(57)【要約】  本明細書の開示は、眼科手術システム、方法、及び装置を提供する。一実施形態では、外科手術用手持ち式医療機器は、人間の手によって保持され操作されるように形作られた外面を有する本体と、本体の遠位端から延在する処置具と、前記処置具の動作を制御するための感圧ボタンとを備え、前記感圧ボタンは、前記本体の外面に隣接して配置された作動面を含み、前記感圧ボタンはさらに、圧力検出装置と、前記処置具の機能を制御するための信号の出力を可能にするように設定された圧力検出装置とを含み、前記信号は、前記作動面の位置に比例する。【選択図】図８Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科的処置のための手持ち式医療機器であって、前記手持ち式医療機器は、人間の手によって保持され操作されるように形作られた外面を有する本体と、
本体の遠位端から延在する処置具と、
前記処置具の動作を制御するための感圧ボタンとを備え、
前記感圧ボタンは、前記本体の外面に隣接して配置された作動面を備え、前記感圧ボタンはさらに、圧力検出装置であって、前記処置具の機能を制御するための信号の出力を可能にするように設定された圧力検出装置とを備え、前記信号は、前記作動面の位置に比例することを特徴とする手持ち式医療機器。
【請求項２】
前記圧力検出装置は、前記作動面の位置に基づいて抵抗を変化させる力感応抵抗器を含む、請求項１に記載の手持ち式医療機器。
【請求項３】
前記作動面は、前記本体の外面の周りに円周方向に延在し、前記力感応抵抗器の導電性表面の周りに少なくとも部分的に配置される、請求項２に記載の手持ち式医療機器。
【請求項４】
前記圧力検出装置は、前記本体に対しての前記作動面の動静が光ファイバを変形させるように配置された前記光ファイバを含む、請求項１に記載の手持ち式医療器具。
【請求項５】
前記圧力検出装置は、光ファイバと光検知部材を含み、前記光ファイバの光信号に影響を与えるように、前記本体に対しての前記作動面の動静が前記光検知部材の移動を引き起こす、請求項１に記載の手持ち式医療機器。
【請求項６】
前記圧力検出装置は、前記本体に対しての前記作動面の動静が、変形可能な部材内で圧力変化を引き起こしながら前記変形可能な部材を変形するように、前記作動面に結合された前記変形可能な部材を含む、請求項１に記載の手持ち式医療機器。
【請求項７】
前記圧力検出装置は、前記本体に対しての前記作動面の動静が、圧電材料の変形を引き起こすように前記作動面に結合された前記圧電材料を含む、請求項１に記載の手持ち式医療器具。
【請求項８】
前記処置具は、吸引装置、内部照明装置、レーザ治療装置、レンズ除去装置、小柱網除去装置、及び硝子体切断装置の少なくともの１つを含む、請求項１に記載の手持ち式医療機器。
【請求項９】
前記処置具の制御される機能は、速度及び強度の少なくとも一方を含む、請求項１に記載の前記手持ち式医療機器。
【請求項１０】
前記作動面の位置に対する信号の比例関係は線形である、請求項１に記載の手持ち式医療器具。
【請求項１１】
前記作動面は、完全に外側にある位置と完全に押し下げられた位置との間で移動可能であり、付勢力に打ち勝つ外力が印加されるまで前記作動面が前記完全に外側にある位置に留まるように、前記作動面は外側に付勢されている、請求項１に記載の手持ち式医療機器。
【請求項１２】
前記信号は、前記処置具の機能及び少なくとも１つの他の外科手術機能を同時に制御するように設定されている、請求項１に記載の手持ち式医療器具。
【請求項１３】
さらに、第２の外科手術機能の制御を可能にするように設定された第２の作動面と第２の圧力検出装置を含む第２の感圧ボタンを含む、請求項１に記載の手持ち式医療機器。
【請求項１４】
さらに、外科用トレイに結合されたテザーを含む、請求項１に記載の手持ち式医療器具。
【請求項１５】
前記圧力検出装置は、前記処置具の機能を制御するための信号を解釈するため、医療器具の外部プロセッサに信号を送信するように設定されている、請求項１に記載の手持ち式医療器具。
【請求項１６】
前記信号は、解釈のために前記信号が前記医療器具の外部プロセッサに送信されることなくして前記処置具の機能を制御する、請求項１に記載の手持ち式医療機器。
【請求項１７】
前記本体は、細長い円筒形状及び細長い円形状のうちの少なくとも一方を含む、請求項１に記載の医療器具。
【請求項１８】
外科的処置のための手持ち式医療機器であって、前記手持ち式医療機器は、人間の手によって保持され操作されるように形作られた外面を有する本体と、
本体の遠位端から延在する処置具と、
前記処置具の動作を制御するためのボタンとを備え、前記ボタンは前記本体の外面に隣接して配置され、
前記ボタンは非電気的検出機構を含み、さらに、前記処置具の機能を制御するための前記非電気的検出機構からの信号出力を可能にするように設定された信号転送導管を含むことを特徴とする手持ち式医療機器。
【請求項１９】
信号転送導管が光ファイバを含み、前記検出機構が光ファイバの端面を含む、請求項１８に記載の手持ち式医療機器。
【請求項２０】
前記信号転送導管が光ファイバを含み、前記検出機構が光検知部材を含み、前記本体に対する前記光検知部材の動静が前記光ファイバの光信号に影響を与える、請求項１８に記載の手持ち式医療機器。
【請求項２１】
前記信号転送導管が光ファイバを含み、前記検出機構は、前記本体に対する前記作動面の動静によって変形可能である光ファイバの一部を含む、請求項１８に記載の手持ち式医療機器。
【請求項２２】
前記信号転送導管が空気管及び油圧管のうちの１つを備え、前記検出機構がチューブの開口部またはチューブに流体結合された開口部を備え、前記開口部は前記本体の外面に隣接して配置される、請求項１８に記載の手持ち式医療機器。
【請求項２３】
前記信号転送導管が空気管及び油圧管のうちの１つを備え、前記検出機構が前記本体に移動可能に連結された作動面を備え、前記本体に対する前記作動面の動静がチューブの一部及びチューブに流体結合された変形可能な部材のうちの１つを変形させる、請求項１８に記載の手持ち式医療機器。
【請求項２４】
前記処置具は、吸引装置、内部照明装置、レーザ治療装置、レンズ除去装置、小柱網除去装置、及び硝子体切断装置の少なくともの１つを含む、請求項１８に記載の手持ち式医療機器。
【請求項２５】
前記処置具の制御される機能は、速度及び強度の少なくとも一方を含む、請求項１８に記載の前記手持ち式医療機器。
【請求項２６】
外科用トレイに結合されたテザーをさらに含む、請求項１８の手持ち式医療器具。
【請求項２７】
前記圧力検出装置は、前記処置具の機能を制御するための信号を解釈するため、医療器具の外部プロセッサに信号を送信するように設定されている、請求項１８に記載の手持ち式医療器具。
【請求項２８】
前記本体は、細長い円筒形状及び細長い円形状のうちの少なくとも一方を含む、請求項１８に記載の医療器具。
【請求項２９】
無菌手術現場で使用される外科用ドレープであって、前記外科用ドレープは、
少なくとも部分的に第１及び第２の外科手術用装置の間に挟まれると共に、前記第１及び第２の外科手術用装置間で無菌バリアを維持するために、前記第２の外科手術用装置を少なくとも部分的に覆うような大きさに形成された可撓性シートと、
前記可撓性シートと一体形成または結合された少なくとも１つのアクセス・インターフェースとを備え、
前記アクセス・インターフェースは、無菌バリアを維持しながら、電流、光、機械的結合、光学的結合、流体継手、空気圧継ぎ手のうちの少なくとも１つがそれを通して通過することができるように設定されることを特徴とする外科用ドレープ。
【請求項３０】
前記アクセス・インターフェースは前記第１及び第２の外科手術用装置の電気的インターフェースに位置決め可能であり、前記アクセス・インターフェースは電流がそこを通過することを可能にするように設定された電気接点を含む、請求項２９に記載の外科用ドレープ。
【請求項３１】
前記アクセス・インターフェースは、第１及び第２の外科手術用装置の電気的インターフェースに位置決め可能であり、前記アクセス・インターフェースは異方導電性材料を含む、請求項２９に記載の外科用ドレープ。
【請求項３２】
前記アクセス・インターフェースが光学的に透明な窓を含む、請求項２９に記載の外科用ドレープ。
【請求項３３】
前記アクセス・インターフェースが有孔領域を含む、請求項２９に記載の外科用ドレープ。
【請求項３４】
前記アクセス・インターフェースが穿刺される領域を含む、請求項２９に記載の外科用ドレープ。
【請求項３５】
前記アクセス・インターフェースは、穿刺される領域の周りにシールを形成するシール機能を含む、請求項３４に記載の外科用ドレープ。
【請求項３６】
前記アクセス・インターフェースは、前記有孔領域の周りにシールを形成するシール機能を含む、請求項３３に記載の外科用ドレープ。
【請求項３７】
前記第２の外科手術用器具が再使用可能なベースを備え、含む請求項２９に記載の外科用ドレープと、前記第１の外科手術用器具が前記ベースに結合されるように構成された無菌の外科用トレイを備え、前記可撓性シートは、前記再使用可能なベースに嵌合する形状である、請求項２９に記載の外科用ドレープ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１４年５月７日に出願されたＯＰＨＴＨＡＬＭＩＣ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭＳと題されたＵ．Ｓ．Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．６１／９９０，０２１、２０１４年１月６日に出願されたＯＰＨＴＨＡＬＭＩＣ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭＳと題されたＵ．Ｓ．Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．６１／９２４，１６４、及び２０１３年１１月２８日に出願されたＯＰＨＴＨＡＬＭＩＣ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭＳと題されたＵ．Ｓ．Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．６１／９１０，１１２の利益を主張するものである。前述の出願の各々は、その内容を参照文献として本明細書に援用する。
【０００２】
本開示は、概して眼科手術の分野に関し、より具体的には、眼科手術システム、方法、及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
眼科学の分野は、成人が長生きし、世界人口の高齢化が進んでいる今日の社会においてますます重要となってきた。視力のケア及び眼疾患または眼症状の処置は、近年、薬理学及び医療装置テクノロジの両方の進歩から利益を得てきた。超微細手術器具及び革新的な手術法によって、以前にはアクセスできず、侵入禁止と考えられていた眼の部分を、外科医は治療または取り換えることができる。特に、今日では、治療（例えば、硝子体茎切除術または白内障手術）の特定のセットに専用のさまざまな機能を提供するコンソールシステムを外科医は利用でき、そのテクノロジに対する改良及び更新が定期的に起こっている。しばしば、これらのコンソールは、非常に高価であり、外科医、病院または外来外科センターには大きな資本支出が必要となる。それらは、多くの場合、システムの使い捨てのディスポーザブル要素に高い繰り返しの費用も必要となり、その上、高いメンテナンス費用も必要となり得る。コンソールは、多くの場合、競合品と差別化するために、多くの不必要なまたはあまり使われない機能性を組み込んでいる。故に、コンソールは、高価なことに加え、多くの場合、大きく、重たく、かさばり、騒々しく、大電力を必要とし、そしてそれが処置するように意図された小さくて精巧な眼とは全く対照的な肥大化した機械である。さらに、これらのシステムの欠点は、多くの場合に、外科医からいくらか距離をあけて設置する必要があり、その結果、費用を増大し、さらに、システムの性能にも悪影響を与える長いチューブセット及び／またはケーブルが必要となる。故に、特定の治療の実行に必要な主要機能を組み込む、より小さく、より持ち運び易く、より内蔵型の、かつより費用効率が高いシステムに対する要求がある。
【発明の概要】
【０００４】
本明細書の開示は、眼科手術システム、方法、及び装置を提供する。いくつかの実施形態では、手持ち式手術器具は、外科手術機能を制御するための感圧ボタンを含む。いくつかの実施形態では、感圧ボタンは、外周の周囲の任意のまたは実質的に任意の位置（または、例えば、全外周の約３５０度、３２５度、３００度、２７５度、２５０度、２２５度、２００度または１８０度などの、所定の範囲内の任意の位置）におけるボタンに印加される外圧を検出可能なように、処置具の本体の周辺に配置される。いくつかの実施形態では、手持ち式手術器具は、例えば、空気圧、油圧、光学及び／または同類のボタンなどの非電気的なボタンを含む。いくつかの実施形態では、眼科手術システムは、再使用可能なベース及びそこに結合されたディスポーザブルの無菌の外科用トレイを利用するように構成される。いくつかの実施形態では、いくつかの機能は、例えば、流体工学及び／またはハンドピースなどのディスポーザブルトレイ、並びに例えば、再使用可能なベースに位置するハンドピースのための電源（例えば、電気的、機械的、油圧、空気圧、光学的など）などの再使用可能なコンポーネント内に収容されるまたはそれに結合される。いくつかの実施形態では、機能をそれを通して通過することができる一つ以上の機能性インターフェースを含むカスタムな外科用ドレープが提供される。いくつかの実施形態では、それを通して通過するように設定されている機能は、電流、光、空気圧もしくは流体結合及び／もしくは機械的結合または他の特徴を含むことができる。いくつかの実施形態では、眼科手術システムは、自動的に更新するように設定されている、またはＲＦＩＤタグなどのタグ、近距離通信装置、メモリカードもしくはＵＳＢ、もしくは他の記憶装置などの検出に応答するように設定されている。
【０００５】
いくつかの実施形態によると、外科的処置のための手持ち式医療機器は、人間の手によって保持され操作されるように形作られた外面を有する本体と、本体の遠心端から延在する処置具と、処置具の機能を制御するための感圧ボタンと、を含む。感圧ボタンは、本体の外面に隣接して配置された作動面を含む。感圧ボタンはさらに、処置具の機能を制御するための信号の出力を可能にするように設定された圧力検出装置を備え、信号は、作動面の位置に比例する。
【０００６】
いくつかの実施形態では、圧力検出装置は、作動面の位置に基づいて抵抗を変化させる力感応抵抗器を含む。いくつかの実施形態では、作動面は、本体の外側の周りに延在し、力感応抵抗器の導電性表面の周りに少なくとも部分的に配置される。いくつかの実施形態では、圧力検出装置は、本体に対しての作動面の動静が光ファイバを変形させるように配置された光ファイバを含む。いくつかの実施形態では、圧力検出装置は、光ファイバ及び光検知部材を含む。光ファイバの光信号に影響を与えるように、本体に対しての作動面の動静が光検知部材の移動を引き起こす。いくつかの実施形態では、圧力検出装置は、本体に対しての作動面の動静が、変形可能な部材内で圧力変化を引き起こしながら変形可能な部材を変形するように、作動面に結合された変形可能な部材を含む。いくつかの実施形態では、圧力検出装置は、本体に対しての作動面の動静が、圧電材料の変形を引き起こすように作動面に結合された圧電材料を含む。いくつかの実施形態では、処置具は、吸引装置、内部照明装置、レーザ治療装置、レンズ除去装置、小柱網除去装置、及び硝子体切断装置の少なくとも１つを含む。処置具の制御される機能は、速度及び強度の少なくとも一方を含む。例えば、制御される機能は、注入圧または吸引真空の強度を制御するように設定することができる。いくつかの実施形態では、作動面の位置に対する信号の比例関係は線形である。本明細書に使用される「線形」という用語は、広義語であり、他に指示がない限り、用語は、その意味内に、制限なく、何らかの入力（例えば、印加された力または偏差）に比例する可変出力の概念への言及を含み得るが、いくつかの実施形態では、「線形」という用語は、必ずしも線形的に比例する応答ではない応答も指し、非線形応答（例えば、線形入力に基づく対数または指数応答）を含み得る。いくつかの実施形態では、「線形」という用語は、線形応答と非線形応答との組み合わせである応答（例えば、入力の初期範囲が線形である初期応答を生成し、入力の第二の範囲が非線形である応答を生成する応答）を指すことができる。いくつかの実施形態では、作動面は、完全に外側にある位置と完全な押し下げられた位置との間で移動可能であり、付勢力に打ち勝つ外力が印加されるまで作動面が完全に外側にある位置に留まるように、作動面は外側に付勢されている。いくつかの実施形態では、信号は、処置具の機能及び少なくとも１つの他の外科手術機能を同時に制御するように設定されている。いくつかの実施形態では、手持ち式医療機器はさらに、第二の外科手術機能の制御を可能にするように設定された第二の作動面及び第二の圧力検出装置を含む第二の感圧ボタンを含む。いくつかの実施形態では、手持ち式医療機器はさらに、外科用トレイに結合されたテザーを含む。いくつかの実施形態では、圧力検出装置は、処置具の機能を制御するための信号を解釈するため、医療機器の外部プロセッサに信号を送信するように設定されている。いくつかの実施形態では、信号は、解釈のために信号が医療機器の外部プロセッサに送信されることなくして処置具の機能を制御する。いくつかの実施形態では、本体は、細長い円筒形状及び細長い円形状のうちの少なくとも一方を含む。
【０００７】
いくつかの実施形態によると、外科的処置のための手持ち式医療機器は、人間の手によって保持され操作されるように形作られた外面を有する本体と、本体の遠心端から延在する処置具と、処置具の機能を制御するためのボタンとを備え、ボタンは本体の外面に隣接して配置され、ボタンは非電気的検出機構を含み、さらに、処置具の機能を制御するための非電気的検出機構からの信号出力を可能にするように設定された信号転送導管を含む。
【０００８】
いくつかの実施形態では、信号転送導管が光ファイバを含み、検出機構が光ファイバの端面を含む。いくつかの実施形態では、信号転送導管が光ファイバを含み、検出機構が光検知部材を含み、本体に対しての光検知部材の動静が光ファイバの光信号に影響を与える。いくつかの実施形態では、信号転送導管が光ファイバを含み、検出機構が、本体に対しての作動面の動静によって変形可能である光ファイバの一部を含む。いくつかの実施形態では、信号転送導管が空気管及び油圧管のうちの一つを備え、検出機構がチューブの開口部またはチューブに流体結合された開口部を備え、開口部が本体の外面に隣接して配置される。いくつかの実施形態では、信号転送導管が空気管及び油圧管のうちの一つを備え、検出機構が本体に移動可能に結合された作動面を備え、本体に対しての作動面の動静がチューブの一部及びチューブに流体結合された変形可能な部材のうちの一つを変形させる。いくつかの実施形態では、処置具は、吸引装置、内部照明装置、レーザ治療装置、レンズ除去装置、小柱網除去装置、及び硝子体切断装置の少なくとも１つを含む。いくつかの実施形態では、処置具の制御される機能は、速度及び強度の少なくとも一方を含む。いくつかの実施形態では、手持ち式医療機器はさらに、外科用トレイに結合されたテザーを含む。いくつかの実施形態では、圧力検出装置は、処置具の機能を制御するための信号を解釈するため、医療機器の外部プロセッサに信号を送信するように設定されている。いくつかの実施形態では、本体は、細長い円筒形状及び細長い円形状のうちの少なくとも一方を含む。
【０００９】
いくつかの実施形態によると、無菌手術現場で使用される外科用ドレープは、少なくとも部分的に第一及び第二の外科手術用装置の間に挟まれると共に、第一及び第二の外科手術用装置間で無菌バリアを維持するために、第二の外科手術用装置を少なくとも部分的に覆うような大きさに形成された可撓性シートと、可撓性シートと一体形成または結合された少なくとも１つのアクセス・インターフェースとを備え、アクセス・インターフェースは、無菌バリアを維持しながら、電流、光、機械的結合、光学的結合、流体継手、空気圧継ぎ手のうちの少なくとも１つがそれを通して通過することができるように設定される。
【００１０】
いくつかの実施形態では、アクセス・インターフェースが第一及び第二の外科手術用装置の電気的インターフェースに位置決め可能であり、アクセス・インターフェースが、電流がそこを通過することを可能にするように設定された電気接点を含む。いくつかの実施形態では、アクセス・インターフェースが、第一及び第二の外科手術用装置の電気的インターフェースに位置決め可能であり、アクセス・インターフェースが異方導電性材料を含む。いくつかの実施形態では、アクセス・インターフェースが光学的に透明な窓を含む。いくつかの実施形態では、アクセス・インターフェースが有孔領域を含む。いくつかの実施形態では、機能性インターフェースが、有孔領域の周りにシールを形成するシール機能を含む。いくつかの実施形態では、アクセス・インターフェースが、穿刺される領域を含む。いくつかの実施形態では、機能性インターフェースが、穿刺される領域の周りにシールを形成するシール機能を含む。いくつかの実施形態では、第二の外科手術用装置が再使用可能なベースを備え、第一の外科手術用装置がベースに解放可能に結合されるように構成された無菌の外科用トレイを備え、可撓性シートが、再使用可能なベースに嵌合する形状である。
【００１１】
本要約のために、本発明の特定の態様、利点及び新規の特徴をここに記述する。必ずしもすべてのそのような利点を本発明の任意の特定の実施形態に従い達成しなくてもよいことを理解すべきである。それ故に、例えば、当業者は、本明細書に教示または提案され得るような他の利点を必ずしも達成せずに、本明細書に教示されるような一つの利点または利点の群を達成するように本発明を具現または実行できることを認識する。
【００１２】
本発明の前述の及び他の特徴、態様及び利点を、本発明を例証し、限定しないように意図された、様々な実施形態の図面を参照して以下に詳細に記述する。図面は、以下の図からなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】眼科の外科的処置に使用できる外科用トレイの実施形態を例証する。
【図１Ｂ】眼科の外科的処置に使用できる外科用トレイの実施形態を例証する。
【図１Ｃ】眼科の外科的処置に使用できる外科用トレイの実施形態を例証する。
【図１Ｄ】眼科の外科的処置に使用できる外科用トレイの実施形態を例証する。
【図１Ｅ】眼科の外科的処置に使用できる外科用トレイの実施形態を例証する。
【図１Ｆ】眼科の外科的処置に使用できる外科用トレイの実施形態を例証する。
【図２Ａ】結合機構の実施形態を例証する。
【図２Ｂ】結合機構の実施形態を例証する。
【図２Ｃ】結合機構の実施形態を例証する。
【図２Ｄ】結合機構の実施形態を例証する。
【図２Ｅ】結合機構の実施形態を例証する。
【図２Ｆ】結合機構の実施形態を例証する。
【図２Ｇ】結合機構の実施形態を例証する。
【図２Ｈ】結合機構の実施形態を例証する。
【図２Ｉ】結合機構の実施形態を例証する。
【図２Ｊ】結合機構の実施形態を例証する。
【図２Ｋ】結合機構の実施形態を例証する。
【図３Ａ】機能性外科用ドレープの実施形態を例証する。
【図３Ｂ】機能性外科用ドレープの実施形態を例証する。
【図３Ｃ】機能性外科用ドレープの実施形態を例証する。
【図４Ａ】モジュラー外科用トレイシステムの実施形態を例証する。
【図４Ｂ】モジュラー外科用トレイシステムの実施形態を例証する。
【図４Ｃ】モジュラー外科用トレイシステムの実施形態を例証する。
【図４Ｄ】モジュラー外科用トレイシステムの実施形態を例証する。
【図４Ｅ】モジュラー外科用トレイシステムの実施形態を例証する。
【図４Ｆ】モジュラー外科用トレイシステムの実施形態を例証する。
【図５Ａ】モジュラー外科用トレイシステムの別の実施形態を例証する。
【図５Ｂ】モジュラー外科用トレイシステムの別の実施形態を例証する。
【図６Ａ】モジュラー外科用トレイシステムの別の実施形態を例証する。
【図６Ｂ】モジュラー外科用トレイシステムの別の実施形態を例証する。
【図６Ｃ】モジュラー外科用トレイシステムの別の実施形態を例証する。
【図６Ｄ】モジュラー外科用トレイシステムの別の実施形態を例証する。
【図６Ｅ】モジュラー外科用トレイシステムの別の実施形態を例証する。
【図６Ｆ】モジュラー外科用トレイシステムの別の実施形態を例証する。
【図７】外科用トレイシステムの別の実施形態を例証する。
【図８Ａ】複数のボタンを有するハンドピースの実施形態を例証する。
【図８Ｂ】複数のボタンを有するハンドピースの実施形態を例証する。
【図９Ａ】一つ以上の光学ボタンを含むハンドピースの実施例の実施形態を例証する。
【図９Ｂ】一つ以上の光学ボタンを含むハンドピースの実施例の実施形態を例証する。
【図９Ｃ】一つ以上の光学ボタンを含むハンドピースの実施例の実施形態を例証する。
【図９Ｄ】一つ以上の光学ボタンを含むハンドピースの実施例の実施形態を例証する。
【図１０Ａ】空気圧または油圧ボタンを含むハンドピースの実施例の実施形態を例証する。
【図１０Ｂ】空気圧または油圧ボタンを含むハンドピースの実施例の実施形態を例証する。
【図１０Ｃ】空気圧または油圧ボタンを含むハンドピースの実施例の実施形態を例証する。
【図１１】圧電ボタンを含むハンドピースの実施形態を例証する。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
いくつかの実施形態、実施例及び例証を以下に開示するが、本明細書に記述する本発明が、具体的に開示した実施形態、実施例及び例証を超えて広がり、本発明の他の使用及び明らかな改良並びにその均等物を含むことが当業者によって理解される。本発明の実施形態は、全体を通して同様の数字が同様の要素を指す添付図面を参照して記述する。本明細書に提示される記述に使用される専門用語は、本発明の特定の具体的な実施形態の詳細な説明と併せて使用されるだけの理由で、任意の限定的または制限的なように解釈されることは意図しない。さらに、本発明の実施形態は、いくつかの新規の特徴を含むことができ、かついかなる単一の特徴も、その所望の特質に専ら関与するものではない、または本明細書に記述する本発明の実践に絶対必要なものではない。
【００１５】
外科用トレイコンソール
いくつかの実施形態では、手術部位に隣接してまたはその直ぐ近くに（例えば、眼の手術中に患者の頭に隣接してまたはその周りに）配置された外科用トレイまたはコンソールを含む。トレイは、Ｕ字形でもよいし、Ｌ字形でもよいし、さもなければ、手術部位の解剖学的組織を収容するように曲げられてもよいし、角度付けされてもよい。いくつかの実施形態では、一時的、半永久的または永久的な手段を通じて、患者の担架、患者のヘッドレスト、外科医のアームレストまたは外科用顕微鏡に備え付けられた、固定された、さもなければ取り付けられた外科用トレイを含む。いくつかの実施形態では、トレイをベースに固定するまたは位置付けることができるように、担架、アームレストまたは他の固定具に固定して備え付けられた個々の永久的または半永久的なベースユニットを含む。いくつかの実施形態では、ベースは、外科医のアームレストと取り換えられる、またはアームレストに備え付けられる。それ故に、ベースは、外科医の腕及び手を支持する強度を持つように設計される。他の実施形態では、トレイ自体を、例えば、クリップ、ストラップ、留め金または固定した備え付けを可能にする他の特徴を使用して、固定具（アームレスト、担架、顕微鏡など）に直接に備え付ける。
【００１６】
図１Ａ〜図１Ｆは、眼科の外科的処置に使用できる外科用トレイ１０の実施形態を例証する。図１Ａは、患者２に使用される外科用トレイ１０の上から見た図または上面図を例証する。この実施形態では、外科用トレイ１０は、患者の頭の周りに位置付けられて形作られたくぼみまたは切り欠き１０２を含む。図１Ｂ〜図１Ｆはさらに、手術台、椅子または担架１３に備え付けることができる使い捨ての外科用トレイ１０を例証する。いくつかの実施形態では、図１Ｃに示すような手術台１３は、図１Ｂにより詳細に示すリストサポートなどのサポート１２を含む。サポート１２は、サポートバー１６、及び手術台１３の頭部に接続するように構成された末端部１４を含む。図１Ｅに示すように、いくつかの実施形態では、外科用トレイ１０は、ベース部１０４と結合するように構成された上部１０１を含むことができる。ここに例証した実施形態では、ベース１０４は、望ましくは、台１３への上部１０１の効率的かつ構造化可能な備え付けを可能にする備え付け構造として意図される。いくつかの実施形態では、本明細書にさらに記述するように、ベース部は、例えば、モータ及び／またはポンプ、電子機器などの、より多くの機能的特徴を含むことができる。ベース１０４は、ベース１０４が台１３のサポート１１２に取り付けまたは結合可能なように構成された一つ以上のスロット１０６または他の特徴を含むことができる。いくつかの実施形態では、ベース１０４をサポート１１２に保持するために、スロット、溝または凹部１０６を通り抜けるストラップが使用される。いくつかの実施形態では、外科用トレイ１０は、ベース１０４の上部に配置されたパッド１０８を含む。このパッドは、特に、上部１０１とベース１０４との間のあらゆる緩みを除去し、上部１０１とベース１０４との間のよりしっかりした接続を維持するようにベース１０４を援助する。
【００１７】
図１Ｆを見てわかるように、いくつかの実施形態では、外科用トレイは、ベースにスライド可能に係合するように構成される。この実施形態では、外科用トレイの上部１０１は、ベース１０４に係合するラッチ１２６を含む。いくつかの実施形態では、レバー、スイッチまたはハンドル１２４によって、外科用トレイ１０のユーザは、上部１０１を適切な位置においてベース１０４に選択的に係合またはロックすることができる。いくつかの実施形態では、例えば、種々の大きさの患者及び／またはユーザの好みに上部１０１が対応するように複数の位置においてロックできるように、ラッチ１２６を調節可能である。例えば、外科用トレイ１０の底面図である図１Ｆに例証する実施形態では、上部１０１は、完全係合位置のほぼ中間の位置における適所にロックされている。
【００１８】
上部１０１、ベース１０４及びサポート１１２の分解図である図１Ｅは、外科用トレイ１０のいくつかの特徴を例証する。例えば、外科用トレイ１０は、一つ以上のハンドピースまたは処置具１１０、この実施形態では４個のハンドピース１１０を含む。ハンドピース１１０は、外科手術機能を実行するための一つ以上のツール、例えば、硝子体切断、ジアテルミーまたは電気焼灼、照明などを含むことができる。いくつかの実施形態では、ハンドピース１１０は、ケーブルまたはテザー１１２を通じて上部１０１に繋がれる。いくつかの実施形態では、ケーブルまたはテザー１１２は、例えば、動力伝達、電子通信、例えば空気圧または光学的などの他の方法を通じた通信などの一つ以上の特徴を含む。
【００１９】
外科用トレイ１０はさらに、ハンドピースが必要とされるまで、及び／または外科的処置の間の期間、ハンドピース１１０に係合してハンドピースを適所に保持するように構成された複数の凹部または格納構造１１１を含む。外科用トレイ１０はさらに、例えば、液体注入、油注入、空気注入などの、外科用トレイ１０の複数の機能を制御するための複数の制御装置１１４を含む。外科用トレイ１０はさらに、外科用トレイ１０の一つ以上の装置への電力供給を操作するように構成された電源ボタン１１６を含む。一つ以上のディスプレイもしくはインジケータ及び／または外科用トレイ１０の光源１１８によって、例えば、外科的処置中にユーザまたは外科医に情報を通信することができる。いくつかの実施形態では、一つ以上のディスプレイまたはインジケータ１１８は、例えば、顕微鏡または壁において外科用トレイ１０から離れて配置され、有線または無線接続を通じてトレイに接続されてもよい。外科用トレイ１０はさらに、液体貯留容器１２０及び平衡塩類溶液（ＢＳＳ）ボトル、コンテナ、無菌エンクロージャ、または他のホルダ１２２を含む。この実施形態では、モータは、図１Ｆに示すポンプヘッド１２３に対して取り外し可能に構成及び／または取り外し可能に結合することができる。ポンプヘッドはさらに、ポンプ入口及び／または出口管１２３を含む。いくつかの実施形態では、外科用トレイ１０及び／またはポンプヘッド１２３からモータが取り外し可能であり、これにより例えば、比較的高価なかつ／またはより高品質のモータを利用でき、その一方で、ポンプヘッド１２３を含む外科用トレイ１０の残りの部分は、１回の手術または所定の数の手術後に使い捨てできるものであることが望ましいことがある。モータをポンプヘッド１２３に結合するのに使用できる結合機構の様々な実施形態のさらなる詳細を、図２Ａ〜図２Ｋを参照して後述する。
【００２０】
いくつかの実施形態では、例えば、図１Ａ〜図１Ｆに例証する外科用トレイ１０などの、本明細書に開示する一つ以上の外科用トレイは、その内容を参照文献として本明細書に援用する、ＳＴＥＲＩＬＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＴＲＡＹと題されたＵ．Ｓ．特許番号８，５６８，３９１に開示されているものに類似する一つ以上の特徴及び／またはそれと同様に動作できる一つ以上の特徴を含むことができる。
【００２１】
異なる実施形態では、トレイの機能を制御する取り外し可能な及び／または取り外しできない電子機器を含むことができる。電子機器は、一つ以上のマイクロコントローラ（複数可）またはマイクロプロセッサ（複数可）を含むことができる。電子機器は、これらに限定されないが、圧力、真空、流量、温度、光度、電圧／電流／電力、及び慣性測定を含むさまざまなセンサのいずれかを含むことができる。電子機器は、低費用で設計され、それ故に、１回の使用または限定された数の使用後に使い捨てにすることもできる。電子機器は、製造業者が意図する範囲を超えた電子機器の使用を防ぐソフトウェアまたはハードウェアの特徴を含むことができる。例えば、電子機器は、安全性リスクを患者に与え得る（例えば、システムがもはや無菌ではないので）再使用を防ぎ、かつ製造業者のための総売上高を保護するために、１回の使用後に動作不能にすることができる。いくつかの実施形態では、電子機器は、限定された数の使用だけ、限定された時間だけ、または規定の使用期限まで動作するようにも構成できる。例えば、この構成は、信頼性があると考えられる限度（例えば、特定のコンポーネントが、故障確率がリスクとなる前の限定された数だけ使用され得る、またはシステムの特定のコンポーネントの有効性もしくは殺菌が、限定された有効期間を有し得る）を超えるシステムの使用を防ぐのに有益であろう。これはまた、追加の外科的処置のためにシステムを使用する、またはシステムの機能性を追加もしくは解除するための追加の信用を外科医もしくは病院が購入できる加入ごとの販売モデルに使用することもできる。いくつかの実施形態では、再使用が制限された非電子機器及び非ソフトウェア手段を利用することもできる。例えば、ハンドピース及び／またはトレイコンポーネントは、オートクレーブ滅菌によって殺菌される材料から製造することができる。
【００２２】
いくつかの実施形態におけるトレイは、ＡＣ壁電源をより低い電圧ＤＣに変換する内部電源または変圧器及び整流器を組み込むことができる。或いは、トレイは、トレイとは分離した電源（例えば、「電源アダプタ」変圧器または外部のブリック電源）を利用することができる。トレイは、一つ以上の使い捨ての（一次）電池（例えば、アルカリ、リチウムマンガンまたは他の化学電池）、または充電式（二次）電池（例えば、Ｌｉ−ｉｏｎ、Ｌｉ−Ｐｏｌｙ、ＮｉＭＨ、ＮｉＣｄまたは他の化学電池）によって電力供給することもできる。いくつかの実施形態では、電池は、トレイ自体から取り外すことができる内蔵型電池パックとして構成することができる。トレイは、トレイが結合された別個のコンソールシステム、または外科用顕微鏡からも（電気的な、空気圧の及び／または別様の）動力を得ることができる。
【００２３】
トレイ自体とは分離した再使用可能な永久的または半永久的なベースを含む実施形態では、ベースは、トレイの製造費用の減少、ゴミの削減、及びより高品質の再使用可能なコンポーネントの使用を含む利益のうちの任意の一つまたはいくつかを組み込むように構成できる。このコンポーネントは、電子機器、ディスプレイ、センサ（例えば、圧力、流量）、電源、一つ以上の一次もしくは二次電池または電池パック、例えば、注入、吸引及び／または空気圧もしくは油圧器具の駆動に使用するためのポンプまたはコンポーネント及びポンプのサブアセンブリ（例えば、モータ及び駆動回路）、（例えば、硝子体カッタまたは他の機械的器具に接続された伝送ケーブルまたはトルクコイルを動作または回転させるための）ハンドピース駆動モータ、内部照明光源、光凝固レーザである。ベース及びトレイは、一時的ではあるが確実にトレイがベースに取り付けられ、その上、例えば、種々の患者の幾何学形状に対応するために、トレイの位置を調節、さもなければ平行移動可能な特徴を実装することができる。なおも別の実施形態では、これらの特徴のいくつかまたはすべてを、外科用トレイ及びハンドピースの機能を制御するのに使用されるフットペダル（または、二つ以上のフットペダル）に配置することができる。フットペダルは、電気的接続（例えば、ケーブルアセンブリ）、空気圧または油圧接続（例えば、チューブ）、光学的接続（例えば、照明、レーザ治療、画像化などに使用され得る広帯域光または狭帯域光用の一つまたは複数の光ファイバ）、及び機械的なリンケージ接続（例えば、フットペダルエンクロージャに配置されたモータ、ピストンなどの動静をトレイまたはハンドピースに伝達するための伝送ケーブルまたはトルクコイル）を通じて、トレイ及び／またはハンドピースに繋ぐことができる。関連する実施形態では、フットペダルは、これらの要素のいくつかを含有するが、ポンプと患者との間のチューブの全長を最小化するように、ベースユニットまたはトレイに位置付けられた（例えば、注入及び／または吸引のための）ポンプに接続することができる。
【００２４】
別個のベース内にポンプモータ及び／またはハンドピース駆動モータを持つ実施形態では、ポンプモータは、トレイ内のポンプヘッドに結合し、駆動モータは、スプライン継手、軸継手、またはトレイをベースに備え付けるもしくは位置付けるときに位置合わせ及び係合する同様のものを通じて、伝送ケーブルまたはトルクコイルに結合することができる。図２Ａ〜図２Ｋは、ポンプヘッド２０２とのモータ出力シャフト及び／またはトルク伝達機構２０４の取り外し可能な結合を可能にするように設定することができる結合器または結合機構２０５のさまざまな実施形態を例証する。本明細書に例証する実施形態は、ポンプ側結合部２０６及びモータ側結合部２０８を含む。図２Ａ〜図２Ｃに例証する実施形態では、ポンプ側結合部２０６は、モータ結合部２０８の雌スプラインに結合するように構成された雄スプラインを含む。雄スプライン２０６は、雌スプライン２０８にスライド可能に結合し、モータからポンプヘッド２０２にトルクを伝達できるように構成される。図２Ｄは、結合２０５の実施形態を例証する。ここでは、雄部２０６及び雌部２０８は、それを通して通過するトルクの伝達を可能にする六角頭ボルト及びソケットに類似する対になる平坦部を含む。図２Ｅ〜図２Ｋは、それを通して通過するトルクの伝達を可能にするように、ポンプ側部分２０６の交互のピーク及びくぼみが、モータ側部分２０８の交互のピーク及びくぼみに係合するさまざまな実施形態を例証する。代替的に、様々な他の取り外し可能なトルク伝達結合を使用してもよい。他の実施形態では、ポンプモータ及びポンプヘッドは、容易に分離可能ではなく、代わりに、ポンプのチューブがポンプヘッドから分離可能である。
【００２５】
機能的な無菌バリア
いくつかの実施形態では、眼科手術システムは、トレイをベースに設置する前に、非無菌の永久的なベースをドレープして無菌バリアを作り出すのに使用できるドレープなどのカスタムな無菌バリアを含む。いくつかの実施形態では、ドレープは、ベース及びトレイに形状フィットすることができる。いくつかの実施形態では、ドレープは、一つ以上の機能的特徴、例えば、光、電気、機械装置などをそこに通すことができる一つ以上の特徴を含むことができる。例えば、ドレープは、ベースにおけるディスプレイを視認可能な一つ以上の透明窓を含むことができる。いくつかの実施形態では、ドレープは、トレイがベースに備え付けられるときに穴を開けられるかまたは突き通される、トレイとベースとの間に電気的、機械的及び／または流体的もしくは空気的接続を形成可能な穿孔を含むことができる。いくつかの実施形態では、ドレープは、いくらかの穿孔を欠如するが、それでもなお、トレイとベースとが対になるときに特定のエリアを穿刺または穿孔することができる。いくつかの実施形態では、トレイ及びベースは、セットアッププロセス中に無菌バリアが確実に維持されるように、穿孔を起こす前に、穿孔されるエリアの周りにシールを形成することができる。いくつかの実施形態では、ドレープは、ドレープに穴を開けるかまたはそれを突き通すことなく、さもなければ、無菌バリアを傷つけることなく、ベースとトレイとの間に一つ以上の電気的接続を形成できるように統合された電気接点を有することができる。いくつかの実施形態では、これらの電気接点は、個々の接点をドレープ材料に統合することによって形成することができる、または薄いドレープ材料を電流が流れるが、複数の隣接する電流路が互いに影響し合わないように、ドレープ材料自体を、異方導電性である適切な領域における材料から形成するかもしくはそれにその材料を組み込むことができる。他の実施形態では、電力は、ドレープの両側に配置された二つのアンテナの誘導結合、または類似の無線電力伝送方法を通じて、ドレープを通して無線で伝達される。
【００２６】
図３Ａは、複数の機能的特徴を組み込むドレープ３００の実施形態の上面図を例証する。ドレープ３００は、手術中に無菌バリアを維持可能なように、例えば、外科用トレイのベース部及び／または患者の頭をドレープするように構成、成形かつ／またはサイズ形成された可撓性材料のシート３０２を含む。いくつかの実施形態では、ドレープは、図４Ｆに例証し、さらに後述するように、外科用トレイのベース部と上部との間に少なくとも部分的に配置されるように構成される。図３Ａに例証する実施形態では、ドレープ３００は、簡単にするために矩形として例証するが、他の実施形態では、ドレープ３００は、外科用トレイの少なくとも一部にわたって所定の構成においてドレープを位置付けることができるように、異なるように形作られかつ／またはカスタムフィットさせることができる。
【００２７】
ドレープ３００は、そこを通して外科用トレイの一つ以上のディスプレイをユーザが視認可能なように位置付けられた透明領域などの二つの窓３０４を含む。例えば、窓３０４は、さらには後述するように、図４Ａに例証するディスプレイ１１８をユーザが視認可能なように位置付けることができる。ドレープ３００はさらに、有孔エリア３０６を含む。有孔エリア３０６は、ドレープ３００が適所に設置されたときに有孔エリア３０６を破る及び／または取り外すことが可能な、機能的装置がそこを通ることが可能な穿孔を含む。例えば、電気的接続、機械的結合、空気圧及び／もしくは流体継手、光学的結合、並びに／または同類のものをそこに通すことができる。ドレープ３００はさらに、代替的な穿孔構成３０８を含む。穿孔３０８は、例えば、チューブ状のまたは他の機能的部材をそこに通すことが可能な十字状の穿孔を含む。
【００２８】
いくつかの実施形態では、ドレープ３００の一つ以上の機能的エリアは、穿孔３０８の周りの円形エリアとして図３Ａに示すシーリング部３１０を含む。シーリング部３１０は、例えば、穿孔３０８を破る、裂くまたは開く前に、例えば、外科用トレイの上部と底部との間に無菌シールを形成可能なまたはその形成を支援する材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、シーリング部３１０は、ゴムなどの弾性材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、シーリング部３１０は、主となるドレープ材料３０２よりも堅い材料（さもなければ、そのように形作られた）材料のリングを含む。
【００２９】
いくつかの実施形態では、ドレープ３００は、電気接点部、領域またはブロック３１２を含む。この実施形態の電気接点部３１２は、ドレープ３００の一方の側における対になる接点が、ドレープ３００の反対側における対になる接点と電気通信可能な導電性材料などの複数の電気接点３１４を含む。図３Ｂは、電気接点部３１２の断面を例証する。図３Ｂを見てわかるように、この実施形態では、複数の電気接点３１４が、ドレープ３００の一方の側からドレープ３００の別の側に及び、それ故に、電流も、無菌側などの通路３００の一方の側から、非無菌側などのドレープ３００の別の側に流れることができる。
【００３０】
図３Ｃは、電気接点部３１２’の代替的な実施形態の断面を例証する。この実施形態では、電気接点部３１２’は、図３Ｃに概略的に例証するように、電流が、一方向、例えば、ドレープ３００の一方の側からドレープ３００の別の側に流れるが、横断または垂直方向には流れない異方導電性材料を含む。その結果、電気接点部に複数の離散的な電気接点を必要とせずに、トレイの上部の複数の電気接点を、電気接点部３１２’を通じて外科用トレイの底部の複数の電気接点と電気通信するように構成することができる。これにより特に、製造費用の減少及び／または外科用トレイに対するドレープの位置の許容範囲の増大が可能になる。
【００３１】
モジュラー外科用トレイシステム
いくつかの実施形態では、本明細書に開示するような外科用トレイは、それに結合する一つ以上のモジュールを有するように構成された、ベースまたは再使用可能な部分を持つモジュラーシステムであってもよい。いくつかの実施形態では、ベース部は、少なくとも所定の数の手術及び／または使用期間の間再使用可能に構成され、一方で、モジュールの実施形態における一つ以上では、例えば１回の使用後に使い捨てできるように構成される。いくつかの実施形態では、モジュール外科用トレイシステムは、再使用可能な底部トレイ部に結合するディスポーザブルできる上部トレイ部を含む。いくつかの実施形態では、モジュラー外科用トレイシステムは、例えば、モータまたはポンプモジュール、液体貯留容器モジュール、電源アダプタモジュール、一つ以上のハンドピースを含むモジュラーツールインサートなどの一つ以上の機能モジュールを挿入するための一つ以上の位置を有する再使用可能なトレイを含む。
【００３２】
いくつかの実施形態では、ベース部などの、モジュラー外科用トレイシステムの再使用可能な部分は、一つ以上のモジュールの一つ以上の使い捨て機能ユニットと結合、通信などをするように構成された一つ以上の再使用可能な機能ユニットを含む。例えば、いくつかの実施形態では、再使用可能なベース部は、使い捨てモジュール部の使い捨てポンプハウジングと結合するように構成されたモータを含むことができる。いくつかの実施形態では、外科用トレイのベース部システムまたはアセンブリなどの再使用可能な部分は、一つ以上の処置具の機能を制御し、かつ／または一つ以上の制御装置及び／もしくはディスポーザブル部の処置具からの入力もしくはその状態を検出するように設定された電気的なプロセッシングユニットを含むことができる。いくつかの実施形態では、モジュラー外科用トレイシステムは、再使用可能な部分またはベース部と、使い捨て可能な部分または上部もしくはモジュールとの間に配置されるように構成された、図３Ａ〜図３Ｃを参照して前述したものなどのカスタムな外科用ドレープを含む。
【００３３】
図４Ａは、底部または再使用可能な部分４０４と結合する上部またはディスポーザブル部４０２を含むモジュラー外科用トレイシステムの実施形態の斜視図を例証する。底部４０４は、手術台の頭部におけるサポートなどのサポート１１２に結合される。底部４０４は、例えば、図４Ｂに例証するストラップ４１２などの、スロットを通り抜けるストラップなどのさまざまな様式において、サポート１１２と結合するように構成することができる。図４Ａに例証する外科用トレイ４１０は、本明細書に記述する他の実施形態のそれに構成が類似する複数の特徴を含む。例えば、複数のハンドピース１１０、ハンドピースのための格納またはサポート位置１１１、ハンドピース１１０とこの実施形態では底部４０４を接続する複数のテザーまたはケーブル１１２、複数の制御装置１１４、電源ボタン１１６、二つのディスプレイ１１８、液体貯留容器１２０、及びＢＳＳボトル１２２などを含む。図４Ａに例証する実施形態ではさらに、外科用トレイシステム４１０の一つ以上の特徴の制御を可能にする、底部４０４と繋がれたまたはそれと通信するフットペダル４０６を含む。
【００３４】
図４Ｂは、ベース部４０４はサポート１１２に取り付けられているが、上部または使い捨てトレイ部４０２はベース部４０４に未だ結合していない外科用トレイシステム４１０の分解図を例証する。この実施形態では、ディスプレイ１１８、光源４１８（この実施形態では、ＬＥＤ、他の実施形態では、光源は、レーザ、ハロゲンランプなどであってもよい）、及び二つのポンプ４１４を含む、ベース部４０４のいくつかの機能的特徴を例証する。図４Ｃは、上部４０２とベース部４０４との間の電気的接続を可能にする機能的特徴の別の実施例を例証する。この実施形態では、テザーまたはケーブル１１２は、使い捨てトレイ部４０２の一部であるまたはそれに結合する上部電気コネクタ４１８に接続する。上部コネクタ部４１８は、それから突き出るように構成された複数の電気接点またはピン４１９を備え、このピン４１９は、ベース部４０４の一部であるまたはそれに結合する底部コネクタ部４２０の対になる電気接点４２１に係合する。その結果、この実施形態では、ハンドピースは、上部４０２がベース部４０４に結合すると、電子機器またはベース部４０４の他の特徴に自動的に接続することができる。言い換えれば、システムのユーザは、ベース部４０４を覆うように外科用トレイの上部４０２を位置付けた後に、各ハンドピースを個々にプラグインする必要がない。いくつかの実施形態では、そのような構成は、例えば、より高価なかつ／または耐久性のあるコンポーネントを、ベースまたは再使用可能な部分４０４の一部とするかまたはそれに結合可能であり、一方で、上部またはディスポーザブル部４０２を、１回の手術に利用して手術後にすぐに処分できる単一の無菌アセンブリとして供給できるので有利となり得る。
【００３５】
図４Ｄは、外科用トレイシステム４１０の上面図を例証する。図４Ｅは、外科用トレイシステム４１０の上部または使い捨てトレイ部４０２の底面斜視図を例証する。図４Ｅのビューは、ディスプレイ１１８を視認するための開口部４０８、及びＢＳＳボトル１２２に結合されたポンプヘッドに機械的に結合するように構成された結合などの、モータ１２２Ａの駆動部２０４をより詳細に例証する。いくつかの実施形態では、前述したように、モータ１２２Ａは、再使用可能に、かつ／または別のディスポーザブル部４０２に使用するために、上部またはディスポーザブル部４０２から取り外し可能なように構成することができる。
【００３６】
図４Ｆは、底部４０４との間に配置されたドレープ４３０を含み、底部４０４を覆うように配置された、外科用トレイシステム４１０の上部またはディスポーザブル部４０２の完全に組み立てられた図及び分解図を例証する。図４Ｆを見てわかるように、ドレープ４３０は、ドレープ４３０を通じて底部４０４のディスプレイを視認可能なディスプレイ窓４３２を含む。ドレープ４３０はさらに、図３Ａ〜図３Ｃを参照して前述したような一つ以上の追加の機能性インターフェースを含むことができる。
【００３７】
図５Ａは、底部または再使用可能な部分５０４に結合された上部または使い捨てトレイ部５０２を含む、モジュラー外科用トレイシステム５１０の別の実施形態を例証する。モジュラー外科用トレイシステム５１０は、前述のモジュラー外科用トレイシステム４１０に機能的に類似するが、特徴のいくつかの配置及び／または構成が異なる。外科用トレイシステム５１０の様々な要素は、外科用トレイシステム４１０の要素に類似する特徴を表すために、同様の参照数字を利用する。図５Ｂは、ハンドピースを取り外した、完全なハンドピースサポートまたは格納位置１１１を例証する、外科用トレイシステム５１０の上面図を例証する。さらに、ＢＳＳボトル１２２を取りはずした、モータ収納ポケットまたはエリア５０２のより詳細を示す。
【００３８】
図６Ａ〜図６Ｆは、モジュラー外科用トレイシステム６１０の別の実施形態を例証する。この実施形態では、モジュラー外科用トレイシステム６１０は、一つ以上のモジュールを受け入れるかまたはそれと結合するように構成された複数の位置またはインターフェースを有する再使用可能な部分またはベース部６５０を含む。この実施形態では、システム６１０は、モータ及びポンプモジュール６２２、液体貯留容器モジュール６２０、電源アダプタモジュール６５４、並びにモジュラーツールインサート６５２を含む。一実施形態では、モータ及びポンプモジュール６２２は、ＢＳＳボトルホルダを含むことができる。一実施形態では、モータ及びポンプモジュール６２２は、注入ポンプ及び／または圧力センサのためのドライブエレクトロニクスを含むことができる。一実施形態では、ドライブエレクトロニクス及び／または圧力センサは、トレイの再使用可能な部分に配置することができる。一実施形態では、液体貯留容器モジュール６２０は、吸引液体貯留及び吸引ポンプを含むことができる。一実施形態では、液体貯留容器モジュール６２０は、吸引ポンプ及び圧力センサのためのドライブエレクトロニクスを含むことができる（または、代わりに、これらの一つもしくは両方を、トレイの再使用可能な部分に配置することができる）。一実施形態では、電源アダプタモジュール６５４は、ディスプレイのうちの一つに組み込むことができる。一実施形態では、電源アダプタモジュール６５４は、トレイの下部（再使用可能な部分）、またはほかの所（例えば、地面など）に配置することができる。図６Ｂは、モータ及びポンプモジュール６２２の側面図を例証する。図６Ｃは、液体貯留容器モジュール６２０の側面図を例証する。図６Ｄは、モータ及びポンプモジュール６２２、液体容器モジュール６２０、及びモジュラーツールインサート６５２の斜視図を例証し、例えば、無菌動作環境で用いる用意ができた無菌パッケージまたはアセンブリをもたらすことができる。この実施形態では、見てわかるように、モジュラーツールインサート６５２は、それ自体を折り畳んで挿入し、挿入時のパッケージサイズ全体を縮小できる、例えば、格納または配送中のサイズを縮小できる折り畳み式ジョイントまたはヒンジジョイント６５３を含む。
【００３９】
図６Ｅは、ＢＳＳホルダ、液体容器またはそこに結合されたツールインサートモジュールのない、ベース部６５０の斜視図を例証する。ベース部６５０は、液体容器モジュール６２０と結合するように成形または構成された液体容器インターフェース６２１、並びにモータ及びポンプモジュール６２２と結合するように構成または成形されたモータインターフェース６２３を含む。ベース部６５０はさらに、ツールインサート６５２の位置付け及び／または保有のための凹部エリアを含む二つのツールインサートインターフェース６５３を含む。図６Ａはさらに、ベース部６５２をサポート１１２に保持するように構成されたストラップ４１２を例証する。いくつかの実施形態では、ストラップ４１２（または、ベース６５０の別の部分）は、例えば、フック及びループファスナ、磁石などの、モジュラーツールインサート６５２のベース部６５０への保持を援助する特徴を含むことができる。図６Ｆは、モジュラー外科用トレイシステム６１０の分解図を例証する。
【００４０】
いくつかの実施形態におけるトレイは、別個の手術用コンソールと接続、さもなければ、結合するようにも構成できる。トレイ及びコンソールは、電気的、機械的、空気圧、油圧、無線または他のインターフェースを互いに共有することができる。例えば、いくつかの実施形態では、トレイは、患者付近に好都合に位置付けることができる、ハンドピースのための「ドッキングステーション」またはハブを提供することができる。このハブは、個々の手術用コンソールに（例えば、電気的に、空気圧で）接続し、動力（電気、照明、空気圧または圧縮空気、油圧、機械的などの動力）を適切なハンドピースに分配することができる。いくつかの実施形態では、トレイは、例えば、電源を制御するための情報（電圧、電流、空気圧、光度など）をコンソールに通信し、かつ／または情報を手術用コンソールのディスプレイに表示することもできる。
【００４１】
いくつかの実施形態では、トレイは、外科用顕微鏡またはその一部に接続する、それを備え付ける、さもなければ、それと対になるように構成することもできる。例えば、トレイを、手術部位に隣接して吊るすように外科用顕微鏡の光ヘッドに備え付ける、またはトレイを、手術部位に隣接して位置付けるように顕微鏡のベースもしくは直立断面に備え付けることができる。いくつかの実施形態では、トレイは、動力（電気的、レーザ、照明、空気圧、油圧または他の動力）、及び／または顕微鏡もしくは顕微鏡に接続されたかもしくは備え付けられたモジュールからの他の機能性（例えば、データ通信）に繋ぐようにも構成できる。
【００４２】
プロフィールの構成
いくつかの実施形態では、トレイ及び／またはベースユニットは、具体的な設定及び／またはユーザプロフィールをユーザがロード可能な方法も含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、トレイまたはベースは、ユーザの好み、例えば、吸引及び注入範囲、ボタン機能、ハンドピース設定などがプログラムされた（例えば、ユーザのＩＤバッジに配置された）「タグ」を読み出す無線ＲＦＩＤリーダまたは近距離無線通信（ＮＦＣ）リンクを含むことができる。いくつかの実施形態では、タグは、ユーザの好みがプログラムされたタグ自体の代わりに、ユーザの好みに関連する識別子を含む。いくつかの実施形態では、システムは、ユーザの好みを自動的に適用し、かつ／またはタグが無線リーダによって読み出されたときに特定のユーザもしくはタグに関連する設定をロードするように設定される。いくつかの実施形態では、トレイは、無線リーダのアンテナ部を備えており、ベースは、トレイがベースに接続したときにアンテナ部に電気的に接続することができるプロセッシングユニットなどの、無線リーダの別の部分を含む。そのような設計は、プロセッシングユニットなどの、無線リーダのより高価な部分を再利用できるので、有利であり得る。いくつかの実施形態では、トレイ及び／またはベースユニットは、ＵＳＢもしくはメモリカードインターフェース、またはとりわけ、設定及び／もしくはユーザプロフィールをロードもしくは設定するための情報を、ユーザがトレイもしくはベースに伝達できる類似の手段を含むことができる。
【００４３】
図７は、図１Ａに例証する外科用トレイ１０に設計が類似する外科用トレイ７１０の上面図を例証する。しかしながら、外科用トレイ７１０はさらに、パラメータ、ユーザの好みなどを構成可能なタグ、近距離通信装置などと無線で通信するように構成されたアンテナ７０２を含む。いくつかの実施形態では、アンテナ７０２は、プロセッシングユニットがパラメータ、好みなどを設定可能なようにプロセッシングユニットと電気的に結合することができる。
【００４４】
外科用トレイコンポーネント及びその機能
様々な実施形態における外科用トレイは、外科的処置を実行するための数多くのコンポーネント及び／または機能の一つ以上を提供するように構成することができる。さらに、前述のコンポーネント及び機能に加えて、コンポーネント及び／または機能は、これらに限定されないが、注入、吸引、一つ以上のハンドピース、照明、レーザ治療、ディスプレイ、音声フィードバック、一つ以上のフットペダル及び格納を含むことができる。これらのコンポーネント及び機能のさらなる詳細は後述する。
【００４５】
注入
いくつかの実施形態におけるトレイは、ハンドピース、例えば、本明細書に開示する実施形態の様々なハンドピースのいずれかを使用して、後眼房または前眼房のいずれかにおける眼内への液体（ＢＳＳとしても公知の平衡塩類溶液、及びシリコーン油、粘弾性ゲル、染料またはステインなどを含む他の液体）、及び／または気体の注入を提供することができる。注入ソース（例えば、ボトルまたはバッグ）は、必須ではないが、好ましくは、外科医の微光下での視覚に与える影響を最小化する赤色である補助光を当てるための光源（例えば、ＬＥＤ）を含むことができる。いくつかの実施形態では、注入流体通路には、注入圧及び／もしくは眼圧並びに／または注入流量を測定するための圧力及び／または流量センサを含むことができる。いくつかの実施形態では、流体通路とセンサとは、流体による汚染及び／もしくはセンサの損傷を防ぐためにフィルタもしくは薄膜によって分離することができるか、またはいくつかの実施形態では、非接触測定方法を利用することができる。いくつかの実施形態では、トレイは、注入流体ボトルまたはバッグを保持するまたは固定する手段、例えば、カップホルダまたはフックなど、及びボトルまたはバッグの内容物を抽出するためのスパイク、針または流体接続を含むことができる。トレイは、種々の流体または気体を、要求に応じて同時にまたは特定の順序で注入する一つ以上の注入システムを含むことができる。トレイは、種々の注入ソース（例えば、ＢＳＳまたは油）または注入位置（例えば、左眼に隣接する注入ポート対右眼に隣接する注入ポート）を複数の中から選択可能な（手動または自動の）栓または他の弁を含むことができる。
【００４６】
いくつかの実施形態では、トレイは、複数の注入システム、例えば、各システムが隣接する眼に使用されるように構成された、トレイの両側に配置された二つの別個のシステムを含むことができる。これは、注入システムから患者の眼までのチューブの全長を最小化することを確実に援助するので、有利であり得る。いくつかの実施形態では、トレイは、種々の粘性流体に対して最適化された複数の注入システム（例えば、一つがＢＳＳ用、他の一つがシリコーン油用）も含むことができる。好ましい実施形態では、注入ソース（例えば、ＢＳＳボトル）または注入ポンプのいずれかから（患者の眼に挿入される）注入カニューレまでのチューブの全長または流体通路の全長は、最小化される。この流体通路の全長の最小化によって、注入システムの全体的性能を改善することができる。外科的処置中に（例えば、フィードバック制御によって）眼圧レベルを能動的に維持する注入システムの反応性は、注入ソースまたは注入ポンプと眼とを接続するチューブセットの全長に直接的に関連する。患者に直接隣接しては位置付けられない典型的には市販の眼科用の手術用コンソールのようなより長いチューブセットを持つ注入システムは、より短いチューブセットを持つそれと比較して、眼圧の測定または調節時に望ましくない遅れまたは遅延を生じる。注入カニューレは、短いチューブセットを持つ注入システムでは、（患者の眼に挿入する前に）より速く呼び水を差すこともできる。好ましい実施形態では、この全長（ソースからカニューレまで、またはポンプからカニューレまでのいずれか）は、２４インチを超えないが、追加の実施形態では、この全長が３６インチ以上に達するものを利用できる。
【００４７】
一実施形態では、トレイシステムは、シリコーン油及び類似の粘性流体を注入するための別個の注入システムを含む。油注入システムは、油注入を必要とする手術の場合にのみ利用される別個のモジュールであってもよい。油注入システムは、電力を油注入システムに供給し、油注入システムとトレイまたはベースの電子機器との間の通信インターフェースを提供するためのハンドピースコネクタに接続することができる。いくつかの実施形態では、油注入システムは、油または流体を眼に注入するのに使用される内視鏡針またはチューブを持つハンドピースとして設計される。他の実施形態では、油注入システムは、ＢＳＳ注入のために眼に既に挿入されている注入カニューレと相互作用する。油の注入は、（例えば、プランジャを押し下げるかまたは押し進めることなどによって）手動で、（例えば、別個のポンプ、圧縮機、圧縮気体源などを使用して）空気圧もしくは油圧で、または例えば、油を注入できるモータ、ソレノイドもしくは類似のアクチュエータ（例えば、ボールねじまたは主ねじ、プランジャを移動して注射器またはカートリッジから油を吐き出すハミルトン注射器型の構成など）を用いて電気機械的に行うことができる。
【００４８】
いくつかの実施形態では、流体注入を提供するためにポンプまたは他の手段を利用する。ポンプ型は、標準的なベンチュリ、蠕動もしくは隔壁構成、または別の標準的なもしくは非標準的な種類のポンプであってもよい。いくつかの実施形態では、注入システムは、流体注入を達成するための他の機構のアクションに依存することができる。例えば、手動（例えば、外科医または助手による）、または自動（例えば、注射器ポンプ機構、アクチュエータ、モータ、サーボ機構、ボールねじまたは主ねじ、ばねなどによる）のいずれかによって流体で満たされた注射器を押し下げることができる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、重力を利用してＢＳＳボトルまたはバッグを上昇または下降させるか、手動でまたは自動で調節可能なポールを使用して、流体源の高さに関連する可変の注入圧を提供するように構成することができる。
【００５０】
いくつかの実施形態では、流体ボトル内にまたはそれから外に空気をポンプして（強制的な気体注入によって）、注入圧、それ故に、眼圧を制御するように構成することができる。ボトル内への気体のポンプによって注入圧を増大し、一方で、（例えば、その吸気ポートが水位よりも上に配置されたチューブまたは針を通した）ポンピング、真空またはベントによってボトルの外に空気を引き出すことによって注入圧を減少する。この技術を使用して、注入圧の精密制御のみならず、圧力スパイク及びディップの抑制も援助することができる。蠕動ポンプを使用して空気を流体ボトル内にポンプするときに蠕動ポンプの脈流出力を最小化して注入圧を増大することもできる。
【００５１】
いくつかの実施形態では、窒素または（好ましくは、不活性の）他の気体などの圧縮気体で満たされたカートリッジ、キャニスタまたはタンクを圧力源として利用して、（例えば、ベンチュリ作用または強制的な気体注入によって）流体を注入することができる。カートリッジ、キャニスタまたはタンクは、再使用可能、詰め替え可能またはディスポーザブルであってもよく、使い捨てまたは限定的利用が意図される。
【００５２】
いくつかの実施形態では、（ガラスまたは硬質プラスチックボトルとは対照的な）柔らかい注入流体バッグを利用する。いくつかの実施形態では、柔らかいバッグは、一つ以上の軸に沿ってバッグを推し進める、さもなければそれに圧力を及ぼすことができる二つ以上のプレート間の固定具に位置付けることができる。プレート間の距離（それ故に、推し進める力）は、外科医もしくは助手によって、または、例えば、アクチュエータ、モータ、サーボ機構、カム、ソレノイド、ギア、ラチェット、ラックアンドピニオン、バンド、ベルト、滑車、チェーンなどの一つ以上を含む機械システムを通じて自動的に制御することができる。推し進める力を増大することによって注入圧を増大し、推し進める力を減少することによって注入圧を減少する。同様に、類似の機構を、元々の注入ボトルまたはバッグから注入流体が漏れるまたは流れる貯留容器などの、注入流体のより小さいコンテナにも使用することができる。いくつかの実施形態では、元々のボトルまたはバッグ内への逆流を防ぐために、逆止め弁を含ませることができる。柔らかいバッグは、バッグの外面にかかる圧力を増大または減少するために空気を注ぎ込むまたは外に出す（または、ベントする）ことができる気密の硬質コンテナにも配置することもできる。バッグは硬質ではなく、圧縮性であるので、硬質コンテナ内の圧力を調節することによって注入圧を調節することができる。同様に、類似の機構を、元々の注入ボトルまたはバッグから注入流体が漏れるかまたは流れる貯留容器などの、注入流体のより小さいコンテナにも使用することができる。元々のボトルまたはバッグ内への逆流を防ぐために、逆止め弁を含ませることができる。
【００５３】
いくつかの実施形態では、トレイ及び流体が、外科的処置後に処分することができる単一のシステムとしてパッケージ化、殺菌及び配送されるように、注入流体（複数可）がトレイシステム内に含まれるかまたは組み入れられる。これは、注入流体（例えば、ＢＳＳボトル）のすべてが異なる製造業者から送られ得、トレイが別個のコンポーネントとしてパッケージ化、殺菌及び配送されるシステムとは対照的である。そのようなシステムは、例えば、含まれる流体が外科的処置中に排出される場合に、注入流体をシステムの流体通路内に導き入れる別個の追加の手段も含み得る。
【００５４】
吸引
いくつかの実施形態では、トレイは、例えば、硝子体カッタ、ソフトチップまたは水晶体ハンドピースから吸引機能を付与されることができる。吸引機能は、ポンプまたは別の手段の使用によっても提供することができる。ポンプ型は、標準的なベンチュリ、蠕動または隔壁構成または別の種類であってもよい。吸引ポンプシステムは、針先端における真空引き出しを達成するための他の機構のアクションにも依存することができる。例えば、直接にまたはチューブを通じて吸引針に接続された、注射器のプランジャの押し下げ、真空力を生成するようなプランジャの引き戻し、手動（例えば、外科医または外科医の助手による）、または半自動もしくは全自動のプロセス（例えば、注射器ポンプ機構、アクチュエータ、モータ、サーボ機構、ボールねじまたは主ねじ、ばねなど）のいずれかを通じて成し遂げられるアクションの引き戻しなどがある。いくつかの実施形態では、例えば、ベンチュリ作用を通じた吸引のための真空を生成するために、（前述したなどの）圧縮気体を利用することができる。いくつかの実施形態では、吸引流体通路は、吸引真空圧及び／または吸引された流体の流量を測定する圧力または流量センサを含むことができる。いくつかの実施形態では、流体通路とセンサとは、流体による汚染及びセンサの損傷を防ぐためにフィルタまたは薄膜によって分離することができるか、またはいくつかの実施形態では、非接触測定方法を利用することができる。
【００５５】
いくつかの実施形態では、トレイは、不用な吸引した流体及び組織を保持するための貯留タンクも組み込むことができる。トレイは、必須ではないが、好ましくは、窓及び／または外科医の視界に与える影響を最小化する赤色である光（例えば、ＬＥＤ）を含むことができる。これにより外科医は、貯留タンク内の液面を視認することができる。いくつかの実施形態では、貯留タンクは、吸引した流体の液面及び残っている自由体積を測定するための液面センサを含むことができる。このセンサは、例えば、貯留タンク内の容量が限度に近い場合に、外科医に警告するのに利用することができる。いくつかの実施形態では、貯留タンクは、内部の流体の体積が増大したときに膨張するように（例えば、バルーンまたは袋状型の貯留容器、蛇腹式の折り畳める壁を持つ貯留容器などとして）構成することができる。
【００５６】
吸引ポンプ及び不用物用の貯留容器を、トレイ内またはその付近、及び患者にごく接近してまたは無菌フィールド内に位置付けることは、とりわけ、要求されるチューブの全長を最小化して、吸引システムの性能及び反応性を改善するために、いくつかの実施形態では好ましい場合がある。これにより、吸引した流体の通路の全長を短縮することによって、吸引機構の要件を軽減し、（例えば、外科医が吸引速度を変化させるまたは吸引から逆流に切り替えるときの）応答時間を遅くする長いチューブセットを削除し、手術室内の外科医及び助手を混乱させることがある。
【００５７】
いくつかの実施形態では、トレイは、種々の吸引吸気源（例えば、硝子体カッタハンドピース及びソフトチップ押出ハンドピース）から選択するための（手動または自動の）栓または他の弁を含むことができる。
【００５８】
ハンドピース
いくつかの実施形態では、トレイシステムは、外科的処置中に眼の前眼房または後眼房のいずれかに挿入される（例えば、１８ゲージ、２０ゲージ、２３ゲージ、２５ゲージ、２７ゲージまたは他の大きさの）針を備え得る一つ以上の手持ち式プローブまたはハンドピース（例えば、図１Ｅ、図４Ａ、図５Ａ、図６Ａ及び図８Ａを参照して本明細書に記述する様々なハンドピースの一つ以上など）を含むことができる。いくつかの実施形態におけるハンドピースは、硝子体カッタ／吸引装置、エンドイルミネータ、レーザ治療／光凝固プローブ、ジアテルミー療法／電気焼灼／アブレーションプローブ、剪刀、ソフトチップ押出プローブ、水晶体超音波乳化吸引／水晶体除去プローブ、眼内レンズ（ＩＯＬ）インサータ、鉗子、機械的プローブ及び／または他の一般的な器具の一つ以上を含むことができる。一部のハンドピースは、二つ以上の機能を組み込むことができる。いくつかの実施形態では、ハンドピースは、その特定のハンドピースの機能、及び／またはことによるとさらなる他の機能（例えば、注入速度または吸引速度など）を外科医が制御できる一つ以上のボタン及び／または他のユーザ干渉特徴を含むことができる。
【００５９】
硝子体カッタハンドピース
いくつかの実施形態では、トレイシステムは、硝子体網膜手術中に硝子体を除去するための硝子体カッタハンドピースを含む。いくつかの実施形態では、ハンドピースは、電源及び任意の通信インターフェース（例えば、ハンドピースに、ボタン押下の状態をトレイまたはベースユニットの電子機器に伝えるために）を提供する多芯ケーブルを介してトレイに繋ぐことができる。いくつかの実施形態では、カッタ機構には、ハンドピース内部のモータまたはモータとギアとのアセンブリによって動力を与えることができる。いくつかの実施形態では、カッタ機構には、一つ以上の可撓空気管によってハンドピースに接続された外部空気源（例えば、ポンプ、圧縮機、圧縮気体源など）によって、空気圧で動力を与えることができる。外部空気源は、トレイまたは（前述のようなベースを組み込む実施形態では）非使い捨て可能のベースユニット内に配置することができる。いくつかの実施形態では、カッタ機構には、一つ以上の軸に沿って回転、往復移動または平行移動する伝送ケーブルまたはトルクコイルによって動力を与えることができる。電磁気力の原理を使用して、ケーブルまたはコイルを用いて、例えば、ワイヤコイルに近接する磁石を回転させ、さもなければ移動し、ハンドピースの電子機器に電力供給できる電流を生成することによって、ハンドピースに電力を供給することもできる。ケーブルまたはコイルは、例えば、モータ、ソレノイド、電磁石、線形アクチュエータ、トレイまたは非ディスポーザブルのベースユニット内のハンドピース外部に配置されたものなどによって駆動することができる。ハンドピースに接続されたケーブルまたはコイルは、軸継手、スプライン継手または手術室において外科医または助手によって容易にセットアップ可能な類似のものによって、ベース内のモータまたはドライブアクチュエータに結合できる。いくつかの実施形態では、電磁結合を使用して、モータとケーブルまたはコイルとの間の無菌フィールドを維持することができる。切断速度、吸引速度及び他の機能は、ハンドピース自体におけるボタンもしくは他のユーザインターフェース、またはフットペダルを通じて制御することができる。
【００６０】
類似の駆動構成も、レンズ除去または水晶体除去ハンドピース並びに他の機械的に駆動する器具に使用することができる。
【００６１】
いくつかの実施形態では、硝子体カッタハンドピースは、さらには後述するような図８Ａ及び図８Ｂに例証するハンドピース８１０であってもよい。いくつかの実施形態では、硝子体カッタハンドピースは、その内容を参照文献として本明細書に援用するＤＩＳＰＯＳＡＢＬＥ  ＶＩＴＲＥＣＴＯＭＹ  ＨＡＮＤＰＩＥＣＥと題されたＵ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．２００８／０２０８２３３に開示されているものに類似する一つ以上の特徴を含むことができる。
【００６２】
エンドイルミネータハンドピース
いくつかの実施形態では、トレイシステムは、眼の内部に照明を提供するエンドイルミネータハンドピースを含むことができる。ハンドピースは、電源及び任意の通信インターフェース（例えば、ハンドピースに、ボタン押下の状態をトレイまたはベースユニットの電子機器に伝えるために）を提供する多芯ケーブルを介していくつかの実施形態におけるトレイに繋ぐことができる。いくつかの実施形態では、エンドイルミネータは、内視鏡針に据え付けられた一つの繊維または繊維束に結合された光源（例えば、白色ＬＥＤまたはＲＧＢ  ＬＥＤ）を組み込むことができる。或いは、光源は、トレイまたはベースユニットに位置付けられ、ハンドピース内の内視鏡針で終端する一つの繊維または繊維束に（永久的なまたは取り外し可能ないずれかのインターフェースを使用して）結合することができる。
【００６３】
いくつかの実施形態では、内部照明ハンドピースは、その内容を参照文献として本明細書に援用するＰＯＲＴＡＢＬＥ  ＨＡＮＤＨＥＬＤ  ＩＬＬＵＭＩＮＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭと題されたＵ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．８，１７２，８３４に開示されているものに類似する一つ以上の特徴を含むことができる。
【００６４】
ソフトチップ押出ハンドピース
いくつかの実施形態では、トレイシステムは、網膜から硝子体と流体を吸引するためのソフト管材（例えば、シリコーンなどの）を組み込んだソフトチップ押出ハンドピースを含むことができる。ハンドピースは、いくつかの実施形態においては、電源および任意の通信インターフェース（例えば、ハンドピース上でのボタン押下状態をトレイまたはベースユニットの電子機器と通信するなど）を提供する多芯ケーブルを介してトレイに繋ぐことができる。吸引および他の機能の速度は、ハンドピース自体のボタンまたは他のユーザインターフェース機能によって、或いはフットペダルを介して制御することができる。内部照明電力出力と他の機能（例えば、注入速度のような）は、いくつかの実施形態では、ハンドピース自体のボタンまたは他のユーザインターフェース機能によって、或いはフットペダルを介して制御することができる。
【００６５】
ジアテルミー療法／電気メスハンドピース
いくつかの実施形態におけるトレイシステムは、組織の制御された焼灼を可能にするバイポーラ電気メスのハンドピースを含むことができる。いくつかの実施形態では、ハンドピースは、絶縁層（例えば、ポリイミドチューブなどのような）によって分離される２本の入れ子になった針またはチューブを含むことができる。入れ子になった２本の針またはチューブの露出先端は、バイポーラ電気メスの電極として作用する。いくつかの実施形態では、ハンドピースは、電力及びオプションの通信インターフェース（例えば、トレイまたはベースユニットの電子機器に、例えば、ハンドピース上のボタンの押下状態を伝えるためなどの）を提供する多芯ケーブルを介してトレイに繋ぐことができる。ハンドピースは、いくつかの実施形態では電気焼灼のために必要とされる高電圧波形を生成するための電子回路を集積している場合があるが、代替的に、電気焼灼回路がトレイまたはベースユニット内に位置し、絶縁ケーブルを介して高電圧波形がハンドピースに供給されてもよい。ジアテルミー療法／電気焼灼機能及び他の機能は、ハンドピース自体のボタンまたは他のユーザインターフェース機能によって、或いはフットペダルを介して制御することができる。
【００６６】
レーザ治療ハンドピース
いくつかの実施形態におけるトレイシステムは、光凝固が可能なファイバ系のレーザハンドピースを含むことができる。いくつかの実施形態では、ハンドピースは、電力及びオプションの通信インターフェース（例えば、トレイの電子機器に、ボタンの押下状態及びシステム状態を伝えるための）を提供する多芯ケーブルを介してトレイに繋ぐことができる。ハンドピースは、いくつかの実施形態においては光凝固のための十分なパワーを有するレーザダイオード等の光源を組み込むことができる。レーザダイオードは、いくつかの実施形態では、眼または他の手術部位へ挿入するための内視鏡用注射針の内部に装着されているファイバまたはファイバ束に連結することができる。別法としていくつかの実施形態では、ハンドピース内に位置する内視鏡針で終端するファイバまたはファイバ束への恒久的または交換可能ないずれかの光インタフェースを伴って、光源及び関連する光学系をトレイまたはベースユニットに配置することができる。レーザ治療パワー出力及び他の機能は、いくつかの実施形態ではハンドピース自体のボタンまたは他のユーザインターフェース機能によって、或いはフットペダルを介して制御することができる。
【００６７】
剪刀
いくつかの実施形態におけるトレイシステムは、例えば、外科医が指を使って剪刀の切断機構を押し込み、スライドさせ、さもなければ動かすような手動操作を必要とせずに組織を切断することを可能にする電動剪刀ハンドピースを含むことができる。一実施形態では、剪刀は、電源と任意の通信インターフェース（例えば、トレイの電子機器との）を提供する多芯ケーブルを介してトレイに繋がれている。切断機構への電力は、いくつかの実施形態ではテザーケーブルを介してトレイに提供される。切断機構は、いくつかの実施形態ではモータ、ソレノイド、リニアアクチュエータ、ニチノール、または記憶合金ワイヤ（例えば、電流がワイヤを通過するときに収縮し、電流が停止してワイヤが冷却されると膨張するワイヤ）、及び／または均等物を含むことができる。代替的な実施形態では、アクチュエータをトレイまたはベースに配置することができ、機械的切断は、１つ以上の軸に沿って回転、往復運動、または移動する伝送ケーブルまたはトルクコイルのような、リンケージを介して提供することができる。
【００６８】
ハンドピース記憶装置
いくつかの実施形態では、これらが使用されていないときにはトレイはハンドピース（複数可）を保持するように構成された空間（例えば、図１Ｅに示すようなスペース１１１）を含むことができ、及び／または１つ以上の電気的、流体、空気、光、及び／または機械的なインターフェイスを介してハンドピース（複数可）への接続を提供することができる。いくつかの実施形態では、概してハンドピースとトレイの上面を保持するためのスペースは、手術手順の間にトレイ上に存在し得る望ましくない液体に対処する機能を備えている。例えば、トレイの上部とハンドピースの領域（凹ませたポケットまたは穴であり得る）は、任意の液体を排出または任意の液体を運び去る陥凹した導管または穴を有することができる。同様にして、任意の凹部領域は、望まれていない液体を吸収する吸収性またはスポンジ状材料を含んでいてもよい。ハンドピースは、術前のセットアップ手順を簡単にするために、包装及び滅菌に先立ちトレイに取り付けられてもよい。いくつかの実施形態では、トレイは、例えばトレイの出荷または移動中に、ハンドピースを所定の位置に固定することを可能にするクリップ、ストラップ、または他のロック機構を含むことができる。例えば、手術手順の間に新しいトレイシステム全体を開くことなく、故障したハンドピースの交換を可能にするために、追加のハンドピースは別々に梱包して滅菌することができる。
【００６９】
ハンドピースのユーザインタフェース機能
ハンドピースのいくつかの実施形態は、ハンドピース上に位置する１つ以上のボタンやスイッチ(例えば、膜、触知性、プッシュボタン、回転式、ジョイスティック、ホール感知、静電容量式タッチ、感圧感知、及び／または均等物など）のようなユーザ入力を取得する１つ以上の手段と、及び／または慣性センサ（ジャイロ（複数を含む）及び／または加速度計（複数可）、磁力計（複数可）、及び／または均等物など）を含む。これらの入力方法は、例えば、プローブチップの動静で吸引機能を活性化させたり、非活性化させたり、及び制御したりするなどしてハンドピース及び／またはコンソールの１つ以上の機能を制御するために使用することができる。例えば、いくつかの実施形態では、外科医は、乳化／細切を活性化するために１つのボタンを押して保持し、乳化／細切を停止するためにボタンを解放することができる。外科医は、吸引速度を周期的に繰り返すために別の独立したボタンを押したりリリースすることができる。慣性センサは、いくつかの実施形態では位置追跡並びにユーザ入力のために使用することができる。例えば、外科医は、機能を実行するために特定の方法でハンドピースを配向または移動させることができ、機能実行の第１の例としては、ハンドピースがトレイまたはテーブルの上で逆さまに置かれた場合、システムは機器のスイッチをオフにして動作は停止される（システムは、ハンドピースの上下逆向きと運動／動作の欠如を認識することになる）。２番目の例では、機能を活性化または無効にするためには、指でハンドピースを軽く叩く（タッピングによって引き起こされるハンドピースの撓みを加速度計が検出することになる）。さらに別の例は、吸引速度または他のいくつかの機能を増大させるために時計回りにハンドピースを回転させ、吸引速度または他のいくつかの機能を減少させるために反時計回りにハンドピースを回転させる（ここでは角運動はジャイロによって検出されることになる）。ユーザ入力は、いくつかの実施形態ではハンドピースの内部で処理されるか、そうでなければ内部で直後に作動させることができ、或いはいくつかの実施形態においては、入力はテザー電気的接続（例えば、導電性ワイヤ／ケーブル）または無線接続（例えば、ＲＦ、誘導、または赤外線）を介して別のコンソールまたはトレイに中継することもできる。ハンドピースは、いくつかの実施形態では、ユーザ入力を登録し、ハンドピースの機能を制御し、及び／またはシステム（例えばコンソールまたはトレイ）の外部コンポーネントと通信するするためのマイクロコントローラまたはマイクロプロセッサを含むことができる。ハンドピースは、いくつかの実施形態では無線機能を備えており、情報を別のコンソール、トレイ、ディスプレイ、及び／または他のハンドピースに送信したり、別のコンソール、トレイ、ディスプレイ、及び／または他のハンドピースから情報を受信するようになっている。
【００７０】
いくつかの実施形態は、ハンドピースの機能全体に亘って標準のバイナリ（オン／オフ）またはモーメンタリスイッチよりも細かな制御を提供するアナログボタン（例えば、圧力または撓み感応ボタンなど）を含むことができる。例えば、切断速度、吸引、または照明／レーザパワー出力などの機能の微調整を提供するために、圧力または偏向に敏感な１つ以上のアナログボタンを使用することができる。一実施形態では、吸引速度または切断速度を制御するためにハンドピースのグリップ内の１つまたは複数の感圧ボタンを使用することができ、例えば、外科医がハンドピースをより強く握ると切断及び吸引速度がより高くなる。同様に、他のセンサを組み込むことができ、屈曲、偏向、または変形を測定し、外科医がさらにボタンを押し、スライドさせ、そうでなければ移動することによって、例えば、より高い吸引または切断速度を得ることができる。これは、印加された入力（例えば、抵抗や容量など）に基づいて、パラメータ（例えば、圧力または撓みなどの）を変化させるボタンを実装することで達成することができる。例えば、１つのボタンを実装することによって圧力に感応するようになり、外科医がより強く握るとより低い（またはより高い）抵抗が発生し、ハンドピース電子装置（及び／またはトレイまたはベースに位置する電子装置のような遠隔電子装置）によって測定することができる。別の実施例では、２つの平行な導電板との間の距離（従って静電容量）がボタンに加えられる力に応じて変化するように、静電容量の変化を利用する。別の実施例では、ボタンがどれだけ押し下げられたか或いはどれだけ移動されたかに応じて様々な回路を接続することができる。さらに別の実施例では、ボタンがどの程度押し下げられたか或いはどの程度移動されたを判定するために、磁石の位置及び／または磁界強度を検出する磁気センサを利用することができる。さらに別の実施例では、アナログ制御を提供するために、静電容量式タッチ技術を利用する。
【００７１】
図８Ａ及び図８Ｂは、複数のボタン８１２、８０８を有するハウジングまたは本体８０２を含むハンドピースまたは外科用器具８１０の実施形態を示す。図８Ａはハンドピース８１０の斜視図であり、図８Ｂはハウジングまたは本体８０２を含むハンドピースの斜視図であるが、ハウジングまたは本体８０２の下側に位置する特徴を可視化するためにハウジングまたは本体８０２を除去してある。ハンドピース８１０は、ケーブルインターフェイス８０７に隣接する近位端８０６と、そこから延びている針のような手術器具８０５を有する遠位端８０４を含む。いくつかの実施形態では、外科用器具８０５は、恒久的または半恒久的に取り付けられる。いくつかの実施形態では、遠位端８０４は、外科用ツール８０５が遠位端８０４と結合して配置されるのを可能にするように構成されている。
【００７２】
ハンドピース８１０は、ハウジング８０２の外面に隣接して配置された３個のボタン８０８を含む。この実施形態では、ボタン８０８はデジタル、バイナリ、またはモーメンタリ動作ボタンやスイッチを含み、それらは機能を制御するために２つの状態、すなわちオンまたはオフの状態をとることを意味する。ボタン８０８には、例えば、ボタン８０８の作動面がハウジング８０２に対して移動したときに電気回路を選択的に開成したり閉成したりする機械的スイッチを含めることができる。
【００７３】
この実施形態におけるハンドピース８１０はさらに、２つの感圧ボタン８１２を備えている。他の実施形態では、ハンドピースは、より少ないか或いはより多くの感圧ボタンを備えていてもよい。２つの感圧ボタン８１２の各々には、力感応抵抗器８１３の表面に加えられる圧力の大きさに基づいて抵抗値を変更するように設定された周方向力感応抵抗器８１３が備えられている。いくつかの実施形態では、力感応抵抗器８１３には薄い多層ポリイミドシートが含まれている。いくつかの実施形態では、図８Ａに示されるように、ボタン８１２はハンドピース８１０及び／またはハウジング８０２の周りで円周方向に延在する作動面を備え、ボタンが押し下げられたときに抵抗器８１３を押圧する。いくつかの実施形態では、ハンドピース８１０及び／またはハウジング８０２の周りで円周方向に離間された複数の隆起バンプとして、図８Ａに示されるようにボタン８１２の外面には触覚領域または触覚機能８１４が備えられている。このような構成は、ハンドピース８１０がユーザの手に対して任意の回転位置にあるとき、例えば、ユーザまたは外科医が正確に機能を制御することができるので有利であり得る。
【００７４】
本明細書中で使用されるように、用語「ボタン」は、スイッチ、セレクタ、ユーザ入力、及び／または均等物など他の語句と交換可能に使用され得る。当業者は、ユーザ入力を検出するために、ボタンまたは他の類似機能を含むユーザインターフェイスの様々な機能が、本明細書で開示された技術と共に使用することができることを認識するであろう。
【００７５】
従前のオン／オフまたはモーメンタリ動作ボタンと、電気的または電気機械式接点のいくつかの種類に左右するアナログボタンに加えて、ハンドピース内に電子機器の必要性を排除及び／またはテザー電源及びハンドピースとの通信インターフェースの必要性を排除する追加のユーザ入力ソリューションが実現可能である。このような実施形態は、とりわけ製造可能性を増大させ及び／または、いくつかの実施形態では、ハンドピースなどシステムの使い捨て可能な部品のコストを低減するために有利であり得る。
【００７６】
光学式ボタン
いくつかの実施形態では、ユーザ入力は、電気的または電気機械的機能の代わりに（いくつかの実施形態においては、電気的または電気機械的機能に加えて）、光学素子と光ファイバの原理に依存するボタンを使用して検出することができる。例えば、いくつかの実施形態において、１つ以上のボタンは、１つ以上のファイバ、光パイプ、またはそれに関連した光導波路、ハンドピースからトレイまたはベースユニット電子機器へ延在するファイバ（連続ファイバとして、または光学的に互いに結合された１つ以上のファイバ部分のいずれかとして）を有することができる。ファイバは光源（例えば、トレイまたはベースユニットに配置された光源のような）に結合し、ボタンの位置に光を伝播することができる。ボタンは押下されたときに曲がるように、そうでなければファイバを曲げるように設計されており、ファイバを通る光の伝搬を低減または除去し、及び／またはファイバを通る光の偏光を変化させ、どちらも電子回路によって検出可能であってボタンの押下を示すために使用することができる。他の実施形態では、変化がボタンを押下したものとして検出され識別することができるように、代わりに光路を変更または設定／再設定する（例えば、ボタン上の反射面、外科医の指先などに）。ファイバ干渉計の原理も使用することができ、ボタンの押下が十分にファイバを変化させて位相変更干渉縞に対する変化とその場所が検出され、ボタンの押下と解釈することができる。同様にして、ファイバブラッググレーティングセンサ、長周期ファイバグレーティングセンサ、及び同様の実施形態は、歪みを測定し、それによりファイバ及びその位置（複数可）の変化を検出するために、ファイバ（複数可）に組み込むことができる。いくつかの実施形態は、本明細書に開示された光学技術のいずれかを利用してもよいし、いくつかの実施形態では、光学技術の１つ以上を利用することができ、及び／または１つ以上の光学技術または１つ以上の非光学的技術を利用することも可能である。
【００７７】
いくつかの実施形態では、１つ以上のボタンはそれぞれ、これに関連付けられた単一の連続ファイバを有している。ファイバは、トレイまたはベース内の電子機器からハンドピースのボタンに送られ、またトレイまたはベースに戻る（連続ファイバとして、または光学的に互いに結合された２つ以上のセクションとしてのいずれかで）。ボタンが押下されると、ファイバは曲げられ、光の伝播を減少または排除するようになり、検出可能な方法で光の偏光を変化させ、または検出可能な方法で干渉縞を変化させるファイバに歪みを誘起するようになる。他の実施形態では、１つまたは複数のボタンは、それぞれがそれぞれに関連する２本のファイバを有し（それぞれが連続ファイバとして、または光学的に互いに結合された２つ以上のセクションとしてのいずれかで）、１本はトレイからボタンへの光を運ぶものとして、別の１本は光がトレイへ戻るように作用するためのものである。ボタンは、これが押下されると、光が光源ファイバから戻りファイバに伝搬するように設計されている。このような設計は、例えば、ボタンが押下されたときに、適切な角度になっている或いは適切に配置されている反射面や透過型または光導体材料によって達成することができ、さらには外科医の指を使って光源ファイバからの光を戻りファイバに向け直すこともできる。
【００７８】
ファイバは同時に双方向に光を伝搬することができるので、別の実施形態は、光源と戻り経路(リターンパス）の双方のための単ファイバを備えている。例えば、光を発生源で（例えば、トレイまたはベースで）ファイバに入射することを可能にすると共に、電子機器の光検出器または他のセンサによって検出されるように、同時に同じファイバに沿った任意の反射光を分離するように光サーキュレータを設定することができる。このような反射は、ファイバの端部、あるいはファイバの曲がり目、屈曲、または捩れにおける反射面（あるいは指先で）によって引き起こされる可能性がある。
【００７９】
別の実施形態では、単ファイバや光導波路が各ボタンに光源を提供し、各ボタンは、ボタンが押されたことを示すために、付随的な個々の戻りファイバを有している。
【００８０】
他の実施形態では、各ボタンのための個々のファイバの代わりに、単ファイバがトレイまたはベースから直列に各ボタンに送られ、トレイまたはベースに戻る。様々なボタンは、各ボタンを互いに区別することができるように、偏光もしくは光伝播の異なる量を変化させるように設計されている。代替方法として、それぞれのボタン間の光路距離（ファイバ長のような）は、光時間領域後方散乱測定法または類似の原理がボタン押下のファイバに沿った位置を判定するために使用することができように調整することができる。
【００８１】
図９Ａ−９Ｄは、手持ち式医療機器または１つ以上の光学式ボタンを含むハンドピースの実施例を示す。図９Ａは、２本の光ファイバを有し、これらが貫通するハウジングまたは筐体８０２を備えたハンドピースを概略的に示す図である。この実施形態では、作動部材９０４が光ファイバ９０６のチップまたは先端９０７の近くに配置されると、１つの光ファイバ９０６から別の光ファイバ９０６に光を反射するように設定されおり、その反射は、例えば、外科用トレイまたはコンソール内のハードウェアによって検出され得る。いくつかの実施形態では、作動部材９０４は、光を反射するように設定されている物理的なボタンの一部である。いくつかの実施形態では作動部材９０４はユーザの指であり、いくつかの実施形態では手袋をはめた指である。
【００８２】
いくつかの実施形態では、２本の別個の光ファイバ９０６を、例えば、２本以上の導波路を有する単ファイバとして実装することができ、光源光はコアの下方に伝播し、そして戻り光はファイバの１つまたはそれ以上の外装の下方に伝播するか、或いはその逆を辿る。また、ここで留意すべきは、いくつかの実施形態では単一の光源ファイバが複数のボタンに光を供給すると共に、例えば、カスタム設計の戻りファイバにおいて、各ボタンを独立した戻りファイバまたは独立した導波路、例えば複数の外装とペアにしていることである。代替的に、各ボタンは、処理ハードウェアが異なる信号を区別することを可能にする変調信号によって、共通な共有戻りファイバで各ボタンのために異なる周波数に変調された光を提供する別個の光源ファイバを有していてもよい。
【００８３】
いくつかの実施形態では、複数のボタンを有効にするための技法は、残りの波長または電力減衰が、例えば、外科用トレイまたはコンソール内の処理ハードウェアによって測定することができるように、異なるそれぞれのボタンを介して光の伝播を減衰（例えば、１００％、５０％、２５％、及び／またはこれらと同等に）させるフィルタや減衰器を内蔵させたり、或いは１つ以上の各ボタンを介して波長（広帯域光源と仮定して）をフィルタリングすることである。いくつかの実施形態では、光の波長が広帯域（例えば、白色光または多波長光）であってもよく、単一波長（例えば、赤外線）でもよいが、波長は他の環境光源との干渉の問題を最小限にするために調節することができる。
【００８４】
図９Ｂは、光学式ボタンを含む手術用ハンドピースの別の実施形態を示す。図９Ｂに示した実施形態は、先端またはチップ９０７で終結する光ファイバ９０６を含む。作動部材９０４がチップ９０７に隣接して配置されると、光はファイバ９０６中に反射し返され、次に、例えばトレイまたはコンソール・ハードウェアによって光が検出されるように、作動部材９０４は光反射特性を有することができる。いくつかの実施形態では、チップ９０７及び／またはハンドピースの筐体８０２へ作動部材９０４が接触することを必要とするように、或いはチップ９０７及び／またはハンドピースの筐体８０２に単に近接すれば動作するように、感度を調整することができる。
【００８５】
図９Ｃは、光学式ボタンの別の実施形態を示す。図９Ｃに示す実施形態は、２本の光ファイバ９０６及び作動部材９０４を備え、これらが筐体８０２及び／またはファイバ９０６に対して移動すると反射部材９０８を動かす。反射部材９０８が光ファイバ９０６の先端またはチップ９０７の前面に配置され、光は一本の光ファイバ９０６から他の光ファイバ９０６に反射され、例えば、外科用トレイまたはコンソールに位置する処理ハードウェアによってボタン押下の検出を可能にする。
【００８６】
図９Ｄは、光学式ボタンの別の実施形態を示しているが、ここでは１本以上の光ファイバ９０６または光ファイバの一部に接続された偏向部材９１０は、作動部材９０４がハンドピースの筐体８０２に対して移動したときに変形するように位置決めされている。例えば、作動部材９０４が偏向可能な部材９１０に対して接触及び／または押圧すると、偏向可能な部材９１０を曲げたり変形させることができ、外科用トレイまたはコンソールに内臓された或いは外科用トレイまたはコンソールの一部としての処理ハードウエアのような処理ハードウェアによって検出することが可能になっている。この実施形態では、ボタンが押下された場合、作動部材９０４が偏向可能な部材９１０を曲げることになる。偏向可能な部材９１０またはこの部分が十分に偏向されると、ファイバを通過する光の伝播は大幅に減少または排除され、これが処理ハードウェアによって検出されてボタンの押下であると解釈することを可能にする。代替実施形態では、少ない光の代わりにより多くの光が伝播すると、より強く或いはなお一層ボタンが押し付けられることになる。
【００８７】
いくつかの実施形態では、図９Ｄに示す光学式ボタンの形態は、いくつかの技法の１つまたは複数によって、線形フィードバックまたは感圧フィードバックを提供するように設定することができる。先ず、光スループットの低下は、ファイバがどのくらいの偏向や曲げを示しているかに相関する。検出された光量は、ボタンの全体的な位置を判定するために使用することができる。それ故に、例えばユーザがより強く或いはなお一層ボタンを押し付けると、光スループットの測定された光量がより大きく変化する。同様に、光ファイバの曲げは、ファイバを介して光の偏光を変えることになる。これはまた、処理ハードウェアによって検出され、偏向の大きさを判定するために使用することができる。より高度な光学理論を使用することもできる。例えば、応力と曲げに起因してファイバに誘導される光路長の変化と位相変化が処理ハードウェアで検出され、ボタンがどのくらい強く或いはどのくらいの程度で押されたかを判定するために測定することができるように、ファイバのボタンは、繊維系の干渉計（マイケルソン、共通パス、マッハツェンダー型、及び／または均等物）の一方のアームであってもよい。別の技法は、ファイバブラッググレーティングセンサまたは長周期ファイバグレーティングのような歪みセンサを製造するために、製造中にファイバに格子を含ませることであり、ファイバ上の歪み（例えば、ファイバを押し付けたり曲げたりすることによる）がもたらす波長の相関変化に起因する線形または感圧ボタン機能を提供するために使用することができる。これらのグレーティングセンサは、各グレーティングの特性が処理ハードウェアによって互いに区別できるように、各ボタンで様々な特性を有するファイバに沿ったグレーティングを行うように意図することによって、単ファイバだけを含む複数のボタンで使用することができる。
【００８８】
さらに別の実施形態は、ファイバに沿ってどこで歪みや曲がりが誘導されたかを検出し、１つまたは複数のボタンの位置にこれを相関させることによって、複数の線形または感圧ボタンの単ファイバを使用することができる。この検出は、時間領域反射率測定の原理を使用して実行することができ、ここではファイバを通って伝播して光源に反射し返される光パルスの時間が測定され、ファイバ内に歪みまたはインピーダンスを誘導するボタンによって生じる反射で距離が判定される。これは、より短いファイバ長についてはより困難であり、いくつかの実施形態では、ボタンの間の光路長を増大させるためにボタン間にファイバを追加することから恩恵を受けるであろう。
【００８９】
いくつかの実施形態では、光学式ボタンの形態は、プラスチック製光パイプなどのような、または１本以上の光ファイバに加えて、或いは光ファイバの代わりに１本または複数の光導波路を含むことができる。また、光ファイバに言及しながら本明細書に開示される種々の実施形態では、これらの光ファイバを連続光ファイバ及び／または互いに結合された１つ以上のセクションとすることができ、及び／またはファイバと直列の１つまたはそれ以上の光導波路を含み得ることが理解されるべきである。
【００９０】
いくつかの実施形態では、ボタン押下の検出を可能にするために、例えば指を含めて反射または吸収面によって、光源導波路（またはファイバ）から戻り光導波路（またはファイバ）への光の伝播を有効にし、無効にし、または減衰させるように光学式ボタンが設定される。
【００９１】
いくつかの実施形態では、光学式ボタンはループ構成における単ファイバまたは導波管を使用し、例えば、ファイバや導波路を曲げることにより、検出可能な方法で光の特性を変化させる。この特性は、パワーまたは大きさ（例えば、光スループットを減衰または増加させて）、光の偏光、光の波長（例えば、広帯域光源の一部の波長をフィルタリングし、残りの波長を検出することで、または、例えば回析格子設計によって波長をシフトまたはフィルタリングすることで）、光の光路長または光の位相（例えば、干渉計装置で検出できるファイバを曲げたり引っ張ることで）とすることができる。関連する実施形態では、全内部反射及び「エバネッセント波」の原理に依存することになる。例えば、ファイバ（あるとすれば、任意の外側保護コーティングを剥がしたもの）の外面に触れることにより、ファイバの界面での屈折率が変えられ（例えば、ファイバから空気の代わりに、ファイバから指に）、これによってファイバを介して光の伝播を変更することができる。この変更は、十分な感度増幅を伴って処理装置で検出することができる。
【００９２】
いくつかの実施形態では、光学式ボタンは、例えば、複数の導波路を有するカスタムファイバを使用することにより（そして場合によっては、種々のボタンへの信号を変調して或いは種々のボタンからの信号を変調して）、どのボタンが押されたに応じて異なる波長をフィルタリングすることによって（例えば、多波長または広帯域光を使用して）、どのボタンが押されたに応じて異なる量で光を減衰させることにより、各ボタンの異なるファイバグレーティングパラメータを使用することにより、ボタンの作動によって生じたファイバ内の変形や歪みに起因して反射が引き起こされる領域で伝播する反射パルスの時間を測定することによって（時間領域反射率測定）、複数のボタンに対して１本の光ファイバを使用する。
【００９３】
空気圧式／油圧式ボタン
いくつかの実施形態では、空気圧及び／または油圧原理を利用したボタンがハンドピースに組み込まれているが、いくつかの実施形態においては、これらはハンドピースとトレイまたはベースユニットの間のいかなる電子機器や電気的インターフェースの必要性を排除する（光学式ボタンの実施例と同様に）。
【００９４】
いくつかの実施形態では、ハンドピースの１つ以上のボタンを、トレイまたはベースユニットの電子機器に接続されている柔軟な空気圧チューブ（例えば、柔軟なシリコーン、ビニールまたはＰＶＣチューブなど）に取り付けるか、または流体結合させることができる（細管の連続的な部分または流体連通する２つ以上のセクションのいずれかを使用して）。電子機器は、例えば、チューブ内の圧力を測定できる圧力センサを含むことができる。このセンサは、ボタンが押されたか否かを判定するために使用され得る。例えば、ボタンが押されない場合には開放され、遮るものがなく、開いているチューブを、押下されたボタンがシールまたは締め付けることができ、この状態が圧力センサによって検知され得るようになっている。同様に、いくつかの実施形態では、細管はハンドピース内で終端しており、外科医は、ボタン押下を示すためにチューブの端部にある穴を覆うことができる（例えば、彼の或いは彼女の指で）。例えば、細管の端部に空気袋またはバルーンを備えてもよく、空気袋またはバルーンが押圧されか或いは変形されると（例えば、指からの或いはハンドピースの可動構成要素からの外力などによって）、内部の空気／流体圧力の変化が検出され、ボタンの押下と解釈することができる。いくつかの実施形態においては、雰囲気圧力に依存する代わりに、測定される圧力が、細管が開放されているか密封されているか否かに応じて異なるものになるように、細管を空気または真空源に流体結合することができる。この実施形態では、各ボタンが個々の独立した細管を有することになる。別の実施形態では、例えば、各ボタンがチューブを通る流れを異なる大きさに制限するならば、複数のボタンは単一のチューブを共有することができ、各ボタンは残りのボタンからの区別が可能になる。例えば、1番目のボタンは細管を完全に制限する一方、２番目のボタンはチューブの内腔を７５％だけ制限し、３番目のボタンは５０％、４番目のボタン２５％を制限するなどしてもよく、これらは流体結合されたセンサによって識別が可能である。
【００９５】
図１０Ａ−１０Ｃは、空気圧式または油圧式のボタンを備えたハンドピースの実施例を示している。図１０Ａは実施例を概略的に示すものであるが、この実施例では指やボタンの一部などの作動部材９０４が、細管１００４と流体結合した変形可能な部材１００２を変形させ、変形可能な部材１００２及び／または細管１００４内における圧力変化の検出を可能にする。いくつかの実施形態では、内部にいくらかの気体または流体（例えば、空気）を含んでいるチューブの端部に取り付けられたバルーンまたは空気袋１００２と共に可撓性チューブ（例えば、ビニールまたはシリコーン製の細管）１００４は、線形ボタンとして使用することができる。バルーンまたは空気袋１００２がより強く絞られ、押し付けられ、または圧縮されれば、チューブ内により高い圧力が生じ、例えば、遠隔コンソールまたはトレイに配置された圧力センサと処理電子機器によって圧力変化が測定され、処理することができる。
【００９６】
いくつかの実施形態では、バルーンまたは空気袋１００２は、直接ユーザの指で押圧してもよいし、バルーンまたは空気袋に力を印加することができるような、ユーザの指（複数可）によって活性化されるボタン、レバー、または他の機能を介してもよい。
【００９７】
いくつかの実施形態では、バルーンまたは空気袋１００２は別個の構成要素である必要はなく、チューブ１００４自体に組み込むことができる。チューブ１００４は、膨れた面積を有するように設計することができる（例えば、より大きな直径を有するセグメントとして）。同様の結果は、端部で密封されたチューブを圧搾または圧縮することによって達成することができる（例えば、圧力の変化を検出し、ボタンの押下と解釈することができる）。細管の残りの部分よりも大径のバルーンまたは空気袋の利点は、圧搾力または圧縮力が増幅され、圧力センサと処理電子機器によって測定することが容易になり、かつノイズや干渉の影響を受けにくくするということである。
【００９８】
いくつかの実施形態では、図１０Ａの設計を繰り返すことにより、複数のボタンをハンドピースに組み込むことができる。しかし、複数のバルーンまたは空気袋を有する単一の可撓性チューブを使用して、複数のボタンを組み込むことも可能である。各バルーンまたは空気袋は、例えば、一実施形態では、押下時に処理ハードウェアが信号の振幅に基づいてどのボタンが押されたを判定できるように（例えば、どのバルーンが圧縮されたか）、異なる直径／体積を有することが可能である。この並べ替えは、線形ボタンとは対照的に、例えばオン／オフまたはモーメンタリボタンで使用することが望ましいが、感圧または線形ボタンで使用し得る可能性もある。
【００９９】
図１０Ｂは、ボタンの押下を検出するために、ボタン端１００６で開放されている（例えば、非密封の）可撓性チューブ１００４（例えば、ビニールまたはシリコーンチューブ）が使用できる空気圧または油圧式ボタンの別の実施形態を示している。ユーザがチューブ１００４の開放端１００６（または他の作動面）を自分の指で押すと、圧力信号を増幅し処理する圧力センサ電子機器は、圧力の変化を検出し、ボタンが押されたこと（例えば、瞬間的またはオン／オフの切り替え）を登録することができる。
【０１００】
図１０Ｃは、可撓性チューブ１００４（例えば、ビニールまたはシリコーン製の）が感圧、線形、またはデジタル（例えば、オン／オフまたは瞬間的な）機能を提供することができる空気圧または油圧式ボタンの別の実施形態を示す。チューブ１００４は、コンソールまたはトレイからハンドピースに延伸し、コンソールまたはトレイに戻っている。チューブの他端に空気を送り込む空気源と、チューブの端部には圧力または流量センサが存在する。ユーザの指（または他の作動面）９０４がチューブ（またはボタン、レバー、或いは類似のもの、例えば、対向部材１００８、１０１０を含む）を押圧すると、チューブが収縮する。ユーザがより強く圧搾すると、より大きくチューブは収縮し、潜在的には空気が流れ出ることができない点まで収縮する。チューブを絞る代わりにチューブを曲げることもでき、曲げやすい細管壁に起因して同様に可撓性チューブには空気の流れが低下することになるであろう。空気の流れの変化は、センサによって検出され、チューブの圧縮または撓み量に相関させることができ、それによって線形様式ボタン出力を提供する。
【０１０１】
この実施形態及び他の設計でも、アスピレータや硝子体カッターなど特定の機器を駆動するために頻繁に使用される空気圧源を利用することさえ可能である。
【０１０２】
圧電ボタン
いくつかの実施形態では、圧電材料（例えば圧電クォーツなど）を含むボタンは、ユーザ入力機能を提供する。圧電結晶は、屈曲したり、収縮したり、歪めたりすると入力機構として使用することができる電圧スパイクを発生させる。例えば、機械的なボタンは、ボタンが押されたときに電圧を生成する圧電材料を偏向するように設計されている。圧電材料がトレイまたはベースユニット内（または、いくつかの実施形態ではハンドピース内）の電子回路に電気配線を介して接続されている場合、この電圧スパイクが検出され、ボタンが押されたと解釈することができる。この実施形態では、ハンドピースは電気配線でトレイまたはベースユニットの電子機器に繋がれている一方で、ハンドピース自体に必要なアクティブな電子機器は存在せず、任意のワイヤまたはケーブルを介してハンドピースに電力を供給する必要はない。複数のボタンをハンドピースに組み込むことができ、それぞれが別個の回路を完成する（例えば、ボタンごとに２つの独立したワイヤ、または１つの独立したワイヤと１つの共有接地線）。代わりに、ボタンが押されたときに発生される電圧の大きさに基づいて各圧電素子を他の圧電素子と区別できるように、各圧電素子が電圧の異なる範囲を生成するべくこれらを設計することにより、複数のボタンは、トレイまたはベースユニットに至る単一回路またはワイヤの対を共有することができる。
【０１０３】
図１１は、ワイヤ１１０２を横切って測定された電圧差を介し、結晶の変形を検出するために、圧電性結晶１１０４のような圧電材料に接続される電気配線１１０２を備えた圧電ボタンを有するハンドピースの一実施形態を示している。いくつかの実施形態では、結晶１１０４は、１つ以上の作動部材９０４、９０４によって変形されるように構成される。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、圧電ボタンは、トレイまたはコンソールに電気的に接続されている１つ以上の圧電性結晶または要素を組み込んでいる。ワイヤを介していかなる電源も圧電性結晶には印加されず、その代わり、圧電素子は、これが曲げられたり歪められたりすると電圧を生成し、トレイまたはコンソールの電子機器によって検出することができる。生成される電圧の振幅は、圧電素子の撓み量に比例し、さらに圧電性結晶が歪められると、より高い電圧スパイクが発生する。この特性は、感圧性または線形様式出力を提供するために使用することができる。
【０１０５】
各ボタンの設計を繰り返すことなく複数のボタンを組み込むために、いくつかの実施形態では、例えば、各圧電素子が所定の撓み量で異なる電圧を提供するように設計され、かつ異なる電圧範囲を互いに区別され特定のボタンに相関させることができるならば、複数の圧電素子はワイヤの単一セットを共有することができる。代わりに、それぞれのボタンは、ボタンに対応するそれぞれの圧電素子を異なる撓み量で歪めるように設計することもでき（すべての圧電素子がほぼ同一の仕様を有すると仮定して）、どのボタンが押されたかに応じて異なる電圧振幅範囲を生成するようになる。
【０１０６】
図９Ａ−１１に開示された例示的な実施形態のいずれかでは、ボタンは、ボタンで受信した入力に対して線形、非線形、または線形と非線形の組み合わせである応答または出力を生成するバイナリオン／オフスイッチ、または可変スイッチとすることができる。
【０１０７】
動力源
本明細書に開示された実施形態は、プローブチップと吸引の作動だけでなく、ユーザ入力を受信及び／または処理することを含む意図された機能を実行するために、多様な電力源の１つまたはそれ以上を使用するが、機能はこれらに限定されない。ハンドピースは、いくつかの実施形態では、電気配線を介して電力（例えば、ＤＣまたはＡＣ電圧または電流）を供給するコンソールまたはトレイに繋げてもよい。ハンドピースは、いくつかの実施形態では、再充電可能な（二次）内蔵電池（例えば、リチウムイオン／リチウムポリマー、ニッケル水素、ニッケル・カドミウム、または他の化学電池など）、非充電式（一次）内蔵バッテリ（アルカリ、リチウムマンガン、または他の化学電池）、及び／または十分な容量の内部コンデンサ（例えば、「スーパーキャパシタ」または「ウルトラキャパシタ」）によって電力を供給することができる。ハンドピースは、いくつかの実施形態では、無線電力結合システムを介して無線で電力を供給することもできる。例えば、ハンドピースは、ハンドピースに戦略的に近接して位置し、パワーアンプで駆動される「一次」コイルから電力を誘導的に供給することができる「二次」コイルを組み込むことができる。例えば、一次コイルは、顕微鏡上に装着することができ、二次コイルを含むハンドピースに電力を供給するために使用され、外科手術の間に外科医によって顕微鏡の下に置かれる。この誘導リンク（または別の誘導リンク）も、いくつかの実施形態では、ハンドピースとトレイまたはコンソールとの間の双方向通信のために使用することができる。ハンドピースはまた、いくつかの実施形態では、乳化と吸引を提供するために空気圧または油圧で電力供給することができる（例えば、コンソールまたはトレイに細管で繋げて）。ハンドピースは、いくつかの実施形態では、ケーブル伝送コイルまたはトルク伝達コイルを動かす、往復運動させる、または回転させる、ことによって電力を供給することもできる。ハンドピースは、いくつかの実施形態では、巻き取りばねを介して電力が供給され得る。ハンドピースは、いくつかの実施形態では、タービンまたはケーブル、空気圧または油圧動力を電力に変換する他の手段を備えており、例えば、内部マイクロコントローラ（複数可）、センサ（複数可）、アクチュエータ（単数または複数）、及び／またはボタン（複数可）へ電力を供給する。ハンドピースには、いくつかの実施形態では、外科医によってハンドピースのグリップになされる動作である絞り、把持、回転、または摺動動作（例えば、プローブチップを活性化する往復運動または回転運動）を有用な運動に変換することによって電力供給され得る。ハンドピースは、いくつかの実施形態では、例えば、ハンドピースに挿入されたキャニスターまたはカートリッジのような圧縮空気、または外部電源によって電力を供給され得る。追加の電源は所望の機能を提供するために使用することができ、いくつかの実施形態では、ハンドピースに電力を供給するために１つ以上の動力源を使用することができる（例えば、水晶体超音波乳化吸引術のために超音波乳化吸引ハンドピースに取り付けられた圧電性結晶を駆動する交流電圧及び超音波乳化吸引ハンドピースの吸引を提供する空気動力）。
【０１０８】
感圧ハンドピースチップ
いくつかの実施形態は、前房または後房から眼内圧の測定値を提供するために、ハンドピースの先端チップに圧力センサを内蔵している。圧力センサの数値（及び／または圧力センサの読み取り値から得られた情報）は、可視的に表示することができ（例えば、スタンドアロンディスプレイ上に、ヘッドアップディスプレイ上に、顕微鏡ディスプレイ上に、またはトレイまたはコンソールに組み込まれたディスプレイ上に）及び／または聴覚的にアナウンスすることができる。いくつかの実施形態では、警報及び／または安全対策を圧力センサの数値に基づいて起動することができる。さらに、圧力センサの数値は、いくつかの実施形態において、前眼部または後眼部処置中に注入及び／または吸引速度を制御するためフィードバック制御ループで使用することができる。圧力センサは、いくつかの実施形態においてはＭＥＭＳの多品種製品であってもよい。圧力センサは、いくつかの実施形態では、繊維系の設計であってもよい。いくつかの実施形態では、圧力センサは別個のコンポーネントに組み込まれ（例えば、ハンドピースの先端チップの代わりに）、この別個のコンポーネントも眼の前房または後房の中に挿入または隣接して配置される。例えば、圧力センサは注入カニューレまたはシャンデリア光源に組み込むことができ、圧力測定は注入の速度を制御するために使用される。他の実施形態は、確立された測定技術を介して撮影した外部のＩＯＰ測定に依存するように構成され、ハンドピースまたはトレイの電子装置によって処理することも可能である。
【０１０９】
照明
いくつかの実施形態では、トレイは、手術部位での照明を提供するために１つ以上の光源を含むことができる。シャンデリア照明のような内視鏡ベースの照明器（エンドイルミネーター）及び他の照明装置は、単ファイバまたは複数のファイバ束を介して光源（複数可）に接続することができる。ファイバ（複数可）は、いくつかの実施形態において、結合効率を最大にするために多数の開口を有することができる。ファイバ（複数）は、いくつかの実施形態ではレンズ効果システムを介してＬＥＤ光源に突合せ結合やインターフェースすることができる。エンドイルミネーターとシャンデリア照明、及び／または均等物は、ファイバ（複数可）を介して光源に恒久的に結合することができ、或いは光源からファイバに光を効率的に結合する光コネクタ構造を介して結合されてもよく、この構造は外科医の意志または要求によりハンドピースのファイバを光源に着脱することを可能にする。トレイは、いくつかの実施形態では、高輝度蛍光体ベース白色ＬＥＤ（複数可）及び／またはＲＧＢ−ＬＥＤ（複数可）を含むことができる。例えば、光結合を介して１つのハンドピース・エンドイルミネーターと１つのシャンデリア照明装置に同時に適応するために、１つ以上の電源を設けることもできる。代替的に、例えば自由空間または光ファイバスプリッタを介して、２つ以上の照明コンポーネント間で単一の光源を共有することもできる。ＲＧＢ−ＬＥＤ（複数可）の色は、いくつかの実施形態では、例えば色素、ステイン、またはインジケータの存在下において、異なる条件で改善された可視化を提供するために個々に調節することができる。他の実施形態は、ファイバを介してハンドピースに接続されトレイ及び照明機器内に位置するキセノン、水銀、ハロゲン、及び／または他の光源を含む。代替の実施形態では、ハンドピース自体が光源（例えば、ＬＥＤやレーザ）を備えている。光源はエンドイルミネータープローブの遠位先端部に光を伝搬する光パイプ、ファイバ、またはファイバ束を含む針に結合（突合せ結合または他の方法で）することができる。ファイバまたはファイバ束は、いくつかの実施形態では、ＬＥＤと光ファイバとの結合効率を最大にするために多数の開口を有することができる。代わりに、ＬＥＤを針の遠位端に、好ましくは外部環境から密封して（例えば、針の遠位端で透明窓の後ろを、またはエポキシを埋め込んで）配置することも可能である。
【０１１０】
レーザ治療
いくつかの実施形態では、手術部位を光凝固、切除、切断、及び／または他のレーザ治療をするために、トレイは１つ以上のレーザ光源を含むことができる。例えば、レーザ治療プローブハンドピースは、眼の中に挿入される内視鏡用注射針に取り付けられたファイバまたはファイバ束を含むことができる。ファイバープローブは、手術中に用いるために治療用レーザをフォーカスまたはコリメートするように構成することができる。レーザ治療用プローブは、いくつかの実施形態においてファイバ（複数可）を介して光源に恒久的に結合することができ、或いは、いくつかの実施形態では光源からの光をファイバに結合する着脱可能な光コネクタを介して結合することも可能である。代替の実施形態では、ハンドピース自体がレーザ源を備えており、レーザ源は、レーザ治療用プローブの遠位先端部に光を伝搬する光パイプ、ファイバ、またはファイバ束を含む針に結合することもできる（突合せ結合または他の方法で）。
【０１１１】
ディスプレイ
いくつかの実施形態では、トレイは、システム情報を表示するための１つ以上のディスプレイ（複数可）を含むことができる（例えば、インジケータ（複数可）、インターフェース（複数可）、ＬＣＤ（複数可）、及び／またはＬＥＤ（複数可））。トレイにはまた、オーディオフィードバックを含むことができる。ディスプレイ（複数可）は、トレーとは別個に配置することができる。ディスプレイ（複数可）は、ヘッドアップ構成で取り付けられ（例えば、顕微鏡上に）、または顕微鏡の視野内に表示するために顕微鏡の光路内に突出させることができる。ディスプレイ（複数可）は、いくつかの実施形態では、ヘッドを回転させずに見ることを可能にするために、外科医の左及び／または右の周囲でトレイ上または上方に配置することができる。ディスプレイ（複数可）は、いくつかの実施形態では、外科医の真っ正面に配置することも可能で、下向きに見たときに視認可能であり、顕微鏡の対物レンズに入射するか、外科医の視界に影響を与えることになるディスプレイからの光害を防ぐシェードやカバーを設けてもよい。代わりに、ディスプレイ（複数可）は、偏光フィルム、偏光ウィンドー、または他の透明な偏光カバーを有しているか、レンチキュラー溝、視差バリア、または光害を防止するために限られた視点から見られるようにする機能、或いは特定の角度からのみ透明な他の機能が含まれていてもよい。
【０１１２】
音声フィードバック
いくつかの実施形態では、トレイは、外科医にフィードバックを提供するために、オーディオ機能を含む。音声フィードバックは、いくつかの実施形態では、異なる周波数の多様なトーン、振幅、持続時間、及び／または同様なものを含むことができる。いくつかの実施形態では、音声フィードバックは、外科医により便利かつ完全なフィードバック情報を提供することができる音声プロンプトを含み得る。音声プロンプトは、デジタル化された音声録音／サンプルまたは合成音声であってもよく、音声プロンプトは不揮発性メモリ（例えば、フラッシュメモリやハードディスクなど）に格納することができる。いくつかの実施形態では、トレイの電子機器は、外科医からの入力に基づいて適切な音声フィードバックを活性化しながら音声プロンプト（及び／またはトーン、及び／または他の音声フィードバック）を制御するマイクロコントローラまたはマイクロプロセッサ、ハンドピースのハードウェアまたはソフトウェア、トレイのハードウェア／ソフトウェア、及び／または均等物を含み得る。
【０１１３】
フットペダル
いくつかの実施形態では、トレイが１つ以上のフットペダルを含むか、或いはトレイをフットペダルに接続（テザーまたはワイヤレス）することができ、ハンドピース及び／またはトレイ機能（例えば、注入及び吸引速度、カッター速度、照明電力、及び／または同類のものを含む）の制御を可能にする。
【０１１４】
ストレージ
いくつかの実施形態では、トレイは、例えばハンドピース、縫合糸、シリンジ／針、トロカール、及び／または他の器具または必要品を含む外科手術中に使用されるアイテムを保持し、格納し、または確保するように構成された１つ以上の領域（例えば、穴、空洞、コンテナ、空隙、ポケット、フック、留め具、磁石、及び／または同様のもの）を含むことができる。トレイにはまた、いくつかの実施形態では、安全確保や鋭利な物を処分するための鋭利物廃棄容器を組み込むことができる。トレイは、いくつかの実施形態では、針、鋭利物、及び他の金属アイテム／器具を保持するための磁石または磁性面を代わりに備えてもよい。
【０１１５】
使い捨てトレイの実施形態の例示
１つの好ましい実施形態において、トレイシステムは、使い捨て電子機器と使い捨てのポンプ（注入及び／または吸引のための）を含む使い捨てトレイを含む。トレイシステムは、ハンドピースの１つ以上に組み込まれた電子機器と機能部品（例えば、硝子体カッタ用モータ、照明用のＬＥＤ、及び／または同類のもの）を備えた使い捨てハンドピースも含む。いくつかの実施形態では、トレイシステム全体は、一回使用した後に或いは限られた使用回数の後に廃棄されることを意図している。
【０１１６】
第２の好ましい実施形態では、トレイシステムには、使い捨てポンプを備えたトレイは含まれるが、アクティブな電子機器は殆ど或いはまったく含まれていない。電子機器は、使い捨てトレイとハンドピースに整合する再利用可能なベースに組み込まれている。ハンドピースは、集積電子機器と機能部品を含むことができる。
【０１１７】
第３の好ましい実施形態では、トレイ自体は使い捨ての流体成分だけを含む。再使用可能なベースユニットは、電子機器やポンプドライバ（例えば、モーター）を内蔵している一方、使い捨てポンプヘッドまたはその一部は、使い捨てトレイ内に配置されている。ハンドピースは、集積電子機器と機能部品を含むことができる。
【０１１８】
関連する好ましい実施形態では、トレイ自体は使い捨ての流体成分だけを含む。再使用可能なベースユニットは、電子機器やポンプドライバ（例えば、モーター）を内蔵している一方、使い捨てポンプヘッドまたはその一部は、使い捨てトレイ内に配置されている。他の機能部品もまた、ハンドピースの代わりにベース内に組み込まれる。これらにはカッターや同様の器具のための機械的なソースが含まれるが、伝送ケーブルまたはトルクコイルを駆動する空気圧源または油圧源またはモータ源であってもよく、内部照明の光源であってもよく、光凝固用のレーザ光源であってもよい。場合によっては、ハンドピースは集積電子機器を有しておらず、ファイバベース、空気圧、圧電、またはユーザ入力を取得する類似の非電子的な方法に依存している。代わりに、ハンドピースには、いかなるボタンも組み込んでいないことがあり、すべてのコントロールは、トレイまたは再使用可能なベースユニット上のフットペダルやボタンを介して行われる。
【０１１９】
前房手術システム
【０１２０】
一実施形態では、本明細書に示される手術システムは、例えばレンズや白内障除去のために（一般的に水晶体超音波乳化吸引術や超音波乳化吸引細切として知られている）、前房の外科的処置のために設定することができる。手術システムは、ハンドピース、コンソール、外科用トレイ、ディスプレイ、フットペダルのうちの１つ以上を含むことができる。
【０１２１】
ハンドピース
【０１２２】
一実施形態では、システムには、外科医によって保持されるハンドピースと、小さな切開部を通して目の前眼房に挿入される遠位端部が含まれる。ハンドピースの遠位端チップは、眼の中に挿入することが可能であり、例えば、皮下注射針、チューブ、カニューレ、または寸法が１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、または２７ゲージのトロカール、場合によってはより大きなまたはより小さなゲージで、ステンレス鋼、チタン、プラスチック、ポリイミドなどを含む種々の材料で作製されたものであり得る。
【０１２３】
一実施形態では、眼内に挿入された遠位端チップの一機能は、超音波振動、機械的切断及び／または撹拌、吸引、レーザ、及び／または他の技術を介して、白内障やレンズを分解、乳化、及び／または粉砕することである。一実施形態では、システムは、流体及び組織の吸引または注入のためのプローブチップの内部に中空チャンネルを含むことができる。一実施形態では、システムは、白内障またはレンズを分解するプローブチップに隣接する位置または近くに配置され、注入及び吸引のために供される別個の中空チャネルを含み得る。
【０１２４】
一実施形態において、システムは、例えば、キロヘルツまたはより高い周波数レンジで、１つ以上の軸における針の位置を振動、発振、往復運動、回転、片持ち、及び／またはそうでなければ変換するための機構を含むことができる。この動きは、時間変化電圧信号によって駆動時に振動する圧電材料（例えば、ジルコン酸チタン酸鉛、別名ＰＺＴまたは一般に利用可能なピエゾベンダー素子）を使用して生成することができる。これは、例えば音声コイルアクチュエータ、ソレノイド、またはモータの構成においては、電磁気を利用して生成することができ、空気圧または油圧を介して生成することもでき、例えば回転または往復動ケーブル、駆動ベルト、歯車式変速機、またはプッシュプル機構のような変速機駆動システムを介して生成することもできる。
【０１２５】
一実施形態では、システムは、機械的切断または組織サンプル（例えばレンズ、白内障）を攪拌するための機構を含むことができる。これには、硝子体除去または組織のデブリドマンのために使用されるようなギロチンまたは回転（３６０度またはその一部、例えば１８０度往復動）切断機構を含むことができる。他の機構は、素早い動きの機械的な動静を介して目的の組織を分解するプローブの先端で、素早い動きまたは素早い動き(複数）を回転または移動／翻訳することを含み得る。
【０１２６】
一実施形態では、システムは、光化学、写真製版、及び／または光熱手段を介して除去する白内障、レンズ、または他の目的の組織を整えるために単色または狭帯域光源（例えば、レーザやＬＥＤなど）または広帯域光源を利用するように構成することができる。光源は、ハンドピース自体に配置してもよく、または他の場所に配置することもでき（例えば、コンソールまたはトレイ内に）、シングルモードまたはマルチモードファイバまたはファイバ束を介して光学的にハンドピースに至ることができる（前述のように）。
【０１２７】
一実施形態において、システムは、目的の組織（白内障とレンズ材料を含むが、これらに限定されない）を焼灼または切除するために、熱またはＲＦエネルギーを利用するように構成することができる。
【０１２８】
一実施形態では、眼の中に挿入されるハンドピースの遠位先チップの第２の機能は、プローブチップの作用によって生成されるレンズと白内障断片を含む組織及び液体を吸引することとすることができる。プローブチップは、針の先端の内径より小さな断片を吸引して、それらが針の先端の作用によって十分に小さいサイズに乳化、粉砕、分解されるまで、内径よりも大きい断片を保持するために、針先で真空圧力を生成するポンプシステムに接続することができる。吸引は、前述のように吸引ポンプまたは他の手段によって提供することができる。一実施形態では、吸引機構（ポンプまたは他のもの）は、ハンドピースとは別のコンソールまたはトレイ内に設置することができ、例えば、柔軟なビニールまたはＰＶＣ細管など、液体の吸引に適したチューブを介して、ハンドピースに繋ぐことができる。トレイの近接では、細管セットの長さに必要な要件が低減され、吸引の性能と応答性を向上させる。一実施形態では、吸引機構（ポンプまたはその他のもの）は、ハンドピース内側やハンドピースに隣接して設置することができる。このような設計は、吸引された流体の経路長を減少させ、それによって吸引機構の要件を低減することができ、応答時間を遅延させる長い細管セットを排除し（例えば、外科医が吸引の速度を変更する場合）、手術室では外科医とアシスタントを絡すことができるので、これは有利であり得る。
【０１２９】
本発明の実施形態は、前述のようにハンドピースの遠位端チップに圧力センサを組み込んでおり、圧力センサの数値は、手術の間に注入（及び／または吸引）の速度を制御するために使用される。制御は、フィードバック制御ループ（例えば、比例−積分−微分、別名ＰＩＤ、そのサブセット、または同様なもの）の形態であり得る。よりシンプルな実施形態では、外科医に圧力情報が表示され、外科医は手動で注入の速度を制御することができる。圧力が予め設定した圧力の範囲外にあると、システムは外科医に警告することができる。
【０１３０】
一実施形態では、システムは、特にレンズと白内障の除去を含む前眼部処置に必要な機能の一部またはすべてを、単一のハンドピースに含めるように構成することができる。ハンドピースは、乳化または細切するための機構を含むことができる（前述したメカニズムの１つ以上を使用して）。ハンドピースはまた、吸引のための機構（前述のポンプまたは機構の１つまたはそれ以上のような）を含むことができる。ハンドピースは、眼への注入を提供するための機構（前述の手段のいずれかを含む）を含むことができ、或いはハンドピースまたは別個の近くのトレイまたはコンソールによって駆動／制御される別個の注入カニューレと注入流体源によって注入を提供することも可能である。
【０１３１】
自己完結型の実施形態では、ハンドピースは、手術処置の間に使用される輸液（複数可）（ＢＳＳ、粘弾性物質、シリコーン油などを含む）を含有するリザーバを含むことができる。ハンドピースはまた、吸引廃棄物のためのリザーバを含むことができる。注入及び吸引リザーバは、ハンドピース内に完全に組み込まれるか、ハンドピースに直接隣接して配置することができる（例えば、ハンドピースから吊るされた、或いは外科医の手、手首または腕に固定したバッグまたは瓶）。リザーバはまた、近くトレイ、外科医アームサポートや患者ヘッドレスト、または顕微鏡の中に配置することができ、またはこれらの上に取り付けられたり、またはこれらから吊るすこともできる。
【０１３２】
一実施形態では、システムは、吸引及び注入システムに即してフィルタ（例えば、多孔質膜フィルタ）を使用するように構成することができ、吸引された液体を濾過して再注入することができるようになり、必要な輸液の量を著しく減少させると共に、ハンドヘルドシステムのサイズ及び重量に対する必要な要件を減らすことが可能となる。フィルタ（及び吸引ポンプ）はハンドピース内に配置することができるが、いくつかの実施形態では、フィルタ及び吸引ポンプの一方または両方が、フィルタ及び／またはポンプにハンドピースを連結する短い細管セットによって別個の近くのトレイまたはコンソール内に配置することもできる。濾過システムはまた、後眼部及び硝子体網膜手術処置に使用することができる。
【０１３３】
一実施形態では、自己完結型のハンドピースは、注入（及び／または吸引）の速度を制御するためにフィードバック制御ループで利用され、針の遠位端チップ内で、または流体経路に沿ってのいずれかで、上述の内蔵圧力センサを含むことができる。
【０１３４】
一実施形態では、システムは、前房から注入された流体の漏れを低減するために弁付きカニューレ（複数可）及び／または弁付きトロカール（複数可）を伴って使用されるように構成することができる。これらの装置は、一般的には硝子体網膜手術及び整形外科手術に使用されるが、前眼部手術処置においては典型的なものではない。しかし、これらを前眼部処置に組み込むことで、輸液の必要量を減少させる、より小さく、より軽く、よりコンパクトなシステムが提供される結果がもたらされることになる。
【０１３５】
「特に」、「できる」、「できるかもしれない」、「かもしれない」、または「してもよい」などの条件言語は、特段明記しない限りは、或いはそうでない場合には使用されるような文脈の中で理解されるが、特定の実施形態では特定の特徴、要素及び／またはステップが含まれ、一方で他の実施形態にはそれが含まれないことを伝えることが一般的に意図されている。従って、このような条件付き言語は、特徴、要素及び／またはステップが１つまたは複数の実施形態のために必要な任意の方法であるか、または１つ以上の実施形態がユーザの入力または入力なしで、必然的に決定ロジックを含むこと、これらの特徴、要素及び／またはステップが含まれているか、或いはいずれか特定の実施形態で実行されるべきかを意味するとは一般的に意図していない。本明細書で使用される見出しは、読者の便宜のためであり、本発明または特許請求の範囲を限定するものではない。
【０１３６】
本発明は特定の好ましい実施形態及び実施例の文脈で開示してきたが、本発明は、具体的に開示された実施形態を越えて他の代替実施形態及び／または本発明の使用及び明らかな変更及びその均等物に及ぶことは当業者によって理解されるであろう。加えて、当業者は、上述の方法のいずれかは、任意の適切な装置を用いて行うことができることを認識するであろう。さらに、実施形態に関連した任意な特定の特徴、態様、方法、特性、特徴、品質、属性、要素、または同類のもののここでの開示は、本明細書に記載のすべての他の実施形態で使用することができる。本明細書に記載された実施形態のすべてのために、方法のステップを連続的に実行する必要はない。従って、ここに開示される本発明の範囲は、上述の開示された特定の実施形態によって限定されるべきではないことが意図されている。
【図１Ａ】
2016538077.tif 000003
【図１Ｂ】
2016538077.tif 000004
【図１Ｃ】
2016538077.tif 000005
【図１Ｄ】
2016538077.tif 000006
【図１Ｅ】
2016538077.tif 000007
【図１Ｆ】
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【図２Ａ】
2016538077.tif 000009
【図２Ｂ】
2016538077.tif 000010
【図２Ｃ】
2016538077.tif 000011
【図２Ｄ】
2016538077.tif 000012
【図２Ｅ】
2016538077.tif 000013
【図２Ｆ】
2016538077.tif 000014
【図２Ｇ】
2016538077.tif 000015
【図２Ｈ】
2016538077.tif 000016
【図２Ｉ】
2016538077.tif 000017
【図２Ｊ】
2016538077.tif 000018
【図２Ｋ】
2016538077.tif 000019
【図３Ａ】
2016538077.tif 000020
【図３Ｂ】
2016538077.tif 000021
【図３Ｃ】
2016538077.tif 000022
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
2016538077.tif 000026
【図４Ｅ】
2016538077.tif 000027
【図４Ｆ】
2016538077.tif 000028
【図５Ａ】
2016538077.tif 000029
【図５Ｂ】
2016538077.tif 000030
【図６Ａ】
2016538077.tif 000031
【図６Ｂ】
2016538077.tif 000032
【図６Ｃ】
2016538077.tif 000033
【図６Ｄ】
2016538077.tif 000034
【図６Ｅ】
2016538077.tif 000035
【図６Ｆ】
2016538077.tif 000036
【図７】
2016538077.tif 000037
【図８Ａ】
2016538077.tif 000038
【図８Ｂ】
2016538077.tif 000039
【図９Ａ】
2016538077.tif 000040
【図９Ｂ】
2016538077.tif 000041
【図９Ｃ】
2016538077.tif 000042
【図９Ｄ】
2016538077.tif 000043
【図１０Ａ】
2016538077.tif 000044
【図１０Ｂ】
2016538077.tif 000045
【図１０Ｃ】
2016538077.tif 000046
【図１１】
2016538077.tif 000047
【国際調査報告】
2016538077.tif 000048
2016538077.tif 000049
2016538077.tif 000050