(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の組織を撮像するＯＣＴプローブであって、
カニューレ軸を有するカニューレと、
前記カニューレ内に配置され、遠位端を有する、光を伝達する選択的に変位可能な光ファイバであって、前記遠位端から光を発するように適合された光ファイバと、
前記カニューレ内で前記光ファイバを変位させるようになされた作動システムと、
を備え、前記作動システムは、
前記光ファイバの一部分を変位させるように作動可能な駆動部であって、前記カニューレ軸に対して角度を有する方向に作用する駆動部と、
前記光ファイバと動作可能に係合するピボット機能部とを備え、前記光ファイバは、前記駆動部による前記光ファイバの前記一部分の変位に応じて、前記ピボット機能部を中心に枢動可能であり、
前記ピボット機能部は前記カニューレに配置されている、ＯＣＴプローブ。
【請求項２】
前記光ファイバの周りに配置され、前記光ファイバと前記ピボット機能部とを分ける補強チューブをさらに備え、前記補強チューブは、前記ピボット機能部と枢動するように直接、係合される、請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項３】
前記補強チューブは、少なくとも前記ピボット機能部から前記駆動部に延在する、請求項２に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項４】
前記カニューレに配置された制限機能部をさらに備え、前記制限機能部は、前記光ファイバの変位を、特定の移動範囲に制限するように形作られた、請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項５】
前記特定の移動範囲は、平面内である、請求項４に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項６】
前記制限機能部は、横方向に交差する方向の大きい変位量と、横方向の比較的小さい変位量を可能にする、局所的な狭窄部である、請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項７】
前記ピボット機能部は、前記カニューレのクリンプである、請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項８】
前記ピボット機能部は、前記カニューレに配置されたインサートである、請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項９】
前記駆動部は、前記光ファイバの側に配置され、前記カニューレの前記軸に直交する方向に前記光ファイバの前記一部分を変位させるように構成される、請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項１０】
プローブハウジングと、前記プローブハウジングから延びる前記カニューレと、前記プローブハウジングに配置される前記駆動部とをさらに備える、請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項１１】
前記駆動部は、前記光ファイバに沿って前記ピボット機能部から第１の距離だけ離間し、前記光ファイバの前記遠位端は、前記ピボット機能部から前記第１の距離より大きい第２の距離だけ離間する、請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項１２】
患者の組織を撮像するＯＣＴプローブであって、
患者の組織に侵入するように適合され、カニューレ軸を有するカニューレと、
前記カニューレ内に配置され、遠位端を有する、光を伝達する選択的に変位可能な光ファイバであって、前記遠位端から光を発するように適合された光ファイバと、
前記光ファイバの一部分を第１の距離だけ変位させるように適合され、前記光ファイバの前記遠位端を前記第１の距離より大きい第２の距離だけ変位させるように適合された駆動部、及び前記光ファイバの支点を形成するピボット機能部を備える作動システムと、
を備える、ＯＣＴプローブ。
【請求項１３】
前記駆動部は、前記ピボット機能部から第１の距離だけ離間され、前記光ファイバの前記遠位端は、前記ピボット機能部から前記第１の距離より大きい第２の距離だけ離間される、請求項１２に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項１４】
前記ピボット機能部は、前記駆動部と前記光ファイバの前記遠位端との間に配置される、請求項１３に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項１５】
前記光ファイバの遠位側で前記カニューレに配置され、前記光ファイバと共に移動可能なレンズをさらに備える、請求項１２に記載のＯＣＴプローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年９月１６日出願のＵＳ仮出願番号６１／８７８，３１１の利益を主張し、その内容全体を援用によりここに組み込む。
【０００２】
本開示は、ＯＣＴプローブを用いて組織をスキャンする装置及び方法に関し、より詳細には、枢動する光ファイバを有する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）システムは、患者の組織層の三次元画像を撮影、生成するのに用いられる。これらのシステムは、ＯＣＴプローブを備え、ＯＣＴプローブは、侵襲的に組織に侵入して患者の内部の組織を視覚化することが多い。眼科においては、ＯＣＴプローブを用いて、眼の組織または眼の一部を形成する網膜等の組織の詳細な画像を取得する。
【０００４】
使用中、光学的光線は、プローブを通して組織に向けられる。この光のごく一部が、組織の表面下の部分から反射し、同じプローブを通して集められる。ほとんどの光は、反射せず、大角度で拡散的に散乱する。従来のイメージングにおいては、この拡散的に散乱した光が画像を不明瞭にするバックグランドの一因となる。しかしながら、ＯＣＴにおいては、干渉測定と呼ばれる技術によって、受け取った光子の光路長を記録し、検出前に複数回散乱したほとんどの光子を拒絶するデータを提供する。この結果、より鮮明で組織の深部に到達する画像となる。
【発明の概要】
【０００５】
例示の態様において、本開示は、患者の組織を撮像するＯＣＴプローブに関する。ＯＣＴプローブは、カニューレ軸を有するカニューレを備えてよい。ＯＣＴプローブは、光を伝達する選択的に変位可能な光ファイバも有してよく、当該光ファイバはカニューレ内に配置され、遠位端を有する。光ファイバは、遠位端から光を発するように構成されてよい。作動システムは、カニューレ内の光ファイバを変位させるように構成されてよい。作動システムは、光ファイバの一部を変位させるように作動可能な駆動部を備えてよく、当該駆動部は、カニューレの軸に対して角度を有する方向に作用する。作動システムは、光ファイバと動作可能に係合されるピボット機能部も備えてよい。光ファイバは、駆動部による光ファイバの一部の変位に応じて、ピボット機能部を中心に枢動可能であってよい。
【０００６】
ある態様において、補強チューブを光ファイバの周りに配置して、光ファイバとピボット機能部を分離してよい。補強チューブは、枢動するようにピボット機能部に直接係合してよい。ある態様において、補強チューブは、少なくともピボット機能部から駆動部に延在する。ある態様において、ＯＣＴプローブは、カニューレに配置された制限機能部を備えてよい。制限機能部は光ファイバの変位を、特定の移動範囲に制限するように形作られてよい。ある態様において、特定の移動範囲は、平面である。ある態様において、制限機能部は、横方向に交差する方向の大きい変位量と、横方向の比較的小さい変位量を可能にする、局所的な狭窄部である。
【０００７】
ある態様において、ピボット機能部は、カニューレのクリンプである。ある態様において、ピボット機能部は、カニューレに配置されたインサートである。ある態様において、ピボット機能部は、カニューレの近位側に配置される。ある態様において、駆動部は、光ファイバ側に配置され、光ファイバの一部をカニューレの軸に直交する方向に変位させるように構成される。
【０００８】
ある態様において、ＯＣＴプローブは、プローブハウジングと、プローブハウジングから延びるカニューレと、プローブハウジング内に配置される駆動部とを備えてよい。ある態様において、駆動部は、光ファイバに沿って第１の距離だけピボット機能部から離間され、光ファイバの遠位端は、第１の距離より大きい第２の距離だけピボット機能部から離間される。
【０００９】
別の例示の態様において、本開示は、患者の組織を撮像するＯＣＴプローブに関する。ＯＣＴプローブは、患者の組織に侵入するように適合され、カニューレ軸を有するカニューレと、カニューレ内に配置され、遠位端を有する光を伝達する選択的に変位可能な光ファイバとを備えてよい。光ファイバは、遠位端から、及び、カニューレから光を発するように適合されてよい。作動システムは、駆動部を備えてよく、駆動部は、光ファイバの一部を第１の距離だけ変位させ、光ファイバの遠位端を第１の距離より大きい第２の距離だけ変位させるように適合される。
【００１０】
ある態様において、作動システムは、光ファイバの支点を形成するピボット機能部を備える。ある態様において、駆動部は、ピボット機能部から第１の距離だけ離間され、光ファイバの遠位端は、ピボット機能部から第２の距離だけ離間され、第２の距離は第１の距離より大きい。ある態様において、ピボット機能部は、駆動部と光ファイバの遠位端との間に配置される。
【００１１】
別の例示の態様において、本開示は、ＯＣＴプローブを用いてスキャンする方法に関し、方法は、ＯＣＴプローブのカニューレ内の光ファイバの遠位端から光を発することと、駆動部を作動させてピボット機能部を中心に光ファイバを枢動させることとを含む。ピボット機能部は、駆動部の作動距離より大きい距離だけ、光ファイバの遠位端を変位させる正の機械効率を発生させるように、駆動部に対して、また、光ファイバの遠位端に対して配置されてよい。
【００１２】
ある態様において、駆動部を作動させてピボット機能部を中心に光ファイバを枢動させることは、カニューレの軸に直交する方向に駆動部を作動させることを含む。ある態様において、ピボット機能部は、カニューレのクリンプと、カニューレのインサートのうちの１つである。ある態様において、ピボット機能部は、カニューレの近位側に配置される。ある態様において、方法は、駆動部を作動させてピボット機能部を中心に光ファイバを枢動させながら、制限機能部を用いて光ファイバの横方向の動きを制限することも含む。
【００１３】
前述の一般的な記載と、以下の詳細な記載は両方とも、例示的、説明的な性質のもので、本開示の範囲を制限することなく、本開示の理解の提供を意図していることは理解されたい。その意味で、本開示の追加の態様、特徴、利点は、以下の詳細な記載から当業者に明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
添付の図面は、本明細書に開示の装置及び方法の実施形態を示し、記載と共に、本開示の原理を説明するのに役立つ。
【図１】例示のＯＣＴ撮像システムのブロック図である。
【図２】ＯＣＴプローブの実施例の断面図である。
【図３】図２に示すＯＣＴプローブの実施例の別の断面図である。
【図４】図２に示すＯＣＴプローブの実施例の一部で、ピボット機能部を示す詳細な断面図である。
【図５】ＯＣＴプローブの別の実施例の一部で、ピボット機能部を示す断面図である。
【図６】ＯＣＴプローブの別の実施例の一部で、ピボット機能部を示す断面図である。
【図７】ＯＣＴプローブの別の実施例の断面図である。
【図８】ピボット機能部の実施例の図４の線８―８に沿った断面図である。
【図９】制限機能部の実施例の断面図である。
【図１０】ピボット機能部の実施例の図５の線１０―１０に沿った断面図である。
【図１１】制限機能部の別の実施例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示の原理が理解しやすいように、図面に示された例示の実施形態を参照し、その実施形態の記載に具体的な用語を使用する。しかしながら、開示の範囲を制限することを意図していないことは理解されよう。記載の装置、器具、方法の任意の変更及びさらなる修正、並びに、本開示の原理のさらなる任意の適用を、開示の分野の当業者は通常、思いつくと十分に考えられる。詳細には、一実施形態に関連して記載された特徴、構成要素、及び／または、ステップは、本開示の他の実施形態に関して記載された特徴、構成要素、及び／または、ステップと組み合わされてよいことは、十分に企図されている。しかしながら、簡潔になるように、これらの組合せを個々に何度も繰り返し記載はしない。簡単なように、一部の例において、図面を通して、同じまたは類似の部分を指して同じ参照番号を用いる。
【００１６】
本開示は、一般的に、組織をスキャンしてＯＣＴ画像を取得するＯＣＴプローブ、ＯＣＴシステム、及び、方法に関する。ＯＣＴプローブは、照明システムを備え、照明システムは、レンズと、レンズを通して光を向け、レンズを通して戻ってくる反射光を捕獲する光ファイバとを備える。単に点ではなく、面（ａｒｅａ）または線のスキャンを得るために、照明システムの少なくとも一部が、組織に対して移動する。
【００１７】
本明細書に記載のある態様において、本明細書に開示のＯＣＴプローブ、ＯＣＴシステム、及び、方法は、枢動技術を用いて細長いカニューレ内で光ファイバを動かしてレンズに入力される光を横方向にオフセットすることによって光を偏向させ、結果として、出力ビームを角度偏向させる。枢動技術は、機械効率を得るために延長レバーアームとして光ファイバを用いることを含む。組織に対して光源を動かしてスキャンを行い、画像作成のために、スキャンされる組織の距離または面積を増やす。
【００１８】
図１は、ＯＣＴ撮像システム１００の例示の実施例を示す。システム１００は、コンソール１０２と、ユーザインタフェース１０４と、ＯＣＴプローブ１０６とを備える。コンソール１０２は、様々な要素のうち、特に、光源１０８とコントローラ１１０とを含むＯＣＴエンジンを備える。一部の例において、光源１０８は、近赤外線光を提供するように構成される。他の実装において、他の周波数を有する放射線を用いてよい。任意の規定帯域幅の光周波数をＯＣＴと共に用いてよい。眼科の多くの適用に関しては、近赤外線を用いてよい。例えば、中心波長８００ｎｍで放射帯域幅周波数７００〜９００ｎｍを眼科の適用に用いてよい。他の例において、放射波長帯域１２５０〜１４５０で中心波長１３５０ｎｍを用いてよい。さらに、放射波長帯域１４００〜１６００で中心波長１５００ｎｍも用いてよい。さらに、本明細書に記載の実施例は、眼科処置という文脈で記載しているが、適用の範囲は、これに限定されず、本明細書に提示の概念は、他の適用で用いられてもよい。例えば、概念は、他の医療処置で用いられてよい。さらに、本明細書に記載の概念は、任意の他の適切な分野で用いられてよい。詳細には、記載の概念は、医療技術以外の分野で用いられてよい。
【００１９】
光は、ＯＣＴプローブ１０６を通して、対象の生体組織に向けられ、対象の生体組織から反射し、捕捉されてよい。一部の実施形態において、光源１０８は、超発光ダイオード、超短パルスレーザ、または、比較的長い波長の光を提供するスーパーコンティニウムレーザを含んでよい。コントローラ１１０は、プロセッサ及びメモリを含んでよく、メモリは、光源１０８、ユーザインタフェース１０４、及び、ＯＣＴプローブ１０６を動作させるための、また、ＯＣＴ撮像手順を行う機能及びプロセスを実行及び行うための実行可能プログラムを含んでよい。
【００２０】
一部の実施形態においては、ユーザインタフェース１０４は、コンソール１０２の一部に置かれる、または、コンソール１０２の一部を形成する。ユーザインタフェース１０４は、画像をユーザまたは患者に提示し、ＯＣＴ撮像手順中にプローブ１０６でスキャンした組織を表示するように構成されたディスプレイであってよい。ユーザインタフェース１０４は、様々な入力装置の中で特に、キーボード、マウス、ジョイスティック、ダイアル、及び／または、ボタンを含むが、それらに限定されない入力装置またはシステムも備えてよい。
【００２１】
ＯＣＴプローブ１０６は、外科医または他の医療専門家等のユーザによって取り扱われ、患者の体内に突き出るような大きさ及び形状にされる。図示の実施形態において、ＯＣＴプローブ１０６は、コンソール１０２と電気的及び光学的通信を行う、また、組織を撮像するために、患者の組織に光源１０８からの光を当てるように構成される。
【００２２】
図２及び図３は、例示のＯＣＴプローブ１０６の断面図を示す。以下に詳細に記載するように、ＯＣＴプローブ１０６は、光ファイバがレンズに対して移動するように光源１０８からの光を伝達する光ファイバを作動させる機構を備える。光ファイバからの光は、レンズを通って伝わる。レンズに対して光線の位置を横方向に動かすことによって、角度スキャンが行われる。
【００２３】
図２及び図３を参照すると、ＯＣＴプローブ１０６は、プローブハウジング２００と、カニューレ２０２と、照明システム２０４と、作動システム２０６とを備える。一部の実装においては、カニューレは、金属、ポリマー、複合材料、または、任意の他の適切または所望の材料から形成されてよい。プローブハウジング２００は、ＯＣＴ手順中等に、ユーザによって把持、操作されるように構成される。ハウジング２００の一部は、ハンドルまたはグリップを形成してよく、ＯＣＴプローブ１０６の構成要素を収容してよい。カニューレ２０２は、プローブハウジング２００の遠位端２０７から突出し、ＯＣＴ画像を取得するために、患者の組織に侵入するように構成、配置される。カニューレ２０２は、遠位端２０８と近位端２０９を備える。カニューレ２０２の近位端２０９は、プローブハウジング２００内に配置され、プローブハウジング２００によって支持される。一部の実施形態においては、カニューレ２０２の内腔２１６は、作動システム２０６の一部と、照明システム２０４を以下に記載の方法で受け入れる。一部の例において、カニューレ２０２は、眼の内部に侵入して眼の内部で使用される大きさであってよく、患者の組織のスキャンに用いられてよい。例えば、一部の例において、カニューレ２０２は、網膜組織等の患者の眼の組織のスキャンに利用されてよい。カニューレ２０２は、中心軸２０３を規定する。
【００２４】
照明システム２０４は、レンズ２１０と光ファイバ２１４を備える。照明システム２０４は、光源１０８からの光を受け取り、その光を伝える。一部の実装において、レンズ２１０は、光ファイバ２１４からの光が通過し得る平らな表面を有する屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズであってよい。一部の実装において、勾配屈折率は、球面状、軸方向、または、放射状であってよい。他の例において、レンズ２１０は、球面レンズであってよい。さらに別の例において、他のレンズの形状を用いてよい。
【００２５】
光ファイバ２１４は、光源１０８からの光をレンズ２１０に伝え、最終的には、観察下で組織に伝えるように構成される。一部の例において、光ファイバ２１４は、単一の光ファイバであってよい。他の例において、光ファイバ２１４は、光ファイバの束であってよい。一部の例において、光ファイバ２１４は、光源１０８から光ファイバ２１４の遠位端２１８まで延びる連続した光ファイバであってよい。他の例において、光ファイバ２１４は、光源１０８から延びる複数の光ファイバから形成されてよい。さらに、他の実装において、光ファイバ２１４は、光源１０８からの光をコンソール１０２からＯＴＣプローブ１０６に延びる光ファイバから受け取ってよい。
【００２６】
一部の例において、光ファイバ２１４の近位端（図示せず）は、光源１０８の近くに配置されてよく、遠位端２１８は、レンズ２１０を通して光を方向付けるように、レンズ２１０の近くに配置されてよい。図２及び図３に示すように、光ファイバ２１４は、レンズ２１０に直接、接続されず、レンズ２１０は、カニューレ２０２に対して、適所に固定される。従って、光ファイバ２１４は、カニューレ２０２とレンズ２１０に対して移動してよい。光ファイバ２１４の遠位端２１８は、所定の光学作用距離と、焦点スポットサイズを達成するために、レンズ２１０の近位側の面２１１から所定の距離に位置してよい。
【００２７】
作動システム２０６は、主にプローブハウジング２００内に配置されてよい。この実施例においては、作動システム２０６は、駆動部２２０と、ピボット機能部２２２と、補強チューブ２２４とを備える。ＯＣＴ撮像システム１００を用いて一次元方向または二次元方向のスキャンによって２Ｄ画像または３Ｄ画像を作成するために、作動システム２０６は、照明システム２０４の光ファイバ２１４をカニューレ２０２に対して移動させるように動作可能である。
【００２８】
駆動部２２０は、マイクロエレクトリカルメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）マイクロメータ、リニアモータ、圧電モータ、電磁モータ、空気圧式ピストン、ダイヤフラム、電気ソレノイド、または、そのような他の要素であってよい。駆動部２２０は、図２の駆動部２２０に関連付けられた矢印２１３、２１５の示す方向に、光ファイバ２１４を物理的に変位させるように力を加えるように構成される。正の機械効率を与える以下に記載の構成により、駆動部２２０は、光ファイバ２１４の遠位端２１８の所望の変位距離より小さいストローク距離を有するように選択されてよい。一部の実施形態において、駆動部２２０は、ＯＣＴプローブ１０６から延びる電力ケーブル（図示せず）によって電力を供給され、コンソール１０２に電気的に接続される。他の実施形態において、駆動部２２０は、プローブハウジング２００内に配置され、駆動部２２０上で自給式に構成される。従って、このような実施形態は、プローブハウジング２００に電源を備えてよく、その電源によって駆動部２２０に電力を供給して、カニューレ２０２内の光ファイバ２１４を物理的に変位させる。例えば、電源は、１つまたは複数の電池または他の電源の形態であってよい。一部の実施形態において、駆動部２２０は、光ファイバ２１４の対向する両側に力または荷重を加えることによって、ピボット機能部２２２の周囲に揺動効果をもたらすことによって、光ファイバ２１４の一部を前後方向に変位させるように構成される。他の実施形態において、駆動部２２０は、光ファイバ２１４の片側または一方向に力または荷重をかけることによって、光ファイバ２１４の一部を一方向にのみ変位させるように構成される。ばね等の付勢部材（図示せず）は、ピボット機能部２２２の周囲に揺動効果をもたらすように反対側に作用してよい。
【００２９】
一部の例において、ピボット機能部２２２は、照明システム２０４の一部がカニューレ２０２に対して移動するように、照明システム２０４の少なくとも一部を枢動させるように構成された局所的な狭窄部であってよい。ピボット機能部２２２は、一次元方向または二次元方向スキャンを行うように照明システム２０４の一部が移動するのを可能にする枢着部を備える任意の構造で形成されてよい。図示の例示の実施形態において、ピボット機能部２２２は、光ファイバ２１４がレバーとして枢動できるように協働する１つまたは複数の支点である。ピボット機能部２２２は、第１及び第２の支点であってよい。図２及び図３に示すように、ピボット機能部２２は、光ファイバ２１４の少なくとも一方の側に、カニューレ２０２のクリンプの結果として形成されてよい。他の実施形態において、ピボット機能部２２２は、カニューレ２０２とは別個の構成要素または要素であってもよく、支点として働くために、カニューレ２０２に挿入されてよい。一部の実施形態において、ピボット機能部２２２は、Ｏリングまたは他の突出体等の光ファイバ２１４の周囲に配置された突出体である。他の実施形態において、ピボット機能部２２２はカニューレ２０２の近位端２０９に配置された構成要素から形成され、光ファイバ２１４は、その間を通って延在する。さらに他の実施形態において、ピボット機能部２２２は、ＯＴＣプローブ１０６の１つまたは複数の構成要素を通る開口部の形状であってよい。例えば、ピボット機能部２２２は、プローブハウジング２００の開口部として形成されてよい。さらに他のピボット機能部２２２も企図されている。
【００３０】
補強チューブ２２４は、中空のチャネルを備え、その中に光ファイバ２１４が延びている。補強チューブ２２４は、金属、ポリマー、複合材料、または、任意の他の適切または所望の材料から形成されてよい。補強チューブ２２４は、光ファイバ２１４に剛性を提供し、同時に、ピボット機能部２２２と協働する剛体の界面を提供するために、剛体材料で形成されてよい。剛体の界面によって、補強チューブ２２４は、ピボット機能部２２２によって形成された支点を中心に最小の抵抗で、つまりは、最小の力に応答して枢動し得る。これによって、駆動部２２０が光ファイバ２１４を最小の荷重レベルで効率よく枢動させるのを支援し得る。図示の実施形態において、補強チューブ２２４は、駆動部２２０のちょうど近位側の位置からピボット機能部２２２のちょうど遠位側の位置まで延在する。しかしながら、他の実施形態において、補強チューブ２２４は、遠位端２１８近くから、駆動部２２０の近位側またはその近くの位置まで、光ファイバ２１４の長さだけ延在する。補強チューブ２２４は、光ファイバ２１４の別の長さに沿って、配置されてよく、または、延在してよい。
【００３１】
作動システム２０６は、光ファイバの遠位端２１８をカニューレ２０２に対して変位させるように光ファイバ２１４を枢動させるように構成され、それによって、少なくとも１つの平面で光ファイバ２１４を移動させてスキャンを行う。スキャンによって、組織の特定のスポットまたは点ではなく、評価中の組織の面（ａｒｅａ）全体にわたって光を取得することができる。そして、スキャンはＯＣＴシステム１００によって２Ｄ画像または３Ｄ画像に変換され、その画像が、医療提供者によって評価されてよい。
【００３２】
図２及び図３に示す実施形態は、作動システム２０６が、低量の入力エネルギーと最小量の駆動部の変位または駆動部のストロークで、スキャンのために光ファイバ２１４を動かすことができるように構成されており、その結果、より小さい費用効率の良い駆動部を用いることができる。これは、正の機械効率を提供するように、作動システム２０６が、光ファイバ２１４上に配置、構成されているので、可能である。ここで、ピボット機能部２２２は、駆動部２２０と光ファイバ２１４の遠位端２１８との間に配置され、図３に示すように、光ファイバ２１４を、作動アームの長さとして本明細書で言及される長さＬ１と、ファイバアームの長さとして本明細書で言及される長さＬ２と、に分けている。単純なレバーに関しては、機械効率ＭＡは、等式を用いて決定してよい。
【００３３】
ＭＡ＝ファイバアームの長さＬ２／作動アームの長さＬ１
【００３４】
図示の実施例においては、ファイバアームの長さＬ２は、作動アームの長さＬ１より大きいので、作動システム２０６は、機械効率ＭＡが値１より大きくなる正の機械効率を提供するように構成されている。実際の効果は、駆動部２２０の位置で光ファイバ２１４がわずかに変位することによって、光ファイバ２１４の遠位端２１８では大きな変位が起こる。正の機械効率ＭＡを提供する構成を用いることによって、最小の入力を用いてスキャン手順を行うのに適切な変位を提供し得る。一部の実施形態において、作動アームの長さＬ１は、約２ｍｍ〜１２ｍｍの範囲内にあり、ファイバアームの長さＬ２は、約４ｍｍ〜３５ｍｍの範囲にある。従って、一部の例において、２〜１２．５の範囲の機械効率が提供され得る。一部の実施形態において、作動アームの長さＬ１は約８ｍｍで、ファイバアームの長さＬ２は約２５ｍｍである。これによって、約３：１程度の機械効率ＭＡが提供される。しかしながら、一部の実施形態において、作動システム２０６は、任意の正の機械効率を提供するように構成されてよい。機械効率ＭＡによって、光ファイバ２１４の遠位端２１８の変位が、駆動部２２０でのストロークより大きくなり得るので、光ファイバを移動させるために比較的小さい駆動部を採用することができる。
【００３５】
図２及び図３に示す実施例のＯＣＴプローブ１０６に関しては、ピボット機能部２２２は、レンズ２１０と駆動部２２０との間に配置され、駆動部２２０はピボット機能部２２２の近位側にある。しかしながら、機械効率を提供する他の構成も企図されている。一部の実装においては、駆動部２２０は、ピボット機能部２２２と遠位端２１８との間に、ピボット機能部２２２の遠位側に配置される。このような例においても、ピボット機能部２２２は、正の機械効率を提供するように構成されてよい、他の構成も企図されている。
【００３６】
図３は、光ファイバ２１４がカニューレ２０２の中心軸２０３から偏向されているＯＣＴプローブ１０６を示す。光ファイバ２１４は、ピボット機能部２２２によって形成された支点で偏向される。図から分かるように、駆動部２２０における中心軸からのわずかな偏位ｄ１は、光ファイバ２１４の遠位端２１８における大きな偏位ｄ２になる。駆動部２２０における小さな偏位またはストロークは、光ファイバ２１４の遠位端１１８での大きいスキャンまたは変位になり得るので、光ファイバ２１４の遠位端２１８で大きい所望の変位を起させながらも、比較的小さいストロークを有する、または、光ファイバ２１４をほんの少しの距離だけ変位させる駆動部２２０が選択されてよい。
【００３７】
図４は、ＯＣＴプローブ１０６の一部を示し、ピボット機能部２２２が光ファイバ２１４及び補強チューブ２２４と協働するのを拡大して示している。この実施例において、ピボット機能部２２２は、プローブ１０６のカニューレ２０２に形成されたクリンプ３５０として示されている。ここで、カニューレの対向する両側にあるクリンプ３５０は、光ファイバ２１４と補強チューブ２２４がカニューレを通して中心軸に沿って維持されるのを可能にし、広範囲の枢動能力を提供する。図４の線８―８に沿ったピボット機能部２２２としてのクリンプ３５０の断面図を図８に示す。図から分かるように、クリンプ３５０は、カニューレ２０２の局所的狭窄部で、支点での光ファイバ２１４の横方向の変位を限定または制限することによって、光ファイバ２１４がクリンプ３５０を中心に枢動するのを可能にする。
【００３８】
図５は、カニューレ２０２内のインサート３６０として示される代替のピボット機能部２２２を有するＯＣＴプローブ２０６の一部を示す。インサート３６０は、カニューレ２０２に嵌め込まれるように構成され、接着、または、他の方法で適所に固定されてよい。インサート３６０は、上記の方法で支点として働く頂点３６２を備える。図５において、インサート３６０は、断面で示されており、カニューレ２０２の内腔３６４の内側断面形状と一致、当該形状に沿うように構成された円形の外側断面形状を有し、一点に集まって頂点３６２を形成する傾斜した内壁３６６、３６８を備える。頂点３６２は、光ファイバ２１４と補強チューブ２２４のピボット位置を規定する。図５の線１０―１０に沿ったピボット機能部２２２としてのインサート３６０の断面図を図１０に示す。図から分かるように、カニューレ２０２のインサート３６０は、狭窄部を形成する。狭窄部は、少なくとも１つの方向に支点での移動を限定、制限することによって、光ファイバ２１４がインサート３６０を中心に枢動するのを可能にする。
【００３９】
図６は、ＯＣＴプローブ４００の代替実施例の詳細図である。ＯＣＴプローブ４００は、上記に類似の方法等で、プローブハウジング４０２と、カニューレ４０４と、光源の一部を形成する光ファイバ４０６とを備える。ＯＣＴプローブ４００は、作動システム４０８も備えてよく、その他の点では、別段の記載のない限り、上記のＯＣＴプローブ１０６に類似していてもよい。
【００４０】
作動システム４０８は、駆動部４２０と、ピボット機能部４２２と、補強チューブ４２４とを備えてよい。ここで、ピボット機能部４２２は、カニューレ４０４とは別個で独立している。ピボット機能部４２２は、プローブハウジング４０２の一部から突出するピボット突起部４３０を備える。これらのピボット突起部４３０は、細い通路を形成し、光ファイバ４０６は、その通路を通り、上記に記載したのと同様の働きをする。従って、これらのピボット突起部は、光ファイバ４０６の枢動の中心となる局所的な狭窄部または支点の働きもする。図６から分かるように、ピボット突起部４３０は、カニューレ２０２の中心軸４１２と整列した中心位置に光ファイバ４０６を維持するように延在する。駆動部４２０は、ピボット機能部４２２の近位側の位置から動作し、正の機械効率を提供するように構成される。
【００４１】
図７は、ＯＣＴプローブ４５０の別の実施例を示す。ＯＣＴプローブ４５０は、上記の照明システム２０４と作動システム２０６を備える。しかしながら、図７においては、補強チューブ２２４は、図２及び図３に示す補強チューブ２２４よりも光ファイバ２１４のより長い部分に沿って延在している。ＯＣＴプローブ４５０は、制限機能部４５２も備える。制限機能部４５２は、ピボット機能部２２２と協働して光ファイバ２１４と補強チューブ２２４の動きを平面内に制限する。
【００４２】
図８及び図９は、ぞれぞれ、ピボット機能部２２２及び制限機能部４５２を示す。ピボット機能部２２２及び制限機能部４５２は協働して、光ファイバ２１４の動きを、平面内の動き等の特定の移動範囲に制限する。図８は、ピボット機能部２２２を、カニューレ２０２のクリンプ３５０として示す。ピボット機能部を形成するクリンプの実施例は、図４及び図７に示す。図８から分かるように、光ファイバ２１４は、補強チューブ２２４があってもなくても、クリンプ３５０の両側が支点として働くことができるように、クリンプ３５０の開口部を通る。
【００４３】
図９は、図７に示す制限機能部４５２の断面図である。一部の例においては、制限機能部４５２は、カニューレ２０２のクリンプ４１０として形成されてよい。一部の例においては、光ファイバがクリンプ３５０で枢動しながら制限機能部４５２が光ファイバ２１４の動きを単一面に制限するように、クリンプ４１０は、クリンプ３５０に直交に形成されてよい。クリンプ４１０とクリンプ３５０の直交関係を図８及び図９に示す。これらの２つの断面は、カニューレ２０２に沿った、クリンプ４１０とクリンプ３５０の互いに対する向きを表す。
【００４４】
光ファイバ２１４と、一部の例においては、補強チューブ２２４が通る、クリンプ４１０によって形成される狭窄部４１３は、光ファイバ２１４と補強チューブ２２４の矢印４１４、４１６で示されるような横方向の動きを制限する大きさにされてよい。狭窄部４１３の構成は、光ファイバ２１４の横方向４１４、４１６の移動を制限しながら、矢印４１８、４２０で示される横方向に交差する、すなわち、直交する方向の動きを可能にしてよい。従って、動きの所望の包絡線（ｅｎｖｅｌｏｐｅ）の外側にあるスプリアスな動きを、低減し、最小限にし、及び／または、除去してよい。一部の実装においては、制限機能部４５２は、図７に示すように、ピボット機能部２２２の遠位側の位置に備えられてよい。
【００４５】
図１０及び図１１は、それぞれ、ピボット機能部２２２と制限機能部４５２を示す。ピボット機能部２２２と制限機能部４５２は協働して、光ファイバ２１４の動きを、平面の動きに制限する等、特定の移動範囲に制限する。上記のように、図１０のピボット機能部２２２は、図５に示すような、カニューレ２０２に挿入可能なインサート３６０である。図から分かるように、光ファイバ２１４は、補強チューブ２２４があってもなくても、インサート３６０の頂点３６２が支点として働くことができるように、ピボット機能部２２２の開口部を通る。
【００４６】
この実施形態において、制限機能部４５２も、インサート４６０であり、インサート４６０は、ピボット機能部２２２の遠位側の位置でカニューレ２０２に配置されてよく、ピボット機能部２２２の狭窄部と直交する狭窄部を提供してよい。制限機能部４５２の開口部の大きさは、光ファイバ２１４と補強チューブ２２４の、横方向に交差する、すなわち、直交する方向への動きを可能にしながら、横方向の動きを制限するのに十分な大きさにしてよい。ここで、制限機能部の開口部４６２は、ピボット機能部２２２を形成するインサート３６０の開口部に直交する向きである。制限機能部４６２は、制限機能部３６０によって形成された狭い開口部４６２に規定される面内に、光ファイバ２１４の動きを制限する役割をする。制限機能部３６０の開口部４６２の大きさは、望まない方向の光ファイバ２１４の動きを制限するのに十分な長さであるように選択されてよい。一部の実施形態においては、ピボット機能部２２２と制限機能部４５２の両方が、同じインサートで形成される。すなわち、一部の実装においては、２つの同一のインサートがインサート３６０とインサート４６０の両方に用いられてよく、一方は他方を９０度回転させたものである。さらに別の実装においては、ピボット機能部２２２及び制限機能部４５２は、カニューレ２０２内に配置された単一のインサートとして形成されてよい。
【００４７】
上記の実施例は、カニューレ２０２に対して適所に固定されたレンズ２１０を有するとして示されているが、他の実施形態は、光ファイバ２１４の遠位端２１８と固定された位置関係のレンズ２１０を有する（例えば、光ファイバ２１４及びレンズ２１０が結合されている）。この光学配置は、情報を１つの焦点で集めるＡ―スキャンＯＣＴの基礎を形成する。光ファイバ２１４及びレンズ２１０が物理的に動かされると、スキャンを行うことができる。さらに別の実施形態も企図している。
【００４８】
操作中、ユーザは、コンソール１０２でＯＣＴプローブ１０６を制御し、評価する組織の近くにＯＣＴプローブ１０６を向ける。ＯＣＴプローブ１０６は、所望の位置に来ると、起動されてスキャン手順を開始する。これを行うために、作動システム２０６は、光ファイバ２１４を、カニューレ２０２（及び、一部の実施形態では、レンズ）に対して、物理的に前後の動きで変位させるよう動作する。駆動部２２０は、光ファイバ２１４の軸方向にほぼ直交する方向に光ファイバ２１４を変位させるよう動作することによって、ピボット機能部２２２を中心に光ファイバ２１４を枢動させる。ピボット機能部２２２は、本明細書に記載の方法で局所的な狭窄部から形成されてよい。ＯＣＴプローブ４００は、類似の方法で動作されてよい。
【００４９】
ＯＣＴプローブ１０６は、駆動部２２０が第１の量だけ物理的に変位すると、光ファイバ２１４の遠位端２１８が第１の量より大きい第２の量だけ物理的に変位するように、構成される。従って、ＯＣＴプローブ１０６は、正の機械効率を提供するように構成される。
【００５０】
ピボット機能部及び制限機能部の両方を有する実施形態は、光ファイバの変位が、制限機能部が規定する平面内で実質的に起こるように構成されてよい。一部の実施形態において、制限機能部は、ピボット機能部に直交する向きである。
【００５１】
一部の態様において、記載の幾つかの可能な実施形態によって支点を作成し、アクチュエータのストロークの増加（ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ）を利用することによって、本開示は、適切な作動を行うのに十分なストロークを有する高価でないアクチュエータの利用可能性の限界の問題を解決する。
【００５２】
開示では、多くの実施例を記載したが、本開示の範囲はこれに制限されない。むしろ、広範囲の修正、変更、及び、置き換えが記載した開示では企図されている。本開示の範囲を逸脱することなく、このような変形が行われてよいことは理解されよう。従って、請求項は、本開示と矛盾のないように幅広く解釈されるのが適切である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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