特表 2023-544367 クラウド分析パッケージ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-10-23

(54)【発明の名称】クラウド分析パッケージ

(51)【国際特許分類】

   G16H 40/20 20180101AFI20231016BHJP

   A61B 34/20 20160101ALI20231016BHJP

【ＦＩ】

G16H40/20

A61B34/20

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023520167

(86)(22)【出願日】2021-09-29

(85)【翻訳文提出日】2023-05-25

(86)【国際出願番号】 IB2021058895

(87)【国際公開番号】W WO2022070062

(87)【国際公開日】2022-04-07

(31)【優先権主張番号】17/062,526

(32)【優先日】2020-10-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

(71)【出願人】

【識別番号】506157570

【氏名又は名称】シラグ・ゲーエムベーハー・インターナショナル

【氏名又は名称原語表記】Ｃｉｌａｇ ＧＭＢＨ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ

(74)【代理人】

【識別番号】100088605

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 公延

(74)【代理人】

【識別番号】100130384

【弁理士】

【氏名又は名称】大島 孝文

(72)【発明者】

【氏名】シェルトン・ザ・フォース・フレデリック・イー

(72)【発明者】

【氏名】ハリス・ジェイソン・エル

(72)【発明者】

【氏名】アダムス・シェーン・アール

(72)【発明者】

【氏名】ベンデリー・マイケル・ジェイ

(72)【発明者】

【氏名】フィービッグ・ケビン・エム

【テーマコード（参考）】

5L099

【Ｆターム（参考）】

5L099AA01

(57)【要約】

本明細書の実施例は、クラウドコンピューティングシステム、外科用ハブ、及び外科用器具を備え得る、外科用システムについて記載する。クラウドコンピューティングシステムは、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成され得る。外科用ハブは、クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定でき、受信機を介して複数の外科用デバイスから集約データを受信でき、受信した集約データに基づいて１つ以上の外科用ハブ制御アルゴリズムを更新でき、かつ、クラウドコンピューティングシステムとの通信を継続して追加の更新を受信でき、このとき追加の更新は、クラウドコンピューティングシステムによって判定される更新された集約データに関連する。外科用器具は、クラウドコンピューティングシステム及び外科用ハブとの通信が利用可能であるか否かを判定でき、受信機を介してクラウドコンピューティングシステム又は外科用ハブから複数の外科用デバイスに関する集約データを受信できる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外科用ハブであって、
前記外科用ハブと、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成されているクラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、
プロセッサと、を備え、前記プロセッサが、
前記クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定し、
前記クラウドコンピューティングシステムから、前記受信機を介して、複数の外科用デバイスからの集約データを受信し、
受信した前記集約データに基づいて、１つ以上の制御アルゴリズムを更新し、かつ、
前記クラウドコンピューティングシステムから更新を受信するように構成されており、前記更新は、更新された集約データに関連する、外科用ハブ。

【請求項2】

外科用ハブが、前記集約データを使用して、転帰、使用、及び製品における傾向を判定するように構成されている、請求項１に記載の外科用ハブ。

【請求項3】

前記集約データが、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び製品構成の使用に関連する、請求項１又は２に記載の外科用ハブ。

【請求項4】

前記集約データが、コンパイルされた使用工程及び処置計画に関連する、請求項１～３のいずれか一項に記載の外科用ハブ。

【請求項5】

前記外科用ハブが、教育及びプロセス改善システムのために前記集約データを使用するように構成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の外科用ハブ。

【請求項6】

前記プロセッサが、前記クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能でない場合、デフォルト動作モードで動作するように構成されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の外科用ハブ。

【請求項7】

前記クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かの前記判定が、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び電力容量を含む、１つ以上のパラメータに従って判定される、請求項１～６のいずれか一項に記載の外科用ハブ。

【請求項8】

外科用器具であって、
前記外科用器具と、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成されているクラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、
プロセッサと、を備え、前記プロセッサが、
前記クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定し、
前記クラウドコンピューティングシステムから、前記受信機を介して、前記複数の外科用デバイスからの集約データを受信し、
受信した前記集約データに基づいて、１つ以上の制御アルゴリズムを更新し、かつ、
前記クラウドコンピューティングシステムから更新を受信するように構成されており、前記更新は、更新された集約データに関連する、外科用器具。

【請求項9】

前記集約データが、転帰、使用、及び製品における傾向を判定するために使用される、請求項８に記載の外科用器具。

【請求項10】

前記集約データが、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び製品構成の使用に関連する、請求項８又は９に記載の外科用器具。

【請求項11】

前記集約データが、コンパイルされた使用工程及び処置計画に関連する、請求項８～１０のいずれか一項に記載の外科用器具。

【請求項12】

前記集約データが、教育及びプロセス改善システムに使用可能である、請求項８～１１のいずれか一項に記載の外科用器具。

【請求項13】

前記プロセッサが、前記クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能でない場合、デフォルト動作モードで動作するように構成されている、請求項８～１２のいずれか一項に記載の外科用器具。

【請求項14】

前記クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かの前記判定が、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び電力容量を含む、１つ以上のパラメータによって判定される、請求項８～１３のいずれか一項に記載の外科用器具。

【請求項15】

外科用システムであって、
複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成されている、クラウドコンピューティングシステムと、
外科用ハブであって、
前記外科用ハブと、前記クラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、
プロセッサと、を備え、前記プロセッサが、
前記クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定し、
前記クラウドコンピューティングシステムから、前記受信機を介して、前記複数の外科用デバイスからの前記集約データを受信し、
受信した前記集約データに基づいて、１つ以上の外科用ハブ制御アルゴリズムを更新し、かつ、
前記クラウドコンピューティングシステムから更新を受信するように構成されており、前記更新は、更新された集約データに関連する、外科用ハブと、
外科用器具であって、
前記外科用器具と、前記クラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、
プロセッサと、を備え、前記プロセッサが、
前記クラウドコンピューティングシステム及び前記外科用ハブとの通信が利用可能であるか否かを判定し、
前記クラウドコンピューティングシステム又は前記外科用ハブから、前記外科用器具の前記受信機を介して、前記複数の外科用デバイスに関連する前記集約データを受信し、
受信した前記集約データに基づいて、１つ以上の外科用器具制御アルゴリズムを更新し、かつ、
前記クラウドコンピューティングシステム又は前記外科用ハブから更新を受信するように構成されており、前記更新は、更新された集約データに関連する、外科用器具と、を備える、外科用システム。

【請求項16】

前記集約データが、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び製品構成の使用のうち１つ以上に関連する、請求項１５に記載の外科用システム。

【請求項17】

前記集約データが、コンパイルされた使用工程及び処置計画に関連する、請求項１５又は１６に記載の外科用システム。

【請求項18】

前記外科用ハブが、前記集約データを使用して、転帰、使用、及び製品における傾向を判定するように構成されている、請求項１５～１７のいずれか一項に記載の外科用システム。

【請求項19】

前記外科用ハブが、教育及びプロセス改善システムにおいて前記集約データを使用するように構成されている、請求項１５～１８のいずれか一項に記載の外科用システム。

【請求項20】

前記クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かの前記判定が、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び電力容量を含む、１つ以上のパラメータによって判定される、請求項１５～１９のいずれか一項に記載の外科用システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願への相互参照）
本出願は、代理人整理番号ＥＮＤ９２８７ＵＳＮＰ１で「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ ＴＩＥＲＥＤ ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ ＭＯＤＥＳ ＩＮ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭ」と題された同時出願の出願に関連し、その内容は、参照することによって本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

手術システムは、臨床医（単数又は複数）が、例えば、モニタなどの１つ以上のディスプレイ上で、手術部位及び／又はその１つ以上の部分を見ることを可能にできる撮像システムを組み込んでいることが多い。ディスプレイ（単数又は複数）は、手術現場（surgical theater）に局所的であっても、かつ／又は、遠隔であってもよい。撮像システムは、手術部位見て、かつ臨床医が見ることができるディスプレイにビューを送信する、カメラを備えたスコープを含むことができる。スコープとしては、関節鏡、血管鏡、気管支鏡、胆道鏡、結腸鏡、膀胱鏡、食道胃十二指腸鏡、腸鏡、食道十二指腸鏡（胃カメラ）、内視鏡、喉頭鏡、鼻咽喉－腎盂鏡、Ｓ状結腸鏡、胸腔鏡、尿管鏡、及び外視鏡が挙げられるが、これらに限定されない。撮像システムは、臨床医（単数又は複数）を認識することができ、かつ／又は臨床医に伝達することができる情報によって制限される場合がある。例えば、三次元空間内の特定の隠れた構造、物理的輪郭、及び／又は寸法は、特定の撮像システムでは手術中に認識できないことがある。追加的に、特定の撮像システムは、手術中に特定の情報を臨床医（単数又は複数）に通信すること、及び／又は伝達することできない場合がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

本発明の様々な実施形態によれば、以下の実施例が提供される。
１．外科用ハブであって、
外科用ハブと、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成されているクラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、
プロセッサと、を備え、プロセッサが、
クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定し、
クラウドコンピューティングシステムから、受信機を介して、複数の外科用デバイスからの集約データを受信し、
受信した集約データに基づいて、１つ以上の制御アルゴリズムを更新し、かつ、
クラウドコンピューティングシステムから更新を受信するように構成されており、更新は、更新された集約データに関連する、外科用ハブ。
２．外科用ハブが、集約データを使用して、転帰、使用、及び製品における傾向を判定するように構成されている、実施例１に記載の外科用ハブ。
３．集約データが、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び製品構成の使用に関連する、実施例１に記載の外科用ハブ。
４．集約データが、コンパイルされた使用工程及び処置計画に関連する、実施例１に記載の外科用ハブ。
５．外科用ハブが、教育及びプロセス改善システムのために集約データを使用するように構成されている、実施例１に記載の外科用ハブ。
６．プロセッサが、クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能でない場合、デフォルト動作モードで動作するように構成されている、実施例１～５のいずれか１つに記載の外科用ハブ。
７．クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かの判定が、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び電力容量を含む、１つ以上のパラメータに従って判定される、実施例１～６のいずれか１つに記載の外科用ハブ。
８．外科用器具であって、
外科用器具と、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成されているクラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、
プロセッサと、を備え、プロセッサが、
クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定し、
クラウドコンピューティングシステムから、受信機を介して、複数の外科用デバイスからの集約データを受信し、
受信した集約データに基づいて、１つ以上の制御アルゴリズムを更新し、かつ、
クラウドコンピューティングシステムから更新を受信するように構成されており、更新は、更新された集約データに関連する、外科用器具。
９．集約データが、転帰、使用、及び製品における傾向を判定するために使用される、実施例８に記載の外科用器具。
１０．集約データが、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び製品構成の使用に関連する、実施例８に記載の外科用器具。
１１．集約データが、コンパイルされた使用工程及び処置計画に関連する、実施例８に記載の外科用器具。
１２．集約データが、教育及びプロセス改善システムのためである、実施例８に記載の外科用器具。
１３．プロセッサが、クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能でない場合、デフォルト動作モードで動作するように構成されている、実施例８～１２のいずれか１つに記載の外科用器具。
１４．クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かの判定が、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び電力容量を含む、１つ以上のパラメータによって判定される、実施例８～１３のいずれか１つに記載の外科用器具。
１５．外科用システムであって、
複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成されている、クラウドコンピューティングシステムと、
外科用ハブであって、
外科用ハブと、クラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、
プロセッサと、を備え、プロセッサが、
クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定し、
クラウドコンピューティングシステムから、受信機を介して、複数の外科用デバイスからの集約データを受信し、
受信した集約データに基づいて、１つ以上の外科用ハブ制御アルゴリズムを更新し、かつ、
クラウドコンピューティングシステムから更新を受信するように構成されており、更新は、更新された集約データに関連する、外科用ハブと、
外科用器具であって、
外科用ハブと、クラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、
プロセッサと、を備え、プロセッサが、
クラウドコンピューティングシステム及び外科用ハブとの通信が利用可能であるか否かを判定し、
クラウドコンピューティングシステム又は外科用ハブから、外科用器具の受信機を介して、複数の外科用デバイスに関連する集約データを受信し、
受信した集約データに基づいて、１つ以上の外科用器具制御アルゴリズムを更新し、かつ、
クラウドコンピューティングシステム又は外科用ハブから更新を受信するように構成されており、更新は、更新された集約データに関連する、外科用器具と、を備える、外科用システム。
１６．集約データが、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び製品構成の使用のうち１つ以上に関連する、実施例１５に記載の外科用システム。
１７．集約データが、コンパイルされた使用工程及び処置計画に関連する、実施例１５に記載の外科用システム。
１８．外科用ハブが、集約データを使用して、転帰、使用、及び製品における傾向を判定するように構成されている、実施例１５に記載の外科用システム。
１９．外科用ハブが、教育及びプロセス改善システムにおいて集約データを使用するように構成されている、実施例１５に記載の外科用システム。
２０．クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かの判定が、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び電力容量を含む、１つ以上のパラメータによって判定される、実施例１５～１９のいずれか１つに記載の外科用システム。

【0004】

少なくとも実施例１、８及び１８として、複数のレベル又は「階層」のデータ解析を有するシステムが提供される。クラウドコンピューティングシステムは、複数の外科用デバイスからのデータを集約するためのデータ集約機能を有する。クラウドコンピューティングシステムは更に、セットアップ及び他の使用のためにローカルハブ及び／又は接続されたデバイスに更新を供給する。上記の例として、更新は、直接又はローカルハブを介して外科用デバイスに提供されてもよい。上記の例として、クラウドコンピューティングシステムは解析能力を有する。クラウドコンピューティングシステムは、データを集約し、転帰、使用、及び製品における傾向を探す。クラウドコンピューティングシステムは、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置ビデオ、及び製品構成の使用を集約することができる。クラウドコンピューティングシステムは更に、代替製品の使用、使用工程、処置計画、トロカールの位置、及び手術室の設定を提案することができる。

【0005】

更新の範囲は、クラウドコンピューティングシステムから「プッシュ」によって提供され得る、ハブ及びその接続された機器の制御アルゴリズムの単なる更新から、デバイス及びＨＣＰとのより精巧な対話型通信及びデータ転送まで変化し得る。上記の例として、クラウドコンピューティングシステムは、複数のレベルの更新を選択的に提供し、それによって、システム能力、データ容量、又は電力容量などの動的要件に基づいて適切なレベルの更新を提供する。これは、制御された使用集約及びシステム更新を可能にし、ひいては、デバイスの更なる改善及び処置の成功に寄与する。

【0006】

本発明の更なる実施形態によれば、外科用ハブが提供され、外科用ハブは、外科用ハブとクラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成された送信機及び受信機と、プロセッサとを備える。プロセッサは、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成されているクラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定し、受信機を介して複数の外科用デバイスからの集約データを受信し、受信した集約データに基づいて、１つ以上の制御アルゴリズムを更新し、かつ、追加の更新を受信するためにクラウドコンピューティングシステムとの通信を継続するように構成されており、追加の更新は、クラウドコンピューティングシステムによって判定される更新された集約データに関連する。

【0007】

本発明の更なる実施形態によれば、外科用器具が提供され、外科用器具は、外科用ハブとクラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成された送信機及び受信機と、プロセッサとを備える。プロセッサは、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成されているクラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定し、受信機を介して複数の外科用デバイスからの集約データを受信し、受信した集約データに基づいて、１つ以上の制御アルゴリズムを更新し、かつ、追加の更新を受信するためにクラウドコンピューティングシステムとの通信を継続するように構成されており、追加の更新は、クラウドコンピューティングシステムによって判定される更新された集約データに関連する。

【0008】

本発明の更なる実施形態によれば、外科用システムが提供され、外科用システムは、クラウドコンピューティングシステムと、外科用ハブと、外科用器具とを備える。クラウドコンピューティングシステムは、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成されている。外科用ハブは、外科用ハブと、クラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、プロセッサとを備える。プロセッサは、クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定し、受信機を介して複数の外科用デバイスからの集約データを受信し、受信した集約データに基づいて、１つ以上の外科用ハブ制御アルゴリズムを更新し、かつ、追加の更新を受信するためにクラウドコンピューティングシステムとの通信を継続するように構成されており、追加の更新は、クラウドコンピューティングシステムによって判定される更新された集約データに関連する。外科用器具は、外科用器具と、クラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、プロセッサとを備える。プロセスは、クラウドコンピューティングシステム及び外科用ハブとの通信が利用可能であるか否かを判定し、クラウドコンピューティングシステム又は外科用ハブから、受信機を介して、複数の外科用デバイスに関連する集約データを受信し、受信した集約データに基づいて、１つ以上の外科用器具制御アルゴリズムを更新し、かつ、追加の更新を受信するためにクラウドコンピューティングシステム及び外科用ハブとの通信を継続するように構成されており、追加の更新は、クラウドコンピューティングシステムによって判定される更新された集約データに関連する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】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。

【図2】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。

【図3】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。

【図4】本開示の少なくとも１つの態様による、医療施設の１つ又は２つ以上の手術室、又は外科処置のための専門設備を備えた医療施設内の任意の部屋に位置しているモジュール式装置をクラウドに接続するように構成されたモジュール式通信ハブを備える外科用データネットワークを示す。

【図5】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を示す。

【図6】本開示の少なくとも１つの態様による、モジュール式制御タワーに連結された複数のモジュールを備える外科用ハブを示す。

【図7】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具又はツールの制御システムの論理図を示す。

【図8】本開示の少なくとも１つの態様による、様々な機能を実施するために起動され得る複数のモータを備える外科用器具又はツールを示す。

【図9】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。

【図10】本開示の少なくとも１つの態様による、外科処置における各工程で検出されたデータから外科用ハブが作成することができる例示的な外科処置及び推論のタイムラインを示す。

【図11】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。

【図12】本開示の少なくとも１つの態様による、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システムの機能アーキテクチャを示すブロック図である。

【図13】本開示の少なくとも１つの態様による、モジュール式デバイスの制御プログラム更新を適応生成するように構成されている、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を示す。

【図14】本開示の少なくとも１つの態様による、コントローラ及びモータを有するハンドルと、ハンドルに解放可能に連結されるアダプタと、アダプタに解放可能に連結される装填ユニットとを備える、外科用システムを示す。

【図15A】本開示の少なくとも１つの態様による、動作モードを決定し、決定されたモードで動作するための例示的なフローを示す。

【図15B】本開示の少なくとも１つの態様による、動作モードを変更するための例示的なフローを示す。

【図16】本開示の少なくとも１つの態様による、モジュール式デバイスの制御プログラムを更新するためのプロセスの論理フロー図を示す。

【図17】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用ハブを通してモジュール式デバイスに更新をプッシュする分析システムの図を示す。

【図18】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用ハブの制御プログラム更新を適応生成するように構成されている、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システムの図を示す。

【図19】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用ハブの制御プログラムを更新するためのプロセスの論理フロー図を示す。

【図20】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用ハブの制御プログラムのデータ解析アルゴリズムを更新するためのプロセスの論理フロー図を示す。

【図21】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具と、外科用ハブと、クラウドコンピューティングシステムとの間の通信のためのシステムを示す。

【図22】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用ハブの制御アルゴリズムを更新するためのプロセスの論理フロー図を示す。

【図23】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具のアルゴリズムを更新するためのプロセスの論理フロー図を示す。

【図24】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用システムを更新するためのプロセスの論理フロー図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本願の出願人は、同時に出願された以下の米国特許出願を所有しており、これらの各々の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
●米国特許出願第１５／９４０，６３６号（代理人整理番号ＥＮＤ８５０６ＵＳＮＰ）、表題「ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＰＲＯＧＲＡＭ ＵＰＤＡＴＥＳ ＦＯＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＤＥＶＩＣＥＳ」、２０１８年３月２９日出願、現在は米国特許出願公開第２０１９／０２０６００３号、及び、
●米国特許出願第１６／２０９，４９０号（代理人整理番号ＥＮＤ９０１７ＵＳＮＰ１）、表題「ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＦＡＣＩＬＩＴＹ ＤＡＴＡ ＣＯＬＬＥＣＴＩＯＮ ＡＮＤ ＩＮＴＥＲＰＲＥＴＡＴＩＯＮ」、２０１８年１２月４日出願、現在は米国特許出願公開第２０１９／０２０６５６４号。

【0011】

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）とを備え得る。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を備え得る。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外科用器具１１２とを備えてもよく、Ｍ、Ｎ、Ｏ及びＰは１以上の整数であり得る。

【0012】

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備え得る。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備え得る。視覚化システム１０８の様々な構成要素については、２０１８年１２月４日出願の「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ， ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ， ＳＴＯＲＡＧＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹ」と題する米国特許出願公開第２０１９－０２００８４４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，３８５号）において「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ」という見出しの下で説明されており、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0013】

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非滅菌ディスプレイ１０７、及び第２非滅菌ディスプレイ１０９を備え得る。ハブ１０６によって誘導される可視化システム１０８は、ディスプレイ１０７、１０９及び１１９を利用して、滅菌野の内側及び外側のオペレータへの情報フローを調整するように構成されている。例えば、ハブ１０６は、可視化システム１０８に、一次ディスプレイ１１９上に手術部位のライブ映像を維持しながら、撮像デバイス１２４によって記録される手術部位のスナップショットを非滅菌ディスプレイ１０７又は１０９に表示させることができる。非滅菌ディスプレイ１０７又は１０９上のスナップショットにより、例えば、非滅菌オペレータが、外科処置に関連する診断工程を実行することを可能にすることできる。

【0014】

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することができる。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。

【0015】

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することができる。例えば、その開示が参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年１２月４日出願の「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ， ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ， ＳＴＯＲＡＧＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹ」と題する米国特許出願公開第２０１９－０２００８４４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，３８５号）において。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と共に用いるのに好適な例示的な外科用器具については、例えば、２０１８年１２月４日出願の「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ， ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ， ＳＴＯＲＡＧＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹ」と題する米国特許出願公開第２０１９－０２００８４４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，３８５号）において「Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｈａｒｄｗａｒｅ」という見出しの下で説明されており、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0016】

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得る。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とを備え得る。外科医が外科医のコンソール１１８を通じ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じて、少なくとも１つの着脱可能に連結された手術具１１７を操作することができる。手術部位の画像は医療用撮像デバイス１２４によって取得され、この医療用撮像デバイスは、撮像デバイス１２４を配向するように患者側カート１２０によって操作することができる。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を通じて、外科医に表示することができる。

【0017】

他の種類のロボットシステムを、外科用システム１０２と共に使用するように容易に適合させることができる。本開示と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、２０１８年１２月４日出願の「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＲＯＢＯＴＩＣ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ， ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ， ＡＮＤ ＣＯＮＴＲＯＬ」と題する米国特許出願公開第２０１９－０２０１１３７（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，４０７号）に記載されており、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0018】

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、２０１８年１２月４日出願の「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＣＬＯＵＤ ＢＡＳＥＤ ＤＡＴＡ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ ＦＯＲ ＵＳＥ ＷＩＴＨ ＴＨＥ ＨＵＢ」と題する米国特許出願公開第２０１９－０２０６５６９（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，４０３号）に記載されており、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0019】

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備え得る。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）センサを挙げることができるが、これらに限定されない。

【0020】

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／又は手術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。

【0021】

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。

【0022】

不可視スペクトル（例えば、非発光スペクトル）は、可視スペクトルの下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。

【0023】

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。

【0024】

撮像デバイスは、トポグラフィーと下層構造とを区別するために、マルチスペクトルモニタリンスを採用してもよい。マルチスペクトル画像は、電磁スペクトル全体から特定の波長範囲内の画像データを取り込むものである。波長は、フィルタによって、又は可視光範囲を超える周波数、例えば、ＩＲ、及び紫外からの光を含む特定の波長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にある。マルチスペクトル撮像法の使用については、２０１８年１２月４日出願の「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ， ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ， ＳＴＯＲＡＧＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹ」と題する米国特許出願公開第２０１９－０２００８４４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，３８５号）において「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ」という見出しの下で詳述されており、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。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、全ての医療デバイス装置及び機器の可能な最も高い滅菌性を必要とする。上記の滅菌プロセスの一部としては、撮像デバイス１２４並びにその付属品及び構成要素を含む、患者と接触する、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、外科手術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。

【0025】

ここで図３を参照すると、可視化システム１０８、ロボットシステム１１０及びハンドヘルド式インテリジェント外科用器具１１２と通信するハブ１０６が示されている。ハブ１０６は、ハブディスプレイ１３５、撮像モジュール１３８、発生器モジュール１４０、通信モジュール１３０、プロセッサモジュール１３２、ストレージアレイ１３４、及び手術室マッピングモジュール１３３を含む。特定の態様では、図３に示すように、ハブ１０６は、排煙モジュール１２６及び／又は吸引／灌注モジュール１２８を更に含む。外科手術中、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、外科手術中に絡まり合うことが多い。外科手術中にこの問題に対処することで貴重な時間が失われる場合がある。ラインの絡まりをほどくには、それらの対応するモジュールからラインを抜くことが必要となる場合があり、そのためにはモジュールをリセットすることが必要となる場合がある。ハブのモジュール式エンクロージャ１３６は、電力ライン、データライン、及び流体ラインを管理するための統一環境を提供し、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手術において使用するための外科用ハブを提示する。外科用ハブは、ハブエンクロージャと、ハブエンクロージャのドッキングステーション内に摺動可能に受容可能な組み合わせ発生器モジュールと、を含む。ドッキングステーションはデータ接点及び電力接点を含む。組み合わせ発生器モジュールは、単一ユニット内に収容された、超音波エネルギー発生器構成要素、双極ＲＦエネルギー発生器構成要素、及び単極ＲＦエネルギー発生器構成要素のうちの２つ以上を含む。一態様では、組み合わせ発生器モジュールはまた、排煙構成要素と、組み合わせ発生器モジュールを外科用器具に接続するための少なくとも１つのエネルギー供給ケーブルと、組織への治療エネルギーの印加によって発生した煙、流体及び／又は微粒子を排出するように構成された少なくとも１つの排煙構成要素と、遠隔手術部位から排煙構成要素まで延在する流体ラインと、を含む。一態様では、上記の流体ラインは第１の流体ラインであり、第２の流体ラインは、遠隔手術部位から、ハブエンクロージャ内に摺動可能に受容される吸引及び灌注モジュールまで延在している。一態様では、ハブエンクロージャは、流体インターフェースを備える。一部特定の外科手術は、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。ハブのモジュール式エンクロージャ１３６の利点の１つは、様々なモジュールの迅速な取り外し及び／又は交換を可能にすることである。本開示の態様は、組織へのエネルギー印加を伴う外科手術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筐体は、組織に印加するための第１のエネルギーを発生させるように構成された第１のエネルギー発生器モジュールと、第１のデータ及び電力接点を含む第１のドッキングポートを備える第１のドッキングステーションと、を含み、第１のエネルギー発生器モジュールは、電力及びデータ接点と電気係合するように摺動可能に移動可能であり、また第１のエネルギー発生器モジュールは、第１の電力及びデータ接点との電気係合から外れるように摺動可能に移動可能である。上記に加えて、モジュール式外科用エンクロージャはまた、第１のエネルギーとは異なる、組織に印加するための第２のエネルギーを発生させるように構成された第２のエネルギー発生器モジュールと、第２のデータ接点及び第２の電力接点を含む第２のドッキングポートを備える第２のドッキングステーションと、を含み、第２のエネルギー発生器モジュールは、電力接点及びデータ接点と電気係合するように摺動可能に移動可能であり、また第２のエネルギー発生器モジュールは、第２の電力接点及び第２のデータ接点との電気係合から外れるように摺動可能に移動可能である。加えて、モジュール式外科用エンクロージャはまた、第１のエネルギー発生器モジュールと第２のエネルギー発生器モジュールとの間の通信を容易にするように構成されている、第１のドッキングポートと第２のドッキングポートとの間の通信バスを含む。図３を参照すると、発生器モジュール１４０と、排煙モジュール１２６と、吸引／灌注モジュール１２８との、モジュール式統合を可能にするハブのモジュール式エンクロージャ１３６に関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、単極装置１４２、双極装置１４４、及び超音波装置１４６に接続するように構成することができる。代替的に、発生器モジュール１４０は、ハブのモジュール式エンクロージャ１３６を介して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。ハブのモジュール式エンクロージャ１３６は、複数の発生器が単一の発生器として機能するように、複数の発生器の挿入と、ハブのモジュール式エンクロージャ１３６にドッキングされた発生器間のインタラクティブ通信と、を促進するように構成されてもよい。

【0026】

図４は、医療施設の１つ以上の手術室、又は外科手術のための専門設備を備えた医療施設内の任意の部屋に位置するモジュール式デバイスをクラウドベースのシステム（例えばストレージ装置２０５に連結されたリモートサーバ２１３を含み得るクラウド２０４）に接続するように構成されたモジュール式通信ハブ２０３を備える外科用データネットワーク２０１を示す。一態様では、モジュール式通信ハブ２０３は、ネットワークルータと通信するネットワークハブ２０７及び／又はネットワークスイッチ２０９を備える。モジュール式通信ハブ２０３はまた、ローカルコンピュータシステム２１０に連結することができ、ローカルコンピュータ処理及びデータ操作を提供することができる。外科用データネットワーク２０１は、パッシブ、インテリジェント又は切り替え式として構成されてもよい。受動的外科用データネットワークはデータの導管として機能し、データが１つの装置（又はセグメント）から別の装置（又はセグメント）に、及びクラウドコンピューティングリソースに行くことを可能にする。インテリジェント外科用データネットワークは、トラフィックが監視対象の外科用データネットワークを通過することを可能にし、ネットワークハブ２０７又はネットワークスイッチ２０９内の各ポートを構成する追加の機構を含む。インテリジェント外科用データネットワークは、管理可能なハブ又はスイッチと称され得る。スイッチングハブは、各パケットの宛先アドレスを読み取り、次いでパケットを正しいポートに転送する。

【0027】

手術室に位置するモジュール式装置１ａ～１ｎは、モジュール式通信ハブ２０３に連結されてもよい。ネットワークハブ２０７及び／又はネットワークスイッチ２０９は、ネットワークルータ２１１に連結されて、装置１ａ～１ｎをクラウド２０４又はローカルコンピュータシステム２１０に接続することができる。装置１ａ～１ｎに関連付けられたデータは、遠隔データ処理及び操作のためにルータを介してクラウドベースのコンピュータに転送されてもよい。装置１ａ～１ｎに関連付けられたデータはまた、ローカルでのデータ処理及び操作のためにローカルコンピュータシステム２１０に転送されてもよい。同じ手術室に位置するモジュール式装置２ａ～２ｍもまた、ネットワークスイッチ２０９に連結されてもよい。ネットワークスイッチ２０９は、ネットワークハブ２０７及び／又はネットワークルータ２１１に連結されて、装置２ａ～２ｍをクラウド２０４に接続することができる。装置２ａ～２ｎに関連付けられたデータは、データ処理及び操作のためにネットワークルータ２１１を介してクラウド２０４に転送されてもよい。装置２ａ～２ｍに関連付けられたデータはまた、ローカルでのデータ処理及び操作のためにローカルコンピュータシステム２１０に転送されてもよい。

【0028】

複数のネットワークハブ２０７及び／又は複数のネットワークスイッチ２０９を複数のネットワークルータ２１１と相互接続することによって、外科用データネットワーク２０１が拡張され得ることが理解されるであろう。モジュール式通信ハブ２０３は、複数の装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍを受容するように構成されたモジュール式制御タワー内に収容され得る。ローカルコンピュータシステム２１０もまた、モジュール式制御タワーに収容されてもよい。モジュール式通信ハブ２０３は、ディスプレイ２１２に接続されて、例えば外科処置中に、装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍのうちのいくつかによって取得された画像を表示する。様々な態様では、装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍとしては、外科用データネットワーク２０１のモジュール式通信ハブ２０３に接続され得るモジュール式装置の中でもとりわけ、例えば、内視鏡に連結された撮像モジュール１３８、エネルギーベースの外科用装置に連結された発生器モジュール１４０、排煙モジュール１２６、吸引／灌注モジュール１２８、通信モジュール１３０、プロセッサモジュール１３２、ストレージアレイ１３４、ディスプレイに連結された外科用装置、及び／又は非接触センサモジュールなどの様々なモジュールが挙げられ得る。

【0029】

一態様では、外科用データネットワーク２０１は、装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍをクラウドに接続する、ネットワークハブ、ネットワークスイッチ及びネットワークルータとの組み合わせを含んでもよい。ネットワークハブ又はネットワークスイッチに連結された装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍのいずれか１つ又は全ては、リアルタイムでデータを収集し、データ処理及び操作のためにデータをクラウドコンピュータに転送することができる。クラウドコンピューティングは、ソフトウェアアプリケーションを取り扱うために、ローカルサーバ又はパーソナル装置を有するのではなく、コンピューティングリソースを共有することに依存することは理解されるであろう。「クラウド」という語は、「インターネット」の隠喩として使用され得るが、この用語はそのように限定はされない。したがって、「クラウドコンピューティング」という用語は、本明細書では「インターネットベースのコンピューティングの一種」を指すために使用することができ、この場合、サーバ、ストレージ及びアプリケーションなどの様々なサービスは、インターネットを介して、手術現場（例えば、固定式、移動式、一時的又は現場の手術室又は空間）に位置するモジュール式通信ハブ２０３及び／又はコンピュータシステム２１０、並びにモジュール式通信ハブ２０３及び／又はコンピュータシステム２１０に接続された装置に送達される。クラウドインフラストラクチャは、クラウドサービスプロバイダによって維持され得る。この文脈において、クラウドサービスプロバイダは、１つ又は２つ以上の手術室内に位置する装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍの使用及び制御を調整する事業体であり得る。クラウドコンピューティングサービスは、スマート外科用器具、ロボット及び手術室内に位置する他のコンピュータ化装置によって収集されたデータに基づいて多数の計算を実施することができる。ハブハードウェアは、複数の装置又は接続部がクラウドコンピューティングリソース及びストレージと通信するコンピュータに接続することを可能にする。

【0030】

装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍによって収集されたデータにクラウドコンピュータデータ処理技術を適用することで、外科用データネットワークは、外科的転帰の改善、コスト低減及び患者満足度の改善を提供することができる。組織の封止及び切断処置後に、組織の状態を観察して封止された組織の漏出又は灌流を評価するために、装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍのうちの少なくともいくつかを用いることができる。クラウドベースのコンピューティングを使用して、身体組織のサンプルの画像を含むデータを診断目的で検査して疾患の影響などの病理を識別するために、装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍのうちの少なくともいくつかを用いることができる。そのようなデータには、組織の位置特定及びマージン確認並びに表現型が含まれ得る。撮像装置と一体化された様々なセンサを使用し、かつ複数の撮像装置によって捕捉された画像をオーバーレイするなどの技術を使用して、身体の解剖学的構造を識別するために、装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍのうちの少なくともいくつかを用いることができる。画像データを含む、装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍによって収集されたデータは、画像処理及び操作を含むデータ処理及び操作のために、クラウド２０４若しくはローカルコンピュータシステム２１０又はその両方に転送されてもよい。データは、組織特異的部位及び状態に対する内視鏡的介入、新興技術、標的化放射線、標的化介入及び精密ロボットの適用などの更なる治療を遂行できるかを判定することによって、外科処置の結果を改善するために分析されてもよい。こうしたデータ分析は、予後分析処理を更に用いてもよく、標準化された手法を使用することは、外科的治療及び外科医の挙動を確認するか、又は外科的治療及び外科医の挙動に対する修正を提案するかのいずれかのために有益なフィードバックを提供することができる。

【0031】

手術室装置１ａ～１ｎは、ネットワークハブに対する装置１ａ～１ｎの構成に応じて有線チャネル又は無線チャネルを介して、モジュール式通信ハブ２０３に接続されてもよい。ネットワークハブ２０７は、一態様では、開放型システム間相互接続（Open System Interconnection、ＯＳＩ）モデルの物理層上で機能するローカルネットワークブロードキャスト装置として実装されてもよい。ネットワークハブは、同じ手術室ネットワーク内に位置する装置１ａ～１ｎに接続性を提供することができる。ネットワークハブ２０７は、パケットの形態のデータを収集し、それらを半二重モードでルータに送信することができる。ネットワークハブ２０７は、いかなる装置データを転送するための媒体アクセス制御／インターネットプロトコル（media access control、ＭＡＣ/Internet Protocol、ＩＰ）も記憶できない。装置１ａ～１ｎのうちの１つのみが、ネットワークハブ２０７を介して一度にデータを送信することができる。ネットワークハブ２０７は、情報の送信先に関するルーティングテーブル又はインテリジェンスを有することができず、全てのネットワークデータを各コネクション全体及びクラウド２０４上のリモートサーバ２１３（図４）にブロードキャストする。ネットワークハブ２０７は、コリジョンなどの基本的なネットワークエラーを検出することができるが、全ての情報を複数のポートにブロードキャストすることは、セキュリティリスクとなりボトルネックを引き起こすおそれがある。

【0032】

手術室装置２ａ～２ｍは、有線チャネル又は無線チャネルを介してネットワークスイッチ２０９に接続されてもよい。ネットワークスイッチ２０９は、ＯＳＩモデルのデータリンク層内で機能する。ネットワークスイッチ２０９は、同じ手術室内に位置する装置２ａ～２ｍをネットワークに接続するためのマルチキャスト装置であり得る。ネットワークスイッチ２０９は、フレームの形態のデータをネットワークルータ２１１に送信することができ、全二重モードで機能する。複数の装置２ａ～２ｍは、ネットワークスイッチ２０９を介して同時にデータを送信することができる。ネットワークスイッチ２０９は、データを転送するために装置２ａ～２ｍのＭＡＣアドレスを記憶かつ使用する。

【0033】

ネットワークハブ２０７及び／又はネットワークスイッチ２０９は、クラウド２０４に接続するためにネットワークルータ２１１に連結され得る。ネットワークルータ２１１は、ＯＳＩモデルのネットワーク層内で機能する。ネットワークルータ２１１は、装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍのいずれか１つ又は全てによって収集されたデータを更に処理及び操作するために、ネットワークハブ２０７及び／又はネットワークスイッチ２１１から受信したデータパケットをクラウドベースのコンピュータリソースに送信するための経路を作成する。ネットワークルータ２１１は、例えば、同じ医療施設の異なる手術室又は異なる医療施設の異なる手術室に位置する異なるネットワークなどの、異なる位置に位置する２つ以上の異なるネットワークを接続するために用いられてもよい。ネットワークルータ２１１は、パケットの形態のデータをクラウド２０４に送信でき、全二重モードで機能する。複数の装置が同時にデータを送信することができる。ネットワークルータ２１１は、データを転送するためにＩＰアドレスを使用する。

【0034】

ある例では、ネットワークハブ２０７は、複数のＵＳＢ装置をホストコンピュータに接続することを可能にするＵＳＢハブとして実装されてもよい。ＵＳＢハブは、装置をホストシステムコンピュータに接続するために利用可能なポートが多くなるように、単一のＵＳＢポートをいくつかの階層に拡張することができる。ネットワークハブ２０７は、有線チャネル又は無線チャネルを介して情報を受信するための有線機能又は無線機能を含むことができる。一態様では、無線ＵＳＢ短距離高帯域無線通信プロトコルが、手術室内に位置する装置１ａ～１ｎと装置２ａ～２ｍとの間の通信のために用いられてもよい。

【0035】

例では、手術室装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍは、固定及びモバイル装置から短距離にわたってデータを交換し（２．４～２．４８５ＧＨｚのＩＳＭ帯域における短波長ＵＨＦ電波を使用して）、かつパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）を構築するために、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線技術規格を介してモジュール式通信ハブ２０３と通信することができる。手術室装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍは、数多くの無線又は有線通信規格又はプロトコルを介してモジュール式通信ハブ２０３と通信することができ、そのような規格又はプロトコルとしては、Ｗｉ－Ｆｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１ファミリー）、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ８０２．１６ファミリー）、ＩＥＥＥ８０２．２０、ニューラジオ（ＮＲ）、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）並びにＥｖ－ＤＯ、ＨＳＰＡ＋、ＨＳＤＰＡ＋、ＨＳＵＰＡ＋、ＥＤＧＥ、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＤＥＣＴ及びこれらのイーサネット派生物のみならず３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ及びそれ以降と指定される任意の他の無線及び有線プロトコルが挙げられるがこれらに限定されない。コンピューティングモジュールは、複数の通信モジュールを含んでもよい。例えば、第１の通信モジュールは、Ｗｉ－Ｆｉ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどのより短距離の無線通信専用であってもよく、第２の通信モジュールは、ＧＰＳ、ＥＤＧＥ、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ、Ｅｖ－ＤＯなどのより長距離の無線通信専用であってもよい。

【0036】

モジュール式通信ハブ２０３は、手術室装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍの１つ又は全ての中央接続部として機能することができ、フレームとして知られるデータ型を取り扱える。フレームは、装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍによって生成されたデータを搬送できる。フレームがモジュール式通信ハブ２０３によって受信されると、フレームは増幅されてネットワークルータ２１１へ送信され、ネットワークルータ２１１は本明細書に記載されるように、数多くの無線又は有線通信規格又はプロトコルを使用することによって、このデータをクラウドコンピューティングリソースに転送する。

【0037】

モジュール式通信ハブ２０３は、スタンドアロンの装置として使用されてもよいか、又はより大きなネットワークを形成するために互換性のあるネットワークハブ及びネットワークスイッチに接続されてもよい。モジュール式通信ハブ２０３は、一般に据え付け、構成、及び維持が容易であるため、モジュール式通信ハブ２０３は手術室装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍをネットワーク形成するための良好な選択肢となり得る。

【0038】

図５は、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システム２００を示す。コンピュータ実装インタラクティブ外科用システム２００は、多くの点で、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システム１００と類似している。例えば、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システム２００は、多くの点で外科用システム１０２と類似する１つ又は２つ以上の外科用システム２０２を含む。各外科用システム２０２は、リモートサーバ２１３を含み得るクラウド２０４と通信する少なくとも１つの外科用ハブ２０６を含む。一態様では、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システム２００は、例えば、インテリジェント外科用器具、ロボット及び手術室内に位置する他のコンピュータ化装置などの複数の手術室装置に接続されたモジュール式制御タワー２３６を備える。図６に示すように、モジュール式制御タワー２３６は、コンピュータシステム２１０に連結されたモジュール式通信ハブ２０３を備える。

【0039】

図５の実施例に示すように、モジュール式制御タワー２３６は、内視鏡２３９に連結され得る撮像モジュール２３８、エネルギー装置２４１に連結され得る発生器モジュール２４０、排煙器モジュール２２６、吸引／灌注モジュール２２８、通信モジュール２３０、プロセッサモジュール２３２、ストレージアレイ２３４、任意選択的にディスプレイ２３７に連結されたスマート装置／器具２３５及び非接触センサモジュール２４２に連結され得る。手術室装置は、モジュール式制御タワー２３６を介してクラウドコンピューティングリソース及びデータストレージに連結され得る。ロボットハブ２２２もまた、モジュール式制御タワー２３６及びクラウドコンピューティングリソースに接続されてもよい。とりわけ、装置／器具２３５、可視化システム２０８が、本明細書に記載されるように、有線又は無線通信規格又はプロトコルを介して、モジュール式制御タワー２３６に連結されてもよい。モジュール式制御タワー２３６は、撮像モジュール、装置／器具ディスプレイ及び／又は他の可視化システム２０８から受信した画像を表示及びオーバーレイするためにハブディスプレイ２１５（例えば、モニタ、スクリーン）に連結されてもよい。ハブディスプレイはまた、モジュール式制御タワーに接続されたデバイスから受信されたデータを、画像及び重ね合わせられた画像と共に表示してもよい。

【0040】

図６は、モジュール式制御タワー２３６に連結された複数のモジュールを備える外科用ハブ２０６を示す。モジュール式制御タワー２３６は、例えばネットワーク接続装置などのモジュール式通信ハブ２０３と、例えばローカルでの処理、可視化及び撮像を行うためのコンピュータシステム２１０と、を備え得る。図６に示すように、モジュール式通信ハブ２０３は、モジュール式通信ハブ２０３に接続されてもよいモジュール（例えば、装置）の数を拡張するために階層化構成で接続されて、モジュールに関連付けられたデータをコンピュータシステム２１０、クラウドコンピューティングリソース、又はその両方に転送してもよい。図６に示すように、モジュール式通信ハブ２０３内のネットワークハブ／スイッチの各々は、３つの下流ポート及び１つの上流ポートを含み得る。上流のネットワークハブ／スイッチは、クラウドコンピューティングリソース及びローカルディスプレイ２１７への通信接続を提供するためにプロセッサに接続され得る。クラウド２０４への通信は、有線通信チャネル又は無線通信チャネルのいずれかを介して行うことができる。

【0041】

外科用ハブ２０６は、手術室の寸法を測定し、また超音波非接触測定装置又はレーザ型非接触測定装置のいずれかを使用して手術現場のマップを生成するために、非接触センサモジュール２４２を使用できる。その全体が参照により本明細書に組み込まれる「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ， ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ， ＳＴＯＲＡＧＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹ」と題する２０１８年１２月４日出願の米国特許出願公開第２０１９－０２００８４４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，３８５号）では、センサモジュールが、手術室のサイズを判定し、かつＢｌｕｅｔｏｏｔｈペアリングの距離限界を調整するように構成されているが、同文献中の「Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｈｕｂ Ｓｐａｔｉａｌ Ａｗａｒｅｎｅｓｓ Ｗｉｔｈｉｎ ａｎ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｒｏｏｍ」の項で説明されるように、超音波ベースの非接触センサモジュールは、超音波のバーストを送信し、超音波のバーストが手術室の外壁に反射したときのエコーを受信することによって手術室を走査できる。レーザベースの非接触センサモジュールは、例えば、レーザ光パルスを送信することによって手術室を走査でき、手術室の外壁に反射するレーザ光パルスを受信し、送信されたパルスの位相を受信したパルスと比較して手術室のサイズを判定し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈペアリング距離限界を調整する。

【0042】

コンピュータシステム２１０は、プロセッサ２４４と、ネットワークインターフェース２４５と、を備え得る。プロセッサ２４４は、システムバスを介して、通信モジュール２４７、ストレージ２４８、メモリ２４９、不揮発性メモリ２５０及び入力／出力インターフェース２５１に連結され得る。システムバスは、任意の様々な利用可能なバスアーキテクチャを使用する、メモリバス若しくはメモリコントローラ、ペリフェラルバス若しくは外部バス、及び／又はローカルバスを含むいくつかのタイプのバス構造のうちのいずれかであってもよく、それらのアーキテクチャの例としては、９ビットバス、業界標準アーキテクチャ（ＩＳＡ）、マイクロチャネルアーキテクチャ（ＭＳＡ）、拡張ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）、インテリジェントドライブエレクトロニクス（ＩＤＥ）、ＶＥＳＡローカルバス（ＶＬＢ）、周辺装置相互接続（ＰＣＩ）、ＵＳＢ、アドバンスドグラフィックスポート（ＡＧＰ）、パーソナルコンピュータメモリカード国際協会バス（ＰＣＭＣＩＡ）、小型計算機システムインターフェース（ＳＣＳＩ）又は任意の他の独自バス（proprietary bus）が挙げられるが、これらに限定されない。

【0043】

プロセッサ２４４は、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘの商品名で知られているものなど、任意のシングルコア又はマルチコアプロセッサであってもよい。一態様では、プロセッサは、例えば、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲ ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ４Ｆプロセッサコアであってもよい。このプロセッサコアは、最大４０ＭＨｚの２５６ＫＢのシングルサイクルフラッシュメモリ若しくは他の不揮発性メモリのオンチップメモリ、性能を４０ＭＨｚ超に改善するためのプリフェッチバッファ、３２ＫＢのシングルサイクルシリアルランダムアクセスメモリ（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（ＥＥＰＲＯＭ）及び／又は、１つ又は２つ以上のパルス幅変調（ＰＷＭ）モジュール、１つ又は２つ以上の直交エンコーダ入力（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。

【0044】

一態様では、プロセッサ２４４は、同じくＴｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＨｅｒｃｕｌｅｓ ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｒ４の商品名で知られるＴＭＳ５７０及びＲＭ４ｘなどの２つのコントローラベースのファミリーを含む安全コントローラを含んでもよい。安全コントローラは、拡張性のある性能、接続性及びメモリの選択肢を提供しながら、高度な集積型安全機構を提供するために、とりわけ、ＩＥＣ６１５０８及びＩＳＯ２６２６２の安全限界用途専用に構成されてもよい。

【0045】

システムメモリとしては、揮発性メモリ及び不揮発性メモリを挙げることができる。起動中などにコンピュータシステム内の要素間で情報を転送するための基本ルーチンを含む基本入出力システム（ＢＩＯＳ）は、不揮発性メモリに記憶される。例えば、不揮発性メモリとしては、ＲＯＭ、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリが挙げられ得る。揮発性メモリとしては、外部キャッシュメモリとして機能するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）が挙げられる。更に、ＲＡＭは、ＳＲＡＭ、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、エンハンスドＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）及びダイレクトランバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）などの多くの形態で利用可能である。

【0046】

コンピュータシステム２１０はまた、取り外し可能／取り外し不可能な揮発性／不揮発性のコンピュータストレージ媒体、例えばディスク記憶装置などを含み得る。ディスク記憶装置としては、磁気ディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、テープドライブ、Ｊａｚドライブ、Ｚｉｐドライブ、ＬＳ－６０ドライブ、フラッシュメモリカード又はメモリスティックのような装置を挙げることができるが、これらに限定されない。加えて、ディスク記憶装置は、上記の記憶媒体を、独立して、又は他の記憶媒体との組み合わせで含むことができる。他の記憶媒体としては、コンパクトディスクＲＯＭ装置（ＣＤ－ＲＯＭ）、コンパクトディスク記録可能ドライブ（ＣＤ－Ｒドライブ）、コンパクトディスク書き換え可能ドライブ（ＣＤ－ＲＷドライブ）若しくはデジタル多用途ディスクＲＯＭドライブ（ＤＶＤ－ＲＯＭ）などの光ディスクドライブが挙げられるがこれらに限定されない。ディスク記憶装置のシステムバスへの接続を容易にするために、取り外し可能な又は取り外し不可能なインターフェースが用いられてもよい。

【0047】

コンピュータシステム２１０は、好適な動作環境で説明されるユーザと基本コンピュータリソースとの間で媒介として機能するソフトウェアを含み得ることを理解されたい。このようなソフトウェアとしてはオペレーティングシステムを挙げることができる。ディスク記憶装置上に記憶され得るオペレーティングシステムは、コンピュータシステムのリソースを制御及び割り当てするように機能し得る。システムアプリケーションは、システムメモリ内又はディスク記憶装置上のいずれかに記憶されたプログラムモジュール及びプログラムデータを介して、オペレーティングシステムによるリソース管理を活用し得る。本明細書に記載される様々な構成要素は、様々なオペレーティングシステム又はオペレーティングシステムの組み合わせで実装することができることを理解されたい。

【0048】

ユーザは、Ｉ／Ｏインターフェース２５１に連結された入力装置を介してコンピュータシステム２１０にコマンド又は情報を入力できる。入力装置としては、マウス、トラックボール、スタイラス、タッチパッドなどのポインティング装置、キーボード、マイクロフォン、ジョイスティック、ゲームパッド、衛星放送受信アンテナ、スキャナ、ＴＶチューナカード、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ウェブカメラなどを挙げることができるが、これらに限定されない。これら及び他の入力装置は、インターフェースポートを介し、システムバスを通じてプロセッサに接続する。インターフェースポートとしては、例えば、シリアルポート、パラレルポート、ゲームポート及びＵＳＢが挙げられる。出力装置は、入力装置と同じタイプのポートのうちのいくつかを使用する。したがって、例えば、ＵＳＢポートを使用して、コンピュータシステムに入力を提供し、コンピュータシステムからの情報を出力装置に出力してもよい。出力アダプタは、特別なアダプタを必要とし得る出力装置の中でもとりわけ、モニタ、ディスプレイ、スピーカ及びプリンタなどのいくつかの出力装置が存在できることを示すために提供され得る。出力アダプタとしては、出力装置とシステムバスとの間の接続手段を提供するビデオ及びサウンドカードを挙げることができるが、これは例示としてのものであり、限定するものではない。リモートコンピュータなどの他の装置及び／又は装置のシステムは、入力及び出力機能の両方を提供できることに留意されたい。

【0049】

コンピュータシステム２１０は、クラウドコンピュータなどの１つ若しくは２つ以上のリモートコンピュータ又はローカルコンピュータへの論理接続を使用するネットワーク化環境で動作することができる。遠隔クラウドコンピュータは、パーソナルコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ワークステーション、マイクロプロセッサベースの機器、ピア装置又は他の一般的なネットワークノードなどであり得るが、典型的には、コンピュータシステムに関して説明される要素の多く又は全てを含む。簡潔にするために、リモートコンピュータと共に、メモリストレージ装置のみが示される。リモートコンピュータは、ネットワークインターフェースを介してコンピュータシステムに論理的に接続され、続いて、通信接続部を介して物理的に接続され得る。ネットワークインターフェースは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）及びワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）などの通信ネットワークを包含し得る。ＬＡＮ技術としては、光ファイバ分散データインターフェース（ＦＤＤＩ）、銅線分散データインターフェース（ＣＤＤＩ）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＥＥＥ８０２．３、Ｔｏｋｅｎ Ｒｉｎｇ／ＩＥＥＥ８０２．５などを挙げることができる。ＷＡＮ技術としては、ポイントツーポイントリンク、統合サービスデジタルネットワーク（ＩＳＤＮ）及びその変形などの回路交換ネットワーク、パケット交換ネットワーク並びにデジタル加入者回線（ＤＳＬ）を挙げることができるが、これらに限定されない。

【0050】

様々な態様では、図６のコンピュータシステム２１０、図５、図６の撮像モジュール２３８、及び／又は可視化システム２０８、及び／又はプロセッサモジュール２３２は、画像プロセッサ、画像処理エンジン、メディアプロセッサ、又はデジタル画像の処理に使用される任意の専用デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含んでもよい。画像プロセッサは、単一命令複数データ（ＳＩＭＤ）、又は複数命令複数データ（ＭＩＭＤ）技術を用いた並列コンピューティングを用いて速度及び効率を高めることができる。デジタル画像処理エンジンは、様々なタスクを実施することができる。画像プロセッサは、マルチコアプロセッサアーキテクチャを備えるチップ上のシステムであってもよい。

【0051】

通信接続部とは、ネットワークインターフェースをバスに接続するために用いられるハードウェア／ソフトウェアを指し得る。例示の明瞭さのため通信接続部はコンピュータシステム内部に示されているが、通信接続部はコンピュータシステム２１０の外部にあってもよい。例示のみを目的として、ネットワークインターフェースへの接続に必要なハードウェア／ソフトウェアとしては、通常の電話グレードモデム、ケーブルモデム及びＤＳＬモデムを含むモデム、ＩＳＤＮアダプタ並びにイーサネットカードなどの内部及び外部技術を挙げることができる。

【0052】

図７は、本開示の１つ以上の態様による、外科用器具又はツールの制御システム４７０の論理図を示す。システム４７０は、制御回路を備え得る。制御回路は、プロセッサ４６２及びメモリ４６８を備えるマイクロコントローラ４６１を含み得る。例えば、センサ４７２、４７４、４７６のうちの１つ又は２つ以上が、プロセッサ４６２にリアルタイムなフィードバックを提供する。モータドライバ４９２によって駆動されるモータ４８２は、長手方向に移動可能な変位部材を動作可能に連結して、Ｉビームナイフ要素を駆動する。追跡システム４８０は、長手方向に移動可能な変位部材の位置を判定するように構成され得る。位置情報は、長手方向に移動可能な駆動部材の位置、並びに発射部材、発射バー、及びＩビームナイフ要素の位置を判定するようにプログラム又は構成することができるプロセッサ４６２に提供され得る。追加のモータが、Ｉビームの発射、閉鎖管の移動、シャフトの回転、及び関節運動を制御するために、ツールドライバインターフェースに提供されてもよい。ディスプレイ４７３は、器具の様々な動作条件を表示でき、データ入力のためのタッチスクリーン機能を含んでもよい。ディスプレイ４７３上に表示された情報は、内視鏡撮像モジュールを介して取得された画像とオーバーレイさせることができる。

【0053】

一態様では、マイクロコントローラ４６１は、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘの商品名で知られているものなど、任意のシングルコア又はマルチコアプロセッサであってもよい。一態様では、主マイクロコントローラ４６１は、例えば、その詳細が製品データシートで入手可能である、最大４０ＭＨｚの２５６ＫＢのシングルサイクルフラッシュメモリ若しくは他の不揮発性メモリのオンチップメモリ、性能を４０ＭＨｚ超に改善するためのプリフェッチバッファ、３２ＫＢのシングルサイクルＳＲＡＭ、ＳｔｅｌｌａｒｉｓＷａｒｅ（登録商標）ソフトウェアを搭載した内部ＲＯＭ、２ＫＢのＥＥＰＲＯＭ、１つ若しくは２つ以上のＰＷＭモジュール、１つ若しくは２つ以上のＱＥＩアナログ、及び／又は１２個のアナログ入力チャネルを備える１つ若しくは２つ以上の１２ビットＡＤＣを含む、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲ ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ４Ｆプロセッサコアであってもよい。

【0054】

一態様では、マイクロコントローラ４６１は、同じくＴｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＨｅｒｃｕｌｅｓ ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｒ４の商品名で知られるＴＭＳ５７０及びＲＭ４ｘなどの２つのコントローラベースのファミリーを含む安全コントローラを含んでもよい。安全コントローラは、拡張性のある性能、接続性及びメモリの選択肢を提供しながら、高度な集積型安全機構を提供するために、とりわけ、ＩＥＣ６１５０８及びＩＳＯ２６２６２の安全限界用途専用に構成されてもよい。

【0055】

マイクロコントローラ４６１は、ナイフ及び関節運動システムの速度及び位置に対する精密制御など、様々な機能を実施するようにプログラムされてもよい。一態様では、マイクロコントローラ４６１は、プロセッサ４６２及びメモリ４６８を含み得る。電気モータ４８２は、ギアボックス、及び関節運動又はナイフシステムへの機械的連結部を備えたブラシ付き直流（ＤＣ）モータであってもよい。一態様では、モータドライバ４９２は、Ａｌｌｅｇｒｏ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃから入手可能なＡ３９４１であってもよい。他のモータドライバを、絶対位置付けシステムを備える追跡システム４８０で使用するために容易に代用することができる。絶対位置決めシステムに関する詳細な説明は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＴＡＰＬＩＮＧ ＡＮＤ ＣＵＴＴＩＮＧ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」と題する２０１７年１０月１９日公開の米国特許出願公開第２０１７／０２９６２１３号に記載されている。

【0056】

マイクロコントローラ４６１は、変位部材及び関節運動システムの速度及び位置に対する正確な制御を提供するようにプログラムされてもよい。マイクロコントローラ４６１は、マイクロコントローラ４６１のソフトウェア内で応答を計算するように構成されてもよい。計算された応答は、実際のシステムの測定された応答と比較されて「観測された」応答を得ることができ、これが実際のフィードバックの判定に使用される。観測された応答は、シミュレートされた応答の滑らかで連続的な性質と、測定された応答とのバランスをとる好適な調整された値であってよく、これはシステムに及ぼす外部の影響を検出することができる。

【0057】

いくつかの例では、モータ４８２は、モータドライバ４９２によって制御されてもよく、外科用器具又はツールの発射システムによって用いられ得る。様々な形態において、モータ４８２は、例えば、約２５，０００ＲＰＭの最大回転速度を有するブラシ付きＤＣ駆動モータであってもよい。いくつかの例では、モータ４８２としては、ブラシレスモータ、コードレスモータ、同期モータ、ステッパモータ、又は任意の他の好適な電気モータが挙げられ得る。モータドライバ４９２は、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含むＨブリッジドライバを備えてもよい。モータ４８２は、外科用器具又はツールに制御電力を供給するために、ハンドル組立体又はツールハウジングに解除可能に装着された電源組立体によって給電され得る。電源組立体は、外科用器具又はツールに給電するための電源として使用され得る、直列に接続された多数の電池セルを含み得る電池を備えてもよい。特定の状況下では、電源組立体の電池セルは、交換可能及び／又は再充電可能であってもよい。少なくとも１つの例では、電池セルは、電源組立体に連結可能かつ電源組立体から分離可能であり得るリチウムイオン電池であり得る。

【0058】

モータドライバ４９２は、Ａｌｌｅｇｒｏ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃから入手可能なＡ３９４１であってもよい。Ａ３９４１ ４９２は、特にブラシ付きＤＣモータなどの誘導負荷を目的として設計された外部Ｎチャネルパワー金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）と共に使用するためのフルブリッジコントローラであり得る。ドライバ４９２は、固有の電荷ポンプレギュレータを備えることができ、これは、完全（＞１０Ｖ）ゲート駆動を７Ｖまでの電池電圧に提供でき、Ａ３９４１が５．５Ｖまでの低減ゲート駆動で動作することを可能にできる。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴに必要な上記の電池供給電圧を与えるために、ブートストラップコンデンサが用いられてもよい。ハイサイド駆動用の内部電荷ポンプにより、ＤＣ（１００％デューティサイクル）動作が可能となる。フルブリッジは、ダイオード又は同期整流を使用して高速又は低速減衰モードで駆動され得る。低速減衰モードにおいて、電流の再循環は、ハイサイドのＦＥＴによっても、ローサイドのＦＥＴによっても可能である。電力ＦＥＴは、抵抗器で調節可能なデッドタイムによって、シュートスルーから保護され得る。統合診断は、低電圧、温度過昇、及びパワーブリッジの異常を示すものであり、ほとんどの短絡状態下でパワーＭＯＳＦＥＴを保護するように構成され得る。他のモータドライバを、絶対位置決めシステムを備えた追跡システム４８０で使用するために容易に代用することができる。

【0059】

追跡システム４８０は、本開示の一態様による位置センサ４７２を備える制御されたモータ駆動回路配置を備え得る。絶対位置付けシステム用の位置センサ４７２は、変位部材の位置に対応する固有の位置信号を提供し得る。いくつかの例では、変位部材は、ギア減速機組立体の対応する駆動ギアと噛合係合するための駆動歯のラックを備える長手方向に移動可能な駆動部材を表すことができる。いくつかの例では、変位部材は、駆動歯のラックを含むように適合され、構成され得る発射部材を表すことができる。いくつかの例では、変位部材は、発射バー又はＩビームを表すことができ、それらの各々は、駆動歯のラックを含むように適合され、構成され得る。したがって、本明細書で使用するとき、変位部材という用語は、一般的に、駆動部材、発射部材、発射バー、Ｉビーム、又は変位され得る任意の要素など、外科用器具又はツールの任意の可動部材を指すために使用され得る。一態様では、長手方向に移動可能な駆動部材は、発射部材、発射バー、及びＩビームに連結され得る。したがって、絶対位置決めシステムは、実際には、長手方向に移動可能な駆動部材の直線変位を追跡することによって、Ｉビームの直線変位を追跡することができる。様々な態様では、変位部材は、直線変位を測定するのに好適な任意の位置センサ４７２に連結されてもよい。したがって、長手方向に移動可能な駆動部材、発射部材、発射バー、若しくはＩビーム、又はそれらの組み合わせは、任意の好適な直線変位センサに連結されてもよい。直線変位センサは、接触式変位センサ又は非接触式変位センサを含んでもよい。直線変位センサは、線形可変差動変圧器（ＬＶＤＴ）、差動可変磁気抵抗型変換器（ＤＶＲＴ）、スライドポテンショメータ、移動可能な磁石及び一連の直線状に配置されたホール効果センサを備える磁気感知システム、固定された磁石及び一連の移動可能な直線状に配置されたホール効果センサを備える磁気感知システム、移動可能な光源及び一連の直線状に配置された光ダイオード若しくは光検出器を備える光学検出システム、固定された光源及び一連の移動可能な直線状に配置された光ダイオード若しくは光検出器を備える光学検出システム、又はこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。

【0060】

電気モータ４８２は、変位部材上の駆動歯の組又はラックと噛合係合で装着されるギア組立体と動作可能にインターフェースする回転式シャフトを含んでもよい。センサ素子は、位置センサ４７２素子の１回転が、変位部材のいくつかの直線長手方向並進に対応するように、ギア組立体に動作可能に連結されてもよい。ギアリング及びセンサの構成は、ラックピニオン構成によって直線アクチュエータに、又はスパーギア若しくは他の接続によって回転アクチュエータに接続することができる。電源は、絶対位置決めシステムに電力を供給でき、出力インジケータは、絶対位置決めシステムの出力を表示することができる。変位部材は、ギア減速機組立体の対応する駆動ギアと噛合係合するための、その上に形成された駆動歯のラックを備える長手方向に移動可能な駆動部材を表すことができる。変位部材は、長手方向に移動可能な発射部材、発射バー、Ｉビーム、又はこれらの組み合わせを表すことができる。

【0061】

位置センサ４７２と関連付けられたセンサ素子の１回転は、変位部材の長手方向直線変位ｄ１に相当し得、ｄ１は、変位部材に連結されたセンサ素子の１回転した後で、変位部材が点「ａ」から点「ｂ」まで移動する長手方向の直線距離である。センサ機構は、位置センサ４７２が変位部材のフルストロークに対して１回以上の回転を完了する結果をもたらすギアの減速を介して連結されてもよい。位置センサ４７２は、変位部材のフルストロークに対して複数回の回転を完了することができる。

【0062】

位置センサ４７２の２回以上の回転に対する固有の位置信号を提供するために、一連のスイッチ（ここでｎは１よりも大きい整数である）が、単独で、又はギアの減速との組み合わせで用いられてもよい。スイッチの状態は、マイクロコントローラ４６１にフィードバックでき、マイクロコントローラ４６１は、論理を適用して、変位部材の長手方向の直線変位ｄ１＋ｄ２＋．．．ｄｎに対応する固有の位置信号を判定する。位置センサ４７２の出力はマイクロコントローラ４６１に提供される。センサ機構の位置センサ４７２は、位置信号又は値の固有の組み合わせを出力する、磁気センサ、電位差計などのアナログ回転センサ、又はアナログホール効果素子のアレイを備えてもよい。

【0063】

位置センサ４７２は、例えば、全磁界又は磁界のベクトル成分を測定するかどうかに従って分類される磁気センサなどの、任意の数の磁気感知素子を備えてもよい。両タイプの磁気センサを生産するために使用される技術は、物理学及び電子工学の多数の側面を含み得る。磁界の感知に使用される技術としては、とりわけ、探りコイル、フラックスゲート、光ポンピング、核摂動（nuclear precession）、ＳＱＵＩＤ、ホール効果、異方性磁気抵抗、巨大磁気抵抗、磁気トンネル接合、巨大磁気インピーダンス、磁歪／圧電複合材、磁気ダイオード、磁気トランジスタ、光ファイバ、磁気光学、及び微小電気機械システムベースの磁気センサを挙げることができる。

【0064】

一態様では、絶対位置付けシステムを備える追跡システム４８０の位置センサ４７２は、磁気回転絶対位置付けシステムを備え得る。位置センサ４７２は、Ａｕｓｔｒｉａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，ＡＧから入手可能なＡＳ５０５５ＥＱＦＴシングルチップ磁気回転位置センサとして実装されてもよい。位置センサ４７２は、マイクロコントローラ４６１とインターフェースされて絶対位置付けシステムを提供する。位置センサ４７２は、低電圧低電力の構成要素であり得、磁石の上方に位置し得る位置センサ４７２のエリアに、４つのホール効果素子を含む。また、高解像度ＡＤＣ及びスマート電力管理コントローラをチップ上に設けてもよい。加算、減算、ビットシフト、及びテーブル参照演算のみを必要とする、双曲線関数及び三角関数を計算する簡潔かつ効率的なアルゴリズムを実装するために、桁毎法及びボルダーアルゴリズムとしても知られる、座標回転デジタルコンピュータ（ＣＯＲＤＩＣ）プロセッサが設けられ得る。角度位置、アラームビット、及び磁界情報は、シリアル周辺インターフェース（ＳＰＩ）インターフェースなどの標準的なシリアル通信インターフェースを介してマイクロコントローラ４６１に伝送され得る。位置センサ４７２は、１２ビット又は１４ビットの解像度を提供できる。位置センサ４７２は、小型のＱＦＮ１６ピン４×４×０．８５ｍｍパッケージで提供されるＡＳ５０５５チップであってもよい。

【0065】

絶対位置付けシステムを備える追跡システム４８０は、ＰＩＤ、状態フィードバック、及び適応コントローラなどのフィードバックコントローラを備えてもよく、かつ／又はこれを実装するようにプログラムされてもよい。電源は、フィードバックコントローラからの信号を、システムへの物理的入力、この場合は電圧へと変換する。他の例としては、電圧、電流、及び力のＰＷＭが挙げられる。位置センサ４７２によって測定される位置に加えて、物理的システムの物理パラメータを測定するために、他のセンサが設けられてもよい。いくつかの態様では、他のセンサとしては、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、「ＳＴＡＰＬＥ ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ ＴＩＳＳＵＥ ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ ＳＥＮＳＯＲ ＳＹＳＴＥＭ」と題する２０１６年５月２４日発行の米国特許第９，３４５，４８１号、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、「ＳＴＡＰＬＥ ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ ＴＩＳＳＵＥ ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ ＳＥＮＳＯＲ ＳＹＳＴＥＭ」と題する２０１４年９月１８日公開の米国特許出願公開第２０１４／０２６３５５２号、及びその全体が参照により本明細書に組み込まれる、「ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ ＦＯＲ ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＯＦ ＭＯＴＯＲ ＶＥＬＯＣＩＴＹ ＯＦ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＴＡＰＬＩＮＧ ＡＮＤ ＣＵＴＴＩＮＧ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」と題する２０１７年６月２０日出願の米国特許出願第１５／６２８，１７５号に記載されているものなどのセンサ配置を挙げることができる。デジタル信号処理システムでは、絶対位置付けシステムはデジタルデータ取得システムに連結され、ここで絶対位置付けシステムの出力は有限の解像度及びサンプリング周波数を有する。絶対位置付けシステムは、計算された応答を測定された応答に向けて駆動する加重平均及び理論制御ループなどのアルゴリズムを使用して、計算された応答を測定された応答と組み合わせるために、比較及び組み合わせ回路を備え得る。入力を知ることによって物理的システムの状態及び出力がどうなるかを予測するために、物理的システムの計算された応答は、質量、慣性、粘性摩擦、誘導抵抗などの特性を考慮に入れてよい。

【0066】

絶対位置付けシステムは、単にモータ４８２がとった前方又は後方への工程の数を計数して装置アクチュエータ、駆動バー、ナイフなどの位置を推定する従来の回転エンコーダで必要となり得るような、変位部材をリセット（ゼロ又はホーム）位置へ後退又は前進させることなしに、器具の電源投入時に変位部材の絶対位置を提供できる。

【0067】

例えば歪みゲージ又は微小歪みゲージなどのセンサ４７４は、例えば、アンビルに適用される閉鎖力を示すことができる、クランプ動作中にアンビルに及ぼされる歪みの振幅などのエンドエフェクタの１つ又は２つ以上のパラメータを測定するように構成され得る。測定された歪みは、デジタル信号に変換されて、プロセッサ４６２に提供され得る。センサ４７４の代わりに、又はこれに加えて、例えば、負荷センサなどのセンサ４７６が、閉鎖駆動システムによってアンビルに加えられる閉鎖力を測定することができる。例えば、負荷センサなどのセンサ４７６は、外科用器具又はツールの発射ストローク中にＩビームに加えられる発射力を測定することができる。Ｉビームは、楔形スレッドと係合するように構成されており、楔形スレッドは、ステープルドライバを上向きにカム作用して、ステープルを押し出してアンビルと変形接触させるように構成されている。Ｉビームはまた、Ｉビームを発射バーによって遠位に前進させる際に組織を切断するために使用することができる、鋭利な切刃を含み得る。代替的に、モータ４８２により引き込まれる電流を測定するために、電流センサ４７８を用いることができる。発射部材を前進させるのに必要な力は、例えば、モータ４８２によって引き込まれる電流に対応し得る。測定された力は、デジタル信号に変換されて、プロセッサ４６２に提供され得る。

【0068】

一形態では、歪みゲージセンサ４７４を使用して、エンドエフェクタによって組織に加えられる力を測定することができる。治療されている組織に対するエンドエフェクタによる力を測定するために、歪みゲージをエンドエフェクタに連結することができる。エンドエフェクタによって把持された組織に加えられる力を測定するためのシステムは、例えば、エンドエフェクタの１つ又は２つ以上のパラメータを測定するように構成され得る微小歪みゲージなどの歪みゲージセンサ４７４を備え得る。一態様では、歪みゲージセンサ４７４は、組織圧縮を示し得る、クランプ動作中にエンドエフェクタのジョー部材に及ぼされる歪みの振幅又は規模を測定することができる。測定された歪みは、デジタル信号に変換されて、マイクロコントローラ４６１のプロセッサ４６２に提供され得る。負荷センサ４７６は、例えば、アンビルとステープルカートリッジとの間に捕捉された組織を切断するために、ナイフ要素を動作させるために使用される力を測定することができる。磁界センサは、捕捉された組織の厚さを測定するために用いることができる。磁界センサの測定値もデジタル信号に変換されて、プロセッサ４６２に提供され得る。

【0069】

センサ４７４、４７６によってそれぞれ測定される、組織圧縮、組織の厚さ、及び／又はエンドエフェクタを組織上で閉鎖するのに必要な力の測定値は、発射部材の選択された位置、及び／又は発射部材の速度の対応する値を特性決定するために、マイクロコントローラ４６１によって使用することができる。一例では、メモリ４６８は、評価の際にマイクロコントローラ４６１によって用いることができる技術、等式及び／又はルックアップテーブルを記憶することができる。

【0070】

外科用器具又はツールの制御システム４７０はまた、図５～図６に示されるようにモジュール式通信ハブ２０３と通信するための有線通信回路又は無線通信回路を備えてもよい。

【0071】

図８は、様々な機能を実施するために起動され得る複数のモータを備える外科用器具又はツールを示す。特定の例では、第１のモータを起動させて第１の機能を実施することができ、第２のモータを起動させて第２の機能を実施することができ、第３のモータを起動させて第３の機能を実施することができ、第４のモータを起動させて第４の機能を実施することができる、といった具合である。特定の例では、ロボット外科用器具６００の複数のモータは個々に起動されて、エンドエフェクタにおいて発射運動、閉鎖運動、及び／又は関節運動を生じさせることができる。発射運動、閉鎖運動、及び／又は関節運動は、例えばシャフト組立体を介してエンドエフェクタに伝達することができる。

【0072】

特定の例では、外科用器具システム又はツールは発射モータ６０２を含んでもよい。発射モータ６０２は、具体的にはＩビーム要素を変位させるために、モータ６０２によって生成された発射運動をエンドエフェクタに伝達するように構成することができる、発射モータ駆動組立体６０４に動作可能に連結されてもよい。特定の例では、モータ６０２によって生成される発射運動によって、例えば、ステープルをステープルカートリッジから、エンドエフェクタによって捕捉された組織内へと配備し、かつ／又はＩビーム要素の切刃を前進させて、捕捉された組織を切断してもよい。Ｉビーム要素は、モータ６０２の方向を逆転させることによって後退させることができる。

【0073】

特定の例では、外科用器具又は手術具は閉鎖モータ６０３を含んでもよい。閉鎖モータ６０３は、具体的には閉鎖管を変位させてアンビルを閉鎖し、アンビルとステープルカートリッジとの間で組織を圧縮するためにモータ６０３によって生成された閉鎖運動をエンドエフェクタに伝達するように構成され得る、閉鎖モータ駆動組立体６０５と動作可能に連結されてもよい。閉鎖運動によって、エンドエフェクタは、例えば、組織を捕捉する、開放構成から接近構成へと移行することができる。エンドエフェクタは、モータ６０３の方向を逆転させることによって開放位置に移行され得る。

【0074】

特定の例では、外科用器具又はツールは、例えば、１つ又は２つ以上の関節運動モータ６０６ａ、６０６ｂを含んでもよい。モータ６０６ａ、６０６ｂは、モータ６０６ａ、６０６ｂによって生成された関節運動をエンドエフェクタに伝達するように構成され得る、対応する関節運動モータ駆動組立体６０８ａ、６０８ｂに動作可能に連結され得る。特定の例では、関節運動によって、例えば、エンドエフェクタがシャフトに対して関節運動することができる。

【0075】

本明細書に記載するように、外科用器具又はツールは、様々な独立した機能を実施するように構成され得る複数のモータを含んでもよい。特定の例では、外科用器具又はツールの複数のモータは、他のモータが停止した状態を維持している間に、個別に又は別個に起動させて、１つ又は２つ以上の機能を実施することができる。例えば、関節運動モータ６０６ａ、６０６ｂを起動させて、発射モータ６０２が停止した状態を維持している間に、エンドエフェクタを関節運動させることができる。代替的に、発射モータ６０２を起動させて、関節運動モータ６０６が停止した状態を維持している間に、複数のステープルを発射させ、及び／又は切刃を前進させることができる。更に、閉鎖モータ６０３は、本明細書の以下でより詳細に説明されるように、閉鎖管及びＩビーム要素を遠位に前進させるために、発射モータ６０２と同時に起動されてもよい。

【0076】

特定の例では、外科用器具又はツールは、外科用器具又はツールの複数のモータと共に用いることができる、共通の制御モジュール６１０を含んでもよい。特定の例では、共通の制御モジュール６１０は、一度に複数のモータのうちの１つに対応することができる。例えば、共通の制御モジュール６１０は、ロボット外科用器具の複数のモータに対して個々に連結可能かつ分離可能であってもよい。特定の例では、外科用器具又はツールの複数のモータは、共通の制御モジュール６１０などの１つ又は２つ以上の共通の制御モジュールを共有してもよい。特定の例では、外科用器具又はツールの複数のモータは、共通の制御モジュール６１０に個別にかつ選択的に係合することができる。特定の例では、共通の制御モジュール６１０は、外科用器具又はツールの複数のモータのうちの一方とのインターフェース接続から、外科用器具又はツールの複数のモータのうちのもう一方とのインターフェース接続へと選択的に切り替えることができる。

【0077】

少なくとも１つの例では、共通の制御モジュール６１０は、関節運動モータ６０６ａ、６０６ｂとの動作可能な係合と、発射モータ６０２又は閉鎖モータ６０３のいずれかとの動作可能な係合と、の間で選択的に切り替えることができる。少なくとも１つの実施例では、図８に示すように、スイッチ６１４は、複数の位置及び／又は状態間を移動又は移行させることができる。例えば、第１の位置６１６では、スイッチ６１４は、共通の制御モジュール６１０を発射モータ６０２と電気的に連結してもよく、第２の位置６１７では、スイッチ６１４は、共通の制御モジュール６１０を閉鎖モータ６０３と電気的に連結してもよく、第３の位置６１８ａでは、例えば、スイッチ６１４は、共通の制御モジュール６１０を第１の関節運動モータ６０６ａと電気的に連結してもよく、第４の位置６１８ｂでは、スイッチ６１４は、共通の制御モジュール６１０を第２の関節運動モータ６０６ｂと電気的に連結してもよい。特定の例では、同時に、別個の共通の制御モジュール６１０を、発射モータ６０２、閉鎖モータ６０３、及び関節運動モータ６０６ａ、６０６ｂと電気的に連結してもよい。特定の例では、スイッチ６１４は、機械的スイッチ、電気機械的スイッチ、固体スイッチ、又は任意の好適な切り替え機構であってもよい。

【0078】

モータ６０２、６０３、６０６ａ、６０６ｂの各々は、モータのシャフト上の出力トルクを測定するためのトルクセンサを備えてもよい。エンドエフェクタ上の力は、ジョーの外側の力センサによって、又はジョーを作動させるモータのトルクセンサなどによって、任意の従来の様式で感知されてもよい。

【0079】

様々な例では、図８に示されるように、共通の制御モジュール６１０は、１つ又は２つ以上のＨブリッジＦＥＴを備え得るモータドライバ６２６を備えてもよい。モータドライバ６２６は、例えば、マイクロコントローラ６２０（「コントローラ」）からの入力に基づいて、電源６２８から共通の制御モジュール６１０に連結されたモータへと伝達された電力を変調してもよい。特定の例では、本明細書に記載されるように、例えば、モータが共通の制御モジュール６１０に連結されている間にマイクロコントローラ６２０を用いて、モータによって引き込まれる電流を判定することができる。

【0080】

特定の例では、マイクロコントローラ６２０は、マイクロプロセッサ６２２（「プロセッサ」）と、１つ以上の非一時的コンピュータ可読媒体又はメモリユニット６２４（「メモリ」）と、を含んでもよい。特定の例では、メモリ６２４は、様々なプログラム命令を記憶することができ、それが実行されると、プロセッサ６２２に、本明細書に記載される複数の機能及び／又は計算を実施させることができる。特定の例では、メモリユニット６２４のうちの１つ以上が、例えば、プロセッサ６２２に連結されてもよい。

【0081】

特定の例では、電源６２８を用いて、例えばマイクロコントローラ６２０に電力を供給してもよい。特定の例では、電源６２８は、例えばリチウムイオン電池などの電池（又は「電池パック」若しくは「電源パック」）を含んでもよい。特定の例では、電池パックは、外科用器具６００に電力を供給するため、ハンドルに解除可能に装着されるように構成されてもよい。直列で接続された多数の電池セルを、電源６２８として使用してもよい。特定の例では、電源６２８は、例えば、交換可能及び／又は再充電可能であってもよい。

【0082】

様々な例では、プロセッサ６２２は、モータドライバ６２６を制御して、共通の制御モジュール６１０に連結されたモータの位置、回転方向、及び／又は速度を制御することができる。特定の例では、プロセッサ６２２は、モータドライバ６２６に信号伝達して、共通の制御モジュール６１０に連結されるモータを停止及び／又は無効化することができる。「プロセッサ」という用語は、本明細書で使用されるとき、任意の好適なマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、又は、コンピュータの中央処理装置（central processing unit、ＣＰＵ）の機能を１つの集積回路又は最大で数個の集積回路上で統合した他の基本コンピューティング装置を含むと理解されるべきである。プロセッサは、デジタルデータを入力として受理し、メモリに記憶された命令に従ってそのデータを処理し、結果を出力として提供する、多目的プログラマブル装置であってもよい。これは、内部メモリを有し得るので、逐次的デジタル論理の一例であり得る。プロセッサは、二進数法で表される数字及び記号で動作し得る。

【0083】

プロセッサ６２２は、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘの商品名で知られているものなど、任意のシングルコア又はマルチコアプロセッサであってもよい。特定の例では、マイクロコントローラ６２０は、例えばＴｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なＬＭ ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲであってもよい。少なくとも１つの実施例では、Ｔｅｘａｓ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲは、製品データシートで容易に利用可能な機能の中でもとりわけ、最大４０ＭＨｚの２５６ＫＢのシングルサイクルフラッシュメモリ若しくは他の不揮発性メモリのオンチップメモリ、性能を４０ＭＨｚ超に改善するためのプリフェッチバッファ、３２ＫＢのシングルサイクルＳＲＡＭ、ＳｔｅｌｌａｒｉｓＷａｒｅ（登録商標）ソフトウェアを搭載した内部ＲＯＭ、２ＫＢのＥＥＰＲＯＭ、１つ又は２つ以上のＰＷＭモジュール、１つ又は２つ以上のＱＥＩアナログ、１２個のアナログ入力チャネルを備える１つ又は２つ以上の１２ビットＡＤＣを含むＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ４Ｆプロセッサコアである。他のマイクロコントローラが、モジュール４４１０と共に使用するのに容易に代用されてもよい。したがって、本開示は、この文脈に限定されるべきではない。

【0084】

メモリ６２４は、共通の制御モジュール６１０に連結可能な外科用器具６００のモータの各々を制御するためのプログラム命令を含んでもよい。例えば、メモリ６２４は、発射モータ６０２、閉鎖モータ６０３、及び関節運動モータ６０６ａ、６０６ｂを制御するためのプログラム命令を含んでもよい。このようなプログラム命令は、プロセッサ６２２に、外科用器具又はツールのアルゴリズム又は制御プログラムからの入力に従って、発射機能、閉鎖機能、及び関節運動機能を制御させることができる。

【0085】

例えば、センサ６３０などの１つ以上の機構及び／又はセンサを用いて、特定の設定で使用すべきプログラム命令をプロセッサ６２２に警報することができる。例えば、センサ６３０は、エンドエフェクタの発射、閉鎖、及び関節運動に関連するプログラム命令を使用するようにプロセッサ６２２に警報することができる。特定の例では、センサ６３０は、例えば、スイッチ６１４の位置を感知するために用いることができる位置センサを備えてもよい。したがって、プロセッサ６２２は、例えば、センサ６３０を介してスイッチ６１４が第１の位置６１６にあることを検出すると、エンドエフェクタのＩビームの発射と関連付けられたプログラム命令を使用することができ、プロセッサ６２２は、例えば、センサ６３０を介してスイッチ６１４が第２の位置６１７にあることを検出すると、アンビルの閉鎖と関連付けられたプログラム命令を使用することができ、プロセッサ６２２は、例えば、センサ６３０を介してスイッチ６１４が第３の位置６１８ａ又は第４の位置６１８ｂにあることを検出すると、エンドエフェクタの関節運動と関連付けられたプログラム命令を使用することができる。

【0086】

図９は、本開示の少なくとも１つの態様に係る、状況認識外科用システム５１００の図を示す。いくつかの例示では、データソース５１２６は、例えば、モジュール式デバイス５１０２（患者及び／又はモジュール式デバイス自体に関連付けられたパラメータを検出するように構成されたセンサを含み得る）、データベース５１２２（例えば、患者記録を含むＥＭＲデータベース）、及び患者監視装置５１２４（例えば、血圧（ＢＰ）モニタ、及び心電図（ＥＫＧ）モニタ）を含み得る。外科用ハブ５１０４は、例えば、受信したデータの特定の組み合わせ又はデータソース５１２６からデータが受信される特定の順序に基づいて、データから外科処置に関するコンテキスト情報を導出するように構成され得る。受信されたデータから推測されるコンテキスト情報は、例えば、実施される外科手術の種類、外科医が実行している外科手術の特定の工程、手術されている組織の種類、又は処置の対象である体腔を含むことができる。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５１０４のいくつかの態様に係わるこの機能は、「状況認識」と称することもある。ある例示では、外科用ハブ５１０４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外科用ハブ５１０４に関連付けられたハードウェア及び／又はプログラミングである状況認識システムを組み込むことができる。

【0087】

外科用ハブ５１０４の状況認識システムは、様々な異なる方法でデータソース５１２６から受信されたデータから、コンテキスト情報を導出するように構成することができる。ある例示では、状況認識システムは、様々な入力（例えば、データベース５１２２、患者監視装置５１２４、及び／又はモジュール式デバイス５１０２からのデータ）を、外科処置に関する対応するコンテキスト情報と相関させるために、訓練データで訓練されたパターン認識システム、又は機械学習システム（例えば、人工ニューラルネットワーク）を含み得る。言い換えると、機械学習システムは、提供された入力から外科手術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。例では、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５１０２を制御するために状況認識システムの対応するコンテキスト情報を返すことができる。例では、外科用ハブ５１０４の状況認識システムによって受信されたコンテキスト情報は、１つ以上のモジュール式デバイス５１０２の特定の制御調節、又は一連の制御調節に関連付けられ得る。例では、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５１０２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み得る。

【0088】

状況認識システムを組み込む外科用ハブ５１０４は、外科用システム５１００に多くの利点をもたらし得る。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んでよく、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。以前の例に戻ると、状況認識外科用ハブ５１０４は、どの種類の組織が手術されているかを判定することができるので、したがって、外科用器具のエンドエフェクタを閉鎖するための予想外に高い力が検出されると、状況認識外科用ハブ５１０４は、組織種類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。

【0089】

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ル留め及び切断用器具の圧縮速度と負荷閾値になされる調節に影響を及ぼし得る。状況認識外科用ハブ５１０４は、実行されている外科処置が胸部手術であるのか、又は腹部手術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５１０４は、手術用ステープル留め及び切断用器具のエンドエフェクタによってクランプされている組織が肺であるのか（胸部手術の場合）、又は胃であるのか（腹部手術の場合）を決定することができる。次いで、外科用ハブ５１０４は、手術用ステープル留め及び切断用器具の圧縮速度及び負荷閾値を、組織の種類に合わせて適切に調節することができる。

【0090】

送気処置中に手術されている体腔の種類は、排煙器の機能に影響を及ぼし得る。状況認識外科用ハブ５１０４は、手術部位が（外科処置が送気を利用していると判定することによって）圧力下にあるか否かを判定し、処置の種類を決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得るので、外科用ハブ５１０４は、手術されている体腔に合わせて適切に排煙器のモータ速度を制御することができる。かくして、状況認識外科用ハブ５１０４は、胸部手術及び腹部手術の両方用に一貫した量の煙排出を提供し得る。

【0091】

実行されている処置の種類は、超音波外科器具、又は高周波（ＲＦ）電気外科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、関節鏡手術では、超音波外科器具、又はＲＦ電気外科器具のエンドエフェクタが流体中に浸漬されるので、より高いエネルギーレベルを必要とし得る。状況認識外科用ハブ５１０４は、外科処置が関節鏡手術であるか否かを決定することができる。次いで、外科用ハブ５１０４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種類は、超音波手術器具又は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。状況認識外科用ハブ５１０４は、どの種類の外科処置が実行されているかを決定し、次いで、外科処置について予想される組織形状に従って、超音波外科器具又はＲＦ電気外科器具のエネルギーレベルをそれぞれカスタマイズすることができる。更に、状況認識外科用ハブ５１０４は、単に処置ごとにではなく、外科処置の過程にわたって、超音波外科器具又はＲＦ電気外科器具のエネルギーレベルを調節するように構成することができる。状況認識外科用ハブ５１０４は、外科処置のどの工程が実行されているか、又は引き続き実行されるかを決定し、次いで、発生器、及び／又は超音波外科器具若しくはＲＦ電気外科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種類に適切な値までエネルギーレベルを設定することができる。

【0092】

例では、外科用ハブ５１０４が１つのデータソース５１２６から導き出される結論を改善するために、追加のデータソース５１２６からデータを導出することも可能である。状況認識外科用ハブ５１０４は、モジュール式デバイス５１０２から受信したデータを、他のデータソース５１２６から外科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５１０４は、医療用撮像デバイスから受信されたビデオ又は画像データに従って、止血が行われたか否か（すなわち、手術部位での出血が止まったか否か）を決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、ある例示では、外科用ハブ５１０４は、生理学的測定（例えば、外科用ハブ５１０４へと通信可能に接続されたＢＰモニタで検知された血圧）を、（例えば、外科用ハブ５１０４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５１０４の状況認識システムは、生理学的測定データを考慮して、可視化データを分析する際に追加のコンテキストを提供することができる。追加のコンテキストは、可視化データがそれ自体では決定的ではないか、又は不完全であり得る場合に有用となり得る。

【0093】

例えば、状況認識外科用ハブ５１０４は、処置の後続の工程で器具の使用が必要とされると判定された場合に、ＲＦ電気外科器具が接続されている発生器を積極的に起動させることができる。エネルギー源を積極的に起動することにより、処置の先行する工程が完了すると直ぐに器具を使用準備完了にすることができ得る。

【0094】

状況認識外科用ハブ５１０４は、外科医が見る必要があると予想される手術部位の形状部（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５１０４は、表示されたビュー（例えば、可視化システム１０８用に医療用撮像デバイスから供給される）を適切に積極的に変更することができ、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節する。

【0095】

状況認識外科用ハブ５１０４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５１０４は、外科医が特定の情報を尋ねるのを待つことなく、実行さ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。

【0096】

外科処置のセットアップ中、又は外科処置の過程中に、エラーがチェックされ得る。例えば、状況認識外科用ハブ５１０４は、手術室が、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５１０４は、実行されている外科処置の種類を決定し、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、実行されていると外科用ハブ５１０４が決定した外科処置の種類の標準レイアウトと比較するように構成することができる。いくつかの例示では、外科用ハブ５１０４は、処置のための項目リスト、及び／又は外科用ハブ５１０４とペアリングされた装置のリストを、所与の外科処置のための項目及び／又は装置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され得る。リスト同士に分断が存在する場合、外科用ハブ５１０４は、特定のモジュール式デバイス５１０２、患者監視装置５１２４、及び／又は他の手術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。いくつかの例示では、外科用ハブ５１０４は、例えば、近接センサによってモジュール式デバイス５１０２及び患者監視装置５１２４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５１０４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測されるレイアウトと比較することができる。レイアウト同士に分断が存在する場合、外科用ハブ５１０４は、外科処置の現在のレイアウトが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。

【0097】

状況認識外科用ハブ５１０４は、外科医（又は、他の医療従事者）が誤りを犯しているかどうか、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５１０４は、実行されている外科処置の種類を決定し、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実行されている工程又は使用されている機器を、外科用ハブ５１０４が実行されていると判定した外科処置の種類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。いくつかの例示では、外科用ハブ５１０４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。

【0098】

外科用器具（及び他のモジュール式デバイス５１０２）は、各外科処置の特定の状況に合わせて調整されてもよく（例えば、異なる組織の種類への調整）、外科処置中の動作を検証してもよい。次の工程、データ、及び表示調整は、処置の特定の状況に従って、手術現場内の外科用器具（及び他のモジュール式デバイス５１０２）に提供され得る。

【0099】

図１０は、例示的な外科処置のタイムライン５２００と、外科処置の各工程でデータソース５１２６から受信されたデータから外科用ハブ５１０４が導出することができるコンテキスト情報とを示す。図９に示されるタイムライン５２００の以下の説明では、図９も参照されたい。タイムライン５２００は、手術室のセットアップで始まり、患者を術後回復室に移送することで終了する肺区域切除手術の過程中に、看護師、外科医及び他の医療従事者がとるであろう一般的な工程を示し得る。状況認識外科用ハブ５１０４は、外科処置の過程全体にわたって、医療関係者が外科用ハブ５１０４とペアリングされたモジュール式デバイス５１０２を使用するたびに生成されるデータを含むデータを、データソース５１２６から受信できる。外科用ハブ５１０４は、ペアリングされたモジュール式装置５１０２及び他のデータソース５１２６からこのデータを受信して、任意の所与の時間に処置のどの工程が行われているかなどの新しいデータが受信されると、進行中の処置に関する推定（すなわち、コンテキスト情報）を継続的に導出することができる。外科用ハブ５１０４の状況認識システムは、例えば、報告を生成するために処置に関するデータを記録すること、医療関係者によってとられている工程を検証すること、特定の処置工程に関連し得るデータ又はプロンプトを（例えば、表示画面を介して）提供すること、コンテキストに基づいてモジュール式デバイス５１０２を調整する（例えば、モニタを起動する、医療用撮像デバイスのＦＯＶを調整する、又は超音波外科器具若しくはＲＦ電気外科器具のエネルギーレベルを変更する）こと、及び本明細書に記載される任意の他のこうした動作を行うことが可能であり得る。

【0100】

この例示的な処置における第１工程５２０２として、病院職員は、病院のＥＭＲデータベースから、患者のＥＭＲを読み出すことができる。ＥＭＲにおいて選択された患者データに基づいて、外科用ハブ５１０４は、実施される処置が胸部手術であることを判定する。第２の５２０４では、職員は、処置のために入来する医療用品をスキャンし得る。外科用ハブ５１０４は、スキャンされた物資を様々な種類の処置において利用され得る物資のリストと相互参照し、物資の組み合わせが、胸部処置に一致することを確認する。更に、外科用ハブ５１０４はまた、処置が楔形切除術ではないと判定することができ得る（入来する用品が、胸部楔形切除術に必要な特定の用品を含まないか、又は別の点で胸部楔形切除術に対応していないかのいずれかであるため）。第３の５２０６で、医療従事者は、外科用ハブ５１０４に通信可能に接続されたスキャナ５１２８を介して患者バンドをスキャンできる。次いで、外科用ハブ５１０４は、スキャンされたデータに基づいて患者の身元を確認することができる。第４の５２０８では、医療職員が補助装置をオンにする。利用されている補助機器は、外科手術の種類、及び外科医が使用する技術に従って変動し得るが、この例示的なケースでは、排煙器、送気器及び医療用撮像デバイスが挙げられる。起動されると、モジュール式デバイス５１０２である補助装置は、その初期化プロセスの一部として、モジュール式デバイス５１０２の特定の近傍内に位置し得る外科用ハブ５１０４と自動的にペアリングすることができる。次いで、外科用ハブ５１０４は、この術前又は初期化段階中にそれとペアリングされるモジュール式装置５１０２の種類を検出することによって、外科処置に関するコンテキスト情報を導出することができる。この特定の実施例では、外科用ハブ５１０４は、ペアリングされたモジュール式デバイス５１０２のこの特定の組み合わせに基づいて、外科処置がＶＡＴＳ手術であると判定できる。患者のＥＭＲからのデータの組み合わせ、処置に用いられる医療用品のリスト、及びハブに接続するモジュール式装置５１０２の種類に基づいて、外科用ハブ５１０４は、外科チームが実施する特定の処置を概ね推定することができる。外科用ハブ５１０４が、何の特定の処置が行われているかを知ると、次いで外科用ハブ５１０４は、メモリから、又はクラウドからその処置の工程を読み出し、次いで接続されたデータソース５１２６（例えば、モジュール式装置５１０２及び患者監視装置５１２４）からその後受信したデータを相互参照して、外科処置のどの工程を外科チームが実行しているかを推定することができる。第５の５２１０では、職員は、ＥＫＧ電極及び他の患者監視装置５１２４を患者に取り付ける。ＥＫＧ電極及び他の患者監視装置５１２４は、外科用ハブ５１０４とペアリングすることができる。外科用ハブ５１０４が患者監視装置５１２４からデータの受信を開始すると、外科用ハブ５１０４は、例えば、プロセス５２０７で説明するように、患者が手術室にいることを確認できる。第６の５２１２では、医療関係者は患者に麻酔を導入できる。外科用ハブ５１０４は、例えば、ＥＫＧデータ、血圧データ、人工呼吸器データ又はこれらの組み合わせを含む、モジュール式デバイス５１０２、及び／又は患者監視装置５１２４からのデータに基づいて、患者が麻酔下にあることを推測することができる。第６工程５２１２が完了すると、肺区域切除手術の術前部分が完了し、手術部が開始する。

【0101】

第７の５２１４では、手術されている患者の肺が虚脱され得る（換気が対側肺に切り替えられる間に）。外科用ハブ５１０４は、例えば、患者の肺が虚脱されたことを人工呼吸器データから推測することができる。外科用ハブ５１０４は、患者の肺が虚脱したのを検出したことを、処置の予期される工程（事前にアクセス又は読み出すことができる）と比較することができるため、処置の手術部分が開始したことを推定して、それによって肺を虚脱させることがこの特定の処置における第１の手術工程であり得ると判定することができる。第８の５２１６では、医療用撮像デバイス５１０８（例えば、スコープ）を挿入でき、医療用撮像デバイスからのビデオ映像が開始され得る。外科用ハブ５１０４は、医療用撮像デバイスへの接続を通じて医療用撮像デバイスデータ（すなわち、ビデオ又は画像データ）を受信できる。医療用撮像装置データを受信すると、外科用ハブ５１０４は、外科処置の腹腔鏡部分が開始したことを判定することができる。更に、外科用ハブ５１０４は、行われている特定の処置が、肺葉切除術とは対照的に区域切除術であると判定することができる（処置の第２の工程５２０４で受信したデータに基づいて、楔形切除術は外科用ハブ５１０４によって既に考慮に入れられていないことに留意されたい）。医療用撮像装置１２４（図２）からのデータを利用して、様々な方法で、例えば、患者の解剖学的構造の可視化に対して向けられている医療用撮像装置の角度を判定することによって、利用されている（すなわち、起動されており、外科用ハブ５１０４とペアリングされている）数又は医療用撮像装置を監視することによって、及び利用されている可視化装置の種類を監視することによって、行われている処置の種類に関するコンテキスト情報を判定することができる。例えば、ＶＡＴＳ肺葉切除術を実行するための１つの技術は、カメラを患者の胸腔の前下方角部の横隔膜上方に配置し得るが、他方、ＶＡＴＳ区域切除術を実行するための１つの技術は、カメラを、区域裂に対して前方の肋間位置に配置する。状況認識システムは、例えば、パターン認識技術又は機械学習技術を使用して、患者の解剖学的構造の可視化に従って、医療用撮像デバイスの位置を認識するように訓練することができる。ＶＡＴＳ肺葉切除術を実行するための例示的な手法は、単一の医療用撮像デバイスを利用することができる。ＶＡＴＳ区域切除術を実行するための例示的な手法は、複数のカメラを利用する。ＶＡＴＳ区域切除術を実行するための例示的な手法は、区域裂を可視化するために赤外線光源（可視化システムの一部として外科用ハブへと通信可能に連結できる）を利用するが、これはＶＡＴＳ肺葉切除術では利用されない。医療用撮像装置５１０８からのこのデータのいずれか又は全てを追跡することによって、外科用ハブ５１０４は、行われている特定の種類の外科処置、及び／又は特定の種類の外科処置に使用されている技術を判定することができる。

【0102】

第９の５２１８では、外科チームは、処置の切開工程を開始することができる。外科用ハブ５１０４は、エネルギー器具が発射されていることを示すＲＦ又は超音波発生器からのデータを受信するため、外科医が患者の肺を切開して分離するプロセスにあると推定することができる。外科用ハブ５１０４は、受信したデータを外科処置の読み出しされた工程と相互参照して、プロセスのこの時点（すなわち、上述された処置の工程が完了した後）で発射されているエネルギー器具が切開工程に対応していると判定することができる。第１０の５２２０では、外科チームは、処置の結紮工程に進むことができる。外科用ハブ５１０４は、器具が発射されていることを示すデータを外科用ステープル留め及び切断器具から受信し得るため、外科医が動脈及び静脈を結紮していると推定することができる。前工程と同様に、外科用ハブ５１０４は、外科用ステープル留め及び切断器具からのデータの受信を、読み出しされたプロセス内の工程と相互参照することによって、この推定を導出することができる。第１１の５２２２では、処置の区域切除術の部分が行われ得る。外科用ハブ５１０４は、外科用ステープル留め及び切断器具からのデータ（そのカートリッジからのデータを含む）に基づいて、外科医が実質組織を横切開していると推定することができる。カートリッジのデータは、例えば、器具によって発射されているステープルのサイズ又はタイプに対応することができる。異なる種類のステープルが異なる種類の組織に利用されるので、カートリッジのデータは、ステープル留め及び／又は横切開されている組織の種類を示すことができる。この場合、発射されているステープルの種類は実質組織（又は他の同様の組織種）に利用され、これにより、外科用ハブ５１０４は、処置の区域切除術の部分が行われていると推定することができる。続いて第１２の工程５２２４で、結節切開工程が行われる。外科用ハブ５１０４は、ＲＦ又は超音波器具が発射されていることを示す、発生器から受信したデータに基づいて、外科チームが結節を切開し、漏れ試験を行っていると推定することができる。この特定の処置の場合、実質組織が横切開された後に利用されるＲＦ又は超音波器具は結節切開工程に対応しており、これにより外科用ハブ５１０４がこの推定を行うことができる。異なる器具が特定のタスクに対してより良好に適合するので、外科医が、処置中の特定の工程に応じて、手術用ステープル留め／切断器具と手術用エネルギー（例えば、ＲＦ又は超音波）器具とを、定期的に交互に切り替えることに留意されたい。したがって、ステープル留め器具／切断器具及び手術用エネルギー器具が使用される特定のシーケンスは、外科医が処置のどの工程を実行しているかを示すことができる。第１２の工程５２２４が完了すると、切開部が閉鎖され、処置の術後部分を開始できる。

【0103】

第１３の５２２６では、患者を麻酔から覚醒させることができる。外科用ハブ５１０４は、例えば、ベンチレータデータに基づいて（すなわち、患者の呼吸速度が増加し始める）、患者が麻酔から覚醒しつつあると推定することができる。最後に、第１４の工程５２２８は、医療関係者が患者から様々な患者監視装置５１２４を外す工程であり得る。したがって、外科用ハブ５１０４は、ハブがＥＫＧ、ＢＰ、及び患者監視装置５１２４からの他のデータを喪失したとき、患者が回復室に移送されていると推定することができる。この例示的な処置の説明から分かるように、外科用ハブ５１０４と通信可能に連結された各種データソース５１２６から受信したデータに従って、外科用ハブ５１０４は、所与の外科処置の各工程が発生しているときを判定又は推定することができる。

【0104】

図１０に示されるタイムライン５２００の第１の工程５２０２に示されるように、ＥＭＲデータベースからの患者データを利用して、行われる外科処置の種類を推定することに加えて、患者データはまた、状況認識外科用ハブ５１０４によって利用されて、ペアリングされたモジュール式デバイス５１０２の制御調整を生成することができる。

【0105】

図１１は、本開示の少なくとも１つの態様による、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システムのブロック図である。一態様では、このコンピュータ実装インタラクティブ外科用システムは、外科用ハブ、外科用器具、ロボットデバイス、及び手術室又は医療施設を含む様々な外科用システムの動作に関するデータを監視及び分析するように構成され得る。コンピュータ実装インタラクティブ外科用システムは、クラウドベースの分析システムを含み得る。クラウドベースの分析システムは、外科用システムとして記載され得るが、必ずしもそのように限定されるものではなく、クラウドベースの医療システムであってもよい。図１１に示すように、クラウドベースの分析システムは、（器具１１２と同じ又は類似であってよい）複数の外科用器具７０１２と、（ハブ１０６と同じ又は類似であってよい）複数の外科用ハブ７００６と、外科用ハブ７００６を（クラウド２０４と同じ又は類似であってよい）クラウド７００４に連結するための（ネットワーク２０１と同じ又は類似であってよい）外科用データネットワーク７００１と、を含み得る。複数の外科用ハブ７００６のそれぞれは、１つ以上の外科用器具７０１２に通信可能に連結され得る。ハブ７００６はまた、ネットワーク７００１を介してコンピュータ実装インタラクティブ外科用システムのクラウド７００４に通信可能に連結され得る。クラウド７００４は、様々な外科用システムの動作に基づいて生成されたデータを記憶、操作、及び通信するためのハードウェア及びソフトウェアのリモートの集中型供給源であり得る。図１１に示すように、クラウド７００４へのアクセスはネットワーク７００１を介して達成され得、このネットワーク７００１は、インターネットであってもよく、又は他の好適なコンピュータネットワークであってもよい。クラウド７００４に連結され得る外科用ハブ７００６は、クラウドコンピューティングシステムのクライアント側（すなわち、クラウドベースの分析システム）と見なすことができる。外科用器具７０１２は、本明細書に記載される様々な外科処置又は動作の制御及び実施のために、外科用ハブ７００６とペアリングされ得る。

【0106】

加えて、外科用器具７０１２は、（これも送受信機を備え得る）対応する外科用ハブ７００６へのデータ伝送、及び外科用ハブ７００６からのデータ伝送のための送受信機を備えてもよい。外科用器具７０１２と対応するハブ７００６との組み合わせは、医療手術を提供するための医療施設（例えば、病院）内の手術室などの、特定の位置を示すことができる。例えば、外科用ハブ７００６のメモリは、位置データを記憶することができる。図１１に示すように、クラウド７００４は、（リモートサーバ７０１３と同じ又は同様であってもよい）中央サーバ７０１３、ハブアプリケーションサーバ７００２、データ解析モジュール７０３４、及び入出力（「Ｉ／Ｏ」）インターフェース７００６を含む。クラウド７００４の中央サーバ７０１３は、クラウドコンピューティングシステムを集合的に管理し、これは、クライアントモジュール７００６による要求を監視し、その要求を実行するためのクラウド７００４の処理能力を管理することを含む。中央サーバ７０１３のそれぞれは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの揮発性メモリ及び磁気記憶装置などの不揮発性メモリを含むことができる、好適なメモリ装置７０１０に連結された１つ以上のプロセッサ７００８を備え得る。メモリ装置７０１０は、実行されると、プロセッサ７００８に、クラウドベースのデータ分析、動作、推奨、及び以下で説明するその他の動作のためのデータ分析モジュール７０３４を実行させる、機械実行可能命令を含み得る。更に、プロセッサ７００８は、独立して、又はハブ７００６によって独立して実行されるハブアプリケーションと併せて、データ分析モジュール７０３４を実行することができる。中央サーバ７０１３はまた、メモリ２２１０内に存在し得る集約された医療データのデータベース２２１２を含み得る。

【0107】

ネットワーク７００１を介した様々な外科用ハブ７００６への接続に基づいて、クラウド７００４は、様々な外科用器具７０１２及びそれらの対応するハブ７００６によって生成された特定のデータからのデータを集約することができる。そのような集約データは、クラウド７００４の集約された医療データベース７０１２内に記憶されてもよい。具体的には、クラウド７００４は、有利にも、集約されたデータ上でデータ分析及び動作を実行して、洞察をもたらし、及び／又は個別のハブ７００６がそれ自体では達成できない機能を行うことができる。この目的のために、図１１に示すように、クラウド７００４と外科用ハブ７００６とは、情報を送受信するために通信可能に連結されている。Ｉ／Ｏインターフェース７００６は、ネットワーク７００１を介して複数の外科用ハブ７００６に接続される。このようにして、Ｉ／Ｏインターフェース７００６は、外科用ハブ７００６と集約された医療データデータベース７０１１との間で情報を転送するように構成することができる。したがって、Ｉ／Ｏインターフェース７００６は、クラウドベースの分析システムの読み出し／書き込み動作を容易にすることができる。このような読み出し／書き込み動作は、ハブ７００６からの要求に応じて実行されてもよい。これらの要求は、ハブアプリケーションを介してハブ７００６に送信され得る。Ｉ／Ｏインターフェース７００６は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、並びにクラウド７００４をハブ７００６に接続するためのＷｉ－Ｆｉ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｉ／Ｏインターフェースを含んでもよい１つ以上の高速データポートを含んでもよい。クラウド７００４のハブアプリケーションサーバ７００２は、外科用ハブ７００６によって実行されるソフトウェアアプリケーション（例えば、ハブアプリケーション）に共有機能をホストし、かつ供給するように構成され得る。例えば、ハブアプリケーションサーバ７００２は、ハブアプリケーションによるハブ７００６を介する要求を管理し、集約された医療データのデータベース７０１１へのアクセスを制御し、負荷分散を実行し得る。データ解析モジュール７０３４について、図１２を参照してより詳細に説明する。

【0108】

本開示に記載される特定のクラウドコンピューティングシステムの構成は、具体的には、外科用器具７０１２、１１２などの医療用装置を使用して実行される医療手術及び処置のコンテキストにおいて生じる様々な問題に対処するように設計され得る。特に、外科用器具７０１２は、外科手術の成績を改善するための技術を実施するために、クラウド７００４と相互作用するように構成されたデジタル外科用装置であってよい。様々な外科用器具７０１２及び／又は外科用ハブ７００６は、臨床医が外科用器具７０１２とクラウド７００４との間の相互作用の態様を制御できるように、タッチ制御されたユーザインターフェースを含み得る。聴覚的に制御されたユーザインターフェースなどの制御のための他の好適なユーザインターフェースもまた使用することもできる。

【0109】

図１２は、本開示の少なくとも１つの態様による、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システムの機能アーキテクチャを示すブロック図である。クラウドベースの分析システムは、医療分野において特に生じる問題にデータ解析ソリューションを提供するために、クラウド７００４のプロセッサ７００８によって実行され得る複数のデータ解析モジュール７０３４を含み得る。図１２に示すように、クラウドベースのデータ解析モジュール７０３４の機能は、外科用ハブ７００６上でアクセスすることができるハブアプリケーションサーバ７００２によってホストされたハブアプリケーション７０１４を介して支援されてもよい。クラウドプロセッサ７００８及びハブアプリケーション７０１４は、データ分析モジュール７０３４を実行するために連携して動作してもよい。アプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ）７０１６は、ハブアプリケーション７０１４に対応する一連のプロトコル及びルーチンを規定できる。加えて、ＡＰＩ７０１６は、アプリケーション７０１４の動作のために集約された医療データベース７０１２へのデータの記憶及び検索を管理できる。キャッシュ７０１８はまた、データを（例えば、一時的に）記憶でき、アプリケーション７０１４によって使用されるデータのより効率的な検索のためにＡＰＩ７０１６に連結され得る。図１２のデータ解析モジュール７０３４は、リソース最適化７０２０、データ収集及び集約７０２２、認可及びセキュリティ７０２４、制御プログラム更新７０２６、患者転帰分析７０２８、推奨７０３０、並びにデータ分類及び優先順位付け７０３２のためのモジュールを含み得る。他の好適なデータ分析モジュールも、いくつかの態様により、クラウド７００４によって実装され得る。一態様では、データ解析モジュールは、傾向、転帰、及び他のデータの分析に基づいて特定の推奨に使用され得る。

【0110】

例えば、データ収集及び集約モジュール７０２２は、顕著な特徴又は構成（例えば、傾向）の識別、冗長データセットの管理、及び手術によってグループ化することができるが、必ずしも実際の外科手術日付及び外科医に一致していないペアリングされたデータセットへのデータの保存を含む、自己記述型データ（例えば、メタデータ）を生成するために使用され得る。特に、外科用器具７０１２の動作から生成される対のデータセットは、例えば出血又は非出血事象などの二項分類を適用することを含み得る。より一般的には、二項分類は、望ましい事象（例えば、成功した外科処置）又は望ましくない事象（例えば、誤発射又は誤使用された外科用器具７０１２）のいずれかとして特徴付けられ得る。集約された自己記述型データは、外科用ハブ７００６の様々なグループ又はサブグループから受信された個々のデータに対応し得る。したがって、データ収集及び集約モジュール７０２２は、外科用ハブ７００６から受信した生データに基づいて、集約メタデータ又はその他の編成されたデータを生成することができる。この目的のために、プロセッサ７００８は、データ分析モジュール７０３４を実行するために、ハブアプリケーション７０１４及び集約された医療データのデータベース７０１１に動作的に連結することができる。データ収集及び集約モジュール７０２２は、集約された編成データを集約された医療データのデータベース２２１２に記憶してよい。

【0111】

資源最適化モジュール７０２０は、この集約されたデータを分析して、特定の医療施設又は医療施設のグループに関する資源の最適な使用を決定するように構成することができる。例えば、資源最適化モジュール７０２０は、外科用ステープル留め器具７０１２の対応する予測される要求に基づいて、医療施設のグループに関する外科用ステープル留め器具７０１２の最適な発注点を決定することができる。資源最適化モジュール７０２０はまた、資源使用を改善することができるかどうかを判定するために、様々な医療施設の資源使用又は他の動作構成を評価することができる。同様に、推奨モジュール７０３０は、データ収集及び集約モジュール７０２２から集約された編成データを分析して推奨を提供するように構成することができる。例えば、推奨モジュール７０３０は、特定の外科用器具７０１２が、例えば、誤り率が予測よりも高いことに基づいて改善されたバージョンにアップグレードされるべきであることを、医療施設（例えば、病院などの医療サービス提供者）に推奨することができる。加えて、推奨モジュール７０３０及び／又は資源最適化モジュール７０２０は、製品再注文点などのより良好なサプライチェーンパラメータを推奨し、異なる外科用器具７０１２、その使用、又は手術結果を改善する手順工程の提案を提供することができる。医療施設は、対応する外科用ハブ７００６を介してそのような推奨を受信することができる。様々な外科用器具７０１２のパラメータ又は構成に関する、より具体的な推奨もまた提供することができる。ハブ７００６及び／又は外科用器具７０１２はそれぞれ、クラウド７００４によって提供されるデータ又は推奨を表示する表示画面を有することもできる。

【0112】

患者転帰分析モジュール７０２８は、外科用器具７０１２の現在使用されている動作パラメータに関連付けられた手術結果を分析することができる。患者転帰分析モジュール７０２８はまた、他の潜在的な動作パラメータを分析及び評価してもよい。これに関連して、推奨モジュール７０３０は、より良好な封止又はより少ない出血などの、より良好な手術結果をもたらすことに基づいて、これらの他の潜在的な動作パラメータを使用して推奨することができる。例えば、提案モジュール７０３０は、対応するステープル留め外科用器具７０１２に特定のカートリッジを使用するときに関する提案を外科用７００６に送信することができる場合もある。したがって、クラウドベースの分析システムは、共通変数を制御しながら、収集された大規模な生データを分析し、複数の医療施設にわたって（有利には、集約されたデータに基づいて決定される）集中的推奨を提供するように構成され得る。例えば、クラウドベースの分析システムは、医療行為の種類、患者の種類、患者の数、同様の種類の器具を使用する医療提供者間の地理的類似性などを、１つの医療施設が単独で独立して分析することはできない方法で、分析、評価、及び／又は集約することができる。制御プログラム更新モジュール７０２６は、対応する制御プログラムが更新されたときに、様々な外科用器具７０１２の推奨を実施するように構成することができる。例えば、患者転帰分析モジュール７０２８は、特定の制御パラメータを成功した（又は失敗した）結果と結び付ける相関関係を識別することができる。そのような相関関係は、更新された制御プログラムが制御プログラム更新モジュール７０２６を介して外科用器具７０１２に送信されるときに対処され得る。対応するハブ７００６を介して送信され得る器具７０１２への更新は、クラウド７００４のデータ収集及び集約モジュール７０２２によって収集されかつ分析された集約された成績データを組み込んでもよい。加えて、患者転帰分析モジュール７０２８及び推奨モジュール７０３０は、集約された成績データに基づいて、器具７０１２を使用する改善された方法を識別することができる。

【0113】

クラウドベースの分析システムは、クラウド７００４によって実装されるセキュリティ機能を含んでもよい。これらのセキュリティ機能は、認可及びセキュリティモジュール７０２４によって管理され得る。各外科用ハブ７００６は、ユーザ名、パスワード、及びその他の好適なセキュリティ資格情報などの関連する固有の資格情報を有することができる。これらの資格情報は、メモリ７０１０に記憶され、許可されたクラウドアクセスレベルに関連付けることができる。例えば、正確な資格情報を提供することに基づいて、外科用ハブ７００６は、クラウドと所定の範囲まで通信するアクセスを付与され得る（例えば、特定の定義された種類の情報の送信又は受信を行ってよい）。この目的のために、クラウド７００４の集約された医療データのデータベース７０１１は、提供された資格情報の正確さを検証するための認定された資格情報のデータベースを含んでもよい。異なる資格情報は、クラウド７００４によって生成されたデータ分析を受信するための所定のアクセスレベルなど、クラウド７００４との相互作用のための様々なレベルの許可に関連付けられてよい。更に、セキュリティ目的のために、クラウドは、ハブ７００６、器具７０１２、及び禁止された装置の「ブラックリスト」を含み得るその他の装置のデータベースを維持することができる。具体的には、ブラックリスト上に列挙された外科用ハブ７００６は、クラウドと相互作用することを許可されなくてもよい一方で、ブラックリスト上に列挙された外科用器具７０１２は、対応するハブ７００６への機能的アクセスを有さなくてもよく、かつ／又は対応するハブ７００６とペアリングされたときに完全に機能することが防止されてもよい。追加的に又は代替的に、クラウド７００４は、不適合性又はその他の指定された基準に基づいて、器具７０１２にフラグを立ててもよい。このようにして、偽造医療用装置、及びそのような装置の、クラウドベースの分析システム全体での不適切な再使用を識別し、対処することができる。

【0114】

外科用器具７０１２は、無線送受信機を使用して、例えば、対応するハブ７００６及びクラウド７００４へのアクセスのための認可資格情報を表し得る無線信号を送信してもよい。有線送受信機も、信号を送信するために使用することができる。そのような認可資格情報は、外科用器具７０１２のそれぞれのメモリ装置に記憶することができる。認可及びセキュリティモジュール７０２４は、認可資格情報が正確であるか又は偽造であるかを判定することができる。認可及びセキュリティモジュール７０２４はまた、強化されたセキュリティのために、認可資格情報を動的に生成してもよい。資格情報はまた、ハッシュベースの暗号化を使用することなどによって、暗号化することができる場合もある。適切な認可を送信すると、外科用器具７０１２は、対応するハブ７００６及び最終的にはクラウド７００４に信号を送信して、器具７０１２が医療データを取得し送信する準備ができていることを示すことができる。これに応答して、クラウド７００４は、集約された医療データのデータベース７０１１に記憶するための医療データを受信することが可能な状態に遷移し得る。このデータ伝送準備は、例えば、器具７０１２上の光インジケータによって示すことができる。クラウド７００４はまた、それらの関連する制御プログラムを更新するために、外科用器具７０１２に信号を送信することができる。クラウド７００４は、制御プログラムに対するソフトウェアアップデートが適切な外科用器具７０１２にのみ送信されるように、特定の部類の外科用器具７０１２（例えば、電気外科器具）に向けられた信号を送信することができる。更に、クラウド７００４は、選択的データ送信及び認可資格情報に基づいてローカル又はグローバルの問題に対処するために、システム全体のソリューションを実装するために使用することができる場合もある。例えば、外科用器具７０１２のグループが共通の製造欠陥を有するものとして識別される場合、クラウド７００４は、このグループに対応する認可資格情報を変更して、このグループの動作ロックアウトを実施し得る。

【0115】

クラウドベースの分析システムは、改善された実務を判定し、それに応じて変更を推奨する（例えば、提案モジュール２０３０を介して）ために、複数の医療施設（例えば、病院のような医療施設）を監視することを可能にし得る。したがって、クラウド７００４のプロセッサ７００８は、個々の医療施設に関連付けられたデータを分析して、施設を識別し、そのデータを他の医療施設に関連付けられた他のデータと集約することができる。グループは、例えば、同様の操作行為又は地理的位置に基づいて規定し得る。このようにして、クラウド７００４は、医療施設グループに幅広い分析及び推奨を提供することができる。クラウドベースの分析システムはまた、強化された状況認識のために使用することもできる。例えば、プロセッサ７００８は、（全体的な動作及び／又は様々な医療処置と比較して）特定の施設に対するコスト及び有効性に関する推奨の効果を予測的にモデル化してもよい。その特定の施設に関連するコスト及び有効性はまた、他の施設又は任意のその他の同等の施設の対応するローカル領域と比較することもできる。

【0116】

データ分類及び優先順位付けモジュール７０３２は、重大性（例えば、データに関連付けられた医療イベントの重篤度、意外さ、不審さ）に基づいてデータを優先順位付けし分類してもよい。この分類及び優先順位付けは、本明細書に記載されるクラウドベースの分析及び動作を改善するために、本明細書に記載される他のデータ解析モジュール７０３４の機能と併せて使用し得る。例えば、データ分類及び優先順位付けモジュール７０３２は、データ収集及び集約モジュール７０２２並びに患者転帰分析モジュール７０２８によって実行されるデータ分析に対する優先度を割り当てることができる。異なる優先順位レベルは、迅速応答のための上昇、特別な処理、集約された医療データのデータベース７０１１からの除外、又はその他の好適な応答などの、（緊急性のレベルに対応して）クラウド７００４からの特定の応答をもたらすことができる。更に、必要に応じて、クラウド７００４は、対応する外科用器具７０１２からの追加データのために、ハブアプリケーションサーバを介して要求（例えば、プッシュメッセージ）を送信することができる。プッシュメッセージは、支持又は追加のデータを要求するために、対応するハブ７００６上に表示された通知をもたらすことができる。このプッシュメッセージは、クラウドが有意な不規則性又は外れ値を検出し、クラウドがその不規則性の原因を判定することができない状況で必要とされ得る。中央サーバ７０１３は、例えば、データが所定の閾値を超えて予測値と異なると判定されたとき、又はセキュリティが含まれていたと見られる場合など、特定の重大な状況において、このプッシュメッセージをトリガするようにプログラムされることができる。

【0117】

説明された様々な機能に関する更なる例示的な詳細を、以下の説明において提供する。様々な説明のそれぞれは、ハードウェア及びソフトウェアの実装の一実施例として図１１及び図１２に記載されるように、クラウドアーキテクチャを利用してもよい。

【0118】

図１３は、本開示の少なくとも１つの態様による、モジュール式デバイス９０５０の制御プログラム更新を適応生成するように構成されている、コンピュータ実装適応外科用システム９０６０のブロック図を示す。いくつかの例示では、外科用システムは、外科用ハブ９０００と、外科用ハブ９０００に通信可能に連結された複数のモジュール式デバイス９０５０と、外科用ハブ９０００に通信可能に連結された分析システム９１００とを含んでもよい。単一の外科用ハブ９０００が示され得るが、外科用システム９０６０は、分析システム９０１０に通信可能に連結される外科用ハブ９０００のネットワークを形成するように接続され得る、任意の数の外科用ハブ９０００を含み得ることに留意されたい。いくつかの例示では、外科用ハブ９０００は、記憶された命令を実行するためのメモリ９０２０に連結されたプロセッサ９０１０と、データが分析システム９１００に送信されるデータ中継インターフェース９０３０とを含み得る。いくつかの例示では、外科用ハブ９０００は、ユーザからの入力を受信するための入力デバイス９０９２（例えば、静電容量式タッチスクリーン又はキーボード）と、ユーザに出力を提供するための出力デバイス９０９４（例えば、表示画面）とを有するユーザインターフェース９０９０を更に含み得る。出力は、ユーザによって入力されたクエリからのデータ、所与の手技において使用するための製品若しくは製品構成の提案、及び／又は外科処置手技の前、間、若しくは後に行われる行為のための指示を含むことができる。外科用ハブ９０００は更に、モジュール式デバイス９０５０を外科用ハブ９０００に通信可能に連結するためのインターフェース９０４０を含んでもよい。一態様では、インターフェース９０４０は、無線通信プロトコルを介してモジュール式デバイス９０５０に通信可能に接続可能な送受信機を含んでもよい。モジュール式デバイス９０５０としては、例えば、外科用ステープル留め及び切断器具、電気外科器具、超音波器具、吸入器、送気器、及び表示画面を挙げることができる。いくつかの例示では、外科用ハブ９０００は更に、ＥＫＧモニタ又はＢＰモニタなどの１つ以上の患者監視装置９０５２に通信可能に連結され得る。いくつかの例示では、外科用ハブ９０００は更に、外科用ハブ９０００が位置する医療施設のＥＭＲデータベースなどの１つ以上のデータベース９０５４又は外部コンピュータシステムに通信可能に連結され得る。

【0119】

モジュール式デバイス９０５０が外科用ハブ９０００に接続されると、外科用ハブ９０００は、モジュール式デバイス９０５０から周術期データを感知又は受信し、次いで、受信した周術期データを外科処置転帰データと関連付けることができる。周術期データは、外科処置の過程でモジュール式デバイス９０５０がどのように制御されたかを示すことができる。処置転帰データは、外科処置（又はその工程）からの結果に関連付けられたデータを含み、それは、外科処置（又はその工程）が良い又は悪い転帰を有したか否かを含むことができる。例えば、転帰データは、患者が特定の手技による術後合併症を発症したか否か、又は特定のステープル留め若しくは切開線において漏出（例えば、出血又は空気漏出）があったか否かを含むことができる。外科用ハブ９０００は、外部ソースから（例えば、ＥＭＲデータベース９０５４から）データを受信することによって、転帰を（例えば、接続されたモジュール式デバイス９０５０のうちの１つを介して）直接検出することによって、又は状況認識システムを通して転帰の発生を推測することによって、外科処置転帰データを取得することができる。例えば、術後合併症に関するデータをＥＭＲデータベース９０５４から検索することができ、ステープル留め又は切開線の漏出に関するデータを状況認識システムによって直接検出又は推測することができる。外科処置転帰データは、モジュール式デバイス９０５０自体、患者監視装置９０５２、及び外科用ハブ９０００が接続されるデータベース９０５４などの、種々のデータソースから受信したデータから、状況認識システムによって推測することができる。

【0120】

外科用ハブ９０００は、関連付けられたモジュール式デバイス９０５０のデータ及び転帰データを、分析システム９１００にそこでの処理のために送信することができる。モジュール式デバイス９０５０がどのように制御されるかを示す周術期データと、処置転帰データとの両方を送信することによって、分析システム９１００は、モジュール式デバイス９０５０を制御する異なる様式を、特定の処置の種類についての手術結果と相関させることができる。いくつかの例示では、分析システム９１００は、外科用ハブ９０００からデータを受信するように構成された分析サーバ９０７０のネットワークを含んでもよい。分析サーバ９０７０の各々は、メモリと、受信したデータを分析するために記憶された命令を実行しているメモリに結合されたプロセッサとを含むことができる。いくつかの例示では、分析サーバ９０７０は、分散コンピューティングアーキテクチャで接続されてもよく、及び／又はクラウドコンピューティングアーキテクチャを利用してもよい。この対にされたデータに基づいて、分析システム９１００は、次いで、様々な種類のモジュール式デバイス９０５０について最適又は好ましい動作パラメータを学習し、現場のモジュール式デバイス９０５０の制御プログラムに対する調整を生成し、次いで、モジュール式デバイス９０５０の制御プログラムに対する更新を送信（又は「プッシュ」）することができる。

【0121】

外科用ハブ９０００及びそれに接続可能な種々のモジュール式デバイス９０５０を含む、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システム９０６０に関する更なる詳細は、図５～図６に関連して説明される。

【0122】

図１４は、本開示による外科用システム６５００を提供し、有線又は無線接続を介してローカルエリアネットワーク６５１８又はクラウドネットワーク６５２０を通じてコンソール６５２２又はポータブルデバイス６５２６と通信することができる外科用器具６５０２を含み得る。様々な態様では、コンソール６５２２及びポータブルデバイス６５２６は、任意の適切なコンピューティングデバイスであり得る。外科用器具６５０２は、ハンドル６５０４と、アダプタ６５０８と、装填ユニット６５１４とを含み得る。アダプタ６５０８は、ハンドル６５０４に解放可能に連結し、装填ユニット６５１４は、アダプタ６５０８が駆動シャフトから装填ユニット６５１４に力を伝達するように、アダプタ６５０８に解放可能に連結する。アダプタ６５０８又は装填ユニット６５１４は、装填ユニット６５１４にかかる力を測定するために、内部に配置される力ゲージ（明示的に図示せず）を含んでもよい。装填ユニット６５１４は、第１のジョー６５３２及び第２のジョー６５３４を有するエンドエフェクタ６５３０を備え得る。装填ユニット６５１４は、装填ユニット６５１４を手術部位から抜いて装填ユニット６５１４を再装填する必要なく、臨床医が複数の締結具を複数回発射することを可能にするｉｎ－ｓｉｔｕ装填、つまり複数回発射装填ユニット（ＭＦＬＵ）であってもよい。

【0123】

第１及び第２のジョー６５３２、６５３４は、それらの間に組織をクランプし、クランプされた組織を通して締結具を発射し、クランプされた組織を切断するように構成され得る。第１のジョー６５３２は、少なくとも１つの締結具を複数回発射するように構成されてもよく、又は交換される前に２回以上発射できる複数の締結具（例えば、ステープル、クリップなど）を含む交換可能な複数回発射締結具カートリッジを含むように構成されてもよい。第２のジョー６５３４は、締結具が複数回発射締結具カートリッジから排出される際に、締結具を変形させるか、又は他の方法で組織の周りに固定するアンビルを含んでもよい。

【0124】

ハンドル６５０４は、駆動シャフトの回転に影響を及ぼすように駆動シャフトに結合されるモータを含んでもよい。ハンドル６５０４は、モータを選択的に作動させるための制御インターフェースを含むことができる。制御インターフェースは、ボタン、スイッチ、レバー、スライダ、タッチスクリーン、及び任意の他の好適な入力機構又はユーザインターフェースを含んでもよく、これらは、モータを起動するために臨床医によって係合され得る。

【0125】

ハンドル６５０４の制御インターフェースは、ハンドル６５０４のコントローラ６５２８と通信して、モータを選択的に作動させ、駆動シャフトの回転に作用することができる。コントローラ６５２８は、ハンドル６５０４内に配置されてもよく、制御インターフェースからの入力、及びアダプタ６５０８からのアダプタデータ、又は装填ユニット６５１４からの装填ユニットデータを受信するように構成される。コントローラ６５２８は、モータを選択的に起動するために、制御インターフェースからの入力、並びにアダプタ６５０８及び／又は装填ユニット６５１４から受信されたデータを分析することができる。ハンドル６５０４はまた、ハンドル６５０４の使用中に臨床医が見ることができるディスプレイを含んでもよい。ディスプレイは、器具６５０２の発射前、発射中、又は発射後に、アダプタ又は装填ユニットデータの部分を表示するように構成されてもよい。

【0126】

アダプタ６５０８は、内部に配置されるアダプタ識別デバイス６５１０を含んでもよく、装填ユニット６５１４は、内部に配置される装填ユニット識別デバイス６５１６を含む。アダプタ識別デバイス６５１０は、コントローラ６５２８と通信してもよく、装填ユニット識別デバイス６５１６は、コントローラ６５２８と通信してもよい。装填ユニット識別デバイス６５１６は、装填ユニット識別デバイス６５１６からコントローラ６５２８への通信を中継又は通過するアダプタ識別デバイス６５１０と通信し得ることが理解されるであろう。

【0127】

アダプタ６５０８はまた、アダプタ６５０８又は環境の種々の状態（例えば、アダプタ６５０８が装填ユニットに接続されているかどうか、アダプタ６５０８がハンドルに接続されているかどうか、駆動シャフトが回転しているかどうか、駆動シャフトのトルク、駆動シャフトの歪み、アダプタ６５０８内の温度、アダプタ６５０８の発射回数、発射中のアダプタ６５０８のピーク力、アダプタ６５０８に印加される力の総量、アダプタ６５０８のピーク後退力、発射中のアダプタ６５０８の休止回数など）を検出するために、その周囲に配置される複数のセンサ６５１２（１つが示される）を含んでもよい。複数のセンサ６５１２は、データ信号の形態でアダプタ識別デバイス６５１０に入力を提供することができる。複数のセンサ６５１２のデータ信号は、アダプタ識別デバイス６５１０内に記憶されてもよく、又はアダプタ識別デバイス６５１０内に記憶されたアダプタデータを更新するために使用されてもよい。複数のセンサ６５１２のデータ信号は、アナログ又はデジタルであってもよい。複数のセンサ６５１２は、発射中に装填ユニット６５１４に及ぼされる力を測定するための力ゲージを含んでもよい。

【0128】

ハンドル６５０４及びアダプタ６５０８は、電気的インターフェースを介して、アダプタ識別デバイス６５１０及び装填ユニット識別デバイス６５１６をコントローラ６５２８と相互接続するように構成され得る。電気的インターフェースは、直接電気的インターフェースであってもよい（すなわち、エネルギー及び信号をそれらの間で伝送するために互いに係合する電気接点を含む）。加えて、又は代替として、電気的インターフェースは、エネルギー及び信号をそれらの間で無線伝送する（例えば、誘導伝送する）ための非接触電気的インターフェースであってもよい。アダプタ識別デバイス６５１０及びコントローラ６５２８は、電気的インターフェースとは別個のワイヤレス接続を介して互いにワイヤレス通信し得ることも企図される。

【0129】

ハンドル６５０４は、コントローラ６５２８からシステム６５００の他の構成要素（例えば、ＬＡＮ６５１８、クラウド６５２０、コンソール６５２２、又はポータブルデバイス６５２６）に器具データを送信するように構成された送信機６５０６を含んでもよい。送信機６５０６はまた、システム６５００の他の構成要素からデータ（例えば、カートリッジデータ、装填ユニットデータ、又はアダプタデータ）を受信してもよい。例えば、コントローラ６５２８は、ハンドル６５０４に取り付けられる取り付けられたアダプタ（例えば、アダプタ６５０８）のシリアル番号、アダプタに取り付けられた装填ユニット（例えば、装填ユニット６５１４）のシリアル番号、及び装填ユニットに装填された複数回発射締結具カートリッジ（例えば、複数回発射締結具カートリッジ）のシリアル番号を含む器具データを、コンソール６５２８に送信してもよい。その後、コンソール６５２２は、取り付けられたカートリッジ、装填ユニット、及びアダプタにそれぞれ関連付けられたデータ（例えば、カートリッジデータ、装填ユニットデータ、又はアダプタデータ）をコントローラ６５２８に返信してもよい。コントローラ６５２８は、ローカル機器ディスプレイ上にメッセージを表示するか、又は送信機６５０６を介してコンソール６５２２又はポータブルデバイス６５２６にメッセージを送信して、それぞれディスプレイ６５２４又はポータブルデバイススクリーン上にメッセージを表示することができる。

【0130】

図１５Ａは、動作モードを決定し、決定されたモードで動作するための例示的なフローを示す。コンピュータ実装インタラクティブ外科用システム並びに／又はコンピュータ実装インタラクティブ外科用システムの構成要素及び／若しくはサブシステムは、更新されるように構成され得る。そのような更新は、更新前にユーザに利用可能でなかった機能及び利益の包含を含み得る。これらの更新は、ユーザに機能を導入するのに適したハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェア更新の任意の方法によって確立することができる。例えば、交換可能／スワップ可能（例えば、ホットスワップ可能）なハードウェアコンポーネント、フラッシュ可能なファームウェアデバイス、及び更新可能なソフトウェアシステムを使用して、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システム並びに／又はコンピュータ実装インタラクティブ外科用システムの構成要素及び／若しくはサブシステムを更新することができる。

【0131】

更新は、任意の適切な基準又は一連の基準を条件とすることができる。例えば、更新は、処理能力、帯域幅、解像度など、システムの１つ以上のハードウェア能力を条件とすることができる。例えば、更新は、あるソフトウェアコードの購入など、１つ以上のソフトウェア面を条件とすることができる。例えば、更新は、購入されたサービス階層を条件とすることができる。サービス階層は、ユーザがコンピュータ実装インタラクティブ外科用システムに関連して使用する権利がある特徴及び／又は一連の特徴を表してもよい。サービス階層は、ライセンスコード、ｅコマースサーバ認証対話、ハードウェアキー、ユーザ名／パスワードの組み合わせ、生体認証対話、公開／秘密鍵交換対話などによって決定され得る。

【0132】

１０７０４において、システム／デバイスパラメータが識別され得る。システム／デバイスパラメータは、更新が条件付けられる任意の要素又は一連の要素であり得る。例えば、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システムは、モジュール式デバイスと外科用ハブとの間の通信のある帯域幅を検出してもよい。例えば、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システムは、特定のサービス階層の購入の指示を検出してもよい。

【0133】

１０７０８において、動作モードは、識別されたシステム／デバイスパラメータに基づいて決定され得る。この決定は、システム／デバイスパラメータを動作モードにマッピングするプロセスによって行われ得る。プロセスは、手動及び／又は自動プロセスであってもよい。プロセスは、ローカル計算処理及び／又はリモート計算処理の結果であってよい。例えば、クライアント／サーバ対話を使用して、識別されたシステム／デバイスパラメータに基づいて動作モードを決定することができる。例えば、ローカルソフトウェア及び／又はローカルに埋め込まれたファームウェアが、識別されたシステム／デバイスパラメータに基づいて動作モードを決定するために使用され得る。例えば、セキュアなマイクロプロセッサなどのハードウェアキーが、例えば、識別されたシステム／デバイスパラメータに基づいて動作モードを決定するために使用され得る。

【0134】

１０７１０において、動作は、決定された動作モードに従って進行し得る。例えば、システム又はデバイスは、デフォルト動作モードで動作するように進み得る。例えば、システム又はデバイスは、代替動作モードで動作するように進み得る。動作モードは、システム又はデバイス内に既に存在する制御ハードウェア、ファームウェア、及び／又はソフトウェアによって指示され得る。動作モードは、新しくインストール／更新された制御ハードウェア、ファームウェア、及び／又はソフトウェアによって指示され得る。

【0135】

図１５Ｂは、動作モードを変更するための例示的な機能ブロック図を示す。アップグレード可能な要素１０７１４は、初期設定コンポーネント１０７１６を含み得る。初期設定コンポーネント１０７１６は、動作モードを決定するのに適した任意のハードウェア、ファームウェア、及び／又はソフトウェアを含み得る。例えば、初期設定コンポーネント１０７１６は、システム又はデバイススタートアッププロシージャの一部であり得る。初期設定コンポーネント１０７１６は、アップグレード可能な要素１０７１４の動作モードを決定するための相互作用に関与してもよい。例えば、初期設定コンポーネント１０７１６は、例えば、ユーザ１０７３０、外部リソース１０７３２、及び／又はローカルリソース１０７１８と対話することができる。例えば、初期設定コンポーネント１０７１６は、ユーザ１０７３０からライセンスキーを受信して、動作モードを決定することができる。初期設定コンポーネント１０７１６は、動作モードを決定するために、アップグレード可能な装置１０７１４のシリアル番号を用いて、例えばサーバなどの外部リソース１０７３２に問い合わせてもよい。例えば、初期設定コンポーネント１０７１６は、利用可能な帯域幅の量を決定するためのローカルクエリ及び／又は例えば動作モードを決定するためのハードウェアキーのローカルクエリなど、ローカルリソース１０７１８に問い合わせてもよい。

【0136】

アップグレード可能な要素１０７１４は、１つ以上の動作コンポーネント１０７２０、１０７２２、１０７２６、１０７２８及び動作ポインタ１０７２４を含むことができる。初期設定コンポーネント１０７１６は、動作ポインタ１０７２４に指示して、アップグレード可能な要素１０７４１の動作を、決定された動作モードに対応する動作コンポーネント１０７２０、１０７２２、１０７２６、１０７２８に向けることができる。初期設定コンポーネント１０７１６は、アップグレード可能な要素の動作をデフォルト動作コンポーネント１０７２０に向けるように動作ポインタ１０７２４に指示してもよい。例えば、デフォルト動作コンポーネント１０７２０は、他の代替動作モードが決定されていないという条件で選択されてもよい。例えば、デフォルト動作コンポーネント１０７２０は、初期設定コンポーネントの障害及び／又は対話障害の条件で選択されてもよい。初期設定コンポーネント１０７１６は、アップグレード可能な要素１０７１４の動作を常駐動作コンポーネント１０７２２に向けるように動作ポインタ１０７２４に指示してもよい。例えば、特定の機能がアップグレード可能なコンポーネント１０７１４に常駐してもよいが、動作させるためには起動を必要とする。初期設定コンポーネント１０７１６は、新しい動作コンポーネント１０７２８及び／又は新たにインストールされた動作コンポーネント１０７２６をインストールするよう、アップグレード可能な要素１０７１４の動作を向けるように動作ポインタ１０７２４に指示してもよい。例えば、新しいソフトウェア及び／又はファームウェアがダウンロードされてもよい。新しいソフトウェア及び／又はファームウェアは、選択された動作モードによって表される機能を有効にするコードを含むことができる。例えば、新しいハードウェアコンポーネントをインストールして、選択された動作モードを有効にすることができる。

【0137】

図１６は、本開示の少なくとも１つの態様による、モジュール式デバイス９０５０の制御プログラムを更新するためのプロセス９２００の論理フロー図を示す。プロセス９２００は、例えば、分析システム９１００の分析サーバ９０７０の１つ以上のプロセッサによって実行することができる。一例示では、分析システム９１００は、クラウドコンピューティングシステムであり得る。経済性のために、プロセス９２００の以下の説明は、分析システム９１００によって実行されるものとして説明されるが、しかしながら、分析システム９１００は、プロセス９２００の記載された工程を実行しているプロセッサ及び／又は制御回路を含むことを理解されたい。

【0138】

分析システム９１００は、分析システム９１００に通信可能に接続された外科用ハブ９０００のうちの１つ以上から、モジュール式デバイス９０５０の周術期データ及び外科処置転帰データを受信する（９２０２）。周術期データは、所与の外科処置に関連してモジュール式デバイス９０５０によって検出された術前データ、術中データ、及び／又は術後データを含む。モジュール式デバイス９０５０又は手動で制御されるモジュール式デバイス９０５０の特定の機能に関して、周術期データは、外科スタッフメンバーがモジュール式デバイス９０５０を操作した様式を示す。モジュール式デバイス９０５０、又はモジュール式デバイスの制御プログラムによって制御されるモジュール式デバイス９０５０の特定の機能に関して、周術期データは、制御プログラムがモジュール式デバイス９０５０を動作させた様式を示す。モジュール式デバイス９０５０が（手動制御又はモジュール式デバイス９０５０の制御プログラムによる制御のいずれかに起因して）特定の条件セット下で機能する様式は、モジュール式デバイス９０５０によって示される「動作挙動」と称され得る。モジュール式デバイス９０５０の周術期データは、モジュール式デバイス９０５０の状態に関するデータ（例えば、外科用ステープル留め及び切断器具の発射力若しくは閉鎖力、又は電気外科用若しくは超音波器具の出力）、モジュール式デバイス９０５０によって測定された組織データ（例えば、インピーダンス、厚さ、又は硬さ）、及びモジュール式デバイス９０５０によって検出され得る他のデータを含む。周術期データは、モジュール式デバイス９０５０が様々な検出された状態に応答してどのように機能したかを示すため、モジュール式デバイス９０５０が外科処置の過程中に動作するようにプログラムされた、又は手動で制御された様式を示す。

【0139】

外科処置転帰データは、外科処置の全体的な転帰に関するデータ（例えば、外科処置中に合併症があったか否か）、又は外科処置内の特定の工程の転帰に関するデータ（例えば、特定のステープルラインが出血又は漏出したか否か）を含む。処置転帰データは、例えば、モジュール式デバイス９０５０及び／又は外科用ハブ９０００によって直接検出することができ（例えば、医療撮像デバイスは出血を視覚化又は検出することができる）、米国特許出願公開第２０１９／０２０１１４０（Ａ１）号に記載されているような外科用ハブ９０００の状況認識システムによって決定又は推測することができ、あるいは外科用ハブ９０００又は分析システム９１００によってデータベース９０５４（例えば、ＥＭＲデータベース）から取り出すことができる。処置転帰データは、データによって表される各転帰が良い結果であったか悪い結果であったかを含むことができる。各転帰が良かったか悪かったかは、モジュール式デバイス９０５０自体によって判定され、外科用ハブ９０００に送信される周術期データに含まれ得るか、又は受信された周術期データから外科用ハブ９０００によって判定若しくは推測され得る。例えば、出血したステープルラインについての処置転帰データは、出血が悪い転帰を表したことを含み得る。同様に、出血しなかったステープルラインについての処置転帰データは、出血がなかったことが良い転帰を表したことを含み得る。別の例示では、分析システム９１００は、受信された処置転帰データに基づいて、処置結果が良い転帰であるか悪い転帰であるかを判定するように構成され得る。いくつかの例示では、モジュール式デバイス９０５０のデータを良い又は悪い処置転帰に相関させることにより、分析システム９１００は、制御プログラム更新が生成されるべきかどうかを判定することができる（９２０８）。

【0140】

分析システム９１００がデータを受信すると（９２０２）、分析システム９１００は、モジュール式デバイス９０５０及び処置転帰データを分析して、モジュール式デバイス９０５０が特定の処置又は特定の処置の工程に関連して最適以下で利用されているか否かを判定する（９２０４）。モジュール式デバイス９０５０は、モジュール式デバイス９０５０が制御されている特定の様式が繰り返しエラーを引き起こしている場合、又はモジュール式デバイス９０５０を制御する代替の方法が同じ条件下で優れている場合、最適以下で制御され得る。したがって、分析システム９１００は、モジュール式デバイス９０５０によって生成される良い転帰及び／又は悪い転帰の割合を、設定された閾値又は同じ種類の他のモジュール式デバイス９０５０の性能と比較することによって、モジュール式デバイス９０５０が最適以下で制御されているかどうかを（手動で又はその制御プログラムによって）判定することができる。

【0141】

例えば、分析システム９１００は、特定の動作挙動に関連して特定の条件セット下でモジュール式デバイス９０５０によって生成される悪い処置転帰の割合が平均又は閾値レベルを超える場合、ある種類のモジュール式デバイス９０５０が最適以下で動作しているか否かを判定することができる。特定の例として、分析システム９１００は、特定の発射力（又は発射力の範囲）を命令する外科用ステープル留め器具の制御プログラムが、特定の組織厚さ及び組織の種類に対して最適以下であるか否かを分析することができる（９２０４）。分析システム９１００が、器具が特定の力で発射された（例えば、ステープルを奇形にさせる、組織を完全に貫通しない、又は組織を断裂させる）ときに平均又は閾値ステープルライン漏出率に対して異常に高い割合の漏出ステープルラインを生成すると判定した場合、分析システム９１００は、外科用ステープル留め器具の制御プログラムが組織状態を考慮して最適以下で実行していると判定することができる。

【0142】

別の例として、分析システム９１００は、特定の動作挙動に関連する特定の条件セット下で代替的な制御様式によって生成される良い転帰の割合が、同じ条件下で分析された制御様式によって生成される良い転帰の割合を超える場合に、ある種類のモジュール式デバイス９０５０が最適以下で動作しているかどうかを判定することができる。言い換えれば、ある種類のモジュール式デバイス９０５０の１つの部分集団が、ある特定の条件セット下で第１の動作挙動を示し、同じ種類のモジュール式デバイス９０５０の第２の部分集団が、同じ条件セット下で第２の動作挙動を示す場合、分析システム９１００は、第１の動作挙動又は第２の動作挙動が、良い処置転帰とより高度に相関するかどうかに従って、モジュール式デバイス９０５０の制御プログラムを更新するかどうかを決定することができる。特定の例として、分析システム９１００は、特定のエネルギーレベルを指示するＲＦ電気外科器具又は超音波器具の制御プログラムが特定の組織の種類及び環境条件に対して最適以下であるか否かを分析することができる（９２０４）。分析システム９１００が、組織条件及び環境条件（例えば、関節鏡手術のように、器具が液体で満たされた環境内に位置する）のセットを所与として第１のエネルギーレベルが第２のエネルギーレベルよりも低い止血率を生成すると判定した場合、分析システム９１００は、第１のエネルギーレベルを指示する電気外科器具又は超音波器具の制御プログラムが所与の組織及び環境条件に対して最適以下で実行していると判定することができる。

【0143】

データを分析した（９２０４）後、分析システム９１００は、制御プログラムを更新するかどうかを決定する（９２０６）。モジュール式デバイス９０５０が最適以下で制御されていないと分析システム９１００が判定した場合、プロセス９２００は「いいえ」の分岐に沿って継続し、分析システム９１００は、上述のように、受信した（９２０２）データの分析（９２０４）を継続する。モジュール式デバイス９０５０が最適以下で制御していると分析システム９１００が判定した場合、プロセス９２００は「はい」の分岐に沿って継続し、分析システム９１００は制御プログラム更新を生成する（９２０８）。生成された（９２０８）制御プログラム更新は、例えば、前のバージョンを上書きするための特定の種類のモジュール式デバイス９０５０のための制御プログラムの新しいバージョン、又は前のバージョンを部分的に上書き若しくは補足するパッチを含む。

【0144】

分析システム９１００によって生成される（９２０８）制御プログラム更新のタイプは、分析システム９１００によって識別されるモジュール式デバイス９０５０によって示される特定の最適以下の挙動に依存する。例えば、分析システム９１００が、外科用ステープル留め器具を発射する特定の力が、漏出するステープルラインの割合の増加をもたらすと判定した場合、分析システム９１００は、発射する力を第１の値から、より高い割合の非漏出ステープルライン又はより低い割合の漏出ステープルラインに対応する第２の値に調整する制御プログラム更新を生成することができる（９２０８）。別の例として、分析システム９１００が、器具が液体で満たされた環境で使用されるときに（例えば、液体のエネルギー散逸効果に起因して）電気外科器具又は超音波器具の特定のエネルギーレベルが低い止血率をもたらすと判定した場合、分析システム９１００は、器具が液体に浸漬される外科処置で利用されるときに器具のエネルギーレベルを調整する制御プログラム更新を生成することができる（９２０８）。

【0145】

分析システム９１００によって生成される（９２０８）制御プログラム更新のタイプはまた、モジュール式デバイス９０５０によって示される最適以下の挙動が、手動制御によって引き起こされるか、又はモジュール式デバイス９０５０の制御プログラムによる制御によって引き起こされるかにも依存する。最適以下の挙動が手動制御によって引き起こされる場合、制御プログラム更新は、ユーザがモジュール式デバイス９０５０を操作している様式に基づいて、ユーザに警告、推奨、又はフィードバックを提供するように構成され得る。代替として、制御プログラム更新は、モジュール式デバイス９０５０の手動制御動作を、モジュール式デバイス９０５０の制御プログラムによって制御される動作に変更することができる。制御プログラム更新は、ユーザが特定の機能の制御プログラムの制御を無効にすることを許可してもしなくてもよい。一例示では、分析システム９１００が、外科医がＲＦ電気外科器具を特定の組織の種類又は処置の種類に対して最適以下のエネルギーレベルに手動で設定していると判定した場合（９２０４）、分析システム９１００は、エネルギーレベルの変更を推奨するアラートを（例えば、外科用ハブ９０００又はＲＦ電気外科器具自体に）提供する制御プログラム更新を生成することができる（９２０８）。別の例示では、生成された（９２０８）制御プログラム更新は、特定の検出された状況を前提として、エネルギーレベルをデフォルト又は推奨レベルに自動的に設定することができ、次いで、医療施設スタッフによって所望に応じて変更することができる。更に別の実施形態では、生成された（９２０８）制御プログラム更新は、分析システム９１００によって決定された設定レベルにエネルギーレベルを自動的に設定することができ、医療施設スタッフがエネルギーレベルを変更することを許可しない。最適以下の挙動がモジュール式デバイス９０５０の制御プログラムによって引き起こされる場合、制御プログラム更新は、制御プログラムが最適以下で実行している特定の環境セット下で制御プログラムがどのように機能するかを変更することができる。

【0146】

制御プログラム更新が分析システム９１００によって生成されると（９２０８）、分析システム９１００は、次いで、制御プログラム更新を、分析システム９１００に接続されている関連する種類のモジュール式デバイス９０５０の全てに送信する（９２１０）又はプッシュする。モジュール式デバイス９０５０は、例えば、外科用ハブ９００を通じて分析システム９１００に接続され得る。一例示では、外科用ハブ９０００は、様々な種類のモジュール式デバイス９０５０の制御プログラム更新を、それによって更新が生成される（９２０８）たびに分析システム９１００からダウンロードするように構成される。モジュール式デバイス９０５０が、その後、外科用ハブ９０００に接続又はペアリングされると、モジュール式デバイス９０５０は、そこから任意の制御プログラム更新を自動的にダウンロードする。一例示では、分析システム９１００は、その後、上述したように、モジュール式デバイス９０５０からのデータの受信（９２０２）及び分析（９２０４）を継続することができる。

【0147】

一態様では、外科用システム９０６０は、モジュール式デバイス９０５０が外科用ハブ９０００のデータストリームにおいて期限切れであることが検出された場合、ソフトウェアパラメータ及び更新の検証をプッシュダウンするように構成される。図１７は、本開示の少なくとも１つの態様による、外科用ハブ９０００を通してモジュール式デバイス９０５０に更新をプッシュする分析システム９１００の図を示す。一例示では、分析システム９０００は、特定の種類のモジュール式デバイス９０５０のために生成された制御プログラム更新を外科用ハブ９０００に送信するように構成される。一態様では、モジュール式デバイス９０５０が外科用ハブ９０００に接続するたびに、モジュール式デバイス９０５０は、その制御プログラムの更新されたバージョンが外科用ハブ９０００上にあるか、又はそうでなければそれを介してアクセス可能であるか否かを判定する。外科用ハブ９０００が特定の種類のモジュール式デバイス９０５０のための更新された制御プログラムを有する（又は、更新された制御プログラムが分析システム９１００から利用可能である）場合、モジュール式デバイス９０５０は、そこから制御プログラム更新をダウンロードする。

【0148】

一例示では、分析システム９１００に送信される任意のデータセットは、外科用ハブ９０００の一意のＩＤと、その制御プログラム又はオペレーティングシステムの現在のバージョンとを含む。一例示では、分析システム９１００に送られる任意のデータセットは、モジュール式デバイス９０５０の一意のＩＤと、その制御プログラム又はオペレーティングシステムの現在のバージョンとを含む。アップロードされたデータに関連付けられている外科用ハブ９０００及び／又はモジュール式デバイス９０５０の一意のＩＤは、分析システム９１００が、データが制御プログラムの最新バージョンに対応するかどうかを判定することを可能にする。分析システム９１００は、例えば、期限切れの制御プログラムによって制御されているモジュール式デバイス９０５０又は外科用ハブ９０００によって生成されたデータを差し引く（又は無視する）ことを選択し、及び／又は制御プログラム更新バージョンをモジュール式デバイス９０５０又は外科用ハブ９０００にプッシュさせることができる。

【0149】

一例示では、外科用ハブ９０００が更新された制御ソフトウェアを有する全てのモジュール式デバイス９０５０の動作バージョンはまた、周期的に分析システム９１００に送信される外科用ハブ９０００の状況データブロックに含まれ得る。分析システム９１００が、外科用ハブ９１００及び／又は接続可能なモジュール式デバイス９０５０のいずれかの制御プログラムの動作バージョンが期限切れであると識別する場合、分析システム９１００は、関連する制御プログラムの最新のリビジョンを外科用ハブ９０００にプッシュすることができる。

【0150】

一例示では、外科用ハブ９０００及び／又はモジュール式デバイス９０５０は、任意のソフトウェア更新を自動的にダウンロードするように構成され得る。別の例示では、外科用ハブ９０００及び／又はモジュール式デバイス９０５０は、ユーザが期限切れの制御プログラムを更新したいかどうかを次のセットアップ工程（例えば、外科処置の間）において尋ねるプロンプトをユーザに提供するように構成され得る。別の例示では、外科用ハブ９０００は、決して更新を許可しないように、又は外科用ハブ９０００自体ではなく、モジュール式デバイス９０５０の更新のみを許可するように、ユーザによってプログラム可能であり得る。

【0151】

図１８は、本開示の少なくとも１つの態様による、外科用ハブ９０００の制御プログラム更新を適応生成するように構成されている、コンピュータ実装適応外科用システム９０６０の図を示す。外科用システム９０６０は、分析システム９１００に通信可能に連結されたいくつかの外科用ハブ９０００を含む。分析システム９１００に接続された全集団内の外科用ハブ９０００の部分集団（それぞれが個々の外科用ハブ９０００又は外科用ハブ９０００のグループを含むことができる）は、外科処置の過程中に異なる動作挙動を示すことができる。集団内の外科用ハブ９０００のグループ間の動作挙動の差異は、外科用ハブ９０００がそれらの制御プログラムの異なるバージョンを実行することから、外科用ハブ９０００の制御プログラムがローカルの外科スタッフによって異なるようにカスタマイズ又はプログラムされることによって、又はローカルの外科スタッフが外科用ハブ９０００を異なるように手動で制御することによって生じ得る。図示の例では、外科用ハブ９０００の集団は、特定のタスクのために、第１の動作挙動を示している第１の部分集団９３１２と、第２の動作挙動を示している第２の部分集団９３１４とを含む。外科用ハブ９０００は、この特定の例では一対の部分集団９３１２、９３１４に分割されるが、外科用ハブ９０００の集団内で示される異なる挙動の数には実際的な制限はない。外科用ハブ９０００が実行することができるタスクは、例えば、外科用器具を制御すること、又は特定の方法でデータセットを分析することを含む。

【0152】

外科用ハブ９０００は、外科用ハブ９０００の動作挙動に関する周術期データを分析システム９１００に送信するように構成され得る。周術期データは、術前データ、術中データ、及び術後データを含むことができる。術前データとして、例えば、人口統計的特性、病歴、既存の病状、術前精密検査、薬歴（すなわち、現在及び以前に服用された薬剤）、遺伝子データ（例えば、ＳＮＰ又は遺伝子発現データ）、ＥＭＲデータ、高度撮像データ（例えば、ＭＲＩ、ＣＴ、又はＰＥＴ）、メタボロミクス、及びマイクロバイオームなどの患者固有の情報を挙げることができる。分析システム９１００によって利用できる様々な追加の種類の患者固有情報は、米国特許第９，２５０，１７２号、米国特許出願第１３／６３１，０９５号、同第１３／８２８，８０９号、及び米国特許第８，４７６，２２７号によって説明されており、これらのそれぞれは、患者固有情報を説明する範囲で参照により本明細書に組み込まれる。また、術前データとして、例えば、地理的情報、病院の場所、手術室の場所、外科処置を行う手術スタッフ、担当外科医、特定の外科処置において潜在的に使用され得るモジュール式デバイス９０５０及び／又は他の外科的機器の数及び種類、特定の外科処置において使用されることが予想されるモジュール式デバイス９０５０及び／又は他の外科的機器の数及び種類、患者識別情報、並びに行われる処置の種類などの手術室特有の情報も挙げることもできる。

【0153】

術中データとして、例えば、モジュール式デバイス９０５０の利用（例えば、外科用ステープル留め器具による発射回数、ＲＦ電気外科器具若しくは超音波器具による発射回数、又は利用されるステープラカートリッジの数及び種類）、モジュール式デバイス９０５０の動作パラメータデータ（例えば、外科用ステープル留め器具のＦＴＦ曲線、外科用ステープル留め器具のＦＴＣ曲線、発生器のエネルギー出力、排煙器の内部圧力若しくは圧力差）、予期せぬモジュール式デバイス９０５０の利用（すなわち、処置の種類に対して標準的ではないモジュール式デバイスの利用の検出）、患者に施される補助療法、及びモジュール式デバイス９０５０以外の機器の利用（例えば、漏出に対処するためのシーラント）を挙げることができる。また、術中データとして、例えば、モジュール式デバイス９０５０の検出可能な誤用及びモジュール式デバイス９０５０の検出可能な適応外使用も挙げることができる。

【0154】

手術後データとして、例えば、患者が手術室から出ない、及び／若しくは標準的ではない術後ケアに送られる（例えば、所定の肥満手術を受けた患者が処置後にＩＣＵに送られる）場合のフラグ、外科処置に関する術後患者評価（例えば、胸部手術後の肺活量測定に関するデータ、又は腸若しくは肥満手術後のステープルライン漏出に関するデータ）、術後合併症に関するデータ（例えば、輸血又は空気漏出）、又は処置後の医療施設における患者の在院日数を挙げることができる。再入院率、合併症率、平均在院日数、及び他のそのような手術の質の測定基準に関する病院に対する等級付けが増えているため、手術後データソースは、外科用ハブ９０００及び／又はモジュール式デバイス９０５０の制御プログラムを評価し、更新を開始するために、単独で又は手術処置転帰データ（後述）と組み合わせて、分析システム９１００によって監視され得る。

【0155】

いくつかの例示では、術中及び／又は術後データは、各外科処置又は外科処置の工程の転帰に関するデータを更に含むことができる。外科処置転帰データは、特定の処置又は処置の特定の工程が良い又は悪い転帰を有したか否かを含むことができる。いくつかの例示では、外科処置転帰データは、モジュール式デバイス９０５０性能の処置工程及び／若しくはタイムスタンプ付き画像、モジュール式デバイス９０５０が適切に機能したか否かを示すフラグ、医療施設スタッフからの注記、又はモジュール式デバイス９０５０性能の不良、最適以下、若しくは容認できないといったフラグを含むことができる。外科処置転帰データは、例えば、モジュール式デバイス９０５０及び／又は外科用ハブ９０００によって直接検出することができ（例えば、医療撮像デバイスは出血を視覚化又は検出することができる）、外科用ハブ９０００又は分析システム９１００によって、米国特許出願公開第２０１９／０２０１１４０（Ａ１）号に記載されているような外科用ハブ９０００の状況認識システムによって決定又は推測することができる。いくつかの例示では、モジュール式デバイス９０５０が外科処置の過程中に故障したか、又は別様にうまく機能しなかったことを示すフラグを含む術中データは、分析システム９１００への通信及び／又は分析のために優先され得る。

【0156】

一例示では、周術期データは、処置ごとに集約され、外科用ハブ９０００によって分析システム９１００にアップロードされ、それによって分析され得る。周術期データは、様々な検出された状態に応答して外科用ハブ９０００がどのような動作を行ったか、外科用ハブ９０００がどのようにモジュール式デバイス９０５０を制御したか、及び受信されたデータから導出された状況認識外科用ハブ９０００をどのように推論するかを示すため、外科用ハブ９０００が動作するようにプログラムされたか、又は外科処置に関連して手動で制御された方法（すなわち、外科用ハブ９０００の動作挙動）を示す。分析システム９１００は、手術前、手術中、及び手術後のデータの様々な種類及び組み合わせを分析して、制御プログラム更新が生成されるべきかどうかを決定し、次いで、必要に応じて、外科用ハブ９０００の集団全体又は１つ以上の部分集団に更新をプッシュするように構成され得る。

【0157】

図１９は、本開示の少なくとも１つの態様による、外科用ハブ９０００の制御プログラムを更新するためのプロセス９３００の論理フロー図を示す。プロセス９２００は、例えば、分析システム９１００の分析サーバ９０７０の１つ以上のプロセッサによって実行することができる。一例示では、分析システム９１００は、クラウドコンピューティングシステムであり得る。経済性のために、プロセス９３００の以下の説明は、分析システム９１００によって実行されるものとして説明されるが、しかしながら、分析システム９１００は、プロセス９３００の記載された工程を実行しているプロセッサ及び／又は制御回路を含むことを理解されたい。

【0158】

プロセス９３００を実行する分析システム９１００は、分析システム９１００に通信可能に接続された外科用ハブ９０００から周術期データを受信する（９３０２）。周術期データは、外科用ハブ９０００が、それらの制御プログラムによって動作するようにプログラムされる、又は外科処置中に外科スタッフによって制御される様式を示す。いくつかの態様では、周術期データは、外科処置転帰データに関連して分析システム９１００を含むか、又はそれに送信されることができる。外科処置転帰データは、外科処置の全体的な転帰に関するデータ（例えば、外科処置中に合併症があったか否か）、又は外科処置内の特定の工程に関するデータ（例えば、特定のステープルラインが出血又は漏出したか否か）を含み得る。

【0159】

プロセス９３００を実行する分析システム９１００が周術期データを受信した（９３０２）後、分析システム９１００は次いで、データを分析して（９３０４）、更新条件が満たされたか否かを判定する。一例示では、更新条件は、集団内の外科用ハブ９０００の閾値数又は割合が特定の動作挙動を示すかどうかを含む。例えば、分析システム９１００は、外科用ハブ９０００の大部分が、ある種類の外科処置における特定の工程においてエネルギー発生器をアクティブ化するために利用されるとき、その処置工程においてエネルギー発生器を自動的にアクティブ化するように制御プログラム更新が生成されるべきであると判定することができる。別の例示では、更新条件は、特定の動作挙動に相関する良い処置転帰（又は悪い処置転帰の欠如）の割合が、閾値（例えば、手順工程について良い処置転帰の平均割合）を超えるかどうかを含む。例えば、分析システム９１００は、特定の組織の種類に対する特定のエネルギーレベルでの止血（すなわち、出血の欠如）の関連付けられた割合が閾値割合を超えるとき、エネルギー発生器がそのエネルギーレベルに設定されることを推奨するように、制御プログラム更新が生成されるべきであると判定することができる。別の例示では、更新条件は、特定の動作挙動に関する良い処置転帰（又は悪い処置転帰の欠如）の割合が、関連する動作挙動に関する良い処置転帰（又は悪い処置転帰の欠如）の割合よりも高いかどうかを含む。言い換えれば、外科用ハブ９０００の１つの部分集団が、ある特定の条件セット下で第１の動作挙動を示し、外科用ハブ９０００の第２の部分集団が、同じ条件セット下で第２の動作挙動を示す場合、分析システム９１００は、第１の動作挙動又は第２の動作挙動が、良い処置転帰とより高度に相関するかどうかに従って、外科用ハブ９０００の制御プログラムを更新するかどうかを決定することができる。別の例示では、分析システム９１００は、データを分析して（９３０４）、複数の更新条件が満たされたか否かを判定する。

【0160】

更新条件が満たされていない場合、プロセス９３００は「いいえ」の分岐に沿って継続し、分析システム９１００は、更新条件の発生を監視するために、外科用ハブ９０００からの周術期データの受信（９３０２）及び分析（９３０４）を継続する。更新条件が満たされている場合、プロセス９３００は「はい」の分岐に沿って継続し、分析システム９１００は、制御プログラム更新の生成（９３０８）に進む。生成された（９３０８）制御プログラム更新の性質は、更新条件を引き起こすものとして分析システム９１００によって識別される外科用ハブ９０００の特定の動作挙動に対応する。言い換えれば、制御プログラム更新は、米国特許出願公開第２０１９／０２０６００３（Ａ１）号の外科用ハブのように、外科用ハブ９０００によって実行される機能を追加、除去、又は他の方法で変更する。

【0161】

外科用ハブ９０００は、識別された動作挙動を生じさせた条件下で異なるように動作する。更に、制御プログラム更新のタイプはまた、識別された動作挙動が手動制御から生じるか、又は外科用ハブ９０００の制御プログラムによる制御から生じるかに依存する。識別された動作挙動が手動制御から生じる場合、制御プログラム更新は、ユーザが外科用ハブ９０００を操作している様式に基づいて、ユーザに警告、推奨、又はフィードバックを提供するように構成され得る。例えば、分析システム９１００が、外科処置中の工程において特定のアクションをとること又は特定の器具を利用することが転帰を改善すると判定した場合、分析システム９１００は、外科処置の指定された工程が行われている又は後に行われると外科用ハブ９０００が判定したときに、外科スタッフにプロンプト、つまり警告を提供する制御プログラム更新を生成することができる（９３０８）。代替として、制御プログラム更新は、外科用ハブ９０００の１つ以上の機能を、手動による制御可能であることから、外科用ハブ９０００の制御プログラムによって制御されることに変更することができる。例えば、分析システム９１００が、視覚化システムのディスプレイが、特定の工程における多数の外科処置において外科スタッフによって特定のビューに設定されていると判定した場合、分析システム９１００は、外科用ハブ９０００にそれらの条件下でディスプレイをそのビューに自動的に変更させる制御プログラム更新を生成することができる。識別された動作挙動が外科用ハブ９０００の制御プログラムから生じる場合、制御プログラム更新は、識別された動作挙動を引き起こす一連の状況下で制御プログラムがどのように機能するかを変更することができる。例えば、分析システム９１００が、ＲＦ電気外科器具又は超音波器具の特定のエネルギーレベルが、特定の条件セット下で不良の又は悪い転帰と相関すると判定した場合、分析システム９１００は、一連の条件が検出されたとき（例えば、関節鏡手術が実行されていると外科用ハブ９０００が判定したとき）、外科用ハブ９０００に接続された器具のエネルギーレベルを異なる値に調整させる制御プログラム更新を生成することができる（９３０８）。

【0162】

次いで、分析システム９１００は、更新条件を引き起こすものとして分析システム９１００によって識別された動作挙動を実行している外科用ハブ９０００の集団全体又は外科用ハブ９０００の部分集団に、制御プログラム更新を送信する（９３１０）。一例示では、外科用ハブ９０００は、制御プログラム更新を、それによって更新が生成される（９３０８）たびに分析システム９１００からダウンロードするように構成される。一例示では、分析システム９１００は、その後、上述したように、外科用ハブ９０００から受信された（９３０２）データを分析する（９３０４）プロセス９３００を継続することができる。

【0163】

図２０は、図１９に示されるプロセス９３００の代表的な実装を示す。図２０は、本開示の少なくとも１つの態様による、外科用ハブ９０００の制御プログラムのデータ解析アルゴリズムを更新するためのプロセス９４００の論理フロー図を示す。図１９に示すプロセス９３００と同様に、図２０に示すプロセス９４００は、一例示では、分析システム９１００によって実行され得る。図１８に示される適応外科用システム９０６０の一例示では、第１の外科用ハブ部分集団９３１２は、第１のデータ解析アルゴリズムを利用しており、第２の外科用ハブ部分集団９３１４は、第２のデータ解析アルゴリズムを利用している。例えば、第１の外科用ハブ部分集団９３１２は、特定のデータセットを分析するために通常の連続確率分布を利用することができ、第２の外科用ハブ部分集団９３１４は、特定のデータセットを分析するために二峰性分布を利用することができる。この例示では、分析システム９１００は、それぞれのデータ解析アルゴリズムに対応する第１及び第２の外科用ハブ部分集団９３１２、９３１４から周術期データを受信する（９４０２、９４０４）。次に、分析システム９１００は、周術期データセットを分析して（９４０６）、周術期データセットのうちの１つが１つ以上の更新条件を満たすかどうかを判定する。更新条件としては、例えば、集団全体における外科用ハブ９０００の閾値パーセンテージ（例えば、７５％）によって利用されている特定の分析方法、及び症例の閾値パーセンテージ（例えば、５０％）における良い外科処置転帰に相関付けられている特定の分析方法を挙げることができる。

【0164】

この例示では、分析システム９１００は、第１及び第２の外科用ハブ部分集団９３１２、９３１４によって利用されるデータ解析アルゴリズムのうちの１つが更新条件の両方を満たすかどうかを判定する（９４０８）。更新条件が満たされない場合、プロセス９４００は「いいえ」の分岐に沿って進み、分析システム９１００は、第１及び第２の外科用ハブ部分集団９３１２、９３１４からの周術期データの受信（９４０２、９４０４）及び分析（９４０６）を継続する。更新条件が満たされている場合、プロセス９４００は「はい」の分岐に沿って進み、分析システム９１００は、分析（９４０６）が決定したデータ解析アルゴリズムのうちのどれが更新条件を満たしているかに従って、制御プログラム更新を生成する（９４１２）。この例示では、制御プログラム更新は、外科用ハブ９０００に、対応する分析種類を実行するときに更新条件を満たしたデータ解析アルゴリズムを利用させることを含む。次に、分析システム９１００は、生成された（９４１２）制御プログラム更新を外科用ハブ９０００の集団に送信する（９４１４）。一例示では、制御プログラム更新は、外科用ハブ９０００の全集団に送信される（９４１４）。別の例示では、制御プログラム更新は、更新条件を満たしたデータ解析アルゴリズムを利用しなかった外科用ハブ９０００の部分集団に送信される（９４１４）。換言すれば、分析システム９１００が周術期データを分析し（９４０６）、第２の（二峰性）データ解析方法が更新条件を満たすと判定した（９４０８）場合、生成された（９４１２）制御プログラム更新は、この例示では外科用ハブ９０００の第１の部分集団に送信される（９４１４）。更に、制御プログラム更新は、更新された外科用ハブ９０００に、特定のデータセットを分析する際に第２の（二峰性）データ解析アルゴリズムを利用させるか、又は更新された外科用ハブ９０００に、第２の（二峰性）データ解析アルゴリズムが所与の条件下で使用されることをユーザに警告又は推奨させることができる（ユーザが推奨に従うかどうかを選択することを可能にする）。

【0165】

この手法は、外科用ハブ９０００のネットワーク全体から集約されたデータから生成された制御プログラムを更新することによって、外科用ハブ９０００の性能を改善する。実際には、各外科用ハブ９０００は、外科用ハブ９０００ネットワーク全体で共有又は学習された知識に従って調整されることができる。この手法はまた、分析システム９１００に、外科用ハブ９０００ネットワーク全体の各種類の外科処置において利用されているデバイスの知識を提供することによって、予期せぬデバイス（例えば、モジュール式デバイス９０５０）が外科処置の過程においていつ利用されるのかを分析システム９１００が判定することを可能にする。

【0166】

図２１は、本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具２１００２と、外科用ハブ２１００４と、クラウドコンピューティングシステム２１００６との間の通信のためのシステム２１０００を示す。外科用器具２１００２は、送信器２１００８及び受信器２１０１０を含み得る。送信機２１００８及び受信機２１０１０は、少なくとも１つの外部デバイス間に通信経路２１０１２及び２１０１４を確立するように構成され得る。例えば、通信経路２１０１２は、外科用器具２１００２と外科用ハブ２１００４との間にあってもよい。通信経路２１０１４は、外科用器具２１００２とクラウドコンピューティングシステム２１００６との間にあってもよい。外科用器具２１００２は、制御アルゴリズム２１０１６を含むことができる。制御アルゴリズム２１０１６は、受信された新しいデータに基づいて更新され得る。外科用器具２１００２は、プロセッサ２１０１８を含むことができる。プロセッサ２１０１８は、制御アルゴリズム２１０１６を更新することができる。制御アルゴリズム２１０１６は、入力データの形態の制御パラメータに基づいて一連の動作を実行することができる。制御アルゴリズム２１０１６は、入力データを出力信号に送信することができる。入力データは、上述したように、クラウドコンピューティングシステム２１００６によって集約されてもよい。例えば、入力データは、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び／又は製品構成の使用に関連し得る。いくつかの例では、集約データは、コンパイルされた使用工程及び／又は処置計画に関連し得る。いくつかの例では、集計データを使用して、転帰、使用、及び／又は製品における傾向を判定することができる。いくつかの例では、集約データは、教育及びプロセス改善システムとして使用される。図２１は、外科用器具２１００２を示しているが、外科用器具１１２（図１）、外科用器具６００（図８）、外科用器具７０１２（図１１）、及び／又は外科用器具６５０２（図１４）を含んでもよい。

【0167】

外科用ハブ２１００４は、外科用ハブ２１００４と少なくとも１つの外部デバイスとの間の通信経路を確立するように構成され得る、送信機２１０２６及び受信機２１０２８を含み得る。例えば、通信経路２１０１２は、外科用ハブ２１００４と外科用器具２１００２との間にあってもよく、通信経路２１０２４は、外科用ハブ２１００４とクラウドコンピューティングシステム２１００６との間にあってもよい。外科用ハブ２１００４は、受信された新しいデータに基づいて更新され得る制御アルゴリズム２１０３０を含み得る。外科用ハブ２１００４は、制御アルゴリズム２１０３０を更新し得るプロセッサ２１０３２を含み得る。図２１は、外科用ハブ２１００４を示しているが、外科用ハブ２０５（図５）、外科用ハブ２０６（図６）、外科用ハブ５１０４（図９）、外科用ハブ７００６（図１１）、及び／又は外科用ハブ９０００（図１３）を含んでもよい。

【0168】

クラウドコンピューティングシステム２１００６は、クラウドベースの分析システムを構成してもよく、１つ以上のネットワーク化されたコンピューティングリソースを含んでもよい。クラウドコンピューティングシステム２１００６は、通信経路２１０２４を介して外科用ハブ２１００４に、通信経路２１０１４を介して外科用器具２１００２に通信可能に連結されてもよい。クラウドコンピューティングシステム２１００６は、特定の基準に基づいて、データを迅速かつ効率的に識別することができる。いくつかの状況では、クラウドコンピューティングシステム２１００６は、複数の手術部位から判定されたデータを集約してもよい。クラウドコンピューティングシステム２１００６は、特定の基準又は閾値に基づくデータ分類、優先順位付け、及び他の種類のデータ処理によって、集約データを処理してもよい。図２１はクラウドコンピューティングシステム２１００６を示しているが、図１６に記載された分析システム９１００を含んでもよい。

【0169】

図２２は、本開示の少なくとも１つの態様による、外科用ハブ２１００４の制御アルゴリズムを更新するためのプロセス２２０００の論理フロー図を示す。２２００２において、プロセス２２０００は、クラウドコンピューティングシステム２１００６との通信を求めるように外科用ハブ２１００４を構成することができる。送信機２１０２６及び受信機２１０２８は、外科用ハブ２１００４とクラウドコンピューティングシステム２１００６との間に通信経路２１０２４を確立するように構成され得る。例えば、外科用ハブ２１００４の送信機２１０２６は、クラウドコンピューティングシステム２１００６に通信要求を送信してもよい。２２００４において、外科用ハブ２１００４は、クラウドコンピューティングシステム２１００６との通信が利用可能であるか否かを判定してもよい。例えば、クラウドコンピューティングシステム２１００６との通信が利用可能であるか否かの判定は、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び／又は電力容量によって判定され得る。クラウドコンピューティングシステム２１００６は、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成され得る。通信が利用可能でない場合、外科用ハブ２１００４は、クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能でない場合にデフォルト動作モードで動作するように構成されてもよく、後に、２２００２においてクラウドコンピューティングシステム２１００６との通信を求めてもよい。通信が利用可能である場合、２２００６において、外科用ハブ２１００４は、受信機２１０２８を介してクラウドコンピューティングシステム２１００６から集約データを受信してもよい。いくつかの例では、集約データは、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び／又は製品構成の使用に関連し得る。いくつかの例では、集約データは、コンパイルされた使用工程及び／又は処置計画に関連し得る。いくつかの例では、集計データを使用して、転帰、使用、及び／又は製品における傾向を判定することができる。いくつかの例では、集約データは、教育及びプロセス改善システムとして使用される。２２００８において、外科用ハブ２１００４は、受信された集約データに基づいて１つ以上の制御アルゴリズムを更新し得る。２２０１０において、外科用ハブ２１００４は、追加の更新がクラウドコンピューティングシステム２１００６から利用可能であるか否かを判定し得る。追加の更新が利用可能でない場合、外科用ハブ２１００４は、２２００２において、例えば後にクラウドコンピューティングシステム２１００６との通信を求めてもよい。追加の更新が利用可能である場合、外科用ハブ２１００４は、２２０１２において、追加の更新を受信するためにクラウドコンピューティングシステム２１００６と通信し続けてもよく、追加の更新は、クラウドコンピューティングシステム２１００６によって判定される更新された集約データに関連する。いくつかの例では、外科用ハブ２１００４は、図１５Ｂで上述したアップグレード可能な要素３０１４を含むことができる。アップグレード可能な要素３０１４は、受信された集約データに基づいて外科用ハブ２１００４の１つ以上の制御アルゴリズムの動作モードを更新するように動作してもよい。

【0170】

図２３は、本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具２１００２のアルゴリズムを更新するためのプロセス２３０００の論理フロー図を示す。２３００２において、プロセス２３０００は、クラウドコンピューティングシステム２１００６との通信を求めるように外科用器具２１００２を構成することができる。送信機２１００８及び受信機２１０１０は、外科用器具２１００２とクラウドコンピューティングシステム２１００６との間に通信経路を確立するように構成され得る。例えば、外科用器具２１００２の送信機２１００８は、クラウドコンピューティングシステム２１００６に通信要求を送信してもよい。２３００４において、外科用器具２１００２は、クラウドコンピューティングシステム２１００６との通信が利用可能であるか否かを判定してもよい。例えば、クラウドコンピューティングシステム２１００６との通信が利用可能であるか否かの判定は、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び／又は電力容量によって判定され得る。クラウドコンピューティングシステム２１００６は、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成され得る。通信が利用可能でない場合、外科用器具２１００２は、クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能でない場合にデフォルト動作モードで動作するように構成されてもよく、例えば後に、２３００２においてクラウドコンピューティングシステム２１００６との通信を求めてもよい。通信が利用可能である場合、２３００６において、外科用器具２１００２は、受信機２１０１０を介してクラウドコンピューティングシステム２１００６から集約データを受信してもよい。いくつかの例では、集約データは、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び／又は製品構成の使用に関連し得る。いくつかの例では、集約データは、コンパイルされた使用工程及び処置計画に関連し得る。いくつかの例では、集計データを使用して、転帰、使用、及び／又は製品における傾向を判定することができる。いくつかの例では、集約データは、教育及びプロセス改善システムとして使用される。２３００８において、外科用器具２１００２は、受信された集約データに基づいて１つ以上の制御アルゴリズムを更新し得る。２３０１０において、外科用器具２１００２は、追加の更新がクラウドコンピューティングシステム２１００６から利用可能であるか否かを判定し得る。追加の更新が利用可能でない場合、外科用器具２１００２は、２３００２において、例えば後にクラウドコンピューティングシステム２１００６との通信を求めてもよい。追加の更新が利用可能である場合、外科用器具２１００２は、２３０１２において、追加の更新を受信するためにクラウドコンピューティングシステム２１００６と通信し続けてもよく、追加の更新は、クラウドコンピューティングシステム２１００６によって判定される更新された集約データに関連する。いくつかの例では、外科用器具２１００４は、図１５Ｂで上述したアップグレード可能な要素３０１４を含むことができる。アップグレード可能な要素３０１４は、受信された集約データに基づいて外科用器具２１００２の１つ以上の制御アルゴリズムの動作モードを更新するように動作してもよい。

【0171】

図２４は、本開示の少なくとも１つの態様による、外科用システムを更新するためのプロセス２４０００の論理フロー図を示す。２４００２において、プロセス２２０００は、クラウドコンピューティングシステム２１００６との通信を求めるように外科用ハブ２１００４を構成することができる。送信機２１０２６及び受信機２１０２８は、外科用ハブ２１００４とクラウドコンピューティングシステム２１００６との間に通信経路を確立するように構成され得る。例えば、外科用ハブ２１００４の送信機２１０２６は、クラウドコンピューティングシステム２１００６に通信要求を送信してもよい。２４００４において、外科用ハブ２１００４は、クラウドコンピューティングシステム２１００６との通信が利用可能であるか否かを判定してもよい。例えば、クラウドコンピューティングシステム２１００６との通信が利用可能であるか否かの判定は、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び／又は電力容量によって判定され得る。クラウドコンピューティングシステム２１００６は、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成され得る。通信が利用可能でない場合、外科用ハブ２１００４は、クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能でない場合にデフォルト動作モードで動作するように構成されてもよく、例えば後に、２４００２においてクラウドコンピューティングシステム２１００６との通信を求めてもよい。通信が利用可能である場合、２４００６において、外科用ハブ２１００４は、受信機２１０２８を介してクラウドコンピューティングシステム２１００６から集約データを受信してもよい。いくつかの例では、集約データは、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び／又は製品構成の使用に関連し得る。いくつかの例では、集約データは、コンパイルされた使用工程及び処置計画に関連し得る。いくつかの例では、集計データを使用して、転帰、使用、及び／又は製品における傾向を判定することができる。いくつかの例では、集約データは、教育及びプロセス改善システムとして使用される。２４００８において、外科用ハブ２１００４は、受信された集約データに基づいて１つ以上の制御アルゴリズムを更新し得る。２４０１０において、外科用ハブ２１００４は、追加の更新がクラウドコンピューティングシステム２１００６から利用可能であるか否かを判定し得る。追加の更新が利用可能でない場合、外科用ハブ２１００４は、２４００２において、例えば後にクラウドコンピューティングシステム２１００６との通信を求めてもよい。追加の更新が利用可能である場合、外科用ハブ２１００４は、２４０１２において、追加の更新を受信するためにクラウドコンピューティングシステム２１００６と通信し続けてもよく、追加の更新は、クラウドコンピューティングシステム２１００６によって判定される更新された集約データに関連する。いくつかの例では、外科用システムは、図１５Ｂで上述したアップグレード可能な要素３０１４を含むことができる。アップグレード可能な要素３０１４は、受信された集約データに基づいて外科用ハブ２１００４及び／又は外科用器具２１００２の１つ以上の制御アルゴリズムの動作モードを更新するように動作してもよい。

【0172】

外科用具２１００４が追加の更新を受信した後、２４０１４において、プロセス２４０００は、外科用ハブ２１００４との通信及び／又はクラウドコンピューティングシステム２１００６との直接通信を求めるように外科用器具２１００２を構成してもよい。送信機２１００８及び受信機２１０１０は、外科用器具２１００２と外科用ハブ２１００４との間の通信経路、及び外科用器具２１００２とクラウドコンピューティングシステム２１００６との間の通信経路を確立するように構成され得る。例えば、外科用器具２１００２の送信機２１００８は、外科用ハブ２１００４及び／又はクラウドコンピューティングシステム２１００６に通信要求を送信してもよい。２４０１６において、外科用器具２１００２は、外科用ハブ２１００４及び／又はクラウドコンピューティングシステム２１００６との通信が利用可能であるか否かを判定してもよい。例えば、外科用ハブ２１００４及び／又はクラウドコンピューティングシステム２１００６との通信が利用可能であるか否かの判定は、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び／又は電力容量によって判定され得る。外科用ハブ２１００４は、クラウドコンピューティングシステム２１００６から受信した集約データを記憶するように構成されてもよい。クラウドコンピューティングシステム２１００６は、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成され得る。通信が利用可能でない場合、外科用器具２１００２は、外科用ハブ２１００４又はクラウドコンピューティングシステム２１００６との通信が利用可能でない場合にデフォルト動作モードで動作するように構成されてもよく、例えば後に、２３００２において、外科用ハブ２１００４又はクラウドコンピューティングシステム２１００６との通信を求めてもよい。通信が利用可能である場合、２４０１８において、外科用器具２１００２は、受信機２１０１０を介して外科用ハブ２１００４から、又はクラウドコンピューティングシステム２１００６から直接、集約データを受信してもよい。いくつかの例では、集約データは、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び／又は製品構成の使用に関連し得る。いくつかの例では、集約データは、コンパイルされた使用工程及び処置計画に関連し得る。いくつかの例では、集計データを使用して、転帰、使用、及び／又は製品における傾向を判定することができる。いくつかの例では、集約データは、教育及びプロセス改善システムとして使用される。２４０２０において、外科用器具２１００２は、受信された集約データに基づいて１つ以上の制御アルゴリズムを更新し得る。２４０２２において、外科用器具２１００２は、追加の更新が外科用ハブ２１００４から、又はクラウドコンピューティングシステム２１００６から直接利用可能であるか否かを判定し得る。追加の更新が利用可能でない場合、外科用器具２１００２は、２４００２において、例えば後に、外科用ハブ２１００４又はクラウドコンピューティングシステム２１００６との通信を求めてもよい。追加の更新が利用可能である場合、外科用器具２１００２は、２４０２４において、追加の更新を受信するために外科用ハブ２１００４及び／又はクラウドコンピューティングシステム２１００６と通信し続けてもよく、追加の更新は、クラウドコンピューティングシステム２１００６によって判定される更新された集約データに関連する。

【0173】

クラウドコンピューティングシステム２１００６は、月次／四半期報告によるデータ監視を提供し、任意の国／地域／ローカルエリアと比較して固有の施設で収集されたデータを利用することができる。クラウドコンピューティングシステム２１００６は、リスクを低減すること、安全性を改善すること、手術時間を短縮すること、及び／又は総製品使用量を低減することのいずれかのための推奨を提供し得る。一態様では、クラウドコンピューティングシステム２１００６は、在庫管理方法を提供することができる。例えば、クラウドコンピューティングデバイス２１００６は、人口統計的特性、利用法、及び／又は処置の種類に基づくガイダンスを提供して、在庫を最適化することができる。例えば、手術の終了時に、クラウドコンピューティングシステム２１００６は、使用された全てのデバイス及びカートリッジを報告でき、それにより、個々の病院は、何が使用されたか、及び注文が必要であるかを知ることができる。一態様では、クラウドコンピューティングシステム２１００６は、アイテムを現在の場所に確実に配置するため、あるロケーションに配置された全てのアイテムを追跡することができる。

【0174】

クラウドコンピューティングシステム２１００６は、手術を監視し、手術時間／部屋の使用を低減することができる間取り及びリソースの再構成を提供するサービスを提供してもよい。例えば、クラウドコンピューティングシステム２１００６は、デバイス、手技、及びトレーニングについての質問に関するモバイルデバイスアプリなどの即時回答するシステム／アプリにリンクされ得る。例えば、クラウドコンピューティングシステム２１００６は、データベース及び掲示板へのアクセスを提供することができ、ユーザによる質問、他のユーザによる質問及びそれらの質問に対する解答の閲覧を可能にすることができる。一態様では、クラウドコンピューティングシステム２１００６は、ロケーション固有であり得る最良の治療法に調整された特定のトレーニングプログラムを作成することができるデータに基づいて、サービスを提供することができる。

【0175】

本開示の実施例
以下は、階層化されたリモートサーバ分析機能に関する例の非網羅的リストである。
１．外科用ハブであって、
外科用ハブと、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成されているクラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、
プロセッサと、を備え、プロセッサが、
クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定し、
クラウドコンピューティングシステムから、受信機を介して、複数の外科用デバイスからの集約データを受信し、
受信した集約データに基づいて、１つ以上の制御アルゴリズムを更新し、かつ、
クラウドコンピューティングシステムから更新を受信するように構成されており、更新は、更新された集約データに関連する、外科用ハブ。
実施例１及び以下の実施例における複数の外科用デバイスによって提供されるデータとしては、外科用器具データ、患者転帰データ、性能の特徴、ＥＭＲ情報、及び手技ビデオのうちの１つ以上を挙げることができる。
実施例１及び以下の実施例におけるクラウドコンピューティングシステムから外科用ハブ、又は接続された外科用器具への更新は、階層構造で提供されてもよく、複数のレベル又は階層の更新がクラウドコンピューティングシステムによって提供され得る。
例えば、更新のレベル又は階層は、１つ以上の制御パラメータに基づいてクラウドコンピューティングシステムによって決定され得る。
例えば、制御パラメータは、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び電力容量などの１つ以上の要件に関連し得る。
２．外科用ハブが、集約データを使用して、転帰、使用、及び製品における傾向を判定するように構成されている、実施例１に記載の外科用ハブ。
３．集約データが、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び製品構成の使用に関連する、実施例１に記載の外科用ハブ。
例えば、クラウドコンピューティングシステム又は外科用ハブは、セットアップ情報、ＥＭＲ情報、処置ビデオ及び製品構成の使用などの器具及び処置情報のうちの１つ以上を集約するように構成されてもよい。
４．集約データが、コンパイルされた使用工程及び処置計画に関連する、実施例１に記載の外科用ハブ。
例えば、クラウドコンピューティングシステム又は外科用ハブは、代替製品の使用、使用工程、処置計画、トロカールの位置、及び／又は手術室の設定の提案といった、器具、医療処置、手術室に関する提案及び推奨を提供するように構成され得る。
５．外科用ハブが、教育及びプロセス改善システムのために集約データを使用するように構成されている、実施例１に記載の外科用ハブ。
６．プロセッサが、クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能でない場合、デフォルト動作モードで動作するように構成されている、実施例１～５のいずれか１つに記載の外科用ハブ。
７．クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かの判定が、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び電力容量を含む、１つ以上のパラメータに従って判定される、実施例１～６のいずれか１つに記載の外科用ハブ。
例えば、提供される階層は、様々なレベルの要件に基づき得る。要件は、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び電力容量などの、ハードウェア、ソフトウェア、及び通信ネットワークに関係し得る。
８．外科用器具であって、
外科用器具と、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成されているクラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、
プロセッサと、を備え、プロセッサが、
クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定し、
クラウドコンピューティングシステムから、受信機を介して、複数の外科用デバイスからの集約データを受信し、
受信した集約データに基づいて、１つ以上の制御アルゴリズムを更新し、かつ、
クラウドコンピューティングシステムから更新を受信するように構成されており、更新は、更新された集約データに関連する、外科用器具。
９．集約データが、転帰、使用、及び製品における傾向を判定するために使用される、実施例８に記載の外科用器具。
１０．集約データが、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び製品構成の使用に関連する、実施例８に記載の外科用器具。
１１．集約データが、コンパイルされた使用工程及び処置計画に関連する、実施例８に記載の外科用器具。
１２．集約データが、教育及びプロセス改善システムに使用可能である、実施例８に記載の外科用器具。
１３．プロセッサが、クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能でない場合、デフォルト動作モードで動作するように構成されている、実施例８～１２のいずれか１つに記載の外科用器具。
１４．クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かの判定が、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び電力容量を含む、１つ以上のパラメータによって判定される、実施例８～１３のいずれか１つに記載の外科用器具。
１５．外科用システムであって、
複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成されている、クラウドコンピューティングシステムと、
外科用ハブであって、
外科用ハブと、クラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、
プロセッサと、を備え、プロセッサが、
クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定し、
クラウドコンピューティングシステムから、受信機を介して、複数の外科用デバイスからの集約データを受信し、
受信した集約データに基づいて、１つ以上の外科用ハブ制御アルゴリズムを更新し、かつ、
クラウドコンピューティングシステムから更新を受信するように構成されており、更新は、更新された集約データに関連する、外科用ハブと、
外科用器具であって、
外科用器具と、クラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、
プロセッサと、を備え、プロセッサが、
クラウドコンピューティングシステム及び外科用ハブとの通信が利用可能であるか否かを判定し、
クラウドコンピューティングシステム又は外科用ハブから、外科用器具の受信機を介して、複数の外科用デバイスに関連する集約データを受信し、
受信した集約データに基づいて、１つ以上の外科用器具制御アルゴリズムを更新し、かつ、
クラウドコンピューティングシステム又は外科用ハブから更新を受信するように構成されており、更新は、更新された集約データに関連する、外科用器具と、を備える、外科用システム。
１６．集約データが、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び製品構成の使用に関連する、実施例１５に記載の外科用システム。更なる例として、クラウドコンピューティングシステム又は外科用ハブは、セットアップ情報、ＥＭＲ情報、処置ビデオ、及び製品構成の使用のうちの１つ又は複数を集約するように構成される。
１７．集約データが、コンパイルされた使用工程及び処置計画に関連する、実施例１５に記載の外科用システム。
１８．外科用ハブが、集約データを使用して、転帰、使用、及び製品における傾向を判定するように構成されている、実施例１５に記載の外科用システム。
１９．外科用ハブが、教育及びプロセス改善システムにおいて集約データを使用するように構成されている、実施例１５に記載の外科用システム。
２０．クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かの判定が、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び電力容量を含む、１つ以上のパラメータによって判定される、実施例１５～１９のいずれか１つに記載の外科用システム。

【0176】

少なくとも実施例１、８及び１８として、複数のレベル又は「階層」のデータ解析を有するシステムが提供される。クラウドコンピューティングシステムは、複数の外科用デバイスからのデータを集約するためのデータ集約機能を有する。クラウドコンピューティングシステムは更に、セットアップ及び他の使用のためにローカルハブ及び／又は接続されたデバイスに更新を供給する。上記の例として、更新は、直接又はローカルハブを介して外科用デバイスに提供されてもよい。上記の例として、クラウドコンピューティングシステムは解析能力を有する。クラウドコンピューティングシステムは、データを集約し、転帰、使用、及び製品における傾向を探す。クラウドコンピューティングシステムは、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置ビデオ、及び製品構成の使用を集約することができる。クラウドコンピューティングシステムは更に、代替製品の使用、使用工程、処置計画、トロカールの位置、及び手術室の設定を提案することができる。

【0177】

更新の範囲は、クラウドコンピューティングシステムから「プッシュ」によって提供され得る、ハブ及びその接続された機器の制御アルゴリズムの単なる更新から、デバイス及びＨＣＰとのより精巧な対話型通信及びデータ転送まで変化し得る。上記の例として、クラウドコンピューティングシステムは、複数のレベルの更新を選択的に提供し、それによって、システム能力、データ容量、又は電力容量などの動的要件に基づいて適切なレベルの更新を提供する。これは、制御された使用集約及びシステム更新を可能にし、ひいては、デバイスの更なる改善及び処置の成功に寄与する。

【0178】

本開示は、以下の実施形態を含む。
１．外科用ハブであって、外科用ハブとクラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成された送信機及び受信機と、プロセッサと、を備え、プロセッサが、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成されているクラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定し、受信機を介して複数の外科用デバイスからの集約データを受信し、受信した集約データに基づいて、１つ以上の制御アルゴリズムを更新し、かつ、追加の更新を受信するためにクラウドコンピューティングシステムとの通信を継続するように構成されており、追加の更新は、クラウドコンピューティングシステムによって判定される更新された集約データに関連する、外科用ハブ。
２．集約データが、転帰、使用、及び製品における傾向を判定するために使用される、実施形態１に記載の外科用ハブ。
３．集約データが、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び製品構成の使用に関連する、実施形態１に記載の外科用ハブ。
４．集約データが、コンパイルされた使用工程及び処置計画に関連する、実施形態１に記載の外科用ハブ。
５．集約データが、教育及びプロセス改善システムとして使用される、実施形態１に記載の外科用ハブ。
６．プロセッサが、クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能でない場合、デフォルト動作モードで動作するように構成されている、実施形態１に記載の外科用ハブ。
７．クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かの判定が、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び電力容量によって判定される、実施形態１に記載の外科用ハブ。
８．外科用器具であって、外科用器具とクラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成された送信機及び受信機と、プロセッサと、を備え、プロセッサが、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成されているクラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定し、受信機を介して複数の外科用デバイスからの集約データを受信し、受信した集約データに基づいて、１つ以上の制御アルゴリズムを更新し、かつ、追加の更新を受信するためにクラウドコンピューティングシステムとの通信を継続するように構成されており、追加の更新は、クラウドコンピューティングシステムによって判定される更新された集約データに関連する、外科用器具。
９．集約データが、転帰、使用、及び製品における傾向を判定するために使用される、実施形態８に記載の外科用器具。
１０．集約データが、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び製品構成の使用に関連する、実施形態８に記載の外科用器具。
１１．集約データが、コンパイルされた使用工程及び処置計画に関連する、実施形態８に記載の外科用器具。
１２．集約データが、教育及びプロセス改善システムとして使用される、実施形態８に記載の外科用器具。
１３．プロセッサが、クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能でない場合、デフォルト動作モードで動作するように構成されている、実施形態８に記載の外科用器具。
１４．クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かの判定が、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び電力容量によって判定される、実施形態８に記載の外科用器具。
１５．外科用システムであって、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成されている、クラウドコンピューティングシステムと、外科用ハブであって、外科用ハブと、クラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、プロセッサと、を備え、プロセッサが、クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定し、受信機を介して複数の外科用デバイスからの集約データを受信し、受信した集約データに基づいて、１つ以上の外科用ハブ制御アルゴリズムを更新し、かつ、追加の更新を受信するためにクラウドコンピューティングシステムとの通信を継続するように構成されており、追加の更新は、クラウドコンピューティングシステムによって判定される更新された集約データに関連する、外科用ハブと、外科用器具であって、外科用器具と、クラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、プロセッサと、を備え、プロセッサが、クラウドコンピューティングシステム及び外科用ハブとの通信が利用可能であるか否かを判定し、クラウドコンピューティングシステム又は外科用ハブから、受信機を介して、複数の外科用デバイスに関連する集約データを受信し、受信した集約データに基づいて、１つ以上の外科用器具制御アルゴリズムを更新し、かつ、追加の更新を受信するためにクラウドコンピューティングシステム及び外科用ハブとの通信を継続するように構成されており、追加の更新は、クラウドコンピューティングシステムによって判定される更新された集約データに関連する、外科用器具と、を備える、外科用システム。
１６．集約データが、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び製品構成の使用に関連する、実施形態１５に記載の外科用システム。
１７．集約データが、コンパイルされた使用工程及び処置計画に関連する、実施形態１５に記載の外科用システム。
１８．外科用ハブの集約データが、転帰、使用、及び製品における判定に使用される、実施形態１５に記載の外科用システム。
１９．外科用ハブの集約データが、教育及びプロセス改善システムとして使用される、実施形態１５に記載の外科用システム。
２０．クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かの判定が、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び電力容量によって判定される、実施形態１５に記載の外科用システム。

【0179】

〔実施の態様〕
（１） 外科用ハブであって、
前記外科用ハブと、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成されているクラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、
プロセッサと、を備え、前記プロセッサが、
前記クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定し、
前記クラウドコンピューティングシステムから、前記受信機を介して、複数の外科用デバイスからの集約データを受信し、
受信した前記集約データに基づいて、１つ以上の制御アルゴリズムを更新し、かつ、
前記クラウドコンピューティングシステムから更新を受信するように構成されており、前記更新は、更新された集約データに関連する、外科用ハブ。
（２） 外科用ハブが、前記集約データを使用して、転帰、使用、及び製品における傾向を判定するように構成されている、実施態様１に記載の外科用ハブ。
（３） 前記集約データが、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び製品構成の使用に関連する、実施態様１又は２に記載の外科用ハブ。
（４） 前記集約データが、コンパイルされた使用工程及び処置計画に関連する、実施態様１～３のいずれかに記載の外科用ハブ。
（５） 前記外科用ハブが、教育及びプロセス改善システムのために前記集約データを使用するように構成されている、実施態様１～４のいずれかに記載の外科用ハブ。

【0180】

（６） 前記プロセッサが、前記クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能でない場合、デフォルト動作モードで動作するように構成されている、実施態様１～５のいずれかに記載の外科用ハブ。
（７） 前記クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かの前記判定が、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び電力容量を含む、１つ以上のパラメータに従って判定される、実施態様１～６のいずれかに記載の外科用ハブ。
（８） 外科用器具であって、
前記外科用器具と、複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成されているクラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、
プロセッサと、を備え、前記プロセッサが、
前記クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定し、
前記クラウドコンピューティングシステムから、前記受信機を介して、前記複数の外科用デバイスからの集約データを受信し、
受信した前記集約データに基づいて、１つ以上の制御アルゴリズムを更新し、かつ、
前記クラウドコンピューティングシステムから更新を受信するように構成されており、前記更新は、更新された集約データに関連する、外科用器具。
（９） 前記集約データが、転帰、使用、及び製品における傾向を判定するために使用される、実施態様８に記載の外科用器具。
（１０） 前記集約データが、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び製品構成の使用に関連する、実施態様８又は９に記載の外科用器具。

【0181】

（１１） 前記集約データが、コンパイルされた使用工程及び処置計画に関連する、実施態様８～１０のいずれかに記載の外科用器具。
（１２） 前記集約データが、教育及びプロセス改善システムに使用可能である、実施態様８～１１のいずれかに記載の外科用器具。
（１３） 前記プロセッサが、前記クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能でない場合、デフォルト動作モードで動作するように構成されている、実施態様８～１２のいずれかに記載の外科用器具。
（１４） 前記クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かの前記判定が、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び電力容量を含む、１つ以上のパラメータによって判定される、実施態様８～１３のいずれかに記載の外科用器具。
（１５） 外科用システムであって、
複数の外科用デバイスからのデータを集約するように構成されている、クラウドコンピューティングシステムと、
外科用ハブであって、
前記外科用ハブと、前記クラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、
プロセッサと、を備え、前記プロセッサが、
前記クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かを判定し、
前記クラウドコンピューティングシステムから、前記受信機を介して、前記複数の外科用デバイスからの前記集約データを受信し、
受信した前記集約データに基づいて、１つ以上の外科用ハブ制御アルゴリズムを更新し、かつ、
前記クラウドコンピューティングシステムから更新を受信するように構成されており、前記更新は、更新された集約データに関連する、外科用ハブと、
外科用器具であって、
前記外科用器具と、前記クラウドコンピューティングシステムとの間の通信経路を確立するように構成されている、送信機及び受信機と、
プロセッサと、を備え、前記プロセッサが、
前記クラウドコンピューティングシステム及び前記外科用ハブとの通信が利用可能であるか否かを判定し、
前記クラウドコンピューティングシステム又は前記外科用ハブから、前記外科用器具の前記受信機を介して、前記複数の外科用デバイスに関連する前記集約データを受信し、
受信した前記集約データに基づいて、１つ以上の外科用器具制御アルゴリズムを更新し、かつ、
前記クラウドコンピューティングシステム又は前記外科用ハブから更新を受信するように構成されており、前記更新は、更新された集約データに関連する、外科用器具と、を備える、外科用システム。

【0182】

（１６） 前記集約データが、セットアップ、ＥＭＲ情報、処置情報、及び製品構成の使用のうち１つ以上に関連する、実施態様１５に記載の外科用システム。
（１７） 前記集約データが、コンパイルされた使用工程及び処置計画に関連する、実施態様１５又は１６に記載の外科用システム。
（１８） 前記外科用ハブが、前記集約データを使用して、転帰、使用、及び製品における傾向を判定するように構成されている、実施態様１５～１７のいずれかに記載の外科用システム。
（１９） 前記外科用ハブが、教育及びプロセス改善システムにおいて前記集約データを使用するように構成されている、実施態様１５～１８のいずれかに記載の外科用システム。
（２０） 前記クラウドコンピューティングシステムとの通信が利用可能であるか否かの前記判定が、システム生成、ソフトウェアリビジョン、システム能力、相互接続されたデバイスの種類、ネットワーク形成のレベル、データ容量、及び電力容量を含む、１つ以上のパラメータによって判定される、実施態様１５～１９のいずれかに記載の外科用システム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15A】

【図15B】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【国際調査報告】