JP2005111163A

JP2005111163A - レーザ治療装置

Info

Publication number: JP2005111163A
Application number: JP2003352550A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Matsuura; 慎一松浦; Seiki Tomita; 誠喜冨田; Koichi Nakamura; 弘一中村
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2005-04-28
Anticipated expiration: 2023-10-10
Also published as: JP4546062B2

Abstract

【課題】目的の患部以外へのレーザ照射を避けつつ効率良くレーザ治療を行えるレーザ治療装置を提供すること。
【解決手段】患者眼にレーザ光を導光照射して治療を行う眼科用レーザ治療装置において、レーザ光源からのレーザ光を導光する光ファイバが複数束ねられたバンドルファイバと、該バンドルファイバのそれぞれの光ファイバから出射したレーザ光を患者眼の眼底に照射可能な照射光学系と、患者眼の眼底を観察する観察手段と、レーザ光の照射領域を特定する照射領域特定手段と、該照射領域特定手段による特定情報に基づいて前記バンドルファイバの各光ファイバに導光させるレーザ光を制御する制御手段と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、患者眼にレーザ光を照射して治療を行う眼科用レーザ治療装置に関する。

眼科のレーザ治療においては、眼底組織にレーザ光を照射する光凝固治療が一般に行われているが、最近では、加齢性黄斑変性の治療に対して、経瞳孔的温熱療法（以下TTT:Transpupillary Thermotherapy）や光力学療法(以下PDT:Photodynamic Therapy)が注目されている。

TTT治療は、半導体レーザ等によって誘導される熱による遅効性の細胞組織の萎縮や機能低下を利用した非侵襲的な温熱治療法である。加齢黄斑変性の脈絡膜新生血管のように組織学的に脆弱な構造体は感受性が強く、１℃〜２℃程度のわずかな温度上昇を与えることで組織を壊死させる。PDT治療は、加齢黄斑変性の治療において、脈絡膜新生血管に選択的に集積する性質を持つ光感受性物質（薬剤）を経腕静脈的に注射し、適宜、薬剤に特定した吸収波長を持つレーザを照射することで、薬剤の作用で発生する細胞組織毒性を持つ活性酸素により治療する方法である。（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−３２５７８９号公報

ところで、従来のレーザ治療装置のレーザ照射形状は円形であり、照射径はズーム光学系により拡大が可能な構成となっているが、この場合、目的とする患部が円形以外の形状であったり、患部が複数箇所に散らばっていると、患部以外の正常部位にもレーザ照射することになる。照射径を小さくして患部を複数回に分けてレーザ照射する方法を取ると、照射回数が増え、治療時間が長引く問題がある。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、目的の患部以外へのレーザ照射を避けつつ効率良くレーザ治療を行えるレーザ治療装置を提供することを技術課題とする。

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。

（１）患者眼にレーザ光を導光照射して治療を行う眼科用レーザ治療装置において、レーザ光源からのレーザ光を導光する光ファイバが複数束ねられたバンドルファイバと、該バンドルファイバのそれぞれの光ファイバから出射したレーザ光を患者眼の眼底に照射可能な照射光学系と、患者眼の眼底を観察する観察手段と、レーザ光の照射領域を特定する照射領域特定手段と、該照射領域特定手段による特定情報に基づいて前記バンドルファイバの各光ファイバに導光させるレーザ光を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

（２）（１）のレーザ治療装置において、前記レーザ光源は前記バンドルファイバのそれぞれの光ファイバに対応して設けられた複数の半導体レーザからなり、前記制御手段は前記照射領域特定手段による特定情報に基づいて各半導体レーザの駆動を制御することを特徴とする。

（３）（１）のレーザ治療装置において、前記レーザ光源は前記バンドルファイバのそれぞれの光ファイバに対応して設けられた複数の半導体レーザからなり、前記制御手段は該照射領域特定手段による特定情報に基づいてレーザ光を出射させる半導体レーザを決定すると共に、レーザ光を出射する光ファイバの分布状態に基づいてレーザ光を出射させる半導体レーザの出力をそれぞれ調整することを特徴とする。

（４）（１）のレーザ治療装置において、前記観察手段は患者眼の眼底を撮像する撮像手段と該撮像された眼底像を画像表示する表示手段とを備え、前記照射領域特定手段は前記表示手段の表示画面にて前記照射光学系によりレーザ光が照射可能な領域を観察して照射位置を特定する手段であることを特徴とする。

（５）（１）のレーザ治療装置は、ＰＤＴ治療又はＴＴＴ治療が可能なレーザ光を照射するレーザ治療装置であることを特徴とする。

本発明によれば、目的の患部以外へのレーザ照射を避けつつ効率良くレーザ治療を行える。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はレーザ治療装置の外観図を示した図であり、本実施形態ではTTT治療が可能なレーザ光の出射する装置を例としている。

１はレーザ治療装置本体であり、内部には半導体レーザ光源２０等が内蔵される。２はレーザの照射出力条件等を設定入力するための操作パネルである。３は照明光学系や観察光学系を備えるスリットランプデリバリであり、患者眼へレーザ光を照射するための照射光学系ユニット４０が取り付けられている。４は半導体レーザ光源２０のレーザ光を照射光学系ユニット４０に導光するための光ファイバが複数束ねられたバンドルファイバである。また、５は眼底像およびレーザ照射位置を観察するためのモニタであり、モニタ５上には照射領域を決めるためのタッチセンサが取付けられている。６はスリットランプデリバリ３を移動させるためのジョイスティックである。７は照射スポットサイズを設定するノブである。８はレーザ照射のトリガ信号を発信するためのフットスイッチである。

図２は装置の概略的な光学系を説明する図である。レーザ装置本体１内に配置された半導体レーザ光源２０は複数の半導体レーザを組み合わせたアレイ型半導体レーザであり、個々の半導体レーザの出射側にはそれぞれ集光レンズ２１が配置されている。半導体レーザ光源２０の半導体レーザを出射したレーザ光（約８１０nm）は、それぞれの集光レンズ２１により、バンドルファイバ４の光ファイバの入射端４ａに入射する。アレイ型半導体レーザは３７個の半導体レーザを組み合わせたものであり、集光レンズ２１、バンドルファイバ４を構成する光ファイバもそれに合わせた数となっている。アレイ型半導体レーザの数は単に例示であり、目的とする治療や装置構成に応じてその数を増減させても良い。また、半導体レーザ光源２０は半導体レーザを組み合わせたアレイ型に限らず、個々に分離された半導体レーザであっても良い。

半導体レーザ光源２０を発した各レーザ光は、バンドルファイバ４によりスリットランプデリバリ３の照射光学系ユニット４０まで導光される。バンドルファイバ４の１本１本の光ファイバのコア径は１００μｍである。

バンドルファイバ４の出射端４ｂは、照射光学系ユニット４０上部に接続される。バンドルファイバ４の出射端４ｂでは、その全体の断面形状が六角形に束ねられている。出射端４ｂと眼底上の焦点位置は共役であり出射端４ｂの断面形状が六角形であるため、眼底での照射形状も六角形となる。（図４（ｂ）参照）尚、出射端４ｂの形状を本実施形態では六角形としたが、これに限られるものではなく、四角形やその他形状にしてもよい。

照射光学系ユニット４０には、コリメーティングレンズ４１、レーザ光のスポットサイズを変更するために光軸方向に移動可能なズームレンズ４２、対物レンズ４３、レーザ光を反射する反射ミラー４４からなる照射光学系が配置されている。バンドルファイバ４から出射したレーザ光は照射光学系の反射ミラー４４で反射されて患者眼Ｅに向かい、コンタクトレンズ４５を経て患部に照射される。光ファイバ４の出射端面４ｂはコリメーティングレンズ４１の後側焦点位置に置かれており、コンタクトレンズ４５及び照射光学系を介して眼底に照射されるレーザ光のスポットサイズは、ズームレンズ４２によって光ファイバ４の出射端面４ｂの像が連続的に変えられる。ズームレンズ４２により、個々の光ファイバから出射するレーザ光のスポットサイズは５０〜５００μｍに変更でき、バンドルファイバ４としては、広範囲のTTT治療が可能なように、全体で３５０〜３５００μｍに変更できる。

５０はスリット光を投影するための照明光学系であり、照明光源５１、コンデンサーレンズ５２、スリット５３、フィルタ５４、投影レンズ５５、半円の補正レンズ５６、分割ミラー５７ａ，５７ｂ等を有する。

６０は観察光学系であり、対物レンズ６１をはじめ、変倍光学系６２、ダイクロイックミラー６４、赤外ＣＣＤカメラ６６、カラーＣＣＤカメラ６５を備える。ダイクロイックミラー６４は赤外光を反射し、可視光を透過する特性を有している。カラーＣＣＤカメラ６５で撮影された映像はモニタ５に映し出される。眼底上で結像したレーザ光は赤外ＣＣＤカメラ６６で撮影され、図３に示す画像処理装置６７により映像が画像処理される。そして、レーザ照射形状のみがカラーＣＣＤカメラ６５で撮影された映像に合成されモニタ５に映し出される。（図４参照）
以上のような構成を備える装置において、その動作を図３の制御系ブロック図を使用して説明する。以下では、TTT治療を行う場合について説明する。

照明光学系５０からの照明光によって照らされた眼底像は、ＣＣＤカメラ６５で撮影され、モニタ５に表示される。術者は操作パネル２のエイミングスイッチ２ｃによりエイミング光量を調節し、モニタ５に表示された眼底像を観察して患部に照準を合わせる。尚、２ｂはエイミング光の明るさを示すエイミング表示部である。制御部８０は設定されたエイミング光量になるように半導体レーザ駆動部２２を駆動し、半導体レーザ光源２０から治療レーザ光に比べて弱いレーザ光を出射させる。エイミング光はバンドルファイバ４に導かれ照射光学系を介して眼底に照射される。眼底に照射された赤外のレーザ光は赤外ＣＣＤカメラ６６で撮像され、その出力信号が画像処理装置６７により画像処理されてレーザ照射形状のみが抽出される。モニタ５の眼底像には、画像処理装置６７によって抽出処理されたレーザ照射形状が合成される。術者は、図４（ａ）に示すエイミング光を観察しながら、ジョイスティック６を操作して患部への位置合わせを行う。半導体レーザ光源２０は複数の半導体レーザを組み合わせたアレイ型レーザダイオードであるため、３７個の半導体レーザのうち、どの半導体レーザを駆動するかを選択することができる。また、個々の半導体レーザの出力もそれぞれ変えて出射させることもできる。エイミング光を照射させる際に、制御部８０は図４（ａ）に示す様に照射領域の輪郭部９０のみの半導体レーザを出射させている。

また、術者はノブ７を回転してレーザ光のスポットサイズを設定する。ノブ７を回転すると連動しているポテンショメータ４６が回転し、その信号が制御部８０に送られる。

術者は、レーザ照射の時間をスイッチ２ｆ、レーザ出力をノブ２ｈによって入力する。レーザ照射時間は、フットスイッチ８を押し続けている間にレーザ光が照射される時間である。各値は表示器２ｅ、２ｇに表示される。TTT治療の照射時間は５〜６００秒の間で可変入力可能とされている。

次に術者は、図４（ｂ）に示す様に、モニタ５上の眼底像の輪郭線９０内で、新生血管を壊死させるために治療用レーザを照射したい領域９１を、タッチペンを用いて特定する。モニタ５の表面にはタッチセンサ９が備えられているので、タッチペンで指定された領域９１は制御部８０へ送られる。制御部８０は、ポテンショメータ４６の情報により決定されるスポットサイズの大きさを考慮に入れ、輪郭線９０とタッチペンで特定された領域９１の位置関係を基に、タッチペンで特定された領域９１内にレーザ照射をするためにアレイ型半導体レーザのどの半導体レーザからレーザ光を出射させるかを決定する。タッチペンで特定された領域９１内の照射すべき半導体レーザが決定されたら、制御部８０はエイミング光の照射を図４（ｃ）に示す様に輪郭部９２に切り替える。

術者は、図示なきREADYスイッチでレーザ照射可能な状態とし、フットスイッチ８を使用してレーザ光を照射する。フットスイッチ８が踏まれると、制御部８０は半導体レーザ光源２０の中で輪郭部９２内の半導体レーザを駆動する。個々の半導体レーザからのレーザ光は、バンドルファイバ４が持つ個々の光ファイバを通り照射光学系ユニット４０に導光される。個々の光ファイバから出射されたレーザ光は、コリメーティングレンズ４１、ズームレンズ４２、対物レンズ４３を介した後、反射ミラー４４で反射し、コンタクトレンズ４５を経て患者眼Ｅの患部に照射される。

上記の様に、患部に照射されるスポット形状を任意に設定することができるので、正常部位への照射を省くことができ、照射を効率的に行うことができる。

なお、個々の光ファイバから出射するレーザ出力は、それに対応した半導体レーザを制御部８０が制御することにより調整できる。このため、患部に照射されるレーザ光の出力分布（エネルギ分布）を変えることができる。各ファイバからのレーザ出力を均一にした場合、レーザ光が照射される患部においては熱が中央部に集中し、周辺より中央部の温度上昇が高い（速い）傾向がある。これは、TTT治療のように照射時間が長い場合に、特に現われやすい。この対応として、患部周辺の光ファイバに対して中央部に位置する光ファイバから出射するレーザ光の出力を弱めとなるように、その光ファイバに対応する半導体レーザの出力調整する。その調整は、レーザ光を出射させる光ファイバの分布状態、全体のスポットサイズ、照射時間の設定等から制御部８０が決定し、個々の半導体レーザの出力を制御する。あるいは、モニタ５に表示される治療部位（エイミング部位）について、術者が個々の出力を変えるように操作パネル２のスイッチ等で設定することでも良い。

以上、TTT治療について説明したが、PDT治療を行う場合にも、その治療に応じたレーザ光を発するレーザ光源を使用することにより適用可能である。

また、本装置ではTTT治療やPDT治療のみならず、光凝固治療も可能である。この場合、光凝固を必要とする患部の大きさに応じて、レーザ光を出射するバンドルファイバ４の光ファイバを選択する。例えば、スポットサイズを５０μｍの凝固とする場合には、バンドルファイバ４の１つの光ファーバのみからレーザ光を出射させる。離れた部位に、同時に凝固するときには、患部に応じて前述のように照射位置（領域）を特定し、それに応じた光ファイバ（半導体レーザ）を使用する。

また、光凝固の目的に適した波長のレーザ光源を別途設け、このレーザ光を導光する光ファイバをバンドルファイバ４に束ねさせて使用することもできる。

装置の外観を示す図である。装置の光学系を示す図である。装置の制御系ブロック図である。眼底像及びレーザ照射領域を示す図である。

符号の説明

１装置本体
３スリットランプデリバリ
４バンドルファイバ
５モニタ
９タッチセンサ
２０半導体レーザ光源
２２半導体レーザ駆動部
４０照射光学系ユニット
６０観察光学系
６５カラーＣＣＤカメラ
６６赤外ＣＣＤカメラ
６７画像処理装置
８０制御部

Claims

患者眼にレーザ光を導光照射して治療を行う眼科用レーザ治療装置において、レーザ光源からのレーザ光を導光する光ファイバが複数束ねられたバンドルファイバと、該バンドルファイバのそれぞれの光ファイバから出射したレーザ光を患者眼の眼底に照射可能な照射光学系と、患者眼の眼底を観察する観察手段と、レーザ光の照射領域を特定する照射領域特定手段と、該照射領域特定手段による特定情報に基づいて前記バンドルファイバの各光ファイバに導光させるレーザ光を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするレーザ治療装置。
請求項１のレーザ治療装置において、前記レーザ光源は前記バンドルファイバのそれぞれの光ファイバに対応して設けられた複数の半導体レーザからなり、前記制御手段は前記照射領域特定手段による特定情報に基づいて各半導体レーザの駆動を制御することを特徴とするレーザ治療装置。
請求項１のレーザ治療装置において、前記レーザ光源は前記バンドルファイバのそれぞれの光ファイバに対応して設けられた複数の半導体レーザからなり、前記制御手段は該照射領域特定手段による特定情報に基づいてレーザ光を出射させる半導体レーザを決定すると共に、レーザ光を出射する光ファイバの分布状態に基づいてレーザ光を出射させる半導体レーザの出力をそれぞれ調整することを特徴とするレーザ治療装置。
請求項１のレーザ治療装置において、前記観察手段は患者眼の眼底を撮像する撮像手段と該撮像された眼底像を画像表示する表示手段とを備え、前記照射領域特定手段は前記表示手段の表示画面にて前記照射光学系によりレーザ光が照射可能な領域を観察して照射位置を特定する手段であることを特徴とするレーザ治療装置。
請求項１のレーザ治療装置は、ＰＤＴ治療又はＴＴＴ治療が可能なレーザ光を照射するレーザ治療装置であることを特徴とするレーザ治療装置。