外科手术套管以及用于识别外科手术套管的相关系统和方法
阅读说明：本技术 外科手术套管以及用于识别外科手术套管的相关系统和方法 (Surgical cannulas and related systems and methods for identifying surgical cannulas ) 是由 B·R·加伯斯 A·汤普森 J·克鲁姆 于 2015-03-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及外科手术套管以及用于识别外科手术套管的相关系统和方法,公开了一种用于外科手术系统的套管可以包括磁铁,该磁铁位于套管被安装到外科手术系统的位置、有待被外科手术系统感测的位置。磁铁的存在和磁铁的极性中的至少一个在套管的安装位置被感测到,以提供与套管相关的识别信息。示例性实施例进一步包括用于遥操作的外科手术系统的患者侧推车,该患者侧推车包括基座、主立柱以及与主立柱连接的臂。臂可以包括用于接收套管的座架以及用于感测套管中的识别装置的磁铁的读取器,以便接收与安装套管相关的识别信息。(A cannula for a surgical system may include a magnet at a location where the cannula is mounted to the surgical system, a location to be sensed by the surgical system. At least one of the presence of the magnet and the polarity of the magnet is sensed at the installed position of the cannula to provide identification information related to the cannula. Exemplary embodiments further include a patient side cart for a teleoperated surgical system, the patient side cart including a base, a main column, and an arm connected with the main column. The arm may comprise a mount for receiving the cannula and a reader for sensing a magnet of the identification means in the cannula in order to receive identification information relating to the mounting of the cannula.)
本申请是申请日为2015年3月17日、名称为“外科手术套管以及用于识别外科手术套管的相关系统和方法”的中国专利申请201580014404.9的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年3月17日提交的美国临时申请号61/954,318的权益，该申请通过参考以其整体并入本文。
技术领域
本公开的多个方面涉及外科手术套管以及用于识别外科手术套管的相关系统和方法。
背景技术
远程控制的外科手术器械经常用于微创医疗程序，这些远程控制的外科手术器械能够包括遥操作的外科手术器械以及手动操作的(例如，腹腔镜、胸腔镜)外科手术器械。在外科手术程序中，外科手术器械延伸通过***患者身体内的套管并且被远程操纵以在外科手术部位处执行程序。例如，在遥操作的外科手术系统中，套管和外科手术器械能够被安装在患者侧推车的操纵器臂处，并且经由外科医生控制台处的遥操作被远程地操纵。套管可以具有对各种类型的外科手术程序有用的不同配置。虽然这些不同的套管配置对于外科手术程序是有用和有效的，但是可期望对套管以及使用套管的外科手术系统的更进一步的改善，包括用于自动识别套管的改善。
发明内容
本公开的示例性实施例可以解决上述问题中的一个或更多个和/或可以展示上述可期望的特征中的一个或更多个。其它特征和/或优点可以从以下描述中变得显而易见。
根据至少一个示例性实施例，用于外科手术系统的套管包含磁铁，该磁铁位于在套管被安装到外科手术系统的位置、有待被外科手术系统感测的位置。磁铁的存在和磁铁的极性中的至少一个在套管的安装位置中被感测以提供与套管相关的识别信息。
根据至少一个示例性实施例，用于遥操作的外科手术系统的患者侧推车包含基座、主立柱以及连接到主立柱的臂。臂可以包含用于接收套管的座架，以及用于感测套管中的识别装置的磁铁以便接收与安装套管相关的识别信息的读取器。
附加目的、特征和/或优点将在以下描述中部分地阐述，并且根据本描述部分地显而易见，或可以通过实践本公开和/或权利要求书而被学习。这些目的和优点中至少一些可以通过随附权利要求中特别指出的元件和组合来实现和获得。
应当理解，前述的一般描述和以下
具体实施方式
仅是示例性和说明性的，并且不限制于权利要求。相反，权利要求及其等同物应当被授予它们的整个范围宽度。
附图说明
根据下列具体实施方式(单独或与附图一起)，能够理解本公开。附图被包括以提供对本公开的进一步理解，并且被并入且构成本说明书的一部分。附图图示说明本教导的一个或更多个示例性实施例并且与本描述一起用于解释某些原理和操作。
图1是根据示例性实施例的患者侧推车的透视图。
图2是根据示例性实施例的套管的侧视图。
图3是根据示例性实施例的具有弯曲管的套管的侧视图。
图4是根据示例性实施例的套管和套管连接到的臂的透视图。
图5是根据示例性实施例的包括识别装置的套管的底部透视图。
图6是根据示例性实施例的连接到患者侧推车操纵器臂的套管附接部分的局部侧横截面视图。
图7是根据另一示例性实施例的具有识别装置的套管的底部透视图。
图8是根据示例性实施例的识别装置的顶部示意图。
图9是根据示例性实施例的用于与识别装置一起使用的读取器的顶部示意图。
图10是根据示例性实施例的包括四个传感器的传感器组的顶部示意图。
图11是根据示例性实施例的用于霍尔效应装置的电压对磁通量的示意图。
图12是根据示例性实施例的包括三个传感器的传感器组的顶部示意图。
图13是根据示例性实施例的包括两个传感器的传感器组的顶部示意图。
图14是根据示例性实施例的包括一个传感器的传感器组的顶部示意图。
图15是根据示例性实施例的包括取向磁铁的识别装置的透视图。
图16是根据示例性实施例的包括多个磁铁位置的阵列的套管的底部透视图。
具体实施方式
图示说明示例性实施例的描述和附图不应当被视为限制性的。可以做出各种机械上、组成上、结构上、电气上和操作上的改变，而不偏离本描述和权利要求及其等同物的范围。在一些情况下，熟知结构和技术没有被详细示出或描述，以免模糊本公开。两个或更多个附图中的相同数字表示相同或相似的元件。此外，参考一个实施例详细描述的元件及其相关特征在实践时可以包括在它们没有被具体示出或描述的其它实施例中。例如，如果元件参考一个实施例被详细描述且没有参考第二实施例被描述，则该元件仍然可以被声称为包括在第二实施例中。
出于本说明书和随附权利要求的目的，除非另有说明，否则表示数量、百分比或比例的所有数字以及用在本说明书和权利要求书中的其它数值被理解为在所有情况下通过术语“约”修改到它们还没有被如此修改的程度。因此，除非有相反的说明，否则下列说明书和随附的权利要求书中阐述的数值参数是近似值，其可以根据要求获得的期望性质而改变。至少但不试图限制与权利要求的范围等同的教导的申请，每个数值参数应当至少根据记录的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来构造。
注意，如本说明书和随附的权利要求书中使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”以及任何词的任何单数使用包括复数所指对象，除非清楚且明确地限制于一个所指对象。如本文所用的，术语“包括”及其语法上的变体旨在非限制性的，使得列表中详述的项目不排除其它类似项目，所述其它类似项目能够被替换或添加到所列项目中。
另外，本描述的术语并不旨在限制本公开或权利要求。例如，空间相关术语-诸如“之下”、“以下”、“下部”、“之上”、“上部”、“近侧”、“远侧”等，可以用于描述如以附图中的取向图示说明的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。这些空间相对术语旨在包含：除了附图中示出的位置和取向之外，还包括装置在使用或操作中的不同的位置(即，方位)和取向(即，旋转放置)。例如，如果附图中的装置被翻转，则描述为在其它元件或特征“以下”或“之下”的元件应当在这些其它元件或特征“以上”或“之上”。因此，示例性术语“以下”能够包含之上和之下的位置和取向两者。装置可以以其它方式被取向(旋转90度或以其它取向)，并且因此在本文中使用空间相关描述语进行解释。外科手术器械的相对的近侧和远侧方向在附图中被标记。
可期望提供套管识别系统和方法，其中套管被自动地检测(例如，套管的存在的确定)和识别(例如，套管的类型的确定)。例如，外科手术系统可以包括传感器，当套管与外科手术系统一起使用时(诸如在外科手术程序期间当套管被附接至外科手术系统的部件用于使用时)，该传感器自动地检测关于套管的识别信息。套管可以包括装置，该装置允许各种数量的识别信息的独特组合被提供，使得识别信息包括关于套管的各个方面的信息。装置可以包括以被读取器机械自动检测的格式的识别。
本公开的各种示例性实施例考虑用于识别外科手术系统的套管的识别装置、系统和方法。套管可以包含形成近端的碗部分、形成远端的管以及被配置为连接至患者侧推车的臂以将套管连接至患者侧推车的附接部分。套管可以包括识别装置，该识别装置包括关于以被自动获得(诸如通过读取器)的格式的套管的识别信息。根据一个示例，识别装置位于附接部分。识别装置可以包含磁铁，该磁铁通过磁铁的预定参数表示识别信息。磁铁可以是钐钴磁铁或本领域普通技术人员熟知的其它永磁铁材料。识别装置可以包含多个磁铁位置以及位于磁铁位置中的至少一个的磁铁。识别信息可以由磁铁位置中的磁铁的存在或不存在以及磁铁的磁场的极性表示。识别信息可以包含管的长度、管的直径、套管的材料、管是否是直的或包括弯曲部分，和/或套管是否被配置成用于具有末端执行器的外科手术器械或用于成像器械中的至少一个。
本公开的各种示例性实施例也考虑外科手术系统的患者侧推车，该患者侧推车包括用于从套管的识别装置获得识别信息的读取器。患者侧推车包括基座、主立柱以及套管可以连接到的臂。读取器可以位于患者侧推车中。读取器包括例如至少一个传感器，该至少一个传感器被配置以检测磁铁，诸如，例如霍尔效应装置。
读取器可以包含至少一个传感器组，其中每个传感器组包含多个传感器。在一个示例中，每个传感器组包含全极性传感器，以检测在识别装置的对应磁铁位置中的磁铁的极性。在另一示例中，传感器组均包含存在传感器，以检测在识别装置的对应磁铁位置中的磁铁的存在，以及极性传感器，以检测磁铁的选择性预定磁极。传感器组均可以包含多个存在传感器和两个极性传感器，其中一个极性传感器检测北极性磁场，一个极性传感器检测南极性磁场。存在传感器可以是全极性传感器，而极性传感器可以是单极性传感器。在另一示例中，传感器包含磁场方向传感器，该磁场方向传感器被配置以检测识别装置的磁铁的磁场的角取向。
虽然本文描述的示例性实施例的读取器可以被描述成外科手术系统的一部分(诸如，例如患者侧推车的操纵器臂)，但是本文描述的示例性实施例的读取器也可以用作手动装置。例如，读取器是使用者快速识别各种套管而不使用外科手术系统的手持式装置。例如，使用者可能在外科手术程序之前或之后想要识别套管，以便根据类型将套管分类。
现在参考图1，其示出遥操作的外科手术系统的患者侧推车100的示例性实施例。遥操作的外科手术系统可以进一步包括外科医生控制台(未示出)，用于从使用者接收输入以控制患者侧推车100的器械，以及辅助控制/视觉推车(未示出)，例如，如在2013年12月5日公开的标题为“Multi-Port Surgical Robotic System Architecture”的美国公开号US2013/0325033和在2013年12月5日公开的标题为“Redundant Axis and Degree ofFreedom for Hardware-Constrained Remote Center Robotic Manipulator”美国公开号US 2013/0325031中所描述的，上述两个专利申请中的每一个通过参考以其整体并入本文。可以利用本公开的原理的遥操作的外科手术系统的非限制示例性实施例包括可从加利福尼亚森尼维耳的Intuitive Surgical,Inc.获得的da
患者侧推车100包括基座102、主立柱104和被连接到主立柱104的主支臂106。患者侧推车100还可以包括多个臂110、111、112、113，所述多个臂110、111、112、113均被连接到主支臂106。臂110、111、112、113均包括器械安装部分120，器械130可以被安装到所述器械安装部分120，所述器械安装部分120被图示说明为被附接到臂110。臂110、111、112、113的部分可以在外科手术程序期间根据由使用者在外科医生控制台处提供的命令***纵。在示例性实施例中，从外科医生控制台传输的(多个)信号或(多个)输入可以被传输给控制/视觉推车，所述控制/视觉推车可以解释(多个)输入并且产生要被传输给患者侧推车100的(多个)命令或(多个)输出，以引起器械130(在图1中仅一个这样的器械被安装)和/或器械130在患者侧推车100处被耦接到的臂110的部分的操纵。
根据示例性实施例，器械安装部分120包含致动接口配件122和附件座架124，其中器械130的轴132延伸通过附件座架124(并且在外科手术程序期间延伸到外科手术部位上)，并且器械130的力传输机构134与致动接口配件122连接。附件座架124被配置以保持套管(未在图1中示出)，器械130的轴132可以在外科手术程序期间通过所述套管延伸到外科手术部位。致动接口配件122包含各种驱动器和其它机构，所述各种驱动器和其它机构被控制以响应于外科医生控制台处的输入命令，并且将力传输给力传输机构134以致动器械130，这是本领域技术人员所熟知的。
为了便于观察，虽然图1的示例性实施例示出仅被附接到臂110的器械130，但是器械可以被附接到臂110、111、112、113中的任一个和每一个。器械130可以是具有末端执行器的外科手术器械，或可以是内窥镜成像器械或在外科手术程序期间被使用以提供远程外科手术部位的信息(例如，可视化、电生理活动、压力、流体流、和/或其它感测的数据)的其它感测器械。在图1的示例性实施例中，具有末端执行器的外科手术器械或成像器械可以被附接到臂110、111、112、113中的任一个并且与臂110、111、112、113中的任一个一起使用。然而，本文中描述的实施例不限于图1的示例性实施例，并且各种其它遥操作的外科手术系统配置可以与本文中描述的示例性实施例一起使用。
套管可以具有对各种类型的外科手术程序有用的多个不同配置。例如，套管基于使用的器械类型可以具有不同的长度、直径、材料、曲率以及配置等其它参数。因此，许多不同的套管配置是可能的，尤其是当考虑到可以变化的套管的各种参数的可能组合时。鉴于这种考虑，可期望提供能够自动识别不同套管类型的系统。例如，可期望提供能够自动识别不同套管类型的遥操作的外科手术系统，诸如当套管被安装在患者侧推车的臂上时。另外，可期望套管的识别装置是否耐用以及是否能够经受住重复使用，包括清洁程序。
转到图2，其示出套管300的示例性实施例的侧视图。套管300可以包括附接部分310、形成套管300的近端304的碗部分302和从碗部分302延伸到套管300的远端308的管306。本公开考虑具有漏斗配置的碗部分，该漏斗配置在一端(例如，在近端304处)具有宽开口，该宽开口通向其中碗部分被连接到管部分的端部处的(例如，朝向远端308)的较小的开口。近侧方向和远侧方向关于图2的取向被标记。如在图2的示例性实施例中，管306可以具有长度L，并且远端308可以具有直径D，所述长度L和直径D中的每一个可以依据套管300的期望应用而改变，这是本领域普通技术人员所熟知的。另外，如在图2的示例性实施例中示出的，管306是直的，但是本文描述的示例性套管实施例不限于直管。例如，套管400包括附接部分410、碗部分402和弯曲管404(例如，沿其长度的全部或部分具有弯曲纵向轴线的管)，如在图3的示例性实施例中示出的。
套管300可以***通过在患者身体内的开口至外科手术部位。例如，套管的远端308可以***通过开口(诸如，例如切口、自然孔口或端口)至外科手术部位。外科手术器械(诸如在图1的示例性实施例中的器械160)可以被***通过套管300至外科手术部位。例如，器械可以被***套管的近端304并且延伸通过套管300的碗部分302、管306以及远端308至外科手术部位。
根据示例性实施例，套管300可以附接至附件座架以将套管连接至患者侧推车的臂，诸如图1的示例性实施例的患者侧推车100的臂110、111、112或113的附件座架124。例如，套管300包括附接部分310，以将套管300连接至臂的附件座架。根据示例性实施例，附接部分310是例如凸起，该凸起被配置成***臂的附件座架或由臂的附件座架保持。如在图2的示例性实施例中示出的，附接部分310是套管300的碗部分302的一部分或否则连接到套管300的碗部分302。
转到图4，其示出患者侧推车的臂520的一部分和套管500处于非连接状态的示例性实施例。臂520是例如图1的示例性实施例的患者侧推车100的臂110、111、112、113中的一个。套管500可以根据本文中的各种示例性实施例被配置并且可以包括例如附接部分510、形成近端504的碗部分502以及从碗部分502延伸至远端508的管部分506。通过将附接部分510***臂520的附件座架522(诸如，例如图1的示例性实施例中的附件座架124)，套管500可以连接至臂520。
根据示例性实施例，臂520的附件座架522包括无菌适配器530。无菌适配器530可以包括凹陷532，套管500的附接部分510可以***该凹陷用于将套管500附接至臂520。无菌适配器530可以提供在无菌区域和非无菌区域之间的边界。例如，无菌适配器530位于套管500和臂520之间，从而维持套管500和臂520之间的挡板，该套管的至少一部分在外科手术程序中位于无菌区域中，该臂在外科手术程序中可以处于非无菌区域。根据示例性实施例，外科手术盖布534(其一部分在图4中用虚线示意性指示)被连接至无菌适配器530以在无菌侧536和非无菌侧538之间形成挡板，套管500的至少一部分位于该无菌侧，臂520位于该非无菌侧。
如以上所讨论的，套管的配置的各种参数可以变化，从而允许套管的参数的各种可能的组合。因此，可期望套管包括识别装置，使得套管可以被外科手术系统自动地识别，诸如当套管被连接至外科手术系统时。识别装置包括关于套管的配置的信息，使得该信息允许机械读取器自动获得信息。例如，识别信息可以包括关于套管的长度、直径和材料、套管是直的或弯曲的、套管是否用于具有末端执行器的外科手术器械或用于成像器械，和/或其它参数的信息。转到图5，其示出图4的示例性实施例的套管500的透视图。根据示例性实施例，套管500包括套管500的附接部分510中的识别装置。例如，识别装置位于附接部分510的远侧部分512，但是根据本公开的示例性实施例不限于位于远端部分512的识别装置。
根据示例性实施例，套管的识别装置与外科手术系统的读取器相互作用。例如，当套管的附接部分被附接至外科手术系统的臂，位于臂中的读取器与附接部分中的识别装置相互作用，并且从识别装置自动地获得关于套管的识别信息。因此，当套管500的附接部分510被附接至图4的示例性实施例中的臂520时，诸如通过外科手术适配器530，位于臂内的读取器可以从位于附接部分510中的识别装置获得关于套管500的识别信息。
图6描绘示出附接至患者侧推车的臂620的附接部分610的局部横截面视图。附接部分610和臂620可以根据图4的示例性实施例被布置，诸如套管500的附接部分510和臂520。因此，为简单起见，虽然无菌适配器未在图6的示例性实施例中示出，但是无菌适配器可以位于附接部分610和臂620之间，如以上关于图4的示例性实施例的无菌适配器530和盖布534所述，而没有改变如下描述的识别装置和读取器的操作原理。
如图6中所示，附接部分610可以包括提供用于套管的识别信息的识别装置614。臂620可以包括用于接收来自识别装置614的识别信息的读取器622。根据示例性实施例，读取器622包括用于接收来自识别装置614的识别信息的传感器624。虽然读取器622可以包括单个传感器，诸如，例如用于识别装置614的单个传感器624，本文描述的示例性实施例不限于用于读取器的单个传感器。相反，根据示例性实施例，读取器622包括一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个、十一个、十二个、十三个、十四个、十五个、十六个或更多个传感器624。例如，如下面将讨论的，读取器622包括阵列中的多个传感器。读取器622可以进一步包括一个或更多个传输线626以将(多个)信号从读取器622传输至外科手术系统，诸如传输包括从套管获得的识别信息的信号。
根据示例性实施例的识别装置可以提供识别信息，诸如以各种方式被机器自动读取的格式。根据示例性实施例，识别装置包括被读取器感测的磁铁，其中由读取器感测的磁极用作识别信息。例如，磁铁可以定位在套管中，使得磁铁的预定磁极面向读取器。根据示例性实施例，具有期望极性(即北极性或南极性)的磁铁的端部可以被定位在套管上以面向读取器。如在图7的示例性实施例示出的，套管700包括作为识别装置714的磁铁714。在图7中，磁铁714从附接部分710的表面716突出，使得当附接部分710连接至患者侧推车的臂时，磁铁714的预定极面向读取器，诸如图6的示例性实施例中的读取器622。虽然单个磁铁714被示出在图7的示例性实施例中从表面716突出，但是识别装置可以包括从表面716突出的多个磁铁714。例如，如在图16的示例性实施例中所描绘的，套管1600可以包括具有阵列1612的附接部分1610，该阵列包括用于一个或更多个磁铁的多个磁铁位置1614。定位识别装置714以便从表面716突出可以减少识别装置714和套管700之间的干扰，诸如当套管700由磁性金属(例如，17-4型不锈钢)制成时。根据示例性实施例，识别装置714被定位，使得大致一半的识别装置714嵌入在套管700内并且大致一半的识别装置714从表面716突出。然而，识别装置的磁铁的其它位置被考虑在本公开的范围内。
在图7的示例性实施例中，识别装置714暴露。然而，本文描述的示例性实施例不限于暴露的识别装置并且可以替代地包括没有暴露的识别装置。例如，识别装置614被诸如通过盖部分612覆盖，如在图6的示例性实施例中示出的。当识别装置614是磁铁时，盖部分612可以由金属制成。根据示例性实施例，盖部分612由非磁性材料(诸如，例如奥氏体不锈钢)制成。盖部分612可以通过例如焊接、铜焊、钎焊、粘合剂或本领域普通技术人员熟知的其它连结方法连结至附接部分610。根据示例性实施例，盖部分612被连结至附接部分610，使得盖部分612被密封(例如，具有不透液密封)至附接部分610。
用于识别装置的磁铁类型可以根据各种参数选择。根据示例性实施例，在包括磁铁的阵列的套管和包括被配置为检测每一个磁铁的读取器的读取器中，可以选择磁铁使得磁场强度足以被特定读取器检测到，该读取器被配置且定位成用于检测磁铁的目的，但是磁场强度不足以被另一个读取器检测到，该另一个读取器被配置且定位成用于检测不同的磁铁的目的。因而，本文描述的多种示例性实施例的磁铁可以具有例如约17至约19高斯的磁场强度。根据示例性实施例，可以选择磁铁以经受在套管中的重复使用，包括重复的灭菌过程。灭菌过程可以包括高压灭菌，高压灭菌可以使磁铁受到高温，该高温可能甚至超过磁铁的居里温度。鉴于这种考虑，磁铁可以是由钐钴合金、钕合金或本领域普通技术人员熟知的其它永磁铁材料制成的永磁铁。永磁铁的示例是由Princeton,NJ的McMaster-Carr公司出售的钐钴等级1-5磁铁。
如以上所讨论的，磁铁可以用作识别装置以为承载磁铁的套管提供识别信息。为了提供与各种参数对应的期望数量的变量组合，该各种参数可以包括在识别信息中用于唯一地识别特定套管类型(诸如，例如套管长度、直径、材料，套管是直的或弯曲的、套管是否用于具有末端执行器的外科手术器械或用于成像器械，以及其它参数)，多个磁铁可以用于本文描述的示例性实施例的识别装置。例如，识别装置可以包括被读取器检测到的磁铁的阵列。因此，不仅用作识别装置的磁铁的磁极性可以被选择性地预定以表示识别信息的项目，而且阵列中的特定磁铁的位置也可以被选择性地预定，使得阵列内的磁铁的位置也表示信息项目。当存在磁铁的阵列时，读取器可以被配置以不仅确定磁铁是否存在于阵列的特定方位，而且确定磁铁的极性是什么。因此，磁铁在磁铁的阵列的特定位置处的存在或不存在以及磁铁的极性可以与表示以被读取器检测的格式的识别信息的不同参数关联。以这种方式，一个或更多个磁铁的预定参数可以表示用于套管的识别信息。例如，可以实现阵列中的存在、位置和极性的许多组合以为不同类型的套管提供多组唯一的识别信息。
根据示例性实施例，在给定磁铁位置处的磁铁的存在或不存在以及在给定磁铁位置处的磁铁的极性能够用于套管(例如，套管材料、套管长度等)的唯一识别信息，其中磁铁的存在或不存在以及磁铁的极性表示识别信息的参数的不同值。根据另一示例性实施例，可以改变用于在识别装置的各种磁铁位置处的磁铁的存在或不存在以及磁铁极性的各种值以提供用于与具体套管对应的不同套管的各种唯一的标识符。例如，不是将套管识别信息的特定参数分配给特定磁铁位置(例如，改变在特定方位处的存在或不存在以表示例如套管是否由金属或塑料制成)，而是可以改变用于在识别装置的各种磁铁位置处的磁铁的存在或不存在以及极性的各种值以提供唯一标识符，该唯一标识符类似于与特定类型的套管对应的唯一序列号。例如，在各种磁铁位置处的磁铁的存在/不存在和极性(当存在时)的第一独特组合对应于第一套管类型，在各种磁铁位置处的磁铁的存在/不存在和极性(当存在时)的第二独特组合对应于第二套管类型等。
用于本文描述的示例性实施例的识别装置中的磁铁的阵列可以具有不同数量的磁铁。转到图8，四个磁铁位置810-813的阵列800的示例性实施例被示出用于识别装置，诸如，例如图6和图7的示例性实施例的识别装置614、714。虽然阵列800被描述成包括四个磁铁位置810-813，但是阵列800可以包括其它数量的磁铁位置，诸如，例如两个、三个、五个、六个、七个、八个或更多个磁铁位置。磁铁位置810-813表示磁铁可以被定位在阵列800中的位置。在图8的示例性实施例中，阵列800包括位于相应的磁铁位置810-813处的总共四个磁铁820-823。阵列800位于套管中，诸如在套管的附接部分中，使得磁铁810-813被读取器检测以传送识别信息，如以上关于图6所讨论的。
根据示例性实施例，每个磁铁位置810-813指示一个特定参数，该特定参数提供一部分识别信息。另外，磁铁在特定磁铁位置处的存在或不存在可以指示为套管提供识别信息的特定参数。虽然在图8中的示例性实施例的阵列800中示出总共四个磁铁820-823，其中磁铁820-823在相应的磁铁位置810-813处，但是本文描述的示例性实施例不限于该实施例。例如，各种数量的磁铁可以位于包括多个磁铁位置的阵列中，以使用在特定磁铁位置处的磁铁的存在或不存在来指示识别信息的参数。例如，可以使用总共(n)、(n-1)、(n-2)、(n-3)、(n-4)、(n-5)个磁铁等。根据示例性实施例，磁铁位置的阵列包括至少一个磁铁。
另外，在每个磁铁位置处(当磁铁存在时)的磁铁的极性可以被预定以指示识别信息的参数。例如，分别位于磁铁位置810-813的磁铁820-823均被预定以具有有待被读取器检测到的北极性或南极性。根据示例性实施例，当读取器检测到用于特定磁铁位置的北极性或南极性的存在时，该读取器从而也检测到在特定磁铁位置处的磁铁的存在。
通过改变阵列中的特定磁铁位置处的磁铁的存在或不存在以及磁铁的极性，可以产生选择参数的多种组合以提供套管的整体识别信息。例如，一个磁铁位置可以用于表示有多少个磁铁存在于磁铁的阵列中，使得包括读取器的外科手术系统可以确定磁铁的正确数量是否被检测到。根据另一示例，磁铁的存在/不存在和极性的各种组合可以用于提供唯一标识符，该唯一标识符类似于不同套管类型的序列号。例如，在图8的示例性实施例的布置中，当考虑四个磁铁位置810-813和三种磁铁状态(例如，磁铁以北极性存在、磁铁以南极性存在或无磁铁存在)时，有81种可能的独特组合。根据期望的设计，可以修改可能的独特组合的数量。例如，可期望总是有磁铁存在，使得能够检测到至少一个磁铁以确定套管的存在，这将组合的可能数量减少一个，因为存在的零磁铁的组合已经被删除。
仅通过非限制性示例的方式，以下提供图8的磁铁如何能够类似地用于序列号以识别唯一套管类型的可能解释。在示例性实施例中，当磁铁821存在于磁铁位置811处并且具有南极性场并且没有磁铁位于任一磁铁位置810、812或813处时，该阵列被指定以对应于标准的一次性套管。一次性套管可以例如由塑料或本领域普通技术人员熟知的其它一次性套管材料制成。例如，在一个示例性实施例中，图5中的套管500的碗部分502、管部分506和附接部分510均由塑料材料制成。根据示例性实施例，由塑料制成的套管可以包括单个磁铁以将套管识别为塑料套管，诸如在位置811处(例如，具有南极性场的磁铁)的单个磁铁。通过例如将磁铁与套管的塑料材料包覆模制、热熔、粘合剂、将盖安装在磁铁的上方或本领域技术人员熟知的其它安装方法，可以将磁铁安装在塑料套管上。
在另一示例中，当磁铁820存在于磁铁位置810处并且具有南极性场、磁铁821存在于磁铁位置811处并且具有南极性场、磁铁822存在于磁铁位置812处并且具有南极性场并且没有磁铁存在于磁铁位置813处时，该阵列可以被指定以对应于标准的非一次性套管。在另一示例中，当磁铁820存在于磁铁位置810处并且具有南极性场、磁铁821存在于磁铁位置811处并且具有北极性场、磁铁822存在于磁铁位置812处并且具有南极性场并且没有磁铁存在于磁铁位置813处时，该阵列被指定以对应于具有长管的非一次性套管。在另一示例中，当磁铁820存在于磁铁位置810处并且具有南极性场、没有磁铁存在于磁铁位置处、磁铁822存在于磁铁位置812处并且具有南极性场并且磁铁823存在于磁铁位置813处并且具有南极性场时，该阵列被指定以对应于标准的非一次性套管。
如下的表1提供前述示例和附加示例，其中磁铁方位对应于图8的示例性实施例的磁铁方位810-813。表1包括来自读取器的示例性实施例的传感器信号的示例，该读取器包括用于检测在每个磁铁处的磁铁的存在/不存在和极性的传感器。因此，表1中的“N”指示存在具有北极性的磁铁，表1中的“S”指示存在具有南极性的磁铁。“--”指示无磁铁存在。
表1
可以选择阵列中的磁铁的配置以最小化或消除干扰。根据示例性实施例，图8的页面表示在图6和图7的示例性实施例中的表面616和716，并且磁铁820-823的端部被配置以延伸出图8的页面，诸如沿图8的轴线Z。从套管的表面延伸磁铁820-823的端部可以减少磁铁820-823的磁场的干扰，诸如，例如由套管的材料引起的干扰。为了最小化或消除磁铁810-813之间的干扰，也可以控制沿相应的轴线X和Y的距离814和816，诸如在套管的制造期间。例如，在没有磁铁位于磁铁位置810但是磁铁821和822分别位于磁铁位置811和812的示例性实施例中，在位置811处的磁铁821可以沿轴线X从位置810间隔距离814，并且在位置812处的磁铁822可以沿轴线Y从位置810间隔距离816，以最小化由于磁铁821和822的磁场产生的在位置810处的磁铁的错误正极检测(positive detection)。根据示例性实施例，距离814和816是例如在磁铁位置的相应中心之间的距离。根据示例性实施例，距离814是从例如约0.310英寸至约0.330英寸的范围，并且距离816是从例如约0.370英寸到约0.390英寸的范围。
转到图9，其示意性地示出读取器900的示例性实施例。读取器900可以用于本文描述的示例性实施例(诸如用于外科手术系统的图6的示例性实施例的读取器622)，以获得来自识别装置的识别信息。读取器900可以被配置，使得读取器能够检测识别装置的部件以获取识别信息。例如，如果识别装置包含具有识别信息的部件的阵列(诸如在图8的示例性实施例中位于位置810-813处的磁铁820-823)，则读取器900被配置以检测部件并且从部件获得识别信息。
读取器900可以包含用于检测识别装置的部件的一个或更多个传感器。如以上关于图6的示例性实施例所讨论的，读取器900包括单个传感器，以提供本文讨论的示例性实施例中描述的传感器的功能。在另一示例性实施例中，读取器900包括多个传感器，以提供本文讨论的在示例性实施例中描述的感测功能。例如，读取器900包括多个传感器，其中相应的传感器被配置以检测识别装置的相应部件。
根据示例性实施例，读取器900被配置以检测位于图8的示例性实施例的识别装置的位置810-813处的磁铁820-823，其中读取器900包括分别被配置以检测磁铁820-823的传感器组910-913。例如，当包括识别装置800的套管连接至外科手术系统的臂时，如以上关于图4和图6的示例性实施例所讨论的，磁铁820-823被定位成与读取器900的传感器组910-913相反并且基本上对齐，使得传感器组910-913分别检测磁铁820-823并且单独获得来自磁铁820-823的识别信息，包括来自在位置810-813处存在的这种磁铁的识别信息。因此，读取器900可以包含与图8的示例性实施例中的识别装置800的四个磁铁位置810-813对应的四个传感器组910-913。然而，本文描述的示例性实施例的读取器不限于四个传感器组，并且根据识别装置的部件的数量(诸如磁铁的数量)可以包括其它数量的传感器组。例如，读取器包括两个、三个、五个、六个、七个、八个或更多个传感器组。根据示例性实施例，在图9的示例性实施例中的传感器组之间的沿轴线X的距离914和沿轴线Y的距离916分别对应于图8的示例性实施例中的距离814和816。
读取器可以包括在读取器的每一个传感器组中的一个或更多个传感器。尽管本文描述的多个示例性实施例的传感器组可以包括单个传感器(包括单个传感器以完成本文描述的多个传感器功能)，每个传感器组相反可以包括多个传感器。如在图9的示例性实施例中所示，每一个传感器组910-913可以包括四个传感器920-923，尽管本文描述的示例性实施例不限于均包括具有四个传感器的传感器组的读取器。相反，每一个传感器组可以包括例如一个、两个、三个、四个或更多个传感器。转到图10，示意性示出的是传感器组1000的示例性实施例，传感器组1000包括四个传感器1010-1040。传感器组1000和传感器1010-1040被用于例如图9的示例性实施例的每一个传感器组910-913中。
因为多种类型的识别信息可以从识别装置的部件获得，所以传感器组可以包括执行多种功能以获得不同类型的识别信息的多个传感器。例如，在图8的示例性实施例中，在磁铁位置810-813处磁铁820-823的存在或不存在可以作为识别信息的一个参数，并且在位置810-813处存在的磁铁820-823的可选择的预定磁极可以作为有待被读取器获得的识别信息的另一个参数。
据此，传感器组的传感器可以被配置以检测磁铁是否存在于磁铁位置处，并且传感器组的其它传感器可以被配置以检测存在的磁铁的极性。例如，图10的示例性实施例中的传感器1010是被配置以检测磁铁是否存在于磁铁位置处的存在传感器。根据示例性实施例，在传感器1010发生故障或失效的情况下，传感器1040也是存在传感器，该存在传感器被配置以检测磁铁的存在以提供传感器组1000的冗余能力以检测磁铁的存在。根据示例性实施例，为了检测磁铁的极性，传感器1020可以被配置以检测北极性场，而传感器1030可以被配置以检测南极性场，反之亦然。虽然传感器组1000的传感器1010、1020、1030、1040已经被如上描述为具有具体功能，但是传感器1010、1020、1030、1040能够具有不同的功能。例如，传感器1010和1040是极性传感器并且传感器1020和1030是存在传感器。
可以用于读取器中以检测磁铁的一种类型的传感器是霍尔效应装置，这是本领域普通技术人员熟知的。霍尔效应装置可以是例如霍尔效应传感器，该霍尔效应传感器可以被配置以不仅检测磁铁的存在而且检测磁场的极性。霍尔效应传感器可以包括例如流过半导体(或导体)的电荷载子(即电子和空穴)，该电荷载子通过存在的磁场发生偏转，该偏转导致可以被检测到的电位差。虽然各种示例性实施例在本文中被描述为使用霍尔效应传感器，但是实施例可以使用其它霍尔效应装置和磁铁传感器，诸如，例如被配置以仅检测磁铁的存在的磁环传感器或霍尔效应开关，以及本领域技术人员熟知的其它传感器。
根据示例性实施例，用于读取器的霍尔效应装置(诸如在图9和图10的示例性实施例中的传感器1010、1020、1030、1040和传感器920-923)诸如在磁铁邻近传感器时可以具有默认高压状态和低压状态。转到图11，其示意性地示出霍尔效应装置的输出电压(由轴线标记1100指示)和磁通量密度(由轴线标记1110指示)的示例性实施例。
参考图11，当磁铁不存在于霍尔效应装置中时，磁通量密度1110为0并且霍尔效应装置具有1120(即“高”压状态)的默认电压。由于具有南极性磁极的磁铁邻近霍尔效应装置，所以随着磁通量密度1110沿路径1150增加，输出电压保持较高，直至达到用于南极性磁极的最小操作点1130。一旦达到最小操作点1130，霍尔效应装置可以切换状态至电压1122(即“低”压状态)。在图11中，南极性场与右侧的磁通量相关，而北极性场与左侧的磁通量相关，其中对于每个极性，磁通量增加到左侧和右侧的0通量。邻近传感器的北极性磁极发生相似的过程，其中随着磁通量1110沿路径1160增加，电压电平保持高，直至磁通量在北极性磁极的最小操作点1140和最大操作点1142之间下降，在该最小操作点处传感器切换至电压1122，诸如沿路径1162。虽然图11的示例性实施例示出霍尔效应装置沿路径1152在最小操作点1130处以及沿路径1162在最小操作点1140处切换至电压1122，但是霍尔效应装置可以以磁通量释放带内的任何磁通量值切换至电压1122，该磁通量释放带被限定在相应的最小操作点1130、1132和最大操作点1140、1142之间。
随着霍尔效应装置和磁极之间的距离增加，磁通量1110减少，诸如通过将磁极从邻近霍尔效应装置处移开，诸如沿南极性场的路径1154或沿北极性场的路径1164朝向0磁通量。一旦磁通量1110下降到在释放点带内下降的值，诸如在南极性场的最大释放点1136和最小释放点1134之间或在北极性场的最大释放点1146和最小释放点1144之间，霍尔效应装置恢复到其默认电压1120(“高”压状态)，这指示磁场不存在。虽然图11的示例性实施例示出霍尔效应装置沿路径1156在最小释放点1134以及沿路径1166在最小释放点1166切换至电压1120，但是霍尔效应装置可以以磁通量释放带内的任何磁通量值切换至电压1120，该磁通量释放带被限定在相应的最小释放点1134、1136和最大释放点1144、1146之间。
图11的示例性实施例可以用于磁铁存在传感器(诸如图10的示例性实施例的传感器1010和1040)以及磁极传感器(诸如图10的示例性实施例的传感器1020和1030)。虽然这些不同类型的传感器可以展示不同的释放点值、操作点值和/或电压值，这将在下面讨论，但是在其它方面将以关于图11的示例性实施例所讨论的一般方式进行操作。例如，当霍尔效应装置具有电压1122，霍尔效应装置指示磁铁的存在，诸如当传感器是图10的示例性实施例的传感器1010和1040中的一个时。当霍尔效应装置被配置以检测磁极性(例如，通过使用霍尔效应传感器)，诸如图10的示例性实施例的装置1020和1030，电压1122可以用于指示被感测的磁极的极性。
根据示例性实施例，用于检测磁铁的存在的霍尔效应装置(诸如图10的示例性实施例的传感器1010和1040)为全极性传感器，该全极性传感器检测北极性磁极或南极性磁极的存在。因此，当南极性磁极或北极性磁极邻近传感器时，全极性存在传感器可以沿路径1150或1160。相比之下，根据示例性实施例，用于检测磁极的极性的传感器可以为单极性传感器，该单极性传感器被配置以检测仅一种类型的磁极性。如以上关于图10的示例性实施例所讨论的，传感器1020可以被配置以检测北极性场(而不是南极性场)，并且因此当北极性磁铁邻近传感器1020时沿路径1160，而传感器1030可以被配置以检测南极性场(而不是北极场)并且当南极性磁铁邻近传感器1030时沿路径1150。单极性传感器不会响应于具有磁极的磁场，该磁极没有被设计用于检测。
可以选择用于传感器的释放点值以最小化或预防磁场干扰，该磁场不是来自于有待被传感器检测的磁铁。根据示例性实施例，存在传感器具有最小释放点1134、1144，该最小释放点比用于极性传感器的最小释放点1134、1144具有更高的值。以这种方式，虽然通过极性传感器检测磁场可以固有地指示磁铁的存在，但是存在传感器对来自源而不是邻近存在传感器的磁铁的磁场不太敏感，诸如在识别装置的阵列中的其它磁铁。根据示例性实施例，因为极性传感器可以具有比存在传感器更低的释放点值，所以从读取器接收信号的控制器可以被配置以忽略来自极性传感器的检测信号，除非存在传感器(或在冗余存在传感器被使用的情况下的所有存在传感器，正如图10的示例性实施例中的传感器1010和1040)也指示磁场的检测。因此，存在传感器可以用于检验由极性传感器检测到的磁铁的存在，其中通过极性传感器的传感器检测被忽略，除非在同样的阵列中的至少一个存在传感器也检测到该磁铁。根据示例性实施例，本文讨论的示例性实施例的极性传感器具有用于例如从约7高斯至约9高斯范围内的最小释放点1134、1144的值。本文讨论的示例性实施例的存在传感器具有用于例如从约11高斯至约13高斯范围内的最小释放点1134、1144的值。
根据示例性实施例，本文讨论的示例性实施例的存在传感器和极性传感器具有例如从约50高斯至约60高斯范围的最大操作点1132、1142，尽管存在传感器和极性传感器可以具有用于操作点1130、1132、1140、1142的不同值。存在传感器的示例是Piano,Texas的
来自传感器的检测信号可以被传输至控制器(诸如通过图6的示例性实施例的传输线626)并且由控制器解释，诸如外科手术系统的控制器。外科手术系统可以解释来自读取器的各种传感器的信号，以确定已经获得了什么识别信息，然后通过该识别信息识别所表示的套管类型。来自传感器的信号也可以被分析用于传感器的误差。根据示例性实施例，来自读取器的传感器的信号也被分析以确定传感器是否提供错误信号或传感器是否发生故障。例如，读取器包括多个存在传感器以提供读取器的存在检测能力的冗余，使得如果一个存在传感器失效时，另一个存在传感器检测识别装置的部件。另外，如果单极性传感器用于检测北性极场或南极性场，则当单极性传感器指示磁场的存在时，控制器可以确定单极性传感器中的一个是出故障的。相反，如果读取器的(多个)存在传感器指示磁铁的存在，但是没有极性传感器指示磁铁的场的极性，则这指示至少一个单极性传感器是出故障的。
以下表格提供来自读取器的示例性实施例的传感器信号的示例，该读取器包括四个传感器，其中两个传感器是全极性霍尔效应存在装置(表2中的“P/A”)，诸如图10的示例性实施例的装置1010和1040，一个传感器是单极性霍尔效应极性传感器，该单极性霍尔效应极性传感器检测北极性场(表2中的“北”)，诸如图10的示例性实施例中的装置1020，并且一个传感器为单极性霍尔效应传感器，该单极性霍尔效应传感器用于检测南极性场(表2中的“南”)，诸如图10的示例性实施例中的装置1020。值“1”指示高状态(例如，图11的电压1120)，其是指示没有检测的默认状态，并且值“0”指示低状态(例如，图11的电压1122)，其是检测状态。“X”指示值“1”或“0”可以存在但是任何一个值不会影响结果的产生。
表2
P/A
P/A
北极传感器
南极传感器
结果
1
1
X
X
无磁铁存在
0
0
1
0
磁铁以南极存在
0
0
0
1
磁铁以北极存在
1
0
X
X
错误：坏的存在传感器
0
1
X
X
错误：坏的存在传感器
0
0
1
1
错误：坏的极性传感器
0
0
0
0
错误：坏的极性传感器
根据示例性实施例，将反馈提供给使用者，诸如通过将套管的识别显示给使用者。根据示例性实施例，控制器被编程以期望具有用于外科手术程序的特定识别的套管，并且如果从传感器信号确定的识别信息没有与编程的识别信息匹配，则可以将反馈提供给使用者，诸如通过视觉和/或音频反馈以通知使用者不匹配的识别信息。根据示例性实施例，当确定的识别信息没有与编程的识别信息匹配时，外科手术系统防止使用患者侧推车，包括与患者侧推车的臂连接的臂和器械。
本文描述的多个示例性实施例包括用于套管的识别信息的其它用途，包括但不限于例如核验套管由金属(例如，诸如当电外科器械与套管一起使用时)制成，核验套管与有待用于特定器械的套管类型匹配，通知外科手术系统套管的长度(例如，通知套管长度的外科手术系统)，通知外科手术系统套管存在，使得可以接合安全特征(例如，患者侧推车稳定特征和用于稳固患者侧推车的特征)以及与外科手术系统一起使用的套管相关的其它特征。
虽然图8-10的示例性实施例已经关于包括传感器组的读取器进行了讨论，该传感器组均包括四个传感器(诸如图9的传感器920-923和图10的传感器1010、1020、1030、1040)，但是读取器的传感器组可以包括其它数量的传感器。转到图12-14，其示出各种传感器组1200、1300、1400，该传感器组可以与以上讨论的示例性实施例的读取器一起使用。
在图12中，示出传感器组1200的示例性实施例，该传感器组包括三个传感器1210、1220和1230。根据示例性实施例，传感器1210、1220和1230中的两个为单极性传感器并且传感器1210、1220和1230中的一个为全极性存在传感器，如以关于图11的示例性实施例所讨论的。根据另一示例性实施例，传感器1210、1220和1230中的两个为全极性存在传感器以提供存在感测冗余，并且传感器1210、1220和1230中的一个为双输出单极性传感器，该双输出单极性传感器检测北极性场和南极性场。根据示例性实施例，虽然双输出单极性传感器由于其双输出能够检测北极性场和南极性场，但是用于双输出单极性传感器的最小释放点1134、1144具有比用于单极性传感器的最小释放点1134、1144更低的值，使得双输出单极性传感器比不具有双输出的单极性传感器对杂散磁场更敏感。双输出单极性传感器的示例为Worcester,MA的Allegro Microsystems公司(
在图13中，示出传感器组1300的示例性实施例，该传感器组包括两个传感器1310和1320。传感器1310和1320中的一个可以是全极性存在传感器，如以上关于图11的示例性实施例所讨论的，并且传感器1310和1320中的另一个可以是双输出单极性传感器，该双输出单极性传感器能够检测北极性场和南极性场，如以上关于图13的示例性实施例所讨论的。在图14中，示出传感器组1400的示例性实施例，该传感器组包括单个传感器1410，该单个传感器为双输出单极性传感器。单个传感器1410可以通将北极性场或南极性场的检测解释为指示磁铁的存在而被使用，而没有来自存在传感器的任何确证。
虽然识别和读取器实施例管于磁铁和用于检测磁铁的传感器的使用已经如上讨论，但是可以与本文描述的示例性实施例一起使用其它类型的识别装置和传感器。根据示例性实施例，识别装置包括具有预定取向的磁铁，该预定取向表示识别信息，该识别信息是由读取器检测到。转到图15，其示出磁铁1510的示例性实施例，该磁铁1510从表面1520突出，该表面可以是图6和图7的示例性实施例中的套管表面616或716。磁铁1510可以为圆柱形磁铁，该磁铁已经被选择性地取向，使得磁铁1510的磁场沿预定方向取向。根据示例性实施例，磁铁1510被取向，使得在磁铁端部1516的磁极的磁场沿方向1512相对于预定的参考方向1514被取向。读取器可以包括用于检测方向1514和1516之间的角1518的传感器，其中识别角将识别信息传送给读取器。例如，传感器检测识别装置的磁铁的磁场方向。根据示例性实施例，传感器能够检测用于磁场方向的角1518。磁场方向传感器可以为例如磁性旋转传感器，该磁性旋转传感器包括一个或更多个线性霍尔效应装置，以检测沿特定方向的磁场的强度，然后分析该特定方向以确定相于对磁场方向传感器的磁极的角。根据示例性实施例，磁场方向传感器使用映射传感器角值以校正在场方向上的偏差，诸如由于其它磁铁和/或其它附近磁铁材料的磁场。
可以用于本文描述的示例性实施例中的另一种类型的识别装置为射频识别(RFID)装置。根据示例性实施例，RFID装置包括位于套管内的装置，其中该装置包括被读取器获得的电子存储的识别信息。例如，读取器可以发出电磁场，该电磁场激活套管中的装置，该装置进而发出有待被读取器检测的识别信息。
虽然本文的示例性实施例已经被描述用于识别套管，但是示例性实施例被用于其它物体而非套管的识别。例如，本文描述的示例性实施例被用于识别其它外科手术装置和非外科手术装置，诸如，例如可以与使用装置的对应系统匹配的装置。
虽然本文描述的示例性实施例的读取器可以被描述成外科手术系统的一部分，诸如，例如患者侧推车的机械手臂，但是本文描述的示例性实施例的读取器也可以用作手动装置。例如，读取器可以是使用者用于快速识别各种套管而不使用外科手术系统的手持式装置。
通过为识别装置提供用于外科手术系统的套管，套管被准确地识别，包括特定套管的多种唯一特征。识别装置在不使用套管上的电子零件的情况下识别套管，使得识别装置复杂度低并且成本低。另外，识别装置是耐用的并且能够使用超过套管的使用寿命，即使当套管被清洁时，诸如通过高压灭菌。
考虑到本公开，进一步的修改和替代性实施例对于本领域技术人员将变得显而易见。例如，系统和方法可以包括为操作清晰起见而从附图和描述中省略的附加部件或步骤。因此，本描述应当被构造成仅说明性的并且为了教授本领域技术人员实施本教程的一般方式的目的。应当理解，本文所示出和描述的各种实施例将被认为是示例性的。元件和材料以及这些元件和材料的布置可以替代此处所示和所描述的那些，零件和过程可以被颠倒，并且本教导的某些特征可以独立地使用，在受益于本文的描述之后，上述所有对于本领域技术人员而言将变得显而易见。本文所述的元件可以发生变化而不脱离本公开和以下权利要求书的精神和范围。
应当理解，本文阐述的特定示例和实施例是非限制性的，并且可以对结构、尺寸、材料和方法进行修改而不脱离本公开的范围。
根据本公开的其它实施例对于本领域技术人员而言从本文所公开的说明书的考虑及对本发明的实践中将变得显而易见。说明书和示例被构造为仅示例性的，权利要求书及其等同物应当被授予它们的整个范围宽度。
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