JP7258873B2 - 網膜硝子体手術のためのフットペダル制御によるｏｃｔ画像表示 - Google Patents

Description

本開示は眼科手術、より詳しくは網膜硝子体手術のためのフットペダル制御によるＯＣＴ画像表示に関する。

眼科においては、眼に対する外科術、すなわち眼科手術により毎年何万人もの患者の視力が保存され、改善されている。しかしながら、視力は眼内のわずかな変化にも敏感であり、多くの眼構造が微細で繊細な性質であることから、眼科手術は施行が難しく、軽微な、又は稀なエラーを減らしたり、又は手術手法の精度をある程度改良したりするだけでも、術後の患者の視力に大きな差が出る可能性がある。

眼科手術は眼及び付属の視覚構造に対して行われる。より具体的には、網膜硝子体手術は、硝子体や網膜等の眼内部にかかわる各種の繊細な手順を含む。網膜前膜、糖尿病網膜症、硝子体出血、黄斑部円孔、網膜剥離、及び白内障手術の合併症等をはじめとする多くの眼疾患の治療における視覚能力を改善するために、様々な網膜硝子体手術の手順が使用されており、時にはレーザが用いられる。

網膜硝子体手術の前又は手術中に、眼科医は典型的に、手術用顕微鏡を使って角膜を通じて眼底を見ながら、強膜を穿刺する手術器具を導入して、様々な手順の何れか行う場合がある。手術用顕微鏡は、網膜硝子体手術のために眼底をイメージングし、任意選択によっては照明を当てる。網膜硝子体手術中、患者は典型的に手術用顕微鏡の下で仰臥位をとり、開瞼器を使って眼を開けた状態に保たれる。使用する光学システムの種類に応じて、眼科医は、狭い視野から眼底周辺領域まで広げることのできる広い視野までと様々な眼底の視野を得られる。処置中、眼底の視野は眼科映像システムを使って眼科医に対して提示され、眼科医はこれを見るが、それには顕微鏡を用いる、又はＮＧＥＮＵＩＴＹ（登録商標）（Ａｌｃｏｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．）等の顕微鏡を用いない光学システムが含まれていてよい。

眼底を見るための光学系に加えて、手術用顕微鏡は光干渉断層撮影（ＯＣＴ：ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）スキャナを備えていてよく、これは網膜硝子体手術にかかわる眼組織部分に関するさらに多くの情報を提供する。ＯＣＴスキャナは、眼組織の可視表面の下をイメージングして、網膜硝子体手術を援助することができる場合がある。しかしながら、網膜硝子体手術にあたっては、ＯＣＴ画像の表示を制御するための手又は音声によるコマンドは望ましくないか、又は現実的ではない場合がある。

一態様において、開示されている方法はフットペダル制御によるＯＣＴ画像表示を用いて眼科手術の施行を支援する。眼科映像化システムを使って患者の眼の内部を見ている間に、方法は、眼科映像化システムのユーザから眼内のある位置に関する第一の命令を受けるステップを含んでいてよい。方法は、第一の命令に基づいて、第一の位置の光干渉断層撮影（ＯＣＴ）走査を行うステップであって、ＯＣＴ走査はその位置における組織層のアンファス（en face）画像を得ることができるようなステップと、アンファス（en face）画像がユーザに対して表示されるようにするステップであって、アンファス（en face）画像は、第一の位置における眼の複数の組織層の各々に関する組織層データを含むようなステップと、を含んでいてよい。アンファス（en face）画像がユーザに対して表示される間に、方法は、フットペダル装置を介してユーザからの第二の命令を受け取るステップをさらに含んでいてよい。この方法において、第二の命令は、複数の組織層から次の組織層を表示させる下方命令と、複数の組織層から前の組織層を表示させる上方命令とのうちの一方を含んでいてよい。方法は、第二の命令に基づいて、次の組織層と前の組織層のうちの一方に関する組織層データをユーザに対して表示するステップをさらに含んでいてよい。

方法の開示されている実施形態の何れかにおいて、第二の命令は、複数の次の組織層を連続的に表示させる高速下方命令と、複数の前の組織層を連続的に表示させる高速上方命令との一方をさらに含んでいてよい。

方法の開示されている実施形態の何れかにおいて、第二の命令はさらに、連続的に表示される層間の遅延を特定してよい。

方法の開示されている実施形態の何れかにおいて、下方命令と上方命令は、フットペダル装置に加えられる第一の圧力から得られてよい。この方法において、高速下方命令と高速上方命令はフットペダル装置に加えられる第二の圧力から得られてよく、第二の圧力は第一の圧力より大きくてよい。

方法の開示されている実施形態の何れかにおいて、第二の命令は、ユーザの前足部による下方圧力作動と、ユーザの後足部による上方圧力作動との一方を使用してフットペダル装置を作動させることに応答してフットペダル装置から受け取られてよい。

その他の開示される実施例には、ＯＣＴ走査コントローラ、手術用顕微鏡、眼科映像化システム、及び画像処理システムが含まれる。

本開示をより完全に理解するために、ここで、下記のような添付の図面と共に読まれるべき以下の説明を参照する。

手術用顕微鏡走査機器の実施例のうちの選択された要素のブロック図である。 走査コントローラの実施例のうちの選択された要素のブロック図である。 手術用顕微鏡走査機器を用いた手術視野の図である。 網膜硝子体手術のためのフットペダル制御によるＯＣＴ画像表示の方法のうちの選択された要素のフローチャートである。

以下の説明の中で、詳細事項は開示されている主旨について論じやすくするための例として示されている。しかしながら、当業者にとっては、開示されている実施例は例であり、考え得るすべての実施例を網羅していないことが明らかであるはずである。

本明細書で使用されるかぎり、ハイフンでつながれた形態の参照番号は、ある要素の特定の例を指し、ハイフンを用いていない形態の参照番号はその集合的要素を指す。それゆえ、例えば装置「１２－１」は、まとめて装置「１２」として示されてよく、そのうちの何れの１つも機器「１２」と概して示されてよい装置の１分類の中の一例を指す。

前述のように、網膜硝子体手術中、外科医は手術用顕微鏡を、例えばコンタクトレンズ若しくは非接触レンズ等、角膜を通して見るための眼科レンズと共に使用して患者の眼底を見る場合がある。様々な外科的処置の何れかを行うために、外科医は、ＯＣＴスキャナを使用する等によって、眼底の特定の部分を光学的に走査して、対応する眼組織の深さ方向分析走査画像を生成したいと希望する場合がある。深さ方向分析走査画像によれば、手術用顕微鏡により生成される光学画像からは容易に見ることのできない眼組織に関する情報が明らかになる場合がある。深さ方向分析走査画像は、点走査（Ａ走査）、線走査（Ｂ走査）、又はエリア走査（Ｃ走査）であってよい。Ｂ走査による画像は直線に沿った眼組織のある深さ範囲をイメージングし、その一方で、Ｃ走査では３次元（３Ｄ）データが得られ、これは、切断することにより光学的ビューの観点からのアンファス（en face）像を含む各種の映像を提供できるが、異なる深さで、選択された組織層について生成できる。

本開示は、網膜硝子体手術のためのフットペダル制御によるＯＣＴ画像表示に関する。具体的には、網膜硝子体手術中、外科医は典型的に、全神経を集中させ、手術用顕微鏡を用いて両手で手術を行う。さらに、ＯＣＴ走査を行う際、外科医は手術用顕微鏡の術野の視野の中のＯＣＴ画像の表示を見る場合がある。ＯＣＴ画像がアンファス（en face）画像である場合、外科医はそのアンファス（en face）画像から、例えば自分が行っている手術に関係する組織層に対応する個別の組織層を見たいと思う場合がある。画像処理を使って、個別の組織層がＯＣＴ画像から分解され、セグメント化されてよい。しかしながら、外科医がユーザ入力を提供し、又は制御手段を操作してアンファス（en face）画像の中の組織層の表示を選択する能力は限定されている場合がある。手動の組織層選択制御（例えば、パネル搭載制御手段、タッチスクリーン等）は、外科医が手術中に操作するには不適当又は不可能である場合がある。音声作動型の組織層選択制御もまた、信頼性、言語のカスタマイズ、及び音声認識速度の遅さにより不適当である場合がある。したがって、音声作動型制御は、高速で反復的なユーザ入力がかかわる場合があるアンファス（en face）画像内の組織層の継続的な選択ではなく、１回のコマンドがかかわる選択オプションに特に適している場合がある。

以下にさらに詳述するように、網膜硝子体手術のためのフットペダル制御によるＯＣＴ画像表示によれば、網膜硝子体手術中にＯＣＴ走査により生成され、表示されるアンファス（en face）画像内の組織層を選択することが可能になる場合がある。本明細書において開示される網膜硝子体手術中のフットペダル制御によるＯＣＴ画像表示は、選択的なユーザ入力に関する様々な感圧性を有するフットペダルの使用を含んでいてよい。本明細書において開示される網膜硝子体手術中のフットペダル制御によるＯＣＴ画像表示により、ユーザ（外科医）は、前足部又は後足部を使って組織層を方向的にナビゲートすることにより、アンファス（en face）画像内の組織層の表示を制御することが可能となる場合がある。このようにして、本明細書において開示される網膜硝子体手術中のフットペダル制御によるＯＣＴ画像表示は、信頼性が高く、高速で、普遍的で、明白な組織層表示の足を使った制御を提供してよく、それによって使いやすさが大幅に改善され、これは望ましいことである。

ここで図面を参照すると、図１は手術用顕微鏡走査機器１００を示すブロック図である。機器１００は正確な縮尺で描かれておらず、概略的表現である。以下にさらに詳述するように、機器１００は網膜硝子体手術中に人間の眼１１０を見て、分析するため、及び、本明細書に開示されるように、網膜硝子体手術中のフットペダル制御によるＯＣＴ画像表示のために使用されてよい。図のように、機器１００は手術用顕微鏡１２０と、ＯＣＴ走査コントローラ１５０と、外部ディスプレイ１５２と、ＯＣＴスキャナ１３４と、フットペダル装置１５４と、を含む。同じく図１には、イメージングシステム１４０と眼科レンズ１１２の他、手術器具１１６及び照明器１１４も示されている。

図のように、例示的な手術用顕微鏡１２０は、概略的に光学的機能を説明するよう示されている。手術用顕微鏡１２０の実施形態は、様々な実施例において他の各種の電子的及び機械的構成部品を含んでいてもよいことが理解されるであろう。各種の実施形態において、機器１００は手術用顕微鏡１２０に加えて、又はその代わりに何れの適当な眼科映像化システムを含んでいてもよく、これにはＮＧＥＮＵＩＴＹ（登録商標）等の、顕微鏡を用いない映像化プラットフォームが含まれる点に留意されたい。したがって、図１に関して説明する特定の光学設計は顕微鏡１２０を含む光学映像化システムに特定されているが、当業者であれば、他の眼科映像化システムを支援する代替的な光学装置も本開示の範囲に含まれることがわかるであろう。

図１に示される例において、対物レンズ１２４は、眼底の所望の倍率又は視野を提供するための選択可能な対物レンズを表していてよい。対物レンズ１２４は、眼１１０の眼底からの光を眼１１０の角膜上に置かれた眼科レンズ１１２を介して受け取ってよい。コンタクトレンズ及び非接触レンズをはじめとする各種の眼科レンズ１１２が手術用顕微鏡１２０と共に使用されてよいことに留意されたい。網膜硝子体手術を行うために、各種の器具や機器が使用されてよく、これには強膜を穿刺する器具が含まれ、手術器具１１６により表されている。照明器１１４は眼１１０の眼底内から光源を提供する特殊な器具であってよい。

図１において、手術用顕微鏡１２０は両眼用構成で示されており、これは異なるが実質的に等しい２つの光路を有する両眼用構成で示され、それによって左側接眼レンズ１２６－Ｌと右側接眼レンズ１２６－Ｒを含むバイノキュラ１２６で見ることができる。対物レンズ１２４から、左側光ビームはビームスプリッタ１２８で分割されてよく、そこからイメージングシステム１４０と左側接眼レンズ１２６－Ｌが光学画像を受け取る。また、対物レンズ１２４から、右側光ビームが部分ミラー１２９で分割されてよく、これはＯＣＴスキャナ１３４からのサンプルビーム１３０も受け取り、測定ビーム１３２をＯＣＴスキャナ１３４に出力する。部分ミラー１２９はまた、右側光ビームの一部を右側接眼レンズ１２６－Ｒに向ける。ディスプレイ１２２は光電子構成部品、例えば画像処理システムを表していてもよく、これはＯＣＴ走査コントローラ１５０からのデータを受け取り、それぞれ左側接眼レンズ１２６－Ｌと右側接眼レンズ１２６－Ｒのための画像出力を生成する。幾つかの実施例において、ディスプレイ１２２はユーザが見るための画像をバイノキュラ１２６に出力する小型表示装置を含む。図１に示される光学装置は例示的であり、他の実施例では異なるように実装されてよいことに留意されたい。例えば、別の実施例では左右のビームを逆にし、又は結合してもよい。

前述のように、バイノキュラ１２６を使用する手術用顕微鏡１２０の光学システムは、特定の深さの映像化又は３次元（３－Ｄ）表示能力を提供してよい。図１には、アナログ光学システムを使用したＯＣＴの手術用顕微鏡１２０への統合が示されているが、様々な実施例においては手術用顕微鏡１２０を実装するために別の眼科映像化システムが使用されてもよいことが理解されるであろう。例えば、バイノキュラ１２６にディスプレイ１２２を統合する代わりに、機器１００と共に使用される眼科映像化システムは、バイノキュラ１２６を用いずに、ビデオカメラ等、左側ビームと右側ビームの各々のためのイメージセンサ使用することによってデジタル式に実装されてもよい。それぞれのイメージセンサからの左右の画像は３Ｄ可能表示を生成するために使用されてよく、これは外部ディスプレイ１５２等の対応するモニタ上で見られ、バイノキュラ１２６は使用されず、これは眼科映像化システムのデジタル実装では省かれてよい。特定の実施例において、図１に示される手術用顕微鏡１２０はしたがって、ＮＧＥＮＵＩＴＹ（登録商標）３Ｄ Ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ（Ａｌｃｏｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．）を使って実装されてよく、これはデジタル支援網膜硝子体手術（ＤＡＶＳ：ｄｉｇｉｔａｌｌｙ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｖｉｔｒｅｏｒｅｔｉｎａｌ ｓｕｒｇｅｒｙ）用のプラットフォームを提供する。

図１において、ＯＣＴ走査コントローラ１５０は、例えば表示データを出力するためのディスプレイ１２２との電気的インタフェースを有していてよい。このようにして、ＯＣＴ走査コントローラ１５０は、バイノキュラ１２６で見られる表示画像をディスプレイ１２２に出力してよい。イメージングシステム１４０とＯＣＴ走査コントローラ１５０との間の電気的インタフェースはデジタル画像データを支援してよいため、ＯＣＴ走査コントローラ１５０は、画像処理を比較的速いフレームリフレッシュレートによりリアルタイムで行ってよく、それによって手術用顕微鏡１２０のユーザは、走査に関する、及び本明細書で開示するようなその他の作業に関する眼１１０の選択部分を制御するためのユーザ入力に対する実質的に即時のフィードバックを経験する場合がある。外部ディスプレイ１５２は、ディスプレイ１２２と同様の画像を出力してよいが、網膜硝子体手術中に様々な人々が見るための独立したモニタを表してもよい。ディスプレイ１２２又は外部ディスプレイ１５２は、液晶表示スクリーン、コンピュータモニタ、テレビ、タブレット、タッチスクリーン、３－Ｄ映像化システム、プロジェクタ、ビューインググラス又はゴーグル等として実装されてよい。ディスプレイ１２２又は外部ディスプレイ１５２は、ＶＧＡ（ｖｉｄｅｏ ｇｒａｐｈｉｃｓ ａｒｒａｙ）、ＸＧＡ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｇｒａｐｈｉｃｓ ａｒｒａｙ）、ＤＶＩ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｓｕａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＨＤＭＩ（登録商標）（ｈｉｇｈ－ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等、対応する種類のディスプレイのための表示回路規格に適合していてよい。

図１の手術用顕微鏡１２０の両眼用構成では、イメージングシステム１４０は左側光ビームの一部を受け取ってよく、それによってイメージングシステム１４０は光ビームと画像データを独立して処理、表示、保存、及びそれ以外に操作することができる。特定の実施形態において、イメージングシステム１４０は、右側光ビームの一部、又は左右両方の光ビームを受け取り、それによってイメージングシステム１４０は光ビームと画像データを独立して処理、表示、保存、及びそれ以外に操作し、３－Ｄ映像化を支援することができる。したがって、イメージングシステム１４０は、希望に応じて多様な種類のイメージングシステムの何れを表していてもよい。

図のように、ＯＣＴスキャナ１３４は様々な種類のＯＣＴスキャナの実装を表していてもよい。図１に示される装置と共に、他の種類の光学スキャナが使用されてもよいことに留意されたい。ＯＣＴスキャナ１３４は、サンプルビーム１３０の出力を制御してよく、また、サンプルビーム１３０の光子が眼１１０内の組織と相互作用したことに応答して反射して戻される測定ビーム１３２を受け取ってもよい。ＯＣＴスキャナ１３４はまた、サンプルビーム１３０をユーザにより示された選択位置に移動させることもできる。ＯＣＴ走査コントローラ１５０は、ＯＣＴスキャナ１３４とやり取りし、例えば選択位置を示して走査データを生成するコマンドをＯＣＴスキャナ１３４に送信し、走査データをＯＣＴスキャナ１３４から受信してもよい。ＯＣＴスキャナ１３４は希望に応じて様々な種類のＯＣＴ機器及び構成を表してもよく、これには例えば、時間ドメインＯＣＴ（ＴＤ－ＯＣＴ）及び周波数ドメインＯＣＴ（ＦＤ－ＯＣＴ）、例えばスペクトルドメインＯＣＴ（ＳＤ－ＯＣＴ）及び波長掃引型ＯＣＴ（ＳＳ－ＯＣＴ）が含まれるがこれらに限定されないことに留意されたい。特に、ＯＣＴスキャナ１３４により生成される走査データには、線走査（Ｂ走査）のための２次元（２Ｄ）走査データ及びエリア走査（Ｃ走査）のための３次元（３Ｄ）走査データが含まれていてよい。走査データは走査対象組織の深さプロフィルを表してもよく、これによって眼１１０の眼底内の可視表面の下のイメージングが可能となる。

図１において、フットペダル装置１５４は、様々なフットスイッチ又はフットペダル作動用のその他の装置の何れを表していてもよく（図３も参照のこと）、これにはＡｌｃｏｎ（登録商標）が製造するＣｅｎｔｕｒｉｏｎ（登録商標）Ｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍで使用されるようなフットスイッチコントローラが含まれるがこれに限定されない。特に、フットペダル装置１５４は、前方作動と後方作動のうちの１つのために提供されてよく、フットペダル装置１５４に加えられた足の圧力の検出が可能にされてもよい。

機器１００の操作において、ユーザは眼１１０に網膜硝子体手術が行われている間に、バイノキュラ１２６又は外部ディスプレイ１５２を使って眼１１０の眼底を見る場合がある。機器１００の他の実施形態では、ユーザはＮＧＥＮＵＩＴＹ（登録商標）等の顕微鏡を用いない映像化プラットフォームを使って眼１１０の眼底を見てもよい。ユーザは、ユーザ入力をＯＣＴ走査を開始するためのＯＣＴ走査コントローラ１５０への第一の指示の形態で提供してもよい。機器１００が受け取るユーザ入力、指示、確認、又は選択は、キーボード、マウス、タッチスクリーン、音声コマンド、ジェスチャ、アイトラッキング、又は、走査コントローラ１５０、フットペダルコントローラ１５４、イメージングシステム１４０、若しくは機器１００の他の構成部品に連結されたその他のユーザインタフェースを使って通信されてよいことに留意されたい。第一の指示は、ユーザがアンファス（en face）画像等のＯＣＴ画像を見ようとする、手術用顕微鏡１２０の術野内のＯＣＴ走査の位置を特定してよい。ＯＣＴ走査コントローラ１５０はすると、ＯＣＴスキャナ１３４と通信して、走査動作を制御し、リアルタイムＯＣＴ走査を行って第一の走査データをその位置で生成してもよい。ＯＣＴ走査は、継続的に、又は高周波数で行われてよく、それによってＯＣＴ画像の形態のＯＣＴ走査の結果は継続的に生成され、更新されているように見える。ＯＣＴ画像はディスプレイ１２２を使ってユーザに対して表示され、例えばバイノキュラ１２６を使って見える術野内にＯＣＴ画像が表示されるようにしてもよい。幾つかの実施例において、ＯＣＴ画像はまた、又は代替的に、外部ディスプレイ１５２又はＮＧＥＮＵＩＴＹ（登録商標）等の映像化プラットフォームを使って表示されてよい。各種の実施例において、ＯＣＴ画像はアンファス（en face）画像であってよい。

ＯＣＴ画像の表示の前後の何れかに、ユーザは網膜硝子体手術中にフットペダル制御によるＯＣＴ画像表示の機能を有効にしてもよい。例えば、ユーザはＯＣＴ走査コントローラ１５０によりメニューオプションとして提供される対応の機能を選択し、網膜硝子体手術中にフットペダル制御によるＯＣＴ画像表示のための機能を有効にしてもよい。ユーザは次に、ユーザがＯＣＴ画像表示を制御したいときに、フットペダル装置１５４を使ってＯＣＴ走査コントローラ１５０へのユーザ入力の形態の第二の指示を提供してもよい。

例えば、ＯＣＴ画像がアンファス（en face）画像である場合、ＯＣＴ走査コントローラ１５０は、ＯＣＴ画像データを特定の組織層にセグメント化するように画像処理を行うことが可能であってもよい。組織層は完全に平坦ではない場合があるため、画像処理は、個別の組織界面を例えばＢ走査から検出してもよく、アンファス（en face）画像内の組織層を識別してもよい。アンファス（en face）画像が、例えば網膜硝子体手術中に手術用顕微鏡１２０を使って術野の視野内においてユーザに対して表示されると、フットペダル装置１５４がアンファス（en face）画像のＯＣＴ画像表示を制御するために使用されてよい。具体的には、フットペダル装置１５４は、ユーザの前足部又は後足部の何れかからの下方圧力を検出することが可能とされてもよい（図３も参照のこと）。ユーザの前足部から検出された第一の圧力はＯＣＴ走査コントローラ１５０のための下方命令を生成してもよく、一方で、ユーザの後足部から検出された第一の圧力はＯＣＴ走査コントローラ１５０のための上方命令を生成してもよい。下方命令がフットペダル装置１５４から受け取られると、ＯＣＴ走査コントローラ１５０は、例えばアンファス（en face）画像のＯＣＴ画像表示の中の次に深い組織層より上のすべての組織層を取り除くことによって、アンファス（en face）画像内の次に深い組織層を表示してもよい（可能な場合）。反対に、フットペダル装置１５４から上方命令が受け取られると、ＯＣＴ走査コントローラ１５０は、例えばアンファス（en face）画像のＯＣＴ画像表示の中の前の組織層より上のすべての組織層を取り除くことによって、アンファス（en face）画像内の前の組織層を表示してもよい（可能な場合）。ＯＣＴ画像表示がＯＣＴ画像データ内の最も下の組織層のものである場合、下方命令はＯＣＴ画像表示に対するいかなる効果も持ち得ず、ＯＣＴ画像表示がＯＣＴ画像データ内の最も上の組織層のものである場合、上方命令はＯＣＴ画像表示に対するいかなる効果も持ち得ないことが理解されるであろう。

さらに、フットペダル装置１５４は、ユーザ入力として使用される様々な程度の足圧感度を検出し、それに応答することができてよい。例えば、ユーザの前足部から検出された第二の圧力は、その第二の圧力が第一の圧力より大きい場合、ＯＣＴ走査コントローラ１５０のための高速下方命令を生成してもよい。同様に、ユーザの後足部から検出された第二の圧力は、ＯＣＴ走査コントローラ１５０のための高速上方命令を生成してもよい。検出された下方又は上方命令の速度が本明細書に記載の高速命令応答をトリガするのに十分であるか否かを特定するために、何れの適当な方法がＯＣＴ走査コントローラ１５０によって使用されてもよい。例えば、ＯＣＴ走査コントローラ１５０は検出された圧力が高速下方又は上方命令であるか否かを、例えば今回検出された圧力の検出された変化率をメモリに保存された所定の変化率閾値と比較することによって、又は今回検出された圧力の検出された変化率を過去に検出された圧力入力の変化率と比較することによって特定してもよい。高速下方命令がフットペダル装置１５４から受け取られると、ＯＣＴ走査コントローラ１５０は、アンファス（en face）画像内の連続してより深い組織層の表示を開始してよい（可能な場合）。反対に、高速上方命令がフットペダル装置１５４から受け取られると、ＯＣＴ走査コントローラ１５０はアンファス（en face）画像内の連続してより前の組織層の表示を開始してよい（可能な場合）。連続的な組織層の表示は、個々の組織層の表示間の遅延、例えばユーザが選択可能な遅延を使って行われてもよい。第二の圧力がフットペダル装置１５４から解除されると、連続的な組織層の表示はその時点で表示されている組織層でフリーズしてもよい。このようにして、ユーザは、網膜硝子体手術中に手又は音声コマンドを使用せずにアンファス（en face）画像の表示を制御してよく、これは現実的で、信頼でき、望ましい場合がある。

手術用顕微鏡走査機器１００には、本開示の範囲から逸脱せずに、改良、追加、又は省略を行ってよい。本明細書に記載の手術用顕微鏡走査機器１００の構成部品と要素は、特定の用途に応じて統合又は分離してもよい。手術用顕微鏡走査機器１００は、幾つかの実施例においては、より多くの、より少ない、又は異なる構成部品を使って実装されてもよい。

次に、図２を参照すると、図１に関して上述したＯＣＴ走査コントローラ１５０の実施例のうちの選択された要素を示すブロック図が示されている。図２に示される実施例では、ＯＣＴ走査コントローラ１５０はプロセッサ２０１を含み、これは共有バス２０２を介して、メモリ２１０としてまとめて示されているメモリ媒体に連結されている。

ＯＣＴ走査コントローラ１５０は、図２に示されるように、通信インタフェース２２０をさらに含み、これはＯＣＴ走査コントローラ１５０をＯＣＴスキャナ１３４又はイメージングシステム１４０等の各種の外部エンティティとつなぐことができる。幾つかの実施例では、通信インタフェース２２０は、ＯＣＴ走査コントローラ１５０がネットワーク（図２には図示せず）に接続できるように動作可能である。網膜硝子体手術中のフットペダル制御によるＯＣＴ画像表示に適した実施例において、ＯＣＴ走査コントローラ１５０は、図２に示されるように、表示インタフェース２０４を含み、これは共有バス２０２又は別のバスをディスプレイ１２２又は外部ディスプレイ１５２等の１つ又は複数のディスプレイのための出力ポートに接続する。

図２において、メモリ２１０は永続性及び揮発性媒体、固定及びリムーバブル媒体、並びに磁気及び半導体媒体を含む。メモリ２１０は、命令、データ、又はその両方を保存するように動作可能である。図のようにメモリ２１０は命令群又はシーケンス、すなわちオペレーティングシステム２１２及びフットペダル制御アプリケーション２１４を含む。オペレーティングシステム２１２は、ＵＮＩＸ（登録商標）又はＵＮＩＸ（登録商標）系のオペレーティングシステム、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）系のオペレーティングシステム、又は別の適当なオペレーティングシステムであってよい。フットペダル制御アプリケーション２１４は、本明細書で開示されているように、ＯＣＴ走査コントローラ１５０が網膜硝子体手術中にフットペダル制御によるＯＣＴ画像表示のための動作を実行できるようにしてもよい。

次に図３を参照すると、例示的なフットペダル装置１５４の図が示されている。図３は概略図であり、正確な縮尺又は投影により描かれていない。図３において、フットペダル装置１５４は動作中に床又は地面等の表面上に置かれているように示されている。足３１０は、フットペダル装置１５４を操作するユーザの足を表す。フットペダル装置１５４は、基部３０２と、その上にフットペダル３０４が取り付けられ、部分的に回転できるようにされているヒンジ３０６と、２つのロードセル３０８とを含むように示されている。それに加えて、フットペダル装置１５４は、例えばＯＣＴ走査コントローラ１５０等のコントローラと通信するための電子インタフェース（図示せず）を有していてもよい。フットペダル装置１５４の電子インタフェースは、各種の実施例において有線又は無線インフェースであってよい。

動作中、フットペダル装置１５４はフットペダル３０４を含み、これは複数の方向に部分的に回転してよい。幾つかの実施例において、フットペダル３０４はばね式であってよく、それによってフットペダル３０４は足３１０が外されると開始位置、例えば水平又は中立の開始位置に戻る。フットペダル３０４はさらに前方ストッパ３１２－１と後方ストッパ３１２－２を備え、これはフットペダル３０４の裏面に取り付けられたパッドとして示されている。各種の実施例において、ストッパ３１２のための様々な形状と配置が使用されてよいことが理解されるであろう。ストッパ３１２は、対応するロードセル３０８に力を加えるように配置される。具体的には、前方ストッパ３１２－１は前方のロードセル３０８－１に力を加えてよく、一方で後方ストッパ３１２－２は後方のロードセル３０８－２に力を加えてよい。加えられる力の程度又は値は、ユーザの希望に応じて足３１０により加えられる力によって決定されてよい。すると、足３１０の前足部を使ってフットペダル３０４の前方部分を押し下げることによって圧力を加えると、前方のロードセル３０８－１が力を検出してよく、一方で後方のロードセル３０８－２は負荷又は力を検出しない。反対に、足３１０の後足部を使ってフットペダル３０４の後方部分を押し下げることによって圧力を加えると、後方のロードセル３０８－２が力を検出してよく、一方で前方のロードセル３０８－１は負荷又は力を検出しない。このようにして、前又は後方向の制御が足３１０によって加えられてよい。

それに加えて、ロードセル３０８は力の値を検出できるか、又は力を測定できるため、力の閾値を使って第二のコマンドを示してよい。例えば、力の値が閾値より小さい場合、第一のコマンドが示されてよく、力の値が閾値より大きい場合、第二のコマンドが示されてよい。

ロードセルを備えるフットペダル装置１５４の動作が示されているが、各種の実施例においては、その他の種類のセンサ、例えばフットペダル３０４の回転度数を検出するための、ヒンジ３０６の位置にあるロータリエンコーダ等が使用されてもよいことが理解されるであろう。

網膜硝子体手術中のフットペダル制御によるＯＣＴ画像表示の動作において、ＯＣＴ走査から生成されるアンファス（en face）画像がユーザに対して表示されると、フットペダル装置１５４がアンファス（en face）画像の組織層の表示を制御するために使用されてよい。アンファス（en face）画像（又はアンファス（en face）画像を表現するために使用されるＯＣＴ走査データ）に対する画像処理を使用することにより、組織層の厚さや向きが異なっていても、個別の組織層が検出され、セグメント化されてよい。その結果、アンファス（en face）画像の表示は組織層ごとにセグメント化されてよく、その間にフットペダル装置１５４を使って組織層が選択される。具体的には、第一の圧力が前述のように足３１０によって前方のロードセル３０８－１に加えられて、アンファス（en face）画像内の組織層をナビゲートするための下方命令が示されてよい。第一の圧力が後方のロードセル３０８－２に加えられると、組織層をナビゲートするための上方命令が示されてよい。下方及び上方命令により、正確に１つの組織層がアンファス（en face）画像から下又は上方向に進められてよい。アンファス（en face）画像内の一番上の組織層における上方命令はいかなる効果も持たず、同様に、アンファス（en face）画像内の一番下の組織層における下方命令もいかなる効果も持ち得ないことが理解されるであろう。

さらに、第二の圧力がロードセル３０８に加えられると、アンファス（en face）画像内の組織層を通じた所望の方向への継続的なナビゲーションを示す高速命令が生成されてよい。アンファス（en face）画像内の組織層を通じた継続的なナビゲーションは、連続する各組織層における遅延を含んでいてもよい。第二の圧力は第一の圧力より大きくてよく、第一の圧力より大きい圧力閾値を使って第一の圧力から区別されてよい。幾つかの実施例において、圧力閾値はユーザにより選択可能であってよい。具体的には、圧力は前述のように足３１０により前方のロードセル３０８－１に加えられて、複数の次の組織層（例えば、徐々に眼の後部に近付く組織層）を連続的に表示することによって、アンファス（en face）画像内の組織層をナビゲートするための高速下方命令を示してよい。第二の圧力が後方のロードセル３０８－２に加えられると、組織層をナビゲートするための上方命令が、複数の前の組織層（例えば、徐々に眼の前部に近付く組織層）を連続的に表示することを示してよい。様々な種類の命令と指示がフットペダル装置１５４で使用されてよいことが理解され、これには足でたたくこと、足で２回たたくこと、及び異なる程度の力が含まれる。

次に、図４を参照すると、本明細書に記載されている、網膜硝子体手術中のフットペダル制御によるＯＣＴ画像表示のための方法４００の実施例のうちの選択された要素のフローチャートがフローチャートの形態で示されている。方法４００は、手術用顕微鏡走査機器１００が操作されて、眼の眼底を見て、眼底の映像に基づいて外科的処置を実行する間に行われてよいステップと手順を記載する。したがって、方法４００の少なくとも特定の部分は、フットペダル制御アプリケーション２１４により実行されてよい。方法４００に記載の特定の動作は任意選択によるものであるか、又は各種の実施例においては配置し直されてもよいことに留意されたい。方法４００は、フットペダルアプリケーション２１４によって行われ、本明細書中で「ユーザ」と呼ばれる外科医又はその他の医療関係者とやり取りされてよい。

方法４００の前に、手術用顕微鏡走査機器１００は、図１において説明したように、患者の眼の内部を見るために使用されることを前提としてよい。すると、方法４００は、ステップ４０２で、眼科映像化システムのユーザから眼内のある位置に関する第一の指示を受け取ることによって開始されてよい。ステップ４０４で、第一の命令に基づいて、第一の位置のＯＣＴ走査が行われ、ＯＣＴ走査はその位置における組織層のアンファス（en face）画像を得ること可能とされている。ステップ４０６で、アンファス（en face）画像がユーザに対して表示され、アンファス（en face）画像は第一の位置における眼の複数の組織層の各々に関する組織層データを含む。アンファス（en face）画像がユーザに対して示されると、ステップ４０８で、フットペダル装置を介してユーザから第二の命令が受け取られ、第二の命令は、複数の組織層から次の組織層（例えば、眼の後部により近い）を表示する下方命令と、複数の組織層から前の組織層（例えば、眼の前部により近い）を表示する上方命令との一方を含む。ステップ４１０で、第二の命令に基づいて、次の組織層と前の組織層の一方に関する組織層データがユーザに対して表示される。

本明細書において開示されるように、網膜硝子体手術中のＯＣＴ画像表示はフットペダルにより制御されてよい。具体的には、ＯＣＴ走査から生成されるアンファス（en face）画像内に表示される組織層は、フットペダル装置により供給されるユーザ入力に基づいて下方又は上方にナビゲートされてよい。

上で開示された主旨は例示的であって限定的ではないと考えるものとし、付属の特許請求の範囲は、本開示の実際の主旨と範囲に含まれるそのようなすべての改良、改善、及びその他の実施例を含むことが意図されている。それゆえ、法の下で最大限可能なかぎり、本開示の範囲は後述の特許請求の範囲及びそれらの均等物の認められる範囲で最も広い解釈により特定されるものとし、上記の詳細な説明によって制限又は限定されないものとする。

Claims (5)

1. 眼科手術のための光干渉断層撮影（ＯＣＴ）走査コントローラにおいて、
   プロセッサと、
   前記プロセッサにアクセス可能で、前記プロセッサにより、
   眼科手術を受けている患者の眼の内部のアンファス（en face） ＯＣＴイメージングのための第一の命令を受け取り、前記第一の命令はＯＣＴ走査コントローラに眼科映像化システムを使って前記眼の前記内部のアンファス（en face）画像を得るように要求し、前記眼科映像化システムはＯＣＴ走査コントローラに光学的に連結され、フットペダル装置はＯＣＴ走査コントローラに連結され、
   前記眼科映像化システムのユーザに対してアンファス（en face）画像を表示し、前記アンファス（en face）画像は第一の位置における前記眼の複数の組織層の各々に関する組織層データを含み、
   フットペダル装置を介して前記ユーザからの第二の命令を受け取り、前記第二の命令は、前記複数の組織層から次の組織層を表示させる下方命令と前記複数の組織層から前の組織層を表示させる上方命令とのうちの一方を含み、
   前記第二の命令に基づいて、前記次の組織層と前記前の組織層のうちの一方に関する前記組織層データを前記ユーザに対して表示する
   ために実行可能な命令を保存するメモリ媒体と、
   を含むＯＣＴ走査コントローラ。
2. 前記第二の命令を受け取ることは、
   複数の次の組織層を連続的に表示させる高速下方命令を受け取ることと、
   複数の前の組織層を連続的に表示させる高速上方命令を受け取ること
   の一方をさらに含む、請求項１に記載のＯＣＴ走査コントローラ。
3. 前記第二の命令はさらに、連続的に表示される層間の遅延を特定する、請求項１又は請求項２に記載のＯＣＴ走査コントローラ。
4. 前記下方命令と前記上方命令は、前記フットペダル装置に加えられる第一の圧力から得られ、前記高速下方命令と前記高速上方命令は前記フットペダル装置に加えられる第二の圧力から得られてよく、前記第二の圧力は前記第一の圧力より大きい、請求項２に記載のＯＣＴ走査コントローラ。
5. 前記第二の命令は、前記ユーザの前足部による下方圧力作動と前記ユーザの後足部による上方圧力作動の一方を使用して前記フットペダル装置を作動させることに応答して前記フットペダル装置から受け取られる、請求項１から請求項４の何れか１項に記載のＯＣＴ走査コントローラ。

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