JP2938011B2 - 光凝固装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、疾患部位の治療
のための光凝固装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、光凝固装置には、たとえば、
レーザー光を用いて眼底の光凝固による治療を行うレー
ザーコアギュレータ、あるいはレーザー光による眼底走
査によって眼底観察を行うレーザー走査式眼底カメラが
知られている。

【０００３】近時、このレーザー走査式眼底カメラにレ
ーザーコアギュレータを組み込み、観察、治療を同時に
行う装置が提案されている(特開昭59-115024号公報参
照)。

【０００４】この装置では、レーザー光を眼底上に集光
すると共に、二次元走査器によって二次元的に走査さ
せ、眼底からの反射光量を検出して観察を行う。そし
て、レーザー光が光凝固を行う疾患部位に達した際にレ
ーザー光の強度を一瞬高めて光凝固を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光凝固手術
においては、非常に多くの箇所を凝固させる場合があ
り、これらを一点、一点アライメントし直しながら指
定、凝固させるのでは手間がかかりすぎる。そこで、一
回のアライメントにより多数箇所の光凝固を一度に行う
と、時間がかかるために凝固の最中に被検眼が移動して
しまうおそれがあり、また一度に広い範囲のアライメン
トを確認することが困難であるという問題がある。

【０００６】この発明は、上記の課題に鑑みてなされた
ものであり、多数の光凝固位置の指定をグループ毎にま
とめて行うことができる光凝固装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項1に係る光凝固装
置は、眼底上の光凝固位置を設定する座標入力手段を有
し、該座標入力手段は、複数の光凝固位置を1グループ
として複数グループの光凝固位置を指定可能であり、該
グループ単位で光凝固を行う構成であることを特徴とす
る。

【０００８】請求項2に係る光凝固装置は、前記制御手
段が指定された光凝固位置のグループ毎にアライメント
を行うことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図面に基づいて
説明する。

【００１０】第1図は、この発明の光凝固装置を示して
いる。

【００１１】この装置は、第1図に示すように全体の制
御を行なうシステムコントローラーを中心に、被検眼眼
底に対して観察用の不可視の低エネルギー光を発する観
察用レーザーと、この観察光学系とは独立して被検眼眼
底に対して光凝固用の高エネルギー光を発する光凝固用
レーザーと、低エネルギー光による眼底からの反射光を
受光して眼底の観察を行う観察手段と、各種の入力手段
とを備えている。

【００１２】なお、レーザー光源は、必ずしも上記のよ
うに2つ設けなくとも、1つのレーザー光源からのレーザ
ー光の出力を変化させる構成としてもよい。

【００１３】観察用レーザー駆動部により駆動される観
察用レーザーから発するレーザー光は、第1ビームスプ
リッターにより反射されて第2ビームスプリッターを透
過した後、垂直走査器及び水平走査器から構成される二
次元走査器により二次元的に偏向され、対物レンズによ
り被検眼眼底上に集光されてスポットを形成する。走査
器は、それぞれ音響光学素子(AOD)あるいはガルバノミ
ラー等で構成されている。

【００１４】そして、眼底により反射された観察用レー
ザー光は、再び対物レンズ、二次元走査器を介して第2
ビームスプリッターに達し、この第2ビームスプリッタ
ーで反射された成分がピンホールを介して光電変換素子
に入射する。

【００１５】光電変換素子から見込まれる眼底上の位置
は、第1二次元走査器の偏向方向によって変化するが、
観察用レーザー光の集光位置と一致しており、光電変換
素子にはこの部分からの反射光のみが入射することとな
る。しかも、対物レンズを介して眼底とほぼ共役な位置
に設けられたピンホールの働きにより、眼底部分以外か
らの散乱光や2次反射光は遮光されるため、眼底からの
反射光のみを検出することができる。

【００１６】検出される反射光の強度は、スポットが走
査する眼底各部の反射率の変化に対応しており、光電変
換素子はこの反射光量の変化を電気信号として出力す
る。観察用レーザー光は後述するように光凝固を行わな
い場合には二次元走査器によって眼底上を二次元的にラ
スタースキャンされるため、光電変換素子の出力は眼底
各部の反射率を示すラスターデータとなる。

【００１７】この光電変換素子の出力はアンプによって
増幅されると共に、ビデオ信号処理回路によりテレビモ
ニターに表示可能な信号に変換され、テレビモニター上
には眼底像が映し出される。

【００１８】他方、光凝固用レーザー駆動部によりパル
ス駆動される光凝固用レーザーから発するパルスレーザ
ー光は、第1、第2ビームスプリッターを透過して二次元
走査器により観察用レーザー光と共に二次元的に偏向さ
れ、対物レンズを介して被検眼眼底上に光凝固用のスポ
ットを形成し、眼底の疾患部位に対して光凝固を行う。

【００１９】光電変換素子の前に設けられたシャッター
は、光凝固を行う際の強い反射光が光電変換素子に入射
して素子自身、あるいはアンプに障害が起きることを防
止するため、光凝固時に閉成されて遮光を行う。両レー
ザーの波長が異なる場合には、上記のシャッターに代え
て観察用レーザー光のみが透過するような波長選択性の
フィルターを設けてもよい。

【００２０】なお、第1ビームスプリッターは、これを
偏光ビームスプリッターとして両レーザーの偏光方向を
調整することにより、あるいはダイクロイックミラーと
して両レーザーの波長を変えることにより、この部位で
の光量損失を低減させることができる。

【００２１】前述のシステムコントローラーは、公知の
マイクロコンピューター技術を利用したものであり、上
記の観察用光学系と光凝固用光学系とを制御する機能を
有している。

【００２２】二次元走査器は、観察の時間的、空間的分
解能を向上させるため、光凝固を行わない場合には高
速、かつ高密度で観察用レーザーをラスタースキャンさ
せるよう制御される。

【００２３】この場合、観察用レーザー光は、第2図に
模式的に示したように水平走査器によって図中右方向に
高速で水平走査されると共に、垂直走査器によってスポ
ット径に対応する程度の比較的高い密度で図中下方向と
なる垂直方向に走査される。図中の右下部分まで1フレ
ーム分の走査が終了すると、二次元走査器はレーザー光
を図中左上の初期位置まで戻して次のフレームの走査を
開始する。

【００２４】なお、図中の実線部分は眼底画像を形成す
るための走査、すなわち光電変換素子による反射光量検
出が行われる走査であり、破線部分は画像形成に関与し
ない走査である。

【００２５】テレビモニターにおいては、これらの実線
部分と破線部分とのそれぞれに対する時間配分は厳密に
規定されている。走査器として応答の速い音響光学素子
等を用いた場合には、この時間配分を遵守することが可
能であるが、ガルバノスキャナ等の応答の遅い走査器を
利用した場合には遵守することが困難である。そこで、
ガルバノスキャナ等を利用する場合には、ビデオ信号処
理回路内で実際の走査によって得られた信号の時間軸を
調整してテレビモニターの規格に合致させた信号を生成
出力する。

【００２６】ビデオ信号処理回路回路は、眼底像をテレ
ビモニターに表示させる機能の他、光凝固を行う部分等
の表示を単独で、あるいは眼底像と重ねて表示させる機
能、内蔵するフレームメモリーにより任意の時点の画像
を継続して表示するフリーズ機能、そしてテレビモニタ
ー上での画像の乱れを防止する機能をも有している。

【００２７】システムコントローラーに設けられた座標
入力装置は、ライトペン、あるいはマウス等の位置指定
手段から構成され、テレビモニター上に表示された眼底
像上の光凝固位置、及び誤トリガ防止用のコントロール
ポイントを、直接あるいはカーソル等を利用して指定す
ることができる。

【００２８】コントロールポイントは、主要血管の分岐
点等のアライメントがずれた場合に判断しやすい位置に
設定され、アライメントの合致を確認するために利用さ
れるが、上記のようなマニュアルによる設定の他、光凝
固点近傍の画像を2値化して特徴点を求める等の方法に
より、システムコントローラー自身が確認し易い位置を
自動的に設定するよう構成してもよい。更に簡便な方法
としては、光凝固位置を設定する際にメモリされた静止
画内で数本の水平走査ライン上の画像データを記憶して
おき、このデータを光凝固時の同一水平走査ライン上の
データと比較する構成としてもよい。

【００２９】凝固光強度設定部は、座標入力装置によっ
て指定されたポイントでの光凝固の際の光エネルギーの
強度を設定する部位である。

【００３０】また、フリーズスイッチは静止画像を得る
ための機能、クリアスイッチは光凝固位置、コントロー
ルポイントの指定を解除する機能、トリガスイッチは光
凝固をスタートさせる機能を有している。

【００３１】次に、上述した装置の実際の動作を説明す
る。

【００３２】まず、装置を被検眼に対してアライメント
し、観察用レーザーを駆動して観察を開始する。これに
より、テレビモニター上には光電変換素子の出力に基づ
いて第3図に示すように視神経乳頭、血管等を含む眼底
像が表示される。このときフリーズスイッチをONするこ
とによって表示されている眼底像を一時的にビデオ信号
処理回路にメモリし、静止させることができ、これによ
り複数箇所の指定を安定した画面上で容易に行うことが
できる。座標入力装置により設定された光凝固位置、コ
ントロールポイントは例えば図中の「＋」印、「□」印のよ
うに表示される。

【００３３】システムコントローラーは、視神経乳頭や
光凝固位置近傍の血管等がコントロールポイントとして
指定された場合、指定されたポイントの画像データを保
存する。

【００３４】フリーズスイッチを再度ONすると、テレビ
モニターには第3図に示すように座標入力装置により設
定された光凝固位置及びコントロールポイントとのリア
ルタイムの眼底画像とが重ねて表示され、その画面上で
操作者はコントロールポイントを用いてアライメントを
行う。

【００３５】トリガスイッチがONされると、システムコ
ントローラーは保存されたコントロールポイント内の画
像データと、リアルタイムによるコントロールポイント
内の画像データを比較する。そして、両者が一致した場
合にはアライメント完了の状態が継続しているものと判
断して光凝固を開始し、一致しない場合にはアライメン
ト状態が崩れたものと判断して光凝固を禁止する。これ
により、光凝固を行うべきでない位置で光凝固が誤って
行われることを回避することができる。

【００３６】アライメントが完了して光凝固が許可され
ると、システムコントローラーは、第4図及び第5図に示
したように通常の観察時とは異なる走査方式で二次元走
査器を制御する。なお、ここでは説明の簡略化のため光
凝固位置を一点とした例を示している。

【００３７】システムコントローラーは、光凝固を行う
位置、及びその前後において通常観察が行われる場合の
ラスタスキャンを省略し、走査方式を第4図に破線で示
すようにベクトルスキャンに切り替える。そして、レー
ザー光の集光点を光凝固位置に導き、第5図に示したよ
うに所定時間水平、垂直走査を停止し、高エネルギーの
光凝固用レーザーを発光させて疾患部位に対する光凝固
を行う。

【００３８】なお、ベクトルスキャンは、音響光学素
子、ガルバノミラー等の往復動型の走査器を利用した場
合にのみ可能であるため、水平走査器としてポゴンミラ
ー等の回転型の走査器を利用する場合には、走査方式を
ラスタスキャンとしたまま走査速度を低速に落として光
凝固の際のエネルギーを確保する構成となる。

【００３９】ところで、垂直走査の周期を変化させてテ
レビモニターの垂直同期が失われると、再度同期がとら
れるまでに数フレーム分の走査期間を要するため、術者
が視認していて判る程度の時間内画面が乱れる。そこ
で、システムコントローラーは第5図(b)に示すように、
垂直方向の1走査の時間を変化させないように垂直走査
器を制御している。すなわち、光凝固点で停止し、ある
いは速度を落して遅れた分を光凝固位置前後の領域で走
査速度を高めることにより補完し、平均した垂直方向の
走査速度が第5図(b)に破線で示すように一定となるよう
制御している。

【００４０】なお、ここでは両方向の走査を完全に停止
させることによって光凝固のエネルギーを確保する構成
を示したが、完全に停止させずに走査速度を遅くするこ
とによっても光凝固に必要なエネルギーを与えることが
できる。

【００４１】1フレーム内でラスタスキャンが省略され
る期間は、走査位置を光凝固位置に移動させて所望の誤
差範囲内に整定させるために必要な期間、光凝固期間、
及び再度ラスタスキャンを開始するために必要な期間の
和を得るために十分な期間である。

【００４２】ところで、走査が省略される部分で水平走
査の停止に伴って水平同期信号の出力も停止されると、
テレビモニターは同期を失ない、再度水平走査がスター
トして水平同期信号が入力されても同調するまでに時間
がかかる。そこで、ビデオ信号処理回路は、ラスタスキ
ャンが省略されている期間内にも水平同期信号をテレビ
モニターに対して出力し続ける。これにより、ラスタス
キャンが行われる部分での画像の乱れを防止することが
できる。

【００４３】但し、このままではベクトルスキャンが行
われた部分に対応する信号が入力されないために、その
部分の画像が欠落することとなる。たとえ一瞬であって
も画像の一部が欠落することは観察者に違和感を与え
る。そこで、この装置では、第6図に示したように1フレ
ーム内でラスタスキャンが省略される部分については、
ビデオ信号処理回路のフレームメモリに蓄積された前回
走査の際の画像データを表示し、実際の走査により得ら
れた画像と組み合わせることにより1フレームの画像を
表示させるよう構成している。

【００４４】画像のできるだけ広い部分を最新のデータ
により表示するためには、上記のようにラスタスキャン
の省略される部分を1フレーム内の一部とし、残部につ
いてはリアルタイムによる画像を表示する構成が望まし
い。但し、このような構成とすると制御の複雑化は避け
られないため、より簡便な方法を採ることも可能であ
る。この場合には、光凝固を行う1フレーム(インターレ
ース走査を行う場合には1フィールド)内ではラスタスキ
ャンを全て省略し、前回走査のデータによる表示を行う
構成としてもよい。

【００４５】クリアスイッチをONすることにより設定さ
れた光凝固位置が解除され、トリガスイッチONの入力が
許可される。すなわち、システムコントローラーは、光
凝固用レーザーの不用意な発光を防止するため、光凝固
が行われると、クリアスイッチがONされるまでの間トリ
ガスイッチの入力を受け付けない。

【００４６】なお、一旦設定された光凝固位置は、光凝
固を行った部位の確認のためクリアスイッチがONされる
までモニター上に表示されるが、光凝固を実施した後一
定時間の経過により自動的に解除されるよう構成しても
良い。

【００４７】上記の説明では光凝固位置が一箇所の場合
を例に採ったが、複数の互いに近接する光凝固位置を指
定した場合には、光凝固位置、及びその前後をベクトル
スキャンあるいは低速のラスタスキャンとし、ビームの
集光位置が光凝固位置と一致した際に光凝固用レーザー
をONする構成とすればよい。

【００４８】この装置では、凝固位置の指定は一度に行
い、実際の凝固については被検眼が移動しないであろう
時間内、すなわち1〜2フレーム内で凝固できる数の凝固
位置を1グループとし、グループ毎に精密なアライメン
トを行いつつ複数箇所の光凝固を一回のトリガで行う構
成としている。

【００４９】すなわち、第７図に示すように、所望の眼
底部位を観察してテレビモニター上に表示し、この表示
をフリーズする。そして、この画面上で座標入力装置を
操作してコントロールポイントを設定すると共に、光凝
固を行う多数のポイントを近接する少数のポイントを1
グループとして複数のグループに分けて指定し、システ
ムコントローラーに記憶させる。画面上には、最先に、
あるいは次にトリガを行うグループが他のグループとは
識別できる記号により表示される。このフリーズされた
画面は、以後クリアスイッチがONされるまで保存され、
必要に応じて再度表示される。

【００５０】光凝固を行う場合、リアルタイムの画像を
表示してコントロールポイントにより粗位置合わせを行
った後、識別される記号で表わされた光凝固位置を精密
にアライメントし、トリガスイッチをONすることにより
このグループの光凝固を一度に行う。システムコントロ
ーラーは、一つのグループの光凝固が行われると、識別
される記号を他のグループに変更し、上記の操作の繰り
返しを術者に促す。そして、この操作の繰り返しにより
全てのグループにつき順次光凝固を行う。

【００５１】実際の光凝固の方法は、第4図に示したよ
うなラスタースキャンからベクトルスキャンへの切替え
及び走査の停止(あるいは走査速度の低下)による方法、
または全体をラスタースキャンとして光凝固が行われる
部位では垂直方向の走査密度を荒くして水平方向の走査
を停止(あるいは水平走査速度の低下)させる方法等が採
用できる。

【００５２】また、凝固光の強度やスポット径は凝固位
置の各々、あるいは各グループ毎にまとめて指定され
る。

【００５３】

【効果】以上説明したように、本発明によれば、光凝固
位置の指定、及び光凝固の実行をグループ毎に行う構成
としたため、多数の光凝固位置の指定をまとめて行うこ
とができ、術者はその後アライメント、及び光凝固に専
念できる。また、グループ毎に光凝固が行われるため、
一点づつ指定して光凝固を行うより能率がよく、指定位
置全部を一度に光凝固するよりアライメントが容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わる光凝固装置のブロック図であ
る。

【図２】 観察用レーザー光の走査を示す説明図であ
る。

【図３】 テレビモニター上に表示される眼底像の説明
図である。

【図４】 光凝固が行われるフレーム内でのレーザー光
の走査を示す説明図である。

【図５】 図４に示した走査タイミングを水平、垂直方
向に分けて示した説明図であり、（ａ）は水平方向の走
査タイミングの説明図であり、（ｂ）は垂直方向の走査
タイミングの説明図である。

【図６】 図４に示した走査が行われる場合のテレビモ
ニターの表示の説明図である。

【図７】 この発明の光凝固位置の指定を示すテレビモ
ニターの表示説明図である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 眼底上の光凝固位置を設定する座標入力
   手段を有し、該座標入力手段は、複数の光凝固位置を1
   グループとして複数グループの光凝固位置を指定可能で
   あり、該グループ単位で光凝固を行う構成であることを
   特徴とする光凝固装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、指定された光凝固位置
   のグループ毎にアライメントを行うことを特徴とする請
   求項１に記載の光凝固装置。