 실시예가 자석 및 자석을 검출하는 센서의 사용에 대해 상술되었지만, 다른 타입의 식별 장치 및 센서가 여기에 기술된 실시예와 함께 사용될 수 있다. 실시예에 따라, 식별 장치는 판독기에 의해 검출되는 식별 정보를 나타내는 사전결정된 방향을 갖는 자석을 포함하고 있다. 도 15에 도 6 및 도 7의 실시예의 캐뉼라 표면(616 또는 716)일 수 있는 표면(1520)으로부터 돌출하는 자석(1510)의 실시예가 도시되어 있다. 자석(1510)은 자석(1510)의 자계가 사전결정된 방향을 따라 향하도록 선택된 배향된 원통형 자석일 수 있다. 실시예에 따라, 자석(1510)은 사전결정된 기준 방향(1514)에 대해 배향된 방향(1512)을 따라 자석의 단부(1516)에서의 자극의 자계가 향하도록 배향되어 있다. 판독기는 방향(1514, 1516) 사이에서 각도를 검출하는 센서를 포함할 수 있는데, 여기에서, 식별 각도는 식별 정보를 판독기에 전달한다. 예를 들어, 센서는 식별 장치의 자석의 자계 방향을 검출한다. 실시예에 따라, 센서는 예를 들어, 자계 방향을 위한 각도(1518)를 검출할 수 있다. 이러한 자계 방향 센서는 예를 들어, 특정 방향을 따라 자계의 강도를 검출하도록 하나 이상의 선형 홀 효과 디바이스를 포함하는 자석 로터리 센서일 수 있는데, 이러한 강도는 자계 검출 센서에 대한 자극의 각도를 결정하기 위해 분석된다. 실시예에 따라, 자계 방향 센서는 다른 자석 및/또는 다른 근방의 자성 재료의 자계등으로 인해, 자계 방향에서의 일탈을 보정하기 위해 맵핑 센서 각도 값을 사용한다.

여기에 기술된 실시예와 함께 사용될 수 있는 다른 타입의 식별 장치는 무선 주파수 식별(RFID) 장치이다. 실시예에 따라, RFID 장치는 캐뉼라 안에 위치된 장치를 포함하는데, 이러한 장치는 판독기에 의해 취득되는 전자 저장된 식별 정보를 포함한다. 판독기는 예를 들어, 캐뉼라 내의 장치를 활성화시켜, 판독기에 의해 검출되는 식별 정보를 방출하는 전자기파를 방출할 수 있다.

여기의 실시예가 캐뉼라를 식별하기 위해 설명되었지만, 실시예는 캐뉼라 이외의 다른 물체의 식별에 사용될 수 있다. 예를 들어, 여기에 기술된 실시예는 다른 수술 장치 및, 예를 들어, 비수술 장치를 사용하는 상응하는 시스템에 일치될 수 있는 장치와 같은 비수술 장치를 식별하는데 사용된다.

여기에 기술된 실시예의 판독기가 예를 들어, 환자측 카트의 매니퓰레이터와 같은 수술 시스템의 일부인 것으로 기술될 수 있지만, 여기에 기술된 실시예의 판독기는 또한 수동 장치로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 판독기는 수술 시스템의 사용 없이 다양한 캐뉼라를 신속히 식별하기 위해 사용자에 의해 사용되는 휴대형 장치일 수 있다.

수술 시스템용 캐뉼라에 식별 장치를 제공함으로써, 특정 캐뉼라의 다양한 고유의 특징을 포함하여, 캐뉼라가 정확하게 식별된다. 이러한 식별 장치는 캐뉼라에 전자 부품을 사용하지 않고 캐뉼라를 식별하여 식별 장치의 복잡도 및 비용이 낮아진다. 또한, 이러한 식별 장치는 내구성을 가져 캐뉼라가 고압살균등을 통해 세척될 때도 캐뉼라의 수명 동안 사용될 수 있다.

추가 수정 및 대안의 실시예는 본 발명으로부터 당업자에게 이해될 것이다. 예를 들어, 시스템 및 방법은 동작의 이해를 위해 도면 및 상세한 설명으로부터 생략된 추가 구성요소 또는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 설명은 단지 당업자에게 본 발명을 실시하는 일반적인 방식을 설명하기 위한 것이다. 여기에 도시되고 설명된 다양한 실시예는 예로서 여겨져야 한다는 것을 이해해야 한다. 여기의 발명을 이해한 후에 당업자에게 가능한 바와 같이, 요소 및 재료, 이러한 요소 및 재료의 배치는 여기에 도시되고 설명된 것에 대해 대체될 수 있고, 파트 및 프로세스는 반전될 수 있고, 본 발명의 특정 특징은 독립적으로 사용될 수 있다. 본 발명 및 다음의 청구범위의 정신 및 범위로부터 벗어남 없이 여기에 기술된 요소의 변화가 가능하다.

여기에 제시된 특정 예 및 실시예, 구조, 치수, 재료 및 방법에 대한 비제한의 수정이 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이 가능하다.

본 발명에 따른 다른 실시예가 여기에 개시된 본 발명의 사양 및 실시로부터 당업자에게 명백할 것이다. 이러한 사양 및 예는 단지 예시된 것이고 범위는 청구범위에 의해 한정된다.

Claims

원격조정 의료 시스템이며,
의료 기구에 작동식으로 결합하도록 구성된 인터페이스를 포함하는 매니퓰레이터 암;
매니퓰레이터 암에 장착되고, 캐뉼라를 통한 의료 기구의 제거 가능한 삽입을 허용하기 위한 위치에서 매니퓰레이터 암에 캐뉼라를 제거 가능하게 장착하도록 구성된 캐뉼라 마운트로서,
캐뉼라의 마운트 상태에서 캐뉼라 부착부를 수용하도록 구성된 리셉터클 및
캐뉼라의 마운트 상태에서 캐뉼라의 부착부에 대해 자계 감지 근처에 있도록 위치되는 판독기를 포함하는, 캐뉼라 마운트; 및
판독기로부터 출력 신호를 수신하고 출력 신호에 기초하여 캐뉼라에 대한 식별 정보를 결정하도록 구성된 제어기를 포함하는, 원격조정 의료 시스템.
제1항에 있어서,
판독기는 캐뉼라의 마운트 상태에서 캐뉼라의 부착부의 복수의 사전결정된 위치에 대해 자계 감지 근처에 있도록 위치되는 복수의 자계 센서를 포함하고, 상기 복수의 센서는 상기 복수의 사전결정된 위치의 각각의 사전결정된 위치로부터 감지된 정보에 기초하여 상기 출력 신호를 상기 제어기에 송신하도록 구성된, 원격조정 의료 시스템.
제2항에 있어서,
복수의 센서의 각각의 센서는 복수의 사전결정된 위치에 대응하는 사전결정된 위치에서 자석의 존재, 자석의 방향, 또는 자석의 존재 및 자석의 방향 중 하나를 감지하도록 구성된, 원격조정 의료 시스템.
제2항에 있어서,
복수의 센서는 평면 어레이로 배열되는, 원격조정 의료 시스템.
제2항에 있어서,
복수의 센서는 복수의 센서 그룹을 포함하고, 복수의 센서 그룹의 각각의 센서 그룹은 캐뉼라의 마운트 상태에서 복수의 사전결정된 위치의 동일한 사전결정된 위치에 대해 자계 감지 근처에 있도록 위치되는 복수의 센서의 2개의 센서를 포함하는, 원격조정 의료 시스템.
제5항에 있어서,
복수의 센서 그룹은 평면 어레이로 배열되는, 원격조정 의료 시스템.
제5항에 있어서,
복수의 센서 그룹의 각각의 센서 그룹은 자석 존재 센서 및 자계 극성 센서를 포함하는, 원격조정 의료 시스템.
제1항에 있어서,
판독기는 캐뉼라의 마운트 위치에서 부착부의 외부면을 향하는 리셉터클의 내부면에 위치되는, 원격조정 의료 시스템.
제8항에 있어서,
캐뉼라의 마운트 상태에서 리셉터클의 내부면은 근위로 향하고 부착부의 외부면은 원위로 향하는, 원격조정 의료 시스템.
제1항에 있어서,
리셉터클은 비원형 단면을 갖는, 원격조정 의료 시스템.
제1항에 있어서,
리셉터클은 캐뉼라를 통한 의료 기구의 제2 삽입 방향에 직교하는 제1 방향으로의 부착부의 삽입을 통해 부착부를 수용하도록 구성된, 원격조정 의료 시스템.
의료 기구의 삽입을 위한 캐뉼라이며,
튜브 부분; 및
튜브 부분에 결합되고, 튜브 부분을 통한 의료 기구의 제거 가능한 삽입을 허용하는 위치에 캐뉼라를 장착하기 위해 캐뉼라 마운트의 리셉터클 내로 삽입 가능한 부착부를 포함하고,
부착부는 캐뉼라의 식별 정보를 인코딩하도록 배열된 하나 이상의 자석을 포함하는, 캐뉼라.
제12항에 있어서,
의료 기구는 제1 방향을 따라 튜브 부분을 통해 제거 가능하게 삽입되고,
부착부는 제1 방향과 평행하지 않은 제2 방향에서 리셉터클 내로 삽입될 수 있는, 캐뉼라.
제12항에 있어서,
튜브 부분에 결합된 보울부를 포함하고, 부착부는 보울부의 측면으로부터 반경방향으로 돌출하는, 캐뉼라.
제12항에 있어서,
튜브 부분은 부착부로부터 원위 방향을 따라 연장되고,
하나 이상의 자석은 원위 방향으로 향하는 부착부의 면에 위치되는, 캐뉼라.
제12항에 있어서,
부착부는 홈 부분을 포함하고,
하나 이상의 자석은 홈 부분에 위치되며,
비자석 커버부는 홈 부분을 적어도 부분적으로 덮는, 캐뉼라.
제12항에 있어서,
하나 이상의 자석은 부착부의 표면으로부터 적어도 부분적으로 돌출되는, 캐뉼라.
제12항에 있어서,
부착부는 식별 정보의 일부를 각각 나타내는 복수의 사전결정된 위치를 포함하고,
복수의 사전결정된 위치들의 각각의 사전결정된 위치에 대해, 각각의 사전결정된 위치에서의 하나 이상의 자석들 중 하나의 부재는 제1 값을 나타내고, 각각의 사전결정된 위치에서의 자석들 중 하나의 존재는 제2 값을 나타내는, 캐뉼라.
제12항에 있어서,
부착부는 식별 정보의 일부를 각각 나타내는 복수의 사전결정된 위치를 포함하고,
복수의 사전결정된 위치들의 각각의 사전결정된 위치에 대하여, 개별 사전결정된 위치에서의 하나 이상의 자석들 중 하나의 부재는 제1 값을 나타내고, 개별 사전결정된 위치에서 제1 방향을 갖는 하나 이상의 자석들 중 하나의 존재는 제2 값을 나타내며, 개별 사전결정된 위치에서 제2 방향을 갖는 하나 이상의 자석들 중 하나의 존재는 제3 값을 나타내는, 캐뉼라.
제12항에 있어서,
캐뉼라의 식별 정보는 캐뉼라의 파라미터들을 나타내는 정보를 포함하고,
부착부는 복수의 사전결정된 위치를 포함하며, 복수의 사전결정된 위치의 각각의 사전결정된 위치는 적어도 개별 사전결정된 위치에서 자석들 중 하나의 존재 또는 부재에 의해 캐뉼라의 파라미터들 중 하나를 나타내는, 캐뉼라.
제12항에 있어서,
캐뉼라의 식별 정보는 일련의 문자를 포함하는 식별자를 포함하고,
부착부는 복수의 사전결정된 위치들을 포함하며, 복수의 사전결정된 위치들의 각각의 사전결정된 위치는 적어도 개별 사전결정된 위치에서 자석들 중 하나의 존재 또는 부재에 의해 식별자의 문자들 중 하나를 나타내는, 캐뉼라.
원격조정 의료 시스템에서 사용하기 위한 캐뉼라를 제조하는 방법이며:
튜브 부분; 및 튜브 부분에 결합되고, 튜브 부분을 통한 의료 기구의 제거 가능한 삽입을 허용하는 위치에 캐뉼라를 장착하기 위해 원격조정 의료 시스템의 캐뉼라 마운트의 리셉터클 내로 삽입 가능한 부착부를 포함하는 캐뉼라 본체를 제공하는 단계; 및
부착부에 하나 이상의 자석을 배열함으로써 캐뉼라의 식별 정보를 인코딩하는 단계를 포함하는, 방법.
제22항에 있어서,
캐뉼라의 식별 정보를 인코딩하는 단계는 부착부의 복수의 사전결정된 위치에 하나 이상의 자석을 배열하는 단계를 포함하고,
복수의 사전결정된 위치들의 각각의 사전결정된 위치는 개별 사전결정된 위치에서의 자석의 존재 또는 자석의 부재에 의해 적어도 부분적으로 식별 정보의 일부를 나타내는, 방법.
제23항에 있어서,
캐뉼라의 식별 정보를 인코딩하는 단계는
제1 사전결정된 위치에서 자석을 생략함으로써 복수의 사전결정된 위치 중 제1 사전결정된 위치에서 제1 값을 인코딩하는 단계;
제2 사전결정된 위치에서 하나 이상의 자석 중 하나에 제1 방향을 제공함으로써 복수의 사전결정된 위치 중 제2 사전결정된 위치에서 제2 값을 인코딩하는 단계; 및
제3 사전결정된 위치에서 하나 이상의 자석 중 하나에 제2 방향을 제공함으로써 복수의 사전결정된 위치 중 제3 사전결정된 위치에서 제3 값을 인코딩하는 단계를 포함하는, 방법.
제23항에 있어서,
복수의 사전결정된 위치의 각각의 사전결정된 위치는 캐뉼라 마운트에 장착된 캐뉼라의 위치에서 원격조정 의료 시스템의 개별적으로 대응하는 센서에 대해 감지 근처 내에 있도록 위치되는, 방법.
수술 시스템의 캐뉼라를 식별하는 시스템이며, 시스템은:
매니퓰레이터 암에 장착된 수술 기구의 이동을 조작하도록 구성된 매니퓰레이터 암으로서, 캐뉼라 마운트 구조물을 포함하는 매니퓰레이터 암;
캐뉼라 마운트 구조물의 캐뉼라의 부착부의 마운트 위치에서 캐뉼라의 부착부 상에 어레이로 배열된 복수의 위치 각각에 대해 자계 감지 근처에 있도록 위치되는 판독기; 및
판독기와 통신하는 제어기를 포함하고, 제어기는
복수의 위치 중 개별 위치 각각에 대해 판독기로부터 감지된 정보를 수신하고, 감지된 정보는 개별 위치에 존재하는 자석과 연관된 자기 극성 또는 개별 위치에 자석이 존재하지 않는다는 표시를 포함하며,
판독기로부터 수신된 감지된 정보에 기초하여 캐뉼라에 대한 식별 정보를 결정하도록 구성된, 시스템.
제26항에 있어서,
판독기는 복수의 센서를 포함하고, 복수의 센서의 각각은 복수의 위치 중 개별 위치에서 자계를 감지하도록 위치되는, 시스템.