JP7205137B2 - Ophthalmic laser therapy device - Google Patents

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Description

本開示は、レーザ光を患者眼に照射することにより治療を行う眼科用レーザ治療装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to an ophthalmic laser treatment apparatus that performs treatment by irradiating a patient's eye with laser light.

患者眼の透明組織内にレーザ光を集光してプラズマを発生させることにより、透明組織内に光破壊を生じさせて患者眼を治療する眼科用レーザ治療装置が実用化されている。このような眼科用レーザ治療装置では、例えば、フラッシュランプ励起のNd:YAGレーザが光源として使用されている。 2. Description of the Related Art An ophthalmic laser treatment apparatus has been put into practical use, which treats a patient's eye by concentrating a laser beam in the transparent tissue of the patient's eye to generate plasma, thereby causing photodisruption in the transparent tissue. In such an ophthalmic laser treatment apparatus, for example, a flash lamp-excited Nd:YAG laser is used as a light source.

この種のレーザ治療装置は、例えば特許文献1に記載されているように、水晶体後嚢に発生する後発白内障の治療や、虹彩、隅角の穿孔あるいは切開による緑内障治療等に利用される。そして、後発白内障治療のための後嚢切開では、治療レーザ光の焦点位置をシフトさせて治療レーザ光を照射している。すなわち、後嚢切開では、治療レーザ光の衝撃による眼内レンズへの影響を低減するために、治療レーザ光の焦点位置をシフトさせることにより、水晶体後嚢面とプラズマ発生位置との距離を調整している。一方、緑内障治療のための虹彩切開では、治療レーザ光の焦点位置をシフトさせずに治療レーザ光を照射している。 This type of laser treatment apparatus is used, for example, as described in Patent Document 1, for treatment of secondary cataract occurring in the posterior capsule of the lens, treatment of glaucoma by perforation or incision of the iris or angle, and the like. In the posterior capsulorhexis for the treatment of secondary cataract, the therapeutic laser beam is irradiated with the focal position of the therapeutic laser beam shifted. That is, in the posterior capsulotomy, the distance between the posterior capsule surface of the lens and the position of plasma generation is adjusted by shifting the focal position of the treatment laser beam in order to reduce the impact of the treatment laser beam on the intraocular lens. are doing. On the other hand, in iridotomy for glaucoma treatment, treatment laser light is emitted without shifting the focal position of the treatment laser light.

特開2016-154790号公報JP 2016-154790 A

しかしながら、上記の眼科用レーザ治療装置では、治療レーザ光のスポットサイズは、使用頻度の高い後嚢切開に適したものとされているのが一般的である。つまり、治療レーザ光のスポットサイズは固定(一定)であり、虹彩切開においても、後嚢切開を行う場合と同じスポットサイズ(例えば8μm程度)であった。そのため、虹彩切開により房水を流すためのスポットサイズとしては不十分となり易く、より大きなスポットサイズの治療レーザ光で虹彩切開が可能になることが望まれている。 However, in the above-described ophthalmic laser treatment apparatus, the spot size of the treatment laser light is generally suitable for posterior capsulorhexis, which is frequently used. In other words, the spot size of the treatment laser beam was fixed (constant), and the spot size in the irisotomy was the same as in the case of the posterior capsulotomy (for example, about 8 μm). Therefore, the spot size is likely to be insufficient for the aqueous humor to flow through the iris incision, and it is desired that the iris incision can be performed with a treatment laser beam having a larger spot size.

ここで、上記の眼科用レーザ治療装置において、治療レーザ光のスポットサイズを大きくすることは可能であるが、スポットサイズを大きくすると、それに反比例して単位面積当たりのレーザエネルギが小さくなる。そして、治療レーザ光のエネルギが小さくなると、プラズマが発生しなくなり切開ができなくなってしまう場合がある。特に、虹彩切開では、少なくとも150μmのスポットサイズが望ましいが、上記の眼科用レーザ治療装置において、治療レーザ光のスポットサイズを150μmに拡大すると、単位面積当たりのレーザエネルギが非常に小さくなってしまう。その結果、プラズマが発生し難くなり、虹彩切開が不可能になるおそれがある。なお、高出力の治療レーザ光を出射可能なレーザ光源を使用すれば、スポットサイズを拡大しても虹彩切開が可能になると考えられるが、装置の大型化と価格上昇を伴うため容易ではない。 Here, in the above-described ophthalmic laser treatment apparatus, it is possible to increase the spot size of the treatment laser beam, but as the spot size increases, the laser energy per unit area decreases in inverse proportion. When the energy of the therapeutic laser beam becomes small, plasma may not be generated and incision may not be possible. In particular, a spot size of at least 150 μm is desirable for iridotomy, but if the spot size of the treatment laser beam is increased to 150 μm in the above ophthalmic laser treatment apparatus, the laser energy per unit area becomes very small. As a result, it becomes difficult to generate plasma, and iridotomy may not be possible. If a laser light source capable of emitting high-power therapeutic laser light is used, iridotomy may be possible even if the spot size is increased.

そこで、本開示は、上記した問題点を解決するために、治療レーザ光のスポットサイズを大きくしても照射部位にプラズマを発生させることができる眼科用レーザ治療装置を提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above-described problems, the present disclosure aims to provide an ophthalmic laser treatment apparatus that can generate plasma at the irradiation site even if the spot size of the treatment laser beam is increased. .

上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、
レーザ光を患者眼の透明組織内に集光させてプラズマを発生させることで、前記透明組織を処置することが可能な眼科用レーザ治療装置において、
励起光により励起されるレーザ媒質と、前記レーザ媒質からの放出光を共振させる光共振器となる第1反射部及び第2反射部と、前記放出光をパルスレーザ光として出射させる可飽和吸収体とを備える固体レーザ素子と、
前記励起光を前記固体レーザ素子に入射する励起光源と、
前記励起光のビームサイズを変更するズーム光学系と、
前記ズーム光学系を移動させるモータと、
前記固体レーザ素子から出射されたレーザ光を前記透明組織内の三次元上の目標位置に集光させる照射光学系と、
装置全体の制御を行う制御部と、を有し、
前記制御部は、前記モータを制御して前記ズーム光学系を移動させることによって前記固体レーザ素子に入射する前記励起光のビームサイズを変更することにより、前記固体レーザ素子からスポットサイズが異なる第1治療レーザ光と第2治療レーザ光とを切り替えて出射させることを特徴とする。
One aspect of the present disclosure made to solve the above problems is
An ophthalmic laser therapy apparatus capable of treating the transparent tissue of a patient's eye by condensing a laser beam into the transparent tissue to generate plasma,
A laser medium that is excited by excitation light, a first reflector and a second reflector that serve as optical resonators that resonate emitted light from the laser medium, and a saturable absorber that emits the emitted light as pulsed laser light. a solid-state laser device comprising
an excitation light source for injecting the excitation light into the solid-state laser element;
a zoom optical system that changes the beam size of the excitation light;
a motor for moving the zoom optical system;
an irradiation optical system that converges laser light emitted from the solid-state laser element onto a three-dimensional target position within the transparent tissue;
a control unit that controls the entire device ,
The control unit controls the motor to move the zoom optical system to change the beam size of the excitation light incident on the solid-state laser element, thereby obtaining a first zoom lens having a different spot size from the solid-state laser element. It is characterized in that the treatment laser beam and the second treatment laser beam are switched and emitted .

本開示の眼科用レーザ治療装置によれば、治療レーザ光のスポットサイズを大きくしても照射部位にプラズマを発生させることができる。 According to the ophthalmic laser treatment apparatus of the present disclosure, plasma can be generated at the irradiation site even if the spot size of the treatment laser beam is increased.

眼科用レーザ治療装置の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of an ophthalmic laser treatment apparatus. 眼科用レーザ治療装置の光学系と制御系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical system and control system of an ophthalmic laser treatment apparatus. マイクロチップレーザの斜視図である。1 is a perspective view of a microchip laser; FIG. マイクロチップレーザの断面図である。1 is a cross-sectional view of a microchip laser; FIG. ズーム光学系の概略構成を示す図である(低倍率状態)。FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a zoom optical system (low magnification state); ズーム光学系の概略構成を示す図である(高倍率状態)。FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a zoom optical system (high magnification state); マイクロチップレーザから出射する治療レーザ光の1パルスあたりのエネルギ量との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the amount of energy per pulse of therapeutic laser light emitted from a microchip laser; スキャン照射を行う場合における眼科用レーザ治療装置の光学系と制御系の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of an optical system and a control system of an ophthalmic laser treatment apparatus when scanning irradiation is performed; FIG. 励起光源を複数設けたレーザ光源の斜視図である。It is a perspective view of a laser light source provided with a plurality of excitation light sources. 励起光源を複数設ける場合の配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement|positioning in the case of providing several excitation light sources. 励起光源を複数設ける場合の別の配置例を示す図である。It is a figure which shows another example of arrangement|positioning in the case of providing several excitation light sources.

以下、本開示における典型的な実施形態について、図面に基づき詳細に説明する。まず、本実施形態の眼科用レーザ治療装置について、図1及び図2を参照しながら説明する。図1は、本実施形態の眼科用レーザ治療装置の外観を示す斜視図である。図2は、本実施形態のレーザ治療装置の光学系と制御系の概略構成を示す図である。 Hereinafter, typical embodiments of the present disclosure will be described in detail based on the drawings. First, the ophthalmic laser treatment apparatus of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the ophthalmic laser treatment apparatus of this embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an optical system and a control system of the laser treatment apparatus of this embodiment.

本実施形態のレーザ治療装置30は、図1に示すように、本体部31と、架台32と、コントロールパネル33と、ジョイスティック34と、電源部35とを備えている。本体部31には、治療用レーザ光源、エイミング用光源、導光光学系等が設けられている。架台32は、上下動が可能となっている。この架台32に、本体部31が搭載されており、本体部31は架台32とともに上下動するようになっている。 As shown in FIG. 1, the laser treatment apparatus 30 of this embodiment includes a main body 31, a pedestal 32, a control panel 33, a joystick 34, and a power supply 35. As shown in FIG. The body portion 31 is provided with a therapeutic laser light source, an aiming light source, a light guiding optical system, and the like. The mount 32 is vertically movable. The main body part 31 is mounted on the base 32 , and the main body part 31 moves up and down together with the base 32 .

コントロールパネル33は、レーザ照射条件等を設定する操作パネルであり、操作パネルから治療モードを選択することができるようになっている。ジョイスティック34は、架台32のテーブル上で本体部31を前後左右に移動して、治療用レーザ光を患部に照射するための照準合わせを行うものである。このジョイスティック34に設けられた回転ノブを回転操作することにより、本体部31を上下に移動させて上下方向の照準合わせを行うようになっている。また、ジョイスティック34の頭部にトリガスイッチ34aが設けられており、トリガスイッチ34aの操作により治療用レーザ光が患部に向けて出射(照射)される。 The control panel 33 is an operation panel for setting laser irradiation conditions and the like, and can select a treatment mode from the operation panel. The joystick 34 moves the main body 31 forward, backward, leftward, and rightward on the table of the pedestal 32, and performs aiming for irradiating the affected area with the therapeutic laser light. By rotating a rotary knob provided on the joystick 34, the main body portion 31 is moved up and down to perform aiming in the vertical direction. A trigger switch 34a is provided on the head of the joystick 34, and the treatment laser beam is emitted (irradiated) toward the affected area by operating the trigger switch 34a.

また、本体部31には、フォーカスシフトノブ36及び励起ビームサイズ変更ノブ37が設けられている。フォーカスシフトノブ36の操作により、後述する凸レンズ49bを光軸方向に移動させ、エイミング光の焦点位置に対して治療用レーザ光の焦点位置を0~500μmの範囲で手前側または奥側にずらすことができるようになっている。また、励起ビームサイズ変更ノブ37の操作により、後述するマイクロチップレーザ1に入射する励起光LB1のビームサイズを変更することができるようになっている。そして、電源部35には、電源スイッチ35aが設けられている。この電源スイッチ35aの操作により、レーザ治療装置30の電源がオン・オフされるようになっている。 A focus shift knob 36 and an excitation beam size change knob 37 are provided on the main body 31 . By operating the focus shift knob 36, a convex lens 49b, which will be described later, can be moved in the optical axis direction, and the focal position of the therapeutic laser beam can be shifted in the range of 0 to 500 μm toward the front side or the far side with respect to the focal position of the aiming light. It is possible. Further, by operating the excitation beam size changing knob 37, the beam size of the excitation light LB1 incident on the microchip laser 1, which will be described later, can be changed. The power supply unit 35 is provided with a power switch 35a. By operating the power switch 35a, the power of the laser treatment apparatus 30 is turned on/off.

ここで、本体部31に備わる光学系と制御系について、図2を参照しながら説明する。レーザ治療装置30は、図2に示すように、レーザ光源41と、レーザ光源から出射される治療用レーザ光を患者眼Eに照射するためのレーザ照射光学系40と、患者眼Eを観察するための双眼の顕微鏡56と、患者眼Eにスリット照明を投影するためのスリット投影光学系65と、制御部70とを備えている。本実施形態のレーザ光源41は、主波長1064nmの治療用レーザ光を出射する光源であり、マイクロチップレーザ1と、励起光源であるレーザダイオード42と、マイクロチップレーザ1とレーザダイオード42との間に配置されたズーム光学系10とを備えている。 Here, the optical system and control system provided in the main body 31 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the laser treatment apparatus 30 includes a laser light source 41, a laser irradiation optical system 40 for irradiating a patient's eye E with a therapeutic laser beam emitted from the laser light source, and observing the patient's eye E. , a slit projection optical system 65 for projecting slit illumination onto the patient's eye E, and a controller 70 . The laser light source 41 of this embodiment is a light source that emits therapeutic laser light with a dominant wavelength of 1064 nm, and includes the microchip laser 1, a laser diode 42 that is an excitation light source, and a laser diode 42 between the microchip laser 1 and the laser diode 42. and a zoom optical system 10 arranged in the .

本実施形態のマイクロチップレーザ1は、図3及び図4に示すように、レーザ媒質2、可飽和吸収体3、放熱体4、第1反射部5、及び第2反射部6を備えており、これらが一体化されて構成されている。このマイクロチップレーザ1は、例えば、光軸L方向に沿った中心軸を有する円柱状をなしており、励起光LB1の入射側(図3では左側)から、放熱体4、第1反射部5、レーザ媒質2、可飽和吸収体3、第2反射部6の順で、光軸L方向に並んで配置されている。つまり、第1反射部5と第2反射部6との間に、レーザ媒質2及び可飽和吸収体3が配置されており、第1反射部5及び第2反射部6により、レーザ媒質2からの放出光を共振させる光共振器を構成している。なお、マイクロチップレーザ1の形状は、円柱状に限られることはなく、多角柱状(例えば直方体形状など)であってもよい。 As shown in FIGS. 3 and 4, the microchip laser 1 of this embodiment includes a laser medium 2, a saturable absorber 3, a radiator 4, a first reflector 5, and a second reflector 6. , are integrated. This microchip laser 1 has, for example, a cylindrical shape having a central axis along the direction of the optical axis L. From the incident side of the excitation light LB1 (the left side in FIG. , the laser medium 2, the saturable absorber 3, and the second reflector 6 are arranged in the order of the optical axis L direction. In other words, the laser medium 2 and the saturable absorber 3 are arranged between the first reflecting section 5 and the second reflecting section 6 , and the first reflecting section 5 and the second reflecting section 6 allow the light from the laser medium 2 to It constitutes an optical resonator that resonates the emitted light. The shape of the microchip laser 1 is not limited to a columnar shape, and may be a polygonal columnar shape (for example, a rectangular parallelepiped shape).

レーザ媒質2は、光活性物質を含有しており、励起光源(本実施形態ではレーザダイオード42)から出射する励起光LB1が入射することで光活性物質が励起され、その光活性物質から放出光を発生するものである。レーザ媒質2としては、例えば、母材としてのYAG結晶中のイットリウム(Y)を他の希土類元素で置換したものを用いることができる。本実施形態では、レーザ媒質2として、例えばNd:YAG結晶を用いている。そのため、励起光LB1の主波長が808nmであり、放出光(レーザ光LB2)の主波長が1064nmとなる。なお、励起光LB1の波長は、808nmに限られることはなく、例えば885nmであってもよい。また、レーザ媒質2としては、Nd:YAG結晶に限られることなく、例えばYb:YAG結晶などを用いることもできる。 The laser medium 2 contains a photoactive substance, and the photoactive substance is excited by the incidence of the excitation light LB1 emitted from the excitation light source (the laser diode 42 in this embodiment), and the photoactive substance emits light. is generated. As the laser medium 2, for example, one obtained by replacing yttrium (Y) in the YAG crystal as the base material with another rare earth element can be used. In this embodiment, an Nd:YAG crystal, for example, is used as the laser medium 2 . Therefore, the dominant wavelength of the excitation light LB1 is 808 nm, and the dominant wavelength of the emission light (laser light LB2) is 1064 nm. Note that the wavelength of the excitation light LB1 is not limited to 808 nm, and may be 885 nm, for example. Also, the laser medium 2 is not limited to the Nd:YAG crystal, and Yb:YAG crystal, for example, can also be used.

可飽和吸収体3は、光吸収の飽和により光吸収率が小さくなるものであって、光共振器において受動Qスイッチとして作動する。すなわち、可飽和吸収体3は、光強度が小さいときには光吸収率が大きく、光強度が所定値を超えると光吸収が飽和して光吸収率が急に小さくなる特性を有する。この可飽和吸収体3は、レーザ媒質2に接合されている。本実施形態では、可飽和吸収体3として、例えばCr:YAG結晶を用いている。 The saturable absorber 3 has a reduced light absorption rate due to saturation of light absorption, and operates as a passive Q switch in the optical resonator. That is, the saturable absorber 3 has a characteristic that when the light intensity is low, the light absorption rate is large, and when the light intensity exceeds a predetermined value, the light absorption is saturated and the light absorption rate suddenly decreases. This saturable absorber 3 is joined to the laser medium 2 . In this embodiment, a Cr:YAG crystal, for example, is used as the saturable absorber 3 .

放熱体4は、励起光LB1を透過する光透過性材料である。放熱体4は、第1反射部5(レーザ媒質2)に接合されており、レーザ媒質2で発生する熱を外部に放出する。本実施形態では、放熱体4として、例えば非ドープYAG結晶を用いている。なお、放熱体4としては、非ドープYAG結晶に限られることなく、例えばサファイアやダイヤモンドなどを用いることもできる。 The radiator 4 is a light transmissive material that transmits the excitation light LB1. The radiator 4 is joined to the first reflector 5 (laser medium 2) and radiates heat generated in the laser medium 2 to the outside. In this embodiment, for example, an undoped YAG crystal is used as the radiator 4 . The radiator 4 is not limited to non-doped YAG crystal, and may be made of sapphire, diamond, or the like.

第1反射部5は、励起光LB1を透過させ、レーザ媒質2から放出される放出光を反射させる全反射ミラーとして作用する。第1反射部5は、誘電体多層膜であり、レーザ媒質2の可飽和吸収体3との接合面23とは反対側の端面2aに形成されている。言い換えると、レーザ媒質2と放熱体4との間に第1反射部5が形成されている。第2反射部6は、レーザ媒質2からの放出光の一部を透過させ残部を反射させるハーフミラーとして作用する。第2反射部6は、誘電体多層膜であり、可飽和吸収体3のレーザ媒質2との接合面23とは反対側の端面3bに形成されている。これにより、第1反射部5及び第2反射部6は、その間にレーザ媒質2及び可飽和吸収体3を共振光路上に有し、レーザ媒質2からの放出光を共振させる光共振器を構成する。 The first reflector 5 acts as a total reflection mirror that transmits the excitation light LB<b>1 and reflects the emission light emitted from the laser medium 2 . The first reflector 5 is a dielectric multilayer film, and is formed on the end surface 2 a of the laser medium 2 opposite to the joint surface 23 with the saturable absorber 3 . In other words, the first reflector 5 is formed between the laser medium 2 and the radiator 4 . The second reflector 6 acts as a half mirror that transmits part of the emitted light from the laser medium 2 and reflects the rest. The second reflecting portion 6 is a dielectric multilayer film, and is formed on the end surface 3 b of the saturable absorber 3 opposite to the joint surface 23 with the laser medium 2 . Thus, the first reflecting portion 5 and the second reflecting portion 6 have the laser medium 2 and the saturable absorber 3 on the resonant optical path between them, and constitute an optical resonator that resonates the emitted light from the laser medium 2. do.

このようなマイクロチップレーザ1では、次のようにしてレーザ光LB2が出射される。すなわち、励起光LB1により励起されたレーザ媒質2から発生した放出光は、可飽和吸収体3に到達する。このとき、レーザ媒質2からの放出光のパワーが小さいうちは、可飽和吸収体3の光吸収率が大きく、光共振器においてレーザ発振が起こらない。その後、レーザ媒質2からの放出光のパワーが大きくなっていき、可飽和吸収体3における光強度が所定値を超えると、可飽和吸収体3の光吸収が飽和して光吸収率が急激に減少する。可飽和吸収体3の光吸収率が減少すると、レーザ媒質2からの放出光が、可飽和吸収体3を透過して、第1反射部5と第2反射部6との間で往復する。これにより、レーザ媒質2において誘導放出が生じ、光共振器においてレーザ発振が起こる。このようなレーザ発振が生じると直ちに、レーザ媒質2からの放出光のパワーが小さくなり、可飽和吸収体3の光吸収率が大きくなって、光共振器においてレーザ発振が終了する。以上のような動作が繰り返されることにより、マイクロチップレーザ1から、パルス状のレーザ光LB2が出力される。 In such a microchip laser 1, a laser beam LB2 is emitted as follows. That is, emitted light generated from the laser medium 2 excited by the excitation light LB1 reaches the saturable absorber 3. As shown in FIG. At this time, while the power of the emitted light from the laser medium 2 is small, the light absorption rate of the saturable absorber 3 is large, and laser oscillation does not occur in the optical resonator. After that, the power of the emitted light from the laser medium 2 increases, and when the light intensity in the saturable absorber 3 exceeds a predetermined value, the light absorption of the saturable absorber 3 is saturated and the light absorbance sharply increases. Decrease. When the light absorption rate of the saturable absorber 3 decreases, the emitted light from the laser medium 2 passes through the saturable absorber 3 and makes a round trip between the first reflector 5 and the second reflector 6 . This causes stimulated emission in the laser medium 2 and laser oscillation in the optical resonator. As soon as such laser oscillation occurs, the power of the emitted light from the laser medium 2 decreases, the light absorption rate of the saturable absorber 3 increases, and the laser oscillation ends in the optical resonator. By repeating the above operations, the microchip laser 1 outputs a pulsed laser beam LB2.

ここで、本実施形態では、ズーム光学系10によって、レーザダイオード42から出射される励起光LB1のビームサイズが変更されてマイクロチップレーザ1に入射されるようになっている。このズーム光学系10は、図5に示すように、励起光LB1の光軸L3上に固定的に配置されたレンズ11,14と、光軸L3に沿って移動可能に配置されたズームレンズ12,13と、ズームレンズ12,13を移動させるモータ77,78とを備えている。ズームレンズ12,13は、ビームサイズを変更する役割を持ち、制御部70からの指令に基づきモータ77,78の駆動が制御されて光軸L3上を移動する。ズームレンズ12は凸レンズ、ズームレンズ13は凹レンズであり、ここではズームレンズ12がバリエータ、ズームレンズ13がコンペンセータの役割を持つ。 Here, in the present embodiment, the beam size of the excitation light LB1 emitted from the laser diode 42 is changed by the zoom optical system 10 so as to enter the microchip laser 1 . As shown in FIG. 5, the zoom optical system 10 includes lenses 11 and 14 fixedly arranged on the optical axis L3 of the excitation light LB1, and a zoom lens 12 movably arranged along the optical axis L3. , 13 and motors 77 , 78 for moving the zoom lenses 12 , 13 . The zoom lenses 12 and 13 have the role of changing the beam size, and are moved along the optical axis L3 by controlling the driving of the motors 77 and 78 based on commands from the control section 70 . The zoom lens 12 is a convex lens, and the zoom lens 13 is a concave lens. Here, the zoom lens 12 serves as a variator and the zoom lens 13 serves as a compensator.

本実施形態では例えば、後嚢切開を行う場合には、制御部70は、図5に示すようにズームレンズ12,13を光軸L3方向に移動させて、励起光LB1のビームサイズを小さくする(低倍率)。このとき本実施形態では、励起光LB1のビームサイズを1mmに設定している。一方、虹彩切開を行う場合には、制御部70は、図6に示すようにズームレンズ12,13を光軸L3方向に移動させて、励起光LB1のビームサイズを大きくする(高倍率)。このとき本実施形態では、励起光LB1のビームサイズを2mmに設定している。このようにして、制御部70はズーム光学系10を制御することにより、マイクロチップレーザ1に入射する励起光LB1のビームサイズを切り替えている(変更している)。なお、本実施形態では、低倍率と高倍率の2段階で励起光LB1のビームサイズを切り替えているが、ズームレンズ12,13を連続的に移動させて、励起光LB1のビームサイズを連続的に変更することもできる。なお、本実施形態では励起光LB1のビームサイズを変更するための操作手段として励起ビームサイズ変更ノブ37(図1参照)が設けられている。 In this embodiment, for example, when performing a posterior capsulotomy, the control unit 70 moves the zoom lenses 12 and 13 in the direction of the optical axis L3 as shown in FIG. 5 to reduce the beam size of the excitation light LB1. (low magnification). At this time, in this embodiment, the beam size of the excitation light LB1 is set to 1 mm. On the other hand, when performing iris incision, the control unit 70 moves the zoom lenses 12 and 13 in the direction of the optical axis L3 as shown in FIG. 6 to increase the beam size of the excitation light LB1 (high magnification). At this time, in this embodiment, the beam size of the excitation light LB1 is set to 2 mm. In this manner, the control unit 70 switches (changes) the beam size of the excitation light LB1 incident on the microchip laser 1 by controlling the zoom optical system 10 . In this embodiment, the beam size of the excitation light LB1 is switched between two stages of low magnification and high magnification. can also be changed to In this embodiment, an excitation beam size changing knob 37 (see FIG. 1) is provided as an operation means for changing the beam size of the excitation light LB1.

ここで、本実施形態におけるマイクロチップレーザ1に入射する励起光のビームサイズと、マイクロチップレーザ1から出射する治療レーザ光の1パルスあたりのエネルギ量との関係を図7に示す。本実施形態のマイクロチップレーザ1では、励起光LB1のビームサイズに応じて出射する治療レーザ光のエネルギ量が変化する。すなわち、励起光LB1のビームサイズが大きくなると、治療レーザ光のエネルギ量が大きくなり、励起光LB1のビームサイズが小さくなると、治療レーザ光のエネルギ量が小さくなる。なお、虹彩切開に必要なパルスエネルギが5.0mJとするなら、励起光LB1のビームサイズを大きくすれば(1.8mm以上にすれば)、パルスエネルギが5.0mJ以上の治療レーザ光をマイクロチップレーザ1から出射することができる。つまり、本実施形態のズーム光学系10は、レーザ光源41から出射される治療用レーザ光のエネルギ量を調節するための第1調節手段と言える。 FIG. 7 shows the relationship between the beam size of the excitation light incident on the microchip laser 1 and the amount of energy per pulse of the treatment laser light emitted from the microchip laser 1 in this embodiment. In the microchip laser 1 of this embodiment, the amount of energy of the emitted therapeutic laser light changes according to the beam size of the excitation light LB1. That is, when the beam size of the excitation light LB1 increases, the energy amount of the treatment laser light increases, and when the beam size of the excitation light LB1 decreases, the energy amount of the treatment laser light decreases. If the pulse energy required for the iris incision is 5.0 mJ, if the beam size of the excitation light LB1 is increased (1.8 mm or more), the treatment laser beam with a pulse energy of 5.0 mJ or more can be microscopically irradiated. It can be emitted from the chip laser 1 . In other words, the zoom optical system 10 of this embodiment can be said to be first adjustment means for adjusting the energy amount of the therapeutic laser light emitted from the laser light source 41 .

そして、本実施形態ではマイクロチップレーザ1から出射する治療レーザ光のスポットサイズは、マイクロチップレーザ1に入射する励起光LB1のビームサイズにより決まる。つまり、励起光LB1のビームサイズを大きくすれば、治療レーザ光のスポットサイズが大きくなり、励起光LB1のビームサイズを小さくすれば、治療レーザ光のスポットサイズが小さくなる。 In this embodiment, the spot size of the therapeutic laser light emitted from the microchip laser 1 is determined by the beam size of the excitation light LB1 incident on the microchip laser 1. FIG. That is, if the beam size of the excitation light LB1 is increased, the spot size of the treatment laser beam is increased, and if the beam size of the excitation light LB1 is decreased, the spot size of the treatment laser beam is decreased.

従って、ズーム光学系10によって励起光LB1のビームサイズを大きくして、レーザ光源41から出射する治療レーザ光のスポットサイズを大きくすることにより、治療レーザ光のエネルギ量を大きくすることができる。つまり、例えば、従来装置のように治療レーザ光のスポットサイズを大きくした場合に、治療レーザ光の単位面積当たりのエネルギ量が小さくなることがない。そのため、本実施形態のレーザ治療装置30では、治療レーザ光のスポットサイズを大きくしてもプラズマを発生させるために十分なエネルギ量(5.0mJ以上)を確保し易い。従って、本実施形態のレーザ治療装置30によれば、治療レーザ光のスポットサイズを150μmに拡大して患部に照射した場合に、照射部位にプラズマを安定して発生させ易い。そのため、大きなスポットサイズ(本実施形態では150μm)の治療レーザ光による虹彩切開を行い易い。 Therefore, by increasing the beam size of the excitation light LB1 with the zoom optical system 10 to increase the spot size of the therapeutic laser light emitted from the laser light source 41, the energy amount of the therapeutic laser light can be increased. That is, for example, when the spot size of the therapeutic laser light is increased as in the conventional device, the amount of energy per unit area of the therapeutic laser light does not decrease. Therefore, in the laser treatment apparatus 30 of the present embodiment, even if the spot size of the treatment laser beam is increased, it is easy to secure a sufficient amount of energy (5.0 mJ or more) to generate plasma. Therefore, according to the laser treatment apparatus 30 of the present embodiment, plasma can be stably generated at the irradiation site when the treatment laser beam is expanded to a spot size of 150 μm and irradiated to the affected area. Therefore, it is easy to perform iridotomy with treatment laser light having a large spot size (150 μm in this embodiment).

図2に戻って、本実施形態のレーザ照射光学系40には、1/2波長板45、偏光板46、ビームスプリッタ47、安全シャッタ48、凹レンズ49a及び凸レンズ49b、ダイクロイックミラー50、エキスパンダレンズ51、ダイクロイックミラー52、対物レンズ53、コンタクトレンズ54が備わっている。これらの光学素子は、レーザ光源41側から上記の順で光軸L1上に配置されている。 Returning to FIG. 2, the laser irradiation optical system 40 of this embodiment includes a half-wave plate 45, a polarizing plate 46, a beam splitter 47, a safety shutter 48, a concave lens 49a and a convex lens 49b, a dichroic mirror 50, and an expander lens. 51 , a dichroic mirror 52 , an objective lens 53 and a contact lens 54 . These optical elements are arranged on the optical axis L1 in the above order from the laser light source 41 side.

1/2波長板45は、レーザ光源41から出射された治療用レーザ光の偏光方向を回転させる。偏光板46は、ブリュースタ角に配置されている。1/2波長板45は、制御部70からの指令によって回転され、偏光板46との組み合わせによって患者眼Eの患部に照射される治療用レーザ光のエネルギ量を調整する。つまり、本実施形態では偏光板46と1/2波長板45とにより、レーザ光源41から出射された治療用レーザ光のエネルギ量を調節するための第2調節手段が構成される。本実施形態のレーザ治療装置30は、第1調節手段と第2調節手段とでエネルギ量が調節された治療レーザ光を出射できる。レーザ治療装置30が第1調節手段を備えることで、例えば、大きなスポットサイズ且つ大きなエネルギ量で患部を治療し易い。またレーザ治療装置30が第2調節手段を備えることで、例えば、レーザ光源41から出射された治療用レーザ光のビーム特性(品質)を維持したままエネルギ量を減衰し易い。なおレーザ治療装置30が第2調節手段を備えなくてもよい。この場合、例えば、レーザ治療装置30の構成をより簡素にし易い。 The half-wave plate 45 rotates the polarization direction of therapeutic laser light emitted from the laser light source 41 . The polarizing plate 46 is arranged at Brewster's angle. The half-wave plate 45 is rotated by a command from the control unit 70, and adjusts the energy amount of the therapeutic laser light irradiated to the affected area of the patient's eye E in combination with the polarizing plate 46. FIG. In other words, in this embodiment, the polarizing plate 46 and the half-wave plate 45 constitute a second adjusting means for adjusting the energy amount of the therapeutic laser beam emitted from the laser light source 41 . The laser treatment apparatus 30 of this embodiment can emit treatment laser light whose energy amount is adjusted by the first adjustment means and the second adjustment means. Since the laser treatment apparatus 30 includes the first adjusting means, for example, it is easy to treat the affected area with a large spot size and a large amount of energy. In addition, since the laser treatment apparatus 30 includes the second adjustment means, for example, the amount of energy can be easily attenuated while maintaining the beam characteristics (quality) of the treatment laser light emitted from the laser light source 41 . Note that the laser treatment device 30 may not have the second adjustment means. In this case, for example, the configuration of the laser treatment apparatus 30 can be simplified more easily.

ビームスプリッタ47は、偏光板46を通過した治療用レーザ光の一部を反射する。ビームスプリッタ47によって反射された治療用レーザ光は、光検出器55に検出される。安全シャッタ48は、テスト発振や異常発生時等所定の場合に治療用レーザ光を遮断する。安全シャッタ48を通過した治療用レーザ光は、凹レンズ49a及び凸レンズ49bによって光束を広げられて整えられた後、ダイクロイックミラー50で可視光半導体レーザ60からのエイミング光(主波長633nm)と同軸にされる。可視光半導体レーザ60を出射したエイミング光は、レンズ61を通過して平行光束とされた後、光軸L2を挟んで対称に設けられた2つの開口を持つアパーチャ62によって2つの光束に分離される。 The beam splitter 47 reflects part of the therapeutic laser light that has passed through the polarizing plate 46 . The therapeutic laser light reflected by the beam splitter 47 is detected by the photodetector 55 . The safety shutter 48 shuts off the therapeutic laser light in predetermined cases such as test oscillation or when an abnormality occurs. After passing through the safety shutter 48, the beam of therapeutic laser light is expanded and arranged by the concave lens 49a and the convex lens 49b, and then made coaxial with the aiming light (dominant wavelength 633 nm) from the visible light semiconductor laser 60 by the dichroic mirror 50. be. Aiming light emitted from a visible light semiconductor laser 60 passes through a lens 61 to be converted into a parallel beam, and then separated into two beams by an aperture 62 having two openings provided symmetrically with respect to the optical axis L2. be.

エキスパンダレンズ51は、治療用レーザ光束及びエイミング光束を広げる。ダイクロイックミラー52は、エイミング光の一部及び治療用レーザ光を反射して観察光を透過する。また、ダイクロイックミラー52は、光軸L1(L2)を対物レンズ53の光軸と同軸にする。ダイクロイックミラー52で反射された治療用レーザ光は、対物レンズ53及びコンタクトレンズ54を介して患者眼Eの患部に集光される。 The expander lens 51 expands the therapeutic laser beam and the aiming beam. The dichroic mirror 52 reflects part of the aiming light and the therapeutic laser light and transmits the observation light. Also, the dichroic mirror 52 makes the optical axis L1 (L2) coaxial with the optical axis of the objective lens 53 . The therapeutic laser beam reflected by the dichroic mirror 52 is focused on the affected area of the patient's eye E via the objective lens 53 and the contact lens 54 .

また、2光束に分離されたエイミング光は、ダイクロイックミラー52で反射された後、対物レンズ53及びコンタクトレンズ54により、治療用レーザ光の基準の集光位置で集光する。治療用レーザ光の集光位置は、レンズ移動機構59に設置されている凸レンズ49bを光軸L1方向に移動することにより、エイミング光の集光位置に対してシフトするようになっている。また、スリット投影光学系65からの光束は、コンタクトレンズ54を介して患者眼Eを照明する。 Also, the aiming light separated into two beams is reflected by the dichroic mirror 52 and then condensed by the objective lens 53 and the contact lens 54 at the reference condensing position of the therapeutic laser light. The condensing position of the therapeutic laser beam is shifted with respect to the condensing position of the aiming light by moving the convex lens 49b installed in the lens moving mechanism 59 in the direction of the optical axis L1. A light beam from the slit projection optical system 65 illuminates the patient's eye E through the contact lens 54 .

制御部70は、装置全体の制御を行う。この制御部70は、レーザ光源41に接続されており、制御部70からの指令に基づいてレーザダイオード42及びズーム光学系10(モータ77,78)が制御されて、レーザ光源41(マイクロチップレーザ1)から出射される治療レーザ光のスポットサイズが変更される。また、制御部70には、光検出器55からの信号を検出処理する検出回路71が接続されており、検出回路71で処理された信号が制御部70に入力される。また、制御部70には、1/2波長板45の回転位置を検出する位置検出用ポテンショメータ72も接続されている。そして、患者眼Eに照射する治療用レーザ光の出力の調節は、1/2波長板45の回転位置によって決定される。そのため、位置検出用ポテンショメータ72によって1/2波長板45の回転位置を検出することにより、治療用レーザ光の照射予定出力を制御部70で算出することができる。その算出結果は、コントロールパネル33に表示され、術者が確認することができるようになっている。さらに、制御部70は、安全シャッタ48を開閉駆動するモータ73にも接続されており、制御部70からの制御信号によってモータ73が制御される。 The control unit 70 controls the entire device. The control unit 70 is connected to the laser light source 41, and controls the laser diode 42 and the zoom optical system 10 (motors 77, 78) based on commands from the control unit 70 to control the laser light source 41 (microchip laser 1) to change the spot size of the therapeutic laser light emitted from. A detection circuit 71 for detecting and processing a signal from the photodetector 55 is connected to the control section 70 , and the signal processed by the detection circuit 71 is input to the control section 70 . A position detection potentiometer 72 for detecting the rotational position of the half-wave plate 45 is also connected to the controller 70 . Adjustment of the output of the therapeutic laser light irradiated to the patient's eye E is determined by the rotational position of the half-wave plate 45 . Therefore, by detecting the rotational position of the half-wave plate 45 with the position detection potentiometer 72, the control unit 70 can calculate the planned irradiation output of the therapeutic laser light. The calculation result is displayed on the control panel 33 and can be confirmed by the operator. Further, the controller 70 is also connected to a motor 73 that drives the safety shutter 48 to open and close, and the motor 73 is controlled by control signals from the controller 70 .

また、制御部70は、凸レンズ49bを光軸L1方向に移動させるモータ74にも接続されており、制御部70からの制御信号によってモータ74が制御される。モータ74の回転軸は、フォーカスシフトノブ36の回転軸に連結している。移動量検出用ポテンショメータ75は、モータ74の回転を検出することで凸レンズ49bの移動量を検知する。この移動量検出用ポテンショメータ75は、制御部70に接続されている。そして、制御部70は、治療用レーザ光のフォーカス位置が、術者により又は治療モードに応じて設定されたフォーカスシフト位置となるように、モータ74の駆動量を制御して凸レンズ49bを光軸L2方向に移動させる。なお、制御部70には、各治療モード毎に設定されている設定値(励起光LB1のビームサイズやフォーカス位置など)を記憶するメモリ76が接続されている。 The controller 70 is also connected to a motor 74 that moves the convex lens 49b in the direction of the optical axis L1, and the motor 74 is controlled by a control signal from the controller 70. FIG. A rotating shaft of the motor 74 is connected to a rotating shaft of the focus shift knob 36 . The movement amount detection potentiometer 75 detects the movement amount of the convex lens 49b by detecting the rotation of the motor 74 . The movement detection potentiometer 75 is connected to the control section 70 . Then, the control unit 70 controls the driving amount of the motor 74 so that the focus position of the therapeutic laser light is the focus shift position set by the operator or according to the treatment mode, and the convex lens 49b is moved to the optical axis. Move in the direction of L2. The controller 70 is connected to a memory 76 that stores set values (such as the beam size and focus position of the excitation light LB1) set for each treatment mode.

このレーザ治療装置30を用いて患者眼Eを処置(治療)する手順について説明する。まず、術者は、電源スイッチ35aを操作して本体部31の電源を投入する。電源が入ると制御部70は、安全シャッタ48の駆動確認等の初期化動作を実施する。この初期化動作の終了後、術者は、コントロールパネル33のスイッチや種々の設定ノブを操作して、患者眼Eの治療目的に応じてレーザ照射の出力や照射パルス数等のレーザ照射条件を設定するとともに、必要に応じてフォーカスシフト位置の調整を行う。なお、本実施形態では、コントロールパネル33において、複数の治療モードから1つのモードを選択することにより、選択された治療に適した各種設定値が設定されるようになっている。治療モードとしては、例えば、白内障治療の後嚢切開を行う後嚢切開モード(第1治療モード)、緑内障治療の虹彩切開を行う虹彩切開モード(第2治療モード)等が設定されている。 A procedure for treating (treating) the patient's eye E using this laser treatment apparatus 30 will be described. First, the operator turns on the power of the main body 31 by operating the power switch 35a. When the power is turned on, the control unit 70 performs an initialization operation such as confirmation of driving of the safety shutter 48 . After completion of this initialization operation, the operator operates the switches and various setting knobs of the control panel 33 to set the laser irradiation conditions such as the laser irradiation output and the number of irradiation pulses according to the treatment purpose of the patient's eye E. In addition to setting, the focus shift position is adjusted as necessary. In this embodiment, by selecting one mode from a plurality of treatment modes on the control panel 33, various setting values suitable for the selected treatment are set. As the treatment mode, for example, a posterior capsulotomy mode (first treatment mode) for performing posterior capsulotomy for cataract treatment, an iridotomy mode (second treatment mode) for performing irisotomy for glaucoma treatment, and the like are set.

このような事前の準備が完了したら、患者眼Eを所定の位置に配置する。術者は、ジョイスティック34を操作し、患者眼Eに対しての概ねの位置合わせを行う。そして、治療用レーザ光を照射可能な状態にした後、ジョイスティック34を操作して、2つの光束に分割されたエイミング光が患部に1点で重なるようにさらに照準合わせを行う。エイミング光による照準合わせが完了したら、術者は、トリガスイッチ34aを押して治療用レーザ光の照射を行う。 After such advance preparations are completed, the patient's eye E is placed at a predetermined position. The operator operates the joystick 34 to perform general alignment with the patient's eye E. FIG. Then, after the therapeutic laser beam can be irradiated, the joystick 34 is operated to perform further aiming so that the aiming beam split into two beams overlaps the affected area at one point. When aiming with the aiming light is completed, the operator presses the trigger switch 34a to irradiate the therapeutic laser light.

ここで、後嚢切開モード(第1治療モード)が選択されている場合には、ズーム光学系10において図5に示すようにズームレンズ12,13が光軸L3方向に移動させられ、励起光LB1のビームサイズが小さくされてマイクロチップレーザ1に入射する。これにより、マイクロチップレーザ1からスポットサイズ8μmの治療レーザ光(第1治療レーザ光)が出射される。マイクロチップレーザ1から出射された治療用レーザ光は、レーザ照射光学系40に導光され、エイミング光のフォーカス位置に対して凸レンズ49bの移動により設定された分だけシフトした位置に集光するようにして照射される。そして、患者眼Eに照射された治療用レーザ光によって照射部位でプラズマが発生して光破壊が生じることにより後嚢切開が行われる。 Here, when the posterior capsulotomy mode (first treatment mode) is selected, the zoom lenses 12 and 13 in the zoom optical system 10 are moved in the direction of the optical axis L3 as shown in FIG. The beam size of LB1 is reduced and enters the microchip laser 1 . As a result, a treatment laser beam (first treatment laser beam) having a spot size of 8 μm is emitted from the microchip laser 1 . The therapeutic laser light emitted from the microchip laser 1 is guided to the laser irradiation optical system 40, and condensed at a position shifted by the amount set by moving the convex lens 49b with respect to the focus position of the aiming light. and irradiated. Then, the therapeutic laser beam irradiated to the patient's eye E generates plasma at the irradiation site, causing photodisruption, thereby performing posterior capsulorhexis.

一方、虹彩切開モード(第2治療モード)が選択されている場合には、ズーム光学系10において図6に示すようにズームレンズ12,13が光軸L3方向に移動させられ、励起光LB1のビームサイズが後嚢切開モード時よりも大きくされてマイクロチップレーザ1に入射する。これにより、マイクロチップレーザ1からスポットサイズが150μmの治療レーザ光(第2治療レーザ光)が出射される。マイクロチップレーザ1から出射された治療用レーザ光は、レーザ照射光学系40に導光され、エイミング光のフォーカス位置に対して治療用レーザ光が集光するようにして照射される。そして、上記のようにマイクロチップレーザ1では、レーザ光のスポットサイズを大きくしても照射部位にプラズマを安定して発生させることができる。従って、患者眼Eに照射されたスポットサイズ150μmの治療用レーザ光であっても、照射部位でプラズマが発生して光破壊が生じるので虹彩切開を行い易い。これにより、虹彩切開を短時間で効率的に行うことができるため、術者及び患者の負担を軽減することができる。なお、前述の説明では、制御部70は術者が選択した治療モードを検出し、検出結果に基づきズームレンズ12,13の移動を自動で行う。しかし本実施形態では治療モードによらず、術者は励起ビームサイズ変更ノブ37を操作することで任意のビームサイズに変更することも可能である。これにより、例えば、患部状態に応じたより好適なスポットサイズで治療を行い易い。 On the other hand, when the iris incision mode (second treatment mode) is selected, the zoom lenses 12 and 13 of the zoom optical system 10 are moved in the direction of the optical axis L3 as shown in FIG. The beam size is made larger than in the posterior capsulotomy mode and enters the microchip laser 1 . As a result, the microchip laser 1 emits therapeutic laser light (second therapeutic laser light) having a spot size of 150 μm. The therapeutic laser light emitted from the microchip laser 1 is guided to the laser irradiation optical system 40, and irradiated so that the therapeutic laser light is condensed with respect to the focus position of the aiming light. As described above, the microchip laser 1 can stably generate plasma at the irradiation site even if the spot size of the laser beam is increased. Therefore, even if the patient's eye E is irradiated with therapeutic laser light having a spot size of 150 μm, plasma is generated at the irradiation site and photodisruption occurs, so that iridotomy can be easily performed. As a result, the iris incision can be performed efficiently in a short period of time, thereby reducing the burden on the operator and the patient. In the above description, the control unit 70 detects the treatment mode selected by the operator, and automatically moves the zoom lenses 12 and 13 based on the detection result. However, in this embodiment, the operator can change the beam size to any desired size by operating the excitation beam size changing knob 37 regardless of the treatment mode. As a result, for example, treatment can be easily performed with a more suitable spot size according to the condition of the affected area.

そして、本実施形態のレーザ治療装置30によれば、レーザ光源41にマイクロチップレーザ1を用いているため、患者眼Eに対して、常に同一パルス形状のレーザ光を照射し易い。そのため、例えば、従来のレーザ治療装置よりも低いパルスエネルギで安定して一定の大きさのプラズマを発生させることができ、高精度な処置(切開精度の向上)を短時間で行うことができる。これにより、患部以外(眼内レンズや正常な他の眼組織)へのレーザ光による影響を低減することができる。従って、レーザ治療装置30によれば、低侵襲(高効率)な処置が可能になる。 Further, according to the laser treatment apparatus 30 of the present embodiment, since the microchip laser 1 is used as the laser light source 41, the patient's eye E can be easily irradiated with laser light having the same pulse shape at all times. Therefore, for example, plasma of a certain size can be stably generated with lower pulse energy than the conventional laser treatment apparatus, and highly accurate treatment (improved incision accuracy) can be performed in a short time. This makes it possible to reduce the influence of the laser light on areas other than the affected area (intraocular lens and other normal ocular tissues). Therefore, according to the laser therapy device 30, minimally invasive (highly efficient) treatment is possible.

また、本実施形態のレーザ治療装置30では、繰り返し周波数を50Hz以上で治療用レーザ光を患者眼Eに照射することができる。そして、レーザ治療装置30では、患者眼Eに対して、常に同一パルス形状のレーザ光を照射することができる。これらのことにより、レーザ治療装置30によれば、治療用レーザ光のスキャン照射(連続照射)による処置が可能となり、例えば、後嚢切開において、治療用レーザを円形や十字に連続照射することができる。その結果として、処置時間の短縮や操作の簡易化を図ることができるので、術者及び患者の負担を軽減することができる。 Moreover, in the laser treatment apparatus 30 of this embodiment, the patient's eye E can be irradiated with the treatment laser beam at a repetition frequency of 50 Hz or more. The laser treatment apparatus 30 can always irradiate the patient's eye E with laser light having the same pulse shape. As a result, according to the laser therapy apparatus 30, treatment by scanning irradiation (continuous irradiation) of therapeutic laser light becomes possible. can. As a result, the treatment time can be shortened and the operation can be simplified, so that the burden on the operator and the patient can be reduced.

なお、このような治療用レーザ光のスキャン照射を行う場合には、例えば、図8に示すように、レーザ照射光学系40において、レンズ移動機構59とダイクロイックミラー50との間に、走査部80を設けておけばよい。この走査部80は、レーザ光源41(マイクロチップレーザ1)からの治療用レーザ光の進行方向を変える(レーザ光を偏向する)光スキャナを有するユニットである。例えば、走査部80は、レゾナントスキャナ81とガルバノミラー82とにより構成することができ、これらの動作は制御部70により制御される。そして、例えば、レゾナントスキャナ81によって治療用レーザ光の主走査を行い、ガルバノミラー82によって治療用レーザ光の副走査を行えばよい。また、走査部80の光スキャナとして、例えば、反射ミラー(ガルバノミラー、ポリゴンミラー、レゾナントスキャナ)の他、光の進行(偏向)方向を変化させる音響光学素子(AOM)等を用いてもよい。 When performing such scanning irradiation of the therapeutic laser beam, for example, in the laser irradiation optical system 40, as shown in FIG. should be provided. The scanning unit 80 is a unit having an optical scanner that changes the traveling direction of the therapeutic laser beam from the laser light source 41 (microchip laser 1) (deflects the laser beam). For example, the scanning unit 80 can be composed of a resonant scanner 81 and a galvanomirror 82 , and their operations are controlled by the control unit 70 . Then, for example, the resonant scanner 81 performs main scanning of the therapeutic laser beam, and the galvanomirror 82 performs sub-scanning of the therapeutic laser beam. As the optical scanner of the scanning unit 80, for example, an acoustooptic device (AOM) that changes the traveling (deflecting) direction of light may be used in addition to a reflecting mirror (galvanomirror, polygon mirror, resonant scanner).

ここで、上記したレーザ治療装置30では、励起光源であるレーザダイオード42を1つ備えるレーザ光源41を例示している。しかしながら、レーザ光源41として、励起光源であるレーザダイオード42を複数設けることもできる。これにより、マイクロチップレーザ1から複数本の治療用レーザ光を出射させることが可能となる。例えば、図9に示すように、3つのレーザダイオード42a,42b,43cを設けることができる。もちろん、励起光源として配置するレーザダイオードは、3つに限られることなく、2つであっても良いし4つ以上であっても良い。 Here, in the laser treatment apparatus 30 described above, the laser light source 41 having one laser diode 42 as an excitation light source is exemplified. However, as the laser light source 41, a plurality of laser diodes 42, which are excitation light sources, can be provided. Thereby, it is possible to emit a plurality of therapeutic laser beams from the microchip laser 1 . For example, as shown in FIG. 9, three laser diodes 42a, 42b, 43c may be provided. Of course, the number of laser diodes arranged as excitation light sources is not limited to three, and may be two or four or more.

このようにレーザダイオード42を複数設ける場合には、制御部70により、各レーザダイオード42a,42b,43cの出射タイミングが制御される。例えば、制御部70により、各レーザダイオード42a,42b,43cから励起光LB1a,LB1b,LB1cを同時に出射させることにより、マイクロチップレーザ1から複数の治療用レーザ光LB2a,LB2b,LB2cが出射される。そして、この複数の治療用レーザ光LB2a,LB2b,LB2cは、レーザ照射光学系40により合波・集光されて最終的には1つのレーザ光LB2となり、患者眼Eの患部に照射される。従って、1パルス照射時と比べて大きなエネルギの治療用レーザ光LB2を患者眼Eに照射することができる。これにより、励起光源として高出力のレーザダイオードを使用する必要がなくなる。また、マイクロチップレーザ1に入射する励起光の出力が低くなるとともに、励起光がレーザ媒質2の複数箇所に入射する。そのため、マイクロチップレーザ1における発熱が抑えられるとともに放熱効率が向上する。これにより、マイクロチップレーザ1の高出化も図ることができる。 When a plurality of laser diodes 42 are provided in this way, the control section 70 controls the emission timing of each of the laser diodes 42a, 42b, and 43c. For example, by causing the laser diodes 42a, 42b, and 43c to simultaneously emit excitation light beams LB1a, LB1b, and LB1c by the control unit 70, a plurality of therapeutic laser beams LB2a, LB2b, and LB2c are emitted from the microchip laser 1. . Then, the plurality of therapeutic laser beams LB2a, LB2b, and LB2c are combined and condensed by the laser irradiation optical system 40 to finally become one laser beam LB2, and the affected part of the patient's eye E is irradiated with the laser beam LB2. Therefore, it is possible to irradiate the patient's eye E with the treatment laser beam LB2 having a higher energy than in the case of 1-pulse irradiation. This eliminates the need to use a high-power laser diode as an excitation light source. In addition, the output of the pumping light incident on the microchip laser 1 is reduced, and the pumping light is incident on the laser medium 2 at a plurality of locations. Therefore, heat generation in the microchip laser 1 is suppressed and heat dissipation efficiency is improved. As a result, the output of the microchip laser 1 can be increased.

また、例えば、制御部70により、各レーザダイオード42a,42b,43cからタイミングをずらして励起光LB1a,LB1b,LB1cを出射させることにより、マイクロチップレーザ1から治療用レーザ光LB2a,LB2b,LB2cが異なるタイミングで連続して照射される。これにより、レーザ治療装置30において、患者眼Eの患部に対して治療用レーザ光LB2a,LB2b,LB2cをタイミングをずらして照射する並列パルス照射を行うことができる。なお、治療用レーザ光の照射間隔は、処置する患部の組織の特性に応じて決めればよい。 Further, for example, by causing the laser diodes 42a, 42b, and 43c to emit excitation light beams LB1a, LB1b, and LB1c at different timings by the control unit 70, the therapeutic laser beams LB2a, LB2b, and LB2c are emitted from the microchip laser 1. Illuminated continuously at different timings. Thereby, in the laser treatment apparatus 30, parallel pulse irradiation can be performed by irradiating the affected part of the patient's eye E with the treatment laser beams LB2a, LB2b, and LB2c at different timings. The irradiation interval of the therapeutic laser light may be determined according to the characteristics of the tissue of the affected area to be treated.

このような並列パルス照射を行うことにより、2パルス目以降の治療用レーザ光LB2b,LB2cのパルスエネルギを小さくしても患部に対して適切な処置を行うことができる。そのため、処置に必要となる治療用レーザのパルスエネルギを従来よりも小さくすることができるので、患部における手術痕が綺麗で患部周辺への影響が少ない処置を実現することができる。また、患者眼Eに照射する治療用レーザ光のエネルギを従来よりも小さくしても従来と同様の処置ができるため、低侵襲な処置が可能となる。さらに、治療用レーザ光の出力を抑えることができるため、レーザ治療装置30の低コスト化及び小型化を図ることもできる。 By performing such parallel pulse irradiation, even if the pulse energy of the second and subsequent therapeutic laser beams LB2b and LB2c is reduced, the affected area can be appropriately treated. Therefore, the pulse energy of the therapeutic laser required for the treatment can be made smaller than before, so that the surgical scar on the affected area can be kept clean, and treatment with little influence on the surroundings of the affected area can be realized. In addition, even if the energy of the therapeutic laser beam irradiated to the patient's eye E is made smaller than in the conventional method, the same treatment as in the conventional method can be performed. Furthermore, since the output of the therapeutic laser light can be suppressed, the cost and size of the laser therapy device 30 can be reduced.

さらに、レーザダイオード42を複数設ける場合には、患者眼Eの処置で一般的に(多く)実施される治療用レーザ光の照射パターン形状に配置することもできる。例えば、図10に示すように、レーザダイオード42a~42iを十字状に配置したり、図11に示すように、レーザダイオード42a~42lを円形状に配置することができる。そして、このように配置された各レーザダイオード42a,42b,43c,・・・から、制御部70によって励起光を同時に出射させることにより、1パルス照射で所望のパターンでの処置(切開)が可能となるため、レーザ治療装置30の操作性が向上するとともに処置時間を大幅に短縮することができる。その結果として、術者及び患者の負担を大幅に軽減することができる。 Furthermore, when a plurality of laser diodes 42 are provided, they can be arranged in the irradiation pattern shape of the therapeutic laser light that is generally (many) performed in the treatment of the patient's eye E. For example, as shown in FIG. 10, the laser diodes 42a-42i can be arranged in a cross shape, or as shown in FIG. 11, the laser diodes 42a-42l can be arranged in a circular shape. By causing the controller 70 to simultaneously emit excitation light from the laser diodes 42a, 42b, 43c, . Therefore, the operability of the laser treatment apparatus 30 can be improved and the treatment time can be greatly shortened. As a result, the burden on the operator and the patient can be greatly reduced.

なお、上記した実施形態は単なる例示にすぎず、本開示を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、本開示のレーザ治療装置に搭載されるマイクロチップレーザは、受動Qスイッチとして作動させるための可飽和吸収体を備える。しかし、共振器内に受動Qスイッチを配置しないマイクロチップレーザを搭載したレーザ治療装置にも本開示の技術を適用できる。 It should be noted that the above-described embodiment is merely an example and does not limit the present disclosure in any way, and of course various improvements and modifications are possible without departing from the gist of the present disclosure. For example, a microchip laser mounted in a laser therapy device of the present disclosure includes a saturable absorber to act as a passive Q-switch. However, the technique of the present disclosure can also be applied to a laser treatment apparatus equipped with a microchip laser that does not have a passive Q-switch in its resonator.

1 マイクロチップレーザ
2 レーザ媒質
3 可飽和吸収体
5 第1反射部
6 第2反射部
10 ズーム光学系
30 レーザ治療装置
40 レーザ照射光学系
41 レーザ光源
42 レーザダイオード
70 制御部
E 患者眼
LB1 励起光
LB2 レーザ光
1 microchip laser 2 laser medium 3 saturable absorber 5 first reflector 6 second reflector 10 zoom optical system 30 laser treatment device 40 laser irradiation optical system 41 laser light source 42 laser diode 70 controller E patient's eye LB1 excitation light LB2 laser light

Claims (2)

レーザ光を患者眼の透明組織内に集光させてプラズマを発生させることで、前記透明組織を処置することが可能な眼科用レーザ治療装置において、
励起光により励起されるレーザ媒質と、前記レーザ媒質からの放出光を共振させる光共振器となる第1反射部及び第2反射部と、前記放出光をパルスレーザ光として出射させる可飽和吸収体とを備える固体レーザ素子と、
前記励起光を前記固体レーザ素子に入射する励起光源と、
前記励起光のビームサイズを変更するズーム光学系と、
前記ズーム光学系を移動させるモータと、
前記固体レーザ素子から出射されたレーザ光を前記透明組織内の三次元上の目標位置に集光させる照射光学系と、
装置全体の制御を行う制御部と、を有し、
前記制御部は、前記モータを制御して前記ズーム光学系を移動させることによって前記固体レーザ素子に入射する前記励起光のビームサイズを変更することにより、前記固体レーザ素子からスポットサイズが異なる第1治療レーザ光と第2治療レーザ光とを切り替えて出射させる
ことを特徴とする眼科用レーザ治療装置。
An ophthalmic laser therapy apparatus capable of treating the transparent tissue of a patient's eye by condensing a laser beam into the transparent tissue to generate plasma,
A laser medium that is excited by excitation light, a first reflector and a second reflector that serve as optical resonators that resonate emitted light from the laser medium, and a saturable absorber that emits the emitted light as pulsed laser light. a solid-state laser device comprising
an excitation light source for injecting the excitation light into the solid-state laser element;
a zoom optical system that changes the beam size of the excitation light;
a motor for moving the zoom optical system;
an irradiation optical system that converges laser light emitted from the solid-state laser element onto a three-dimensional target position within the transparent tissue;
a control unit that controls the entire device ,
The control unit controls the motor to move the zoom optical system to change the beam size of the excitation light incident on the solid-state laser element, thereby obtaining a first zoom lens having a different spot size from the solid-state laser element. Switching between the treatment laser beam and the second treatment laser beam for emission
An ophthalmic laser treatment device characterized by:
請求項に記載する眼科用レーザ治療装置において、
前記制御部は、
患者眼の後嚢切開を行う第1治療モードが選択された場合に、前記固体レーザ素子から前記第1治療レーザ光を出射させ、
患者眼の虹彩切開を行う第2治療モードが選択された場合に、前記固体レーザ素子から前記第1治療レーザ光よりもスポットサイズが大きい前記第2治療レーザ光を出射させる
ことを特徴とする眼科用レーザ治療装置。
In the ophthalmic laser treatment device according to claim 1 ,
The control unit
when a first treatment mode for performing posterior capsulotomy of the patient's eye is selected, emitting the first treatment laser light from the solid-state laser element;
An ophthalmology clinic characterized in that, when a second treatment mode for performing iridotomy on a patient's eye is selected, the second treatment laser beam having a spot size larger than that of the first treatment laser beam is emitted from the solid-state laser element. for laser therapy.
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