[發明專利]自主手術傳感器和通信網絡

在審

• 申請號: 202211109017.1
• 申請日: 2022-09-13
• 公開（公告）號: CN115811368A
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: J·W·庫普
• 申請（專利權）人: 柯惠有限合伙公司
• 主分類號: H04B13/00
• 分類號: H04B13/00;H04Q9/00;A61B90/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 姜雁琪

手術系統和方法涉及：儀器系統，其安置在患者的身體外部；傳感器，其包括第一天線，配置成放置在所述患者的所述身體內；以及手術器械，其包括安置在所述手術器械的近端部分處的第二天線。所述手術器械通過所述第一天線和所述第二天線與所述傳感器通信。在所述手術器械放置在所述患者的所述身體中，但所述第二天線安置在所述患者的所述身體外部時，所述手術器械還與所述儀器系統傳送消息。所述消息包括來自所述傳感器的傳感器數據。

相關申請案的交叉引用

本申請案主張2021年9月14日申請的美國臨時申請案第63/244,231號的申請日的權益。

技術領域

本公開大體上涉及一種用于微創型外科手術或機器人輔助手術的通信網絡，其中使用手術器械和體內傳感器。

背景技術

在微創型外科手術中，在患者身上做小切口，且使用包括通過小切口放置的內窺鏡的手術器械進行外科手術。因為外科醫生做小切口而非大開口，所以患者可能具有比傳統開放手術減少的恢復時間和更少疼痛。在一些情況下，與可由來自內窺鏡的視頻提供的信息相比，外科醫生可能想要關于手術部位的更多信息。可將有線或無線傳感器放置在手術部位處以獲得關于手術部位的更多信息。然而，有線傳感器的導線不便于管理且可能妨礙手術部位的視野。此外，無線傳感器可能無法與位于患者的身體外部的儀器系統通信。

發明內容

本公開大體上涉及用于將傳感器添加到現有手術工具和傳感器而無需重新設計的系統和方法、手術部位通信網絡以及用于創建手術部位通信網絡的安全方法。

在一個方面中，本公開提供一種手術系統。手術系統包括儀器系統、傳感器和手術器械。儀器系統安置在患者的身體外部。傳感器放置在患者的身體內。每一傳感器包括第一通信裝置，所述第一通信裝置包括第一天線。手術器械包括第二通信裝置。第二通信裝置包括安置在手術器械的近端部分處的第二天線。第二通信裝置通過第一天線和第二天線與傳感器通信。在手術器械放置在患者的身體中時，第二通信裝置將消息傳送到儀器系統或從儀器系統傳送消息。消息包括來自傳感器的傳感器數據。

實施方案可包括以下特征中的一或多者。第二天線可充當主控天線。傳感器可通過傳感器的第一天線彼此通信。

手術器械可為腹腔鏡。第二通信裝置可包括將傳感器配置成僅與第二通信裝置通信的微控制器。

手術系統可包括第二手術器械，所述第二手術器械包括第三通信裝置，所述第三通信裝置包括第三天線和第二微控制器。第二微控制器可配置成通過第一天線、第二天線和第三天線與第二通信裝置和傳感器通信。

手術器械可包括配置成構建包括手術器械和傳感器的網狀網絡的微控制器。

儀器系統可包括配置成進行以下操作的微控制器：檢測與手術器械或傳感器中的一者相關聯的故障事件；以及響應于檢測與手術器械或傳感器中的一者相關聯的故障事件，從網狀網絡移除手術器械或傳感器中的一者。故障事件可包括患者的身體外部的移動。故障事件可包括傳感器中的至少一者的電池的故障。

在另一方面中，本公開提供一種手術通信方法。所述方法包括通過其一部分安置在患者的身體內的手術器械的第一天線，從放置在患者的身體內的傳感器的第二天線接收EM傳感器信號。方法還包括將EM信號從手術器械的第一天線傳輸到安置在患者的身體外部的儀器系統。

實施方案可包括以下特征中的一或多者。方法可包括構建傳感器的第一通信裝置和手術器械的第二通信裝置的網狀網絡。方法可包括：檢測與手術器械或傳感器中的一者相關聯的終止事件；以及響應于檢測與手術器械或傳感器中的一者相關聯的終止事件，從網狀網絡移除手術器械的第二通信裝置或傳感器中的一者的第一通信裝置。檢測終止事件可包括檢測傳感器中的一者到患者的身體外部的位置的移動或檢測傳感器中的至少一者的電池的故障。