特表 2024-526029 手術室内の仮想境界に対する医療専門家の移動の監視

(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】2024-07-17

(54)【発明の名称】手術室内の仮想境界に対する医療専門家の移動の監視

(51)【国際特許分類】

   G16H 40/20 20180101AFI20240709BHJP

【ＦＩ】

G16H40/20

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023573239

(86)(22)【出願日】2022-05-25

(85)【翻訳文提出日】2024-01-18

(86)【国際出願番号】 IB2022054910

(87)【国際公開番号】W WO2022249103

(87)【国際公開日】2022-12-01

(31)【優先権主張番号】63/194,675

(32)【優先日】2021-05-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/335,358

(32)【優先日】2021-06-01

(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

２．ＺＩＧＢＥＥ

(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】フィービッグ・ケビン・エム

(72)【発明者】

【氏名】ハリス・ジェイソン・エル

(72)【発明者】

【氏名】シャイブ・チャールズ・ジェイ

【テーマコード（参考）】

5L099

【Ｆターム（参考）】

5L099AA04

(57)【要約】

コンピューティングシステムは、手術室（ＯＲ）内の制限アクセスエリアの仮想境界を判定してもよい。コンピューティングシステムは、ＯＲ内の医療専門家（ＨＣＰ）を識別し、ＨＣＰの移動を監視してもよい。コンピューティングシステムは、ＨＣＰのアクセス認可を判定してもよい。コンピューティングシステムは、ＨＣＰが仮想境界エリアに近接しているかどうかを判定してもよい。ＨＣＰが仮想境界エリアに近接しており、かつＨＣＰが仮想境界エリアに入ることを認可されていないとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰに通知を送信してもよい。通知は、ＨＣＰが仮想境界エリアに入ることを認可されていないことを示してもよい。ＨＣＰが仮想境界エリアに入ることを認可されているとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰが仮想境界エリアに入ることを可能にすることができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンピュータ実装方法であって、
手術室（ＯＲ）内の制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界を判定することと、
前記ＯＲ内の医療専門家（ＨＣＰ）を識別することと、
前記ＯＲ内の識別された前記ＨＣＰの移動を監視することと、
前記識別されたＨＣＰが前記制限アクセスエリアに関連付けられた前記仮想境界に入るためのアクセス認可を有するかどうかを判定することと、
前記ＨＣＰの監視された前記移動から、前記ＨＣＰが前記仮想境界に近接しているという判定に基づいて、かつ前記ＨＣＰが前記仮想境界に入ることが認可されていないという判定に基づいて、前記ＨＣＰに通知を送信することと、を含み、前記通知は、前記ＨＣＰが前記仮想境界に入ることが認可されていないことを示す、コンピュータ実装方法。

【請求項2】

前記ＨＣＰに関連付けられたデバイスに前記通知を送信することを含み、前記通知が、視覚通知、可聴通知、触覚通知、又は拡張現実通知のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項3】

外科処置中に、外科用器具に関連付けられた位置調整を検出することと、
前記外科用器具に関連付けられた検出された前記位置調整に基づいて、前記仮想境界の場所を調整することと、を更に含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項4】

前記仮想境界が、患者に関連付けられており、前記方法が、
外科処置中に前記患者の再位置決めを検出することと、
前記患者の検出された前記再位置決めに基づいて、前記患者に関連付けられた前記仮想境界を調整することと、を含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項5】

前記ＨＣＰが、第１のＨＣＰであり、前記移動が、第１の移動であり、前記方法が、
前記ＯＲ内の第２のＨＣＰを識別することと、
前記ＯＲ内の識別された前記第２のＨＣＰの第２の移動を監視することと、
前記第２のＨＣＰが、制限アクセスエリアに関連付けられた前記仮想境界に入るための部分的なアクセス認可を有すると判定することであって、前記部分的なアクセス認可は、条件が満たされていることに基づいて、前記第２のＨＣＰが前記制限アクセスエリアに入ることを可能にし、前記条件が、緊急事態又は第３のＨＣＰからの認可のうちの少なくとも１つを含む、判定することと、
前記第２のＨＣＰの前記第２の移動が前記仮想境界に近接しているという判定に基づいて、かつ前記条件が満たされたという判定に基づいて、前記第２のＨＣＰが前記制限アクセスエリアに関連付けられた前記仮想境界に入ることを可能にすることと、を含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項6】

前記ＨＣＰのための前記アクセス認可を判定することが、外科処置中のＨＣＰの役割、前記外科処置中の前記ＨＣＰに関連付けられた割り当て、前記ＨＣＰに関連付けられた個人用保護具、前記ＨＣＰに関連付けられたバイオマーカ測定値、又は制限エリアタイプに少なくとも基づく、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項7】

前記ＨＣＰの前記監視された移動に基づいて、前記ＨＣＰが前記制限アクセスエリアに入ることを停止したかどうかを判定することと、
前記ＨＣＰが前記制限アクセスエリアに入ったという判定に基づいて、前記ＯＲ内のディスプレイ又は前記ＯＲ内の他のＨＣＰのうちの少なくとも一方に前記通知を送信することと、を含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項8】

前記仮想境界が、滅菌手術台、濾過システム、粒子捕捉システム、空中浮遊汚染ゾーン、麻酔科医の機器に関連付けられたエリア、又は外科医に関連付けられたエリアのうちの少なくとも１つに関連付けられている、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項9】

前記仮想境界が、外科用器具に関連付けられており、前記方法が、
外科処置中に、前記外科用器具に関連付けられた通電状態を検出することと、
前記外科用器具に関連付けられた検出された前記通電状態に基づいて、前記外科用器具の前記仮想境界に関連付けられた前記制限アクセスエリアを調整することと、を含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項10】

前記制限アクセスエリアを調整することは、
前記検出された通電状態が閾値レベルを上回るという条件に基づいて、前記外科用器具の前記仮想境界に関連付けられた前記エリアを増加させること、又は
前記検出された通電状態が前記閾値レベル未満であるという条件に基づいて、前記外科用器具の前記仮想境界に関連付けられた前記エリアを減少させることを含む、請求項９に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項11】

外科用監視データに基づいて外科工程を識別することであって、前記外科工程が、現在の外科工程又は次の外科工程を含む、識別することと、
識別された前記外科工程に基づいて、前記仮想境界の場所を調整することと、を含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項12】

前記仮想境界の調整された前記場所の視覚的指示を提供することを含む、請求項１１に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項13】

請求項１に記載の方法を実装するように構成された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14】

命令を有するコンピュータ可読媒体であって、前記命令は、コンピュータによって実行されるときに、請求項１に記載の方法を実現させる、コンピュータ可読媒体。

【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、２０２１年５月２８日の米国特許仮出願第６３／１９４，６７５号の優先権を主張し、当該仮出願の開示は、参照により全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

本出願は、同時に出願された以下の出願に関連し、それらの各々の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
・代理人整理番号ＥＮＤ９３３９ＵＳＮＰ１号を有する、「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ ＡＮＤ ＡＮＡＬＹＺＩＮＧ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＲＯＣＥＤＵＲＥＳ」と題する米国特許出願第１７／３３５，７３８号。

【背景技術】

【0003】

外科手術の成功は、いくつかのタイプの手術室（operating room、ＯＲ）チームメンバーの専門知識に依存する。手術室職員の役割は様々である。加えて、外科医は、処置の過程を指示することに関わる重要な判定を行う。外科医は、手術に関わる切開を実施し得る。麻酔科医又は看護師麻酔士が、外科手術前に患者に麻酔を安全に投与し、外科手術中に患者を監視し、手術後に患者が麻酔から安全に覚めたことを確認することを担当する場合がある。巡回技術者が、患者を手術室に連れてきて、外科医及び他の人員の外科手術着を結び、器具及び薬剤などの必要とされる追加の用品を送達し、外科手術を文書化する場合がある。器械出し専門職員が、外科手術の前及び後に器具を滅菌し、外科手術中に術野を整理された状態に保ち、外科医に必要な器具を提供し得る。正看護師が、手術室看護師及び器械出し看護師としての役割を果たすことを含む、典型的には外科技術者に関連付けられた職務を実施し得る。加えて、看護師は、外科医の第１のアシスタントとしての役割を果たし得る。ＯＲの人の往来は、手術部位の感染の原因として関係付けられている。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

コンピュータ実装方法は、手術室（ＯＲ）内の制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界を判定することと、ＯＲ内の医療専門家（health care professional、ＨＣＰ）を識別することと、ＯＲ内の識別されたＨＣＰの移動を監視することと、識別されたＨＣＰが制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界に入るためのアクセス認可を有するかどうかを判定することと、ＨＣＰの監視された移動から、ＨＣＰが仮想境界に近接しているという判定に基づいて、かつＨＣＰが仮想境界に入ることが認可されていないという判定に基づいて、ＨＣＰに通知を送信することと、を含んでもよく、通知は、ＨＣＰが仮想境界に入ることが認可されていないことを示す。

【0005】

コンピュータ実装方法は、手術室内などの制限エリアにアクセスすることを認可されていない識別されたＨＣＰが、ＨＣＰが制限アクセスエリアに近接しているときに通知されることを可能にしてもよい。したがって、ＨＣＰには、手術室内の周囲の認識の改善、及び懸念される制限アクセスエリアへの進入に対する通知が提供される。制限アクセスエリアは、高エネルギーデバイスなどの機器の周りの手術ゾーン、アクセスするためにＨＣＰの追加の役割、認証若しくは要件を必要とする手術室内のエリア、又は患者若しくは選択的な患者身体部分の周りに選択的に画定されたゾーンであってもよい。したがって、実施例１の構成は、手術室内の制限アクセスエリアへの認可されていないアクセスを防止する有利な効果を有する。そのような通知により、ＨＣＰは、危険な状況を回避し、手術室内の他のＨＣＰ、機器又は患者との衝突を回避し、機器に対して不用意な変更が行われることを回避し、患者、機器、他のＨＣＰ及び行われる外科処置に対する望ましくない影響を最小限に抑えるために、適切かつ迅速なアクションをとることができるようになる。それにより、患者、機器、監視されているＨＣＰ、及び手術室内の他のＨＣＰの安全性が確保される。更に、これらの手術では、通知されなければ認可されていないＨＣＰが滅菌野に偶発的にアクセスすることによって発生し得る、手術台の周りの滅菌エリアなどの手術室内の滅菌野が汚染される可能性が低くなる。したがって、手術室における感染のリスクを最小限に抑えることができる。

【0006】

コンピュータ実装方法は、ＨＣＰに関連付けられたデバイスに通知を送信することを含んでもよく、通知が、視覚通知、可聴通知、触覚通知、又は拡張現実通知のうちの少なくとも１つを含む。

【0007】

通知は、好適な形態で、識別されたＨＣＰに提供されてもよい。

【0008】

コンピュータ実装方法は、外科処置中に外科用器具に関連付けられた位置調整を検出することと、外科用器具に関連付けられた検出された位置調整に基づいて、仮想境界の場所を調整することと、を含んでもよい。

【0009】

仮想境界は、患者に関連付けられてもよく、方法は、外科処置中に患者の再位置決めを検出することと、患者の検出された再位置決めに基づいて、患者に関連付けられた仮想境界を調整することと、を含んでもよい。

【0010】

コンピュータ実装方法は、制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界が、機器の位置の変化又は患者の再位置決めに基づいて、適応的に更新されることを可能にしてもよい。

【0011】

ＨＣＰは、第１のＨＣＰであってもよく、移動は、第１の移動であってもよく、方法は、ＯＲ内の第２のＨＣＰを識別することと、ＯＲ内の識別された第２のＨＣＰの第２の移動を監視することと、第２のＨＣＰが、制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界に入るための部分的なアクセス認可を有すると判定することであって、部分的なアクセス認可は、条件が満たされていることに基づいて、第２のＨＣＰが制限アクセスエリアに入ることを可能にし、条件が、緊急事態又は第３のＨＣＰからの認可のうちの少なくとも１つを含む、判定することと、第２のＨＣＰの第２の移動が仮想境界に近接しているという判定に基づいて、かつ条件が満たされたという判定に基づいて、第２のＨＣＰが制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界に入ることを可能にすることと、を含んでもよい。

【0012】

ＨＣＰが制限エリアに近接していることを検出すると、それぞれのアクセス認可ステータスに基づいて、好適なアクションが選択的にとられてもよい。認可されていないＨＣＰには通知が提供され、この通知は、制限エリアに入らないように、又はそうでなければ制限エリアと相互作用しないようにＨＣＰに促してもよい。一方、制限アクセスエリアに関して部分的な認可を有するＨＣＰは、所定の条件が満たされた場合に制限エリアに入ることを認可され、その条件は、緊急事態及び／又は第３のＨＣＰからの認可（外科医又は他の認可されたスタッフからなど）である。

【0013】

ＨＣＰのためのアクセス認可を判定することは、外科処置中のＨＣＰの役割、外科処置中のＨＣＰに関連付けられた割り当て、ＨＣＰに関連付けられた個人用保護具、ＨＣＰに関連付けられたバイオマーカ測定値、又は制限エリアタイプに少なくとも基づいてもよい。

【0014】

コンピュータ実装方法は、ＨＣＰが制限エリアにアクセスすることを認可されている（又は部分的な認可を有している）かどうかを判定するための例示的な方法を提供してもよい。

【0015】

コンピュータ実装方法は、ＨＣＰの監視された移動に基づいて、ＨＣＰが制限アクセスエリアに入ることを停止したかどうかを判定することと、ＨＣＰが制限アクセスエリアに入ったという判定に基づいて、ＯＲ内のディスプレイ又はＯＲ内の他のＨＣＰのうちの少なくとも一方に通知を送信することと、を含んでもよい。

【0016】

コンピュータ実装方法は、認可されていないＨＣＰが制限エリアに入ったときに、好適な形態の通知が提供又は表示されることを可能にしてもよい。通知は、手術室内のＨＣＰ又は他のＨＣＰに適切なアクションをとるように促し、それによって手術室の安全性を確保し、感染を防止する。

【0017】

仮想境界は、滅菌手術台、濾過システム、粒子捕捉システム、空中浮遊汚染ゾーン、麻酔科医の機器に関連付けられたエリア、又は外科医に関連付けられたエリアのうちの少なくとも１つに関連付けられてもよい。

【0018】

仮想境界は、外科用器具に関連付けられてもよく、方法は、外科処置中に外科用器具に関連付けられた通電状態を検出することと、外科用器具に関連付けられた検出された通電状態に基づいて、外科用器具の仮想境界に関連付けられた制限アクセスエリアを調整することと、を含んでもよい。

【0019】

制限アクセスエリアを調整することは、検出された通電状態が閾値レベルを上回るという条件に基づいて、外科用器具の仮想境界に関連付けられたエリアを増加させること、又は検出された通電状態が閾値レベル未満であるという条件に基づいて、外科用器具の仮想境界に関連付けられたエリアを減少させることを含んでもよい。

【0020】

コンピュータ実装方法は、外科用器具の通電状態に従って、制限アクセスエリアの選択的調整を可能にしてもよい。選択的調整は、手術室内のＨＣＰ及び他のＨＣＰの安全性に対する更なる保護手段を提供する。

【0021】

コンピュータ実装方法は、外科用監視データに基づいて、外科工程を識別することであって、外科工程が、現在の外科工程又は次の外科工程を含んでもよい、識別することと、識別された外科工程に基づいて、仮想境界の場所を調整することと、を含んでもよい。

【0022】

コンピュータ実装方法は、仮想境界の調整された場所の視覚的指示を提供することを含んでもよい。

【0023】

制限エリア及び対応する認可は、手術中の異なる外科工程において変化してもよい。コンピュータ実装方法は、現在の外科工程又は次の外科工程に従って、仮想境界の場所の動的調整を可能にし、提供される調整された場所の視覚的指示に基づいて、ＨＣＲが調整を通知されることを可能にしてもよい。

【0024】

コンピューティングシステムは、上記に記載された方法を実装するように構成されたプロセッサを備えてもよい。

【0025】

コンピュータ可読媒体は、命令を有してもよく、命令は、コンピュータによって実行されるときに、上記に記載された方法を実現させる。

【0026】

コンピューティングシステムは、手術室（ＯＲ）内の制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界を判定してもよい。ＯＲ内の制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界は、外科用器具のエリア、患者を囲むエリア、手術台、滅菌野エリア、濾過システム、微粒子捕捉システム、空中浮遊汚染ゾーン、麻酔科医の機器に関連付けられたエリア、又は外科医、麻酔科医、器械出し看護師、手術室看護師、若しくは観察者などの医療専門家（ＨＣＰ）に関連付けられたエリアに関連付けられてもよい。コンピューティングシステムは、仮想境界の場所に関する視覚的指示を提供してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、レーザデバイスを利用して、ＯＲのフロア上に仮想境界エリアの輪郭を描いてもよい。

【0027】

コンピューティングシステムは、ＯＲ内のＨＣＰを識別してもよい。コンピューティングシステムは、顔認識、ＨＣＰに関連付けられたＲＦＩＤタグなどに基づいて、ＯＲ内のＨＣＰを識別してもよい。外科処置の間、ＨＣＰは、ＯＲの周囲又は内部を移動してもよい。コンピューティングシステムは、識別されたＨＣＰに関連付けられた移動を監視してもよい。

【0028】

コンピューティングシステムは、識別されたＨＣＰに関連付けられたアクセス認可情報を判定してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、ＨＣＰが制限アクセスエリアの仮想境界に入るか、それから出るか、それと相互作用するか、又はその内側にいるためのアクセス認可を有するかどうかを判定してもよい。コンピューティングシステムは、外科処置中のＨＣＰの役割、外科処置中のＨＣＰに関連付けられた割り当て、ＨＣＰに関連付けられた個人用保護具（personal protective equipment、ＰＰＥ）、ＨＣＰに関連付けられたバイオマーカ測定値、制限エリアタイプ、又はＨＣＰに関連付けられた証明書に基づいて、ＨＣＰのためのアクセス認可を判定してもよい。

【0029】

コンピューティングシステムは、ＨＣＰが仮想境界エリアに近接していると判定してもよい。例えば、ＨＣＰの監視された移動に基づいて、コンピューティングシステムは、ＨＣＰが仮想境界エリアに近接しているかどうか、又はＨＣＰが仮想境界エリアに接近しているかどうかを判定してもよい。コンピューティングシステムは、ＨＣＰが仮想境界に入ることを認可されているかどうかを判定してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、ＨＣＰのアクセス認可情報を判定してもよく、ＨＣＰが仮想境界エリアに入るか、又は仮想境界エリアと相互作用することを認可されているか、若しくは認可されていないかを判定してもよい。ＨＣＰが仮想境界エリアに近接しており、ＨＣＰが仮想境界エリアに近接することを認可されていないとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰに通知を送信してもよい。通知は、ＨＣＰが仮想境界エリアに入ること、又は仮想境界エリアと相互作用することを認可されていないことを示してもよい。通知は、認可されていないＨＣＰによる仮想境界エリアとの不注意な相互作用を防止してもよい。

【0030】

コンピューティングシステムは、ＨＣＰに関連付けられたデバイスに通知を送信してもよい。通知は、視覚通知、可聴通知、触覚通知、又は拡張現実通知のうちの１つ又は２つ以上であってもよく、又はそれらを含んでもよい。コンピューティングシステムは、ＯＲ内のディスプレイに通知を送信してもよい。例えば、認可されていないＨＣＰが仮想境界エリアに接近している、かつ／又は仮想境界エリアに入ろうとしている、若しくは仮想境界エリアと相互作用しようとしているとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＯＲ内の１人又は２人以上の他のＨＣＰに通知するために、ＯＲ内のディスプレイに通知を送信してもよい。

【0031】

コンピューティングシステムは、外科用器具に関連付けられた制限アクセスエリアの仮想境界を判定してもよい。コンピューティングシステムは、外科処置中に外科用器具の場所を検出し、外科用器具の移動を監視してもよい。外科用器具が移動又は再位置決めされたとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、それに応じて外科用器具の仮想境界エリアを調整してもよい。コンピューティングシステムは、外科用器具の通電状態を監視してもよい。コンピューティングシステムは、外科用器具の検出されたエネルギー状態に基づいて、外科用器具エリアの仮想境界を調整してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、高通電状態（例えば、閾値レベルを上回る）を検出した場合、外科用器具の仮想境界エリアを増加させてもよい。コンピューティングシステムは、コンピューティングシステムが低通電状態（例えば、閾値レベル未満）を検出した場合、外科用器具の仮想境界エリアを減少させてもよい。

【0032】

コンピューティングシステムは、外科工程を識別及び／又は監視してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、現在の外科工程又は次の外科工程を識別してもよい。識別された外科工程に基づいて、コンピューティングシステムは、仮想境界を調整してもよい。例えば、外科工程の間、患者の身体は、再位置決めされてもよい。患者の身体は、現在の外科工程のために側方に移動されてもよい。コンピューティングシステムは、例えば、外科工程に従って、患者の身体の再位置決めに基づいて、患者に関連付けられた仮想境界エリアを調整してもよい。

【0033】

コンピューティングシステムは、ＯＲ内の１人又は２人以上の他のＨＣＰからＨＣＰのアクセス認可調整要求を受信してもよい。実施例では、先導外科医は、ＨＣＰのアクセス認可を増加又は減少させてもよい。実施例では、緊急事態の間、コンピューティングシステムは、ＨＣＰのアクセス認可を調整してもよい。緊急事態及び／又は別のＨＣＰからの要求に基づいて、以前に認可されていないＨＣＰが、制限アクセスエリアの仮想境界に入る、仮想境界から出る、又は仮想境界の中にあるためのアクセスを有してもよい。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】コンピュータ実装医療関係者（healthcare personnel、ＨＣＰ）監視システムのブロック図である。

【図2】外科手術室内のＨＣＰ監視システムの一例を示す。

【図3】様々なシステムとペアリングされた例示的な外科用ハブを示す。

【図4】感知システムのセット、環境感知システム、デバイスのセットなどと接続するように構成された通信外科用ハブのセットを有する外科用データネットワークを示す。

【図5】ＨＣＰ監視システムの一部であり得る、例示的なコンピュータ実装双方向外科用システムを示す。

【図6】外科用器具の制御システムの論理図を示す。

【図7】センサユニット及びデータ処理及び通信ユニットを有する例示的な感知システムを示す。

【図8】外科医バイオマーカレベルに基づいて外科用デバイスの動作パラメータを調整することを示す例示的な外科処置の例示的なタイムラインを示す。

【図9】コンピュータ実装双方向ＨＣＰ監視システムのブロック図である。

【図10】コンソール又はポータブルデバイスと通信している外科用器具を有する例示的な外科用システムを示す。

【図11】例示的な状況認識外科用システムの図である。

【図12】手術室（ＯＲ）内の制限アクセスに関連付けられた１つ又は２つ以上の仮想境界の実施例を示す。

【図13】ＯＲ内の制限アクセスに関連付けられた１つ又は２つ以上の仮想境界の実施例を示す。

【図14】ＯＲ内の一定仮想境界、選択的仮想境界、又は適応的仮想境界の実施例を示す。

【図15】外科用器具に関連付けられた例示的な仮想境界を示す。

【図16】外科用器具の認可されていないエネルギーレベル変化についてのコンピューティングシステムの例示的な通知を示す。

【図17】ＯＲ内の制限アクセスエリアの仮想境界に対するＨＣＰ移動を監視する例示的なフローを示す。

【図18】ＯＲ内のＨＣＰの制御アクセス検証の例示的なフローを示す。

【発明を実施するための形態】

【0035】

図１は、コンピュータ実装ＨＣＰ監視システム２００００のブロック図である。ＨＣＰ監視システム２００００などの例示的なＨＣＰ監視システムは、１つ又は２つ以上のＨＣＰ監視システム（例えば、ＨＣＰ監視サブシステム）２０００２、２０００３及び２０００４を含み得る。例えば、ＨＣＰ監視システム２０００２は、コンピュータ実装双方向外科用システムを含んでもよい。例えば、ＨＣＰ監視システム２０００２は、例えば、図２に記載されるようなクラウドコンピューティングシステム２０００８と通信する外科用ハブ２０００６のうちの少なくとも１つを含み得る。ＨＣＰ監視システムは、外科用ハブ２０００６、又はクラウドコンピューティングシステム２０００８と通信するコンピューティングデバイス２００１６のうちの少なくとも１つを含み得る。クラウドコンピューティングシステム２０００８は、少なくとも１つのリモートクラウドサーバ２０００９と、少なくとも１つのリモートクラウドストレージユニット２００１０と、を含み得る。例示的なＨＣＰ監視システム２０００２、２０００３、又は２０００４は、ウェアラブル感知システム２００１１、環境感知システム２００１５、ロボットシステム２００１３、１つ又は２つ以上のインテリジェント器具２００１４、ヒューマンインターフェースシステム２００１２などを含み得る。ヒューマンインターフェースシステムは、本明細書ではヒューマンインターフェースデバイスとも呼ばれる。ウェアラブル感知システム２００１１は、１つ若しくは２つ以上のＨＣＰ感知システム、及び／又は１つ若しくは２つ以上の患者感知システムを含み得る。環境感知システム２００１５は、例えば、図２に更に記載されるように、例えば、１つ又は２つ以上の環境属性を測定するために使用される、１つ又は２つ以上のデバイスを含み得る。ロボットシステム２００１３は、例えば、図２に更に記載されるように、外科処置を実施するために使用される複数のデバイスを含み得る。

【0036】

ＨＣＰ監視システム２０００２は、クラウドコンピューティングシステム２０００８の一部であるリモートサーバ２０００９と通信し得る。一実施例では、ＨＣＰ監視システム２０００２は、インターネットサービスプロバイダのケーブル／ＦＩＯＳネットワーキングノードを介してリモートサーバ２０００９と通信し得る。一実施例では、患者感知システムは、リモートサーバ２０００９と直接通信してもよい。ＨＣＰ監視システム２０００２及び／又はその構成要素は、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥ（２Ｇ）、ＵＭＴＳ／ＨＳＰＡ（３Ｇ）、ロングタームエボリューション（long term evolution、ＬＴＥ）又は４Ｇ、ＬＴＥアドバンスト（LTE-Advanced、ＬＴＥ－Ａ）、ニューラジオ（new radio、ＮＲ）又は５Ｇのセルラープロトコルのうちの１つ又は２つ以上を使用して、セルラー送信／受信ポイント（transmission/reception point、ＴＲＰ）又は基地局を介してリモートサーバ２０００９と通信し得る。

【0037】

外科用ハブ２０００６は、腹腔鏡スコープからの画像と、１つ又は２つ以上の他のスマートデバイス及び１つ又は２つ以上の感知システム２００１１と、からの情報を表示する１つ又は２つ以上の手段と協働的インタラクションを有し得る。外科用ハブ２０００６は、１つ又は２つ以上の感知システム２００１１、１つ又は２つ以上のスマートデバイス、及び複数のディスプレイとインタラクトし得る。外科用ハブ２０００６は、１つ又は２つ以上の感知システム２００１１から測定値データを収集し、通知又は制御メッセージを１つ又は２つ以上の感知システム２００１１に送信するように構成され得る。外科用ハブ２０００６は、通知情報を含む情報を、ヒューマンインターフェースシステム２００１２との間で、送信及び／又は受信し得る。ヒューマンインターフェースシステム２００１２は、１つ又は２つ以上のヒューマンインターフェースデバイス（human interface device、ＨＩＤ）を含み得る。外科用ハブ２０００６は、音響機器、ディスプレイへの通知情報若しくは制御情報、及び／又は外科用ハブと通信する様々なデバイスへの制御情報を、送信及び／又は受信し得る。

【0038】

例えば、感知システム２０００１は、図１で議論されるように、ウェアラブル感知システム２００１１（１つ又は２つ以上のＨＣＰ感知システム及び１つ又は２つ以上の患者感知システムを含み得る）と、環境感知システム２００１５と、を含み得る。１つ又は２つ以上の感知システム２０００１は、様々なバイオマーカに関連するデータを測定し得る。１つ又は２つ以上の感知システム２０００１は、１つ又は２つ以上のセンサ、例えば、光センサ（例えば、フォトダイオード、フォトレジスタ）、機械センサ（例えば、モーションセンサ）、音響センサ、電気センサ、電気化学センサ、熱電センサ、赤外線センサなどを使用して、バイオマーカを測定し得る。１つ又は２つ以上のセンサは、フォトプレチスモグラフィ、心電図検査、脳波検査、比色分析、インペディメンタリ、電位差測定、電流測定などの感知技術のうちの１つ又は２つ以上を使用して、本明細書に記載されるように、バイオマーカを測定し得る。

【0039】

１つ又は２つ以上の感知システム２０００１によって測定されるバイオマーカは、睡眠、深部体温、最大酸素消費量、身体活動、アルコール摂取、呼吸数、酸素飽和度、血圧、血糖、心拍変動、水素の血液電位、水和状態、心拍数、皮膚コンダクタンス、末梢温度、組織灌流圧、咳及びくしゃみ、胃腸運動、消化管撮像、気道細菌、浮腫、精神態様、汗、循環腫瘍細胞、自律神経緊張、概日リズム、並びに／又は月経周期を含んでもよいが、それらに限定されない。

【0040】

バイオマーカは、行動及び心理学、心血管系、腎臓系、皮膚系、神経系、胃腸系、呼吸器系、内分泌系、免疫系、腫瘍、筋骨格系、及び／又は生殖系を含み得るが、これらに限定されない、生理学的系に関連し得る。バイオマーカからの情報は、例えば、コンピュータ実装患者及びＨＣＰ監視システム２００００によって判定及び／又は使用され得る。バイオマーカからの情報は、コンピュータ実装患者及びＨＣＰ監視システム２００００によって判定及び／又は使用されて、例えば、上記システムを改善し、及び／又は患者の転帰を改善し得る。１つ又は２つ以上の感知システム２０００１、バイオマーカ２０００５、及び生理学的システムは、２０２１年１月２２日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＡＤＪＵＳＴＩＮＧ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＢＩＯＭＡＲＫＥＲ ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳ」と題する米国特許出願第１７／１５６，２８７号（代理人整理番号ＥＮＤ９２９０ＵＳＮＰ１）により詳細に記載されており、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0041】

図２は、外科手術室内のＨＣＰ監視システム２０００２の一例を示す。図２に示されるように、患者は、１人又は２人以上の医療専門家（ＨＣＰ）によって手術される。ＨＣＰは、ＨＣＰによって装着された１つ又は２つ以上のＨＣＰ感知システム２００２０によって監視されている。ＨＣＰ、及びＨＣＰを囲む環境はまた、例えば、手術室内に配備され得るカメラ２００２１のセット、マイクロフォン２００２２のセット、及び他のセンサなどを含む１つ又は２つ以上の環境感知システムによって監視されてもよい。ＨＣＰ感知システム２００２０及び環境感知システムは、外科用ハブ２０００６と通信し、更に、図１に示されるように、クラウドコンピューティングシステム２０００８の１つ又は２つ以上のクラウドサーバ２０００９と通信し得る。環境感知システムは、１つ又は２つ以上の環境属性、例えば、手術現場内のＨＣＰの位置、ＨＣＰの移動、手術現場内の周囲ノイズ、手術現場内の温度／湿度などを測定するために使用され得る。

【0042】

図２に示されるように、主ディスプレイ２００２３及び１つ又は２つ以上の音声出力デバイス（例えば、スピーカ２００１９）は、手術台２００２４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／通知タワー２００２６が、滅菌野の外に配置される。可視化／通知タワー２００２６は、互いに反対側を向いている第１の非滅菌ヒューマン双方向デバイス（human interactive device、ＨＩＤ）２００２７及び第２非滅菌ＨＩＤ２００２９を含み得る。ＨＩＤは、ディスプレイであっても、又は人間がＨＩＤと直接インターフェースし得るタッチスクリーンを有するディスプレイであってもよい。外科用ハブ２０００６によってガイドされるヒューマンインターフェースシステムは、ＨＩＤ２００２７、２００２９及び２００２３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得る。一実施例では、外科用ハブ２０００６により、ＨＩＤ（例えば、主ＨＩＤ２００２３）は、患者及び／又は外科処置工程に関する通知及び／又は情報を表示し得る。一実施例では、外科用ハブ２０００６は、滅菌野又は非滅菌エリア内の人に入力を促しても、及び／又は人の入力を受信し得る。一実施例では、外科用ハブ２０００６により、ＨＩＤは、主ＨＩＤ２００２３上に手術部位のライブ映像を維持しつつ、撮像デバイス２００３０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ＨＩＤ２００２７又は２００２９に表示し得る。非滅菌ディスプレイ２００２７又は２００２９上のスナップショットにより、例えば、非滅菌オペレータが、外科処置に関連する診断工程を実施し得る。

【0043】

一態様では、外科用ハブ２０００６は、可視化タワー２００２６にいる非滅菌オペレータによって入力された診断入力又はフィードバックを滅菌野内の主ディスプレイ２００２３に送り、これを手術台にいる滅菌オペレータが見ることができるように構成され得る。一実施例では、入力は、外科用ハブ２０００６によって主ディスプレイ２００２３に送られ得る、非滅菌ディスプレイ２００２７又は２００２９上に表示されるスナップショットへの修正の形態であり得る。

【0044】

図２を参照すると、外科用器具２００３１は、外科処置においてＨＣＰ監視システム２０００２の一部として使用されている。ハブ２０００６は、外科用器具２００３１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、その開示が参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年１２月４日出願の「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ，ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ，ＳＴＯＲＡＧＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹ」と題する米国特許出願公開第２０１９／０２００８４４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，３８５号）において。可視化タワー２００２６にいる非滅菌オペレータによって入力された診断入力又はフィードバックは、ハブ２０００６によって滅菌野内の外科用器具ディスプレイに送られ、これを外科用器具２００３１のオペレータが見ることができる。ＨＣＰ監視システム２０００２とともに使用するために好適な例示的な外科用器具は、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）であって、「Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｈａｒｄｗａｒｅ」という見出しの下で記載されており、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0045】

図２は、外科手術室２００３５内の手術台２００２４上に横たわっている患者に対して外科処置を実施するために使用されているＨＣＰ監視システム２０００２の一例を示している。ロボットシステム２００３４は、外科処置においてＨＣＰ監視システム２０００２の一部として使用され得る。ロボットシステム２００３４は、外科医のコンソール２００３６と、患者側カート２００３２（手術用ロボット）と、手術用ロボットハブ２００３３と、を含み得る。外科医が外科医のコンソール２００３６を通して手術部位を見る間、患者側カート２００３２は、患者の身体の低侵襲切開部を通して、少なくとも１つの着脱可能に連結された外科用ツール２００３７を操作することができる。手術部位の画像は、撮像デバイス２００３０の配向を変えるために、患者側カート２００３２によって操作され得る医療用撮像デバイス２００３０によって取得され得る。ロボットハブ２００３３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２００３６を通して、外科医に表示することができる。

【0046】

他のタイプのロボットシステムが、ＨＣＰ監視システム２０００２とともに使用するように容易に適合することができる。本開示とともに使用するのに好適なロボットシステム及び外科用ツールの様々な例は、２０１８年１２月４日出願の「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＲＯＢＯＴＩＣ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ，ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ，ＡＮＤ ＣＯＮＴＲＯＬ」と題する米国特許出願公開第２０１９／０２０１１３７（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，４０７号）に記載されており、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0047】

クラウドコンピューティングシステム２０００８によって実施され、本開示とともに使用するために好適なクラウドベース分析法の様々な例は、２０１８年１２月４日出願の「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＣＬＯＵＤ ＢＡＳＥＤ ＤＡＴＡ ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ ＦＯＲ ＵＳＥ ＷＩＴＨ ＴＨＥ ＨＵＢ」と題する米国特許出願公開第２０１９／０２０６５６９（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，４０３号）に記載されており、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0048】

様々な態様では、撮像デバイス２００３０は、少なくとも１つの画像センサと、１つ又は２つ以上の光学構成要素と、を含み得る。好適な画像センサとしては、電荷結合素子（Charge-Coupled Device、ＣＣＤ）センサ及び相補型金属酸化膜半導体（Complementary Metal-Oxide Semiconductor、ＣＭＯＳ）センサを挙げることができるが、これらに限定されない。

【0049】

撮像デバイス２００３０の光学構成要素は、１つ又は２つ以上の照明源、及び／又は１つ又は２つ以上のレンズを含み得る。１つ又は２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つ又は２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。

【0050】

１つ又は２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、光スペクトル又は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。通常人間の目は、空気中の約３８０ｎｍ～約７５０ｎｍの波長に応答する。

【0051】

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（infrared、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。

【0052】

様々な態様では、撮像デバイス２００３０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。本開示とともに使用するのに好適な撮像デバイスの例としては、関節鏡、血管鏡、気管支鏡、胆道鏡、結腸鏡、サイトスコープ（cytoscope）、十二指腸鏡、腸鏡、食道胃十二指腸鏡（胃鏡）、内視鏡、喉頭鏡、鼻咽喉－腎盂鏡（nasopharyngo-neproscope）、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。

【0053】

撮像デバイスは、トポグラフィーと下層構造とを区別するために、マルチスペクトル監視を利用し得る。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、及び青の受容体では捕捉し得ない追加情報を抽出し得る。マルチスペクトル撮像の使用については、２０１８年１２月４日出願の「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＨＵＢ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ，ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ，ＳＴＯＲＡＧＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹ」と題する米国特許出願公開第２０１９／０２００８４４（Ａ１）号（米国特許出願第１６／２０９，３８５号）において「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ」という見出しの下で詳述されており、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。マルチスペクトル監視は、処置された組織に対して上述の試験のうちの１つ又は２つ以上を実行するための外科的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、手術室及び外科用機器の厳格な滅菌が必要であることは自明である。「手術現場」、すなわち、手術室又は処置室において要求される厳格な衛生条件及び滅菌条件は、全ての医療デバイス及び機器の可能な最も高い滅菌性を必要とする。滅菌プロセスの一部としては、撮像デバイス２００３０並びにその付属品及び構成要素を含む、患者と接触する、又は滅菌野に侵入するあらゆるものを滅菌する必要性が挙げられる。滅菌野は、トレイ内又は滅菌タオル上などの微生物を含まないと見なされる特定のエリアと見なされ得ること、あるいは滅菌野は、外科処置の準備が整った患者の直ぐ周囲のエリア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、並びにそのエリア内の全ての備品及び固定具を含み得る。

【0054】

図１に示されるウェアラブル感知システム２００１１は、１つ又は２つ以上の感知システム、例えば、図２に示されるようなＨＣＰ感知システム２００２０を含み得る。ＨＣＰ感知システム２００２０は、医療関係者（ＨＣＰ）の物理的状態のセット及び／又は生理学的状態のセットを監視し、検出するための感知システムを含み得る。ＨＣＰは、一般的に、外科医又は他の医療サービス提供者を支援する１人又は２人以上の医療関係者であってもよい。一実施例では、感知システム２００２０は、ＨＣＰの心拍数を監視するためにバイオマーカのセットを測定してもよい。一実施例では、外科医の手首に装着された感知システム２００２０（例えば、時計又はリストバンド）は、加速度計を使用して、手の動き及び／又は揺れを検出し、振戦の大きさ及び周波数を判定し得る。感知システム２００２０は、バイオマーカのセットに関連付けられた測定値データ、及び外科医の物理的状態に関連付けられたデータを、更なる処理のために外科用ハブ２０００６に送信し得る。１つ又は２つ以上の環境感知デバイスは、環境情報を外科用ハブ２０００６に送信し得る。例えば、環境感知デバイスは、ＨＣＰの手／身体の位置を検出するためのカメラ２００２１を含んでもよい。環境感知デバイスは、手術現場内の周囲ノイズを測定するためのマイクロフォン２００２２を含み得る。他の環境感知デバイスは、例えば、温度を測定するための温度計、及び手術現場内の周囲の湿度を測定するための湿度計などのデバイスを含み得る。外科用ハブ２０００６は、単独で、又はクラウドコンピューティングシステムと通信して、外科医バイオマーカ測定値データ及び／又は環境感知情報を使用して、例えば、振戦を最小限に抑えるために、手持ち式器具の制御アルゴリズム、又はロボットインターフェースの平均遅延を修正し得る。一実施例では、ＨＣＰ感知システム２００２０は、ＨＣＰに関連付けられた１つ又は２つ以上の外科医バイオマーカを測定し、外科医バイオマーカに関連付けられた測定値データを外科用ハブ２０００６に送信し得る。ＨＣＰ感知システム２００２０は、外科用ハブ２０００６と通信するために、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ－Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｓｍａｒｔ、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｚ－ｗａｖｅ、ＩＰｖ６低電力無線パーソナルエリアネットワーク（IPv6 Low-power wireless Personal Area Network、６ＬｏＷＰＡＮ）、Ｗｉ－ＦｉのＲＦプロトコルのうちの１つ又は２つ以上を使用し得る。外科医バイオマーカは、ストレス、心拍数などのうちの１つ又は２つ以上を含み得る。手術現場からの環境測定値は、外科医又は患者、外科医及び／又はスタッフの移動、外科医及び／又はスタッフの注意レベルなどに関連する周囲ノイズレベルを含み得る。

【0055】

外科用ハブ２０００６は、ＨＣＰに関連付けられた外科医バイオマーカ測定値データを使用して、１つ又は２つ以上の外科用器具２００３１を適応的に制御し得る。例えば、外科用ハブ２０００６は、制御プログラムを外科用器具２００３１に送信して、そのアクチュエータを制御して、疲労及び細かい運動技能の使用を制限又は補償し得る。外科用ハブ２０００６は、状況認識及び／又はタスクの重要性若しくは臨界に関する事情に基づいて、制御プログラムを送信し得る。制御プログラムは、制御が必要とされるとき、多くの制御を提供するために動作を変更するように器具に命令し得る。

【0056】

図３は、ウェアラブル感知システム２００１１、環境感知システム２００１５、ヒューマンインターフェースシステム２００１２、ロボットシステム２００１３、及びインテリジェント器具２００１４とペアリングされた外科用ハブ２０００６を有する例示的なＨＣＰ監視システム２０００２を示す。ハブ２０００６は、ディスプレイ２００４８と、撮像モジュール２００４９と、発生器モジュール２００５０と、通信モジュール２００５６と、プロセッサモジュール２００５７と、ストレージアレイ２００５８と、手術室マッピングモジュール２００５９と、を含む。特定の態様では、図３に示されるように、ハブ２０００６は、排煙モジュール２００５４及び／又は吸引／灌注モジュール２００５５を更に含む。外科処置中、封止及び／又は切断のために、組織へエネルギーを印加することは、一般に、排煙、過剰な流体の吸引、及び／又は組織の灌注と関連付けられる。異なる供給源からの流体ライン、電力ライン及び／又はデータラインは、外科処置中に絡まり合うことが多い。外科処置中にこの問題に対処することで貴重な時間が失われる場合がある。ラインの絡まりをほどくには、それらの対応するモジュールからラインを抜くことが必要となる場合があり、そのためにはモジュールをリセットすることが必要となる場合がある。ハブモジュール式エンクロージャ２００６０は、電力ライン、データライン、及び流体ラインを管理するための統合環境を提供し、このようなライン間の絡まりの頻度を低減させる。本開示の態様は、手術部位における組織へのエネルギー印加を伴う外科手術において使用するための外科用ハブ２０００６を提示する。外科用ハブ２０００６は、ハブエンクロージャ２００６０と、ハブエンクロージャ２００６０のドッキングステーション内に摺動可能に受け入れ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つ又はそれ以上を含む。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、流体ラインは、第１の流体ラインであってもよく、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２００６０内に摺動可能に受け入れられる吸引及び灌注モジュール２００５５まで延在してもよい。一態様では、ハブエンクロージャ２００６０は、流体インターフェースを含んでもよい。特定の外科処置は、２つ以上のエネルギータイプを組織に印加することを必要とする場合がある。１つのエネルギータイプは、組織を切断するのにより有益であり得るが、別の異なるエネルギータイプは、組織を封止するのにより有益であり得る。例えば、双極発生器は組織を封止するために使用することができ、一方で、超音波発生器は封止された組織を切断するために使用することができる。本開示の態様は、ハブモジュール式エンクロージャ２００６０が異なる発生器を収容して、これらの間の双方向通信を促進するように構成される解決法を提示する。ハブモジュール式エンクロージャ２００６０の利点のうちの１つは、様々なモジュールの迅速な取り外し及び／又は交換を可能にすることである。本開示の態様は、組織へのエネルギー印加を伴う外科処置で使用するためのモジュール式外科用エンクロージャを提示する。モジュール式外科用エンクロージャは、組織に印加するための第１のエネルギーを発生させるように構成された第１のエネルギー発生器モジュールと、第１のデータ及び電力接点を含む第１のドッキングポートを備える第１のドッキングステーションと、を含み、第１のエネルギー発生器モジュールは、電力及びデータ接点と電気係合するように摺動可能に移動可能であり、また第１のエネルギー発生器モジュールは、第１の電力及びデータ接点との電気係合から外れるように摺動可能に移動可能である。上記に加えて、モジュール式外科用エンクロージャはまた、第１のエネルギーとは異なる、組織に印加するための第２のエネルギーを発生させるように構成された第２のエネルギー発生器モジュールと、第２のデータ接点及び第２の電力接点を含む第２のドッキングポートを備える第２のドッキングステーションと、を含み、第２のエネルギー発生器モジュールは、電力接点及びデータ接点と電気係合するように摺動可能に移動可能であり、また第２のエネルギー発生器モジュールは、第２の電力接点及び第２のデータ接点との電気係合から外れるように摺動可能に移動可能である。加えて、モジュール式外科用エンクロージャはまた、第１のエネルギー発生器モジュールと第２のエネルギー発生器モジュールとの間の通信を容易にするように構成されている、第１のドッキングポートと第２のドッキングポートとの間の通信バスを含む。図３を参照すると、発生器モジュール２００５０、排煙モジュール２００５４、及び吸引／灌注モジュール２００５５のモジュール式統合を可能にするハブモジュール式エンクロージャ２００６０に関する本開示の態様が提示される。ハブモジュール式エンクロージャ２００６０は、モジュール２００５９とモジュール２００５４とモジュール２００５５との間の双方向通信を更に促進する。発生器モジュール２００５０は、ハブモジュール式エンクロージャ２００６０に摺動可能に挿入可能な単一のハウジングユニット内に支持される、一体化された単極構成要素、双極構成要素及び超音波構成要素を有する発生器モジュール２００５０であってもよい。発生器モジュール２００５０は、単極デバイス２００５１、双極デバイス２００５２、及び超音波デバイス２００５３に接続するように構成され得る。代替的に、発生器モジュール２００５０は、ハブモジュール式エンクロージャ２００６０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得る。複数の発生器が単一の発生器として機能するように、ハブモジュール式エンクロージャ２００６０は、複数の発生器の挿入と、ハブモジュール式エンクロージャ２００６０にドッキングされた発生器間の双方向通信と、を促進するように構成することができる。

【0057】

図４は、本開示の少なくとも１つの態様による、医療施設の１つ又は２つ以上の手術室、患者回復室、又は外科手術用に特別に装備された医療施設内の部屋に配置された、感知システムのセット、環境感知システム、及び他のモジュール式デバイスのセットを、クラウドに接続するように構成された通信ハブのセットを有する外科用データネットワークを示す。

【0058】

図４に示されるように、外科用ハブシステム２００６０は、医療施設内に配置されたモジュール式デバイスをクラウドベースシステム（例えば、リモートストレージ２００６８に連結されたリモートサーバ２００６７を含み得るクラウドコンピューティングシステム２００６４）に接続するように構成されるモジュール式通信ハブ２００６５を含み得る。モジュール式通信ハブ２００６５及びデバイスは、外科手術のために特別に装備された医療施設内の部屋において接続され得る。一態様では、モジュール式通信ハブ２００６５は、ネットワークルータ２００６６と通信するネットワークハブ２００６１及び／又はネットワークスイッチ２００６２を含んでもよい。モジュール式通信ハブ２００６５はまた、ローカルコンピュータシステム２００６３に連結し、ローカルコンピュータ処理及びデータ操作を提供し得る。

【0059】

コンピュータシステム２００６３は、プロセッサと、ネットワークインターフェース２０１００と、を備え得る。プロセッサは、システムバスを介して、通信モジュール、ストレージ、メモリ、不揮発性メモリ、及び入力／出力（input/output、Ｉ／Ｏ）インターフェースに連結され得る。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とすることができ、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（Industrial Standard Architecture、ＩＳＡ）、マイクロチャネルアーキテクチャ（Micro-Charmel Architecture、ＭＳＡ）、拡張ＩＳＡ（Extended ISA、ＥＩＳＡ）、インテリジェントドライブエレクトロニクス（Intelligent Drive Electronics、ＩＤＥ）、ＶＥＳＡローカルバス（VESA Local Bus、ＶＬＢ）、周辺デバイス相互接続（Peripheral Component Interconnect、ＰＣＩ）、ＵＳＢ、アドバンストグラフィックスポート（Advanced Graphics Port、ＡＧＰ）、パーソナルコンピュータメモリカード国際協会バス（Personal Computer Memory Card International Association、ＰＣＭＣＩＡ）、小型計算機システムインターフェース（Small Computer Systems Interface、ＳＣＳＩ）、又は任意の他の独自バスが挙げられるが、これらに限定されない。

【0060】

プロセッサは、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓによって商標名ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘで知られているものなどの、任意のシングルコア又はマルチコアプロセッサであり得る。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（serial random access memory、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（read-only memory、ＲＯＭ）、２ＫＢの電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（electrically erasable programmable read-only memory、ＥＥＰＲＯＭ）及び／又は、１つ又は２つ以上のパルス幅変調（pulse width modulation、ＰＷＭ）モジュール、１つ又は２つ以上の直交エンコーダ入力（quadrature encoder input、ＱＥＩ）アナログ、１２個のアナログ入力チャネルを備える１つ又は２つ以上の１２ビットアナログ－デジタル変換器（analog-to-digital converter、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。

【0061】

一実施例では、プロセッサは、同じくＴｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＨｅｒｃｕｌｅｓ ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｒ４の商品名で知られるＴＭＳ５７０及びＲＭ４ｘなどの２つのコントローラベースのファミリを備える安全コントローラを備えてもよい。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、高度な集積型安全特徴部を提供するために、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。

【0062】

コンピュータシステム２００６３は、好適な動作環境において、記載したユーザと基本コンピュータリソースとの間で媒介として機能するソフトウェアを含み得ることを理解されたい。このようなソフトウェアとしてはオペレーティングシステムを挙げることができる。ディスク記憶装置上に記憶され得るオペレーティングシステムは、コンピュータシステムのリソースを制御及び割り当てするように機能し得る。システムアプリケーションは、システムメモリ内又はディスク記憶装置上のいずれかに記憶されたプログラムモジュール及びプログラムデータを介して、オペレーティングシステムによるリソース管理を活用し得る。本明細書に記載される様々な構成要素は、様々なオペレーティングシステム又はオペレーティングシステムの組み合わせで実装することができることを理解されたい。

【0063】

ユーザは、Ｉ／Ｏインターフェースに連結された入力デバイスを介してコンピュータシステム２００６３にコマンド又は情報を入力し得る。入力デバイスとしては、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デバイス、キーボード、マイクロフォン、ジョイスティック、ゲームパッド、衛星放送受信アンテナ、スキャナ、ＴＶチューナカード、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ウェブカメラなどを挙げることができるが、これらに限定されない。これら及び他の入力デバイスは、インターフェースポートを介し、システムバスを通してプロセッサ２０１０２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。出力デバイスは、入力デバイス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２００６３に入力を提供し、コンピュータシステム２００６３からの情報を出力デバイスに出力してもよい。出力アダプタは、特別なアダプタを必要とし得る出力デバイスの中でもとりわけ、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デバイスが存在できることを示すために提供され得る。出力アダプタとしては、出力デバイスとシステムバスとの間の接続手段を提供するビデオ及びサウンドカードを挙げることができるが、これは例示としてのものであり、限定するものではない。リモートコンピュータなどの他のデバイス及び／又はデバイスのシステムは、入力及び出力機能の両方を提供できることに留意されたい。

【0064】

コンピュータシステム２００６３は、クラウドコンピュータなどの１つ又は２つ以上のリモートコンピュータ、又はローカルコンピュータへの論理接続を使用するネットワーク化環境で動作し得る。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、ピアデバイス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ともに、メモリストレージデバイスのみが示される。リモートコンピュータは、ネットワークインターフェースを介してコンピュータシステムに論理的に接続され、続いて、通信接続部を介して物理的に接続され得る。ネットワークインターフェースは、ローカルエリアネットワーク（local area network、ＬＡＮ）及びワイドエリアネットワーク（wide area network、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（Fiber Distributed Data Interface、ＦＤＤＩ）、銅線分散データインターフェース（Copper Distributed Data Interface、ＣＤＤＩ）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＥＥＥ８０２．３、Ｔｏｋｅｎ Ｒｉｎｇ／ＩＥＥＥ８０２．５などを挙げることができる。ＷＡＮ技術としては、ポイントツーポイントリンク、統合サービスデジタルネットワーク（Integrated Services Digital Network、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（Digital Subscriber Line、ＤＳＬ）を挙げることができるが、これらに限定されない。

【0065】

様々な実施例では、コンピュータシステム２００６３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のために使用される任意の特殊デジタル信号プロセッサ（digital signal processor、ＤＳＰ）を備え得る。画像プロセッサは、単一命令複数データ（single instruction,multiple data、ＳＩＭＤ）、又は複数命令複数データ（multiple instruction,multiple data、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。

【0066】

通信接続部とは、ネットワークインターフェースをバスに接続するために利用されるハードウェア／ソフトウェアを指してもよい。例示的な明瞭さのため、通信接続部は、コンピュータシステム２００６３の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２００６３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、光ファイバモデム、及びＤＳＬモデムを含むモデム、ＩＳＤＮアダプタ、並びにイーサネットカードなどの内部及び外部技術を挙げることができる。いくつかの例では、ネットワークインターフェースはまた、ＲＦインターフェースを使用して提供されてもよい。

【0067】

外科用ハブシステム２００６０に関連付けられた外科用データネットワークは、パッシブ、インテリジェント、又はスイッチングとして構成され得る。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つのデバイス（又はセグメント）から別のデバイス（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、往来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２００６１又はネットワークスイッチ２００６２内の各ポートを構成する追加の特徴部を含む。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。

【0068】

手術室に配置されたモジュール式デバイス１ａ～１ｎは、モジュール式通信ハブ２００６５に連結され得る。ネットワークハブ２００６１及び／又はネットワークスイッチ２００６２は、ネットワークルータ２００６６に連結されて、デバイス１ａ～１ｎをクラウドコンピューティングシステム２００６４又はローカルコンピュータシステム２００６３に接続し得る。デバイス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。デバイス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２００６３に転送され得る。同じ手術室に配置されたモジュール式デバイス２ａ～２ｍもまた、ネットワークスイッチ２００６２に連結されてもよい。ネットワークスイッチ２００６２は、ネットワークハブ２００６１に、及び／又はネットワークルータ２００６６に連結されて、デバイス２ａ～２ｍをクラウド２００６４に接続し得る。デバイス２ａ～２ｍ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２００６６を介してクラウドコンピューティングシステム２００６４に転送され得る。デバイス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２００６３に転送されてもよい。

【0069】

ウェアラブル感知システム２００１１は、１つ又は２つ以上の感知システム２００６９を含み得る。感知システム２００６９は、ＨＣＰ感知システム及び／又は患者感知システムを含み得る。１つ又は２つ以上の感知システム２００６９は、ネットワークルータ２００６６のうちの１つを介して直接、又はネットワークルータ２００６６と通信するネットワークハブ２００６１若しくはネットワークスイッチング２００６２を介して、外科用ハブシステム２００６０のコンピュータシステム２００６３又はクラウドサーバ２００６７と通信し得る。

【0070】

感知システム２００６９は、感知システム２００６９を、ローカルコンピュータシステム２００６３及び／又はクラウドコンピューティングシステム２００６４に接続するために、ネットワークルータ２００６６に連結され得る。感知システム２００６９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２００６６を介してクラウドコンピューティングシステム２００６４に転送され得る。感知システム２００６９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２００６３に転送されてもよい。

【0071】

図４に示されるように、外科用ハブシステム２００６０は、複数のネットワークハブ２００６１及び／又は複数のネットワークスイッチ２００６２を複数のネットワークルータ２００６６と相互接続することによって、拡張され得る。モジュール式通信ハブ２００６５は、複数のデバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍを受け入れ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２００６３はまた、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２００６５は、ディスプレイ２００６８に接続されて、例えば外科処置中に、デバイス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し得る。様々な態様では、デバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍは、例えば、外科用データネットワークのモジュール式通信ハブ２００６５に接続され得る他のモジュール式デバイスの中でも、内視鏡に連結された撮像モジュール、エネルギーベースの外科用デバイスに連結された発生器モジュール、排煙モジュール、吸引／灌注モジュール、通信モジュール、プロセッサモジュール、ストレージアレイ、ディスプレイに連結された外科用デバイス、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を含んでもよい。

【0072】

一態様では、図４に示す外科用ハブシステム２００６０は、デバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍ、又は感知システム２００６９をクラウドベースシステム２００６４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の組み合わせを備え得る。ネットワークハブ２００６１又はネットワークスイッチ２００６２に連結されたデバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍ又は感知システム２００６９のうちの１つ又は２つ以上は、リアルタイムにデータ又は測定値データを収集し、データ処理及び操作のためにクラウドコンピュータにデータを転送し得る。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デバイス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うちの１つのタイプ」を指すよう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、手術現場（例えば、固定式、移動式、一時的又は現場の手術室又は空間）に配置されたモジュール式通信ハブ２００６５及び／又はコンピュータシステム２００６３、並びにインターネットを介して、モジュール式通信ハブ２００６５及び／又はコンピュータシステム２００６３に接続されたデバイスに配信される。クラウドインフラストラクチャは、クラウドサービスプロバイダによって維持され得る。この文脈において、クラウドサービスプロバイダは、１つ又は２つ以上の手術室内に位置するデバイス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、感知システム、及び手術室内に配置された他のコンピュータ化デバイスによって収集されたデータに基づいて、多数の計算を実施し得る。ハブハードウェアは、複数のデバイス、感知システム、及び／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。

【0073】

デバイス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、外科手術結果の改善、コスト低減及び患者満足度の改善を提供することができる。組織の封止及び切断処置後に、組織の状態を観察して封止された組織の漏出又は灌流を評価するために、デバイス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、デバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍのうちの少なくともいくつかを用いることができる。そのようなデータには、組織の位置特定及びマージン確認並びに表現型が含まれ得る。撮像デバイスと一体化された様々なセンサを使用し、かつ複数の撮像デバイス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、デバイス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、デバイス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、クラウドコンピューティングシステム２００６４若しくはローカルコンピュータシステム２００６３又はその両方に転送され得る。データは、組織特異的部位及び状態に対する内視鏡的介入、新興技術、標的化放射線、標的化介入及び精密ロボットの適用などの更なる治療を遂行できるかを判定することによって、外科処置の結果を改善するために分析されてもよい。そのようなデータ分析は、結果分析処理を更に利用し得、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し得る。

【0074】

感知システム２００６９によって収集された測定値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と、外科用データネットワークは、改善された外科手術結果、改善された回復結果、低減されたコスト、及び改善された患者満足度をもたらし得る。感知システム２００６９のうちの少なくともいくつかは、患者を手術する外科医、外科処置のために準備中の患者、又は外科処置後に回復する患者の生理学的状態を評価するために利用されてもよい。クラウドベースのコンピューティングシステム２００６４は、外科医又は患者に関連付けられたバイオマーカをリアルタイムに監視し、外科処置前に収集された測定値データに少なくとも基づいて手術計画を生成し、外科処置中に外科用器具に制御信号を供給し、術後期間中に患者に合併症を通知するために使用され得る。

【0075】

手術室デバイス１ａ～１ｎは、ネットワークハブ２００６１に対するデバイス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２００６５に接続され得る。ネットワークハブ２００６１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デバイス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デバイス１ａ～１ｎに接続性を提供することができる。ネットワークハブ２００６１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２００６１は、デバイスデータを転送するための媒体アクセス制御／インターネットプロトコル（media access control、MAC/Internet Protocol、ＩＰ）も記憶できない。デバイス１ａ～１ｎのうちの１つのみが、ネットワークハブ２００６１を介して一度にデータを送信し得る。ネットワークハブ２００６１は、情報の送信先に関するルーティングテーブル又はインテリジェンスを有することができず、全てのネットワークデータを、各コネクション全体に、及びクラウドコンピューティングシステム２００６４のリモートサーバ２００６７にブロードキャストする。ネットワークハブ２００６１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し得るが、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。

【0076】

手術室デバイス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２００６２に接続され得る。ネットワークスイッチ２００６２は、ＯＳＩモデルのデータリンク層内で作業する。ネットワークスイッチ２００６２は、同じ手術室内に配置されたデバイス２ａ～２ｍをネットワークに接続するためのマルチキャストデバイスであってもよい。ネットワークスイッチ２００６２は、フレームの形態のデータをネットワークルータ２００６６に送信し、全二重モードで機能し得る。複数のデバイス２ａ～２ｍは、ネットワークスイッチ２００６２を介して同時にデータを送信し得る。ネットワークスイッチ２００６２は、データを転送するためにデバイス２ａ～２ｍのＭＡＣアドレスを記憶し、使用する。

【0077】

ネットワークハブ２００６１及び／又はネットワークスイッチ２００６２は、クラウドコンピューティングシステム２００６４に接続するためにネットワークルータ２００６６に連結され得る。ネットワークルータ２００６６は、ＯＳＩモデルのネットワーク層内で作業する。ネットワークルータ２００６６は、デバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍ及びウェアラブル感知システム２００１１のいずれか１つ又は全てによって収集されたデータを、更に処理及び操作するために、ネットワークハブ２００６１及び／又はネットワークスイッチ２００６２から受信したデータパケットをクラウドベースコンピュータリソースに送信するためのルートを作成する。ネットワークルータ２００６６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配置された異なるネットワークなど、異なる位置に配置された２つ又はそれ以上の異なるネットワークを接続するために利用されてもよい。ネットワークルータ２００６６は、パケットの形態のデータをクラウドコンピューティングシステム２００６４に送信し、全二重モードで機能し得る。複数のデバイス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２００６６は、データを転送するためにＩＰアドレスを使用し得る。

【0078】

一実施例では、ネットワークハブ２００６１は、複数のＵＳＢデバイス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、デバイス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２００６１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み得る。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デバイス１ａ～１ｎとデバイス２ａ～２ｍとの間の通信のために利用され得る。

【0079】

実施例では、手術室デバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍ及び／又は感知システム２００６９は、固定及びモバイルデバイスから短距離にわたってデータを交換し（２．４～２．４８５ＧＨｚのＩＳＭ帯域における短波長ＵＨＦ電波を使用して）、パーソナルエリアネットワーク（personal area network、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２００６５と通信してもよい。手術室デバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍ及び又は感知システム２００６９は、いくつかの無線通信規格若しく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２００６５と通信してもよく、このような規格又はプロトコルとしては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｌｏｗ－Ｅｎｅｒｇｙ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、近距離無線通信規格（near-field communication、ＮＦＣ）、Ｗｉ－Ｆｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１ファミリ）、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ８０２．１６ファミリ）、ＩＥＥＥ８０２．２０、ニューラジオ（ＮＲ）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、並びにＥｖ－ＤＯ、ＨＳＰＡ＋、ＨＳＤＰＡ＋、ＨＳＵＰＡ＋、ＥＤＧＥ、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＤＥＣＴ、及びこれらのイーサネット派生物のみならず３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ、及びそれ以降に指定される任意の他の無線プロトコル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、Ｌｏｗ－Ｅｎｅｒｇｙ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｓｍａｒｔなどの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、ＨＳＰＡ＋、ＨＳＤＰＡ＋、ＨＳＵＰＡ＋、ＥＤＧＥ、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡなどの長距離の無線通信専用であってもよい。

【0080】

モジュール式通信ハブ２００６５は、手術室デバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍ及び／又は感知システム２００６９のうちの１つ又は２つ以上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タイプを取り扱い得る。フレームは、デバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍ及び／又は感知システム２００６９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２００６５によって受信されると、フレームは増幅されてネットワークルータ２００６６へ送信され、このネットワークルータは、本明細書に記載されるように、多数の無線通信規格若しくは有線通信規格又はプロトコルを使用することによって、このデータをクラウドコンピューティングシステム２００６４又はローカルコンピュータシステム２００６３に転送し得る。

【0081】

モジュール式通信ハブ２００６５は、スタンドアロンのデバイスとして使用されてもよく、又は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２００６１及びネットワークスイッチ２００６２に接続されてもよい。モジュール式通信ハブ２００６５は、一般に設置、構成、及び維持が容易であるため、手術室デバイス１ａ～１ｎ／２ａ～２ｍをネットワーク形成するための良好な選択肢となり得る。

【0082】

図５は、ＨＣＰ監視システム２０００２の一部であってもよいコンピュータ実装双方向外科用システム２００７０を示している。コンピュータ実装双方向外科用システム２００７０は、多くの点でＨＣＰ感知システム２０００２と類似している。例えば、コンピュータ実装双方向外科用システム２００７０は、多くの点でＨＣＰ監視システム２０００２と類似する１つ又は２つ以上の手術用サブシステム２００７２を含み得る。各サブ外科用システム２００７２は、リモートサーバ２００７７及びリモートストレージ２００７８を含み得るクラウドコンピューティングシステム２００６４と通信する少なくとも１つの外科用ハブ２００７６を含み得る。一態様では、コンピュータ実装双方向外科用システム２００７０は、感知システム２０００１、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デバイスなどの複数の手術室デバイスに接続されたモジュール式制御タワー２００８５を備え得る。

【0083】

図５の実施例に示されるように、モジュール式制御タワー２００８５は、内視鏡２００８７に連結され得る撮像モジュール２００８８、エネルギーデバイス２００８９に連結され得る発生器モジュール２００９０、排煙器モジュール２００９１、吸引／灌注モジュール２００９２、通信モジュール２００９７、プロセッサモジュール２００９３、ストレージアレイ２００９４、任意選択的にディスプレイ２００８６及び２００８４にそれぞれ連結されたスマートデバイス／器具２００９５、並びに非接触センサモジュール２００９６に連結され得る。非接触センサモジュール２００９６は、超音波、レーザタイプ、及び／又は同様の非接触測定デバイスを使用して、手術室の寸法を測定し、手術現場のマップを生成し得る。他の距離センサを利用して、手術室の境界を判定することができる。その全体が参照により本明細書に組み込まれる「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する２０１７年１２月２８日出願の米国仮特許出願第６２／６１１，３４１号では、同文献中の「Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｈｕｂ Ｓｐａｔｉａｌ Ａｗａｒｅｎｅｓｓ Ｗｉｔｈｉｎ ａｎ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｒｏｏｍ」の見出しの下に記載されるように、超音波ベースの非接触センサモジュールは、超音波のバーストを送信し、超音波のバーストが手術室の外壁に反射したときのエコーを受信することによって手術室を走査し得る。センサモジュールが、手術室のサイズを判定し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈペアリングの距離限界を調整するように構成され得る。レーザベースの非接触センサモジュールは、例えば、レーザ光パルスを送信することによって手術室を走査でき、手術室の外壁に反射するレーザ光パルスを受信し、送信されたパルスの位相を受信したパルスと比較して手術室のサイズを判定し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈペアリング距離限界を調整する。

【0084】

モジュール式制御タワー２００８５はまた、１つ又は２つ以上の感知システム２００６９及び環境感知システム２００１５と通信し得る。感知システム２００６９は、ルータを介して直接的に、又は通信モジュール２００９７を介して、モジュール式制御タワー２００８５に接続され得る。手術室デバイスは、モジュール式制御タワー２００８５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。ロボット外科用ハブ２００８２もまた、モジュール式制御タワー２００８５及びクラウドコンピューティングリソースに接続され得る。とりわけ、デバイス／器具２００９５又は２００８４、ヒューマンインターフェースシステム２００８０は、本明細書に記載されるように、有線通信規格若しく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２００８５に連結され得る。ヒューマンインターフェースシステム２００８０は、表示サブシステムと、通知サブシステムと、を含み得る。モジュール式制御タワー２００８５は、ハブディスプレイ２００８１（例えば、モニタ、スクリーン）に連結されて、撮像モジュール２００８８、デバイス／器具ディスプレイ２００８６、及び／又は他のヒューマンインターフェースシステム２００８０から受信した画像を表示し、オーバーレイし得る。ハブディスプレイ２００８１はまた、画像及びオーバーレイ画像とともにモジュール式制御タワー２００８５に接続されたデバイスから受信したデータを表示し得る。

【0085】

図６は、本開示の１つ又は２つ以上の態様による、外科用器具又は外科用ツールの制御システム２０２２０の論理図を示している。外科用器具又は外科用ツールは、構成可能であってもよい。外科用器具は、撮像デバイス、手術用ステープラ、エネルギーデバイス、エンドカッターデバイスなどの手元にあって、処置に特有の手術用備品を含んでもよい。例えば、外科用器具は、電動ステープラ、電動ステープラ発生器、エネルギーデバイス、高度エネルギーデバイス、高度エネルギージョーデバイス、エンドカッタークランプ、エネルギーデバイス発生器、手術室内撮像システム、排煙器、吸引灌注デバイス、気腹システムなどのうちのいずれかを含んでもよい。システム２０２２０は、制御回路を備え得る。制御回路は、プロセッサ２０２２２及びメモリ２０２２３を備えるマイクロコントローラ２０２２１を含み得る。例えば、センサ２０２２５、２０２２６、２０２２７のうちの１つ又は２つ以上が、プロセッサ２０２２２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２０２２９によって駆動されるモータ２０２３０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２０２２８は、長手方向に移動可能な変位部材の位置を判定するように構成され得る。位置情報は、長手方向に移動可能な駆動部材の位置を、並びに発射部材、発射バー、及びＩビームナイフ要素の位置を、判定するようにプログラムされ得る、又は構成され得るプロセッサ２０２２２に提供され得る。追加のモータが、Ｉビームの発射、閉鎖チューブの移動、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２０２２４は、器具の様々な動作状態を表示し、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２０２２４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れ得る。

【0086】

マイクロコントローラ２０２２１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り得る。一態様では、主マイクロコントローラ２０２２１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つ又は２つ以上のＰＷＭモジュール、１つ又は２つ以上のＱＥＩアナログ、及び／又は１２個のアナログ入力チャネルを有する１つ又は２つ以上の１２ビットＡＤＣを備える、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。

【0087】

マイクロコントローラ２０２２１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を備える安全コントローラを備えてもよい。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、高度な集積型安全特徴部を提供するために、とりわけ、ＩＥＣ６１５０８及びＩＳＯ２６２６２の安全限界用途専用に構成され得る。

【0088】

マイクロコントローラ２０２２１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２０２２１は、プロセッサ２０２２２と、メモリ２０２２３と、を含んでもよい。電気モータ２０２３０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（direct current、ＤＣ）モータであってもよい。一態様では、モータドライバ２０２２９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が、絶対位置決めシステムを備える追跡システム２０２２８で使用するために容易に代用され得る。絶対位置決めシステムに関する詳細な説明は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＴＡＰＬＩＮＧ ＡＮＤ ＣＵＴＴＩＮＧ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」と題する２０１７年１０月１９日公開の米国特許出願公開第２０１７／０２９６２１３号に記載されている。

【0089】

マイクロコントローラ２０２２１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得る。マイクロコントローラ２０２２１は、マイクロコントローラ２０２２１のソフトウェア内で応答を計算するように構成され得る。計算された応答は、実際のシステムの測定された応答と比較されて「観測された」応答を得ることができ、これが実際のフィードバックの判定に使用される。観測された応答は、シミュレートされた応答の滑らかで連続的な性質と、測定された応答とのバランスをとる好適な調整された値であってよく、これはシステムに及ぼす外部の影響を検出することができる。

【0090】

モータ２０２３０は、モータドライバ２０２２９によって制御され得、外科用器具又はツールの発射システムによって利用され得る。様々な形態において、モータ２０２３０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。いくつかの例では、モータ２０２３０としては、ブラシレスモータ、コードレスモータ、同期モータ、ステッパモータ、又は任意の他の好適な電気モータが挙げられ得る。モータドライバ２０２２９は、例えば、電界効果トランジスタ（field-effect transistor、ＦＥＴ）を備えるＨブリッジドライバを備えてもよい。モータ２０２３０は、外科用器具又はツールに制御電力を供給するために、ハンドル組立体又はツールハウジングに解放可能に取り付けられた電源組立体によって給電され得る。電源組立体は、外科用器具又はツールに給電するための電源として使用され得る、直列に接続された多数の電池セルを含み得る電池を備えてもよい。特定の状況下では、電源組立体の電池セルは、交換可能及び／又は再充電可能であってもよい。少なくとも１つの例では、電池セルは、電源組立体に連結可能かつ電源組立体から分離可能であり得るリチウムイオン電池であり得る。

【0091】

モータドライバ２０２２９は、Ａｌｌｅｇｒｏ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃから入手可能なＡ３９４１であってもよい。Ａ３９４１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（metal-oxide semiconductor field-effect transistor、ＭＯＳＦＥＴ）ととも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２０２２９は、固有の電荷ポンプレギュレータを備えてもよく、これは、完全（＞１０Ｖ）ゲート駆動を７Ｖまでの電池電圧に供給し、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供給するために、ブートストラップコンデンサが利用されてもよい。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が、絶対位置決めシステムを備えた追跡システム２０２２８で使用するために容易に代用され得る。

【0092】

追跡システム２０２２８は、本開示の一態様による位置センサ２０２２５を備える制御されたモータ駆動回路構成を備え得る。絶対位置決めシステムのための位置センサ２０２２５は、変位部材の位置に対応する固有の位置信号を供給し得る。いくつかの例では、変位部材は、ギア減速機組立体の対応する駆動ギアと噛合係合するための駆動歯のラックを備える長手方向に移動可能な駆動部材を表すことができる。いくつかの例では、変位部材は、駆動歯のラックを含むように適合され、構成され得る発射部材を表すことができる。いくつかの例では、変位部材は、発射バー又はＩビームを表すことができ、それらの各々は、駆動歯のラックを含むように適合され、構成され得る。したがって、本明細書で使用するとき、変位部材という用語は、一般的に、駆動部材、発射部材、発射バー、Ｉビーム、又は変位され得る任意の要素など、外科用器具又はツールの任意の移動可能な部材を指すために使用され得る。一態様では、長手方向に移動可能な駆動部材は、発射部材、発射バー、及びＩビームに連結され得る。したがって、絶対位置決めシステムは、実際には、長手方向に移動可能な駆動部材の直線変位を追跡することによって、Ｉビームの直線変位を追跡することができる。様々な態様では、変位部材は、直線変位を測定するために好適な任意の位置センサ２０２２５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（linear variable differential transformer、ＬＶＤＴ）、差動可変磁気抵抗型変換器（differential variable reluctance transducer、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フォトダイオード若しくは光検出器を備える光学感知システム、又はこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。

【0093】

電気モータ２０２３０は、変位部材上の駆動歯のセット、又は駆動歯のラックと噛合係合で取り付けられるギア組立体と動作可能に接続する回転式シャフトを含み得る。センサ要素は、位置センサ２０２２５要素の１回転が、変位部材のいくつかの直線長手方向並進に対応するように、ギア組立体に動作可能に連結され得る。ギアリング及びセンサの構成は、ラックピニオン構成によって直線アクチュエータに、又はスパーギア若しくは他の接続によって回転アクチュエータに接続することができる。電源は、絶対位置決めシステムに電力を供給し、出力インジケータは、絶対位置決めシステムの出力を表示してもよい。変位部材は、ギア減速機組立体の対応する駆動ギアと噛合係合するための、その上に形成された駆動歯のラックを備える長手方向に移動可能な駆動部材を表すことができる。変位部材は、長手方向に移動可能な発射部材、発射バー、Ｉビーム、又はこれらの組み合わせを表すことができる。

【0094】

位置センサ２０２２５に関連付けられたセンサ要素の１回転は、変位部材の長手方向直線変位ｄ１に相当することができ、ｄ１は、変位部材に連結されたセンサ要素の１回転の後で、変位部材が点「ａ」から点「ｂ」まで移動する長手方向の直線距離である。センサ構成は、位置センサ２０２２５が変位部材のフルストロークに対して１回又は２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得る。位置センサ２０２２５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し得る。

【0095】

位置センサ２０２２５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利用されてもよい。スイッチの状態は、マイクロコントローラ２０２２１にフィードバックでき、そのマイクロコントローラは、論理を適用して、変位部材の長手方向の直線変位ｄ１＋ｄ２＋．．．ｄｎに対応する固有の位置信号を判定する。位置センサ２０２２５の出力は、マイクロコントローラ２０２２１に供給される。センサ構成の位置センサ２０２２５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要素のアレイを備えてもよい。

【0096】

位置センサ２０２２５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、任意の数の磁気感知要素を備えてもよい。両タイプの磁気センサを生産するために使用される技術は、物理学及び電子工学の多数の側面を含み得る。磁界の感知に使用される技術としては、とりわけ、探りコイル、フラックスゲート、光ポンピング、核摂動（nuclear precession）、ＳＱＵＩＤ、ホール効果、異方性磁気抵抗、巨大磁気抵抗、磁気トンネル接合、巨大磁気インピーダンス、磁歪／圧電複合材、磁気ダイオード、磁気トランジスタ、光ファイバ、磁気光学、及び微小電気機械システムベースの磁気センサを挙げることができる。

【0097】

絶対位置決めシステムを備える追跡システム２０２２８の位置センサ２０２２５は、磁気回転絶対位置決めシステムを備え得る。位置センサ２０２２５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２０２２５は、マイクロコントローラ２０２２１に接続され、絶対位置決めシステムを実現する。位置センサ２０２２５は、低電圧低電力の構成要素であり、磁石の上方に配置され得る位置センサ２０２２５のエリアに、４つのホール効果要素を含み得る。また、高解像度ＡＤＣ及びスマート電力管理コントローラをチップ上に設けてもよい。加算、減算、ビットシフト、及びテーブル参照演算のみを必要とする、双曲線関数及び三角関数を計算する簡潔で、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（coordinate rotation digital computer、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（serial peripheral interface、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２０２２１に送信され得る。位置センサ２０２２５は、１２ビット又は１４ビットの解像度を提供し得る。位置センサ２０２２５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。

【0098】

絶対位置決めシステムを備える追跡システム２０２２８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、及び／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２０２２５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構成を挙げることができる。デジタル信号処理システムでは、絶対位置決めシステムはデジタルデータ取得システムに連結され、ここで絶対位置決め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。絶対位置決めシステムは、計算された応答を測定された応答に向けて駆動する加重平均及び理論制御ループなどのアルゴリズムを使用して、計算された応答を測定された応答と組み合わせるために、比較及び組み合わせ回路を備え得る。入力を知ることによって物理的システムの状態及び出力がどうなるかを予測するために、物理的システムの計算された応答は、質量、慣性、粘性摩擦、誘導抵抗などの特性を考慮に入れてよい。

【0099】

絶対位置決めシステムは、器具の電源投入時に変位部材の絶対位置を提供することができ、それは、モータ２０２３０がとった前方又は後方へのステップの数を単に計数する、デバイスアクチュエータ、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が必要する、変位部材をリセット（ゼロ又はホーム）位置に後退又は前進させることがない。

【0100】

例えば、歪みゲージ又は微小歪みゲージなどのセンサ２０２２６は、例えば、アンビルに適用される閉鎖力を示すことができ、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、エンドエフェクタの１つ又は２つ以上のパラメータを測定するように構成されてもよい。測定した歪みは、デジタル信号に変換されて、プロセッサ２０２２２に提供され得る。センサ２０２２６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２０２２７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してもよい。例えば、負荷センサなどのセンサ２０２２７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してもよい。Ｉビームは、楔形スレッドと係合するように構成されており、楔形スレッドは、ステープルドライバを上向きにカム作用して、ステープルを押し出してアンビルと変形接触させるように構成されている。Ｉビームはまた、Ｉビームを発射バーによって遠位に前進させる際に組織を切断するために使用することができる、鋭利な切刃を含み得る。代替的に、モータ２０２３０によって消費される電流を測定するために、電流センサ２０２３１を利用してもよい。発射部材を前進させるために必要な力は、例えば、モータ２０２３０によって消費される電流に相当し得る。測定した力は、デジタル信号に変換されて、プロセッサ２０２２２に提供され得る。

【0101】

例えば、歪みゲージセンサ２０２２６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。処置されている組織に対するエンドエフェクタによる力を測定するために、歪みゲージをエンドエフェクタに連結することができる。エンドエフェクタによって把持された組織に加えられ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つ又は２つ以上のパラメータを測定するように構成され得る微小歪みゲージなどの歪みゲージセンサ２０２２６を備えてもよい。一態様では、歪みゲージセンサ２０２２６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してもよい。測定した歪みは、デジタル信号に変換されて、マイクロコントローラ２０２２１のプロセッサ２０２２２に供給され得る。負荷センサ２０２２７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してもよい。磁界センサは、捕捉された組織の厚さを測定するために利用することができる。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２０２２２に供給されてもよい。

【0102】

センサ２０２２６、２０２２７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ため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２０２２１によって使用され得る。一実施例では、メモリ２０２２３は、評価の際にマイクロコントローラ２０２２１によって利用され得る技術、等式及び／又はルックアップテーブルを記憶してもよい。

【0103】

外科用器具又はツールの制御システム２０２２０はまた、図５に示すようにモジュール式通信ハブ２００６５と通信するための有線又は無線通信回路を備えてもよい。

【0104】

図７は、例示的な感知システム２００６９を示す。感知システムは、ＨＣＰ感知システム又は患者感知システムであり得る。感知システム２００６９は、データ処理及び通信ユニット２０２３６と通信するセンサユニット２０２３５及びヒューマンインターフェースシステム２０２４２を含み得る。データ処理及び通信ユニット２０２３６は、アナログデジタル変換２０２３７と、データ処理ユニット２０２３８と、ストレージユニット２０２３９と、入力／出力インターフェース２０２４１と、トランシーバ２０２４０と、を含み得る。感知システム２００６９は、外科用ハブ又はコンピューティングデバイス２０２４３と通信することができ、これは次に、クラウドコンピューティングシステム２０２４４と通信する。クラウドコンピューティングシステム２０２４４は、クラウドストレージシステム２００７８と、１つ又は２つ以上のクラウドサーバ２００７７と、を含み得る。

【0105】

センサユニット２０２３５は、１つ又は２つ以上のバイオマーカを測定するために、１つ又は２つ以上の生体外又は生体内センサを含み得る。バイオマーカは、例えば、血中ｐＨ、水和状態、酸素飽和度、深部体温、心拍数、心拍変動、発汗率、皮膚コンダクタンス、血圧、光曝露、環境の温度、呼吸数、咳及びくしゃみ、胃腸運動、消化管撮像、組織灌流圧、気道中の細菌、アルコール消費、乳酸（汗）、末梢温度、陽性及び楽観、アドレナリン（汗）、コルチゾール（汗）、浮腫、マイコトキシン、ＶＯ２ ｍａｘ、術前疼痛、空気中の化学物質、循環腫瘍細胞、ストレス及び不安、錯乱及びせん妄、身体活動、自律緊張、概日リズム、月経周期、睡眠などを含み得る。これらのバイオマーカは、１つ又は２つ以上のセンサ、例えば、光センサ（例えば、フォトダイオード、フォトレジスタ）、機械センサ（例えば、モーションセンサ）、音響センサ、電気センサ、電気化学センサ、熱電センサ、赤外線センサなどを使用して測定され得る。センサは、フォトプレチスモグラフィ、心電図検査、脳波検査、比色分析、インペディメンタリ、電位差測定、電流測定などの感知技術のうちの１つ又は２つ以上を使用して、本明細書に記載されるように、バイオマーカを測定し得る。

【0106】

図７に示されるように、センサユニット２０２３５内のセンサは、測定しようとするバイオマーカに関連付けられた生理学的信号（例えば、電圧、電流、ＰＰＧ信号など）を測定し得る。測定される生理学的信号は、本明細書に記載されるように、使用する感知技術に依存し得る。感知システム２００６９のセンサユニット２０２３５は、データ処理及び通信ユニット２０２３６と通信し得る。一実施例では、センサユニット２０２３５は、無線インターフェースを使用してデータ処理及び通信ユニット２０２３６と通信してもよい。データ処理及び通信ユニット２０２３６は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）２０２３７と、データ処理ユニット２０２３８と、ストレージ２０２３９と、Ｉ／Ｏインターフェース２０２４１と、ＲＦトランシーバ２０２４０と、を含み得る。データ処理ユニット２０２３８は、プロセッサと、メモリユニットと、を含み得る。

【0107】

センサユニット２０２３５は、測定した生理学的信号を、データ処理及び通信ユニット２０２３６のＡＤＣ２０２３７に送信し得る。一実施例では、測定した生理学的信号は、ＡＤＣに送信される前に、１つ又は２つ以上のフィルタ（例えば、ＲＣローパスフィルタ）を通過してもよい。ＡＤＣは、測定した生理学的信号を、バイオマーカに関連付けられた測定値データに変換し得る。ＡＤＣは、処理のために測定値データをデータ処理ユニット２０２３８に渡し得る。一実施例では、データ処理ユニット２０２３８は、バイオマーカに関連付けられた測定値データを、外科用ハブ又はコンピューティングデバイス２０２４３に送信し、次に、更なる処理のために測定値データをクラウドコンピューティングシステム２０２４４に送信し得る。データ処理ユニットは、本明細書に記載されるように、無線プロトコルのうちの１つを使用して、測定値データを外科用ハブ又はコンピューティングデバイス２０２４３に送信し得る。一実施例では、データ処理ユニット２０２３８は、最初に、センサユニットから受信した生の測定値データを処理し、処理した測定値データを外科用ハブ又はコンピューティングデバイス２０２４３に送信し得る。

【0108】

一実施例では、感知システム２００６９のデータ処理及び通信ユニット２０２３６は、外科用ハブ、コンピューティングデバイス２０２４３から、又はクラウドコンピューティングシステム２０２４４のクラウドサーバ２００７７から直接、監視のためのバイオマーカに関連付けられた閾値を受信し得る。データ処理ユニット２０２３６は、監視されるバイオマーカに関連付けられた測定値データを、外科用ハブ、コンピューティングデバイス２０２４３、又はクラウドサーバ２００７７から受信した対応する閾値と比較し得る。データ処理及び通信ユニット２０２３６は、測定値データ値が閾値を超えたことを示す通知メッセージをＨＩＤ２０２４２に送信し得る。通知メッセージは、監視したバイオマーカに関連付けられた測定値データを含み得る。データ処理及びコンピューティングユニット２０２３６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ－Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｓｍａｒｔ、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｚ－ｗａｖｅ、ＩＰｖ６低電力無線パーソナルエリアネットワーク（６ＬｏＷＰＡＮ）、Ｗｉ－ＦｉなどのＲＦプロトコルのうちの１つを使用して、外科用ハブ又はコンピューティングデバイス２０２４３への送信を介して通知を送信し得る。データ処理ユニット２０２３８は、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥ（２Ｇ）、ＵＭＴＳ／ＨＳＰＡ（３Ｇ）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）又は４Ｇ、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ－Ａ）、ニューラジオ（ＮＲ）又は５Ｇなどのセルラープロトコルのうちの１つ又は２つ以上を使用して、セルラー送信／受信ポイント（ＴＲＰ）又は基地局への送信を介して、クラウドサーバに直接通知（例えば、ＨＣＰについての通知）を送信し得る。一実施例では、感知ユニットは、ルータを介してハブ／コンピューティングデバイスと通信し得る。

【0109】

一実施例では、センサユニットは、センサ及びアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）を含み得る。センサユニット内のＡＤＣは、センサによって測定された生理学的信号を、バイオマーカに関連付けられた測定値データに変換し得る。センサユニットは、更なる処理のために、測定値データを、データ処理及び通信ユニットに送信し得る。一実施例では、センサユニットは、集積回路間（inter-integrated circuit、Ｉ２Ｃ）インターフェースを使用して、測定値データを、データ処理及び通信ユニットに送信し得る。

【0110】

データ処理及び通信ユニットは、データ処理ユニットと、ストレージユニットと、ＲＦトランシーバと、を含む。感知システムは、外科用ハブ又はコンピューティングデバイスと通信し、これは、次に、クラウドコンピューティングシステム２０２４４と通信し得る。クラウドコンピューティングシステム２０２４４は、リモートサーバ２００７７と、関連するリモートストレージ２００７８と、を含み得る。センサユニットは、本明細書に記載されるように、１つ又は２つ以上のバイオマーカを測定するために、１つ又は２つ以上の生体外又は生体内センサを含み得る。

【0111】

データ処理及び通信ユニットは、センサユニットから受信した測定値データを処理した後、測定値データを更に処理し、及び／又は測定値データをスマートハブ若しくはコンピューティングデバイス２０２４３に送信し得る。一実施例では、データ処理及び通信ユニットは、更なる処理及び／又は監視のために、センサユニットから受信した測定値データを、クラウドコンピューティングシステム２０２４４のリモートサーバ２００７７に送信し得る。

【0112】

一実施例では、センサユニットは、患者又は外科医のバイオマーカに関連付けられた１つ又は２つ以上の生理学的信号及び／又は人の物理的状態に関連付けられた１つ又は２つ以上の物理的状態信号を測定するための複数のセンサを含み得る。バイオマーカのリストは、本明細書に開示されるバイオマーカなどのバイオマーカを含み得る。センサユニット内のＡＤＣは、複数のセンサによって測定された生理学的信号及び／又は物理的状態信号の各々を、それぞれの測定値データに変換し得る。センサユニットは、１つ又は２つ以上のバイオマーカに、並びに監視されている患者の物理的状態に関連付けられた測定値データを、更なる処理のために、データ処理及び通信ユニットに送信し得る。センサユニットは、センサの各々について個別に、又は全てのセンサについて組み合わされて、測定値データをデータ処理及び通信ユニットに送信し得る。一実施例では、センサユニットは、測定値データを、Ｉ２Ｃインターフェースを介してデータ処理及び通信ユニットに送信し得る。

【0113】

図８は、外科用器具制御を調整するために、１つ又は２つ以上のＨＣＰ感知システムからの外科的タスク状況認識及び測定値データを使用する一実施例である。図８は、例示的な外科処置のタイムライン２０２６５と、外科処置の各工程において１つ又は２つ以上の外科用デバイス、１つ又は２つ以上のＨＣＰ感知システム、及び／又は１つ又は２つ以上の環境感知システムから受信したデータから外科用ハブが導出し得るコンテキスト情報と、を示す。外科用ハブによって制御され得るデバイスは、高度エネルギーデバイス、エンドカッタークランプなどを含み得る。ＨＣＰ感知システムは、外科医に関連付けられた１つ又は２つ以上のバイオマーカ、例えば、心拍数、汗の組成、呼吸数などを測定するための感知システムを含み得る。環境感知システムは、環境属性のうちの１つ又は２つ以上を測定するためのシステム、例えば、外科医の位置／移動／呼吸パターンを検出するためのカメラを、例えば、手術現場内の周囲ノイズ及び／又は医療提供者の声のトーン、周囲の温度／湿度などを測定するための空間マイクロフォンを、含み得る。

【0114】

図８に示されるタイムライン２０２６５の以下の説明では、図５も参照されたい。図５は、外科処置において使用される様々な構成要素を提供する。タイムライン２０２６５は、例示的な結腸直腸外科処置の過程中に、看護師、外科医、及び他の医療関係者によって、個別に及び／又は一括して行われ得る工程を示す。結腸直腸外科処置では、状況認識外科用ハブ２００７６は、ＨＣＰが外科用ハブ２００７６とペアリングされたモジュール式デバイス／器具２００９５を利用するたびに生成されるデータを含む、外科処置の過程全体を通して様々なデータソースからデータを受信し得る。外科用ハブ２００７６は、ペアリングされたモジュール式デバイス２００９５からこのデータを受信し得る。外科用ハブは、感知システム２００６９から測定値データを受信し得る。外科用ハブは、モジュール式デバイス／器具２００９５からのデータを、及び／又は感知システム２００６９からの測定値データを使用して、実施されている処置の工程に対する外科医のストレスレベルが取得されるように、新規のデータが受信されるにつれて、ＨＣＰのストレスレベル及び進行中の処置に関する推測（すなわち、コンテキスト情報）を継続的に導出し得る。外科用ハブ２００７６の状況認識システムは、報告を生成するために処置に関するデータを記録すること、医療関係者が実施している工程を検証すること、特定の処置工程に関連し得るデータ又はプロンプトを（例えば、ディスプレイ画面を介して）提供すること、状況に基づいてモジュール式デバイスを調整する（例えば、モニタを起動する、医療用撮像デバイスのＦＯＶを調整する、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変更する）こと、又は本明細書に記載される任意の他のこうした動作を実施すること、のうちの１つ又は２つ以上を実施し得る。一実施例では、これらの工程は、クラウドシステム２００６４のリモートサーバ２００７７によって実施され、外科用ハブ２００７６と通信され得る。

【0115】

（簡潔にするために図８には示されていない）第１の工程として、病院スタッフメンバーは、病院のＥＭＲデータベースから、患者のＥＭＲを検索し得る。ＥＭＲにおいて選択された患者データに基づいて、外科用ハブ２００７６は、実施される処置が胸部処置であることを判定し得る。スタッフメンバーは、処置のために入来する医療用品を走査し得る。外科用ハブ２００７６は、走査した用品を様々なタイプ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、胸部処置に一致することを確認し得る。外科用ハブ２００７６は、異なるＨＣＰによって装着された感知システム２００６９の各々をペアリングし得る。

【0116】

デバイスの各々が準備され、手術前の準備が完了すると、手術チームは、切開を行い、トロカールを配置することによって開始し得る。手術チームは、もしあれば癒着を切開し、下腸間膜動脈（inferior mesenteric artery、ＩＭＡ）分岐を識別することによって、アクセス及び準備を実施し得る。外科用ハブ２００７６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受信し得るデータに少なくとも基づいて、外科医が癒着を切開する過程にあると推測し得る。外科用ハブ２００７６は、受信したデータを外科処置の検索された工程と相互参照して、プロセスのこの時点（例えば、上述された処置の工程が完了した後）で発射されているエネルギー器具が切開工程に対応していると判定し得る。

【0117】

解剖後、ＨＣＰは、処置の結紮工程（例えば、Ａ１によって示される）に進み得る。図８に示されるように、ＨＣＰは、ＩＭＡを結紮することによって開始し得る。外科用ハブ２００７６は、器具が発射されていることを示すデータを高度エネルギージョーデバイス及び／又はエンドカッター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測し得る。外科用ハブはまた、ＨＣＰの高いストレスレベルを示す（例えば、時間軸上のＢ１マークが示す）ＨＣＰの感知システムのうちの１つから測定値データを受信し得る。例えば、高いストレスレベルは、ベース値からのＨＣＰの心拍数の変化によって示されてもよい。外科用ハブ２００７６は、前の工程と同様に、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、プロセスにおいて検索された工程（例えば、Ａ２及びＡ３が示すような）と相互参照することによって、この推測を導出し得る。外科用ハブ２００７６は、高ストレス期間中に、高度エネルギージョートリガ比、並びに／又はエンドカッタークランプ及び発射速度を監視し得る。一実施例では、外科用ハブ２００７６は、補助制御信号を、高度エネルギージョーデバイス及び／又はエンドカッターデバイスに送信して、動作中のデバイスを制御し得る。外科用ハブは、外科用デバイスを操作しているＨＣＰのストレスレベル、及び／又は外科用ハブに知られている状況認識に基づいて、補助信号を送信し得る。例えば、外科用ハブ２００７６は、図８のＡ２及びＡ３によって示されるように、制御補助信号を高度エネルギーデバイス又はエンドカッタークランプに送信し得る。

【0118】

ＨＣＰは、上部Ｓ状結腸を解放し、続いて下行結腸、直腸、及びＳ状結腸を解放する次の工程に進み得る。外科用ハブ２００７６は、ＨＣＰの高ストレスマーカ（例えば、Ｄ１、Ｅ１ａ、Ｅ１ｂ、Ｆ１が示すような）を監視し続け得る。外科用ハブ２００７６は、図８に示されるように、高ストレス期間中に、高度エネルギージョーデバイス及び／又はエンドカッターデバイスに補助信号を送信し得る。

【0119】

結腸を可動化した後、ＨＣＰは、処置の分節切除術部分に進み得る。例えば、外科用ハブ２００７６は、そのカートリッジからのデータを含む外科用ステープル留め及び切断器具からのデータに基づいて、ＨＣＰが腸を横切開してＳ状結腸を除去していると、推測し得る。カートリッジデータは、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。異なるタイプのステープルが異なるタイプの組織に利用されるので、カートリッジデータは、ステープル留め及び／又は横切開されている組織のタイプを示すことができる。様々な器具が特定のタスクに対して良好に適合するので、外科医が、処置中の工程に応じて、外科用ステープル留め／切断器具と手術用エネルギー（例えば、ＲＦ又は超音波）器具とを、定期的に交互に切り替えることに留意されたい。したがって、ステープル留め器具／切断器具及び手術用エネルギー器具が使用されるシーケンスは、外科医が処置のどの工程を実施しているかを示し得る。

【0120】

外科用ハブは、ＨＣＰのストレスレベルに基づいて制御信号を判定し、外科用デバイスに送信し得る。例えば、期間Ｇ１ｂ中に、制御信号Ｇ２ｂがエンドカッタークランプに送信されてもよい。Ｓ状結腸を除去すると、切開部が閉じられ、処置の術後部分が開始され得る。患者を麻酔から覚醒させ得る。外科用ハブ２００７６は、患者に取り付けられた１つ又は２つ以上の感知システムに基づいて、患者が麻酔から覚醒していると推測し得る。

【0121】

図９は、１つ又は２つ以上の感知システム２０００１を使用してＨＣＰバイオマーカを監視するように構成され得る例示的なコンピュータ実装双方向外科用システムを示す。コンピュータ実装双方向外科用システムは、１つ又は２つ以上の感知システム２００６９を使用して、ＨＣＰバイオマーカを監視するように構成され得る。ＨＣＰバイオマーカ及び／又は患者バイオマーカは、外科処置の前、後、及び／又はその間に測定され得る。一態様では、このコンピュータ実装双方向外科用システムは、外科用ハブ、外科用器具、ロボットデバイス、及び手術室又は医療施設を含む様々な外科用システム２００６９の動作に関するデータを監視し、分析するように構成され得る。コンピュータ実装双方向外科用システムは、クラウドベースの分析システムを含み得る。コンピュータ実装双方向外科用システムは、ローカル分析システムを含み得る。クラウドベースの分析システムは、１つ又は２つ以上の分析サーバを含み得る。

【0122】

監視及び分析システムは、複数の感知システム２０２６８（感知システム２００６９と同じ又は類似であり得る）、外科用器具２０２６６（器具２００３１と同じ又は類似であり得る）、及び／又は複数の外科用ハブ２０２７０（ハブ２０００６と同じ又は類似であり得る）を含み得る。外科用データネットワーク２０２６９（図４に記載される外科用データネットワークと同じ又は類似であり得る）は、外科用ハブ２０２７０をコンピューティングシステム２０２７１（ローカルコンピューティングシステム、エッジコンピューティングシステムであり得るか、又はクラウドコンピューティングシステム２００６４などのクラウドコンピューティングシステムであり得る）に連結され得る。外科用ハブ２０２７０は、１つ又は２つ以上の外科用器具２０２６６に通信可能に連結され得る。外科用ハブ２０２７０はまた、１つ又は２つ以上の感知システム２０２６８に、及びネットワーク２０２６９を介してコンピュータ実装双方向外科用システムのクラウド２０２７１に、通信可能に連結され得る。外科用ハブ２０２７０及び感知システム２０２６８は、本明細書に記載されるような無線プロトコルを使用して通信可能に連結され得る。コンピューティングシステム２０２７１は、感知システム２０２６８からの測定値データ、及び様々な外科用器具２０２６６の動作に基づいて生成されたデータを、記憶し、処理し、操作し、通信するためのハードウェア及びソフトウェアのローカル又はリモート焦点ソースであり得る。

【0123】

図９に示されるように、コンピューティングシステム２０２７１へのアクセスは、ネットワーク２０２６９を介して達成され得る。ネットワーク２０２６９は、インターネット又は他の何らかの好適なコンピュータネットワークであり得る。コンピューティングシステム２０２７１に連結され得る外科用ハブ２０２７０は、コンピューティングシステムのクライアント側（例えば、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２０２６６は、本明細書に記載されるような、様々な外科処置及び／又は動作の制御及び実装のために、外科用ハブ２０２７０とペアリングされ得る。感知システム２０２６８は、外科医関連バイオマーカの術中ＨＣＰ監視、術前ＨＣＰ監視、監視、又は術後ＨＣＰ監視のために、外科用ハブ２０２７０とペアリングされ得る。環境感知システム２０２６７は、ＨＣＰに関連付けられた環境属性を測定する外科用ハブ２０２７０とペアリングされ得る。

【0124】

外科用器具２０２６６、環境感知システム２０２６７、及び感知システム２０２６８は、それらの対応する外科用ハブ２０２７０（これもまた、トランシーバを備え得る）へ、及び外科用ハブ２０２７０らからのデータ伝送のための有線又は無線トランシーバを備え得る。外科用器具２０２６６、感知システム２０２６８、又は外科用ハブ２０２７０のうちの１つ又は２つ以上の組み合わせは、医療行為、手術前の準備、及び／又は手術後の回復の提供のために、医療施設（例えば、病院）内の手術室、焦点治療室（intensive care unit、ＩＣＵ）室、又は回復室などの特定の場所を示し得る。例えば、外科用ハブ２０２７０のメモリは、位置データを記憶し得る。

【0125】

図９に示されるように、クラウドシステム２０２７１は、１つ又は２つ以上の中央サーバ２０２７２（リモートサーバ２００６７と同じ又は類似であり得る）、外科用ハブアプリケーションサーバ２０２７６、データ分析モジュール２０２７７、及び入力／出力（「Ｉ／Ｏ」）インターフェース２０２７８を含み得る。コンピューティングシステム２０２７１の中央サーバ２０２７２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することができ、クライアント外科用ハブ２０２７０による要求を監視し、その要求を実行するためのコンピューティングシステム２０２７１の処理能力を管理することを含む。中央サーバ２０２７２の各々は、ランダムアクセスメモリ（random-access memory、ＲＡＭ）などの揮発性メモリ、及び磁気記憶デバイスなどの不揮発性メモリを含み得る好適なメモリデバイス２０２７４に連結された１つ又は２つ以上のプロセッサ２０２７３を備え得る。メモリデバイス２０２７４は、機械実行可能な命令を備え、命令は、実行されると、クラウドベースのデータ分析、感知システム２０２６８から受信した測定値データのリアルタイム監視、本明細書に記載されるような動作、推奨、及び他の動作のために、プロセッサ２０２７３に、データ分析モジュール２０２７７を実行させ得る。プロセッサ２０２７３は、独立して、又はハブ２０２７０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２０２７７を実行し得る。中央サーバ２０２７２はまた、メモリ２０２７４内に存在し得る集約された医療データのデータベース２０２７５を含み得る。

【0126】

ネットワーク２０２６９を介した様々な外科用ハブ２０２７０への接続に基づいて、コンピューティングシステム２０２７１は、様々な外科用器具２０２６６によって生成された特定のデータ、感知システム２０２６８からのリアルタイムデータ、及び／又は外科用ハブ２０２７０からのデータを集約することができる。そのような集約データは、コンピューティングシステム２０２７１に関連付けられた集約された医療データベース２０２７５内に記憶され得る。コンピューティングシステム２０２７１は、感知システム２０２６８からのリアルタイム測定値データを追跡し、並びに／あるいは測定値データ及び／又は集約データに対してデータ分析及び動作を実施して、洞察をもたらし、並びに／あるいは個々のハブ２０２７０がそれ自体では実現し得ない機能を実施し得る。

【0127】

図９に示されるように、コンピューティングシステム２０２７１及び外科用ハブ２０２７０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２０２７８は、ネットワーク２０２６９を介して複数の外科用ハブ２０２７０に接続される。Ｉ／Ｏインターフェース２０２７８は、外科用ハブ２０２７０と集約医療データデータベース２０２７５との間で情報を転送するように構成され得る。Ｉ／Ｏインターフェース２０２７８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２０２７０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外科用ハブ２０２７０に送信され得る。Ｉ／Ｏインターフェース２０２７８は、ユニバーサルシリアルバス（universal serial bus、ＵＳＢ）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、並びにコンピューティングシステム２０２７１を外科用ハブ２０２７０に接続するためのＷｉ－Ｆｉ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｉ／Ｏインターフェースを含み得る、１つ又は２つ以上の高速データポートを含み得る。コンピューティングシステム２０２７１のハブアプリケーションサーバ２０２７６は、外科用ハブ２０２７０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２０２７６は、ハブアプリケーションによって実施されるハブ２０２７０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２０２７５へのアクセスを制御し、負荷分散を実施してもよい。

【0128】

コンピューティングシステムは、外科用器具２０２６６、２００３１などの医療デバイスを使用して実施される医療行為（例えば、術前監視、術中監視、及び術後監視）及び処置の状況において生じる様々な問題に対処し得る。外科用器具２０２６６は、外科手術のパフォーマンスを改善するための技法を実装するために、クラウド２０２７１とインタラクトするように構成されたデジタル外科用デバイスであり得る。コンピューティングシステムは、感知システム２０２６８を使用して術前、術中、及び術後の処置においてＨＣＰ又は患者に関連付けられた１つ又は２つ以上のバイオマーカを監視する状況において生じる様々な問題に対処し得る。感知システム２０２６８は、外科医バイオマーカ及び／又は患者バイオマーカを監視する技法を実装するために、外科用ハブ２０２７０及び／又はコンピューティングシステム２０２７１とインタラクトし得る。感知システム２０２６８は、医療行為に参加しているＨＣＰに、及び／又は医療行為が実施される予定であるか、実施されているか、若しくは実施された患者に関連付けられた１つ又は２つ以上のバイオマーカを測定するように構成された１つ又は２つ以上のセンサを有するシステムであり得る。様々な外科用器具２０２６６、感知システム２０２６８、及び／又は外科用ハブ２０２７０は、ＨＣＰＳ及び／又は患者が外科用器具２０２６６又は感知システム２０２６８とコンピューティングシステム２０２７１との間のインタラクションの態様を制御し得るように、ヒューマンインターフェースシステム（例えば、タッチ制御式ユーザインターフェースを有する）を含み得る。聴覚的に制御されたユーザインターフェースなどの制御のための他の好適なユーザインターフェースも使用してもよい。

【0129】

図１０は、本開示による例示的な外科用システム２０２８０を示し、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２０２９２及び／又はクラウドネットワーク２０２９３を通じてコンソール２０２９４又はポータブルデバイス２０２９６と通信することができる外科用器具２０２８２を含み得る。コンソール２０２９４及びポータブルデバイス２０２９６は、任意の好適なコンピューティングデバイスであり得る。外科用器具２０２８２は、ハンドル２０２９７と、アダプタ２０２８５と、装填ユニット２０２８７と、を含み得る。アダプタ２０２８５は、ハンドル２０２９７に解放可能に連結し、装填ユニット２０２８７は、アダプタ２０２８５が駆動シャフトから装填ユニット２０２８７に力を伝達するように、アダプタ２０２８５に解放可能に連結する。アダプタ２０２８５又は装填ユニット２０２８７は、装填ユニット２０２８７にかかる力を測定するために、内部に配置される力ゲージ（明示的に図示せず）を含み得る。装填ユニット２０２８７は、第１のジョー２０２９１及び第２のジョー２０２９０を有するエンドエフェクタ２０２８９を含み得る。装填ユニット２０２８７は、装填ユニット２０２８７を再装填するために、装填ユニット２０２８７を手術部位から除去する必要なく、臨床医が複数の締結具を複数回発射し得る生体内装填、つまり複数回発射装填ユニット（multi-firing loading unit、ＭＦＬＵ）であってもよい。

【0130】

第１のジョー２０２９１及び第２のジョー２０２９０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２０２９１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回以上発射し得る複数の締結具（例えば、ステープル、クリップなど）を含む交換可能な複数回発射締結具カートリッジを含むように構成されてもよい。第２のジョー２０２９０は、締結具が複数回発射締結具カートリッジから排出される際に、締結具を変形させるか、又は他の方法で固定するアンビルを含み得る。

【0131】

ハンドル２０２９７は、駆動シャフトの回転に作用するように、駆動シャフトに連結されるモータを含み得る。ハンドル２０２９７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んでもよく、これらは、モータを起動するために臨床医によって係合され得る。

【0132】

ハンドル２０２９７の制御インターフェースは、ハンドル２０２９７のコントローラ２０２９８と通信して、モータを選択的に作動させ、駆動シャフトの回転に作用し得る。コントローラ２０２９８は、ハンドル２０２９７内に配置されてもよく、制御インターフェースからの入力、及びアダプタ２０２８５からのアダプタデータ、又は装填ユニット２０２８７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もよい。コントローラ２０２９８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を、並びにアダプタ２０２８５及び／又は装填ユニット２０２８７から受信されたデータを分析し得る。ハンドル２０２９７はまた、ハンドル２０２９７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２０２８２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得る。

【0133】

アダプタ２０２８５は、内部に配置されるアダプタ識別デバイス２０２８４を含み、装填ユニット２０２８７は、内部に配置される装填ユニット識別デバイス２０２８８を含み得る。アダプタ識別デバイス２０２８４は、コントローラ２０２９８と通信し、装填ユニット識別デバイス２０２８８は、コントローラ２０２９８と通信し得る。装填ユニット識別デバイス２０２８８は、装填ユニット識別デバイス２０２８８からコントローラ２０２９８への通信を中継又は通過するアダプタ識別デバイス２０２８４と通信し得ることが理解されるであろう。

【0134】

アダプタ２０２８５はまた、アダプタ２０２８５又は環境の様々な状態（例えば、アダプタ２０２８５が装填ユニットに接続されているか否か、アダプタ２０２８５がハンドルに接続されているか否か、駆動シャフトが回転しているか否か、駆動シャフトのトルク、駆動シャフトの歪み、アダプタ２０２８５内の温度、アダプタ２０２８５の発射回数、発射中のアダプタ２０２８５のピーク力、アダプタ２０２８５に印加される力の総量、アダプタ２０２８５のピーク後退力、発射中のアダプタ２０２８５の休止回数など）を検出するために、その周囲に配置される複数のセンサ２０２８６（１つが示される）を含み得る。複数のセンサ２０２８６は、データ信号の形態でアダプタ識別デバイス２０２８４に入力を提供し得る。複数のセンサ２０２８６のデータ信号は、アダプタ識別デバイス２０２８４内に記憶されてもよく、又はアダプタ識別デバイス２０２８４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２０２８６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２０２８６は、発射中に装填ユニット２０２８７に及ぼされる力を測定するための力ゲージを含み得る。

【0135】

ハンドル２０２９７及びアダプタ２０２８５は、電気的インターフェースを介して、アダプタ識別デバイス２０２８４及び装填ユニット識別デバイス２０２８８をコントローラ２０２９８と相互接続するように構成され得る。電気的インターフェースは、直接電気的インターフェースであってもよい（すなわち、エネルギー及び信号を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、電気的インターフェースは、エネルギー及び信号をそれらの間で無線送信する（例えば、誘導伝送する）ための非接触電気的インターフェースであってもよい。アダプタ識別デバイス２０２８４及びコントローラ２０２９８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。

【0136】

ハンドル２０２９７は、コントローラ２０２９８からシステム２０２８０の他の構成要素（例えば、ＬＡＮ２０２９２、クラウド２０２９３、コンソール２０２９４、又はポータブルデバイス２０２９６）に器具データを送信するように構成されるトランシーバ２０２８３を含み得る。コントローラ２０２９８はまた、図９に図示されるように、１つ又は２つ以上のセンサ２０２８６に関連付けられた器具データ及び／又は測定値データを外科用ハブ２０２７０に送信し得る。トランシーバ２０２８３は、外科用ハブ２０２７０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、アダプタデータ、又は他の通知）を受信し得る。トランシーバ２０２８３は、システム２０２８０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）を受信し得る。例えば、コントローラ２０２９８は、ハンドル２０２９７に取り付けられた取り付けアダプタ（例えば、アダプタ２０２８５）のシリアル番号、アダプタ２０２８５に取り付けられた装填ユニット（例えば、装填ユニット２０２８７）のシリアル番号、及び装填ユニットに装填された複数回発射締結具カートリッジのシリアル番号を含む器具データをコンソール２０２９４に送信してもよい。その後、コンソール２０２９４は、取り付けられたカートリッジ、装填ユニット、及びアダプタにそれぞれ関連付けられたデータ（例えば、カートリッジデータ、装填ユニットデータ、又はアダプタデータ）をコントローラ２０２９８に返信してもよい。コントローラ２０２９８は、ローカル器具ディスプレイ上にメッセージを表示してもよいか、又はトランシーバ２０２８３を介してコンソール２０２９４若しくはポータブルデバイス２０２９６にメッセージを送信して、メッセージを、それぞれディスプレイ２０２９５若しくはポータブルデバイススクリーン上に表示してもよい。

【0137】

図１１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。データソース５１２６は、例えば、モジュール式デバイス５１０２（患者、ＨＣＰ、環境及び／又はモジュール式デバイス自体に関連付けられるパラメータを検出するように構成されたセンサを含み得る）、データベース５１２２（例えば、患者記録を含むＥＭＲデータベース）、及び患者監視デバイス５１２４（例えば、血圧（blood pressure、ＢＰ）監視装置、及び心電図（electrocardiography、ＥＫＧ）監視装置）、ＨＣＰ監視デバイス３５５１０、並びに／又は環境監視デバイス３５５１２を含み得る。外科用ハブ５１０４は、例えば、受信されたデータの特定の組み合わせ又はデータソース５１２６からデータが受信された特定の順序に基づいて、データから外科処置に関するコンテキスト情報を導出するように構成することができる。受信されたデータから推測されるコンテキスト情報は、例えば、実施されている外科処置のタイプ、外科医が実施している外科処置の特定の工程、手術されている組織のタイプ、又は処置の対象である体腔を含むことができる。受信されたデータから外科処置に関する情報を導出又は推測するための外科用ハブ５１０４のいくつかの態様によるこの機能は、「状況認識」と称され得る。例えば、外科用ハブ５１０４は、受信されたデータから外科処置に関連するコンテキスト情報を導出する外科用ハブ５１０４に関連付けられたハードウェア及び／又はプログラミングである状況認識システムを組み込むことができる。

【0138】

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。例えば、状況認識システムは、様々な入力（例えば、データベース５１２２、患者監視デバイス５１２４、モジュール式デバイス５１０２、ＨＣＰ監視デバイス３５５１０、及び／又は環境監視デバイス３５５１２からのデータ）を、外科処置に関する対応するコンテキスト情報と相関させるために、訓練データで訓練されたパターン認識システム、又は機械学習システム（例えば、人工ニューラルネットワーク）を含むことができる。機械学習システムは、提供された入力から外科処置に関するコンテキスト情報を正確に導出するように訓練することができる。実施例では、状況認識システムは、外科処置に関する事前に特性評価されたコンテキスト情報を、そのコンテキスト情報に対応する１つ又は２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つ又は２つ以上の入力による問い合わせに応答して、ルックアップテーブルは、モジュール式デバイス５１０２を制御するために状況認識システムの対応するコンテキスト情報を返すことができる。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は、１つ又は２つ以上のモジュール式デバイス５１０２の特定の制御調整、又は一連の制御調整と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際、１つ又は２つ以上のモジュール式デバイス５１０２の１つ又は２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、又は他のかかるシステムを含むことができる。

【0139】

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に多くの利点を提供することができる。１つの利点は、感知及び収集されたデータの解釈の改善を提供することを含み得、これは、外科処置の過程中の処理精度、及び／又はデータの使用を改善させる。先の例に戻ると、状況認識外科用ハブ５１０４は、どのタイプの組織が手術されているかを判定することができ、したがって、外科用器具のエンドエフェクタを閉鎖するための予想外に高い力が検出されると、状況認識外科用ハブ５１０４は、組織タイプに合わせて外科用器具のモータを正しく加速、あるいは減速させることができる。

【0140】

手術されている組織のタイプは、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用器具の圧縮速度及び負荷閾値になされる調整に影響を及ぼし得る。状況認識外科用ハブ５１０４は、実施されている外科処置が胸部処置であるのか、又は腹部処置であるのかを推測することができ、これにより、外科用ハブ５１０４は、外科用ステープル留め及び切断用器具のエンドエフェクタによってクランプされている組織が肺組織であるのか（胸部処置の場合）、又は胃組織であるのか（腹部処置の場合）を判定することが可能となる。次いで、外科用ハブ５１０４は、外科用ステープル留め及び切断用器具の圧縮速度及び負荷閾値を、組織のタイプに合わせて適切に調整することができる。

【0141】

吹送処置中に手術されている体腔のタイプは、排煙器の機能に影響を及ぼし得る。状況認識外科用ハブ５１０４は、手術部位が（外科処置が送気を利用していることを判定することによって）圧力下にあるかどうかを判定し、処置タイプを判定することができる。一般に、ある処置タイプが固有の体腔内で行われ得るので、外科用ハブ５１０４は、手術されている体腔に合わせて適切に排煙器のモータ速度を制御することができる。かくして、状況認識外科用ハブ５１０４は、胸部処置及び腹部処置の両方用に一貫した量の排煙を提供し得る。

【0142】

行われている処置のタイプは、超音波外科用器具、又は高周波（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、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。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、より高いエネルギーレベルを必要とし得る。状況認識外科用ハブ５１０４は、外科処置が関節鏡処置であるかどうかを判定することができる。次いで、外科用ハブ５１０４は、流体で満たされた環境を補償するために、発電機のＲＦ電力レベル又は超音波振幅（例えば、「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タイプは、超音波外科用器具又はＲＦ電気外科用器具が動作するのに最適なエネルギーレベルに影響を及ぼし得る。状況認識外科用ハブ５１０４は、どのタイプの外科処置が行われているかを判定し、次いで、外科処置について予想される組織形状に従って、超音波外科用器具又はＲＦ電気外科用器具のエネルギーレベルをそれぞれカスタマイズすることができる。更に、状況認識外科用ハブ５１０４は、単に処置ごとにではなく、外科処置の過程にわたって、超音波外科用器具又は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、外科処置のどの工程が行われているか、又は引き続き行われるかを判定し、次いで、発電機、及び／又は超音波外科用器具若しくはＲＦ電気外科用器具の制御アルゴリズムを更新して、外科処置の工程に従って予想される組織のタイプに適切な値までエネルギーレベルをセットすることができる。

【0143】

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からデータを導き出することができる。状況認識外科用ハブ５１０４は、モジュール式デバイス５１０２から受信したデータを、他のデータソース５１２６から外科処置に関して構築したコンテキスト情報で強化することができる。例えば、状況認識外科用ハブ５１０４は、医療用撮像デバイスから受信されたビデオ又は画像データに従って、止血が発生したかどうか（例えば、手術部位での出血が止まったかどうか）を判定するように構成することができる。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監視装置で感知された血圧）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デバイスからの）止血の視覚データ又は画像データと比較して、ステープルライン又は組織溶着の完全性に関する判定を行うように更に構成することができる。外科用ハブ５１０４の状況認識システムは、生理学的測定値データを考慮して、視覚化データを分析する際に追加のコンテキストを提供することができる。追加のコンテキストは、視覚化データがそれ自体では決定的ではないか、又は不完全であり得る場合に有用となり得る。

【0144】

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

【0145】

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部に従って、外科処置の現工程、又は後続の工程が、ディスプレイ上の異なるビュー又は倍率を必要とするかどうかを判定することができる。外科用ハブ５１０４は、表示されたビュー（例えば、視覚化システム１０８用に医療用撮像デバイスから供給される）を、適宜、積極的に変化させることができ、これにより、ディスプレイは外科処置全体を通して自動的に調整する。

【0146】

状況認識外科用ハブ５１０４は、外科処置のどの工程が行われているか、又は次に行われるか、及び特定のデータ又はデータ間の比較が外科処置の該当工程に必要とされるかどうかを判定することができる。外科用ハブ５１０４は、外科医が特定の情報を尋ねるのを待機することなく、実施されている外科処置の工程に基づいて、データスクリーンを自動的に呼び出すように構成することができる。

【0147】

外科処置のセットアップ中、又は外科処置の過程中に、エラーがチェックされ得る。例えば、状況認識外科用ハブ５１０４は、手術室が、行われるべき外科処置用に適切に又は最適にセットアップされているかどうかを判定することができる。外科用ハブ５１０４は、実施されている外科処置のタイプを判定し、対応するチェックリスト、製品位置、又はセットアップ要件を（例えば、メモリから）読み出し、次いで、現在の手術室のレイアウトを、実施されていると外科用ハブ５１０４が判定した外科処置のタイプの標準レイアウトと比較するように構成することができる。いくつかの例示では、外科用ハブ５１０４は、処置のための物品リスト、及び／又は外科用ハブ５１０４とペアリングされたデバイスのリストを、所与の外科処置のための物品及び／又はデバイスの推奨又は予期されるマニフェストと比較することができる。リスト間に何らかの分断が存在する場合、外科用ハブ５１０４は、特定のモジュール式デバイス５１０２、患者監視デバイス５１２４、ＨＣＰ監視デバイス３５５１０、環境監視デバイス３５５１２及び／又は他の外科用物品が欠落していることを示すアラートを提供することができる。いくつかの実施例では、外科用ハブ５１０４は、例えば、近接センサを介してモジュール式デバイス５１０２及び患者監視デバイス５１２４の相対距離又は相対位置を判定することができる。外科用ハブ５１０４は、デバイスの相対位置を、特定の外科処置用に推奨又は予期されるレイアウトと比較することができる。レイアウト間に何らかの分断が存在する場合、外科用ハブ５１０４は、外科処置の現在のレイアウトが提案レイアウトから逸脱していることを示すアラートを提供するように構成することができる。

【0148】

状況認識外科用ハブ５１０４は、外科医（又は、他のＨＣＰ）が誤りを犯しているかどうか、又は外科処置の過程中に予想される一連のアクションから逸脱しているかどうかを判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処置のタイプを判定し、機器使用の工程又は順序の対応リストを（例えば、メモリから）読み出し、次いで、外科処置の過程中に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が実施されていることを判定した外科処置のタイプについて予想される工程又は機器と比較するように構成することができる。外科用ハブ５１０４は、外科処置における特定の工程で予想外のアクションが行われているか、又は予想外のデバイスが利用されていることを示すアラートを提供することができる。

【0149】

外科用器具（及び他のモジュール式デバイス５１０２）は、各外科処置の特定のコンテキストに合わせて調整され得（異なる組織のタイプへの調整など）、外科処置中のアクションを検証し得る。次の工程、データ、及び表示調整は、処置の固有のコンテキストに従って、手術現場内の外科用器具（及び他のモジュール式デバイス５１０２）に提供され得る。

【0150】

オブジェクト検出は、デジタル画像及びビデオ内の特定のクラスのセマンティックオブジェクト（人間、機器、又はオブジェクトなど）のインスタンスの検出を扱う、コンピュータビジョン及び画像処理を介して実施され得る。オブジェクト検出は、画像注釈、アクティビティ認識、顔検出、顔認識、ビデオオブジェクト共同セグメント化などのコンピュータビジョンタスクにおいて使用される。オブジェクト検出は、オブジェクトの追跡、例えば、フットボールの試合中のボールの追跡、クリケットのバットの移動の追跡、又はビデオ内の人の追跡に使用される。オブジェクト検出は、ニューラルネットワークベースの手法、及び／又は非ニューラル手法を介して実施され得る。例えば、特徴部が定義され得、定義された特徴部に基づいて、例えば、サポートベクターマシン（support vector machine、ＳＶＭ）を介して分類が実施され得る。ニューラル技法は、特徴部を具体的に定義することなくオブジェクト検出を実施し得、畳み込みニューラルネットワーク（convolutional neural network、ＣＮＮ）に基づき得る。

【0151】

移動するオブジェクト検出は、所与の場所又は領域における人又はオブジェクトの物理的な移動を認識するために実施され得る。移動するオブジェクトと静止したエリア又は領域との間でセグメント化を行うことによって、移動するオブジェクトの動きが追跡され得、したがって、後で分析され得る。移動オブジェクト検出は、背景減算、フレーム差分、時間差分、及び又はオプティカルフロー分析を介して実施され得る。

【0152】

スマート及び自己識別型ＲＦシステムを使用して、ＯＲ内のＨＣＰ及び機器の位置を特定し得る。空間識別センサを使用して、ＨＣＰ、器具、機器、及び／又は境界の位置が特定され得る。ＨＣＰ、機器及び／又は境界の位置は、無線センサ及びビーコンを介して、部屋及び／又は患者に対して追跡され得る。

【0153】

ウェアラブル監視システムは、ＨＣＰ又は患者などの人に連結され得る。超広帯域監視は、ＯＲ内の人の場所、及び／又は機器、外科用器具、別の人、境界などに対する人の相対位置を識別するために実施され得る。

【0154】

ＲＦ要素識別及び境界監視が実施され得る。ＲＦビーコンは、機器又は器具上に配置され得る。ＢＬＥビーコンは、物理ＯＲ内に配置され得る。例えば、ビーコンは、部屋の境界の輪郭を描く、ＯＲの角に配置され得る。ＢＬＥビーコンは、ＯＲ内の大きな構造物などの構造物上に配置され得る。ＢＬＥビーコンは、１つ又は２つ以上の境界に対するデバイスの場所を監視するためにデバイス上に配置され得る。

【0155】

例えば、ＲＦＩＤタグは、器具及び／又はＨＣＰに取り付けられ得る。境界の侵害を防止又は最小限に抑えるために、電磁ゲートがＯＲ内に配置され得る。

【0156】

境界違反は、ビーコンの移動を追跡することによって検出され得る。例えば、外科用ハブは、ビーコンが境界を越えて移動したと判定すると、境界違反を検出し得る。境界違反が境界を横断するデバイスに関連付けられる場合、外科用ハブは、デバイスを非アクティブ化し、ＨＣＰに状態の変化をアラートし得る。境界違反がより大きな構造である場合、緊急メッセージを表示して、機器が懸念されていることを示すことができる。

【0157】

ＲＦビーコンを使用して、ＯＲシアター内のＨＣＰＳの位置を特定し得る。ＨＣＰの場所は、それらの識別バッジを介して追跡され得る。識別バッジは、埋め込まれたＲＦビーコンを有し得る。ＲＦビーコンは、高周波（high frequency、ＨＦ）又は極超短波（ultra-high frequency、ＵＨＦ）であり得る。読み取り範囲は、流体又は構造を貫通する必要性によって影響されなくてもよい。ＯＲのサイズは変化し得るため、ＨＦ又はＵＨＦは、外科用ハブからの潜在的な距離に対応するのに十分なカバレッジを提供することができる。

【0158】

外科用器具は、固有のＲＦＩＤ識別に関連付けられ得る。外科用器具の位置が追跡され得る。外科用器具の現在の使用及び／又は以前の履歴は、場所追跡に基づいて判定され得る。外科用ハブからの外部リーダは、患者の周囲に位置決めされ得る。外部リーダは、ＯＲ場に進入する外科用器具を追跡するために使用され得る。低周波数又はＨＦチップは、器具上で使用され得る。低周波数又は高周波数は、リーダが体液を貫通することを可能にし得る。

【0159】

器具の使用は、その場所に基づいて判定及び追跡され得る。例えば、外科用器具が使用された回数、デバイスが患者内にあった時間の長さ、及び／又はデバイスがＯＲ内に導入される前に滅菌サイクルを通したセキュリティのレベルは、場所追跡を介して判定され得る。器具が患者内に残されたかどうかは、器具の場所追跡を介して検出され得る。

【0160】

ＯＲ室撮像は、ＨＣＰ、器具、及び／又は機器の場所並びにそれらの態様を判定するために、様々な技術を介して複数のソースによって実施され得る。ＯＲ、ＯＲの壁、及び／又はそれらの近接内のオブジェクト及び人の位置を特定するために異なるエネルギータイプを通した２つ以上の撮像デバイスが使用され得る。位置及び／又は近接情報は、それらの相互作用を識別及び／又は制御するために使用され得る。器具及び／又は機器は、識別された相互作用に基づいて構成され得る。

【0161】

例えば、超音波エコー場所は、オブジェクトの動き及び場所の測定を判定するために使用され得る。ＯＲ視覚又はマルチスペクトル撮像は、ユーザの場所、やりとり、及び通信を監視するために使用され得る。音声監視は、ノイズ生成監視及び追跡を判定及び記録するために使用され得る。

【0162】

システムを調整し、感染を監視し、及び／又は状況認識を理解するために、赤外線（ＩＲ）サーモグラフィ監視を使用して、深部温度並びにＨＣＰ及び患者の温度の変化を監視し得る。ＨＣＰがＯＲに進入すると、ＨＣＰのためにＩＲシグネチャが作成され得る。初期ＩＲ関連付け応答は、例えば、外科用ハブを介してログ記録され得る。処置中、ＨＣＰのストレスレベルが増加する場合、ＩＲシグネチャは、増加したストレスレベルを表示又は登録し得る。

【0163】

様々な撮像システムが同時に使用され得る。例えば、外科用ハブが、ＯＲ内に位置決めされ得る。電源投入されると、外科用ハブは、超音波エコーを使用して、ＯＲ境界（例えば、壁）及び部屋をマッピングするための大きな機器場所を判定し得る。グリッドマップは、全ての必要な境界を用いて確立され得る。

【0164】

ＨＣＰがＯＲシアターに進入するときに、ＨＣＰは、ＨＣＰに関連付けられたＢＬＥビーコンを介して進入するものとして識別され得る。外科用ハブは、シアター内へのＨＣＰを検査し得る。外科用ハブは、光学カメラを介してＨＣＰの追跡を開始し得る。ＩＲカメラは、ベースラインストレスレベルについて、識別されたＨＣＰの初期スキャンを実施し得る。処置が開始されると、音声監視システムは、音を監視及び記録し得る。外科用ハブは、声の抑揚及び／又は上昇した神経質な声を監視し得る。音声監視システムは、例えば、ストレスレベルの増加を検証するために、ＩＲカメラと同期することができる。このプロセスは、複数のＨＣＰに対して実施され得る。

【0165】

ＯＲ内のＨＣＰは、ＲＦＩＤ、ＮＦＣ、及び／又はウェアラブルデバイスを有するＩＤバッジを介して認識及び追跡され得る。例えば、ＨＣＰが部屋を出入りするとき、ＨＣＰが別のウェアラブルデバイスに近づくとき、ＨＣＰが外科用ハブに近づくとき、ＨＣＰのアイデンティティが判定され得る。外科用ハブは、ＨＣＰがＯＲに進入することを検出すると、ＲＦＩＤリーダ、ＮＦＣリーダ、又はウェアラブルデバイスからのＨＣＰ識別情報を要求し得る。外科用ハブは、他の情報ソースに基づいてＨＣＰのアイデンティティを確認し得る。外科用ハブは、ＩＤバッジ又はウェアラブルデバイスがオフになるまで、ＩＤバッジ又はウェアラブルデバイスに関連付けられたＨＣＰのアイデンティティを仮定し得る。ウェアラブルデバイスを介してＨＣＰ及び／又はユーザ役割を識別することに関連する詳細は、「ＡＣＴＩＶＥ ＲＥＣＯＧＮＩＴＩＯＮ ＡＮＤ ＰＡＩＲＩＮＧ ＳＥＮＳＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭＳ」と題された米国特許出願第１７／１５６，３２４号に見つけられ得、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0166】

ＯＲ内のＨＣＰは、ＯＲ内の１つ又は２つ以上のカメラによって捕捉されたビデオからのビデオ処理を介して認識及び追跡され得る。キーポイント検出及び分析、バウンディングボックス注釈、ポリゴンメッシュ処理、画像セグメント化、顔認識、ジェスチャ認識、ポイントクラウド、ライン及びスプラインなどの様々な既知の画像又はビデオ処理技術を使用して、ビデオフィードを分析してもよい。

【0167】

手術室内の様々な外科用製品及び器具の場所、移動、及び／又は配向が、識別及び追跡され得る。例えば、ジャイロスコープ又は３軸加速度計を使用して、デバイスの配向及び位置を判定してもよい。

【0168】

例えば、外科用器具は、その上に位置する１つ又は２つ以上の空間位置合わせマーカを介して識別され得る。例えば、可視基準マーカが器具上に配置され得る。外科用ハブは、ＯＲ内の１つ又は２つ以上のカメラを介して、外科用器具の場所、移動、及び／又は配向を監視し得る。基準マークは、事前定義されたパターンであり得る。外科用ハブは、外科用器具を特定の基準マークに関連付け得、そのマークを使用して、それが作成し記録する３Ｄコンピュータ環境で器具を識別しモデル化し得る。位置合わせは、並進、回転、スケール、スキュー、及びパースペクティブの補償を可能にする。これにより、外科用ハブは、器具の一部分が見えなくなってもであっても、器具を検出及び監視することが可能となる。

【0169】

可視監視のために、システムが始動するときにカメラ較正が行われ得る。外科用ハブが距離及び焦点距離に対してカメラを較正し得るように、ハブカメラビュー内の較正マーカの事前定義されたセットが固定され得る。外科用ハブは、それ自体からＯＲ内の別の較正プリセットスケールまでの正確な長さを判定し得、測定値及びスケールを使用して、カメラ及び焦点距離を較正し得る。

【0170】

例えば、外科用ハブは、測定システムを介して正確な距離を判定し得る。例えば、レーザドップラー、超音波ピンギング、ＲＦ、及び／又は他のエネルギーデジタル通信を利用する測定システムは、距離測定を実施し、測定値を外科用ハブに送信し得る。測定システムは、外科用ハブに含まれ得る。

【0171】

距離は、能動的及び／又は受動的電子信号処理から推測され得る。例えば、信号強度を監視し、放出電力、放出デバイスアンテナ経路、フライト経路、受信デバイスアンテナ経路、及び／又は受信機感度を補償することによって、２つのペアリングされたシステム又はデバイス間の距離、２つのシステム又はデバイス間の距離が判定され得る。例えば、ＵＨＦ又はＨＦ ＲＦＩＤタグ付きオブジェクトは、未知のタグと組み合わせて、事前定義されたタグ及び距離の組み合わせを通して追跡され得る。タグは、製品、デバイス、又は器具を識別するために使用され得、識別されると、製品、デバイス、又は器具がＯＲ内で追跡されることを可能にし得る。タグは、識別された製品、デバイス又は器具に関する更なる情報を提供し得る。ＲＦＩＤマップは、ＲＦＩＤリーダアンテナによって検出された任意の未知のタグの位置を特定するために、既知の場所（例えば、ランドマーク）を有するパッシブ又はアクティブ基準タグから生成され得る。リーダと共通の検出されたタグとの間の距離は、大規模経路損失伝搬モデルを使用して測定され得る。未知のタグと検出されたランドマークとの間の距離（例えば、タグ間距離）が計算され得る。

【0172】

ミリ波レーダは、オブジェクトを追跡するために使用され得る。ミリ波レーダは、数マイクロメートル程度の精度を達成し得る。周波数変調連続波（frequency-modulated continuous wave、ＦＭＣＷ）を使用して動作するレーダでは、レーダビート信号の周波数及び／又は位相を使用して、レーダセンサとレーダ信号が反射されたオブジェクトとの間の距離を判定し得る。

【0173】

手術室の境界のマッピング又は評価が実施され得る。例えば、外科用ハブ２０００６は、その手術室を周期的にマッピングすることによって、動作中の空間認識を維持し得、これは、外科用ハブ２０００６が移動されたかどうかを判定する際に役に立つことができる。再評価は、周期的に実施することができ、又は手術室内にあると見なされるＨＣＰ監視システム２０００２のデバイスの変化を観察するなどのイベントによってトリガすることができる。変化は、手術室の境界内にあると以前に見なされなかった新しいデバイスの検出であり得る。変化は、以前に手術室内に常駐すると見なされたペアリングされたデバイスの消失、切断、又はペアリング解除であり得る。外科用ハブ２０００６は、ペアリングされたデバイスとの接続を連続的に監視して、ペアリングされたデバイスの消失、接続解除、又はペアリング解除を検出し得る。

【0174】

手術室マッピングモジュールは、コンパス及び統合Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈトランシーバを含有し得る。病院環境又は地理的位置によって顕著に影響されない他の通信機構が利用され得る。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）ビーコン技術は、約１～２メートルの精度で屋内距離測定を達成し得、より近位（０～６メートル以内）での改善された精度を有する。距離測定の精度を改善するために、コンパスがＢＬＥとともに使用される。手術室マッピングモジュールは、ＢＬＥ及び／又はコンパスを利用して、モジュールが患者に対してどこに位置しているかを判定し得る。例えば、互いに対向する２つのモジュール（コンパスによって検出される）は、それらの間の距離が１メートル超である状態で、モジュールが患者の両側にあることを明確に示し得る。手術室内により多くの「ハブ」対応モジュールが存在すると、三角測量技法に起因して、達成可能な精度がより高くなる。手術室マッピングモジュールは、本明細書に記載されるように、外科用ハブ２０００６内に含まれ得る。手術室マッピングモジュールは、本明細書に記載されるように、外科用ハブ２０００６と動作可能に通信し得る。

【0175】

手術室マッピングモジュールは、手術室内に常駐するデバイス及び／又は外科用モジュールの物理的場所をマッピングし得る。この情報は、ユーザインターフェースによって使用されて、手術室の仮想マップを表示し得、ユーザが、どのモジュールが存在して有効化されているか、及びそれらの現在の状態をより容易に識別することを可能にする。外科用ハブ２０００６によって収集されたマッピングデータは、例えば、手術室が物理的にどのようにセットアップされているかを識別するために分析され得る。

【0176】

例えば、外科用ハブ２０００６は、送信無線信号強度及び方向を評価することによってデバイスの位置を判定し得る。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈプロトコルについて、受信信号強度インジケーション（Received Signal Strength Indication、ＲＳＳＩ）は、受信された無線信号強度の測定値である。一態様では、ＨＣＰ監視システム２０００２のデバイスは、ＵＳＢ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈドングルを備えることができる。外科用ハブ２０００６は、ＵＳＢ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈビーコンをスキャンして距離情報を取得し得る。例えば、可変減衰器を有するＢｌｕｅｔｏｏｔｈアクセスポイント上の複数の高ゲインアンテナは、ＲＳＳＩ測定よりも正確な結果を生成し得る。ハブ外科用ハブ２０００６は、複数のアンテナからの信号強度を測定することによってデバイスの場所を判定し得る。

【0177】

外科用ハブ２０００６は、ＨＣＰ監視システム２０００２の構成要素が手術室に持ち込まれると、それらを識別することができる。例えば、ＨＣＰ監視システム２０００２のデバイスは、例えば、バーコード又はＲＦＩＤタグなどの外科用ハブ２０００６によって認識可能な識別子を備えることができる。ＮＦＣもまた、利用され得る。外科用ハブ２０００６は、手術室内に持ち込まれたデバイスを検出するための好適なリーダ又はスキャナを備え得る。［手術室における外科用ハブの空間認識に関連する詳細は、２０１８年３月２９日に出願された「ＳＰＡＴＩＡＬ ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ ＯＦ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＨＵＢＳ ＩＮ ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ ＲＯＯＭＳ」と題された米国特許出願第１５／９４０，６６６号に見出すことができ、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0178】

コンピューティングシステムは、図１～図３に関して本明細書で記載されるようなＨＣＰ監視システム２００００、２０００２、２０００３、又は２０００４などのＨＣＰ監視システムであり得るか、又はそれを含み得る。コンピューティングシステムは、ＨＣＰ監視システム２００００、２０００２、２０００３、及び／又は２０００４に動作可能に接続されたコンピューティングシステムであり得る。コンピューティングシステムは、図９に関して本明細書に記載されるコンピューティングシステム２０２７１であり得るか、又はそれを含み得る。コンピューティングシステムは、例えば、図４に関して本明細書に記載されるコンピュータシステム２００６３であり得るか、又はそれを含み得る。コンピューティングシステムは、例えば、図４に関して本明細書に記載されるコンピュータシステム２００６４であり得るか、又はそれを含み得る。コンピューティングシステムは、図１～図３に関して本明細書に記載されるような外科用ハブ２０００６、図４の外科用ハブシステム２００６０、図５のコンピュータ実装双方向外科用システム２００７０、図７の外科用ハブ若しくはコンピューティングデバイス２０２４３、図９の外科用ハブ２０２７０、図１０のコンソール２０２９４、及び／又は図１１の外科用ハブ５１０４であり得るか、又はそれらを含み得る。例えば、コンピューティングシステムは、１つ又は２つ以上の外科処置に関連付けられた外科用監視データを取得し得る。外科処置は、１つのＯＲ又は複数のＯＲで起き得る。

【0179】

外科用監視データは、外科用ハブを介して取得され得る。例えば、外科用ハブは、図１に関して本明細書に説明されるウェアラブル感知システム２００１１及び／又は環境感知システム２００１５などの様々な感知システムから外科用監視データを取得し得る。外科用ハブは、図１１に関して本明細書に説明されるように、ＨＣＰ監視デバイス３５５１０、環境監視デバイス３５５１２、患者監視デバイス５１２４、及び／又はモジュール式デバイス５１０２から外科用監視データを取得し得る。外科用監視データは、図１１を参照して本明細書で説明される状況認識データを含んでもよい。

【0180】

コンピューティングシステムは、図１に関して本明細書に説明されるウェアラブル感知システム２００１１及び／又は環境感知システム２００１５などの様々な感知システムから外科用監視データを取得し得る。外科用監視データは、図１１に関して本明細書に記載されるように、ＨＣＰ監視デバイス３５５１０、環境監視デバイス３５５１２、患者監視デバイス５１２４、及び／又はモジュール式デバイス５１０２から取得され得る。

【0181】

コンピューティングシステムは、ＯＲ内の制限アクセスに関連付けられた仮想境界を判定してもよい。本明細書で説明される仮想境界は、ＯＲ内の制限アクセスに関連付けられたエリアであってもよいか、又はそれを含んでもよい。例えば、ＯＲ内の制限アクセスに関連付けられたエリアは、円、楕円、長方形、正方形などの囲まれたエリアであってもよい。

【0182】

図１２は、ＯＲ内の制限アクセスに関連付けられた１つ又は２つ以上の仮想境界の実施例を示す。図１２に示すように、ＯＲ３６０００は、１つ又は２つ以上の仮想境界を含んでもよく、仮想境界の各々は、対応する制限アクセスに関連付けられてもよい。

【0183】

仮想境界は、ＯＲ内の麻酔科医のための制限アクセスエリアに関連付けられてもよい。制限アクセスエリアは、本明細書では仮想境界エリアと呼ばれてもよい。例えば、麻酔科医３６００５のための仮想境界エリアは、例えば、図１２に示されるように、麻酔科医のための制限アクセスエリアであってもよく、又はそれを含んでもよい。麻酔科医３６００５のための仮想境界エリアは、ＯＲ内の医療専門家（ＨＣＰ）へのアクセスを限定してもよく、麻酔科医、麻酔科医スタッフ、及び／又は麻酔科医の機器へのアクセスを可能にすることができる。例えば、麻酔科医は、例えば、外科処置中に、麻酔科医３６００５のための仮想境界エリアに入ること、仮想境界エリアから出ること、かつ／又は仮想境界エリアに配置されることを可能にされてもよい。本明細書で説明されるように、コンピューティングシステムは、麻酔科医３６００５のための制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界を判定してもよい。コンピューティングシステムは、ＯＲ内のＨＣＰの移動を監視してもよい。麻酔科医及び／又は麻酔科医スタッフ以外のＨＣＰが麻酔科医３６００５の仮想境界エリアに近接している、かつ／又は麻酔科医３６００５の仮想境界エリアに入ろうとしているとコンピューティングシステムが判断した場合、コンピューティングシステムは、１人又は２人以上のＨＣＰに通知を送信してもよい。通知は、ＨＣＰが麻酔科医３６００５のための、仮想境界エリアに入ること、又は仮想境界エリアと相互作用するためのアクセス認可を有していないことを示してもよい。

【0184】

麻酔科医３６００５の仮想境界エリアは、麻酔科医に関連する仮想境界エリアの１つ又は２つ以上のサブセットであってもよく、又はそれを含んでもよい。例えば、仮想境界エリア３６０１０は、外科処置中に麻酔科医が配置されるエリアに関連付けられてもよい。仮想境界エリア３６０１５は、麻酔科医看護師などの麻酔科医スタッフ、及び／又は麻酔科医のためのディスプレイなどの麻酔科医の機器のための仮想境界エリアであってもよい。仮想境界エリア３６０２０は、麻酔科医のための麻酔科医器具が配置され得る仮想境界エリアであってもよい。

【0185】

仮想境界エリアは、ＯＲ内の外科医のための制限アクセスエリアに関連付けられてもよい。例えば、外科医３６０２５のための制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界エリアが図１２に示されてもよい。外科医３６０２５のための仮想境界は、ＯＲ内の外科医が外科手術中に入る、出る、かつ／又は入るための制限アクセスエリアであってもよい。外科医３６０２５のための仮想境界は、外科医が手術の外科工程中に手術する、制限アクセスエリアであってもよく、又はそれを含んでもよい。外科医３６０２５のための仮想境界エリアは、現在の外科工程において手術している／手術する外科医へのアクセスを限定してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、ＯＲ３６０００内の外科医３６０２５のための仮想境界エリアを判定してもよい。コンピューティングシステムは、ＯＲ内のＨＣＰの移動を監視してもよい。現在の外科工程について、コンピューティングシステムは、現在の外科工程を実行しようとしている先導外科医などの外科医を識別してもよい。コンピューティングシステムは、先導外科医が、外科医３６０２５のための仮想境界エリアにアクセスする（例えば、入る、出る、又は配置される）ことを可能にしてもよい。識別された外科医以外のＨＣＰが外科医３６０２５のための仮想境界エリアに近接しているか、又は仮想境界エリアに入ろうと／仮想境界エリアと相互作用しようとしているとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰに通知を送信して、ＨＣＰが外科医３６０２５のための仮想境界エリアに入るか、又は仮想境界エリアと相互作用するためのアクセス認可を有していないことをアラートし、アクセスを限定してもよい。

【0186】

本明細書に説明されるように、外科医３６０２５のための仮想境界エリアは、制限アクセスエリア（図示せず）の１つ又は２つ以上のサブセットであってもよく、又はそれを含んでもよい。例えば、外科医３６０２５のための仮想境界エリアのサブセットは、手術の現在の外科工程を実行している外科医のための仮想境界エリアを含んでもよい。外科医３６０２５のための仮想境界エリアのサブセットは、外科処置のための補助外科医のための仮想エリアを含んでもよい。外科医３６０２５のための仮想境界エリアのサブセットは、インターンなどの観察者のための仮想境界エリアを含んでもよい。コンピューティングシステムは、外科医、補助外科医、及び／又は観察者などの識別されたＨＣＰが、対応する仮想境界エリアにアクセスし、他のＨＣＰへのアクセスを限定することを可能にしてもよい。

【0187】

仮想境界は、ＯＲ内の手術台のための制限アクセスエリアに関連付けられてもよい。例えば、手術台３６０３０のための制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界が、図１２に示されてもよい。手術台３６０３０のための仮想境界エリアは、外科処置の現在の工程を実行する外科医及び／又は患者などの外科医を可能にする制限アクセスエリアであってもよい。例えば、手術台３６０３０のための仮想境界エリアは、患者が外科手術のために位置決めされる滅菌エリアであってもよい。手術台３６０３０のための仮想境界エリアは、滅菌されてもよい。コンピューティングシステムは、手術台３６０３０のための仮想境界エリアへのアクセスを限定してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、患者が手術台３６０３０のための仮想境界エリアに入って、位置決めされることを可能にしてもよい。コンピューティングシステムは、手術台３６０３０のための仮想境界エリアへのアクセスを制御し、手術台３６０３０のための仮想境界エリアへのアクセス認可を有するＨＣＰが入ること、出ること、かつ／又は配置されることを可能にしてもよい。本明細書に記載されるように、コンピューティングシステムは、手術台３６０３０のための仮想境界エリアに入るか、又は仮想境界エリアと相互作用して、アクセスをブロックすることを認可されていないＨＣＰに通知を送信してもよい。

【0188】

仮想境界は、器械出し看護師のための制限アクセスエリアに関連付けられてもよい。例えば、器械出し看護師３６０３５のための制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界が、図１２に示されてもよい。本明細書に記載されるように、器械出し看護師３６０３５のための仮想境界エリアは、例えば、外科処置中に、器械出し看護師が入ること、出ること、かつ／又は配置されることを可能にする制限アクセスエリアであってもよい。コンピューティングシステムは、アクセス認可を有する器械出し看護師が、器械出し看護師３６０３５のための仮想境界エリアと相互作用すること、又は仮想境界エリア内にいることを可能にしてもよい。コンピューティングシステムは、認可されていないＨＣＰが、器械出し看護師３６０３５のための仮想境界エリアにアクセスすること、又は仮想境界エリアと相互作用することを阻止し、認可されていないＨＣＰに通知を送信してもよい。

【0189】

仮想境界は、手術室看護師のための制限アクセスエリアに関連付けられてもよい。例えば、手術室看護師３６０４０のための制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界が、図１２に示されてもよい。本明細書に記載されるように、手術室看護師３６０４０のための仮想境界エリアは、例えば、外科処置中に、手術室看護師が入ること、出ること、かつ／又は配置されることを可能にする制限アクセスエリアであってもよい。コンピューティングシステムは、アクセス認可を有する手術室看護師が、手術室看護師３６０４０のための仮想境界エリアと相互作用すること、又は仮想境界エリア内にいることを可能にしてもよい。コンピューティングシステムは、認可されていないＨＣＰに通知を送信してもよく、手術室看護師３６０４０のための仮想境界エリアにアクセスしているか、又は仮想境界エリアと相互作用している認可されていないＨＣＰのアクセスをブロックしてもよい。

【0190】

仮想境界エリアは、外科用器具、滅菌トレイ台、及び／又は他の手術関連機器のための１つ又は２つ以上の制限アクセスエリアに関連付けられてもよい。例えば、外科用器具、滅菌トレイ台、及び／又は他の手術関連機器３６０４５、３６０５０、３６０５５、３６０６０、３６０６５のための制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界が、図１２に示されてもよい。手術関連機器の実施例は、濾過システム、粒子捕捉システム、及び／又は空中浮遊汚染ゾーンのうちの１つ又は２つ以上を含んでもよい。本明細書に説明されるように、コンピューティングシステムは、アクセス認可を有するＨＣＰが、外科用機器のための仮想境界エリアに入ること、仮想境界エリアから出ること、仮想境界エリアと相互作用すること、かつ／又は仮想境界エリアに配置されることを可能にすることを可能にしてもよい。例えば、滅菌トレイ台３６０４５のための仮想境界エリアに入るためのアクセス認可を有する器械出し看護師は、外科手術中に滅菌トレイ台３６０４５のための仮想境界エリアに入っても／仮想境界エリアから出てもよい。コンピューティングシステムは、滅菌トレイ台３６０４５のための仮想境界エリアと相互作用する（例えば、仮想境界エリアに入る）アクセス認可を有しない他のＨＣＰが、滅菌トレイ台３６０４５のための仮想境界エリアと相互作用することを阻止してもよい。コンピューティングシステムは、ＨＣＰが滅菌トレイ台３６０４５のための仮想境界エリアに入るためのアクセス認可を有していないことを示す通知を認可されていないＨＣＰに送信してもよい。

【0191】

図１２に示すように、１つ又は２つ以上の仮想境界エリアが重複してもよい。例えば、外科医のための仮想境界エリア３６０２５は、手術台３６０２５のための仮想境界エリア３６０２５の内側にあってもよい。実施例では、外科手術の間、器械出し看護師は、外科医に外科用器具を手渡しすることによって外科医を補助していてもよい。器械出し看護師のための仮想境界エリア３６０３５は、外科医のための仮想境界エリア３６０２５及び／又は手術台のための仮想境界エリア３６０３０と重複してもよい。

【0192】

外科用器具に関連付けられた仮想境界及び／又は患者に関連付けられた仮想境界は変化してもよい。例えば、外科用器具のための制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界は、外科用器具がオフ位置にあること又はオン位置にあることに基づいて、（例えば、外科用器具が外科処置中に使用されている間に）変化してもよい。患者に関連付けられた仮想境界エリアは、患者の身体が動かされ、回転され、再位置決めされるなど、外科処置中に変化してもよい。

【0193】

図１３は、ＯＲ３６１００内の制限アクセスに関連付けられた１つ又は２つ以上の仮想境界の他の実施例を示す。本明細書で説明されるように、仮想境界は、麻酔科医のための制限アクセスエリア３６１０５に関連付けられてもよい。麻酔科医の仮想境界エリア３６１０５は、麻酔科医看護師の仮想境界エリア３６１１０を含んでもよい。麻酔科医看護師が麻酔科医の機器を手渡すことによって外科処置中に麻酔科医を補助する際に、麻酔科医看護師は、麻酔科医のための仮想境界エリア３６１０５に入る、仮想境界エリアから出る、かつ／又は仮想境界エリアの内側に配置されるためのアクセスを有してもよい。

【0194】

本明細書に記載されるように、仮想境界は、手術台及び／又は手術エリアのための制限アクセスエリア３６１２０に関連付けられてもよい。手術台及び／又は手術エリアのための仮想境界エリア３６１２０は、外科医のための仮想境界エリア３６１１５を含んでもよい。外科医が手術台上にいる患者を手術する必要があるとき、外科医は、手術台及び／又は手術エリアのための仮想境界エリア３６１２０と相互作用する（例えば、仮想境界エリアに入る、仮想境界エリアから出る、仮想境界エリアの内側に配置される）ことを認可されてもよい。

【0195】

本明細書で説明されるように、仮想境界は、看護師のための制限アクセスエリア３６１２５に関連付けられてもよい。看護師は、外科処置中に外科医を補助してもよい。例えば、看護師は、外科用器具を外科医に手渡してもよい。看護師は、外科医のための仮想境界エリア３６１１５及び／又は手術台及び／又は手術エリアのための仮想境界エリア３６１２０と相互作用すること、又はそこに入ること、そこから出ること、かつ／又はそこに配置されることを認可されてもよい。

【0196】

仮想境界は、助手のための制限アクセスエリア３６１３０に関連付けられてもよい。助手は、ＯＲ内の１人又は２人以上のＨＣＰに関連付けられたデバイスに応答してもよい。例えば、助手は、外科医のために携帯電話及び／又はページャに応答してもよい。助手の役割は非手術関連であってもよいので、助手に関連付けられたアクセス認可は、最小レベル（例えば、デフォルトレベル又は基本レベル）であってもよい。例えば、助手は、ＯＲ内の他の仮想境界と相互作用する、仮想境界に入る、仮想境界から出る、仮想境界に配置されるためのアクセス認可を有しなくてもよい。加えて、かつ／又は代替的に、助手のための仮想境界エリア３６１３０は、コンピューティングデバイスが助手の移動を監視するための境界又はバリアとして使用されてもよい。例えば、助手が助手のための仮想境界エリア３６１３０から出る、かつ／又は仮想境界エリアを離れる場合、コンピューティングシステムは、助手に通知を送信してもよい。通知は、助手が助手のために指定された仮想境界エリア３６１３０の外側にいる可能性があり、他の仮想境界エリアを滅菌野で潜在的に汚染する可能性があることを示してもよい。

【0197】

本明細書で説明されるように、仮想境界は、観察者のための制限アクセスエリア３６１３５に関連付けられてもよい。観察者は、外科処置を観察するために、手術台の近くに（例えば、隣に、又は近接して）配置されてもよい。観察者に関連付けられたアクセス認可は、最小レベル（例えば、デフォルトレベル又は基本レベル）であってもよい。例えば、観察者の役割は、外科処置を観察し、外科処置に干渉しないことである。観察者は、ＯＲ内の他の仮想境界と相互作用する、仮想境界に入る、仮想境界から出る、仮想境界に配置されるためのアクセス認可を有しなくてもよい。加えて、かつ／又は代替的に観察者のための仮想境界３６１３５は、コンピューティングデバイスが観察者の移動を監視するための境界又はバリアとして使用されてもよい。例えば、観察者が観察者の仮想境界エリア３６１３５に存在する、かつ／又は仮想境界エリアを離れる場合、コンピューティングシステムは、観察者に通知を送信してもよい。通知は、観察者が観察者のために指定された仮想境界エリア３６１３５の外側にいる可能性があり、他の仮想境界エリアを滅菌野で汚染する可能性があることを示してもよい。

【0198】

図１３に示すように、仮想境界は、手術安全チェックリスト（surgical safety checklist、ＳＳＣ）３６１４０のための制限アクセスエリアに関連付けられてもよい。実施例において、コンピューティングシステムは、ＨＣＰが個人保護機器（personal protection equipment、ＰＰＥ）を装着しているかどうかを判定してもよい。ＨＣＰが外科手術のために適切なＰＰＥを装着していないとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰに通知を送信してもよい。通知は、ＨＣＰがＳＳＣ３６１４０及びＨＣＰのための仮想境界エリアに近接しており、ＰＰＥを装着していない可能性があることを示してもよい。実施例において、コンピューティングシステムは、ＨＣＰがＳＳＣ３６１４０のための仮想境界エリアに入ることを可能にしてもよい。コンピューティングシステムは、（例えば、ＨＣＰがＳＳＣ３６１４０のための仮想境界エリア内にあるときに）ＨＣＰが外科処置に好適なＰＰＥを装着しているかどうかを判定してもよい。コンピューティングシステムが、ＨＣＰがＳＳＣ３６１４０のための仮想境界エリアに近接しており、ＳＳＣ３６１４０のための仮想境界エリアから出ようとしている、かつ／又は仮想境界エリアを離れようとしていると判定した場合、コンピューティングシステムは、通知をＨＣＰに送信してもよい。通知は、ＨＣＰが外科処置に好適である適切なＰＰＥを装着しておらず、ＨＣＰがＳＳＣ３６１４０のための仮想境界エリアから出る、かつ／又は仮想境界エリアを離れる場合に危険にさらされる可能性があることをＨＣＰに示してもよい。

【0199】

本明細書で説明する制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界は、仮想境界エリア（例えば、一定仮想境界エリア）、選択的境界エリア、及び／又は適応的境界エリアに関連付けられてもよい。図１４は、ＯＲ３６２００内の仮想境界エリア（例えば、一定仮想境界エリア）、選択的仮想境界エリア、及び／又は適応的仮想境界エリアの実施例を示す。仮想境界エリア（例えば、一定仮想境界エリア）は、ＯＲ内の事前定義された、かつ／又は事前構成された機器エリアに関連付けられてもよい。例えば、仮想境界エリアは、手術ゾーンのための滅菌野エリア３６２０５、麻酔科医のための仮想境界エリア３６２１０、高エネルギー機器エリアなどの外科用器具のための仮想境界エリア３６２１５などに関連付けられてもよい。本明細書で説明される仮想境界エリアは、不変（例えば、未調整又は一定）であってもよい。仮想境界エリアは、高リスクエリアに関連付けられてもよい。例えば、高リスクエリアは、感染疾患、伝染疾患、及び／又は放射性材料を用いた外科手術のための手術ゾーンに関連付けられてもよい。

【0200】

仮想境界エリアは、例えば、外科医の選好、病院のガイドライン、保健機関プロトコルなどに基づいて、ＯＲ内の機器エリアの周りの事前定義されたエリアであってもよい。仮想境界エリアは、（例えば、疾病管理予防センター（Ｃｅｎｔｅｒｓ ｆｏｒ Ｄｉｓｅａｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ）、世界保健機関（Ｗｏｒｌｄ Ｈｅａｌｔｈ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）などの保健機関のガイドラインに従う）高リスクエリアの周りの事前定義されたエリアであってもよい。

【0201】

機器エリアに関連付けられた仮想境界エリアが、調整されてもよい。機器エリア及び／又は高リスクエリアは、例えば外科処置中に移動及び／又はシフトされてもよい。機器エリア及び／又は高リスクエリアの移動及び／又はシフトされたエリアに基づいて、機器のための仮想境界エリアは、それに応じて（例えば、機器とともに）移動及び／又はシフトされてもよい。

【0202】

機器エリア及び／又は高リスクエリアのための仮想境界エリアは、調整されてもよく、例えば、自動的に自己調整されてもよい。実施例では、外科用機器は、（例えば、図１５に示され、かつ説明されるように）外科用器具がオン位置又はオフ位置にあるときに、移動及び／又はシフトされてもよい。外科用機器に関連付けられた仮想境界エリアは、それに応じて、自己調整されてもよい。実施例では、外科手術の間、患者の身体は、再位置決め及び／又は移動されてもよい。患者の再位置決め及び／又は移動された身体に基づいて、高リスクエリアに関連付けられた仮想境界エリアは、それに応じて調整されてもよい。

【0203】

機器エリア及び／又は高リスクエリアのための仮想境界エリアは、コンピューティングシステムによって調整されてもよい。実施例において、コンピューティングシステムは、外科用機器がオン位置にあるか、又はオフ位置にあるかを判定してもよい。コンピューティングシステムは、外科用機器がオン位置又はオフ位置にあるとコンピューティングシステムが判定したときに、機器エリアの仮想境界エリアを調整してもよい。

【0204】

実施例では、コンピューティングシステムは、外科手術中に患者の身体の位置を監視及び／又は追跡してもよい。コンピューティングシステムは、患者が高リスクエリアであると判定してもよい。患者の身体の位置が再位置決め、移動、調整などされたとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、（例えば、患者の身体に関連付けられた）高リスクエリアの仮想境界エリアを調整してもよい。

【0205】

機器エリア及び／又は高リスクエリアのための仮想境界エリアは、ＨＣＰによって調整されてもよい。実施例では、外科用器具は、外科処置中にＨＣＰによって移動されてもよい。ＨＣＰは、外科用器具が移動されている際に、外科用器具のための仮想境界エリアを調整してもよい。実施例では、ＨＣＰは、現在の外科工程又は処置のために、患者の身体を再位置決めしてもよい。患者の再位置決めに基づいて、ＨＣＰは、高リスクエリアに関連付けられた（例えば、患者の身体に関連付けられた）仮想境界エリアをそれに応じて調整してもよい。

【0206】

本明細書で説明される制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界は、選択的境界エリアを有してもよい。例えば、外科医などのＨＣＰは、患者の周りの手術ゾーンの仮想境界エリアを画定してもよい。図１４に示すように、そのようなエリアは、患者３６２２０の胃又は胃の周りに焦点を合わせられてもよい。高エネルギー外科用器具などの外科用器具は、選択的仮想境界エリアの内側で、例えば、患者３６２２０の胃の上又は周囲で起動されてもよい。外科用器具は、選択的仮想境界エリアの外側で非アクティブであってもよい。例えば、コンピューティングシステムは、例えば、ＨＣＰによって生成されたなどの選択的仮想境界を識別してもよい。コンピューティングシステムは、外科用器具の場所及び／又は位置を監視してもよい。コンピューティングシステムは、外科用器具のエネルギー状態を監視してもよい。外科用器具が選択的仮想境界エリアの境界内に位置し、かつ／又は位置決めされているとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、外科用器具を起動させる（例えば、低エネルギー状態から高エネルギー状態への移行）ための信号を生成してもよい。外科用器具が選択的仮想境界エリアの外側に位置し、かつ／若しくは位置決めされているとコンピューティングシステムが判定した場合、かつ／又は手術状態のエネルギー状態が選択的仮想境界エリアの外側にある間にアクティブ化されている場合、コンピューティングシステムは、外科用器具を非アクティブ化する信号を生成してもよい。コンピューティングシステムは、外科用器具が選択的仮想境界エリアの外側で起動されたことを示すアラートをＨＣＰに送信してもよい。

【0207】

本明細書で説明される制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界は、適応的境界を有してもよい。外科処置の間、患者の身体は、再位置決め又は移動されてもよい。外科用器具の（例えば、ＨＣＰによって生成された）選択的仮想境界は、再位置決め及び／又は移動を検出すると、変更又は調整されてもよい。例えば、図１４に示されるように、患者の身体は、再位置決めされてもよく（例えば、その側面に再位置決めされてもよく）、選択的仮想境界エリアは、縮小されてもよく、かつ／又は患者の腕は、外科用器具が高エネルギー状態にあることを可能にされてもよい選択的仮想境界エリア内にあってもよい。適応的仮想境界エリア３６２２５は、患者の身体の変化及び／又は再位置決めに基づいて生成されてもよく、外科用器具は、患者の再位置決めされた腕エリアに対して、高エネルギー状態で起動されなくてもよい。

【0208】

コンピューティングシステムは、適応的仮想境界エリアを生成し、かつ／又はＨＣＰによって生成された適応的仮想境界エリアを識別してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、患者の位置及び選択的仮想境界エリアを監視してもよい。患者の位置が変化されたこと、かつ／又は選択的仮想境界エリアが調整される必要があることをコンピューティングシステムが検出及び／又は判定する場合、コンピューティングシステムは、変更に適応するように適応的仮想境界エリアを生成してもよい。適応的仮想境界エリアは、一時的であってもよく、患者の身体が変更される（例えば、以前の位置に戻って変更される）場合、オフにされてもよい。ＨＣＰは、適応的仮想境界エリアを生成してもよい。ＨＣＰが患者の身体を再位置決めする際、ＨＣＰは、コンピューティングシステムに適応的仮想境界エリアを示してもよく、コンピューティングシステムは、ＨＣＰによって画定された適応的仮想境界エリアを識別してもよい。

【0209】

本明細書で説明される仮想境界は、ＨＣＰによって事前構成されてもよい。例えば、外科処置の準備をするＨＣＰは、ＯＲ内の１つ又は２つ以上の仮想境界エリアを事前構成してもよい。仮想境界エリアは、外科用器具の配置、手術台の配置、外科用滅菌トレイ台の配置、麻酔科医ゾーンなどに基づいてもよい。ＨＣＰは、仮想境界エリアを手動で入力及び／又は調整してもよい。

【0210】

コンピューティングシステムは、ＨＣＰ及び／又は外科処置に関連付けられた過去のデータに基づいて、１つ又は２つ以上の仮想境界エリアを判定してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、同じ外科処置が同じＨＣＰによって実行されたことを判定してもよい。過去のデータに基づいて、コンピューティングシステムは、１つ又は２つ以上の仮想境界エリアを事前構成してもよい。過去のデータは、異なるＯＲからのデータ、ＨＣＰの選好、術前データなどであってもよく、又はそれらを含んでもよい。

【0211】

本明細書に記載されるように、外科手術は、感染症、空中浮遊汚染などに関連してもよい。仮想境界は、感染症制御追跡、浮遊汚染物質ゾーン監視などのために作成されてもよい。例えば、仮想境界は、濾過システムエリア、粒子捕捉システムエリア、空中浮遊汚染ゾーンなどに関連付けられてもよい。

【0212】

コンピューティングシステムは、ＯＲ内のＨＣＰを識別してもよい。本明細書で説明されるように、コンピューティングシステムは、ＩＤタグ、カメラフィード、顔認識などに基づいて、ＨＣＰを識別してもよい。ＯＲ内のＨＣＰの識別に基づいて、コンピューティングシステムは、ＨＣＰに関連付けられたアクセス認可を判定してもよい。コンピューティングシステムは、ＨＣＰに関連付けられたアクセス認可をルックアップ、ダウンロード、及び／又は判定してもよい。アクセス認可は、それぞれのＨＣＰが仮想境界エリアと相互作用する、仮想境界エリアに入る、仮想境界エリアから出る、かつ／又は仮想境界エリア内に位置決めされるためのアクセス認可情報であってよく、又はアクセス認可情報を含んでもよい。

【0213】

コンピューティングシステムは、ＯＲ内の識別されたＨＣＰの移動を監視してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、ＨＣＰの移動を追跡してもよい。コンピューティングシステムは、例えば、ＯＲ内のカメラシステム、ＨＣＰに関連付けられたＲＦＩＤタグなどに基づいて、ＨＣＰの移動を監視してもよい。

【0214】

ＨＣＰの監視された移動及びＨＣＰに関連付けられたアクセス認可に基づいて、コンピューティングシステムは、ＨＣＰが制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界と相互作用するためのアクセス認可を有するかどうかを判定してもよい。本明細書で説明されるように、制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界は、外科用機器エリア、高リスクエリア、感染症制御エリア、空中浮遊汚染エリアなどに関連付けられてもよい。

【0215】

ＨＣＰが制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界と相互作用する、又は仮想境界に入るアクセス認可を有しておらず（例えば、入るための認可がなく）、仮想境界エリアに近接しているとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、通知をＨＣＰに送信してもよい。ＨＣＰへの通知は、ＨＣＰが仮想境界エリアと相互作用すること、又は仮想境界エリアに入ることを認可されていないことを示してもよい。コンピューティングシステムは、ＨＣＰに関連付けられたデバイスに通知を送信してもよく、通知は、視覚通知、可聴通知、触覚通知、又は拡張現実通知のうちの１つ又は２つ以上であってもよく、又はそれらを含んでもよい。コンピューティングシステムは、ＯＲ内のディスプレイ及び／又はＯＲ内の１人又は２人以上の他のＨＣＰに関連付けられたデバイスに通知を送信してもよい。

【0216】

仮想境界エリアと相互作用するか、又は仮想境界エリアに入ることが認可されていないＨＣＰに通知を送信した後、ＨＣＰが仮想境界エリアに接近し続ける、かつ／又は仮想境界エリアの近くに移動し続けるとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＯＲ内のディスプレイ及び／又はＯＲ内の１人又は２人以上の他のＨＣＰに関連付けられたデバイスに通知を送信してもよく、ＯＲ内の１人又は２人以上の他のＨＣＰにアラートしてもよい。

【0217】

ＨＣＰが制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界に入るためのアクセス認可を有するとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰが仮想境界エリアと相互作用すること、仮想境界エリアに入ること、仮想境界エリアから出ること、かつ／又は仮想境界エリア内に位置決めされることを可能にしてもよい。例えば、コンピューティングシステムは、ＨＣＰへの通知の送信をスキップしてもよい。

【0218】

本明細書に説明されるように、仮想境界は、滅菌野エリアの周りの静的（例えば、一定）境界に関連付けられてもよい。コンピューティングシステムは、ＯＲ内のＨＣＰの移動を監視してもよく、適切な滅菌機器を装着していない１人又は２人以上のＨＣＰに通知を送信してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、ＨＣＰが滅菌野のための仮想境界エリアの近接エリアに接近している際に、滅菌ガウンを装着していない、かつ／又は滅菌野エリアの仮想境界に入ることについて認証されていないＨＣＰに通知を送信してもよい。ＨＣＰに通知を送信した後、ＨＣＰが滅菌野エリアのための仮想境界エリアと相互作用しようとしている（例えば、仮想境界エリアに入ろうとしている）とコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＯＲ内のディスプレイ及び／又は器械出し看護師などの他のＨＣＰに通知を送信し、かつ／又はＯＲ全体に通知をブロードキャストして、認可されていないＨＣＰが滅菌野エリアのための仮想境界エリアと相互作用すること、又は仮想境界エリアに入ることを阻止又は妨害してもよい。コンピューティングシステムは、通知を送信し、認可されていないＨＣＰが仮想境界エリアと相互作用するのを阻止することによって、滅菌野エリアのための仮想境界エリアにおける潜在的な汚染を防止してもよい。

【0219】

本明細書で説明されるように、仮想境界は、感染性患者を治療するためのエリアに関連付けられてもよい。動的一定仮想境界は、エアロゾル化された粒子が遊離し得るエリアの周りに作成されてもよい。エリアのための仮想境界は、濾過システムエリア及び／又は粒子捕捉システムエリアに関連付けられてもよい。コンピューティングシステムは、ＯＲ内のＨＣＰの移動を監視してもよい。コンピューティングシステムは、感染性患者の治療などの伝染性及び／若しくは感染性外科手術を扱うための、ＰＰＥを有するＯＲ内のＨＣＰ並びに／又は証明書若しくはアクセス認可を有するＨＣＰを識別してもよい。ＨＣＰが、感染性患者のための仮想境界エリアに入るためのＰＰＥ、証明書、及び／又はアクセス認可を有していないとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、通知をＨＣＰに送信してもよい。コンピューティングシステムは、通知を使用して、例えば、通知を介して、感染性患者のための仮想境界エリアを避けるようにＨＣＰにアラートしてもよい。

【0220】

制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界は、機器エリアであってもよく、又はそれを含んでもよい。本明細書で説明するように、機器エリアの仮想境界は、機器エリアを囲む事前定義された境界であってもよい。機器が外科処置中に動き回るとき、機器の周りの仮想境界は一定に留まってもよい。例えば、事前定義された所定の仮想境界エリアは、モニタ、手術台、滅菌台、外科用機器などのために生成されてもよい。一定の事前定義された仮想境界が、外科処置中に存在してもよい。コンピューティングシステムは、外科処置中に機器の移動を監視し（例えば、追跡し続け）てもよい。コンピューティングシステムは、機器が手術中に移動して回る際に、機器のための仮想境界エリアから認可されていないＨＣＰを締め出してもよい。コンピューティングシステムは、認可されたＨＣＰが、機器のための一定の事前定義された仮想境界エリアと相互作用すること、仮想境界エリアに入ること、仮想境界エリアから出ること、仮想境界エリア内に位置することを可能にしてもよい。

【0221】

図１５に示されるロボットアームなどの外科用器具は、ＯＲ内の１人又は２人以上のＨＣＰに通知を送信してもよい。例えば、移動の前及び／又は間に、外科用器具は、移動が生じていることをＯＲ内のＨＣＰに示してもよい。外科用器具及び／又はコンピューティングシステムは、移動が終了する仮想境界エリアを示し、調整されたエリアをＨＣＰに示してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、外科用器具に関連付けられた仮想境界エリアの調整された位置を示すために、視覚的指示（例えば、着色レーザなど）を提供してもよい。視覚的指示は、認可されていないＨＣＰが外科用器具のための仮想境界エリアから締め出されることを可能にし、必要に応じて、認可されたＨＣＰが仮想境界内に再配置されることを可能にしてもよい。

【0222】

ＨＣＰ及び／又は機器は、外科用器具の移動、例えば端部の移動を阻止してもよい。外科用器具が完全な端部移動に達することができないと外科用器具が判定した場合、外科用器具は、通知をＨＣＰに送信してもよい。例えば、外科用器具は、邪魔にならないように移動するようにＨＣＰに可聴アラートを提供し、端部移動に達する外科用器具をブロックしている機器を移動するようにＨＣＰに求め、かつ／又は外科用器具を再調整するようにＨＣＰに求めてもよい。外科用器具は、例えば、外科用器具がＨＣＰ及び／又は機器と接触せず、現在の外科処置を妨害せず、かつ／又は損傷を引き起こさないことを確実にするために、ＨＣＰに視覚的指示を提供してもよい。

【0223】

本明細書で説明されるように、仮想境界は、選択的仮想境界エリアに関連付けられてもよい。例えば、選択的仮想境界エリアは、ＯＲ内の機器の使用に基づいてもよい。選択的仮想境界エリアは、外科用器具の通電状態に基づいて調整されてもよい。例えば、外科用器具がオフモード及び／又は低通電状態にあるとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、外科医、器械出し看護師、観察者などの１人又は２人以上のＨＣＰへのアクセスを可能にするための選択的仮想境界エリアを判定又は識別してもよい。外科用器具が高通電状態にある（例えば、外科医が現在の外科工程中に外科用器具を使用している場合）とコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、外科用器具を使用していない他のＨＣＰを除外するように選択的仮想境界エリアを調整してもよい。例えば、外科用器具が高通電状態にある場合、コンピューティングシステムは、他のＨＣＰをブロックし、現在の外科工程を実行している外科医へのアクセスを可能にしてもよい。

【0224】

外科用器具に関連付けられた選択的仮想境界エリアは、どのアームがアクティブであるか、かつ／又は外科用器具のアームがどこに位置決めされて到達できるかに基づいて設定されてもよい。例えば、外科用器具（例えば、外科用器具のアーム）がオフモードであり、かつ／又は移動していない場合、選択的仮想境界エリアは（例えば、一時的に、かつ／又はアームが動作するまで）除去されてもよい。

【0225】

図１５は、ＯＲ３６３００内にアームを有する例示的な外科用器具を示す。外科用器具はオフモードであってもよく、オフモード３６３０５に関連付けられた仮想境界エリアが生成されてもよい。外科用器具のアームの仮想境界エリアは、オフ位置３６３１５にあってもよい。外科用器具が動作している、かつ／又はオンモードである場合、オンモードに関連付けられた外科用器具の周りの選択的仮想境界エリア３６３１０が生成されてもよい。オンモード３６３１０のための外科用器具の周りの選択的仮想境界エリアは、オフモード３６３０５に関連付けられた仮想境界エリアよりも大きいエリアを有し、外科用器具が移動して回ることを可能にしてもよい。オン位置３６３２０に関連付けられた手術境界のアームの選択的仮想境界エリアが生成されてもよい。選択的仮想境界３６３２０は、アームが使用中（例えば、動作中）に占有することができる空間に基づいて調整されてもよい。例えば、オンモード３６３２０における外科用器具のアームの選択的仮想境界エリアは、アームの移動の掃引運動をカバーしてもよい。

【0226】

例えば、図１５に示す外科用器具は、撮像システムであってもよい。例えば、ハイブリッドＯＲは、撮像デバイスの周りに構築されてもよい。例えば、撮像デバイスは、コンピュータ化されたＸ線撮像（ＣＴ）デバイス、磁気共鳴（magnetic resonance、ＭＲ）デバイスなどの非モバイル撮像デバイスであってもよい。撮像デバイスは、例えば、仮想境界エリアを介して、ＨＣＰによって回避される必要がある高エネルギー撮像構成要素を含んでもよい。撮像デバイスは、手動又は給電下で再位置決めを必要とし得るブーム及び／又は他の可動構成要素を含んでもよい。画像デバイスのブームは、画像デバイスが使用されているときに選択的仮想境界エリアを有してもよい。ブームが使用されているとき、選択的仮想境界エリアは、ＨＣＰが撮像デバイスとの不注意な相互作用及び／又は撮像デバイスに関連付けられた任意の危険から防ぐように生成されてもよい。

【0227】

撮像デバイスは、例えば、図１５に示されるようなモバイル撮像システムであってもよい。モバイル撮像システムは、ＯＲの中及び／又は内部に移動されてもよい。可動撮像システムは、例えば、安定アームを介して、撮像が必要とされる部位に操作されてもよい。モバイル撮像システムの位置決めのエンベロープ及び／又は曝露エリアは、対応する選択的仮想境界エリアを有してもよい。

【0228】

例示的なモバイル撮像システムは、ＣアームＸ線などの蛍光透視法、３Ｄ撮像機、及び／又は超音波撮像であってもよい。図１５に示されるように、モバイル撮像デバイスの安定アームは、撮像デバイスが使用されているときに、選択的仮想境界エリアを有してもよい。モバイル撮像デバイス３６３２５の安定アームのための選択的仮想境界は、撮像レビューを必要とする患者の腕又は腕の周りに焦点を合わせられてもよい。撮像デバイスの安定アームが動作しているとき、選択的仮想境界エリア３６３２５は、ＨＣＰが撮像デバイスとの不注意な相互作用及び／又は撮像デバイスに関連付けられた任意の危険から防ぐように生成されてもよい。

【0229】

本明細書で説明される撮像デバイスに関連付けられた仮想選択境界は、ＯＲのフロアに輪郭を描かれてもよい。撮像デバイスに関連付けられた仮想選択境界は、垂直境界、又は三次元境界を含んでもよい。例えば、図１５に示される移動システムは、ペース、例えば、フロアから３フィート離れた２フィートの球状境界を必要とする場合があり、整形外科の手の手術中のレビューのために患者の腕の撮像部位に焦点を合わせてもよい。

【0230】

制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界は、１つ又は２つ以上の条件に基づいて、調整されてもよい。例えば、本明細書に説明されるように、放射性デバイス及び／又は高エネルギー撮像機器のための仮想境界は、例えば、電力レベル及び／又は撮像焦点に基づいて、ＯＲ内のＨＣＰへの不慮の曝露を最小限にするように調整されてもよい。仮想境界エリアは、機器の物理的境界、ＯＲのサイズ、及び／又は器具の通電状態（例えば、電力レベル）に基づいてもよい。

【0231】

制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界は、外科工程及び／又は感染の可能性に基づいて、調整されてもよい。例えば、挿管又は抜管を行うとき、患者は、患者の頭部及び／又は肩部のエリアの周りに生成された仮想境界エリアを有してもよい。仮想境界エリアは、気管支鏡処置などの外科処置の間、小さくてもよく、かつ／又は濾過システムによって含有されてもよい。挿管又は抜管中に、仮想境界エリアを調整してもよい。例えば、挿管又は抜管中に、仮想境界エリアは、調節されてもよく、例えば、呼吸からのエアロゾルがより大きいゾーンを汚染する可能性に起因して、より大きくなるように調整されてもよい。患者の頭部及び／又は肩部エリアの周りの仮想境界は、適応的仮想境界エリアを含んでもよい。例えば、患者エリアの周りの適応的仮想境界は、動的に調整されてもよく、患者が咳をするか又は空気を強制的に排出する際に調整（例えば、反応）されてもよく、エアロゾル及び仮想境界エリアは、制限エリアを拡張することによって、調整されてもよい。

【0232】

コンピューティングシステムは、外科用器具のための適応的仮想境界エリアが変更された場合、ＯＲ内のＨＣＰに通知してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、外科用器具のための仮想境界エリア、例えば、適応的仮想境界エリアが変更されたことをＨＣＰに通知してもよい。コンピューティングシステムは、曝露レベルについて仮想境界エリア内の認可されたＨＣＰを監視し、かつ／又はＨＣＰが使用しているＰＰＥが適切であることに対して検証してもよい。

【0233】

仮想境界エリアは、レーザ光を用いて示されてもよい。ＯＲ内のＨＣＰは、レーザ光を見て、ＯＲ内の仮想境界エリアがどこに位置するかを視覚的に認識してもよい。仮想境界エリアは、異なるタイプの仮想境界エリアを表すために、異なる色を有してもよい。例えば、一定仮想境界エリアは、選択的及び／又は適応的仮想境界エリアとは異なるレーザ色を有してもよい。異なるレーザ光は、仮想境界エリアに関連付けられた危険レベル、電力レベルなどについての情報を提供してもよい。

【0234】

仮想境界エリアは、ＯＲのレイアウト、外科用器具の場所／位置、及び／又はＯＲ内の機器エリアによって画定されてもよい。本明細書に記載されるように、仮想境界エリアは、外科処置中の外科用器具及び／又は機器の移動に基づいて、調整されてもよい。仮想境界エリアは、患者の再位置決め（例えば、患者を側方に移動させること）又はＯＲ台及び滅菌手術トレイ台の再位置決めに基づいて、調整されてもよい。

【0235】

コンピューティングシステムは、認可されていないＨＣＰが、ＯＲ内の制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界に接近している、近接している、かつ／又は近くにあるとコンピューティングシステムが判定したときに、認可されていないＨＣＰに通知を送信してもよい。コンピューティングシステムは、例えば、ＨＣＰの安全性を確保するために、境界相互作用に関する通知を認可されたＨＣＰに送信してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、仮想境界に出入りする前及び／又は後に、認可されたＨＣＰに通知を送信してもよい。ＨＣＰ（例えば、認可された及び／又は認可されていないＨＣＰ）への通知は、仮想境界エリアとの偶発的又は不注意な相互作用を防止してもよい。

【0236】

本明細書で説明されるように、コンピューティングシステムは、制限アクセスエリアの仮想境界内のＨＣＰに、又は仮想境界エリアへの接近時に、通知を送信してもよい。コンピューティングシステムは、触覚通知、視覚通知、可聴通知、視覚触覚通知のうちの１つ又は２つ以上を使用してもよい。通知は、モダリティ及び／又はフィードバックであってもよく、又はそれらを含んでもよい。通知は、警告を提供し、制限アクセスエリアの仮想境界の場所などの周囲についての認識を提供し、滅菌エリアなどの他のもの又は機器との衝突を防止し、かつ／又は個人が、制御されたエリア又は境界の近くにいるか又はそれに違反している場合の指示を提供してもよい。

【0237】

コンピューティングシステムは、視覚フィードバックを提供してもよい。コンピューティングシステムは、視覚インジケータを提供し、ＯＲ内の制限アクセスエリア又はゾーンの仮想境界を表示してもよい。コンピューティングシステムは、レーザプロジェクタを利用して、制限エリア又はゾーンの仮想境界を、フロア上、壁上、かつ／又はＯＲ内に投影して（例えば、輪郭を描いて）もよい。例えば、コンピューティングシステムは、レーザプロジェクタを使用して、仮想エリア及び／又はゾーンの視覚的指示をＯＲ内のＨＣＰに提供してもよい。コンピューティングシステムは、異なる色を使用して、制限エリア／ゾーンに関連付けられた異なる仮想境界を表してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、青色を使用して、滅菌野エリアのための仮想境界を示し、オレンジ色を使用して、高エネルギー機器のための仮想境界を示し、紫色を使用して、麻酔科医の機器のための仮想境界を示すなどしてもよい。コンピューティングシステムは、認可されていないＨＣＰが制限アクセスエリアの仮想境界に接近しているときに、光の色を変更してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、認可されていないＨＣＰが制限アクセスエリアの仮想境界の近くにある場合に、光を黄色にし、認可されていないＨＣＰが制限アクセスエリアの仮想境界に入る／制限アクセスエリアの仮想境界と相互作用する場合に、光を赤色にしてもよい。

【0238】

コンピューティングシステムは、ＯＲ内のＨＣＰに関連付けられた役割、許可、証明書などのうちの１つ又は２つ以上に基づいて、制限アクセスエリア／ゾーンに関連付けられた仮想境界のために、１つ又は２つ以上のレーザマーキングを使用してもよい。例えば、滅菌エリア／ゾーンの仮想境界は、正しい認証及び／又は承認されたクレデンシャルを有するＨＣＰが仮想境界の近く又は内部にあるときに緑色を示してもよい。不正確な認証及び／又は不適切なクレデンシャルを有する認可されていないＨＣＰが仮想境界の近く又は内部にある場合、コンピューティングシステムは、赤色を使用して、認可されていないＨＣＰに警告及び／又はアラートを提供してもよい。

【0239】

コンピューティングシステムは、制限アクセスエリアのための仮想境界を生成し得、仮想境界は、拡張現実（augmented reality、ＡＲ）眼鏡などのＡＲデバイスを使用して可視であってもよい。例えば、コンピューティングシステムは、本明細書で説明されるような着色ゾーンを生成してもよく、かつ／又はＯＲフロア上にレーザ光を生成してもよく、ＨＣＰは、ＡＲデバイスを使用して、仮想境界を見てもよい。

【0240】

コンピューティングシステムは、ＯＲを表示してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、ＯＲ、ＯＲ内のＨＣＰ、及びＯＲ内のＨＣＰの移動、外科用機器などのうちの１つ又は２つ以上を表示してもよい。コンピューティングシステムは、制限アクセスエリアの１つ又は２つ以上の仮想境界を表示してもよい。コンピューティングシステムは、認可されていないＨＣＰが仮想境界エリアに接近している、かつ／又は仮想境界エリアと相互作用している場合、仮想境界エリアを強調表示してもよい。コンピューティングシステムは、ＯＲの鳥瞰図をＯＲ内のＨＣＰに提供してもよい。ＯＲ表示及び表示された情報は、外科医などのＨＣＰが、１つ又は２つ以上の仮想境界エリアを強化すること、かつ／又は強調表示されている仮想境界エリアをオーバーライドすることを可能にしてもよい。

【0241】

コンピューティングシステムは、可聴フィードバックを提供してもよい。コンピューティングシステムは、制限アクセスエリアの仮想境界の近くにあるか、又は制限アクセスエリアの仮想境界と相互作用するＨＣＰに可聴トーン又は可聴情報を提供してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、認可されたＨＣＰが境界エリアに接近している際に、又は認可されていないＨＣＰが仮想境界エリアに接近しているか、若しくは仮想境界エリアと相互作用している場合に、仮想境界エリアに関する可聴情報をブロードキャストしてもよい。コンピューティングシステムは、画定された仮想境界エリアに基づいて、異なるトーンを提供してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、滅菌野エリアのための仮想境界、患者エリアのための仮想境界、機器エリアのための仮想境界、クリティカルエリアのための仮想境界について異なるトーンを有してもよい。

【0242】

コンピューティングシステムは、異なる仮想境界エリア及び／又は仮想境界エリアに対するＨＣＰの近さに基づいて、異なるトーンレベルを提供してもよい。例えば、認可されていないＨＣＰが仮想境界エリアに接近している場合、コンピューティングシステムは、短い静かな可聴フィードバックをＨＣＰに提供してもよい。認可されていないＨＣＰが仮想境界エリアに近づいている際、可聴フィードバックは、長く、より大きな可聴フィードバックであってもよい（例えば、可聴フィードバックのレベルを増加させる）。コンピューティングシステムは、例えば、ＨＣＰに関連付けられたデバイスを介するなどして、対応するＨＣＰに可聴フィードバックを提供してもよい。コンピューティングシステムがＯＲ内で可聴フィードバックをブロードキャストしている場合、コンピューティングシステムは、例えば、混乱を最小限に抑えるために、他のＨＣＰへの可聴フィードバックをノイズキャンセルしてもよい。

【0243】

コンピューティングシステムは、触覚フィードバックを提供してもよい。ＨＣＰは、電話、スマートウォッチ、スマートトラッカーなどの１つ又は２つ以上のデバイスを装着していてもよい。例えば、ＨＣＰは、手首及び／又は足首（例えば、手袋、手、靴、足など）にデバイスを装着していてもよい。ＨＣＰは、各四肢に手首バンド及び／又は足首バンドを有し得るデバイスを装着してもよい。コンピューティングシステムは、制限アクセスエリアのための仮想境界に接触するリスクがある四肢に触覚フィードバックを提供してもよい。例えば、認可されていないＨＣＰの左足が滅菌野エリアのための仮想境界の近くにある場合、コンピューティングシステムは、認可されていないＨＣＰの左足首上にあるデバイスに触覚フィードバックを送信してもよい。コンピューティングシステムは、触覚フィードバックを左足首デバイスに送信し、ＨＣＰがその方向（例えば、左方向）にステップする、又は歩くことができないという通知を提供してもよい。

【0244】

コンピューティングシステムは、異なるレベルの触覚フィードバックを提供してもよい。コンピューティングシステムは、ＨＣＰが制限アクセスエリアの仮想境界に近づいている、かつ／若しくは接近している、又はそこから離れているときに、触覚フィードバックのレベルを増加又は減少させてもよい。例えば、認可されていないＨＣＰが制限アクセスエリアの仮想境界に接近している場合、コンピューティングシステムは、触覚フィードバックの強度を増加させ、かつ／又は触覚フィードバックのパルスを増加させてもよい。認可されていないＨＣＰが制限アクセスエリアの仮想境界から離れて移動している場合、コンピューティングシステムは、触覚フィードバックの強度を減少させ、かつ／又は触覚フィードバックのパルスを減少させてもよい。

【0245】

認可されていないＨＣＰが特定のデバイスへの（例えば、左足首デバイスへの）触覚フィードバックを無視しているとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、認可されていないＨＣＰが装着している１つ又は２つ以上のデバイスに触覚フィードバックを送信してもよい。

【0246】

コンピューティングシステムは、本明細書に説明される１つ又は２つ以上のフィードバックを組み合わせてもよく、視覚触覚複合現実（visuo-haptic mixed reality、ＶＨＭＲ）を提供してもよい。

【0247】

コンピューティングシステムは、ＨＣＰを監視してもよく、ＨＣＰに対するアクセス認可を判定してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、制限アクセスエリアの仮想境界を越えることの許容可能性を判定してもよい。コンピューティングシステムは、環境パラメータ及び／又は個人的パラメータを検出して、例えば、仮想境界エリアを越えることの許容可能性を判定してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、クレデンシャル、証明書、及び／又はＨＣＰに関連付けられた他のアクセス制御レベル情報のうちの１つ又は２つ以上に基づいて、環境パラメータ及び／又は個人パラメータを検出してもよい。

【0248】

コンピューティングシステムは、ＨＣＰの無菌監視を実行してもよい。例えば、ＨＣＰが無菌試験に合格したとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰが制限アクセスエリアの仮想境界に入ることを可能にしてもよい。ＨＣＰが無菌試験に不合格であるとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰに関連付けられたアクセス認可を取り消し、ＨＣＰが制限アクセスエリアの仮想境界に入ることを認可しないことがある。

【0249】

外科手術は感染のリスクを有するので、ＯＲ内のＨＣＰは、外科感染症を予防するための技術において広範な教育を受けてもよい。例えば、ＯＲ内のＨＣＰ（例えば、外科医又は器械出し看護師など）は、ガウン及び／若しくは手袋などの滅菌保護具を適切に着脱する方法、細菌汚染のリスクを低減するために手を洗う方法、並びに／又は滅菌器具若しくは包帯の汚染を防止するために外科用器具／ツールを管理する方法を認識してもよい。完全に滅菌された保護具を装着していない手術室看護師（例えば、器械出し看護師及び／又は外科医よりも滅菌されていない保護具）は、ＯＲ内の滅菌エリアなどの制限アクセスエリアの仮想境界に入ることを認可されていない場合がある。コンピューティングシステムは、ＯＲ内の手術室看護師の移動を監視し、手術室看護師が滅菌野エリアの仮想境界に入ること又は滅菌野エリアの仮想境界と相互作用することを防止し、手術台の周りの滅菌エリアを汚染することを防止してもよい。

【0250】

コンピューティングシステムは、ＨＣＰを監視してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、例えば、必要な工程が完了したことを検証するために、手術前及び手術後について、ＨＣＰを監視してもよい。コンピューティングシステムが、ＨＣＰがＯＲに入る前又は手術を行った後の適切な手洗いなどの工程を完了できなかったと判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰに通知を送信し、かつ／又はＨＣＰのアクセス認可を取り消してもよい。コンピューティングシステムは、一時的に、例えば、工程が完了するまで、ＨＣＰに対するアクセス認可を取り消してもよい。

【0251】

コンピューティングシステムは、手術中に機器を監視してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、破損の任意の兆候から外科用手袋を監視してもよく、又は裂け目について外科用ガウンを監視してもよい。コンピューティングシステムが裂け目又は破損を検出した場合、コンピューティングシステムは、機器を交換するための通知をＨＣＰに送信してもよい。

【0252】

コンピューティングシステムは、外科用デバイスへのバッテリ移載を監視してもよい。例えば、外科用デバイスのための電池パック（例えば、リチウム及び／又はリチウムイオン電池パック）は、滅菌されない場合がある。バッテリパックは、無菌移送を追跡する埋め込みＲＦＩＤチップを有してもよい。例えば、バッテリパックは、手術のためにＯＲに入ってもよい。コンピューティングシステムは、バッテリパックから（例えば、ＲＦＩＤビーコンを介して）アラートを受信してもよく、コンピューティングシステムは、ＯＲに入るバッテリパックを識別してもよい。コンピューティングシステムは、バッテリパックを追跡し、ＯＲ内の制限アクセスエリアの仮想境界に基づいて、ＨＣＰに通知を送信してもよい。

【0253】

コンピューティングシステムは、バッテリバックに関連付けられた処置工程を監視してもよい。処置工程が見逃されたか、又は不正確に行われた場合、コンピューティングシステムは、潜在的な問題についてＨＣＰにアラートしてもよい。

【0254】

コンピューティングシステムは、外科用器具のための制限アクセスエリアの仮想境界を識別してもよい。外科用器具は、高通電状態を使用して外科工程を実行することが可能であってもよい。コンピューティングシステムは、外科処置中に外科用器具に関連付けられた通電状態を検出してもよい。コンピューティングシステムは、手術の外科工程を識別してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、外科用監視データに基づいて、外科工程を識別してもよい。外科工程は、現在の外科工程又は次の外科工程であってもよく、又はそれを含んでもよい。

【0255】

識別された外科工程及び検出された通電状態に基づいて、コンピューティングシステムは、外科用器具の仮想境界エリアを調整してもよい。例えば、コンピューティングシステムが、外科用器具が高通電状態にあり、外科工程と一致することを検出した場合、コンピューティングシステムは、例えば、仮想境界エリアを増加させることによって、外科用器具の仮想境界を調整してもよい。通電状態が閾値レベルを上回ることをコンピューティングシステムが検出した場合、コンピューティングシステムは、外科用器具のための仮想境界エリアを増加させてもよい。通電状態が閾値レベル未満であることをコンピューティングシステムが検出した場合、コンピューティングシステムは、外科用器具のための仮想境界エリアを減少させてもよい。

【0256】

外科用器具が高通電状態にあるが、外科工程と一致しないとコンピューティングシステムが判定した場合、例えば、異常が存在する場合、コンピューティングシステムは、外科用器具の仮想境界エリアを調整してもよい。例えば、外科処置の現在の工程が外科用器具をオンにする、かつ／又は使用する必要がないときに外科用器具が高通電状態を有することをコンピューティングシステムが検出した場合、コンピューティングシステムは、外科用器具の仮想境界エリアを増加させてもよい。コンピューティングシステムは、例えば、外科用器具との不注意な接触を防止するために、ＨＣＰに通知を送信してもよい。

【0257】

図１６は、外科用器具の認可されていないエネルギーレベル変化についてのコンピューティングシステムの例示的な通知を示す。図１６に示すように、コンピューティングシステムは、ＯＲ３６４００内の制限アクセスエリアの１つ又は２つ以上の仮想境界を識別してもよい。ＯＲ内の制限アクセスエリアの１つ又は２つ以上の仮想境界は、麻酔科医エリア３６４２０のための仮想境界エリア、手術台エリア３６４１０のための仮想境界エリア、外科用器具エリア３６４１５のための仮想境界エリア、及び／又は患者３６４２５の手術エリアのための仮想境界エリアを含んでもよい。本明細書で説明するように、コンピューティングシステムは、ＯＲ内のＨＣＰの移動を監視してもよい。コンピューティングシステムは、ＨＣＰがＯＲ内の制限アクセスエリアの仮想境界に入るか、それから出るか、それと相互作用するか、又はその内部にあるためのアクセス認可を有するかどうかを判定してもよい。コンピューティングシステムは、外科処置中のＨＣＰの役割、外科処置中のＨＣＰに関連付けられた割り当て、ＨＣＰに関連付けられたＰＰＥ、ＨＣＰに関連付けられたバイオマーカ測定値、又は制限エリアタイプのうちの１つ又は２つ以上に基づいて、ＨＣＰのアクセス認可を判定してもよい。

【0258】

コンピューティングシステムは、ＯＲ内の外科用器具のエネルギーレベルを監視してもよい。コンピューティングシステムが外科用器具のエネルギーレベルの変更を検出する場合、コンピューティングシステムは、認可されたＨＣＰによってエネルギーレベルが変更されたと判定してもよい。外科用器具３６４１５のための仮想境界エリアに入った、認可されていないＨＣＰによってエネルギーレベルが変更されたとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、通知を送信してもよい。コンピューティングシステムは、通知をディスプレイ３６４０５に送信し、認可されていないＨＣＰが外科用器具のエネルギーレベルを不注意に変更したことを他のＨＣＰに通知してもよい。コンピューティングシステムは、ＨＣＰが外科用器具３６４１５の仮想境界に近接している、又は仮想境界内に存在する認可を有していないことを示す通知を、ディスプレイ３６４０５及び／又は認可されていないＨＣＰに送信してもよい。

【0259】

外科医などの別のＨＣＰが、認可されていないＨＣＰ及び／又は認可されていないＨＣＰによる認可されていないエネルギーレベル変化に関する通知を見た場合、外科医、例えば、先導外科医は、認可されていないＨＣＰに関連付けられたアクセス認可を調整してもよい。例えば、認可されていないＨＣＰは、先導外科医を補助している別の外科医であってもよい。補助外科医は、手術台エリア３６４１０のための仮想境界内にあるためのアクセス認可を有してもよい。補助外科医は、外科用器具３６４１５のための仮想境界エリアに入る、又は仮想境界エリア内にあるためのアクセス認可を有していない場合がある。先導外科医は、補助外科医のアクセス認可を調整してもよい。例えば、先導外科医は、ディスプレイ３６４０５上の通知を見た後に、補助外科医のアクセス認可を調整してもよく、補助外科医が外科用器具３６４１５のための仮想境界エリアに入る、又は仮想境界エリア内にあることを可能にしてもよい。

【0260】

別のＨＣＰは、緊急事態に基づいて、認可されていないＨＣＰのアクセス認可を調整してもよい。例えば、先導外科医が外科用器具を操作するために追加の手を必要とする緊急事態の間、先導外科医は、本明細書に記載されるように、外科用器具３６４１５のための仮想境界エリアに入る、又は仮想境界エリア内にあるための補助外科医のアクセス認可を調整してもよい。

【0261】

コンピューティングシステムは、ＯＲ内の外科処置に関連付けられた外科用器具などの機器を識別してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、手術前処置のためにＨＣＰによって作成された手術計画をダウンロードしてもよく、外科処置のために使用される１つ又は２つ以上の外科用器具を識別してもよい。コンピューティングシステムは、外科用器具を制御するためのＨＣＰによる制御入力を検出してもよい。ＨＣＰによる制御入力は、外科用器具をオン又はオフにすることであってもよい。ＨＣＰによる制御入力は、外科用器具のエネルギーレベルを調整することであってもよい。ＨＣＰによる制御入力は、外科用器具の位置を調整することであってもよい。

【0262】

コンピューティングシステムは、外科用器具に関連付けられたＨＣＰのアクセス制御レベルを判定してもよい。例えば、ＨＣＰに関連付けられたアクセス制御レベルは、ＨＣＰが外科用器具を制御する認可を有するかどうかを含んでもよい。ＨＣＰに関連付けられたアクセス制御レベルは、階層化されてもよい。例えば、段階的アクセス制御レベル（例えば、第１の段階的アクセス制御レベル）は、外科用器具をオンにすること又はオフにすることであってもよい。別の段階的アクセス制御レベル（例えば、第２の段階的アクセス制御レベル）は、外科用器具のエネルギーレベルを調整することであってもよい。例えば、外科用器具のエネルギーレベルを調整することに関連付けられた第２の段階的アクセス制御レベルは、外科用器具をオン又はオフにすることに関連付けられた第１の段階的アクセス制御レベルよりも高い段階であってもよい。

【0263】

コンピューティングシステムは、ＨＣＰによって検出された制御入力を有効にするかどうかを判定してもよい。コンピューティングシステムは、ＨＣＰに関連付けられたアクセス制御レベルに基づいて、ＨＣＰによる制御入力を有効にするかどうかを判定してもよい。アクセス制御レベルに基づいて、ＨＣＰが外科用器具を制御することを認可されている（例えば、ＨＣＰが外科用器具を制御するための制御入力を有効にすることを認可されている）とコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、外科用器具を制御するために、ＨＣＰによる制御入力を有効にしてもよい。ＨＣＰに関連付けられたアクセス制御レベルに基づいて、ＨＣＰが外科用器具を制御することを認可されていない（例えば、ＨＣＰが外科用器具を制御するための制御入力を有効にすることを認可されていない）とコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、外科用器具を制御するために、ＨＣＰによる制御入力をブロックしてもよい。

【0264】

コンピューティングシステムが、外科用器具を制御しようとするＨＣＰによる制御入力をブロックする場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰに関連付けられたデバイスにアラートを送信してもよい。アラートは、ＨＣＰによる制御入力がブロックされたことを通知するＨＣＰへの通知、及び／又はＨＣＰに関連付けられたアクセス制御レベル情報であってもよく、又はそれらを含んでもよい。コンピューティングシステムは、ＯＲ内のディスプレイにアラートを送信してもよい。例えば、図１６に示すように、コンピューティングシステムは、ＯＲ内のディスプレイ３６４０５にアラートを送信してもよい。アラートは、ＨＣＰによる制御入力がブロックされたことを示してもよい。

【0265】

コンピューティングシステムは、図１～図３に関して本明細書で記載されるようなＨＣＰ監視システム２００００、２０００２、２０００３、又は２０００４などのＨＣＰ監視システムであってもよいか、又はそれを含んでもよい。コンピューティングシステムは、ＨＣＰ監視システム２００００、２０００２、２０００３、及び／又は２０００４に動作可能に接続されたコンピューティングシステムであり得る。コンピューティングシステムは、図９に関して本明細書に記載されるコンピューティングシステム２０２７１であり得るか、又はそれを含み得る。コンピューティングシステムは、例えば、図４に関して本明細書に記載されるコンピュータシステム２００６３であり得るか、又はそれを含み得る。コンピューティングシステムは、例えば、図４に関して本明細書に記載されるコンピューティングシステム２００６４であってもよいか、又はそれを含んでもよい。コンピューティングシステムは、図１～図３に関して本明細書に記載されるような外科用ハブ２０００６、図４の外科用ハブシステム２００６０、図５のコンピュータ実装双方向外科用システム２００７０、図７の外科用ハブ若しくはコンピューティングデバイス２０２４３、図９の外科用ハブ２０２７０、図１０のコンソール２０２９４、及び／又は図１１の外科用ハブ５１０４であってもよいか、又はそれらを含んでもよい。例えば、コンピューティングシステムは、１つ又は２つ以上の外科処置に関連付けられた外科用監視データを取得し得る。外科処置は、１つのＯＲ又は複数のＯＲで起き得る。

【0266】

本明細書で説明するように、コンピューティングシステムは、ＨＣＰの移動を監視してもよい。コンピューティングシステムは、ＨＣＰが手術台に近接していると判定してもよい。コンピューティングシステムは、例えば、ＨＣＰに関連付けられたアクセス制御レベルに基づいて、ＨＣＰが外科用器具を制御する認可を与えられていないと判定してもよい。コンピューティングシステムは、アクセス制御レベル調整メッセージを外科医などの別のＨＣＰに送信してもよい。アクセス制御レベル調整メッセージは、手術台に対するＨＣＰの近接度に基づいて、ＨＣＰに関連付けられたアクセス制御レベルが調整を必要とするかどうかを問い合わせてもよい。コンピューティングシステムは、外科医などの別のＨＣＰからアクセス制御レベル調整要求を受信してもよい。アクセス制御レベル調整要求は、ＨＣＰに関連付けられたアクセス制御レベルに対する変更を示してもよい。コンピューティングシステムは、別のＨＣＰからアクセス制御レベル調整要求を受信したことに基づいて、ＨＣＰのアクセス制御レベルを調整してもよい。本明細書に記載されるように、アクセス制御レベル調整要求は、ＨＣＰが外科用器具を制御する（例えば、外科用器具をオン／オフにする、かつ／又は外科用器具に関連付けられたエネルギーレベルを調整する）ことを可能にしてもよい。コンピューティングシステムは、アクセス制御レベル調整通知をＨＣＰに送信してもよい。コンピューティングシステムは、アクセス制御レベル調整通知をＯＲ内のディスプレイに送信してもよい。アクセス制御レベル調整通知は、（例えば、外科医による）アクセス制御レベル変化を認可したＨＣＰを示してもよい。

【0267】

コンピューティングシステムは、外科処置における外科工程に基づいて、ＨＣＰに関連付けられた外科用器具のための制御アクセスレベルを調整してもよい。コンピューティングシステムは、現在の外科工程を識別してもよい。現在の外科工程に基づいて、コンピューティングシステムは、ＨＣＰに関連付けられたアクセス制御レベルを調整するかどうかを判定してもよい。例えば、外科処置の初期工程において、外科医に関連付けられた外科用器具のための制御アクセスレベルは、外科用器具をオン又はオフにすることであってもよい。外科医が、外科処置の初期工程において外科用器具に関連付けられたエネルギーレベルを調整しようと試みる場合、コンピューティングシステムは、外科医による制御入力をブロックしてもよい。

【0268】

コンピューティングシステムは、ＨＣＰに関連付けられたアクセス制御レベルを調整して、ＨＣＰが外科処置における現在の外科工程に関連付けられた外科用器具を制御することを可能にしてもよい。例えば、コンピューティングシステムは、現在の外科工程が、切開を行うために外科用器具を使用することを伴うと判定してもよい。コンピューティングシステムは、外科医の制御レベルを調整してもよい。外科医は、外科用器具のエネルギーレベルを調整してもよく、例えば、外科用器具の低通電状態から高通電状態に調整することによって、切開を行うことが可能であってもよい。

【0269】

ＨＣＰが現在の外科工程を完了した後、コンピューティングシステムは、次の外科工程と一致するＨＣＰに関連付けられたアクセス制御レベルを再調整してもよい。例えば、外科医が現在の外科工程のための切開を行い、次の外科工程が外科用器具の高通電段階を伴わないとコンピューティングシステムが判定した後、コンピューティングシステムは、ＨＣＰに関連付けられたアクセス制御レベルを再調整して、外科医の制御入力をブロックし、例えば、外科用器具の高通電レベルを増加又は維持してもよい。

【0270】

コンピューティングシステムは、器具の通電状態に基づいて、器具に関連付けられたＨＣＰのアクセス制御レベルを調整してもよい。コンピューティングシステムは、外科用器具の通電状態を識別してもよい。外科用器具が高通電状態を有することをコンピューティングシステムが識別した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰのアクセス制御レベルを調整し、外科用器具を制御するためのＨＣＰによる制御入力をブロックしてもよい。例えば、外科用器具の不注意な制御を防止するために、コンピューティングシステムは、外科用器具が高通電状態にあるとコンピューティングシステムが判定したときに、器械出し看護師による制御入力をブロックしてもよい。

【0271】

外科用器具が低通電状態を有する、又はオフにされていることをコンピューティングシステムが識別した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰのアクセス制御レベルを調整し、外科用器具を制御するためのＨＣＰによる制御入力を有効にしてもよい。例えば、外科用器具が低通電状態にあるか又はオフにされているとコンピューティングシステムが判定したときに、コンピューティングシステムは、器械出し看護師が外科用器具をオン又はオフにすることを可能にしてもよい。

【0272】

コンピューティングシステムは、ＨＣＰに関連付けられたバイオマーカ測定値に基づいて、ＨＣＰの制御アクセスレベルを調整してもよい。ＨＣＰに関連付けられたバイオマーカは、疲労レベル、ストレスレベル、又はＨＣＰが動作していた時間量のうちの１つ又は２つ以上であってもよく、又はそれらを含んでもよい。コンピューティングシステムは、外科医などのＨＣＰに関連付けられたバイオマーカを監視してもよい。コンピューティングシステムは、ＨＣＰの監視されたバイオマーカに基づいて、ＨＣＰに関連付けられたアクセス制御レベルを調整するかどうかを判定してもよい。ＨＣＰが増加した疲労レベル、増加したストレスレベル、又は閾値超過手術時間を有することをＨＣＰに関連付けられたバイオマーカが示す場合、コンピューティングシステムは、外科用器具を制御するためのＨＣＰからの制御入力をブロックしてもよい。コンピューティングシステムは、増加した疲労レベル、増加したストレスレベル、又は閾値超過手術時間を示すアラートをＨＣＰに送信してもよい。

【0273】

ＨＣＰが減少した疲労レベル、減少したストレスレベル、又は閾値未満手術時間を有することをＨＣＰに関連付けられたバイオマーカが示す場合、コンピューティングシステムは、外科用器具を制御するためのＨＣＰからの制御入力を有効にしてもよい。コンピューティングシステムは、ＨＣＰに関連付けられた現在の疲労レベル、現在のストレスレベル、又は現在の手術時間を示すアラートをＨＣＰに送信してもよい。

【0274】

実施例では、コンピューティングシステムは、感知システムからＨＣＰに関連付けられた測定値データを受信してもよい。測定値データに基づいて、コンピューティングシステムは、ＨＣＰに関連付けられた上昇した疲労レベルを判定してもよい。測定値データは、外科医などのＨＣＰが、知覚された誤りに対して過補正と呼ばれることがある入力の変化の時間が長すぎることを示してもよい。コンピューティングシステムは、反復補正、過補正、又は振動反応を、ＨＣＰに関連する疲労及び／又は上昇疲労レベルの指標として解釈することができる。例えば、ＨＣＰのバイオマーカ測定値に基づいて、コンピューティングシステムは、ＨＣＰの水和／脱水に関連する値を判定してもよい。脱水は、エネルギーレベルに影響を与え、人を疲労させ、疲労させる可能性がある。体液が少ないと、心拍数が上昇する傾向がある。コンピューティングシステムは、水和レベルに関連して心拍データを分析し、ストレス及び他の心臓上昇事象を水和と区別することができる。コンピューティングシステムは、ベースライン測定値を採用して、進行中の慢性事象から急性事象を区別し、疲労と脱水とを区別し得る。

【0275】

実施例では、コンピューティングシステムは、ＯＲ内のＨＣＰに関連付けられた感知システム（例えば、外科医に関連する感知システム）から測定値データを受信してもよい。測定値データは、ＨＣＰが増加したストレスレベルを有することを示してもよい。例えば、増加したストレスレベルは、例えば、ベース値からのＨＣＰの心拍数の変化によって示されてもよい。コンピューティングシステムは、対応する感知システムからのデータの受信を相互参照することによって、ＨＣＰの増加したストレスレベルを導出／推論してもよい。

【0276】

ＨＣＰの疲労レベルは、例えば、器具使用データに基づいて、測定／判定されてもよい。コンピューティングシステムは、外科用器具を操作するＨＣＰ及び手術室内の他のユーザの疲労の重み付けされた尺度を計算することができる。疲労の重み付けされた尺度は、累積的な協調事象及び寄与に基づくことができる。例えば、疲労の重み付けされた尺度は、経時的な閉鎖トリガなどのアクチュエータを制御する際にＨＣＰが経験するストレスの強度及び経時的にＨＣＰによって加えられる力に基づくことができる。

【0277】

エネルギーレベル及び疲労レベルの測定に関する詳細は、２０２１年１月２２日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＡＤＪＵＳＴＩＮＧ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＢＩＯＭＡＲＫＥＲ ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳ」と題する米国特許出願第１７／１５６，２８７号（代理人整理番号ＥＮＤ９２９０ＵＳＮＰ１）に記載されており、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0278】

本明細書に記載されるように、コンピューティングシステムは、外科用器具を制御するためのＨＣＰによる制御入力を調整及び／又は限定してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、アクセス制御レベルなどの許可、及び／又は滅菌野、手術台、若しくは外科医などの他のＨＣＰなどの制限アクセスエリアの仮想境界への近接性に基づいて、外科用器具を制御するためのＨＣＰによる制御入力を限定してもよい。

【0279】

コンピューティングシステムは、ＨＣＰに関連付けられた認証に基づいて、外科用器具を制御しようとするＨＣＰによる制御入力を調整してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、ＨＣＰに関連付けられた認証を使用して、ＨＣＰが制御入力を行う、かつ／又は外科用器具の設定を変更する許可を有するかどうかを判定してもよい。認証及び／又は許可に基づいて、コンピューティングシステムは、ＨＣＰによる制御入力を有効にし、かつ又はブロックしてもよい。

【0280】

コンピューティングシステムは、ＨＣＰに関連付けられた認証に基づいて、機器へのＨＣＰの制御入力を限定及び／又は調整してもよい。コンピューティングシステムは、例えば、ＨＣＰに関連付けられた認証に基づいて、機器の事前定義されたセット及び／又は識別された機器に関連付けられた制御を識別してもよい。コンピューティングシステムは、ＨＣＰによる制御入力を監視して、例えば、ＨＣＰが機器と相互作用する、かつ／又は機器を制御するように認証されている機器の不注意な調整及び／又は制御を防止してもよい。

【0281】

例えば、麻酔科医は、麻酔機器を制御（例えば、完全制御）するための認証を有してもよい。他のＨＣＰは、麻酔機器の部分的な制御を有してもよい。例えば、麻酔専門看護師及び／又は麻酔科医の研修医は、麻酔機器の部分的な制御を有してもよい。ＨＣＰに関連付けられた認証に基づいて、コンピューティングシステムは、ＨＣＰが機器を制御することを可能にしてもよいか、又は阻止してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、例えば麻酔科医に関連付けられた認証に基づいて、麻酔科医が、鎮静及び／又は呼吸機器などの麻酔機器の設定を制御すること、かつ／又は麻酔機器の制御相互作用を有することを可能にされていると判定してもよい。

【0282】

器械出し看護師などの他のＨＣＰに関連付けられた認証に基づいて、コンピューティングシステムは、器械出し看護師が設定を制御する許可を有していないこと、かつ／又は麻酔機器のための制御相互作用を有していないことを判定してもよい。ＨＣＰが麻酔機器の設定を制御又は調整する許可を有していないとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰによる制御入力をブロックし、機器と相互作用すること、かつ／又は機器を制御することが認証されていないＨＣＰによる機器の不注意な調整を防止してもよい。

【0283】

コンピューティングシステムは、外科医又は麻酔科医などの別のＨＣＰからオーバーライド要求を受信してもよい。例えば、外科医は、機器の制御入力及び／又は調整設定をオーバーライドして（例えば、ロックアウトをオーバーライドして）、例えば、機器の不注意な調整と意図又は緊急調整とを区別してもよい。

【0284】

実施例では、外科手術全体を通して、１つ又は２つ以上の外科用器具が使用されてもよい。外科用器具は、治療処置を適用するためにある形態のエネルギーを必要とし、かつ／又は外科用器具を機能させるための電気機械制御を有してもよい。外科用器具の一実施例は、腹腔鏡デバイスであってもよい。外科用器具は、外科手術を通して複数回使用されてもよい。外科用器具は、手術台の上／外に配置され、他のＨＣＰに手渡され、かつ／又は外科手術後に処分されてもよい。

【0285】

コンピューティングシステムは、例えば、確認に基づいて、ＨＣＰによる制御入力を限定及び／又は調整してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、視覚的確認に基づいて、ＨＣＰによる制御入力を限定及び／又は調整してもよい。コンピューティングシステムは、視覚的確認に基づいて、不注意な制御入力を検出し、外科用器具のモータ電力にエネルギーが印加されることを防止してもよい。コンピューティングシステムは、制御入力が許可を有する適切な（例えば、正しい）証明を有する認可されたＨＣＰの手からのものであり、かつ／又は認可されたＨＣＰによって起動されているとコンピューティングシステムが判定した場合、制御入力を有効にしてもよい。

【0286】

本明細書に説明されるように、コンピューティングシステムは、標的手術ゾーンのための制限アクセスエリアの仮想境界を生成し、外科用器具を制御するためのＨＣＰによる制御入力を限定してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、標的手術ゾーンの仮想境界内の認可されたＨＣＰによる制御入力を有効にし、不注意な制御を防止し、かつ／又は他のＨＣＰ若しくは患者を傷つけることを防止してもよい。

【0287】

コンピューティングシステムは、外科医がいる場合など、他のＨＣＰへの近接性に基づいて、ＨＣＰに関連付けられたアクセス制御レベルを調整してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、器械出し看護師又は関係者が円形ステープラを操作することが認可されていない可能性があると判定してもよい。コンピューティングシステムは、器械出し看護師又は関係者が外科医の制限アクセスエリアの仮想境界に近接しているか、又はその中にいる可能性があると判定してもよい。器械出し看護師又は関係者が外科医エリアの仮想境界に近接しているか、又はその中にいるとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、器械出し看護師又は関係者に関連付けられたアクセス制御レベルを調整してもよい。コンピューティングシステムは、器械出し看護師又は関係者による制御入力、例えば、円形ステープラをオンにすることを有効にしてもよい。

【0288】

コンピューティングシステムは、外科手術の外科工程を認識及び／又は識別してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、外科手術が完了したこと、かつ／又は外科手術のために外科用器具がもはや必要とされないことを識別してもよい。手術が完了したとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、外科用器具の起動を監視してもよく、かつ／又は給電状態にあってもよい。外科用器具が起動されている、かつ／又は高通電状態にある、又はオンにされているとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、例えば、ＨＣＰが器具を清掃及び／又は処分している間に外科用器具を不注意に起動することを防止するために、ＨＣＰによる制御入力をブロックしてもよい。

【0289】

手術が完了し、外科用器具が電池式デバイスであるとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、例えば、電池式デバイスのドレイン回路を使用して、エネルギー除去工程を開始してもよい。コンピューティングシステムは、エネルギー除去工程中にＨＣＰによる制御入力を限定（例えば、ブロック）してもよい。

【0290】

コンピューティングシステムは、ガスシステム用のＨＣＰによる制御入力を調整及び／又は限定してもよい。ＯＲにおける外科手術の間、医療用空気、酸素、二酸化炭素、窒素、亜酸化窒素、及び／又は他のガスが供給されてもよい。コンピューティングシステムは、動作中に供給されるガスをオン／オフにする、又は増加／減少させるための制御入力を検出する場合、ガスを供給するためにデバイスを制御するための制御入力を行うＨＣＰのアクセス制御レベルを判定してもよい。コンピューティングシステムは、外科工程を判定し、ガスがオン／オフにされる、又は増加／減少する必要があることを確認してもよい。ＨＣＰがガスレベルを調整するためのアクセス制御レベルを有し、ガスのＨＣＰの制御が現在の外科工程と一致するとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰによる制御入力を有効にしてもよい。ＨＣＰがアクセス制御レベルを有していない、及び／又はガスの使用が現在の外科工程と一致しないとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰによる制御入力をブロックしてもよい。コンピューティングシステムは、本明細書で説明されるように、アラートをＨＣＰに送信してもよい。

【0291】

コンピューティングシステムは、デバイスの通電状態を制御してもよい。コンピューティングシステムは、ＨＣＰの場所、制限アクセスエリアの仮想境界、ＨＣＰが適切なＰＰＥを装着しているかどうか、閾値曝露時間、ＨＣＰのバイオマーカ測定値、患者のバイオマーカ測定値などに基づいて、放射線デバイスなどのデバイスの通電状態を制御してもよい。本明細書に説明されるように、コンピューティングシステムは、ＨＣＰが患者に近接して（例えば、患者、手術台、及び／又は外科医の仮想境界内に）、かつ手術エリア内にあると判定すると、デバイスの通電状態を制御し、ＨＣＰによる制御入力を有効にして、デバイスを制御してもよい。

【0292】

コンピューティングシステムは、放射線科医又は放射線科技術者などのＨＣＰが適切なＰＰＥを装着しているかどうかを監視／判定してもよい。ＨＣＰが適切なＰＰＥを装着していないとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰによる制御入力をブロックし、アラートを送信してもよい。適切なＰＰＥの実施例は、鉛エプロン、鉛ガラス、鉛シールドなどのうちの１つ又は２つ以上であってもよく、又はそれらを含んでもよい。

【0293】

コンピューティングシステムは、ＨＣＰが放射線デバイスから許容可能なクリアランスなどの適切な距離にあるかどうかを監視／判定してもよい。ＨＣＰが適切な距離内、例えば、曝露エリア内にないとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰによる制御入力をブロックし、アラートを送信してもよい。

【0294】

コンピューティングシステムは、放射線デバイスに対するＨＣＰの曝露時間を監視／判定してもよい。例えば、ＨＣＰが閾値曝露時間を超えるとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰによる制御入力をブロックし、アラートを送信してもよい。

【0295】

コンピューティングシステムは、ＨＣＰ又は患者に関連付けられたバイオマーカを監視／判定してもよい。例えば、ＨＣＰが増加した疲労レベル及び／又は増加したレベルを有するとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰによる制御入力をブロックし、アラートを送信してもよい。コンピューティングシステムは、患者に関連付けられたバイオマーカを監視してもよい。患者に関連付けられたバイオマーカが突然変化した、例えば、緊急事態又は合併症が発生したとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰによる制御入力をブロックし、アラートを送信してもよい。コンピューティングシステムは、患者に関連付けられたバイオマーカに基づいて、患者のタイプを判定してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、患者が小児患者又は妊娠患者であると判定してもよい。放射線への被曝を最小限に抑えるために、コンピューティングシステムは、ＨＣＰによる制御入力をブロック又は調整し、アラートを送信してもよい。

【0296】

図１７は、本明細書で説明されるように、ＯＲ内の制限アクセスエリアの仮想境界に対するＨＣＰ移動を監視する例示的なフロー３６４５０を示す。例えば、３６４５５において、コンピューティングシステムは、制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界を判定してもよい。コンピューティングシステムは、図１～図３に関して本明細書に記載されるような外科用ハブ２０００６、図４の外科用ハブシステム２００６０、図５のコンピュータ実装双方向外科用システム２００７０、図７の外科用ハブ若しくはコンピューティングデバイス２０２４３、図９の外科用ハブ２０２７０、図１０のコンソール２０２９４、及び／又は図１１の外科用ハブ５１０４であってもよいか、又はそれらを含んでもよい。仮想境界は、図１２～図１３に関して本明細書に記載される、麻酔科医３６００５、３６１０５のための制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界、外科医３６０２５、３６１１５のための制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界、手術台３６０３０、３６１２０のための制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界、器械出し看護師３６０３５、３６１２５のための制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界、手術室看護師３６０４０のための制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界、外科用器具、滅菌トレイ台、及び／若しくは他の手術関連の機器３６０４５、３６０５０、３６０５５、３６０６０、３６０６５のための制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界、観察者３６１３５のための制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界、ＳＳＣ３６１４０のための制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界、助手のための制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界、麻酔看護師３６１１０のための制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界であってもよく、又はそれらを含んでもよい。

【0297】

３６４６０において、コンピューティングシステムは、ＯＲ内のＨＣＰを識別してもよい。３６４６５において、コンピューティングシステムは、識別されたＨＣＰの移動を監視してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、ＨＣＰが制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界に近接しているかどうかを判定してもよい。コンピューティングシステムは、ＨＣＰが記述されたアクセスエリアに関連付けられた仮想境界と相互作用しようとしている（例えば、入る、出る、又は離れる）ことを判定してもよい。

【0298】

３６４７０において、コンピューティングシステムは、本明細書で説明されるように、ＨＣＰが、制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界と相互作用するか、又は仮想境界に入る／仮想境界から出るためのアクセス認可を有することを判定してもよい。３６４７５において、コンピューティングシステムは、通知をＨＣＰに送信してもよい。例えば、（例えば、３６４６５におけるＨＣＰの監視された移動に基づいて）ＨＣＰが制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界に近接しているとコンピューティングシステムが判定した場合、かつ（例えば、３６４７０におけるＨＣＰアクセス認可の判定に基づいて）ＨＣＰが制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界と相互作用すること、又は仮想境界に入る／出ることが認可されていないとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰが仮想境界に入ることが認可されていないことを示す通知をＨＣＰに送信してもよい。（例えば、３６４６５におけるＨＣＰの監視された移動に基づいて）ＨＣＰが制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界に近接しているとコンピューティングシステムが判定した場合、かつ（例えば、３６４７０におけるＨＣＰアクセス認可の判定に基づいて）ＨＣＰが制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界と相互作用すること、又は仮想境界に入る／出ることが認可されているとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、通知をＨＣＰに送信することをスキップしてもよい。

【0299】

図１８は、本明細書で説明されるコンピューティングシステムにおいて実行され得る、ＯＲにおけるＨＣＰの制御アクセス検証の例示的なフロー３６５００を示す。コンピューティングシステムは、図１～図３に関して本明細書に記載されるような外科用ハブ２０００６、図４の外科用ハブシステム２００６０、図５のコンピュータ実装双方向外科用システム２００７０、図７の外科用ハブ若しくはコンピューティングデバイス２０２４３、図９の外科用ハブ２０２７０、図１０のコンソール２０２９４、及び／又は図１１の外科用ハブ５１０４であってもよいか、又はそれらを含んでもよい。

【0300】

３６５０５において、コンピューティングシステムは、外科処置に関連付けられた外科用器具を識別してもよい。例えば、本明細書に記載されるように、コンピューティングシステムは、術前処置中にＨＣＰによって生成された手術計画をダウンロードしてもよい。コンピューティングシステムは、手術に使用される１つ又は２つ以上の外科用器具を識別し、外科処置に使用される１つ又は２つ以上の器具を識別してもよい。

【0301】

３６５１０において、コンピューティングシステムは、ＨＣＰによる制御入力を検出してもよい。例えば、本明細書に記載されるように、制御入力は、外科用器具をオン／オフにしてもよく、又は外科用器具の通電状態を変更してもよい（例えば、低通電状態から高通電状態へ、又は高通電状態から低通電状態へ）。

【0302】

３６５１５において、コンピューティングシステムは、外科用器具を制御するためのＨＣＰのアクセス制御レベルを判定してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、ＨＣＰが外科用器具を制御するためのアクセス制御認可を有するかどうかを判定してもよい。

【0303】

３６５２０において、コンピューティングシステムは、ＨＣＰによって制御入力を有効にするかどうかを判定してもよい。例えば、ＨＣＰが外科用器具を制御するためのアクセス制御認可を有するとコンピューティングシステムが判定した場合、コンピューティングシステムは、外科用器具を制御するためのＨＣＰによる制御入力を有効にしてもよい。ＨＣＰが外科用器具を制御することを認可されていない（例えば、アクセス制御認可を有していない）と判定した場合、コンピューティングシステムは、ＨＣＰによる制御入力をブロックしてもよい。

【0304】

コンピューティングシステムは、ＯＲ内の場所及び／又は制限アクセスエリアの仮想境界における曝露時間に基づいて、ＨＣＰ又は機器を監視してもよい。コンピューティングシステムは、ローカル記録に基づいて、ＨＣＰがどれだけ長くＯＲにあったか、かつ／又はデバイスがどれだけ長くＯＲにあったかを判定してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、誰が長く電池式デバイス（ＥＮＤＯ）がＯＲにセットアップされたかを判定してもよい。電池式デバイスは、いったんデバイスがセットアップされ、電池が設置されると、１２時間の保管耐用期間を有してもよい。コンピューティングシステムは、電池式デバイスが保管耐用期間を超えてセットアップされている場合、電池式デバイスが最適な性能を有していない可能性があると判定してもよい。

【0305】

コンピューティングシステムは、デバイスのＯＲにおける曝露時間を監視／判定してもよい。デバイスがセットアップされた後、デバイスが特定の耐用期間を有してもよいので、コンピューティングシステムは、例えば、デバイスを交換するために、ＨＣＰにアラートを送信してもよい。

【0306】

コンピューティングシステムは、ＯＲ内のデバイスの場所を追跡してもよい。例えば、コンピューティングシステムは、ＯＲ内かつ／又は制限アクセスエリアの仮想境界間のデバイスの移動、ＨＣＰとのデバイスの相互作用などを記録してもよい。

【0307】

以下は、特許請求され得るか、又はされ得ない付番された態様の非網羅的リストである。
態様１．コンピューティングシステムであって、
プロセッサを備え、プロセッサが、
手術室（ＯＲ）内の制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界を判定すること、
ＯＲ内の医療専門家（ＨＣＰ）を識別すること、ＯＲ内の識別されたＨＣＰの移動を監視すること、
識別されたＨＣＰが制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界に入るためのアクセス認可を有するかどうかを判定すること、及び
ＨＣＰの監視された移動から、ＨＣＰが仮想境界に近接しているという判定に基づいて、かつＨＣＰが仮想境界に入ることが認可されていないという判定に基づいて、ＨＣＰに通知を送信することであって、通知は、ＨＣＰが仮想境界に入ることが認可されていないことを示す、送信することを行うように構成されている、コンピューティングシステム。

【0308】

態様２．プロセッサが、
ＨＣＰに関連付けられたデバイスに通知を送信することであって、通知が、視覚通知、可聴通知、触覚通知、又は拡張現実通知のうちの少なくとも１つを含む、送信することを行うように構成されている、態様１に記載のコンピューティングシステム。

【0309】

態様３．仮想境界が、外科用器具に関連付けられており、プロセッサが、
外科処置中に外科用器具に関連付けられた位置調整を検出し、
外科用器具に関連付けられた検出された位置調整に基づいて、仮想境界の場所を調整するように更に構成されている、態様１に記載のコンピューティングシステム。

【0310】

態様４．仮想境界が、患者に関連付けられており、プロセッサが、
外科処置中に患者の再位置決めを検出し、
患者の検出された再位置決めに基づいて、患者に関連付けられた仮想境界を調整するように更に構成されている、態様１に記載のコンピューティングシステム。

【0311】

態様５．ＨＣＰが、第１のＨＣＰであり、アクセス認可が、第１のアクセス認可であり、移動が、第１の移動であり、プロセッサが、
ＯＲ内の第２のＨＣＰを識別すること、
ＯＲ内の識別された第２のＨＣＰの第２の移動を監視すること、
第２のＨＣＰが、制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界に入るための部分的なアクセス認可を有すると判定することであって、部分的なアクセス認可は、条件が満たされていることに基づいて、第２のＨＣＰが制限アクセスエリアに入ることを可能にし、条件が、緊急事態又は第３のＨＣＰからの認可のうちの少なくとも１つを含む、判定すること、及び
ＨＣＰの第２の移動が仮想境界に近接しているという判定に基づいて、かつ条件が満たされたという判定に基づいて、第２のＨＣＰが制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界に入ることを可能にすることを行うように構成されている、態様１に記載のコンピューティングシステム。

【0312】

態様６．プロセッサが、
ＨＣＰの監視された移動に基づいて、ＨＣＰが制限アクセスエリアに入ることを停止したかどうかを判定し、
ＨＣＰが制限アクセスエリアに入り続けているという判定に基づいて、ＯＲ内のディスプレイ又はＯＲ内の他のＨＣＰのうちの少なくとも一方に通知を送信するように構成されている、態様１に記載のコンピューティングシステム。

【0313】

態様７．仮想境界が、滅菌手術台、濾過システム、粒子捕捉システム、空中浮遊汚染ゾーン、麻酔科医の機器に関連付けられたエリア、又は外科医に関連付けられたエリアのうちの少なくとも１つに関連付けられている、態様１に記載のコンピューティングシステム。

【0314】

態様８．仮想境界が、外科用器具に関連付けられており、プロセッサが、
外科処置中に外科用器具に関連付けられた通電状態を検出し、
外科用器具に関連付けられた検出された通電状態に基づいて、外科用器具の仮想境界に関連付けられた制限アクセスエリアを調整するように構成されている、態様１に記載のコンピューティングシステム。

【0315】

態様９．プロセッサが、
検出された通電状態が閾値レベルを上回るという条件に基づいて、外科用器具の仮想境界に関連付けられた制限アクセスエリアを増加させ、
検出された通電状態が閾値レベル未満であるという条件に基づいて、外科用器具の仮想境界に関連付けられた制限アクセスエリアを減少させるように構成されている、態様８に記載のコンピューティングシステム。

【0316】

態様１０．プロセッサが、
外科用監視データに基づいて外科工程を識別することであって、外科工程が、現在の外科工程又は次の外科工程を含む、識別すること、及び
識別された外科工程に基づいて、仮想境界の場所を調整することを行うように構成されている、態様１に記載のコンピューティングシステム。

【0317】

態様１１．プロセッサが、
ＯＲ内の判定された仮想境界の視覚的指示を提供するように構成されている、態様１に記載のコンピューティングシステム。

【0318】

態様１２．プロセッサが、
外科処置中のＨＣＰの役割、外科処置中のＨＣＰに関連付けられた割り当て、ＨＣＰに関連付けられた個人用保護具、ＨＣＰに関連付けられたバイオマーカ測定値、又は制限エリアタイプのうちの少なくとも１つに基づいて、ＨＣＰのためのアクセス認可を判定するように構成されている、態様１に記載のコンピューティングシステム。

【0319】

態様１３．方法であって、
手術室（ＯＲ）内の制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界を判定することと、
ＯＲ内の医療専門家（ＨＣＰ）を識別することと、ＯＲ内の識別されたＨＣＰの移動を監視することと、
識別されたＨＣＰが制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界に入るためのアクセス認可を有するかどうかを判定することと、
ＨＣＰの監視された移動から、ＨＣＰが仮想境界に近接しているという判定に基づいて、かつＨＣＰが仮想境界に入ることが認可されていないという判定に基づいて、ＨＣＰに通知を送信することと、を含み、通知は、ＨＣＰが仮想境界に入ることが認可されていないことを示す、方法。

【0320】

態様１４．ＨＣＰに関連付けられたデバイスに通知を送信することを含み、通知が、視覚通知、可聴通知、触覚通知、又は拡張現実通知のうちの少なくとも１つを含む、態様１３に記載の方法。

【0321】

態様１５．外科処置中に外科用器具に関連付けられた位置調整を検出することと、
外科用器具に関連付けられた検出された位置調整に基づいて、仮想境界の場所を調整することと、を更に含む、態様１３に記載の方法。

【0322】

態様１６．ＨＣＰが、第１のＨＣＰであり、アクセス認可が、第１のアクセス認可であり、移動が、第１の移動であり、方法が、
ＯＲ内の第２のＨＣＰを識別することと、
ＯＲ内の識別された第２のＨＣＰの第２の移動を監視することと、
第２のＨＣＰが、制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界に入るための部分的なアクセス認可を有すると判定することであって、部分的なアクセス認可は、条件が満たされていることに基づいて、第２のＨＣＰが制限アクセスエリアに入ることを可能にし、条件が、緊急事態又は第３のＨＣＰからの認可のうちの少なくとも１つを含む、判定することと、
ＨＣＰの第２の移動が仮想境界に近接しているという判定に基づいて、かつ条件が満たされたという判定に基づいて、第２のＨＣＰが制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界に入ることを可能にすることと、を含む、態様１３に記載の方法。

【0323】

態様１７．外科処置中のＨＣＰの役割、外科処置中のＨＣＰに関連付けられた割り当て、ＨＣＰに関連付けられた個人用保護具、ＨＣＰに関連付けられたバイオマーカ測定値、又は制限エリアタイプに少なくとも基づいて、ＨＣＰのためのアクセス認可を判定すること、又は
ＨＣＰの監視された移動に基づいて、ＨＣＰが制限アクセスエリアに入ることを停止したかどうかを判定すること、及び
ＨＣＰが制限アクセスエリアに入り続けているという判定に基づいて、ＯＲ内のディスプレイ又はＯＲ内の他のＨＣＰのうちの少なくとも一方に通知を送信することを含む、態様１３に記載の方法。

【0324】

態様１８．仮想境界が、滅菌手術台、濾過システム、粒子捕捉システム、空中浮遊汚染ゾーン、麻酔科医の機器に関連付けられたエリア、又は外科医に関連付けられたエリアのうちの少なくとも１つに関連付けられている、態様１３に記載の方法。

【0325】

態様１９．仮想境界が、外科用器具に関連付けられており、方法が、
外科処置中に外科用器具に関連付けられた通電状態を検出することと、
検出された通電状態が閾値レベルを上回るという条件に基づいて、外科用器具の仮想境界に関連付けられたエリアを増加させることと、検出された通電状態が閾値レベル未満であるという条件に基づいて、外科用器具の仮想境界に関連付けられたエリアを減少させることと、を含む、態様１３に記載の方法。

【0326】

態様２０．外科用監視データに基づいて外科工程を識別することであって、外科工程が、現在の外科工程又は次の外科工程を含む、識別することと、
識別された外科工程に基づいて、仮想境界の場所を調整することと、
仮想境界の調整された場所の視覚的指示を提供することと、を含む、態様１３に記載の方法。

【0327】

以下は、特許請求され得るか、又はされ得ない付番された態様の非網羅的リストである。
実施例１．コンピュータ実装方法であって、
手術室（ＯＲ）内の制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界を判定することと、
ＯＲ内の医療専門家（ＨＣＰ）を識別することと、
ＯＲ内の識別されたＨＣＰの移動を監視することと、
識別されたＨＣＰが制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界に入るためのアクセス認可を有するかどうかを判定することと、
ＨＣＰの監視された移動から、ＨＣＰが仮想境界に近接しているという判定に基づいて、かつＨＣＰが仮想境界に入ることが認可されていないという判定に基づいて、ＨＣＰに通知を送信することと、を含み、通知は、ＨＣＰが仮想境界に入ることが認可されていないことを示す、コンピュータ実装方法。

【0328】

実施例１は、手術室内などの制限エリアにアクセスすることを認可されていない識別されたＨＣＰが、ＨＣＰが制限アクセスエリアに近接しているときに通知されることを可能にしてもよい。したがって、ＨＣＰには、手術室内の周囲の認識の改善、及び懸念される制限アクセスエリアへの進入に対する通知が提供される。制限アクセスエリアは、高エネルギーデバイスなどの機器の周りの手術ゾーン、アクセスするためにＨＣＰの追加の役割、認証又は要件を必要とする手術室内のエリア、又は患者若しくは選択的な患者身体部分の周りに選択的に画定されたゾーンであってもよい。したがって、実施例１の構成は、手術室内の制限アクセスエリアへの認可されていないアクセスを防止する有利な効果を有する。そのような通知により、ＨＣＰは、危険な状況を回避し、手術室内の他のＨＣＰ、機器又は患者との衝突を回避し、機器に対して不用意な変更が行われることを回避し、患者、機器、他のＨＣＰ及び行われる外科処置に対する望ましくない影響を最小限に抑えるために、適切かつ迅速なアクションをとることができる。それにより、患者、機器、監視されているＨＣＰ、及び手術室内の他のＨＣＰの安全性が確保される。更に、これらの手術では、そうでなければ、認可されていないＨＣＰが滅菌野に偶発的にアクセスすることによって発生し得る、手術台の周りの滅菌エリアなどの手術室内の滅菌野が汚染される可能性が低くなる。したがって、手術室における感染のリスクを最小限に抑えることができる。

【0329】

実施例２．ＨＣＰに関連付けられたデバイスに通知を送信することを含み、通知が、視覚通知、可聴通知、触覚通知、又は拡張現実通知のうちの少なくとも１つを含む、実施例１に記載のコンピュータ実装方法。

【0330】

実施例２の構成によれば、通知は、好適な形態で、識別されたＨＣＰに提供されてもよい。

【0331】

実施例３．外科処置中に外科用器具に関連付けられた位置調整を検出することと、
外科用器具に関連付けられた検出された位置調整に基づいて、仮想境界の場所を調整することと、を更に含む、実施例１又は２に記載のコンピュータ実装方法。

【0332】

実施例４．仮想境界が、患者に関連付けられており、方法が、
外科処置中に患者の再位置決めを検出することと、
患者の検出された再位置決めに基づいて患者に関連付けられた仮想境界を調整することと、含む、実施例１～３のいずれか１つに記載のコンピュータ実装方法。

【0333】

実施例３及び４は、制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界が、機器の位置の変化又は患者の再位置決めに基づいて、適応的に更新されることを可能にしてもよい。

【0334】

実施例５．ＨＣＰが、第１のＨＣＰであり、移動が、第１の移動であり、方法が、
ＯＲ内の第２のＨＣＰを識別することと、
ＯＲ内の識別された第２のＨＣＰの第２の移動を監視することと、
第２のＨＣＰが、制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界に入るための部分的なアクセス認可を有すると判定することであって、部分的なアクセス認可は、条件が満たされていることに基づいて、第２のＨＣＰが制限アクセスエリアに入ることを可能にし、条件が、緊急事態又は第３のＨＣＰからの認可のうちの少なくとも１つを含む、判定することと、
第２のＨＣＰの第２の移動が仮想境界に近接しているという判定に基づいて、かつ条件が満たされたという判定に基づいて、第２のＨＣＰが制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界に入ることを可能にすることと、を含む、実施例１～４のいずれか１つに記載のコンピュータ実装方法。

【0335】

実施例５によれば、ＨＣＰが制限エリアに近接していることを検出すると、それぞれのアクセス認可ステータスに基づいて、好適なアクションが選択的にとられてもよい。認可されていないＨＣＰには通知が提供され、この通知は、制限エリアに入らないように、又はそうでなければ制限エリアと相互作用しないようにＨＣＰに促してもよい。一方、制限アクセスエリアに関して部分的な認可を有するＨＣＰは、所定の条件が満たされた場合に制限エリアに入ることを認可され、その条件は、緊急事態及び／又は第３のＨＣＰからの認可（外科医又は他の認可されたスタッフからなど）である。

【0336】

実施例６．ＨＣＰのためのアクセス認可を判定することが、外科処置中のＨＣＰの役割、外科処置中のＨＣＰに関連付けられた割り当て、ＨＣＰに関連付けられた個人用保護具、ＨＣＰに関連付けられたバイオマーカ測定値、又は制限エリアタイプに少なくとも基づく、実施例１～５のいずれか１つに記載のコンピュータ実装方法。

【0337】

実施例６は、ＨＣＰが制限エリアにアクセスすることを認可されている（又は部分的な認可を有している）かどうかを判定するための例示的な方法を提供してもよい。

【0338】

実施例７．ＨＣＰの監視された移動に基づいて、ＨＣＰが制限アクセスエリアに入ることを停止したかどうかを判定することと、
ＨＣＰが制限アクセスエリアに入ったという判定に基づいて、ＯＲ内のディスプレイ又はＯＲ内の他のＨＣＰのうちの少なくとも一方に通知を送信することと、を含む、実施例１～６のいずれか１つに記載のコンピュータ実装方法。

【0339】

実施例７は、認可されていないＨＣＰが制限エリアに入ったときに、好適な形態の通知が提供又は表示されることを可能にしてもよい。通知は、手術室内のＨＣＰ又は他のＨＣＰに適切なアクションをとるように促し、それによって手術室の安全性を確保し、感染を防止する。

【0340】

実施例８．仮想境界が、滅菌手術台、濾過システム、粒子捕捉システム、空中浮遊汚染ゾーン、麻酔科医の機器に関連付けられたエリア、又は外科医に関連付けられたエリアのうちの少なくとも１つに関連付けられる、実施例１～７のいずれか１つに記載のコンピュータ実装方法。

【0341】

実施例９．仮想境界が、外科用器具に関連付けられている方法であり、方法が、
外科処置中に外科用器具に関連付けられた通電状態を検出することと、
外科用器具に関連付けられた検出された通電状態に基づいて、外科用器具の仮想境界に関連付けられた制限アクセスエリアを調整することと、を含む、実施例１～７のいずれか１つに記載のコンピュータ実装方法。

【0342】

実施例１０．制限アクセスエリアを調整することが、
検出された通電状態が閾値レベルを上回るという条件に基づいて、外科用器具の仮想境界に関連付けられたエリアを増加させること、又は
検出された通電状態が閾値レベル未満であるという条件に基づいて、外科用器具の仮想境界に関連付けられエリアを減少させることを含む、実施例９に記載のコンピュータ実装方法。

【0343】

実施例９及び１０は、外科用器具の通電状態に従って、制限アクセスエリアの選択的調整を可能にしてもよい。選択的調整は、手術室内のＨＣＰ及び他のＨＣＰの安全性に対する更なる保護手段を提供する。

【0344】

実施例１１．外科用監視データに基づいて外科工程を識別することであって、外科工程が、現在の外科工程又は次の外科工程を含む、識別することと、
識別された外科工程に基づいて、仮想境界の場所を調整することと、を含む、実施例１～１０のいずれか１つに記載のコンピュータ実装方法。

【0345】

実施例１２．仮想境界の調整された場所の視覚的指示を提供することを含む、実施例１１に記載のコンピュータ実装方法。

【0346】

制限エリア及び対応する認可は、手術中の異なる外科工程において変化してもよい。実施例１１及び１２は、現在の外科工程又は次の外科工程に従って、仮想境界の場所の動的調整を可能にし、提供される調整された場所の視覚的指示に基づいて、ＨＣＲが調整を通知されることを可能にしてもよい。

【0347】

実施例１３．実施例１～１２のいずれか１つに記載の方法を実装するように構成されたプロセッサを備える、コンピューティングシステム。

【0348】

実施例１４．命令を有するコンピュータ可読媒体であって、命令は、コンピュータによって実行されるときに、実施例１～１２のいずれか１つに記載の方法を実現させる、コンピュータ可読媒体。

【0349】

〔実施の態様〕
（１） コンピュータ実装方法であって、
手術室（ＯＲ）内の制限アクセスエリアに関連付けられた仮想境界を判定することと、
前記ＯＲ内の医療専門家（ＨＣＰ）を識別することと、
前記ＯＲ内の識別された前記ＨＣＰの移動を監視することと、
前記識別されたＨＣＰが前記制限アクセスエリアに関連付けられた前記仮想境界に入るためのアクセス認可を有するかどうかを判定することと、
前記ＨＣＰの監視された前記移動から、前記ＨＣＰが前記仮想境界に近接しているという判定に基づいて、かつ前記ＨＣＰが前記仮想境界に入ることが認可されていないという判定に基づいて、前記ＨＣＰに通知を送信することと、を含み、前記通知は、前記ＨＣＰが前記仮想境界に入ることが認可されていないことを示す、コンピュータ実装方法。
（２） 前記ＨＣＰに関連付けられたデバイスに前記通知を送信することを含み、前記通知が、視覚通知、可聴通知、触覚通知、又は拡張現実通知のうちの少なくとも１つを含む、実施態様１に記載のコンピュータ実装方法。
（３） 外科処置中に、外科用器具に関連付けられた位置調整を検出することと、
前記外科用器具に関連付けられた検出された前記位置調整に基づいて、前記仮想境界の場所を調整することと、を更に含む、実施態様１に記載のコンピュータ実装方法。
（４） 前記仮想境界が、患者に関連付けられており、前記方法が、
外科処置中に前記患者の再位置決めを検出することと、
前記患者の検出された前記再位置決めに基づいて、前記患者に関連付けられた前記仮想境界を調整することと、を含む、実施態様１に記載のコンピュータ実装方法。
（５） 前記ＨＣＰが、第１のＨＣＰであり、前記移動が、第１の移動であり、前記方法が、
前記ＯＲ内の第２のＨＣＰを識別することと、
前記ＯＲ内の識別された前記第２のＨＣＰの第２の移動を監視することと、
前記第２のＨＣＰが、制限アクセスエリアに関連付けられた前記仮想境界に入るための部分的なアクセス認可を有すると判定することであって、前記部分的なアクセス認可は、条件が満たされていることに基づいて、前記第２のＨＣＰが前記制限アクセスエリアに入ることを可能にし、前記条件が、緊急事態又は第３のＨＣＰからの認可のうちの少なくとも１つを含む、判定することと、
前記第２のＨＣＰの前記第２の移動が前記仮想境界に近接しているという判定に基づいて、かつ前記条件が満たされたという判定に基づいて、前記第２のＨＣＰが前記制限アクセスエリアに関連付けられた前記仮想境界に入ることを可能にすることと、を含む、実施態様１に記載のコンピュータ実装方法。

【0350】

（６） 前記ＨＣＰのための前記アクセス認可を判定することが、外科処置中のＨＣＰの役割、前記外科処置中の前記ＨＣＰに関連付けられた割り当て、前記ＨＣＰに関連付けられた個人用保護具、前記ＨＣＰに関連付けられたバイオマーカ測定値、又は制限エリアタイプに少なくとも基づく、実施態様１に記載のコンピュータ実装方法。
（７） 前記ＨＣＰの前記監視された移動に基づいて、前記ＨＣＰが前記制限アクセスエリアに入ることを停止したかどうかを判定することと、
前記ＨＣＰが前記制限アクセスエリアに入ったという判定に基づいて、前記ＯＲ内のディスプレイ又は前記ＯＲ内の他のＨＣＰのうちの少なくとも一方に前記通知を送信することと、を含む、実施態様１に記載のコンピュータ実装方法。
（８） 前記仮想境界が、滅菌手術台、濾過システム、粒子捕捉システム、空中浮遊汚染ゾーン、麻酔科医の機器に関連付けられたエリア、又は外科医に関連付けられたエリアのうちの少なくとも１つに関連付けられている、実施態様１に記載のコンピュータ実装方法。
（９） 前記仮想境界が、外科用器具に関連付けられており、前記方法が、
外科処置中に、前記外科用器具に関連付けられた通電状態を検出することと、
前記外科用器具に関連付けられた検出された前記通電状態に基づいて、前記外科用器具の前記仮想境界に関連付けられた前記制限アクセスエリアを調整することと、を含む、実施態様１に記載のコンピュータ実装方法。
（１０） 前記制限アクセスエリアを調整することは、
前記検出された通電状態が閾値レベルを上回るという条件に基づいて、前記外科用器具の前記仮想境界に関連付けられた前記エリアを増加させること、又は
前記検出された通電状態が前記閾値レベル未満であるという条件に基づいて、前記外科用器具の前記仮想境界に関連付けられた前記エリアを減少させることを含む、実施態様９に記載のコンピュータ実装方法。

【0351】

（１１） 外科用監視データに基づいて外科工程を識別することであって、前記外科工程が、現在の外科工程又は次の外科工程を含む、識別することと、
識別された前記外科工程に基づいて、前記仮想境界の場所を調整することと、を含む、実施態様１に記載のコンピュータ実装方法。
（１２） 前記仮想境界の調整された前記場所の視覚的指示を提供することを含む、実施態様１１に記載のコンピュータ実装方法。
（１３） 実施態様１に記載の方法を実装するように構成されたプロセッサを備える、コンピューティングシステム。
（１４） 命令を有するコンピュータ可読媒体であって、前記命令は、コンピュータによって実行されるときに、実施態様１に記載の方法を実現させる、コンピュータ可読媒体。

【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15】

【図16】

【図17】

【図18】

【国際調査報告】