(57)【要約】  モータ（１２５）を含むハンドピース（１６０）と、ハンドピースに結合されたカニューレ組立体（１２０）と、モータをカニューレ組立体に結合する伝達システム（１２７）とを含む、眼科顕微手術処置のためのエンドプローブ（１００）が提供される。カニューレ組立体は、外側チューブ（１４０）と、外側チューブと同心の内側チューブ（１３０）とを有し、各々は長手方向の軸線回りに回転することができ且つ近位端部及び遠位端部を有する。伝達システムは、第１方向に外側チューブを回転させ、長手方向の軸線回りの反対方向の第２方向に内側チューブを回転させる。上記のようなカニューレ組立体を使用して直線的な軌跡に沿って光ビームをスキャンする方法も提供される。
2014504520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微手術処置のためのエンドプローブであって、
モータを具備するハンドピースと、
該ハンドピースに結合されたカニューレ組立体と、
前記モータを前記カニューレ組立体に結合する伝達システムと
を具備し、
前記カニューレ組立体が、
長手方向の軸線回りに回転することができる外側チューブと、
前記長手方向の軸線回りに回転することができる、前記外側チューブと同心の内側チューブと
を具備し、
前記外側チューブ及び内側チューブがそれぞれ近位端部及び遠位端部を有し、
前記伝達システムが第１方向に前記外側チューブを回転させ且つ前記長手方向の軸線回りの反対方向の第２方向に前記内側チューブを回転させ、
さらに、前記外側チューブの近位端部と前記内側チューブの近位端部との間に形成された近位空間に、前記伝達システムの少なくとも一部が含まれる、顕微手術処置のためのエンドプローブ。
【請求項２】
さらに、前記内側チューブの近位端部が前記伝達システムのために前記長手方向においてクリアランス空間を提供する、請求項１に記載のエンドプローブ。
【請求項３】
さらに、近位端部及び遠位端部を有する、前記外側チューブと同心であり且つ該外側チューブの外側の固定チューブを具備する、請求項１に記載のエンドプローブ。
【請求項４】
前記顕微手術処置が光の使用を含み、前記エンドプローブが、前記外側チューブ及び内側チューブに取り付けられた光学構成部品を具備し、前記外側チューブ及び内側チューブの逆回転する動作によって光ビームのスキャンが提供され、さらに、前記外側チューブ及び内側チューブが中空である、請求項１に記載のエンドプローブ。
【請求項５】
前記光学構成部品が、前記内側チューブ及び外側チューブの各々に取り付けられた少なくとも一つのレンズを具備する、請求項４に記載のエンドプローブ。
【請求項６】
前記少なくとも二つのレンズがギャップを形成し、該ギャップが、各レンズの軸線に対して所定の角度で切断された、該ギャップに面する前記レンズの側部を有する、請求項５に記載のエンドプローブ。
【請求項７】
前記少なくとも一つのレンズが少なくとも一つのグリンレンズを含む、請求項６に記載のエンドプローブ。
【請求項８】
前記光学構成部品が少なくとも一つのプリズムを具備する、請求項４に記載のエンドプローブ。
【請求項９】
前記光学構成部品が少なくとも一つの回折要素を具備する、請求項４に記載のエンドプローブ。
【請求項１０】
前記外側チューブの近位端部が、前記近位空間を提供すべく、前記遠位端部よりも大きな直径を有する、請求項１に記載のエンドプローブ。
【請求項１１】
前記内側チューブの近位端部が、前記近位空間を増大すべく、前記遠位端部よりも小さな直径を有する、請求項１０に記載のエンドプローブ。
【請求項１２】
前記外側チューブと前記内側チューブとの間に軸受を具備し、該軸受が前記外側チューブと前記内側チューブとの間の空間に沿って規則的な空間に設置される、請求項１に記載のエンドプローブ。
【請求項１３】
前記外側チューブの外側に固定カニューレを具備する、請求項１に記載のエンドプローブ。
【請求項１４】
前記固定カニューレと前記外側チューブとの間に設置された軸受を具備する、請求項１３に記載のエンドプローブ。
【請求項１５】
顕微手術処置のためのエンドプローブに使用されるカニューレ組立体であって、
長手方向の軸線回りに回転することができる外側チューブと、
前記長手方向の軸線回りに回転することができる、前記外側チューブと同心の内側チューブと、
前記外側チューブの近位端部と前記内側チューブの近位端部との間に形成された近位空間であって、径方向及び長手方向に延在する近位空間と、
前記近位空間に設置され且つ前記外側チューブ及び内側チューブに逆回転する動作を提供する伝達システムと
を具備し、
前記外側チューブ及び内側チューブが近位端部及び遠位端部を有する、カニューレ組立体。
【請求項１６】
さらに、ハンドヘルドピースへの脱着可能な部分を具備し、該ハンドヘルドピースが、前記伝達システムに結合されたモータを具備する、請求項１５に記載の組立体。
【請求項１７】
さらに、近位端部及び遠位端部を有する、前記外側チューブと同心であり且つ該外側チューブの外側の固定カニューレを具備する、請求項１５に記載の組立体。
【請求項１８】
顕微手術処置のためのエンドプローブであって、
モータを具備するハンドピースと、
前記ハンドピースに結合されたカニューレ組立体と、
前記モータを前記カニューレ組立体に結合する伝達システムと
を具備し、
前記カニューレ組立体が、
長手方向の軸線回りに回転することができる外側チューブと、
前記長手方向の軸線回りに回転することができる、前記外側チューブと同心の内側チューブと
を具備し、
前記外側チューブ及び内側チューブがそれぞれ近位端部及び遠位端部を有し、
前記伝達システムが前記外側チューブを回転させ且つ前記内側チューブを逆回転させ、
逆回転する動作が前記伝達システムを介して前記モータによって前記外側チューブ及び内側チューブに提供される、顕微手術処置のためのエンドプローブ。
【請求項１９】
前記伝達システムが前記外側チューブの内側及び前記内側チューブの外側を駆動する、請求項１８に記載のエンドプローブ。
【請求項２０】
前記内側チューブと前記外側チューブとの間のギャップが、前記伝達システムの一部が前記近位端部における該ギャップ内に位置するように、前記遠位端部よりも前記近位端部において大きい、請求項１８に記載のエンドプローブ。
【請求項２１】
前記内側チューブの遠位端部及び前記外側チューブの遠位端部が直径１ｍｍ未満である、請求項２０に記載のエンドプローブ。
【請求項２２】
前記ハンドピースが直径１ｃｍ未満である、請求項２１に記載のエンドプローブ。
【請求項２３】
前記伝達システムが、前記外側チューブに結合された第１ギアと、前記内側チューブに結合された第２ギアとを具備する、請求項２２に記載のエンドプローブ。
【請求項２４】
前記伝達システムが、前記外側チューブの内側及び前記内側チューブの外側に結合された一つのギアを具備する、請求項２３に記載のエンドプローブ。
【請求項２５】
カニューレ組立体を使用して直線的な経路に沿って光ビームをスキャンするための方法であって、
前記カニューレの軸線を通して光ビームを提供するステップと、
外側チューブ及び内側チューブに逆回転する動作を提供すべく前記カニューレの近位空間において伝達システムを使用するステップであって、前記外側チューブ及び内側チューブの各々が中空であり且つその遠位端部に光学要素を有する、ステップと、
前記伝達システムにおいて少なくとも一つのギアを使用して前記外側チューブ及び内側チューブの相対的な回転速度を制御するステップと
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１１年１月２１日に出願された米国仮特許出願シリアル番号６１／４３４９４２に基づく優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書に記載される実施形態は顕微手術プローブの分野に関する。特に、本明細書に記載された実施形態は内視鏡光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）及び眼科顕微手術技術の分野に関する。
【０００３】
顕微手術処置の分野は急速に発達している。典型的には、これら処置は、治療され又は診断される組織に到達することができるプローブの使用を含む。斯かる処置は、遠隔のコンソール内のコントローラ装置に結合されたプローブを有する内視鏡手術器具を使用する。現行の技術のプローブは、操作が極めて複雑であり、複雑な機械システムを使用して操作される動作部品を必要とすることが多い。多くの場合、電気モータがプローブの設計に含まれる。従来技術の装置のほとんどは高価であり、このことは、単回又は数回のみの手術処置後に装置を廃棄することを困難にする。さらに、従来技術の装置の複雑さは、概して、数ミリメートルの断面を有するプローブをもたらす。これらプローブは、眼科顕微手術技術ための実際の使用に適さない。眼科手術では、無関係な組織を損傷することなく、典型的には入り組んだ範囲にアクセスすべく、１ｍｍ以下の寸法が好ましい。
【０００４】
診断目的又は治療目的のための時間依存性の光の指向を可能とするスキャン機構が内視鏡手術器具において使用されてきた。これら器具は、周囲に対する内視鏡の動作を必要とすることなく、組織の広範な範囲に亘って、イメージング、治療又は両方を提供するプローブを典型的には使用する。しかしながら、眼科手術に適合可能なスキャンエンドプローブを開発する試みは、小型フォームファクタにおいて且つ低コストで複雑な駆動機構を提供することの困難性によって鈍化してきた。このことは、特に、固定され又は制御された相対速度でシャフトを逆回転させることを必要としうる、順方向に向けられる（forward-directed）スキャンプローブに当てはまる。例えば、回転スキャンプローブが米国特許第７３６４５４３号明細書（’５４３特許）において開示され、この特許は、その全体を参照することによって本明細書の一部を構成する。特許’５４３では、二つの異なるギアモータが、プローブ内のチューブを逆回転させるのに使用され、不必要にプローブの設計及び実装を複雑にする。さらに、各モータが一つだけの要素を動かすことに専念するので、モータの動力の使用が非効率である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このため、顕微手術プローブのための単純且つ効率的な回転機構についての要求が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示された実施形態に係る顕微手術処置のためのエンドプローブが、モータを含むハンドピースと、ハンドピースに結合されたカニューレ組立体と、モータをカニューレ組立体に結合する伝達システムとを含む。さらに、カニューレ組立体は、長手方向の軸線回りに回転することができる外側チューブと、長手方向の軸線回りに回転することができる、外側チューブと同心の内側チューブとを含む。外側チューブ及び内側チューブは各々近位端部及び遠位端部を有し、伝達システムは第１方向に外側チューブを回転させ且つ長手方向の軸線回りの反対方向の第２方向に内側チューブを回転させる。さらに、外側チューブの近位端部と内側チューブの近位端部との間に形成された近位空間が伝達システムの少なくとも一部を含む。
【０００７】
本明細書に開示されたいくつかの実施形態に係る顕微外科処置のためのエンドプローブに使用されるカニューレ組立体は、長手方向の軸線回りに回転することができる外側チューブと、長手方向の軸線回りに回転することができる、外側チューブの少なくとも一部と同心の内側チューブとを含む。外側チューブ及び内側チューブは近位端部及び遠位端部を有し、近位空間が径方向及び長手方向において外側チューブの近位端部と内側チューブの近位端部との間に形成される。更なる実施形態には、近位空間内に設置され且つ外側チューブ及び内側チューブに逆回転する動作を提供する伝達システムが含まれる。
【０００８】
本明細書に開示された実施形態に係る顕微手術処置のためのエンドプローブが、モータを含むハンドピースと、ハンドピースに結合されたカニューレ組立体と、モータをカニューレ組立体に結合する伝達システムとを含む。カニューレ組立体は、長手方向の軸線回りに回転することができる外側チューブと、長手方向の軸線回りに回転することができる、外側チューブと同心の内側チューブとを含む。外側チューブ及び内側チューブがそれぞれ近位端部及び遠位端部を有し、伝達システムがチューブを回転させ且つ逆回転させ、逆回転する動作が伝達システムを介してモータによって外側チューブ及び内側チューブに提供される。
【０００９】
本明細書に開示された実施形態に係る、カニューレ組立体を使用して直線的な経路に沿って光ビームをスキャンするための方法が、カニューレの軸線を通して光ビームを提供するステップを含む。本明細書に開示された実施形態に係る方法が、外側チューブ及び内側チューブに逆回転する動作を提供すべくカニューレの近位空間において伝達システムを使用するステップであって、外側チューブ及び内側チューブの各々が中空であり且つその遠位端部に光学要素を有する、ステップも含む。さらに、上記の方法が、伝達システムにおいて少なくとも一つのギアを使用して外側チューブ及び内側チューブの相対的な回転速度を制御するステップを含む。
【００１０】
以下、本発明のこれら及び他の実施形態が以下の図面を参照して更に詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】図１Ａは、いくつかの実施形態に従って、光学スキャン要素と、ハンドピースと、結合ケーブルとを含む顕微手術エンドプローブを示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、いくつかの実施形態に従って、機械的アクチュエータ、二つの同心駆動チューブ、回転スキャン要素及び逆回転スキャン要素を含む図１Ａの顕微手術エンドプローブの部分断面の詳細を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、いくつかの実施形態に従って、図１Ｂに示されるような二つの同心駆動チューブを含み且つ近位空間を有するカニューレ組立体の部分断面図を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、更なる実施形態に従って、近位空間を有する二つの同心駆動チューブを含むカニューレ組立体の部分断面図を示す。
【図３】図３は、更なる実施形態に従って、近位空間を有する二つの同心駆動チューブを含むカニューレ組立体の部分断面図を示す。
【図４】図４は、いくつかの実施形態に従って、ギア駆動を更に含む近位空間における機械的アクチュエータを含むカニューレ組立体の部分断面図を示す。
【図５】図５は、いくつかの実施形態に従って、平面図において、図４に示されるようなカニューレ組立体を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図では、同一の参照番号を有する要素は同一の又は同様の機能を有する。
【００１３】
内視鏡器具を使用する顕微手術処置には、単純且つ費用効果が高い駆動結合機構を有するプローブが含まれうる。プローブは、専門人員による直接的な操作のためにハンドヘルドのプローブでありうる。いくつかの実施形態では、プローブは、ロボットアーム又はコンピュータ制御される装置によって制御されるように設計されうる。プローブは、（専門家又は装置である）操作コントローラに近い近位端部と、組織に近い又は組織と接触する遠位端部とを有する。本明細書に開示された実施形態に係るプローブは、小さな寸法を有し、近位端部から操作しやすく、且つ周囲の組織に対する侵襲が最小限である。遠位端部では、プローブは、チップを有するプローブ端部から、チップ付近に配設された標的組織に所定の作用を行う。例えば、プローブは、そのチップから光を送達し、チップを介して結合された組織から反射され又は散乱された光を受容することができる。プローブのチップは可動要素を含むことができ、可動要素はその作用を行うべくチップを有効にする。
【００１４】
図１Ａは、いくつかの実施形態に従って、光学操作要素１１０、ハンドピース１５０及び結合ケーブル１９５を含む顕微手術エンドプローブ１００を示す。スキャン要素１１０は、いくつかの実施形態によれば、「カニューレ組立体」とも称される。要素１１０は、プローブの長手方向の軸線に沿って細長く且つ僅かな断面を有するエンドプローブ１００の遠位端部を含む。例えば、いくつかの実施形態では、カニューレ組立体１１０は直径（Ｄ2）が約０．５ｍｍであり、一方、ハンドピース１５０は、直径（Ｄ1）が数ｍｍ、例えば１２〜１８ｍｍのほぼ円筒形状を有する。
【００１５】
いくつかの実施形態では、組立体１１０は、顕微手術処置についての標的組織を含む組織と接触しうる。このため、組立体１１０は、組織の感染又は汚染を防止する材料で被覆されてもよい。さらに、手術処置及び手術計画によって組立体１１０についての衛生基準が定められうる。例えば、組立体１１０は単回使用の後に廃棄されることが望ましい。いくつかの状況では、組立体１１０は、少なくとも処置が異なる患者に行われる度に又は処置が体の異なる部分において行われる度に廃棄される。
【００１６】
実施形態のエンドプローブ１０及び組立体１１０は、ＥＮ  ＩＳＯ  １４９７１（２００７）「医療装置−医療装置へのリスクマネージメントの適用」、ＩＳＯ／ＴＳ  ２０９９３（２００６）「医療装置の生物学的評価−リスクマネジメントプロセスの手引」、ＩＳＯ１４００１（２００４）「環境マネジメントシステム−要求事項及び利用の手引」、ＩＳＯ１５７５２（２００９）「眼科器具−エンドイルミネーター−光学的放射安全性の基本的要求事項及び試験方法」、及びＩＳＯ  １５００４−２（２００７）「眼科器具−基本的要求事項及び試験方法−第２部：光ハザードからの保護」のような工業規格に適合することができる。上記の全ての規格文書はその全体を参照することによって本明細書の一部を構成する。
【００１７】
ハンドピース１５０は、プローブの近位端部により近くてもよく、且つ、要素１１０と比較してより大きな断面を有してもよい。要素１５０は、いくつかの実施形態によれば、エンドプローブ１００の手動操作に適合されうる。要素１５０は、ロボット操作のために、又は自動装置若しくは遠隔操作される装置による保持のために適合されうる。組立体１１０は生体組織と接触してもよく、一方、要素１５０は生体組織と直に接触しなくてもよい。このため、要素１５０が衛生基準に適合してもよいが、これら衛生基準は、組立体１１０について使用される衛生基準に比べて幾分緩和されうる。例えば、要素１５０は、廃棄前に繰り返し使用されるエンドプローブ１００の一部及び構成部品を含んでもよい。
【００１８】
このため、本明細書に開示されたようないくつかの実施形態のエンドプローブ１００では、複雑な構成部品が要素１５０に含まれてもよく、高価ではない交換可能な構成部品が組立体１００に含まれてもよい。いくつかの実施形態は使い捨ての取外し可能な要素１１０を有してもよく一方、ハンドピース１５０は一回よりも多く使用されてもよい。ハンドピース１５０は、ハンドピース１５０内の内部要素から出る微粒子又はガスによる組織の汚染を回避すべく、密封状にシールされてもよい。いくつかの実施形態では、カニューレ組立体１１０は接着によってハンドピース１５０に固定されてもよい。他の実施形態によれば、組立体１００は、繰り返される処置のためにエンドプローブ１００の容易な交換を可能とすべく、ハンドピース１５０から取外し可能であってもよい。図１Ａと一致したいくつかの実施形態は使い捨ての要素１５０及び使い捨ての組立体１１０を有してもよい。
【００１９】
遠隔のコンソール又はコントローラ装置（図１Ａに図示せず）にエンドプローブ１００を結合すべく、いくつかの実施形態には、ケーブル１９５が含まれてもよい。ケーブル１９５は、機械的アクチュエータ、モータ、又は要素１５０の内側のモータに電気動力又は空気動力を伝達すべく、動力伝達要素を含んでもよい。ケーブル１９５は、遠隔のコンソール又はコントローラから組織にレーザビームのような光情報及び動力を運ぶべく、伝達要素を含んでもよい。光学伝達要素が処理のために組織から遠隔のコンソール又はコントローラに光情報を運ぶこともできる。例えば、ケーブル１９５は、組織へ且つ組織から光を伝達すべく、少なくとも一つ以上の光ファイバを含んでもよい。いくつかの実施形態では、一つの光ファイバが組織に光を伝達し、別の光ファイバが組織から光を伝達してもよい。さらに、いくつかの実施形態では、光は一つの光ファイバを通して組織へ且つ組織から伝達されてもよい。
【００２０】
エンドプローブ１００のいくつかの実施形態によれば、ケーブル１９５は無くてもよく、プローブはワイヤレスでアクセス可能であってもよい。斯かる実施形態では、バッテリーが、モータ及び光学的な光源に電気動力を提供すべく、ハンドピース１５０に含まれてもよい。さらに、ハンドピース１５０がワイヤレスである実施形態では、ハンドピース１５０は、プローブからコントローラへ且つコントローラからプローブへデータ及び命令を送信し且つ受信すべく、送受信機を含んでもよい。斯かる実施形態では、ハンドピース１５０は、データを処理するメモリ回路と、送受信機を制御する制御組立体１１０とを有するプロセッサ回路も含んでもよい。
【００２１】
図１Ｂは、いくつかの実施形態に従って、モータ１２５、伝達システム１２７及び同心チューブ１３０、１４０を含む図１Ａの顕微手術エンドプローブ１００の部分断面の詳細を示す。固定カニューレ１２０、内側チューブ１３０に結合された回転スキャン要素１６０、チューブ１４０に結合された逆回転スキャン要素１７０、窓１８０及び光伝達要素１９０も図１Ｂに示される。伝達要素１９０は光ファイバ又は複数の光ファイバを含むことができる。上述したように、要素１９０は、組立体１１０の近位端部においてケーブル１９５に結合されて、組織内に光を伝達し且つ組織から光を伝達することができる。
【００２２】
いくつかの実施形態では、モータ１２５は電気モータである。いくつかの実施形態には、動作を生成するのに流体流を使用するモータが含まれてもよい。例えば、図１Ａ及び図１Ｂと一致した実施形態では、空気圧式機構がモータ１２５として使用されてもよい。モータ１２５は、時間のあらゆる点においてモータ内の回転シャフトの位置の指示を提供するエンコーダを含んでもよい。いくつかの実施形態によれば、エンコーダはケーブル１９５を介して又はワイヤレスで遠隔のコンソール内のコントローラに結合される。
【００２３】
図１Ｂに示されるようないくつかの実施形態では、カニューレ組立体１１０はハンドピース１５０の内側に延在する。要素１５０の内側の組立体１１０の部分において、組立体１１０はさらに伝達システム１２７を含む。以下に記載するように、システム１２７は、モータ１２５からの動作を組立体１１０における動作構成部品に伝達するシャフト及び一組のギアを含む。
【００２４】
モータ１２５及び伝達システム１２７の更なる実施形態が、マイク・パパック（Mike Papac）、マイク・ヤドロウスキー（Mike Yadlowsky）及びジョン・フクラック（John Huculak）による「空気圧駆動される眼科スキャンエンドプローブ」という名称の米国特許出願（代理人整理番号３８３５／４５４６３．３８）に詳細に開示され、この米国特許出願は、本願と同日に出願され、アルコン・ラボラトリーズ社に譲渡され、その全体を参照することによって本明細書の一部を構成する。
【００２５】
図１Ｂと一致した実施形態によれば、内側チューブ１３０は、その対称な軸線がプローブの長手方向の軸線（ＬＡ）に沿った状態で整列される。内側チューブ１３０は、組立体１１０に剛性を提供し且つ要素１６０に支持を提供する材料の中空チューブである。回転スキャン要素１６０は内側チューブ１３０に取り付けられる。要素１６０は、顕微手術処置に使用されるいくつかの実施形態によれば、光学要素であってもよい。例えば、順方向スキャンＯＣＴ技術において、要素１６０はレンズを含むことができ、レンズは、レンズの光軸に対して既定の角度で切断されたその平坦な端部の一つを有する。いくつかの実施形態では、レンズは、その光軸がプローブの長手方向の軸線に沿った状態で構成され、レンズの遠位側に、角度が付けられた端部を有する。いくつかの実施形態では、要素１６０におけるレンズはグリンレンズであってもよい。
【００２６】
図１Ｂと一致した実施形態によれば、外側チューブ１４０は、逆回転スキャン要素１７０に結合された逆回転カニューレチューブを含む。チューブ１４０は、組立体１１０に剛性を提供し且つ要素１７０に支持を提供する材料の中空チューブであってもよく、その対称な軸線がプローブの長手方向の軸線（ＬＡ）に沿った状態で整列される。要素１７０は、顕微手術処置に使用されるいくつかの実施形態によれば、光学要素であってもよい。例えば、順方向スキャンＯＣＴ技術では、要素１７０はレンズを含むことができ、レンズは、レンズの光軸に対して既定の角度で切断されたその平坦な端部の一つを有する。いくつかの実施形態では、グリンレンズは、その光軸がプローブの長手方向の軸線に沿った状態で構成され、レンズの近位側に、角度が付けられた端部を有する。いくつかの実施形態では、要素１７０におけるレンズはグリンレンズであってもよい。
【００２７】
上述されたような実施形態では、光学要素１６０及び光学要素１７０は、プローブの長手方向の軸線に沿って、光学要素１６０と光学要素１７０との間に空間又はギャップを形成する。要素１６０と要素１７０との間のギャップは、いくつかの実施形態では、一方の側において、レンズの角度が付けられた二つの面によって制限される。内側チューブ１３０及び外側チューブ１４０が逆回転されると、要素１６０及び要素１７０を通る光ビームが、要素１６０及び要素１７０における角度が付けられた面の相対的な方向によって与えられる角度θで、プローブの長手方向の軸線から偏向される。要素１６０、１７０がプローブの長手方向の軸線の周りで完全なターンを完了すると、光ビームは、プローブの長手方向の軸線を含む平面内の線に実質的に沿って完全な掃引を完了する。上述と一致したいくつかの実施形態では、ＯＣＴスキャン処置においてプローブ１００を使用してもよい。ＯＣＴスキャン処置は、典型的には、Ａスキャンを通して得られる深さ方向の画像を含む。線に沿ったＡスキャンの収集が、Ｂスキャンと称されるものにおいて、２次元画像を形成することができる。斯かる場合、二つの逆回転光学要素１６０、１７０は、ＯＣＴイメージングにおいて使用される光ビームのＢスキャンを提供することができる。
【００２８】
上記のように得られるＢスキャンは、プローブの長手方向の軸線（ＬＡ）に垂直であり且つプローブの長手方向の軸線上に中心がある投影面上で、プローブの長手方向の軸線に垂直な径方向に沿って実質的に整列されうる。投影面上のＢスキャンの特定の方向が、要素１６０、１７０の最大ビーム偏向位置において、要素１６０、１７０の方向によって決定されうる。いくつかの実施形態では、最大のビーム偏向が得られる位置は、要素１６０、１７０に含まれるレンズの角度が付けられた二つの面が、互いに対向して、二つの面の間に台形のギャップを形成する位置である。このため、投影面に対する要素１６０、１７０の正確な方向がその平面上で径方向のＢスキャンの方向を与える。このため、要素１６０、１７０の回転速度を調節することによって、投影面上で光ビームによって形成された径方向のＢスキャンがプローブの長手方向の軸線の周りで回転することができる。結果として、いくつかの実施形態では、Ａスキャン及びＢスキャンの収集によって、円錐の軸線がプローブの長手方向の軸線に沿った状態で、開口角θを有する円錐の中実区域が形成されうる。例えば、角度θは要素１６０、１７０の任意の形態についての光ビームの最大偏向である。いくつかの実施形態では、このことは、要素１６０、１７０に含まれたレンズの角度が付けられた二つの面が互いに対向しているときに生じうる。
【００２９】
ＯＣＴスキャンのためにエンドプローブ１００を使用するいくつかの実施形態では、プローブの長手方向の軸線を含む平面内に含まれる完全な線ではないＢスキャンが提供される。上述された実施形態に従ってエンドプローブ１００によって提供されるＢスキャンは、プローブの長手方向の軸線を含む平面内の線に実質的に沿った、細長い数字「８」に似ている形状を有してもよい。Ｂスキャンの形状の詳細は要素１６０と要素１７０との間のギャップの大きさのようなパラメータによって決定されうる。結果として生じるＢスキャンの形状は、要素１６０、１７０によって形成されたギャップを制限する角度が付けられた表面間の角度にも依存しうる。また、Ｂスキャンの形状は光学要素１６０、１７０の屈折率及び要素１６０と要素１７０との間のギャップの内側の材料の屈折率によって決定されうる。
【００３０】
内側チューブ１３０を「回転」と称し且つ外側チューブ１４０を「逆回転」と称することは、恣意的であり、チューブ１３０とチューブ１４０との間の軸線ＬＡ回りの相対的な動作を規定する。いくつかの実施形態では、チューブ１３０は「時計回りに」回転し、一方、チューブ１４０は「反時計回りに」回転してもよい。チューブ１３０が「反時計回りに」回転し且つチューブ１４０が「時計回りに」回転する反対の形態が生じてもよい。
【００３１】
図１Ｂと一致した実施形態によれば、窓１８０が提供される。さらに、ＯＣＴスキャンのために使用されるエンドプローブ１００の実施形態では、固定カニューレ１２０に取り付けられた窓１８０は組立体１００内の光学構成部品に保護を提供することができる。窓１８０は、標的組織からの流体がレンズ１６０、１７０を汚染し又はレンズ１６０とレンズ１７０との間のギャップに侵入することを防止することができる。このため、窓１８０は、レンズ１６０、１７０が、空気又は特定の屈折率を有するその他の流体によって囲まれた環境において維持されることを確実なものとすることができる。
【００３２】
図１Ｂと一致したいくつかの実施形態には固定カニューレ１２０が含まれる。カニューレ１２０は組立体１１０に保護カバーを提供することができる。また、カニューレ１２０は、外側チューブ１４０の回転時に作用する粘弾性力によって標的組織に誘発される剪断歪みを防止し又は低減することができる。固定カニューレ１２０の使用は、任意であり、エンドプローブ１００が導入される標的組織のタイプによって決定されうる。
【００３３】
カニューレ要素１２０、１３０、１４０を形成するのに使用される材料は様々な任意の生体適合性材料である。例えば、いくつかの実施形態には、ステンレス鋼又はプラスチック材料から作られた要素１２０、１３０、１４０が含まれてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、要素１２０、１３０、１４０の一部又は全体が保護層で被覆されてもよい。被覆材料は金の層であり又はいくつかの生体適合性ポリマーであってもよい。いくつかの実施形態では、被覆層の役割は組立体１１０における動作部に潤滑及び摩擦軽減を提供することである。例えば、被覆材料はチューブ１４０の内面とチューブ１３０の外面との間の摩擦を低減することができる。いくつかの実施形態では、被覆層の役割は組立体１１０と直に接触する組織に保護を提供することである。
【００３４】
図１Ａ及び図１Ｂと一致した実施形態には、取外し可能なカニューレ組立体１１０を有するハンドピース１５０が含まれる。組立体１１０はスナップ機構又はバヨネット機構によってハンドピース１５０から容易に取外し可能であってもよい。ハンドピース１５０は、組立体１１０に支持及び安定性を提供すべく、チューブ１２０、１３０、１４０の近位端部に結合された軸受及びブッシング（図１Ｂに図示せず）を含んでもよい。
【００３５】
図１Ａ及び図１Ｂに示されるような実施形態では、顕微手術エンドプローブ１００は最小の断面積を有することが望ましい。このことは、標的組織、特に関心事の範囲に近接した範囲における手術処置の侵襲性を低減することができる。エンドプローブ１００におけるカニューレ組立体の断面積を制限すべく、プローブの動作部に含まれる機械的要素が互いに近接して設置されることを必要とする。このことを実現すべく、図２Ａ及び図２Ｂに描かれたような実施形態は、より大きな直径を有する外側チューブ１４０の上部を有することができる。これに加えて、内側チューブ１３０の上部は、図２Ｂに示されるように、より小さな直径を有してもよい。このことは以下に詳細に記載される。
【００３６】
表１は、いくつかの実施形態に従って、図１Ａ及び図１Ｂで符号が付されたような種々の要素の寸法の範囲を示す。表１では、「ＩＤ］が内径を意味し、「ＯＤ］が外径を意味する。表１における単位はミクロンである（１μｍ＝１０-6ｍ）。表１に提供される寸法は、名目上であり、特定の用途に応じて種々の実施形態で変化しうる。例えば、いくつかの実施形態では、エンドプローブの寸法が表１における寸法から約５０％だけ変化する。眼科顕微手術処置のために使用されるエンドプローブ１０の実施形態では、約１〜１．５ｍｍ未満の「ＯＤ」が好ましい。
【表１】
2014504520.tif 000003
【００３７】
図１Ａ及び図１Ｂと一致した実施形態によれば、ハンドピース１５０の長さＬ1は３〜４インチ（約７．５〜１０ｃｍ）である。カニューレ組立体１１０の長さＬ2は３０ｍｍである。いくつかの実施形態によれば、カニューレ組立体１１０は、図１Ａに示される長さＬ2を増加させる、ハンドピース１５０の内側に延在する部分を有してもよい。ハンドピース１５０のテーパー部の長さＬ3は人間工学的な検討事項及び表面的な検討事項に依存しうる。いくつかの実施形態では、長さＬ３は約６ｍｍである。
【００３８】
図２Ａは、いくつかの実施形態に従って、図１Ｂに示されるような同心駆動チューブ１３０−１、１４０を含む組立体２００−１の部分断面図を示す。チューブ１３０−１は、チューブ１４０と同心であり且つチューブ１４０よりも小さな直径を有する真っ直ぐな円筒区域である。チューブ１４０は、二つの区域、すなわち近位端部における１４０ａ及び遠位端部における１４０ｂを含む。区域１４０ａ及び区域１４０ｂの各々は、チューブ１３０−１と同心であり、チューブ１３０−１よりも大きな直径を有する。図２Ａと一致したいくつかの実施形態では、区域１４０ａは区域１４０ｂよりも大きな直径を有する。この形態では、機械的構成部品が組立体２００−１に含まれるように、チューブ１４０の近位範囲に追加の空間２２０が提供される。いくつかの実施形態では、ギア、ワッシャ、ガスケット及びシャフトが近位空間２２０内に含まれる。
【００３９】
図２Ｂは、いくつかの実施形態に従って、同心駆動チューブ１３０−２、１４０を含む組立体２００−２の部分断面図を示す。図２Ｂにおけるチューブ１４０が図２Ａと関連して記載されるが、チューブ１３０−２は近位部分１３０ａ及び遠位部分１３０ｂを含む。図２Ｂと一致したいくつかの実施形態では、部分１３０ａは部分１３０ｂよりも小さな直径を有する。このため、組立体２００−２における近位空間２２０が、組立体２００−１と一致した実施形態に対して更に増大される。
【００４０】
図２Ａ及び図２Ｂと一致した実施形態によれば、リンケージ部２１０がチューブ１４０における結合区域１４０ａ、１４０ｂに提供される。リンケージ２１０は、区域１４０ａと区域１４０ｂとの間の相対的な動作が許容されないようになっている。いくつかの実施形態では、リンケージ２１０は、部分１４０ａと部分１４０ｂとの間の所定の量の動作を許容するゴム材料又はいくつかの他の弾性材料から作られてもよい。このことは組立体２００−１、２００−２にある程度の可撓性を提供し、このことによって、エンドプローブ１００によって標的組織に誘発される歪みが低減されることは望ましい。いくつかの実施形態では、組織からの湿気又は流体が空間２２０及びチューブ１３０とチューブ１４０との間の空間を汚染しないように、リンケージ２１０に水シール材料を提供することが望ましい。また、空間２２０及びチューブ１３０とチューブ１４０との間の内部空間を密封状にシールするリンケージ２１０を有することによって、組立体２００−１又は組立体２００−２の内側からの粒子又は材料による汚染から標的組織が保護される。図２Ｂと一致した実施形態によれば、リンケージ部２１０はチューブ１３０−２における区域１３０ａと区域１３０ｂとを結合するのにも使用される。
【００４１】
図３は、いくつかの実施形態に従って、同心駆動チューブ１３０、１４０を含む組立体３００の部分断面図を示す。組立体２００−１、２００−２において示されるように、外側チューブ１４０は、遠位部分１４０ｂよりも大きな直径を有する近位部分１４０ａを有する。さらに、組立体３００と一致した実施形態には、近位部分１４０ａと遠位部分１４０ｂとを結合する張り出し部３１０が含まれる。部分１４０ａ、３１０、１４０ｂは、図３に示されるように互いに結合されるが、異なる材料から作られ且つ異なる物理的特性を有してもよい。いくつかの実施形態では、部分１４０ａ、３１０、１４０ｂは同じ材料から作られ且つ同様の物理的特性を有してもよい。図３に描かれたような実施形態では、遠位端部の低減された断面積及び広い近位空間２２０を有する組立体３００が実現されうる。このことは組立体３００におけるチューブ１３０とチューブ１４０との間のクリアランスを改善することができる。このことによって、より正確ではない公差がもたらされるかもしれないが、組立体３００のコストも著しく低減されうる。
【００４２】
図４は、いくつかの実施形態に従って、シャフト４１０及びギア４１５−１、４１５−２を更に含む伝達システム１２７を含む組立体４００の部分断面図を示す。図４と一致した実施形態には、内側チューブ１３０を外側チューブ１４０に結合する軸受４２０、及び外側チューブ１４０を固定外側カニューレ１２０に結合する軸受４２５も含まれる。固定カニューレ１２０は組立体４００に取り付けられ且つ駆動ギアに対して回転チューブの位置を維持する。固定カニューレ１２０は図１に関連して詳細に記載されてきた。チューブ１４０におけるリンケージ部２１０は、近位部分１４０ａ及び遠位部分１４０ｂと共に、図２に関連して詳細に上述されたようなものである。軸受４２０、４２５は、それぞれ、チューブ１３０とチューブ１４０との間の空間と、固定カニューレ１２０とチューブ１４０との間の空間とに摩擦軽減を提供する。軸受４２０、４２５の使用は組立体４００の長さ及びチューブ１３０、１４０の直径に依存しうる。例えば、外側チューブ１４０の直径の組立体４００の長さに対するアスペクト比によって、軸受４２０、４２５の使用と、プローブの長手方向の軸線に沿った軸受４２０と軸受４２５との隙間とが決定される。
【００４３】
図４に示されるように、ハンドピース１５０はその遠位端部にカニューレ組立体１１０の一部を含む。さらに、ハンドピース１５０は、あらゆる汚染、又はハンドピース１５０の内部と治療される組織との間の材料の交換を回避すべく、シール４５０を形成する弾性材料を含む。シール４５０はゴム又は生体適合性ポリマーのような弾性材料から作られうる。さらに、いくつかの実施形態では、シール４５０は銅又はアルミニウムのような金属から作られてもよい。
【００４４】
図４と一致した実施形態によれば、システム１２７が近位空間２２０内に含まれる。システム１２７は、モータ１２５（図４に図示せず）の作用を内側チューブ１３０及び外側チューブ１４０に結合する伝達機構である。チューブ１３０及びチューブ１４０に回転動作を提供すべく、伝達システム１２７はシャフト４１０及びギア４１５−１、４１５−２を含む。シャフト４１０はモータ１２５に結合され、モータ１２５はシャフト４１０にその軸線回りの回転を提供する。図４によれば、シャフト４１０はプローブの長手方向の軸線と平行である。いくつかの実施形態は、プローブの長手方向の軸線に平行ではない方向に整列されたシャフト４１０を有してもよい。例えば、図４の概念と一致したいくつかの実施形態では、シャフト４１０はプローブの長手方向の軸線に垂直な平面内にあってもよい。さらに、図４によれば、シャフト４１０はその軸線回りに回転することによって動作を提供してもよい。いくつかの実施形態は、シャフト４１０の軸線回りで直線的に且つ周期的に上下動することによってチューブ１３０、１４０に動作を提供するシャフト４１０を有してもよい。
【００４５】
図４によれば、ギア４１５−２は部分１３０ｃにおける内側チューブに結合し、ギア４１５−１は部分１４０ｃにおける外側チューブ１４０に結合される。部分１３０ｃはチューブ１３０の近位端部の外側における区域である。部分１４０ｃはチューブ１４０の近位端部の内側における区域である。部分１４０ｃは外側チューブ１４０の部分１４０ａに含まれる。チューブ１３０、１４０をギア４１５−１、４１５−２に結合すべく、部分１３０ｃ、１４０ｃは、それぞれ、チューブ１３０、１４０内に切られ又はチューブ１３０、１４０に取り付けられたギアの歯を含む。部分１３０ｃ、１４０ｃにおけるギアの歯は、伝達システム１２７における別個の二つのギア４１５上の対応する歯に適合する。いくつかの実施形態では、歯付きギアの代わりにポリマーディスクのような摩擦ギアが使用されてもよい。図４と一致した実施形態では、ステンレス鋼、プラスチック又は硬化ゴムのような様々な材料から形成されたギア４１５−１、４１５−２を有する。銅又はアルミニウムのような他の金属がギア４１５−１、４１５−２を形成するのに使用されてもよい。
【００４６】
図４は外側チューブ１４０の近位端部と内側チューブ１３０の近位端部との間の長手方向におけるクリアランス空間４６０も示す。クリアランス空間４６０は、伝達システム１２７の内側チューブ１３０に接触していない部分に空間を提供する。例えば、図４と一致した実施形態では、クリアランス空間４６０は、ギア４１５−２の直径よりも大きな直径を有するギア４１５−１に空間を提供する。このため、ギア４１５−１は、内側チューブ１３０に接触することなく又はチューブ１３０の回転を妨げることなくチューブ１４０を回転させることができる。
【００４７】
伝達システム１２７におけるギア４１５−１、４１５−２は、同じ駆動シャフト４１０を使用して、内側チューブ１３０を一方の方向に回転させ且つ外側チューブ１４０を反対の方向に回転させるように適合される。このことは、チューブ１３０、１４０が同期して逆回転することを可能とする。いくつかの実施形態では、図４に描かれるように、ギア４１５−１、４１５−２は、二つのギアが同じ方向に回転する態様でシャフト４１０に取り付けられる。ギア４１５−１は部分１４０ｃを介してチューブ１４０の内側に結合される。ギア４１５−２は部分１３０ｃを介してチューブ１３０の外側に結合される。このため、シャフト４１０が既定の方向に回転すると、チューブ１３０とチューブ１４０との間の逆回転効果が得られうる。適切な径方向の関係を有するギア４１５−１、４１５−２を使用することによって、チューブ１３０の回転速度をチューブ１４０の逆回転速度に対して調整することができる。例えば、図４と一致した実施形態では、シャフト４１０を内側チューブ１３０に結合するギア４１５−２は、シャフト４１０を外側チューブ１４０に結合するギア４１５−１よりも小さな半径を有する。このことによって、内側チューブ１３０はチューブ１４０に対して反対方向に同じ速度で回転するようになる。チューブ１３０、１４０の相対速度のための異なる構成が伝達システム１２７におけるギア４１５−１、４１５−２によって提供されてもよい。
【００４８】
いくつかの実施形態では、チューブ１３０、１４０に異なる回転速度を提供する半径を有するギア４１５−１、４１５−２が使用されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、内側チューブ１３０は１ターンを完了し、一方、外側チューブは逆方向の１０又は１００ターンを完了する。概して、内側チューブ１３０は「Ｐ」ターンを完了し、一方、外側チューブ１４０は「Ｑ」ターンを完了する。ここで、「Ｐ」及び「Ｑ］は任意の二つの整数である。さらに、チューブ１４０の回転の振動数とチューブ１３０の回転の振動数との間の比率が整数であってもよい。いくつかの実施形態では、一方のチューブ（１３０又は１４０）の回転の振動数が他方のチューブ（１４０又は１３０）の回転の振動数の高調波（harmonic）であってもよい。
【００４９】
さらに、カニューレ組立体１１０と直に接触する組織の摩耗を最小にすべく、伝達システム１２７のいくつかの実施形態では「スプーリング（spooling）」動作が提供されてもよい。「スプーリング」動作では、チューブ１３０、１４０は、一つのサイクルについて一方の方向に回転し、次のサイクルでは反対方向に回転するように切り替わる。このため、組立体１１０を囲む組織が受ける剪断を低減しつつ、スキャン効果はそれでもなお直線的な軌跡のままである。
【００５０】
図４と一致したいくつかの実施形態によれば、モータ１２５（図１参照）が、１Ｈｚ（１秒に付き１ターン）から１ｋＨｚ（１秒に付き１０００ターン）以上まで様々である回転速度をシャフト４１０に提供することができる。シャフト４１０は、軸線ＬＡにほぼ平行であり且つチューブ１３０のＯＤの１／２よりも大きな距離だけ径方向にオフセットされたシャフトの軸線（ＳＡ）回りに回転する。更なる態様では、軸線ＳＡは、チューブ１４０における部分１４０ｂのＯＤの１／２よりも大きいがチューブ１２０のＯＤの１／２よりも小さい距離だけ軸線ＬＡからオフセットされる。
【００５１】
内側チューブ１３０のギア４１５−１と外側チューブ１４０のギア４１５−２との相対的な大きさがチューブ１４０、１３０の回転速度を決定する。いくつかの実施形態では、チューブ１３０、１４０は数ＲＰＭ（１分当たりの回転数）から１０ＲＰＭ又はそれ以上例えば１００ＲＰＭ以上までの速度でそれぞれ回転することができる。チューブ１３０、１４０の相対的な回転速度が数十ＲＰＭ以内であるとき、熱放散によって誘発される温度勾配は、周囲の組織に影響を及ぼすのに十分ではない。さらに、数十ＲＰＭの相対的な回転速度の条件の下、潤滑被覆層を通した熱放散はカニューレ組立体１１０の熱的破壊を回避するのに十分である。斯かる潤滑被覆層は、上述したようなポリマーコーティング又はテフロン（登録商標）であってもよい。
【００５２】
いくつかの実施形態では、チューブ１３０の回転速度及びチューブ１４０の逆回転速度は、実質的により高く、例えば８２００ＲＰＭ以上であってもよい。例えば、ＯＣＴスキャンのためにエンドプローブ１０が使用される実施形態では、速い回転速度が望ましい。斯かる場合、チューブ１３０、１４０の最大回転速度はＯＣＴスキャナにおける検出器の獲得速度によって制限されうる。さらに、「スプーリング」動作を使用するいくつかの実施形態では、連続動作についての速度の二倍であるチューブ１３０の回転速度及びチューブ１４０の逆回転速度が使用される。例えば、ＯＣＴスキャンのためのエンドプローブ１０の実施形態では、「スプーリング」動作を使用する形態が、同じＢスキャンを完了するのに連続動作を使用する形態の二倍の速度で回転してもよい。３次元ボリュームイメージングを生成すべく、高い回転速度がＯＣＴスキャンの実施形態において望ましいことがある。
【００５３】
図５は、いくつかの実施形態に従って、図４に示されるようなカニューレ組立体１１０の平面図を示す。図５によれば、シャフト４１０は反時計方向に回転し、ギア４１５−１はその歯を部分１４０ｃに係合させることによって反時計方向の回転動作を外側チューブ１４０に提供する。順に、ギア４１５−２はその歯を部分１３０ｃに係合させることによって時計方向の回転動作を内側チューブ１３０に提供する。明確化のために、図４の他の要素は図５には示されない。
【００５４】
本明細書に開示された実施形態に係るプローブは、二つの同心チューブにおいて正確に制御された逆回転動作を発生させるべく、単純且つ効率的な機構を提供することができる。斯かるプローブはＯＣＴイメージングプローブ又はマルチスポットレーザプローブとして使用されてもよい。プローブは、３次元の配置を有するとき、断面において非常に窮屈であり、所定の方向において細長い。さらに、いくつかの実施形態では、プローブは、遠位端部を含むプローブの少なくとも一部において軸線方向に対称であってもよい。
【００５５】
ＯＣＴイメージング技術では、プローブを使用することによって、コヒーレンス長を有する光ビームが標的組織内の所定のスポットに向けられうる。コヒーレンス長は、プローブの遠位端部において変化されると組織の照明された部分の深さ方向の画像（Ａスキャン）を提供すべくデコンボリューションされうる解像度深さ（resolution depth）を提供する。Ｂスキャンを通して２次元組織画像を得ることができる。いくつかの実施形態では、Ｂスキャンは組織の断面に沿った直線である。さらに、組織における種々の線に沿ってＢスキャンを繰り返し行うことによって、組織の３次元レンディションを提供することができる。いくつかの実施形態では、Ｂスキャンは、同じ長さを有し且つ共通の交点から所定の半径内に構成された一組の線であってもよい。このため、複数のＢスキャンは、所定の深さを有する、組織内の円形範囲の画像を提供する。
【００５６】
ＯＣＴイメージングのために使用されるエンドプローブ１０のいくつかの実施形態によれば、複数のＡスキャンが各Ｂスキャンステップについて完了される。例えば、５１２回のＡスキャンが１回のＢスキャンを完了するのに使用される。いくつかの実施形態では、Ｂスキャンサイクル当たりより小さな数のＡスキャンが使用されてもよく、この結果、Ｂスキャン処置がより速い割合で行われることが可能となる。斯かる場合、チューブ１３０の回転速度及びチューブ１４０の逆回転速度を更に増大することができる。
【００５７】
予め選択されたパターンで構成されたＢスキャン線を含む複雑な一組のスキャン線を得るべく、プローブ１０における内側チューブ１３０及び外側チューブ１４０を使用することができる。チューブ１３０、１４０は、所望の方向に沿って光ビームを導くように動かされる精巧な光学構成部品を含むことができる。この動作の正確な制御がＯＣＴ処置の有効性のために重要である。特に、連続画像に適合すべくＢスキャン線に沿ってＡスキャンが整列されうるように、動作の再現性が必要とされうる。いくつかの実施形態では、プローブにおける可動部の動作が、閉じた軌跡を有する周期的なサイクルであってもよい。例えば、軌跡は、プローブの長手方向の軸線上に中心がある円である。プローブの長手方向の軸線は光学システムの光軸であってもよい。
【００５８】
本明細書に開示されたいくつかの実施形態に係る、対称な軸線を有する実質的に１次元のプローブは、プローブの長手方向の軸線回りに、径方向に向けられたＢスキャンを提供することができる。このことを実現すべく、逆回転チューブ１３０、１４０が使用され且つ適宜に伝達システム１２７によって同期されうる。例えば、逆回転チューブ１３０、１４０は、プローブの長手方向の軸線に垂直であり且つプローブの長手方向の軸線上に中心がある平面において、径方向に沿ってビームの光スキャンを提供することができる。斯かる構成では、Ｗｕ等による論文（Ｊ．Ｗｕ、Ｍ．Ｃｏｎｒｙ、Ｃ．Ｇｕ、Ｆ．Ｗａｎｇ、Ｚ．Ｙａｑｏｏｂ及びＣ．Ｙａｎｇ；「対の角度の回転スキャン光コヒーレンストモグラフィ順方向イメージングプローブ（Paired-angle-rotation scanning optical coherence tomography forward-imaging probe）」光学レター、３１（９）１２６５（２００６）に詳細に記載されたような光学要素が使用されてもよく、この論文はその全体を参照することによって本明細書の一部を構成する。いくつかの実施形態には、チューブ１３０、１４０の相対的な位相及び速度が所望のように調節されうるように、伝達システム１２７において同期機構が含まれてもよい。このため、チューブ１３０、１４０はプローブの長手方向の軸線を含む平面に沿って直線的な径方向スキャンを提供することができる。さらに、チューブ１３０、１４０の相対的な角速度及び位相を調整することによって、径方向スキャンの平面がプローブの長手方向の軸線回りに回転されうる。上述されたようないくつかの実施形態では、径方向スキャンは完全に直線的でなくてもよい。すなわち、光ビームは、プローブの長手方向の軸線を含む平面内に含まれる完全な線において動かなくてもよい。いくつかの実施形態では、動作は、平面内の線に実質的に近い細長い軌跡上の平面に実質的に近くてもよい。いくつかの実施形態では、光ビームの軌跡は、プローブの長手方向の軸線に垂直であり且つプローブの長手方向の軸線上に中心がある平面上に、細長い数字「８」を形成してもよい。
【００５９】
いくつかの実施形態では、ＯＣＴ技術は、順方向に向けられたスキャン処置を使用する。この場合、光照明がプローブの長手方向の軸線の順方向に起こる。順方向に向けられたスキャンでは、標的組織は、プローブの長手方向の軸線に垂直な平面においてプローブの前方にあってもよい。このため、プローブのチップから組織に進み且つ組織からプローブ内に戻る光はプローブの長手方向の軸線にほぼ平行な方向に進むことができる。順方向に向けられたスキャンを使用するいくつかの実施形態では、標的組織はプローブの長手方向の軸線にほぼ垂直であるが正確に垂直ではない。さらに、いくつかの実施形態では、プローブから標的組織に進み且つ標的組織からプローブ内に進む光は、プローブの長手方向の軸線に平行ではないが、プローブの長手方向の軸線回りに対称なパターンを形成してもよい。例えば、順方向に向けられたスキャンにおいて標的組織を照明する光はプローブの長手方向の軸線回りに中実円錐又はその一部を形成してもよい。同様に、順方向に向けられたスキャンにおいてエンドプローブ１０によって収集される光は、プローブの長手方向の軸線の周りの円錐区域の一部を含む３次元領域における標的組織から来てもよい。
【００６０】
いくつかの実施形態では、ＯＣＴ技術はサイドイメージングを使用してもよい。例えば、サイドイメージングにおいて、標的組織は、プローブの長手方向の軸線を含む平面に平行である。このような状況では、標的組織の閉ループ画像を作り出すべく、プローブの長手方向の軸線の周りに、照明スポットを円形軌跡で動かすことが望ましい。斯かる状況は、血管内処置を含む顕微手術において生じうる。例えば、冠状動脈血管造影において、冠状動脈の内壁は、本明細書に記載された実施形態を使用して、動脈内腔に沿った円筒区域において完全にスキャンされうる。
【００６１】
いくつかの実施形態では、治療目的のためのレーザ光の送達のために、本明細書に提供されたようなエンドプローブ１０が使用されうる。例えば、フォトダイナミック処置では、標的組織に予め送達された薬に含まれる化学物質を活性化すべく、レーザ光がスキャンされうる。いくつかの実施形態では、レーザ光が標的組織から組織又は残留物質を選択的に焼灼し又は除去するのに使用される。前述したような実施形態では、送達される光の正確な制御がプローブの遠位端部における可動構成部品によって提供される。
【００６２】
本明細書に開示されたいくつかの実施形態に従った回転動作の直線的な動作への変換によって、直線的な動作を行う滑らかな機構が提供されることに留意されたい。回転動作が連続的に提供されるとき、循環的な直線動作が、直接試みられる場合、機械的要素の停止及び加速を必要としうる。摩擦を受ける機械的要素の停止及び加速は望ましくない場合がある。
【００６３】
上述された本発明の実施形態は単なる例である。当業者は、具体的に開示された実施形態から様々な代替的な実施形態に気付くことができる。これら代替的な実施形態も本開示の範囲内にあることが意図されている。この結果、本発明は以下の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図２Ｂ】
2014504520.tif 000004
【図３】
2014504520.tif 000005
【図５】
2014504520.tif 000006
【図１Ａ】
2014504520.tif 000007
【図１Ｂ】
2014504520.tif 000008
【図２Ａ】
2014504520.tif 000009
【図４】
2014504520.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月23日(2013.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微手術処置のためのエンドプローブであって、
モータを具備するハンドピースと、
該ハンドピースに結合されたカニューレ組立体と、
前記モータを前記カニューレ組立体に結合する伝達システムと
を具備し、
前記カニューレ組立体が、
長手方向の軸線回りに回転することができる外側チューブと、
前記長手方向の軸線回りに回転することができる、前記外側チューブと同心の内側チューブと
を具備し、
前記外側チューブ及び内側チューブがそれぞれ近位端部及び遠位端部を有し、
前記伝達システムが第１方向に前記外側チューブを回転させ且つ前記長手方向の軸線回りの反対方向の第２方向に前記内側チューブを回転させ、
さらに、前記外側チューブの近位端部と前記内側チューブの近位端部との間に形成された近位空間に、前記伝達システムの少なくとも一部が含まれる、顕微手術処置のためのエンドプローブ。
【請求項２】
さらに、前記内側チューブの近位端部が前記伝達システムのために前記長手方向においてクリアランス空間を提供する、請求項１に記載のエンドプローブ。
【請求項３】
さらに、近位端部及び遠位端部を有する、前記外側チューブと同心であり且つ該外側チューブの外側の固定チューブを具備する、請求項１に記載のエンドプローブ。
【請求項４】
前記顕微手術処置が光の使用を含み、前記エンドプローブが、前記外側チューブ及び内側チューブに取り付けられた光学構成部品を具備し、前記外側チューブ及び内側チューブの逆回転する動作によって光ビームのスキャンが提供され、さらに、前記外側チューブ及び内側チューブが中空である、請求項１に記載のエンドプローブ。
【請求項５】
前記光学構成部品が、前記内側チューブ及び外側チューブの各々に取り付けられた少なくとも一つのレンズを具備する、請求項４に記載のエンドプローブ。
【請求項６】
前記少なくとも二つのレンズがギャップを形成し、該ギャップが、各レンズの軸線に対して所定の角度で切断された、該ギャップに面する前記レンズの側部を有する、請求項５に記載のエンドプローブ。
【請求項７】
前記少なくとも一つのレンズが少なくとも一つのグリンレンズを含む、請求項６に記載のエンドプローブ。
【請求項８】
前記光学構成部品が少なくとも一つのプリズムを具備する、請求項４に記載のエンドプローブ。
【請求項９】
前記光学構成部品が少なくとも一つの回折要素を具備する、請求項４に記載のエンドプローブ。
【請求項１０】
前記外側チューブの近位端部が、前記近位空間を提供すべく、前記遠位端部よりも大きな直径を有する、請求項１に記載のエンドプローブ。
【請求項１１】
前記内側チューブの近位端部が、前記近位空間を増大すべく、前記遠位端部よりも小さな直径を有する、請求項１０に記載のエンドプローブ。
【請求項１２】
前記外側チューブと前記内側チューブとの間に軸受を具備し、該軸受が前記外側チューブと前記内側チューブとの間の空間に沿って規則的な空間に設置される、請求項１に記載のエンドプローブ。
【請求項１３】
前記外側チューブの外側に固定カニューレを具備する、請求項１に記載のエンドプローブ。
【請求項１４】
前記固定カニューレと前記外側チューブとの間に設置された軸受を具備する、請求項１３に記載のエンドプローブ。
【請求項１５】
カニューレ組立体を使用して直線的な経路に沿って光ビームをスキャンするための方法であって、
前記カニューレの軸線を通して光ビームを提供するステップと、
外側チューブ及び内側チューブに逆回転する動作を提供すべく前記カニューレの近位空間において伝達システムを使用するステップであって、前記外側チューブ及び内側チューブの各々が中空であり且つその遠位端部に光学要素を有する、ステップと、
前記伝達システムにおいて少なくとも一つのギアを使用して前記外側チューブ及び内側チューブの相対的な回転速度を制御するステップと
を含む、方法。
【国際調査報告】
2014504520.tif 000011
2014504520.tif 000012
2014504520.tif 000013