(57)【要約】  照明アセンブリは、外科手術室で手術領域を選択的に照射するように構成される。アセンブリは、光を放射するように構成された複数の光源を含む複数の照明モジュールを備える。アセンブリは、照明モジュールのうちの少なくとも一つに配置された、画像データを捕捉するように構成された少なくとも一つの撮像装置をさらに備える。関節式ヘッドアセンブリは、照明モジュールのそれぞれを支持するように構成される。関節式ヘッドアセンブリは、照明モジュールのそれぞれを第一の軸および第二の軸を中心に回転させるように構成された複数のアクチュエータを備える。アセンブリはコントローラをさらに備える。コントローラは、陰になった領域および汚染された領域のうちの少なくとも一つを含む少なくとも一つの関心領域の画像データをスキャンするように構成される。【選択図】図５
2021512734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科手術室で手術領域を選択的に照射するように構成された照明アセンブリであって、前記照明アセンブリが、
光を放射するように構成された複数の光源を含む複数の照明モジュールと、
前記照明モジュールのうちの少なくとも一つに配置された、画像データを捕捉するように構成された少なくとも一つの撮像装置と、
前記照明モジュールのそれぞれを支持するように構成された関節式ヘッドアセンブリであって、前記関節式ヘッドアセンブリが複数のアクチュエータを含み、前記アクチュエータが前記照明モジュールのそれぞれを第一の軸および第二の軸を中心に回転させるように構成される、前記関節式ヘッドアセンブリと、
一つまたは複数の前記照明モジュールからの前記光を関心領域に向けるように前記複数のアクチュエータを制御するように構成される、コントローラと、を備える、照明アセンブリ。
【請求項２】
前記照明モジュールが、中央制御アームを介して前記関節式ヘッドアセンブリに接続するアレイを形成する、請求項１に記載の照明アセンブリ。
【請求項３】
前記関節式ヘッドアセンブリが、第一の軸を画定する中央制御アームを含み、前記中央制御アームが、前記複数の照明モジュールを前記第一の軸を中心に回転させるように構成された第一のアクチュエータと接続する、請求項２に記載の照明アセンブリ。
【請求項４】
前記関節式ヘッドアセンブリが、前記中央支持アームから延在する複数の第二の支持アームをさらに含む、請求項３に記載の照明アセンブリ。
【請求項５】
前記複数の第二の支持アームが第二の軸を画定し、前記第二の支持アームが、前記複数の照明モジュールを前記第二の軸を中心に回転させるように構成された第二のアクチュエータと接続する、請求項４に記載の照明アセンブリ。
【請求項６】
前記第二の軸が前記第一の軸に対して実質的に垂直である、請求項５に記載の照明アセンブリ。
【請求項７】
前記複数の照明モジュールの少なくとも一つを支持するように構成された横方向支持構造をさらに備える、請求項５または６に記載の照明アセンブリ。
【請求項８】
前記複数の照明モジュールの前記少なくとも一つが、第三のアクチュエータを介して前記横方向支持構造と接続する、請求項７に記載の照明アセンブリ。
【請求項９】
前記第三のアクチュエータが、前記複数の照明モジュールの前記少なくとも一つの照明モジュールを前記複数の照明モジュールに対して回転させるように構成される、請求項８に記載の照明アセンブリ。
【請求項１０】
前記少なくとも一つの照明モジュールの前記回転が、前記複数の照明モジュールの照明領域を調整する、請求項９に記載の照明アセンブリ。
【請求項１１】
照明アセンブリを制御するための方法であって、
複数の照明モジュールからの複数の光放射の複数の放射方向を制御することであって、前記照明アセンブリのそれぞれが、複数の回転軸を中心とした前記放射方向を制御するように構成された関節式ヘッドアセンブリを含む、前記制御することと、
前記複数の光放射で手術領域を照射することと、
少なくとも一つのカメラの視野において画像データを捕捉することであって、前記画像データが前記複数の放射からの反射光を含む、前記捕捉することと、
前記画像データ内の照明の変化を識別することと、
前記画像データ内の前記照明の変化を制限するように前記複数の照明モジュールを制御することと、を含む、方法。
【請求項１２】
前記第一の照明モジュールの第一の関節式ヘッドアセンブリを第一の基点から、第二の照明モジュールの第二の関節式ヘッドアセンブリを第二の基点から制御することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第二の基点が前記第一の基点から空間的に分離されている、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記画像データ内の前記照明の変化を閉塞領域として識別することであって、前記閉塞領域が前記第一の放射による透過が遮断された位置を含む、前記識別することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記閉塞領域を前記第二の放射で照射することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第一の基点に対する前記第二の基点の前記空間的分離が、前記第二の放射による前記閉塞領域の照射を提供する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
手術領域を照射するよう構成されたシステムであって、
複数の照明アセンブリであって、
複数の光源を含む複数の照明モジュール、および、
前記照明モジュールのそれぞれと接続している関節式ヘッドアセンブリであって、前記関節式ヘッドアセンブリが、前記照明モジュールのそれぞれを支持し、前記照明モジュールのそれぞれを第一の軸および第二の軸を中心に回転させるように構成される、前記関節式ヘッドアセンブリ、を含む、前記複数の照明アセンブリと、
前記手術領域内の前記光源から反射された光を含む画像データを捕捉するように構成された少なくとも一つの撮像装置と、
一つまたは複数の前記照明モジュールからの前記光を関心領域に向けるように前記複数のアクチュエータを制御するように構成される、コントローラと、を備える、システム。
【請求項１８】
前記複数の照明アセンブリが、第一の照明モジュールから第一の放射を発するように構成された第一の照明アセンブリと、第二の照明モジュールから第二の放射を発するように構成された第二の照明アセンブリと、を含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第二の放射の第二の基点が、前記第一の放射の第一の基点から空間的に分離されている、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記コントローラが、
前記画像データ内の照明の変化を閉塞領域として識別することであって、前記閉塞領域が前記第一の放射による透過が遮断された位置を含む、前記識別することと、
前記第二の放射を前記閉塞領域を照射するように配向することと、を行うようにさらに構成される、請求項１９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に、照明システムに関し、より具体的には、外科手術現場および外科手術室の照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
外科手術現場および外科手術室に提供される人工照明は、位置決め、影、光度およびグレアに関して多くの問題を呈しうる。医療専門家は多くの場合、外科手術手順を通して人員および機器を移し変えているため、静止しておらず、照明を動的にする必要がある。さらに、人員の物理的寸法の差異は、光源の位置決めを困難にする場合がある。したがって、外科手術室のための新しい照明システムは有利でありうる。
【発明の概要】
【０００３】
本開示の一態様によれば、照明アセンブリは、外科手術室で手術領域を選択的に照射するように構成される。アセンブリは、光を放射するように構成された複数の光源を含む複数の照明モジュールを備える。アセンブリは、照明モジュールのうちの少なくとも一つに配置された、画像データを捕捉するように構成された少なくとも一つの撮像装置をさらに備える。関節式ヘッドアセンブリは、照明モジュールのそれぞれを支持するように構成される。関節式ヘッドアセンブリは、照明モジュールのそれぞれを第一の軸および第二の軸を中心に回転させるように構成された複数のアクチュエータを備える。アセンブリはコントローラをさらに備える。コントローラは、陰になった領域および汚染された領域のうちの少なくとも一つを含む少なくとも一つの関心領域の画像データをスキャンするように構成される。コントローラは、一つまたは複数の照明モジュールからの光を関心領域に向けるように複数のアクチュエータを制御するようにさらに構成される。
【０００４】
本開示の別の態様によれば、照明アセンブリを制御するための方法が開示されている。方法は、複数の照明モジュールからの複数の光放射の複数の放射方向を制御することを含む。照明アセンブリのそれぞれは、複数の回転軸を中心とした放射方向を制御するように構成された関節式ヘッドアセンブリを備える。方法は、手術領域を複数の光放射で照射することと、少なくとも一つのカメラの視野において画像データを捕捉することとをさらに含み、画像データは複数の放射からの反射光を含む。方法は、画像データ内の照明の変化を識別することと、画像データ内の照明の変化を制限するように複数の照明モジュールを制御することとをさらに含む。
【０００５】
本開示のさらに別の態様によれば、手術領域を照射するように構成されたシステムが開示されている。システムは複数の照明アセンブリを備える。複数の照明アセンブリは、複数の光源および関節式ヘッドアセンブリを含む、複数の照明モジュールを備える。関節式ヘッドアセンブリは、照明モジュールのそれぞれと接続している。関節式ヘッドアセンブリは、照明モジュールのそれぞれを支持し、照明モジュールのそれぞれを第一の軸および第二の軸を中心に回転させるように構成される。システムは、手術領域内の光源から反射された光を含む画像データを捕捉するように構成された少なくとも一つの撮像装置をさらに備える。コントローラは、一つまたは複数の照明モジュールからの光を関心の領域に向けるように複数のアクチュエータを制御するように構成される。
【０００６】
本開示のこれらおよびその他の態様、目的、および特徴は、当業者が以下の明細書、特許請求の範囲、および添付図面を調べることによって理解および認識される。本明細書に開示する例それぞれの特徴は、他の例の特徴と共に、またはこれの代替として使用しうることも理解される。
【０００７】
以下は、添付図面の図の説明である。図面は必ずしも正確な縮尺ではなく、図面中の特定の特徴および特定の図は、明瞭とするために、縮尺が誇張されているか、概略的に示されている場合がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、照明システムを利用する外科手術室の概略図である。
【０００９】
【図２】図２は、適応照明のために構成された照明システムを備えた外科手術室の概略図である。
【００１０】
【図３】図３は、照明システムの照明モジュールの概略図である。
【００１１】
【図４】図４は、適応照明のために構成された関節式ヘッドアセンブリを備えた照明システムを備えた外科手術室の概略図である。
【００１２】
【図５】図５は、照明モジュールのアレイを含む関節式ヘッドアセンブリを備える照明システムの概略図である。
【００１３】
【図６】図６は、それぞれが照明モジュールのアレイを含む、関節式ヘッドアセンブリのアレイを備える照明システムの概略図である。
【００１４】
【図７】図７は、本開示による照明システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の追加の特徴および利点は、以下の詳細な記述において記載され、この記述から当業者に明らかとなる、あるいは、特許請求の範囲および添付図面と共に以下の記述で記載されるように本発明を実行することで認識される。
【００１６】
本明細書で使用される、二つ以上の項目の列挙で使用される場合の「および／または」という用語は、列挙される項目のいずれか一つがそれだけで用いられ、または、列挙される項目のうち二つ以上の項目のあらゆる組み合わせが用いられ得ることを意味する。例えば、ある組成物が構成要素Ａ、Ｂおよび／またはＣを含有するとして記載される場合、当該組成物は、Ａを単独で、Ｂを単独で、Ｃを単独で、ＡおよびＢを組み合わせて、ＡおよびＣを組み合わせて、ＢおよびＣを組み合わせて、または、Ａ、ＢおよびＣを組み合わせて含有し得る。
【００１７】
この明細書では、関連する用語、例えば、第一および第二、上および下などは、一つの構成要素または動作を他の構成要素または動作と区別するために、単独で用いられるもので、そのような構成要素または動作の間での実際の相互関係または順序を必ずしも要求または暗示するものではない。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」またはその用語の他の変形形態は、列挙される要素を含むプロセス、方法、物品、または装置がそれらの要素のみを含むものではなく、明白に列挙されていないか、またはそのようなプロセス、方法、物品、もしくは装置にとって固有のものではない他の要素を含んでもよいように、非排他的包含を網羅することを意図している。「．．．を備える」が前に付く要素は、それ以上の制約なしに、その要素を含むプロセス、方法、物品、または装置の追加的な同一要素の存在を除外しない。
【００１８】
図１を参照すると、照明システム１０を利用する外科手術室の概略図が示されている。照明システム１０は、外科手術室１４に図示され、一つまたは複数の照明アセンブリ１８を含む。照明アセンブリ１８は、一つまたは複数の光源２０を含みうる。照明システム１０は、照明システム１０の使用を補助するために示された一つまたは複数の撮像装置２２を含みうる。撮像装置２２は、照明アセンブリ１８（例えば、ハンドルまたは本体）、テーブル２６、ウェアラブル装置２８、および／または外科手術室１４の周りに位置付けられてもよく、またはそれらに結合されてもよい。撮像装置２２は、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）撮像装置、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）撮像装置、その他のタイプの撮像装置および／またはそれらの組み合わせでありうる。さまざまな実施例によると、撮像装置２２は、患者、テーブル２６、または外科手術室１４の他の特徴によって反射された光をコリメートおよび／または収束するための一つまたは複数のレンズを含みうる。
【００１９】
テーブル２６は、術野３０を少なくとも部分的に画定しうる。本開示では、術野３０は、手術が実行される隔離された領域でありうる手術領域としうる。術野３０のすべての家具および機器は、滅菌ドレープで覆われうる。外科手術室１４内には、様々な手順で利用されうる一つまたは複数の機器３４またはツールが位置付けられうる。外科手術室１４に関連して説明するが、本開示の照明システム１０は、さまざまな環境で利用されうることが理解されるであろう。例えば、照明システム１０は、自動車修理領域、医師のオフィス、歯科医、写真スタジオ、製造現場、および動的照明ソリューションが有利でありうるその他の領域で利用されうる。
【００２０】
テーブル２６は、外科手術手順の間に患者を支持するように構成されうる。さまざまな実施例によれば、テーブル２６は、正方形、長方形および／または楕円形の構成を有しうる。テーブル２６は、金属（例えば、ステンレス鋼）、ポリマーおよび／またはその組み合わせから構成されうる。さまざまな実施例によれば、滅菌カバー（例えば、布または紙）は、テーブル２６の表面にわたって位置付けられうる。テーブル２６は、傾斜、回転、および／または上昇または下降するように構成されうる。テーブル２６の傾斜は、テーブル２６の周りに位置付けられたユーザ（例えば、医療従事者）が、患者および／または術野３０により簡単にアクセスできるようにするのに有利でありうる。傾斜に加えて、テーブル２６は、Ｘ−Ｙ面に対して上昇、下降、回転および／またはスライドするように構成されうることが理解されよう。
【００２１】
本開示のさまざまな実施形態によって提供されるように、照明システム１０は、外科手術室１４の照明レベルを検出するように構成された適応性を有する照明を提供しうる。例えば、一つまたは複数の機器３４および／または医療従事者３６の位置は、一つまたは複数の影３８を形成しうる。システム１０の一つまたは複数の撮像装置２２は、影３８を示す画像データを捕捉するように構成されうる。画像データは、外科手術室１４および／または術野３０の影３８の位置を識別しうるコントローラ４０に供給されうる。影３８の識別に応答して、コントローラ４０は、照明アセンブリ１８を制御して、照明アセンブリ１８から放射される光の強度、焦点、および／または基点を変更し、影３８を照射するように構成されうる。例えば、光制御ルーチンは、別の光源２０がブロックされるか、または影を生成し始める場合、一つまたは複数の光源２０の強度を自動調整することができる。
【００２２】
いくつかの実施形態では、本開示は、外科手術室１４および／または術野３０の汚染された可能性のある領域４２の検出および／または処理をさらに提供しうる。汚染された領域４２は、外科手術室１４のほこり、生物学的材料、および／または体液（例えば、粘液、血液、唾液、尿など）が堆積しうる領域に対応しうる。こうした材料は、外科手術室１４における一つ以上の手順、または患者または人員によって放出された異物の結果として堆積しうる。こうした実施形態では、システム１０は、約２５  ｎｍ〜６００  ｎｍの範囲の検出放射光で、外科手術室１４のさまざまな領域を選択的に照射するように構成されてもよい。検出放射の受け取りに応答して、汚染された領域４２は、検出放射の一つまたは複数の波長帯域を吸収しうる。吸収の変化レベルに基づいて、一つまたは複数の撮像装置２２は、汚染された領域４２を識別するように構成されうる。
【００２３】
汚染された領域４２を識別することに加えて、システム１０は、汚染された領域４２の消毒をさらに提供しうる。例えば、いくつかの実施形態では、照明アセンブリ１８の一つまたは複数の光源２０は、殺菌光の波長を放射するように構成されうる。したがって、外科手術室１４の汚染された領域４２を識別することに応答して、コントローラ４０は、殺菌光の殺菌放射を起動して、汚染された領域４２を占めうる細菌を減菌しうる。本明細書で論じるように、汚染された領域４２が位置する外科手術室１４の領域の選択的な照明は、光源２０を選択的に起動し、強度、焦点、および／または殺菌放射が放射される基点を調整することによって照射されうる。殺菌放射は、約２６０ｎｍ〜２７０ｎｍの範囲の光の波長を含みうる。こうした波長は、一つまたは複数の光源２０から放射されてもよく、これは水銀系のランプ、紫外線発光ダイオード（ＵＶ−Ｃ  ＬＥＤ）ランプ、および／またはパルスキセノンランプを含みうる。
【００２４】
照明アセンブリ１８は、さまざまな構成を取りうる。照明アセンブリは、一つまたは複数の光源２０を含みうる。第一の実施例では、照明アセンブリ１８はモジュール式であり、相互接続され、トラックシステムによって支持されてもよい。例えば、照明アセンブリ１８は、円形、卵形、楕円形、三角形、正方形、長方形、五角形または高次多角形形状を有しうる。異なる照明アセンブリ１８は、異なる形状を取ることができ、照明システムは、さまざまな照明アセンブリ１８を含みうることが理解されよう。照明アセンブリ１８のトラックシステムは、一つまたは複数の照明アセンブリ１８を他の照明アセンブリ１８に対して移動させることを可能にしうる。照明アセンブリ１８の形状は、照明アセンブリ１８が、照明アセンブリ１８の端に沿って「適合」または結合することを可能にするように構成されうる。例えば、正方形または三角形の照明アセンブリ１８は、互いに接触してグループ化されてもよく、またはより大きな形状（例えば、十字、五角形、自由形状など）を形成するように分離されてもよい。さまざまな実施例によれば、照明アセンブリ１８は、かみ合わせるか、またはさもなくば電気的および／または機械的に互いに接続するように構成されうる。例えば、照明アセンブリ１８は、接続されると、互いに電力を共有してもよい。
【００２５】
さまざまな実施形態では、照明システム１０の照明アセンブリ１８は独立して動作してもよく、また互いに連動してもよい。例えば、照明アセンブリのそれぞれは、コントローラ４０を含んでもよく、および／またはコントローラ４０と連通してもよい。したがって、コントローラ４０は、照明アセンブリ１８の一つまたは複数の光源２０を選択的に起動して、協働してコントローラ４０によって制御される照明アセンブリ１８のそれぞれによって形成されるスケーラブルなシステムを提供しうる。このようにして、照明システム１０は、本開示に従って、さまざまな永久的または永久的な取り付けにスケール設定され、柔軟に実施されうる。
【００２６】
さらに別の実施例では、照明アセンブリ１８は、ミラー４１と連動するように構成されうる。ミラー４１は、テーブル２６の上方に位置付けられてもよい。図示の実施例では、ミラー４１は、外科手術室１４の天井に位置付けられているが、ミラー４１は追加的にまたは代替的にテーブル２６の上に懸架されうることが理解されよう。さまざまな実施例によれば、照明アセンブリ１８によって放射される光がコリメートされ、テーブル２６および／または患者に向かって反射されうるように、ミラー４１は凹面でありうる。こうした実施例では、照明アセンブリ１８は、リング内に位置付けられ、ミラー４１に向かって光を放射するように構成された一つまたは複数の光源２０を含みうる。光源２０は、ミラー４１の周囲に近接して、および／またはテーブル２６に近接して位置付けられてもよい。照明アセンブリ１８のこうした実施例は、光源２０および／または照明アセンブリ１８が、外科手術室１４の天井から離れた非慣習的な場所に位置付けられることを可能にするのに有利でありうる。
【００２７】
上述のように、照明アセンブリ１８は、可視光および／または不可視光を放射するように構成された一つまたは複数の光源２０を含みうる。例えば、光源２０は、可視光、赤外光（例えば、近赤外線および／または遠赤外線）および／または紫外線光を放射するように構成されうる。いくつかの実施例では、光源２０は、制御された周波数でストロボ発光してもよい。光源２０からの光の可視光の例は、約１，７００Ｋ〜約２７，０００Ｋの色温度を有しうる。一つまたは複数の光源２０の色温度は、色温度範囲にわたって変化しうる。赤外光を放射するように構成された光源２０の実施例では、赤外光は、以下でより詳細に説明する通り、一つまたは複数のガイダンスシステム（例えば、スキャンおよび制御システム）と共に使用されうる。紫外線光を放射する光源２０の実施例では、紫外線光単独または他の特徴との組み合わせ（例えば、ＴｉＯ2塗装、フィルムおよび／または塗料）は、表面（例えば、テーブル２６、機器３４、照明アセンブリ１８および／または外科手術室１４のその他の部分）の洗浄、衛生および／または滅菌を提供するように構成されうる。例えば、紫外線光は、細菌、ウイルスを殺すため、および／またはほこりや汚れを除去するために、光触媒プロセスで使用されうる。
【００２８】
光源２０は、発光ダイオード、白熱電球、またはその他の光放射源であってもよい。光源２０はまた、蛍光染料を励起する光を放射するように構成されうる。こうした実施例では、光は励起放射と呼ばれうる。励起放射は、赤外光、可視光および／または紫外線光であってもよい。こうした実施例では、患者への励起放射の適用で、外科手術部位が可視光で蛍光を発生するように、蛍光染料は患者の外科手術部位（例えば、切開または開放腔）内に適用されうる。さらに、生分解性粉末を患者の外科手術部位に塗布し、蛍光染料を運んでもよく、および／または濡れた表面から光を散乱させることによってグレアを減少させるように構成してもよい。こうした実施例では、生分解性粉末は、下にある組織がまだ見えるように透明であってもよいが、光が鏡面反射してグレアと知覚されないように、光の反射を変化させることができる。
【００２９】
さまざまな実施例によると、一つまたは複数の光源２０は、一つの回転の偏光されていないおよび／または偏光された光を生成可能な光エンジンであり、これは、特定の液晶表示（ＬＣＤ）、レーザーダイオード、発光ダイオード（ＬＥＤ）、白熱光源、ハロゲン光源、および／または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を含むがこれらに限定されない。光源２０の偏光の実施例では、光源２０は、第一の回転の偏光を放射するように構成される。さまざまな実施例によると、第一の回転の偏光は、円偏光および／または楕円偏光を有しうる。電気力学では、光の円偏光は、各ポイントにおいて、光波の電界が一定の大きさを有するが、その方向が、時間と共に、波の方向に対して垂直な平面において一定のレートで回転する、偏光状態である。円偏光波は、二つのとり得る状態、電界ベクトルが伝播方向に対して右回りに回転する右回転の円偏光、およびベクトルが左回りに回転する左回転の円偏光のうちの一つでありうる。回り慣習を使用し、左または右の親指を伝播の方向に向けてポイントし、その後に指の曲げを場の時間的な回転に一致させることで、左回りまたは右回りが判定される。また、楕円偏光された光は、円偏光の実施例の回りと実質的に類似した回りを有するが、電気ベクトルが回転中に大きさが変化するものと説明され得る。光の円偏光は、光源２０からの直線偏光された光が一体または別個の１／４波長板を透過する場合に達成されうる。追加的または代替的に、反射偏光子を利用してもよい。吸収偏光子ではなく、反射偏光子が光源２０上で使用される場合、光源２０によって放射される「間違った」偏光（例えば、第二の回転の偏光）である光は、光源２０に反射して返し、ここで「無偏光化」され、偏光子に反射して返される。
【００３０】
光源２０の偏光した実施例では、患者の外科手術部位が、光源２０からの光の第一の回転の偏光によって照射されるため、患者内に存在する水分または水は、光の第一の回転の偏光を、光の第二の回転の偏光として鏡面反射する傾向がありうる。以上で説明する通り、第一の回転の偏光は、患者から鏡面反射されると、回転が反転して第二の回転の偏光を形成し、人および／または機械（例えば、撮像装置２２）の観察者によってグレアとして知覚されうる。一般的にグレアは、水の表面膜などの滑らかな表面からの反射光の鏡面反射によって生じる効果である。このグレアは、反射面の下にある物体の詳細を視覚的にマスクし、「グレア」画像が周囲の物体よりも明るく見えるために、周囲の物体を不明瞭にしうる。反射された第二の回転の偏光は、第一の回転の偏光とは逆でありうる。第一の回転の偏光が円形偏光される実施例では、第一の回転の偏光および第二の回転の偏光は、互い対して逆に円偏光される。言い換えると、第一の回転の偏光および第二の回転の偏光は、逆回転（例えば、左回転および右回転）を有しうる。以下でより詳細に説明するように、光学フィルタは、ウェアラブル装置２８、ユーザと患者の間に位置するフィルタ、撮像装置２２および／または照明アセンブリ１８の移動可能な画面の実施例に組み込まれてもよい。
【００３１】
光源２０は、発光ダイオード、白熱電球、またはその他の光放射源であってもよい。光源２０はまた、蛍光染料を励起する光を放射するように構成されうる。こうした実施例では、光は励起放射と呼ばれうる。励起放射は、赤外光、可視光および／または紫外線光であってもよい。こうした実施例では、患者への励起放射の適用で、外科手術部位が可視光で蛍光を発生するように、蛍光染料は患者の外科手術部位（例えば、切開または開放腔）内に適用されうる。さらに、生分解性粉末を患者の外科手術部位に塗布し、蛍光染料を運んでもよく、および／または濡れた表面から光を散乱させることによってグレアを減少させるように構成してもよい。こうした実施例では、生分解性粉末は、下にある組織がまだ見えるように透明であってもよいが、光が鏡面反射してグレアと知覚されないように、光の反射を変化させることができる。
【００３２】
図２は、適応照明のために構成された照明システムを備えた外科手術室の概略図を示す。ここで図１および２を参照すると、照明システム１０は、一つまたは複数の撮像装置２２を含みうる。撮像装置２２は、視野５０内の画像データを捕捉し、外科手術室１４の、および／または術野３０からの少なくとも一部分を捕捉するように構成されうる。撮像装置２２は、照明システム１０のコントローラ４０に視覚情報をリレーするように構成されうる。コントローラ４０は、メモリおよびプロセッサを含みうる。メモリは、プロセッサによって制御される、コンピュータ実行可能コマンド（例えば、ルーチン）を格納してもよい。さまざまな実施例によれば、メモリは、光制御ルーチンおよび／または画像分析ルーチンを含みうる。画像分析ルーチンは、撮像装置２２からのデータを処理するように構成される。例えば、画像分析ルーチンは、術野３０の影および光度、ガイダンスシステムからの光、関心点の位置（例えば、テーブル２６の周りのユーザ、ウェアラブル装置２８）および／またはユーザからのジェスチャを識別するように構成されてもよい。コントローラ４０は、システム１０の例示的なブロック図を示す図７を参照してさらに説明する。
【００３３】
さまざまな実施例によると、画像分析ルーチンはまた、画像内の複数のマーカー４２の位置を識別するように構成されてもよい。マーカー４２は、画像の関心点を指定する、記号、コンピュータ可読コードおよび／またはパターンであってもよい。例えば、複数のマーカー４２は、画像分析ルーチンが術野３０の周囲を決定しうるように、術野３０の周りに位置付けられてもよい。さらに、一つまたは複数のマーカー４２は、外科手術室１４および／または患者の機器３４、ユーザ、関心点に位置付けられてもよい。画像分析ソフトウェアは、マーカー４２および／または術野３０によって示される周囲の外側にあるガイダンスシステムからの光を追跡しても、またはしなくてもよい。
【００３４】
画像分析ルーチンが、撮像装置２２からのデータを処理すると、光制御ルーチンは、照明アセンブリ１８がどのように動作するかを制御しうる。例えば、光制御ルーチンは、照明アセンブリ１８を移動、方向付け、起動、またはさもなくば影響して、ユーザが見ているまたは作業している場所（例えば、ガイダンスシステムから測定される）に光を放射するように構成されてもよい。このような実施形態では、システム１０は、一つまたは複数の光源２０の位置およびまたは投影方向５６を調整するように構成された電気機械システムに相当しうる、一つまたは複数の位置決め装置５４（例えば、モーター、アクチュエータなど）を備えてもよい。光源２０が静止したまたは固定された実施例では、光源２０は、さまざまな所定の点（例えば、患者および／またはテーブル２６上の）に焦点を当てるように割り当てられうる。
【００３５】
いくつかの実施形態では、コントローラ４０は、システム１０を処理および制御して、光制御ルーチンを完了する。光制御ルーチンは、光源２０からの照明放射５８を選択的に起動および／または方向付けて、影３８または外科手術室１４の照明の変化に基づいて照明放射の配向、位置、および／または基点の位置を調整しうる。光制御ルーチンは、照明放射５８の位置または配向を段階的に調整して、照明の不快な急速な切り替えを最小化しうる。このようにして、システム１０は、外科手術室のさまざまな部分の検出および選択的な照明を提供しうる。
【００３６】
光源２０に関連して説明した任意およびすべての特徴が、任意およびすべての照明アセンブリ１８の実施例に適用されうることが理解されよう。例えば、ｉｎ  ｓｉｔｕ照明アセンブリ１８は、画素化したおよび／または独立して移動可能な光源２０を含んでもよく、一方で移動可能な照明アセンブリ１８は偏光された光を放射しうる。さらに、光源２０の方向付け可能な実施例は、照明アセンブリ１８のいずれかに適用されうる。
【００３７】
さまざまな実施例によれば、外科手術室１４内に位置付けられた一人または複数のユーザは、ウェアラブル装置２８を含みうる。ウェアラブル装置２８は、アイウェア（例えば、ゴーグル、眼鏡）、ヘッドウェア（例えば、フェイスシールド、ヘルメット、バイザーなど）、衣類および／またはその組み合わせであってもよい。アイウェアの実施例では、ウェアラブル装置２８は、光の一つまたは複数の波長または波長帯域を強化（例えば、透過率を高めることによって）または除去するように構成されてもよい。例えば、上述の蛍光染料を使用する場合、ウェアラブル装置２８は、蛍光染料から放射される波長のすべての光が、ウェアラブル装置２８を通過することを可能にしうる。こうした特徴は、外科手術部位のより高い知覚輝度をもたらしうる、蛍光染料のより高い視認性を可能にするのに有利でありうる。
【００３８】
別の実施例では、ウェアラブル装置２８は、光の一つまたは複数の偏光を除去するように構成されうる。以上で説明する通り、鏡面反射した円偏光された光は、回転を反転させうる。ウェアラブル装置２８は、光の第一の回転の偏光が通過することを可能にする一方で、光の第二の回転の偏光がグレアを最小化することを可能にするように構成されてもよい。さまざまな実施例によれば、偏光フィルタリングは、ウェアラブル装置２８内の光学フィルタによって達成されうる。光学フィルタは、第二の回転の偏光を反射および／または吸収するように構成される。光学フィルタは、一つ以上の反射偏光子および／または吸収偏光子を含みうる。こうした実施例では、光学フィルタは偏光子と称されうる。反射偏光子の実施例は、ワイヤグリッド偏光子と１／４波長板または光学リターダ、１／４波長板、光学リターダおよび／または液晶材料を有する二重輝度向上フィルム（ＤＢＥＦ）偏光子などの多層プラスチックフィルムを含みうる。光学フィルタのＤＢＥＦフィルムまたは吸収偏光子の実施例は、約５％、１０％、２０％、３０％、４０％、４５％、４９％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％または約９９％の環境光および／または光学フィルタ上の第一の回転の偏光の入射光の透過率を有しうる。さらに、光学フィルタは、約５％、１０％、２０％、３０％、４０％、４５％、４９％、５０％、６０％、７０％、８０％、９９％またはそれより大きい第二の回転の偏光の反射率および／または吸光度を有しうる。第二の回転の偏光の除去は、外科手術部位からの知覚されたグレアを低減および／または排除しうる。光学フィルタを透過する第一の回転の偏光の色は、天然の可視色に影響を及ぼすことを避けるためにかなり中性のグレーとしうる。
【００３９】
さまざまな実施例によれば、ウェアラブル装置２８は、シャッターを切って、一つまたは複数の照明アセンブリ１８および照明システム１０に連結し、異なるユーザに対して異なる照明を提供することができる。例えば、光源２０のストロボ発光する実施例では、異なるウェアラブル装置２８は、異なるユーザにとって光の知覚強度が異なるように、異なるシャッター速度および遅延を提供しうる。こうした特徴は、ウェアラブル装置２８内にプログラムされてもよく、または手術中に動的に調整されてもよい。
【００４０】
さまざまな実施例によれば、ウェアラブル装置２８は、光を反射および／または放射するように構成されうる。反射する実施例では、ウェアラブル装置２８は、一つまたは複数の照明アセンブリ１８から光を収集、反射、転向および／またはコリメートするように構成されたミラー４１または他の反射面を含みうる。例えば、ウェアラブル装置２８の反射素子は、反射素子の反射軸を変化させて、着用者が見た場所に照明アセンブリ１８からの光を転向させる、一つまたは複数の検流計および／またはジャイロスコープを含みうる。追加的または代替的に、ウェアラブル装置２８は、一つまたは複数の光源２０を含みうる。光源２０の効率は、着用者が術野３０を見ているかどうかに基づいて光源２０をオンおよびオフすることによって、術野３０に向けられた光源２０のみをオンにすることによって（例えば、向けられていない光源２０を遮断しつつ）、および／またはユーザが見ている領域の測定された照明および／または影に基づいて光の強度を調整することによって、高めることができる。さまざまな実施例によれば、ウェアラブル装置２８は、従来的な照明システムと比較して、より軽くおよび／またはバッテリー時間の増加を有しうる。さらに、ウェアラブル装置２８はコードレスであってもよい。さらに、ウェアラブル装置２８は、アイウェアの実施例では、光の拡大を提供しうる。
【００４１】
さまざまな実施例によれば、ウェアラブル装置２８は、一つまたは複数のガイダンスシステムを含みうる。ガイダンスシステムは、着用者が見ているおよび／または作業している場所を示す機能を含みうる。例えば、ガイダンスシステムは、可視光および／または不可視（例えば、赤外線）光を放射するレーザを含みうる。ガイダンスシステムから放射された光は、撮像装置２２によって追跡され、照明システム１０に中継されうる。ガイダンスシステムから放射される光のこうした追跡により、照明システム１０が、照明アセンブリ１８からの光を、ユーザが見ている場所に放射することを可能にしうる。
【００４２】
以上で説明した通り、照明システム１０は、外科手術室１４および／または術野３０から画像データを捕捉する、一つまたは複数の撮像装置２２を含みうる。撮像装置２２は、照明システム１０のコントローラに視覚情報をリレーするように構成されうる。コントローラ４０は、メモリおよびプロセッサを含みうる。メモリは、プロセッサによって制御される、コンピュータ実行可能コマンド（例えば、ルーチン）を格納してもよい。さまざまな実施例によれば、メモリは、光制御ルーチンおよび／または画像分析ルーチンを含みうる。画像分析ルーチンは、撮像装置２２からのデータを処理するように構成される。例えば、画像分析ルーチンは、術野３０の影および光度、ガイダンスシステムからの光、関心点の位置（例えば、テーブル２６の周りのユーザ、ウェアラブル装置２８）および／またはユーザからのジェスチャを識別するように構成されてもよい。さまざまな実施例によると、画像分析ルーチンはまた、画像内の複数のマーカー４２の位置を識別するように構成されてもよい。マーカー４２は、画像の関心点を指定する、記号、コンピュータ可読コードおよび／またはパターンであってもよい。例えば、複数のマーカー４２は、画像分析ルーチンが術野３０の周囲を決定しうるように、術野３０の周りに位置付けられてもよい。さらに、一つまたは複数のマーカー４２は、外科手術室１４および／または患者の機器３４、ユーザ、関心点に位置付けられてもよい。画像分析ソフトウェアは、マーカー４２および／または術野３０によって示される周囲の外側にあるガイダンスシステムからの光を追跡しても、またはしなくてもよい。
【００４３】
画像分析ルーチンが、撮像装置２２からのデータを処理すると、光制御ルーチンは、照明アセンブリ１８がどのように動作するかを制御しうる。例えば、光制御ルーチンは、照明アセンブリ１８を移動、方向付け、起動、またはさもなくば影響して、ユーザが見ているまたは作業している場所（例えば、ガイダンスシステムから測定される）に光を放射するように構成されてもよい。第一の実施例では、光制御ルーチンは、光源２０から放射された光を方向付け、またはさもなくば移動させて、ユーザが見ている、および／または手および機器３４が位置付けられている場所を追跡しうる。光制御ルーチンは、ユーザの注視の移動に対する光の移動の速度を遅くし、照明の急速な切り替えによる不快さを最小限にすることができる。第二の実施例では、ユーザの注視が術野３０の外側で検出された時、照明アセンブリ１８は、最後に知られている注視位置に向かって光を放射するように構成されうる。さらに、光制御ルーチンは、ウェアラブル装置２８上に位置付けられた一つまたは複数の光源２０を切り替えて、その電力を節約するように構成されうる。第三に、光制御ルーチンは、ジェスチャ制御に基づいて、一つまたは複数の照明アセンブリ１８を制御しうる。例えば、異なる照明アセンブリ１８からの光が向けられる場所は、ジェスチャによって示されてもよい（例えば、第一の光源２０が光るべき点では一本指で、第二の光源２０が光るべき場所では二本指で示す）。光制御ルーチンが反応しうる他の例示的なジェスチャは、光ビームを拡大または縮小するためにつまむことを含みうる。光源２０からの光の方向付けは、上述の方法のいずれかによって達成されうる。第三の実施例では、光制御ルーチンは、ユーザに位置付けられたマーカーの位置および配向（例えば、頭または手／手袋）に応答しうる。
【００４４】
例えば、照明アセンブリ１８からの照明は、ユーザの頭および／または手の配向に基づいて移動または変更されうる。さらに、光制御ルーチンは、一つまたは複数の光源２０からウェアラブル装置２８の反射鏡へ、光を向けるまたは方向付けるように構成されうる。例えば、ユーザおよびマーカーの移動を監視することによって、画像分析ルーチンは、反射鏡の場所を決定し、適切な角度でそれに向けて光を放射し、外科手術部位を照射しうる。第四の実施例では、一つまたは複数の撮像装置２２は、影を検出できる可視光カメラであってもよく、それに応じて光制御ルーチンは照明を変更してもよい。例えば、光制御ルーチンは、別の光源２０がブロックされるか、または影を生成し始める場合、一つまたは複数の光源２０の強度を自動調整することができる。光制御ルーチンは、本明細書に提供される教示から逸脱することなく、音声または機械的入力（例えば、足）を介して制御されうることが理解されよう。第五の実施例では、光制御ルーチンは、一つまたは複数の光を自動的にオフにするように構成されうる。例えば、光源制御ルーチンが、光源２０がユーザの目の中で光る、または光の角度およびユーザの位置決めのためにグレアを生じさせることを検出する場合、光制御ルーチンは、自動的に不快な光源をオフにし、他の光源２０を起動および／または他の光源の輝度を増加させることによって埋め合わせる。
【００４５】
さらに図２を参照すると、いくつかの実施形態では、撮像装置２２は、一つまたは複数の赤外線エミッタ６０と共に使用されうる。図２では単一の赤外線エミッタとして示されるが、システム１０は、照明アセンブリ１８を通して分散された複数の赤外線エミッタを備えてもよい。動作中、赤外線エミッタ６０は、外科手術室１４への赤外線ドット６４の領域を含む赤外線放射６２を投影しうる。赤外線ドット６４は、視野５０を示す、撮像装置２２によって捕捉された画像データに基づいて、コントローラ４０の一つまたは複数の画像プロセッサによって検出されうる。検出に応答して、コントローラ４０は、赤外線ドット６４の相対位置を識別し、一つまたは複数の光源２０および位置決め装置５４を制御して、照明放射５８を向けて外科手術室１４の所望の位置を照射しうる。
【００４６】
コントローラ４０は、一つまたは複数の画像分析ルーチンおよび外科手術室１４の三次元マップを適用することによって、外科手術室１４の赤外線ドット６４の位置を識別しうる。三次元マップを用いて、上記の光制御ルーチン操作のいずれかを実行しうる。さらに、照明放射５８（または本明細書で論じる様々な電磁放射）を向けるために、光源２０のそれぞれの位置、および投影方向５６の任意の範囲の動きが、コントローラ４０に対して較正されうる。したがって、影３８または任意の関心点の位置が赤外線ドット６４に基づいてコントローラ４０によって識別されると、コントローラ４０は、一つまたは複数の照明放射５８を選択的に向けて影３８を照射しうる。このようにして、コントローラ４０は、光源２０の起動、配向、および／または基点を制御して、外科手術室１４の所望の領域または部分を照射しうる。
【００４７】
コントローラ４０はまた、一つまたは複数の画像認識技術を適用することによって、影３８の位置、またはその他の様々な関心点（例えば、汚染された領域４２）または外科手術室の任意の様々な部分または領域を識別するように構成されてもよい。例えば、照明システム１０は、機器３４の場所および使用を追跡するように構成されうる。例えば、機器３４は、撮像装置２２によって見ることができる（例えば、赤外線反射および／または蛍光）ことができる塗料、マーカー、および／またはインジケータを含みうる。さらに、コントローラ４０は、視野５０の画像データに捕捉された人員３６、テーブル２６、患者または様々な形状または文字の一つまたは複数の部分を検出するように構成されうる。機器３４は、タイプ（例えば、消耗器具と非消耗）に基づいておよび／またはそれらを使用または配置するオペレータによってコード化されてもよい。機器３４は、撮像装置２２にそれらを示すことによって、それらが術野３０に出入りするときに追跡されうる。いくつかの実施例では、一つまたは複数の機器３４は、無線周波数識別追跡装置を含んでもよく、これは存在検出のためにコントローラ４０によって識別され、三角測量またはその他の方法に基づいて位置する。
【００４８】
さらに図２を参照すると、システム１０は、外科手術室１４および／または術野３０の汚染された可能性のある領域４２を検出および／または滅菌するようにさらに構成されうる。汚染された領域４２は、ほこり、生物学的材料、および／または体液（例えば、粘液、血液、唾液、尿など）が外科手術室１４内に堆積されうる領域に相当しうる。こうした材料は、外科手術室１４における一つ以上の手順、または患者または人員によって放出された異物の結果として堆積しうる。こうした実施形態では、システム１０は、外科手術室１４のさまざまな領域を検出放射７２で選択的に照射するように構成された一つまたは複数の検出エミッタ７０を備えうる。検出放射７２は、約２５ｎｍ〜６００ｎｍの範囲の光から成りうる。検出放射の受け取りに応答して、汚染された領域４２は、検出放射７２の一つ以上の波長帯域を吸収しうる。吸収の変化レベルに基づいて、一つまたは複数の撮像装置２２は、汚染された領域４２を識別するように構成されうる。撮像装置２２は、汚染された領域４２を強調または改善しうる一つまたは複数の色フィルタまたは色付きレンズ（例えば、黄色またはオレンジ色のレンズ）を含みうる。
【００４９】
汚染された領域４２を識別することに加えて、システム１０は、汚染された領域４２の消毒をさらに提供しうる。例えば、いくつかの実施形態では、照明アセンブリ１８の光源２０は、殺菌光の波長を含む減菌放射８２を放射するよう構成された一つまたは複数の滅菌エミッタ８０を含みうる。したがって、外科手術室１４の汚染された領域４２を識別することに応答して、コントローラ４０は、放射８２が滅菌のために汚染された領域４２に当たるように、殺菌光の滅菌放射８２を起動しうる。滅菌放射８２は、約２５０ｎｍ〜２９０ｎｍの範囲の光の波長を含みうる。こうした波長は、一つまたは複数の光源２０から放射されてもよく、これは水銀系のランプ、紫外線発光ダイオード（ＵＶ−Ｃ  ＬＥＤ）ランプ、および／またはパルスキセノンランプを含みうる。
【００５０】
図３を参照すると、照明アセンブリの例示的な実施形態の照明モジュールの概略図が示されており、照明モジュール９０と呼ばれる。照明モジュール９０は、ハウジング９１または筐体内に配置された複数の光源２０を含みうる。ハウジング９１は、光源２０、一つまたは複数の撮像装置２２を収容するように構成されてもよく、また一つまたは複数の位置決め装置５４に懸架されるか、またはその他の方法で取り付けられるように構成されてもよい。この構成では、照明モジュール９０は、さまざまな用途で利用されうるモジュール式アセンブリを提供しうる。
【００５１】
照明モジュール９０の光源は、複数の可視光源９２を含みうる。可視光源９２は、異なる色温度の光を放射するように構成された二つ以上の異なる光源を含みうる。例えば、第一の可視光源９２ａは、暖かい光放射９４ａ（例えば、およそ４０００Ｋの色温度）を放射するように構成されうる。さらに、第二の可視光源９２ｂは、冷たい光放射９４ｂ（例えば、およそ６５００Ｋの色温度）を放射するように構成されうる。放射９４ａおよび９４ｂのそれぞれは、本明細書で議論された特定の色温度に限定されない場合がある。したがって、暖かいおよび冷たいという用語は、例示的な実施形態における放射９４ａおよび９４ｂの相対的な色温度を指しうる。したがって、コントローラ４０は、光源９２ａおよび９２ｂのそれぞれを選択的に起動して、放射９４ａおよび９４ｂを放射しうる。このようにして、システム１０は、望ましい照明強度、光ビームの程度または範囲、および色温度を制御して、動的照明を提供するよう動作可能な照明モジュールを提供しうる。
【００５２】
光源２０は、赤外線エミッタ６０、検出エミッタ７０、および／または滅菌エミッタ８０のうちの一つ以上をさらに含みうる。前述したように、赤外線エミッタ６０は、外科手術室１４への赤外線ドット６４の領域を含む赤外線放射６２を投影しうる。検出エミッタ７０は、検出放射７２を外科手術室１４内に放射して、滅菌のために一つまたは複数の汚染された領域４２を選択的に照射するように構成されうる。滅菌エミッタ８０は、減菌放射８２を放射して、汚染された領域４２が識別される、コントローラ４０によって識別された一つまたは複数の特定の位置を含む外科手術室１４を減菌するように構成される。したがって、さまざまな実施形態において、本開示は、外科手術室１４またはさまざまな類似の用途に実装されうる多目的のインテリジェントな適応照明システムを提供する。
【００５３】
図４は、関節式ヘッドアセンブリ１００を組み込んだ照明システム１０を備えた外科手術室１４の概略図である。図３および４を参照すると、関節式ヘッドアセンブリ１００は、本開示による一つまたは複数の位置決め装置５４の例示的な実施形態としての役割を果たしうる。図４に示すように、複数の照明モジュール９０は、ヘッドアセンブリ１００によって外科手術室１４の天井から懸架されて示されている。ヘッドアセンブリ１００は、照明モジュール９０のハウジング９１と接続していてもよい。ヘッドアセンブリ１００は、照明モジュール９０を第一の軸１０４ａ（例えば、Ｙ軸）を中心に回転させるように構成された第一のアクチュエータ１０２ａを含みうる。ヘッドアセンブリ１００は、照明モジュール９０を第二の軸１０４ｂ（例えば、Ｘ軸）を中心に回転させるように構成された第二のアクチュエータ１０２ｂを含みうる。この構成では、照明モジュール９０は、外科手術室１４のテーブル２６の上方に懸架されてもよく、コントローラ４０は、アクチュエータ１０２ａおよび１０２ｂを制御して、放射のそれぞれ（例えば、６０、７０、８０、９４ａ、および／または９４ｂ）ならびに撮像装置２２の視野５０を外科手術室全体を通して照準を合わせる、または向けるように構成されうる。
【００５４】
ヘッドアセンブリ１００は、アクチュエータ１０２ａおよび１０２ｂの移動（例えば、回転作動）に応答して操作または調整されうる、一つまたは複数のジンバル式アームを含みうる。この構成では、コントローラ４０は、第一の軸１０４ａおよび第二の軸１０４ｂを中心とした照明モジュール９０の回転を制御することによって、アクチュエータ１０２ａおよび１０２ｂのそれぞれを制御して、ヘッドアセンブリ１００上の照明モジュール９０の配向を操作するように構成されうる。照明モジュール９０のこうした操作により、コントローラ４０が、光源２０および撮像装置２２を向けて外科手術室１４の床表面１０６全体を照射、減菌、および／または検出することを可能にしる。このようにして、システム１０は、本明細書で論じるように、一つまたは複数の照明アセンブリ１８の動作範囲および手術領域の増大を提供しうる。
【００５５】
位置決め装置５４およびアクチュエータ１０２ａおよび１０２ｂは、本明細書で論じるように、一つまたは複数の電気モーター（例えば、サーボモーター、ステッパーモーターなど）に対応してもよい。したがって、位置決め装置５４（例えば、アクチュエータ１０２）のそれぞれは、照明モジュールを３６０度、またはヘッドアセンブリ１００もしくは照明アセンブリ１８を支持しうる他の支持構造の境界制約内で、回転させるように構成されてもよい。コントローラ４０は、位置決め装置５４を制御して、光源２０の放射のそれぞれ（例えば、６０、７０、８０、９４ａ、および／または９４ｂ）ならびに撮像装置２２の視野５０を向けて外科手術室１４の所望の位置を標的としうる。照明モジュール９０を所望の位置を標的とするように正確に配向するために、コントローラ４０を較正して、照明モジュール９０の位置を制御し、外科手術室１４のグリッドまたは作業エンベロープ内の位置を標的としうる。こうしたシステムの較正は、経時的に起こりうる位置決め装置５４およびアクチュエータ１０２ａ、１０２ｂの動作の変化による較正更新または補正の形態での保守を必要としうる。
【００５６】
いくつかの実施形態では、照明アセンブリ１８はまた、トラックアセンブリ上に位置付けられてもよい。このような実施形態では、照明アセンブリ１８はまた、第一の軸１０４ａおよび第二の軸１０４ｂに沿って移動するよう構成されてもよい。照明システム１０のこうした構成は、コントローラ４０が、閉塞した、またはその他の方法で光源２０の放射（例えば、６０、７０、８０、９４ａ、および／または９４ｂ）ならびに撮像装置２２の視野５０がアクセスできない場合がある外科手術室１４の領域に到達することができるように、より広範な動きを提供しうる。
【００５７】
ここで図５を参照すると、照明モジュール９０の照明モジュールアレイ１１２(lighting module array 112)を含む関節式ヘッドアセンブリ１１０を備える照明システム１０の概略図が示されている。関節式ヘッドアセンブリ１００と同様に、関節式ヘッドアセンブリ１１０は、本開示による一つまたは複数の位置決め装置５４の例示的な実施形態としての役割を果たしうる。示される例示的な実施形態では、関節式ヘッドアセンブリ１１０は、五つの照明モジュール９０を備える。照明モジュール９０は、複数の支持アーム１１６を含む中央制御アーム１１４から懸架されうる。支持アーム１１６のそれぞれから延在する、横方向支持ビーム１１８ａ、１１８ｂまたはウィングは、アーム１１６のそれぞれから横方向外側に対向する方向に延在しうる。この構成では、照明モジュール９０は、分散配置で中央制御アーム１１４によって支持される。
【００５８】
中央制御アーム１１４は、第一の軸１２２ａ（例えば、Ｙ軸）に沿って支持ハウジング１２０から懸架されうる。支持ハウジング１２０は、コントローラ４０および中央制御アーム１１４を第一の軸を中心に回転させるように構成された第一のアクチュエータ１２４ａを含みうる。第一の照明モジュール９０ａは、支持アーム１１６の間に延在する第二の軸１２２ｂ（例えば、Ｘ軸）に沿って懸架されてもよい。第二のアクチュエータ１２４ｂは、支持アーム１１６および第一の照明モジュール９０ａと接続しうる。第二のアクチュエータ１２４ｂは、第一の照明アセンブリ１２４ａを第二の軸１２２ｂを中心に回転させるように構成されうる。この構成では、コントローラ４０は、第一の照明モジュール９０ａの放射方向を、第一の軸１２２ａおよび第二の軸１２２ｂを中心におよそ３６０度回転させうるように制御しうる。
【００５９】
横方向支持ビーム１１８のそれぞれは、一対の照明モジュール９０を支持しうる。すなわち、第一の支持ビーム１１８ａは、第一の側面１２６上に第二の照明モジュール９０ｂおよび第二の側面１２８上に第三の照明モジュール９０ｃを支持しうる。第一の支持ビーム１１８ａの第一の側面１２６および第二の側面１２８は、第三の軸１２２ｃに沿って第一の支持ビーム１１８から対向する方向に延在しうる。第二の支持ビーム１１８ｂは、第一の側面１２６上に第四の照明モジュール９０ｄおよび第二の側面１２８上に第五の照明モジュール９０ｅを保持しうる。第二の支持ビーム１１８ｂの第一の側面１２６および第二の側面１２８は、第四の軸１２２ｄに沿って、第一の支持ビーム１１８から対向する方向に延在しうる。第三の軸１２２ｃおよび第四の軸１２２ｄは、第二の軸１２２ｂに対して垂直に延在しうる。
【００６０】
第一の支持ビーム１１８ａおよび第二の支持ビーム１１８ｂのそれぞれは、支持アーム１１６のそれぞれに接続し、第一の照明モジュール９０ａと共に第二の軸１２２ｂを中心に回転しうる。さらに、横方向支持ビーム１１８ａ、１１８ｂのそれぞれは、照明モジュール９０ｂ、９０ｃ、９０ｄ、および９０ｅを第三の軸１２２ｃおよび第四の軸１２２ｄを中心に回転させるように構成された少なくとも一つのアクチュエータを含みうる。例えば、第一の支持ビーム１１８ａは、第三の軸１２２ｃに沿って第二の照明モジュール９０ｂおよび第三の照明モジュール９０ｃと接続する第三のアクチュエータ１２４ｃを含みうる。第二の支持ビーム１１８ｂは、第四の軸１２２ｄに沿って第四の照明モジュール９０ｄおよび第五の照明モジュール９０ｅと接続する第四のアクチュエータ１２４ｄを含みうる。この構成では、コントローラ４０は、照明モジュール９０ｂ、９０ｃ、９０ｄ、および９０ｅのそれぞれを第二の軸１２２ｂを中心に回転させるように第二のアクチュエータ１２４ｂを制御しうる。さらに、コントローラ４０は、第二の照明モジュール９０ｂおよび第三の照明モジュール９０ｃを第三の軸１２２ｃを中心に回転させるように第三のアクチュエータ１２４ｃを制御しうる。最後に、コントローラ４０は、第四の照明モジュール９０ｄおよび第五の照明モジュール９０ｅを第四の軸１２２ｄを中心に回転させるように第四のアクチュエータ１２４ｄを制御しうる。
【００６１】
前述したように、照明モジュール９０のそれぞれは、撮像装置２２を含みうる。いくつかの実施形態では、関節式ヘッドアセンブリ１１０は、単一の撮像装置２２または撮像装置アレイ１２６を含みうる。例えば、撮像装置アレイ１２６は、以下のように形成されうる。第一の照明モジュール９０ａが第一の撮像装置２２ａを含んでもよく、第二の照明モジュール９０ｂが第二の撮像装置２２ｂを含んでもよく、第三の照明モジュール９０ｃが第三の撮像装置２２ｃを含んでもよく、第四の照明モジュール９０ｄが第四の撮像装置２２ｄを含んでもよく、および／または第五の照明モジュール９０ｅが第五の撮像装置２２ｅを含んでもよい。撮像装置２２のそれぞれは、対応する視野５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、および５０ｅ（明確にするために図示せず）における画像データを捕捉するように構成されうる。コントローラ４０は、撮像装置２２のそれぞれからの画像データを処理して関心領域を識別しうるが、関心領域は影３８または汚染された領域４２を含む場合がある。したがって、コントローラ４０は、撮像装置２２のそれぞれからの画像データをスキャンして、照明モジュール９０のそれぞれの配向を調整し、外科手術室１４における光を動的に制御しうる。
【００６２】
撮像装置２２は、照明モジュール９０それぞれに組み込まれるものとして説明したが、システム１０は、外科手術室１４における任意の位置から画像データを捕捉するように構成されてもよい。図６を参照してさらに説明するように、複数の関節式ヘッドアセンブリ１１０は、コントローラ４０のそれぞれと連通している中央コントローラによって制御されうる。このような実施形態では、中央コントローラは、一つまたは複数の撮像装置２２からの画像データを処理し、関節式ヘッドアセンブリ１１０の複数の照明モジュール９０およびアクチュエータ１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄのそれぞれに対して制御信号を通信するように構成されてもよい。したがって、システム１０は、本開示の精神から逸脱することなく、さまざまな有益な実施形態において実施されうる。
【００６３】
図６は、複数の関節式ヘッドアセンブリ１１０によって形成されるヘッドアセンブリアレイを備える照明システム１０の概略図である。関節式ヘッドアセンブリ１１０のそれぞれは、照明モジュールアレイ１１２を備えうる。例証されているように、ヘッドアセンブリアレイ１３０は、第一のヘッドアセンブリ１１０ａ、第二のヘッドアセンブリ１１０ｂ、第三のアセンブリ１１０ｃ、および第四のヘッドアセンブリ１１０ｄを含む。ヘッドアセンブリ１１０のそれぞれは、対応する照明モジュールアレイ１１２を含む。例えば、第一のヘッドアセンブリ１１０ａは第一の照明モジュールアレイ１１２ａを含み、第二のヘッドアセンブリ１１０ｂは第二の照明モジュールアレイ１１２ｂを含み、第三のヘッドアセンブリ１１０ｃは第三の照明モジュールアレイ１１２ｃを含み、第四のヘッドアセンブリ１１０ｄは第四の照明モジュールアレイ１１２ｄを含む。
【００６４】
ヘッドアセンブリアレイ１３０のヘッドアセンブリ１１０のそれぞれは、コントローラ４０（例えば、第一のコントローラ４０ａ、第二のコントローラ４０ｂ、第三のコントローラ４０ｃ、および第四のコントローラ４０ｄ）を含みうる。コントローラ４０は、図５を参照して論じるように、アクチュエータ１２４のそれぞれを独立して制御するように構成されうる。さらに、コントローラ４０は、中央制御システムまたはコントローラ４０のそれぞれに組み込まれた分散制御システムを介して連通してもよい。この構成では、コントローラ４０のそれぞれは、アクチュエータ１２４の配向、および照明モジュール９０の対応する位置を識別するように構成されうる。この情報に基づいて、システム１０は、照明モジュール９０の光源２０から放射されうる放射のそれぞれの組み合わされた照明パターンまたは照明範囲をマップするように構成されうる。前述したように、組み合わされた照明モジュール９０の組み合わされた照明または放射範囲のマップは、一つまたは複数の較正方法によってシステム１０のコントローラ４０内にプログラムされうる。このように、システム１０は、本明細書で論じるように、ヘッドアセンブリ１１０の照明モジュール９０それぞれを協働して制御して、光のさまざまな放射を発するように動作可能な、スケーラブルな動的照明システムを提供しうる。
【００６５】
前述したように、システム１０は、一つまたは複数の撮像装置２２を備えうる。例示的な実施形態では、コントローラ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、および４０ｄは、中央コントローラ１３１と連通している。中央コントローラ１３１は、一つまたは複数の撮像装置２２を含んでもよく、またはこれらと連通していてもよい。こうした実施形態では、中央コントローラ１３１の撮像装置２２は、関心領域１３２の一つまたは複数の障害物を識別するように構成されうる。関心領域１３２は、ジェスチャ、ユーザインターフェースを介した入力によって識別される、無線周波数識別追跡装置によって識別される、または特定の手順に関連させて中央コントローラ１３１内にプログラムされてもよい。中央コントローラ１３１を参照して説明してきたが、ヘッドアセンブリ１１０のコントローラ４０のそれぞれは、代替的に、単一の撮像装置または複数の撮像装置を有してもよい。こうした実施形態では、ヘッドアセンブリ１１０のそれぞれのコントローラ４０は、障害物を検出し、互いに連通して、関心領域１３２を照射するように照明モジュール９０を調整するための最良の応答を識別するように構成されうる。
【００６６】
一つまたは複数の障害物１３６の識別は、画像データ内の物体の検出に基づいてもよい。障害物１３６は、照明モジュール９０から放出される一つまたは複数のパルス赤外線放射６２を検出することに応答して識別されてもよい。例えば、中央コントローラ１３１は、赤外線エミッタ６０のそれぞれの位置がプログラム中に示されるように較正されてもよい。したがって、照明モジュールのそれぞれ（９０ａ、９０ｂ、９０ｃ…９０ｍ）の赤外線エミッタ６０を繰り返すことによって、コントローラ４０は、赤外線放射６２のそれぞれの定時検出に基づいて、障害物１３６の位置を識別しうる。このように、中央コントローラ１３１は、赤外線エミッタ６２のそれぞれの投影軌道に対する障害物１３６の位置を検出して、クリアな、または遮るものがない軌道１３４を識別しうる。遮るものがない軌道１３４が識別されると、中央コントローラ１３１は、関心領域１３２を照射するように一つまたは複数の光源２０を制御しうる。
【００６７】
いくつかの実施形態では、障害物１３６は、ステレオスコピック構成の撮像装置２２によって捕捉されうる深度画像データに基づいて同様に識別されうる。前述のように、撮像装置２２は、照明モジュール９０および／またはシステム１０のさまざまな構成要素のうちの一つ以上に組み込まれうる。深度画像データに基づいて、システム１０は、一つまたは複数の照明モジュール９０から放射された光が障害物１３６から反射され、一つまたは複数のその他の照明モジュール９０とは異なる深度において深度画像データに反射して返ると識別するように構成されうる。深度の差異に基づいて、システム１０のコントローラ４０は、照明モジュール９０の光源２０からの一つまたは複数の放射が障害物１３６によって遮断されていると識別するように構成されうる。検出に応答して、コントローラ４０は、追加の、または代替的な照明モジュール９０を起動させて、障害物１３６に対して深度画像データにおける大きな深度を有する領域１３２を照射することによって確認されうる、関心領域１３２を照射しうる。
【００６８】
いくつかの実施形態では、コントローラ４０は、システム１０内で通信して、二つ以上の撮像装置２２間の関心領域１３２を識別することができ、これは二つ以上の照明モジュール９０に組み込まれうる。すなわち、それから関心領域１３２を識別するために画像データが処理される二つ以上の照明モジュール９０は、単一のヘッドアセンブリ１１０に組み込まれてもよく、または撮像装置２２によって二つ以上のヘッドアセンブリ１１０（例えば、１１０ａおよび１１０ｂ）に捕捉されてもよい。このようにして、システム１０は、ヘッドアセンブリ１１０によって形成され、コントローラ４０および／または中央コントローラの間の通信を介して統合システムとして動作するよう制御された、分散スキャンおよび照明システムとして動作しうる。
【００６９】
一般に、中央コントローラ１３１またはコントローラ４０は、一つまたは複数の障害物１３６による干渉のない、関心領域１３２と整列している視線または投影軌道１３４を有する照明アセンブリまたは照明モジュール９０の一つまたは複数の光源２０を識別するように構成されうる。クリアな投影軌道１３４を有する一つまたは複数のヘッドアセンブリ１１０における照明モジュール９０の少なくとも一つの照明アセンブリ１８を識別すると、中央コントローラ１３１は、放射を関心領域１３２に向けるように少なくとも一つの照明アセンブリ１８を位置付けるように一つまたは複数のコントローラ４０を制御することによって対応しうる。この構成では、ヘッドアセンブリアレイ１３０は、経時的に変化する、遮るものがない領域を照射するときであっても、効果的な照明を提供しうる。
【００７０】
システム１０の制御シーケンスの一例として、システム１０は、可視光の第二の放射１３８を放射することによって、第二のヘッドアセンブリ１１０ｂの照明モジュールを介してテーブル２６をまず照射しうる。システム１０の初期動作の後、撮像装置２２は視野５０において、関心領域１３２内に一つまたは複数の影３８をもたらしうる障害物１３６を検出する場合がある。障害物１３６の識別に応答して、中央コントローラ１３１は、可視光の第一の放射１４０を起動させることを介して、クリアな投影軌道１３４を有しうる第一のヘッドアセンブリ１１０ａの照明モジュールを起動させるようにコントローラ４０ａおよび４０ｂを制御しうる。第一の放射１４０が起動されると、システム１０は画像データを監視し続けて、第一の放射１４０が遮るものがないままであることを確認しうる。このように、ヘッドアセンブリアレイ１３０は、複数のヘッドアセンブリ１１０を組み合わせて制御することによって、関心領域１３２を照射するように構成されうる。
【００７１】
画像データからの障害物１３６の位置およびクリアな投影軌道１３４の識別について具体的に参照してきたが、システム１０は、予測または実験的アルゴリズムを介して光を識別してこれを関心領域１３２に投影するように構成された一つまたは複数のアルゴリズムを利用しうる。こうしたアルゴリズムは、さまざまな推定ならびに試行錯誤を適用して、一つまたは複数のヘッドアセンブリ１１０を段階的に移動させ、光源２０を段階的に起動させて関心領域１３２を照射しうる。これらの方法、ならびに本明細書で論じる他の方法において、システムは、照明の変更または改善のために、関心領域１３２の領域または複数の領域を常時監視しうる。このようにして、システム１０は、撮像装置２２からの画像データによって示される光の投影軌道を改善する位置決め動作を続けるように構成されうる。こうしたルーチンは、単独で、または本明細書で論じる位置検出ベースの制御と組み合わせて適用されうる。
【００７２】
図７を参照すると、照明システム１０のブロック図が示される。本明細書で説明するように、照明システム１０は、外科手術室１４および／または術野３０から画像データを捕捉するように構成された、一つまたは複数の撮像装置２２を含みうる。撮像装置２２は、照明システム１０のコントローラ４０に視覚情報をリレーするように構成されうる。コントローラは、メモリ１５０およびプロセッサ１５２を含みうる。メモリ１５０は、プロセッサ１５２によって制御される、コンピュータ実行可能コマンド（例えば、ルーチン）を格納してもよい。さまざまな実施例によれば、メモリ１５０は、光制御ルーチンおよび／または画像分析ルーチンを含みうる。
【００７３】
画像分析ルーチンが、撮像装置２２からの画像データを処理すると、コントローラ４０は、一つまたは複数の制御命令を、モーターまたはアクチュエータコントローラ１５４に通信しうる。制御信号に応答して、モーターコントローラ１５４は、アクチュエータ１０２、１２４または位置決め装置５４を制御して、照明アセンブリ１８の配向を移動、方向付け、またはさもなくば調整しうる。このようにして、コントローラ４０は、照明アセンブリ１８に光を放射するように指示する、および／または視野５０を所望の位置に向けうる。システム１０は、さらに、一つまたは複数の電源１５６を備える。電源１５６は、照明アセンブリ１８のさまざまな構成要素ならびにアクチュエータ１０４または位置決め装置５４のために、一つまたは複数の電源またはバラストを提供しうる。
【００７４】
いくつかの実施形態では、システム１０は、プロセッサ１５２と通信しうる一つまたは複数の通信回路１５８をさらに備えてもよい。通信回路１５８は、システム１０を操作するためのデータおよび制御情報を、ディスプレイまたはユーザインターフェース１６０に通信するように構成されうる。インターフェース１６０は、システム１０を制御し、ゲージシステム１０によって識別されたデータを通信するように構成された一つまたは複数の入力または操作要素を含みうる。通信回路１５８は、さらに、照明アセンブリの配列として組み合わせて動作しうる、追加の照明アセンブリ１８と通信しうる。通信回路１５８は、さまざまな通信プロトコルを介して、通信するよう構成されてもよい。例えば、通信プロトコルは、プロセス自動化プロトコル、産業システムプロトコル、車両プロトコルバス、消費者通信プロトコルなどに対応してもよい。追加のプロトコルには、ＭＯＤＢＵＳ、ＰＲＯＦＩＢＵＳ、ＣＡＮバス、ＤＡＴＡ  ＨＩＧＨＷＡＹ、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ、Ｄｉｇｉｔａｌ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ（ＤＭＸ５１２）、またはさまざまな通信基準の形態が挙げられうる。
【００７５】
さまざまな実施形態では、システム１０は、さまざまな追加の回路、周辺装置、および／または付属品を備えてもよく、これはさまざまな機能を提供するためにシステム１０に組み込まれうる。例えば、いくつかの実施形態では、システム１０は、モバイル装置１６４と通信するように構成された無線トランシーバ１６２を備えてもよい。このような実施形態では、無線トランシーバ１６２は、通信回路１５８と同様に動作し、システム１０を動作させるためのデータおよび制御情報を、モバイル装置１６４のディスプレイまたはユーザインターフェース１６０に通信してもよい。無線トランシーバ１６２は、一つまたは複数の無線プロトコル（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎなど）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、およびＺ−Ｗａｖｅ（登録商標）など）を介してモバイル装置１６４と通信してもよい。このような実施形態では、モバイル装置１６４は、スマートフォン、タブレット、個人データアシスタント（ＰＤＡ）、ラップトップなどに対応してもよい。
【００７６】
さまざまな実施形態では、光源２０は、特定の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、レーザーダイオード、発光ダイオード（ＬＥＤ）、白熱光源、放電灯（例えば、キセノン、ネオン、水銀）、ハロゲン光源、および／または有機光発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を含むがこれに限定されない、一つの回転の偏光されていないおよび／または偏光された光を生成するように構成されうる。光源２０の偏光の実施例では、光源２０は、第一の回転の偏光を放射するように構成される。さまざまな実施例によると、第一の回転の偏光は、円偏光および／または楕円偏光を有しうる。電気力学では、光の円偏光は、各ポイントにおいて、光波の電界が一定の大きさを有するが、その方向が、時間と共に、波の方向に対して垂直な平面において一定のレートで回転する、偏光状態である。
【００７７】
論じたように、照明アセンブリ１８は、一つまたは複数の光源２０を含みうる。複数の光源２０を含む実施例では、光源２０は一列に配置されうる。例えば、光源２０の配列は、約１×２〜約１００×１００の配列およびその間のすべての変形を含みうる。このように、光源２０の配列を含む照明アセンブリ１８は、画素化した照明アセンブリ１８として知られうる。任意の照明アセンブリ１８の光源２０は、固定されていてもよく、または個別につながれていてもよい。光源２０は、すべてつながれていても、一部分がつながれていても、または全くつながれていなくてもよい。光源２０は、電気機械的に（例えば、モーター）および／または手動（例えば、ユーザによって）で、つながれていてもよい。光源２０が静止したまたは固定された実施例では、光源２０は、さまざまな所定の点（例えば、患者および／またはテーブル２６上の）に焦点を当てるように割り当てられうる。
【００７８】
当業者や本開示の製作者または使用者は、開示の修正を思いつくであろう。したがって、図面に示した、および上で記載した実施形態は、単に例示的目的のためであって、本開示の範囲を限定することを意図したものではない。本発明の範囲は、均等論を含む特許法の原則に従って解釈される以下の特許請求の範囲によって定義される。
【００７９】
記述された開示の構造および他の構成要素が、任意の特定材料に限定されないことは、当業者であれば理解するであろう。本明細書に開示された他の例示的実施形態は、本明細書に別段の記載がない限り、広範な材料から形成されうる。
【００８０】
本開示の目的で、「連結」（その全ての形態で、連結する、連結した、連結されたなど）という用語は、一般に、（電気的なまたは機械的な）二つの構成要素を直接的または間接的に相互に結合することを意味する。こうした結合は、本質的に静的とすることも、本質的に動的とすることもできる。こうした結合は、（電気的なまたは機械的な）二つの構成要素および任意の追加的な中間体部材が、互いにまたは二つの構成要素と一つの単一体として一体的に形成されて達成し得る。こうした結合は、特に明記されない限り、本質的に永久的とすることも、本質的に取り外し可能または分離可能とすることもできる。
【００８１】
例示的実施形態で図示されている本開示の要素の構成および配置は、例示にすぎないことに注意することも重要である。本開示では、本革新について少数の実施形態のみを詳細に記載してきたが、本開示を検討する当業者は、数多くの修正（例えば、様々な要素のサイズ、寸法、構造、形状および比率、パラメータの値、取り付け配置、材料の使用、色、向きなどの変形形態）が、詳述されている主題に関する新規性のある教示および利点から大きく逸脱することなく、可能なことを簡単に認識するであろう。例えば、一体型で形成されているように表示されている要素を複数の部品で構成することができ、または複数の部品として表示されている要素を一体型で形成することができ、インターフェースの操作を逆にしたり、または別の方法で変化させたり、構造体および／または部材または結合装置またはシステムのその他の要素の長さまたは幅を変化させることができ、要素間に提供されている調節位置の性質または数を変化させることができる。注目すべきは、システムの要素および／または組立品は、十分な強度または耐久力を提供する任意の広範な材料から、広範な色、質感、および組み合わせの任意のもので構成し得ることである。したがって、こうしたすべての修正は、本革新の範囲内に含まれることが意図される。本革新の趣旨を逸脱することなく、所望の他の例示的実施形態の設計、動作条件、および配置において、他の置換、修正、変更、および省略がなされうる。
【００８２】
当然のことながら、任意の記載されたプロセスまたは記載されたプロセス内のステップは、開示された他のプロセスまたはステップと組み合わせて、本開示の範囲内での構造体を形成しうる。本明細書で開示されている例示的構造体およびプロセスは、例示を目的とし、限定するものとは解釈されない。
【００８３】
また当然のことながら、本開示の概念を逸脱することなく、前述の構造体および方法に対して変化および変形をすることができ、また当然のことながら、こうした概念は、それらの請求の範囲に文言で明示的に別段の定めをした場合を除き、下記の請求の範囲によって網羅されることが意図されている。さらに、以下に記載するように、特許請求の範囲は発明を実施するための形態に組み込まれ、その一部をなす。
【００８４】
本明細書に使用される「約（ａｂｏｕｔ）」という用語は、量、サイズ、公式、パラメータ、およびその他の数量および特徴が、ちょうどではないまたはちょうどである必要がないことを意味するが、必要に応じて、許容差、変換率、丸め、測定誤差など、および当業者に公知のその他の要因を反映する近似ならびに／または、より大きいもしくはより小さいであってもよい。「約」という用語が、値または範囲の終点を説明する際に使用されるとき、本開示は、引用される特定の値または特定の終点を含むことを理解されたい。本明細書の数値または範囲の終点が「約」を詳述するかどうかにかかわらず、数値または範囲の終点は、二つの実施形態、すなわち、「約」によって修正されるものと「約」によって修正されないものとを含むことが意図される。それぞれの範囲の終点は、他の終点と関係して、および他の終点から独立して、両方において重要であることがさらに理解されよう。
【００８５】
本明細書で使用される「実質的な」、「実質的に」という用語およびその変形は、記載された特徴が、値または説明に対して等しいまたはおよそ等しいことに注目することを意図する。例えば、「実質的に平坦な」表面は、平坦なまたはおよそ平坦な表面を示すことを意図する。さらに、「実質的に」は、二つの値が等しいまたはおよそ等しいと示すことを意図する。実施形態によっては、「実質的に」が、互いに約５％以内、または互いに約２％以内など、それぞれの約１０％以内の値を示してもよい。
【図１】
2021512734.tif 000003
【図２】
2021512734.tif 000004
【図３】
2021512734.tif 000005
【図４】
2021512734.tif 000006
【図５】
2021512734.tif 000007
【図６】
2021512734.tif 000008
【図７】
2021512734.tif 000009
【国際調査報告】
2021512734.tif 000010