JP2001095816A - レーザ治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 術者に負担をかけることなく、素早く正確に
レーザ光を患部に合せることができるレーザ治療装置を
提供する。 【解決手段】 治療用レーザ光を患部に導光照射するた
めの照射光学系と患者眼を観察するための観察光学系を
備えるレーザ治療装置において、治療用レーザ光の焦点
位置の照準を行うためのエイミング光を患部に照射する
エイミング光照射手段と、エイミング光の反射光を受光
する受光手段と、受光手段により受光された反射光の状
態に基づいて治療用レーザ光の集光位置を変化させる集
光位置変更手段と、集光位置変更手段を機能させるため
の開始信号を都度入力する機能開始スイッチとを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光源からの
治療レーザ光を患部に照射して治療を行うレーザ治療装
置に関し、さらに詳しくはオートフォーカスを行うレー
ザ治療装置に関する。

【０００２】

【従来技術】パルス波のレーザ光や連続波のレーザ光等
を使用して眼の治療を行うレーザ治療装置が知られてい
る。これらのレーザ治療装置では観察光学系を介してエ
イミング光を観察しながら、患部に対して左右上下方向
の照準を合わせておき、さらに前後方向の焦点があった
ところで、治療用レーザ光を照射して治療を行う。前後
方向の焦点合わせは、例えばパルス波を使用するレーザ
治療装置の場合、２方向からのエイミング光が１つに重
なる位置を焦点位置としている。また連続波を使用する
レーザ治療装置ではエイミング光のスポット径が最小に
なる位置を焦点位置としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、患者眼
を観察するときの観察深度はレーザ光の焦点位置よりも
深いため、観察像やエイミング光の焦点が合っているよ
うに見えていても、実際には、レーザ光の焦点位置が患
部上に正確に合っていないこともある。この誤差を調整
しようとすると、照準合わせに時間が掛かってしまい術
者にとっては負担となる。また、治療を受ける患者側に
あっても治療時間が長くなるため負担となる。

【０００４】本発明は、上記問題点に鑑み、術者に負担
をかけることなく、素早く正確にレーザ光を患部に合せ
ることができるレーザ治療装置を提供することを技術課
題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とす
る。

【０００６】（１） 治療用レーザ光を患部に導光照射
するための照射光学系と患者眼を観察するための観察光
学系を備えるレーザ治療装置において、前記レーザ光の
焦点位置の照準を行うためのエイミング光を患部に照射
するエイミング光照射手段と、該エイミング光の反射光
を受光する受光手段と、該受光手段により受光された反
射光の状態に基づいて前記レーザ光の集光位置を変化さ
せる集光位置変更手段と、該集光位置変更手段を機能さ
せるための開始信号を都度入力する機能開始スイッチ
と、を備えることを特徴とする。

【０００７】（２） （１）のレーザ治療装置は、前記
集光位置変更手段を機能させないことを選択する選択手
段を備えることを特徴とする。

【０００８】（３） （１）のレーザ治療装置は、前記
照射光学系及び観察光学系を患者眼に対して移動するた
めに術者が操作する操作部材を備え、前記機能開始スイ
ッチは前記操作部材又はその近傍に設けられていること
を特徴とする。

【０００９】（４） （１）のレーザ治療装置は、前記
集光位置変更手段により前記レーザ光の患部へのフォー
カス合わせが完了したことを告知する告知手段を備える
ことを特徴とする。

【００１０】（５） （１）の集光位置変更手段は、前
記照射光学系の一部のみを移動させることにより、前記
レーザ光の集光位置を変更させることを特徴とする。

【００１１】（６） （１）の集光位置変更手段は、前
記受光手段により受光された前記反射光の状態を画像処
理により判別する判別手段と、該判別手段の判別結果に
基づいて少なくとも前記照射光学系の一部を移動させる
移動手段と、を備えることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００１３】＜実施形態１＞図１は患者眼の光凝固を行
うレーザ光凝固装置の外観図を示した図である。１は装
置本体であり、レーザ光源からの治療用レーザ光を光フ
ァイバ２に入射させる光学系が収納されている。３はレ
ーザ出力や照射時間等のレーザ照射条件や装置の必要な
設定を行うコントロール部である。４は患者眼を観察し
ながら治療用レーザ光を患者眼の患部に照射するスリッ
トランプデリバリであり、内部には後述する照射光学系
３０、照明光学系４０、観察光学系５０を備える。５は
観察光学系５０に備えられたＣＣＤカメラからの映像信
号を本体１へ送信するためのケーブルである。６は架台
８上のスリットランプデリバリ４を移動させるためのジ
ョイスティックであり、患者眼の患部に対する位置合わ
せを行う。ジョイステック６の頭部には治療用レーザ光
の集光位置を患部に焦合させるためのオートフォーカス
スイッチ６ａが備えられている。７はレーザ照射のトリ
ガ信号を送出するフットスイッチである。

【００１４】図２は装置の概略的な光学系を、図３は制
御系を説明する図である。１０は治療レーザ光を出射す
る治療用レーザ光源であり、本形態では、１０６４ｎｍ
の基本波を発振するNd：YAGレーザから、その２倍波
（５３２ｎｍ 直線偏光）である緑色光を得るものを使
用している。１１はレーザ光源１０からのレーザ光の大
部分を透過し一部を反射するビームスプリッタで、ビー
ムスプリッタ１１を反射したレーザ光は拡散板１２を通
過し、出力センサ１３に入射される。出力センサ１３は
レーザ光源１０からのレーザ光の出力を検出する。

【００１５】１４は異常時発生の場合に光路に挿入され
てレーザ光を遮断するための第１安全シャッタである。
１５はダイクロイックミラーである。可視半導体レーザ
１６からの赤色エイミング用レーザ光はコリメータレン
ズ１７を介した後、ダイクロイックミラー１５により治
療用レーザ光と同軸にされる。１８は第２安全シャッタ
であり、半導体レーザ１６からのエイミング用レーザ光
が出ていないときに光路に挿入される。第２安全シャッ
タ１８を通過した各レーザ光は、集光レンズ１９により
光ファイバ２の入射端面２ａに集光して入射する。

【００１６】３０は照射光学系であり、光ファイバ２に
より導光されたレーザ光はリレーレンズ３１、レーザ光
のスポット径を変更するために光軸方向に移動可能なズ
ームレンズ３２、対物レンズ３３を介した後、可動ミラ
ー３４で反射し、コンタクトレンズ３５を経て患者眼Ｅ
の患部に照射される。対物レンズ３３は固定レンズ３３
ａと移動レンズ３３ｂとからなり、移動レンズ３３ｂを
光軸方向へ移動することにより、微小なフォーカス合わ
せを行うことができる。

【００１７】４０はスリット光を投影する照明光学系で
あり、照明光源４１からの照明光はコンデンサーレンズ
４２、スリット４３、投影レンズ４４を介した後、分割
ミラー４６ａ、４６ｂで反射され、コンタクトレンズ３
５を介して患者眼を照明する。４５は分割ミラーで反射
される照明光の光路長を補正する補正レンズである。

【００１８】５０は観察光学系であり、内部には対物レ
ンズ５１、変倍光学系５２、保護フィルター５３、正立
プリズム群５４、視野絞り５５、接眼レンズ５６を備え
る。また、双眼のどちらか片側の正立プリズム群５４と
視野絞り５５との間の観察光路上には、ハーフミラー５
７が配置され、ハーフミラー５７にて反射される光束は
ＣＣＤカメラ５８に受光されるようになっている。

【００１９】また、対物レンズ５１及び移動レンズ３３
ｂはモータ等を備えるレンズ駆動部２２により、ともに
連動してそれぞれ光軸方向に移動可能となっており、こ
れによりオートフォーカス制御を行うようにしている。

【００２０】２１は画像処理部であり、ＣＣＤカメラ５
８に撮像されるエイミング光の形成状態（スポット径の
大きさ）を解析し、その解析データを制御部２０に送
る。制御部２０は画像処理部２１から送られるエイミン
グ光の形成状態の解析データに基づき駆動部２２を制御
し、レンズ３３ｂ、５１を移動させる。２３はスピーカ
であり、オートフォーカスの終了等をビープ音等にて術
者に知らせる。

【００２１】次に、画像処理部２１の画像処理によって
オートフォーカス制御を行う方法について図４のフロー
チャートを用いて説明する。エイミング光は治療用レー
ザ光と同位置で集光するため、照射予定位置上にて反射
するエイミング光のスポットサイズが最小となるように
オートフォーカス制御を行う。

【００２２】オートフォーカススイッチ６ａが押されて
オートフォーカス開始のための信号が入力されると、画
像処理部２１はＣＣＤカメラ５８にて撮像された映像の
中から輝度の差によりエイミング光を判別し、そのスポ
ット径の大きさを解析する。次に制御部２０によりレン
ズ駆動部２２を駆動させてレンズ３３ｂ、５１を光軸方
向にスポット径の変化が認識できる程度の量だけ移動さ
せる（光軸方向であれば前後どちらの移動でも構わな
い）。画像処理部２１はレンズ３３ｂ、５１の光軸方向
への移動に伴って変化するスポット径の大きさを解析
し、その結果を制御部２０に送る。制御部２０はレンズ
３３ｂ、５１の移動前と移動後のスポット径の大きさを
比べる。移動後のスポット径の方が小さくなっていれ
ば、先程移動させた方向と同じ方向へレンズ３３ｂ、５
１をさらに移動させる。移動後のスポット径の方が大き
くなっていれば、逆方向にレンズ３３ｂ、５１をさらに
移動させる。

【００２３】画像処理部２１はスポット径の大きさを微
少時間単位で解析し、その解析データを制御部２０へ送
りつづける。制御部２０はスポット径が最小値を超えて
大きくなったところでレンズ３３ｂ，５１の移動を止
め、次に先程とは逆方向にレンズ３３ｂ，５１を移動さ
せ、最小径が得られた位置までレンズ３３ｂ，５１を戻
す（レンズ３３ｂ，５１の移動量と解析結果とを関係付
けて記憶しておけば、簡単に最小径が得られた位置まで
レンズ３３ｂ，５１を戻すことができる）。このような
方法を用いてオートフォーカス制御を行うことができ
る。

【００２４】以上のような構成を備えるレーザ治療装置
において、その動作を説明する。

【００２５】術者は片手で保持したコンタクトレンズ３
５を患者眼に当て、患部にエイミング光を合せるために
ジョイスティック６の操作にてスリットランプデリバリ
４を移動する。エイミング光を観察しながら患部に対す
る左右上下方向の照準ができたら、さらにジョイスティ
ック６を前後方向へ微動させ、観察像がある程度はっき
り見え、エイミング光のスポット径が最小となるように
粗くフォーカス方向の照準を行う。この観察による調整
がある程度できた段階でオートフォーカススイッチ６ａ
を押すと、制御部２０はＣＣＤカメラ５８にて受光され
るエイミング光の反射光の状態に基づき、前述した方法
によりレンズ３３ｂ、５１を移動させるオートフォーカ
ス制御を行ない、エイミング光の焦点位置を正確に患部
に合せる。

【００２６】このとき、オートフォーカスを機能させる
ための開始信号を入力するスイッチ６ａがジョイステッ
ク６の頭部にあるので（必ずしもジョイステック６の頭
部にある必要は無いが、ジョイステック６を持ちながら
操作できる近傍にあることが好ましい）、術者は観察光
学系５０から眼を離すことなく、ジョイステック６を持
つ手でスイッチ６ａを操作することができる。

【００２７】オートフォーカス制御が終了すると、制御
部２０はスピーカ２３よりビープ音を発生させ、術者に
フォーカス方向の照準合わせが完了したことを知らせる
と共に、レンズ３３ｂ，５１の移動を停止し、次にスイ
ッチ６ａからの信号が入力されるまでオートフォーカス
制御をストップする。術者は照準合わせが終了したこと
を受け、フットスイッチ７を使用して治療用レーザ光を
患部に照射する。このようにオートフォーカスを利用す
ることで患部に素早くさらに正確にエイミング光のフォ
ーカス位置を合せることができ、経験の少ない術者や微
調整を行うのが困難な術者にとっては負担が減る。

【００２８】治療用レーザ光を照射後、次の照射位置へ
は図示なきマニュピレータやジョイステック６を使用し
てエイミング光の位置を変える。次の照射位置がすぐ側
であれば焦点位置はさほど変わらないため、いちいちオ
ートフォーカスをするまでもなく連続して照射を行えば
よい。また、照射位置が大きく変わり、焦点位置の調整
が必要と思われる場合は、スイッチ６ａを押して再びオ
ートフォーカス機構を機能させる。眼底における光凝固
治療ではレーザ照射が数十発から数百発に及ぶため、レ
ーザ照射毎に常にオートフォーカスが機能する機構にし
てしまうと、オートフォーカスの完了を待たなければな
らず、反って術者のペースにて治療ができなくなり煩わ
しくなる。したがって、このようにオートフォーカスを
必要とするときだけ、その都度スイッチ６ａを押してオ
ートフォーカス制御ができるような機構にしておくと都
合が良い。

【００２９】なお、例えば熟練者であって、さほどオー
トフォーカスを必要としない場合には、コントロール部
３のスイッチ３ａを使用することにより、オートフォー
カス制御の作動を禁止することも可能である。このよう
にオートフォーカスの使用、不使用が選択できるように
しておくと、オートフォーカスを使用せず、術者のペー
スにて手動のみでエイミング光を患部に合せる場合、不
用意にスイッチ６ａを誤操作してもオートフォーカス制
御が働かないため、煩わしく思うことがない。

【００３０】以上の実施形態１ではレンズ３３ｂ，５１
を連動させて移動するものとしているが、ジョイスティ
ック６を使用して手動にて観察状態が良い状態（患部周
辺がボケない状態）まで合せることさほど難しいことで
はない。したがって、観察光学系５０側の対物レンズ５
１は移動させず、レンズ３３ｂのみを移動するようにし
てもよい。

【００３１】＜実施形態２＞前述の実施形態１では光凝
固を行うレーザ治療装置を例に挙げて説明したが、これ
に限るものではなく、後発白内障の治療のため、パルス
レーザ光にて後嚢等を破砕させるレーザ治療装置におい
ても前述のオートフォーカス制御を適用させることがで
きる。

【００３２】図５はパルスレーザ光を出射するレーザ治
療装置の光学系を示した概略図である。６０は主波長１
０６４ｎｍのレーザ光を出射するＹＡＧレーザ光源、レ
ーザ光源６０から出射されたレーザ光はエキスパンダレ
ンズ６１によって光束を広げられ、ダイクロイックミラ
ー６２で可視光半導体レーザ６３からのエイミング光
（主波長６３３ｎｍ）と同軸にされる。可視半導体レー
ザ６３を出射したエイミング光はレンズ６４を通過して
平行光束とされた後、光軸Ｌ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６５によって２つの光束に
分離される。

【００３３】６６はレーザ光束及びエイミング光束を広
げるエキスパンダレンズ、６７はエイミング光の一部及
びＹＡＧレーザ光を反射して観察光を透過するダイクロ
イックミラーで、光軸Ｌを対物レンズ６８の光軸と同軸
にする。ダイクロイックミラー６７で反射されたＹＡＧ
レーザ光は対物レンズ６８、コンタクトレンズ６９を介
して患者眼Ｅの患部に集光される。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６７で反射
された後、対物レンズ６８、コンタクトレンズ６９によ
りＹＡＧレーザ光の基準の集光位置で集光する。対物レ
ンズ６８はレンズ駆動部９２によって光軸方向に移動さ
れ、微小なフォーカス合わせを行うことができる。

【００３４】７０はスリット照明光学系であり、スリッ
ト照明光学系７０からの光束はコンタクトレンズ６９を
介して患者眼Ｅを照明する。８０は患者眼Ｅを観察する
ための観察光学系であり、観察光軸上に設置されたハー
フミラー８１にて光束の一部が反射されＣＣＤカメラ８
２に撮像されるようになっている。ＣＣＤカメラ８２に
て撮像されるエイミング光の状態（エイミング光の重な
り程度）を画像処理によって解析し、制御部９０により
レンズ駆動部９２を駆動し対物レンズ６８を移動させて
オートフォーカス制御を行う。

【００３５】図６はＣＣＤカメラ２６にて撮像された患
者眼Ｅ内に照射される２つのエイミング光の周辺部分を
のみを取出して概略的に表したものである。

【００３６】１００ａ、１００ｂは２方向から照射され
たエイミング光の像であり、治療部位（例えば後嚢部
分）にて反射したものをＣＣＤカメラ８２にて撮像した
ものである。治療部位に対してフォーカス方向の集光位
置がずれていると、図６（ａ）のようにエイミング光が
２つに分離した状態になる。

【００３７】画像処理部９１はＣＣＤカメラ８２からの
映像データのうち、初めに周囲との光量の差からエイミ
ング光１００ａ、１００ｂを認識し、エイミング光１０
０ａ、１００ｂが収まるための最小の四角部分１０１の
面積を解析する。四角部分１０１は２つのエイミング光
の重なり具合によって変化し、図６（ｂ）のように図６
（ａ）の状態に比べ、さらにエイミング光１００ａ、１
００ｂが接近すると、この四角部分１０１の面積は小さ
くなっていく。画像処理部９１はこの四角部分１０１が
最も小さくなった図６（ｃ）に示す状態のとき、治療部
位への焦点合わせが完了した状態と判断する。

【００３８】実際のオートフォーカスの開始は、実施形
態１と同様に光学系を一体的に移動するジョイスティッ
ク９３の頭部に備えられるオートフォーカススイッチ９
３ａにて行われる。スイッチ９３ａが使用されると制御
部９０はレンズ駆動部９２を駆動させて対物レンズ６８
を所定方向に移動させる。このときの四角部１０１の面
積の変化により、対物レンズ６８の次の移動方向が決定
され、四角部１０１の面積が最小になるように対物レン
ズ６８が移動し、オートフォーカス制御が終了する。こ
の場合のオートフォーカス制御もスイッチ９３ａを押す
都度行われる。

【００３９】また、２つのエイミング光を用いて集光位
置を決定させる場合、２つのエイミング光を交互に点灯
するような機構にしておき、患者眼に照射されるエイミ
ング光１００ａ、１００ｂの点滅と、実際のエイミング
光の点滅との順逆状態に基づいて、適性照準に対する前
後方向のずれ方向が判断でき、さらに２つの点滅するエ
イミング光が合致さた場合、受光する撮像素子からの信
号状態にて合焦状態（適正照準）か否かが判断でき、オ
ートフォーカス制御が行える。

【００４０】以上説明した実施形態１、２ともオートフ
ォーカス制御を行うにあたって、内部の光学部材を移動
させるものとしているが、これに限るものではなく、例
えば照射光学系全体を内蔵している筐体自体を駆動する
ようにしても良い。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、最終的
な微調整をオートフォーカス制御にて行うため、術者に
負担をかけることなく、素早く正確にレーザ光を患部に
合せることができる。また、オートフォーカス制御は必
要に応じて、術者の意図したときのみ作動できるので、
レーザ照射を的確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置の外観を示す図である。

【図２】光学系を示す図である。

【図３】制御系を示す図である。

【図４】オートフォーカスの流れを示すフローチャート
である。

【図５】実施形態２のレーザ治療装置の光学系を示す図
である。

【図６】画像処理の状態を示す図である。

【符号の説明】

１ 装置本体 ２ 光ファイバ ３ コントロール部 ４ スリットランプデリバリ ５ ケーブル ６ ジョイスティック ６ａ オートフォーカススイッチ ７ フットスイッチ ２０ 制御部 ２１ 画像処理部 ２２ 駆動部 ３３ 対物レンズ ５８ ＣＣＤカメラ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 治療用レーザ光を患部に導光照射するた
   めの照射光学系と患者眼を観察するための観察光学系を
   備えるレーザ治療装置において、前記レーザ光の焦点位
   置の照準を行うためのエイミング光を患部に照射するエ
   イミング光照射手段と、該エイミング光の反射光を受光
   する受光手段と、該受光手段により受光された反射光の
   状態に基づいて前記レーザ光の集光位置を変化させる集
   光位置変更手段と、該集光位置変更手段を機能させるた
   めの開始信号を都度入力する機能開始スイッチと、を備
   えることを特徴とするレーザ治療装置。
2. 【請求項２】 請求項１のレーザ治療装置は、前記集光
   位置変更手段を機能させないことを選択する選択手段を
   備えることを特徴とするレーザ治療装置。
3. 【請求項３】 請求項１のレーザ治療装置は、前記照射
   光学系及び観察光学系を患者眼に対して移動するために
   術者が操作する操作部材を備え、前記機能開始スイッチ
   は前記操作部材又はその近傍に設けられていることを特
   徴とするレーザ治療装置。
4. 【請求項４】 請求項１のレーザ治療装置は、前記集光
   位置変更手段により前記レーザ光の患部へのフォーカス
   合わせが完了したことを告知する告知手段を備えること
   を特徴とするレーザ治療装置。
5. 【請求項５】 請求項１の集光位置変更手段は、前記照
   射光学系の一部のみを移動させることにより、前記レー
   ザ光の集光位置を変更させることを特徴とするレーザ治
   療装置。
6. 【請求項６】 請求項１の集光位置変更手段は、前記受
   光手段により受光された前記反射光の状態を画像処理に
   より判別する判別手段と、該判別手段の判別結果に基づ
   いて少なくとも前記照射光学系の一部を移動させる移動
   手段と、を備えることを特徴とするレーザ治療装置。