JP2016067714A - 眼科用レーザ手術装置および眼科手術制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】パルスレーザ光を用いて適切な形状の角膜切開を患者眼に形成するための眼科用レーザ手術装置および眼科手術制御プログラムを提供する。【解決手段】眼科用レーザ手術装置は、レーザ光源、走査手段、および制御部を備える。レーザ光源は、パルスレーザ光を出射する。走査手段は、レーザ光源から出射されるパルスレーザ光の集光位置を走査する。制御部は、眼科用レーザ手術装置の動作を制御する。制御部は、手術器具が挿入される挿入経路となる角膜切開１００を、走査手段を制御して患者眼の角膜８０に形成する場合に、挿入経路が延びる方向に対して垂直な断面である垂直断面の形状が、曲線形状または屈曲形状となる部分を含む角膜切開１００を、角膜８０に形成することができる。【選択図】図３

Description

本開示は、パルスレーザ光を患者眼の組織に集光させて患者眼を処置するための眼科用レーザ手術装置、および眼科手術制御プログラムに関する。

従来、患者眼における複数のターゲット位置の各々にパルスレーザ光を集光させることで、組織を処置（例えば、切断または破壊）する技術が知られている。例えば、特許文献１が開示する装置は、角膜の後面から前面まで延びる連続的なスリット状の切開を、パルスレーザ光によって形成する。形成された角膜切開を通じて、手術器具が眼内に挿入される。

特表２０１４−５０３２５９号公報

角膜切開の形状が変化すると、角膜切開の閉塞の進行具合等が変化する。従来の装置は、透明な角膜の内部に角膜切開を形成することはできるものの、適切な形状の角膜切開を形成することは困難であった。

本開示は、パルスレーザ光を用いて適切な形状の角膜切開を患者眼に形成するための眼科用レーザ手術装置および眼科手術制御プログラムを提供することを典型的な目的とする。

本開示における典型的な実施形態が提供する眼科用レーザ手術装置は、パルスレーザ光を患者眼の組織に集光させて前記組織に光破壊を生じさせることで前記患者眼を処置する眼科用レーザ手術装置であって、パルスレーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射されるパルスレーザ光の集光位置を走査する走査手段と、前記眼科用レーザ手術装置の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、手術器具が挿入される挿入経路となる角膜切開を、前記走査手段を制御して前記患者眼の角膜に形成する場合に、前記挿入経路が延びる方向に対して垂直な断面である垂直断面の形状が、曲線形状または屈曲形状となる部分を含む前記角膜切開を、前記角膜に形成することが可能である。

本開示における典型的な実施形態が提供する眼科手術制御プログラムは、パルスレーザ光の集光位置を走査する走査手段を備え、パルスレーザ光を患者眼の組織に集光させて前記組織に光破壊を生じさせる眼科用レーザ手術装置を制御するための眼科手術制御プログラムであって、前記眼科用レーザ手術装置のプロセッサによって実行されることで、手術器具が挿入される挿入経路となる角膜切開を、前記走査手段を制御して前記患者眼の角膜に形成する場合に、前記挿入経路が延びる方向に対して垂直な断面である垂直断面の形状が、曲線形状または屈曲形状となる部分を含む前記角膜切開を、前記角膜に形成する角膜切開形成ステップを前記眼科用レーザ手術装置に実行させることが可能である。

本開示に係る眼科用レーザ手術装置および眼科手術制御プログラムによると、パルスレーザ光を用いて適切な形状の角膜切開を患者眼に形成することができる。

眼科用レーザ手術装置１の概略構成を示す図である。 眼科用レーザ手術装置１が実行する角膜切開処理のフローチャートである。 角膜８０に形成される角膜切開１００の一例を示す斜視図である。 図３の（Ａ）方向から角膜切開１００を見た図である。 図３の（Ｂ）方向、（Ｃ）方向、（Ｄ）方向の各々から見た場合の角膜切開１００の断面図である。 図３に例示した角膜切開１００を、挿入経路が延びる方向を含む断面で見た場合の図である。

以下、本開示における典型的な実施形態について説明する。まず、図１を参照して、本実施形態の眼科用レーザ手術装置１の概略構成について説明する。以下では、一例として、患者眼Ｅの視軸方向をＺ方向、水平方向をＸ方向、鉛直方向をＹ方向として説明を行う。なお、図面では、レンズ、ミラー等の各々が１つの部材によって示されている。しかし、レンズ、ミラー等の各々は、複数の光学部品によって構成されていてもよい。

＜全体構成＞
本実施形態の眼科用レーザ手術装置１は、患者眼Ｅの組織を処置するために使用される。本実施形態では、少なくとも患者眼Ｅの角膜を処置することが可能な眼科用レーザ手術装置１を例示する。一例として、本実施形態の眼科用レーザ手術装置１は、患者眼Ｅの角膜および水晶体を共に処置することができる。本実施形態の眼科用レーザ手術装置１は、レーザ光源１０、走査ユニット３０、対物レンズ５３、位置検出ユニット５５、観察・撮影ユニット６０、操作ユニット７０、および制御ユニット７６を備える。

＜レーザ光源＞
レーザ光源１０は、パルスレーザ光を出射する。本実施形態では、レーザ光源１０によって出射されたパルスレーザ光は、非線形相互作用によって組織にプラズマを誘起するために用いられる。非線形相互作用とは、光と物質とによって生じる相互作用の１つであり、光の強度（つまり、光子の密度）に比例しない応答が現れる作用である。本実施形態の眼科用レーザ手術装置１は、パルスレーザ光を患者眼Ｅの透明組織内に集光（合焦）させることで、集光位置（「レーザスポット」という場合もある）または集光位置よりも僅かに光路（光束）の上流側で多光子吸収を生じさせる。多光子吸収が生じる確率は、光の強度に比例せず、非線形となる。多光子吸収によって励起状態が生じると、組織内にバブルが発生する。発生したバブルは徐々に組織に吸収されるが、バブルが発生した位置では組織の切断・破砕等が行われる。このバブルはプラズマを介して発生するので、プラズマバブルと言われる場合もある。以上の現象は、光破壊（ｐｈｏｔｏｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎ）と言われる場合もある。非線形相互作用による光破壊では、レーザ光による熱の影響が集光位置の周辺に加わりにくい。よって、微細な処置が可能である。

＜走査ユニット＞
走査ユニット３０は、パルスレーザ光を走査することで、対物レンズ５３（詳細は後述する）によって集光されるパルスレーザ光の集光位置を走査させる。つまり、走査ユニット３０は、パルスレーザ光の集光位置を目標位置に移動させる。本実施形態の走査ユニット３０は、Ｚ走査部３４およびＸＹ走査部４０を備える。

本実施形態のＺ走査部３４は、凹レンズ３６、凸レンズ３７、および駆動部３８を備える。駆動部３８は、凹レンズ３６を光軸Ｌ１に沿って移動させる。凹レンズ３６が移動することで、凹レンズ３６を通過したビームの発散状態が変化する。その結果、パルスレーザ光の集光位置（レーザスポット）がＺ方向に移動する。

本実施形態のＸＹ走査部４０は、Ｘスキャナ４１、Ｙスキャナ４４、およびレンズ４７，４８を備える。Ｘスキャナ４１は、駆動部４３によってガルバノミラー４２を搖動させることで、パルスレーザ光をＸ方向に走査させる。Ｙスキャナ４４は、駆動部４６によってガルバノミラー４５を搖動させることで、パルスレーザ光をＹ方向に走査させる。レンズ４７，４８は、２つのガルバノミラー４２，４５を共役とする。

レーザ光源１０とＺ走査部３４の間には、ミラー３１，３２、およびホールミラー３３が設けられている。ミラー３１，３２は、レーザ光源１０によって出射されたパルスレーザ光を誘導する。ホールミラー３３は、パルスレーザ光の光軸Ｌ１と、位置検出ユニット５５（後述する）の光軸Ｌ２とを一致させる。また、ＸＹ走査部４０と対物レンズ５３の間には、レンズ５０，５１およびビームコンバイナ５２が設けられている。レンズ５０，５１は、パルスレーザ光をリレーする。ビームコンバイナ５２は、パルスレーザ光の光軸Ｌ１と、観察・撮影ユニット６０（後述する）の光軸Ｌ３とを一致させる。

なお、走査ユニット３０の構成は適宜変更できる。例えば、Ｘスキャナ４１とＹスキャナ４４の間のレンズ４７，４８は省略できる。眼科用レーザ手術装置１は、ガルバノミラー４２，４５の代わりに、パルスレーザ光を偏向させる音響光学素子（ＡＯＭ，ＡＯＤ）等を用いて、パルスレーザ光のＸＹ方向の走査を行ってもよい。１つの方向の走査を複数の素子で行ってもよい。レゾナントスキャナ、ポリゴンミラー等を用いてもよい。Ｚ走査部３４の位置は、ＸＹ走査部４０の下流側等であってもよい。対物レンズ５３を光軸方向に移動させることで、パルスレーザ光のＺ方向の走査を行うことも可能である。複数のＺ走査部が眼科用レーザ手術装置１に搭載されてもよい。他の変更を走査ユニット３０に加えることも可能である。

＜対物レンズ＞
対物レンズ５３は、走査ユニット３０と患者眼Ｅの間の光路上に設けられている。対物レンズ５３は、走査ユニット３０を経たパルスレーザ光を、患者眼Ｅの組織に集光させる。本実施形態では、患者眼Ｅの角膜が処置される場合、対物レンズ５３から出射されたパルスレーザ光は、液浸インターフェース５４を経て患者眼Ｅの組織に集光される。液浸インターフェース５４の構造には、例えば、患者眼Ｅに吸引固定されたカップに液体が充填される構造等を採用できる。なお、患者眼Ｅに装着されるインターフェースは液浸インターフェース５４に限られない。例えば、患者眼Ｅに圧平されるコンタクトレンズを液浸インターフェース５４の代わりに使用することも可能である。

＜位置検出ユニット＞
位置検出ユニット５５は、走査ユニット３０に対する患者眼Ｅの位置を検出するために用いられる。本実施形態の眼科用レーザ手術装置１は、走査ユニット３０に対する患者眼Ｅの位置を検出することで、パルスレーザ光が集光する集光位置を、断層画像（詳細は後述する）に対応付ける。集光位置を断層画像に対応付けることで、走査ユニット３０等を制御するための制御データを、断層画像を用いて設定することができる。

本実施形態では、パルスレーザ光が通過する光学系の一部が、位置検出ユニット５５の光学系を兼ねる。位置検出ユニット５５は、ホールミラー３３、集光レンズ５６、開口板５７、および受光素子５８を備える。ホールミラー３３は、中央に入射した光を透過させると共に、患者眼Ｅによって反射された光を光軸Ｌ２に沿って反射させる。集光レンズ５６は、ホールミラー３３によって反射された光を、開口板５７の開口に集光させる。開口板５７は、中央に開口を有する共焦点開口板である。開口板５７の開口は、患者眼Ｅにおけるパルスレーザ光の集光位置（レーザスポットの位置）と共役な関係に配置されている。受光素子５８は、開口板５７の開口を通過した光を受光する。本実施形態の眼科用レーザ手術装置１は、患者眼Ｅの位置を検出する場合、レーザ光が集光位置で光破壊を生じさせないように、レーザ光源１０から出射されるレーザ光の出力を調整する。眼科用レーザ手術装置１は、走査ユニット３０によって集光位置を三次元方向に移動させながら、患者眼Ｅからの反射光を受光素子５８によって受光する。

なお、走査ユニット３０に対する患者眼Ｅの位置を検出するための構成は、適宜変更することができる。例えば、ホールミラー３３の代わりに偏光ビームスプリッタを用いて照射光と反射光を分離してもよい。位置検出ユニット５５を省略することも可能である。また、眼科用レーザ手術装置１は、サンプル物質等にパルスレーザ光を照射し、サンプル物質等における実際の集光位置を断層画像（後述する）によって検出してもよい。

＜観察・撮影ユニット＞
観察・撮影ユニット６０は、患者眼Ｅを術者に観察させると共に、処置対象となる組織を撮影する。一例として、本実施形態の観察・撮影ユニット６０は、ＯＣＴユニット６１および正面観察ユニット６５を備える。観察・撮影ユニット６０の光軸Ｌ３は、ビームコンバイナ５２によって、パルスレーザ光の光軸Ｌ１と同軸とされる。光軸Ｌ３は、ビームコンバイナ６３によって、ＯＣＴユニット６１の光軸Ｌ４と、正面観察ユニット６５の光軸Ｌ５とに分岐する。

ＯＣＴユニット６１は、光干渉の技術を用いて被検眼Ｅの組織の断層画像を取得する。詳細には、本実施形態のＯＣＴユニット６１は、光源、光分割器、参照光学系、走査部、および検出器を備える。光源は、断層画像を取得するための光を出射する。光分割器は、光源によって出射された光を、参照光と測定光に分割する。参照光は参照光学系に入射し、測定光は走査部に入射する。参照光学系は、測定光と参照光の光路長差を変更する構成を有する。走査部は、測定光を組織上で二次元方向に走査させる。検出器は、組織によって反射された測定光と、参照光学系を経た参照光との干渉状態を検出する。眼科用レーザ手術装置１は、測定光を走査し、反射測定光と干渉光の干渉状態を検出することで、組織の深さ方向の情報を取得する。取得した深さ方向の情報に基づいて、組織の断層画像を取得する。本実施形態の眼科用レーザ手術装置１は、パルスレーザ光が集光する位置を、術前に撮影した患者眼Ｅの断層画像に対応付ける。その結果、眼科用レーザ手術装置１は、パルスレーザ光を照射する動作（例えば、駆動部３８，４３，４６の動作）を制御するための制御データを、断層画像を用いて作成することができる。なお、ＯＣＴユニット６１には種々の構成を用いることができる。例えば、ＳＳ−ＯＣＴ、ＳＤ−ＯＣＴ、ＴＤ−ＯＣＴ等のいずれをＯＣＴユニット６１として採用してもよい。

正面観察ユニット６５は、患者眼Ｅの正面画像を取得する。本実施形態の主面観察ユニット６５は、可視光または赤外光によって照明された患者眼Ｅを撮影し、モニタ７２（後述する）に表示する。術者は、モニタ７２を見ることで、患者眼Ｅを正面から観察することができる。

観察・撮影ユニット６０の構成も適宜変更できる。例えば、観察・撮影ユニット６０の構成には、シャインプルークの原理を利用して患者眼Ｅを撮影する構成、および、超音波を用いて患者眼Ｅを画像化する構成等の少なくともいずれかを採用することも可能である。

＜操作ユニット＞
操作ユニット７０は、術者からの各種操作指示の入力を受け付ける。一例として、本実施形態の操作ユニット７０は、各種操作ボタンを備えた操作部７１と、モニタ７２の表面に設けられたタッチパネルとを備える。しかし、ジョイスティック、キーボード、マウス等の他の構成も操作ユニット７０として採用できる。なお、モニタ７２には、例えば、患者眼Ｅの正面画像、組織の断層画像、各種操作メニュー等、種々の画像を表示させることができる。

＜制御ユニット＞
制御ユニット７６は、ＣＰＵ７７、ＲＯＭ７８、ＲＡＭ７９、および不揮発性メモリ（図示せず）等を備える。ＣＰＵ７７は、眼科用レーザ手術装置１の各種制御（例えば、レーザ光源１０の制御、走査ユニット３０の制御等）を司る。ＲＯＭ７８には、眼科用レーザ手術装置１の動作を制御するための各種プログラム（例えば、後述する角膜切開処理を実行するための眼科手術制御プログラム等）、初期値等が記憶されている。ＲＡＭ７９は、各種情報を一時的に記憶する。不揮発性メモリは、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。眼科手術制御プログラムは不揮発性メモリに記憶されていてもよい。

＜角膜切開処理＞
図２を参照して、本実施形態の眼科用レーザ手術装置１が実行する角膜切開処理について説明する。本実施形態の眼科用レーザ手術装置１は、角膜切開処理を実行することで、患者眼Ｅの角膜に切開を形成することができる。形成された角膜切開は、例えば、術者が手術器具を眼内に挿入するための挿入経路となる。図２に示す角膜切開処理は、角膜切開を実行させる指示が操作部７１等を介して入力された場合に、制御ユニット７６のＣＰＵ（プロセッサ）７７によって実行される。ＣＰＵ７７は、ＲＯＭ７８または不揮発性メモリに記憶された眼科手術制御プログラムに従って、図２に示す角膜切開処理を実行する。

まず、ＣＰＵ７７は、患者眼Ｅの角膜の画像を取得する（Ｓ１）。本実施形態では、ＣＰＵ７７は、ＯＣＴユニット６１によって撮影された角膜の断層画像を複数取得する。しかし、前述したように、ＣＰＵ７７は、シャインプルークの原理によって撮影された角膜の画像等、他の画像を取得してもよい。次いで、ＣＰＵ７７は、取得した角膜の画像上で、角膜切開の形状をプラニングする（Ｓ２）。つまり、ＣＰＵ７７は、角膜の画像において、角膜切開を形成する位置を設定する。本実施形態では、以下で例示する形状の角膜切開を形成するためのデータを含む、角膜切開用の形状データが、予め不揮発性メモリに記憶されている。Ｓ２では、ＣＰＵ７７は、記憶（設定）されているデータによって示される形状の角膜切開を、撮影された角膜に形成するように、形成しようとする角膜切開の位置と角膜の画像とを対応付ける。次いで、治療レーザ光の照射を開始させる指示が入力されたか否かが判断される（Ｓ３）。入力されていなければ（Ｓ３：ＮＯ）、待機状態となる。照射開始指示が入力されると（Ｓ３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ７７は、プラニングされた角膜切開形状に従って、角膜切開上の複数のスポットの各々にパルスレーザ光を照射させることで、角膜切開を形成する（Ｓ４）。本実施形態では、角膜の裏面側に位置するスポットから、表面側に位置するスポットに向けて、順にパルスレーザ光がスキャンされる。従って、既に形成されたバブルによってパルスレーザ光の散乱等が生じる可能性が低下する。

＜形成される角膜切開の形状＞
図３から図６を参照して、本実施形態の眼科用レーザ手術装置１が角膜８０に形成することが可能な角膜切開１００の形状の一例について説明する。図３は、本実施形態において角膜８０に形成される角膜切開１００の斜視図である。図３に示す例では、角膜切開１００は、角膜８０のうち強膜８５に近い部分に形成されている。角膜切開１００は、手術器具を眼内に挿入するための挿入経路となる。手術器具には、例えば、水晶体核を超音波で破砕するための超音波ハンドピース、水晶体の嚢内に灌流液を供給しつつ水晶体核を吸引するためのＩ／Ａハンドピース等がある。

以下の説明では、「挿入経路が延びる方向」とは、手術器具が角膜切開１００を通じて角膜８０の表面側から裏面側に挿入される方向を示す。「挿入経路が延びる方向」の用語は、角膜切開１００が角膜８０の表面側から背面側へ順に形成されることを意図するものではない。従って、角膜切開１００は、本実施形態のように、角膜８０の裏面側から表面側へ順に形成されてもよい。挿入経路が延びる方向に垂直な角膜切開１００の断面を見た場合に、角膜切開１００の両端部を結ぶ方向を、角膜切開１００の幅方向とする。

図３に示すように、本実施形態の角膜切開１００は、湾曲した面状の部分を含む切開である。本実施形態で例示する角膜切開１００は、トンネル切開１１０、外部切開１２０、および内部切開１３０を含む。図３における（Ａ）方向は、患者眼Ｅの視軸と平行な方向（つまり、Ｚ方向）である。図４は、角膜切開１００を（Ａ）方向から見た図である。図４では、角膜８０の外周８４を下部に図示している。図４の上側が角膜頂点側、図４の下側が角膜外周側である。図３における（Ｂ）方向は、外部切開１２０の挿入経路が延びる方向である。（Ｃ）方向は、トンネル切開１１０の挿入経路が延びる方向である。（Ｄ）方向は、内部切開１３０の挿入経路が延びる方向である。以下の説明では、挿入経路が延びる方向に対して垂直な断面を「垂直断面」という場合がある。また、垂直断面上の角膜切開１００の形状を「垂直断面形状」という場合がある。

図５は、外部切開１２０を（Ｂ）方向から見た場合の断面図（つまり、（Ｂ）方向に垂直な垂直断面で外部切開１２０を見た図）と、トンネル切開１１０を（Ｃ）方向から見た場合の断面図と、内部切開１３０を（Ｄ）方向から見た場合の断面図とを示す。図６は、図３に例示した角膜切開１００を、挿入経路が延びる方向を含む断面で見た場合の図（つまり、角膜切開１００を幅方向から見た場合の断面図）である。

図３および図５に示すように、本実施形態では、垂直断面の形状が曲線形状または屈曲形状となる部分を含む角膜切開１００が、角膜８０に形成される。従って、本実施形態では、垂直断面形状を全て直線形状とする場合とは異なり、切開の幅（つまり、垂直断面における角膜切開１００の両端部間の直線距離）または挿入方向に沿った切開の長さを広げなくても、切開面の面積が増加する。切開面の面積が増加すると、切開面の両側（つまり、切開面の表側と裏側）に位置する組織同士の接触面積が増加する。その結果、角膜切開の閉塞（例えば、切開の治癒）が進行し易くなる。また、切開の幅を短くすることが容易になるので、惹起乱視の低減等の効果が期待できる。

なお、図３および図５に例示する角膜切開１００は、全ての部位で、垂直断面の形状が曲線形状となっている。しかし、少なくとも一部の垂直断面形状が曲線形状または屈曲形状であれば、他の部分の垂直断面形状が直線形状であっても、角膜切開の閉塞は進行し易くなる。

また、角膜切開１００の垂直断面形状を、１か所または複数個所で屈曲した形状とした場合でも、切開面の両側に位置する組織同士の接触面積は増加する。しかし、屈曲形状によっては、患者眼Ｅを通過する光の屈折に影響が及ぶ場合もあり得る。従って、垂直断面形状は屈曲形状でも良いが、曲線形状であることがより望ましい。また、本実施形態では、垂直断面上の角膜切開１００の曲線形状は円弧状であるが、楕円弧状等の他の曲線形状とすることも可能である。

図３に示すように、本実施形態で例示する角膜切開１００は、トンネル切開１１０、外部切開１２０、および内部切開１３０を含む。

＜トンネル切開＞
トンネル切開１１０の切開面は、湾曲した角膜８０の表面と向き合う。以下の説明では、トンネル切開１１０よりも表面側に形成される角膜８０の弁状の部位（つまり、トンネル切開１１０と外部切開１２０によって弁となる部位）を、外部弁８１とする。トンネル切開１１０よりも裏面側に形成される角膜８０の弁状の部位（つまり、トンネル切開１１０と内部切開１３０によって弁となる部位）を、内部弁８２とする。角膜８０の表面と向き合うトンネル切開１１０を角膜切開１００に含める場合、患者眼Ｅの眼圧によって内部弁８２に加わる外側への力が、トンネル切開１１０の切開面に強く作用する。その結果、内部弁８２と外部弁８１とが眼圧によって強く接触し、トンネル切開１１０における内部弁８２と外部弁８１の間の閉塞が進行し易くなる。

なお、「トンネル切開１１０が角膜８０の表面と向き合う」とは、トンネル切開１１０の切開面と角膜８０の表面とが完全に平行に向き合うことのみを意味するものではない。例えば、トンネル切開１１０の切開面に対する垂線と、角膜８０の表面とが成す角度θが４５度＜θ≦９０度であれば、眼圧によって内部弁８２に加わる表面側への力が、内部弁８２と外部弁８１の接触部位に強く作用し、角膜の閉塞が進行し易くなる。

本実施形態では、トンネル切開１１０の少なくとも一部における垂直断面上の形状が、同一の垂直断面における角膜８０の表面の形状に沿う曲線形状となっている。この場合、垂直断面で見た場合に、外部弁８１の厚み、および内部弁８２の厚みの各々は、共に均一に近くなる。その結果、厚みが不均一な場合（例えば、垂直断面上のトンネル切開１１０の形状が直線状である場合等）に比べて、トンネル切開１１０の近傍における組織の強度が安定する。

なお、「同一の垂直断面において、トンネル切開１１０の形状が角膜８０の表面の形状に沿う」とは、トンネル切開の形状（曲率）と角膜８０の表面の形状（曲率）とが完全に一致することのみを示すものではない。つまり、トンネル切開１１０の形状と角膜８０の表面形状とが多少ずれている場合でも、両者の形状が近ければ、角膜の組織の強度は安定する。従って、垂直断面において、トンネル切開１１０が凸となる方向が、角膜８０の表面形状と同じ方向であれば、直線形状である場合に比べて組織の強度は安定する。

図３および図６に示すように、本実施形態では、角膜８０の表面からトンネル切開１１０までの最短距離Ｍｏは、トンネル切開１１０から角膜８０の裏面までの最長距離Ｍｉよりも大きい。この場合、角膜８０の表面に垂直な方向において、内部弁８２の最大厚みが外部弁８１の最小厚みよりも薄くなる。その結果、薄い内部弁８２が、眼圧によって厚い外部弁８１に強固に接触し、トンネル切開１１０における角膜の閉塞がさらに進行し易くなる。また、外部弁８１が厚いので、術後の角膜８０の形状も安定し易い。

図６に示すように、本実施形態では、トンネル切開１１０から角膜８０の裏面までの距離は、挿入経路の角膜裏面側に近づく程小さくなる。一例として、本実施形態では、トンネル切開１１０のうち、挿入経路の角膜表面側に最も近い部位（外部切開１２０との接続部位）で、トンネル切開１１０と角膜８０の裏面との間の距離が最大となる。また、トンネル切開１１０のうち、挿入経路の角膜裏面側に最も近い部位（内部切開１３０との接続部位）で、トンネル切開１１０と角膜８０の裏面との間の距離が最小となる。図６に示す例では、挿入経路のうち、角膜裏面側に近い部位の内部弁８２の厚みＤ２は、角膜表面側に近い部位の内部弁８２の厚みＤ１よりも薄くなる。この場合、内部弁８２の全体が薄くなりすぎて内部弁８２の強度が低下することが抑制される。その結果、内部弁８２が手術器具の挿入の妨げ等になることが抑制される。つまり、トンネル切開１１０の閉塞のし易さと、内部弁８２の強度の確保とが両立される。

図４に示すように、本実施形態では、トンネル切開１１０の幅は略一定である。しかし、トンネル切開１１０の幅は一定でなくてもよい。例えば、トンネル切開１１０の幅は、角膜頂点側（つまり、角膜裏面側）に近づく程小さくなってもよい。

＜外部切開＞
図３および図６に示すように、外部切開１２０は、角膜８０の表面側からトンネル切開１１０に向けて延びる。術者は、外部切開１２０を通じて容易に手術器具を角膜８０の表面からトンネル切開１１０に挿入することができる。

図４および図５に示すように、本実施形態では、外部切開１２０のうち少なくとも角膜表面側の端部における垂直断面上の形状は、角膜８０の頂点側に向かって凸状である。この場合、図４に示すように、トンネル切開１１０の挿入経路の長さが短くなり、且つ切開創が大きくなる。よって、本実施形態では、外部切開１２０の垂直断面形状を直線形状とする場合とは異なり、切開の幅を広げなくても手術器具の挿入が容易になる。また、外部切開１２０の入り口における角膜組織の撓みが少なくなるので、角膜切開１００による惹起乱視が少なくなる。さらに、外部切開１２０の両側（表側と裏側）に位置する組織同士の接触面積が容易に増加する。

＜内部切開＞
図３および図６に示すように、内部切開１３０は、トンネル切開１１０側から角膜８０の裏面側に向けて延びる。術者は、内部切開１３０を通して容易に手術器具をトンネル切開１１０から角膜８０の裏面に挿入することができる。

図４および図５に示すように、本実施形態では、内部切開１３０のうち少なくとも角膜裏面側の端部における垂直断面上の形状は、角膜８０の外周側に向かって凸状である。この場合、図４に示すように、トンネル切開１１０の挿入経路の長さが短くなり易いので、術者による手術器具の挿入が容易になる。また、図４に示すように、角膜外周８４から、内部切開１３０の角膜裏面側（つまり、本実施形態では角膜頂点側）の端部までの距離が、幅方向の位置に関わらず均一になり易い。従って、内部弁８２の左右両端を大きくすることができるので、角膜切開１００の閉塞がさらに進行し易くなる。

図６に示すように、本実施形態では、角膜８０の裏面に対する内部切開１３０の挿入経路の角度が垂直である。この場合、内部弁８２の先端側（つまり、挿入経路の角膜裏面側）に薄片が形成されることが抑制される。従って、薄片が手術の妨げになることが抑制される。なお、内部切開１３０の挿入経路の角度は、角膜８０の裏面に対して厳密に垂直でなくてもよい。例えば、垂直から±１５度の範囲内の角度とすれば、薄片による不具合の発生は抑制される。

＜垂直断面における角膜切開の形状の変化＞
図３および図５に示すように、本実施形態の眼科用レーザ手術装置１は、挿入経路上の位置に応じて、垂直断面における角膜切開１００の形状を変化させることができる。換言すると、本実施形態では、挿入経路上の第一位置と、第一位置とは異なる挿入経路上の第二位置とで、垂直断面における角膜切開１００の形状が変化する。従って、眼科用レーザ手術装置１は、それぞれの部位に応じた適切な垂直断面形状の角膜切開１００を、より正確且つ容易に形成することができる。つまり、術者がナイフ等を用いて手動で角膜切開を形成する場合とは異なり、所望の垂直断面形状を容易に形成することができ、且つ正確性も向上する。

図５に示すように、本実施形態では、外部切開１２０の垂直断面形状と、トンネル切開１１０の垂直断面形状とが異なる。また、内部切開１３０の垂直断面形状と、トンネル切開１１０の垂直断面形状とが異なる。従って、眼科用レーザ手術装置１は、トンネル切開１１０、外部切開１２０、および内部切開１３０の各々を、それぞれの機能に応じた適切な形状とすることができる。

図３および図６に示すように、本実施形態では、複数の切開の各々を接続する接続部位が屈曲している。具体的には、挿入経路を含む断面で見た場合に、トンネル切開１１０と外部切開１２０を接続する接続部位が屈曲しており、且つ、トンネル切開１１０と内部切開１３０を接続する接続部位も屈曲している。よって、内部弁８２と外部弁８１との位置関係が、屈曲部位によって固定され易い。

上記実施形態で開示された内容は一例に過ぎない。従って、上記実施形態で開示された内容を変更することも可能である。例えば、上記実施形態では、トンネル切開１１０、外部切開１２０、および内部切開１３０の３つの部位を含む角膜切開１００が形成される。しかし、眼科用レーザ手術装置１は、３つの部位の少なくともいずれかを含まない角膜切開を形成することも可能である。例えば、トンネル切開１１０のみを角膜８０の表面側から裏面側まで形成することも可能である。この場合でも、例えば、垂直断面形状が曲線形状または屈曲形状となる角膜切開を形成することで、角膜切開の閉塞は進行し易くなる。また、上記実施形態で形成される角膜切開１００の形状は、縫合を必要とせずに自己閉塞するために十分な形状である。しかし、切開の一部を縫合する場合でも、上記実施形態で開示された内容の少なくとも一部を適用することで、角膜切開の閉塞は進行し易くなる。

上記実施形態では、トンネル切開１１０の垂直断面形状と、外部切開１２０の垂直断面形状と、内部切開１３０の垂直断面形状とが互いに異なる。しかし、例えば、トンネル切開１１０の垂直断面形状が、トンネル切開１１０の各部位に応じて変化するように、トンネル切開１１０が形成されてもよい。外部切開１２０および内部切開１３０についても同様に、１つの切開における垂直断面形状が変化してもよい。

上記実施形態では、角膜８０の表面から裏面まで貫通する角膜切開１００がレーザによって形成される。しかし、レーザによって形成される切開は、挿入経路の全てを構成する必要は無い。例えば、角膜８０を貫通しない部分を含む角膜切開をレーザで形成し、最終的に術者が手術器具を角膜切開に挿入して押し込むことで角膜８０を貫通させることも可能である。この場合、手術器具が角膜切開から患者眼Ｅに挿入されるまで、患者眼Ｅの内部が保護される。この場合、眼科用レーザ手術装置１は、トンネル切開１１０、外部切開１２０、および内部切開１３０の少なくともいずれかの切開の途中に貫通しない部分を設けてもよいし、それぞれの切開の接続部分に貫通しない部分を設けてもよい。

上記実施形態では、図２に示すように、角膜切開形状のプラニング（Ｓ２）と、レーザの照射制御（Ｓ４）とが共に眼科用レーザ手術装置１によって実行される。しかし、プラニングを行うデバイスと、レーザの照射制御を行うデバイスとは同一である必要は無い。例えば、眼科用レーザ手術装置１は、外部のパーソナルコンピュータによってプラニングされたデータを取得し、取得したデータに従ってレーザの照射制御を行ってもよい。

１ 眼科用レーザ手術装置
１０ レーザ光源
３０ 走査ユニット
５３ 対物レンズ
６０ 観察・撮影ユニット
７６ 制御ユニット
７７ ＣＰＵ
７８ ＲＯＭ
８０ 角膜
８１ 外部弁
８２ 内部弁
１００ 角膜切開
１１０ トンネル切開
１２０ 外部切開
１３０ 内部切開

Claims (14)

1. パルスレーザ光を患者眼の組織に集光させて前記組織に光破壊を生じさせることで前記患者眼を処置する眼科用レーザ手術装置であって、
   パルスレーザ光を出射するレーザ光源と、
   前記レーザ光源から出射されるパルスレーザ光の集光位置を走査する走査手段と、
   前記眼科用レーザ手術装置の動作を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   手術器具が挿入される挿入経路となる角膜切開を、前記走査手段を制御して前記患者眼の角膜に形成する場合に、
   前記挿入経路が延びる方向に対して垂直な断面である垂直断面の形状が、曲線形状または屈曲形状となる部分を含む前記角膜切開を、前記角膜に形成することが可能であることを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
2. 請求項１に記載の眼科用レーザ手術装置であって、
   前記制御部は、
   前記挿入経路上の第一位置と、前記第一位置とは異なる前記挿入経路上の位置である第二位置とで、前記垂直断面における前記角膜切開の形状を変化させることが可能であることを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
3. 請求項１または２に記載の眼科用レーザ手術装置であって、
   前記制御部は、
   切開面が前記角膜の表面と向き合うトンネル切開を含む前記角膜切開を、前記走査手段を制御することで前記角膜に形成することが可能であることを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
4. 請求項３に記載の眼科用レーザ手術装置であって、
   前記制御部は、
   前記トンネル切開の少なくとも一部における前記垂直断面上の形状を、前記垂直断面における前記角膜の表面の形状に沿う曲線形状とすることが可能であることを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
5. 請求項３または４に記載の眼科用レーザ手術装置であって、
   前記制御部は、
   前記角膜の表面から前記トンネル切開までの距離を、前記トンネル切開から前記角膜の裏面までの距離よりも大きくすることを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
6. 請求項３から５のいずれかに記載の眼科用レーザ手術装置であって、
   前記制御部は、
   前記トンネル切開から前記角膜の裏面までの距離を、前記挿入経路の前記角膜裏面側に近づく程小さくすることを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
7. 請求項３から６のいずれかに記載の眼科用レーザ手術装置であって、
   前記制御部は、
   前記角膜表面側から前記トンネル切開に向けて延びる外部切開を含む前記角膜切開を、前記走査手段を制御することで前記角膜に形成することが可能であることを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
8. 請求項７に記載の眼科用レーザ手術装置であって、
   前記制御部は、
   前記外部切開のうち少なくとも前記角膜表面側の端部における前記垂直断面上の形状を、前記角膜の頂点側に向かって凸状とすることが可能であることを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
9. 請求項７または８に記載の眼科用レーザ手術装置であって、
   前記制御部は、
   前記外部切開と前記トンネル切開とで、前記垂直断面上の形状を変化させることを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
10. 請求項３から９のいずれかに記載の眼科用レーザ手術装置であって、
    前記制御部は、
    前記トンネル切開側から前記角膜裏面側に向けて延びる内部切開を含む前記角膜切開を、前記走査手段を制御することで前記角膜に形成することが可能であることを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
11. 請求項１０に記載の眼科用レーザ手術装置であって、
    前記制御部は、
    前記内部切開のうち少なくとも前記角膜裏面側の端部における前記垂直断面上の形状を、前記角膜の外周側に向かって凸状とすることが可能であることを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
12. 請求項１０または１１に記載の眼科用レーザ手術装置であって、
    前記制御部は、
    前記角膜の裏面に対する前記内部切開の前記挿入経路の角度を垂直とすることを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
13. 請求項１０から１２のいずれかに記載の眼科用レーザ手術装置であって、
    前記制御部は、
    前記内部切開と前記トンネル切開とで、前記垂直断面上の形状を変化させることを特徴とする眼科用レーザ手術装置。
14. パルスレーザ光の集光位置を走査する走査手段を備え、パルスレーザ光を患者眼の組織に集光させて前記組織に光破壊を生じさせる眼科用レーザ手術装置を制御するための眼科手術制御プログラムであって、
    前記眼科用レーザ手術装置のプロセッサによって実行されることで、
    手術器具が挿入される挿入経路となる角膜切開を、前記走査手段を制御して前記患者眼の角膜に形成する場合に、
    前記挿入経路が延びる方向に対して垂直な断面である垂直断面の形状が、曲線形状または屈曲形状となる部分を含む前記角膜切開を、前記角膜に形成する角膜切開形成ステップ
    を前記眼科用レーザ手術装置に実行させることが可能であることを特徴とする眼科手術制御プログラム。