(57)【要約】  粘性流体の注入または患者の目からの抽出を自動的に制御するための眼科手術デバイス、システム、および方法が提供される。駆動ラインおよび動力注射器と接続された注射器ポンプが、目の硝子体腔における粘性流体注入または抽出のための圧力を提供する。目に隣接して、または目の内部に配置されたセンサが、眼圧（ＩＯＰ）に関連するセンサデータを求める。コントローラは、センサデータを受信するとともに、例えば注射器ポンプを制御することにより、検出されたＩＯＰに応答して、粘性流体の注入または抽出を調整する。コントローラは、ＩＯＰが上側閾値より上であるか下側閾値未満であるかを判定し得るとともに、ＩＯＰを上側閾値と下側閾値の間に維持するために、粘性流体の注入または抽出を調整するように注射器ポンプを制御し得る。
2019516451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼科手術システムであって、
駆動ラインと接続された注射器ポンプであって、前記注射器ポンプが、患者の目の硝子体腔における粘性流体注入／抽出のための注入圧力または抽出圧力を提供するように構成された注射器ポンプと、
コントローラであって、
圧力閾値を設定する、
前記目の眼圧（ＩＯＰ）に関連するセンサデータを受信する、
前記圧力閾値に対する前記ＩＯＰの比較に基づき、前記粘性流体注入または抽出を調整するように前記注射器ポンプを制御する
ように構成されたコントローラと
を含む眼科手術システム。
【請求項２】
前記コントローラが、
前記ＩＯＰが上側閾値より上であるかどうかを判定し、
前記ＩＯＰが前記上側閾値より上であることに応答して前記注入圧力を低下させるか止めるように前記注射器ポンプを制御する
ようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記コントローラが、
前記ＩＯＰが下側閾値未満であるかどうかを判定し、
前記ＩＯＰが下側閾値未満であることに応答して、前記抽出圧力を低下させるか止めるように前記注射器ポンプを制御する
ようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
低粘度流体を前記目の前記硝子体腔に注入するように構成された注入ラインと、
輸液ラインの先端部に隣接して配置されたセンサであって、前記センサが、
前記目のＩＯＰを検出し、
前記検出されたＩＯＰに基づきセンサデータを生じ、
前記センサデータを前記コントローラに提供する
ように構成されるセンサと
をさらに含む請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記粘性液体が、シリコーン油、パーフルオロン溶液、幹細胞溶液、および接着剤の１つまたは複数を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記目における前記粘性流体の注入／抽出を制御するためのユーザ入力を受信するように構成された足踏みペダルシステムであって、前記コントローラが、前記ＩＯＰが上側閾値未満、および下側閾値より上であるときに、前記足踏みペダルシステムで受信した前記ユーザ入力に基づき前記注射器ポンプを制御するように構成される足踏みペダルシステムをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記コントローラが、前記ＩＯＰが上側閾値より上、または前記下側閾値未満であるとき、前記足踏みペダルシステムから受信した前記ユーザ入力を無効にするように構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
眼科手術システムであって、
輸液ラインであって、基端部と、先端部と、前記輸液ラインを貫通する輸液通路とを有し、前記輸液ラインの前記先端部が、患者の目の硝子体腔内に入るように構成された輸液ラインと、
基端部と先端部とを有する駆動ラインと、
前記駆動ラインの前記先端部に結合された動力注射器と、
前記輸液ラインの前記基端部および前記駆動ラインの前記基端部に結合されたコンソールであって、前記コンソールが、
前記硝子体腔における粘性流体注入または抽出のための圧力を提供するように構成された注射器ポンプと、
前記輸液通路と流体連通している輸液室と、
前記輸液通路を通して前記輸液室から前記硝子体腔へ低粘度流体輸液を提供するように構成された輸液ポンプと、
コントローラであって、
圧力閾値を設定し、
前記目の眼圧（ＩＯＰ）に関連するセンサデータを受信し、前記センサデータが前記目に隣接するか前記目における位置で求められ、
前記圧力閾値に対する前記ＩＯＰの比較に基づき、前記粘性流体注入または抽出を調整する
ように構成されたコントローラとを含むコンソールと
を含む眼科手術システム。
【請求項９】
前記システムが、前記輸液ラインの前記先端部に隣接して配置されたセンサをさらに含み、前記センサが、
前記患者の前記目に隣接した位置での圧力を検出し、
前記検出された圧力に基づきセンサデータを生じ、
前記センサデータを前記コントローラに提供する
ように構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記システムが、前記輸液ラインの先端部に配置されたセンサをさらに含み、前記センサが、
前記患者の前記硝子体腔における圧力を検出し、
前記検出された圧力に基づきセンサデータを生じ、
前記センサデータを前記コントローラに提供する
ように構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記コントローラが、
前記ＩＯＰが上側閾値より上であるかどうかを判定し、
前記ＩＯＰが上側閾値より上であることに応答して注入圧力を低下させるか止めるように前記注射器ポンプを制御する
ようにさらに構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記コントローラが、
前記ＩＯＰが下側閾値未満であるかどうかを判定し、
前記ＩＯＰが下側閾値未満であることに応答して抽出圧力を低下させるか止めるように前記注射器ポンプを制御する
ようにさらに構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
前記コントローラが、前記目における前記ＩＯＰを調整するために、前記注射器ポンプおよび前記輸液ポンプを同時に制御するように構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１４】
前記システムが、前記目における前記粘性流体の注入／抽出を制御するためのユーザ入力を受信するように構成された足踏みペダルシステムをさらに含み、前記コントローラが、前記ＩＯＰが上側閾値未満、および下側閾値より上であるときに、前記足踏みペダルシステムで受信した前記ユーザ入力に基づき前記注射器ポンプを制御するように構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１５】
前記コントローラが、前記ＩＯＰが上側閾値より上、または前記下側閾値未満であるとき、前記足踏みペダルシステムから受信した前記ユーザ入力を無効にするように構成される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記粘性流体が、シリコーン油、パーフルオロン溶液、幹細胞溶液、および接着剤の１つまたは複数を含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１７】
方法であって、
患者の目に隣接するか患者の目におけるセンサからセンサデータを受信することと、
前記センサデータに基づき前記目の眼圧（ＩＯＰ）を監視することと、
前記ＩＯＰが上側閾値より上であるか下側閾値未満であるかを判定することと、
前記ＩＯＰが上側閾値より上であると判定することに応答して、前記目における粘性流体注入を止めるか低減させることと、
前記ＩＯＰが前記下側閾値未満であると判定することに応答して、前記目における粘性流体抽出を止めるか低減させることと
を含む方法。
【請求項１８】
前記目における前記粘性流体注入または抽出を制御するためのユーザ入力を受信することと、
前記ＩＯＰが上側閾値未満、および前記下側閾値より上であるときに、前記ユーザ入力に基づき粘性流体注入または抽出を制御することと
をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ＩＯＰが前記上側閾値より上、または前記下側閾値未満であるときに、前記ユーザ入力を無効にすることをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
センサデータに基づき前記ＩＯＰを算出することをさらに含み、前記センサデータが、圧力、流量、または両方に関するデータを含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、眼科手術デバイス、システム、および方法に関する。より詳細には、限定するものではないが、本開示は、眼科外科手術中の患者の目における液体タンポナーデの充填および除去のための粘性流体制御を自動化するためのデバイス、システム、ならびに、方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微手術は、様々な体内組織の精度の高い切断および／または除去を必要とする場合が多い。例えば、特定の眼科外科手術は、硝子体液の一部、目の後区を満たす透明なゼリー状物質を切断および除去することを必要とする。硝子体液、または硝子体は、網膜に付いていることが多い数多くの微視的な原線維からなる。したがって、硝子体の切断および除去は、網膜の牽引、脈絡膜からの網膜の分離、網膜裂傷、または、最悪の場合、網膜自体の切断または除去を回避するために、細心の注意を払って行われなければならない。特に、難しい手術、例えば可動性組織管理（例えば網膜の分離部分または網膜裂傷の近くの硝子体の切断および除去）、硝子体基部切開、ならびに膜の切断および除去は特に困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
硝子体網膜手術中、粘性流体、例えば液体タンポナーデ（例えばシリコーン油またはパーフルオロン）が網膜裂傷を密封し瘢痕形成を可能にするために使用されてもよい。ユーザ／外科医は、液体タンポナーデの注入を足踏みペダルを介して制御し得るとともに、比較的粘性の液体タンポナーデ（例えば約５，０００ｃＰのシリコーン油）をトロカールカニューレを通じて硝子体腔へ押し込むために必要とされる圧力を提供し得る。ユーザ／外科医が充填プロセス中に気を逸らした場合、液体タンポナーデは硝子体腔を過充填することがあり、硝子体腔において容認できない高い眼圧（ＩＯＰ：ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を生じることがある。同様に、液体タンポナーデ抽出手術において、液体タンポナーデが高粘度であることは抽出を困難にし得る。これは、望ましくない方法で、目における高い眼圧が維持されるか長引く原因となり得る。したがって、改良された眼科手術デバイス、システム、および方法の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
いくつかの例示的態様において、本開示は、眼科外科手術中の患者の目における液体タンポナーデの注入および抽出を自動化するための粘性流体制御システムを含む眼科手術システムを対象とする。システムは、駆動ラインに接続された注射器ポンプを含み得る。注射器ポンプは、駆動ラインを通じた、患者の目の硝子体腔への粘性流体注入または患者の目の硝子体腔からの粘性流体抽出のための圧力を提供し得る。本システムはまた、コントローラであって、目のＩＯＰに関連するセンサデータを受信するとともに、圧力閾値に対するＩＯＰの比較に基づき、粘性流体注入または抽出を調整するように注射器ポンプを制御するコントローラを含み得る。
【０００５】
いくつかの実装形態において、コントローラはまた、ＩＯＰが上側閾値より上であるかどうかを判定し得るとともに、ＩＯＰが上側閾値より上であることに応答して注入圧力を低下させるか止めるように注射器ポンプを制御し得る。コントローラはさらに、ＩＯＰが下側閾値未満であるかどうかを判定し得るとともに、ＩＯＰが下側閾値未満であることに応答して抽出圧力を低下させるか止めるように注射器ポンプを制御し得る。
【０００６】
いくつかの実装形態は、目における粘性流体の注入／抽出を制御するためにユーザ入力を受信する足踏みペダルシステムを含む。このコントローラは、ＩＯＰが上側閾値未満、および下側閾値より上であるときに、足踏みペダルシステムで受信したユーザ入力に基づき注射器ポンプを制御し得る。ＩＯＰが上側閾値より上、または下側閾値未満であるとき、コントローラは、足踏みペダルシステムから受信したユーザ入力を無効にし得る。
【０００７】
追加的な例示的態様において、本開示は、眼科手術システムであって、駆動ライン、輸液ライン、動力注射器、および眼科外科手術中の患者の目への粘性流体の注入または抽出を調整するためのコンソールを含み得る眼科手術システムを対象とする。輸液ラインは、基端部、先端部、および輸液ラインを貫通する輸液通路を有することができ、輸液ラインの先端部は、患者の目の硝子体腔に入るように構成され得る。駆動ラインは、基端部と先端部とを有し得る。動力注射器は、駆動ラインの先端部に結合され得る。コンソールは、輸液ラインの基端部および駆動ラインの基端部に結合され得るとともに、注射器ポンプ、輸液室、輸液ポンプ、およびコントローラを含み得る。注射器ポンプは、硝子体腔における粘性流体注入または抽出のための圧力を提供するように構成され得る。輸液室は、輸液通路と流体連通していてもよく、輸液ポンプは、輸液通路を通して輸液室から硝子体腔へ低粘度流体輸液を提供するように構成され得る。コントローラは、患者の目のＩＯＰに関連するセンサデータを受信するとともに、圧力閾値に対するＩＯＰの比較に基づき粘性流体注入／抽出を調整するように構成され得る。
【０００８】
いくつかの実装形態において、システムは、患者の目に隣接して、および／または患者の目において配置された１つまたは複数のセンサをさらに含み得る。１つまたは複数のセンサは、患者の目、ＩＯＰに隣接する、および／または患者の目、ＩＯＰにおける位置で検出するとともにセンサデータを生成してコントローラへ提供するように構成されてもよい。例えば、１つまたは複数のセンサは、輸液ラインの先端部に隣接して、および／または輸液ラインの先端部に配置され得る。
【０００９】
別の例示的態様において、本開示は、眼の疾患を治療する方法を対象とする。本方法は、患者の目に隣接するか患者の目におけるセンサからセンサデータを受信することと、センサデータに基づき目の眼圧（ＩＯＰ）を監視することとを含み得る。本方法は、ＩＯＰが上側閾値より上であるか下側閾値未満であるかを判定することをさらに含み得る。方法はまた、ＩＯＰが上側閾値より上であると判定することに応答して、粘性流体注入を止めるか低減させることと、ＩＯＰが下側閾値未満であると判定することに応答して、粘性流体抽出を止めるか低減させることとを含み得る。
【００１０】
前述の概要および以下の図面および詳細な説明はいずれも、本質的に例示的で説明のためのものであり、本開示の範囲を限定すること無しに本開示の理解を提供することを意図されていることを理解されたい。この点において、本開示の追加的な態様、特徴、および利点は、以下から当業者には明らかとなる。
【００１１】
添付図面は、本明細書において開示されたデバイス、システム、および方法の実施形態を示し、説明と併せて、本開示の原理を説明する働きをする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の例示的態様による手術システムの図である。
【図２】本開示の例示的態様による様々なサブシステムを示す、図１の手術システムのブロック図である。
【図３】本開示の例示的態様による目における原位置でのハンドピースおよび輸液ラインの図である。
【図４】本開示の例示的態様による、眼科外科手術中の眼圧（ＩＯＰ）の変化に応答して粘性流体注入／抽出を自動化するための図１および２の手術システムにより実施されるプロセスを示すフローチャートである。
【図５】本開示の例示的態様による、眼科外科手術中に粘性流体を目に注入または送達するための図１および２の手術システムにより実施されるプロセスを示すフローチャートである。
【図６】本開示の例示的態様による、ＩＯＰの変化に応答して眼科外科手術中に粘性流体を目から抽出または除去するための図１および２の手術システムにより実施されるプロセスを示すフローチャートである。
【図７】本開示の例示的態様による、眼科外科手術中に図１および２の手術システムを作動させるためのプロセスを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
これらの図は、以下の詳細な説明を参照することにより、より良好に理解されることになる。
【００１４】
本開示の原理の理解を促すことを目的として、図示された実施形態がここで参照され、それらを説明するために特定の言語が使用されることになる。それにも関わらず、本開示の範囲の限定は意図されていないことが理解される。説明されたデバイス、機器、システム、方法に対する任意の変更形態およびさらなる修正形態、ならびに本開示の原理の任意のさらなる適用形態は、本開示が関連する当業者が通常想到するだろうとおり完全に想定される。特に、一実施形態に関して説明された特徴、コンポーネント、および／またはステップは、本開示の他の実施形態に関して説明された特徴、コンポーネント、および／またはステップと組み合わされ得ることは完全に想定される。分かりやすくするために、場合により、同じまたは同様の部分を指すために、同じ参照符号が図面全体にわたって使用される。
【００１５】
本開示は、概して、眼科外科手術中に患者の目に隣接するか患者の目における位置で検出された眼圧（ＩＯＰ）に基づき、患者の目における液体タンポナーデの注入および除去を自動化するためのデバイス、システム、および方法に関する。圧力変化および過度に低いまたは高い圧力は、そのような手術の出来を複雑化する可能性があり、患者を危険にさらす。本明細書において説明されたいくつかの態様において、輸液ラインは、患者の目の硝子体腔に入る先端部に隣接してまたは先端部に配置されたセンサ、例えば圧力センサおよび／または流量センサを含み得る。本明細書において開示されたデバイス、システム、および方法は、外科医が、重要な圧力をより良好に監視するとともに、眼科外科手術中に生じる圧力急上昇または低下に迅速に反応することを可能にし得る。さらに、システムは、検出されたＩＯＰに応答して液体タンポナーデの注入／抽出を自動的に調節し得る。外科医が眼科外科手術中の圧力条件に応答する能力を向上することにより、または、システムが眼科外科手術中の圧力条件に応答することを可能にすることにより、患者にとっての結果が向上し得る。
【００１６】
図１は、例示的実施形態による眼科手術システム１００を示す。手術システム１００は、可動ベースハウジング１０３を有するコンソール１０２と、眼科外科手術中にシステム作動および性能に関連するデータを示し得る関連するディスプレイ画面１０４、ならびにコンソール１０２と連通している足踏みペダル１０８を含み得る。手術システム１００はまた、眼科外科手術中に用いられ得るハンドピース１１０を含み得る。実装形態に依存して、ハンドピース１１０は、例えば硝子体切除術カッターハンドピース、超音波ハンドピース、吸引ハンドピース、動力／能動型注射器または他のハンドピースであり得る。手術システム１００はまた、コンソール１０２に結合された基端部とハンドピース１１０に結合された先端部とを有する駆動ライン１１２、および、コンソール１０２に結合された基端部と患者の目の硝子体腔に入るように構成された輸液先端部１２１を有する先端部１２０とを有する輸液ライン１１４を含み得る。手術システム１００はまた、少なくとも１つのＩＯＰセンサ１２４を含んでもよく、ＩＯＰセンサ１２４は、例えば非限定的に、圧力センサおよび／または流量センサを含み得る。ＩＯＰセンサ１２４は、図１に示されるとおり、輸液ライン１１４の先端部１２０に隣接して配置され得る。代替的に、または加えて、ＩＯＰセンサ１２４は、輸液ライン１１４の先端部１２０および／またはハンドピース１１０の先端部に配置されてもよく、図３に示されるとおり、患者の目の硝子体腔に入るように構成されてもよい。
【００１７】
手術システム１００のコンソール１０２は、ハンドピース１１０の制御を可能にする特徴を含む。例えば、駆動ライン１１２は、ハンドピース１１０をコンソール１０２に結合するための空気圧式および／または電気供給ラインを含み得る。駆動ライン１１２は、ハンドピース１１０とコンソール１０２との間でデータを送ることにより、ハンドピース１１０の制御および監視を円滑にし得る。
【００１８】
手術システム１００のコンソール１０２は、ＩＯＰセンサ１２４とコンソール１０２との間でのセンサデータの通信を可能にする特徴をさらに含む。例えば、輸液ライン１１４は、ＩＯＰセンサ１２４をコンソール１０２に結合するために電気供給ラインを含み得る。輸液ライン１１４は、ＩＯＰセンサ１２４とコンソール１０２との間でデータを送ることにより、ＩＯＰセンサ１２４での測定を円滑にし得る。
【００１９】
コンソール１０２は、コンピュータシステム（図２）であって、ハンドピース１１０を制御し、情報を画面１０４に表示し、プロセス入力命令およびデータを受信および処理するためにコンピュータ命令を有するメモリと通信する１つまたは複数のプロセッサを含み得るコンピュータシステムをさらに含む。手術システム１００は、ネットワークと通信するためのネットワークインターフェイスを含み得る。これらの特徴は、作動中のハンドピース１１０の制御および監視を円滑にする。追加的に、これらの特徴は、ＩＯＰセンサ１２４にとって監視、データ処理、および制御を円滑にし得る。手術システム１００のいくつかの実施形態は、環境気圧を検知するために可動ベースハウジング１０３にまたは可動ベースハウジング１０３付近に配置された圧力センサ１０６をさらに含む。この環境気圧は大気圧力であってもよい。
【００２０】
手術システム１００のいくつかの態様、例えばハンドピース１１０、輸液ライン１１４、およびＩＯＰセンサ１２４は、「Ｐｒｅｓｓｕｒｅ−Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｖｉｔｒｅｃｔｏｍｙ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ」と題された、その全体が参照により本明細書に援用される、２０１３年１１月２６日に出願された米国特許出願第１４／０９０，３６０号明細書においてさらに詳細に説明されている。
【００２１】
図２は、様々なサブシステムを示す図１の手術システム１００のブロック図である。コンソール１０２は、コントローラ２０４とメモリ２０６とを含むコンピュータシステム２０２を含む。コンソール１０２は、センサインターフェイス２０８、注射器ポンプ２１０、ハンドピースサブシステム２１２、輸液室２１４、輸液ポンプ２１５など輸液駆動機構、および足踏みペダルサブシステム２１６をさらに含む。輸液ポンプ２１５は輸液室２１４の一部であってもよく、または、輸液室２１４に結合された個別のコンポーネントとして提供されてもよい。
【００２２】
コントローラ２０４は、１つまたは複数のプロセッサ、例えばマイクロプロセッサ、ロジックデバイス、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ：ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｄｅｖｉｃｅｓ）、または他の好適な処理システムであってもよいとともに、作動システムおよびアプリケーションを作動させるように構成され得る。コントローラ２０４は、メモリ２０６に格納されたコンピュータ命令およびメモリ２０６に格納されたアクセスデータを実行するように構成される。さらに、コントローラ２０４は、パネルディスプレイ画面１０４に情報を表示するように構成される。
【００２３】
コントローラ２０４は、ＩＯＰセンサ１２４、輸液センサ２２６、および／または吸引センサ２２８から、センサインターフェイス２０８を通じて、患者の目のＩＯＰに関連するセンサデータを受信するように構成される。ＩＯＰセンサ１２４は、眼科外科手術中、患者の目に隣接して配置され得る。ＩＯＰセンサ１２４は、患者の目に隣接する位置で、センサデータを求め、センサデータをコントローラ２０４に提供するように構成され得る。例えば、いくつかの実装形態において、ＩＯＰセンサ１２４は、眼科外科手術中、ＩＯＰセンサ１２４が目のちょうど外側、輸液ライン１１４のちょうど上流にあるように、輸液ライン１１４の先端部１２０に隣接して配置され得る。ＩＯＰセンサ１２４は、圧力（例えば目のちょうど外側の圧力低下、これは、コンソール内部に位置する圧力センサによっては正確に測定され得ない場合がある）を測定する圧力センサ２１８（例えば光ファイバーの圧力センサ、電気圧力センサ、例えば圧電性圧力センサ、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ：ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）圧力センサ、または他の圧力センサ）、および／または、輸液ライン１１４など導管を通る流体の流量を測定する流量センサ２２０を含み得る。コントローラ２０４は、圧力データおよび流量データの一方または両方を含み得るセンサデータに基づきＩＯＰ値、例えば予測ＩＯＰ値を算出し得る。
【００２４】
代替的に、または加えて、ＩＯＰセンサ１２４は、眼科外科手術中、患者の目の内部に配置されてもよい。ＩＯＰセンサ１２４は、硝子体腔における位置で、センサデータを求め、センサデータをコントローラ２０４に提供するように構成され得る。例えば、ＩＯＰセンサ１２４は、ＩＯＰセンサ１２４が眼科外科手術中に患者の目の硝子体腔にあるように、輸液ライン１１４の先端部１２０に配置されてもよい。ＩＯＰセンサ１２４は、圧力データを測定する圧力センサ２１８を含み得る。コントローラ２０４は、圧力データを含むセンサデータに基づき、ＩＯＰ値を算出することができ、このＩＯＰ値は、ＩＯＰセンサ１２４が患者の目に位置するときに実際のＩＯＰ値であり得る。
【００２５】
輸液センサ２２６または吸引センサ２２８を含む実装形態は、患者の目を出入りする流体の流量を監視または検出する。例えば、輸液センサ２２６は、それが輸液ラインにおける圧力、輸液ラインを通るフロー、または圧力またはフローを示すいくつかの他のパラメータを監視または検出することを可能にするやり方で、輸液ライン１１４と関連し得る。いくつかの実装形態において、輸液センサ２２６は、輸液ポンプ２１５のポンプ速度を監視する。いくつかのそのような実装形態において、輸液センサは、ポンプ速度を示す輸液ポンプ２１５のプロセッサまたはモータから単純にフィードバックする。いくつかの実装形態において、輸液センサ２２６は、ＩＯＰセンサを参照して上述のとおり、圧力センサまたは流量センサを含み得る。
【００２６】
駆動ライン１１２は、粘性流体（例えば液体タンポナーデ）を硝子体腔に注入する、または粘性流体を硝子体腔から取り除くために使用され得る。注射器ポンプ２１０は、駆動ライン１１２内へ圧力を供給し得る。駆動ライン１１２は、コンソール１０２に結合された基端部、ハンドピース１１０に結合された先端部を有する。いくつかの実装形態において、ハンドピース１１０は、粘性流体を目に注入するか粘性流体を目から抽出するように構成された動力注射器を含み得る。注射器ポンプ２１０は、動力注射器における粘性流体を目に注入するか、目から離れるように抽出する正圧または負圧を提供し得る。注射器ポンプ２１０は、駆動ライン１１２およびハンドピース１１０と接続される。注射器ポンプ２１０は、ハンドピース１１０による粘性流体注入および／または硝子体腔からの抽出のための正または負圧を提供し得る。
【００２７】
ハンドピース１１０は、駆動ライン１１２に提供された空気圧式または電気ラインを介してハンドピースサブシステム２１２と連通し得る。ハンドピースサブシステム２１２と連通しているコントローラ２０４は、ハンドピース１１０の１つまたは複数の態様、例えばハンドピース１１０のオンまたはオフ状態または切断速度を制御し得る。
【００２８】
輸液ライン１１４は、低粘度流体（例えば平衡塩類溶液（ＢＳＳ（登録商標）などの液体）、空気などの気体、または他の流体）、例えば補液または洗浄液を輸液室２１４から硝子体腔内へ送達するために使用される。輸液室２１４は、輸液ライン１１４と流体連通している。輸液ライン１１４は、コンソール１０２に結合された基端部、患者の目の硝子体腔に入るように構成された先端部（例えば係合部材）１２０、および輸液ラインを貫通する輸液通路を有し得る。輸液室２１４は、輸液ライン１１４を通じて輸液通路と流体連通していてもよく、輸液通路は、患者の目の硝子体腔と流体連通している。
【００２９】
輸液室２１４は、低粘度流体を格納してもよく、輸液ライン１１４の輸液通路を通じて流体輸液を硝子体腔内へ提供するように構成される。いくつかの実装形態は、流体を手術部位へ輸液する、またはそうでなければ手術部位を洗浄するために輸液ポンプ２１５を用いる。輸液ポンプ２１５は、蠕動ポンプ、注射器ポンプ、加圧流体ポンプ、またはいくつかの他の輸液ポンプを含む様々なタイプのポンプの任意のものであってもよい。ポンプの制御は、コンピュータシステム２０２が、輸液センサ２２６、足踏みペダルサブシステムから受信した情報、または他の情報に基づき、ポンプを通じたフローを増やす、減らす、または一定に保持することを可能にし得る。いくつかの実装形態において、コンピュータシステム２０２は、輸液ラインを通じて手術部位へ導入される流体流量または圧力のための上限として機能する予め保存された閾値を含み得る。そのような実装形態において、求められた流体量が閾値を超えると、輸液ポンプ２１５は、患者の目における感受性の高い組織への損傷を回避するために、作動しなくなり得るか、その速度が制限され得る。
【００３０】
足踏みペダル１０８は、ユーザの脚部からの駆動を受信するとともに、駆動データを足踏みペダルサブシステム２１６へ送信する。足踏みペダルサブシステム２１６は、足踏みペダル１０８とコントローラ２０４との間のインターフェイスを含み、足踏みペダル１０８からの駆動データを受信、駆動データを処理、駆動データをコントローラ２０４へ伝達することができる。本明細書においてさらに説明されるとおり、コントローラ２０４は、足踏みペダルサブシステム２１６からの駆動データを受信し、それに応答して、駆動データに基づき、注射器ポンプ２１０、輸液ライン１１４を通じた流体輸液、および／またはハンドピース１１０の１つまたは複数の態様を調整し得る。足踏みペダル１０８は、図１に示されるとおり有線足踏みペダルであっても、無線足踏みペダル（図示せず）であってもよい。
【００３１】
コントローラ２０４は、センサデータに基づきＩＯＰの変化について監視するとともに、ＩＯＰの変化に基づきハンドピース１１０により粘性流体の送達および／または患者の目の硝子体腔からの除去を調整する。いくつかの実装形態において、コントローラ２０４は、粘性流体の送達／硝子体腔からの除去を調整するように注射器ポンプ２１０を制御し得る。例えば、コントローラ２０４は、閾値ＩＯＰレベル（例えば閾値）を超えるＩＯＰ（例えばＩＯＰ値、例えば予測ＩＯＰ値または実際のＩＯＰ値）に応答して、注射器ポンプ２１０により生じた圧力を低下させることにより注射器ポンプ２１０を制御し得る。別の例において、コントローラ２０４は、閾値より上に上がったＩＯＰおよび／または足踏みペダル１０８の駆動に応答して、注射器ポンプ２１０により生じた負圧をオンにし得る。したがって、コントローラ２０４は、ハンドピース１１０による粘性流体の送達／除去の自動的制動を実施し得る。さらなる例において、コントローラ２０４は、ＩＯＰおよび標的ＩＯＰレベル（例えば標的値または範囲）の差に基づき注射器ポンプ２１０を制御してＩＯＰおよび標的ＩＯＰレベルの差を減少させ得る。
【００３２】
図３は、ハンドピース３１０（例えば図１および２におけるハンドピース１１０）ならびに輸液ラインまたは輸液カニューレ３２０（例えば図１および２における輸液ライン１１４）が関与する手術を受けている目３００の断面図を示す。ハンドピース３１０および輸液ライン３２０の両方は、コンソール（例えば図１および２におけるコンソール１０２）に結合され得る。図３において、ハンドピース３１０および輸液ライン３２０はそれぞれ、強膜３０２を通じて目３００の硝子体腔３０４へ挿入される。輸液ライン３２０は、眼科外科手術（例えば硝子体切除術、流体／空気交換、空気／気体交換、シリコーン油注入、および／または他の眼科外科手術）中に、低粘度流体、例えば補液または洗浄液を硝子体腔３０４へ送達するために使用される。流体輸液は、手術システム（例えば図１および２の手術システム１００）により、洗浄液の圧力レベルを上昇または低下させることにより調整され得る。ハンドピース３１０は、動力／能動的注射器（例えば空気圧式、油圧式、電気など）であってもよい。
【００３３】
輸液ライン３２０は可撓性長尺状部材３２２を含む。いくつかの実装形態は、先端部に固定された剛性係合部材３２４（例えば図１における先端部）を含む。剛性係合部材３２４は、可撓性長尺状部材３２２より剛性であり得る。可撓性長尺状部材３２２および剛性係合部材３２４は、それを通って延びる中央ルーメン（例えば輸液通路）を有する。輸液ライン３２０は、硝子体腔３０４における硝子体液の一部および／または流体が除去される際に適切なＩＯＰを維持するために、流体源（例えば図１および２における輸液室２１４）から中央ルーメンを通じて運ばれる硝子体腔３０４への低粘度流体を提供し得る。
【００３４】
いくつかの実装形態において、輸液ライン３２０は、１つまたは複数の圧力センサ、例えば圧力センサ３２６、圧力センサ３２８、または両方を含み得る。いくつかの実装形態において、圧力センサ３２６および３２８の１つまたは複数はＩＯＰセンサ１２４と対応していてもよく、いくつかの実装形態において、圧力センサ３２６および３２８の１つまたは複数は輸液センサ２２６と対応していてもよい。圧力センサ３２６は、それが外側に残るが眼科外科手術中には目３００に極近接しているように、輸液ライン３２０上に、輸液ライン３２０の先端部に隣接して配置され得る。いくつかの実装形態において、圧力センサ３２８は、目３００のちょうど外側の圧力を検知することができ、この圧力は、外科手術中にＩＯＰ（例えば実際のＩＯＰ値、またはコンソールに位置するセンサを使用したときに可能であるよりも実際のＩＯＰ値に近い予測ＩＯＰ値）を求めるために使用され得る。いくつかの実装形態において、圧力センサ３２８は、それが眼科外科手術中に硝子体腔３０４に入るように、剛性係合部材３２４（例えば剛性係合部材３２４の先端部分）に配置される。圧力センサ３２８は硝子体腔３０４における眼圧を検知することができ、この眼圧は、外科手術中にＩＯＰ（例えば実際のＩＯＰ値）を求めるために使用され得る。
【００３５】
実装形態に依存して、ハンドピース３１０は、１つまたは複数の圧力センサ、例えば圧力センサ３１２、圧力センサ３１４、および／または圧力センサ３１６を含み得る。圧力センサ３１２、３１４、および３１６の各々は、異なる位置で圧力を測定し得る。いくつかの実装形態において、圧力センサ３１２、３１４、および３１６の１つまたは複数はＩＯＰセンサ１２４に対応していてもよく、いくつかの実装形態において、圧力センサ３２６および３２８の１つまたは複数は、吸引センサ２２８と対応し得る。実装形態に依存して、圧力センサ３１２は、ハンドピース３１０のハウジングに配置されてもよいとともに、環境気圧、例えば気圧を測定してもよい。いくつかの例において、環境気圧センサ３１２が、図１に示されるとおり、コンソール１０２の外面に圧力センサ１０６として提供される。圧力センサ３１４および３１６は、ハンドピース３１０の先端（例えばカッター）に配置されてもよい。圧力センサ３１４はハンドピース３１０に配置されてもよいとともに、カッターの外側の硝子体腔３０４における眼圧を測定してもよく、この眼圧は、眼科外科手術中にＩＯＰ（例えば実際のＩＯＰ値）を求めるために使用されてもよい。圧力センサ３１６は、ハンドピースの内部の内圧を測定するために先端内に配置されてもよく、この内圧は、駆動ライン３１８（例えば図１および２における駆動ライン１１２）を通じてハンドピース３１０へ供給される圧力を特徴付けるために使用され得る。
【００３６】
それらのそれぞれ検知された圧力に加えて、圧力センサ３１２、３１４、３１６、３２６、および／または３２８は、差圧、例えば目３００のＩＯＰを表す圧力を提供するために併せて使用されてもよい。概して、ＩＯＰは、（目における圧力センサ、例えば圧力センサ３１４および／または３２８により測定される）目における絶対的圧と（図１における圧力センサ３１２および／または圧力センサ１０６により測定される）気圧との差により求められるゲージ圧測定値である。したがって、いくつかの例示的実施形態において、実際のＩＯＰが測定された圧力の関数として算出され得るように、圧力センサ３１４および／または３２８の圧力測定値が気圧センサ３１２および／または１０６の圧力測定値と同時にまたはほぼ同時に測定される。
【００３７】
圧力センサ３１２、３１４、３１６、３２６、および３２８は各々、光ファイバーの圧力センサ、電気圧力センサ、例えば圧電性圧力センサ、ＭＥＭＳ圧力センサ、または別の圧力センサであり得る。圧力センサ３１４、３１６、および３２８は、小さいオリフィスであって、それを通じてハンドピース３１０のカッターまたは係合部材３２４が目３００に入る小さいオリフィスに入ることができる小型圧力センサであり得る。圧力センサ３１２および３２６は目の外側に配置され小さいオリフィスを通じて目に入らないため、圧力センサ３１２および３２６はサイズの制限を有さず、したがって、そのような小型圧力センサに限定されない。したがって、圧力センサ３１２および３２６は任意の適切なタイプの圧力センサであり得る。
【００３８】
ハンドピース３１０および／または輸液ライン３２０により検知され得る圧力は、手術システムにより処理され得るとともに自動化されたフローおよび圧力制御のために使用され得る追加的な情報を提供することにより、手術システムによる制御の向上を円滑にする。例えば目３００のＩＯＰを測定する、および求めることにより、手術システムは、供給される注入／抽出圧力を自動的に調節することにより、眼科外科手術中のハンドピース３１０による粘性流体の過剰な送達または過剰な除去を原因とした目３００の崩壊または圧力急上昇を回避可能となり得る。
【００３９】
図３に示されるとおり、いくつかの実施形態は、冗長圧力センサを含み得る。例えば３２０の輸液ラインの圧力センサ３２８は、ハンドピース３１０の圧力センサ３１４の存在を原因として冗長とみなされ得る。いくつかの実施形態において、ハンドピース３１０または輸液ライン３２０のいずれかが硝子体腔３０４内に圧力センサを含むように、ハンドピース３１０と輸液ライン３２０との組み合わされた使用により、眼圧を測定するために１つのみの圧力センサが提供され得る。同様に、いくつかの実施形態において、１つのみの環境気圧センサが存在する。他の実施形態において、複数の圧力センサを使用して単一の圧力のためのデータが得られる。各圧力センサからのデータが直接提供されてもよく、または圧力センサの数学的組合せが単一の値を提供するために使用されてもよい。図３に示された圧力センサから得られた圧力測定値を使用して、手術システムは、粘性流体注入／抽出を自動的に制御してもよく、さらに、外科医が外科手術中に向上したハンドピース３１０および輸液ライン３２０の制御を実施可能となり得る。
【００４０】
図４は、眼科外科手術中に患者の目における粘性流体の送達／除去を自動化するための図１および２の手術システム１００により実施されるプロセス４００を示すフローチャートである。
【００４１】
ブロック４０２で、コントローラ、例えば手術システム１００のコントローラ２０４は、１つまたは複数のセンサ、例えば患者の目に隣接してまたは患者の目において配置されたＩＯＰセンサ１２４からセンサデータを受信する。
【００４２】
ブロック４０４で、コントローラ２０４はＩＯＰの変化について監視する。コントローラ２０４は、センサデータに基づきＩＯＰ（例えばＩＯＰ値、例えば予測ＩＯＰ値または実際のＩＯＰ値）を求め得るとともにＩＯＰの変化を検出し得る。
【００４３】
ブロック４０６で、コントローラ２０４はＩＯＰの変化に応答して粘性流体の送達／除去を調整する。コントローラ２０４は、ＩＯＰの変化に応答して粘性流体の送達／除去を調整するために、注射器ポンプ２１０を制御し得る。注射器ポンプ２１０は、注入／抽出圧力を、粘性流体注入または患者の目の硝子体腔からの抽出を実施するハンドピース１１０へ提供し得る。
【００４４】
例えば、コントローラ２０４は、閾値未満のＩＯＰ、例えば閾値ＩＯＰレベル（例えば閾値）に応答して、コントローラ２０４が注射器ポンプ２１０により生じた負圧を自動的に低下させる、および／または注射器ポンプ２１０により生じた正圧を自動的に上昇させるように、注射器ポンプ２１０の閾値制御を提供し得る。さらに、コントローラ２０４は、閾値を超えて上昇するＩＯＰに応答して、注射器ポンプ２１０により生じる負圧を自動的に上昇させることができ、および／または注射器ポンプ２１０により生じる正圧を低下させることができる。
【００４５】
別の例において、コントローラ２０４は、閾値未満になるまたは閾値を超えて上昇するＩＯＰに応答して、コントローラ２０４が注射器ポンプ２１０を自動的にオン／オフするように、注射器ポンプ２１０のオン／オフ制御を提供し得る。さらなる例において、コントローラ２０４は、注射器ポンプ２１０の制御−ループフィードバック制御、例えば比例・積分・微分（ＰＩＤ：ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−ｉｎｔｅｇｒａｌ−ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）制御を提供し得る。コントローラ２０４は、ＩＯＰと標的ＩＯＰレベル（例えば標的値または範囲）との差を求めることができ、それに応答して、ＩＯＰおよび標的ＩＯＰレベルの差を減少させるように注射器ポンプ２１０を自動的に調節する。有利には、手術システム１００は、低または高ＩＯＰから保護するとともに、目の崩壊または過充填を防ぐ。
【００４６】
いくつかの実装形態において、注射器ポンプ２１０などの制御による粘性流体注入／吸引の調整は、低粘度流体輸液／吸引の調整と連携し得る。コントローラ２０４は粘性流体注入／抽出を調整することを優先させてもよく、低粘度流体輸液／吸引を調整することを優先させてもよく、または粘性および低粘度流体輸液／吸引を同時に調整してもよい。
【００４７】
ブロック４０８で、コントローラ２０４は、足踏みペダル１０８の駆動を検出し得る。例えば、コントローラ２０４は、足踏みペダルサブシステム、例えば足踏みペダルサブシステム２１６を介して足踏みペダル１０８の駆動を検出し得る。コントローラ２０４は、足踏みペダルサブシステム２１６を通じて足踏みペダル１０８からの駆動データを受信し得る。駆動データは、例えば足踏みペダル１０８が駆動されているか、足踏みペダル１０８がどのくらい押圧されているか、および／または足踏みペダル１０８がどのくらい速く押圧されるかを示し得る。
【００４８】
ブロック４１０で、コントローラ２０４は、足踏みペダル１０８の駆動に基づき、粘性流体注入または抽出を制御し得る。例えば、ユーザによる足踏みペダル１０８の駆動に基づき、コントローラ２０４は、粘性流体注入または抽出圧力を維持、上昇または低下させるために注射器ポンプ２１０を制御し得る。
【００４９】
図５は、ＩＯＰの変化に応答した粘性流体注入／送達制御の例示的実装形態を示す。図６は、ＩＯＰの変化に応答した粘性流体抽出／除去制御の例示的実装形態を示す。したがって、図５および６は、各々、図４におけるブロック４０６〜４１０の一部を構成し得る異なる実装形態を示す。
【００５０】
図５に示されるとおり、粘性流体注入／送達プロセス中、コントローラ２０４は、ＩＯＰの変化に応答して粘性流体の注入／送達を調整し得る。硝子体網膜手術中、硝子体が切断され除去（例えば吸引）された後で、目は食塩水（例えばＢＳＳ）で充填されてもよく、修復手術が実施され得る（例えば網膜を修復する）。修復手術が完了した後で、目における食塩水は空気と交換され得る。空気を置き換えるために、粘性流体、例えば液体タンポナーデ（例えばシリコーン油またはパーフルオロン溶液）が、次いでハンドピース１１０により目に注入され得る。液体タンポナーデは、網膜裂傷を密封して瘢痕形成を可能にするために目を充填し得る。粘性流体注入プロセス中、空気または空気圧は、輸液ライン１１４または３２０を介して送達され得る。いくつかの実施形態において、空気を置き換え目を充填するために粘性流体が導入されると、輸液ライン１１４または３２０からの空気圧は、一定レベルで維持され得る。
【００５１】
ブロック５０２で、コントローラ２０４は、粘性流体を目に注入／送達するために、制御信号を受信し得る。制御信号は、足踏みペダル１０８で、ユーザ／外科医により入力され得る。例えば、ユーザ／外科医は、注入信号を発生させてハンドピース１１０または３１０を介して、粘性流体を目に注入または圧送するようにコントローラ２０４に指示するために足踏みペダル１０８を踏み得る。
【００５２】
ブロック５０４で、コントローラ２０４は、目におけるＩＯＰを検出し得る。上記のとおり、ＩＯＰは、１つまたは複数のセンサから受信されたセンサ信号に基づき検出または予測され得る。いくつかの例において、ＩＯＰまたはＩＯＰの変化は、センサから出力された信号データに基づき測定または算出され得る。
【００５３】
ブロック５０６で、コントローラ２０４は、ＩＯＰが許容可能な上側閾値より上であるかどうか判定し得る。許容可能な上側閾値は、ＩＯＰのための安全性勧告に基づき、コントローラにより初期値に自動的に設定され得る。いくつかの実施形態において、ユーザ／外科医は、目を過圧することを回避するためにＩＯＰのための上限を入力し得る。コントローラ２０４は、検出または算出されたＩＯＰを上側閾値と比較し、ＩＯＰが上側閾値を超えたかどうか判定する。超えた場合、コントローラ２０４は、ブロック５０８で粘性流体注入フローを自動的に減少させるか止めることができる。例えば、コントローラ２０４は、例えば注射器ポンプ２１０を止めることにより、ハンドピース１１０での粘性流体の注入圧力を止めるか低下させることができる。別の例において、コントローラ２０４は、注入圧力を解放するために圧力解放弁（図示せず）を開き得る。したがって、ユーザ／外科医がより多くの粘性流体注入を求めて足踏みペダル１０８を踏み続ける場合であっても、コントローラ２０４は、目を過充填または過圧することを回避するために、粘性流体フロー／圧力を止めるか低下させ得る。したがって、コントローラ２０４は、ＩＯＰが安全性限界を既に超えている場合は注入圧力を上昇させるためにユーザ入力を無効にし得る。
【００５４】
コントローラ２０４が、ＩＯＰは上側閾値を超えていないと判定する場合、コントローラ２０４は、ブロック５１０でユーザ／外科医（例えば足踏みペダル１０８を介した）から入力された粘性流体注入信号に基づき粘性流体注入を増加または維持し得る。例えば、コントローラ２０４は、ユーザによる足踏みペダル、例えば足踏みペダル１０８の駆動を検出する。コントローラ２０４は、足踏みペダルサブシステム、例えば足踏みペダルサブシステム２１６を通じて足踏みペダル１０８の駆動を検出し得る。コントローラ２０４は、足踏みペダルサブシステム２１６を通じて足踏みペダル１０８からの駆動データを受信し得る。駆動データは、例えば足踏みペダル１０８が駆動されているか、足踏みペダル１０８がどのくらい押圧されているか、および／または足踏みペダル１０８はどのくらいの速さで押圧されているかを示し得る。
【００５５】
コントローラ２０４が、ＩＯＰは上側閾値を超えていないと判定する場合、コントローラ２０４は、足踏みペダル１０８の駆動に応答して粘性流体注入／送達を調整する。コントローラ２０４は、患者の目の硝子体腔への粘性流体注入を調整するよう注射器ポンプをさらに制御し得る。例えば、コントローラ２０４がオン／オフ制御を提供する場合、コントローラ２０４は、足踏みペダル１０８の駆動に応答して、注射器ポンプ２１０をオンにし得る。別の例において、コントローラ２０４が制御−ループフィードバック制御を提供する場合、コントローラ２０４は、足踏みペダル１０８の駆動に応答して、例えば注射器ポンプにより生じる正圧を調節することにより、注射器ポンプ２１０を調節し得る。したがって、コントローラ２０４は、目への粘性流体注入を維持または増加させるために正圧を維持または上昇させるように、注射器ポンプを制御し得る。したがって、コントローラ２０４は、ＩＯＰを連続的に監視することができるとともに、粘性流体注入／送達プロセス中に目を過充填または過圧することを回避するために、ＩＯＰに基づき粘性流体注入を自動的に制御することができる。
【００５６】
ここで図６を参照すると、粘性流体抽出／除去プロセス中、コントローラ２０４は、ＩＯＰの変化に応答して粘性流体の抽出／除去を調整し得る。網膜裂傷が密封され瘢痕が形成された後で、患者は、粘性流体（液体タンポナーデ）を目から取り除くためにフォローアップの手術に戻され得る。典型的には、フォローアップの手術において、粘性流体（液体タンポナーデ）は、除去されるとともに低粘度流体、例えば食塩水で置き換えられ得る。粘性流体は、食塩水が輸液ライン１１４により目に輸液されると同時に、ハンドピース１１０により抽出され得る。
【００５７】
ブロック６０２で、コントローラ２０４は、粘性流体を目から取り除くための制御信号を受信し得る。制御信号は、足踏みペダル１０８でユーザ／外科医により入力され得る。例えば、ユーザ／外科医は、コントローラ２０４への抽出信号を発生させるために足踏みペダル１０８を踏み、ハンドピース１１０または３１０を介して粘性流体を目から取り除くか吸引するようにコントローラ２０４に指示し得る。
【００５８】
ブロック６０４で、コントローラ２０４は、目におけるＩＯＰを検出し得る。上記のとおり、ＩＯＰは、１つまたは複数のセンサから受信されたセンサ信号に基づき検出または予測され得る。いくつかの例において、ＩＯＰまたはＩＯＰの変化は、センサから出力された信号データに基づき測定または算出され得る。
【００５９】
ブロック６０６で、コントローラ２０４は、ＩＯＰが許容可能な下側閾値未満であるかどうか判定し得る。許容可能な下側閾値は、ＩＯＰについての一般的な安全性勧告に基づき、コントローラ２０４により初期値として自動的に設定され得る。いくつかの実施形態において、ユーザ／外科医は、目に過小圧力をかけるか崩壊させることを回避するために、ＩＯＰの下限値を入力し得る。コントローラ２０４は、ＩＯＰが下側閾値未満に低下したかどうか判定するために、検出または算出されたＩＯＰを下側閾値と比較し得る。下側閾値未満に低下した場合、コントローラ２０４は、ブロック６０８で粘性流体除去／抽出フローを自動的に減少させるか止めることができる。例えば、コントローラ２０４は、ハンドピース１１０での粘性流体の抽出フローを減少させるために、注射器ポンプ２１０により生じる負圧を止めるか低下させ得る。したがって、ユーザ／外科医が足踏みペダル１０８を踏み続けてより多くの粘性流体除去を求めたとしても、コントローラ２０４は、目が崩壊するか目に過小圧力をかけることを回避するために、粘性流体抽出圧力を止めるか低下させ得る。したがって、ＩＯＰが既に安全性限界未満に低下している場合、コントローラ２０４は真空圧を上昇させるためにユーザ入力を無効にし得る。
【００６０】
コントローラ２０４が、ＩＯＰは下側閾値未満に低下していないと判定する場合、コントローラ２０４は、ブロック６１０で、ユーザ／外科医から（例えば足踏みペダル１０８を介して）入力された粘性流体抽出信号に基づき、粘性流体抽出／除去を増加または維持し得る。例えば、コントローラ２０４は、ユーザによる足踏みペダル、例えば足踏みペダル１０８の駆動を検出する。コントローラ２０４は、足踏みペダル１０８の駆動を、足踏みペダルサブシステム、例えば足踏みペダルサブシステム２１６を通じて検出し得る。コントローラ２０４は、足踏みペダルサブシステム２１６を通じて、足踏みペダル１０８から駆動データを受信し得る。駆動データは、例えば足踏みペダル１０８が駆動されているか、足踏みペダル１０８がどのくらい押圧されているか、および／または足踏みペダル１０８はどのくらいの速さで押圧されているかを示し得る。
【００６１】
コントローラ２０４が、ＩＯＰは下側閾値未満に低下していないと判定する場合、コントローラ２０４は、足踏みペダル１０８の駆動に応答して粘性流体抽出／除去を調整する。コントローラ２０４は、患者の目の硝子体腔からの粘性流体抽出／除去を調整するように、注射器ポンプ２１０をさらに制御し得る。例えば、コントローラ２０４がオン／オフ制御を提供する場合、コントローラ２０４は、足踏みペダル１０８の駆動に応答して、注射器ポンプ２１０をオンにし得る。別の例において、コントローラ２０４が制御−ループフィードバック制御を提供する場合、コントローラ２０４は、足踏みペダル１０８の駆動に応答して、例えば注射器ポンプ２１０により生じる負圧を調節することにより、注射器ポンプ２１０を調節し得る。したがって、コントローラ２０４は、目からの粘性流体抽出／除去を維持または増加させるために、注射器ポンプ２１０を、負圧を維持または増加させるように、制御し得る。したがって、コントローラ２０４は、粘性流体抽出／除去プロセス中、目が崩壊するか目に過小圧力をかけることを回避するために、ＩＯＰを連続的に監視し得るとともに、ＩＯＰに基づき粘性流体抽出を自動的に制御し得る。
【００６２】
さらなる例において、コントローラ２０４は、粘性流体の除去および食塩水の輸液を同時に調整する。ＩＯＰが閾値ＩＯＰレベル未満であることに応答して、コントローラ２０４は、輸液（例えば輸液ライン１１４での圧力を制御することにより）および抽出（例えば駆動ライン１１２での負圧を制御することにより）の両方を調和した方式で調節することにより、輸液および抽出を同時に調整する。代替的に、粘性流体抽出の調整および低粘度流体輸液の調整は、別個に制御され、各々それ自体のパラメータ、閾値、および／または制御操作または機序を有する。
【００６３】
図７は、眼科外科手術中に図１の手術システム１００を作動させるためのプロセス７００を示すフローチャートである。
【００６４】
ブロック７０２で、ユーザ、例えば眼科外科手術を行っている外科医は、輸液ラインの先端部、例えば輸液ライン１１４の先端部（例えば係合部材）１２０を患者の目の硝子体腔へ挿入し得る。
【００６５】
ブロック７０４で、ユーザは、センサ、例えばＩＯＰセンサ１２４を、患者の目に隣接して（例えば極近接して）または患者の目の内部に位置付け得る。ＩＯＰセンサ１２４が、輸液ライン１１４の先端部１２０（例えば図３におけるセンサ３２６および／または３２８）に隣接して、および／または輸液ライン１１４の先端部１２０に配置される実施形態において、ブロック７０６は、ブロック７０２を実施することにより達成される。ＩＯＰセンサ１２４がハンドピース１１０の先端（例えば図３におけるセンサ３１４）に配置される実施形態において、ブロック７０６は、ブロック７０４を実施することにより達成される。他の実施形態において、ＩＯＰセンサ１２４は、駆動ライン１１２および輸液ライン１１４からの個別のラインに結合され、ユーザは、ＩＯＰセンサ１２４を、駆動ライン１１２および輸液ライン１１４から分離して、患者の目に隣接して、および／または患者の目に置く。
【００６６】
ブロック７０６で、ユーザは、ハンドピース、例えばハンドピース１１０の先端を患者の目の硝子体腔に挿入する。ハンドピース１１０は駆動ライン１１２の先端部に結合される。
【００６７】
ブロック７０８で、ユーザは、コンソール１０２における注射器ポンプ２１０により動力供給されたハンドピース１１０を使用して粘性流体を注入または患者の目の硝子体腔から抽出し得る。
【００６８】
ブロック７１０で、ユーザは、ＩＯＰセンサ１２４により測定されたセンサデータに基づき、粘性流体を自動でスロットルで調整可能にする。図２のコントローラ２０４および図４のブロック４０６との関連でさらに上述されたとおり、手術システム１００は（例えばコントローラ２０４により）ＩＯＰセンサ１２４により測定されたセンサデータに基づき粘性流体注入／抽出を自動的に調整する。例えば、手術システム１００は、ＩＯＰが閾値ＩＯＰレベル（例えば閾値）未満である（または以下である）ことに応答して、注射器ポンプ２１０により生じた負圧を自動的にオフにするか低下させることができる。別の例において、手術システム１００は、ＩＯＰが閾値ＩＯＰレベル（例えば閾値）より大きい（または以下である）ことに応答して、注射器ポンプ２１０により生じた正圧を自動的にオフにするか低下させることができる。
【００６９】
ブロック７１２で、ユーザは、粘性流体注入／抽出を制御するために、足踏みペダル、例えば足踏みペダル１０８を駆動する。例えば、ユーザは、患者の目の硝子体腔からの粘性流体抽出を再び始めるか注射器ポンプ２１０により生じる負圧を上昇させるために、足踏みペダル１０８を駆動し得る。別の例において、ユーザは、患者の目の硝子体腔への粘性流体注入を再び始めるか注射器ポンプ２１０により生じる正圧を上昇させるために、足踏みペダル１０８を駆動し得る。
【００７０】
いくつかの実施形態において、空気圧式動力注射器に加えて他のタイプの動力注射器が使用されてもよい。例えば油圧式動力または電動注射器が粘性流体注入／抽出のために使用されてもよい。コントローラ２０４は、これらの他のタイプの動力／能動的注射器により、粘性流体の注入／抽出を同様に制御し得る。液体タンポナーデに加えて、システムはまた、幹細胞、接着など目の外科手術のために、他のタイプの粘性流体の注入／抽出を自動的に調整し得る。
【００７１】
本開示により包含される実施形態は上述の特定の例示的実施形態に限定されないことを当業者は理解するだろう。この点において、例示的実施形態が図示されるとともに説明されたが、幅広い修正形態、変更形態、組合せ、および置換形態が前述の開示において想定される。そのような変更は、本開示の範囲を逸脱することなく前述のものになされ得ることが理解される。したがって、添付の特許請求の範囲は幅広く、本開示と一致するやり方で解釈されることが適切である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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