JP2015058152A - レーザ治療システム - Google Patents
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Abstract
Description
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記光路合成手段は、前記照射光学系の光路と前記測定光の光路とを実質的に同軸に合成する第1の合成部材と、前記第1の合成部材よりも患者眼側に設けられ、前記第1の合成部材による前記照射光学系と前記測定光との合成光路と、前記照明光学系の光路とを、実質的に同軸に合成する第2の合成部材とを含み、前記光走査手段は、前記第1の合成部材と前記第2の合成部材との間の前記合成光路に配置されていてよい。
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記照射光学系は、前記照準光および前記治療用レーザ光を導く第1の導光手段と、前記第1の導光手段から出射した光を平行光束にするための第1のコリメータとを含み、前記干渉光学系は、前記測定光を導く第2の導光手段と、前記第2の導光手段の患者眼側の端部から出射した前記測定光を平行光束にするための第2のコリメータとを含み、前記第1の合成部材は、前記第1のコリメータおよび前記第2のコリメータよりも患者眼側に配置されていてよい。
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記照射光学系および前記干渉光学系は、前記第1のコリメータを通過した光の光路と前記第2のコリメータを通過した前記測定光の光路とが実質的に直交するように構成され、前記第1の合成部材は、前記第1のコリメータを通過した光の光路と前記第2のコリメータを通過した前記測定光の光路とが交差する位置に設けられた第1の透過反射ミラーを含んでいてよい。
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記第1の透過反射ミラーはダイクロイックミラーであってよい。
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記第1の導光手段は、径が異なる複数の導光路を有し、前記照射光学系は、前記照準光および前記治療用レーザ光のそれぞれを、前記複数の導光路に対して選択的に入射させる選択手段を含んでいてよい。
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記複数の導光路は、前記第1の導光手段の中心軸の周りに配置され、前記照射光学系および前記干渉光学系は、前記第1の導光手段の中心軸と前記干渉光学系の光軸とが前記第1の合成部材を介して実質的に同軸になるように構成されていてよい。
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記第1の導光手段は、前記複数の導光路としての複数の光ファイバを束ねて構成されたファイババンドル、または、前記複数の導光路としての複数のコアを有するマルチコアファイバであってよい。
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記第1の合成部材は、複数の導光路を有する第3の導光手段を含み、前記照準光および前記治療用レーザ光のそれぞれは、前記複数の導光路のうちあらかじめ決められた第1の導光路と、前記光走査手段と、前記第2の合成部材とを経由して、患者眼に照射され、前記測定光は、前記複数の導光路のうち前記第1の導光路と異なるあらかじめ決められた第2の導光路と、前記光走査手段と、前記第2の合成部材とを経由して、患者眼に照射されるように構成されていてよい。
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記第3の導光手段は、前記複数の導光路としての複数の光ファイバを束ねて構成されたファイババンドル、または、前記複数の導光路としての複数のコアを有するマルチコアファイバであってよい。
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記複数の導光路は、前記第1の導光路として、径が異なる2以上の導光路を含み、前記照射光学系は、前記照準光および前記治療用レーザ光のそれぞれを、前記2以上の導光路に対して選択的に入射させる選択手段を含んでいてよい。
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記第2の導光路は、前記第3の導光手段の中心軸に沿って配置され、前記第1の導光路としての前記2以上の導光路は、前記第2の導光路の周りに配置されていてよい。
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記第1の合成部材は、前記第3の導光手段よりも前段において前記照射光学系の光路と前記測定光の光路とを合成する第2の透過反射ミラーを含み、前記照射光学系は、前記照準光および前記治療用レーザ光を前記第2の透過反射ミラーを介して前記第1の導光路に入射させるための偏向手段を含んでいてよい。
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記照明光学系、前記照射光学系および前記干渉光学系は、前記合成光路と前記照明光学系の光路とが実質的に直交するように構成され、前記第2の合成部材は、前記合成光路と前記照明光学系の光路とが交差する位置に設けられた第3の透過反射ミラーを含んでいてよい。
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記第3の透過反射ミラーはダイクロイックミラーであってよい。
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記制御手段は、あらかじめ設定された第1のパターンを有する前記照準光を患者眼に照射させ、かつ、前記第1のパターンに基づいて設定された第2のパターンを有する前記治療用レーザ光を患者眼に照射させるように、前記照射光学系の制御を行ってよい。
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記光源は、低コヒーレンス光を発する低コヒーレンス光源を含み、前記検出手段は、前記低コヒーレンス光に基づき前記干渉光学系により生成される干渉光のスペクトル情報を取得する分光器を含み、前記分光器により取得されたスペクトル情報に基づいて画像を形成する画像形成手段を有し、前記制御手段は、前記画像形成手段により形成された画像を表示手段に表示させるように構成されていてよい。
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記光源は、出力波長の掃引が可能な波長掃引光源を含み、前記検出手段は、前記波長掃引光源から出力された光に基づき前記干渉光学系により生成される干渉光を検出する光検出器を含み、前記出力波長の掃引に伴い前記光検出器によって順次に得られた検出結果に基づいて画像を形成する画像形成手段を有し、前記制御手段は、前記画像形成手段により形成された画像を表示手段に表示させるように構成されていてよい。
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記観察光学系は、前記照明光学系により照明されている患者眼からの戻り光と、前記照射光学系により照射された前記照準光の患者眼からの戻り光とを接眼レンズに導くように構成されていてよい。
また、実施形態に係るレーザ治療システムにおいて、前記観察光学系は、前記照明光学系により照明されている患者眼からの戻り光と、前記照射光学系により照射された前記照準光の患者眼からの戻り光とを撮像装置に導き、前記制御手段は、前記撮像装置により取得された画像を表示手段に表示させるように構成されていてよい。
実施形態において、前記制御手段は、同システムまたは別の装置によって過去に取得されたデータ(画像を含む)を前記表示手段に表示できるように構成されていてよい。
第1の実施形態に係るレーザ治療システムの構成例を図1Aに示す。レーザ治療システム1000の光学系は、照明光学系1100と、観察光学系1200と、照射光学系1300と、干渉光学系1400と、第1の合成部材1510と、第2の合成部材1520と、光走査ユニット1600とを含む。制御ユニット1800は、レーザ治療システム1000の各部を制御する。
この実施形態に係るレーザ治療システムの具体例を図2に示す。レーザ治療システム1は、治療対象である患者眼Eの眼底Efに対してレーザ治療を施すために使用される。また、レーザ治療システム1は、眼底Efを正面から観察するための機能と、眼底Efの断面像を取得するための機能とを有する。
光源ユニット2は、眼底Efに照射される光を発生する。光源ユニット2は、照準光源2aと、治療用レーザ光源2bと、ガルバノミラー2cと、遮光板2dとを有する。なお、図2に示す部材以外の部材を光源ユニット2に設けることができる。たとえば、光ファイバ4の直前位置に、光源ユニット2により発生された光を光ファイバ4の端面に入射させるための光学素子(レンズ等)を設けることができる。
照準光源2aは、レーザ治療を施す部位に照準を合わせるための照準光LAを発する。照準光源2aとしては任意の光源が用いられる。たとえば、眼底Efを肉眼で観察しつつ照準を合わせる構成が適用される場合、術者眼E0により認識可能な可視光を発する光源(レーザ光源、発光ダイオード等)が照準光源2aとして用いられる。また、眼底Efの撮影画像を観察しつつ照準を合わせる構成が適用される場合、撮影画像を取得するための撮像素子が感度を有する波長帯の光を発する光源(レーザ光源、発光ダイオード等)が照準光源2aとして用いられる。照準光LAは、ガルバノミラー2cに導かれる。照準光源2aの動作は、処理ユニット5により制御される。
治療用レーザ光源2bは、眼底Efのレーザ治療(光凝固、光切除等)に用いられる光(治療用レーザ光LT)を発する。治療用レーザ光LTは、その用途に応じて可視レーザ光でも不可視レーザ光でもよい。また、治療用レーザ光源2bは、異なる波長帯のレーザ光を発する単一のレーザ光源または複数のレーザ光源であってよい。治療用レーザ光LTは、ガルバノミラー2cに導かれる。治療用レーザ光源2bの動作は、処理ユニット5により制御される。
ガルバノミラー2cは、反射面を有するミラーと、ミラーの向き(反射面の向き)を変更するアクチュエータとを含んで構成される。照準光LAと治療用レーザ光LTは、ガルバノミラー2cの反射面の同じ位置に到達するようになっている。なお、照準光LAと治療用レーザ光LTをまとめて「照射光」と呼ぶことがある。ガルバノミラー2c(の反射面)の向きは、少なくとも、照射光を光ファイバ4に向けて反射させる向き(照射用向き)と、照射光を遮光板2dに向けて反射させる向き(停止用向き)とに変更される。ガルバノミラー2cの動作は、処理ユニット5により制御される。
ガルバノミラー2cが停止用向きに配置されている場合、照射光は遮光板2dに到達する。遮光板2dは、たとえば照射光を吸収する材質および/または形態からなる部材であり、遮光作用を有する。
スリットランプ顕微鏡3は、患者眼Eの前眼部および眼底Efの観察に用いられる装置である。より詳しく説明すると、スリットランプ顕微鏡3は、患者眼Eをスリット光で照明し、この照射野を拡大観察するための眼科装置である。なお、「観察」には、肉眼での観察と撮影画像の観察の一方または双方が含まれる。この実施形態のスリットランプ顕微鏡3は、患者眼Eの肉眼観察と撮影の双方を実現可能な構成を有する。
図3を参照してスリットランプ顕微鏡3の光学系について説明する。なお、図3には、眼底Efのレーザ治療に用いられるコンタクトレンズCLが示されている。スリットランプ顕微鏡3は、照明光学系10と、観察光学系30とを有する。
照明光学系10は、患者眼Eを観察するための照明光を出力する。照明部3aは、照明光学系10の光軸(照明光軸)10aの向きを、左右方向、上下方向、回転方向および俯仰方向にそれぞれ変更可能に構成されている。それにより、患者眼Eの照明方向を任意に変更することができる。
合成光学系は、照明部3aに設けられ、光源ユニット2からの光路およびOCTユニット8からの光路を、照明光学系10に合成するように機能する。
観察光学系30は、患者眼Eによる照明光の反射光を術者眼E0に案内する光学系である。観察光学系30は、左右両眼での観察を可能とする左右一対の光学系を有する。左右の光学系は実質的に同一の構成を有するので、図3には一方の光学系のみが示されている。
光源ユニット2とスリットランプ顕微鏡3とを光学的に接続する光ファイバ4の構成について説明する。さらに、光ファイバ4の構成に応じた照射光の制御について説明する。
OCTユニット8について説明する。図5は、OCTユニット8の構成例を示す。
照射光(照準光LA、治療用レーザ光LT)のパターンについて説明する。照射光のパターンには様々な条件(照射条件)がある。照射光の投影像(つまり眼底に対する照射光の照射範囲)をスポットと呼ぶ。照射条件としては、複数のスポットの配列(配列条件)、配列のサイズ(配列サイズ条件)、配列の向き(配列方向条件)、各スポットのサイズ(スポットサイズ条件)、スポットの間隔(スポット間隔条件)、スポットの個数(スポット数条件)などがある。
レーザ治療システム1の制御系について、図7を参照しながら説明する。レーザ治療システム1の制御系は、処理ユニット5に設けられた制御部101を中心に構成される。
制御部101は、レーザ治療システム1の各部を制御する。たとえば、制御部101は、光源ユニット2の制御、表示ユニット7の制御、照明光学系10の制御、観察光学系30の制御、OCTユニット8の制御などを行う。
記憶部102は各種のデータやコンピュータプログラムを記憶する。記憶部102に記憶されるデータとしては、たとえば、OCT画像の画像データ、眼底像の画像データ、患者眼情報などがある。患者眼情報は、患者IDや氏名などの患者に関する情報や、左眼/右眼の識別情報などの患者に関する情報を含む。記憶部102は、たとえばRAM、ROM、ハードディスクドライブ等の記憶装置を含んで構成される。
画像形成部103は、検出ユニット89の検出デバイスから入力される検出信号に基づいて、眼底Efの断面像を形成する。この処理には、従来のスペクトラルドメインタイプの光コヒーレンストモグラフィと同様に、ノイズ除去(ノイズ低減)、フィルタ処理、分散補償、FFT(Fast Fourier Transform)などの処理が含まれる。それにより形成される断面像は、走査線上の複数の走査点からz方向に延びる複数の1次元画像データ(Aラインデータ)を含んで構成される。また、各Aラインデータには、対応する走査点の位置に応じたxy座標が付与される。
操作ユニット6は、前述のように、各種のハードウェアキーおよび/またはソフトウェアキーを含んで構成される。また、表示ユニット7は、各種の情報を表示する。
データ処理部110は各種のデータ処理を行う。このデータ処理の例として、レーザ治療に関する処理と、OCTに関する処理と、レーザ治療とOCTとの連係処理とがある。
入出力部120は、外部装置や記録媒体から情報の入力を受ける機能と、外部装置や記録媒体に情報を出力する機能とを有する。入出力部120は、通信回線を介して外部装置(サーバ、コンピュータ端末、眼科装置等)と情報通信を行うための通信インターフェイスを含んでいてよい。また、入出力部120は、記録媒体に記録されている情報を読み取る処理や、記録媒体に情報を書き込む処理を行うためのドライブ装置を含んでいてよい。
この実施形態に係るレーザ治療システムの効果について説明する。
第1の実施形態では、レーザ治療用の照射光学系の光路と、OCT用の干渉光学系の光路とを、空間において実質的に同軸に合成している。これに対し、第2の実施形態では、これら2つの光路を光ファイバによって実質的に同軸に合成する場合の例を説明する。
この実施形態に係るレーザ治療システムの具体例を図9に示す。この実施形態に係るレーザ治療システムは、第1の実施形態と類似の構成を有する(図2〜図7を参照)。以下、第1の実施形態と異なる部分について説明する。図9に示す部分以外の構成は、第1の実施形態と同様である(図2、図3、図5〜図7を参照)。なお、第1の実施形態と同様の構成部分には同じ符号が付されている。
この実施形態に係るレーザ治療システムの効果について説明する。
第3の実施形態に係るレーザ治療システムの構成例を図13に示す。レーザ治療システム3000の光学系は、照明光学系3100と、観察光学系3200と、照射光学系3300と、偏向ユニット3310と、干渉光学系3400と、第1の合成部材(透過反射ミラー3510および導光手段3520)と、第2の合成部材3530と、光走査ユニット3600とを含む。制御ユニット3800は、レーザ治療システム3000の各部を制御する。
この実施形態に係るレーザ治療システムの効果について説明する。
2 光源ユニット
2a 照準光源
2b 治療用レーザ光源
2c ガルバノミラー
2d 遮光板
2e コリメータレンズ
2f 透過反射ミラー
2g コリメータレンズアレイ
3 スリットランプ顕微鏡
4 光ファイバ
5 処理ユニット
6 操作ユニット
7 表示ユニット
8 OCTユニット
9 光ファイバ
10、1100、2100、3100 照明光学系
30、1200、2200、3200 観察光学系
42 撮像装置
51 コリメータレンズ
52 ガルバノスキャナ
55、91 ダイクロイックミラー
81 光源ユニット
89 検出ユニット
101 制御部
210 ファイババンドル
300 マルチコアファイバ
1300、2300、3300 照射光学系
1400、2400、3400 干渉光学系
1510、2510 第1の合成部材
1520、2520、3530 第2の合成部材
1600、2600、3600 光走査ユニット
1700、2700、3700 画像形成ユニット
1800、2800、3800 制御ユニット
1900、2900、3900 表示ユニット
3310 偏向ユニット
3510 透過反射ミラー
3520 導光手段
LA 照準光
LT 治療用レーザ光
LM 測定光
E 患者眼
Ef 眼底
Claims (20)
- 患者眼を照明する照明光学系と、
前記照明光学系により照明されている患者眼を観察するための観察光学系と、
治療用レーザ光と、前記治療用レーザ光の照準を合わせるための照準光とを、患者眼に照射する照射光学系と、
光源からの光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光の患者眼からの戻り光と前記参照光とを重ね合わせて得られる干渉光を検出手段に導く干渉光学系と、
前記照明光学系の光路と前記照射光学系の光路と前記測定光の光路とを実質的に同軸に合成する光路合成手段と、
前記光路合成手段による前記照射光学系の光路と前記測定光の光路との合成位置よりも患者眼側に設けられた光走査手段と、
前記照射光学系の制御、前記干渉光学系の制御および前記光走査手段の制御を行う制御手段と
を有するレーザ治療システム。 - 前記光路合成手段は、
前記照射光学系の光路と前記測定光の光路とを実質的に同軸に合成する第1の合成部材と、
前記第1の合成部材よりも患者眼側に設けられ、前記第1の合成部材による前記照射光学系と前記測定光との合成光路と、前記照明光学系の光路とを、実質的に同軸に合成する第2の合成部材と
を含み、
前記光走査手段は、前記第1の合成部材と前記第2の合成部材との間の前記合成光路に配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載のレーザ治療システム。 - 前記照射光学系は、
前記照準光および前記治療用レーザ光を導く第1の導光手段と、
前記第1の導光手段から出射した光を平行光束にするための第1のコリメータと
を含み、
前記干渉光学系は、
前記測定光を導く第2の導光手段と、
前記第2の導光手段の患者眼側の端部から出射した前記測定光を平行光束にするための第2のコリメータと
を含み、
前記第1の合成部材は、前記第1のコリメータおよび前記第2のコリメータよりも患者眼側に配置されている
ことを特徴とする請求項2に記載のレーザ治療システム。 - 前記照射光学系および前記干渉光学系は、前記第1のコリメータを通過した光の光路と前記第2のコリメータを通過した前記測定光の光路とが実質的に直交するように構成され、
前記第1の合成部材は、前記第1のコリメータを通過した光の光路と前記第2のコリメータを通過した前記測定光の光路とが交差する位置に設けられた第1の透過反射ミラーを含む
ことを特徴とする請求項3に記載のレーザ治療システム。 - 前記第1の透過反射ミラーはダイクロイックミラーであることを特徴とする請求項4に記載のレーザ治療システム。
- 前記第1の導光手段は、径が異なる複数の導光路を有し、
前記照射光学系は、前記照準光および前記治療用レーザ光のそれぞれを、前記複数の導光路に対して選択的に入射させる選択手段を含む
ことを特徴とする請求項3〜請求項5のいずれか一項に記載のレーザ治療システム。 - 前記複数の導光路は、前記第1の導光手段の中心軸の周りに配置され、
前記照射光学系および前記干渉光学系は、前記第1の導光手段の中心軸と前記干渉光学系の光軸とが前記第1の合成部材を介して実質的に同軸になるように構成されている
ことを特徴とする請求項6に記載のレーザ治療システム。 - 前記第1の導光手段は、前記複数の導光路としての複数の光ファイバを束ねて構成されたファイババンドル、または、前記複数の導光路としての複数のコアを有するマルチコアファイバであることを特徴とする請求項6または請求項7に記載のレーザ治療システム。
- 前記第1の合成部材は、複数の導光路を有する第3の導光手段を含み、
前記照準光および前記治療用レーザ光のそれぞれは、前記複数の導光路のうちあらかじめ決められた第1の導光路と、前記光走査手段と、前記第2の合成部材とを経由して、患者眼に照射され、
前記測定光は、前記複数の導光路のうち前記第1の導光路と異なるあらかじめ決められた第2の導光路と、前記光走査手段と、前記第2の合成部材とを経由して、患者眼に照射される
ことを特徴とする請求項2に記載のレーザ治療システム。 - 前記第3の導光手段は、前記複数の導光路としての複数の光ファイバを束ねて構成されたファイババンドル、または、前記複数の導光路としての複数のコアを有するマルチコアファイバであることを特徴とする請求項9に記載のレーザ治療システム。
- 前記複数の導光路は、前記第1の導光路として、径が異なる2以上の導光路を含み、
前記照射光学系は、前記照準光および前記治療用レーザ光のそれぞれを、前記2以上の導光路に対して選択的に入射させる選択手段を含む
ことを特徴とする請求項9または請求項10に記載のレーザ治療システム。 - 前記第2の導光路は、前記第3の導光手段の中心軸に沿って配置され、
前記第1の導光路としての前記2以上の導光路は、前記第2の導光路の周りに配置されている
ことを特徴とする請求項11に記載のレーザ治療システム。 - 前記第1の合成部材は、前記第3の導光手段よりも前段において前記照射光学系の光路と前記測定光の光路とを合成する第2の透過反射ミラーを含み、
前記照射光学系は、前記照準光および前記治療用レーザ光を前記第2の透過反射ミラーを介して前記第1の導光路に入射させるための偏向手段を含む
ことを特徴とする請求項9に記載のレーザ治療システム。 - 前記照明光学系、前記照射光学系および前記干渉光学系は、前記合成光路と前記照明光学系の光路とが実質的に直交するように構成され、
前記第2の合成部材は、前記合成光路と前記照明光学系の光路とが交差する位置に設けられた第3の透過反射ミラーを含む
ことを特徴とする請求項2〜請求項13のいずれか一項に記載のレーザ治療システム。 - 前記第3の透過反射ミラーはダイクロイックミラーであることを特徴とする請求項14に記載のレーザ治療システム。
- 前記制御手段は、あらかじめ設定された第1のパターンを有する前記照準光を患者眼に照射させ、かつ、前記第1のパターンに基づいて設定された第2のパターンを有する前記治療用レーザ光を患者眼に照射させるように、前記照射光学系の制御を行うことを特徴とする請求項1〜請求項15のいずれか一項に記載のレーザ治療システム。
- 前記光源は、低コヒーレンス光を発する低コヒーレンス光源を含み、
前記検出手段は、前記低コヒーレンス光に基づき前記干渉光学系により生成される干渉光のスペクトル情報を取得する分光器を含み、
前記分光器により取得されたスペクトル情報に基づいて画像を形成する画像形成手段を有し、
前記制御手段は、前記画像形成手段により形成された画像を表示手段に表示させる
ことを特徴とする請求項1〜請求項16のいずれか一項に記載のレーザ治療システム。 - 前記光源は、出力波長の掃引が可能な波長掃引光源を含み、
前記検出手段は、前記波長掃引光源から出力された光に基づき前記干渉光学系により生成される干渉光を検出する光検出器を含み、
前記出力波長の掃引に伴い前記光検出器によって順次に得られた検出結果に基づいて画像を形成する画像形成手段を有し、
前記制御手段は、前記画像形成手段により形成された画像を表示手段に表示させる
ことを特徴とする請求項1〜請求項16のいずれか一項に記載のレーザ治療システム。 - 前記観察光学系は、前記照明光学系により照明されている患者眼からの戻り光と、前記照射光学系により照射された前記照準光の患者眼からの戻り光とを接眼レンズに導くことを特徴とする請求項1〜請求項18のいずれか一項に記載のレーザ治療システム。
- 前記観察光学系は、前記照明光学系により照明されている患者眼からの戻り光と、前記照射光学系により照射された前記照準光の患者眼からの戻り光とを撮像装置に導き、
前記制御手段は、前記撮像装置により取得された画像を表示手段に表示させる
ことを特徴とする請求項1〜請求項18のいずれか一項に記載のレーザ治療システム。
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