(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光ビームを生成するように構成された光源と、
前記撮像光ビームを前記光源から誘導するように構成されたビーム誘導システムと、
前記ビーム誘導システムから撮像光ビームを受光するとともに走査撮像光ビームを生成するように構成されたビームスキャナと、
前記走査撮像光ビームを転向するように構成されたビームカプラであって、該ビームカプラを通過する光学経路であって外科用顕微鏡の光学経路中に前記走査撮像光ビームを転向するように構成されたビームカプラと、
前記転向された走査撮像光ビームを処置眼の標的領域中へ誘導するように構成された広視野（ＷＦＯＶ）レンズであって、前記ビームカプラと一体化され、処置眼へ接触されるように構成された広視野（ＷＦＯＶ）レンズと、を含み、
一体化された前記ビームカプラと前記広視野（ＷＦＯＶ）レンズとは、単一外科処置に使用されるように構成された消耗品である、
外科撮像システム。
【請求項２】
前記外科撮像システムは外科用顕微鏡を含む、請求項１に記載の外科撮像システム。
【請求項３】
前記ビームカプラは、傾斜位置に、ダイクロイックミラー、ノッチフィルタ、ホットミラー、およびコールドミラーのうちの少なくとも１つを含む、請求項２に記載の外科撮像システム。
【請求項４】
前記ビームスキャナ、前記ビームカプラ、および前記広視野（ＷＦＯＶ）レンズは、共通部品に一体化され、一体化された前記ビームスキャナ、前記ビームカプラ、および前記広視野（ＷＦＯＶ）レンズは、単一外科処置に使用されるように構成された消耗品である、請求項２に記載の外科撮像システム。
【請求項５】
前記ビームカプラと前記広視野（ＷＦＯＶ）レンズとは、携帯装置に一体化される、請求項１に記載の外科撮像システム。
【請求項６】
前記広視野（ＷＦＯＶ）レンズは、前記処置眼に対して前記広視野（ＷＦＯＶ）レンズを安定させるように構成された安定化機構に埋め込まれる、請求項１に記載の外科撮像システム。
【請求項７】
前記安定化機構は、トロカール、カウンタウェイト、摩擦ベースシステム、および弾性システムのうちの少なくとも１つを含む、請求項６に記載の外科撮像システム。
【請求項８】
前記広視野（ＷＦＯＶ）レンズは、１５度を超える視野を有する、請求項１に記載の外科撮像システム。
【請求項９】
前記光源、前記ビーム誘導システムおよび前記ビームスキャナは、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像システムの一部であり、
前記広視野（ＷＦＯＶ）レンズと前記ビームカプラは、前記標的領域からの戻り画像光を前記光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像システムへ誘導して戻すように構成される、請求項１に記載の外科撮像システム。
【請求項１０】
前記外科撮像システムは、１０秒未満で前記戻り画像光を処理することに基づき撮像情報を生成するように構成される、請求項９に記載の外科撮像システム。
【請求項１１】
前記ビームスキャナは、マイクロミラー装置、ＭＥＭＳベース装置、変形可能プラットホーム、検流計ベーススキャナ、ポリゴンスキャナ、および共振ＰＺＴスキャナのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の外科撮像システム。
【請求項１２】
前記光源は、０．２〜１．８マイクロメートルの波長帯内の動作波長を有する、請求項１に記載の外科撮像システム。
【請求項１３】
前記ビームカプラは、前記走査撮像光ビームを前記処置眼の光軸から１５度より大きな角度まで転向するように構成された主ミラーおよび補助ミラーを含む、請求項１に記載の外科撮像システム。
【請求項１４】
前記主ミラーおよび前記補助ミラーの少なくとも１つは調整可能視野を提供するように移動可能である、請求項１３に記載の外科撮像システム。
【請求項１５】
前記ビームカプラは回転可能である、請求項１３に記載の外科撮像システム。
【請求項１６】
共役瞳孔面が前記ビームスキャナに当たり、前記走査撮像光ビームが瞳孔面において枢動するように前記走査撮像光ビームを前記処置眼へ誘導するように構成された光学リレー系を含む、請求項１に記載の外科撮像システム。
【請求項１７】
前記ビームカプラと当該外科撮像システムに含まれる外科用顕微鏡との間の調整可能ズームレンズ、
前記ビームカプラと前記広視野（ＷＦＯＶ）レンズとの間の調整可能ズームレンズ、
前記ビームカプラと前記ビームスキャナとの間の調整可能ズームレンズ、および
前記ビームスキャナと前記光源との間の調整可能ズームレンズのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の外科撮像システム。
【請求項１８】
前記調整可能ズームレンズは、前記走査撮像光ビームが前記標的領域内で走査されるので、所定値未満の収差を維持するように前記外科撮像システムの屈折力を適合化するズームコントローラにより移動可能である、請求項１７に記載の外科撮像システム。
【請求項１９】
前記ビーム誘導システムは、ファイバ光ガイドおよび自由空間誘導系の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の外科撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書において開示される実施形態は、硝子体網膜、緑内障または他の眼科手術のための改善された可視化に関する。より具体的には、本明細書において説明される実施形態は顕微鏡レス広視野外科用光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ：ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）可視化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像化および可視化により眼科手術を支援する技術を開発することは、開発および技術革新の最も熱い領域の１つである。眼科手術の一分野である硝子体網膜処置は網膜へアクセスするために後眼房から硝子体を除去することである硝子体切除術を含む。硝子体切除術の成功裏の実行は、硝子体基底近傍の最も困難な領域を含む硝子体のほぼ完全な除去を必要とする。撮像技術および装置を使用することは硝子体除去の効率を改善するためのかなりの助けとなり得る。
【０００３】
しかし、画像化により硝子体切除術を支援することはいくつかの理由のために特に困難である。その１つは、硝子体が透明であるということである。別の課題は、周囲の可視化が高傾斜角を有する撮像ビームを必要とするということである。同様な可視化課題は膜剥離処置中に存在する。現在は、通常、顕微鏡またはビデオ顕微鏡撮像が前者の課題に対処するために使用され、広角接触ベースまたは非接触ベースレンズが後者の課題に対処するために使用され、いずれの場合も成果は限定的である。
【０００４】
画像化の改善は、レーザビームを標的上に集束させ、反射ビームを収集し、反射ビームと基準ビームとを干渉させ、干渉を検知し、ビームの焦点深度内の反射率痕跡を測定することにより深さ方向の標的組織の可視化を可能にする技術である光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）を使用することにより達成され得る。その結果は、深さ方向の線型走査、断面走査または三次元走査である。
【０００５】
ＯＣＴは診断ツールとして診療所における一般的な方法となった。外科医は、参照のために手術前画像を手術室中に持ち込む。ＯＣＴ走査は、手術室において現在利用可能でなく、したがって手術中の意志決定を支援しない。手術前画像は、処置中の標的に対する形態上の変化に続く限定的有用性を有する。
【０００６】
実時間手術内（ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  ｉｎｔｒａ−ｓｕｒｇｉｃａｌ）ＯＣＴシステムを開発する努力が新興企業から大企業に至る範囲の複数の会社により行われている。今日までの手術内ＯＣＴに対する手法は顕微鏡ベースまたは内部探針ベースであった。しかし、標準的外科用顕微鏡は可視波長用に設計されおり、したがってＯＣＴ画像化には満足な近赤外（ＮＩＲ）性能を提供しないかもしれない。したがって、ＯＣＴを標準的外科用顕微鏡に組み込むことは顕微鏡のかなりの修正を必要とし得る。さらに、これらの修正は、各顕微鏡の特定の特徴および光学素子に依存して顕微鏡固有であり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、上述のニーズのうちの１つまたは複数に対処することにより実時間、手術内、広視野ＯＣＴ画像化を容易にする改善された装置、システム、方法のニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
提示される解決策は、外科的仕事の流れに対する外科的オーバーヘッドも混乱も無く、消耗品に好適な比較的低い導入価格で、広視野ＯＣＴ可視化を手術において提供する独自の解決策により、満たされていない医療ニーズを満たす。
【０００９】
いくつかの実施形態によると、外科撮像システムは、撮像光ビームを生成するように構成された光源と、撮像光ビームを光源から誘導するように構成されたビーム誘導システムと、ビーム誘導システムから撮像光を受光するとともに走査撮像光ビームを生成するように構成されたビームスキャナと、走査撮像光ビームを転向するように構成されたビームカプラと、転向された走査撮像光ビームを処置眼の標的領域中へ誘導するように構成された広視野（ＷＦＯＶ：ｗｉｄｅ  ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  ｖｉｅｗ）レンズとを含む。
【００１０】
いくつかの実施形態によると、外科撮像システムに使用される装置は、走査撮像光ビームを外科用顕微鏡の光学経路中に転向するように構成されたビームカプラと、転向された走査撮像光ビームを処置眼の標的領域中へ誘導するように構成された広視野（ＷＦＯＶ）レンズとを含む。ビームカプラとＷＦＯＶレンズは一体化され得、一体化されたビームカプラとＷＦＯＶレンズは単一外科処置に使用されるように構成された消耗品であり得る。本装置はまた、ビーム誘導システムから撮像光を受光するとともに走査撮像光ビームを生成するように構成されたビームスキャナを含み得る。ビームカプラとビームスキャナは一体化され得、一体化されたビームカプラとビームスキャナは単一外科処置に使用されるように構成された消耗品であり得る。
【００１１】
本開示の追加の態様、特徴および利点は以下の詳細説明から明白になるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】顕微鏡レス広視野外科用ＯＣＴ可視化システムを示す線図である。
【図２】顕微鏡レス広視野外科用ＯＣＴ可視化システムを示す線図である。
【図３】顕微鏡レス広視野外科用ＯＣＴ可視化システムを示す線図である。
【図４】顕微鏡レス広視野外科用ＯＣＴ可視化システムを示す線図である。
【図５】顕微鏡レス広視野外科用ＯＣＴ可視化システムを示す線図である。
【図６】顕微鏡レス広視野外科用ＯＣＴ可視化システムの光学レイアウトを示す線図である。
【図７】顕微鏡レス広視野外科用ＯＣＴ可視化システムを示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
添付図面において、同じ標記を有する要素は同じまたは同様な機能を有する。
【００１４】
以下の説明では、いくつかの実施形態を説明することにより特定の詳細が述べられる。しかし、開示される実施形態はこれらの特定の詳細のいくつかまたはすべてが無くても実施され得るということは当業者にとって明らかである。提示される特定の実施形態は、例示的であって限定的でないように意図されている。当業者は、特に本明細書において説明されないが本開示の範囲および精神に入る他の材料を理解し得る。
【００１５】
本開示の実時間、手術内、広視野ＯＣＴ可視化システムは、顕微鏡ベースＯＣＴシステムに比較して、以下の（１）〜（５）を含む非常に多くの利点を提供する、（１）多数の異なる外科用顕微鏡による使用の複雑性の低減、（２）資本経費の低減、（３）多種多様なレーザ走査可視化技術への光学的アクセス、（４）消耗品と財源、（５）レーザエネルギを配送するとともに顕微鏡光学系を介し信号を収集する制約条件を取り除くことによる広走査角度（眼の周囲の走査能力を含む）。本開示の実時間、手術内、広視野ＯＣＴ可視化システムはまた、内部探針ベースＯＣＴシステムに比較して、以下の（１）〜（６）を含む非常に多くの利点を提供する、（１）非侵入性ＯＣＴ可視化、（２）外科的仕事の流れの簡略化、（３）三次元走査能力、（４）より少ない運動関連アーティファクトを有するより安定したＯＣＴ可視化、（５）方位分解能の改善、（６）外科用顕微鏡撮像との組み合せ能力。
【００１６】
外科撮像システムは、接触ベースまたは非接触ベース外科レンズを介する手術内広角度レーザ走査の提供を容易にするように構成され得る。レーザ走査は本来は診断および／または治療的であり得る。診断レーザ走査は光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像を含み得る。例えば、このようなシステムは外科的仕事の流れを乱すことなく広視野手術内ＯＣＴを提供し得る。不可視レーザ波長が使用されれば、コンタクトレンズもまた標準的外科コンタクトレンズとして働き得る。外科撮像システムの非接触バージョンは双眼間接的眼顕微鏡（ＢＩＯＭ：ｂｉｎｏｃｕｌａｒ  ｉｎｄｉｒｅｃｔ  ｏｐｈｔｈａｌｍｏｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）と同様の方法で実現され得る。実時間取得および表示システムと外科撮像システムとを結合することで手術内可視化を改善し得る。さらに、外科撮像システムは顕微鏡とは独立して動作可能であり得、顕微鏡無しでも使用され得る。外科撮像システムはまた、顕微鏡代替技術としておよび／または外科ロボットまたは遠隔外科システムのための外科誘導技術として、ステレオカメラ観察システムと結合され得る。
【００１７】
外科撮像システムは、より高い分解能を有する対象の特定領域（斑紋／中心窩、視神経円板、および／または強角膜線維柱帯／シュレム管など）を撮像するように構成され得る。この目的を達成するために、外科撮像システムは、レーザビーム経路、顕微鏡光学経路、および／または合成レーザビームおよび顕微鏡経路へ独立調整可能倍率を提供するように構成された副レンズ系を含み得る。
【００１８】
図１は外科撮像システム１００を示す。外科撮像システム１００は、撮像光ビームを生成するように構成された光源１０２を含み得る。光源１０２は、０．２〜１．８マイクロメートルの範囲、０．７〜１．４マイクロメートルの範囲、および／または０．９〜１．１マイクロメートルの範囲内の動作波長を有し得る。外科撮像システム１００は、光源から撮像光ビームを誘導するように構成されたビーム誘導システム（光ファイバ１０４および／または自由空間を含む）を含み得る。
【００１９】
外科撮像システム１００はまた、ビーム誘導システムから撮像光を受光するとともに走査撮像光ビーム１０８を生成するように構成されたビームスキャナ１０６を含み得る。ビームスキャナ１０６は、直線、螺旋、ラスタ、円形、十字形、一定半径星印、複数半径星印、多重折り経路、および／または他の走査パターンを含む任意の所望一次元または二次元走査パターンを有する走査撮像光ビーム１０８を生成するように構成され得る。ビームスキャナ１０６は、マイクロミラー装置、ＭＥＭＳベース装置、変形可能プラットホーム、検流計ベーススキャナ、ポリゴンスキャナ、および／または共振ＰＺＴスキャナのうちの１つまたは複数を含み得る。ビームスキャナ１０６はまた、走査撮像光ビーム１０８の焦点深度を規定するための集束光学系を含み得る。存在する場合、ビームスキャナ１０６の集束光学系は固定されてもよいし調整可能であってもよい。ビームスキャナ１０６内の調整可能集束光学系またはズームレンズは、増加された分解能および被写界深度により関心領域の走査を容易にし得る。
【００２０】
外科撮像システムはまた、走査撮像光ビーム１０８を広視野（ＷＦＯＶ）レンズ１１２方向に転向するように構成されたビームカプラ１１０を含み得る。広視野（ＷＦＯＶ）レンズ１１２は転向された走査撮像光ビームを処置眼１１４の標的領域中へ誘導するように構成される。
【００２１】
外科撮像システム１００はまた、外科用顕微鏡を含み得る。ビームカプラ１１０は走査撮像光ビーム１０８を外科用顕微鏡の光学経路１１６中に転向するように構成され得る。走査撮像光ビーム１０８を処置眼１１４の標的領域および／または外科用顕微鏡の光学経路１１６中に転向するために、ビームカプラ１１０はミラー１１８を含み得る。図１に示すように、ミラー１１８は、走査撮像光ビーム１０８および外科用顕微鏡の光学経路１１６のそれぞれに対して一定斜角で配向されるように傾斜され得る。ミラー１１８は、ダイクロイックミラー、ノッチフィルタ、ホットミラー、ビームスプリッタ、および／またはコールドミラーを含み得る。ミラー１１８は顕微鏡の可視ビームと走査撮像光ビーム１０８とを組み合わせるように構成され得る。その結果、走査撮像光ビーム１０８および顕微鏡の視野は、完全に重なる（図１、３、および７に示すように）、部分的に重なる（図２と図４に示すように）、または全く重ならない（図５に示すように）可能性がある。
【００２２】
ミラー１１８は、顕微鏡の可視ビームを通過させる一方で走査撮像光ビーム１０８を、および／または走査撮像光ビーム１０８の波長帯内の処置眼１１４からの反射を反射するように構成され得る。ミラー１１８はまた、赤外線領域内など可視範囲外であり得る走査撮像光ビーム１０８の可視化を容易にするために走査撮像光ビーム１０８に同期する可視誘導ビームの少なくとも一部を反射するように構成され得る。例えば、ミラー１１８は、可視誘導ビームおよび処置眼１１４からのその反射が走査撮像光ビーム１０８と共にミラー１１８により反射されるように可視誘導ビームの波長帯内のノッチフィルタを含み得る。
【００２３】
ビームカプラ１１０は、外科用顕微鏡との規定された光学的／光機械的関係の有無に関わらず作動され得る。例えば、ビームカプラ１１０は外科用顕微鏡とは別個に維持され得、独立に配置可能であり得る。このような例では、ビームカプラ１１０は、携帯装置、レンズホルダ、自己安定化部品または他の部品であり得る。
【００２４】
ビームカプラ１１０とＷＦＯＶレンズ１１２は、ビームカプラ１１０とＷＦＯＶレンズ１１２が外科用顕微鏡に対して集合的に、独立に配置可能となり得るように共通部品に一体化され得る。図２は、携帯装置、レンズホルダ、アダプタまたは他の部品など共通部品に一体化されたビームカプラ１１０とＷＦＯＶレンズ１１２とを有する外科撮像システム１００を示す。ＷＦＯＶレンズ１１２は一体化された光学ブロック部品とは別個であってもよいがそれに取り付け可能であってもよい。一体化されたビームカプラ１１０とＷＦＯＶレンズ１１２は単一外科処置に使用されるように構成された消耗品であり得る。
【００２５】
ビームスキャナ１０６とビームカプラ１１０はまた、１つの光学ブロック部品に一体化され得る。図３は、携帯装置、レンズホルダ、アダプタまたは他の部品など一般的光学ブロック部品に一体化されたビームスキャナ１０６とビームカプラ１１０とを有する外科撮像システム１００を示す。ＷＦＯＶレンズ１１２は一体化された光学ブロック部品と別個であってもよいが、それに取り付け可能であってもよい。一体化されたビームスキャナ１０６とビームカプラ１１０は単一外科処置に使用されるように構成された消耗品であり得る。
【００２６】
ビームスキャナ１０６、ビームカプラ１１０、およびＷＦＯＶレンズ１１２はすべて共通部品に一体化され得る。図４は、携帯装置、レンズホルダ、アダプタまたは他の部品などの共通部品に一体化されたビームスキャナ１０６、ビームカプラ１１０、およびＷＦＯＶレンズ１１２を有する外科撮像システム１００を示す。一体化されたビームスキャナ１０６、ビームカプラ１１０、およびＷＦＯＶレンズ１１２は単一外科処置に使用されるように構成された消耗品であり得る。
【００２７】
図１を再び参照すると、ビームカプラ１１０は、外科用顕微鏡との規定された光学的な／光機械的関係を有するように外科用顕微鏡と直接または間接的に結合され得る。例えば、ビームカプラ１１０は、サスペンション系、機械的フレーム、突出アーム、円錐形構造、磁性部材、弾力性部材およびプラスチック部材のうちの１つまたは複数により外科用顕微鏡と結合され得る。ＷＦＯＶレンズ１１２は、ビームカプラ１１０が規定の光学的／光機械的関係で外科用顕微鏡と結合される場合、ビームカプラ１１０の代わりにレンズホルダにより処置眼１１４に対して独立に操作可能であり得る。
【００２８】
ＷＦＯＶレンズ１１２は、１５度を超える、３０度を超える、４５度を超える、６０度を超える、８０度を超える、および／または１００度を超える処置眼１１４の視野を提供するように構成され得る。したがって、外科撮像システム１００は、０度〜３０度、１５度〜８０度、３０度〜１２０度、および／またはＷＦＯＶレンズ１１２の視野内の最大鋸状縁までの他の所望範囲などの様々な視野範囲を提供するように構成され得る。ＷＦＯＶレンズ１１２は、処置眼１１４に対し行われる診断および／または処理手順に所望屈折力を提供するように構成され得る。
【００２９】
ＷＦＯＶレンズ１１２は、非接触レンズとして処置眼１１４から離間されて、またはコンタクトレンズとして処置眼１１４に接触して動作するように構成され得る。例えば、非接触ＷＦＯＶレンズ１１２は双眼間接的眼顕微鏡（ＢＩＯＭ）と同様の方法で動作するように構成され得る。非接触ＷＦＯＶレンズ１１２は、ビームカプラ１１０に対する機械的結合、外科用顕微鏡に対する機械的結合、サスペンション系およびレンズホルダのうちの１つまたは複数により配置され得る。ＷＦＯＶレンズ１１２はまた、処置眼１１４と接触されるように構成されたコンタクトレンズであり得る。接触ＷＦＯＶレンズ１１２は、接触ＷＦＯＶレンズ１１２を処置眼１１４に対して安定させるように構成され得る安定化機構に埋め込まれ得る。そのために、安定化機構は、トロカール、カウンタウェイト、摩擦ベースシステムおよび弾性システムのうちの１つまたは複数を含み得る。
【００３０】
光源１０２、ビーム誘導システムおよびビームスキャナ１０６は、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ：ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｉｃ）撮像システムの一部であり得る。そのために、ＷＦＯＶレンズ１１２とビームカプラ１１０は、処置眼１１４の標的領域からの戻り画像光をＯＣＴ画像化システムへ誘導して戻すように構成され得る。戻り画像光はＯＣＴ画像化システムの基準ビームと干渉させられ、この干渉から、ある範囲の深さにおける標的領域のＯＣＴ画像が生成されユーザへ表示され得る。外科撮像システムは、実時間を含む、３０秒未満、１０秒未満、および／または５秒未満に戻り画像光を処理することに基づき撮像情報を生成するように構成され得る。
【００３１】
図５は、主ミラー１１８および補助ミラー１１８を有するビームカプラ１１０を有する外科撮像システム１００を示す。ビームカプラ１１０はまた、ＷＦＯＶレンズ１１２と一体化され得る。ビームカプラ１１０とＷＦＯＶレンズ１１２は、走査撮像光ビーム１０８を処置眼１１４の光軸から１５度より大きな角度まで転向するように構成され得る。図５に示すように、主ミラー１１８は走査撮像光ビーム１０８と外科用顕微鏡の光学経路１１６のそれぞれに対して一定傾斜角で延びるように傾斜され得、一方、上記副ミラー１１８は外科用顕微鏡の光学経路１１６および／または処置眼１１４の光軸に平行（または、ほぼ平行）に延びるように配置され得る。その結果、走査撮像光ビーム１０８は、主ミラー１１８から副ミラー１１８へ反射され、ＷＦＯＶレンズ１１２を通って処置眼１１４に入り得る。主ミラー１１８と副ミラー１１８のそれぞれは、ダイクロイックミラー、ノッチフィルタ、ホットミラー、ミラー、反射器および／またはコールドミラーを含み得る。主ミラー１１８と副ミラー１１８は同じまたは異なるミラータイプおよび／または特徴を有し得る。
【００３２】
主ミラー１１８と副ミラー１１８は、外科撮像システム１００が固定された広視野を有するよう固定配向を有し得る。その点に関して、主ミラー１１８と副ミラー１１８はＷＦＯＶレンズ１１２と共に、１５度を超える、３０度を超える、４５度を超える、６０度を超える、８０度を超える、および／または１００度を超える処置眼１１４の視野を提供するように構成され得る。主ミラー１１８と副ミラー１１８は処置眼１１４の周囲において走査するように構成され得る。主ミラー１１８と副ミラー１１８はまた、処置眼１１４の強角膜線維柱帯またはシュレム管を走査するように構成され得る。さらに、主ミラー１１８と副ミラー１１８は、図５に示すように、走査撮像ビーム１０８の視野と顕微鏡の可視ビームの視野とが重ならないように構成され得る。主ミラー１１８と副ミラー１１８はまた、走査撮像ビーム１０８の視野と顕微鏡の可視ビームの視野とが部分的または完全に重なるように構成され得る。副ミラー１１８はまた、走査撮像ビーム１０８の視野が処置眼１１４の変わりやすい領域を覆うように調整可能に構成され得る。
【００３３】
ビームカプラ１１０は処置眼１１４に対して回転可能であり得る。その点に関して、ビームカプラ１１０の回転は、処置眼１１４の全円周方向走査を容易にするために、および／または処置眼１１４内の当該特定領域を標的とするために利用され得る。ビームカプラ１１０の回転は、手動で（例えば、外科医による物理的操作により）、または自動的に（例えば、外科撮像システム１００のコントローラにより制御された１つまたは複数の電動アクチュエータにより）達成され得る。ＷＦＯＶレンズは、ビームカプラ１１０の回転中処置眼１１４に対して固定配向を維持し得る。
【００３４】
主ミラー１１８と副ミラー１１８の一方または両方は、外科撮像システム１００に調整可能視野を提供するように移動可能であり得る。その点に関して、１５度を超える、３０度を超える、４５度を超える、６０度を超える、８０度を超える、および／または１００度を超える視野を提供することに加えて、主ミラー１１８と副ミラー１１８はＷＦＯＶレンズ１１２と共に、０度〜３０度、１５度〜８０度、３０度〜１２０度、および／またはＷＦＯＶレンズ１１２の視野内の最大鋸状縁までの他の所望範囲などの様々な視野範囲を提供するように構成され得る。
【００３５】
図６は、外科撮像システム１００の光学リレー系１２０を示す。示されるように、光学リレー系１２０は、共役瞳孔面（ｃｏｎｊｕｇａｔｅ  ｐｕｐｉｌ  ｐｌａｎｅ）１２４がビームスキャナ１０６に当たり、走査撮像光ビーム１０８が処置眼１１４の瞳孔面１２６において枢動するように、走査撮像光ビーム１０８を処置眼１１４へ誘導するように構成された光学リレー１２２を含み得る。その点に関して、光学リレー１２２は、ビームスキャナ１０６と処置眼１１４の瞳孔面１２６との間に、ビームスキャナ１０６、ビームカプラ１１０、ＷＦＯＶレンズ１１２、処置眼１１４、集束光学系、走査光学系、フィルタ光学系および／または他の光学的副系などの光学部品を含む任意の光学部品（ミラー、レンズ、フィルタなど）を含み得る。瞳孔面１２６がビームスキャナ１０６と共役であるので、ビーム集束は、走査撮像ビーム１０８の焦点を処置眼１１４の網膜または対象の他の領域上に最適化／調整するために使用され得る。
【００３６】
図７は、少なくとも１つの調整可能ズームレンズ１２８を有する外科撮像システム１００を示す。外科撮像システム１００は、以下の位置のうちの１つまたは複数において調整可能ズームレンズ１２８を含み得る：ビームカプラ１１０と外科用顕微鏡との間、ビームカプラ１１０とＷＦＯＶレンズ１１２との間、ビームカプラ１１０とビームスキャナ１０６との間、ビームスキャナ１０６と光源１０２との間。ビームカプラ１１０と外科用顕微鏡との間に配置される調整可能ズームレンズ１２８は外科用顕微鏡の光学経路１１６の焦点を調整するように構成され得る。ビームカプラ１１０とビームスキャナ１０６との間またはビームスキャナ１０６と光源１０２との間に配置された調整可能ズームレンズ１２８は走査撮像光ビーム１０８の焦点を調整するように構成され得る。ビームカプラ１１０とＷＦＯＶレンズ１１２との間に配置された調整可能ズームレンズ１２８は外科用顕微鏡と走査撮像光ビーム１０８の両方の光学経路１１６の焦点を調整するように構成され得る。
【００３７】
調整可能ズームレンズ１２８は、外科撮像システムの屈折力を処置眼１１４の所望標的領域へ適合させるズームコントローラにより調整され得る。さらに、調整可能ズームレンズ１２８は、走査撮像ビーム１０８が処置眼１１４の標的領域全体にわたって走査するので、所定値未満の収差を維持するように外科撮像システムの屈折力を適合化するようにズームコントローラにより実時間で制御され得る。その点に関して、ズームコントローラは、ズームレンズの物理位置を調整する（例えば、圧電または他の好適なアクチュエータを使用する）ことにより、および／またはズームレンズの物理位置を調整することなくズームレンズの屈折力を調整することにより（例えば、液晶ズームレンズへ供給される電圧を変えることにより）各調整可能ズームレンズ１２８を制御し得る。
【００３８】
本明細書に記載された実施形態は、実時間、手術内、広視野ＯＣＴ画像化を容易にする装置、システム、方法を提供し得る。上に提供される例は単に例示的であって、限定するように意図されていない。当業者は、本開示の範囲に入るように意図された開示実施形態に一致する他のシステムを容易に考案し得る。したがって、本開示の適用は以下の特許請求の範囲だけにより制限される。
本明細書に開示される発明は以下の態様を含む。
〔態様１〕
撮像光ビームを生成するように構成された光源と、
前記撮像光ビームを前記光源から誘導するように構成されたビーム誘導システムと、
前記ビーム誘導システムから撮像光を受光するとともに走査撮像光ビームを生成するように構成されたビームスキャナと、
前記走査撮像光ビームを転向するように構成されたビームカプラと、
前記転向された走査撮像光ビームを処置眼の標的領域中へ誘導するように構成された広視野（ＷＦＯＶ）レンズと、を含む外科撮像システム。
〔態様２〕
前記外科撮像システムは外科用顕微鏡を含み、
前記ビームカプラは前記走査撮像光ビームを前記外科用顕微鏡の光学経路中に転向するように構成される、態様１に記載の外科撮像システム。
〔態様３〕
前記ビームカプラは、傾斜位置に、ダイクロイックミラー、ノッチフィルタ、ホットミラー、およびコールドミラーのうちの少なくとも１つを含む、態様２に記載の外科撮像システム。
〔態様４〕
前記ビームカプラは、前記外科用顕微鏡との規定された光学／光機械的関係に関わらず作動される、態様２に記載の外科撮像システム。
〔態様５〕
前記ビームカプラは携帯装置である、態様４に記載の外科撮像システム。
〔態様６〕
前記ビームカプラと前記ＷＦＯＶレンズは一体化される、態様４に記載の外科撮像システム。
〔態様７〕
前記ビームスキャナと前記ビームカプラは１つの光学ブロックに一体化される、態様２に記載の外科撮像システム。
〔態様８〕
前記ビームカプラは、規定された光学／光機械的関係を有する外科用顕微鏡へ結合される、態様２に記載の外科撮像システム。
〔態様９〕
前記ビームカプラは、サスペンション系、機械的フレーム、突出アーム、円錐形構造、磁性部材、弾力性部材およびプラスチック部材のうちの少なくとも１つにより前記外科用顕微鏡へ結合される、態様８に記載の外科撮像システム。
〔態様１０〕
前記ＷＦＯＶレンズは、前記ビームカプラの代わりにレンズホルダにより操作可能である、態様８に記載の外科撮像システム。
〔態様１１〕
前記ＷＦＯＶレンズは、ビームカプラへの機械的結合、外科用顕微鏡への機械的結合、サスペンション系、およびレンズホルダのうちの少なくとも１つにより配置された非接触レンズである、態様２に記載の外科撮像システム。
〔態様１２〕
前記ＷＦＯＶレンズは、前記処置眼へ接触されるように構成されたコンタクトレンズである、態様１に記載の外科撮像システム。
〔態様１３〕
前記コンタクトレンズは、前記処置眼に対してコンタクトレンズを安定させるように構成された安定化機構に埋め込まれる、態様１２に記載の外科撮像システム。
〔態様１４〕
前記安定化機構は、トロカール、カウンタウェイト、摩擦ベースシステム、および弾性システムのうちの少なくとも１つを含む、態様１３に記載の外科撮像システム。
〔態様１５〕
前記ＷＦＯＶレンズは、１５度を超える視野を有する、態様１に記載の外科撮像システム。
〔態様１６〕
前記光源、前記ビーム誘導システムおよび前記ビームスキャナは、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像システムの一部であり、
前記ＷＦＯＶレンズと前記ビームカプラは、前記標的領域からの戻り画像光を前記ＯＣＴ画像化システムへ誘導して戻すように構成される、態様１に記載の外科撮像システム。
〔態様１７〕
前記外科撮像システムは、１０秒未満で前記戻り画像光を処理することに基づき撮像情報を生成するように構成される、態様１６に記載の外科撮像システム。
〔態様１８〕
前記ビームスキャナは、マイクロミラー装置、ＭＥＭＳベース装置、変形可能プラットホーム、検流計ベーススキャナ、ポリゴンスキャナ、および共振ＰＺＴスキャナのうちの少なくとも１つである、態様１に記載の外科撮像システム。
〔態様１９〕
前記光源は、０．２〜１．８マイクロメートルの波長帯内の動作波長を有する、態様１に記載の外科撮像システム。
〔態様２０〕
前記ビームカプラは、ＷＦＯＶレンズと一体化され、
前記ビームカプラは、前記光ビームを前記処置眼の光軸から１５度より大きな角度まで転向するように構成された主ミラーおよび補助ミラーを含む、態様１に記載の外科撮像システム。
〔態様２１〕
前記主ミラーおよび前記補助ミラーの少なくとも１つは調整可能視野を提供するように移動可能である、態様２０に記載の外科撮像システム。
〔態様２２〕
前記ビームカプラは回転可能である、態様２０に記載の外科撮像システム。
〔態様２３〕
前記共役瞳孔面が前記ビームスキャナに当たり、前記撮像光が前記瞳孔面において枢動するように前記走査撮像光ビームを前記処置眼へ誘導するように構成された光学リレー系を含む、態様１に記載の外科撮像システム。
〔態様２４〕
前記ビームカプラと前記外科用顕微鏡との間の調整可能ズームレンズ、
前記ビームカプラと前記ＷＦＯＶレンズとの間の調整可能ズームレンズ、
前記ビームカプラと前記ビームスキャナとの間の調整可能ズームレンズ、および
前記ビームスキャナと前記光源との間の調整可能ズームレンズのうちの少なくとも１つを含む、態様１に記載の外科撮像システム。
〔態様２５〕
前記調整可能ズームレンズは、前記走査撮像ビームが前記標的領域内で走査されるので、所定値未満の収差を維持するように前記外科撮像システムの屈折力を適合化するズームコントローラにより移動可能である、態様２４に記載の外科撮像システム。
〔態様２６〕
前記ビーム誘導システムは、ファイバ光導波路および自由空間誘導系の少なくとも１つを含む、態様１に記載の外科撮像システム。
〔態様２７〕
外科撮像システムに使用される装置であって、
走査撮像光ビームを外科用顕微鏡の光学経路中に転向するように構成されたビームカプラと、
前記転向された走査撮像光ビームを処置眼の標的領域中へ誘導するように構成された広視野（ＷＦＯＶ）レンズと、を含む装置。
〔態様２８〕
前記ビームカプラと前記ＷＦＯＶレンズは一体化される、態様２７に記載の装置。
〔態様２９〕
前記一体化されたビームカプラとＷＦＯＶレンズは、単一外科処置に使用されるように構成された消耗品である、態様２８に記載の装置。
〔態様３０〕
ビーム誘導システムから撮像光を受光するとともに前記走査撮像光ビームを生成するように構成されたビームスキャナをさらに含む、態様２７に記載の装置。
〔態様３１〕
前記ビームカプラと前記ビームスキャナは一体化され、
前記一体化されたビームカプラとビームスキャナは、単一外科処置に使用されるように構成された消耗品である、態様３０に記載の装置。
【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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