JP2016159067A - レーザ治療装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】眼科レーザ治療の操作性の向上を図る。【解決手段】患者眼に当接されたコンタクトレンズを介して患者眼のレーザ治療を行うために用いられる。このレーザ治療装置は、コンタクトレンズを保持する保持部61と、保持部により保持されたコンタクトレンズを移動するための移動機構62と、移動機構を制御する制御部101とを備える。【選択図】図3

Description

本発明は、眼科分野で用いられるレーザ治療装置に関する。
レーザ治療装置は様々な眼疾患の治療に用いられる。たとえば、或る種の緑内障の治療において、隅角(線維柱帯を含む、角膜と虹彩との間の部位)にレーザを照射して房水の流出路を形成する治療法がある。また、糖尿病網膜症などの網膜疾患においては、網膜光凝固術が用いられる。
レーザ治療装置において、所定パターン(複数のスポットの配列)の照準光を用いて治療部位に照準を合わせた後、その治療部位に所定パターンのレーザ光を照射するよう構成されたものが知られている(たとえば特許文献1−3を参照)。特許文献3には、線状や弧状のパターンのレーザ光を次々と継ぎ合せるように照射することにより、隅角全周にレーザ治療を施すための実施形態が開示されている。
特表2009−514564号公報 特開2014−54462号公報 特許第5166454号公報
このようなレーザ治療においては、患者眼に当接されたコンタクトレンズを介して治療部位の観察やレーザの照射が行われる。レーザ治療を行っている間、医師は、一方の手でコンタクトレンズを保持し、他方の手でスリットランプ顕微鏡の操作を行い、更に、手や足を用いてレーザ照射のための操作を行う。加えて、医師は、観察部位やレーザ照射部位を調整するために、コンタクトレンズを回転させたり、傾けたり、前後に移動させたり(ピント合わせのため)といった操作を行う必要がある。また、レーザ治療には、一般に、十分から数十分程度の時間が掛かる。このように、眼科レーザ治療では極めて煩雑な作業を長時間にわたって行わなければならないため、医師にとって非常に負担が大きい。
本発明の目的は、眼科レーザ治療の操作性の向上を図ることにある。
実施形態のレーザ治療装置は、患者眼に当接されたコンタクトレンズを介して患者眼のレーザ治療を行うために用いられる。このレーザ治療装置は、コンタクトレンズを保持する保持部と、保持部により保持されたコンタクトレンズを移動するための移動機構と、移動機構を制御する制御部とを備える。
実施形態によれば、眼科レーザ治療の操作性を向上させることができる。
実施形態に係るレーザ治療装置の構成例を示す概略図である。 実施形態に係るレーザ治療装置の構成例を示す概略図である。 実施形態に係るレーザ治療装置の構成例を示す概略図である。 実施形態に係るレーザ治療装置を説明するための概略図である。 実施形態に係るレーザ治療装置を説明するための概略図である。 実施形態に係るレーザ治療装置を説明するための概略図である。 実施形態に係るレーザ治療装置を説明するための概略図である。 実施形態に係るレーザ治療装置の使用形態の一例を示すフローチャートである。 実施形態に係るレーザ治療装置の使用形態を説明するための概略図である。 実施形態に係るレーザ治療装置の使用形態を説明するための概略図である。 実施形態に係るレーザ治療装置の使用形態を説明するための概略図である。 実施形態に係るレーザ治療装置の使用形態を説明するための概略図である。 実施形態に係るレーザ治療装置の構成例を示す概略図である。
本発明に係るレーザ治療装置の実施形態の例を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態において、上記特許文献に記載された技術を任意に援用することが可能である。また、以下に説明する実施形態及び変形例のいくつかを任意に組み合わせることができる。
方向を定義しておく。装置光学系から患者に向かう方向を前方向とし、その逆方向を後方向とする。また、前方向に直交する水平方向を左右方向とする。更に、前後方向と左右方向の双方に直交する方向を上下方向とする。
〈第1の実施形態〉
[構成]
本実施形態に係るレーザ治療装置1の構成の一例を図1に示す。レーザ治療装置1は、患者眼Eに対してレーザ治療を施すために使用される。レーザ治療は、眼底Efや隅角に対して施される。隅角は、角膜Ecと虹彩Eiとが接触している部位である。図1に示す符号Elは水晶体を表す。
レーザ治療装置1は、光源ユニット2と、スリットランプ顕微鏡3と、光ファイバ4と、処理ユニット5と、操作ユニット6と、表示ユニット7とを備える。なお、スリットランプ顕微鏡3に代えて、手術用顕微鏡や、倒像鏡や、眼内挿入タイプの観察装置などを用いてもよい。
光源ユニット2とスリットランプ顕微鏡3は、光ファイバ4を介して光学的に接続されている。光ファイバ4は、1つ以上の導光路を有する。光源ユニット2と処理ユニット5は、信号を伝送可能に接続されている。スリットランプ顕微鏡3と処理ユニット5は、信号を伝送可能に接続されている。操作ユニット6と処理ユニット5は、信号を伝送可能に接続されている。信号の伝送形態は有線でも無線でもよい。
処理ユニット5は、ハードウェアとソフトウェアとの協働によって動作するコンピュータを含む。処理ユニット5が実行する処理については後述する。操作ユニット6は、各種のハードウェアキー及び/又はソフトウェアキー(GUI)を含んで構成される。ハードウェアキーの例として、スリットランプ顕微鏡3に設けられたボタン・ハンドル・ノブや、スリットランプ顕微鏡3に接続されたコンピュータ(処理ユニット5等)に設けられたキーボード・ポインティングデバイス(マウス・トラックボール等)や、別途に設けられたフットスイッチ・操作パネルなどがある。ソフトウェアキーは、たとえばスリットランプ顕微鏡3や上記コンピュータに設けられた表示デバイスに表示される。
(光源ユニット2)
光源ユニット2は、患者眼E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、治療光源2bと、ガルバノミラー2cと、遮光板2dとを含む。なお、図1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光学素子(レンズ等)を設けることができる。
(照準光源2a)
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を発生する。照準光源2aとしては任意の光源が用いられる。たとえば、患者眼Eを目視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E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、患者眼E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。
(治療光源2b)
治療光源2bは、治療用のレーザ光(治療光LT)を発する。治療光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、治療光源2bは、異なる波長のレーザ光を発する単一のレーザ光源又は複数のレーザ光源であってよい。治療光LTは、ガルバノミラー2cに導かれる。治療光源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)
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。
(遮光板2d)
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及び/又は形態からなる部材であり、遮光作用を有する。
本実施形態では、照準光源2aと治療光源2bは、それぞれ連続的に光を発生する。そして、ガルバノミラー2cを照射用向きに配置させることで、照射光を患者眼Eに照射させる。また、ガルバノミラー2cを停止用向きに配置させることで、患者眼Eに対する照射光の照射を停止させる。
他の実施形態において、照準光源2a及び/又は治療光源2bは、断続的に光を発生可能に構成されてよい。すなわち、照準光源2a及び/又は治療光源2bは、パルス光を発生可能に構成されてよい。そのためのパルス制御は処理ユニット5により実行される。この構成が適用される場合、ガルバノミラー2c及び遮光板2dを設ける必要はない。
(スリットランプ顕微鏡3)
スリットランプ顕微鏡3は、患者眼Eの前眼部及び眼底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、この照明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、撮像素子による撮影画像の観察の一方又は双方が含まれる。
スリットランプ顕微鏡3は、照明部3aと、観察部3bと、接眼部3cと、レーザ照射部3dとを含む。照明部3aには、図2に示す照明系10が格納されている。観察部3bと接眼部3cには観察系30が格納されている。観察部30dには更に撮影系40が格納されている。レーザ照射部3dにはレーザ照射系50が格納されている。
図示は省略するが、スリットランプ顕微鏡3には、従来と同様に、レバー、ハンドル、ボタン、ノブ等の操作部材が設けられている。これら操作部材は、機能的に操作ユニット6に含まれる。図1に示す構成では、操作ユニット6からの信号を受けた処理ユニット5がスリットランプ顕微鏡3を制御するようになっているが、このような電気的な駆動力を用いて動作する機構だけでなく、操作者が印加した駆動力を用いて動作する機構を適用することもできる。
(スリットランプ顕微鏡3の光学系)
図2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。患者眼Eには、眼底Efや隅角のレーザ治療に用いられるコンタクトレンズCLが当接される。スリットランプ顕微鏡3は、照明系10と、観察系30と、撮影系40と、レーザ照射系50とを含む。
(照明系10)
照明系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、照明系10の光軸(照明光軸)10aの向きを左右方向及び上下方向に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。
照明系10は、光源11と、集光レンズ12と、フィルタ13、14及び15と、スリット絞り16と、結像レンズ17、18及び19と、偏向部材20とを含む。
光源11は照明光を出力する。照明系10に複数の光源を設けてもよい。たとえば、定常光を出力する光源(ハロゲンランプ、LED等)と、フラッシュ光を出力する光源(キセノンランプ、LED等)の双方を光源11として設けることができる。また、前眼部観察用の光源と眼底観察用の光源とを別々に設けてもよい。集光レンズ12は、光源11から出力された光を集めるレンズ(系)である。光源11の動作は、処理ユニット5により制御される。
フィルタ13〜15は、それぞれ、照明光の特定の成分を除去又は弱める作用を持つ光学素子である。フィルタ13〜15としては、たとえば、ブルーフィルタ、無赤色フィルタ、減光フィルタ、防熱フィルタ、角膜蛍光フィルタ、色温度変換フィルタ、演色性変換フィルタ、紫外線カットフィルタ、赤外線カットフィルタなどがある。各フィルタ13〜15は、照明光の光路に対して挿脱可能とされている。フィルタ13〜15の挿脱は、処理ユニット5により制御される。
スリット絞り16は、スリット光(細隙光)を生成するためのスリットを形成する。スリット絞り16は、一対のスリット刃を含む。これらスリット刃の間隔を変更することによりスリット幅が変更される。また、これらスリット刃を一体的に回転させることによりスリットの向きが変更される。このときの回転中心は照明光軸10aである。スリット絞り16以外の絞り部材を照明系10に設けることができる。この絞り部材の例として、照明光の光量を変更するための照明絞りや、照明野のサイズを変更するための照明野絞りがある。また、これら絞り部材以外の部材を用いて照明光の光量や照明野のサイズを変更することが可能である。このような部材の例として液晶シャッタがある。スリット絞り16、照明絞り、照明野絞り、及び液晶シャッタのそれぞれの動作は、処理ユニット5により制御される。
結像レンズ17、18及び19は、照明光の像を形成するためのレンズ系である。偏向部材20は、結像レンズ17、18及び19を経由した照明光を偏向して患者眼Eに照射させる。偏向部材20としては、たとえば反射ミラー又は反射プリズムが用いられる。
上記以外の部材を照明系10に設けることができる。たとえば、偏向部材20の後段に、拡散板を挿脱可能に設けることができる。拡散板は、照明光を拡散することにより、照明野の明るさを一様にする。また、照明光による照明野の背景領域を照明する背景光源を設けることができる。
(観察系30)
観察系30は、患者眼Eからの照明光の戻り光を術者眼Eに案内する光学系である。観察系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含む。左右の光学系は実質的に同一の構成を有するので、図2には一方の光学系のみが示されている。
観察部3bは、観察系30の光軸(観察光軸)30aの向きを左右方向及び上下方向に変更可能に構成されている。それにより、患者眼Eの観察方向を任意に変更することができる。
観察系30は、対物レンズ31と、変倍レンズ32及び33と、保護フィルタ34と、結像レンズ35と、偏向部36と、視野絞り37と、接眼レンズ38とを含む。
対物レンズ31は、患者眼Eに対峙する位置に配置される。変倍レンズ32及び33は、変倍光学系(ズームレンズ系)を構成する。各変倍レンズ32及び33は、観察光軸30aに沿って移動可能とされている。変倍光学系の他の例として、観察系30の光路に対して選択的に挿入可能な複数の変倍レンズ群を設けることができる。これら変倍レンズ群は、それぞれ異なる倍率を付与するように構成されている。観察系30の光路に配置された変倍レンズ群が変倍レンズ32及び33として用いられる。このような変倍光学系により、患者眼Eの肉眼観察像や撮影画像の倍率(画角)を変更できる。倍率の変更は、たとえば、操作ユニット6に含まれる観察倍率操作ノブを操作することにより行われる。また、操作ユニット6に含まれるスイッチ等による操作に基づいて、処理ユニット5が倍率を制御するようにしてもよい。
保護フィルタ34は、治療光LTを遮蔽するフィルタである。それにより、術者眼Eをレーザ光から保護することができる。保護フィルタ34は、たとえば、レーザ治療(又はレーザ出力)の開始トリガに対応して光路に挿入される。通常の観察時には、保護フィルタ34は光路から退避される。保護フィルタ34の挿脱は、処理ユニット5により制御される。また、見かけ上の色味の変化を減少させる多層膜構造のフィルタを用いることも可能である。このフィルタは、たとえば常に光路に配置される。
結像レンズ35は、患者眼Eの像を結ばせるレンズ(系)である。偏向部36は、光の進行方向を術者の眼幅に合わせるように平行移動させる光学部材であり、プリズム36a及び36bを含んで構成される。接眼レンズ37は偏向部36と一体的に移動する。偏向部36と接眼レンズ37は接眼部3cに格納されている。観察系30における他の部材は、観察部3bに格納されている。
(撮影系40)
撮影系40は、患者眼Eを撮影するための光学系である。撮影系40は、ビームスプリッタ41と、結像レンズ42と、イメージセンサ43とを含む。撮影系40は観察系30から分岐している。ビームスプリッタ41は、観察系30の結像レンズ35と偏向部36との間に配置されている。ビームスプリッタ41は、たとえばハーフミラーである。結像レンズ41は、患者眼Eの像をイメージセンサ43上に結ばせるレンズ(系)である。イメージセンサ43は、たとえば、CCDやCMOS等の撮像素子を含むエリアセンサである。イメージセンサ43から出力される信号(画像信号、映像信号)は、処理ユニット5に送られる。
観察系30における左右の光学系の双方に撮影系40が設けられてもよいし、一方のみに撮影系40が設けられてもよい。左右双方の撮影系40が設けられる場合、患者眼Eの立体画像(ステレオ画像)を取得することが可能である。立体画像は静止画像又は動画像である。
(レーザ照射系50)
レーザ照射系50は、光源ユニット2から光ファイバ4を介してスリットランプ顕微鏡3に伝送された照射光を患者眼Eに導く光学系である。レーザ照射系50は、コリメータレンズ51と、光スキャナ52と、ミラー53と、リレーレンズ54及び55と、ミラー56と、コリメータレンズ57と、偏向部材58とを含む。
コリメータレンズ51は、光ファイバ4から出力された照射光を平行光束にする。光スキャナ52は、照射光を2次元的に偏向する。光スキャナ52は、たとえば一対のガルバノスキャナを含む。光スキャナ52の動作は、処理ユニット5により制御される。
ミラー53は、光スキャナ52を経由した照射光を反射して、その進行方向を変える。リレーレンズ54及び55は、ミラー53により反射された照射光をリレーする。ミラー56は、リレーレンズ54及び55を経由した照射光を反射して、その進行方向を変える。コリメータレンズ57は、リレーレンズ54及び55を経由した照射光を平行光束にする。偏向部材58は、対物レンズ31の後方に配置され、コリメータレンズ57を経由した照射光を偏向して患者眼Eに照射させる。
(コンタクトレンズCL)
眼底Efや隅角のレーザ治療を行う場合、角膜EcにコンタクトレンズCLが当接される。各種のレーザ治療を行うために、倍率や形態が異なる複数のコンタクトレンズが準備されている。ユーザは、治療種別や治療部位や患者眼Eの状態などに応じてコンタクトレンズを選択する。
[照射条件]
本例では、予め設定されたパターンの照射光が患者眼Eに適用される。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パターン(配列条件)、配列パターンのサイズ(配列サイズ条件)、配列パターンの向き(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)などがある。照射条件には、パターンやスポット以外の事項に関するものも含まれる。たとえば、照射光の強度(パワー)や波長が照射条件に含まれる。これら照射条件に基づく制御は、従来のパターン照射型レーザ治療装置と同様にして実行される。
[制御系]
レーザ治療装置1の制御系について、図3を参照しながら説明する。レーザ治療装置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。図3においては、いくつかの構成部位が省略されている。
(保持部61、移動機構62)
保持部61は、コンタクトレンズCLを保持する。図示は省略するが、保持部61は、スリットランプ顕微鏡3に基端が接続されたアームと、アームの先端に設けられたコンタクトレンズホルダとを備える。アームは、たとえば1以上の関節部を備えており、変形可能に構成されている。コンタクトレンズホルダは、可動機構を介してアームに接続されている。可動機構は、コンタクトレンズCLの回転移動、チルト及び軸方向への移動が可能に構成される。回転移動は、コンタクトレンズCLをその軸周りに移動する動作である。回転移動は、隅角や眼底周辺部のレーザ治療に用いられる、内部に反射面を有するコンタクトレンズが適用されている場合に、照射光や照明光の反射方向を変更するために実行される。チルトは軸の向きを変更する動作であり、照射光や照明光の進行方向を変更するために実行される。軸方向への移動は、治療部位や観察部位に対するピントを調整するために実行される。なお、可動機構は、回転移動、チルト及び軸方向への移動のうち少なくとも1つを実行可能に構成されてもよいし、これら以外の移動態様を実行可能に構成されてもよい。
移動機構62は、このような可動機構と、この可動機構を動作させるための1以上のアクチュエータとを含む。移動機構62の動作は制御部101により実行される。本実施形態では、制御部101は、保持部61により保持されているコンタクトレンズCLの回転移動、チルト及び軸方向への移動のそれぞれの制御を実行する。
(制御部101)
制御部101は、レーザ治療装置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、照明系10の制御、観察系30の制御、レーザ照射系50の制御、コンタクトレンズCLの移動制御などを行う。制御部101は、少なくとも図3に示す各要素を制御する。たとえば、制御部101は、前述した照射条件に基づく制御を実行する。
光源ユニット2の制御として、制御部101は、照準光源2aの制御、治療光源2bの制御、ガルバノミラー2cの制御などを行う。照準光源2a及び治療光源2bの制御は、照射光の出力のオン/オフ、照射光の出力強度(出力光量)の制御などを含む。また、1つ以上の治療光源2bにより複数種別の治療光LTを出力可能な構成が適用される場合、制御部101は、治療光LTを選択的に出力させるように治療光源2bを制御する。ガルバノミラー2cの制御は、ガルバノミラー2cの反射面の向きを変更する制御を含む。
表示ユニット7は、制御部101の制御を受けて各種の情報を表示する。表示ユニット7は、LCD等のフラットパネルディスプレイ、CRTディスプレイなどの任意の表示デバイスを含んで構成される。表示ユニット7は、たとえばスリットランプ顕微鏡3又は処理ユニット5(コンピュータ)に設けられる。
照明系10の制御として、制御部101は、光源11の制御、フィルタ13〜15の制御、スリット絞り16の制御、その他の絞り部材の制御などを行う。光源11の制御は、照明光の出力のオン・オフ、照明光の出力強度(出力光量)の制御などを含む。フィルタ13〜15の制御は、照明光軸10aに対してフィルタ13〜15をそれぞれ挿脱する制御を含む。フィルタ13〜15の制御は、フィルタ駆動部13Aを制御することにより行われる。スリット絞り16の制御は、一対のスリット刃の間隔を変更する制御と、一対のスリット刃を一体的に移動・回転させる制御とを含む。前者の制御は、スリット幅の変更制御に相当する。後者の制御は、スリット幅を一定に保った状態で照明光(スリット光)の照射位置を変更する制御に相当する。その他の絞り部材には、前述のように、照明光の光量を変更するための照明絞りや、照明野のサイズを変更するための照明野絞りがある。スリット絞り16、照明絞り、照明野絞りの制御は、絞り駆動部16Aを制御することによりそれぞれ行われる。
観察系30の制御として、制御部101は、変倍レンズ32及び33の制御、保護フィルタ34の制御などを行う。変倍レンズ32及び33の制御は、変倍駆動部32Aを制御してこれらを観察光軸30aに沿って移動させる制御、或いは、異なる倍率の変倍レンズ群を観察系30の光路に配置させる制御である。それにより、観察倍率(画角)が変更される。保護フィルタ34の制御は、保護フィルタ駆動部34Aを制御して、保護フィルタ34を観察光軸30aに対して挿脱するものである。
レーザ照射系50の制御として、制御部101は、光スキャナ52の制御などを行う。制御部101は、たとえば、光スキャナ52に含まれる2つのガルバノミラーの向きをそれぞれ変更する。それにより、光源ユニット2から光ファイバ4を介して入射された照射光が2次元的に偏向される。
制御部101は、記憶部102に記憶されたデータの読み出し処理や、記憶部102に対するデータの書き込み処理を行う。
制御部101は、マイクロプロセッサ、RAM、ROM、ハードディスクドライブ等を含む。ハードディスクドライブには、制御プログラム等のコンピュータプログラムが予め記憶されている。制御部101の動作は、コンピュータプログラムと上記ハードウェアとが協働することによって実現される。また、制御部101は、外部装置と通信するための通信デバイスを含んでいてもよい。
(記憶部102)
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む。
記憶部102にはプランデータ102aが予め記憶されている。プランデータ102aは、レーザ治療の前に実施される術前プランニングにおいて作成される。術前プランニングとは、事前に取得された検査データや診断データに基づいてレーザ治療(レーザ手術)の実施内容を決定する作業である。術前プランニングで決定される事項としては、レーザ治療を施す患者眼Eの部位(治療対象部位)や、適用されるレーザ光(治療光LT)の種別や、適用されるコンタクトレンズの種別や、手術の実施回数・実施間隔などがある。また、過去に実施されたレーザ治療の結果や、患者眼Eの画像(正面画像、OCTによる断面像など)や、患者・患者眼の属性(性別、年齢、既往歴、治療歴等)や、標準データ・統計データなどに基づいて、レーザ光(治療光LT)の強度を決定することができる。治療光LTの強度は、たとえば、治療のために実際に適用される強度でもよいし、適用強度を決定するための作業(試し打ち)で用いられる初期強度でもよい。本実施形態のプランデータ102aは、患者眼Eの治療対象部位を表すデータを少なくとも含むものとする。
(操作ユニット6、表示ユニット7)
操作ユニット6は、各種のハードウェアキー及び/又はソフトウェアキーを含む。表示ユニット7は、たとえばフラットパネルディスプレイを含む。操作ユニット6の少なくとも一部と表示ユニット7の少なくとも一部とを一体的に構成することが可能である。タッチパネルディスプレイはその一例である。
(データ処理部110)
データ処理部110は各種のデータ処理を行う。データ処理部110には、解析部111と、レポート作成部120とが設けられている。解析部111は、撮影系40(イメージセンサ43)により取得された患者眼Eの画像を解析することにより、移動機構62を制御するための情報(つまり、コンタクトレンズCLの移動制御を行うための情報)を生成する。本実施形態の解析部111は、治療対象部位特定部112と、スポット画像特定部113と、治療除外領域特定部114と、制御情報生成部115とを含む。
(治療対象部位特定部112)
治療対象部位特定部112は、プランデータ102aに含まれる治療対象部位を表すデータ(治療対象部位データ)に基づいて、撮影系40により取得された画像を解析することにより、この治療対象部位に相当する画像領域を特定する。この処理のいくつかの典型例を以下に説明する。
治療対象部位データは、たとえば、画像データ又は座標データである。この画像データは、たとえば、眼の部位を模式的に表現したテンプレート画像(シェーマ)を含む。医師は、術前プランニングにおいて、検査データや診断データを参照することでレーザ治療を施すべき部位を決定し、その部位をシェーマ上にマーキングする。図4Aは、隅角のシェーマを表す。この隅角シェーマT1には、隅角の正面模式図Aが記載されている。術前プランニングにおいて、隅角シェーマT1がディスプレイに表示される。医師は、たとえばマウスを操作することにより、患者眼Eの隅角における治療対象部位を隅角シェーマT1上にマーキングする。このようにして作成される治療対象部位データの例を図4Bに示す。この治療対象部位データD1では、隅角全体が治療対象部位とされている(隅角の正面模式図Aの全体に斜線が付されている)。なお、隅角の一部が治療対象部位から除外される場合もあるが、それについては後述する。
画像データを含む治療対象部位データの他の例として、撮影画像を用いることができる。図4Cは、眼底Efの撮影画像(眼底像)を表す。この眼底像T2は、術前プランニングの前に眼底カメラやスリットランプ顕微鏡により取得される。術前プランニングにおいて、医師は、ディスプレイに表示された眼底像T2上に治療対象部位をマーキングする。このようにして作成される治療対象部位データの例を図4Dに示す(斜線が付された領域が治療対象部位である)。なお、隅角の撮影画像が用いられる場合、コンタクトレンズ(隅角鏡)を角膜Ecに当接し、それを回転させつつ複数回撮影を行い、それにより得られた複数の撮影画像(それぞれ隅角の異なる部位を表す)を繋ぎ合わせてパノラマ画像を作成する。このパノラマ画像が隅角の撮影画像として用いられる。
制御部101は、このような治療対象部位データを記憶部102から読み出して治療対象部位特定部112に送る。治療対象部位データは治療対象部位を表す情報であるから、少なくとも向き付けがなされている。更に、治療対象部位データは、そのサイズを表す情報を含んでいてもよい。
また、本例では、照射光(たとえば、既定のパターンの照準光LA)が照射されている状態の患者眼Eを撮影系40が撮影する。このときの撮影対象は、治療対象部位データが表す治療対象部位を含む。レーザ治療の対象が隅角である場合、照準光LAの照射範囲を含む隅角の部分領域の撮影がスリットランプ顕微鏡3を用いて行われる。治療対象部位特定部112は、この撮影により取得された画像(隅角部分画像)が、治療対象部位のどの部分に相当するか判断する。この処理は、たとえば、コンタクトレンズCLや照明系10や観察系30や撮影系40の制御の内容を参照して実行される。前述したように、制御部101は、移動機構62の制御を行うので、コンタクトレンズCLの現在の位置や姿勢を認識できる。更に、制御部101は、スリット絞り16の制御内容から、照明野(撮影野)のサイズや形状や向きを認識できる。加えて、制御部101は、変倍レンズ32及び33の制御内容から、撮影画像の倍率(画角)を認識できる。制御部101は、これら情報を撮影画像とともに治療対象部位特定部112に送る。
治療対象部位特定部112は、撮影画像とともに入力された上記情報と、向き付けやサイズが定義された治療対象部位データとに基づいて、この撮影画像(隅角部分画像)に対応する治療対象部位内の範囲を特定する。この処理は、治療対象部位に相当する隅角部分画像中の画像領域を特定する処理であるとも言える。このようにして、隅角の治療対象部位の部分領域と、隅角部分画像の部分領域とが対応付けられる。なお、眼底Efが対象である場合には、治療対象部位全体を含むような眼底像を取得できるので、治療対象部位全体と眼底像の部分領域との対応付けを行うことが可能である。
(スポット画像特定部113)
スポット画像特定部113は、撮影系40により取得された画像を解析することにより、レーザ光の照射領域を表す複数のスポット画像を特定する。この処理は、撮影画像の画素値に基づいて実行される。たとえば、スポット画像特定部113は、撮影画像のうち高輝度の画素を選択し、選択された複数の画素をそれぞれの連結領域に分類し(ラベリング処理等)、各連結領域をスポット画像とする。撮影画像がカラー画像である場合、スポット画像特定部113は、撮影画像の画素のRGB値を参照することにより、レーザ光の波長に相当するRGB値を有する画素を選択し、選択された複数の画素をそれぞれの連結領域に分類し、各連結領域をスポット画像とすることができる。このような処理において、レーザ光の照射領域(スポット)の形状を考慮することができる。たとえばスポットが円形である場合(つまり、レーザ光の断面が円形である場合)、スポット画像特定部113は、円形の画像領域(又は収差等の影響を考えて楕円形の画像領域)を探索することができる。
(治療除外領域特定部114)
治療除外領域特定部114は、撮影系40により取得された画像の少なくとも一部を解析することにより、レーザ治療から除外される領域(治療除外領域)を特定する。この解析処理は、少なくとも治療対象部位特定部112により特定された画像領域に対して実行される。また、この画像領域の周囲の画像領域(隣接する画像領域)も含めて解析することもできる。治療除外領域としては、所定期間(3ヶ月等)以内にレーザ治療が施された部位(既治療部位)や、癒着部位などがある。既治療部位は、たとえば、画素値の解析によりレーザ光による瘢痕(治療痕)を特定することによって検出される。癒着部位は、たとえば画素値及び/又は形状の解析によって検出される。
(制御情報生成部115)
制御情報生成部115は、治療対象部位特定部112、スポット画像特定部113及び治療除外領域特定部114により取得された情報に基づいて制御情報を生成する。
制御情報は、移動機構62を制御するための情報(移動制御情報)を含む。移動制御情報は、既定のパターンの照射光(少なくとも治療光LT)の照射位置の移動先を表す情報を含む。移動先は、治療除外領域特定部114により特定された治療除外領域の外部に設定される。たとえば、取得された移動先(暫定的移動先)の少なくとも一部が治療除外領域の少なくとも一部と重なる場合、制御情報生成部115は次の移動先を求め、この新たな移動先と治療除外領域との比較を同様にして行う。このような処理を1回以上行うことで、移動先が決定される。他の処理例として、暫定的移動先と治療除外領域とが重畳範囲を有する場合、この重畳範囲だけ暫定移動先をシフトすることにより移動先を決定することが可能である。
内部に反射面を有するコンタクトレンズCL(隅角鏡)を用いて隅角のレーザ治療を行う場合、移動制御情報は、現在又は直前の照射位置から次の照射位置に移行するためのコンタクトレンズCLの回転角度を表す情報を含む。反射面を有しないコンタクトレンズCLを用いて隅角のレーザ治療を行う場合、移動制御情報は、現在又は直前の照射位置から次の照射位置に移行するためのコンタクトレンズCLのチルト角度を表す情報を含む。なお、次の照射位置は事前に決定され、たとえば、現在又は直前の照射位置に対して所定方向(時計回り方向又は反時計回り方向)に配置され、かつそれに最も近い照射位置である。眼底Efのレーザ治療の場合においても同様にして移動制御情報が作成される。
制御情報は、照射条件を変更するための情報を含んでいてもよい。たとえば、制御情報は、配列条件、配列サイズ条件、配列方向条件、スポットサイズ条件、スポット間隔条件、照射光の強度条件及び波長条件のうち少なくとも1つを変更するための情報を含む。図4Bに示すように、隅角の治療対象部位は円環状の領域に分布している。また、移動制御情報に基づくコンタクトレンズCLの移動(回転移動又はチルト)は、照射光の照射位置の周方向(偏角方向)への移動に相当する。よって、照射光の配列が或る対称性を有しない限り、コンタクトレンズCLの移動とともに配列方向を変更することが望ましい。すなわち、複数のスポットの配列の長手方向が円形又は楕円形の隅角に沿って変化するように、照射光の配列方向を制御することが望ましい。この場合に適用されるスポットの配列は、たとえば線状配列又は弧状配列である。配列方向の変更量(配列方向条件)は、照射光の照射位置の回転移動に伴う接線の向きの変化量に相当する。
制御情報は、スリット光による照明野のサイズや向きを変更するための情報を含んでいてもよい。隅角のレーザ治療において、移動制御情報に基づくコンタクトレンズCLの移動(回転移動又はチルト)は、スリット光による照明野の周方向(偏角方向)への移動に相当する。よって、照明野の形状が或る対称性を有しない限り、コンタクトレンズCLの移動とともに照明野の向き(スリット絞り16の向き)を変更することが望ましい。すなわち、スリット光による照明野の長手方向が円形又は楕円形の隅角に沿って変化するように、スリット絞り16の向きを制御することが望ましい。照明野の向きの変更量は、照射光の照射位置の回転移動に伴う接線の向きの変化量に相当する。
(レポート作成部120)
レポート作成部120は、患者眼のレーザ治療に関するレポートを作成する。レポートは、どのようなレーザ治療が実施されたかを記録しておくためのものである。レポートは、少なくとも制御部101により実行された制御の内容に基づいて作成される。この制御内容には、コンタクトレンズCLの移動制御の内容や、照射条件に関する制御の内容が含まれる。照射条件の例として、治療光LTの強度(パワー)や波長がある。治療光LTのパワーは、各スポットのパワーでもよいし、全スポットにおけるパワーの総和でもよい。レポート作成部120は、このような制御内容を既定のフォーマットのレポートテンプレートに入力する。
レポートは、レーザ治療において取得された撮影画像を含んでもよい。その場合、レポート作成部120は、所定のタイミングで取得された撮影画像(フレーム)を選択することができる。所定のタイミングは、コンタクトレンズCLの移動制御の前及び/又は後であってよい。また、所定のタイミングは、治療光LTの照射の前及び/又は後であってよい。たとえば、レポートは、各治療対象部位の撮影画像を含んでよい。また、レポートは、各治療対象部位に対して治療光LTを照射する前の撮影画像と、照射した後の撮影画像とを含んでよい。
なお、レポートに含まれる情報はここに例示されたものには限定されず、任意の情報であってよい。ユーザは、レポートに記載される情報を選択することができる。その場合、制御部101は、レポートに記載される情報を選択するための画面を表示ユニット7に表示させる。この画面には、たとえば、レポートに記載可能な情報が列挙されている。ユーザは、操作ユニット6を用いて所望の情報を選択することができる。その選択結果は、記憶部102に格納される。レポート作成部120は、この選択結果を参照することで情報の選択を行い、選択された情報をレポートテンプレートに入力する。なお、たとえば術前プランニング等において、図示しないコンピュータを用いて情報の選択を行い、その選択結果をレーザ治療装置1に送るように構成することも可能である。
[使用形態]
レーザ治療装置1を用いたレーザ治療の流れについて、その事前段階も含めて説明する。レーザ治療装置1の使用形態の一例を図5に示す。
(S1:術前プランニング)
レーザ治療の事前段階として術前プランニングが実施される。術前プランニングでは、図示しないコンピュータが使用される。このコンピュータは、たとえば、患者の電子カルテや画像の閲覧と、プランデータの作成とに使用される。医師は、患者眼Eの検査データや診断データを参照してプランデータを作成する。前述したように、プランデータには、患者眼Eの治療対象部位を表すデータが少なくとも含まれる。加えて、治療光の種別・強度や、コンタクトレンズの種別や、手術の実施回数・実施間隔などがプランデータに含まれていてもよい。作成されたプランデータは、たとえば、電子カルテシステム等のファイリングシステム又は記録媒体を介してレーザ治療装置1に送られて記憶部102に格納される(図3に示すプランデータ102a)。以下はレーザ治療の段階である。
(S2:コンタクトレンズを装着する)
まず、保持部61の先端のコンタクトレンズホルダにコンタクトレンズCLを装着する。コンタクトレンズの種別を表す情報がプランデータ102aに含まれている場合、制御部101は、この種別を表す情報を表示ユニット7に表示させる。医師や看護師は、表示された情報を参照してコンタクトレンズを選択することができる。
(S3:コンタクトレンズを患者眼にあてがう)
ユーザは、保持部61に装着されたコンタクトレンズCLを患者眼Eの角膜Ecにあてがう。このとき、保持部61のアームを任意に変形させることができる。また、この段階において、移動機構62を手動で自在に動作させることができる。本例では、内部に反射面を有する隅角用コンタクトレンズCLが使用されるものとする。
治療光の種別及び/又は強度を表す情報がプランデータ102aに含まれている場合、制御部101は、治療光LTの種別の選択及び/又は強度の設定を行う。また、制御部101は、照射光(スポット)の配列パターンを設定する。本例では、隅角の治療のために、線状又は弧状の配列パターンが選択される。また、制御部101は、既定のスリット幅となるようにスリット絞り16(絞り駆動部16A)を制御することができる。制御部101は、これらの他にも既定の制御を実行することが可能である。
(S4:観察及び撮影を開始する)
ユーザが所定の操作を行うと、制御部101は、照明系10の光源11を点灯させる。それにより患者眼E(隅角)の観察を開始できる。また、制御部101は、イメージセンサ43による撮影を開始させる。撮影野は、照明系10による照明野(スリット光による照明範囲)を含む。本例では動画撮影が適用されるが、適当なタイミングで静止画撮影を実行してもよい。静止画撮影は、たとえば、照準光LA及び/又は治療光LTを照射するための制御と同期される。
制御部101は、イメージセンサ43により取得される患者眼E(隅角)の動画像をリアルタイムで表示ユニット7に表示させることができる。ユーザは、隅角の所望の部分が観察視野及び撮影視野に含まれるように、隅角の観察像や動画像を参照しつつコンタクトレンズCLの位置や姿勢を調整する。また、ユーザは、スリット幅の調整など、所望の操作を行うことが可能である。
(S5:照準光の照射を開始する)
制御部101は、光源ユニット2及びレーザ照射系50を制御することにより、患者眼Eに対する照準光LAの照射を開始させる。
(S6:最初の治療対象部位に照準を合わせる)
治療対象部位特定部112は、撮影画像(動画像のフレーム)を解析することにより、隅角に相当する撮影画像中の領域(隅角領域)を特定する。この処理は、たとえば画素値に関する閾値処理やパターンマッチング等、任意の画像処理を含む。
次に、治療対象部位特定部112は、特定された隅角領域が、プランデータ102a(治療対象部位データ)に示された隅角の治療対象部位(円環の全体又は一部)のどの部分に相当するか特定する。この処理の例を説明する。前述したように、治療対象部位データは向き付けられており、かつ、コンタクトレンズCLの位置や姿勢は認識可能である。治療対象部位特定部112は、コンタクトレンズCLの位置や姿勢の認識結果から、撮影画像の撮影野の方角を求めることができ、その方角に相当する治療対象部位データの部分を特定する。他の処理例として、隅角領域は略弧状であることに基づき(ここで、隅角領域を近似する弧を求めてもよい)、この隅角領域に実質的に一致する治療対象部位データの部分を求める。この処理は、たとえば、隅角領域(弧状の領域)を治療対象部位データ上において平行移動するアフィン変換を含む。なお、このアフィン変換は回転移動を含まない。また、このアフィン変換は、撮影倍率に応じた隅角領域のサイズと治療対象部位データのサイズとを合わせるための拡大/縮小を含んでよい。
続いて、スポット画像特定部113は、撮影画像を解析することにより複数のスポット画像を特定する。複数のスポット画像は、既定のパターンで配列されている(たとえば線状配列又は弧状配列)。
制御情報生成部115は、スポット画像特定部113により特定された複数のスポット画像と、治療対象部位特定部112により特定された隅角領域との間の変位を求める。更に、制御情報生成部115は、この変位をキャンセルするようなコンタクトレンズCLの位置や姿勢の変化量(回転移動量、チルト量等)を求める。この変化量は、移動機構62を制御するための移動制御情報に相当する。
制御部101は、この移動制御情報に基づいて移動機構62を制御することにより、スポット画像(照準光LAのパターンの照射位置)を隅角領域上に導く。このような処理と並行してトラッキングを実行することができる。トラッキングは、コンタクトレンズCLの位置や姿勢及び/又は照準光LAの照射位置を患者眼Eの動き(眼球運動、体動、拍動等)に追従させる処理である。トラッキングは、異なるタイミングで取得された複数の撮影画像(フレーム)の間の変位(特徴点の変位)を時系列的にかつ順次に求める処理と、この変位をキャンセルするように移動機構62及び/又は光スキャナ52をリアルタイム制御する処理とを含む。
典型例として示された上記処理を実行することにより、隅角における最初の治療対象部位に照準光LAのパターンが配置される。このようにして照準が合わせられた状態を図6Aに示す。図6Aにおいて、符号AIは被検眼Eの隅角を表し、符号L1はスリット光による照明野(スリット照明野)を表し、符号M1は最初の治療対象部位(第1の治療対象部位)を表し、符号SP1はスポット群を表す。図6Aにおける上下方向及び左右方向は前述した方向の定義に一致するものとする。本例において、隅角AIの最も上側の位置に第1の治療対象部位M1が設定されるが、一般に、隅角AIの任意の位置に第1の治療対象部位M1を設定することができる。この段階において、スリット照明野L1は、第1の治療対象部位M1を含む。また、スポット群SP1は照準光LAの複数のスポットである。図6Aに示すような状態により、ユーザは、隅角AIの第1の治療対象部位M1を観察しつつ、この部位M1にスポット群SP1が形成されていること、つまりこの部位M1に照準が合っていることを確認できる。また、この部位M1から外れた位置にスポット群SP1が形成されている場合(つまり、照準が合っていない場合)、ユーザは、コンタクトレンズCLの位置や姿勢を調整することにより、この部位M1に照準を合わせることができる。
(S7:治療光を照射する)
治療対象部位に対する照準合わせの完了後にユーザが操作ユニット6を用いて所定の操作(照射実行操作)を行うと、制御部101は、光源ユニット2及びレーザ照射系50を制御することにより、この治療対象部位に向けて治療光LTを照射させる。この治療光LTは、たとえば照準光LAと同じパターンを有する。一般に、治療光LTのパターンは、既定パターンの照準光LAにより画定される患者眼Eの範囲の一部若しくは全体に対して、又は、この画定範囲の一部若しくは全体を含む範囲に対して照射される。
(S8:治療完了か?)
ステップS7で行われた治療光LTの照射で患者眼Eのレーザ治療が完了した場合(S8:Yes)、本例の処理はステップS13に移行する。他方、引き続きレーザ治療を行う場合(S8:No)、本例の処理はステップS9へ移行する。なお、ステップS9〜12は、次にレーザ治療が行われる部位に照準を合わせるための処理を含む。
レーザ治療が完了したか否かの判定は、自動で又はユーザにより行われる。自動判定の場合、レーザ治療装置1(たとえば制御部101又は解析部111)は、レーザ治療が既に実施された治療対象部位を記録し、この記録の履歴(つまり、レーザ治療が既に実施された治療対象部位の全体)と、プランデータ102a中の治療対象部位データとを比較する。この記録履歴が、治療対象部位データが示す範囲の全体に到達した場合、レーザ治療装置1は、レーザ治療は完了したと判定する。他の例として、照射光のパターンの向きの変更履歴や、スリット照明野の向きの変更履歴に基づいて、レーザ治療が完了したか否か判定することができる。たとえば隅角の場合のようにレーザ治療の起点と終点とが一致する場合、レーザ治療の開始から終了までの間に、照射光のパターン等の向きは360度にわたって変化する。このような向きの変化の履歴を利用して上記判定を行うことが可能である。或いは、プランデータ102a中の治療対象部位データ(及び最初の治療対象部位の位置)に基づいて、レーザ治療の終点を特定し、この終点において適用される照射光のパターン等の向きに到達して治療光LTの照射が実行されたことをもって、レーザ治療が完了したと判定することが可能である。他の例として、患者眼Eの撮影画像に基づいてレーザ治療が完了したか判定することができる。たとえば、レーザ治療装置1(たとえば解析部111)は、少なくともレーザ治療の実施中、その直前及び/又は直後のタイミングで患者眼Eを撮影する(本例では動画撮影が適用される)。レーザ治療装置1は、それにより取得された撮影画像を解析することで、患者眼Eの特徴部位(たとえば隅角、瞳孔等)を検出し、その特徴部位の位置や向きからレーザ治療が完了したか否か判定することが可能である。患者眼Eの他の部位(隅角以外の部位)のレーザ治療が引き続き実施される場合、レーザ治療装置1は、たとえば、レーザ治療の対象の変更を表す情報を出力(表示等)することができる。
ユーザが判定を行う場合について説明する。ユーザは、レーザ治療が既に実施された部位を認識できる。たとえば隅角の場合、観察している画像の向きや、コンタクトレンズCLに対するその時点までの操作内容などを参照することができる。術前プランニングにより計画された範囲のレーザ治療が完了したと判断したとき、ユーザは、操作ユニット6を用いて所定の操作(治療完了操作)を行う。
術前プランニングにより計画された範囲の治療が完了する前にレーザ治療を中断することがある。たとえば患者が痛みを強く訴えた場合に治療が中断される。このような場合、ユーザは治療中断の指示を操作ユニット6を用いて行うことができる。この指示操作は、上記の治療完了操作又はそれと異なる操作(治療中断操作)であってよい。治療中断のための操作が治療完了のための操作と同じである場合などにおいて、レーザ治療装置1は、自動判定の場合と同様に、治療対象部位の記録履歴とプランデータ102a中の治療対象部位データとを比較することで、当該治療完了操作が治療中断に相当するか否か判定することができる。
治療が中断された場合、レーザ治療装置1(制御部101、解析部111等)は、中断された段階を表す情報(中断段階情報)を生成することができる。中断段階情報は、たとえば、治療が中断された位置や、治療が実施された範囲や、治療が実施されていない範囲などを表す情報である。中断段階情報は、たとえば、プランデータ102a中の治療対象部位データに付加される。
(S9:制御情報を生成する)
ステップS8において引き続きレーザ治療を行うと判定された場合(S8:No)、解析部111は、前述した処理を患者眼Eの画像に施すことにより制御情報を生成する。制御情報には、既定のパターンの照射光(照準光LA及び治療光LT)の照射位置の移動先(コンタクトレンズCLの回転角度)を表す情報を含む移動制御情報が少なくとも含まれる。本例においては、制御情報は、照射条件を変更するための情報(照射条件制御情報)や、スリット光による照明野のサイズや向きを変更するための情報(スリット制御情報)を含んでいてもよい。
(S10:コンタクトレンズを移動する)
制御部101は、ステップS9で生成された移動制御情報に基づき移動機構62を制御することで、この移動制御情報が示す回転角度だけコンタクトレンズCLを回転させる。
(S11:スリット絞りを移動する)
制御部101は、ステップS9で生成されたスリット制御条件に基づき絞り制御部16Aを制御することで、スリット絞り16を回転させてスリット制御条件が示す向きに配置させる。なお、ステップS10とステップS11とを逆の順序で実行してもよい。或いは、ステップS10とステップS11とを並行して実行してもよい。
(S12:次の治療対象部位に照準を合わせる)
ステップS10及びS11により、隅角における次の治療対象部位に照準光LAのパターンが配置される。図6Aに示す第1の治療対象部位M1の次の治療対象部位(第2の治療対象部位)M2に照準が合わせられた状態を図6Bに示す。第2の治療対象部位M2は、第1の治療対象部位M1に対して時計回り方向に隣接する位置に配置されている。スリット照明野L2は第2の治療対象部位M2を含み、スポット群SP2はスリット照明野L2(及び第2治療対象部位M2)内に形成される。ユーザは、隅角AIの第2の治療対象部位M2を観察しつつ、この部位M2にスポット群SP2が形成されていること、つまりこの部位M2に照準が合っていることを確認できる。また、この部位M2から外れた位置にスポット群SP2が形成されている場合(つまり、照準が合っていない場合)、ユーザは、コンタクトレンズCLの位置や姿勢を調整することにより、この部位M2に照準を合わせることができる。
ステップS12が完了したら、処理はステップS7へ移行する。ステップS7では、ユーザによる照射実行操作に対応し、既定パターンの治療光LTが第2の治療対象部位M2に照射される。
ステップS8において「Yes」と判定されるまで、ステップS7〜12の処理が繰り返し実行される。その途中の状態を図6Cに示す。図6Cにおいて、符号Miは第iの治療対象部位を示し、符号Liはこの部位Miを含むスリット照明野を示し、符号SPiはスポット群を示す(i=1〜n)。スリット照明野Li及びスポット群SPiは、隅角AIの第iの治療対象部位Miに応じた向きに設定されている。ユーザは、第iの治療対象部位Miを観察しつつ、この部位Miに照準が合っていることを確認できる。また、この部位Miから外れた位置にスポット群SPiが形成されている場合、ユーザは、コンタクトレンズCLの位置や姿勢を調整することにより、この部位Miに照準を合わせることができる。
(S13:レポートを作成する)
ステップS8において「Yes」と判定されると、レポート作成部120は、前述した要領でレポートを作成する。このレポートには、患者ID、患者氏名、疾患名、手術部位、術式、手術日、手術時刻(開始時刻、終了時刻)、手術時間(手術に掛かった時間)、右眼/左眼などの情報とともに、コンタクトレンズCL及び/又はスリット絞り16の移動制御に基づく各治療対象部位Miの位置情報や、適用された治療光LTのパワー(総パワー)などの情報が含まれる。
(S14:レポートを保存する)
制御部101は、ステップS13で作成されたレポートを記憶部102又は他の記憶装置に記憶させる。他の記憶装置は、レーザ治療装置1の外部に配置された任意の記憶装置であってよく、たとえば電子カルテシステム等のデータベースであってよい。また、他の記憶装置は、レーザ治療装置1に装着可能な記録媒体であってよい。以上で、この使用形態の説明を終える。
[効果]
本実施形態に係るレーザ治療装置の効果について説明する。
レーザ治療装置(1)は、患者眼(E)に当接されたコンタクトレンズ(CL)を介して患者眼のレーザ治療を行うために用いられる。レーザ治療装置は、保持部(61)と、移動機構(62)と、制御部(101)とを備える。保持部はコンタクトレンズを保持する。移動機構は、保持部により保持されたコンタクトレンズを移動するよう構成される。制御部は、移動機構の制御を行う。
このようなレーザ治療装置によれば、保持部によってコンタクトレンズが保持されるので、ユーザ(医師)はコンタクトレンズを保持する必要がない。更に、移動機構及び制御部によってコンタクトレンズを移動させる構成であるから、観察部位やレーザ照射部位を調整するためにコンタクトレンズを回転させたり傾けたり前後に移動させたりといった操作を手動ではなく電動で行うことが可能である。従来のように当該操作を手動で行う場合、ユーザはコンタクトレンズの保持と操作の双方を長時間にわたって片手で行わなければならなかった。なお、他方の手はスリットランプ顕微鏡の操作などに用いられる。これに対し、本実施形態によれば、任意の操作手段を用いて同様の操作を行うことが可能である。また、予め準備された情報に基づいて、コンタクトレンズの移動制御を自動で行うことも可能である。したがって、本実施形態は、眼科レーザ治療の操作性を向上させ、ユーザに掛かる負担を軽減させることができる。
移動機構(62)は、コンタクトレンズの回転移動、チルト及び軸方向への移動のうち少なくとも1つの移動態様を実行可能に構成されてよい。ここで、回転移動はコンタクトレンズを所定の軸周りに移動させることに相当し、チルトはコンタクトレンズの軸の向きを変更することに相当する。回転移動やチルトは、観察部位やレーザ照射部位の変更や調整のために行われる。また、軸方向への移動はコンタクトレンズの軸に沿った移動に相当し、ピント合わせのために行われる。適用される移動態様を実現するための具体的構成は任意であってよい。この構成によれば、コンタクトレンズの位置や姿勢を電動制御することが可能である。特に、コンタクトレンズの位置や姿勢を任意の操作手段を用いて行うことができ、或いは、自動で行うことができる。
なお、コンタクトレンズの種別を検知する機能が設けられている場合、その種別に応じた移動態様を選択的に実行できるように構成することが可能である。たとえば、内部に反射面を有するコンタクトレンズが適用される場合には回転移動を含む1以上の移動態様を実行でき、かつ、反射面を有しないコンタクトレンズが適用される場合には回転移動以外の1以上の移動態様を実行できるように構成することが可能である。
本実施形態のレーザ治療装置は、光源(照準光源2a、治療光源2b)から出力されたレーザ光を予め設定されたパターンに基づき偏向して患者眼に照射する照射系を備えていてよい。上記の構成例において、照射系は、光源ユニット2、光ファイバ4及びレーザ照射系50を含み、レーザ光を偏向する機能は光スキャナ52により実現される。更に、制御部は、照射系の制御と移動機構の制御とを組み合わせて実行することが可能である。この構成によれば、コンタクトレンズの移動とレーザ光の照射とを交互に実行することできるので、患者眼Eの複数の位置に対して順次にレーザ治療を施すことができる。上記の構成例においては、図6A〜図6Dに示すように、隅角AIの複数の治療対象部位Mi(i=1〜n)に対して順次にレーザ治療を施すことが可能である。しかも、治療対象部位Miの移動を自動で行うことができるので、手動でそれを行っていた従来の技術よりも作業が容易である。
本実施形態のレーザ治療装置は、撮影部と解析部とを備えていてよい。撮影部は、少なくとも照射系の制御が実行されているときに患者眼を撮影する。上記の構成例において、撮影部はスリットランプ顕微鏡3を含む。解析部(111)は、撮影部により取得された画像を解析することにより、移動機構を制御するための情報(移動制御情報)を生成する。制御部は、解析部により生成された情報に基づいて移動機構の制御を実行することができる。この構成によれば、照準光及び/又は治療光が照射されている患者眼を撮影し、この撮影画像に基づいて移動制御情報を生成することができる。それにより、患者眼の現在の状況に応じて照準合わせやレーザ照射を行うことが可能となる。一般に患者眼は眼球運動を伴うため、照準位置やレーザ照射位置がずれてしまうことが想定される。しかし、この構成によれば、患者眼の変位に応じて移動制御情報を生成できるため、照準位置やレーザ照射位置のずれの発生を防止(抑制)することが可能である。
本実施形態のレーザ治療装置は、予め設定された患者眼の治療対象部位を表すデータを記憶する第1記憶部を備えていてよい。上記の構成例においては、記憶部102が第1記憶部に相当し、プランデータ102aが当該データに相当する。ここで、記憶部102は、レーザ治療装置の外部に設けられてもよい。たとえば、レーザ治療装置に接続されたコンピュータや、ネットワーク(LAN等)上のデータベース等を第1記憶部として利用することが可能である。更に、解析部は、第1特定部と、第2特定部と、情報生成部とを含む。第1特定部は、第1記憶部に記憶されたデータに基づいて撮影部により取得された画像を解析することにより、治療対象部位に相当する画像領域を特定する。第2特定部は、撮影部により取得された画像を解析することにより、レーザ光の照射領域を表す複数のスポット画像を特定する。情報生成部は、第1特定部により特定された画像領域と第2特定部により特定された複数のスポット画像とに基づいて、上記パターンのレーザ光の照射位置の移動先を表す情報(移動制御情報)を生成する。上記の構成例においては、治療対象部位特定部112が第1特定部に相当し、スポット画像特定部113が第2特定部に相当し、制御情報生成部115が制御情報生成部に相当する。更に、制御部は、情報生成部により生成された情報に表された移動先に上記パターンのレーザ光の照射位置を移動させるように移動機構の制御を実行することができる。この構成によれば、移動制御情報を生成するための具体的な方法が提供される。なお、移動制御情報の生成方法はこれには限定されない。
解析部は、第1特定部により特定された画像領域を解析することにより治療除外領域を特定する第3特定部を含んでいてよい。制御部は、第3特定部により特定された治療除外領域に相当する患者眼の部位をスキップするように移動機構の制御を実行することができる。この構成によれば、レーザ治療から除外される部位を自動で特定し、その部位を飛ばすようにコンタクトレンズの移動制御を実行することが可能である。それにより、レーザ治療から除外されるべき部位に対してレーザ治療を施してしまう事態を回避することができる。
撮影部は、幅及び向きが可変なスリット光で患者眼を照明する照明系(10)を含んでいてよい。解析部は、撮影部により取得された画像を解析することにより、スリット光の幅及び/又は向きを変更するための情報(スリット制御情報)を生成することができる。制御部は、このスリット制御情報に基づいて照明系の制御を実行することが可能である。この構成によれば、スリット光の幅や向きを実際の撮影画像に基づき自動制御することが可能である。上記の構成例においては、コンタクトレンズCLの回転による治療対象部位Miの移行(治療対象部位Miから治療対象部位M(i+1)への移行)に同期してスリット光の照射位置が移動され(スリット照明野Liからスリット照明野L(i+1)への移行)、かつ、各治療対象部位Miの向きに応じてスリット光の向き(スリット照明野Liの向き)が自動で変更されている。後者では、各治療対象部位Miの向きにスリット照明野Liの長手方向(スリット長)が合うように、スリット光の向きが自動で変更される。この構成によれば、従来は手動で行っていたスリット照明野の位置や向きの変更が自動化されるので、操作が容易になる。
〈第2の実施形態〉
本実施形態に係るレーザ治療装置は、適用されるコンタクトレンズの種別を自動で検知し、その検知結果に基づき照射光(特に治療光)のパワーを制御する。このレーザ治療装置は、第1の実施形態と同様の全体構成及び光学系を備えていてよい(図1及び図2を参照)。
レーザ治療装置の制御系の構成例を図7に示す。本例の記憶部102は、関連情報102bを予め記憶している。更に、本例は、検知部63と強度取得部130とを備える。強度取得部130はデータ処理部110に設けられている。その他の構成要素は第1の実施形態と同様であってよい。以下、第1の実施形態で使用された符号を準用する。
本実施形態では、倍率や形態が異なる複数のコンタクトレンズが準備され、それらが選択的に適用される。関連情報102bは、複数のコンタクトレンズ種別とレーザ光の強度(パワー)とを関連付けている。典型的には、関連情報102bは、コンタクトレンズ種別KjとパワーPjとを関連付けるテーブル情報である(j=1〜m)。ここで、パワーP1〜Pmは、全て異なる必要はない。なお、関連情報102bを変更(更新)することが可能である。この処理は、新たな種別のコンタクトレンズを導入するときや、既存のコンタクトレンズを廃棄する場合などに行われる。
検知部63は、保持部61に保持されたコンタクトレンズCLの種別を検知する。つまり、検知部63は、患者眼Eに適用されるコンタクトレンズCLの種別を検知する。検知部63は、たとえば、保持部61又はその近傍に設けられる。検知部63は接触型でも非接触型でもよい。
接触型の検知部63の例として、マイクロスイッチを利用することができる。検知部63は、複数のマイクロスイッチを備える。各コンタクトレンズの外面には、所定パターンの凹凸形状を有する当接部が形成されている。準備された複数のコンタクトレンズの当接部は、互いに異なる凹凸形状を有する。コンタクトレンズを保持部61に装着すると、その当接部の凹凸形状が1以上のマイクロスイッチを押下する。押下されたマイクロスイッチそれぞれは固有の電気信号を出力する。検知部63は、出力された電気信号(の組み合わせ)に基づいて、保持部61に装着されたコンタクトレンズの種別を特定する。この特定処理では、電気信号の種別(の組み合わせ)、すなわちマイクロスイッチ(の組み合わせ)と、コンタクトレンズの種別とが関連付けられた情報が参照される。この情報は、記憶部102又は検知部63に予め格納される。
非接触型の検知部63の例として、RFID(Radio Frequency Identifier)や磁気センサを利用することができる。このような場合においても、物理量(電波、磁気等)とコンタクトレンズとの種別とが関連付けられた情報が参照される。非接触型の検知部63の他の例は、装着されたコンタクトレンズを撮影するカメラを含み、このカメラにより取得されたコンタクトレンズの画像を解析してコンタクトレンズの種別を特定する。本例においても、コンタクトレンズの視覚的特徴(サイズ、形状、特徴部位等)とコンタクトレンズの種別とが関連付けられた情報が参照される。
強度取得部130は、検知部63により検知されたコンタクトレンズCLの種別に対応するレーザ光のパワーを求める。この処理では、記憶部102に格納されている関連情報102bが参照される。具体的に説明すると、強度取得部130は、検知部63により検出されたコンタクトレンズCLの種別を表す情報を受ける。そして、強度取得部130は、関連情報102bを参照することで、コンタクトレンズCLの種別に関連付けられたレーザ光のパワーを特定する。強度取得部130により取得されたレーザ光のパワーを表す情報は、制御部101に送られる。
制御部101は、強度取得部130により取得されたパワーのレーザ光を出力するように光源ユニット2を制御する。この光源ユニット2の制御は、治療光源2bの制御を少なくとも含む。具体的には、制御部101は、強度取得部130により取得されたパワーの治療光LTを治療光源2b出力させる。
本実施形態に係るレーザ治療装置の効果について説明する。レーザ治療装置は、第1の実施形態と同様に、保持部(61)と、移動機構(62)と、制御部(101)とを備える。更に、レーザ治療装置は、照射系と、第2記憶部と、検知部と、強度取得部とを備える。
照射系は、光源(光源ユニット2)から出力されたレーザ光(少なくとも治療光LT)を予め設定されたパターンに基づき偏向して患者眼(E)に照射する。上記の構成例において、照射系は、光源ユニット2、光ファイバ4及びレーザ照射系50を含み、レーザ光を偏向する機能は光スキャナ52により実現される。第2記憶部は、複数のコンタクトレンズ種別とレーザ光の強度とが関連付けられた関連情報を予め記憶する。上記の構成例において、第2記憶部は、関連情報102bが予め格納された記憶部102に相当する。検知部(63)は、保持部に保持されたコンタクトレンズの種別を検知する。強度取得部(130)は、検知部により検知されたコンタクトレンズの種別に対応するレーザ光の強度を関連情報に基づいて取得する。制御部は、強度取得部により取得された強度のレーザ光を出力するように光源(少なくとも治療光源2b)を制御する。
コンタクトレンズには様々な倍率のものがある。倍率は患者眼に照射されるパワーの値に影響を与える。従来では、適用されるコンタクトレンズに応じてユーザがパワー調整を行っていた。レーザ治療において、各種のコンタクトレンズを切り替えながら使用することがある。したがって、パワー設定のための操作をレーザ治療中に行うことは、ユーザにとって煩わしく、また、患者眼の安全のために設定ミスは許されない。
本実施形態のレーザ治療装置によれば、第1の実施形態と同様に、眼科レーザ治療の操作性を向上させ、ユーザに掛かる負担を軽減させることができるとともに、適用されるコンタクトレンズの種別に応じた強度(パワー)のレーザ光を用いて患者眼のレーザ治療を実施することが可能である。
本実施形態に係るレーザ治療装置の他の例は、コンタクトレンズの種別を検出して照射光のパワーを制御するための構成を有し、かつ、コンタクトレンズの移動制御に関する構成を有しない。このレーザ治療装置によれば、適用されるコンタクトレンズの種別に応じた強度(パワー)のレーザ光を用いて患者眼のレーザ治療を実施することができる。
〈変形例〉
上記の実施形態は、本発明を実施するための例示に過ぎない。本発明を実施しようとする者は、本発明の要旨の範囲内において任意の変形、省略、追加、置換等を施すことが可能である。そのような変形例について以下に説明する。なお、上記の実施形態に含まれる任意の構成や、以下の変形例に含まれる任意の構成を組み合わせることが可能である。
レーザ手術の失敗は、レーザ光の強度(パワー)の設定ミスがほとんどである。たとえば、パワーが強すぎて出血を招いたり、パワーが弱すぎて治療効果が不十分であったりといった失敗がある。そのため、レーザ治療を実際に行う前に、パワーを設定するための「試し打ち」が実施される。具体的には、既定のパワーで試し打ちを行い、それによる焼灼部位の色の変化に基づきパワーを設定する。このように、従来のパワー設定は、医師の経験に基づくものであり、レーザ治療の熟練度に依存する。このように従来は主観的であったパワー設定を客観的に行うことが可能な技術を以下に説明する。
本変形例に係るレーザ治療装置の第1の例は、試し打ち部位を撮影して正面画像を取得する機能と、この正面画像を解析して試し打ち部位の描出状態(色、色の変化、輝度、輝度の変化等)を求める機能と、この描出状態に基づいてパワー設定に関する情報を提供する機能とを備える。また、第2の例は、試し打ち部位のOCTを実行してOCT画像(断面像、3次元画像等)を取得する機能と、このOCT画像を解析して試し打ち部位の形態(形状、形状の変化、範囲、範囲の変化等)を求める機能と、この形態に基づいてパワー設定に関する情報を提供する機能とを備える。パワー設定に関する情報は、試し打ちで適用されたパワーと既定の適正パワーとの比較結果を表す情報を含んでよい。
試し打ちを複数回行った場合、複数の試し打ち部位に関して得られた情報を統計的に処理することができる。また、複数の試し打ちは同じパワーで行ってもよいし、異なるパワーで行ってもよい。
本変形例のレーザ治療装置は、試し打ちで適用されたパワーと正面画像又はOCT画像とに基づいて治療光のパワーを設定する機能を備えていてよい。この機能において、正面画像又はOCT画像に基づいて試し打ちの結果を表す評価値を算出する処理と、試し打ちで適用されたパワーをこの評価値に基づいて補正する処理とを実行することができる。この補正処理により得られたパワーが、実際のレーザ治療において適用される。
1 レーザ治療装置
2 光源ユニット
3 スリットランプ顕微鏡
5 処理ユニット
10 照明系
16 スリット絞り
16A 絞り駆動部
30 観察系
50 レーザ照射系
52 光スキャナ
61 保持部
62 移動機構
63 検知部
101 制御部
102 記憶部
102a プランデータ
102b 関連情報
110 データ処理部
111 解析部
112 治療対象部位特定部
113 スポット画像特定部
114 治療除外領域特定部
115 制御情報生成部
120 レポート作成部
130 強度取得部

Claims (10)

  1. 患者眼に当接されたコンタクトレンズを介して前記患者眼のレーザ治療を行うためのレーザ治療装置であって、
    前記コンタクトレンズを保持する保持部と、
    前記保持部により保持された前記コンタクトレンズを移動するための移動機構と、
    前記移動機構を制御する制御部と
    を備えるレーザ治療装置。
  2. 前記移動機構は、前記コンタクトレンズの回転移動、チルト及び軸方向への移動のうち少なくとも1つを実行可能であることを特徴とする請求項1に記載のレーザ治療装置。
  3. 光源から出力されたレーザ光を予め設定されたパターンに基づき偏向して前記患者眼に照射する照射系を備え、
    前記制御部は、前記照射系の制御と前記移動機構の制御とを組み合わせて実行する
    ことを特徴とする請求項2に記載のレーザ治療装置。
  4. 前記制御部は、前記パターンのレーザ光を照射するための前記照射系の制御と、前記パターンのレーザ光の照射位置を移動するための前記移動機構の制御とを交互に実行することを特徴とする請求項3に記載のレーザ治療装置。
  5. 少なくとも前記照射系の制御が実行されているときに前記患者眼を撮影する撮影部と、
    前記撮影部により取得された画像を解析することにより、前記移動機構を制御するための情報を生成する解析部と
    を備え、
    前記制御部は、前記解析部により生成された前記情報に基づいて前記移動機構の制御を実行する
    ことを特徴とする請求項4に記載のレーザ治療装置。
  6. 予め設定された前記患者眼の治療対象部位を表すデータを記憶する第1記憶部を備え、
    前記解析部は、
    前記第1記憶部に記憶された前記データに基づいて前記撮影部により取得された画像を解析することにより、前記治療対象部位に相当する画像領域を特定する第1特定部と、
    前記画像を解析することにより、前記レーザ光の照射領域を表す複数のスポット画像を特定する第2特定部と、
    前記第1特定部により特定された前記画像領域と前記第2特定部により特定された前記複数のスポット画像とに基づいて、前記パターンのレーザ光の照射位置の移動先を表す情報を生成する情報生成部と
    を含み、
    前記制御部は、前記情報生成部により生成された前記情報に表された前記移動先に前記パターンのレーザ光の照射位置を移動させるように前記移動機構の制御を実行する
    ことを特徴とする請求項5に記載のレーザ治療装置。
  7. 前記解析部は、前記第1特定部により特定された前記画像領域を解析することにより治療除外領域を特定する第3特定部を含み、
    前記制御部は、前記第3特定部により特定された前記治療除外領域に相当する前記患者眼の部位をスキップするように前記移動機構の制御を実行する
    ことを特徴とする請求項6に記載のレーザ治療装置。
  8. 前記撮影部は、幅及び向きが可変なスリット光で前記患者眼を照明する照明系を含み、
    前記解析部は、前記撮影部により取得された画像を解析することにより、前記スリット光の幅及び/又は向きを変更するための情報を生成し、
    前記制御部は、この情報に基づいて前記照明系の制御を実行する
    ことを特徴とする請求項5〜請求項7のいずれか一項に記載のレーザ治療装置。
  9. 光源から出力されたレーザ光を予め設定されたパターンに基づき偏向して前記患者眼に照射する照射系と、
    複数のコンタクトレンズ種別とレーザ光の強度とが関連付けられた関連情報を予め記憶する第2記憶部と、
    前記保持部に保持された前記コンタクトレンズの種別を検知する検知部と、
    前記検知部により検知された前記種別に対応するレーザ光の強度を前記関連情報に基づいて取得する強度取得部と
    を備え、
    前記制御部は、前記強度取得部により取得された強度のレーザ光を出力するように前記光源を制御する
    ことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載のレーザ治療装置。
  10. 前記制御部により実行された制御の内容に基づいて前記患者眼のレーザ治療に関するレポートを作成するレポート作成部を備えることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載のレーザ治療装置。
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