JP2022538906A

JP2022538906A - 緑内障手術のための画像誘導方法および装置

Info

Publication number: JP2022538906A
Application number: JP2021578263A
Authority: JP
Inventors: マイケルエス．バーリン，
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-07-01
Filing date: 2020-07-01
Publication date: 2022-09-06
Also published as: US20210361482A1; US11185444B1; US11590024B2; US11583443B2; US11318046B2; US20220287881A1; EP3993743A4; US20230146204A1; US11723805B2; WO2021003304A1; US20210145642A1; US20210145641A1; US11191670B1; US20220062045A1; KR20220038361A; US20230248568A1; US11850186B2; US20220287880A1; US20220062047A1; US11583444B2

Abstract

撮像プローブが、外部検出器アレイを有するカメラまたは内視鏡を備え、プローブは、処置中に目の内部から目を撮像するように目の中に外科的に配置するためのサイズおよび形状である。撮像プローブおよび処置プローブ５００は、締結具によってともに結合することができ、またはハウジング内に収容することができる。撮像プローブおよび処置プローブ５００は、角膜内の切開部を通って目に入り、毛様体小帯または強膜棘のうちの１つまたは複数を撮像するようなサイズおよび形状とすることができる。処置プローブ５００は、インプラントを送達するための処置用光ファイバまたは手術用配置デバイスを備えることができる。検出器に結合されたプロセッサは、画像から毛様体小帯、強膜棘、シュワルベ線、またはシュレム管のうちの１つまたは複数の場所を識別するように命令によって構成することができる。

Description

関連出願
本出願は、米国特許法第１１９条第（ｅ）項の下で、開示全体が参照により本明細書に組み込まれている、２０１９年７月１日に出願された米国特許仮出願第６２／８６９，２６７号、および２０２０年３月２４日に出願された米国特許仮出願第６２／９９４，１８１号の利益を主張する。本出願の主題はまた、開示全体が参照により本明細書に組み込まれている、２０１８年６月１８日に出願され、ＷＯ２０１８／２３２３９７として公開された、"Methods and Systems for OCT Guided Glaucoma Surgery"という名称の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１８／０３８０７２号に関係する。

背景
目の疾患などの疾患を処置するための従来の方法および装置は、少なくともいくつかの面で理想的とは言えないことがある。処置するのが困難なことがある疾患の一例は、緑内障である。いくつかの処置は成功することがあるが、緑内障を処置するための従来の手法は、少なくともいくつかの面で理想的とは言えないことがある。緑内障を処置するための１つの手法は、低侵襲緑内障手術（「ＭＩＧＳ」）によるものである。管ベースのＭＩＧＳでは、流体がシュレム管内へ流れ込むことを可能にするために、小柱網内に小さい開口が形成される。これらの開口は、多くの方法で、たとえばインプラントまたはレーザによって形成することができる。１つの手法は、エキシマレーザトラベクロトミー（「ＥＬＴ」）を使用することであり、小柱網内にシュレム管への開口を設けるために、エキシマレーザなどの紫外レーザが使用される。別の手法は、小柱網を通してシュレム管内へ延びるインプラントを配置することである。管ベースのＭＩＧＳ手順の１つの潜在的に困難な態様は、約２００マイクロメートル（「μｍ」）～４００μｍのことがあるシュレム管に対して、手術機器を整列させることである。いくつかの事例では、シュレム管が容易に見えない可能性があり、外科医は、シュレム管の場所を推定しようとする可能性があり、少なくともいくつかの事例では、これは困難であり、理想的に正確とは言えないことがある。いくつかの移植手順では、シュレム管の場所を誤って評価すると、たとえばインプラントが管内に完全には配置されないことがあり、小柱網が破れる可能性があり、いくつかの事例ではインプラントが外れることもある。

正常な眼圧では、シュレム管は典型的に、カメラによる内部ビューから見えない。目の圧力が十分に低いとき、血液はシュレム管に入り、シュレム管の視覚化を改善することができる。しかし、小柱網が貫通された後、シュレム管からの血液は目の前房に入り、小柱網の視覚化を理想的なものより困難にすることがある。

上記に照らして、シュレム管内の開口の形成およびインプラントの配置を容易にするために、外科医がシュレム管の場所を識別することを支援するための改善された方法および装置を有することが有益になるはずである。

概要
いくつかの実施形態では、プローブが、処置要素を備える処置プローブと、処置要素ならびに処置の標的とされる解剖学的構造および隣接構造を目の内部から撮像する撮像プローブとを備える。いくつかの実施形態では、処置要素は、光ファイバまたはインプラントのうちの１つまたは複数を備える。いくつかの実施形態では、プローブは、目内に手術のために配置するのに適したサイズおよび形状のカメラおよび処置プローブを備える。いくつかの実施形態では、細長い撮像プローブはカメラを備え、カメラは、目の中に配置するのに適したサイズの１つまたは複数のレンズおよび検出器を備える。別法または組合せとして、撮像プローブは、１つまたは複数のレンズと、画像を伝送するように配置された光ファイバまたは走査光ファイバのアレイなどの１つまたは複数の光ファイバとを備えることができる。いくつかの実施形態では、処置プローブおよび撮像プローブは、撮像プローブの細長い軸と処置プローブとの間の回転角を固定するために、締結具などによって互いに結合される。いくつかの実施形態では、カメラおよび処置プローブは、ハウジング内でともに収納される。カメラおよび処置プローブは、角膜内の切開部を通って目に入り、毛様体小帯、強膜棘、小柱網、小管近傍小柱網、シュレム管、シュレム管の内壁、小柱網の圧縮、前房内から見えるコレクタチャネルオリフィスの部位、虹彩根、および他の眼内構造のうちの１つまたは複数を撮像するようなサイズおよび形状である。処置プローブは、光ファイバ、またはインプラントを送達するための手術用配置デバイスを備えることができる。カメラの検出器は、目の中に配置するのに適したサイズおよび形状であり、毛様体小帯、強膜棘、シュワルベ線、またはシュレム管のうちの１つまたは複数の場所を画像から識別するように命令によって構成されたプロセッサに結合される。

いくつかの実施形態では、カメラに結合された光ファイバは、傾斜した遠位端を備え、プロセッサは、カメラからの画像に応答して傾斜端の配向を判定するように命令によって構成される。プロセッサは、虹彩根、毛様体小帯、強膜棘、シュワルベ線、またはシュレム管、および処置プローブ、ならびに他の解剖学的ランドマーク／構造のうちの１つまたは複数の場所に対応するマーカを表示するように命令によって構成することができる。カメラからの画像およびマーカは、多くの方法で外科医へ提供することができる。いくつかの実施形態では、目の中に配置されたカメラからの画像は、手術用顕微鏡などの顕微鏡のヘッドアップディスプレイ上に示され、それにより、外科医が、顕微鏡の接眼レンズを通して画像を観察するとともに、顕微鏡を通して前方から目を観察し、目の中に挿入されたカメラから目の画像を観察することを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、手術用顕微鏡などの顕微鏡に結合された１つまたは複数の第２のカメラが、目の顕微鏡画像を提供し、観察デバイスに示される。第２のカメラ、目の中に配置されたカメラ、およびマーカからの画像は、たとえば順次または同時に、プローブの動きとともに更新されながら、ディスプレイ上に示すことができる。これらの手法は、手術を容易にすることができ、いくつかの実施形態では、ゴニオスコープを用いることなく手術を実行することを可能にする。

参照による組込み
本明細書に参照および識別されるすべての特許、出願、および公開は、全体として参照により本明細書に組み込まれており、本出願に別途参照するが、参照により完全に組み込まれていると見なされるものである。

本開示の特徴、利点、および原理のさらなる理解は、図示する実施形態について記述する以下の詳細な説明および添付の図面を参照することによって取得される。

図１は、解剖学的構造を図示する目の概略断面図を示す。

図２は、目の前房に隣接する解剖学的組織の斜視部分図を示す。

図３は、いくつかの実施形態による角膜輪部穿刺部位から目の前房内の小柱網の方へ前房を横切る光ファイバプローブおよび撮像プローブを図示する目の概略断面図を示す。

図４Ａは、シュレム管、強膜棘、およびシュワルベ線を示す目の前房角の解剖学的組織の部分概略図を示す。

図４Ｂは、目の解剖学的組織の部分図を示し、目の中の視点から内視鏡または他の撮像システムによって取得される画像を表す。

図５Ａは、プローブが標的組織に対して回転させられている、いくつかの実施形態によるマーカに重ねられた例示的な画像を示す。

図５Ｂは、プローブが標的組織と回転方向に整列されている、いくつかの実施形態による図５Ａと同様の例示的な画像を示す。

図６Ａは、インプラントの移植軸がシュレム管に対して回転させられている、いくつかの実施形態による処置マーカに重ねられた例示的な画像を示す。

図６Ｂは、いくつかの実施形態によるシュレム管と整列されたインプラントの移植軸を示すマーカに重ねられた例示的な画像を示す。

図７は、いくつかの実施形態による目の手術のための装置を示す。

図８は、光学手術用顕微鏡のビューおよび処置マーカに重ねられた内部カメラのビューを含む拡張画像を示す。

図９Ａは、いくつかの実施形態によるインプラントの配置を示す。

図９Ａ－１は、カメラの軸に対してインプラントの細長い軸の角度を固定するために、インサータの突起を受け取るようなサイズおよび形状の係合構造体を備えるインプラントを示す。

図９Ｂは、いくつかの実施形態によるシュレム管内への１つのインプラントの配置およびシュレム管内への複数のインプラントの配置のための機器を示す。

図１０は、いくつかの実施形態による処置プローブおよびカメラの一例を示す。

図１１は、いくつかの実施形態による図１０の線Ａ－Ａに沿って切り取った例示的な処置プローブおよびカメラの断面概略図を示す。

図１２Ａは、いくつかの実施形態による処置プローブおよびカメラの一例を示す。

図１２Ｂは、いくつかの実施形態による図１２Ａの線Ｂ－Ｂに沿って切り取った例示的な処置プローブおよびカメラの断面概略図を示す。

図１３は、いくつかの実施形態による処置プローブおよびカメラの一例を示す。

図１４は、いくつかの実施形態による方法を示す流れ図である。

図１５は、いくつかの実施形態による目の手術のための装置を示す。

図１６は、いくつかの実施形態による締結具によって互いに結合された処置プローブおよび光ファイバアレイの一例を示す。

図１７は、いくつかの実施形態による図１６の線Ａ－Ａに沿って切り取った例示的な処置プローブおよび光ファイバアレイの断面概略図を示す。

図１８Ａは、いくつかの実施形態による一体化されたハウジングを有する処置プローブおよび光ファイバアレイの一例を示す。

図１８Ｂは、図１８Ａの線Ｂ－Ｂに沿って切り取った例示的な処置プローブおよびカメラの断面概略図を示す。

図１９は、いくつかの実施形態による処置プローブおよび光ファイバアレイの一例を示す。

図２０は、いくつかの実施形態による処置プローブおよび光ファイバアレイの一例を示す。

詳細な説明
以下の詳細な説明は、本明細書に開示する実施形態によって本開示に記載する本発明の特徴および利点のさらなる理解を提供する。詳細な説明は多くの特有の実施形態を含むが、これらは例としてのみ提供されており、本明細書に開示する本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

本明細書に開示する方法およびシステムは、より多くの眼科医がＭＩＧＳ手順をうまく実行することを可能にすることができる。たとえば、開示する方法および装置は、たとえば目の前房からシュレム管内への水性流体の改善された流出を可能にするために、手術がより均一に一貫して開口をもたらすことを可能にすることができる。加えて、開示するシステムおよび方法は、流出を増大させることが意図されたシュレム管内への開口のための標的場所を外科医が識別することを可能にすることによって、改善された手術結果をもたらすことができる。いくつかの場合、標的場所は、たとえば小柱網、小管近傍小柱網（ＪＣＴＭ）、シュレム管の内壁、シュレム管の外壁、強膜、またはこれらの所望の組合せの組織の表面もしくは層、または組織における位置を含むことができる。

本明細書に開示する方法および装置は、実時間表示画像を外科医が同時に観察することを可能にする感知デバイスによって撮像する手術顕微鏡などの顕微鏡の組合せを含むことができる。実時間表示画像は、最小の待ち時間で手順中に更新される画像を含む。実際的な目的で、実時間拡張ディスプレイは、事象が発生しているときに、ビデオを含む画像を示す。これらの拡張画像は、内部全反射が顕微鏡画像における視覚化を妨げる部位にある目の中の場所にあるため、手術用顕微鏡のみを使用して援助なしに容易に視覚化することができない目の中の場所を、外科医が観察、標的化、および処置することを可能にする。そのような構造は、小柱網およびシュレム管を含む。本明細書に開示する方法および装置は、内部全反射によって不明瞭にされまたは遮られる角度構造を外科医が観察することを可能にする。たとえば、開示する方法および装置は、コレクタチャネルシステムなどの普通なら不完全に見えまたは見えない構造の画像または情報を、内視鏡カメラ技術を使用することなどによって、目に挿入されたカメラを使用して視覚化することを可能にすることができる。外科医は、たとえば処置プローブに隣接して配置された撮像システムを介して、コレクタチャネルシステムなどの構造の画像の配置によって、目の構造の上に重なる投影画像とともに、目の実像を同時に観察することができ、そのような画像は、手術より前に取得することができ、または手術中に実時間で取得することができ、外科医が好ましい手術部位を識別および標的化することを可能にするために、可視の構造またはマーカと位置合わせすることができる。このようにして、外科医によって観察される画像は、手術の視覚化およびそのような組織の標的処置を強化するために、ディスプレイ上に組み合わされた実像（光学）および投影画像（仮想）を含む。

いくつかの実施形態では、内視鏡は、プローブのハンドピース上に位置するセンサアレイまたは手術用ワークステーションのコンソール上に位置するセンサアレイなどの外部センサアレイ上に標的組織の画像を形成するための撮像光学系を備える。目の外に位置するセンサアレイを備える実施形態では、内視鏡は、目の外に位置するセンサアレイへ画像を伝送するために、１つまたは複数の光ファイバ、たとえば複数の光ファイバを備えることができる。いくつかの実施形態では、目の中に位置する１つまたは複数の光ファイバの１つまたは複数の端部上に目の画像が形成され、この画像は、１つまたは複数の光ファイバを介して、目の外に位置するセンサアレイへ伝送される。別法として、内視鏡は、センサアレイを備えるカメラを備えることができ、カメラは、本明細書に記載するように目に挿入される。

顕微鏡および内視鏡の一方または両方からの画像は、多くの方法で外科医に提示することができる。たとえば、この画像は、拡張現実眼鏡もしくはゴーグルまたは仮想現実眼鏡もしくはゴーグルなどのモニタまたは類似の観察デバイスを介して観察される画像に重ね合わせることができる。いくつかの実施形態では、目に挿入されたカメラからの実時間画像が、手術用顕微鏡などの顕微鏡からの目の光学画像とともに、双眼ヘッドアップディスプレイ上に提示され、これにより外科医は、顕微鏡をのぞき込みながら、光学画像およびカメラからの画像の両方を観察することが可能になる。いくつかの実施形態では、これらの画像は、顕微鏡画像に対する眼内カメラシステム画像の位置決めを可能にする共通の要素によって、互いに位置合わせされる。また、普通なら見えない構造、ならびにプローブ先端からシュレム管への小柱網までなどの距離および動きの両方を示すために、１つまたは複数の記号の仮想画像などの追加の情報を、外科医へ提供することもできる。いくつかの実施形態では、原位置カメラを使用して、目のコレクタチャネルを識別し、外科医が、使用者に表示されるこれらの標的場所によって、部位を識別する（たとえば、処置基準マーカなどのグラフィカル視覚要素を使用することによって、標的場所を識別する）ことを可能にして、流れを増大させるのに適当な小柱網内の場所に開口をもたらすことを支援することができる。本開示のいくつかの実施形態は、顕微鏡の画像またはビューに重ねることができる流出システム（たとえば、シュレム管およびコレクタチャネル）の術前および／または術中の画像を含む様々な眼内撮像モダリティのいずれかを包含する。さらに、手術中に目の中の解剖学的特徴を認識するために、画像分析アルゴリズムを適用することができ、ヘッドアップディスプレイが、外科医が手術を完了するのを支援するために、認識された特徴、ガイド、場所、マーカなどの実時間撮像を拡張することができる。いくつかの場合、目の中に位置する撮像センサによって捕捉される１つまたは複数の画像を使用して、角度構造の仮想画像を生成することができる。

そのようなディスプレイは、たとえば、目の双眼光学実像と視覚的に組み合わされたディスプレイからの単眼または双眼の仮想および／または拡張画像を提示するように、手術用顕微鏡に結合することができる。本明細書に開示する方法および装置は、目から流体を排出するための開口を提供するステント手術などのＥＬＴ手術およびインプラントデバイスで利用するのによく適している。しかし、提供されるシステムおよび方法はまた、光ファイバベースの撮像を利用することができる様々な他の手術手順、たとえば内視鏡を使用するあらゆる手術にも適用することができる。

いくつかの実施形態では、内視鏡は、目の内部からの処置要素の立体画像を使用者に提供するように構成された立体内視鏡を備える。ディスプレイは、目の中の手術を容易にするために、処置要素の立体画像を使用者に提供するための立体画像ディスプレイを備えることができる。

エキシマレーザトラベクロトミー（「ＥＬＴ」）を使用する緑内障の処置を特に参照するが、本明細書に開示する方法およびシステムは、多くの他のタイプの手術とともに使用することができる。たとえば、本明細書に開示する実施形態は、いくつかを挙げると、整形外科、神経外科、神経科、耳鼻咽喉科（ＥＮＴ）、腹部、胸部、心臓血管、心外膜、心臓内、および他の適用例に関する内視鏡手順を含む他の手術手順とともに使用することができる。本明細書に開示する方法および装置は、原位置撮像を利用して、標的精度を改善し、顕微鏡または内視鏡で容易に視覚化することができない領域内で外科医が手順を実行することを可能にする仮想視覚化を提供することができる。そのような適用例は、３次元空間における手術精度を支援するために仮想視覚化が実像に拡張されるあらゆる内視鏡手順を含み、その一例は、血管が湾曲または屈曲している血管内手順である。本明細書で使用される場合、撮像に関係する「原位置」という用語は、処置部位にまたは処置部位に密接して位置決めされた任意の数の好適なカメラシステムなどの撮像センサを指す。いくつかの場合、原位置撮像システムは、処置プローブによって運搬され、外科医が実際の解剖学的特徴を見ることを可能にするために、処置部位からまたは処置部位への経路に沿って、画像を捕捉する。

特定の態様はまた、脳、心臓、肺、腸、皮膚、腎臓、肝臓、膵臓、胃、子宮、卵巣、精巣、膀胱、耳、鼻、口、骨髄、脂肪組織、筋肉、腺および粘膜組織、脊髄および神経組織、軟骨などの軟組織、歯、骨などの生体硬組織、ならびに静脈洞、尿管、結腸、食道、気管支、血管、および咽喉などの体腔および通路など、他の臓器を処置および修正するために使用することもできる。たとえば、本明細書に開示するデバイスは、既存の体腔を通して挿入されることができ、または体組織内にもたらされた開口を通して挿入されることができる。

図１を参照すると、記載する実施形態を理解するために、目Ｅの解剖学的組織の簡単な概要が提供されている。図１に概略的に示すように、目の外層は、強膜１７を含む。角膜１５は、光が目に入ることを可能にする透明な組織である。角膜１５と虹彩１９との間に、前房７が位置する。前房７は、眼房水１と呼ばれる常に流れる透明な流体を収容する。水晶体４が、毛様体２０に接続された線維小帯によって目の中で支持されて動かされる。虹彩１９は、その周囲で強膜棘に取り付けられており、中央の瞳孔５を含む。瞳孔５の直径が、水晶体４を通って網膜８まで進む光の量を制御する。虹彩１９と毛様体２０との間に、後房２が位置する。

図２に示すように、目の解剖学的組織は、強膜棘に付着する虹彩１９の前方に位置する目の中の海綿状組織の三角形の帯域である小柱網（ＴＭ）９をさらに含む。可動性の小柱網は形状が変化し、顕微鏡サイズである。小柱網は、ほぼ三角形の断面であり、約１００～２００μｍで厚さが変化する。小柱網は、ミクロンサイズの孔を有する様々な線維層から構成されており、眼房水が前房から出るための流体経路を形成する。小柱網９は、その前縁、シュワルベ線１８、角膜１５および強膜１７のおおよその継ぎ目において、厚さ約１００μｍであると測定されている。

小柱網は、小柱網および虹彩１９が強膜棘に付着するその基部において、約２００μｍまで広がる。小柱網の高さは、約４００μｍでありうる。小柱網９内の孔を通る通路は、小管近傍小柱網１３と呼ばれる非常に薄い多孔質の組織につながり、小管近傍小柱網１３は、血管構造、シュレム管１１の内壁に当接する。シュレム管の高さは、約２００μｍ、すなわち小柱網の高さの約２分の１である。シュレム管（ＳＣ）１１は、眼房水および血液成分の混合物で満たされており、眼房水を静脈系へ排出する一連のコレクタチャネル（ＣＣ）１２に接続する。眼房水１は毛様体によって常に作られており、瞳孔を通って前房に流れ込み、前房からＴＭおよびＪＣＴＭ内の孔を通ってＳＣおよび眼房水静脈に入るため、小柱網、小管近傍小柱網、またはシュレム管内のあらゆる障害物が、眼房水が前眼房から容易に逃げるのを防止する。目は本質的に閉じた球体であるため、この結果、目の中の眼内圧が上昇する。眼内圧の増大は、網膜および視神経の損傷をもたらし、それによって最終的な失明を引き起こす可能性がある。

ほとんどの開放隅角緑内障（すなわち、ゴニオスコープによって容易に見える小柱網によって特徴付けられる緑内障）で生じる眼房水流出の障害物は、典型的に、小柱網９とシュレム管１１との間に位置する小管近傍小柱網（ＪＣＴＭ）１３の領域、より具体的にはシュレム管の内壁に集中する。

たとえば小管近傍小柱網１３において障害物が発達するにつれて、眼内圧が時間とともに徐々に増大する。したがって、現在の緑内障処置方法の目標は、眼内圧の進行性の上昇を低減または遅延させることによって、視神経の損傷を防止することである。

図３を参照すると、人間の目Ｅの内部の解剖学的組織の側面断面図が、光ファイバプローブ２３と、目に挿入されるプローブに結合されたカメラ２５とを備える、いくつかの実施形態による処置プローブとともに示されている。小さい自己封止する穿刺切開部１４が、角膜１５内にもたらされる。前房は、液体の流れを使用する眼房維持具または粘弾性物質によって安定させることができる。次いで、切開部１４を通して、光ファイバプローブ２３およびカメラ２５を前房７内へ位置決めして前進させることができ、最終的に、光ファイバプローブ２３の遠位端が所望の標的ＴＭ組織に接触してわずかに圧迫する。

レーザユニット３１（図７に示す）によって作られる光除去レーザエネルギーが、除去すべき組織に接触している光ファイバプローブ２３の遠位端から送達される。除去すべき組織は、小柱網９、小管近傍小柱網１３、およびシュレム管１１の内壁を含むことができる。シュレム管の遠位外壁は穿孔しないように、シュレム管１１の近位内壁に開口部がもたらされる。いくつかの実施形態では、標的組織内に追加の開口部ももたらされる。したがって、結果として得られる１つまたは複数の開口部は、比較的正常な速度の眼房水の排出を回復するのに有効である。光除去レーザエネルギーは、可視、紫外、近赤外、または赤外線レーザエネルギー、およびこれらの組合せなど、１つまたは複数のタイプのレーザエネルギーを含むことができる。いくつかの実施形態では、レーザエネルギーは、塩化キセノンエキシマレーザからの３０８ｎｍのレーザエネルギーを含む。このレーザは、たとえばパルスエネルギーまたは実質的に連続するエネルギーを含むことができる。実施形態では、プローブから送達されるレーザエネルギーは、たとえばフェムト秒またはピコ秒のレーザエネルギーを含む。

光ファイバプローブ２３は、カプセル化シースによってカプセル化された１つまたは複数の光ファイバを備えることができる。単一の光ファイバの直径は、標的組織の光除去を効果的にもたらすのに十分な光エネルギーを伝送するのに十分な大きさであるべきである。いくつかの実施形態では、光ファイバの直径は、約４～６μｍの範囲内である。単一の光ファイバまたは複数の光ファイバは、たとえば約１００μｍ～約１０００μｍの範囲の直径のバンドルで使用することができる。光ファイバのコアおよびクラッディングは、外側の金属スリーブまたはシールド内に包むことができる。いくつかの実施形態では、スリーブは、ステンレス鋼から作られる。いくつかの実施形態では、スリーブの外径は約１００μｍ未満である。いくつかの実施形態では、この直径は、より小さい光ファイバがレーザ送達システムによって実施される場合などには、わずか１００μｍとすることができる。いくつかの場合、光ファイバは、約２００μｍの直径を有することができ、光ファイバプローブ２３は、１つまたは複数の光ファイバをカプセル化するために、５００μｍなどのより大きい直径を有することができる。いくつかの実施形態では、スリーブは、曲げたり角度を付けたりすることができるように、可撓性を有することができる。

図４Ａおよび図４Ｂは、本明細書に記載するように、目に挿入されたカメラを備える内視鏡などの内視鏡によって見える目の内部構造を示す。本明細書に記載するアブインテルノ（ａｂｉｎｔｅｒｎｏ）手法によって目に挿入された内視鏡によって見える構造は、毛様体小帯３０２および強膜棘３０４を含む。いくつかの実施形態では、目に挿入されたカメラによって、シュワルベ線３０６を見ることができる。いくつかの実施形態では、手術中の目の眼内圧に応じて、カメラ画像内にシュレム管３０８を見ることができる。いくつかの実施形態では、目の眼内圧は、血液がシュレム管３０８に入ることを制限するほど十分に高く、シュレム管は、本明細書に記載するように目に挿入されたカメラを備える内視鏡など、本明細書に記載するように目に挿入された内視鏡によって、容易に見えない可能性がある。また、いくつかの実施形態では、シュワルベ線３０６は、本明細書に記載するように目に挿入されたカメラを備える内視鏡など、目に挿入された内視鏡、または外部センサアレイによって提供される画像内で容易に見えない可能性がある。本明細書に開示する方法および装置は、外科医が処置プローブを配置するのを支援するために、目に挿入された内視鏡から容易に見えない可能性のある目の構造の場所を識別または推定するのによく適したものとすることができる。

図５Ａおよび図５Ｂは、いくつかの実施形態による原位置カメラからヘッドアップディスプレイ上に示される画像を、本明細書に記載するように外科医に見えるディスプレイ上に提示されたマーカとともに示す。プロセッサが識別した毛様体小帯３０２の場所およびプロセッサが判定したシュレム管３０８の場所が、外科医に見えるディスプレイ上に提示されたマーカによって示される。たとえば、本明細書に記載するカメラは、処置プローブ５００によって前進させることができ、手順中の実時間撮像データを捕捉することができる。プロセッサは、実時間撮像データを使用して、毛様体小帯３０２、虹彩根、または強膜棘３０４のうちの１つまたは複数に応答して、シュレム管３０８の場所を判定することができる。プロセッサは、外科医がシュレム管に隣接させて小柱網にプローブを配置するのを支援するために、推定されるシュレム管３０８の場所をマーカなどの印によって表示するように構成することができ、したがって外科医は、シュレム管３０８の上にある小柱網にプローブを正確に配置することができる。この手法は、カメラ画像内でシュレム管３０８が容易に見えないときに役立つことができる。別法または組合せとして、プロセッサは、たとえばシュレム管３０８が、白内障手術の場合のように見えるほど十分なコントラストを含むとき、画像に示されるシュレム管３０８の場所からシュレム管３０８の場所を判定するように構成することができる。図５Ａは、患者の目に挿入されたカメラからの実時間画像上にマーカを示すが、いくつかの実施形態では、画像は、マーカなしでヘッドアップディスプレイ上に示され、カメラとプローブとの間の配向が固定されていることで、外科医は、画像に応答してプローブの配向を判定することが可能である。

図５Ａは、画像内に示される処置プローブ５００を図示し、処置プローブ５００は、ハウジング内に光ファイバを備えることができる。いくつかの実施形態では、カメラは、プローブの軸に対して回転方向に固定された軸を含む。カメラは、手順中に処置プローブ５００の画像を捕捉するように、処置プローブ５００と共有のハウジングに取り付けることができ、そのようなハウジングによって運搬することができ、またはそのようなハウジング内に配置することができる。カメラは、手順を実行するため、移植可能なデバイスを送達および設置するため、または患者内の関心領域を調査するためなど、外科医が処置プローブ５００を標的場所へ送達するのを援助することができる。図示するように、処置プローブ５００は、シュレム管３０８および毛様体小帯３０２に近接して配置される。これらの解剖学的特徴のうちの１つまたは複数は、カメラシステムを通して見えるものとすることができ、使用者によって認識可能である。いくつかの実施形態によれば、カメラは、さらに詳細に記載するように、制御ユニットに結合される。制御ユニットは、プロセッサと、プロセッサによって実行可能な命令とを備えることができる。いくつかの実施形態では、命令は、解剖学的特徴およびランドマークを検出することができる１つまたは複数の画像分析アルゴリズムを含む。いくつかの事例では、制御ユニットは、マーカなどの情報、たとえばシュレム管識別子５０２、毛様体小帯識別子５０４、または何らかの他の識別子、もしくは識別子の組合せを、本明細書に記載するカメラ撮像データに重ねることによって、解剖学的特徴を識別してカメラビューを拡張することが可能である。たとえば、制御ユニットは、１つまたは複数の特徴認識アルゴリズムを実行することによって、シュレム管３０８を認識し、シュレム管識別子５０２を配置することができる。いくつかの場合、システムは、分析される画像内のコントラストの差に基づいて、シュレム管３０８を認識することができる。たとえば、シュレム管３０８は、５％より高いコントラストの差に基づいて識別することができる。シュレム管は、前房内から見たとき、３次元空間内にほぼ環状の構造を含むことができるが、シュレム管は、線に類似していてもよく、この線は、カメラが視野およびその部位に接近する角度に応じて、実質的に直線であっても、やや曲線であってもよい。

いくつかの実施形態では、制御ユニットは、シュレム管３０８にぴったりと追従するシュレム管識別子５０２を配置することによって、カメラ撮像データを拡張する。シュレム管識別子５０２は、線に類似してもよく、カメラが動いたときでも解剖学的特徴に対して重ねられた位置を維持するように更新することができる。拡張層、または拡張画像のグラフィカル要素のうちの少なくともいくつかは、特徴点認識、エッジ検出、分類子、空間ピラミッドプーリング、畳み込みニューラルネットワーク、または複数の好適な物体認識アルゴリズムのいずれか、もしくは技法の組合せなど、物体認識技法またはパターン整合技法を使用して、光学画像にマッピングまたは整合することができる。シュレム管識別子５０２は、実質的に実時間で、たとえば５ビデオフレーム以下の待ち時間で、たとえば１～４のビデオフレームの範囲以内の待ち時間で、画像上に配置することができる。

別法または組合せとして、制御ユニットは、図示するように、毛様体小帯３０２などの他の解剖学的特徴を認識および識別することができる。ここで、制御ユニットは、毛様体小帯３０２の全体的な形状に追従するように毛様体小帯識別子５０４を重ねることによって、カメラ画像データを拡張する。図示のマーカは、実質的に直線とすることができるが、マーカは、他の形状をとることもでき、撮像部位における解剖学的輪郭に追従するような輪郭とすることができる。マーカは、必要に応じて、シュワルベ線、強膜棘、またはシュレム管３０８などの選択された解剖学的特徴の境界を示すことができる。たとえば、複数の破線を使用して、シュレム管３０８の推定される前方および後方の境界を示すことができ、中心線が、カメラ画像内に示されるシュレム管の推定される中心の場所に沿って延びる。この手法は、シュレム管が外科医によって観察される画像内で容易に見えないときに役立つことができる。

、距離、矢印、方向、文字または他の情報などを同様に使用して、カメラ撮像データを拡張することもできる。いくつかの実施形態では、システムは、他の特徴を位置決定するために、特定可能な特徴を使用することができる。たとえば、システムは、強膜棘を識別することができ、システムは、倍率、平均距離、および特徴サイズに基づいて、画像がシュレム管３０８を容易に示していない場合でも、認識された特徴に基づいて、シュレム管３０８のおおよその場所を識別することが可能でありうる。たとえば、プロセッサは、毛様体小帯３０２または強膜棘のうちの１つまたは複数を識別したことに応答して、シュレム管３０８の場所を判定し、その場所をカメラの検出器アレイからの後続の画像上に表示するように命令によって構成することができる。

図５Ａに示すように、カメラはシュレム管３０８に対して回転させられた配向にあることが、容易に明らかである。いくつかの手順では、処置プローブ５００をシュレム管３０８に合わせて配向させることが役立つことができる。本明細書に開示する方法および装置を使用することによって、使用者は、処置プローブ５００が、虹彩根、毛様体小帯３０２、強膜棘、またはシュレム管３０８のうちの１つまたは複数など、目の１つまたは複数の構造と回転方向に整列されているかどうかを迅速に判定することができる。シュレム管識別子５０２などのマーカは、処置プローブ５００をシュレム管３０８と整列させるためのさらに有用な情報を提供することができ、これは、たとえばシュレム管３０８が目に挿入されたカメラアレイの画像から容易に見えないときに役立つことができる。

図５Ｂに示すように、使用者が処置プローブ５００およびカメラを回転させた後、カメラ画像および関連するデータは、シュレム管３０８および関連するシュレム管識別子５０２が実質的に水平であることを示す。いくつかの場合、シュレム管識別子５０２、およびその結果としてシュレム管３０８自体が水平である場合、使用者は、処置プローブ５００がシュレム管３０８と整列されたことを確信する。当然ながら、他のマーカ情報を使用または表示して、カメラ撮像データを拡張することができ、使用者が関心のある任意の解剖学的特徴に対して処置プローブ５００を接近させて配向を合わせるのを援助することができる。

図６Ａおよび図６Ｂを参照すると、処置プローブ５００が、シュレム管３０８および毛様体小帯３０２に近接して示されている。図示するように、処置プローブ５００は、インプラント６２０などのデバイスを処置部位へ運搬する。いくつかの実施形態では、インプラント６２０は、シュレム管３０８に沿って延びるサイズおよび形状の細長い移植軸６２２を備えており、インプラント６２０は、細長い移植軸６２２をシュレム管３０８の細長い軸と整列させることによって、シュレム管３０８に挿入することができ、これは、インプラント６２０の適当な送達に役立つことができる。たとえば、インプラント６２０は、小柱網を貫通してシュレム管３０８に沿って摺動するようなサイズおよび形状の鋭い端部を備えることができる。プローブ５００またはインプラント６２０のうちの１つまたは複数に対するカメラの配向が固定されていることで、使用者が、シュレム管３０８が目の中に配置されたカメラからの画像内で容易に明らかでないとき、たとえばコンピュータによって生成されたマーカなしに、毛様体小帯３０２または強膜棘のうちの１つまたは複数を参照してなど、目の中に配置されたカメラからの画像内に示される構造を参照して、インプラントをシュレム管３０８と整列させることを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、制御ユニットは、使用者がシュレム管３０８を位置決定するのを援助し、また処置プローブ５００の配向を判定するのを援助するために、シュレム管識別子５０２を示すようにカメラ画像を拡張することができる。図６Ａに図示するように、処置プローブ５００、したがってインプラント６２０は、シュレム管３０８に対して位置がずれており、インプラントを適切に送達するように配向を変えるべきである。

図６Ｂに図示するように、処置プローブ５００は、シュレム管３０８の配向に一致するように回転させられている。これは、シュレム管３０８が実質的に水平であることを検証するために、カメラ画像データを観察することによって行うことができる。代替または追加として、拡張されたカメラ画像データは、シュレム管識別子５０２を示すことができ、シュレム管識別子５０２は、シュレム管識別子５０２が実質的に水平になるまで、処置プローブ５００およびカメラの配向を変えることによって、回転させることができる。いくつかの実施形態では、カメラおよび処置プローブ５００は、インプラント６２０の細長い移植軸６２２がシュレム管識別子５０２に実質的に平行に、たとえば約１０度の範囲内で平行に、いくつかの実施形態では約５度の範囲内で平行になるまで、回転させられる。いくつかの事例では、処置プローブ５００およびカメラは、インプラント６２０の細長い移植軸６２２がシュレム管識別子５０２と整列されるまで、回転させられ、または位置が変えられる。これにより、インプラントの送達および配置の精度を増大させることができ、これは、たとえばシュレム管３０８が画像内で容易に見えないときに役立つことができる。

いくつかの実施形態では、カメラ画像データを拡張するために、追加の識別子またはマーカが重ねられる。これらのうちのいくつかは、たとえば毛様体小帯識別子５０４などの他の解剖学的特徴の識別、解剖学的特徴間の距離、解剖学的特徴のサイズ、解剖学的特徴からのプローブの遠位端の距離、方向矢印、処置プローブ５００を動かすのを援助するための他の指示を、他の有用な情報とともに含むことができる。

図７を参照すると、いくつかの実施形態による医師が目Ｅに対して手術手順を実行するのを援助するためのシステム４００が図示されている。外科手術手順は、開口から目の中に、前房を横切って小柱網およびシュレム管を含む標的組織領域へ細長いプローブ２３を挿入することを含むことができる。いくつかの実施形態では、システム４００は、外科医が手順中に実時間で目を観察するための光学顕微鏡４０９を備えることができる。カメラ入力４０１が、目の中に配置されたカメラ７０２から入力としてフィードを受け取る。カメラ入力４０１は、制御ユニット４１０のプロセッサ４１４に動作可能に結合される。制御ユニット４１０のプロセッサは、目の構造の場所を識別し、入力されたカメラ画像上にマーカなどの印を重ねるように命令によって構成することができる。光学顕微鏡４０９とともに、目の中に配置されたカメラ７０２が、制御ユニット４１０へのカメラ入力４０１を提供することができる。いくつかの実施形態では、検出器アレイを備える第２のカメラ４１６が、手術用顕微鏡４０９から光学画像を受け取るように顕微鏡４０９に光学的に結合され、制御ユニット４１０のプロセッサ４１４に光学的に結合される。制御ユニット４１０は、カメラ４１６から画像データを受け取り、その画像データを処理して、ヘッドアップディスプレイ４０７上に視覚画像データを提供し、手術用顕微鏡４０９の先行する光学画像上にその視覚画像データを重ねることができる。顕微鏡４０９は、たとえば双眼の外科手術用顕微鏡を構成することができる。システム４００は、手順前、手順中、または手順後に、１つまたは複数の標的場所の撮像を提供するために、処置プローブ２３とともに原位置で送達されるカメラ７０２を備えることができる。プローブのカメラ７０２は、任意の好適なカメラデバイスを備えることができ、いくつかの場合、内視鏡カメラ上または内視鏡カメラ内で運搬されるＣＣＤまたはＣＭＯＳ撮像センサを備えることができる。カメラによって捕捉される画像は、医師によって実時間で視覚化される複数の拡張画像を生成するように、制御ユニット４１０の画像処理装置４１２によって処理することができる。

拡張画像は、ヘッドアップディスプレイ４０７のディスプレイ上に示すことができ、内部ビームスプリッタ４２０によって顕微鏡４０９からの光学画像と組み合わせて、当業者には公知の単眼または双眼の画像を形成することができる。本明細書に記載するように、顕微鏡ビューは、たとえば光学顕微鏡画像、目の中に配置されたカメラ７０２からのカメラ画像、顕微鏡画像および重ねられた仮想画像、または重ねられた仮想画像の有無にかかわらずカメラ７０２によって捕捉された画像と組み合わせた顕微鏡画像のうちの１つまたは複数を含むことができる。顕微鏡ビューが重ねられた画像を含むとき、顕微鏡画像に対する重ねられた画像の位置合わせを、そのような整列を可能にする要素を使用して行うことができる。同様に、ビューがカメラからの画像および重ねられた仮想画像を含むときも、カメラからの画像に対する重ねられた画像の位置合わせを、そのような整列を可能にする要素を使用して行うことができる。

画像は、多くの方法で外科医へ提供することができる。たとえば、外科医は、眼鏡またはゴーグルなどの拡張現実ディスプレイによって画像を観察し、手術用顕微鏡４０９を通して手術部位を観察することができる。いくつかの実施形態では、外科医は、仮想現実ディスプレイによって画像を観察する。別法または組合せとして、本明細書に記載するように、外部モニタによって目を観察することができ、外部モニタによって観察される目の画像上にマーキングが配置される。外科医によって観察される画像は、たとえば単眼画像または立体画像を含むことができる。

いくつかの実施形態によれば、外科医はまず、手術用顕微鏡からの顕微鏡またはビデオ画像内で、プローブ２３などの手術機器を観察することができる。いくつかの場合、外科医は、別法または追加として、カメラ７０２によって捕捉されたプローブ２３を示す画像を観察することができる。いくつかの実施形態によれば、外科医は、顕微鏡４０９の接眼レンズを通して、顕微鏡４０９からの画像およびカメラ７０２から捕捉された画像を観察することができる。別法または組合せとして、外科医は、拡張画像またはビューを観察することができ、光学顕微鏡画像またはカメラ画像のうちの１つまたは複数に追加の情報が重ねられる。顕微鏡画像からの画像上にカメラによって捕捉された画像が重ねられているとき、外科医は、顕微鏡画像および重ねられたカメラ画像の両方を同時に観察することができる。さらに、画像処理装置４１２は、本明細書に記載するように、目の解剖学的特徴を検出し、外科医がこれらの特徴を識別して位置決定することを誘導するのを助けるように、顕微鏡画像またはカメラ画像上へマーカを重ねることができる。拡張画像は、顕微鏡のアイピース（複数可）もしくは接眼レンズおよび／または顕微鏡のディスプレイによって、医師に提示することができ、いくつかの実施形態では、モニタスクリーン上で観察することができる。これは、たとえば、外科医が顕微鏡の接眼レンズを通して手術部位の立体ビューを維持するとともに、重ね合わされたまたは隣接する画像または情報を同時に立体または単眼で観察することを可能にするのに有益となりうる。カメラ７０２によって原位置で捕捉される実時間画像および実時間処置情報を、一方または両方の接眼レンズのライブビューに重ね合わせることができる。いくつかの実施形態では、開示する装置および方法は、これらの手術中に、前房の外側および内側の両方からの実像および拡張画像を含む実時間ビューを提供する。

光学顕微鏡４０９は、目に挿入された内視鏡に多くの方法で動作可能に結合することができる。光学顕微鏡４０９は、接眼レンズ４０８を備えるアイピース（複数可）上へ物体を撮像するための撮像レンズ要素を備える実体顕微鏡などの双眼顕微鏡を構成することができる。目の中に配置された内視鏡は、目の光学画像を捕捉するように構成されており、本明細書に記載する任意の内視鏡を構成することができる。光学画像は、処理のために制御ユニット４１０へ伝送することができる。内視鏡は、本明細書に記載するセンサアレイ上に画像を形成するために、光学要素（たとえば、レンズ、鏡、フィルタ、プリズムなど）を備えることができる。センサアレイは、カラー画像、グレースケール画像などを捕捉することができ、処置プローブ２３によって導入し、処置プローブ２３によって動かすことができ、または処置プローブ２３は、処置プローブ２３に対する回転方向の整列を維持しながら、内視鏡とは独立して動くことができる。いくつかの事例では、本明細書に記載する処置プローブ２３および内視鏡は、関心場所への挿入中にともに動き、次いで本明細書に記載する処置プローブ２３および内視鏡は、回転方向の整列を維持しながら、他方とは独立して動くことができる。プローブ２３は、様々な実施形態によって本明細書に記載するものと同じ処置プローブ５００とすることができる。プローブ２３は、使用者、アクチュエータ、ロボットアームなどによるプローブ２３の挿入、操作、または抜取りを可能にするために、ハンドピース７０４によって構成することができる。

内視鏡画像は、適当な画像フレーム分解能および／または適当な画像フレーム速度で獲得することができ、分解能は、目に挿入されたカメラの分解能、または内視鏡の端部付近のレンズに光学的に結合された外部センサアレイの光分解能を含むことができる。画像フレーム分解能は、１つのフレーム内の画素の数によって画定することができる。目の中に配置されたカメラの検出器の画像分解能は、１６０×１２０画素、２４９×２５０、２５０×２５０、３２０×２４０画素、４２０×３５２画素、４８０×３２０画素、７２０×４８０画素、１２８０×７２０画素、１４４０×１０８０画素、１９２０×１０８０画素、２０４８×１０８０画素、３８４０×２１６０画素、４０９６×２１６０画素、７６８０×４３２０画素、または１５３６０×８６４０画素という分解能のうちのいずれかを含むことができる。アレイ検出器、たとえば目の中に配置された検出器または外部検出器の分解能は、前述の画素分解能のうちのいずれか２つによって画定される範囲内、たとえば１６０×１２０画素～２５０×２５０画素の範囲内、たとえば２４９×２５０画素の分解能を含むことができる。撮像デバイスまたはカメラは、１ミクロン、２ミクロン、３ミクロン、５ミクロン、１０ミクロン、２０ミクロンなどより小さい画素サイズを有することができる。目に挿入されたカメラは、処置プローブ５００に沿って挿入するのに好適な２ｍｍ×２ｍｍ、１ｍｍ×１ｍｍ、０．８ｍｍ×０．８ｍｍ程度、またはそれ未満の占有面積を有することができる。外部センサアレイも、類似の寸法を含むことができる。

センサアレイ、たとえば目に挿入されたカメラまたは外部センサアレイから捕捉された画像は、特有の捕捉速度で捕捉された画像フレームシーケンスを含むことができる。いくつかの実施形態では、画像シーケンスは、約２４ｐ、２５ｐ、３０ｐ、４３ｐ、４８ｐ、５０ｐ、６０ｐ、６２ｐ、７２ｐ、９０ｐ、ｌ００ｐ、１２０ｐ、３００ｐ、５０ｉ、もしくは６０ｉなど、または前述の値のうちのいずれか２つによって画定される範囲内の標準的なビデオフレーム速度で捕捉することができる。いくつかの実施形態では、画像シーケンスは、０．０００１秒、０．０００２秒、０．０００５秒、０．００１秒、０．００２秒、０．００５秒、０．０１秒、０．０２秒、０．０５秒、または０．１秒ごとに約１つの画像より小さくまたはそれに等しい速度で捕捉することができる。いくつかの場合、捕捉速度は、ユーザ入力および／または制御ユニット４１０の誘導下の外部条件（たとえば、照明の輝度）に応じて変化することができる。

センサアレイ、たとえば目に挿入されたカメラまたは外部センサアレイによって捕捉された画像は、実時間で捕捉することができ、したがって画像は、低減された待ち時間で、すなわちデータの獲得と画像の描画との間のわずかな遅延で作られる。実時間撮像により、外科医は、外科医による手術中の手術機器（たとえば、細長いプローブおよびプローブ先端）の触覚運動に一貫した平滑な運動の流れを知覚することが可能になる。実時間撮像は、運動の連続性を伴う自然の視覚を模倣するには毎秒約３０フレーム（ｆｐｓ）またはそれより速い速度で、ちらつき（強度の変動の知覚）を回避するにはその速度の２倍で、画像をもたらすことを含むことができる。いくつかの実施形態では、待ち時間は、カメラからの画像を捕捉してから情報が使用者に示されるまでの時間間隔を含むことができ、そのような時間間隔は、約１００ｍｓ以下、たとえば５０ｍｓまたはそれ未満とすることができる。いくつかの実施形態では、待ち時間は、ディスプレイ上に示される画像の１つまたは２つ以下のフレームを含む。

いくつかの実施形態では、光学顕微鏡４０９は、電子ディスプレイデバイス４０７に結合することができる。電子ディスプレイ４０７は、ヘッドアップディスプレイデバイス（ＨＵＤ）を構成することができる。ＨＵＤは、顕微鏡システム４０９の構成要素であってもなくてもよい。ＨＵＤは、接眼レンズ４０８の一方または両方の視野（ＰＯＶ）内へ光学的に結合することができる。ディスプレイデバイスは、制御ユニット４１０によって生成された入力４０１からの拡張画像を使用者または外科医へ投影するように構成することができる。ディスプレイデバイス４０７は、別法または追加として、カメラによって捕捉された画像を使用者または外科医へ投影するように構成することができる。ディスプレイデバイスは、ビームスプリッタまたは鏡４２０などの１つまたは複数の光学要素を介して顕微鏡に結合することができ、したがってアイピース４０８をのぞき込んでいる医師は、実像に加えて、ディスプレイデバイス４０７によって表現および提示されるカメラ画像、拡張画像、または任意の組合せを知覚することができる。ディスプレイデバイスは、単一の接眼レンズを通して外科医または使用者に見えるものとすることができる。別法として、ＨＵＤは、たとえば顕微鏡の構成要素によって形成された光学画像と組み合わされた立体双眼画像として、アイピース４０８を通して外科医に見えるものとすることができる。

ヘッドアップディスプレイ４０７のディスプレイデバイスは、制御ユニット４１０と通信している。ディスプレイデバイスは、制御ユニット４１０によって作られた拡張画像を実時間で使用者に提供することができる。本明細書に記載するように、実時間撮像は、実質的な待ち時間なしで画像を捕捉することを含むことができ、それにより外科医は、外科医による手術中の手術機器の触覚運動に一貫した平滑な運動の流れを知覚することが可能になる。いくつかの場合、ディスプレイデバイス４０７は、輝度、倍率、整列などのディスプレイの１つまたは複数のパラメータを調整するための１つまたは複数の制御信号を、制御ユニット４１０から受け取ることができる。接眼レンズまたはアイピース４０８を通して外科医または使用者によって観察される画像は、目の直接の光学ビュー、ディスプレイ４０７上に表示される画像、またはその両方の組合せとすることができる。したがって、ＨＵＤ上の画像の輝度を調整することで、接眼レンズを通した外科医の視野に影響を与えることができる。たとえば、ディスプレイ４０７上に示されている処理された情報およびマーカは、物体の顕微鏡ビューと均衡させることができる。プロセッサは、可視特徴がより容易に検出可能または特定可能になるように、画像データのコントラストを増大させることなどのために、カメラ画像データを処理することができる。

ヘッドアップディスプレイ４０７は、たとえば、当業者には公知の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ＬＥＤディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、走査レーザディスプレイ、ＣＲＴなどとすることができる。

別法または組合せとして、ディスプレイ４０７は、外部ディスプレイを構成することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、ディスプレイ４０７は、接眼レンズを通して知覚可能でなくてもよい。ディスプレイ４０７は、光学顕微鏡４０９に近接して位置するモニタを備えることができる。ディスプレイ４０７は、たとえばディスプレイスクリーンを備えることができる。ディスプレイ４０７は、発光ダイオード（ＬＥＤ）スクリーン、ＯＬＥＤスクリーン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーン、プラズマスクリーン、または任意の他のタイプのスクリーンを備えることができる。ディスプレイデバイス４０７は、タッチスクリーンを備えていても備えていなくてもよい。外科医は、手術部位の実時間光学画像、および原位置カメラ７０２によって提供される画像をディスプレイ４０７から同時に観察することができる。

内視鏡の分解能は、適当な分解能で標的組織を撮像するように、適当な光学系およびセンサ分解能によって、多くの方法で構成することができる。内視鏡カメラのセンサアレイまたは外部センサアレイは、本明細書に記載するように目の組織構造を観察するのに好適な分解能を含むことができ、たとえば１ミクロン未満から１０ミクロンの範囲内、たとえば約３～６ミクロンの範囲内の分解能を含むことができる。いくつかの実施形態では、カメラセンサアレイまたは外部センサアレイなどのセンサアレイは、プローブの傾斜した遠位端（またはインプラント）に接触する組織に関して、約１０μｍ～約８０μｍの範囲内の空間分解能、たとえば画像空間分解能を含む。いくつかの実施形態では、分解能は、約２０μｍ～約４０μｍの範囲内である。

いくつかの実施形態では、手術用顕微鏡のために存在する光は、十分な照明を提供する。いくつかの実施形態では、目の中に配置されたカメラは、必要に応じて、好適な輝度および焦点を有する画像をもたらすのに好適な光源を備えることができる。いくつかの実施形態では、目の中に配置されたカメラは、発光ダイオード（ＬＥＤ）、照明用光ファイバ、またはＭｉｃｒｏＬＥＤを備えることができる。いくつかの実施形態では、関心組織構造の分離、位置決定、または他の方法の識別を助けるために、カメラによって捕捉された画像に１つまたは複数のカラーフィルタを適用することができる。目の中に配置されたカメラは、制御ユニット４１０によって少なくとも部分的に制御することができる。制御ユニットによるカメラ７０２の制御は、たとえば、センサアレイの起動、パラメータの設定、焦点、輝度、コントラスト、１つもしくは複数のフィルタの適用、またはカスタマイズ可能な制御パラメータを含むことができる。

目の中に配置されたカメラは、高い信号対雑音比を有する小型の画像センサを備えることができる。カメラは、レンズおよびセンサアレイを備えることができる。いくつかの実施形態では、カメラの１つまたは複数のレンズは、たとえばボロフロートガラスを含む。センサアレイは、行および列のアレイ内に配置された任意の好適な数の画素を有することができる。いくつかの実施形態では、画素アレイは、たとえば２４９×２５０画素を含み、これらの画素は、ローリングシャッタ画素を含むことができる。いくつかの実施形態では、画素は、たとえば３μｍのピッチを有し、その結果、直径１．０６ｍｍの光学面積が得られる。

システム４００は、ユーザインターフェース４１３をさらに備えることができる。ユーザインターフェース４１３は、ユーザ入力を受け取り、出力情報を使用者へ提供するように構成することができる。ユーザ入力は、プローブ２３などの手術器具の制御に関係することができる。ユーザインターフェース４１３は、光学顕微鏡の動作（たとえば、顕微鏡の設定、カメラの獲得など）に関係する入力コマンドを受け取ることができる。ユーザインターフェース４１３は、カメラに関する様々な動作または設定に関係する表示を受け取ることができる。たとえば、ユーザ入力は、標的場所の選択、処置基準マーカの選択、拡張画像の表示設定、カスタマイズ可能なディスプレイの好みなどを含むことができる。ユーザインターフェース４１３は、タッチスクリーンなどのスクリーン、および手持ち式コントローラ、マウス、ジョイスティック、キーボード、トラックボール、タッチパッド、ボタン、言葉によるコマンド、ジェスチャ認識、姿勢センサ、熱センサ、タッチ容量センサ、フットスイッチ、または任意の他のデバイスなどの任意の他のユーザ対話式の外部デバイスを含むことができる。

いくつかの実施形態では、目の中に配置されたカメラは、プローブ２３の誘導および標的部位の視覚化のために使用される。いくつかの実施形態では、カメラ７０２は、組織およびプローブ先端を観察するように構成することができる。いくつかの実施形態では、カメラのレンズは、プローブ先端から約１０ｍｍ、たとえばプローブ先端から少なくとも約６ｍｍの距離をあけて位置する。これらの距離により、シュレム管を標的とするようにカメラ画像上でプローブ先端を見ることが可能になる。

制御ユニット４１０は、拡張された情報を含む拡張層を生成するように構成することができる。拡張層は、１つまたは複数のグラフィカル要素を含む実質的に透明な画像層とすることができる。「グラフィカル要素」および「グラフィカル視覚要素」という用語は、本出願全体にわたって区別なく使用することができる。拡張層は、顕微鏡の光学ビュー、光学画像、もしくはビデオストリーム上に重ね合わせることができ、かつ／またはディスプレイデバイス上に表示することができる。いくつかの実施形態では、拡張層は、顕微鏡の光学ビュー上へ重ね合わされ、したがって拡張層の透明性により、使用者は、グラフィカル要素が光学画像上に重ねられた状態で、光学画像を観察することが可能になる。いくつかの実施形態では、拡張層は、目の中に配置されたカメラ７０２またはカメラ４１６のうちの１つまたは複数によって取得された実時間カメラ画像または他の情報を含むことができる。

本明細書に記載するように、光学顕微鏡画像データ、カメラ画像データ、拡張情報、または任意の組合せの融合は、光学顕微鏡画像もしくはカメラ画像データまたはその両方に拡張情報を組み込むことを含むことができる。拡張画像データは、深さ情報、標的場所、配向情報、組織識別情報、または様々な他の補足情報に関連付けられた１つまたは複数のグラフィカル要素を含むことができる。グラフィカル要素は、たとえばビームスプリッタ７０８によって、光学顕微鏡画像および／またはカメラ画像上へ重ねることができる。グラフィカル要素は、光学顕微鏡画像内に見える任意の物体の画像上へ直接重ねることができる。グラフィカル要素はまた、光学顕微鏡画像内の任意の物体の画像を取り囲む任意の形状、境界、または輪郭を含むことができる。物体は、本明細書に記載するように、たとえば目に挿入された機器（たとえば、プローブ）、プローブの一部分、標的組織などとすることができる。

いくつかの実施形態では、グラフィカル要素は、プローブまたは機器の位置または配向が標的場所に対して変化するにつれて動的に変化するように構成することができる。たとえば、グラフィカル要素は、光学画像内に示されるプローブの遠位端の場所、またはＳＣの内壁、ＴＭなどの組織間の相対的な場所もしくは間隔を示すことができる。グラフィカル要素は、プローブ先端と標的場所との間の相対的な距離が変化するにつれて、かつ／またはプローブ先端が組織を圧迫する（たとえば、プローブ先端が小柱網の表面に接触する）とき、組織壁間の間隔の変化または先端と標的場所との間の距離を、実質的に実時間またはほぼ実時間で、光学画像上に動的に示すように構成することができる。

いくつかの実施形態では、拡張情報は、標的場所に対するプローブの配向を含むことができる。グラフィカル要素は、標的場所に対するプローブの配向を示すことができる。グラフィカル要素は、プローブと標的場所との間の配向が変化するにつれて、標的場所に対するプローブの配向を、実質的に実時間またはほぼ実時間で、光学画像上に動的に示すように構成することができる。いくつかの事例では、グラフィカル要素は、細長いプローブの配向または軸方向の場所を示すことができる。配向（たとえば、方向）を示すために、グラフィカル要素は、矢印または線の形態で提供することができる。グラフィカル要素は、プローブの動き／前進に基づいて動的に変化するように構成することができる。

拡張層、またはグラフィカル要素のうちの少なくともいくつかは、特徴点認識、エッジ検出、分類子、空間ピラミッドプーリング、畳み込みニューラルネットワーク、または複数の好適な物体認識アルゴリズムのいずれか、もしくは技法の組合せなど、物体認識技法またはパターン整合技法を使用して、光学画像にマッピングまたは整合することができる。特徴点は、画像の残り部分および／または画像内の他の特徴点から一意に区別可能な画像の一部分（たとえば、強膜ランドマーク、コレクタチャネルパターン、虹彩ランドマークなど）とすることができる。特徴点は、画像のうち、動揺下で（たとえば、画像の照明および輝度を変更するときに）比較的安定している部分内で検出することができる。

図８を参照すると、拡張ビュー６００を提供する例示的な拡張画像が示されている。本明細書に記載するように、拡張画像６００は、使用者または外科医が顕微鏡の接眼レンズを通して双眼で観察することができ、ヘッドアップディスプレイ、外部ディスプレイデバイス、またはユーザインターフェースに結合されたディスプレイ上に表示することができる。拡張画像またはビューは、光学顕微鏡の接眼レンズを通した光学画像５０５または光路ビューを含むことができる。光学画像５０５は、目の上からのビューを含むことができる。光学画像５０５または光学ビューは、目の前方を示すことができる。光学画像５０５または光学ビューは、細長いプローブ２３をさらに示すことができる。拡張画像またはビュー６００は、たとえばビームスプリッタなどによって顕微鏡の光路にディスプレイを光学的に結合することによって、光学画像５０５に隣接している、または光学画像５０５上に重ねられた、複数のグラフィカル視覚要素およびカメラからの１つまたは複数のカメラ画像８０２を含むことができる。複数のグラフィカル視覚要素は、異なる物体に対応する異なる形状および／または色を含むことができ、したがって光学画像５０５内に示される異なる物体を互いから容易に区別することができる。たとえば、カメラ画像は、シュレム管識別子５０２などのシュレム管の識別および場所に重ねることができ、それにより解剖学的特徴に対するプローブの回転配向の表示も提供することができる。

複数のグラフィカル視覚要素は、１つまたは複数の標的場所にマッピングされた１つまたは複数の処置基準マーカ６０１、６０２、６０３を含むことができる。本明細書に別途論じるように、処置基準マーカ６０１、６０２、６０３は、手術用顕微鏡からの光学画像内で外科医には光学的に見えない標的場所に対応することができる。いくつかの実施形態によれば、標的場所は、アブインテルノで位置決定することができ、標的場所の処置は、アブインテルノ手法を伴うことができる。いくつかの場合、１つまたは複数の標的場所は、術前または術中の画像に基づいて判定または識別することができる。本明細書に別途論じるように、術前および／または術中の画像は、たとえばアブインテルノ手法および／またはアブエクステルノ（ａｂｅｘｔｅｒｎｏ）手法を使用して取得することができる。処置基準マーカ６０１、６０２、６０３は、１つまたは複数のカメラ画像８０２に位置合わせすることができる。いくつかの実施形態では、手術用顕微鏡などの顕微鏡からのビューにより、プローブを観察することができる。加えて、プローブからのビューを顕微鏡ビューに重ね合わせることができ、拡張ビューは、プローブの端部を示すことができ、２つの画像を互いに整列または位置合わせすることができる。これにより、解剖学的マーカに対するプローブの位置、場所、配向、および方向に関する追加の視覚情報が外科医に提供される。いくつかの場合、顕微鏡およびプローブからの画像は、互いに整列され、重ねられた画像またはピクチャインピクチャ画像内で、両方の画像ソースからの可視の解剖学的マーカを整列させることが可能になる。いくつかの事例では、顕微鏡およびプローブからの画像は、外科医に実時間で提供され、または画像が手順中に実時間情報を外科医に提供するように提供される。

いくつかの実施形態によれば、処置基準マーカまたは標的場所は、標的組織領域内で、標的組織領域を通るチャネル（たとえば、小柱網、小管近傍小柱網、およびシュレム管の内壁を通過し、したがって前房とシュレム管との間の流体連通を提供するチャネル）の形成後に流出の大幅な増大を提供するはずの場所に基づいて選択することができる。そのような選択は、コレクタチャネル網または範囲内において、より高濃度であり、またはより多くの血管もしくはより大きい血管分布を収容し、またはあまり妨げられていない、またはシュレム管によって提供される周方向の流域に対応する、特定の領域の識別に基づいて行うことができる。実時間撮像中、１つまたは複数の処置基準マーカ６０１、６０２、６０３は、術前画像または実時間カメラ画像から識別された標的場所のパターンを検出することによって、顕微鏡画像、カメラ画像、またはその両方の上で、標的場所に重ね合わせることができる。いくつかの場合、ユーザインターフェース４１３を介して標的場所（複数可）または処置基準マーカ（複数可）を選択するように、使用者または外科医を促すことができる。いくつかの場合、処置のために選択された標的場所に等級または順序を付けるように、使用者または外科医を促すことができる。したがって、使用者または外科医は、手術手順中に標的場所が処置される所望のシーケンスを指定することができる。たとえば、使用者または外科医は、処置基準マーカ６０１が、最初に処置される標的場所に対応すること、処置基準マーカ６０２が、２番目に処置される標的場所に対応すること、および処置基準マーカ６０３が、３番目に処置される標的場所に対応することを、指定することができる。

本明細書に別途論じるように、処置基準マーカは、より大きいコレクタチャネル、より高密度のコレクタチャネル網もしくは範囲、および／またはより大きい流出に対応すると判定された場所（たとえば、標的組織領域内の場所）に基づいて選択することができる。いくつかの場合、処置基準マーカは、自動化された形で選択することができる。いくつかの場合、処置基準マーカは、手動で選択することができる。システムは、選択された処置基準マーカの各々へレーザファイバを順次導くように、外科医を誘導するように構成することができる。いくつかの場合、手順の始めなど、使用者が標的場所を選択するように、複数の処置基準マーカを同時に示すことができる。いくつかの場合、外科手術が進むにつれて、複数の処置基準マーカを順次示すことができる。

複数のグラフィカル視覚要素はまた、細長いプローブ２３と同軸のプローブ線６０４を含むことができる。プローブ線６０４は、１つまたは複数の標的場所に対するプローブの配向を示す。複数のグラフィカル視覚要素はまた、細長いプローブの遠位端に重なる遠位先端マーカ６０５を含むことができる。プローブ線および遠位先端マーカはどちらも、プローブが目の前房内で動かされるにつれて、光学画像またはビュー５０５内に示される細長いプローブの実際の位置および配向に対する場所を動的に変化させることができる。したがって、たとえば外科医は、プローブ２３が前房に入るとき、顕微鏡を使用してプローブ２３を見ることができ、プローブが目に対して動くにつれてプローブを注視することができる。検出機構は、プローブ２３を検出することができ、自動化されたシステムまたはプロセッサが、その検出に応答してプローブ線６０４を生成することができる。同様に、自動化されたシステムまたはプロセッサは、誘導矢印６１２を生成することができる。

複数のグラフィカル視覚要素は、遠位先端マーカ６０５から１つまたは複数の処置基準マーカ（たとえば、マーカ６０１）の方へ延びる１つまたは複数の誘導矢印またはマーカ６１２をさらに備えることができる。１つまたは複数の誘導矢印６１２は、医師が、手順中に１つもしくは複数の標的場所を指し示すように細長いプローブの遠位端を整列させるのを誘導するように、または医師が、手順中に１つもしくは複数の標的場所の方へ細長いプローブを前進させるのを誘導するように構成することができる。本明細書に別途論じるように、１つまたは複数の標的場所は、顕微鏡ビュー５０５内で外科医には光学的に見えない可能性があり、カメラ画像を重ね合わせることで、外科医がプローブの遠位先端の実時間画像を見ることを可能にすることができる。

たとえば、標的場所を選択したとき、プローブの遠位端（または遠位先端マーカ６０５）から選択された標的場所（または対応する処置基準マーカ）を指し示す誘導矢印６１２を生成することができ、したがって医師は、誘導矢印に平行または同軸にプローブを前進させることができる。１つまたは複数の誘導矢印６１２は、前房内から異なる方向に小柱網およびシュレム管を含む標的組織領域の方へ径方向を指し示すことができる。本明細書に別途論じるように、シュレム管の高さは、小柱網の高さの約２分の１である。いくつかの場合、１つまたは複数の誘導矢印は、プローブの遠位端が標的場所から所定の距離をあけて位置したとき、たとえばプローブの遠位端が標的場所から約６ｍｍまたはそれ未満のところに位置したとき、自動的に現れることができる。別法として、１つまたは複数の誘導矢印は、複数の標的場所から選択された標的場所を示すユーザ入力に応答して現れることができる。

特有の解剖学的識別子を顕微鏡画像またはカメラ画像上に重ね合わせることができ、それにより外科医が解剖学的特徴の位置および配向を位置決定するのを援助することができる。たとえば、シュレム管識別子５０２は、シュレム管の場所および配向を外科医に示すように、カメラ画像上のオーバレイとして提供することができる。図示するように、カメラ（およびプローブ）は、シュレム管に対して回転させられる。この実時間撮像に基づいて、外科医は、シュレム管識別子５０２が実質的に水平になり、次いでプローブがシュレム管と整列されるまで、プローブの配向を変えることができる。水平マーカなどの他の印を重ねることもでき、したがって外科医は、シュレム管識別子が水平マーカに実質的に平行になるまで、プローブを回転させる。いくつかの実施形態では、目の中に配置されたカメラからの画像は、マーカなしでヘッドアップディスプレイ上に示され、したがって外科医は、回転によってプローブを操作して、毛様体小帯３０２、虹彩根１６、または小柱網９のうちの１つまたは複数などの画像内で見える構造にプローブを整列させることができ、これはたとえば、本明細書に記載するよう傾斜した光ファイバによる移植またはレーザ処置のために、プローブをシュレム管と回転方向に整列させるのに役立つことができる。

いくつかの場合、実時間または実質的に実時間のカメラ画像を、ピクチャウィズインピクチャ形式で顕微鏡画像に重ねて表示することができる。別法または組合せとして、カメラ画像から導出される情報を顕微鏡画像に重ねることができる。いくつかの実施形態では、プローブの遠位端が、選択された標的場所まで所定の距離内にあるとき、顕微鏡および／またはカメラ画像にマーカまたは印を重ねることができる。

有利には、本発明の実施形態は、外科医が、処置プローブ５００によって送達される原位置カメラからの実時間画像を観察することによって、周辺前房内の様々な所望または標的の場所全体にわたって、エキシマレーザトラベクロトミー（ＥＬＴ）デバイスなどの手術機器またはプローブを効果的かつ正確に動かして位置決めすることを可能にするシステムおよび方法を提供する。

本開示の実施形態はまた、外科医が、本明細書に記載するプローブに密接して位置するカメラからの実時間撮像データを観察することによって、レーザトラベクロトミー（「ＥＬＴ」）デバイスなどの手術機器またはプローブを効果的かつ正確に動かして位置決めすることを可能にする。

図９Ａおよび図９Ｂは、いくつかの実施形態による、インプラント６２０、およびインプラント６２０を小柱網内に配置するために使用することができる機器の例を示す。移植されるデバイス１２２０ａは、実質的に細長い形状を含むことができ、任意の好適なインプラントとすることができ、本明細書に別途記載したものと同じインプラント６２０とすることができる。

図９Ａに描く目の前方図に図示するように、本明細書に別途記載する方法と同様に、目および機器の光学ビューまたは画像５０５上へ拡張情報を重ねることができる。たとえば、１つまたは複数の処置基準マーカ６０１、および機器２４に共軸の矢印またはプローブ線６０４を、光学画像５０５に重ね合わせることができる。図９Ａに示す画像を、目に配置されたカメラからの画像と組み合わせることができ、本明細書に記載するヘッドアップディスプレイ上に提供することができる。

いくつかの実施形態では、インプラント６２０は、細長い軸に沿って延びる細長い構造体を備えており、たとえば本明細書に記載する鋭い端部９０２によって、インプラントをシュレム管に沿って摺動させることによって配置されるようなサイズおよび形状である。目の中に配置された検出器は、検出器の行または列に沿って延びる軸を含むことができ、検出器の軸は、約５度の範囲内、たとえば約３度の範囲内、たとえば約２度の範囲内で、インプラント６２０の細長い軸と整列される。たとえば、カメラ７０２の軸は、アレイの検出器の行を含むことができ、検出器の行は、インプラントの細長い軸と整列させることができ、これにより、インプラントの細長い軸。別法として、検出器アレイの列は、インプラントの細長い軸９０４に沿って延びることができる。これにより、使用者が、たとえばインプラントの細長い軸９０４がシュレム管といつ整列されるかを知ることを可能にすることができる。

機器２４の前進方向および配向を誘導するために、誘導矢印６１２を表示することができる。いくつかの場合、カメラ７０２は、処置場所に対する機器の遠位端の相対位置を提供するように、機器２４のハウジング内で共軸とすることができ、または機器２４のハウジング内に収納することができる。いくつかの実施形態では、カメラ７０２はこの機器によって運搬される。

いくつかの実施形態では、細長いプローブ２４は、プローブ２４上に装着されたインプラントなどの１つまたは複数のインプラント１２２０ａを備えることができ、インプラント１２２０ａは、小柱網９内に移植することができ、前房をシュレム管に接続し、シュレム管内に恒久的な開口をもたらすように構成される。本明細書に記載する方法および装置の実施形態は、目の顕微鏡実像もしくは目のカメラ実像、またはこれらの像の組合せと位置合わせされたグラフィカル視覚要素（たとえば、処置基準マーカおよび矢印）の援助によって、医師が１つまたは複数のインプラント１２２０ａを前進させて標的場所に移植するのを援助するように構成することができる。インプラント１２２０ａは、任意の好適なインプラントとすることができるが、いくつかの場合、インプラントはインプラントであり、本明細書では、その用語は、処置プローブ２４によって送達されるインプラントを指すために使用される。たとえば、開示するシステムは、顕微鏡画像と位置合わせされたグラフィカル視覚要素（たとえば、処置基準マーカ６０１、プローブ線６０４、シュレム管識別子、毛様体小帯識別子、および／または誘導矢印６１２）の援助によって、医師がインプラント１２２０ａを横向きにシュレム管内へ前進および摺動させ、インプラントをシュレム管内に恒久的に位置決めするのを援助するように構成することができる。

いくつかの実施形態では、インサータまたはインプラントのうちの１つまたは複数は、インプラントの細長い構造体をカメラの軸と整列させるための係合構造体を備える。図９Ａ－１に示すように、インプラントの近位部分は、カメラの軸に対するインプラントの細長い軸の角度を固定するために、インサータの突起を受け取るようなサイズおよび形状のスロットまたは溝９０６などのチャネルを備えることができる。

いくつかの場合、システムは、顕微鏡画像と位置合わせされたグラフィカル視覚要素の援助によって、医師が細長いプローブの細長い軸６０４に沿って複数のインプラントを前進させ、複数のインプラントをシュレム管内へ投入し、複数のインプラントをシュレム管内に恒久的に位置決めするのを援助するように構成することができる。たとえば、図９Ｂのパネル（１）に描くように、細長いプローブ１２１０ｂは、ハウジング１２１２ｂおよび挿入機構１２１４ｂを含む。プローブ１２１０ｂは、本明細書に記載する他の実施形態と同じものとすることができ、本明細書に記載するシステムおよび方法とともに使用することができる。挿入機構１２１４ｂは、患者の目に挿入されるように構成されたスタイレットおよびインサータハウジングを備えることができる。スタイレットは、配置を容易にするために、目に挿入されたカメラによって見える遠位先端を備えることができる。本明細書に記載するように、カメラの光軸は、たとえば約２度の範囲内で、スタイレットの細長い軸に実質的に平行に延びることができ、またはスタイレットに対して傾斜することができ、したがってスタイレットの先端が、本明細書に記載するように目の中に配置されたカメラからの画像内でほぼ中心に現れ、たとえば目の中に配置されたカメラからの画像の中心の約２０画素の範囲内に現れる。インサータハウジング１２１５は、本明細書に記載するように、処置プローブ５００およびカメラを備えることができる。パネル（２）に描くように、挿入機構１２１４ｂにインプラント１２２０ｂを装着することができ、インプラント１２２０ｂは、ヘッド１２２２ｂ、胸部１２２４ｂ、フランジ１２２６ｂ、および流出オリフィス１２２８ｂを含むことができる。挿入機構１２１４ｂ上のスタイレット先端１２１７は、インプラントの整列および挿入を援助する。図９Ｂのパネル（３）は、前房から見た、小柱網９に移植された２つのインプラント１２２０ｂを描く。ここに示すように、各インプラント１２２０ｂのフランジ１２２６ｂは、１つまたは複数の流出オリフィス（図示せず）と流体連通している入口オリフィス１２２７ｂを含む。

これらのインプラントは、図９Ａを参照して図示および説明したように、ヘッドアップディスプレイおよび目の中に配置されたカメラによって、目の中に配置することができる。たとえば、図６Ａおよび図６Ｂを参照して論じたカメラ誘導の実施形態を使用して、外科医がシュレム管に対応する小柱網内の標的場所にインプラントを移植するのを誘導することを助けることができる。いくつかの場合、標的場所は、コレクタチャネルの場所に対応することができ、または複数のコレクタチャネルの分布または密度に基づくことができる。図９Ｂを再び参照すると、パネル（４）に描くように、インプラント１２２０ｂが目の中に移植されたとき、フランジ１２２６ｂは前房７内に位置し、胸部（見えない）は小柱網９内に位置し、ヘッド１２２２ｂはシュレム管内に位置する。入口オリフィスは流出オリフィスと流体連通しているため、眼房水は前房からシュレム管内へ流れることができる。

システムはまた、顕微鏡画像もしくはカメラ画像またはその両方と位置合わせされたグラフィカル視覚要素の援助によって、医師が前房角２８内にインプラントを位置決めするのを援助するように構成することができる。本明細書に開示する原位置カメラの撮像誘導の実施形態は、外科医がインプラント（細長いプローブ上に装着されている）を前房角へ送達するのを支援するのによく適している。たとえば、図６Ａおよび図６Ｂを参照して論じたカメラ誘導の実施形態を使用して、外科医が前房角内の標的場所にインプラントを配置するのを誘導することを助けることができる。

図１０を参照すると、いくつかの実施形態による例示的な処置プローブ５００およびカメラ１００２が図示されている。カメラ１００２は、カメラハウジング１００４内に収容されており、検出器アレイ１００６およびレンズ１００８を備える。本明細書に別途記載するように、たとえば、検出器アレイ１００６は、たとえば２００×２００～３００×３００画素の範囲内の任意の好適な分解能を有するアレイを構成することができる。

クリップなどの締結具１０１０は、締結具長さ１０１１を有しており、これを使用して、カメラハウジング１００４を光ファイバハウジング１０１２に結合することができる。光ファイバハウジング１０１２は、処置部位へ光エネルギーを送達するように構成された光ファイバ１０１４を備えることができる。光ファイバハウジング１０１２および光ファイバ１０１４は、処置プローブ５００を構成することができ、カメラ１００２およびカメラハウジング１００４は、撮像プローブ１０００を構成することができる。光ファイバハウジング１０１２は、光ファイバハウジング１０１２およびカメラハウジング１００４を固定の相対的な回転配向で固定するように締結具１０１０と協働する１つまたは複数の構造体によって構成することができる。言い換えれば、締結具１０１０は、カメラハウジング１００４も光ファイバハウジング１０１２も、他方とは独立して長手方向軸の周りを、たとえば約２度を超えて、実質的に回転することができないように、カメラハウジング１００４および光ファイバハウジング１０１２をともに固定することができる。締結具１０１０は、カメラハウジング１００４または光ファイバハウジング１０１２のうちの一方に恒久的に取り付けることができ、他方に選択的に係合することができる。別法として、締結具１０１０は、処置プローブ５００および撮像プローブ１０００に結合するように構成された別個の部分を備えることができる。

処置プローブ５００の遠位端は、傾斜面１０２０が処置プローブ５００の長手方向軸に対して角度αを有するように形成することができる。いくつかの実施形態では、処置プローブ５００の遠位端もしくは光ファイバ１０１４の遠位端またはその両方が、約４５度～約６５度の角度αで、必要に応じて約５０度～約６０度の範囲内の角度で傾斜している。いくつかの実施形態では、処置プローブ５００の遠位端の角度αは、光ファイバ１０１４の遠位端の角度と同じである。いくつかの実施形態では、処置プローブ５００の遠位端の角度αは、光ファイバ１０１４の遠位端の角度の１０度またはそれ未満の範囲内である。

図示の実施形態は、単一の光ファイバ１０１４を示すが、開示するシステムおよび方法では、光ファイバのバンドルを使用することもできることを理解されたい。いくつかの例では、処置プローブ５００は、光ファイバのバンドルを備え、各光ファイバは、処置プローブ５００の遠位端の角度またはその前後の遠位端を有する。

いくつかの実施形態では、カメラハウジング１００４は、光ファイバハウジングとは独立して、その長手方向軸に沿って方向Ｎに並進することができる。いくつかの場合、カメラハウジング１００４の並進距離は固定されており、したがって光ファイバハウジング１０１２に対するカメラハウジング１００４の並進距離に制限が存在する。いくつかの実施形態では、プローブの遠位端は、約２ｍｍ～約１０ｍｍの範囲内、または約２．５ｍｍ～約５ｍｍの範囲内の距離Ａだけ、カメラ１００２のレンズ１００８を越えて延びる。カメラハウジング１００４が光ファイバハウジング１０１２とは独立して並進することができる実施形態では、並進距離は、これらの寸法によって制限することができ、したがってカメラ１００２のレンズ１００８を光ファイバハウジング１０１２の遠位端から約２ｍｍ～約１０ｍｍまで動かすことができる。

同様に、検出器アレイ１００６は、処置プローブ５００の遠位端から距離Ｂをあけて位置決めすることができる。距離Ｂは、約２．５ｍｍ～約１０．５ｍｍの範囲内、必要に応じて約３ｍｍ～約６ｍｍの範囲内とすることができる。カメラハウジング１００４は、光ファイバハウジング１０１２に対するその並進運動範囲内を制限することができ、したがって検出器アレイ１００６を、約２．５ｍｍ～約１０．５ｍｍの範囲内のその長手方向移動の限界に制限することができる。移動限界は、スロット、溝、突起、ボス、止め具などの任意の好適な構造体または機構によって提供することができる。

処置プローブ５００は、方向Ｍに並進させることができ、カメラハウジング１００４は、処置プローブ５００に固定することができ、したがってカメラハウジング１００４は、処置プローブ５００とともに並進させられる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載するように、カメラハウジング１００４は、光ファイバハウジング１０１２への剛性の取付け具を有することができ、並進限界範囲内でその長手方向軸に沿って並進するための自由度を提供するように、選択的に解放することができる。

撮像プローブ１０００のカメラ１００２は、光軸１０２２を含むことができる。光軸１０２２は、光ファイバ１０１４の細長い軸にほぼ平行に、たとえば約５度の範囲内で平行に延びることができる。しかし、光軸１０２２は、本明細書に記載するように、処置プローブ５００の細長い軸に対して傾斜させることができる。いくつかの実施形態では、光ファイバ１０１４は、傾斜した遠位端１０２０を備える。検出器アレイ１００６の行および列は、プローブの傾斜した遠位端と整列することができ、したがって目の中に配置されたカメラからの画像が、プローブの傾斜した遠位端１０２０と整列される。傾斜した遠位端１０２０は、面法線ベクトル１０２４を画定する実質的に平坦な表面を含むことができる。カメラ１００２は、多くの方法で面法線ベクトル１０２４に対して位置決めすることができる。いくつかの実施形態では、面法線ベクトル１０２４および光軸１０２２は、共通の平面に沿って延びる。いくつかの実施形態では、傾斜した遠位端１０２０は、光軸１０２２から離れる方を向いており、たとえば面法線ベクトル１０２４は、光軸１０２２から離れる方へ向けられている。代替実施形態では、傾斜した遠位端１０２０は、光軸１０２２の方を向いており、たとえば面法線ベクトル１０２４は、光軸の方へ向けられている。

いくつかの実施形態では、検出器アレイ１００６の行および列は、プローブ５００の傾斜した遠位端１０２０と整列されており、したがってアレイの列は、光ファイバの細長い軸から離れる方へ延びる面法線ベクトル１０２４の成分に対応する方向に延びる。別法として、検出器アレイ１００６の行および列は、ファイバの傾斜した遠位端１０２０に対して回転させることができ、目の中に配置されたカメラからの目の画像をプローブの傾斜した遠位端１０２０と整列させるように、外科医に示される画像を回転させるために、プロセッサが使用されることができる。

図１１は、線Ａ－Ａに沿って切り取った図１０のプローブ５００の断面概略図である。プローブ５００は、カメラハウジング１００４およびレンズ１００８を備えるカメラ１００２を有することができる。光ファイバハウジング１０１２は、１つまたは複数の光ファイバ１０１４を備えることができる。光ファイバハウジング１０１２は、カメラハウジング１００４または光ファイバハウジング１０１２の独立した回転を防止するように、カメラハウジング１００４に取り付けることができる。

いくつかの実施形態によれば、締結具１０１０が、光ファイバハウジング１０１２をカメラハウジング１００１に取り付けることができる。締結具１０１０は、光ファイバハウジング１０１２の長手方向の溝に固定することができるクリップを備えることができる。いくつかの実施形態では、クリップは、カメラハウジング１００４に取り付けられており、たとえば平坦な係合面、スロット、キー、溝、開口部、突起、または他の好適な構造体などの係合構造体１１０２を備える。いくつかの実施形態では、クリップは、光ファイバハウジング１０１２をカメラハウジング１００４に固定の角度配向で結合する。

いくつかの実施形態では、カメラハウジング１００４もしくは光ファイバハウジング１０１２またはその両方は、カメラハウジング１００４と光ファイバハウジング１０１２との間に密接な表面接触を提供し、締結具を受け取るように光ファイバハウジング１０１２を向けるために、平坦な係合面を有する。

カメラハウジング１００４は、約０．８ｍｍ～約１．２ｍｍの範囲内の最大寸法Ｄを有する。光ファイバハウジング１０１２は、約３００μｍ～約６００μｍの範囲内の最大断面寸法Ｅを有する。カメラハウジング１００４および光ファイバハウジング１０１２は、ほぼ円筒形の断面を有するものとして概略的に表されているが、それぞれのハウジングは、卵形、六角形、八角形、円形、または任意の好適な形状など、任意の好適な断面形状を有することができる。

いくつかの実施形態では、締結具１０１０は、カメラハウジング１００４、インサータハウジング１２１５、または光ファイバハウジング１０１２のうちの１つまたは複数に係合するために、クリップまたは開口部を備えることができ、必要に応じて、クリップは、カメラハウジング１００４、インサータハウジング１２１５、光ファイバハウジング１０１２、または組合せを受け取るようなサイズおよび形状の係合構造体１１０２を備える。

締結具は、インサータハウジング１２１５または光ファイバハウジング１０１２に対するカメラ１００２の回転配向を固定したままで、カメラハウジング１００４がインサータハウジング１２１５または光ファイバハウジング１０１２に対して摺動することを可能にすることができる。

カメラ１００２を備える撮像プローブ１０００は、締結具によって処置プローブ５００に締結することができ、したがって機器の回転配向に対するカメラ１００２の回転配向は固定され、すなわちカメラ１００２は、処置プローブ５００とは独立して、たとえば５度、たとえば２度、たとえば１度を超えて、実質的に回転することができない。いくつかの実施形態では、回転配向は、カメラ１００２と機器との間の相対的な回転の可能性を低減させる協働構造体の使用によって固定される。いくつかの実施形態では、クリップが、カメラ１００２またはカメラハウジング１００４を機器に固定して、回転配向を固定し、たとえばカメラ１００２が機器に対して回転するのを防止する。これは、任意の好適な構造体または方法によって実現することができるが、いくつかの例では、プローブ５００または光ファイバハウジング１０２３に対するカメラ１００２またはカメラハウジング１００４の回転を固定する１つまたは複数のクリップによって実現される。これはまた、機器の光ファイバをセンサアレイの平坦面に当接させることによって実現することができる。いくつかの実施形態では、締結具１０１０が、インサータハウジング１２１５または光ファイバハウジング１０１２をカメラハウジング１００４に固定の角度または回転配向で結合する。締結具は、係合構造体を備えることができ、係合構造体は、光ファイバハウジング１０１２、カメラハウジング１００４、またはインサータハウジング１２１５のうちの１つまたは複数の配向を固定するための平坦面、スロット、キー、キー溝、溝、開口部、突起、ボス、または何らかの他の好適な構造とすることができる。

いくつかの実施形態では、締結具１０１０が、カメラハウジング１００４、インサータハウジング１２１５、または光ファイバハウジング１０１２に係合するクリップを備え、いくつかの場合、クリップは、固定の配向を提供するように、カメラハウジング１００４、インサータハウジング１２１５、または光ファイバハウジング１０１２に係合する。別法または組合せとして、締結具１０１０は、カメラハウジング１００４、インサータハウジング１２１５、または光ファイバハウジング１０１２を受け取り、固定の配向を提供するようなサイズおよび形状の開口部を備える。いくつかの事例では、締結具１０１０は、カメラハウジング１００４がインサータハウジング１２１５または光ファイバハウジング１０１２に対して摺動することを可能にする。

いくつかの実施形態では、締結具１０１０は、処置プローブ５００の遠位端と検出器アレイ１００６との間の距離を固定する。締結具１０１０は、１つの止め具、１対の止め具、連結機構、入れ子機構、周方向に延びるチャネル、周方向に延びる突起、環状突起、環状凹部、またはプローブ５００の遠位端と検出器アレイ１００６との間の相対的な距離を制限するための止め具を提供する何らかの他の好適な構造体を備えることができる。いくつかの実施形態では、プローブ５００の遠位端と検出器アレイとの間の距離は固定されているが、他の場合、締結具によって提供される限界まで、これらの間に相対的な動きが存在する。

図１０は、撮像プローブ１００および処置プローブ５００の細長い方向に沿って延びる締結具１０１０の長さを示す。図１１は、処置プローブ５００および撮像プローブ１０００の細長い方向を横断する第１の方向を示す。締結具１０１０は、少なくともカメラハウジング１００４の一部分および本明細書に記載するインサータハウジング１２１５または本明細書に記載する光ファイバハウジング１０１２の一部分の周りに延びるようなサイズおよび形状とすることができる。締結具１０１０は、図１１に示すように、カメラハウジング１００４およびインサータハウジング１２１５または光ファイバハウジング１０１２を横断する第１の距離１１０４と、カメラハウジング１００４およびインサータハウジング１２１５または光ファイバハウジング１０１２を横断する第２の距離１１０６とを含む。締結具１０１０の細長い距離１０１１は、カメラハウジング１００４およびインサータハウジング１２１５または光ファイバハウジング１０１２の細長い軸に沿っている第３の距離を含むことができる。いくつかの実施形態では、第２の距離は第１の距離より小さく、第３の距離は第２の距離および第１の距離より大きい。いくつかの実施形態では、たとえば、第１の距離は、約１．０ｍｍ～約２ｍｍの範囲内であり、第２の距離は、約０．８～１．５ｍｍの範囲内であり、第３の距離は、約２ｍｍ～約２０ｍｍの範囲内である。いくつかの実施形態では、これらの範囲はより小さく、たとえば第１の距離は、約１．３～約１．７ｍｍの範囲内とすることができ、第２の距離は、約１．０～１．３ｍｍの範囲内とすることができ、第３の距離は、約２ｍｍ～約１０ｍｍの範囲内とすることができる。細長い方向に沿っている第３の距離は、撮像プローブと処置プローブ５００との間の結合に堅さを加えるために、第１の横断距離および第２の横断距離より長くすることができる。

図１２Ａおよび図１２Ｂを参照すると、いくつかの実施形態によるハウジング１２０２内に収納された処置プローブ５００およびカメラ１００２の一例が示されている。処置プローブ５００は、光ファイバおよびカメラを収納する一体化されたハウジング１２０２を備える。カメラ１００２は、検出器アレイ１００６と、レンズ１００８と、本明細書に記載する制御ユニットにカメラ１００２を結合するための回路とを備えることができる。一体化されたハウジング１２０２は、カメラ１００２のレンズ１００８が関心特徴を見ることを可能にするために、開口部１２０４を備えることができる。光軸１０２２が、検出器アレイ１００６からレンズ１００８を通ってプローブの遠位端の方へ延びる。光ファイバ１０１４は、前述のように、レンズ１００８から距離をあけて隔置された遠位端を有する。

図１２Ｂは、線Ｂ－Ｂに沿って切り取った図１２Ａのプローブの断面概略図である。一体化されたハウジング１２０２は、プローブを目に挿入して患者の目の前房内などの処置場所にアクセスすることを可能にするように選択された最大寸法Ｄを有する。いくつかの実施形態では、最大寸法Ｄは、たとえば、約０．５ｍｍ～約３ｍｍ、または約１ｍｍ～約２ｍｍの範囲内である。

いくつかの実施形態では、プローブは、目に挿入するためのサイズの約１０ｍｍ～約５０ｍｍの範囲内の長さを含む。いくつかの場合、プローブの長さは、プローブが患者の目の中で傾斜した遠位端によって小柱網に到達して小柱網を圧迫することを可能にするように選択される。

光ファイバのコア１２０６およびクラッディングは、光ファイバハウジング１０１２によって包むことができる。光ファイバハウジング１０１２は、任意の好適な材料を含むことができるが、いくつかの場合、ステンレス鋼である。光ファイバハウジング１０１２は、約３００μｍ～約１０００μｍの範囲内の最大断面寸法Ｅを有する。いくつかの実施形態では、光ファイバハウジング１０１２は、約１００μｍ～約５００μｍ、または１５０μｍ～約３００μｍの範囲内、必要に応じて約１５０μｍ～約２５０μｍの範囲内の直径を有する。カメラハウジング１００４は、約０．８ｍｍ～約１．２ｍｍの範囲内の最大断面寸法を含むことができる。図１２Ｂに示すように、いくつかの実施形態では、一体化されたハウジング１２０２は、カメラ１００２および光ファイバ１０１４の両方を収納し、任意の好適な断面形状およびサイズを含むことができる。いくつかの実施形態では、一体化されたハウジング１２０２は、カメラ１００２および光ファイバ１０１４を患者の目の前房へ送達し、より具体的には光ファイバ１０１４を小柱網の方へ送達してレーザエネルギーを小柱網へ送達するようなサイズおよび形状である。いくつかの実施形態では、光ファイバ１０１４は、シュレム管への１つまたは複数の開口を形成するように、小柱網を均一に含むために、傾斜した遠位端を備える。

図１３は、処置プローブ５００の細長い軸１３０２に対して傾斜した光軸１０２２を含むプローブ５００を示す。プローブ５００は、他の図で図示および説明したプローブに類似または同一のものとすることができ、本明細書に記載するプローブの実施形態と構成要素を共有することができる。傾斜した光軸１０２２は、プローブ５００が標的場所の方へ前進させられているときに、焦点外の組織の動きを減少させることができ、標的組織の方への処置プローブ５００の動きを容易にすることができる。カメラ１００２および光ファイバ１０１４を備える一体化されたハウジング１２０２を有する処置プローブ５００が示されているが、光ファイバ１０１４およびカメラ１００２は、プローブ５００の遠位端に対して光軸１０２２を傾斜させるように、本明細書に記載する締結具によって互いに結合することができる。傾斜した光軸１０２２は、本明細書に記載するインプラント配置デバイスと組み合わせることができる。たとえば、光軸１０２２は、インプラント配置プローブの遠位先端またはプローブの遠位端上のインプラントの方へ向けることができる。

いくつかの実施形態では、光軸１０２２を偏向させるように、光路に沿ってプリズム１３０４が位置する。プリズム１３０４は、レンズの光路に沿って位置する個別の光学要素を構成することができる。別法として、プリズム１３０４は、レンズの表面に位置することができる。いくつかの実施形態では、レンズは、光路に沿って光を偏向させるために、ウェッジを構成する。

いくつかの実施形態では、カメラ１００２の傾斜した光軸１０２２は、インプラントがカメラ画像内のほぼ中心に位置する状態で、カメラ１００２が一体化されたハウジング１２０２によって運搬されるインプラントを撮像することを可能にすることができる。別法または組合せとして、傾斜した光軸１０２２は、画像内のほぼ中心に位置する光ファイバ１０１４の遠位先端をカメラ１００２が撮像することを可能にし、外科医が遠位先端を使用してプローブ５００を処置部位に向けることを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、カメラ１００２は、一体化されたハウジング１２０２に対して摺動可能であり、それによって、光ファイバ１０１４の遠位先端を通過するように、または遠位先端を越えるように、光軸１０２２を動かすことができる。たとえば、撮像プローブは、本明細書に記載する摺動可能な締結具によって、処置プローブ５００に結合することができる。別法として、カメラ１００２は、一体化されたハウジング１２０２内で処置プローブ５００に対して摺動可能とすることができる。

図１４は、いくつかの実施形態による目を処置する方法１５００を示す。ステップ１５０２で、システムは、患者の目に挿入されたカメラまたは内視鏡から複数のカメラ画像を受け取る。いくつかの実施形態では、レンズおよび光ファイバアレイを備える内視鏡が、処置部位で捕捉された光を、患者の外の検出器アレイへ伝送し、この検出器アレイが画像をもたらす。ステップ１５０４で、毛様体小帯、強膜棘、シュワルベ線、またはシュレム管のうちの１つまたは複数などの解剖学的な場所を識別するユーザ入力が受け取られる。ユーザ入力は、外科医などの使用者が、タッチスクリーンディスプレイによって提供することができ、毛様体小帯、虹彩根、強膜棘、シュワルベ線、またはシュレム管のうちの１つまたは複数の場所を識別することができる。ステップ１５０６で、分類子またはニューラルネットワークが、ユーザ入力および複数のカメラ画像に応答して訓練され、カメラ画像は、追加または別法として、内視鏡画像を含むことができる。分類子またはニューラルネットワークは、いくつかの場合、特徴認識に関して訓練されており、したがって分類子またはニューラルネットワークは、たとえば、毛様体小帯、強膜棘、シュワルベ線、またはシュレム管のうちの１つまたは複数など、患者の目の中の解剖学的特徴を検出および識別することができる。分類子またはニューラルネットワークは、好適な画像処理アルゴリズムの任意の組合せを含むことができる。いくつかの実施形態では、ニューラルネットワークは、ニューラルネットワークを訓練する当業者には公知の畳み込みニューラルネットワークを含む。分類子は、機械学習、たとえばベイズ統計学による機械学習、たとえば当業者には公知のランダムフォレストなどの教師あり機械学習など、任意の好適な分類子を含むことができる。エッジ検出などの画像処理アルゴリズムを、分類子への入力として使用することができる。ニューラルネットワークもしくは分類子またはその両方が訓練された後、訓練された分類子またはニューラルネットワークを使用して、目の構造を識別し、本明細書に開示するマーカを提供することができる。

ステップ１５０８で、カメラを有するプローブが、処置すべき目の中に配置される。いくつかの実施形態によれば、カメラを有するプローブは、処置すべき目を撮像するために、内視鏡またはファイバスコープを備える。検出器アレイを目の中に配置することに対する別法として、検出器アレイは、本明細書に記載するように目の外に位置することもできる。

ステップ１５１０で、プロセッサは、目の中に配置されたカメラまたは内視鏡から画像を受け取る。画像は、所望のフレーム速度で獲得することができる。いくつかの実施形態では、フレーム速度は、約１５ｆｐｓ、２０ｆｐｓ、２５ｆｐｓ、３０ｆｐｓ、またはそれより大きいなどの、平滑な運動に近似する。

ステップ１５１２で、毛様体小帯、強膜棘、シュワルベ線、またはシュレム管のうちの１つまたは複数などの解剖学的特徴が、ニューラルネットワークまたは分類子を使用することなどによって識別される。

ステップ１５１４で、１つまたは複数の解剖学的特徴に対するカメラまたは内視鏡の回転角が判定される。

ステップ１５１６で、プローブの回転角が判定される。いくつかの実施形態では、プローブの回転角は、カメラまたは内視鏡の回転角に対して固定され、したがってカメラの回転角を判定する結果、プローブの同じ回転角が得られる。

ステップ１５１８で、内視鏡によって提供される目の内部からの目の画像が、手術用顕微鏡からの光学画像とともにヘッドアップディスプレイ上に表示される。内視鏡は、画像を提供する目に挿入されたカメラ、または画像を提供する外部センサアレイを有する内視鏡を備えることができる。この画像は、ピクチャインピクチャディスプレイとして提示することができ、顕微鏡の一方または両方のアイピースを通して表示することができる。ヘッドアップディスプレイを参照するが、ディスプレイは、２次元ディスプレイ、たとえばモニタ、手術用顕微鏡のヘッドアップディスプレイ、拡張現実ディスプレイ、仮想現実ディスプレイ、３次元ディスプレイ、またはたとえば深さの知覚を有する立体画像ディスプレイのうちの１つまたは複数を構成することができる。

ステップ１５２０で、患者の中に配置されたカメラまたは内視鏡からの画像上に、マーカが示される。マーカは、毛様体小帯、強膜棘、シュワルベ線、またはシュレム管のうちの１つまたは複数に重ねることができる。１つまたは複数のマーカは、組織構造を識別するために使用される画像上に、または目の中のカメラもしくは内視鏡からの後続の画像上に、配置することができる。いくつかの場合、マーカは、拡張画像を提示するように、カメラまたは内視鏡からの画像に重ねられる。

ステップ１５２２で、カメラ、内視鏡、またはプローブの回転角が、ヘッドアップディスプレイ上に示される。回転角は、数値、１つもしくは複数の線、もしくは水平線に対する角度、またはプローブもしくはカメラの回転角を示す何らかの他の印、たとえばプローブが適当な公差の範囲内、たとえば５度の範囲内で回転方向に整列されたときの緑色の光とすることができる。

図１４の方法の１つまたは複数のステップは、本明細書に記載する回路またはプロセッサ命令、たとえば本明細書に記載するシステムのプロセッサまたは論理回路のうちの１つまたは複数によって実行することができる。回路は、１つまたは複数のステップを提供するようにプログラムすることができ、プログラムは、コンピュータ可読メモリ上に記憶されたプログラム命令、またはたとえばプログラマブルアレイ論理もしくはフィールドプログラマブルゲートアレイなどを有する論理回路のプログラムされたステップを含むことができる。

図１４は、いくつかの実施形態による方法を示すが、本明細書に開示する教示による多くの変形例および適用例が当業者には認識されよう。たとえば、方法のステップを削除することができる。追加のステップを提供することができる。ステップのいくつかを繰り返すことができる。ステップのいくつかが、サブステップを含むことができる。ステップのいくつかを繰り返すことができる。ステップの順序を変更することができる。

畳み込みニューラルネットワークを使用して、画像データを分類することができ、この機械学習アルゴリズムまたは代替の機械学習アルゴリズムを適用して、原位置カメラもしくは内視鏡からの画像、もしくは手術用顕微鏡からの画像、またはその両方を拡張するために使用されるマーカおよび他の印を生成することができる。この結果、適切な整列および／または配向を必要とする移植可能なデバイスを配備することなどのために、外科医が解剖学的特徴を迅速に識別し、プローブが解剖学的特徴と適切に整列されたことを判定することを可能にする拡張画像が生成される。

図１５を参照すると、いくつかの実施形態による医師が内視鏡１５３０によって目Ｅに対して手術手順を実行するのを援助するためのシステム４００が図示されている。外科手術手順は、開口から目の中に、前房を横切って小柱網およびシュレム管を含む標的組織領域へ細長いプローブ２３を挿入することを含むことができる。いくつかの実施形態では、システム４００は、外科医が手順中に実時間で目を観察するための光学顕微鏡４０９を備えることができる。内視鏡入力１５０１が、目の中に配置された内視鏡から入力としてフィードを受け取る。フィードは、光学フィードまたは電気フィード、およびこれらの組合せを含むことができる。いくつかの実施形態では、内視鏡は、可撓ケーブルによって内視鏡入力１５０１に結合される。可撓ケーブルは、光ファイバの順序付けられたアレイを備えることができ、光ファイバの配置は、目の画像を内視鏡入力１５０１へ伝送するように両端で実質的に固定される。光ファイバアレイの遠位端は、光ファイバアレイの遠位端で画像を形成するレンズに対して実質的に固定することができ、光ファイバアレイの近位端は、光ファイバのアレイから画像を受け取る検出器アレイに対して実質的に固定することができる。いくつかの実施形態では、両端に実質的に固定された配置により、光ファイバアレイの遠位端に形成される画像の配向を、光ファイバアレイの近位端から検出器アレイへ伝送される画像に対して維持しながら、プローブの回転を可能にすることができる。

内視鏡入力１５０１は、制御ユニット４１０のプロセッサ４１４に動作可能に結合される。内視鏡入力１５０１は、本明細書に記載するように目の中に配置されたカメラのセンサまたは外部センサアレイからの入力を備えることができる。制御ユニット４１０のプロセッサ４１４は、目の構造の場所を識別し、入力された内視鏡画像上にマーカなどの印を重ねるように命令によって構成することができる。光学顕微鏡４０９とともに、目の中に配置された内視鏡は、内視鏡入力１５０１を制御ユニット４１０へ提供することができる。いくつかの実施形態では、検出器アレイを備えるカメラ４１６が、手術用顕微鏡からの光学画像を受け取るように光学顕微鏡４０９に光学的に結合され、制御ユニット４１０のプロセッサに光学的に結合される。制御ユニット４１０は、カメラ４１６からの画像を処理し、これらの画像を処理して、ヘッドアップディスプレイ４０７上に視覚画像データを提供し、その視覚画像データを手術用顕微鏡の先行する光学画像に重ねることができる。ヘッドアップディスプレイを参照するが、ディスプレイ４０７は、２次元ディスプレイ、たとえばモニタ、手術用顕微鏡のヘッドアップディスプレイ、拡張現実ディスプレイ、仮想現実ディスプレイ、３次元ディスプレイ、またはたとえば深さの知覚を有する立体画像ディスプレイのうちの１つまたは複数を構成することができる。

顕微鏡は、たとえば、双眼の外科手術用顕微鏡を構成することができる。システム４００は、手順前、手順中、または手順後に、１つまたは複数の標的場所の撮像を提供するために、処置プローブ２３とともに原位置で送達される内視鏡１５３０を備えることができる。プローブ２３の内視鏡１５３０は、任意の好適な撮像デバイスを備えることができ、いくつかの場合、光ファイバアレイなどの１つまたは複数の光ファイバを備えることができる。レンズが、目の中から内視鏡入力１５０１へ撮像データを搬送する１つまたは複数の光ファイバ上へ光を集束させることができる。１つまたは複数の光ファイバによって搬送される光を受け取り、光を撮像データに変換するように、内視鏡入力内、システムのハンドピース内、またはシステム内の任意の場所に、検出器アレイを位置決めすることができる。いくつかの実施形態では、検出器アレイは、患者の目の外に位置するＣＣＤまたはＣＭＯＳ撮像センサとすることができ、内視鏡のハンドピース内、内視鏡入力１５０１内、または制御ユニット４１０内に収容することができる。内視鏡によって搬送され、検出器アレイによって捕捉された画像は、医師によって実時間で視覚化される複数の拡張画像を生成するように、制御ユニット４１０の画像処理装置４１２によって処理することができる。

拡張画像は、ヘッドアップディスプレイ４０７のディスプレイ上に示すことができ、内部ビームスプリッタ７０８によって顕微鏡からの光学画像と組み合わせて、当業者には公知の単眼または双眼の画像を形成することができる。本明細書に記載するように、顕微鏡ビューは、たとえば光学顕微鏡画像、目の中に配置された内視鏡からの画像、顕微鏡画像および重ねられた仮想画像、または重ねられた仮想画像の有無にかかわらず内視鏡によって捕捉された画像と組み合わせた顕微鏡画像のうちの１つまたは複数を含むことができる。顕微鏡ビューが重ねられた画像を含むとき、顕微鏡画像に対する重ねられた画像の位置合わせを、そのような整列を可能にする要素を使用して行うことができる。同様に、ビューが内視鏡からの画像および重ねられた仮想画像を含むときも、内視鏡からの画像に対する重ねられた画像の位置合わせを、そのような整列を可能にする要素を使用して行うことができる。

画像は、多くの方法で外科医へ提供することができる。たとえば、外科医は、眼鏡またはゴーグルなどの拡張現実ディスプレイによって画像を観察し、手術用顕微鏡を通して手術部位を観察することができる。いくつかの実施形態では、外科医は、仮想現実ディスプレイによって画像を観察する。別法または組合せとして、本明細書に記載するように、外部モニタによって目を観察することができ、外部モニタによって観察される目の画像上にマーキングが配置される。外科医によって観察される画像は、たとえば、単眼画像または立体画像を含むことができる。

いくつかの実施形態によれば、外科医はまず、手術用顕微鏡からの顕微鏡またはビデオ画像内で、プローブなどの手術機器を観察することができる。いくつかの場合、外科医は、別法または追加として、内視鏡によって捕捉されたプローブを示す画像を観察することができる。いくつかの実施形態によれば、外科医は、顕微鏡の接眼レンズを通して、顕微鏡からの画像および内視鏡から捕捉された画像を観察することができる。別法または組合せとして、外科医は、拡張画像またはビューを観察することができ、光学顕微鏡画像または内視鏡画像のうちの１つまたは複数に追加の情報が重ねられる。顕微鏡画像からの画像上に内視鏡によって捕捉された画像が重ねられているとき、外科医は、顕微鏡画像および重ねられた内視鏡画像の両方を同時に観察することができる。さらに、画像処理装置４１２は、本明細書に記載するように、目の解剖学的特徴を検出し、外科医がこれらの特徴を識別して位置決定することを誘導するのを助けるように、顕微鏡画像または内視鏡画像上へマーカを重ねることができる。拡張画像は、顕微鏡のアイピース（複数可）もしくは接眼レンズおよび／または顕微鏡のディスプレイによって、医師に提示することができ、いくつかの実施形態では、モニタスクリーン上で観察することができる。これは、たとえば、外科医が顕微鏡の接眼レンズを通して手術部位の立体ビューを維持するとともに、重ね合わされたまたは隣接する画像または情報を同時に立体または単眼で観察することを可能にするのに有益となりうる。内視鏡によって原位置で捕捉される実時間画像および実時間処置情報を、一方または両方の接眼レンズのライブビューに重ね合わせることができる。いくつかの実施形態では、開示する装置および方法は、これらの手術中に前房の外側および内側の両方からの実像および拡張画像を含む実時間ビューを提供する。

光学顕微鏡４０９は、目に挿入された内視鏡に多くの方法で動作可能に結合することができる。光学顕微鏡４０９は、接眼レンズ４０８を備えるアイピース（複数可）上へ物体を撮像するための撮像レンズ要素を備える実体顕微鏡などの双眼顕微鏡を構成することができる。目の中に配置された内視鏡は、目の光学画像を捕捉するように構成される。光学画像は、処理のために制御ユニット４１０へ伝送することができる。目の中に配置された内視鏡は、光学要素（たとえば、レンズ、鏡、フィルタ、プリズムなど）を備えることができる。内視鏡は、カラー画像、グレースケール画像などを捕捉することができ、プローブによって導入し、プローブによって動かすことができ、またはプローブは、プローブに対する回転方向の整列を維持しながら、内視鏡とは独立して動くことができる。いくつかの事例では、プローブおよび内視鏡は、関心場所への挿入中にともに動き、次いでプローブまたは内視鏡は、回転方向の整列を維持しながら、他方とは独立して動くことができる。

同じ切開部を通して挿入される内視鏡および処置プローブ５００を参照するが、いくつかの実施形態では、内視鏡および処置プローブ５００は、異なる切開部を通して挿入され、内視鏡は、標的組織を撮像するように配置される。たとえば、第１の切開部を通して撮像プローブを挿入し、第２の切開部を通して処置プローブ５００を挿入することができ、逆も同様である。

内視鏡画像は、適当な画像フレーム分解能で獲得することができる。画像フレーム分解能は、１つのフレーム内の画素の数によって画定することができる。目の中に配置された内視鏡の光ファイバアレイの１つまたは複数の光ファイバによって伝送される光を受け取る検出器の画像分解能は、１６０×１２０画素、２４９×２５０、２５０×２５０、３２０×２４０画素、４２０×３５２画素、４８０×３２０画素、７２０×４８０画素、１２８０×７２０画素、１４４０×１０８０画素、１９２０×１０８０画素、２０４８×１０８０画素、３８４０×２１６０画素、４０９６×２１６０画素、７６８０×４３２０画素、または１５３６０×８６４０画素という分解能のうちのいずれかを含むことができる。内視鏡に結合されたアレイ検出器の分解能は、前述の画素分解能のうちのいずれか２つによって画定される範囲内、たとえば１６０×１２０画素～２５０×２５０画素の範囲内、たとえば２４９×２５０画素の分解能を含むことができる。撮像デバイスは、１ミクロン、２ミクロン、３ミクロン、５ミクロン、１０ミクロン、２０ミクロンなどより小さい画素サイズを有することができる。検出器アレイは、光ファイバアレイによって伝送される光を検出するために、約２ｍｍ×２ｍｍ、または１ｍｍ×１ｍｍ、０．８ｍｍ×０．８ｍｍ、もしくはそれ未満、または任意の他の望ましいサイズの占有面積を有することができる。

内視鏡からの画像は、特有の捕捉速度で捕捉された画像フレームシーケンスを含むことができる。いくつかの実施形態では、画像シーケンスは、約２４ｐ、２５ｐ、３０ｐ、４３ｐ、４８ｐ、５０ｐ、６０ｐ、６２ｐ、７２ｐ、９０ｐ、ｌ００ｐ、１２０ｐ、３００ｐ、５０ｉ、もしくは６０ｉなど、または前述の値のうちのいずれか２つによって画定される範囲内の標準的なビデオフレーム速度で捕捉することができる。いくつかの実施形態では、画像シーケンスは、０．０００１秒、０．０００２秒、０．０００５秒、０．００１秒、０．００２秒、０．００５秒、０．０１秒、０．０２秒、０．０５秒、または０．１秒ごとに約１つの画像より小さくまたはそれに等しい速度で捕捉することができる。いくつかの場合、捕捉速度は、ユーザ入力および／または制御ユニット４１０の誘導下の外部条件（たとえば、照明輝度）に応じて変化することができる。

内視鏡によって捕捉された画像は、実時間で捕捉することができ、したがって画像は、低減された待ち時間で、すなわちデータの獲得と画像の描画との間のわずかな遅延で作られる。実時間撮像により、外科医は、外科医による手術中の手術機器（たとえば、細長いプローブおよびプローブ先端）の触覚運動に一貫した平滑な運動の流れを知覚することが可能になる。実時間撮像は、運動の連続性を伴う自然の視覚を模倣するには毎秒３０フレーム（ｆｐｓ）より速い速度で、ちらつき（強度の変動の知覚）を回避するにはその速度の２倍で、画像をもたらすことを含むことができる。いくつかの実施形態では、待ち時間は、内視鏡内から画像を捕捉してから情報が使用者に示されるまでの時間間隔を含むことができ、そのような時間間隔は、約１００ｍｓ以下、たとえば５０ｍｓまたはそれ未満とすることができる。いくつかの実施形態では、待ち時間は、ディスプレイ上に示される画像の１つまたは２つ以下のフレームを含む。いくつかの事例では、「内視鏡」および「ファイバスコープ」という用語は、区別なく使用することができる。ファイバスコープは、光ファイババンドルの遠位端から内部全反射によって光ファイババンドルの近位端の場所へ光を伝送することによって、画像を観察または捕捉するために使用することができる可撓性の光ファイババンドルである。いくつかの事例では、検出器アレイは、光ファイババンドルの遠位端付近の場所に対応する撮像データを捕捉するように、光ファイババンドルの近位端に位置決めすることができる。いくつかの事例では、内視鏡は、撮像バンドル、照明バンドル、１つもしくは複数のエネルギー送達バンドル、または任意の組合せを含むことができる。

いくつかの実施形態では、光学顕微鏡４０９は、電子ディスプレイデバイス４０７に結合することができる。電子ディスプレイ４０７は、ヘッドアップディスプレイデバイス（ＨＵＤ）を構成することができる。ＨＵＤは、顕微鏡システム４０９の構成要素であってもなくてもよい。ＨＵＤは、接眼レンズの一方または両方の視野（ＰＯＶ）内へ光学的に結合することができる。ディスプレイデバイスは、制御ユニット４１０によって生成される入力５０７からの拡張画像を使用者または外科医へ投影するように構成することができる。ディスプレイデバイス４０７は、別法または追加として、内視鏡によって捕捉された画像を使用者または外科医へ投影するように構成することができる。ディスプレイデバイスは、ビームスプリッタまたは鏡４２０などの１つまたは複数の光学要素を介して顕微鏡に結合することができ、したがってアイピース４０８をのぞき込んでいる医師は、実像に加えて、ディスプレイデバイス４０７によって表現および提示される内視鏡画像、拡張画像、または任意の組合せを知覚することができる。ディスプレイデバイスは、単一の接眼レンズを通して外科医または使用者に見えるものとすることができる。別法として、ＨＵＤは、たとえば顕微鏡の構成要素によって形成された光学画像と組み合わされた立体双眼画像として、アイピース４０８を通して外科医に見えるものとすることができる。

ヘッドアップディスプレイ４０７のディスプレイデバイスは、制御ユニット４１０と通信している。ディスプレイデバイスは、制御ユニット４１０によって作られた拡張画像を実時間で使用者に提供することができる。本明細書に記載するように、実時間撮像は、実質的な待ち時間なしで画像を捕捉することを含むことができ、それにより外科医は、外科医による手術中の手術機器の触覚運動に一貫した平滑な運動の流れを知覚することが可能になる。いくつかの場合、ディスプレイデバイス４０７は、輝度、倍率、整列などのディスプレイの１つまたは複数のパラメータを調整するための１つまたは複数の制御信号を、制御ユニットから受け取ることができる。接眼レンズまたはアイピース４０８を通して外科医または使用者によって観察される画像は、目の直接の光学ビュー、ディスプレイ４０７上に表示される画像、またはその両方の組合せとすることができる。したがって、ＨＵＤ上の画像の輝度を調整することで、接眼レンズを通した外科医の視野に影響を与えることができる。たとえば、ディスプレイ４０７上に示されている処理された情報およびマーカは、物体の顕微鏡ビューと均衡させることができる。プロセッサは、可視特徴がより容易に検出可能または特定可能になるように、画像データのコントラストを増大させることなどのために、内視鏡画像データを処理することができる。

別法または組合せとして、ディスプレイ４０７は、外部ディスプレイを構成することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、ディスプレイ４０７は、接眼レンズを通して知覚可能でなくてもよい。ディスプレイ４０７は、光学顕微鏡に近接して位置するモニタを備えることができる。ディスプレイ４０７は、たとえばディスプレイスクリーンを備えることができる。ディスプレイ４０７は、発光ダイオード（ＬＥＤ）スクリーン、ＯＬＥＤスクリーン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーン、プラズマスクリーン、または任意の他のタイプのスクリーンを備えることができる。ディスプレイデバイス４０７は、タッチスクリーンを備えていても備えていなくてもよい。外科医は、手術部位の実時間光学画像、および原位置内視鏡によって提供される画像をディスプレイ４０７から同時に観察することができる。

目に挿入された内視鏡は、本明細書に記載するように目の組織構造を観察するための分解能で画像を捕捉するのに好適な光ファイバアレイを備えることができ、たとえば１ミクロン未満から１０ミクロンの範囲内、たとえば約３～６ミクロンの範囲内の分解能を有する画像を提供することができる。いくつかの実施形態では、内視鏡は、プローブの傾斜した遠位端に接触する組織に隣接する組織に関して、約１０μｍ～約８０μｍの範囲内の空間分解能を有することができ、必要に応じて、分解能は、約２０μｍ～約４０μｍの範囲内である。

いくつかの実施形態では、手術用顕微鏡のために存在する光は、十分な照明を提供する。いくつかの実施形態では、目の中に配置された内視鏡は、必要に応じて、好適な輝度および焦点を有する画像をもたらすのに好適な光源を備えることができる。いくつかの実施形態では、目の中に配置された内視鏡は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、照明バンドルなどの照明用の１つまたは複数の光ファイバ、またはＭｉｃｒｏＬＥＤを備えることができる。いくつかの実施形態では、関心組織構造の分離、位置付け、または他の方法の識別を助けるために、内視鏡によって捕捉された画像に１つまたは複数のカラーフィルタを適用することができる。目の中に配置された内視鏡は、制御ユニットによって少なくとも部分的に制御することができる。制御ユニットによる内視鏡の制御は、たとえば、画像の捕捉のための検出器アレイの起動、照明の制御、パラメータの設定、焦点、輝度、コントラスト、１つもしくは複数のフィルタの適用、またはカスタマイズ可能な制御パラメータを含むことができる。

目の中に配置された内視鏡は、高い信号対雑音比を有する画像センサに結合することができる。内視鏡は、レンズおよび光ファイバアレイを備えることができ、光ファイバアレイは、センサアレイまたは検出器アレイに結合される。いくつかの実施形態では、内視鏡の１つまたは複数のレンズは、たとえばボロフロートガラスを含む。センサアレイは、行および列のアレイ内に配置された任意の好適な数の画素を有することができる。いくつかの実施形態では、画素アレイは、たとえば２４９×２５０画素を含み、これらの画素は、ローリングシャッタ画素を含むことができる。いくつかの実施形態では、画素は、たとえば３μｍのピッチを有し、その結果、直径１．０６ｍｍの光学面積が得られる。

システム４００は、ユーザインターフェース４１３をさらに備えることができる。ユーザインターフェース４１３は、ユーザ入力を受け取り、情報を使用者へ出力するように構成することができる。ユーザ入力は、プローブ２３などの手術器具の制御に関係することができる。ユーザ入力は、光学顕微鏡の動作（たとえば、顕微鏡の設定、画像の獲得など）に関係することができる。ユーザ入力は、画像捕捉システムに関する様々な動作または設定に関係することができる。たとえば、ユーザ入力は、標的場所の選択、処置基準マーカの選択、拡張画像の表示設定、カスタマイズ可能なディスプレイの好みなどを含むことができる。ユーザインターフェースは、タッチスクリーンなどのスクリーン、および手持ち式コントローラ、マウス、ジョイスティック、キーボード、トラックボール、タッチパッド、ボタン、言葉によるコマンド、ジェスチャ認識、姿勢センサ、熱センサ、タッチ容量センサ、フットスイッチ、または任意の他のデバイスなどの任意の他のユーザ対話式の外部デバイスを含むことができる。

いくつかの実施形態では、目の中に配置された内視鏡は、プローブ２３の誘導および標的部位の視覚化のために使用される。いくつかの実施形態では、内視鏡は、組織およびプローブ先端を観察するように構成することができる。いくつかの実施形態では、内視鏡のレンズは、プローブ先端から約１０ｍｍ、たとえばプローブ先端から少なくとも約６ｍｍの距離をあけて位置する。これらの距離により、シュレム管を標的とするように内視鏡画像上でプローブ先端を見ることが可能になる。

制御ユニット４１０は、拡張された情報を含む拡張層を生成するように構成することができる。拡張層は、１つまたは複数のグラフィカル要素を含む実質的に透明な画像層とすることができる。「グラフィカル要素」および「グラフィカル視覚要素」という用語は、本出願全体にわたって区別なく使用することができる。拡張層は、顕微鏡の光学ビュー、光学画像、もしくはビデオストリーム上に重ね合わせることができ、かつ／またはディスプレイデバイス上に表示することができる。拡張層の透明性により、使用者は、グラフィカル要素が光学画像上に重ねられた状態で、光学画像を観察することが可能になる。いくつかの実施形態では、拡張層は、目の中に配置された内視鏡またはカメラ４１６のうちの１つまたは複数によって取得された実時間内視鏡画像または他の情報を含むことができる。

本明細書に記載するように、光学顕微鏡画像データ、内視鏡画像データ、拡張情報、または任意の組合せの融合は、光学顕微鏡画像もしくは内視鏡画像データまたはその両方に拡張情報を組み込むことを含むことができる。拡張画像データは、深さ情報、標的場所、配向情報、組織識別情報、または様々な他の補足情報に関連付けられた１つまたは複数のグラフィカル要素を含むことができる。グラフィカル要素は、たとえばビームスプリッタ７０８によって、光学顕微鏡画像および／または内視鏡画像上へ重ねることができる。グラフィカル要素は、光学顕微鏡画像内に見える任意の物体の画像上へ直接重ねることができる。グラフィカル要素はまた、光学顕微鏡画像内の任意の物体の画像を取り囲む任意の形状、境界、または輪郭を含むことができる。物体は、本明細書に記載するように、たとえば目に挿入された機器（たとえば、プローブ）、プローブの一部分、標的組織などとすることができる。

図１６を参照すると、いくつかの実施形態による例示的な処置プローブ５００および内視鏡１６００が図示されている。内視鏡１６０は、内視鏡ハウジング１６０２内に収容されており、レンズ１００８および光ファイバアレイ１６０４を備える。本明細書に別途記載するように、たとえば、光ファイバアレイ１６０４から光を受け取る検出器アレイは、たとえば２００×２００～３００×３００画素の範囲内の任意の好適な分解能を有するアレイを構成することができる。

クリップなどの締結具１０１０を使用して、内視鏡ハウジング１６０２を処置用光ファイバハウジング１０１２に結合することができる。処置用光ファイバハウジング１０１２は、処置部位へ光エネルギーを送達するように構成された処置用光ファイバ１０１４を少なくとも部分的に収納することができる。光ファイバハウジング１０１２および処置用光ファイバ１０１４は、処置プローブ５００の構成要素を構成することができ、内視鏡および内視鏡ハウジング１６０２は、撮像プローブの構成要素を構成することができる。光ファイバハウジング１０１２は、処置用光ファイバハウジング１０１２および内視鏡ハウジング１６０２を固定の相対的な回転配向で固定するように締結具１０１０と協働する１つまたは複数の構造体によって構成することができる。言い換えれば、締結具１０１０は、内視鏡ハウジング１６０２も光ファイバハウジング１０１２も、他方とは独立して長手方向軸の周りを、たとえば約２度を超えて、実質的に回転することができないように、内視鏡ハウジング１６０２および光ファイバハウジング１０１２をともに固定することができる。締結具１０１０は、内視鏡ハウジング１６０２または光ファイバハウジング１０１２のうちの一方に恒久的に取り付けることができ、他方に選択的に係合することができる。別法として、締結具１０１０は、処置プローブ５００および撮像プローブ１０００に結合するように構成された別個の部分を備えることができる。

処置プローブ５００の遠位端１０２０は、傾斜面が処置プローブ５００の長手方向軸に対して角度を有するように形成することができる。いくつかの実施形態では、処置プローブ５００の遠位端もしくは処置用光ファイバの遠位端またはその両方が、約４５度～約６５度の角度αで、必要に応じて約５０度～約６０度の範囲内の角度αで傾斜している。いくつかの実施形態では、処置プローブ５００の遠位端の角度αは、処置用光ファイバの遠位端の角度αと実質的に同じである。いくつかの実施形態では、処置プローブ５００の遠位端の角度αは、光ファイバの遠位端の角度αの１０度またはそれ未満の範囲内である。

図示の実施形態は、単一の処置用光ファイバ１０１４を示すが、開示するシステムおよび方法では、処置用光ファイバのバンドルを使用することもできることを理解されたい。いくつかの例では、処置プローブ５００は、処置用光ファイバのバンドルを備え、各処置用光ファイバは、処置プローブ５００の遠位端の角度またはその前後の遠位端を有する。

いくつかの実施形態では、内視鏡ハウジング１６０２は、処置用光ファイバハウジング１０１２とは独立して、その長手方向軸に沿って方向Ｎに並進することができる。いくつかの場合、内視鏡ハウジング１６０２の並進距離は固定されており、したがって処置用光ファイバハウジング１０１２に対する内視鏡ハウジング１６０２の並進距離に制限が存在する。いくつかの実施形態では、プローブ１６０６の遠位端は、約２ｍｍ～約１０ｍｍの範囲内、または約２．５ｍｍ～約５ｍｍの範囲内の距離Ａだけ、内視鏡のレンズ１００８を越えて延びる。内視鏡が処置用光ファイバハウジングとは独立して並進することができる実施形態では、並進距離は、これらの寸法によって制限することができ、したがって内視鏡のレンズを光ファイバハウジングの遠位端から約２ｍｍ～約１０ｍｍまで動かすことができる。移動限界は、スロット、溝、突起、ボス、止め具などの任意の好適な構造体または機構によって提供することができる。

処置プローブ５００は、方向Ｍに並進させることができ、内視鏡ハウジング１６０２は、処置プローブ５００に固定することができ、したがって内視鏡ハウジング１６０２は、処置プローブ５００とともに並進させられる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載するように、内視鏡ハウジング１６０２は、光ファイバハウジング１０１２への剛性の取付け具を選択的に有することができ、取付け具は、並進限界の範囲内でその長手方向軸に沿って並進するための自由度を提供するように解放することができる。

いくつかの実施形態では、撮像プローブ１０００の内視鏡１６００は、光軸１０２２を含む。光軸１０２２は、処置用光ファイバ１０１４の細長い軸にほぼ平行に、たとえば約５度の範囲内で平行に延びることができる。いくつかの実施形態では、処置用光ファイバ１０１４は、本明細書に記載するように、傾斜した遠位端１０２０を備える。撮像用光ファイバアレイ１６０４は、個々の光ファイバを含むことができ、各光ファイバは、処置プローブ５００の傾斜した遠位端１０２０と整列され、したがって目の中に配置された内視鏡１６００からの画像が、処置プローブ５００の傾斜した遠位端１０２０と整列される。処置プローブ５００の傾斜した遠位端１０２０は、面法線ベクトル１０２４を画定する実質的に平坦な表面を含むことができる。内視鏡１６００は、多くの方法で処置プローブ５００の面法線ベクトル１０２４に対して位置決めすることができる。いくつかの実施形態では、処置プローブ５００の面法線ベクトル１０２４および撮像プローブ１０００の光軸１０２２は、共通の平面に沿って延びる。いくつかの実施形態では、処置プローブ５００の傾斜した遠位面１０２０は、撮像プローブ１０００の光軸１０２２から離れる方を向いており、たとえば面法線ベクトル１０２４は、光軸１０２２から離れる方へ向けられている。代替実施形態では、傾斜した遠位面１０２０は、光軸１０２２の方を向いており、たとえば面法線ベクトル１０２４は、光軸１０２２の方へ向けられている。

いくつかの実施形態では、撮像用光ファイバアレイ１６０４の個々のファイバは、処置プローブ５００の傾斜した遠位端１０２０と整列されており、したがって撮像用光ファイバアレイ１６０４は、光ファイバの細長い軸から離れる方へ延びる面法線ベクトル１０２４の成分に対応する方向に延びる。別法として、撮像用光ファイバアレイ１６０４の個々のファイバは、処置ファイバの傾斜した遠位端１０２０に対して回転させることができ、目の中に配置された内視鏡からの目の画像を傾斜した処置プローブ５００の遠位端と整列させるように、外科医に示される画像を回転させるために、プロセッサを使用することができる。光ファイバ１０１４を有する処置プローブ５００を参照するが、処置プローブ５００は、本明細書に記載するインプラントを有するプローブを構成することができ、外科医に示される画像を回転させるためにプロセッサが使用される。

いくつかの実施形態では、撮像用光ファイバアレイ１６０４の個々のファイバは、その細長い軸の周りの個々の回転に関して抑制される。すなわち、個々のファイバは自由に回転しない。この抑制は、光ファイバアレイ１６０４の近位端で画像を形成および捕捉するのに役立つことができる。加えて、いくつかの実施形態では、撮像用光ファイバアレイ１６０４は、全体として、光ファイバハウジング１０１２に対して回転しないように抑制され、したがって外科医に提供される画像が光ファイバハウジング１０１２に対する内視鏡ハウジング１６０２の正確な配向を表すのを助ける。

図１７は、線Ａ－Ａに沿って切り取った図１６のプローブの断面概略図である。撮像プローブは、レンズ１００８および光ファイバアレイ１６０４を備える内視鏡１６００を有することができる。内視鏡ハウジング１６０２は、光ファイバアレイ１６０４などの１つまたは複数の光ファイバを備えることができる。処置用光ファイバハウジング１０１２は、内視鏡ハウジング１６０２または光ファイバハウジング１０１２の独立した回転を防止するように、内視鏡ハウジング１６０２に取り付けることができる。

いくつかの実施形態によれば、締結具１０１０が、処置用光ファイバハウジング１０１２を内視鏡ハウジング１６０２に取り付けることができる。締結具１０１０は、処置用光ファイバハウジング１０１２の長手方向の溝に固定することができるクリップを備えることができる。いくつかの実施形態では、クリップは、内視鏡ハウジング１６０２に取り付けられており、たとえば平坦な係合面、スロット、キー、溝、開口部、突起、または他の好適な構造体などの係合構造体を備える。いくつかの実施形態では、クリップは、処置用光ファイバハウジング１０１２を内視鏡ハウジング１６０２に固定の角度配向で結合する。

いくつかの実施形態では、内視鏡ハウジング１６０２もしくは処置用光ファイバハウジング１０１２またはその両方は、内視鏡ハウジング１６０２と光ファイバハウジング１０１２との間に密接な表面接触を提供し、締結具を受け取るように光ファイバハウジング１０１２を向けるために、平坦な係合面を有する。

いくつかの実施形態では、内視鏡ハウジング１６０２は、内視鏡ハウジング１６０２を患者の目に挿入することを可能にする最大寸法Ｄを有し、最大寸法Ｄは、約０．８ｍｍ～約１．２ｍｍの範囲内とすることができる。処置用光ファイバハウジング１０１２は、約３００μｍ～約６００μｍの範囲内の最大断面寸法Ｅを有することができ、いくつかの実施形態では、寸法Ｅは寸法Ｄより小さい。内視鏡ハウジング１６０２および処置用光ファイバハウジング１０１２は、ほぼ円筒形の断面を有するものとして概略的に表されているが、それぞれのハウジングは、卵形、六角形、八角形、円形、または任意の好適な形状などの任意の好適な断面形状を有することができる。

いくつかの実施形態では、締結具１０１０は、内視鏡ハウジング１６０２、インサータハウジング１２１５、または処置用光ファイバハウジング１０１２のうちの１つまたは複数に係合するために、クリップまたは開口部を備えることができ、必要に応じて、クリップは、内視鏡ハウジング、インサータハウジング１２１５、光ファイバハウジング、または組合せを受け取るようなサイズおよび形状の係合構造体を備える。

締結具１０１０は、インサータハウジング１２１５または光ファイバハウジング１０１２に対する内視鏡１６００の回転配向を固定したままで、内視鏡ハウジング１６０２がインサータハウジング１２１５または処置用光ファイバハウジング１０１２に対して摺動することを可能にすることができる。

内視鏡１６００を備える撮像プローブは、締結具によって処置プローブ５００に締結することができ、したがって機器の回転配向に対する内視鏡の回転配向は固定され、すなわち内視鏡１６００は、処置プローブ５００とは独立して、たとえば５度、たとえば２度、たとえば１度を超えて、実質的に回転することができない。いくつかの実施形態では、回転配向は、内視鏡１６００と処置プローブ５００との間の相対的な回転の可能性を低減させる協働構造体の使用によって固定される。いくつかの実施形態では、クリップが、内視鏡１６００を処置プローブ５００に固定して、回転配向を固定し、たとえば内視鏡１６００が機器（たとえば、処置プローブ５００）に対して回転するのを防止する。これは、任意の好適な構造体または方法によって実現することができるが、いくつかの例では、プローブに対する内視鏡の回転を固定する１つまたは複数のクリップによって実現される。これはまた、機器の光ファイバを内視鏡１６００の平坦面に当接させることによって実現することができる。いくつかの実施形態では、締結具１０１０が、インサータハウジング１２１５または光ファイバハウジング１０１２を内視鏡ハウジング１６０２に固定の角度または回転配向で結合する。締結具１０１０は、係合構造体を備えることができ、係合構造体は、光ファイバ、内視鏡、またはインサータハウジング１２１５のうちの１つまたは複数の配向を固定するための平坦面、スロット、キー、キー溝、溝、開口部、突起、ボス、または何らかの他の好適な構造体とすることができる。

いくつかの実施形態では、締結具１０１０が、内視鏡ハウジング１６０２、インサータハウジング１２１５、または処置用光ファイバハウジング１０１２に係合するクリップを備え、いくつかの場合、クリップは、固定の配向を提供するように、内視鏡ハウジング１６０２、インサータハウジング１２１５、または光ファイバハウジング１０１２に係合する。別法または組合せとして、締結具は、内視鏡ハウジング１６０２、インサータハウジング１２１５、または処置用光ファイバハウジング１０１２を受け取り、固定の配向を提供するようなサイズおよび形状の開口部を備える。いくつかの事例では、締結具は、内視鏡ハウジング１６０２がインサータハウジング１２１５または光ファイバハウジング１０１２に対して摺動することを可能にする。

いくつかの実施形態では、締結具は、処置プローブ５００の遠位端と内視鏡１６００のレンズとの間の距離を固定する。締結具１０１０は、１つの止め具、１対の止め具、連結機構、入れ子機構、周方向に延びるチャネル、周方向に延びる突起、環状突起、環状凹部、またはプローブ１６０６の遠位端と内視鏡のレンズ１００８との間の相対的な距離を制限するための止め具を提供する何らかの他の好適な構造体を備えることができる。いくつかの実施形態では、プローブ１６０６の遠位端とレンズ１００８との間の距離は固定されているが、他の場合、締結具によって提供される限界まで、これらの間に相対的な動きが存在する。

図１６は、撮像プローブおよび処置プローブ５００の細長い方向に沿って延びる締結具の長さを示す。図１７は、処置プローブ５００および撮像プローブの細長い方向を横断する第１の方向を示す。締結具は、少なくとも内視鏡ハウジング１６０２の一部分および本明細書に記載するインサータハウジング１２１５または本明細書に記載する処置用光ファイバハウジング１０１２の一部分の周りに延びるようなサイズおよび形状とすることができる。締結具１０１０は、図１７に示すように、内視鏡ハウジング１６０２およびインサータハウジング１２１５または光ファイバハウジング１０１２を横断する第１の距離と、内視鏡ハウジングおよびインサータハウジング１２１５または光ファイバハウジングを横断する第２の距離とを含むことができる。締結具の細長い距離は、内視鏡ハウジング１６０２およびインサータハウジング１２１５または光ファイバハウジング１０１２の細長い軸に沿っている第３の距離を含むことができる。いくつかの実施形態では、第２の距離は第１の距離より小さく、第３の距離は第２の距離および第１の距離より大きい。いくつかの実施形態では、たとえば、第１の距離は、約１．０ｍｍ～約２ｍｍの範囲内であり、第２の距離は、約０．８～１．５ｍｍの範囲内であり、第３の距離は、約２ｍｍ～約２０ｍｍの範囲内である。いくつかの実施形態では、これらの範囲はより小さく、たとえば第１の距離は、約１．３～約１．７ｍｍの範囲内とすることができ、第２の距離は、約１．０～１．３ｍｍの範囲内とすることができ、第３の距離は、約２ｍｍ～約１０ｍｍの範囲内とすることができる。細長い方向に沿っている第３の距離は、撮像プローブと処置プローブ５００との間の結合に堅さを加えるために、第１の横断距離および第２の横断距離より長くすることができる。

図１８Ａおよび図１８Ｂを参照すると、いくつかの実施形態による一体化されたハウジング１２０２内に収納された処置プローブ５００および内視鏡１６００の一例が示されている。処置プローブ５００は、光ファイバ１０１４および内視鏡１６００を収納する一体化されたハウジング１２０２を備える。内視鏡１６００は、レンズ１００８と、光ファイバアレイ１６０４と、検出器アレイと、本明細書に記載する制御ユニットに内視鏡１６００を結合するための回路とを備えることができる。一体化されたハウジング１２０２は、内視鏡１６００のレンズ１００８が関心特徴を見ることを可能にするために、開口部を備えることができる。光軸１０２２が、レンズ１００８を通ってプローブ１６０６の遠位端の方へ延びる。処置用光ファイバ１０１４は、本明細書に記載するように、レンズ１００８から距離をあけて隔置された遠位端を有する。

図１８Ｂは、線Ｂ－Ｂに沿って切り取った図１８Ａのプローブの断面概略図である。一体化されたハウジング１２０２は、プローブを目に挿入して患者の目の前房内などの処置場所にアクセスすることを可能にするように選択された最大断面寸法Ｄを有する。いくつかの実施形態では、最大寸法Ｄは、たとえば、約０．５ｍｍ～約３ｍｍ、または約１ｍｍ～約２ｍｍの範囲内である。

処置用光ファイバのコア１２０６およびクラッディングは、光ファイバハウジング１０１２によって包むことができる。光ファイバハウジング１０１２は、任意の好適な材料を含むことができるが、いくつかの場合、ステンレス鋼である。光ファイバハウジング１０１２は、約３００μｍ～約６００μｍの範囲内とすることができる最大断面寸法Ｅを有する。いくつかの実施形態では、光ファイバハウジング１０１２は、約１００μｍ～約３００μｍの範囲内、必要に応じて約１５０μｍ～約２５０μｍの範囲内の直径を有する。内視鏡ハウジング１６０２は、約０．８ｍｍ～約１．２ｍｍの範囲内の最大断面寸法を含むことができる。図１２Ｂに示すように、いくつかの実施形態では、一体化されたハウジング１２０２は、内視鏡１６００および処置用光ファイバ１０１４の両方を収納し、任意の好適な断面形状およびサイズを含むことができる。いくつかの実施形態では、一体化されたハウジング１２０２は、内視鏡１６００および光ファイバ１０１４を患者の目の前房へ送達し、より具体的には光ファイバ１０１４を小柱網の方へ送達してレーザエネルギーを小柱網へ送達するようなサイズおよび形状である。いくつかの実施形態では、処置用光ファイバ１０１４は、シュレム管への１つまたは複数の開口を形成するために、小柱網を均一に含む傾斜した遠位端１０２０を備える。

図１９は、処置プローブ５００の細長い軸に対して傾斜した光軸１０２２を含むプローブを示す。傾斜した光軸１０２２は、プローブが標的場所の方へ前進させられているときに、焦点外の組織の動きを減少させることができ、標的組織の方への処置プローブ５００の動きを容易にすることができる。内視鏡１６００および処置用光ファイバ１０１４を備える一体化されたハウジング１２０２を有する処置プローブ５００が示されているが、処置用光ファイバ１０１４および内視鏡１６００は、プローブ１６０６の遠位端に対して光軸１０２２を傾斜させるように、本明細書に記載する締結具によって互いに結合することができる。傾斜した光軸１０２２は、本明細書に記載するインプラント配置デバイスと組み合わせることができる。たとえば、光軸１０２２は、インプラント配置プローブの遠位先端またはプローブの遠位端上のインプラントの方へ向けることができる。

いくつかの実施形態では、光軸１０２２を偏向させるように、光路に沿ってプリズム１３０４が位置する。プリズム１３０４は、レンズの光路に沿って位置する個別の光学要素を構成することができる。別法として、プリズム１３０４は、レンズ１００８の表面に位置することができる。いくつかの実施形態では、レンズ１００８は、光路１０２２に沿って光を偏向させるために、ウェッジを構成する。いくつかの実施形態では、レンズ１００８は、光軸１０２２を偏向させるために、プリズム１３０４を有する偏心レンズを構成する。

いくつかの実施形態では、レンズ１００８の傾斜した光軸１０２２は、インプラントが内視鏡画像内のほぼ中心に位置する状態で、内視鏡１６００が一体化されたハウジング１２０２によって運搬されるインプラントを撮像することを可能にすることができる。別法または組合せとして、傾斜した光軸１０２２は、画像内のほぼ中心に位置する処置用光ファイバ１０１４の遠位先端１６０６またはそのハウジングを内視鏡１６００が撮像することを可能にし、外科医が遠位先端１６０６を使用してプローブを処置部位に向けることを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、内視鏡１６００は、一体化されたハウジング１２０２に対して摺動可能であり、それによって、光ファイバ１０１４の遠位先端１６０６を通過するように、または遠位先端１６０６を越えるように、光軸１０２２を動かすことができる。たとえば、撮像プローブは、本明細書に記載する摺動可能な締結具によって、処置プローブ５００に結合することができる。別法として、内視鏡１６００は、一体化されたハウジング内でプローブ５００に対して摺動可能とすることができる。

図２０は、照明バンドル２０００を含む１つまたは複数の照明用光ファイバを備えるプローブ５００を示す。いくつかの実施形態では、照明用光ファイバのうちの１つまたは複数は、複数のファイババンドルを含む。たとえば、プローブは、照明バンドル２０００、光ファイバアレイ、および光ファイバに対応するファイババンドルを備えることができる。これらのデバイスの各々は、内部全反射によって光を伝送するために使用される１つまたは複数の光ファイバから形成することができる。本明細書に記載する任意の実施形態によって使用されるファイバは、たとえばガラス、石英、溶融シリカ、またはプラスチックなどの任意の好適な材料から個々に形成することができる。光ファイバは、より低い屈折率を有する透明なクラッディング材料によって取り囲まれたコアを備えることができ、光ファイバの一端に入る光をこのファイバの第２の端部へ伝送するように設計される。たとえば、ファイバのうちのいくつかの近位端は、光源に結合することができ、処置プローブ５００の遠位端に照明を提供するために使用することができ、他のファイバは、患者内の処置部位から光を捕捉してデジタル画像を生成する検出器アレイへ、光を伝送するために使用することができる。いくつかの場合、光ファイバのうちの１つまたは複数が、エネルギー源に接続されており、レーザエネルギーを処置部位へ伝送するために使用することができる。

照明バンドル２０００は、処置部位へ光を送達して撮像の目的で照明を提供するために使用される１つまたは複数の照明用光ファイバを備えることができる。光ファイバアレイ１６０４は、処置部位から検出器アレイへ光を伝送するために使用される１つまたは複数の光ファイバを備えることができ、検出器アレイは、処置部位のデジタル画像をもたらし、これらのデジタル画像は、本明細書に記載するように、使用者または外科医へ提供することができる。レンズ１００８が、光ファイバアレイ１６０４を構成する個々のファイバの遠位端へ、光を集束させることができる。光ファイバ１０１４または光ファイバのバンドルを使用して、処置部位における切断、切除、焼灼、または何らかの他の目的などのために、エネルギーを送達することができる。照明バンドル２０００、光ファイバアレイ１６０４、および光ファイバ１０１４は、共通のハウジング内に配置することができ、患者の目の中などの処置部位へ送達されるように構成することができる。

照明バンドル２００は、光ファイバアレイ１６０４と共通のハウジング内に配置することができる。別法または追加として、照明バンドル２０００は、光ファイバ１０１４と共通のハウジング内に配置することができる。いくつかの場合、照明バンドル２０００が、処置プローブ５００もしくは撮像プローブまたはその両方の様々な場所から照明を提供することができる。

本明細書に記載するハウジングは、処置用光ファイバ１００４、内視鏡１６００、および１つまたは複数の照明用光ファイバを収納することができ、内視鏡１６００、処置用光ファイバ１００４、および１つまたは複数の照明用光ファイバ２０００間の回転配向をさらに固定することができる。内視鏡は、ファイバのバンドルの順序付けられた配置を含むことができる。いくつかの場合、ファイバのバンドルの順序付けられた配置は、ファイバのバンドルの遠位端からファイバのバンドルの近位端まで維持される。いくつかの事例では、順序付けられた配置は、ファイバのバンドルの遠位端および近位端において一貫したままであり、いくつかの場合、遠位端と近位端との間の場所において順序付けられた配置を維持しない。ファイバのバンドルの順序付けられた配置により、ファイバのバンドルの遠位端に入る光が、配向を維持し、検出器アレイなどによってファイバのバンドルの近位端で捕捉される画像の配向を保つことが可能になる。

いくつかの実施形態では、撮像システムは、患者の目の中など、患者内の処置部位へ送達される。撮像システムは、患者内に配置される構成要素を含むことができ、追加または別法として、患者の外にある構成要素を含むことができる。カメラは、撮像システムの一例である。カメラは、本明細書に記載するように、患者内の処置部位に位置決めすることができる。内視鏡は、撮像システムの別の例である。レンズなどの内視鏡のいくつかの構成要素およびファイババンドルの遠位端は、処置部位に位置することができ、検出器アレイなどの内視鏡の他の構成要素およびファイババンドルの近位端は、たとえば患者の外など、処置部位から遠隔に位置することができる。撮像システムは、本明細書に記載する目の手術のための装置に結合することができ、これは有線または無線の接続とすることができる。

本開示は、以下の番号の項を含み、これらは本開示の一部である。各項は、本明細書に開示する教示に一貫している範囲内で、１つまたは複数の他の項と組み合わせることができる。

項１．目を処置する装置であって、
目に挿入するためのサイズのプローブであり、レンズおよびアレイ検出器を備えるカメラを備え、アレイ検出器が複数の行および列を含む、プローブと、
プローブの遠位端付近に位置するインプラントであり、シュレム管に挿入するためのサイズおよび形状の遠位部分を備えるインプラントと、
アレイ検出器に結合されたプロセッサであり、目の毛様体小帯、強膜棘、またはシュワルベ線のうちの１つまたは複数の画像に応答して、シュレム管の場所を判定するように命令によって構成されたプロセッサとを備える、装置。

項２．目を処置する装置であって、
目に挿入するためのサイズのプローブであり、レンズおよびアレイ検出器を備えるカメラを備え、アレイ検出器が複数の行および列を含む、プローブと、
プローブの遠位端付近に位置するインプラントであり、目のシュレム管に挿入するためのサイズおよび形状の遠位部分を備え、遠位部分が、細長い挿入軸に沿って延び、遠位端が、ファイバの傾斜した遠位端に対して固定の回転配向で、カメラに結合される、インプラントと、
アレイ検出器に結合されたプロセッサであり、目の毛様体小帯、強膜棘、またはシュワルベ線のうちの１つまたは複数の画像に応答して、細長い挿入軸の角度配向を判定するように命令によって構成されたプロセッサとを備える、装置。

項３．目を処置する装置であって、
目に挿入するためのサイズのプローブであり、光ファイバおよびカメラを備え、カメラがレンズおよびアレイ検出器を備え、アレイ検出器が複数の行および列を含む、プローブと、
アレイ検出器に結合されたプロセッサであり、目の毛様体小帯、強膜棘、またはシュワルベ線のうちの１つまたは複数の画像に応答して、シュレム管の場所を判定するように命令によって構成されたプロセッサとを備える、装置。

項４．目を処置する装置であって、
レーザと、
カメラおよび光ファイバを備えるプローブであり、カメラがレンズおよびアレイ検出器を備え、アレイ検出器が複数の行および列を含み、光ファイバがレーザに結合され、光ファイバが、傾斜した遠位端および近位端を備え、遠位端が、ファイバの傾斜した遠位端に対して固定の回転配向で、カメラに結合される、プローブと、
アレイ検出器に結合されたプロセッサであり、目の毛様体小帯、強膜棘、またはシュワルベ線のうちの１つまたは複数の画像に応答して、ファイバの傾斜した遠位端の角度配向を判定するように命令によって構成されたプロセッサとを備える、装置。

項５．プロセッサが、手術用顕微鏡のヘッドアップディスプレイ上に遠位端に対するファイバの傾斜した遠位端の角度配向を表示するように構成される、項６または９いずれか一項に記載の装置。

項６．傾斜した遠位端の角度配向が、プローブの細長い軸の周りでの回転角またはカメラの細長い軸の周りでの回転角のうちの１つまたは複数を含む、項６または９のいずれか一項に記載の装置。

項７．プロセッサが、毛様体小帯または強膜棘のうちの１つまたは複数を識別し、角度配向を判定するように、畳み込みニューラルネットワーク、機械学習アルゴリズム、またはエッジ検出アルゴリズムのうちの１つまたは複数によって構成されている、項２、６、８または９のいずれか一項に記載の装置。

項８．プロセッサが、毛様体小帯の境界をディスプレイ上に表示するように命令によって構成されており、必要に応じて、毛様体小帯の境界が、曲線に沿って位置する複数のマーカによって示される、項２、６、８または９のいずれか一項に記載の装置。

項９．プロセッサが、強膜棘の境界をディスプレイ上に表示するように命令によって構成されており、必要に応じて、強膜棘の境界が、曲線に沿って位置する複数のマーカによって示される、項２、６、８または９のいずれか一項に記載の装置。

項１０．アレイ検出器上の画像が、シュワルベ線の画像を含み、プロセッサが、画像に応答してシュワルベ線の場所を判定するように命令によって構成されている、項２、６、８または９のいずれか一項に記載の装置。

項１１．アレイ検出器上の画像が、シュレム管の可視画像を含み、プロセッサが、シュレム管の可視画像に応答してシュレム管の場所を判定するように命令によって構成されており、必要に応じて、シュレム管の可視画像が、５パーセント（％）より高いコントラストを含む、項２、６、８または９のいずれか一項に記載の装置。

項１２．プロセッサが、毛様体小帯または強膜棘のうちの１つまたは複数に応答して、シュレム管の場所を判定し、検出器アレイからの後続の画像上にこの場所を表示するように命令によって構成される、項２、６、８、または９のいずれか一項に記載の装置。

項１３．プローブが、０．５ｍｍ～３ｍｍの範囲内、必要に応じて１ｍｍ～２ｍｍの範囲内の最大横方向寸法を含む、項２、６、８または９のいずれか一項に記載の装置。

項１４．プローブが、目の小柱網にアクセスし、傾斜した遠位端で小柱網を圧迫するために、１０ｍｍ～５０ｍｍの範囲内の長手方向の距離における最大断面寸法を含む、項２０に記載の装置。

項１５．インサータハウジング、およびカメラを固定の回転配向で収納するカメラハウジングをさらに備え、インサータハウジングが、インプラントに結合された１つまたは複数の可動の構成要素を収納する、項２に記載の装置。

項１６．インサータハウジング、およびカメラを固定の回転配向で収納するカメラハウジングをさらに備え、インサータハウジングが、インプラントに結合された１つまたは複数の可動の構成要素を収納する、項６に記載の装置。

項１７．固定の回転配向で、光ファイバを収納する光ファイバハウジングと、カメラを収納するカメラハウジングとをさらに備える、項８に記載の装置。

項１８．固定の回転配向で、光ファイバを収納する光ファイバハウジングと、カメラを収納するカメラハウジングとをさらに備える、項９に記載の装置。

項１９．インサータハウジングまたは光ファイバハウジングをカメラハウジングに固定の角度配向構造で結合するための締結具をさらに備え、締結具、インサータハウジング、光ファイバハウジング、またはカメラハウジングのうちの１つまたは複数が、角度配向を固定するための係合構造体を備え、必要に応じて、構造体が、平坦な係合面、スロット、キー、溝、開口部、または突起のうちの１つまたは複数を備え、必要に応じて、角度配向が固定の配向を含み、締結具が係合構造体を備える、項２２、エラー！参照源見つからず、２３または２４のいずれか一項に記載の装置。

項２０．締結具が、カメラハウジング、インサータハウジング、または光ファイバハウジングのうちの１つまたは複数に係合するためのクリップまたは開口部のうちの１つまたは複数を備え、必要に応じて、クリップが、カメラハウジング、インサータハウジング、または光ファイバハウジングのうちの１つまたは複数を受け取るようなサイズおよび形状の係合構造体を備え、必要に応じて、締結具が開口部を備え、開口部が、カメラハウジング、インサータハウジング、または光ファイバハウジングのうちの１つまたは複数を固定の配向で受け取るようなサイズおよび形状である、項２５に記載の装置。

項２１．締結具が、インサータハウジングまたは光ファイバハウジングに対するカメラの配向を固定したままで、カメラハウジングがインサータハウジングまたは光ファイバハウジングに対して摺動することを可能にするように構成されており、必要に応じて、係合構造体が、カメラハウジングがインサータハウジングまたは光ファイバハウジングに対して摺動しているときに角度を維持するために、１つまたは複数の細長い係合構造体を備え、必要に応じて、細長い係合構造体が、１つもしくは複数の軸方向に細長い溝、１つもしくは複数の軸方向に細長い平坦面、または１つもしくは複数の軸方向に細長い突起のうちの１つまたは複数を備える、項２５に記載の装置。

項２２．締結具が、プローブの遠位端とアレイ検出器との間の距離を固定するように構成されており、必要に応じて、係合構造体が、１つの止め具、１対の止め具、連結機構、入れ子機構、周方向に延びるチャネル、周方向に延びる突起、環状突起、または環状凹部のうちの１つまたは複数を備える、項２５に記載の装置。

項２３．カメラハウジングが、約０．８～１．２ｍｍの範囲内の最大距離を含み、光ファイバハウジングが、約３００ｕｍ～約６００ｕｍの範囲内の最大距離を含み、締結具が、少なくともカメラハウジングの一部分およびインサータハウジングまたは光ファイバハウジングの一部分の周りに延びるようなサイズおよび形状であり、締結具が、カメラハウジングおよびインサータハウジングまたは光ファイバハウジングを横断する第１の距離と、カメラハウジングおよびインサータハウジングまたは光ファイバハウジングを横断する第２の距離と、カメラハウジングおよびインサータハウジングまたは光ファイバハウジングの細長い軸に沿っている第３の距離とを含み、第２の距離が、第１の距離より小さく、第３の距離が、第２の距離および第１の距離より大きい、項２５に記載の装置。

項２４．第１の距離が、約１．０ｍｍ～約２ｍｍの範囲内であり、第２の距離が、約０．８～１．５ｍｍの範囲内であり、第３の距離が、約２ｍｍ～約２０ｍｍの範囲内であり、第１の距離が、必要に応じて、約１．３～約１．７ｍｍの範囲内であり、第２の距離が、必要に応じて、約１．０～１．３ｍｍの範囲内であり、第３の距離が、必要に応じて、約２ｍｍ～約１０ｍｍの範囲内である、項２９に記載の装置。

項２５．光ファイバおよびカメラを収納するためのハウジングをさらに備え、ハウジングが、傾斜した遠位端を備える、項９に記載の装置。

項２６．ハウジングの傾斜した遠位端が、少なくとも光ファイバの傾斜した遠位端の一部分の周りに周方向に延びている、項３１に記載の装置。

項２７．ハウジングの傾斜した遠位端および光ファイバの傾斜した遠位端が、互いに約１０度の範囲内の角度で傾斜しており、必要に応じて、傾斜した遠位端同士が、同一平面の表面を構成する、項３１に記載の装置。

項２８．検出器アレイが、平坦なエッジを有する面を含み、光ファイバが、検出器アレイの平坦なエッジを有する面に沿って延びている、項３１に記載の装置。

項２９．アレイ検出器が、約２００画素～約５００画素の範囲内の列に沿った画素の数と、約２００画素～約５００画素の範囲内の行に沿った複数の画素とを含み、必要に応じて、行に沿った画素の数が、約２００～３００画素の範囲内であり、列に沿った画素の数が、約２００画素～約３００画素の範囲内である、前記項のいずれか一項に記載の装置。

項３０．カメラが、プローブの傾斜した遠位端に接触する組織に隣接する組織に関して、約１０ｕｍ～約８０ｕｍの範囲内の空間分解能を提供し、必要に応じて、分解能が、約２０ｕｍ～約４０ｕｍの範囲内である、前記項のいずれか一項に記載の装置。

項３１．プローブの遠位端が、約２ｍｍ～約１０ｍｍの範囲内、必要に応じて約２．５ｍｍ～約５ｍｍの範囲内の距離だけ、カメラの最も遠位のレンズを越えて延びている、前記項のいずれか一項に記載の装置。

項３２．プローブの遠位端が、約２ｍｍ～約１０ｍｍの範囲内、必要に応じて約２．５ｍｍ～約５ｍｍの範囲内の距離だけ、カメラの最も遠位のレンズを越えて延びており、必要に応じて、距離が、毛様体小帯または強膜棘またはシュワルベ線のうちの１つまたは複数の画像内で、プローブの遠位端の一部分を視覚化するような寸法である、前記項のいずれか一項に記載の装置。

項３３．アレイ検出器が、プローブの遠位端から距離をあけて位置しており、距離が、約２．５ｍｍ～約１０．５ｍｍの範囲内、必要に応じて約３ｍｍ～約６ｍｍの範囲内である、前記項のいずれか一請求項に記載の装置。

項３４．傾斜した端が、目の小柱網に接触するための傾斜面を含み、傾斜した端が、カメラから離れる方向を指し示す面法線ベクトルを含み、行または列のうちの１つまたは複数が、面法線ベクトルの横断成分と約５度の範囲内で整列され、必要に応じて、面法線ベクトルの横断成分が、光ファイバを横断する方向に延びる、前記項のいずれか一項に記載の装置。

項３５．光ファイバが、光ファイバの細長い軸を含み、細長い軸が、光ファイバに沿っている光の伝播方向に沿って延びており、傾斜した遠位端が、約４５度～約６５度の範囲内の角度で、軸を横断しており、必要に応じて、角度が、約５０度～約６０度の範囲内である、前記項のいずれか一項に記載の装置。

項３６．プローブの遠位端と検出器アレイの行または列のうちの１つまたは複数との間の回転角をさらに備え、プロセッサが、目の毛様体小帯または強膜棘のうちの１つまたは複数の画像および回転角に応答して、細長い挿入軸またはファイバの傾斜した端と、毛様体小帯または強膜棘のうちの１つまたは複数との間の角度を判定するように命令によって構成されている、前記項のいずれか一項に記載の装置。

項３７．プロセッサが、細長い挿入軸または光ファイバの傾斜した遠位端と、検出器アレイの行または列のうちの１つまたは複数との間の回転配向角を判定するように命令によって構成されている、前記項のいずれか一項に記載の装置。

項３８．光ファイバが、コアおよびクラッディングを備え、クラッディングが、約１００マイクロメートル（ｕｍ）～約３００ｕｍの範囲内、必要に応じて約１５０ｕｍ～約２５０ｕｍの範囲内の直径を含む、前記項のいずれか一項に記載の装置。

項３９．光ファイバが、複数の光ファイバを含み、各光ファイバが、傾斜した遠位端を備え、遠位端が、目の組織に約１０度の範囲内の類似の角度で係合するように整列される、前記項のいずれか一項に記載の装置。

項４０．目の外側から目の前方部分を観察するための手術用顕微鏡をさらに備え、手術用顕微鏡が、使用者が複数のレンズによって形成された目の前方部分の光学画像を観察するための複数の接眼レンズを備え、手術用顕微鏡が、カメラが目の中に配置されたとき、使用者が手術中に目の前方画像を観察し、カメラからの目の画像を実時間で観察するように、カメラからの画像を示すためのヘッドアップディスプレイを備え、必要に応じて、カメラからの画像が、毛様体小帯、強膜棘、またはシュレム管のうちの１つまたは複数の場所を示す１つまたは複数のマーカを含む、前記項のいずれか一項に記載の装置。

項４１．目の外側から目の前方部分を観察するための手術用顕微鏡をさらに備え、手術用顕微鏡が、使用者が複数のレンズによって形成された目の前方部分の光学画像を観察するための複数の接眼レンズを備え、手術用顕微鏡が、カメラが目の中に配置されたとき、使用者が手術中に目の前方画像を観察し、カメラからの目の画像を実時間で観察するように、カメラからの画像を示すためのヘッドアップディスプレイを備え、必要に応じて、ヘッドアップディスプレイ上のカメラからの画像が、インプラントの画像を含む、前記項のいずれか一項に記載の装置。

項４２．前記カメラが光軸を含み、前記カメラの前記光軸が、前記プローブ上の組織係合構造体と約５度の範囲内で整列され、前記組織係合構造体が、前記小柱網に接触するような形状のプローブの遠位端、前記小柱網に接触するような形状のプローブの傾斜した遠位端、前記小柱網を貫通するようなサイズおよび形状のスタイレット、前記スタイレット先端、前記プローブの前記遠位端上のインプラント、または前記プローブの前記遠位端上のインプラントの鋭い端部のうちの１つまたは複数を備える、前記項のいずれか一項に記載の装置。

項４３．撮像システム（たとえば、カメラ、スコープ、プローブ、ファイバなど）が、目の内部の前記解剖学的組織および前記目の前記内部に位置するプローブの画像を表示するように構成されており、前記プローブの動きと同時に更新された画像を提供するようにさらに構成されている、前記項のいずれか一項に記載の装置。

上記で詳述したように、本明細書に記載および／または図示するコンピューティングデバイスおよびシステムは、本明細書に記載するモジュール内に収容されているものなど、コンピュータ可読命令を実行することが可能な任意のタイプまたは形態のコンピューティングデバイスまたはシステムを広く表す。最も基本的な構成において、これらのコンピューティングデバイス（複数可）は各々、少なくとも１つのメモリデバイスおよび少なくとも１つの物理的プロセッサを備えることができる。

本明細書で使用される場合、「メモリ」または「メモリデバイス」という用語は、概して、データおよび／またはコンピュータ可読命令を記憶することが可能な任意のタイプまたは形態の揮発性または不揮発性の記憶デバイスまたは媒体を表す。一例では、メモリデバイスは、本明細書に記載するモジュールのうちの１つまたは複数を記憶、ロード、および／または維持することができる。メモリデバイスの例は、限定されるものではないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、固相ドライブ（ＳＳＤ）、光ディスクドライブ、キャッシュ、これらの１つもしくは複数の変形例もしくは組合せ、または任意の他の好適な記憶メモリを含む。

加えて、本明細書で使用される場合、「プロセッサ」または「物理的プロセッサ」という用語は、概して、コンピュータ可読命令を解釈および／または実行することが可能な任意のタイプまたは形態のハードウェア実施処理ユニットを指す。一例では、物理的プロセッサは、前述のメモリデバイス内に記憶された１つまたは複数のモジュールをアクセスおよび／または修正することができる。物理的プロセッサの例は、限定されるものではないが、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、ソフトコアプロセッサを実施するフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、これらのうちの１つもしくは複数の一部分、これらのうちの１つもしくは複数の変形例または組合せ、または任意の他の好適な物理的プロセッサを含む。

別個の要素として図示されているが、本明細書に記載および／または図示する方法ステップは、単一のアプリケーションの一部分を表すことができる。加えて、いくつかの実施形態では、これらのステップのうちの１つまたは複数は、コンピューティングデバイスによって実行されたとき、コンピューティングデバイスに、方法ステップなどの１つまたは複数のタスクを実行させることができる、１つまたは複数のソフトウェアアプリケーションまたはプログラムを表しまたはそれに対応することができる。

加えて、本明細書に記載するデバイスのうちの１つまたは複数は、データ、物理的デバイス、および／または物理的デバイスの表現を１つの形式から別の形式へ変換することができる。たとえば、本明細書に列挙されるデバイスのうちの１つまたは複数は、変換すべきサンプルの画像データを受け取り、画像データを変換し、変換結果を出力してプロセスを判定し、変換結果を使用してプロセスを実行し、変換結果を記憶してサンプルの出力画像をもたらすことができる。追加または別法として、本明細書に列挙するモジュールのうちの１つまたは複数は、コンピューティングデバイス上で実行し、コンピューティングデバイス上にデータを記憶し、かつ／または他の方法でコンピューティングデバイスと対話することによって、任意の他の部分のプロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、および／または物理的コンピューティングデバイスを、１つの形態のコンピューティングデバイスから別の形態のコンピューティングデバイスへ変換することができる。

本明細書で使用される場合、「コンピュータ可読媒体」という用語は、概して、コンピュータ可読命令を記憶または運搬することが可能な任意の形態のデバイス、キャリア、または媒体を指す。コンピュータ可読媒体の例は、限定されるものではないが、キャリア波などの伝送タイプの媒体、および磁気記憶媒体（たとえば、ハードディスクドライブ、テープドライブ、およびフロッピー（登録商標）ディスク）などの非一時的な媒体、光記憶媒体（たとえば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、およびＢＬＵ－ＲＡＹ（登録商標）ディスク）、電子記憶媒体（たとえば、固相ドライブおよびフラッシュ媒体）、ならびに他の分布システムを含む。

本明細書に開示するあらゆるプロセスまたは方法は、多くの方法で修正することができることが、当業者には認識されよう。本明細書に記載および／または図示するステップのプロセスパラメータおよびシーケンスは、例示のみを目的として与えられており、所望される場合は変更することができる。たとえば、本明細書に図示および／または記載するステップは、特定の順序で示しまたは論じることがあるが、これらのステップは、必ずしも図示または議論した順序で実行される必要はない。

本明細書に記載および／または図示する様々な例示的な方法はまた、本明細書に記載もしくは図示するステップのうちの１つもしくは複数を省略することができ、または開示するものに加えて追加のステップを含むことができる。さらに、本明細書に開示するあらゆる方法のステップは、本明細書に開示する任意の他の方法のいずれか１つまたは複数のステップと組み合わせることができる。

本明細書に記載するプロセッサは、本明細書に記載する任意の方法の１つまたは複数のステップを実行するように構成することができる。

別途記載しない限り、本明細書および特許請求の範囲で使用される「～に接続される」および「～に結合される」という用語（およびこれらの派生形）は、直接および間接（すなわち、他の要素または構成要素を介する）の接続を許容すると解釈されるべきである。加えて、本明細書および特許請求の範囲で使用される「ａ」または「ａｎ」という用語は、「～のうちの少なくとも１つ」を意味すると解釈されるべきである。最後に、容易に使用するために、本明細書および特許請求の範囲で使用される「含む」および「有する」という用語（およびこれらの派生形）は、「備える」という単語と交換可能であり、「備える」という単語と同じ意味を有するものとする。

本明細書に開示するプロセッサは、本明細書に開示する任意の方法のいずれか１つまたは複数のステップを実行するように命令によって構成することができる。

「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、事象のいかなる特定の順序またはシーケンスも参照することなく、様々な層、要素、構成要素、領域、または区分について説明するために本明細書で使用することができることが理解されよう。これらの用語は、１つの層、要素、構成要素、領域、または区分を別の層、要素、構成要素、領域、または区分から区別するためだけに使用される。本開示の教示から逸脱することなく、本明細書に記載する第１の層、要素、構成要素、領域、または区分を、第２の層、要素、構成要素、領域、または区分と呼ぶこともできる。

本明細書で使用される場合、「もしくは、または（ｏｒ）」という用語は、代替例および組合せで項目を指すために、包括的に使用される。

本明細書で使用される場合、数値などの文字は、同様の要素を指す。

複数の光ファイバを備える撮像プローブを参照するが、いくつかの実施形態では、撮像プローブは、単一の光ファイバを備える。たとえば、撮像プローブは、目からの光を撮像するために走査パターンとともに偏向するように構成された単一の光ファイバを備えることができる。光ファイバは、目の内部画像を生成するために複数の場所へ光を伝送するように構成することができ、または複数の場所からの光を偏向させて受け取るように構成することができる。

本開示の実施形態は、本明細書に記載のとおり図示および説明されており、例としてのみ提供される。本開示の範囲から逸脱することなく、多数の適合例、変更例、変形例、および置換えが、当業者には認識されよう。本明細書に開示する実施形態のいくつかの代替例および組合せは、本明細書に開示する本開示および本発明の範囲から逸脱することなく利用することができる。したがって、本明細書に開示する本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲によってのみ定義されるものとする。

Claims

目を処置する装置であって、
内視鏡および処置要素を備えるプローブと、
前記プローブに結合されたプロセッサであり、前記プロセッサが、シュレム管の位置または前記処置要素の角度配向を判定するように命令によって構成されており、前記位置のデータが、前記プローブの動きと同時に更新される、プロセッサとを備える、装置。
前記処置要素が、前記プローブの遠位端付近に位置するインプラントを備え、前記インプラントが、シュレム管に挿入するためのサイズおよび形状の遠位部分を備える、請求項１に記載の装置。
プロセッサが、前記目の毛様体小帯または強膜棘またはシュワルベ線のうちの１つまたは複数の画像に応答して、シュレム管の場所を判定するように命令によって構成されている、請求項１に記載の装置。
プロセッサが、前記目の毛様体小帯、強膜棘、またはシュワルベ線のうちの１つまたは複数の画像に応答して、小柱網の場所を判定するように命令によって構成されている、請求項１に記載の装置。
プロセッサが、毛様体小帯、強膜棘、シュワルベ線のうちの１つもしくは複数の画像、または小柱網に対する前記プローブの位置の変化に応答して、前記小柱網の圧迫を判定するように命令によって構成されている、請求項１に記載の装置。
前記処置要素が、前記プローブの遠位端付近に位置するインプラントを備え、前記インプラントが、前記目のシュレム管に挿入するためのサイズおよび形状の遠位部分を備え、前記遠位部分が、細長い挿入軸に沿って延びており、前記遠位端が、ファイバの遠位端に対して固定の回転配向で、前記内視鏡に結合されている、請求項１に記載の装置。
前記プロセッサが、前記目の毛様体小帯または強膜棘またはシュワルベ線のうちの１つまたは複数の画像に応答して、前記細長い挿入軸の角度配向を判定するように命令によって構成されている、請求項６に記載の装置。
前記プローブが、処置用光ファイバをさらに備える、請求項１に記載の装置。
レーザをさらに備える、請求項１に記載の装置。
前記内視鏡が、レンズを備え、画像をアレイ検出器へ伝送するように前記レンズに結合された光ファイバアレイをさらに備え、前記アレイ検出器が、複数の行および列を含む、請求項１に記載の装置。
処置用光ファイバをさらに備え、前記処置用光ファイバが、レーザに結合されており、前記処置用光ファイバが、傾斜した遠位端および近位端を備え、前記遠位端が、前記ファイバの傾斜した遠位端に対して固定の回転配向で、光ファイバのアレイに結合されている、請求項１に記載の装置。
前記プロセッサが、前記遠位端に対する前記ファイバの前記傾斜した遠位端の角度配向をディスプレイ上に表示するように構成されており、必要に応じて、前記ディスプレイが、２次元ディスプレイ、顕微鏡のヘッドアップディスプレイ、拡張現実ディスプレイ、仮想現実ディスプレイ、３次元ディスプレイ、または立体画像ディスプレイのうちの１つまたは複数を備える、請求項１１に記載の装置。
前記傾斜した遠位端の前記角度配向が、前記プローブの細長い軸の周りでの回転角に対応する、請求項１１に記載の装置。
前記プロセッサが、前記毛様体小帯または前記強膜棘またはシュワルベ線のうちの前記１つまたは複数を識別し、前記角度配向を判定するように、畳み込みニューラルネットワーク、機械学習アルゴリズム、またはエッジ検出アルゴリズムのうちの１つまたは複数によって構成されている、請求項２から１３のいずれか一項に記載の装置。
前記プロセッサが、前記毛様体小帯の境界をディスプレイ上に表示するように命令によって構成されており、必要に応じて、前記毛様体小帯の前記境界が、曲線に沿って位置する複数のマーカによって示される、請求項２から１３のいずれか一項に記載の装置。
前記プロセッサが、前記強膜棘の境界をディスプレイ上に表示するように命令によって構成されており、必要に応じて、前記強膜棘の前記境界が、曲線に沿って位置する複数のマーカによって示される、請求項２から１３のいずれか一項に記載の装置。
前記検出器または前記アレイ検出器のうちの１つまたは複数上の前記画像が、シュワルベ線の画像を含み、前記プロセッサが、前記画像に応答してシュワルベ線の場所を判定するように命令によって構成されている、請求項２から１３のいずれか一項に記載の装置。
前記検出器または前記アレイ検出器のうちの１つまたは複数上の前記画像が、シュレム管の可視画像を含み、前記プロセッサが、シュレム管の前記可視画像に応答してシュレム管の場所を判定するように命令によって構成されており、必要に応じて、シュレム管の前記可視画像が、５パーセント（％）より高いコントラストを含む、請求項２から１３のいずれか一項に記載の装置。
前記プロセッサが、前記毛様体小帯または前記強膜棘またはシュワルベ線のうちの前記１つまたは複数に応答してシュレム管の場所を判定するように、および前記場所を前記検出器または前記検出器アレイのうちの１つまたは複数からの後続の画像上に表示するように命令によって構成されており、前記画像が、プローブの動きと同時に更新される、請求項２から１３のいずれか一項に記載の装置。
前記プローブが、０．５ｍｍ～３ｍｍの範囲内、必要に応じて１ｍｍ～２ｍｍの範囲内の最大横方向寸法を含む、請求項２から１３のいずれか一項に記載の装置。
前記プローブが、前記目の小柱網にアクセスし、傾斜した遠位端で前記小柱網を圧迫するために、１０ｍｍ～５０ｍｍの範囲内の長手方向の距離における最大断面寸法を含む、請求項２０に記載の装置。
インサータハウジング、およびカメラを固定の回転配向で収納するカメラハウジングをさらに備え、前記インサータハウジングが、前記インプラントに結合された１つまたは複数の可動の構成要素を収納する、請求項２に記載の装置。
固定の回転配向で、前記処置用光ファイバを収納する処置用光ファイバハウジングと、カメラを収納するカメラハウジングとをさらに備える、請求項８に記載の装置。
前記固定の回転配向で、前記処置用光ファイバを収納する処置用光ファイバハウジングと、カメラを収納するカメラハウジングとをさらに備える、請求項９に記載の装置。
前記インサータハウジングまたは前記処置用光ファイバハウジングを前記カメラハウジングに前記固定の角度配向構造で結合するための締結具をさらに備え、前記締結具、前記インサータハウジング、前記処置用光ファイバハウジング、または前記カメラハウジングのうちの１つまたは複数が、前記角度配向を固定するための係合構造体を備え、必要に応じて、前記構造体が、平坦な係合面、スロット、キー、溝、開口部、または突起のうちの１つまたは複数を備え、必要に応じて、前記角度配向が固定の配向を含み、前記締結具が前記係合構造体を備える、請求項２２、２３、２４、または２５のいずれか一項に記載の装置。
前記締結具が、前記カメラハウジング、前記インサータハウジング、または前記処置用光ファイバハウジングのうちの１つまたは複数に係合するためのクリップまたは開口部のうちの１つまたは複数を備え、必要に応じて、前記クリップが、前記カメラハウジング、前記インサータハウジング、または前記処置用光ファイバハウジングのうちの前記１つまたは複数を受け取るようなサイズおよび形状の前記係合構造体を備え、必要に応じて、前記締結具が前記開口部を備え、前記開口部が、前記カメラハウジング、前記インサータハウジング、または前記処置用光ファイバハウジングのうちの前記１つまたは複数を前記固定の配向で受け取るようなサイズおよび形状である、請求項２５に記載の装置。
前記締結具が、前記インサータハウジングまたは前記処置用光ファイバハウジングに対する前記カメラの前記配向を固定したままで、前記カメラハウジングが前記インサータハウジングまたは前記処置用光ファイバハウジングに対して摺動することを可能にするように構成されており、必要に応じて、前記係合構造体が、前記カメラハウジングが前記インサータハウジングまたは前記処置用光ファイバハウジングに対して摺動しているときに前記角度を維持するために、１つまたは複数の細長い係合構造体を備え、必要に応じて、前記細長い係合構造体が、１つもしくは複数の軸方向に細長い溝、１つもしくは複数の軸方向に細長い平坦面、または１つもしくは複数の軸方向に細長い突起のうちの１つまたは複数を備える、請求項２５に記載の装置。
前記締結具が、前記プローブの前記遠位端と前記アレイ検出器との間の距離を固定するように構成されており、必要に応じて、前記係合構造体が、１つの止め具、１対の止め具、連結機構、入れ子機構、周方向に延びるチャネル、周方向に延びる突起、環状突起、または環状凹部のうちの１つまたは複数を備える、請求項２５に記載の装置。
前記カメラハウジングが、約０．８～１．２ｍｍの範囲内の最大距離を含み、前記処置用光ファイバハウジングが、約３００ｕｍ～約６００ｕｍの範囲内の最大距離を含み、前記締結具が、少なくとも前記カメラハウジングの一部分および前記インサータハウジングまたは前記処置用光ファイバハウジングの一部分の周りに延びるようなサイズおよび形状であり、前記締結具が、前記カメラハウジングおよび前記インサータハウジングまたは前記処置用光ファイバハウジングを横断する第１の距離と、前記カメラハウジングおよび前記インサータハウジングまたは前記処置用光ファイバハウジングを横断する第２の距離と、前記カメラハウジングおよび前記インサータハウジングまたは前記処置用光ファイバハウジングの細長い軸に沿っている第３の距離とを含み、前記第２の距離が、前記第１の距離より小さく、前記第３の距離が、前記第２の距離および前記第１の距離より大きい、請求項２５に記載の装置。
前記第１の距離が、約１．０ｍｍ～約２ｍｍの範囲内であり、前記第２の距離が、約０．８～１．５ｍｍの範囲内であり、前記第３の距離が、約２ｍｍ～約２０ｍｍの範囲内であり、前記第１の距離が、必要に応じて、約１．３～約１．７ｍｍの範囲内であり、前記第２の距離が、必要に応じて、約１．０～１．３ｍｍの範囲内であり、前記第３の距離が、必要に応じて、約２ｍｍ～約１０ｍｍの範囲内である、請求項２９に記載の装置。
前記処置用光ファイバを収納するためのハウジングをさらに備え、前記ハウジングが、傾斜した遠位端を備える、請求項８に記載の装置。
前記ハウジングの前記傾斜した遠位端が、少なくとも前記処置用光ファイバの前記傾斜した遠位端の一部分の周りに周方向に延びている、請求項３１に記載の装置。
前記ハウジングの前記傾斜した遠位端および前記処置用光ファイバの前記傾斜した遠位端が、互いに約１０度の範囲内の角度で傾斜しており、必要に応じて、前記傾斜した遠位端同士が、同一平面の表面を構成する、請求項３１に記載の装置。
前記検出器アレイが、平坦なエッジを有する面を含み、前記処置用光ファイバが、前記検出器アレイの前記平坦なエッジを有する面に沿って延びている、請求項３１に記載の装置。
前記アレイ検出器が、約２００画素～約５００画素の範囲内の列に沿った画素の数と、約２００画素～約５００画素の範囲内の行に沿った複数の画素とを含み、必要に応じて、前記行に沿った前記画素の数が、約２００～３００画素の範囲内であり、前記列に沿った前記画素の数が、約２００画素～約３００画素の範囲内である、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
前記カメラが、前記プローブの前記傾斜した遠位端に接触する組織に隣接する組織に関して、約１０ｕｍ～約８０ｕｍの範囲内の空間分解能を提供し、必要に応じて、前記分解能が、約２０ｕｍ～約４０ｕｍの範囲内である、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
前記プローブの前記遠位端が、約２ｍｍ～約１０ｍｍの範囲内、必要に応じて約２．５ｍｍ～約５ｍｍの範囲内の距離だけ、前記カメラの最も遠位のレンズを越えて延びている、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
前記プローブの前記遠位端が、約２ｍｍ～約１０ｍｍの範囲内、必要に応じて約２．５ｍｍ～約５ｍｍの範囲内の距離だけ、前記カメラの最も遠位のレンズを越えて延びており、必要に応じて、前記距離が、前記毛様体小帯または前記強膜棘またはシュワルベ線のうちの前記１つまたは複数の前記画像内で、前記プローブの前記遠位端の一部分を視覚化するような寸法である、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
前記アレイ検出器が、前記プローブの前記遠位端から距離をあけて位置しており、前記距離が、約２．５ｍｍ～約１０．５ｍｍの範囲内、必要に応じて約３ｍｍ～約６ｍｍの範囲内である、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
前記傾斜した端が、前記目の小柱網に接触するための傾斜面を含み、前記傾斜した端が、前記カメラから離れる方向を指し示す面法線ベクトルを含み、前記行または前記列のうちの１つまたは複数が、前記面法線ベクトルの横断成分と約５度の範囲内で整列され、必要に応じて、前記面法線ベクトルの前記横断成分が、前記処置用光ファイバを横断する方向に延びる、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
前記処置用光ファイバが、細長い軸を含み、前記細長い軸が、前記処置用光ファイバに沿っている光の伝播方向に沿って延びており、前記傾斜した遠位端が、約４５度～約６５度の範囲内の角度で、前記軸を横断しており、必要に応じて、前記角度が、約５０度～約６０度の範囲内である、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
前記プローブの前記遠位端と前記検出器アレイの前記行または列のうちの１つまたは複数との間の回転角をさらに備え、前記プロセッサが、前記目の毛様体小帯または強膜棘のうちの１つまたは複数の前記画像および前記回転角に応答して、前記細長い挿入軸または前記ファイバの前記傾斜した端と、前記毛様体小帯または前記強膜棘のうちの前記１つまたは複数との間の角度を判定するように命令によって構成されている、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
前記プロセッサが、前記細長い挿入軸または前記処置用光ファイバの前記傾斜した遠位端と、前記検出器アレイの前記行または列のうちの１つまたは複数との間の回転配向角を判定するように命令によって構成されている、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
前記処置用光ファイバが、コアおよびクラッディングを備え、前記クラッディングが、約１００マイクロメートル（ｕｍ）～約１０００ｕｍの範囲内、必要に応じて約１５０ｕｍ～約２５０ｕｍの範囲内の直径を含む、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
前記処置用光ファイバが、複数の処置用光ファイバを含み、各処置用光ファイバが、傾斜した遠位端を備え、前記遠位端が、前記目の組織に約１０度の範囲内の類似の角度で係合するように整列される、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
前記目の外から前記目の前方部分を観察するための顕微鏡またはカメラシステムをさらに備え、前記顕微鏡が、複数の接眼レンズを備え、それにより使用者が、光学画像を観察し、またはカメラが、複数のレンズによって前記目の前記前方部分の画像が形成されることを可能にし、前記顕微鏡またはカメラシステムが、前記内視鏡が前記目の中に配置されたとき、前記内視鏡からの前記画像を示すためのディスプレイを備え、それにより前記使用者が、前記顕微鏡またはカメラシステムを通した前記目の前記前方画像を観察し、同時に前記内視鏡からの前記目の前記画像を観察し、必要に応じて、前記内視鏡からの前記画像が、前記毛様体小帯、前記強膜棘、シュワルベ線、またはシュレム管のうちの前記１つまたは複数の場所を示す１つまたは複数のマーカを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
前記目の外から前記目の前方部分を観察するための顕微鏡またはカメラシステムをさらに備え、前記顕微鏡またはカメラシステムが、複数の接眼レンズを備え、それにより使用者が、複数のレンズによって形成される前記目の前記前方部分の光学画像を観察し、前記装置が、前記内視鏡が前記目の中に配置され、前記顕微鏡またはカメラシステムの前記画像と位置合わせされたとき、前記内視鏡からの画像を示すためのディスプレイをさらに備え、それにより前記使用者が、前記目の前記前方画像を観察し、同時に前記内視鏡からの前記目の前記画像を観察し、両方の画像が、前記画像内の要素の動きと同時に更新され、必要に応じて、前記ディスプレイ上の前記内視鏡からの前記画像が、インプラントの画像を含む、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
前記目の外から前記目の前方部分を観察するための顕微鏡またはカメラシステムをさらに備え、前記顕微鏡またはカメラシステムが、複数の接眼レンズを備え、それにより使用者が、複数のレンズによって形成される前記目の前記前方部分の光学画像を観察し、前記装置が、前記内視鏡が前記目の中に配置され、前記顕微鏡またはカメラシステムの前記画像と位置合わせされたとき、前記内視鏡からの画像を示すためのディスプレイをさらに備え、それにより前記使用者が、前記目の前記前方画像を観察し、同時に前記内視鏡からの前記目の前記画像を観察し、両方の画像が、前記画像内の要素の動きと同時に更新され、必要に応じて、前記ディスプレイ上の前記内視鏡からの前記画像が、処置要素の画像を含む、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
前記カメラが光軸を含み、前記カメラの前記光軸が、前記プローブ上の組織係合構造体と約５度の範囲内で整列され、前記組織係合構造体が、前記小柱網に接触するような形状のプローブの遠位端、前記小柱網に接触するような形状のプローブの傾斜した遠位端、前記小柱網を貫通するようなサイズおよび形状のスタイレット、前記スタイレット先端、前記プローブの前記遠位端上のインプラント、または前記プローブの前記遠位端上のインプラントの鋭い端部のうちの１つまたは複数を備える、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
前記内視鏡と前記処置用光ファイバとの間の固定の回転配向で、前記処置用光ファイバを収納する処置用光ファイバハウジングと、前記内視鏡を収納する内視鏡ハウジングとをさらに備える、請求項１１または１２に記載の装置。
前記処置用光ファイバが、傾斜した遠位端を備え、前記内視鏡が、画像を生成するために、レンズおよび１つまたは複数の光ファイバを備え、前記処置用光ファイバハウジングが、前記処置用光ファイバハウジングと前記内視鏡ハウジングとの間の固定の回転配向を維持するように、前記内視鏡ハウジングに結合される、請求項５０に記載の装置。
前記１つまたは複数の光ファイバが、ファイバのバンドルの順序付けられた配置を含む光ファイバアレイを構成する、請求項５１に記載の装置。
前記ファイバのバンドルの前記順序付けられた配置が、前記ファイバのバンドルの遠位端および前記ファイバのバンドルの近位端において一貫したままである、請求項５２に記載の装置。
患者の目にプローブを挿入することと、
前記目の内部の１つまたは複数の画像を捕捉することと、
シュレム管または小柱網のうちの１つまたは複数の場所を判定することとを含み、前記１つまたは複数の画像が、前記プローブの動きと同時に更新される、
方法。
前記プローブによって、インプラントをシュレム管へ送達することをさらに含む、請求項５４に記載の方法。
シュレム管の前記場所を判定することが、シュレム管の前記場所を判定するように命令によって構成されたプロセッサによって実行され、前記画像が、前記プローブの動きと同時に更新される、請求項５４に記載の方法。
前記プロセッサによって、前記目の毛様体小帯もしくは強膜棘またはシュワルベ線のうちの１つまたは複数の画像に応答して、前記プローブの角度配向を判定することをさらに含む、請求項５６に記載の方法。
強膜棘の境界をディスプレイ上に表示することをさらに含み、必要に応じて、前記強膜棘の前記境界が、曲線に沿って位置する複数のマーカを表示することによって示される、請求項５４に記載の方法。
シュワルベ線の境界をディスプレイ上に表示することをさらに含み、必要に応じて、前記シュワルベ線の前記境界が、線に沿って位置する複数のマーカを表示することによって示される、請求項５４に記載の方法。
レーザによって、前記プローブによって運搬される処置用光ファイバを通してレーザエネルギーを送達することをさらに含む、請求項５４に記載の方法。
前記目の前記内部の前記１つまたは複数の画像にマーカを重ねることをさらに含む、請求項５４に記載の方法。
前記プローブの端部によって前記目の小柱網に接触することをさらに含む、請求項５４に記載の方法。
前記目の前記内部の前記１つまたは複数の画像が、前記プローブに結合されたカメラによって捕捉される、請求項５４に記載の方法。
前記目の前記内部の前記１つまたは複数の画像が、前記プローブに結合された内視鏡によって捕捉される、請求項５４に記載の方法。
目を処置する装置であって、
前記目に挿入するためのサイズのプローブであり、レンズおよびアレイ検出器を備えるカメラを備え、前記アレイ検出器が複数の行および列を含む、プローブと、
前記プローブの遠位端付近に位置するインプラントであり、シュレム管に挿入するためのサイズおよび形状の遠位部分を備えるインプラントと、
前記アレイ検出器に結合されたプロセッサであり、前記目の毛様体小帯または強膜棘またはシュワルベ線のうちの１つまたは複数の画像に応答して、シュレム管の場所を判定するように命令によって構成されたプロセッサとを備える、装置。
目を処置する装置であって、
前記目に挿入するためのサイズのプローブであり、レンズおよびアレイ検出器を備えるカメラを備え、前記アレイ検出器が複数の行および列を含む、プローブと、
前記プローブの遠位端付近に位置するインプラントであり、前記目のシュレム管に挿入するためのサイズおよび形状の遠位部分を備え、前記遠位部分が、細長い挿入軸に沿って延び、前記遠位端が、前記ファイバの前記傾斜した遠位端に対して固定の回転配向で、前記カメラに結合される、インプラントと、
前記アレイ検出器に結合されたプロセッサであり、前記目の毛様体小帯または強膜棘またはシュワルベ線のうちの１つまたは複数の画像に応答して、前記細長い挿入軸の角度配向を判定するように命令によって構成されたプロセッサとを備える、装置。
目を処置する装置であって、
前記目に挿入するためのサイズのプローブであり、処置用光ファイバおよびカメラを備え、前記カメラがレンズおよびアレイ検出器を備え、前記アレイ検出器が複数の行および列を含む、プローブと、
前記アレイ検出器に結合されたプロセッサであり、前記目の毛様体小帯または強膜棘またはシュワルベ線のうちの１つまたは複数の画像に応答して、シュレム管の場所を判定するように命令によって構成されたプロセッサとを備える、装置。
目を処置する装置であって、
レーザと、
カメラおよび処置用光ファイバを備えるプローブであり、前記カメラがレンズおよびアレイ検出器を備え、前記アレイ検出器が複数の行および列を含み、前記処置用光ファイバが前記レーザに結合され、前記処置用光ファイバが、傾斜した遠位端および近位端を備え、前記遠位端が、前記ファイバの前記傾斜した遠位端に対して固定の回転配向で、前記カメラに結合されている、プローブと、
前記アレイ検出器に結合されたプロセッサであり、前記目の毛様体小帯または強膜棘またはシュワルベ線のうちの１つまたは複数の画像に応答して、前記ファイバの前記傾斜した遠位端の角度配向を判定するように命令によって構成されたプロセッサとを備える、装置。
目を処置する装置であって、
前記目に挿入するためのサイズのプローブであり、内視鏡を備え、前記内視鏡が、レンズ、および画像をアレイ検出器へ伝送するように前記レンズに結合された光ファイバアレイを備え、前記アレイ検出器が複数の行および列を含む、プローブと、
前記プローブの遠位端付近に位置するインプラントであり、シュレム管に挿入するためのサイズおよび形状の遠位部分を備えるインプラントと、
前記アレイ検出器に結合されたプロセッサであり、前記目の毛様体小帯または強膜棘またはシュワルベ線のうちの１つまたは複数の画像に応答して、シュレム管の場所を判定するように命令によって構成されたプロセッサとを備える、装置。
目を処置する装置であって、
レーザと、
内視鏡および処置用光ファイバを備えるプローブであり、前記内視鏡が、レンズ、および画像をアレイ検出器へ伝送するように前記レンズに結合された光ファイバのアレイを備え、前記アレイ検出器が複数の行および列を含み、前記処置用光ファイバが前記レーザに結合されており、前記処置用光ファイバが、傾斜した遠位端および近位端を備え、前記遠位端が、前記ファイバの前記傾斜した遠位端に対して固定の回転配向で、前記光ファイバのアレイに結合されている、プローブと、
前記アレイ検出器に結合されたプロセッサであり、前記目の毛様体小帯または強膜棘またはシュワルベ線のうちの１つまたは複数の画像に応答して、前記ファイバの前記傾斜した遠位端の角度配向を判定するように命令によって構成されたプロセッサとを備える、装置。
目を処置する装置であって、
前記目に挿入するためのサイズのプローブであり、処置用光ファイバおよび内視鏡を備え、前記内視鏡が、レンズ、および画像をアレイ検出器へ伝送するための光ファイバアレイを備え、前記アレイ検出器が複数の行および列を含む、プローブと、
前記アレイ検出器に結合されたプロセッサであり、前記目の毛様体小帯または強膜棘またはシュワルベ線のうちの１つまたは複数の画像に応答して、シュレム管の場所を判定するように命令によって構成されたプロセッサとを備える、装置。
目を処置する装置であって、
前記目に挿入するためのサイズのプローブであり、内視鏡を備え、前記内視鏡が、レンズ、画像を生成するための１つまたは複数の光ファイバ、および前記目の内部画像を生成するための１つまたは複数の検出器を備える、プローブと、
前記検出器に結合されたプロセッサであり、前記プローブの動きと同時に更新される、前記目の毛様体小帯または強膜棘またはシュワルベ線のうちの１つまたは複数の画像に応答して、シュレム管の場所を判定し、前記プローブおよびシュレム管または小柱網のうちの１つまたは複数の相対的な位置に関する情報を提供するように命令によって構成されたプロセッサとを備える、装置。
撮像システムが、目の内部の前記解剖学的組織および前記目の前記内部に位置するプローブの画像を表示するように構成されており、前記プローブの動きと同時に更新された画像を提供するようにさらに構成されている、前記請求項のいずれか一項に記載の装置。