流传输连接器和系统、流消歧以及用于映射流供应路径的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本公开的方面涉及用于自动化检测和在多个流供应源和多个远程可控的流传送 结构之间映射流供应路径的系统和方法。更具体地，本公开的方面涉及用于确定安装在机 器人式的（遥控的）手术系统的患者侧推车处的多个电手术器械中的哪一个与多个电能供 应源中的哪一个能量通讯，并且基于相同的方式控制能量供应的方法和系统。本公开的方 面进一步涉及用于遥控的手术系统的手术器械，以及用于控制从外部源供应到这种器械的 流的传送的相关系统、设备和方法。
【背景技术】
[0002] 一些微创手术技术通过使用机器人控制的（遥控的）手术器械被远程执行。在机 器人控制的（遥控的）手术系统中，外科医生在外科医生控制台处操纵输入设备，并且这些 输入被传递到与一个或更多个遥控的手术器械相接合的患者侧推车。基于外科医生在外科 医生控制台处的输入，一个或更多个遥控的手术器械在患者侧推车处被致动以对患者进行 手术，从而在外科医生控制台和患者侧推车处的（一个或多个）手术器械之间产生主-从 控制关系。
[0003] 一些手术器械被配置为向患者传送流。这种器械能够被置于与流源操作性的连 接，该流源产生流并将流供应到在手术过程/程序期间有待向患者传送的手术器械。
[0004] 通过特定的示例，电手术器械能够被置于与电能产生器通讯以在遥控的手术系统 中传送灼烧能量，从而执行灼烧过程（例如，组织消融、组织密封、组织切割等）。传送灼烧 能量的手术器械可以包括，例如，单极器械或双极器械。单极器械通常通过单个源电极和使 电能返回至布置在患者外部的能量产生器的返回电极或槽电极来传送电能。单极电手术器 械的示例包括但不限于：牵引钩、药刀、剪切机（其包括以相同电势激励的两个刀片）、灼烧 探针、冲洗器、剪刀等。双极器械通常通过两个电极（例如，源电极和槽电极）一通常为手术 器械的两个钳爪分别传送电能，并且电流的返回路径为从一个极通过另一个极。双极器械 的示例包括但不限于抓握器、钳子、夹子等，其一般用于密封血管和血管组织、抓握组织、灼 烧或凝结组织等。也可以通过安装在患者侧推车处的手术器械向患者传送其它类型的能量 (例如，超声波和/或激光）。
[0005] 电手术器械和向患者传送流的其它器械在某种程度上是唯一的，特征在于，它们 除了被耦接到患者侧推车处的各种致动接口机构以基于主输入控制器械的运动之外，还与 流源通讯，例如，电能产生器与电手术器械通讯。一般而言，至于器械的运动，从这种手术 器械到患者的流传送响应于外科医生控制台处的输入（例如，脚踏板或其他输入设备的踩 压）。
[0006] 在遥控的手术过程期间，针对各种理由，希望具有安装在患者侧推车处的被配置 为用于流传送的不止一个手术器械（例如，不止一个电手术器械）。然而，存在提供能够可 靠地并且以自动化方式确定安装在患者侧推车处的多个手术器械中的哪一个或哪几个操 作性地与具体的流供应源耦接的遥控的手术系统的需要。还存在提供与到遥控的手术系统 的手术器械的流传送相关的各种控制方案和自动化控制方法的需要。进一步地，存在在不 明确的状况下控制到这种器械的流传送的需要，该不明确的状况下，可能不确定给定输入 命令下在外科医生控制台处的哪个器械将被激活。
【发明内容】
[0007] 本公开的示例性实施例可以解决上面提到的问题中的一个或更多个和/或可以 示例说明上面提到的期望的特征件中的一个或更多个。根据下面的描述，其它特征和/或 优点可以变得明显。
[0008] 根据至少一个示例性实施例，本公开考虑一种手术流传输导管，其用于使手术流 供应路径与手术流传送器械操作性地耦接以将流从手术流供应路径供应到手术流传送器 械。手术流传输导管可以包括数据信号传输路径、手术流传输路径和连接器接口。连接器 接口能够包括与数据信号传输路径通讯的数据信号传输连接器特征件和与手术流传输路 径通讯的手术流传输连接器特征件。手术流传输导管的连接器接口可以被配置为选择性地 与具有至少一个设备手术流传输连接器特征件和至少一个设备数据信号传输连接器特征 件的第一设备连接器接口配合，并且与具有至少一个设备手术流传输连接器特征件而没有 设备数据信号传输连接器特征件的第二设备连接器接口配合。
[0009] 根据另一示例性实施例，手术流传送器械可以包括：电子电路，其以对应于手术流 传送器械的识别数据编码；和连接器接口。连接器接口能够包括：数据信号传输连接器特 征件，其与电子电路通讯以传输包括识别数据的数据信号；和手术流传输连接器特征件，其 为手术流传送器械提供手术流路径。
[0010] 根据又一示例性实施例，本公开考虑一种用于供应流的系统，其可以包括多个流 供应路径、操作性地耦接到流供应路径以接收流的多个远程可控的运动学流传送结构、多 个运动学支撑结构和控制系统。控制系统可以被配置为接收第一数据并接收第二数据，该 第一数据识别远程可控的运动学流传送结构中的哪一个操作性地耦接到流供应路径中的 哪一个，该第二数据识别远程可控的运动学流传送结构中的哪一个操作性地耦接到运动学 支撑结构中的哪一个。响应于输入命令信号以从远程可控的运动学流传送结构中的选定一 个传送流，控制系统可以基于第一数据和第二数据发送信号以从操作性地耦接到远程可控 的运动学流传送结构中的一个的流供应路径中的一个供应流。
[0011] 在又一示例性实施例中，用于检测遥控的手术系统的手术器械的操作状况的系统 可以包括手术器械、流传输导管和感测设备。手术器械可以包括用于将手术器械耦接在遥 控的手术系统的患者侧推车处的安装位置中的外壳。外壳可以包括连接器特征件。流传输 导管可以与连接器特征件接合，以将手术器械置于流连接状态中。感测设备可以与患者侧 推车关联并且可以被布置以检测处于手术器械的流连接状态中的流传输导管的存在。
[0012] 附加目标、特征和/或优点将在下面的描述中被部分阐明，并且根据下面的描述 该部分将变得明显，或可以通过本公开和/或权利要求的实践来获悉。可以通过随附的权 利要求中具体指出的元素和组合来实现和获得这些目标和优点中的至少一些。
[0013] 应当理解，前面的一般性描述和下面的详细描述仅是示例性的和解释性的，并非 对权利要求的限制；反而，权利要求应当有权要求其整个范围的广度，包括等同物。
【附图说明】
[0014] 无论是单独或者结合附图都能够根据下面的【具体实施方式】理解本公开。附图被包 括以提供本公开的进一步理解，并且被并入说明书且构成本说明书的一部分。附图示出本 教导的一个或更多个示例性实施例，并且与本描述一起有助于解释某些原则和操作。在附 图中：
[0015] 图1是根据至少一个示例性实施例的示例性遥控的手术系统的图解视图；
[0016] 图2是根据至少一个示例性实施例的示例性遥控的手术系统的示意性框图；
[0017] 图3是根据至少一个示例性实施例的示例性遥控的手术系统的示意性框图；
[0018] 图4是根据至少一个示例性实施例的示例性遥控的手术系统的示意性框图；
[0019] 图5是图示说明根据至少一个示例性实施例的用于控制传送到遥控的手术系统 的手术器械的流的示例性工作流的流程图；
[0020] 图6是患者侧推车的示例性实施例的透视图；
[0021] 图7是在安装位置中具有两个电手术器械的患者侧推车的操纵器臂的示例性实 施例的局部示意图，其中的一个电手术器械被示出与流产生器电通讯；
[0022] 图8是根据至少一个示例性实施例的遥控的手术系统的患者侧推车处的致动接 口组件的透视图；
[0023] 图9A是根据一个示例性实施例的能量传输电缆的连接器接口的透视图；
[0024] 图9B是根据一个示例性实施例的能量传输电缆的连接器接口的透视图；
[0025] 图9C是能量传输电缆的连接器接口的另一示例性实施例的透视图；
[0026] 图IOA是根据又一示例性实施例的能量传输电缆的连接器接口的透视图；
[0027] 图IOB是根据另一示例性实施例的能量传输电缆的连接器接口的透视图；
[0028] 图IOC是能量传输电缆的连接器接口的又一示例性实施例的透视图；
[0029] 图11是根据至少一个示例性实施例的电手术产生器单元的前面板的前视图； [0030] 图12是根据一个示例性实施例的电手术器械的连接器接口的顶视图；
[0031] 图13是根据一个示例性实施例的另一电手术器械的连接器接口的顶视图；
[0032] 图14是具有传统连接器接口的电手术器械的透视图；以及
[0033] 图15是具有另一传统连接器接口的电手术器械的透视图；
[0034] 图16A和图16B是图示说明根据本公开的各种示例性实施例的示例性工作流部件 的流程图；
[0035] 图17A和图17B是图示说明根据本公开的在患者侧推车处的安装位置中的电手术 器械外壳的示例性实施例的局部剖视图，其分别图示说明电手术器械未处于能量连接状态 中和处于能量连接状态中；
[0036] 图18A-18C是描述根据本公开的用于检测手术器械安装和能量连接状态的磁体 和霍尔传感器系统的示例性实施例的三种不同状态的示意图；
[0037] 图19A-24是根据本公开的用于检测手术器械安装和/或能量连接状态的感测系 统的各种示例性实施例的示意图；
[0038] 图25A-25C示出根据本公开的视觉反馈指示器的示例性实施例。
【具体实施方式】
[0039] 图示说明示例性实施例的本描述和附图不应当被认为是限制性的。可以做出各种 机械的、组成的、结构的、电气的和操作的变化，而不脱离本描述和所要求保护的发明（包 括等同物）的范围。在一些情况下，熟知结构和技术不会被详细示出或描述，以便不模糊本 公开。在两个或更多个附图中的相同的数字表示相同或类似的元件。此外，如果可行，参考 一个实施例详细描述的元件及其关联特征可以被包括在未被具体地示出或描述的另一些 实施例中。例如，如果元件参考一个实施例被详细描述并且参考第二实施例未被描述，则元 件仍然可以被声称包括在第二实施例中。
[0040] 出于本说明书和随附的权利要求的目的，除非另外指出，否则表示量、百分比或比 例的所有数字和在说明书和权利要求中使用的其它数值都应当被理解为在所有情况下通 过术语"大约"修改到它们还未被如此修改的程度。因此，除非有相反的指示，下面的说明书 和随附的权利要求中阐明的数字参数是近似值，且可以根据要求获得的期望特征而变化。 至少并且不是作为将等同教导的申请限制到权利要求的范围的尝试，每个数字参数根据记 录的有效数字的位数并且通过应用普通舍入技术应当至少被构造。
[0041] 注意，如本说明书和随附的权利要求中使用的，单数形式"一个（a/an) "和"该/所 述"，以及任何词的任何单数使用包括复数，除非明确无误地限制为一个参照物。如本文所 使用的，术语"包括"及其语法变体旨在非限制性的，以便列表中引用的项目不排除能够被 替代或添加到列出的项目的其它类似项目。
[0042] 使用者（例如，外科医生的助手或其它手术室人员）可以将需要与流源连接的手 术器械连接到这种源。随着手术进行并且器械被安装并且从患者侧推车移除，追踪和确 定哪个器械响应于外科医生工作台处的给定输入命令将接收来自流源的流对人员来说可 能变得困难。在一些遥控的手术系统中，如果输入设备被致动，则流将从特定的流源被供 应。如果手术器械操作性地耦接到该流源，则流将被传输到器械，从而使器械能够向患者传 送流。然而，传统手术系统在特定的输入设备致动的情况下不能自动地确定哪个器械将接 收流。进一步地，例如，如果多个电手术器械被安装在患者侧推车处，则传统手术系统可以 阻止相同能量类型的两个器械同时操作，因为当能量输入命令在外科医生控制台处被提供 时，对于哪个器械将被激励，可能存在一些不明确。
[0043] 为便于描述，虽然各种示例性实施例阐明下面描述的电手术器械、电手术能量供 应源和电手术能量（例如，诸如用于从IOOs伏特到1000 s伏特范围的灼烧过程的能量）的 传送，但是本领域普通技术人员将认识到本公开能够应用各种手术器械，所述各种手术器 械被提供以通过远程控制的外部流产生器或其它流供应源传送各种类型的流（例如，其它 能量流（诸如激光、超声波等）、流体流、真空压力流、烟排放等），从而向患者传送期望的 流，用于执行或观察手术过程。如本文所使用的，术语"流"可以被限定为用在手术操作中、 从一个源传输到另一个源（例如，在流供应源和流传送部件（诸如，例如电手术器械）之 间）例如经由其末端执行器被传送的流。
[0044] 在使用或传输流对部件作出适当修改的情况下，本公开包含的流的类型的非限制 性示例可以包括：例如，电能（例如，用于灼烧或神经刺激）、激光能量、超声波能量或射频 能量；流体（例如，液体或气体）；图像和/或音频流；真空压力（其中来自真空"源"的负 压流被"传送"到器械）等。流源的非限制性示例可以包括：例如，能量产生器（包括，例如， 灼烧能量和/或神经刺激能量产生器）、流体传送源（例如，用于冲洗）、气体供应源、真空 源等。通过非限制性示例，如本领域普通技术人员将认识的，激光能量能够经由光纤传输电 缆从激光能量产生器被传送到具有末端执行器的手术器械，该末端执行器被配置为向患者 传送激光能量。进一步地，如本文所使用的流供应源能够被认为是槽（例如，在抽吸的情况 下）。
[0045] 因此，本领域普通技术人员将认识到本文参考电手术器械和电能的传送描述的系 统和方法并非意在限制性的并且能够与从一个或更多个流源供应远程传送的流的其它远 程控制的手术器械结合使用。流从流源到手术器械的传输能够经由流传输导管（诸如，例 如电能传输电缆、软管、光纤电缆等）被配置为在一端连接到手术器械并且连接到流源。
[0046] 作为安全保障，如果不止一个能量传送手术器械被安装，则一些现有手术系统禁 止能量（例如，电能）供应到安装在患者侧推车处的器械。这是因为当能量输入命令（例 如，灼烧命令）提供在外科医生侧控制台处时，关于哪个器械将被激活，存在不明确。然而， 这种禁止能够在手术过程和整个手术系统的配置灵活性期间限制外科医生可用的选项。例 如，期望具有安装在患者侧推车处的两个电手术器械，其中一个电手术器械能够用于普通 的抓握而其中的一个电手术器械能供用于抓握和灼烧过程两者。安装具有这样的多种功能 (例如，如期望的传送能量和/或抓握）的器械也能够