(57)【要約】  手術システム、および手術システムを動作させる方法が本明細書において開示される。手術システムは、手術コンソールと、制御デバイスと、ドングルとを備える。手術コンソールは、手術デバイスを動作させ、接続ポートを含む。制御デバイスは、手術コンソールと通信し、手術デバイスを遠隔制御する。ドングルは、手術コンソールの接続ポートに物理的に結合する。制御デバイスは、第１の通信デバイスおよび無線周波数（ＲＦ）リーダを含み、ドングルは、第２の通信デバイスおよび受動型ＲＦデバイスを含む。ＲＦリーダは、受動型ＲＦデバイスがＲＦリーダの閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報を受動型ＲＦデバイスから受信する。第１および第２の通信デバイスは、ペアリング情報に基づいて無線接続し、制御デバイスが手術コンソールと無線通信し、手術デバイスを遠隔制御することを可能にする。
2021516113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手術デバイスを動作させるように構成され接続ポートを含む手術コンソールと、
前記手術コンソールと通信し、前記手術デバイスを遠隔制御するように構成されており、第１の通信デバイスおよび無線周波数（ＲＦ）リーダを含む制御デバイスと、
前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に結合するように構成されており、第２の通信デバイスおよび受動型ＲＦデバイスを含むドングルと
を備えてなり、
前記制御デバイスの前記ＲＦリーダが、前記受動型ＲＦデバイスが前記ＲＦリーダの閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報を前記ドングルの前記受動型ＲＦデバイスから受信するように構成されており、
前記第１および第２の通信デバイスが、前記ペアリング情報に基づいて無線接続し、これにより、前記制御デバイスが前記手術コンソールと無線通信し、前記手術デバイスを遠隔制御することを可能にするように構成されている、手術システム。
【請求項２】
前記制御デバイスが、脚操作式制御デバイス、手操作式制御デバイス、またはモバイルコンピューティングデバイスとしてさらに定義される、請求項１に記載の手術システム。
【請求項３】
前記ドングルが存在しないときに、前記手術コンソールの前記接続ポートが、前記制御デバイスへの結合のためのケーブルのコネクタを受容するように構成されている、請求項１または２に記載の手術システム。
【請求項４】
前記ドングルが前記手術コンソールの前記接続ポートを通じて給電され、前記ドングルが内蔵電源を含まない、請求項１〜３のいずれか一項に記載の手術システム。
【請求項５】
前記第１および第２の通信デバイスが、前記ドングルが前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に結合されたことに応答して、前記ペアリング情報に基づいて無線接続するように構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の手術システム。
【請求項６】
前記ペアリング情報が、前記ドングルの固有識別と、前記ドングルに関連付けられた通信パラメータとを少なくとも含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の手術システム。
【請求項７】
前記ドングルが、前記ペアリング情報を暗号化するように構成されており、前記制御デバイスが、前記ペアリング情報を解読するように構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の手術システム。
【請求項８】
前記第１の通信デバイスが、前記制御デバイスが制御データを用いて前記手術デバイスを遠隔制御するよう、前記制御データを前記第２の通信デバイスへ伝送するように構成されており、前記制御デバイスが、前記制御データを暗号化するように構成されており、前記ドングルが、前記制御データを解読するように構成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の手術システム。
【請求項９】
前記制御デバイスがハウジングを含み、前記第１の通信デバイスおよび前記ＲＦリーダが前記ハウジング内に統合されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の手術システム。
【請求項１０】
前記制御デバイスが、滅菌野内に配置されるように構成されており、前記手術コンソールが、非滅菌野内に配置されるように構成されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の手術システム。
【請求項１１】
前記ドングルの前記受動型ＲＦデバイスが前記制御デバイスの前記閾近傍内へ入ると、前記ドングルが前記滅菌野内に配置される、請求項１０に記載の手術システム。
【請求項１２】
前記ドングルが前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に接続されると、前記ドングルが前記非滅菌野内に配置される、請求項１０に記載の手術システム。
【請求項１３】
前記ＲＦリーダおよび前記受動型ＲＦデバイスが、３０ｋＨｚ〜３０ＭＨｚ、４００ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚ、または８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚにおいて定義される周波数上で動作するように構成されている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の手術システム。
【請求項１４】
前記第１および第２の通信デバイスが、１ＧＨｚよりも高い周波数上で動作するように構成されている、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の手術システム。
【請求項１５】
前記ドングルがコネクタ識別器および適応コネクタを含み、前記コネクタ識別器が、前記手術コンソールによって、データを受信および伝送するために用いられる通信プロトコルの種類を決定するように構成されており、前記適応コネクタが、前記手術コンソールによって用いられる前記通信プロトコルの前記種類に基づいて前記手術コンソールと通信するように構成されている、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の手術システム。
【請求項１６】
手術システムを動作させる方法であって、前記手術システムが、手術デバイスを動作させるように構成され接続ポートを含む手術コンソールと、前記手術コンソールと通信し、前記手術デバイスを遠隔制御するように構成されており、第１の通信デバイスおよび無線周波数（ＲＦ）リーダを含む制御デバイスと、第２の通信デバイスおよび受動型ＲＦデバイスを含むドングルとを備えており、
前記ドングルの前記受動型ＲＦデバイスと前記制御デバイスの前記ＲＦリーダとの間の閾近傍を確立するステップと、
前記制御デバイスの前記ＲＦリーダを用いて、前記受動型ＲＦデバイスおよび前記ＲＦリーダが前記閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報を前記ドングルの前記受動型ＲＦデバイスから受信するステップと、
前記ドングルを前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に結合するステップと、
前記ペアリング情報に基づいて前記第１および第２の通信デバイスの間の無線接続を確立するステップと、
前記制御デバイスを用いて、前記無線接続を用いて前記手術デバイスを遠隔および無線制御するステップと
を含んでなる方法。
【請求項１７】
前記制御デバイスが、脚操作式制御デバイス、手操作式制御デバイス、およびコンピューティングデバイスのうちの少なくとも１つとしてさらに定義される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ドングルが内蔵電源を含まず、前記方法が、前記接続ポートを通じて前記ドングルに給電するステップをさらに含む、請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ドングルを用いて前記ペアリング情報を暗号化するステップと、
前記制御デバイスを用いて前記ペアリング情報を解読するステップと
をさらに含む、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記手術デバイスを遠隔および無線制御する前記ステップが、前記制御デバイスを用いて、前記第１の通信デバイスを介して前記制御データを前記手術コンソールへ伝送するステップをさらに含み、前記方法が、
前記制御デバイスを用いて前記制御データを暗号化するステップと、
前記ドングルを用いて前記制御データを解読するステップと
をさらに含む、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記制御デバイスが、滅菌野内に配置されるように構成されており、前記ドングルの前記受動型ＲＦデバイスと前記制御デバイスの前記ＲＦリーダとの間の前記閾近傍を確立する前記ステップが、前記ドングルを前記滅菌野内へ入れるステップを含む、請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記手術コンソールが、非滅菌野内に配置されるように構成されており、前記方法が、前記ドングルを前記非滅菌野内へ入れ、前記ドングルを前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に結合するステップをさらに含む、請求項１６〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
ペアリング情報を前記受動型ＲＦデバイスから受信する前記ステップが３０ｋＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数で行われる、請求項１６〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
ペアリング情報を前記受動型ＲＦデバイスから受信する前記ステップが３００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの周波数で行われる、請求項１６〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１および第２の通信デバイスの間の前記無線通信を確立する前記ステップが、３００ＭＨｚよりも高い周波数で行われる、請求項１６〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
手術デバイスを動作させるように構成され接続ポートを含む手術コンソールと、
前記手術コンソールと通信し、前記手術デバイスを遠隔制御するように構成されており、接続ポートを含む制御デバイスと、
第１の通信デバイスおよび受動無線周波数（ＲＦ）デバイスを含む第１のドングルと、
第２の通信デバイスおよびＲＦリーダを含む第２のドングルと
を備えてなり、
前記第１および第２のドングルのうちの一方が、前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に結合するように構成されており、前記第１および第２のドングルのうちの他方が、前記制御デバイスの前記接続ポートに物理的に結合するように構成されており、
前記第２のドングルの前記ＲＦリーダが、前記ＲＦリーダおよび前記受動型ＲＦデバイスが互いに閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報を前記第１のドングルの前記受動型ＲＦデバイスから受信するように構成されており、
前記第１および第２の通信デバイスが、前記ペアリング情報に基づいて無線接続し、これにより、前記制御デバイスが前記手術コンソールと無線通信し、前記手術デバイスを遠隔制御することを可能にするように構成されている、手術システム。
【請求項２７】
手術システムのためのドングルであって、前記手術システムが、手術デバイスを動作させるように構成され接続ポートを含む手術コンソールと、前記手術コンソールと通信し、前記手術デバイスを遠隔制御するように構成されており、通信デバイスおよび無線周波数（ＲＦ）リーダを含む制御デバイスとを備えており、
前記ドングルは、
前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に結合するように構成された結合インターフェースと、
前記受動型ＲＦデバイスが前記ＲＦリーダの閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報を前記制御デバイスの前記ＲＦリーダへ伝送するように構成された受動型ＲＦデバイスと、
前記ペアリング情報に基づいて前記制御デバイスの前記通信デバイスに無線接続し、これにより、前記手術デバイスを遠隔制御するための前記制御デバイスと前記手術コンソールとの間の無線通信を可能にするように構成された通信デバイスと
を備えてなるドングル。
【請求項２８】
手術システムのための通信システムであって、前記手術システムが、手術デバイスを動作させるように構成され接続ポートを含む手術コンソールと、前記手術コンソールと通信し、前記手術デバイスを遠隔制御するように構成されており、接続ポートを含む制御デバイスとを備えており、
前記通信システムは、
前記手術コンソールおよび前記制御デバイスのうちの一方の前記接続ポートに物理的に結合するように構成された第１の結合インターフェースと、
無線周波数（ＲＦ）リーダと
第１の通信デバイスと
を含む、第１のドングルと、
前記手術コンソールおよび前記制御デバイスのうちの他方の前記接続ポートに物理的に結合するように構成された第２の結合インターフェースと、
前記受動型ＲＦデバイスおよび前記ＲＦリーダが互いに閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報を前記第１のドングルの前記ＲＦリーダへ伝送するように構成された受動型ＲＦデバイスと、
前記ペアリング情報に基づいて前記第１のドングルの前記第１の通信デバイスに無線接続し、これにより、前記制御デバイスが前記手術コンソールと無線通信し、前記手術デバイスを遠隔制御することを可能にするように構成された第２の通信デバイスと
を含む、第２のドングルと
を備えてなる通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１８年３月９日に出願された係属中の米国仮特許出願第６２／６４０，７７４号の利益を主張する。同出願の開示全体は、本明細書の一部をなすものとする。
【背景技術】
【０００２】
コンソールベースの手術システムは、手術デバイスおよび制御デバイス（例えば、フットスイッチもしくはハンドスイッチ）が接続された手術コンソールを含む。手術デバイスは、コンソールを通じて制御デバイスによって制御することができる。従来、このような制御デバイスはコンソールに物理的に直接接続される。例えば、制御デバイスは、ハードワイヤードケーブル、およびコンソールにプラグで接続するコネクタを含み得、これにより、制御デバイスが手術デバイスを制御することを可能にする。このような構成では、ケーブルの存在が手術室を散らかすか、またはつまずく危険を生じさせる。さらに、いかなる手術の前、最中、および後におけるケーブルの管理も、より多くの時間をヘルスケア員から必要とする。
【０００３】
制御デバイスとコンソールとの間の無線通信を用いてコンソールを通じて手術デバイスを制御しようと試みられてきた。通例、このような構成は、ペアリングデータを制御デバイスとコンソールとの間で交換するための手動の複雑なペアリングプロセスを必要とする。このような手動ペアリングは、開始および実行のために多くの時間および労力を必要とする。例えば、ペアリングのための対応するデバイスを識別し、選択することは、特に、多くの他の無線デバイスが局所区域内に存在し、発見可能であることを考慮すると、手間のかかるプロセスになり得る。範囲内の全ての利用可能なデバイスから特定のデバイスを選択するには、人間の関与が必要である。手動ペアリングはデバイスのうちの１つまたは複数のための検証データの手動入力を必要とする。特定のＩＤを有するデバイスが見出されると、プロセスは、データを交換するためのペアリングを可能にする前に、様々なセキュリティ固有データを認証のためにデバイスから要求し得る。さらに、たとえ、識別され、選択されても、デバイスは、手動ペアリングに付随する技術的困難のゆえに、ペアリングすることができない場合がある。無線通信に関わる典型的な手動の複雑なペアリングプロセスはユーザに勝手の良いものでなく、医療従事者に、制御デバイスとコンソールとの間の無線通信を用いることを思いとどまらせる。
【０００４】
いくつかの例では、無線デバイスをハードペアリングすることができ、これにより、１つのデバイスは、指定されたデバイスとのみ無線通信するようにあらかじめ構成され、その逆も行われる。このようなアプローチの１つの問題は在庫に関連する。大きな医療施設においては、例えば、手術システムデバイスは、施設内の需要による必要に応じてしばしば複合され、対応させられる。ハードペアリングされたデバイス同士は、用に供するために在庫内に共に残っていなければならない。デバイスのうちの一方が分離され、別のシステムと複合された場合には、どちらのデバイスも動作不可能になる。
【０００５】
したがって、当技術分野においては、依然として、少なくとも、手術コンソールと制御デバイスとの間の無線通信に関連する上述の問題に対処する必要がある。
【発明の概要】
【０００６】
１つの例示的な手術システムが提供される。手術システムは、手術コンソールと、制御デバイスと、ドングルとを備える。手術コンソールは手術デバイスを動作させ、接続ポートを含む。制御デバイスは手術コンソールと通信し、手術デバイスを遠隔制御する。ドングルは手術コンソールの接続ポートに物理的に結合する。制御デバイスは第１の通信デバイスおよび無線周波数（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ。以下、「ＲＦ」とよぶ）リーダを含み、ドングルは第２の通信デバイスおよび受動型ＲＦデバイスを含む。ＲＦリーダは、受動型ＲＦデバイスがＲＦリーダの閾近傍（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ）内にあることに応答して、ペアリング情報を受動型ＲＦデバイスから受信する。第１および第２の通信デバイスは、ペアリング情報に基づいて無線接続し、制御デバイスが手術コンソールと無線通信し、手術デバイスを遠隔制御することを可能にする。
【０００７】
手術システムを動作させる方法の１つの潜在的な実施形態が提供される。手術システムは、手術デバイスを動作させるように構成された手術コンソールを備え、手術コンソールは接続ポートを含む。手術システムはまた、制御デバイスとドングルとを備える。制御デバイスは手術コンソールと通信し、手術デバイスを遠隔制御し、制御デバイスは第１の通信デバイスおよびＲＦリーダを含む。ドングルは第２の通信デバイスおよび受動型ＲＦデバイスを含む。手術システムを動作させる方法は、ドングルの受動型ＲＦデバイスと制御デバイスのＲＦリーダとの間の閾近傍を確立するステップと、制御デバイスのＲＦリーダを用いて、受動型ＲＦデバイスおよびＲＦリーダが閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報をドングルの受動型ＲＦデバイスから受信するステップと、ドングルを手術コンソールの接続ポートに物理的に結合するステップと、ペアリング情報に基づいて第１および第２の通信デバイスの間の無線接続を確立するステップと、制御デバイスを用いて、無線接続を用いて手術デバイスを遠隔および無線制御するステップとを含む。
【０００８】
例示的な手術システムが提供される。手術システムは、手術コンソールと、制御デバイスと、第１のドングルと、第２のドングルとを備える。手術コンソールは手術デバイスを動作させ、接続ポートを含む。制御デバイスは手術コンソールと通信し、手術デバイスを遠隔制御する。第１のドングルは第１の通信デバイスおよび受動型ＲＦデバイスを含み、第２のドングルは第２の通信デバイスおよびＲＦリーダを含む。第１および第２のドングルのうちの一方は手術コンソールの接続ポートに物理的に結合し、第１および第２のドングルのうちの他方は制御デバイスの接続ポートに物理的に結合する。ＲＦリーダは、受動型ＲＦデバイスがＲＦリーダの閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報を受動型ＲＦデバイスから受信する。第１および第２の通信デバイスは、ペアリング情報に基づいて無線接続し、制御デバイスが手術コンソールと無線通信し、手術デバイスを遠隔制御することを可能にする。
【０００９】
手術システムのための１つの例示的なドングルが提供される。手術システムは、手術デバイスを動作させるように構成された手術コンソールを備え、手術コンソールは接続ポートを含む。手術システムはまた、手術コンソールと通信し、手術デバイスを遠隔制御するように構成された制御デバイスを備え、制御デバイスは通信デバイスおよびＲＦリーダを含む。ドングルは、結合インターフェース、受動型ＲＦデバイス、および通信デバイスを含む。結合インターフェースはドングルを手術コンソールの接続ポートに物理的に結合する。受動型ＲＦデバイスは、受動型ＲＦデバイスがＲＦリーダの閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報を制御デバイスのＲＦリーダへ伝送するように構成されている。ドングルの通信デバイスは、ペアリング情報に基づいて制御デバイスの通信デバイスに無線接続し、手術デバイスを遠隔制御するための制御デバイスと手術コンソールとの間の無線通信を可能にするように構成されている。
【００１０】
手術システムのための１つの例示的な通信システムが提供される。手術システムは手術コンソールと制御デバイスとを備える。手術コンソールは手術デバイスを動作させ、接続ポートを含む。制御デバイスは手術コンソールと通信し、手術デバイスを遠隔制御し、接続ポートを含む。通信システムは第１のドングルと第２のドングルとを備える。第１のドングルは、手術コンソールおよび制御デバイスのうちの一方の接続ポートに物理的に結合するように構成された第１の結合インターフェース、ＲＦリーダ、ならびに第１の通信デバイスを含む。第２のドングルは、第２の結合インターフェース、受動型ＲＦデバイス、および第２の通信デバイスを含む。第２の結合インターフェースは、第１の結合インターフェースに物理的に結合されない、手術コンソールおよび制御デバイスのうちの他方の接続ポートに物理的に結合するように構成されている。受動型ＲＦデバイスは、受動型ＲＦデバイスおよびＲＦリーダが互いに閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報を第１のドングルのＲＦリーダへ伝送する。第２の通信デバイスは、ペアリング情報に基づいて第１のドングルの第１の通信デバイスに無線接続し、これにより、制御デバイスが手術コンソールと無線通信し、手術デバイスを遠隔制御することを可能にする。
【００１１】
手術システム、方法、ドングル、および通信システムの利点は、本明細書から容易に理解されるであろう。
【００１２】
次に図面を参照して、例示的な実例が詳細に示される。図面は例を示すが、図面は必ずしも原寸に比例しておらず、特定の特徴は、例示的な例の特定の態様をよりうまく図解し、説明するために、形態が誇張されているか、または概略的である場合がある。これらの態様のうちの１つまたは複数はいずれも、単独で、または互いに組み合わせて用いることができる。さらに、本明細書において説明される例示的な実例は、網羅的であること、またはさもなければ、図面に示され、以下の詳細な説明において開示される厳密な形および構成に限定もしくは制約することを意図されない。例示的な実例は、以下のとおりの図面を参照することによって詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】手術コンソールと、複数の手術器具と、手術コンソールに接続するための複数のドングルと、複数の制御デバイスとを備える例示的な手術システムの組み立て図である。
【図１Ｂ】手術コンソールと、複数の手術器具と、手術コンソールに接続するための複数の（第１の）ドングルと、複数の制御デバイスと、制御デバイスに接続するための複数の（第２の）ドングルとを備える別の例示的な手術システムの組み立て図である。
【図２】図１Ａの手術システムの諸態様のシステムブロック図である。
【図３】図１Ｂの手術システムの諸態様のシステムブロック図である。
【図４】第１のドングルの例示的な構成要素のブロック図である。
【図５】第２のドングルの例示的な構成要素のブロック図である。
【図６】手術システムを動作させる方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１Ａを参照すると、１つの例示的な手術システム１００が示されている。図示のように、手術システム１００は、手術デバイス１１０を動作させるように構成された、手術コンソール１０２を含む。手術デバイス１１０は、図１Ａおよび図１Ｂにおける手術デバイス１１２、１１４、１１６として示されるものなどの、多くの手術デバイスのうちの１つであり得る。手術デバイス１１０の例が以下において詳細に説明される。
【００１５】
手術システム１００はまた、制御デバイス１２０を含む。制御デバイス１２０は、手術コンソール１０２と通信し、手術デバイス１１０を遠隔制御するように構成され得る。一例では、制御デバイス１２０は、図１Ａに示されるとおりの脚操作式制御デバイス１２２を含む（脚操作式制御デバイスは本明細書において「フットスイッチ」と呼ばれる）。別の例では、制御デバイス１２０は、図１Ａに示されるとおりの手操作式制御デバイス１２４を含む（手操作式制御デバイスは本明細書において「ハンドスイッチ」と呼ばれる）。
【００１６】
さらに、手術システム１００は、ドングル１３２、１３４として示される、ドングル１３０を含み得る。ドングル１３０は、接続ポート１４２、１４４として示される、手術コンソール１０２のドングル接続ポート１４０に物理的に結合するように構成され得る。図１Ａに示されるように、制御デバイス１２０およびドングル１３０は無線接続し、制御デバイス１２０が手術コンソール１０２と無線通信し、手術デバイス１１０を遠隔制御することを可能にする。
【００１７】
図１Ｂを参照すると、別の例示的な手術システム１００が示されている。図１Ａにおける手術システム１００と同様に、図１Ｂにおける手術システム１００は、手術デバイス１１０を動作させるように構成された、手術コンソール１０２を含む。しかし、図１Ｂに示される例は、２種類のドングル、すなわち、第１のドングル１６０および第２のドングル１７０を含む。第１のドングル１６０は第１のドングル１６２、１６４として示されており、第２のドングル１７０は第２のドングル１７２、１７４として示されている。制御デバイス１２０’はフットスイッチ１２２’およびハンドスイッチ１２４’として示されている。
【００１８】
図１Ｂに示されるように、第１のドングル１６０は手術コンソール１０２のドングル接続ポート１４０に物理的に結合し得る。第２のドングル１７０は、ドングル接続ポート１８２、１８４として示される、制御デバイス１２０’のドングル接続ポート１８０に物理的に結合する。図示のように、第１のドングル１６０および第２のドングル１７０は無線接続し、制御デバイス１２０’が手術コンソール１０２と無線通信し、手術デバイス１１０を遠隔制御することを可能にする。
【００１９】
いくつかの例では、ドングル１３０および第１のドングル１６０は手術コンソール１０２内に含まれ得る。このような例が、「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｉｎｇ  ａ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｒｅｍｏｔｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｔｏ  ａ  Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ  ｓｏ  ａｓ  ｔｏ  Ａｌｌｏｗ  Ｒｅｍｏｔｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｆ  ａ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ａ  Ｓｅｃｕｒｅ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ」と題する、米国特許第７，８４６，１５０（Ｂ２）号にさらに記載されている。同特許の開示全体は本明細書の一部をなすものとする。それゆえ、ドングル１３０は、制御デバイス１２０に接続するためにドングル接続ポート１４０に物理的に結合される必要がない。同様に、第１のドングル１６０は、第２のドングル１７０に接続するためにドングル接続ポート１８０に物理的に結合される必要がない。
【００２０】
本明細書において、図１Ａおよび図１Ｂにおける手術システム１００の構成要素は、総称的に、または特定的に言及され得る。例えば、「手術デバイス１１０」は特定の手術デバイス１１２、１１４、１１６の一般的分類として解釈され得る。しかし、本明細書における用語「手術デバイス１１０」は、任意の数の手術デバイス、および手術コンソールによって動作させられ得る任意の手術デバイスに言及する。対照的に、「手術デバイス１１２、１１４、１１６」は、図１Ａおよび図１Ｂに示される手術デバイスに言及する。同様に、図１Ａおよび図１Ｂにおける手術システム１１０の他の構成要素は、総称的に、または特定的に言及され得る。
【００２１】
図示のように、図１Ａにおける例示的な手術システム１００は１種類のドングル、ドングル１３０を含む。それゆえ、図１Ａにおける例示的な手術システム１００は本明細書において「シングルドングルの例」と呼ばれ得る。対照的に、図１Ｂにおける例示的な手術システム１００は、２種類のドングル、第１のドングル１６０および第２のドングル１７０を含む。それゆえ、図１Ｂにおける例示的な手術システム１００は本明細書において「ダブルドングルの例」と呼ばれ得る。単語「シングル」および「ダブル」の使用は各例におけるドングルの種類の数に言及し、必ずしも各例におけるドングルの総数に言及するわけではないことに留意されたい。
【００２２】
本明細書において利用するとき、用語「ドングル」は、手術コンソール１０２または制御デバイス１２０’などの、ホスト（クライアントもしくは親）デバイス内に挿入されるか、またはそれに他の様態で物理的に結合され得る補助的製品に言及する。図１Ａおよび図１Ｂに示される例では、ドングル１３０、１６０、１７０は、制御デバイス１２０、１２０’が手術コンソール１０２に無線接続し、手術デバイス１１０を制御することを可能にする。一例では、ドングル１３０、１６０、１７０は、手術コンソール１０２または制御デバイス１２０’とは別個であるポケットサイズの外部ハードウェアデバイスである。ドングル１３０、１６０、１７０のハードウェアおよびソフトウェアアーキテクチャが以下においてさらに説明される。
【００２３】
ドングル１３０、１６０、１７０は手術コンソール１０２または制御デバイス１２０’の場所においてオンプレミスで提供される。換言すれば、ドングル１３０、１６０、１７０は、例えば、ネットワークを通じて、遠隔に配置されているのではなく、手術コンソール１０２または制御デバイス１２０’と同じ場所に配置されている。例えば、手術コンソール１０２および制御デバイス１２０’が手術現場に、または手術室内に配置されている場合には、ドングル１３０、１６０、１７０もまた、手術現場に、または手術室内に配置される。制御デバイス１２０’が滅菌野内に配置され、手術コンソール１０２が非滅菌野内に配置されるより特定的な例では、ドングル１７０は滅菌野内に配置され、ドングル１３０、１６０は非滅菌野内に配置される。本明細書における説明および例によって理解されることになるように、部分的には、ドングル１３０、１６０、１７０ならびに手術コンソール１０２または制御デバイス１２０’がドングル接続ポート１４０、１８０を用いて互いに物理的に結合されなければならないため、ドングル１３０、１６０、１７０は、手術コンソール１０２または制御デバイス１２０’の場所に対してオンプレミスで提供される。
【００２４】
いくつかの例では、ドングル１３０、１６０、１７０はケーブルを含み得る。例えば、図１Ｂに示されるように、第２のドングル１７２、１７４は、制御デバイス１２０’に物理的に結合するためのケーブルおよびドングル結合インターフェース３７２、３７４を含む。ケーブルは任意の適当な長さのものであり得、ドングル１３０、１６０、１７０を手術コンソール１０２に、または制御デバイス１２０’に物理的に結合する便宜のために提供され得る。存在する場合には、ケーブルは、好ましくは、手術室内における邪魔を回避するために、短い長さを有する。
【００２５】
さらに、シングルドングルの例では、ドングル１３０は制御デバイス１２０に対して特定的ではない。換言すれば、任意のドングル１３０が任意の制御デバイス１２０に無線接続され得る。例えば、図１Ａでは、制御デバイス１２２はドングル１３２に無線接続されており、制御デバイス１２４はドングル１３４に無線接続されている。しかし、シングルドングルの例の別の実例では、制御デバイス１２２はドングル１３４に無線接続されてもよく、制御デバイス１２４はドングル１３２に無線接続されてもよい。
【００２６】
同様に、ダブルドングルの例では、第１のドングル１６０および第２のドングル１７０は互いに対して特定的ではない。換言すれば、任意の第１のドングル１６０が任意の第２のドングル１７０に無線接続され得る。例えば、図１Ｂでは、第１のドングル１６２は第２のドングル１７２に無線接続されており、第１のドングル１６４は第２のドングル１７４に無線接続されている。しかし、ダブルドングルの例の別の実例では、第１のドングル１６２は第２のドングル１７４に無線接続されてもよく、第１のドングル１６４は第２のドングル１７２に無線接続されてもよい。それゆえ、ドングル１３０、１６０、１７０は、制御デバイス１２０と手術コンソール１０２との間の無線通信を確立するための汎用性および柔軟性をもたらす。
【００２７】
手術コンソール１０２は任意の好適な形状およびサイズのものであり得、図１Ａおよび図１Ｂに示されていない、または本明細書において説明されていない構成要素を含み得ることに留意されたい。例えば、手術コンソール１０２は、手術デバイス１１０からの情報を表示するためのディスプレイを含み得る。さらに別の例では、手術コンソール１０２は、手術デバイス１１０および／またはドングル１３０、１６０、１７０の接続の成功を指示し、どの制御デバイス１２０、１２０’がどの手術デバイス１１０を制御しているのかを指示するための視覚インジケータを含み得る。手術コンソール１０２は静置式または移動式であり得る。手術コンソール１０２は、制御デバイス１２０が、それに結合された手術デバイス１１０を制御することを可能にするように構成された、ロボットマニピュレータなどの、任意の他のデバイスであり得る。手術コンソール１０２は種々の手術コンソール１０２のうちの１つであり得る。例えば、手術コンソール１０２は、超音波吸引、吸引、潅注、ＲＦ切除もしくは破壊、穿孔、鋸引き、切削、摩砕、撮像、および同様のもののための能力を提供するように構成され得る。
【００２８】
手術システム１００は、図１Ａおよび図１Ｂに示される数以外の任意の好適な数の手術デバイス１１０、ドングル１３０、１６０、１７０、および制御デバイス１２０、１２０’を含み得る。
【００２９】
図１Ａおよび図１Ｂに示される例示的な手術システム１００では、手術デバイス１１０の３つの例が例示の目的のために提供されている。図１Ａおよび図１Ｂに示されるとおりの手術デバイス１１２、１１４、１１６の図示の形状および他の構造特徴は、手術デバイス１１０を特定的に説明することを意図されておらず、むしろ、様々な手術デバイス１１０が用いられ得るという一般概念を伝えることのみを意図されている。
【００３０】
手術デバイス１１０は、手術コンソール１０２によって、患者の治療または看護における１つまたは複数の所定の機能を遂行するために動作させられ得る。例えば、手術デバイス１１０のうちの１つまたは複数は、特殊ドリル、強力テーパ付きドリル、モジュラーハンドピース、高速ペンシルグリップドリル、空機動力ドリル、術中手技用ドリル、口腔外科用ドリル、ＥＮＴ外科用ドリル、矢状、振動、もしくは往復鋸、マイクロデブリーダ、超音波吸引器、電極、プローブ、または内視鏡もしくはカメラなどの、任意の手持ち式撮像デバイス、ならびに同様のものを含み得る。
【００３１】
電気手術デバイス、超音波デバイス、および他の手術デバイス１１０もまた利用され得る。電気手術器具は、ユニポーラ電流またはバイポーラ電流のいずれかを用いるジアテルミー（一般的に、単にユニポーラデバイスおよびバイポーラデバイスと呼ばれる）を用いるもの、ならびに高調波はさみ（ｈａｒｍｏｎｉｃ  ｓｃｉｓｓｏｒ）ならびにアルゴンビームおよびレーザデバイスなどの高度なデバイスを含む、任意の好適な種類のものであり得る。別の例として、手術ロボット、病院ベッド、照明システム、およびカメラなどの、手持ち式でない手術デバイス１１０もまた利用され得る。
【００３２】
様々な手術デバイス１１０は、異なる製造業者によって生産され得るか、または手術デバイス１１０の異なるバージョンまたはモデルであり得る。このような相違に関係なく、手術コンソール１０２は、制御デバイス１２０が手術デバイス１１０を制御することを可能にする。
【００３３】
図１Ａおよび図１Ｂにおける手術デバイス１１０はケーブルおよびコネクタを介して手術コンソール１０２に物理的に結合されるが、手術デバイス１１０は手術コンソール１０２に無線接続されてもよい。例えば、手術デバイス１１０は、本明細書において説明されるドングル１３０、１６０、１７０と同様のドングルを用いて手術コンソール１０２に無線接続され得る。
【００３４】
加えて、本開示では手術デバイス１１０が強調されているが、他の種類の医療デバイスもまた、これらの代わりに用いられ得る。例えば、手術コンソール１０２と併せて用いることができるであろう好適な医療デバイスは、限定するものではないが、患者治療デバイス、患者監視デバイス、温度管理システム、呼吸マスク、ＩＶシステム、バッテリ管理システム、ロボットデバイス、心拍数モニタ、あるいは医療処置において、または患者への医療サービスの提供において用いられ得る任意の他の医療デバイスが挙げられる。それゆえ、用語「手術デバイス」は本明細書全体を通じてこれらの医療デバイスと交換され得る。
【００３５】
上述されたように、制御デバイス１２０、１２０’は脚操作式制御デバイスであり得る。例えば、図１Ａおよび図１Ｂの例では、制御デバイス１２０、１２０’はフットスイッチ１２２およびハンドスイッチ１２４を用いてそれぞれ示されている。制御デバイス１２０、１２０’は、操作者が手術デバイス１１０を遠隔制御することを可能にするための様々な異なる構成を含み得る。制御デバイス１２０、１２０’は、ホール効果センサ、磁気センサ、ロードセル、圧力センサ、画像センサ、伏角計、またはフットスイッチまたはハンドスイッチの押下に応答して信号を発生するために適した他のセンサなどの、１つまたは複数のセンサを含み得る。
【００３６】
他の例では、制御デバイス１２０、１２０’は、手操作式制御（本明細書において「ハンドスイッチ」と呼ばれる）、音声作動式制御、膝操作式制御、ジェスチャ制御、拡張／複合現実感制御、およびユーザによって作動させられ得、手術デバイス１１０を制御するために適し得る他の種類の制御を含む。このような例では、制御デバイス１２０、１２０’は、制御デバイス１２０、１２０’のユーザのアクションに応答して信号を発生するための上述のセンサのうちの１つまたは複数を含み得る。
【００３７】
さらに他の例では、制御デバイス１２０、１２０’はモバイルコンピューティングデバイスを含む。このようなモバイルコンピューティングデバイスは、セルラーフォン、スマートフォン、ラップトップ、タブレット、ウェアラブルリモートデバイス、または手術デバイス１１０を制御するために適した任意の他のモバイルコンピューティングデバイスを含み得る。例えば、制御デバイス１２０、１２０’は、手術用途のためにカスタマイズされ、タッチスクリーンを含むタブレットであり得る。このような例では、タブレットのユーザは、タッチスクリーンの部分にタッチし、手術デバイス１１０のためのコマンドを選択することによって、手術デバイス１１０を操作し得る。
【００３８】
図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、手術デバイス１１０は、接続ポート１５２、１５４、１５６として示される、手術デバイス接続ポート１５０を介して手術コンソール１０２に物理的に結合され得る。図示のように、手術デバイス１１２は接続ポート１５２を介して手術コンソール１０２に物理的に結合する。同様に、手術デバイス１１４、１１６はそれぞれ接続ポート１５４、１５６を介して手術コンソール１０２に物理的に結合する。いくつかの例では、手術コンソール１０２は異なる数の手術デバイス接続ポート１５０を含む。例えば、手術コンソール１０２は、手術コンソール１０２の任意の好適な部分上に位置付けられ得る、１つ、２つ、４つ、または任意の数の手術デバイス接続ポート１５０を含み得る。さらに、手術コンソール１０２が手術デバイス接続ポート１５０を含まない例では、手術デバイス１１０は、手術デバイス接続ポート１５０を用いずに、手術コンソール１０２に直接結合され得る。例えば、ケーブルが手術コンソール１０２に一体的に接続され得、手術デバイス１１０はケーブルの遠位コネクタポートに接続し得る。代替的に、手術デバイス１１０が手術コンソール１０２によって無線制御される場合には、手術コンソール１０２は手術デバイス接続ポート１５０を含まなくてもよい。
【００３９】
同様に図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、ドングル１３０、１６０はドングル接続ポート１４０を介して手術コンソール１０２に物理的に結合され得、第２のドングル１７０はドングル接続ポート１８０を介して制御デバイス１２０’に物理的に結合され得る。より具体的に言うと、ドングル結合インターフェース３３２、３３４として示される、ドングル結合インターフェース３３０は、ドングル接続ポート１４０に物理的に結合するように構成され得る。同様に、第１のドングル１６０の、ドングル結合インターフェース３６２、３６４として示される、ドングル結合インターフェース３６０は、ドングル接続ポート１４０に物理的に結合するように構成され得る。第２のドングル１７０のドングル結合インターフェース３７２、３７４として示される、ドングル結合インターフェース３７０は、ドングル接続ポート１８０に物理的に結合するように構成され得る。例えば、シングルドングルの例（図１Ａ）のドングル１３２のドングル結合インターフェース３３２は手術コンソール１０２のドングル接続ポート１４２に物理的に結合し得る。同様に、ダブルドングルの例（図１Ｂ）の第２のドングル１７４のドングル結合インターフェース３７４は制御デバイス１２０’のドングル接続ポート１８４に物理的に結合し得る。それゆえ、ドングル１３０、１６０、１７０が手術コンソール１０２または制御デバイス１２０’に挿入される際に、ドングル結合インターフェース３３０、３６０、３７０はドングル接続ポート１４０、１８０に挿入される。
【００４０】
ドングル結合インターフェース３３０、３６０、３７０は、ドングル１３０、１６０、１７０をそれぞれのホストデバイス、すなわち、コンソール１０２または制御デバイス１２０に機械的および電気的に結合するように構成されている。ドングル結合インターフェース３３０、３６０、３７０は、ホストデバイスの接続ポート１４０、１８０内にしっかりと嵌合するように構成された任意の構成を有し得る。それゆえ、この機械的嵌合はドングル１３０、１６０、１７０をホストデバイスに固定する。ドングル結合インターフェース３３０、３６０、３７０は導電性であり、ドングル１３０、１６０、１７０とホストデバイスとの間の通信および電力信号の電気伝送を可能にする。ドングル結合インターフェース３３０、３６０、３７０は、ホストデバイスのために特定的に形状設定され得るか、任意のホストデバイスに接続するようフリーサイズであるか、または汎用的に適応可能であり得る。
【００４１】
ハードワイヤード動作の際には、制御デバイス１２０、１２０’はケーブルおよびコネクタを用いて手術コンソール１０２の接続ポート１４０に接続し得る。ケーブルのコネクタは接続ポート１４０に挿入される。このハードワイヤードケーブルコネクタを受容する同じ接続ポート１４０がまた、ドングル１３０、１６０、１７０のドングル結合インターフェース３３０、３６０、３７０も受容するように構成され得る。それゆえ、本明細書において説明される諸技法を考慮すると、制御デバイス１２０、１２０’のケーブルおよびコネクタはドングル１３０、１６０、１７０と置換され、これにより、制御デバイス１２０、１２０’と手術コンソール１０２との間のケーブル接続の必要性をなくす。
【００４２】
いくつかの例では、手術コンソール１０２および制御デバイス１２０’は異なる数のドングル接続ポート１４０、１８０をそれぞれ含む。例えば、手術コンソール１０２は、手術コンソール１０２の任意の好適な部分上に位置付けられ得る、１つ、２つ、４つ、または任意の数のドングル接続ポート１４０を含み得る。同様に、制御デバイス１２０’は、制御デバイス１２０’の任意の好適な部分上に位置付けられ得る、１つ、２つ、４つ、または任意の数のドングル接続ポート１８０を含み得る。
【００４３】
ドングル１３０、１６０、１７０のための手術コンソール１０２の接続ポート１４２、１４４は、互いに同様の、または異なる物理接続インターフェースを有し得る。手術デバイス１１０のための手術コンソール１０２の接続ポート１５２、１５４、１５６は、互いに同様の、または異なる物理接続インターフェースを有し得る。同様に、第１および第２のドングル１６０、１７０のための手術コンソール１０２の接続ポート１８２、１８４は、互いに同様の、または異なる物理接続インターフェースを有し得る。さらに、ドングル１３０、１６０、１７０のための接続ポート１４２、１４４ならびに第１および第２のドングル１６０、１７０のための接続ポート１８２、１８４は、手術デバイス１１０のための接続ポート１５２、１５４、１５６と同様の、または異なる物理接続インターフェースを有し得る。例えば、ドングル１３０、１６０、１７０および手術デバイス１１０は接続ポート１４０、１５０のうちの任意のものに交換可能に接続し得る。換言すれば、接続ポート１４０、１５０は、手術デバイス１１０のコネクタおよび／またはドングル１３０、１６０、１７０のドングル結合インターフェース３３０、３６０、３７０を受容し得る。
【００４４】
図２は、図１Ａの手術システム１００の構成要素、およびより具体的には、図１Ａに示されるシングルドングルの例の制御デバイス１２０のシステムブロック図を示す。図示のように、制御デバイス１２０は第１の通信デバイス２０２および無線周波数（ＲＦ）リーダ２０４を含む。ＲＦリーダ２０４はＲＦ信号を介してペアリング情報を受信するように構成され得る。第１の通信デバイス２０２は、ＲＦリーダ２０４によって受信されたペアリング情報に基づいてデバイスに無線接続するように構成され得る。
【００４５】
第１の通信デバイス２０２およびＲＦリーダ２０４は制御デバイス１２０内に統合され得る。１つのこのような例では、制御デバイス１２０は、図１Ａにおいてハウジング１９２、１９４として示される、ハウジング１９０を含み、第１の通信デバイス２０２およびＲＦリーダ２０４はハウジング内に統合され得る。
【００４６】
図示のように、ドングル１３０は第２の通信デバイス２５２および受動型ＲＦデバイス２５４を含む。受動型ＲＦデバイス２５４は、受動型ＲＦデバイス２５４がＲＦリーダ２０４の閾近傍内にあることに応答して、ＲＦ信号を介してペアリング情報をＲＦリーダ２０４へ伝送するように構成され得る。第２の通信デバイス２５２は、受動型ＲＦデバイス２５４によって伝送されたペアリング情報に基づいてデバイスに無線接続するように構成され得る。
【００４７】
設計によって、受動型ＲＦデバイス２５４は、受動型ＲＦデバイス２５４がＲＦリーダ２０４からのＲＦ信号によって給電された後に、ＲＦ信号を介して情報を伝送するように構成され得る。ＲＦリーダ２０４からのＲＦ信号は受動型ＲＦデバイス２５４に給電し、受動型ＲＦデバイス２５４がＲＦ信号を介してペアリング情報をＲＦリーダ２０４へ送り返すことを可能にする。一例では、受動型ＲＦデバイス２５４は受動型ＲＦタグであり得る。しかし、受動型ＲＦデバイス２５４が他の種類のＲＦデバイスと置換され得ることが企図されている。例えば、受動型ＲＦデバイス２５４は、電池補助式ＲＦタグまたは能動型ＲＦタグなどの、内部で給電され得るＲＦデバイスと置換され得る。
【００４８】
さらに、受動型ＲＦデバイス２５４は、３０ｋＨｚ〜３０ＭＨｚ、４００ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚ、または８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚで定義される周波数を用いるＲＦ信号を用いてペアリング情報を伝送するように構成され得る。したがって、制御デバイス１２０のＲＦリーダ２０４は、３０ｋＨｚ〜３０ＭＨｚ、４００ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚ、または８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚで定義される周波数を有するＲＦ信号を受信するように構成され得る。手術システム１００の用途に依存して、識別された周波数範囲の各々の間で定義される周波数を有するＲＦ信号を用いてペアリング情報を伝送することが有利になり得る。例えば、３０ｋＨｚ〜３０ＭＨｚで定義される周波数を有するＲＦ信号は、４００ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚまたは８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚで定義される周波数を有するＲＦ信号よりも長い波長を有する。それゆえ、３０ｋＨｚ〜３０ＭＨｚで定義される周波数を有するＲＦ信号は金属物質および液体をより効果的に貫通することができるが、４００ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚまたは８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚで定義される周波数を有するＲＦ信号よりも限られた読み取り範囲を有する。本明細書において説明されるもの以外の周波数範囲も、受動型ＲＦデバイス２５４を動作させるために可能である。
【００４９】
加えて、制御デバイス１２０のＲＦリーダ２０４は、図２に示されるように、受動型ＲＦデバイス２５４がＲＦリーダ２０４の閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報を受動型ＲＦデバイス２５４から受信するように構成され得る。それゆえ、受動型ＲＦデバイス２５４は、ＲＦリーダ２０４によって伝送されたＲＦ信号を受信する。ＲＦリーダ２０４によって伝送されたＲＦ信号は受動型ＲＦデバイス２５４に給電し、受動型ＲＦデバイス２５４がＲＦ信号を介してペアリング情報をＲＦリーダ２０４へ伝送することを可能にする。
【００５０】
ＲＦリーダ２０４がペアリング情報を受信した後に、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２は、ペアリング情報に基づいて無線接続するように構成され得る。それゆえ、第１の通信デバイス２０２は、制御データを第２の通信デバイス２５２へ伝送するように構成され得、制御デバイス１２０が手術コンソール１０２と無線通信し、手術デバイス１１０を遠隔制御することを可能にする。
【００５１】
図２における第１および第２の通信デバイス２０２、２５２は、制御信号を無線で通信するために適した任意の通信ネットワークまたはプロトコルを用い得ることに留意されたい。例えば、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２は、無線通信するために、ＷｉＦｉ、赤外線、ＺｉｇＢｅｅ、電波、セルラー信号、任意の他の好適な無線ネットワーク、またはこれらの組み合わせを用い得る。第１および第２の通信デバイス２０２、２５２によって用いられる通信ネットワークは、受動型ＲＦデバイス２５４およびＲＦリーダ２０４によって用いられるＲＦ信号とは異なり得ることにも留意されたい。
【００５２】
第１および第２の通信デバイス２０２、２５２は、設計された通信ネットワークまたはプロトコルによって規定された周波数または範囲上で動作するように構成されている。例えば、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２が無線通信のためにブルートゥース（登録商標）を用いる場合には、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２は、２．４〜２．４８５ＧＨｚの周波数上で動作するように構成され得る。さらに、上述されたように、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２によって用いられる通信ネットワークは、受動型ＲＦデバイス２５４およびＲＦリーダ２０４によって用いられるＲＦ信号とは異なり得る。しかし、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２は、受動型ＲＦデバイス２５４およびＲＦリーダ２０４の動作周波数と重複するか、またはそれよりも高いものであり得る周波数上で動作するように構成され得る。例えば、上述されたように、受動型ＲＦデバイス２５４およびＲＦリーダ２０４は、３０ｋＨｚ〜３０ＭＨｚ、４００ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚ、または８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚで定義される周波数を有するＲＦ信号を伝送および受信するように構成され得る。一例では、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２は、上述された周波数と重複する周波数上、または１ＧＨｚよりも高い周波数上で動作するように構成され得る。
【００５３】
いくつかの例では、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２はトランシーバである。例えば、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２の各々は、制御データを受信および伝送する能力を有する。別の例では、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２は異なる通信デバイスであり、異なるタスクを遂行するように構成され得る。例えば、第１の通信デバイス２０２は、制御データを伝送するように構成された専用伝送器であり得、その一方で、第２の通信デバイス２５２は、制御データを受信するように構成された専用受信器であり得る。
【００５４】
ドングル１３０の受動型ＲＦデバイス２５４によって伝送され、制御デバイス１２０のＲＦリーダ２０４によって受信されるペアリング情報はドングル１３０の固有識別を含み得る。ペアリング情報はまた、ドングル１３０に関連付けられた通信パラメータを含み得る。例えば、ドングル１３０に関連付けられた通信パラメータは、文字あたりのビット数、毎秒あたりのビット数、ボーレート、パリティビット、ならびにスタート、ストップ、およびマークビットを含み得る。他の例では、ペアリング情報は他の通信パラメータを含む。例えば、ペアリング情報は、ブルートゥース（登録商標）、ＷｉＦｉ、赤外線、ＺｉｇＢｅｅ、電波、セルラー信号、あるいは第１の通信デバイス２０２または第２の通信デバイス２５２が、別のデバイスと無線通信するために用い得る任意の他の通信ネットワークに固有のものであり得る通信パラメータを含み得る。
【００５５】
いくつかの例では、ドングル１３０の受動型ＲＦデバイス２５４によって伝送され、制御デバイス１２０のＲＦリーダ２０４によって受信されるペアリング情報はドングル１３０によって暗号化され、制御デバイス１２０によって解読される。同様に、制御デバイス１２０の第１の通信デバイス２０２によって伝送され、ドングル１３０の第２の通信デバイス２５２によって受信される制御データは制御デバイス１２０によって暗号化され、ドングル１３０によって解読され得る。それゆえ、ペアリング情報および制御データを暗号化および解読することによって、手術システム１００はペアリング情報および制御データのセキュリティの向上を可能にする。加えて、手術システム１００は、制御デバイス１２０が正しい手術デバイス１１０を制御することを確実にし得る。同様に、手術システム１００は、手術デバイス１１０が正しい制御デバイス１２０によって制御されることを確実にし得る。
【００５６】
さらに、図２に示されるように、ドングル１３０はコネクタ識別器２６２を含み得る。コネクタ識別器２６２は、手術コンソール１０２によって用いられる通信プロトコルの種類を決定するように構成されている。上述されたように、ドングル１３０が物理的に結合する手術コンソール１０２は、種々の通信プロトコルを用いてデータを受信および伝送し得る、種々の手術コンソール１０２を含み得る。例えば、手術コンソール１０２は、ＵＡＲＴ、Ｉ２Ｃ、ＣＡＮ、１−Ｗｉｒｅ、ＳＰＩ、ＵＳＢ、ＵＮＩ／Ｏ、またはデータを受信および伝送するために適した任意の他の通信プロトコルを用い得る。それゆえ、コネクタ識別器２６２は、手術コンソール１０２によって用いられる通信プロトコルの種類を決定する。
【００５７】
ドングル１３０はまた、適応コネクタ２６４を含み得る。コネクタ識別器２６２が、手術コンソール１０２によって用いられる通信プロトコルの種類を決定した後に、適応コネクタ２６４は、ドングル１３０が、手術コンソール１０２によって用いられる通信プロトコルに基づいて手術コンソール１０２と通信することを可能にする。例えば、手術コンソール１０２はＵＡＲＴを、データを受信および伝送するための通信プロトコルとして用い得る。それゆえ、コネクタ識別器２６２が、手術コンソール１０２は、データを受信および伝送するためにＵＡＲＴを用いると決定した後に、適応コネクタ２６４は、ドングル１３０のドングル結合インターフェース３３０が手術コンソール１０２のドングル接続ポート１４０に物理的に結合された後に、ドングル１３０がＵＡＲＴを用いて手術コンソール１０２と通信することを確実にする。
【００５８】
図３は、図１Ｂにおける手術システム１００、およびより具体的には、図１Ｂに示されるダブルドングルの例の第１のドングル１６０および第２のドングル１７０の構成要素のシステムブロック図を示す。図３に示されるように、第１のドングル１６０は上述の第２の通信デバイス２５２および上述の受動型ＲＦデバイス２５４を含む。第２のドングル１７０は上述の第１の通信デバイス２０２および上述のＲＦリーダ２０４を含む。ダブルドングルの例では、第２のドングル１７０のＲＦリーダ２０４はペアリング情報を第１のドングル１６０の受動型ＲＦデバイス２５４から受信する。次に、第２のドングル１７０の第１の通信デバイス２０２は第１のドングル１６０の第２の通信デバイス２５２に無線接続する。それゆえ、制御デバイス１２０’は手術コンソール１０２と無線通信し、手術デバイス１１０を遠隔制御する。
【００５９】
第１のドングル１６０は図１Ｂおよび図３では手術コンソール１０２に結合されているが、第１のドングル１６０は手術コンソール１０２または制御デバイス１２０’に物理的に結合され得ることに留意されたい。より具体的には、第１のドングル１６０のドングル結合インターフェース３６０は、手術コンソール１０２のドングル接続ポート１４０または制御デバイス１２０’のドングル接続ポート１８０に物理的に結合され得る。同様に、第２のドングル１７０は図１Ｂおよび図３では制御デバイス１２０’に結合されているが、第２のドングル１７０は手術コンソール１０２または制御デバイス１２０’に物理的に結合され得る。より具体的には、第２のドングル１７０のドングル結合インターフェース３７０は、手術コンソール１０２のドングル接続ポート１４０または制御デバイス１２０’のドングル接続ポート１８０に物理的に結合され得る。
【００６０】
第１および第２のドングル１６０、１７０の配置は、第１および第２のドングル１６０、１７０がどのホストデバイス（例えば、手術コンソール１０２、制御デバイス１２０’）に接続するのかに関して交換可能であり得る。それゆえ、一方のドングル１６０、１７０は一方のホストデバイス１０２、１２０’に接続し、その一方で、他方のドングル１６０、１７０は他方のホストデバイス１０２、１２０’に接続する。換言すれば、第１のドングル１６０が手術コンソール１０２に物理的に結合される場合には、このとき、第２のドングル１７０は制御デバイス１２０’に物理的に結合される。同様に、第１のドングル１６０が制御デバイス１２０’に物理的に結合される場合には、このとき、第２のドングル１７０は手術コンソール１０２に物理的に結合される。
【００６１】
加えて、ダブルドングルの例では、ペアリング情報は第１のドングル１６０の受動型ＲＦデバイス２５４によって伝送され、第２のドングル１７０のＲＦリーダ２０４によって受信される。それゆえ、ペアリング情報は、受動型ＲＦデバイス２５４を含む、第１のドングル１６０の固有識別を含み得る。ペアリング情報はまた、第１のドングル１６０に関連付けられた通信パラメータを含み得る。それゆえ、ダブルドングルの例では、受動型ＲＦデバイス２５４によって伝送され、ＲＦリーダ２０４によって受信されるペアリング情報は、第１のドングル１６０によって暗号化され、第２のドングル１７０によって解読され得る。
【００６２】
さらに、ダブルドングルの例では、制御デバイス１２０’に物理的に結合された通信デバイス２０２、２５２が制御データを伝送する。手術コンソール１０２に物理的に結合された通信デバイス２０２、２５２が制御データを受信する。それゆえ、第１のドングル１６０が手術コンソール１０２に結合され、第２のドングル１７０が制御デバイス１２０’に結合されるダブルドングルの例の実例では、第２のドングル１７０が制御データを暗号化し、第１のドングル１６０が制御データを解読する。第２のドングル１７０が手術コンソール１０２に結合され、第１のドングル１６０が制御デバイス１２０’に結合されるダブルドングルの例の実例では、第１のドングル１６０が制御データを暗号化し、第２のドングル１７０が制御データを解読する。
【００６３】
同様に図３に示されるが、第１のドングル１６０および第２のドングル１７０は適応コネクタ２６４およびコネクタ識別器２６２を各々含み得る。上述されたように、第１および第２のドングル１６０、１７０は制御デバイス１２０’および手術コンソール１０２に物理的に結合し得る。同様に上述されたように、制御デバイス１２０’は種々の制御デバイスであり得、手術コンソール１０２は種々の手術コンソールであり得る。さらに、種々の制御デバイスおよび種々の手術コンソールは、データを受信および伝送するために異なる通信プロトコルを用い得る。それゆえ、第１および第２のドングル１６０、１７０のコネクタ識別器２６２は、制御デバイス１２０’および手術コンソール１０２によって用いられる通信プロトコルを決定する。それゆえ、第１および第２のドングル１６０、１７０の適応コネクタ２６４は、第１および第２のドングル１６０、１７０が通信プロトコルに基づいて制御デバイス１２０’および手術コンソール１０２と通信することを可能にする。これはダブルドングル構成の汎用性および適応性をさらに増大させる。
【００６４】
図４および図５は、ダブルドングルの例の、それぞれ、第１のドングル１６０および第２のドングル１７０の例示的なシステムアーキテクチャを示す。さらに、簡潔にするために、シングルドングルの例のドングル１３０は図示されていないが、第２のドングル１７０はドングル１３０と同様であることが企図されている。例えば、ドングル１３０および第２のドングル１７０はどちらも、第１の通信デバイス２０２、ＲＦリーダ２０４、コネクタ識別器２６２、および適応コネクタ２６４を含む。しかし、第２のドングル１７０は手術コンソール１０２または制御デバイス１２０’に物理的に結合され得るが、ドングル１３０は制御デバイス１２０に物理的に結合され得る。それゆえ、図５に示され、本明細書において説明される第２のドングル１７０の任意の構成要素はいずれもドングル１３０に適用され得る。
【００６５】
この場合も先と同様に、図４および図５に示されるように、第１および第２のドングル１６０、１７０は手術コンソール１０２または制御デバイス１２０’に物理的に結合され得ることに留意されたい。しかし、第１および第２のドングル１６０、１７０は手術コンソール１０２または制御デバイス１２０’に物理的に結合され得るが、第１のドングル１６０または第２のドングル１７０が手術コンソール１０２のドングル接続ポート１４０に物理的に結合されるときには、第１のドングル１６０または第２のドングル１７０のうちの他方は制御デバイス１２０’のドングル接続ポート１８０に物理的に結合される。したがって、第１のドングル１６０が手術コンソール１０２に物理的に結合される場合には、このとき、第２のドングル１７０は制御デバイス１２０’に物理的に結合される。同様に、第１のドングル１６０が制御デバイス１２０’に物理的に結合される場合には、このとき、第２のドングル１７０は手術コンソール１０２に物理的に結合される。
【００６６】
図４および図５では、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２はプログラマブルシステムオンチップ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−Ｃｈｉｐ、ＰＳｏＣ）集積回路である。図示のように、ＰＳｏＣ集積回路はブルートゥースローエナジー（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ、ＢＬＥ）エンジン２９１およびＢＬＥアンテナ２９２を含む。それゆえ、ＰＳｏＣ集積回路はブルートゥース（登録商標）を用いて他のデバイスと無線通信し得る。さらに、ＰＳｏＣ集積回路は、ＢＬＥエンジン２９１およびＢＬＥアンテナ２９２、ならびにＰＳｏＣ集積回路の他の構成要素を制御し得る、マイクロコントローラ２９３を含む。マイクロコントローラ２９３はまた、図４および図５に示され、以下において説明される、ＰＳｏＣ集積回路の入力および出力を制御し得る。ＰＳｏＣ集積回路はまた、ＰＳｏＣ集積回路がＣＡＮメッセージを受信および伝送することを可能にする、コントローラエリアネットワーク（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＣＡＮ）バスコントローラおよびドライバ２９４を含む。
【００６７】
第１および第２の通信デバイス２０２、２５２はＰＳｏＣ集積回路として示されているが、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２は、ＡＳＩＣ、ＳＯＣ等などの、無線通信のために適した任意の他の回路であり得る。他の例では、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２は、別のデバイスと無線通信する能力を有する任意のデバイスであり得る。このような例では、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２はコントローラを含み得るか、あるいはコントローラが第１および第２の通信デバイス２０２、２５２に結合され得る。さらに、ＰＳｏＣ集積回路は、ブルートゥース（登録商標）を用いて他のデバイスと無線通信するためにＢＬＥエンジン２９１およびＢＬＥアンテナ２９２を含むが、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２は、ＷｉＦｉ、赤外線、ＺｉｇＢｅｅ、電波、セルラー信号、またはこれらの組み合わせなどの、任意の他の好適な無線ネットワークを用いて他のデバイスと通信し得る。
【００６８】
加えて、図４および図５は、第１および第２のドングル１６０、１７０が電力を手術コンソール１０２および制御デバイス１２０’から受電するように構成され得ることを示す。いくつかの例では、ドングル１３０、１６０、１７０は内蔵電源を含まない。それゆえ、ドングル１３０、１６０、１７０、ならびに第１および第２の通信デバイス２０２、２５２などの、これらのいくつかの構成要素は、ドングル接続ポート１４０を通じて手術コンソール１０２によって、またはドングル接続ポート１８０を通じて制御デバイス１２０’によって給電され得る。このような例では、ドングル１３０、１６０、１７０のいくつかの構成要素の動作は、ドングル１３０、１６０、１７０が手術コンソール１０２または制御デバイス１２０’に物理的に結合された後に行われ得る。例えば、第１のドングル１６０の第２の通信デバイス２５２は、第１のドングル１６０が手術コンソール１０２に物理的に結合された後に、第２のドングル１７０の第１の通信デバイス２０２に無線接続し得る。別の例では、ドングル１３０の第２の通信デバイス２５２は、ドングル１３０が手術コンソール１０２に物理的に結合された後に、制御デバイス１２０の第１の通信デバイス２０２に無線接続し得る。しかし、ドングル１３０および第１のドングル１６０の受動型ＲＦデバイス２５４は、ＲＦリーダ２０４などの、外部の供給源によって給電され得、したがって、ドングル１３０または第１のドングル１６０が物理的に結合される前に動作し得ることに留意されたい。
【００６９】
図４および図５はまた、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２の入力および出力、ならびに第１および第２のドングル１６０、１７０の他の構成要素を示す。図示のように、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２ならびに適応コネクタ２６４は、デジタルＩ／Ｏ、ならびにＵＡＲＴ／Ｉ２Ｃ／ＣＡＮバス２６９および１−Ｗｉｒｅバス２６８を共有する。それゆえ、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２は種々のデータ型を用いて手術コンソール１０２および制御デバイス１２０’と通信し得る。例えば、図５を参照すると、第１の通信デバイス２０２はＵＡＲＴバスを介してＲＦリーダ２０４とシリアルデータを通信し得る。手術コンソール１０２がアナログデータを介して通信する別の例では、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２は、増幅器を有する２チャンネルデジタル−アナログ変換器２９５を用いてデジタルＳＰＩバスデータおよびデジタル制御Ｉ／Ｏデータをアナログデータに変換し、アナログＩ／Ｏを用いてデータを転送することによって、デジタルＳＰＩバスデータおよびデジタル制御Ｉ／Ｏデータを手術コンソール１０２へ転送するように構成されている。同様に、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２は、増幅器を有する２チャンネルデジタル−アナログ変換器２９５を用いてアナログデータがデジタルデータに変換された後に、アナログデータを手術コンソール１０２から受信するように構成されている。ドングル１３０、１６０、１７０のバッテリ寿命が手術コンソール１０２によってアナログデータとして受信される、１つのこのような例では、バッテリ寿命が変換され、増幅器を有する２チャンネルデジタル−アナログ変換器２９５を介して第１または第２の通信デバイス２０２、２５２から手術コンソール１０２へ通信される。
【００７０】
ドングル１３０、１６０、１７０は、図４および図５に示される接続とは異なる接続を含み得るか、あるいはこれらのうちのいくつかを省略し得ることに留意されたい。例えば、第１または第２の通信デバイス２０２、２５２はＰＳｏＣ集積デバイス以外の集積回路であり得る。それゆえ、第１または第２の通信デバイス２０２、２５２は、図４および図５に示される第１および第２の通信デバイス２０２、２５２の入力および出力と異なる入力および出力を含み得る。例えば、第１または第２の通信デバイス２０２、２５２がＰＳｏＣ集積デバイス以外の集積回路である場合には、増幅器を有する２チャンネルデジタル−アナログ変換器２９５は必要とされなくてもよい。加えて、ＵＡＲＴ／Ｉ２Ｃ／ＣＡＮバス２６９および１−Ｗｉｒｅバス２６８は省略されるか、または異なる通信プロトコルのためのバスと置換され得る。
【００７１】
図４および図５では、適応コネクタ２６４はＵＡＲＴ／Ｉ２Ｃ／ＣＡＮバス２６９および１−Ｗｉｒｅバス２６８に結合されている。それゆえ、図４および図５における適応コネクタ２６４は、第１および第２のドングル１６０、１７０が、ＵＡＲＴ、Ｉ２Ｃ、ＣＡＮ、または１−Ｗｉｒｅを用いて手術コンソール１０２または制御デバイス１２０’と通信することを可能にし得る。例えば、手術コンソール１０２は、ＵＡＲＴ、Ｉ２Ｃ、ＣＡＮ、１−Ｗｉｒｅ、ＳＰＩ、ＵＳＢ、ＵＮＩ／Ｏ、または任意の他の通信プロトコルを用い得る。例えば、第１のドングル１６０のコネクタ識別器２６２は、手術コンソール１０２によってデータを受信および伝送するために用いられる通信プロトコルは１−Ｗｉｒｅであると決定する。したがって、適応コネクタ２６４は、第１のドングル１６０が、１−Ｗｉｒｅバス２６８からデータを手術コンソール１０２へ伝送することによって手術コンソール１０２と通信することを可能にする。
【００７２】
適応コネクタ２６４はまた、ＳＰＩ、ＵＳＢ、またはＵＮＩ／Ｏなどの、ＵＡＲＴ、Ｉ２Ｃ、ＣＡＮ、および１−Ｗｉｒｅ以外の通信プロトコルを用いて通信するように構成され得る。例えば、図４および図５において、適応コネクタ２６４は、ＵＳＢを用いて通信するように構成され得る。それゆえ、第１および第２のドングル１６０、１７０はＵＡＲＴ−ＵＳＢ変換器２７０を含む。さらに、第１および第２のドングル１６０、１７０は、各通信プロトコルのための特定のバスを含み得るか、または通信プロトコルの異なる集団のためのバスを含み得る。例えば、第１および第２のドングル１６０、１７０は、ＵＡＲＴ／Ｉ２Ｃ／ＣＡＮバス２６９の代わりに、ＵＡＲＴバス、Ｉ２Ｃバス、ＣＡＮバス、ＵＡＲＴ／Ｉ２Ｃバス、ＵＡＲＴ／ＣＡＮバス、またはＩ２Ｃ／ＣＡＮバスを含み得る。
【００７３】
さらに、図４および図５に示されるように、第１および第２のドングル１６０、１７０はメモリ２６６を含み得る。図４および図５では、メモリ２６６はＵＡＲＴ／Ｉ２Ｃ／ＣＡＮバス２６９に結合されている。メモリ２６６は第１および第２のドングル１６０、１７０の他の構成要素にも結合され得ることに留意されたい。例えば、メモリ２６６は第１および第２のドングル１６０、１７０のデジタルＩ／Ｏに結合され得る。さらに、メモリ２６６は、データおよびコンピュータ可読命令の記憶のために適した任意のメモリであり得る。例えば、メモリ２６６は、ランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）、不揮発性ＲＡＭ（ｎｏｎ−ｖｏｌａｔｉｌｅ  ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ）、フラッシュメモリ、または任意の他の好適な形態のメモリとして具体化されたローカルメモリまたは外部メモリであり得る。
【００７４】
図４では、１−Ｗｉｒｅデバイス２６７が第２の通信デバイス２５２および１−Ｗｉｒｅバス２６８に結合されている。一例では、１−Ｗｉｒｅデバイス２６７は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、不揮発性メモリ（例えば、１−Ｗｉｒｅ  ＥＥＰＲＯＭもしくは１−Ｗｉｒｅ  ＮＶＳＲＡＭ）、フラッシュメモリ、または任意の他の好適な形態のメモリとして具体化されたローカルメモリまたは外部メモリなどの、１−Ｗｉｒｅメモリであり得る。１−Ｗｉｒｅメモリは、手術コンソール１０２または制御デバイス１２０’の構成を記憶するように構成され得る。別の例では、１−Ｗｉｒｅデバイス２６７は、温度、電流、または電圧センサなどの、１−Ｗｉｒｅセンサであり得る。１−Ｗｉｒｅデバイス２６７はまた、１−Ｗｉｒｅ時間カウンタまたは１−Ｗｉｒｅバッテリモニタであり得る。
【００７５】
加えて、図４および図５に示される第１および第２のドングル１６０、１７０のいくつかの構成要素は省略されてもよい。例えば、図４および図５では、第１および第２のドングル１６０、１７０はＲＧＢ  ＬＥＤインジケータ２９６を含む。しかし、他の例では、第１および第２のドングル１６０、１７０はＲＧＢ  ＬＥＤインジケータ２９６を省略してもよい。同様に、第１および第２のドングル１６０、１７０のいくつかの例では、メモリ２６６または１−Ｗｉｒｅデバイス２６７が省略されてもよい。別の例として、ＵＡＲＴ／Ｉ２Ｃ／ＣＡＮバス２６９または１−Ｗｉｒｅバス２６８が省略されてもよい。
【００７６】
第１および第２のドングル１６０、１７０のマイクロコントローラ２９３は、第１および第２のドングル１６０、１７０の上述の能力のうちの任意のものを制御するか、管理するか、またはさもなければ実行するように構成されている。例えば、このような能力は、限定するものではないが、ＲＦリーダ２０４を用いたペアリング、コネクタ識別器２６２を用いたコネクタ識別、適応コネクタ２６４を用いたバス通信適応、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２を用いた制御信号伝送、インジケータ２９６の動作、メモリ２６６または（１−Ｗｉｒｅデバイス２６７が１−Ｗｉｒｅメモリである場合には）１−Ｗｉｒｅデバイス２６７からのデータの取得および保存、またはホストデバイス（手術コンソール１０２、制御デバイス１２０’）によってトリガされる任意の他の動作、ならびに同様のものを含む。
【００７７】
図６に、手術システム１００を動作させる方法が示される。図示のように、本方法は、ドングル１３０の受動型ＲＦデバイス２５４と制御デバイス１２０のＲＦリーダ２０４との間の閾近傍を確立するステップ４０２、または第１のドングル１６０の受動型ＲＦデバイス２５４と第２のドングル１７０のＲＦリーダ２０４との間の閾近傍を確立するステップ４０２’と、ペアリング情報を受動型ＲＦデバイス２５４から受信するステップ４０４と、ドングル１３０を手術コンソール１０２のドングル接続ポート１４０に物理的に結合するステップ４０６、または第１のドングル１６０および第２のドングル１７０を手術コンソール１０２のドングル接続ポート１４０および制御デバイス１２０’のドングル接続ポート１８０に物理的に結合するステップ４０６’と、ペアリング情報に基づいて第１の通信デバイス２０２と第２の通信デバイス２５２との間の無線接続を確立するステップ４０８と、無線接続を用いて手術デバイス１１０を遠隔および無線制御するステップ４１０と、を含む。
【００７８】
シングルドングルの例では、本方法はステップ４０２を含む。ステップ４０２の間に、ドングル１３０の受動型ＲＦデバイス２５４と制御デバイス１２０のＲＦリーダ２０４との間の閾近傍を確立する。ダブルドングルの例では、本方法はステップ４０２’を含む。ステップ４０２’の間に、第１のドングル１６０の受動型ＲＦデバイス２５４と第２のドングル１７０のＲＦリーダ２０４との間の閾近傍を確立する。
【００７９】
シングルドングルの例およびダブルドングルの例の両方において、閾近傍は、ＲＦリーダ２０４がペアリング情報を受動型ＲＦデバイス２５４から受信することを可能にする受動型ＲＦデバイス２５４とＲＦリーダ２０４との間の距離として定義され得る。上述されたように、受動型ＲＦデバイス２５４は、ＲＦ信号の読み取り範囲に影響を及ぼし得る、種々の周波数を有するＲＦ信号を用いてペアリング情報を伝送するように構成され得る。例えば、ペアリング情報が、より低い周波数、およびそれゆえ、より長い波長を有するＲＦ信号を用いて伝送される場合には、ＲＦ信号は、より大きな閾近傍を可能にする、より大きな読み取り範囲を有する。したがって、閾近傍はＲＦ信号の周波数に従って変化し得る。例えば、閾近傍はセンチメートルまたはインチオーダのものであり得る。他の例では、閾近傍はフィートまたはメートルオーダのものであり得る。さらに他の例では、閾近傍は５０フィートよりも大きいものであり得る。さらに別の例では、閾近傍は、受動型ＲＦデバイス２５４およびＲＦリーダ２０４を含むデバイスの間の近傍「タッピング（ｔａｐｐｉｎｇ）」を必要とし得る。
【００８０】
一例では、制御デバイス１２０は滅菌野内に配置され得、手術コンソール１０２は非滅菌野内に配置され得る。このような例において、ステップ４０２は、ドングル１３０の受動型ＲＦデバイス２５４と制御デバイス１２０のＲＦリーダ２０４との間の閾近傍を確立するために、ドングル１３０を滅菌野内へ入れるステップ、またはドングル１３０の受動型ＲＦデバイス２５４と制御デバイス１２０のＲＦリーダ２０４との間の閾近傍を確立するために、制御デバイス１２０を非滅菌野内へ入れるステップを含み得る。同様に、別の例では、制御デバイス１２０’は滅菌野内に配置され得、手術コンソール１０２は非滅菌野内に配置され得る。このような例において、ステップ４０２は、第１のドングル１６０の受動型ＲＦデバイス２５４と第２のドングル１７０のＲＦリーダ２０４との間の閾近傍を確立するために、第１または第２のドングル１６０、１７０を滅菌野または非滅菌野内へ入れるステップを含み得る。
【００８１】
さらに、受動型ＲＦデバイス２５４がＲＦリーダ２０４からＲＦ信号によって給電される、上述された例では、受動型ＲＦデバイス２５４はステップ４０２の間に給電される。しかし、受動型ＲＦデバイス２５４が、電池補助式ＲＦタグまたは能動型ＲＦタグなどの、内部で給電され得るＲＦデバイスと置換され得ることが企図されている。このような例では、電池補助式ＲＦタグまたは能動型ＲＦタグはステップ４０２に先立って給電され得る。
【００８２】
受動型ＲＦデバイス２５４とＲＦリーダ２０４との間の閾近傍を確立した後に、受動型ＲＦデバイス２５４はステップ４０４の間にペアリング情報をＲＦリーダ２０４へ伝送する。シングルドングルの例では、ドングル１３０の受動型ＲＦデバイス２５４はペアリング情報を制御デバイス１２０のＲＦリーダ２０４へ伝送する。ダブルドングルの例では、第１のドングル１６０の受動型ＲＦデバイス２５４はペアリング情報を第２のドングル１７０のＲＦリーダ２０４へ伝送する。
【００８３】
ステップ４０８の間に、受動型ＲＦデバイス２５４から受信したペアリング情報に基づいて第１および第２の通信デバイス２０２、２５２の間の無線接続を確立する。シングルドングルの例では、制御デバイス１２０の第１の通信デバイス２０２とドングル１３０の第２の通信デバイス２５２との間の無線接続を確立する。ダブルドングルの例では、第２のドングル１７０の第１の通信デバイス２０２と第１のドングル１６０の第２の通信デバイス２５２との間の無線接続を確立する。
【００８４】
いくつかの例では、図６に示される方法は、ペアリング情報を暗号化するステップと、ペアリング情報を解読するステップ４１４とを含み得る。シングルドングルの例では、受動型ＲＦデバイス２５４を含むドングル１３０がペアリング情報を暗号化し得、ＲＦリーダ２０４を含む制御デバイス１２０がステップ４１４の間にペアリング情報を解読し得る。ダブルドングルの例では、受動型ＲＦデバイス２５４を含む第１のドングル１６０がペアリング情報を暗号化し得、ＲＦリーダ２０４を含む第２のドングル１７０がペアリング情報を解読し得る。
【００８５】
ペアリング情報の暗号化は、ペアリング情報が伝送されるステップ４０４に先立って随時行われ得ることに留意されたい。例えば、ペアリング情報は受動型ＲＦデバイス２５４の製造時に暗号化され得る。別の例では、ペアリング情報は、受動型ＲＦデバイス２５４が給電された後に暗号化され得る。例えば、ペアリング情報は、受動型ＲＦデバイス２５４がステップ４０２の間にＲＦリーダ２０４からＲＦ信号によって給電された後に暗号化され得る。
【００８６】
さらに、ステップ４１４は、ステップ４０４、ペアリング情報を受動型ＲＦデバイス２５４から受信するステップの後、且つステップ４０８、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２の間の無線接続を確立するステップに先立って随時行われ得る。別の言い方をすれば、ＲＦリーダ２０４を用いてペアリング情報を解読するステップ４１４は、ペアリング情報がステップ４０４の間にＲＦリーダ２０４によって受信された後、ただし、ステップ４０８の間にペアリング情報に基づいて第１および第２の通信デバイス２０２、２５２の間の無線接続を確立する前に行われ得る。
【００８７】
ステップ４１４の後に、本方法は、シングルドングルの例では、ステップ４０６へ進む。ステップ４０６の間に、ドングル１３０を手術コンソール１０２のドングル接続ポート１４０に物理的に結合する。ステップ４０６の一例では、制御デバイス１２０は滅菌野内に配置され、手術コンソール１０２は非滅菌野内に配置され得る。このような例において、ドングル１３０を手術コンソール１０２のドングル接続ポート１４０に物理的に結合するステップ４０６は、ドングル１３０を非滅菌野内へ入れるステップを含み得る。
【００８８】
本方法は、ダブルドングルの例では、ステップ４０６’へ進む。ステップ４０６’の間に、第１のドングル１６０および第２のドングル１７０を手術コンソール１０２および制御デバイス１２０’のドングル接続ポート１４０、１５０に物理的に結合する。ダブルドングルの例（図１Ｂに示される）の１つの実例では、ステップ４０６’の間に、第２のドングル１７０を制御デバイス１２０’のドングル接続ポート１８０に物理的に結合し、第１のドングル１６０を手術コンソール１０２のドングル接続ポート１４０に物理的に結合する。ダブルドングルの例の別の実例では、ステップ４０６’の間に、第２のドングル１７０を手術コンソール１０２のドングル接続ポート１４０に物理的に結合し、第１のドングル１６０を制御デバイス１２０’のドングル接続ポート１８０に物理的に結合する。
【００８９】
図６では、ステップ４０６、４０６’がステップ４０８に先立って行われるように示されていることに留意されたい。しかし、ステップ４０６、４０６’は、（ステップ４０８に先立って行われるのに加えて）ステップ４０８と同時に、またはその後に行われてもよい。換言すれば、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２の間の無線接続は、ドングル１３０、１６０、１７０がドングル接続ポート１４０、１８０を介して手術コンソール１０２または制御デバイス１２０’に物理的に結合されるのに先立って確立され得る。これは、ドングル１３０、１６０、１７０、ならびにそれゆえ、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２が内部で給電されるか、あるいは手術コンソール１０２または制御デバイス１２０’に物理的に結合されるのに先立って給電される例において行われ得る。しかし、ドングル１３０、１６０、１７０、ならびにそれゆえ、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２は、ドングル接続ポート１４０、１８０を介して手術コンソール１０２および／または制御デバイス１２０’によって給電されてもよい。このような例では、ステップ４０６、４０６’はステップ４０８に先立って行われ得る。
【００９０】
ステップ４１０の間に、無線接続を用いて制御デバイス１２０によって手術デバイス１１０を遠隔制御する。いくつかの例では、ステップ４１０は、制御データを暗号化するステップ４１６、および制御データを解読するステップ４１８を含み得る。シングルドングルの例では、制御デバイス１２０が制御データを暗号化し得、ドングル１３０が制御データを解読し得る。ダブルドングルの例では、制御デバイス１２０’に物理的に結合されたドングル１６０、１７０が制御データを暗号化し得、手術コンソール１０２に物理的に結合されたドングル１７０、１６０が制御データを解読し得る。
【００９１】
上述の手術システム、ドングル、通信システム、および方法はより頑強な手術環境を作り出す。制御デバイス１２０、１２０’を用いて手術デバイス１１０を遠隔制御することによって、制御デバイス１２０、１２０’は、作業空間を散らかし、手術環境内の障害物を生み出す、ケーブルおよびコネクタをもはや必要としない。
【００９２】
さらに、上述のシステムおよび方法は、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２の間の無線接続を確立する迅速でユーザに勝手の良い手段を開示する。上述されたシステムおよび方法では、単に、ＲＦリーダ２０４と受動型ＲＦデバイス２５４との間の閾近傍を確立することによって、ペアリング情報がＲＦリーダ２０４によって受信される。次に、このペアリング情報を用いて第１および第２の通信デバイス２０２、２５２の間の無線接続が自動的に確立される。無線接続を自動的に確立することによって、本明細書において説明されるシステムおよび方法は、ユーザがペアリング情報を第１および第２の通信デバイス２０２、２５２に手動で提供することを必要としない。それゆえ、第１および第２の通信デバイス２０２、２５２の間の無線接続は迅速でユーザに勝手の良い仕方で確立され、ユーザからの誤りを最小限にとどめる。
【００９３】
加えて、本明細書において開示されるシステムおよび方法は手術システム１００の構成要素の在庫管理を単純にする。上述されたように、任意のドングル１３０が任意の制御デバイス１２０に無線接続され得、任意の第１のドングル１６０が任意の第２のドングル１７０に無線接続され得る。したがって、在庫管理の観点から、ドングル１３０は特定の制御デバイス１２０とペアリングされる必要がなく、第１のドングル１６０は第２のドングル１７０に特定的にペアリングされる必要がない。さらに、ドングル１３０、１６０、１７０は、ドングル１３０、１６０、１７０のコネクタ識別器２６２および適応コネクタ２６４のゆえに、種々の手術コンソール１０２と通信し得る。したがって、在庫管理の観点から、ドングル１３０、１６０、１７０は特定の手術コンソール１０２とペアリングされる必要がない。このように、ドングル１３０、１６０、１７０が容易に置換され、ドングル１３０、１６０、１７０の在庫が容易に管理される。
【００９４】
用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、および「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、および「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」と同じ意味を有することがさらに理解されるであろう。
【００９５】
いくつかの例が上述の説明において説明された。しかし、本明細書において説明された例は、網羅的であること、または本開示をいかなる特定の形態に限定することも意図されていない。使用された専門用語は、限定ではなく説明の文言の性質のものであることが意図されている。多くの変更および変形が上述の教示を考慮して可能であり、本開示は、具体的に説明されたもの以外の仕方で実施され得る。
【図１Ａ】
2021516113.tif 000003
【図１Ｂ】
2021516113.tif 000004
【図２】
2021516113.tif 000005
【図３】
2021516113.tif 000006
【図４】
2021516113.tif 000007
【図５】
2021516113.tif 000008
【図６】
2021516113.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年11月9日(2020.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手術デバイスを動作させるように構成され接続ポートを含む手術コンソールと、
前記手術コンソールと通信し、前記手術デバイスを遠隔制御するように構成されており、第１の通信デバイスおよび無線周波数（ＲＦ）リーダを含む制御デバイスであって、脚操作式制御デバイス、手操作式制御デバイス、またはモバイルコンピューティングデバイスとしてさらに定義される、制御デバイスと、
前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に結合するように構成されており、第２の通信デバイスおよび受動型ＲＦデバイスを含むドングルであって、前記手術コンソールの前記接続ポートを通じて給電されるように構成されている、ドングルと
を備えてなり、
前記制御デバイスの前記ＲＦリーダが、前記受動型ＲＦデバイスが前記ＲＦリーダの閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報を前記ドングルの前記受動型ＲＦデバイスから受信するように構成されており、
前記第１および第２の通信デバイスが、前記ペアリング情報に基づいて無線接続し、これにより、前記制御デバイスが前記手術コンソールと無線通信し、前記手術デバイスを遠隔制御することを可能にするように構成されている、手術システム。
【請求項２】
前記ドングルが存在しないときに、前記手術コンソールの前記接続ポートが、前記制御デバイスへの結合のためのケーブルのコネクタを受容するように構成されている、請求項１に記載の手術システム。
【請求項３】
前記第１および第２の通信デバイスが、前記ドングルが前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に結合されたことに応答して、前記ペアリング情報に基づいて無線接続するように構成されている、請求項１または２に記載の手術システム。
【請求項４】
前記ペアリング情報が、前記ドングルの固有識別と、前記ドングルに関連付けられた通信パラメータとを少なくとも含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の手術システム。
【請求項５】
前記ドングルが、前記ペアリング情報を暗号化するように構成されており、前記制御デバイスが、前記ペアリング情報を解読するように構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の手術システム。
【請求項６】
前記第１の通信デバイスが、前記制御デバイスが制御データを用いて前記手術デバイスを遠隔制御するよう、前記制御データを前記第２の通信デバイスへ伝送するように構成されており、前記制御デバイスが、前記制御データを暗号化するように構成されており、前記ドングルが、前記制御データを解読するように構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の手術システム。
【請求項７】
前記制御デバイスがハウジングを含み、前記第１の通信デバイスおよび前記ＲＦリーダが前記ハウジング内に統合されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の手術システム。
【請求項８】
前記ＲＦリーダおよび前記受動型ＲＦデバイスが、３０ｋＨｚ〜３０ＭＨｚ、４００ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚ、または８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚにおいて定義される周波数上で動作するように構成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の手術システム。
【請求項９】
前記第１および第２の通信デバイスが、１ＧＨｚよりも高い周波数上で動作するように構成されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の手術システム。
【請求項１０】
前記ドングルがコネクタ識別器および適応コネクタを含み、前記コネクタ識別器が、前記手術コンソールによって、データを受信および伝送するために用いられる通信プロトコルの種類を決定するように構成されており、前記適応コネクタが、前記手術コンソールによって用いられる前記通信プロトコルの前記種類に基づいて前記手術コンソールと通信するように構成されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の手術システム。
【請求項１１】
手術システムを動作させる方法であって、前記手術システムが、手術デバイスを動作させるように構成され接続ポートを含む手術コンソールと、前記手術コンソールと通信し、前記手術デバイスを遠隔制御するように構成されており、第１の通信デバイスおよび無線周波数（ＲＦ）リーダを含む制御デバイスと、第２の通信デバイスおよび受動型ＲＦデバイスを含むドングルとを備えており、
前記ドングルの前記受動型ＲＦデバイスと前記制御デバイスの前記ＲＦリーダとの間の閾近傍を確立するステップであって、前記制御デバイスが滅菌野内に配置され、前記ドングルの前記受動型ＲＦデバイスと前記制御デバイスの前記ＲＦリーダとの間の前記閾近傍を確立する前記ステップが、前記ドングルを前記滅菌野内へ入れるステップを含み、前記制御デバイスが、脚操作式制御デバイス、手操作式制御デバイス、およびモバイルコンピューティングデバイスのうちの少なくとも１つとしてさらに定義される、ステップと、
前記制御デバイスの前記ＲＦリーダを用いて、前記受動型ＲＦデバイスおよび前記ＲＦリーダが前記閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報を前記ドングルの前記受動型ＲＦデバイスから受信するステップと、
前記ドングルを前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に結合するステップと、
前記ペアリング情報に基づいて前記第１および第２の通信デバイスの間の無線接続を確立するステップと、
前記制御デバイスを用いて、前記無線接続を用いて前記手術デバイスを遠隔および無線制御するステップと
を含んでなる方法。
【請求項１２】
前記ドングルが内蔵電源を含まず、前記方法が、前記接続ポートを通じて前記ドングルに給電するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ドングルを用いて前記ペアリング情報を暗号化するステップと、
前記制御デバイスを用いて前記ペアリング情報を解読するステップと
をさらに含む、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記手術デバイスを遠隔および無線制御する前記ステップが、前記制御デバイスを用いて、前記第１の通信デバイスを介して前記制御データを前記手術コンソールへ伝送するステップをさらに含み、前記方法が、
前記制御デバイスを用いて前記制御データを暗号化するステップと、
前記ドングルを用いて前記制御データを解読するステップと
をさらに含む、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記手術コンソールが、非滅菌野内に配置されるように構成されており、前記方法が、前記ドングルを前記非滅菌野内へ入れ、前記ドングルを前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に結合するステップをさらに含む、請求項１１、１２および１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
手術デバイスを動作させるように構成され接続ポートを含む手術コンソールと、
前記手術コンソールと通信し、前記手術デバイスを遠隔制御するように構成されており、接続ポートを含む制御デバイスと、
第１の通信デバイスおよび受動無線周波数（ＲＦ）デバイスを含む第１のドングルと、
第２の通信デバイスおよびＲＦリーダを含む第２のドングルと
を備えてなり、
前記第１および第２のドングルのうちの一方が、前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に結合するように構成されており、前記第１および第２のドングルのうちの他方が、前記制御デバイスの前記接続ポートに物理的に結合するように構成されており、
前記第２のドングルの前記ＲＦリーダが、前記ＲＦリーダおよび前記受動型ＲＦデバイスが互いに閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報を前記第１のドングルの前記受動型ＲＦデバイスから受信するように構成されており、
前記第１および第２の通信デバイスが、前記ペアリング情報に基づいて無線接続し、これにより、前記制御デバイスが前記手術コンソールと無線通信し、前記手術デバイスを遠隔制御することを可能にするように構成されている、手術システム。
【請求項１７】
前記第１のドングルが、前記手術コンソールの前記接続ポートを通じて給電されるように構成される、請求項１６に記載の手術システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
いくつかの例が上述の説明において説明された。しかし、本明細書において説明された例は、網羅的であること、または本開示をいかなる特定の形態に限定することも意図されていない。使用された専門用語は、限定ではなく説明の文言の性質のものであることが意図されている。多くの変更および変形が上述の教示を考慮して可能であり、本開示は、具体的に説明されたもの以外の仕方で実施され得る。
なお、本願の出願当初の開示事項を維持するために、本願の出願当初の請求項１〜２８の記載内容を以下に追加する。
（請求項１）
手術デバイスを動作させるように構成され接続ポートを含む手術コンソールと、
前記手術コンソールと通信し、前記手術デバイスを遠隔制御するように構成されており、第１の通信デバイスおよび無線周波数（ＲＦ）リーダを含む制御デバイスと、
前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に結合するように構成されており、第２の通信デバイスおよび受動型ＲＦデバイスを含むドングルと
を備えてなり、
前記制御デバイスの前記ＲＦリーダが、前記受動型ＲＦデバイスが前記ＲＦリーダの閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報を前記ドングルの前記受動型ＲＦデバイスから受信するように構成されており、
前記第１および第２の通信デバイスが、前記ペアリング情報に基づいて無線接続し、これにより、前記制御デバイスが前記手術コンソールと無線通信し、前記手術デバイスを遠隔制御することを可能にするように構成されている、手術システム。
（請求項２）
前記制御デバイスが、脚操作式制御デバイス、手操作式制御デバイス、またはモバイルコンピューティングデバイスとしてさらに定義される、請求項１に記載の手術システム。
（請求項３）
前記ドングルが存在しないときに、前記手術コンソールの前記接続ポートが、前記制御デバイスへの結合のためのケーブルのコネクタを受容するように構成されている、請求項１または２に記載の手術システム。
（請求項４）
前記ドングルが前記手術コンソールの前記接続ポートを通じて給電され、前記ドングルが内蔵電源を含まない、請求項１〜３のいずれか一項に記載の手術システム。
（請求項５）
前記第１および第２の通信デバイスが、前記ドングルが前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に結合されたことに応答して、前記ペアリング情報に基づいて無線接続するように構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の手術システム。
（請求項６）
前記ペアリング情報が、前記ドングルの固有識別と、前記ドングルに関連付けられた通信パラメータとを少なくとも含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の手術システム。
（請求項７）
前記ドングルが、前記ペアリング情報を暗号化するように構成されており、前記制御デバイスが、前記ペアリング情報を解読するように構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の手術システム。
（請求項８）
前記第１の通信デバイスが、前記制御デバイスが制御データを用いて前記手術デバイスを遠隔制御するよう、前記制御データを前記第２の通信デバイスへ伝送するように構成されており、前記制御デバイスが、前記制御データを暗号化するように構成されており、前記ドングルが、前記制御データを解読するように構成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の手術システム。
（請求項９）
前記制御デバイスがハウジングを含み、前記第１の通信デバイスおよび前記ＲＦリーダが前記ハウジング内に統合されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の手術システム。
（請求項１０）
前記制御デバイスが、滅菌野内に配置されるように構成されており、前記手術コンソールが、非滅菌野内に配置されるように構成されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の手術システム。
（請求項１１）
前記ドングルの前記受動型ＲＦデバイスが前記制御デバイスの前記閾近傍内へ入ると、前記ドングルが前記滅菌野内に配置される、請求項１０に記載の手術システム。
（請求項１２）
前記ドングルが前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に接続されると、前記ドングルが前記非滅菌野内に配置される、請求項１０に記載の手術システム。
（請求項１３）
前記ＲＦリーダおよび前記受動型ＲＦデバイスが、３０ｋＨｚ〜３０ＭＨｚ、４００ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚ、または８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚにおいて定義される周波数上で動作するように構成されている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の手術システム。
（請求項１４）
前記第１および第２の通信デバイスが、１ＧＨｚよりも高い周波数上で動作するように構成されている、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の手術システム。
（請求項１５）
前記ドングルがコネクタ識別器および適応コネクタを含み、前記コネクタ識別器が、前記手術コンソールによって、データを受信および伝送するために用いられる通信プロトコルの種類を決定するように構成されており、前記適応コネクタが、前記手術コンソールによって用いられる前記通信プロトコルの前記種類に基づいて前記手術コンソールと通信するように構成されている、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の手術システム。
（請求項１６）
手術システムを動作させる方法であって、前記手術システムが、手術デバイスを動作させるように構成され接続ポートを含む手術コンソールと、前記手術コンソールと通信し、前記手術デバイスを遠隔制御するように構成されており、第１の通信デバイスおよび無線周波数（ＲＦ）リーダを含む制御デバイスと、第２の通信デバイスおよび受動型ＲＦデバイスを含むドングルとを備えており、
前記ドングルの前記受動型ＲＦデバイスと前記制御デバイスの前記ＲＦリーダとの間の閾近傍を確立するステップと、
前記制御デバイスの前記ＲＦリーダを用いて、前記受動型ＲＦデバイスおよび前記ＲＦリーダが前記閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報を前記ドングルの前記受動型ＲＦデバイスから受信するステップと、
前記ドングルを前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に結合するステップと、
前記ペアリング情報に基づいて前記第１および第２の通信デバイスの間の無線接続を確立するステップと、
前記制御デバイスを用いて、前記無線接続を用いて前記手術デバイスを遠隔および無線制御するステップと
を含んでなる方法。
（請求項１７）
前記制御デバイスが、脚操作式制御デバイス、手操作式制御デバイス、およびコンピューティングデバイスのうちの少なくとも１つとしてさらに定義される、請求項１６に記載の方法。
（請求項１８）
前記ドングルが内蔵電源を含まず、前記方法が、前記接続ポートを通じて前記ドングルに給電するステップをさらに含む、請求項１６または１７に記載の方法。
（請求項１９）
前記ドングルを用いて前記ペアリング情報を暗号化するステップと、
前記制御デバイスを用いて前記ペアリング情報を解読するステップと
をさらに含む、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
（請求項２０）
前記手術デバイスを遠隔および無線制御する前記ステップが、前記制御デバイスを用いて、前記第１の通信デバイスを介して前記制御データを前記手術コンソールへ伝送するステップをさらに含み、前記方法が、
前記制御デバイスを用いて前記制御データを暗号化するステップと、
前記ドングルを用いて前記制御データを解読するステップと
をさらに含む、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の方法。
（請求項２１）
前記制御デバイスが、滅菌野内に配置されるように構成されており、前記ドングルの前記受動型ＲＦデバイスと前記制御デバイスの前記ＲＦリーダとの間の前記閾近傍を確立する前記ステップが、前記ドングルを前記滅菌野内へ入れるステップを含む、請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の方法。
（請求項２２）
前記手術コンソールが、非滅菌野内に配置されるように構成されており、前記方法が、前記ドングルを前記非滅菌野内へ入れ、前記ドングルを前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に結合するステップをさらに含む、請求項１６〜２１のいずれか一項に記載の方法。
（請求項２３）
ペアリング情報を前記受動型ＲＦデバイスから受信する前記ステップが３０ｋＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数で行われる、請求項１６〜２２のいずれか一項に記載の方法。
（請求項２４）
ペアリング情報を前記受動型ＲＦデバイスから受信する前記ステップが３００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの周波数で行われる、請求項１６〜２３のいずれか一項に記載の方法。
（請求項２５）
前記第１および第２の通信デバイスの間の前記無線通信を確立する前記ステップが、３００ＭＨｚよりも高い周波数で行われる、請求項１６〜２４のいずれか一項に記載の方法。
（請求項２６）
手術デバイスを動作させるように構成され接続ポートを含む手術コンソールと、
前記手術コンソールと通信し、前記手術デバイスを遠隔制御するように構成されており、接続ポートを含む制御デバイスと、
第１の通信デバイスおよび受動無線周波数（ＲＦ）デバイスを含む第１のドングルと、
第２の通信デバイスおよびＲＦリーダを含む第２のドングルと
を備えてなり、
前記第１および第２のドングルのうちの一方が、前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に結合するように構成されており、前記第１および第２のドングルのうちの他方が、前記制御デバイスの前記接続ポートに物理的に結合するように構成されており、
前記第２のドングルの前記ＲＦリーダが、前記ＲＦリーダおよび前記受動型ＲＦデバイスが互いに閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報を前記第１のドングルの前記受動型ＲＦデバイスから受信するように構成されており、
前記第１および第２の通信デバイスが、前記ペアリング情報に基づいて無線接続し、これにより、前記制御デバイスが前記手術コンソールと無線通信し、前記手術デバイスを遠隔制御することを可能にするように構成されている、手術システム。
（請求項２７）
手術システムのためのドングルであって、前記手術システムが、手術デバイスを動作させるように構成され接続ポートを含む手術コンソールと、前記手術コンソールと通信し、前記手術デバイスを遠隔制御するように構成されており、通信デバイスおよび無線周波数（ＲＦ）リーダを含む制御デバイスとを備えており、
前記ドングルは、
前記手術コンソールの前記接続ポートに物理的に結合するように構成された結合インターフェースと、
前記受動型ＲＦデバイスが前記ＲＦリーダの閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報を前記制御デバイスの前記ＲＦリーダへ伝送するように構成された受動型ＲＦデバイスと、
前記ペアリング情報に基づいて前記制御デバイスの前記通信デバイスに無線接続し、これにより、前記手術デバイスを遠隔制御するための前記制御デバイスと前記手術コンソールとの間の無線通信を可能にするように構成された通信デバイスと
を備えてなるドングル。
（請求項２８）
手術システムのための通信システムであって、前記手術システムが、手術デバイスを動作させるように構成され接続ポートを含む手術コンソールと、前記手術コンソールと通信し、前記手術デバイスを遠隔制御するように構成されており、接続ポートを含む制御デバイスとを備えており、
前記通信システムは、
前記手術コンソールおよび前記制御デバイスのうちの一方の前記接続ポートに物理的に結合するように構成された第１の結合インターフェースと、
無線周波数（ＲＦ）リーダと
第１の通信デバイスと
を含む、第１のドングルと、
前記手術コンソールおよび前記制御デバイスのうちの他方の前記接続ポートに物理的に結合するように構成された第２の結合インターフェースと、
前記受動型ＲＦデバイスおよび前記ＲＦリーダが互いに閾近傍内にあることに応答して、ペアリング情報を前記第１のドングルの前記ＲＦリーダへ伝送するように構成された受動型ＲＦデバイスと、
前記ペアリング情報に基づいて前記第１のドングルの前記第１の通信デバイスに無線接続し、これにより、前記制御デバイスが前記手術コンソールと無線通信し、前記手術デバイスを遠隔制御することを可能にするように構成された第２の通信デバイスと
を含む、第２のドングルと
を備えてなる通信システム。
【国際調査報告】
2021516113.tif 000010
2021516113.tif 000011
2021516113.tif 000012
2021516113.tif 000013