JP2010521224A - コンピュータ誘導式パターン化レーザー線維柱帯形成術 - Google Patents

Abstract

目標の目の組織に治療を施すためのシステム及び方法。光源は、光線を作り出し、走査装置は、光線を偏向させて光線のパターンを作り出す。眼科用のレンズアッセンブリは、光線パターンを目標組織の上に反射させるための鏡を含んでいる。鏡は、光線パターンを目標組織に角度的に整列させるために回転させることができる。制御電子機器は、走査装置を制御して、光線パターンを、反射性光学的要素の上に、所定の角度ＲＡだけ離れている第１及び第２の角度方向で照射する。所定の角度ＲＡは、鏡の回転を通して目標組織に角度的に整列させられる、第１及び第２の角度方向で目標組織に照射される光線パターンが、自動的に目標組織上で隣接して互いに当接するように、設定されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、緑内障の治療、即ちレーザーに基づく線維柱帯形成術、より厳密には、コンピュータ誘導式レーザー線維柱帯形成術に関する。

本特許出願は、２００７年３月１３日出願の、米国仮特許出願第６０／９０６，９９２号の恩恵を請求し、同仮出願を参考文献としてここに援用する。

緑内障は、眼科疾患の内で高い失明の危険性を伴う悪化していく可能性の有る群に属することはよく知られている。これらの症状には、限定するわけではないが、開放隅角緑内障、閉塞隅角緑内障、血管新生緑内障、正常眼圧緑内障、剥脱性及び色素性緑内障が含まれる。これら全ての緑内障の症状に共通しているのは、目が、毛様体からの眼房水の分泌と、線維柱帯網（ＴＭ）を通してそれを排出する機能の均衡を保つ能力を失っており、その結果眼圧（ＩＯＰ）が上昇することである。緑内障に伴う高眼圧症は、軸索出力が視神経を構成している、網膜神経節細胞の漸進的な変性を引き起こす。網膜神経節細胞が死ぬと、視覚は、通常、視野の周縁部から徐々に失われてゆく。視覚の損失は、顕著な神経損傷が発生するまで、気付かれないことが多い。

緑内障による視覚の損失は、回復不能である。緑内障に関する、the National Institutes of Healthと、the World Health Organizationからの最近の罹患率の数字によれば、緑内障は、米国では失明の第２の主要原因であり、予防可能な失明の第１の主要原因である。３百万人を超える米国人が緑内障を患っているが、緑内障を患っていることを知っているのはその内の半数だけであり、開放隅角緑内障として知られている緑内障を最も多く患っていると推定される。それらの人々の内、約１２０，０００人が緑内障で失明し、失明の全事例の９％から１２％を占めている。米国の医師を訪れる緑内障患者は、毎年、７百万人を超えている。社会保障の便益、損失所得税収入、及び健康管理支出に関して言えば、米国政府単独の年間経費は、１５億ドルを超えると見積もられる。緑内障が疑われる事例の世界全体での数は、およそ６千５百万である。緑内障は、それ自体を防止することはできないが、疾患を早期に検知及び治療すれば、その重篤な結果を回避することができる。

今日では、緑内障を治療するために利用できる様々な治療法の選択肢が存在している。侵襲的な外科手術の介入（線維柱帯切除術）は、通常、最後の手段として用いられる。第一線の治療は、眼圧を下げる薬物の使用である。しかしながら、薬物の効かない患者も多い。圧倒的多数の開放隅角緑内障の事例は、現在では、アルゴンレーザー線維柱帯形成術（ＡＬＴ）、選択的レーザー線維柱帯形成術（ＳＬＴ）の様な、レーザー治療によって処置が施されている。ＡＬＴ及びＳＬＴ処置では、共に、患者の線維柱帯網（ＴＭ）に、１８０度円弧当たり約５０の等間隔のレーザースポットを照射する必要がある。５０μｍ及び４００μｍのスポット直径が、ＡＬＴ、ＳＬＴそれぞれで代表的な値である。ＡＬＴ治療は、通常、患者の線維柱帯網（ＴＭ）の１８０度だけに施され、ＳＬＴは、しばしば、全周に亘り合計１００スポットに施される。レーザー治療のスポットは、手動で順次施されるので、これらの治療法は、共に、医師と患者にとって退屈で多大な時間を必要とするものである。ＡＬＴ及びＳＬＴは、共に、内在するメラニンによって大部分は吸収される光を用いてＴＭを処置する。しかしながら、ＳＬＴとＡＬＴの主要な差異は、治療用光のパルス幅である。ＳＬＴは、作られた熱を実質的に空間的に目標のメラニン粒子に留めるためにショートパルス（数ｎｓ）を使用しており、これが、ＳＬＴが「選択的」又は「半可視的」治療法と考えられる所以であり、一方、ＡＬＴは、より長いパルス（１００ｍｓ）を使用しており、ＴＭそれ自体に拡散性の熱損傷を引き起こし、標準的又は「凝固性」治療法として知られている。

眼の図を図１に示しており、この図は、角膜１、虹彩２、前房３、瞳孔４、水晶体５、毛様体６、線維柱帯網ＴＭ７、結膜８、強膜９、及び角度１０を含んでいる。流体の流れを、図１では矢印で示している。この図から分かるように、ＴＭの光学的な処置では、光が、非常に浅い入射角で眼に進入する必要である。

米国特許第５，５４９，５９６号では、Latinaは、選択的に眼内色素沈着細胞に損傷を与え、照射区域内の非色素沈着細胞及びコラーゲン構造には損傷を与えない、レーザー照射の使用を伴う方法を開示している。この方法は、緑内障（ＳＬＴ）、眼内メラノーマ、及び黄斑浮腫の治療には有用である。Latinaは、パルスレーザーを用いる選択的治療法の基礎的な方法を開示している。しかしながら、個々のパルスの連続的な整列及び送出は、退屈で多大な時間を必要とする。更に、ＳＬＴ治療は、ＴＭに可視的な変化を作り出さないので、先に処置した区域に対して次のスポットを正確に整列させるのは困難である。

Hsia他による米国特許第６，０５９，７７２号及び第６，５１４，２４１号は、３５０から１３００ｎｍの間の波長、１０から５００ｍＪのエネルギー、及び０．１μｓから５０μｓのパルス幅を有するパルス放射線を使用して、ＴＭの目標領域を熱切除することによって、ヒトの眼の開放隅角緑内障を治療するための非侵襲性装置及び方法を開示している。ここでは、ＳＬＴで採用されるパルスより僅かにか長いパルスが使用されている。しかしながら、Hsia他も、個々のパルスを整列させ送出することの退屈で時間のかかることに対する取り組みは、行っていなかった。

Shadduckによる米国特許第６，６８２，５２３号は、緑内障を治療するために患者の線維柱帯網を非侵襲的に治療するためのシステムを開示している。このシステム及び技法では、エネルギーを患者のＴＭの詰まっている空間内の媒体に直接加え、ＴＭのより深い領域に置かれている外因性発色団を運ぶ微小移植可能物体（超微細結晶粒子）のレーザー照射を通して水の流出を増やす。これは、その中の破片及び蓄積物を切除する働きをする、熱弾性的に誘発される微小キャビテーションを引き起こす。この方法は、短いパルスを使用する必要があるという点において、Latinaの方法と類似しており、それ故に「選択的」治療法と見なされるべきである。しかしながら、Latinaの方法とは異なって、外因性発色団を使用している。治療用光源の波長の選択は、メラニンの吸収作用に左右されるものではないが、代わりに、主として、外因生発色団の吸収作用に関連性を有することになる。しかしながら、Shadduckも、個々のパルスを整列させ送出することの退屈で時間のかかることに対する取り組みは行っていない。

図２は、ＴＭにアクセスするために使用される代表的な隅角鏡レンズアッセンブリを示している。この様なレンズアッセンブリは、光がＴＭに到達するように、非常に浅い進入角度で目の中へ光を向け直すために、現在必要とされている。このアッセンブリは、光を浅い進入角度で眼の中へ反射するための隅角鏡１４を含んでいる。

１つの提案されている解決策は、米国公開出願第２００５／０２８８７４５Ａ１号の光学的走査システム及び方法であり、同出願を参考文献としてここに援用する。この公開出願は、同出願の図１７（ここでは図３として複製している）に示すように、光のパターンを線維柱帯網に投影するために眼科用コンタクトレンズアッセンブリと併せて使用される走査装置を開示している。示された実施形態では、コンタクトレンズ６０の内部の隅角鏡６２は、線維柱帯網を完全に３６０度治療できるようにするため、制御装置２２の制御の下でスキャナ４８の出力に連動して回転するように作られている。しかしながら、鏡の回転をより直接的に制御する方（即ち、各治療パターンを適用する前に、目標組織の可視化と併せて行う手動制御）を好む医師もいる。更に、回転する隅角鏡の全ての角度位置で、レーザー光線の線維柱帯網との整列を保つのは、困難である。

この様な次第で、医師が隅角鏡の回転を直接制御し、しかも、システムは、視覚的な誘導を提供して、治療用光のパターンをその視認性にかかわらず確実に重複又は過度の隙間無しに一体に継ぎ合わせることができる、患者の線維柱帯網の単純且つ柔軟性のあるパターン化された（多位置）治療が、必要とされている。

米国仮特許出願第６０／９０６，９９２号 米国特許第５，５４９，５９６号 米国特許第６，０５９，７７２号 米国特許第６，５１４，２４１号 米国特許第６，６８２，５２３号 米国公開出願第２００５／０２８８７４５Ａ１号

先に述べた問題及び必要性は、整列／治療パターンに所定の角度的回転を与える光学的走査システムを提供し、パターンを目標組織に対して角度的に再整列させるために隅角鏡を回転させることによって、自動的に隣接する走査パターンを一体に継ぎ合わせて、パターンが互いに隣接して当接するようにすることによって、対処される。

具体的には、患者の目標の目の組織に治療を施すための光学的走査システムは、光線を作り出すための光源と、光線を偏向させて光線のパターンを作り出すための走査装置と、光線パターンを目標組織の上に反射させるための反射性光学的要素を有する眼科用レンズアッセンブリであって、反射性光学的要素は、光線パターンを目標組織に角度的に整列させるために回転させることができる、眼科用レンズアッセンブリと、走査装置を制御して、所定の角度ＲＡだけ離れている第１及び第２の角度方向で光線パターンを反射性光学的要素の上に照射するための制御電子機器と、を含んでいる。所定の角度ＲＡは、反射性光学的要素の回転を通して目標組織に角度的に整列させられる、第１及び第２の角度方向で目標組織に照射される光線パターンが、目標組織上で互いに隣接して当接するように、設定される。

患者の目標の目の組織に治療を施す方法は、光線を作り出す段階と、走査装置を使用して光線を偏向させ、第１の角度方向に光線のパターンを作り出す段階と、反射性光学的要素を備えた眼科用レンズアッセンブリを使用して、光線パターンを目標組織の上に反射させる段階と、反射性光学的要素を第１の位置まで回転させて、第１の角度方向の光線パターンを目標組織に角度的に整列させる段階と、治療用光線パターンを、第１の位置にある反射性光学的要素を用いて目標組織の上に照射する段階と、光のパターンを、所定の角度ＲＡだけ第１の角度から離れている第２の角度方向に向ける段階と、反射性光学的要素を第２の位置まで回転させて、第２の角度方向の光線パターンを目標組織に角度的に整列させる段階と、治療用光線パターンを、第２の位置にある反射性光学的要素を用いて目標組織の上に照射する段階と、を含んでいる。所定の角度ＲＡは、目標組織に照射される光線パターンが、第１及び第２の位置の反射性光学的要素を用いて、目標組織上で互いに隣接して当接するように、選択される。

本発明のこの他の目的及び特徴は、明細書、特許請求の範囲及び添付図面を精査することによって明白となるであろう。

患者の目の側断面図である。 患者の目と接触している隅角鏡レンズアッセンブリの側断面図である。 先行技術の光学的走査システムの概略図である。 本発明を実施するために使用される光学的走査システムの概略図である。 ＴＭ組織に照射されている整列及び／又は治療用光のパターンの側断面図である。 医師の目標組織の視界から見た、ＴＭ組織に照射されている整列及び／又は治療用光のパターンの図である。 隅角鏡及びＴＭ組織上の治療用光のパターンの位置と、それによって作られた治療スポットを図解している上面図である。 医師の目標組織の視界から見た、ＴＭ組織に照射されている治療用光のパターンの図である。 所定の回転の後の、隅角鏡上の整列用光のパターンの新しい位置を図解している上面図である。 医師の目標組織の視界から見た、ＴＭ組織に照射されている整列用光のパターンの対応する図であり、ＴＭ組織に対する整列用光のパターンの角度的整列不良を図解している。 整列用光のパターンの所定の回転に応じた、隅角鏡の新しい位置への回転を図解している上面図である。 医師の目標組織の視界から見た、ＴＭ組織に照射されている整列用光のパターンの対応する図であり、隅角鏡の上記回転による、ＴＭ組織に対する整列用光パターンの角度的再整列を図解している。 ＴＭ組織に照射されている治療用光のパターン及びそれによって形成される治療スポットを図解している上面図である。 医師の目標組織の視界から見た、ＴＭ組織に照射されている正しく整列された治療用光のパターンの図である。 次の所定の回転の後の、隅角鏡上の整列用光のパターンの新しい位置を図解している上面図である。 医師の目標組織の視界から見た、ＴＭ組織に照射されている整列用光のパターンの対応する図であり、ＴＭ組織に対する整列用光のパターンの角度的整列不良を図解している。 整列用光のパターンの所定の回転に応じた、隅角鏡の新しい位置への回転を図解している上面図である。 医師の目標組織の視界から見た、ＴＭ組織に照射されている整列用光のパターンの図であり、隅角鏡の回転による、ＴＭ組織に対する整列用光のパターンの角度的再整列を図解している。 ＴＭ組織に照射されている治療用光のパターン及びそれによって形成される治療スポットを図解している上面図である。 医師の目標組織の視界から見た、ＴＭ組織に照射されている治療用光のパターンの図である。 ＴＭ上の約１８０度の弧の範囲に亘って、互いに隣接して当接するように形成されている治療スポットの出来上がったパターンを図解している上面図である。 システムの幾何学と、光パターンを送出するために使用される走査中のレーザー光線の位置を図解している略図である。 システムの幾何学と、光パターンを送出するために使用される走査中のレーザー光線の位置を図解している略図である。 目標組織を目視し光線パターンを送出するために使用される、隅角鏡６２を介して視認角度Θで見られている、ＴＭの弧を含んでいる、システムの幾何学を図解している略図である。 目標組織を目視し光線パターンを送出するために使用される、隅角鏡６２を介して視認角度Θで見られている、ＴＭの弧を含んでいる、システムの幾何学を図解している略図である。 それぞれ３つの垂直方向に変位させたスポットで構成されている６つの柱から成る弧形の光線パターンを図解している図である。 垂直方向に変位させた３つの連続する線から成る弧形のパターンを図解している図である。

本発明は、スポットＳのパターンＰを線維柱帯網（ＴＭ）の上に照射するためにコンピュータ誘導式走査システムを使用しており、走査システムによるパターンのＴＭ上の整列によって、確実に、連続的なパターンが重複又は過度の間隙無しに一体に継ぎ合わされ、ＴＭの周りに治療用光の連続するパターンが提供される。走査システムは、隅角鏡の回転が医師によって手動で制御されることを除いて、図３に示されている（及び、参考文献としてここに援用する米国公開出願第２００５／０２８８７４５Ａ１号に記載されている）ものと同じ基本的部品の多くを使用しており、システムの幾何学と走査システムによる整列／治療パターンの正確な回転は、医師に必要な視覚的な案内を提供して、医師が、確実に、隅角鏡を連続的なパターン照射の間で所望の量だけ回転させ、端から端まで重複又は過度の間隙無しに光の別々のパターンＰを一体に継ぎ合せることができるように、構成されている。

コンピュータ誘導式走査システムを、図４に示している。整列用光は、入出力装置２４を介して制御電子機器２２によって制御される整列用光源２０を使用して作り出されている。同様に、治療用光は、治療用光源２６を用いて作り出すことができる。光源２０及び２６は、どの様な気体又は固体レーザー装置でも、発光ダイオードでもよい。光源２０／２６は、普通は異なる波長及びパワーレベルの光を作り出すので、別々の装置であるのが望ましいが、異なる又は同一の波長を有する整列用及び治療用光を作り出す単一の光源に併合することもできる。光源２０からの整列用光は、目に見えるのが望ましい（しかしながら、赤外線結像の様な代替的な視覚化案が採用される場合は、目に見えなくてもよい）。光源２６からの治療用光も、同様に目に見えてもよいが、必ずしも見えなくてもよい。治療用光源２６が、可視光を作り出す場合は、これを（例えば、目の安全フィルターが可視化経路にない時は、システム整列の際に単に出力電力を下げることによって）整列用光源２０の代わりに整列パターンを作るのに使用してもよい。同様に、治療用光源２６が、非可視光を作り出す場合は、これを（例えば、赤外線カメラ、走査レーザー検眼鏡などによって）非可視結像策を用いて同様なやり方で整列のために使用してもよい。

治療用光源２６からの光出力は、先ず鏡３０に当たり、鏡３０は、安全の目的で出力を測定するために、治療用光の一定部分を光ダイオード３２に反射する。次いで、治療用光は、シャッター３４、鏡３６及び鏡３８に当たる。シャッター３４は、基本的には、治療用光の送出を制御する働きをし、治療用光を、迅速に抑止及び／又は一般には遮断するために使用することができる。鏡３６は、随意的な反射鏡であり、鏡３８は、治療用光を光源２０からの整列用光と結合させ、結合された整列用／治療用光線４６を形成するために使用されており、光源２０からの整列用光は、治療用光の下流と一致するように調整される。整列用光と治療用光は、同時に作り出される必要は無く、その場合、鏡３６は、実際には、これらの２つの光線用の光線経路を結合している（即ち、整列用／治療用光４６は、或る時には整列用光だけを含み、別の時には治療用光だけを含んでいる）ことに留意されたい。鏡４０は、結合された整列用及び／又は治療用光の一部分を、追加測定のために光ダイオード４２の中へ反射するために使用されている（更に、シャッター３４の状態を冗長的に監視している）。

レンズ４４は、結合された整列用／治療用光４６がスキャナーアッセンブリ４８の中へ進入する前に、光４６を調節するために使用することができる。レンズ４４は、単一のレンズでも複合レンズでもよい。レンズ４４は、複合レンズであれば、スポットＳ、従ってパターンＰの大きさを調節するズームレンズアッセンブリとして構成してもよい。別のレンズ５０を、スキャナーアッセンブリ４８の光学的中央点から１焦点距離だけ離して配置し、テレセントリックスキャンを実現することもできる（しかしながら、これは随意的である）。レンズ５０を含んでいるシステムでは、残りの光学的な要素が全体スキャンを包含できるほど大きければ、テレセントリックスキャンは、スキャン速度を最大限にするのに役立つ。現在市販されている眼科用コンタクトレンズの大部分は、テレセントリック入力を要求する。

光４６は、次に、鏡５２に当たり、目標に向けて反射される。鏡５２は、スペクトル的に整列用及び／又は治療用光の出力に適合し、なお且つ、目標から来る視覚化光を通過させて、鏡５２を通して目標区域を視覚化できるようにする光反射性コーティングを含んでいる。コーティングは、鏡５２を通る伝達のホワイトバランスを整えるように構成されているのが望ましく、その場合、コーティングは、より複雑で、グリーンノッチフィルターコーティングを使用した場合の様にピンクがかった結果になるのではなく、色をより自然に見えるようにする。更に、レンズ５０を、スキャナーアッセンブリ４８の光学的中央点を鏡５２の上に結像させ、視覚化装置が本来備えている全体立体角を増やそうとする際に鏡５２の大きさを最小化するのに使用することもできる。鏡５２が小さければ、大した邪魔にならずに視覚化経路内に直接設置することができる。鏡５２は、視覚化を邪魔すること無く、Zeiss細隙灯生体顕微鏡の様な双眼の結像器械の中心に設置することもできる。視覚化は、鏡５２を通して網膜を直接目視することによって、又は、鏡５２を通過する光からビデオ画像を作って遠隔モニター又は図４に示す様なグラフィカルユーザーインターフェイス５４上に表示することによって、達成される。

スキャニングアッセンブリ４８は、２つの光学的要素５６と５８（例えば、鏡、レンズ、回折要素、回転楔、など）を含んでいて、それぞれを直交方向に傾け又は動かして、光線４６を逸らし（偏向させ）、最終的には、光線を線維柱帯網ＴＭに向けて送り、最後はそこにパターンＰを形成する様に配置することができるようになっているのが望ましい。例えば、光学的要素５６／５８は、検流計、ソレノイド、圧電アクチュエータ、モータ、サーボモータ、又は鏡を傾けることによって光線４６を偏向させるための他の型式のアクチュエータに搭載された鏡でもよい。無論、音響光学偏向器、光学位相アレイ、又は超小型鏡装置の様な、単一要素２次元スキャナを使用してもよい。或いは、鏡は、光学的パワー（例えば、表面曲率）を有していてもよく、その場合、光線の偏向は、鏡を並進移動させることによって達成することができる。又は、光学的要素５６／５８は、レンズで、レンズの並進移動によって光線を偏向させるようになっていてもよい。スキャナアッセンブリ４８を使用せずに光線４６を走査する他の技法には、光源２０／３４自身を直接動かすこと、及び単一の移動する光学的要素（移動する鏡５２を含む）を使用することが含まれる。光学的要素５６／５８が、屈折力を有している場合には、補償光学要素（図示せず）を追加して、単純な照明とは対照的に、線維柱帯網ＴＭ上に画像を作ってもよい。

スキャナ機器４８によって走査され、鏡５２によって反射される光線４６は、光４６を非常に浅い角度で眼の中へ反射する隅角鏡６２を含んでいる眼科用レンズアッセンブリ６０によって線維柱帯網に焦点を合わせられている。隅角鏡レンズアッセンブリは、更に、直接目の上に設置されるコンタクトレンズ５１の様な１つ又はそれ以上のレンズを含んでいてもよい。

パターンＰの位置及び特徴は、タッチスクリーン、ジョイスティック、又は角度幅、形状、スポットの数、及び、パターンＰのスポットの間隔を選択できるようにする他の入力装置６４を使用することによって更に制御してもよい。パターンＰの最終的な配置は、システムの光学系、及び、無論、それを混乱させる働きをするかもしれないあらゆる患者の特異体質によってのみ制限される。眼科用レンズアッセンブリ６０は、（例えば、患者の目に接触するか又は接触しない光学的要素を有している）接触型アッセンブリでも非接触型アッセンブリでもよい。

光源２０は、個別のスポットを作り出すために、入出力装置２４を介する制御電子機器２２からのコマンドによってオン及びオフのゲートが設けられていてもよく、又は、整列光のパターンＰを作り出すための手段として連続的な走査を行うように単に連続的に作動（ＣＷ）してもよい。同様に、制御電子機器２２は、走査光学系５６／５８の位置を、従って最終的には治療光のパターンＰの位置を、制御する。この様にして、パターンＰ、又はそのあらゆる要素は、瞬きの際に使用者に知覚される。更に、個別のスポットと瞬きの両方の知覚は、パターンＰの要素の間で単に迅速に走査して、これらの中間的な空間で使用者によって記録される光の量を制限することによって、遂行されことになる。

開示するように、本発明は、パルス状光源又はＣＷ光源と共に使用することに適している。ＣＷ光源の場合、目標組織の上を走査される光の休止期間によって等価なパルス期間が確定され、光源自体は実際にはパルス状になってはいないが、組織は光の「パルス」を浴びることになる。スポットＳの大きさと、走査速度Ｖと、従って組織上の休止時間と、を調節することで、露出可能な範囲が走査要素の速度のみによって境界を定められる。

図５Ａと５Ｂは、側部から（図５Ａ）、及びレンズアッセンブリ６０を通した医師の視界から（図５Ｂ）見た、ＴＭの上に整列光７０のパターンＰが照射された様子を示している。この例でのパターンＰは、それぞれが（垂直方向に互いに隣接して整列した）３つのスポットから成る６つの柱を含んでいる。スポットの６つの柱は、直線状に配置されている（コンタクトレンズアッセンブリを通してみると、ＴＭの円弧形状に合うように僅かに円弧形状を有していてもよい）。治療の前に、パターンＰは、整列光７０を用いて、鏡５２上に投影され（そして、ＴＭ上に反射され）るので、医師は、治療パターンＰがＴＭに照射される場所を視覚的に見ることができる。医師は、レンズアッセンブリ６０を回転させる（即ち、隅角鏡を回転させる）ことができるので、パターンＰの長さは、図５Ｂに示すように、ＴＭである画像内の暗帯の長さに整列（角度方向に整列）させられる。整列光７０のパターンＰが、正しくＴＭに整列すると、医師は、入力６４を作動させ（例えば、フットスイッチを踏み）、走査レーザーシステムは、迅速に、治療光７２のパターンＰを照射する。パターンは、システムを整列させるために使用されている整列光７０のパターンＰに重なり、図６Ａ及び６Ｂに示すように、スポット７２から成るパターンＰの治療光が鏡６２を介してＴＭ上に照射され、ＴＭ上に治療スポット７４が当たる。

次いで、走査システムは、図７Ａと７Ｂに示すように、パターンＰに所定の回転を与え（即ち、回転角度ＲＡを加え）、この回転によって、パターンＰの長さが、ＴＭである暗帯の長さに対し整列不良となる。医師が隅角鏡６２を回転させると、ＴＭ上に投影されたパターンＰは、ＴＭに対して回転し、虹彩の面内でＴＭの円弧に沿ってずれる。医師は、図８Ａ及び８Ｂに示すように、整列光７０のパターンＰの長さがＴＭの長さと再び整列する（角度整列）まで、鏡を（例えば、この例では右回りに）回転させることができる。隅角鏡の回転は、ＴＭに対する２つの光パターンの整合性、即ち、１）図７Ｂと８Ｂに示すような、ＴＭに対するパターンの垂直角度整列と、２）図６Ａと９Ａに示すような、虹彩面内のＴＭに円弧に沿うパターンの水平位置と、に影響を与える。垂直角度整列は、医師にとって可視的であり、隅角鏡の正しい角度位置を見つけるのに使用される。パターン走査システムの回転の段は、垂直角度が正しく整列すると、虹彩面内のＴＭの円弧に沿うパターンの正しい水平位置が自動的に達成されるように設計されている。即ち、走査システムによってパターンＰに与えられる回転角度は、システムの幾何学が決まると、パターンＰが再びＴＭと整列する点まで鏡が回転されると、パターンＰが、先の治療段階で形成されたＴＭ上の先の治療スポット７４のパターンに隣接して当接するように、設定されている。而して、治療光７２のパターンＰが、鏡６２で新しい位置に照射されると、治療パターンＰは、図９Ａと９Ｂに示すように、先に形成された治療スポット７４に対して重ならず、及び全く又は殆ど隙間無く、新しい治療スポット７４を作り出す。従って、本開示では、互いに「隣接して当接する」連続するパターンとは、パターンが、重なること無く、間に分離隙間が無い（又は所定の所望の量の隙間のある）状態で、ＴＭ上に配置されることを意味している。

その後、走査システムは、図１０Ａと１０Ｂに示すように、新たな所定の回転をパターンＰに与える。この場合も、医師は、図１１Ａと１１Ｂに示すように、鏡を回転させて治療光７０のパターンＰをＴＭに整列させ、それにより、鏡６２でこの新しい位置に照射された治療光７２のパターンＰは、再び、先に形成された治療スポット７４と一体に継ぎ合わされるので、図１２Ａと１２Ｂに示すように、隣接して互いに当接することになる。この工程は、図１３に示すように、所望の量のＴＲの円周（例えば、この例では１８０度）が処置されるまで繰り返される。

この技法を用いて、医師は、治療を施す前にＴＭ上のそれぞれのパターンＰを視認し、システムの誘導（即ち、パターンＰに与えられる回転角度ＲＡ）によって鏡の回転を直接制御する。システムの誘導によって、医師は、容易に、先の治療パターンによるＴＭ上の実際のバーンスポットを視認する必要無くパターンＰが互いに隣接して当接するように、治療光の複数のパターンＰを一体に継ぎ合わせることができるようになる。

図１４Ａと１４Ｂは、整列パターン７０がＴＭに整列すると、確実に鏡６２の所望の回転が達成されるようにするために使用されるシステムの幾何学を示している。パターンＰは、隅角鏡６２の概ね中心にあるが、隅角鏡６２自身は、瞳孔に対して中心が外れていてもよい。鏡の回転軸は、（瞳孔の中心にある）目の光軸と一致している。連続的に照射される各治療パターン７２の間の鏡の回転角度ＲＡは、
ＲＡ＝α＋β
と定義され、ここに、α（ＴＭ上の単一の治療区域の角度の大きさ）は、
α＝２・Ｌ／Ｄ
と定義され、β（１スポット変位）は、
β＝２・ｐ／Ｄ
と定義される。これらの等式の変数は、以下のように定義される。Ｌは、ＴＭの円弧に沿うパターンＰの幅であり、Ｄは、虹彩の基部（線維柱帯網）の直径であり、ｐは、スポット間隔（即ち、ＴＭ上のスポットの柱の間の間隔で、隣接するパターンＰの間の間隔を規定する）である。制御電子機器は、これらの等式及び値を使用して、各治療走査の間にパターンＰを角度ＲＡずつ回転させて、パターンをＴＭに整列させると、鏡６２が正しく回転整列し、近似的に又は実際に重なり合わず且つ隙間の無い走査を達成できるようにする。

ＴＭを或る角度θ（即ち、視角）で隅角鏡レンズを通して見るとすれば、図１５Ａと１５Ｂに示すように、ＴＭは僅かに円弧形状を有しているように見える。而して、パターンＰの円弧形状の例が図１６に示されているが、パターンＰは、互いにほんの僅か接触している３つのスポットから成る垂直方向の柱状のスポットで形成されており、スポットの柱の高さのオフセットが、全体的な円弧形状を作り出している（即ち、スポットの端の柱は、パターンＰの中心のスポットの柱より量Ｚだけ下方にずれている）。量Ｚは、以下の式による隅角鏡によって提供される視角（θ）によって決まり、
Ｚ＝０．５Ｄ（１−ｃｏｓ（Ｌ／Ｄ））・ｃｏｓθ
ここに、Ｄは、虹彩の基部（線維柱帯網）の直径であり、θは、虹彩面の垂線に対する（視認及びパターン照射時の）入射角である。

システムパラメータの或る非限定的な例は、以下のように、ＲＡ＝２２°であり、パターンＰは、それぞれ３つのスポットで構成される８つの柱を含んでいる。スポットの大きさは１００μｍであり、スポットの横方向の隙間は１スポット直径であり、（ＴＭを横切る）縦方向の隙間は０である（即ち、スポットは少なくとも必ず互いに接触している）。

スポットの配列を備えているパターンに加えて、パターンは、更に、連続するレーザー走査の線を含んでいることもある。直線走査モードの露出時間は、光線の直径を組織上の速度で割ることによって求められる。

本発明は、上で説明し、ここに図解してきた実施形態に制限されるものではなく、特許請求の範囲に含まれるあらゆる全ての変形例を含むものと理解されたい。例えば、医師によって、眼科用レンズアッセンブリ全体が、中の鏡を回転させるために回転されるように説明されているが、代わりに、眼科用レンズアッセンブリの一部分だけ（例えば、鏡自体）を、医師が手動で回転することもできる。更に、パターンは、連続的に照射される（即ち、互いに隣接するパターンが順番に照射される）ように示され説明されている。しかしながら、パターンは、無作為に又は飛び越し方式で照射し、最初に隣接していないパターンを照射し、その後に隙間を埋めるパターンを照射し、最終的には、他のパターンを当座の間照射したとしても、互いに隣り合うパターンは、互いに隣接して当接することになるようにしてもよい。

１ 角膜
２ 虹彩
３ 前房
４ 瞳孔
５ 水晶体
６ 毛様体
７ 線維柱帯網ＴＭ
８ 結膜
９ 強膜
１０ 角度
１４ 隅角鏡
２０ 整列用光源
２２ 制御電子機器
２４ 入出力装置
２６ 治療用光源
３０、３６、３８、４０、５２ 鏡
３２、４２ 光ダイオード
３４ シャッター
４４ レンズ
４６ 光、光線、整列用／治療用光線
４８ スキャナ、スキャナーアッセンブリ
５１、６０ コンタクトレンズ
５６、５８ 光学的要素、走査光学系
６０ 眼科用レンズアッセンブリ
６２ 隅角鏡
６４ 入力装置
７０ 整列光
７２ スポット
７４ 治療スポット
Ｐ パターン
Ｌ パターンＰの幅
Ｚ ずれ

Claims (21)

1. 患者の目標の目の組織に治療を施すための光学的操作システムにおいて、
   光線を作り出すための光源と、
   前記光線を偏向させて前記光線のパターンを作り出すための走査装置と、
   前記光線のパターンを前記目標組織の上に反射させるための反射性光学的要素を有する眼科用レンズアッセンブリであって、前記反射性光学的要素は、前記光線パターンを前記目標組織に角度的に整列させるために回転させることができる、眼科用レンズアッセンブリと、
   前記走査装置を制御して、所定の角度ＲＡだけ離れている第１及び第２の角度方向で、前記光線パターンを前記反射性光学的要素の上に照射するための制御電子機器と、を備えており、
   前記所定の角度ＲＡは、前記反射性光学的要素の回転を通して前記目標組織に角度的に整列させられる、前記第１及び第２の角度方向で前記目標組織に照射される光線パターンが、前記目標組織上で互いに隣接して当接するように設定されている、システム。
2. 前記目標組織は、患者の眼の中の線維柱帯網であり、前記所定の角度ＲＡは、
   ＲＡ＝２Ｌ／Ｄ＋２ｐ／Ｄ
   と定義され、ここに、Ｌは、前記目標組織上の前記光線パターンの幅であり、Ｄは、前記線維柱帯網の直径であり、ｐは、前記目標組織上の前記隣接して当接する光線パターンの間の所望の間隔である、請求項１に記載のシステム。
3. 前記光線パターンは、１つ又はそれ以上の連続する線を備えている、請求項１に記載のシステム。
4. 前記光線パターンは、複数の個別の光のスポットを備えている、請求項１に記載のシステム。
5. 前記光線パターンは、複数の光のスポットから成る柱を備えていて、それぞれの柱は、少なくとも２つの光のスポットを含んでいる、請求項４に記載のシステム。
6. 前記光線パターンは、円弧形状をしている、請求項１に記載のシステム。
7. 前記目標組織は、患者の眼の中の線維柱帯網であり、前記円弧の中心は、
   ｚ＝０．５Ｄ（１−ｃｏｓ（Ｌ／Ｄ））・ｃｏｓθ
   と定義される距離ｚだけ前記円弧の端部より高く位置がずれており、ここに、Ｄは、前記線維柱帯網の直径であり、Ｌは、前記円弧パターンの長さであり、θは、前記患者の虹彩の面の垂線に対する前記光線パターンの入射角である、請求項６に記載のシステム。
8. 前記光源は、前記光線の中に整列光と治療光を作り出す、請求項１に記載のシステム。
9. 前記光源は、前記整列光を作り出すための第１の光作成装置と、前記治療光を作り出すための、前記第１の光作成装置とは分離された第２の光作成装置と、を含んでいる、請求項８に記載のシステム。
10. 前記光線パターンは、前記整列光の整列パターンと前記治療光の治療パターンを含んでいる、請求項８に記載のシステム。
11. 前記整列パターンは、前記目標組織上に前記治療パターンの位置を視覚的に表示する、請求項１０に記載のシステム。
12. 患者の目標の目の組織に治療を施す方法において、
    光線を作り出す段階と、
    走査装置を使用して、前記光線を偏向させ、第１の角度方向に前記光線のパターンを作り出す段階と、
    反射性光学的要素を備えた眼科用レンズアッセンブリを使用して、前記光線パターンを前記目標組織の上に反射させる段階と、
    前記反射性光学的要素を第１の位置まで回転させて、前記第１の角度方向の前記光線パターンを前記目標組織に角度的に整列させる段階と、
    治療用光線パターンを、前記第１の位置にある前記反射性光学的要素を用いて前記目標組織の上に照射する段階と、
    前記光のパターンを、所定の角度ＲＡだけ前記第１の角度から離れている第２の角度方向に向ける段階と、
    前記反射性光学的要素を第２の位置まで回転させて、前記第２の角度方向の前記光線パターンを前記目標組織に角度的に整列させる段階と、
    前記治療用光線パターンを、前記第２の位置にある前記反射性光学的要素を用いて前記目標組織の上に照射する段階と、から成り、
    前記所定の角度ＲＡは、前記目標組織に照射される前記光線パターンが、前記第１及び前記第２の位置の前記反射性光学的要素を用いて、前記目標組織上で互いに隣接して当接するように選択される、方法。
13. 前記目標組織は、患者の眼の中の線維柱帯網であり、前記所定の角度ＲＡは、
    ＲＡ＝２Ｌ／Ｄ＋２ｐ／Ｄ
    と定義され、ここに、Ｌは、前記目標組織上の前記光線パターンの幅であり、Ｄは、前記線維柱帯網の直径であり、ｐは、前記目標組織上の前記隣接して当接する光線パターンの間の所望の間隔である、請求項１２に記載の方法。
14. 前記光線パターンは、１つ又はそれ以上の連続する線を備えている、請求項１２に記載の方法。
15. 前記光線パターンは、複数の個別の光のスポットを備えている、請求項１２に記載の方法。
16. 前記光線パターンは、複数の光のスポットから成る柱を備えていて、それぞれの柱は、少なくとも２つの光のスポットを含んでいる、請求項１５に記載の方法。
17. 前記光線パターンは、円弧形状をしている、請求項１２に記載のシステム。
18. 前記目標組織は、患者の眼の中の線維柱帯網であり、前記円弧の中心は、
    ｚ＝０．５Ｄ（１−ｃｏｓ（Ｌ／Ｄ））・ｃｏｓθ
    と定義される距離ｚだけ前記円弧の端部より高く位置がずれており、ここに、Ｄは、前記線維柱帯網の直径であり、Ｌは、前記円弧パターンの長さであり、θは、前記患者の虹彩の面の垂線に対する前記光線パターンの入射角である、請求項１７に記載の方法。
19. 前記光線を作り出す段階は、前記光線の中に整列光と治療光を作り出す段階を含んでいる、請求項１２に記載の方法。
20. 前記光線パターンは、前記整列光の整列パターンと前記治療光の治療パターンを含んでいる、請求項１９に記載の方法。
21. 前記整列パターンは、前記目標組織上に前記治療パターンの位置を視覚的に表示する、請求項２０に記載の方法。

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