DE102004049669B4

DE102004049669B4 - Laserbehandlungsgerät mit einem indirekten Binokular-Ophtalmoskop

Info

Publication number: DE102004049669B4
Application number: DE102004049669.2A
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Abe
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2015-08-20
Anticipated expiration: 2024-10-13
Also published as: DE102004049669A1; US7168806B2; US20050080467A1; JP4492845B2; JP2005118166A

Abstract

Laserbehandlungsgerät mit: einem indirekten Binokular-Ophthalmoskop (6) einschließlich eines Befestigungsbands (7) zur festen Anbringung auf dem Kopf eines Operateurs, einem optischen Beleuchtungssystem, das in dem Ophthalmoskop (6) angebracht ist und das ausgelegt ist zum Beleuchten eines Bestrahlungsteiles (50) eines Patienten, einem optischen Bestrahlungssystem, das in dem Ophthalmoskop (6) angebracht ist und das ausgelegt ist zum Bestrahlen des Bestrahlungsteiles (50) mit einem Behandlungslaserstrahl und einem Zielstrahl, die in das Ophthalmoskop (6) geliefert werden, mindestens einem angetriebenen Spiegel (17; 19), der in dem optischen Bestrahlungssystem angeordnet ist und ausgelegt ist zum Verschieben sowohl der Bestrahlungsposition des Behandlungslaserstrahls als auch jener des Zielstrahls in einer zweidimensionalen, vertikalen und horizontalen Richtung und der eine Reflexionsoberfläche aufweist, deren Winkel veränderbar ist, einer Bewegungsbefehlseinheit (8) zum Eingeben einer Verschieberichtung und einer Verschiebedistanz für sowohl die Position des Behandlungslaserstrahls als auch jene des Zielstrahls, die so ausgelegt ist, dass sie durch den Operateur gehalten werden kann, und einem Steuerteil (30) zum Steuern der Bewegungen des zumindest einen angetriebenen Spiegels (17; 19) auf der Grundlage eines Signals, das durch die Bewegungsbefehlseinheit (8) zugeführt wird, wobei das Steuerteil (30) mit der Bewegungsbefehlseinheit (8) über ein Kabel verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Laserbehandlungsgerät zum Behandeln eines Teiles, das durch Bestrahlen mit einem Behandlungslaserstrahl auf das Teil zu behandeln ist, in dem ein indirektes Binokular-Ophthalmoskop benutzt wird.
Es gibt ein Laserbehandlungsgerät zum Durchführen von Photokoagulation oder anderer Behandlungen durch Bestrahlen eines zu behandelnden Teiles (hier im folgenden Behandlungsteil) mit einem Behandlungslaserstrahl (hier im folgenden Behandlungsstrahl) durch die Benutzung eines indirekten Binokular-Ophthalmoskop, das fest auf dem Kopf eines Operateurs während der Benutzung angebracht ist (siehe JP S57-78852 A und US-Patent US 5 252 999 A ). Wenn das herkömmliche Laserbehandlungsgerät unter Benutzung des indirekten Binokular-Ophthalmoskops benutzt wird, muß der Operateur den Behandlungsstrahl mit dem Behandlungsteil durch Bewegen seines Kopfes in der vertikalen und horizontalen Richtung ausrichten. Folglich sind hohe Fähigkeiten benötigt zum Benutzen eines solchen Gerätes, und diese belasten den Operateur sehr. GB 2 376 634 A beschreibt ein binokulares Laserophthalmoskop mit einem Sichtstück mit zwei Okularen, die beide eine optische Achse aufweisen, die miteinander eine Ebene definieren. Das Laserophthalmoskop weist eine zentrale Sichtachse auf, die in dieser Ebene liegt. Das Laserophthalmoskop enthält weiter ein optisches Element, das in der Lage ist, einen Laserstrahl in der optischen Ebene ungefähr auf dieser Sichtachse und im Wesentlichen parallel zu dieser Sichtachse zu positionieren.
DE 92 12 401 U1 beschreibt ein Kopfophthalmoskop mit einer Lasereinrichtung zum therapeutischen Bestrahlen eines Auges, einer optischen Faser zum Führen des therapeutischen Laserstrahls aus der Lasereinrichtung in das Kopfophthalmoskop, mit einem Beleuchtungsstrahlengang und einem Schutzfilter für das Auge des Beobachters. Für den Beleuchtungsstrahl und den Laser-Therapiestrahl ist ein gemeinsames Spiegelelement vorgesehen, das so angeordnet ist, dass es den Therapie-Laserstrahl und den Beleuchtungsstrahl koaxial einkoppelt, und das auf der Auftreffseite des Beleuchtungsstrahls eine selektive Transmissionsfähigkeit für den Wellenlängenbereich des Laserstrahls aufweist.
Die vorliegende Erfindung ist in Hinblick auf die obigen Umstände gemacht worden und weist als Aufgabe auf, die obigen Probleme zu überwinden und ein Laserbehandlungsgerät vorzusehen, das eine leichte Ausrichtung des Behandlungslaserstrahles mit einem Behandlungsteil ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Laserbehandlungsgerät nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
1 eine schematische strukturelle Ansicht eines Laserbehandlungsgerätes der vorliegenden Ausführungsform;
2 eine schematische strukturelle Ansicht eines optischen Systemes in einer Betrachtungseinheit eines indirekten Binokular-Ophthalmoskops;
3 eine schematische strukturelle Ansicht des optischen Systemes in der Betrachtungseinheit des indirekten Binokular-Ophthalmoskops; und
4 ein schematisches Blockschaltbild eines Steuersystemes in dem Gerät.
Eine detaillierte Beschreibung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen gegeben. 1 ist eine schematische Strukturansicht eines Laserbehandlungsgerätes der vorliegenden Ausführungsform. Ein Laseroszillator 1 des Gerätes enthält eine Behandlungslaserquelle 31 und eine Ziellaserquelle 32. Die Behandlungslaserquelle 31 enthält einen Nd:YAG-Kristall, der ein Festkörperlasermedium ist, einen Halbleiterlaser (eine Laserdiode), der als eine Anregungsquelle benutzt wird, und einen nichtlinearen Kristall, der als Wellenlängenwandler benutzt wird (ein Wellenlängenwandelelement). Lichtstrahlen mit Oszillationslinien (Spitzenwellenlängen) in dem nahen Infrarotbereich werden von dem Nd:YAG-Kristall durch Anregungslicht emittiert, und unter ihnen wird die zweite Harmonische des Lichtstrahles mit einer Oszillationslinie von ungefähr 1.064 nm durch den nichtlinearen Kristall erzeugt. Ein Behandlungslaserstrahl (hier im folgenden Behandlungsstrahl) mit einer Wellenlänge von ungefähr 532 nm (grün) wird somit emittiert. Die Ziellaserquelle 32 ist ein Halbleiterlaser (eine Laserdiode), der einen Ziellaserstrahl (hier im folgenden Zielstrahl) mit einer Wellenlänge von ungefähr 630 nm (rot) emittiert.
In dem Laseroszillator 1 werden der Behandlungsstrahl und der Zielstrahl miteinander durch einen dichroitischen Spiegel 33 in Übereinstimmung gebracht und treten in ein optisches Faserkabel 3 durch eine Kondensatorlinse 34 ein. Das optische Faserkabel 3 verbindet den Oszillator 1 und ein indirektes Binokular-Ophthalmoskop 6. Es sei angemerkt, daß der dichroitische Spiegel 33 die Eigenschaft aufweist, daß der Behandlungsstrahl mit einer Wellenlänge von 532 nm da durchgeht, während der Zielstrahl mit eine Wellenlänge von ungefähr 630 nm davon reflektiert wird.
Wenn er niedergedrückt wird, erzeugt ein Fußschalter 2 ein Triggersignal zum Starten des Strahlens des Behandlungsstrahles. Eine Steuertafel 4 wird zum Einstellen verschiedener Bestrahlungsbedingungen wie Ausgabeleistung des Behandlungsstrahles benutzt. Eine Bewegungsbefehlseinheit 8 wird zum Eingeben eines Signales zum Bewegen oder Verschieben einer Bestrahlungsposition des Behandlungsstrahles (des Zielstrahles) in einer zweidimensionalen Richtung, nämlich der vertikalen und horizontalen Richtung auf dem Behandlungsteil benutzt, das ein Bestrahlungsziel des Behandlungsstrahles (des Zielstrahles) ist. Die Bewegungsbefehlseinheit 8 ist in der gegenwärtigen Ausführungsform eine in der Hand gehaltene Trackballeinheit. Die Bewegungsbefehlseinheit 8 kann eine Joystickeinheit, eine Mauseinheit usw. sein, die ausgelegt ist zum Eingeben eines Signales zum Bewegen oder Verschieben der Bestrahlungsposition in der zweidimensionalen Richtung. Der Laseroszillator 1 enthält auch eine Stromversorgung 35, die elektrischen Strom durch ein Stromkabel 5 zu dem indirekten Binokular-Ophthalmoskop 6 liefert.
Das indirekte Binokular-Ophthalmoskop 6 enthält ein Befestigungsband 7, mit dem das Ophthalmoskop 6 fest an dem Kopf eines Operateurs angebracht wird, und eine Betrachtungseinheit 10 (Skop-Einheit), die an dem Befestigungsband 7 befestigt ist. Ein Knopf 9 wird benutzt zum Ändern einer Punktgröße des Behandlungstrahles (des Zielstrahles) auf dem Behandlungsteil.
Das Bezugszeichen 50 steht für das Auge eines Patienten, und 51 steht für das Auge des Operateurs. Eine Ophthalmoskoplinse 40 wird zum Vergrößern des Behandlungsteiles des Fundus des Auges 50 benutzt.
2 und 3 sind schematische Strukturansichten eines optischen Systemes in der Betrachtungseinheit 10 des indirekten Binokular-Ophthalmoskops 6. Genauer, 2 ist eine Ansicht des optischen Systemes, das in einem oberen Teil der Betrachtungseinheit 10 vorgesehen ist, wie aus einer Richtung A in 1 gesehen wird. 3 ist eine Ansicht des optischen Systemes, das in einem unteren Teil der Betrachtungseinheit 10 vorgesehen ist, wie von einer Richtung B in 2 gesehen wird.
Auf einer optischen Achse (Pfad) L1 sind eine Lampe 11, die eine Beleuchtungslichtquelle ist, eine Kondensatorlinse 12, die das von der Lampe 11 emittierte Beleuchtungslicht sammelt, und ein Diaphragma/Blende 13 angeordnet.
Sowohl der Behandlungsstrahl als auch der Zielstrahl (hier im folgenden „beide Strahlen”) werden von einem Emissionsende des optischen Faserkabels 3 emittiert, von einer Kondensatorlinse 15, die auf einer optischen Achse (Pfad) L2 vorgesehen ist, gesammelt und dann durch einen Zentralteil eines teilreflektierenden Spiegels 14 reflektiert. Dieser teilreflektierende Spiegel 14 ist aus transparentem Glas hergestellt, und auf dem Zentralteil ist eine Beschichtung aufgebracht, die mindestens das Licht mit einer Wellenlänge von ungefähr 532 nm und das Licht mit einer Wellenlänge von ungefähr 630 nm reflektiert, damit beide Strahlen reflektiert werden. Ein peripherer Teil des teilreflektierenden Spiegels 14 mit Ausnahme des Zentralteiles ist nicht mit der Beschichtung beschichtet und ermöglicht daher, daß das Beleuchtungslicht von der Lampe 11 hindurchgeht. Somit werden die optische Achse L1 (das Beleuchtungslicht) und die optische Achse L2 (beide Strahlen) in koaxiale Beziehung gebracht. Eine Projektionslinse 16 projiziert das koaxial ausgerichtete Beleuchtungslicht und die beiden Strahlen auf das Auge 50. Durch Drehen des Knopfes 9 wird die Projektionslinse 16 in eine Richtung der optischen Achse L1 zum Ändern einer Punktgröße der beiden Strahlen bewegt, die auf dem Fundus des Auges 50 zu bilden sind.
Ein erster Galvanospiegel 17 und ein zweiter Galvanospiegel 19 dienen zum vertikalen und horizontalen Ändern der Richtung einer optischen Achse (Pfad) L3 des koaxial ausgerichteten Beleuchtungslichtes und beider Strahlen. Mit anderen Worten, der erste Galvanospiegel 17 wird durch Antreiben eines ersten Galvanometers 18 zum Ändern eines Neigungswinkels gedreht, wodurch die Richtung der optischen Achse L3 des Lichtes und der Strahlen, die zu reflektieren sind, nach rechts und links geändert wird. Das Licht und die Strahlen, die von dem ersten Galvanospiegel 17 reflektiert sind, werden weiter von dem zweiten Galvanospiegel 19 reflektiert. Dieser Galvanospiegel 19 wird ähnlich durch Treiben eines zweiten Galvanometers 20 zum Ändern eines Neigungswinkels gedreht, wodurch die Richtung der optischen Achse L3 des Lichtes und der Strahlen, die zu reflektieren sind, nach oben und unten geändert wird. Auf diese Weise kann die Bestrahlungsposition des Lichtes und der Strahlen in zwei Dimensionen bewegt oder verschoben werden, nämlich in die vertikale und horizontale Richtung. Dieser Mechanismus kann durch einen einzelnen Spiegel realisiert werden, der in zwei Dimensionen geneigt wird, anstatt daß die obigen zwei Galvanospiegel benutzt werden. Diese Spiegel werden bevorzugt durch einen Motor wie oben angetrieben, was eine Leichtigkeit der Benutzung mit sich bringt. Alternativ können sie von Hand betätigt sein.
Das Beleuchtungslicht und der Zielstrahl, die von dem Auge 50 reflektiert werden, werden durch eine Ophthalmoskoplinse 40 vergrößert und können entlang einer optischen Achse (Pfad) L5 wandern, während es durch einen rechten und linken Aufspaltungsspiegel 21, einen Schutzfilter 22 und eine Okularlinse 23 geht und dann in das Auge 51 eintreten. Somit kann der Operateur das Auge 50 beobachten. Der Aufspaltungspiegel 21 spaltet das Reflektionslicht und den Strahl von dem Auge 50 in zwei Strahlen, die in das rechte und linke Auge 51 eintreten. Das Filter 22 blockt den Behandlungsstrahl, der von dem Auge 50 reflektiert wird, zum Schutz der Augen 51 und verhindert auch den Eintritt von Schmutz in die Betrachtungseinheit 10.
Der Betrieb des Gerätes mit dem obigen Aufbau wird unten unter Bezugnahme auf 4 erläutert, ein schematisches Blockschaltbild eines Steuersystemes. Der Operateur bringt das indirekte Binokular-Ophthalmoskop 6 auf seinem Kopf an und stellt die Lichtmenge der Lampe 11 mit Drücken oder Berühren eines Schalters 4a auf der Steuertafel 4 und die Lichtmenge der Ziellaserquelle 32 mit einem Schalter 4b auf der Steuertafel 4 ein. Weiter stellt der Operateur eine Bestrahlungszeit (Dauer) des Behandlungsstrahles mit einem Schalter 4c auf der Steuertafel 4 und die Ausgangsleistung des Behandlungsstrahles mit einem Knopf 4d auf der Steuertafel 4 ein. Danach hält er die Ophthalmoskoplinse 40 vor das Auge 50 und stellt einen Abstand zwischen dem Auge 50 und dem indirekten Binokular-Ophthalmoskop 6 auf einen gewünschten Behandlungsabstand ein, während er das Auge 50 entlang der optischen Achse L5 betrachtet. Der Operateur kann auch eine Ausrichtung des Zielstrahles von der Ziellaserquelle 32 auf das Behandlungsteil des Fundus des Auges 50 durchführen. Zum Ausrichten der Bestrahlungsposition des Zielstrahles auf dem Fundus des Behandlungsteiles betätigt der Operateur, der das Ophthalmoskop 40 mit einer Hand hält, die Bewegungsbefehlseinheit 8 mit der anderen Hand, so daß die Bestrahlungsposition des Zielstrahles auf dem Fundus vertikal und horizontal zur Ausrichtung bewegt wird. Wenn insbesondere ein Trackball der Bewegungsbefehlseinheit 8 gedreht wird, erzeugt ein nicht gezeigter eingebauter Codierer ein Bewegungsbefehlssignal zum Bewegen in der X- und Y-Richtung an ein Steuerteil 30. Auf der Grundlage des Bewegungsbefehlssignales überträgt das Steuerteil 30 ein Treibersteuersignal an das erste und zweite Galvanometer 18 und 20 durch das Stromkabel 5 zum individuellen Drehen, wodurch die Strahlungsposition des Zielstrahles auf das Behandlungsteil gerichtet wird, das von dem Operateur gewünscht wird.
Nach der Beendigung des Ausrichtens des Zielstrahles drückt der Operateur den Fußschalter 2 zum Emittieren des Behandlungsstrahles. Der Behandlungsstrahl wird auf die gleiche Position die Bestrahlungsposition des Zielstrahles durch das optische Faserkabel 3 und das optische System in der Betrachtungseinheit 10 des indirekten Binokular-Ophthalmoskop 6 gestrahlt. Auf diese Weise kann das Behandlungsteil durch Photokoagulation behandelt werden.

Claims

Laserbehandlungsgerät mit: einem indirekten Binokular-Ophthalmoskop (6) einschließlich eines Befestigungsbands (7) zur festen Anbringung auf dem Kopf eines Operateurs, einem optischen Beleuchtungssystem, das in dem Ophthalmoskop (6) angebracht ist und das ausgelegt ist zum Beleuchten eines Bestrahlungsteiles (50) eines Patienten, einem optischen Bestrahlungssystem, das in dem Ophthalmoskop (6) angebracht ist und das ausgelegt ist zum Bestrahlen des Bestrahlungsteiles (50) mit einem Behandlungslaserstrahl und einem Zielstrahl, die in das Ophthalmoskop (6) geliefert werden, mindestens einem angetriebenen Spiegel (17; 19), der in dem optischen Bestrahlungssystem angeordnet ist und ausgelegt ist zum Verschieben sowohl der Bestrahlungsposition des Behandlungslaserstrahls als auch jener des Zielstrahls in einer zweidimensionalen, vertikalen und horizontalen Richtung und der eine Reflexionsoberfläche aufweist, deren Winkel veränderbar ist, einer Bewegungsbefehlseinheit (8) zum Eingeben einer Verschieberichtung und einer Verschiebedistanz für sowohl die Position des Behandlungslaserstrahls als auch jene des Zielstrahls, die so ausgelegt ist, dass sie durch den Operateur gehalten werden kann, und einem Steuerteil (30) zum Steuern der Bewegungen des zumindest einen angetriebenen Spiegels (17; 19) auf der Grundlage eines Signals, das durch die Bewegungsbefehlseinheit (8) zugeführt wird, wobei das Steuerteil (30) mit der Bewegungsbefehlseinheit (8) über ein Kabel verbunden ist.
Laserbehandlungsgerät nach Anspruch 1, bei dem der mindestens eine angetriebene Spiegel (17; 19) eine Bestrahlungsposition von Beleuchtungslicht in der zweidimensionalen, vertikalen und horizontalen Richtung verschiebt.
Laserbehandlungsgerät nach Anspruch 1, bei dem die Bewegungsbefehlseinheit (8) einen Trackball und einen Codierer, der die Drehung des Trackballs erfasst, beinhaltet.