流傳輸連接器和系統(tǒng)、流消歧以及用于映射流供應(yīng)路徑的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開的方面涉及用于自動(dòng)化檢測和在多個(gè)流供應(yīng)源和多個(gè)遠(yuǎn)程可控的流傳送 結(jié)構(gòu)之間映射流供應(yīng)路徑的系統(tǒng)和方法。更具體地，本公開的方面涉及用于確定安裝在機(jī) 器人式的（遙控的）手術(shù)系統(tǒng)的患者側(cè)推車處的多個(gè)電手術(shù)器械中的哪一個(gè)與多個(gè)電能供 應(yīng)源中的哪一個(gè)能量通訊，并且基于相同的方式控制能量供應(yīng)的方法和系統(tǒng)。本公開的方 面進(jìn)一步涉及用于遙控的手術(shù)系統(tǒng)的手術(shù)器械，以及用于控制從外部源供應(yīng)到這種器械的 流的傳送的相關(guān)系統(tǒng)、設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 一些微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)通過使用機(jī)器人控制的（遙控的）手術(shù)器械被遠(yuǎn)程執(zhí)行。在機(jī) 器人控制的（遙控的）手術(shù)系統(tǒng)中，外科醫(yī)生在外科醫(yī)生控制臺(tái)處操縱輸入設(shè)備，并且這些 輸入被傳遞到與一個(gè)或更多個(gè)遙控的手術(shù)器械相接合的患者側(cè)推車?；谕饪漆t(yī)生在外科 醫(yī)生控制臺(tái)處的輸入，一個(gè)或更多個(gè)遙控的手術(shù)器械在患者側(cè)推車處被致動(dòng)以對(duì)患者進(jìn)行 手術(shù)，從而在外科醫(yī)生控制臺(tái)和患者側(cè)推車處的（一個(gè)或多個(gè)）手術(shù)器械之間產(chǎn)生主-從 控制關(guān)系。
[0003] 一些手術(shù)器械被配置為向患者傳送流。這種器械能夠被置于與流源操作性的連 接，該流源產(chǎn)生流并將流供應(yīng)到在手術(shù)過程/程序期間有待向患者傳送的手術(shù)器械。
[0004] 通過特定的示例，電手術(shù)器械能夠被置于與電能產(chǎn)生器通訊以在遙控的手術(shù)系統(tǒng) 中傳送灼燒能量，從而執(zhí)行灼燒過程（例如，組織消融、組織密封、組織切割等）。傳送灼燒 能量的手術(shù)器械可以包括，例如，單極器械或雙極器械。單極器械通常通過單個(gè)源電極和使 電能返回至布置在患者外部的能量產(chǎn)生器的返回電極或槽電極來傳送電能。單極電手術(shù)器 械的示例包括但不限于：牽引鉤、藥刀、剪切機(jī)（其包括以相同電勢(shì)激勵(lì)的兩個(gè)刀片）、灼燒 探針、沖洗器、剪刀等。雙極器械通常通過兩個(gè)電極（例如，源電極和槽電極）一通常為手術(shù) 器械的兩個(gè)鉗爪分別傳送電能，并且電流的返回路徑為從一個(gè)極通過另一個(gè)極。雙極器械 的示例包括但不限于抓握器、鉗子、夾子等，其一般用于密封血管和血管組織、抓握組織、灼 燒或凝結(jié)組織等。也可以通過安裝在患者側(cè)推車處的手術(shù)器械向患者傳送其它類型的能量 (例如，超聲波和/或激光）。
[0005] 電手術(shù)器械和向患者傳送流的其它器械在某種程度上是唯一的，特征在于，它們 除了被耦接到患者側(cè)推車處的各種致動(dòng)接口機(jī)構(gòu)以基于主輸入控制器械的運(yùn)動(dòng)之外，還與 流源通訊，例如，電能產(chǎn)生器與電手術(shù)器械通訊。一般而言，至于器械的運(yùn)動(dòng)，從這種手術(shù) 器械到患者的流傳送響應(yīng)于外科醫(yī)生控制臺(tái)處的輸入（例如，腳踏板或其他輸入設(shè)備的踩 壓）。
[0006] 在遙控的手術(shù)過程期間，針對(duì)各種理由，希望具有安裝在患者側(cè)推車處的被配置 為用于流傳送的不止一個(gè)手術(shù)器械（例如，不止一個(gè)電手術(shù)器械）。然而，存在提供能夠可 靠地并且以自動(dòng)化方式確定安裝在患者側(cè)推車處的多個(gè)手術(shù)器械中的哪一個(gè)或哪幾個(gè)操 作性地與具體的流供應(yīng)源耦接的遙控的手術(shù)系統(tǒng)的需要。還存在提供與到遙控的手術(shù)系統(tǒng) 的手術(shù)器械的流傳送相關(guān)的各種控制方案和自動(dòng)化控制方法的需要。進(jìn)一步地，存在在不 明確的狀況下控制到這種器械的流傳送的需要，該不明確的狀況下，可能不確定給定輸入 命令下在外科醫(yī)生控制臺(tái)處的哪個(gè)器械將被激活。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本公開的示例性實(shí)施例可以解決上面提到的問題中的一個(gè)或更多個(gè)和/或可以 示例說明上面提到的期望的特征件中的一個(gè)或更多個(gè)。根據(jù)下面的描述，其它特征和/或 優(yōu)點(diǎn)可以變得明顯。
[0008] 根據(jù)至少一個(gè)示例性實(shí)施例，本公開考慮一種手術(shù)流傳輸導(dǎo)管，其用于使手術(shù)流 供應(yīng)路徑與手術(shù)流傳送器械操作性地耦接以將流從手術(shù)流供應(yīng)路徑供應(yīng)到手術(shù)流傳送器 械。手術(shù)流傳輸導(dǎo)管可以包括數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸路徑、手術(shù)流傳輸路徑和連接器接口。連接器 接口能夠包括與數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸路徑通訊的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸連接器特征件和與手術(shù)流傳輸路 徑通訊的手術(shù)流傳輸連接器特征件。手術(shù)流傳輸導(dǎo)管的連接器接口可以被配置為選擇性地 與具有至少一個(gè)設(shè)備手術(shù)流傳輸連接器特征件和至少一個(gè)設(shè)備數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸連接器特征 件的第一設(shè)備連接器接口配合，并且與具有至少一個(gè)設(shè)備手術(shù)流傳輸連接器特征件而沒有 設(shè)備數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸連接器特征件的第二設(shè)備連接器接口配合。
[0009] 根據(jù)另一示例性實(shí)施例，手術(shù)流傳送器械可以包括：電子電路，其以對(duì)應(yīng)于手術(shù)流 傳送器械的識(shí)別數(shù)據(jù)編碼；和連接器接口。連接器接口能夠包括：數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸連接器特 征件，其與電子電路通訊以傳輸包括識(shí)別數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信號(hào)；和手術(shù)流傳輸連接器特征件，其 為手術(shù)流傳送器械提供手術(shù)流路徑。
[0010] 根據(jù)又一示例性實(shí)施例，本公開考慮一種用于供應(yīng)流的系統(tǒng)，其可以包括多個(gè)流 供應(yīng)路徑、操作性地耦接到流供應(yīng)路徑以接收流的多個(gè)遠(yuǎn)程可控的運(yùn)動(dòng)學(xué)流傳送結(jié)構(gòu)、多 個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)支撐結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)可以被配置為接收第一數(shù)據(jù)并接收第二數(shù)據(jù)，該 第一數(shù)據(jù)識(shí)別遠(yuǎn)程可控的運(yùn)動(dòng)學(xué)流傳送結(jié)構(gòu)中的哪一個(gè)操作性地耦接到流供應(yīng)路徑中的 哪一個(gè)，該第二數(shù)據(jù)識(shí)別遠(yuǎn)程可控的運(yùn)動(dòng)學(xué)流傳送結(jié)構(gòu)中的哪一個(gè)操作性地耦接到運(yùn)動(dòng)學(xué) 支撐結(jié)構(gòu)中的哪一個(gè)。響應(yīng)于輸入命令信號(hào)以從遠(yuǎn)程可控的運(yùn)動(dòng)學(xué)流傳送結(jié)構(gòu)中的選定一 個(gè)傳送流，控制系統(tǒng)可以基于第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)發(fā)送信號(hào)以從操作性地耦接到遠(yuǎn)程可控 的運(yùn)動(dòng)學(xué)流傳送結(jié)構(gòu)中的一個(gè)的流供應(yīng)路徑中的一個(gè)供應(yīng)流。
[0011] 在又一示例性實(shí)施例中，用于檢測遙控的手術(shù)系統(tǒng)的手術(shù)器械的操作狀況的系統(tǒng) 可以包括手術(shù)器械、流傳輸導(dǎo)管和感測設(shè)備。手術(shù)器械可以包括用于將手術(shù)器械耦接在遙 控的手術(shù)系統(tǒng)的患者側(cè)推車處的安裝位置中的外殼。外殼可以包括連接器特征件。流傳輸 導(dǎo)管可以與連接器特征件接合，以將手術(shù)器械置于流連接狀態(tài)中。感測設(shè)備可以與患者側(cè) 推車關(guān)聯(lián)并且可以被布置以檢測處于手術(shù)器械的流連接狀態(tài)中的流傳輸導(dǎo)管的存在。
[0012] 附加目標(biāo)、特征和/或優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中被部分闡明，并且根據(jù)下面的描述 該部分將變得明顯，或可以通過本公開和/或權(quán)利要求的實(shí)踐來獲悉?？梢酝ㄟ^隨附的權(quán) 利要求中具體指出的元素和組合來實(shí)現(xiàn)和獲得這些目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)中的至少一些。
[0013] 應(yīng)當(dāng)理解，前面的一般性描述和下面的詳細(xì)描述僅是示例性的和解釋性的，并非 對(duì)權(quán)利要求的限制；反而，權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)有權(quán)要求其整個(gè)范圍的廣度，包括等同物。
【附圖說明】
[0014] 無論是單獨(dú)或者結(jié)合附圖都能夠根據(jù)下面的【具體實(shí)施方式】理解本公開。附圖被包 括以提供本公開的進(jìn)一步理解，并且被并入說明書且構(gòu)成本說明書的一部分。附圖示出本 教導(dǎo)的一個(gè)或更多個(gè)示例性實(shí)施例，并且與本描述一起有助于解釋某些原則和操作。在附 圖中：
[0015] 圖1是根據(jù)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的示例性遙控的手術(shù)系統(tǒng)的圖解視圖；
[0016] 圖2是根據(jù)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的示例性遙控的手術(shù)系統(tǒng)的示意性框圖；
[0017] 圖3是根據(jù)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的示例性遙控的手術(shù)系統(tǒng)的示意性框圖；
[0018] 圖4是根據(jù)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的示例性遙控的手術(shù)系統(tǒng)的示意性框圖；
[0019] 圖5是圖示說明根據(jù)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的用于控制傳送到遙控的手術(shù)系統(tǒng) 的手術(shù)器械的流的示例性工作流的流程圖；
[0020] 圖6是患者側(cè)推車的示例性實(shí)施例的透視圖；
[0021] 圖7是在安裝位置中具有兩個(gè)電手術(shù)器械的患者側(cè)推車的操縱器臂的示例性實(shí) 施例的局部示意圖，其中的一個(gè)電手術(shù)器械被示出與流產(chǎn)生器電通訊；
[0022] 圖8是根據(jù)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的遙控的手術(shù)系統(tǒng)的患者側(cè)推車處的致動(dòng)接 口組件的透視圖；
[0023] 圖9A是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的能量傳輸電纜的連接器接口的透視圖；
[0024] 圖9B是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的能量傳輸電纜的連接器接口的透視圖；
[0025] 圖9C是能量傳輸電纜的連接器接口的另一示例性實(shí)施例的透視圖；
[0026] 圖IOA是根據(jù)又一示例性實(shí)施例的能量傳輸電纜的連接器接口的透視圖；
[0027] 圖IOB是根據(jù)另一示例性實(shí)施例的能量傳輸電纜的連接器接口的透視圖；
[0028] 圖IOC是能量傳輸電纜的連接器接口的又一示例性實(shí)施例的透視圖；
[0029] 圖11是根據(jù)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的電手術(shù)產(chǎn)生器單元的前面板的前視圖； [0030] 圖12是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的電手術(shù)器械的連接器接口的頂視圖；
[0031] 圖13是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的另一電手術(shù)器械的連接器接口的頂視圖；
[0032] 圖14是具有傳統(tǒng)連接器接口的電手術(shù)器械的透視圖；以及
[0033] 圖15是具有另一傳統(tǒng)連接器接口的電手術(shù)器械的透視圖；
[0034] 圖16A和圖16B是圖示說明根據(jù)本公開的各種示例性實(shí)施例的示例性工作流部件 的流程圖；
[0035] 圖17A和圖17B是圖示說明根據(jù)本公開的在患者側(cè)推車處的安裝位置中的電手術(shù) 器械外殼的示例性實(shí)施例的局部剖視圖，其分別圖示說明電手術(shù)器械未處于能量連接狀態(tài) 中和處于能量連接狀態(tài)中；
[0036] 圖18A-18C是描述根據(jù)本公開的用于檢測手術(shù)器械安裝和能量連接狀態(tài)的磁體 和霍爾傳感器系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的三種不同狀態(tài)的示意圖；
[0037] 圖19A-24是根據(jù)本公開的用于檢測手術(shù)器械安裝和/或能量連接狀態(tài)的感測系 統(tǒng)的各種示例性實(shí)施例的示意圖；
[0038] 圖25A-25C示出根據(jù)本公開的視覺反饋指示器的示例性實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 圖示說明示例性實(shí)施例的本描述和附圖不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制性的?？梢宰龀龈鞣N 機(jī)械的、組成的、結(jié)構(gòu)的、電氣的和操作的變化，而不脫離本描述和所要求保護(hù)的發(fā)明（包 括等同物）的范圍。在一些情況下，熟知結(jié)構(gòu)和技術(shù)不會(huì)被詳細(xì)示出或描述，以便不模糊本 公開。在兩個(gè)或更多個(gè)附圖中的相同的數(shù)字表示相同或類似的元件。此外，如果可行，參考 一個(gè)實(shí)施例詳細(xì)描述的元件及其關(guān)聯(lián)特征可以被包括在未被具體地示出或描述的另一些 實(shí)施例中。例如，如果元件參考一個(gè)實(shí)施例被詳細(xì)描述并且參考第二實(shí)施例未被描述，則元 件仍然可以被聲稱包括在第二實(shí)施例中。
[0040] 出于本說明書和隨附的權(quán)利要求的目的，除非另外指出，否則表示量、百分比或比 例的所有數(shù)字和在說明書和權(quán)利要求中使用的其它數(shù)值都應(yīng)當(dāng)被理解為在所有情況下通 過術(shù)語"大約"修改到它們還未被如此修改的程度。因此，除非有相反的指示，下面的說明書 和隨附的權(quán)利要求中闡明的數(shù)字參數(shù)是近似值，且可以根據(jù)要求獲得的期望特征而變化。 至少并且不是作為將等同教導(dǎo)的申請(qǐng)限制到權(quán)利要求的范圍的嘗試，每個(gè)數(shù)字參數(shù)根據(jù)記 錄的有效數(shù)字的位數(shù)并且通過應(yīng)用普通舍入技術(shù)應(yīng)當(dāng)至少被構(gòu)造。
[0041] 注意，如本說明書和隨附的權(quán)利要求中使用的，單數(shù)形式"一個(gè)（a/an) "和"該/所 述"，以及任何詞的任何單數(shù)使用包括復(fù)數(shù)，除非明確無誤地限制為一個(gè)參照物。如本文所 使用的，術(shù)語"包括"及其語法變體旨在非限制性的，以便列表中引用的項(xiàng)目不排除能夠被 替代或添加到列出的項(xiàng)目的其它類似項(xiàng)目。
[0042] 使用者（例如，外科醫(yī)生的助手或其它手術(shù)室人員）可以將需要與流源連接的手 術(shù)器械連接到這種源。隨著手術(shù)進(jìn)行并且器械被安裝并且從患者側(cè)推車移除，追蹤和確 定哪個(gè)器械響應(yīng)于外科醫(yī)生工作臺(tái)處的給定輸入命令將接收來自流源的流對(duì)人員來說可 能變得困難。在一些遙控的手術(shù)系統(tǒng)中，如果輸入設(shè)備被致動(dòng)，則流將從特定的流源被供 應(yīng)。如果手術(shù)器械操作性地耦接到該流源，則流將被傳輸?shù)狡餍?，從而使器械能夠向患者?送流。然而，傳統(tǒng)手術(shù)系統(tǒng)在特定的輸入設(shè)備致動(dòng)的情況下不能自動(dòng)地確定哪個(gè)器械將接 收流。進(jìn)一步地，例如，如果多個(gè)電手術(shù)器械被安裝在患者側(cè)推車處，則傳統(tǒng)手術(shù)系統(tǒng)可以 阻止相同能量類型的兩個(gè)器械同時(shí)操作，因?yàn)楫?dāng)能量輸入命令在外科醫(yī)生控制臺(tái)處被提供 時(shí)，對(duì)于哪個(gè)器械將被激勵(lì)，可能存在一些不明確。
[0043] 為便于描述，雖然各種示例性實(shí)施例闡明下面描述的電手術(shù)器械、電手術(shù)能量供 應(yīng)源和電手術(shù)能量（例如，諸如用于從IOOs伏特到1000 s伏特范圍的灼燒過程的能量）的 傳送，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到本公開能夠應(yīng)用各種手術(shù)器械，所述各種手術(shù)器 械被提供以通過遠(yuǎn)程控制的外部流產(chǎn)生器或其它流供應(yīng)源傳送各種類型的流（例如，其它 能量流（諸如激光、超聲波等）、流體流、真空壓力流、煙排放等），從而向患者傳送期望的 流，用于執(zhí)行或觀察手術(shù)過程。如本文所使用的，術(shù)語"流"可以被限定為用在手術(shù)操作中、 從一個(gè)源傳輸?shù)搅硪粋€(gè)源（例如，在流供應(yīng)源和流傳送部件（諸如，例如電手術(shù)器械）之 間）例如經(jīng)由其末端執(zhí)行器被傳送的流。
[0044] 在使用或傳輸流對(duì)部件作出適當(dāng)修改的情況下，本公開包含的流的類型的非限制 性示例可以包括：例如，電能（例如，用于灼燒或神經(jīng)刺激）、激光能量、超聲波能量或射頻 能量；流體（例如，液體或氣體）；圖像和/或音頻流；真空壓力（其中來自真空"源"的負(fù) 壓流被"傳送"到器械）等。流源的非限制性示例可以包括：例如，能量產(chǎn)生器（包括，例如， 灼燒能量和/或神經(jīng)刺激能量產(chǎn)生器）、流體傳送源（例如，用于沖洗）、氣體供應(yīng)源、真空 源等。通過非限制性示例，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)的，激光能量能夠經(jīng)由光纖傳輸電 纜從激光能量產(chǎn)生器被傳送到具有末端執(zhí)行器的手術(shù)器械，該末端執(zhí)行器被配置為向患者 傳送激光能量。進(jìn)一步地，如本文所使用的流供應(yīng)源能夠被認(rèn)為是槽（例如，在抽吸的情況 下）。
[0045] 因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到本文參考電手術(shù)器械和電能的傳送描述的系 統(tǒng)和方法并非意在限制性的并且能夠與從一個(gè)或更多個(gè)流源供應(yīng)遠(yuǎn)程傳送的流的其它遠(yuǎn) 程控制的手術(shù)器械結(jié)合使用。流從流源到手術(shù)器械的傳輸能夠經(jīng)由流傳輸導(dǎo)管（諸如，例 如電能傳輸電纜、軟管、光纖電纜等）被配置為在一端連接到手術(shù)器械并且連接到流源。
[0046] 作為安全保障，如果不止一個(gè)能量傳送手術(shù)器械被安裝，則一些現(xiàn)有手術(shù)系統(tǒng)禁 止能量（例如，電能）供應(yīng)到安裝在患者側(cè)推車處的器械。這是因?yàn)楫?dāng)能量輸入命令（例 如，灼燒命令）提供在外科醫(yī)生側(cè)控制臺(tái)處時(shí)，關(guān)于哪個(gè)器械將被激活，存在不明確。然而， 這種禁止能夠在手術(shù)過程和整個(gè)手術(shù)系統(tǒng)的配置靈活性期間限制外科醫(yī)生可用的選項(xiàng)。例 如，期望具有安裝在患者側(cè)推車處的兩個(gè)電手術(shù)器械，其中一個(gè)電手術(shù)器械能夠用于普通 的抓握而其中的一個(gè)電手術(shù)器械能供用于抓握和灼燒過程兩者。安裝具有這樣的多種功能 (例如，如期望的傳送能量和/或抓握）的器械也能夠