駆動バルブデューティによる空気圧出力の制御
様々な実施形態では、外科コンソールは、外科コンソールに連結された空気圧工具を駆動すべく空気圧バルブを含むことができる。コンソールは、バルブデューティサイクルに従ってバルブの開／閉サイクル時間を制御し且つ調整するように作動可能なコントローラを更に含むことができる。バルブは、全バルブ時間がバルブの開時間にバルブの閉時間を足した時間にほぼ等しいように、ポート間（第１ポートについてのバルブ開時間及び第２ポートについてのバルブの閉時間）を切り換えることができる。バルブデューティサイクルは、コントローラが、開くようにバルブに信号を送るための、全バルブ時間のうちのパーセンテージを示し、且つ、バルブの開位置及び／又は閉位置の信号のタイミングに対応する調整を含むことができ、この調整は、予め定められた閾値を超えた開作動圧力及び閉作動圧力をもたらすであろう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
本願は、発明の名称が「駆動バルブデューティサイクルの較正による空気圧出力の制御」であり且つその発明者がJiansheng Zhou、Kurt Leukanech、及びDan Teodorescuである、２００９年８月３１日に出願された米国仮特許出願シリアル番号６１／２３８４３１の優先権の利益を主張し、この出願は、その全体があたかも本明細書において十分且つ完全に説明されたかのように参照によって本明細書の一部を構成する。
【０００２】
本発明は概して較正に関する。限定されるものではないが、本発明は特に空気圧外科システムについての較正に関する。
【背景技術】
【０００３】
硝子体網膜手術は、視力を修復し、保ち且つ高めるべく行われる様々な外科手術を含む。硝子体網膜手術は、眼の後部の多くの深刻な疾患を処理するのに適切である。硝子体網膜手術は、加齢黄斑変性症（ＡＭＤ）、糖尿病性網膜症、糖尿病性硝子体出血、黄斑円孔、網膜剥離、網膜上膜、ＣＭＶ網膜炎、及び他の多くの眼疾患のような疾患を処理する。
【０００４】
硝子体は、眼の中央を満たす通常透明なゲル状の物質である。硝子体は眼の容積の約２／３を占め且つ生前にその形状が与えられる。眼の後部に影響する所定の問題は硝子体茎切除術又は硝子体の外科的除去を必要としうる。
【０００５】
硝子体茎切除術は、眼から血及び破片を取り除くように行われて、瘢痕組織を除去し又は網膜における牽引を軽減することができる。血、炎症細胞、破片、及び瘢痕組織は光が眼を通るときに網膜への光を遮り、このことによって視力障害がもたらされる。硝子体はその通常の位置から網膜を引っ張り又は牽引している場合にも除去される。硝子体茎切除術を必要とする最も一般的な眼の疾患のいくつかは、網膜剥離又は網膜出血のような糖尿病性網膜症からの合併症、黄斑円孔、網膜剥離、網膜前膜線維症、眼内出血（硝子体出血）、損傷、感染症、及び眼の既往手術に関する所定の問題を含む。硝子体茎切除術は眼の前部又は後部において実行されうる。前方の硝子体茎切除術は、外傷性白内障の除去又は第二のＩＯＬ（眼内レンズ）の設置のような状況において実行される計画された手術であるが、硝子体が後嚢の破裂後に前区（anterior segment）内に不意に脱出しているときの白内障手術に対する未計画な追加処置であることも多い。
【０００６】
網膜の外科医は、顕微鏡と、眼の後部の鮮明な画像を提供すべく設計された特殊レンズとで硝子体茎切除術を行う。長さがたった数ミリメートルのいくつかの微小な切開創が強膜上に作られる。網膜の外科医は、眼の内部を照明すべく切開創を通して光ファイバー光源のような顕微外科器具を挿入し、手術中に眼の形状を維持すべく灌流ラインを挿入し、且つ硝子体を切断して除去するための器具を挿入する。
【０００７】
硝子体茎切除術では、外科医は三つの別個の器具のために眼内に三つの微小な切開創を作り出す。これら切開創は眼の毛様体扁平部において設置され、眼の毛様体扁平部は虹彩の直後であるが網膜の前方に配置される。これら切開創を通る器具は、ライトパイプ、灌流ポート、及び硝子体茎切除術用切断装置を含む。ライトパイプは、眼内において使用される極微の高輝度フラッシュライトの均等物である。灌流ポートは、眼内の流体を取り替えるのに必要とされ、眼内において適切な圧力を維持する。硝子体切除術装置又は切断装置は、制御された方法において硝子体ゲルを除去すべく極微の振動カッターを用いて微小なギロチンのように働く。このことによって、硝子体の除去の間、網膜における顕著な牽引が妨げられる。
【０００８】
硝子体茎切除術並びに眼の前方及び／後方における他の外科手術を実行するのに使用される外科機械は非常に複雑である。典型的には、斯かる眼科外科機械はメインコンソールを含み、非常に多くの異なる工具がメインコンソールに取り付けられる。メインコンソールは、取り付けられた工具に動力を提供し、且つ、取り付けられた工具の作動を制御する。メインコンソールは水晶体超音波乳化吸引術のような他の眼科処置を実行するために使用されてもよい。
【０００９】
取り付けられた工具は、典型的には、プローブ、剪刀、鉗子、照明器、硝子体切除装置、及び灌流ラインを含む。これら工具の各々は典型的にはメイン外科コンソールに取り付けられる。メイン外科コンソール内のコンピュータがこれら工具の作動を監視し且つ制御する。また、これら工具はメイン外科コンソールからそれらの動力を得る。これら工具のいくつかは電気的に動力が供給されるが、他の工具は空気圧で動力が供給される。
【００１０】
空気圧の動力を様々な工具に供給すべく、メイン外科コンソールは空気圧モジュール又は空気分配モジュールを有する。この空気圧モジュールは、工具に動力を供給すべく加圧空気又は加圧ガスを適当な状態にして供給する。典型的には、空気圧モジュールはシリンダーに接続され、シリンダーは加圧ガスを含む。空気圧モジュールは、取り付けられた工具を適切に作動すべく適切なガス圧力を提供することができる。
【発明の概要】
【００１１】
様々な実施形態では、外科コンソールが、外科コンソールに連結された空気圧工具（例えば硝子体茎切除術用プローブ）を駆動すべく加圧ガスを交互に提供するように作動可能な少なくとも二つのポートを備えた空気圧バルブ（例えば四方ソレノイドバルブ）を含むことができる。外科コンソールは、バルブデューティサイクルに従ってバルブの開／閉時間を制御し且つ調整するように作動可能なコントローラを更に含むことができる。バルブは、全バルブ時間がバルブの開時間にバルブの閉時間を足した時間にほぼ等しいように、ポート間（第１ポートについてのバルブの開時間及び第２ポートについてのバルブの閉時間）を切り換えることができる。バルブデューティサイクルは、コントローラが、開くようにバルブに信号を送るための、全バルブ時間のうちのパーセンテージ（例えば５０％）を示しうる。
【００１２】
バルブの異なる開／閉タイミングが作動圧力の損失を引き起こしうるので、バルブの開位置及び／又は閉位置についての信号タイミングが、予め定められた閾値を超えた開作動圧力及び閉作動圧力をもたらすように、バルブデューティサイクルに対して調整がなされうる。例えば、調整されたバルブデューティサイクルは前のバルブデューティサイクル＋（（（ａｂｓ（開圧力）−ａｂｓ（閉圧力））／２）×（バルブデューティサイクルΔ／差圧変化Δ））にほぼ等しく、ここで、前のバルブデューティサイクルは試験中のバルブデューティサイクルであり、開圧力と閉圧力とはバルブの一つのサイクル中の開時間におけるポートについての差圧と閉時間におけるポートについての差圧とであり、バルブデューティサイクルΔ／差圧変化Δが、（例えばバルブの開圧力における）結果として生じる差圧変化に対するバルブデューティサイクルの変化の比率である。新しいバルブデューティサイクルを計算するために、ポートについての開圧力及び閉圧力は空気圧システムについての最低特性点（例えば、開圧力と閉圧力との間の絶対値の圧力差が、（ａｂｓ（開圧力）＋ａｂｓ（閉圧力））が測定された圧力データについて最小であるように最も低いとき）において採られうる。バルブデューティサイクルは、一旦決定されると、コントローラによってアクセス可能なメモリ上にその後の使用のために記憶されうる。
【００１３】
いくつかの実施形態では、バルブデューティサイクルは一連のディップスイッチの設定を通してシステム内に入力されうる。例えば、外科コンソールは、ディップスイッチが抵抗器ネットワークにおいて一つ以上の抵抗器を組み合わせるように構成可能であるように、互いに連結されたディップスイッチ及び抵抗器を含むことができる。ディップスイッチは、抵抗器ネットワークに入力電圧が印加されると抵抗器ネットワークの出力電圧がバルブデューティサイクルを示すように設定されうる。いくつかの実施形態では、外科コンソールは、出力電圧をデジタル値に変換するように作動可能なアナログ・デジタル変換器を具備することができ、外科コンソール上で実行するソフトウェアが、（例えばデジタル値と、関連するバルブデューティサイクルとを関連付ける参照テーブルの使用を通して）バルブデューティサイクルを決定するのに使用されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、一つの実施形態に係る外科コンソールを示す。
【図２】図２は、一つの実施形態に係る空気圧システムの図表を示す。
【図３】図３は、一つの実施形態に係る空気圧バルブのためのコントローラを示す。
【図４】図４は、空気圧工具の一つの実施形態の図表を示す。
【図５ａ】図５ａは、ディップスイッチ及び抵抗器ネットワークの一つの実施形態を示す。
【図５ｂ】図５ｂは、ディップスイッチ及び抵抗器ネットワークの一つの実施形態を示す。
【図５ｃ】図５ｃは、ディップスイッチ及び抵抗器ネットワークの一つの実施形態を示す。
【図５ｄ】図５ｄは、ディップスイッチ及び抵抗器ネットワークの一つの実施形態を示す。
【図６】図６は、ディップスイッチ及び抵抗器ネットワークの一つの実施形態を示す。
【図７】図７は、一つの実施形態に係る空気圧システムを較正するための方法のフローチャートを示す。
【図８ａ】図８ａは、一つの実施形態に係る空気圧バルブについての圧力データを示す。
【図８ｂ】図８ｂは、一つの実施形態に係る空気圧バルブについての圧力データを示す。
【図９】図９は、一つの実施形態に係る較正テーブルを示す。
【００１５】
本発明のより完全な理解のために、添付の図面と併せて以下の記述が参照される。上記の一般的な記述及び以下の詳細な記述の両方は、模範的なものであり且つ説明のためにのみあり、特許請求の範囲に記載の本発明の更なる説明を提供することを意図していることが理解されるべきである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
発明の名称が「硝子体切除装置のための空気圧システム」であり且つDenis Turner、Robert Palino、Argelio Olivera、及びMark Hopkinsによって２００６年１２月２１日に出願された米国特許出願公開第２００８０１４９１９７号明細書（シリアル番号１１／６１４６７８）が、その全体があたかも本明細書において十分且つ完全に説明されたかのように参照によって本明細書の一部を構成する。
【００１７】
図１は、空気圧で動力が供給される眼科外科機械についての外科コンソール１０１の一つの実施形態を示す。外科コンソール１０１は、水晶体超音波乳化吸引術及び硝子体茎切除術のような様々な眼科外科処置の実行において外科医を補助すべく作動することができる。外科コンソール１０１は、内部監視システム、一つ以上のコントローラ（例えば比例制御機）、及び（水晶体超音波乳化吸引術用工具及び／又は空気圧工具１０３を含みうる）工具を含むことができる。空気圧工具１０３は、例えば剪刀、硝子体切除装置、鉗子、及び注入モジュール又は摘出モジュールを含むことができる。他の工具１０３が使用されてもよい。窒素のような圧縮ガスは、空気圧工具１０３に動力を提供することができる。圧縮ガスは、一つ以上の比例制御機への一つ以上のマニホールドと、工具１０３への追加のマニホールド及び／又は管とを通して、ガス圧力監視システムを通過することができる。
【００１８】
図２は、一つの実施形態に係る、空気圧で動力が供給される硝子体茎切除術用機械についての空気圧システムの概略図である。図２では、空気圧システムは、ポンプベントバルブ２０５と、出力バルブ２１０と、マフラー２２５、２３０、２５１、２５３と、マニホールド２３５と、空気圧工具１０３に動力を供給するためのそれぞれの空気圧チャネルについての出力ポートＡ及びＢとを含むことができる（例えば図４参照）。
【００１９】
いくつかの実施形態では、ポンプベントバルブ２０５は四方バルブである。バルブ２０５は、少なくとも二つの位置のうちの一方の位置にバルブを動かすように作動するソレノイドを含むことができる。一方の位置では、加圧ガスがポンプベントバルブ２０５を通過してマフラー２３０から出ることができる。別の位置では、ポンプベントバルブ２０５によって、加圧ガスが、工具１０３に動力を提供すべくポンプベントバルブ２０５を通過することができるようになる。ポンプベントバルブ２０５はコントローラ（例えば図３において見られるようなコントローラ３００）によって制御されうる。
【００２０】
いくつかの実施形態では、出力バルブ２１０は四方バルブである。バルブ２１０は、少なくとも二つの位置のうちの一方の位置にバルブを動かすように作動するソレノイドを含むことができる。一方の位置では、バルブ２１０は出力ポートＡに加圧ガスを提供して出力ポートＢから加圧ガスを排気することができる（すなわち「閉」位置）。この位置では、加圧ガスは出力ポートＡに向かって出力バルブ２１０を通過して出力ポートＡにおいて空気圧の動力を工具１０３に提供することができる。加圧ガスは出力バルブ２１０及びマフラー２２５を通過してマフラーにおいて大気に排出されることもできる。別の位置（すなわち「開」位置）では、出力バルブ２１０は、加圧ガスが出力ポートＢに向かってバルブ２６５を通過して出力ポートＢにおいて空気圧の動力を工具１０３に提供することを可能とする。加圧ガスはマフラー２２５に向かって出力バルブ２１０を通過してマフラー２２５において大気に排出されることもできる。出力バルブ２１０はコントローラ３００によって制御されてもよい。いくつかの実施形態では、コントローラ３００は、閉位置において閉じるようにソレノイドバルブに信号を送り（ソレノイドは、空気を逸らしてポートＡを通すべくバルブを動かすように作用しうる）、信号が中断されると（又は開信号が送られると）バネ（又は他の作動機構）がバルブを開位置に戻すことができる（開位置ではバルブは、空気をポートＢに逸らすように位置する）。５０％のバルブデューティサイクルにおいて、コントローラは、信号が中断され（開位置）又は開信号が適用される時間とほぼ同じ量の時間の間、閉信号を適用しうる。
【００２１】
いくつかの実施形態ではマニホールド組立体２３５はアルミニウムのような金属又はプラスチックから機械加工されうる。他の材料も考えられる。マニホールド組立体２３５は、気密であり、様々な接続具及び連結具を含み、且つ比較的高いガス圧に耐えるように設計されうる。マニホールド組立体２３５は個々の部材を収集して製造され又は単一部材として製造されうる。例えば、マニホールド組立体２３５はアルミニウムの単一部材から機械加工されてもよい。マフラー２２５、２３０、２５１、及び２５３は、漏洩ガス（escaping gas）によって作られる騒音を抑制することができる。
【００２２】
図３は、一つの実施形態に係る、空気圧で動力が供給される硝子体茎切除術用機械についてのコントローラ３００並びにバルブ２０５、２１０、２６１、２６３、及び２６５の概略図を示す。いくつかの実施形態では、コントローラ３００は、バルブをコントローラに連結するインターフェースを介して、バルブ２０５、２１０、２６１、２６３、及び２６５に制御信号を送ることができる。インターフェースは、電線、バス、配線（trace）等のような導電体を含むことができる。コントローラ３００は、ロジック機能を実行することができる集積回路でありうる。コントローラ３００は、電源、入力ピン、及び出力ピンを備えた集積回路パッケージを含むことができる。様々な実施形態では、コントローラ３００はバルブ又はターゲット装置のコントローラである。斯かる場合、コントローラ３００は、バルブのような特定の装置に対するターゲットとされる特定の制御機能を実行することができる。いくつかの実施形態では、コントローラ３００はマイクロプロセッサである。コントローラ３００は、バルブ及び機械の他の構成要素を制御すべく機能することができるようにプログラム制御されうる。いくつかの実施形態では、コントローラ３００は、種々の機能を実行する種々のバルブを制御するように構成された特定の目的のコントローラである。
【００２３】
図４は（硝子体切除装置のような）工具１０３の一つの実施形態を示し、工具１０３は、切断装置として作用すべく出力ポートＡ及びＢに取り付けられうる。カッター４０３がシリンダーによって動かされ、次いでシリンダーは加圧ガスによって動かされる。シリンダーは、加圧ガスが出力ポートＡ及びＢに交互に向けられると上下動することができる。斯かる硝子体茎切除術用装置は、様々な切断率（例えば１分間当たり１０００切断、１分間当たり２５００切断、１分間当たり５０００切断等）において作動するように設計されうる。他の切断率も考えられる。ポートＡ及びポートＢは、工具１０３を駆動するために別個の空気圧チャネル（及び二つのチャネル間の差圧）を提供することができる。交流の圧力パルスが、二つのチャネル間の圧力出力を循環させる四方ソレノイドバルブ（例えば硝子体茎切除術用カッター制御バルブ２１０）によって発生せしめられることができる。図４において見られるように、圧力差は、結合されたプローブカッター４０３を工具１０３上で動かすべく工具１０３（例えばプローブ）の内側にダイアフラム４０１を相互に（reciprocally）動かすことができる。（例えばバルブの開位置又は閉位置においてより高い圧力差をもたらす）二つの空気圧チャネルにおける圧力バイアスが工具１０３の機能及び／又は特性に影響しうる。様々な要因（例えばバルブ毎の変動及び二つのチャネルにおける流れ制限／流れ抵抗のコンソール毎の変動）のせいで圧力差は種々のコンソール１０１における種々のバルブ２１０間で異なることがあり、このことは、不変の作動圧力差を提供する困難性をもたらす。二つの空気圧チャネルの出力の圧力差を制御すべく、ソフトウェアが、ソレノイドバルブ２１０の（バルブデューティサイクルとしても知られている）開／閉タイミングを制御するのに使用されうる。バルブデューティサイクルは、バルブの開／閉位置の両方における差圧のバランスをとるべく較正を通して調整されることができる。バルブデューティサイクルを調整することによって、より滑らかな工具の作動のためにバルブサイクルを通じてより不変の圧力差を実現すべく、バルブの開／閉サイクルにおける各空気圧チャネルに加圧ガスを供給するための時間が長くされ又は短くされうる。
【００２４】
例えば１分間当たり２５００切断のプローブ率において、バルブ２１０は１サイクル当たり約２４ｍｓの率においてポートＡ及びポートＢに交互に加圧空気を提供することができる。１分間当たり２５００切断の切断率を得るべく、二つの空気圧チャネルは２４ｍｓ（２５００切断／分又は１分／２５００切断×６０秒／１分＝０．０２４秒／切断＝２４ｍｓ／切断）毎にオン／オフを循環させることができ、このことによって各チャネルは１２ｍｓ開かれうる。いくつかの実施形態では、チャネルを実際に開閉するための移行時間がサイクル時間の一部を使用しうる。例えば、空気圧チャネル１（すなわち制御バルブ２１０のポートＡを介する）は、２４ｍｓのサイクルにつき６ｍｓの全移行時間について、開く（一方、空気圧チャネル２は閉じている）のに４ｍｓかかり且つ閉じる（一方、空気圧チャネル２は開いている）のに２ｍｓかかる。他の移行時間も考えられる。移行時間のせいで、実際にバルブは、チャネル２に対して閉じられている間にチャネル１に対して８ｍｓ（１２ｍｓ−４ｍｓ）開かれることができ、且つチャネル２に対して開いている間にチャネル１に対して１０ｍｓ（１２ｍｓ−２ｍｓ）閉じられることができる。チャネル１及びチャネル２に加圧空気を提供する際の８ｍｓ対１０ｍｓのバルブのこのタイミング差は二つのチャネルにおいてアンバランスな圧力差をもたらしうる。いくつかの実施形態では、二つのチャネルの開時間の持続時間がほぼ同じである（例えば２５００切断／分の場合、約（２４ｍｓ−６ｍｓ）／２＝９ｍｓ実際に開かれる）ことが望ましい。移行タイミングが全てのバルブ２１０について一定である場合、その後ソフトウェア制御は、両チャネルについてほぼ等しい実際の開時間の持続時間を実現すべくバルブデューティサイクルを調整することができる。この例では、ソフトウェアは公称開時間（nominal open time）をチャネル１について１３ｍｓに調整し且つチャネル２について１１ｍｓに調整することができる。このため、この例について、移行時間を除くと、チャネル１の実際の開時間は１３ｍｓ−４ｍｓ＝９ｍｓであり、チャネル２の実際の開時間は（チャネル１と同様に）１１ｍｓ−２ｍｓ＝９ｍｓである。しかしながら、移行時間が様々なバルブ２１０の間で（例えばバルブ２１０における製造ばらつきのせいで）変化しうるので、固定されたタイミングオフセットは不均衡をうまく無効にすることができない。例えば、別のバルブは、チャネル１を開く（一方、空気圧チャネル２は閉じている）のに（４ｍｓの代わりに）３ｍｓかかり、且つチャネル１を閉じる（一方、空気圧チャネル２は開いている）のに２ｍｓかかる。同じソフトウェア制御のバルブデューティサイクル（例えばチャネル１について１３ｍｓの公称開時間およびチャネル２について１１ｍｓの公称開時間）を適用すると、空気圧チャネル１についての実際の開時間は１３ｍｓ−３ｍｓ＝１０ｍｓであり、チャネル２についての実際の開時間は１１ｍｓ−２ｍｓ＝９ｍｓである。このため、この例では、空気圧チャネル１は実際に空気圧チャネル２よりも１ｍｓ又は１１％長く開いたままである。この差は二つの空気圧チャネル間に不均衡な出力バランスをもたらすことがあり、このことは、より低い有効切断率／有効出力をもたらすことがある。同様に、固定されたタイミングオフセットは、二つのチャネルにおける流れ制限／流れ抵抗のコンソール毎の変動によって引き起こされる不均衡をうまく無効にすることができない。
【００２５】
いくつかの実施形態では、バルブデューティサイクルは（例えば様々なバルブの種々の移行時間及び様々なコンソールの流れ制限／流れ抵抗の変動を補償すべく）個々のバルブ及び／又はコンソールベースについて調整されうる。調整されたバルブデューティサイクルを空気圧チャネルについてのサイクル時間に適用することによって、空気圧チャネルは、全サイクル時間の間、ほぼ等しい実際の開時間を有するように作動されうる。上記されたように、５０％のバルブデューティサイクルは、信号が適用されない（開位置に対応する）時間とほぼ同じ量の時間の間、バルブを閉じるように信号を適用することに対応する。１％の調整は５１％のバルブデューティサイクルをもたらすことができ、５１％のバルブデューティサイクルは、全サイクル時間の約５１％の間バルブを閉じるように信号を適用する（且つ全時間の４９％の間バルブを開くように、信号が適用されない（又は開信号が適用される））ことに対応する。このため、より長い５１％のバルブデューティサイクルは、例えば、開くことよりも閉じるのにより長い時間がかかるバルブ、及び／又はバルブの閉位置に接続するチャネルにおいてより高い流れ制限／流れ抵抗を有するコンソールを補償することができる。
【００２６】
いくつかの実施形態では、バルブ２１０についてのバルブデューティサイクル値はコンソール１０１又は工具１０３上のメモリ３０３において記憶されうる。メモリ３０３は、ディップスイッチ（デュアル・インライン・パッケージスイッチ）、可変抵抗、デジタルポテンショメータ、又はＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ）を含むことができる。いくつかの実施形態では、バルブデューティサイクルは試行錯誤を通して決定され且つ（例えば製造において）メモリ３０３内にプログラムされ若しくは書き込まれ又は（例えばコンソール１０１のグラフィカル・ユーザー・インターフェース１０７内に入力される値のような）例えばコンソール１０１と使用者とのインタラクションを通して受信されうる。その後、バルブデューティサイクルは、バルブ２１０の開／閉時間を制御すべく外科コンソール１０１（例えば外科コンソール１０１内のコントローラ３００）によって使用される。
【００２７】
図５ａ〜図６において見られるように、一つ以上のディップスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３等が抵抗器のネットワークに接続されうる（抵抗器のネットワークの各々は、別の抵抗器を有することができる）。図５ａ及び図５ｃは５個のディップスイッチを備えた実施形態を示し、図５ｂ及び図６は６個のディップスイッチを備えた実施形態を示す。図５ｄはｎ個のディップスイッチを備えた実施形態を示す。各ディップスイッチは、その対応する抵抗器を電流が通ることを可能とし又はその対応する抵抗器から電流を遮るべく１又は０（スイッチオン又はスイッチオフ）でプログラムされうる。抵抗器のネットワーク及びディップスイッチは、ディップスイッチの設定に基づく全ての抵抗を有することができる。例えば、（各々対応する抵抗器を備えた）６個のディップスイッチを用いて、抵抗器のネットワークは、２6＝６４の可能な抵抗から選択された抵抗を有するように構成されうる。したがって、ディップスイッチの設定の組合せによって抵抗器ネットワークの種々の抵抗値を生成することができる。例えば、抵抗の倍数（resistance multiple）（例えばキロオーム）の例が図５ａ〜図６において各抵抗器の上に位置する（他の抵抗も可能である）。図５ａにおいて見られるように、ネットワーク抵抗の例は、５つのディップスイッチの設定に基づいて１、２、３、４、５、６、７、８、９，１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９又は２０である（示される形態では、３２個のディップスイッチの組合せが、１２個の重複に加えて１の増分の２０個のネットワーク抵抗値を生成することができる）。他の形態（例えば別の抵抗値、別のディップスイッチ配置等）も可能である。図５ｂにおいて示された実施形態では、６４個のディップスイッチの組合せが、２４個の重複に加えて０．５の増分の４０個のネットワーク抵抗値を生成することができる（例えば１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、５．５、６、６．５、７、７．５、８、８．５、９、９．５、１０、１０．５、１１、１１．５、１２、１２．５、１３、１３．５、１４、１４．５、１５、１５．５、１６、１６．５、１７、１７．５、１８、１８．５、１９、１９．５、２０、及び２０．５のネットワーク抵抗値）。図５ｃにおいて見られるように、５個のディップスイッチの抵抗器ネットワークが、重複がない１の増分の３２個のネットワーク抵抗値を生成すべく３２個のディップスイッチの組合せを含むことができる（例えば１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１及び３２の抵抗値）。図５ｄにおいて見られるように、ｎ個のディップスイッチの抵抗器ネットワークが、重複がないＲの増分の２n個のネットワーク抵抗値を生成すべく２n個のディップスイッチの組合せを含むことができる（例えば抵抗値はＲ、２Ｒ、３Ｒ、４Ｒ、５Ｒ、・・・、２nＲである）。公知の電圧（例えば５ボルト）が抵抗器ネットワークに（例えば電圧源５０１によって）印加されることができ、結果として生じる電圧がアナログ／デジタル変換器５０９によってデジタルカウント５１１に変換されうる。外科コンソール上で実行するソフトウェアは、対応するバルブデューティサイクルを決定するのにデジタルカウント５１１を使用することができる。例えば、対応するバルブデューティサイクルの値を決定すべくテーブル参照がデジタルカウント上において実行されうる。いくつかの実施形態では、較正テーブル９０１（例えば図９参照）がデジタルカウント及び対応するバルブデューティサイクル値を備えてコンソールにおいて記憶されうる。
【００２８】
上記されたように、（例えば一組のディップスイッチ５０３における）ディップスイッチは、抵抗器のネットワーク５０５において選択された抵抗を組み合わせるべく様々なオン／オフ（１／０）位置においてプログラムされうる。抵抗器のネットワークは、ネットワークに印加された第１電圧の結果として第２電圧を出力すべく電圧分割器として作用することができる。ＡＤＣ５０９は第２電圧をデジタルカウント５１１に変換することができる。例えば、電圧２は、（２．１８３ボルトの電圧に対応する）４４７のデジタルカウントをもたらす。外科コンソール上で実行するソフトウェアは、対応するバルブデューティサイクル（この場合４９．５％）を決定すべく４４７のデジタルカウントを使用することができる。例えば、図９において見られるように、参照テーブルが、デジタルカウントに対応するバルブデューティサイクルを決定すべくアクセスされうる。いくつかの実施形態では、バルブデューティサイクルは決定されて書き込み可能なメモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）において記憶されうる。その後の外科コンソールの使用の間、ディップスイッチの使用を通してバルブデューティサイクルを決定する代わりにＥＥＰＲＯＭが読み込まれうる。その後の使用についてＥＥＰＲＯＭを使用することはバルブデューティサイクルのより迅速な決定を可能とする。ＥＥＰＲＯＭを使用することは、ディップスイッチが、うっかり切り換えられ、ぶつけられ、又は権限のない人員によって設定されることに関連する偽値を防ぐこともできる。いくつかの実施形態では、外科コンソールが、新しい値が決定されているという指示を受信すると、新しい値のデューティサイクルがＥＥＰＲＯＭ内に読み込まれうる（例えば、使用者は、使用者認証すべくユーザー・インターフェースにおいてパスワードを入力して新しいバルブデューティサイクルを受信するためにコンソールを設定し、又はスイッチを設定し若しくは（例えばディップスイッチから決定されるような）新しい値のデューティサイクルを検出してＥＥＰＲＯＭ内に記憶するように外科コンソールに指示するディップスイッチの近くのボタンを押すことができる）。
【００２９】
図７は、バルブ２１０を較正するためにバルブデューティサイクルを決定するための方法を示す。フローチャートにおいて提供される要素は単に説明のために存在する。提供される様々な要素を省略することができ、追加要素を追加することができ、且つ／又は以下に提供される順序とは異なる順序において様々な要素を実行することができる。
【００３０】
７０１において、較正されるべきバルブ２１０の空気圧ポートが、バルブ２１０の作動中の各ポートの圧力（又はポート間の差圧）を測定するために一つ以上の圧力センサに連結されうる。例えば、別個の圧力センサが各ポート（Ａ及びＢ）に連結されることができ又は差圧センサがポートＡ及びポートＢの両方に連結されてもよい。各ポートにおいて別個の圧力センサを使用する場合、差圧は、各ポートからの圧力データを使用して計算されうる。図１において見られるように、工具１０３は、ポート１０５を介してポートＡ及び／又はポートＢに連結している一つ以上の圧力センサを備えた圧力トランスデューサボックスであってもよい。いくつかの実施形態では、バルブ２１０は、外科コンソールに連結された状態で試験されうる（例えば圧力センサは外科コンソール１０１の出力空気圧ポート１０５に連結されうる）。いくつかの実施形態では、１分間当たりの切断の設定（例えば１分間当たり２５００切断）はバルブについて設定されうる。
【００３１】
７０３において、空気圧システムのバルブデューティサイクルがデフォルト値に設定されうる（例えば較正用ディップスイッチが５０％のバルブデューティサイクルに設定され、このことによってバルブの開／閉タイミングにオフセットが適用されない）。ディップスイッチの設定は、較正テーブル９０１を使用して設定されることができ、較正テーブル９０１はバルブデューティサイクルに対するディップスイッチの設定に関する。
【００３２】
７０５において、（バルブ２１０を含む）空気圧システムは、与えられた量の時間（例えば１０秒）の間、作動されうる。空気圧システムの作動の間、運転についての圧力データが圧力センサを通して検出されうる。いくつかの実施形態では、フットスイッチペダルが、空気圧システムを始動すべく押し下げられてもよい。いくつかの実施形態では、空気圧システムは、特に空気圧システム及び／又はコンソールが新しい場合、長時間（例えば１〜２時間）の間作動されうる。較正前の長期の作動によって、システム及び／又はコンソールが、製造、摩擦点、及び他の構成要素の相互作用点（interaction point）によるバルブの初期変動を解決できるようになる（例えば、新しい部品が長期間他の部品と相互作用するので、新しい部品における初期摩擦がすり減らされうる）。いくつかの実施形態では、空気圧システムが、初期運転後に中断されて、その後、圧力データを採る前に別の設定量の時間（例えば５〜１０秒）の間再び作動されてもよい。いくつかの実施形態では、待ち時間（例えば５〜１０秒）が空気圧システムの運転の間に適用されてもよい。
【００３３】
７０７において、バルブの開位置と閉位置との間の圧力差及び圧力範囲が決定されうる。図８ａは、空気圧システムについて、時間に対する可能な圧力差のプロットを示す。図８ａにおいて示されるように、サイクルインターバル時間（cycle interval time）（Ｔ）において圧力差は開位置において＋６８９５０Ｐａ（（＋１０ｐｓｉ（ポンド毎平方インチ））であり且つ閉位置において−８９６４０Ｐａ（−１３ｐｓｉ）でありうる（このことは約１５８６００Ｐａ（２３ｐｓｉ）の圧力範囲８０１をもたらす）。最低特性点は、開圧力と閉圧力との間の差圧の差が最小であるとき（すなわち（ａｂｓ（開圧力）＋ａｂｓ（閉圧力））が圧力データについて最小であるとき）のサイクルインターバル時間でありうる。図８ａにおいて示される場合、サイクルインターバル時間（Ｔ）において開位置についての圧力及び閉位置についての圧力の顕著な下落がある。
【００３４】
７０９において、圧力バイアスを補償するためのバルブデューティサイクルが決定されうる。図８ａにおいて示される圧力データでは、サイクルインターバル時間（Ｔ）において、圧力バイアスは（＋６８９５０Ｐａ（＋１０ｐｓｉ）の数値よりも上の−８９６４０Ｐａ（−１３ｐｓｉ）の数値に関連付けられる）約２０６９０Ｐａ（３ｐｓｉ）であるように見える。（例えばサイクルインターバル時間（Ｔ）において約＋７９３００Ｐａ（＋１１．５ｐｓｉ）の開圧力値及び−７９３００Ｐａ（−１１．５ｐｓｉ）の閉圧力値を得ることを目的として）圧力差をほぼ中心にすることをもたらしうるバルブデューティサイクルが決定されうる。空気圧システムの最低特性点において圧力差を中心にすべくバルブデューティサイクルを決定することは、空気圧システムが、その最低特性点において開位置及び閉位置の両方において作動するのに十分な圧力を有することを保証することができる（バルブデューティサイクルは空気圧システムの他の作動点における改善された特性ももたらすことができる）。本明細書のいくつかの例では最低特性点付近においてバルブデューティサイクルが決定されるが、バルブデューティサイクルは、圧力データにおける他の点を使用して決定されてもよい。バルブデューティサイクルの決定は以下のように計算されうる。
【００３５】
新しいバルブデューティサイクル＝前のバルブデューティサイクル＋（（（ａｂｓ（開圧力）−ａｂｓ（閉圧力））／２）×（バルブデューティサイクルΔ／差圧変化Δ））
【００３６】
ここで、開圧力及び閉圧力は空気圧システムについて最低特性の時間（例えば今回の例における時間Ｔ）において採られ、ここで、ａｂｓ（）は絶対値を表す。いくつかの実施形態では、圧力差の調整率に対するバルブデューティサイクルは数学的に又は試行錯誤を通して決定されうる。例えば、比率は５９３０Ｐａ（０．８６ｐｓｉ）（差圧変化Δ）に対して１％（バルブデューティサイクルΔ）である。
【００３７】
今回の例では：
新しいバルブデューティサイクル＝５０％＋（（（８９６４０Ｐａ（１３ｐｓｉ）−６８９５０Ｐａ（１０ｐｓｉ））／２×（１％／５９３０Ｐａ（０．８６ｐｓｉ）））
新しいバルブデューティサイクル＝５０％＋（１０３４０Ｐａ（１．５ｐｓｉ）×（１％／５９３０Ｐａ（０．８６ｐｓｉ）））
新しいバルブデューティサイクル＝５０％＋１．７４４％＝５１．７４４％
【００３８】
このため、閉じた側における圧力（ここでは＋６８９５０Ｐａ（＋１０ｐｓｉ））は、５１．７４４％（６８９５０Ｐａ（１０ｐｓｉ）＋１．７４４％×（５９３０Ｐａ（０．８６ｐｓｉ）／１％）＝７９３００Ｐａ（１１．５ｐｓｉ））の新しいバルブデューティサイクルを用いて７９３００Ｐａ（１１．５ｐｓｉ）に増加せしめられ、開いた側は−７９３００Ｐａ（−１１．５ｐｓｉ）（−８９６４０Ｐａ（−１３ｐｓｉ）＋１．７４４％×（５９３０Ｐａ（０．８６ｐｓｉ）／１％）＝−７９３００Ｐａ（−１１．５ｐｓｉ））にシフトされうる。いくつかの実施形態では、バルブデューティサイクルは最も近い増分に丸められる（例えば、最も近い増分の０．５％に丸める場合、５１．５％に丸められる）。
【００３９】
７１１において、空気圧システムが新しいバルブデューティサイクルを用いてプログラムされうる。例えば、（オン／オフ又は１／０の選択肢を備えた物理的にアクセス可能なスイッチであってもよい）ディップスイッチはオン／オフシーケンス（on/off sequence）において設定されることができ、オン／オフシーケンスは、決定されたバルブデューティサイクルに対応する電圧を生成するであろう。いくつかの実施形態では、新しいバルブデューティサイクルは外科コンソールによって算出され且つ／又は外科コンソールのグラフィカル・ユーザー・インターフェース内に入力されうる。
【００４０】
７１３において、空気圧システムが再び（例えば５〜１０秒間）作動されうる。空気圧システムの作動の間、運転についての圧力データが圧力センサを通して検出されうる。いくつかの実施形態では、空気圧システムは、最初の運転後に中断されて、その後、圧力データを採る前に別の設定量の時間（例えば５〜１０秒）の間再び運転する。いくつかの実施形態では、待ち時間（例えば５〜１０秒）が空気圧システムの運転の間に適用されうる。
【００４１】
７１５において、バルブの開位置と閉位置との間の圧力差及び圧力範囲が再び決定されうる。図８ｂは、新しいバルブデューティサイクルを適用した後の圧力データの可能なプロットを示す。図８ｂにおいて見られるように、圧力差は、閉位置における圧力差が閉位置についての最低特性点において約７９３００Ｐａ（１１．５ｐｓｉ）であり且つ開位置における最低特性点について約−７９３００Ｐａ（−１１．５ｐｓｉ）であるように、ほぼ０Ｐａ（０ｐｓｉ）付近に中心が合わせられうる。
【００４２】
７１７において、圧力差、圧力範囲、及び／又は圧力バイアスが許容可能な制限値と比較されうる。いくつかの実施形態では、圧力差（例えば、修正された場合、圧力差は、図８ｂにおいて見られるように約＋７９３００Ｐａ（＋１１．５ｐｓｉ）及び約−７９３００Ｐａ（−１１．５ｐｓｉ）である）は、作動について予め定められた閾値と比較されうる（例えば圧力差の絶対値が約６８９５０Ｐａ（１０ｐｓｉ）の閾値と比較される）。図８ｂにおいて示される修正された場合、差圧（比較目的のための絶対値）は６８９５０Ｐａ（１０ｐｓｉ）の閾値よりも大きい。いくつかの実施形態では、圧力バイアス（二つのチャネル間の圧力差）が、決定されて、予め定められた許容可能な制限値と比較されてもよい。例えば、圧力バイアスはａｂｓ（閉圧力）−ａｂｓ（開圧力）に等しい。較正後、６８９５Ｐａ（１ｐｓｉ）の予め定められた許容可能な圧力バイアスの制限値が使用されてもよい（他の圧力バイアスが、空気圧システムの較正に応じて使用されてもよい）。別の例として、全圧力範囲（ａｂｓ（開圧力）＋ａｂｓ（閉圧力））が、予め定められた許容可能な制限値（例えば最小１４８９００Ｐａ（２１．６ｐｓｉ）の範囲）と比較される。いくつかの実施形態では、空気圧システムについての最低特性の点における全圧力範囲が、空気圧システムが漏れ又は制限を有するかどうか判定すべく許容可能な全圧力範囲と比較されてもよい。例えば、全圧力範囲が１４８９００Ｐａ（２１．６ｐｓｉ）よりも小さい場合、システムにおいて漏れ又は制限がある場合がある。他の全圧力範囲が使用されてもよい（別の空気圧システムの形態が別の圧力及び圧力範囲において作動しうる）。最低特性点における全圧力範囲が最小の許容可能な制限値を満たさない場合、バルブが取り替えられ且つ／又は空気圧システムが検査されうる。また、圧力波の形態のエッジが、滑らかでないが波形であり、若しくはシフトを有し、又は最低特性点後の両側において大きくならない場合、バルブは、取り替えられる必要がある場合がある。
【００４３】
７１９において、全圧力範囲又は圧力バイアスが許容可能な範囲から逸脱している場合、新しいバルブデューティサイクルが使用されうる。いくつかの実施形態では、新しいバルブデューティサイクルが再計算されうる。
【００４４】
例えば：
新しいバルブデューティサイクル＝前のバルブデューティサイクル＋（（（ａｂｓ（開圧力）−ａｂｓ（閉圧力））／２）×（バルブデューティサイクルΔ／圧力変化Δ））
【００４５】
ここでは、開圧力及び閉圧力は空気圧システムについての最低特性の時間における差圧でありうる。いくつかの実施形態では、方程式を使用する代わりに、前のバルブデューティサイクルよりも上又は下の増分１のバルブデューティサイクルが試されてもよい。（開位置の方に向かって圧力バイアスを減少させるべく）前の閉圧力が増加せしめられる必要がある場合、バルブデューティサイクルは次の増分（例えば５１％から５１．５％）に増加せしめられ又は逆も同様である。いくつかの実施形態では、新しいバルブデューティサイクルは外科コンソールによって決定され且つ／又は外科コンソールのグラフィカル・ユーザー・インターフェース内に入力されうる。いくつかの実施形態では、ディップスイッチは、決定された新しいバルブデューティサイクルに対応するように設定されうる。その後、新しいバルブデューティサイクルは（例えば要素７１３〜７１９を実行することによって）試験されうる。
【００４６】
７２１において、バルブが時間の設定数（例えば二回）よりも多く試験され且つ全圧力範囲又は圧力バイアスがそれでもなお許容可能な範囲から逸脱している場合、別のバルブ／モジュールが設置されうる。いくつかの実施形態では、新しいバルブデューティサイクルを決定する追加の回（round）が実行されてもよい（又はディップスイッチは前の値よりも上又は下の別のバルブデューティサイクルに対応するように動かされてもよい）。
【００４７】
７２３において、７１７からの全圧力範囲及び圧力バイアスが許容可能な範囲内にある場合、較正プロセスが完了されうる。外科コンソールは、決定されたバルブデューティサイクルを使用することができる。いくつかの実施形態では、ディップスイッチ及び抵抗器ネットワークが作動中に（特有の電圧を通して）所望のバルブデューティサイクルをシステムコンソールに中継することができる。例えば、抵抗器ネットワークからの電圧がアナログ／デジタル変換器５０９を通してデジタルカウントに変換される。デジタルカウントは、外科コンソール上で実行するソフトウェアによって処理されることができ、対応するバルブデューティサイクルが、決定されて、バルブ特性を修正するのに使用されうる。いくつかの実施形態では、較正プロセスは、決定されたバルブデューティサイクルを有する較正結果の再現性を保証すべく複数回実行されてもよい。
【００４８】
いくつかの実施形態では、硝子体茎切除術用システムは一つ以上のプロセッサ（例えばコントローラ３００）を含んでもよい。コントローラ３００は単一の処理装置又は複数の処理装置を含むことができる。斯かる処理装置は、マイクロプロセッサ、（マイクロコントローラでありうる）コントローラ、デジタル・シグナル・プロセッサ、マイクロコンピュータ、中央演算処理ユニット、フィールド・プログラマブル・ケート・アレイ、プログラマブル・ロジック・デバイス、ステートマシン、論理回路、制御回路、アナログ回路、デジタル回路、及び／又は操作指令に基づいて（アナログ及び／又はデジタル）信号を操作する任意の装置である。プロセッサに連結され且つ／又は組み込まれたメモリは単一のメモリ装置又は複数のメモリ装置である。斯かるメモリ装置は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、スタティックメモリ、ダイナミックメモリ、フラッシュメモリ、キャッシュメモリ、及び／又はデジタル情報を記憶する任意の装置である。プロセッサが、ステートマシン、アナログ回路、デジタル回路、及び／又はロジック回路を介してその一つ以上の機能を実施するとき、対応する操作指令を記憶するメモリが、ステートマシン、アナログ回路、デジタル回路、及び／又はロジック回路を含む回路内に又は回路の外部に組み込まれうることに留意されたい。例えば図７に関連して示され且つ記述された要素の少なくともいくつかに対応する操作指令を、メモリが記憶してプロセッサが実行することができる。
【００４９】
与えられた実施形態に対して様々な修正が当業者によってなされうる。本明細書及び例が単なる模範例としてみなされ、本発明の真の範囲及び思想が以下の特許請求の範囲及びその均等物によって示されることが意図されている。
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
本願は、発明の名称が「駆動バルブデューティサイクルの較正による空気圧出力の制御」であり且つその発明者がJiansheng Zhou、Kurt Leukanech、及びDan Teodorescuである、２００９年８月３１日に出願された米国仮特許出願シリアル番号６１／２３８４３１の優先権の利益を主張し、この出願は、その全体があたかも本明細書において十分且つ完全に説明されたかのように参照によって本明細書の一部を構成する。
【０００２】
本発明は概して較正に関する。限定されるものではないが、本発明は特に空気圧外科システムについての較正に関する。
【背景技術】
【０００３】
硝子体網膜手術は、視力を修復し、保ち且つ高めるべく行われる様々な外科手術を含む。硝子体網膜手術は、眼の後部の多くの深刻な疾患を処理するのに適切である。硝子体網膜手術は、加齢黄斑変性症（ＡＭＤ）、糖尿病性網膜症、糖尿病性硝子体出血、黄斑円孔、網膜剥離、網膜上膜、ＣＭＶ網膜炎、及び他の多くの眼疾患のような疾患を処理する。
【０００４】
硝子体は、眼の中央を満たす通常透明なゲル状の物質である。硝子体は眼の容積の約２／３を占め且つ生前にその形状が与えられる。眼の後部に影響する所定の問題は硝子体茎切除術又は硝子体の外科的除去を必要としうる。
【０００５】
硝子体茎切除術は、眼から血及び破片を取り除くように行われて、瘢痕組織を除去し又は網膜における牽引を軽減することができる。血、炎症細胞、破片、及び瘢痕組織は光が眼を通るときに網膜への光を遮り、このことによって視力障害がもたらされる。硝子体はその通常の位置から網膜を引っ張り又は牽引している場合にも除去される。硝子体茎切除術を必要とする最も一般的な眼の疾患のいくつかは、網膜剥離又は網膜出血のような糖尿病性網膜症からの合併症、黄斑円孔、網膜剥離、網膜前膜線維症、眼内出血（硝子体出血）、損傷、感染症、及び眼の既往手術に関する所定の問題を含む。硝子体茎切除術は眼の前部又は後部において実行されうる。前方の硝子体茎切除術は、外傷性白内障の除去又は第二のＩＯＬ（眼内レンズ）の設置のような状況において実行される計画された手術であるが、硝子体が後嚢の破裂後に前区（anterior segment）内に不意に脱出しているときの白内障手術に対する未計画な追加処置であることも多い。
【０００６】
網膜の外科医は、顕微鏡と、眼の後部の鮮明な画像を提供すべく設計された特殊レンズとで硝子体茎切除術を行う。長さがたった数ミリメートルのいくつかの微小な切開創が強膜上に作られる。網膜の外科医は、眼の内部を照明すべく切開創を通して光ファイバー光源のような顕微外科器具を挿入し、手術中に眼の形状を維持すべく灌流ラインを挿入し、且つ硝子体を切断して除去するための器具を挿入する。
【０００７】
硝子体茎切除術では、外科医は三つの別個の器具のために眼内に三つの微小な切開創を作り出す。これら切開創は眼の毛様体扁平部において設置され、眼の毛様体扁平部は虹彩の直後であるが網膜の前方に配置される。これら切開創を通る器具は、ライトパイプ、灌流ポート、及び硝子体茎切除術用切断装置を含む。ライトパイプは、眼内において使用される極微の高輝度フラッシュライトの均等物である。灌流ポートは、眼内の流体を取り替えるのに必要とされ、眼内において適切な圧力を維持する。硝子体切除術装置又は切断装置は、制御された方法において硝子体ゲルを除去すべく極微の振動カッターを用いて微小なギロチンのように働く。このことによって、硝子体の除去の間、網膜における顕著な牽引が妨げられる。
【０００８】
硝子体茎切除術並びに眼の前方及び／後方における他の外科手術を実行するのに使用される外科機械は非常に複雑である。典型的には、斯かる眼科外科機械はメインコンソールを含み、非常に多くの異なる工具がメインコンソールに取り付けられる。メインコンソールは、取り付けられた工具に動力を提供し、且つ、取り付けられた工具の作動を制御する。メインコンソールは水晶体超音波乳化吸引術のような他の眼科処置を実行するために使用されてもよい。
【０００９】
取り付けられた工具は、典型的には、プローブ、剪刀、鉗子、照明器、硝子体切除装置、及び灌流ラインを含む。これら工具の各々は典型的にはメイン外科コンソールに取り付けられる。メイン外科コンソール内のコンピュータがこれら工具の作動を監視し且つ制御する。また、これら工具はメイン外科コンソールからそれらの動力を得る。これら工具のいくつかは電気的に動力が供給されるが、他の工具は空気圧で動力が供給される。
【００１０】
空気圧の動力を様々な工具に供給すべく、メイン外科コンソールは空気圧モジュール又は空気分配モジュールを有する。この空気圧モジュールは、工具に動力を供給すべく加圧空気又は加圧ガスを適当な状態にして供給する。典型的には、空気圧モジュールはシリンダーに接続され、シリンダーは加圧ガスを含む。空気圧モジュールは、取り付けられた工具を適切に作動すべく適切なガス圧力を提供することができる。
【発明の概要】
【００１１】
様々な実施形態では、外科コンソールが、外科コンソールに連結された空気圧工具（例えば硝子体茎切除術用プローブ）を駆動すべく加圧ガスを交互に提供するように作動可能な少なくとも二つのポートを備えた空気圧バルブ（例えば四方ソレノイドバルブ）を含むことができる。外科コンソールは、バルブデューティサイクルに従ってバルブの開／閉時間を制御し且つ調整するように作動可能なコントローラを更に含むことができる。バルブは、全バルブ時間がバルブの開時間にバルブの閉時間を足した時間にほぼ等しいように、ポート間（第１ポートについてのバルブの開時間及び第２ポートについてのバルブの閉時間）を切り換えることができる。バルブデューティサイクルは、コントローラが、開くようにバルブに信号を送るための、全バルブ時間のうちのパーセンテージ（例えば５０％）を示しうる。
【００１２】
バルブの異なる開／閉タイミングが作動圧力の損失を引き起こしうるので、バルブの開位置及び／又は閉位置についての信号タイミングが、予め定められた閾値を超えた開作動圧力及び閉作動圧力をもたらすように、バルブデューティサイクルに対して調整がなされうる。例えば、調整されたバルブデューティサイクルは前のバルブデューティサイクル＋（（（ａｂｓ（開圧力）−ａｂｓ（閉圧力））／２）×（バルブデューティサイクルΔ／差圧変化Δ））にほぼ等しく、ここで、前のバルブデューティサイクルは試験中のバルブデューティサイクルであり、開圧力と閉圧力とはバルブの一つのサイクル中の開時間におけるポートについての差圧と閉時間におけるポートについての差圧とであり、バルブデューティサイクルΔ／差圧変化Δが、（例えばバルブの開圧力における）結果として生じる差圧変化に対するバルブデューティサイクルの変化の比率である。新しいバルブデューティサイクルを計算するために、ポートについての開圧力及び閉圧力は空気圧システムについての最低特性点（例えば、開圧力と閉圧力との間の絶対値の圧力差が、（ａｂｓ（開圧力）＋ａｂｓ（閉圧力））が測定された圧力データについて最小であるように最も低いとき）において採られうる。バルブデューティサイクルは、一旦決定されると、コントローラによってアクセス可能なメモリ上にその後の使用のために記憶されうる。
【００１３】
いくつかの実施形態では、バルブデューティサイクルは一連のディップスイッチの設定を通してシステム内に入力されうる。例えば、外科コンソールは、ディップスイッチが抵抗器ネットワークにおいて一つ以上の抵抗器を組み合わせるように構成可能であるように、互いに連結されたディップスイッチ及び抵抗器を含むことができる。ディップスイッチは、抵抗器ネットワークに入力電圧が印加されると抵抗器ネットワークの出力電圧がバルブデューティサイクルを示すように設定されうる。いくつかの実施形態では、外科コンソールは、出力電圧をデジタル値に変換するように作動可能なアナログ・デジタル変換器を具備することができ、外科コンソール上で実行するソフトウェアが、（例えばデジタル値と、関連するバルブデューティサイクルとを関連付ける参照テーブルの使用を通して）バルブデューティサイクルを決定するのに使用されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、一つの実施形態に係る外科コンソールを示す。
【図２】図２は、一つの実施形態に係る空気圧システムの図表を示す。
【図３】図３は、一つの実施形態に係る空気圧バルブのためのコントローラを示す。
【図４】図４は、空気圧工具の一つの実施形態の図表を示す。
【図５ａ】図５ａは、ディップスイッチ及び抵抗器ネットワークの一つの実施形態を示す。
【図５ｂ】図５ｂは、ディップスイッチ及び抵抗器ネットワークの一つの実施形態を示す。
【図５ｃ】図５ｃは、ディップスイッチ及び抵抗器ネットワークの一つの実施形態を示す。
【図５ｄ】図５ｄは、ディップスイッチ及び抵抗器ネットワークの一つの実施形態を示す。
【図６】図６は、ディップスイッチ及び抵抗器ネットワークの一つの実施形態を示す。
【図７】図７は、一つの実施形態に係る空気圧システムを較正するための方法のフローチャートを示す。
【図８ａ】図８ａは、一つの実施形態に係る空気圧バルブについての圧力データを示す。
【図８ｂ】図８ｂは、一つの実施形態に係る空気圧バルブについての圧力データを示す。
【図９】図９は、一つの実施形態に係る較正テーブルを示す。
【００１５】
本発明のより完全な理解のために、添付の図面と併せて以下の記述が参照される。上記の一般的な記述及び以下の詳細な記述の両方は、模範的なものであり且つ説明のためにのみあり、特許請求の範囲に記載の本発明の更なる説明を提供することを意図していることが理解されるべきである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
発明の名称が「硝子体切除装置のための空気圧システム」であり且つDenis Turner、Robert Palino、Argelio Olivera、及びMark Hopkinsによって２００６年１２月２１日に出願された米国特許出願公開第２００８０１４９１９７号明細書（シリアル番号１１／６１４６７８）が、その全体があたかも本明細書において十分且つ完全に説明されたかのように参照によって本明細書の一部を構成する。
【００１７】
図１は、空気圧で動力が供給される眼科外科機械についての外科コンソール１０１の一つの実施形態を示す。外科コンソール１０１は、水晶体超音波乳化吸引術及び硝子体茎切除術のような様々な眼科外科処置の実行において外科医を補助すべく作動することができる。外科コンソール１０１は、内部監視システム、一つ以上のコントローラ（例えば比例制御機）、及び（水晶体超音波乳化吸引術用工具及び／又は空気圧工具１０３を含みうる）工具を含むことができる。空気圧工具１０３は、例えば剪刀、硝子体切除装置、鉗子、及び注入モジュール又は摘出モジュールを含むことができる。他の工具１０３が使用されてもよい。窒素のような圧縮ガスは、空気圧工具１０３に動力を提供することができる。圧縮ガスは、一つ以上の比例制御機への一つ以上のマニホールドと、工具１０３への追加のマニホールド及び／又は管とを通して、ガス圧力監視システムを通過することができる。
【００１８】
図２は、一つの実施形態に係る、空気圧で動力が供給される硝子体茎切除術用機械についての空気圧システムの概略図である。図２では、空気圧システムは、ポンプベントバルブ２０５と、出力バルブ２１０と、マフラー２２５、２３０、２５１、２５３と、マニホールド２３５と、空気圧工具１０３に動力を供給するためのそれぞれの空気圧チャネルについての出力ポートＡ及びＢとを含むことができる（例えば図４参照）。
【００１９】
いくつかの実施形態では、ポンプベントバルブ２０５は四方バルブである。バルブ２０５は、少なくとも二つの位置のうちの一方の位置にバルブを動かすように作動するソレノイドを含むことができる。一方の位置では、加圧ガスがポンプベントバルブ２０５を通過してマフラー２３０から出ることができる。別の位置では、ポンプベントバルブ２０５によって、加圧ガスが、工具１０３に動力を提供すべくポンプベントバルブ２０５を通過することができるようになる。ポンプベントバルブ２０５はコントローラ（例えば図３において見られるようなコントローラ３００）によって制御されうる。
【００２０】
いくつかの実施形態では、出力バルブ２１０は四方バルブである。バルブ２１０は、少なくとも二つの位置のうちの一方の位置にバルブを動かすように作動するソレノイドを含むことができる。一方の位置では、バルブ２１０は出力ポートＡに加圧ガスを提供して出力ポートＢから加圧ガスを排気することができる（すなわち「閉」位置）。この位置では、加圧ガスは出力ポートＡに向かって出力バルブ２１０を通過して出力ポートＡにおいて空気圧の動力を工具１０３に提供することができる。加圧ガスは出力バルブ２１０及びマフラー２２５を通過してマフラーにおいて大気に排出されることもできる。別の位置（すなわち「開」位置）では、出力バルブ２１０は、加圧ガスが出力ポートＢに向かってバルブ２６５を通過して出力ポートＢにおいて空気圧の動力を工具１０３に提供することを可能とする。加圧ガスはマフラー２２５に向かって出力バルブ２１０を通過してマフラー２２５において大気に排出されることもできる。出力バルブ２１０はコントローラ３００によって制御されてもよい。いくつかの実施形態では、コントローラ３００は、閉位置において閉じるようにソレノイドバルブに信号を送り（ソレノイドは、空気を逸らしてポートＡを通すべくバルブを動かすように作用しうる）、信号が中断されると（又は開信号が送られると）バネ（又は他の作動機構）がバルブを開位置に戻すことができる（開位置ではバルブは、空気をポートＢに逸らすように位置する）。５０％のバルブデューティサイクルにおいて、コントローラは、信号が中断され（開位置）又は開信号が適用される時間とほぼ同じ量の時間の間、閉信号を適用しうる。
【００２１】
いくつかの実施形態ではマニホールド組立体２３５はアルミニウムのような金属又はプラスチックから機械加工されうる。他の材料も考えられる。マニホールド組立体２３５は、気密であり、様々な接続具及び連結具を含み、且つ比較的高いガス圧に耐えるように設計されうる。マニホールド組立体２３５は個々の部材を収集して製造され又は単一部材として製造されうる。例えば、マニホールド組立体２３５はアルミニウムの単一部材から機械加工されてもよい。マフラー２２５、２３０、２５１、及び２５３は、漏洩ガス（escaping gas）によって作られる騒音を抑制することができる。
【００２２】
図３は、一つの実施形態に係る、空気圧で動力が供給される硝子体茎切除術用機械についてのコントローラ３００並びにバルブ２０５、２１０、２６１、２６３、及び２６５の概略図を示す。いくつかの実施形態では、コントローラ３００は、バルブをコントローラに連結するインターフェースを介して、バルブ２０５、２１０、２６１、２６３、及び２６５に制御信号を送ることができる。インターフェースは、電線、バス、配線（trace）等のような導電体を含むことができる。コントローラ３００は、ロジック機能を実行することができる集積回路でありうる。コントローラ３００は、電源、入力ピン、及び出力ピンを備えた集積回路パッケージを含むことができる。様々な実施形態では、コントローラ３００はバルブ又はターゲット装置のコントローラである。斯かる場合、コントローラ３００は、バルブのような特定の装置に対するターゲットとされる特定の制御機能を実行することができる。いくつかの実施形態では、コントローラ３００はマイクロプロセッサである。コントローラ３００は、バルブ及び機械の他の構成要素を制御すべく機能することができるようにプログラム制御されうる。いくつかの実施形態では、コントローラ３００は、種々の機能を実行する種々のバルブを制御するように構成された特定の目的のコントローラである。
【００２３】
図４は（硝子体切除装置のような）工具１０３の一つの実施形態を示し、工具１０３は、切断装置として作用すべく出力ポートＡ及びＢに取り付けられうる。カッター４０３がシリンダーによって動かされ、次いでシリンダーは加圧ガスによって動かされる。シリンダーは、加圧ガスが出力ポートＡ及びＢに交互に向けられると上下動することができる。斯かる硝子体茎切除術用装置は、様々な切断率（例えば１分間当たり１０００切断、１分間当たり２５００切断、１分間当たり５０００切断等）において作動するように設計されうる。他の切断率も考えられる。ポートＡ及びポートＢは、工具１０３を駆動するために別個の空気圧チャネル（及び二つのチャネル間の差圧）を提供することができる。交流の圧力パルスが、二つのチャネル間の圧力出力を循環させる四方ソレノイドバルブ（例えば硝子体茎切除術用カッター制御バルブ２１０）によって発生せしめられることができる。図４において見られるように、圧力差は、結合されたプローブカッター４０３を工具１０３上で動かすべく工具１０３（例えばプローブ）の内側にダイアフラム４０１を相互に（reciprocally）動かすことができる。（例えばバルブの開位置又は閉位置においてより高い圧力差をもたらす）二つの空気圧チャネルにおける圧力バイアスが工具１０３の機能及び／又は特性に影響しうる。様々な要因（例えばバルブ毎の変動及び二つのチャネルにおける流れ制限／流れ抵抗のコンソール毎の変動）のせいで圧力差は種々のコンソール１０１における種々のバルブ２１０間で異なることがあり、このことは、不変の作動圧力差を提供する困難性をもたらす。二つの空気圧チャネルの出力の圧力差を制御すべく、ソフトウェアが、ソレノイドバルブ２１０の（バルブデューティサイクルとしても知られている）開／閉タイミングを制御するのに使用されうる。バルブデューティサイクルは、バルブの開／閉位置の両方における差圧のバランスをとるべく較正を通して調整されることができる。バルブデューティサイクルを調整することによって、より滑らかな工具の作動のためにバルブサイクルを通じてより不変の圧力差を実現すべく、バルブの開／閉サイクルにおける各空気圧チャネルに加圧ガスを供給するための時間が長くされ又は短くされうる。
【００２４】
例えば１分間当たり２５００切断のプローブ率において、バルブ２１０は１サイクル当たり約２４ｍｓの率においてポートＡ及びポートＢに交互に加圧空気を提供することができる。１分間当たり２５００切断の切断率を得るべく、二つの空気圧チャネルは２４ｍｓ（２５００切断／分又は１分／２５００切断×６０秒／１分＝０．０２４秒／切断＝２４ｍｓ／切断）毎にオン／オフを循環させることができ、このことによって各チャネルは１２ｍｓ開かれうる。いくつかの実施形態では、チャネルを実際に開閉するための移行時間がサイクル時間の一部を使用しうる。例えば、空気圧チャネル１（すなわち制御バルブ２１０のポートＡを介する）は、２４ｍｓのサイクルにつき６ｍｓの全移行時間について、開く（一方、空気圧チャネル２は閉じている）のに４ｍｓかかり且つ閉じる（一方、空気圧チャネル２は開いている）のに２ｍｓかかる。他の移行時間も考えられる。移行時間のせいで、実際にバルブは、チャネル２に対して閉じられている間にチャネル１に対して８ｍｓ（１２ｍｓ−４ｍｓ）開かれることができ、且つチャネル２に対して開いている間にチャネル１に対して１０ｍｓ（１２ｍｓ−２ｍｓ）閉じられることができる。チャネル１及びチャネル２に加圧空気を提供する際の８ｍｓ対１０ｍｓのバルブのこのタイミング差は二つのチャネルにおいてアンバランスな圧力差をもたらしうる。いくつかの実施形態では、二つのチャネルの開時間の持続時間がほぼ同じである（例えば２５００切断／分の場合、約（２４ｍｓ−６ｍｓ）／２＝９ｍｓ実際に開かれる）ことが望ましい。移行タイミングが全てのバルブ２１０について一定である場合、その後ソフトウェア制御は、両チャネルについてほぼ等しい実際の開時間の持続時間を実現すべくバルブデューティサイクルを調整することができる。この例では、ソフトウェアは公称開時間（nominal open time）をチャネル１について１３ｍｓに調整し且つチャネル２について１１ｍｓに調整することができる。このため、この例について、移行時間を除くと、チャネル１の実際の開時間は１３ｍｓ−４ｍｓ＝９ｍｓであり、チャネル２の実際の開時間は（チャネル１と同様に）１１ｍｓ−２ｍｓ＝９ｍｓである。しかしながら、移行時間が様々なバルブ２１０の間で（例えばバルブ２１０における製造ばらつきのせいで）変化しうるので、固定されたタイミングオフセットは不均衡をうまく無効にすることができない。例えば、別のバルブは、チャネル１を開く（一方、空気圧チャネル２は閉じている）のに（４ｍｓの代わりに）３ｍｓかかり、且つチャネル１を閉じる（一方、空気圧チャネル２は開いている）のに２ｍｓかかる。同じソフトウェア制御のバルブデューティサイクル（例えばチャネル１について１３ｍｓの公称開時間およびチャネル２について１１ｍｓの公称開時間）を適用すると、空気圧チャネル１についての実際の開時間は１３ｍｓ−３ｍｓ＝１０ｍｓであり、チャネル２についての実際の開時間は１１ｍｓ−２ｍｓ＝９ｍｓである。このため、この例では、空気圧チャネル１は実際に空気圧チャネル２よりも１ｍｓ又は１１％長く開いたままである。この差は二つの空気圧チャネル間に不均衡な出力バランスをもたらすことがあり、このことは、より低い有効切断率／有効出力をもたらすことがある。同様に、固定されたタイミングオフセットは、二つのチャネルにおける流れ制限／流れ抵抗のコンソール毎の変動によって引き起こされる不均衡をうまく無効にすることができない。
【００２５】
いくつかの実施形態では、バルブデューティサイクルは（例えば様々なバルブの種々の移行時間及び様々なコンソールの流れ制限／流れ抵抗の変動を補償すべく）個々のバルブ及び／又はコンソールベースについて調整されうる。調整されたバルブデューティサイクルを空気圧チャネルについてのサイクル時間に適用することによって、空気圧チャネルは、全サイクル時間の間、ほぼ等しい実際の開時間を有するように作動されうる。上記されたように、５０％のバルブデューティサイクルは、信号が適用されない（開位置に対応する）時間とほぼ同じ量の時間の間、バルブを閉じるように信号を適用することに対応する。１％の調整は５１％のバルブデューティサイクルをもたらすことができ、５１％のバルブデューティサイクルは、全サイクル時間の約５１％の間バルブを閉じるように信号を適用する（且つ全時間の４９％の間バルブを開くように、信号が適用されない（又は開信号が適用される））ことに対応する。このため、より長い５１％のバルブデューティサイクルは、例えば、開くことよりも閉じるのにより長い時間がかかるバルブ、及び／又はバルブの閉位置に接続するチャネルにおいてより高い流れ制限／流れ抵抗を有するコンソールを補償することができる。
【００２６】
いくつかの実施形態では、バルブ２１０についてのバルブデューティサイクル値はコンソール１０１又は工具１０３上のメモリ３０３において記憶されうる。メモリ３０３は、ディップスイッチ（デュアル・インライン・パッケージスイッチ）、可変抵抗、デジタルポテンショメータ、又はＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ）を含むことができる。いくつかの実施形態では、バルブデューティサイクルは試行錯誤を通して決定され且つ（例えば製造において）メモリ３０３内にプログラムされ若しくは書き込まれ又は（例えばコンソール１０１のグラフィカル・ユーザー・インターフェース１０７内に入力される値のような）例えばコンソール１０１と使用者とのインタラクションを通して受信されうる。その後、バルブデューティサイクルは、バルブ２１０の開／閉時間を制御すべく外科コンソール１０１（例えば外科コンソール１０１内のコントローラ３００）によって使用される。
【００２７】
図５ａ〜図６において見られるように、一つ以上のディップスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３等が抵抗器のネットワークに接続されうる（抵抗器のネットワークの各々は、別の抵抗器を有することができる）。図５ａ及び図５ｃは５個のディップスイッチを備えた実施形態を示し、図５ｂ及び図６は６個のディップスイッチを備えた実施形態を示す。図５ｄはｎ個のディップスイッチを備えた実施形態を示す。各ディップスイッチは、その対応する抵抗器を電流が通ることを可能とし又はその対応する抵抗器から電流を遮るべく１又は０（スイッチオン又はスイッチオフ）でプログラムされうる。抵抗器のネットワーク及びディップスイッチは、ディップスイッチの設定に基づく全ての抵抗を有することができる。例えば、（各々対応する抵抗器を備えた）６個のディップスイッチを用いて、抵抗器のネットワークは、２6＝６４の可能な抵抗から選択された抵抗を有するように構成されうる。したがって、ディップスイッチの設定の組合せによって抵抗器ネットワークの種々の抵抗値を生成することができる。例えば、抵抗の倍数（resistance multiple）（例えばキロオーム）の例が図５ａ〜図６において各抵抗器の上に位置する（他の抵抗も可能である）。図５ａにおいて見られるように、ネットワーク抵抗の例は、５つのディップスイッチの設定に基づいて１、２、３、４、５、６、７、８、９，１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９又は２０である（示される形態では、３２個のディップスイッチの組合せが、１２個の重複に加えて１の増分の２０個のネットワーク抵抗値を生成することができる）。他の形態（例えば別の抵抗値、別のディップスイッチ配置等）も可能である。図５ｂにおいて示された実施形態では、６４個のディップスイッチの組合せが、２４個の重複に加えて０．５の増分の４０個のネットワーク抵抗値を生成することができる（例えば１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、５．５、６、６．５、７、７．５、８、８．５、９、９．５、１０、１０．５、１１、１１．５、１２、１２．５、１３、１３．５、１４、１４．５、１５、１５．５、１６、１６．５、１７、１７．５、１８、１８．５、１９、１９．５、２０、及び２０．５のネットワーク抵抗値）。図５ｃにおいて見られるように、５個のディップスイッチの抵抗器ネットワークが、重複がない１の増分の３２個のネットワーク抵抗値を生成すべく３２個のディップスイッチの組合せを含むことができる（例えば１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１及び３２の抵抗値）。図５ｄにおいて見られるように、ｎ個のディップスイッチの抵抗器ネットワークが、重複がないＲの増分の２n個のネットワーク抵抗値を生成すべく２n個のディップスイッチの組合せを含むことができる（例えば抵抗値はＲ、２Ｒ、３Ｒ、４Ｒ、５Ｒ、・・・、２nＲである）。公知の電圧（例えば５ボルト）が抵抗器ネットワークに（例えば電圧源５０１によって）印加されることができ、結果として生じる電圧がアナログ／デジタル変換器５０９によってデジタルカウント５１１に変換されうる。外科コンソール上で実行するソフトウェアは、対応するバルブデューティサイクルを決定するのにデジタルカウント５１１を使用することができる。例えば、対応するバルブデューティサイクルの値を決定すべくテーブル参照がデジタルカウント上において実行されうる。いくつかの実施形態では、較正テーブル９０１（例えば図９参照）がデジタルカウント及び対応するバルブデューティサイクル値を備えてコンソールにおいて記憶されうる。
【００２８】
上記されたように、（例えば一組のディップスイッチ５０３における）ディップスイッチは、抵抗器のネットワーク５０５において選択された抵抗を組み合わせるべく様々なオン／オフ（１／０）位置においてプログラムされうる。抵抗器のネットワークは、ネットワークに印加された第１電圧の結果として第２電圧を出力すべく電圧分割器として作用することができる。ＡＤＣ５０９は第２電圧をデジタルカウント５１１に変換することができる。例えば、電圧２は、（２．１８３ボルトの電圧に対応する）４４７のデジタルカウントをもたらす。外科コンソール上で実行するソフトウェアは、対応するバルブデューティサイクル（この場合４９．５％）を決定すべく４４７のデジタルカウントを使用することができる。例えば、図９において見られるように、参照テーブルが、デジタルカウントに対応するバルブデューティサイクルを決定すべくアクセスされうる。いくつかの実施形態では、バルブデューティサイクルは決定されて書き込み可能なメモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）において記憶されうる。その後の外科コンソールの使用の間、ディップスイッチの使用を通してバルブデューティサイクルを決定する代わりにＥＥＰＲＯＭが読み込まれうる。その後の使用についてＥＥＰＲＯＭを使用することはバルブデューティサイクルのより迅速な決定を可能とする。ＥＥＰＲＯＭを使用することは、ディップスイッチが、うっかり切り換えられ、ぶつけられ、又は権限のない人員によって設定されることに関連する偽値を防ぐこともできる。いくつかの実施形態では、外科コンソールが、新しい値が決定されているという指示を受信すると、新しい値のデューティサイクルがＥＥＰＲＯＭ内に読み込まれうる（例えば、使用者は、使用者認証すべくユーザー・インターフェースにおいてパスワードを入力して新しいバルブデューティサイクルを受信するためにコンソールを設定し、又はスイッチを設定し若しくは（例えばディップスイッチから決定されるような）新しい値のデューティサイクルを検出してＥＥＰＲＯＭ内に記憶するように外科コンソールに指示するディップスイッチの近くのボタンを押すことができる）。
【００２９】
図７は、バルブ２１０を較正するためにバルブデューティサイクルを決定するための方法を示す。フローチャートにおいて提供される要素は単に説明のために存在する。提供される様々な要素を省略することができ、追加要素を追加することができ、且つ／又は以下に提供される順序とは異なる順序において様々な要素を実行することができる。
【００３０】
７０１において、較正されるべきバルブ２１０の空気圧ポートが、バルブ２１０の作動中の各ポートの圧力（又はポート間の差圧）を測定するために一つ以上の圧力センサに連結されうる。例えば、別個の圧力センサが各ポート（Ａ及びＢ）に連結されることができ又は差圧センサがポートＡ及びポートＢの両方に連結されてもよい。各ポートにおいて別個の圧力センサを使用する場合、差圧は、各ポートからの圧力データを使用して計算されうる。図１において見られるように、工具１０３は、ポート１０５を介してポートＡ及び／又はポートＢに連結している一つ以上の圧力センサを備えた圧力トランスデューサボックスであってもよい。いくつかの実施形態では、バルブ２１０は、外科コンソールに連結された状態で試験されうる（例えば圧力センサは外科コンソール１０１の出力空気圧ポート１０５に連結されうる）。いくつかの実施形態では、１分間当たりの切断の設定（例えば１分間当たり２５００切断）はバルブについて設定されうる。
【００３１】
７０３において、空気圧システムのバルブデューティサイクルがデフォルト値に設定されうる（例えば較正用ディップスイッチが５０％のバルブデューティサイクルに設定され、このことによってバルブの開／閉タイミングにオフセットが適用されない）。ディップスイッチの設定は、較正テーブル９０１を使用して設定されることができ、較正テーブル９０１はバルブデューティサイクルに対するディップスイッチの設定に関する。
【００３２】
７０５において、（バルブ２１０を含む）空気圧システムは、与えられた量の時間（例えば１０秒）の間、作動されうる。空気圧システムの作動の間、運転についての圧力データが圧力センサを通して検出されうる。いくつかの実施形態では、フットスイッチペダルが、空気圧システムを始動すべく押し下げられてもよい。いくつかの実施形態では、空気圧システムは、特に空気圧システム及び／又はコンソールが新しい場合、長時間（例えば１〜２時間）の間作動されうる。較正前の長期の作動によって、システム及び／又はコンソールが、製造、摩擦点、及び他の構成要素の相互作用点（interaction point）によるバルブの初期変動を解決できるようになる（例えば、新しい部品が長期間他の部品と相互作用するので、新しい部品における初期摩擦がすり減らされうる）。いくつかの実施形態では、空気圧システムが、初期運転後に中断されて、その後、圧力データを採る前に別の設定量の時間（例えば５〜１０秒）の間再び作動されてもよい。いくつかの実施形態では、待ち時間（例えば５〜１０秒）が空気圧システムの運転の間に適用されてもよい。
【００３３】
７０７において、バルブの開位置と閉位置との間の圧力差及び圧力範囲が決定されうる。図８ａは、空気圧システムについて、時間に対する可能な圧力差のプロットを示す。図８ａにおいて示されるように、サイクルインターバル時間（cycle interval time）（Ｔ）において圧力差は開位置において＋６８９５０Ｐａ（（＋１０ｐｓｉ（ポンド毎平方インチ））であり且つ閉位置において−８９６４０Ｐａ（−１３ｐｓｉ）でありうる（このことは約１５８６００Ｐａ（２３ｐｓｉ）の圧力範囲８０１をもたらす）。最低特性点は、開圧力と閉圧力との間の差圧の差が最小であるとき（すなわち（ａｂｓ（開圧力）＋ａｂｓ（閉圧力））が圧力データについて最小であるとき）のサイクルインターバル時間でありうる。図８ａにおいて示される場合、サイクルインターバル時間（Ｔ）において開位置についての圧力及び閉位置についての圧力の顕著な下落がある。
【００３４】
７０９において、圧力バイアスを補償するためのバルブデューティサイクルが決定されうる。図８ａにおいて示される圧力データでは、サイクルインターバル時間（Ｔ）において、圧力バイアスは（＋６８９５０Ｐａ（＋１０ｐｓｉ）の数値よりも上の−８９６４０Ｐａ（−１３ｐｓｉ）の数値に関連付けられる）約２０６９０Ｐａ（３ｐｓｉ）であるように見える。（例えばサイクルインターバル時間（Ｔ）において約＋７９３００Ｐａ（＋１１．５ｐｓｉ）の開圧力値及び−７９３００Ｐａ（−１１．５ｐｓｉ）の閉圧力値を得ることを目的として）圧力差をほぼ中心にすることをもたらしうるバルブデューティサイクルが決定されうる。空気圧システムの最低特性点において圧力差を中心にすべくバルブデューティサイクルを決定することは、空気圧システムが、その最低特性点において開位置及び閉位置の両方において作動するのに十分な圧力を有することを保証することができる（バルブデューティサイクルは空気圧システムの他の作動点における改善された特性ももたらすことができる）。本明細書のいくつかの例では最低特性点付近においてバルブデューティサイクルが決定されるが、バルブデューティサイクルは、圧力データにおける他の点を使用して決定されてもよい。バルブデューティサイクルの決定は以下のように計算されうる。
【００３５】
新しいバルブデューティサイクル＝前のバルブデューティサイクル＋（（（ａｂｓ（開圧力）−ａｂｓ（閉圧力））／２）×（バルブデューティサイクルΔ／差圧変化Δ））
【００３６】
ここで、開圧力及び閉圧力は空気圧システムについて最低特性の時間（例えば今回の例における時間Ｔ）において採られ、ここで、ａｂｓ（）は絶対値を表す。いくつかの実施形態では、圧力差の調整率に対するバルブデューティサイクルは数学的に又は試行錯誤を通して決定されうる。例えば、比率は５９３０Ｐａ（０．８６ｐｓｉ）（差圧変化Δ）に対して１％（バルブデューティサイクルΔ）である。
【００３７】
今回の例では：
新しいバルブデューティサイクル＝５０％＋（（（８９６４０Ｐａ（１３ｐｓｉ）−６８９５０Ｐａ（１０ｐｓｉ））／２×（１％／５９３０Ｐａ（０．８６ｐｓｉ）））
新しいバルブデューティサイクル＝５０％＋（１０３４０Ｐａ（１．５ｐｓｉ）×（１％／５９３０Ｐａ（０．８６ｐｓｉ）））
新しいバルブデューティサイクル＝５０％＋１．７４４％＝５１．７４４％
【００３８】
このため、閉じた側における圧力（ここでは＋６８９５０Ｐａ（＋１０ｐｓｉ））は、５１．７４４％（６８９５０Ｐａ（１０ｐｓｉ）＋１．７４４％×（５９３０Ｐａ（０．８６ｐｓｉ）／１％）＝７９３００Ｐａ（１１．５ｐｓｉ））の新しいバルブデューティサイクルを用いて７９３００Ｐａ（１１．５ｐｓｉ）に増加せしめられ、開いた側は−７９３００Ｐａ（−１１．５ｐｓｉ）（−８９６４０Ｐａ（−１３ｐｓｉ）＋１．７４４％×（５９３０Ｐａ（０．８６ｐｓｉ）／１％）＝−７９３００Ｐａ（−１１．５ｐｓｉ））にシフトされうる。いくつかの実施形態では、バルブデューティサイクルは最も近い増分に丸められる（例えば、最も近い増分の０．５％に丸める場合、５１．５％に丸められる）。
【００３９】
７１１において、空気圧システムが新しいバルブデューティサイクルを用いてプログラムされうる。例えば、（オン／オフ又は１／０の選択肢を備えた物理的にアクセス可能なスイッチであってもよい）ディップスイッチはオン／オフシーケンス（on/off sequence）において設定されることができ、オン／オフシーケンスは、決定されたバルブデューティサイクルに対応する電圧を生成するであろう。いくつかの実施形態では、新しいバルブデューティサイクルは外科コンソールによって算出され且つ／又は外科コンソールのグラフィカル・ユーザー・インターフェース内に入力されうる。
【００４０】
７１３において、空気圧システムが再び（例えば５〜１０秒間）作動されうる。空気圧システムの作動の間、運転についての圧力データが圧力センサを通して検出されうる。いくつかの実施形態では、空気圧システムは、最初の運転後に中断されて、その後、圧力データを採る前に別の設定量の時間（例えば５〜１０秒）の間再び運転する。いくつかの実施形態では、待ち時間（例えば５〜１０秒）が空気圧システムの運転の間に適用されうる。
【００４１】
７１５において、バルブの開位置と閉位置との間の圧力差及び圧力範囲が再び決定されうる。図８ｂは、新しいバルブデューティサイクルを適用した後の圧力データの可能なプロットを示す。図８ｂにおいて見られるように、圧力差は、閉位置における圧力差が閉位置についての最低特性点において約７９３００Ｐａ（１１．５ｐｓｉ）であり且つ開位置における最低特性点について約−７９３００Ｐａ（−１１．５ｐｓｉ）であるように、ほぼ０Ｐａ（０ｐｓｉ）付近に中心が合わせられうる。
【００４２】
７１７において、圧力差、圧力範囲、及び／又は圧力バイアスが許容可能な制限値と比較されうる。いくつかの実施形態では、圧力差（例えば、修正された場合、圧力差は、図８ｂにおいて見られるように約＋７９３００Ｐａ（＋１１．５ｐｓｉ）及び約−７９３００Ｐａ（−１１．５ｐｓｉ）である）は、作動について予め定められた閾値と比較されうる（例えば圧力差の絶対値が約６８９５０Ｐａ（１０ｐｓｉ）の閾値と比較される）。図８ｂにおいて示される修正された場合、差圧（比較目的のための絶対値）は６８９５０Ｐａ（１０ｐｓｉ）の閾値よりも大きい。いくつかの実施形態では、圧力バイアス（二つのチャネル間の圧力差）が、決定されて、予め定められた許容可能な制限値と比較されてもよい。例えば、圧力バイアスはａｂｓ（閉圧力）−ａｂｓ（開圧力）に等しい。較正後、６８９５Ｐａ（１ｐｓｉ）の予め定められた許容可能な圧力バイアスの制限値が使用されてもよい（他の圧力バイアスが、空気圧システムの較正に応じて使用されてもよい）。別の例として、全圧力範囲（ａｂｓ（開圧力）＋ａｂｓ（閉圧力））が、予め定められた許容可能な制限値（例えば最小１４８９００Ｐａ（２１．６ｐｓｉ）の範囲）と比較される。いくつかの実施形態では、空気圧システムについての最低特性の点における全圧力範囲が、空気圧システムが漏れ又は制限を有するかどうか判定すべく許容可能な全圧力範囲と比較されてもよい。例えば、全圧力範囲が１４８９００Ｐａ（２１．６ｐｓｉ）よりも小さい場合、システムにおいて漏れ又は制限がある場合がある。他の全圧力範囲が使用されてもよい（別の空気圧システムの形態が別の圧力及び圧力範囲において作動しうる）。最低特性点における全圧力範囲が最小の許容可能な制限値を満たさない場合、バルブが取り替えられ且つ／又は空気圧システムが検査されうる。また、圧力波の形態のエッジが、滑らかでないが波形であり、若しくはシフトを有し、又は最低特性点後の両側において大きくならない場合、バルブは、取り替えられる必要がある場合がある。
【００４３】
７１９において、全圧力範囲又は圧力バイアスが許容可能な範囲から逸脱している場合、新しいバルブデューティサイクルが使用されうる。いくつかの実施形態では、新しいバルブデューティサイクルが再計算されうる。
【００４４】
例えば：
新しいバルブデューティサイクル＝前のバルブデューティサイクル＋（（（ａｂｓ（開圧力）−ａｂｓ（閉圧力））／２）×（バルブデューティサイクルΔ／圧力変化Δ））
【００４５】
ここでは、開圧力及び閉圧力は空気圧システムについての最低特性の時間における差圧でありうる。いくつかの実施形態では、方程式を使用する代わりに、前のバルブデューティサイクルよりも上又は下の増分１のバルブデューティサイクルが試されてもよい。（開位置の方に向かって圧力バイアスを減少させるべく）前の閉圧力が増加せしめられる必要がある場合、バルブデューティサイクルは次の増分（例えば５１％から５１．５％）に増加せしめられ又は逆も同様である。いくつかの実施形態では、新しいバルブデューティサイクルは外科コンソールによって決定され且つ／又は外科コンソールのグラフィカル・ユーザー・インターフェース内に入力されうる。いくつかの実施形態では、ディップスイッチは、決定された新しいバルブデューティサイクルに対応するように設定されうる。その後、新しいバルブデューティサイクルは（例えば要素７１３〜７１９を実行することによって）試験されうる。
【００４６】
７２１において、バルブが時間の設定数（例えば二回）よりも多く試験され且つ全圧力範囲又は圧力バイアスがそれでもなお許容可能な範囲から逸脱している場合、別のバルブ／モジュールが設置されうる。いくつかの実施形態では、新しいバルブデューティサイクルを決定する追加の回（round）が実行されてもよい（又はディップスイッチは前の値よりも上又は下の別のバルブデューティサイクルに対応するように動かされてもよい）。
【００４７】
７２３において、７１７からの全圧力範囲及び圧力バイアスが許容可能な範囲内にある場合、較正プロセスが完了されうる。外科コンソールは、決定されたバルブデューティサイクルを使用することができる。いくつかの実施形態では、ディップスイッチ及び抵抗器ネットワークが作動中に（特有の電圧を通して）所望のバルブデューティサイクルをシステムコンソールに中継することができる。例えば、抵抗器ネットワークからの電圧がアナログ／デジタル変換器５０９を通してデジタルカウントに変換される。デジタルカウントは、外科コンソール上で実行するソフトウェアによって処理されることができ、対応するバルブデューティサイクルが、決定されて、バルブ特性を修正するのに使用されうる。いくつかの実施形態では、較正プロセスは、決定されたバルブデューティサイクルを有する較正結果の再現性を保証すべく複数回実行されてもよい。
【００４８】
いくつかの実施形態では、硝子体茎切除術用システムは一つ以上のプロセッサ（例えばコントローラ３００）を含んでもよい。コントローラ３００は単一の処理装置又は複数の処理装置を含むことができる。斯かる処理装置は、マイクロプロセッサ、（マイクロコントローラでありうる）コントローラ、デジタル・シグナル・プロセッサ、マイクロコンピュータ、中央演算処理ユニット、フィールド・プログラマブル・ケート・アレイ、プログラマブル・ロジック・デバイス、ステートマシン、論理回路、制御回路、アナログ回路、デジタル回路、及び／又は操作指令に基づいて（アナログ及び／又はデジタル）信号を操作する任意の装置である。プロセッサに連結され且つ／又は組み込まれたメモリは単一のメモリ装置又は複数のメモリ装置である。斯かるメモリ装置は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、スタティックメモリ、ダイナミックメモリ、フラッシュメモリ、キャッシュメモリ、及び／又はデジタル情報を記憶する任意の装置である。プロセッサが、ステートマシン、アナログ回路、デジタル回路、及び／又はロジック回路を介してその一つ以上の機能を実施するとき、対応する操作指令を記憶するメモリが、ステートマシン、アナログ回路、デジタル回路、及び／又はロジック回路を含む回路内に又は回路の外部に組み込まれうることに留意されたい。例えば図７に関連して示され且つ記述された要素の少なくともいくつかに対応する操作指令を、メモリが記憶してプロセッサが実行することができる。
【００４９】
与えられた実施形態に対して様々な修正が当業者によってなされうる。本明細書及び例が単なる模範例としてみなされ、本発明の真の範囲及び思想が以下の特許請求の範囲及びその均等物によって示されることが意図されている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科コンソールであって、
バルブと、
該バルブに連結された少なくとも第１及び第２のポートであって、前記バルブが、当該外科コンソールに連結された空気圧工具を駆動すべく該第１ポート及び第２ポートの各々に交互に加圧ガスを提供するように構成される、少なくとも第１及び第２のポートと、
前記バルブに連結されたコントローラであって、前記バルブの開時間および閉時間を制御すべく作動可能であり、該バルブの開時間が前記第１ポートを開くための時間に対応し、該バルブの閉時間が前記第１ポートを閉じるための時間に対応し、前記第１ポートを閉じることが、加圧空気が前記バルブによって前記第１ポート又は第２ポートを通して向けられるように該第２ポートを開くことと一致する、コントローラと
を具備する、外科コンソールにおいて、
前記コントローラが、バルブデューティサイクルに従って前記バルブの開／閉時間を調整するように構成され、
前記バルブデューティサイクルが、前記バルブの開位置及び閉位置についての作動圧力データを分析することと、予め定められた閾値を超えた開作動の差圧及び閉作動の差圧をもたらすであろう、前記バルブの開時間及び閉時間のうちの少なくとも一方についての調整を決定することとによって決定される調整に対応する、外科コンソール。
【請求項２】
前記バルブが四方ソレノイドバルブである、請求項１に記載の外科コンソール。
【請求項３】
当該外科コンソールに連結された空気圧工具であって、硝子体茎切除術用カッターである空気圧工具を更に具備する、請求項１に記載の外科コンソール。
【請求項４】
前記バルブデューティサイクルが前記コントローラによってアクセス可能なメモリ上に記憶される、請求項１に記載の外科コンソール。
【請求項５】
全バルブ時間がバルブサイクルについて前記バルブの開時間に前記バルブの閉時間を足した時間にほぼ等しく、前記バルブデューティサイクルは、前記コントローラが、ガスを前記第１ポートを通して向けるように前記バルブに信号を送るための、前記全バルブ時間のうちのパーセンテージである、請求項１に記載の外科コンソール。
【請求項６】
新しいバルブデューティサイクルが、前記外科コンソールの試験中の圧力データを使用して決定され、且つ前のバルブデューティサイクル＋（（（ａｂｓ（開圧力）−ａｂｓ（閉圧力））／２）×（バルブデューティサイクルΔ／差圧変化Δ））にほぼ等しく、ここで、前記前のバルブデューティサイクルが試験中のバルブデューティサイクルであり、開圧力及び閉圧力が前記バルブの一つのサイクルについての前記ポートについての差圧であり、前記バルブデューティサイクルΔ／差圧変化Δが、結果として生じる差圧変化に対するバルブデューティサイクルの変化の比率である、請求項１に記載の外科コンソール。
【請求項７】
前記ポートについての前記開圧力及び閉圧力が前記空気圧システムについての最低特性点において採られる、請求項６に記載の外科コンソール。
【請求項８】
前記最低特性点は、前記開圧力と前記閉圧力との間の絶対値の差圧の差が、（ａｂｓ（開圧力）＋ａｂｓ（閉圧力））が前記測定された圧力データについて最小であるように最も低いときの点である、請求項７に記載の外科コンソール。
【請求項９】
複数のディップスイッチ及び複数の抵抗器を更に具備し、前記ディップスイッチは、抵抗器ネットワークに入力電圧が印加されると該抵抗器ネットワークの出力電圧がバルブデューティサイクルを示すように、該抵抗器ネットワークにおいて一つ以上の前記複数の抵抗器を組み合わせるように構成可能である、請求項１に記載の外科コンソール。
【請求項１０】
前記出力電圧をデジタル値に変換すべくアナログ・デジタル変換器を更に具備し、当該外科コンソール上で実行するソフトウェアが、参照テーブルを通して前記デジタルカウントに対応するバルブデューティサイクルを決定するように作動可能である、請求項９に記載の外科コンソール。
【請求項１１】
外科空気圧システムを較正する方法において、
開位置と閉位置との間を循環するように構成された空気圧バルブを具備する空気圧システムを作動させるステップであって、加圧ガスが、前記バルブが前記開位置にあるときに第１ポートに向けられ且つ前記バルブが前記閉位置にあるときに第２ポートに向けられる、ステップと、
前記空気圧バルブによる圧力出力を測定するステップであって、該測定された圧力データが、前記開位置における前記第１ポートと前記第２ポートとの間の差圧に対応する開差圧と、前記閉位置における前記第１ポートと前記第２ポートとの間の差圧に対応する閉差圧とを含む、ステップと、
新しいバルブデューティサイクルを計算するステップであって、該新しいバルブデューティサイクルが前のバルブデューティサイクル＋（（（ａｂｓ（開圧力）−ａｂｓ（閉圧力））／２）×（バルブデューティサイクルΔ／圧力差変化Δ））にほぼ等しく、ここで、前記前のバルブデューティサイクルが、前記圧力を測定している間における前記空気圧システムの作動中の前記バルブデューティサイクルであり、開圧力と閉圧力とが、前記バルブの一つのサイクルの対応する開位置において前記ポートについて測定された差圧と、対応する閉位置において前記ポートについて測定された差圧とであり、前記バルブデューティサイクルΔ／差圧変化Δが、結果として生じる差圧変化に対するバルブデューティサイクルの変化の比率である、ステップと
を含む、方法。
【請求項１２】
前記ポートについての前記開圧力及び閉圧力が、前記空気圧システムについて測定された圧力における最低特性点において採られる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記バルブの開位置のタイミングを修正すべく前記新しいバルブデューティサイクルを使用するステップを更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記空気圧システムを作動して前記空気圧バルブによる圧力出力を測定するステップと、
全圧力範囲を計算するステップであって、該全圧力範囲が前記開圧力及び閉圧力の絶対値の合計にほぼ等しい、ステップと、
前記全圧力範囲が、予め定められた全圧力範囲の制限値よりも大きいかどうか判定するステップと
を更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項１５】
前記空気圧システムを作動して前記空気圧バルブによる圧力出力を測定するステップと、
圧力バイアスを計算するステップであって、該圧力バイアスがａｂｓ（閉圧力）−ａｂｓ（開圧力）にほぼ等しい、ステップと、
前記圧力バイアスが、予め定められた圧力バイアスの制限値よりも小さいどうか判定するステップと
を更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記開圧力及び閉圧力が圧力測定中の最低特性点における前記差圧である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記最低特性点は、前記開圧力と前記閉圧力との間の圧力差が、（ａｂｓ（開圧力）＋ａｂｓ（閉圧力））が前記測定された圧力データについて最小であるように最も低いときの点である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１】
外科コンソールであって、
バルブと、
該バルブに連結された少なくとも第１及び第２のポートであって、前記バルブが、当該外科コンソールに連結された空気圧工具を駆動すべく該第１ポート及び第２ポートの各々に交互に加圧ガスを提供するように構成される、少なくとも第１及び第２のポートと、
前記バルブに連結されたコントローラであって、前記バルブの開時間および閉時間を制御すべく作動可能であり、該バルブの開時間が前記第１ポートを開くための時間に対応し、該バルブの閉時間が前記第１ポートを閉じるための時間に対応し、前記第１ポートを閉じることが、加圧空気が前記バルブによって前記第１ポート又は第２ポートを通して向けられるように該第２ポートを開くことと一致する、コントローラと
を具備する、外科コンソールにおいて、
前記コントローラが、バルブデューティサイクルに従って前記バルブの開／閉時間を調整するように構成され、
前記バルブデューティサイクルが、前記バルブの開位置及び閉位置についての作動圧力データを分析することと、予め定められた閾値を超えた開作動の差圧及び閉作動の差圧をもたらすであろう、前記バルブの開時間及び閉時間のうちの少なくとも一方についての調整を決定することとによって決定される調整に対応する、外科コンソール。
【請求項２】
前記バルブが四方ソレノイドバルブである、請求項１に記載の外科コンソール。
【請求項３】
当該外科コンソールに連結された空気圧工具であって、硝子体茎切除術用カッターである空気圧工具を更に具備する、請求項１に記載の外科コンソール。
【請求項４】
前記バルブデューティサイクルが前記コントローラによってアクセス可能なメモリ上に記憶される、請求項１に記載の外科コンソール。
【請求項５】
全バルブ時間がバルブサイクルについて前記バルブの開時間に前記バルブの閉時間を足した時間にほぼ等しく、前記バルブデューティサイクルは、前記コントローラが、ガスを前記第１ポートを通して向けるように前記バルブに信号を送るための、前記全バルブ時間のうちのパーセンテージである、請求項１に記載の外科コンソール。
【請求項６】
新しいバルブデューティサイクルが、前記外科コンソールの試験中の圧力データを使用して決定され、且つ前のバルブデューティサイクル＋（（（ａｂｓ（開圧力）−ａｂｓ（閉圧力））／２）×（バルブデューティサイクルΔ／差圧変化Δ））にほぼ等しく、ここで、前記前のバルブデューティサイクルが試験中のバルブデューティサイクルであり、開圧力及び閉圧力が前記バルブの一つのサイクルについての前記ポートについての差圧であり、前記バルブデューティサイクルΔ／差圧変化Δが、結果として生じる差圧変化に対するバルブデューティサイクルの変化の比率である、請求項１に記載の外科コンソール。
【請求項７】
前記ポートについての前記開圧力及び閉圧力が前記空気圧システムについての最低特性点において採られる、請求項６に記載の外科コンソール。
【請求項８】
前記最低特性点は、前記開圧力と前記閉圧力との間の絶対値の差圧の差が、（ａｂｓ（開圧力）＋ａｂｓ（閉圧力））が前記測定された圧力データについて最小であるように最も低いときの点である、請求項７に記載の外科コンソール。
【請求項９】
複数のディップスイッチ及び複数の抵抗器を更に具備し、前記ディップスイッチは、抵抗器ネットワークに入力電圧が印加されると該抵抗器ネットワークの出力電圧がバルブデューティサイクルを示すように、該抵抗器ネットワークにおいて一つ以上の前記複数の抵抗器を組み合わせるように構成可能である、請求項１に記載の外科コンソール。
【請求項１０】
前記出力電圧をデジタル値に変換すべくアナログ・デジタル変換器を更に具備し、当該外科コンソール上で実行するソフトウェアが、参照テーブルを通して前記デジタルカウントに対応するバルブデューティサイクルを決定するように作動可能である、請求項９に記載の外科コンソール。
【請求項１１】
外科空気圧システムを較正する方法において、
開位置と閉位置との間を循環するように構成された空気圧バルブを具備する空気圧システムを作動させるステップであって、加圧ガスが、前記バルブが前記開位置にあるときに第１ポートに向けられ且つ前記バルブが前記閉位置にあるときに第２ポートに向けられる、ステップと、
前記空気圧バルブによる圧力出力を測定するステップであって、該測定された圧力データが、前記開位置における前記第１ポートと前記第２ポートとの間の差圧に対応する開差圧と、前記閉位置における前記第１ポートと前記第２ポートとの間の差圧に対応する閉差圧とを含む、ステップと、
新しいバルブデューティサイクルを計算するステップであって、該新しいバルブデューティサイクルが前のバルブデューティサイクル＋（（（ａｂｓ（開圧力）−ａｂｓ（閉圧力））／２）×（バルブデューティサイクルΔ／圧力差変化Δ））にほぼ等しく、ここで、前記前のバルブデューティサイクルが、前記圧力を測定している間における前記空気圧システムの作動中の前記バルブデューティサイクルであり、開圧力と閉圧力とが、前記バルブの一つのサイクルの対応する開位置において前記ポートについて測定された差圧と、対応する閉位置において前記ポートについて測定された差圧とであり、前記バルブデューティサイクルΔ／差圧変化Δが、結果として生じる差圧変化に対するバルブデューティサイクルの変化の比率である、ステップと
を含む、方法。
【請求項１２】
前記ポートについての前記開圧力及び閉圧力が、前記空気圧システムについて測定された圧力における最低特性点において採られる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記バルブの開位置のタイミングを修正すべく前記新しいバルブデューティサイクルを使用するステップを更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記空気圧システムを作動して前記空気圧バルブによる圧力出力を測定するステップと、
全圧力範囲を計算するステップであって、該全圧力範囲が前記開圧力及び閉圧力の絶対値の合計にほぼ等しい、ステップと、
前記全圧力範囲が、予め定められた全圧力範囲の制限値よりも大きいかどうか判定するステップと
を更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項１５】
前記空気圧システムを作動して前記空気圧バルブによる圧力出力を測定するステップと、
圧力バイアスを計算するステップであって、該圧力バイアスがａｂｓ（閉圧力）−ａｂｓ（開圧力）にほぼ等しい、ステップと、
前記圧力バイアスが、予め定められた圧力バイアスの制限値よりも小さいどうか判定するステップと
を更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記開圧力及び閉圧力が圧力測定中の最低特性点における前記差圧である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記最低特性点は、前記開圧力と前記閉圧力との間の圧力差が、（ａｂｓ（開圧力）＋ａｂｓ（閉圧力））が前記測定された圧力データについて最小であるように最も低いときの点である、請求項１６に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図５ｄ】
【図６】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図５ｄ】
【図６】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図９】
【公表番号】特表２０１３−５０３０２４（Ｐ２０１３−５０３０２４Ａ）
【公表日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２７８８９（Ｐ２０１２−５２７８８９）
【出願日】平成２２年８月１１日（２０１０．８．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４５１３６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０２５６５８
【国際公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（５０８１８５０７４）アルコン リサーチ， リミテッド (160)
【公表日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１１日（２０１０．８．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４５１３６
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０２５６５８
【国際公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（５０８１８５０７４）アルコン リサーチ， リミテッド (160)
[ Back to top ]