JP2010088916A - モード／外科手術機能 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、自システムに接続された複数の眼科顕微手術装置を制御するためのシステムである。
【解決手段】顕微手術装置は外科医などのユーザが眼科の外科処置を施行する際に使用するものである。本システムは、データ通信バスと、データ通信バスに接続されたユーザインタフェース（３）とを含む。ユーザインタフェース（３）は、ユーザに情報を提供すると共に顕微手術装置の動作パラメータを表す情報をユーザから受信する。このシステムは、顕微手術装置に接続され、動作パラメータのうち少なくとも１つの動作パラメータの関数として顕微手術装置を制御する外科手術用モジュール（１３）も含む。外科手術用モジュール（１３）はデータ通信バスにも接続されている。データ通信バスはユーザインタフェース（３）と外科手術用モジュール（１３）との間で動作パラメータを表すデータを通信する。
【選択図】図１

Description

技術分野
本発明は、広義には顕微手術システムおよび眼科用のシステムに関し、特に、顕微手術装置を動作させるための制御システムに関する。

発明の背景
今日、眼科顕微手術システムには制御コンソールに接続された１つまたは複数の外科手術装置か設けられている。これらの装置は電気または空気によって動作するものであることが多く、装置を動作させるための電気制御信号または流体圧力制御信号が制御コンソールから出力される。制御コンソールは通常、外科手術装置に供給される制御信号を生成するための人間が操作できる異なるタイプのコントローラをいくつか含んでいる。外科医はフットペダル式コントローラを使用して外科手術装置を遠隔制御することが多い。

従来のコンソールは、システムの所望の動作特性を設定するための押ボタン式スイッチおよび調節可能なノブを有している。従来の制御システムは通常いくつかの異なる機能を果たす。例えば、一般的な眼科顕微手術システムは前嚢（前区）および／または後嚢（後区）の施術力を有し、洗浄（灌注）／吸引、硝子体摘出、マイクロメス執刀、光ファイバ照明および破砕／乳化などの様々な機能を含むこともある。

従来の顕微手術システムおよび眼科用のシステムは、顕微手術および眼科での外科手術を可能にする助けにはなったが、これらのシステムは欠点のないものではない。顕微手術システムおよび眼科用のシステムは比較的費用のかかるものであり、専門の異なる外科医が複数名で共有できるように病院およびクリニックで購入することが多い。眼外科では、例えば前嚢処置を専門にする外科医もいれば後嚢処置を専門にする外科医もいる。これらの処置の違いがゆえに、両方の処置に対して同一の動作特性で制御システムをセットアップすることはない。また、眼外科手術は細心の注意が必要な性質のものであるため、システムの応答特性または「感触」は異なる型およびモデルのものを利用していくつかの異なる病院で業務を行う外科医にとっての関心事となり得るのである。

本願と同一の譲受人に譲渡され、開示内容全体を本願明細書に引用したものとする、米国特許第４，９３３，８４３号、同第５，１５７，６０３号、同第５，４１７，２４６号および同第５，４５５，７６６号には、改良された顕微手術用制御システムが開示されている。例えば、かかるシステムではパフォーマンス特性の均一性を改善すると同時に、様々な異なる処置に対応するだけのシステムの十分な柔軟さも得ている。これらの特許に示されているシステムは、プログラム可能かつ一般的な顕微手術用制御システムを提供することによって従来技術を改良するものである。このシステムを容易にプログラミングして様々な異なる外科手術処置を施行することができ、特定の外科医がそれぞれ必要とする応答特性が得られるようにプログラミングすることも可能である。制御システムを予めプログラミングし、様々な異なる機能を実行して様々な異なる処置を施行する。これらの予めプログラミングしてある機能については、前面パネルのボタンを押すことで選択可能である。

予めプログラミングしてある機能に加え、上記の特許には各外科医にプログラムキーを与えることが開示されている。このプログラムキーには、その外科医が選択した特定の応答特性パラメータおよび特定の外科手術処置パラメータをロードしたデジタルメモリ回路が含まれている。このキーをシステムコンソールジャックに挿入すると、システムは自動的にセットアップされて各外科医が慣れた方法で応答する。

最大限に多機能化できるようにコンソールの押ボタンおよびポテンショメータノブはプログラム可能である。機能および応答特性は外科医が必要とするものに合うように変更可能である。コンソールの電子ディスプレイ画面には、プログラム可能な各ボタンやノブの現在の機能だけでなく、他の関連情報も表示される。ディスプレイ画面は自己照明式であるため、暗い手術室でも容易に読むことができる。

上述したシステムでは従来技術よりも改良されたものが得られるが、性能を改善し、動作を単純化し、修理および交換を単純化し、修理にかかる時間およびコストを削減するなどの目的で、さらに改良をする必要がある。

発明の開示
本発明の複数の目的のうち、そのコンポーネント間でのネットワーク通信を可能にする改善されたシステムの提供、モジュラである上記システムの提供、そのコンポーネントの分散制御を可能にする上記システムの提供、電源投入時に自己を自動的に再構成する上記システムの提供、多数の異なるモードでの動作を可能にする上記システムの提供、予め定義されたシーケンスにおいて異なるモードで動作する上記システムの提供、異なる構成への適合を可能にする上記システムの提供、容易に再プログラミング可能な上記システムの提供および経済的に実現可能かつ商業的に有用な上記システム回路の提供について触れることができる。

簡単に説明すると、本発明の態様を実施するシステムは、自システムに接続された複数の眼科顕微手術装置を制御する。顕微手術装置は外科医などのユーザが眼科の外科手術処置を施行する際に使用するものである。このシステムは、データ通信バスと、データ通信バスに接続されたユーザインタフェースとを含む。ユーザインタフェースは、ユーザに情報を提供すると共に顕微手術装置の動作パラメータを表す情報をユーザから受信する。このシステムは、第１および第２の外科手術用モジュールも含む。各外科手術用モジュールは、顕微手術装置のうちの１つに接続され、少なくとも１つの動作パラメータの関数としてかかる顕微手術装置の１つを制御する。また、外科手術用モジュールは、ユーザインタフェースと第１および第２の外科手術用モジュールとの間で動作パラメータを表すデータを通信するデータ通信バスにも接続されている。特に、外科手術用モジュール間および／またはユーザインタフェースと１つまたは複数の外科手術用モジュールとの間でデータを伝送可能である。

本発明の他の実施例は、自システムに接続された複数の眼科顕微手術装置を制御するためのシステムである。顕微手術装置は外科医などのユーザが眼科の外科手術処置を施行する際に使用するものである。このシステムは、データ通信バスと、データ通信バスに接続されたユーザインタフェースとを含む。ユーザインタフェースは、ユーザに情報を提供すると共に顕微手術装置の動作パラメータを表す情報をユーザから受信する。このシステムは、外科手術用モジュールおよびリモートコントロール回路も含む。外科手術用モジュールは、顕微手術装置のうちの１つに接続され、少なくとも１つの動作パラメータの関数としてかかる顕微手術装置の１つを制御する。リモートコントロール回路はリモートコントロール装置に接続され、少なくとも１つの動作パラメータの関数としてリモートコントロール装置を制御する。外科手術処置の施行中、リモートコントロール装置は顕微手術装置の動作パラメータを変化させるように動作する。外科手術用モジュールおよび制御回路はいずれも、ユーザインタフェースと外科手術用モジュールとリモートコントロール回路との間で動作パラメータを表すデータを通信するデータ通信バスに接続されている。特に、外科手術用モジュールと制御回路との間および／またはユーザインタフェースと外科手術用モジュールおよび制御回路のうちの一方または両方との間でデータを伝送可能である。

本発明のさらに他の実施例は、自システムに接続された複数の眼科顕微手術装置を制御するためのシステムである。顕微手術装置は外科医などのユーザが眼科の外科手術処置を施行する際に使用するものである。このシステムは、ユーザに情報を提供すると共に顕微手術装置の動作パラメータを表す情報をユーザから受信するユーザインタフェースを含む。このシステムは複数の動作パラメータを格納するメモリも含む。中央処理装置は顕微手術装置に関する一組の動作パラメータをメモリから読み出す。中央処理装置によって読み出された一組の動作パラメータは、ユーザがユーザインタフェースを介して提供した、外科医が選択した動作パラメータの個別化した一組を近似する。このシステムはさらに、顕微手術装置の１つに接続され、メモリから読み出された一組の動作パラメータの関数としてかかる顕微接続装置を制御する外科手術用モジュールを含む。

本発明のさらに他の実施例は、自システムに接続された複数の眼科顕微手術装置を制御するためのシステムである。顕微手術装置は外科医などのユーザが眼科の外科手術処置を施行する際に使用するものである。このシステムは、ユーザに情報を提供すると共に顕微手術装置の動作パラメータを表す情報をユーザから受信するユーザインタフェースを含む。このシステムは、ユーザが選択したモードの関数としてメモリから読み出し可能な複数の動作パラメータを格納するメモリも含む。各モードは実施される１つ以上の外科手術処置を表し、少なくとも１つの顕微手術装置の動作によって定義される。中央処理装置は、複数のモードのうちの選択されたモードで使用される顕微手術装置に関する一組の動作パラメータをメモリから読み出す。このシステムはさらに、顕微手術装置の１つに接続され、メモリから読み出された一組の動作パラメータの関数としてかかる顕微接続装置を制御する外科手術用モジュールを含む。

本発明の他の態様を実施するシステムは、自システムに接続された複数の眼科顕微手術装置を制御する。顕微手術装置は外科医などのユーザが眼科の外科手術処置を施行する際に使用するものである。このシステムは、データ通信バスと、データ通信バスに接続されたユーザインタフェースとを含む。ユーザインタフェースは中央処理装置を含み、ユーザに情報を提供すると共に顕微手術装置の動作パラメータを表す情報をユーザから受信する。このシステムは、顕微手術装置のうちの１つに接続され、少なくとも１つの動作パラメータの関数としてかかる顕微手術装置の１つを制御する外科手術用モジュールを含む。外科手術用モジュールは、外科手術処置を行っている間、自モジュールに接続された対応の顕微手術装置を制御するための実行可能なルーチンを格納するフラッシュＥＥＰＲＯＭを有し、データ通信バスに接続されている。データ通信バスは、ユーザインタフェースとモジュールとの間で動作パラメータを表すデータの通信を行い、中央処理装置はユーザから提供される情報に応答してデータ通信バスを介してフラッシュＥＥＰＲＯＭを再プログラミングする。

もう１つの実施例では、本発明は、自システムに接続された複数の眼科顕微手術装置を制御するシステムである。顕微手術装置は外科医などのユーザが眼科の外科手術処置を施行する際に使用するものである。このシステムは、データ通信バスと、データ通信バスに接続されたユーザインタフェースとを含む。ユーザインタフェースは中央処理装置を含み、ユーザに情報を提供すると共に顕微手術装置の動作パラメータを表す情報をユーザから受信する。このシステムは、顕微手術装置のうちの１つに接続され、少なくとも１つの動作パラメータの関数としてかかる顕微手術装置の１つを制御する外科手術用モジュールも含む。また、外科手術用モジュールは、ユーザインタフェースと外科手術用モジュールとの間で動作パラメータを表すデータを通信するデータ通信バスにも接続されている。この場合、中央処理装置は、データ通信バスを介して通信しているモジュールを識別および初期化するルーチンを実行する。

本発明のさらに他の実施例は、自システムに接続された複数の眼科顕微手術装置を制御するためのシステムである。顕微手術装置は外科医などのユーザが眼科の外科手術処置を施行する際に使用するものである。このシステムは、ユーザに情報を提供して表示すると共に、外科医が眼科処置を施行する際に使用する眼科処置の動作パラメータおよび顕微手術装置の動作パラメータを表す情報をユーザから受信するユーザインタフェースを含む。ユーザはユーザインタフェースを介して各処置を選択する。本システムの吸引モジュールは、各々色の異なる色付インサートを有する様々な顕微手術カセットを収容することができる。それぞれの色は、そのカセットを使用する処置を示している。また、このシステムには、カセットがシステムに収容されている時に色付インサートの色を検知し、システムに収容されたカセットの色付インサートの色が選択された特定の処置に対応しない場合にはユーザインタフェースにその情報を提供するためのセンサも含まれている。

あるいは、本発明は様々な他のシステムおよび方法を含んでもよい。

その他の目的および特徴はある程度は明らかになろうし、ある程度は以下において説明する。

図面の簡単な説明
は、眼科顕微手術装置と共に用いられ、複数のモジュールを有する本発明による顕微手術用制御システムの斜視図である。 図１のシステムのブロック図である。 図１のシステムの架台部の斜視図である。 フロントカバーのない状態で示した架台部の斜視図である。 架台部シャーシの前面図である。 架台部シャーシの上面図である。 架台部の後面図である。 架台部フロントカバーの左側面図である。 図１のシステムの一般的なモジュールの斜視図である。 モジュールの後面図である。 モジュールの部分底面図である。 一般的な架台部およびモジュールアセンブリの斜視図である。 図７の線５Ｂ−５Ｂで切った平面における部分断面図であるが、モジュールは架台部内にある状態で示されている。 図１３の線５Ｃ−５Ｃで切った平面における部分断面図である。 本発明による通信ネットワークの概略図である。 図１５のネットワークを選択的に終端させるための終端回路の概略図である。 図１のシステムの好ましい実施例によるユーザインタフェースコンピュータのブロック図である。 図１のシステムの好ましい実施例によるユーザインタフェースコンピュータのブロック図である。 図１７乃至図１８のユーザインタフェースコンピュータ用の通信ネットワーク回路のブロック図である。 ネットワークを選択的に終端させるための図１９のネットワーク回路の終端回路の概略図である。 本発明によるシステムにおけるデータフローを示す、図１のシステムのブロック図である。 本発明によるテンキーの画面表示の一例である。 システムの動作モードおよびモードシーケンスを定義するためのユーザインタフェースコンピュータにおける中央処理装置の動作を示す流れ図の一例である。 システムの動作モードおよびモードシーケンスを定義するためのユーザインタフェースコンピュータにおける中央処理装置の動作を示す流れ図の一例である。 システムのセットアップファイルを適合させるためのユーザインタフェースコンピュータにおける中央処理装置の動作を示す流れ図の一例である。 システムのセットアップファイルを適合させるためのユーザインタフェースコンピュータにおける中央処理装置の動作を示す流れ図の一例である。 本発明による動作モードを選択するためのユーザインタフェースコンピュータによって生成される画面表示の一例である。 本発明による動作モードを選択するためのユーザインタフェースコンピュータによって生成される画面表示の一例である。 本発明による動作モードを選択するためのユーザインタフェースコンピュータによって生成される画面表示の一例である。 本発明による動作モードを選択するためのユーザインタフェースコンピュータによって生成される画面表示の一例である。 システムを自動的に構成するためのユーザインタフェースコンピュータにおける中央処理装置の動作を示す流れ図の一例である。 図１のシステムの好ましい実施例による灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールのブロック図である。 図１のシステムの好ましい実施例による水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールのブロック図である。 図１のシステムの好ましい実施例による空気流体交換、電気メスおよび／または鉗子モジュールのブロック図である。 図１のシステムの好ましい実施例によるバイポーラ凝固モジュールのブロック図である。 図１のシステムの好ましい実施例による照明モジュールのブロック図である。 図１のシステムの好ましい実施例による周辺フットコントロール回路のブロック図である。 図１のシステムの好ましい実施例による周辺静脈ポール制御回路のブロック図である。 図１のシステムの好ましい実施例による電源モジュールのブロック図である。 図３乃至図８の架台部における通信電源バックプレーンを示す概略図である。 図３乃至図８の架台部における通信電源バックプレーンを示す概略図である。 図３乃至図８の架台部における通信電源バックプレーンを示す概略図である。 図３２の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールを示す概略図である。 図３２の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールを示す概略図である。 図３２の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールを示す概略図である。 図３２の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールを示す概略図である。 図３２の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールを示す概略図である。 図３２の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールを示す概略図である。 図３２の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールを示す概略図である。 図３２の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールを示す概略図である。 図３２の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールを示す概略図である。 図３２の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールを示す概略図である。 図３２の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールを示す概略図である。 図３２の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールを示す概略図である。 図３２の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールを示す概略図である。 図３２の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールを示す概略図である。 図３２の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールを示す概略図である。 図３２の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールを示す概略図である。 図３２の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールを示す概略図である。 図３２の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールを示す概略図である。 図３２および図４３乃至図６０の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールと共に使用されるカセット検出器を示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３３の水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕モジュールを示す概略図である。 図３４の空気流体交換、電気メスおよび／または鉗子モジュールを示す概略図である。 図３４の空気流体交換、電気メスおよび／または鉗子モジュールを示す概略図である。 図３４の空気流体交換、電気メスおよび／または鉗子モジュールを示す概略図である。 図３４の空気流体交換、電気メスおよび／または鉗子モジュールを示す概略図である。 図３４の空気流体交換、電気メスおよび／または鉗子モジュールを示す概略図である。 図３４の空気流体交換、電気メスおよび／または鉗子モジュールを示す概略図である。 図３４の空気流体交換、電気メスおよび／または鉗子モジュールを示す概略図である。 図３４の空気流体交換、電気メスおよび／または鉗子モジュールを示す概略図である。 図３４の空気流体交換、電気メスおよび／または鉗子モジュールを示す概略図である。 図３４の空気流体交換、電気メスおよび／または鉗子モジュールを示す概略図である。 図３４の空気流体交換、電気メスおよび／または鉗子モジュールを示す概略図である。 図３４の空気流体交換、電気メスおよび／または鉗子モジュールを示す概略図である。 図３４の空気流体交換、電気メスおよび／または鉗子モジュールを示す概略図である。 図３４の空気流体交換、電気メスおよび／または鉗子モジュールを示す概略図である。 図３４の空気流体交換、電気メスおよび／または鉗子モジュールを示す概略図である。 図１９のバイポーラ凝固モジュールを示す概略図である。 図１９のバイポーラ凝固モジュールを示す概略図である。 図１９のバイポーラ凝固モジュールを示す概略図である。 図１９のバイポーラ凝固モジュールを示す概略図である。 図１９のバイポーラ凝固モジュールを示す概略図である。 図１９のバイポーラ凝固モジュールを示す概略図である。 図１９のバイポーラ凝固モジュールを示す概略図である。 図１９のバイポーラ凝固モジュールを示す概略図である。 図１９のバイポーラ凝固モジュールを示す概略図である。 図１９のバイポーラ凝固モジュールを示す概略図である。 図３６の照明モジュールを示す概略図である。 図３６の照明モジュールを示す概略図である。 図３６の照明モジュールを示す概略図である。 図３６の照明モジュールを示す概略図である。 図３６の照明モジュールを示す概略図である。 図３６の照明モジュールを示す概略図である。 図３６の照明モジュールを示す概略図である。 図３６の照明モジュールを示す概略図である。 図３６の照明モジュールを示す概略図である。 図３６の照明モジュールを示す概略図である。 図３６の照明モジュールを示す概略図である。 図３６の照明モジュールを示す概略図である。 図３７のフットコントロール回路を示す概略図である。 図３７のフットコントロール回路を示す概略図である。 図３７のフットコントロール回路を示す概略図である。 図３７のフットコントロール回路を示す概略図である。 図３７のフットコントロール回路を示す概略図である。 図３７のフットコントロール回路を示す概略図である。 図３７のフットコントロール回路を示す概略図である。 図３７のフットコントロール回路を示す概略図である。 図３７のフットコントロール回路を示す概略図である。 図３７のフットコントロール回路を示す概略図である。 図３７のフットコントロール回路を示す概略図である。 図３８の静脈ポール制御回路を示す概略図である。 図３８の静脈ポール制御回路を示す概略図である。 図３８の静脈ポール制御回路を示す概略図である。 図３８の静脈ポール制御回路を示す概略図である。 図３８の静脈ポール制御回路を示す概略図である。 図３８の静脈ポール制御回路を示す概略図である。 図３８の静脈ポール制御回路を示す概略図である。 図３８の静脈ポール制御回路を示す概略図である。 図３８の静脈ポール制御回路を示す概略図である。 図３８の静脈ポール制御回路を示す概略図である。 図３２および図４３乃至図６０の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールの他の実施例によるスクロールポンプと共に使用される圧力検知回路を示す概略図である。 図３２および図４３乃至図６０の灌流、吸引および／または硝子体摘出モジュールの他の実施例によるスクロールポンプと共に使用される圧力検知回路を示す概略図である。 図４０乃至図４２のバックプレーンに電源を供給するための図３９の電源モジュールを示す概略図である。 図４０乃至図４２のバックプレーンに電源を供給するための図３９の電源モジュールを示す概略図である。

発明を実施するための形態

図１は、全体が１で示される本発明の好ましい実施例による顕微手術用制御システムを示している。図示のように、システム１は、フラットパネルディスプレイ５を有するコンピュータユニット３と、複数のモジュール１３を収容している架台部７と、フットコントロールアセンブリ１５および電動式静脈（ＩＶ）ポールアセンブリ１７（それぞれ全体を参照符号で示してある）などの周辺装置とを含む。架台部７に収容されたモジュール１３は各々、様々な眼科処置を施行する際に外科医が使用する少なくとも１つの眼科顕微手術装置１９を制御する。従来技術において周知のように、眼科顕微手術には異なる機能を果たすための複数の異なる装置１９を使用する必要がある。これらの装置１９としては、硝子体摘出カッター、水晶体超音波乳化または水晶体超音波破砕用ハンドピース、電気マイクロメス、光ファイバ照明装置、凝固用ハンドピースおよびその他従来技術において周知の顕微手術装置が挙げられる。術中、装置１９の性能を最適化するためには、例えば施行する特定の処置や処置の様々な段階、外科医の個人的な好み、処置を患者の眼の眼球前部で施行するか眼球後部であるかなどに応じてその動作パラメータを変化させる。

図１に示されるように、全体を２１で示す計装カートがシステム１を支持している。好ましくは、カート２１は、外科手術用すなわちメイヨートレー２５と、自動ＩＶポールアセンブリ１７と、フットコントロールアセンブリ１５、使い捨てパックおよび他のアイテムを収容するための収納スペース２７と、延長用架台部（図１では図示せず）を収容するための開口３３と、回転式キャスター３５とを含んでいる。架台部７およびコンピュータユニット３は図１に示されるように計装カート２１の上面に載置されていると好ましく、メイヨートレー２５は、好ましくは計装カート２１の上面に取付けられた連結アーム（図示せず）に載置されている。また、計装カート２１は、システム１を遠隔制御するために全体を３９で示すリモートコントロール送信機を保持している。

本発明によれば、架台部７内のモジュール１３は、外科医が使用するのに最適なようにシステムのユーザがシステム１を構成可能なように様々な顕微手術装置１９用の制御回路を収容している。詳細については後述するが、モジュール１３は、１つまたは複数の顕微手術装置１９を各モジュール１３に接続するための接続部またはポートを含み、接続される１つまたは複数の特定の装置１９の動作を制御するのに必要な制御回路群を収容している。このため、ユーザは所望のモジュール１３を架台部７に挿入することでシステム１を構成して特定の外科医の好みに合わせたり、特定の外科手術処置に必要な装置１９を各々制御したり、あるいは外科医が使用するのに最適なようにシステム１を最適化することができる。

詳細については後述するが、フットコントロールアセンブリ１５およびＩＶポールアセンブリ１７は、それぞれの動作を制御するための電子制御回路を含んでいる。

ユーザによる構成可能な状態を補助するために、コンピュータユニット３、各モジュール１３および各周辺装置用の制御回路すなわちフットコントロールアセンブリ１５およびＩＶポールアセンブリ１７は、コンピュータネットワーク上のノードを構成する。コンピュータネットワークはノード間での配電およびピアツーピアデータ通信を行う。

以下、図２のブロック図を参照すると、架台部７には、眼科外科手術処置を施行する際に一般に用いられる様々な顕微手術装置１９を制御する複数のモジュール１３が含まれている。好ましい実施例では、各モジュール１３が自モジュールに接続された１つまたは複数の外科手術装置１９を制御する。各々バックプレーン１０１に配置された電源バスおよびデータ通信バス（図５および図４０乃至４２に詳細に示す）はモジュール１３同士を接続する。架台部７に収容されると、モジュール１３は、各モジュール１３の後部にてコネクタ（例えば図１０のコネクタ１７１）を介してバックプレーン１０１と係合する。係合時、バックプレーン１０１はモジュール１３間の配電を行うと同時に、モジュール１３間ならびにモジュール１３とコンピュータユニット３との間でデータ通信を行う。本発明によれば、モジュール１３は、外部ＡＣ電源およびバックプレーン１０１の両方に接続された架台部７に収容された電源モジュール１０３を含んでいる。電源モジュール１０３はバックプレーン１０１に電源を供給し、システム１に電源を供給する。

本発明によれば、制御回路１０５（図３７、図１２６乃至図１３６を参照のこと）がフットコントロールアセンブリ１５を制御し、制御回路１０７（図３８および図１３７乃至図１４６を参照のこと）がＩＶポールアセンブリ１７を制御する。上述したように、コンピュータユニット３、各モジュール１３および周辺装置用の制御回路１０５、１０７がコンピュータネットワークのノードを構成している。コンピュータネットワークはノード間でのピアツーピアデータ通信を行う。換言すれば、各モジュール１３は、他のモジュール１３、周辺装置およびコンピュータユニット３と直接通信を行うことができる。それ自体、システム１は様々な異なる装置１９のモジュラー制御ならびにユーザによる構成が可能な状態を提供している。

以下、図３を参照すると、架台部７は、眼科外科手術処置を施行する際に外科医が使用する外科用手術装置１９の動作を電子的に制御する複数のモジュール１３を収容するための位置すなわちスロットを有するラックを形成している。好ましくは、架台部７は、シャーシ（全体を１０９で示す）と、逆溝形を有するトップカバー１１１と、図４に示されるように着脱自在であってもよく、モジュール１３を挿入および抜去するためのフロントカバーまたはベゼル１１３とを含んでいる。フロントカバー１１３が適所に固定されている状態で、カバーの後壁１１５はモジュールを架台部７内の適所にて保持するため、モジュールをラックに保つためのリテナーが形成される。フロントカバー１１３は、シャーシ１１９の前に形成されたネジ穴に螺着された２個の固定具（図示せず）によって適所に保持される。あるいは、フロントカバー１１３を適所にてクリップでとめる。トップカバー１１１は、コンピュータユニット３の底に設けられた脚を収容するための４つの円形レセプタクル１１９を含む。これらのレセプタクル１１９は各々、コンピュータユニットの脚の形状に合い、かつ脚をレセプタクルの中央に配置できるようにテーパリングされている。

図５および図６に示されるように、シャーシ１０９は、底部パネル１２３と一休に形成された後部パネル１２１を備えている。底部パネル１２３は、固定具１２５を用いて後部パネル１２１に固定されたバックプレーン１０１のフロントプレーン（すなわち、前面）に垂直に延在している。バックプレーン１０１の前面には１０個の雌の１８ピン電気コネクタ１２７が設けられている。図５に示されるように左端の３つのコネクタ１２７は３インチ間隔で配置され、残りのコネクタ１２７は１．５インチ間隔で配置されている。各コネクタ１２７の各ソケットは同様に配置された他のコネクタのソケットと並列接続され、これによって上述した電源およびデータ通信バスが形成される。バックプレーン１０１上の後部パネル１２１には空気が架台部７（図５）から逃げることができるようにするためのルーバー１３１が設けられている。略矩形の開口１３３はバックプレーン１０１の下で後部パネル１２１を貫通して延在し、後述するように電源モジュール１０３の後ろに配置された三又コネクタを利用できるようになっている。同様に、後部パネル１２１には灌流／吸引／硝子体摘出（ＩＡＶ）(例えば、図３２および図４３乃至図６０のモジュール３２１)の背面にある空気式クイックディスコネクトカップリング（図示せず）を収容するための円形の開口１３５が形成されている。各々全体を１３７で示す１３本の平行レールが固定具１３９（図６）によって底部パネル１２３に取付けられている。レール１３７は１．５インチの等間隔で配置され、バックプレーン１０１の前部に垂直に延在している。レール１３７のうち１本または複数本を使用してモジュール１３を架台部７内の位置に案内し、バックプレーン１０１と接続できる正しい位置に配列する。図１４に示されるように、レール１３７は各々断面Ｉ形であり、垂直ウェブ１４５によって接合された上側および下側の水平フランジ（それぞれ１４１、１４３）を備えている。

再び図５を参照し、４本の脚１４１は底部パネル１２３から下方向に延在し、カート２１に成形された窪み（図示せず）に収まる大きさをしている。図６に示されるように、底部パネル１２３には空気が架台部７に入ってモジュール１３を冷却できるようにするための吸気用格子部１５３が設けられている。図７は、後部パネル１２１の背面に取り付けられた２つの雌の９ピン円形電気コネクタ１５７を示している。これらのコネクタ１５７は各々、バックプレーン１０１のデータ通信バスに並列接続され、カート２１（ＩＶポールアセンブリ１７を含む）などの周辺装置、コンピュータユニット３またはフットコントロールアセンブリ１５と通信している。また、以下において詳細に説明するように、コネクタ１５７を用いて架台部７と別の延長用架台部とを接続してもよい。他のコネクタも本発明の範囲内に包含されることを前提としてはいるが、好ましい実施例のコネクタはコネチカット州ＷａｌｌｉｎｇｆｏｒｄのＡｍｐｈｅｎｏｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから販売されているシリーズ７０３の電気コネクタである。

図９乃至図１１は、眼科外科手術処置を施行する際に外科医が使用する外科用手術装置１９の動作を電子的に制御するためのモジュール１３の一例を示している。図９に示すモジュール例は、バックプレーン１０１の電源バスに電源を供給するための電源モジュール１０３である。モジュール１３は各々、アルミニウムシートで形成されたケース１６１と成形プラスチック製のフロントカバー１６３とを備えている。図１２に示されるように、様々な外科手術装置（図示せず）をモジュールに接続するための１つまたは複数のポートが特定のモジュール１３のフロントカバー１６３に形成されている。図９に示される電源モジュール１０３は幅３インチである。その他のモジュールは１．５インチの倍数に相当する他の幅である(例えば、１．５インチまたは４．５インチ)。モジュール１３は各々、モジュールが動作状態にあることを示すためにフロントカバー１６３に装着された緑色の発光ダイオード（ＬＥＤ）１６５またはその他の可視インジケータを有する。

再び図１０を参照すると、各モジュール１３は、バックプレーン１０１に装着された雌のコネクタ１２７のいずれに対しても接続できる雄の１８ピン電気コネクタ１７１を含む。コネクタ１７１はケース１６１に収容され、コネクタを保護すると共に架台部７内に最大限の空間を形成している。１８ピンコネクタ１７１上のモジュールケース１６１の冷却ファン１７３は、後面に設けられた排気ポート１７５に隣接して配置され、ケース１６１から空気を排気してモジュール１３内のコンポーネントを冷却している。

図１１を参照すると、モジュール１３を把持して架台部に対して出入りする形で摺動させる逃げ１７７がフロントカバー１６３の底部に形成されている。開口１７９はモジュールケース１６１の底部に設けられ、ファン１７３を作動させてモジュール１３内に収容されたコンポーネントを冷却する際に空気がモジュール内に流入できるようにしている。１つまたは複数のスロット１８１が各モジュールケース１６１の底壁１８３に形成されている。これらのスロット１８１は各々、ケース１６１の後壁１８５から延在し、架台部シャーシ１０９の底部パネル１２３のガイドレール１３９のうちの１つを収容してモジュール１３を案内し、かつそのコネクタ１７１とバックプレーン１０１の対応するコネクタ１２７とを整列配置させるように構成されている。このように、レール１３７およびスロット１８１は、それぞれのモジュールコネクタ１２７がバスとの接続用に整列配置されるように各モジュール１３をラック内に案内するためのガイドを形成している。

図１４に示されるように、チャネル１８７は各スロット１８１上でモジュールケース１６１の底壁１８３に仮付溶接され、組織片がスロット１８１を介してケース内に混入するのを防止すると共にケース内に収容された電子コンポーネントを電子干渉から遮蔽している。モジュール１３が架台部７内に誘導されると、架台部のレール１３７は、図１４に示すような形すなわち上側の水平フランジ１４１がチャネル１８７内で摺動可能かつウェブ１４５がその下のスロット１８１内で摺動可能な状態で、各々対応するスロット１８１およびチャネル１８７に収容される。ウェブ１４５とスロット１８１との間および上側のフランジ１４１とケースの底壁１８３との間の相互係合によって、モジュール１３が架台部７内の適所に保持され、モジュールが垂直または水平のいずれかの方向でレール１３７に対して垂直な方向に運動するのは実質的に防止される。

しかしながら、レール１３７およびスロット１６１は、モジュールコネクタ１７１のピンがバックプレーンコネクタ１２７のソケットと適宜整列配置されるようにモジュール１３と架台部７との間でいくらか（例えば１／１６インチ）運動が可能な大きさに形成されている。コネクタが最初はいくらか（例えば、０．１インチ）ずれていた場合でもコネクタ１２７、１７１はピンをソケット内に案内するようにテーパリングされている。レールおよびスロットがいくらか運動可能な寸法に形成されていたとしても、コネクタの公差を外れるほどずれることはできない。したがって、レール１３７およびスロット１８１はピース部分の公差を適宜提供するが、各モジュール１３をラックに案内し、それぞれのモジュールコネクタ１２７がバスと接続できる位置に整列配置されるようにする。

モジュールケース１６１の底壁の１８３の各スロットと隣接した部分は、それぞれのレール１３７の下側フランジ１４３の上面と係合し、ケース１６１を架台部シャーシ１０９から離してモジュール１３と架台部７との金属同士の接触を最小限に抑えることができる。図１１に示すモジュール１３の例では２本のスロット１８１が設けられているが、他のモジュールにその幅に応じて１本または複数本のスロットを設けてもよい。例えば、幅１．５インチのモジュール１３は１本のスロット１８１を有し、幅４．５インチのモジュールは３本のスロットを有する。

モジュール１３を架台部７に取り付けると、図１３に示されるように排気ポート１７５およびファン１７３が架台部の後部パネル１２１においてルーバー１３１と整列配置され、冷却ファンを作動させた際にモジュールから空気を自由に排気させる。同様にモジュールの吸気開口１７９と格子部１５３とが架台部の底部パネル１２３において整列配置され、空気は架台部７の外からモジュール１３に流入することができる。
また、各モジュール１３は過電流保護を行い、１つのモジュールの故障がシステム１の他の部分に被害を及ぼすことがないようにしている。

図９および図１２に示されるように、各モジュール１３のフロントカバー１６３は、前面の対向する側に沿って前面１９３から後方に延在している斜面１９１を含む。斜面１９１は前面１９３に向かって互いに収束し、１つのモジュールの斜面が他のモジュールの斜面に隣接した状態でモジュール１３が架台部７において他のモジュール脇の適所に配置されると、隣接したモジュールの略平坦な前面は距離Ｄだけ互いに横方向に離隔する。モジュール前面同士が横方向に離隔しているため、隣接するモジュールの前面１９３間のずれの「目に付きやすさ」は少なくなる。このように、システム１の見た目を悪くすることなくピース部分の公差を大きくすることができる。

上述したように、モジュールコネクタ１７１は、モジュール１３を架台部７に取り付けるとバックプレーン１０１のコネクタ１２７に接続される。雄と雌のコネクタを接続すると、モジュール１３内の適切な回路がバックプレーン１０１の電源およびデータ通信バスに接続される。架台部７内でのモジュール１３の位置とは無関係に、同一のモジュール回路が同一の電源およびデータ通信バスに接続される。このように、モジュール１３は通常は相互に入れ替え可能であり、架台部７内でどのような順番になっていてもよい。さらに、各モジュール１３は別々に制御されるため、架台部７に取り付ける必要があるのは特定の外科手術処置に必要な装置を制御するモジュールだけである。したがって、上述したラックは、電源およびデータ通信バスに沿って複数の異なる位置でモジュール１３を収容し、これがラック内で複数のシーケンスに編成されるように構成される。

しかしながら、電源モジュール１０３には架台部７内に専用の位置があるため、架台部の後部パネル１２１に形成された矩形の開口１３３を介して外部の電源に適宜接続することができる。電源モジュール１０３は幅３インチであるため、図５に示すような左端２つのコネクタ１２７同士の間隔は３インチになる。図５に示すような左から２番目と３番目のコネクタの間の距離は、電源モジュール１０３の隣に幅３インチまたは４．５インチのモジュールを挿入できるような距離である。ＩＡＶ（例えば図３２および図４３乃至図６０のモジュール３２１）を使用する場合、図５に示されるように右端の３本のレール１３７を越えて取り付けなければならない。上述したように、空気式のクイックディスコネクトカップリングがＩＡＶモジュール３２１の背面から突出している。カップリングは架台部７の後部パネル１２１に形成された円形の開口１３５を介して延在しなければならないため、ＩＡＶモジュール３２１は一番右端の位置でしか取り付けることができない。ＩＡＶモジュールを使用していない時には、他の任意のモジュール(電源モジュール以外)を一番右側の位置に取り付けても良い。上述した例外を除き、モジュール１３は完全に相互に入れ替えが可能であり必要に応じてどのような順番で配列されてもよい。このように、ラック内でモジュール１３が複数の異なる位置に収容されるように、かつこれらをラック内で複数の異なるシーケンスに選択的に編成可能なように架台部７を構成する。全てのモジュール１３は、モジュラー構造であってバックプレーン１０１と着脱自在に係合しているため、何ら工具を用いることなく架台部７に対して前からすみやかに取り付けまたは取り外しが可能である。このように取り付けおよび取り外しがすみやかに行われることで、モジュールを適宜保守または交換しやすくなる。例えば、特定のモジュール１３の修理が必要な場合に、簡単にこれを取り外して修理施設に輸送することができる。修理時、その場所に他のモジュールを使用してもよいし、あるいは特定のモジュール１３を欠いた状態でシステム１を動作させることも可能である。

さらに、図８において示されるように、架台部７のフロントカバー１１３の後面から支柱１９５か延在している。支柱１９５は、モジュール１３を設置してカバーを架台部に取り付けた際に電源モジュール１０３に形成された開口１９７（図９）と係合するようにフロントカバーに位置決めされる。電源モジュール１０３に形成された開口１９７の背後に位置した相互係止（インターロック）スイッチ（例えば図３９の相互係止スイッチ７８３）は、架台部のフロントカバー１１３を取り外す際には電源を遮断する。このため、作動時にユーザがバックプレーン１０１に触れることはあり得ない。さらに、ラック内のモジュールの特定の構成はセットアップ時にチェックされ(図３１を参照して後述)、フロントカバー１１３を取り外すことなくこれを変更することはできない。カバー１１３が取り外されている時は電源を遮断することで、検出されずにモジュール１３の構成を変更することはできなくなる。

図２を参照すると、システム１は、架台部７を任意の延長用架台部２０７に接続し、これによってネットワークを拡張するための延長コネクタ２０３（図１６を参照のこと）をさらに含んでもよい。物理的および機能的に、延長用架台部２０７は実質的に架台部７と同一である。本発明の好ましい実施例では、延長コネクタ２０３を用いて架台部７の後部パネル１２１の９ピンコネクタ１５７を延長用架台部２０７の同様のコネクタに接続することによってユーザはネットワークを拡張でき、よって、システム１の操作性を拡張できる。好ましい実施例の延長用架台部２０７は、独自の電源モジュール２１１を有する。したがって、延長コネクタ２０３はユニットのデータ通信バスと接続されるが、電源バスとは接続されない。しかしながら、本発明の範囲を逸脱することなく単一の電源モジュールを用いて両方のユニットに電源を供給可能であることも想定できる。単一の電源モジュールを使用する場合、架台部７のバックプレーン１０１の電源バスを延長用架台部２０７のバックプレーン２０９の電源バスに接続することによって延長コネクタ２０３を介して延長用架台部２０７に電源を供給する。

以下、図１５を参照すると、データ通信バスは第１のワイヤ２１７と第２のワイヤ２１９とを有するツイストペアケーブル２１５を備えていると好ましい。好ましい一実施例において、システム１の各コンポーネントを連結しているコンピュータネットワークは、ＲＳ４８５通信プロトコルを利用した、Ｅｃｈｅｌｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって商標名ＬＯＮＴＡＬＫ（Ｒ）で販売されているようなタイプのものである。ＲＳ４８５規格では、平衡型ツイストペア送信線を介して多点データ送信を行うためのプラットフォームを提供している。各モジュール１３は、送受信機２２３に連結されたデータ通信バスおよびプロセッサ２２５からのデータを受信し、データ通信バスおよびプロセッサにデータを送信するためのＲＳ４８５送受信機２２３を含む。Ｍｏｔｏｌｏｒａは適したプロセッサ２２５すなわち指定ＮＥＵＲＯＮ（Ｒ）チップモデルＮｏ．ＭＣ１４３１５０を製造しており、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒは適した送受信機２２３すなわち指定チップモデルＮｏ．７５１５６を製造している。

データ通信バス、送受信機２２３およびプロセッサ２２５は協働して通信ネットワークを形成し、このネットワークによって、モジュール１３、コンピュータユニット３、フットコントロールアセンブリ１５の制御回路１０５およびＩＶポールアセンブリ１７の制御回路１０７が互いに通信を行う。ネットワークを使用することで、システム１はそのコンポーネントとの間でピアツーピア通信を行う。

このようなネットワークにおいて、本願明細書ではプロセッサ２２５を「ニューロン」または「ニューロンプロセッサ」(ＮＥＵＲＯＮ（Ｒ）はＥｃｈｅｌｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの登録商標である)とも呼ぶ。各ニューロンプロセッサ２２５は３つの８ビットオンボードプロセッサを備えていると好ましい。３つのオンボードプロセッサのうち２つは通信サブシステムをなし、ネットワーク上のノードから他のノードへの情報の転送を可能にする。第３のオンボードプロセッサは組み込まれたアプリケーションプログラムを実行する。このように、通信プロセッサとして機能することに加え、ニューロンプロセッサ２２５は自プロセッサに接続された顕微手術装置１９を制御する。好ましくは、モジュール１３のニューロンプロセッサ２２５がデータ通信バスを介して通信されるデータを受信し、このデータに応答して制御信号を生成して顕微手術装置１９を制御する。

図示のように、送受信機２２３はツイストペアケーブル２１５の第１および第２のワイヤ２１７、２１９に挿入される。本発明の好ましい一実施例では、ツイストペアケーブル２１５はバックプレーン１０１に（すなわち、バックプレーン１０１の一部として）配置されている。このため、モジュール１３後部のコネクタ１７１とバックプレーン１０１とが係合する際に、これらはツイストペアケーブル２１５に挿入される。図５を参照して上述したように、バックプレーン１０１は、データケーブルをバックプレーン１０１に接続するための別の一対のデータケーブルコネクタ１５７も含む。データケーブルはツイストペアケーブルを含み、データ通信バスをバックプレーン１０１からコンピュータユニット３および周辺装置まで延在させている。例えば、１本のデータケーブルが１つのデータケーブルコネクタ１５７からコンピュータユニット３まで走り、もう１本のデータケーブルが他のデータケーブルコネクタ１５７からフットコントロールアセンブリ１５に直接またはＩＶポールアセンブリ１７およびフットコントロールアセンブリ１７に計装カート２１を介して走っている。

ＲＳ４８５プロトコルによれば、ツイストペアケーブル２１５の端をそれぞれ１２０オームの抵抗器などの抵抗で終端しておかなければならない。しかしながら、終端が必要なことでネットワークの拡張が困難になる。有利なことに、本発明では、ツイストペアケーブル２１５の一端に配置され、１２０オームの抵抗器によってネットワークを選択的に終端させてネットワークの拡張を容易にする、図１６に示す終端回路２２９を提供する。

図１６は、データ通信バスを選択的に終端させる終端回路２２９を示す。図示のように、データ通信バス（すなわち、ツイストペアケーブル２１５）はＲＳ４８５−ＨＩおよびＲＳ４８５−ＬＱラインで示される。好ましくは、終端回路２２９は延長コネクタ２０３の一部であり、第１のツイストペアケーブル２１５の第１および第２のワイヤ２１７、２１９の端の間に直列に接続されている。一実施例では、終端回路２２９は、１２０オームの抵抗に直列に接続されてデータ通信バスを終端させる常閉（ノーマリクローズ）スイッチ２３１を備えている。ネットワークを拡張するために、ユーザは、延長用架台部２０７に接続された第２のツイストペアケーブル２３５を有する延長ケーブル２３３を延長コネクタ２０３に接続する。第１のツイストペアケーブル２１５を用いる場合と同様に、第２のツイストペアケーブル２３５も終端回路２２９との接続用に設けられた第１のワイヤ２３７および第２のワイヤ２３９を有する。本発明によれば、第２のツイストペア２３５はバックプレーン２０９に配置され、延長用ユニット２０７用のデータ通信バスを構成している。

また、終端回路２２９は正の電源に接続されたコイル２４３も含んでいる。ユーザが延長用架台部２０７に接続された延長ケーブル２３３を延長コネクタ２０３に接続すると、コイル２４３が接地される。この結果、正電圧がコイル２４３を作動させ、これによって常閉スイッチ２３１が開く。このように、第１のツイストペアケーブル２１５の第１および第２のワイヤ２１７、２１９の端が、それぞれ第２のツイストペアケーブル２３５の第１および第２のワイヤ２３７、２３９の端に接続されると、スイッチ２３１が開いて終端状態ではなくなる。次いで延長用架台部２０７の他の端が終端される。好ましい実施例では、延長ケーブル２３３または延長用架台部２０７のバックプレーン２０９のいずれかにも終端回路２２９が含まれる。

図１６にもＲＥＳＥＴ−ＨＩおよびＲＥＳＥＴ−ＬＯが付された線が示されている。好ましくは、コンピュータユニット３は、バックプレーン１０１を介して架台部７に取り付けられたモジュール１３と、バックプレーン２０９を介して延長用架台部２０７に取り付けられたモジュール１３とに、データ通信バス経由でリセット信号を通信する。

本発明の好ましい実施例によれば、延長用架台部２０７は独自の電源モジュール２１１を含む。それ自体、架台部７と延長用架台部２０７との間では配電はなされない。あるいは、電源モジュール１０３から架台部７または延長用架台部２０７に位置するシステム１の各モジュール１３に配電を行うために、バックプレーン１０１、２０９に電源バスを配置してもよい。

以下、図１７乃至図１８のブロック図を参照すると、コンピュータユニット３は、内蔵型中央処理コンピュータ（ＣＰＵ）２４５と、少なくとも１つのディスクドライブ２４７と、内蔵ハードドライブ２４９とを備えている。本発明の好ましい実施例では、コンピュータユニット３の中央処理装置２４５は、例えばＩｎｔｅｌ４８６（Ｒ）またはＰｅｎｔｉｕｍ（Ｒ）プロセッサをはじめとする、工業規格ＡＴマザーボードを有するＩＢＭ互換マイクロプロセッサベースのボードである。ディスクドライブ２４７は、従来の３．５インチ、１．４４ＭＢフロッピードライブであり、ハードドライブ２４９は少なくとも２５０ＭＢのメモリを有する従来のＩＤＥ３．５インチ内蔵ハードドライブである。他の実施例では、コンピュータユニット３は、フロッピードライブ２４７に加えてＣＤ−ＲＯＭドライブ２５１を含む。また、コンピュータユニット３は、フラットパネルディスプレイ５と、フラットパネルディスプレイ５で使用するタッチスクリーン２５５と、ビデオボードまたはディスプレイドライバ２５９、サウンドボード２６１およびスピーカ２６２などの様々なマルチメディアハードウェアアクセサリとを含む。有利なことに、コンピュータユニット３の様々な拡張ボードは各々標準的なＰＣアーキテクチャとの互換性がある。

コンピュータユニット３はユーザインタフェースを構成し、これによってユーザ（外科医、医療技術者または助手など）は、外科手術処置を施行するのに必要な異なる機能を提供する顕微手術装置１９および周辺装置の様々な動作パラメータを表す情報を受信する。また、ユーザは、コンピュータユニット３によって提供されるグラフィカルユーザインタフェースを介してシステム１に情報を提供する。有利なことに、コンピュータユニット３のハードドライブ２４９は、顕微手術装置１９および周辺装置の各々についてのプログラム可能な動作パラメータを格納する。ユーザインタフェースを介して中央処理装置２４５に情報を提供することで、ユーザはハードドライブ２４９に格納された動作パラメータを再プログラミングまたは選択をすることができる。次にコンピュータユニット３は、モジュール１３ならびにフットアセンブリ１５およびＩＶポールアセンブリ１７に、バックプレーン１０１および外部データケーブルおよびそのネットワークを介して動作パラメータを通信する。このように、ユーザは外科手術の術中に装置１９の性能を最適化することができる。

一実施例では、ユーザは複数の動作パラメータを表すデータをフロッピーディスクなどのリムーバブルメモリに格納し、コンピュータユニット３のディスクドライブ２４７で使用できるようにする。この実施例では、コンピュータユニット３の中央処理装置２４５が、リムーバブルメモリに格納されたデータに基づいて顕微手術装置１９および周辺装置に対する一組の動作パラメータを定義する。例えば、中央処理装置２４５によって定義された一組の動作パラメータは、外科医が選択した動作パラメータの個別化した一組を含む。同様に、コンピュータユニット３のハードドライブ２４９は、ユーザが提供した個別化した一組のパラメータを近似するのに適合できるデフォルトの動作パラメータを格納する。

一例として、動作パラメータは、様々な装置１９を制御するのに用いられる以下のもの、すなわち、リニア可変メス執刀速度、固定メス執刀速度、単回作動式メス執刀、比例作動式メス閉レベル、空気／流体圧力、空気／流体流速、リニア可変バイポーラパワーレベル、固定バイポーラパワーレベル、照明強度レベル、吸引加圧レベル、吸引流速、リニア可変硝子体摘出執刀速度、固定硝子体摘出執刀速度、シングル作動式硝子体摘出執刀、水晶体超音波乳化パワーレベル、水晶体超音波破砕パワーレベル、水晶体超音波乳化パルス繰返し数および水晶体超音波破砕パルス繰返し数のうち１つまたは複数を定義する。

周辺装置の制御回路１０５、１０７もコンピュータネットワーク上のノードを形成し、少なくとも１つの動作パラメータの関数として動作する。上記の例では、動作パラメータは、周辺装置について以下のもの、すなわち複数の足踏み制御ピッチ移動止めレベル（foot control pitch detent level）および静脈ポール高のうち１つまたは複数のものも定義する。

図１７乃至図１８をさらに参照すると、コンピュータユニット３は、手持ち式（ハンドヘルド）リモートコントロール装置３９からＩＲ信号を受信するための赤外線（ＩＲ）受信機回路２６７も含む。ＩＲ信号は、システム１の動作を制御するためのコマンドを表すものであると好ましい。一例として、リモートコントロール装置３９は、大きさおよび外観が標準的なテレビまたはビデオカセットレコーダーリモートと類似した無線赤外線送信機である。このユニットは、サイトオペレーション用のラインを提供し、好ましくは他の赤外線送信機および／または受信機からの干渉によるリスクを最小限に抑えるためのスキームをエンコードする送信機／受信機を利用する。機能に関して言えば、リモートコントロール装置３９のキーパッドは、吸引レベル、バイポーラ凝固パワーおよび超音波パワー（水晶体超音波乳化および水晶体超音波破砕用）を変化させるため、ならびにＩＶポール高を変化させ、照明装置のオンオフを切り換え、照明装置によって提供される光の強度レベルを変化させるための制御ボタンを含むと好ましい。好ましい一実施例では、リモートコントロール装置３９は、予め規定された動作モードシーケンスで次のモードに移ったり前のモードに戻ったりするための制御ボタンも含んでいる。

さらに、コンピュータユニット３は、顕微手術システム１で用いるために専用設計されたネットワークボード２７１を含む。この特定用途向けのネットワークボード２７１は、送受信機２２３と、コンピュータユニット３をネットワークに接続するためのニューロンプロセッサ２２５とを含む。好ましくは、ネットワークボード２７１を用いて中央処理装置２４５とタッチスクリーン２５５およびＩＲ受信機２６７ならびに外科手術用モジュール１３、足踏み制御器（フットコントロールアセンブリ）１５およびＩＶポールアセンブリ１７をインタフェースする。

好ましい一実施例では、コンピュータユニット３の中央処理装置２４５は、モジュール１３、フットコントロールアセンブリ１５および／またはＩＶポールアセンブリ１７の個々の制御回路の各ニューロンプロセッサ２２５と協働し、２層のソフトウェア階層におけるソフトウェアを実行する。ソフトウェア階層の最初の層は、ユーザ（すなわち外科手術チーム）と本発明の顕微手術システム１との間のインタフェースを提供するユーザインタフェースである。本願明細書において、「ユーザインタフェース」という用語は広義にはコンピュータユニット３を示し、具体的には、ユーザがシステム１とインタフェースできるように一連の機能的画面表示を生成するコンピュータユニット３によって実行されるルーチンを示す。

ユーザインタフェースは、動作パラメータおよびその設定ならびにその他の状態をフラットパネルディスプレイ５に表示する。ユーザインタフェースはまた、タッチスクリーン２５５、フットコントロールアセンブリ１５またはＩＲリモートコントロール装置３９からの入力を受信し、外科医の現在の外科手術処置に合うようにシステム１の動作をセットアップする。好ましくは、ユーザインタフェースは、アイコン、シンボルなどを生成するグラフィック性の高いユーザフレンドリーなオペレーティング環境を提供するＭｉｃｒｏｓｏｆｔ（Ｒ）Ｗｉｎｄｏｗｓ９５ベースの環境である。この結果、ユーザインタフェースはシステム１を一層簡単に使用できるものとし、特にタッチスクリーン２５５で使用するのに適したものである。

システムソフトウェアの第２の層は、モジュール１３、制御回路１０５および制御回路１０７によって使用される内蔵型制御環境である。上述したように、システム１の各コンポーネントは、ユーザインタフェースが通信アーキテクチャＥｃｈｅｌｏｎ ＬＯＮＴＡＬＫ（Ｒ）などの子め定められた通信アーキテクチャを介して内蔵されたソフトウェアと通信するようにコンピュータネットワークの一部を形成する。

モジュール１３および周辺装置によって内蔵されたソフトウェアプログラムを使用することで、システム１の分散制御が達成される。換言すれば、各モジュール１３および周辺装置が、それぞれネットワークとのリンクは維持したまま他のモジュール１３および周辺装置とは独立に動作する。このため、１つのコンポーネントに障害が発生してもシステム１の他のコンポーネントの機能に影響がおよぶことはない。内蔵型制御ソフトウェアに加えて、各モジュール１３および周辺装置はビルトインテストを取り入れ、具体的な障害を識別してコンピュータユニット３に報告し、よってユーザに報告することができる。動作中はソフトウェアウォッチドッグタイマ（例えば、図３２のウォッチドッグタイマ４７５を参照のこと）を使用して各モジュール１３および周辺装置の動作状態が連続的にチェックされる。

本発明によれば、コンピュータユニット３はシステム１などのモジュラシステムで使用するのに特に適している。ハードドライブ２４９は、モジュール１３に常駐しているプログラムをはじめとしてシステム１を動作させるための様々なプログラムを格納する。モジュール１３のうちの１つに常駐しているプログラムにエラーが生じた場合やアップデートが必要になった場合など、ユーザはネットワークを介して適当な常駐プログラムをハードドライブ２４９からモジュール１３にダウンロードし、再プログラミングを容易にすることができる。また、フロッピードライブ２４７もユーザがソフトウェアのアップデート版や特定用途向けのソフトウェアをインストールして、この製品を主体とする新しいモジュールを使用できるようにする。このように、システム１のソフトウェアはハードウェアのモジュラ設計に匹敵するモジュラアプローチに従っている。さらに、ユーザは、フロッピードライブ２４７を利用することで他の位置にある他の同様の顕微手術システムにシステム１からユーザ設定を保存、読み込みおよび輸送することができる。

コンピュータユニット３はサウンドボード２６１およびスピーカー２６３を利用して、メッセージの警告、アラーム発信またはその他の可聴指示用のオーディオ信号を生成する。また、サウンドボード２６１およびスピーカー２６３はビデオボード２５９およびＣＤ−ＲＯＭドライブ２５１と協働して、動画オンラインサービスおよび取扱説明書、操作のデモンストレーションなどのオーディオ／ビジュアルすなわちマルチメディア表示を多数の異なる言語で提供する。

フラットパネルディスプレイ５およびタッチスクリーン２５５は、システム１とユーザとの間のインタフェースの主要な手段である。一実施例において、フラットパネルディスプレイ５は、タッチスクリーン２５５をかぶせたアクティブマトリクス液晶表示装置（ＬＣＤ）(対角１０．４インチ、ＶＧＡ解像度、アクティブマトリクスＬＣＤ、２５６色)である。好ましくは、タッチスクリーン２５５は、一般的な滅菌液に対して化学的に耐性のあるアナログ抵抗タッチスクリーンであって、防水性ベゼル内に収容されている。
好ましくは、コンピュータユニット３は別の電源２７５も含む。あるいは、架台部７の電源モジュール１０３がコンピュータユニット３に電源を供給する。

図１９は、コンピュータユニット３の特定用途向けのネットワークボード２７１を示す。図示のように、ネットワークボード２７１は、ＲＳ４８５ネットワークコネクタ回路２７７ならびにネットワークマネジャー／コントローラ回路２７９およびＲＳ４８５終端回路２８１を含む。有利なことに、回路２７７、２７９、２８１は、コンピュータユニット３がデータ通信バスを介して通信するためのネットワークインタフェースとなる。ネットワークボード２７１はさらに、ＩＳＡバスコネクタ２８３と、ＩＳＡバス送受信機２８５と、電子的にプログラム可能な論理デバイス（ＥＰＬＤ）などのＩＳＡバスインタフェース回路２８７とを含む。回路２８３、２８５、２８７は、ネットワークボード２７１と中央処理装置２４５との間のインタフェースとなる。

さらに、ネットワークボード２７１は、タッチスクリーン２５５、フラットパネルディスプレイ５およびＩＲリモートコントロール装置３９用の回路接続およびインタフェースを提供する。この例では、ネットワークボード２７１は、シリアルコネクタ２９１を介して中央処理装置２４５に接続されると共にフレックス回路コネクタ２９３を介してフラットパネルディスプレイ５に接続されたタッチスクリーンコントローラ／エンコーダ２８９を含む。フレックス回路コネクタ２９３は、バックライト輝度制御装置２９５とフラットパネルディスプレイ５とを接続し、かつＩＲ受信機２６７とＩＲリモートデコーダ回路２９７とを接続する。ネットワークボード２７１は、コンピュータユニット３でエンコーダノブ（図示せず）と一緒に使用される輝度制御コネクタ２９９も含む。これによってユーザはフラットパネルディスプレイ５の強度を制御する。この例では、リモートコントロール装置３９はディスプレイ強度を変化させるための手段にもなるため、輝度制御コネクタで受信した入力はＩＲリモートデコーダ２９７経由でバスインタフェース回路２８７に送られる。次に、バスインタフェース回路２８７は、フラットパネルディスプレイ５の強度を変化させるのに必要な制御信号を輝度制御装置２９５に供給する。

図１９に示されるように、ネットワークボード２７１はさらに、本発明の好ましい実施例におけるウォッチドッグタイマおよびリセット回路３０１を含む。

以下、図２０を参照すると、終端回路２８１が概略図の形で示されている。架台部７の延長コネクタ２０３に接続された終端回路２２９に加え、ネットワークボード２７１はデータ通信バスのコンピュータユニット側の端を選択的に終端させるための終端回路２８１を提供する。この例では、終端回路２８１は、約１２０オームの抵抗と直列に接続された常閉スイッチ３０３を備えている。この端部（延長コネクタ２０３とは反対側の端）でネットワークを拡張するためには、ユーザは延長ケーブル（図示せず）を周辺装置から第１のジャンパ３０５または第２のジャンパ３０７まで接続する。ジャンパ３０３、３０５は、別の周辺装置をシステム１のネットワークに接続するための手段となると好ましい。例えば、ユーザは、コネクタ１５７を介するのではなくジャンパ３０５、３０７に接続されたコネクタ（図示せず）を介してフットコントロールアセンブリ１５または他のいくつかの周辺装置をネットワークに接続することができる。

本発明の好ましい実施例によれば、ネットワークに接続される周辺装置からの延長ケーブルは、ジャンパ３０５、３０７の一対の終端スイッチピンを短絡させる。この例では、ジャンパ３０５に接続された周辺延長ケーブルがＴＥＲＭスイッチ１ＡとＴＥＲＭスイッチ１Ｂとの間を短絡させる。同様に、ジャンパ３０７に接続された周辺延長ケーブルがＴＥＲＭスイッチ２ＡとＴＥＲＭスイッチ２Ｂとの間を短絡させる。図２０に示されるように、終端回路２８１は正電圧源に接続されたコイル３０９も含む。好ましい実施例では、コイル３０９は接地され、ＴＥＲＭスイッチ１Ａおよび１ＢおよびＴＥＲＭスイッチ２Ａおよび２Ｂのいずれもが短絡した際に励起される。コイル３０９が励起されると、常閉スイッチ３０３が開いて終端状態ではなくなる。次にデータベースの周辺装置側の端が終端される。

図２１は、本発明の好ましい一実施例によるシステム１におけるデータフローを示している。好ましくは、架台部７に取り付けられた各モジュール１３が１つまたは複数の顕微手術装置１９を制御して複数の異なる外科手術機能を提供する。例えば、眼内圧(ＩＯＰ)、メス執刀、鉗子制御、超音波(例えば水晶体超音波乳化または水晶体超音波破砕用)、灌流、吸引、硝子体摘出執刀、バイポーラ凝固および／または照明を装置１９が提供する。システム１のセットアップ例において、モジュール１３はベンチュリＩＡＶモジュール３２１およびスクロールＩＡＶモジュール３２３を含み、いずれもシステム１の灌流、吸引および硝子体摘出機能を制御する。ベンチュリＩＡＶモジュール３２１はベンチュリポンプと一緒に用いられ、一方スクロールＩＡＶモジュール３２３はスクロールポンプと一緒に用いられる。また、モジュール１３は、水晶体超音波乳化および水晶体超音波破砕機能を制御する超音波乳化吸引モジュール３２５と、メス執刀機能を制御するメスモジュール３２７とを含む。さらに、メスモジュール３２７は鉗子機能も制御し、ＩＯＰ機能を制御するための空気流体交換制御回路を含む。図２１に示されるように、モジュール１３は、バイポーラ凝固機能を制御する凝固モジュール３２９と、照明機能を制御する照明モジュール３３１とをさらに含む。

また、この本発明の実施例は、フットコントロール回路１０５およびＩＶポール制御回路１０７をシステム１のネットワークに接続された周辺装置として含む。有利なことに、ベンチュリＩＡＶモジュール３２１、スクロールＩＡＶモジュール３２３、超音波乳化吸引モジュール３２５、メスモジュール３２７、凝固モジュール３２９および照明モジュール３３１ならびにそれぞれフットコントロールアセンブリ１５およびＩＶポールアセンブリ１７用の制御回路１０５、１０７は各々、ネットワーク上のノードを構成する。

上述したように、ユーザは、動作パラメータをプログラミングするか、これを一組のデフォルト動作パラメータから選択するか、またはユーザインタフェースから直接入力して外科手術の性能を最適化する。図２１のシステムセットアップ例に示されるように、コンピュータユニット３はライン３３５を介して順に動作パラメータをモジュール１３に通信する。次に、アクティブモジュール１３が各々ユーザ入力による動作パラメータまたはデフォルトの動作パラメータの少なくとも１つの関数として制御信号を供給し、これに接続された装置１９または顕微手術装置を制御する。さらに、コンピュータユニット３は、ライン３３７を介して多数の装置１９およびＩＶポールアセンブリ１７のオン／オフ制御を行い、その動作状態に関するフィードバックをライン３３９経由で受信する。フットコントロールアセンブリ１５の制御回路１０５は、様々なモジュール１３について、ライン３４１を介したリニア制御（例えばフットペダルによる）とライン３４３を介した離散制御（例えば押ボタンによる）の両方を提供する。さらに、プログラム可能なファンクションボタンを用いて、フットコントロールアセンブリ１５はコンピュータユニット３からの指示に基づいてシステム１を制御する。本発明のデータ通信バスは、ライン３３５、３３７、３３９、３４１および３４３によって通信されるデータを搬送することは理解できよう。好ましくは、データ通信バスは、あらゆる種類の信号を搬送する双方向シリアルバスである。このため、ライン３３５、３３７、３３９、３４１、３４３はシステム１におけるデータフローを表すが、データ通信バスを示すものではない。

また、システム１のネットワークはそのノードとの間でピアツーピア通信を行う。例えば、フットコントロールアセンブリ１５が係合している間はユーザインタフェースを使用不能状態（ディスエーブル）にすると望ましい場合がある。換言すると、外科医がフットコントロールアセンブリ１５を使用して装置１９を遠隔制御している間はユーザが装置１９の動作パラメータを変更することはできない。この例では、フットコントロールアセンブリ１５はネットワークを介してユーザインタフェースおよび他のモジュール１３と直接通信し、ピアツーピア通信を行う。同様に、安全上の理由から、特定の装置１９が同時に動作するのを防止すると望ましい場合がある。例えば、バイポーラ凝固装置を使用している間は水晶体超音波乳化装置がバイポーラ凝固装置によってディスエーブルになり、水晶体超音波乳化装置を使用している間はバイポーラ凝固装置がディスエーブルになる。これとは対照的に、吸引機能は水晶体超音波乳化または水晶体超音波破砕の際に必要とされる。このため、両方の機能に関する情報をネットワーク経由で超音波乳化吸引モジュール３２５とベンチュリＩＡＶモジュール３２１またはスクロールＩＡＶモジュール３２３のいずれかとの間で通信する。

以下、ユーザインタフェースの動作例を参照すると、スタートアップ時のオープニング画面表示によって、ユーザは患者の眼球前部または眼球後部のいずれかで利用できる様々な外科手術機能を選択したり、あるいはシステム１をプログラミングするためまたはその他のセットアップ機能を実行するためのユーティリティプログラムを選択したりすることができる。ユーザが眼球前部または眼球後部を選択した場合には、コンピュータユニット３はフラットパネルディスプレイ５に外科医選択メニューを表示すると好ましい。本発明によれば、ハードドライブ２４９はメニューに列挙される各外科医についての初期動作パラメータの個別化した一組を格納する。ユーザの選択に応答して、コンピュータユニット３は、ユーザの選択に応じて初期動作パラメータの適当な組を用いて手術部位を眼球前部または後部に設定する。特定の外科医がメニューに列挙されていない場合には、コンピュータユニット３はデフォルトの動作パラメータを用いて手術部位を眼球前部または後部に設定する。必要があれば、外科医は後にこの動作パラメータをデフォルト値から変更することもできる。

上記の例に加えて、ユーザがオープニング画面からユーティリティオプションを選択すると、コンピュータユニット３はフラットパネルディスプレイ５にユーティリティ画面を表示する。この例では、コンピュータユニット３は動作モードを「なし」に設定する。ユーティリティプログラムによって、ユーザは様々なシステム設定を変更することができる(例えば、外科医選択メニューを変更したり新たな外科医を外科医選択メニューに追加したりする、前に保存した初期動作パラメータを変更する、または新たな初期動作パラメータを追加する、ユーザヘルプ情報にアクセスするなど)。

本発明の好ましい実施例では、ユーザインタフェースは、異なる選択内容または情報ウィンドウ用のタッチスクリーン２５５の専用部分を構築する。例えば、主ウィンドウは、吸引、水晶体超音波乳化、水晶体超音波破砕、硝子体摘出、メスおよびリニア凝固機能を表示するよう生成される。次に、二次ウィンドウがユーザ利用可能になり、非リニア凝固、ＩＯＰ、照明、ＩＶポールおよびフットコントロール構成機能が表示される。好ましくは、ユーザインタフェースは、ユーザがシステム１の現在の動作モードを選択したり、外科手術（例えば凝固）を使用中または使用停止にしたり、オンラインヘルプを表示させたり、システム１を終了したりできるようにする一連の選択タブ（図２７を参照のこと）も使用する。必要があれば、１つまたは複数の選択に対する複数の選択肢をユーザ選択タブに持たせておいたり、これらの別の選択肢を表示させるよう拡張したりしてもよい。

動作時、ユーザは、ユーザインタフェースの外科手術機能インタフェースを用いて異なる動作パラメータをカスタマイズし、外科医の特定の好みに合わせることができる。通常、外科手術機能インタフェースは多数のディスプレイを用いてアクティブ状態にある様々な顕微手術システム機能（例えば、ベンチュリ減圧、スクロール減圧、硝子体摘出、超音波、凝固、メス執刀、照明など）を表す。好ましい実施例では、外科手術インタフェースは現在の動作パラメータを数値またはグラフィックで表示し、動作設定点を表示および／または様々な機能のオンまたはオフ状態を表示する。コンピュータユニット３の中央処理装置２４５は、ルーチンを実行して異なる動作パラメータの調節および／または機能のオンまたはオフの機能を切り換えるのに使用する様々な制御アイコンを生成する。例えば、ベンチュリ減圧機能の実行時、インタフェースは現在の減圧動作パラメータをインクリメントまたはデクリメントするスピンボタンを提供、すなわち上下の制御を行う。また、インタフェースは多数の機能を指令する際に押ボタン制御も利用する。例えば、吸引機能の実行時、外科医は一般にラインの空気を最初に抜く前に吸引ラインを準備する。準備機能は、押ボタンによって画面に表示されると好ましい。スピンボタンおよび押ボタン制御に加え、インタフェースはプログレスバーを利用して予め設定した最小値および最大値に対する現在の動作パラメータを表示する。例えば、水晶体超音波破砕時に超音波パワーレベルが最大パワーレベルの２０％である場合には、プログレスバーは左端に０％で右端に１００％の表示が付いたウィンドウの２０％をカバーする。

以下、図２２を参照すると、中央処理装置２４５は、ユーザがタッチスクリーン２５５の動作パラメータ値のうちの１つの数字表示に対応する部分に触れたのに応答して計算機機能インタフェースを実行すると好ましい。計算機機能インタフェースは、スピンボタン制御によって値をインクリメントまたはデクリメントするのではなく、選択した動作パラメータについての所望の値の入力に利用される、全体を３４７で示すテンキーをタッチスクリーン２５５の一部としてフラットパネルディスプレイ５に表示させると好ましい。それ自体で、ユーザはスピンボタン制御の上または下の矢印を繰り返しまたは連続して押すことなく数値による外科手術設定を迅速かつ容易に変更することができる。

図２２に示されるように、インタフェースはキーパッド３４７を介してウィンドウ３４９に入力された特定の値を、変更対象となっている動作パラメータ（例えば最大減圧設定）を示す説明文と一緒に表示する。キーパッド３４７はさらに、デフォルトまたはプログラミングした最大値を入力するための押ボタン３５１と、デフォルトまたはプログラミングした最小値を入力するための押ボタン３５３と、それぞれ値をインクリメントまたはデクリメントするための押ボタン３５５、３５７とを含む。好ましくは、アクティブ動作を行っている際にフットコントロールアセンブリ１５を動作させる時には計算機機能インタフェースはディスエーブルになる。

外科手術インタフェースに加え、ユーザインタフェースは、プログラミングモード設定において使用される顕微手術システム機能を示すためのプログラミング機能インタフェースとなる。本実施例では、ユーザは上述したユーティリティメニューを介してプログラミング機能インタフェースにアクセスする。プログラミングインタフェースは、動作設定点を表示し、特定の動作モードに対する動作設定点を変更し、機能をリニアから固定に変更したりその逆を行ったり、特定の動作モードについての機能のオン／オフを切り換えたりといったことをするための手段となる。

本発明によれば、システム１はモードベースの外科手術システムである。このモードは、指定された初期動作パラメータを有する１つまたは複数の外科手術装置１９を使用することをはじめとする、外科手術セットアップとなるように定義される。特定のモードでアクティブな各外科手術装置１９は、１種または複数の外科手術を実行する。「モード」および「機能」という用語は、例えば米国特許第４，９３３，８４３号、同第５，１５７，６０３号、同第５，４１７，２４６号および同第５，４５５，７６６号など本願と同一の譲受人に譲渡された特許においては相互に置き換え可能な意味で用いられていることもあるが、これらの用語は本願明細書においては別個のものであると理解されたい。例えば、１つの水晶体超音波乳化モードは、吸引装置が減圧機能を提供するように、かつ水晶体超音波乳化ハンドピースが超音波すなわち水晶体超音波乳化機能を提供するように定義され、これらの装置はいずれも特別な初期動作パラメータを有する。

上述したように、コンピュータユニット３のフラットパネルディスプレイ５は、ユーザに対して情報を表示する。好ましい実施例では、フラットパネルディスプレイ５はこの情報をユーザが利用できるオプションの様々なオンスクリーンメニューの形で表示する。メニューは、リスト、文字付き押ボタン、ユーザが選択可能なタブなどの形であってもよい。ユーザは、タッチスクリーン２５５の対応する部分に触れることによって、オンスクリーンメニューから利用できるオプションのうち１つまたは複数を選択する。このような表示の１つとして、選択可能なモードのメニューが挙げられる。好ましくは、コンピュータユニット３のハードドライブ２４９は、予め定義された外科手術動作モードに従って、セットアップファイルの集合の形で動作パラメータを格納する。上述したように、各モードは、顕微手術装置１９のうち少なくとも１つの動作によって定義され、実行される１種または複数の外科手術処置を表している。各モードは、どの装置１９が特定のモードで使用されるかを判断すると共に、これらの装置に関連した動作パラメータを判断する。有利なことに、ユーザはユーザインタフェースを介してモードを変更または定義することができる。

図２３は、コンピュータユニット３が本発明による動作モードを提供する動作を示す流れ図である。ステップ３６１から開始して、システム１はまず電源投入時（パワーアップ時）に架台部７に取り付けられている各モジュール１３を識別して初期化する。ステップ３６３でユーザが最初の外科医を選択すると、中央処理装置２４５はステップ３６５で選択された外科医に対応する特定のセットアップファイルを読み出す。本発明の一実施例によれば、読み出されたセットアップファイルは、多数のモードレコードを有するモードデータベースを含む。これらのレコードは各々、そのモードで動作しているシステム１によって実施される様々な外科手術についての異なるモードおよび動作パラメータを表している。セットアップファイルは、上記のモードレコードの一部ではないオーディオレベルなどの他の動作パラメータまたはモード識別設定などについての初期値を含んでもよい。また、読み出されたセットアップファイルは、特定のモードが提供されるシーケンスを定義するモードシーケンスデータベースを含む。ステップ３６７では、コンピュータユニット３は、識別情報と読み出されたセットアップファイルとを比較し、モードデータベースのモードレコードによって指定された所望の外科手術を施行するために必要なモジュール１３がシステム１に存在することを確認する。このモジュールが存在しない場合には、ステップ３６９において、コンピュータユニット３はこの動作パラメータを翻訳、すなわちこの動作パラメータと読み出されたセットアップファイルにおける動作パラメータとを置換することによって翻訳セットアップファイルを生成し、これが架台部７における実際のモジュール１３に対応するようにする。必要なモジュール１３がシステム１に存在するか、またはコンピュータユニット３が翻訳セットアップファイルを生成したら、ステップ３７１においてコンピュータユニット３はセットアップファイルが利用可能であると判断する。

このように、中央処理装置２４５は、選択されたモードで使用される１つまたは複数の顕微手術装置１９についての一組の動作パラメータをハードドライブ２４９から読み出し、外科手術用モジュール１３はメモリから読み出された動作パラメータの関数として自モジュールに接続された顕微手術装置１９を制御する。

本発明によれば、モードインタフェースは、このモードがアクティブになるシーケンスを定義する。モードシーケンス動作を簡略化するために、オンスクリーンメニューは、モードシーケンスデータベースによって定義されたシーケンスにおける次のモードに進むかまたはこのシーケンスにおける前のモードに戻るかについてのオプションも含む。これによって、外科医はタッチスクリーン２５５の１つの押ボタンに触れるだけでモードからモードへ移行することができる。あるいは、外科医はフットコントロールアセンブリの特定のボタンを押下することによって、あるいはハンドヘルド式リモートコントロール装置３９の特定のボタンを押下することによって、モードからモードへ移行することができる。ユーザの指示に応答して、中央処理装置２４５は、選択されたモードで使用される顕微手術装置１９についての一組の動作パラメータをそのシーケンスでハードドライブ２４９から読み出した後、ユーザの指示に応じて予め定義されたシーケンスで次または前のモードで使用される顕微手術装置１９についてのハードドライブ２４９から別の動作パラメータの組を読み出す。

例えば、特定の外科医のセットアップファイルのモードデータベースがいくつかのモードについてのレコードを有する場合、モードシーケンスデータベースはこれらのモードのうちのいくつかについてのみシーケンスを定義してもよい。特に、モードシーケンスデータベースは、モードデータベースに定義された第１のモードの後に第３のモードが続き、その後で第９のモードで次が第７のモードになるようにシーケンスを定義してもよい。換言すれば、モードデータベースにおけるモードレコードとモードシーケンスデータベースに列挙されたモードとの間には必ずしも１対１の対応がなくてもよい。

図２４は、コンピュータユニット３のモード順序付け動作を流れ図の形で示している。ステップ３７５から開始して、ユーザはユーザインタフェースを介してモードシーケンスコマンドを入力する。一例として、モードシーケンスコマンドは、そのシーケンスで次のモードに進むコマンド、そのシーケンスで前のモードに戻るコマンド、または最後に実行したモードに戻るコマンドなどであってもよい。このコマンドに応答して、ステップ３７７でコンピュータユニット３はモードデータベースから予め定義されたシーケンスでモードに対応するモードレコードを識別する。ステップ３７７に続いて、コンピュータユニット３はステップ３７９に進んでシステム１の各モジュール１３および周辺装置にユーザの所望のモード変更を指示する。また、ステップ３７９では、コンピュータユニット３は特定の安全ルーチンを実行する。例えば、外科医はフットコントロールアセンブリ１５のフットペダルが非動作状態の時に限ってモードからモードへの変更をすることが可能である。灌流機能を実施して連続灌流を行っている場合には、フットアセンブリ１５のフットペダルが動作状態の時でも選択可能な水晶体超音波破砕、メスおよびその他のモードは例外となる。

図２４をさらに参照すると、コンピュータユニットはステップ３８１で新たなモード選択コマンドを受信した後にもステップ３７９に進む。ステップ３７９に続いて、コンピュータユニット３は、選択された動作モードで使用される顕微手術装置１９の動作パラメータをステップ３８３で再プログラミングする。ステップ３８５では、コンピュータユニット３は、フラットパネルディスプレイ５上の表示がその選択されたモードで利用できる外科手術に対応するように様々なディスプレイコンポーネントを使用可能状態(イネーブル)または使用不可能状態(ディスエーブル)にする。ステップ３８５に続いて、コンピュータユニット３は、選択された動作モードで使用される各モジュール１３または周辺装置をステップ３８７でイネーブルにする。

一例として、以下の表Ｉは、各モードで使用される装置１９に関連したモードおよび動作パラメータの例の一覧である。換言すれば、表Ｉはモードデータベース例のモードレコードの一覧である。

表I 動作モードデータベース

表Ｉの例に加えて、外科医は９つのモードのうちいくつかしか含まないユーザインタフェースを介してモードシーケンスデータベースを定義することができる。例えば、モードシーケンスデータベースは、モード１（開）で開始し、続いてモード３(乳化−中)、次にモード９（デュアル）と続き、最後はモード７（洗浄ＩＩ）で終了するシーケンスを定義する。

図２３を参照して上述したように、コンピュータユニット３は、ハードウェアデータベースの形で電源投入時に生成されたシステム識別情報と読み出したセットアップファイルとを比較する。このようにすることで、コンピュータユニット３は、モードデータベースにおける上記のモードの所望の外科手術を施行するために必要なモジュール１３がシステム１に存在することを確認できる。このモジュールが存在しない場合には、コンピュータユニット３はこの動作パラメータを翻訳、すなわちこの動作パラメータと読み出されたセットアップファイルにおける動作パラメータとを置換することによって翻訳セットアップファイルを生成し、これが架台部７における実際のモジュール１３に対応するようにする。図２５および図２６は、本発明によるセットアップファイルを適合化するのに好ましい手段を示している。

図２５に示されるように、コンピュータユニット３はまずステップ３９１においてモードデータベースの各モードレコードを調べる。後述するシステム１の初期化時、コンピュータユニット３はネットワーク上のハードウェア（すなわち異なるモジュール１３および制御回路１０５、１０７）に対応した一組の通信パラメータを読み込む。上述したように、ネットワーク上の様々なノードの各ニューロンプロセッサ２２５は、内蔵されたプログラムを実行して異なる顕微手術装置１９および周辺装置を制御する。通信パラメータは、制御対象となるデバイス（例えば、硝子体摘出ハンドピースまたは超音波デバイス）のタイプおよびプロセッサ２２５が位置するモジュール１３または周辺装置のバージョンに関連した情報をはじめとする、各プロセッサ２２５に特異な固有の識別レベルを表す。識別レベルは、特定のモジュール１３または制御回路１０５、１０７に固有の特定の識別子（例えばシリアル番号）も含む。一例として、ハードウェアまたはソフトウェアのアップデート時に特定のモジュール１３のバージョンを変更することができる。本発明によれば、モードデータベースのモードレコードは各々、そのモードで動作しているシステム１によって提供される様々な外科手術についての異なる動作モードおよび動作パラメータを示す。それ自体で、動作パラメータは関数およびバージョンの両方がネットワーク上の特定のノードに対応する。

ステップ３９３では、コンピュータユニット３は、モードレコードによって定義された動作モードにおいて用いられる各装置または周辺装置に必要なハードウェアのタイプがシステム１に存在するか否か判断する。存在する場合、ステップ３９５において、コンピュータユニット３は各モジュール１３および周辺装置の制御回路１０５、１０７のバージョン情報がモードレコードによって指定されたバージョン情報と一致するか否か判断する。バージョン情報が正しければ、コンピュータユニット３はステップ３９１に戻ってモードデータベースの次のモードレコードを調べる。一方、バージョン情報が正しくない場合には、コンピュータユニット３は、取り付けたハードウェアについてのバージョン情報がモードレコードによって指定されたバージョン情報と適合するか否かをステップ３９７で判断する。適合する場合には、コンピュータユニットはステップ３９９に進み、モードレコードに規定された動作パラメータをシステム１の実際のハードウェアに関連した動作パラメータで置き換える。バージョンが適合しない場合には、コンピュータユニット３はステップ４０１で特定のモードを拒否する。ステップ３９９またはステップ４０１のいずれかの後は、コンピュータユニット３はステップ３９１に戻ってモードデータベースにおける次のモードレコードを調べる。

ステップ３９３では、コンピュータユニット３は、モードレコードによって定義された動作モードで使用される各装置または周辺装置用のハードウェアがシステム１に存在するか否かを判断する。存在しない場合、コンピュータユニット３は図２６の流れ図に示されるステップ４０３に進む。ステップ４０３では、コンピュータユニット３は欠けているハードウェアが特定のモードでのシステム１の動作に必要なものであるのか否かを判断する。欠けているハードウェアが必要でない場合には、コンピュータユニット３は欠けているハードウェアへのモードレコードからのリファレンスをステップ４０５において削除した後、図２５のステップ３９１に戻って次のモードレコードに進む。一方、欠けているハードウェアが必要である場合には、コンピュータユニット３はステップ４０７において代わりのハードウェアが利用できるか否かを判断する。代わりのハードウェアが利用できない場合には、コンピュータユニット３はステップ４０９においてモードレコードをモードデータベースから削除した後、ステップ３９１に戻って次のモードレコードに進む。代わりのハードウェアが利用できる場合には、コンピュータユニット３はステップ４１１に進む。ステップ４１１では、コンピュータユニット３はモードレコードにおける動作パラメータを翻訳し、代わりのハードウェアに対応させる。一例として、システム１の特定のセットアップにベンチュリＩＡＶモジュール３２１を含むがスクロールＩＡＶモジュール３２３は含まないようにすることができる。この例では、モードレコードがフロー吸引機能を提供している動作モードを指定すると、これはベンチュリＩＡＶモジュール３２１では利用できないものであるため、コンピュータユニット３はフロー吸引応答に近い真空動作パラメータをフロー吸引動作パラメータに置き換える。

ステップ４１１に続いて、コンピュータユニット３はステップ３９１に戻る。

セットアップファイルのモードレコードを適合化した後、コンピュータユニット３は読み出したセットアップファイルのモードシーケンスデータベースを調べる。モードシーケンスのモードがもう利用できない（すなわち、ステップ４０９で削除された）場合には、コンピュータユニット３はこのモードもモードシーケンスデータベースから削除する。このように、コンピュータユニット３は、システム１の特定の構成で使用できるように読み出したセットアップファイルを適合化する。換言すれば、コンピュータユニット３は翻訳セットアップファイルを生成する。

上記の表Ｉにおいて示したモードレコードは、外科医が行う様々な処置に対する特定のモードを定義する。例えば、患者の眼を切開する処置を施行する時に外科医は「開」モードを選択する。また、これらの処置の施行中に異なる外科手術に対するシステム１の動作モードを定義することも考えられる。以下の表ＩＩおよび表ＩＩＩは、異なる外科手術に対する眼球前部および眼球後部におけるモードの例を挙げたものである。

表II 前側動作モード

表III 後側動作モード

以下の表ＩＶ〜ＩＸは、表ＩＩおよびＩＩＩに示す様々なモードについての初期動作パラメータの例を挙げたものである。

表ＩＶａ 灌流／吸引モード用デフォルト動作パラメータ

表ＩＶｂ 灌流／吸引モード用デフォルト動作パラメータ

以下のフットコントロール動作パラメータは、各灌流／吸引モードに適用される。
凝固スイッチ 凝固オン／オフを制御
プログラム可能な機能スイッチ 機能なし
ピッチ ペダル移動１〜１００％で灌流制御
左にヨー 還流
右にヨー なし

以下の機能についての動作パラメータ（各灌流／吸引モードの初期状態ではディスエーブル）は、
凝固パワー １２％
ＩＶポール高 ６０ｃｍ（カプセルポリッシュモードで４０ｃｍ、粘弾性除去モードで５０ｃｍ）
ＩＯＰ ４０ｍｍＨｇ
ランプ１ オフ
ランプ２ オフである。

表Ｖａ 水晶体超音波乳化モード用デフォルト動作パラメータ

表Ｖｂ 水晶体超音波乳化モード用デフォルト動作パラメータ

以下のフットコントロール動作パラメータは、各水晶体超音波乳化モードに適用される。
凝固スイッチ 凝固オン／オフを制御
プログラム可能な機能スイッチ 機能なし
ピッチ ペダル移動１〜１００％で灌流制御
左にヨー 還流

以下の機能についての動作パラメータ（各水晶体超音波乳化モードの初期状態ではディスエーブル）は、
凝固パワー １２％
ＩＶポール高 ７５ｃｍ（モード２およびモード４で８０ｃｍ）
ＩＯＰ ４０ｍｍＨｇ
ランプ１ オフ
ランプ２ オフである。

表ＶＩａ 水晶体超音波破砕モード用デフォルト動作パラメータ

表ＶＩｂ 水晶体超音波破砕モード用デフォルト動作パラメータ

以下の動作パラメータは、各水晶体超音波破砕モードに適用される。
超音波パワー リニア
最小超音波パワーレベル ０％
最大超音波パワーレベル ２５％

以下のフットコントロール動作パラメータは、各水晶体超音波破砕モードに適用される。
凝固スイッチ 凝固オン／オフを制御
プログラム可能な機能スイッチ 機能なし
左にヨー 還流

以下の機能についての動作パラメータ（各水晶体超音波破砕モードの初期状態ではディスエーブル）は、
凝固パワー １２％
ＩＶポール高 ７５ｃｍ
ＩＯＰ ３０ｍｍＨｇ
ランプ１ オフ
ランプ２ オフである。

表ＶＩＩａ 硝子体摘出（前側）モード

表ＶＩＩｂ 硝子体摘出（前側）モード用 デフォルト動作パラメータ

以下のフットコントロール動作パラメータは、各硝子体摘出（前側）モードに適用される。
凝固スイッチ 凝固オン／オフを制御
プログラム可能な機能スイッチ 機能なし
ピッチ ペダル移動１〜１００％で灌流制御
左にヨー 還流である。

以下の機能についての動作パラメータ（各硝子体摘出（前側）モードの初期状態ではディスエーブル）は、
凝固パワー １２％
ＩＶポール高 ４０ｃｍ
ＩＯＰ ４０ｍｍＨｇ
ランプ１ オフ
ランプ２ オフである。

表ＶＩＩＩａ 硝子体摘出（後側）モード用 デフォルト動作パラメータ

表ＶＩＩＩｂ 硝子体摘出（後側）モード用 デフォルト動作パラメータ

以下のフットコントロール動作パラメータは、各硝子体摘出（後ろ側）に適用される。
凝固スイッチ 凝固オン／オフを制御
プログラム可能な機能スイッチ 機能なし
左にヨー 還流

以下の機能についての動作パラメータ（各硝子体摘出（後側）モードの初期状態ではディスエーブル）は、
凝固パワー １２％
ＩＶポール高 ７５ｃｍ（単回執刀では４０ｃｍ）
ＩＯＰ ３０ｍｍＨｇ（単回執刀では４０ｍｍＨｇ）
ランプ１ オフ
ランプ２ オフである。

表ＩＸａ メスモード用デフォルト動作パラメータ

表ＩＸｂ メスモード用デフォルト動作パラメータ

以下のフットコントロール動作パラメータは、各メスモードに適用される。
凝固スイッチ 凝固オン／オフを制御
プログラム可能な機能スイッチ 機能なし
左にヨー なし
右にヨー なし

以下の機能についての動作パラメータ（各メスモードの初期状態ではディスエーブル）は、
凝固パワー １２％
ＩＶポール高 ７５ｃｍ
ＩＯＰ ３０ｍｍＨｇ
ランプ１ オフ
ランプ２ オフである。

表ＩＩ〜ＩＸに示す機能ベースのモードに鑑みて、通常ユーザは、眼球前部手術の場合についての一例を図２７に示すトップレベルのユーザ選択タブ４１５から、上述した様々な予め定義されたモードのうちの１つを選択する。好ましくは、タブ４１５はタッチスクリーン２５５の底部に位置している。１回につき１つのモードのみアクティブになるようにし、ユーザがユーザ選択タブのうちの１つを選択した時にコンピュータユニット３によって自動的に現在の動作モードが非選択状態になるようにしてもよい。モード選択の一例において、ユーザは利用できる水晶体超音波乳化モードについて超音波乳化吸引モードのタブ４１７に触れる。以下、図２８および図２９を参照すると、フラットパネルディスプレイ５は、ユーザが超音波乳化吸引モードのユーザ選択タブ４１７に触れる初期の時点では第１の４つのモード（すなわち、開、嚢除去、開（デュアル）および嚢除去(デュアル)）のみ表示している。矢印記号を含むタブ４１９にユーザが触れたのに応答して、コンピュータユニット３は利用できる超音波乳化吸引モード（すなわち、固定減圧、リニア減圧、固定フローおよびリニアフロー）の別のメニューを生成してフラットパネルディスプレイ５に表示させる。例えば、ユーザはタブ４２１に触れてメニューからリニア減圧超音波乳化吸引モードを選択する。図３０は、リニア減圧超音波乳化吸引モードの画面表示の例を示している。図示のように、このモードでは減圧、超音波（すなわち水晶体超音波乳化）および凝固機能が利用でき、アクティブである。

上述したように、顕微手術システムの様々な動作モードにしたがって動作するために、コンピュータユニット３はまずネットワーク上の各ノード（すなわち、架台部７に取り付けられたモジュール１３、それぞれフットコントロールアセンブリ１５およびＩＶポールアセンブリ１７用の制御回路１０５、１０７）を識別して初期化する。好ましい実施例では、コンピュータユニット３の中央処理装置２４５が、３つの動作コンポーネントすなわち電源投入初期化、ネットワークマネジメントおよびネットワーク連絡を有するシステムエンジンを構成しているソフトウェアを実行する。システムエンジンの初期化コンポーネントはネットワークを生成してこれを開始する。ネットワークマネジメントコンポーネントは、ネットワーク上のモジュール１３に対するネットワーク結合／非結合変数を提供してユーザが選択したモードを実施し、モジュール１３の機能性を監視し、ネットワークから送られてくるメッセージを処理する。ネットワーク連絡コンポーネントは、コンフィギュレーションファイルおよびモード変更を処理し、ユーザインタフェースに表示変更とエラーの発生を通知する。

図３１は、システム１の電源投入時にシステムエンジンの初期化コンポーネントを実行しているコンピュータユニット３の動作を示す。通常、システムエンジンはネットワーク上の各ノードを識別し、ローカルネットワーク変数を含む各ノードのニューロンプロセッサ２２５についてプログラミングオブジェクトを生成する。ユーザインタフェースはこの変数によってノードにアクセスする。ステップ４２７から開始して、システムエンジンはコンピュータユニット３のハードドライブ２４９に格納されたネットワークデータベースを初期化する。上述したように、ネットワーク上の様々なノードの各ニューロンプロセッサ２２５が、異なる顕微手術装置１９および周辺装置を制御するための内蔵されたプログラムを実行する。通信パラメータは、制御対象となるデバイス（例えば硝子体摘出ハンドピースまたは超音波デバイス）のタイプに関する情報ならびにプロセッサ２２５が位置しているモジュール１３または周辺装置のバージョンに関する情報を含む各プロセッサ２２５ごとの固有の識別ラベルを表している。識別ラベルは、特定のモジュール１３または制御回路１０５、１０７に固有の具体的な識別子（例えばシリアル番号）も含む。一例として、特定のモジュール１３のバージョンはハードウェアまたはソフトウェアのアップデート時に変更可能である。ネットワークデータベースは、具体的なモジュール１３または制御回路１０５、１０７識別子、異なるタイプのデバイスに対応するノード名およびこれらのノードに対応する異なるプログラムの名前の形で、予め組み込まれたノードを含む。換言すれば、ネットワークデータベースは、すでにネットワークに組み込まれて利用できる異なるタイプのモジュール１３および周辺装置の各々を有するシステムに関する情報を含んでもよい。

ステップ４２９では、システムエンジンは、ネットワーク上に実際に存在するハードウェア（すなわち、異なるモジュール１３および制御回路１０５、１０７）に対応した一組の通信パラメータを読み込み、ソフトウェアにおいてノードオブジェクトを生成し、特定のモジュール１３または周辺装置にアクセスできるようにする。ステップ４３１に進み、システムエンジンは、ネットワークデータベースではすでにノードを取り入れてある第１のモジュール１３または周辺装置制御回路１０５、１０７から開始し、ステップ４３３でソフトウェアにデバイスオブジェクトを形成して上記のノードを表す。好ましくは、システムエンジンは、ハードウェアにアクセスできるノードオブジェクトからデバイスオブジェクトを駆動する。システムエンジンがステップ４３５で他のモジュール１３または周辺装置制御回路１０５、１０７がすでにネットワークデータベースのノードに取り込まれていると判断すると、ステップ４３１に戻って次のモジュール１３または周辺装置制御回路１０５、１０７に進む。このように、システムエンジンはすでにネットワークデータベースに取り込まれているハードウェアについてのデバイスオブジェクトを生成する。システムエンジンによって生成されたデバイスオブジェクトはローカルネットワーク変数を含み、ユーザインタフェースはこれによってノードにアクセスする。

デバイスオブジェクトを生成し、ネットワークデータベースにすでに取り込まれているノードを示した後、システムエンジンは、前に取り込まれたノードと比較してステップ４３７に進んでネットワーク上に存在するモジュール１３または周辺装置制御回路１０５、１０７を調べる。ステップ４３９に進み、システムエンジンは、調べる対象となる同一タイプのモジュール１３または周辺装置制御回路１０５、１０７に対応するネットワークデータベース（ネットワーク上にはすでに存在しない）に取り込まれているノードが存在するか否かを判断する。存在する場合、システムエンジンはステップ４４１において前に取り込まれたノードの通信パラメータを特定のモジュール１３または周辺装置制御回路１０５、１０７についての通信パラメータに置き換える。置き換え動作を行っている間、ネットワーク変数の結合はすべて新たなノードに伝達される。さらに、ネットワークデータベースならびにネットワーク変数の結合に関与する他のノードを変更する必要はない。一方、調べる対象となる同ータイプのモジュール１３または周辺装置制御回路１０５、１０７に対応するノードがネットワークデータベースに取り込まれていない場合には、システムエンジンはステップ４４３に進む。ステップ４４３では、システムエンジンは新たなモジュール１３または周辺装置制御回路１０５、１０７用の通信パラメータを用いて新たなノードを取り込み、デバイスオブジェクトを生成してこの新たなノードを示す。ステップ４４１または４４３の後は、システムエンジンはステップ４４５に進み、ネットワークデータベースに取り込まれたノードを持たない他のモジュール１３または周辺装置制御回路１０５、１０７がネットワーク上に存在するか否かを判断する。存在する場合には、システムエンジンはステップ４３７に戻る。それ以外の場合には、システムエンジンはステップ４４７に進む。

ステップ４４７では、システムエンジンは、ネットワークデータベースに取り込まれたがハードウェアがネットワーク上に存在しない残りのノードを全て除去する。ステップ４４９に進み、同一タイプの２つ以上のモジュール１３または周辺装置制御回路１０５、１０７がネットワーク上に存在する場合には、システムエンジンは各タイプについての第１のデバイスオブジェクトをアクティブにする。換言すれば、システムエンジンは複数または重複したモジュール１３または周辺装置制御回路１０５、１０７のうちの１つに優先度を持たせる。

このため、前回の電源投入シーケンス以降に新たなモジュール１３を構成に追加してあった場合には、これが前に取り込まれたモジュール１３と比べて同一タイプのモジュールであろうと異なるタイプのモジュール１３であろうとシステム１は自動的に新たなモジュール１３を検出および初期化し、通信パラメータおよびユーザインタフェースの両方を再構成する。このようにすることで、ユーザはこの新たなモジュール１３に対してアクセスし、これに接続された全ての外科手術装置１９を制御することができる。同様に、前回の電源投入シーケンス後に特定のモジュール１３をネットワークから外した場合、システム１はモジュール１３が欠けていることを自動的に検知し、関連した通信パラメータおよびユーザインタフェース機能を全て除去する。さらに、コンピュータユニット３は、自動ネットワーク再構成を実行する際に、２つ以上の同ータイプのモジュール１３をシステム１に取り込むことを許す。コンピュータユニット３は、必要に応じて識別用の最優先および二番目に優先を判断し、ユーザインタフェースを介して制御を行う。コンピュータユニット３は拒否されたシステム構成も判断し、ユーザインタフェースを介してユーザに適切なアクションを取るよう指示をする。

このように、コンピュータユニット３は、ニューロンプロセッサ２２５を構成してユーザインタフェースが利用する必要なローカルネットワーク変数を生成することによって電源投入時にシステム１を初期化し、ネットワークにアクセスし、システム１が特定の最低動作要件を満たして全ての一定ネットワーク結合を行っていることを確認する。コンピュータユニット３は、モジュール１３または周辺装置のシステム１に対する追加／削除をはじめとして、最後の構成から見て構成面でなされたあらゆる変更をユーザインタフェースにも伝える。電源投入初期化後、システム１の制御はユーザインタフェースに移る。他の実施例では、コンピュータユニット３はさらに、電源投入時に架台部７内における特定のモジュール１３の位置を識別する。

以下、図２１のシステム構成例に概略的に示す各コンポーネントを参照すると、架台部７に取り付けられた各モジュール１３は１つまたは複数の顕微手術装置１９を制御して複数の異なる外科手術機能を提供する。例えば、モジュール１３は、ベンチュリＩＡＶモジュール３２１と、スクロールＩＡＶモジュール３２３と、超音波乳化吸引モジュール３２５と、メスモジュール３２７と、凝固モジュール３２９と、照明モジュール３３１（図４Ａ乃至図４Ｄに鑑みて照明モジュール１３Ａとも言う）とを含む。システム１は、システム１のネットワークに接続された周辺装置としてフットコントロールアセンブリ１５およびＩＶポールアセンブリ１７も含む。

図３２は、ベンチュリＩＡＶモジュール３２１をブロック図の形で示す(詳細については図４３乃至図６０に示す)。図３２に示されるように、モジュール３２１は、バックプレーン１０１に接続されるモジュール３２１の後部においてネットワークコネクタ１７１を介してネットワークに接続されたニューロン回路４５５を有する。ニューロン回路４５５は、データ通信バスを介してデータを受信および送信するためのＲＳ４８５送受信機２２３を含む。送受信機２２３に結合されたニューロンプロセッサ２２５は、モジュール３２１のネットワーク通信制御を行う。また、ニューロンプロセッサ２２５は、システム１の灌流、吸引および硝子体摘出機能を制御するための内蔵されたアプリケーションプログラムも実行する。この例では、ニューロン回路４５５は、ＩＡＶモジュール３２１用のアプリケーションプログラムを格納するためのメモリ４５７（例えば、フラッシュＥＥＰＲＯＭ）を含む。さらに、メモリ４５７は、ネットワーク上のモジュール３２１の初期化に用いられる構成および識別データを格納する。有利なことに、中央処理装置２４５は、ユーザが提供する情報に応答してデータ通信バスを介してメモリ４５７を再プログラミングすることができる。ニューロン回路４５５は、ニューロン２２５が動作するための時間ベースを提供しているクロック回路４５９（例えば水晶発振子）も含む。ベンチュリＩＡＶモジュール３２１はさらに、モジュールがアクティブであることを示す、モジュール３２１のフロントパネル表面の緑色のＬＥＤなどのステータスＬＥＤ４６１と、回路で使用する−５ボルトの電力を発生させる電力調整回路４６３とを含む。図３２には図示していないが、ニューロン回路４５５はコンピュータユニット３からリセット信号を受信するためのもう１つのＲＳ４８５送受信機も含んでいる。

通常、プロセッサ２２５によって得られるものよりも高い処理能力が必要な場合には、ニューロンプロセッサ２２５とコプロセッサとを一緒に用いることができる。この場合、ニューロンプロセッサ２２５によって生成される制御信号を受信してこれに応答し、別の制御信号を生成するコプロセッサを特定のモジュール１３に持たせ、外科手術処置の施行中にクローズドループ制御をする。本発明の好ましい実施例では、ＩＡＶモジュール３２１は電子的にプログラム可能な論理デバイス（ＥＰＬＤ）４６７などのプログラム可能な論理回路と協働するコプロセッサ回路４６５を含む。コプロセッサ回路４６５は、コプロセッサ４６９（例えばＩｎｔｅｌ ３８６ＥＸプロセッサ）および関連のメモリ４７１（例えばフラッシュＥＥＰＲＯＭおよびスタティックＲＡＭ）と、コプロセッサ回路４６５が使用するクロック信号を供給するためのクロック回路４７３（例えば水晶発振子）と、ウォッチドッグタイマ４７５とを含むと好ましい。

図３２をさらに参照すると、コプロセッサ回路４６５のコプロセッサ４６９が吸引レベル動作パラメータの関数として吸引制御信号を生成し、これをデジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器４８３に供給する。図示の実施例では、Ｄ／Ａ変換器４８３は並列インタフェースを提供し、コプロセッサ４６９はモジュールのベンチュリポンプを通る空気流を上記のインタフェースによって制御する。吸引ドライブ４８５はＤ／Ａ変換器４８３のアナログ入力を受信し、これに応答して吸引サーボ弁４８７を駆動する。吸引サーボ弁４８７はベンチュリを通る空気流を左右し、よって減圧レベルを左右する。ベンチュリＩＡＶモジュール３２１は、モジュール内に位置するベンチュリポンプから駆動されるシングル吸引ポートの動作を支持すると好ましい。ベンチュリポンプは、圧力が例えば８０〜１００ポンド／平方インチのゲージの外部のガス／空気入力を必要とする。モジュール３２１はさらに、過圧状態を防止するための圧力逃がし弁（図示せず）を含む。有利なことに、モジュール３２１の制御回路は吸引減圧レベルを固定制御とリニア制御の両方で制御できる。例えば、吸引減圧レベルは０ｍｍＨｇ〜５５０ｍｍＨｇの範囲にすることができ、１ｍｍＨｇずつ変化させることができる。ユーザは、全ての吸引パラメータを、タッチスクリーン２５５、リモートコントロール装置３９またはフットコントロールアセンブリ１５を介して設定し、吸引機能をフットコントロールアセンブリ１５経由で制御する。

ベンチュリＩＡＶモジュール３２１の灌流部分は、重力供給による灌流を支持する。例えば、ＩＶポールアセンブリ１７は、外科手術の間に患者の眼に灌流を行うのに外科医が使用する滅菌生理食塩水溶液のバッグを支持する。モジュール３２１は一組のソレノイド弁４９３を含み、このうち１つは閉じた時にシステム１へのあらゆる流体の進入を防止するピンチ弁４９５である。タッチスクリーン２５５またはフットコントロールアセンブリ１５のいずれかによってユーザはベンチュリＩＡＶモジュール３２１の灌流機能を固定でオン／オフ（開／閉）制御する。ニューロンプロセッサ２２５はコプロセッサ４６９およびＥＰＬＤ４６７のコントロールレジスタ４９６と協働し、一組のソレノイドドライバ４９７にコマンドを送るためのドライブ信号を生成する。これによって、ソレノイドドライバ４９７がソレノイド弁４９３を所望の量だけ開閉する。

好ましくは、ＩＡＶモジュール３２１は、実際の吸引または灌流圧力に関するフィードバックを行う一組の空気圧トランスデューサ５０１を含む。例えば、吸引トランスデューサ５０３は吸引圧レベルを検知し、ライン圧力トランスデューサ５０５は灌流圧レベルを検知する。ライン圧力ランスデューサ５０５に接続された計装用増幅器回路５０７は、その圧力信号を処理前に増幅する。好ましくは、吸引トランスデューサは内部の増幅器を含む。アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器５１１は増幅された圧力信号を受信し、アナログ圧力信号をコプロセッサ回路４６５で処理するためにデジタル値に変換する。このようにして、ＩＡＶモジュール３２１は吸引および灌流機能のクローズドループ制御を行う。

顕微手術用眼科システムは一般に、本願と同一の譲受人が所有している米国特許第４，７７３，８９７号に図示および記載してあるような着脱自在の流体回収カセットを有する減圧動作式吸引システムを利用している。減圧または負圧下にある吸引装置をカセットに接続することによって、吸引流体はカセットに引き込まれる。顕微手術眼科処置を行っている外科医は例えばフットコントロールアセンブリ１５を用いて吸引システムを制御する。これによって、外科医は上述した特許において参照符号１８２で示すものなどのウェッジ形ソレノイドプランジャ、あるいは図３２に示すような吸引サーボ弁４８７を作動させて吸引を正確に制御し、カセットから顕微手術装置への吸引を遮断または開放することができる。

モジュール３２１のソレノイド４９３は、カセットキャプチャ弁５１５およびカセットピンチ弁５１７も含んでいる。カセットキャプチャ弁５１５のプランジャ（図示せず）は、カセットをモジュール３２１内の正しい位置に固定する。カセットピンチ弁５１７は、吸引機能がアクティブではない時に吸引ラインを閉じ、カセットまたは吸引ラインから患者の眼への流体の逆流を防止する。

さらに、ベンチュリＩＡＶモジュール３２１におけるソレノイド４９３のうちの一方は、上述した特許において１８４で示すもののような還流プランジャを駆動するための還流ソレノイド弁５１９である。作動時、還流プランジャはカセットに接続された還流チャンバを圧搾し、吸引チューブ内の少量の流体を通路から外に追い出し、チューブが開放かつ非遮断状態に維持されるようにする。例えば前側または後側の処置を実施する場合など、実施する処置に応じて様々な量の還流が必要になる。後側の処置に使用されるカセットには、前側の処置に使用されるカセットの場合よりも還流量のかなり少ないカセットを使用することが重要である。システム１の有利な特徴は、自動的に検出して後側すなわちマイクロ還流カセットと前側のカセットとを区別することである。この特徴によって、ユーザが不注意で特定の処置に対して誤った還流カセットを取り付けて使用してしまうことが防止される。

本発明によれば、前側の処置を施行中に使用するように設計されたカセットを後側の処置に使用されるＩＡＶモジュール３２１に挿入すると、ユーザインタフェースがこのエラーを可視的および／または可聴的に示し、間違ったカセットが取り付けられた状態でシステム１が作動されるのを防止している。

使用される処置に対応するカセットを識別するために、各カセットには特定の色が付けられている。好ましくは、各カセットに付けられた色付手段は、上述した特許において１５０で示されるもののようなカプラ部材またはインサートである。これは通常Ｉ形であり、上述した特許において１３０で示されるようにカセットに形成された逃げに摩擦によって嵌合される。例えば一方が黄で他方が青の上記のような着脱自在の色付手段は、この手段を施さなければ全く同一であるカセットに対して容易に貼り付けおよび取り外しが可能である。カセットをモジュール３２１に挿入し、カセットの存在を示す信号を生成するカセット存在センサ５２５に隣接して色付手段を位置決めする。好ましくは、カセット存在センサ５２５は、例えばフロリダ州ＴａｍｐａのＴｒｉ−Ｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ.，Ｉｎｃ．によって型番Ｆ４で販売されているもののような光電回路の赤外線光源などの光電カラーセンサによって実現される。黄色は赤外線光を反射し、青はこれを吸収するため、１つの特定の処置に対するカセットと異なる処置に対する別のカセットとが区別される。このため、カセット存在センサはカセットの存在を色付手段の色の機能として検出する。図６１は、カセット存在センサ５２５によって生成された信号を受信し、コンピュータユニット３と通信する好ましい回路を示す。カセットの色が外科医によって選択された特定の処置に対応しない場合には、可聴および／または可視信号によってユーザインタフェースを介してユーザにその旨が示される。また、コンピュータユニット３は、この情報に応答して、ユーザが正しいカセットを取り付けるまでの間、あらゆる眼科処置が実施されるのを防止する。図３２の実施例では、カセット存在センサ５２５は、まずＥＰＬＤ４６７のステータスレジスタ５２７に信号を供給し、コンピュータユニット３に信号を供給してカセットが誤っていることをユーザに通知する。次いで、ＥＰＬＤ４６７およびコプロセッサ回路４６５がこの信号をニューロン回路４５５に供給し、コンピュータユニット３と返信の通信を行う。

特定の吸引および灌流レベルに関するフィードバックに加え、モジュール３２１は、ユーザインタフェースを介してカセットを交換しなければならないことをユーザに通知するための概全（ａｌｍｏｓｔ ｆｕｌｌ）および全信号を生成するカセットレベルセンサ５２９も含む。

ユーザがユーザインタフェースを介して利用できる呼び水機能によって、ユーザは開口を利用し、灌流ピンチ弁４９５を閉じて吸引ラインから空気を除去することによって外科手術用ハンドピースに呼び水をする。この機能によって、ユーザは取り出しのオプションを選んで吸引回収カセットを取り出すこともできる。

上述したように、ベンチュリＩＡＶモジュール３２１は、システム１の硝子体摘出機能もサポートしている。好ましい実施例では、ベンチュリＩＡＶモジュール３２１は硝子体摘出ポートを含み、このポートに硝子体摘出カッターが接続される。好ましくは、モジュール３２１は硝子体摘出カッターで３タイプの執刀動作すなわちリニア執刀速度、固定執刀速度および単回執刀が利用できるようにこのカッターを制御する。好ましくは、リニア執刀速度は３０〜７５０ｃｕｔｓ／分の範囲にすることができ、１ｃｕｔ／分ずつ増やすことができる。ユーザは、タッチスクリーン２５５、リモートコントロール装置３９またはフットコントロールアセンブリ１５を介して執刀速度を設定し、フット制御アセンブリ１５によって執刀速度を制御する。また、ユーザは固定執刀速度をプログラミングし、１分あたり３０〜７５０ｃｕｔｓ／分で、１ｃｕｔ／分ずつ増やすようにすることができる。この例では、ユーザは、タッチスクリーン２５５、リモートコントロール装置３９またはフットコントロールアセンブリ１５を介して固定執刀速度を設定し、フットコントロールアセンブリ１５を介して固定執刀速度を変更する。単回執刀は固定のオン／オフ制御で用いられる。単回執刀がイネーブル（オン）の時には、硝子体摘出力ッターは１回の作動で１回ずつ閉／開を行う。ユーザは、タッチスクリーン２５５、リモートコントロール装置３９またはフットコントロールアセンブリ１５を介して単回執刀を選択し、フットコントロールアセンブリ１５を介して執刀を施行する。ベンチュリＩＡＶモジュール３２１に取り付けられた硝子体摘出カッターは、ベンチュリポンプを駆動するためにも使用される外部の空気／ガス入力から駆動される。

図３２に示されるように、ＥＰＬＤ４６７は、硝子体摘出カッターの執刀速度を設定するのに必要なタイミング機能を実施するための硝子体摘出タイマ５３３を含むと好ましい。ソレノイドドライバ４９７は、硝子体摘出タイマ５３３からのタイミング信号の機能として硝子体摘出ソレノイド５３５を駆動し、硝子体摘出執刀を制御する。
好ましくは、システム１はＩＡＶモジュール３２１に加えて、またはこれの代わりにスクロールＩＡＶモジュール３２３を含む。ベンチュリＩＡＶモジュール３２１と同様ではあるが、スクロールＩＡＶモジュール３２３はベンチュリポンプではなくスクロールポンプ（図示せず）を用いて灌流および吸引機能を提供する。本発明によれば、スクロールＩＡＶモジュール３２３のスクロールポンプはベンチュリ吸引システム（すなわち減圧制御）またはスクロール吸引システム（すなわちフロー制御）として機能することができる。

この例では、モジュール３２３は、スクロールポンプと、灌流、吸引、通気および較正を制御するピンチ弁開口と、トランスデューサダイアフラムと、回収用リザーバとを含む使い捨てスクロールカセットと協働して動作する。スクロールカセットは、灌流ラインと、吸引ラインと、回収用リザーバとをカセット筐体の前部に含む。ユーザはモジュール３２３の前部に位置する格納式引き出しにスクロールカセットを装着する。一度装着すると、スクロールカセットはタッチスクリーン２５５を介してモジュール３２３の制御システムおよびドライブに対して係合および離脱される。換言すれば、スクロールＩＡＶモジュール３２３は、タッチスクリーン２５５への入力を介してコマンドを受けるとカセットを引っ張るすなわち係合したり、あるいはカセットを延在させるすなわち離脱させたりする。

スクロールＩＡＶモジュール３２３の吸引部分は、吸引の減圧またはフロー制御のいずれかを提供する１つの吸引ポートを駆動する。好ましくは、減圧吸引機能によって減圧レベルを０ｍｍＨｇ〜５５０ｍｍＨｇの範囲で１ｍｍＨｇずつ高め、フロー吸引機能によって流速を１ｃｃ／分〜６０ｃｃ／分の範囲で１ｃｃ／分ずつ増やす。ユーザは、タッチスクリーン２５５、リモートコントロール装置３９またはフットコントロールアセンブリ１５を介して吸引動作パラメータを設定し、フットコントロールアセンブリ１５を介してこれを変更する。

スクロールＩＡＶモジュール３２３の灌流部分は、ベンチュリＩＡＶモジュール３２１と同様に重力によって供給される灌流もサポートしている。しかしながら、ベンチュリＩＡＶモジュール３２１とは対照的に、モジュール３２３にはピンチ弁４９５は含まれていない。ピンチ弁ではなく、スクロールＩＡＶモジュール３２３は、モジュール３２３内のソレノイドプランジャと使い捨てスクロールカセットとの組み合わせを介して灌流制御を行う。モジュール３２１を用いる場合と同様に、ユーザは、タッチスクリーン２５５またはフットコントロールアセンブリ１５をスクロールＩＡＶモジュール３２３の灌流機能の固定のオン／オフ（開／閉）制御を行う。

ベンチュリＩＡＶモジュール３２１と同様に、スクロールＩＡＶモジュール３２３はシステム１の硝子体摘出機能もサポートしている。しかしながら、モジュール３２３内に位置する空気ポンプは、ベンチュリＩＡＶモジュール３２１への外部の空気／ガス入力ではなくスクロールＩＡＶモジュール３２３に取り付けられた硝子体摘出カッターを駆動する。

図１４７および図１４８は、スクロールＩＡＶモジュール３２３と一緒に用いるのに好ましい圧力検知回路を概略図の形で示している。

図３３に戻り、水晶体超音波乳化および水晶体超音波破砕モジュール（超音波乳化）３２５（図２６Ａ乃至図２６Ｔに詳細に示す）は、水晶体超音波乳化および／または水晶体超音波破砕用ハンドピース５３９が接続されている超音波乳化吸引出力ポート５３７に対し、例えば最大３５ワットの超音波乳化吸引パワーを周波数２９±２ｋＨｚで５０００オームにして供給する内蔵モジュールである。
好ましい一実施例では、超音波乳化吸引モジュール３２５はリニア動作およびパルス動作の両方をサポートしている。リニア超音波乳化吸引機能では、ユーザが１％ずつインクリメントして最大０％〜１００％の範囲でプログラムできる連続超音波乳化吸引パワーが得られる。外科医は、フットコントロールアセンブリ１５のセンターフットペダルを押すことによってリニア超音波乳化吸引出力をプログラミングした最小超音波乳化吸引パワーレベルで作動させ、次いでリニアフットペダル移動の機能としてこれをプログラミングした最大出力レベルまで増加させる。この例では、リニア超音波乳化吸引パワーはゼロから固定リニア速度で立ち上がる。好ましくは、ユーザは、タッチスクリーン２５５、リモートコントロール装置３９またはフットコントロールアセンブリ１５を介して出力レベルを設定し、フットコントロールアセンブリ１５を介してリニア超音波乳化吸引機能を制御する。リニア動作とは対照的に、パルス超音波乳化吸引機能では、プログラミングした、限られた時間（例えば周期的）だけ超音波乳化吸引パワーが得られる。モジュール３２５によって、ユーザは固定のオン／オフパワー制御を行うことができる。この制御は、ユーザが１％ずつインクリメントして最大１％〜１００％で設定できるものである。次に、ユーザはパルス出力制御をプログラミングして、１秒あたり１パルスずつインクリメントして１秒あたり１〜２０回のパルスを得ることができる。ユーザは、出力パワーレベルおよびパルス繰返し数をタッチスクリーン２５５経由で設定し、これをフットコントロールアセンブリ１５経由で制御する。

好ましい実施例では、超音波乳化吸引モジュール３２５は、バックプレーン１０１に接続されるモジュール３２５の後部においてネットワークコネクタ１７１を介してネットワークに接続されたニューロン回路５４１を有する。ニューロン回路５４１は、データ通信バスを介してデータを受信および送信するためのＲＳ４８５送受信機２２３を含む。送受信機２２３に結合されたニューロンプロセッサ２２５は、モジュール３２５のネットワーク通信制御を行う。また、ニューロンプロセッサ２２５は、システム１の水晶体超音波乳化および水晶体超音波破砕機能を制御するための、メモリ５４３（例えばフラッシュＥＥＰＲＯＭ）に格納された内蔵されたアプリケーションプログラムも実行する。メモリ５４３は、ネットワーク上のモジュール３２５を初期化するための構成および識別データも格納している。有利なことに、中央処理装置２４５は、ユーザが提供する情報に応答してデータ通信バスを介してメモリ５４３を再プログラミングすることができる。ニューロン回路５４１は、ニューロン２２５が動作するための時間ベースを提供しているクロック回路５４５（例えば水晶発振子）も含む。超音波乳化吸引モジュール３２５は、ＩＡＶモジュール３２１と同様に、回路で使用する±５ボルトおよび４ボルトの電力を生成するための電力調整または基準電圧回路５４６を含む。図３３には図示していないが、ニューロン回路５４１は、コンピュータユニット３からリセット信号を受信するためのもう１つのＲＳ４８５送受信機と、モジュール３２５がアクティブであることを示すステータスＬＥＤとを含む。

図３３に示されるように、超音波乳化吸引モジュール３２５は、ＥＰＬＤ５４９と協働するコプロセッサ回路５４７を含む。コプロセッサ回路５４７は、コプロセッサ５５１（例えばＩｎｔｅｌ ３８６ＥＸプロセッサ）および関連のメモリ５５３（例えばフラッシュＥＥＰＲＯＭおよびスタティックＲＡＭ）と、クロック回路５５５（例えば水晶発振子）と、ウォッチドッグ５５７とを含むと好ましい。ＥＰＬＤ５４９は、周波数発生器５６１（例えば正弦波生成器）に対して使用されるクロック信号を供給するためのパルスタイマ５５９を有する。コプロセッサ回路５４５のコプロセッサ５５１は、ＥＰＬＤ５４７と協働して周波数発生器５６１に制御信号を供給し、パルス超音波乳化吸引出力用のプログラム可能な周波数を生成する。超音波乳化吸引ドライブ回路５６３は、周波数発生器５６１によって生成されたプログラム可能な周波数を利用し、超音波乳化吸引出力５３７を駆動する。有利なことに、超音波乳化吸引モジュール３２５は、超音波乳化吸引ドライブ５６３に供給されるレール電圧を例えばコマンドによって指定された超音波乳化吸引電圧レベルよりも高い３ボルトに維持するためのブーストレギュレータ５６５を含む。これによって、過剰な電力散逸が超音波乳化吸引ドライブ５６３にて発生するのが防止される。超音波乳化吸引モジュール３２５は、ブースト電圧だけでなく、超音波乳化吸引パワーの位相も監視するためのモニタ回路５６７も含む。最適な超音波乳化吸引機能を得るために、電流および電圧の位相は、負荷が変わった場合でもハンドピース５３９の共振周波数上に維持されると望ましい。モニタ回路５６７は、超音波乳化吸引モジュール３２５における過電流状態を防止するための過電流検出器も提供する。

本発明によれば、超音波乳化吸引モジュール３２５は、超音波乳化吸引出力５３７に接続されたハンドピース５３９の存在を検出するためのプローブ存在回路５７１も含む。コプロセッサ回路５４７およびＥＰＬＤ５４９は、プローブ存在回路の出力とモニタ回路５６７によって生成されるシャットダウン信号とを組み合わせ、リレー制御装置５７５を駆動する。これによって、望ましくない動作状態にある場合にはリレー制御装置５７５が超音波乳化吸引ドライブ５６３をディスエーブルにする。

図３４に鑑みると、メスモジュール３２７（図８９乃至図１０３に詳細に示す）は、システム１にメス機能だけでなく空気流体交換および鉗子機能も提供すると好ましい。好ましい実施例では、モジュール３２７は、ポート５７９に接続されるメス／鉗子ハンドピースのユーザが選択した動作モードおよび動作パラメータに鑑みてモジュール３２７が制御する、電気的に駆動されるポート５７９を支持する。

メスモジュール３２７は、リニア執刀速度、固定執刀速度、単回作動および比例式作動を含むメス／鉗子機能を提供すると好ましい。例えば、ユーザは、メスモジュール３２７をプログラミングして、タッチスクリーン２５５またはフットコントロールアセンブリ１５を介して１ｃｕｔ／分ずつインクリメントして３０〜３００ｃｕｔｓ／分を行うリニア執刀速度を得ることができる。この例では、外科医はフットコントロールアセンブリ１５を介して実際のカッター速度を制御する。ユーザは、モジュール３２７をプログラミングして、タッチスクリーン２５５またはフットコントロールアセンブリ１５を介して、フットコントロールアセンブリ１５でオン／オフ制御を行って１ｃｕｔ／分ずつインクリメントして３０〜３００ｃｕｔｓ／分を行う固定執刀速度を得ることができる。他の動作パラメータを用いる場合と同様に、ユーザはモジュール３２７をプログラミングして単回執刀または個々のデュアルメス／鉗子サイクルを得ることもできる。外科医は、フットコントロールアセンブリ１５を介して単回執刀を作動させると好ましい。比例式作動機能では、メスハンドピースを特定の比率だけ閉じる。例えば、ユーザはメスモジュール３２７をプログラミングして、タッチスクリーン２５５およびフットコントロールアセンブリ１５によってユーザがリニア制御を行う、２５％ずつ閉じて０％〜１００％閉じる比例式作動を得ることができる。

他のモジュール１３を用いる場合と同様に、メスモジュール３２７は、バックプレーン１０１と接続するモジュール３２７の後部でネットワークコネクタ１７１を介してネットワークに接続されたニューロン回路５８３を有する。ニューロン回路５８３は、ニューロンプロセッサ２２５に結合されたデータ通信バスを介してデータを受信および送信するためのＲＳ４８５送受信機２２３を含む。ネットワーク通信制御に加え、ニューロンプロセッサ２２５は、システム１のメス／鉗子および空気／流体交換機能を制御するための、メモリ５８５（例えばフラッシュＥＥＰＲＯＭ）に格納された内蔵されたアプリケーションプログラムも実行する。メモリ５８５は、ネットワーク上のモジュール３２７を初期化するための構成および識別データも格納している。有利なことに、中央処理装置２４５は、ユーザが提供する情報に応答してデータ通信バスを介してメモリ５８５を再プログラミングすることができる。ニューロン回路５８３は、ウォッチドッグタイマ回路５８７およびクロック回路５８９も含む。図３４には図示していないが、ニューロン回路５８５は、コンピュータユニット３からリセット信号を受信するためのもう１つのＲＳ４８５送受信機を含む。

他のモジュール１３のうちのいくつかと同様に、メスモジュール３２７は、ニューロン回路５８５のニューロンプロセッサ２２５と一緒に用いられ、ユーザが入力した動作パラメータの機能としてメス／鉗子ハンドピースを制御するＥＰＬＤ５９５を含む。特に、ＥＰＬＤ５９５は、ソレノイドドライブ５９７またはＤＣモータドライブ５９９のいずれかを選択してハンドピースポート５７９を駆動するためのドライブセレクタである。このように、メスモジュール３２７は２タイプのメス装置を駆動することができる。

図３４に示されるように、メスモジュール３２７は、空気流体交換機能を提供するための空気制御装置６０５も含む。例えば、空気制御装置は３つのソレノイド弁を駆動して、ＩＯＰの加圧、解放および保持を制御する。好ましくは、モジュール３２７の空気流体交換部分は、空気制御装置６０５の一部である空気ポンプによって駆動される１つの空気ポート（図示せず）をサポートする。一例として、このポンプは、最大５立方フィート毎時までの流速で、１ｍｍＨｇずつインクリメントして最大１００ｍｍＨｇまでの空気圧をサポートする。ユーザは、タッチスクリーン２５５またはフットコントロールアセンブリ１５を介して空気流体交換ポートを制御する。図３４は、ニューロン回路５８３にフィードバックを行うためのＩＯＰ検出器６０７（例えば圧力トランスデューサ）も示している。

ＩＯＰ検出器６０７が過圧状態または圧力不足（ｕｎｄｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）状態を検出したのに応答して、ユーザインタフェースは可聴警告を発する。メスモジュール３２７はさらに、モジュールがアクティブであることを示す、モジュール３２７のフロントパネル表面の緑色のＬＥＤなどのステータスＬＥＤ６１１と、ポート５７９に接続されたメスハンドピースの存在を検出するハンドピース検出器回路６１３とを含む。図３４には図示していないが、ニューロン回路はコンピュータユニット３からリセット信号を受信するためのもう１つのＲＳ４８５送受信機も含んでいる。

電力損失またはモジュール故障が発生した場合に備えて、モジュール３２７には空気レシーバおよび遮断弁が設けられ、故障状態に応えるだけの適当な時間をユーザに与える。

図３５に示されるように、バイポーラ凝固モジュール３２９（図１０４乃至図１１３に詳細に示す）は、単一のバイポーラ出力６２５をサポートする内蔵モジュールである。好ましい実施例では、バイポーラ出力は、最大７．５ワットのバイポーラパワーを１００オームにして供給する。好ましくは、モジュール３２９はポートを制御して固定バイポーラ機能またはリニアバイポーラ機能を提供する。ユーザは、バイポーラ凝固モジュール３２９をプログラミングして、１％ずつインクリメントする最大２％〜１００％の固定バイポーラパワーを得ることができる。バイポーラ出力は、フットコントロールアセンブリ１５の瞬間接触（押ボタン）スイッチを介して、プログラミングされた出力パワーレベルで作動されると好ましい。バイポーラ出力は、押ボタンが押されている限りは作動状態に維持される。ユーザは、タッチスクリーン２５５、リモートコントロール装置３９またはフットコントロールアセンブリ１５を介して出力レベルを設定し、フットコントロールアセンブリ１５の押ボタンを介して上記の設定値を変更する。ユーザは、モジュール３２９をプログラミングして、最大２％〜１００％のリニアバイポーラパワーを得ることができ、パワーレベルを１％ずつインクリメントして変更することができる。バイポーラ出力は、外科医がフットコントロールアセンブリ１５のセンターフットペダルを押した時にリニア超音波乳化吸引出力をプログラミングした最小超音波乳化吸引パワーレベルで作動され、次いでリニアフットペダル移動の機能としてこれをプログラミングした最大出力パワーレベルまで増加すると好ましい。ユーザは、タッチスクリーン２５５、リモートコントロール装置３９またはフットコントロールアセンブリ１５を介して出力レベルを設定し、フットコントロールアセンブリ１５を介してこのレベルを制御する。

他のモジュール１３を用いる場合と同様に、凝固モジュール３２９は、バックプレーン１０１と接続するモジュール３２９の後部でネットワークコネクタ１７１を介してネットワークに接続されたニューロン回路６２７を有する。ニューロン回路６２７は、データ通信バスを介してデータを受信および送信するためのＲＳ４８５送受信機２２３を含む。ニューロンプロセッサ２２５は送受信機２２３に結合され、モジュール３２９に対するネットワーク通信制御を行う。ニューロンプロセッサ２２５は、システム１のバイポーラ凝固機能を制御するための内蔵されたアプリケーションプログラムも実行する。この例では、ニューロン回路６２７は、凝固モジュール３２９用のアプリケーションプログラムを格納するためのメモリ６２９（例えばフラッシュＥＥＰＲＯＭ）を含む。さらに、メモリ６２９は、ネットワーク上のモジュール３２９を初期化するための構成および識別データを格納している。有利なことに、中央処理装置２４５は、ユーザが提供する情報に応答してデータ通信バスを介してメモリ６２９を再プログラミングすることができる。ニューロン回路６２７は、ニューロン２２５が動作するための時間ベースを提供しているクロック回路６３１（例えば水晶発振子）も含む。図３５には図示していないが、ニューロン回路６２７は、コンピュータユニット３からリセット信号を受信するためのもう１つのＲＳ４８５送受信機を含む。

凝固モジュール３２９は、ニューロン回路６２７のニューロンプロセッサ２２５と一緒に用いられ、ユーザが入力した動作パラメータの関数としてバイポーラ凝固デバイスを制御するＥＰＬＤ６３５を含む。特に、ＥＰＬＤ６３５は、イネーブル信号を生成して凝固をイネーブルにする制御論理回路６３７と、バイポーラ出力電圧および出力アクティビティ（固定またはリニア出力）を監視するアクティビティモニタ６３９と、パルス幅変調周波数を生成するためのバイポーラタイマ６４１とを含む。

バイポーラ凝固モジュール３２９はさらに、過剰出力状態または望ましくない出力状態が発生した場合にバイポーラ出力６２５へのパワーを遮断するための過電圧検出器６４５を含む。好ましくは、過電圧検出器６４５はニューロンプロセッサ２２５および送受信機２２３を介してネットワークとも通信し、ユーザに対して望ましくない出力状態にあることをアラームで警告する。

本発明によれば、ニューロン回路６２７のニューロンプロセッサ２２５は、ＥＰＬＤ６３５との組み合わせで、正しい位相順序で一組のプリドライバ６４９をイネーブルにする。これによって、一組のパワードライバ６５１がバイポーラ出力６２５にパワーを供給する。一実施例では、凝固モジュール３２９はパワードライバ６５１の出力を調節するためのアイソレーション・インピーダンスマッチングネットワーク６５３も含む。

図３５は、上述したように、モジュール３２９のフロントパネルに配置されて凝固モジュール３２９がアクティブであることをユーザに示す緑色のＬＥＤであるステータスＬＥＤ６５７を示している。モジュール３２９は、過電流状態を防止してノイズを抑えるためのパワーヒューズ・フィルタリング回路６５９も含む。

以下、図３６を参照すると、照明モジュール３３１（図１１４乃至図１２５に詳細に示す）は、モジュール３３１の前部における照明ポートに対応する光を提供するための第１のランプ６６５および第２のランプ６６７などの少なくとも２つのランプを有する内蔵モジュールである。本発明によれば、ユーザは、外科医が外科手術の術中に患者の眼球後部を照らす際に用いる眼内照明などの光ファイバ照明装置をこれらのポートのうち一方または両方に接続する。モジュール３３１はランプ６６５、６６７によって各ポートに照射される光を個別制御するが、必要であればこれらを同時に使用することもできる。さらに、モジュール３３１はポートで得られる光の強度を独立に制御する。ユーザは、タッチスクリーン２５５またはリモートコントロール装置３９を介して高(１００％)、中（７５％）または低（５０％）出力照明レベルを選択することができる。

好ましい実施例では、バックプレーン１０１に接続されるモジュール３３１の後部においてネットワークコネクタ１７１を介してネットワークに接続されたニューロン回路６７１を有する。ニューロン回路６７１は、ＲＳ４８５送受信機２２３およびニューロンプロセッサ２２５を含む。ニューロンプロセッサ２２５は、ネットワーク通信制御ならびにアプリケーションプログラムを実行し、システム１の照明機能を制御する。この例では、ニューロン回路６７１は、照明モジュール３３１用のアプリケーションプログラムを格納するためのメモリ６７３（例えばフラッシュＥＥＰＲＯＭ）を含む。さらに、メモリ６７３は、ネットワーク上のモジュール３３１を初期化するための構成および識別データも格納している。有利なことに、中央処理装置２４５は、ユーザが提供する情報に応答してデータ通信バスを介してメモリ６７３を再プログラミングすることができる。ニューロン回路６７１は、ニューロン回路６７１によって使用されるクロック信号を供給するクロック回路６７５（例えば水晶発振子）およびウォッチドッグタイマ６７６も含む。図３３には図示していないが、ニューロン回路６７１は、コンピュータユニット３からリセット信号を受信するためのもう１つのＲＳ４８５送受信機を含む。

図３６に示されるように、ニューロン回路６７１のニューロンプロセッサ２２５は、第１のパワーリレー６７７にランプ６６５用のオン／オフ信号を供給し、第２のパワーリレー６７９にランプ６６７用のオン／オフ信号を供給する。これによって、リレー６７７、６７９のうちの一方または両方が１２ボルト電源６８１（電源モジュール１０３からバックプレーン１０１経由で供給される）を第１のランプドライバ回路６８３および／または第２のランプドライバ回路６８５にそれぞれ接続し、ランプ６６５およびランプ６６７のうちの一方または両方を点灯させる。好ましい実施例では、ランプドライバ６８３、６８５がニューロン回路６７１に対してランプ６６５、６６７の状態に関するフィードバックを行う。

ランプ６６５によって得られる光の強度を変化させるために、照明モジュール３３１のニューロン回路６７１はまず、所望の強度を表すシリアルデータをデジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器６８９に供給する。Ｄ／Ａ変換器６８９の出力に応答して、調光装置ドライバ回路６９１が調光装置回路６９３を駆動する。本発明によれば、調光装置回路６９３はランプ６６５の強度を調節する。このように、調光装置ドライバ６９１は調光装置回路６９３をＤ／Ａ変換器６８９へのシリアルデータ入力の機能として制御し、ランプ６６５の強度を所望のレベルに設定する。同様に、ニューロン回路６７１は、所望の強度を表すシリアルデータをデジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器６９７に供給し、ランプ６６７によって得られる光の強度を変化させる。次にＤ／Ａ変換器６９７がアナログ強度信号を調光装置ドライバ回路６９９に供給し、これによってＤ／Ａ変換器６９７へのシリアルデータ入力の機能として調光装置回路７０１が制御され、ランプ６６７の強度レベルが変化する。

図３６をさらに参照すると、照明モジュール３３１は、モジュール３３１の前部に設けられてモジュール３３１がアクティブであることをユーザに示す緑色のＬＥＤなどのステータスＬＥＤ７０５も含む。モジュール３３１は、コンポーネントを破損する可能性があるモジュール３３１内の過剰な熱を散逸させるための、ニューロン回路６７１のニューロンプロセッサ２２５に応答するファンなどの冷却システム７０７も提供する。

本発明の好ましい実施例では、システム１は、リモートフットコントロールアセンブリ１５、自動ＩＶポールアセンブリ１７を有する装置カート２１、延長用架台部２０７およびハンドヘルド式ＩＲリモートコントロール装置３９の中から選択される周辺装置もサポートしている。

これらの周辺装置のうちの１つ、すなわちフットコントロールアセンブリ１５によって、外科手術処置の施行時に外科医は少なくとも１つの顕微手術装置１９を遠隔制御することができる。ユーザは外科医のこともあるが、手術室にいる看護婦またはその他の人間がシステム１のユーザインタフェースに直接入力を行うことも多い。それ自体で、フットコントロールアセンブリ１５は外科医と顕微手術システム１との間の主要なインタフェースとなる。有利なことに、外科医はフットコントロールアセンブリ１５からシステム１によって提供される多数の機能を制御すると共に動作モードを変更することができる。

図３７は、フットコントロールアセンブリ１５を制御するための、本発明の好ましい一実施例による制御回路１０５を示している。好ましくは、フットコントロール回路１０５（図１２６乃至図１３６において詳細に示す）はネットワーク通信を行い、少なくとも１つの動作パラメータの関数としてフットコントロールアセンブリ１５の動作を制御する。

架台部７には図示していないが、フットコントロール回路１０５は、データ通信バス経由でデータを受信および送信するためのＲＳ４８５送受信機２２３を含むニューロン回路７１７を有する。ニューロンプロセッサ２２５は、送受信機２２３に結合され、フットコントロール回路１０５のネットワーク通信制御を行う。このように、コンピュータネットワークに鑑みると、フットコントロールアセンブリ１５は、フットコントロール回路１０５で制御されると機能的にモジュール１３と等価である。換言すれば、フットコントロール回路１０５は、ユーザインタフェースとフットコントロール回路１０５との間で動作パラメータを表すデータを通信するデータ通信バスにも接続されている。このように、データ通信バスはフットコントロール回路１０５と外科手術用モジュール１３との間のピアツーピア通信も可能にする。さらに、フットコントロール回路１０５はフットコントロールアセンブリ１５を介してなされる外科医の指示に応答して、ネットワーク経由で顕微手術装置１９の動作パラメータを変更する。

この例では、ニューロン回路７１７の送受信機２２３は、バックプレーン１０１の背面にてコネクタ１５７に接続されるデータケーブル（図示せず）を介してデータ通信バスに接続されている。あるいは、ＩＶポールアセンブリ１７がジャンパを提供し、これにフットコントロール回路１０５を接続する。電源入力７２１はフットコントロール回路１０５に電力を供給し、ＶＣＣ生成器７２３などの電圧調整器が回路に必要な論理電圧を供給する。図３７はさらに、フットペダル移動の際に移動止めを提供するために磁粉ブレーキ７２７に接続されたブレーキドライブ回路７２５を示している。

ニューロン回路７１７は、フットコントロール回路１０５用のアプリケーションプログラムを格納するためのメモリ７３１（例えばフラッシュＥＥＰＲＯＭ）も含む。この例では、ニューロンプロセッサ２２５はＥＰＬＤ７３５と協働して内蔵されたアプリケーションプログラムを実行し、フットコントロールアセンブリ１５を制御する。また、メモリ７３１は、ネットワーク上のフットコントロール回路１０５の初期化に用いられる構成および識別データを格納する。さらに、モジュール１３を用いる場合と同様に、中央処理装置２４５は、ユーザが提供する情報に応答してデータ通信バスを介してメモリ７３１を再プログラミングすることができる。図３７に示されるように、ニューロン回路７１７は、コンピュータユニット３からリセット信号を受信するためのＲＳ４８５送受信機７３９も含む。

好ましい一実施例において、フットコントロールアセンブリ１５は、センターフットペダルと、１つのロッカースイッチと、２つの別々の押ボタン式スイッチ（図２３１を参照のこと）とを備えている。センターペダルの縦揺れ（ピッチ）運動および横揺れ（ヨー）運動によって、システム１がデュアルリニアおよびオン／オフ制御されると好ましい。これらの制御は各々、機能および制御パラメータ（すなわちレンジ、モードなど）に鑑みて完全にプログラム可能である。本発明によれば、ＥＰＬＤ７３５は様々なスイッチ７４３から情報を受信し、ピッチエンコーダ７４５およびヨーエンコーダ７４７を介してセンターペダルの移動に関する情報を受信する。本発明によれば、ＥＰＬＤ７３５は、スイッチ復号化、直交復号化／積算およびブレーキ強度符号化を行う。ニューロン２２５で利用できる入力の数が限られているため、ＥＰＬＤ７３５はスイッチ７４３によって供給されるスイッチ信号を復号化する。さらに、ピッチおよびヨーエンコーダ７４５、７４７は各々、フットペダルの運動量および運動方向を示す２つの直交信号を供給する。ＥＰＬＤ７３５は、ニューロン回路７１７のニューロン２２５が使用できるようにこれらの信号を復号化する。さらに、ＥＰＬＤ７３５は、ニューロン２２５によって生成されるブレーキ強度信号を、ブレーキドライブ回路７２５が使用できるように符号化する。

一例として、フットコントロールアセンブリ１５のセンターペダルは、ピッチすなわち垂直方向に約１５°上下運動する。この運動範囲内で、ユーザは２ヶ所の移動止め位置をプログラミングすることができる。さらに、センターペダルがこれらの移動止め位置のうちいずれかを通って移動すると、ペダルによって生じる抵抗が変化して外科医に触覚フィードバックが与えられる。この抵抗は、センターペダルがプログラミングした移動止め（ディテント）範囲内で移動している限りは同一のままであると好ましい。解放されると、ペダルはホーム（上）位置に戻る。機能的には、ユーザはピッチ運動もプログラミングして、適用可能な全ての外科手術に対するリニアまたはオン／オフ制御を行うことができる。例えば、フットコントロールアセンブリ１５によって、相対フットペダル変位（例えば、０°〜１５°下が０％〜１００％出力に相当）の機能としてリニア制御を行い、絶対フットペダル変位（例えば、０°〜１０°下がオフに相当し、１０°〜１５°がオンに相当する）の機能として固定制御を行うことができる。

水平すなわちヨー方向では、センターフットペダルはほぼ±１０°の左／右運動をする。この例では、ペダルは中央移動止めを有し、解放されるとホーム（センター）位置に戻る。機能的には、ユーザはヨー運動をプログラミングして、適用可能な全ての外科手術に対するリニアまたはオン／オフ制御を行うことができる。例えば、ペダルはによって、相対フットペダル変位（例えば、０°〜１０°左が０％〜１００％出力に相当）の機能としてリニア制御を行い、絶対フットペダル変位（例えば、中央移動止めの左（右）に運動することがオン（オフ）に相当する）の機能として固定オン／オフ制御を行う。

好ましくは、ロッカースイッチはフットコントロールアセンブリ１５のセンターフットペダルの右側に位置する位置スイッチである。解放されると、ロッカースイッチはオフ（センター）位置に戻る。機能的には、ユーザはロッカースイッチをプログラミングして、適用可能な全ての外科手術（例えば、水晶体超音波乳化および水晶体超音波破砕パワーレベル、バイポーラパワーレベル、吸引レベルなど）に対する上／下、インクリメント／デクリメントまたはオン／オフ制御を行うことができる。フットコントロールアセンブリのこれら２つの押ボタン式スイッチは、ロッカースイッチに対向してセンターフットペダルからみて左側に位置していると好ましい。好ましい実施例では、一方のスイッチをバイポーラ出力制御専用にし、ユーザは他方のスイッチをプログラミングして外科手術のうちの１つを制御することができる。解放されると、押ボタン式スイッチはオフ（上）位置に戻る。

以下、図３８を参照すると、システム１は、モータ７５３を制御してＩＶポールアセンブリ１７のＩＶポールを上下させるための制御回路１０７（図１３７乃至図１４６に詳細に示す）を有するＩＶポールアセンブリ１７も含む。好ましくは、ＩＶポール制御回路１０７はネットワーク通信を行い、少なくとも１つの動作パラメータの関数としてＩＶポールアセンブリ１７の動作を制御する。架台部７には取り付けられていないが、ＩＶポール制御回路１０７は、ＲＳ４８５送受信機２２３と送受信機２２３に結合されたニューロンプロセッサ２２５とを含むニューロン回路７５５を有する。それ自体で、ニューロン回路７５５はＩＶポール制御回路１０７をネットワーク通信制御する。このように、コンピュータネットワークに鑑みると、ＩＶポールアセンブリ１７は、ＩＶポール制御回路１０７で制御されると機能的にモジュール１３と等価である。換言すれば、ＩＶポール制御回路１０７は、ユーザインタフェースとＩＶポール制御回路１０７との間で動作パラメータを表すデータを通信するデータ通信バスにも接続されている。ニューロン回路７５５は、ニューロン２２５が動作するための時間ベースを提供しているクロック回路７５７（例えば水晶発振子）も含む。電源入力７５９は、好ましくは架台部７から、ＩＶポール制御回路１０７に電力を供給する。

フットコントロール回路１０５と同様に、ＩＶポール制御回路１０７の送受信機２２３は、バックプレーン１０１背面にてコネクタ１５７に接続されるデータケーブル（図示せず）を介してデータ通信バスに接続されている。ニューロン回路７５５は、ＩＶポール制御回路１０７用のアプリケーションプログラムを格納するためのメモリ７６３（例えばフラッシュＥＥＰＲＯＭ）も含む。この例では、ニューロンプロセッサ２２５は、内蔵されたアプリケーションプログラムを実行し、ＩＶポールアセンブリ１７の動作パラメータの関数としてモータドライブ回路７６５を制御する。また、メモリ７３１は、ネットワーク上のＩＶポール制御回路１０７の初期化に用いられる構成および識別データを格納する。さらに、モジュール１３を用いる場合と同様に、中央処理装置２４５は、ユーザが提供する情報に応答してデータ通信バスを介してメモリ７６３を再プログラミングすることができる。図３８には図示していないが、ニューロン回路７５５は、ウォッチドッグタイマおよび他のコンピュータユニット３からリセット信号を受信するためのＲＳ４８５送受信機７３９も含む。

好ましくは、ＩＶポールアセンブリ１７は計装カート２１と一体の部分であり、例えば５００ｃｃの流体容器２本を最大でカート２１の１００ｃｍ上で位置決めするのに使用される。この点については、ＩＶポールアセンブリ１５のＩＶポールは６ｃｍ／秒の速度で上下に移動可能であり、位置決め分解能１ｃｍ、位置決め再現性２ｃｍである。機能的に、ユーザは、タッチスクリーン２５５、リモートコントロール装置３９またはフットコントロールアセンブリ１５を介してＩＶポールパラメータを設定する。一対のリミットスイッチ７６７によって、ニューロン回路７５５にＩＶポール高に関するフィードバックがなされる。例えば、ＩＶポールがその最大許容高に達すると、一方のリミットスイッチ７６７がモータ７５３によるポールの上への駆動を停止するようニューロン回路７５５に対して指示を出す。同様に、ポールが最低限まで下がると、他方のリミットスイッチ７６７がモータ７５３によるポールの下への駆動を停止するようニューロン回路７５５に指示を出す。他の実施例では、ＩＶポールが最低限まで下がると１つのリミットスイッチ７６７がこれを検知する。この実施例ではモータ７５３はステップモータであり、ニューロン２２５は歩進数を計数してポールがいつ最大限まで上がるかを判断する。

図３９は、電源モジュール１０３をブロック図の形で示している。図示のように、電源モジュール１０３は、ＡＣ電力を受信する電力口７７１を含む。好ましくは、架台部７に取り付けられる様々なモジュール１３によって使用されるＤＣ電圧を切換可能な電源回路７７５が生成する前に電磁障害（ＥＭＩ）フィルタ７７３で電力を調整する。次に切換回路７７９がバックプレーンコネクタ（コネクタ１７１など）を介してこれらの電圧をバックプレーン１０１に供給する。好ましい実施例では、電源モジュール１０３は、好ましくは図９に示す開口１９７内に位置する相互係止スイッチ７８３を含む。このスイッチは常開で電源がバックプレーン１０１の電源バスに供給されるのを遮断している。フロントカバー１１３を架台部７の上に取り付けると、支柱１９５が開口１９７内まで延在して相互係止スイッチ７８３を閉じる。このようにして、システム１はモジュール１３を交換するたびにリセット状態を生み、起動時にユーザがバックプレーン１０１と接触してしまうのを防止する。

電源モジュール１０３は、そのアクティブ状態を示すステータスＬＥＤ７８７と、モジュール内の過熱を防止するためのファン７８９とを含む。

添付のマイクロフィッシュ付属物はシステム１用のソフトウェアのプログラムリストである。本発明によれば、本願明細書にて開示したように、コンピュータユニット３はマイクロフィッシュ付属物に列挙してあるソフトウェアを実行し、本発明のユーザインタフェースおよびネットワークマネジメント特徴を提供する。さらに、ニューロンプロセッサ２２５は付属物に列挙してあるソフトウェアを実行し、様々な顕微手術装置１９および周辺装置を制御する。

上記に鑑みて、本発明の様々な目的が達成され、その他の有利な結果が得られることは明らかであろう。

本発明の範囲を逸脱することなく上記の構成および方法に対して様々な変更を施すことができるため、上記の説明に含まれるかまたは添付の図面に示される全ての内容は、一例であって限定する意味のものではないことを理解されたい。

Claims (15)

1. 自システムに接続され、外科医などのユーザが眼科の外科手術処置を施行する際に使用する複数の眼科顕微手術装置を制御するためのシステムであって、
   データ通信バスと、
   前記データ通信バスに接続され、前記顕微手術装置の動作パラメータを表す情報を前記ユーザに提供すると共に前記ユーザからの情報を受信するユーザインタフェースと、
   前記顕微手術装置のうちの１つに接続され、少なくとも１つの動作パラメータの関数として該顕微手術装置を制御する第１の外科手術用モジュールであって、前記第１の外科手術用モジュールは前記データ通信バスに接続され、
   他の１つの前記顕微手術装置に接続され、少なくとも１つの動作パラメータの関数として該顕微手術装置を制御する第２の外科手術用モジュールであって、前記第２の外科手術用モジュールは前記データ通信バスに接続されるもの、とを備え、
   前記データ通信バスは、前記ユーザインタフェースと前記第１および第２の外科手術用モジュールとの間で前記動作パラメータを表すデータの通信を提供し、
   前記ユーザインタフェースは、複数の動作パラメータを格納するメモリを含み、前記顕微手術装置についての一組の動作パラメータを前記メモリから読み出すための中央処理装置を含み、各外科手術用モジュールが前記メモリから読み出された前記一組の動作パラメータの関数として対応する顕微手術装置を制御し、
   前記動作パラメータはユーザが選択したモードの機能として前記メモリから読み出し可能であり、各モードは少なくとも１つの前記顕微手術装置の動作により施行され定義される１つまたは複数の外科手術処置を表し、前記中央処理装置は、前記メモリから前記動作パラメータの一組を読み出して前記顕微手術装置が複数のモードのうちの選択された１つで使用され、このことにより、前記外科手術用モジュールは前記メモリから読み出された前記動作パラメータの関数としての対応する顕微手術装置を制御する。
2. 前記動作パラメータが複数のモードに関する予め定義されたシーケンスの関数として前記メモリから読み出し可能であり、前記中央処理装置が前記メモリから動作パラメータの組を順次読み出して前記顕微手術装置について前記シーケンスで前記モードのそれぞれで使用されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記中央処理装置が、前記ユーザインタフェースを介して指示を提供するユーザに応答して予め定められたシーケンスで次のモードに移り、他の組の動作パラメータを前記メモリから読み出すことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
4. 前記中央処理装置が、前記ユーザインタフェースを介して指示を提供するユーザに応答して予め定められたシーケンスで前のモードに戻り、動作パラメータの組を前記メモリから読み出すことを特徴とする請求項３に記載のシステム。
5. 自システムに接続され、外科医などのユーザが眼科の外科手術処置を施行する際に使用する複数の眼科顕微手術装置を制御するためのシステムであって、
   データ通信バスと、
   前記データ通信バスに接続され、前記顕微手術装置の動作パラメータを表す情報を前記ユーザに提供すると共に前記ユーザからの情報を受信するユーザインタフェースと、
   前記顕微手術装置のうちの１つに接続され、少なくとも１つの動作パラメータの関数として該顕微手術装置を制御し、前記データ通信バスに接続された第１の外科手術用モジュールと、
   他の１つの前記顕微手術装置に接続され、少なくとも１つの動作パラメータの関数として該顕微手術装置を制御し、前記データ通信バスに接続された前記第２の外科手術用モジュールと、を備え、
   前記データ通信バスは、前記ユーザインタフェースと前記第１および第２の外科手術用モジュールとの間で前記動作パラメータを表すデータの通信を提供し、
   前記ユーザインタフェースは、複数の動作パラメータを格納するメモリを含み、前記顕微手術装置についての一組の動作パラメータを前記メモリから読み出すための中央処理装置を含み、各外科手術用モジュールが前記メモリから読み出された動作パラメータの組の関数として対応する顕微手術装置を制御し、
   前記動作パラメータはユーザが選択したモードの関数として前記メモリから読み出し可能であり、各モードは少なくとも１つの顕微手術装置の動作により施行され定義される１つまたは複数の外科手術処置を表し、前記中央処理装置は、前記メモリから前記動作パラメータの１つの組を読み出して前記顕微手術装置について選択された複数のモードの１つで使用され、これによって前記外科手術用モジュールが前記メモリから読み出された動作パラメータの関数として対応する顕微手術装置を制御し、
   さらに、前記ユーザインタフェースに応答してユーザに対して情報を表示する表示装置を有する画面を備え、前記表示装置が選択可能なモードのメニューを含み、各モードは少なくとも１つの前記顕微手術装置の動作により施行され定義される１つまたは複数の外科手術処置を表し、前記中央処理装置は、ユーザが前記メニューから複数のモードのうちの１つを選択したことに応答して、選択されたモードで使用される顕微手術装置について前記メモリから動作パラメータの１つの組を読み出し、これによって前記外科手術用モジュールが前記メモリから読み出された動作パラメータの関数として対応する顕微手術装置を制御することを特徴とするシステム。
6. 前記メニューが、モードに関する予め定められたシーケンスで次のモードに進むためのオプションを含み、前記中央処理装置は、選択されたモードで使用される前記顕微手術装置のために前記メモリから動作パラメータの組を読み出し、そして、ユーザが予め定められたシーケンスの次のモードを施行するためにメニューからオプションを選択するのに応答して予め定められたシーケンスの選択されたモードに続く次のモードで使用される前記顕微手術装置について前記メモリから動作パラメータの他の組を読み出すことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
7. 前記メニューが、モードに関する予め定められたシーケンスで前のモードに戻るためのオプションを含み、前記中央処理装置は、選択されたモードに続く次のモードで使用される前記顕微手術装置について前記メモリから動作パラメータの他の組を読み出し、そして、ユーザが予め定められたシーケンスの前のモードに戻るためにメニューからオプションを選択するのに対応して予め定められたシーケンスの前のモードで使用される前記顕微手術装置について前記メモリから前記動作パラメータの組を読み出すことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
8. 自システムに接続され、外科医などのユーザが眼科の外科手術処置を施行する際に使用する複数の眼科顕微手術装置を制御するためのシステムであって、
   データ通信バスと、
   前記データ通信バスに接続され、動作パラメータを表す情報をユーザに提供すると共にユーザからの情報を受信するユーザインタフェースと、
   前記顕微手術装置のうちの１つに接続され、少なくとも１つの動作パラメータの関数として該顕微手術装置を制御し、前記データ通信バスに接続された外科手術用モジュールと、
   リモートコントロール装置に接続され、少なくとも１つの動作パラメータの関数として前記リモートコントロール装置を制御するリモートコントロール回路であって、前記リモートコントロール回路は前記データ通信バスに接続され、前記リモートコントロール装置は外科手術処置の施行中に前記顕微手術装置の前記動作パラメータを変化させるように動作し、
   前記データ通信バスは、前記ユーザインタフェースと前記外科手術用モジュールと前記リモートコントロール装置との間で前記動作パラメータを表すデータを通信し、
   前記ユーザインタフェースは、複数の動作パラメータを格納するメモリを含み、一組の動作パラメータを前記メモリから読み出すための中央処理装置を含み、
   前記外科手術用モジュールは、対応する顕微手術装置を制御し、前記リモートコントロール回路は、前記メモリから読み出された一組の動作パラメータの関数としてリモートコントロール装置を制御し、
   動作パラメータはユーザが選択したモードの関数として前記メモリから読み出し可能であり、各モードは前記顕微手術装置のうち少なくとも１つの動作によって施行され定義される１つまたは複数の外科手術処置を表し、前記中央処理装置は、複数のモードのうち選択された１つのモードで使用される前記顕微手術装置についての一組の動作パラメータを前記メモリから読み出し、これによって前記外科手術用モジュールが前記メモリから読み出された動作パラメータの関数として対応する顕微手術装置を制御することを特徴とするシステム。
9. 動作パラメータがモードに関する予め定められたシーケンスの関数として前記メモリから読み出し可能であり、中央処理装置がこのシーケンスで各モードでモードのそれぞれで使用される前記顕微手術装置について前記メモリから動作パラメータの組を順次読み出すことを特徴とする請求項８に記載のシステム。
10. 前記中央処理装置が、前記ユーザインタフェースを介して指示を提供しているユーザに応答して予め定義されたシーケンスで次のモードに移り、他の組の動作パラメータを前記メモリから読み出すことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
11. 前記中央処理装置が、前記ユーザインタフェースを介して指示を提供しているユーザに応答して予め定義されたシーケンスで前のモードに戻り、動作パラメータの組を前記メモリから読み出すことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
12. 自システムに接続され、外科医などのユーザが眼科の外科手術処置を施行する際に使用する複数の眼科顕微手術装置を制御するためのシステムであって、
    データ通信バスと、
    前記データ通信バスに接続され、動作パラメータを表す情報をユーザに提供すると共にユーザからの情報を受信するユーザインタフェースと、
    前記顕微手術装置のうちの１つに接続され、少なくとも１つの動作パラメータの関数として該顕微手術装置を制御し、前記データ通信バスに接続された外科手術用モジュールと、
    リモートコントロール装置に接続され、少なくとも１つの動作パラメータの関数として前記リモートコントロール装置を制御するリモートコントロール回路とを備え、前記リモートコントロール回路は前記データ通信バスに接続され、前記リモートコントロール装置は外科手術処置の施行中に前記顕微手術装置の前記動作パラメータを変化させるように動作し、
    前記データ通信バスは、前記ユーザインタフェースと前記外科手術用モジュールと前記リモートコントロール装置との間で前記動作パラメータを表すデータの通信を提供し、
    前記ユーザインタフェースは、複数の動作パラメータを格納するメモリを含み、一組の動作パラメータを前記メモリから読み出すための中央処理装置を含み、前記メモリから読み出された動作パラメータの組の関数として、外科手術用モジュールが対応する顕微手術装置を制御し、前記リモートコントロール回路が前記リモートコントロール装置を制御し、
    さらに、ユーザに対して情報を表示するための前記ユーザインタフェースに応答する表示装置を有する画面を備え、前記表示装置か選択可能なモードのメニューを含み、各モードは前記顕微手術装置のうち少なくとも１つの動作によって施行され定義される１つまたは複数の外科手術処置を表し、前記中央処理装置は、ユーザが前記メニューから複数のモードのうちの１つを選択したことに応答して選択されたモードで使用される顕微手術装置についての一組の動作パラメータを前記メモリから読み出し、これによって前記外科手術用モジュールが前記メモリから読み出された動作パラメータの関数として対応する顕微手術装置を制御することを特徴とするシステム。
13. 前記メニューがモードに関する予め定義されたシーケンスで次のモードに進むためのオプションを含み、前記中央処理装置が予め定義されたシーケンスで次のモードに進むためのオプションをユーザが前記メニューから選択したことに応答して、前記中央処理装置が選択されたモードで使用される前記顕微手術装置についての動作パラメータの組を前記メモリから読み出し、次いで、ユーザが予め定められたシーケンスで次のモードに進むためのメニューからオプションを選択することに応答して予め定義されたシーケンスで選択されたモードに続く次のモードで使用される前記顕微手術装置についての動作パラメータの他の１つの組を前記メモリから読み出すことを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
14. 自システムに接続され、外科医などのユーザが眼科の外科手術処置を施行する際に使用する複数の眼科顕微手術装置を制御するためのシステムであって、
    データ通信バスと、
    前記データ通信バスに接続され、動作パラメータを表す情報をユーザに提供すると共にユーザからの情報を受信するユーザインタフェースと、
    前記顕微手術装置のうちの１つに接続され、少なくとも１つの動作パラメータの関数として該顕微手術装置を制御し、前記データ通信バスに接続された外科手術用モジュールと、
    リモートコントロール装置に接続され、少なくとも１つの動作パラメータの関数として前記リモートコントロール装置を制御するリモートコントロール回路とを備え、前記リモートコントロール回路は前記データ通信バスに接続され、前記リモートコントロール装置は外科手術処置の施行中に前記顕微手術装置の前記動作パラメータを変化させるように動作し、
    前記データ通信バスは、前記ユーザインタフェースと前記外科手術用モジュールと前記リモートコントロール装置との間で前記動作パラメータを表すデータの通信を提供し、
    前記メニューが、モードに関する予め定義されたシーケンスで前のモードに戻るためのオプションを含み、前記中央処理装置は、選択されたモードに続く次のモードで使用される前記顕微手術装置について前記メモリから動作パラメータの他の組を読み出し、ユーザが予め定義されたシーケンスで前のモードに戻るためのメニューからオプションを選択したことに応答して、予め定義されたシーケンスで前のモードで使用される前記顕微手術装置について前記メモリから動作パラメータの組を読み出すことを特徴とするシステム。
15. 自システムに接続され、外科医などのユーザが眼科の外科手術処置を施行する際に使用する複数の眼科顕微手術装置を制御するためのシステムであって、
    前記顕微手術装置の動作パラメータを表す情報をユーザに提供すると共にユーザからの情報を受信するユーザインタフェースと、
    複数の動作パラメータを格納するメモリと、を備え、該動作パラメータはユーザが選択したモードの関数として前記メモリから読み出し可能であり、各モードは前記顕微手術装置のうち少なくとも１つの動作によって施行され定義される１つまたは複数の外科手術処置を表し、
    さらに、複数のモードのうち選択された１つのモードで使用される前記顕微手術装置についての一組の動作パラメータを前記メモリから読み出すための中央処理装置と、
    前記顕微手術装置のうちの１つに接続され、前記メモリから読み出された動作パラメータの組の関数として該顕微手術装置を制御する外科手術用モジュールと、を備えることを特徴とするシステム。

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