JP2016505312A - 眼科手術用コンソールとともに使用するための着用型ユーザインターフェース - Google Patents

Abstract

眼科手術用システムは、フルイディクスサブシステム、入力ペダルサブシステム、および超音波水晶体乳化吸引サブシステムを有する、外科用コンソールを含む。本システムはまた、コンソールと通信する着用型ユーザインターフェースも含む。着用型ユーザインターフェースは、中央に配置された外科手術用観察領域を有し、かつ手術またはコンソールに関するデータを表示するように構成される周辺データ表示領域を有する、インターフェース画面を備える。周辺データ表示領域は、外科用コンソールから受信された情報を表示し得る。【選択図】図２

Description

本明細書で開示されるデバイス、システム、および方法は概して、着用型ユーザインターフェースを使用するための外科手術用システムおよび方法に関する。

眼科手術の微細かつ繊細な性質のため、手術部位の可視化および拡大化のために、外科医は顕微鏡などの拡大デバイスを用いる。しかしながら、顕微鏡下での手術は、手術部位が、目が接眼レンズと直線上に整列しているときにのみ観察され得るため、いくつかの難題がある。したがって、外科医が外科手術用システムの設定または外科手術用パラメータを確認することを望む場合、外科医は手術を一旦停止し、手術部位から設定を示し得る外科用コンソールへと注視する場所を変更し、それから手術部位へと戻らなければならない。これは毎回数秒しかかからないかもしれないが、複数回の一旦停止は手術の効率を低下させ、一日に予定され得る手術の数を減少する結果をもたらし得る。

加えて、手技中、外科医は顕微鏡をのぞくために、しばしば頭部を不自然な角度に保持しなければならない。時間が経つにつれ、疲労がこの位置を不快にし得る。

本開示は、先行技術の欠点のうちの１つ以上に対処したデバイス、システム、および方法に関する。

例示的な一態様において、本開示は、フルイディクスサブシステム、入力ペダルサブシステム、および超音波水晶体乳化吸引サブシステムを有する、外科用コンソールを含む眼科手術用システムに関する。本システムはまた、コンソールと通信する着用型ユーザインターフェースも含む。着用型ユーザインターフェースは、中央に配置された外科手術用観察領域を有し、かつ手術またはコンソールに関するデータを表示するように構成される周辺データ表示領域を有する、インターフェース画面を備える。周辺データ表示領域は、外科用コンソールから受信された情報を表示し得る。

一態様において、カメラは、着用型ユーザインターフェースと通信し、ユーザインターフェースは、カメラによってキャプチャされた画像を、中央に配置された外科手術用観察領域内に表示するように配設されている。一態様において、システムは、手術部位を観察するための顕微鏡を含み、着用型ユーザインターフェースが、ユーザが顕微鏡をのぞくことと、周辺データ表示領域を観察することとを同時に可能にするように構成される。一態様において、ユーザインターフェースは、着用型ユーザインターフェースを通じて観察することを可能にする周辺観察領域を備える。

例示的な一態様において、本開示は、フルイディクスサブシステム、入力ペダルサブシステム、超音波水晶体乳化吸引サブシステム、および眼科手術部位のライブビデオを通信するように構成されるカメラを有する、外科用コンソールを含む、眼科手術用システムに関する。本システムはまた、コンソールと通信し、かつカメラから通信された手術部位のライブビデオを受信するように構成される着用型ユーザインターフェースも含む。着用型ユーザインターフェースは、眼科手術部位のライブビデオを表示する、中央に配置された外科手術用観察領域を有し、かつ手術またはコンソールに関するデータを表示するように構成される周辺データ表示領域を有する、インターフェース画面を含み得る。周辺データ表示領域は、外科用コンソールから受信された情報を表示し得る。

一態様において、第２のカメラが着用型ユーザインターフェース上に配置される。第２のカメラは、ライブビデオを通信するように構成され得、かつ着用型ユーザインターフェースは、第２のカメラからのライブビデオおよび手術部位のライブビデオを同時に表示するように構成され得る。

別の例示的な態様において、本開示は、眼科手術を受けている患者の眼圧を検出することと、着用型ユーザインターフェースシステムで、検出された眼圧に関する情報を表す信号を受信することと、着用型ユーザインターフェースシステム上で、表示画面の周辺部分に眼圧に関する情報を表示することとを含む方法に関する。

一態様において、方法は、着用型ユーザインターフェースシステムで、眼科手術を実施するための洗浄および吸引設定を表す信号を受信することと、着用型ユーザインターフェースシステム上で、表示画面の周辺部分に眼圧に関する情報を表示することとを含む。

前述の概要および以下の詳細な説明は、事実上例示的かつ説明的であり、本開示の範囲を限定することなく本開示の理解を提供することを意図するものであるということが理解されよう。その点において、本開示の追加的な態様、特徴、および利点は、以下の詳細な説明から当業者に明白となろう。

添付の図面は、本明細書に開示されるデバイスおよび方法の実施形態を説明し、本明細書とともに本開示の原理を説明する役割を果たす。

本開示の原理と一貫した実施形態に従う、例示的な外科手術用システムの透視図である。 本開示の原理と一貫した態様に従う、図１の外科手術用システムの例示的なブロック図である。 本開示の原理と一貫した態様に従う、着用型ユーザインターフェース上に表示可能な例示的な画像である。 本開示の原理と一貫した態様に従う、別の外科手術用システムの例示的なブロック図である。 本開示の原理と一貫した態様に従う、着用型ユーザインターフェース上に表示可能な例示的な画像である。 本開示の原理と一貫した態様に従う、着用型ユーザインターフェース上に表示可能な別の例示的な画像である。 外科手術用システム本開示の原理と一貫した態様に従う、別の着用型ユーザインターフェースの例示的なブロック図である。 本開示の原理と一貫した実施形態に従う、別の例示的な外科手術用システムである。

本開示の原理の理解を促進する目的のために、ここで図面に図示される実施形態に対する参照がなされ、これらを説明するために特定の言語が用いられる。しかし、本開示の範囲のいかなる限定も意図されないということが理解されよう。記載のシステム、デバイス、および方法に対するあらゆる変形ならびにさらなる修正、および本開示の原理のあらゆるさらなる適用は、本開示が関連する当業者により通常想到されるであろうものとして十分に企図される。特に、一実施形態に対して記載されるシステム、デバイス、および／または方法が、本開示の他の実施形態に対して記載される特徴、構成要素、および／またはステップと組み合され得るということが完全に企図される。簡潔にするために、しかしながら、これらの組み合わせの多くの反復は、別個に説明されない。簡素化のために、いくつかの事例において、図面の全体にわたり、同一または類似の部分を参照するために、同一の参照番号が用いられる。

本明細書に記載のデバイス、システム、および方法は、着用型ユーザインターフェース上に、眼科手術を実施している外科医に眼科手術用システムのステータスを示す情報を表示し、その一方で外科医が手術部位を見ることをも可能にする。一例において、これは手術部位を観察するために用いられ得る中央手術用表示領域の周囲の情報周辺データ表示領域またはフレームとともに行われる。このため、外科医は、ステータスまたは測定されたパラメータの変更を視覚的に意識しながら、手術を継続して実施し得る。これは、手術の効率を高め得、外科医と患者の両者に利益をもたらす。

加えて、本明細書に記載のデバイス、システム、および方法は、外科医が眼科手術のための手術部位を顕微鏡の外で観察することを可能にすることにより、より快適な外科手術設定を外科医に提供する。いくつかの態様において、外科医は、外科医が顕微鏡に向かってかがむことなく手術部位を観察することができるように、外科医の頭部とともに運搬され、ともに移動可能な着用型ユーザインターフェースを通じて手術部位を観察する。加えて、外科手術用システムに関する情報もまた、外科医が外科手術用機器および目のステータスを認識することができるように、外科医に提示され得る。

図１は、眼疾患を治療するための例示的な外科手術用システム１００を示す。図示された実施形態において、外科手術用システムは、手術を実施するためのコンソール１０２を含み、かつ着用型ユーザインターフェース１０４を含む。

コンソール１０２は、眼外科的手技などの外科的手技を患者に対して実施するように構成および配設された外科用コンソールである。一実施形態において、外科用コンソールは、超音波水晶体乳化吸引用外科用コンソールである。図２は、コンソール１０２および着用型ユーザインターフェース１０４を含むシステム１００のブロック図である。

コンソール１０２は、コンピュータユニット１０３、表示画面１０５、および例えば、乳化または硝子体茎切除術などの外科的手技などの眼外科的手技を実施するために一緒に用いられるいくつかのサブシステムを含む。例えば、サブシステムは、例えばフットペダル１０８を含むフットペダルサブシステム１０６、管類１１５に接続する真空吸引器１１２および洗浄ポンプ１１４を含むフルイディクスサブシステム１１０、超音波振動ハンドピース１１８を含む超音波発生装置サブシステム１１６、電動ＩＶポール１２２を含む点滴（ＩＶ）ポールサブシステム１２０、および硝子体茎切除ハンドピース１２７を含む空気圧硝子体茎切除カッターサブシステム１２４、ならびに通信モジュール１３０を含む撮像および制御サブシステム１２６を含む。この例において、顕微鏡１２８およびアーム１５０もまた、コンソール１０２の一部を形成する。しかしながら、他の実施形態において、顕微鏡１２８およびアーム１５０は、コンソール１０２から分離されている。手術中の異なるサブシステムの性能を最適化するため、これらの作動パラメータは、例えば実施されている特定の手技、手技の異なるステージ、外科医の個人的な好み、手技が患者の目の前方部分で実施されているかまたは後方部分で実施されているかなどによって異なる。代替的コンソールは代替的サブシステムを有し得ることに留意するべきである。

コンソール１０２内の異なるサブシステムは、手術およびそれぞれの超微細手術用具のための制御回路を備える。コンピュータシステム１０３は、眼外科的手技を適切に実施するために、異なるサブシステム間のやりとりおよび関係を統制する。これを行うため、このシステムは、プロセッサおよびメモリを含み、かつ例えば、乳化手技または硝子体茎切除術などの外科的手技を実行するように、サブシステムを制御するための命令とともに前もってプログラムされる。

加えて、コンソール１０２は、ユーザが限定された範囲内で、予めプログラムされた異なるサブシステム間の関係を制御または修正するための選択を行うことを可能にする入力デバイスを含む。本実施形態において、入力デバイスは、コンソールの中に組み込まれ得、かつフットペダル１０８、スクリーン上で直接行われた選択に応答するタッチスクリーンデバイス、標準コンピュータキーボード、マウスまたはトラックボールなどの標準ポインティングデバイスを含み得、ボタン、つまみ、または他の入力デバイスもまた企図される。入力デバイスを用いると、外科医、科学者、または他のユーザは、コンソール１０２の異なるサブシステム間の関係に影響を与えるパラメータを選択または調節し得る。これにより、ユーザ入力に基づき、ユーザは、システムプログラマによってコンソールにハードコードされたものから、関係を変更または調節し得る。

図示された実施形態において、再度図１を参照して、コンソール１０２は、顕微鏡１２８を担持するアーム１５０を含む。このため、顕微鏡１２８は、コンソール１０２に取り付けられ得、かつ外科医が手術部位を観察し得るように、手術部位の近くに位置付けされ得る。以下に記載されるように、外科医が着用型ユーザインターフェース１０４を着用して顕微鏡１２８をのぞいて手術部位を見ると、この外科医は、追加的なステータス、段階、およびパラメータ情報が同時に観察可能となる一方で手術を実行し得る。外科医がシステムのステータス情報を取得するために手術部位から目を離す必要がないため、手術の効率を高め得る。

撮像および制御サブシステム１２６は、外科的手技中に外科医への容易で直観的な表示のために、データおよび情報を着用型ユーザインターフェース１０４に提示するように構成および配設される。撮像および制御サブシステム１２６の通信モジュール１３０は、着用型ユーザインターフェース１０４と通信するために用いられる送受信機を備え得る。この送受信機は、手術部位に関する設定および／または設定画像、およびコンソール設定を通信し得る。一実施形態において、送受信機はワイヤレス通信を可能にするＲＦ（無線）送受信機である。この送受信機はまた、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗｉ−Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）、赤外線または他の通信方法を介して通信し得る。有線システムもまた企図される。加えて、送受信機は、着用型ユーザインターフェース１０４から情報およびデータを受信し得る。情報およびデータは、コンソール１００の異なる側面を操作するためのユーザ選択および命令を含み得、およびバッテリステータスおよびあらゆる誤り情報などの情報ならびに着用型ユーザインターフェース１０４自体に関するデータを含み得る。

図２はまた、眼外科的手技中にシステムオペレーションおよび性能に関するデータを表示し得る着用型ユーザインターフェース１０４も示す。着用型ユーザインターフェース１０４は、表示画面１４０および通信モジュール１４２を備え得る。着用型ユーザインターフェース１０４は、外科医の目を覆うように着用される単眼鏡またはゴーグルとして構成され得る。ヘッドセット、顔面用シールド、または他の着用型ユーザインターフェースを含む他の着用型ユーザインターフェースが用いられ得る。着用型ユーザインターフェースと関連付けられる利点は、外科医が顕微鏡の単眼鏡から離れることを必要とすることなく、画面が手術に関連し得る情報を外科医に直接示すことである。加えて、外科医は頭部を動かし得るが、それでもなお表示された手術用データを観察し得る。

着用型ユーザインターフェース１０４上の表示画面１４０は、着用者に画像を提示する、例えば、標準（４８０ｉ）または高解像度（７２０ｐ、１０８０ｉ、または１０８０ｐ）の表示画面であり得る。他の解像度を有する他のスクリーンもまた企図される。いくつかの実施形態において、着用型ユーザインターフェース１０４は、従来の眼鏡に類似する、透明であり、外科医が透かし見ることを可能にするスクリーンの特定の領域を有する。このため、外科医はデータ表示の利益を得る一方で、手術環境を見るために顕微鏡１２８をのぞくことができる。これは、最適な手術経験を維持するために、外科医が顕微鏡をのぞく、道具を手に取る、手術室の周囲を見るなどを可能にし得る。

通信モジュール１４２は、送信されたデータおよび情報をコンソール１０２の通信モジュール１３０から受信する。通信モジュール１４２は次に、外科医に表示するために、情報を表示画面１４０に発信する。加えて、通信モジュール１４２は、着用型ユーザインターフェース１０４からコンソール１０２上の通信モジュール１３０へと情報およびデータを発信し得る。一実施形態において、通信モジュール１４２は、上述のように送受信機を備える。

図３は、外科的手技中に表示画面１４０上に提示され得る例示的な画像２００を示す。これは、コンソール画面１０５上にも示され得る。本実施形態において、画像２００は、焦点領域を表示するように構成される中央手術用表示領域２０２を含み、および中央手術用表示領域２０２の周囲に外科手術プロセス、手術用構成要素、またはコンソール１０２の他の部分に関する情報を示す周辺データ表示領域または表示フレーム２０４を含む。

これにより、示された例において、中央手術用表示領域２０２は、主に表示画面１４０の中央領域に配置され、かつ外科医が十分に大きな、遮るもののない手術部位の眺望を有することを可能にする大きさとされる。

本実施形態において、中央手術用表示領域２０２は、外科医が手術部位を従来の手法で可視化するために、着用型ユーザインターフェース１０４を透かし見て顕微鏡の接眼レンズをのぞくことを可能にする、着用型ユーザインターフェース１０４の透明部分である。このため、外科医は、従来行われるように見、かつ手術を実行することができる。しかしながら、表示フレーム２０４は、外科医が頭部を回転する、または顕微鏡の単眼鏡から移動することなく可視化されることができる重要な手術ステータスおよび設定データを外科医に提供する。このため、外科医は、どの設定が有効であるか、および外科手術プロセスのステータスを知るために、コンソールを見る必要がない。表示フレーム２０４は単一色背景を持つ単一色フレームを持つものとして示されるが、いくつかの実施形態では、単に情報およびデータ要素を外科医によって観察される画像上に重ね合わせる。このため、表示フレーム２０４はより少ない障害物を有し得、外科医はより大きい、より完全な手術部位の眺望を有すると感じ得る。

この例において、表示フレーム２０４は、コンソールの設定、供給ステータス、および患者の状況に関する特徴を含む。説明を容易にするために、この例示的な情報が詳細に説明される。

表示フレーム２０４の下部に沿って、画像は典型的な外科手術プロセスに応答するコンソールモード設定を含む。図に示すように、本例示的な実施形態において、コンソールモード設定は、選択可能なＳｅｔｕｐアイコン２２０、ＰｒｅＰｈａｃｏアイコン２２２、Ｓｃｕｌｐｔアイコン２２４、Ｑｕａｄアイコン２２６、ＥＰＩアイコン２２８、Ｃｏｒｔｅｘアイコン２３０、Ｐｏｌｉｓｈアイコン２３２、Ｖｉｓｃｏアイコン２３４、Ｃｏａｇアイコン２３６、およびＶｉｔアイコン２３８を含む。これらのアイコンは、コンソールが作動しているモードを示す。これらのアイコンのうちの１つが選択されるときはいつでも、それぞれのアイコンが表す外科手術プロセスについて表示される情報および選択が適宜変更される。一実施形態において、これらの設定はコンソール１０２上で変更され、かつ最新の設定を示すために画面２００が更新される。図示された実施形態において、ＰｒｅＰｈａｃｏアイコン２２２は選択中であると表示される。

これらのアイコンは、ボタン、つまみ、またはコンソール上のタッチスクリーンなどのコンソール上の入力設定によって、またはフットペダルによって選択され得る。一実施形態において、つまみは、それぞれの選択可能なアイコンを順に反転表示するように回転し得、所望のアイコンが反転表示されると、ボタンを用いて、つまみに加圧して、またはフットペダルをタップして入力が行われる。他の選択方法もまた企図される。

例示的な表示フレーム２０４の右側に沿って、流体工学に関するいくつかのデータ点がある。これらは、吸引流量値２４０、ＩＯＰランプ値２４２、および流れ計算値２４４を含む。吸引流量値２４０は、ｃｃ／ｍｉｎ（立法センチメートル／分）の流量を示す。この例において、画面を横切る直線は、流量値が目標どおり、目標より上、目標より下であることを示す。ＩＯＰ（眼圧）ランプ値２４２は、所望の流量に到達するまでのランプ時間を秒で示す。流れ計算値２４４は、オーバーシュートを補正するための設定または速度を示す。これにより、吸引流量におけるオーバーシュートは、流れ計算値２４４の規定の速度で補正される。

また、例示的な表示フレーム２０４の右側に沿って、真空圧力弁２４６ｍｍＨｇ（ミリメートル水銀柱）、ＰＥＬ（患者の目のレベル）値２４８、Ｄｙｎ Ｒｉｓｅ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒｉｓｅ）値２５０がある。真空圧力弁２４６は、ポンプによって所望の吸引圧に達するために引かれた真空を表す。ＰＥＬ値２４８は、塩基性の生理食塩水または洗浄供給源の入力圧を追跡するための患者の目のレベルを表す。Ｄｙｎ Ｒｉｓｅ値２５０は、真空圧力におけるオーバーシュートへの応答の速度を制御するために用いられる。繰り返すが、これらはコンソール１０２上で設定され得る。

ねじり設定２５４は、超音波水晶体乳化吸引ハンドピース１１８によってもたらされる超音波振動の方法のための設定を示す。示された例において、画像２００の右上は、使用者が着用可能なヘッドセットを透かし見て周囲状況を見ることを可能にする追加の表示ウィンドウであり得る。いくつかの実施形態において、このウィンドウは、外科医が例えば器具用トレイまたは手術部位などの周囲状況の一部分を見ることを可能にするライブビデオフィードを含み得る。

この例において、ねじり設定２５４の上に、表示画面１４０はステータスバー２５６を含む。これは、外科的手技中に重要情報を外科医に提示するために用いられ得る。一例において、これは、すべての機能およびサブシステムが通常通りまたは予期された通りに動作しているという緑色灯またはテキスト表示を含み得る。代替的に、ステータスバー２５６は、外科医の注意を必要とするような普通でない状態を外科医に警告するように配設され得る。いくつかの実施形態において、ステータスバーは、手術を実施する際に、色コードおよび点滅インジケータを用いて外科医の注意を引く。

本例において、表示フレーム２０４の上部に沿って、コンソール１０２にワイヤレス接続される構成要素およびこれらのそれぞれのバッテリ残量を特定するステータスインジケータがある。この例において、ステータスインジケータは、フレーム画面上に２つのフットペダル２６０およびそれらのバッテリ残量、ならびに２つの着用型ユーザインターフェース２６２およびそれらのバッテリ残量を含む。しかしながら、他の実施形態において、単一のフットペダルおよび単一の着用型ユーザインターフェースのみが存在する。

操作段階インジケータ２６４は、コンソール１０２が連続操作モードであるかどうか、またはコンソールがフットペダル制御下で運転されているかどうかを外科医に対して表示する。この場合、コンソールは連続モードに設定されている。

左上に、表示フレーム２０４は、超音波水晶体乳化吸引ハンドピース１１８によってもたらされる超音波振動の縦方向設定を外科医に対して表示する縦方向パラメータ２０８を示す。

表示フレーム２０４はまた、連続洗浄インジケータ２１０も含む。示された例において、連続洗浄はオフである。しかしながら、コンソール１０２でスイッチをオンにされ得、かつコンソールが情報を送信して着用型ユーザインターフェース１０４上で観察するための連続洗浄がオンであると示す異なる画像を生成する。

表示フレーム２０４はまた、洗浄供給源のレベルインジケータ２１２も含む。洗浄供給源のレベルインジケータ２１２は、外科医に洗浄供給源の現在のレベルを表示する。洗浄供給源は従来、コンソール１０２上のＩＶポールによって支えられるＩＶ生理食塩水供給源である。示された例において、洗浄供給源のレベルインジケータ２１２は満量であると示される。これはまた、外科医に対して、洗浄供給源が使い果たされ、満量の洗浄供給源と交換されなければならないということを示す充填線も含む。ステータスは、外科医が顕微鏡の単眼鏡から目を離すことなく洗浄供給源のステータスを監視することができるように、コンソール１０２から着用型ユーザインターフェース１０４へと送られる。いくつかの実施形態において、洗浄供給源のレベルインジケータ２１２は、液面が既定の閾値を下回ると、光る、点滅する、または赤色などに変色し、よってより完全に流体供給源の段階に対する外科医の注意を引く。

洗浄供給源のレベルインジケータ２１２に隣接して、表示フレーム２０４は、眼圧（ＩＯＰ）インジケータ２１４を含む。ＩＯＰインジケータは、外科医による連続的な監視のためにＩＯＰの値を表示する。ＩＯＰは気圧と眼圧との両方の関数であるため、ＩＯＰインジケータ２１４のいくつかの実施形態は、ＩＯＰを得るために用いられる二次値を表示するように構成される。この例において、ＩＯＰインジケータ２１４は、インジケータ２１４で気圧レベル２１６を表示する。本実施形態において、ＩＯＰインジケータはまた、等価ボトル高２１８を表示する。この例において、等価ボトル高は６８（センチメートル水柱（ｃｍＨ２Ｏ））に設定される。これは、洗浄ライン内の圧力トランスデューサを介して典型的に決定され、所望のＩＯＰに達するように調節されることができる。

一実施形態において、眼科手術を実施するために外科医が顕微鏡の接眼レンズをのぞくと、着用型ユーザインターフェースを通じて上述の情報が外科医に表示される。これにより、システムは、外科医が視界の視線の周囲にフレームを提示する眼鏡をかけているように動作し得る。外科医が情報の設定を変更することを望む場合、外科医はこれらをコンソール上で、例えば、フットペダルで変更する。表示される情報の異なる配設が企図されることが理解される。

図４は、撮像および制御システム１２６の一部分としてカメラ３０２を含む別の例示的な外科手術用システム３００を示す。一実施形態において、図１の顕微鏡１２８は、カメラ３０２と置き換えられるか、または撮像のために顕微鏡１２８の横にカメラ３０２が配置され得る。図に示すように、外科手術用システム３００は、図１の実施形態のものと類似する多くの特徴を含み、したがって、これらの説明はここでは繰り返されない。

本実施形態において、撮像および制御サブシステム１２６は、カメラ３０２で画像をキャプチャし、ステータスおよびパラメータデータに加えて画像データを着用型ユーザインターフェース１０４に提示するように構成および配設される。例えば、図１を参照して、アーム１５０は、撮像および制御サブシステム１２６のカメラ３０２を支え得る。アームの方向を合わせることにより、カメラ３０２が手術部位の画像をキャプチャすることができるように、カメラ３０２が手術部位に近接した位置に配置され得る。カメラ３０２からの画像は、撮像および制御サブシステム１２６によって処理され、次に通信モジュール１３０によって着用型ユーザインターフェース１０４に送信される。

一実施形態において、カメラ３０２は、高解像度３Ｄ（三次元）撮像カメラである。外科医が手術部位を観察し、かつ手術部位における奥行感覚を有することを可能にするような手法で、２Ｄ（二次元）表示画面上に表示された従来のカメラ画像からは取得され得ない手術部位の画像をキャプチャするように構成される。一実施形態において、カメラ３０２は、外科医が顕微鏡を通じた従来の手法で手術部位を観察することを可能にするように、カメラ３０２に隣接して配置された接眼レンズと関連付けられる。これは、外科医が眼科手術の開始に先立って、手術部位に関連する所望の位置にカメラ３０２を整列することを支援し得る。

図５は、着用型ユーザインターフェース１０４の表示画面上に表示された画像３１０の例を示す。図３で説明された画像２００と類似して、画像３１０は、中央手術用表示領域３１２および表示フレーム３１４を含む。表示フレーム３１４のうちのほとんどが図３の表示フレーム２０４と類似するため、すべてが再び詳細に説明されない。ここで、中央手術用表示領域３１２は、リアルタイムカメラ３０２を通じてキャプチャされた画像を示しており、これは着用型ユーザインターフェース１０４に送信される。これにより、本実施形態において、外科医は手術部位を観察するために、顕微鏡の接眼レンズをのぞくために頭部を整列する必要がない。このため、外科医は頭部をより快適に保持し得、手術部位を見ながら、かつ手術を実施しながら、外科的手技中に頭部を動かすこともし得る。

図示された実施形態において、表示フレーム３１４は、図３に示されるステータスバーの代わりに第２の表示領域３１６を含む。いくつかの実施形態において、第２の表示領域３１６は、外科医が周囲状況を見るためにのぞき得る単純に透明な領域である。これにより、手術中、手術部位のビデオが中央手術用表示領域内に表示される一方で、外科医は着用型ユーザインターフェース１０４の第２の表示領域３１６を通じて周囲状況を観察し得る。このため、外科医は、着用型ユーザインターフェース１０４を外すことなく、例えば器具トレイを観察する、所望の器具を手に取る、または手術室の一部を見ることなどができ得る。加えて、外科医は、着用型ユーザインターフェース１０４を外すことなく、振り向いてコンソールを観察し、コンソール上の任意の必要な変更または調節を行うことができる。外科医は、表示された画像を有さない隅を注視することのみを必要とする。

一実施形態において、システム１００は、着用型ユーザインターフェース１０４自体に配置された着用可能なカメラを含む。この着用可能なカメラは、画像をリアルタイムでキャプチャおよび表示し得る。本実施形態において、図５の画面が２つのキャプチャされた画像を示しているため、図６に示されるように、互いに置き換え得る。つまり、両方の画像がカメラによってキャプチャされた画像である場合、コンソール１０２または着用型ユーザインターフェース１０４のどちらかが、外科医が中央手術用表示領域３１２内の画像と第２の表示領域３１６内の画像とを切り替えることを可能にし得る。これは図６に示される。ユーザは、画像を切り替えるために、例えば、着用型ユーザインターフェース上の入力またはコンソール１０２上の入力を含む任意の入力を使用し得る。

一実施形態において、表示画面１４０は、２Ｄスクリーン上の従来の画像と比較して奥行感覚を高めるように、それぞれの目のためのスクリーンを備え、これは眼科手術プロセス中に外科医にとって重要であり得る。

上述の実施形態において、手術および手術部位に関する情報ならびにデータが表示フレーム内に表示される。いくつかの実施形態において、コンソール１０２の制御は、外科的手技中、外科医に対して表示される画像を統合される。例えば、ユーザは、着用型ユーザインターフェース１０４内の画像に基づいてパラメータの選択または調節を行い得る。一実施形態において、コンソール１００は、カーソルを表示画面の選択可能な部分のあたりで動かすスクロールホイールを含む。一例において、アイコン、値、または領域は、ユーザがスクロールホイールを回転させると、順に反転表示される。所望のアイコン、値、または領域が反転表示されたときに、ユーザは、コンソール１０２、着用型ユーザインターフェース１０４、または別の所にあるボタンなどの入力を用いてこれを選択し得る。一実施形態において、選択は、フットペダル１０８を用いて行われ得る。例えば、ユーザが図２の連続洗浄選択２１０をオンにすることを所望した場合、ユーザは連続洗浄セレクタが反転表示されるまでスクロールし、次にこれを選択する。これは、連続洗浄セレクタ２１０をオフからオンに切り替え得る。同様に、選択された後にスクロールして値を増減させることを含む類似の手法により値も調節され得る。これにより、外科医は、着用型ユーザインターフェース１０４を用いてコンソール操作の調節を行うことができ得る。

図７は、システム１００において使用可能な着用型ユーザインターフェース４５０の代替的な実施形態を開示する。本実施形態において、着用型ユーザインターフェース４５０は、コンソール１０２が外科医の注視点を特定することを可能にする視線追跡システム４５２を含む。視線追跡システム４５２から取得された情報に基づいて、システム１００は、外科医の注視する着用型ユーザインターフェース上の特定の選択可能なアイコンを反転表示し得る。外科医は次に、例えばフットペダル１０８などの入力デバイスを用いてこれを選択し得る。選択された項目により、値がホイールまたはつまみ、キーボード、ボタンなどのさらに追加的な入力を用いて調節され得る。このため、視線追跡システムは、着用型ユーザインターフェース４５０を用いたコンソールの選択および制御を可能にし得る。

図８は、カメラシステム４６２、コンソール４６４、および着用型ユーザインターフェース１０４を含む、代替的なシステム４６０を示す。カメラシステム４６２は、カメラ３０２を所望のレベルに固定または保持するように構成される。本実施形態において、カメラシステム４６２は、コンソール４６４から独立し、カメラが手術台の上の患者の目の上に位置し得るように、手術台の上部に配置されるような形状である。コンソール４６４は、カメラシステム４６２と通信し得、かつ着用型ユーザインターフェース１０４への送信のためにライブビデオフィードを受信し得る。

本実施形態において、コンソール４６４は表示画面４６６を含む。一実施形態において、表示画面４６６は、着用型ユーザインターフェース１０４と同一のデータおよび画像を表示する。ここで、表示画面４６６は、操作者による閲覧およびアクセスのため、コンソール４６４の筐体上に置かれる。

データをユーザに表示する例示的な方法は、外科用コンソールの機能、パラメータ、および設定および手術部位または手術自体に関するパラメータの設定に関する情報を取得することを含む。これは、例えば、洗浄設定、吸引設定、および真空設定などのコンソール設定に関する情報を取得すること含み得る。加えて、これは、ＰｒｅＰｈａｃｏ設定、Ｓｃｕｌｐｔｉｎｇ設定、Ｑｕａｄ設定、および図３に関連して特定される他の設定などのモードまたは段階設定に関する情報を取得することを含み得る。これはまた、ＩＯＰなどの患者の状態に関する手術部位パラメータも含み得る。最後に、これは、外科手術用システムの手術用器具の設定に関する情報を取得すること含み得る。例えば、これは、超音波振動の縦断面およびねじり断面設定に関する情報を取得することを含み得る。この情報が取得されると、この情報は表示フレームが画面の中央手術用表示領域の周りに配置される際に、提示可能な様式に整えられ得る。

表示フレームが中央手術用表示領域の周囲に配置されると、外科医は、同時にコンソールおよび他の手術情報のステータスを見、かつ監視することができる一方で、中央手術用表示領域を通じて顕微鏡を用い得る。

いくつかの態様において、システムは、手術部位に隣接して配置されるビデオカメラから手術部位のビデオ画像を取得する。ビデオ画像は、いくつかの態様において、表示された画像の中央手術用表示領域内に収まるように整えられ得る。画像配設が準備されると、コンソールは画像に関する情報を表示するための着用型ユーザインターフェースに送信し得る。一実施形態において、コンソールは、コンソールに関するデータおよび情報を着用型ユーザインターフェースに送り、カメラは着用型ユーザインターフェースに直接ビデオフィードを送る。本実施形態において、着用型ユーザインターフェースは、画像を着用型ユーザインターフェース内で整頓および提示する。すると外科医は、着用型ユーザインターフェース上で手術部位を見ながら手術を実施し得る。

いくつかの実施形態において、外科医は着用型ユーザインターフェースを用いて設定の選択および設定に対する変更をし得る。外科医は、着用型ユーザインターフェース上に表示された情報または設定を選択し得、および入力デバイスを用いてそれらを修正または入れ替え得る。一実施形態において、修正のための情報または設定を探索することは、ユーザの注視を追跡する視線追跡技術を用いて達成され得る。外科医が特定の選択可能なアイコンまたは設定を注視していることをシステムが認識すると、システムはそのアイコンまたは設定を反転表示または別様に特定し得る。これは次に、コンソールまたは着用型ユーザインターフェースでのさらなる入力によって選択され得る。これは次に調節され得る。一実施形態において、選択はフットペダル１０８を押すことによって発生し得る。

本明細書に開示されるシステム、デバイス、および方法は、外科医がパラメータを視覚的に見るために手術部位から注視を外すことを必要としないように、情報ならびに外科手術用パラメータ、および患者の状態に関するデータを提示する着用型ユーザインターフェースを提供することにより、外科医がより効率的に眼外科的手技を実施することを可能にし得、より効率的な手術をもたらすと思われる。加えて、手術部位をキャプチャし、これを着用型ユーザインターフェース上で外科医に対して表示するカメラを有することにより、外科医はより快適に手術を実施し得る。

当業者は、本開示によって包含される実施形態が、上述の特定の例示的な実施形態に限定されないということを認識するであろう。その点において、実例的な実施形態が示されかつ説明されたが、前述の開示において広範囲な修正、変更、および置換が企図される。かかる変形は、本開示の範囲を逸脱することなく前述のものに対して行われ得ることが理解される。したがって、添付の特許請求の範囲が広範にかつ本開示と一貫する形で解釈されることが適切である。

Claims (20)

1. 眼科手術用システムであって、
   フルイディクスサブシステム、入力ペダルサブシステム、および超音波水晶体乳化吸引サブシステムを有する、外科用コンソールと、
   前記コンソールと通信する着用型ユーザインターフェースと、を備え、前記着用型ユーザインターフェースが、
   中央に配置された外科手術用観察領域と、
   手術または前記コンソールに関するデータを表示するように構成される周辺データ表示領域と、を有する、インターフェース画面を備え、前記周辺データ表示領域が、前記外科用コンソールから受信された情報を表示する、眼科手術用システム。
2. 前記着用型ユーザインターフェースと通信するカメラをさらに備え、前記ユーザインターフェースが、前記カメラによってキャプチャされた画像を、前記中央に配置された外科手術用観察領域内に表示するように配設されている、請求項１に記載の眼科手術用システム。
3. 前記カメラは、前記着用型ユーザインターフェース上の奥行感覚をキャプチャするための３Ｄカメラである、請求項１に記載の眼科手術用システム。
4. 手術部位を観察するための顕微鏡をさらに備え、前記着用型ユーザインターフェースが、ユーザが前記顕微鏡をのぞくことと、前記周辺データ表示領域を観察することとを同時に可能にするように構成されている、請求項１に記載の眼科手術用システム。
5. 前記ユーザインターフェースが、前記着用型ユーザインターフェースを通じて見ることを可能にする周辺観察領域を備える、請求項１に記載の眼科手術用システム。
6. 前記ユーザインターフェースが、前記コンソールを制御する入力を受信するように構成される、請求項１に記載の眼科手術用システム。
7. 前記周辺データ表示領域が、眼圧を表示する、請求項１に記載の眼科手術用システム。
8. 前記周辺データ表示領域が、真空圧力および吸引流量を表示する、請求項７に記載の眼科手術用システム。
9. 前記周辺データ表示領域が、超音波振動パラメータに関する情報を表示する、請求項８に記載の眼科手術用システム。
10. 前記表示された情報が、前記画像の周辺に重ね合わせられる、請求項１に記載の眼科手術用システム。
11. 眼科手術用システムであって、
    フルイディクスサブシステム、入力ペダルサブシステム、および超音波水晶体乳化吸引サブシステムを有する外科用コンソールと、
    眼科手術部位のライブビデオを通信するように構成される、カメラと、
    前記コンソールと通信し、前記カメラから通信された前記手術部位の前記ライブビデオを受信するように構成される、着用型ユーザインターフェースと、を備え、前記着用型ユーザインターフェースが、
    前記眼科手術部位の前記ライブビデオを表示する、中央に配置された外科手術用観察領域と、
    前記手術または前記コンソールに関するデータを表示するように構成される周辺データ表示領域と、を有する、インターフェース画面を備え、前記周辺データ表示領域が、前記外科用コンソールから受信された情報を表示する、眼科手術用システム。
12. 前記カメラは、前記着用型ユーザインターフェース上の奥行感覚をキャプチャするための３Ｄカメラである、請求項１１に記載の眼科手術用システム。
13. 前記周辺データ表示領域が、眼圧を表示する、請求項１１に記載の眼科手術用システム。
14. 前記周辺データ表示領域が、真空圧力および吸引流量を表示する、請求項１３に記載の眼科手術用システム。
15. 前記周辺データ表示領域が、超音波振動パラメータに関する情報を表示する、請求項１４に記載の眼科手術用システム。
16. 前記着用型ユーザインターフェース上に配置された第２のカメラをさらに備え、前記第２のカメラが、ライブビデオを通信するように構成され、前記着用型ユーザインターフェースが、前記第２のカメラからの前記ライブビデオおよび前記手術部位の前記ライブビデオを同時に表示するように構成される、請求項１１に記載の眼科手術用システム。
17. 眼科手術を受けている患者の眼圧を検出することと、
    着用型ユーザインターフェースシステムで、前記検出された眼圧に関する情報を表す信号を受信することと、
    前記着用型ユーザインターフェースシステム上で、表示画面の周辺部分上に、眼圧に関する前記情報を表示することと、を含む、方法。
18. 前記着用型ユーザインターフェースシステムで、前記眼科手術を実施するための洗浄および吸引設定を表す信号を受信することと、
    前記着用型ユーザインターフェースシステム上で、表示画面の前記周辺部分に、眼圧に関する前記情報を表示することと、を含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記着用型ユーザインターフェースシステムで、外科手術プロセスの画像を表す信号を受信することと、
    前記着用型ユーザインターフェースシステム上で、前記表示画面の中央外科手術用観察領域内に、外科手術プロセスの前記画像を表示することと、を含む、請求項１７に記載の方法。
20. 前記着用型ユーザインターフェースシステム上で、前記表示画面上の選択可能な設定を特定することと、
    前記選択可能な設定を入力デバイスで選択することと、を含む、請求項１７に記載の方法。

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