特表 2023-544369 適応構成制御を用いた外科用器具

(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】適応構成制御を用いた外科用器具

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/068 20060101AFI20231016BHJP

   A61B 17/115 20060101ALI20231016BHJP

   A61B 90/98 20160101ALN20231016BHJP

【ＦＩ】

A61B17/068

A61B17/115

A61B90/98

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023520172

(86)(22)【出願日】2021-09-29

(85)【翻訳文提出日】2023-05-19

(86)【国際出願番号】 IB2021058883

(87)【国際公開番号】W WO2022070051

(87)【国際公開日】2022-04-07

(31)【優先権主張番号】17/062,496

(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

【テーマコード（参考）】

4C160

【Ｆターム（参考）】

4C160CC22

4C160CC36

4C160MM43

(57)【要約】

外科用器具は、外科用器具機能の適応制御を提供するための指示を受信する。指示は、適応可能なステープル高さ動作範囲を提供すること、組織圧縮に関連付けられたモータを制御すること、及び／又は以前の外科手術に関連付けられた動作パラメータを使用して動作することを示し得る。外科用器具は、識別された機能に関連付けられるパラメータの値を決定し、決定されたパラメータに基づいて識別された機能の制御を適応させ得る。外科用器具は、アンビルヘッドのサイズを示すパラメータに基づいてステープル高さ動作範囲の表示を適応させ得る。外科用器具は、器具に印加された力を示すパラメータに基づいて、組織圧縮に関連付けられたモータを制御し得る。外科用器具は、外科用ハブによって識別される動作パラメータに従って動作し得る。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外科用器具であって、
以前に実施された外科手術に関連付けられた動作パラメータに基づいて前記外科用器具を構成するための指示を受信することと、
前記外科用器具に関連付けられた特性を通信することと、
前記外科用器具を構成するための動作パラメータを受信することであって、前記動作パラメータが、１つ以上の以前に実施された外科手術に関連付けられている、ことと、
前記受信された動作パラメータに基づいて前記外科用器具を構成することと、
を行うように構成されている、プロセッサ、
を備える、外科用器具。

【請求項2】

前記外科用器具に関連付けられた特性を通信するように構成されている前記プロセッサが、エンドエフェクタに関するデータを通信するように構成されている、請求項１に記載の外科用器具。

【請求項3】

前記外科用器具を構成するための動作パラメータを受信するように構成されている前記プロセッサが、適応可能なステープル高さ動作範囲に関連付けられた動作パラメータを受信するように構成されている、請求項２に記載の外科用器具。

【請求項4】

前記受信された動作パラメータに基づいて前記外科用器具を構成するように構成されている前記プロセッサが、前記適応可能なステープル高さ動作範囲を構成するように構成されている、請求項３に記載の外科用器具。

【請求項5】

前記外科用器具に関連付けられた特性を通信するように構成されている前記プロセッサが、前記外科用器具によって圧縮された組織に関連付けられた特性を通信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器具。

【請求項6】

前記外科用器具を構成するための動作パラメータを受信するように構成されている前記プロセッサが、１つ以上のモータの動作に関連付けられた動作パラメータを受信するように構成されている、請求項５に記載の外科用器具。

【請求項7】

１つ以上のモータの動作に関連付けられた動作パラメータを受信するように構成されている前記プロセッサが、
組織を圧縮するためにアンビルによって印加された力に関連付けられた第１のモータの動作を構成するための動作パラメータを受信し、
外科用ステープルを挿入するための力の印加に関連付けられた第２のモータの動作を構成するための動作パラメータを受信する、
ように更に構成されている、請求項６に記載の外科用器具。

【請求項8】

外科用円形ステープラであって、
第１のモータと、
第２のモータと、
プロセッサであって、
以前に実施された外科手術に関連付けられた動作パラメータに基づいて前記外科用円形ステープラを構成するための指示を受信することと、
前記外科用円形ステープラによって圧縮された組織に関連付けられた特性を通信することと、
前記第１のモータ及び前記第２のモータを構成するための動作パラメータを受信することであって、前記動作パラメータが、１つ以上の以前に実施された外科手術に関連付けられている、ことと、
前記受信された動作パラメータに基づいて、前記第１のモータ及び前記第２のモータの動作を構成することと、
を行うように構成されている、プロセッサと、
を備える、外科用円形ステープラ。

【請求項9】

前記第１のモータを構成するための前記動作パラメータが、組織を圧迫するためにアンビルによって印加される力を発生するように、前記第１のモータを構成するための動作パラメータを含み、
前記第２のモータを構成するための前記動作パラメータが、外科用ステープルを挿入するために印加される力を発生するように、前記第２のモータを構成するための動作パラメータを含む、請求項８に記載の外科用円形ステープラ。

【請求項10】

組織特性を感知するように適応されるセンサを更に備え、
前記プロセッサが、前記センサを構成するための動作パラメータを受信するように更に構成されている、請求項８又は９に記載の外科用円形ステープラ。

【請求項11】

コンピューティングシステムであって、
プロセッサであって、
外科用器具のための動作パラメータのデータストアを維持することであって、前記動作パラメータが、以前に実施された外科手術に関連付けられている、ことと、
計画された外科手術に関連付けられた特性を受信することと、
前記受信された特性に対応する動作パラメータを前記データストアから読み出すことと、
前記計画された外科手術を実施するように外科用器具を構成する際に使用するために、前記読み出された動作パラメータを前記外科用器具に送信することと、
を行うように構成されている、プロセッサ、
を備える、コンピューティングシステム。

【請求項12】

計画された外科手術に関連付けられた特性を受信するように構成されている前記プロセッサが、前記計画された外科手術のための外科用装置に関連付けられた特性を受信するように構成されている、請求項１１に記載のコンピューティングシステム。

【請求項13】

前記計画された外科手術のための外科用装置に関連付けられた前記特性が、外科用円形ステープラに関連付けられた特性を含む、請求項１２に記載のコンピューティングシステム。

【請求項14】

前記読み出された動作パラメータが、適応可能なステープル高さ動作範囲のための動作パラメータを含む、請求項１３に記載のコンピューティングシステム。

【請求項15】

前記読み出された動作パラメータが、１つ以上のモータの動作のための動作パラメータを含む、請求項１３に記載のコンピューティングシステム。

【請求項16】

１つ以上のモータの動作のための前記動作パラメータが、組織を圧縮するためにアンビルによって印加された力に関連付けられた第１のモータのための動作パラメータと、外科用ステープルを挿入するための力の印加に関連付けられた第２のモータのための動作パラメータと、を含む、請求項１５に記載のコンピューティングシステム。

【請求項17】

外科用器具のための前記動作パラメータが、前記外科用器具のオペレータに関連して記憶され、
計画された外科手術に関連付けられた特性を受信するように構成されている前記プロセッサが、前記計画された外科手術のためのオペレータを指定する特性を受信するように構成され、
前記受信された特性に対応する動作パラメータを読み出すように構成されているプロセッサが、前記計画された外科手術のための前記オペレータに対応する動作パラメータを読み出すように構成されている、請求項１１～１６のいずれか一項に記載のコンピューティングシステム。

【請求項18】

前記受信された特性に対応する動作パラメータを前記データストアから読み出すように構成されている前記プロセッサが、複数の以前に実施された外科手術に関連付けられた動作パラメータを読み出すように構成されている、請求項１１～１７のいずれか一項に記載のコンピューティングシステム。

【請求項19】

計画された外科手術に関連付けられた特性を受信するように構成されている前記プロセッサが、前記計画された外科手術に関連付けられた特定の特性を受信するように構成され、
前記受信された特性に対応する動作パラメータを前記データストアから読み出すように構成されている前記プロセッサが、前記計画された外科手術に関連付けられた前記特定の特性に対応する動作パラメータを読み出すように構成されている、請求項１１～１８のいずれか一項に記載のコンピューティングシステム。

【請求項20】

前記計画された外科手術に関連付けられた特性が、患者、前記外科用器具のオペレータ、又は意図された結果のうちの１つ以上に関連付けられた特性を含む、請求項１１～１９のいずれか一項に記載のコンピューティングシステム。

【請求項21】

前記プロセッサが、
外科手術に関連付けられた特性を指定するクエリを受信し、
外科手術に関連付けられた前記特性に対応する動作パラメータを前記データストアから読み出し、
外科手術に関連付けられた前記特性に対応する前記読み出された動作パラメータを通信する、
ように更に構成されている、請求項１１に記載のコンピューティングシステム。

【請求項22】

前記外科用器具に関連付けられた前記特性が、前記外科用ステープラに含まれる前記ハードウェアの指示、前記外科用ステープラに含まれる前記ソフトウェアの指示、及び／又は前記外科用ステープラの使用目的に関連する情報を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の外科用器具、又は請求項８～１０のいずれか一項に記載の外科用円形ステープラ。

【請求項23】

前記動作パラメータが、任意選択的に経時的に外科用器具によって印加された力を、任意選択的に経時的に外科用器具の構成要素の位置を、及び／又は前記外科用器具の動作を制御するために使用される前記外科用器具若しくは組織の感知された特性若しくは決定された特性の閾値若しくは範囲を、制御するパラメータを含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の外科用器具、請求項８～１０のいずれか一項に記載の外科用円形ステープラ、又は請求項１１～２１のいずれか一項に記載のコンピューティングシステム。

【請求項24】

前記ステープル高さ動作範囲が、前記アンビルのストローク位置の範囲を表す、請求項３に記載の外科用器具、又は請求項１４に記載のコンピューティングシステム。

【請求項25】

前記外科用器具によって圧縮された組織に関連付けられた前記特性が、前記組織の寸法、又は前記組織の機械的特性を含む、請求項５に記載の外科用器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、同時に出願された以下の出願に関連し、これらの各々の内容は、本明細書中に参考として援用される。
●代理人整理番号ＥＮＤ９２８７ＵＳＮＰ１、表題ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ ＴＩＥＲＥＤ ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ ＭＯＤＥＳ ＩＮ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭ、
●代理人整理番号ＥＮＤ９２８７ＵＳＮＰ８、表題ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＷＩＴＨ ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＦＵＮＣＴＩＯＮ ＣＯＮＴＲＯＬＳ、及び
●代理人整理番号ＥＮＤ９２８７ＵＳＮＰ９、表題ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＷＩＴＨ ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＭＯＴＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬ。

【背景技術】

【0002】

外科用器具は、多くの場合、外科用器具の動作に付随する機能を提供するように動作する構成要素又はシステムを備える。例えば、外科用ステープラは、組織圧縮に関するフィードバックをオペレータに提供するように適応されたディスプレイを備え得る。外科用ステープラは、組織をクランプするための力を提供し得る第１のモータと、ステープルを組織の中に駆動するための力を提供し得る第２のモータと、を備え得る。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

外科用ステープラは、以前に実施された外科手術に関連付けられた動作パラメータに基づいて、外科用ステープラを構成するための指示を受信し得る。外科用ステープラは、外科用ステープラに関連付けられた特性を外科用ハブに通信し得る。例えば、外科用ステープラが比較的小さいアンビルヘッドを有するエンドエフェクタで構成されていることを示す情報を、外科用ハブは通信してもよい。外科用ステープラは、それに応答して、外科用ステープラを構成するための動作パラメータを受信し得る。動作パラメータは、１つ以上の以前に実施された外科手術に関連付けられ得る。外科用ステープラは、受信された動作パラメータに基づいて動作するようにそれ自体を構成し得る。

【0004】

この「発明の概要」は、「発明を実施するための形態」において以下に更に説明される簡潔な形態で概念の選択を紹介するために提供される。この概要は、特許請求される対象の重要な特徴又は本質的な特徴を特定することを意図するものではなく、また、特許請求される対象の範囲を限定するために使用されることを意図するものでもない。他の特徴が本明細書に記載される。

【0005】

本発明の様々な実施形態によれば、以下の例が提供される。

【0006】

１．外科用器具であって、
以前に実施された外科手術に関連付けられた動作パラメータに基づいて外科用器具を構成するための指示を受信することと、
外科用器具に関連付けられた特性を通信することと、
外科用器具を構成するための動作パラメータを受信することであって、動作パラメータが、１つ以上の以前に実施された外科手術に関連付けられている、ことと、受信された動作パラメータに基づいて外科用器具を構成することと、を行うように構成されている、プロセッサ、を備える、外科用器具。

【0007】

２．外科用器具に関連付けられた特性を通信するように構成されているプロセッサが、エンドエフェクタに関するデータを通信するように構成されている、実施例１に記載の外科用器具。

【0008】

３．外科用器具を構成するための動作パラメータを受信するように構成されているプロセッサが、適応可能なステープル高さ動作範囲に関連付けられた動作パラメータを受信するように構成されている、実施例２に記載の外科用器具。

【0009】

４．受信された動作パラメータに基づいて外科用器具を構成するように構成されているプロセッサが、適応可能なステープル高さ動作範囲を構成するように構成されている、実施例３に記載の外科用器具。

【0010】

５．外科用器具に関連付けられた特性を通信するように構成されているプロセッサが、外科用器具によって圧縮された組織に関連付けられた特性を通信するように構成されている、実施例１～４のいずれか１つに記載の外科用器具。

【0011】

６．外科用器具を構成するための動作パラメータを受信するように構成されているプロセッサが、１つ以上のモータの動作に関連付けられた動作パラメータを受信するように構成されている、実施例５に記載の外科用器具。

【0012】

７．１つ以上のモータの動作に関連付けられた動作パラメータを受信するように構成されているプロセッサが、
組織を圧縮するためにアンビルによって印加された力に関連付けられた第１のモータの動作を構成するための動作パラメータを受信し、
外科用ステープルを挿入するための力の印加に関連付けられた第２のモータの動作を構成するための動作パラメータを受信する、ように更に構成されている、実施例６に記載の外科用器具。

【0013】

８．外科用円形ステープラであって、
第１のモータと、
第２のモータと、
プロセッサであって、
以前に実施された外科手術に関連付けられた動作パラメータに基づいて外科用円形ステープラを構成するための指示を受信することと、
外科用円形ステープラによって圧縮された組織に関連付けられた特性を通信することと、
第１のモータ及び第２のモータを構成するための動作パラメータを受信することであって、動作パラメータが、１つ以上の以前に実施された外科手術に関連付けられている、ことと、
受信された動作パラメータに基づいて、第１のモータ及び第２のモータの動作を構成することと、を行うように構成されている、プロセッサと、 を備える、外科用円形ステープラ。

【0014】

９．第１のモータを構成するための動作パラメータが、組織を圧迫するためにアンビルによって印加される力を発生するように、第１のモータを構成するための動作パラメータを含み、
第２のモータを構成するための動作パラメータが、外科用ステープルを挿入するために印加される力を発生するように、第２のモータを構成するための動作パラメータを含む、実施例８に記載の外科用円形ステープラ。

【0015】

１０．組織特性を感知するように適応されるセンサを更に備え、
プロセッサが、センサを構成するための動作パラメータを受信するように更に構成されている、実施例８又は実施例９に記載の外科用円形ステープラ。

【0016】

１１．コンピューティングシステムであって、
プロセッサであって、
外科用器具のための動作パラメータのデータストアを維持することであって、動作パラメータが、以前に実施された外科手術に関連付けられている、ことと、
計画された外科手術に関連付けられた特性を受信することと、
受信された特性に対応する動作パラメータをデータストアから読み出すことと、
計画された外科手術を実施するように外科用器具を構成する際に使用するために、読み出された動作パラメータを外科用器具に送信することと、を行うように構成されている、プロセッサ、を備える、コンピューティングシステム。

【0017】

１２．計画された外科手術に関連付けられた特性を受信するように構成されているプロセッサが、計画された外科手術のための外科用装置に関連付けられた特性を受信するように構成されている、実施例１１に記載のコンピューティングシステム。

【0018】

１３．計画された外科手術のための外科用装置に関連付けられた特性が、外科用円形ステープラに関連付けられた特性を含む、実施例１２に記載のコンピューティングシステム。

【0019】

１４．読み出された動作パラメータが、適応可能なステープル高さ動作範囲のための動作パラメータを含む、実施例１３に記載のコンピューティングシステム。

【0020】

１５．読み出された動作パラメータが、１つ以上のモータの動作のための動作パラメータを含む、実施例１３に記載のコンピューティングシステム。

【0021】

１６．１つ以上のモータの動作のための動作パラメータが、組織を圧縮するためにアンビルによって印加された力に関連付けられた第１のモータのための動作パラメータと、外科用ステープルを挿入するための力の印加に関連付けられた第２のモータのための動作パラメータと、を含む、実施例１５に記載のコンピューティングシステム。

【0022】

１７．外科用器具のための動作パラメータが、外科用器具のオペレータに関連して記憶され、
計画された外科手術に関連付けられた特性を受信するように構成されているプロセッサが、計画された外科手術のためのオペレータを指定する特性を受信するように構成され、
受信された特性に対応する動作パラメータを読み出すように構成されているプロセッサが、計画された外科手術のためのオペレータに対応する動作パラメータを読み出すように構成されている、実施例１１～１６のいずれか１つに記載のコンピューティングシステム。

【0023】

１８．受信された特性に対応する動作パラメータをデータストアから読み出すように構成されているプロセッサが、複数の以前に実施された外科手術に関連付けられた動作パラメータを読み出すように構成されている、実施例１１～１７のいずれか１つに記載のコンピューティングシステム。

【0024】

１９．計画された外科手術に関連付けられた特性を受信するように構成されているプロセッサが、計画された外科手術に関連付けられた特定の特性を受信するように構成され、
受信された特性に対応する動作パラメータをデータストアから読み出すように構成されているプロセッサが、計画された外科手術に関連付けられた特定の特性に対応する動作パラメータを読み出すように構成されている、実施例１１～１８のいずれか１つに記載のコンピューティングシステム。
２０．計画された外科手術に関連付けられた特性が、患者、外科用器具のオペレータ、又は意図された結果のうちの１つ以上に関連付けられた特性を含む、実施例１１～１９のいずれか１つに記載のコンピューティングシステム。

【0025】

２１．プロセッサが、
外科手術に関連付けられた特性を指定するクエリを受信し、
外科手術に関連付けられた特性に対応する動作パラメータをデータストアから読み出し、
外科手術に関連付けられた特性に対応する読み出された動作パラメータを通信する、ように更に構成されている、実施例１１に記載のコンピューティングシステム。

【0026】

２２．外科用器具に関連付けられた特性が、外科用ステープラに含まれるハードウェアの指示、外科用ステープラに含まれるソフトウェアの指示、及び／又は外科用ステープラの使用目的に関連する情報を含む、実施例１～７のいずれか１つに記載の外科用器具、又は実施例８～１０のいずれか１つに記載の外科用円形ステープラ。

【0027】

２３．動作パラメータが、任意選択的に経時的に外科用器具によって印加された力を、任意選択的に経時的に外科用器具の構成要素の位置を、及び／又は外科用器具の動作を制御するために使用される外科用器具若しくは組織の感知された特性若しくは決定された特性の閾値若しくは範囲を、制御するパラメータを含む、実施例１～７のいずれか１つに記載の外科用器具、実施例８～１０のいずれか１つに記載の外科用円形ステープラ、又は実施例１１～２１のいずれか１つに記載のコンピューティングシステム。

【0028】

２４．ステープル高さ動作範囲が、アンビルのストローク位置の範囲を表す、実施例３に記載の外科用器具、又は実施例１４に記載のコンピューティングシステム。

【0029】

２５．外科用器具によって圧縮された組織に関連付けられた特性が、組織の寸法、又は組織の機械的特性を含む、実施例５に記載の外科用器具。

【0030】

上記の例として、特に実施例１、８及び１１では、外科用器具は、以前に実施された処置に関連付けられた既知の構成に基づいて、特定の処置で使用するために動的に再構成され得る。これは、特定の処置を受けている患者の治療における一貫性を確実にし、次に、臨床転帰の良好な予測可能性をもたらすことができる。更に、動作パラメータは、以前に実施された外科手術、特に、所望の臨床転帰を伴って以前に実施された外科手術の集合セットに関連付けられるか、又はそれから導出されてもよい。このようにして、特定の処置のための外科用器具の構成は、履歴データに従って最適化され、将来の特定の処置の臨床転帰を改善することができる。

【0031】

上記の例として、特に実施例２～４では、外科用器具は、特定のエンドエフェクタタイプと共に使用するために最適化されるように動的に構成することができる。特に、異なるエンドエフェクタは、組織の異なる程度のクランプ又は圧縮を生じさせ、これは次に、外科用ステープルが挿入時に適切に形成されるような方法で組織に挿入されることを確実にするために、装置の最適な構成に影響を及ぼす。これは、処置の臨床転帰に悪影響を及ぼし得る、ステープルが緩すぎるか又はきつすぎるかのいずれかであるリスクを軽減する。

【0032】

上記の例として、特に実施例５～７、及び実施例８～１０では、外科用器具は、外科用器具によって圧縮された組織に関連付けられた特性を通信することができる。これらの特性は、外科用器具から、例えば、外科用器具内の駆動モータの負荷電流若しくは負荷電力から、又は外科用装置内の１つ以上のセンサから推測することができる。次に、外科用器具は、組織特性に基づいて動的に再構成されて、同様の特性を有する組織に対して実施された、以前に実施された外科手術に基づいて、その組織に対して外科用器具を最適化することができる。これは、特定の患者の状態に対して処置を更に最適化し、患者ごと又は処置ごとに臨床転帰を改善することができる。

【0033】

上記の例として、特に実施例１２～１６では、コンピューティングシステムは、履歴データに基づいて、特定の外科用器具に関連付けられた特性を読み出すことができる。特性は、外科用器具を、いくつかの外科手術にわたって再使用される特定の外科用器具として識別し得る。この場合、記憶された動作パラメータの使用は、器具が使用される各外科手術に対してその器具を再構成する必要性を回避する。代替的に、特性は、外科用器具を外科用器具の特定のモデルとして識別してもよい。この場合、記憶された動作パラメータの使用は、特定の外科手術のために新規の器具を再構成する必要性を回避する。あるいは、特性は、外科用器具を、共通の動作パラメータを有する広範なタイプの外科用器具のうちの１つとして識別してもよい。この場合、特定の外科手術において、その特定のモデルの外科用器具が以前に使用されていない場合であっても、記憶された動作パラメータを使用することにより、履歴データを使用して、特定の外科手術における広範なタイプの外科用器具の各々の構成を改善することが可能になる。

【0034】

上記の例として、特に実施例１７では、外科用器具は、オペレータによる最小限の介入で特定オペレータの好み又は訓練に従って再構成することができる。これは、外科用器具が、所与の外科手術においてオペレータが期待する方法で実施することを確実にする。更に、本発明は、オペレータが特定の外科手術を実施するたびに外科用器具を再構成することによって生じる可能性のあるエラーを軽減する。したがって、これは、実施される処置の全体的な安全性を改善するように作用する。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】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】手術室内で外科手術を実施するために使用されている例示的な外科用システムの図である。

【図3】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例示的な外科用ハブの図である。

【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つ以上の手術室に、又は外科手術用に特別に装備された医療施設内の任意の部屋に、配置された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ている通信ハブを有する外科用データネットワークを示す図である。

【図5】例示的なコンピュータ実装インタラクティブ外科用システムを示す図である。

【図6】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例示的な外科用ハブを示す図である。

【図7】例示的な外科用器具又はツールを示す図である。

【図8】様々な機能を実施するために起動され得る、モータを有する例示的な外科用器具又はツールを示す図である。

【図9】例示的な状況認識外科用システムの図である。

【図10】例示的な外科手術と、外科手術の各工程で検出されたデータから外科用ハブが実施し得る推測との例示的なタイムラインを示す図である。

【図11】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】例示的なコンピュータ実装インタラクティブ外科用システムの機能アーキテクチャを示す図である。

【図13】モジュール式装置のための制御プログラム更新を適応的に生成するように構成されている例示的なコンピュータ実装インタラクティブ外科用システムを示す図である。

【図14】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、を含む例示的な外科用システムを示す図である。

【図15A】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である。

【図15B】動作モードを変更するための例示的なフローを示す図である。

【図16】本開示の少なくとも１つの態様による、本明細書に記載される外科用ツールを動作させるように構成されている外科用器具の概略図である。

【図17】本開示の少なくとも１つの態様による、様々な機能を制御するように構成されている外科用器具のブロック図である。

【図18】本開示の少なくとも１つの態様による、円形ステープル留め外科用器具の斜視図である。

【図19A】本開示の少なくとも１つの態様による、開放位置にあるアンビルを示す、図１８の器具のステープル留めヘッドアセンブリの拡大縦断面図である。

【図19B】本開示の少なくとも１つの態様による、閉鎖位置にあるアンビルを示す、図１８の器具のステープル留めヘッドアセンブリの拡大縦断面図である。

【図19C】本開示の少なくとも１つの態様による、発射位置にあるステープルドライバ及びブレードを示す、図１８の器具のステープル留めヘッドアセンブリの拡大縦断面図である。

【図20】本開示の少なくとも１つの態様による、アンビルに接して形成されたステープルの拡大部分断面図である。

【図21】本開示の少なくとも１つの態様による、円形ステープル留めヘッドアセンブリ及びアンビルを備える電動円形ステープル留め装置の部分切断図である。

【図22】本開示の少なくとも１つの態様による、第１の列のステープル（内側ステープル）及び第２の列のステープル（外側ステープル）を示す、本明細書に示される円形ステープル留めヘッドアセンブリの部分上面図である。

【図23】本開示の少なくとも１つの態様による、装置又はその組み合わせによって感知される組織間隙、閉鎖力（closure force、ＦＴＣ）、又は組織クリープ安定化に基づいて、使用可能なステープル高さウインドウによって示されるように、実行可能ステープル発射範囲のグラフ図である。

【図24】本開示の少なくとも１つの態様による、ステープル留め器具の例示的な発射のためのアンビル間隙及び組織圧縮力に対する時間を示す第１のペアのグラフのグラフ図である。

【図25】本開示の少なくとも１つの態様による、ステープル留め器具の例示的な発射のためのアンビル間隙及び組織圧縮力に対する時間を示す第２のペアのグラフのグラフ図である。

【図26】本開示の少なくとも１つの態様による、有効な組織間隙、実際の間隙、正常な範囲間隙、及び範囲外の間隙を示す、電動円形ステープル留め装置の概略図である。

【図27】本開示の少なくとも１つの態様による、閾値と比較され感知されたパラメータに従って任意又は強制的なロックアウトを提供するための制御プログラム又は論理構成を示すプロセスの論理フロー図である。

【図28】本開示の少なくとも１つの態様による、組織間隙の範囲及び結果として生じるステープルの形態を示す図である。

【図29】本開示の少なくとも１つの態様による、３つの閉鎖する力（ＦＴＣ）曲線に対する時間のグラフ図である。

【図30】本開示の少なくとも１つの態様による、閉鎖する力（ＦＴＣ）曲線に対する時間の詳細なグラフ図である。

【図31】本開示の少なくとも１つの態様による、トロカールの後退ストロークに沿った特定の主要点における、アンビル閉鎖速度調整を示す、グラフ及び関連する電動ステープル留め装置の図である。

【図32】本開示の少なくとも１つの態様による、トロカールの後退ストロークに沿った特定の主要点における、電動ステープル留め装置のアンビル部分の閉鎖速度を調整するための制御プログラム又は論理構成を示すプロセスの論理フロー図である。

【図33】本開示の少なくとも１つの態様による、トロカール位置を経時的に示す、グラフ及び関連する電動ステープル留め装置の図である。

【図34】本開示の少なくとも１つの態様による、アンビルを適切な着座へと駆動するためのトロカール上の多方向着座運動を検出する制御プログラム又は論理構成を示すプロセスの論理フロー図である。

【図35】本開示の少なくとも１つの態様による、左側にアンビル閉鎖部及び右側で作動するナイフ２０１６１６を示す、円形電動ステープル留め装置の部分概略図である。

【図36】本開示の少なくとも１つの態様による、水平軸に沿ったクランプを閉鎖する力（ＦＴＣ）の関数として、垂直軸に沿ったアンビル変位（δＡｎｖｉｌ）のグラフ図である。

【図37】本開示の少なくとも１つの態様による、左側で水平軸に沿ったナイフ２０１６１６速度（ＶＫ ｍｍ／秒）の関数として、また、右側で水平軸に沿ったナイフ２０１６１６の力（ＦＫ ｌｂｓ）の関数として、垂直軸に沿ったナイフ２０１６１６変位（δＫｎｉｆｅ）のグラフ図２０１６３０である。

【図38】本開示の少なくとも１つの態様による、ナイフストローク及び速度を調整するために、組織間隙及び発射力を検出するための制御プログラム又は論理構成を示すプロセスの論理フロー図である。

【図39】本開示の少なくとも１つの態様による、図３７に示されるような速度スパイクを伴う高い組織靭性速度プロファイルの下で、ナイフ２０１６１６を前進させるための制御プログラム又は論理構成を示すプロセスの論理フロー図である。

【図40】本開示の少なくとも１つの態様による、４つの所定のゾーンを有する、ステープルカートリッジを含む円形ステープラトロカールを示す円形ステープラの部分斜視図である。

【図41】本開示の少なくとも１つの態様による、８つの所定のゾーンを有する、ステープルカートリッジを含む円形ステープラトロカールを示す円形ステープラの部分斜視図である。

【図42】本開示の少なくとも１つの態様による、左側で、図４０のステープルカートリッジ上に適切に配設された、予め配備されたステープルを含む２つの組織と、右側で、図４０のステープルカートリッジ上に適切に配設された、予め配備されたステープルを含む２つの組織と、を示す図である。

【図43】本開示の少なくとも１つの態様による、図４１のステープルカートリッジ上に適切に配設された、予め配備されたステープルを含む２つの組織を示す図である。

【図44】本開示の少なくとも１つの態様による、図４１のステープルカートリッジ上に不適切に配設された、予め配備されたステープルを含む２つの組織を示す図である。

【図45】本開示の少なくとも１つの態様による、図４３の適切に配設された組織の組織インピーダンスシグネチャを示すグラフ図である。

【図46】本開示の少なくとも１つの態様による、図４４の不適切に配設された組織の組織インピーダンスシグネチャを示すグラフ図である。

【図47】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用ハブの動作モードを選択するための制御プログラム又は論理構成を示すプロセスの論理フロー図である。

【図48】本開示の少なくとも１つの態様による、感知されたパラメータに応答するための制御プログラム又は論理構成を示すプロセスの論理フロー図である。

【図49】本開示の少なくとも１つの態様による、様々な装置パラメータを制御するためのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）の図である。

【図50】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用システムを示すブロック図である。

【図51】本開示の少なくとも１つの態様による、患者の電子医療記録（Electronic Medical Record、ＥＭＲ）データベースと相互作用するための技術を示す図である。

【図52】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53】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具制御プログラムを更新する例示的な分析システムの図である。

【図54】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用ハブのための制御プログラム更新を適応的に生成するように構成されている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である。

【図55】本開示の少なくとも１つの態様による、例示的な円形ステープラの斜視図である。

【図56】本開示の少なくとも１つの態様による、電池パックがハウジングアセンブリから取り外され、アンビルがステープル留めヘッドアセンブリから取り外された状態にある図５５の円形ステープラの斜視図である。

【図57】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用ステープル留め器具の制御システムの図である。

【図58】外科用器具機能の適応制御のための例示的な処理のフローチャート図である。

【図59】本開示の少なくとも１つの態様による、例示的な電動円形ステープル留め器具を示す図である。

【図60】例示的な電動円形ステープル留め器具上に表示される適応可能なステープル高さ動作範囲の例示的な表現を示す図である。

【図61】ストローク制御動作モードで動作する例示的な電動円形ステープル留め器具の例示的なフロー図である。

【図62】負荷制御動作モードで動作する例示的な電動円形ステープル留め器具の例示的なフロー図である。

【図63】以前の構成制御動作モードで動作する例示的な電動円形ステープル留め器具の例示的なフロー図である。

【図64】負荷制御動作モードにおいて適応モータ制御を使用して動作する例示的な電動円形ステープル留め器具の様々な態様を示す例示的な図である。

【図65】負荷制御動作モードにおいて適応モータ制御で動作する例示的な電動円形ステープル留め器具の例示的なフロー図である。

【図66】負荷制御動作モードで動作する例示的な電動円形ステープル留め器具の別の例示的なフロー図である。

【図67】負荷制御動作モードで動作する例示的な電動円形ステープル留め器具の別の例示的なフロー図である。

【図68】以前の構成制御動作モードで動作する例示的な電動円形ステープル留め器具の別の例示的なフロー図である。

【図69】以前の構成制御動作モードで動作する例示的な電動円形ステープル留め器具の別の例示的なフロー図である。

【図70】以前の構成制御動作モードで動作する例示的な電動円形ステープル留め器具の別の例示的なフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

本出願の出願人は、以下の米国特許出願、特許公報、及び特許を所有しており、その各々は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
●２０１９年７月４日に公開された、「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＣＯＭＰＲＥＳＳＩＮＧ ＴＩＳＳＵＥ ＷＩＴＨＩＮ Ａ ＳＴＡＰＬＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥ ＡＮＤ ＳＩＭＵＬＴＡＮＥＯＵＳＬＹ ＤＩＳＰＬＡＹＩＮＧ ＴＨＥ ＬＯＣＡＴＩＯＮ ＯＦ ＴＨＥ ＴＩＳＳＵＥ ＷＩＴＨＩＮ ＴＨＥ ＪＡＷＳ」と題する米国特許出願公開第２０１９０２００９８１号（２０１８年１２月４日に出願された米国特許出願第１６／２０９，４２３号）、
●２０１８年１２月４日に出願された、ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ，ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ，ＳＴＯＲＡＧＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹと題する米国特許出願公開第２０１９－０２００８４４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，３８５号）、
●２０１８年１２月４日に出願された、Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ａｄａｐｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅｓ ｆｏｒ ｓｕｒｇｉｃａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎと題する米国特許出願公開第２０１９０２０６５６３（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，４６５号）、
●２０１８年１２月４日に出願された、Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｈｕｂ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｄｉｓｐｌａｙ，ａｎｄ ｃｌｏｕｄ ａｎａｌｙｔｉｃｓと題する米国特許出願公開第２０１９０２０６５６２（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，４１６号）、
●２０１８年１１月６日に出願された、Ｐｏｗｅｒｅｄ ｓｔａｐｌｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ｔｏ ａｄｊｕｓｔ ｆｏｒｃｅ，ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔ ｓｐｅｅｄ，ａｎｄ ｏｖｅｒａｌｌ ｓｔｒｏｋｅ ｏｆ ｃｕｔｔｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｅｎｓｅｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｆｉｒｉｎｇ ｏｒ ｃｌａｍｐｉｎｇと題する米国特許出願公開第２０１９０２０１０３４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／１８２，２４０号）、
●２０１８年１１月６日に出願された、ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴ ＯＦ ＳＴＡＰＬＥ ＨＥＩＧＨＴ ＯＦ ＡＴ ＬＥＡＳＴ ＯＮＥ ＲＯＷ ＯＦ ＳＴＡＰＬＥＳ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＴＨＥ ＳＥＮＳＥＤ ＴＩＳＳＵＥ ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ ＯＲ ＦＯＲＣＥ ＩＮ ＣＬＯＳＩＮＧと題する米国特許出願公開第２０１９０２００９９６（Ａ１）号（米国特許出願第１６／１８２，２２９号）、
●２０１８年１１月６日に出願された、Ｓｔａｐｌｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｗｉｔｈ ｂｏｔｈ ｃｏｍｐｕｌｓｏｒｙ ａｎｄ ｄｉｓｃｒｅｔｉｏｎａｒｙ ｌｏｃｋｏｕｔｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｅｎｓｅｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓと題する米国特許出願公開第２０１９０２００９９７（Ａ１）号（米国特許出願第１６／１８２，２３４号）、
●２０１９年６月３０日に出願された、ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＲＦＩＤ ＴＡＧＳ ＦＯＲ ＵＰＤＡＴＩＮＧ ＭＯＴＯＲ ＡＳＳＥＭＢＬＹ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳと題する米国特許出願第１６／４５８，１１７号、
●２０１８年１２月４日に出願された、ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＲＯＢＯＴＩＣ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ，ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ，ＡＮＤ ＣＯＮＴＲＯＬと題する米国特許出願公開第２０１９－０２０１１３７（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，４０７号）、
●２０１８年１２月４日に出願された、ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＣＬＯＵＤ ＢＡＳＥＤ ＤＡＴＡ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ ＦＯＲ ＵＳＥ ＷＩＴＨ ＴＨＥ ＨＵＢと題する米国特許出願公開第２０１９－０２０６５６９（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，４０３号）、
●２０１７年１０月１９日に公開された、ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＴＡＰＬＩＮＧ ＡＮＤ ＣＵＴＴＩＮＧ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴと題する米国特許出願公開第２０１７／０２９６２１３号（米国特許出願第１５／１３０，５９０号）、
●２０１６年５月２４日に発行された、ＳＴＡＰＬＥ ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ ＴＩＳＳＵＥ ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ ＳＥＮＳＯＲ ＳＹＳＴＥＭと題する米国特許第９，３４５，４８１号、
●２０１４年９月１８日に公開された、ＳＴＡＰＬＥ ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ ＴＩＳＳＵＥ ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ ＳＥＮＳＯＲ ＳＹＳＴＥＭと題する米国特許出願公開第２０１４／０２６３５５２号（米国特許出願第１３／８００，０６７号）、
●２０１７年６月２０日に出願された、ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ ＦＯＲ ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＯＦ ＭＯＴＯＲ ＶＥＬＯＣＩＴＹ ＯＦ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＴＡＰＬＩＮＧ ＡＮＤ ＣＵＴＴＩＮＧ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴと題する米国特許出願公開第２０１８０３６０４５２（Ａ１）号（米国特許出願第１５／６２８，１７５号）、
●２０１６年５月２４日に発行された、ＳＴＡＰＬＥ ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ ＴＩＳＳＵＥ ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ ＳＥＮＳＯＲ ＳＹＳＴＥＭと題する米国特許第９，３４５，４８１号、
●２０１７年６月２０日に出願された、ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ ＦＯＲ ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＯＦ ＭＯＴＯＲ ＶＥＬＯＣＩＴＹ ＯＦ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＴＡＰＬＩＮＧ ＡＮＤ ＣＵＴＴＩＮＧ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴと題する米国特許出願公開第２０１８０３６０４５２（Ａ１）号（米国特許出願第１５／６２８，１７５号）、
●２０１７年６月２９日に出願された、ＣＬＯＳＥＤ ＬＯＯＰ ＶＥＬＯＣＩＴＹ ＣＯＮＴＲＯＬ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ ＦＯＲ ＲＯＢＯＴＩＣ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴと題する米国特許出願公開第２０１９００００４４６（Ａ１）号（米国特許出願第１５／６３６，８２９号）、
●２０１７年９月２９日に出願された、ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ Ａ ＤＩＳＰＬＡＹ ＯＦ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴと題する米国特許出願公開第２０１９００９９１８０（Ａ１）号（米国特許出願第１５／７２０，８５２号）、
●２０１４年６月１９日に公開された、「Ｍｏｔｏｒ Ｄｒｉｖｅｎ Ｒｏｔａｒｙ Ｉｎｐｕｔ Ｃｉｒｃｕｌａｒ Ｓｔａｐｌｅｒ ｗｉｔｈ Ｍｏｄｕｌａｒ Ｅｎｄ Ｅｆｆｅｃｔｏｒ」と題する米国特許出願公開第２０１４／０１６６７２８号（米国特許出願第１３／７１６，３１８号）、
●２０１６年２月２日に発行された、Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ ｍｅｔａｂｏｌｉｃ ａｎｄ ｂａｒｉａｔｒｉｃ ｓｕｒｇｅｒｙ ｏｕｔｃｏｍｅｓと題する米国特許第９，２５０，１７２号、
●２０１３年５月９日に公開された、Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｂｉｌｅ ａｃｉｄｓと題する米国特許出願公開第２０１３０１１６２１８（Ａ１）号（米国特許出願第１３／６３１，０９５号）、
●２０１４年３月２７日に公開された、Ｃｌｉｎｉｃａｌ ｐｒｅｄｉｃｔｏｒｓ ｏｆ ｗｅｉｇｈｔ ｌｏｓｓと題する米国特許出願公開第２０１４００８７９９９（Ａ１）号（米国特許出願第１３／８２８，８０９号）、
●２０１３年７月２日に発行された、Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ａｃｔｉｖａｔｉｎｇ ａ ｍｅｌａｎｏｃｏｒｔｉｎ－４ ｒｅｃｅｐｔｏｒ ｐａｔｈｗａｙ ｉｎ ｏｂｅｓｅ ｓｕｂｊｅｃｔｓと題する米国特許第８，４７６，２２７号、
●２０１９年９月１８日に出願された、ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＣＡＬＩＢＲＡＴＩＮＧ ＭＯＶＥＭＥＮＴＳ ＯＦ ＡＣＴＵＡＴＥＤ ＭＥＭＢＥＲＳ ＯＦ ＰＯＷＥＲＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＴＡＰＬＥＲと題する米国特許出願第１６／５７４，７７３号、
●２０１９年９月１８日に出願された、ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ ＣＵＴＴＩＮＧ ＭＥＭＢＥＲ ＡＣＴＵＡＴＩＯＮ ＦＯＲ ＰＯＷＥＲＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＴＡＰＬＥＲと題する米国特許出願第１６／５７４，７９７号、
●２０１９年９月１８日に出願された、ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ ＥＮＤ ＥＦＦＥＣＴＯＲ ＣＬＯＳＵＲＥ ＦＯＲ ＰＯＷＥＲＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＴＡＰＬＥＲと題する米国特許出願第１６／５７４，２８１号、
●２０１８年３月２９日に出願された、ＣＬＯＵＤ－ＢＡＳＥＤ ＭＥＤＩＣＡＬ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ ＦＯＲ ＭＥＤＩＣＡＬ ＦＡＣＩＬＩＴＹ ＳＥＧＭＥＮＴＥＤ ＩＮＤＩＶＩＤＵＡＬＩＺＡＴＩＯＮ ＯＦ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＦＵＮＣＴＩＯＮと題する米国特許出願公開第２０１９０２０１１１９（Ａ１）号（米国特許出願第１５／９４０，６９４号）、
●２０１９年１２月３日に発行された、ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＷＩＴＨ ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＳＴＯＰ／ＳＴＡＲＴ ＣＯＮＴＲＯＬ ＤＵＲＩＮＧ Ａ ＦＩＲＩＮＧ ＭＯＴＩＯＮと題する米国特許第１０，４９２，７８３号、
●２０１８年１２月４日に出願された、ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＣＩＲＣＵＬＡＲ ＳＴＡＰＬＥＲ ＣＯＮＴＲＯＬ ＡＬＧＯＲＩＴＨＭ ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＳＩＴＵＡＴＩＯＮＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳと題する米国特許出願公開第２０１９０２００９９８（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，４９１号）、及び
●２０１８年３月２９日に出願された、ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＨＵＢ ＳＩＴＵＡＴＩＯＮＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳと題する米国特許出願公開第２０１９０２０１１４０（Ａ１）号（米国特許出願第１５／９４０，６５４号）。

【0037】

例えば外科用ステープラなどの外科用器具と、例えばステープルカートリッジなどの取り外し可能な構成要素との間の通信能力を制御するためのシステム及び技術が開示される。外科用器具が、外科用器具及び取り外し可能な構成要素に関連付けられた１つ以上のパラメータを決定し得る。例えば、外科用器具は、外科用器具又は構成要素のうちの１つに関連付けられたソフトウェアバージョンを表すパラメータを決定し得る。外科用器具は、１つ以上のパラメータに基づいて、外科用器具と取り外し可能な構成要素との間で行われ得る通信のタイプ及び程度を決定し得る。例えば、外科用器具及び／又は取り外し可能な器具が最近のソフトウェアバージョンを含むことを示すパラメータに基づいて、外科用ステープラは、外科用器具と取り外し可能な構成要素との間で双方向通信が実施され得ると決定し得る。

【0038】

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、ストレージ装置１０５に連結されたリモートサーバ１１３を含み得るクラウド１０４）と、を含み得る。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を含み得る。一実施例では、図１に示すように、外科用システム１０２は、可視化システム１０８と、ロボットシステム１１０と、ハンドヘルド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個のハンドヘルド式インテリジェント外科用器具１１２と、を含んでもよく、Ｍ、Ｎ、Ｏ及びＰは、１以上の整数である。

【0039】

様々な態様では、可視化システム１０８は、図２に示すように、滅菌野に対して戦略的に配置される１つ以上の撮像センサと、１つ以上の画像処理ユニットと、１つ以上のストレージアレイと、１つ以上のディスプレイと、を含んでもよい。一態様では、可視化システム１０８は、ＨＬ７、ＰＡＣＳ及びＥＭＲ用のインターフェースを含んでもよい。可視化システム１０８の様々な構成要素は、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、２０１８年１２月４日に出願された、ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ，ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ，ＳＴＯＲＡＧＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹと題する米国特許出願公開第２０１９－０２００８４４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，３８５号）の「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ」と題する下に記載されている。

【0040】

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、滅菌野の外側に配置される。可視化タワー１１１は、互いに反対側を向いている、第１の非滅菌ディスプレイ１０７と、第２の非滅菌ディスプレイ１０９と、を含み得る。ハブ１０６によって誘導される可視化システム１０８は、ディスプレイ１０７、１０９及び１１９を利用して、滅菌野の内側及び外側のオペレータへの情報フローを調整するように構成されている。例えば、ハブ１０６により、可視化システム１０８は、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つつ、撮像装置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に表示してもよい。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、外科手術に関連する診断工程の実施を可能にすることができる。

【0041】

一態様では、ハブ１０６は、可視化タワー１１１において、非滅菌オペレータによって入力された診断入力又はフィードバックを滅菌野内の一次ディスプレイ１１９に送り、これを手術台において、滅菌オペレータが見得るように構成されてもよい。一実施例では、入力は、ハブ１０６によって一次ディスプレイ１１９に送り得る、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ってもよい。

【0042】

図２を参照すると、外科用器具１１２は、外科手術において外科用システム１０２の一部として使用されている。ハブ１０６はまた、外科用器具１１２のディスプレイへの情報フローを調整するようにも構成され得る。例えば、２０１８年１２月４日に出願された、ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ，ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ，ＳＴＯＲＡＧＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹと題する米国特許出願公開第２０１９－０２００８４４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，３８５号）において、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。可視化タワー１１１において、非滅菌オペレータによって入力される診断入力又はフィードバックは、ハブ１０６によって、滅菌野内の外科用器具ディスプレイ１１５に送られ、これを外科用器具１１２のオペレータが見ることができる。外科用システム１０２と共に使用に適した例示的な外科用器具は、その開示が、全体を参照することによって本明細書に組み込まれる、例えば、２０１８年１２月４日に出願された、ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ，ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ，ＳＴＯＲＡＧＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹと題する米国特許出願公開第２０１９－０２００８４４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，３８５号）に記載されている。

【0043】

図２は、外科用手術室１１６内の手術台１１４上に横たわっている患者に対して外科手術を実施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、外科手術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（外科用ロボット）と、外科用ロボットハブ１２２と、を含み得る。外科医が外科医のコンソール１１８を通して手術部位を見る間、患者側カート１２０は、患者の身体の低侵襲切開部を通して、少なくとも１つの取り外し可能に連結された外科用ツール１１７を操作することができる。手術部位の画像は、医療用撮像装置１２４によって取得され、この医療用撮像装置は、患者側カート１２０によって操作されて、撮像装置１２４の向きを変えることができる。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を通して、外科医のために表示することができる。

【0044】

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応することができる。本開示と共に使用に適したロボットシステム及び外科用ツールの様々な例は、その開示が、全体を参照することによって本明細書に組み込まれる、２０１８年１２月４日に出願された、ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ 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）に記載されている。

【0045】

クラウド１０４によって実施され、本開示と共に使用に適したクラウドベース分析法の様々な実施例は、その開示が、全体を参照することによって本明細書に組み込まれる、２０１８年１２月４日に出願された、ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ 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）に記載されている。

【0046】

様々な態様では、撮像装置１２４は、少なくとも１つの画像センサと、１つ以上の光学構成要素と、を含んでもよい。好適な画像センサとしては、電荷結合素子（ＣＣＤ）センサ及び相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）センサが挙げられ得るが、これらに限定されない。

【0047】

撮像装置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み得る。１つ以上の照明源は、術野の一部分を照明するように方向付けられてもよい。１つ以上の画像センサは、組織及び／又は外科用器具から反射又は屈折された光を含む、術野から反射又は屈折された光を受信することができる。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

様々な態様では、撮像装置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装置の例としては、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。

【0051】

撮像装置は、マルチスペクトルモニタリングを使用して、トポグラフィ及び基礎構造を識別し得る。マルチスペクトル画像は、電磁スペクトル全体から特定の波長範囲内の画像データを取り込むものである。波長は、フィルタによって、又は可視光範囲を超える周波数、例えば、ＩＲ、及び紫外からの光を含む特定の波長に対する感度を有する器具を使用することによって分離することができる。スペクトル撮像により、人間の目がもつ赤、緑、青の受容体では取り込むことができない追加情報を抽出することが可能にある。マルチスペクトル撮像の使用は、その開示が、全体を参照することによって本明細書に組み込まれる、２０１８年１２月４日に出願された、ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ，ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ，ＳＴＯＲＡＧＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹと題する米国特許出願公開第２０１９－０２００８４４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，３８５号）の「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ」と題する下に詳細に記載されている。マルチスペクトルモニタリングは、処置された組織に対して上述の試験のうちの１つ以上を実行するための手術タスクが完了した後に術野を再配置するのに有用なツールであり得る。いかなる外科手術においても手術室及び手術機器の厳格な滅菌が必要であることは自明である。「手術室」、すなわち、手術室又は処置室において要求される厳格な衛生条件及び滅菌条件は、全ての医療装置及び機器の可能な最も高い滅菌性を必要とする。上記の滅菌プロセスの一部は、撮像装置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ある。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。

【0052】

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と、撮像モジュール１３８と、発生器モジュール１４０と、通信モジュール１３０と、プロセッサモジュール１３２と、ストレージアレイ１３４と、手術室マッピングモジュール１３３と、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、リモート手術部位から排煙構成要素まで延在する流体ラインと、を含む。一態様では、上記の流体ラインは第１の流体ラインであり、第２の流体ラインは、リモート手術部位から、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エンクロージャは、組織に印加するための第１のエネルギーを発生させるように構成された第１のエネルギー発生器モジュールと、第１のデータ及び電力接点を含む第１のドッキングポートを備える第１のドッキングステーションと、を含み、第１のエネルギー発生器モジュールは、電力及びデータ接点と電気係合するように摺動可能に移動可能であり、また第１のエネルギー発生器モジュールは、第１の電力及びデータ接点との電気係合から外れるように摺動可能に移動可能である。上記に加えて、モジュール式外科用エンクロージャはまた、組織に印加するために、第１のエネルギーとは異なる第２のエネルギーを発生させるように構成されている第２のエネルギー発生器モジュールと、第２のデータ接点及び第２の電力接点を含む第２のドッキングポートを備える第２のドッキングステーションと、を含み、第２のエネルギー発生器モジュールは、電力接点及びデータ接点と電気係合するように摺動可能に移動可能であり、また第２のエネルギー発生器モジュールは、第２の電力接点及び第２のデータ接点との電気係合から外れるように摺動可能に移動可能である。加えて、モジュール式外科用エンクロージャはまた、第１のエネルギー発生器モジュールと第２のエネルギー発生器モジュールとの間の通信を容易にするように構成されている、第１のドッキングポートと第２のドッキングポートとの間の通信バスを含む。図３を参照すると、本開示の態様は、発生器モジュール１４０、排煙モジュール１２６、及び吸引／灌注モジュール１２８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について提示されている。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内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た一体型単極構成要素、双極構成要素、及び超音波構成要素を有する発生器モジュールとすることができる。発生器モジュール１４０を、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。

【0053】

図４は、医療施設の１つ以上の手術室、又は外科手術用に特別に装備された医療施設内の任意の部屋に配置されたモジュール式装置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ている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、受動的、インテリジェント又は切り替え式として構成されてもよい。受動的外科用データネットワークはデータの導管として機能し、データが１つの装置（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。

【0054】

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、リモート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。

【0055】

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、例えば外科手術中に、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。

【0056】

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、手術室（例えば、固定式、移動式、一時的又は現場の手術室又は空間）に位置するモジュール式通信ハブ２０３及び／又はコンピュータシステム２１０に、かつモジュール式通信ハブ２０３及び／又はコンピュータシステム２１０に接続された装置に送達される。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。

【0057】

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、外科的結果の改善、コスト低減及び患者満足度の改善をもたらすことができる。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。これには、組織の位置特定及び限界確認並びに表現型を含み得る。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決定することによって、外科手術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。

【0058】

手術室装置１ａ～１ｎは、ネットワークハブへの装置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に接続性を提供し得る。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し得る。ネットワークハブ２０７は、装置データを転送するためのいかなる媒体アクセス制御／インターネットプロトコル（media access control、ＭＡＣ/Internet Protocol、ＩＰ）も記憶し得ない。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知識を有さず、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し得る。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。

【0059】

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に接続され得る。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に送信し、全二重モードで機能し得る。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。

【0060】

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、又はそれら全部によって収集されたデータを更に処理し、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に送信し、全二重モードで機能し得る。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。

【0061】

一実施例では、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。

【0062】

実施例では、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するため（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と通信してもよい。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、新無線（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。

【0063】

モジュール式通信ハブ２０３は、手術室装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍのうちの１つ、又はその全部のための中央接続部として機能し、フレームとして知られるデータ型を取り扱い得る。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し得る。フレームがモジュール式通信ハブ２０３によって受信されたとき、フレームは、増幅されてネットワークルータ２１１に送信され、ネットワークルータ２１１は、本明細書に記載されるように、数多くの無線通信規格又は有線通信規格又はプロトコルを使用することによって、データをクラウドコンピューティングリソースに転送する。

【0064】

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、設置、構成、及び維持が一般に容易であり得るため、モジュール式通信ハブ２０３は、手術室装置１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍをネットワーク接続するための良好な選択肢となる。

【0065】

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。

【0066】

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と、エネルギー装置２４１に連結され得る発生器モジュール２４０と、排煙器モジュール２２６、吸引／灌注モジュール２２８と、通信モジュール２３０と、プロセッサモジュール２３２と、ストレージアレイ２３４と、ディスプレイ２３７に任意選択的に連結されてもよいスマート装置／器具２３５と、非接触センサモジュール２４２と、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装置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。

【0067】

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に接続され得るモジュール（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つの下流ポートと、１つの上流ポートと、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。

【0068】

外科用ハブ２０６は、非接触センサモジュール２４２を使用して、手術室の寸法を測定し、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室のマップを生成してもよい。超音波ベースの非接触センサモジュールは、その開示が、全体を参照することによって本明細書に組み込まれる、２０１８年１２月４日に出願された、ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ，ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ，ＳＴＯＲＡＧＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹと題する米国特許出願公開第２０１９－０２００８４４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，３８５号）の「Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｈｕｂ Ｓｐａｔｉａｌ Ａｗａｒｅｎｅｓｓ Ｗｉｔｈｉｎ ａｎ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｒｏｏｍ」と題する下に詳細が記載されているように、超音波のバーストを送信し、それが手術室の周囲壁から跳ね返ったときにエコーを受信することによって、手術室を走査することができ、センサモジュールは、手術室のサイズを決定し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈペアリング距離制限を調整するように構成されている。レーザベースの非接触センサモジュールは、例えば、レーザ光パルスを送信することによって手術室を走査し、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、手術室のサイズを決定し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈペアリング距離制限を調整し得る。

【0069】

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。

【0070】

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つ以上のパルス幅変調（ＰＷＭ）モジュール、１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。

【0071】

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。

【0072】

システムメモリは、揮発性メモリと、不揮発性メモリと、を含み得る。起動中などにコンピュータシステム内の要素間で情報を転送するための基本ルーチンを含む基本入出力システム（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。

【0073】

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んでもよい。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が挙げられるが、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。

【0074】

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が挙げられ得る。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。

【0075】

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し得る。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、ウェブカメラなどが挙げられ得るが、これらに限定されない。これら及び他の入力装置は、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であり得ることを示すために提供される。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が挙げられるが、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し得ることに留意されたい。

【0076】

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。リモート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などが挙げられ得る。ＷＡＮ技術としては、ポイントツーポイントリンク、統合サービスデジタルネットワーク（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）が挙げられ得るが、これらに限定されない。

【0077】

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）を備えてもよい。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。

【0078】

通信接続とは、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／ソフトウェアを指す。例示の明瞭さのため通信接続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が挙げられ得る。

【0079】

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決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決定するようにプログラム又は構成され得るプロセッサ４６２に提供される。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し、データ入力のためのタッチスクリーン機能を含み得る。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。

【0080】

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つ以上のＰＷＭモジュール、１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。

【0081】

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。

【0082】

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と、メモリ４６８と、を含んでもよい。電気モータ４８２は、ギアボックス、及び関節運動又はナイフシステムへの機械的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。絶対位置付け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。

【0083】

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、「観測された」応答が得られ、これが実際のフィードバックの決定に使用される。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り、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。

【0084】

いくつかの実施例では、モータ４８２を、モータドライバ４９２によって制御してもよく、外科用器具又はツールの発射システムによって用いることができる。様々な形態において、モータ４８２は、例えば、約２５，０００ＲＰＭの最大回転速度を有するブラシ付きＤＣ駆動モータであってもよい。いくつかの実施例では、モータ４８２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を含んでもよい。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、ハンドルアセンブリ又はツールハウジングに解除可能に装着された電源アセンブリによって給電され得る。電源アセンブリは、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、電源アセンブリの電池セルは、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、電源アセンブリに連結可能かつ電源アセンブリ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。

【0085】

モータドライバ４９２は、Ａｌｌｅｇｒｏ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃから入手可能なＡ３９４１であってもよい。Ａ３９４１ ４９２は、ブラシ付きＤＣモータなどの誘導負荷を目的として特に設計された外部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ってもよい。ドライバ４９２は、固有の電荷ポンプレギュレータを備え、これは、完全（＞１０Ｖ）ゲート駆動を７Ｖまでの電池電圧に提供し、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する。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。パワーＦＥＴは、抵抗器で調整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、絶対位置付け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。

【0086】

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。いくつかの実施例では、変位部材は、ギア減速機アセンブリ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場合がある。いくつかの実施例では、変位部材は、駆動歯のラックを含むように適応され、構成され得る発射部材を表す場合がある。いくつかの実施例では、変位部材は発射バー又はＩビームを表してもよく、その各々を、駆動歯のラックを含むように適応し、構成することができる。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を、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移動可能な部材を一般的に指すために、使用することができ。一態様では、長手方向に移動可能な駆動部材を、発射部材、発射バー、及びＩビームに連結することができる。したがって、絶対位置付けシステムは、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。

【0087】

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アセンブリ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、ギアアセンブリ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、絶対位置付けシステムに電力を供給し、出力インジケータは、絶対位置付けシステムの出力を表示し得る。変位部材は、ギア減速機アセンブリの対応する駆動ギアと噛合係合するための、その上に形成された駆動歯のラックを備える長手方向に移動可能な駆動部材を表し得る。変位部材は、長手方向に移動可能な発射部材、発射バー、Ｉビーム、又はこれらの組み合わせを表す場合がある。

【0088】

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、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り得る。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。

【0089】

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にフィードバックされ、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決定し得る。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。

【0090】

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態様を含み得る。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が挙げられ得る。

【0091】

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てもよい。位置センサ４７２は、Ａｕｓｔｒｉａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，ＡＧから入手可能なＡＳ５０５５ＥＱＦＴシングルチップ磁気回転位置センサとして実装されてもよい。位置センサ４７２は、マイクロコントローラ４６１とインターフェースされて絶対位置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、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み得る。また、高解像度ＡＤＣ及びスマート電力管理コントローラがチップ上に設けられ得る。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で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に送信され得る。位置センサ４７２は、１２ビット又は１４ビットの解像度をもたらし得る。位置センサ４７２は、小型のＱＦＮ１６ピン４ｘ４ｘ０．８５ｍｍパッケージで提供されるＡＳ５０５５チップであってもよい。

【0092】

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してもよい。

【0093】

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、モータ４８２がとった前方又は後方へのステップの数を単に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、絶対位置付けシステムは、器具の電源投入時に変位部材の絶対位置を提供する。

【0094】

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、アンビルに印加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ビームを発射バーによって遠位に前進させる際に、Ｉビームはまた、組織を切断するために使用することができる、鋭利な切刃を含んでもよい。代替的に、モータ４８２により引き込まれる電流を測定するために、電流センサ４７８を用いることができる。発射部材を前進させるのに必要な力は、例えば、モータ４８２によって引き込まれる電流に対応し得る。測定された力は、デジタル信号に変換されて、プロセッサ４６２に提供され得る。

【0095】

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印加された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を備えてもよい。一態様では、歪みゲージセンサ４７４は、組織圧縮を示し得る、クランプ動作中にエンドエフェクタのジョー部材に及ぼされる歪みの振幅又は規模を測定することができる。測定された歪みを、デジタル信号に変換し、マイクロコントローラ４６１のプロセッサ４６２に提供することができる。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。

【0096】

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。

【0097】

外科用器具又はツールの制御システム４７０はまた、図５及び図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。

【0098】

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、例えばシャフトアセンブリを介してエンドエフェクタに伝達することができる。

【0099】

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、発射モータ駆動アセンブリ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。

【0100】

特定の例では、外科用器具又はツールは、閉鎖モータ６０３を含んでもよい。閉鎖モータ６０３は、具体的には閉鎖管を変位させてアンビルを閉鎖し、アンビルとステープルカートリッジとの間で組織を圧縮するためにモータ６０３によって生成された閉鎖運動をエンドエフェクタに伝達するように構成され得る、閉鎖モータ駆動アセンブリ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。

【0101】

特定の例では、外科用器具又はツールは、例えば、１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アセンブリ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。

【0102】

本明細書に記載されるように、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。

【0103】

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。

【0104】

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。

【0105】

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。

【0106】

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決定することができる。

【0107】

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し、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てもよい。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。

【0108】

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に電力を供給することができる。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」）を備えてもよい。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。

【0109】

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け取り、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とすることができる。これは、内部メモリを有し得るので、逐次的デジタル論理の一実施例であり得る。プロセッサは、二進数法で表される数字及び記号で動作し得る。

【0110】

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つ以上のＰＷＭモジュール、１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。

【0111】

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。

【0112】

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。

【0113】

図９は、本開示の少なくとも１つの態様による、状況認識外科用システム５１００の図を示す。一部の例示では、データソース５１２６は、例えば、モジュール式装置５１０２（患者及び／又はモジュール式装置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ているセンサを含み得る）と、データベース５１２２（例えば、患者記録を含むＥＭＲデータベース）と、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）と、を含んでもよい。外科用ハブ５１０４は、例えば、受信したデータの特定の組み合わせ又はデータソース５１２６からデータが受信される特定の順序に基づいて、データから外科手術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手術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」と称する場合もある。一例示では、外科用ハブ５１０４は、受信されたデータから外科手術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。

【0114】

外科用ハブ５１０４の状況認識システムは、様々な異なる方法でデータソース５１２６から受信されたデータから、コンテキスト情報を導出するように構成することができる。一例示では、状況認識システムは、様々な入力（例えば、データベース５１２２、患者監視装置５１２４、及び／又はモジュール式装置５１０２からのデータ）を、外科手術に関する対応するコンテキスト情報と相関させるために、訓練データで訓練されたパターン認識システム又は機械学習システム（例えば、人工ニューラルネットワーク）を含むことができる。言い換えると、機械学習システムは、提供された入力から外科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。実施例では、状況認識システムは、外科手術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クエリに応答して、ルックアップテーブルは、モジュール式装置５１０２を制御するために状況認識システムの対応するコンテキスト情報を返すことができる。実施例では、外科用ハブ５１０４の状況認識システムによって受信されたコンテキスト情報を、１つ以上のモジュール式装置５１０２の特定の制御調整、又は一連の制御調整に関連付けることができる。実施例では、状況認識システムは、コンテキスト情報を入力として提供されたとき、１つ以上のモジュール式装置５１０２の１つ以上の制御調整を生成又は読み出す、更なる機械学習システム、ルックアップテーブル、又は他のそのようなシステムを含むことができる。

【0115】

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すことができる。１つの利点は、感知され、収集されたデータの解釈を改善することを含み得、これは、外科手術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たかを決定することができ、したがって、外科用器具のエンドエフェクタを閉鎖する想定外に高い力が検出されたとき、状況認識外科用ハブ５１０４は、組織の種類に合わせて外科用器具のモータを正しく加速、又は減速させることができる。

【0116】

手術されている組織の種類は、特定の組織間隙測定用の外科用ステープル留め及び切断器具の圧縮速度と負荷閾値になされる調整に影響を及ぼすことがある。状況認識外科用ハブ５１０４は、実施されている外科手術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、外科用ステープル留め及び切断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、外科用ステープル留め及び切断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整することができる。

【0117】

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すことがある。状況認識外科用ハブ５１０４は、手術部位が（外科手術が送気を利用していると決定することによって）圧力下にあるか否かを決定し、処置種類を決定することができる。任意の処置種類を特定の体腔内で一般に実施することができるので、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排煙を提供することができる。

【0118】

実施されている処置の種類は、超音波外科用器具又は高周波（ＲＦ）電気外科用器具が動作するために最適なエネルギーレベルに、影響を及ぼすことがある。例えば、関節鏡処置では、超音波外科用器具又はＲＦ電気外科用器具のエンドエフェクタが流体中に浸漬されるので、高いエネルギーレベルを必要とすることがある。状況認識外科用ハブ５１０４は、外科手術が関節鏡処置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、流体充填環境を補償するために、発生器のＲＦ電力レベル又は超音波振幅（すなわち、「エネルギーレベル」）を調整することができる。関連して、手術されている組織の種類は、超音波外科用器具又はＲＦ電気外科用器具が動作するのに最適なエネルギーレベルに影響を及ぼし得る。状況認識外科用ハブ５１０４は、どの種類の外科手術が実施されているかを決定し、次いで、外科手術について予想される組織形状に従って、超音波外科用器具又はＲＦ電気外科用器具のエネルギーレベルをそれぞれカスタマイズすることができる。更に、状況認識外科用ハブ５１０４は、単に処置毎にではなく、外科手術の過程にわたって、超音波外科用器具又はＲＦ電気外科用器具のエネルギーレベルを調整するように構成することができる。状況認識外科用ハブ５１０４は、外科手術のどの工程が実施されているか、又は引き続き実施されるかを決定し、次いで、発生器、及び／又は超音波外科用器具若しくはＲＦ電気外科用器具の制御アルゴリズムを更新して、外科手術の工程に従って予想される組織種類に適切な値までエネルギーレベルを設定することができる。

【0119】

実施例では、外科用ハブ５１０４が１つのデータソース５１２６から導き出される結論を改善するために、追加のデータソース５１２６から、データを導出することもできる。状況認識外科用ハブ５１０４は、モジュール式装置５１０２から受信したデータを、他のデータソース５１２６から外科手術に関して構築したコンテキスト情報で強化することができる。例えば、状況認識外科用ハブ５１０４は、医療用撮像装置から受信し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、一例示では、外科用ハブ５１０４は、生理学的測定（例えば、外科用ハブ５１０４へと通信可能に接続されたＢＰモニタで感知された血圧）を、（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装置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、ステープル線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。

【0120】

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であると決定された場合に、ＲＦ電気外科用器具が接続されている発生器を積極的に起動させてもよい。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の使用準備を完了することができる。

【0121】

状況認識外科用ハブ５１０４は、外科医が見る必要があると予想される手術部位の特徴に従って、外科手術の現在の工程、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否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用に医療用撮像装置によって供給される）を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手術にわたって自動的に調整する。

【0122】

状況認識外科用ハブ５１０４は、外科手術のどの工程が実施されているか、又は次に実施されるか、及び特定のデータ又はデータ間の比較が外科手術の該当工程に必要とされるか否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要求するのを待つことなく、実施されている外科手術の工程に基づいて、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。

【0123】

外科手術のセットアップ中に、又は外科手術の過程中に、エラーをチェックしてもよい。例えば、状況認識外科用ハブ５１０４は、手術室が、実施されるべき外科手術用に適切に又は最適にセットアップされているか否かを決定してもよい。外科用ハブ５１０４は、実施されている外科手術の種類を決定し、（例えば、メモリから）対応するチェックリスト、用品位置、又はセットアップ要件を読み出し、次いで、現在の手術室のレイアウトを、外科用ハブ５１０４が決定した実施されている外科手術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。一部の例示では、外科用ハブ５１０４は、処置のためのアイテムリスト、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、所与の外科手術のためのアイテム及び／又は装置の推奨される若しくは予想されるマニフェストと比較するように構成することができる。リスト間に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装置５１０２、患者監視装置５１２４、及び／又は他の手術用アイテムが欠落していることを示す警報を与えるように構成することができる。一部の例示では、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装置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、装置の相対位置を、特定の外科手術用に推奨又は予想されるレイアウトと比較することができる。レイアウト間に分断が存在する場合、外科用ハブ５１０４は、外科手術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警報を与えるように構成することができる。

【0124】

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否か、又は外科手術の過程中に予想される一連の行為から逸脱しているか否かを決定することができる。例えば、外科用ハブ５１０４は、実施されている外科手術の種類を決定し、（例えば、メモリから）機器使用の工程又は順序の対応リストを読み出し、次いで、外科手術の過程中に実施されている工程又は使用されている機器を、外科用ハブ５１０４が決定した実施されている外科手術の種類の予想される工程又は機器と比較するように構成することができる。一部の例示では、外科用ハブ５１０４は、外科手術における特定の工程で想定外の行為が実施されているか、又は想定外の装置が利用されていることを示す警報を与えるように構成することができる。

【0125】

外科用器具（及び他のモジュール式装置５１０２）は、各外科手術の特定の状況に合わせて調整されてもよく（異なる組織の種類への調整など）、外科手術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、手術室内の外科用器具（及び他のモジュール式装置５１０２）に提供され得る。

【0126】

図１０は、例示的な外科手術と、外科手術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が導出し得るコンテキスト情報とのタイムライン５２００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、外科手術の過程全体にわたって、医療従事者が外科用ハブ５１０４とペアリングされたモジュール式装置５１０２を使用するたびに発生するデータを含むデータを、データソース５１２６から受信し得る。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し、医療従事者によってとられている工程を検証し、特定の処置ステップ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）提供し、コンテキストに基づいてモジュール式装置５１０２を調整し（例えば、モニタを起動する、医療用撮像装置のＦＯＶを調整する、又は超音波外科用器具若しくはＲＦ電気外科用器具のエネルギーレベルを変更する）、本明細書に記載の任意の他のこうした動作を行うことが可能である。

【0127】

この例示的な処置における第１の工程５２０２として、病院職員は、病院のＥＭＲデータベースから、患者のＥＭＲを読み出してもよい。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決定する。第２の５２０４では、職員は、処置のために到来する医療用品をスキャンし得る。外科用ハブ５１０４は、スキャンされた用品を様々な種類の処置において利用され得る用品のリストと相互参照し、用品の組み合わせが、胸部処置に対応することを確認する。更に、外科用ハブ５１０４はまた、（到来する用品が、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ので）処置が楔形切除術ではないと決定し得る。第３の５２０６では、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を介して患者バンドをスキャン５１２８し得る。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装置は、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装置が挙げられる。起動されると、モジュール式装置５１０２である補助装置は、その初期化プロセスの一部として、モジュール式装置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、外科手術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装置５１０２のこの特定の組み合わせに基づいて、外科手術がＶＡＴＳ手術であると決定してもよい。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、外科手術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とペアリングし得る。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し得る。第６の５２１２では、医療従事者は患者に麻酔をかけ得る。外科用ハブ５１０４は、例えば、ＥＫＧデータ、血圧データ、ベンチレータデータ又はこれらの組み合わせを含む、モジュール式装置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の工程５２１２が完了すると、肺区域切除術の術前部分が完了し、手術部が開始する。

【0128】

第７の５２１４では、手術されている患者の肺が（換気が対側肺に切り替えられる間に）虚脱され得る。外科用ハブ５１０４は、例えば、患者の肺が虚脱されたことをベンチレータ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ことの検出を、処置の予期される工程（予めアクセス又は読み出すことができる）と比較し得るため、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の手術工程であると決定することができる。第８の５２１６では、医療用撮像装置５１０８（例えば、スコープ）が挿入され、医療用撮像装置からのビデオを開始し得る。外科用ハブ５１０４は、医療用撮像装置への接続を通じて医療用撮像装置データ（すなわち、ビデオ又は画像データ）を受信し得る。医療用撮像装置データを受信すると、外科用ハブ５１０４は、外科手術の腹腔鏡部分が開始したことを決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決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決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決定することができる。例えば、ＶＡＴＳ肺葉切除術を実施するための１つの技術は、カメラを患者の胸腔の前下方角部の横隔膜上方に配置するが、他方、ＶＡＴＳ区域切除術を実施するための１つの技術は、カメラを、区域裂に対して前方の肋間位置に配置してもよい。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、医療用撮像装置の位置を認識するように訓練することができる。ＶＡＴＳ肺葉切除術を実施するための例示的な技術は、単一の医療用撮像装置を利用し得る。ＶＡＴＳ区域切除術を実施するための例示的な技術は、複数のカメラを利用する。ＶＡＴＳ区域切除術を実施するための例示的な技術は、区域裂を可視化するために赤外線光源（可視化システムの一部として外科用ハブへと通信可能に連結できる）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手術、及び／又は特定の種類の外科手術に使用されている技術を決定することができる。

【0129】

第９の５２１８では、外科チームは、処置の切開工程を開始し得る。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手術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決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み得る。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ので、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を実施することができる。外科用ハブ５１０４は、外科用ステープル留め及び切断器具からのデータ（そのカートリッジからのデータを含む）に基づいて、外科医が実質組織を横切開していると推定することができる。カートリッジのデータは、例えば、器具によって発射されているステープルのサイズ又は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、ステープリング及び／又は横切開されている組織の種類を示すことができる。この場合、発射されているステープルの種類は実質組織（又は他の同様の組織種）に利用され、これにより、外科用ハブ５１０４は、処置の区域切除術の部分が行われていると推定することができる。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良好に適応するので、外科医が、処置中の特定の工程に応じて、外科用ステープル留め／切断器具と外科用エネルギー（例えば、ＲＦ又は超音波）器具との間を、定期的に交互に切り替えることに留意されたい。したがって、ステープリング留め／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、切開及び閉鎖、並びに処置の術後部分を開始し得る。

【0130】

第１３の５２２６では、患者の麻酔を解き得る。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、医療従事者が患者から様々な患者監視装置５１２４を除去する工程であり得る。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、所与の外科手術の各工程が発生しているときを決定又は推定することができる。

【0131】

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、実施される外科手術の種類を推定することに加えて、患者データを、ペアリングされたモジュール式装置５１０２の制御調整を生成するために、状況認識外科用ハブ５１０４によって利用することができる。

【0132】

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、ロボット装置、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てもよい。コンピュータ実装インタラクティブ外科用システムは、クラウドベースの分析システムを備えてもよい。クラウドベースの分析システムは、外科用システムとして記載されているが、必ずしもそのように限定されるものではなく、一般的にクラウドベースの医療システムであってもよい。図１１に示すように、クラウドベースの分析システムは、（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、を備え得る。複数の外科用ハブ７００６の各々は、１つ以上の外科用器具７０１２に通信可能に連結されてもよい。ハブ７００６はまた、ネットワーク７００１を介してコンピュータ実装インタラクティブ外科用システムのクラウド７００４に通信可能に連結されてもよい。クラウド７００４は、様々な外科用システムの動作に基づいて発生したデータを記憶、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、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を、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手術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。

【0133】

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と、ハブアプリケーションサーバ７００２と、データ分析モジュール７０３４と、入出力（「Ｉ／Ｏ」）インターフェース７００６と、を備える。クラウド７００４の中央サーバ７０１３は、クラウドコンピューティングシステムを集合的に管理し、これは、クライアント外科用ハブ７００６による要求を監視し、その要求を実行するためのクラウド７００４の処理能力を管理することを含む。中央サーバ７０１３の各々は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの揮発性メモリ、及び磁気記憶装置などの不揮発性メモリを含み得る、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を備え得る。

【0134】

ネットワーク７００１を介した様々な外科用ハブ７００６への接続に基づいて、クラウド７００４は、様々な外科用器具７０１２及びそれらの対応するハブ７００６によって生成された特定のデータからのデータを集約することができる。そのような集約されたデータは、クラウド７００４の集約された医療データベース７０１２内に記憶され得る。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を、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し得る。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）ポートと、ＩＥＥＥ１３９４ポートと、クラウド７００４をハブ７００６に接続するためのＷｉ－Ｆｉ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｉ／Ｏインターフェースと、を含み得る１つ以上の高速データポートを含み得る。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、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。データ分析モジュール７０３４について、図１２を参照して更に詳細に説明する。

【0135】

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、外科用器具７０１２、１１２などの医療用装置を使用して実施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具体的に設計され得る。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し得るように、タッチ制御されたユーザインターフェースを備え得る。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。

【0136】

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分析ソリューションを提供するために、クラウド７００４のプロセッサ７００８によって実行され得る複数のデータ分析モジュール７０３４を含み得る。図１２に示すように、クラウドベースのデータ分析モジュール７０３４の機能は、外科用ハブ７００６上でアクセスされ得るハブアプリケーションサーバ７００２によってホストされるハブアプリケーション７０１４を介して支援され得る。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し得る。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、及びそこからのデータの読み出しを管理し得る。キャッシュ７０１８はまた、データを（例えば、一時的に）記憶し、アプリケーション７０１４によって使用されるデータの効率的な読み出しのためにＡＰＩ７０１６に連結され得る。図１２のデータ分析モジュール７０３４は、資源最適化７０２０、データ収集及び集約７０２２、認可及びセキュリティ７０２４、制御プログラムの更新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、データ分析モジュールは、傾向、転帰、及び他のデータの分析に基づいて特定の推奨に使用されてもよい。

【0137】

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、成功した外科手術）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。

【0138】

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決定するために、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。

【0139】

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、分析された、集約された成績データを組み込み得る。加えて、患者転帰分析モジュール７０２８及び推奨モジュール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。

【0140】

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。

【0141】

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決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、暗号化してもよい。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。

【0142】

クラウドベースの分析システムは、改善された実務を決定し、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。

【0143】

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、本明細書に記載の他のデータ分析モジュール７０３４の機能と併せて使用され得る。例えば、データ分類及び優先順位付けモジュール７０３２は、データ収集及び集約モジュール７０２２並びに患者転帰分析モジュール７０２８によって実行されるデータ分析に対する優先度を割り当てることができる。異なる優先順位レベルは、迅速応答のための上昇、特別な処理、集約された医療データのデータベース７０１１からの除外、又はその他の好適な応答などの、（緊急性のレベルに対応して）クラウド７００４からの特定の応答をもたらすことができる。更に、必要に応じて、クラウド７００４は、対応する外科用器具７０１２からの追加データのために、ハブアプリケーションサーバを介して要求（例えば、プッシュメッセージ）を送信することができる。プッシュメッセージは、支持又は追加のデータを要求するために、対応するハブ７００６上に表示された通知をもたらすことができる。このプッシュメッセージは、クラウドが有意な不規則性又は外れ値を検出し、クラウドがその不規則性の原因を決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決定されたとき、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。

【0144】

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。様々な説明の各々は、ハードウェア及びソフトウェアの実装の一実施例として図１１及び図１２に記載されるように、クラウドアーキテクチャを利用し得る。

【0145】

図１３は、本開示の少なくとも１つの態様による、モジュール式装置９０５０のための制御プログラム更新を適応的に生成するように構成されている、コンピュータ実装適応外科用システム９０６０のブロック図を図示する。一部の例示では、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装置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を示しているが、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た外科用ハブ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。一部の例示では、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、を含んでもよい。一部の例示では、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装置９０９２（例えば、静電容量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装置９０９４（例えば、ディスプレイスクリーン）と、を有するユーザインターフェース９０９０を更に含んでもよい。出力は、ユーザによって入力されたクエリからのデータ、所与の処置において使用するための製品又は製品の混合の提案、及び／又は外科手術の前、間、若しくは後に行われる動作のための命令を含むことができる。外科用ハブ９０００は更に、モジュール式装置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装置９０５０に通信可能に接続可能な送受信機を含んでもよい。モジュール式装置９０５０は、例えば、外科用ステープル留め及び切断器具、電気外科用器具、超音波器具、送気器、人工呼吸器、及び表示画面を含むことができる。一部の例示では、外科用ハブ９０００を、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に通信可能に更に連結することができる。一部の例示では、外科用ハブ９０００を、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更に連結することができる。

【0146】

モジュール式装置９０５０が、外科用ハブ９０００に接続されたとき、外科用ハブ９０００は、モジュール式装置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的処置結果データと関連付けることができる。周術期データは、外科手術の過程で、モジュール式装置９０５０がどのように制御されたかを示し得る。処置結果データは、外科手術（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、外科手術（又はその工程）が肯定的又は否定的な結果であるか否かを含むことができる。例えば、結果データは、患者が特定の処置による術後合併症に罹患したか否か、又は特定のステープル若しくは切開線において漏出（例えば、出血又は空気漏出）があったか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、結果を（例えば、接続されたモジュール式装置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結果の発生を推測することによって、外科的処置結果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から読み出すことができ、ステープル又は切開線の漏れ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してもよい。モジュール式装置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を含む、種々のデータソースから受信されるデータから、外科的処置結果データを、状況認識システムによって推測することができる。

【0147】

外科用ハブ９０００は、関連付けられたモジュール式装置９０５０のデータ及び結果データを、分析システム９１００上で処理するために分析システムに送信することができる。モジュール式装置９０５０がどのように制御されるかを示す周術期データと、処置結果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、モジュール式装置９０５０を制御する異なる様式を、特定の処置タイプのための手術結果と相関させることができる。一部の例示では、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ている分析サーバ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、受信されたデータを分析するためにそこに記憶された命令を実行しているメモリに連結されたプロセッサと、を含むことができる。一部の例示では、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。このペアリングされたデータに基づいて、分析システム９１００は、次いで、様々なタイプのモジュール式装置９０５０のための最適又は好ましい動作パラメータを学習し、現場のモジュール式装置９０５０の制御プログラムに対する調整を生成し、次いで、モジュール式装置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。

【0148】

外科用ハブ９０００、及びそれに接続可能な様々なモジュール式装置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。

【0149】

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を通して、コンソール６５２２又はポータブル装置６５２６と通信し得る外科用器具６５０２を含み得る。様々な態様では、コンソール６５２２及びポータブル装置６５２６は、任意の適切なコンピューティング装置であってもよい。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に及ぼされる力を測定するために、その中に配設される力ゲージ（明示的に図示せず）を含み得る。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を含み得る。装填ユニット６５１４を再装填するために装填ユニット６５１４が手術部位から除去される必要なく、装填ユニット６５１４は、臨床医が複数の締結具を複数回発射することを可能にする、原位置装填又は多発射装填ユニット（ＭＦＬＵ）であってもよい。

【0150】

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回以上発射され得る複数の締結具（例えば、ステープル、クリップなど）を含む交換可能な多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、ファスナーが多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。

【0151】

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連結されたモータを含み得る。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み得る。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み、これらを、モータを起動するために臨床医によって係合することができる。

【0152】

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影響を及ぼし得る。コントローラ６５２８は、ハンドル６５０４内に配設されてもよく、制御インターフェースからの入力、及びアダプタ６５０８からのアダプタデータ、又は装填ユニット６５１４からの装填ユニットデータを受信するように構成されている。コントローラ６５２８は、モータを選択的に起動するために、制御インターフェースからの入力と、アダプタ６５０８及び／又は装填ユニット６５１４から受信されたデータと、を分析し得る。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。

【0153】

アダプタ６５０８は、その中に配設されるアダプタ識別装置６５１０を含んでもよく、装填ユニット６５１４は、その中に配設される装填ユニット識別装置６５１６を含む。アダプタ識別装置６５１０は、コントローラ６５２８と通信してもよく、装填ユニット識別装置６５１６は、コントローラ６５２８と通信してもよい。装填ユニット識別装置６５１６は、装填ユニット識別装置６５１６からコントローラ６５２８への通信を中継又は通過させるアダプタ識別装置６５１０と通信し得ることが理解されるであろう。

【0154】

アダプタ６５０８はまた、アダプタ６５０８又は環境の様々な状態（例えば、アダプタ６５０８が装填ユニットに接続されている場合、アダプタ６５０８がハンドルに接続されている場合、駆動シャフトが回転している場合、駆動シャフトのトルク、駆動シャフトの歪み、アダプタ６５０８内の温度、アダプタ６５０８の発射回数、発射中のアダプタ６５０８のピーク力、アダプタ６５０８に印加された力の総量、アダプタ６５０８のピーク後退力、発射中のアダプタ６５０８の休止回数など）を検出するために、その周囲に配設される複数のセンサ６５１２（１つを示す）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装置６５１０に入力を提供し得る。複数のセンサ６５１２のデータ信号は、アダプタ識別装置６５１０内に記憶されてもよく、又はアダプタ識別装置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み得る。

【0155】

電気インターフェースを介して、アダプタ識別装置６５１０及び装填ユニット識別装置６５１６をコントローラ６５２８と相互接続するように、ハンドル６５０４及びアダプタ６５０８を構成することができる。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）。追加的に又は代替的に、電気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）ための非接触電気インターフェースであってもよい。アダプタ識別装置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無線接続を介して互いに無線通信し得ることも企図される。

【0156】

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、又はポータブル装置６５２６）に器具データを送信するように構成されている送信機６５０６を含み得る。送信機６５０６はまた、システム６５００の他の構成要素からデータ（例えば、カートリッジデータ、装填ユニットデータ、又はアダプタデータ）を受信してもよい。例えば、コントローラ６５２８は、ハンドル６５０４に取り付けられた取り付けアダプタ（例えば、アダプタ６５０８）のシリアル番号と、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）のシリアル番号と、装填ユニットに装填された多発射締結具カートリッジ（例えば、多発射締結具）のシリアル番号と、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に返信し得る。コントローラ６５２８は、ローカル器具ディスプレイ上にメッセージを表示するか、又はメッセージを送信機６５０６を介してコンソール６５２２又はポータブル装置６５２６に送信して、それぞれディスプレイ６５２４又はポータブル装置スクリーン上にメッセージを表示することができる。

【0157】

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／あるいはコンピュータ実装インタラクティブ外科用システムの構成要素及び／又はサブシステムは、更新されるように構成され得る。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が混在したものを含み得る。これらの更新は、ユーザに機能を導入するため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され得る。例えば、置換可能／スワップ可能（例えば、ホットスワップ可能）なハードウェア構成要素、フラッシュ可能なファームウェア装置、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／あるいはコンピュータ実装インタラクティブ外科用システムの構成要素及び／又はサブシステムを更新してもよい。

【0158】

更新は、任意の適切な基準又は基準のセットが条件であり得る。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が条件であってもよい。例えば、更新は、特定の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態様が条件であってもよい。例えば、更新は、購入されたサービス層が条件であってもよい。サービス層は、ユーザが、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システムに関連して使用する資格がある機能及び／又は機能のセットを表し得る。サービス層は、ライセンスコード、ｅコマースサーバ認証対話、ハードウェア鍵、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。

【0159】

１０７０４において、システム／装置パラメータが識別され得る。システム／装置パラメータは、更新が条件付けられる任意の要素又は要素のセットであってもよい。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、モジュール式装置と外科用ハブとの間の通信の特定の帯域幅を検出してもよい。例えば、コンピュータ実装インタラクティブ外科用システムは、特定のサービス層の購入の指示を検出してもよい。

【0160】

１０７０８において、動作モードは、識別されたシステム／装置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／装置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、ローカル計算及び／又はリモート計算の結果であってもよい。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／装置パラメータに基づいて動作モードを決定してもよい。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を使用して、識別されたシステム／装置パラメータに基づいて動作モードを決定してもよい。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を使用して、識別されたシステム／装置パラメータに基づいて動作モードを決定してもよい。

【0161】

１０７１０において、動作は、決定された動作モードに従って進み得る。例えば、システム又は装置は、デフォルト動作モードで動作するように進んでもよい。例えば、システム又は装置は、代替動作モードで動作するように進んでもよい。動作モードは、システム又は装置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、新規にインストール／更新された制御ハードウェア、ファームウェア、及び／又はソフトウェアによって指示されてもよい。

【0162】

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、初期化構成要素１０７１６を含み得る。初期化構成要素１０７１６は、動作モードを決定するため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、初期化構成要素１０７１６は、システム又は装置スタートアッププロシージャの一部であってもよい。初期化構成要素１０７１６は、アップグレード可能な要素１０７１４の動作モードを決定するための相互作用に関与し得る。例えば、初期化構成要素１０７１６は、例えば、ユーザ１０７３０、外部リソース１０７３２、及び／又はローカルリソース１０７１８と対話してもよい。例えば、初期化構成要素１０７１６は、ユーザ１０７３０からライセンスキーを受信して、動作モードを決定してもよい。初期化構成要素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、初期化構成要素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のローカルリソース１０７１８に問い合わせてもよい。

【0163】

アップグレード可能な要素１０７１４は、１つ以上の動作構成要素１０７２０、１０７２２、１０７２６、１０７２８及び動作ポインタ１０７２４を含み得る。初期化構成要素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構成要素１０７２０、１０７２２、１０７２６、１０７２８に指示し得る。初期化構成要素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構成要素１０７２０に指示するように、動作ポインタ１０７２４に指示してもよい。例えば、デフォルト動作構成要素１０７２０は、他の代替動作モードが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、デフォルト動作構成要素１０７２０は、初期化構成要素の障害及び／又は対話障害の条件で選択されてもよい。初期化構成要素１０７１６は、アップグレード可能な要素１０７１４の動作を常駐動作構成要素１０７２２に指示するように、動作ポインタ１０７２４に指示してもよい。例えば、特定の機能がアップグレード可能な構成要素１０７１４に存在してもよいが、動作させるためには起動を必要とする場合がある。初期化構成要素１０７１６は、新規の動作構成要素１０７２８及び／又は新規にインストールされた動作構成要素１０７２６をインストールするために、アップグレード可能な要素１０７１４の動作を指示するように動作ポインタ１０７２４に指示してもよい。例えば、新規のソフトウェア及び／又はファームウェアがダウンロードされてもよい。新規のソフトウェア及び／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み得る。例えば、新規のハードウェア構成要素をインストールして、選択された動作モードを有効にしてもよい。

【0164】

図１６は、本開示の一態様による、本明細書に記載される外科用ツールを動作させるように構成されている外科用器具７００の概略図である。外科用器具７００は、単一又は複数の関節運動駆動連結部のいずれかを用いて、変位部材の遠位／近位並進、閉鎖管の遠位／近位変位、シャフトの回転、及び関節運動を制御するようにプログラム又は構成されてもよい。一態様では、外科用器具７００は、発射部材、閉鎖部材、シャフト部材、及び／又は１つ以上の関節運動部材を独立して制御するようにプログラム又は構成されてもよい。外科用器具７００は、モータ駆動式の発射部材、閉鎖部材、シャフト部材、又は１つ以上の関節運動部材を制御するように構成された制御回路７１０を備える。一態様では、外科用器具７００は、ハンドヘルド式外科用器具を表す。別の態様では、外科用器具７００は、ロボット外科用器具を表す。他の態様では、外科用器具７００は、ハンドヘルド式及びロボット式外科用器具の組み合わせを表す。様々な態様では、外科用ステープラ７００は、線形ステープラ又は円形ステープラを表してもよい。

【0165】

一態様では、外科用器具７００は、複数のモータ７０４ａ～７０４ｅを介して、エンドエフェクタ７０２のアンビル７１６及びナイフ７１４（又は鋭い切刃を含む切断要素）部分、取り外し可能なステープルカートリッジ７１８、シャフト７４０、並びに１つ以上の関節運動部材７４２ａ、７４２ｂを制御するように構成されている制御回路７１０を備える。位置センサ７３４は、ナイフ７１４の位置フィードバックを制御回路７１０に提供するように構成されてもよい。他のセンサ７３８は、制御回路７１０にフィードバックを提供するように構成されてもよい。タイマー／カウンタ７３１は、制御回路７１０にタイミング及びカウント情報を提供する。モータ７０４ａ～７０４ｅを動作させるためにエネルギー源７１２が設けられてもよく、電流センサ７３６は、モータ電流フィードバックを制御回路７１０に提供する。モータ７０４ａ～７０４ｅは、開ループ又は閉ループフィードバック制御において制御回路７１０によって個別に動作することができる。

【0166】

一態様では、制御回路７１０は、１つ以上のマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、又はプロセッサ（複数可）に、１つ以上のタスクを実施させる命令を実行するための他の好適なプロセッサを備えてもよい。一態様では、タイマー／カウンタ７３１は、経過時間又はデジタルカウントなどの出力信号を制御回路７１０に提供して位置センサ７３４によって決定されたナイフ７１４の位置をタイマー／カウンタ７３１の出力と相関させ、その結果、制御回路７１０は、ナイフ７１４が開始位置に対して特定の位置にあるときの、開始位置又は時間（ｔ）に対する特定の時間（ｔ）におけるナイフ７１４の位置を決定することができる。タイマー／カウンタ７３１は、経過時間を測定するか、外部イベントを計数するか、又は外部イベントの時間を測定するように構成されてもよい。

【0167】

一態様では、制御回路７１０は、１つ以上の組織状態に基づいてエンドエフェクタ７０２の機能を制御するようにプログラムされてもよい。制御回路７１０は、本明細書に記載されるように、直接的又は間接的のいずれかで、厚さなどの組織状態を感知するようにプログラムされてもよい。制御回路７１０は、組織状態に基づいて発射制御プログラム又は閉鎖制御プログラムを選択するようにプログラムされてもよい。発射制御プログラムは、変位部材の遠位運動を記述することができる。様々な組織状態をより良好に治療するために様々な発射制御プログラムを選択することができる。例えば、厚い組織が存在するとき、制御回路７１０は、変位部材を低速で、及び／又は低電力で並進させるようにプログラムされてもよい。薄い組織が存在するとき、制御回路７１０は、変位部材を高速で、及び／又は高電力で並進させるようにプログラムされてもよい。閉鎖制御プログラムは、アンビル７１６によって組織に加えられる閉鎖力を制御し得る。他の制御プログラムは、シャフト７４０及び関節運動部材７４２ａ、７４２ｂの回転を制御する。

【0168】

一態様では、制御回路７１０は、モータ設定点信号を生成することができる。モータ設定点信号は、様々なモータコントローラ７０８ａ～７０８ｅに提供され得る。モータコントローラ７０８ａ～７０８ｅは、本明細書に記載されるようにモータ７０４ａ～７０４ｅを駆動するためにモータ７０４ａ～７０４ｅにモータ駆動信号を提供するように構成されている１つ以上の回路を備え得る。いくつかの実施例では、モータ７０４ａ～７０４ｅは、ブラシ付きＤＣ電気モータであってもよい。例えば、モータ７０４ａ～７０４ｅの速度は、それぞれのモータ駆動信号に比例してもよい。いくつかの実施例では、モータ７０４ａ～７０４ｅは、ブラシレスＤＣ電気モータであってもよく、それぞれのモータ駆動信号は、モータ７０４ａ～７０４ｅの１つ以上のステータ巻線に提供されるＰＷＭ信号を含んでもよい。また、いくつかの実施例では、モータコントローラ７０８ａ～７０８ｅは省略されてもよく、制御回路７１０は、モータ駆動信号を直接発生してもよい。

【0169】

一態様では、制御回路７１０は、最初に、モータ７０４ａ～７０４ｅの各々を、変位部材のストロークの第１の開ループ部分について開ループ構成で動作させてもよい。ストロークの開ループ部分の間の外科用器具７００の応答に基づいて、制御回路７１０は、閉ループ構成の発射制御プログラムを選択してもよい。器具の応答としては、開ループ部分の間の変位部材の並進距離、開ループ部分の間に経過する時間、開ループ部分の間にモータ７０４ａ～７０４ｅのうちの１つに提供されるエネルギー、モータ駆動信号のパルス幅の合計などが挙げられ得る。開ループ部分の後で、制御回路７１０は、変位部材ストロークの第２の部分に対して選択された発射制御プログラムを実装し得る。例えば、ストロークの閉ループ部分の間、制御回路７１０は、変位部材の位置を記述する並進データに基づいてモータ７０４ａ～７０４ｅのうちの１つを閉ループ式に変調して、変位部材を一定速度で並進させてもよい。

【0170】

一態様では、モータ７０４ａ～７０４ｅは、エネルギー源７１２から電力を受け取ってもよい。エネルギー源７１２は、主交流電源、電池、スーパーキャパシタ又は任意の他の好適なエネルギー源によって駆動されるＤＣ電源であってもよい。モータ７０４ａ～７０４ｅは、それぞれの伝達装置７０６ａ～７０６ｅを介して、ナイフ７１４、アンビル７１６、シャフト７４０、関節運動７４２ａ、及び関節運動７４２ｂなどの個々の可動機械要素に機械的に連結され得る。伝達装置７０６ａ～７０６ｅは、モータ７０４ａ～７０４ｅを可動機械的要素に連結するための１つ以上のギア又は他の連結構成要素を含んでもよい。位置センサ７３４は、ナイフ７１４の位置を感知し得る。位置センサ７３４は、ナイフ７１４の位置を示す位置データを生成することができる任意の種類のセンサであってもよく、又はそれを含んでもよい。いくつかの実施例では、位置センサ７３４は、ナイフ７１４が遠位及び近位に並進すると、一連のパルスを制御回路７１０に提供するように構成されているエンコーダを含んでもよい。制御回路７１０は、パルスを追跡して、ナイフ７１４の位置を決定してもよい。例えば近接センサを含む他の好適な位置センサが使用されてもよい。他の種類の位置センサは、ナイフ７１４の運動を示す他の信号を提供することができる。また、いくつかの例では、位置センサ７３４は省略されてもよい。モータ７０４ａ～７０４ｅのいずれかがステップモータである場合、制御回路７１０は、モータ７０４が実行するように指示された工程の数及び方向を集約することによって、ナイフ７１４の位置を追跡し得る。位置センサ７３４は、エンドエフェクタ７０２内、又は器具の任意の他の部分に位置してもよい。モータ７０４ａ～７０４ｅの各々の出力は、力を感知するためのトルクセンサ７４４ａ～７４４ｅを含み、駆動シャフトの回転を感知するエンコーダを有する。

【0171】

一態様では、制御回路７１０は、エンドエフェクタ７０２のナイフ７１４部分などの発射部材を駆動するように構成されている。制御回路７１０は、駆動信号をモータ７０４ａに提供するモータ制御７０８ａにモータ設定点を提供する。モータ７０４ａの出力シャフトは、トルクセンサ７４４ａに連結される。トルクセンサ７４４ａは、ナイフ７１４に連結される伝達装置７０６ａに連結される。伝達装置７０６ａは、エンドエフェクタ７０２の長手方向軸線に沿って遠位方向及び近位方向へのナイフ７１４の移動を制御するための回転要素及び発射部材などの可動機械的要素を備える。一態様では、モータ７０４ａは、第１のナイフ駆動ギア及び第２のナイフ駆動ギアを含むナイフギア減速セットを含むナイフギアアセンブリに連結されていてもよい。トルクセンサ７４４ａは、制御回路７１０に発射力フィードバック信号を提供する。発射力信号は、ナイフ７１４を発射又は変位させるために必要な力を表す。位置センサ７３４は、発射ストロークに沿ったナイフ７１４の位置又は発射部材の位置を、フィードバック信号として制御回路７１０に提供するように構成されてもよい。エンドエフェクタ７０２は、制御回路７１０にフィードバック信号を提供するように構成された追加のセンサ７３８を含んでもよい。使用準備ができたとき、制御回路７１０は、発射信号をモータ制御７０８ａに提供し得る。発射信号に応答して、モータ７０４ａは、発射部材を、エンドエフェクタ７０２の長手方向軸に沿って、近位ストローク開始位置からストローク開始位置より遠位のストローク終了位置まで遠位に駆動し得る。発射部材が遠位に並進すると、遠位端に位置付けられた切断要素を備えるナイフ７１４は、遠位に前進して、ステープルカートリッジ７１８とアンビル７１６との間に位置する組織を切断する。

【0172】

一態様では、制御回路７１０は、エンドエフェクタ７０２のアンビル７１６部分などの閉鎖部材を駆動するように構成されている。制御回路７１０は、駆動信号をモータ７０４ｂに提供するモータ制御７０８ｂにモータ設定点を提供する。モータ７０４ｂの出力シャフトは、トルクセンサ７４４ｂに連結される。トルクセンサ７４４ｂは、アンビル７１６に連結される伝達装置７０６ｂに連結される。伝達装置７０６ｂは、開放位置及び閉鎖位置からのアンビル７１６の移動を制御するための回転要素及び閉鎖部材などの可動機械的要素を備える。一態様では、モータ７０４ｂは、閉鎖スパーギアと噛合係合して支持される閉鎖減速ギアセットを含む閉鎖ギアアセンブリに連結される。トルクセンサ７４４ｂは、制御回路７１０に閉鎖力フィードバック信号を提供する。閉鎖力フィードバック信号は、アンビル７１６に適用される閉鎖力を表す。位置センサ７３４は、閉鎖部材の位置をフィードバック信号として制御回路７１０に提供するように構成されてもよい。エンドエフェクタ７０２内の追加のセンサ７３８は、閉鎖力フィードバック信号を制御回路７１０に提供することができる。枢動可能なアンビル７１６は、ステープルカートリッジ７１８の反対側に位置決めされる。使用準備ができたとき、制御回路７１０は、モータ制御７０８ｂに閉鎖信号を提供し得る。閉鎖信号に応答して、モータ７０４ｂは、アンビル７１６とステープルカートリッジ７１８との間の組織を把持する閉鎖部材を前進させる。

【0173】

一態様では、制御回路７１０は、エンドエフェクタ７０２を回転させるために、シャフト７４０などのシャフト部材を回転させるように構成されている。制御回路７１０は、駆動信号をモータ７０４ｃに提供するモータ制御７０８ｃにモータ設定点を提供する。モータ７０４ｃの出力シャフトは、トルクセンサ７４４ｃに連結される。トルクセンサ７４４ｃは、シャフト７４０に連結される伝達装置７０６ｃに連結される。伝達装置７０６ｃは、シャフト７４０の時計回り又は反時計回りの回転を、３６０度まで及びそれを超えて制御するための回転要素などの可動機械的要素を備える。一態様では、モータ７０４ｃは、ツール装着プレート上に動作可能に支持された回転ギアアセンブリによって動作可能に係合されるように、近位閉鎖管の近位端上に形成された（又はこれに取り付けられた）管状ギアセグメントを含む回転伝達装置アセンブリに連結される。トルクセンサ７４４ｃは、制御回路７１０に回転力フィードバック信号を提供する。回転力フィードバック信号は、シャフト７４０に加えられる回転力を表す。位置センサ７３４は、閉鎖部材の位置をフィードバック信号として制御回路７１０に提供するように構成されてもよい。シャフトエンコーダなどの追加のセンサ７３８が、シャフト７４０の回転位置を制御回路７１０に提供してもよい。

【0174】

円形ステープラの実装において、トロカールを前進又は後退させるために、伝達装置７０６ｃ要素がトロカールに連結される。一態様では、シャフト７４０は、図１９Ａ～図１９Ｃを参照して本明細書において以下で詳細に説明されるように、トロカール２０１９０４及びトロカールアクチュエータ２０１９０６を備える閉鎖システムの一部である。したがって、制御回路７１０は、モータ制御回路７０８ｃを制御して、トロカールを前進又は後退させるようにモータ７０４ｃを制御する。トルクセンサ７４４ｃは、トロカールを前進及び後退させる際に用いられる伝達構成要素７０６ｃに、モータ７０４ｃのシャフトによって印加されるトルクを測定するために設けられる。位置センサ７３４は、トロカール、アンビル７１６、若しくはナイフ７１４、又はこれらの任意の組み合わせの位置を追跡するための様々なセンサを含んでもよい。トロカール、アンビル７１６、若しくはナイフ７１４、又はこれらの任意の組み合わせの位置又は速度を含む様々なパラメータを測定するために、他のセンサ７３８を用いてもよい。トルクセンサ７４４ｃ、位置センサ７３４及びセンサ７３８は、所望の方法で外科用器具７００の動作を制御するための様々なプロセスへの入力部として制御回路７１０に連結される。

【0175】

一態様では、制御回路７１０は、エンドエフェクタ７０２を関節運動させるように構成されている。制御回路７１０は、モータ設定点をモータ制御７０８ｄに提供し、モータ制御７０８ｄは、駆動信号をモータ７０４ｄに提供する。モータ７０４ｄの出力シャフトは、トルクセンサ７４４ｄに連結される。トルクセンサ７４４ｄは、関節運動部材７４２ａに連結された伝達装置７０６ｄに連結される。伝達装置７０６ｄは、エンドエフェクタ７０２の関節動作を±６５°制御するための関節運動要素などの可動機械的要素を備える。一態様では、モータ７０４ｄは、関節運動ナットに連結され、関節運動ナットは、遠位スパイン部分の近位端部分上で回転可能に軸支され、遠位スパイン部分の近位端部分上で関節運動ギアアセンブリによって回転可能に駆動される。トルクセンサ７４４ｄは、制御回路７１０に関節運動力フィードバック信号を提供する。関節運動力フィードバック信号は、エンドエフェクタ７０２に加えられる関節運動力を表す。関節運動エンコーダなどのセンサ７３８は、エンドエフェクタ７０２の関節運動位置を制御回路７１０に提供してもよい。

【0176】

別の態様では、ロボット外科用システム７００の関節運動機能は、２つの関節運動部材又はリンク７４２ａ、７４２ｂを備えてもよい。これらの関節運動部材７４２ａ、７４２ｂは、２つのモータ７０８ｄ、７０８ｅによって駆動されるロボットインターフェース（ラック）上の別個のディスクによって駆動される。別個の発射モータ７０４ａが提供されるとき、関節運動リンク７４２ａ、７４２ｂの各々を、ヘッドが移動していないときに抵抗性保持運動及び負荷をヘッドに提供し、ヘッドが関節運動されるときに関節運動を提供するために、他方のリンクに対して拮抗的に駆動することができる。関節運動部材７４２ａ、７４２ｂは、ヘッドが回転するときに規定の半径でヘッドに取り付けられる。したがって、ヘッドが回転するとプッシュプル連結部の機械的利益は変化する。この機械的利益の変化は、他の関節運動連結部の駆動システムでより顕著であり得る。

【0177】

一態様では、１つ以上のモータ７０４ａ～７０４ｅは、ギアボックスと、発射部材、閉鎖部材又は関節運動部材への機械的連結部と、を備えるブラシ付きＤＣモータを備えてもよい。別の例としては、変位部材、関節運動連結部、閉鎖管及びシャフトなどの可動機械的要素を動作させる電気モータ７０４ａ～７０４ｅが挙げられる。外部影響とは、組織、周囲体及び物理システム上の摩擦などのものの、測定されていない予測不可能な影響である。そのような外部影響は、電気モータ７０４ａ～７０４ｅのうちの１つに対抗して作用する抗力と呼ぶことができる。抗力などの外部影響は、物理システムの動作を物理システムの所望の動作から逸脱させる可能性がある。

【0178】

一態様では、位置センサ７３４は、絶対位置付けシステムとして実装されてもよい。一態様では、位置センサ７３４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る磁気回転絶対位置付けシステムを備えてもよい。位置センサ７３４は、絶対位置付けシステムを提供するために制御回路７１０とインターフェース接続されてもよい。位置は、磁石の上方に位置し、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で効率的なアルゴリズムを実装するために設けられ、桁毎法及びボルダーアルゴリズムとしても知られるＣＯＲＤＩＣプロセッサに連結された、複数のホール効果素子を含み得る。

【0179】

一態様では、制御回路７１０は、１つ以上のセンサ７３８と通信してもよい。センサ７３８は、エンドエフェクタ７０２上に位置付けられ、外科用器具７００と共に動作して、間隙距離対時間、組織圧縮対時間、及びアンビル歪み対時間などの様々な導出パラメータを測定するように適合されてもよい。センサ７３８は、磁気センサ、磁界センサ、歪みゲージ、ロードセル、圧力センサ、力センサ、トルクセンサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量性センサ、光センサ及び／又はエンドエフェクタ７０２の１つ以上のパラメータを測定するための任意の他の好適なセンサを備えてもよい。センサ７３８は、１つ以上のセンサを含み得る。センサ７３８は、分割された電極を使用して組織の位置を決定するために、ステープルカートリッジ７１８のデッキ上に配置されてもよい。トルクセンサ７４４ａ～７４４ｅは、とりわけ、発射力、閉鎖力及び／又は関節運動力などの力を感知するように構成されてもよい。したがって、制御回路７１０は、（１）遠位閉鎖管によって経験される閉鎖負荷及びその位置、（２）ラックにある発射部材及びその位置、（３）ステープルカートリッジ７１８のどの部分がその上に組織を有しているか、並びに（４）両方の関節運動ロッド上の負荷及び位置を感知することができる。

【0180】

一態様では、１つ以上のセンサ７３８は、クランプされた状態の間のアンビル７１６における歪みの規模を測定するように構成された、微小歪みゲージなどの歪みゲージを備えてもよい。歪みゲージは、歪みの規模に伴って振幅が変動する電気信号を提供する。センサ７３８は、アンビル７１６とステープルカートリッジ７１８との間で圧縮された組織の存在によって生成された圧力を検出するように構成された圧力センサを備えてもよい。センサ７３８は、アンビル７１６とステープルカートリッジ７１８との間に位置する組織の一部分のインピーダンスを検出するように構成することができ、このインピーダンスは、それらの間に位置する組織の厚さ及び／又は充満度を示す。

【0181】

一態様では、センサ７３８は、とりわけ、１つ以上のリミットスイッチ、電気機械装置、固体スイッチ、ホール効果装置、磁気抵抗（ＭＲ）装置、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）装置、磁力計として実装されてもよい。他の実装形態では、センサ７３８は、とりわけ光センサ、ＩＲセンサ、紫外線センサなどの光の影響下で動作する固体スイッチとして実装されてもよい。更に、スイッチは、トランジスタ（例えば、ＦＥＴ、接合ＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴ、双極など）などの固体装置であってもよい。他の実装形態では、センサ７３８は、とりわけ、電気導体非含有スイッチ、超音波スイッチ、加速度計及び慣性センサを含んでもよい。

【0182】

一態様では、センサ７３８は、閉鎖駆動システムによってアンビル７１６に及ぼされる力を測定するように構成され得る。例えば、１つ以上のセンサ７３８は、閉鎖管によってアンビル７１６に加えられる閉鎖力を検出するために、閉鎖管とアンビル７１６との間の相互作用点に位置してもよい。アンビル７１６に対して及ぼされる力は、アンビル７１６とステープルカートリッジ７１８との間に捕捉された組織の一部分が経験する組織圧縮を表すものであり得る。１つ以上のセンサ７３８を、閉鎖駆動システムに沿った様々な相互作用点に位置決めして、閉鎖駆動システムによりアンビル７１６に印加された閉鎖力を検出することができる。１つ以上のセンサ７３８は、クランプ動作中にリアルタイムで、制御回路７１０のプロセッサによってサンプリングされてもよい。制御回路７１０は、リアルタイムのサンプル測定値を受信して、時間ベースの情報を提供及び分析し、アンビル７１６に印加された閉鎖力をリアルタイムで評価する。

【0183】

一態様では、電流センサ７３６を使用して、モータ７０４ａ～７０４ｅの各々によって引き込まれた電流を測定することができる。ナイフ７１４などの可動機械的要素のいずれかを前進させるために必要な力は、モータ７０４ａ～７０４ｅのうちの１つによって引き出される電流に対応する。力は、デジタル信号に変換され、制御回路７１０に提供される。制御回路７１０は、器具の実際のシステムの応答を、コントローラのソフトウェアでシミュレートするように構成することができる。変位部材を作動させて、エンドエフェクタ７０２内のナイフ７１４を目標速度又はその付近で移動させることができる。外科用器具７００は、フィードバックコントローラを含むことができ、フィードバックコントローラは、例えば、ＰＩＤ、状態フィードバック、線形二次（linear-quadratic、ＬＱＲ）、及び／又は適応コントローラが挙げられるがこれらに限定されない任意のフィードバックコントローラのうちのいずれか１つであってもよい。外科用器具７００は、フィードバックコントローラからの信号を、例えば、ケース電圧、ＰＷＭ電圧、周波数変調電圧、電流、トルク及び／又は力などの物理的入力に変換するための電源を含むことができる。追加の詳細は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年６月２９日に出願された、ＣＬＯＳＥＤ ＬＯＯＰ ＶＥＬＯＣＩＴＹ ＣＯＮＴＲＯＬ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ ＦＯＲ ＲＯＢＯＴＩＣ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴと題する米国特許出願第１５／６３６，８２９号に開示されている。

【0184】

外科用器具７００は、図１～図６及び図９～図１３に示すように、モジュール式通信ハブと通信するための有線又は無線通信回路を備え得る。外科用器具７００は、電動円形ステープル留め器具２０１８００（図１８）、２０１０００（図２１～図２２）であってもよい。

【0185】

図１７は、本開示の一態様による、様々な機能を制御するように構成されている外科用器具７５０のブロック図を示す。一態様では、外科用器具７５０は、ナイフ７６４などの変位部材又は他の好適な切断要素の遠位並進を制御するようにプログラムされている。外科用器具７５０は、アンビル７６６、ナイフ７６４（鋭い切刃を含む）、及び取り外し可能なステープルカートリッジ７６８を備え得るエンドエフェクタ７５２を備える。

【0186】

ナイフ７６４などの直線変位部材の位置、移動、変位、及び／又は並進は、絶対位置付けシステム、センサ機構、及び位置センサ７８４によって測定することができる。ナイフ７６４が長手方向に移動可能な駆動部材に連結されているため、ナイフ７６４の位置は、位置センサ７８４を使用する長手方向に移動可能な駆動部材の位置を測定することによって決定することができる。したがって、以下の説明では、ナイフ７６４の位置、変位、及び／又は並進は、本明細書に記載される位置センサ７８４によって達成され得る。制御回路７６０は、ナイフ７６４などの変位部材の並進を制御するようにプログラムされてもよい。いくつかの実施例では、制御回路７６０は、１つ以上のマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、又はプロセッサ若しくは複数のプロセッサに、記載される方法で変位部材、例えばナイフ７６４を制御させる命令を実行するための他の好適なプロセッサを備えてもよい。一態様では、タイマー／カウンタ７８１は、経過時間又はデジタルカウントなどの出力信号を制御回路７６０に提供して、位置センサ７８４によって決定されたナイフ７６４の位置をタイマー／カウンタ７８１の出力と相関させ、その結果、制御回路７６０は、開始位置に対する特定の時間（ｔ）におけるナイフ７６４の位置を決定することができる。タイマー／カウンタ７８１は、経過時間を測定し、外部イベントをカウントし、又は外部イベントを計時するように構成され得る。

【0187】

制御回路７６０は、モータ設定点信号７７２を生成してもよい。モータ設定点信号７７２は、モータコントローラ７５８に提供されてもよい。モータコントローラ７５８は、本明細書で説明するように、モータ７５４にモータ駆動信号７７４を提供してモータ７５４を駆動するように構成された１つ以上の回路を備えてもよい。いくつかの例では、モータ７５４は、ブラシ付きＤＣ電気モータであってもよい。例えば、モータ７５４の速度は、モータ駆動信号７７４に比例してもよい。いくつかの例では、モータ７５４はブラシレスＤＣ電気モータであってもよく、モータ駆動信号７７４は、モータ７５４の１つ以上の固定子巻線に提供されるＰＷＭ信号を含んでもよい。また、いくつかの例では、モータコントローラ７５８は省略されてもよく、制御回路７６０がモータ駆動信号７７４を直接生成してもよい。

【0188】

モータ７５４は、エネルギー源７６２から電力を受信することができる。エネルギー源７６２は、電池、スーパーキャパシタ若しくは任意の他の好適なエネルギー源であってもよいか、又はそれを含んでもよい。モータ７５４は、伝達装置７５６を介してナイフ７６４に機械的に連結され得る。伝達装置７５６は、モータ７５４をナイフ７６４に連結するための１つ以上のギア又は他の連結構成要素を含んでもよい。一態様では、伝達装置は、トロカールを前進又は後退させるために、円形ステープラのトロカールアクチュエータに連結される。位置センサ７８４は、ナイフ７６４、トロカール、若しくはアンビル７６６、又はこれらの組み合わせの位置を感知することができる。位置センサ７８４は、ナイフ７６４の位置を示す位置データを発生し得る任意の種類のセンサであってもよく、又はそれを含んでもよい。いくつかの例では、位置センサ７８４は、ナイフ７６４が遠位及び近位に並進すると一連のパルスを制御回路７６０に提供するように構成されたエンコーダを含んでもよい。制御回路７６０は、パルスを追跡して、ナイフ７６４の位置を決定してもよい。例えば近接センサを含む他の好適な位置センサが使用されてもよい。他の種類の位置センサは、ナイフ７６４の運動を示す他の信号を提供し得る。また、いくつかの実施例では、位置センサ７８４を省略してもよい。モータ７５４がステップモータである場合、制御回路７６０は、モータ７５４が実行するように指示されたステップの数及び方向を合計することによって、ナイフ７６４の位置を追跡することができる。位置センサ７８４は、エンドエフェクタ７５２内、又は器具の任意の他の部分に配置され得る。

【0189】

円形ステープラの実装において、伝達装置７５６要素は、トロカールを前進又は後退させるためにトロカールに連結されてもよく、ナイフ７６４を前進又は後退させるためにナイフ７６４に連結されてもよく、あるいはアンビル７６６を前進又は後退させるためにアンビル７６６に連結されてもよい。これらの機能は、好適なクラッチ機構を使用する単一のモータで実施されてもよく、あるいは、例えば、図１６を参照して示されるように、別個のモータを使用して実施されてもよい。一態様では、伝達装置７５６は、図１９Ａ～図１９Ｃを参照して本明細書において以下に詳細に説明されるように、トロカール２０１９０４及びトロカールアクチュエータ２０１９０６を備える閉鎖システムの一部である。したがって、制御回路７６０は、モータ制御回路７５８を制御して、トロカールを前進又は後退させるようにモータ７５４を制御する。同様に、モータ７５４は、ナイフ７６４を前進又は後退させ、アンビル７６６を前進又は後退させるように構成され得る。トルクセンサは、トロカール、ナイフ７６４、若しくはアンビル７６６、又はこれらの組み合わせを前進及び後退させる際に用いられる伝達構成要素７５６にモータ７５４のシャフトによって印加されるトルクを測定するために提供され得る。位置センサ７８４は、トロカール、ナイフ７６４、若しくはアンビル７６６、又はこれらの任意の組み合わせの位置を追跡するための様々なセンサを含んでもよい。トロカール、ナイフ７６４、若しくはアンビル７６６、又はこれらの任意の組み合わせの位置又は速度を含む様々なパラメータを測定するために、他のセンサ７８８を用いてもよい。トルクセンサ、位置センサ７８４、及びセンサ７８８は、所望の方法で外科用器具７５０の動作を制御するための様々なプロセスへの入力部として、制御回路７６０に連結される。

【0190】

制御回路７６０は、１つ以上のセンサ７８８と通信し得る。センサ７８８は、エンドエフェクタ７５２上に位置付けられ、外科用器具７５０と共に動作して、間隙距離に対する時間、組織圧縮に対する時間、及びアンビル歪みに対する時間などの様々な導出パラメータを測定するように適応されてもよい。センサ７８８は、磁気センサ、磁界センサ、歪みゲージ、圧力センサ、力センサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量性センサ、光センサ、及び／又はエンドエフェクタ７５２の１つ以上のパラメータを測定するためのいずれかの他の好適なセンサを含んでもよい。センサ７８８は、１つ以上のセンサを含んでもよい。一態様では、センサ７８８は、円形ステープラのトロカールの位置を決定するように構成されてもよい。

【0191】

１つ以上のセンサ７８８は、クランプされた状態の間のアンビル７６６における歪みの規模を測定するように構成された、微小歪みゲージなどの歪みゲージを備えてもよい。歪みゲージは、歪みの規模に伴って振幅が変動する電気信号を提供する。センサ７８８は、アンビル７６６とステープルカートリッジ７６８との間で圧縮された組織の存在によって発生した圧力を検出するように構成されている圧力センサを備えてもよい。センサ７８８は、アンビル７６６とステープルカートリッジ７６８との間に位置する組織の一部分のインピーダンスを検出するように構成してもよく、このインピーダンスは、それらの間に位置する組織の厚さ及び／又は充満度を示す。

【0192】

センサ７８８は、閉鎖駆動システムにより、アンビル７６６上に及ぼされる力を測定するように構成されてもよい。例えば、１つ以上のセンサ７８８は、閉鎖管によってアンビル７６６に加えられる閉鎖力を検出するために、閉鎖管とアンビル７６６との間の相互作用点に位置し得る。アンビル７６６に対して及ぼされる力は、アンビル７６６とステープルカートリッジ７６８との間に捕捉された組織の一部分が経験する組織圧縮を表すものであり得る。１つ以上のセンサ７８８を、閉鎖駆動システムに沿った様々な相互作用点に位置決めして、閉鎖駆動システムによりアンビル７６６に適用される閉鎖力を検出することができる。１つ以上のセンサ７８８は、クランプ動作中にリアルタイムで、制御回路７６０のプロセッサによってサンプリングされてもよい。制御回路７６０は、リアルタイムのサンプル測定値を受信して、時間ベースの情報を提供及び分析し、アンビル７６６に適用される閉鎖力をリアルタイムで評価する。

【0193】

モータ７５４によって引き込まれる電流を測定するために、電流センサ７８６を用いることができる。ナイフ７６４を前進させるのに必要な力は、モータ７５４による引き込み電流に相当する。力はデジタル信号に変換されて、制御回路７６０に提供される。

【0194】

制御回路７６０は、器具の実際のシステムの応答を、コントローラのソフトウェアでシミュレートするように構成することができる。変位部材を作動させて、エンドエフェクタ７５２内のナイフ７６４を目標速度又はその付近で移動させることができる。外科用器具７５０は、フィードバックコントローラを含むことができ、フィードバックコントローラは、例えば、ＰＩＤ、状態フィードバック、ＬＱＲ及び／又は適応コントローラが挙げられるがこれらに限定されない、任意のフィードバックコントローラのうちの１つであってよい。外科用器具７５０は、フィードバックコントローラからの信号を、例えば、ケース電圧、ＰＷＭ電圧、周波数変調電圧、電流、トルク及び／又は力などの物理的入力に変換するための電源を含むことができる。

【0195】

外科用器具７５０の実際の駆動システムは、ギアボックス、並びに関節運動及び／又はナイフシステムへの機械的連結部を備えるブラシ付きＤＣモータによって、変位部材、切断部材、又はナイフ７６４を駆動するように構成されている。別の例は、交換式シャフトアセンブリの、例えば変位部材及び関節運動ドライバを動作させる電気モータ７５４である。外部影響とは、組織、周囲体及び物理システム上の摩擦などのものの、測定されていない予測不可能な影響である。こうした外部影響は、電気モータ７５４に反して作用する障害と称されることがある。障害などの外部影響は、物理システムの動作を物理システムの所望の動作から逸脱させることがある。

【0196】

様々な例示的態様は、モータ駆動の外科用ステープル留め及び切断手段を有するエンドエフェクタ７５２を備える外科用器具７５０を対象とする。例えば、モータ７５４は、エンドエフェクタ７５２の長手方向軸に沿って遠位方向及び近位方向に変位部材を駆動してもよい。エンドエフェクタ７５２は、枢動可能なアンビル７６６と、使用のために構成されている場合は、アンビル７６６の反対側に配置されたステープルカートリッジ７６８とを備えてもよい。臨床医は、本明細書に記載されるように、アンビル７６６とステープルカートリッジ７６８との間で組織を把持することができる。器具７５０を使用する準備が整うと、臨床医は、例えば、器具７５０のトリガを押すことによって発射信号を提供することができる。発射信号に応答して、モータ７５４は、変位部材をエンドエフェクタ７５２の長手方向軸に沿って、近位のストローク開始位置から、ストローク開始位置の遠位にあるストローク終了位置まで、遠位方向に駆動することができる。変位部材が遠位方向に並進するにつれて、遠位端に配置された切断要素を有するナイフ７６４は、ステープルカートリッジ７６８とアンビル７６６との間の組織を切断することができる。

【0197】

様々な実施例で、外科用器具７５０は、１つ以上の組織状態に基づいて、例えば、ナイフ７６４などの変位部材の遠位並進を制御するようにプログラムされた制御回路７６０を備えてもよい。制御回路７６０は、本明細書に記載されるように、直接的又は間接的のいずれかで、厚さなどの組織状態を感知するようにプログラムされてもよい。制御回路７６０は、組織状態に基づいて発射制御プログラムを選択するようにプログラムされてもよい。発射制御プログラムは、変位部材の遠位運動を記述することができる。様々な組織状態をより良好に治療するために様々な発射制御プログラムを選択することができる。例えば、より厚い組織が存在する場合、制御回路７６０は、変位部材をより低速で、かつ／又はより低電力で並進させるようにプログラムされてもよい。より薄い組織が存在する場合、制御回路７６０は、変位部材をより高速で、かつ／又はより高電力で並進させるようにプログラムされてもよい。

【0198】

いくつかの例では、制御回路７６０は、最初に、モータ７５４を、変位部材のストロークの第１の開ループ部分に対する開ループ構成で動作させてもよい。ストロークの開ループ部分の間の器具７５０の応答に基づいて、制御回路７６０は、発射制御プログラムを選択してもよい。器具の応答としては、開ループ部分の間の変位部材の並進距離、開ループ部分の間に経過する時間、開ループ部分の間にモータ７５４に提供されるエネルギー、モータ駆動信号のパルス幅の合計などを挙げることができる。開ループ部分の後、制御回路７６０は、変位部材ストロークの第２の部分に対して、選択された発射制御プログラムを実装してもよい。例えば、ストロークの閉ループ部分の間、制御回路７６０は、変位部材の位置を記述する並進データに基づいてモータ７５４を閉ループ式に変調して、変位部材を一定速度で並進させてもよい。追加の詳細は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年９月２９日に出願された、ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ Ａ ＤＩＳＰＬＡＹ ＯＦ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴと題する米国特許出願第１５／７２０，８５２号に開示される。

【0199】

外科用器具７５０は、図１～図６及び図９～図１３に示すように、モジュール式通信ハブと通信するための有線又は無線通信回路を備え得る。外科用器具７５０は、電動円形ステープル留め器具２０１８００（図１８）、２０１０００（図２１～図２２）であってもよい。

【0200】

図１８は、例示的な電動円形ステープル留め器具２０１８００を示す。この例の器具２０１８００は、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２と、アンビル２０１８０４と、シャフトアセンブリ２０１８０６と、ハンドルアセンブリ２０１８０８と、回転ノブ２０１８１２と、を備える。ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２は、アンビル２０１８０４と選択的に連結する。ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２は、アンビル２０１８０４のステープルポケットとステープル形成ポケットとの間の組織をクランプするように動作可能である。ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２は、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２とアンビル２０１８０４との間に捕捉された組織を切るように動作可能な円筒形ナイフを備える。ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２は、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２とアンビル２０１８０４との間に捕捉された組織を通じてステープルを駆動する。ステープル留め器具２０１８００を使用して、患者の胃腸管又は他の場所の中に固定吻合（例えば、端々吻合）を生成することができる。外側管状部材２０１８１０は、アクチュエータハンドルアセンブリ２０１８０８に連結されている。外側管状部材２０１８１０は、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２とハンドルアセンブリ２０１８０８との間にメカニカルグラウンドを提供する。

【0201】

ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２は、シャフトアセンブリ２０１８０６を介して伝達される単一の回転入力に応答して、組織をクランプし、組織を切り、組織をステープル留めするように動作可能である。したがって、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２が並進クラッチ機構を備えてもよいが、シャフトアセンブリ２０１８０６を通って線形に並進する作動入力は、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２に必要とされない。単に例として、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２の少なくとも一部は、その開示が、全体を参照することによって本明細書に組み込まれる、２０１２年１２月１７日に出願され、２０１４年６月１９日に米国特許出願公開第２０１４／０１６６７２８号として公開された、「Ｍｏｔｏｒ Ｄｒｉｖｅｎ Ｒｏｔａｒｙ Ｉｎｐｕｔ Ｃｉｒｃｕｌａｒ Ｓｔａｐｌｅｒ ｗｉｔｈ Ｍｏｄｕｌａｒ Ｅｎｄ Ｅｆｆｅｃｔｏｒ」と題する米国特許出願第１３／７１６，３１８号の教示の少なくとも一部に従って構成されてもよい。ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２の他の好適な構成は、本明細書の教示を鑑みれば当業者には明らかになるであろう。

【0202】

シャフトアセンブリ２０１８０６は、ハンドルアセンブリ２０１８０８をステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２と連結させる。シャフトアセンブリ２０１８０６は、単一の作動機構である回転ドライバアクチュエータを備える。ハンドルアセンブリ２０１８０８及び回転ドライバアクチュエータに関する更なる詳細は、その開示が、全体を参照することによって本明細書に組み込まれる、２０１８年１１月６日に出願された、ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴ ＯＦ ＳＴＡＰＬＥ ＨＥＩＧＨＴ ＯＦ ＡＴ ＬＥＡＳＴ ＯＮＥ ＲＯＷ ＯＦ ＳＴＡＰＬＥＳ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＴＨＥ ＳＥＮＳＥＤ ＴＩＳＳＵＥ ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ ＯＲ ＦＯＲＣＥ ＩＮ ＣＬＯＳＩＮＧと題する米国特許出願第１６／１８２，２２９号に開示されている。

【0203】

次に、図１９Ａ～図１９Ｃを参照して、本実施例において、器具２０１８００は、閉鎖システムと、発射システムと、を備える。閉鎖システムは、トロカール２０１９０４と、トロカールアクチュエータ２０１９０６と、回転ノブ２０１８１２と、を備える（図１８）。前述したように、回転ノブ２０１８１２は、回転ノブ２０１８１２を時計回り又は反時計回り方向に回転させるためにモータに連結されてもよい。アンビル２０１８０４は、トロカール２０１９０４の遠位端に連結されてもよい。回転ノブ２０１８１２は、トロカール２０１９０４をステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２に対して長手方向に並進させ、これにより、アンビル２０１８０４がトロカール２０１９０４に連結されたときに、アンビル２０１８０４を並進させてアンビル２０１８０４とステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０４との間で組織をクランプするように動作可能である。発射システムは、トリガ、トリガ作動アセンブリ、ドライバアクチュエータ２０１９０８、及びステープルドライバ２０１９１０を備える。ステープルドライバ２０１９１０は、ステープルドライバ２０１９１０が長手方向に作動したときに、組織を切るように構成されたナイフ２０１９１２などの切断要素を備える。それに加えて、ステープルドライバ２０１９１０を長手方向で作動させると、ステープルドライバ２０１９１０がステープル２０１９０２も遠位側に駆動するように、ステープル２０１９０２は、ステープルドライバ２０１９１０の複数のステープル駆動部材２０１９１４の遠位側に位置付けられる。それ故、ステープルドライバ２０１９１０がドライバアクチュエータ２０１９０８を介して作動すると、ナイフ２０１９１２部材２０１９１４は、組織２０１９１６を実質的に同時に切ると共に、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２に対して遠位側に、組織内へとステープル２０１９０２を駆動する。次に、閉鎖システム及び発射システムの構成要素と機能性について、より詳細に説明する。

【0204】

図１９Ａ～図１９Ｃに示したように、アンビル２０１８０４は、表面を提供するように器具２０１８００に選択的に連結可能であり、その表面に対して、ステープル２０１９０２を曲げて、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２とアンビル２０１８０４との間に収容された物質をステープル留めし得る。本実施例のアンビル２０１８０４は、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２に対して遠位側に延びるトロカール又は先のとがったロッド２０１９０４に選択的に連結可能である。図１９Ａ～図１９Ｃを参照すると、アンビル２０１８０４は、アンビル２０１９０４の近位シャフト２０１９１８をトロカール２０１９０４の遠位先端部の連結部を介して、選択的に連結可能である。アンビル２０１８０４は、概ね円形のアンビルヘッド２０１９２０、及びアンビルヘッド２０１９２０から近位方向に延びる近位シャフト２０１９１８を備える。図示されている例では、近位シャフト２０１９１８は、アンビル２０１８０４をトロカール２０１９０４に対して選択的に連結するための、弾性的に付勢された保持クリップ２０１９２４を有する管状部材２０１９２２を備えるが、これは単に任意選択のものであり、同様にアンビル２０１８０４をトロカール２０１９０４に対して連結するための、他の保持機構を使用してもよいことを理解すべきである。例えば、アンビル２０１８０４をトロカール２０１９０４に連結するために、Ｃクリップ、クランプ、糸、ピン、接着剤などを用いてよい。それに加えて、アンビル２０１８０４は、トロカール２０１９０４に選択的に連結可能であるように説明しているものの、変形例によっては、近位シャフト２０１９１８は、一旦アンビル２０１８０４を装着するとアンビル２０１８０４をトロカール２０１９０４から取り外せないように、一方向の連結機構を備えていてもよい。一例として、一方向の機能としては、返し、一方向スナップ、コレット、カラー、タブ、バンド、などが挙げられる。当然のことながら、アンビル２０１８０４をトロカール２０１９０４に連結するための更に他の構成が、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかになるであろう。例えば、トロカール２０１９０４は、代わりに中空シャフトであってもよく、近位シャフト２０１９１８はこの中空シャフトに挿入可能なとがったロッドを備えていてもよい。

【0205】

本例のアンビルヘッド２０１９２０は、アンビルヘッド２０１９２０の近位面２０１９４０に形成された複数のステープル形成ポケット２０１９３６を備える。したがって、図１９Ｃに示したように、アンビル２０１８０４が閉鎖位置にあり、ステープル２０１９０２がステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２からステープル形成ポケット２０１９３６の中へと駆動されたとき、ステープル２０１９０２の脚部２０１９３８が曲げられて、完成したステープルが形成される。

【0206】

別個の構成部品としてのアンビル２０１８０４の場合は、アンビル２０１８０４は、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２に連結される前に、組織２０１９１６の一部分に挿入され、固定されてよいことを理解すべきである。例示的なものにすぎないが、器具２０１８００が、組織２０１９１６の第２の管状部分の中に挿入され、固定された状態で、アンビル２０１８０４が、組織２０１９１６の第１の管状部分の中に挿入され、固定されてもよい。例えば、組織２０１９１６の第１の管状部分は、アンビル２０１８０４の一部分に対して、又はアンビル２０１８０４の一部分の周囲に縫合されてもよく、組織２０１９１６の第２の管状部分は、トロカール２０１９０４に対して、又はトロカール２０１９０４の周囲に縫合されてもよい。

【0207】

図１９Ａに示したように、その後、アンビル２０１８０４は、トロカール２０１９０４に連結される。本例のトロカール２０１９０４は、最遠位の作動位置に示されている。このようにトロカール２０１９０４が伸長した位置にくることで、アンビル２０１８０４を取り付ける前に組織２０１９１６が連結され得る面積をより広く与えることができる。それに加えて、トロカール２０１９０４００が伸長した位置にくることで、アンビル２０１８０４のトロカール２０１９０４に対する装着をより容易にすることもできる。トロカール２０１９０４は、先細りの遠位先端部を更に備える。このような先端部は、組織に穿刺し、かつ／又はアンビル２０１８０４のトロカール２０１９０４への挿入を補助できるが、先細りの遠位先端部は単に任意選択のものである。例えば、他の変形例では、トロカール２０１９０４は、鈍先端部を有していてもよい。それに加えて、又はその代わりに、トロカール２０１９０４は、アンビル２０１８０４をトロカール２０１９０４の方へ引き付けることができる磁性部分（図示せず）を備えていてもよい。当然ながら、アンビル２０１８０４及びトロカール２０１９０４に対する更に他の構成及び配置が、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。

【0208】

アンビル２０１８０４がトロカール２０１９０４に連結されたとき、アンビル２０１８０４の近位面とステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２の遠位面との間の距離が、間隙距離ｄを定義する。本実施例のトロカール２０１９０４は、以下で詳細に説明されるように、アクチュエータハンドルアセンブリ２０１８０８（図１８）の近位端に位置する調整ノブ２０１８１２（図１８）を介して、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２に対して、長手方向に並進可能である。結果的に、アンビル２０１８０４がトロカール２０１９０４に連結されると、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２に対してアンビル２０１８０４を作動させることにより、調整ノブ２０１８１２の回転によって間隙距離ｄが拡大又は縮小する。例えば、図１９Ａ及び図１９Ｂに連続的に示したように、アンビル２０１８０４は、初めの開放位置から閉鎖位置へアクチュエータハンドルアセンブリ２０１８０８に対して近位側に作動していることが示されていて、これによって間隙距離ｄ及び組織２０１９１６の接合されるべき２つの部分間の距離が短くなる。一旦間隙距離ｄが所定の範囲以内になれば、図１９Ｃに示したように、ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２が発射され、アンビル２０１８０４とステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２との間の組織２０１９１６をステープル留めして切ることができる。ステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２は、以下により詳細に説明するように、アクチュエータハンドルアセンブリ２０１８０８のトリガによって、組織２０１９１６をステープル留めし、切るように動作可能である。

【0209】

図１９Ａ～図１９Ｃを再度参照すると、ステープル留めされる組織２０１９１６の一部分の中にアンビルヘッド２０１９２０が位置するように、ユーザは、組織２０１９１６の一部分を管状部材２０１９４４の周囲に縫合する。組織２０１９１６がアンビル２０１８０４に装着されると、ユーザがアンビル２０１８０４をトロカール２０１９０４に連結できるように、保持クリップ２０１９２４及び管状部材２０１９２２の一部分が組織２０１９１６から外へ突出する。組織２０１９１６がトロカール２０１９０４及び／又はステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２の別の部分に連結された状態で、ユーザは、アンビル２０１８０４をトロカール２０１９０４に取り付け、アンビル２０１８０４をステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２に向かって近位に作動させて、間隙距離ｄを低減させる。器具２０１８００が動作範囲内に入ると、ユーザは次に、組織２０１９１６の端部を共にステープル留めし、それによって、組織２０１９１６の実質的に連続した管状部分を形成する。

【0210】

本発明の例のステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２は、シャフトアセンブリ２０１８０６の遠位端に連結され、摺動可能なステープルドライバ２０１９１０と、ステープルポケット２０１９２８内に包含される複数のステープル２０１９０２とを収容する管状ケーシング２０１９２６を備える。本実施例のシャフトアセンブリ２０１８０６は、外側管状部材２０１９４２及びドライバアクチュエータ２０１９０８を備える。ステープル２０１９０２及びステープルポケット２０１９２８は、管状ケーシング２０１９２６の周囲に円形配列で設けられている。本実施例では、ステープル２０１９０２及びステープルポケット２０１９２８は、ステープル２０１９０２とステープルポケット２０１９２８とからなる一対の同心円形列として設けられている。ステープルドライバ２０１９１０は、アクチュエータハンドルアセンブリ２０１８０８の回転に応答して、管状ケーシング２０１９２６内で長手方向に作動するように動作可能である（図１８）。図１９Ａ～図１９Ｃに示されるように、ステープルドライバ２０１９１０は、トロカール開口部２０１９３０と、中央凹部２０１９３２と、中央凹部２０１９３２の周囲に円周に沿って配設されて、シャフトアセンブリ２０１８０６に対して遠位側に延在する複数の部材２０１９１４と、を有するフレア状の円筒形部材を備える。各部材２０１９１４は、ステープルポケット２０１９２８内の複数のステープル２０１９０２のうち、対応するステープル２０１９０２と接触し、係合するように構成されている。したがって、ステープルドライバ２０１９１０がアクチュエータハンドルアセンブリ２０１８０８に対して遠位側に作動するとき、各部材２０１９１４は、管状ケーシング２０１９２６の遠位端に形成されるステープル孔２０１９３４を通して、対応するステープル２０１９０２をそのステープルポケット２０１９２８から打ち込む。それぞれの部材２０１９１４はステープルドライバ２０１９１０から延びているため、複数のステープル２０１９０２は、実質的に同時にステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０２から駆動される。アンビル２０１８０４が閉鎖位置にあるとき、ステープル２０１９０２は、ステープル形成ポケット２０１９３６の中へと駆動されて、ステープル２０１９０２の脚部２０１９３８を曲げ、それによって、アンビル２０１８０４とステープル留めヘッドアセンブリ２０１８０８との間に位置する物質をステープル留めする。図２０は、例として、部材２０１９１４によってアンビル２０１８０４のステープル形成ポケット２０１９２８内に駆動されて、脚部２０１９３８を曲げるステープル２０１９０２を示す。

【0211】

図１８～図２１を参照して、本明細書に記載される電動円形ステープル留め器具２０１８００、２０１０００は、図７～図８及び図１６～図１７に関連して説明される制御回路のいずれかを使用して制御され得る。例えば、図７を参照して説明される制御システム４７０。更に、電動円形ステープル留め器具２０１８００は、図１～図６及び図９～図１３に関連して説明されるように、ハブ及びクラウド環境で用いられてもよい。

【0212】

図２１は、本開示の少なくとも１つの態様による、円形ステープル留めヘッドアセンブリ２０１００２及びアンビル２０１００４を備える電動円形ステープル留め装置２０１０００の部分切断図である。電動円形ステープル留め装置２０１００は、アンビル２０１００４と円形ステープル留めヘッドアセンブリ２０１００２との間で、組織２０１００６の第１の部分及び組織２０１００８の第２の部分をクランプしていることが示されている。アンビル２０１００４と円形ステープル留めヘッドアセンブリ２０１００２との間の組織２０１００６、２０１００８の圧縮は、例えば歪みゲージなどのセンサ２０１０１８で測定される。円形ステープル留めヘッドアセンブリ２０１００２はまた、ナイフ２０１０１９も含み、このナイフは、ステープルの内側列２０１０１０及び外側列２０１０１４が発射され、アンビル２０１００４の対応するステープル形成ポケット２０１０１１、２０１０１５に対して形成された後に、異なる速度で前進して、アンビル２０１００４と円形ステープル留めヘッドアセンブリ２０１００２との間にクランプされた組織２０１００６、２０１００８を切り通すことができる。

【0213】

図２２は、本開示の少なくとも１つの態様による、第１の列のステープル２０１０１０（内側ステープル）及び第２の列のステープル２０１０１４（外側ステープル）を示す、図２１に示す円形ステープル留めヘッドアセンブリ２０１００２の部分上面図である。内側列のステープル２０１０１０及び第２の列のステープル２０１０１４は、第１のステープルドライバ２０１０１２及び第２のステープルドライバ２０１０１６によって独立して作動可能である。

【0214】

ここで図２１及び図２２を参照すると、組織２０１００６、２０１００８がアンビル２０１００４と円形ステープル留めヘッドアセンブリ２０１００２との間にクランプされると、第１の間隙δ１が内側列のステープル２０１０１０に設定され、第２の間隙δ２が外側列のステープル２０１０１４に設定される。組織圧縮が増加したとき、又は組織間隙δ１、δ２が減少したときに、ウインドウの中央の名目ステープル高さを調整する。第１のステープルドライバ２０１０１２が、組織２０１００６、２０１００８を通して、内側列のステープル２０１０１０を駆動し、内側列のステープル２０１０１０がアンビル２０１００４に対して形成される。その後に、第２のステープルドライバ２０１０１６が、組織２０１００６、２０１００８を通して、外側列のステープル２０１０１０を独立して駆動し、外側列のステープル２０１０１４がアンビル２０１００４に対して形成される。

【0215】

独立して作動可能なステープル列２０１０１０、２０１０１４は、組織２０１００６、２０１００８上のアンビル２０１００４によってクランプされたＦＴＣ、又はアンビル２０１００４クランプと円形ステープル留めヘッドアセンブリ２０１００２との間の組織間隙δ１、δ２に基づいて形成され得る。感知した組織厚さ又はＦＴＣに基づく少なくとも１つの列のステープルのステープル高さの調整は、組織２０１００６、２０１００８の厚さ／閉鎖する際の負荷に基づく選択ウインドウの調整に焦点を当てる。他の態様では、選択可能なステープル高さのユーザ調整可能範囲は、アンビル２０１００４の後退動作中に検出される組織負荷に基づいて変更することができる。組織圧縮（例えば、ＦＴＣ）が増加したとき、又は組織間隙δ１、δ２が減少したときに、ウインドウの中央の名目ステープル高さは、図２３を参照して本明細書で記載したように調整され得る。他の態様では、許容可能なステープルのウインドウ範囲の調整は、圧縮が増加したとき、又は組織間隙が減少したときに表示される。他の態様では、組織圧縮、次いで組織の安定化が完了すると、組織のクリープ速度及び待機時間に基づいて、許容可能な範囲を更に調整することができる。

【0216】

図２４は、本開示の少なくとも１つの態様による、ステープル留め器具の例示的な発射のためのアンビル間隙及び組織圧縮力Ｆに対する時間を描く第１のペアのグラフ２０２０００、２０２０２０のグラフ図である。組織圧縮力Ｆはまた、閉鎖する力（ＦＴＣ）として表現され得る。上のグラフ２０２０００は、アンビル間隙δが垂直軸に沿って示され、時間が水平軸に沿って示され、下のグラフ２０２０２０において示されるような、３つの別個の組織圧縮力において、経時的なアンビル間隙の閉鎖を表す３つの別個のアンビル間隙曲線２０２００２、２０２００４、２０２００６を示す。アンビル間隙曲線２０２００２、２０２００４、２０２００６は、アンビル間隙δの調整が制御アルゴリズムによって行われるまで、組織の可変剛性、一定の厚さ、及び一定のアンビル間隙δについて、時間ｔの関数としての電動円形ステープル留め装置２０２０８０（図２６）のアンビル閉鎖を表す。図７～図８及び図１６～図１７を参照して本明細書に記載される制御回路のいずれかによって実施される制御アルゴリズムを、１つ以上の様々な閾値と比較される感知された組織圧縮力Ｆに従って、アンビル間隙を調整するように構成することができる。制御回路に関する更なる詳細は、その開示が、全体を参照することによって本明細書に組み込まれる、２０１８年１１月６日出願された、ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴ ＯＦ ＳＴＡＰＬＥ ＨＥＩＧＨＴ ＯＦ ＡＴ ＬＥＡＳＴ ＯＮＥ ＲＯＷ ＯＦ ＳＴＡＰＬＥＳ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＴＨＥ ＳＥＮＳＥＤ ＴＩＳＳＵＥ ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ ＯＲ ＦＯＲＣＥ ＩＮ ＣＬＯＳＩＮＧと題する米国特許出願第１６／１８２，２２９号に開示されている。

【0217】

ここで図２６を簡単に参照すると、本開示の少なくとも１つの態様による、有効な組織間隙δｙ、実際の間隙δａｃｔｕａｌ、正常な範囲間隙δ２、及び範囲外間隙δ３を示す電動円形ステープル留め装置２０２０８０の概略図を示す。電動円形ステープル留め装置２０２０８０は、円形ステープラ２０２０８２及びアンビル２０２０８４を備え、アンビル２０２０８４は、アンビル２０１０８４とステープラ２０２０８２との間に組織をクランプするために開放位置から閉鎖位置へと後退する。アンビル２０２０８４が組織上で完全にクランプされると、アンビル２０２０８４とステープラ２０２０８２との間に画定された間隙δが存在することになる。円形ステープラ２０２０８２が発射された（例えば、作動された）とき、ステープル形成は、組織間隙δに依存する。図２６に示すように、正常な範囲間隙δ２に対して、ステープル２０２０８８は良好に形成される。間隙δが小さすぎるとき、ステープル２０２０８６が密に形成されすぎ、間隙δが大きすぎるとき、ステープル２０２０９０が疎に形成されすぎる。

【0218】

ここで図２４に戻り、上及び下のグラフ２０２０００、２０２０２０並びに図２６を参照すると、アンビル２０１０８４が時間ｔ１において初期組織接触点２０２００８に到達する前に、時間ｔ０において、アンビル２０１０８４は、最大アンビル間隙δｍａｘを超えて最初に開いている。図示のように、一定の組織厚に起因して、ｔ１は、可変組織剛性を有する組織に関する共通の組織接触点である。時間ｔ１において、アンビル間隙δは、上側発射ロックアウト閾値２０２０１２を画定する最大アンビル間隙δｍａｘと、下側発射ロックアウト閾値２０２０１４を画定する最小アンビル間隙δｍｉｎ ２０２０１４との間に示される理想発射ゾーン２０２０１６の依然として外側にある。アンビル２０１０８４が閉鎖し続けるにつれて、時間ｔ１における初期組織接触点２０２００８から組織圧縮力Ｆは増加し始める。組織圧縮力Ｆは、剛性の観点から組織の生物力学的特性の関数として変化することとなる。下のグラフ２０２０２０に示されるように、通常剛性の組織は、第１の組織圧縮力曲線２０２０２２によって表され、高剛性の組織は、第２の組織圧縮力曲線２０２０２４によって表され、低剛性の組織は、第３の組織圧縮力曲線２０２０２６によって表される。

【0219】

アンビル２０１０８４が最大アンビル間隙δｍａｘと最小アンビル間隙δｍｉｎとの間で閉じ続けると、アンビル間隙δｍｉｎは、時間ｔ２において一定アンビル間隙２０２０１８の点に到達する。下のグラフ２０２０２０に示すように、時間ｔ２において、第１の組織圧縮力曲線２０２０２２によって表される正常な剛性の組織に関する組織圧縮力Ｆは、上側警告閾値２０２０３２を規定する最大圧縮力Ｆｍａｘと下側警告閾値２０２０３４を規定する最小圧縮力Ｆｍｉｎとの間に規定される理想発射ゾーン２０２０３６の範囲内にある。時間ｔ２において、第２の組織圧縮力曲線２０２０２４によって表される高い剛性の組織に関する組織圧縮力Ｆは、理想発射ゾーン２０２０３６の外側で上側警告閾値２０２０３２を上回り、第３の組織圧縮力曲線２０２０２６によって表される低い剛性の組織に関する組織圧縮力Ｆは、理想発射ゾーン２０２０３６の外側で下側警告閾値２０２０３４未満である。

【0220】

時間ｔ２から時間ｔ３まで、アンビル２０１０８４は、３つのアンビル間隙曲線２０２００２、２０２００４、２０２００６によって、上のグラフ２０２０００に示されるように、一定の間隙δに維持される。この一定の間隙δの期間により、組織クリープが可能になり、下のグラフ２０２０２０に示されるように、３つの組織圧縮力曲線２０２０２２、２０２０２４、２０２０２６によって示されるように、この組織クリープの間に平均組織圧縮力Ｆがゆっくりと低下する。組織クリープは、組織が把持され、ステープル及びナイフが配備される発射段階を開始する前に、アンビル２０１０８４及びステープラ２０２０８２が、所定の時間にわたって組織を間に保持するように平均組織圧縮力Ｆが所定の閾値及びアンビル２０１０８４の閉鎖運動に達した後に入る段階である。組織クリープ段階中に、平均組織圧縮力Ｆは、ｔ２とｔ３との間の期間にわたって低下する。組織は、固体材料及び液状材料から構成されていることを部分的に理由として、圧縮時に伸びる傾向がある。この特性を考慮した１つの方法が「組織クリープ」である。組織を圧縮する時、ある特定量の組織クリープが生じ得る。したがって、組織が圧縮されると、組織クリープを達成する特定の状況下での適切な時間により、恩恵が生じ得る。１つの恩恵は、適切なステープル形成であり得る。これは、一貫したステープル線に寄与することができる。したがって、発射よりも前に組織クリープをイネーブルするために、特定の時間を与えることができる。

【0221】

ここで図１７もまた参照すると、アンビル間隙δが一定に維持されて組織クリープを可能にする期間の後、時間ｔ３において、ステープルを配備する前に、点２０２０１０において、制御回路７６０は、ステープルカートリッジ７６４に対するアンビル７６６（図２６のアンビル２０１８０４及びステープラ２０２０８４）の可能な調整が必要であるか否かを決定する。したがって、制御回路７６０は、組織圧縮力Ｆが、理想発射ゾーン２０２０３６の間にあるか、最大圧縮力Ｆｍａｘ閾値２０２０３２を上回るか、又は最小圧縮力Ｆｍｉｎ閾値２０２０３４を下回るか否かを決定し、アンビル間隙δに任意の必要な調整を行う。組織圧縮力Ｆが理想発射ゾーン２０２０３６の間にある場合、制御回路７６０は、ステープルカートリッジ７６８内のステープルを配備し、ナイフ７６４を配備する。

【0222】

組織圧縮力Ｆが最大圧縮力Ｆｍａｘ閾値２０２０３２を上回る場合、制御回路７６０は、圧縮力が強すぎるという警告を登録し、アンビル間隙δを調整するか、発射前の待機時間を増加させるか、発射速度を下げるか、又は発射ロックアウトを有効にするか、又はこれらの任意の組み合わせを行うように構成されている。制御回路７６０は、アンビル７６６を遠位に、例えば、ステープルカートリッジ７６８（図２６のアンビル２０１８０４及びステープラ２０２０８４）から離れる方向に前進させて、時間ｔ３を超えたアンビル間隙曲線２００２００４のセグメントによって示されるように、アンビル間隙δを増加させることによって、アンビル間隙δを調整することができる。制御回路７６０がアンビル間隙δを増加させた後、時間ｔ３を超えた組織圧縮力曲線２０２０２４のセグメントによって示されるように、組織圧縮力Ｆは、理想発射ゾーン２０２０３６へと減少する。

【0223】

組織圧縮力Ｆが最小圧縮力Ｆｍｉｎ閾値２０２０３４を下回る場合、制御回路７６０は、圧縮力が弱すぎるという警告を登録し、アンビル間隙δを調整するか、注意して進めるか、又は発射ロックアウトを可能にするか、又はこれらの任意の組み合わせを行うように構成されている。制御回路７６０は、アンビル７６６を近位に、例えば、ステープルカートリッジ７６８（図２６のアンビル２０１８０４及びステープラ２０２０８４）に向かって後退させて、時間ｔ３を超えたアンビル間隙曲線２００２００６のセグメントによって示されるように、アンビル間隙δを減少させることによって、アンビル間隙δを調整するように構成され、時間ｔ３を超えた組織圧縮力曲線２０２０２６のセグメントによって示されるように、アンビル間隙δを減少させた後、組織圧縮力Ｆは、理想発射ゾーン２０２０３６へと増加する。

【0224】

ここで図２５に進むと、本開示の少なくとも１つの態様による、ステープル留め器具の例示的な発射のためのアンビル間隙及び組織圧縮力Ｆに対する時間を示す第２のペアのグラフ２０２０４０、２０２０６０のグラフ図が示される。上のグラフ２０２０４０は、３つの別個の組織厚における、経時的なアンビル間隙の閉鎖を表す３つの別個のアンビル間隙曲線２０２０４２、２０２０４６、２０２０４６を示し、アンビル間隙δは垂直軸に沿って示され、時間は水平軸に沿って示される。アンビル間隙曲線２０２０４２、２０２０４４、２０２０４６は、アンビル間隙δの調整が制御アルゴリズムによって行われるまで、組織の可変厚さ、一定の剛性、及び一定のアンビル間隙δに関する時間ｔの関数としての電動円形ステープル留め装置２０２０８０（図２６）のアンビル閉鎖を表す。図７～図８及び図１６～図１７を参照して本明細書に記載される制御回路のいずれかによって実施される制御アルゴリズムを、１つ以上の様々な閾値と比較される感知された組織圧縮力Ｆに従ってアンビル間隙を調整するように構成することができる。

【0225】

ここで、上のグラフ２０２０４０及び下のグラフ２０２０６０並びに図２６を参照すると、厚い組織に関する組織圧縮力曲線２０２０６４が増加し始める時間ｔ１において、アンビル２０１０８４が厚い組織に関する第１の組織接触点２０２０４８に到達する前に、アンビル２０１０８４は、時間ｔ０において、最初に最大アンビル間隙δｍａｘを超えて開放する。時間ｔ１において、アンビル間隙δは、上側発射ロックアウト閾値２０２０５２を規定する最大アンビル間隙δｍａｘと、下側発射ロックアウト閾値２０２０５４を規定する最小アンビル間隙δｍｉｎとの間に示される理想発射ゾーン２０２０５６の依然として外側にある。図示のように、一定の組織剛性及び可変的な組織厚により、アンビル２０１０８４は、異なる時間に組織に接触する。例えば、時間ｔ１は、厚い組織に関する第１の組織接触点２０２０４８であり、時間ｔ２は、通常の厚さの組織に関する第２の組織接触点であり、時間ｔ３は、薄い組織に関する第３の組織接触点２０２０５８である。

【0226】

第１の組織圧縮力曲線２０２０６２は、通常の厚さの組織に関する圧縮力を表し、通常の厚さの組織が最初にアンビル２０１８０４と接触した時間ｔ２で増加し始める。第２の組織圧縮力曲線２０２０６４は、厚い組織を表し、厚い組織が最初にアンビル２０１８０４と接触した時間ｔ１で増加し始める。第３の組織圧縮力曲線２０２０６６は、薄い組織を表し、薄い組織が最初にアンビル２０１８０４と接触した時間ｔ３で増加し始める。時間ｔ２及びｔ３における第２及び第３の組織接触点において、通常及び薄い組織に関して、アンビル間隙δは、理想発射ゾーン２０２０５６、２０２０７６内にある。組織圧縮力Ｆは、組織厚の生体力学的特性の関数として変化することとなる。下のグラフ２０２０４０に示されるように、通常の厚さの組織は、第１の組織圧縮力曲線２０２０４２によって表され、厚い組織は、第２の組織圧縮力曲線２０２０４４によって表され、低剛性の組織は、第３の組織圧縮力曲線２０２０６６によって表される。時間ｔ１、ｔ２、ｔ３における初期組織接触点から、アンビル２０１０８４が閉鎖し続けるにつれて、曲線２０２０６２、２０２０６４、２０２００６６毎の組織圧縮力は、アンビル間隙が所定の値に到達する時間ｔ４まで増加し始め、ステープラ２０２０８２が発射する準備ができるまで、ｔ４とｔ５との間で一定を維持する。

【0227】

アンビル２０１０８４が最大アンビル間隙δｍａｘと最小アンビル間隙δｍｉｎとの間で閉鎖し続けると、アンビル間隙δは、時間ｔ４において一定アンビル間隙の点に到達する。下のグラフ２０２０６０に示すように、時間ｔ４において、第１の組織圧縮力曲線２０２０６２によって表される通常の厚さの組織に関する組織圧縮力Ｆは、上側警告閾値２０２０７２を規定する最大圧縮力Ｆｍａｘと、下側警告閾値２０２０７４を規定する最小圧縮力Ｆｍｉｎとの間に規定される理想発射ゾーン２０２０７６の範囲内にある。時間ｔ４において、第２の組織圧縮力曲線２０２０６４によって表される厚い組織に関する組織圧縮力Ｆは、理想発射ゾーン２０２０７６外側で上側警告閾値２０２０７２を上回り、第３の組織圧縮力曲線２０２０６６によって表される薄い組織に関する組織圧縮力Ｆは、理想発射ゾーン２０２０７６外側で下側警告閾値２０２０７４未満である。

【0228】

時間ｔ４から時間ｔ５まで、アンビル２０１０８４は、３つのアンビル間隙曲線２０２０４２、２０２０４４、２０２０４６によって、上のグラフ２０２０４０に示されるように、一定の間隙δに維持される。この一定の間隙δの期間により、組織クリープが可能になり、下のグラフ２０２０６０に示されるように、３つの組織圧縮力曲線２０２０６２、２０２０６４、２０２０６６によって示されるように、この組織クリープの間に平均組織圧縮力Ｆがゆっくりと低下する。組織クリープは、組織が把持され、ステープル及びナイフが配備される発射段階を開始する前に、アンビル２０１０８４及びステープラ２０２０８２が、所定の時間にわたって組織を間に保持するように平均組織圧縮力Ｆが所定の閾値及びアンビル２０１０８４の閉鎖運動に達した後に入る段階である。組織クリープ段階中に、平均組織圧縮力Ｆは、ｔ２とｔ３との間の期間にわたって低下する。組織は、固体材料及び液状材料から構成されていることを部分的に理由として、圧縮時に伸びる傾向がある。この特性を考慮した１つの方法が「組織クリープ」である。組織を圧縮する時、ある特定量の組織クリープが生じ得る。したがって、組織が圧縮されると、組織クリープを達成する特定の状況下での適切な時間により、恩恵が生じ得る。１つの恩恵は、適切なステープル形成であり得る。これは、一貫したステープル線に寄与することができる。したがって、発射よりも前に組織クリープをイネーブルするために、特定の時間を与えることができる。

【0229】

ここで図１７もまた参照すると、アンビル間隙δが一定に維持されて組織クリープを可能にする期間の後、時間ｔ５において、ステープルを配備する前に、点２０２０５０において、制御回路７６０は、ステープルカートリッジ７６４に対するアンビル７６６（図２６のアンビル２０１８０４及びステープラ２０２０８４）の可能な調整が必要であるか否かを決定する。したがって、制御回路７６０は、組織圧縮力Ｆが、理想発射ゾーン２０２０７６の間にあるか、最大圧縮力Ｆｍａｘ閾値２０２０７２を上回るか、又は最小圧縮力Ｆｍｉｎ閾値２０２０７４を下回るかを決定し、アンビル間隙δに任意の必要な調整を行う。組織圧縮力Ｆが理想発射ゾーン２０２０７６の間にある場合、制御回路７６０は、ステープルカートリッジ７６８内のステープルを配備し、ナイフ７６４を配備する。

【0230】

組織圧縮力Ｆが最大圧縮力Ｆｍａｘ閾値２０２０７２を上回る場合、制御回路７６０は、圧縮力が強すぎるという警告を登録し、アンビル間隙δを調整するか、発射前の待機時間を増加させるか、発射速度を下げるか、又は発射ロックアウトを可能にするか、又はこれらの任意の組み合わせを行うように構成されている。制御回路７６０は、アンビル７６６を遠位に、例えば、ステープルカートリッジ７６８（図２６のアンビル２０１８０４及びステープラ２０２０８４）から離れる方向に前進させて、時間ｔ５を超えたアンビル間隙曲線２００２０４４のセグメントによって示されるように、アンビル間隙δを増加させることによって、アンビル間隙δを調整することができる。制御回路７６０がアンビル間隙δを増加させた後、時間ｔ５を超えた組織圧縮力曲線２０２０６４のセグメントによって示されるように、組織圧縮力Ｆは、理想発射ゾーン２０２０７６へと減少する。

【0231】

組織圧縮力Ｆが最小圧縮力Ｆｍｉｎ閾値２０２０７４を下回る場合、制御回路７６０は、圧縮力が弱すぎるという警告を登録するように構成され、アンビル間隙δを調整するか、注意して進めるか、又は発射ロックアウトを可能にするか、又はこれらの任意の組み合わせを行うことができる。制御回路７６０は、アンビル７６６を近位に、例えば、ステープルカートリッジ７６８（図２６のアンビル２０１８０４及びステープラ２０２０８４）に向かって後退させて、時間ｔ５を超えたアンビル間隙曲線２０２０４６のセグメントによって示されるように、アンビル間隙δを減少させることによって、アンビル間隙を調整するように構成されている。アンビル間隙δを減少させた後、時間ｔ５を超えた組織圧縮力曲線２０２０６６のセグメントによって示されるように、組織圧縮力Ｆは、理想発射ゾーン２０２０７６へと増加する。

【0232】

図２４及び図２５を参照すると、一態様では、アンビル間隙δは、例えば、図８を参照して説明されるように、閉鎖モータ６０３からの読み取り値に基づいて、コントローラ６２０によって決定されてもよい。一態様では、アンビル間隙δは、例えば、図１６を参照して説明されるように、アンビル７１６に連結された位置センサ７３４からの読み取り値に基づいて、制御回路７１０によって決定されてもよい。一態様では、アンビル間隙δは、例えば、図１７を参照して説明されるように、アンビル７６６に連結された位置センサ７８４からの読み取り値に基づいて、制御回路７６０によって決定されてもよい。

【0233】

図２４及び図２５を参照すると、一態様では、組織圧縮力Ｆは、図８を参照して説明されるように、閉鎖モータ６０３からの読み取り値に基づいて、コントローラ６２０によって決定されてもよい。例えば、組織圧縮力Ｆは、モータの引き込み電流に基づいて決定されてもよく、アンビルを閉鎖している間のより高い引き込み電流は、より高い組織圧縮力に関連する。一態様では、組織圧縮力Ｆは、例えば、図１６を参照して説明されるように、アンビル７１６又はステープルカートリッジ７１８に連結された歪みゲージなどのセンサ７３８からの読み取り値に基づいて、制御回路７１０によって決定されてもよい。一態様では、組織圧縮力Ｆは、例えば、図１７を参照して説明されるように、アンビル７６６に連結された歪みゲージなどのセンサ７８８からの読み取り値に基づいて、制御回路７６０によって決定されてもよい。

【0234】

図２７は、本開示の少なくとも１つの態様による、閾値と比較された感知されたパラメータに従って任意のロックアウト又は強制的ロックアウトを提供するための制御プログラム又は論理構成を示すプロセス２０２１００の論理フロー図である。図２７に示すように、１つ以上の閾値に対する測定されたアンビル間隙と、１つ以上の閾値に対する測定された組織圧縮力Ｆ（別様にＦＴＣと称される）との比較に従って、制御アルゴリズムは、器具に、無制限に発射させ（例えば、作動させ）るか、任意のロックアウトを実施させ（例えば、ユーザに警告を提供させ）るか、又は器具の強制的ロックアウトを実施させることができる。

【0235】

したがって、図１７、図２６及び図２７を参照して、プロセス２０２１００は、図１７～図２５を参照して説明される。制御回路７６０は、図１７のアンビル７６６が図２６のアンビル２０２０８４として示され、図１７のステープルカートリッジ７６８が図２６のステープラ２０２０８２として示されているプロセス２０２１００を実行するアルゴリズムを実施する。電動円形ステープル留め装置２０２０８０の構成及び動作に関する更なる詳細は、図１８～図２０を参照して本明細書に記載される。プロセス２０２１００に戻り、制御回路７６０は、図２４及び図２５に関連して説明されるように、アンビル７６６に連結された位置センサ７８４からの読み取り値に基づいてアンビル間隙δを決定する。アンビル間隙δがδ３＞δＭａｘであるとき、アンビル間隙は範囲外であり、制御回路７６０は強制ロックアウト２０２１０４を係合する。アンビル間隙δがδＭａＸ＞δ２＞δＭｉｎであるとき、アンビル間隙δは範囲内にあり、制御回路７６０は、図２９を参照して説明されるように、組織圧縮力Ｆ（ＦＴＣ）を決定２０２１０６する。上述のように、組織圧縮力は、アンビル７６６又はステープルカートリッジ７６８に連結された歪みゲージセンサ７８８からの読み取り値に基づいて、制御回路７６０によって決定されてもよい。あるいは、組織圧縮力は、モータ７５４による引き込み電流に基づいて決定されてもよい。

【0236】

ここで図２７及び図２９を参照すると、ＦＴＣが理想ＦＴＣ閾値未満であるとき（Ｘ１＜理想ＦＴＣ）、すなわち、図２９のゾーンＡにあるとき、制御回路７６０は、無制限電子ロックアウトを実行２０２１０８する。ＦＴＣが最大ＦＴＣ閾値と理想ＦＴＣ閾値との間にあるとき（最大＞Ｘ２＞理想）、すなわち、図２９のゾーンＢにあるとき、制御回路７６０は、無制限の任意の電子ロックアウトを実行２０２１１０する。一態様では、この条件下で、制御回路７６０は、メッセージ又はアラート（聴覚、視覚、触覚など）の形態の警告を発行する。ＦＴＣが最大ＦＴＣ閾値より大きいとき（Ｘ３＞限界）、すなわち、図２９のゾーンＣにあるとき、制御回路は、制限を有する任意の電子ロックアウトを実行２０２１１２する。この条件下で、制御回路７６０は、メッセージ又はアラート（聴覚、視覚、触覚など）の形態の警告を発行し、発射前に待機期間を適用する。様々な態様では、電動円形ステープル留め装置２０２０８０は、２０２０８２ステープラの作動を防止するか、又は感知された条件及び二次的測定値に基づいて、電動円形ステープル留め装置２０２０８０の機能を調節することができる、本明細書に記載されるような調節可能な電子ロックアウトを含む。

【0237】

一態様では、プロセス２０２１００として本明細書に記載される電動円形ステープル留め装置２０２０８０の制御アルゴリズムは、電動円形ステープル留め装置２０２０８０が動作するための限界条件及び必要条件に基づいて、任意のロックアウト及び強制的ロックアウトを開始するように構成することができる。一態様では、電動円形ステープル留め装置２０２０８０のためのプロセス２０２１００は、システム内の感知されたパラメータに基づいて、任意のロックアウト及び強制的ロックアウトの両方を実施するように構成することができる。任意のロックアウトは、順次処理の自動実行を休止させるが、例えば、ユーザ入力によって無効にされてもよい。強制的ロックアウトは、次の順次工程を防止し、ユーザに動作の工程を途中でやめさせ、例えば、ロックアウトを誘発したロックアウト条件を解消させる。一態様では、任意のロックアウト及び強制的ロックアウトの両方は、上限閾値及び下限閾値の両方を有することができる。したがって、電動円形ステープル留め装置２０２０８０は、任意のロックアウト及び強制的ロックアウトの組み合わせを含むことができる。

【0238】

一態様では、プロセス２０２１００として本明細書に記載される電動円形ステープル留め装置２０２０８０の制御アルゴリズムは、システムの作動を防止するか、又は感知された条件及び二次的測定値に基づいてその機能を調節することができる電子ロックアウトを調節するように構成され得る。感知された条件は、ＦＴＣ、アンビル変位、間隙δ、ステープルの形成であってもよく、二次的測定値としては、例えば、故障の重篤度、ユーザ入力、又は所定の比較ルックアップテーブルを挙げることができる。

【0239】

一態様では、強制的電子ロックアウトの反応は、状況が解消されるまで、電動円形ステープル留め装置２０２０８０の機能を禁止することである。逆に、任意のロックアウトへの反応は、よりわずかであり得る。例えば、任意のロックアウトは、警告指示、続行するためのユーザの同意を要求するアラート、作動若しくは待機時間の速度若しくは力の変化、又は状況が解決若しくは安定化されるまで行われる特定の機能の禁止を含むと考えられる。動作中、電動円形ステープル留め装置２０２０８０に関する必須条件として、例えば、クランプ前に完全に着座したアンビル２０２０８４を有することか、又は発射前にステープラカートリッジにステープルが装填されていることを挙げることができる。電動円形ステープル留め装置２０２０８０の実行可能な条件としては、例えば、所与の組織厚又は最小組織圧縮に関して許容可能なステープルの高さ以内であることを挙げることができる。更に、様々な条件は、同じパラメータ、例えば、電池パック内の電力レベルの任意のレベルの閾値及び強制的レベルの閾値の両方を有すると考えられる。

【0240】

一態様では、電動円形ステープル留め装置２０２０８０は、ロックアウトタイプに基づいて、電動円形ステープル留め装置２０２０８０の機能を防止又は調節するための様々な制御機構を実装するように構成することができる。一態様では、強制的ロックアウトは、単に、電子的、機械的インターロック、又はこれらの２つの組み合わせであると考えられる。２つのロックアウトを有する様々な態様では、ロックアウトは、冗長であるか、又は装置の設定に基づいて任意選択的に使用されると考えられる。一態様では、任意のロックアウトは、感知されたパラメータに基づいて調節可能であり得るように、電子ロックアウトであってもよい。例えば、任意のロックアウトは、電子的に無効化される機械的インターロックであると考えられ、又は単なる電子ロックアウトであると考えられる。

【0241】

図２８は、本開示の少なくとも１つの態様による、アンビル間隙の範囲及び対応するステープル形成を示す図である。アンビル間隙２０２１２０が上限２０２１２６と下限２０２１２８との間にあるとき、ステープル形成は適切であり、組織厚の所与の範囲又は最小組織圧縮力に関して許容可能な範囲のステープルの高さ以内である。アンビル間隙２０２１２２が上限２０２１２６よりも大きいとき、ステープル形成は緩くなる。アンビル間隙２０２１２４が下限２０２１２８未満である場合、ステープル形成は緊密となる。

【0242】

図２９は、本開示の少なくとも１つの態様による、３つの閉鎖する力（ＦＴＣ）曲線２０２１５２、２０２１５４、２０２１５６に対する時間のグラフ図２０２１５０である。ＦＴＣ曲線２０２１５２、２０２１５４、２０２１５６は、クランプ、待機、及び発射の３つの段階に分割される。クランプ段階は、共通の開始点を有し、これは、図２４に詳細に記載されるように、組織が共通の厚さ及び可変の組織剛性を有することを意味する。クランプ段階の終了時に、組織クリープを考慮して、発射段階を開始する前に待機期間が存在する。

【0243】

第１のＦＴＣ曲線２０２１５２は、低い組織剛性を有する組織に対応する。クランプ段階の間、ＦＴＣ曲線２０２１５２は、ゾーンＡの理想ＦＴＣ閾値２０２１５８未満にピークがある組織圧縮力の上昇を示す。クランプ段階の終了時に、電動円形ステープル留め装置２０２０８０（図２６）は、組織クリープを考慮して、発射段階を開始する前に、ユーザ制御期間２０２１６２待機する。

【0244】

第２のＦＴＣ曲線２０２１５４は、正常な組織剛性を有する組織に対応する。クランプ段階の間、ＦＴＣ曲線２０２１５４は、理想ＦＴＣ閾値２０２１５８と、ゾーンＢの最大ＦＴＣ閾値２０２１６０との間にピークがある組織圧縮力の上昇を示す。クランプ段階の終了時に、電動円形ステープル留め装置２０２０８０（図２６）は、組織クリープを考慮して、発射段階を開始する前にユーザ制御期間２０２１６４待機する。

【0245】

第３のＦＴＣ曲線２０２１５４は、高い組織剛性を有する組織に対応する。クランプ段階の間、ＦＴＣ曲線２０２１５６は、ゾーンＣにおいて最大ＦＴＣ閾値２０２１６０を上回るピークがある組織圧縮力の上昇を示す。クランプ段階の終了時に、電動円形ステープル留め装置２０２０８０（図２６）は、組織クリープを考慮して、発射段階を開始する前に待機期間２０２１６６を制御する。

【0246】

図３０は、本開示の少なくとも１つの態様による、ＦＴＣ曲線２０２１７２に対する時間の詳細なグラフ図２０２１７０である。図示のように、ＦＴＣ曲線２０２１７２は、クランプ段階、待機段階、及び発射段階の３つの段階に分割される。クランプ段階の間、ＦＴＣ曲線２０２１７２は、クランプ段階のセグメント２０２１７４によって示されるように、組織圧縮力を呈し、増加する。クランプ段階の後、発射段階を開始する前に待機期間２０２１７６が存在する。待機期間２０２１７６は、理想圧縮力閾値及び最大圧縮力閾値に対する組織圧縮力の値に応じて制御されるユーザか、又は装置かいずれか一方であり得る。発射段階の間、組織圧縮力は、ＦＴＣ曲線のセグメント２０２１７８によって示されるように増加し、その後、低下する。

【0247】

様々な態様では、円形ステープラの閉鎖速度若しくは方向、又はそれらの組み合わせは、感知された取り付けに基づき、アンビルの完全に取り付けられた状態に対して調節することができる。一態様では、本開示は、トロカール上にアンビルを適切に着座させることを確実にするために、トロカールの主要場所におけるアンビルの閉鎖速度の変化を決定するためのデジタル的に有効にされた円形ステープラアルゴリズムを提供する。図３１は、本開示の少なくとも１つの態様による、トロカール２０１５１０の後退ストロークに沿った特定の主要点における、電動ステープル留め装置２０１５０２のアンビル２０１５１４部分の閉鎖速度調節を示す、電動ステープル留め装置２０１５０２及びグラフ２０１５０４の図２０１５００である。電動ステープル留め装置２０１５０２は、図１８～図２０を参照して本明細書に記載される電動円形ステープル留め器具２０１８００と同様であり、図７～図８及び図１６～図１７に関連して説明される制御回路のいずれかを使用して制御されてもよく、図１～図６及び図９～図１３に関連して説明されるように、ハブ及びクラウド環境で用いられ得る。アンビル２０１５１４は、アンビルヘッド２０１５１５及びアンビルシャンク２０１５１７を含む。トロカール２０１５１０は、矢印２０１５１６によって示される方向に前進及び後退させることができる。一態様では、トロカール２０１５１０がアンビル２０１５１４にわずかに取り付けられているが、完全には取り付けられていない場合に、トロカール２０１５１０上のアンビル２０１５１４の最終着座を改善するために、トロカール２０１５１０の後退ストロークに沿った特定の主要点で、アンビル２１０５１４の閉鎖速度を調節することができる。

【0248】

図３１の左側に示される電動ステープル留め装置２０１５０２は、トロカール２０１５１０を内部を通して受容する着座カラー２０１５０８を有する円形ステープル留めヘッドアセンブリ２０１５０６を含む。トロカール２０１５１０は、ロック特徴部２０１５１２を介してアンビル２０１５１４と係合する。トロカール２１０５１０は、矢印２０１５１６によって示される方向に移動可能であり、例えば、前進及び後退する。ナイフ２０１５１９などの切断要素は、円形ステープル留めヘッドアセンブリ２０１５０６がアンビル２０１５１４に向かって駆動されるときに組織を切断する。一態様では、アンビル２０１５１４の閉鎖速度は、例えば、トロカール２１０５１０がアンビル２０１５１４にわずかに取り付けられているが完全には取り付けられていない場合に、トロカール２０１５１０上のアンビル２０１５１４の最終着座を改善するために、アンビル２０１５１０の後退ストロークに沿った特定の主要点で調節され得る。したがって、アンビル２０１５１４の閉鎖速度は、適切な着座を確実にするために主要場所で変化させることができる。モータに連結されたトロカールアクチュエータによって前進又は後退される際のトロカール２１０５１０の位置又は変位は、トロカール２１０５１０の変位経路に沿って配設された複数の近接センサによって検出され得る。いくつかの態様では、トロカール２１０５１０の位置又は変位は、追跡システム４８０（図７）又は位置センサ７３４、７８４（図１６、図１７）を使用して追跡されてもよい。

【0249】

図３１の右側では、グラフ２０１５０４は、本開示の少なくとも１つの態様による、垂直軸に沿った「δトロカール」及び水平軸に沿った「Ｖｃｌｏｓｕｒｅ ｍｍ／秒」とラベル付けされた特定の主要点におけるトロカール２０１５１０の位置の関数としてのアンビル２０１５１４の閉鎖速度を示す。アンビル２０１５１４閉鎖速度プロファイル曲線２０１５０５は、トロカール２０１５１０の位置の関数としてプロットされる。アンビル２０１５１４の閉鎖速度は、アンビル２０１５１４へのトロカール２１０５１０の適切な取り付けを確実にするために、第１のゾーン２０１５１８で減速され、閉鎖中に第２のゾーン２０１５２０でより速くなり、取り付けを確認するために第３のゾーン２０１５２２で再度減速され、次いで高閉鎖負荷の適用中に第４のゾーン２０１５２４で更により減速され得る。

【0250】

トロカール２０１５１０の後退ストロークに沿った特定の主要点におけるアンビル２０１５１４の閉鎖速度調整は、トロカールがわずかに取り付けられているが完全には取り付けられていない場合に、トロカール２０１５１０上のアンビル２０１５１４の最終的な着座を改善する。トロカール２０１５１０の位置δ０において、アンビル２０１５１４は完全開放位置２０１５２１にあり、トロカール２０１５１０の位置δ４において、アンビル２０１５１４は完全閉鎖位置２０１５２３にある。トロカール２０１５１０の完全開放位置２０１５２１δ０と完全閉鎖位置δ４との間で、アンビル２０１５１４の閉鎖速度は、トロカール２０１５１０の位置に基づいて調整される。例えば、第１のゾーン２０１５１８において、トロカール２０１５１０が完全開放位置２０１５２１ δ０から第１のトロカール２０１５１０の位置δ１に移動するとき、アンビル２０１５１４の閉鎖速度は、アンビル２０１５１４のトロカール２０１５１０への適切な取り付けを確実にするために遅い（０～２ｍｍ／秒の間）。第２のゾーン２０１５２０において、トロカール２０１５１０がδ１からδ２に移動するとき、アンビル２０１５１４は、一定の迅速閉鎖速度（３ｍｍ／秒）で閉鎖される。トロカール２０１５１０がδ２位置からδ３位置に移動するとき、第３のゾーン２０１５２２において、アンビル２０１５１４の閉鎖速度は、アンビル２０１５１４のトロカール２０１５１０への完全な取り付けを確認するために減速される。最後に、トロカール２０１５１０が第４のゾーン２０１５２４においてδ３からδ４の位置に移動するとき、アンビル２０１５１４の閉鎖速度は、高い閉鎖負荷の間に再び遅くなる。

【0251】

図３２は、本開示の少なくとも１つの態様による、トロカール２０１５１０の後退ストロークに沿った特定の主要点における、電動ステープル留め装置２０１５０２のアンビル２０１５１４部分の閉鎖速度を調整するための制御プログラム又は論理構成を示す、プロセス２０１７００の論理フロー図である。このプロセス２０１７００は、図７～図８及び図１６～図１７を参照して説明された制御回路のいずれかと共に実施されてもよい。このプロセス２０１７００は、例えば、図１～図６及び図９～図１３を参照して説明される、ハブ又はクラウドコンピューティング環境内で実施されてもよい。

【0252】

具体的には、図３２に示されるプロセス２０１７００を、図１７の制御回路７６０を参照して説明する。制御回路７６０は、位置センサ７８４から受信した情報に基づいて、トロカール２０１５１０の位置を決定２０１７０２する。代替的に、トロカール２０１５１０の位置は、センサ７８８若しくはタイマー／カウンタ７８１回路又はこれらの組み合わせから受信した情報に基づいて、決定されてもよい。トロカール２０１５１０の位置に基づいて、制御回路７６０は、本開示の少なくとも１つの態様による、特定の主要点におけるトロカール２０１５１０の位置の関数として、アンビル２０１５１４の閉鎖速度（Ｖｃｌｏｓｕｒｅ ｍｍ／秒）を制御する。したがって、トロカール２０１５１０の位置が、アンビル２０１５１４がトロカール２０１５１０に取り付けられる第１のゾーン２０１５１８内に位置するとき、プロセス２０１７００は、はい（Ｙ）分岐に沿って継続し、制御回路７６０は、アンビル２０１５１４の閉鎖速度を減速に設定２０１７０４して、アンビル２０１５１４へのトロカール２１０５１０の適切な取り付けを確実にする。別様に、プロセス２０１７００は、いいえ（Ｎ）分岐に沿って続く。トロカール２０１５１０の位置が、迅速な全体閉鎖ゾーンと称される、第２のゾーン２０１５２０内に位置するとき、プロセス２０１７００は、はい（Ｙ）分岐に沿って継続し、制御回路７６０は、アンビル２０１５１４の閉鎖速度を高速に設定２０１７０６して、アンビル２０１５１４を迅速に閉鎖する。別様に、プロセス２０１７００は、いいえ（Ｎ）分岐に沿って続く。トロカール２０１５１０の位置が、確認ゾーンと称される第３のゾーン２０１５２２内に位置するとき、プロセスは、はい（Ｙ）分岐に沿って継続し、制御回路７６０は、アンビル２０１５１４の閉鎖速度を減速に設定２０１７０８して、トロカール２０１５１０へのアンビル２０１５１４の完全な取り付けを確認する。別様に、プロセス２０１７００は、いいえ（Ｎ）分岐に沿って続く。トロカール２０１５１０の位置が、高閉鎖負荷ゾーンと称される第４のゾーン２０１５２４内に位置するとき、プロセス２０１７００は、はい（Ｙ）分岐に沿って継続し、制御回路７６０は、高閉鎖負荷の適用中に、アンビル２０１５１４の閉鎖速度を以前の確認ゾーン２０１５２２よりも遅い速度に設定２０１７１０する。アンビル２０１５１４が、トロカール２０１５１０を完全に閉鎖して、組織をそれらの間に捕捉すると、制御回路７６０は、ナイフ２０１５１９を作動させて、組織を切断する。

【0253】

一態様では、本開示は、トロカール上の多方向着座運動を決定して、アンビルを適切に着座させるためのデジタル的に可能な円形ステープラ適応アルゴリズムを提供する。図３３は、本開示の少なくとも１つの態様による、トロカール２０１５４０及びアンビル２０１５４４の閉鎖速度の検出を示す、電動ステープル留め装置２０１５３２及びグラフ２０１５３４の図２０１５３０である。電動ステープル留め装置２０１５３２は、図１８～図２１を参照して本明細書に記載される電動円形ステープル留め器具２０１８００と同様であり、図７～図８及び図１６～図１７に関連して説明される制御回路のいずれかを使用して制御されてもよく、図１～図６及び図９～図１３に関連して説明されるように、ハブ及びクラウド環境で用いられ得る。アンビル２０１５４４は、アンビルヘッド２０１５４５と、アンビルシャンク２０１５４７と、を含む。トロカール２０１５４０は、矢印２０１５４６によって示される方向に前進及び後退することができる。一態様では、アンビルシャンク２０１５４７がトロカール２０１５４０からの緩い引張を検出された場合、電動ステープル留め装置２１０５３０は、アンビル２０１５４４の着座の不安定性が解消されるまで、後退を停止するか、又は開放位置２０１５４１に向かって後退又は逆方向に前進し得る。アンビル２０１５４４が完全に引き離された場合、電動ステープル留め装置２１０５３０は、トロカール２０１５４０へのアンビルシャンク２０１５４７の再取り付けを試みることを、ユーザに示して、完全に開放する２０１５４１ことができる。

【0254】

図３３の左側に示される電動ステープル留め装置２０１５３２は、トロカール２０１５４０を通して受け取る着座カラー２０１５３８を有する円形ステープル留めヘッドアセンブリ２０１５３６を含む。トロカール２０１５４０は、ロック特徴部２０１５４２を介してアンビル２０１５４４と係合する。トロカール２１０５４０は、矢印２０１５４６によって示される方向に移動可能であり、例えば、前進及び後退する。ナイフ２０１５４８などの切断要素は、円形ステープル留めヘッドアセンブリ２０１５３６がアンビル２０１５４４に向かって駆動されるときに組織を切断する。

【0255】

一態様では、トロカール２０１５４０及びアンビル２０１５４４の閉鎖速度が検出され得、２つの構成要素の閉鎖速度間のいかなる不一致も、トロカール２０１５４０の自動延在、次いでアンビル２０１５４４をトロカール２０１５４０上に完全に着座させるために、トロカール２０１５４０の後退を発生させる可能性がある。一態様では、トロカール２０１５４０及びアンビル２０１５４４の閉鎖速度の間のいかなる不一致も、制御回路又はプロセッサに提供されて、トロカール２０１５４０の自動延在、次いで、アンビル２０１５４４をトロカール２０１５４０上に完全に着座させるために再後退を発生させるように、トロカール２０１５４０に連結されたモータを操作し得る。アンビルシャンク２０１５４７がトロカール２０１５４０からの緩い引張を検出した場合、スマート電動ステープル留め装置２０１５３２は、アンビル２０１５４４を着座させる不安定性が解消されるまで、後退を停止するか、又は逆に、開いた方へ前進するように構成され得る。アンビル２０１５４４が完全に引き離された場合、トロカール２０１５４０へのアンビルシャンク２０１５４７の再取り付けを試みることをユーザに示して、完全に開放してもよい。図３３に示されるように、アンビル２０１５４４の取り付けを再確認する前に、アンビル２０１５４４の脱離が感知された場合、制御アルゴリズムは、トロカール２０１５４０を開放位置２０１５４１に向かって戻してアンビル２０１５４４をリセットするように構成され、アンビル２０１５４４が取り付けられていることを確認すると、通常どおり処理することができる。

【0256】

したがって、システムは、アンビル２０１５４４を適切に着座させるために、トロカール２０１５４０上の多方向着座運動のために構成され得る。例えば、アンビルシャンク２０１５４７がトロカール２０１５４０からの緩い引張を検出した場合、スマート電動ステープル留め装置２０１５３０は、アンビル２０１５４４を着座させる不安定性が解消されるまで、後退を停止するか、又は逆に、開いた方へ前進するように構成され得る。アンビル２０１５４４が完全に引き離された場合、スマート電動ステープル留め装置２０１５３２は、トロカール２０１５４０へのアンビルシャンク２０１５４７の再取り付けを試みることを、ユーザに示して、完全に開放するように構成され得る。

【0257】

図３３の右側では、グラフ２０１５３４は、本開示の少なくとも１つの態様による、垂直軸に沿って「δトロカール」及び水平軸に沿って「ｔ」とラベル付けされた、特定の主要点における時間の関数としてのトロカール２０１５１０の位置を示す。トロカール２０１５４０位置プロファイル曲線２０１５４９は、時間（ｔ）の関数としてプロットされる。トロカール２０１５４０位置プロファイル曲線２０１５４９を参照すると、トロカール２０１５４０は、完全開放位置２０１５４１から、迅速閉鎖速度で第１の期間２０１５５６にわたって完全閉鎖位置２０１５４３に向かって移動する。第２の期間２０１５５８中、トロカール２０１５４０は、アンビルロック特徴部２０１５４２が着座カラー２０１５３８と適切に係合したことを確認するために低速で、アンビルロック特徴部２０１５４２が着座カラー２０１５３８と係合する、確認ゾーン２０１５４７に移動する。示される実施例では、アンビル２０１５４４の脱離開始は、時間２０１５５２において感知される。アンビル２０１５４４が脱離されたことを感知すると、トロカール２０１５４０は、開放位置に向かって前進し、第３の期間２０１５６０にわたって戻る。トロカール２０１５４０はその後、アンビル２０１５４４が、時間２０１５５４においてトロカール２０１５４０に取り付けられることが確定又は確認されるまで、第４の期間２０１５６２中にゆっくりと移動する。その後、トロカール２０１５４０は、アンビル２０１５４４と円形ステープル留めヘッドアセンブリ２０１５３６との間に捕捉された組織を切断するためにナイフ２０１５４８が前進する前に、高い組織負荷の下、第５の期間２０１５６４中に非常にゆっくりと閉鎖位置２０１５４３に向かって移動する。

【0258】

図３４は、本開示の少なくとも１つの態様による、アンビル２０１５４４を適切な着座へと駆動するためのトロカール２０１５４０上の多方向着座運動を検出する制御プログラム又は論理構成を示すプロセス２０１７２０の論理フロー図である。このプロセス２０１７２０は、図７～図８及び図１６～図１７を参照して本明細書に記載される、任意の制御回路を用いて実施されてもよい。このプロセス２０１７２０は、例えば、図１～図６及び図９～図１３を参照して説明される、ハブ又はクラウドコンピューティング環境内で実施されてもよい。

【0259】

具体的には、図３４に示されるプロセス２０１７２０を、図１７の制御回路７６０を参照して説明する。制御回路７６０は、位置センサ７８４から受信した情報に基づいて、トロカール２０１５４０の閉鎖速度を決定２０１７２２する。制御回路７６０は、次に、位置センサ７８４から受信した情報に基づいて、アンビル２０１５４４の閉鎖速度を決定２０１７２４する。代替的に、トロカール２０１５４０又はアンビル２０１５４４の閉鎖速度は、センサ７８８若しくはタイマー／カウンタ７８１回路又はこれらの組み合わせから受信した情報に基づいて、決定されてもよい。制御回路７６０は、トロカール２０１５４０及びアンビル２０１５４４の閉鎖速度を比較２０７１２６する。トロカール２０１５４０及びアンビル２０１５４４の閉鎖速度の間に不一致がない場合、プロセス２０１７２０は、トロカール２０１５４０及びアンビル２０１５４４の閉鎖速度の間に不一致が存在するまで、いいえ（Ｎ）分岐に沿って継続し、ループする。トロカール２０１５４０及びアンビル２０１５４４の閉鎖速度の間に不一致が存在するとき、プロセス２０１７２０は、はい（Ｙ）分岐に沿って継続し、制御回路７６０は、トロカール２０１５４０を延在し、後退２０７１２８させて、アンビル２０１５４４をリセットする。その後、プロセス２０１７２０は、トロカール２０１５４０及びアンビル２０１５４４の取り付けを確認２０１１３０する。取り付けが確認された場合、プロセス２０１７２０は、はい（Ｙ）分岐に沿って継続し、制御回路７６０は、組織負荷下でトロカール２０１５４０の閉鎖速度を減速２０７１３２させる。取り付けが確認されない場合、プロセス２０１７２０は、アンビル２０１５４４へのトロカール２０１５４０の取り付けが確認されるまで、いいえ（Ｎ）分岐に沿って継続し、ループする。アンビル２０１５４４がトロカール２０１５４０上で完全に閉鎖して、組織をそれらの間に捕捉すると、制御回路７６０は、ナイフ２０１５４８を作動させて組織を切断する。

【0260】

様々な態様において、円形ステープラ及びエンドポイントのナイフ速度は、アンビルとカートリッジとの間の組織の感知された靭性又は厚みに基づいて、調節することができる。したがって、円形ステープラ制御アルゴリズムは、ナイフストローク及び速度を調節するために、組織間隙及び発射力を検出するように構成され得る。一態様では、本開示は、本開示の少なくとも１つの態様による、ナイフストローク及びナイフ速度を調節するために、組織間隙及び発射力を検出するためのデジタル的に可能な円形ステープラ適応アルゴリズムを提供する。

【0261】

概して、図３５～図３７は、本開示の少なくとも１つの態様による、円形電動ステープル留め装置２０１６１０と、アンビル２０１６１２の位置（δＡｎｖｉｌ）に対するクランプを閉鎖する力（ＦＴＣ）、ナイフ２０１６１６の位置（δＫｎｉｆｅ）に対するナイフ２０１６１６の速度（ＶＫ）、及びナイフ２０１６１６の力（ＦＫ）を示す一連のグラフと、を表す。シャンク２０１６２１の長さに沿った異なる点で感知されたデータを使用して、制御アルゴリズムは、組織上で圧縮されたときに高い側又は低い側を監視するアンビル２０１６１２の組織間隙又は反力ベクトルのマップを生成することができる。発射時、システムは、力センサを含む圧縮要素２０１６２０上に作用する力を測定し、シャンクの力ベクトルに沿って均等に作用して、均一かつ完全な切断を提供するように調節する。

【0262】

具体的には、図３５は、本開示の少なくとも１つの態様による、左側にアンビル２０１６１２閉鎖部、及び右側に作動するナイフ２０１６１６を示す、円形電動ステープル留め装置２０１６１０の部分概略図である。円形電動ステープル留め装置２０１６１０は、完全開放位置δＡ２から完全閉鎖位置δＡ０まで移動可能なアンビル２０１６１２を備える。中間位置δＡ１は、アンビル２０１６１２がアンビル２０１６１２と円形ステープラ２０１６１４との間に位置する組織に接触する点を表す。アンビルシャンク２０１６２１の長さに沿って位置する１つ以上の位置センサは、アンビル２０１６１２の位置を監視する。一態様では、位置センサは、着座カラー２０１６１８内に位置してもよい。圧縮要素２０１６２０は、中間位置δＡ１に示されるように、組織に印加された力を監視し、組織とのアンビル２０１６１２の初期接点を検出するために、例えば、歪みゲージなどの力センサを備えてもよい。位置センサ及び力センサは、例えば、円形ステープラ制御アルゴリズムを実施する、図７～図８及び図１６～図１７を参照して本明細書に記載される制御回路のうちのいずれかとインターフェースする。円形電動ステープル留め装置２０１６１０はまた、完全な組織切断を達成するために、完全に後退した位置δＡ０から完全に伸長した位置δＡ２まで移動可能であるナイフ２０１６１６などの移動可能な切断要素を備える。ナイフ２０１６１６の中間位置δＡ１は、ナイフ２０１６１６が、歪みゲージ又は他の接触センサ若しくは近接センサを備える、圧縮要素２０１６２０と接触する点を表す。

【0263】

電力ステープル留め装置２０１６１０は、図７～図８及び図１６～図２０に関連して本明細書に記載されるように、モータと、センサと、制御回路と、を含む。モータは、アンビル２０１６１２及びナイフ２０１６１６を移動させるために制御回路によって制御される。電力ステープル留め装置２０１６１０上に位置する１つ以上の位置センサは、アンビル２０１６１２及びナイフ２０１６１６の位置を制御回路に提供する。力センサ２０１６２０などの追加のセンサはまた、アンビル２０１６１２及びナイフ２０１６１６に作用する組織接点並びに力を制御回路に提供する。制御回路は、図３８に関連して以下に説明される円形ステープラ制御アルゴリズムを実施するために、アンビル２０１６１２の位置、ナイフ２０１６１６の位置、初期組織接点、又はアンビル２０１６１２若しくはナイフ２０１６１６に作用する力を用いる。

【0264】

図３６は、本開示の少なくとも１つの態様による、水平軸に沿ったクランプを閉鎖する力（ＦＴＣ）の関数として、垂直軸に沿ったアンビル２０１６１２変位（δＡｎｖｉｌ）のグラフ図２０１６００である。垂直線は、組織靭性を示すＦＴＣ閾値２０１６０６を表す。ＦＴＣ閾値２０１６０６の左側は、正常靭性を有する組織を表し、ＦＴＣ閾値２０１６０６の右側は、強靭性を有する組織を表す。アンビル２０１６１２が完全開放位置δＡ２から、アンビル２０１６１２が最初に組織に接触する中間位置δＡ１まで後退させられるとき、ＦＴＣは実質的に低い（約０）。アンビル２０１６１２がこの点を越えて円形ステープラ２０１６１４に向かって完全に後退した位置δＡ０から、圧縮された組織の厚さを引いた位置まで閉鎖し続けると、ＦＴＣは非直線となる。正常から強靭性への各組織のタイプは、異なるＦＴＣ曲線を生成することになる。例えば、破線で示される第１のＦＴＣ曲線２０１６０４は、約０～約１００ｌｂｓに及び、最大ＦＴＣは、ＦＴＣ閾値２０１６０６を下回る。実線で示される第２のＦＴＣ曲線２０１６０２は、約０～約２００ｌｂｓに及び、最大ＦＴＣは、ＦＴＣ閾値２０１６０６を超える。前に考察されたように、ＦＴＣは、圧縮要素２０１６２０内に位置付けられ、制御回路に連結された力センサによって測定される。

【0265】

図３７は、本開示の少なくとも１つの態様による、左側に、水平軸に沿ったナイフ２０１６１６速度（ＶＫ ｍｍ／秒）の関数として、更に右側に、水平軸に沿ったナイフ２０１６１６の力（ＦＫ ｌｂｓ）の関数として、垂直軸に沿ったナイフ２０１６１６変位（δＫｎｉｆｅ）のグラフ図２０１６３０である。左側は、水平軸に沿ったナイフ２０１６１６の速度（ＶＫ ｍｍ／秒）の関数として、垂直軸に沿ったナイフ２０１６１６の変位（δＫｎｉｆｅ）のグラフ図２０１６３２である。右側は、水平軸に沿ったナイフ２０１６１６の力（ＦＫ ｌｂｓ）の関数として、垂直軸に沿ったナイフ２０１６１６の変位（δＫｎｉｆｅ）のグラフ図２０１６３４である。グラフ表現２０１６３２、２０１６３４の各々における破線２０１６３８、２０１４２の曲線は、正常な靭性の組織を表し、実線２０１６３６、２０１６４０の曲線は、強靭性の組織を表す。

【0266】

正常な組織のナイフ速度プロファイル２０１６３８によって示されるように、正常な組織靭性について左側のグラフ図２０１６３２を参照すると、正常な組織靭性のためのナイフ２０１６１６の初期速度は、初期ナイフ位置δＫ０において、例えば、ちょうど４ｍｍ／秒すぎの第１の速度で開始する。ナイフ２０１６１６は、ナイフ位置δＫ１に到達するまでその速度を継続し、ナイフ位置δＫ１では、ナイフ２０１６１６が、組織に接触して、切断を完了し、制御回路がモータを停止し、したがってナイフ２０１６１６を停止することを示すナイフ位置δＫ２に到達するまで、ナイフ２０１６１６は、組織を通して切断する際に、ナイフ２０１６１６の速度を遅くする。正常な組織のナイフ力曲線２０１６４２によって示されるように、正常な組織靭性について右側のグラフ図２０１６３４を参照すると、ナイフ２０１６１６上に作用する力は、初期ナイフ位置δＫ０において０ｌｂｓであり、ナイフ２０１６１６が、切断が完了する、ナイフ位置δＫ２に到達するまで、非直線的に変化する。

【0267】

厚い組織のナイフ速度プロファイル２０１６３６によって示されるように、高い組織靭性について左側のグラフ図２０１６３２を参照すると、高い組織靭性のためのナイフ２０１６１６の初期速度は、例えば、ちょうど３ｍｍ／秒すぎなどの、第２の速度で開始し、これは初期ナイフ位置δＫ０において、第１の速度よりも低く、正常な組織靭性の初期速度未満である。ナイフ２０１６１６は、ナイフ２０１６１６が組織に接触するナイフ位置δＫ１に達するまで、その速度を継続する。この時点で、ナイフ２０１６１６の速度は、ナイフ２０１６１６の短い変位のために組織を切断する際に非直線的に減速し始める。制御回路は、ナイフ２０１６１６が組織に接触したことを検出し、これに応答して、切断を完了し、制御回路がモータを停止し、したがってナイフ２０１６１６を停止することを示す位置δにナイフ２０１６１６が到達するまで、ナイフ２０１６１６の速度を例えばナイフ２０１６１６まで初期速度まで増加させるようにモータの速度を増加させる。これは、強靭性の組織の切断を改善する速度スパイク２０１６４４として示される。厚い組織のナイフ力曲線２０１６４０によって示されるように、高い組織靭性について右側のグラフ図２０１６３４を参照すると、ナイフ２０１６１６上に作用する力は、初期ナイフ位置δＫ０において０ｌｂｓであり、ナイフ２０１６１６が、切断を完了する、ナイフ位置δＫ２に到達するまで、非直線的に変化する。正常及び高い組織ナイフ力曲線２０１６４０、２０１６４２の比較は、より低い速度で、ナイフ２０１６１６との組織接触後直ぐに速度スパイク２０１６４４を加えることで、ナイフ２０１６１６は、正常な靭性の組織を切断するときに経験するよりも高い靭性の組織を切断する際に、より低い力を経験することを示す。

【0268】

図３８は、本開示の少なくとも１つの態様による、ナイフストローク及び速度を調整するために、組織間隙及び発射力を検出するための制御プログラム又は論理構成を示すプロセス２０１７２０の論理フロー図である。このプロセス２０１７５０は、図７～図８及び図１６～図１７を参照して説明された制御回路のいずれかと共に実施されてもよい。このプロセス２０１７５０は、例えば、図１～図６及び図９～図１３を参照して説明される、ハブ又はクラウドコンピューティング環境内で実施されてもよい。

【0269】

具体的には、図３８に示されるプロセス２０１７５０を、図１７の制御回路７６０、及び図３５～図３７に示される円形電動ステープル留め装置２０１６１０を参照して説明する。制御回路７６０は、位置センサ７８４から受信された位置フィードバックに基づいて、アンビル２０１６１２の変位を監視２０１７５２する。前に考察されたように、一態様では、位置センサ７８４は、アンビル２０１６１２のシャンク２０１６１２に埋め込まれてもよい。アンビル２０１６１２が変位されると、制御回路７６０は、アンビル２０１６１２と円形ステープラ２０１６１４との間に位置決めされた組織とアンビル２０１６１２の接触を監視２０１７５４する。一態様では、組織接触は、圧縮要素２０１６２０に埋め込まれた力センサによって提供されてもよい。力センサは、図１７に示される外科用器具７９０のセンサ７８８要素として表される。力センサ７８８は、アンビル２０１６１２と円形ステープラ２０１６１４との間に位置決めされた組織上へのアンビル２０１６１２の閉鎖力である、クランプを閉鎖する力（ＦＴＣ）を監視２０１７５６するために用いられる。制御回路７６０は、ＦＴＣを所定の閾値と比較２０１７５８する。ＦＴＣが所定の閾値を下回るとき、制御回路７６０は、図３７に示されるように、正常な組織靭性速度プロファイル２０１６３８を使用して、ナイフ２０１６１６を前進２０１７６０させるために、モータ７５４の速度を設定する。ＦＴＣが所定の閾値を上回るとき、制御回路７６０は、図３７に示されるように、速度スパイク２０１６４４を有する高い組織靭性速度プロファイル２０１６３６を使用して、ナイフ２０１６１６を前進２０１７６２させるために、モータ７５４の速度を設定する。

【0270】

図３９は、本開示の少なくとも１つの態様による、図３７に示されるような速度スパイク２０１６４４を有する高い組織靭性速度プロファイル２０１６３６の下で、ナイフ２０１６１６を前進２０１７６２させる制御プログラム又は論理構成を示す、プロセス２０１７６２の論理フロー図である。このプロセス２０１７６２は、図７～図８及び図１６～図１７を参照して説明された制御回路のいずれかと共に実施されてもよい。このプロセス２０１７５０は、例えば、図１～図６及び図９～図１３を参照して説明される、ハブ又はクラウドコンピューティング環境内で実施されてもよい。

【0271】

具体的には、図３９に示されるプロセス２０１７６２を、図１７の制御回路７６０、及び図３５～図３７に示される円形電動ステープル留め装置２０１６１０を参照して説明する。高い組織靭性が検出されると、制御回路７６０は、ナイフ２０１６１６の初期速度を、正常な組織靭性を切断するために使用されるナイフ速度に対してより低いナイフ速度に設定２０１７７０する。一態様では、高い組織靭性の状態におけるより遅いナイフ速度は、より良好な切断を促進する。制御回路７６０は、ナイフ２０１６１６がいつ組織に接触するかを監視２０１７７２する。前に考察されたように、組織接触は、圧縮要素２０１６２０に埋め込まれた力センサによって検出されてもよい。図３７に示されるように、ナイフ２０１６１６が組織に接触するとき、ナイフ２０１６１６は、自然に減速する。したがって、制御回路７６０は、ナイフ２０１６１６が組織と接触したことを検出すると、組織接触が検出され、制御回路７６０は、モータ７５４の速度を増加２０１７７４させて、組織を切断するナイフ２０１６１６の速度を増加させる。制御回路７６０は、切断の完了を監視２０１７７６し、切断の完了が検出されるまでモータ７４０の速度を維持２０１７７８し、次いでモータ７４０を停止２０１７８０させる。

【0272】

ここで図４０～図４４を参照すると、組織の量及び位置のみならず、組織の性質、種類、又は状態も、ステープル留めの結果に影響を及ぼし得る。例えば、不規則な組織分布はまた、例えば、端々吻合処置など、予めステープル留めされた組織をステープル留めすることを伴う状況においても顕在化する。ステープルカートリッジのエンドエフェクタ内での予めステープル留めされた組織の位置決め及び分布が不十分であると、予め発射されたステープル線が、エンドエフェクタ内で別のゾーンよりも１つのゾーンに集中する場合があり、これは、こうした処置の結果に悪影響を及ぼす。

【0273】

本開示の態様は、エンドエフェクタの第１のジョーと第２のジョーとの間でクランプされた組織をステープル留めするように構成されたエンドエフェクタを含む、外科用ステープル留め器具を提示する。一態様では、エンドエフェクタ内の予めステープル留めされた組織の位置決め及び配向は、エンドエフェクタ内のいくつかの所定のゾーンで組織インピーダンスを測定及び比較することによって決定される。様々な態様では、組織インピーダンス測定値を利用して、組織の重ね合わせられた層及びエンドエフェクタ内のそれらの位置を特定することができる。

【0274】

図４０、図４２は、円形ステープラのエンドエフェクタ２５５００を示し、それは、ステープルカートリッジ２５５０２とアンビル２５５０４と、を含み、それらの間に組織が把持するように構成されている。アンビル２５５０４及びステープルカートリッジ２５５０２のステープルキャビティ２５５０５は、エンドエフェクタ２５５００の他の特徴を強調するために図４０から取り除かれている。ステープルカートリッジ２５５０２は、本開示に従って、感知回路（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）によって画定される４つの所定のゾーン（ゾーン１、ゾーン２、ゾーン３、ゾーン４）を含む。

【0275】

図４１は、それらの間に組織を把持するように構成されているステープルカートリッジ２５５１２とアンビルとを含む、円形ステープラの別のエンドエフェクタ２５５１０を示す。アンビル及びステープルカートリッジ２５５１２のステープルキャビティは、エンドエフェクタ２５５１０の他の特徴を強調するために取り除かれている。ステープルカートリッジ２５５１２は、本開示による、感知回路（Ｓ１～Ｓ８）によって画定される８つの所定ゾーン（ゾーン１～ゾーン８）を含む。図４０及び図４１の円形ステープラの各々に画定されたゾーンは、サイズが等しい、又は少なくとも実質的に等しく、円形ステープラのシャフトを通って長手方向に延在する長手方向軸の周囲で円周方向に配置される。

【0276】

上記のように、予めステープル留めされた組織は、組織内に予め配備されたステープルを含む組織である。円形ステープラは、多くの場合、図４２に図示されるように、予めステープル留めされた組織を他の予めステープル留めされた組織にステープル留めする際に利用される（例えば、端々吻合処置）。

【0277】

通常、ステープルは組織とは異なる導電率を有するため、組織内のステープルの存在は組織インピーダンスに影響を及ぼす。本開示は、エンドエフェクタに対する予めステープル留めされた組織の最適な位置決め及び配向を決定するために、円形ステープラのエンドエフェクタ（例えばエンドエフェクタ２５５００、２５５１０）の所定のゾーンにおける組織インピーダンスを監視及び比較するための様々なツール及び技術を提示する。

【0278】

図４２の左側の実施例は、円形ステープラの所定のゾーンに対して適切に位置決め及び配向された予めステープル留めされた組織を示す。予めステープル留めされた組織は、ステープルカートリッジ２５５０２の中心を通って適切に延在し、所定のゾーンと１回のみ交差する。図４２の左下側は、適切に位置決め及び配向された予めステープル留めされた組織内に配備されたステープルカートリッジ２５５０２のステープル２５５０８を示す。

【0279】

図４２の右側の実施例は、不十分に位置決め及び配向された予めステープル留めされた組織を示す。予めステープル留めされた組織は、１つ以上の所定のゾーンにおいて中心から外れている、又は重なり合っている。図４２の右下側は、不十分に位置決め及び配向された予めステープル留めされた組織内に配備されたステープルカートリッジ２５５０２のステープル２５５０８を示す。

【0280】

図４０～図４４に関連して用いられているように、ステープル線は、複数列の千鳥状ステープルを含んでもよく、限定しないが、２列又は３列の千鳥状ステープルを通常含む。図４２の実施例では、図４０の円形ステープラは、予め配備されたステープル線ＳＬ１、ＳＬ２を含む２つの組織をステープル留めするために用いられる。適切に位置決め及び配向されたステープル線ＳＬ１、ＳＬ２を表す図４２の左側の実施例では、ゾーン１～ゾーン４の各々は、ステープル線ＳＬ１、ＳＬ２のうちの１つの別個の部分を受け取る。第１のステープル線ＳＬ１はゾーン２及びゾーン４にわたって延在し、一方、中心点で第１のステープル線ＳＬ１と交差する第２のステープル線ＳＬ２は、ゾーン１及びゾーン３にわたって延在する。したがって、４つのゾーンで測定されたインピーダンスは、互いに等しく、又は少なくとも実質的に等しく、ステープル留めされていない組織のインピーダンスよりも小さくなる。

【0281】

反対に、不適切に位置決め及び配向されたステープル線ＳＬ１、ＳＬ２を表す図４２の右側の実施例では、ステープル線ＳＬ１、ＳＬ２は、ゾーン１及びゾーン３にわたって、互いの上に重なり合うか、又は実質的に互いの上に延在し、ゾーン２及びゾーン４と比較して低いインピーダンス測定値をゾーン１及びゾーン３にもたらす。

【0282】

図４３及び図４４は、上述したように、８つの感知回路Ｓ１～Ｓ８によって画定される８つの所定のゾーン（ゾーン１～ゾーン８）を含む円形ステープラのエンドエフェクタ２５５１０によって実施される端々吻合処置におけるステープル線ＳＬ１、ＳＬ２を示す。エンドエフェクタ２５５１０のアンビル及びステープルカートリッジ２５５１２のステープルキャビティは、エンドエフェクタ２５５１０の他の特徴を強調するために図４３及び図４４から取り除かれている。

【0283】

図４５及び４６は、感知回路Ｓ１～Ｓ８からのセンサ信号に基づいて、測定された組織インピーダンスを示す。個々の測定値は、組織インピーダンスシグネチャを定義する。垂直軸２５５２０、２５５２０’は、配向の角度（θ）を表し、垂直軸２５５２２、２５５２２’は、対応する所定のゾーン（ゾーン１～ゾーン８）を列挙する。組織インピーダンス（Ｚ）は、水平軸２５５２４、２５５２４’上に描かれる。

【0284】

図４３及び図４５の実施例では、インピーダンス測定値は、適切に位置決め及び配向されたステープル線ＳＬ１、ＳＬ２を表す。図４３に示すように、ステープル線ＳＬ１、ＳＬ２は、ゾーン１、ゾーン３、ゾーン５、及びゾーン７を通って延在し、ステープルカートリッジ２５５１２の中心点でのみ重なり合う。予めステープル留めされた組織は、ゾーン１、ゾーン３、ゾーン５、及びゾーン７の間で均等に分布しているため、こうしたゾーンにおける組織インピーダンス測定値は、規模が同じであるか、又は少なくとも実質的に同じであり、また、予めステープル留めされた組織を受容しなかったゾーン２、ゾーン４、ゾーン６、及びゾーン８における組織インピーダンス測定値よりも著しく低い。

【0285】

反対に図４４、図４６の実施例では、インピーダンス測定値は、不適切に位置決め及び配向されたステープル線ＳＬ１、ＳＬ２を表す。図１４３に示すように、ステープル線ＳＬ１、ＳＬ２は、互いの上に重なり合い、ゾーン１及びゾーン５のみを通って延在する。したがって、ゾーン１及びゾーン５における組織インピーダンス測定値は、予めステープル留めされた組織を受容しなかった残りのゾーンよりも規模が著しく低い。

【0286】

図４７は、外科手術の際に、外科手術の決定された進捗状況に応じて、外科用ハブ５１０４の動作モードを選択するための制御プログラム又は論理構成を示すプロセス２０６５２０の論理フロー図を示す。プロセス２０６５５２０は、例えば、外科用ハブ５１０４の制御回路などの任意の好適な制御回路によって実施され得る。データは、少なくとも１つのデータソースから受信２０６５２２することができ、患者監視装置からの患者データ２０６５３２、外科スタッフ検出装置からの外科スタッフデータ２０６５３４、１つ以上のモジュール式装置からのモジュール式装置データ２０６５３６、及び／又は病院データベースからの病院データ２０６５３８を含んでもよい。受信された２０６５２２データを、外科用ハブ５１０４によって処理して、外科手術の進捗状況を決定する。外科手術が進行しているか否かの決定に関する更なる詳細は、その開示が、全体を参照することによって本明細書に組み込まれる、２０１８年１２月４日に出願された、Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ａｄａｐｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅｓ ｆｏｒ ｓｕｒｇｉｃａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎと題する米国特許出願第１６／２０９，４６５号に開示されている。

【0287】

図４７に示されるように、受信された２０６５２２データを外科用ハブ５１０４によって利用して、外科手術が進行中であるか否かを決定２０６５２３することができる。そうでない場合、外科用ハブ５１０４は、以前の処置／ネットワーク相互作用モード２０６５２４を起動又は選択する。しかしながら、外科用ハブ５１０４は、外科手術が進行中であると決定する２０６５２３と、外科手術が進行中であるか否かを更に決定する２０６５２５。そうでない場合、外科用ハブ５１０４は、インタラクティブ／構成可能制御モード２０６５２６を起動又は選択する。しかしながら、外科手術が進行中であると外科用ハブ５１０４が決定した２０６５２５場合、外科用ハブ５１０４は、器具ディスプレイ制御及び処置ディスプレイモード２０６５２８を起動又は選択する。

【0288】

モード２０６５２４はモード２０６５２６よりも制限的であり、モード２０６５２６はモード２０６５２８よりも制限的である。この配置は、例えば、偶発的なコマンドの形態のユーザエラーを考慮するように設計される。外科手術が開始する前に、モード２０６５２４は、例えば、以前の処置データへのアクセス、及びクラウドベースのシステム１０４、２０４との限定された相互作用のみを可能にする。術前工程の間、しかし外科手術が開始される前に、モード２０６５２６は、ユーザが、かかる制御を使用又は起動することができない状態で、様々なパラメータ及び／若しくは制御にアクセスし、かつ／又はそれらを構成することを可能にする、制限の少ないインターフェースを提供する。外科手術中にのみ利用可能な最少制限モード２０６５２８では、ユーザは、実施されている外科手術工程に応じて、特定のモジュール式装置の制御を使用又は起動することができる。

【0289】

外科用ハブは、外科手術の状況パラメータを決定するデータを受信し、それに応答して、決定された状況パラメータに基づいて感知されたパラメータに対する応答を調整し得る。少なくとも１つの実施例では、図４８に示されるように、感知されたパラメータは、セキュリティ脅威を検出２０６５５２している可能性がある。他の実施例では、感知されたパラメータは、外科医を検出している２０６５５４可能性がある。他の実施例では、感知されたパラメータは、例えば、モジュール式装置などの器具障害を検出している２０５５９可能性がある。

【0290】

上記に加えて、検出２０６５５２されたセキュリティ脅威に応答することは、外科手術が進行中であるか否かに依存し、これは、図４７に関連して上に記載されるように決定２０６５２５され得る。外科手術が進行中であると決定２０６５２５された場合、独立した動作モード２０６５５３を起動することができる。外科手術が進行中でない場合、現在のセキュリティレベルを、より高いセキュリティレベルまでエスカレートさせる２０６５５１ことができ、かつ適切な反応又は応答をとって、検出された２０６５５２セキュリティ脅威に対処することができる。外科手術が進行中であるか否かの決定に関する更なる詳細は、２０１８年１２月４日に出願された、Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ａｄａｐｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅｓ ｆｏｒ ｓｕｒｇｉｃａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎと題する米国特許出願第１６／２０９，４６５号に開示されている。

【0291】

様々な実施例では、分離動作モード２０６５５３は、例えば、クラウドベースのシステム１０４、２０４などの外部システムとの通信を中断することを含む。特定の実施例では、通信中断は、例えば、器具と器具との通信、器具と外科用ハブ１０６、２０６との通信、及び／又はリモートコントローラと器具との通信などの、手術室内のローカル通信を除外する。

【0292】

図４８を更に参照すると、検出２０６５５４された外科医に応答することは、外科手術が進行中であるか否かに依存し、これは、図４７に関連して上に記載されるように決定２０６５２３され得る。外科手術が進行中であると決定された２０６５２３場合、リンクされる器具を、例えば、検出された２０６５５４外科医の以前の使用構成に基づいて、予め定義されたパラメータに設定する２０６５５７ことができる。しかしながら、外科手術が進行中でない場合、例えば、以前にキャプチャされたデータ及び／又は以前の外科手術データを呼び出す２０６５５５ことができる。外科手術が進行中であるか否かを決定することに関する更なる詳細は、その開示が、全体を参照することによって本明細書に組み込まれる、２０１８年１２月４日に出願された、Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ａｄａｐｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅｓ ｆｏｒ ｓｕｒｇｉｃａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎと題する米国特許出願第１６／２０９，４６５号に開示されている。

【0293】

図４８を更に参照すると、検出２０６５５６された器具の故障に応答することは、外科手術が進行中であるか否かに依存し、かつ更に、外科手術が進行中であるか否かに依存し、これらは、図４７に関連して上に記載されるように決定２０６５２３、２０６５２５され得る。器具は、例えば、モジュール式装置であり得る。外科手術が進行中であると決定された２０６５２３場合、及び更に、外科手術が進行中であると決定された２０６５２５場合、器具のためにリンプモードを起動する２０６５６５ことができる。しかしながら、外科手術が進行中でない場合、外科用器具のロックアウトが係合されて２０６５６１、外科用器具が使用されるのを防止することができる。更に、外科手術は進行中であるが、外科手術は進行中でないと決定された２０６５２３場合、外科用ハブ５１０４によって、外科スタッフに対して、例えば、選択肢を勧告する、警告又は警報を発行する２０６５６３ことができる。

【0294】

図４９は、例えば、器具２０８１００（図５０に示す）などの特定の外科用器具を操作する際に臨床医を支援するための選択可能なオプションを含む一連のメニューを表示するＧＵＩを示す。図示の実施例では、第１の一連の表示２０８０１０は、複数の選択可能なメニューオプションを示しており、この場合、特定の外科医が選択され、特定器具が選択され、特定の機能が選択される。そのような場合、特定の外科医を選択して、例えば制御回路２０８１０３などの制御回路が、例えばその特定の外科医のための学習された適応限界などの特定の設定をロードし得るようにすることができる。例えば、制御回路が特定の制御プログラムをロードして、器具２０８１００などの特定器具を動作させ得るように選択することができる。これは、特定器具及び特定の外科医に対応する特定の適応制限プログラムを含み得る。所望の装置を動作させるための正しい制御プログラム及び／又は設定をロードするように、選択されたオプションの全部を、制御回路によって考慮することができる。図示の例では、ジョーンズ医師のステープラ２の発射機能が選択されている。これらのオプションは、制御回路によって自動的に感知されてもよく、少なくとも１つの例では、選択されない。例えば、情報は、例えば、外科用ハブ（例えば、１０２、２０２）によって特定の手術に対応するパッケージ内の制御回路に既に送達されていてもよい。別の事例では、外科医は、制御回路の構成要素が感知し得る識別子チップを装着してもよく、例えば、器具が取り付けられる、外科用ロボット１１０などの外科用ロボットは、どの器具がロボット１１０の動作アームに取り付けられているかを自動的に識別することが可能であってもよく、及び／又は特定の器具の発射設定は、例えば、外科用ロボット制御インターフェース上の外科医からの間接的入力に基づいて、ロボットによって識別されてもよい。

【0295】

更に図４９を参照すると、ステープラ２の発射機能に関するジョーンズ医師の選択可能なオプションを少なくとも１つの例で示す２つのディスプレイ２０８０２０が示されている。これらのディスプレイ２０８０２０に見られるように、発射時間及びクランプ力が表示され、例えば、器具２０８１００などの器具の全体的な発射速度に関連付けることができる。この場合、ジョーンズ医師の経験は乏しい可能性がある。このような経験は、例えば、ジョーンズ医師について記憶された情報に基づいて、制御回路２０８１０３などの制御回路によって知ることができる。そのような例では、発射速度の許容値の範囲は、それらが選択可能な学習限界及び／又は選択可能な一次関数パラメータであるか否かにかかわらず、熟練した外科医に許容される許容値の範囲よりも大きくてもよい。例えば、スミス医師よりも経験のある外科医であるスミス医師に、厳密なデフォルト設定が提供されるディスプレイ２０８０３０が示されている。これは、例えば、器具２０８１００などの特定の器具を用いて外科医が有する反復の量に起因して生じ得る。少なくとも１つの場合において、特定の器具のより安全な動作を示す許容値範囲は、経験の乏しい外科医に提供されてもよく、特定の器具のより危険な動作を示すより大きい許容値範囲は、経験の豊富な外科医に提供されてもよい。

【0296】

図５０は、ユーザインターフェース２０８１０１と、ユーザインターフェース２０８１０１からの入力を受信するように構成されている制御回路２０８１０３と、を備える外科用器具２０８１００を示す。外科用器具２０８１００は、モータドライバ２０８１０５と、モータドライバ２０８１０５によって駆動され、制御回路２０８１０３によって制御されるように構成されているモータ２０８１０７と、モータ２０８１０７によって駆動されるように構成されている発射部材２０８１１１を備えるエンドエフェクタ２０８１０９と、を更に備える。少なくとも１つの場合において、外科用器具２０８１００の様々な構成要素は、例えば、超音波外科用器具などのエネルギーベースの外科用器具に代用されてもよい。制御回路２０８１０３などの本明細書に記載される制御回路は、任意の好適な装置によって電力供給される任意の好適なエンドエフェクタ機能又はパラメータを制御するように構成されている。少なくとも１つの場合において、ユーザインターフェース２０８１０１は、人間ベースの入力ではなくコンピュータベースの入力を含む。例えば、そのようなコンピュータベースの入力は、例えば、外科用ハブ（例えば、１０２、２０２）から生じてもよい。外科用器具２０８１００は、本明細書に記載されるシステム、装置、及び／又は制御回路のいずれかと共に使用され得る。本明細書に説明される種々のシステム、装置、及び／又は制御回路を、外科手術患者を治療するために使用することができる。図示の例では、外科用ステープラは、発射部材２０８１１１などの発射部材を利用して、外科手術中に患者の組織を切断し、及び／又は組織を通してステープルを打ち込んで組織を締結することができる。そのような場合、発射部材の改善された動作を提供し得る制御回路を提供することが有利であり得る。本明細書の制御回路のいずれも、そのような利点を提供し得る。少なくとも１つの場合において、モータ２０８１０７とステープルとの間に延在し、例えば、スレッドによって排出されるように構成されている発射アセンブリを、発射部材２０８１１１は含む。少なくとも１つの場合において、モータ２０８１０７とステープルとの間に延在し、例えば、スレッドによって排出されるように構成されている発射アセンブリの１つ以上の構成要素を、発射部材２０８１１１は含む。

【0297】

図５１は、本開示の少なくとも１つの態様による、患者の電子医療記録（ＥＭＲ）データベース４００２と相互作用するための技術を例示する図４０００である。一態様では、本開示は、病院又は医療施設内に位置するＥＭＲデータベース４００２内に鍵４００４を埋め込む方法を提供する。データ障壁４００６は、患者データのプライバシーを保つために設けられ、本明細書に以下に記載されるように、再アセンブルされるべき、外科用ハブ１０６、２０６又はクラウド１０４、２０４から取り除かれ絶縁された対のデータの再統合を可能にする。外科用ハブ２０６の概略図は、概して図１～図６及び図９～図１３に記載されている。したがって、図５１の説明では、読者は、開示の簡潔性及び明瞭性のために本明細書で省略され得る外科用ハブ２０６の任意の実装例の詳細に関して、図１～図６及び図９～図１３で案内される。図５１に戻ると、本方法は、ユーザが、外科手術中に収集された全部のデータ、及び電子医療記録４０１２の形態で記憶された患者情報に完全にアクセスすることを可能にする。再アセンブルされたデータは、外科用ハブ２０６又は二次モニタに連結されたモニタ４０１０上に表示され得るが、いかなる外科用ハブのストレージ装置２４８にも恒久的には記憶されない。再アセンブルされたデータは、外科用ハブ２０６又はクラウド２０４のいずれかに位置するストレージ装置２４８内に一時的に記憶され、その使用の終了時に削除され、回収され得ないことを保証するために上書きされる。ＥＭＲデータベース４００２内の鍵４００４を使用して、匿名化されたハブデータを、完全に統合された患者の電子医療記録４０１２データに再統合する。

【0298】

図５１に示されるように、ＥＭＲデータベース４００２は、病院データ障壁４００６内に位置する。ＥＭＲデータベース４００２は、関連性アレイ、又は辞書若しくはハッシュとして今日知られている他のデータ構造を記憶するため、読み出すため、及び管理するために構成され得る。辞書は、オブジェクト又は記録のコレクションを含有し、コレクションは、それらの内部に、各々がデータを含有する、多くの異なるフィールドを有する。患者の電子医療記録４０１２は、患者の電子医療記録４０１２を一意的に識別し、ＥＭＲデータベース４００２内のデータを迅速に見つけるために使用される鍵４００４を使用して記憶し、読み出すことができる。鍵値ＥＭＲデータベース４００２システムは、全ての記録に対して異なるフィールドを有し得る単一の不透明なコレクションとしてデータを取り扱う。

【0299】

ＥＭＲデータベース４００２からの情報は、外科用ハブ２０６に伝達されてもよく、患者の電子医療記録４０１２は、ハブ２０６又はクラウド２０４のいずれかに基づいて分析システムに送信される前に、改訂され取り除かれる。匿名データファイル４０１６は、個人的な患者データを改訂し、関連患者データ４０１８を患者の電子医療記録４０１２から取り除くことによって作成される。本明細書で使用するとき、改訂処理は、患者の電子医療記録４０１２から個人的な患者情報を削除又は除去して、匿名の患者データのみを含む改訂された記録を作成することを含む。改訂された記録は、機密患者情報が抹消された記録である。改訂されていないデータを削除することができる４０１９。関連患者データ４０１８は、本明細書では、取り除かれた／抽出されたデータ４０１８と称される場合がある。関連患者データ４０１８は、分析の目的のために外科用ハブ２０６又はクラウド２０４処理エンジンによって使用され、外科用ハブ２０６のストレージ装置２４８に記憶され得るか、又はクラウド２０４ベースの分析システムストレージ装置２０５に記憶され得る。外科用ハブの匿名データファイル４０１６は、ＥＭＲデータベース４００２に記憶された鍵４００４を使用して再構築されて、外科用ハブの匿名データファイル４０１６を、完全に統合された患者の電子医療記録４０１２に再統合することができる。分析処理で使用される関連患者データ４０１８は、患者の肺気腫の診断、術前治療（例えば、化学療法、放射線、抗血栓薬、血圧薬剤など）、通常の血圧、又は患者の身元を確認するために単独で使用され得ない任意のデータなどの情報を含み得る。改訂されるデータ４０２０は、患者の電子医療記録４０１２から除去された個人的な情報を含み、年齢、雇用者、ボディマス指数（body mass index、ＢＭＩ）、又は患者の身元を確認するために使用され得る任意のデータを含んでもよい。外科用ハブ２０６は、例えば、固有の匿名処置ＩＤ番号（例えば、３８０ｉ４ｚ）を作成する。病院データ障壁４００６内に位置するＥＭＲデータベース４００２内で、外科用ハブ２０６は、外科用ハブ２０６のストレージ装置２４８に記憶された匿名データファイル４０１６内のデータと、ＥＭＲデータベース４００２に記憶された患者の電子医療記録４０１２内のデータと、を外科医のレビューのために再結合することができる。外科用ハブ２０６は、外科用ハブ２０６に連結されたディスプレイ又はモニタ４０１０上に、組み合わされた患者の電子医療記録４０１２を表示する。最終的に、改訂されていないデータは、外科用ハブ２０６のストレージ２４８から削除される４０１９。

【0300】

内側で、匿名化されていないデータを使用してハブからのデータを比較することができ、外側で、データが取り除かれる必要がある、病院データ障壁の作成

【0301】

一態様では、本開示は、図５及び図６に記載されるような外科用ハブ２０６を提供し、例えば、外科用ハブ２０６は、プロセッサ２４４と、プロセッサ２４４に連結されたメモリ２４９と、を備える。メモリ２４９は、外科用器具２３５に問い合わせ、外科用器具２３５から第１のデータセットを読み出し、医療用撮像装置２３８に問い合わせ、医療用撮像装置２３８から第２のデータセットを読み出し、鍵によって第１のデータセットと第２のデータセットを関連付け、関連付けられた第１及び第２のデータセットを外科用ハブ２０６の外側のリモートネットワーク、例えば、クラウド２０４に伝達する、ための、プロセッサ２４４によって実行可能な命令を記憶している。外科用器具２３５は、患者データの第１の供給源であり、第１のデータセットは、外科手術に関連付けられている。医療用撮像装置２３８は、患者データの第２の供給源であり、第２のデータセットは、外科手術の成果に関連付けられている。第１及び第２のデータ記録は、鍵によって一意的に識別される。

【0302】

別の態様では、外科用ハブ２０６は、メモリ２４９であって、鍵を使用して第１のデータセットを読み出し、第１のデータセットを匿名化し、鍵を使用して第２のデータセットを読み出し、第２のデータセットを匿名化し、匿名化された第１のデータセットと第２のデータセットをペアリングし、匿名化された、ペアリングされた第１及び第２のデータセットに基づいて、外科手術によってグループ化される外科手術の成功率を決定する、ための、プロセッサ２４４によって実行可能な命令を記憶している、メモリ２４９を提供する。

【0303】

別の態様では、外科用ハブ２０６は、メモリ２４９であって、匿名化された第１のデータセットを読み出し、匿名化された第２のデータセットを読み出し、鍵を使用して、匿名化された第１のデータセットと第２のデータセットを再統合する、ための、プロセッサ２４４によって実行可能な命令を記憶している、メモリ２４９を提供する。

【0304】

別の態様では、第１及び第２のデータセットは、それぞれの第１及び第２のデータパケット内の第１及び第２のデータペイロードを定義する。

【0305】

様々な態様では、本開示は、上に記載されるように、鍵によって第１のデータセットと第２のデータセットを関連付けるための制御回路を提供する。様々な態様では、本開示は、コンピュータ可読命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体であって、コンピュータ可読命令が、実行されると、機械に、上に記載されるように、鍵によって第１のデータセットと第２のデータセットを関連付けさせる、非一時的コンピュータ可読媒体を提供する。

【0306】

外科手術中に、外科的成果を改善するために処置中に使用される器具の構成及び動作を可能にするために、外科手術に関連付けられたデータを監視することが望ましいであろう。技術的課題は、患者に関連付けられたデータのプライバシーを維持するために、患者の匿名性を維持する方法でデータを読み出すことである。データは、データを個別化することなく、他のデータとの凝集（conglomeration）のために使用され得る。

【0307】

１つの解決策は、外科用ハブ２０６を提供して、患者の電子医療記録４０１２データに関して電子医療記録データベース４００２に問い合わせ、患者の電子医療記録４０１２から望ましい又は関連患者データ４０１８を取り除き、患者を識別するために使用され得る任意の個人的な情報を改訂することである。改訂技術は、取り除かれた関連患者データ４０１８を特定の患者、外科手術、又は時間に相関させるために使用され得る任意の情報を除去する。次いで、外科用ハブ２０６、及び外科用ハブ２０６に連結された器具２３５は、取り除かれた関連患者データ４０１８に基づいて構成及び操作され得る。

【0308】

図５１に関連して開示されるように、患者の電子医療記録４０１２から関連患者データ４０１８を抽出する（又は取り除く）一方で、患者を外科手術又は外科手術のスケジュールされた時間と相関させるために使用され得る任意の情報を改訂することにより、関連患者データ４０１８を匿名化することができる。次いで、集約、処理、及び操作のために、匿名データファイル４０１６をクラウド２０４に送信することができる。匿名データファイル４０１６を使用して、抽出された匿名データファイル４０１６に基づいて、外科手術中に、図５及び図６に示される外科用器具２３５若しくはいずれかのモジュール、又は外科用ハブ２０６を構成することができる。

【0309】

一態様では、病院データ障壁４００６は、データ障壁４００６の内側では様々な外科用ハブ２０６からのデータを、匿名化されていない、改訂されていないデータを使用して比較することができ、データ障壁４００６の外側では様々な外科用ハブ２０６からのデータを取り除いて、匿名性を維持し、患者及び外科医のプライバシーを保護するように、作成される。この態様に関する更なる詳細は、その開示が、全体を参照することによって本明細書に組み込まれる、２０１８年１２月４日に出願された、Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｈｕｂ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｙと題する米国特許出願第１６／２０９，３８５号に開示されている。

【0310】

一態様では、外科用ハブ２０６からのデータは、病院内分析及びデータの表示を提供するために、外科用ハブ２０６間（例えば、ハブ間、スイッチ間、又はルータ間）で交換され得る。図１は、互いに、及びクラウド１０４と通信する複数のハブ１０６の例を示している。この態様に関する更なる詳細は、２０１８年１２月４日に出願された、Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｈｕｂ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｙと題する米国特許出願第１６／２０９，３８５号に開示されている。

【0311】

別の態様では、人工的な時間測定は、器具２３５、ロボットハブ２２２内に位置するロボット、外科用ハブ２０６、及び／又は病院コンピュータ機器内の内部に記憶された全ての情報のリアルタイムクロックの代わりに代用される。匿名化された患者及び外科医のデータを含み得る匿名化されたデータは、クラウド２０４内のサーバ２１３に伝達され、サーバ２１３に連結されたクラウドストレージ装置２０５に記憶される。人工的なリアルタイムクロックの代用により、データの連続性を維持しながら患者データ及び外科医データを匿名化することができる。一態様では、器具２３５、ロボットハブ２２２、外科用ハブ２０６、及び／又はクラウド２０４は、データを維持しながら患者識別（identification、ＩＤ）を不明瞭にするように構成されている。

【0312】

外科用ハブ２０６内では、ローカル解読鍵４００４により、外科用ハブ２０６自体から読み出された情報は、匿名データファイル４０１６内に位置する匿名化されたデータセットからのリアルタイム情報を復元することができる。しかしながら、ハブ２０６又はクラウド２０４に記憶されたデータは、匿名データファイル４０１６内の匿名化されたデータセットからのリアルタイム情報に復元され得ない。鍵４００４は、暗号化された形式で、外科用ハブ２０６のコンピュータ／ストレージ装置２４８にローカルで保持される。外科用ハブ２０６のネットワークプロセッサＩＤは、解読機構の一部であり、それにより、鍵４００４及びデータが除去された場合、匿名データファイル４０１６内の匿名化されたデータセットは、元の外科用ハブ２０６のコンピュータ／ストレージ装置２４８に存在しない状態では復元され得ない。

【0313】

図５２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５７００のブロック図を示す。システム５７００は、上述したように、外科用ハブ５７０６（及び外科用ハブ５７０６にペアリングされたモジュール式装置）が関連して利用される外科手術に関するデータを検出及び追跡することができるいくつかの外科用ハブ５７０６を含む。１つの例示では、外科用ハブ５７０６は、外科用ハブ５７０６によって追跡されているデータがネットワーク全体にわたって一緒に集約されるように、ローカルネットワークを形成するように接続される。外科用ハブ５７０６のネットワークは、例えば、医療施設と関連付けることができる。外科用ハブ５７０６のネットワークから集約されたデータを分析して、データ傾向又は推奨に関する報告を提供することができる。例えば、第１の医療施設５７０４ａの外科用ハブ５７０６は、第１のローカルデータベース５７０８ａに通信可能に接続され、第２の医療施設５７０４ｂの外科用ハブ５７０６は、第２のローカルデータベース５７０８ｂに通信可能に接続される。第１の医療施設５７０４ａに関連付けられた外科用ハブ５７０６のネットワークは、外科用ハブ５７０６の各ネットワークからの集約データが、各医療施設５７０４ａ、５７０４ｂに個別に対応するように、第２の医療施設５７０４ｂに関連付けられた外科用ハブ５７０６のネットワークとは別個であり得る。データベース５７０８ａ、５７０８ｂに通信可能に接続された外科用ハブ５７０６又は別のコンピュータ端末は、それぞれの医療施設５７０４ａ、５７０４ｂに関連付けられた集約データに基づいて報告又は推奨を提供するように構成することができる。この例示では、外科用ハブ５７０６によって追跡されたデータは、例えば、外科手術の特定の発生率が、特定の処置タイプを完了するための平均ネットワーク内時間から逸脱したか否かを報告するために利用することができる。

【0314】

別の例示では、各外科用ハブ５７０６は、追跡されたデータをクラウド５７０２にアップロードし、次いで、複数の外科用ハブ５７０６、外科用ハブ５７０６のネットワーク、及び／又は医療施設５７０４ａ、５７０４ｂにわたって追跡されたデータを処理し、集約するように構成され、それらは、クラウド５７０２に接続される。次いで、各外科用ハブ５７０６を利用して、集約データに基づいて報告又は推奨を提供することができる。この例示では、外科用ハブ５７０６によって追跡されたデータを利用して、例えば、外科手術の特定の発生率が、特定の処置タイプを完了するための平均グローバル時間から逸脱したかどうかを報告することができる。

【0315】

別の例示では、各外科用ハブ５７０６は、クラウド５７０２にアクセスして、ローカルに追跡されたデータを、クラウド５７０２に通信可能に接続された全ての外科用ハブ５７０６から集約されたグローバルデータと比較するように更に構成することができる。各外科用ハブ５７０６は、追跡されたローカルデータとローカル（すなわち、ネットワーク内）又はグローバルノルムとの比較に基づいて報告又は推奨を提供するように構成することができる。この例示では、外科用ハブ５７０６によって追跡されたデータを利用して、例えば、外科手術の特定の発生率が、特定の処置タイプを完了するための平均的なネットワーク内時間又は平均的なグローバル時間のいずれかから逸脱したかどうかを報告することができる。

【0316】

１つの例示では、各外科用ハブ５７０６又は外科用ハブ５７０６に対してローカルな別のコンピュータシステムは、外科用ハブ５７０６によって追跡されたデータをローカルで集約し、追跡されたデータを記憶し、問い合わせに応答して追跡されたデータに従って、報告及び／又は推奨を生成するように構成されている。外科用ハブ５７０６が医療施設ネットワーク（追加の外科用ハブ５７０６を含み得る）に接続される場合、外科用ハブ５７０６は、追跡されたデータをバルク医療施設データと比較するように構成することができる。バルク医療施設データは、ＥＭＲデータと、外科用ハブ５７０６のローカルネットワークからの集約データとを含むことができる。別の例示では、クラウド５７０２は、外科用ハブ５７０６によって追跡されたデータを集約し、追跡されたデータを記憶し、問い合わせに応答して追跡されたデータに従って、報告及び／又は推奨を生成するように構成されている。

【0317】

各外科用ハブ５７０６は、データの傾向に関する報告を提供することができ、及び／又は行われている外科手術の効率性又は有効性を改善することについての推奨を提供することができる。様々な例示では、データの傾向及び推奨は、外科用ハブ５７０６自体によって追跡されたデータ、複数の外科用ハブ５７０６を含むローカル医療施設ネットワークにわたって追跡されたデータ、又はクラウド５７０２に通信可能に接続された多数の外科用ハブ５７０６にわたって追跡されたデータに基づくことができる。外科用ハブ５７０６によって提供される推奨は、例えば、外科用器具／製品組み合わせと患者の転帰及び手術効率性との間の相関に基づいて、特定の外科手術に利用するための特定の外科用器具又は製品組み合わせを説明することができる。外科用ハブ５７０６によって提供される報告は、例えば、特定の外科手術がローカル又はグローバルノルムに対して効率的に行われたかどうか、医療施設で行われている特定の種類の外科手術が、グローバルノルムに対して効率的に行われているかどうか、及び特定の外科チームについての特定の外科手術又は外科手術の工程を完了するのにかかった平均時間を説明することができる。

【0318】

１つの例示では、各外科用ハブ５７０６は、（例えば、状況認識システムを介して）手術室のイベントが発生したときを決定し、次いで、各イベントに費やされた時間の長さを追跡するように構成されている。手術室のイベントは、外科用ハブ５７０６がその発生を検出又は推定することができるイベントである。手術室のイベントは、例えば、特定の外科手術、外科手術の工程若しくは部分、又は外科手術間の休止時間を含み得る。手術室のイベントは、行われている外科手術の種類などのイベント種類に従って分類することができ、個々の手順からのデータを集約して、検索可能なデータセットを形成することができるようにする。１つの例示では、外科用ハブ５７０６は、外科手術が行われているかどうかを決定し、次いで、処置と処置のとの間に費やされた時間の長さ（すなわち、休止時間）と処置自体で費やされた時間との両方を追跡するように構成されている。外科用ハブ５７０６は、更に、外科手術と外科手術との間又は外科手術中のいずれかに医療従事者（例えば、外科医、看護師、又は用務係）によって行われた個別の工程の各々に費やされた時間を決定し、追跡するように更に構成され得る。外科用ハブは、手術処置又は外科手術の異なる工程が行われているときを、状況認識システムを介して決定することができ、これは、上記で更に詳細に説明されている。この態様に関する更なる詳細は、２０１８年１２月４日に出願された、Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｈｕｂ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｙと題する米国特許出願第１６／２０９，３８５号に開示されている。

【0319】

図５３は、本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具制御プログラムを更新する例示的な分析システム９１００の図を示す。１つの例示では、外科用ハブ９０００又は外科用ハブ９０００のネットワークは、図１３において上述したように、分析システム９１００に通信可能に連結される。分析システム９１００は、モジュール式装置９０５０の制御プログラムに対して調整が行われる必要があるか否かを決定するために、外科的処置結果データに関連付けられたモジュール式装置９０５０のデータをフィルタリングし、分析するように構成されている。次いで、分析システム９１００は、必要に応じて、外科用ハブ９０００を通してモジュール式装置９０５０に更新をプッシュすることができる。図示の例示では、分析システム９１００は、クラウドコンピューティングアーキテクチャを備える。外科用ハブ９０００によって、それらのペアリングされたモジュール式装置９０５０から受信されたモジュール式装置９０５０の周術期データは、例えば、発射力（すなわち、組織を通して外科用ステープル留め器具の切断部材を前進させるために必要とされる力）と、閉鎖する力（すなわち、組織上で外科用ステープル留め器具のジョーをクランプするために必要とされる力）と、電力アルゴリズム（すなわち、器具の内部状態及び／又は組織状態に応じた電気又は超音波器具の経時的な電力の変化）と、組織特性（例えば、インピーダンス、厚さ、剛性など）、組織間隙（すなわち、組織の厚さ）と、閉鎖速度（すなわち、器具のジョーがクランプされて閉鎖する速度）と、を含むことができる。分析システム９１００に送信されるモジュール式装置９０５０データは、単一のタイプのデータに限定されず、処置結果データとペアリングされた複数の異なるデータタイプを含み得ることに留意されたい。外科手術（又はその工程）のための処置結果データは、例えば、手術部位に出血があったか否か、手術部位に空気又は流体の漏れがあったか否か、及び特定のステープル線のステープルが適切に形成されたか否か、を含むことができる。処置結果データは、例えば、外科用ハブ９０００又は分析システム９１００によって決定されるような、肯定的な結果若しくは否定的な結果を更に含むか、又はそれに関連付けられ得る。モジュール式装置９０５０のデータ、及びモジュール式装置９０５０の周術期データに対応する処置結果データは、分析システム９１００にアップロードされたときに、互いにペアリングするか、又は他の方法で互いに関連付けることができ、これにより、分析システム９１００は、各特定の結果を生成したモジュール式装置９０５０の基礎データに基づいて処置結果の傾向を認識することができる。換言すれば、分析システム９１００は、モジュール式装置９０５０のデータ及び処置結果データを集約して、モジュール式装置９０５０の制御に対して行い得る調整を示し得る、基礎となる装置モジュール式データ９０５０内の傾向又はパターンを検索することができる。

【0320】

図示される例示では、図１３に関連して説明されるプロセス９２００を実行する分析システム９１００は、モジュール式装置９０５０データ、及び処置結果データを受信９２０２する。処置結果データは、分析システム９１００に送信されたとき、特定の手順結果を引き起こしたモジュール式装置９０５０の動作に対応するモジュール式装置９０５０データと関連付けられるか、又はペアリングされ得る。モジュール式装置９０５０の周術期データ、及び対応する処置結果データは、データペアと称することがある。データは、成功した処置結果に関連付けられたデータの第１のグループ９２１２と、否定的な処置結果に関連付けられたデータの第２のグループ９２１４と、を含むものとして示されている。この特定の例示のために、分析システム９１００によって受信された９２０２データ９２１２、９２１４のサブセットが、本明細書で説明される概念を更に解明するために強調表示されている。

【0321】

第１のデータペア９２１２ａに関して、モジュール式装置９０５０データは、経時的な閉鎖する力（ＦＴＣ）と、経時的な発射力（ＦＴＦ）と、組織タイプ（実質組織）と、組織状態（組織は、肺気腫を患っており、放射線を受けた患者からのものである）と、これが器具に対して何番目に発射したか（３番目）と、匿名化タイムスタンプ（分析システムが発射間の経過時間及び他のそのようなメトリックを計算することを依然として可能にしながら、患者の機密性を保護する）と、匿名患者識別子（００２）と、を含む。処置結果データは、出血がなかったことを示すデータを含み、これは、成功した結果（すなわち、外科用ステープル留め器具の成功した発射）に対応する。第２のデータペア９２１２ｂについて、モジュール式装置９０５０データは、器具が発射される前の待ち時間（器具の第１の発射に対応する）と、経時的なＦＴＣと、経時的なＦＴＦ（発射ストロークの終わり近くに力スパイクがあったことを示す）と、組織タイプ（１．１ｍｍ血管）と、組織状態（組織が放射線にさらされていた）と、これが器具に対して何回発射されたか（第１）と、匿名化タイムスタンプと、匿名化患者識別子（００２）と、を含む。処置結果データは、漏れがあったことを示すデータを含み、これは、否定的な結果（すなわち、外科用ステープル留め器具の発射失敗）に対応する。第３のデータペア９２１２ｃに関して、モジュール式装置９０５０データは、器具が発射される前の待機時間（器具の第１の発射に対応する）と、経時的なＦＴＣと、経時的なＦＴＦと、組織タイプ（１．８ｍｍ血管）と、組織状態（注目すべき状態なし）と、これが器具に対して何回発射したか（第１）と、匿名化タイムスタンプと、匿名化患者識別子（０１２）と、を含む。処置結果データは、漏れがあったことを示すデータを含み、これは、否定的な結果（すなわち、外科用ステープル留め器具の発射失敗）に対応する。このデータは、本明細書で説明される概念の理解を助けるための例示目的のみを意図しており、制御プログラム更新を生成するために分析システム９１００によって受信され、及び／又は分析されるデータを限定するように解釈されるべきではないことに再び留意されたい。

【0322】

分析システム９１００が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９２０２すると、分析システム９１００は、データに関連付けられた処置タイプ（又はその工程）、データを発生したモジュール式装置９０５０のタイプ、及び他のそのようなカテゴリに従って、データを集約及び／又は記憶することに進む。それに応じてデータを照合することによって、分析システム９１００は、データセットを分析して、各特定のタイプのモジュール式装置９０５０を制御する特定の方法と肯定的又は否定的な処置結果との間の相関を識別することができる。モジュール式装置９０５０を制御する特定の方法が肯定的又は否定的な処置結果に相関するか否かに基づいて、分析システム９１００は、モジュール式装置９０５０のタイプの制御プログラムが更新されるべきか否かを決定９２０４することができる。

【0323】

この特定の例示では、分析システム９１００は、ピークＦＴＦ値毎の発射回数９２１１に対して、ピークＦＴＦ ９２１３（すなわち、外科用ステープル留め器具の特定の発射毎の最大ＦＴＦ）を分析することによって、データセットの第１の分析９２１６を実施する。この例示的な場合において、分析システム９１００は、ピークＦＴＦ ９２１３と、特定のデータセットについての肯定的な結果又は否定的な結果の発生との間に特定の相関関係がないと決定することができる。言い換えれば、肯定的な結果及び否定的な結果についてピークＦＴＦ ９２１３の明確な分布はない。ピークＦＴＦ ９２１３と、肯定的な結果又は否定的な結果との間に特定の相関がないので、分析システム９１００は、したがって、この変数に対処するための制御プログラム更新が不要であると決定する。更に、分析システム９１００は、器具が発射される前の待機時間９２１５を発射回数９２１１に対して分析することによって、データセットの第２の分析９２１６ｂを実施する。この特定の分析９２１６ｂに対して、分析システム９１００は、明確な否定的な結果分布９２１７及び肯定的な結果分布９２１９があると決定することができる。この例示的な場合において、否定的な結果分布９２１７は、４秒の平均であり、肯定的な結果分布は、１１秒の平均である。したがって、分析システム９１００は、待ち時間９２１５と、この外科手術工程の結果のタイプとの間に相関関係があると決定することができる。すなわち、否定的な結果分布９２１７は、４秒以下の待ち時間に対する否定的な結果の割合が比較的大きいことを示している。否定的な結果分布９２１７と、肯定的な結果分布９２１９との間に大きい乖離があることを実証するこの分析９２１６ｂに基づいて、分析システム９１００は、次いで、制御プログラム更新が生成９２０８されるべきであると決定９２０４することができる。

【0324】

分析システム９１００がデータセットを分析し、データセットの対象である特定のモジュール装置９０５０の制御プログラムに対する調整がモジュール式装置９０５０の性能を改善すると決定９２０４すると、分析システム９１００は、それに応じて制御プログラム更新を生成９２０８する。この例示的な場合では、分析システム９１００は、データセットの分析９２１６ｂに基づいて、５秒を超える待ち時間を推奨する制御プログラム更新９２１８が、９５％の信頼区間で否定的な結果の分布の９０％を防止すると決定することができる。代替的に、分析システム９１００は、データセットの分析９２１６ｂに基づいて、５秒を超える待ち時間を推奨する制御プログラム更新９２１８が、肯定的な結果の割合が否定的な結果の割合よりも大きくなると決定することができる。したがって、否定的な結果が肯定的な結果よりも一般的でないので、分析システム９１００は、特定のタイプの外科用器具が特定の組織条件下で発射される前に５秒を超えて待機すべきと決定することができる。分析システム９１００が決定する制御プログラム更新を生成９２０８するためのこれらの制約のいずれか又は両方が分析９２１６ｂによって満たされたことに基づいて、分析システム９１００は、外科用器具の制御プログラム更新９２１８を生成９２０８することができ、これは、所与の状況下で、特定の外科用器具が発射され得る前に５秒以上の待機時間を外科用器具に課すか、又は器具を発射する前にユーザが少なくとも５秒待機すべきであることをユーザに示す警告若しくは推奨を外科用器具がユーザに表示する。制御プログラム更新が否定的な結果の割合を特定の割合だけ減少させるか否か、又は制御プログラム更新が肯定的な結果の割合を最大化するか否かなど、制御プログラム更新を生成９２０８するか否かを決定する際に、分析システム９１００によって、様々な他の制約を利用することができる。

【0325】

制御プログラム更新９２１８が生成９２０８された後、分析システム９１００は、次いで、適切なタイプのモジュール式装置９０５０の制御プログラム更新９２１８を外科用ハブ９０００に送信９２１０する。一例示では、制御プログラム更新９２１８に対応するモジュール式装置９０５０が、制御プログラム更新９２１８をダウンロードした外科用ハブ９０００に次に接続されるとき、モジュール式装置９０５０は、更新９２１８を自動的にダウンロードする。別の例示では、制御プログラム更新９２１８がモジュール式装置９０５０自体に直接送信されるのではなく、外科用ハブ９０００は、制御プログラム更新９２１８に従ってモジュール式装置９０５０を制御する。

【0326】

図５４は、本開示の少なくとも１つの態様による、外科用ハブ９０００のための制御プログラム更新を適応的に生成するように構成されている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（各々が個々の外科用ハブ９０００、又は外科用ハブ９０００のグループを含み得る）は、外科手術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な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、又はローカルな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、この特定の実施例ではペアの部分集団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がない。外科用ハブ９０００が実行し得るタスクは、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。

【0327】

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することができる。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。術前データは、例えば、人口統計、病歴、既往歴、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含むことができる。分析システム９１００によって利用され得る様々な追加のタイプの患者固有情報は、米国特許第９，２５０，１７２号、米国特許出願第１３／６３１，０９５号、米国特許出願第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、これらの各々は、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。術前データはまた、例えば、地理的情報、病院の場所、手術室の場所、外科手術を実施する手術スタッフ、担当外科医、特定の外科手術において潜在的に使用され得るモジュール式装置９０５０及び／又は他の外科手術機器の数及びタイプ、特定の外科手術において使用されることが予想されるモジュール式装置９０５０及び／又は他の外科手術機器の数及びタイプ、患者識別情報、並びに実施されている処置のタイプなど、手術室特有の情報を含むことができる。

【0328】

術中データは、例えば、モジュール式装置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電気外科用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タイプ）、モジュール式装置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装置９０５０の利用（すなわち、処置タイプに対して非標準であるモジュール式装置の利用の検出）、患者に施される補助療法、及びモジュール式装置９０５０以外の機器の利用（例えば、漏れに対処するためのシーラント）を含むことができる。術中データはまた、例えば、モジュール式装置９０５０の検出可能な誤用、及びモジュール式装置９０５０の検出可能な適応外使用を含むことができる。

【0329】

術後データは、例えば、患者が手術室を出ていない、及び／又は非標準的な術後ケアのために送られる（例えば、日常的な肥満処置を受けている患者が処置後にＩＣＵに送られる）場合のフラグ、外科手術に関する術後患者評価（例えば、呼吸器外科後の肺活量測定に関するデータ、又は腸若しくは肥満処置後のステープル線漏れに関するデータ）、術後合併症に関するデータ（例えば、輸血又は空気漏れ）、あるいは処置後の医療施設における患者の在院日数を含むことができる。病院は、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してますます等級付けされているので、外科用ハブ９０００及び／又はモジュール式装置９０５０の制御プログラムを評価し、更新を開始するために、術後データソースを、単独で、又は外科的処置結果データ（後述）と組み合わせて、分析システム９１００によって監視することができる。

【0330】

一部の例示では、術中及び／又は術後データは、各外科手術又は外科手術の工程の結果に関するデータを更に含むことができる。外科的処置結果データは、特定の処置、又は処置の特定の工程が肯定的又は否定的な結果を有しているか否かを含むことができる。一部の例示では、外科的処置結果データは、モジュール式装置９０５０性能の処置ステップ及び／若しくはタイムスタンプ付き画像、モジュール式装置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、又はモジュール式装置９０５０性能の不良、準最適、若しくは容認できないためのフラグを含むことができる。外科的処置結果データは、例えば、モジュール式装置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、医療用撮像装置が出血を可視化又は検出することができる）、米国特許出願第１５／９４０，６５４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）から読み出すことができる。一部の例示では、モジュール式装置９０５０が外科手術の過程中に故障したか、又はそうでなければ正常に機能しなかったことを示すフラグを含む周術期データを、分析システム９１００への通信及び／又は分析システム９１００による分析のために優先することができる。

【0331】

１つの例示では、周術期データは、処置毎に組み立てられ、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。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装置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、周術期データは示すので、周術期データは、外科用ハブ９０００が動作するようにプログラムされたか、又は外科手術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、術前、術中、及び術後のデータの様々なタイプ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否かを決定し、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することができる。

【0332】

図５５～図５６は、本開示の少なくとも１つの態様による、ＲＦＩＤシステムと、その制御システムとを含むように適応され得る例示的な外科用円形ステープル留め器具２１６０１０を示す。ステープル留め器具２１６０１０を使用して、患者の消化管の一部分のような解剖学的管腔の２つの区間の間で、端々吻合を提供し得る。この実施例の器具２１６０１０は、ハウジングアセンブリ２１６１００と、シャフトアセンブリ２１６２００と、ステープル留めヘッドアセンブリ２１６３００と、アンビル２１６４００と、を備える。ハウジングアセンブリ２１６１００は、斜めに配向されたピストルグリップ２１６１１２を画定するケーシング２１６１１０を備える。ハウジングアセンブリ２１６１００はハンドルの形態で示されているが、これに限定されない。様々な例において、ハウジングアセンブリ２１６１００は、例えば、ロボットシステムの構成要素であり得る。

【0333】

ハウジングアセンブリ２１６１００は、移動可能なインジケータ針の視認を可能にするウインドウ２１６１１４を更に含む。いくつかの変形形態では、一連のハッシュマーク、着色領域、及び／又は他の固定インジケータがウインドウ２１６１１４に隣接して位置決めされ、インジケータ針に対する視覚的背景を提供し、それによって、ウインドウ２１６１１４内で針の位置をオペレータが評価することを容易にする。インジケータ針の動きは、ステープル留めヘッドアセンブリ２１６３００に対するアンビル２１６４００の閉鎖運動に対応する。ハッシュマーク、着色領域、及び／又は他の固定インジケータは、器具２１６０１０を発射するための最適なアンビル閉鎖ゾーンを画定することができる。したがって、インジケータ針が最適なアンビル閉鎖ゾーンにあるとき、ユーザは器具２１６０１０を発射し得る。本明細書の教示を考慮することで、当業者には、ハウジングアセンブリ２１６１００の様々な好適な代替的な特徴及び構成が、明らかとなるであろう。

【0334】

本実施例の器具２１６０１０は、電池パック２１６１２０の形態をなし得る電源を更に含む。電池パック２１６１２０は、ピストルグリップ２１６１１２内のモータ２１６１６０（図５７）に電力を供給するように動作可能である。様々な態様では、電池パック２１６１２０は、ハウジングアセンブリ２１６１００から取り外し可能である。特に、図５５～図５６に示されるように、電池パック２１６１２０は、ケーシング２１６１１０によって画定されるソケット２１６１１６の中に挿入され得る。電池パック２１６１２０がソケット２１６１１６内に完全に挿入されると、電池パック２１６１２０のラッチ２１６１２２が弾性的にケーシング２１６１１０の内側特徴部に係合して、スナップ嵌めをもたらし得る。電池パック２１６１２０を取り外すには、オペレータはラッチ２１６１２２を内側に押し込んでラッチ２１６１２２とケーシング２１６１１０の内側特徴部との係合を解除した後、電池パック２１６１２０をソケット２１６１１６から近位に引き抜くことで実現し得る。電池パック２１６１２０及びハウジングアセンブリ２１６１００は、補完的な電気的接点、ピン及びソケット、並びに／又は、電池パック２１６１２０がソケット２１６１１６内に挿入されたときに、電池パック２１６１２０からハウジングアセンブリ２１６１００内の電動構成要素への電気的通信用の経路を提供する他の特徴部を有し得るということを理解されたい。また、いくつかの変形形態では、電池パック２１６１２０がハウジングアセンブリ２１６１００から取り外され得ないように、電池パック２１６１２０は、ハウジングアセンブリ２１６１００内に一体的に統合されるということも理解されたい。

【0335】

シャフトアセンブリ２１６２００が、ハウジングアセンブリ２１６１００から遠位側に延在し、予め成形された屈曲部を含む。いくつかの変形形態では、予め成形された屈曲部は、患者の大腸内にステープル留めヘッドアセンブリ２１６３００を位置決めすることを容易にするように構成されている。使用できる様々な好適な曲げ角度又は曲率半径が、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。いくつかの他の変形形態では、シャフトアセンブリ２１６２００に予め成形された屈曲部が存在しないように、シャフトアセンブリ２１６２００は真っ直ぐである。様々な例示的な構成要素が、シャフトアセンブリ２１６２００に統合され得るが、それについては後で詳しく説明する。

【0336】

ステープル留めヘッドアセンブリ２１６３００は、シャフトアセンブリ２１６２００の遠位端に位置する。図５５～図５６に示すように、アンビル２１６４００は、ステープル留めヘッドアセンブリ２１６３００に隣接して、シャフトアセンブリ２１６２００と取り外し可能に連結するように構成されている。アンビル２１６４００及びステープル留めヘッドアセンブリ２１６３００は協働して、組織をクランプする、組織を切断する、及び組織をステープル留めするといった３通りの方法で組織を操作するように構成されている。ハウジングアセンブリ２１６１００の近位端のノブ２１６１３０は、ケーシング２１６１１０に対して回転可能であり、アンビル２１６４００と、ステープル留めヘッドアセンブリ２１６３００との間で、組織を正確にクランプすることができるようになっている。ハウジングアセンブリ２１６１００の安全トリガ２１６１４０が、ハウジングアセンブリ２１６１００の発射トリガ２１６１５０から遠ざかるように枢動されたとき、発射トリガ２１６１５０は作動され、これにより組織を切断し、ステープル留めし得る。

【0337】

アンビル２１６４００についての以後の考察では、「遠位」及び「近位」という用語、並びにそれらの変形は、アンビル２１６４００が器具２１６０１０のシャフトアセンブリ２１６２００に連結されたときに、アンビル２１６４００の配向を指して使用される。したがって、アンビル２１６４００の近位特徴部は、器具２１６０１０のオペレータに近い側にある一方で、アンビル２１６４００の遠位特徴部は、器具２１６０１０のオペレータから遠い側にある。

【0338】

図５７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２２１２１１の論理図を示す。制御システム２２１２１１は、例えば、ＲＦＩＤスキャナ２２１２０２と統合され得るか、あるいはハウジングアセンブリ２１６１００内のＲＦＩＤスキャナ２２１２０２に連結され得るが別々に位置決めされ得る制御回路２２１２１０を含む。制御回路２２１２１０は、ＲＦＩＤタグ２２１２０３に記憶されたステープル留めヘッドアセンブリ２１６３００上に位置するステープルカートリッジに関する情報、及び／又はＲＦＩＤタグ２２１２０１に記憶されたアンビル２２１２００に関する情報を示す入力をＲＦＩＤスキャナ２２１２０２から受信するように構成することができる。

【0339】

様々な実施例では、ＲＦＩＤタグ２２１２０３は、ステープルカートリッジの識別情報を記憶し、ＲＦＩＤタグ２２１２０１は、アンビル２２１２００の識別情報を記憶する。そのような例では、制御回路２２１２１０は、ステープルカートリッジの識別情報を示すＲＦＩＤスキャナ２２１２０２からの入力を受信し、その入力に基づいてステープルカートリッジの識別を検証する。更に、制御回路２２１２１０は、アンビル２２１２００の識別情報を示すＲＦＩＤスキャナ２２１２０２から入力を受信し、その入力に基づいてアンビル２２１２００の識別を検証する。

【0340】

少なくとも１つの実施例において、制御回路２２１２１０は、プロセッサ２２１２１４と、例えばメモリ２２１２１２など記憶媒体と、を有するマイクロコントローラ２２１２１３を含む。メモリ２２１２１２は、例えば、識別検証など様々なプロセスを実施するためのプログラム命令を記憶する。プログラム命令は、プロセッサ２２１２１４によって実行されると、例えば、ＲＦＩＤタグ２２１２０１、２２１２０３から受信された識別情報を、同一性データベース又はテーブルの形態でメモリ２２１２１２に記憶された識別情報と比較することによって、ステープルカートリッジの識別とアンビル２２１２００の識別とを、プロセッサ２２１２１４に検証させる。

【0341】

少なくとも１つの例では、制御回路２２１２１０は、ＲＦＩＤスキャナ２２１２０２からの入力に基づいて、ステープル留めヘッドアセンブリ２１６３００のステープルカートリッジとのアンビル２２１２００の適合性を確認するように構成することができる。プロセッサ２２１２１４は、例えば、アンビル２２１２００及びステープルカートリッジの識別情報を、メモリ２２１２１２に記憶された適合性データベース又はテーブルで確認することができる。

【0342】

様々な実施例において、メモリ２２１２１２は、器具２１６０１０のローカルメモリを備える。他の例において、同一性データベース若しくはテーブル及び／又は適合性データベース若しくはテーブルをリモートサーバからダウンロードすることができる。様々な態様では、器具２１６０１０は、ＲＦＩＤタグ２２１２０１、２２１２０３から受信された情報を、識別及び／又は適合性チェックをリモートに実施するためのデータベース又はテーブルを記憶したリモートサーバに送信してもよい。

【0343】

図５７を参照すると、モータ２１６１６０、２２１１６０がそれぞれモータドライバ２１６１６１及び２２１１６１に連結され、これらのモータドライバは、電源（例えば電池パック２１６１２０）からモータ２１６１６０及び２２１１６０への電気エネルギーの流動を含めて、モータ２１６１６０及び２２１１６０の動作を制御するように構成されている。様々な実施例において、プロセッサ２２１２１４は、モータドライバ２１６１６１、２２１１６１を通してモータ２１６１６０、２２１１６０に連結される。様々な形態において、モータ２１６１６０及び／又はモータ２２１１６０は、外科用エンドエフェクタによる組織治療を実現するためのギアボックス及び機械的リンク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２１６１６１、２２１１６１は、Ａｌｌｅｇｒｏ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃから入手可能なＡ３９４１の形態をなすものであってもよい。他のモータドライバも、制御システム２２１２１１と共に使用するために容易に代用され得る。

【0344】

様々な形態において、モータ２１６１６０、２２１１６０は、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。他の構成では、モータ２１６１６０、２２１１６０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を含んでもよい。モータドライバ２１６１６１、２２１１６１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２１６１６０、２２１１６０を電源によって給電することができる。電源は、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含んでもよい。特定の状況下では、電源の電池セルは、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、電源に結合可能かつ電源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。

【0345】

様々な態様において、本開示によるモータドライバは、ブラシ付きＤＣモータなどの誘導負荷に合わせて特別に設計された外部の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）と共に使用されるフルブリッジコントローラであり得る。モータドライバは、固有の電荷ポンプレギュレータを備え、これは、完全（＞１０Ｖ）ゲート駆動を７Ｖまでの電池電圧に提供し、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する。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。低速減衰モードでは、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、絶対位置付けシステムを備えた追跡システムで使用するために容易に代用し得る。

【0346】

様々な態様では、本開示のモータのうちの１つ以上は、例えば、発射駆動アセンブリ２２１１６３又は閉鎖駆動アセンブリ２１６１６３の変位部材上の駆動歯のセット又はラックと噛合係合して取り付けられるギアアセンブリと動作可能にインターフェース接続する回転式シャフトを含むことができる。センサ素子は、位置センサ素子の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、ギアアセンブリに動作可能に結合されてもよい。ギアリング及びセンサの構成は、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、絶対位置付けシステムに電力を供給し、出力インジケータは、絶対位置付けシステムの出力を表示することができる。変位部材は、ギア減速機アセンブリ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。変位部材は、長手方向に移動可能な閉鎖部材、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。

【0347】

特定の実施例では、図５７に示されるように、ステープル留めヘッドアセンブリ２１６３００によるアンビル２１６４００の閉鎖構成への移行が、モータ２２１１６０によって駆動される。そのような例では、制御回路２２１２１０は、上述のように、ＲＦＩＤスキャナ２２１２０２及び／又はＲＦＩＤスキャナ２２１２０４からの入力に基づいて、アンビル２１６４００の適切な配向、完全な着座、及び／又は適切な識別が制御回路２２１２１０によって検出された場合に、モータ２２１１６０がアンビル２１６４００の閉鎖を駆動することを可能にする。したがって、アンビル２１６４００の適切な配向、完全な着座、及び／又は適切な識別のうちの１つ以上を確立する際に、失敗を検出することにより、制御回路２２１２１０は、モータ２２１１６０がアンビル２１６４００の閉鎖を開始すること、及び／又は閉鎖を完了することを防止する。

【0348】

特定の例では、ＲＦＩＤスキャナ２２１２０２によって報告されるように、ＲＦＩＤタグ２２１２０１、２２１２０３に記憶された情報に基づいて、ステープルカートリッジとアンビルとの適合性が確認された場合、制御回路２２１２１０により、モータ２１６１６０は、ステープルを発射すること、及び円筒形ナイフ部材の前進を駆動することが可能になる。反対に、ＲＦＩＤスキャナ２２１２０２によって報告されるように、ＲＦＩＤタグ２２１２０１、２２１２０３に記憶された情報に基づいて、ステープルカートリッジとアンビルとの適合性が確立できない場合、制御回路２２１２１０は、モータ２１６１６０が、ステープル発射を、及び円筒形ナイフ部材の前進を、駆動することを防止するように構成されている。

【0349】

様々な実施例では、ＲＦＩＤタグ２２１２０１、２２１２０３、及びＲＦＩＤスキャナ２２１２０２のうちの１つ以上のアンテナは、接続時に係合されるブースターアンテナで補完されてもよい。様々な実施例では、例えば、ＲＦＩＤタグ２２１２０１及びＲＦＩＤタグ２２１２０３などの外科用器具２１６０１０上のアクティブＲＦＩＤタグのアンテナを、計画された方式で外科用器具２１６０１０の正常な動作中に切断することができる。そのようなＲＦＩＤタグからの損失信号は、外科的タスクの完了を知らしめ得る。

【0350】

様々な態様では、ＲＦＩＤタグを、円筒形ナイフ部材の経路に沿って位置決めすることができる。ＲＦＩＤタグは、例えば、そのアンテナを介してＲＦＩＤスキャナ２２１２０２に信号を伝送し得る。アンテナがナイフ部材によって切断されると、信号が失われる。信号損失によって、ナイフ部材の前進を確認することができる。

【0351】

一実施例では、ＲＦＩＤタグは、アンビル２１６４００の破断可能ワッシャ上に位置決めされる。そのような実施例では、破断可能ワッシャは、ナイフ部材の遠位の全動作範囲の端に向かうナイフ部材によって破断される。ナイフ部材は、破断可能ワッシャを破断する間にＲＦＩＤタグのアンテナを切断する。アンテナが切断されると、例えば、ＲＦＩＤタグからＲＦＩＤスキャナ２２１２０２に送信される信号が失われる。ＲＦＩＤスキャナ２２１２０２は、制御回路２２１２１０に連結され、信号損失を制御回路２２１２１０に報告することができる。信号損失は、外科用器具２１６０１０の発射シーケンスの完了を示すことを、制御回路２２１２１０が解釈する。

【0352】

様々な態様では、上に更に詳述されたように、例えば、器具２１６０１０などの外科用器具は、閉鎖構成で、ステープル留めヘッドアセンブリ２１６３００に向かって移動可能なアンビル２１６４００を含み、それらの間で組織を捕捉する。次いで、組織は、外科用器具２１６０１０の発射シーケンスにおいてステープル留めされ、切断される。器具２１６０１０は、例えばＲＦＩＤタグ２２１２０１などのＲＦＩＤタグと、例えばＲＦＩＤスキャナ２２１２０２などのＲＦＩＤスキャナと、を更に含み、ＲＦＩＤスキャナ２２１２０２は、ＲＦＩＤタグ２２１２０１を読み取りかつ／又はそれに書き込むように構成されている。ＲＦＩＤタグ２２１２０１及びＲＦＩＤスキャナ２２１２０２は、組織からのＲＦ信号の後方散乱に基づいて組織の特性を決定するために、制御回路２２１２１０によって使用され得るＲＦＩＤシステムを定義する。

【0353】

アンビル２１６４００とステープル留めヘッドアセンブリ２１６３００との間に把持された組織に対するＲＦＩＤタグ２２１２０１及びＲＦＩＤスキャナ２２１２０２の位置を、ＲＦ信号の後方散乱の測定に最適となるように選択することができる。少なくとも１つの実施例では、ＲＦＩＤタグ２２１２０１及びＲＦＩＤスキャナ２２１２０２は、組織の両側に位置決めされ得る。

【0354】

組織分析を可能にするために、後方散乱データからのＲＦ信号が収集され、既知の組織特性と相関され得る。様々な態様において、組織の様々な特性を決定するために、後方散乱データのスペクトル特性が解析され得る。少なくとも１つの例では、後方散乱データは、組織内の境界特徴を識別するために用いられる。少なくとも１つの実施例では、後方散乱データを使用して、アンビル２１６４００とステープル留めヘッドアセンブリ２１６３００との間に把持された組織の厚さを評価することができる。

【0355】

出願人は、外科用器具機能の適応制御のためのシステム及び技法を開示する。外科用器具は、例えば、外科用ハブなどの外部システムと通信するように構成されてもよい。外科用ハブは、外科用器具によって適応的に制御されるべき１つ以上の機能の指示を生成してもよく、外科用器具は、その指示を受信してもよい。例えば、外科用ステープラ器具は、ステープル高さ動作範囲の表示を適応的に制御するため、及び／又は外科用器具の電動の特徴を適応的に制御するための指示を受信してもよい。外科用器具は、識別された機能に関連付けられるパラメータの値を決定し、決定されたパラメータに基づいて識別された機能の制御を適応させ得る。外科用器具は、パラメータに基づいて１つ以上の制御された機能のその動作を修正してもよい。外科用器具は、追加のパラメータ値などの追加の情報を外部システムに通信してもよく、示された１つ以上の機能の継続制御に関する更なる入力を受信してもよい。

【0356】

図５８は、外科用器具機能の適応制御のための例示的な処理のフローチャートを示す。示されるように、２２５０１０において、外科用器具は、例えば、外科用ハブシステムなどの外部システムとの通信を確立し得る。外科用器具は、外科用器具に関連付けられたパラメータを外科用ハブに通信し得る。例えば、外科用器具は、装置内に備えられるハードウェア、装置上で動作するソフトウェア、並びに／又は外科用器具及びその使用に関する任意の他の関連情報の指示を通信してもよい。

【0357】

外科用ハブシステムは、外科用器具の識別及び外科用器具から受信された１つ以上のパラメータ値を使用して、外科用器具がその処理中に制御し得る１つ以上の機能を決定し得る。例えば、外科用器具が交換式エンドエフェクタを有する外科用円形ステープラであることをパラメータが示す場合、外科用ハブシステムは、外科用器具がステープル高さ動作範囲の適応制御を提供すべきであると決定してもよい。外科用器具が外科用ハブシステムが関連する動作又は動作パラメータを有する以前の外科手術において使用されたタイプの外科用円形ステープラであることをパラメータが示す場合、外科用ハブシステムは、外科用器具が以前の外科手術から導出された動作パラメータを使用してそのシステムの制御を提供するべきであると決定してもよい。

【0358】

２２５０２０において、外科用ハブシステムは、１つ以上の制御された機能を提供するための指示を、外科用ハブシステムから送信し、外科用器具が受信する。指示は、例えば、パラメータを含む任意の適切な方法で通信され得る。指示は、例えば、適応ステープル高さ動作範囲、電動組織圧縮の適応制御、及び／又は以前の外科手術に関連付けられた動作パラメータを使用する装置制御を提供するように、外科用器具に指示し得る。

【0359】

２２５０３０において、外科用器具は、外科用ハブシステムからの通信において示された１つ以上の制御された機能に関連付けられた１つ以上のパラメータを決定し得る。例えば、外科用器具が適応ステープル高さ動作範囲を提供するための指示を受信した場合、外科用器具は、外科用器具のエンドエフェクタに関連付けられたアンビルヘッドのサイズに関するパラメータを決定してもよい。外科用器具が、組織圧縮アンビルによって印加された力に関連付けられたモータの適応可能制御を提供するための指示を受信した場合、外科用器具は、ステープルを挿入するための力が印加されているという指示を監視し得る。外科用器具が、以前に完了した外科手術からの動作パラメータを使用する指示を受信した場合、外科用器具は、外科用ハブシステムに動作パラメータを要求し、外科用ハブシステムから動作パラメータを受信することによって、以前の処置から動作パラメータを決定し得る。

【0360】

２２５０４０において、外科用器具は、決定されたパラメータに基づいて、外科用ハブからの通信において示される１つ以上の制御された機能を提供し得る。例えば、外科用器具は、エンドエフェクタのアンビルヘッドのサイズを示すパラメータに基づいて、適応可能なステープル高さ動作範囲を提供してもよい。アンビルヘッドが比較的小さいか又は大きい場合、ステープル高さ動作範囲は、デフォルト表現から修正され得る。外科用器具が、組織圧縮に適応されたモータの制御を提供するための指示を受信した場合、ステープルが挿入されている又は挿入されようとしていることを示すデータを受信すると、外科用器具は、適切な時間に、適切な持続時間にわたって圧縮を提供するために印加された力を増加させるようにモータを制御し得る。外科用器具が、以前に完了した外科手術に関連付けられた動作パラメータに基づいて制御を提供するための指示を受信した場合、外科用器具は、受信した動作パラメータを使用して、その動作を実施し得る。

【0361】

２２５０５０において、外科用器具は、必要に応じて外科用ハブシステムと通信を継続し、そのステータス及び動作に関する追加のパラメータ及び情報を外科用ハブに提供し、制御された動作を実施するための追加の命令及びデータを外科用ハブから受信し得る。

【0362】

外科用器具は、適応可能な安定高さ動作範囲を提供するために、外科用ハブから指示を受信し得る。図５９は、例示的な電動円形ステープル留め器具２１０１００を示す。例示的な電動円形ステープル留め器具２１０１００は、図１８に示される器具２０１８００に関連して、及び図５５に示される器具２１６０１０に関連して説明されるような機能を実施するように適応され得る構造を含み得る。円形ステープル留め器具２１０１００は、シャフトアセンブリ２１０１５０と、ハンドルアセンブリ２１０１７０と、回転ノブ２１０１８０と、を含み得る。シャフトアセンブリ２１０１５０、ハンドルアセンブリ２１０１７０、及び回転ノブ２１０１８０は、器具２０１８００に関連して、それぞれ２０１８０６、２０１８０８、及び２０１８１２に関連して説明したように動作し得る。シャフトアセンブリ２１０１５０、ハンドルアセンブリ２１０１７０、及び回転ノブ２１０１８０は、器具２１６０１０において、それぞれ２１６２００、２１６１００、及び２１６１３０に関連して説明したように動作し得る。

【0363】

シャフトアセンブリ２１０１５０は、１つ以上のエンドエフェクタに取り付けられ、それと共に動作するように構成され得る。エンドエフェクタは、異なる構成のエンドエフェクタを含み得る。例えば、エンドエフェクタは、異なるサイズ、異なる形状、異なる機能性などで構成されてもよい。エンドエフェクタは、例えば、異なる組織タイプのために、及び／又は特定の組織タイプの異なる状態のために構成されてもよい。

【0364】

エンドエフェクタは、２０１８０４又は２１６４００などのアンビルを含み得る。エンドエフェクタは、ヘッドアセンブリ２０１８０２を含み得る。シャフトアセンブリ２１０１５０は、異なるサイズのヘッドアセンブリと共に動作するように構成され得る。例えば、シャフトアセンブリ２１０１５０は、小型アンビル２１０１１０Ａと共に動作するように構成されてもよい。シャフトアセンブリ２１０１５０は、小型ステープル留めヘッドアセンブリ２１０１３０Ａと共に動作するように構成されてもよい。シャフトアセンブリ２１０１５０は、中型（例えば、標準サイズ）のアンビル２１０１１０Ｂと共に動作するように構成されてもよい。シャフトアセンブリ２１０１５０は、中型（例えば、標準サイズ）のステープル留めヘッドアセンブリ２１０１３０Ｂと共に動作するように構成されてもよい。シャフトアセンブリ２１０１５０は、大型アンビル２１０１１０Ｃと共に動作するように構成されてもよい。シャフトアセンブリ２１０１５０は、大型ステープル留めヘッドアセンブリ２１０１３０Ｃと共に動作するように構成されてもよい。

【0365】

各ステープル留めヘッドアセンブリ２１０１３０Ａ～Ｃは、それぞれのデータ記憶要素２１０１２０Ａ～Ｃを含み得る。例えば、ステープル留めヘッドアセンブリ２１０１３０Ｂは、データ記憶要素２１０１２０Ｂを含んでもよい。データ記憶要素２１０１３０Ｂは、データを記憶し、記憶されたデータを送信するように構成され得る。画像データは、有線又は無線接続を介して送信されてもよい。データ記憶要素２１０１２０Ｂは、それぞれのアンビル２１０１１０Ｂ及び／又はステープル留めヘッドアセンブリ２１０１３０Ｂに関するデータ及び／又は情報を記憶し得る。データは、ステープル留めヘッドアセンブリのタイプ（例えば、電動円形ステープラヘッドアセンブリ）、アンビル２１０１１０Ｂの特性（例えば、直径などのアンビルヘッドのサイズ）、ステープル留めヘッドアセンブリの状態（例えば、ステープルが発射されたか否か）などを識別するデータを含み得る。

【0366】

データ記憶要素２１０１２０Ｂは、記憶されたデータを記憶及び／又は提供するために好適な任意の装置、システム、及び／又はサブシステムを含んでもよい。例えば、データ記憶要素２１０１２０Ｂは、ＲＦＩＤマイクロトランスポンダ及び／又はデジタル署名を含むＲＦＩＤチップを備えてもよい。データ記憶要素２１０１２０Ｂは、電池支援受動的ＲＦＩＤタグを含み得る。電池支援受動的ＲＦＤタグは、（例えば、ＲＦＩＤマイクロトランスポンダ及び／又はＲＦＩＤチップと比較して）改善された範囲及び信号長を呈し得る。データ記憶要素２１０１２０Ｂは、本明細書で説明されるデータを記憶するために使用され得る書き込み可能セクションを含み得る。データは、図７～図８及び図１６～図１７に関連して説明されるように、器具２１０１００の制御回路を介して、書き込み可能セクションに書き込まれてもよい。書き込み可能セクションは、器具２１０１００のセンサによって読み取られ得る。例えば、ステープルが発射されたとき、器具２１０１００は、発射されたステープルイベントを示すデータを書き込み可能セクションに書き込んでもよい。器具２１０１００（又は、例えば、別の器具）は、続いて、発射されたステープルイベントを示すデータを書き込み可能セクションから読み取ってもよい。このデータ書き込み及び読み取りは、器具２１０１００がユーザ及び／又は他の関連システムに、ステープル発射履歴を通知することを可能にし得る。

【0367】

ステープル留めヘッドアセンブリ２１０１３０Ａ及び２１０１３０Ｃは、それぞれ、データ記憶要素２１０１２０Ａ及び２１０１２０Ｃを含み得る。データ記憶要素２１０１２０Ａ及び２１０１２０Ｃは、データ記憶要素２１０１２０Ｂを参照して説明したように機能し、実装し得る。

【0368】

ステープル留めヘッドアセンブリ２１０１３０Ａ、２１０１３０Ｂ、及び２１０１３０Ｃは各々、それぞれのステープルカートリッジを含み得る。ステープルカートリッジは、所定のゾーンを含み得る。所定のゾーンは、感知回路によって画定され得る。所定のゾーンは、感知回路を介して、組織インピーダンスの測定を可能にし得る。ステープル留めヘッドアセンブリは、図４０又は図４１に示されるようなステープル留めヘッドアセンブリを含んでもよい。図４１に示されるように、ステープルカートリッジ２５５１２は、感知回路（Ｓ_１～Ｓ_８）によって画定された８つの所定のゾーン（ゾーン１～ゾーン８）を含み得る。図４０及び図４１の円形ステープラに画定されたゾーンは、サイズが等しいか又は少なくとも実質的に等しく、円形ステープラのシャフトを通って長手方向に延在する長手方向軸の周囲で円周方向に配置され得る。図４５は、ステープルカートリッジ２５５１２上の組織インピーダンス測定値が、予めステープル留めされた組織を受け取った可能性があるゾーン１、ゾーン３、ゾーン５、及びゾーン７において、大きさが実質的に同じである例を示す。ステープルカートリッジ２５５１２上の極めて高い組織インピーダンス測定値は、予めステープル留めされた組織を受け取っていない可能性があるゾーン２、ゾーン４、ゾーン６、及びゾーン８において、大きさが実質的に均一であり得る。図４６は、ゾーン間に不均等に分布した組織インピーダンス測定値を示す。

【0369】

ハンドルアセンブリ２１０１７０は、器具２０１８００を参照して説明されるようなモータを含み得る。ハンドルアセンブリ２１０１７０は、図８、１６、１７、及び５７に説明されるような複数のモータを含んでもよい。例えば、ハンドルアセンブリ２１０１７０は、少なくとも、別個に制御されるアンビル閉鎖モータ（例えば、図８に示される閉鎖モータ６０３、及び図５７に示されるモータ２１６１６０）と、別個に制御される発射モータ（例えば、図８に示される発射モータ６０２、及び図５７に示されるモータ２２１１６０）と、を含んでもよい。

【0370】

ハンドルアセンブリ２１０１７０は、適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０のグラフィック表現を含んでもよく、これは、組織圧縮のための動作範囲の表現とも称され得る。適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０は、図５５～図５６に関連して説明したウインドウ２１６１１４と同様に動作し得る。グラフィック表現は、可変ステープル高さウインドウ（例えば、図２３の可変ステープル高さウインドウ２０１０７６、２０１０７８、２０１０８０、２０１０８２を参照して説明したものなど）を含み得る。グラフィック表現は、可変ステープル発射範囲（例えば、図２３のステープル発射範囲２０１０８８、２０１０９０、２０１０９２を参照して説明したものなど）を含み得る。適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０は、器具２１０１００によって感知される１つ以上のパラメータに基づいて適応され得る。適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０は、１つ以上の以前に使用されたパラメータ構成に基づいて適応され得る。

【0371】

適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０は、図６０～図６３に関連して説明されるように動作し得る。図６０は、例示的な電動円形ステープル留め器具２１０１００上に現れ得るように表示された適応可能なステープル高さ動作範囲の例示的な表現を示す。制御回路は、適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０を有効にし得る。適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０は、例えば、ストローク制御モード、負荷制御モード、及び／又は以前の構成制御モードなどのモードに従って適応され得る。適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０は、動作モードの階層化システムにおけるモードに従って適応され得る。モード選択（例えば、器具２１０１００がストローク制御モード、負荷制御モード、又は以前の構成制御モードで動作するか否か）は、器具２１０１００が外部システムから受信するシステムパラメータによって決定され得る。例えば、器具２１０１００は、手術室内の外科用ハブとリンク（例えば、ペアリング）されてもよく、外科用ハブから構成情報を受信してもよい。例えば、システムパラメータであり得る指示は、外科用ハブから器具２１０１００に送信されてもよい。システムパラメータは、特定の制御モードで動作するように器具２１０１００に指示し得る。器具２１０１００は、受信されたシステムパラメータに基づいて、ストローク制御モード、負荷制御モード、又は以前の構成制御モードのうちの１つで動作することを決定し得る。システムパラメータは、医療専門家（例えば、外科医）、特定の患者及び／又は患者のクラス、医療施設又は機関、サブスクリプションレベル及び／又は購入されたソフトウェア層など、のうちの１つ以上に関連付けられる設定であってもよい。

【0372】

図６１は、電動円形ステープル留め器具がストローク制御動作モードで動作している間に、適応可能なステープル高さ動作範囲を提供するための例示的な処理を示すフロー図である。２１１０１０において、器具２１０１００であり得る外科用円形ステープラ２１１０００は、ストローク制御モードで動作している間に、適応可能なステープル高さ動作範囲（図５９の２１０１６０、及び図６０の２１０１６０Ａ～Ｃに示される）を提供するために、システムパラメータを含み得る指示を受信し得る。ストローク制御モードは、例えば、組織クランプ中のアンビルのストローク位置及びアンビルヘッドサイズに少なくとも基づいて、適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０を適応させることを指し得る。例えば、２１１０１２において、外科用円形ステープラ２１１０００と共に動作するために、中型の直径（Ｄ_中）を有する中型のアンビルヘッド２１０１１０Ｂが選択されたとき、外科用円形ステープラの制御回路は、データ記憶要素２１０１２０Ｂに記憶された値からＤ_中直径サイズを決定し得る（図５９に示されるように）。

【0373】

２１１０１４において、外科用円形ステープラは、アンビルヘッドの決定されたサイズ、例えば、中型を使用して、標準的な適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０Ｂが提示されるべきであると決定し得る。標準的な適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０Ｂは、黄色ゾーンｙによって表される標準的な実行可能（例えば、作業可能）ステープル高さ範囲と、緑色ゾーンｇによって表される標準的な実行可能ステープル発射範囲と、を含み得る。図６０に示されるように、黄色ゾーンは、第１の横方向に延在するバンドを表し、緑色ゾーンは、第１の横方向に延在するバンド内に位置付けられる第２の横方向に延在するバンドを表す。

【0374】

２１１０１２において、外科用円形ステープラ２１１０００と共に動作するために、大型直径（Ｄ_大）を有する大型のアンビルヘッド２１０１１０Ｃが選択されたとき、外科用円形ステープラ２１１０００の制御回路は、データ記憶要素２１０１２０Ｃ（図５９に示される）に記憶された値からＤ_大直径サイズを決定し得る。２１１０１４において、外科用円形ステープラは、アンビルヘッドの決定されたサイズ、すなわち大きいサイズを使用して、適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０Ｃが提示されるべきであると決定し得る。図６０を参照すると、適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０Ｃは、黄色ゾーンｙ_２によって表される実行可能ステープル高さ範囲と、緑色ゾーンｇ_２によって表される実行可能ステープル発射範囲と、を含み得る。実行可能ステープル高さ範囲は、適応可能な実行可能ステープル高さ範囲と称される場合がある。実行可能ステープル発射範囲は、適応可能な実行可能ステープル発射範囲、及び／又は適応可能なステープル発射範囲と称される場合がある。アンビルヘッド２１０１１０Ｃによってクランプされている組織２１０５４０Ｃは、アンビルヘッド２１０１１０Ｂによってクランプされている組織２１０５４０Ｂと同じ組織厚さＧ_標準を有し得る。外科用円形ステープラ２１１０００は、標準的な黄色ゾーンｙ、及び標準的な緑色ゾーンｇをそれぞれ黄色ゾーンｙ_２、及び緑色ゾーンｇ_２にシフトアップすることによって、適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０Ｃを決定し得る。標準的な黄色と比較して、黄色ゾーンｙ２を表す横方向に延在するバンドは、圧縮されるか、又はより狭くなり得る。標準的な緑色ゾーンと比較して、緑色ゾーンｇ２を表す横方向に延在するバンドは、上方にシフトされ得る。シフトは、Ｄ_大がＤ_中より大きいことに起因し、大きいアンビルヘッドを用いてクランプするとき、高いステープル高さをもたらす同じアンビル閉鎖力から生じ得る。このような効果は、同じステープル高さをもたらすために大きいアンビル閉鎖力を必要とする大きいクランプ表面積を有する大きいアンビルヘッドサイズに起因し得る。外科用円形ステープラ２１１０００は、標準的な黄色ゾーンｙ、及び標準的な緑色ゾーンｇよりも、狭いｙ_２、及び狭い緑色ゾーンｇ_２をそれぞれ決定することによって、適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０Ｃを決定し得る。そのような適応は、同じクランプ力が与えられた大きいアンビルヘッドでクランプするときに、高いステープル高さがもたらされることによって引き起こされ得る。利用不可能な低いステープル高さ範囲は、黄色ゾーン及び緑色ゾーンを狭くする。

【0375】

２１１０１２において、外科用円形ステープラ２１１０００と共に動作するために、小型直径（Ｄ_小）を有する小型アンビルヘッド２１０１１０Ａが選択されたとき、外科用円形ステープラ２１１０００の制御回路は、データ記憶要素２１０１２０Ａ（図５９に示される）に記憶された値からＤ_小直径サイズを決定し得る。２１１０１４において、外科用円形ステープラは、適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０Ａを決定し得る。適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０Ａは、黄色ゾーンｙ_１によって表される実行可能ステープル高さ範囲と、緑色ゾーンｇ_１によって表される実行可能ステープル発射範囲と、を含み得る。アンビルヘッド２１０１１０Ｃによってクランプされている組織２１０５４０Ｃは、アンビルヘッド２１０１１０Ｂによってクランプされている組織２１０５４０Ｂの組織厚さＧ_標準（完全開放ストローク位置に対して短いアンビルストロークに対応する）と比較して、組織２１０５４０Ａの薄い組織厚さＧ_薄い（完全開放ストローク位置に対して長いアンビルストロークに対応する）を有し得る。外科用円形ステープラ２１１０００は、標準的な黄色ゾーンｙ、及び標準的な緑色ゾーンｇをそれぞれ黄色ゾーンｙ_１及び緑色ゾーンｇ_１となるようにシフトダウンすることによって、適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０Ａを決定し得る。標準的な黄色と比較して、黄色ゾーンｙを表す横方向に延在するバンドは、下方にシフトされ得る。標準的な緑色ゾーンと比較して、緑色ゾーンｇ１を表す横方向に延在するバンドは、広くてもよい。外科用円形ステープラ２１１０００は、標準的な緑色ゾーンｇよりも広い緑色ゾーンｇ_１を決定することによって、適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０Ａを決定し得る。小さいアンビルヘッドでクランプするとき、同じアンビル閉鎖力が、低いステープル高さをもたらし得るので、そのような適応は、Ｄ_小がＤ_中よりに小さいことに起因し得る。このような効果は、同じステープル高さをもたらすために小さいアンビル閉鎖力を必要とする小さいクランプ表面積を有する小さいアンビルヘッドサイズに起因し得る。このような適応はまた、アンビルヘッド２１０１１０Ｂによってクランプされている組織２１０５４０Ｂの組織厚さＧ_標準よりも、薄い組織２１０５４０Ａの組織厚さＧ_薄いに起因する場合があり、これは、組織クランプの開始時の小さいアンビル間隙に対応する。

【0376】

２１１０１６において、外科用円形ステープラは、適応可能なステープル高さ動作範囲を表示し得る。

【0377】

図６２は、電動円形ステープル留め器具が負荷制御動作モードで動作している間に、適応可能なステープル高さ動作範囲を提供するための例示的な処理のフロー図を示す。２１１５１０において、外科用円形ステープラは、システムパラメータであり得る指示を受信して、負荷制御モードにおいて適応可能なステープル高さ動作範囲（図５９の２１０１６０、及び図６０の２１０１６０Ａ～Ｃに示される）を提供し得る。負荷制御モードは、アンビルのアンビルヘッドサイズ及びストローク位置に加えて、組織クランプ段階、及び組織クリープ／待機段階中の閉鎖力（ＦＴＣ）（例えば、ＦＴＣの代用として感知されたモータ負荷）に基づいて、適応可能なステープル高さ動作範囲２１０１６０を適応させることを指し得る。

【0378】

組織クランプ中に、２１１５１２において、外科用円形ステープラ２１１０００と共に動作するために、小型直径（Ｄ_小）を有する小型アンビルヘッド２１０１１０Ａが選択されたとき、外科用円形ステープラ２１１０００の制御回路は、図６１に関連して２１１０１２において記載されるように、アンビルヘッド２１０１１０Ａが組織２１０５４０Ａと最初に接触すると、Ｄ_小パラメータを決定し、組織厚さＧ_薄いを感知することに加えて、ＦＴＣを決定し得る。２１１５１４において、外科用円形ステープラ２１１０００は、適応可能なステープル高さ動作範囲を決定し、２１１５１６において、適応可能なステープル高さ動作範囲を表示し得る。そのような適応可能なステープル高さ動作範囲は、図６１を参照して２１１０１４で説明されたものからの更なる適応であり得る。例えば、同じ組織厚さが与えられた場合、組織クランプ中の決定されたＦＴＣは、本明細書の図２４の組織圧縮力に対する時間関数グラフにおいて、時間ｔ_１とｔ_２との間で説明されるように、可変組織剛性に応じて変動し得る。低い剛性の組織に対応する組織圧縮力曲線２０２０２６の例では、低いＦＴＣが感知されるので、適応可能なステープル高さ動作範囲の黄色ゾーン及び緑色ゾーンは、正常な剛性の組織と比較して更に下方にシフトし得る。高い剛性の組織に対応する組織圧縮力曲線２０２０２４の実施例では、高いＦＴＣが感知されるので、適応可能なステープル高さ動作範囲の黄色ゾーン及び緑色ゾーンは、正常な剛性の組織と比較して上方にシフトし得る。

【0379】

２１１０１４において、同じアンビル間隙が与えられた場合、組織クリープ／待機段階中の決定されたＦＴＣは、本明細書の図２４の組織圧縮力に対する時間関数グラフにおいて、ｔ_２とｔ_３との間で説明されるように、可変組織剛性に応じて変動し得る。例示的な組織圧縮力曲線２０２０２２、２０２０２４、２０２０２６が適用された場合、減少したＦＴＣが感知されるので、適応可能なステープル高さ動作範囲の黄色ゾーン及び緑色ゾーンは、組織クランプ中に決定された黄色ゾーン及び緑色ゾーンと比較して、組織クリープ／待機段階中に更に下方にシフトし得る。

【0380】

外科用器具は、適応モータ制御を提供するために外科用ハブから指示を受信し得る。図６４は、負荷制御動作モードにおいて適応モータ制御を使用して動作する例示的な電動円形ステープル留め器具の様々な態様を示す図である。図６４は、器具２１０１００などの外科用円形ステープラ２１１０００が、アンビル閉鎖モータ（図５９に説明される）の出力を発射モータ（図５９に説明されるような）の出力に動的に適応させることによって、ステープル発射／組織切断中に、一定のアンビル間隙を維持するために、外科手術において使用され得ることを図示する。そのような適応は、発射モータが発生した力を、アンビル閉鎖モータが発生した反対方向の力で打ち消し得る。両方の力をアンビルに印加して、一定のアンビル間隙を維持し得る。グラフ２１２５１０は、時間に対する、アンビル閉鎖モータ（例えば、ＦＴＣ）についての感知されたモータ負荷、及び発射モータ（例えば、発射力（ＦＴＦ）又はナイフ前進力（ＦＡＫ））についての感知されたモータ負荷を示す。グラフ２１１５１２は、感知されたアンビル間隙に対する時間を示す。グラフ２１１５１４は、感知された組織伸長に対する時間を示す。グラフ２１１５１６は、アンビル閉鎖モータ及び発射モータのモータ出力（例えば、電力、電流、及び／又はトルク）に対する時間を示す。

【0381】

図６５は、負荷制御動作モードにおいて適応モータ制御を使用して動作する例示的な電動円形ステープル留め器具のフロー図を示す。２１３０１０において、器具２１０１００などの外科用円形ステープラ２１１０００は、モータ制御を提供するための指示を受信し得る。例えば、外科用円形ステープラは、負荷制御モードを設定するためのシステムパラメータを受信してもよい。

【0382】

２１３０１２において、外科用円形ステープラ２１１０００は、組織を圧縮するためにアンビルによって印加された力に関連付けられた第１のモータ（例えば、本明細書に記載されるアンビル閉鎖モータ）を監視し得る。図６４に関連して説明される例示的な外科的処理では、ｔ０において（例えば、アンビルが組織との初期接触を感知したとき）、外科用円形ステープラ２１１０００の制御回路は、例えば、グラフ２１２５１２に示されるようにアンビル間隙を感知することによって、アンビルのストローク位置の監視を開始し得る。制御回路はまた、グラフ２１２５１０に示されるように、アンビル閉鎖モータのモータ負荷の監視を開始してもよい。アンビル間隙が減少するにつれて、制御回路は、アンビル閉鎖モータに、一定出力（「第１のアンビル閉鎖モータ出力」）の生成を開始させ、グラフ２１２５１６に図示されるように、電動組織クランプをもたらし得る。その結果、制御回路は、グラフ２１２５１０に示されるように、アンビル閉鎖モータに対する増加するモータ負荷（例えば、ＦＴＣ）の感知を開始し得る。このようにして、外科用円形ステープラ２１１０００は、アンビル閉鎖モータのモータ負荷を監視し得る。

【0383】

図６４を参照すると、ｔ１において、外科用円形ステープラ２１１０００の制御回路は、アンビル間隙が減少を停止して一定を維持していることを感知し、それに応じて、アンビル閉鎖モータに、第１のアンビル閉鎖モータ出力の生成を停止させて、電動組織クランプを終了させ、グラフ２１２５１６に示されるように、組織クリープ／待機段階を開始させ得る。制御回路がアンビル閉鎖モータのモータ負荷を監視を継続するにつれて、制御回路は、減少するモータ負荷（例えば、ＦＴＣ）を感知し、次いで、グラフ２１２５１０に図示されるように、ｔ２において組織クリープ安定化が達成されるにつれて、一定のモータ負荷（例えば、ＦＴＣ）を感知し得る。このようにして、外科用円形ステープラ２１１０００は、アンビル閉鎖モータのモータ負荷を更に監視する。ｔ０とｔ２との間で、グラフ２１２５１４は、組織クランプの終了時に増加し、時間ｔ１で最大に到達し、組織クリープが開始するにつれて減少し、ｔ２で一定になる、組織伸長を図示する。

【0384】

図６５の２１３０１４において、外科用円形ステープラ２１１０００は、外科用ステープルを挿入するための力の印加に関連付けられた第２のモータ（例えば、本明細書に記載の発射モータ）を監視し得る。図６４に示される例示的な外科手術において、ｔ２において、外科用円形ステープラ２１１０００の制御回路は、例えば、グラフ２１２５１６に示されるように、器具オペレータ（例えば、外科医）がステープル発射をトリガすると、発射モータに一定出力（「第１の発射モータ出力」）の生成を開始させ得る。それに応答して、制御回路は、ｔ２において開始するアンビル閉鎖モータについての一定のモータ負荷を監視することに加えて、グラフ２１２５１０に示されるように、発射モータについてのモータ負荷の監視を開始し得る。このようにして、外科用円形ステープラ２１１０００は、発射モータのモータ負荷を監視する。

【0385】

図６５の２１３０１６において、外科用円形ステープラ２１１０００は、外科用ステープルを、アンビルによって圧縮された組織内に挿入するための力の印加に関連付けられた指示を識別し得る。例えば、図６４に示されるタイムラインを継続すると、ｔ２において、外科用円形ステープラ２１１０００の制御回路が発射モータのモータ負荷の監視を開始すると、制御回路は、第１の発射モータ出力に起因するグラフ２１２５１０に示されるような発射モータの増加するモータ負荷（例えば、ＦＴＦ）の感知を開始し得る。このようにして、外科用円形ステープラ２１１０００は、ステープル発射のための力の印加に関連付けられた指示を識別し得る。グラフ２１２５１４は、発射モータのモータ負荷（例えば、ＦＴＦ）が増加するにつれて、ｔ２で開始して増加する組織伸長を示す。

【0386】

図６５の２１３０１８において、外科用円形ステープラ２１１０００は、外科用ステープルを挿入するための力の印加に関連付けられた指示を識別したことに応答して、アンビルが組織に力を印加するように第１のモータを制御することを決定し得る。図６４に示されるタイムラインを継続すると、ｔ３において、外科用円形ステープラ２１１０００の制御回路は、発射モータのモータ負荷（例えば、ＦＴＦ）の増加を感知する。それに応答して、制御回路は、一定の出力（「第２のアンビル閉鎖モータ出力」）を発生し得る。第２のアンビル閉鎖モータ出力は、２１３０１６で説明される増加する組織伸長に対抗し、それによって、一定のアンビル間隙を維持するために、アンビル閉鎖のための力をもたらし得る。外科用円形ステープラ２１１０００は、ステープル発射のための力の印加の指示を識別したことに応答して、アンビル閉鎖のための力を印加するようにアンビル閉鎖モータを制御する。

【0387】

図６５の２１３０１６及び２１３０１８における処理の更なる実施例として、図６４に示されるタイムラインを継続すると、ｔ４において、器具２１０１００のナイフを前進することは、（図５７に関連して説明されるように）破断可能ワッシャと初期接触してもよい。初期接触を感知すると、外科用円形ステープラ２１１０００の制御回路は、アンビル閉鎖モータに、第２のアンビル閉鎖モータ出力よりも高い一定出力（「第３のアンビル閉鎖モータ出力」）を発生させ得る。第３のアンビル閉鎖モータ出力は、グラフ２１２５１６に示されるように、ナイフが破断可能ワッシャを押して、それを通して切断するときにアンビルに印加される予想される追加の力スパイクに対抗するために、短い期間にわたってアンビル閉鎖のための高い力をもたらし得る。この期間は、破断可能ワッシャが切断されるｔ５で終了してもよい。外科用円形ステープラ２１１０００は、それによって、ステープル発射のための力（すなわち、破断可能ワッシャを通して切断するための力）の印加の指示を識別したことに応答して、アンビル閉鎖のための力を印加するようにアンビル閉鎖モータを更に制御する。

【0388】

図６４では、ナイフが破断可能ワッシャを通して切断するときにナイフによって印加された力と、アンビル閉鎖モータによってもたらされる対抗アンビル閉鎖力とに対応する、感知された増加したモータ負荷スパイクＦ_ｗが、グラフ２１２５１０に示される。これは、アンビル閉鎖のためのモータ、及びステープル発射のためのモータをそれぞれ監視するための図６５の工程２１３０１２及び２１３０１４の更に別の実施例である。ｔ４とｔ５との間のグラフ２１２５１４では、増加した組織伸長が、破断可能ワッシャを通して切断するナイフによって印加された力の別の効果として描写される。図６４において点線で示されるように、ｔ４とｔ５との間で、グラフ２１２５１２は、第３のアンビル閉鎖モータ出力を発生しなかった場合に、破断可能ワッシャを通して切断するナイフによって印加された力によって引き起こされ得る潜在的な増加したアンビル間隙を示す。このようにして、ナイフが破断可能ワッシャを通して押して切断するときに、一定のアンビル間隙を維持し得る。

【0389】

ｔ５とｔ６との間には、グラフ２１５１６に示されているように、アンビル開放のための力をもたらすために、極めて短い期間にわたって別に発生されたアンビル閉鎖モータ出力（「第４のアンビル閉鎖モータ出力」）がある。そのような力は、ナイフが、破断可能ワッシャを通して切断した後、その着座位置に後退するときに、ナイフがアンビル閉鎖方向に破断可能ワッシャに印加する力に、対抗するために使用され得る。

【0390】

ｔ６とｔ７との間には、器具オペレータがアンビルストロークを開始してアンビルを開くと、アンビル間隙が増大する前の期間が示されている。ｔ７において、外科用円形ステープラ２１１０００の制御回路がアンビル間隙の増加を感知すると、制御回路は、アンビル閉鎖モータに、別の一定出力（「第５のアンビル閉鎖モータ出力」）を発生させて、電動アンビル開放をもたらす。

【0391】

図６６～図６８は、器具２１０１００が負荷制御モードで動作する動作モードの階層化システムにおける３つのサブモードに関連付けられた処理のフロー図を示す。図６６は、サブモード、例えば、デフォルトのサブモード下で動作する器具２１０１００を示し、アンビル閉鎖モータのモータ負荷（例えば、ＦＴＣの代用としてモータによって引き込まれる電流）は、器具２１０１００がステープル発射のための所定の基準を満たすことを確実にするために静的に測定され得る（「静的測定サブモード」）。図６７は、器具２１０１００がステープル発射のための所定の基準を満たすことを確実にするために、センサ読み取り値が繰り返し測定され得るサブモード（「反復センサ測定サブモード」）下で動作する器具２１０１００を示す。図６８は、図６０～図６３を参照して上述した以前の構成制御モードであるサブモード下で動作する器具２１０１００を示しており、図６６及び図６７に記載された所定の基準は、外科用ハブなどの外部システムに記憶され得る以前に使用された構成で予め構成され得る。そのようなサブモードのためのモード選択は、上記で説明したように、システムパラメータによって決定され得る。

【0392】

図６６を参照すると、負荷制御モードの静的測定サブモードの実施例では、２１３５１０において、器具２１０１００であり得る外科用円形ステープラ２１１０００は、アンビル閉鎖の電動制御、及び外科用ステープラ発射の電動制御を含むモータ制御を提供するための指示を受信し得る。例えば、本明細書に記載される負荷制御モードで動作するように外科用円形ステープラ２１１０００を設定するためのシステムパラメータは、デフォルトで、そのような指示として機能してもよい。

【0393】

２１３５１２において、外科用円形ステープラ２１１０００は、第１のモータに関連付けられた指示に基づいて、組織を圧縮するためにアンビルによって印加された力が所定の閾値を満たしていると決定し得る。例えば、組織を圧縮するためにアンビルによって印加された力に関連付けられたモータに関連付けられた指示は、外科用円形ステープラ２１１０００のアンビル閉鎖モータのモータ負荷であってもよい。モータ負荷は、組織クリープ／待機段階の終了時に感知されてもよい。感知されたモータ負荷は、図２４に示すように、Ｆ_ｍｉｎからＦ_ｍａｘ、すなわち理想発射ゾーン２０２０３６の範囲内にあるｔ２とｔ３との間の組織圧縮力曲線２０２０２２（すなわち、組織クリープ／待機段階）のような、所定の範囲内の大きさを有する組織圧縮力（ＦＴＣとも呼ばれる）であってもよい。図２５に示されるＦ_ｍｉｎからＦ_ｍａｘまでの範囲内にあるｔ４とｔ５との間（すなわち、組織クリープ／待機段階）の組織圧縮力曲線２０２０６２は、別のそのような実施例であり得る。

【0394】

２１３５１４において、外科用円形ステープラ２１１０００は、組織を圧縮するためにアンビルによって印加された力が所定の閾値を満たすと決定した後、外科用ステープルを、アンビルによって圧縮された組織に挿入するための力を印加することを決定し得る。例えば、図２４に記載の制御回路７６０と同様に、組織圧縮力Ｆが図２４の理想発射ゾーン２０２０３６などの理想発射ゾーン内にあると、外科用円形ステープラ２１１０００の制御回路が決定すると、外科用円形ステープラ２１１０００の制御回路は、ステープルカートリッジ内にステープルを配備するように構成されてもよい。

【0395】

図６７は、負荷制御モードの反復センサ測定サブモードを示す。２１４０１０において、外科用円形ステープラ２１１０００は、センサ読み取り値に基づく電動制御を含むモータ制御を提供するための指示を受信し得る。外科用円形ステープラ２１１０００を負荷制御モードの反復センサ測定サブモードで動作するように設定するための本明細書に記載されるシステムパラメータは、そのような指示として機能し得る。

【0396】

２１４０１２において、外科用円形ステープラ２１１０００は、組織に印加された圧力に関連付けられたセンサ読み取り値を受信し得る。例えば、図５９に記載されるように、外科用円形ステープラ２１１０００の制御回路は、図４０～４１に図示されるように、ステープルカートリッジ上の所定のゾーンから組織インピーダンス測定値を受信してもよい。

【0397】

２１４０１４において、外科用円形ステープラ２１１０００は、組織に印加された圧力が実質的に均一に印加されていることを示すセンサ読み取り値を決定し得る。例えば、図５９に関連して記載されるように、外科用円形ステープラ２１１０００の制御回路は、組織インピーダンス測定値が図４５に示されるように実質的に均一であると決定してもよい。この決定は、各所定のゾーンの組織インピーダンス測定値が他のゾーンからどれだけ逸脱し、依然として均一であると見なされ得るかを定義する所定の閾値に基づき得る。外科用円形ステープラ２１１０００の制御回路は、組織インピーダンス測定を繰り返し（例えば、所定の秒数当たり１回）実施して、組織インピーダンス測定値が組織クリープ安定化に到達したときを含む組織クリープ中など、任意の期間にわたって実質的に均一であると決定するように構成され得る。

【0398】

２１４０１６において、外科用円形ステープラ２１１０００は、組織に印加された圧力が実質的に均一に印加されていることを示すセンサ読み取り値に基づいて、外科用ステープルを組織に挿入するための力を印加することを決定し得る。例えば、外科用円形ステープラ２１１０００の制御回路が、組織インピーダンス測定値が図４５に示されるようにステープルカートリッジの所定のゾーン内で実質的に均一であると決定した後、組織クリープ安定化に達したとき、外科用円形ステープラ２１１０００の制御回路は、例えば、アンビル閉鎖モータの感知されたモータ負荷（図２４に示される組織圧縮Ｆなど）も図２４に示されるように理想発射ゾーン内にあるとき、ステープルカートリッジ内にステープルを配備してもよい。

【0399】

外科用器具は、外科用ハブからの指示を受信して、以前に実施された処置に関連付けられた動作又は動作パラメータを使用して制御を提供し得る。図６９は、例示的な以前の構成制御モードに関連付けられた機能フロー図である。以前の構成制御モードは、図６０～図６３を参照して、及び図６４～図６８を参照して本明細書で説明されるようなプロセス及び機能を含み得る。

【0400】

図６９を参照すると、２１５０２０において、例えば、図１～図６及び図９～図１３に関連して説明されたような外科用ハブであり得る外科用ハブ２１５００５は、外科用円形ステープラ２１１０００などの外科用器具の動作パラメータを含む関連データのデータストアを維持し得る。動作パラメータは、以前に実施された外科手術に関連付けられたパラメータであり得る「以前の動作パラメータ」又は「以前の動作パラメータ」を含み得る。図５３及び５４に関連して説明されるように、外科用ハブが外科用器具から受信し、ローカルに記憶し得る動作パラメータは、例えば、閉鎖力（ＦＴＣ）曲線に対する時間（ＦＴＣ曲線）、発射力（ＦＴＦ）曲線に対する時間（ＦＴＦ曲線）、アンビル閉鎖速度、組織特性（例えば、インピーダンス、厚さ、剛性など）、並びに他のものを含んでもよい。

【0401】

外科用円形ステープラ２１１１０００の動作に関連し、外科用ハブによってステープラに提供され得る動作パラメータは、ステープラの動作モードに応じて変動し得る。例えば、ストローク制御モード外科手術手順において使用される動作パラメータは、例えば、ストローク制御モードインジケータ、アンビルヘッドサイズ、組織厚さ、実行可能ステープル高さ範囲、実行可能ステープル発射範囲、及びステープル発射段階前の待機時間を含んでもよい。例示的な外科手術において負荷制御モードで使用される動作パラメータは、例えば、負荷制御モードインジケータ、アンビルヘッドサイズ、組織厚さ、組織剛性、実行可能ステープル高さ範囲、実行可能ステープル発射範囲、及びステープル発射段階前の待機時間を含んでもよい。例示的な外科手術において以前の構成制御モードで使用される動作パラメータは、例えば、以前の構成制御モードインジケータ、アンビルヘッドサイズ、組織厚さ、組織剛性、実行可能ステープル高さ範囲、実行可能ステープル発射範囲、及びステープル発射段階前の待機時間を含んでもよい。

【0402】

処置のために使用され、外科用ハブによって外科用器具に提供され得るパラメータの組み合わせは、変動し得る。例えば、例示的な外科手術における負荷制御モードで使用される動作パラメータの組み合わせは、例えば、負荷制御モードインジケータ、アンビルヘッドサイズ、組織厚さ、組織剛性、実行可能ステープル高さ範囲、実行可能ステープル発射範囲、ステープル発射を可能にする最大ＦＴＣ及び最小ＦＴＣ、ＦＴＣ曲線、ＦＴＦ曲線、アンビル閉鎖モータ出力曲線（例えば、図６４に示すグラフ２１２５１６）、発射モータ出力曲線（例えば、図６４に示すグラフ２１２５１６）を含んでもよい。別の例では、例示的な外科手術における負荷制御モードで使用される動作パラメータの組み合わせは、例えば、負荷制御モードインジケータ、反復センサ測定サブモードインジケータ、アンビルヘッドサイズ、組織厚さ、組織剛性、反復測定の頻度、ステープル発射時のステープルカートリッジ上の所定ゾーン毎の組織インピーダンス、実行可能ステープル高さ範囲、実行可能ステープル発射範囲、ステープル発射に許容される最大ＦＴＣ及び最小ＦＴＣ、ＦＴＣ曲線、ＦＴＦ曲線、アンビル閉鎖モータ出力曲線（例えば、図６４に示すグラフ２１２５１６）、発射モータ出力曲線（例えば、図６４に示すグラフ２１２５１６）を含んでもよい。別の例では、例示的な外科手術における負荷制御モードで使用される動作パラメータの組み合わせは、以前の構成制御モードインジケータ、アンビルヘッドサイズ、組織厚さ、組織剛性、センサゾーンの組織インピーダンス均一性偏差閾値、反復センサ測定の頻度、実行可能ステープル高さ範囲、実行可能ステープル発射範囲、ステープル発射に許容される最大ＦＴＣ及び最小ＦＴＣ、ＦＴＣ曲線、ＦＴＦ曲線、アンビル閉鎖モータ出力曲線（例えば、図６４に示されるグラフ２１２５１６）、発射モータ出力曲線（例えば、図６４に示されるグラフ２１２５１６）を含んでもよい。

【0403】

外科手術のための以前の動作パラメータは、処置の工程又は全体的な処置に関連付けられた処置結果と共に記憶され得る。図５３に関連して説明されるように、例示的な転帰は、手術部位に出血があったか否かであり得る。別の実施例は、特定のステープル線のステープルが、処置のステープル発射工程のために適切に形成されたか否かであってもよい。図５３に説明されるように、処置結果は、陽性又は陰性結果と関連付けられるように更に分析されてもよく、そのような分析された処置結果は、以前の動作パラメータと共に記憶されてもよい。

【0404】

外科手術のための以前の動作パラメータは、器具オペレータ識別子及び／又は患者パラメータと共に記憶され得る。図５４に記載されるように、例えば、担当外科医が記憶されてもよい。図５１に関連して説明されるように、患者パラメータは、電子医療記録データベース（ＥＭＲ）からの患者記録からのものであってもよく、匿名化プロセスの後、外科用ハブ２１５００５などの外科用ハブに記憶されてもよい。患者パラメータの例には、患者の肺気腫の診断、術前治療（例えば、化学療法、放射線、抗血栓薬、血圧薬剤など）、通常の血圧などを含んでもよい。

【0405】

以前の動作パラメータは、複数の以前の外科手術に基づく動作パラメータ集約データであり得る。図５２に説明されるように、例えば、複数の以前の外科手術からの以前の動作パラメータは、外科用ハブ（例えば、外科用ハブ２１５００５）においてローカルに集約されてもよく、医療施設に関連付けられた外科用ハブ（例えば、外科用ハブ２１５００５のような外科用ハブ）のネットワークにわたって集約されてもよく、又はクラウド５７０２においてグローバルに集約されてもよい。例示的な集約データは、同じ処置タイプ、類似の患者パラメータ、及び類似の動作パラメータ（例えば、組織特性）を有する外科手術の動作パラメータ平均であってもよく、例えば、外科用ハブにおける、ローカルな医療施設における、及びグローバルなクラウド５７０２における待ち時間（ステープル発射段階前）平均などである。別の例示的な集約データは、奇形ステープルを有さないか、又は一般に肯定的な結果を有する処置についてのみ、医療施設での待ち時間平均など、処置結果に基づいて上記の動作パラメータ平均を更に集約してもよい。

【0406】

図６９を参照すると、図の左側に示されるように、外科用ハブ２１１００５と連結された外科用円形ステープラ２１１０００は、以前に実施された外科手術に関連付けられた動作パラメータに基づいて、外科用円形ステープラを構成するための指示を受信し得る。そのような指示は、以前の構成制御モードで動作するように外科用円形ステープラ２１１０００を設定する、図６３に説明されるようなシステムパラメータであってもよい。外科用円形ステープラ２１１０００及び外科用ハブ２１１００５は、計画された外科手術に備えて手術室内で連結され得る。

【0407】

２１５０１２において、外科用円形ステープラ２１１０００は、外科用ハブ２１１００５などのリンクされた外科用ハブに、外科用円形ステープラ２１１０００に関連付けられた特性を通信し得る。例えば、外科用円形ステープラ２１１０００は、２１０１１０Ｂ（図５９に示される）などのアンビルと、２１０１３０Ｂ（図５９に示される）などのステープルヘッディングアセンブリと、を有するエンドエフェクタと共に動作してもよい。そのような実施例では、外科用円形ステープラ２１１０００は、以前の構成制御モードインジケータ及び中型アンビルヘッドサイズの指示を外科用ハブ２１１００５に送信してもよい。

【0408】

２１５０２２において、外科用ハブ２１１００５は、計画された外科手術に関連付けられた特性を受信し得る。２１５０１２における実施例を継続すると、外科用ハブ２１１００５は、外科用円形ステープラ２１１０００から送信された、以前の構成制御モードインジケータ及び中型アンビルヘッドサイズを受信し得る。

【0409】

２１５０２４において、外科用ハブ２１１００５は、外科用円形ステープラ２１１０００から、受信した特性に対応する動作パラメータをデータストアから読み出し得る。２１５０２２において、外科用円形ステープラが使用され、外科用円形ステープラ動作モードが負荷制御モードであり、アンビルヘッドサイズが中型であった場合に、外科用ハブ２１１００５は、器具オペレータ（例えば、計画された外科手術の担当外科医）によって実施された最後の外科手術において使用された動作パラメータをデータストアから読み出し得る。そのような実施例では、読み出された動作パラメータは、負荷制御モードインジケータ、中型アンビルヘッドサイズ、正常な組織厚さ、正常な組織剛性、実行可能ステープル高さ範囲、実行可能ステープル発射範囲、ステープル発射に許容される最大ＦＴＣ及び最小ＦＴＣ、ＦＴＣ曲線、ＦＴＦ曲線、アンビル閉鎖モータ出力曲線、発射モータ出力曲線を含んでもよい。

【0410】

２１５０２６において、外科用ハブ２１１００５は、計画された外科手術を実施するように外科用円形ステープラ２１１０００を構成する際に使用するために、２１２０２４において、読み出された動作パラメータを外科用円形ステープラ２１１０００に送信し得る。それに応答して、２１５０１４において、外科用円形ステープラ２１１０００は、２１２０２４において、読み出された動作パラメータを外科用ハブ２１１００５から受信し得る。

【0411】

２１５０１６において、外科用円形ステープラ２１１０００は、２１５０１４において、受信された動作パラメータをデフォルト動作パラメータとして使用して事前に構成され得る。２１５０１４において、受信された動作パラメータが与えられた場合、外科用円形ステープラ２１１０００は、計画された外科手術において手術される組織が、整合する組織特性、すなわち、正常な厚さ及び正常な剛性を有する組織を有するとき、受信された実行可能ステープル高さ範囲、実行可能ステープル発射範囲、ステープル発射に許容される最大ＦＴＣ及び最小ＦＴＣ、ＦＴＣ曲線、ＦＴＦ曲線、アンビル閉鎖モータ出力曲線、発射モータ出力曲線で動作するように事前構成され得る。

【0412】

図７０は、図６０～図６３及び図６４～図６８を参照して本明細書に記載されるように、外科用円形ステープラ２１１０００が以前の構成制御モードを動作させるように構成されている別の例示的なプロセスに対応するフローチャートである。

【0413】

２１５５２０において、外科用ハブ２１５００５は、図６９の２１５０２０において説明されるように、以前に実施された外科手術に関連付けられる動作パラメータのデータストアを維持し得る。

【0414】

２１５５１０において、外科用円形ステープラ２１１０００は、図６９の２１１００５において説明されるように、以前に実施された外科手術に関連付けられた動作パラメータに基づいて外科用円形ステープラを構成するための指示を受信し得る。

【0415】

２１５５２２において、外科用ハブ２１５００５は、外科手術に関連付けられた特性を指定するクエリを受信し得る。例えば、図６９に記載されるような器具オペレータは、外科用円形ステープラ２１１０００から受信された同じ特性を有するデータストアに対して外科用ハブ２１５００５上でクエリを開始して、図６９の２１５０２２に記載されるような器具オペレータによって以前に実施された外科手術において使用された動作パラメータを読み出し得る。器具オペレータは、外科用ハブ２１５００５上に位置するグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を使用して、クエリを開始してもよい。図４９は、器具オペレータが外科用ハブと相互作用する能力を提供し得る、外科用ハブ上に位置し得る例示的なＧＵＩを提供する。

【0416】

器具オペレータは、クエリを開始して、外科用円形ステープラ２１１０００を事前構成するための集約された動作パラメータを取得し得る。中型アンビルヘッドサイズを有する外科用円形ステープラが使用され、動作モードが負荷制御モードであり、処置結果が肯定的であった場合、集約された動作パラメータの実施例は、正常な厚さを有する組織のための実行可能ステープル高さ範囲及び実行可能ステープル発射範囲の医療施設（外科用ハブ２１５００５が位置する）平均であってもよい。２１５５２４において、外科用ハブ２１５００５は、図６９の２１５０２４で説明されるように、データストアから整合する動作パラメータを読み出し得る。２１５５２６において、外科用ハブ２１５００５は、図６９の２１５０２６において説明されるように、読み出された動作パラメータを外科用円形ステープラ２１１０００に送信し得る。２１５５１４において、外科用円形ステープラ２１１０００は、図６９の２１５０１４で説明されるように、読み出された動作パラメータを受信し得る。２１５５１６において、外科用円形ステープラ２１１０００は、図６９の２１５０１４で説明されるように、２１５５１４において、受信された動作パラメータを使用して事前構成され得る。そのような実施例では、外科用円形ステープラ２１１０００は、動作パラメータの中でもとりわけ、実行可能ステープル高さ範囲及び実行可能ステープル発射範囲について、受信された医療施設平均で動作するように事前構成されてもよい。

【0417】

図６３は、図７０に説明されるように、２１２０２２、２１２０２４、２１２０２６、及び２１２０１８において、外科用ハブ２１５００５のデータストアに対する器具オペレータのクエリに基づいて、外科用ハブ２１５００５から読み出された以前の動作パラメータを使用して、組織圧縮のための動作範囲の適応可能な表現を提供するように外科用円形ステープラ２１１０００を事前構成するための処理を示す。外科用円形ステープラ２１１０００を事前構成した後、図６２に説明されるように、２１２０１２、２１２０１４、及び２１２０１６において、外科用円形ステープラは、効果的に負荷制御モードで動作し得る。

【0418】

図６８は、図７０に説明されるように、２１４５２２、２１４５２４、２１４５２６、及び２１４５１２において、外科用ハブ２１５００５のデータストアに対する器具オペレータのクエリに基づいて、外科用ハブ２１５００５から読み出された以前の動作パラメータを用いて、負荷制御モードにおいて電動制御を提供するように外科用円形ステープラ２１１０００を事前構成するための処理を示す。事前構成された後、外科用円形ステープラ２１１０００は、図６６及び図６７にそれぞれ２１４５１４、２１４５１６、２１４５１７、２１４５１８、及び２１４５１９で説明されるように、ローカル制御モード下で「静的測定」サブモード及び「反復センサ測定」サブモードの両方で動作され得る。

【0419】

したがって、外科用器具機能の適応制御のためのシステム及び技術が開示されている。外科用器具は、例えば、外科用ハブなどの外部システムと通信するように構成されてもよい。外科用ハブは、外科用器具によって適応的に制御されるべき１つ以上の機能の指示を生成してもよく、外科用器具は、その指示を受信してもよい。例えば、外科用ステープラ器具は、ステープル高さ動作範囲の表示を適応的に制御するため、及び／又は外科用器具の電動の特徴を適応的に制御するための指示を受信してもよい。外科用器具は、識別された機能に関連付けられるパラメータの値を決定し、決定されたパラメータに基づいて識別された機能の制御を適応させ得る。外科用器具は、パラメータに基づいて１つ以上の制御された機能のその動作を修正してもよい。外科用器具は、追加のパラメータ値などの追加の情報を外部システムに通信してもよく、示された１つ以上の機能の継続制御に関する更なる入力を受信してもよい。

【0420】

外科用器具機能の適応制御のための更なる実施例を提供する。例えば、外科用ステープラは、例えば、１つ以上の制御された機能を提供するための指示を外科用ハブシステムから受信し、１つ以上の制御された機能に関連付けられた１つ以上のパラメータを決定し、１つ以上のパラメータに基づいて、１つ以上の制御された機能を提供する、
ように構成されているプロセッサを備え得る。例えば、プロセッサは、外科用ステープラに関連付けられたパラメータを外科用ハブシステムに通信するように構成されてもよい。
実施形態の以下のリストは、説明の一部を形成する。

【0421】

１．外科用器具であって、
以前に実施された外科手術に関連付けられた動作パラメータに基づいて外科用器具を構成するための指示を受信することと、
外科用器具に関連付けられた特性を通信することと、
外科用器具を構成するための動作パラメータを受信することであって、動作パラメータが、１つ以上の以前に実施された外科手術に関連付けられている、ことと、
受信された動作パラメータに基づいて外科用器具を構成することと、を行うように構成されている、プロセッサ、を備える、外科用器具。

【0422】

２．外科用器具に関連付けられた特性を通信するように構成されているプロセッサが、エンドエフェクタに関するデータを通信するように構成されている、実施形態１に記載の外科用器具。

【0423】

３．外科用器具を構成するための動作パラメータを受信するように構成されているプロセッサが、適応可能なステープル高さ動作範囲に関連付けられた動作パラメータを受信するように構成されている、実施形態２に記載の外科用器具。

【0424】

４．受信された動作パラメータに基づいて外科用器具を構成するように構成されているプロセッサが、適応可能なステープル高さ動作範囲を構成するように構成されている、実施形態３に記載の外科用器具。

【0425】

５．外科用器具に関連付けられた特性を通信するように構成されているプロセッサが、外科用器具によって圧縮された組織に関連付けられた特性を通信するように構成されている、実施形態１に記載の外科用器具。

【0426】

６．外科用器具を構成するための動作パラメータを受信するように構成されているプロセッサが、１つ以上のモータの動作に関連付けられた動作パラメータを受信するように構成されている、実施形態５に記載の外科用器具。

【0427】

７．１つ以上のモータの動作に関連付けられた動作パラメータを受信するように構成されているプロセッサが、
組織を圧縮するためにアンビルによって印加された力に関連付けられた第１のモータの動作を構成するための動作パラメータを受信し、
外科用ステープルを挿入するための力の印加に関連付けられた第２のモータの動作を構成するための動作パラメータを受信する、ように更に構成されている、実施形態６に記載の外科用器具。

【0428】

８．外科用円形ステープラであって、
第１のモータと、
第２のモータと、
プロセッサであって、
以前に実施された外科手術に関連付けられた動作パラメータに基づいて外科用円形ステープラを構成するための指示を受信することと、
外科用円形ステープラによって圧縮された組織に関連付けられた特性を通信することと、
第１のモータ及び第２のモータを構成するための動作パラメータを受信することであって、動作パラメータが、１つ以上の以前に実施された外科手術に関連付けられている、ことと、
受信された動作パラメータに基づいて、第１のモータ及び第２のモータの動作を構成することと、を行うように構成されている、プロセッサと、を備える、外科用円形ステープラ。

【0429】

９．第１のモータを構成するための動作パラメータが、組織を圧迫するためにアンビルによって印加される力を発生するように、第１のモータを構成するための動作パラメータを含み、
第２のモータを構成するための動作パラメータが、外科用ステープルを挿入するために印加される力を発生するように、第２のモータを構成するための動作パラメータを含む、実施形態８に記載の外科用円形ステープラ。

【0430】

１０．組織特性を感知するように適応されるセンサを更に備え、
プロセッサが、センサを構成するための動作パラメータを受信するように更に構成されている、実施形態８に記載の外科用円形ステープラ。

【0431】

１１．コンピューティングシステムであって、
外科用器具のための動作パラメータのデータストアを維持することであって、動作パラメータが、以前に実施された外科手術に関連付けられている、ことと、
計画された外科手術に関連付けられた特性を受信することと、
受信された特性に対応する動作パラメータをデータストアから読み出すことと、
計画された外科手術を実施するように外科用器具を構成する際に使用するために、読み出された動作パラメータを外科用器具に送信することと、を行うように構成されている、プロセッサ、を備える、コンピューティングシステム。

【0432】

１２．計画された外科手術に関連付けられた特性を受信するように構成されているプロセッサが、計画された外科手術のための外科用装置に関連付けられた特性を受信するように構成されている、実施形態１１に記載のコンピューティングシステム。

【0433】

１３．計画された外科手術のための外科用装置に関連付けられた特性が、外科用円形ステープラに関連付けられた特性を含む、実施形態１２に記載のコンピューティングシステム。

【0434】

１４．読み出された動作パラメータが、適応可能なステープル高さ動作範囲のための動作パラメータを含む、実施形態１３に記載のコンピューティングシステム。

【0435】

１５．読み出された動作パラメータが、１つ以上のモータの動作のための動作パラメータを含む、実施形態１３に記載のコンピューティングシステム。

【0436】

１６．１つ以上のモータの動作のための動作パラメータが、組織を圧縮するためにアンビルによって印加された力に関連付けられた第１のモータのための動作パラメータと、外科用ステープルを挿入するための力の印加に関連付けられた第２のモータのための動作パラメータと、を含む、実施形態１５に記載のコンピューティングシステム。

【0437】

１７．外科用器具のための動作パラメータが、外科用器具のオペレータに関連して記憶され、
計画された外科手術に関連付けられた特性を受信するように構成されているプロセッサが、計画された外科手術のためのオペレータを指定する特性を受信するように構成され、
受信された特性に対応する動作パラメータを読み出すように構成されているプロセッサが、計画された外科手術のためのオペレータに対応する動作パラメータを読み出すように構成されている、実施形態１１に記載のコンピューティングシステム。

【0438】

１８．受信された特性に対応する動作パラメータをデータストアから読み出すように構成されているプロセッサが、複数の以前に実施された外科手術に関連付けられた動作パラメータを読み出すように構成されている、実施形態１１に記載のコンピューティングシステム。

【0439】

１９．計画された外科手術に関連付けられた特性を受信するように構成されているプロセッサが、計画された外科手術に関連付けられた特定の特性を受信するように構成され、
受信された特性に対応する動作パラメータをデータストアから読み出すように構成されているプロセッサが、計画された外科手術に関連付けられた特定の特性に対応する動作パラメータを読み出すように構成されている、実施形態１１に記載のコンピューティングシステム。

【0440】

２０．計画された外科手術に関連付けられた特定の特性が、患者、外科用器具のオペレータ、又は意図された結果のうちの１つ以上に関連付けられた特性を含む、実施形態１９に記載のコンピューティングシステム。

【0441】

〔実施の態様〕
（１） 外科用器具であって、
以前に実施された外科手術に関連付けられた動作パラメータに基づいて前記外科用器具を構成するための指示を受信することと、
前記外科用器具に関連付けられた特性を通信することと、
前記外科用器具を構成するための動作パラメータを受信することであって、前記動作パラメータが、１つ以上の以前に実施された外科手術に関連付けられている、ことと、
前記受信された動作パラメータに基づいて前記外科用器具を構成することと、
を行うように構成されている、プロセッサ、
を備える、外科用器具。
（２） 前記外科用器具に関連付けられた特性を通信するように構成されている前記プロセッサが、エンドエフェクタに関するデータを通信するように構成されている、実施態様１に記載の外科用器具。
（３） 前記外科用器具を構成するための動作パラメータを受信するように構成されている前記プロセッサが、適応可能なステープル高さ動作範囲に関連付けられた動作パラメータを受信するように構成されている、実施態様２に記載の外科用器具。
（４） 前記受信された動作パラメータに基づいて前記外科用器具を構成するように構成されている前記プロセッサが、前記適応可能なステープル高さ動作範囲を構成するように構成されている、実施態様３に記載の外科用器具。
（５） 前記外科用器具に関連付けられた特性を通信するように構成されている前記プロセッサが、前記外科用器具によって圧縮された組織に関連付けられた特性を通信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器具。

【0442】

（６） 前記外科用器具を構成するための動作パラメータを受信するように構成されている前記プロセッサが、１つ以上のモータの動作に関連付けられた動作パラメータを受信するように構成されている、実施態様５に記載の外科用器具。
（７） １つ以上のモータの動作に関連付けられた動作パラメータを受信するように構成されている前記プロセッサが、
組織を圧縮するためにアンビルによって印加された力に関連付けられた第１のモータの動作を構成するための動作パラメータを受信し、
外科用ステープルを挿入するための力の印加に関連付けられた第２のモータの動作を構成するための動作パラメータを受信する、
ように更に構成されている、実施態様６に記載の外科用器具。
（８） 外科用円形ステープラであって、
第１のモータと、
第２のモータと、
プロセッサであって、
以前に実施された外科手術に関連付けられた動作パラメータに基づいて前記外科用円形ステープラを構成するための指示を受信することと、
前記外科用円形ステープラによって圧縮された組織に関連付けられた特性を通信することと、
前記第１のモータ及び前記第２のモータを構成するための動作パラメータを受信することであって、前記動作パラメータが、１つ以上の以前に実施された外科手術に関連付けられている、ことと、
前記受信された動作パラメータに基づいて、前記第１のモータ及び前記第２のモータの動作を構成することと、
を行うように構成されている、プロセッサと、
を備える、外科用円形ステープラ。
（９） 前記第１のモータを構成するための前記動作パラメータが、組織を圧迫するためにアンビルによって印加される力を発生するように、前記第１のモータを構成するための動作パラメータを含み、
前記第２のモータを構成するための前記動作パラメータが、外科用ステープルを挿入するために印加される力を発生するように、前記第２のモータを構成するための動作パラメータを含む、実施態様８に記載の外科用円形ステープラ。
（１０） 組織特性を感知するように適応されるセンサを更に備え、
前記プロセッサが、前記センサを構成するための動作パラメータを受信するように更に構成されている、実施態様８又は９に記載の外科用円形ステープラ。

【0443】

（１１） コンピューティングシステムであって、
プロセッサであって、
外科用器具のための動作パラメータのデータストアを維持することであって、前記動作パラメータが、以前に実施された外科手術に関連付けられている、ことと、
計画された外科手術に関連付けられた特性を受信することと、
前記受信された特性に対応する動作パラメータを前記データストアから読み出すことと、
前記計画された外科手術を実施するように外科用器具を構成する際に使用するために、前記読み出された動作パラメータを前記外科用器具に送信することと、
を行うように構成されている、プロセッサ、
を備える、コンピューティングシステム。
（１２） 計画された外科手術に関連付けられた特性を受信するように構成されている前記プロセッサが、前記計画された外科手術のための外科用装置に関連付けられた特性を受信するように構成されている、実施態様１１に記載のコンピューティングシステム。
（１３） 前記計画された外科手術のための外科用装置に関連付けられた前記特性が、外科用円形ステープラに関連付けられた特性を含む、実施態様１２に記載のコンピューティングシステム。
（１４） 前記読み出された動作パラメータが、適応可能なステープル高さ動作範囲のための動作パラメータを含む、実施態様１３に記載のコンピューティングシステム。
（１５） 前記読み出された動作パラメータが、１つ以上のモータの動作のための動作パラメータを含む、実施態様１３に記載のコンピューティングシステム。

【0444】

（１６） １つ以上のモータの動作のための前記動作パラメータが、組織を圧縮するためにアンビルによって印加された力に関連付けられた第１のモータのための動作パラメータと、外科用ステープルを挿入するための力の印加に関連付けられた第２のモータのための動作パラメータと、を含む、実施態様１５に記載のコンピューティングシステム。
（１７） 外科用器具のための前記動作パラメータが、前記外科用器具のオペレータに関連して記憶され、
計画された外科手術に関連付けられた特性を受信するように構成されている前記プロセッサが、前記計画された外科手術のためのオペレータを指定する特性を受信するように構成され、
前記受信された特性に対応する動作パラメータを読み出すように構成されているプロセッサが、前記計画された外科手術のための前記オペレータに対応する動作パラメータを読み出すように構成されている、実施態様１１～１６のいずれかに記載のコンピューティングシステム。
（１８） 前記受信された特性に対応する動作パラメータを前記データストアから読み出すように構成されている前記プロセッサが、複数の以前に実施された外科手術に関連付けられた動作パラメータを読み出すように構成されている、実施態様１１～１７のいずれかに記載のコンピューティングシステム。
（１９） 計画された外科手術に関連付けられた特性を受信するように構成されている前記プロセッサが、前記計画された外科手術に関連付けられた特定の特性を受信するように構成され、
前記受信された特性に対応する動作パラメータを前記データストアから読み出すように構成されている前記プロセッサが、前記計画された外科手術に関連付けられた前記特定の特性に対応する動作パラメータを読み出すように構成されている、実施態様１１～１８のいずれかに記載のコンピューティングシステム。
（２０） 前記計画された外科手術に関連付けられた特性が、患者、前記外科用器具のオペレータ、又は意図された結果のうちの１つ以上に関連付けられた特性を含む、実施態様１１～１９のいずれかに記載のコンピューティングシステム。

【0445】

（２１） 前記プロセッサが、
外科手術に関連付けられた特性を指定するクエリを受信し、
外科手術に関連付けられた前記特性に対応する動作パラメータを前記データストアから読み出し、
外科手術に関連付けられた前記特性に対応する前記読み出された動作パラメータを通信する、
ように更に構成されている、実施態様１１に記載のコンピューティングシステム。
（２２） 前記外科用器具に関連付けられた前記特性が、前記外科用ステープラに含まれる前記ハードウェアの指示、前記外科用ステープラに含まれる前記ソフトウェアの指示、及び／又は前記外科用ステープラの使用目的に関連する情報を含む、実施態様１～７のいずれかに記載の外科用器具、又は実施態様８～１０のいずれかに記載の外科用円形ステープラ。
（２３） 前記動作パラメータが、任意選択的に経時的に外科用器具によって印加された力を、任意選択的に経時的に外科用器具の構成要素の位置を、及び／又は前記外科用器具の動作を制御するために使用される前記外科用器具若しくは組織の感知された特性若しくは決定された特性の閾値若しくは範囲を、制御するパラメータを含む、実施態様１～７のいずれかに記載の外科用器具、実施態様８～１０のいずれかに記載の外科用円形ステープラ、又は実施態様１１～２１のいずれかに記載のコンピューティングシステム。
（２４） 前記ステープル高さ動作範囲が、前記アンビルのストローク位置の範囲を表す、実施態様３に記載の外科用器具、又は実施態様１４に記載のコンピューティングシステム。
（２５） 前記外科用器具によって圧縮された組織に関連付けられた前記特性が、前記組織の寸法、又は前記組織の機械的特性を含む、実施態様５に記載の外科用器具。

【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19A】

【図19B】

【図19C】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】

【図49】

【図50】

【図51】

【図52】

【図53】

【図54】

【図55】

【図56】

【図57】

【図58】

【図59】

【図60】

【図61】

【図62】

【図63】

【図64】

【図65】

【図66】

【図67】

【図68】

【図69】

【図70】

【国際調査報告】