(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼科撮像プローブであって、
ハンドルと、
前記ハンドルに結合したカニューレと、
前記ハンドル及び前記カニューレ内に少なくとも部分的に位置決めされた光ファイバであって、いずれの光学要素からも離間された遠位端を有し、撮像光源から撮像光を受取り、前記撮像光を、前記カニューレの遠位部分内に位置決めされた光学要素に誘導するように構成され、誘電体材料を含む絶縁層と、該絶縁層と該光ファイバとの間に配設された導電層とを含む、光ファイバと、
前記光ファイバに動きを与えるように構成されるアクチュエータシステムとを備え、前記アクチュエータシステムは、前記カニューレ内に位置決めされた複数の電極を含み、各電極は、前記電極及び前記光ファイバの導電層の少なくとも一方に電荷を選択的に与えることによって前記光ファイバに動きを与えるように構成され、各電極の内向き表面と外向き表面とは、絶縁層を含む、
プローブ。
【請求項２】
前記電極は、前記カニューレの長手方向範囲の少なくとも３分の１（１／３）に沿って延在する、請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】
前記アクチュエータシステムは、前記カニューレ内に位置決めされた第２の電極を更に含む、請求項１に記載のプローブ。
【請求項４】
前記電極及び前記第２の電極は、前記光ファイバの周りに対称に配設される、請求項３に記載のプローブ。
【請求項５】
前記アクチュエータシステムは、前記光ファイバに動きを与えて、２次元走査パターンにわたって前記撮像光を走査するように構成される、請求項３に記載のプローブ。
【請求項６】
前記２次元走査パターンは、螺旋、ラスター、一定半径アスタリスクパターン、複数半径アスタリスクパターン、及び多数折畳み経路のうちの少なくとも１つを含む、請求項５に記載のプローブ。
【請求項７】
前記光ファイバの近位部分は、前記ハンドルの近位部分にしっかり留められる、請求項１に記載のプローブ。
【請求項８】
前記電極は前記カニューレにしっかり留められる、請求項１に記載のプローブ。
【請求項９】
前記光学要素は、屈折率分布（ＧＲＩＮ）レンズを備える、請求項１に記載のプローブ。
【請求項１０】
前記アクチュエータシステムは、前記光ファイバに動きを与えて、前記カニューレの遠位端から５ｍｍと１０ｍｍとの間の距離で１ｍｍと５ｍｍとの間のターゲット生物学的組織の直線範囲を有する走査パターンに沿って前記撮像光を走査するように構成される、請求項１に記載のプローブ。
【請求項１１】
眼科撮像システムであって、
撮像光を生成するように構成される撮像光源と、
前記撮像光源と光学的連通状態にある光ガイドであって、前記撮像光源から前記生成された撮像光を受取るように構成される、光ガイドと、
前記光ガイドと光学的連通状態にあるプローブとを備え、前記プローブは、
ハンドル、
前記ハンドルに結合したカニューレ、
前記ハンドル及び前記カニューレ内に少なくとも部分的に位置決めされた光ファイバであって、いずれの光学要素からも離間された遠位端を有し、前記光ガイドから撮像光を受取り、前記撮像光を、前記カニューレの遠位部分内に位置決めされた光学要素に誘導するように構成され、誘電体材料を含む絶縁層と、該絶縁層と該光ファイバとの間に配設された導電層とを含む、光ファイバ、及び、
前記光ファイバに動きを与えるように構成されるアクチュエータシステムを含み、前記アクチュエータシステムは、前記カニューレ内に位置決めされた複数の電極を含み、各電極は、前記電極及び前記光ファイバの導電層の少なくとも一方に電荷を選択的に与えることによって前記光ファイバに動きを与えるように構成され、各電極の内向き表面と外向き表面とは、絶縁層を含む、
眼科撮像システム。
【請求項１２】
前記光源と連通状態にあるコントローラを更に備え、前記コントローラは、光干渉断層法（ＯＣＴ）撮像プロシージャのために前記撮像光源の作動を制御するように構成される、請求項１１に記載の眼科撮像システム。
【請求項１３】
前記コントローラは、前記プローブによって取得されるデータを処理し、撮像データを、前記コントローラと連通状態にあるディスプレイに出力するように更に構成される、請求項１２に記載の眼科撮像システム。
【請求項１４】
前記コントローラは、前記光ファイバの導電層及び前記電極の少なくとも一方に選択的に電圧を印加させ、それにより、前記光ファイバの導電層及び前記電極の少なくとも一方が電荷を獲得するように更に構成される、請求項１２に記載の眼科撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する実施形態は、光干渉断層法（ＯＣＴ：ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）プローブによって組織を走査するためのデバイス、システム、及び方法に関し、より詳細には、眼科撮像用の変位可能ファイバを有するＯＣＴプローブを利用するデバイス、システム、及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光干渉断層法（ＯＣＴ）システムが使用されて、患者組織層の画像を捕捉し生成する。これらのシステムは、しばしば、ＯＣＴプローブであって、侵襲的に組織に貫入して、患者内の組織の可視化を取得し得る、ＯＣＴプローブを含む。眼科において、ＯＣＴプローブが使用されて、眼の周りのまたは更に、網膜等の眼の一部を形成する組織の詳細画像を取得する。
【０００３】
使用時、光学的光ビームがプローブを通して組織に方向付けられる。この光のわずかな部分が、組織の表面下機構から反射し、同じプローブを通して収集される。光のほとんどは、反射されるのではなく、むしろ、大きな角度で拡散的に散乱する。従来の撮像において、この拡散的に散乱する光は、画像を曖昧にする背景ノイズに寄与する。しかし、ＯＣＴにおいて、干渉法と呼ぶ技法は、受取られる光子の光学経路長を記録し、検出される前に複数回散乱する光子のほとんどを排除するデータを提供する。これは、より明瞭であり、かつ、組織深度に延在する画像をもたらす。
【０００４】
ＯＣＴプローブは、しばしば、侵襲的に患者組織に貫入し得る突出カニューレを含む。プローブは、カニューレの端に配設されたレンズを通して光学的光ビームを屈折させることによって組織を走査する。走査は、カニューレ内で光ファイバを前後に動かすことであって、それにより、光ビームを、レンズを通してかつ異なる角度で組織に方向付けることを含み得る。カニューレの長さ及び小さな直径は、カニューレ内でファイバを前後に動かすことを難しくする。更に、プローブ内の少量の利用可能空間は、利用され得るアクチュエータの型を制限する。なお更に、幾つかの実施態様において、ＯＣＴプローブ及び関連するシステムは、プローブを使い捨てで１回使用のデバイスとして作ることができることを含む、費用効果的な方法で製造されることが可能でなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本明細書に開示する実施形態は、少なくとも１つの帯電電極を利用して、静電力によって、撮像プローブ内に位置決めされた光ファイバに動きを与えるデバイス、システム、及び方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
幾つかの実施形態に矛盾せず、眼科撮像プローブが提供される。プローブは、ハンドルと、ハンドルに結合したカニューレと、ハンドル及びカニューレ内に少なくとも部分的に位置決めされた光ファイバであって、撮像光源から撮像光を受取り、撮像光を、カニューレの遠位部分内に位置決めされた光学要素に誘導するように構成される、光ファイバと、光ファイバに動きを与えるように構成されるアクチュエータシステムとを含む可能性があり、アクチュエータシステムは、カニューレ内に位置決めされた電極を含み、また、電極及び光ファイバの導電層の少なくとも一方に電荷を選択的に与えることによって光ファイバに動きを与えるように構成される。
【０００７】
電極は、カニューレの長手方向範囲の少なくとも３分の１（１／３）に沿って延在する可能性がある。アクチュエータシステムは、カニューレ内に位置決めされた第２の電極を更に含み得る。アクチュエータシステムは、カニューレ内に位置決めされた第３の電極または複数の電極を更に含み得る。電極及び第２の電極は、光ファイバの周りに対称に配設され得る。光ファイバは導電層及び／または絶縁層を含み得る。導電層は光ファイバと絶縁層との間に配設され得る。絶縁層は誘電体材料を含み得る。電極の内向き表面は絶縁層を含み得る。電極の外向き表面は絶縁層を含み得る。アクチュエータシステムは、光ファイバに動きを与えて、１次元または２次元走査パターンにわたって撮像光を走査するように構成され得る。少なくとも１つの電極を含むアクチュエータシステムは１次元走査パターンを実装し得る。２つ、３つ、４つ、またはそれより多い数の電極を含むアクチュエーシタシステムは、２次元走査パターンを実装し得る。１次元走査パターンは、ラインまたは弧のうちの少なくとも一方を含み得る。２次元走査パターンは、螺旋、ラスター、一定半径アスタリスクパターン、複数半径アスタリスクパターン、及び多数折畳み経路のうちの少なくとも１つを含み得る。光学要素は、屈折率分布（ＧＲＩＮ：ｇｒａｄｉｅｎｔ  ｉｎｄｅｘ）レンズを含み得る。光学要素は、光ファイバの遠位端と共に動くように光ファイバの遠位端に機械的に結合され得る。アクチュエータシステムは、光ファイバに動きを与えて、ハンドルの遠位端から５ｍｍと１０ｍｍとの間の距離で１ｍｍと５ｍｍとの間のターゲット生物学的組織の直線範囲を有する走査パターンに沿って撮像光を走査するように構成され得る。
【０００８】
幾つかの実施形態に矛盾せず、眼科撮像システムが提供される。システムは、撮像光を生成するように構成される撮像光源と、光ガイドと光学的連通状態にある撮像光源と、撮像光源からの生成された撮像光を受取るように構成される光ガイドと、光ガイドと光学的連通状態にあるプローブとを含む可能性があり、プローブは、ハンドル、ハンドルに結合したカニューレ、ハンドル及びカニューレ内に少なくとも部分的に位置決めされた光ファイバであって、導電層を含み、光ガイドから撮像光を受取り、撮像光を、カニューレの遠位部分内に位置決めされた光学要素に誘導するように構成される、光ファイバ、及び、光ファイバに動きを与えるように構成されるアクチュエータシステムを含み、アクチュエータシステムは、カニューレ内に位置決めされた電極を含み、また、電極及び光ファイバの導電層の少なくとも一方に電荷を選択的に与えることによって光ファイバに動きを与えるように構成される。
【０００９】
システムは、光源と連通状態にあるコントローラを更に含み、コントローラは、光干渉断層法（ＯＣＴ）撮像プロシージャのために撮像光源の作動を制御するように構成される。コントローラは、プローブによって取得されるデータを処理し、撮像データを、コントローラと連通状態にあるディスプレイに出力するように更に構成され得る。コントローラは、光ファイバの導電層及び電極の少なくとも一方に選択的に電圧を印加させ、それにより、光ファイバの導電層及び電極の少なくとも一方が電荷を獲得するように更に構成され得る。光ファイバは、導電層が絶縁層と光ファイバとの間に配設されるように絶縁層を含み得る。絶縁層は誘電体材料を含み得る。
【００１０】
幾つかの実施形態に矛盾せず、眼科撮像方法が提供される。方法は、第１の電圧を、眼科プローブのハウジング内に位置決めされた電極に印加することであって、それにより、電極が第１の極性を有する電荷を獲得し、及び、眼科プローブのハウジング内に位置決めされた光ファイバの導電層に第２の電圧を印加することであって、それにより、導電層が第２の極性を有する電荷を獲得することを含み、光ファイバは、電極と光ファイバの導電層との間の電気的連通を阻止するように構成される絶縁層を更に含み、電極が第１の極性を有する電荷を獲得し、光ファイバの導電層が第２の極性を有する電荷を獲得することに起因する静電力は、光ファイバが、光ファイバを通過する撮像光が、ハウジングの遠位部分内に位置決めされた光学要素を横切って走査するようにさせる。
【００１１】
本開示の更なる態様、特徴、及び利点は、以下の詳細な説明から明らかになる。
【００１２】
図面において、同じ符号を有する要素は同じかまたは同様の機能を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】治療下の眼及び本開示の一態様による例示的なＯＣＴ撮像システムの略図である。
【図２】本開示の一態様による撮像プローブの側断面図の定型化された図である。
【図３】図２の撮像プローブの遠位部分の断面図の定型化された図であり、本開示の一態様による第１の位置にある撮像プローブの光ファイバを示す。
【図４】図３の撮像プローブと同様の図２の撮像プローブの遠位部分の断面図の定型化された図であるが、本開示の一態様による第２の位置にある光ファイバを示す。
【図５】本開示の一態様による図２の撮像プローブのカニューレの側断面図の定型化された図である。
【図６】本開示の別の態様による図２の撮像プローブのカニューレの側断面図の定型化された図である。
【図７】本開示の一態様による図５の断面ライン８−８に沿う撮像プローブの後方断面図の定型化された図である。
【図８】図７の撮像プローブと同様の撮像プローブの後方断面図の定型化された図であるが、本開示の一態様による複数の電極を示す。
【図９】図７の撮像プローブと同様の撮像プローブの後方断面図の定型化された図であるが、本開示の別の態様による複数の電極を示す。
【図１０】本開示の一態様による図７の光ファイバの後方断面図の定型化された図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の説明において、或る実施形態を述べる特定の詳細が述べられる。しかし、開示される実施形態がこれらの特定の詳細の一部または全てがない状態で実施され得ることが当業者に明らかになるであろう。提示される特定の実施形態は、制限的ではなく、例証的であることを意味される。当業者は、他の材料であって、本明細書において特に述べられないが、本開示の範囲及び精神内にある、他の材料を認識し得る。述べるデバイス、システム、及び方法に対する任意の変更及び更なる修正、並びに、本開示の原理の任意の更なる適用は、本開示が関連する当業者が普通に思い付くため、本開示内で完全に企図され、本開示内に含まれる。特に、一実施形態に関して述べられる特徴、コンポーネント、及び／またはステップが、他の実施形態に関して述べられる特徴、コンポーネント、及び／またはステップと組合され得ることが完全に企図される。しかし、簡潔にするため、これらの組合せの多数の反復は別々に述べられないことになる。
【００１５】
本開示は、一般に、ＯＣＴプローブ、ＯＣＴシステム、及びＯＣＴ画像を取得するため組織を走査する方法に関する。プローブは、眼球等の患者組織を侵襲的に貫入するように構成されるカニューレを含み得る。カニューレはレンズ及び光ファイバを収容し得る。ファイバは、レンズを通して光を方向付け、レンズを通して後方に通過する反射光を捕捉する。単にポイントではなく、組織のエリアまたはラインの走査を取得するため、ファイバは、カニューレ内でレンズに対して動いて、レンズから出る光を所望のパターンにわたって走査させる。患者組織に貫入するカニューレが、望ましくは断面が小さいため、カニューレ内でファイバを動かすことは難しい。プローブ内の少量の利用可能空間は、ファイバに動きを与えるために利用され得るアクチュエータの型を制限する。幾つかの事例において、費用効果的な製造技法を有する製品設計を必要とする、使い捨てコンポーネントとして、プローブまたはプローブの少なくとも一部分を製造することが望ましい。
【００１６】
本明細書で述べる例示的な態様は、プローブ内に位置決めされたアクチュエータシステムを使用してプローブ内でファイバの全てまたは或る部分を動かす技法を利用し、その技法は、過去のアプローチの問題または制限の１つまたは複数を克服する。本明細書で述べる幾つかの態様において、アクチュエータシステムは帯電電極を含み得る。光ファイバの作動は、光ファイバと帯電電極との間で静電力またはクーロン力を生成することによって達成され得る。光ファイバは、光ファイバ及び電極の一方又は両方のそれぞれの電荷に応じて、電極に誘引され（例えば、引寄せられ）得るかまたは電極から跳ね返され（例えば、離れるように押され）得る。幾つかの態様において、アクチュエータシステムは、光ファイバの遠位セクションに増幅した動きを与えるように構成され得る。例えば、光ファイバは、光ファイバの遠位端が電極の遠位端を通過して延在するようにプローブ内に位置決めされる可能性があり、それにより、光ファイバの遠位セクションに与えられる動きは、電極に近接する及び／または電極と長手方向に同一の広がりを持つ光ファイバの部分の動きに対して増幅される。
【００１７】
幾つかの態様において、光ファイバの少なくとも一部分（例えば、遠位部分）は、導電コーティングを含む。電圧が、導電コーティングが正または負に帯電するように光ファイバの導電コーティングに印加され得る。光ファイバは絶縁層を含み得る。絶縁層は、誘電体材料を含み得る。
【００１８】
幾つかの態様において、帯電電極は、光ファイバのカニューレの内部に位置決めされ得る。幾つかの態様において、複数の別個の電極が設けられ得る。複数の電極は、カニューレの内部で光ファイバの周りに環状に位置決めされ得る。例えば、アクチュエータシステムは、カニューレに沿って長手方向に延在し、互いから１８０°離間した第１及び第２の電極を有し得る。幾つかの態様において、第１の電極及び光ファイバの導電コーティングは、逆極性で帯電して、誘引静電力を生成し得る。光ファイバは、誘引静電力によって第１の電極に引寄せられ得る。幾つかの態様において、更に、第２の電極は、光ファイバの導電コーティングと同じ極性で帯電して、反発静電力を生成し得る。光ファイバは、反発静電力によって第２の電極から離れるように（また、第１の電極に向かって）押され得る。光ファイバ及び２つの電極は、コントローラに電気接続される可能性があり、コントローラは、３つの回路（例えば、光ファイバ及び２つの電極）に電圧及び電荷を提供する。
【００１９】
幾つかの態様において、電極は、電極とカニューレ及び／または光ファイバとの間の絶縁及び／または誘電体層またはコーティングによってカニューレ及び／または光ファイバから電気絶縁され得る。幾つかの態様において、電極は、絶縁層によって電気絶縁され得る。絶縁層は、誘電体材料を含み得る。
【００２０】
幾つかの態様において、光ファイバを振動させるため、コントローラは、或る周波数サイクルの半分の間、ファイバに正電圧を提供し、ファイバを正電荷で帯電させ得る。カニューレ内の１つの電極は、負電圧を印加される可能性があり、負電圧は、その電極を負電荷で帯電させる。他の電極は、正電圧を印加される可能性があり、正電圧は、その電極を正電荷で帯電させる。逆に帯電した光ファイバ及び電極のうちの一方の電極は、電界が逆の極性であるため、互いに誘引される。電極と同じ極性に帯電される光ファイバ、電界が同じ極性であるため、互いによって反発される。サイクルの第２の半分は、光ファイバの極性が切換えられた状態または電極の極性が切換えられた状態の第１の半分の反復であり得る。幾つかの実施形態において、ファイバの極性は、全サイクルを通して同じままである可能性があり、一方、電極の極性は、それぞれの半サイクル中に交互に変わる。
【００２１】
幾つかの態様において、ＯＣＴプローブ用の物理的にコンパクトでかつ費用がかからないアクチュエータシステムが提供される。幾つかの態様において、アクチュエータシステムは、光ファイバの遠位先端を走査プロセス中に２次元で動かす能力を提供する。
【００２２】
図１は、本開示の態様を示す配置構成の略図である。特に、治療下の眼１００が示される。眼１００は、強膜１０２、角膜１０４、前眼房１０６、及び後眼房１０８を含む。水晶体嚢１１０は、後眼房１０８内に示される。眼１００は網膜１１２を更に含む。
【００２３】
例示的な撮像システム１２０が同様に図１に示される。以下でより詳細に論じるように、撮像システム１２０は、網膜１１２等の眼１００の所定の部分を撮像するように構成される。撮像システム１２０は、光源１２２、光干渉断層法（ＯＣＴ）システム１２４、コントローラ１２６、ユーザインタフェース１２８、及びプローブ１３０を含み得る。光源１２２は、撮像光を提供するように構成され、撮像光は、プローブ１３０によってターゲット生物学的組織上に方向付けられることになる。光源１２２は、７００ｎｍと１４００ｎｍとの間、７００ｎｍと９００ｎｍとの間、９００ｎｍと１２００ｎｍとの間、１０００ｎｍと１１００ｎｍとの間、１２５０ｎｍと１４５０ｎｍとの間、または１４００ｎｍと１６００ｎｍとの間等、比較的長い波長の光を提供する、スーパルミネセントダイオード、超短パルスレーザ、またはスーパコンティニウムレーザで作られ得る。ターゲット生物学的組織から反射され、プローブ１３０によって捕捉される撮像光は、ターゲット生物学的組織の画像を生成するために利用される。
【００２４】
ＯＣＴシステム１２４は、光源１２２から受取られる撮像光を、プローブ１３０によってターゲット生物学的組織上に方向付けられる撮像ビーム及び参照ミラー上に方向付けられ得る参照ビームに分割するように構成される。ＯＣＴシステム１２４は、スペクトル領域または時間領域システムであり得る。ＯＣＴシステム１２４は、ターゲット生物学的組織から反射され、プローブ１３０によって捕捉される撮像光を受取るように更に構成される。反射した撮像光と参照ビームとの間の干渉パターンは、ターゲット生物学的組織の画像を生成するために利用される。したがって、ＯＣＴシステム１２４は、干渉パターンを検出するように構成される検出器を含み得る。検出器は、検出光に基づいて電気信号を生成する、電荷結合検出器（ＣＣＤ）、ピクセル、又は任意の他の型のセンサ（複数可）のアレイを含み得る。更に、検出器は、２次元センサアレイ及び検出器カメラを含み得る。
【００２５】
コントローラ１２６は、プロセッサ及びメモリを含む可能性があり、メモリは、光源１２２、ユーザインタフェース１２８、及び／又はプローブ１３０の態様を制御し、また、ＯＣＴ撮像プロシージャを実行する機能及びプロセスを実行し実施するための１つ又は複数の実行可能プログラムを含んでもよい。例えば、コントローラ１２６は、幾つかの実施態様において、ターゲット生物学的組織を横切って撮像ビームを走査するように構成されるプローブ１３０の作動システムを制御するように構成される。
【００２６】
光源１２２、ＯＣＴシステム１２４、コントローラ１２６、及びユーザインタフェース１２８の１つまたは複数は、互いに通信可能に結合されるかまたは共通のコンソールまたはハウジング内の別個のハウジング内に実装され得る。例えば、幾つかの実施態様において、光源１２２、ＯＣＴシステム１２４、及びコントローラは、ユーザインタフェース１２８に通信可能に結合されるコンソール内に位置決めされる。ユーザインタフェース１２８は、コンソール上に担持され得る、または、コンソールの一部を形成し得る。更に、ユーザインタフェース１２８またはユーザインタフェース１２８の少なくとも一部（複数可）は、コンソールから離れ得る。ユーザインタフェース１２８は、ユーザまたは患者に画像を提示し、ＯＣＴ撮像プロシージャ中にプローブ１３０によって走査される組織を表示するように構成されるディスプレイを含み得る。ユーザインタフェース１２８は、同様に、他の入力デバイスの中でもとりわけ、非制限的な例として、キーボード、マウス、ジョイスティック、タッチスクリーン、ダイアル、及びボタンを含む入力デバイスまたはシステムを含み得る。
【００２７】
プローブ１３０は、ＯＣＴシステム１２４と光学的連通状態にある。それに関して、プローブ１３０は、ＯＣＴシステム１２４を通過する光源１２２からの光を、組織を撮像するためターゲット生物学的組織上に提示するように構成される。更に、プローブは、コントローラ１２６と電気的連通状態にあり得る。その点に関して、コントローラ１２６は、プローブ１３０に送出される電気信号によってプローブ１３０の作動システムを制御して、作動システムにターゲット生物学的組織を横切って撮像ビームを走査させ得る。ケーブル１３２は、プローブ１３０をＯＣＴシステム１２４及び／またはコントローラ１２６に接続し得る。その点に関して、ケーブル１３２は、光ファイバ（複数可）、電気導体（複数可）、絶縁体（複数可）、シールド（複数可）、及び／または、プローブ１３０とＯＣＴシステム１２４及び／またはコントローラ１２６との間の光学的及び／または電気的連通を容易にするように構成される他の特徴（複数可）を含み得る。更に、ケーブル１３２は複数の別個のケーブルを含み得ることが理解される。例えば、幾つかの事例において、光学ケーブルはプローブ１３０をＯＣＴシステム１２４に接続し、別個の電気ケーブルはプローブ１３０をコントローラ１２６に接続する。
【００２８】
コントローラ１２６は、１つまたは複数の電極（例えば、図３の電極１９４及び１９６、図８の電極２３２及び２４２、図９の電極２６２、２７２、及び２８２、図１０の電極３０２、３１２、３２２、及び３３２等）及び／または光ファイバ１３８の導電層と電気的連通状態にあり得る。コントローラ１２６は、１つまたは複数の電極及び／または光ファイバ１３８の導電層に（例えば、電池等の撮像システム１２０の電圧源から）電圧を印加し得る、かつ／または、正または負電圧を印加させ得る。その点に関して、撮像システム１２０は、１つまたは複数の電圧源（例えば、電極及び／または光ファイバ１３８の導電層のそれぞれについて１つの電圧源）を含み得る。
【００２９】
撮像システム１２０は、ＯＣＴシステム１２４及び／またはコントローラ１２６とのプローブ１３０及び／またはケーブル１３２の取外し可能な結合を容易にするように構成されるコネクタを含み得る。コネクタは、ＯＣＴシステム１２４及び／またはコントローラ１２６とのプローブ１３０及び／またはケーブル１３２の機械的、光学的、及び／または電気的結合を容易にするように構成される。例えば、プローブ１３０の長さに沿って延在する光ファイバ１３８は、ＯＣＴシステム１２４とのコネクタの結合によってＯＣＴシステム１２４と光学的に結合される。光ファイバ１３８は単一ファイバまたはファイバ束であり得る。幾つかの実施形態において、コネクタは、ＯＣＴシステム１２４及び／またはコントローラ１２６とねじ込み式に係合するように構成される。しかし、接続型の中でもとりわけ、限定はしないが、プレスばめ、ルアーロック、ねじ山、及びその組合せを含む任意の型の選択的係合特徴部（複数可）が利用され得ることが理解される。幾つかの態様において、コネクタは、ＯＣＴシステム１２４及び／またはコントローラ１２６に近接して位置付けられる。ＯＣＴシステム１２４及び／またはコントローラ１２６におけるコネクタの選択的係合は、プローブ１３０全体が、１回のプロシージャで使用するために構成される使い捨てコンポーネントであることを可能にする。
【００３０】
プローブ１３０は、外科医によってハンドリングされ、患者の身体内にめり込むようにサイズ決定され形作られる。プローブ１３０は、近位部分１４２及び遠位部分１４４を有するハウジング１４０を含む。ハウジング１４０の近位部分１４２は、ユーザによる手持ち式把持のためにサイズ決定され形作られる。例えば、ハウジング１４０の近位部分１４２は、ハンドル１４６を画定し得る。ハンドル１４６は、ユーザの一方の手で把持するためにサイズ決定され形作られ得る。更に、ハンドル１４６は、ハンドル１４６上でのユーザの把持を強化するためテキスチャー化表面１４８（例えば、粗面付き、ギザギザ付き、突出部／凹所、テーパ、他の表面特徴、及び／またはその組合せ）を含み得る。使用時、ユーザは、撮像光ビームがターゲット生物学的組織に向かって方向付けられるようにハンドル１４６を操縦することによってハウジング１４０の遠位部分１４４の位置を制御する。
【００３１】
プローブ１３０の遠位部分１４４は、治療される眼１００に挿入されるためにサイズ決定され形作られ得る。図１の示す実施形態において、プローブ１３０の遠位部分１４４は、カニューレ１５０を含む。カニューレ１５０は、網膜１１２の撮像を容易にするため、眼１００の強膜１０２を通って挿入するためにサイズ決定され形作られ得る。カニューレ１５０は、ハウジング１４０の一部としてハンドル１４６と一体に形成され得る。代替的に、カニューレ１５０及びハンドル１４６は、ハウジング１４０を形成するため互いにしっかり留められた別個のコンポーネントであり得る。レンズ等の光学要素１５２は、カニューレ１５０の遠位端内で留められ得る。レンズ等の光学要素１５２は、網膜１１２のようなターゲット生物学的組織上に撮像光を集束させるように構成される。光学要素１５２は、例えば、屈折率分布（ＧＲＩＮ：ｇｒａｄｉｅｎｔ  ｉｎｄｅｘ）レンズ、任意の他の適したレンズ、任意の適した光学コンポーネント（複数可）、またはその組合せであり得る。実施形態に応じて、屈折率分布は、球状、軸方向、または半径方向であり得る。光学要素１５２は、同様に、球レンズであり得る。他のレンズ形状が使用され得る。
【００３２】
以下でより詳細に論じるように、光ファイバ１３８は、プローブ１３０内に配設されたアクチュエータシステムによって光学要素１５２に対して動かされて、撮像ビーム―光学要素１５２によって集束される―を、ターゲット生物学的組織を横切って走査させる。以下で述べる図２及び図５〜１０は、本開示によるアクチュエータシステムの種々の例示的実施形態を示す。その点に関して、本開示のアクチュエータシステムが、ハンドル１４６内、カニューレ１５０内、及び／またはその組合せの中に位置決めされて、所望の走査パターンにわたって光ファイバ１３８を動かし得ることが理解される。
【００３３】
プローブ１３０の遠位端からの撮像ビームの焦点の距離は、光学要素１５２、光ファイバ１３８の遠位先端と光学要素１５２の近位面との間のギャップ距離、光ファイバ１３８の開口数、及び／または撮像ビームの光の波長によって決定され得る。例えば、幾つかの事例において、光学要素１５２の焦点力及び／またはギャップ距離は、使用中にターゲット生物学的組織からのプローブ１３０の遠位端の距離におそらくは対応する焦点深度を持つように選択される。網膜撮像用のプローブ１３０の幾つかの実施態様において、撮像ビームの焦点は、プローブ１３０の遠位端を超えて１ｍｍと２０ｍｍとの間、５ｍｍと１０ｍｍとの間、７ｍｍと８ｍｍとの間、または約７．５ｍｍであり得る。
【００３４】
以下の議論は、全体的に図２及び５を参照する。図２は、本開示の一態様による撮像プローブ１９０の側断面図の定型化された図である。図５は、本開示の一態様による図２の撮像プローブのカニューレの側断面図の定型化された図である。
【００３５】
図示するように、光ファイバ１３８は、ハンドル１４６及びカニューレ１５０を通ってプローブ１９０の長さに沿って延在する。光ファイバ１３８は片持ち式であり得る。すなわち、光ファイバ１３８の近位部分はプローブ１９０の近位部分に固定される可能性があり、光ファイバ１３８の遠位部分２１８は、ハンドル１４６及びカニューレ１５０に対して可動である。示す実施形態において、アクチュエータシステム１９２の少なくとも一部分はカニューレ１５０内に位置決めされる。アクチュエータシステム１９２は、光ファイバ１３８の遠位端１８０が、カニューレ１５０及びカニューレ１５０にしっかり留められる光学要素１５２に対して動くような動きを光ファイバ１３８に与えるように構成される。より具体的には、光ファイバ１３８の遠位端１８０は、光学要素１５２に対して動いて、ターゲット生物学的組織に関して所望のパターンにわたって撮像ビームを走査し得る。
【００３６】
光学要素１５２は、光ファイバ１３８から受取られる撮像ビームをターゲット生物学的組織上に集束させるように構成される。その点に関して、光学要素１５２は近位面１８２及び遠位面１８４を含む。撮像ビームは、近位面１８２を通って光学要素１５２に入り、遠位面１８４を通って光学要素１５２を去る。図示するように、光学要素１５２の近位面１８２は、カニューレ１５０の長手方向軸に関して斜角で延在する。近位面１８２を斜角で配向させることによって、撮像ビームが光学要素１５２に入ることに起因する反射の量が低減され得る。他の実施形態において、近位面１８２は、カニューレ１５０の長手方向軸に垂直に延在する。
【００３７】
光ファイバ１３８の遠位端１８０は、光学要素１５２の近位面１８２から離間し得る。その点に関して、光ファイバ１３８の遠位端１８０と光学要素１５２の近位面１８２との間の間隔は、所望の光学性能（例えば、焦点距離、焦点サイズ等）を達成するように選択され得る。光ファイバ１３８の遠位端１８０と光学要素１５２の近位面１８２との間の間隔は、同様に、光学要素１５２に物理的に接触することなく、カニューレ１５０内で光ファイバ１３８の所望の範囲の動きを可能にするように選択され得る。光学要素１５２は、光ファイバ１３８の遠位端１８０に機械的に結合され得るため、光学要素１５２は、光ファイバ１３８の遠位端１８０と共に動く。
【００３８】
アクチュエータシステム１９２は、光ファイバ１３８の遠位端１８０が、光学要素１５２に対して動いて、ターゲット生物学的組織に関して所望のパターンにわたって撮像ビームを走査し得るような動きを光ファイバ１３８に与えるように構成される。アクチュエータシステム１９２は、少なくとも１つの電極（例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、またはそれより多い数の電極）を含み得る。より具体的には、アクチュエータシステム１９２は、電極に電圧を印加し電極を帯電させることによって光ファイバ１３８と電極との間の静電力を生成するように構成される。電極を選択的に帯電させることによって、光ファイバ１３８は、走査プロセス中に光学要素１５２に対して振動し得る。
【００３９】
幾つかの実施形態において、プローブ１９０（例えば、遠位端１８０）内の光ファイバ１３８の全てまたは或る部分は、光学要素１５２の近位面１８２を横切って、例えば、１０μｍと５００μｍとの間、５０μｍと５００μｍとの間、１００μｍと４００μｍとの間、または１００μｍと３００μｍとの間の距離だけ動く。結果得られる光学走査は、カニューレ１５０の遠位端から例えば１ｍｍと２０ｍｍとの間の距離（例えば、上述した撮像ビームの焦点）のターゲット生物学的組織に投影される。ターゲット生物学的組織における撮像ビームの直線範囲は、１ｍｍと１０ｍｍとの間、１ｍｍと８ｍｍとの間、または１ｍｍと５ｍｍとの間であり得る。例えば、ターゲット生物学的組織における撮像ビームの直線範囲と比較して、光学要素１５２の近位面１８２を横切ってファイバが動く距離の約５０倍と約１０００倍との間の倍率が存在し得る。
【００４０】
アクチュエータシステム１９２の１つまたは複数の電極は、１つまたは複数の金属等の導電材料で作られ得るまたはそれを含み得る。電極は、導電性でないが、導電層で覆われる材料で作られ得る。導電層は、電気めっき、無電解めっき、溶射、ホットディッピング、化学気相堆積、イオン気相堆積等のような化学的プロセス；適した接着剤（例えば、粘着剤、エポキシ等）；機械的接続、及び／またはその組合せを使用して、導電性でない材料に結合され得る。電極の形状は、平面、湾曲、またはその或る組合せであり得る。
【００４１】
光ファイバ１３８の少なくとも一部分（例えば、プローブ１９０の内部の光ファイバ１３８の全体または光ファイバ１３８の遠位部分２１８）の外側は、導電層を含み得る。光ファイバが導電層を含むものとして述べられるとき、導電層が、光ファイバに塗布されるかつ／またはその他の方法で結合される、コーティング、スリーブ等のような、光ファイバ自体と別個であるコンポーネントであり得ることが理解される。導電層は、電気めっき、無電解めっき、溶射、ホットディッピング、化学気相堆積、イオン気相堆積等のような化学的プロセス；適した粘着剤（例えば、接着剤、エポキシ等）；機械的接続、及び／またはその組合せを使用して光ファイバ１３８に結合され得る。導電コーティングは、金、アルミニウム等を含み得る。
【００４２】
アクチュエータシステム１９２及び／または光ファイバ１３８の１つまたは複数の電極は、１つ又は複数の導体を介してコントローラ（例えば、図１のコントローラ１２６）と電気的連通状態にある。コントローラは、電極及び／または光ファイバ１３８の導電コーティングに電圧を印加するかつ／または電圧を印加させるように構成され得る。電圧は極性（例えば、正電圧または負電圧）を有し得る。電圧が印加されると、電極及び／または光ファイバ１３８の導電コーティングは、或る極性を有する電荷（例えば、正電荷または負電荷）を獲得し得る。例えば、正電圧が電極に印加されると、電極は正電荷を獲得する。例えば、負電圧が電極に印加されると、電極は負電荷を獲得する。電極及び／または光ファイバ１３８に印加される電圧の大きさは、同じであり得るまたは異なり得る（一方に印加される電圧は他方に印加される電圧より大きいかまたは小さい可能性がある）。電圧が電極及び／または光ファイバ１３８に印加されると、それぞれは、静電帯電され、それに関連する電界を有する。電極及び／または光ファイバ１３８は、完全な回路の一部ではない。その点に関して、電極及び／または光ファイバ１３８は、それぞれが（例えば、コントローラ内の回路要素を通して、回路を完成する金属または金属化物体との接触によって）放電するまで電荷を維持する点でキャパシタの様であると考えられ得る。
【００４３】
静電力またはクーロン力が帯電コンポーネント間に生じ得る。誘引静電力は、逆に帯電したコンポーネント（例えば、正に帯電した電極及び負に帯電した電極）間に生じる。反発静電力は、同じように帯電したコンポーネント（例えば、正に帯電した電極及び正に帯電した光ファイバ）間に生じる。ストローク距離または光ファイバ１３８の遠位端１８０が周波数サイクル中に（例えば、カニューレ直径からファイバ直径を差し引いた内部で）動く距離が比較的小さいため、クーロンの法則は、アクチュエータシステム１９２及び／または光ファイバ１３８の１つまたは複数の電極に関連する電界が、静電力と同じように比較的強いことを可能にする。
【００４４】
光ファイバ１３８の遠位端１８０の動きは、誘引及び／または反発静電力が、プローブ１９０のこれらの要素の１つまたは複数の間で生成されるように、異なる極性で電極及び／または光ファイバ１３８を選択的に帯電させることによってもたらされ得る。すなわち、電圧が印加され得る、かつ／または、電荷が電極及び／または光ファイバ１３８の１つまたは複数によって獲得される。結果得られる静電力に基づいて、光ファイバ１３８は、方向２１０または２０８に、（反発静電力によって）押され得る、（誘引静電力によって）引っ張られ得る、または両方を行われ得る。これは、矢印２０４または２０６で示す方向への光ファイバ１３８の遠位端１８０の動きをもたらす。
【００４５】
幾つかの実施形態において、アクチュエータシステム１９２は１つの電極を含む。例えば、電極は光ファイバの上に位置決めされ得る。光ファイバは、電極及び／または光ファイバを選択的に帯電させ放電させることによって走査プロセス中に振動し得る。周波数サイクルの第１の半分の間に、電極及び光ファイバが帯電される可能性があり、それにより、誘引静電力が生成され、光ファイバが電極に向かって動く。周波数サイクルの第２の半分の間に、電極及び／または光ファイバが放電される可能性があり、それにより、光ファイバが、例えば、光ファイバの重量、周波数サイクルの第１の半分の間に光ファイバ内に生成される弾性回復力、及び／または１つまたは複数の回復要素によって、電極に対向する方向に動く。周波数サイクルの第２の半分の間の動きの方向は、第１の半分の間の動きの方向と逆であり得る。こうして、光ファイバ１３８は、走査プロセス中に光学要素１５２に対して振動し得る。
【００４６】
幾つかの実施形態において、アクチュエータシステム１９２は１つの電極を含む。周波数サイクルの第１の半分の間に、光ファイバ１３８及び電極が、誘引及び反発静電力が生成されるように帯電され得る。静電力は、光ファイバ１３８の動き、特に、光学要素１５２に対する遠位端１８０の動きをもたらし得る。周波数サイクルの第２の半分の間に、光ファイバ１３８及び電極が、（周波数サイクルの第１の半分と比較して）逆の静電力が生成されるように帯電され得る。静電力は、光ファイバ１３８の動き、特に、光学要素１５２に対する遠位端１８０の動きをもたらし得る。周波数サイクルの第２の半分の間の動きの方向は、第１の半分の間の動きの方向と逆であり得る。こうして、光ファイバ１３８は、走査プロセス中に光学要素１５２に対して振動し得る。
【００４７】
幾つかの実施形態において、光ファイバ１３８は、走査プロセス中に帯電されない。むしろ、アクチュエータシステム１９２の少なくとも１つの電極が帯電される。そのため、幾つかの実施形態において、光ファイバ１３８は導電層を含まない。光ファイバ１３８は、帯電されることなく走査プロセス中に振動し得る。例えば、光ファイバ１３８はガラスファイバであり得る。ガラスは、帯電列において示すように正電荷を取得する可能性がある。例えば、周波数サイクルの第１の半分の間に、電極が負電荷を獲得するように、負電圧が電極に選択的に印加され得る。光ファイバ１３８における帯電誘起式電荷分離のせいで、光ファイバ１３８は、光ファイバ１３８と電極との間に誘引静電力を生成する正電荷を獲得する。例えば、周波数サイクルの第２の半分の間に、正電圧が、電極に選択的に印加されて、光ファイバ１３８と少なくとも１つの電極との間に反発静電力を生成し得る。周波数サイクルの第２の半分の間の動きの方向は、第１の半分の間の動きの方向と逆であり得る。こうして、光ファイバ１３８は、走査プロセス中に光学要素１５２に対して振動し得る。
【００４８】
幾つかの実施形態において、アクチュエータシステム１９２は２つの電極を含むが、１つの電極だけが、走査プロセス中の所与の時間に帯電される。光ファイバ１３８及び電極のうちの一方の電極は、周波数サイクルの第１及び／または第２の半分の間に帯電される。周波数サイクルの第１の半分の間に、光ファイバ１３８及び一方の電極は、誘引または反発静電力を生成するように帯電され得る。静電力は、光ファイバ１３８の動き、特に、光学要素１５２に対する遠位端１８０の動きをもたらし得る。周波数サイクルの第２の半分の間に、光ファイバ１３８及び電極の他方の電極は、誘引または反発静電力を生成するように帯電され得る。静電力は、光ファイバ１３８の動き、特に、光学要素１５２に対する遠位端１８０の動きをもたらし得る。周波数サイクルの第２の半分の間の動きの方向は、第１の半分の間の動きの方向と逆であり得る。こうして、光ファイバ１３８は、走査プロセス中に光学要素１５２に対して振動し得る。
【００４９】
幾つかの実施形態において、アクチュエータシステム１９２は２つの電極を含み、両方の電極は、走査プロセス中の所与の時間に帯電される。光ファイバ１３８及び両方の電極は、周波数サイクルの第１及び／または第２の半分の間に帯電される。周波数サイクルの第１の半分の間に、光ファイバ１３８及び一方の電極は、第１の極性の電荷を獲得する可能性があり、一方、他方の電極は第２の極性の電荷を獲得する。そのため、誘引静電力が、光ファイバ１３８と逆に帯電した電極との間に生成され、反発静電力が、光ファイバ１３８と同様に帯電した電極との間に生成される。静電力は、光ファイバ１３８の動きをもたらす。周波数サイクルの第２の半分の間に、電極の極性が切換えられる可能性があり、一方、光ファイバ１３８の極性が同じに維持される、かつ／または、光ファイバ１３８の極性が切換えられる可能性があり、一方、電極の極性が同じに維持される。そのため、周波数サイクルの第１の半分と比較して逆方向である静電力が生成される。静電力は、光ファイバ１３８の動きをもたらす。周波数サイクルの第２の半分の間の動きの方向は、第１の半分の間の動きの方向と逆であり得る。こうして、光ファイバ１３８は、走査プロセス中に光学要素１５２に対して振動し得る。
【００５０】
図２及び５の示す実施形態において、２つの電極１９４及び１９６が設けられる。すなわち、アクチュエータシステム１９２は、第１の電極及び第２の電極を含み得る。電極１９４及び１９６の形状はカニューレ１５０の形状に追従し得る。すなわち、電極１９４及び／または１９６は、カニューレ１５０の内部周囲の少なくとも一部分の周りに湾曲方式で延在し得る。電極１９４及び／または１９６は、光ファイバ１３８の周りに対称に配設され得る。例えば、電極１９４及び１９６は、１８０°離間して配設され得る。アクチュエータシステム１９２の隣接する電極を分離する角度は、０°と３６０°との間、３０°と３３０°との間、４５°と３１５°との間、６０°と３００°との間、９０°と２７０°との間、１２０°と２４０°との間、１３５°と２２５°との間、１５０°と２１０°との間、及び１７５°と１９５°との間であり得る。幾つかの実施形態において、隣接する電極は、９０°、１２０°、または１８０°だけ分離される。
【００５１】
電極１９４及び１９６は、カニューレ１５０に沿って長手方向に延在し得る。カニューレ１５０は、長手方向範囲または長さ２１４を有し得る。電極１９４及び／または１９６は、長手方向範囲または長さ２１６を有し得る。電極１９４及び１９６は、カニューレの長さの、少なくとも、４分の１（１／４）、３分の１（１／３）、２分の１（１／２）、４分の３（３／４）、またはそれより大きな値に沿って延在し得る。すなわち、電極１９４及び／または１９６の長さ２１６とカニューレ１５０の長さ２１４の比は、少なくとも、４分の１（１／４）、３分の１（１／３）、２分の１（１／２）、４分の３（３／４）、またはそれより大きな値であり得る。他の実施形態において、長さ２１６と長さ２１４の比は、これらの量より大きいまたは小さい。電極１９４及び／または１９６が長い距離にわたってカニューレ１５０に沿って延在するとき、より大きくかつより均等に分布する静電力を生成するためのより大きなエリアが電極１９４及び１９６と光ファイバ１３８との間に存在する。幾つかの実施形態において、電極１９４及び１９６は、長手方向に同じ距離だけ延在し得る。他の実施形態において、電極１９４及び１９６の一方は、他方より長い可能性がある。種々の実施形態において、電極１９４及び１９６は、ハンドル１４６内に、カニューレ１５０内に、及び／またはその組合せの中に、全体的にまたは部分的に設けられ得る。電極１９４及び１９６は、適した粘着剤（例えば、接着剤、エポキシ等）；機械的接続；及び／またはその組合せを使用してプローブ１９０（たとえな、ハンドル１４６、カニューレ１５０等）にしっかり留められ得る。
【００５２】
光ファイバ１３８は、光ファイバ１３８の遠位端１８０が電極１９４及び１９６の遠位端を超えて遠位に延在するようにハンドル１４６内で留められ得る。こうして、光ファイバ１３８の遠位端１８０は、電極１９４及び１９６から片持ちされる。結果として、光ファイバ１３８の遠位端１８０の動きプロファイルは、電極１９４及び１９６に近接するかつ／または電極１９４及び１９６と長手方向に同一の広がりを持つ光ファイバ１３８の部分の動きプロファイルに対して増幅される。換言すれば、光ファイバ１３８の遠位端１８０の動きは、光ファイバ１３８及び／または電極１９４及び１９６が帯電されるときに動く光ファイバ１３８の近接部分／同一の広がりを持つ部分の対応する動きより大きい。例えば、光ファイバ１３８の近接部分／同一の広がりを持つ部分が、矢印２１０で示すように電極１９４に向かって動くとき（電極１９４に誘引されるかつ／または電極１９６によって跳ね返されるとき）、光ファイバ１３８の遠位端１８０は、同じ方向により長い距離だけ矢印２０４に示すように動くことになる。同様に、光ファイバ１３８の近接部分／同一の広がりを持つ部分が、矢印２０８で示すように電極１９６に向かって動くとき（電極１９６に誘引されるかつ／または電極１９４によって跳ね返されるとき）、光ファイバ１３８の遠位端１８０は、同じ方向により長い距離だけ矢印２０６に示すように動くことになる。光ファイバ１３８の遠位端１８０の動きと光ファイバ１３８の近接部分／同一の広がりを持つ部分の動きの比は、：１．０１：１．０と１．００：１．０との間、１．１：１．０と５．０：１．０との間、または１．５：１．０と２．０：１．０との間であり得る。
【００５３】
電極１９４、電極１９６、及び／または光ファイバ１３８は、導体１９８、２００および２０２を介してそれぞれコントローラ（例えば、図１のコントローラ１２６）と電気的連通状態にあり得る。アクチュエータシステム１９２の周波数サイクル中に、１つまたは複数の電極及び／または光ファイバ１３８に電荷を選択的に獲得させることは、１つまたは複数の電極と光ファイバ１３８との間に静電力を生成し得る。
【００５４】
アクチュエータシステム１９２は、光ファイバ１３８（例えば、遠位部分２１８、遠位端１８０等）を、中性位置から１つまたは複数の起動位置まで動かすように構成される。光ファイバ１３８の遠位部分２１８は、電極１９４及び／または１９６が光ファイバ１３８の遠位端１８０に対して始まるプローブ１９０のポイントから長手方向に延在する光ファイバ１３８のセグメントを画定し得る。種々の実施形態において、電極１９４及び／または１９６の長さ２１６は、光ファイバ１３８の遠位部分２１８の長さより長い、短い、またはそれに等しい。幾つかの実施形態において、遠位部分２１８の長さ２２０は、電極の長さ２１６より長く、それにより、遠位端１８０は、カニューレ１５０内で電極１９４及び／または１９６の遠位端より遠位に位置決めされる。
【００５５】
作動される遠位部分２１８は、光ファイバ１３８の自由な長さとして述べられ得る。自由な長さ（例えば、遠位部分２１８の自由な長さ２２０）は、作動されるのに十分な長さが存在するかどうか、静電力の強度、光学要素１５２の直径等に基づいて様々に選択され得る。例えば、遠位部分２１８は、光ファイバ１３８の分子力であって、光ファイバ１３８の構造的完全性及び直線／平面配置を維持する、分子力を克服し得るのに十分に長くなるように選択される。すなわち、静電力は、光ファイバ１３８の十分な長さにわたって作用し得る、かつ／または、方向２０８及び／または２１０に光ファイバ１３８を屈曲させるのに十分な曲げモーメントをもたらし得る。幾つかの実施形態において、作動される遠位部分２１８の長さ２２０は、光ファイバ１３８の遠位端１８０から、１ｍｍと１５ｍｍとの間、３ｍｍと１２ｍｍとの間、５ｍｍと１０ｍｍとの間等の値を含み得る。
【００５６】
中性位置において、光ファイバ１３８は、カニューレ１４０の管腔内の任意の場所に位置決めされ得る。例えば、プローブ１９０内の光ファイバ１３８の全てまたは或る部分は、（例えば図２に示すように）カニューレ１５０の長手方向軸と同軸であり得る、（例えば図３及び４に示すように）カニューレ１５０の一方の壁に近接する及び／またはそれに接触し得る、電極に近接する及び／またはそれに接触し得る等である。１つまたは複数の起動位置において、光ファイバ１３８は、光ファイバ１３８と電極との間の静電力の結果として、電極の近くにあるかまたは電極から更に離れている可能性がある。例えば、誘引静電力が電極１９４と光ファイバ１３８との間に存在するとき、光ファイバ１３８の遠位部分２１８は方向２１０に動き得る。光ファイバ１３８の遠位端１８０は、相応して方向２０４に動き得る。（幾つかの実施形態において、遠位端１８０は、以下で述べるように、方向２０６に動き得る。）
【００５７】
光ファイバ１３８の動きが、プローブ１９０、ハンドル１４６、カニューレ１５０、及び／または光学要素１５２に対する光ファイバ１３８の遠位部分２１８の一部の変位を含むことが理解される。例えば、図６に示すように、光ファイバ１３８と電極１９４との間の誘引静電力は、遠位部分２１８の一部を電極１９４に向かって屈曲させ得る。遠位部分２１８の一部が電極１９４に向かって屈曲するため、遠位部分２１８は、カニューレ１５０及び／または光学要素１５２に対して変位し、それにより、遠位部分２１８は電極１９４に向かう方向２１０に動き、遠位端１８０は方向２０４に動いた。種々の実施形態において、電極１９４及び／または１９６に向かって屈曲する遠位部分２１８の一部は、遠位部分２１８の長さ２２０の、０％と５０％との間、１０％と４０％との間、及び２０％と３０％との間であり得る。種々の実施形態において、動く遠位部分２１８の一部は、遠位部分２１８の長さ２２０の、５０％と１００％との間、６０％と９０％との間、及び７０％と８０％との間であり得る。屈曲する遠位部分２１８の一部は、動く遠位部分２１８の一部より近位にあり得る。
【００５８】
光ファイバ１３８が、その間に光学要素１５２に対して振動する走査プロセスは、複数の周波数サイクルを含み得る。例えば、周波数サイクルの第１の半分の間に、例えば、正電圧が、光ファイバ１３８が（図６に示すように）正電荷を獲得するように光ファイバ１３８に印加され得る。負電圧が、電極１９４が負電荷を獲得するように電極１９４に印加され得る。電極１９４と光ファイバ１３８との間の誘引静電力は、光ファイバ１３８が方向２１０に（例えば、電極１９４に向かって）動くようにさせ得る。相応して、幾つかの実施形態において、遠位端１８０は、（例えば、図３に示すように）方向２０４に動き得る。
【００５９】
複数の電極が同時に帯電される実施形態において、周波数サイクルの第１の半分の間に、正電圧が、電極１９６が（図６に示すように）正電荷を獲得するように電極１９６に印加され得る。電極１９６と光ファイバ１３８（正に帯電され得る）との間の反発静電力は、光ファイバ１３８が方向２１０に（例えば、電極１９４に向かって）動くようにさせ得る。相応して、幾つかの実施形態において、遠位端１８０は、（例えば、図３に示すように）方向２０４に動き得る。
【００６０】
例えば、周波数サイクルの第２の半分の間に、負電圧が、電極１９６が負電荷を獲得するように電極１９６に印加され得る。電極１９６と光ファイバ１３８（正に帯電され得る）との間の誘引静電力は、光ファイバ１３８が方向２０８に（例えば、電極１９６に向かって）動くようにさせ得る。相応して、幾つかの実施形態において、遠位端１８０は、（例えば、図４に示すように）方向２０６に動き得る。
【００６１】
複数の電極が同時に帯電される実施形態において、周波数サイクルの第２の半分の間に、正電圧が、電極１９４が正電荷を獲得するように電極１９４に印加され得る。電極１９４と光ファイバ１３８（正に帯電され得る）との間の反発静電力は、光ファイバ１３８が方向２０８に（例えば、電極１９６に向かって）動くようにさせ得る。相応して、幾つかの実施形態において、遠位端１８０は、（例えば、図４に示すように）方向２０６に動き得る。
【００６２】
上記議論は、光ファイバ１３８の電荷を維持し、電極１９４及び１９６の電荷を切換えることによる光ファイバ１３８の振動を述べた。他の実施形態において、電極１９４及び１９６の電荷が維持され、光ファイバ１３８の電荷が切換えられ得る。幾つかの実施形態において、電極１９４及び１９６の電荷は、走査プロセス中、常に逆である。
【００６３】
本明細書の議論における、光ファイバ１３８、電極１９４、及び／または電極１９６に印加される電圧及び／または光ファイバ１３８、電極１９４、及び／または電極１９６によって獲得される電荷は例示に過ぎない。負電圧が光ファイバ１３８、電極１９４、及び／または電極１９６に選択的に印加され、負電荷が光ファイバ１３８、電極１９４、及び／または電極１９６によって獲得され得ることが理解される。同様に、正電圧が光ファイバ１３８、電極１９４、及び／または電極１９６に選択的に印加され、正電荷が光ファイバ１３８、電極１９４、及び／または電極１９６によって獲得され得る。光ファイバ１３８、電極１９４、及び／または電極１９６によって獲得される正電荷及び負電荷の種々の組合せ（及び誘引及び／または反発静電力の後続の生成）は、例えば、撮像システム１２０（図１）のコントローラ１２６によって制御され得る。
【００６４】
幾つかの実施形態において、光ファイバ１３８の遠位部分２１８は、振動中、直線プロファイルを維持する。例えば、光ファイバ１３８の遠位部分２１８は方向２１０に動き、遠位端１８０は同じ方向、例えば方向２０４に動き得る。他の実施形態において、本明細書で述べるように、光ファイバ１３８の遠位部分２１８は、振動中に少なくとも部分的に弧状に形作られる。例えば、光ファイバ１３８の遠位部分２１８が方向２１０に動くとき、遠位端１８０は、逆方向、例えば方向２０６に動き得る。こうした動きは、例えば、異なる極性で帯電される、電極１９４と光ファイバ１３８との間の誘引静電力のせいで光ファイバ１３８の遠位部分２１８が方向２１０に屈曲または偏向するときに起こり得る。遠位端１８０は、遠位部分２１８の屈曲または偏向に応答して、光ファイバ１３８が少なくとも部分的に弧状に形作られるように方向２０６に動き得る。反発静電力が電極１９４と光ファイバ１３８との間に生成される、かつ／または、誘引静電力が電極１９６と光ファイバ１３８との間に生成されるとき、光ファイバ１３８は、その中性位置に向かって戻り得る。光ファイバ１３８の遠位部分２１８が方向２０８に動き、光ファイバ１３８の遠位端１８０が方向２０４に動き得る。電極１９４と光ファイバ１３８との間に生成される反発静電力及び／または電極１９６と光ファイバ１３８との間に生成される誘引静電力のせいで、光ファイバ１３８は、その中性位置を通過させられ得る。これが起こると、遠位部分２１８は方向２０８に屈曲または偏向し、遠位端１８０は、光ファイバ１３８が少なくとも部分的に弧状に形作られるように方向２０４に動き得る。幾つかの実施形態において、走査プロセス中、光ファイバ１３８が振動するとき、光ファイバ１３８の遠位部分２１８は、互いの鏡像である少なくとも部分的に弧状の形状の間で周期的に切換る。
【００６５】
電極１９４、電極１９６、及び／または光ファイバ１３８の１つまたは複数が、誘引及び／または反発静電力をもたらす電荷を選択的に獲得すると、光ファイバ１３８は、図３及び４に示すように振動し、撮像ビームが、網膜等のターゲット生物学的組織を横切って走査され得る。幾つかの実施態様において、アクチュエータシステム１７８は、約１Ｈｚと１００Ｈｚとの間、約１Ｈｚと５０Ｈｚとの間、約１Ｈｚと３０Ｈｚとの間、約５Ｈｚと２０Ｈｚとの間、約１０Ｈｚと１５Ｈｚとの間、約１Ｈｚと１５Ｈｚとの間等の周波数範囲内で光ファイバ１３８の遠位端１８０を振動させるように構成されるが、他の周波数範囲（大きくても小さくても）が企図される。幾つかの実施形態において、電極１９４、電極１９６、及び／または光ファイバ１３８は、周波数サイクルの２分の１の間、電荷を全く持たず、周波数サイクルの２分の１の間、帯電され得る。他の実施形態において、電極１９４、電極１９６、及び／または光ファイバ１３８は、周波数サイクルの２分の１の間、一方の極性を有する電荷を、周波数サイクルの２分の１の間、逆の極性を有する電荷を有し得る。電極１９４、電極１９６、及び／または光ファイバ１３８が、その間、帯電されない、一方の極性で帯電される、かつ／または逆の極性で帯電される継続期間は、周波数サイクルの２分の１より大きいまたは小さい可能性がある。
【００６６】
図３及び４に示す光ファイバ１３８の遠位端１８０の位置は、同様にアクチュエータシステム１９２用の中性位置であり得る。その点に関して、光ファイバ１３８の遠位端１８０は、図３または図４の位置で始まり、その後、電極１９４、電極１９６、及び／または光ファイバ１３８が帯電され、静電力が光ファイバ１３８を方向２０８または２１０に付勢すると、図４または図３の位置にそれぞれ動き得る。電極１９４、電極１９６、及び／または光ファイバ１３８が逆に帯電されると、光ファイバ１３８は逆の方向２１０または２０８に向かって動く。
【００６７】
幾つかの実施形態において、アクチュエータシステム１９２は、回復要素（例えば、コイルばね、板ばね等）を含んで、静電力が方向２０８及び／または２１０への光ファイバ１３８の動きをもたらした後に、開始時の中性位置に向かって光ファイバ１３８を戻すことを容易にし得る。回復要素（複数可）は機械式及び／または電磁式であり得る。
【００６８】
光ファイバ１３８の少なくとも一部分は、同じ光ファイバの他の部分及び／または従来の光ファイバと比較して減少した直径を有し得る。例えば、光ファイバ１３８の遠位部分２１８は減少した直径を有し得る。遠位部分２１８は、静電的に作動される光ファイバ１３８の範囲を含み得る。減少した直径は、同じ光ファイバの他の部分及び／または従来の光ファイバの直径の、１％と９９％との間、５％と９５％との間、１０％と９０％との間、２０％と８０％との間、３０％と７０％との間、４０％と６０％との間等の値であり得る。例えば、減少した直径は、２μｍ〜１２５μｍ、５μｍ〜１２０μｍ等の範囲にあり得る。より小さな直径はより小さな断面積をもたらす。より小さな断面積を有する光ファイバは、（例えば、光ファイバ１３８の遠位部分が静電力によって作用されるとき）光ファイバを屈曲させるためにより小さな曲げモーメントを必要とし得る。幾つかの実施形態において、光ファイバ１３８の少なくとも一部分は、（例えば、押出しプロセス、エッチング等によって）テーパが付けられ得る。例えば、減少した直径を有する光ファイバ１３８の部分は、テーパが付けられていてもよい。ファイバのテーパ付け中に、光ファイバの幾何形状は比例的にスケーリングし得る。例えば、５μｍ直径のコアを有する１２５μｍ直径のファイバは、半分だけテーパ付けされ、その結果、２．５μｍ直径のコアを有する６２．５μｍ直径のファイバになる。幾つかの実施形態において、光ファイバ１３８の直径は、全直径が減少するが、コア直径が同じままであるように遠位部分２１８をエッチングすることによって減少される。例えば、５μｍ直径のコアを有する１２５μｍ直径のファイバは、全直径が６２．５μｍまで減少するが、コア直径が５μｍのままであるようにエッチングされ得る。
【００６９】
プローブ１９０は、光ファイバ１３８に隣接して位置決めされる補剛部材２１２を含み得る。補剛部材２１２は、光ファイバ１３８より剛性がある材料で形成される可能性があり、それにより、光ファイバ１３８は、補剛部材２１２の遠位端の遠位の一部分においてだけ（例えば、自分自身の重量の結果として）曲げモーメントを受ける。補剛部材２１２は、光ファイバ１３８の内部において（プローブ１９０内に補剛部材２１２が全く設けられないときと対照的に）光ファイバ１３８のより大きな部分に剛性を付加するように構成される可能性があり、それにより、光ファイバ１３８は、カニューレ１５０の長手方向軸と同軸の中性位置に維持される。
【００７０】
補剛部材２１２がプローブ１９０内に含まれるとき、補剛部材２１２は、プローブ１９０及び光ファイバ１３８の少なくとも一部分に沿って長手方向に延在し得る。補剛部材２１２は、カニューレ１５０またはハウジング１４６内に完全に配設され得る、または、補剛部材２１２の所定の部分が、カニューレ１５０とハウジング１４６の両方の中に部分的に配設され得る。幾つかの実施形態において、補剛部材２１２は、光ファイバ１３８の周りに環状に配設される補剛管として述べられ得る。例えば、補剛部材２１２は、光ファイバ１３８の円周の全体の周りに延在し得る。他の実施形態において、補剛部材２１２は、光ファイバ１３８の一部分に隣接して配設される補剛板として述べられ得る。こうした補剛部材は、直線的、湾曲的、またはその或る組合せであり得る。補剛部材２１２は、適した接着剤（例えば、粘着剤、エポキシ等）、機械的接続、及び／またはその組合せを使用して、光ファイバ１３８に留められ得る。同様に、補剛部材２１２は、適した接着剤（例えば、粘着剤、エポキシ等）、機械的接続、及び／またはその組合せを使用して、ハンドル１４６に留められ得る。
【００７１】
補剛部材２１２がハンドル１４６内に設けられるとき、補剛部材２１２は、偏倚方向に屈曲されて、（例えば、光ファイバ１３８がカニューレ１５０の長手方向軸と同軸であるときに中性位置に向かう）光ファイバ１３８についてのコンプライアント回復力を提供し得る。例えば、補剛部材２１２は、光ファイバ１３８が中性位置に向かって（例えば、光ファイバ１３８と電極１９４との間の誘引静電力によって光ファイバ１３８が付勢される方向２１０と逆の方向に）偏倚されるように、矢印２０８で示す方向に屈曲する可能性がある。補剛部材２１２は、光ファイバ１３８を中性位置に戻すように構成される１つまたは複数の回復要素に加えてまたはそれの代わりに屈曲し得る。
【００７２】
以下の議論は、全体的に図７、８、及び９を参照する。図７は、本開示の一態様による図５の断面ライン８−８に沿う撮像プローブの後方断面図の定型化された図である。図８及び９は、図７の撮像プローブと同様の撮像プローブの後方断面図の定型化された図であるが、本開示の一態様による複数の電極を示す。
【００７３】
図７の示す実施形態は、カニューレ１５０内に２つの電極２３２及び２４２を含む。電極２３２及び２４２は、カニューレ１５０の等分割された２つの半分内で及び／または１８０°離れて、互いに対向して、光ファイバ２２２の周りに対称に配設されて、光ファイバ２２２の周りに環状に位置決めされるか配設され得る。図８の示す実施形態は、カニューレ１５０内に３つの電極２６４、２７４、及び２８４を含む。電極２６４、２７４、及び２８４は、カニューレ１５０の等分割された３分の１の部分内で及び／または１２０°離れて、光ファイバ２５２の周りに環状に位置決めされるか配設され得る。図９の示す実施形態は、４つの電極３０２、３１２、３２２、及び３３２を含む。電極３０２、３１２、３２２、及び３３２は、カニューレ１５０の等分割された４分の１の部分内で及び／または９０°離れて、少なくとも１つの他の電極に対向して、光ファイバ２９２の周りに対称に配設されて、光ファイバ２９２の周りに環状に位置決めされるか配設され得る。
【００７４】
図７、８、及び９の電極の配向及び／または位置決めが、異なる実施形態において変わり得ることが理解される。例えば、電極２３２及び２４２は、光ファイバ２２２の周りに９０°回転する可能性があり、それにより、電極２３２及び２４２は、（カニューレ１５０が図７に示す斜視図から観察されるときにカニューレ１５０の上部及び下部に位置決めされるのと対照的に）カニューレ１５０の左及び右に位置決めされる。例えば、電極２６２、２７２、及び２８２のうちの２つの電極は、互いに接近して、また、（図８に示すように等分割された３分の１の部分内に位置決めされるのと対照的に）第３の電極から遠く離れて位置決めされ得る。
【００７５】
例えば、図７に示す２つの電極を有するアクチュエータシステムの文脈で論じる動きプロファイルは、全体的に、カニューレ内での光ファイバ１３８の直線変位に的を絞っており、その直線変位が利用されて、ターゲット生物学的組織を横切る撮像ビームの対応する直線走査を生成し得る。他の実施形態（例えば、図８及び９に示す）において、アクチュエータシステムは、３つ、４つ、またはそれより多い数の電極を含み、それらの電極は、光ファイバと共に選択的に起動されて、２次元走査パターンにわったって光ファイバ及び撮像ビームを走査し得る。２次元走査パターンは、螺旋、ラスター、一定半径アスタリスクパターン、複数半径アスタリスクパターン、及び多数折畳み経路、他の２次元走査パターン、他のパターン、及び／またはその組合せを含み得る。
【００７６】
例えば、一定半径アスタリスク走査パターンは、図９の示す実施形態を使用して達成され得る。コントローラ、例えば、撮像システム１２０（図１）のコントローラ１２６は、以下のステップを実行し得る、または、以下のステップを実行させ得る。電極２６２及び光ファイバ２５２は、逆極性で帯電される可能性があり、それにより、誘引静電力が生成され、光ファイバ２５２が電極２６２に向かって動かされる。同じ大きさでかつ同じ極性の電圧が電極２７２及び２８２に印加される可能性があり、それにより、それらの電極は電極２６２と同じに帯電され、一方、電極２６２は帯電したままである。光ファイバ２５２は、電極２６２、２７２、及び２８２の方向に等しい誘引静電力を受け、光ファイバ２５２が（例えば、カニューレ１５０の長手方向軸と同軸の）中性位置に動かされる。こうして、アスタリスクの第１のアームが（例えば、電極２５２の方向に）走査される。
【００７７】
アスタリスクの次のアームを（例えば、電極２７２の方向に）走査するため、光ファイバ２５２に印加される電圧と同じ極性を有する電圧が電極２６２及び２８２に印加される可能性があり、それにより、電極２６２及び２８２は、光ファイバ２５２と同じ極性の電荷を獲得し、反発静電力が、光ファイバ２５２と電極２６２及び２８２との間に生成される。光ファイバ２５２の電荷は（アスタリスクの第１のアームの走査中の光ファイバ２５２の電荷と対照的に）維持される。電極２７２の電荷は、同様に、誘引静電力が光ファイバ２５２と電極２７２との間に存在し続けるように（３つ全ての電極が等しく帯電されたときの電極２７２の電荷と対照的に）維持される。光ファイバ２５２と電極２７２との間の誘引静電力、及び、光ファイバ２５２と電極２６２及び２８２との間の反発静電力のせいで、光ファイバ２５２は電極２７２に向かって動き得る。同じ大きさでかつ同じ極性の電圧が（３つ全ての電極が等しく帯電されたときの電極２７２に印加される電圧と対照的に）電極２６２及び２８２に印加される可能性があり、それにより、それらの電極は電極２７２と同じに帯電され、一方、電極２７２の電荷は維持される。光ファイバ２５２は、電極２６２、２７２、及び２８２の方向に等しい誘引静電力を受け、光ファイバ２５２が（例えば、カニューレ１５０の長手方向軸と同軸の）中性位置に動かされる。こうして、アスタリスクの第２のアームが（例えば、電極２６２の方向に）走査される。
【００７８】
アスタリスクの最後のアームを（例えば、電極２８２の方向に）走査するため、アスタリスクの第２のアームを走査することに関して述べたのと同様のプロシージャが繰返され得る。光ファイバ２５２に印加される電圧と同じ極性を有する電圧が電極２６２及び２７２に印加される可能性があり、それにより、電極２６２及び２７２は、光ファイバ２５２と同じ極性の電荷を獲得し、反発静電力が、光ファイバ２５２と電極２６２及び２７２との間に生成される。光ファイバ２５２の電荷は（アスタリスクの第１のアームの走査中の光ファイバ２５２の電荷と対照的に）維持される。電極２８２の電荷は、同様に、誘引静電力が光ファイバ２５２と電極２８２との間に存在し続けるように（３つ全ての電極が等しく帯電されたときの電極２８２の電荷と対照的に）維持される。光ファイバ２５２と電極２８２との間の誘引静電力、及び、光ファイバ２５２と電極２６２及び２７２との間の反発静電力のせいで、光ファイバ２５２は電極２８２に向かって動き得る。同じ大きさでかつ同じ極性の電圧が（３つ全ての電極が等しく帯電されたときの電極２８２に印加される電圧と対照的に）電極２６２及び２７２に印加される可能性があり、それにより、それらの電極は電極２８２と同じに帯電され、一方、電極２８２の電荷は維持される。光ファイバ２５２は、電極２６２、２７２、及び２８２の方向に等しい誘引静電力を受け、光ファイバ２５２が（例えば、カニューレ１５０の長手方向軸と同軸の）中性位置に動かされる。こうして、アスタリスクの第３のアームが（例えば、電極２６２の方向に）走査される。
【００７９】
上述した２次元走査パターンは非制限的な例である。例えば、アスタリスクパターンの１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、またはそれより多い数のアームが走査され得る。例えば、図９の導電層２２４及び／または電極３０２、３１２、３２２、及び３３２の１つまたは複数は、光ファイバ２２２がラスター走査を実施するよう動くように選択的に帯電され放電され得る。他の１次元及び／または２次元走査パターンは、本明細書で述べるデバイス、システム、及び方法によって実装され得る。幾つかの実施形態において、光ファイバ及び／または電極（複数可）は、離散的な極性で帯電され得る。幾つかの実施形態において、様々な程度の誘引及び反発静電力が生成されるように、アナログ範囲の電圧が光ファイバ及び／または電極（複数可）に印加され得る。アナログ電圧を使用することは、光ファイバ及び／または電極（複数可）の間にアナログ範囲の部分的誘引及び／または反発があるため、高分解能方法走査を提供し得る。
【００８０】
光ファイバ２２２は、導電層２２４を含むように示される。電圧が光ファイバに印加されるものとして本明細書で述べられる、または、光ファイバが電荷を獲得するものとして本明細書で述べられるとき、電圧が導電層に印加され、導電層が電荷を獲得することが理解される。幾つかの実施形態において、光ファイバは導電層を含まない。他の実施形態において、光ファイバ２２２は、導電層２２４及び絶縁層２２６（図１０に示す）を含む。導電層２２４は、光ファイバ２２２と絶縁層２２６との間に配設され得るかつ／または位置決めされ得る。
【００８１】
絶縁層２２６は、誘電体材料であり得る、または、誘電体材料を含み得る。誘電体材料は、本来絶縁性であり、電荷は誘電体材料を通って流れない。そのため、誘電体材料は、（図７、８、及び９を参照して本明細書で述べるような）もっぱら絶縁コーティングと同じ目的を果たし得る。例えば、誘電体材料は、同様に、１つまたは複数の有利な特徴を有し得る。例えば、誘電体材料は、印加済み電界によって分極され得る。すなわち、電荷は、その平衡位置からシフトし、印加済み電界に基づいて整列され得る。例えば、図１０の示す実施形態において、導電層２２４は、正電荷を獲得し得る。絶縁層２２６がもっぱら絶縁コーティングであるとき、帯電した導電層２２４に関連する電界強度は、絶縁層２２６の厚さを通して減少する。絶縁層２２６が誘電体材料であるまたは誘電体材料を含むとき、正に帯電した導電層２２４に近い絶縁層２２６の部分（内向き部分または光ファイバに向く部分）は、分極し、少なくとも部分的な負電荷を獲得する。正に帯電した導電層２２４から遠い絶縁層の部分（外向き部分またはカニューレに向く部分）は、同様に、分極し、少なくとも部分的な正電荷を獲得する。絶縁層２２６の外部表面は、導電層２２４と同じ極性の電荷を有し得る。そのため、導電層２２４に関連する電界は、絶縁層２２６を通して担持され、外部に（例えば、１つまたは複数の電極に向かって）提示される。こうした配置構成は、静電力による光ファイバの振動を容易にし得る。
【００８２】
同様に、図７、８、及び９の電極に関連する絶縁層の１つ又は複数は、誘電体材料であり得るまたは誘電体材料を含み得る。例えば、内向き絶縁層または光ファイバに向く絶縁層は、誘電体材料であり得るまたは誘電体材料を含み得る。絶縁層の内部表面は、電極と同じ極性の電荷を有し得る。そのため、電極に関連する電界は、絶縁層を通して担持され、内部に（例えば、光ファイバに向かって）提示される。こうした配置構成は、静電力による光ファイバの振動を容易にし得る。
【００８３】
再び図７、８、及び９を参照すると、外向き（例えば、カニューレ１５０に向く）表面は、絶縁層を含むように示される。例えば、電極２３２は絶縁層２３４（図７）を含み、電極２４２は絶縁層２４４（図７）を含み、電極２６２は絶縁層２６４（図８）を含み、電極２７２は絶縁層２７４（図８）を含み、電極２８２は絶縁層２８４（図８）を含み、電極３０２は絶縁層３０４（図９）を含み、電極３１２は絶縁層３１４（図９）を含み、電極３２２は絶縁層３２４（図９）を含み、かつ／または電極３３２は絶縁層３３４（図９）を含み得る。電極の外向き表面上の絶縁層は、電極とカニューレ１５０との間の望ましくない接触を防止し得る。接触は、電圧がカニューレ１５０に印加されることをもたらし得る。カニューレ１５０に対する電圧の印加は、光学プローブが患者の眼の中に少なくとも部分的に配設されるときに望ましくない可能性がある。絶縁層は、絶縁コーティングであり得る、または、絶縁コーティングを含み得る。絶縁層は、化学的プロセス；適した接着剤（例えば、粘着剤、エポキシ等）；機械的接続、及び／またはその組合せを使用して、光ファイバ１３８に結合され得る。絶縁層は、セラミック、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリマー、パリレン、二酸化シリコン、二酸化チタン、及び／または他の適した絶縁または誘電体材料であり得る、かつ／または、それを含み得る。
【００８４】
図７、８、及び９は、電極の内向き（例えば、光ファイバ１３８に向かう）表面及び／または光ファイバの外部表面は絶縁層を含む。例えば、電極２３２は絶縁層２３６（図７）を含み、電極２４２は絶縁層２４６（図７）を含み、電極２６２は絶縁層２６６（図８）を含み、電極２７２は絶縁層２７６（図８）を含み、電極２８２は絶縁層２８６（図８）を含み、電極３０２は絶縁層３０６（図９）を含み、電極３１２は絶縁層３１６（図９）を含み、電極３２２は絶縁層３２６（図９）を含み、かつ／または電極３３２は絶縁層３３６（図９）を含み得る。光ファイバ２２２の少なくとも一部分（例えば、プローブ１９０の内部の中の光ファイバ１３８の全体、光ファイバ１３８の遠位部分２１８、導電層を含む光ファイバ１３８の部分）は絶縁層を含み得る。例えば、光ファイバ２２２は絶縁層２２６を含み得る。電極の内向き表面上の絶縁層及び／または光ファイバの外部表面は、電極と光ファイバの導電層との間の電気的連通を防止するように構成される。絶縁層は、光ファイバが１つまたは複数の電極に接触するときの望ましくない電気的放電を防止し得る。電気的放電は、光ファイバと１つまたは複数の電極との間に存在する静電力が消失することをもたらし得る。電気的放電は同様に、スパーキングをもたらし得る。光ファイバと１つまたは複数の電極との間の接触は、光ファイバが１つまたは複数の電極に向かって静電的に誘引されるため、光ファイバの作動中に起こり得る。例えば、光ファイバの外部表面が、導電電極に接触する導電層を含む場合、電気的放電が起こり得る。こうした電気的放電は、光学プローブが患者の眼の中に少なくとも部分的に配設されるときに望ましくない可能性がある。絶縁層は、絶縁コーティングであり得る、または、絶縁コーティングを含み得る。絶縁層は、化学的プロセス；適した接着剤（例えば、粘着剤、エポキシ等）；機械的接続、及び／またはその組合せを使用して、光ファイバ１３８に結合され得る。絶縁層は、セラミック、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリマー、パリレン、二酸化シリコン、二酸化チタン、及び／または他の適した絶縁または誘電体材料であり得るかつ／またはそれを含み得る。
【００８５】
電極及び／または光ファイバが絶縁層を含むものとして述べられるとき、絶縁層は、光ファイバに塗布されるかつ／またはその他の方法で結合される、コーティング、スリーブ等のような光ファイバ自体と別個にコンポーネントであり得ることが理解される。幾つかの実施形態において、電極及び／または光ファイバの絶縁層の１つまたは複数は、図１０に関してより詳細に述べた誘電体材料を含み得る。幾つかの実施形態において、電極及び／または光ファイバの内向き絶縁層及び外向き絶縁層は、同じ材料であり得るかつ／またはそれを含み得る。他の実施形態において、外向き絶縁層及び内向き絶縁層は、異なる材料であり得るかつ／またはそれを含み得る。例えば、内向き絶縁層は、誘電体材料であり得るかつ／またはそれを含み得る。一方、外向き絶縁層は、誘電体材料でないまたはそれを含まない。
【００８６】
本明細書で述べる実施形態は、アクチュエータを有する撮像プローブであって、少なくとも１つの帯電電極を利用して、静電力によって撮像プローブ内に位置決めされた光ファイバに動きを与える、撮像プローブを提供し得る。先に提供された例は、例示に過ぎず、制限的であることを意図されない。当業者は、本開示の範囲内にあることを意図される、開示される実施形態と矛盾しない他のシステムを容易に考案し得る。したがって、本出願は、添付特許請求の範囲によってだけ制限される。
本明細書に開示される発明は以下の態様を含む。
〔態様１〕
眼科撮像プローブであって、
ハンドルと、
前記ハンドルに結合したカニューレと、
前記ハンドル及び前記カニューレ内に少なくとも部分的に位置決めされた光ファイバであって、撮像光源から撮像光を受取り、前記撮像光を、前記カニューレの遠位部分内に位置決めされた光学要素に誘導するように構成される、光ファイバと、
前記光ファイバに動きを与えるように構成されるアクチュエータシステムとを備え、前記アクチュエータシステムは、前記カニューレ内に位置決めされた電極を含み、前記電極及び前記光ファイバの導電層の少なくとも一方に電荷を選択的に与えることによって前記光ファイバに動きを与えるように構成される、プローブ。
〔態様２〕
前記電極は、前記カニューレの長手方向範囲の少なくとも３分の１（１／３）に沿って延在する、態様１に記載のプローブ。
〔態様３〕
前記アクチュエータシステムは、前記カニューレ内に位置決めされた第２の電極を更に含む、態様１に記載のプローブ。
〔態様４〕
前記電極及び前記第２の電極は、前記光ファイバの周りに対称に配設される、態様３に記載のプローブ。
〔態様５〕
前記アクチュエータシステムは、前記光ファイバに動きを与えて、２次元走査パターンにわたって前記撮像光を走査するように構成される、態様３に記載のプローブ。
〔態様６〕
前記２次元走査パターンは、螺旋、ラスター、一定半径アスタリスクパターン、複数半径アスタリスクパターン、及び多数折畳み経路のうちの少なくとも１つを含む、態様５に記載のプローブ。
〔態様７〕
前記光ファイバは導電層である、態様１に記載のプローブ。
〔態様８〕
前記光ファイバは絶縁層である、態様７に記載のプローブ。
〔態様９〕
前記導電層は、前記光ファイバと前記絶縁層との間に配設される、態様８に記載のプローブ。
〔態様１０〕
前記絶縁層は誘電体材料を含む、態様８に記載のプローブ。
〔態様１１〕
前記電極の内向き表面は絶縁層を含む、態様１に記載のプローブ。
〔態様１２〕
前記電極の外向き表面は絶縁層を含む、態様１に記載のプローブ。
〔態様１３〕
前記光ファイバの近位部分は、前記ハンドルの近位部分にしっかり留められる、態様１に記載のプローブ。
〔態様１４〕
前記電極は前記カニューレにしっかり留められる、態様１に記載のプローブ。
〔態様１５〕
前記光学要素は、屈折率分布（ＧＲＩＮ）レンズを備える、態様１に記載のプローブ。
〔態様１６〕
前記光学要素は、前記光ファイバの遠位端と共に動くように前記光ファイバの前記遠位端に機械的に結合される、態様１に記載のプローブ。
〔態様１７〕
前記アクチュエーションシステムは、前記光ファイバに動きを与えて、前記カニューレの遠位端から５ｍｍと１０ｍｍとの間の距離で１ｍｍと５ｍｍとの間のターゲット生物学的組織の直線範囲を有する走査パターンに沿って前記撮像光を走査するように構成される、態様１に記載のプローブ。
〔態様１８〕
眼科撮像システムであって、
撮像光を生成するように構成される撮像光源と、
前記撮像光源と光学的連通状態にある光ガイドであって、前記撮像光源から前記生成された撮像光を受取るように構成される、光ガイドと、
前記光ガイドと光学的連通状態にあるプローブとを備え、前記プローブは、
ハンドル、
前記ハンドルに結合したカニューレ、
前記ハンドル及び前記カニューレ内に少なくとも部分的に位置決めされた光ファイバであって、導電層を含み、前記光ガイドから撮像光を受取り、前記撮像光を、前記カニューレの遠位部分内に位置決めされた光学要素に誘導するように構成される、光ファイバ、及び、
前記光ファイバに動きを与えるように構成されるアクチュエータシステムを含み、前記アクチュエータシステムは、前記カニューレ内に位置決めされた電極を含み、前記電極及び前記光ファイバの導電層の少なくとも一方に電荷を選択的に与えることによって前記光ファイバに動きを与えるように構成される、眼科撮像システム。
〔態様１９〕
前記光源と連通状態にあるコントローラを更に備え、前記コントローラは、光干渉断層法（ＯＣＴ）撮像プロシージャのために前記撮像光源の作動を制御するように構成される、態様１８に記載の眼科撮像システム。
〔態様２０〕
前記コントローラは、前記プローブによって取得されるデータを処理し、撮像データを、前記コントローラと連通状態にあるディスプレイに出力するように更に構成される、態様１９に記載の眼科撮像システム。
〔態様２１〕
前記コントローラは、前記光ファイバの導電層及び前記電極の少なくとも一方に選択的に電圧を印加させ、それにより、前記光ファイバの導電層及び前記電極の少なくとも一方が電荷を獲得するように更に構成される、態様１９に記載の眼科撮像システム。
〔態様２２〕
眼科撮像方法であって、
第１の電圧を、眼科プローブのハウジング内に位置決めされた電極に印加することであって、それにより、前記電極が第１の極性を有する電荷を獲得し、及び、
前記眼科プローブの前記ハウジング内に位置決めされた光ファイバの導電層に第２の電圧を印加することであって、それにより、前記導電層が第２の極性を有する電荷を獲得することを含み、前記光ファイバは、前記電極と前記光ファイバの前記導電層との間の電気的連通を阻止するように構成される絶縁層を更に含み、
前記電極が前記第１の極性を有する電荷を獲得し、前記光ファイバの前記導電層が前記第２の極性を有する電荷を獲得することに起因する静電力は、前記光ファイバが、前記光ファイバを通過する撮像光を前記ハウジングの遠位部分内に位置決めされた光学要素を横切って走査するようにさせる、方法。
【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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