СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКИМИ ХИРУРГИЧЕСКИМИ УСТРОЙСТВАМИ И КОМПОНЕНТАМИ
SYSTEM AND METHOD FOR IDENTIFICATION AND CONTROL OF OPHTHALMOLOGIC SURGICAL DEVICES AND COMPONENTS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к офтальмологическим хирургическим устройствам и, в частности, к использованию электронных идентификаторов на компонентах офтальмологических хирургических устройств, которые могут использоваться для передачи и приема данных, относящихся к компонентам, и их использованию с офтальмологическим хирургическим устройством.
Уровень техники
Различные хирургические устройства работают с использованием компонентов, которые отбраковываются или заменяются по различным причинам. Например, компоненты могут отбраковываться, так как они загрязнены или так как превышен их некоторый полезный срок службы. Таким образом, в отличие от постоянного хирургического оборудования, некоторые компоненты используются однократно или ограниченное количество раз, и затем должны быть заменены для обеспечения безопасности и/или по другим соображениям. Определение, касающееся того, пригоден ли конкретный компонент для конкретного хирургического устройства, обычно выполняется техническим специалистом или хирургом, например, основываясь на том, соответствует ли компонент или подключается ли он к хирургическому устройству, и на технических требованиях к эксплуатации компонента и устройства. Другие аспекты, относящиеся к использованию конкретных компонентов, также остаются на усмотрение пользователя, включая приведение в действие хирургического устройства, калибровку устройства для работы с конкретным компонентом и то, как устройство работает с конкретным компонентом. Таким образом, выбор компонентов и эксплуатация устройства часто выполняется в зависимости от усмотрения пользователя.
Известные системы и методики приведения в соответствие хирургических устройств и компонентов, однако, могут быть подвержены ошибкам и требуют дополнительного времени и усилия для гарантирования того, что надлежащий компонент подключается к надлежащему хирургическому устройству. Далее, существуют проблемы, связанные с третьими сторонами, производящими компоненты для замены оригинальных хирургических компонентов. Заменяемые компоненты третьих сторон могут иметь ряд недостатков. Например, они могут быть компонентами более низкого качества по сравнению с компонентами от оригинальных производителей. Они также могут не функционировать так, как предполагалось, и могут быть менее надежными, чем компоненты оригинального производителя, таким образом вызывая беспокойство о работе системы и обеспечении безопасности. Кроме того, производители оригинального оборудования испытывают повышенную конкуренцию третьих сторон, которые производят и продают компоненты, которые предназначены для замены оригинального оборудования.
Были предприняты попытки исследования некоторых из этих вопросов, но только с определенными типами медицинского оборудования и с ограниченной эффективностью. Одним подходом было использование систем радиочастотной идентификации (РЧИД). Системы РЧИД хорошо известны и используют электронные метки или транспондеры для хранения данных. Некоторые системы РЧИД используют пассивные метки, которые активизируются, когда они располагаются вблизи передаваемого радиосигнала, тогда как другие системы РЧИД используют активные метки, которые включают в себя независимый источник питания для независимой работы.
Метки (устройства) РЧИД использовались с определенными типами медицинского оборудования, но, по сведениям заявителей, не с офтальмологическими хирургическими устройствами. Например, одна известная система использует устройства РЧИД в связи с одноразовыми оптоволоконными компонентами медицинской лазерной системы, в которой пряди оптоволокна вставляются в тело. Пряди подвергаются воздействию жидкостей тела и должны выбрасываться после каждого использования или полностью дезинфицироваться. Другие известные системы используют устройства РЧИД с катетерами, которые вставляются в сосудистую систему и направляются в сердце. Эти известные системы, однако, используют устройства РЧИД для конкретных хирургических устройств и обеспечивают ограниченную функциональную возможность для идентификации заменяемых компонентов, которые не являются компонентами оригинального оборудования.
Другая известная система используется для отслеживания хирургических инструментов. Система датчиков записывает время, в течение которого контролируется/используется каждый хирургический инструмент. При использовании хирургического инструмента, он размещается на датчике или около него, и при этом записывается информация регистрации. Эта система используется для отслеживания хирургических инструментов во время процедуры и для гарантирования того, чтобы никакой медицинский инструмент не был оставлен по невнимательности внутри больного.
Таким образом, могут быть улучшены известные системы и методики идентификации хирургического оборудования, в частности офтальмологического хирургического оборудования. По сведениям заявителей, технология РЧИД должна все же эффективно применяться в системах и компонентах офтальмологической хирургии. Кроме того, использование меток РЧИД в других медицинских устройствах обычно ограничивается базовыми функциями идентификации и разрешением и блокированием оборудования. Таким образом, известные системы не предоставляют другие, более полезные данные, касающиеся компонента и его функциональной возможности, которые могут помогать хирургам при использовании оборудования. Такая информация может включать в себя, например, данные калибровки и данные, относящиеся к предыстории компонента. Следовательно, может быть улучшено то, каким образом используются компоненты офтальмологических хирургических систем и оборудования, включая интеграцию устройств передачи данных, таких как устройства РЧИД, для выполнения идентификации и других функций, которые не предоставляются известными системами, и посредством предоставления возможности предоставления хирургам дополнительной информации, касающейся компонента.
Сущность изобретения
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения система для идентификации компонента, который используется с офтальмологическим хирургическим устройством, включает в себя метку радиочастотной идентификации (РЧИД), которая является частью компонента, приемник, память для хранения критериев и контроллер, которые включены в хирургическое устройство. Данные с метки РЧИД передаются на приемник в офтальмологическом хирургическом устройстве. Контроллер определяет, может ли использоваться компонент, соответствующий принятым данным, с офтальмологическим хирургическим устройством, основываясь на том, удовлетворяют ли принятые данные критериям, хранимым в памяти.
В другом варианте осуществления система для идентификации компонента, который используется с офтальмологическим хирургическим устройством, включает в себя метку радиочастотной идентификации (РЧИД), которая является частью компонента, приемник, память для хранения критериев и контроллер, которые включены в хирургическое устройство. Данные с метки РЧИД передаются на приемник в офтальмологическом хирургическом устройстве, и контроллер определяет, может ли использоваться компонент, соответствующий принятым данным, с офтальмологическим хирургическим устройством посредством определения, представляют ли собой принятые данные авторизованный код, который удовлетворяет критериям, хранимым в памяти. Авторизованные коды выбираются из большего набора кодов, включающего в себя как авторизованные, так и неавторизованные коды.
В другом альтернативном варианте осуществления система для идентификации компонента, который используется с офтальмологическим хирургическим устройством, включает в себя метку радиочастотной идентификации (РЧИД) в компоненте, приемник, память для хранения критериев и контроллер в хирургическом устройстве. Незашифрованные данные с метки РЧИД передаются на приемник. Контроллер определяет, может ли использоваться компонент, соответствующий принятым незашифрованным данным, с офтальмологическим хирургическим устройством, основываясь на том, являются ли принятые незашифрованные данные авторизованным кодом, который удовлетворяет критериям в памяти. Авторизованные коды выбираются из большего набора доступных кодов, включающего в себя как авторизованные, так и неавторизованные коды.
Еще другой альтернативный вариант осуществления представляет собой способ для идентификации компонента, который может использоваться с офтальмологическим хирургическим устройством. Способ включает в себя установление критериев и хранение критериев в памяти офтальмологического хирургического устройства и передачу данных с идентификатора в компоненте на приемник в офтальмологическом хирургическом устройстве. Данные, принятые с идентификатора, обрабатываются для определения, являются ли принятые данные авторизованным кодом, который удовлетворяет критериям, хранимым в памяти, для определения, может ли использоваться компонент, соответствующий принятым данным, с офтальмологическим хирургическим устройством.
В различных вариантах осуществления критериями могут быть авторизованные данные, например авторизованные числа, которые хранятся в памяти. Данные, которые принимаются с идентификатора, сравниваются с авторизованными данными для определения, может ли использоваться компонент с офтальмологическим хирургическим устройством. Например, устройству может быть разрешено, если принятые данные соответствуют критериям авторизованных данных. Далее, критериями может быть алгоритм, формула или другие предварительно определенные критерии (в общем «алгоритм»). Алгоритм применяется к данным, которые принимаются от идентификатора для определения, может ли использоваться компонент с офтальмологическим хирургическим устройством, основываясь, например, на том, решают ли или удовлетворяют ли принятые данные алгоритму или формуле.
В различных вариантах осуществления могут использоваться разные офтальмологические хирургические устройства и компоненты. Например, офтальмологическое хирургическое устройство может быть лазером или лазерной консолью, и компонент может быть оптическим зондом, который подключается к лазеру. В других вариантах осуществления офтальмологическое хирургическое устройство представляет собой витреоретинальное хирургическое устройство, и компонент может быть зондом для витрэктомии, ножницами с пневматическим или электрическим приводом или зондом эндоиллюминатора, который подключается к витреоретинальному хирургическому устройству.
Далее, в вариантах осуществления, использующих компоненты РЧИД, приемником может быть считыватель РЧИД, и идентификатором может быть метка РЧИД, и данные в метке или идентификаторе РЧИД могут быть незашифрованными.
Одним способом выбора авторизованных кодов, которые удовлетворяют критериям, является выбор авторизованных кодов из большего набора доступных кодов, который включает в себя как авторизованные, так и неавторизованные коды. Например, в одном варианте осуществления количество авторизованных кодов составляет по меньшей мере на три порядка больше по величине, чем количество доступных кодов; например, один миллиард авторизованных кодов выбирается из одного триллиона кодов. В одном варианте осуществления данные идентификатора включают в себя 14 байтов. Два байта используются для идентификации типа компонента, и 12 байтов используются для идентификации одного триллиона кодов.
Варианты осуществления системы могут конфигурироваться на разрешение или блокирование хирургического устройства. Если данные, принятые от идентификатора, удовлетворяют критериям, тогда функционирование устройства может быть разрешено. Функционирование устройства также может быть условно разрешено, основываясь, например, на том, использовался ли компонент ранее, или основываясь на количестве времени, которое прошло с первого или предыдущего использования компонента. Может быть разрешено некоторое количество повторных использований компонента, но устройство может быть заблокировано после некоторого количества использований или после некоторого количества времени. Также могут осуществляться другие меры обеспечения безопасности, такие как генерирование сообщения хирургу, что компонент ранее использовался. Далее, данные могут записываться обратно на идентификатор компонента для будущей ссылки. Данные могут включать в себя дату использования, количество использований компонента, продолжительность использования компонента или установку мощности компонента. Функционирование устройства также может быть разрешено, основываясь на географических ограничениях.
В различных вариантах осуществления идентификатор также может включать в себя данные калибровки, которые указывают, как офтальмологическое хирургическое устройство должно конфигурироваться для работы с конкретным компонентом. Далее, данные идентификации и/или данные калибровки могут использоваться для различных целей. Например, пользовательский интерфейс, который представляется на экране дисплея, может генерироваться на основе конкретного компонента, который используется. Данные также могут использоваться для разрешения рабочих параметров, которые совместимы с идентифицированным компонентом, и для блокирования рабочих параметров, которые не совместимы с идентифицированным компонентом. Данные могут использоваться для осуществления правил обеспечения безопасности, например ограничение значения мощности, диапазона экспонирования и других рабочих параметров, и проверки, присутствует ли такой компонент обеспечения безопасности, как фильтр, который связан с идентифицированным компонентом.
Краткое описание чертежей
Более полное понимание вариантов осуществления и их преимуществ может быть получено в результате ссылки на следующее описание, рассматриваемое совместно с прилагаемыми чертежами, на которых подобные позиции указывают подобные признаки и на которых:
фиг.1 представляет собой блок-схему системы согласно одному варианту осуществления, которая включает в себя офтальмологическое хирургическое устройство и компонент, который используется с устройством и который включает в себя идентификатор;
фиг.2 иллюстрирует примерную систему РЧИД, которая может использоваться с офтальмологическими хирургическими устройствами и его компонентами;
фиг.3 иллюстрирует идентификатор компонента согласно одному варианту осуществления;
фиг.4 иллюстрирует идентификатор и незашифрованный код или число обеспечения безопасности компонента согласно одному варианту осуществления;
фиг.5 иллюстрирует систему согласно одному варианту осуществления, в которой авторизованные незашифрованные коды или числа идентификатора выбираются из большего набора доступных кодов или чисел;
фиг.6 иллюстрирует альтернативный вариант осуществления, в котором функционирование офтальмологического хирургического устройства блокируется или условно разрешается в зависимости от количества использований компонента;
фиг.7 иллюстрирует другой вариант осуществления, в котором функционирование офтальмологического хирургического устройства блокируется или условно разрешается в зависимости от количества времени, которое прошло с первого или более раннего использования компонента;
фиг.8 иллюстрирует то, как незашифрованные авторизованные коды могут быть последовательно упорядочены для определения групп или партий компонентов, которые могут использоваться с хирургическим устройством;
фиг.9 иллюстрирует альтернативный вариант осуществления, в котором данные, переданные с идентификатора в компоненте, включают в себя информацию для калибровки офтальмологического хирургического устройства;
фиг.10 иллюстрирует другой альтернативный вариант осуществления, включающий в себя применение считывания/записи с участием приемопередатчика в офтальмологическом хирургическом устройстве и идентификатора в компоненте, используемом с устройством; и
фиг.11А-В представляют собой блок-схемы последовательности операций, иллюстрирующие метод идентификации компонентов и управления офтальмологическим хирургическим устройством согласно различным вариантам осуществления изобретения.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
В нижеследующем описании ссылка делается на прилагаемые чертежи, которые образуют его часть и которые посредством иллюстрации изображают конкретные варианты осуществления. Необходимо понять, что конструктивные изменения могут быть выполнены без отступления от объема вариантов осуществления.
Варианты осуществления системы и способа обеспечивают интеграцию электронных идентификаторов в офтальмологическое хирургическое оборудование. Электронные идентификаторы могут выполнять различные функции, включая идентификацию компонента или адаптацию, которые могут быть использованы с офтальмологическим хирургическим устройством, селективное разрешение и блокирование оборудования, которое используется с компонентами, идентификацию неавторизованных компонентов, таких как компоненты, которые не совместимы с устройством, и компоненты от производителей третьих сторон, предоставление данных калибровки и обеспечение применений считывания/записи между офтальмологическим хирургическим устройством и компонентом, используемым с устройством. Таким образом, варианты осуществления позволяют выполнять более точные определения, совместимы ли некоторые компоненты или адаптации с некоторыми хирургическими устройствами. Далее, варианты осуществления обеспечивают улучшенные функциональные возможности, таким образом улучшая эффективность и безопасность офтальмологических хирургических процедур посредством гарантирования того, что только пригодные компоненты используются с устройством. Кроме того, варианты осуществления позволяют оригинальным производителям хирургического оборудования поддерживать жесткий контроль их запасов и использования оригинальных и полноценных компонентов, таким образом обеспечивая улучшенные рабочие характеристики, соответствие законодательству и отслеживание продуктов. Эти и другие аспекты вариантов осуществления обсуждаются более подробно ниже.
Как показано на фиг.1, согласно одному варианту осуществления система «S» включает в себя офтальмологическое хирургическое устройство 110 и офтальмологический хирургический компонент или адаптацию 100, которые подключаются и используются с хирургическим устройством 110. Компонент 100 подсоединяется к хирургическому устройству 110 через входной порт или соединитель 120 хирургического устройства 110 и соединитель 130 компонента 100. Также может использоваться беспроводная связь между некоторыми хирургическими устройствами и компонентами.
Идентификатор 102 интегрируется в компонент 100. Идентификатор 102 передает данные 104 на приемник 112 хирургического устройства 110. Данные 104 идентификатора могут использоваться для определения, является ли компонент 100 авторизованным компонентом, который может использоваться с хирургическим устройством 110. Более конкретно, каждый компонент 100 может быть запрограммирован конкретными данными 104. Хирургическое устройство 110 включает в себя память 114, которая хранит критерии 116, такие как набор авторизованных кодов или данных, или алгоритм, формулу или другие предварительно определенные критерии (в общем «алгоритм»). Памятью может быть элемент памяти, который является легкодоступным, или элемент памяти, который интегрируется в другие системные компоненты, в зависимости от требований по обеспечению безопасности.
Контроллер 115, такой как процессор или микроконтроллер (в общем «контроллер»), программируется программными и/или аппаратными средствами 117, которые обрабатывают данные 104, принятые от идентификатора 102, и критерии 116, хранимые в памяти 114, для определения, должен ли компонент 100 быть принят 140 или отклонен 142, и должно ли быть хирургическое устройство 110 разрешено или заблокировано.
В одном варианте осуществления изобретения хирургическое устройство 110 представляет собой офтальмологическую лазерную консоль, и компонент 100 представляет собой оптический зонд. Как, в основном, изображено на фиг.1, оптический зонд 100 включает в себя соединитель 130 для подключения к консоли 110 через соединитель 120 консоли 110, корпус 132 и световод 134. Свет, вырабатываемый лазерной консолью 110, подается на зонд 100, которым манипулирует хирург, так что свет передается световодом 134 на участок хирургического вмешательства.
Одна примерная комбинация лазерной консоли 110 и оптического зонда 100, которая может использоваться с вариантами осуществления изобретения, включает в себя лазерную систему Eyelite, деталь № 806550001, имеющуюся в наличие в компании Alcon Laboratories Inc., 6201 South Freeway, Fort Worth, Texas 76134. Также могут использоваться другие лазерные консоли компании Alcon Laboratories. Примерные компоненты для подсоединения к лазерной консоли 110, такой как лазерная система Eyelite, включают в себя соединители оптоволоконного зонда, которые используются с системой LIO-AT Headset, такие как соединитель, деталь № 8065741019, 8065501003 и 8065501101; световод, который предоставляется с системой LIO-AT Headset, такой как деталь № 8065741106; и различные световоды Endo Probe, такие как деталь № 8065010719, 8065010503, 8065010219, 8065010203, 8065010739, 8065010419, 8065010319, 8065010403 и 8065010404, которые также имеются в наличии в компании Alcon Laboratories, Inc.
Для специалиста в данной области техники понятно, что варианты осуществления изобретения могут использоваться с другими офтальмологическими хирургическими устройствами 110 и компонентами или адаптациями 100. В качестве другого примера, консоль 110 управления может быть консолью для витрэктомии, и компоненты 100, которые подключаются к консоли, могут включать в себя, но не ограничиваются ими, зонд для витрэктомии, ножницы с пневматическим или электрическим приводом, зонд эндоиллюминатора и ретинальный хирургический компонент. Примерная консоль 110 для витрэктомии представляет собой деталь № 8065741008, имеющуюся в наличии в компании Alcon Laboratories, Inc. Примерные компоненты, которые могут подключаться к консоли для витрэктомии, включают в себя зонд для витрэктомии, деталь № 8065741018, пневматические ножницы, деталь № 8065808101, и эндоиллюминатор, деталь № 8065740264, все из которых также имеются в наличии в компании Alcon Laboratories, Inc. Для целей объяснения, не ограничения, данное описание изобретения ссылается на офтальмологическое хирургическое устройство 110, которое представляет собой лазерную консоль, и компонент или адаптацию 100, которые представляют собой оптический зонд, который подключается к консоли 110 и используется для подачи энергии лазера на участок хирургического вмешательства. Однако для специалиста в данной области техники понятно, что также может использоваться консоль для витрэктомии и различные относящиеся к ней компоненты.
Согласно одному варианту осуществления приемник 112 в консоли 110 и идентификатор 102 в зонде 100 представляют собой компоненты радиочастотной идентификации (РЧИД). Одна примерная система РЧИД, которая может использоваться с различными вариантами осуществления, включает в себя деталь № MCRF355, имеющуюся в наличии в компании Microchip Technology, Inc., как описано в Листе спецификаций AN707, Применениях MCRF 355/360, содержание которых включено в данный документ по ссылке, как если были бы изложены полностью.
Фиг.2, в основном, иллюстрирует одну примерную систему 200 РЧИД, которая может использоваться с вариантами осуществления. Метка 210 РЧИД обычно включает в себя интегральную схему (ИС), такую как специализированная интегральная схема (специализированная ИС), которая включает в себя память для хранения данных. Приемопередатчик 212 активизируется радиочастотной (РЧ) инструкцией или сигналом 224 от считывателя 220, который посылается при помощи антенны 226 считывателя, например, под действием блока 230 микроконтроллера, и принимается антенной 216 приемопередатчика 212, чтобы беспроводным образом записывать данные или считывать данные из памяти приемопередатчика 212.
Например, когда должна считываться метка 210 РЧИД, считыватель 220 посылает импульс большой мощности частотой 134,2 кГц на антенну 226, продолжающийся примерно 50 мс. Генерируемое магнитное поле улавливается антенной 216 в метке 210, которая настраивается на такую же частоту. Эта принятая энергия переменного тока выпрямляется и запоминается в небольшом конденсаторе внутри приемопередатчика 212. После завершения импульса большой мощности приемопередатчик 212 передает обратно свои данные, используя энергию, хранимую в конденсаторе в качестве источника питания. В итоге, передаются 128 битов (включая информацию об обнаружении ошибок) в течение периода 20 мс. Эти данные принимаются антенной 226 и декодируются блоком 220 считывателя и контроллером 230. Конденсатор разряжается после того, как данные будут переданы, и приемопередатчик 212 возвращается в исходное состояние и становится готовым для следующего цикла считывания.
Описанная выше конфигурация РЧИД является «пассивной», так как приемопередатчик питается от энергии, хранимой в конденсаторе, которая генерируется РЧ-сигналом от считывателя. Таким образом нормально что, пассивный идентификатор РЧИД является неактивным и не имеет независимого источника питания. Система РЧИД также может быть активной, если предусмотрен отдельный источник питания или батарея. Дополнительные подробности, касающиеся того, как работают системы РЧИД, хорошо известны в технике и поэтому не описываются более подробно в данном описании изобретения. Для целей объяснения, не ограничения, данное описание изобретения относится к компонентам РЧИД, которые используются для передачи данных между консолью 110 и зондом 100. Однако для специалиста в данной области техники понятно, что также могут использоваться другие компоненты передатчика, приемника и приемопередатчика.
Когда компоненты РЧИД применяются к вариантам осуществления для обеспечения связи между лазерной консолью 110 и компонентами 100 зонда, идентификатор 102 в компоненте 100 зонда представляет собой метку или приемопередатчик 210 РЧИД, и приемник 112 консоли 110 представляет собой считыватель 220 РЧИД. Метка или идентификатор 102 РЧИД включает в себя идентификацию и, если это применимо, другие данные, относящиеся к компоненту. Контроллер 115 включает в себя программные и/или аппаратные средства 117 для реализации критериев 116 для определения, указывают ли данные 104, посылаемые меткой 102 РЧИД зонда 100 и принимаемые считывателем 112 РЧИД лазерной консоли 110, что зонд 100 может использоваться с консолью 110.
Например, лазерная консоль 110 может быть разрешена, если данные 104 принимаются 140, или может быть заблокирована, если данные 104 отклоняются 142. Лазерная консоль 110 также может разрешаться условно. Например, консоль 110 может работать нормально или, альтернативно, в безопасном режиме при меньших уровнях мощности. Лазерная консоль 110 также может условно разрешаться, когда, например, один и тот же зонд 100 перед этим использовался слишком много раз. Контроллер 115 может конфигурировать лазерную консоль 110 для работы другим образом с учетом обеспечения безопасности и других факторов, так как зонд 100 может не функционировать как предполагается из-за, например, несовместимых технических требований, избыточного использования или износа или истечения срока зонда 100.
Более конкретно, как показано на фиг.3, согласно одному варианту осуществления, данные 104, передаваемые меткой 102 РЧИД, включают в себя двухбайтовый код или данные 300 идентификации. Двухбайтовый код может представлять числа 00-99 для идентификации 100 различных типов зондов 100. Контроллер 115 может применять критерии 116 к данным 300, хранимым в памяти 114, для определения, принимаются 140 ли или отклоняются 142 ли данные 104, и должна ли разрешаться или блокироваться лазерная консоль 110.
Как показано на фиг.4 и 5, согласно другому варианту осуществления, данные 104, передаваемые меткой или идентификатором 102 РЧИД, представляют собой 14-байтовый код. 14 байтов делятся на две группы: два байта данных 300 идентификации (как описано выше в отношении фиг.3) и 12 байтов данных 400 обеспечения безопасности. Данные 400 обеспечения безопасности выбираются из большего набора потенциальных кодов 510 обеспечения безопасности. Поднабор потенциальных кодов 510 выбирается в качестве авторизованных кодов 520. Для специалиста в данной области техники понятно, что данные 400 обеспечения безопасности и авторизованные коды 510 могут быть числовыми, буквенно-числовыми или в другом представлении. Кроме того, они могут использовать различные системы счисления, такие как двоичная, шестнадцатеричная или десятичная. Таким образом, «код», как предполагается, не ограничивается конкретным типом кода.
12 байтов кода 400 обеспечения безопасности обеспечивают один триллион возможных кодов 510 обеспечения безопасности, т. е. числа от 000000000000 до 999999999999. Это представляется на фиг.5 как (A+U) 510 или авторизованные коды (А) 520 + неавторизованные коды (U) 522. Некоторые коды выбираются из этого одного триллиона потенциальных кодов 510 в качестве авторизованных кодов 520. В одном варианте осуществления набор потенциальных кодов 510 обеспечения безопасности включает в себя один триллион кодов, и один миллиард кодов выбирается в качестве авторизованных кодов (А) 520. Остальные коды представляют собой неавторизованные коды (U) 522. Таким образом, в данном варианте осуществления количество потенциальных кодов 510 составляет по меньшей мере на три порядка по величине больше, чем количество авторизованных кодов (А) 520. Один миллиард авторизованных кодов (А) 520 может выбираться с использованием, например, генератора случайных чисел или другого подходящего алгоритма или критериев выбора. Алгоритм выбора может иметь различные уровни сложности для различных уровней и применений обеспечения безопасности.
Идентификаторы 102 каждого зонда 100 от оригинального производителя программируются одним из авторизованных кодов (А) 520. Авторизованные коды (А) 520 удовлетворяют критериям 116, хранимым в памяти 114. Например, если критерии 116 представляют собой набор авторизованных данных, который хранится в памяти 114, авторизованные данные 116 могут быть теми же самыми или соответствовать авторизованным кодам (А) 520, тогда как неавторизованные коды (U) 522 не будут соответствовать критериям 116 авторизованных данных. В качестве другого примера, если критерии 116 представляют собой алгоритм, тогда авторизованные коды (А) 520 будут удовлетворять или решать алгоритм, тогда как неавторизованные коды (U) 522 не будут решать или удовлетворять критериям 116 алгоритма.
В варианте осуществления, в котором критерии 116 представляют собой алгоритм, необязательно хранить набор авторизованных данных в памяти, так как алгоритм применяется к данным обеспечения безопасности, принятым от идентификатора. Это может быть выгодным, когда касается возможностей памяти и обеспечения безопасности. Алгоритм может программироваться с изменяющимися уровнями сложности для обеспечения различных уровней обеспечения безопасности. Далее, алгоритм может запоминаться в памяти различных системных компонентов, так что может быть трудным определение критериев. Следовательно, хотя фиг.5 изображает авторизованные коды (А) 520, хранимые в памяти, они представляют авторизованные коды, которые удовлетворяют или решают алгоритм, так как нет необходимости хранить авторизованные коды в памяти при использовании алгоритма.
Таким образом, данные 400 обеспечения безопасности, хранимые в метке 102 РЧИД зонда 100, могут удовлетворять или могут не удовлетворять критериям 116, хранимым в памяти 114. В том случае, когда зонд 100 от оригинального производителя, идентификатор 102 включает в себя авторизованный код (А) 520, который будет удовлетворять критериям 116. Однако если зонд 100 от производителя третьей стороны, идентификатор 102 может включать в себя или может не включать в себя авторизованный код (А) 520, что подробно обсуждается ниже.
Когда зонд 100 подключается к лазерной консоли 110, метка 102 РЧИД передает 2-разрядный код 300 идентификации и 12-разрядный код 400 обеспечения безопасности на считыватель 112 РЧИД. Контроллер 115 определяет, удовлетворяет ли 2-разрядный код идентификации и/или 12-разрядный код 400 обеспечения безопасности критериям 116, хранимым в памяти 114 лазерной консоли 110.
Если, например, код 400 обеспечения безопасности удовлетворяет критериям 116, например код 400 обеспечения безопасности соответствует одному из одного миллиарда авторизованных кодов (А) 520, хранимых в памяти 116, или удовлетворяет или решает алгоритм, тогда лазерная консоль 110 может быть разрешена контроллером 115. В противоположность этому, лазерная консоль 110 может быть заблокирована, если код 400 не удовлетворяет критериям 116 и является одним из неавторизованных (U) кодов 510 или нераспознанным кодом. Таким образом, как показано на фиг.5, зонд 100А включает в себя авторизованные данные 400 обеспечения безопасности и поэтому может использоваться с лазерной консолью 110, тогда как зонд 100U не может использоваться с лазерной консолью 110, так как он запрограммирован с неавторизованным кодом (U) 522, который не удовлетворяет критериям 116.
Выбор авторизованных кодов 520 из достаточно большого набора возможных кодов 510 способствует возможности производителям оригинальных компонентов 100 зонда гарантировать, что используются только оригинальные компоненты и что заменяемые компоненты от третьих сторон, вероятно, заблокируют работу лазерной консоли 110. Это может выполняться даже без необходимости использования методов шифрования/расшифрования и дополнительных аппаратных и программных средств шифрования/расшифрования, которые могут повышать стоимость и сложность системы. Скорее авторизованные коды (А) 520 могут оставаться незашифрованными, и обеспечивается достаточная безопасность тем, что поднабор авторизованных кодов (А) 520 выбирается из достаточно большого пула потенциальных кодов (A+U) 510, так что вероятность выбора производителем третьей стороны авторизованного кода 520 достаточно низкая. Это может гарантировать, что компоненты от оригинальных производителей представляют собой основные компоненты, которые разрешают функционирование лазерной консоли 110, что может быть особенно полезным, принимая во внимание то, что некоторые заменяемые компоненты третьих сторон могут не удовлетворять техническим требованиям на оригинальные компоненты и могут не функционировать так же, как компоненты от оригинальных производителей и поэтому представляют беспокойство в отношении обеспечения безопасности и ответственности при использовании лазерной консоли 110. Конечно, для специалиста в данной области техники понятно, что компоненты шифрования и расшифрования могут использоваться для обеспечения дополнительной безопасности.
Например, в варианте осуществления, в котором один миллиард различных авторизованных кодов (А) 520 выбирается из одного триллиона потенциальных кодов (A+U) 510, общее количество возможных кодов 510 составляет по меньшей мере на три порядка больше по величине, чем выбранное количество авторизованных кодов. В данном варианте осуществления существует только 1/1000 вероятность, что заменяемый компонент третьей стороны будет удовлетворять критериям 116 и будет принят контроллером 115 консоли 100, таким образом разрешая работу лазерной консоли 110 с компонентом. Вероятность может быть повышена или понижена корректировкой количества байтов в коде 400 обеспечения безопасности, количества авторизованных кодов 520 и/или количества неавторизованных кодов 522. Следовательно, как предполагается, пример, включающий в себя один миллиард авторизованных кодов (А) 520 и один триллион общих потенциальных кодов (A+U) 510, не является ограничивающим.
Для третьих сторон является возможным неоднократно использовать зонд 100, который был принят лазерной консолью 110, так как принятый зонд 100 включает в себя авторизованный код (А) 520. Производитель третьей стороны также может купить небольшое количество зондов оригинального оборудования и затем использовать данные 400 обеспечения безопасности из этих зондов для программирования других заменяемых компонентов. Однако варианты осуществления могут конфигурироваться так, чтобы блокировать лазерную консоль 110 после некоторого количества использований или появлений конкретного кода 400 обеспечения безопасности или после предварительно определенного количества времени, следующего за первым случаем появления количества. Например, когда критериями 116 является алгоритм, алгоритм 116 может конфигурироваться или программироваться так, чтобы предоставлять некоторое количество использований или использование в течение периода времени.
Например, как показано на фиг.6, когда метка 102 РЧИД оригинального зонда 100 передает код 400 обеспечения безопасности на считыватель 112 РЧИД, данные 400 обеспечения безопасности соответствуют, удовлетворяют или решают критерии 116. Таким образом, лазерной консоли 110 будет разрешено работать с этим компонентом 100. Могут быть попытки повторного использования одного и того же зонда, так как он имеет авторизованный код (А) 520, который удовлетворяет критериям 116. Многократное использование зонда 100 может быть удобным в некоторых случаях, однако, чтобы гарантировать, что выполняются надлежащие руководящие указания по законодательству и обеспечению безопасности, целесообразно, чтобы каждый авторизованный зонд 100 использовался один раз. Чтобы решить эти вопросы, контроллер 115 может программироваться на блокирование лазерной консоли 110 через предварительно определенное количество использований одного и того же зонда 100 или через предварительно определенное количество случаев появления одного и того же кода 400 обеспечения безопасности. Таким образом, функционирование консоли 110 разрешается при нормальных условиях, но может быть заблокирована после предварительно определенного количества повторных использований одного и того же зонда 100.
В изображенном варианте осуществления лазерная консоль 110 разрешается, чтобы дать возможность использовать этот же зонд 100 второй раз, но блокируется, когда выполняется попытка использования этого же зонда третий раз. Действительно, контроллер 115 может программироваться на предоставление возможности различного количества повторных использований одного и того же зонда 100. В результате потребуется новый зонд 100, так как один и тот же зонд 100 больше не может использоваться с лазерной консолью 110. Альтернативно, или в дополнение, контроллер 115 может программироваться на генерирование визуального или слышимого предупреждения или сообщения пользователю, что зонд 100 использовался ранее, используя дисплей 600 или громкоговоритель 610. Контроллер 115 также может конфигурироваться для указания количества предыдущих использований зонда 100.
В качестве другого примера, как показано на фиг.7, возможно, что один и тот же зонд 100 может использоваться много раз в течение предварительно определенного периода времени. Предварительно определенным периодом времени могут быть, например, часы, дни, недели или месяцы. Зонд 100 может использоваться второй или последующий раз, если второе или последующее использование происходит в течение предварительно определенного периода времени, следующего за предшествующим или предыдущим использованием зонда 100. Однако если зонд 100 используется за пределами этого авторизованного окна, тогда контроллер 115 может заблокировать функционирование лазерной консоли 110, таким образом требуя новый зонд 100. Контроллер 115 также может программироваться на генерирование предупреждения или сообщения, как описано со ссылкой на фиг.6.
Другим примером является ассоциирование авторизованного кода с консолью 110 и/или компонентом 100, которые производятся или используются в предварительно определенной географической зоне, стране или группе стран. Таким образом, когда принятые данные удовлетворяют критериям 116, указывая, что выполняются географические требования, контроллер 115 разрешает лазерной консоли 110 использовать компонент 100.
Как показано на фиг.8, согласно другому варианту осуществления авторизованные коды 520 обеспечения безопасности могут быть последовательно упорядочены 800, так что конкретные партии или группы 810 зондов 100 могут идентифицироваться, основываясь на последовательно упорядоченных кодах. Это может быть полезным, если, например, изымается группа зондов 100. Зонды 100, которые должны быть изъяты, могут быть быстро идентифицированы, используя последовательно упорядоченные данные 800 кода обеспечения безопасности и определенные партии или группы 810 зондов.
В другом варианте осуществления, как показано на фиг.9, метка 102 РЧИД может включать в себя данные 300 идентификации и данные 400 обеспечения безопасности, как описано выше, и, кроме того, данные 900 калибровки, которые необходимы для калибровки консоли 110 для работы с конкретным зондом 100 или компонентом. Например, данными 900 калибровки могут быть инструкции или подстановки параметров, включающие в себя, например, подстановки для калибровки лазера для конкретного зонда или адаптации. Каждый зонд или адаптация может потребовать использование другого или уникального световода, который изменяет оптическую связь в зонде или адаптации и поэтому приводит к конкретной калибровке.
В качестве другого примера, при использовании консоли для витрэктомии данные 900 калибровки могут включать в себя инструкции или подстановки параметров, относящиеся к прозрачности лазерного зонда, точкам давления приведения в действие зона для витрэктомии и прозрачности эндоиллюминатора.
Действительно, может использоваться другая калибровка в зависимости от офтальмологического хирургического устройства и компонента, которые используются. Лазерная консоль 110 может автоматически самокалиброваться, основываясь на принятых данных 900 калибровки. Альтернативно, лазерная консоль 110 может калиброваться хирургом, используя принятые данные 900 калибровки.
Кроме того, данные идентификации и/или калибровки могут использоваться для различных целей, включая, например, разрешение или блокирование рабочих параметров, которые являются совместимыми с идентифицированным компонентом, и активизирование некоторых свойств обеспечения безопасности, связанных с идентифицированным компонентом. Например, система может конфигурироваться на ограничение диапазонов мощности и/или диапазонов экспонирования при заданном конкретном типе компонента. Кроме того, система может конфигурироваться на определение, присутствуют ли принадлежности для обеспечения безопасности, такие как фильтры, так что идентифицированный компонент может использоваться без вреда для хирурга. Далее данные идентификации и/или калибровки могут использоваться для генерирования пользовательского интерфейса, который относится к конкретному компоненту и представляется на экране дисплея для хирурга.
В другом варианте осуществления, как показано на фиг.10, считыватели и метки РЧИД системы и компонента могут конфигурироваться на двусторонние применения или применения 1000 считывания/записи. Это применение может потребовать большие возможности данных метки 102 РЧИД, например >100 байтов. В этом варианте осуществления считыватель (или приемопередатчик) может записывать различные типы данных обратно на метку 102 РЧИД для будущего использования или ссылки. Например, считыватель 112 РЧИД может записывать информацию, такую как дата использования зонда 100, количество раз, сколько использовался зонд 100, количество времени, в течение которого зонд 100 был активным, установка мощности зонда 100, когда он был активным, и т. д. Эта информация может быть особенно полезной, когда зонд 100 используется в более поздний момент времени, так как, например, хирург может просмотреть информацию и сделать оценку в отношении износа и полезного срока службы зонда 100. Например, полезный срок службы зонда 100 может уменьшаться, когда зонд 100 является активным в течение большего периода времени, использовался при установке большей мощности и использовался много раз.
Принимая во внимание описание вариантов осуществления системы, способ идентификации и управления офтальмологическими хирургическими устройствами и компонентами резюмируется в блок-схемах последовательности операций, показанных на фиг.11А-В. Начиная с этапа 1100, выбирается набор потенциальных кодов идентификации и набор потенциальных кодов обеспечения безопасности. Потенциальный набор кодов включает в себя как авторизованные, так и неавторизованные коды, которые будут удовлетворять и не будут удовлетворять установленным критериям. На этапе 1105 набор авторизованных кодов выбирается из большего набора потенциальных кодов. На этапе 1110 идентификаторы или метки РЧИД авторизованных компонентов, например компонентов от оригинальных производителей, программируются одним из авторизованных кодов. На этапе 1115, если контроллер реализует критерии, основанные на сравнении авторизованных данных с данными, принятыми от идентификатора, авторизованные коды запоминаются в памяти офтальмологической лазерной системы, такой как офтальмологический лазер или витреоретинальное хирургическое устройство. Если используется алгоритм, алгоритм может запоминаться в памяти без хранения авторизованных данных.
На этапе 1120 предусматривается подключение компонента к лазерному устройству. На этапе 1125 данные с метки РЧИД компонента передаются на приемник или считыватель РЧИД в лазерном устройстве. Данные, принятые от метки РЧИД, используются для идентификации компонента на этапе 1130. Данные от устройства РЧИД могут использоваться для различных целей, включая, например, генерирование пользовательского интерфейса для представления на экране дисплея, разрешение или блокирование рабочих параметров, которые совместимы с идентифицированным компонентом, и активизирование некоторых свойств обеспечения безопасности, ассоциированных с идентифицированным компонентом. Например, значения некоторых параметров, таких как мощность и экспонирование, могут ограничиваться для гарантирования того, что устройство не будет работать вне заданных диапазонов рабочих параметров. Далее система может конфигурироваться для проверки оборудования обеспечения безопасности, такого как фильтр, который используется с компонентом.
На этапе 1135 данные с метки РЧИД обрабатываются для определения, удовлетворяют ли они некоторым критериям. На этапе 1140 блокируется офтальмологическое хирургическое устройство, если принятые данные не удовлетворяют критериям. На этапе 1145 контроллер определяет, использовался ли ранее компонент. Если компонент используется в первый раз, офтальмологическому хирургическому устройству может быть разрешено работать с компонентом на этапе 1150. Если компонент использовался ранее, на этапе 1155 офтальмологическому хирургическому устройству может быть разрешено работать условно.
Например, офтальмологическому хирургическому устройству может быть разрешено работать, если зонд ранее использовался некоторое количество раз 1160 или ранее использовался в течение некоторого периода времени 1165. Контроллер также может генерировать сообщение или предупреждение 1170 для пользователя, чтобы указать, что зонд ранее использовался, или установить работу лазерного устройства в безопасном режиме 1175, например, при пониженной мощности.
Для специалиста в данной области техники понятно, что существуют многочисленные модификации, которые могут быть выполнены без отступления от объема вариантов осуществления. Варианты осуществления могут использоваться с офтальмологическим хирургическим оборудованием других типов. Далее варианты осуществления могут использоваться для других целей, включая цели идентификации, калибровки, совместимости и блокировки. Таким образом, изложенные выше иллюстративные примеры не предназначены быть ограничивающими.
Хотя в вышеприведенном описании ссылки были сделаны на различные варианты осуществления, для специалиста в данной области техники понятно, что несущественные модификации, изменения и замены могут быть сделаны в описанных вариантах осуществления без отступления от изобретения, заявленного в прилагаемой формуле изобретения.