JP2020124348A - 眼科用レーザ治療装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術における問題点の少なくとも１つを解決した眼科用レーザ治療装置を提供する。【解決手段】患者眼の患部に治療レーザ光を照射する眼科用レーザ治療装置は、コア径が異なる複数の光ファイバと、光源から出射された治療レーザ光を患者眼に照射するためのレーザ照射光学系と、複数の光ファイバのいずれか１つをレーザ照射光学系の光路上に配置する光ファイバ選択手段と、レーザ照射光学系に設けられ、光路上に配置された光ファイバの出射端の、患者眼への投影倍率を調節する投影倍率調節手段と、光ファイバ選択手段と投影倍率調節手段を制御して所期のスポットサイズを生成するスポットサイズ生成手段とを備えた。【選択図】図２

Description

本開示は、患者眼の患部に治療レーザ光を照射する眼科用レーザ治療装置に関する。

特許文献１のレーザ治療装置は、光ファイバから出射されたレーザ光を、光軸方向に移動可能なズームレンズで変倍して所期のスポット径を形成する。また特許文献２の眼科レーザシステムは、複数の光学ファイバを備え、光路を切り替えることで所期のスポットサイズを形成する。

特開２００４−２２９９６５号公報 特開２０１８−１０２６４４号公報

特許文献１が開示するスポットサイズの形成方法の場合、コア径が５０μｍと比較的サイズが小さい光ファイバの出射端をズームレンズで拡大して患者眼に投影する。光ファイバ出射端の光強度ムラ（ファイバースペックル）は、コア径が小さいファイバでは粗くなり易いため、大きなスポットサイズを形成するため出射端を拡大するほど、患者眼に照射される治療レーザ光のビームプロファイルが不均一になり易かった。また特許文献２が開示するスポットサイズの形成方法の場合、治療レーザ光のビームプロファイルは均一化され易いものの、形成可能なスポットサイズの種類を増やそうとすると光ファイバの本数が増え、装置の構成が複雑になり易かった。また特許文献１の装置では、治療レーザ光のビームプロファイルを意図する特性（光分布）へと変更する減光部材を挿入するため、装置から出射される治療レーザ光の光強度は減光部材により弱められてしまう欠点があった。

そこで本開示は、従来技術における問題点の少なくとも１つを解決した眼科用レーザ治療装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１）患者眼の患部に治療レーザ光を照射する眼科用レーザ治療装置は、コア径が異なる複数の光ファイバと、光源から出射された治療レーザ光を患者眼に照射するためのレーザ照射光学系と、前記複数の光ファイバのいずれか１つを前記レーザ照射光学系の光路上に配置する光ファイバ選択手段と、前記レーザ照射光学系に設けられ、前記光路上に配置された光ファイバの出射端の、前記患者眼への投影倍率を調節する投影倍率調節手段と、前記光ファイバ選択手段と前記投影倍率調節手段を制御して所期のスポットサイズを生成するスポットサイズ生成手段と、を備えたことを特徴とする。

本開示の眼科用レーザ治療装置によれば、従来技術における問題点の少なくとも１つを解決できる。

本実施形態の眼科用レーザ治療装置の外観図である。 図１の眼科用レーザ治療装置の光学系の図である。 第１光路切換部の図である。 第２光路切換部の図である。 制御部の図である。 トップハット状ビームプロファイルを示す図である。 リング状ビームプロファイルを示す図である。 モニタに表示される設定画面の図である。 スポットサイズとコア径とズーム倍率との関係を示す図である。 変容例の眼科用レーザ治療装置の光学系の図である。

以下、本開示における典型的な実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は患者眼Ｅｐに治療レーザ光を照射し、患者眼Ｅｐの治療等を行なえる。本実施形態では眼科用レーザ治療装置の一例として、患者眼Ｅｐの眼底Ｅｒに治療レーザ光を照射し、眼底Ｅｒの治療対象部位を光凝固する光凝固装置を取り上げる。

＜眼科用レーザ治療装置＞
図１、図２を用いて説明する。本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、デリバリー部２、レーザ光源ユニット１０、光ファイバ２０（光ファイバ２１〜２４）、細隙灯顕微鏡部３（スリットランプ）、及びテーブル部４を備える。本実施形態のデリバリー部２は本体部５に着脱可能に接続（合体）される。なお本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は一例であり、例えば、細隙灯顕微鏡部３とデリバリー部２とレーザ光源ユニット１０とが一体化されていてもよい。また例えば、デリバリー部２と細隙灯顕微鏡部３とが一体化されていてもよい。

本実施形態のデリバリー部２は、患者眼Ｅｐに治療レーザ光を照射するためのレーザ照射光学系４０（図２参照）を備える。本実施形態のレーザ光源ユニット１０は、治療レーザ光を生成するために用いられる。本実施形態の光ファイバ２０は、レーザ光源ユニット１０が生成した治療レーザ光又は照準光をデリバリー部２に導光するために用いられる。本実施形態の細隙灯顕微鏡部３は、患者眼Ｅｐを観察するために用いられる。本実施形態のテーブル部４は、細隙灯顕微鏡部３を支持するために用いられる。

本実施形態の細隙灯顕微鏡部３は、本体部５とヘッドレスト部２９を備える。本実施形態の本体部５は、顕微鏡部７、照明部６、ジョイスティック部９、及び変位機構８を備える。本実施形態の変位機構８（変位手段）は、本体部５とデリバリー部２を患者眼Ｅｐに対して変位するために用いられる。本実施形態のヘッドレスト部２９は、患者の顔を固定するために用いられる。ヘッドレスト部２９は、患者眼Ｅｐに固視させるための外部固視灯を備える。

本実施形態の顕微鏡部７は、患者眼Ｅｐを観察するための観察光学系３０（観察手段）を備える。術者は顕微鏡部７に設けられている接眼レンズ３６を覗くことで、患者眼Ｅｐの観察像（光学観察像）を観察できる。本実施形態の照明部６は患者眼Ｅｐを照明するための照明手段である。本実施形態の照明部６は照明光学系を備え、照明光学系には照明用光源、スリット板、投影レンズ等が含まれる。本実施形態の照明部６は、患者眼Ｅｐをスリット光で照明できる。

＜観察光学系＞
本実施形態の観察光学系３０（図２）を説明する。本実施形態の観察光学系３０は光軸Ｌ４を備える。本実施形態の観察光学系３０は、術者の右眼に観察像を提示するための右眼用光軸と、術者の左眼に観察像を提示するための左眼用光軸とを備える。本実施形態の観察光学系３０は、対物レンズ３１、変倍光学系３２、保護フィルタ、双眼対物レンズ３３、視野絞り３５、接眼レンズ３６等を備える。本実施形態の視野絞り３５は、対物レンズ３１を介して観察位置（物体位置：例えば眼底）と光学的に共役な位置関係に配置されている。

＜レーザ光源ユニット＞
本実施形態のレーザ光源ユニット１０は、治療レーザ光を出射する治療レーザ光源１１（図２参照）、可視の照準レーザ光（以降では照準光と呼ぶ）を出射する照準光源１２、治療レーザ光と照準光を合波するビームスプリッタ１３（コンバイナ）、及び治療レーザ光（又は照準光）が通過する光路を切り換える第１光路切換部５１を備える。

本実施形態の治療レーザ光源１１は、治療目的に応じた、波長が異なるレーザ光を出射できる。より詳しくは、本実施形態の治療レーザ光源１１は、レーザ光のエネルギーを眼底Ｅｒが吸収するように、可視域の波長（例えば、５３２ｎｍ（緑色）、５７７ｎｍ（黄色）、６４７ｎｍ（赤色）等）のレーザ光を出射できる。本実施形態では制御部７０が治療レーザ光源１１を制御し、３種類（緑色／黄色／赤色）の治療レーザ光のいずれかを、治療レーザ光源１１から選択的に出射できる。本実施形態は一例であり、例えば、治療レーザ光源１１が１種類の治療レーザ光のみを出射できてもよいし、赤外域の波長の治療レーザ光を出射できてもよい。

本実施形態の照準光源１２は、治療レーザ光の照射予定位置を術者に認識させるための照準光（エイミング光）を出射する。本実施形態では、患者眼Ｅｐで反射した照準光（戻り光）を術者が肉眼で視認できるように、照準光の波長は可視域とされている。照準光源１２として例えば、赤色のレーザ光を出射するレーザダイオード（ＬＤ）を用いてもよい。また、治療レーザ光とは異なる波長の照準光を用いてもよい。本実施形態では照準光の波長の一例として、波長６７０ｎｍ（赤色）を用いている。なお、治療レーザ光源１１が出射する治療レーザ光を減衰し、照準光として用いてもよい。

＜第１光路切換部＞
図３を併用し、本実施形態の第１光路切換部５１を説明する。なおビームスプリッタ１３以降の光路は治療レーザ光と照準光とで共用するため、以降の説明では患者眼Ｅｐに治療レーザ光を照射する場合として説明するが患者眼Ｅｐに照準光を照射する場合も同様である。本実施形態の第１光路切換部５１は、ビームスプリッタ１３を通過した治療レーザ光を、複数の光ファイバ（２１〜２４）のいずれか１つへと選択的に入射させるために用いられる。本実施形態の第１光路切換部５１は、偏向部材５２、ミラー（５３ａ，５３ｄ）、およびレンズ（５４ａ〜５４ｄ）を備える。

ビームスプリッタ１３を通過した治療レーザ光は、偏向部材５２で反射され、ミラー５３ａ、ミラー５３ｄ、レンズ５４ｂ、レンズ５４ｃのいずれか１つに向かう。本実施形態の偏向部５２には偏向方向が異なる複数のミラーが組み付けられており、また、偏向部材５２にはアクチュエータが接続されている。本実施形態の制御部７０は偏向部５２を駆動し、偏向部５２が備える複数のミラーを選択的に動かすことで、偏向部材５２に入射した治療レーザ光を、ミラー５３ａ、ミラー５３ｄ、レンズ５４ｂ、レンズ５４ｃのいずれか１つへと選択的に偏向できる。

偏向部材５２で偏向された治療レーザ光は、そのまま又は偏向方向によってはミラー（５３ａ，５３ｄ）で反射された後、レンズ（５４ａ〜５４ｄ）を介して光ファイバの入射端（２１ａ〜２４ａ）に入射する。一例として偏向部材５２に入射した治療レーザ光は、ミラー５３ａ、レンズ５４ａの順で介して入射端２１ａに入射する。

なお本実施形態のミラー５３ａ及び偏向部５２に組み付けられているミラーは、各々対応する光ファイバ２１〜２３の出射端からトップハット状ビームプロファイルのレーザ光が出射されるように組み付け角度が調整されている。またミラー５３ｄは、光ファイバ２４の出射端からリング状ビームプロファイルのレーザ光が出射されるように組み付け角度が調整されている。本実施形態のミラー５３ａ、ミラー５３ｄ、及び偏向部５２に組み付けられているミラーは組み付け時に角度調整された後固定される。詳細は後述するが、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１を使用する術者は、患者眼Ｅｐに照射する治療レーザ光のビームプロファイルの種類を、トップハット状とリング状とで選択できる。例えば直径２００μｍ又は直径３００μｍのスポットサイズでは、同一のスポットサイズながら、治療レーザ光のビームプロファイルの種類を、トップハット状とリング状とで選択できる。

図６と図７は本実施形態の眼科用レーザ治療装置１から出射された治療レーザ光の、ピント位置（患者眼Ｅｐ位置）でのビームプロファイルを示す図である。図６はトップハット状ビームプロファイルを示し、図７はリング状ビームプロファイルを示している。なお図６では一例として、トップハット状ビームプロファイルが乱れた場合のプロファイル（不均一なトップハット状ビームプロファイルと称する）を破線で示している。本実施形態ではトップハット状ビームプロファイルの理想として、スポットの中心からスポットの周辺まで照射強度が一定であるほど好ましいとしている。本実施形態では図７のように、スポット周辺部の照射強度に対してスポット中央部の照射強度が低いビームプロファイルのことをリング状ビームプロファイルと呼ぶ。

例えば、トップハット状ビームプロファイルのスポットを形成するよりもリング状ビームプロファイルのスポットを形成する方が、スポット内の眼底組織の温度上昇が均一化され易いと考えられる。本実施形態の眼科用レーザ治療装置１はレーザ光が通過する光路を切り換えて、患者眼Ｅｐに照射するビームプロファイルの種類を変更できる。しかし本実施形態は一例であり、他の方法でビームプロファイルの種類を選択できてもよい。なお本実施形態の眼科用レーザ治療装置１はビームプロファイルの種類を切り換えるための切換手段（第１光路切換部５１等）を備えるが、眼科用レーザ治療装置１が照射可能なビームプロファイルが１種類（例えばトップハット状のみ）であってもよい。

＜光ファイバ＞
本実施形態の光ファイバ２０は、レーザ光源ユニット１０から出射される治療レーザ光をレーザ照射光学系４０に導光するために用いられる。本実施形態の光ファイバ２０は複数の光ファイバ２１〜２４を含む。詳細には本実施形態の光ファイバ２０は４本の光ファイバ２１〜２４を含む。本実施形態では光ファイバ２１〜２４はいずれもマルチモードファイバであり、また、光ファイバ２１〜２４のＮＡは同一（一例として０．２）である。なお各光ファイバ２１〜２４のコアの断面形状は円形である。

本実施形態では治療レーザ光のスポットサイズを変化させるため、光ファイバ２１〜２３のコア径が各々異なる。本実施形態では光ファイバ２１（第１光ファイバ）のコア径は直径５０μｍであり、光ファイバ２２（第２光ファイバ）のコア径は直径１００μｍであり、光ファイバ２３（第３光ファイバ）のコア径は直径２００μｍである。

また本実施形態ではビームプロファイルの種類を変更するための光ファイバ２４を更に備える。光ファイバ２１〜２３は患者眼Ｅｐにトップハット状ビームプロファイルの治療レーザ光を照射するために用いられ、光ファイバ２４は患者眼Ｅｐにリング状ビームプロファイルの治療レーザ光を照射するために用いられる。本実施形態では光ファイバ２４（第４光ファイバ）のコア径は直径１００μｍである。リング状ビームプロファイルは、光ファイバ入射端２４ａのコア中心軸に対して、治療レーザ光を偏心、或いは傾斜させて入射させることにより、光ファイバ出射端２４ｂから放射される。本実施形態ではリング状ビームプロファイルを形成し易くするため、トップハット状ビームプロファイル用として用いる光ファイバ２１（直径５０μｍのコア）よりもコア径が大きい光ファイバ２４（直径１００μｍのコア）を、リング状ビームプロファイル用として用いる。

光ファイバ２１〜２４の各々は、治療レーザ光が入射する入射端（２１ａ〜２４ａ）と治療レーザ光を出射する出射端（２１ｂ〜２４ｂ）とを備える。本実施形態では入射端（２１ａ〜２４ａ）はレーザ光源ユニット１０に接続され、出社端（２１ｂ〜２４ｂ）はデリバリー部２に接続される。なお本実施形態では治療レーザ光のピント位置（例えば患者眼Ｅｐの眼底）と光学的に共役な位置関係に光ファイバ２０の出射端（２１ｂ〜２４ｂ）が配置されている。

＜レーザ照射光学系＞
本実施形態のレーザ照射光学系４０（照射手段）は光軸Ｌ１を備え、光ファイバ２０の出射端（２１ｂ〜２４ｂ）から出射された治療レーザ光を患者眼Ｅｐに照射するために用いられる。本実施形態のレーザ照射光学系４０は、第２光路切換部５６、ズームレンズ４３、走査部４４、レンズ４５、リレーレンズ４６、ミラー４７、及びミラー４８を備える（図２参照）。なお光ファイバ２０とレーザ光源ユニット１０を含めてレーザ照射光学系４０と呼んでもよい。この場合、レーザ照射光学系４０は光源から出射された治療レーザ光を患者眼Ｅｐに照射するために用いられ、レーザ照射光学系４０の光路上に複数の光ファイバのいずれか１つが選択的に配置されると言える。

本実施形態の第２光路切換部５６は、光ファイバ２０の出射端（２１ｂ〜２４ｂ）から出射された治療レーザ光を、ズームレンズ４３に入射させるために用いられる。なお第２光路切換部５６については後ほど詳細に説明する。

本実施形態のズームレンズ４３は、治療レーザ光のスポットサイズを調節（変更）するためのスポットサイズ調節手段である。本実施形態のズームレンズ４３は不図示のレンズカムで保持され、光軸Ｌ１の軸方向に移動できる。レンズカムが回転されると、ズームレンズ４３は光軸方向に移動する。本実施形態ではズームレンズ４３にアクチュエータが接続され、制御部７０はアクチュエータを制御することでズームレンズ４３を任意の位置に移動できる。本実施形態の制御部７０はズームレンズ４３を移動させることで、出射端（２１ａ〜２４ａ）を任意の投影倍率で患者眼Ｅｐに投影できる。なお本実施形態のズームレンズ４３は投影倍率調節手段の一例に過ぎない。例えば、屈折力が異なる複数のレンズを光軸Ｌ１上に選択的に配置する方法で投影倍率を調節できてもよい。

本実施形態の走査部４４は走査手段であり、治療レーザ光のスポット（照射位置）を患者眼Ｅｐの組織上で２次元的に走査するために用いられる。本実施形態の走査部４４はスキャナミラー（ガルバノスキャナ）を備える。本実施形態の制御部７０は、走査部４４の駆動開始、走査部４４の駆動停止、治療レーザ光源１１からのレーザ光の照射開始、レーザ光源からのレーザ光の照射停止、の順を繰り返し、患者眼Ｅｐの組織上に所定パターンのスポットを形成できる。

つまり本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、レーザ照射光学系４０と走査部４４とを用いて、所定パターンのスポットを形成するパターン照射手段を有する。なお走査部４４等については、例えば特開２０１１−１５６２９０号公報を参照されたし。本実施形態では治療レーザ光が照射された患者眼Ｅｐの部位（つまり治療レーザ光のスポットが形成される位置）に、光凝固の跡である凝固斑が形成される。なお照準光の場合は照準光のスポットが患者眼Ｅｐ上に形成される。

出射端（２１ｂ〜２４ｂ）のいずれか１つから出射された治療レーザ光は、第２光路切換部５６、ズームレンズ４３を介して走査部４４に入射する。走査部４４で偏向された治療レーザ光は、レンズ４５、リレーレンズ４６の順で介した後、ミラー４７に入射する。ミラー４７で反射した治療レーザ光はミラー４８で反射され、コンタクトレンズＣＬを介して治療レーザ光のピント位置に集光されてゆく。本実施形態のピント位置とは、出射端（２１ｂ〜２４ｂ）と光学的に共役な位置である。治療レーザ光が照射された患者眼Ｅｐの部位には治療レーザ光のスポットが形成される。なお本実施形態では、コンタクトレンズＣＬは術者が把持する。

＜第２光路切換部＞
図４を併用し、本実施形態の第２光路切換部５６を説明する。本実施形態の第２光路切換部５６は、レンズ（５７ａ〜５７ｄ）、ミラー（５８ａ，５８ｄ）、及び偏向部５９を備える。出射端２１ｂ〜２４ｂから出射された治療レーザ光は、レンズ（５７ａ，５７ｄ）とミラー（５８ａ，５８ｄ）又はレンズ（５７ｂ，５７ｃ）を介して偏向部５９に入射する。偏向部５９は入射した治療レーザ光をズームレンズ４３に向けて偏向する。偏向部５９は第１光路切換部５１の偏向部材５２と同じ部材であり、偏向部５９にはアクチュエータが接続されている。本実施形態の制御部７０は偏向部５２と偏向部５９とを同時に駆動し、治療レーザ光が通過する光路を切り換える。つまり本実施形態の制御部７０は、第１光路切換部５１と第２光路切換部５６を制御して、治療レーザ光の光路上に配置する光ファイバを切り換えることができる。

＜制御部＞
本実施形態の制御部７０（図５参照）はレーザ光源ユニット１０の筐体内に収容されている。本実施形態の制御部７０は眼科用レーザ治療装置１を制御する制御手段であり、ＣＰＵ７１（プロセッサ）、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、及び不揮発性メモリ７４等を備える。ＣＰＵ７１は、眼科用レーザ治療装置１における各部の制御を司る。ＲＯＭ７２には、各種プログラム、各種パラメータ、初期値等が記憶されている。ＲＡＭ７３は、各種情報を一時的に記憶できる。不揮発性メモリ７４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。例えば、制御部７０に着脱可能に装着されるＵＳＢメモリ、フラッシュＲＯＭ等を、不揮発性メモリ７４として使用してもよい。

本実施形態の制御部７０には、治療レーザ光源１１、照準光源１２、偏向部材５２、偏向部材５９、ズームレンズ４３、走査部４４、フットスイッチ７５、モニタ７６等が接続される。本実施形態のフットスイッチ７５は、治療レーザ光の照射を開始するためのトリガ入力手段である。本実施形態のモニタ７６は、治療レーザ光の照射条件に係わる各種パラメータ、患者眼Ｅｐの観察像等を表示するための表示手段である。なお本実施形態の制御部７０は、モニタ７６の表示内容を制御する表示制御手段でもある。本実施形態のモニタ７６はタッチパネルを備え、治療レーザ光の照射条件に係わる各種パラメータ等を設定するための設定手段でもある。術者はタッチパネルを操作（タッチ）して、治療レーザ光の照射条件に係わる各種パラメータを設定できる。

本実施形態では術者がフットスイッチ７５を踏むと、制御部７０は各種パラメータの設定に基づき、治療レーザ光のパターン（１又は複数のスポット）をターゲット面に形成するように治療レーザ光を照射する。つまり制御部７０は、患者眼Ｅｐに治療レーザ光の照射を制御する照射制御手段である。なおフットスイッチ７５が踏まれる前は、治療レーザ光と同じパターンを用いて、照準光のパターンが形成される。

＜照射条件の設定方法＞
次いで図８，９を用いて、本実施形態における治療レーザ光の照射条件の設定方法を説明する。本実施形態ではモニタ７６を操作することで、患者眼Ｅｐに照射する治療レーザ光のビームプロファイルの種類、治療レーザ光のスポットサイズ、および治療レーザ光のパターン照射を行うか否かを設定できる。図８はモニタ７６に表示される設定画面（治療レーザ光の照射条件）の一例である。この設定画面には、ビームプロファイルを選択するための設定箇所６１、パターン照射するか否かを選択するための設定箇所６２、及びスポットサイズを選択するための設定箇所６３が表示されている。術者は各設定箇所を操作して、治療レーザ光の照射条件を設定又は変更できる。制御部７０は設定画面で設定された照射条件に基づき、眼科用レーザ治療装置１を制御する。

本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は治療レーザ光のビームプロファイルの種類を、トップハット状（図６参照）とリング状（図７参照）の２種類から選択できる。また本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は治療レーザ光のスポットサイズを、トップハット状のビームプロファイルが選択されている場合は７段階（直径５０μｍ、直径１００μｍ、直径１５０μｍ、直径２００μｍ、直径３００μｍ、直径４００μｍ、直径６００μｍ）から選択でき、リング状のビームプロファイルが選択されている場合は２段階（直径２００μｍ、直径３００μｍ）から選択できる。

＜スポットサイズの形成方法＞
引続き図９を用いて、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１による、所期のスポットサイズの形成方法を説明する。なお本実施形態における所期のスポットサイズとは、術者が設定画面（図８参照）で選択したスポットサイズを指す。つまり眼科用レーザ治療装置１が受け付けた、形成目標とするスポットサイズと言える。本実施形態の制御部７０は、術者が選択したスポットサイズ（つまり所期のスポットサイズであり換言するならスポットサイズの目標値）が形成されるように眼科用レーザ治療装置１の制御を行なう。

＜トップハット状ビームプロファイルが選択されている場合＞
先ず、術者がトップハット状ビームプロファイルを選択した場合を説明する。術者が直径５０μｍのスポットサイズを選択した場合、制御部７０は光ファイバ２１（コア径５０μｍ）を用いるように第１光路切換部５１と第２光路切換部５６を制御し、且つ、ズーム倍率１００％（つまり変倍しない）となるようにズームレンズ４３を駆動する。つまりコア径が最も小さい光ファイバ２１を使用するときは出射端２１ｂを拡大せず患者眼Ｅｐに投影する。直径５０μｍのスポットサイズを形成するために直径５０μｍよりも小さいコア径と１００％を超えるズーム倍率との組合せも考えられるが、本実施形態では光ファイバ２１への治療レーザ光の入射し易さを考慮し、上述のコア径とズーム倍率の組合せとしている。なお本実施形態の制御部７０は、直径５０μｍのスポットサイズが選択されたときは治療レーザ光のパターン照射（走査部４４の走査）を禁止する。本実施形態ではズーム倍率１００％とパターン照射の禁止とを組み合わせることで、治療レーザ光の光束がミラー４８の反射領域から溢れることによるビームプロファイルの不均一化を抑制する。

次いで術者が直径１００μｍのスポットサイズを選択した場合、制御部７０は光ファイバ２１（コア径５０μｍ）を用いるように第１光路切換部５１と第２光路切換部５６を制御し、且つ、ズーム倍率が２００％となるようにズームレンズ４３を駆動する。なお術者が直径１５０μｍのスポットサイズを選択した場合、制御部７０はズーム倍率が３００％となるようにズームレンズ４３を駆動する。つまり、本実施気体では光ファイバ２１を共用し、１つの光ファイバを用いて、サイズが異なるスポットサイズを形成する。

次いで術者が直径２００μｍのスポットサイズを選択した場合、制御部７０は光ファイバ２２（コア径１００μｍ）を用いるように第１光路切換部５１と第２光路切換部５６を制御し、且つ、ズーム倍率が２００％となるようにズームレンズ４３を駆動する。なお術者が直径３００μｍのスポットサイズを選択した場合、制御部７０はズーム倍率が３００％となるようにズームレンズ４３を駆動する。つまり光ファイバ２２は直径２００μｍのスポットサイズと直径３００μｍのスポットサイズとで共用される。

次いで術者が直径４００μｍのスポットサイズを選択した場合、制御部７０は光ファイバ２３（コア径２００μｍ）を用いるように第１光路切換部５１と第２光路切換部５６を制御し、且つ、ズーム倍率が２００％となるようにズームレンズ４３を駆動する。なお術者が直径６００μｍのスポットサイズを選択した場合、制御部７０はズーム倍率が３００％となるようにズームレンズ４３を駆動する。つまり光ファイバ２３は直径４００μｍのスポットサイズと直径６００μｍのスポットサイズとで共用される。

このように、本実施形態の制御部７０は形成しようとするスポットサイズに応じて治療レーザ光の照射光路上に配置する光ファイバのコア径を切り換える。これにより例えば、スポットサイズによらず治療レーザ光のトップハット状ビームプロファイルが均一化され易く、治療レーザ光の焦点深度の変化が生じ難い。また本実施形態の制御部７０は、術者が選択したスポットサイズと選択可能な光ファイバのコア径とを考慮して、ズーム倍率が所定範囲内（本実施形態では２００％以上３００％以下）となるように光路切換部（５１，５６）とズームレンズ４３を制御する場合がある。ズーム倍率が２００％以上となるように制御されることで、例えば、走査部４４を用いた治療レーザ光の走査を行っても、治療レーザ光の光束がレンズ４８部の有効反射領域内に収まり易い。またズーム倍率が３００％以下となるように制御されることで、例えば、治療レーザ光のビームプロファイルが均一化され易い。なお本実施形態におけるズーム倍率の値（上限値／下限値）は一例に過ぎない。

なお本実施形態では、選択可能な各スポットサイズに対応する光ファイバ（コア径）とズーム倍率との組合せが、テーブルデータとして予めＲＯＭ７２（記憶手段）に記憶されている。制御部７０は術者が選択したスポットサイズに対応する光ファイバ（コア径）とズーム倍率との組合せをＲＯＭ７２から読み出し、光路切換部（５１，５６）とズームレンズ４３の各々を制御する。これにより、術者はスポットサイズを選択するだけで、ビームプロファイルの均一化が考慮された治療レーザ光を患者眼Ｅｐに照射できる。本実施形態は一例であり、光路切換部（５１，５６）とズームレンズ４３の少なくともいずれかを術者の手で直接駆動できてもよい。つまり光路の切り替えとズーム倍率の少なくとも何れかを術者の手で直接駆動（変更）できてもよい。この場合例えば、術者の操作を誘導するためのガイドがモニタ７６に表示されてもよい。光路切換部とズーム倍率変更部の少なくともいずれかに検出器が設けられ制御部７０が現在の状態を検出でき、モニタ７６に表示できてもよい。つまり制御部７０が決定した光ファイバ（コア径）とズーム倍率の組合せで患者眼Ｅｐに所期のスポットサイズを形成できればよい。これにより例えば、術者はビームプロファイルの意図せぬ乱れを意識することなく所期するスポットサイズで患者眼Ｅｐを治療できる。

＜リング状ビームプロファイルが選択されている場合＞
次いで術者がリング状ビームプロファイルを選択した場合を説明する。術者が直径２００μｍのスポットサイズを選択した場合、制御部７０は光ファイバ２４（コア径１００μｍ）を用いるように光路切換部（５１，５６）を制御し、且つ、ズーム倍率が２００％となるようにズームレンズ４３を駆動する。なお術者が直径３００μｍのスポットサイズを選択した場合、制御部７０はズーム倍率が３００％となるようにズームレンズ４３を駆動する。前述したトップハット状と同様に、光ファイバ２４は直径２００μｍのスポットサイズと直径３００μｍのスポットサイズとで共用される。

このように、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、患者眼Ｅｐに照射する治療レーザ光のビームプロファイルを複数種類から選択できる。これにより術者は、簡単な操作を行うだけで、意図するビームプロファイルの種類の治療レーザ光を患者眼Ｅｐに照射できる。また本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は光ファイバを切り換えるだけでビームプロファイルの種類を変更できる。これにより、例えば、ビームプロファイルの種類を変更するための精密且つ複雑な駆動機構が不要になる。

本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、トップハット状ビームプロファイルの選択時に使用可能な最小コア径（直径５０μｍ）よりも大きいコア径（直径１００μｍ）を、リング状ビームプロファイルの生成時に使用する。これにより例えば、レーザ光源ユニット１０の製造時のミラー５３ｄの調整を行い易い。また本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、光ファイバの切り換えと投影倍率の変更とを組み合わせて治療レーザ光を照射する。これにより、例えば、ビームプロファイルの不均一を抑制しつつ、スポットサイズの選択肢を増やすことができる。

以上説明したように、本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、コア径が異なる複数の光ファイバ（２１〜２４）と、光源から出射された治療レーザ光を患者眼Ｅｐに照射するためのレーザ照射光学系と、複数の光ファイバのいずれか１つをレーザ照射光学系の光路上に配置する光ファイバ選択手段と、レーザ照射光学系に設けられ、光路上に配置された光ファイバの出射端（２１ｂ〜２４ｂ）の、患者眼Ｅｐへの投影倍率を調節する投影倍率調節手段とを備えている。そして眼科用レーザ治療装置１は更に、光ファイバ選択手段と投影倍率調節手段を制御して所期のスポットサイズを生成するスポットサイズ生成手段を備えている。これにより、従来とは異なる方法でスポットサイズを生成でき、例えば、光ファイバの本数を維持したままスポットサイズを多段階で調節できる。

また本実施形態の眼科用レーザ治療装置１は、コア径と投影倍率の組み合わせがスポットサイズ毎に予め決められており、スポットサイズ生成手段は所期のスポットサイズに対応するコア径と投影倍率の組み合わせとなるように光ファイバ選択手段と前記投影倍率調節手段を制御する。これにより例えば、ビームプロファイルが均一化され易いコア径と投影倍率の組合せで患者眼Ｅｐを治療できる。

また本実施形態の眼科用レーザ治療装置１のスポットサイズ生成手段は、投影倍率が所定倍率以下となるように光ファイバ選択手段を用いた光ファイバの選択を行う。これにより例えば、ビームプロファイルを均一化し易い。また本実施形態の眼科用レーザ治療装置１の投影倍率調節手段は、レーザ照射光学系の光軸Ｌ１上に配置されるレンズを光軸方向に移動させて投影倍率を調節する。これにより例えば、装置を複雑化又は大型化することなくスポットサイズを多段階で調節できる。

＜変容例＞
次いで図１０を用いて、変容例の眼科用レーザ治療装置１００を説明する。図１０において図２と同じ符号箇所の説明は省略する。変容例の眼科用レーザ治療装置１００は、ミラー５３ｄの箇所にアクチュエータ８９が接続されている。制御部７０はアクチュエータ８９を駆動し、入射端２４ａ（図３参照）への治療レーザ光の入射角度を調節できる。また眼科用レーザ治療装置１００の第２光路切換部５６とズームレンズ４３との間には、ビームスプリッタ８１が挿入されている。ビームスプリッタ８１で反射した治療レーザ光は、レンズを介して受光素子８３（イメージセンサー）に集光されてゆく。

本実施形態の制御部７０は受光素子８３の出力信号を用いて治療レーザ光のビームプロファイルの画像を生成し、且つ、生成した画像をモニタ７６に表示する。術者はモニタ７６に表示されたビームプロファイルの画像を確認しつつ、アクチュエータ８９を駆動するための操作手段（不図示）を操作して所期のビームプロファイルを生成又は微調節できる。これにより例えば、患者眼Ｅｐの治療中に凝固ムラが発生しても、ビームプロファイルを調節し、より好適な凝固斑を形成し易い。

なお図２で示した眼科用レーザ治療装置１は光路の切り換えでビームプロファイルの種類を切り換えるが、図１０で示す眼科用レーザ治療装置１００ではトップハット状ビームプロファイルを生成するためのアクチュエータ８９の制御値とリング状ビームプロファイルを生成するためのアクチュエータ８９の制御値とを記憶手段に予め記憶し、同一光路のまま制御値を変更することでビームプロファイルの種類を切り換えてもよい。

眼科用レーザ治療装置１００の観察光学系３０における変倍光学系３２と双眼対物レンズ３３との間にはビームスプリッタ８５が挿入されており、表示器８７に表示した画像を術者眼Ｅｏに提示できる。つまり制御部７０は受光素子８３の出力信号を用いて生成したビームプロファイルの画像を、表示器８７に表示できる。術者は接眼レンズ３６を覗いて表示器８７に表示されたビームプロファイルの画像を確認できる。これにより例えば、接眼レンズ３６から眼を離すことなく前述した操作手段を操作し、より好適な凝固斑が形成されるようにビームプロファイルを調節できる。

変容例の眼科用レーザ治療装置１００をまとめると、眼科用レーザ治療装置１００のデリバリー部２は、マルチモードファイバからの出射光を分岐するスプリッタと、このスプリッタの下流側に、マルチモードファイバ出射端と共役位置に配置されてビームプロファイル及び光量をモニタする受光素子８３を備えている。更に、この受光素子８３でモニタされたビームプロファイル及び光量を表示する表示手段を備えている。

また眼科用レーザ治療装置１００は、光源から出射されたレーザ光をマルチモードファイバに導光するためのファイバ導光光学系を備えており、ファイバ導光光学系は偏向光学部材を含む。この偏向光学部材には、偏向光学部材の傾き及び位置を微調整するアクチュエータが取付けられており、このアクチュエータとデリバリー部２の受光素子８３とは制御装置を介して電気的に接続されている。手術者が制御装置に、受光素子８３が受光するプロファイルの所望形状を入力することで、アクチュエータが偏向光学部材の傾き及び位置を自動的に制御できる。なお変容例は一例に過ぎず、例えばビームスプリッタ８５と表示器８７を備えなくてもよい。また受光素子８３の出力信号をモニタ７６に表示せず、ビームプロファイルが所定の特性となるようにアクチュエータ８９を駆動するフィードバック制御のみが行われる態様であってもよい。

＜その他＞
本実施形態では所定のスポットサイズの形成（スポットサイズの変更）とビームプロファイルの種類の切り換え（ビームプロファイルの変更）との両方に光ファイバの切り換えを使用する。しかし所定のスポットサイズの形成はズームレンズ４３のみとし、ビームプロファイルの種類の切り換えのみ光ファイバの切り換えが使用されてもよい。またスポットサイズを多段階に変更するために用いる光ファイバの本数は３本（光ファイバ２１〜２３）に限るものでは無く、例えば２本でもよい。この場合、例えば、ズーム倍率の上限値を拡大すればよい。コア径が異なる複数の光ファイバの選択的使用と変更可能なズーム倍率との組み合わせで意図しないビームプロファイル（例えばトップハット状のはずが不均一）が抑制されればよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲及びこれと均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１１ 光源
２１〜２４ 光ファイバ
４０ レーザ照射光学系
５１ 第１光路切換部
５６ 第２光路切換部
２１ｂ〜２４ｂ 出射端
７０ 制御部
Ｅｐ 患者眼

Claims (4)

1. コア径が異なる複数の光ファイバと、
   光源から出射された治療レーザ光を患者眼に照射するためのレーザ照射光学系と、
   前記複数の光ファイバのいずれか１つを前記レーザ照射光学系の光路上に配置する光ファイバ選択手段と、
   前記レーザ照射光学系に設けられ、前記光路上に配置された光ファイバの出射端の、前記患者眼への投影倍率を調節する投影倍率調節手段と、
   前記光ファイバ選択手段と前記投影倍率調節手段を制御して所期のスポットサイズを生成するスポットサイズ生成手段と、
   を備えたことを特徴とする眼科用レーザ治療装置。
2. 請求項１に記載の眼科用レーザ治療装置であって、
   前記コア径と前記投影倍率の組み合わせがスポットサイズ毎に予め決められており、
   前記スポットサイズ生成手段は前記所期のスポットサイズに対応する前記コア径と前記投影倍率の組み合わせとなるように前記光ファイバ選択手段と前記投影倍率調節手段を制御する、
   ことを特徴とする眼科用レーザ治療装置。
3. 請求項１または２に記載の眼科用レーザ治療装置であって、
   前記スポットサイズ生成手段は前記投影倍率が所定倍率以下となるように前記光ファイバ選択手段を用いた光ファイバの選択を行う、
   ことを特徴とする眼科用レーザ治療装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の眼科用レーザ治療装置であって、
   前記投影倍率調節手段は前記レーザ照射光学系の光軸上に配置されるレンズを光軸方向に移動させて前記投影倍率を調節する、
   ことを特徴とする眼科用レーザ治療装置。