特許 5947368 眼科用エンドプローブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5947368

(24)【登録日】2016年6月10日

(45)【発行日】2016年7月6日

(54)【発明の名称】眼科用エンドプローブ

(51)【国際特許分類】

   A61F 9/007 20060101AFI20160623BHJP

   A61B 1/00 20060101ALI20160623BHJP

【ＦＩ】

   A61F9/007 130H

   A61B1/00 300D

   A61B1/00 300A

【請求項の数】9

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2014-501201(P2014-501201)

(86)(22)【出願日】2012年3月21日

(65)【公表番号】特表2014-509909(P2014-509909A)

(43)【公表日】2014年4月24日

(86)【国際出願番号】US2012029909

(87)【国際公開番号】WO2012129278

(87)【国際公開日】20120927

【審査請求日】2014年11月6日

(31)【優先権主張番号】61/466,364

(32)【優先日】2011年3月22日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】508185074

【氏名又は名称】アルコン リサーチ， リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100102819

【弁理士】

【氏名又は名称】島田 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100180194

【弁理士】

【氏名又は名称】利根 勇基

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100160705

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】マイケル ジェイムズ パパック

(72)【発明者】

【氏名】マイケル ジェイ．ヤドロウスキー

(72)【発明者】

【氏名】ジョン クリストファー ハキュラック

【審査官】 松浦 陽

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０００４３９７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−１８５４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０３９７６０７７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００１８４６８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｆ ９／００７

Ａ６１Ｂ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長手方向軸線を有するカニューレアセンブリに接続されたハンドピースであって、前記カニューレアセンブリが外側管と同心の内側管を備え、該ハンドピースが、
加圧流体によって長手方向に動かされる機械的ピストンを備えるモータであって、該機械的ピストンが伝動シャフトに動作を与える、モータと、
前記伝動シャフトの動作を前記カニューレアセンブリに接続する伝達システムであって、前記カニューレアセンブリの長手方向軸線回りに、前記内側管を第１の方向に回転させ且つ前記外側管を前記第１の方向とは異なる第２の方向に回転させる逆回転動作を提供する伝達システムと
を更に備えるハンドピースを備える、眼科用エンドプローブ。

【請求項2】

前記伝達システムが、前記カニューレアセンブリの軸線回りに一方向にのみ前記伝動シャフトに沿って回転可能な往復動ギアを備える、請求項１記載の眼科用エンドプローブ。

【請求項3】

前記伝達システムがウォームギアを備える、請求項１記載の眼科用エンドプローブ。

【請求項4】

前記伝達システムがスプラインギアを備える、請求項１記載の眼科用エンドプローブ。

【請求項5】

前記伝達システムがワンウェイ軸受を備える、請求項１記載の眼科用エンドプローブ。

【請求項6】

前記モータの数が二つであり、更に、前記伝達システムが、前記内側管および前記外側管の独立した駆動制御のための分離されたギアシステムを備える、請求項１記載の眼科用エンドプローブ。

【請求項7】

前記伝達システムがクランクシャフトを含み、該クランクシャフトが前記機械的ピストンの動作を回転動作に変換する、請求項１記載の眼科用エンドプローブ。

【請求項8】

前記機械的ピストンの動作が前記カニューレアセンブリの長手方向軸線と平行であり、前記クランクシャフトが前記カニューレアセンブリの長手方向軸線に対して垂直である、請求項７記載の眼科用エンドプローブ。

【請求項9】

前記伝達システムが、前記カニューレアセンブリの前記内側管および前記外側管に前記クランクシャフトの動作を接続すべく、互いに垂直な少なくとも２つの円錐形のギアを備える、請求項８記載の眼科用エンドプローブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１１年３月２２日に出願された米国仮出願シリアル番号第６１／４６６，３６４号に対する優先権の利益を主張し、この仮出願は、引用によりその全体が本明細書中に組み込まれる。

【0002】

本明細書で説明する実施態様は、眼科顕微手術用エンドプローブ(endoprobe)の分野に関する。特に、本明細書に説明する実施態様は、内視鏡による光干渉断層法（ＯＣＴ）の分野および眼科顕微手術法の分野に関する。

【背景技術】

【0003】

眼科顕微手術法の分野は急速に発展している。通常、これらの方法は、手術されまたは診断される組織に到達可能なエンドプローブの使用を含む。かかる方法は、遠隔コンソールの制御装置に接続されたエンドプローブを有する内視鏡外科用器具を使用する。現在の最先端技術は、手術において非常に複雑なエンドプローブを提供し、複雑な機械システムを使用して操作される可動部を必要とすることが多い。多くの場合、エンドプローブの設計において電気モータが含まれている。ほとんどの先行技術の装置は、コストが掛かり、これは単回または数回のだけの外科的処置後に、この装置を廃棄することを困難にしている。さらに、先行技術の装置は、概して、数ミリメートルの断面を有したエンドプローブを使用する。これらのエンドプローブは、眼科顕微手術法ではほとんど実用的な使用がなされていない。眼科手術においては、無関係な組織に影響を与えずに、通常関係する領域をカバーするには１ミリメートル以下の大きさが好ましい。

【0004】

診断目的または治療目的のための光の時間依存型指向(time-dependent direction)を許容する走査システムが、内視鏡外科用器具に使用されている。これらの器具は、通常、その周囲に対して内視鏡の動作を必要とすることなく、組織の拡張領域一帯に、イメージング、治療、またはこれらの両方を提供するエンドプローブを使用する。しかしながら、眼科手術に適合する走査型エンドプローブを開発する試みは、軽量で小型の駆動システムを提供する難しさによって遅れている。これは、固定相対速度または制御相対速度での逆回転シャフト(counter rotating shaft)を必要とし得る、順方向眼科用走査型エンドプローブ(forward-directed ophthalmic scanning endoprobe)に特に当てはまる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

したがって、使い捨て設計の眼科顕微手術用エンドプローブを提供する、単純で効果的なシステムの需要がある。また、プラスチックなどの低コスト材料から射出成形することができる軽量な構成要素を有した使い捨て型エンドプローブの需要もある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書に開示する実施態様によるエンドプローブの駆動システムには、流体エネルギー源と、ハンドピースを有するエンドプローブと、長手方向軸線を有するカニューレアセンブリとが含まれていてもよい。カニューレアセンブリは、外側管と同心の内側管を含み、ハンドピースは、流体エネルギー源によって動力が供給されるモータであって、伝動シャフトに動作を与えるモータと、シャフトの動作をカニューレアセンブリに接続する伝達システムであって、カニューレの長手方向軸線回りに、内側管および外側管に対して逆回転動作を提供する伝達システムとを更に含んでもよい。

【0007】

さらに、本明細書に開示する実施態様によれば、エンドプローブの駆動システムには、電源と、ハンドピースを有するエンドプローブと、長手方向軸線を有するカニューレアセンブリとが含まれていてもよい。カニューレアセンブリには、外側管と同心の内側管とが含まれ、ハンドピースには、電源によって動力が供給されるモータであって、伝動シャフトに動作を与えるモータと、シャフトの動作をカニューレアセンブリに接続する伝達システムであって、カニューレの長手方向軸線回りに、内側管および外側管に対して逆回転動作を提供する伝達システムが更に含まれていてもよい。

【0008】

開示する一部の実施態様によれば、内視鏡眼科顕微手術に使用される流体コンソール(fluid console)には、外部供給源から空気圧力(pneumatic force)を得て、調節可能な空気圧力を提供する空気圧モジュールと、空気圧モジュールに接続された走査モジュールと、走査モジュールに接続されたエンドプローブとが含まれていてもよい。

【0009】

これらの実施態様および本発明の他の実施態様を、次の図面に関して以下に更に詳述する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、一部の実施態様による、光走査要素と、ハンドピースと、接続ケーブルと、モータ部とを含む顕微手術用エンドプローブを示す。

【図2】図２は、一部の実施態様による、モータ部と、伝達システムと、カニューレアセンブリとを含むハンドピースの一部の部分断面図を示す。

【図3A】図３Ａは、一部の実施態様による、モータ部と、伝達システムと、カニューレアセンブリとを含むハンドピースの一部の部分断面図を示す。

【図3B】図３Ｂは、一部の実施態様による、ピストン、伝動シャフト、回転ギア、および伝達軸受を示す。

【図3C】図３Ｃは、一部の実施態様による、モータ部と、伝達システムと、ねじ付きガイド(threaded guide)を使用してハンドピースに取り付けられたカニューレアセンブリとを含むハンドピースの一部の部分断面図を示す。

【図4】図４は、一部の実施態様による、モータ部と、伝達システムと、カニューレアセンブリとを含むハンドピースの一部の部分断面図を示す。

【図5】図５は、一部の実施態様による、モータ部と、伝達システムと、カニューレアセンブリとを含むハンドピースの一部の部分断面図を示す。

【図6】図６は、一部の実施態様による、モータ部と、伝達システムと、カニューレアセンブリとを含むハンドピースの一部の部分断面図を示す。

【図7】図７は、一部の実施態様による、モータ部と、伝達システムと、カニューレアセンブリとを含むハンドピースの一部の部分断面図を示す。

【図8A】図８Ａは、一部の実施態様による、モータ部と、カニューレアセンブリとを含むハンドピースの一部の部分断面図を示す。

【図8B】図８Ｂは、一部の実施態様による、図８Ａのモータ部の上から見た図を示す。

【図9】図９は、一部の実施態様による、モータ部と、伝達システムと、カニューレアセンブリとを含むハンドピースの一部の部分断面図を示す。

【図10】図１０は、一部の実施態様による、空気圧モジュールと、走査モジュールとを含む流体コンソールを示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図面において、同一の参照符号の要素は同一の機能または類似する機能を有する。

【0012】

内視鏡器具を使用する顕微手術法には、単純で費用効果のある駆動接続システムを有するエンドプローブが含まれていてもよい。エンドプローブは、専門要員によって直接操作される携帯型エンドプローブであってもよい。一部の実施態様において、エンドプローブは、ロボットアームまたはコンピュータ制御装置によって制御されてもよい。エンドプローブは、操作制御要素（専門医もしくは装置）に近接する近位端部と、組織に近接するかまたは組織に接する遠位端部とを有する。本明細書に開示する実施態様によるエンドプローブは、寸法が小さく、近位端部から操作するのが容易であり、周囲組織に対して最小の侵襲性であり得る。遠位部において、エンドプローブは最後に端部があり、そこからエンドプローブが先端近傍にある標的組織に特定の作用を及ぼす。たとえば、エンドプローブは、その先端から光を送り、先端を介して結合された、組織から反射されたかまたは散乱した光を受光しもよい。エンドプローブの先端には、先端がその作用を及ぼすことができる可動要素が含まれていてもよい。一部の実施態様において、先端には、流体障壁を備え、かつ内部移動要素から組織を分離する、固定要素が更に含まれていてもよい。

【0013】

一部の実施態様において、エンドプローブには、近位端部にハンドピースと、組織に接する遠位端部にカニューレシステムとが含まれていてもよい。カニューレシステムは、長手方向軸線（ＬＡ）に対して対称であってもよい。一部の実施態様において、カニューレシステムには、光走査要素が含まれていてもよい。カニューレシステムには、内側管と外側管の２つの同心カニューレ管が更に含まれていてもよい。また、本明細書に開示する実施態様によれば、単一の駆動システムを使用して、外側管に対して内側管に逆回転動作を提供することが望ましい。さらに、本明細書に開示する実施態様によれば、駆動システムは、空気圧流れエネルギーなどの流体流れを使用してもよい。他の実施態様は、電力を使用して、駆動システムに動力を供給してもよい。

【0014】

携帯型エンドプローブの駆動システムは、空気圧流れエネルギーを機械的なピストン動作に変換することができる。したがって、ピストン動作を用いてギアを駆動させて、エンドプローブの遠位端部の２つのカニューレ管を逆回転させることができる。ピストン動作は、伝達システムによって、逆回転するカニューレ管に伝達される。一部の実施態様において、伝達システムには、ウォームギアまたはスプラインギアなどの往復動ギアが含まれてもよい。さらに、ギアは、カニューレ管の長手方向軸線回りの一方向のみに（たとえば、ワンウェイ軸受を介して）、ピストンシャフトに沿って回転することができる。一部の実施態様において、伝達システムには、ピストンからの単一のシャフト入力をカニューレ管の結合された逆回転動作に変換するギアシステムが含まれていてもよい。

【0015】

上述する駆動システムには、デュアルピストンモータ(dual piston motor)と、内側管および外側管のそれぞれの独立した駆動制御のための分離されたギアシステムを含んだ伝達システムとが更に含まれていてもよい。一部の実施態様において、駆動システムは、クランクシャフトシステムを使用して、ピストン動作をシャフトの回転動作に伝達することができる。ピストン動作がカニューレの軸線と平行である場合、ギアシステムは、これらの個々の軸線回りに２つのカニューレを逆回転させるのに使用される。一部の実施態様において、ギアシステムには、円錐形のギアが含まれていてもよい。

【0016】

一部の実施態様において、駆動システムには、一定のまたは調節可能な（振動しない）流体流れが含まれていてもよく、この流体流れは、伝達システムに接続されたシャフトに接続される単一のファンを回転させる。上述する駆動システムには、内側管および外側管のそれぞれの独立した駆動制御のための分離されたギアシステムを駆動させるデュアルファンモータ(dual fan motor)が含まれていてもよい。駆動システムには、その各々が、独立した駆動制御に用いられるカニューレ管に直接接続されたデュアルファンモータが含まれていてもよい。

【0017】

図１は、一部の実施態様による、光走査要素１１０と、ハンドピース１５０と、接続ケーブル１９５と、モータ部２００とを含む顕微手術用エンドプローブを示す。また、光走査要素１１０は、一部の実施態様によれば、「カニューレアセンブリ」と称されることもある。要素１１０には、エンドプローブ１００の遠位端部が含まれ、この遠位端部は、エンドプローブの軸線に沿って延び、有限の断面を有し得る。たとえば、一部の実施態様において、カニューレアセンブリ１１０の直径は約０．５ ｍｍであってもよく、ハンドピース１５０は、直径数ミリメートルの実質的に円筒形状を有してもよい。

【0018】

一部の実施態様において、アセンブリ１１０は、眼科顕微手術処置のために、標的組織を含む組織に接していてもよい。したがって、アセンブリ１１０は、組織の感染または汚染を防止する材料でコーティングされていてもよい。さらに、外科的処置およびプロトコルに、アセンブリ１１０の衛生基準を設定してもよく、これら衛生基準のすべては、引用によりその全体が本明細書中に組み込まれる。たとえば、アセンブリ１１０は、一旦使用された後、廃棄されることが望ましいと考えられる。一部の状況において、少なくとも、種々の患者に、または身体の種々の部分で処置が行われるごとに、アセンブリ１１０を廃棄することができる。

【0019】

エンドプローブ１００およびアセンブリ１１０の実施態様は、ＥＮ ＩＳＯ １４９７１（２００７）、「医療装置−医療装置へのリスクマネージメントの適用」、ＩＳＯ／ＴＳ ２０９９３（２００６）、「医療装置の生物学的評価−リスクマネジメントプロセスの手引」、ＩＳＯ １４００１（２００４）、「環境マネジメントシステム−要求事項及び利用の手引」、ＩＳＯ ５７５２（２００９）、「眼科器具−エンドイルミネーター−光学的放射安全性の基本的要求事項及び試験方法」、および、ＩＳＯ １５００４−２（２００７）、「眼科器具−基本的要求事項及び試験方法−第２部：光ハザードからの保護」などの工業規格に適合することができる。上述の引用する規格文書のすべては、引用によりその全体が本明細書中に組み込まれる。

【0020】

図１と一致するカニューレアセンブリ１１０の他の実施態様が使用されてもよい。これは、たとえば、本願と同じ日付に出願され、アルコン・ラボラトリーズ社(Alcon Laboratories)に譲渡された、Mike Papac、Mike Yadlowsky、およびJohn Huculakによる「逆回転眼科用走査駆動機構」（代理人事件番号３８３３／４５４６３．３７）という名称の、米国特許出願に記載されているような実施態様であり、引用によりその全体が本明細書中に組み込まれる。

【0021】

ハンドピース１５０は、エンドプローブの近位端部に近接し、また、要素１１０と比較して、大きな断面を有し得る。一部の実施態様によれば、要素１５０は、エンドプローブ１００の手動操作用に構成されてもよい。要素１５０は、ロボットによる操作、または自動装置または遠隔操作装置による保持用に構成されてもよい。アセンブリ１１０は、生存組織に接し得るが、要素１５０は、生存組織と直接接し得ない。したがって、要素１５０が衛生基準に準拠するものであっても、アセンブリ１１０に使用されるものと比較して、衛生基準を幾分緩めてもよい。たとえば、要素１５０には、廃棄前に繰り返し使用することができる、エンドプローブ１００の部品および構成要素が含まれていてもよい。

【0022】

このように、本明細書に開示するエンドプローブ１００の一部の実施態様には、要素１５０に複数の構成要素が含まれていてもよく、また、高価でなく、代替可能な構成要素がアセンブリ１１０に含まれていてもよい。一部の実施態様には、使い捨ての着脱可能な要素１１０があってもよく、ハンドピース１５０は、２回以上使用されることができる。一部の実施態様において、カニューレアセンブリ１１０は、接着によってハンドピース１５０に固定されていてもよい。他の実施態様によれば、アセンブリ１１０は、ハンドピース１５０から着脱可能であり、これによって、反復処置において、エンドプローブ１００を容易に交換することができる。図１と一致する一部の実施態様は、使い捨ての要素１５０と、使い捨てのアセンブリ１１０とを有していてもよい。

【0023】

一部の実施態様において、着脱可能なカニューレアセンブリ１１０には、別個の外側ねじロックによる垂直挿入における押圧が含まれていてもよい。キー締めが、ハンドピース１５０へのアセンブリ１１０の挿入時に、外側管１４０に対する内側管１３０の角度を維持するのに必要である場合がある。または、小さな接着剤タックまたは使い捨ての機械的な位置合せピンを使用して、ハンドピース１５０へのアセンブリ１１０の挿入時に、外側管１４０に対する内側管１３０の相対的な角度を維持することができる。使い捨ての位置合せピンを、設置後に除去し廃棄することができる。接着剤は、使用初期で伝達力によって除去されうる。ファイバに基づくプローブにおいて、ファイバおよび支持筒は、伸縮自在であり得る。したがって、アセンブリ１１０が取り出され、位置が変えられる場合、ファイバを後退させることができる。格納機構には、機械的制止部(mechanical stop)に対するばねが含まれるか、または格納機構は手動であってもよい。ファイバに基づくエンドプローブの格納機構によって、着脱可能なアセンブリ１１０のファイバへの損傷を回避することができる。

【0024】

一部の実施態様において、遠隔コンソールまたは制御装置（図１に示さない）にエンドプローブ１００を接続するように、ケーブル１９５が含まれていてもよい。ケーブル１９５には、モータ部２００の機械的アクチュエータまたはモータに電力または空気圧を伝達する送電要素が含まれていてもよい。ケーブル１９５には、遠隔コンソールまたは制御器から組織に、レーザービームまたはレーザーパルスなどの光学情報および光強度を伝える伝達要素が含まれていてもよい。また、光伝達要素は、処理のために、組織から遠隔コンソールまたは制御器に光学情報を伝えることもできる。たとえば、ケーブル１９５には、組織におよび組織から光を送る少なくとも１以上の光ファイバが含まれていてもよい。一部の実施態様において、一方の光ファイバは組織に光を送ることができ、別の光ファイバは組織からの光を送ることができる。さらに、一部の実施態様では、一方の光ファイバを介して組織におよび組織から光を送ることができる。

【0025】

図１と一致する一部の実施態様によれば、エンドプローブ１００は、遠隔コンソールを介して制御され、すべての操作ボタンおよび手動アクチュエータは遠隔に設置される。制御操作のうちの一部には、空気圧を「かける」もしくは「かけない」こと、または、カニューレアセンブリ１１０の回転速度を調節することが含まれていてもよい。一部の実施態様は、グラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）を用いて、コンソールで制御を提供する。他の実施態様において、外科医または医療関係者は、フットスイッチまたは音声命令を用いて、エンドプローブ１００の操作を制御することができる。図１に示すような一部の実施態様には、側面にボタン１６０が含まれ、ボタンの押圧によって、エンドプローブ１００の特定の操作が直接制御される。また、鉗子または剪刀などの、エンドプローブ１００と共に使用される他の装置には、外科医が、手で押圧してスイッチを入れたり切ったりすることができるアクチュエータが含まれていてもよい。

【0026】

また、ケーブル１９５には、モータ部２００に空気圧力を提供する配管（図１に示さない）が含まれていてもよい。たとえば、第１の配管には、モータ部２００に空気圧力を提供する流入流体流れが含まれていてもよい。また、第２の配管には、モータ部２００に排気を提供する流出流体流れが含まれていてもよい。さらに、一部の実施態様によれば、第１の配管には、モータ部２００に第１の圧力を提供する流入流体が含まれていてもよい。第２の配管には、モータ部２００に第２の圧力を提供する流入流体が含まれていてもよい。一部の実施態様において、ケーブル１９５は、モータ部２００に電力を提供してもよい。たとえば、モータ部には、ケーブル１９５からの少なくとも１つの電動モータ受信電力(electric motor receiving power)が含まれていてもよい。

【0027】

図１と一致する一部の実施態様には、ハンドピース１５０と、着脱可能なカニューレアセンブリ１１０とが含まれていてもよい。アセンブリ１１０は、スナップ式システムまたはバヨネットシステムによってハンドピース１５０から容易に着脱可能でもよい。ハンドピース１５０には、支持および安定性を提供するために、アセンブリ１１０の近位端部に接続された軸受およびブッシングが含まれていてもよい。

【0028】

図１に示すような実施態様において、顕微手術用エンドプローブ１００に最小の断面積があることが望ましいと考えられる。これによって、特に対象領域に隣接する領域において、標的組織における外科的処置の侵襲性を低減することができる。エンドプローブ１００のカニューレアセンブリの断面積を制限するために、エンドプローブの可動部に含まれる機械的要素を互いに近接して配置する必要がある。

【0029】

モータ部２００は、ハンドピース１５０の遠位端部に含まれていてもよい。図１に示すエンドプローブ１００の実施態様によれば、アセンブリ１１０とハンドピース１５０を接続するために、モータ部２００はテーパ状のプロファイルを有し得る。たとえば、一部の実施態様において、ハンドピース１５０は、大きな直径（およそ数ｍｍから１ ｃｍ以上）を有し、また、アセンブリ１１０は、小さな直径（１００ μｍ以下から数１００ μｍ最大０．５ ｍｍまで）を有し得る。モータ部２００には、モータ１２５と、伝達システム１２７にモータ１２５を接続する伝動シャフト２１２とが含まれていてもよい。モータ部２００は、図２〜８および図１０と一致する実施態様に関して詳述される。

【0030】

図２は、一部の実施態様による、モータ部２００とアセンブリ１１０とを含むハンドピース１５０の一部を示す。モータ１２５には、ピストン２１０と、空気圧流体チャネル２０１と、空気圧流体チャネル２０２とが含まれていてもよい。図２と一致する実施態様の伝達システム１２７は、ウォームギア２２０、２３０および２４０を含むヘリカルスプラインであってもよい。一部の実施態様において、伝達システム１２７には、ギア２２０、２３０および２４０のうちのいずれか１つにスプラインギアが含まれていてもよい。シャフト２１２は、ウォームギア２２０にピストン２１０を接続する。

【0031】

図２によれば、空気圧流れチャネル２０１は、第１の圧力によって一方向においてピストン２１０に空気圧力を提供する。空気圧流れチャネル２０２は、第２の圧力によって反対方向においてピストン２１０に空気圧力を提供する。たとえば、チャネル２０１の圧力の増加によって、ピストン２１０を押し「下げる」ことができる。一方、チャネル２０２の圧力の増加によって、ピストン２１０を押し上げることができる。逆の形態を適用してもよく、すなわち、チャネル２０２の圧力の減少によって、ピストン２１０を引き「上げる」。同様に、チャネル２０１の圧力の減少によって、ピストン２１０を引き「下げる」ことができる。また、一部の実施態様において、「押す」と「引く」の空気圧力の組合せを用いることもできる。たとえば、チャネル２０１の圧力は低下し、一方、チャネル２０２の圧力は増加し得る。したがって、チャネル２０１からの引張り力を、チャネル２０２の押出し力に加えて、ピストン２１０を「下方に」移動させることができる。また、チャネル２０１からの押出し力を、チャネル２０２の引張り力に加えて、ピストン２１０を「上方に」移動させることもできる。チャネル２０１および２０２を通してピストン２１０に提供される空気圧力には、真空システムが含まれていてもよい。したがって、反対側のチャネル２０２（または２０１）の圧力未満にチャネルの圧力を下げるように、真空システムをチャネル２０１（または２０２）に接続することができる。

【0032】

図２によるモータ部２００には、シャフト２１２の周囲にシール２１５が含まれていてもよい。シール２１５は、ゴムなどの弾性材料から形成されたＯリングであってもよい。シール２１５は、モータ１２５の内部の流体がアセンブリ１１０の内部空間に接触することを防止することができる。したがって、シール２１５は、モータ１２５における流体によるアセンブリ１１０内部の要素の汚染を回避する。また、シール２１５は、モータ１２５内部の圧力レベルを適切な値に維持する。

【0033】

伝達システム１２７には、図２と一致する実施態様によるウォームギア２２０、２３０および２４０が含まれていてもよい。ギア２２０、２３０および２４０は平行な軸線を有してもよい。図２に示すように、ギア２２０の回転軸線は、アセンブリ１１０の長手方向軸線（ＬＡ）である。ギア２３０は、ＳＡ₂の符号が付された回転軸線を有し、また、ギア２４０は、ＳＡ₁の符号が付された回転軸線を有する。図２〜９と一致する実施態様において、アセンブリ１１０の長手方向軸線は、ＬＡの符号が付される。回転動作が内側管１３０に提供されるシステム１２７の軸線は、図２〜９と一致する実施態様においてＳＡ₂の符号が示される。回転動作が外側管１４０に提供されるシステム１２７の軸線は、図２〜９と一致する実施態様においてＳＡ₁の符号が示される。図２と一致する実施態様によれば、軸線ＳＡ₁およびＳＡ₂は、軸線ＬＡと平行である。他の実施態様の軸線ＳＡ₁およびＳＡ₂は、軸線ＬＡに対して、異なる形態を有し得る。さらに、図２〜９によれば、軸線ＳＡ₁およびＳＡ₂は相互に平行であり、軸線ＳＡ₁とＳＡ₂との間に距離「Ｄ」を有し得る。図２と一致する実施態様において、ＬＡとＳＡ₁との間の距離は、ＬＡとＳＡ₂との間の距離と同じでない場合があることに留意すべきである。図２に示す概念と一致する一部の実施態様では、軸線ＬＡ、ＳＡ₁およびＳＡ₂が、同じ平面に含まれていない場合があるが、アセンブリ１１０の外径以内に含まれ得る。他の実施態様は、互いに対して任意の角度をなして配向された、軸線ＬＡ、ＳＡ₁およびＳＡ₂を有し得る。さらに、一部の実施態様には、相互に同一線上にある軸線ＬＡ、ＳＡ₁およびＳＡ₂が含まれていてもよい。

【0034】

図２によれば、ギア２２０はシャフト２１２に固定され、ギア２３０および２４０は、シャフト２１７回りに回転することができる。上述に従って、空気圧力によってピストン２１０が移動する場合、ギア２２０は、シャフト２１２によって「上方に」および「下方に」移動する。ギア２２０が移動すると、ギア２２０は、ギア２３０および２４０の溝を押し出す。ギア２３０および２４０上でのギア２２０の押出しによって、トルクがかけられ、シャフト２１７回りのギア２４０および２３０の回転が誘導される。

【0035】

図２には、カニューレアセンブリ１１０が含まれる。アセンブリ１１０は、ハンドピース１５０内で、伝達システム１２７を介してモータ１２５に接続される。一部の実施態様によれば、アセンブリ１１０には、同心管、または「カニューレ」１３０、１４０が含まれていてもよい。内側管１３０および外側管１４０はＬＡに沿ってこれらの対称な軸線に整列され得る。内側管１３０および外側管１４０は、中空であり、ＬＡの周囲で回転および逆回転する際に、相対的に移動することができる。「回転する」内側管１３０、および「逆回転する」外側管１４０に対する言及は、任意であり、管１３０と１４０との間の相対的な動作を規定するものである。一部の実施態様において、管１３０は、軸線ＬＡ回りに「時計回りに」回転するが、管１４０は、軸線ＬＡ回りに「反時計回りに」回転し得る。管１３０が「反時計回りに」回転し、管１４０が「時計回りに」回転するという、逆の形態が生じてもよい。

【0036】

図２に示すように、管１３０および１４０の回転は、ギア２３０および２４０を介してモータ１２５によって提供される。ギア２３０および２４０は、ある時点で同じ方向に回転してもよく、共に回転するカニューレ管１３０および１４０を提供する。（たとえば、ＯＣＴにおける）光走査に使用される、図２と一致する実施態様においては、光ビームの回転走査パターンが生じ得る。かかる形態において、共に回転する管１３０および１４０は、検出を同期させることによって、固定線形光走査パターンを続けて提供することができ、その結果、固定走査線に沿って隣接する点がそれぞれ、カニューレアセンブリ１１０の他の回転の間に光学的に捕捉される。図２と一致する共に回転する管１３０および１４０の他の実施態様は、体積映像法で回転光ライン走査(optical line scan)に使用されることができる。ギア２３０および２４０はそれぞれ、カニューレまたは管の内壁上のねじ付きガイドによって、カニューレ管１３０および１４０に接続される。

【0037】

図２と一致する一部の実施態様には、固定カニューレ１２０が含まれていてもよい。カニューレ１２０は、アセンブリ１１０の保護カバーになり得る。また、カニューレ１２０は、外側管１４０の回転に作用する粘弾性力によって、標的組織で誘導された剪断歪を防止するかまたは低減することもできる。固定カニューレ１２０の使用は、任意であり、エンドプローブ１００が導入される標的組織の種類によって決定されてもよい。

【0038】

カニューレ要素１２０、１３０および１４０を形成するのに使用される材料は、種々の生体適合性材料のいずれかであってもよい。たとえば、一部の実施態様には、ステンレス鋼、またはプラスチック材料で製造された要素１２０、１３０および１４０が含まれていてもよい。さらに、一部の実施態様は、要素１２０、１３０および１４０の一部または全部が保護層でコーティングされていてもよい。コーティング材料は、金層、または一部の生体適合性高分子であってもよい。一部の実施態様において、コーティング層の役割は、アセンブリ１１０の可動部に潤滑および摩擦軽減を提供することであり得る。たとえば、コーティング材料は、管１４０の内面と管１３０の外面との間の摩擦を低減することができる。一部の実施態様において、コーティング層の役割は、アセンブリ１１０と直接接触して、組織を保護することであり得る。

【0039】

内側管１３０および外側管１４０が相対的に逆回転する場合、内側管１３０と外側管１４０との間の摩擦を低減するために、アセンブリ１１０の一部の実施態様には、玉軸受２５０が含まれていてもよい。軸受２５０は、アセンブリ１１０の長さに沿って所定距離で間隔を置いて配置することができる。固定カニューレ１２０を含む実施態様において、軸受２５０は、外側管１４０と固定カニューレ１２０との間に含まれていてもよい。玉軸受２５０は、ステンレス鋼などの材料、またはビニールなどの硬化プラスチックから形成されてもよい。たとえば、銅またはアルミニウムおよびポリマーコーティングなどの他の材料を、アセンブリ１１０の可動部に摩擦軽減を提供するのに使用することができる。

【0040】

図３Ａは、一部の実施態様による、モータ部２００と、伝達システム１２７と、カニューレアセンブリ１１０とを含むハンドピース１５０の一部を示す。図２に関して上述するように、図３Ａのモータ部２００には、ピストン２１０を備えたモータ１２５と、シャフト２１２と、シール２１５と、空気圧流れチャネル２０１および２０２とが含まれる。図３Ａのアセンブリ１１０には、内側管１３０と、外側管１４０とが含まれ、所望により、一部の実施態様には、玉軸受２５０と固定カニューレ１２０とが含まれていてもよい。アセンブリ１１０は、上で図２に関して詳述されている。

【0041】

図３Ａによる伝達システム１２７には、回転ウォームギア３２０、ギア３３０、３３１、３３２、３３５、３４０および３４１が含まれる。図２に関して詳述するように、図３Ａの軸線ＬＡ、ＳＡ₁およびＳＡ₂は、相互に平行である。ギアシステム１２７は、シャフト２１２の「上方への」および「下方への」動作を、内側管１３０と外側管１４０との間の逆回転動作につなげる。図３Ａと一致する実施態様において、ウォームギア３２０が一方向においてシャフト２１２回りに回転すると、ウォームギア３２０は、ギアのねじ面の「ウォーム」連結によって、反対方向におけるギア３３０および３４０の回転を誘導する。

【0042】

ギア３４１は、ギア３４０に取り付けられており、内側管に回転を提供する。図３Ａと一致する一部の実施態様において、ギア３４１は、ギア３４０に対して固定され、同じ軸線ＳＡ₂回りに回転することができる。ギア３３１は、ギア３３０に取り付けられており、ギア３３２に反対方向の回転を提供する。ギア３３２は、ギア３３５に取り付けられることができ、これによって、外側管１４０に回転を提供する。図３Ａと一致する実施態様において、ギア３３０および３３１は、互いに固定され、同じ軸線ＳＡ₂回りに回転することができる。また、ギア３３２および３３５も互いに固定され、同じ軸線２１８回りに回転することができる。この結果、図３Ａの伝達システム１２７は、内側管１３０と外側管１４０との間に逆回転動作を提供することができる。たとえば、ギア３３０および３４０は共に、時計回りに回転することができ、内側管１３０は、ギア３４１によって反時計回りに回転することができる。また、外側管１４０は、ギア３３５によって時計回りに回転することができ、そして、ギア３３１によって反時計回りに回転する。モータ１２５と回転ギア３２０との間の接続の詳細は、図３Ｂに説明する。

【0043】

図３Ｂは、一部の実施態様における、ピストン２１０、伝動シャフト２１２、回転ギア３２０、および伝達軸受３２１を示す。図３Ａおよび３Ｂと一致する実施態様によれば、ピストン２１０が「上方に」および「下方に」移動する場合、軸受３２１によって、ギア３２０はシャフト２１２回りに回転することができる。たとえば、シャフト２１２がピストン２１０によって「下方に」移動すると、ギア３２０は、ギア３２０に接して配置されたギア３３０および３４０のリアクショントルクによって、時計回りにまたは反時計回りに回転することができる（図３Ａを参照）。一方、ピストン２１０が「下方に」移動する場合、ギア３２０は、ギア３２０表面の「ウォーム」ねじの配向に応じて、時計回りにまたは反時計回りに移動する。図３Ｂに示す実施態様において、ギア３２０のウォームねじは、ピストン２１０が移動すると、時計回りに回転する。ピストン２１０が「下方に」移動する場合、ギア３２０が反時計回りに回転するように、一部の実施態様は、逆の形態を有していてもよい。

【0044】

ピストン２１０が「上方に」移動する場合、異なる実施態様は、図３Ｂと一致し得る。伝達軸受３２１が標準であるような実施態様において、ピストン２１０が「下方に」移動する場合、双方向軸受(bidirectional bearing)が実行されるように、ギア３２０は、反対方向に回転することができる。これは、ギア３２０に接して配置されたギア３３０および３４０のリアクショントルクによるものである（図３Ａを参照）。この状況において、ピストン２１０が「下方に」移動する場合、システム１２７（図３Ａを参照）は、逆回転動作と反対にある外側管１４０に対する逆回転動作を内側管１３０に提供する。たとえば、ピストン２１０が「下方に」移動する場合、内側管１３０は時計回りに回転することができ、外側管１４０は反時計回りに回転することができる。また、ピストン２１０が「上方に」移動する場合、内側管１３０は反時計回りに回転することができ、外側管１４０は時計回りに回転することができる。その結果、カニューレアセンブリ１１０の「スプール」動作が生じる。アセンブリ１１０の「スプール（spooling）」動作によって、カニューレアセンブリ１１０との直接接触における組織の摩耗を低減することができる。「スプール」動作は、管１３０および１４０が１サイクルについて一方向に回転し、次のサイクルにおいて反対方向に回転するように切り替わるというものである。したがって、走査効果が線形軌道である間、アセンブリ１１０を囲む組織は剪断の低減を経験する。

【0045】

図３Ｂと一致する他の実施態様において、軸受３２１は、一方向軸受またはワンウェイ軸受(one-directional bearing or one-way bearing)であってもよく、この結果、一方向に（時計回りにまたは反時計回りに）のみ回転することができる。したがって、シャフト２１２がピストン２１０によって「上方に」および「下方に」移動すると、結果的に、ギア３２０は、一方向にギア３３０および３４０を回転させる。ギア３３０および３４０の回転方向は、ワンウェイギア３２１が回転する方向に応じて、時計回りかまたは反時計回りであり得る。たとえば、軸受３２１によって、ギア３２０は、シャフト２１２回りに時計回りにのみ回転することができる。かかる形態において、ピストン２１０が「上方に」移動する場合、および、ピストン２１０が「下方に」移動する場合、ギア３３０および３４０は、反時計回りに回転する。

【0046】

図３Ｃは、一部の実施態様による、モータ部２００と、伝達システム１２７と、着脱可能なカニューレアセンブリ１１０とを含むハンドピース１５０の一部の部分断面図を示す。アセンブリ１１０は、ねじ付きガイド３５０を使用してハンドピース１５０に取り付けられている。機械的制止部３６０は、適所にアセンブリ１１０を固定する。ねじ付きガイド３５０および制止部３６０は、内側管１３０および外側管１４０の近位端部がそれぞれ、伝達システム１２７のギア３４１および３３５と適切に接触することを保証する。

【0047】

また、ハンドピース１５０および着脱可能なカニューレアセンブリ１１０を備えたエンドプローブ１００の他の実施態様が可能であることも明らかである。たとえば、ねじ付きガイド３５０の代わりに、カニューレアセンブリ１１０を、単純にハンドピース１５０上に留めて、圧力によって適所にとどめてもよい。一部の実施態様において、バヨネット機構によって、ねじ付きガイド３５０を、ハンドピース１５０に施された孔または空間に固定することによって適所にアセンブリ１１０を固定する溝およびピンに代えることができる。着脱可能なカニューレアセンブリ１１０を有するハンドピース１５０の他の実施態様は、図３Ｃに示す概念を考慮して、当業者に明らかである。

【0048】

図４は、一部の実施態様による、モータ部２００と、カニューレアセンブリ１１０とを含むハンドピース１５０の一部を示す。図４と一致する実施態様のモータ１２５には、ピストン２１０と、伝動シャフト２１２と、空気圧流れチャネル２０１および２０２とが含まれる。また、図２に関して上述するシール２１５も図４に含まれている。モータ１２５は、図２および図３Ａに提供する説明と一致する方法で作動する。図４のカニューレアセンブリ１１０には、内側管１３０と外側管１４０とが含まれる。また、一部の実施態様には、玉軸受２５０と、固定カニューレ１２０とが含まれていてもよい。図４のアセンブリ１１０は、上の図２および図３Ａのアセンブリ１１０の説明と一致している。

【0049】

モータ部２００の伝達システム１２７は、シャフト２１２の「上方への」および「下方への」動作を、アセンブリ１１０の管１３０および１４０の逆回転動作に接続する。図４と一致する実施態様によれば、伝達システム１２７には、クランクシャフト４５０と、軸受（ブッシング）４６０と、円錐形のギア４１０、４１５、４２０、４２５および４２７と、回転軸線２１７とが含まれていてもよい。クランクシャフト４５０は、シャフト２１２の「上方への」および「下方への」動作を回転動作に変換する。クランクシャフト４５０は、両端部のブッシング４６０を介してモータ部２００にヒンジ留めされる。ブッシング４６０は、回転を可能とし、クランクシャフト４５０に支持を与える。図４に示すように、クランクシャフト４５０はシャフト２１２に対して垂直であり得る。カニューレアセンブリ１１０における逆回転する管１３０および１４０は、シャフト２１２と平行な軸線を有する。したがって、図４に示すように、円錐形のギア４１０、４１５、４２０、４２５および４２７を使用して、クランクシャフト４５０の回転を、カニューレアセンブリ１１０の軸線回りの回転に変換することができる。

【0050】

図４と一致する実施態様によれば、ギア４１０および４２０は、クランクシャフト４５０上に軸線を有し、クランクシャフト４５０に固定されていてもよい。ギア４１０の平面に対して垂直な平面に配向されたギア４１５は、アセンブリ１１０の軸線に沿った軸線を有する。ギア４１５は、アセンブリ１１０の内側管１３０に固定されていてもよい。したがって、クランクシャフト４５０によるギア４１０の回転は、内側管１３０の回転を誘導する。同様に、ギア４２７は、ギア４２０の平面に対して垂直な平面に配向され、アセンブリ１１０の軸線に沿った軸線を有する。ギア４２７は、外側管１４０に固定され、ギア４２５を介してギア４２０に接続されてもよい。ギア４２５は、クランクシャフト４５０と平行なシャフト２１７上のその軸線と共に、ギア４２０と同じ面にあってもよい。シャフト２１７は、ブッシング４６０を介してモータ部２００にヒンジ留めされ、これによって、ギア４２０が回転すると、シャフト２１７およびギア４２５は回転することができる。ギア４２０が回転すると、ギア４２０は、ギア４２５および４２７に回転を伝達し、これによって、外側管１４０を回転させる。クランクシャフト４５０から外側管１４０までの伝達トレイン(transmission train)におけるギア４２５を含めることで、管１３０に対する逆回転動作が提供される。したがって、図４と一致する実施態様において、軸線ＳＡ₁およびＳＡ₂は、相互に平行であってもよいし、軸線ＬＡを含む平面を形成してもよい。ただし、軸線ＬＡは、軸線ＳＡ₁およびＳＡ₂に対して垂直である。さらに、図４と一致する一部の実施態様において、軸線ＬＡは、平行な軸線ＳＡ₁およびＳＡ₂によって形成された平面内になくてもよい。

【0051】

また、図４は、光ファイバ配線路４７０も示す。配線路４７０は、モータ部２００に開けられた孔であってもよく、この孔によって、光ファイバがアセンブリ１１０の遠位端部に到達することが可能になる。また、配線路４７０には、光ファイバ束などの複数の光ファイバが含まれていてもよい。配線路４７０は、モータ部２００に孔を開けることによって形成されてもよい。一部の実施態様において、配線路４７０は、２つの成形されたモータ部２００の半分を連結することによって形成されてもよく、モータ部の半分はそれぞれ、その中に成形された、配線路４７０のための溝またはチャネルを有する。

【0052】

図５は、一部の実施態様による、モータ部２００と、カニューレアセンブリ１１０とを含むハンドピース１５０の一部を示す。図５のモータ１２５には、流入流れチャネル５０１と、速度調節部５０５と、駆動ファン５１０と、排気管５０２とが含まれていてもよい。また、図２に関して上述するシール２１５も図５に含まれている。図５と一致する実施態様によれば、流体は、流入流れチャネル５０１から排気管５０２に連続的に流れる。速度調節部５０５は、ファン５１０によって流れ速度を増加させるか、または減少させることができる。図５と一致する実施態様の伝達システム１２７は、図４に関して説明されるシステム１２７と類似している。したがって、図５の軸線ＬＡに対する軸線ＳＡ₁およびＳＡ₂の配置は、図４での説明に従う。

【0053】

図５と一致する実施態様によれば、流体は、チャネル５０１からチャネル５０２に連続的に流れる。流体がファン５１０に衝突すると、流体は、シャフト２１２にファンの軸線回りの回転動作を与える。一部の実施態様において、ファン５１０には、シャフト２１２の軸線を含む平面に対して垂直な表面領域に広がる各ブレードが含まれる。さらに、ブレードがそれぞれ、シャフト２１２周囲の螺旋体の一部に及ぶように、ブレードは曲がっていてもよい。螺旋体は、すべてのブレードと同じ方向に（すなわち、時計回りにまたは反時計回りに）配向される。螺旋体の具体的な配向、および流体流れの方向によって、シャフト２１２の回転方向を決定することができる。図５に示すように、モータ１２５には、チャネル５０１に速度調節部５０５が含まれていてもよい。速度調節部５０５は、ファン５１０の「上流に」配置される。図５と一致する実施態様において、調節部５０５は、流れに対してベンチュリ効果を形成するように、チャネル５０１に狭窄を提供してもよい。かかる形態において、非圧縮性流体またはほぼ非圧縮性の流体に対するベンチュリ効果には、流れ断面の低減、および流れ速度の増加が含まれる。したがって、流体からシャフト２１２の回転動作への運動量移動を増加させることができる。速度増加の程度は、チャネル５０１の断面を正確に調節することによって、変更することができる。したがって、図５と一致する一部の実施態様は、アセンブリ１１０の管１３０および１４０の回転動作に対する速度制御を提供することができる。

【0054】

図５のアセンブリ１１０は、上の図２および図３Ａのアセンブリ１１０の説明と一致している。また、図５のファイバ配線路４７０も、上の図４に関して提供する説明と一致している。

【0055】

図６は、一部の実施態様による、モータ部１２５と、伝達システム１２７と、カニューレアセンブリ１１０とを含むハンドピース１５０の一部を示す。図６のモータ部１２５は、図５に関して上に提供する説明と一致している。伝達システム１２７は、図４に関して上に提供する説明と一致している。したがって、軸線ＳＡ₁およびＳＡ₂は、相互に平行であるが、軸線ＬＡは、軸線ＳＡ₁およびＳＡ₂に対して垂直である。図６のアセンブリ１１０は、上の図２および図３Ａのアセンブリ１１０の説明と一致している。また、図２に関して上述されたシール２１５も図６に含まれている。図６と一致する実施態様によれば、ファイバ配線路４７０は、軸線ＬＡに沿って延び得る。したがって、配線路４７０に含まれる光ファイバおよび他の要素の湾曲は、最小に低減される。図６に示す配線路４７０を提供するために、モータ１２５は、ハンドピース１５０の側面に配置され、シャフト２１２の長さを増加させてもよい。

【0056】

図７は、一部の実施態様による、モータ部１２５と、伝達システム１２７と、カニューレアセンブリ１１０とを含むハンドピース１５０の一部を示す。モータ部１２５には、２つのモータが含まれていてもよく、それぞれのモータは、図５および６におけるようなファン７１０−１および７１０−２を含み、ファイバ配線路４７０の周囲でハンドピース１５０のいずれか一方の側に配置される。図７において、ファイバ配線路４７０は、図６に関して説明するとおりである。また、図２に関して上述されたシール２１５も図７に含まれている。図７のアセンブリ１１０は、上の図２および図３Ａのアセンブリ１１０の説明と一致している。

【0057】

図７と一致する実施態様によれば、モータ１２５には、ファン７１０‐１と７１０−２の両方に注ぎ込む入口流路７０１が含まれていてもよい。排気流れは、各ファン７１０−１および７１０−２にそれぞれ衝突した後、２つのチャネル７１０−１および７１０−２を通ってエンジン１２５から出ることができる。さらに、一部の実施態様には、アクチュエータ７２１−１および７２１−２が含まれていてもよく、このアクチュエータは、図５の調節部５０５に関して説明するように、速度調節の制御を提供する。したがって、図７と一致する実施態様は、ファン７１０−１および７１０−２の速度を独立して調節することができる。一部の実施態様において、ファン７１０−１および７１０−２のブレードは、反対方向で配向されていてもよく、その結果、シャフト２１２−１および２１２−２は、相対的に回転および逆回転する。このシステムは、単一の空気圧力を利用し、この空気圧力によって、２つの対向する方向に回転動作が提供され、また、伝達システム１２７の設計が単純化される。

【0058】

図７に示す伝達システム１２７には、シャフト２１２−１の回転を外側管１４０に接続するギア７２０−１および７３０−１が含まれていてもよい。また、システム１２７には、シャフト２１２−２の回転を内側管１３０に接続するギア７２０−２および７３０−２が含まれていてもよい。図７と一致する他の形態が、可能であり、たとえば、外側管１４０にシャフト２１２−２の回転を接続するギア７２０−２および７３０−２、内側管１３０にシャフト２１２−１の回転を接続するギア７２０−１および７３０−１である。かかる形態において、ギア７３０−２および７３０−１の再配置が、内側管１３０およびギア７３０−１にクリアランス空間を提供するために必要な場合がある。図７によれば、上の図２に関して詳述するように、軸線ＬＡ、ＳＡ₁およびＳＡ₂は、相互に平行である。

【0059】

図７と一致する実施態様によれば、シャフト２１２−１は、所定方向に回転することができるが、管１４０に提供される回転は、反対方向であってもよい。シャフト２１２−２および管１３０についても同様であり得る。最終的な結果は、管１３０および１４０が、相対的に逆向きに回転動作をするということである。さらに、管１３０および１４０のそれぞれの速度は、アクチュエータ７２１−１および７２１−２を使用して相互に独立して調節されてもよい。図７に示すエンジン１２５の作動により、同じ空気圧力が使用され、２つの逆回転動作がもたらされる。

【0060】

図８Ａは、一部の実施態様による、モータ部１２５と、カニューレアセンブリ１１０とを含むハンドピース１５０の一部を示す。図８Ａと一致する実施態様によれば、２つの別々の流れチャネル８０３−１および８０３−２が提供され、これらはそれぞれ、流れ入口８０１−１および８０１−２と、排気チャネル８０２−１および８０２−２とを有する。それぞれの流れチャネルにおいては、駆動ファン８１０-１および８１０−２が、流れ方向に対して接線方向に配置される。ファン８１０−１および８１０−２は、流れチャネル８０３−１および８０３−２を含む平面内に配向される。したがって、ファン８１０−１および８１０−２の回転軸線は、流れチャネル８０３−１および８０３−２の方向に対して垂直である。ファン８１０−１および８１０−２には、ファンの軸線を含む平面と平行な平面に表面部分を有するブレードが含まれる。さらに、流れチャネル８０３−１および８０３−２が、ファンのブレードの先端によって、一部に沿って遮断されるように、ファン８１０−１および８１０−２が配置されてもよい。チャネル８０３−１および８０３−２における流体が、ファン８１０−１および８１０−２のブレードに衝突すると、流体からブレードの運動量移動によって、ブレードの軸線回りのファンの回転動作が生じる。図８Ａのアセンブリ１１０は、上の図２および図３Ａのアセンブリ１１０の説明と一致している。また、ＬＡに沿って延びるファイバ配線路４７０も、上の図６に関して提供する説明と一致している。図８Ａのシール２１５は、図２に関して上述するとおりである。

【0061】

図８Ａと一致する実施態様によれば、モータ１２５から内側管１３０および外側管１４０への回転動作の伝達はそれぞれ、ファン８１０−２および８１０−１を介して直接提供されることができる。したがって、図８Ａに示すような形態において、ハンドピース１５０の長手方向でない空間が使用され、また、少数の伝達ギアが必要であるか、または伝達ギアは必要ではない。図８Ａと一致する実施態様において、軸線ＬＡ、ＳＡ₁およびＳＡ₂は同一線上にある。一方、入口チャネル８０１−１および８０１−２、排気チャネル８０２−１および８０２−２を含めて、２つの流れチャネル８０３−１および８０３−２の使用が必要な場合がある。図８Ａに示すように、チャネル８０３−１および８０３−２を通る流れは、反対方向に生じる。これは、外側管１４０（ファン８１０−１）に対して逆の回転動作を内側管１３０（ファン８１０−２）に提供する。下に図８Ｂに関して詳述するように、図８Ａに示す概念と一致する他の形態が可能である。

【0062】

図８Ｂは、一部の実施態様による、図８Ａのモータ部１２５の上から見た図を示す。図示された２つの形態において、明瞭にするため、８５１および８５２、８１０−１および８１０−２を別々に表す。ファン８１０−１および８１０−２が互いの上に配置され、上の図８Ａに示すように、これらの回転軸線を共有することが理解される。構成８５１において、逆回転動作は、ファン８１０−１および８１０−２に対して接線方向に、およびファンの中心に対して対向面に、流れチャネル８０３−１および８０３−２を配置することによって、ファン８１０−１および８１０−２に提供される。かかる形態において、チャネル８０３−１および８０３−２の同じ方向において流体流れを有することによって、ファン８１０−１および８１０−２の逆回転動作が生じる。形態８５２において、逆回転動作は、ファン８１０−１および８１０−２に対して接線方向に、およびファンの中心に対して同じ側に、流れチャネル８０３−１および８０３−２を配置することによって、ファン８１０−１および８１０−２に提供される。かかる形態において、チャネル８０３−１および８０３−２の反対方向において流体流れを有することによって、ファン８１０−１および８１０−２の逆回転動作が生じる。

【0063】

図８Ｂの８５１などの形態によって、モータ１２５が、流れチャネル８０３−１と８０３−２の両方において、単一の流れ入口８０１および単一の排気口８０２を有することが可能になることに留意すべきである。図８Ｂの形態８５２と一致する実施態様は、流れチャネルにおいてファン８１０−１および８１０−２の一方の側のみを使用することによって、ハンドピース１５０に使用される断面空間を低減するという利点を有し得る。

【0064】

図９は、一部の実施態様による、モータ部１２５と、伝達システム１２７と、カニューレアセンブリ１１０とを含むハンドピース１５０の一部を示す。図９と一致する実施態様は、２つのモータ９１０−１および９１０−２が、内側管１３０および外側管１４０に逆回転動作を提供する点で、図７に説明する実施態様と類似している。したがって、図９の伝達システム１２７は、図７に関して説明するとおりであり、これには、軸線ＬＡ、ＳＡ₁およびＳＡ₂の相対的な配向が含まれる。図９のアセンブリ１１０は、上の図２および図３Ａのアセンブリ１１０の説明と一致している。また、ハンドピース１５０の軸線に沿って延びるファイバ配線路４７０も、上の図６に関して提供する説明と一致している。

【0065】

一部の実施態様によれば、図９のモータ９１０−１および９１０−２は、電動モータであってもよい。したがって、流体流れは、図９と一致する実施態様において必要でない場合があり、また、シール２１５は、設計に含まれていない場合がある。

【0066】

図１０は、一部の実施態様による、空気圧モジュール１０５０と、走査モジュール１０６０と、エンドプローブ１００とを含む流体コンソール１０００を示す。図１０によれば、空気圧力は、オン／オフスイッチ１０１２によって連動する壁圧コネクタ１０１０などの外部供給源から得られる。空気圧力は、要素１０５５〜１０５７を含むモジュール１０５０によって調節される。機械的調節器（Ｍ）１０５５は、電動調節器（Ｅ）１０５６および（Ｅ）１０５７の入力範囲内におおよそある流入壁圧を調節するのに使用される。電動調節器（Ｅ）１０５６および（Ｅ）１０５７は、圧力チャンバ１０５１および１０５２に細かく制御可能な圧力調節を提供する。対応するチャンバ内の圧力を制御するために、調節器１０５６および１０５７は、それぞれの制御ループに含まれている。

【0067】

圧力チャンバ１０５１は流体に第１の圧力（圧力１）を提供し、圧力チャンバ１０５２は流体に第２の圧力（圧力２）を提供する。圧力１は、圧力２とは異なる外科手術に使用されてもよい。たとえば、一部の実施態様において、圧力１は、剪刀システム、または、手術時に使用される他の機械的要素を操作するのに使用されてもよい。さらに、システムは、硝子体切除術においてカッターにエネルギーを与えることができる。

【0068】

要素１０５２によって提供される圧力２は、パッチケーブル１０５８を介して走査モジュール１０６０に接続される。ケーブル１０５５は、予め選択された圧力で流体を収容することが可能なプラスチック管であってもよい。走査モジュール１０６０には、ケーブル１０５５および結合圧力２を要素１０６５に収容する入口コネクタ１０７０が含まれていてもよい。そして、要素１０６５は、圧力２を、予め選択された走査圧力（圧力３）に変換し、バルブ１０６１および１０６２を介して、スキャナ１の流れチャネル１０７１およびスキャナ２の流れチャネル１０７２に接続される。先に提供する説明と一致する一部の実施態様において、スキャナ１には、内側管１３０の回転に関連する図１〜８の要素のうちの一部が含まれていてもよい。同様に、スキャナ２には、外側管１４０の回転に関連する図１〜８の要素のうちの一部が含まれていてもよい。

【0069】

一部の実施態様によれば、走査モジュール１０６０は、ＯＣＴ走査モジュールであってもよい。かかる場合において、スキャナ１は、遠位端部に光学素子を有する、アセンブリ１１０の内側管１３０に関連付けられてもよい。同様に、スキャナ２は、遠位端部に光学素子を有する、アセンブリ１１０の外側管１４０に関連付けられてもよい。

【0070】

本明細書に開示する一部の実施態様によるプローブ１００は、２つの同心管の逆回転動作を正確に制御する、単純で効果的なシステムを提供することができる。かかるエンドプローブは、ＯＣＴイメージングエンドプローブ、またはマルチスポットレーザーエンドプローブ(multi-spot laser endoprobe)として使用されてもよい。エンドプローブは、３次元のレイアウトであってもよいが、エンドプローブは、断面において高度に抑制され、一定方向に延び得る。したがって、本明細書に説明する実施態様によるエンドプローブは、エンドプローブの長さ方向である長手方向軸線と、断面とを有していてもよい。さらに、一部の実施態様において、エンドプローブは、少なくとも、遠位端部を含み得るエンドプローブの一部において、軸線方向に対称であってもよい。

【0071】

ＯＣＴイメージング技術において、コヒーレンス長を有する光ビームを、エンドプローブの使用によって、標的組織の特定の箇所へ向けることができる。コヒーレンス長は、解像度深さを提供し、エンドプローブの近位端部で変化する場合、デコンボリューションされて、照射された組織の一部の詳細な画像が生成され得る。詳細なプロファイルは、通常、ＯＣＴ技術のＡスキャンと呼ばれる。走査線に沿って照射する箇所を走査することによって、Ａスキャンプロファイルは、２次元組織画像に変換されてもよい。これは、ＯＣＴ技術のＢスキャン法と呼ばれることもある。一部の実施態様において、Ｂスキャンは、組織の断面に沿った直線である。さらに、組織の種々の走査線に沿ってＢスキャンを繰り返すことによって、組織の３Ｄ表現が提供され得る。一部の実施態様において、Ｂスキャンは、同じ長さを有する１組の走査線であり、共通の交差点から半径方向に配置されてもよい。したがって、複数のＢスキャンは、深さを有した、組織の円形領域の画像を提供することができる。

【0072】

ＯＣＴの走査モジュール１０６０の一部の実施態様によれば、複数のＡスキャンは、各Ｂスキャンステップについて完了することができる。たとえば、５１２のＡスキャンを用いて、１つのＢスキャンを完了することができる。一部の実施態様において、Ｂスキャンサイクルごとに少ない数のＡスキャンを用いることによって、Ｂスキャン法をより速い速度で行うことができる。かかる場合において、管１３０および１４０の回転速度および逆回転速度は更に増加し得る。

【0073】

予め選択されたパターンに配置されたＢスキャン線を含む、複雑な組の走査線の複数組を得るために、可動部がエンドプローブの遠位端部で使用されることができる。可動部には、所望の方向に沿って光ビームを進めるように移動する精巧な光学部品が含まれていてもよい。この動作の正確な制御は、ＯＣＴ法の効果にとって重要である。特に、Ａスキャンが、Ｂスキャン線に沿って整列され、連続的な画像に適合するように、動作の再現性が必要であり得る。一部の実施態様において、エンドプローブの可動部の動作は、閉鎖した軌道を有する周期的なサイクルであってもよい。たとえば、軌道は、エンドプローブの軸線を中心とする円形であってもよい。エンドプローブの長手方向軸線は、光学系の光軸であってもよい。

【0074】

本明細書に開示する一部の実施態様による対称な軸線を有する、実質的に１次元のエンドプローブは、エンドプローブの軸線の周囲で放射状に配向されたＢスキャンを提供することができる。これを達成するために、２つの逆回転要素を使用することができ、このため、ギアの組合せを使用して、伝達システムによって同期させることができる。たとえば、エンドプローブの軸線の周囲で同心的に配置された２つの逆回転要素は、エンドプローブの軸線に対して垂直で、かつエンドプローブの軸線を中心とした平面において、半径方向に沿ってビームの光走査を提供することができる。かかる配置には、引用によりその全体が本明細書中に組み込まれる、Wuらの論文（J. Wu、M. Conry、C. Gu、F. Wang、Z. Yaqoob、およびC. Yang；"Paired-angle-rotation scanning optical coherence tomography forward-imaging endoprobe" Optics Letters, 31(9) 1265 (2006)）に詳述されているような光学素子を使用してもよい。一部の実施態様には、所望に応じて、２つの逆回転要素の相対的な状態および速度を調節することができるように、同期システムが含まれていてもよい。したがって、２つの逆回転要素は、エンドプローブの軸線を含む平面に沿って直線状の径方向走査(linear radial scanning)を提供することができる。さらに、逆回転要素の相対的な角速度および状態を調節することによって、径方向走査の平面は、エンドプローブの軸線まわりに回転することができる。上述する一部の実施態様は、径方向走査が完全に直線状でないものと考えられる。すなわち、光ビームは、エンドプローブの軸線を含んだ平面内に含まれる完全な走査線で移動することができない。一部の実施態様において、動作は、平面の走査線に実質的に近接する細長い軌道で、平面に実質的に近くてもよい。一部の実施態様において、光ビームの軌道は、エンドプローブの軸線に対して垂直でかつ軸線を中心とする平面で、細長い「８」の数字を形成してもよい。

【0075】

一部の実施態様において、ＯＣＴ技術は、順方向走査法を用いる。この場合、光照明は、エンドプローブの軸線の順方向で生じる。順方向走査において、標的組織は、エンドプローブの軸線に対して垂直な平面において、エンドプローブの前方にあり得る。したがって、エンドプローブの先端から組織に移動する光、および、組織からエンドプローブに戻る光は、エンドプローブの軸線と実質的に平行な方向に移動することができる。順方向走査を用いる一部の実施態様において、標的組織は、エンドプローブの軸線に対して正確にではないが、ほぼ垂直である。さらに、一部の実施態様において、エンドプローブから標的組織に移動する光、および、標的組織からエンドプローブに移動する光は、エンドプローブの軸線と平行でないが、エンドプローブの軸線まわりに対称パターンを形成することができる。たとえば、順方向走査における標的組織を照射する光は、エンドプローブの軸線の周囲で、円錐体またはその一部を形成することができる。同様に、順方向走査においてエンドプローブにより集光された光は、エンドプローブの軸線周囲の円錐体部の一部を含む、３Ｄ領域の標的組織によるものであってもよい。

【0076】

一部の実施態様において、ＯＣＴ技術は、サイドイメージングを用いてもよい。たとえば、サイドイメージングにおいて、標的組織は、エンドプローブの軸線を含む平面と平行であり得る。このような状況において、エンドプローブの軸線周囲の円形軌道における照明スポットを移動させ、標的組織の閉ループ画像を形成することが望ましいと考えられる。かかる状況は、血管内処置を含む眼科顕微手術で生じ得る。たとえば、冠動脈硬化において、冠状動脈の内壁は、本明細書に説明する実施態様を使用して、動脈内腔に沿って円筒状部分において完全に走査されることができる。

【0077】

一部の実施態様では、治療目的を意図したレーザー光線の送達のために、本明細書に提供するようなエンドプローブを使用してもよい。たとえば、光線力学処置において、レーザー光線を走査して、過去に標的組織に送られた薬剤に含まれる化学物質を活性化させてもよい。一部の実施態様において、レーザー光線を使用して、標的領域から組織もしくは残留物質を選択的に切除するかまたは除去してもよい。先に説明する実施態様において、届けられる光の正確な制御は、エンドプローブの遠位端部の移動可能な構成要素によって提供される。

【0078】

本明細書に開示する一部の実施態様による直線動作への回転動作の変換によって、直線動作を行う滑らかなシステムが提供されることに留意すべきである。回転動作が継続的に提供され得るが、周期的な直線動作は、直接試みられる場合、機械的要素の停止および加速を必要とし得る。摩擦を受ける機械的要素の停止および加速は、望ましくないと考えられる。

【0079】

上述する本発明の実施態様は、単に例示にすぎない。当業者であれば、具体的に開示するものから、種々の代替的な実施態様を認識し得る。また、これらの代替的な実施態様も、本開示の範囲内にあるものとする。このため、本発明は、次に示す特許請求の範囲のみにより限定される。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】