JP2007510478A - レーザ治療器具をオブジェクトに接続するアダプター - Google Patents

Abstract

レーザ治療器具（１）をオブジェクト（１７）に接続するアダプターが開示される。前記アダプターは、レーザ治療器具（１）のビーム経路に移動させることができる中心領域（２２）と、照射ビーム経路であって、該照射ビーム経路を通って照射光（２５）を誘導することにより、中心領域（２２）によって覆うことができるオブジェクト領域を照射することができる、照射ビーム経路と、中心領域（２２）の外側に位置する周辺領域（２３）であって、該周辺領域によって、アダプター（１２）をオブジェクト（１７）及び／又はレーザ治療器具（１）に装着することができる、周辺領域（２３）と、を備え、照射ビーム経路は周辺領域（２３）の中で延び、照射ビーム経路によって、周辺領域（２３）に入射する照射光（２５）は直接に、かつ／又は中心領域（２２）を通ってオブジェクト領域に伝搬する。

Description

本発明はレーザ治療器具をオブジェクトに接続するアダプターに関し、前記アダプターは、レーザ治療器具のビーム経路に切り替わることができる中心領域と、中心領域によって検出することができるオブジェクト領域（object field）を照射する照射光が通過する経路であって、照射光を誘導することができる照射ビーム経路と、中心領域の外側に位置する周辺領域と、を備え、この周辺領域によって、アダプターをオブジェクトに、及び／又はレーザ治療器具に装着することができる。

生体材料をレーザ照射光によって処理する場合、レーザ治療器具は、レーザビームで処理する必要のあるオブジェクトの領域をスキャンする多くの場合に用いられる。レーザビームの位置決め精度によって普通、治療において実現する精度が決まる。正確な３次元位置決めは、レーザビームを治療容積に集光する場合に必要となる。従って、高精度の治療を行なう場合には普通、オブジェクトをレーザ治療器具に対して正確に決定される位置に保持することが必須となる。このような適用形態では、上述のアダプターが有用となる。何故なら、このアダプターによって治療対象のオブジェクトを固定することができるので、治療容積を最大容積とする定義比率を実現することができる。従って、アダプターの中心領域がビーム経路の一部となる。

この構成は特に、治療レーザ照射光のスペクトル範囲において線形的に変化する非常に小さい光吸収率しか持たない生体材料のマイクロ治療に必要となる。このような生体材料では普通、レーザ照射光と生体材料との間の非線形相互作用は、レーザビームの焦点において起きる光学破壊の形で一般的に利用される。従って治療効果がレーザビーム焦点のみで生じるので、焦点の正確な３次元位置決めが必須となる。従って、ビーム経路における焦点位置の正確な深さ調整が、レーザビームの２次元偏向に加えて必要になる。上述のアダプターによって、一定の光学的状態、及びビーム経路において所定の精度で認識される光学的状態が保証されるので、オブジェクトがアダプターの中心領域によってビーム経路の一部分となり、かつアダプターがオブジェクト及びレーザ治療器具を接続するようになる。

このようなアダプターの典型的な適用形態は、フェムト秒ＬＡＳＩＫとして知られる眼科手術法であり、この手術法では、レーザ治療器具はレーザビームを、角膜に約数マイクロメートルだけ入り込んだ位置の焦点に集光する。次に、角膜組織を局所的に分離するプラズマを焦点に生成する。局所分離ゾーンを適切かつ連続的にこのように配列することにより、顕微鏡的な切除を実施することができ、かつ角膜の内の決定された部分容積が分離される。次に、前記部分容積を取り除くことにより、角膜の屈折率を所望通りに変えることができるので、不具合のある視力を矯正することができる。

このＬＡＳＩＫ法に関して、基準マークが設けられるコンタクト・レンズは米国特許第６，３７３，５７１号により公知である。このコンタクト・レンズは別の測定機器によって調整されるので、非常に複雑な構造となる。前述のタイプのアダプターの例は欧州特許出願公開第１５９９８６Ａ２号に記載されている。米国特許第６，３７３，５７１号のコンタクト・レンズに類似するが、欧州特許出願公開第１５９９８６Ａ２号は更に、ヘアマーク（hair marks）を有するホルダーの形をした周辺部も含み、これによって外科医は目視による位置合わせを行なうことができる。

レーザ照射光による生体材料治療では、治療の実施をモニターする必要が生じる場合が多い。レーザ照射光を当てている間に治療部位を観察することができることが望ましい。これは特に、治療医師が手術部位を観察する必要がある構成の前述のＬＡＳＩＫ法に関して当てはまる。従って、前述のレーザ治療器具は普通、レーザ照射光を当てる領域を撮像する光学システムを備える。画像はカメラに、又は中間画像平面に生成され、この画像平面から、接眼レンズを通しての直接目視検査が可能になる。観察はアダプターの中心領域を通して行われ、そしてレーザ治療器具は、レーザ照射光が当てられ、かつオブジェクト領域として観察される領域を照射する必要がある。

目視観察に必要な照射として、光源を使用して光源の照射光がレーザ治療器具を通過するようにすることが考えられる。しかしながら、光源に設けられる光学系は普通、全てが特定の残留反射率を有する複数の境界を含むので、照射光の無視できない部分が必ずオブジェクト領域の画像に入り込む。光学構成に依存するが、この現象は画像平面において、画像全体が高輝度化する現象として、あるいは観察オブジェクト領域の固定部位での、特にその領域の中心での輝点として顕著に現われる。いずれの場合においても、反射によって、オブジェクト領域の観察を可能にする画質が劣化する。

瞳分割方式による更に別の手法（現時点では開示されていない）を考えることができる。従ってこの手法では、まず照射に使用する光源を、レーザ治療器具の光学システムの瞳面に結像する必要がある。この操作を行なうために、瞳面の外側リングのみが照射光を誘導し、かつ瞳面の中心がオブジェクト領域の撮像のためにのみ使用されるように画像を構成する必要がある。従って、画像平面近傍に位置するオブジェクトの反射率はオブジェクト領域の撮像に悪い影響を与えない。しかしながら、全ての反射表面を画像平面近傍に位置させる必要があるという条件は普通、前述のタイプのアダプターによっては満たすことができない。何故なら、アダプターの中心領域は必ずビーム経路に位置し、かつアダプターの位置、従って考えられる反射表面の位置がオブジェクトのタイプによって決まり、従ってほとんど変更することができず、更に特に、光学的態様では最適な形で選択することができないからである。また、上述の瞳分割では、寄生干渉照射光が予測される。

従って、本発明の目的は、オブジェクト領域の照射を、観察ビーム経路によって処置するオブジェクト領域の質を劣化させることなく簡単な方法で可能にする前述のタイプのアダプターを提供することにある。

本目的は上に述べたタイプのアダプターによって達成され、このアダプターでは、照射ビーム経路を周辺領域に誘導し、かつ照射ビーム経路に沿って、周辺領域で結合する照射光が直接に、かつ／又は中心領域を通してオブジェクト領域に伝搬する。

照射ビーム経路及び観察ビーム経路を分離して不所望の反射が生じることがないようにすることも本発明の基本コンセプトである。このようにして、高い画像品質が得られる。本発明は、照射光が観察に使用する素子と同じ素子を通って誘導されることがないようにする。寧ろ、オブジェクト領域の撮像に関係がなく、オブジェクト領域の撮像を目的ともしない周辺領域を使用して照射光をアダプターと結合させる。照射光は周辺領域に送り込まれる。これにより、画像の観察ビーム経路への逆反射のほとんどを防止する。従って、周辺領域に送り込まれる治療光もアダプターの中心領域に伝搬し、当該中心領域が撮像に使用されてしまう現象を阻止することができない。撮像への干渉は、照射光を周辺領域を通して送り込むことによりほぼ完全に防止することができる。

本発明によるアダプターによって、レーザ治療器具とオブジェクトの間のセキュアな接続が実現し、同時に、オブジェクトを高品質の画質で光学的に観察することができる。従って、アダプターは、外科手術法、特に眼科手術に適する。この適用形態に関して、中心領域がオブジェクトに載置されるコンタクト・ガラスを含み、そして周辺領域がコンタクト・ガラス用のマウントである構成が有利である。外科手術法を実施するために、このようなコンタクト・ガラスは普通、眼に載置され、例えば真空によって固定される。コンタクト・ガラスの高い光学品質を確保するために、真空固定をマウントの位置で行なうと便利である。従って、該当する固定治具をマウントの内、オブジェクトに面する側に設け、前記固定治具によってアダプターをオブジェクトに固定できるようにすると便利である。真空固定を使用する場合、マウントは適切な吸引ダクトを備え、これによってアダプターを眼に真空によって吸着することができる。

コンタクト・ガラスの光学特性はコンタクト・ガラスの前面及び背面、すなわちオブジェクトに面する背面及びレーザ治療器具に面する前面によって決まる。両方の面はいずれも平面とするか、あるいは凸状又は凹状曲率を持たせることができる。あるいは非球面とすることもできる。コンタクト・ガラスはレーザ治療器具の照射光を透過する必要がある。光の透過とは、観察光、及びレーザ治療器具が照射する可能性のある治療光の両方を透過するということである。従って、適切な材料は従来の光学ガラスだけでなく、光学品質の高い透明樹脂、例えばＰＭＭＡ，ｚｅｏｎｅｘなどである。

オブジェクト領域に対する照射光は周辺領域、例えばマウントに誘導される。特に簡単な構成を有する変形例では、マウントは、照射光を透過する材料、特にＰＭＭＡ，ポリカーボネート、ｚｅｏｎｅｘ、又はＨＷ５５を含むことができる。

アダプターの機能は、オブジェクトの内、レーザ治療器具に面する表面に作用して当該表面を所定の形状とするか、あるいは予め判明している境界を提供することである。しかしながら、上述のＬＡＳＩＫ法には更に、所定の機械的位置のアダプターをレーザ治療器具に接続する必要があり、次にレーザ治療器具がレーザ治療装置として提供される。この操作は周辺領域を用いて行なわれ、この周辺領域は上述のように、例えばコンタクト・ガラスのマウントとして設けることができる。従って、本実施形態では、アダプターの内、レーザ治療器具の方に向いている入力側には、レーザ治療器具又は光学システムの出力（例えば先端部）であって、オブジェクトの方に向いた出力とのセキュアな接続を行なう手段が設けられるので、レーザ治療器具に対する（アダプターの）確実な固定化がロック機構によって可能になる。ロック機構に関して、例えばフランジ面を周辺領域に設けることが適切である。

照射光をオブジェクト領域に誘導するために、照射光用の特殊な接続ユニットを周辺領域に設けると便利である。前記ユニットは、例えば照射光を供給する光導波路連結器とすることができる。

有利な点として、照射光をオブジェクト領域に最適な形で誘導することができるようにするために、接続ユニットを設けて撮像を、特に凸状、凹状、シリンダー状、又はトーラス状インターフェイスによって可能にする。別の構成として、又は追加する形で、オブジェクト領域を照射するための所定のスペクトル特性を実現するために、接続ユニットは誘電体被膜、又は吸収フィルタ、例えば色ガラスを含むことができ、これによってスペクトル・フィルタリング又は反射低減を行なう。

周辺領域に誘導される照射光は、適切な光源によって生成することができ、そしてオブジェクト領域に光誘導手段によって誘導することができる。このような光誘導手段は反射表面によって簡単に実現する。従って、周辺領域に、照射光を反射する少なくとも一つの表面を設けると便利である。また、周辺領域に、照射光を反射する光誘導路を設けることが考えられる。特に簡単な実施形態は反射外部表面から構成され、この外部表面によって便利なことに全内部反射の原理を利用することができるので、周辺領域に誘導される照射光をオブジェクト領域に誘導することができる。

本発明によるアダプターの変形例では、コンタクト・ガラス、例えば平凹コンタクト・レンズを接着させた透明樹脂材料を使用することができる。前記マウントはコンタクト・ガラスと、治療装置として設けられるレーザ治療器具との間の機械的接続手段として機能する。コンタクト・ガラスをマウントに透明接着剤で接着することができるので、コンタクト・ガラスとマウントとの間の境界が透明になる。接着剤の屈折率がマウントの材料の屈折率とコンタクト・ガラスの材料の屈折率との間の屈折率を有する場合に特に有利である。何故なら、照射光がマウントからコンタクト・ガラスに移動する際の反射損失がこのような構成によって最小になるからである。損失を更に小さくするために、光学的に活性な誘電体被膜をマウント及びコンタクト・ガラスの両方の境界に塗布することができる。

光導波路の接続ポートをマウントに設ける場合、光源からの、例えば熱電子放出材料又は発光ダイオードからの照射光は簡単に光導波路を介して光導波路に結合することができる。更に別の簡便な実施形態では、光導波路である光ファイバ束を使用する。結合には、例えばこの技術分野の当業者には公知の楕円面鏡を使用することができる。入射ポイントの位置は、周辺領域のほとんどどこにでも位置することができる。照射光は照射光がコンタクト・ガラスとの境界に入射するまでに、マウント内に適切な反射によって、例えば全内部反射によって誘導される。この時点で、照射光はコンタクト・ガラスに入射する。コンタクト・ガラスが治療対象の眼に接触する場合、照射光は次に角膜に入射し、この位置から眼の深い位置に誘導される。虹彩に衝突する、又はレーザ治療によって生成される散乱中心に衝突すると、照射光は散乱され、そしてレーザ治療器具の観察ビーム経路を通して、すなわちコンタクト・ガラス、及びレーザ治療器具の光学系を通して撮像することができる。

変形例では複数の接続ユニットが使用される。何故なら、これらの接続ユニットによってオブジェクト領域を均一に照射することができるからである。反射表面を有する変形例を複数の接続ユニットと組み合わせて使用する場合、反射表面を複数のファセットに分割することができ、そして各接続ユニットには、一つのファセット又はファセット群を割り当てることができる。更に、光を接続ユニットに送り込む複数の光源を別々に制御する場合には、選択されたオブジェクト領域への照射を強くする。例えば、光がオブジェクト領域を選択的に一方の側からのみ照射する照射モードを実現することができる。

照射光の反射表面を周辺領域において構成することにより、又は一般的には照射光を周辺領域において誘導して照射光による撮像を可能にするように構成することにより、例えばライトガイドの出射口から発散して伝搬する光を選択的にコリメートすることができる。特に、球面を使用することができる。光をこの球面に斜めに入射させることにより非点収差が生じ、この非点収差を選択的に使用して発散角度が観察ビーム経路の光軸に平行な断面で非常に小さくなり、光軸に直交する断面で非常に大きくなるように光を形成することができる。従って、オブジェクト領域全体が、レーザ治療器具の光軸に、すなわち観察ビーム経路に直交する平面で効率的に照射される。

オプションの実施形態では、周辺領域は照射光用の別の出射表面を含むことができ、前記表面によって、アダプターからかなり離れ、かつアダプターの中心領域、例えばコンタクト・ガラスに未だ接触していないオブジェクト、特に勿論、ＬＡＳＩＫ治療装置の場合のヒトの眼を照射することができる。この構造はオブジェクトをレーザ治療器具の光軸に対して調整するために重要となる。勿論、この更に別の出射表面はまた、所定の表面形状又は表面特性を設計することにより、所定の撮像効果を発揮する。例えば、特定表面へのライトガイドの端部表面の撮像を可能にする球面形状は特に有利である。別の構成として、トーラス形状又は周囲隆起の形状を使用することができ、この形状はアダプター材料を回転加工することにより容易に得られる。更に、このようなトーラス形状によって有利なことに、照射光が広がるので、オブジェクトがアダプターの中心領域と接触しない場合でもオブジェクト領域を均一に照射することができる。

出射表面の上方では、アダプターの周辺領域の照射光がオブジェクトに直接、又は中心領域を通して誘導されるが、この出射表面は別の構成として、又は部分的に散乱表面として構成することができる。従って、照射光をオブジェクト領域で特に高度に均一化することができる。

特にコンパクトな構造を実現するために、接続ユニットにＬＥＤを設け、ＬＥＤを周辺領域に取り付けるか、あるいは周辺領域に埋め込むと有利である。ライトガイドのこの別の構造によって非常にコンパクトな構造が得られる。ＬＥＤは周辺領域、例えばコンタクト・ガラスのマウントに接着するか、あるいは直接成形することができる。該当する適切な端子を設けてＬＥＤとのコンタクトを取る。

勿論、このコンセプトは１つのＬＥＤの使用に限定されず、幾つかのＬＥＤを使用して全てのＬＥＤを端子ペアを通して制御することができる。あるいは各ＬＥＤを個々に、個別の電気端子を通して接続することができる。複数のＬＥＤをグループとして集め、各グループにグループ固有のコンタクトを設けることもできる。

端子を環状コンタクト表面として設けると特に有利である。この構造は、アダプターをどのような回転位置においても装着することができ、かつＬＥＤにどの位置でもコンタクトすることができるという利点がある。環状コンタクト表面をアダプター側に設けることが必須である訳ではなく、別の構成として、適切な環状コンタクトを治療器具において使用することもできる。

ＬＥＤとのコンタクトを取る更に別の実施形態では、電流は機械的コンタクトを用いずに供給される。機械的コンタクトを用いるのではなく、誘導結合又は容量結合を用いる。この構成を実現するために、例えばレーザ治療器具に装着することができる適切なコイルを設ける。コイルによって交流電磁界が発生するので、アダプターの周辺領域に設けられるコイルに交流電圧が生じ、これに伴う交流電流によってＬＥＤを動作させる。同じようにして、容量によるエネルギー伝達も可能である。この構成を実現するために、２つの大きな導電表面をアダプター上、及び給電ユニット上に設けることが有効であり、これらの表面はペアで互いに直接対向する形で配置され、電気キャパシタを形成する。ＬＥＤへのエネルギー伝達は交流電界を印加することにより行なわれる。

適切なＬＥＤは白色ＬＥＤ又はカラーＬＥＤである。カラーＬＥＤの場合、複数のＬＥＤをグループとして集める、例えば赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤの各グループを組み立てると便利である。赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤを個々に制御することができる場合、照射色温度はこのような制御手段によって調整することができる。これによって、例えば照射光の色温度を、例えば緑色照射状態になるまで変えることにより、血管のような所定の構造を特に強調することができる。

アダプターを少なくとも部分的に不透明材料により作製することが望ましい場合、マウント用の不透明材料及びコンタクト・ガラス用の透明材料を含むマルチパーツ・デザイン（multi-part design ）が普通、選択される。周辺領域の適切な不透明材料は、例えば樹脂に比べて強度及び弾力性に関して非常に優れる金属又はセラミックである。次に、照射光を照射対象のオブジェクト領域に誘導する適切な光学素子をこのような金属マウントの内部に設ける。金属マウントは、例えば反射が可能な細管（bore）とすることができ、この細管は周辺領域に送り込まれる観察光を透過する。細管は、ミラーで覆われたで内側表面を含むので、観察ビームを複数反射によって誘導することができる。細管に角度を付けた構造も可能である。細管は、マウントからコンタクト・ガラスに延びる境界で終端するか、あるいはマウントの下部領域において終端することができ、これにより、誘導された光が細管を出射し、コンタクト・ガラス下の平面を照射する。別の構成として、あるいは追加する形で、適切なレンズのような撮像要素を細管の内部に設けることもできる。

製造コストを非常に低く抑えるために、１つの部品に一体化された周辺領域及び中心領域を実現することができれば有利である。従って、例えば射出成形法が製造に適する。

本発明について例を通して、添付図面を参照しながら以下に更に詳細に説明する。
図１は、欧州特許出願公開第１５９９８６Ａ２号又は米国特許第５，５４９，６３２号に記載されている眼科手術法と同様の眼科手術法に用いる治療装置を示している。図１の治療装置１は患者の眼２の視力障害を公知のＬＡＳＩＫ法に従って矯正するように動作する。この目的を達成するために、治療装置１はパルスレーザ光を放出するレーザ３を備える。パルス期間は、例えばフェムト秒の範囲であり、レーザ光は、角膜における非線形光学効果を利用して上に記載した方法で作用する。レーザ３が光軸Ａ１に沿って放出する治療ビーム４はビーム・スプリッタ５に入射し、このビーム・スプリッタが治療ビーム４を走査ユニット６に誘導する。走査ユニット６は２つの走査ミラー７及び８を備え、これらのミラーは互いに直交する軸の周りを回転することができるので、走査ユニット６は治療ビーム４を２次元で偏向させる。調整可能な投影光学系９は治療ビームを眼２の上に、あるいは眼の中に集光させる。投影光学系９は２つのレンズ１０及び１１を備える。治療装置１はレーザ治療器具を表わす。

レンズ１１に続いてアダプター１２が配置され、このアダプターはレンズ１１に、従って治療装置１のビーム経路にホルダーＨによって半永久的に接続される。後で更に詳細に記載するアダプター１２は眼２の角膜に接触する。治療装置１を装置に取り付けたアダプター１２と組み合わせることにより、治療ビーム４を眼２の角膜に位置する焦点に集光させる。

レーザ３及び投影光学系９と同じように、走査ユニット６も制御装置１４によって制御ライン（詳細には示さず）を通して制御される。制御装置１４は、（走査ミラー７及び８によって）光軸Ａ１に直交した方向の焦点１３の位置、及び（投影光学系９によって）光軸Ａ１に沿った方向の焦点１３の位置を決定する。

制御装置１４は更に検出器１５の読み取りを行ない、この検出器は角膜によって後方散乱され、かつビーム・スプリッタ５を戻り反射光１６として通過する光を読み取る。検出器１５によってレーザ３の動作を非常に正確に制御することができる。

アダプター１２によって、眼２の角膜を確実に所望の意図した形状にすることができる。角膜１７がアダプター１２に接触することによって、眼２がアダプター１２に対して、従ってアダプターに接続される治療装置１に対して所定の位置に位置する。

この様子を、角膜１７の断面を示す図２に模式的に示す。角膜１７における焦点１３の位置を正確に決めるために、角膜１７の曲率を考慮に入れる必要がある。角膜１７は患者ごとに異なる実際の形状１８を有する。次に、アダプター１２が角膜１７に接触して、アダプターが角膜を所望形状１９に変形させる。所望形状１９の正確な輪郭は眼２に対向するアダプター１２の表面の曲率によって変わる。治療ビーム４を角膜１７に導入し、集光する既知の幾何学的条件及び光学条件はアダプター１２によって与えられる。角膜１７がアダプター１２に接触し、アダプターが今度は治療装置１のビーム経路に対してホルダーＨによって固定されるので、焦点１３を、走査ユニット６及び調整可能な投影光学系９を制御することによって正確に３次元的に角膜１７内に位置させることができる。

治療装置１の場合、医師が手術部位、すなわち角膜１７を治療の間に観察することが必要である。従って、図３に模式的に示す光学システムは、手術部位を撮像するために設けられる。レーザビームを構成する操作の他に、観察顕微鏡２０（説明を簡単にするために図１には示さず）が更に治療装置１に組み込まれ、この顕微鏡は眼２のオブジェクト領域Ｆを受信機２１に撮像する。受信機２１としては、例えばＣＣＤカメラを用いることができる。勿論、中間画像面に集光する接眼レンズを受信機２１の代わりに用いることもできる。観察顕微鏡２０を照射する場合、アダプター１２は照射光をオブジェクト領域Ｆに振り向けるように構成される。この動作を行なうために、アダプター１２は２パーツ構造を有する。アダプターは、角膜１７に接触し、かつ角膜を所望形状にするためのコンタクト・ガラス２２だけでなく、コンタクト・ガラス２２用のマウント２３を備える。マウント２３は連結器２４を備え、連結器は連結器に取り付けられるライトガイド（図３に詳細は示さず）を有し、ライトガイドは照射光２５をマウント２３に誘導する。

マウント２３は供給照射光２５をオブジェクト領域Ｆに誘導して（以下に更に詳細に記載する方法により）、オブジェクト領域を十分に照射して観察顕微鏡２０を通しての観察を可能にする。この様子を示すために、図３は眼２の虹彩２７に入射する照射ビーム２６を模式的に表わしている。

コンタクト・ガラス２２と同様に、観察顕微鏡２０は治療装置１の光軸Ａ１の上に位置する。従って、コンタクト・ガラス２２は観察顕微鏡２０の観察光を誘導するだけでなく、アダプター１２に関連して上に既に概要を説明したように治療ビーム４を当てるように機能する。中心領域の、又はコンタクト・ガラス２２の上辺３１は観察顕微鏡２０の既知の光学境界となる。

図４はアダプター１２の断面図を示している。図から分かるように、マウント２３はコンタクト・ガラス２２を保持し、吸引ダクト２８を下辺に有し、前記吸引ダクト２８によってマウント２３は角膜１７の上に負圧吸引固定される。コンタクト・ガラス２２はマウント２３に透明糊を使用して接着され、透明糊の屈折率はコンタクト・ガラス２２の材料の屈折率とマウント２３の材料の屈折率の間の屈折率である。従って、光がマウント２３からコンタクト・ガラス２２に入射する際に生じる反射損失はほんのわずかである。

マウント２３を角膜１７上に吸引することによって、マウント２３に接着されたコンタクト・ガラス２２の下辺３０が角膜１７に押し付けられて、既に上に説明した所望の形状１９が確保される。

図４に従った２パーツ構造に代えて、アダプター１２を図５に示すように一体化して作製することもできる。従って、マウント２３及びコンタクト・ガラス２２は単一パーツとして、例えば射出成形法によってか、あるいは未加工パーツを加工する方法によって作製される。原理的に、本明細書に記載するアダプター１２の変形はマルチパーツ又はシングルパーツとして、特にコンタクト・ガラス２２及びマウント２３が関係する場合に用いることができる。

図６はマウント２３を備えるコンタクト・ガラス２２の詳細を表わす拡大図を示している。連結器２４から出射する照射ビーム２６は、反射によってコンタクト・ガラス２２の下辺に誘導され、次いで、下辺から出射してオブジェクト領域を照射する。この動作を行なうために、マウント２３に周辺反射面３２を設け、この反射面は、この面に入射する照射ビーム２６がブルースター角よりも小さい角度で出てきて全内反射により反射されるように構成されている。

照射光を生成するために、照射ユニット３３を設け、このユニットは、熱イオン放出装置（光バルブ）３４又はガス排出器、照射光２５を放出する発光ダイオード又はＬＥＤを備える。照射光２５をライトガイド３６に光学系３５を通して入射させ、前記ライトガイド３６は、非常に大きい屈折率を有するコア３７及び非常に小さい屈折率を有するクラッド３８を備える。このようなライトガイドは先行技術において公知である。これらのライトガイドは光をライトガイドの中で全内反射によって誘導する。ライトガイドの端部では、ライトガイド３６に連結器２４に挿入されるスリーブを設けて、照射光２５がライトガイド３６からマウント２３に照射光２６として入射するようにする。図６に示す連結器２４の位置は一例である。連結器はマウントの別の位置に、例えばマウントの外周に配置することもできる。

照射ビーム２６は一回以上の反射を経て、コンタクト・ガラス２２の下辺３０に衝突する。適切な角度に設けられる周縁部３２に加えて、あるいは周縁部の替わりに、適切なミラー・コーティングをマウント２３の上に、例えば吸引ダクト２８の領域に施すこともできる。

照射ビーム２６が下辺３０からどのようにして出射するかは、コンタクト・ガラス２２が眼に接触するか否かによって非常に大きく変わる。コンタクト・ガラス２２が眼に（未だ）接触していない場合、コンタクト・ガラス２２と周囲（普通は空気）との間の屈折率の差が非常に大きく、境界２０に大きな角度で衝突するビームのみがコンタクト・ガラス２２から出射することができる。しかしながら、コンタクト・ガラス２２が眼に接触する場合、屈折率の差は非常に小さく、境界２０に非常にフラットな角度で衝突するビームのみが反射される。従って、コンタクト・ガラス２２を角膜１７の上に載置するときにのみ、大量の光が角膜１７に入射する。

図７は図６の断面図と同様の断面図を示し、図７には照射ユニット３３を示していない。図６の実施形態におけるように、照射光はこの場合のコンタクト・ガラス２２にマウント２３から外周を経由して入射する。図６の実施形態の変形として、光をコンタクト・ガラス２２に誘導するダクト３９がこの場合、マウント２３内に設けられる。マウント２３の材料として、不透明材料もこの場合は適切である。照射光２５をダクト３９に入射させるために、凸状前面４１及び平坦背面４２を有するレンズ４０を、ライトガイド３６から発散する形で放出される照射光２５のために設ける。従って、レンズ４０からは、ほぼ平行な照射ビーム２６が放出され、これらのビームは所定の角度で、ダクト３９に設けられるミラー表面４３に衝突する。これにより、照射ビーム２６はコンタクト・ガラス２２の下辺３０にほぼ一様な角度で衝突する。

図８は、図６及び７の構造の基礎となる原理を組み合わせた様子を示している。撮像入射面４４をこの場合のマウント２３に設けて、照射ビームをコリメートする。次に、マウント２３上の２つのミラー表面（詳細は示さず）によって、光がコンタクト・ガラス２２の下辺３０に所望のフラットな角度で確実に入射する。

マウント２３内に設けられるミラー表面は、使用する入射角の範囲に従って、異なる構造を有することができる。これらの表面への入射角が大きい、例えばかなりの斜め入射の場合、これらの表面にはコーティングを施さず表面をそのままとすることができ、かつ全内反射を利用することができる。しかしながら、図８のように入射角がかなり小さく、入射が垂直に近くなるような形で行なわれる場合、反射率は、金属ミラー・コーティング又は誘電体ミラー・コーティングを施して確保することができる。更に多くの利点をもたらす実施形態によって、図８において単純に円錐ミラー表面として構成される境界に光撮像性能を持たせることができる。また、ミラー表面は、マウント２３内部に位置する表面とすることができ、これらの表面は必ずしも図８に示すように外側表面の上に位置する必要はない。

図９はアダプターの更に別の実施形態を示し、この場合、眼の照射もコンタクト・ガラス２２の位置決めの前に既に行われている。この動作を行なうために、撮像入射面４４によって適切にコリメートされている照射ビーム２６がビーム伝搬方向に対して傾いて延びる出射面４５から出射する。出射面４５の位置は、照射ビーム２６がマウント２３から照射部位Ｂに向かう方向に偏向する光束４６として出射するように選択される。出射面４５によって決定される方向である、光束４６の伝搬方向の軸は照射光軸を表わす。従って、照射方向は、照射光が照射対象となる所定の部位に衝突するように選択される。従って、ＬＡＳＩＫ法における治療の間、眼２をコンタクト・ガラスとぴったりと合った状態で照射することができる。

出射面４５はまた、光束４６を所望通りに発散させるためにいずれかの所定の屈曲構造を有することができる。これにより、照射部位Ｂのサイズを調整することができる。
眼２に固定されるために、マウント２３は環状部４７を図９の実施形態の下辺に備え、前記環状部は出射面４５と一緒になって吸引ダクトを形成する。

図６〜９を参照しながら例を用いて説明した種々の構造はで勿論、マウント２３に複数個設けることができる。従って、複数の連結部分、すなわち複数の連結器２４を設けて照射光がマウント２３の複数の位置に入射するようにすることが当然可能であり、かつ特定の照射作業においては特に便利である。同じ実施形態、例えば図６〜９を参照しながら記載した実施形態を実現するための種々の連結操作の全てを行なう必要がある訳ではなく、ランダムな組み合わせも考えられる。例えば、図９の例に関して記載した、コンタクト・ガラス２２が正規の位置に位置していない状態の眼２に対して照射を行なう構成を、照射ビームを角膜１７にコンタクト・ガラス２２が正規の位置に位置するときにのみ入射させる構成と組み合わせることができる。この構成は特に、吸引ダクトに出射面４５を通して入射する光束４６が、コンタクト・ガラス２２が正規の位置に位置する状態のオブジェクト領域を照射するためには十分ではない場合に有利となる。このようなマルチ構成の照射用アダプターによって、照射を治療中の手術に応じて適合させることができる。例えば、照射を、図９のコンセプトに従って、コンタクト・ガラス２２が正規の位置に位置する前に行ない、他のコンセプトのうちの一つのコンセプトに従って、コンタクト・ガラス２２が正規の位置に位置した後に行なうことができる。制御は制御装置１４によって簡便に行われる。

照射光２５を一つ以上のライトガイド３６を使用して入射させる方法に替わる方法として、マウント自体に照射光を生成する手段が設けられる構成のマウント２３を使用することもできる。このような一つの例を図１０に示す。マウント２３には、マウント２３の凹部４９に位置するＬＥＤ４８を設ける。ＬＥＤ４８に対して、端子５０及び５１によってコンタクトを取る。

ＬＥＤ４８を凹部４９に透明硬化剤５２、例えば液体状態で処理することができるエポキシ樹脂を使用して埋め込む。コンタクト・ポイントは小さなコンタクト・パッドとして埋め込むことができる。あるいはマウント２３の外周全体の周りに延びて、いずれの回転位置でもコンタクトが可能になるようにすることができる。コンタクト・パッドを用いる場合、対向する環状コンタクトも別の構成として使用して、いずれの回転位置でもコンタクトを確実に取ることができるようにすることができる。

ＬＥＤ４８から放出される光５３の経路は図６〜９を参照しながら提示した原理に従う、すなわち光５３を眼２の上にマウント２３から直接照射するか、あるいは下辺３０にコンタクト・ガラス２２を通して放出する。勿論、この場合においても、これらの構成の組み合わせを用いることができる。

眼科手術に用いるレーザ治療器具の模式図。 患者の眼の角膜の模式図。 眼科手術に用いるアダプターにおける照射ビーム経路及び観察ビーム経路の模式図。 眼科手術に用いられ、マウントを含むコンタクト・ガラスとして具体化されるアダプターの模式断面図。 外科手術に用いられる一体形成型アダプターの模式断面図。 眼科手術に用いるアダプターにおける照射ビーム経路を示す模式断面図。 図６の構造に変更を加えた構造を有するアダプター。 更に変更を加えた構造のアダプター。 オブジェクト領域への照射が眼の上に位置する前に既に可能になっている場合の、眼科手術に用いるアダプターの断面図。 ＬＥＤを照射光源として用いる場合の、眼科手術に用いるアダプター。

Claims (13)

1. レーザ治療器具（１）をオブジェクト（１７）に接続するアダプターであって、
   前記レーザ治療器具（１）のビーム経路に移動させることができる中心領域（２２）と、
   照射ビーム経路であって、該照射ビーム経路を通って照射光（２５）を誘導することにより、前記中心領域（２２）によって覆うことができるオブジェクト領域を照射することができる、照射ビーム経路と、
   前記中心領域（２２）の外側に位置する周辺領域（２３）であって、該周辺領域によって、前記アダプター（１２）を前記オブジェクト（１７）及び／又は前記レーザ治療器具（１）に装着することができる、周辺領域（２３）と、
   を備え、前記照射ビーム経路は前記周辺領域（２３）の中で誘導され、かつ前記照射ビーム経路によって、前記周辺領域（２３）に入射する照射光（２５）が次の方法、すなわち直接に前記オブジェクト領域に伝搬する方法、及び前記中心領域（２２）を通って前記オブジェクト領域に伝搬する方法のうちの少なくとも一方の方法で伝搬する、アダプター。
2. 請求項１に記載のアダプターにおいて、前記中心領域は前記オブジェクト（１７）に搭置されるコンタクト・ガラス（２２）を含み、前記周辺領域は、前記コンタクト・ガラス（２２）のマウント（２３）を含む、アダプター。
3. 請求項２に記載のアダプターにおいて、前記マウント（２３）は、照射光（２５）を透過する材料、特にＰＭＭＡ、ポリカーボネート、ゼオネックス（Ｚｅｏｎｅｘ）、又はＨＷ５５を含む、アダプター。
4. 請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のアダプターにおいて、照射光（２５）用の少なくとも一つの接続ユニット（２４）を特徴とし、該接続ユニットは前記周辺領域（２３）に設けられる、アダプター。
5. 請求項４に記載のアダプターにおいて、前記接続ユニット（２４）は照射光（２５）による撮像を可能にし、特に、凸状、凹状、シリンダー状、及び／又はトーラス状インターフェイス（４４）を含む、アダプター。
6. 請求項４又は５に記載のアダプターにおいて、前記接続ユニット（２４）は、スペクトル・フィルタリングを行なうために、あるいは反射を低減するために誘電体層を含む、アダプター。
7. 請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載のアダプターにおいて、前記周辺領域（２３）は照射光（２５）を反射する表面、特に外側表面を含む、アダプター。
8. 請求項５及び７のうちのいずれか一項に記載のアダプターにおいて、複数の接続ユニット（２４）が設けられ、反射表面は複数のファセットに分割され、各接続ユニットには、一つのファセット又はファセット群が割り当てられている、アダプター。
9. 請求項７又は８に記載のアダプターにおいて、前記反射表面は照射光（２５）による撮像を可能にする、アダプター。
10. 請求項２、又は請求項２と組み合わせた前述の請求項のうちのいずれか一項に記載のアダプターにおいて、接着層が前記マウント（２３）と前記コンタクト・ガラス（２２）との間に設けられ、特に、該接着層は前記マウント（２３）の屈折率と前記コンタクト・ガラス（２２）の屈折率との間の屈折率を有する、アダプター。
11. 請求項４、又は請求項４と組み合わせた前述の請求項のうちのいずれか一項に記載のアダプターにおいて、前記接続ユニットは、前記周辺領域（２３）に取り付けられるかあるいは埋め込まれるＬＥＤ（２８）を含む、アダプター。
12. 請求項１１に記載のアダプターにおいて、コンタクト（５０，５１）、特に前記レーザ治療器具（１）に対するどの回転位置においてもコンタクトを取ることができる環状コンタクトが前記周辺領域（２３）に設けられている、アダプター。
13. 請求項１〜１２のうちのいずれか一項に記載のアダプターにおいて、前記中心領域（２２）及び前記周辺領域（２３）は単一の一体化部品として具体化されている、アダプター。

Images