JP2022080389A - 眼科用レーザー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】患者が座位で眼科用レーザー装置からのレーザービームを受けてレーザー眼科手術を行うことができ、且つ眼科用レーザー装置と患者の眼の間の照準を合わせるために、眼科用レーザー装置を動かすことで実行できる眼科用レーザー装置を提供する。【解決手段】眼科用レーザー装置は、レーザー光源２と、レーザー光源から生成されたレーザービームをガイドするライトガイド装置３と、患者の頭部を支えるサポートブラケット４と、サポートブラケット上に支持された患者の眼の位置を決める位置決め装置５と、位置決め結果に基づき、患者の眼に照準を合わせるために移動し、ライトガイド装置からのレーザービームを印加するレーザープロジェクタ６と、位置決め装置およびレーザープロジェクタが台上に設置され、位置決め装置およびレーザープロジェクタを移動させる移動台７と、レーザー光源およびレーザープロジェクタを制御するコントローラ８と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、眼科用レーザー装置に関する。

眼の構造において、およそ三分の二の光の屈折率は角膜前表面の曲率によって決定する。そのため角膜の形状を変更することによって、眼の光屈折異常を改善または解消できる。
角膜は多層構造の薄膜であり、その前表面および後表面は、ほとんど同心であり、中心の厚みが約０．５から０．６ミリメートルであり、辺縁の厚みは約０．６から０．８ミリメートルを有する。角膜の多層構造は前表面から後表面の順に上皮組織層（Ｅｐｉｔｈｅｌｉｕｍ）、ボーマン層（Ｂｏｗｍａｎ）、間質層（Ｓｔｒｏｍａ）、デスメ層（Ｄｅｓｃｅｍｅｔ）、および内皮組織層（Ｅｎｄｏｔｈｅｌｉｕｍ）で構成される。上皮組織層の中心の厚みは約７０μｍであり、且つボーマン層の厚みは約１２μｍである。間質層の厚みは、角膜の厚み全体のおよそ９０％（約５００μｍ）を占め、且つ主に規則的に配列したコラーゲン繊維と相互連接した角膜細胞から構成される。内皮組織層は一層が六角形扁平細胞で構成される。

上述で説明した角膜構造に依ると、角膜の間質層には十分な厚みがあるため、矯正を目的として、間質層の前部分を切除し、その輪郭を変更することができ、更に眼の光の屈折率を変えながら、同時に間質組織の大部分を残すことができる。

各種のレーザーは例として緑内障、白内障、屈折手術等の眼科手術に広く応用されている。例えば、紫外線（ＵＶ）レーザーは屈折手術（または角膜再建術）で使用され、そのうち、紫外線レーザーの例には１９３ｎｍのエキシマレーザー、ネオジウムヤグ（２１３ｎｍ）レーザー（Ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ－Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｇａｒｎｅｔ； Ｎｄ－ＹＡＧ ｌａｓｅｒ）等が含まれる。具体的には、これら紫外線レーザーはＰＲＫ術、およびレーシック術（ＬＡＳＩＫ）等に広く応用されている。それらはどちらもレーザー光で角膜組織を削りその曲率を変更し、更に眼の光の屈折率（視力矯正）を変更する効果を達成する。

現在、市場において、ＬＡＳＩＫ術を行うための眼科用レーザー装置はすべて類似の設計であり、それはすべて患者がいる手術台を移動させることによって患者の眼の視軸にレーザービームを合わせる。具体的には、患者はＸＹＺ軸に沿い精密に移動する手術台上に横になる。その手術台によって角膜の表面に眼科用レーザー装置の顕微鏡の焦点が集まるまで患者（即ち、その角膜の表面）を移動させ、レーザービームの伝送ルートを設定する。眼科用レーザー装置において、レーザー光源を発射するホスト機器の体積はかなり巨大で異動が不便であるため、通常光学システムでレーザービームを伝送するには、レーザービームを光学システムの後にある顕微鏡の下方を経て下向きに方向転換させ、顕微鏡の光軸を揃える。この種の眼科用レーザー装置の使用過程は、患者の眼の視軸をレーザービームに合わせるため、患者を載せた手術台を動かし続けなければならず、このような状況において、手術台の体積も非常に大きく、操作者（例として医師または手術助手）は使用上の不便を感じやすい。

他に、既知のレーザーを使用する眼科手術において、患者は先ず、一連の手術前の関連検査を座って受け、続いて手術台に移動し、横になって眼科手術を受ける。この状況において、患者の眼の各種パラメータは、座位と臥位ではわずかに異なる。例えば、眼球の座位と臥位下での回転角度は異なるため、非点収差が発生する。この種の差異の存在によって手術時の操作の精度が不足し、高精確度を必要とする手術に深刻な問題が発生する。

本発明の目的は、患者が座位で眼科用レーザー装置からのレーザービームを受けてレーザー眼科手術を行うことができ、且つ眼科用レーザー装置と患者の眼の間の照準を合わせるために、眼科用レーザー装置を動かすことで実行でき、患者の位置を動かして眼科用レーザー装置に合わせる必要がない眼科用レーザー装置を提供することにある。

本発明が提供する眼科用レーザー装置は、レーザー光源と、ライトガイド装置と、サポートブラケットと、位置決め装置と、レーザープロジェクタと、移動台と、コントローラと、を備える。
レーザー光源は、レーザービームを生成する。
ライトガイド装置は、レーザー光源から生成されたレーザービームをガイドする。
サポートブラケットは、眼の露出表面が水平面に対して垂直に保たれるように患者の頭部を支える。
位置決め装置は、サポートブラケット上に支持された患者の眼の位置を決める。
レーザープロジェクタは、位置決め装置の位置決め結果に基づき、サポートブラケット上に支持された患者の眼に照準を合わせるために移動し、患者の眼にライトガイド装置からのレーザービームを印加する。
移動台は、位置決め装置およびレーザープロジェクタが台上に設置され、位置決め装置およびレーザープロジェクタを、水平面で相互に直交するＸ方向、Ｙ方向、および／または、水平面に垂直の方向であるＺ方向に沿って移動させる。
コントローラは、レーザービームを発するためにレーザー光源を制御し、患者の眼にレーザービームを印加するためにレーザープロジェクタを制御する。

本発明の眼科用レーザー装置によって、サポートブラケットは患者の眼の露出表面を水平面に対して垂直に保ち、患者は手術前の関連検査を座位で受けられることに加えて、レーザープロジェクタから印加するレーザービームを座位で受け、レーザー眼科手術を行うことができる。このようにして、手術前に関連手術を受ける時、およびレーザービームが印加されてレーザー眼科手術を行う時、患者の眼の状態に大きな差異はなく、レーザー眼科手術の操作が更に精密に行え、且つ正確度の高さを必要とする各種レーザー眼科手術に適用する。

他に、本発明の眼科用レーザー装置において、患者の眼と眼科用レーザー装置の間の照準を合わせるのに、眼科用レーザー装置を移動することに拠って行い、眼科用レーザー装置に相対して患者の位置（即ち、患者が手術台に横になって移動させる必要がない）を移動させる必要がなく、発明の眼科用レーザー装置は操作が非常に便利である。

本発明の実施例の眼科用レーザー装置の斜視図である。 本発明の実施例の眼科用レーザー装置の平面図（図では一部の部材を省略）である。 本発明にもとづく実施例で、眼科用レーザー装置のブロックダイアグラムである。 本発明にもとづく実施例で、眼科用レーザー装置の位置決め装置およびレーザープロジェクタを患者の眼に相対して移動させる動作を示す模式図一である。 本発明にもとづく実施例で、眼科用レーザー装置の位置決め装置およびレーザープロジェクタを患者の眼に相対して移動させる操作を示す模式図二である。 本発明にもとづく実施例で、眼科用レーザー装置の使用状態を示す模式図である。

（一実施形態）
図１から図３に示すのは、本発明にもとづく実施例の眼科用レーザー装置１である。図１は本発明にもとづく実施例の眼科用レーザー装置１の斜視図であり、図中のＸ方向とＹ方向は水平面で相互に直交する二方向であり、Ｚ方向は水平面に対して垂直の方向である。図２は本発明にもとづく実施例の眼科用レーザー装置１の平面図（図では一部の部材を省略）であり、且つ図３は本発明にもとづく実施例の眼科用レーザー装置１のブロックダイアグラムである。

本発明の眼科用レーザー装置１はレーザー光源２、ライトガイドモジュール３０およびライトガイドアーム３１を有するライトガイド装置３、サポートブラケット４、移動台７、移動台７上に設置する位置決め装置５とレーザープロジェクタ６およびコントローラ８を含む。

レーザー光源２は、エキシマレーザービームのようなレーザービームＬを生成するように配備され、このエキシマレーザービームによって、患者の眼ＥにＬＡＳＩＫ手術のようなレーザー眼科手術を行う。

ライトガイド装置３のライトガイドモジュール３０およびライトガイドアーム３１が共同で配備されることによってレーザー光源２から生成されたレーザービームをレーザープロジェクタ６へ導き、続いて患者の眼Ｅにむかって進むようにガイドされる。

サポートブラケット４は、患者の眼Ｅの露出表面が水平面に対して垂直になり患者の頭部を支えるために設置される。言い換えると、図５に示すように、患者は座位でレーザープロジェクタ６からのレーザービームＬによってレーザー眼科手術を受ける。良好なものとして、サポートブラケット４はＺ方向に沿ってその高度を調整し、異なる患者のニーズに合致するように配置される。

移動台７はＸ方向、Ｙ方向および／またはＺ方向に沿って移動する位置決め装置５およびレーザープロジェクタ６を設置するために配置される。

移動台７によって、位置決め装置５が移動され、サポートブラケット４上に支えられている患者の眼Ｅ、例として患者の左眼または右眼の位置を定める。本発明の実施例では、位置決め装置５はビデオカメラであり、且つユーザーが移動台７を手動で操作することによってＸ方向、Ｙ方向および／またはＺ方向に沿って移動させるように配置されている。ただし、これに限らない。例として手術ごとに異なる正確さの要求度にもとづき、位置決め装置５は顕微鏡等でもよく、且つ移動台７は電動移動台でもよく、その電動移動台はコントローラの制御のもと、位置決め装置を電動で移動させる。

同様に、位置決め装置５の位置決め結果にもとづき、移動台７を移動することで、レーザープロジェクタ６は、サポートブラケット４上で支えられている患者の眼Ｅ（例として、患者の左眼または右眼）に照準させることができる。この位置決めは、レーザープロジェクタ６の粗位置決めと呼ぶ。

注意すべき点として、本発明の眼科用レーザー装置１において、レーザープロジェクタ６は眼追跡システム９および微調整装置１０を含むのが良い。眼追跡システム９は患者の眼Ｅの位置を再位置決め（追跡）でき、且つ微調整装置１０は眼追跡システム９の再位置決め結果に基づき、レーザープロジェクタ６の位置を微調整し、患者の眼Ｅに対する照準を更に正確にする。この位置決めはレーザープロジェクタ６細位置決めと呼ぶ。続いて、レーザープロジェクタ６を経てライトガイド装置３からのレーザービームＬを患者の眼Ｅに印加し、レーザー眼科手術、例として、ＬＡＳＩＫ手術を行う。

位置決め装置５およびレーザープロジェクタ６は患者の眼Ｅに相対して移動する。以下に詳述する。

良好なものとして、発明の眼科用レーザー装置１は、更に集束レンズ２０を含み、それはレーザープロジェクタ６の患者の眼Ｅに面する側に設置され、レーザープロジェクタ６によって患者の眼Ｅに向かって発射されるレーザービームＬを患者の眼Ｅの目標位置に照準させる。

コントローラ８は眼科用レーザー装置１の各部材を制御するために配置する。具体的には、コントローラ８はレーザー光源２を制御してレーザービームＬを発射させ、レーザープロジェクタ６を制御してレーザービームＬを患者の眼Ｅに印加する。

このほか、眼科用レーザー装置１は更に機台１００および操作台２００を含む。レーザー光源２、ライトガイド装置３のライトガイドモジュール３０、およびコントローラ８は機台１００に設置され、且つサポートブラケット４、移動台７、および移動台７に設置された位置決め装置５とレーザープロジェクタ６は、操作台２００上に設置される。ライトガイドアーム３１は機台１００のライトガイドモジュール３０と操作台２００上のレーザープロジェクタ６の間で接続する。言い換えると、機台１００と操作台２００は、ライトガイドアーム３１（機台１００のライトガイドモジュール３０と操作台２００のレーザープロジェクタ６が接続される）によって相互に接続される。

眼科用レーザー装置１の位置を調整しやすくして操作者のニーズに更に合わせるため、機台１００および操作台２００はどちらも地面上で移動できるようにする。例として、機台１００および操作台２００にそれぞれ各自の車輪を設置することで、地面上で移動しやすくなる。他に、機台１００の最大長さ（または幅）は僅か７０センチメートルであるため、殆どのエレベータにスムーズに入れることができ、発明の眼科用レーザー装置１の運送に有利である。

図４Ａおよび図４Ｂは、本発明にもとづく実施例の眼科用レーザー装置１のうちの位置決め装置５およびレーザープロジェクタ６を患者の眼Ｅに相対して移動させる動作を示す模式図である。

図４Ａに示すとおり、患者の頭部（眼Ｅ）がサポートブラケット４上で支持された後、操作者は先ず、移動台７を操作して位置決め装置５を移動させることによって、サポートブラケット４上で支持された患者の眼Ｅ（例として、左眼または右眼）の位置を定める。続いて、位置決め装置５で患者の眼Ｅの位置を位置決めした後、位置決め装置５の位置決め結果に基づき、図４Ｂに示すとおり、操作者は移動台７を操作してレーザープロジェクタ６を患者の眼Ｅに照準させた位置（粗位置決めされた位置）に移動させる。レーザープロジェクタ６は移動台７の操作によって患者の眼Ｅに照準された位置に移動した後、レーザープロジェクタ６の眼追跡システム９が再度、患者の眼Ｅの位置を位置決めし、且つ眼追跡システム９の再位置決め結果に基づき、微調整装置１０でレーザープロジェクタ６の位置を微調整し、患者の眼Ｅに更に照準を合わせる（細位置決め）。

上述の粗位置決めと細位置決めを経た後、レーザープロジェクタ６と患者の眼Ｅは精密に照準され、この状況において、レーザープロジェクタ６から患者の眼ＥにレーザービームＬを印加する。

注意すべきこととして、レーザープロジェクタ６が位置決め装置５の位置決め結果に基づいて患者の眼Ｅと照準を合わせるために移動する過程において、位置決め装置５は患者の眼Ｅの位置およびレーザープロジェクタ６の位置を継続して位置決めする。

更に図１および図３に示すとおり、発明の眼科用レーザー装置１は、更にコントローラ８と相互接続するユーザーインターフェイス３００およびスイッチ４００を含む。移動台７と、レーザープロジェクタ６の微調整装置１０を操作してレーザープロジェクタ６を眼Ｅと精密に照準された位置に移動させた後、操作者はユーザーインターフェイス３００で眼科用レーザー装置１の操作パラメータ（例としてレーザー眼科手術に必要な操作パラメータを実行）をコントローラ８に入力し、スイッチ４００でコマンドを発する。そのコマンドがコントローラ８を通してレーザー光源２へ伝達し、レーザー光源２からユーザーインターフェイス３００が入力した操作パラメータに基づき相互に対応したレーザービームＬを発し、且つそのレーザービームＬはライトガイドモジュール３０、ライトガイドアーム３１を経てレーザープロジェクタ６へ伝送し、続いて患者の眼Ｅに印加する。

本発明にもとづく実施例において、図１に示すとおり、ユーザーインターフェイス３００は、モニターおよびキーボードを含み、ユーザーによって操作パラメータを入力し眼科用レーザー装置１の操作、例としてレーザープロジェクタ６の粗位置決めおよび細位置決め結果等を監視するのに用いる。この他、図１に示すとおり、スイッチ４００は足踏式スイッチが良く、ユーザーは移動台７を操作してレーザープロジェクタ６を患者の眼Ｅに移動させた後、足踏によりこの足踏式スイッチを操作してコマンドを発し、患者の眼Ｅに向けてレーザー光源２からライトガイドモジュール３０、ライトガイドアーム３１およびレーザープロジェクタ６を経由したレーザービームＬを発する。しかしながら、本発明は上述タイプのユーザーインターフェイス３００およびスイッチ４００に制限されない。その他タイプのユーザーインターフェイスおよびスイッチでも使用することができ、上述の機能が達成できるのならば良いということを当領域に習熟する技術者は理解すべきである。

図５に示すのは、本発明にもとづく実施例の眼科用レーザー装置１の使用状態を示す模式図である。図５においてはっきりとわかるとおり、患者の頭部は眼Ｅの露出表面が水平面（ＸＹ平面）に対して垂直になるように、サポートブラケット４上で支持される。且つレーザープロジェクタ６は位置決め装置５およびその本体の微調整装置１０によって正確に患者の眼Ｅと照準が合う。この状況において、患者の眼Ｅはレーザープロジェクタ６からのレーザービームＬを受けることができ、レーザー眼科手術が実施できる。言い換えると、図５に示すとおり、患者は座位状態でレーザー眼科手術を受ける。

上述のとおり、本発明の眼科用レーザー装置１において、サポートブラケット４は患者の眼Ｅの露出表面を水平面（ＸＹ平面）で垂直に保つために配置される。即ち、患者は座位の状態を保つ。そのため、患者は手術前の関連検査を座位で受けられることに加え、更に座位でレーザープロジェクタ６から印加したレーザービームＬを受け、レーザー眼科手術を実施できる。このような状態において、手術前に関連手術を受ける時、およびレーザービームが印加されてレーザー眼科手術を行う時、患者の眼の状態（例として、眼の回転角度等）に大きな差異はなく、レーザー眼科手術の操作を更に正確に実施できる。拠って、発明の眼科用レーザー装置１は更に正確な条件下でレーザー眼科手術が完成し、且つ各種の精密度の高いレーザー眼科手術に特に適用する。

この他、本発明の上述の眼科用レーザー装置１において、患者の眼Ｅと眼科用レーザー装置１の間の照準は、眼科用レーザー装置１のレーザープロジェクタ６を移動することに拠って実施し、患者を眼科用レーザー装置１に合わせて移動させて照準を合わせるのではない。拠って操作者（即ち、医師または手術助手）は手術中、患者を載せた手術台を移動させる必要がなく、移動台７を操作してレーザープロジェクタ６を患者の眼Ｅと照準の合う位置へ移動させれば良い。故に、発明の眼科用レーザー装置１は操作上、便利に使用できる。

その他、患者が座位または臥位でレーザー眼科手術を受けることについて、心理面での影響がある。具体的には、従来、患者は手術台で臥位で眼科手術を受けるため、心理的な圧迫があった。発明の眼科用レーザー装置１によって患者は眼の検査と同じ座位で眼科手術を受けることができることから、患者の心理的圧迫は小さくなった。言い換えると、発明の眼科用レーザー装置１によって、患者はリラックスした心理状態で、眼科手術を受けられる。

本文において、表した実施例の図面は本発明を理解するために提供されたものである。言い換えると、図面は代表的なものであり、且つ元のサイズに比例して描かれたものではない。図面の中のある部材が拡大され、その他の部材が縮小されることはある。拠って、図面は例示したものであり、それに制限されない。

上述実施例中において、図面とともに本発明の各種実施例を説明したが、上述実施例は本発明の良好な実施例に過ぎず、本発明は上文の描写および図式に示す特徴および構造に制限されることを意図しない。本発明の範囲から離れない状況において、本領域に習熟した者が考えた各種その他の省略、置換、変化および修正もまた、本発明の特許請求の範囲に含まれる。

１ 眼科用レーザー装置
２ レーザー光源
３ ライトガイド装置
４ サポートブラケット
５ 位置決め装置
６ レーザープロジェクタ
７ 移動台
８ コントローラ
９ 眼追跡システム
１０ 微調整装置
２０ 集束レンズ
３０ ライトガイドモジュール
３１ ライトガイドアーム
１００ 機台
２００ 操作台
３００ ユーザーインターフェイス
４００ スイッチ
Ｅ 眼
Ｌ レーザービーム

Claims (11)

1. レーザービームを生成するレーザー光源と、
   前記レーザー光源から生成された前記レーザービームをガイドするライトガイド装置と、
   眼の露出表面が水平面に対して垂直に保たれるように患者の頭部を支えるサポートブラケットと、
   前記サポートブラケット上に支持された患者の眼の位置を決める位置決め装置と、
   前記位置決め装置の位置決め結果に基づき、前記サポートブラケット上に支持された患者の眼に照準を合わせるために移動し、患者の眼に前記ライトガイド装置からの前記レーザービームを印加するレーザープロジェクタと、
   前記位置決め装置および前記レーザープロジェクタが台上に設置され、前記位置決め装置および前記レーザープロジェクタを、水平面で相互に直交するＸ方向、Ｙ方向、および／または、水平面に垂直の方向であるＺ方向に沿って移動させる移動台と、
   前記レーザービームを発射するために前記レーザー光源を制御し、患者の眼に前記レーザービームを印加するために前記レーザープロジェクタを制御するコントローラと、
   を備えることを特徴とする眼科用レーザー装置。
2. 前記レーザープロジェクタは、更に、
   患者の眼の位置を再度位置決めする眼追跡システムと、、
   前記眼追跡システムの再位置決め結果にもとづいて前記レーザープロジェクタの位置を微調整し、患者の眼に正確に照準を合わせる微調整装置と、
   を含むことを特徴とする請求項１記載の眼科用レーザー装置。
3. 前記コントローラは、更に前記眼追跡システムおよび前記微調整装置を制御し、前記微調整装置を前記眼追跡システムの前記再位置決め結果に基づいて前記レーザープロジェクタの位置を自動で微調整することを特徴とする請求項２記載の眼科用レーザー装置。
4. 前記レーザー光源および前記コントローラが設置され、且つ地面上で移動可能な機台と、
   前記機台と別々に設置され、前記サポートブラケット、前記移動台、前記位置決め装置、および前記レーザープロジェクタを卓上に設置し、且つ地面上で移動可能な操作台と、
   を更に備え、
   前記ライトガイド装置は、
   前記機台に設置されたライトガイドモジュールと、
   前記機台に設置された前記ライトガイドモジュール、および、前記操作台上に設置された前記レーザープロジェクタを接続するライトガイドアームと、
   を含むことを特徴とする請求項１記載の眼科用レーザー装置。
5. 前記位置決め装置は、前記レーザープロジェクタで患者の眼に照準を合わせると同時に、患者の眼の位置および前記レーザープロジェクタの位置を継続して位置決めすることを特徴とする請求項１記載の眼科用レーザー装置。
6. 前記サポートブラケットは、Ｚ方向に沿って高さを調整することを特徴とする請求項１記載の眼科用レーザー装置。
7. 前記移動台は、手動で操作され、前記位置決め装置および前記レーザープロジェクタをＸ方向、Ｙ方向および／またはＺ方向に沿って移動させることを特徴とする請求項１記載の眼科用レーザー装置。
8. 前記位置決め装置はビデオカメラであることを特徴とする請求項１記載の眼科用レーザー装置。
9. 前記レーザープロジェクタを患者の眼の側に対面させて設置される集束レンズを更に備えることを特徴とする請求項１記載の眼科用レーザー装置。
10. 前記コントローラに接続されたユーザーインターフェイスと、
    前記レーザー光源に前記レーザービームを発するように伝送するスイッチと、
    を更に備え、
    ユーザーは前記ユーザーインターフェイスを介して当該眼科用レーザー装置の操作パラメータを前記コントローラに入力し、当該眼科用レーザー装置の操作を監視し、
    前記スイッチは、前記操作パラメータが前記コントローラに入力された後、ユーザーの操作に反応して前記レーザービームを発するコマンドを、前記コントローラを介して前記レーザー光源へ伝送し、前記レーザー光源から前記操作パラメータに基づいて前記レーザービームを発するようにすることを特徴とする請求項１記載の眼科用レーザー装置。
11. 前記スイッチは、足踏式スイッチであることを特徴とする請求項１０記載の眼科用レーザー装置。

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