用于手术器械的批准控制的方法和手术机器人系统技术方案

一种手术机器人系统(10)包括：用于移动和/或致动旨在一个单次操作中使用的手术器械(500)的操纵台(12)、用于控制该操纵台(12)的控制单元(36)、用于读取和存储手术器械(500)的数据存储器(494)中的数据的读和写设备(160)。该读和写设备(160)被配置成从该数据存储器(494)读出具有关于手术器械(500)的第一信息的第一数据，并且结合该手术器械(500)和该机器人系统(10)的耦合来将它们传送到控制单元(36)。该控制单元(36)基于包含在第二数据中的第二信息来检查至少一个兼容性准则是否满足以预设方式存储在该控制单元(36)中的至少一个兼容性条件。该控制单元(36)仅在兼容性准则满足以预设方式存储的至少一个兼容性条件时批准该手术器械(500)供该手术机器人系统(10)使用。一种用于批准控制的对应方法确保该手术器械(500)仅在一个单次操作中的使用。

Approval Control Method for Surgical Instruments and Surgical Robot System

A surgical robot system (10) includes a console (12) for moving and/or actuating surgical instruments (500) intended for use in a single operation, a control unit (36) for controlling the console (12), and a reading and writing device (160) for reading and storing data in a data memory (494) of surgical instruments (500). The reading and writing device (160) is configured to read the first data with the first information about the surgical instrument (500) from the data memory (494) and transmit them to the control unit (36) in conjunction with the coupling of the surgical instrument (500) and the robot system (10). The control unit (36) checks whether at least one compatibility criterion satisfies at least one compatibility condition stored in the control unit (36) in a preset manner based on the second information contained in the second data. The control unit (36) only approves the surgical instrument (500) for use by the surgical robot system (10) when the compatibility criterion satisfies at least one compatibility condition stored in a preset manner. A corresponding method for approval control ensures that the surgical instrument (500) is used only in a single operation.

【技术实现步骤摘要】
用于手术器械的批准控制的方法和手术机器人系统
本专利技术涉及一种根据权利要求1所述的用于要在手术机器人系统中使用的手术器械的批准控制的方法以及一种根据权利要求9的前序部分所述的手术机器人系统。
技术介绍
这些方法和手术机器人系统分别被用于手术领域，从而可以确保机器人系统的可靠性，并且可以避免手术领域中器械的误用。从现有技术中已知，在将手术器械耦合到机器人系统时，必要的数据被提供给机器人系统以用于表征要耦合的器械。因此，从EP1146830B1已知一种具有处理器和工具支架以及至少一个手术机器人工具的手术机器人系统。机器人工具包括具有近端和远端的轴、在该轴的近端处的接口，其中将该接口安装在工具支架上是有可能的。此外，该工具包括末端执行器，该末端执行器耦合到轴的远端，该末端执行器可以相对于轴以至少一个自由度来移动。提供了一种驱动系统，其耦合到接口以驱动末端执行器的至少一个元件，该元件可在至少一个另外的自由度上移动。电路系统耦合到接口以向处理器提供指示工具的工具类型和末端执行器在至少一个自由度中的移动范围的信号。该处理器被配置成使得该处理器基于由耦合到手术机器人工具的接口的电路系统提供的信号来确定工具类型和由该工具支架支撑的工具的末端执行器的移动范围。此外，该信号通过测量日历日期、时间，手术规程的次数、工具已经耦合到系统的情形的次数、或末端执行器致动的次数来指示工具寿命和/或累积的工具使用。从EP2298219B1已知一种供在手术机器人系统中使用的手术机器人工具，其包括指令工具支架的移动的处理器。该工具包括具有近端和远端的探针、毗邻该探针的远端设置的手术末端执行器、以及毗邻该探针的近端设置的接口。该接口包括安装在探针上的电路系统，并且该电路系统经由该接口向处理器发射信号。该工具的特征在于，信号定义了驱动系统的部分和手术末端执行器的标称相对位置与驱动系统的该部分和手术末端执行器的经测量的相对位置之间的工具校准偏移。此外，该信号包括唯一性工具标识数据或通过测量日历日期、时间、手术次数、工具已经被耦合到系统的耦合操作的次数、或末端执行器致动的次数来指示至少工具寿命和累积的工具使用。EP2363091B1公开了一种手术机器人系统，其具有手术工具、具有该手术工具可被可释放地耦合到的工具支架的机器人操纵台。机器人操纵台被设计成操纵手术工具以使得手术工具移动，并且具有用于控制机器人操纵台以使得其控制手术工具的移动的处理器。该手术工具具有带有近端和远端的探针、毗邻于探针的远端设置的手术末端执行器、毗邻于探针的近端设置的接口(其中该接口可以可释放地耦合到工具支架)、以及安装在探针上的电路系统。该电路系统定义了供传输到处理器的信号以指示工具与系统的兼容性，该信号包括唯一性标识数据和根据算法从该唯一性标识数据计算出的经编码验证数据序列。这里，处理器被配置成：当工具耦合到工具支架时接收来自该工具的信号、用算法来操纵唯一性标识数据以生成确认数据、将该确认数据与经编码的验证数据序列进行比较以验证工具与手术机器人系统的兼容性、以及当确认数据对应于经编码的验证数据序列时允许手术机器人系统操纵工具。此外，特别是关于旨在仅在一个单次操作中使用的器械，即所谓的一次性器械，存在对于确保对手术器械的杀菌要求被保持的需要。
技术实现思路
因此，本专利技术基于指定一种方法和一种手术机器人系统的目的，通过该方法和系统可以排除手术器械的未授权使用，包括非故意地多次使用这种器械。具体而言，应当排除对已经在医疗手术中使用过的一次性器械的多次使用。同样，当器械的至少一个可预先确定的参数不示出所要求的设备值或不满足可容许的设备值时，应当排除手术器械的使用。本专利技术通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求9的特征的手术机器人系统解决了该目的。根据第一方面，本专利技术提供了一种用于手术器械的批准控制的方法，该手术器械要在手术机器人系统中使用并且具有数据存储器，该数据存储器中存储了具有关于该手术器械的第一信息的第一数据和具有关于该手术机器人系统相对于该手术器械的至少一个兼容性准则的信息的第二数据。在该方法中，该手术器械耦合到该手术机器人系统，从该数据存储器读取第一数据，并且藉由包含在第一数据中的第一信息，检查该手术器械是否适合供在该手术机器人系统中使用。如果在检查之际确定供在手术机器人系统中使用的手术器械的合适性，则从该数据存储器读取第二数据，并且借助于包含在第二数据中的第二信息，检查至少一个兼容性准则是否满足以预设方式存储在该手术机器人系统中的至少一个兼容性条件。此外，在该方法中，仅在兼容性准则满足以预设方式存储的至少一个兼容性条件时批准该手术器械供该手术机器人系统使用。以此方式可以确保该器械完全适合于该机器人系统(即，是兼容的)，以及该器械可以仅在一个单次手术中使用以使得相同器械不能在另一患者的手术中使用，无论是无意或故意的。根据第二方面，本专利技术提供了一种手术机器人系统，其具有用于手术器械的移动和/或致动的至少一个操纵台，该手术器械特别旨在用于一个单次手术，该手术机器人系统包括用于控制该操纵台的控制单元、用于读取和存储该手术器械的数据存储器的数据的读和写设备。结合该手术器械和该机器人系统的耦合，该读和写设备被配置成从该数据存储器读取具有关于手术器械的第一信息的第一数据并且将它们传送到该控制单元。该手术机器人系统的特征在于：该手术器械的数据存储器包含具有关于该手术机器人系统相对于该手术器械的至少一个兼容性准则的信息的第二数据；结合该手术器械到该机器人系统的耦合，该读和写设备被配置成从该数据存储器读取至少第一数据并且将它们传送到该控制单元；以及该控制单元被配置成借助于包含在第一数据中的第一信息来检查该手术器械是否适合于供在该手术机器人系统中使用。此外，该手术机器人系统的特征在于：该读和写设备从该数据存储器读取第二数据，并且当该控制单元在检查之际已经确定该手术器械供在该手术机器人系统中使用的合适性时将第二数据传送到该控制单元。此外，该手术机器人系统的特征在于：该控制单元被配置成基于包含在第二数据中的第二信息来检查至少一个兼容性准则是否满足以预设方式存储在该控制单元中的至少一个兼容性条件，以及控制单元仅在每当兼容性准则满足以预设方式存储的至少一个兼容性条件时批准该手术器械供该手术机器人系统使用。该机器人系统或该机器人系统的控制单元可以基本上执行根据权利要求1的方法的方法步骤，以确保该器械完全适合于该机器人系统(即是兼容的)，以及该器械可以仅在一个单次手术中使用以使得相同器械不能在另一患者的手术中使用，无论是无意或故意的。因此，根据第一方面的方法和根据第二方面的机器人系统具有的优点是：在手术或操作的情形中确保要在这些手术或操作期间使用的手术器械单元或器械的兼容性。此外，本专利技术确保手术器械单元或器械可以符合产品相关的规范并且符合所要求的杀菌准则地被使用。可以按与根据权利要求1的方法(特别是用从属权利要求的特征)相同的方式来开发根据第二方面的机器人系统。同样地，根据权利要求1的方法可以用机器人系统的特征(特别是用从属权利要求的特征)来开发。在一个实施例中，第二数据包含用于添加操作标识的信息通配符。在简单设计中，该信息通配符可被配置为被保留的存储器。作为兼容性条件，检查第二数据中是否本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于要在手术机器人系统(10)中使用的手术器械(500)的批准控制的方法，所述手术器械(500)具有数据存储器(494)，具有关于所述手术器械(500)的第一信息的第一数据以及具有关于所述手术机器人系统(10)相对于所述手术器械(500)的至少一个兼容性准则的信息的第二数据被存储在所述数据存储器(494)中，其中所述手术器械(500)耦合到所述手术机器人系统(10)(S40)，其中从所述数据存储器(494)读出所述第一数据(S42)，并且借助于包含在所述第一数据中的所述第一信息，检查所述手术器械(500)是否适合于供在所述手术机器人系统(10)中使用(S48)，其中如果在检查之际确定所述手术器械(500)适合于供在所述手术机器人系统(10)中使用，则从所述数据存储器(494)读出所述第二数据，并且借助于包含在所述第二数据中的所述第二信息，检查至少一个兼容性准则是否满足以预设方式存储在所述手术机器人系统(10)中的至少一个兼容性条件，以及其中所述手术器械(500)仅在所述兼容性准则满足以预设方式存储的所述至少一个兼容性条件时被批准供所述手术机器人系统(10)使用。

【技术特征摘要】
2017.08.11 DE 102017118347.71.一种用于要在手术机器人系统(10)中使用的手术器械(500)的批准控制的方法，所述手术器械(500)具有数据存储器(494)，具有关于所述手术器械(500)的第一信息的第一数据以及具有关于所述手术机器人系统(10)相对于所述手术器械(500)的至少一个兼容性准则的信息的第二数据被存储在所述数据存储器(494)中，其中所述手术器械(500)耦合到所述手术机器人系统(10)(S40)，其中从所述数据存储器(494)读出所述第一数据(S42)，并且借助于包含在所述第一数据中的所述第一信息，检查所述手术器械(500)是否适合于供在所述手术机器人系统(10)中使用(S48)，其中如果在检查之际确定所述手术器械(500)适合于供在所述手术机器人系统(10)中使用，则从所述数据存储器(494)读出所述第二数据，并且借助于包含在所述第二数据中的所述第二信息，检查至少一个兼容性准则是否满足以预设方式存储在所述手术机器人系统(10)中的至少一个兼容性条件，以及其中所述手术器械(500)仅在所述兼容性准则满足以预设方式存储的所述至少一个兼容性条件时被批准供所述手术机器人系统(10)使用。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二数据包括用于添加系统操作标识(S-OID)的信息通配符(OIDP)，作为兼容性条件检查所述第二数据中是否存在所述信息通配符(OIDP)，用于其中应当使用所述手术器械(500)的单次操作的唯一性标识的系统操作标识(S-OID)由所述机器人系统(10)作为兼容性准则来预先确定，以及预先确定的系统操作标识(S-OID)作为器械操作标识(I-OID)被存储在所述第二数据的所述信息通配符(OIDP)的区域中。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述信息通配符(OIDP)本身表示和/或包含临时兼容性准则，并且作为兼容性条件来检查所述临时兼容性准则的存在。4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，作为兼容性条件，检查由所述手术机器人系统(10)预先确定的所述系统操作标识(S-OID)与作为兼容性准则包含在所述第二数据中的所述器械操作标识(I-OID)的对应性。5.如权利要求1到4中的一者所述的方法，其特征在于，所述第一数据包含至少关于所述手术器械(500)的功能来标识所述手术器械(500)的序列号(SNo)、所述手术器械(500)的制造日期和/或最大存储时段(SL)、或所述手术器械(500)的有效期，并且其中作为兼容性条件，检查是否已经超过所述最长存储时段(SL)(S48)或所述有效期。6.如权利要求1到5中的一者所述的方法，其特征在于，所述第一数据和/或所述第二数据包含用于它们的验证的校验和。7.如权利要求1到6中的一者所述的方法，其特征在于，所述第一数据和/或所述第二数据被提供有写保护(S54)，其中所述第二数据的所述写保护优选地在存储所述系统操作标识(S-OID)之后被激活，并且其中所述写保护在激活之后不再可停用。8.如权利要求1到7中的一者所述的方法，其特征在于，所述第一数据包含具有临时兼容性准则的信息。9.一种手术机器人系统(10)，其具有用于移动和/或致动手术器械(500)的至少一个操纵台(12)，所述手术器械(500)特别旨在供在一个单次操作中使用，具有用于控制所述操纵台(12)的控制单元(36)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·希伯，R·威特，
申请(专利权)人：阿瓦特拉医药有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE