(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＣＴ追跡システムであって、
患者の眼の基底部画像を生成するように動作可能な撮像ユニットと、
前記患者の眼に挿入された手術器具の場所を判定するべく、前記基底部画像を処理するように動作可能な追跡システムと、
ＯＣＴシステムと
を備え、
前記ＯＣＴシステムは、
ＯＣＴ撮像ビームを生成するように動作可能なＯＣＴ光源と、
前記手術器具の前記判定された場所に少なくとも部分的に基づいて、前記ＯＣＴ撮像ビームを前記患者の眼内の特定の領域に導くように動作可能なビームスキャナであって、前記患者の眼内の前記特定の領域は、前記患者の眼に挿入された前記手術器具の前記判定された場所を含む、ビームスキャナと
を備え、
前記追跡システムは、所定の期間にわたってユーザー入力を受信するように更に動作可能であり、且つ、
前記ビームスキャナは、前記所定の期間においてのみ、前記手術器具の前記判定された場所に少なくとも部分的に基づいて、前記ＯＣＴ撮像ビームを前記患者の眼内の前記特定の領域に導くように動作可能であり、前記患者の眼内の前記特定の領域は、前記患者の眼に挿入された前記手術器具の前記判定された場所を含む、
システム。
【請求項２】
前記ＯＣＴシステムは、前記患者の眼によって反射された前記ＯＣＴ撮像ビームの一部分に少なくとも部分的に基づいて、前記患者の眼の前記特定の領域のＯＣＴ画像を生成するように動作可能である請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
第１及び第２接眼レンズと、対物レンズとを含む手術顕微鏡を更に備え、
前記撮像ユニットは、前記手術顕微鏡の光路に沿って通過する光の一部分に基づいて、前記基底部画像を生成するように動作可能であり、前記光の一部分は、前記手術顕微鏡の手術観察オプティクスと前記第１及び第２接眼レンズのうちの１つとの間のビームスプリッタによって反射され、且つ、
前記ＯＣＴ撮像ビームは、ビームカプラを介して前記手術顕微鏡の前記光路の一部分に沿って導かれ、前記ビームカプラは、前記手術観察オプティクスと前記第１及び第２接眼レンズのうちの１つとの間の前記光路に沿って位置決めされている請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記追跡システムは、前記ビームスキャナに伝達される信号を生成するように更に動作可能であり、前記信号は、前記手術器具の前記判定された場所に少なくとも部分的に基づいており、且つ、
前記ビームスキャナは、前記信号に応答して、前記ＯＣＴ撮像ビームを前記患者の眼内の特定の領域に導く請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記手術器具は、硝子体茎切除術プローブ及びレーザープローブのうちの１つを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記撮像ユニットは、２次元カメラ、ラインスキャンカメラ、並びに、共焦点スキャニング検眼鏡において使用されているものとしての単一検出器のうちの少なくとも１つを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
眼科手術顕微鏡であって、
前記眼科手術顕微鏡の光路に沿って通過する光の一部分に基づいて患者の眼の基底部画像を生成するように動作可能な撮像ユニットであって、前記光の一部分は、前記眼科手術顕微鏡の手術観察オプティクスと前記眼科手術顕微鏡の第１及び第２接眼レンズのうちの１つとの間のビームスプリッタによって反射される、撮像ユニットと、
前記患者の眼に挿入された手術器具の場所を判定するべく、前記基底部画像を処理するように動作可能な追跡システムと、
ＯＣＴシステムと
を備え、
前記ＯＣＴシステムは、
ＯＣＴ撮像ビームを生成するように動作可能なＯＣＴ光源と、
前記手術器具の前記判定された場所に少なくとも部分的に基づいて、前記ＯＣＴ撮像ビームを患者の眼内の特定の領域に導くように動作可能なビームスキャナであって、前記患者の眼内の前記特定の領域は、前記患者の眼に挿入された前記手術器具の前記判定された場所を含み、前記ＯＣＴ撮像ビームは、ビームカプラを介して前記手術顕微鏡の前記光路の一部分に沿って前記患者の眼内の前記特定の領域に導かれ、前記ビームカプラは、前記眼科手術顕微鏡の前記手術観察オプティクスと前記眼科手術顕微鏡の前記第１及び第２接眼レンズのうちの１つとの間の前記光路に沿って位置決めされている、ビームスキャナと
を備え、
前記追跡システムは、所定の期間にわたってユーザー入力を受信するように更に動作可能であり、且つ、
前記ビームスキャナは、前記所定の期間においてのみ、前記手術器具の前記判定された場所に少なくとも部分的に基づいて、前記ＯＣＴ撮像ビームを前記患者の眼内の前記特定の領域に導くように動作可能であり、前記患者の眼内の特定の領域は、前記患者の眼に挿入された前記手術器具の前記判定された場所を含む、
眼科手術顕微鏡。
【請求項８】
前記ＯＣＴシステムは、前記患者の眼によって反射された前記ＯＣＴ撮像ビームの一部分に少なくとも部分的に基づいて、前記患者の眼の前記特定の領域のＯＣＴ画像を生成するように動作可能である請求項７に記載の眼科手術顕微鏡。
【請求項９】
前記追跡システムは、前記ビームスキャナに伝達される信号を生成するように更に動作可能であり、前記信号は、前記手術器具の前記判定された場所に少なくとも部分的に基づいており、且つ、
前記ビームスキャナは、前記信号に応答して、前記ＯＣＴ撮像ビームを前記患者の眼内の特定の領域に導く請求項７に記載の眼科手術顕微鏡。
【請求項１０】
前記手術器具は、硝子体茎切除術プローブ及びレーザープローブのうちの１つを備える請求項７に記載の眼科手術顕微鏡。
【請求項１１】
前記撮像ユニットは、２次元カメラ、ラインスキャンカメラ、並びに、共焦点スキャニング検眼鏡において使用されているものとしての単一検出器のうちの少なくとも１つを備える請求項７に記載の眼科手術顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、硝子体−網膜緑内障又は他の眼科手術用の改善された視覚化に関し、且つ、更に詳しくは、外科光干渉断層撮影法（ＯＣＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）用の追跡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
眼科外科医を支援するための撮像及び視覚化技法が、益々普及しており、且つ、これらの技法に関する多数の研究及び開発が行われている。眼科手術の種類の１つである硝子体−網膜手技は、硝子体茎切除術を伴っており、これは、網膜にアクセスするための後房からの硝子体の除去である。硝子体茎切除術の正常な実行には、基本的に、硝子体基底部近傍の最も難しい領域を含む硝子体の完全な除去が必要とされている。撮像技法及び装置を使用することにより、硝子体除去の効率の改善を相当に支援することができる。
【０００３】
但し、撮像による硝子体茎切除術の支援は、いくつかの理由から、非常に難しい。この理由のうちの１つが、硝子体が透明であるという点にある。別の課題は、周辺部の視覚化には、高傾斜角を有する撮像ビームが必要とされるという点である。類似した視覚化の問題点は、膜剥離手順にも存在している。現時点においては、通常、前者の問題点に対処するべく、顕微鏡又はビデオ顕微鏡撮像が使用されており、且つ、後者の課題に対処するべく、広角接触型又は非接触型レンズが使用されているが、いずれの場合にも、成果は、限定的である。
【０００４】
レーザービームをターゲット上に合焦し、反射ビームを収集し、反射ビームを基準ビームと干渉させると共に、干渉を検出し、且つ、ビームの焦点深度内の反射率シグネチャを計測することによってターゲット組織の内部の視覚化を可能にする技法である、光干渉断層撮影法（ＯＣＴ）を使用することにより、撮像の改善を実現することができる。この結果が、内部のラインスキャン、断面スキャン、又は容積スキャンである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の診断用眼科ＯＣＴシステムは、網膜の運動を追跡するべく、網膜追跡を使用している。このようなシステムにおいては、初期基底部画像が、基底部撮像装置によって取得されてもよく、且つ、基準として設定されてもよい。連続的な基底部画像が、リアルタイムで取得されてもよく、且つ、網膜の相対運動を追跡するべく、基準基底部画像と比較されてもよく、次いで、この結果は、ＯＣＴシステムが網膜の同一のエリアを常に追跡及びスキャニングするように、ＯＣＴスキャナに対するフィードバックとして使用される。但し、固定された既定のエリアのスキャニングは、必ずしも、外科医が必要としうる有用な情報を提供するわけではなく、その理由は、手術の際に、外科医は、しばしば、手術器具の直接下方の、或いは、その近傍の、エリアについて、より懸念しているからである。従って、本開示の特定の実施形態は、有利には、スキャニング場所に対する外科医の制御の向上を促進するＯＣＴシステムを提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
特定の実施形態においては、ＯＣＴ追跡システムは、患者の眼の基底部画像を生成するように動作可能な撮像ユニットと、患者の眼に挿入された手術器具の場所を判定するべく基底部画像を処理するように動作可能な追跡システムとを含む。ＯＣＴ追跡システムは、ＯＣＴ撮像ビームを生成するように動作可能なＯＣＴ光源と、ビームスキャナとを含むＯＣＴシステムを更に含む。手術器具の判定された場所に少なくとも部分的に基づいて、ビームスキャナは、ＯＣＴ撮像ビームを患者の眼内の特定の領域に導き、患者の眼内の特定の領域は、患者の眼に挿入された手術器具の判定された場所を含む。
【０００７】
本開示の特定の実施形態は、１つ又は複数の技術的利点を提供することができる。例えば、本開示に従って手術器具の近傍においてリアルタイムＯＣＴスキャンを生成する能力は、外科医が所与の時点において非作業中でありうる既定の場所からのスキャンとの比較において、相対的に有用な情報を外科医に提供することができる。従って、本開示の実施形態によれば、術中ＯＣＴが、外科医にとって相対的に便利なものとなりうる。
【０００８】
本開示及びその利点について更に十分に理解するべく、以下、同一の参照符号によって同一の特徴を示している添付図面との関連において付与される以下の説明を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の特定の実施形態による例示用のＯＣＴ追跡システムを示す。
【図２Ａ−２Ｃ】本開示の特定の実施形態による追跡モードにおいて動作する図１に示されているＯＣＴ追跡システムの概略バージョンを示す。
【図３Ａ−３Ｃ】本開示の特定の実施形態によるドラッグ及びドロップモードにおいて動作する図１に示されているＯＣＴ追跡システムの概略バージョンを示す。
【図４】本開示の特定の実施形態による、統合されたＯＣＴ追跡システムを有する例示用の眼科手術顕微鏡を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
当業者は、後述されている図面が、例示を目的としたものに過ぎないことを理解するであろう。図面は、いかなる方法においても本出願人の開示の範囲を限定することを意図したものではない。
【００１１】
本開示の原理の理解の促進を目的として、以下、図面に示されている実施形態を参照することとし、且つ、これらについて説明するべく、特定の言語を使用することとする。但し、本開示の範囲の限定は、意図されていないことを理解されたい。本開示が関係している技術分野における当業者には、通常、想起されることから、記述されているシステム、装置、及び方法に対する任意の変更及び更なる変形、並びに、本開示の原理の任意の更なる用途が十分に想定されている。具体的には、１つの実施形態との関係において記述されているシステム、装置、及び／又は方法は、本開示のその他の実施形態との関係において記述されている特徴、コンポーネント、及び／又はステップと組み合わせられうることが十分に想定される。但し、簡潔性を目的として、これらの組合せの多数の反復についての別個の説明は、省略することとする。わかりやすさを目的として、いくつかの例においては、同一又は類似の部分を参照するべく、同一の参照符号が図面の全体において使用されている。
【００１２】
一般に、本開示は、基底部撮像ユニットと、追跡ユニットと、ＯＣＴシステムとを含むＯＣＴ追跡システムを提供することができる。追跡ユニットは、手術の際に患者の眼内における手術器具の場所を判定するべく、基底部撮像ユニットによって生成された基底部画像を処理するように動作可能である。ＯＣＴシステムのビームスキャナは、手術器具の判定された場所を使用することにより、患者の眼内においてＯＣＴ撮像ビームの場所を（例えば、手術器具が配置されている患者の眼の領域に）導くことができる。この結果、ＯＣＴ画像が、手術器具と同一の近傍において生成されうると共に、ＯＣＴ画像は、（使用の際に網膜のみを追跡しているシステムのケースにおいては、患者の眼内の既定の場所のものでしかないＯＣＴ画像とは対照的に）、手術器具が患者の眼内を運動することに伴って、手術器具を追跡することができる。外科医は、しばしば、手術器具の直接近傍における眼内の構造について最も懸念していることから、本明細書において開示されているように、手術の際にＯＣＴ画像が手術器具を追跡しているシステムは、有益でありうる。
【００１３】
図１は、本開示の特定の実施形態による、例示用のＯＣＴ追跡システム１００を示している。一般に、ＯＣＴ追跡システム１００は、手術の際に患者の眼１０４の基底部画像１０３を生成する撮像ユニット１０２と、それらの基底部画像１０３内において手術器具１０８（例えば、硝子体茎切除術プローブ、レーザープローブ、鉗子、又は任意のその他の適切な手術器具）の場所を判定するべく、撮像ユニット１０２によって生成された基底部画像１０３を処理する追跡ユニット１０６とを含む。ＯＣＴ追跡システム１００は、光源／分析ユニット１１２と、ビームスキャナ１１４とを有するＯＣＴシステム１１０を更に含む。光源／分析ユニット１１２は、ＯＣＴ撮像ビーム１１６を生成し、且つ、ビームスキャナ１１４は、生成されたＯＣＴ撮像ビーム１１６を患者の眼１０４内の特定の領域に導いている。ビームスキャナ１１４は、ＯＣＴ撮像ビーム１１６が導かれる特定の領域が、手術器具１０８の場所に少なくとも部分的に基づいて判定されうるように、通信自在に追跡ユニット１０６に対して結合されている。患者の眼１０４内の特定の領域からのＯＣＴ撮像ビーム１１６の反射は、ＯＣＴ撮像ビーム１１６と同一の光路に沿って、光源／分析ユニット１１２に戻ることができ、従って、光源／分析ユニット１１２は、反射とＯＣＴ撮像ビーム１１６の基準アームの間の干渉を判定することにより、特定の領域のリアルタイム断面ＯＣＴ画像を生成することができる。この結果、ＯＣＴ追跡システム１００は、手術の際に手術器具１０８の運動を追跡するリアルタイムＯＣＴ撮像を円滑に実行することができる。
【００１４】
ＯＣＴ追跡システム１００の撮像ユニット１０２は、患者の眼１０４の基底部画像１０３を生成する任意の適切な装置を含んでいてもよく、且つ、この機能を実行する適切な拡大及び合焦オプティクス（図示されてはいない）を含んでいてもよい。単純化された例として、患者の眼１０４からの可視又は近赤外光１１８は、可視又は近赤外スペクトル内の波長を反射又は部分的に反射するように動作可能なミラー１２０を介して撮像ユニット１０２に向かって導かれてもよい。特定の実施形態においては、基底部画像１０３は、患者の眼１０４の個別のスチール写真であってもよい。その他の実施形態においては、基底部画像１０３は、患者の眼１０４の連続的なビデオストリームを有することができる。例示用の撮像ユニットは、デジタルビデオカメラ、ラインスキャン検眼鏡、又は共焦点−スキャニング検眼鏡を含むことができる。
【００１５】
眼科照明システム１００の追跡ユニット１０６は、一般に、撮像ユニット１０２によって生成された基底部画像１０３に少なくとも部分的に基づいて、患者の眼１０４内の手術器具１０８の場所を判定するように動作可能であってもよい。追跡ユニット１０６は、ハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアの任意の適切な組合せを含むことができる。特定の実施形態においては、追跡ユニット１０６は、処理モジュール１２２と、メモリモジュール１２４とを含むことができる。処理モジュール１２２は、１つ又は複数のマイクロプロセッサ、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、コントローラ、又は任意のその他の適切な演算装置又はリソースを含むことができる。処理モジュール１２２は、本明細書において記述されている機能を提供するべく、単独で、又はＯＣＴ追跡システム１００のその他のコンポーネントと共に、機能してもよい。メモリモジュール１２４は、限定を伴うことなしに、磁気媒体、光媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、着脱自在の媒体、又は任意のその他の適切なメモリコンポーネントを含む、揮発性又は不揮発性メモリの形態を有することができる。
【００１６】
追跡ユニット１０６は、患者の眼１０４内の手術器具１０８の場所を判定及び追跡するべく、撮像ユニット１０２によって生成された基底部画像１０３を処理するようにプログラミングされていてもよい（或いは、処理モジュール１２２によって実行された際に、動作可能なソフトウェアをメモリモジュール１２４内において保存していてもよい）。例えば、処理モジュール１２２は、撮像ユニット１０２によって取得された画像を受信及び処理することができる。追跡ユニット１０６のメモリモジュール１２４は、事前処理された且つ／又は事後処理された画像データを保存することができる。処理モジュール１２２は、基底部画像に基づいて、術野内における手術器具１０８の場所及び／又は向き（或いは、場所及び向きの変化）を検出及び算出することができる。
【００１７】
追跡ユニット１０６は、ＯＣＴシステム１１０に（有線又は無線通信を介して）通信自在に結合されていてもよく、且つ、追跡ユニット１０６は、ＯＣＴシステム１１０のビームスキャナ１１４が患者の眼１０４内においてＯＣＴ撮像ビーム１１６の場所を導くようにするべく、ＯＣＴシステム１１０に伝達される信号を生成するようにプログラミングされていてもよい（或いは、処理モジュール１２２によって実行された際に、動作可能なソフトウェアをメモリモジュール１２４内に保存していてもよい）。信号は、患者の眼１０４内における手術器具１０８の判定された場所と、恐らくは、（グラフィカルユーザーインターフェイス（ＧＵＩ：Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）又はその他の適切な入力装置を介して受信されうる）外科医からのユーザー入力とに基づいて、生成されてもよい。追跡ユニット１０６によるビームスキャナ１１４の制御については、更に詳細に後述することとする。追跡ユニット１０６は、主には、ビームスキャナ１１４を制御するものとして記述されているが、本開示は、この代わりに、ビームスキャナ１１４自体が、撮像ユニット１０２によって生成された基底部画像１０３に基づいて手術器具１０８の追跡を円滑に実行するハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアの任意の適切な組合せを含みうるものと想定している。
【００１８】
ＯＣＴ追跡システム１００のＯＣＴシステム１１０は、光源／分析ユニット１１２と、ビームスキャナ１１４とを含むことができる。ＯＣＴシステム１１０は、当業者には理解されるように、ＯＣＴ撮像ビーム１１６を操作するための任意の適切な更なる光学コンポーネントを含んでいてもよく、且つ、それらの更なるコンポーネントは、わかりやすさを目的として、図示／記述されてはいない。一例として、ＯＣＴ撮像ビーム１１６は、（例えば、８３０ｎｍ〜８７０ｎｍ、７９０ｎｍ〜９００ｎｍ、９５０ｎｍ〜１１５０ｎｍという）相対的に狭い帯域の波長をカバーする赤外又は近赤外光ビームを有することができる。但し、任意の適切なスペクトル範囲を有するＯＣＴ撮像ビーム１１６が使用されてもよい。ＯＣＴ撮像ビーム１１６は、（上述の、図示されてはいない）ＯＣＴシステム１００の任意のその他の適切な光学コンポーネントと共に、（更に詳細に後述される）ビームスキャナ１１４を通過することができる。次いで、ＯＣＴ撮像ビーム１１６は、例えば、ＯＣＴ撮像ビーム１１６のスペクトル範囲に含まれる光を反射するように動作可能なミラー１２６により、患者の眼１０４に導かれてもよい。これに加えて、ミラー１２０は、ＯＣＴ撮像ビーム１１６が患者の眼１０４に到達しうるように、ＯＣＴ撮像ビーム１１６のスペクトル範囲に含まれる光の通過を許容するミラーであってもよい。一代替実施形態においては、ミラー１２６は、図１において、ミラー１２０と患者の眼１０４の間に配置されてもよい。このケースにおいては、ミラー１２６は、光１１８の通過を許容すると共にＯＣＴ撮像ビーム１１６が患者の眼１０４を撮像するべく反射されることを許容するミラーであってもよい。
【００１９】
ビームスキャナ１１４は、Ｘ−Ｙプレーン内におけるＯＣＴ撮像ビームの合焦を促進する任意の適切な光学コンポーネント又は光学コンポーネントの組合せを有することができる。例えば、ビームスキャナ１１４は、スキャニングミラーのペア、マイクロ−ミラー装置、ＭＥＭＳに基づいた装置、変形可能なプラットフォーム、ガルバノメータに基づいたスキャナ、多角形スキャナ、及び／又は共振ＰＺＴスキャナのうちの１つ又は複数を含むことができる。
【００２０】
特定の実施形態においては、ビームスキャナ１１４の光学コンポーネントの位置は、ＯＣＴ撮像ビーム１１６が導かれる患者の眼１０４の領域を制御するべく、（例えば、追跡ユニット１０６によって生成される上述の信号に基づいて）自動化された方式によって操作されてもよい。一例としてのみ、ビームスキャナ１１４は、モーター駆動装置にそれぞれが結合されたスキャニングミラーのペアを有していてもよく、モーター駆動装置は、垂直軸を中心としてミラーを回転させるように動作可能である。この結果、結合されたモーターの位置を（例えば、上述の信号を介して）制御することにより、患者の眼１０４内におけるＯＣＴ撮像ビーム１１６のＸ−Ｙ位置決めを制御することができる。
【００２１】
患者の眼１０４に到達したＯＣＴ撮像ビーム１１６の一部分は、患者の眼によって反射されうる（反射ＯＣＴビーム１２８）。反射ＯＣＴビーム１２８は、ＯＣＴ撮像ビーム１１６が辿るものと実質的に同一の光路に沿って、ＯＣＴシステム１１０に戻ることができる。反射ＯＣＴビーム１２８が光源／分析ユニット１１２に到達したら、光源／分析ユニット１１２は、（当技術分野において既知のように）反射ＯＣＴビーム１２８とＯＣＴ撮像ビーム１１６の基準アームの間の干渉に基づいてＯＣＴ画像を構築することができる。
【００２２】
上述のように、追跡ユニット１０６は、ビームスキャナ１１４の動作と、従って、患者の眼１０４内におけるＯＣＴ撮像ビーム１１６の場所とを制御するべく、信号を生成することができる。信号は、（上述のように、撮像ユニット１０２によって生成された基底部画像１０３に基づいて追跡ユニット１０６によって判定される）患者の眼１０６内における手術器具の判定された場所に基づいて生成されてもよい。これに加えて、信号は、外科医からのユーザー入力に基づいて生成されてもよい。このようなユーザー入力は、ライブ断面ＯＣＴスキャンが手術器具１０８を追跡することになる「モード」について通知することができる。例えば、ユーザー入力は、（図２Ａ〜図２Ｃとの関係において後述されている）追跡モードに従ってビームスキャナ１１４を制御するための所望について通知することができる。別の例として、ユーザー入力は、（図３Ａ〜図３Ｃとの関係において後述されている）ドラッグ及びドロップモードに従ってビームスキャナ１１４を制御するための所望について通知することができる。更に別の例として、ユーザー入力は、器具追跡機能を完全に無効化するための所望について通知することができる。この代わりに、撮像ユニット１０２は、基底部の運動を追跡してもよく、且つ、患者の眼の固定された（但し、網膜追跡されている）領域を撮像するように、ＯＣＴシステム１１０をガイドすることもできる。
【００２３】
図２Ａ〜図２Ｃは、本開示の特定の実施形態による、追跡モードにおいて動作しているＯＣＴ追跡システム１００の概略バージョンを示している。わかりやすさを目的として、ＯＣＴ追跡システム１００の特定のコンポーネントは、再度図示されてはおらず、且つ、その他のコンポーネントは、わかりやすさを目的として、光学コンポーネント２００（例えば、患者の眼１０４内においてＯＣＴ撮像ビーム１１６を合焦するための任意のその他の図示されていないコンポーネントを伴うミラー１２６）として、統合された方式により、示されているが、本開示は、図２Ａ〜図２Ｃに示されているＯＣＴ追跡システム１００が、図１に示されているものと実質的に同一であるものと想定している。
【００２４】
図示の追跡モードにおいては、追跡ユニット１０６は、連続的な基底部画像１０３内における手術器具１０８の位置を判定することにより、ビームスキャナ１１４の位置決めを制御する信号を生成することができる。生成された信号は、任意の所与の時点において、ＯＣＴ撮像ビーム１１６が、患者の眼１０４内において、手術器具１０８の先端部が配置されているエリアに導かれるように、ビームスキャナ１１４がＯＣＴ撮像ビーム１１６を導くようにすることができる。一実施形態においては、手術器具の先端部とスキャニングエリアの間の相対位置は、常に維持されている。
【００２５】
図３Ａ〜図３Ｃは、本開示の特定の実施形態による、ドラッグ及びドロップモードにおいて動作しているＯＣＴ追跡システム１００の概略バージョンを示している。わかりやすさを目的として、ＯＣＴ追跡システム１００の特定のコンポーネントは、再度図示されてはおらず、且つ、その他のコンポーネントは、わかりやすさを目的として、光学コンポーネント３００（例えば、患者の眼１０４内においてＯＣＴ撮像ビーム１１６を合焦するための任意のその他の図示されてはいないコンポーネントを伴うミラー１２６など）として、統合された方式により、示されているが、本開示は、図３Ａ〜図３Ｃに示されているＯＣＴ追跡システム１００が、図１に示されているものと実質的に同一であるものと想定している。
【００２６】
図示のドラッグ及びドロップモードにおいては、追跡ユニット１０６は、外科医からのユーザー入力に応答してのみ、ビームスキャナ１１４の位置決めを制御する信号を生成することができる。換言すれば、ビームスキャナ１１４は、（図２Ａ〜図２Ｂに示されているように）、外科医からのユーザー入力が存在しない場合には、手術器具１０８の位置とは無関係に、ＯＣＴ撮像ビーム１１６を患者の眼内の設定された場所に導くことができる。但し、ＯＣＴ撮像ビームが合焦される設定された場所を運動させるための外科医の所望について通知する入力が追跡ユニット１０６において受信された場合には、追跡ユニット１０６は、図２Ａ〜図２Ｃとの関係において記述されているものと同様に、追跡を促進する信号を生成することができる（但し、入力が連続的に受信されている持続時間にわたってのみ）。この結果、外科医は、ＯＣＴ画像が生成される設定された場所を「ドラッグ及びドロップ」する能力を有することができる。別の実施形態においては、（図２Ａ〜図２Ｂに示されているように）、外科医からのユーザー入力が存在しない場合には、追跡ユニット１０６は、「網膜」追跡モードにおいて動作することができる。換言すれば、追跡ユニット１０６は、（手術ツールの代わりに）網膜の運動を追跡してもよく、且つ、ラインスキャン、円形スキャン、立方体スキャン、ラスタスキャン、スパイラルスキャン、又は星形状スキャンなどのような、事前に設定されたスキャンパターンによってＯＣＴ撮像ビーム１１６を（患者の眼内の）網膜上の設定された場所に供給するように、ビームスキャナ１１４の位置決めを制御する信号を生成してもよい。同様に、ＯＣＴ撮像ビームが合焦される設定された場所を運動させるための外科医の所望について通知する入力が追跡ユニット１０６によって受信された場合には、追跡ユニット１０６は、図２Ａ〜図２Ｃとの関係において記述されているものと同様に、追跡を促進する信号を生成してもよい（但し、入力が連続的に受信されている持続時間にわたってのみ）。この結果、外科医は、ＯＣＴ画像が生成される設定された場所を「ドラッグ及びドロップ」する能力を有することができる。
【００２７】
図４は、本開示の特定の実施形態による、統合されたＯＣＴ追跡システムを有する例示用の眼科手術顕微鏡４００を示している。手術顕微鏡４００内に統合されたＯＣＴ追跡システムのコンポーネントは、図１及びＯＣＴ追跡システム１００との関係において記述されているものと実質的に同一のものであってもよいことから、同一の参照符号が、図４との関係において使用されている。
【００２８】
眼科手術顕微鏡４００は、一般に、接眼レンズ４０２と、リレーレンズ４０３と、拡大／合焦オプティクス４０４と、対物レンズ４０６と、手術観察オプティクス４１２とを含んでいてもよく、これらのそれぞれは、当業者には理解されるように、任意の適切な光学コンポーネントを含むことができる。手術顕微鏡４００の光路に沿って通過した光の一部分は、ビームスプリッタ４０８を介して撮像ユニット１０２に導かれてもよく、且つ、光のこの部分に基づいて、撮像ユニット１０２は、基底部画像１０３を生成することができる。ビームスプリッタ４０８は、平面ミラー、スプリッタキューブ、又は眼科手術顕微鏡４００を通過した光の一部分をリダイレクトする任意のその他の適切な光学装置を含むことができる。特定の実施形態においては、ビームスプリッタ４０８は、対物レンズ４０６と接眼レンズ４０２の間の光路に沿って配置されてもよい。更に詳しくは、ビームスプリッタ４０８は、（基底部画像１０３が、外科医が眼科手術顕微鏡４００を通じて観察しているものに対応するように）拡大／合焦オプティクス４０４と接眼レンズ４０２の間の光路に沿って配置されてもよい。
【００２９】
上述のように、光源／分析ユニット１１２によって生成されると共にビームスキャナ１１４によって導かれたＯＣＴ撮像ビーム１１６は、ビームカプラ４１０を介して、手術顕微鏡の光路の一部分に沿って導かれてもよい。ビームカプラ４１０は、眼科手術顕微鏡４００を通過する可視スペクトル内の光の通過を許容しつつ、ＯＣＴ撮像ビーム１１６の所定のスペクトル範囲内の波長（例えば、赤外線波長）を反射するように構成された光学要素を含むことができる。特定の実施形態においては、ビームカプラ４１０は、手術観察オプティクス４１２と接眼レンズ４０２の間の光路に沿って配置されていてもよい。手術観察オプティクス４１２は、ドロップオン黄斑レンズ、接触型の広角レンズ、ＢＩＯＭ（Ｂｉｎｏｃｕｌａｒ  Ｉｎｄｉｒｅｃｔ  ＯｐｈｔｈａｌｍｏＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）などの非接触型の観察システム、或いは、任意のその他の適切な観察オプティクスであってもよい。更に詳しくは、ビームカプラ４１０は、拡大／合焦オプティクス４０４と接眼レンズ４０２の間の光路に沿って配置されていてもよい。これに加えて、ＯＣＴ撮像ビーム１１６が拡大／合焦オプティクス４０４及び対物レンズ４０６を通過するという事実に鑑みて、患者の眼１０４内におけるＯＣＴ撮像ビーム１１６の適切な焦点が実現されるように、ＯＣＴシステム１１０は、（図示されてはいない）適切な光学コンポーネントを含むことができる。
【００３０】
様々な以上において開示されている且つその他の特徴及び機能、或いは、それらの代替肢は、望ましくは、多くのその他の異なるシステム又は用途に組み合わせられうることを理解されたい。又、これらにおいて、様々な現時点においては予想又は予期されていない代替肢、変更、変動、又は改善が、今後、当業者によって実施されてもよく、これらの代替肢、変形、及び改善も、添付の請求項に包含されるべく意図されていることを理解されたい。
本明細書に開示される発明は以下の態様を含む。
〔態様１〕
ＯＣＴ追跡システムであって、
患者の眼の基底部画像を生成するように動作可能な撮像ユニットと、
前記患者の眼に挿入された手術器具の場所を判定するべく、前記基底部画像を処理するように動作可能な追跡システムと、
ＯＣＴシステムと
を備え、
前記ＯＣＴシステムは、
ＯＣＴ撮像ビームを生成するように動作可能なＯＣＴ光源と、
前記手術器具の前記判定された場所に少なくとも部分的に基づいて、前記ＯＣＴ撮像ビームを前記患者の眼内の特定の領域に導くように動作可能なビームスキャナであって、前記患者の眼内の前記特定の領域は、前記患者の眼に挿入された前記手術器具の前記判定された場所を含む、ビームスキャナと
を備える、システム。
〔態様２〕
前記ＯＣＴシステムは、前記患者の眼によって反射された前記ＯＣＴ撮像ビームの一部分に少なくとも部分的に基づいて、前記患者の眼の前記特定の領域のＯＣＴ画像を生成するように動作可能である態様１に記載のシステム。
〔態様３〕
第１及び第２接眼レンズと、対物レンズとを含む手術顕微鏡を更に備え、
前記撮像ユニットは、前記手術顕微鏡の光路に沿って通過する光の一部分に基づいて、前記基底部画像を生成するように動作可能であり、前記光の一部分は、前記手術顕微鏡の手術観察オプティクスと前記第１及び第２接眼レンズのうちの１つとの間のビームスプリッタによって反射され、且つ、
前記ＯＣＴ撮像ビームは、ビームカプラを介して前記手術顕微鏡の前記光路の一部分に沿って導かれ、前記ビームカプラは、前記手術観察オプティクスと前記第１及び第２接眼レンズのうちの１つとの間の前記光路に沿って位置決めされている態様１に記載のシステム。
〔態様４〕
前記追跡システムは、前記ビームスキャナに伝達される信号を生成するように更に動作可能であり、前記信号は、前記手術器具の前記判定された場所に少なくとも部分的に基づいており、且つ、
前記ビームスキャナは、前記信号に応答して、前記ＯＣＴ撮像ビームを前記患者の眼内の特定の領域に導く態様１に記載のシステム。
〔態様５〕
前記追跡システムは、所定の期間にわたってユーザー入力を受信するように更に動作可能であり、且つ、
前記ビームスキャナは、前記所定の期間においてのみ、前記手術器具の前記判定された場所に少なくとも部分的に基づいて、前記ＯＣＴ撮像ビームを前記患者の眼内の前記特定の領域に導くように動作可能であり、前記患者の眼内の前記特定の領域は、前記患者の眼に挿入された前記手術器具の前記判定された場所を含む態様１に記載のシステム。
〔態様６〕
前記手術器具は、硝子体茎切除術プローブ及びレーザープローブのうちの１つを備える態様１に記載のシステム。
〔態様７〕
前記撮像ユニットは、２次元カメラ、ラインスキャンカメラ、並びに、共焦点スキャニング検眼鏡において使用されているものとしての単一検出器のうちの少なくとも１つを備える態様１に記載のシステム。
〔態様８〕
眼科手術顕微鏡であって、
前記眼科手術顕微鏡の光路に沿って通過する光の一部分に基づいて患者の眼の基底部画像を生成するように動作可能な撮像ユニットであって、前記光の一部分は、前記眼科手術顕微鏡の手術観察オプティクスと前記眼科手術顕微鏡の第１及び第２接眼レンズのうちの１つとの間のビームスプリッタによって反射される、撮像ユニットと、
前記患者の眼に挿入された手術器具の場所を判定するべく、前記基底部画像を処理するように動作可能な追跡システムと、
ＯＣＴシステムと
を備え、
前記ＯＣＴシステムは、
ＯＣＴ撮像ビームを生成するように動作可能なＯＣＴ光源と、
前記手術器具の前記判定された場所に少なくとも部分的に基づいて、前記ＯＣＴ撮像ビームを患者の眼内の特定の場所に導くように動作可能なビームスキャナであって、前記患者の眼内の前記特定の領域は、前記患者の眼に挿入された前記手術器具の前記判定された場所を含み、前記ＯＣＴ撮像ビームは、ビームカプラを介して前記手術顕微鏡の前記光路の一部分に沿って前記患者の眼内の前記特定の領域に導かれ、前記ビームカプラは、前記眼科手術顕微鏡の前記手術観察オプティクスと前記眼科手術顕微鏡の前記第１及び第２接眼レンズのうちの１つとの間の前記光路に沿って位置決めされている、ビームスキャナと
を備える、眼科手術顕微鏡。
〔態様９〕
前記ＯＣＴシステムは、前記患者の眼によって反射された前記ＯＣＴ撮像ビームの一部分に少なくとも部分的に基づいて、前記患者の眼の前記特定の領域のＯＣＴ画像を生成するように動作可能である態様８に記載の眼科手術顕微鏡。
〔態様１０〕
前記追跡システムは、前記ビームスキャナに伝達される信号を生成するように更に動作可能であり、前記信号は、前記手術器具の前記判定された場所に少なくとも部分的に基づいており、且つ、
前記ビームスキャナは、前記信号に応答して、前記ＯＣＴ撮像ビームを前記患者の眼内の特定の領域に導く態様８に記載の眼科手術顕微鏡。
〔態様１１〕
前記追跡システムは、所定の期間にわたってユーザー入力を受信するように更に動作可能であり、且つ、
前記ビームスキャナは、前記所定の期間においてのみ、前記手術器具の前記判定された場所に少なくとも部分的に基づいて、前記ＯＣＴ撮像ビームを前記患者の眼内の前記特定の領域に導くように動作可能であり、前記患者の眼内の特定の領域は、前記患者の眼に挿入された前記手術器具の前記判定された場所を含む態様８に記載の眼科手術顕微鏡。
〔態様１２〕
前記手術器具は、硝子体茎切除術プローブ及びレーザープローブのうちの１つを備える態様８に記載の眼科手術顕微鏡。
〔態様１３〕
前記撮像ユニットは、２次元カメラ、ラインスキャンカメラ、並びに、共焦点スキャニング検眼鏡において使用されているものとしての単一検出器のうちの少なくとも１つを備える態様８に記載の眼科手術顕微鏡。
【図１】
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【図２Ａ−２Ｃ】
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【図３Ａ−３Ｃ】
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【図４】
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