TW201010665A - Wireless network and methods of wireless communication for ophthalmic surgical consoles - Google Patents

Description

201010665 六、發明說明： 【發明所屬之技抽r領域】 本發明係有關於眼科手術臺，及更詳細地係有關於用 於以無線方式連接手術臺彼此及其他設備之系統與方法。 發明背景 就解剖學而言’眼睛分為二個不同部份：前房與後房。 前房包括水晶體及係自角膜的最外層（角膜内皮）至水晶體 後囊膜。後房包括位於水晶體囊膜後的眼睛部份。後房係 自玻璃體前膜至視網膜，及其與玻璃體的玻璃體後膜直接 接觸。後房顯著大於前房。 後房包括玻璃體，其係一個透明、無色、凝穋狀的物 質。其大約佔了眼體積的三分之二，賦予眼睛在出生前的 樣式與形狀。其係由1%膠原蛋白與透明質酸鈉及99%水組 成。玻璃體的前界為玻璃體前膜，其接觸水晶體的後囊膜； 而其後界係由玻璃體後膜形成及與視網膜接觸。玻璃體並 非如房水般自由流動，而是具有正常的解剖附著位點。該 等位點中之一者為玻璃體基底，其係覆蓋於視網膜鑛齒緣 上方之一個3至4毫米寬的帶狀。視神經頭、黃斑及血管弓 亦為附著位點。玻璃體的主要功能係固定視網膜、維持眼 球的完整性與形狀、吸收因運動造成的震動及在後面支撐 水晶體。不同於房水’玻璃體並非持續地替換。玻璃體隨 年紀而變得較具液體性，該過程稱作玻璃體液化。玻璃體 液化造成玻璃體凝縮，而可能對其正常附著位點施加壓力 201010665 或牵引。若施加充分的牽弓丨作用， 著部份扯開， 著部份扯開，而產生視網 破璃體可能自視網膜附 稱作破璃體視網料術之各種 房進行。破璃體視網膜手術適於;. I外科手術，一般在眼後 Ά療許多嚴重的後房病 況玻璃體視網膜手術所治療的病況諸如老年性黃斑部病

毒視網膜炎及其他眾多的眼科病況。 外科醫師使肢計提供後㈣清楚影像之一 顯微鏡及 特殊鏡頭，進行玻璃體視網膜手術。在平坦部玻璃體的鞏 膜上製造數個長度為毫米左右的小切口。外科醫師經由切 口將微手術儀器置入，諸如一種光纖光源以照亮眼睛内 部、一輸液管以在手術期間維持眼部形狀及用於切除玻璃 體之儀器。 白内障摘除術與水晶體更換術是另一種常見的外科手 術’則在眼前房進行。天然的眼部水晶體係由一個外部水 晶體囊膜包圍一個水晶體皮質所組成。因為人類眼睛的功 能係藉由將光傳送通過稱作角膜的一個透明外側部份，及 藉由一透明的水晶體將影像聚焦在視網膜上，而提供視 覺’故聚焦影像的品質將依眾多因素而定，包括水晶體的 透明程度。當年齡或疾病造成水晶體的透明度降低時，因 可傳送至視網膜的光減少而使得視覺變差。眼部水晶體的 該項毛病在醫學上稱作白内障。該病況之一種可接受的治 療方式係白内障手術，其涉及摘除水晶體皮質及以一種 201010665 工眼内水晶體(IOL)替換。 在美國，大部分的白内障水晶體係藉由一種稱作小切 口超音波晶體乳化術（Phacoemulsification)的手術技術摘 除。在該手術期間，在角膜或鞏膜製造尺寸為數毫米的一 個切口。經由該切口，將一個薄的小切口超音波晶體乳化 術切割噴嘴置入罹病的水晶體中，及以超音波方式振動。 該振動的切割喷嘴將水晶體皮質物質液化或乳化，藉而可

自眼部將其吸除。一旦移除罹病的水晶體物質後，即由I〇L 替換。 經由用於移除罹病水晶體細胞物質之相同的小切口， 將IOL植入眼中。IOL係以一折疊狀態置於一1〇[植入器 中’以避免將該切口撐大。將I〇L植入器的管頭置入該切口 内，及將水晶體輸送至水晶體囊袋中。 該等不同的前房與後房手術係以精密的手術機器進 行。該等機器具有電腦控制的操作臺，而手術儀器則與其 連接。通常，一醫院或手術房具有一臺以上的該等機器。 典型地，該等機器係獨立式單元，及並未經網路連結一起， 即使各臺機器均包含電腦設備。隨著無線通訊裝置普及程 度之成長，將該等機器彼此或與其他電腦網路連結可提供 益處。建立涵蓋該等手術機器之一無線網路，以促進其等 與其他電腦之間的通訊，將為有利的。 【明内容j 發明概要 在符〇本發明的原理之一實施例中，本發明係一手術 201010665 臺，其具有一個執行操作該手術臺的軟體之系統處理器及 一個與該系統處理器偶合之無線處理器。該無線處理器執 行促進無線通訊之軟體。一收發器係與該無線處理器偶 合。該系統處理器係與該無線處理器實際上分開。 在符合本發明的原理之另一實施例中，本發明係一個 包括第一與第二手術臺之網路。第一手術臺具有與一個第 一無線處理器偶合之一個第一系統處理器。第一無線處理 器係與一個第一收發器偶合。第二手術臺具有與一個第二 無線處理器偶合之一個第二系統處理器。第二無線處理器 係與一個第二收發器偶合。可在第一手術臺與第二手術臺 之間建立一無線連線。 在符合本發明的原理之另一實施例中，本發明係在手 術臺之間以無線方式傳輸資料之一種方法，其包括自第一 手術臺的記憶體讀取使用者喜好；將該使用者喜好傳輸至 與第一手術臺中的第一系統處理器偶合之第一無線處理 器；及自與第一無線處理器偶合之第一收發器傳送該使用 者喜好。 在符合本發明的原理之另一實施例中，本發明係更新 一手術臺所執行的軟體之一種方法，該方法包括：藉由一 無線處理器接收經無線傳送之一軟體更新材料；將軟體更 新材料自該無線處理器傳輸至位於一手術臺中的一系統處 理器；及以軟體更新材料更新在該系統處理器上執行的軟 體。 在符合本發明的原理之另一實施例中，本發明係以無 201010665 線方式自一手術臺傳輸資料之一種方法，該方法包括：將 運作資料儲存於與位於一手術臺的一系統處理器偶合之記 憶體中；自該記憶體讀取運作資料；將該運作資料傳送至 與該系統處理器偶合之一無線處理器；及以無線方式傳送 該運作資料。 應瞭解前述的概要說明與後續的詳細說明皆僅為例示 與說明性質，及意欲提供如申請專利範圍的本發明之進一 步解釋。下列說明以及本發明的實施，係敘述與提出本發 明的其他優點與目的。 圖式簡單說明 被納入及構成本說明書的一部份之附圖，係說明本發 明的數個實施例，及與說明書一起用於解釋本發明的原理。 第1圖係如本發明的原理之一個包括手術臺與其他設 備的無線網路之一圖。 第2圖係如本發明的原理之一個供手術機器用的處理 器體系結構之一方塊圖。 第3圖係如本發明的原理之在手術臺間以無線方式維 持使用者喜好的一種方法之一方塊圖。 第4圖係如本發明的原理之以無線方式提供手術臺軟 體更新的一種方法之一方塊圖。 第5圖係如本發明的原理之以無線方式收集維護資料 的一種方法之一方塊圖。 【實施方式3 較佳實施例之詳細說明 7 201010665 現在詳細參照本發明的例示性實施例，其 於附圖中。在所有_中，儘可能以相_㈣號指 相同或類似的部件。 幻曰稱 第1圖係如本發明的原理之一個包括手術臺與 備的無線财之1。在該實财，二個切臺u〇與二 及一個舰11140係位於—醫院環境中。手術臺㈣與⑽血 型地位於不同的手術房中。舰器⑽典型地位於與手術臺 110與120相同的-楝建築物卜例如’進行大量白内障手

術之-機構，及其在鄰近的手術房中具有二或多個白内障 手術臺(如手術 左右，數名病患典型地在分開的手術房中預備 及眼科外科醫師卜房至另―房進行不同病患的手術:就 玻璃體視網膜手術（其較為耗時及複雜）而言，—眼科診所可 能具有位於不同的手術房中之數個玻璃體視網膜手術臺 (諸如手術臺110與120)。在該情況下，不同的外科醫師可在 不同的手術房中同時使用不同的手術臺。

在第1圖中，手術臺110係以無線方式與手術臺12〇、手 提式電腦130及伺服器140偶合。手術臺120係以無線方式與 手術臺110、手提式電腦130及伺服器140偶合。手提式電腦 13〇係以無線方式與手術臺110與手術臺120偶合。伺服器 140係以無線方式與手術臺110、手術臺120、手提式電腦15〇 及網際網路170(通過防火牆160)偶合。手提式電腦150係以 無線方式與伺服器140偶合。防火牆160之設計係保護位於 醫院或手術房中之組件（手術臺11〇與120及伺服器140)及其 8 201010665 - 等所連線之手提式電腦130與150。 雖然僅顯示二個手術臺110與120及一個伺服器140，可 存在任一數目之手術臺、伺服器及周邊設備。可與手術臺 連線之周邊設備的實例包括但不限於：印表機、監視器、 照相機、條碼讀取機、顯微鏡等。另外，词服器14〇(及若 存在的其他伺服H)可與-醫院網路…多點網路或網際網 路連線。 φ 可使用數種不同的無線通訊協定中之任一者，進行第i 圖中所示組件之無線連、線。該等協定的實例包括但不限 於：8〇2.llg、WiMAX、Wi_Fi、火線、行動通訊或其他任 一種無線通訊協定。此外，可使用—種以上的無線通訊協 定。例如，手術臺110可經由8〇2.Ug協定而以無線方式與 手術臺120偶合。手料電肋Q可㈣火線蚊而以無線 方式與手術臺110與120偶合。依此方式，第丨圖中所示之一 或多個組件可啟動一種以上的無線通訊協定。 • 手提式電腦130與150可為具有一無線功能之數種不同 的手提式電腦中之任-者。在其他實施例中，手提式電腦 130與150可以任-無線裝置為卫具，諸如例如掌上型電腦 或無線裝置、行動電話裝置、具有—無線功能之可攜式電 子裝置等。 伺服器140典型地為-個伺服器電腦，諸如該等在電腦 網路中所常見者。依此方式’伺服器14〇典型地為一個媒介 電腦，其主要功能係與其他計算裝置通訊及儲存資料。飼 服器M0包括-個收發器或與其他裝置錄連線之其他構 9 201010665 件。因此，伺服器140可為一無線網路之一部份。然而，在 本發明的其他實施例中，伺服器140可以任一類型的電腦裝 置為工具。 第2圖係如本發明的原理之一個供手術臺用的處理器 體系結構之一方塊圖。在第2圖中’系統處理器210係與無 線處理器220連線。無線處理器220係與收發器230連線。因 此’手術臺110(及手術臺120亦然）具有一處理器體系結構， 其中該系統處理器210與該無線處理器220係分開的處理 器。 系統處理器210可為數種不同類型的微處理器或微控 制器中之任一者。例如，系統處理器21〇可為一種標準的微 處理器，諸如該等由英特爾（Intel)公司（如奔騰(Pentium))或 AMD公司所生產者。系統處理器21〇亦可為一種多核心處理 器或其他類型的計算電路。無線處理器220支援無線通訊協 定（諸如例如8〇2.11g、802.1X、行動通訊等）。 該種二個處理器之設計（分開的系統處理器與無線處 理器）’促進軟體開發之分隔。可開發供系統處理器21〇用 之手術臺軟體，及可開發供無線處理器220用之通訊軟體。 使用二個分開的處理器亦增加組件的模組性（除了軟體的 模组性之外）。因此，可分別地更新該二處理器上的軟體。 將無線處理器220與系統處理器21〇分開，亦提供為了保全 與安全目的而完全隔離主機檔結構。分開的無線處理器22〇 可作用為防護系統處理器210之防火牆。另外，無線處理器 220(及收發器230)可包括在一個獨立的單元中，該單元可與 10 201010665 手術臺110(及系統處理器210)連線或離線。依此方式，可在 位於手術臺110上及與系統處理器210連接之—連接器中， 插入包含無線處理器220與收發器230之一個獨立的&。 在本發明的另一實施例中，可使用一種單—處理器體 系結構。在該實施例中’系統處理器210執行所有的無線功 能，而無線處理器220不存在。在本發明的又—實施例中， 系統處理器210與無線處理器220係位於一個單—基板上， 或位於一個單一的1C封裝中。 第3圖係如本發明的原理之在手術臺間以無線方式維 持使用者喜好的一種方法之一方塊圖。在該方法中，利用 第1圖的無線體系結構，以容許將使用者喜好輕易地自手術 臺110傳輸至另一手術臺120。諸如該等供眼科手術用之手 術臺，係可客製化以符合外科醫師的特定需求之電腦化機 器。該等使用者喜好係依外科醫師而異。對於聘有一名以 上的外科醫師或一外科醫師使用一臺以上的機器之眼睛保 健機構而言，媒合外科醫師的特定喜好與外科醫師所使用 的機器係有利的。在手術臺之間以無線方式傳輸使用者直 好’可提供該項益處。 使用者喜好可直接在手術臺（11〇與12〇)之間傳輸；經由 伺服器140自一手術臺傳輸至另一手術臺（11〇與12〇);或經 由任—中間裝置或裝置(如手提式電腦13〇)自一手術臺傳輪 至另一手術臺（11〇與12〇)。此外，使用者喜好可存在於中間 裝置（如伺服器140或手提式電腦130)上或存在於與網際網 路170連線的一裝置上。 11 201010665 在310t ’第-手術臺係以無線方式與第二手術臺連 線。該無線連線可為直接連線或經由-或多個中間裝置或 裝置。在32G中，自—記憶體讀取使用者喜好，及傳輸至該 無線處理器以進行傳送。在330中，藉由第一手術臺上的一 收發器傳送使用者喜好。在34〇中，藉由第二手術臺上的收 發器接收傳送資料。在别中，將使用者喜好傳輸至第二手 術臺的記憶體中’及可供第二手術臺上的純處理驗用。 第4圖係如本發明的原理之以無線方式提供手術臺軟 體更新的種方法之一方塊圖。在該方法中，利用第】圖的 無線體系結構’以促成手術臺上的軟體更新。傳統上，係 由名售後服務工程師親自到手術臺進行軟體更新。該名 程師在手術臺中置人具有軟體更新材料之—光碟，及將 更新材料複製至手術臺。該程序祕時及昂貴的。 以無線 方式傳送軟體更新材料係較有效率的。 軟體更新材料可直接自—名售後服務工程師的手提式 =腦經由-無線連線傳送至—或多個手術臺。依此方式， 名售後服務工程師可到訪_醫院或手術房，及以無線方 式傳播-軟體更新材料至該地點賴有手術臺或至該地點 的—伺服器。軟體更新材料亦可經由一伺服器送至一手術 臺遠項軟體更新可排程在任一時間。此外，軟體更新< 源自手術臺的製造廠商，經網際網路傳送至一醫院或手術 房的一伺服器，然後自該伺服器送至手術臺。該等軟體更 新可定標在系統處理器、一子處理器或無線處理器所執行 的軟體上。 12 201010665 在410中’藉由服器接收—軟體更新材料。該 更新材料可自-手術臺製造廠商或減服務提供者經 際網路送至該伺《，或可自H師的電腦送至該: 服器在420中，該軟體更新材料係以無線方式傳送至 術臺的麵處理器。在中該軟體更新材料係傳輪 至手術臺的系統處理器。在4财，依據該軟體更新材料: 更新系統處理器所執行的軟體。

一第5圖係如本發明的原理之以無線方式收集維護資料 之方塊圖。通常在一手術臺的使用期間收隼 -貝料。例如’收集有關各種手術參數與手術臺運作之資料: 及儲^於手術臺的記憶體巾。其提供有襲手術臺運作情 之貝料因此’該資料亦可用於診斷-手術臺的故障或 問題。另外，古關< 、 有關手術臺運作之資料亦可用於微調其運作 s、s進其心t·。轉資料係有助於卫程師對於該 維護工作。 〈 該運作資料可以無線方式直接自-手術臺傳輸至-名 售後服紅程^手提式電腦。任擇地，職料可以無線 方式自+術讀輪至__伺㈣。該資料可自_服器傳 '手提式電腦或其他裝置’或可自該伺服器經由網際 網路或其他網路傳送至售後服務工购或手術臺製造廠 商。 中 手術臺將運作資料儲存於記憶體中。在52〇 中’該運作㈣係送至—無線處理器以供傳送之用。在⑽ 中該運作貝料係傳送至一手提式電腦、裝置或祠服器。 13 201010665 在540中，該運作資料係自該伺服器經由網際網路傳輸至手 術臺製造廠商。 自上述，可瞭解本發明提供用於以無線方式網路連結 眼科手術機器之一種系統與方法。本發明提供促進其間及 與手術機器的無線通訊之一種處理器體系結構。亦揭露在 機器之間分享資訊、提供系統更新及存取資料之方法。在 此以實例說明本發明，而具一般技藝者可進行各種的修飾。 考量在此所揭露之本發明的說明書與實施，該等嫻熟 技藝者將明瞭本發明的其他實施例。意欲將說明書與實例 僅視為例示性質，而本發明的真正範圍與精神係由下列申 請專利範圍所示。 圖式簡單說明3 第1圖係如本發明的原理之一個包括手術臺與其他設 備的無線網路之一圖。 第2圖係如本發明的原理之一個供手術機器用的處理 器體系結構之一方塊圖。 第3圖係如本發明的原理之在手術臺間以無線方式維 持使用者喜好的一種方法之一方塊圖。 第4圖係如本發明的原理之以無線方式提供手術臺軟 體更新的一種方法之一方塊圖。 第5圖係如本發明的原理之以無線方式收集維護資料 的一種方法之一方塊圖。 【主要元件符號說明】 110…手術臺 120…手術臺 201010665 130...手提式電腦 340...方塊 140...祠服器 350...方塊 150...手提式電腦 410...方塊 160...防火牆 420...方塊 170…網際網路 430...方塊 210...系統處理器 440...方塊 220...無線處理器 510...方塊 230...收發器 520...方塊 310...方塊 530...方塊 320...方塊 540...方塊 330...方塊 15

Claims (1)

1. 201010665 七、申請專利範圍： 1. 一種手術臺，其包括： 一個執行操作該手術臺的軟體之系統處理器； 一個與該系統處理器偶合之無線處理器，該無線處 理器執行促進無線通訊的軟體；及 一個與該無線處理器偶合之收發器； 其中該系統處理器係與該無線處理器實際上分開。 2. —種網路，其包括： 一個第一手術臺，該第一手術臺包括與一個第一無 線處理器偶合之一個第一系統處理器，該第一無線處理 器係與一個第一收發器偶合； 一個第二手術臺，該第二手術臺包括與一個第二無 線處理器偶合之一個第二系統處理器，該第二無線處理 器係與一個第二收發器偶合； 其中可在該第一手術臺與該第二手術臺之間建立 一無線連線。 3. 如申請專利範圍第2項之無線網路，其進一步包括： 一個包含一伺服器收發器之伺服器，該伺服器收發 器係以無線方式與第一收發器及第二收發器偶合。 4. 如申請專利範圍第3項之無線網路，其進一步包括： 一個位於伺服器與網際網路之間之防火牆。 5. 如申請專利範圍第2項之無線網路，其進一步包括： 一個與第一手術臺無線連線之手提式電腦。 6. —種在手術臺之間以無線方式傳輸資料之方法，該方法 16 201010665 包括： 自第一手術臺的記憶體讀取使用者喜好； 將該等使用者喜好傳輸至與第一手術臺中的第一 系統處理器偶合之第一無線處理器；及 自與第一無線處理器偶合之第一收發器傳送使用 者喜好。 7. 如申請專利範圍第6項之方法，其進一步包括： 接收與第二無線處理器偶合之第二收發器中的使 用者喜好，該第二無線處理器係與第二手術臺中的第二 系統處理器偶合； 將使用者喜好自第二無線處理器傳輸至第二系統 處理器；及 將使用者喜好儲存於第二手術臺的記憶體中。 8. 如申請專利範圍第6項之方法，其進一步包括： 接收一伺服器中的使用者喜好；及 將使用者喜好儲存於伺服器記憶體中。 9. 如申請專利範圍第8項之方法，其進一步包括： 自伺服器記憶體讀取使用者喜好； 將使用者喜好傳送至與第二無線處理器偶合之第 二收發器，該第二無線處理器係與第二手術臺中的第二 系統處理器偶合； 將使用者喜好自第二無線處理器傳輸至第二系統 處理器；及 將使用者喜好儲存於第二手術臺的記憶體中。 17 201010665 ίο. —種更新一手術臺所執行的軟體之方法，該方法包括： 藉由一無線處理器接收經無線傳送的一軟體更新 材料(software update); 將該軟體更新材料自該無線處理器傳輸至位於一 手術臺中的一系統處理器；及 以該軟體更新材料更新在該系統處理器上所執行 的軟體。 11. 如申請專利範圍第10項之方法，其進一步包括： 以無線方式將軟體更新材料自一伺服器傳送至該 ® 無線處理器。 12. 如申請專利範圍第11項之方法，其進一步包括： 經由網際網路將軟體更新材料傳送至該伺服器。 13. 如申請專利範圍第10項之方法，其進一步包括： · 以無線方式將軟體更新材料自一手提式電腦傳送 至該無線處理器。 14. 一種自一手術臺以無線方式傳輸資料之方法，該方法包 括： 將運作資料儲存於與位於一手術臺中的一系統處 理器偶合之記憶體； 自該記憶體讀取該運作資料； 將該運作資料傳送至與該系統處理器偶合之一無 線處理器；及 以無線方式傳送該運作資料。 15. 如申請專利範圍第14項之方法，其進一步包括： 18 201010665 接收該運作資料；及 使用該運作資料以進行該手術臺之維護。 16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中該運作資料之接收 進一步包括： 在一手提式電腦上接收該運作資料。 17. 如申請專利範圍第15項之方法，其中該運作資料之接收 進一步包括： 在一伺服器上接收該運作資料。

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