(57)【要約】  外科用器具は、第１のジョーと、第１のジョーとの間の組織を把持するために第１のジョーに対して移動可能な第２のジョーと、アンビルと、組織内に配置可能なステープルを含むステープルカートリッジであって、ステープルはアンビルによって変形可能である、ステープルカートリッジと、組織の生理学的パラメータに従ってセンサ信号を提供するように構成されているセンサと、を有する、エンドエフェクタを含む。外科用器具は、センサに連結された制御回路を更に含み、制御回路は、センサ信号を受信し、センサ信号に基づいて癌組織に対するセンサの近接度を評価するように構成されている。
2021509040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科用器具であって、
エンドエフェクタであって、
第１のジョーと、
前記第１のジョーとの間の組織を把持するために前記第１のジョーに対して移動可能な第２のジョーと、
アンビルと、
前記組織内に配置可能なステープルを含むステープルカートリッジであって、前記ステープルは、前記アンビルによって変形可能である、ステープルカートリッジと、
前記組織の生理学的パラメータに従ってセンサ信号を提供するように構成されているセンサと、を含む、エンドエフェクタと、
前記センサに連結された制御回路であって、前記制御回路は、
前記センサ信号を受信し、
前記センサ信号に基づいて、癌組織に対する前記センサの近接度を評価するように構成されている、制御回路と、を備える、外科用器具。
【請求項２】
前記制御回路は、癌組織に対する前記センサの前記近接度が所定の閾値に到達するか又は超えている場合に、警告を生成するように更に構成されている、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項３】
前記制御回路は、癌組織に対する前記センサの前記近接度が所定の閾値に到達するか又は超えている場合に、前記ステープルの配置を防止するように更に構成されている、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項４】
前記ステープルの配置を引き起こすように構成されたモータを更に備え、前記制御回路は、前記生理学的パラメータの前記値が所定の閾値に到達するか又は超えている場合に、前記モータの起動を防止するように更に構成されている、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項５】
前記生理学的パラメータが組織血糖値である、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項６】
前記生理学的パラメータが組織ｐＨレベルである、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項７】
前記センサがクラーク型センサである、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項８】
前記制御回路が、前記エンドエフェクタを前記癌組織から離れる、所定の方向に移動させる命令を提供するように更に構成されている、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項９】
外科用ステープル留め器具であって、
エンドエフェクタであって、
第１のジョーと、
前記第１のジョーとの間の組織を把持するために前記第１のジョーに対して移動可能な第２のジョーと、
アンビルと、
前記組織内に配置可能なステープルを含むステープルカートリッジであって、前記ステープルは、前記アンビルによって変形可能である、ステープルカートリッジと、
センサであって、癌組織に対する前記センサの近接度を示す生理学的パラメータに従って、センサ信号を提供するように構成されている、センサと、を含む、エンドエフェクタと、
前記センサに連結された制御回路であって、前記制御回路は、
前記センサ信号を受信し、
前記センサ信号に基づいて前記生理学的パラメータの値を決定し、
前記生理学的パラメータの前記値を所定の閾値と比較するように構成されている、制御回路と、を備える、外科用ステープル留め器具。
【請求項１０】
前記制御回路が、前記生理学的パラメータの前記値を所定の閾値と比較することに基づいて警告を生成するように更に構成されている、請求項９に記載の外科用ステープル留め器具。
【請求項１１】
前記制御回路は、前記生理学的パラメータの前記値が前記所定の閾値に到達するか又は超えている場合に、前記ステープルの配置を防止するように更に構成されている、請求項９に記載の外科用ステープル留め器具。
【請求項１２】
前記ステープルの配置を引き起こすように構成されたモータを更に備え、前記制御回路は、前記生理学的パラメータの前記値が前記所定の閾値に到達するか又は超えている場合に、前記モータの起動を防止するように更に構成されている、請求項９に記載の外科用ステープル留め器具。
【請求項１３】
前記生理学的パラメータが組織血糖値である、請求項９に記載の外科用ステープル留め器具。
【請求項１４】
前記生理学的パラメータが組織ｐＨレベルである、請求項９に記載の外科用ステープル留め器具。
【請求項１５】
前記センサがクラーク型センサである、請求項９に記載の外科用ステープル留め器具。
【請求項１６】
前記制御回路が、前記エンドエフェクタを前記癌組織から離れる、所定の方向に移動させる命令を提供するように更に構成されている、請求項９に記載の外科用ステープル留め器具。
【請求項１７】
外科用器具であって、
エンドエフェクタであって、
第１のジョーと、
前記第１のジョーとの間の組織を把持するために前記第１のジョーに対して移動可能な第２のジョーと、
アンビルと、
前記組織内に配置可能なステープルを含むステープルカートリッジであって、前記ステープルは、前記アンビルによって変形可能である、ステープルカートリッジと、
癌組織に対する前記センサの近接度を示す生理学的パラメータに従って、センサ信号を提供するように構成されているセンサ組立体であって、前記センサ組立体は、
前記ステープルカートリッジを通って延在する長手方向軸の第１の側の第１のセンサと、
前記長手方向軸の第２の側の第２のセンサと、を含む、センサ組立体と、を含む、エンドエフェクタと、
前記センサ組立体に連結された制御回路であって、前記制御回路は、
前記第１のセンサから第１のセンサ信号を受信し、
前記第２のセンサから第２のセンサ信号を受信し、
前記第１のセンサ信号に基づいて前記生理学的パラメータの第１の値を決定し、
前記第２のセンサ信号に基づいて前記生理学的パラメータの第２の値を決定し、
前記第１の値及び前記第２の値を所定の閾値と比較するように構成されている、制御回路と、を備える、外科用器具。
【請求項１８】
前記制御回路は、前記第１の値が前記所定の閾値に到達するか又は超えているが、前記第２の値はそうでない場合に、前記エンドエフェクタを第１の方向に移動させる命令を提供するように更に構成されており、前記第１の方向は、前記第１の側で前記長手方向軸から離れる方向に延在している、請求項１７に記載の外科用器具。
【請求項１９】
前記制御回路は、前記第２の値が前記所定の閾値に到達するか又は超えているが、前記第１の値はそうでない場合に、前記エンドエフェクタを第２の方向に移動させる命令を提供するように更に構成されており、前記第２の方向は、前記第２の側で前記長手方向軸から離れる方向に延在している、請求項１８に記載の外科用器具。
【請求項２０】
前記制御回路は、前記第１の値及び前記第２の値が前記所定の閾値を下回っている場合に、前記エンドエフェクタの位置を承認するように更に構成されている、請求項１９に記載の外科用器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、「ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＡＣＣＯＲＤＩＮＧ  ＴＯ  ＳＥＮＳＥＤ  ＣＬＯＳＵＲＥ  ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ」と題する２０１８年６月２８日出願の米国特許仮出願第６２／６９１，２２７号に対する優先権を主張する。
【０００２】
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、それぞれの開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＷＩＴＨ  ＯＰＴＩＭＩＺＥＤ  ＳＥＮＳＩＮＧ  ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＩＥＳ」と題する２０１８年３月３０日出願の米国特許仮出願第６２／６５０，８８７号、「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＭＯＫＥ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＳＥＮＳＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＯＮＴＲＯＬＳ」と題する２０１８年３月３０日出願の米国特許仮出願第６２／６５０，８７７号、「ＳＭＯＫＥ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＭＯＤＵＬＥ  ＦＯＲ  ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する２０１８年３月３０日出願の米国特許仮出願第６２／６５０，８８２号、及び「ＣＡＰＡＣＩＴＩＶＥ  ＣＯＵＰＬＥＤ  ＲＥＴＵＲＮ  ＰＡＴＨ  ＰＡＤ  ＷＩＴＨ  ＳＥＰＡＲＡＢＬＥ  ＡＲＲＡＹ  ＥＬＥＭＥＮＴＳ」と題する２０１８年３月３０日出願の米国特許仮出願第６２／６５０，８９８号の優先権の利益を主張する。
【０００３】
本出願は更に、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、それぞれの開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、「ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＩＮ  ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ  ＤＥＶＩＣＥ  ＡＮＤ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＳＹＳＴＥＭ  ＴＨＥＲＥＦＯＲ」と題する２０１８年３月８日出願の米国特許仮出願第６２／６４０，４１７号、及び「ＥＳＴＩＭＡＴＩＮＧ  ＳＴＡＴＥ  ＯＦ  ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ  ＥＮＤ  ＥＦＦＥＣＴＯＲ  ＡＮＤ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＳＹＳＴＥＭ  ＴＨＥＲＥＦＯＲ」と題する２０１８年３月８日出願の米国特許仮出願第６２／６４０，４１５号の優先権の利益を主張する。
【０００４】
本出願は更に、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、各開示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日出願の米国特許仮出願第６２／６１１，３４１号、「ＣＬＯＵＤ−ＢＡＳＥＤ  ＭＥＤＩＣＡＬ  ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ」と題する２０１７年１２月２８日出願の米国特許仮出願第６２／６１１，３４０号、及び「ＲＯＢＯＴ  ＡＳＳＩＳＴＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する２０１７年１２月２８日出願の米国仮特許出願第６２／６１１，３３９号の優先権の利益を主張する。
【背景技術】
【０００５】
本開示は外科システムに関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
外科用器具が開示される。外科用器具は、エンドエフェクタ及び制御回路を備える。エンドエフェクタは、第１のジョーと、第１のジョーとの間の組織を把持するために第１のジョーに対して移動可能な第２のジョーと、アンビルと、組織内に配置可能なステープルを含むステープルカートリッジであって、ステープルはアンビルによって変形可能である、ステープルカートリッジと、組織の生理学的パラメータに従ってセンサ信号を提供するように構成されているセンサと、を含む。制御回路はセンサに連結されており、該制御回路は、センサ信号を受信し、センサ信号に基づいて癌組織に対するセンサの近接度を評価するように構成されている。
【０００７】
外科用ステープル留め器具が開示される。外科用ステープル留め器具は、エンドエフェクタ及び制御回路を備える。エンドエフェクタは、第１のジョーと、第１のジョーとの間の組織を把持するために第１のジョーに対して移動可能な第２のジョーと、アンビルと、組織内に配置可能なステープルを含むステープルカートリッジであって、ステープルはアンビルによって変形可能である、ステープルカートリッジと、癌組織に対するセンサの近接度を示す生理学的パラメータに従ってセンサ信号を提供するように構成されているセンサと、を含む。制御回路はセンサに連結されており、該制御回路は、センサ信号を受信し、センサ信号に基づいて生理学的パラメータの値を決定し、生理学的パラメータの値を所定の閾値と比較するように構成されている。
【０００８】
外科用器具が開示される。外科用器具は、エンドエフェクタ及び制御回路を備える。エンドエフェクタは、第１のジョーと、第１のジョーとの間の組織を把持するために第１のジョーに対して移動可能な第２のジョーと、アンビルと、組織内に配置可能なステープルを含むステープルカートリッジであって、ステープルはアンビルによって変形可能である、ステープルカートリッジと、癌組織に対するセンサの近接度を示す生理学的パラメータに従ってセンサ信号を提供するように構成されているセンサ組立体と、を含む。センサ組立体は、ステープルカートリッジを通って延在する長手方向軸線の第１の側上の第１のセンサと、長手方向軸の第２の側上の第２のセンサと、を含む。制御回路はセンサ組立体に連結されており、該制御回路は、第１のセンサから第１のセンサ信号を受信し、第２のセンサから第２のセンサ信号を受信し、第１のセンサ信号に基づいて生理学的パラメータの第１の値を決定し、第２のセンサ信号に基づいて生理学的パラメータの第２の値を決定し、第１の値及び第２の値を所定の閾値と比較するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
様々な態様の特徴が、添付の「特許請求の範囲」で詳細に説明される。ただし、機構、及び動作の方法の両方についての様々な態様は、それらの更なる目的及び利点と共に、以降の添付図面と併せて、以下の説明を参照することにより最もよく理解することができる。
【図１】本開示の少なくとも１つの態様による、コンピュータ実装インタラクティブ外科システムのブロック図である。
【図２】本開示の少なくとも１つの態様による、手術室内で外科処置を行うために使用される外科システムである。
【図３】本開示の少なくとも１つの態様による可視化システム、ロボットシステム、及びインテリジェント器具とペアリングされた外科用ハブである。
【図４】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用ハブ筐体、及び外科用ハブ筐体のドロアー内に摺動可能に受容可能な組み合わせ生成器モジュールの部分斜視図である。
【図５】本開示の少なくとも１つの態様による、双極、超音波、及び単極接点、並びに排煙構成要素を備える組み合わせ生成器モジュールの斜視図である。
【図６】本開示の少なくとも１つの態様による、複数のモジュールを受容するように構成された横方向モジュール式ハウジングの複数の横方向ドッキングポートの個々の電力バスアタッチメントを示す。
【図７】本開示の少なくとも１つの態様による、複数のモジュールを受容するように構成された垂直モジュール式ハウジングを示す。
【図８】本開示の少なくとも１つの態様による、医療施設の１つ又は２つ以上の手術室、又は外科処置のための専門設備を備えた医療施設内の任意の部屋に配置されたモジュール式装置をクラウドに接続するように構成されたモジュール式通信ハブを備える外科用データネットワークを示す。
【図９】本開示の少なくとも１つの態様による、コンピュータ実装インタラクティブ外科システムを示す。
【図１０】本開示の少なくとも１つの態様による、モジュール式制御タワーに連結された複数のモジュールを備える外科用ハブを示す。
【図１１】本開示の少なくとも１つの態様による、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ネットワークハブ装置の一態様を示す。
【図１２】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具又はツールの制御システムの論理図を示す。
【図１３】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具又はツールの態様を制御するように構成された制御回路を示す。
【図１４】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具又はツールの態様を制御するように構成された組み合わせ論理回路を示す。
【図１５】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具又はツールの態様を制御するように構成された順序論理回路を示す。
【図１６】本開示の少なくとも１つの態様による、様々な機能を実行するために起動され得る複数のモータを備える外科用器具又はツールを示す。
【図１７】本開示の少なくとも１つの態様による、本明細書で説明される外科用ツールを操作するように構成されたロボット外科用器具の回路図である。
【図１８】本開示の少なくとも１つの態様による、変位部材の遠位並進を制御するようにプログラムされた外科用器具のブロック図を示す。
【図１９】本開示の少なくとも１つの態様による、様々な機能を制御するように構成された外科用器具の回路図である。
【図２０】本開示の少なくとも１つの態様による、一対の離間した接触プレートとの組織の接触時の回路の完成を示す、組織接触回路の概略図である。
【図２１】本開示の少なくとも１つの態様による、動作可能に連結された交換式シャフト組立体を有する外科用器具の斜視図である。
【図２２】本開示の少なくとも１つの態様による、図２１の外科用器具の一部分の分解組立図である。
【図２３】本開示の少なくとも１つの態様による、交換式シャフト組立体の一部分の分解組立図である。
【図２４】本開示の少なくとも１つの態様による、図２１の外科用器具のエンドエフェクタの分解図である。
【図２５Ａ】本開示の少なくとも１つの態様による、２つの図面にまたがる、図２１の外科用器具の制御回路のブロック図である。
【図２５Ｂ】本開示の少なくとも１つの態様による、２つの図面にまたがる、図２１の外科用器具の制御回路のブロック図である。
【図２６】本開示の少なくとも１つの態様による、ハンドル組立体と電源組立体との間、及びハンドル組立体と交換式シャフト組立体との間のインターフェースを示す、図２１の外科用器具の制御回路のブロック図である。
【図２７】本開示の少なくとも１つの態様による、健康な組織に囲まれた腫瘍、及び健康な組織内に画定された腫瘍のない縁（clear margin）を示す。
【図２８】本開示の少なくとも１つの態様による、腫瘍からの距離に対してプロットされた組織の生理学的パラメータを示すグラフである。
【図２９】本開示の少なくとも１つの態様による、癌組織に対する外科用器具のエンドエフェクタの近接度を評価するための制御プログラム又は論理構成を示すプロセスの論理フロー図である。
【図３０】本開示の少なくとも１つの態様による、癌組織に対するエンドエフェクタの近接度を評価するための制御プログラム又は論理構成を示すプロセスの論理フロー図である。
【図３１】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具のエンドエフェクタを示す。
【図３２】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具の制御システムを示す。
【図３３】本開示の少なくとも１つの態様による、センサ信号をエンドエフェクタからの近接度と相関させる近接指数を示す。
【図３４】本開示の少なくとも１つの態様による、癌組織がエンドエフェクタに対して位置する方向を決定するための制御プログラム又は論理構成を示すプロセスの論理フロー図を示す。
【図３５】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具のエンドエフェクタの平面図を示す。
【図３６】本開示の少なくとも１つの態様による、時間に対してプロットされた組織の生理学的パラメータを表すセンサ信号を示すグラフである。
【図３７】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具のエンドエフェクタの部分図を示す。
【図３８】本開示の少なくとも１つの態様による、時間に対してプロットされた組織の生理学的パラメータを表すセンサ信号を示すグラフである。
【図３９】本開示の少なくとも１つの態様による、エンドエフェクタを癌組織に対して誘導する命令を提供するための制御プログラム又は論理構成を示すプロセスの論理フロー図である。
【図４０】本開示の少なくとも１つの態様による、エンドエフェクタを癌組織に対して誘導する命令を提供するための制御プログラム又は論理構成を示すプロセスの論理フロー図である。
【図４１】本開示の少なくとも１つの態様による、時間に対してプロットされた組織の生理学的パラメータを表すセンサ信号を示すグラフである。  エラー！配列が指定されていない。
【図４２】本開示の少なくとも１つの態様による、グルコースセンサを示す。
【図４３】図４２のグルコースセンサの分解図を示す。
【図４４】本開示の少なくとも１つの態様による、電位に対してプロットされた電流を示すグラフである。
【図４５】本開示の少なくとも１つの態様による、血糖値に対してプロットされた正味電流を示すグラフである。
【図４６】本開示の少なくとも１つの態様による、外科用ハブの状況認識を示す時間線である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本願の出願人は、各開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１８年６月２９日出願の以下の米国特許出願を所有する。
・「ＣＡＰＡＣＩＴＩＶＥ  ＣＯＵＰＬＥＤ  ＲＥＴＵＲＮ  ＰＡＴＨ  ＰＡＤ  ＷＩＴＨ  ＳＥＰＡＲＡＢＬＥ  ＡＲＲＡＹ  ＥＬＥＭＥＮＴＳ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４２ＵＳＮＰ／１７０７５５、
・「ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＡＣＣＯＲＤＩＮＧ  ＴＯ  ＳＥＮＳＥＤ  ＣＬＯＳＵＲＥ  ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４３ＵＳＮＰ／１７０７６０、
・「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＦＯＲ  ＡＤＪＵＳＴＩＮＧ  ＥＮＤ  ＥＦＦＥＣＴＯＲ  ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ  ＢＡＳＥＤ  ＯＮ  ＰＥＲＩＯＰＥＲＡＴＩＶＥ  ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４３ＵＳＮＰ１／１７０７６０−１、
・「ＳＡＦＥＴＹ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＦＯＲ  ＳＭＡＲＴ  ＰＯＷＥＲＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４３ＵＳＮＰ２／１７０７６０−２、
・「ＳＡＦＥＴＹ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＦＯＲ  ＳＭＡＲＴ  ＰＯＷＥＲＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４３ＵＳＮＰ３／１７０７６０−３、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＦＯＲ  ＤＥＴＥＣＴＩＮＧ  ＥＮＤ  ＥＦＦＥＣＴＯＲ  ＴＩＳＳＵＥ  ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮ  ＩＲＲＥＧＵＬＡＲＩＴＩＥＳ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４３ＵＳＮＰ４／１７０７６０−４、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ  ＳＥＮＳＯＲ  ＡＳＳＥＭＢＬＩＥＳ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４３ＵＳＮＰ６／１７０７６０−６、
・「ＶＡＲＩＡＢＬＥ  ＯＵＴＰＵＴ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ  ＳＥＮＳＯＲ  ＡＳＳＥＭＢＬＹ」と題する、米国特許出願＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４３ＵＳＮＰ７／１７０７６０−７、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＨＡＶＩＮＧ  Ａ  ＦＬＥＸＩＢＬＥ  ＥＬＥＣＴＲＯＤＥ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４４ＵＳＮＰ／１７０７６１、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＨＡＶＩＮＧ  Ａ  ＦＬＥＸＩＢＬＥ  ＣＩＲＣＵＩＴ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４４ＵＳＮＰ１／１７０７６１−１、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＷＩＴＨ  Ａ  ＴＩＳＳＵＥ  ＭＡＲＫＩＮＧ  ＡＳＳＥＭＢＬＹ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４４ＵＳＮＰ２／１７０７６１−２、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＷＩＴＨ  ＰＲＩＯＲＩＴＩＺＥＤ  ＤＡＴＡ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ  ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＩＥＳ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４４ＵＳＮＰ３／１７０７６１−３、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＳＥＮＳＩＮＧ  ＡＮＤ  ＭＯＴＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４５ＵＳＮＰ／１７０７６２、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＳＥＮＳＯＲ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４５ＵＳＮＰ１／１７０７６２−１、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＦＬＯＷ  ＰＡＴＨＳ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４５ＵＳＮＰ２／１７０７６２−２、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＳＥＮＳＩＮＧ  ＡＮＤ  ＧＥＮＥＲＡＴＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４５ＵＳＮＰ３／１７０７６２−３、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＳＥＮＳＩＮＧ  ＡＮＤ  ＤＩＳＰＬＡＹ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４５ＵＳＮＰ４／１７０７６２−４、
・「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＳＭＯＫＥ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ  ＴＯ  ＨＵＢ  ＯＲ  ＣＬＯＵＤ  ＩＮ  ＳＭＯＫＥ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＭＯＤＵＬＥ  ＦＯＲ  ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４６ＵＳＮＰ／１７０７６３、
・「ＳＭＯＫＥ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ  Ａ  ＳＥＧＭＥＮＴＥＤ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＣＩＲＣＵＩＴ  ＦＯＲ  ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４６ＵＳＮＰ１／１７０７６３−１、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＷＩＴＨ  Ａ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＣＩＲＣＵＩＴ  ＦＯＲ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＢＥＴＷＥＥＮ  Ａ  ＦＩＬＴＥＲ  ＡＮＤ  Ａ  ＳＭＯＫＥ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＤＥＶＩＣＥ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４７ＵＳＮＰ／１７０７６４、及び
・「ＤＵＡＬ  ＩＮ−ＳＥＲＩＥＳ  ＬＡＲＧＥ  ＡＮＤ  ＳＭＡＬＬ  ＤＲＯＰＬＥＴ  ＦＩＬＴＥＲＳ」と題する、米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、代理人整理番号ＥＮＤ８５４８ＵＳＮＰ／１７０７６５。
【００１１】
本願の出願人は、各開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１８年６月２８日出願の以下の米国特許仮出願を所有する。
・「Ａ  ＭＥＴＨＯＤ  ＯＦ  ＵＳＩＮＧ  ＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤ  ＦＬＥＸ  ＣＩＲＣＵＩＴＳ  ＷＩＴＨ  ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＳＥＮＳＯＲＳ  ＷＩＴＨ  ＥＬＥＣＴＲＯＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国仮特許出願第６２／６９１，２２８号、
・「ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＡＣＣＯＲＤＩＮＧ  ＴＯ  ＳＥＮＳＥＤ  ＣＬＯＳＵＲＥ  ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ」と題する米国仮特許出願第６２／６９１，２２７号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＨＡＶＩＮＧ  Ａ  ＦＬＥＸＩＢＬＥ  ＥＬＥＣＴＲＯＤＥ」と題する米国特許仮出願第６２／６９１，２３０号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＳＥＮＳＩＮＧ  ＡＮＤ  ＭＯＴＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬ」と題する米国特許仮出願第６２／６９１，２１９号、
・「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＳＭＯＫＥ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ  ＴＯ  ＨＵＢ  ＯＲ  ＣＬＯＵＤ  ＩＮ  ＳＭＯＫＥ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＭＯＤＵＬＥ  ＦＯＲ  ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国特許仮出願第６２／６９１，２５７号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＷＩＴＨ  Ａ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＣＩＲＣＵＩＴ  ＦＯＲ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＢＥＴＷＥＥＮ  Ａ  ＦＩＬＴＥＲ  ＡＮＤ  Ａ  ＳＭＯＫＥ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＤＥＶＩＣＥ」と題する米国特許仮出願第６２／６９１，２６２号、及び
・「ＤＵＡＬ  ＩＮ−ＳＥＲＩＥＳ  ＬＡＲＧＥ  ＡＮＤ  ＳＭＡＬＬ  ＤＲＯＰＬＥＴ  ＦＩＬＴＥＲＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６９１，２５１号。
【００１２】
本願の出願人は、各開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１８年３月２９日出願の以下の米国特許出願を所有する。
・「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＷＩＴＨ  ＥＮＣＲＹＰＴＥＤ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＩＥＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６４１号、
・「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＷＩＴＨ  ＣＯＮＤＩＴＩＯＮ  ＨＡＮＤＬＩＮＧ  ＯＦ  ＤＥＶＩＣＥＳ  ＡＮＤ  ＤＡＴＡ  ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＩＥＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６４８号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＨＵＢ  ＣＯＯＲＤＩＮＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＡＮＤ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ  ＲＯＯＭ  ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６５６号、
・「ＳＰＡＴＩＡＬ  ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ  ＯＦ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＨＵＢＳ  ＩＮ  ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ  ＲＯＯＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６６６号、
・「ＣＯＯＰＥＲＡＴＩＶＥ  ＵＴＩＬＩＺＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＤＡＴＡ  ＤＥＲＩＶＥＤ  ＦＲＯＭ  ＳＥＣＯＮＤＡＲＹ  ＳＯＵＲＣＥＳ  ＢＹ  ＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＴ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＨＵＢＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６７０号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＨＵＢ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６７７号、
・「ＤＡＴＡ  ＳＴＲＩＰＰＩＮＧ  ＭＥＴＨＯＤ  ＴＯ  ＩＮＴＥＲＲＯＧＡＴＥ  ＰＡＴＩＥＮＴ  ＲＥＣＯＲＤＳ  ＡＮＤ  ＣＲＥＡＴＥ  ＡＮＯＮＹＭＩＺＥＤ  ＲＥＣＯＲＤ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６３２号、
・「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＨＵＢ  ＡＮＤ  ＳＴＯＲＡＧＥ  ＤＥＶＩＣＥ  ＦＯＲ  ＳＴＯＲＩＮＧ  ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ  ＡＮＤ  ＳＴＡＴＵＳ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＤＥＶＩＣＥ  ＴＯ  ＢＥ  ＳＨＡＲＥＤ  ＷＩＴＨ  ＣＬＯＵＤ  ＢＡＳＥＤ  ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ  ＳＹＳＴＥＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６４０号、
・「ＳＥＬＦ  ＤＥＳＣＲＩＢＩＮＧ  ＤＡＴＡ  ＰＡＣＫＥＴＳ  ＧＥＮＥＲＡＴＥＤ  ＡＴ  ＡＮ  ＩＳＳＵＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６４５号、
・「ＤＡＴＡ  ＰＡＩＲＩＮＧ  ＴＯ  ＩＮＴＥＲＣＯＮＮＥＣＴ  Ａ  ＤＥＶＩＣＥ  ＭＥＡＳＵＲＥＤ  ＰＡＲＡＭＥＴＥＲ  ＷＩＴＨ  ＡＮ  ＯＵＴＣＯＭＥ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６４９号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＨＵＢ  ＳＩＴＵＡＴＩＯＮＡＬ  ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６５４号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭ  ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＥＤ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６６３号、
・「ＡＧＧＲＥＧＡＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＲＥＰＯＲＴＩＮＧ  ＯＦ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＨＵＢ  ＤＡＴＡ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６６８号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＨＵＢ  ＳＰＡＴＩＡＬ  ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ  ＴＯ  ＤＥＴＥＲＭＩＮＥ  ＤＥＶＩＣＥＳ  ＩＮ  ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ  ＴＨＥＡＴＥＲ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６７１号、
・「ＤＩＳＰＬＡＹ  ＯＦ  ＡＬＩＧＮＭＥＮＴ  ＯＦ  ＳＴＡＰＬＥ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ  ＴＯ  ＰＲＩＯＲ  ＬＩＮＥＡＲ  ＳＴＡＰＬＥ  ＬＩＮＥ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６８６号、
・「ＳＴＥＲＩＬＥ  ＦＩＥＬＤ  ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＤＩＳＰＬＡＹＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，７００号、
・「ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＩＭＰＬＥＭＥＮＴＥＤ  ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６２９号、
・「ＵＳＥ  ＯＦ  ＬＡＳＥＲ  ＬＩＧＨＴ  ＡＮＤ  ＲＥＤ−ＧＲＥＥＮ−ＢＬＵＥ  ＣＯＬＯＲＡＴＩＯＮ  ＴＯ  ＤＥＴＥＲＭＩＮＥ  ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ  ＯＦ  ＢＡＣＫ  ＳＣＡＴＴＥＲＥＤ  ＬＩＧＨＴ」と題する米国特許出願第１５／９４０，７０４号、
・「ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＺＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＴＩＳＳＵＥ  ＩＲＲＥＧＵＬＡＲＩＴＩＥＳ  ＴＨＲＯＵＧＨ  ＴＨＥ  ＵＳＥ  ＯＦ  ＭＯＮＯ−ＣＨＲＯＭＡＴＩＣ  ＬＩＧＨＴ  ＲＥＦＲＡＣＴＩＶＩＴＹ」と題する米国特許出願第１５／９４０，７２２号、及び
・「ＤＵＡＬ  ＣＭＯＳ  ＡＲＲＡＹ  ＩＭＡＧＩＮＧ」と題する米国特許出願第１５／９４０，７４２号。
【００１３】
本願の出願人は、各開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１８年３月２９日出願の以下の米国特許出願を所有する。
・「ＡＤＡＰＴＩＶＥ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＰＲＯＧＲＡＭ  ＵＰＤＡＴＥＳ  ＦＯＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６３６号、
・「ＡＤＡＰＴＩＶＥ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＰＲＯＧＲＡＭ  ＵＰＤＡＴＥＳ  ＦＯＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＨＵＢＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６５３号、
・「ＣＬＯＵＤ−ＢＡＳＥＤ  ＭＥＤＩＣＡＬ  ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ  ＦＯＲ  ＣＵＳＴＯＭＩＺＡＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＲＥＣＯＭＭＥＮＤＡＴＩＯＮＳ  ＴＯ  Ａ  ＵＳＥＲ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６６０号、
・「ＣＬＯＵＤ−ＢＡＳＥＤ  ＭＥＤＩＣＡＬ  ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ  ＦＯＲ  ＬＩＮＫＩＮＧ  ＯＦ  ＬＯＣＡＬ  ＵＳＡＧＥ  ＴＲＥＮＤＳ  ＷＩＴＨ  ＴＨＥ  ＲＥＳＯＵＲＣＥ  ＡＣＱＵＩＳＩＴＩＯＮ  ＢＥＨＡＶＩＯＲＳ  ＯＦ  ＬＡＲＧＥＲ  ＤＡＴＡ  ＳＥＴ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６７９号、
・「ＣＬＯＵＤ−ＢＡＳＥＤ  ＭＥＤＩＣＡＬ  ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ  ＦＯＲ  ＭＥＤＩＣＡＬ  ＦＡＣＩＬＩＴＹ  ＳＥＧＭＥＮＴＥＤ  ＩＮＤＩＶＩＤＵＡＬＩＺＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＦＵＮＣＴＩＯＮ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６９４号、
・「ＣＬＯＵＤ−ＢＡＳＥＤ  ＭＥＤＩＣＡＬ  ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ  ＦＯＲ  ＳＥＣＵＲＩＴＹ  ＡＮＤ  ＡＵＴＨＥＮＴＩＣＡＴＩＯＮ  ＴＲＥＮＤＳ  ＡＮＤ  ＲＥＡＣＴＩＶＥ  ＭＥＡＳＵＲＥＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６３４号、
・「ＤＡＴＡ  ＨＡＮＤＬＩＮＧ  ＡＮＤ  ＰＲＩＯＲＩＴＩＺＡＴＩＯＮ  ＩＮ  Ａ  ＣＬＯＵＤ  ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ  ＮＥＴＷＯＲＫ」と題する米国特許出願第１５／９４０，７０６号、及び
・「ＣＬＯＵＤ  ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ  ＦＯＲ  ＣＯＵＰＬＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６７５号。
【００１４】
本願の出願人は、各開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１８年３月２９日出願の以下の米国特許出願を所有する。
・「ＤＲＩＶＥ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６２７号、
・「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６３７号、
・「ＣＯＮＴＲＯＬＳ  ＦＯＲ  ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６４２号、
・「ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ  ＴＯＯＬ  ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６７６号、
・「ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲＳ  ＦＯＲ  ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６８０号、
・「ＣＯＯＰＥＲＡＴＩＶＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＡＣＴＩＯＮＳ  ＦＯＲ  ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６８３号、
・「ＤＩＳＰＬＡＹ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，６９０号、及び
・「ＳＥＮＳＩＮＧ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許出願第１５／９４０，７１１号。
【００１５】
本願の出願人は、各開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１８年３月２８日出願の以下の米国特許仮出願を所有する。
・「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＷＩＴＨ  ＥＮＣＲＹＰＴＥＤ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＩＥＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３０２号、
・「ＤＡＴＡ  ＳＴＲＩＰＰＩＮＧ  ＭＥＴＨＯＤ  ＴＯ  ＩＮＴＥＲＲＯＧＡＴＥ  ＰＡＴＩＥＮＴ  ＲＥＣＯＲＤＳ  ＡＮＤ  ＣＲＥＡＴＥ  ＡＮＯＮＹＭＩＺＥＤ  ＲＥＣＯＲＤ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，２９４号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＨＵＢ  ＳＩＴＵＡＴＩＯＮＡＬ  ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３００号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＨＵＢ  ＳＰＡＴＩＡＬ  ＡＷＡＲＥＮＥＳＳ  ＴＯ  ＤＥＴＥＲＭＩＮＥ  ＤＥＶＩＣＥＳ  ＩＮ  ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ  ＴＨＥＡＴＥＲ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３０９号、
・「ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＩＭＰＬＥＭＥＮＴＥＤ  ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３１０号、
・「ＵＳＥ  ＯＦ  ＬＡＳＥＲ  ＬＩＧＨＴ  ＡＮＤ  ＲＥＤ−ＧＲＥＥＮ−ＢＬＵＥ  ＣＯＬＯＲＡＴＩＯＮ  ＴＯ  ＤＥＴＥＲＭＩＮＥ  ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ  ＯＦ  ＢＡＣＫ  ＳＣＡＴＴＥＲＥＤ  ＬＩＧＨＴ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，２９１号、
・「ＡＤＡＰＴＩＶＥ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＰＲＯＧＲＡＭ  ＵＰＤＡＴＥＳ  ＦＯＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，２９６号、
・「ＣＬＯＵＤ−ＢＡＳＥＤ  ＭＥＤＩＣＡＬ  ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ  ＦＯＲ  ＣＵＳＴＯＭＩＺＡＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＲＥＣＯＭＭＥＮＤＡＴＩＯＮＳ  ＴＯ  Ａ  ＵＳＥＲ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３３３号、
・「ＣＬＯＵＤ−ＢＡＳＥＤ  ＭＥＤＩＣＡＬ  ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ  ＦＯＲ  ＳＥＣＵＲＩＴＹ  ＡＮＤ  ＡＵＴＨＥＮＴＩＣＡＴＩＯＮ  ＴＲＥＮＤＳ  ＡＮＤ  ＲＥＡＣＴＩＶＥ  ＭＥＡＳＵＲＥＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３２７号、
・「ＤＡＴＡ  ＨＡＮＤＬＩＮＧ  ＡＮＤ  ＰＲＩＯＲＩＴＩＺＡＴＩＯＮ  ＩＮ  Ａ  ＣＬＯＵＤ  ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ  ＮＥＴＷＯＲＫ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３１５号、
・「ＣＬＯＵＤ  ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ  ＦＯＲ  ＣＯＵＰＬＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３１３号、
・「ＤＲＩＶＥ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３２０号、
・「ＡＵＴＯＭＡＴＩＣ  ＴＯＯＬ  ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３０７号、及び
・「ＳＥＮＳＩＮＧ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＲＯＢＯＴ−ＡＳＳＩＳＴＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６４９，３２３号。
【００１６】
本願の出願人は、各開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１８年４月１９日出願の以下の米国特許仮出願を所有する。
・「ＭＥＴＨＯＤ  ＯＦ  ＨＵＢ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ」と題する米国特許仮出願第６２／６５９，９００号。
【００１７】
本願の出願人は、各開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１８年３月３０日出願の以下の米国特許仮出願を所有する。
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＷＩＴＨ  ＯＰＴＩＭＩＺＥＤ  ＳＥＮＳＩＮＧ  ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＩＥＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６５０，８８７号、
・「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＭＯＫＥ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＳＥＮＳＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＯＮＴＲＯＬＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６５０，８７７号。
・「ＳＭＯＫＥ  ＥＶＡＣＵＡＴＩＯＮ  ＭＯＤＵＬＥ  ＦＯＲ  ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国特許仮出願第６２／６５０，８８２号、及び
・「ＣＡＰＡＣＩＴＩＶＥ  ＣＯＵＰＬＥＤ  ＲＥＴＵＲＮ  ＰＡＴＨ  ＰＡＤ  ＷＩＴＨ  ＳＥＰＡＲＡＢＬＥ  ＡＲＲＡＹ  ＥＬＥＭＥＮＴＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６５０，８９８号。
【００１８】
本願の出願人は、各開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１８年３月８日出願の以下の米国仮特許出願を所有する。
・「ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＩＮ  ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ  ＤＥＶＩＣＥ  ＡＮＤ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＳＹＳＴＥＭ  ＴＨＥＲＥＦＯＲ」と題する米国特許仮出願第６２／６４０，４１７号、及び
・「ＥＳＴＩＭＡＴＩＮＧ  ＳＴＡＴＥ  ＯＦ  ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ  ＥＮＤ  ＥＦＦＥＣＴＯＲ  ＡＮＤ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＳＹＳＴＥＭ  ＴＨＥＲＥＯＦＲ」と題する米国特許仮出願第６２／６４０，４１５号。
【００１９】
本願の出願人は、各開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年１２月２８日出願の以下の米国特許仮出願を所有する。
・「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国特許仮出願第６２／６１１，３４１号。
・「ＣＬＯＵＤ−ＢＡＳＥＤ  ＭＥＤＩＣＡＬ  ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６１１，３４０号、及び
・「ＲＯＢＯＴ  ＡＳＳＩＳＴＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国特許仮出願第６２／６１１，３３９号。
【００２０】
外科用装置及びシステムの様々な態様を詳細に説明する前に、例示される実施例は、適用又は用途において、添付の図面及び説明で示される部品の構造及び構成の詳細に限定されないことに留意すべきである。例示的な実施例は、他の態様、変形形態、及び修正で実施されるか、又はそれらに組み込まれてもよく、様々な方法で実施又は実行されてもよい。更に、特に明記しない限り、本明細書で用いられる用語及び表現は、読者の便宜のために例示的な実施例を説明する目的で選択されたものであり、それらを限定するためのものではない。更に、以下に記述される態様、態様の具現、及び／又は実施例のうち１つ又は２つ以上を、以下に記述される他の態様、態様の具現、及び／又は実施例のうち任意の１つ又は２つ以上と組み合わせることができるものと理解されたい。
【００２１】
本開示の態様は、癌治療において利用される様々な外科用器具を提示し、これらは、癌組織に対する近接度を評価するため、及び／又は、ユーザが癌組織から安全な距離を誘導するのを支援するための様々なセンサ及びアルゴリズムを用いる。外科用器具は、単独で、又はコンピュータ実装インタラクティブ外科システムの構成要素として利用することができる。
【００２２】
図１を参照すると、コンピュータ実装インタラクティブ外科システム１００は、１つ又は２つ以上の外科システム１０２と、クラウドベースのシステム（例えば、ストレージ装置１０５に連結されたリモートサーバ１１３を含み得るクラウド１０４）と、を含む。各外科システム１０２は、リモートサーバ１１３を含み得るクラウド１０４と通信する少なくとも１つの外科用ハブ１０６を含む。一実施例では、図１に示すように、外科システム１０２は、互いに、及び／又はハブ１０６と通信するように構成された、可視化システム１０８と、ロボットシステム１１０と、ハンドヘルド式インテリジェント外科用器具１１２と、を含む。いくつかの態様では、外科システム１０２は、Ｍ個のハブ１０６と、Ｎ個の可視化システム１０８と、Ｏ個のロボットシステム１１０と、Ｐ個のハンドヘルド式インテリジェント外科用器具１１２と、を含んでもよく、ここでＭ、Ｎ、Ｏ、及びＰは１以上の整数である。
【００２３】
図３は、外科手術室１１６内の手術台１１４上に横たわる患者に対して外科処置を実施するために使用される外科システム１０２の一例を示す。本開示の外科用器具の１つ又は２つ以上は、ロボットシステムと共に使用するためのロボットツールとして実装され得る。ロボットシステム１１０は、外科処置において外科システム１０２の一部として使用される。ロボットシステム１１０は、外科医のコンソール１１８と、患者側カート１２０（外科用ロボット）と、外科用ロボットハブ１２２と、を含む。患者側カート１２０は、患者の身体の低侵襲切開中に、外科医が外科医のコンソール１１８を介して手術部位を見る間、少なくとも１つの取り外し可能に連結された外科用ツール１１７を操作することができる。手術部位の画像は医療用撮像装置１２４によって得ることができ、医療用撮像装置１２４は撮像装置１２４を配向するために患者側カート１２０によって操作され得る。ロボットハブ１２２は、外科医のコンソール１１８を介して外科医に対するその後の表示のために、手術部位の画像を処理するよう用いることができる。
【００２４】
他のタイプのロボットシステムを、外科システム１０２と共に使用するために容易に適合させることができる。本開示と共に使用するのに好適なロボットシステム及び外科用ツールの様々な例は、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年１２月２８日出願の「ＲＯＢＯＴ  ＡＳＳＩＳＴＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国特許仮出願第６２／６１１，３３９号に記載されている。
【００２５】
クラウド１０４によって実施され、本開示と共に使用するのに好適なクラウドベース分析の様々な例は、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年１２月２８日出願の「ＣＬＯＵＤ−ＢＡＳＥＤ  ＭＥＤＩＣＡＬ  ＡＮＡＬＹＴＩＣＳ」と題する米国特許仮出願第６２／６１１，３４０号に記載されている。
【００２６】
様々な態様では、撮像装置１２４は、少なくとも１つの画像センサと１つ又は２つ以上の光学構成要素とを含む。好適な画像センサとしては、電荷結合素子（ＣＣＤ）センサ及び相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）センサが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２７】
撮像装置１２４の光学構成要素は、１つ若しくは２つ以上の照明光源及び／又は１つ若しくは２つ以上のレンズを含んでもよい。１つ又は２つ以上の照明光源は、手術野の一部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、手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。
【００２８】
１つ又は２つ以上の照明光源は、可視スペクトル及び不可視スペクトル内の電磁エネルギーを放射するように構成され得る。光学スペクトル又は発光スペクトルと呼ばれることもある可視スペクトルは、人間の目に可視の（すなわち、人間の目で検出可能な）電磁スペクトルの一部分であり、可視光、又は単に光と呼ばれることがある。典型的な人間の目は、空気中の約３８０ｎｍ〜約７５０ｎｍの波長に反応する。
【００２９】
不可視スペクトル（すなわち、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電磁スペクトルの一部分である（すなわち、約３８０ｎｍ未満及び約７５０ｎｍ超の波長）。不可視スペクトルは、人間の目で検出可能ではない。約７５０ｎｍを超える波長は、赤色可視スペクトルよりも長く、これらは不可視赤外線（ＩＲ）、マイクロ波、及び無線電磁放射線になる。約３８０ｎｍ未満の波長は、紫色スペクトルよりも短く、これらは不可視紫外線、Ｘ線、及びガンマ線電磁放射線になる。
【００３０】
様々な態様では、撮像装置１２４は、低侵襲性手術で使用するように構成されている。本開示と共に使用するのに好適な撮像装置の例としては、関節鏡、血管鏡、気管支鏡、胆道鏡、結腸鏡、膀胱鏡（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、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。
【００３１】
一態様では、撮像装置は、トポグラフィーと下層構造とを区別するためにマルチスペクトルモニタリングを用いる。マルチスペクトル画像は、電磁スペクトルにわたって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及び紫外光を含む特定の波長からの光に感受性の器具を使用することによって分離することができる。スペクトル撮像法は、人間の目がその赤色、緑色、及び青色の受容体で捕捉することのできない追加情報の抽出を可能にすることができる。マルチスペクトル撮像法の使用は、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる２０１７年１２月２８日出願の「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国特許仮出願第６２／６１１，３４１号の「Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌｅ」の項で詳細に説明されている。マルチスペクトルモニタリングは、１つの手術作業が完了した後に、処置された組織上で上述の試験の１つ又は２つ以上を実施するために手術野を再配置するのに有用なツールであり得る。
【００３２】
いかなる外科手術においても手術室及び外科用器具の厳格な滅菌が必要であることは自明である。「手術現場（surgical theater）」、すなわち手術室又は処置室に必要とされる厳格な衛生及び滅菌条件は、全ての医療装置及び機器の最大級の滅菌性を必要とする。その滅菌プロセスの一部は、撮像装置１２４並びにその付属品及び構成要素を含む、患者と接触する、又は滅菌野に侵入するあらゆるものを滅菌する必要性である。滅菌野は、トレイ内又は滅菌タオル上などの、微生物を含まないと見なされる特定の領域と見なされ得ること、又は滅菌野は、外科処置のために準備された患者のすぐ周囲の領域と見なされ得ることは理解されよう。滅菌野は、適切な衣類を着用した洗浄済みのチーム構成員、並びにその領域内の全ての備品及び固定具を含み得る。
【００３３】
様々な態様では、可視化システム１０８は、図２に示されるように、滅菌野に対して戦略的に配置された１つ又は２つ以上の撮像センサと、１つ又は２つ以上の画像処理ユニットと、１つ又は２つ以上のストレージアレイと、１つ又は２つ以上のディスプレイと、を含む。一態様では、可視化システム１０８は、Ｈｅａｌｔｈ  Ｌｅｖｅｌ−７、画像アーカイブ及び通信システム、並びに電子医療記録（ＥＭＲ）のインターフェースを含む。可視化システム１０８の様々な構成要素については、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる２０１７年１２月２８日出願の「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する米国特許仮出願第６２／６１１，３４１号の「Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌｅ」の項で説明されている。
【００３４】
図２に示すように、一次ディスプレイ１１９は、手術台１１４に位置する操作者に可視であるように、滅菌野内に配置される。加えて、可視化タワー１１１は、滅菌野の外に位置付けられる。可視化タワー１１１は、互いに離れる方に面する第１の非滅菌ディスプレイ１０７及び第２の非滅菌ディスプレイ１０９を含む。ハブ１０６によって誘導される可視化システム１０８は、ディスプレイ１０７、１０９、及び１１９を使用して、滅菌野の内外の操作者に対する情報フローを調整するように構成されている。例えば、ハブ１０６は、可視化システム１０８に、一次ディスプレイ１１９上の手術部位のライブ映像を維持させながら、撮像装置１２４によって記録される手術部位のスナップショットを非滅菌ディスプレイ１０７又は１０９上に表示させることができる。非滅菌ディスプレイ１０７又は１０９上のスナップショットは、例えば、非滅菌操作者が外科処置に関連する診断工程を実施することを可能にすることができる。
【００３５】
一態様では、ハブ１０６は、滅菌野内で、可視化タワー１１１に位置する非滅菌操作者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領域内の一次ディスプレイ１１９に送り、これを手術台に位置する滅菌操作者が見ることができるようにも構成される。一実施例では、入力は、ハブ１０６によって一次ディスプレイ１１９に送ることのできる、非滅菌ディスプレイ１０７又は１０９上に表示されるスナップショットに対する修正の形態であってもよい。
【００３６】
図２を参照すると、外科用器具１１２は、外科処置において外科システム１０２の一部として使用されている。ハブ１０６はまた、外科用器具１１２のディスプレイへの情報フローを調整するようにも構成されている。例えば、その開示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日出願の米国特許仮出願第６２／６１１，３４１号における。可視化タワー１１１の位置で非滅菌操作者によって入力される診断入力又はフィードバックは、滅菌野内でハブ１０６によって外科用器具ディスプレイ１１５に送られてもよく、ここで診断入力又はフィードバックは外科用器具１１２の操作者によって見られてもよい。外科システム１０２と共に用いるのに好適な例示的外科用器具については、例えば、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｈａｒｄｗａｒｅ」の項目、及び「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＬＡＴＦＯＲＭ」と題する２０１７年１２月２８日出願の米国特許仮出願第６２／６１１，３４１号で説明されている。
【００３７】
ここで図３を参照すると、ハブ１０６が、可視化システム１０８、ロボットシステム１１０、及びハンドヘルド式インテリジェント外科用器具１１２と通信している状態で示されている。ハブ１０６は、モニタ１３５、撮像モジュール１３８、発生器モジュール１４０、通信モジュール１３０、プロセッサモジュール１３２、及びストレージアレイ１３４を含む。特定の態様では、図３に示すように、ハブ１０６は、排煙モジュール１２６及び／又は吸引／灌注モジュール１２８を更に含む。
【００３８】
外科処置中、封止及び／又は切断のため組織へのエネルギー印加は、一般に、排煙、過剰な流体の吸引、及び／又は組織の灌注を伴う。異なる供給源からの流体、電力、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。ハブのモジュール式筐体１３６は、電力、データ、及び流体ラインを管理するための統一環境を提供し、このようなライン間の絡まりの頻度を低減させる。
【００３９】
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処置において使用するための外科用ハブを提示する。外科用ハブは、ハブ筐体と、ハブ筐体のドッキングステーション内に摺動可能に受容可能な組み合わせ生成器モジュールと、を含む。ドッキングステーションはデータ及び電力接点を含む。組み合わせ生成器モジュールは、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、双極高周波（ＲＦ）エネルギー発生器構成要素、及び単極ＲＦエネルギー発生器構成要素のうちの２つ以上を含む。一態様では、組み合わせ生成器モジュールは、更に、排煙構成要素と、組み合わせ生成器モジュールを外科用器具に接続するための少なくとも１つのエネルギー供給ケーブルと、組織への治療エネルギーの印加によって発生した煙、流体、及び／又は微粒子を排出するように構成された少なくとも１つの排煙構成要素と、遠隔手術部位から排煙構成要素まで延在する流体ラインと、を含む。
【００４０】
一態様では、流体ラインは第１の流体ラインであり、第２の流体ラインは、遠隔手術部位から、ハブ筐体内に摺動可能に受容される吸引及び灌注モジュールまで延在する。一態様では、ハブ筐体は、流体インターフェースを備える。
【００４１】
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、ハブのモジュール式筐体１３６が様々な発生器を収容して、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。ハブのモジュール式筐体１３６の利点の１つは、様々なモジュールの迅速な取り外し及び／又は交換を可能にすることである。
【００４２】
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筐体を提示する。モジュール式外科用筐体は、組織に印加するための第１のエネルギーを発生させるように構成された第１のエネルギー発生器モジュールと、第１のデータ及び電力接点を含む第１のドッキングポートを含む第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。
【００４３】
上記に加えて、モジュール式外科用筐体は、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のデータ及び電力接点を含む第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、を更に含み、第２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２のエネルギー発生器モジュールは、第２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。
【００４４】
更に、モジュール式外科用筐体は、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た、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更に含む。
【００４５】
図３〜図７を参照すると、発生器モジュール１４０と、排煙モジュール１２６と、吸引／灌注モジュール１２８と、のモジュール式統合を可能にするハブのモジュール式筐体１３６に関する本開示の態様が提示される。ハブのモジュール式筐体１３６は、モジュール１４０、１２６、１２８間の双方向通信を更に促進する。図５に示すように、発生器モジュール１４０は、ハブのモジュール式筐体１３６に摺動可能に挿入可能な単一のハウジングユニット１３９内に支持される、統合された単極、双極、及び超音波構成要素を備える発生器モジュールであってもよい。図５に示すように、発生器モジュール１４０は、単極装置１４６、双極装置１４７、及び超音波装置１４８に接続するように構成され得る。あるいは、発生器モジュール１４０は、ハブのモジュール式筐体１３６を介して相互作用する一連の単極、双極、及び／又は超音波発生器モジュールを備えてもよい。ハブのモジュール式筐体１３６は、複数の発生器が単一の発生器として機能するように、複数の発生器の挿入と、ハブのモジュール式筐体１３６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されてもよい。
【００４６】
以下により詳細に記載されるように、単極装置１４６、双極装置１４７、及び超音波装置１４８のうちの１つ又は２つ以上には、癌組織に対する近接度を評価するため、及び／又はユーザが癌組織から安全な距離を誘導するのを支援するためのセンサ及びアルゴリズムが装備され得る。
【００４７】
一態様では、ハブのモジュール式筐体１３６は、モジュール１４０、１２６、１２８の取り外し可能な取り付け及びそれらの間の双方向通信を可能にするために、外部及び無線通信ヘッダを備えるモジュール式電力及び通信バックプレーン１４９を備える。
【００４８】
一態様では、ハブのモジュール式筐体１３６は、モジュール１４０、１２６、１２８を摺動可能に受容するように構成された、本明細書ではドロアーとも称されるドッキングステーション又はドロアー１５１を含む。図４は、外科用ハブ筐体１３６、及び外科用ハブ筐体１３６のドッキングステーション１５１に摺動可能に受容可能な組み合わせ生成器モジュール１４５の部分斜視図を示す。組み合わせ生成器モジュール１４５の後側に電力及びデータ接点を有するドッキングポート１５２は、組み合わせ生成器モジュール１４５がハブのモジュール式筐体１３６の対応するドッキングステーション１５１内の位置へと摺動されると、対応するドッキングポート１５０をハブのモジュール式筐体１３６の対応するドッキングステーション１５１の電力及びデータ接点と係合するように構成される。一態様では、組み合わせ生成器モジュール１４５は、図５に示すように、双極、超音波、及び単極モジュールと、単一のハウジングユニット１３９と共に一体化された排煙モジュールと、を含む。
【００４９】
様々な態様では、排煙モジュール１２６は、捕捉／回収された煙及び／又は流体を手術部位から遠ざけて、例えば、排煙モジュール１２６へと搬送する流体ライン１５４を含む。排煙モジュール１２６から発生する真空吸引は、煙を手術部位のユーティリティ導管の開口部に引き込むことができる。流体ラインに連結されたユーティリティ導管は、排煙モジュール１２６で終端する可撓管の形態であってもよい。ユーティリティ導管及び流体ラインは、ハブ筐体１３６内に受容される排煙モジュール１２６に向かって延在する流体経路を画定する。
【００５０】
様々な態様では、吸引／灌注モジュール１２８は、吸い込み（aspiration）流体ライン及び吸引（suction）流体ラインを含む外科用ツールに連結される。一実施例では、吸い込み及び吸引流体ラインは、手術部位から吸引／灌注モジュール１２８に向かって延在する可撓管の形態である。１つ又は２つ以上の駆動システムは、手術部位への、及び手術部位からの流体の灌注及び吸い込みを引き起こすように構成され得る。
【００５１】
一態様では、外科用ツールは、その遠位端にエンドエフェクタを有するシャフトと、エンドエフェクタに関連付けられた少なくとも１つのエネルギー処置部と、吸い込み管と、灌注管と、を含む。吸い込み管は、その遠位端に入口ポートを有することができ、吸い込み管はシャフトを通って延在する。同様に、灌注管はシャフトを通って延在することができ、かつ、エネルギー送達器具に近接した入口ポートを有することができる。エネルギー送達器具は、超音波及び／又はＲＦエネルギーを手術部位に送達するように構成され、最初にシャフトを通って延在するケーブルによって発生器モジュール１４０に連結される。
【００５２】
灌注管は流体源と流体連通することができ、吸い込み管は真空源と流体連通することができる。流体源及び／又は真空源は、吸引／灌注モジュール１２８内に収容され得る。一実施例では、流体源及び／又は真空源は、吸引／灌注モジュール１２８とは別にハブ筐体１３６内に収容され得る。このような実施例では、流体インターフェースは、吸引／灌注モジュール１２８を流体源及び／又は真空源に接続するように構成され得る。
【００５３】
一態様では、モジュール１４０、１２６、１２８及び／又はハブのモジュール式筐体１３６上のそれらの対応するドッキングステーションは、モジュールのドッキングポートを位置合わせして、ハブのモジュール式筐体１３６のドッキングステーション内でこれらの対応部品と係合させるように構成された位置合わせ機構を含み得る。例えば、図４に示すように、組み合わせ生成器モジュール１４５は、ハブのモジュール式筐体１３６の対応するドッキングステーション１５１の対応するブラケット１５６と摺動可能に係合するように構成された側部ブラケット１５５を含む。ブラケットは協働して、組み合わせ生成器モジュール１４５のドッキングポート接点をハブのモジュール式筐体１３６のドッキングポート接点と電気係合させるように誘導する。
【００５４】
いくつかの態様では、ハブのモジュール式筐体１３６のドロアー１５１はサイズが同じ又は実質的に同じであり、モジュールはドロアー１５１内に受容されるサイズに調整される。例えば、側部ブラケット１５５及び／又は１５６は、モジュールのサイズに応じてより大きくなっても小さくなってもよい。他の態様では、ドロアー１５１はサイズが異なり、それぞれ特定のモジュールを収容するように設計される。
【００５５】
更に、適合しない接点を備えるドロアーにモジュールを挿入することを避けるために、特定のモジュールの接点を、特定のドロアーの接点と係合するように鍵付きにしてもよい。
【００５６】
図４に示されるように、１つのドロアー１５１のドッキングポート１５０は、通信リンク１５７を介して別のドロアー１５１のドッキングポート１５０に連結されて、ハブのモジュール式筐体１３６内に収容されたモジュール間の双方向通信を容易にすることができる。あるいは又は更に、ハブのモジュール式筐体１３６のドッキングポート１５０は、ハブのモジュール式筐体１３６内に収容されたモジュール間の無線双方向通信を容易にしてもよい。例えば、Ａｉｒ  Ｔｉｔａｎ−Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの任意の好適な無線通信を用いてもよい。
【００５７】
図６は、外科用ハブ２０６の複数のモジュールを受容するように構成された横方向モジュール式ハウジング１６０の複数の横方向ドッキングポートの個々の電力バスアタッチメントを示す。横方向モジュール式ハウジング１６０は、モジュール１６１を横方向に受容して相互接続するように構成される。モジュール１６１は、モジュール１６１を相互接続するためのバックプレーンを含む横方向モジュール式ハウジング１６０のドッキングステーション１６２内に摺動可能に挿入される。図６に示すように、モジュール１６１は、横方向モジュール式ハウジング１６０内で横方向に配置される。あるいは、モジュール１６１は、垂直方向モジュール式ハウジング内で垂直方向に配置されてもよい。
【００５８】
図７は、外科用ハブ１０６の複数のモジュール１６５を受容するように構成された垂直モジュール式ハウジング１６４を示す。モジュール１６５は、モジュール１６５を相互接続するためのバックプレーンを含む垂直モジュール式ハウジング１６４のドッキングステーション又はドロアー１６７内に摺動可能に挿入される。垂直モジュール式ハウジング１６４のドロアー１６７は垂直方向に配置されているが、特定の場合では、垂直モジュール式ハウジング１６４は、横方向に配置されたドロアーを含んでもよい。更に、モジュール１６５は、垂直モジュール式ハウジング１６４のドッキングポートを介して互いに相互作用し得る。図７の実施例では、モジュール１６５の動作に関連するデータを表示するためのディスプレイ１７７が提供される。加えて、垂直モジュール式ハウジング１６４は、マスタモジュール１７８内に摺動可能に受容される複数のサブモジュールを収容するマスタモジュール１７８を含む。
【００５９】
様々な態様では、撮像モジュール１３８は、内蔵型のビデオプロセッサ及びモジュール式光源を備え、様々な撮像装置と共に使用するように適合されている。一態様では、撮像装置は、光源モジュール及びカメラモジュールと共に組み立てることが可能なモジュール式ハウジングで構成される。ハウジングは、使い捨て式ハウジングであってもよい。少なくとも１つの実施例では、使い捨て式ハウジングは、再利用可能なコントローラ、光源モジュール、及びカメラモジュールと取り外し可能に連結される。光源モジュール及び／又はカメラモジュールは、外科処置の種類に応じて選択的に選択することができる。一態様では、カメラモジュールはＣＣＤセンサを含む。別の態様では、カメラモジュールはＣＭＯＳセンサを含む。別の態様では、カメラモジュールは走査されたビームの撮像用に構成される。同様に、光源モジュールは、外科処置に応じて白色光又は異なる光を送達するように構成することができる。
【００６０】
外科処置中に、手術野から外科用装置を除去して異なるカメラ又は異なる光源を含む別の外科用装置と交換することは非効率的であり得る。手術野の視野を一時的に喪失することは、望ましからぬ結果をもたらし得る。本開示のモジュール撮像装置は、手術野から撮像装置を除去する必要なく、外科処置中に光源モジュール又はカメラモジュール中間体（midstream）の交換を可能にするように構成される。
【００６１】
一態様では、撮像装置は、複数のチャネルを含む管状ハウジングを備える。第１のチャネルは、第１のチャネルとスナップ嵌め係合するように構成され得るカメラモジュールを摺動可能に受容するように構成されている。第２のチャネルは、第２のチャネルとスナップ嵌め係合するように構成され得る光源モジュールを摺動可能に受容するように構成されている。別の実施例では、カメラモジュール及び／又は光源モジュールは、これらの対応するチャネル内の最終位置へと回転させることができる。スナップ嵌め係合の代わりにねじ係合が採用されてもよい。
【００６２】
様々な実施例で、複数の撮像装置が、複数の視野を提供するために手術野内の様々な位置に位置決めされる。撮像モジュール１３８は、最適な視野を提供するために撮像装置間を切り替えるように構成することができる。様々な態様では、撮像モジュール１３８は、異なる撮像装置からの画像を統合するように構成することができる。
【００６３】
本開示と共に使用するのに好適な様々な画像プロセッサ及び撮像装置は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「ＣＯＭＢＩＮＥＤ  ＳＢＩ  ＡＮＤ  ＣＯＮＶＥＮＴＩＯＮＡＬ  ＩＭＡＧＥ  ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ」と題する２０１１年８月９日発行の米国特許第７，９９５，０４５号に記載されている。更に、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「ＳＢＩ  ＭＯＴＩＯＮ  ＡＲＴＩＦＡＣＴ  ＲＥＭＯＶＡＬ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ」と題する２０１１年７月１９日発行の米国特許第７，９８２，７７６号は、画像データからモーションアーチファクトを除去するための様々なシステムについて記載している。こうしたシステムは、撮像モジュール１３８と一体化され得る。更に、「ＣＯＮＴＲＯＬＬＡＢＬＥ  ＭＡＧＮＥＴＩＣ  ＳＯＵＲＣＥ  ＴＯ  ＦＩＸＴＵＲＥ  ＩＮＴＲＡＣＯＲＰＯＲＥＡＬ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ」と題する２０１１年１２月１５日公開の米国特許出願公開第２０１１／０３０６８４０号、及び「ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＰＥＲＦＯＲＭＩＮＧ  Ａ  ＭＩＮＩＭＡＬＬＹ  ＩＮＶＡＳＩＶＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＰＲＯＣＥＤＵＲＥ」と題する２０１４年８月２８日公開の米国特許出願公開第２０１４／０２４３５９７号は、それぞれの開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００６４】
図８は、医療施設の１つ又は２つ以上の手術室、又は外科処置のための専門設備を備えた医療施設内の任意の部屋に配置されたモジュール式装置をクラウドベースのシステム（例えばストレージ装置２０５に連結されたリモートサーバ２１３を含み得るクラウド２０４）に接続するように構成されたモジュール式通信ハブ２０３を備える外科用データネットワーク２０１を示す。一態様では、モジュール式通信ハブ２０３は、ネットワークルータと通信するネットワークハブ２０７及び／又はネットワークスイッチ２０９を備える。モジュール式通信ハブ２０３は更に、ローカルコンピュータ処理及びデータ操作を提供するために、ローカルコンピュータシステム２１０に連結することができる。外科用データネットワーク２０１は、受動的、インテリジェント、又は切替式として構成されてもよい。受動的外科用データネットワークはデータの導管として機能し、データが１つの装置（又はセグメント）から別の装置（又はセグメント）に、及びクラウドコンピューティングリソースに行くことを可能にする。インテリジェントな外科用データネットワークは、トラフィックが監視対象の外科用データネットワークを通過することを可能にし、ネットワークハブ２０７又はネットワークスイッチ２０９内の各ポートを構成する追加の機構を含む。インテリジェントな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。
【００６５】
手術室に配置されるモジュール式装置１ａ〜１ｎは、モジュール式通信ハブ２０３に連結されてもよい。ネットワークハブ２０７及び／又はネットワークスイッチ２０９は、ネットワークルータ２１１に連結されて、装置１ａ〜１ｎをクラウド２０４又はローカルコンピュータシステム２１０に接続することができる。装置１ａ〜１ｎに関連付けられたデータは、遠隔データ処理及び操作のためにルータを介してクラウドベースのコンピュータに転送されてもよい。装置１ａ〜１ｎに関連付けられたデータはまた、ローカルでのデータ処理及び操作のためにローカルコンピュータシステム２１０に転送されてもよい。同じ手術室に位置するモジュール式装置２ａ〜２ｍもまた、ネットワークスイッチ２０９に連結されてもよい。ネットワークスイッチ２０９は、ネットワークハブ２０７及び／又はネットワークルータ２１１に連結されて、装置２ａ〜２ｍをクラウド２０４に接続することができる。装置２ａ〜２ｎに関連付けられたデータは、データ処理及び操作のためにネットワークルータ２１１を介してクラウド２０４に転送されてもよい。装置２ａ〜２ｍに関連付けられたデータはまた、ローカルでのデータ処理及び操作のためにローカルコンピュータシステム２１０に転送されてもよい。
【００６６】
複数のネットワークハブ２０７及び／又は複数のネットワークスイッチ２０９を複数のネットワークルータ２１１と相互接続することによって、外科用データネットワーク２０１が拡張され得ることが理解されるであろう。モジュール式通信ハブ２０３は、複数の装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍを受容するように構成されたモジュール式制御タワー内に収容され得る。ローカルコンピュータシステム２１０もまた、モジュール式制御タワーに収容されてもよい。モジュール式通信ハブ２０３は、ディスプレイ２１２に接続されて、例えば外科処置中に、装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍのうちのいくつかによって取得された画像を表示する。様々な態様では、装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍとしては、外科用データネットワーク２０１のモジュール式通信ハブ２０３に接続され得るモジュール式装置の中でもとりわけ、例えば、内視鏡に連結された撮像モジュール１３８、エネルギーベースの外科用装置に連結された発生器モジュール１４０、排煙モジュール１２６、吸引／灌注モジュール１２８、通信モジュール１３０、プロセッサモジュール１３２、ストレージアレイ１３４、ディスプレイに連結された外科用装置、及び／又は非接触センサモジュールなどの様々なモジュールが挙げられ得る。
【００６７】
一態様では、外科用データネットワーク２０１は、装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍをクラウドに接続する、ネットワークハブ（複数可）、ネットワークスイッチ（複数可）、及びネットワークルータ（複数可）との組み合わせを含んでもよい。ネットワークハブ又はネットワークスイッチに連結された装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍのいずれか１つ又は全ては、リアルタイムでデータを収集し、データ処理及び操作のためにデータをクラウドコンピュータに転送することができる。クラウドコンピューティングは、ソフトウェアアプリケーションを取り扱うために、ローカルサーバ又はパーソナル装置を有するのではなく、共有コンピューティングリソースに依存することは理解されるであろう。用語「クラウド」は「インターネット」の隠喩として用いられ得るが、この用語はそのように限定はされない。したがって、用語「クラウドコンピューティング」は、本明細書では「インターネットベースのコンピューティングの一種」を指すために用いることができ、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）に位置するモジュール式通信ハブ２０３及び／又はコンピュータシステム２１０に、かつインターネットを介してモジュール式通信ハブ２０３及び／又はコンピュータシステム２１０に接続された装置に送達される。クラウドインフラストラクチャは、クラウドサービスプロバイダによって維持され得る。この文脈において、クラウドサービスプロバイダは、１つ又は２つ以上の手術室内に位置する装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍの使用及び制御を調整する事業体であり得る。クラウドコンピューティングサービスは、スマート外科用器具、ロボット、及び手術室内に位置する他のコンピュータ化装置によって収集されたデータに基づいて、多数の計算を実行することができる。ハブハードウェアは、複数の装置又は接続部がクラウドコンピューティングリソース及びストレージと通信するコンピュータに接続することを可能にする。
【００６８】
装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍによって収集されたデータにクラウドコンピュータデータ処理技術を適用することで、外科用データネットワークは、外科的成果の改善、コスト低減、及び患者満足度の改善を提供する。組織の封止及び切断処置後に、組織の状態を観察して封止された組織の漏出又は灌流を評価するために、装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍのうちの少なくともいくつかを用いることができる。クラウドベースのコンピューティングを使用して、身体組織の試料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状を特定するために、装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍのうちの少なくともいくつかを用いることができる。これは、組織及び表現型の位置特定及びマージン確認を含む。撮像装置と一体化された様々なセンサ、及び複数の撮像装置によってキャプチャ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特定するために、装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍのうちの少なくともいくつかを用いることができる。画像データを含む、装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍによって収集されたデータは、画像処理及び操作を含むデータ処理及び操作のために、クラウド２０４若しくはローカルコンピュータシステム２１０又はその両方に転送されてもよい。データは、組織特異的部位及び状態に対する内視鏡的介入、新興技術、標的化放射線、標的化介入、及び精密ロボットの適用などの更なる治療を遂行できるかを判定することによって、外科処置の結果を改善するために分析することができる。こうしたデータ分析は、予後分析処理を更に採用してもよく、標準化されたアプローチを使用することは、外科治療及び外科医の挙動を確認するか、又は外科治療及び外科医の挙動に対する修正を提案するかのいずれかのために有益なフィードバックを提供することができる。
【００６９】
一実装態様では、手術室装置１ａ〜１ｎは、ネットワークハブに対する装置１ａ〜１ｎの構成に応じて、有線チャネル又は無線チャネルを介してモジュール式通信ハブ２０３に接続されてもよい。ネットワークハブ２０７は、一態様では、開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）モデルの物理層上で機能するローカルネットワークブロードキャスト装置として実装されてもよい。ネットワークハブは、同じ手術室ネットワーク内に位置する装置１ａ〜１ｎに接続性を提供する。ネットワークハブ２０７は、パケット形態のデータを収集し、それらを半二重モードでルータに送信する。ネットワークハブ２０７は、装置データを転送するための任意の媒体アクセス制御／インターネットプロトコル（ＭＡＣ／ＩＰ）は記憶しない。装置１ａ〜１ｎのうちの１つのみが、ネットワークハブ２０７を介して一度にデータを送信することができる。ネットワークハブ２０７は、情報の送信先に関する経路選択テーブル又はインテリジェンスを有さず、全てのネットワークデータを各コネクション全体、及びクラウド２０４上のリモートサーバ２１３（図９）にブロードキャストする。ネットワークハブ２０７は、コリジョンなどの基本的なネットワークエラーを検出することができるが、全ての情報を複数のポートにブロードキャストすることは、セキュリティリスクとなりボトルネックを引き起こすおそれがある。
【００７０】
別の実装形態では、手術室装置２ａ〜２ｍは、有線チャネル又は無線チャネルを介してネットワークスイッチ２０９に接続されてもよい。ネットワークスイッチ２０９は、ＯＳＩモデルのデータリンク層内で機能する。ネットワークスイッチ２０９は、同じ手術室内に位置する装置２ａ〜２ｍをネットワークに接続するためのマルチキャスト装置である。ネットワークスイッチ２０９は、フレームの形態のデータをネットワークルータ２１１に送信し、全二重モードで機能する。複数の装置２ａ〜２ｍは、ネットワークスイッチ２０９を介して同時にデータを送信することができる。ネットワークスイッチ２０９は、データを転送するために装置２ａ〜２ｍのＭＡＣアドレスを記憶かつ使用する。
【００７１】
ネットワークハブ２０７及び／又はネットワークスイッチ２０９は、クラウド２０４に接続するためにネットワークルータ２１１に連結される。ネットワークルータ２１１は、ＯＳＩモデルのネットワーク層内で機能する。ネットワークルータ２１１は、装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍのいずれか１つ又は全てによって収集されたデータを更に処理及び操作するために、ネットワークハブ２０７及び／又はネットワークスイッチ２０９から受信したデータパケットをクラウドベースのコンピュータリソースに送信するための経路を作製する。ネットワークルータ２１１は、例えば、同じ医療施設の異なる手術室、又は異なる医療施設の異なる手術室に位置する異なるネットワークなどの、異なる位置に位置する２つ以上の異なるネットワークを接続するために用いられてもよい。ネットワークルータ２１１は、パケット形態のデータをクラウド２０４に送信し、全二重モードで機能する。複数の装置が同時にデータを送信することができる。ネットワークルータ２１１は、データを転送するためにＩＰアドレスを使用する。
【００７２】
一実施例では、ネットワークハブ２０７は、複数のＵＳＢ装置をホストコンピュータに接続することを可能にするＵＳＢハブとして実装されてもよい。ＵＳＢハブは、装置をホストシステムコンピュータに接続するために利用可能なポートが多くなるように、単一のＵＳＢポートをいくつかの階層に拡張することができる。ネットワークハブ２０７は、有線チャネル又は無線チャネルを介して情報を受信するための有線又は無線能力を含むことができる。一態様では、無線ＵＳＢ短距離高帯域無線通信プロトコルが、手術室内に位置する装置１ａ〜１ｎと装置２ａ〜２ｍとの間の通信のために使用されてもよい。
【００７３】
他の実施例では、手術室装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍは、固定及びモバイル装置から短距離にわたってデータを交換し（２．４〜２．４８５ＧＨｚのＩＳＭ帯域における短波長ＵＨＦ電波を使用して）、かつパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）を構築するために、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線技術規格を介してモジュール式通信ハブ２０３と通信することができる。他の態様では、手術室装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍは、Ｗｉ−Ｆｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１ファミリー）、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ８０２．１６ファミリー）、ＩＥＥＥ８０２．２０、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）、並びにＥｖ−ＤＯ、ＨＳＰＡ＋、ＨＳＤＰＡ＋、ＨＳＵＰＡ＋、ＥＤＧＥ、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＤＥＣＴ、及びこれらのイーサネット派生物、のみならず３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ、及びそれ以降と指定される任意の他の無線及び有線プロトコルが挙げられるがこれらに限定されない数多くの無線又は有線通信規格又はプロトコルを介してモジュール式通信ハブ２０３と通信することができる。コンピューティングモジュールは、複数の通信モジュールを含んでもよい。例えば、第１の通信モジュールは、Ｗｉ−Ｆｉ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの短距離無線通信専用であってもよく、第２の通信モジュールは、ＧＰＳ、ＥＤＧＥ、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ、Ｅｖ−ＤＯなどの長距離無線通信専用であってもよい。
【００７４】
モジュール式通信ハブ２０３は、手術室装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍの１つ又は全ての中央接続部として機能することができ、フレームとして知られるデータ型を取り扱う。フレームは、装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍによって生成されたデータを搬送する。フレームがモジュール式通信ハブ２０３によって受信されると、フレームは増幅されてネットワークルータ２１１へ送信され、ネットワークルータ２１１は本明細書に記載される数多くの無線又は有線通信規格又はプロトコルを使用することによってこのデータをクラウドコンピューティングリソースに転送する。
【００７５】
モジュール式通信ハブ２０３は、スタンドアロンの装置として使用されてもよく、又はより大きなネットワークを形成するために互換性のあるネットワークハブ及びネットワークスイッチに接続されてもよい。モジュール式通信ハブ２０３は、一般に据え付け、構成、及び維持が容易であるため、モジュール式通信ハブ２０３は手術室装置１ａ〜１ｎ／２ａ〜２ｍをネットワーク接続するための良好な選択肢となる。
【００７６】
図９は、コンピュータ実装インタラクティブ外科システム２００を示す。コンピュータ実装インタラクティブ外科システム２００は、多くの点で、コンピュータ実装インタラクティブ外科システム１００と類似している。例えば、コンピュータ実装インタラクティブ外科システム２００は、多くの点で外科システム１０２と類似する１つ又は２つ以上の外科システム２０２を含む。各外科システム２０２は、リモートサーバ２１３を含み得るクラウド２０４と通信する少なくとも１つの外科用ハブ２０６を含む。一態様では、コンピュータ実装インタラクティブ外科システム２００は、例えば、インテリジェント外科用器具、ロボット、及び手術室内に位置する他のコンピュータ化装置などの複数の手術室装置に接続されたモジュール式制御タワー２３６を備える。図１０に示されるように、モジュール式制御タワー２３６は、コンピュータシステム２１０に連結されたモジュール式通信ハブ２０３を備える。図９の実施例に例示するように、モジュール式制御タワー２３６は、内視鏡２３９に連結された撮像モジュール２３８、エネルギー装置２４１に連結された発生器モジュール２４０、排煙器モジュール２２６、吸引／灌注モジュール２２８、通信モジュール２３０、プロセッサモジュール２３２、ストレージアレイ２３４、任意でディスプレイ２３７に連結されたスマート装置／器具２３５、及び非接触センサモジュール２４２に連結される。手術室装置は、モジュール式制御タワー２３６を介してクラウドコンピューティングリソース及びデータストレージに連結される。ロボットハブ２２２もまた、モジュール式制御タワー２３６及びクラウドコンピューティングリソースに接続されてもよい。中でもとりわけ、装置／器具２３５、可視化システム２０８が、本明細書に記載される有線又は無線通信規格又はプロトコルを介してモジュール式制御タワー２３６に連結されてもよい。モジュール式制御タワー２３６は、撮像モジュール、装置／器具ディスプレイ、及び／又は他の可視化システム２０８から受信した画像を表示及びオーバーレイするためにハブディスプレイ２１５（例えば、モニタ、スクリーン）に連結されてもよい。ハブディスプレイはまた、画像及びオーバーレイ画像と共にモジュール式制御タワーに接続された装置から受信したデータを表示してもよい。
【００７７】
図１０は、モジュール式制御タワー２３６に連結された複数のモジュールを備える外科用ハブ２０６を示す。モジュール式制御タワー２３６は、例えばネットワーク接続装置などのモジュール式通信ハブ２０３と、例えば局所処理、可視化、及び撮像を提供するためのコンピュータシステム２１０と、を備える。図１０に示すように、モジュール式通信ハブ２０３は、モジュール式通信ハブ２０３に接続できるモジュール（例えば、装置）の数を拡張するために階層化構成で接続されて、モジュールに関連付けられたデータをコンピュータシステム２１０、クラウドコンピューティングリソース、又はその両方に転送することができる。図１０に示すように、モジュール式通信ハブ２０３内のネットワークハブ／スイッチのそれぞれは、３つの下流ポート及び１つの上流ポートを含む。上流のネットワークハブ／スイッチは、クラウドコンピューティングリソース及びローカルディスプレイ２１７への通信接続を提供するためにプロセッサに接続される。クラウド２０４への通信は、有線又は無線通信チャネルのいずれかを介して行うことができる。
【００７８】
外科用ハブ２０６は、非接触センサモジュール２４２を使用して、手術室の寸法を測定し、また超音波又はレーザ型非接触測定装置のいずれかを使用して手術現場のマップを生成する。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日出願の米国特許仮出願第６２／６１１，３４１号中の「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｈｕｂ  Ｓｐａｔｉａｌ  Ａｗａｒｅｎｅｓｓ  Ｗｉｔｈｉｎ  ａｎ  Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｒｏｏｍ」の項で説明されるように、超音波ベースの非接触センサモジュールは、超音波のバーストを送信し、超音波のバーストが手術室の外壁に反射したときのエコーを受信することによって手術室を走査し、ここでセンサモジュールが、手術室のサイズを判定し、かつＢｌｕｅｔｏｏｔｈペアリングの距離限界を調整するように構成される。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し、手術室の外壁に反射するレーザ光パルスを受信し、送信されたパルスの位相を受信したパルスと比較して、手術室のサイズを判定し、かつＢｌｕｅｔｏｏｔｈペアリング距離限界を調整することによって手術室を走査する。
【００７９】
コンピュータシステム２１０は、プロセッサ２４４とネットワークインターフェース２４５とを備える。プロセッサ２４４は、システムバスを介して、通信モジュール２４７、ストレージ２４８、メモリ２４９、不揮発性メモリ２５０、及び入力／出力インターフェース２５１に連結される。システムバスは、９ビットバス、業界標準アーキテクチャ（ＩＳＡ）、マイクロチャネルアーキテクチャ（ＭＳＡ）、拡張ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）、インテリジェントドライブエレクトロニクス（ＩＤＥ）、ＶＥＳＡローカルバス（ＶＬＢ）、周辺装置相互接続（ＰＣＩ）、ＵＳＢ、アドバンスドグラフィックスポート（ＡＧＰ）、パーソナルコンピュータメモリカード国際協会バス（ＰＣＭＣＩＡ）、小型計算機システム・インターフェース（ＳＣＳＩ）、又は任意の他の独自バス（proprietary bus）が挙げられるがこれらに限定されない任意の様々なバスアーキテクチャを用いる、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（複数可）のうちのいずれかであっってもよい。
【００８０】
プロセッサ２４４は、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘの商品名で知られているものなど、任意のシングルコア又はマルチコアプロセッサであってもよい。一態様では、プロセッサは、例えば、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シリアルランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ＳｔｅｌｌａｒｉｓＷａｒｅ（登録商標）ソフトウェアを搭載した内部読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、２ＫＢの電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、及び／又は、１つ若しくは２つ以上のパルス幅変調（ＰＷＭ）モジュール、１つ若しくは２つ以上の直交エンコーダ入力（ＱＥＩ）アナログ、１２個のアナログ入力チャネルを備える１つ若しくは２つ以上の１２ビットアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を含む、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲ  ＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘ−Ｍ４Ｆプロセッサコアであってもよい。
【００８１】
一態様では、プロセッサ２４４は、同じくＴｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＨｅｒｃｕｌｅｓ  ＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘ  Ｒ４の商品名で知られるＴＭＳ５７０及びＲＭ４ｘなどの２つのコントローラ系ファミリーを含む安全コントローラを含んでもよい。安全コントローラは、拡張性のある性能、接続性、及びメモリの選択肢を提供しながら、高度な集積型安全機構を提供するために、中でも特に、ＩＥＣ６１５０８及びＩＳＯ２６２６２の安全限界用途専用に構成されてもよい。
【００８２】
システムメモリとしては、揮発性メモリ及び不揮発性メモリが挙げられる。起動中などにコンピュータシステム内の要素間で情報を転送するための基本ルーチンを含む基本入出力システム（ＢＩＯＳ）は、不揮発性メモリに記憶される。例えば、不揮発性メモリとしては、ＲＯＭ、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ、又はフラッシュメモリが挙げられ得る。揮発性メモリとしては、外部キャッシュメモリとして機能するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）が挙げられる。更に、ＲＡＭは、ＳＲＡＭ、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ）、エンハンスドＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、及びダイレクトランバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）などの多くの形態で利用可能である。
【００８３】
コンピュータシステム２１０はまた、取り外し可能／取り外し不可能な揮発性／不揮発性コンピュータストレージ媒体、例えばディスクストレージなどを含む。ディスクストレージとしては、磁気ディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、テープドライブ、Ｊａｚドライブ、Ｚｉｐドライブ、ＬＳ−６０ドライブ、フラッシュメモリカード、又はメモリスティックのようなデバイスが挙げられるが、これらに限定されない。加えて、ディスクストレージは、ストレージ媒体を、独立して、又はコンパクトディスクＲＯＭ装置（ＣＤ−ＲＯＭ）、コンパクトディスク記録可能ドライブ（ＣＤ−Ｒドライブ）、コンパクトディスク書き換え可能ドライブ（ＣＤ−ＲＷドライブ）、若しくはデジタル多用途ディスクＲＯＭドライブ（ＤＶＤ−ＲＯＭ）などの光ディスクドライブが挙げられるがこれらに限定されない他のストレージ媒体との組み合わせで含むことができる。ディスクストレージ装置のシステムバスへの接続を容易にするために、取り外し可能な又は取り外し不可能なインターフェースが用いられてもよい。
【００８４】
コンピュータシステム２１０は、好適な動作環境で説明されるユーザと基本コンピュータリソースとの間で媒介として機能するソフトウェアを含むことを理解されたい。このようなソフトウェアとしてはオペレーティングシステムが挙げられる。ディスクストレージ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する。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ストレージ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する。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。
【００８５】
ユーザは、Ｉ／Ｏインターフェース２５１に連結された入力装置（複数可）を介してコンピュータシステム２１０にコマンド又は情報を入力する。入力装置としては、マウス、トラックボール、スタイラス、タッチパッドなどのポインティングデバイス、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、サテライトディッシュ、スキャナ、ＴＶチューナカード、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ウェブカメラなどが挙げられるが、これらに限定されない。これら及び他の入力装置は、インターフェースポート（複数可）を介し、システムバスを通してプロセッサに接続する。インターフェースポート（複数可）としては、例えば、シリアルポート、パラレルポート、ゲームポート、及びＵＳＢが挙げられる。出力装置（複数可）は、入力装置（複数可）と同じ種類のポートのうちのいくつかを使用する。したがって、例えば、ＵＳＢポートを使用して、コンピュータシステムに入力を提供し、またコンピュータシステムからの情報を出力装置に出力してもよい。出力アダプタは、特別なアダプタを必要とする出力装置の中でもとりわけ、モニタ、ディスプレイ、スピーカ、及びプリンタなどのいくつかの出力装置が存在することを示すために提供される。出力アダプタとしては、例示としてのものであり限定するものではないが、出力装置とシステムバスとの間の接続手段を提供するビデオ及びサウンドカードが挙げられる。遠隔コンピュータ（複数可）などの他の装置及び／又は装置のシステムは、入力及び出力機能の両方を提供することに留意されたい。
【００８６】
コンピュータシステム２１０は、クラウドコンピュータ（複数可）などの１つ若しくは２つ以上の遠隔コンピュータ又はローカルコンピュータへの論理接続を使用するネットワーク化環境で動作することができる。遠隔クラウドコンピュータ（複数可）は、パーソナルコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ワークステーション、マイクロプロセッサベースの機器、ピア装置、又は他の一般的なネットワークノードなどであり得、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、遠隔コンピュータ（複数可）と共にメモリストレージ装置のみが示される。遠隔コンピュータ（複数可）は、ネットワークインターフェースを介してコンピュータシステムに論理的に接続され、続いて、通信接続を介して物理的に接続される。ネットワークインターフェースは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）及びワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）などの通信ネットワークを包含する。ＬＡＮ技術としては、光ファイバ分散データインターフェース（ＦＤＤＩ）、銅線分散データインターフェース（ＣＤＤＩ）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＥＥＥ８０２．３、Ｔｏｋｅｎ  Ｒｉｎｇ／ＩＥＥＥ８０２．５などが挙げられる。ＷＡＮ技術としては、ポイントツーポイントリンク、統合サービスデジタルネットワーク（ＩＳＤＮ）及びその変形などの回路交換ネットワーク、パケット交換ネットワーク、並びにデジタル加入者回線（ＤＳＬ）が挙げられるがこれらに限定されない。
【００８７】
様々な態様では、図１０のコンピュータシステム２１０、図９〜図１０の撮像モジュール２３８、及び／又は可視化システム２０８、及び／又はプロセッサモジュール２３２は、画像プロセッサ、画像処理エンジン、メディアプロセッサ、又はデジタル画像の処理に使用される任意の専用デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含んでもよい。画像プロセッサは、単一命令複数データ（ＳＩＭＤ）、又は複数命令複数データ（ＭＩＭＤ）技術を用いた並列コンピューティングを使用し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、様々なタスクを実行することができる。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。
【００８８】
通信接続（複数可）とは、ネットワークインターフェースをバスに接続するために用いられるハードウェア／ソフトウェアを指す。例示の明瞭さのために通信接続はコンピュータシステム内部に示されているが、通信接続はコンピュータシステム２１０の外部にあってもよい。例示のみを目的として、ネットワークインターフェースへの接続に必要なハードウェア／ソフトウェアとしては、通常の電話グレードモデム、ケーブルモデム、及びＤＳＬモデムを含むモデム、ＩＳＤＮアダプタ、並びにイーサネットカードなどの内部及び外部技術が挙げられる。
【００８９】
図１１は、本開示の少なくとも１つの態様による、ＵＳＢネットワークハブ３００装置の一態様の機能ブロック図を示す。図示した態様では、ＵＳＢネットワークハブ装置３００は、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製ＴＵＳＢ２０３６集積回路ハブを採用する。ＵＳＢネットワークハブ３００は、ＵＳＢ２．０規格に準拠する、上流ＵＳＢ送受信ポート３０２及び最大３つの下流ＵＳＢ送受信ポート３０４、３０６、３０８を提供するＣＭＯＳ装置である。上流ＵＳＢ送受信ポート３０２は、差動データプラス（ＤＰ０）入力とペアリングされた差動データマイナス（ＤＭ０）入力を含む差動ルートデータポートである。３つの下流ＵＳＢ送受信ポート３０４、３０６、３０８は、各ポートが差動データマイナス（ＤＭ１〜ＤＭ３）出力とペアリングした差動データプラス（ＤＰ１〜ＤＰ３）出力を含む差動データポートである。
【００９０】
ＵＳＢネットワークハブ３００装置は、マイクロコントローラの代わりにデジタル状態マシンを備えて実装され、ファームウェアのプログラミングを必要としない。完全準拠したＵＳＢ送受信機が、上流ＵＳＢ送受信ポート３０２及び全ての下流ＵＳＢ送受信ポート３０４、３０６、３０８の回路に統合される。下流ＵＳＢ送受信ポート３０４、３０６、３０８は、ポートに取り付けられた装置の速度に応じてスルーレートを自動的に設定することによって、最高速度及び低速の装置の両方をサポートする。ＵＳＢネットワークハブ３００装置は、バスパワーモード又はセルフパワーモードのいずれかで構成されてもよく、電力を管理するためのハブパワー論理３１２を含む。
【００９１】
ＵＳＢネットワークハブ３００装置は、シリアルインターフェースエンジン３１０（ＳＩＥ）を含む。ＳＩＥ３１０は、ＵＳＢネットワークハブ３００ハードウェアのフロントエンドであり、ＵＳＢ仕様書の第８章に記載されているプロトコルの大部分を取り扱う。ＳＩＥ３１０は、典型的には、トランザクションレベルまでのシグナリングを理解する。これが取り扱う機能としては、パケット認識、トランザクションの並べ替え、ＳＯＰ、ＥＯＰ、ＲＥＳＥＴ、及びＲＥＳＵＭＥ信号の検出／生成、クロック／データ分離、非ゼロ復帰逆転（ＮＲＺＩ）データ符号化／復号及びビットスタッフィング、ＣＲＣ生成及びチェック（トークン及びデータ）、パケットＩＤ（ＰＩＤ）の生成、及びチェック／復号、並びに／又はシリアル・パラレル／パラレル・シリアル変換が挙げられ得る。３１０はクロック入力３１４を受信し、ポート論理回路３２０、３２２、３２４を介して上流ＵＳＢ送受信ポート３０２と下流ＵＳＢ送受信ポート３０４、３０６、３０８との間の通信を制御するためにサスペンド／レジューム論理並びにフレームタイマー３１６回路及びハブリピータ回路３１８に連結される。ＳＩＥ３１０は、シリアルＥＥＰＲＯＭインターフェース３３０を介してシリアルＥＥＰＲＯＭからコマンドを制御するためのインターフェース論理を介してコマンドデコーダ３２６に連結される。
【００９２】
様々な態様では、ＵＳＢネットワークハブ３００は、最大６つの論理層（階層）内に構成された１２７個の機能を単一のコンピュータに接続することができる。更に、ＵＳＢネットワークハブ３００は、通信及び電力分配の両方を提供する標準化された４本のワイヤケーブルを使用して全ての周辺機器に接続することができる。電力構成は、バスパワーモード及びセルフパワーモードである。ＵＳＢネットワークハブ３００は、個々のポート電力管理又は連動ポート電力管理のいずれかを備えるバスパワーハブ、及び個々のポート電力管理又は連動ポート電力管理のいずれかを備えるセルフパワーハブの、電力管理の４つのモードをサポートするように構成されてもよい。一態様では、ＵＳＢケーブル、ＵＳＢネットワークハブ３００を使用して、上流ＵＳＢ送受信ポート３０２はＵＳＢホストコントローラにプラグ接続され、下流ＵＳＢ送受信ポート３０４、３０６、３０８はＵＳＢに互換性のある装置を接続するために露出される、といった具合である。
【００９３】
外科用器具のハードウェア
図１２は、本開示の１つ又は２つ以上の態様による、外科用器具又はツールの制御システム４７０の論理図を示す。制御システム４７０は、プロセッサ４６２及びメモリ４６８を含むマイクロコントローラ４６１を含む。例えば、センサ４７２、４７４、４７６のうちの１つ又は２つ以上が、プロセッサ４６２にリアルタイムフィードバックを提供する。モータドライバ４９２によって駆動されるモータ４８２は、長手方向に移動可能な変位部材を動作可能に連結して、Ｉビームナイフ部材を駆動する。追跡システム４８０は、長手方向に移動可能な変位部材の位置を決定するように構成されている。位置情報は、長手方向に移動可能な駆動部材の位置、並びに発射部材、発射バー、及びＩビームナイフ要素の位置を決定するようにプログラム又は構成され得るプロセッサ４６２に提供される。追加のモータが、Ｉビームの発射、閉鎖管の移動、シャフトの回転、及び関節運動を制御するために、ツールドライバインターフェースに提供されてもよい。ディスプレイ４７３は、器具の様々な動作条件を表示し、データ入力のためのタッチスクリーン機能を含んでもよい。ディスプレイ４７３上に表示された情報は、内視鏡撮像モジュールを介して取得された画像とオーバーレイさせることができる。
【００９４】
一態様では、マイクロコントローラ４６１は、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘの商品名で知られているものなど、任意のシングルコア又はマルチコアプロセッサであってもよい。一態様では、主マイクロコントローラ４６１は、例えば、その詳細が製品データシートで入手可能である、最大４０ＭＨｚの２５６ＫＢのシングルサイクルフラッシュメモリ若しくは他の不揮発性メモリのオンチップメモリ、性能を４０ＭＨｚ超に改善するためのプリフェッチバッファ、３２ＫＢのシングルサイクルＳＲＡＭ、ＳｔｅｌｌａｒｉｓＷａｒｅ（登録商標）ソフトウェアを搭載した内部ＲＯＭ、２ＫＢのＥＥＰＲＯＭ、１つ若しくは２つ以上のＰＷＭモジュール、１つ若しくは２つ以上のＱＥＩアナログ、及び／又は１２個のアナログ入力チャネルを備える１つ若しくは２つ以上の１２ビットＡＤＣを含む、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲ  ＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘ−Ｍ４Ｆプロセッサコアであってもよい。
【００９５】
一態様では、マイクロコントローラ４６１は、同じくＴｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＨｅｒｃｕｌｅｓ  ＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘ  Ｒ４の商品名で知られるＴＭＳ５７０及びＲＭ４ｘなどの２つのコントローラ系ファミリーを含む安全コントローラを含んでもよい。安全コントローラは、拡張性のある性能、接続性、及びメモリの選択肢を提供しながら、高度な集積型安全機構を提供するために、中でも特に、ＩＥＣ６１５０８及びＩＳＯ２６２６２の安全限界用途専用に構成されてもよい。
【００９６】
マイクロコントローラ４６１は、ナイフ及び関節運動システムの速度及び位置に対する精密制御など、様々な機能を実行するようにプログラムされてもよい。一態様では、マイクロコントローラ４６１は、プロセッサ４６２及びメモリ４６８を含む。電動モータ４８２は、ギアボックス、及び関節運動又はナイフシステムへの機械的連結部を備えたブラシ付き直流（ＤＣ）モータであってもよい。一態様では、モータ駆動器４９２は、Ａｌｌｅｇｒｏ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃから入手可能なＡ３９４１であってもよい。他のモータ駆動器を、絶対位置決めシステムを備える追跡システム４８０で使用するために容易に置き換えることができる。絶対位置決めシステムの詳細な説明は、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。
【００９７】
マイクロコントローラ４６１は、変位部材及び関節運動システムの速度及び位置に対する正確な制御を提供するようにプログラムされてもよい。マイクロコントローラ４６１は、マイクロコントローラ４６１のソフトウェア内で応答を計算するように構成されてもよい。計算された応答は、実際のシステムの測定された応答と比較されて「観測された」応答が得られ、これが実際のフィードバックの判定に用いられる。観測された応答は、シミュレーションによる応答の滑らかで連続的な性質と、測定による応答とのバランスを取る好適な調整された値であり、これはシステムに及ぼす外部の影響を検出することができる。
【００９８】
一態様では、モータ４８２は、モータ駆動器４９２によって制御されてもよく、外科用器具又はツールの発射システムによって使用され得る。様々な形態において、モータ４８２は、例えば、約２５，０００ＲＰＭの最大回転速度を有するブラシ付きＤＣ駆動モータであってもよい。他の構成において、モータ４８２はブラシレスモータ、コードレスモータ、同期モータ、ステッパモータ、又は任意の他の好適な電気モータを含んでもよい。モータ駆動器４９２は、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含むＨブリッジ駆動器を備えてもよい。モータ４８２は、外科用器具又はツールに制御電力を供給するために、ハンドル組立体又はツールハウジングに解除可能に装着された電源組立体によって給電され得る。電源組立体は、外科用器具又はツールに給電するための電源として使用され得る、直列に接続された多数の電池セルを含み得る電池を含んでもよい。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つの実施例では、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（ＬＩ）電池であり得る。
【００９９】
モータ駆動器４９２は、Ａｌｌｅｇｒｏ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃから入手可能なＡ３９４１であってもよい。Ａ３９４１  ４９２は、特にブラシ付きＤＣモータなどの誘導負荷を目的として設計された外部Ｎチャネルパワー金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）と共に使用するためのフルブリッジコントローラである。駆動器４９２は、電池電圧が７Ｖに下がるまで完全な（＞１０Ｖ）ゲート駆動をもたらし、５．５Ｖに下がるまでＡ３９４１を低減ゲート駆動で動作させる、固有の電荷ポンプレギュレータを含む。ブートストラップコンデンサが、ＮチャネルのＭＯＳＦＥＴに必要な上記の電池供給電圧を提供するために使用されてもよい。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用いて高速又は低速減衰モードで駆動され得る。低速減衰モードにおいて、電流の再循環は、ハイサイドのＦＥＴによっても、ローサイドのＦＥＴによっても可能である。電力ＦＥＴは、レジスタで調節可能なデッドタイムによって、シュートスルーから保護される。統合診断は、低電圧、温度過昇、及びパワーブリッジの異常を指示するものであり、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。他のモータ駆動器を、絶対位置決めシステムを備えた追跡システム４８０で使用するために容易に置換することができる。
【０１００】
追跡システム４８０は、本開示の少なくとも１つの態様による位置センサ４７２を備える制御されたモータ駆動回路構成を含む。絶対位置決めシステム用の位置センサ４７２は、変位部材の位置に対応する固有の位置信号を提供する。一態様では、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。他の態様では、変位部材は、駆動歯のラックを含むように適合及び構成され得る発射部材を表す。更に別の態様では、変位部材は、発射バー又はＩビームを表し、それぞれは、駆動歯のラックを含むように適合及び構成され得る。それに応じて、本明細書で使用する場合、変位部材という用語は、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、外科用器具の任意の移動可能な部材を総じて指すために使用される。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。様々な他の態様では、変位部材は、直線変位を測定するのに好適な任意の位置センサ４７２に連結されてもよい。したがって、長手方向に移動可能な駆動部材、発射部材、発射バー、若しくはＩビーム、又はそれらの組み合わせは、任意の好適な変位センサに連結されてもよい。直線変位センサは、接触式又は非接触式変位センサを含んでよい。直線変位センサは、線形可変差動変圧器（ＬＶＤＴ）、差動可変磁気抵抗型変換器（ＤＶＲＴ）、スライドポテンショメータ、移動可能な磁石及び一連の直線上に配置されたホール効果センサを含む磁気感知システム、固定された磁石及び一連の移動可能な直線上に配置されたホール効果センサを含む磁気感知システム、移動可能な光源及び一連の直線上に配置された光ダイオード若しくは光検出器を含む光学検出システム、固定された光源及び一連の移動可能な直線上に配置された光ダイオード若しくは光検出器を含む光学検出システム、又はこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。
【０１０１】
電動モータ４８２は、変位部材上の駆動歯のセット又はラックと噛合係合で装着されるギア組立体と動作可能にインターフェースする回転式シャフトを含んでもよい。センサ素子は、位置センサ４７２素子の１回転が、変位部材のいくらかの直線長手方向並進に対応するように、ギア組立体に動作可能に連結されてもよい。ギアリング及びセンサ機構を、ラックピニオン機構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することができる。変位部材は、ギア減速機組立体の対応する駆動ギアと噛合係合するために、その上に形成された駆動歯のラックを備える長手方向に移動可能な駆動部材を表す。変位部材は、長手方向に移動可能な発射部材、発射バー、Ｉビーム、又はこれらの組み合わせを表す。
【０１０２】
位置センサ４７２に付随するセンサ素子の１回転は、変位部材の長手方向直線変位ｄ１に相当し、ｄ１は、変位部材に連結したセンサ素子が１回転した後で、変位部材が点「ａ」から点「ｂ」まで移動する長手方向の直線距離である。センサ機構は、位置センサ４７２が変位部材のフルストロークに対して１回以上の回転を完了する結果をもたらすギアの減速を介して接続されてもよい。位置センサ４７２は、変位部材のフルストロークに対して複数回の回転を完了することができる。
【０１０３】
位置センサ４７２の２回以上の回転に対する固有の位置信号を提供するために、一連のスイッチ（ここでｎは１より大きい整数である）が、単独で用いられても、ギアの減速との組み合わせで用いられてもよい。スイッチの状態はマイクロコントローラ４６１にフィードバックされ、マイクロコントローラ４６１は論理を適用して、変位部材の長手方向の直線変位ｄ１＋ｄ２＋．．．ｄｎに対応する固有の位置信号を決定する。位置センサ４７２の出力はマイクロコントローラ４６１に提供される。センサ機構の位置センサ４７２は、位置信号又は値の固有の組み合わせを出力する、磁気センサ、電位差計などのアナログ回転センサ、又はアナログホール効果素子のアレイを備えてもよい。
【０１０４】
位置センサ４７２は、例えば、磁界の全磁界又はベクトル成分を測定するか否かに基づいて分類される磁気センサなどの、任意の数の磁気感知素子を備えてもよい。両タイプの磁気センサを生産するために用いられる技術は、物理学及び電子工学の多数の側面を含んでいる。磁界の感知に用いられる技術としては、とりわけ、探りコイル、フラックスゲート、光ポンピング、核摂動（nuclear precession）、ＳＱＵＩＤ、ホール効果、異方性磁気抵抗、巨大磁気抵抗、磁気トンネル接合、巨大磁気インピーダンス、磁歪／圧電複合材、磁気ダイオード、磁気トランジスタ、光ファイバ、磁気光学、及び微小電気機械システムベースの磁気センサが挙げられる。
【０１０５】
一態様では、絶対位置決めシステムを備える追跡システム４８０の位置センサ４７２は、磁気回転絶対位置決めシステムを備える。位置センサ４７２は、Ａｕｓｔｒｉａ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，ＡＧから入手可能なＡＳ５０５５ＥＱＦＴシングルチップ磁気回転位置センサとして実装されてもよい。位置センサ４７２は、マイクロコントローラ４６１と連携して絶対位置決めシステムを提供する。位置センサ４７２は、低電圧低電力の構成要素であり、磁石の上方に位置する位置センサ４７２の領域に、４つのホール効果素子を含む。更に、高解像度ＡＤＣ及びスマート電力管理コントローラがチップ上に設けられている。加算、減算、ビットシフト、及びテーブル参照演算のみを必要とする、双曲線関数及び三角関数を計算する簡潔かつ効率的なアルゴリズムを実装するために、桁毎法（digit-by-digit method）及びボルダーアルゴリズム（Volder's algorithm）としても知られる、座標回転デジタルコンピュータ（ＣＯＲＤＩＣ）プロセッサが設けられる。角度位置、アラームビット、及び磁界情報は、シリアル周辺インターフェース（ＳＰＩ）インターフェースなどの標準的なシリアル通信インターフェースを介してマイクロコントローラ４６１に伝送される。位置センサ４７２は、１２ビット又は１４ビットの解像度を提供する。位置センサ４７２は、小型のＱＦＮ１６ピン４×４×０．８５ｍｍパッケージで提供されるＡＳ５０５５チップであってもよい。
【０１０６】
絶対位置決めシステムを備える追跡システム４８０は、ＰＩＤ、状態フィードバック、及び適応コントローラなどのフィードバックコントローラを備えてもよく、かつ／又はこれを実装するようにプログラムされてもよい。電源が、フィードバックコントローラからの信号を、システムへの物理的入力、この場合は電圧へと変換する。他の例としては、電圧、電流、及び力のＰＷＭが挙げられる。位置センサ４７２によって測定される位置に加えて、物理的システムの物理パラメータを測定するために、他のセンサ（複数可）が設けられてもよい。いくつかの態様では、他のセンサ（複数可）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が挙げられ得る。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用いて、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る。
【０１０７】
絶対位置決めシステムは、モータ４８２が単に前方又は後方に経たステップの数をカウントして装置アクチュエータ、駆動バー、ナイフなどの位置を推定する従来の回転エンコーダで必要となり得るような、変位部材をリセット（ゼロ又はホーム）位置へ後退又は前進させることなしに、器具の電源投入時に変位部材の絶対位置を提供する。
【０１０８】
例えば歪みゲージ又は微小歪みゲージなどのセンサ４７４は、例えば、アンビルに適用される閉鎖力を示すことができる、クランプ動作中にアンビルに及ぼされる歪みの振幅などのエンドエフェクタの１つ又は２つ以上のパラメータを測定するように構成される。測定された歪みは、デジタル信号に変換されて、プロセッサ４６２に提供される。センサ４７４の代わりに、又はそれに加えて、例えば、負荷センサなどのセンサ４７６が、閉鎖駆動システムによってアンビルに加えられる閉鎖力を測定することができる。例えば、負荷センサなどのセンサ４７６は、外科用器具又はツールの発射ストローク中にＩビームに加えられる発射力を測定することができる。Ｉビームは、楔形スレッドと係合するように構成されており、楔形スレッドは、ステープルドライバを上向きにカム作用して、ステープルを押し出してアンビルと変形接触させるように構成されている。Ｉビームはまた、Ｉビームを発射バーによって遠位に前進させる際に組織を切断するために使用することができる、鋭利な刃先を含む。あるいは、モータ４８２によって引き込まれる電流を測定するために、電流センサ４７８を用いることができる。発射部材を前進させるのに必要な力は、例えば、モータ４８２によって引き込まれる電流に相当し得る。測定された力は、デジタル信号に変換されて、プロセッサ４６２に提供される。
【０１０９】
一形態では、歪みゲージセンサ４７４を使用して、エンドエフェクタによって組織に加えられる力を測定することができる。治療される組織に対するエンドエフェクタによる力を測定するために、歪みゲージをエンドエフェクタに連結することができる。エンドエフェクタによって把持された組織に印加される力を測定するためのシステムは、例えば、エンドエフェクタの１つ又は２つ以上のパラメータを測定するように構成された微小歪みゲージなどの歪みゲージセンサ４７４を備える。一態様では、歪みゲージセンサ４７４は、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大きさを測定することができ、これは組織の圧縮を示すことができる。測定された歪みはデジタル信号に変換されて、マイクロコントローラ４６１のプロセッサ４６２に提供される。負荷センサ４７６は、例えば、アンビルとステープルカートリッジとの間に捕捉された組織を切断するために、ナイフ要素を操作するのに用いられる力を測定することができる。磁界センサは、捕捉された組織の厚さを測定するために用いることができる。磁界センサの測定値もデジタル信号に変換されて、プロセッサ４６２に提供され得る。
【０１１０】
センサ４７４、４７６によってそれぞれ測定される、組織の圧縮、組織の厚さ、及び／又はエンドエフェクタを組織上で閉鎖するのに必要な力の測定値は、発射部材の選択された位置、及び／又は発射部材の速度の対応する値を特性決定するために、マイクロコントローラ４６１によって使用することができる。一例では、メモリ４６８は、評価の際にマイクロコントローラ４６１によって用いることができる技術、等式及び／又はルックアップテーブルを記憶することができる。
【０１１１】
外科用器具又はツールの制御システム４７０はまた、図８〜図１１に示されるようにモジュール式通信ハブと通信するための有線又は無線通信回路を備えてもよい。
【０１１２】
図１３は、本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具又はツールの態様を制御するように構成された制御回路５００を示す。制御回路５００は、本明細書に記載される様々なプロセスを実行するように構成され得る。制御回路５００は、少なくとも１つのメモリ回路５０４に連結された１つ又は２つ以上のプロセッサ５０２（例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ）を備えるマイクロコントローラを備えることができる。メモリ回路５０４は、プロセッサ５０２によって実行されると、本明細書に記載される様々なプロセスを実行するための機械命令をプロセッサ５０２に実行させる、機械実行可能命令を記憶する。プロセッサ５０２は、当該技術分野で既知の多数のシングル又はマルチコアプロセッサのうち任意の１つであってもよい。メモリ回路５０４は、揮発性及び不揮発性のストレージ媒体を含んでもよい。プロセッサ５０２は、命令処理ユニット５０６及び演算ユニット５０８を含んでもよい。命令処理ユニットは、本開示のメモリ回路５０４から命令を受信するように構成されてもよい。
【０１１３】
図１４は、本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具又はツールの態様を制御するように構成された組み合わせ論理回路５１０を示す。組み合わせ論理回路５１０は、本明細書に記載される様々なプロセスを実行するように構成され得る。組み合わせ論理回路５１０は、入力５１４で外科用器具又はツールと関連付けられたデータを受信し、組み合わせ論理５１２によってデータを処理し、出力５１６を提供するように構成された組み合わせ論理５１２を含む有限状態マシンを含み得る。
【０１１４】
図１５は、本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具又はツールの態様を制御するように構成された順序論理回路５２０を示す。順序論理回路５２０又は組み合わせ論理５２２は、本明細書に記載される様々なプロセスを実行するように構成することができる。順序論理回路５２０は有限状態マシンを含んでもよい。順序論理回路５２０は、例えば、組み合わせ論理５２２、少なくとも１つのメモリ回路５２４、及びクロック５２９を含んでもよい。少なくとも１つのメモリ回路５２４は、有限状態マシンの現在の状態を記憶することができる。特定の例では、順序論理回路５２０は、同期式又は非同期式であってもよい。組み合わせ論理５２２は、入力５２６から外科用器具又はツールと関連付けられたデータを受信し、組み合わせ論理５２２によってデータを処理し、出力５２８を提供するように構成される。他の態様では、回路は、プロセッサ（例えば、図１３のプロセッサ５０２）と、本明細書の様々なプロセスを実行する有限状態マシンと、の組み合わせを含んでもよい。他の態様では、有限状態マシンは、組み合わせ論理回路（例えば図１４の組み合わせ論理回路５１０）と順序論理回路５２０の組み合わせを含むことができる。
【０１１５】
図１６は、様々な機能を実行するために起動され得る複数のモータを備える外科用器具又はツールを示す。特定の例では、第１のモータを起動させて第１の機能を実行することができ、第２のモータを起動させて第２の機能を実行することができ、第３のモータを起動させて第３の機能を実行することができ、第４のモータを起動させて第４の機能を実行することができる、といった具合である。特定の例では、ロボット外科用器具６００の複数のモータは個々に起動されて、エンドエフェクタにおいて発射運動、閉鎖運動、及び／又は関節運動を生じさせることができる。発射運動、閉鎖運動、及び／又は関節運動は、例えばシャフト組立体を介してエンドエフェクタに伝達することができる。
【０１１６】
特定の例では、外科用器具システム又はツールは発射モータ６０２を含んでもよい。発射モータ６０２は、具体的にはＩビーム要素を変位させるために、発射モータ６０２によって生成された発射運動をエンドエフェクタに伝達するように構成することができる、発射モータ駆動組立体６０４に動作可能に連結されてもよい。特定の例では、発射モータ６０２によって生成される発射運動によって、例えば、ステープルをステープルカートリッジから、エンドエフェクタによって捕捉された組織内へと配置し、かつ／又はＩビーム要素の刃先を前進させて、捕捉された組織を切断してもよい。Ｉビーム要素は、発射モータ６０２の方向を逆転させることによって後退させられ得る。
【０１１７】
特定の例では、外科用器具又はツールは閉鎖モータ６０３を含んでもよい。閉鎖モータ６０３は、具体的には閉鎖管を変位させてアンビルを閉鎖し、アンビルとステープルカートリッジとの間で組織を圧縮するために閉鎖モータ６０３によって生成された閉鎖運動をエンドエフェクタに伝達するように構成され得る、閉鎖モータ駆動組立体６０５と動作可能に連結されてもよい。閉鎖運動によって、例えば、エンドエフェクタが開放構成から接近構成へと遷移して組織を捕捉することができる。エンドエフェクタは、閉鎖モータ６０３の方向を逆転させることによって開放位置に遷移され得る。
【０１１８】
特定の例では、外科用器具又はツールは、例えば、１つ又は２つ以上の関節運動モータ６０６ａ、６０６ｂを含んでもよい。関節運動モータ６０６ａ、６０６ｂは、関節運動モータ６０６ａ、６０６ｂによって生成された関節運動をエンドエフェクタに伝達するように構成され得る、対応する関節運動モータ駆動組立体６０８ａ、６０８ｂに動作可能に連結され得る。特定の例では、関節運動は、例えば、シャフトに対してエンドエフェクタを関節運動させることができる。
【０１１９】
上述したように、外科用器具又はツールは、様々な独立した機能を実施するように構成され得る複数のモータを含んでもよい。特定の例では、外科用器具又はツールの複数のモータは、他のモータが停止した状態を維持している間に、独立して又は別個に起動させて、１つ又は２つ以上の機能を実施することができる。例えば、関節運動モータ６０６ａ、６０６ｂを起動させて、発射モータ６０２が停止した状態を維持している間に、エンドエフェクタを関節運動させることができる。あるいは、発射モータ６０２を起動させて、関節運動モータ６０６が停止している間に、複数のステープルを発射させ、及び／又は刃先を前進させることができる。更に、閉鎖モータ６０３は、本明細書の以下でより詳細に説明されるように、閉鎖管及びＩビーム要素を遠位方向に前進させるために、発射モータ６０２と同時に起動されてもよい。
【０１２０】
特定の例では、外科用器具又はツールは、外科用器具又はツールの複数のモータと共に用いることができる、共通の制御モジュール６１０を含んでもよい。特定の例では、共通の制御モジュール６１０は、一度に複数のモータのうちの１つに対応することができる。例えば、共通の制御モジュール６１０は、ロボット外科用器具の複数のモータ対して個々に連結及び分離が可能であってもよい。特定の例では、外科用器具又はツールの複数のモータは、共通の制御モジュール６１０などの１つ又は２つ以上の共通の制御モジュールを共有してもよい。特定の例では、外科用器具又はツールの複数のモータは、共通の制御モジュール６１０に独立してかつ選択的に係合することができる。特定の例では、共通の制御モジュール６１０は、外科用器具又はツールの複数のモータのうち一方との連携から、外科用器具又はツールの複数のモータのうちもう一方との連携へと選択的に切り替えることができる。
【０１２１】
少なくとも１つの例では、共通の制御モジュール６１０は、関節運動モータ６０６ａ、６０６ｂとの動作可能な係合と、発射モータ６０２又は閉鎖モータ６０３のいずれかとの動作可能な係合と、の間で選択的に切り替えることができる。少なくとも１つの実施例では、図１６に示すように、スイッチ６１４は、複数の位置及び／又は状態間を移動又は遷移させることができる。例えば、第１の位置６１６では、スイッチ６１４は、共通の制御モジュール６１０を発射モータ６０２と電気的に連結してもよく、第２の位置６１７では、スイッチ６１４は、共通の制御モジュール６１０を閉鎖モータ６０３と電気的に連結してもよく、第３の位置６１８ａでは、スイッチ６１４は、共通の制御モジュール６１０を第１の関節運動モータ６０６ａと電気的に連結してもよく、第４の位置６１８ｂでは、スイッチ６１４は、共通の制御モジュール６１０を第２の関節運動モータ６０６ｂと電気的に連結してもよい。特定の例では、同時に、別個の共通の制御モジュール６１０を、発射モータ６０２、閉鎖モータ６０３、及び関節運動モータ６０６ａ、６０６ｂと電気的に連結してもよい。特定の例では、スイッチ６１４は、機械的スイッチ、電気機械的スイッチ、固体スイッチ、又は任意の好適な切り替え機構であってもよい。
【０１２２】
モータ６０２、６０３、６０６ａ、６０６ｂのそれぞれは、モータのシャフト上の出力トルクを測定するためのトルクセンサを備えてもよい。エンドエフェクタ上の力は、ジョーの外側の力センサによって、又はジョーを作動させるモータのトルクセンサなどによって、任意の従来の方法で感知されてもよい。
【０１２３】
様々な例では、図１６に示されるように、共通の制御モジュール６１０は、１つ又は２つ以上のＨブリッジＦＥＴを含み得るモータ駆動器６２６を含んでもよい。モータ駆動器６２６は、例えば、マイクロコントローラ６２０（「コントローラ」）からの入力に基づいて、電源６２８から共通の制御モジュール６１０に連結されたモータへと伝達された電力を変調してもよい。特定の例では、上述したように、例えば、モータが共通の制御モジュール６１０に連結されている間にマイクロコントローラ６２０を用いて、モータによって引き込まれる電流を判定することができる。
【０１２４】
特定の例では、マイクロコントローラ６２０は、マイクロプロセッサ６２２（「プロセッサ」）と、１つ又は２つ以上の非一時的コンピュータ可読媒体又はメモリユニット６２４（「メモリ」）と、を含んでもよい。特定の例では、メモリ６２４は、様々なプログラム命令を記憶することができ、それが実行されると、プロセッサ６２２に、本明細書に記載される複数の機能及び／又は計算を実施させることができる。特定の例では、メモリ６２４の１つ又は２つ以上が、例えば、プロセッサ６２２に連結されてもよい。
【０１２５】
特定の例では、電源６２８を用いて、例えばマイクロコントローラ６２０に電力を供給してもよい。特定の例では、電源６２８は、例えば、ＬＩ電池などの電池（又は「電池パック」若しくは「パワーパック」）を含んでもよい。特定の例では、電池パックは、外科用器具６００に電力を供給するため、ハンドルに解除可能に装着されるように構成されてもよい。直列で接続された多数の電池セルを、電源６２８として使用してもよい。特定の例では、電源６２８は、例えば、交換可能及び／又は再充電可能であってもよい。
【０１２６】
様々な例では、プロセッサ６２２は、モータ駆動器６２６を制御して、共通の制御モジュール６１０に連結されたモータの位置、回転方向、及び／又は速度を制御することができる。特定の例では、プロセッサ６２２は、モータ駆動器６２６に信号伝達して、共通の制御モジュール６１０に連結されたモータを停止及び／又は使用不能にすることができる。用語「プロセッサ」は、本明細書で使用されるとき、任意の好適なマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、又は、コンピュータの中央処理装置（ＣＰＵ）の機能を１つの集積回路又は最大で数個の集積回路上で統合したその他の基本コンピューティング装置を含むと理解されるべきである。プロセッサは、デジタルデータを入力として受理し、メモリに記憶された命令に従ってそのデータを処理し、結果を出力として提供する、多目的のプログラマブルデバイスである。これは、内部メモリを有するので、逐次的デジタル論理の一例である。プロセッサは、二進数法で表される数字及び記号で動作する。
【０１２７】
一例では、プロセッサ６２２は、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘの商品名で知られているものなど、任意のシングルコア又はマルチコアプロセッサであってもよい。特定の例では、マイクロコントローラ６２０は、例えばＴｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なＬＭ  ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲであってもよい。少なくとも１つの実施例では、Ｔｅｘａｓ  ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲは、製品データシートで容易に利用可能な特性の中でもとりわけ、最大４０ＭＨｚの２５６ＫＢのシングルサイクルフラッシュメモリ若しくは他の不揮発性メモリのオンチップメモリ、性能を４０ＭＨｚ超に改善するためのプリフェッチバッファ、３２ＫＢのシングルサイクルＳＲＡＭ、ＳｔｅｌｌａｒｉｓＷａｒｅ（登録商標）ソフトウェアを搭載した内部ＲＯＭ、２ＫＢのＥＥＰＲＯＭ、１つ又は２つ以上のＰＷＭモジュール、１つ又は２つ以上のＱＥＩアナログ、１２個のアナログ入力チャネルを備える１つ又は２つ以上の１２ビットＡＤＣを含むＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘ−Ｍ４Ｆプロセッサコアである。他のマイクロコントローラが、モジュール４４１０と共に使用するのに容易に代用されてもよい。したがって、本開示は、この文脈に限定されるべきではない。
【０１２８】
特定の例では、メモリ６２４は、共通の制御モジュール６１０に連結可能な外科用器具６００のモータをそれぞれ制御するためのプログラム命令を含んでもよい。例えば、メモリ６２４は、発射モータ６０２、閉鎖モータ６０３、及び関節運動モータ６０６ａ、６０６ｂを制御するためのプログラム命令を含んでもよい。このようなプログラム命令は、プロセッサ６２２に、外科用器具又はツールのアルゴリズム又は制御プログラムからの入力に従って、発射機能、閉鎖機能、及び関節運動機能を制御させることができる。
【０１２９】
特定の例では、例えば、センサ６３０などの１つ又は２つ以上の機構及び／又はセンサを用いて、特定の設定で使用すべきプログラム命令をプロセッサ６２２に警告することができる。例えば、センサ６３０は、エンドエフェクタの発射、閉鎖、及び関節運動に関連するプログラム命令を使用するようにプロセッサ６２２に警告することができる。特定の例では、センサ６３０は、例えば、スイッチ６１４の位置を感知するために用いることができる位置センサを備えてもよい。したがって、プロセッサ６２２は、例えば、センサ６３０を介してスイッチ６１４が第１の位置６１６にあることを検出すると、エンドエフェクタのＩビームの発射と関連付けられたプログラム命令を使用することができ、プロセッサ６２２は、例えば、センサ６３０を介してスイッチ６１４が第２の位置６１７にあることを検出すると、アンビルの閉鎖と関連付けられたプログラム命令を使用することができ、プロセッサ６２２は、例えば、センサ６３０を介してスイッチ６１４が第３の位置６１８ａ又は第４の位置６１８ｂにあることを検出すると、エンドエフェクタの関節運動と関連付けられたプログラム命令を使用することができる。
【０１３０】
図１７は、本開示の少なくとも１つの態様による、本明細書に記載される外科用ツールを操作するように構成されたロボット外科用器具７００の概略図である。ロボット外科用器具７００は、単一又は複数の関節運動駆動連結部のいずれかを用いて、変位部材の遠位／近位並進、閉鎖管の遠位／近位変位、シャフトの回転、及び関節運動を制御するようにプログラム又は構成されてもよい。一態様では、外科用器具７００は、発射部材、閉鎖部材、シャフト部材、及び／又は１つ若しくは２つ以上の関節運動部材を個別に制御するようにプログラム又は構成されてもよい。外科用器具７００は、モータ駆動式の発射部材、閉鎖部材、シャフト部材、及び／又は１つ若しくは２つ以上の関節運動部材を制御するように構成された制御回路７１０を備える。
【０１３１】
一態様では、ロボット外科用器具７００は、複数のモータ７０４ａ〜７０４ｅを介して、エンドエフェクタ７０２のアンビル７１６及びＩビーム７１４（鋭い刃先を含む）部分、取り外し可能なステープルカートリッジ７１８、シャフト７４０、並びに１つ又は２つ以上の関節運動部材７４２ａ、７４２ｂを制御するように構成された制御回路７１０を備える。位置センサ７３４は、Ｉビーム７１４の位置フィードバックを制御回路７１０に提供するように構成されてもよい。他のセンサ７３８は、制御回路７１０にフィードバックを提供するように構成されてもよい。タイマー／カウンタ７３１は、制御回路７１０にタイミング及びカウント情報を提供する。モータ７０４ａ〜７０４ｅを動作させるためにエネルギー源７１２が設けられてもよく、電流センサ７３６はモータ電流フィードバックを制御回路７１０に提供する。モータ７０４ａ〜７０４ｅは、開ループ又は閉ループフィードバック制御において制御回路７１０によって個別に操作することができる。
【０１３２】
一態様では、制御回路７１０は、１つ又は２つ以上のマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、又はプロセッサ若しくは複数のプロセッサに１つ又は２つ以上のタスクを実施させる命令を実行するための他の好適なプロセッサを備えてもよい。一態様では、タイマー／カウンタ７３１は、経過時間又はデジタルカウントなどの出力信号を制御回路７１０に提供して位置センサ７３４によって決定されたＩビーム７１４の位置をタイマー／カウンタ７３１の出力と相関させ、その結果、制御回路７１０は、Ｉビーム７１４が開始位置に対して特定の位置にあるときの、開始位置又は時間（ｔ）に対する特定の時間（ｔ）におけるＩビーム７１４の位置を決定することができる。タイマー／カウンタ７３１は、経過時間を測定するか、外部イベントを計数するか、又は外部イベントの時間を測定するように構成されてもよい。
【０１３３】
一態様では、制御回路７１０は、１つ又は２つ以上の組織状態に基づいてエンドエフェクタ７０２の機能を制御するようにプログラムされてもよい。制御回路７１０は、本明細書に記載されるように、直接的又は間接的のいずれかで厚さなどの組織状態を感知するようにプログラムされてもよい。制御回路７１０は、組織状態に基づいて発射制御プログラム又は閉鎖制御プログラムを選択するようにプログラムされてもよい。発射制御プログラムは、変位部材の遠位運動を記述することができる。様々な組織状態をより良好に処理するために様々な発射制御プログラムを選択することができる。例えば、より厚い組織が存在する場合、制御回路７１０は、変位部材をより低速で、かつ／又はより低電力で並進させるようにプログラムされてもよい。より薄い組織が存在する場合、制御回路７１０は、変位部材をより高速で、かつ／又はより高電力で並進させるようにプログラムされてもよい。閉鎖制御プログラムは、アンビル７１６によって組織に加えられる閉鎖力を制御し得る。その他の制御プログラムは、シャフト７４０及び関節運動部材７４２ａ、７４２ｂの回転を制御する。
【０１３４】
一態様では、制御回路７１０は、モータ設定点信号を生成することができる。モータ設定点信号は、様々なモータ制御部７０８ａ〜７０８ｅに提供されてもよい。モータ制御部７０８ａ〜７０８ｅは、本明細書に記載されるように、モータ７０４ａ〜７０４ｅにモータ駆動信号を提供してモータ７０４ａ〜７０４ｅを駆動するように構成された１つ又は２つ以上の回路を含んでもよい。いくつかの実施例では、モータ７０４ａ〜７０４ｅはブラシ付きＤＣ電動モータであってもよい。例えば、モータ７０４ａ〜７０４ｅの速度は、それぞれのモータ駆動信号に比例してもよい。いくつかの実施例では、モータ７０４ａ〜７０４ｅはブラシレスＤＣ電動モータであってもよく、それぞれのモータ駆動信号は、モータ７０４ａ〜７０４ｅの１つ又は２つ以上の固定子巻線に提供されるＰＷＭ信号を含んでもよい。また、いくつかの実施例では、モータ制御部７０８ａ〜７０８ｅは省略されてもよく、制御回路７１０がモータ駆動信号を直接生成してもよい。
【０１３５】
一態様では、制御回路７１０は、最初に、モータ７０４ａ〜７０４ｅのそれぞれを、変位部材のストロークの第１の開ループ部分では開ループ構成で動作させてもよい。ストロークの開ループ部分の間のロボット外科用器具７００の応答に基づいて、制御回路７１０は、閉ループ構成の発射制御プログラムを選択してもよい。器具の応答としては、開ループ部分の間の変位部材の並進距離、開ループ部分の間に経過する時間、開ループ部分の間にモータ７０４ａ〜７０４ｅのうちの１つに提供されるエネルギー、モータ駆動信号のパルス幅の合計などが挙げられ得る。開ループ部分の後で、制御回路７１０は、変位部材ストロークの第２の部分に対して選択された発射制御プログラムを実施してもよい。例えば、ストロークの閉ループ部分の間、制御回路７１０は、変位部材の位置を記述する並進データに基づいてモータ７０４ａ〜７０４ｅのうちの１つを閉ループ式に変調して、変位部材を一定速度で並進させてもよい。
【０１３６】
一態様では、モータ７０４ａ〜７０４ｅは、エネルギー源７１２から電力を受け取ることができる。エネルギー源７１２は、主交流電源、電池、超コンデンサ、又は任意の他の好適なエネルギー源によって駆動されるＤＣ電源であってもよい。モータ７０４ａ〜７０４ｅは、対応する伝達装置７０６ａ〜７０６ｅを介して、Ｉビーム７１４、アンビル７１６、シャフト７４０、関節運動７４２ａ、及び関節運動７４２ｂなどの個々の可動機械的要素に機械的に連結されてもよい。伝達装置７０６ａ〜７０６ｅは、モータ７０４ａ〜７０４ｅを可動機械的要素に連結するための１つ又は２つ以上のギア又は他の連結構成要素を含んでもよい。位置センサ７３４は、Ｉビーム７１４の位置を感知し得る。位置センサ７３４は、Ｉビーム７１４の位置を示す位置データを生成することができる任意の種類のセンサであってもよく、又はそれを含んでもよい。いくつかの実施例では、位置センサ７３４は、Ｉビーム７１４が遠位方向及び近位方向に並進すると一連のパルスを制御回路７１０に提供するように構成されたエンコーダを含んでもよい。制御回路７１０は、パルスを追跡してＩビーム７１４の位置を決定してもよい。例えば近接センサを含む他の好適な位置センサが使用されてもよい。他の種類の位置センサは、Ｉビーム７１４の運動を示す他の信号を提供することができる。また、いくつかの実施例では、位置センサ７３４は省略されてもよい。モータ７０４ａ〜７０４ｅのいずれかがステッパモータである場合、制御回路７１０は、モータ７０４が実行するように指示されたステップの数及び方向を合計することによって、Ｉビーム７１４の位置を追跡することができる。位置センサ７３４は、エンドエフェクタ７０２内、又は器具の任意の他の部分に位置してもよい。モータ７０４ａ〜７０４ｅのそれぞれの出力は、力を感知するためのトルクセンサ７４４ａ〜７４４ｅを含み、駆動シャフトの回転を感知するエンコーダを有する。
【０１３７】
一態様では、制御回路７１０は、エンドエフェクタ７０２のＩビーム７１４部分などの発射部材を駆動するように構成されている。制御回路７１０はモータ制御部７０８ａにモータ設定値を提供し、モータ制御部７０８ａはモータ７０４ａに駆動信号を提供する。モータ７０４ａの出力シャフトは、トルクセンサ７４４ａに連結される。トルクセンサ７４４ａは、Ｉビーム７１４に連結された伝達装置７０６ａに連結される。伝達装置７０６ａは、エンドエフェクタ７０２の長手方向軸線に沿って遠位方向及び近位方向へのＩビーム７１４の移動を制御するための回転要素及び発射部材などの可動機械的要素を含む。一態様では、モータ７０４ａは、第１のナイフ駆動ギア及び第２のナイフ駆動ギアを含むナイフギア減速セットを含むナイフギア組立体に連結されてもよい。トルクセンサ７４４ａは、制御回路７１０に発射力フィードバック信号を提供する。発射力信号は、Ｉビーム７１４を発射又は変位させるために必要な力を表す。位置センサ７３４は、発射ストロークに沿ったＩビーム７１４の位置又は発射部材の位置を、フィードバック信号として制御回路７１０に提供するように構成されてもよい。エンドエフェクタ７０２は、制御回路７１０にフィードバック信号を提供するように構成された追加のセンサ７３８を含んでもよい。使用準備が整ったら、制御回路７１０は、モータ制御部７０８ａに発射信号を提供することができる。発射信号に応答して、モータ７０４ａは、発射部材をエンドエフェクタ７０２の長手方向軸線に沿って、近位のストローク開始位置からストローク開始位置の遠位にあるストローク終了位置まで遠位方向に駆動することができる。発射部材が遠位方向に並進すると、遠位端に位置付けられた切断要素を備えるＩビーム７１４は、遠位方向に前進して、ステープルカートリッジ７１８とアンビル７１６との間に位置する組織を切断する。
【０１３８】
一態様では、制御回路７１０は、エンドエフェクタ７０２のアンビル７１６などの閉鎖部材を駆動するように構成されている。制御回路７１０は、モータ７０４ｂに駆動信号を提供するモータ制御部７０８ｂにモータ設定点を提供する。モータ７０４ｂの出力シャフトは、トルクセンサ７４４ｂに連結される。トルクセンサ７４４ｂは、アンビル７１６に連結された伝達装置７０６ｂに連結される。伝達装置７０６ｂは、開放位置及び閉鎖位置からのアンビル７１６の移動を制御するための回転要素及び閉鎖部材などの可動機械的要素を含む。一態様では、モータ７０４ｂは、閉鎖スパーギアと噛合係合して支持される閉鎖減速ギアセットを含む閉鎖ギア組立体に連結される。トルクセンサ７４４ｂは、制御回路７１０に閉鎖力フィードバック信号を提供する。閉鎖力フィードバック信号は、アンビル７１６に適用される閉鎖力を表す。位置センサ７３４は、閉鎖部材の位置をフィードバック信号として制御回路７１０に提供するように構成されてもよい。エンドエフェクタ７０２内の追加のセンサ７３８は、閉鎖力フィードバック信号を制御回路７１０に提供することができる。枢動可能なアンビル７１６は、ステープルカートリッジ７１８の反対側に位置付けられる。使用準備が整うと、制御回路７１０は、モータ制御部７０８ｂに閉鎖信号を提供することができる。閉鎖信号に応答して、モータ７０４ｂは、閉鎖部材を前進させて、アンビル７１６とステープルカートリッジ７１８との間で組織を把持する。
【０１３９】
一態様では、制御回路７１０は、エンドエフェクタ７０２を回転させるためにシャフト７４０などのシャフト部材を回転させるように構成されている。制御回路７１０は、モータ７０４ｃに駆動信号を提供するモータ制御部７０８ｃにモータ設定点を提供する。モータ７０４ｃの出力シャフトは、トルクセンサ７４４ｃに連結される。トルクセンサ７４４ｃは、シャフト７４０に連結された伝達装置７０６ｃに連結される。伝達装置７０６ｃは、シャフト７４０の時計回り又は反時計回りの回転を３６０度まで及びそれを超えて制御するために回転要素などの可動機械的要素を含む。一態様では、モータ７０４ｃは、ツール装着プレート上に動作可能に支持された回転ギア組立体によって動作可能に係合されるように、近位閉鎖管の近位端上に形成された（又はこれに取り付けられた）管状ギアセグメントを含む回転伝達装置組立体に連結される。トルクセンサ７４４ｃは、制御回路７１０に回転力フィードバック信号を提供する。回転力フィードバック信号は、シャフト７４０に加えられる回転力を表す。位置センサ７３４は、閉鎖部材の位置をフィードバック信号として制御回路７１０に提供するように構成されてもよい。シャフトエンコーダなどの追加のセンサ７３８が、シャフト７４０の回転位置を制御回路７１０に提供してもよい。
【０１４０】
一態様では、制御回路７１０は、エンドエフェクタ７０２を関節運動させるように構成されている。制御回路７１０は、モータ７０４ｄに駆動信号を提供するモータ制御部７０８ｄにモータ設定点を提供する。モータ７０４ｄの出力シャフトは、トルクセンサ７４４ｄに連結される。トルクセンサ７４４ｄは、関節運動部材７４２ａに連結された伝達装置７０６ｄに連結される。伝達装置７０６ｄは、エンドエフェクタ７０２の±６５°の関節運動を制御するための関節運動要素などの可動機械的要素を含む。一態様では、モータ７０４ｄは、関節運動ナットに連結され、関節運動ナットは、遠位スパイン部分の近位端部分上で回転可能に軸支され、遠位スパイン部分の近位端部分上で関節運動ギア組立体によって回転可能に駆動される。トルクセンサ７４４ｄは、制御回路７１０に関節運動力フィードバック信号を提供する。関節運動力フィードバック信号は、エンドエフェクタ７０２に適用される関節運動力を表す。関節運動エンコーダなどのセンサ７３８は、エンドエフェクタ７０２の関節運動位置を制御回路７１０に提供してもよい。
【０１４１】
別の態様では、ロボット外科システム７００の関節運動機能は、２つの関節運動部材、又は連結部７４２ａ、７４２ｂを含んでもよい。これらの関節運動部材７４２ａ、７４２ｂは、２つのモータ７０８ｄ、７０８ｅによって駆動されるロボットインターフェース（ラック）上の個別のディスクによって駆動される。個別の発射モータ７０４ａが提供されると、ヘッドが運動していないときにヘッドに抵抗保持運動及び負荷を提供するために、かつヘッドが関節運動しているときに関節運動を提供するために、関節運動連結部７４２ａ、７４２ｂのそれぞれは他の連結部に対して拮抗的に駆動され得る。関節運動部材７４２ａ、７４２ｂは、ヘッドが回転するときに固定された半径でヘッドに取り付けられる。したがって、ヘッドが回転すると、プッシュプル連結部の機械効率は変化する。この機械効率の変化は、他の関節運動連結部の駆動システムでより顕著であり得る。
【０１４２】
一態様では、１つ又は２つ以上のモータ７０４ａ〜７０４ｅは、ギアボックス、及び発射部材、閉鎖部材、又は関節運動部材への機械的連結部を備えるブラシ付きＤＣモータを備えてもよい。別の例としては、変位部材、関節運動連結部、閉鎖管、及びシャフトなどの可動機械的要素を動作させる電動モータ７０４ａ〜７０４ｅが挙げられる。外部影響とは、組織、周囲体、及び物理系上の摩擦などのものの、測定されていない予測不可能な影響である。こうした外部影響は、電動モータ７０４ａ〜７０４ｅの１つに反して作用する障害（drag）と呼ばれることがある。障害などの外部影響は、物理系の動作を物理系の所望の動作から逸脱させることがある。
【０１４３】
一態様では、位置センサ７３４は、絶対位置決めシステムとして実装されてもよい。一態様では、位置センサ７３４は、Ａｕｓｔｒｉａ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，ＡＧから入手可能なＡＳ５０５５ＥＱＦＴシングルチップ磁気回転位置センサとして実装される磁気回転絶対位置決めシステムを備えてもよい。位置センサ７３４は、制御回路７１０と連係して絶対位置決めシステムを提供してもよい。位置は、磁石の上方に位置し、加算、減算、ビットシフト、及びテーブル参照演算のみを必要とする、双曲線関数及び三角関数を計算する簡潔かつ効率的なアルゴリズムを実装するために設けられた、桁毎法及びボルダーアルゴリズムとしても知られるＣＯＲＤＩＣプロセッサに連結された、複数のホール効果素子を含み得る。
【０１４４】
一態様では、制御回路７１０は、１つ又は２つ以上のセンサ７３８と通信してもよい。センサ７３８は、エンドエフェクタ７０２上に位置付けられ、ロボット外科用器具７００と共に動作して、間隙距離対時間、組織圧縮対時間、及びアンビル歪み対時間などの様々な導出パラメータを測定するように適合されてもよい。センサ７３８は、磁気センサ、磁界センサ、歪みゲージ、ロードセル、圧力センサ、力センサ、トルクセンサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光学センサ、及び／又はエンドエフェクタ７０２の１つ又は２つ以上のパラメータを測定するための任意の他の好適なセンサを備えてもよい。センサ７３８は、１つ又は２つ以上のセンサを含んでもよい。センサ７３８は、セグメント化された電極を使用して組織の位置を決定するために、ステープルカートリッジ７１８のデッキ上に位置してもよい。トルクセンサ７４４ａ〜７４４ｅは、とりわけ、発射力、閉鎖力、及び／又は関節運動力などの力を感知するように構成されてもよい。したがって、制御回路７１０は、（１）遠位閉鎖管によって経験される閉鎖負荷及びその位置、（２）ラックにある発射部材及びその位置、（３）ステープルカートリッジ７１８のどの部分がその上に組織を有しているか、及び（４）両方の関節運動ロッド上の負荷及び位置を感知することができる。
【０１４５】
一態様では、１つ又は２つ以上のセンサ７３８は、クランプ状態にあるアンビル７１６における歪みの大きさを測定するように構成された、微小歪みゲージなどの歪みゲージを含んでもよい。歪みゲージは、歪みの大きさに伴って振幅が変動する電気信号を提供する。センサ７３８は、アンビル７１６とステープルカートリッジ７１８との間で圧縮された組織の存在によって生成された圧力を検出するように構成された圧力センサを含んでもよい。センサ７３８は、アンビル７１６とステープルカートリッジ７１８との間に位置する組織部分のインピーダンスを検出するように構成されてもよく、このインピーダンスは、それらの間に位置する組織の厚さ及び／又は充満度を示す。
【０１４６】
一態様では、センサ７３８は、とりわけ、１つ又は２つ以上のリミットスイッチ、電気機械装置、固体スイッチ、ホール効果装置、磁気抵抗（ＭＲ）装置、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）装置、磁力計として実装されてもよい。他の実装形態では、センサ７３８は、とりわけ光センサ、ＩＲセンサ、紫外線センサなどの光の影響下で動作する固体スイッチとして実装されてもよい。更に、スイッチは、トランジスタ（例えば、ＦＥＴ、接合ＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴ、双極など）などの固体装置であってもよい。他の実装形態では、センサ７３８は、とりわけ、導電体非含有スイッチ、超音波スイッチ、加速度計、及び慣性センサを含んでもよい。
【０１４７】
一態様では、センサ７３８は、閉鎖駆動システムによってアンビル７１６に及ぼされる力を測定するように構成されてもよい。例えば、１つ又は２つ以上のセンサ７３８は、閉鎖管によってアンビル７１６に加えられる閉鎖力を検出するために、閉鎖管とアンビル７１６との間の相互作用点に位置し得る。アンビル７１６に対して及ぼされる力は、アンビル７１６とステープルカートリッジ７１８との間に捕捉された組織部分が経験する組織圧縮を表すものであり得る。１つ以上のセンサ７３８を、閉鎖駆動システムに沿って様々な相互作用点に位置付けて、閉鎖駆動システムによりアンビル７１６に加えられる閉鎖力を検出し得る。１つ又は２つ以上のセンサ７３８は、制御回路７１０のプロセッサによるクランプ動作中にリアルタイムでサンプリングされてもよい。制御回路７１０は、リアルタイムのサンプル測定値を受信して時間ベースの情報を提供及び分析し、アンビル７１６に加えられる閉鎖力をリアルタイムで評価する。
【０１４８】
一態様では、電流センサ７３６を用いて、モータ７０４ａ〜７０４ｅのそれぞれによって引き込まれる電流を測定することができる。Ｉビーム７１４などの可動機械的要素のいずれかを前進させるのに必要な力は、モータ７０４ａ〜７０４ｅのうちの１つによって引き込まれる電流に対応する。力はデジタル信号に変換されて、制御回路７１０に提供される。制御回路７１０は、器具の実際のシステムの応答をコントローラのソフトウェアでシミュレートするように構成され得る。変位部材を作動させて、エンドエフェクタ７０２内のＩビーム７１４を目標速度又はその付近で移動させることができる。ロボット外科用器具７００は、フィードバックコントローラを含むことができ、フィードバックコントローラは、例えば、ＰＩＤ、状態フィードバック、線形二次（ＬＱＲ）、及び／又は適応コントローラが挙げられるがこれらに限定されない任意のフィードバックコントローラのうちのいずれか１つであってもよい。ロボット外科用器具７００は、フィードバックコントローラからの信号を、例えば、ケース電圧、ＰＷＭ電圧、周波数変調電圧、電流、トルク、及び／又は力などの物理的入力に変換するための電源を含むことができる。更なる詳細は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年６月２９日出願の「ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ  ＦＯＲ  ＲＯＢＯＴＩＣ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」と題する米国特許出願第１５／６３６，８２９号に開示されている。
【０１４９】
図１８は、本開示の少なくとも１つの態様による、変位部材の遠位並進を制御するようにプログラムされた外科用器具７５０のブロック図を示す。一態様では、外科用器具７５０は、Ｉビーム７６４などの変位部材の遠位並進を制御するようにプログラムされる。外科用器具７５０は、アンビル７６６、Ｉビーム７６４（鋭い刃先を含む）、及び取り外し可能なステープルカートリッジ７６８を含み得るエンドエフェクタ７５２を備える。
【０１５０】
閉鎖部材７６４などの直線変位部材の位置、移動、変位、及び／又は並進は、絶対位置決めシステム、センサ構成、及び位置センサ７８４によって測定され得る。Ｉビーム７６４が長手方向に移動可能な駆動部材に連結されているため、Ｉビーム７６４の位置は、位置センサ７８４を用いる長手方向に移動可能な駆動部材の位置を測定することによって決定され得る。したがって、以下の説明では、Ｉビーム７６４の位置、変位、及び／又は並進は、本明細書に記載される位置センサ７８４によって達成され得る。制御回路７６０は、Ｉビーム７６４などの変位部材の並進を制御するようにプログラムされてもよい。いくつかの実施例では、制御回路７６０は、１つ若しくは２つ以上のマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、又はプロセッサ若しくは複数のプロセッサに、記載される方法で変位部材、例えばＩビーム７６４を制御させる命令を実行するための他の好適なプロセッサを含んでもよい。一態様では、タイマー／カウンタ７８１は、経過時間又はデジタルカウントなどの出力信号を制御回路７６０に提供して、位置センサ７８４によって決定されたＩビーム７６４の位置をタイマー／カウンタ７８１の出力と相関させ、その結果、制御回路７６０は、開始位置に対する特定の時間（ｔ）におけるＩビーム７６４の位置を決定し得る。タイマー／カウンタ７８１は、経過時間を測定するか、外部イベントを計数するか、又は外部イベントの時間を測定するように構成されてよい。
【０１５１】
制御回路７６０は、モータ設定点信号７７２を生成してもよい。モータ設定値信号７７２は、モータ制御部７５８に提供されてもよい。モータ制御部７５８は、本明細書に記載されるように、モータ７５４にモータ駆動信号７７４を提供してモータ７５４を駆動するように構成された１つ又は２つ以上の回路を含んでもよい。いくつかの実施例では、モータ７５４は、ブラシ付きＤＣ電動モータであってもよい。例えば、モータ７５４の速度は、モータ駆動信号７７４に比例してもよい。いくつかの例では、モータ７５４はブラシレスＤＣ電動モータであってもよく、モータ駆動信号７７４は、モータ７５４の１つ又は２つ以上の固定子巻線に提供されるＰＷＭ信号を含んでもよい。また、いくつかの実施例では、モータ制御部７５８は省略されてもよく、制御回路７６０がモータ駆動信号７７４を直接生成してもよい。
【０１５２】
モータ７５４は、エネルギー源７６２から電力を受け取ってもよい。エネルギー源７６２は、電池、超コンデンサ、又は任意の他の好適なエネルギー源であってもよく、あるいはそれを含んでもよい。モータ７５４は、伝達装置７５６を介してＩビーム７６４に機械的に連結されてもよい。伝達装置７５６は、モータ７５４をＩビーム７６４に連結するための１つ若しくは２つ以上の歯車又は他の連結構成要素を含んでもよい。位置センサ７８４は、Ｉビーム７６４の位置を感知し得る。位置センサ７８４は、Ｉビーム７６４の位置を示す位置データを生成することができる任意の種類のセンサであってもよく、又はそれを含んでもよい。いくつかの実施例では、位置センサ７８４は、Ｉビーム７６４が遠位方向及び近位方向に並進すると一連のパルスを制御回路７６０に提供するように構成されたエンコーダを含んでもよい。制御回路７６０は、パルスを追跡してＩビーム７６４の位置を決定してもよい。例えば近接センサを含む他の好適な位置センサが使用されてもよい。他の種類の位置センサは、Ｉビーム７６４の運動を示す他の信号を提供することができる。また、いくつかの実施例では、位置センサ７８４は省略されてもよい。モータ７５４がステッパモータである場合、制御回路７６０は、モータ７５４が実行するように指示されたステップの数及び方向を合計することによって、Ｉビーム７６４の位置を追跡することができる。位置センサ７８４は、エンドエフェクタ７５２内、又は器具の任意の他の部分に位置してもよい。
【０１５３】
制御回路７６０は、１つ又は２つ以上のセンサ７８８と通信してもよい。センサ７８８は、エンドエフェクタ７５２上に位置付けられ、外科用器具７５０と共に動作して、間隙距離対時間、組織圧縮対時間、及びアンビル歪み対時間などの様々な導出パラメータを測定するように適合され得る。センサ７８８は、磁気センサ、磁界センサ、歪みゲージ、圧力センサ、力センサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光学センサ、及び／又はエンドエフェクタ７５２の１つ若しくは２つ以上のパラメータを測定するための任意の他の好適なセンサを含んでもよい。センサ７８８は、１つ又は２つ以上のセンサを含んでもよい。
【０１５４】
１つ又は２つ以上のセンサ７８８は、クランプ状態にあるアンビル７６６における歪みの大きさを測定するように構成された、微小歪みゲージなどの歪みゲージを含んでもよい。歪みゲージは、歪みの大きさに伴って振幅が変動する電気信号を提供する。センサ７８８は、アンビル７６６とステープルカートリッジ７６８との間で圧縮された組織の存在によって生成された圧力を検出するように構成された圧力センサを含んでもよい。センサ７８８は、アンビル７６６とステープルカートリッジ７６８との間に位置する組織部分のインピーダンスを検出するように構成されてもよく、このインピーダンスは、それらの間に位置する組織の厚さ及び／又は充満度を示す。
【０１５５】
センサ７８８は、閉鎖駆動システムにより、アンビル７６６に対して及ぼされる力を測定するように構成されてもよい。例えば、１つ又は２つ以上のセンサ７８８は、閉鎖管によってアンビル７６６に加えられる閉鎖力を検出するために、閉鎖管とアンビル７６６との間の相互作用点に位置し得る。アンビル７６６に対して及ぼされる力は、アンビル７６６とステープルカートリッジ７６８との間に捕捉された組織部分が経験する組織圧縮を表すものであり得る。１つ以上のセンサ７８８を、閉鎖駆動システムに沿って様々な相互作用点に位置付けて、閉鎖駆動システムによりアンビル７６６に加えられる閉鎖力を検出することができる。１つ又は２つ以上のセンサ７８８は、制御回路７６０のプロセッサによるクランプ動作中にリアルタイムでサンプリングされてもよい。制御回路７６０は、リアルタイムのサンプル測定値を受信して時間ベースの情報を提供及び分析し、アンビル７６６に加えられる閉鎖力をリアルタイムで評価する。
【０１５６】
モータ７５４によって引き込まれる電流を測定するために、電流センサ７８６を用いることができる。Ｉビーム７６４を前進させるのに必要な力は、モータ７５４によって引き込まれる電流に相当する。力はデジタル信号に変換されて、制御回路７６０に提供される。
【０１５７】
制御回路７６０は、器具の実際のシステムの応答をコントローラのソフトウェアでシミュレートするように構成され得る。変位部材を作動させて、エンドエフェクタ７５２内のＩビーム７６４を目標速度又はその付近で移動させることができる。外科用器具７５０は、フィードバックコントローラを含むことができ、フィードバックコントローラは、例えば、ＰＩＤ、状態フィードバック、ＬＱＲ、及び／又は適応コントローラが挙げられるがこれらに限定されない任意のフィードバックコントローラのうちのいずれか１つであってもよい。外科用器具７５０は、フィードバックコントローラからの信号を、例えば、ケース電圧、ＰＷＭ電圧、周波数変調電圧、電流、トルク、及び／又は力などの物理的入力に変換するための電源を含むことができる。
【０１５８】
外科用器具７５０の実際の駆動システムは、ギアボックス、並びに関節運動及び／又はナイフシステムへの機械的連結部を備えるブラシ付きＤＣモータによって、変位部材、切断部材、又はＩビーム７６４を駆動するように構成されている。別の例は、交換式シャフト組立体の、例えば変位部材及び関節運動ドライバを操作する電気モータ７５４である。外部影響とは、組織、周囲体、及び物理系上の摩擦などのものの、測定されていない予測不可能な影響である。こうした外部影響は、電気モータ７５４に反して作用する障害と呼ばれることがある。障害などの外部影響は、物理系の動作を物理系の所望の動作から逸脱させることがある。
【０１５９】
様々な例示的態様は、モータ駆動の外科用ステープル留め及び切断手段を有するエンドエフェクタ７５２を備える外科用器具７５０を対象とする。例えば、モータ７５４は、エンドエフェクタ７５２の長手方向軸線に沿って変位部材を遠位方向及び近位方向に駆動してもよい。エンドエフェクタ７５２は、枢動可能なアンビル７６６と、使用のために構成される場合は、アンビル７６６の反対側に位置付けられたステープルカートリッジ７６８と、を含んでもよい。臨床医は、本明細書に記載されるように、アンビル７６６とステープルカートリッジ７６８との間に組織を把持してもよい。外科用器具７５０を使用する準備が整った場合、臨床医は、例えば外科用器具７５０のトリガを押すことによって発射信号を提供することができる。発射信号に応答して、モータ７５４は、変位部材をエンドエフェクタ７５２の長手方向軸線に沿って、近位のストローク開始位置からストローク開始位置の遠位にあるストローク終了位置まで遠位方向に駆動してもよい。変位部材が遠位方向に並進するにつれて、遠位端に位置付けられた切断要素を有するＩビーム７６４は、ステープルカートリッジ７６８とアンビル７６６との間の組織を切断することができる。
【０１６０】
様々な実施例で、外科用器具７５０は、１つ又は２つ以上の組織状態に基づいて、例えば、Ｉビーム７６４などの変位部材の遠位並進を制御するようにプログラムされた制御回路７６０を備えてもよい。制御回路７６０は、本明細書に記載されるように、直接的又は間接的のいずれかで厚さなどの組織状態を感知するようにプログラムされてもよい。制御回路７６０は、組織状態に基づいて発射制御プログラムを選択するようにプログラムされてもよい。発射制御プログラムは、変位部材の遠位運動を記述することができる。様々な組織状態をより良好に処理するために様々な発射制御プログラムを選択することができる。例えば、より厚い組織が存在する場合、制御回路７６０は、変位部材をより低速で、かつ／又はより低電力で並進させるようにプログラムされてもよい。より薄い組織が存在する場合、制御回路７６０は、変位部材をより高速で、かつ／又はより高電力で並進させるようにプログラムされてもよい。
【０１６１】
いつくかの実施例では、制御回路７６０は、最初に、モータ７５４を、変位部材のストロークの第１の開ループ部分に対する開ループ構成で動作させてもよい。ストロークの開ループ部分の間の外科用器具７５０の応答に基づいて、制御回路７６０は、発射制御プログラムを選択してもよい。器具の応答としては、開ループ部分の間の変位部材の並進距離、開ループ部分の間に経過する時間、開ループ部分の間にモータ７５４に提供されるエネルギー、モータ駆動信号のパルス幅の合計などが挙げられ得る。開ループ部分の後、制御回路７６０は、変位部材ストロークの第２の部分に対して、選択された発射制御プログラムを実装してもよい。例えば、ストロークの閉ループ部分の間、制御回路７６０は、変位部材の位置を記述する並進データに基づいてモータ７５４を閉ループ式に変調して、変位部材を一定速度で並進させてもよい。更なる詳細は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年９月２９日出願の「ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  Ａ  ＤＩＳＰＬＡＹ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」と題する米国特許出願第１５／７２０，８５２号に開示されている。
【０１６２】
図１９は、本開示の少なくとも１つの態様による、様々な機能を制御するように構成された外科用器具７９０の概略図である。一態様では、外科用器具７９０は、Ｉビーム７６４などの変位部材の遠位並進を制御するようにプログラムされる。外科用器具７９０は、アンビル７６６と、Ｉビーム７６４と、ＲＦカートリッジ７９６（破線で示す）と交換することができる着脱可能なステープルカートリッジ７６８と、を含み得るエンドエフェクタ７９２を備える。
【０１６３】
一態様では、センサ７８８は、とりわけ、リミットスイッチ、電気機械装置、固体スイッチ、ホール効果装置、ＭＲ装置、ＧＭＲ装置、磁力計として実装されてもよい。他の実装形態では、センサ６３８は、とりわけ光センサ、ＩＲセンサ、紫外線センサなどの光の影響下で動作する固体スイッチであってもよい。更に、スイッチは、トランジスタ（例えば、ＦＥＴ、接合ＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴ、双極など）などの固体装置であってもよい。他の実装形態では、センサ７８８は、とりわけ、導電体非含有スイッチ、超音波スイッチ、加速度計、及び慣性センサを含んでもよい。
【０１６４】
一態様では、位置センサ７８４は、Ａｕｓｔｒｉａ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，ＡＧから入手可能なＡＳ５０５５ＥＱＦＴシングルチップ磁気回転位置センサとして実装される磁気回転絶対位置決めシステムを含む絶対位置決めシステムとして実装されてもよい。位置センサ７８４は、制御回路７６０と連係して絶対位置決めシステムを提供してもよい。位置は、磁石の上方に位置し、加算、減算、ビットシフト、及びテーブル参照演算のみを必要とする、双曲線関数及び三角関数を計算する簡潔かつ効率的なアルゴリズムを実装するために設けられた、桁毎法及びボルダーアルゴリズムとしても知られるＣＯＲＤＩＣプロセッサに連結された、複数のホール効果素子を含み得る。
【０１６５】
一態様では、Ｉビーム７６４は、上に組織切断刃を動作可能に支持するナイフ本体を含むナイフ部材として実装されてもよく、アンビル係合タブ又は特徴部及び通路係合特徴部又は足部を更に含んでもよい。一態様では、ステープルカートリッジ７６８は、標準的な（機械式）外科用締結具カートリッジとして実装されてもよい。一態様では、ＲＦカートリッジ７９６はＲＦカートリッジとして実装されてもよい。これら、及び他のセンサ構成は、その全体が本明細書に参照により組み込まれる、２０１７年６月２０日に出願された同一所有者の米国特許出願第１５／６２８，１７５号（表題「ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ  ＦＯＲ  ＡＤＡＰＴＩＶＥ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＯＦ  ＭＯＴＯＲ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」）に記載されている。
【０１６６】
Ｉビーム７６４などの直線変位部材の位置、移動、変位、及び／又は並進は、絶対位置決めシステム、センサ構成、及び位置センサ７８４として表される位置センサにより、測定可能である。Ｉビーム７６４が長手方向に移動可能な駆動部材に連結されているため、Ｉビーム７６４の位置は、位置センサ７８４を用いる長手方向に移動可能な駆動部材の位置を測定することによって決定され得る。したがって、以下の説明では、Ｉビーム７６４の位置、変位、及び／又は並進は、本明細書に記載される位置センサ７８４によって達成され得る。本明細書に記載されるように、制御回路７６０は、Ｉビーム７６４などの変位部材の並進を制御するようにプログラムされてもよい。いくつかの実施例では、制御回路７６０は、１つ若しくは２つ以上のマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、又はプロセッサ若しくは複数のプロセッサに、記載される方法で変位部材、例えばＩビーム７６４を制御させる命令を実行するための他の好適なプロセッサを含んでもよい。一態様では、タイマー／カウンタ７８１は、経過時間又はデジタルカウントなどの出力信号を制御回路７６０に提供して、位置センサ７８４によって決定されたＩビーム７６４の位置をタイマー／カウンタ７８１の出力と相関させ、その結果、制御回路７６０は、開始位置に対する特定の時間（ｔ）におけるＩビーム７６４の位置を決定し得る。タイマー／カウンタ７８１は、経過時間を測定するか、外部イベントを計数するか、又は外部イベントの時間を測定するように構成されてよい。
【０１６７】
制御回路７６０は、モータ設定点信号７７２を生成してもよい。モータ設定値信号７７２は、モータ制御部７５８に提供されてもよい。モータ制御部７５８は、本明細書に記載されるように、モータ７５４にモータ駆動信号７７４を提供してモータ７５４を駆動するように構成された１つ又は２つ以上の回路を含んでもよい。いくつかの実施例では、モータ７５４は、ブラシ付きＤＣ電動モータであってもよい。例えば、モータ７５４の速度は、モータ駆動信号７７４に比例してもよい。いくつかの例では、モータ７５４はブラシレスＤＣ電動モータであってもよく、モータ駆動信号７７４は、モータ７５４の１つ又は２つ以上の固定子巻線に提供されるＰＷＭ信号を含んでもよい。また、いくつかの実施例では、モータ制御部７５８は省略されてもよく、制御回路７６０がモータ駆動信号７７４を直接生成してもよい。
【０１６８】
モータ７５４は、エネルギー源７６２から電力を受け取ってもよい。エネルギー源７６２は、電池、超コンデンサ、又は任意の他の好適なエネルギー源であってもよく、あるいはそれを含んでもよい。モータ７５４は、伝達装置７５６を介してＩビーム７６４に機械的に連結されてもよい。伝達装置７５６は、モータ７５４をＩビーム７６４に連結するための１つ若しくは２つ以上の歯車又は他の連結構成要素を含んでもよい。位置センサ７８４は、Ｉビーム７６４の位置を感知し得る。位置センサ７８４は、Ｉビーム７６４の位置を示す位置データを生成することができる任意の種類のセンサであってもよく、又はそれを含んでもよい。いくつかの例では、位置センサ７８４は、Ｉビーム７６４が遠位方向及び近位方向に並進すると一連のパルスを制御回路７６０に提供するように構成されたエンコーダを含んでもよい。制御回路７６０は、パルスを追跡してＩビーム７６４の位置を決定してもよい。例えば近接センサを含む他の好適な位置センサが使用されてもよい。他の種類の位置センサは、Ｉビーム７６４の運動を示す他の信号を提供することができる。また、いくつかの実施例では、位置センサ７８４は省略されてもよい。モータ７５４がステッパモータである場合、制御回路７６０は、モータが実行するように指示されたステップの数及び方向を合計することによって、Ｉビーム７６４の位置を追跡することができる。位置センサ７８４は、エンドエフェクタ７９２内、又は器具の任意の他の部分に位置してもよい。
【０１６９】
制御回路７６０は、１つ又は２つ以上のセンサ７８８と通信してもよい。センサ７８８は、エンドエフェクタ７９２上に位置付けられ、外科用器具７９０と共に動作して、間隙距離対時間、組織圧縮対時間、及びアンビル歪み対時間などの様々な導出パラメータを測定するように適合され得る。センサ７８８は、磁気センサ、磁界センサ、歪みゲージ、圧力センサ、力センサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光学センサ、及び／又はエンドエフェクタ７９２の１つ若しくは２つ以上のパラメータを測定するための任意の他の好適なセンサを含んでもよい。センサ７８８は、１つ又は２つ以上のセンサを含んでもよい。
【０１７０】
１つ又は２つ以上のセンサ７８８は、クランプ状態にあるアンビル７６６における歪みの大きさを測定するように構成された、微小歪みゲージなどの歪みゲージを含んでもよい。歪みゲージは、歪みの大きさに伴って振幅が変動する電気信号を提供する。センサ７８８は、アンビル７６６とステープルカートリッジ７６８との間で圧縮された組織の存在によって生成された圧力を検出するように構成された圧力センサを含んでもよい。センサ７８８は、アンビル７６６とステープルカートリッジ７６８との間に位置する組織部分のインピーダンスを検出するように構成されてもよく、このインピーダンスは、それらの間に位置する組織の厚さ及び／又は充満度を示す。
【０１７１】
センサ７８８は、閉鎖駆動システムによりにより、アンビル７６６上に及ぼされる力を測定するように構成されてもよい。例えば、１つ又は２つ以上のセンサ７８８は、閉鎖管によってアンビル７６６に加えられる閉鎖力を検出するために、閉鎖管とアンビル７６６との間の相互作用点に位置し得る。アンビル７６６に対して及ぼされる力は、アンビル７６６とステープルカートリッジ７６８との間に捕捉された組織部分が経験する組織圧縮を表すものであり得る。１つ以上のセンサ７８８を、閉鎖駆動システムに沿って様々な相互作用点に位置付けて、閉鎖駆動システムによりアンビル７６６に加えられる閉鎖力を検出することができる。１つ又は２つ以上のセンサ７８８は、制御回路７６０のプロセッサによるクランプ動作中にリアルタイムでサンプリングされてもよい。制御回路７６０は、リアルタイムのサンプル測定値を受信して時間ベースの情報を提供及び分析し、アンビル７６６に加えられる閉鎖力をリアルタイムで評価する。
【０１７２】
モータ７５４によって引き込まれる電流を測定するために、電流センサ７８６を用いることができる。Ｉビーム７６４を前進させるのに必要な力は、モータ７５４によって引き込まれる電流に相当する。力はデジタル信号に変換されて、制御回路７６０に提供される。
【０１７３】
ＲＦエネルギー源７９４はエンドエフェクタ７９２に連結され、ＲＦカートリッジ７９６が、ステープルカートリッジ７６８の代わりにエンドエフェクタ７９２にロードされるときに、ＲＦカートリッジ７９６に適用される。制御回路７６０は、ＲＦエネルギーのＲＦカートリッジ７９６への送達を制御する。
【０１７４】
更なる詳細は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年６月２８日出願の「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭ  ＣＯＵＰＬＡＢＬＥ  ＷＩＴＨ  ＳＴＡＰＬＥ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ  ＡＮＤ  ＲＡＤＩＯ  ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ，ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＯＦ  ＵＳＩＮＧ  ＳＡＭＥ」と題する米国特許出願第１５／６３６，０９６号に開示されている。
【０１７５】
図２１〜図２４は、再使用され得る、又は再使用され得ない、切断及び締結用のモータ駆動式外科用器具１５００１０を示している。図示した実施例では、外科用器具１５００１０は、臨床医が把持し、操作し、作動させるように構成されたハンドル組立体１５００１４を含むハウジング１５００１２を含む。ハウジング１５００１２は、１つ若しくは２つ以上の外科的タスク又は処置を行うように構成されたエンドエフェクタ１５０３００が動作可能に連結されている、交換式シャフト組立体１５０２００に動作可能に取り付けられるように構成されている。本開示によると、様々な形態の交換式シャフト組立体が、ロボット制御された外科用システムと関連させて効果的に使用され得る。したがって、「ハウジング」という用語は、交換式シャフト組立体を作動させるために利用できる少なくとも１つの制御運動を生成及び加えるように構成された少なくとも１つの駆動システムを収容するか又は動作可能に支持する、ロボットシステムのハウジング又は類似部分を包含することができる。「フレーム」という用語は、手持ち式外科用器具の一部分を指してもよい。「フレーム」という用語はまた、ロボット制御式の外科用器具の一部分、及び／又は外科用器具を動作可能に制御するために使用され得るロボットシステムの一部分を表す場合もある。交換式シャフト組立体は、その全体が参照として本明細書に組み込まれる、「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＲＯＴＡＴＡＢＬＥ  ＳＴＡＰＬＥ  ＤＥＰＬＯＹＭＥＮＴ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ」と題する米国特許第９，０７２，５３５号に開示されている、様々なロボットシステム、器具、構成要素、及び方法と共に用いられてもよい。
【０１７６】
図２１は、本開示の少なくとも１つの態様による、動作可能に連結された交換式シャフト組立体１５０２００を有する外科用器具１５００１０の斜視図である。ハウジング１５００１２はエンドエフェクタ１５０３００を含み、エンドエフェクタ１５０３００は、外科用ステープルカートリッジ１５０３０４を動作可能に支持するように構成された外科用切断及び締結装置をその中に含む。ハウジング１５００１２は、交換式シャフト組立体と接続して使用するように構成されていてもよく、交換式シャフト組立体は、様々なサイズ及び種類のステープルカートリッジを支持するように適合されたエンドエフェクタを含み、様々なシャフト長さ、サイズ及び種類を有する。ハウジング１５００１２は、様々な交換式シャフト組立体と共に用いられてもよく、交換式シャフト組立体は、様々な外科的用途及び処置に関連して使用するように適合されたエンドエフェクタ構成に対して、高周波（ＲＦ）エネルギー、超音波エネルギー、及び／又は運動などの、他の運動及びエネルギー形態を印加するように構成された組立体を含む。エンドエフェクタ、シャフト組立体、ハンドル、外科用器具、及び／又は外科用器具システムは、組織を締結するために任意の好適な締結具を利用できる。例えば、中に着脱可能に格納された複数の締結具を備える締結具カートリッジが、シャフト組立体のエンドエフェクタに着脱可能に挿入及び／又は装着され得る。
【０１７７】
ハンドル組立体１５００１４は、ねじ、スナップ機構、接着剤などで相互接続される一対の相互接続可能なハンドルハウジングセグメント１５００１６、１５００１８を含んでもよい。ハンドルハウジングセグメント１５００１６、１５００１８は協働して、臨床医によって把持及び操作され得るピストルグリップ部分１５００１９を形成する。ハンドル組立体１５００１４は複数の駆動システムを動作可能に支持し、駆動システムは、ハンドル組立体に動作可能に取り付けられた交換式シャフト組立体の対応部分に、制御運動を生成及び適用するように構成されている。ディスプレイはカバー１５００４５の下方に提供されてもよい。
【０１７８】
図２２は、本開示の少なくとも１つの態様による、図２１の外科用器具１５００１０の一部の分解組立図である。ハンドル組立体１５００１４は、複数の駆動システムを動作可能に支持するフレーム１５００２０を含んでもよい。フレーム１５００２０は、「第１の」、すなわち閉鎖駆動システム１５００３０を動作可能に支持し得、閉鎖駆動システム１５００３０は、交換式シャフト組立体１５０２００に対して閉鎖及び開放運動を適用し得る。閉鎖駆動システム１５００３０は、フレーム１５００２０によって枢動可能に支持される閉鎖トリガ１５００３２などのアクチュエータを含んでもよい。閉鎖トリガ１５００３２は、枢動ピン１５００３３によってハンドル組立体１５００１４に枢動可能に連結されて、閉鎖トリガ１５００３２が臨床医によって操作されることを可能にする。臨床医がハンドル組立体１５００１４のピストルグリップ部分１５００１９を把持する場合に、閉鎖トリガ１５００３２は、開始位置又は「非作動」位置から「作動」位置へ、より具体的には完全圧縮位置又は完全作動位置へと枢動し得る。
【０１７９】
ハンドル組立体１５００１４及びフレーム１５００２０は発射駆動システム１５００８０を動作可能に支持してもよく、発射駆動システム１５００８０は、それに取り付けられた交換式シャフト組立体の対応する部分に対して発射運動を適用するように構成されている。発射駆動システム１５００８０は、ハンドル組立体１５００１４のピストルグリップ部分１５００１９に位置する電気モータ１５００８２を用いてもよい。電気モータ１５００８２は、例えば約２５，０００ＲＰＭの最大回転スピードを有するブラシ付きＤＣモータであってもよい。その他の構成では、モータとしては、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、又はその他の任意の好適な電気モータを挙げてもよい。電気モータ１５００８２は、取り外し可能な電源パック１５００９２を含み得る電源１５００９０によって給電されてもよい。取り外し可能な電源パック１５００９２は、遠位ハウジング部分１５００９６に取り付けるように構成された、近位ハウジング部分１５００９４を含んでもよい。近位ハウジング部分１５００９４及び遠位ハウジング部分１５００９６は、その中で複数の電池１５００９８を動作可能に支持するように構成されている。電池１５００９８はそれぞれ、例えば、ＬＩ又は他の好適な電池を含んでもよい。遠位ハウジング部分１５００９６は、制御回路基板１５０１００に取り外し可能かつ動作可能に取り付けられるように構成され、制御回路基板１５０１００は電気モータ１５００８２に動作可能に連結されている。直列に接続されているいくつかの電池１５００９８は、外科用器具１５００１０に給電することができる。電源１５００９０は、交換可能及び／又は再充電可能であってもよい。カバー１５００４５の下方に位置するディスプレイ１５００４３は、制御回路基板１５０１００に電気的に連結されている。カバー１５００４５を取り外してディスプレイ１５００４３を露出させてもよい。
【０１８０】
電気モータ１５００８２は、長手方向に移動可能な駆動部材１５０１２０上にある駆動歯１５０１２２の組又はラックと噛合係合して装着されるギア減速機組立体１５００８４と動作可能に連係する、回転式シャフト（図示せず）を含み得る。長手方向に移動可能な駆動部材１５０１２０は、ギア減速機組立体１５００８４の対応する駆動ギア１５００８６と噛合係合するための、その上に形成された駆動歯１５０１２２のラックを有する。
【０１８１】
使用の際、電源１５００９０によって提供される電圧極性によって電気モータ１５００８２を時計方向に動作させることができるが、電池によって電気モータに印加される電圧極性は、電気モータ１５００８２を反時計方向に動作させるために反転させることができる。電気モータ１５００８２が一方向に回転されると、長手方向に移動可能な駆動部材１５０１２０は、遠位方向「ＤＤ」に軸方向駆動されることになる。電気モータ１５００８２が反対の回転方向に駆動されると、長手方向に移動可能な駆動部材１５０１２０は、近位方向「ＰＤ」に軸方向駆動されることになる。ハンドル組立体１５００１４は、電源１５００９０によって電気モータ１５００８２に印加される極性を反転させるように構成され得るスイッチを含み得る。ハンドル組立体１５００１４は、長手方向に移動可能な駆動部材１５０１２０の位置、及び／又は長手方向に移動可能な駆動部材１５０１２０が移動している方向を検出するように構成されたセンサを含んでもよい。
【０１８２】
電気モータ１５００８２の作動は、ハンドル組立体１５００１４上に枢動可能に支持される発射トリガ１５０１３０によって制御され得る。発射トリガ１５０１３０は、非作動位置と作動位置との間を枢動してもよい。
【０１８３】
図２１に戻ると、交換式シャフト組立体１５０２００はエンドエフェクタ１５０３００を含み、エンドエフェクタ１５０３００はその中に、外科用ステープルカートリッジ１５０３０４を動作可能に支持するように構成された細長いチャネル１５０３０２を含む。エンドエフェクタ１５０３００は、細長いチャネル１５０３０２に対して枢動可能に支持されるアンビル１５０３０６を含んでもよい。交換式シャフト組立体１５０２００は、関節継手１５０２７０を含んでもよい。エンドエフェクタ１５０３００及び関節継手１５０２７０の構成及び動作は、その全体が参照として本明細書に組み込まれる、「ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＡＢＬＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  ＡＮ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＩＯＮ  ＬＯＣＫ」と題する米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に記載されている。交換式シャフト組立体１５０２００は、ノズル部分１５０２０２、１５０２０３から構成される近位ハウジング又はノズル１５０２０１を含んでもよい。交換式シャフト組立体１５０２００は、シャフト軸「ＳＡ」に沿って延在する閉鎖管１５０２６０を含んでもよく、閉鎖管１５０２６０はエンドエフェクタ１５０３００のアンビル１５０３０６を閉鎖及び／又は開放するために利用され得る。
【０１８４】
図２１に戻ると、前述の参考文献である米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に記載されている方法で、例えば、閉鎖トリガ１５００３２の作動に応じて、閉鎖管１５０２６０を遠位方向（方向「ＤＤ」）に並進させてアンビル１５０３０６が閉鎖される。アンビル１５０３０６は、閉鎖管１５０２６０を近位方向に並進させることによって開かれる。アンビル開放位置において、閉鎖管１５０２６０は、その近位位置へと移動する。
【０１８５】
図２３は、本開示の少なくとも１つの態様による、交換式シャフト組立体１５０２００の一部分の別の分解組立図である。交換式シャフト組立体１５０２００は、スパイン１５０２１０内部で軸方向移動するように支持される発射部材１５０２２０を含んでもよい。発射部材１５０２２０は、遠位切断部分又はナイフバー１５０２８０に取り付けるように構成された中間発射シャフト１５０２２２を含む。発射部材１５０２２０は、「第２のシャフト」又は「第２のシャフト組立体」と呼ばれる場合もある。中間発射シャフト１５０２２２は、その遠位端に、ナイフバー１５０２８０の近位端１５０２８２にあるタブ１５０２８４を受容するように構成された長手方向スロット１５０２２３を含んでもよい。長手方向スロット１５０２２３及び近位端１５０２８２は、それらの間の相対移動が可能なように構成されてもよく、また、スリップ継手１５０２８６を含み得る。スリップ継手１５０２８６は、ナイフバー１５０２８０を移動させずに、又は少なくとも実質的に移動させずに、発射部材１５０２２０の中間発射シャフト１５０２２２が、エンドエフェクタ１５０３００に関節継手１５０２７０の周りを関節運動させることを可能にし得る。いったんエンドエフェクタ１５０３００が適切に向けられたら、長手方向スロット１５０２２３の近位側壁がタブ１５０２８４に接触するまで、中間発射シャフト１５０２２２を遠位方向に前進させて、ナイフバー１５０２８０を前進させ、チャネル１５０３０２内に位置するステープルカートリッジを発射することができる。スパイン１５０２１０は内部に細長い開口部又は窓１５０２１３を有して、スパイン１５０２１０の中への中間発射シャフト１５０２２２の組み付け及び挿入を容易にしている。いったん中間発射シャフト１５０２２２が挿入されたら、頂部フレームセグメント１５０２１５がシャフトフレーム１５０２１２と係合されて、中間発射シャフト１５０２２２及びナイフバー１５０２８０を中に囲い込んでもよい。発射部材１５０２２０の動作は、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に見出すことができる。スパイン１５０２１０は、発射部材１５０２２０と、スパイン１５０２１０の周りに延在する閉鎖管１５０２６０と、を摺動可能に支持するように構成され得る。スパイン１５０２１０は、関節運動ドライバ１５０２３０を摺動可能に支持してもよい。
【０１８６】
交換式シャフト組立体１５０２００は、関節運動ドライバ１５０２３０を発射部材１５０２２０に選択的かつ取り外し可能に結合させるように構成されたクラッチ組立体１５０４００を含み得る。クラッチ組立体１５０４００は、発射部材１５０２２０の周りに位置付けられるロックカラー又はロックスリーブ１５０４０２を含み、ロックスリーブ１５０４０２は、ロックスリーブ１５０４０２が関節運動ドライバ１５０２３０を発射部材１５０２２０に連結する係合位置と、関節運動ドライバ１５０２３０が発射部材１５０２２０に動作可能に連結されない係合解除位置との間で回転され得る。ロックスリーブ１５０４０２がその係合位置にある場合は、発射部材１５０２２０の遠位方向移動によって、関節運動ドライバ１５０２３０を遠位方向に移動させることができ、それに対応して、発射部材１５０２２０の近位方向移動によって、関節運動ドライバ１５０２３０を近位方向に移動させることができる。ロックスリーブ１５０４０２がその係合解除位置にある場合は、発射部材１５０２２０の移動は関節運動ドライバ１５０２３０に伝達されず、その結果、発射部材１５０２２０を関節運動ドライバ１５０２３０とは無関係に移動させることができる。ノズル１５０２０１は、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に記載されている様々な方式で、関節駆動システムと発射駆動システムとを動作可能に係合及び係合解除させるために用いることができる。
【０１８７】
交換式シャフト組立体１５０２００は、スリップリング組立体１５０６００を含み得、スリップリング組立体１５０６００は、例えば、エンドエフェクタ１５０３００に及び／若しくはエンドエフェクタ１５０３００から電力を伝え、並びに／又は、エンドエフェクタ１５０３００に及び／若しくはエンドエフェクタ１５０３００から信号を通信するように構成され得る。スリップリング組立体１５０６００は、ノズル部分１５０２０２、１５０２０３内に画定されたスロットの内部に位置付けられた近位コネクタフランジ１５０６０４及び遠位コネクタフランジ１５０６０１を含み得る。近位コネクタフランジ１５０６０４は第１の面を含み得、遠位コネクタフランジ１５０６０１は、第１の面に隣接して位置付けられ、第１の面に対して移動可能である第２の面を含み得る。遠位コネクタフランジ１５０６０１は、シャフト軸「ＳＡ」（図２１）を中心に、近位コネクタフランジ１５０６０４に対して回転し得る。近位コネクタフランジ１５０６０４は、その第１の面に画定される、複数の同心の、又は少なくとも実質的に同心の導体１５０６０２を含み得る。コネクタ１５０６０７は、遠位コネクタフランジ１５０６０１の近位側に装着され得、複数の接点を有してもよく、それぞれの接点は、導体１５０６０２のうちの１つに対応し、それと電気的に接触している。かかる構成により、近位コネクタフランジ１５０６０４と遠位コネクタフランジ１５０６０１とが、それらの間の電気的接触を維持したまま相対回転することが可能になる。近位コネクタフランジ１５０６０４は、例えば、導体１５０６０２をシャフト回路基板と通信させることができる、電気コネクタ１５０６０６を含み得る。少なくとも一事例では、複数の伝導体を含むワイヤハーネスが、電気コネクタ１５０６０６とシャフト回路基板との間に延在し得る。電気コネクタ１５０６０６は、シャーシ取り付けフランジに画定されたコネクタ開口部を通って近位方向に延在してもよい。「ＳＴＡＰＬＥ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ  ＴＩＳＳＵＥ  ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ  ＳＥＮＳＯＲ  ＳＹＳＴＥＭ」と題する、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５５１号が、その全体が参照として本明細書に組み込まれる。「ＳＴＡＰＬＥ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ  ＴＩＳＳＵＥ  ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ  ＳＥＮＳＯＲ  ＳＹＳＴＥＭ」と題する、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５５２号が、その全体が参照として本明細書に組み込まれる。スリップリング組立体１５０６００に関する更なる詳細が、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に見出され得る。
【０１８８】
交換式シャフト組立体１５０２００は、ハンドル組立体１５００１４に固定可能に取り付けられている近位部分と、長手方向軸を中心に回転可能である遠位部分と、を含み得る。回転可能な遠位シャフト部分は、スリップリング組立体１５０６００を中心にして近位部分に対して回転し得る。スリップリング組立体１５０６００の遠位コネクタフランジ１５０６０１は、回転可能な遠位シャフト部分内に位置付けられ得る。
【０１８９】
図２４は、本開示の少なくとも１つの態様による、図２１の外科用器具１５００１０のエンドエフェクタ１５０３００の一態様の分解図である。エンドエフェクタ１５０３００は、アンビル１５０３０６及び外科用ステープルカートリッジ１５０３０４を含んでもよい。アンビル１５０３０６は、細長いチャネル１５０３０２に連結されてもよい。アンビル１５０３０６から延在するピン１５０１５２を受容するように、細長いチャネル１５０３０２内にアパーチャ１５０１９９を画定することができて、細長いチャネル１５０３０２及び外科用ステープルカートリッジ１５０３０４に対してアンビル１５０３０６を開放位置から閉鎖位置まで枢動させることができる。発射バー１５０１７２が、エンドエフェクタ１５０３００の中へと長手方向に並進するように構成される。発射バー１５０１７２は、１つの中実部分から構築されてもよく、又は鋼板のスタックを含む積層材料を含んでもよい。発射バー１５０１７２は、Ｉビーム１５０１７８と、その遠位端にある刃先１５０１８２と、を含む。発射バー１５０１７２の遠位方向に突出する端部をＩビーム１５０１７８に取り付けて、アンビル１５０３０６が閉鎖位置にあるときに、細長いチャネル１５０３０２内に位置付けられた外科用ステープルカートリッジ１５０３０４からアンビル１５０３０６を離間配置するのに役立てることができる。Ｉビーム１５０１７８は、Ｉビーム１５０１７８を発射バー１５０１７２によって遠位方向に前進させながら組織を切るための鋭利な刃先１５０１８２を含んでもよい。動作時に、Ｉビーム１５０１７８は、外科用ステープルカートリッジ１５０３０４を発射してもよい。外科用ステープルカートリッジ１５０３０４は、ステープルドライバ１５０１９２上に載置された複数のステープル１５０１９１を、対応する上向きに開いたステープルキャビティ１５０１９５内に保持する成形されたカートリッジ本体１５０１９４を含み得る。楔形スレッド１５０１９０は、Ｉビーム１５０１７８によって遠位方向に駆動され、外科用ステープルカートリッジ１５０３０４のカートリッジトレイ１５０１９６上を摺動する。Ｉビーム１５０１７８の刃先１５０１８２がクランプされた組織を切る間に、楔形スレッド１５０１９０はステープルドライバ１５０１９２を上向きにカム駆動して、ステープル１５０１９１を追い出して変形させてアンビル１５０３０６と接触させる。
【０１９０】
Ｉビーム１５０１７８は、発射の間に、アンビル１５０３０６に係合する上部ピン１５０１８０を含み得る。Ｉビーム１５０１７８は、カートリッジ本体１５０１９４、カートリッジトレイ１５０１９６、及び細長いチャネル１５０３０２の一部分に係合するために、中央ピン１５０１８４及び底部フット１５０１８６を含んでもよい。外科用ステープルカートリッジ１５０３０４が細長いチャネル１５０３０２内に配置される場合、カートリッジ本体１５０１９４内に画定されたスロット１５０１９３を、カートリッジトレイ１５０１９６内に画定された長手方向スロット１５０１９７、及び細長いチャネル１５０３０２内に画定されたスロット１５０１８９と位置合わせすることができる。使用時は、Ｉビーム１５０１７８は、位置合わせされた長手方向スロット１５０１９３、１５０１９７、及び１５０１８９を通って摺動し得、図２４に示されるように、Ｉビーム１５０１７８の底部フット１５０１８６は、スロット１５０１８９の長さに沿って細長いチャネル１５０３０２の底面に沿って通っている溝に係合し得、中央ピン１５０１８４は、長手方向スロット１５０１９７の長さに沿ってカートリッジトレイ１５０１９６の上面に係合し得、上部ピン１５０１８０は、アンビル１５０３０６に係合し得る。発射バー１５０１７２が遠位方向へと前進して、外科用ステープルカートリッジ１５０３０４からステープルを発射し、及び／又はアンビル１５０３０６と外科用ステープルカートリッジ１５０３０４との間に捕捉された組織を切開する際に、Ｉビーム１５０１７８は、アンビル１５０３０６と外科用ステープルカートリッジ１５０３０４との間の間隔を空けるか、又はそれらの相対移動を制限し得る。発射バー１５０１７２及びＩビーム１５０１７８を近位方向へと後退させ、それによりアンビル１５０３０６が開かれ、ステープル留めされ切られた２つの組織部分を解放することが可能になる。
【０１９１】
図２５Ａ〜図２５Ｂは、本開示の少なくとも１つの態様による、２枚の図面に及ぶ、図２１の外科用器具１５００１０の制御回路１５０７００のブロック図である。主として図２５Ａ及び図２５Ｂを参照すると、ハンドル組立体１５０７０２はモータ１５０７１４を含んでよく、モータ１５０７１４は、モータドライバ１５０７１５によって制御され得るものであり、また外科用器具１５００１０の発射システムによって用いられ得る。様々な形態において、モータ１５０７１４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。別の構成において、モータ１５０７１４はブラシレスモータ、コードレスモータ、同期モータ、ステッパモータ、又は任意の他の好適な電気モータを含んでもよい。モータドライバ１５０７１５は、例えば、ＦＥＴ１５０７１９を含むＨブリッジドライバを含んでもよい。モータ１５０７１４は、制御電力を外科用器具１５００１０に供給するためにハンドル組立体１５０２００に解放可能に取り付けられた電源組立体１５０７０６により給電され得る。電源組立体１５０７０６は、電池を含んでもよく、電池としては、外科用器具１５００１０に給電するための電源として使用され得る、直列に接続された複数の電池が挙げられ得る。特定の状況下では、電源組立体１５０７０６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１５０７０６に別個に連結可能であり得るＬＩ電池であり得る。
【０１９２】
シャフト組立体１５０７０４は、シャフト組立体１５０７０４と電源組立体１５０７０６がハンドル組立体１５０７０２に連結されている間に、インターフェースを介して安全コントローラ及び電力管理コントローラ１５０７１６と通信可能である、シャフト組立体コントローラ１５０７２２を含んでもよい。例えば、インターフェースは、シャフト組立体１５０７０４及び電源組立体１５０７０６がハンドル組立体１５０７０２に連結されている間にシャフト組立体コントローラ１５０７２２と電力管理コントローラ１５０７１６との間の電気通信を可能にするために、対応するシャフト組立体電気コネクタとの連結係合のために１つ又は２つ以上の電気コネクタを含み得る第１のインターフェース部分１５０７２５、及び、対応する電源組立体電気コネクタとの連結係合のために１つ又は２つ以上の電気コネクタを含み得る第２のインターフェース部分１５０７２７を含んでもよい。インターフェースを介して１つ又は２つ以上の通信信号を送信して、取り付けられた交換式シャフト組立体１５０７０４の１つ又は２つ以上の電力要件を電力管理コントローラ１５０７１６に送信することができる。それに応じて、電力管理コントローラは、取り付けられたシャフト組立体１５０７０４の電力要件に従って、以下に更に詳細に記載されているように、電源組立体１５０７０６の電池の電力出力を変調し得る。コネクタは、ハンドル組立体１５０７０２の、シャフト組立体１５０７０４及び／又は電源組立体１５０７０６への機械的連結係合の後に起動して、シャフト組立体コントローラ１５０７２２と電力管理コントローラ１５０７１６との間の電気的通信を可能にすることができるスイッチを含んでもよい。
【０１９３】
インターフェースは、例えば、ハンドル組立体１５０７０２に収められたメインコントローラ１５０７１７を通して、通信信号の経路指定を行うことにより、電力管理コントローラ１５０７１６とシャフト組立体コントローラ１５０７２２との１つ又は２つ以上のこのような通信信号の伝達を容易にし得る。他の状況下では、シャフト組立体１５０７０４及び電源組立体１５０７０６がハンドル組立体１５０７０２に連結されている間、インターフェースは、ハンドル組立体１５０７０２を介した電力管理コントローラ１５０７１６とシャフト組立体コントローラ１５０７２２との間の直接線の通信を容易にし得る。
【０１９４】
メインコントローラ１５０７１７は、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓの商標名ＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘとして知られるものなど、任意のシングルコア又はマルチコアプロセッサであってもよい。一態様では、メインコントローラ１５０７１７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シリアルランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ＳｔｅｌｌａｒｉｓＷａｒｅ（登録商標）ソフトウェアを搭載した内部読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、２ＫＢの電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、１つ又は２つ以上のパルス幅変調（ＰＷＭ）モジュール、１つ又は２つ以上の直交エンコーダ入力（ＱＥＩ）アナログ、１２個のアナログ入力チャネルを備える１つ又は２つ以上の１２ビットアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を含む、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。
【０１９５】
安全コントローラは、これもまたＴｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓの商標名Ｈｅｒｃｕｌｅｓ  ＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘ  Ｒ４として知られている、ＴＭＳ５７０及びＲＭ４ｘなど、２つのコントローラベースファミリを備える安全コントローラプラットフォームであってよい。安全コントローラは、拡張性のある性能、接続性、及びメモリの選択肢を提供しながら、高度な集積型安全機構を提供するために、中でも特に、ＩＥＣ６１５０８及びＩＳＯ２６２６２の安全限界用途専用に構成されてもよい。
【０１９６】
電源組立体１５０７０６は、電力管理回路を含んでもよく、電力管理回路は、電力管理コントローラ１５０７１６、電力変調器１５０７３８、及び電流感知回路１５０７３６を含んでもよい。シャフト組立体１５０７０４及び電源組立体１５０７０６がハンドル組立体１５０７０２に連結されている間に、電力管理回路は、シャフト組立体１５０７０４の電力要件に基づいて電池の電力出力を変調するように構成され得る。電力管理コントローラ１５０７１６は、電源組立体１５０７０６の電力出力の電力変調器１５０７３８を制御するようにプログラムされ得、電流感知回路１５０７３６は、電源組立体１５０７０６の電力出力を監視して、電池の電力出力に関するフィードバックを電力管理コントローラ１５０７１６に提供するように用いられ得るため、電力管理コントローラ１５０７１６は、電源組立体１５０７０６の電力出力を調節して、所望の出力を維持することができる。電力管理コントローラ１５０７１６及び／又はシャフト組立体コントローラ１５０７２２はそれぞれ、多数のソフトウェアモジュールを記憶可能な１つ若しくは２つ以上のプロセッサ、及び／又はメモリユニットを含んでもよい。
【０１９７】
外科用器具１５００１０（図２１〜図２４）は、感覚フィードバックをユーザに提供するための装置を含み得る、出力装置１５０７４２を含んでもよい。このような装置は、例えば、視覚的フィードバック装置（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーン、ＬＥＤインジケータ）、可聴フィードバック装置（例えば、スピーカ、ブザー）又は触覚フィードバック装置（例えば、触覚作動装置）を含んでもよい。特定の状況下では、出力装置１５０７４２は、ハンドル組立体１５０７０２に含まれ得るディスプレイ１５０７４３を含んでもよい。シャフト組立体コントローラ１５０７２２及び／又は電力管理コントローラ１５０７１６は、出力装置１５０７４２を介して外科用器具１５００１０のユーザにフィードバックを提供し得る。インターフェースは、シャフト組立体コントローラ１５０７２２及び／又は電力管理コントローラ１５０７１６を出力装置１５０７４２に接続するように構成され得る。出力装置１５０７４２は代わりに、電源組立体１５０７０６と一体化し得る。このような状況下では、シャフト組立体１５０７０４がハンドル組立体１５０７０２に連結されている一方で、出力装置１５０７４２とシャフト組立体コントローラ１５０７２２との間の通信はインターフェースを介して成し遂げられ得る。
【０１９８】
制御回路１５０７００は、電動外科用器具１５００１０の動作を制御するように構成された回路セグメントを含む。安全コントローラセグメント（セグメント１）は、安全コントローラ、及びメインコントローラ１５０７１７セグメント（セグメント２）を含む。安全コントローラ及び／又はメインコントローラ１５０７１７は、加速度セグメント、ディスプレイセグメント、シャフトセグメント、エンコーダセグメント、モータセグメント、及び電力セグメントなどの１つ又は２つ以上の追加の回路セグメントと相互作用するように構成されている。回路セグメントのそれぞれは、安全コントローラ及び／又はメインコントローラ１５０７１７に連結されてもよい。メインコントローラ１５０７１７もまた、フラッシュメモリに連結される。メインコントローラ１５０７１７は、シリアル通信インターフェースも含む。メインコントローラ１５０７１７は、例えば、１つ若しくは２つ以上の回路セグメント、電池、及び／又は複数のスイッチに連結された、複数の入力を含む。セグメント化回路は、例えば、電動外科用器具１５００１０内のプリント回路基板組立体（printed circuit board assembly、ＰＣＢＡ）など、任意の好適な回路によって実装されてもよい。プロセッサという用語は、本明細書で使用するとき、任意のマイクロプロセッサ、プロセッサ、１つ若しくは複数のコントローラ、又は、コンピュータの中央処理装置（central processing unit、ＣＰＵ）の機能を１つの集積回路又は最大で数個の集積回路上に組み込んだ、他の基本コンピューティングデバイスを含むと理解されるべきである。メインコントローラ１５０７１７は、デジタルデータを入力として受理し、メモリに記憶された命令に従ってそのデータを処理し、結果を出力として提供する、多目的のプログラム可能装置である。これは、内部メモリを有するので、逐次的デジタル論理の一例である。制御回路１５０７００は、本明細書に記載される１つ又は２つ以上のプロセスを実行するように構成され得る。
【０１９９】
加速度セグメント（セグメント３）は加速度計を備える。加速度計は、電動外科用器具１５００１０の移動又は加速度を検出するように構成されている。加速度計からの入力は、スリープモードとの間での遷移、電動外科用器具の配向の識別、及び／又は外科用器具が落下したときの識別に使用されてもよい。いくつかの例では、加速度セグメントは安全コントローラ及び／又はメインコントローラ１５０７１７に連結される。
【０２００】
ディスプレイセグメント（セグメント４）は、メインコントローラ１５０７１７に連結されたディスプレイコネクタを含む。ディスプレイコネクタは、メインコントローラ１５０７１７を、ディスプレイの１つ又は２つ以上の集積回路ドライバを通して、ディスプレイに連結している。ディスプレイの集積回路ドライバは、ディスプレイと一体化されてよく、かつ／又はディスプレイとは別個に配置されてよい。ディスプレイは、例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、及び／又は任意の他の好適なディスプレイなど、任意の好適なディスプレイを含んでもよい。いくつかの例では、ディスプレイセグメントは安全コントローラに連結される。
【０２０１】
シャフトセグメント（セグメント５）は、外科用器具１５００１０（図２１〜図２４）に連結されている、交換式シャフト組立体１５０２００（図２１及び図２３）用の制御部、及び／又は、交換式シャフト組立体１５０２００に連結されたエンドエフェクタ１５０３００用の１つ若しくは２つ以上の制御部を含む。シャフトセグメントは、メインコントローラ１５０７１７をシャフトＰＣＢＡに連結するように構成された、シャフトコネクタを含む。シャフトＰＣＢＡは、強誘電性ランダムアクセスメモリ（ＦＲＡＭ）、関節運動スイッチ、シャフト解放ホール効果スイッチ、及びシャフトＰＣＢＡ  ＥＥＰＲＯＭを有する低電力マイクロコントローラを備える。シャフトＰＣＢＡ  ＥＥＰＲＯＭは、交換式シャフト組立体１５０２００及び／又はシャフトＰＣＢＡに固有の、１つ若しくは２つ以上のパラメータ、ルーチン、及び／又はプログラムを含む。シャフトＰＣＢＡは交換式シャフト組立体１５０２００に連結されてもよく、かつ／又は、外科用器具１５００１０と一体であってもよい。いくつかの例では、シャフトセグメントは、第２のシャフトＥＥＰＲＯＭを備える。第２のシャフトＥＥＰＲＯＭは、電動外科用器具１５００１０と連係され得る１つ若しくは２つ以上のシャフト組立体１５０２００及び／又はエンドエフェクタ１５０３００に対応する複数のアルゴリズム、ルーチン、パラメータ、及び／又は他のデータを含む。
【０２０２】
位置エンコーダセグメント（セグメント６）は、１つ又は２つ以上の磁気式角度回転位置エンコーダを備える。１つ又は２つ以上の磁気回転位置エンコーダは、外科用器具１５００１０（図２１〜図２４）のモータ１５０７１４、交換式シャフト組立体１５０２００（図２１及び図２３）、及び／又はエンドエフェクタ１５０３００の回転位置を識別するように構成されている。いくつかの例では、磁気式角度回転位置エンコーダは、安全コントローラ及び／又はメインコントローラ１５０７１７に連結されてもよい。
【０２０３】
モータ回路セグメント（セグメント７）は、電動外科用器具１５００１０（図２１〜図２４）の移動を制御するように構成されたモータ１５０７１４を含む。モータ１５０７１４は、１つ以上のＨブリッジ電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、及びモータコントローラを含む、Ｈブリッジドライバによりメインマイクロコントローラプロセッサ１５０７１７に連結される。Ｈブリッジドライバはまた、安全コントローラにも連結される。モータ電流センサは、モータの電引き込み電流を測定するため、モータと直列に連結している。モータ電流センサは、メインコントローラ１５０７１７及び／又は安全コントローラと信号通信している。いくつかの例では、モータ１５０７１４は、モータ電磁干渉（ＥＭＩ）フィルタに連結されている。
【０２０４】
モータコントローラは、第１のモータフラグ及び第２のモータフラグを制御して、モータ１５０７１４のステータス及び位置をメインコントローラ１５０７１７に示す。メインコントローラ１５０７１７は、パルス幅変調（ＰＷＭ）高信号、ＰＷＭ低信号、方向信号、同期信号、及びモータリセット信号をモータコントローラに、バッファを介して供給する。電力セグメントは、セグメント電圧を回路セグメントのそれぞれに提供するように構成される。
【０２０５】
電力セグメント（セグメント８）は、安全コントローラ、メインコントローラ１５０７１７、及び追加の回路セグメントに連結された電池を含む。電池は、電池コネクタ及び電流センサによってセグメント化回路に連結されている。電流センサは、セグメント化回路の合計引き込み電流を測定するように構成されている。いくつかの例では、１つ又は２つ以上の電圧変換器が、所定の電圧値を１つ又は２つ以上の回路セグメントに提供するように構成されている。例えば、いくつかの例では、セグメント化回路は、３．３Ｖ電圧変換器及び／又は５Ｖ電圧変換器を備えてもよい。ブースト変換器は、例えば最大１３Ｖなど、既定量までのブースト電圧を提供するように構成されている。ブースト変換器は、電力集約的な動作の間、追加の電圧及び／又は電流を提供し、電圧低下又は低電力状態を防止するように構成されている。
【０２０６】
複数のスイッチは、安全コントローラ及び／又はメインコントローラ１５０７１７に連結されている。スイッチは、外科用器具１５００１０（図２１〜図２４）の動作を制御し、セグメント化回路の動作を制御し、かつ／又は外科用器具１５００１０のステータスを示すように構成されてもよい。緊急離脱ドアスイッチ、及び緊急離脱用のホール効果スイッチは、緊急離脱ドアのステータスを示すように構成される。例えば、左側関節運動左スイッチ、左側関節運動右スイッチ、左側関節運動中央スイッチ、右側関節運動左スイッチ、右側関節運動右スイッチ、及び右側関節運動中央スイッチなど、複数の関節運動スイッチは、交換式シャフト組立体１５０２００（図２１及び図２３）及び／又はエンドエフェクタ１５０３００（図２１及び図２４）の関節運動を制御するように構成されている。左側反転スイッチ及び右側反転スイッチは、メインコントローラ１５０７１７に連結されている。左側関節運動左スイッチ、左側関節運動右スイッチ、左側関節運動中央スイッチ、及び左側反転スイッチを含む左側スイッチは、左側可撓コネクタによってメインコントローラ１５０７１７に連結されている。右側関節運動左スイッチ、右側関節運動右スイッチ、右側関節運動中央スイッチ、及び右側反転スイッチを含む右側スイッチは、右側可撓コネクタによってメインコントローラ１５０７１７に連結されている。発射スイッチ、クランプ解放スイッチ、及びシャフト係合スイッチは、メインコントローラ１５０７１７に連結されている。
【０２０７】
任意の好適な機械的スイッチ、電気機械的スイッチ、又は固体スイッチを用いて、任意の組み合わせで、複数のスイッチを実装してよい。例えば、スイッチは、外科用器具１５００１０（図２１〜図２４）、又は対象体の存在と関連した構成要素の運動により操作される制限スイッチであってもよい。このようなスイッチを用いて、外科用器具１５００１０に関連付けられた様々な機能を制御することができる。制限スイッチは、一組の接触部と機械的につながったアクチュエータからなる、電気機械装置である。対象体がアクチュエータと接触すると、装置はその接触部を操作して、電気的接続を作成する、又は破壊する。その丈夫さ、取り付けの容易さ、及び動作の信頼性により、制限スイッチは様々な用途及び環境で用いられる。制限スイッチは、対象体の有無、通過、配置、及び移動の終了を判定することができる。他の実装形態においては、スイッチは、とりわけホール効果装置、磁気抵抗性（ＭＲ）装置、巨大磁気抵抗性（ＧＭＲ）装置、磁力計などの、磁場の影響下にて稼働する、固体スイッチであってもよい。他の実装形態では、スイッチは、とりわけ光センサ、赤外線センサ、紫外線センサなどの光の影響下で動作する固体スイッチであってもよい。更に、スイッチは、例えばトランジスタ（例えば、ＦＥＴ、接合ＦＥＴ、金属酸化物半導体ＦＥＴ（ＭＯＳＦＥＴ）、バイポーラなど）などの固体装置であってもよい。他のスイッチは、とりわけ、無線スイッチ、超音波スイッチ、加速度計、慣性センサを含んでもよい。
【０２０８】
図２６は、本開示の少なくとも１つの態様により、ハンドル組立体１５０７０２と電源組立体１５０７０６との間のインターフェース、及びハンドル組立体１５０７０２と交換式シャフト組立体１５０７０４との間のインターフェースを示す、図２１の外科用器具の制御回路１５０７００の別のブロック図である。ハンドル組立体１５０７０２は、メインコントローラ１５０７１７、シャフト組立体コネクタ１５０７２６、及び電源組立体コネクタ１５０７３０を含んでもよい。電源組立体１５０７０６は、電源組立体コネクタ１５０７３２、電力管理コントローラ１５０７１６を含み得る電力管理回路１５０７３４、電力変調器１５０７３８、及び電流感知回路１５０７３６を含んでもよい。シャフト組立体コネクタ１５０７２６、１５０７２８はインターフェース１５０７２７を形成する。交換式シャフト組立体１５０７０４及び電源組立体１５０７０６がハンドル組立体１５０７０２に連結されている間、電力管理回路１５０７３４は、交換式シャフト組立体１５０７０４の電力要件に基づいて電池１５０７０７の電力出力を変調するように構成され得る。例えば、電力管理コントローラ１５０７１６は、電源組立体１５０７０６の電力出力の電力変調器１５０７３８を制御するようにプログラムされ得、電流感知回路１５０７３６は、電池１５０７０７の電力出力に関するフィードバックを電力管理コントローラ１５０７１６に提供するため、電源組立体１５０７０６の電力出力を監視するように用いられ得、そのため、電力管理コントローラ１５０７１６は、電源組立体１５０７０６の電力出力を調節して、所望の出力を維持することができる。シャフト組立体１５０７０４は、不揮発性メモリ１５０７２１及びシャフト組立体コネクタ１５０７２８に連結され、シャフト組立体１５０７０４をハンドル組立体１５０７０２に電気的に連結する、シャフトプロセッサ１５０７２０を含む。シャフト組立体コネクタ１５０７２６、１５０７２８は、インターフェース１５０７２５を形成する。メインコントローラ１５０７１７、シャフトプロセッサ１５０７２０、及び／又は電力管理コントローラ１５０７１６は、本明細書に記載されるプロセスの１つ又は２つ以上を実装するように構成され得る。
【０２０９】
外科用器具１５００１０（図２１〜図２４）は、感覚フィードバックをユーザに送る出力装置１５０７４２を含んでもよい。このような装置は、視覚的フィードバック装置（例えば、ＬＣＤ表示画面、ＬＥＤインジケータ）、可聴フィードバック装置（例えば、スピーカー、ブザー）又は触覚フィードバック装置（例えば、触覚作動装置）を含んでよい。特定の状況下では、出力装置１５０７４２は、ハンドル組立体１５０７０２に含まれ得るディスプレイ１５０７４３を含んでもよい。シャフト組立体コントローラ１５０７２２及び／又は電力管理コントローラ１５０７１６は、出力装置１５０７４２を介して外科用器具１５００１０のユーザにフィードバックを提供し得る。インターフェース１５０７２７は、シャフト組立体コントローラ１５０７２２及び／又は電力管理コントローラ１５０７１６を出力装置１５０７４２に接続するように構成され得る。出力装置１５０７４２は電源組立体１５０７０６と一体化され得る。交換式シャフト組立体１５０７０４がハンドル組立体１５０７０２に連結されている間に、出力装置１５０７４２とシャフト組立体コントローラ１５０７２２との間の通信が、インターフェース１５０７２５を介して成し遂げられ得る。
【０２１０】
癌組織毒性検出
癌は、細胞制御機構における障害を伴う細胞レベルの疾患である。腫瘍細胞は、それらの代謝を変化させて、無秩序な細胞増殖及び生存を維持するが、この形質転換により、栄養素及びエネルギーの一定の供給に依存したままとなる。癌細胞は、グルコースの取り込みの増加を含む、それらの代謝プログラムの特性変化を経験することが示されている。多くの癌細胞は、間質液環境におけるグルコースの減少及び乳酸の増加につながる解糖（嫌気的代謝）の増加を示している。したがって、正常組織における血糖値は、癌組織よりも高い。また、癌組織における乳酸レベルの増加により、癌組織のｐＨ（水素の電位）は正常組織のｐＨよりも低い。
【０２１１】
癌の一般的な治療の１つは、癌組織を切除することである。図２７に示されるように、外科用器具を用いて、癌組織の周囲の健康な組織内に画定された周辺部に沿って組織を封止及び切断することができる。組織の封止は、エネルギー（例えば、ＲＦ又は超音波）の適用によって、又は組織内へのステープルの配置によって達成され得る。成功した処置では、除去された組織の外縁において癌細胞は検出されず、これは、腫瘍のない切除縁（clear surgical margin）と称される。
【０２１２】
様々な既存の技術を使用して、外科医は、外科用エンドエフェクタによって把持された組織が所望の腫瘍のない切除縁に対して位置する場所を視覚的に決定することを試みる場合がある。言うまでもなく、このような視覚的決定は非効率的であり得る。更に、癌組織を切断することによって癌組織を意図せずに乱すことは、望ましくない結果を有し得る。例えば、このプロセスによって除去された癌細胞は、血流を通って他の健康な組織に移動し、例えば、癌を他の健康な組織に広げる原因となり得る。
【０２１３】
本開示の態様は、癌治療において利用される様々な外科用器具を提示し、これらは、癌組織に対する近接度を評価する、及び／又は、エンドエフェクタによる癌治療の適用前に、ユーザが癌組織から安全な距離を誘導するのを支援するための、様々なセンサ及びアルゴリズムを用いる。
【０２１４】
図２９は、本開示の少なくとも１つの態様による、癌組織に対する外科用器具２６０１０のエンドエフェクタ２６０００の近接度を評価するための制御プログラム又は論理構成を示すプロセス２６１２０の論理フロー図である。一態様では、以下により詳細に記載されるように、プロセス２６１２０は、制御回路５００（図１３）によって実行される。別の態様では、プロセス２６１２０は、組み合わせ論理回路５１０（図１４）によって実行され得る。更に別の態様では、プロセス２６１２０は、順序論理回路５２０（図１５）によって実行され得る。
【０２１５】
プロセス２６１２０は、エンドエフェクタ２６０００と接触している組織の生理学的パラメータを測定し（２６１２３）、測定された生理学的パラメータは、癌組織に対するエンドエフェクタ２６０００の近接度を示すものである。プロセス２６１２０は更に、生理学的パラメータが所定の閾値に到達するか又は超えていると決定された場合、ユーザに警告する（２６１２５）、かつ／又は組織治療を無効にする（２６１２６）。
【０２１６】
図３０は、本開示の少なくとも１つの態様による、癌組織に対する外科用器具２６０１０のエンドエフェクタ２６０００の近接度を評価するための制御プログラム又は論理構成を示すプロセス２６０２０の論理フロー図である。一態様では、以下により詳細に記載されるように、プロセス２６０２０は、制御回路５００（図１３）によって実行される。別の態様では、プロセス２６０２０は、組み合わせ論理回路５１０（図１４）によって実行され得る。更に別の態様では、プロセス２６０２０は、順次論理回路５２０（図１５）によって実行され得る。
【０２１７】
エンドエフェクタ２６０００は、図３１及び図３２に示されるように、癌組織に対するエンドエフェクタの近接度を表す組織の生理学的パラメータを示すセンサ信号を生成又は提供するように構成されたセンサアレイ２６４７１を含む。図３２は、センサアレイ２６４７１に連結された制御回路を含む制御システム２６４７０を示す。制御システム２６４７０は、センサアレイ２６４７１のセンサ信号に基づいて、癌組織に対するエンドエフェクタ２６０００の近接度を評価するように構成されている。
【０２１８】
一態様では、生理学的パラメータは、組織内の血糖値である。低血糖値は、エンドエフェクタが癌組織に近接していることを示す。
【０２１９】
別の態様では、生理学的パラメータはｐＨレベルである。低ｐＨレベルは、エンドエフェクタが癌組織に近接していることを示す。
【０２２０】
図２８は、腫瘍からの距離（ｘ軸）に対してプロットされた組織の生理学的パラメータ（Ｙ軸）を示すグラフである。図２８の実施例では、生理学的パラメータは、腫瘍に対する近接度の増加と共に減少する。このような特性を呈する生理学的パラメータの例としては、以下により詳細に記載されるように、グルコース及びｐＨが挙げられる。他の実施例は、腫瘍に対する近接度の増加と共に増加する生理学的パラメータを伴い得る。
【０２２１】
図２８の実施例では、組織の生理学的パラメータは、図２７に示されるように、腫瘍のない縁を画定する腫瘍からの距離（ｄ）で正常レベル（Ｎ）に到達する。正常レベル（Ｎ）は、正常組織における生理学的パラメータの典型的なレベルを表す。
【０２２２】
外科用器具２６０１０は、多くの点で外科用器具１５００１０と類似している。例えば、エンドエフェクタ２６０００及び制御システム２６４７０は、それぞれ、多くの点でエンドエフェクタ１５０３００及び制御システム４７０（図１２）に類似している。簡潔にするために、外科用器具１５００１０の上述の構成要素と類似する外科用器具２６０１０の構成要素は、本明細書で詳細には繰り返さない。
【０２２３】
エンドエフェクタ２６０００は、交換式シャフト組立体１５０２００から延在する第１のジョー２６００１及び第２のジョー２６００２を含む。エンドエフェクタ２６０００は、第１のジョー２６００１内に画定されたアンビル２６００９（図３２）と、第２のジョー２６００２内に画定されたステープルカートリッジ２６００５と、を更に含む。第１のジョー２６００１及び第２のジョー２６００２のうちの少なくとも１つは、エンドエフェクタ２６０００を開放構成と閉鎖構成との間で移行させて、アンビル２６００９とステープルカートリッジ２６００５との間に組織を把持するため、他方に対して移動可能である。動作時に、外科用器具２６０１０による組織治療は、発射部材２６０１１によってステープルカートリッジ２６００５から把持された組織内にステープルを配置することを伴う。配置されたステープルは、アンビル２６００９によって変形される。
【０２２４】
様々な態様において、本開示による外科用器具は、ＲＦエネルギー又は超音波エネルギーを組織に印加することによって組織を治療するエンドエフェクタを含んでもよい。様々な態様において、外科用器具２６０１０は、ハンドヘルド外科用器具であり得る。あるいは、外科用器具２６０１０は、ロボットアームの構成要素としてロボットシステムに組み込まれ得る。ロボットシステムに関する更なる詳細は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１７年１２月２８日に出願された米国特許仮出願第６２／６１１，３３９号に開示されている。
【０２２５】
生理学的パラメータを測定し、エンドエフェクタ２６０００の癌組織に対する近接度を評価することは、外科用器具２６０１０の起動で始まってもよく、外科用器具２６０１０が動作したままである限り継続的に実施され得る。あるいは、プロセス２６０２０に関連して記載されるように、かかる活動は、例えば、エンドエフェクタ２６０００によって把持された組織を検出することによってトリガされ得る。特定の事例では、かかる活動は、閉鎖構成に到達又は接近してトリガされ得る。
【０２２６】
プロセス２６０２０は、組織が外科用エンドエフェクタ２６０００によって把持されているかどうかを検出する（２６０２１）。図２０は、エンドエフェクタのジョーが最初に組織「Ｔ」と接触したときを決定する組織接触又は圧力センサを含む組織接触回路の一例を示す。ジョーと組織「Ｔ」との接触は、ジョー部材上に提供された一対の対向するプレート「Ｐ１、Ｐ２」と接触することを確立することによって、それ以外の場合は開いている感知回路「ＳＣ」を閉じる。
【０２２７】
接触センサはまた、組織「Ｔ」に印加される力の量と同じであると想定され得る、センサに印加される力の量を決定する感知力変換器を含んでもよい。組織に印加されるこのような力は、次いで、組織圧縮の量に変換され得る。特定の事例では、生理学的パラメータを測定し、癌組織に対するエンドエフェクタ２６０００の近接度を評価することは、所定の組織圧縮閾値に到達することによってトリガされ得る。
【０２２８】
力変換器としては、限定するものではないが、圧電素子、ピエゾ抵抗素子、金属膜又は半導体歪みゲージ、誘導性圧力センサ、容量性圧力センサ、及び、抵抗要素上のワイパーアームを駆動するためにブルドン管、カプセル、又はベローズを使用する圧電式圧力変換器が挙げられ得る。図２０及び追加の例示は、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＥＭＰＬＯＹＩＮＧ  ＳＥＮＳＯＲＳ」と題する２０１１年６月２７日に出願された、２０１２年５月５日発行の米国特許第第８，１８１，８３９号に更に記載されている。
【０２２９】
特定の事例では、エンドエフェクタ２６０００の閉鎖構成への移行は、生理学的パラメータを測定すること、及び癌組織に対するエンドエフェクタ２６０００の近接度を評価することをトリガし得る。エンドエフェクタ２６０００に閉鎖運動を伝達する長手方向に移動可能な変位部材の位置を決定するように構成されている追跡システム４８０（図１２及び図３２）が、閉鎖構成を検出する際に用いられ得る。
【０２３０】
マイクロコントローラ４６１は、検出（２６０２１）を実施する際にセンサ４７２、４７４、４７６のうちの１つ又は２つ以上からの１つ又は２つ以上の読み取り値を参照し得る。例えば、エンドエフェクタ２６０００によって把持された組織に印加される力を測定するために使用され得る歪みゲージセンサ４７４からの読み取り値は、組織がエンドエフェクタ２６０００によって把持されているかどうかを反映し得る。
【０２３１】
いずれの場合も、組織がエンドエフェクタ２６０００によって把持されるか、又は閉鎖構成に到達していると決定された場合（２６０２１）、把持された組織の生理学的パラメータに基づいて、癌組織からのエンドエフェクタ２６０００の近接度が確認され得る（２６０２３）。「ｎ」個のセンサを含むセンサアレイ２６４７１（「ｎ」は１以上の整数）は、癌組織に対するエンドエフェクタ２６０００の近接度を示す組織の生理学的パラメータに従って、マイクロコントローラ４６１にセンサ信号を提供するように構成され得る。
【０２３２】
癌組織に対するエンドエフェクタの近接度が所定の閾値に到達するか又は超えていると決定された場合（２６０２４）、外科手術者に警告する（２６０２５）、かつ／又は組織治療を無効にする（２６０２６）工程がとられ得る。
【０２３３】
マイクロコントローラ４６１は、例えば、ディスプレイ４７３を介して外科手術者に警告してもよい。他の音声、触覚、及び／又は視覚的手段も用いられ得る。マイクロコントローラ４６１はまた、組織封止を防止するための工程をとってもよい。例えば、マイクロコントローラ４６１は、モータ駆動器４９２に信号を送ってモータ４８２を停止させてもよい。
【０２３４】
様々な態様では、プロセス２６０２０及びプロセス２６１２０のうちの１つ又は２つ以上は、プロセス２６０２０及び２６１２０の工程のうちの１つ又は２つ以上を実行するためにプロセッサ４６２によって実行され得る、メモリ４６８内に記憶されたプログラム命令によって実行される。マイクロコントローラ４６１はまた、プロセス２６０２０及び２６１２０の工程のうちの１つ又は２つ以上を実施する際に、クラウドベースのシステム１０４（図１）からのニューラルネットワーク、ルックアップテーブル、定義関数、及び／又はリアルタイム入力を用いてもよい。
【０２３５】
一実施例では、マイクロコントローラ４６１は、センサアレイ２６４７１からのセンサ信号を、把持された組織の生理学的パラメータの値と相関させる際に、メモリ４６８に記憶され得るルックアップテーブル又は定義関数を用いてもよい。ルックアップテーブルはまた、生理学的パラメータの決定された値に基づいて、又はより直接的に、受信したセンサ信号に基づいて、癌組織に対するエンドエフェクタ２６０００の近接度を評価するための近接指数を定義し得る。図３３は、センサアレイ２６４７１からマイクロコントローラ４６１によって受信されたセンサ信号読み取り値（Ｒ１−ｎ）を、エンドエフェクタと癌組織との間の対応する距離（Ｄ１−ｎ）と相関させる、例示的な近接指数２６０３０を示す。
【０２３６】
様々な事例において、組織の生理学的パラメータを測定すること、及び／又は、癌組織に対するエンドエフェクタ２６０００の近接度を評価することは、ユーザ入力によってトリガされる。例えば、ディスプレイ４７３などのユーザインターフェースを用いて、例えば、ユーザ入力を受信してマイクロコントローラ４６１に送信することができる。
【０２３７】
癌組織に対するエンドエフェクタの近接度を検出することに加えて、癌組織から十分に離れる方向にエンドエフェクタを誘導するための方向を提供することが望ましい。図３４は、エンドエフェクタ２６０５０を癌組織から離れる方向に誘導するための制御プログラム又は論理構成を示すプロセス２６０４０の論理フロー図である。エンドエフェクタ２６０５０は、多くの点でエンドエフェクタ２６０００と類似している。例えば、外科用器具２６０１０には、エンドエフェクタ２６０００の代わりにエンドエフェクタ２６０５０が装備され得る。
【０２３８】
プロセス２６０４０は、単独で、又はプロセス２６０２０若しくは少なくともその一部と組み合わせて実行され得る。様々な態様では、プロセス２６０４０は、エンドエフェクタ２６０５０の両側２６０５３、２６０５４のセンサ２６０５５、２６０５６と通信する制御システム２６４７０の制御回路によって実行される。センサ２６０５５、２６０５６は、その中を移動可能な横切開部材を収容するように構成された細長いチャネルに沿って延在する長手方向軸「Ｌ」によって画定される横切開経路によって離間し、分離される。センサ２６０５５、２６０５６は、癌組織に対するエンドエフェクタ２６０５０の近接度を示す生理学的パラメータに対応するセンサ信号を提供するように構成されている。
【０２３９】
プロセス２６０４０は、プロセッサ４６２によって実行されてプロセス２６０４０を実施し得る、メモリ４６８に記憶されたプログラム命令によって実行され得る。マイクロコントローラ４６１はまた、プロセス２６０４０を実行する際に、クラウドベースのシステム１０４（図１）からのニューラルネットワーク、ルックアップテーブル、定義関数、及び／又はリアルタイム入力を用いてもよい。
【０２４０】
プロセス２６０４０は、センサ２６０５５、２６０５６からセンサ信号を受信すること（２６０４１）を含む。センサ信号が所定の閾値以上の生理学的パラメータの値を表していると決定された場合（２６０４２）、プロセス２６０４０は、エンドエフェクタ２６０５０によって組織への治療適用を可能にする（２６０４３）。逆に、センサ信号が所定の閾値以下の生理学的パラメータの値を表していると決定された場合（２６０４４）、プロセス２６０４０は、ユーザがエンドエフェクタを任意の好適な方向に移動させるように指示する（２６０４５）。
【０２４１】
上記に加えて、第１のセンサ信号が所定の閾値以上の生理学的パラメータの値を表し、第２のセンサ信号が所定の閾値未満の値を表していると決定された場合（２６０４６）、プロセス２６０４０は、ユーザにエンドエフェクタ２６０５０を第１の方向２６０６１に移動させるように指示する。逆に、第２のセンサ信号が所定の閾値以上の生理学的パラメータの値を表し、第１のセンサ信号が所定の閾値未満の値を表していると決定された場合（２６０４８）、プロセス２６０４０は、ユーザにエンドエフェクタ２６０５０を第１の方向２６０６１とは反対の第２の方向２６０６２に移動させるように指示する。
【０２４２】
図３５に示すように、長手方向軸「Ｌ」は、第１の側２６０５３及び第２の側２６０５４を画定する。第１の方向２６０６１は、第１の側２６０５３で長手方向軸「Ｌ」から離れる方向に延在し、一方、第２の方向２６０６２は、第２の側２６０５４で長手方向軸「Ｌ」から離れる方向に延在する。
【０２４３】
図３６は、癌組織に対するエンドエフェクタ２６０５０の３つの異なる位置（位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃ）について、時間（ｘ軸）に対してプロットされた組織の生理学的パラメータ（Ｙ軸）の値を表すセンサ２６０５５、２６０５６からのセンサ信号を示すグラフである。生理学的パラメータは、組織内の血糖値である。上述のように、低血糖値は、癌組織に近接していることを示す。あるいは、生理学的パラメータはｐＨレベルであり得る。低ｐＨレベルは、癌組織に近接していることを示す。
【０２４４】
様々な実施例において、本開示の少なくとも１つの態様によると、エンドエフェクタは、癌組織に対する近接度を示す２つ以上の生理学的パラメータを測定するセンサを含んでもよい。例えば、エンドエフェクタは、１つ又は２つ以上のグルコースセンサ及び１つ又は２つ以上のｐＨセンサを含んでもよい。異なる種類のセンサからのセンサ信号を、マイクロコントローラ４６１によって受信し、分析して、癌組織に対する近接度を評価することができる。
【０２４５】
位置Ａでは、センサ２６０５５、２６０５６のセンサ信号２６０５７、２６０５８は、所定の閾値「Ｎ」以上である。したがって、癌組織は、エンドエフェクタ２６０５０から十分遠く離れていると結論付けることができる。したがって、マイクロコントローラ４６１は、エンドエフェクタ２６０５０によって把持された組織を治療するのに安全であることを外科手術者に通知し得る。
【０２４６】
位置Ｃでは、センサ２６０５５、２６０５６の信号２６０５７、２６０５８は、所定の閾値「Ｎ」未満である。したがって、腫瘍は、センサ２６０５５、２６０５６間の横切開経路２６０５２上にあるか、又は少なくともその近くにあると結論付けることができる。したがって、マイクロコントローラ４６１は、組織への治療の適用前に、外科手術者に対して、把持された組織を解放し、エンドエフェクタ２６０５０をいずれかの方向の側に移動させることによって再配置するように指示し得る。
【０２４７】
位置Ｂでは、センサ２６０５５のセンサ信号２６０５７は所定の閾値「Ｎ」を下回り、センサ２６０５６のセンサ信号２６０５８は、所定の閾値「Ｎ」を超えている。したがって、腫瘍がエンドエフェクタ２６０５０の第１の側５６０５３に広がっていると結論付けることができる。したがって、マイクロコントローラ４６１は、外科手術者に対して、組織を治療する前に、把持された組織を解放し、エンドエフェクタ２６０５０を第２の方向２６０６２に移動させることによって再配置するように指示し得る。
【０２４８】
様々な実施例では、センサ信号は、センサによって検出される生理学的パラメータに正比例する。しかしながら、他の等価な実施例では、センサ信号は、センサによって検出される生理学的パラメータに反比例し得る。かかる他の実施例では、センサ信号は、癌組織に対する近接度が増加するにつれて減少する。それでもなお、インバータを利用して、受信したセンサ信号を反転させることができる。
【０２４９】
様々な態様では、図３２、図３５、及び図３６を参照すると、マイクロコントローラ４６１は、他のセンサ信号から１つのセンサ信号を減算することによって、センサ２６０５５、２６０５６のセンサ信号を更に処理する。得られたデルタを更に分析して、エンドエフェクタ２６０５０が移動される方向を決定することができる。図３６に示されるように、位置Ａ及び位置Ｃでは、センサ信号はほとんど互いに打ち消し合う。しかしながら、図３６の位置Ｂでは、デルタ２６０５９で正が検出される。デルタ正遷移は、癌組織がエンドエフェクタ２６０５０の第１の側２６０５３に広がっているが、第２の側２６０５４には広がっていないことを示す。加えて、デルタ２６０５９がゼロより上又は下であるかどうかは、エンドエフェクタ２６０５０に対する所望の運動方向に関する指標を与え得る。
【０２５０】
図３５の実施例に示されるように、センサ２６０５５、２６０５６を用いて、マイクロコントローラ４６１は、癌に関連する近接度を評価し、癌組織方向から離れる方向に誘導する方法を決定することができる。他の実施例では、センサアレイは、３つ以上のセンサを含んでもよい。一実施例では、センサアレイは、センサ２６０５５、２６０５６に加えて、エンドエフェクタの遠位部分に第３のセンサを含んでもよい。
【０２５１】
様々な態様では、図３７に示すように、エンドエフェクタ２６０７０には、６つのセンサ（Ｓｅｎ１〜Ｓｅｎ６）、すなわち２つの近位センサ（Ｓｅｎ１及びＳｅｎ６）、２つの内側センサ（Ｓｅｎ２及びＳｅｎ５）、及び２つの遠位センサ（Ｓｅｎ３及びＳｅｎ４）を含むセンサアレイ２６０８０が装備されてもよい。追加されたセンサは、マイクロコントローラ４６１が、とりわけ、癌組織に対するエンドエフェクタ２６０７０の位置をより正確に予測することを可能にする。
【０２５２】
エンドエフェクタ２６０７０は、多くの点でエンドエフェクタ２６０００、２６０５０と類似している。例えば、エンドエフェクタ２６０７０は、第１のジョー２６０７１及び第２のジョー２６０７２を含む。第１のジョー２６０７１及び第２のジョー２６０７２のうちの少なくとも１つは、それらの間の組織を把持するために、他方に対して移動可能である。
【０２５３】
上記に加えて、エンドエフェクタ２６０７０は、第２のジョー２６０７２内に画定されたアンビルと、第１のジョー２６０７１内に画定されたステープルカートリッジ２６０７５と、を含む。エンドエフェクタ２６０７０によって把持された組織を治療するために、ステープルは、ステープルカートリッジ２６０７５から把持された組織内に配置され、アンビルによって変形される。組織を切断するために、横切開部材は、横切開部材の横切開経路２６０７３を画定する細長いスロットに対して移動される。横切開経路２６０７３は、エンドエフェクタ２６０７０の２つの両側２６０７６、２６０７７を画定する。
【０２５４】
上記に加えて、センサアレイ２６０８０は、多くの点でセンサアレイ２６４７１と類似している。例えば、センサアレイ２６０８０はまた、マイクロコントローラ４６１に連結され得る。センサアレイ２６０８０は、癌組織に対するエンドエフェクタ２６０７０の近接度を示す組織の生理学的パラメータに従って、マイクロコントローラ４６１にセンサ信号を提供するように構成された６つのセンサ（Ｓｅｎ１〜Ｓｅｎ６）を含む。他の実施例では、センサアレイ２６０８０は、センサアレイ２６４７１と同様に、６つより多い又は少ないセンサを含んでもよい。
【０２５５】
センサアレイ２６０８０のセンサは、ステープルカートリッジ２６０７５の外側縁部２６０７８、２６０７９上に離間配置される。図３７の実施例では、Ｓｅｎ１、Ｓｅｎ２、及びＳｅｎ３は、側２６０７６に配置され、Ｓｅｎ４、Ｓｅｎ５、及びＳｅｎ６が側２６０７７に配置されている。換言すれば、横切開経路２６０５２は、センサアレイ２６０８０のセンサの間に延在する。
【０２５６】
様々な実施例では、センサ信号と信号の平均との差は、腫瘍の近接度に洞察を加え得る。信号が、センサが腫瘍上にあることを示す場合、そのセンサと他のセンサとの差は、腫瘍が一方の側沿いにあるか（横切開されていない）又は横切開経路にわたっているか（横切開されている）どうかの洞察を加えることになる。信号と平均との間の差は小さいが、平均が高い場合、エンドエフェクタ全体が腫瘍上にある。
【０２５７】
図３８及び図４１は、ｘ軸上の時間に対するＹ軸上にプロットされたセンサＳｅｎ１〜Ｓｅｎ６のセンサ信号を示すグラフである。センサＳｅｎ１〜Ｓｅｎ６のセンサ信号は、癌組織からの距離の変化と共に変化する生理学的パラメータを測定する。したがって、Ｓｅｎ１〜Ｓｅｎ６のセンサ信号は、癌組織に対するエンドエフェクタ２６０７０の位置を示す組織の生理学的パラメータを表す。
【０２５８】
図３８及び図４１の生理学的パラメータは、癌組織に対する近接度の増加と共に減少するものであるが、センサＳｅｎ１〜Ｓｅｎ６のセンサ信号は、インバータを通過している。図３８の位置Ａ〜Ｃ及び図４０の位置Ａ〜Ｅのそれぞれは、癌組織に対するエンドエフェクタ２６０７０の別個の位置を表す。
【０２５９】
図３８及び図４１の実施例では、センサ信号の平均（ＡＶＧ）は、次式からマイクロコントローラ４６１を計算し得る。
【０２６０】
【数１】
2021509040.tif 000003
式中、Ｓｅｎ１〜ｎは、時間（ｔ）におけるセンサ信号値を表し、（ｎ）はセンサの数を表す。
【０２６１】
次いで、マイクロコントローラ４６１は、次式を用いて、癌組織に対するエンドエフェクタ２６０７０の近接度を決定し得る。
【０２６２】
【数２】
2021509040.tif 000004
式中、（ｎ）はゼロを超える整数であり、（ＡＶＧ）はセンサ信号の平均であり、（ｘ）は所定の閾値である。式が閾値（ｘ）を下回る結果をもたらす場合、図３８及び図４１の位置Ａに示されるように、マイクロコントローラ４６１は、エンドエフェクタ２６０７０による組織治療を認可する。図３８の位置Ｂ〜Ｄ及び図４１の位置Ｂ〜Ｅでは、式は、所定の閾値（ｘ）を超える結果をもたらし、センサのうちの１つ又は２つ以上が癌組織に近接した範囲内にあることを示す。
【０２６３】
マイクロコントローラ４６１は、センサＳｅｎ１〜Ｓｅｎ６のそれぞれのセンサ信号をセンサ信号の平均（ＡＶＧ）と比較して、癌組織に対するセンサＳｅｎ１〜Ｓｅｎ６の近接度を評価し得る。組織に対するエンドエフェクタ２６０７０の近接度は、癌組織に対するセンサＳｅｎ１〜Ｓｅｎ６の評価された近接度から推測され得る。（ＡＶＧ）を超えるセンサ信号を提供するセンサは、癌組織に近接している範囲内に位置付けられたセンサとして識別され得る。センサＳｅｎ１〜Ｓｅｎ６のセンサ信号に他の数式を適用して、癌組織に対するセンサＳｅｎ１〜Ｓｅｎ６の近接度を確認することができる。
【０２６４】
上記に加えて、エンドエフェクタ２６０７０上のセンサＳｅｎ１〜Ｓｅｎ６の空間的関係から追加の情報も推測され得る。図３９は、癌組織に対してエンドエフェクタを誘導するための命令を提供する制御プログラム又は論理構成を示す、プロセス２６０９０の論理フロー図であり、この命令は、センサが癌組織に近接していることを示す読み取り値を報告する、エンドエフェクタ上のセンサの空間的関係に基づく。プロセス２６０９０は、センサＳｅｎ１〜Ｓｅｎ６からのセンサ読み取り値に基づいてマイクロコントローラ４６１によって実行され得る。プロセス２６０９０は、センサＳｅｎ１〜Ｓｅｎ６からセンサ信号を受信すること（２６０９１）と、上述の式に基づいて癌組織に近接しているセンサを決定すること（２６０９２）と、を含む。更に、プロセス２６０９０は、エンドエフェクタ２６０５０上の癌組織に近接しているセンサの相対位置に基づいて、癌組織から離れる方向にエンドエフェクタ２６０５０を誘導する命令を提供すること（２６０９２）を含む。
【０２６５】
図３８の位置Ｃ及び図４１の位置Ｂは、図３９のプロセス２６０９０を実施する実施例を示す。図３８の位置Ｃ及び図４１の位置Ｂでは、Ｓｅｎ３及びＳｅｎ４の読み取り値は（ＡＶＧ）を超えるが、残りのセンサは（ＡＶＧ）を下回る読み取り値を報告している。加えて、Ｓｅｎ３及びＳｅｎ４は、エンドエフェクタ２６０７０の遠位部分で両側２６０７６及び２６０７７に位置する。したがって、癌組織は横切開経路２６０７３上に広がり、主にエンドエフェクタ２６０７０の前方に位置すると結論付けることができる。これに応答して、マイクロコントローラ４６１は、外科手術者に対して、把持された組織を解放し、組織を再把持する前にエンドエフェクタ２６０７０を後方に移動させて腫瘍のない縁に到達させるように指示し得る。
【０２６６】
図３８の位置Ｄは、図３９のプロセス２６０９０を実装する別の実施例を示す。図３８の位置Ｄでは、Ｓｅｎ３及びＳｅｎ２の読み取り値は（ＡＶＧ）を超えるが、残りのセンサは、（ＡＶＧ）を下回る読み取り値を報告している。加えて、Ｓｅｎ２及びＳｅｎ３は、エンドエフェクタ２６０７０の同じ側２６０７６上に位置付けられている。したがって、癌組織は、エンドエフェクタ２６０７０の側２６０７６に広がっていると結論付けることができる。側２６０７７に位置するセンサＳｅｎ４、Ｓｅｎ５、及びＳｅｎ６の読み取り値は、これらのセンサが癌組織に近接していないことを示しているため、マイクロコントローラ４６１は、外科手術者に対して、把持された組織を解放し、エンドエフェクタ２６０７０を側２６０７７で横切開経路２６０７３から離れる方向に移動させて、側２６０７６の正常組織に到達させるように指示し得る。
【０２６７】
図４０は、癌組織に対してエンドエフェクタを誘導するための命令を提供する制御プログラム又は論理構成を示す、プロセス２６１９０の論理フロー図であり、この命令は、センサが癌組織に近接していることを示す読み取り値を報告する、エンドエフェクタ上のセンサの空間的関係及び読み取り値の比較に基づく。プロセス２６１９０は、センサＳｅｎ１〜Ｓｅｎ６からのセンサ読み取り値に基づいてマイクロコントローラ４６１によって実行され得る。プロセス２６１９０は、センサＳｅｎ１〜Ｓｅｎ６からセンサ信号を受信すること（２６１９１）と、上述の式に基づいて、癌組織に近接しているセンサを決定すること（２６１９２）と、を含む。更に、プロセス２６１９０は、エンドエフェクタ２６０７０上の癌組織に近接しているセンサの相対位置及び相対読み取り値に基づいて、癌組織から離れる方向にエンドエフェクタ２６０７０を誘導する命令を提供すること（２６１９３）を含む。
【０２６８】
図４１の位置Ｅは、プロセス２６１９０を実行する実施例を提供する。図４１の位置Ｅでは、Ｓｅｎ１、Ｓｅｎ２、及びＳｅｎ３の読み取り値は全て、（ＡＶＧ）以上であるが、残りのセンサは、（ＡＶＧ）を下回る読み取り値を報告している。加えて、Ｓｅｎ１、Ｓｅｎ２、及びＳｅｎ３は全て、エンドエフェクタ２６０７０の側２６０７６に位置付けられている。したがって、癌組織はエンドエフェクタ２６０７０の側２６０７６に広がっていると結論付けることができる。加えて、Ｓｅｎ２の読み取り値は、Ｓｅｎ１の読み取り値を超えている。また、Ｓｅｎ２の読み取り値は、Ｓｅｎ３の読み取り値を越えている。Ｓｅｎ２は、同じ側２６０７６のＳｅｎ１とＳｅｎ３との間に位置付けられているため、癌組織は、Ｓｅｎ１及びＳｅｎ３よりもＳｅｎ２に近い位置でエンドエフェクタ２６０７０の側２６０７６に広がっていると結論付けることができる。
【０２６９】
様々な実施例では、センサアレイ２６４７１及び／又はセンサアレイ２６０８０などのセンサアレイのセンサは、ステープルカートリッジに統合され、エンドエフェクタと共に組み立てられるときに、電力及び／又はデータを伝送する接触器プレートと係合する、ステープルカートリッジの金属部分を介して伝導され得る。
【０２７０】
様々な実施例では、本開示による、センサアレイのセンサによって測定される組織の生理学的パラメータは、ｐＨである。上述のように、乳酸は、癌組織によって実施される解糖（嫌気性代謝）プロセスの副生成物であり、間質液環境におけるグルコースの減少及び乳酸の増加をもたらす。
【０２７１】
様々な実施例では、本開示による、センサアレイのセンサによって測定される組織の生理学的パラメータは、グルコースである。上述のように、血糖値は、腫瘍微小環境（０．１〜０．４ｍＭ）において非常に低いことが測定されている。正常組織において、血糖値は、約３．３〜５．５ｍＭの範囲であり得る。
【０２７２】
様々な実施例では、センサアレイのセンサは、本開示によれば、酵素との酸素反応に基づいて血糖値を測定するのに使用され得るクラーク型センサである。クラーク型センサは、固定化グルコース酸化酵素埋め込み表面を使用して、β−Ｄ−グルコースの酸化を触媒して、グルコン酸及び過酸化水素を産生する。過酸化水素は、存在するグルコース分子の数に比例する電子移動を誘導する触媒（通常は白金）アノードで酸化される。
【０２７３】
図４２及び図４３は、本開示のセンサアレイと共に用いられ得る、例示的な厚膜印刷グルコースセンサ２６２００を示す。この構成は、他の一般的な干渉化学物質（例えばアスコルビン酸）によって隠されることのない、グルコース検出に向けた高い特異性を有するイリジウムドープカーボンインクを使用する。センサ２６２００は、約１ｍｍの電極直径を含む。一実施例では、図４３に示すように、センサ２６２００は、Ｉｒ炭素対電極２６２０２、及びＩｒ炭素作用電極２６２０３、Ａｇ／ＡｇＣｌ基準電極２６２０４、及び銀導電パッド２６２０５を含む。加えて、センサ２６２００は絶縁層２６２０６を更に含む。センサ２６２００の更なる詳細は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ｓｅｎｓｏｒｓ  ａｎｄ  Ａｃｔｕａｔｏｒｓ  Ｂ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ，２００７，Ｖ１２５（１），ｐｐ．１６−１１３と題するＳｈｅｎ  Ｊ  ｅｔ  ａｌ．著の学術刊行物に記載されている。図４４〜図４５に示されるように、０．２〜０．３Ｖの印加電位では、５ｍＭのグルコースの増加と共に、約１５〜２０ｕＡの応答電流を観察することができる。
【０２７４】
様々な態様では、センサアレイのセンサは、本開示によれば、ステープルカートリッジ上に配置され得る。粘着マスクは、所定の位置にセンサと共に埋め込まれ得る。様々な態様では、センサは、ステープルカートリッジ上の隆起部に取り付けられ、その結果、センサは、組織との接触を確実にするために、ステープルカートリッジのカートリッジデッキよりも高く位置付けられる。粘着マスクは、例えば、ポリエステル基材上のスクリーン印刷技術を使用して大量に作製され得る。導電パッドは、共通の場所に印刷され得る。
【０２７５】
様々な実施例において、癌組織に対する近接度の検出に加えて、本開示のエンドエフェクタはまた、特定の組織内の特定の癌型を標的とするように構成され得る。その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ａｌｔｅｒｎｂｅｒｇ  Ｂ及びＧｒｅｕｌｉｃｈ  ＫＯ著の学術刊行物、Ｇｅｎｏｍｉｃｓ  ８４（２００４）ｐｐ．１０１４−１０２０に示されているように、特定の癌は解糖遺伝子の過剰発現によって特徴付けられる一方、他の癌は解糖遺伝子の過剰発現によって特徴付けられない。したがって、本開示のエンドエフェクタには、肺癌又は肝癌などの解糖遺伝子の過剰発現を特徴とする癌組織に対する高い特異性を有するセンサアレイが装備され得る。
【０２７６】
様々な態様では、センサアレイのセンサ読み取り値は、本開示によると、追加の分析及び／又は状況認識のために、外科用器具によって外科用ハブ（例えば、外科用ハブ１０６、２０６）に通信される。
【０２７７】
状況認識
状況認識は、データベース及び／又は器具から受信したデータから外科処置に関連する情報を決定又は推測するための、外科システムのいくつかの態様の能力である。情報としては、実行される処置の種類、手術される組織の種類、又は処置の対象である体腔が挙げられ得る。外科処置に関連するコンテキスト情報により、外科システムは、例えば、それに接続されるモジュール式装置（例えば、ロボットアーム及び／又はロボット外科用ツール）を制御し、外科処置の過程で状況に適した情報又は提案を外科医に提供する方法を改善し得る。
【０２７８】
ここで図４６を参照すると、例えば、外科用ハブ１０６又は２０６などのハブの状況認識を示す時間線５２００が示されている。時間線５２００は例示的な外科処置、及び外科用ハブ１０６、２０６が、外科処置の各工程でデータソースから受信したデータから導き出すことができるコンテキスト情報である。時間線５２００は、手術室を設置することから開始し、患者を術後回復室に移送することで終了する肺区域切除手術の過程で、看護師、外科医、及び他の医療関係者によって取られるであろう典型的な工程を示す。
【０２７９】
状況認識外科用ハブ１０６、２０６は、外科処置の過程全体にわたって、医療関係者が外科用ハブ１０６、２０６とペアリングされたモジュール式装置を使用する度に生成されるデータを含むデータをデータソースから受信する。外科用ハブ１０６、２０６は、ペアリングされたモジュール式装置及び他のデータソースからこのデータを受信して、任意の所与の時間に処置のどの工程が実施されているかなどの新しいデータが受信されると、進行中の処置に関する推定（すなわち、コンテキスト情報）を継続的に導出することができる。外科用ハブ１０６、２０６の状況認識システムは、例えば、レポートを生成するために処置に関するデータを記録する、医療関係者によって取られている工程を検証する、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、ディスプレイスクリーンを介して）提供する、コンテキストに基づいてモジュール式装置を調節する（例えば、モニタを起動する、医療用撮像装置の視界（ＦＯＶ）を調節する、又は超音波外科用器具若しくはＲＦ電気外科用器具のエネルギーレベルを変更するなど）、及び上記の任意の他のこうした動作を行うことが可能である。
【０２８０】
この例示的な処置における第１の工程５２０２で、病院職員は、病院のＥＭＲデータベースから患者のＥＭＲを読み出す。ＥＭＲにおける選択された患者データに基づいて、外科用ハブ１０６、２０６は、実行される処置が胸郭処置であることを判定する。
【０２８１】
第２の工程５２０４では、職員は、処置のために入来する医療用品をスキャンする。外科用ハブ１０６、２０６は、スキャンされた用品を様々な種類の処置で利用される用品のリストと相互参照し、用品の組み合わせ（mix of supplies）が胸郭処置に対応することを確認する。更に、外科用ハブ１０６、２０６はまた、処置が楔形処置ではないと判定することができる（入来する用品が、胸郭楔形処置に必要な特定の用品を含まないか、又は別の点で胸郭楔形処置に対応していないかのいずれかであるため）。
【０２８２】
第３の工程５２０６では、医療関係者は、外科用ハブ１０６、２０６に通信可能に接続されたスキャナを介して患者のバンドをスキャンする。続いて、外科用ハブ１０６、２０６は、スキャンされたデータに基づいて患者の識別情報を確認することができる。
【０２８３】
第４の工程５２０８では、医療スタッフが補助装置をオンにする。利用される補助装置は、外科処置の種類及び外科医によって使用される技術に従って変わり得るが、この例示的な場合では、これらとしては、排煙器、吸入器、及び医療用撮像装置が挙げられる。起動されると、モジュール式装置である補助装置は、その初期化プロセスの一部として、モジュール式装置の特定の近傍内に位置する外科用ハブ１０６、２０６と自動的にペアリングすることができる。続いて、外科用ハブ１０６、２０６は、この術前又は初期化段階中にそれとペアリングされるモジュール式装置の種類を検出することによって、外科処置に関するコンテキスト情報を導出することができる。この特定の実施例では、外科用ハブ１０６、２０６は、ペアリングされたモジュール式装置のこの特定の組み合わせに基づいて、外科処置がＶＡＴＳ手術であると判定する。患者のＥＭＲからのデータの組み合わせ、手術に用いられる医療用品のリスト、及びハブに接続するモジュール式装置の種類に基づいて、外科用ハブ１０６、２０６は、外科チームが実施する特定の処置を概ね推定することができる。外科用ハブ１０６、２０６が、何の特定の処置が実施されているかを知ると、続いて外科用ハブ１０６、２０６は、メモリから、又はクラウドからその処置の工程を読み出して、次に接続されたデータソース（例えば、モジュール式装置及び患者監視装置）からその後受信したデータを相互参照して、外科処置のどの工程を外科チームが実行しているかを推定することができる。
【０２８４】
第５の工程５２１０では、職員は、心電図検査（ＥＫＧ）電極及び他の患者監視装置を患者に取り付ける。ＥＫＧ電極及び他の患者監視装置は、外科用ハブ１０６、２０６とペアリングすることができる。外科用ハブ１０６、２０６が患者監視装置からデータの受信を開始すると、外科用ハブ１０６、２０６は患者が手術室にいることを確認する。
【０２８５】
第６の工程５２１２では、医療関係者は患者に麻酔を誘発する。外科用ハブ１０６、２０６は、例えば、ＥＫＧデータ、血圧データ、ベンチレータデータ、又はこれらの組み合わせを含む、モジュール式装置及び／又は患者監視装置からのデータに基づいて、患者が麻酔下にあることを推定することができる。第６の工程５２１２が完了すると、肺区域切除手術の術前部分が完了し、手術部分が開始する。
【０２８６】
第７の工程５２１４では、操作されている患者の肺が虚脱される（換気が対側肺に切り替えられる間に）。外科用ハブ１０６、２０６は、例えば、患者の肺が虚脱されたことをベンチレータデータから推定することができる。外科用ハブ１０６、２０６は、患者の肺が虚脱したのを検出したことを、処置の予期される工程（事前にアクセス又は読み出すことができる）と比較することができるため、処置の手術部分が開始したことを推定して、それによって肺を虚脱させることがこの特定の処置における第１の手術工程であると判定することができる。
【０２８７】
第８の工程５２１６では、医療用撮像装置（例えば、スコープ）が挿入され、医療用撮像装置からのビデオ映像が開始される。外科用ハブ１０６、２０６は、医療用撮像装置への接続を通じて医療用撮像装置データ（すなわち、ビデオ又は画像データ）を受信する。医療用撮像装置データを受信すると、外科用ハブ１０６、２０６は、外科処置の腹腔鏡部分が開始したことを判定することができる。更に、外科用ハブ１０６、２０６は、実施されている特定の処置が、肺葉切除とは対照的に区域切除術であると判定することができる（処置の第２の工程５２０４で受信したデータに基づいて、楔形処置は外科用ハブ１０６、２０６によって既に割り引かれていることに留意されたい）。医療用撮像装置１２４（図２）からのデータは、患者の解剖学的構造の可視化に関して配向されている医療用撮像装置の角度を判定することによる、用いられている（すなわち、起動されており、外科用ハブ１０６、２０６とペアリングされている）数又は医療用撮像装置を監視することによる、及び用いられている可視化装置の種類を監視することによる、ことを含む多くの異なる方法の中から実施されている処置の種類に関するコンテキスト情報を判定するために用いられ得る。例えば、ＶＡＴＳ肺葉切除術を実施するための１つの技術は、カメラを患者の胸腔の前下方角部の横隔膜上方に配置し、一方、ＶＡＴＳ区域切除術を実施するための１つの技術は、カメラを、区域裂に対して前肋間位置に配置する。例えば、パターン認識又は機械学習技術を使用して、状況認識システムは、患者の解剖学的構造の可視化に基づいて、医療用撮像装置の位置を認識するように訓練され得る。別の例として、ＶＡＴＳ肺葉切除術を実施するための１つの技術は単一の医療用撮像装置を利用するが、ＶＡＴＳ区域切除術を実施するための別の技術は複数のカメラを利用する。更に別の例として、ＶＡＴＳ区域切除術を実施するための１つの技術は、区域裂を可視化するために赤外線光源（可視化システムの一部として外科用ハブに通信可能に連結され得る）を使用し、これはＶＡＴＳ肺葉切除術では使用されない。医療用撮像装置からのこのデータのいずれか又は全てを追跡することによって、外科用ハブ１０６、２０６は、実行中の特定の種類の外科処置、及び／又は特定の種類の外科処置に使用されている技術を判定することができる。
【０２８８】
第９の工程５２１８で、外科チームは、処置の切開工程を開始する。外科用ハブ１０６、２０６は、エネルギー器具が発射されていることを示すＲＦ又は超音波発生器からのデータを受信するため、外科医が患者の肺を切開して分離するプロセスにあると推定することができる。外科用ハブ１０６、２０６は、受信されたデータを外科処置の読み出しされた工程と相互参照して、プロセスのこの時点（すなわち、上述された処置の工程が完了した後）で発射されているエネルギー器具が切開工程に対応していると判定することができる。特定の例では、エネルギー器具は、ロボット外科システムのロボットアームに取り付けられたエネルギーツールであり得る。
【０２８９】
第１０の工程５２２０で、外科チームは、処置の結紮工程に進む。外科用ハブ１０６、２０６は、器具が発射されていることを示す外科用ステープル留め及び切断器具からのデータを受信するため、外科医が動脈及び静脈を結紮していると推定することができる。前工程と同様に、外科用ハブ１０６、２０６は、外科用ステープル留め及び切断器具からのデータの受信を、読み出しされたプロセス内の工程と相互参照することによって、この推定を導出することができる。特定の例では、外科用器具は、ロボット外科システムのロボットアームに取り付けられた外科用ツールであり得る。
【０２９０】
第１１の工程５２２２では、処置の区域切除部分が実施される。外科用ハブ１０６、２０６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、外科医が実質組織を横切開していると推定することができる。カートリッジのデータは、例えば、器具によって発射されるステープルのサイズ又は種類に対応することができる。異なる種類のステープルが異なる種類の組織に利用されているため、カートリッジのデータは、ステープル留め及び／又は横切開されている組織の種類を示すことができる。この場合、発射されるステープルの種類は実質組織（又は他の同様の組織種）に用いられ、これにより、外科用ハブ１０６、２０６は、処置の区域切除部分が実行されていると推定することができる。
【０２９１】
続いて第１２の工程５２２４で、結節切開工程が実行される。外科用ハブ１０６、２０６は、ＲＦ又は超音波器具が発射されていることを示す発生器から受信したデータに基づいて、外科チームが結節を切開し、漏れ試験を実施していると推定することができる。この特定の処置の場合、実質組織が横切開された後に用いられるＲＦ又は超音波器具は結節切開工程に対応しており、この結節切開工程により外科用ハブ１０６、２０６がこの推定を行うことが可能となる。異なる器具が特定の作業に対してより良好に適合するため、外科医は、処置中の特定の工程に応じて、定期的に外科用ステープル留め／切断器具と外科用エネルギー（すなわち、ＲＦ又は超音波）器具との間で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／切断器具及び外科用エネルギー器具が使用される特定のシーケンスは、外科医が処置のどの工程を実施中であるかを示すことができる。更に、特定の例では、外科処置中の１つ又は２つ以上の工程にロボットツールを使用することができ、かつ／又は外科処置中の１つ又は２つ以上の工程にハンドヘルド外科用器具を使用することができる。外科医（複数可）は、例えば、ロボットツールとハンドヘルド外科用器具とを順に交代させることができ、かつ／又は、例えば、装置を同時に使用することができる。第１２の工程５２２４が完了すると、切開部が閉鎖され、処置の術後部分が開始する。
【０２９２】
第１３の工程５２２６では、患者の麻酔が逆転される。外科用ハブ１０６、２０６は、例えば、ベンチレータデータに基づいて（すなわち、患者の呼吸速度が増加し始める）、患者が麻酔から覚醒しつつあると推定することができる。
【０２９３】
最後に、第１４の工程５２２８は、医療関係者が患者から様々な患者監視装置を除去することである。したがって、外科用ハブ１０６、２０６は、ハブがＥＫＧ、血圧、及び患者監視装置からの他のデータを喪失したとき、患者が回復室に移送されていると推定することができる。この例示的な処置の説明から分かるように、外科用ハブ１０６、２０６と通信可能に連結された各種データソースから受信されたデータに基づいて、外科用ハブ１０６、２０６は、所与の外科処置の各工程が発生しているときを判定又は推定することができる。
【０２９４】
状況認識については、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日出願の米国特許仮出願第６２／６１１，３４１号に更に記載されている。特定の事例では、例えば本明細書で開示される様々なロボット外科システムを含むロボット外科システムの動作は、その状況認識、及び／若しくはその構成要素からのフィードバックに基づいて、並びに／又はクラウド１０４からの情報に基づいて、ハブ１０６、２０６によって制御され得る。
【実施例】
【０２９５】
本明細書に記載される主題の様々な態様は、以下の番号付けされた実施例において説明される。
【０２９６】
実施例１−外科用器具が開示される。外科用器具は、エンドエフェクタ及び制御回路を備える。エンドエフェクタは、第１のジョーと、第１のジョーとの間の組織を把持するために第１のジョーに対して移動可能な第２のジョーと、アンビルと、組織内に配置可能なステープルを含むステープルカートリッジであって、ステープルはアンビルによって変形可能である、ステープルカートリッジと、組織の生理学的パラメータに従ってセンサ信号を提供するように構成されているセンサと、を含む。制御回路はセンサに連結されており、該制御回路は、センサ信号を受信し、センサ信号に基づいて癌組織に対するセンサの近接度を評価するように構成されている。
【０２９７】
実施例２−制御回路は、癌組織に対するセンサの近接度が所定の閾値に到達するか又は超えている場合に、警告を生成するように更に構成されている、実施例１に記載の外科用器具。
【０２９８】
実施例３−制御回路は、癌組織に対するセンサの近接度が所定の閾値に到達するか又は超えている場合に、ステープルの配置を防止するように更に構成されている、実施例１及び２のいずれか１つに記載の外科用器具。
【０２９９】
実施例４−ステープルの配置を引き起こすように構成されたモータを更に備え、制御回路は、生理学的パラメータの値が所定の閾値に到達するか又は超えている場合に、モータの起動を防止するように更に構成されている、実施例１〜３のいずれか１つに記載の外科用器具。
【０３００】
実施例５−生理学的パラメータが組織血糖値である、実施例１〜４のいずれか１つに記載の外科用器具。
【０３０１】
実施例６−生理学的パラメータが組織ｐＨレベルである、実施例１〜４のいずれか１つに記載の外科用器具。
【０３０２】
実施例７−センサがクラーク型センサである、実施例１〜６のいずれか１つに記載の外科用器具。
【０３０３】
実施例８−制御回路が、エンドエフェクタを癌組織から離れる所定の方向に移動させる命令を提供するように更に構成されている、実施例１〜７のいずれか１つに記載の外科用器具。
【０３０４】
実施例９−外科用ステープル留め器具が開示される。外科用ステープル留め器具は、エンドエフェクタ及び制御回路を備える。エンドエフェクタは、第１のジョーと、第１のジョーとの間の組織を把持するために第１のジョーに対して移動可能な第２のジョーと、アンビルと、組織内に配置可能なステープルを含むステープルカートリッジであって、ステープルはアンビルによって変形可能である、ステープルカートリッジと、センサであって、癌組織に対するセンサの近接度を示す生理学的パラメータに従ってセンサ信号を提供するように構成されている、センサと、を含む。制御回路はセンサに連結されており、該制御回路は、センサ信号を受信し、センサ信号に基づいて生理学的パラメータの値を決定し、生理学的パラメータの値を所定の閾値と比較するように構成されている。
【０３０５】
実施例１０−制御回路は、生理学的パラメータの値を所定の閾値と比較することに基づいて警告を生成するように更に構成されている、実施例９に記載の外科用ステープル留め器具。
【０３０６】
実施例１１−制御回路は、生理学的パラメータの値が所定の閾値に到達するか又は超えている場合に、ステープルの配置を防止するように更に構成されている、実施例９及び１０のいずれか１つに記載の外科用ステープル留め器具。
【０３０７】
実施例１２−ステープルの配置を引き起こすように構成されたモータを更に備え、制御回路が、生理学的パラメータの値が所定の閾値に到達するか又は超えている場合に、モータの起動を防止するように更に構成されている、実施例９〜１１のいずれか１つに記載の外科用ステープル留め器具。
【０３０８】
実施例１３−生理学的パラメータが組織血糖値である、実施例９〜１２のいずれか１つに記載の外科用ステープル留め器具。
【０３０９】
実施例１４−生理学的パラメータが組織ｐＨレベルである、実施例９〜１２のいずれか１つに記載の外科用ステープル留め器具。
【０３１０】
実施例１５−センサがクラーク型センサである、実施例９〜１４のいずれか１つに記載の外科用ステープル留め器具。
【０３１１】
実施例１６−制御回路が、エンドエフェクタを癌組織から離れる所定の方向に移動させる命令を提供するように更に構成されている、実施例９〜１５のいずれか１つに記載の外科用ステープル留め器具。
【０３１２】
実施例１７−外科用器具が開示される。外科用器具は、エンドエフェクタ及び制御回路を備える。エンドエフェクタは、第１のジョーと、第１のジョーとの間の組織を把持するために第１のジョーに対して移動可能な第２のジョーと、アンビルと、組織内に配置可能なステープルを含むステープルカートリッジであって、ステープルはアンビルによって変形可能である、ステープルカートリッジと、癌組織に対するセンサの近接度を示す生理学的パラメータに従ってセンサ信号を提供するように構成されているセンサ組立体と、を含む。センサ組立体は、ステープルカートリッジを通って延在する長手方向軸線の第１の側上の第１のセンサと、長手方向軸の第２の側上の第２のセンサと、を含む。制御回路はセンサ組立体に連結されており、該制御回路は、第１のセンサから第１のセンサ信号を受信し、第２のセンサから第２のセンサ信号を受信し、第１のセンサ信号に基づいて生理学的パラメータの第１の値を決定し、第２のセンサ信号に基づいて生理学的パラメータの第２の値を決定し、第１の値及び第２の値を所定の閾値と比較するように構成されている。
【０３１３】
実施例１８−制御回路は、第１の値が所定の閾値に到達するか又は超えているが第２の値はそうでない場合に、エンドエフェクタを第１の方向に移動させる命令を提供するように更に構成されており、第１の方向は、第１の側で長手方向軸から離れる方向に延在している、実施例１７に記載の外科用器具。
【０３１４】
実施例１９−制御回路は、第２の値が所定の閾値に到達するか又は超えているが第１の値はそうでない場合に、エンドエフェクタを第２の方向に移動させる命令を提供するように更に構成されており、第２の方向は、第２の側で長手方向軸から離れる方向に延在している、実施例１８に記載の外科用器具。
【０３１５】
実施例２０−制御回路は、第１の値及び第２の値が所定の閾値を下回っている場合に、エンドエフェクタの位置を承認するように更に構成されている、実施例１９に記載の外科用器具。
【０３１６】
上記の詳細な説明は、ブロック図、フローチャート、及び／又は実施例を用いて装置及び／又はプロセスの様々な形態について記載してきた。そのようなブロック図、フローチャート、及び／又は実施例が１つ若しくは２つ以上の機能及び／又は動作を含む限り、当業者に理解されたいこととして、そのようなブロック図、フローチャート、及び／又は実施例に含まれる各機能及び／又は動作は、多様なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの事実上の任意の組み合わせによって、個々にかつ／又は集合的に実装することができる。当業者には、本明細書で開示される形態のうちのいくつかの態様の全部又は一部が、１台以上のコンピュータ上で稼働する１つ又は２つ以上のコンピュータプログラムとして（例えば、１台以上のコンピュータシステム上で稼働する１つ又は２つ以上のプログラムとして）、１つ又は２つ以上のプロセッサ上で稼働する１つ又は２つ以上のプログラムとして（例えば、１つ又は２つ以上のマイクロプロセッサ上で稼働する１つ又は２つ以上のプログラムとして）、ファームウェアとして、又はこれらの実質的に任意の組み合わせとして集積回路上で等価に実現することができ、また、回路を設計すること、並びに／又はソフトウェア及び／若しくはファームウェアのコードを記述することは、本開示を鑑みれば当業者の技能の範囲内に含まれることが理解されよう。更に、当業者には理解されることとして、本明細書に記載した主題の機構は、多様な形式で１つ又は２つ以上のプログラム製品として配布されることが可能であり、本明細書に記載した主題の具体的な形態は、配布を実際に行うために使用される信号搬送媒体の特定の種類にかかわらず用いられる。
【０３１７】
様々な開示された態様を実行するように論理をプログラムするために使用される命令は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、キャッシュ、フラッシュメモリ、又は他のストレージなどのシステム内メモリに記憶され得る。更に、命令は、ネットワークを介して、又は他のコンピュータ可読媒体によって分配され得る。したがって、機械可読媒体としては、機械（例えば、コンピュータ）によって読み出し可能な形態で情報を記憶又は送信するための任意の機構が挙げられ得るが、フロッピーディスケット、光ディスク、コンパクトディスク、読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、並びに磁気光学ディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、磁気若しくは光カード、フラッシュメモリ、又は、電気的、光学的、音響的、若しくは他の形態の伝播信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）を介してインターネットを介した情報の送信に使用される有形機械可読ストレージに限定されない。したがって、非一時的コンピュータ可読媒体としては、機械（例えば、コンピュータ）によって読み出し可能な形態で電子命令又は情報を記憶又は送信するのに好適な任意の種類の有形機械可読媒体が挙げられる。
【０３１８】
本明細書の任意の態様で使用されるとき、用語「制御回路」は、例えば、ハードワイヤード回路、プログラマブル回路（例えば、１つ又は２つ以上の個々の命令処理コアを含むコンピュータプロセッサ、処理ユニット、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコントローラユニット、コントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブル論理機構（ＰＬＤ）、プログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ））、状態機械回路、プログラマブル回路によって実行される命令を記憶するファームウェア、及びこれらの任意の組み合わせを指すことができる。制御回路は、集合的に又は個別に、例えば、集積回路（ＩＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、システムオンチップ（ＳｏＣ）、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、サーバ、スマートフォンなどの、より大きなシステムの一部を形成する回路として具現化され得る。したがって、本明細書で使用するとき、「制御回路」としては、少なくとも１つの個別の電気回路を有する電気回路、少なくとも１つの集積回路を有する電気回路、少なくとも１つの特定用途向け集積回路を有する電気回路、コンピュータプログラムによって構成された汎用コンピューティング装置（例えば、本明細書で説明したプロセス及び／若しくは装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムによって構成された汎用コンピュータ、又は本明細書で説明したプロセス及び／若しくは装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムによって構成されたマイクロプロセッサ）を形成する電気回路、メモリ装置（例えば、ランダムアクセスメモリの形態）を形成する電気回路、及び／又は通信装置（例えばモデム、通信スイッチ、又は光−電気設備）を形成する電気回路が挙げられるが、これらに限定されない。当業者は、本明細書で述べた主題が、アナログ若しくはデジタルの形式又はこれらのいくつかの組み合わせで実現されてもよいことを認識するであろう。
【０３１９】
本明細書の任意の態様で使用される場合、用語「論理」は、前述の動作のいずれかを実行するように構成されたアプリケーション、ソフトウェア、ファームウェア、及び／又は回路を指し得る。ソフトウェアは、非一時的コンピュータ可読記憶媒体上に記録されたソフトウェアパッケージ、コード、命令、命令セット、及び／又はデータとして具現化されてもよい。ファームウェアは、メモリ装置内のコード、命令、若しくは命令セット、及び／又はハードコードされた（例えば、不揮発性の）データとして具現化されてもよい。
【０３２０】
本明細書の任意の態様で使用するとき、用語「構成要素」、「システム」、「モジュール」などは、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ、ソフトウェア、又は実行中のソフトウェアのいずれかであるコンピュータ関連エンティティを指すことができる。
【０３２１】
本明細書の任意の態様で使用するとき、「アルゴリズム」とは、所望の結果につながる工程の自己無撞着シーケンスを指し、「工程」とは、必ずしも必要ではないが、記憶、転送、結合、比較、及び別様に操作されることが可能な電気又は磁気信号の形態をなすことができる物理量及び／又は論理状態の操作を指す。これらの信号を、ビット、値、要素、記号、文字、用語、番号などとして言及することが一般的な扱い方である。これらの及び類似の用語は、適切な物理量と関連付けられてもよく、また単に、これらの量及び／又は状態に適用される便利なラベルである。
【０３２２】
ネットワークとしては、パケット交換ネットワークが挙げられ得る。通信装置は、選択されたパケット交換ネットワーク通信プロトコルを使用して、互いに通信することができる。１つの例示的な通信プロトコルとしては、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）を使用して通信を可能にすることができるイーサネット通信プロトコルを挙げることができる。イーサネットプロトコルは、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（ＩＥＥＥ）によって発行された２００８年１２月発行の表題「ＩＥＥＥ８０２．３  Ｓｔａｎｄａｒｄ」、及び／又は本規格の後のバージョンのイーサネット規格に準拠するか、又は互換性があり得る。代替的に又は追加的に、通信装置は、Ｘ．２５通信プロトコルを使用して互いに通信することができる。Ｘ．２５通信プロトコルは、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｅｃｔｏｒ（ＩＴＵ−Ｔ）によって公布された規格に準拠するか、又は互換性があり得る。代替的に又は追加的に、通信装置は、フレームリレー通信プロトコルを使用して互いに通信することができる。フレームリレー通信プロトコルは、Ｃｏｎｓｕｌｔａｔｉｖｅ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ  ｆｏｒ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｇｒａｐｈ  ａｎｄ  Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ（ＣＣＩＴＴ）及び／又はｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＡＮＳＩ）によって公布された規格に準拠するか、又は互換性があり得る。代替的に又は追加的に、送受信機は、非同期転送モード（ＡＴＭ）通信プロトコルを使用して互いに通信することが可能であり得る。ＡＴＭ通信プロトコルは、ＡＴＭ  Ｆｏｒｕｍによって「ＡＴＭ−ＭＰＬＳ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ２．０」という題で２００１年８月に公開されたＡＴＭ規格及び／又は本規格の後のバージョンに準拠するか、又は互換性があり得る。当然のことながら、異なる及び／又は後に開発されたコネクション型ネットワーク通信プロトコルは、本明細書で等しく企図される。
【０３２３】
別段の明確な定めがない限り、前述の開示から明らかなように、前述の開示全体を通じて、「処理する」、「計算する」、「算出する」、「決定する」、「表示する」などの用語を使用する議論は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内で物理（電子的）量として表現されるデータを、コンピュータシステムのメモリ若しくはレジスタ又はそのような情報記憶、伝送、若しくは表示装置内で物理量として同様に表現される他のデータへと操作し変換する、コンピュータシステム又は類似の電子計算装置の動作及び処理を指していることが理解されよう。
【０３２４】
１つ又は２つ以上の構成要素が、本明細書中で、「ように構成される（configured to）」、「ように構成可能である（configurable to）」、「動作可能である／ように動作する（operable/operative to）」、「適合される／適合可能である（adapted/adaptable）」、「ことが可能である（able to）」、「準拠可能である／準拠する（conformable/conformed to）」などと言及され得る。当業者は、「ように構成される」は、一般に、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、アクティブ状態の構成要素及び／又は非アクティブ状態の構成要素及び／又はスタンドバイ状態の構成要素を包含し得ることを理解するであろう。
【０３２５】
「近位」及び「遠位」という用語は、本明細書では、外科用器具のハンドル部分を操作する臨床医を基準として使用される。「近位」という用語は、臨床医に最も近い部分を指し、「遠位」という用語は、臨床医から離れた位置にある部分を指す。簡便かつ明瞭にするため、「垂直」、「水平」、「上」、及び「下」などの空間的用語は、本明細書において図面に対して使用される場合があることが更に理解されるであろう。しかしながら、外科用器具は、多くの向き及び位置で使用されるものであり、これらの用語は限定的及び／又は絶対的であることを意図したものではない。
【０３２６】
当業者は、一般に、本明細書で使用され、かつ特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の本文）で使用される用語は、概して「オープンな」用語として意図されるものである（例えば、「含む（including）」という用語は、「〜を含むが、それらに限定されない（including but not limited to）」と解釈されるべきであり、「有する（having）」という用語は「〜を少なくとも有する（having at least）」と解釈されるべきであり、「含む（includes）」という用語は「〜を含むが、それらに限定されない（includes but is not limited to）」と解釈されるべきであるなど）ことを理解するであろう。更に、特定数の導入された請求項記載物が意図されている場合、かかる意図は請求項に明確に記載され、またかかる記載がない場合は、かかる意図は存在しないことが、当業者には理解されるであろう。例えば、理解を助けるものとして、後続の添付の特許請求の範囲は、「少なくとも１つの（at least one）」及び「１つ以上の（one or more）」という導入句を、請求項記載を導入するために含むことがある。しかしながら、かかる句の使用は、「ａ」又は「ａｎ」という不定冠詞によって請求項記載を導入した場合に、たとえ同一の請求項内に「１つ以上の」又は「少なくとも１つの」といった導入句及び「ａ」又は「ａｎ」という不定冠詞が含まれる場合であっても、かかる導入された請求項記載を含むいかなる特定の請求項も、かかる記載事項を１つのみ含む請求項に限定されると示唆されるものと解釈されるべきではない（例えば、「ａ」及び／又は「ａｎ」は通常、「少なくとも１つの」又は「１つ以上の」を意味するものと解釈されるべきである）。定冠詞を使用して請求項記載を導入する場合にも、同様のことが当てはまる。
【０３２７】
更に、導入された請求項記載において特定の数が明示されている場合であっても、かかる記載は、典型的には、少なくとも記載された数を意味するものと解釈されるべきであることが、当業者には認識されるであろう（例えば、他に修飾語のない、単なる「２つの記載事項」という記載がある場合、一般的に、少なくとも２つの記載事項、又は２つ以上の記載事項を意味する）。更に、「Ａ、Ｂ、及びＣなどのうちの少なくとも１つ」に類する表記が用いられる場合、一般に、かかる構文は、当業者がその表記を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、限定するものではないが、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの両方、ＡとＣの両方、ＢとＣの両方、及び／又はＡとＢとＣの全てなどを有するシステムを含む）。「Ａ、Ｂ、又はＣなどのうちの少なくとも１つ」に類する表記が用いられる場合、一般に、かかる構文は、当業者がその表記を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、限定するものではないが、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの両方、ＡとＣの両方、ＢとＣの両方、及び／又はＡとＢとＣの全てなどを有するシステムを含む）。更に、典型的には、２つ若しくは３つ以上の選択的な用語を表わすあらゆる選言的な語及び／又は句は、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除いて、明細書内であろうと、請求の範囲内であろうと、あるいは図面内であろうと、それら用語のうちの１つ、それらの用語のうちのいずれか、又はそれらの用語の両方を含む可能性を意図すると理解されるべきであることが、当業者には理解されよう。例えば、「Ａ又はＢ」という句は、典型的には、「Ａ」又は「Ｂ」又は「Ａ及びＢ」の可能性を含むものと理解されよう。
【０３２８】
添付の特許請求の範囲に関して、当業者は、本明細書における引用した動作は一般に、任意の順序で実施され得ることを理解するであろう。また、様々な動作のフロー図がシーケンス（複数可）で示されているが、様々な動作は、例示されたもの以外の順序で行われてもよく、又は同時に行われてもよいことが理解されるべきである。かかる代替の順序付けの例は、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除いて、重複、交互配置、割り込み、再順序付け、増加的、予備的、追加的、同時、逆、又は他の異なる順序付けを含んでもよい。更に、「〜に応答する」、「〜に関連する」といった用語、又は他の過去時制の形容詞は、一般に、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、かかる変化形を除外することが意図されるものではない。
【０３２９】
「一態様」、「態様」、「例示」、「一例示」などへの任意の参照は、その態様に関連して記載される特定の機構、構造、又は特性が少なくとも１つの態様に含まれると意味することは特記に値する。したがって、本明細書の全体を通じて様々な場所に見られる語句「一態様では」、「態様では」、「例示では」、及び「一例示では」は、必ずしも全てが同じ態様を指すものではない。更に、特定の特徴、構造、又は特性は、１つ又は２つ以上の態様において任意の好適な様態で組み合わせることができる。
【０３３０】
本明細書で参照され、かつ／又は任意の出願データシートに列挙される任意の特許出願、特許、非特許刊行物、又は他の開示資料は、組み込まれる資料が本明細書と矛盾しない範囲で、参照により本明細書に組み込まれる。それ自体、また必要な範囲で、本明細書に明瞭に記載される開示内容は、参考として本明細書に組み込まれているあらゆる矛盾する記載に優先するものとする。現行の定義、見解、又は本明細書に記載されるその他の開示内容と矛盾する任意の内容、又はそれらの部分は本明細書に参考として組み込まれるものとするが、参照内容と現行の開示内容との間に矛盾が生じない範囲においてのみ、参照されるものとする。
【０３３１】
要約すると、本明細書に記載された構想を用いる結果として得られる多くの利益が記載されてきた。１つ又は２つ以上の形態の上述の記載は、例示及び説明を目的として提示されているものである。包括的であることも、開示された厳密な形態に限定することも意図されていない。上記の教示を鑑みて、修正又は変形が可能である。１つ又は２つ以上の形態は、原理及び実際の応用について例示し、それによって、様々な形態を様々な修正例と共に、想到される特定の用途に適するものとして当業者が利用できるようにするために、選択され記載されたものである。本明細書と共に提示される特許請求の範囲が全体的な範囲を定義することが意図される。
【０３３２】
〔実施の態様〕
（１）  外科用器具であって、
エンドエフェクタであって、
第１のジョーと、
前記第１のジョーとの間の組織を把持するために前記第１のジョーに対して移動可能な第２のジョーと、
アンビルと、
前記組織内に配置可能なステープルを含むステープルカートリッジであって、前記ステープルは、前記アンビルによって変形可能である、ステープルカートリッジと、
前記組織の生理学的パラメータに従ってセンサ信号を提供するように構成されているセンサと、を含む、エンドエフェクタと、
前記センサに連結された制御回路であって、前記制御回路は、
前記センサ信号を受信し、
前記センサ信号に基づいて、癌組織に対する前記センサの近接度を評価するように構成されている、制御回路と、を備える、外科用器具。
（２）  前記制御回路は、癌組織に対する前記センサの前記近接度が所定の閾値に到達するか又は超えている場合に、警告を生成するように更に構成されている、実施態様１に記載の外科用器具。
（３）  前記制御回路は、癌組織に対する前記センサの前記近接度が所定の閾値に到達するか又は超えている場合に、前記ステープルの配置を防止するように更に構成されている、実施態様１に記載の外科用器具。
（４）  前記ステープルの配置を引き起こすように構成されたモータを更に備え、前記制御回路は、前記生理学的パラメータの前記値が所定の閾値に到達するか又は超えている場合に、前記モータの起動を防止するように更に構成されている、実施態様１に記載の外科用器具。
（５）  前記生理学的パラメータが組織血糖値である、実施態様１に記載の外科用器具。
【０３３３】
（６）  前記生理学的パラメータが組織ｐＨレベルである、実施態様１に記載の外科用器具。
（７）  前記センサがクラーク型センサである、実施態様１に記載の外科用器具。
（８）  前記制御回路が、前記エンドエフェクタを前記癌組織から離れる、所定の方向に移動させる命令を提供するように更に構成されている、実施態様１に記載の外科用器具。
（９）  外科用ステープル留め器具であって、
エンドエフェクタであって、
第１のジョーと、
前記第１のジョーとの間の組織を把持するために前記第１のジョーに対して移動可能な第２のジョーと、
アンビルと、
前記組織内に配置可能なステープルを含むステープルカートリッジであって、前記ステープルは、前記アンビルによって変形可能である、ステープルカートリッジと、
センサであって、癌組織に対する前記センサの近接度を示す生理学的パラメータに従って、センサ信号を提供するように構成されている、センサと、を含む、エンドエフェクタと、
前記センサに連結された制御回路であって、前記制御回路は、
前記センサ信号を受信し、
前記センサ信号に基づいて前記生理学的パラメータの値を決定し、
前記生理学的パラメータの前記値を所定の閾値と比較するように構成されている、制御回路と、を備える、外科用ステープル留め器具。
（１０）  前記制御回路が、前記生理学的パラメータの前記値を所定の閾値と比較することに基づいて警告を生成するように更に構成されている、実施態様９に記載の外科用ステープル留め器具。
【０３３４】
（１１）  前記制御回路は、前記生理学的パラメータの前記値が前記所定の閾値に到達するか又は超えている場合に、前記ステープルの配置を防止するように更に構成されている、実施態様９に記載の外科用ステープル留め器具。
（１２）  前記ステープルの配置を引き起こすように構成されたモータを更に備え、前記制御回路は、前記生理学的パラメータの前記値が前記所定の閾値に到達するか又は超えている場合に、前記モータの起動を防止するように更に構成されている、実施態様９に記載の外科用ステープル留め器具。
（１３）  前記生理学的パラメータが組織血糖値である、実施態様９に記載の外科用ステープル留め器具。
（１４）  前記生理学的パラメータが組織ｐＨレベルである、実施態様９に記載の外科用ステープル留め器具。
（１５）  前記センサがクラーク型センサである、実施態様９に記載の外科用ステープル留め器具。
【０３３５】
（１６）  前記制御回路が、前記エンドエフェクタを前記癌組織から離れる、所定の方向に移動させる命令を提供するように更に構成されている、実施態様９に記載の外科用ステープル留め器具。
（１７）  外科用器具であって、
エンドエフェクタであって、
第１のジョーと、
前記第１のジョーとの間の組織を把持するために前記第１のジョーに対して移動可能な第２のジョーと、
アンビルと、
前記組織内に配置可能なステープルを含むステープルカートリッジであって、前記ステープルは、前記アンビルによって変形可能である、ステープルカートリッジと、
癌組織に対する前記センサの近接度を示す生理学的パラメータに従って、センサ信号を提供するように構成されているセンサ組立体であって、前記センサ組立体は、
前記ステープルカートリッジを通って延在する長手方向軸の第１の側の第１のセンサと、
前記長手方向軸の第２の側の第２のセンサと、を含む、センサ組立体と、を含む、エンドエフェクタと、
前記センサ組立体に連結された制御回路であって、前記制御回路は、
前記第１のセンサから第１のセンサ信号を受信し、
前記第２のセンサから第２のセンサ信号を受信し、
前記第１のセンサ信号に基づいて前記生理学的パラメータの第１の値を決定し、
前記第２のセンサ信号に基づいて前記生理学的パラメータの第２の値を決定し、
前記第１の値及び前記第２の値を所定の閾値と比較するように構成されている、制御回路と、を備える、外科用器具。
（１８）  前記制御回路は、前記第１の値が前記所定の閾値に到達するか又は超えているが、前記第２の値はそうでない場合に、前記エンドエフェクタを第１の方向に移動させる命令を提供するように更に構成されており、前記第１の方向は、前記第１の側で前記長手方向軸から離れる方向に延在している、実施態様１７に記載の外科用器具。
（１９）  前記制御回路は、前記第２の値が前記所定の閾値に到達するか又は超えているが、前記第１の値はそうでない場合に、前記エンドエフェクタを第２の方向に移動させる命令を提供するように更に構成されており、前記第２の方向は、前記第２の側で前記長手方向軸から離れる方向に延在している、実施態様１８に記載の外科用器具。
（２０）  前記制御回路は、前記第１の値及び前記第２の値が前記所定の閾値を下回っている場合に、前記エンドエフェクタの位置を承認するように更に構成されている、実施態様１９に記載の外科用器具。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【国際調査報告】
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