JP3006910B2 - レーザー照射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮像手段を備えたレー
ザー照射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、子宮頸部の早期癌が増加してお
り、発病年齢が若年化傾向にある。又、子宮頸部は頸腺
の形状と機能が妊孕力に微妙な関連を持つと考えられて
いることから、子宮頸部の癌に対する治療後の、特に妊
孕力についての機能の保存を考慮する必要性が重視され
てきている。そのために子宮膣部及び頸管に影響を及ぼ
すことなく患部の治療をすることが望まれている。その
ような治療手法の一つとして、パルスレーザーの一種で
あるエキシマ・ダイ・レーザー等を用いた光学的療法
（以下、ＰＤＴ療法という）が試行されている。

【０００３】従来、このような治療方法に用いられてい
る手術用レーザー照射装置として、特公昭５４−８９９
７号や特開昭５６−５２０４８号公報に記載されたもの
がある。その一例として後者の手術用レーザー照射装置
について、図１４に基づいて説明する。

【０００４】図中、図示しないレーザー発生装置により
発生されたレーザー光線１は、レーザー光線導入部２よ
りハウジング３内に入り、４５°反射鏡４により反射さ
れて軸外し放物面鏡５で集光され、平面鏡６により反射
されて患部Ｐに照射される。又、患部Ｐから来る可視光
線７は、平面鏡６で反射して放物面鏡５で平行光線にさ
れ、４５°反射鏡４の両側を通過して変倍光学系８に入
り、プリズム系９で倒立像から正立像にされ、接眼レン
ズ１０により患部Ｐの観察が行われる。変倍光学系８
は、作動距離一定のまま顕微鏡の倍率を変える働きをす
る。

【０００５】又、平面鏡６はＬ形の支持台１１の垂直片
に取り付けられたサーボモータ１２の回転軸に固定さ
れ、支持台１１の水平片はサーボモータ１３の回転軸に
取り付けられる。各サーボモータ１２，１３への信号を
制御するスティック１４を操縦することにより、平面鏡
６はサーボモータ１２により水平軸の周りに、又サーボ
モータ１３により垂直軸の周りに夫々回転させられる。
従って、スティック１４を操作すれば、観察位置と一体
にレーザー照射位置も移動させることができることにな
る。

【０００６】このようなレーザー照射装置を用いて、図
１５に示すような患部Ｐ内の病変部ＡにＰＤＴ療法を施
す場合、病変部Ａの全域をレーザー光線の照射領域であ
る円形のレーザースポットＬで照射するようにしてい
た。この場合、病変部ＡがレーザースポットＬの面積よ
り大きいと、病変部Ａの一部をレーザースポットＬで一
定時間照射後、移動させて他の部位を照射するようにし
ている。

【０００７】ところが、病変部Ａは、レーザー照射直後
に組織が変化を起こすのではなくて、照射後或る程度の
時間が経過した後に変化を起こすため、連続照射する場
合、術者は治療時に既照射部位Ｌ1 と未照射部位Ｌａと
を視覚で判別することはできなかった。そのため、既照
射部位Ｌ1 と未照射部位Ｌａの判別は術者の記憶に頼る
しかなかった。又、ＰＤＴ療法は、通常、患者にあまり
苦痛を感じさせないために麻酔をかけずに実施されてい
ることから、術中に患者が動いたりすることがあり、そ
のため術者は、患者の動き即ち病変部Ａの動きを顕微鏡
で観察しながら、病変部Ａにおける既照射部位Ｌａの記
憶位置を調整して照射部位を決定し、治療を行うことに
なる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、術者は病
変部Ａの動きに合わせて既照射部位を頭の中で確認しな
がら未照射部位にレーザー照射を行わなければならない
ため、しばしば記憶違いが生じて、部分的に必要なレー
ザーエネルギーを照射できずに未照射部位が残ったり、
既照射部位に重ねて不必要なレーザーエネルギーを照射
したり、或いは病変部Ａ以外の部位にレーザー照射した
りしてしまうことになる。そのために十分な治療効果が
得られないことが起こるという問題があった。

【０００９】本発明は、このような課題に鑑みて、照射
時に既照射部位を視認できて治療効率を上げることがで
きるようにしたレーザー照射装置を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によるレーザー照
射装置は、レーザー照射手段と、その照射位置を変更す
る照射位置可変手段とを有するレーザー照射装置におい
て、レーザー照射部位を撮像する撮像手段と、該撮像手
段の撮像信号からレーザー照射位置を検出する照射位置
検出手段と、該撮像信号から観察部位の移動を検出する
観察部位変位検出手段と、レーザー照射位置を記憶する
記憶手段と、前記観察部位変位検出手段の検出値に基づ
いて観察部位の移動を演算する座標演算手段と、該座標
演算手段の出力に基づいて前記撮像信号に前記記憶手段
に記憶された前記レーザー照射位置を重畳して表示する
表示手段とを備えていることを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】レーザー照射時に照射の対象が動いた場合、撮
像手段による撮像信号に基づいて観察部位変位検出手段
によって観察部位の移動を検出し、座標演算手段によっ
てその座標上の移動方向及び移動距離が算出され、病変
部に対するレーザー照射位置が変化しないように対象の
移動に合わせて追従調整することが可能であり、又、撮
像信号から照射位置検出手段でレーザー照射位置を検出
してこれを記憶しておき、座標演算手段の出力に基づい
て記憶手段に記憶されているレーザー照射位置の表示位
置を変更して、これを撮像信号と重ねて表示手段で表示
することにより、観察部位の移動に合わせてレーザー照
射位置を移動させて常に同一位置を表示できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の第一実施例を図１乃至図５に
より説明する。図１において、１６は患部Ｐを撮影する
撮影装置、１７は撮影装置１６上部に取り付けられたレ
ーザー照射手段、１８は撮影装置１６を支持する支柱、
１９は撮影装置１６と支柱１８の間に位置して撮影装置
１６を上下方向に回動可能に保持するチルト軸、２０は
支柱１８を水平方向に回動可能に且つ鉛直方向に進退自
在に保持する架台である。

【００１３】レーザー照射手段１７において、２１は波
長の異なる二種類のレーザー光（本実施例ではガイド用
及び治療用レーザー光）を射出する機能を持ったレーザ
ー発生装置であり、レーザー光は本実施例ではエキシマ
・ダイ・レーザーを用いている。２２はレーザー発生装
置２１から出射されたレーザー光を撮影装置１６上のハ
ウジング２３内に導くレーザー用ファイバー、２４はレ
ーザー用ファイバー２２の一端に配置されていて集光レ
ンズを備えたレーザー導光部、２５はレーザー用ファイ
バー２２の射出端から射出されたレーザー光を下方に曲
げる反射プリズム、２６はこのレーザー光を患部Ｐに向
けて照射する反射ミラー、２７はレーザー光路にその中
心点で直交する水平軸２７ａを保持するＵ字状のミラー
駆動部材であり、反射ミラー２６はミラー駆動部材２７
内に位置して水平軸２７ａを中心に上下方向に回動可能
に支持されている。２８はミラー駆動部材２７の側面に
固定されていて反射ミラー２６に連結してこれを回転駆
動させる第一モータ、２９はミラー駆動部材２７の裏面
に固定され反射プリズム２５及び反射ミラー２６間のレ
ーザー光路と一致する鉛直軸を中心にミラー駆動部材２
７を水平方向に回転駆動させる第二モータである。

【００１４】図２はレーザー光学系の一部と撮影装置１
６内の撮影光学系及び照明光学系を示すものであり、３
１は対物レンズ、３２はズームレンズ、３３は結像レン
ズ、３４はＴＶカメラであり、これらは撮影光学系を構
成している。。又、３６は図示しない外部の光源から照
明光が導かれる照明用ファイバー、３５はその前方の集
光レンズであり、これらは照明光学系を構成している。
そして、撮影光学系の撮影光路と照明光学系の照明光路
はレーザー光学系の光路と患部Ｐで重なるように配設さ
れている。

【００１５】又、図１において、３８は撮影装置１６の
外部に取り付けられていてＴＶカメラ３４の撮影倍率を
調整するズーム変倍操作部であり、その回転角度による
ＴＶカメラ３４の撮影倍率を図示しないエンコーダーで
検出できるようになっている。３９は撮影装置１６に取
り付けられた操作用ハンドル、４０はこのハンドル３９
に設置されていてレーザー発生装置２１からレーザー光
を出射させるためのスタートスイッチ、４１は１回のレ
ーザー照射が終了した時等にレーザー光の出射を停止さ
せてレーザー光の照射すべき位置をモニター画像の中央
点に戻すべく反射ミラー２６を作動制御せしめるリセッ
ト作動のためのリセットスイッチである。

【００１６】図３は第一モータ２８の駆動制御機構を示
すものである。図中、４３は第一モータ２８の出力軸に
連結されている減速用ギアボックス、４４はミラー駆動
部材２７の垂直板２７ａを介してギアボックス４３と反
射ミラー２６とを連結する回転軸、４５は扇形面４５ａ
を挟んで一対の切り欠け４５ｂ，４５ｃが形成されてい
て回転軸４４と一体回転する切り欠け付き円板（図４参
照）、４６，４７はハウジング２３に固定された支持台
４８に設置されていて円板４５の回転による扇形面４５
ａ又は他の面の有無を検知する一対のフォトインタラプ
タである。ここで、扇形面４５ａは円板４５の中心から
角度θに、切り欠け４５ｂ，４５ｃは夫々角度αに、フ
ォトインタラプタ４６，４７の間隔は角度βに夫々形成
され、これらは、 β≒θ＜α の関係にあるものとする。

【００１７】フォトインタラプタ４６，４７は円板４５
の回転により、円板４５部分の有無を検知してＯＮ，Ｏ
ＦＦ信号を出力するようになっている。そして、扇形面
４５ａが二つのフォトインタラプタ４６，４７上にある
位置（この時、共にＯＦＦとする）を基準位置として、
円板４５が右左旋して切り欠け４５ｂ又は４５ｃを検知
するとＯＮになり、更に回転して円板４５の他の部分で
遮断されると再び両方が０ＦＦになる。これを検知する
と、後述の制御回路により円板４５が基準位置へ戻るよ
うに制御されるようになっている。この円板４５の回動
範囲を、最高倍率のモニター画面に対してレーザースポ
ットＬがこの画面から外れない範囲に対応する反射ミラ
ー２６の回動角度の範囲として設定し、これを設定範囲
とする。

【００１８】４９はフォトインタラプタ４６，４７及び
リセットスイッチ４１に接続されていて図示しない駆動
回路とロジック回路を有するリセット回路であり、両フ
ォトインタラプタ４６，４７から基準位置以外でのＯＮ
信号が入力され、或いはリセットスイッチ４１が０Ｎさ
れると、レーザー発生装置２１へ信号を出力してレーザ
ー光の出射を停止せしめる。又、後述のサーボ制御部へ
も信号を出力するようになっている。 上述の駆動制御
機構は第一モータ２８に関するものであるが、第二モー
タ２９についても同様な駆動制御機構が配設されている
ものとする。

【００１９】図５は患部Ｐの移動検出とモニター表示の
ための機能を示す電気系統のブロック図である。患部Ｐ
の移動検出回路５１において、５２はＴＶカメラ３４か
ら入力される患部Ｐの撮像信号を一定時間間隔を置いた
二つの映像として別々に出力させる図示しないスイッチ
回路を有するスイッチ部、５３，５３′は入力された各
画像を適宜のサンプリングポイントについて夫々２値化
する２値化回路、５４，５４′は夫々２値化された画像
信号の特徴点を記憶するメモリ、５５は二つの画像信号
における特徴点の中心座標を比較する比較演算回路を備
えていて二つの画像間の移動方向と移動量を算出する移
動量検出部、５６は倍率検出回路を有しズーム変倍操作
部３８のエンコーダから変倍信号Ｑが入力され二つの画
像間の移動方向と移動量から実際の移動距離を演算する
移動距離算出回路であり、倍率信号Ｑ′と移動方向及び
移動量から成る変位距離信号Ｑ″とを出力するようにな
っている。

【００２０】５８はハンドル３９のスタートスイッチ４
０からのＯＮ信号と倍率信号Ｑ′及び変位距離信号Ｑ″
が入力されると水平方向及び鉛直方向に分割した各移動
量を決定するサーボ制御部、５９は鉛直方向の移動量の
信号が入力されて第一モータ２８を駆動制御する第一モ
ータ制御部、６０は水平方向の移動量の信号が入力され
て第二モータ２９を駆動制御する第二モータ制御部であ
る。この移動検出回路５１によって、患部Ｐの移動を検
出すると共に、反射ミラー２６を回動させることができ
る。

【００２１】次に、画像の表示回路６２において、６３
はＴＶカメラ３４から入力される画像信号について２値
化する２値化回路とレーザースポットを検出する円抽出
回路とレーザースポットの中心位置を算出する中心位置
算出回路とを有するスポット検出回路、６４はメモリ回
路と表示回路を有し入力される倍率信号Ｑ′によってモ
ニター上に表示するスポットの大きさを設定すると共に
変位距離信号Ｑ″でレーザースポット表示位置を患部Ｐ
の移動に合わせて変更するスポット表示回路であり、リ
セットスイッチ４１からのリセット信号が入力されると
その時点でのレーザースポットＬを既照射部位としてそ
の中心位置をメモリ回路でメモリし、照射終了したスポ
ットを色を変えてモニタ上に表示する信号を出力する。
６５はスイッチ回路を有し既に照射終了したスポットを
ＴＶカメラ３４から入力される画像信号に重ねるスーパ
ーインポーズ回路、６６はスーパーインポーズ回路６５
で重ねられた信号を映し出すモニターである。

【００２２】本実施例は上述のように構成されており、
次にその作用を説明する。先ず、ＰＤＴ療法によるレー
ザー照射を行う場合、撮影装置１６のハンドル３９を操
作して支柱１８を上下させて高さを調整し、支柱１８に
よる水平角度及びチルト軸１９による俯仰角度を夫々調
整して、患部Ｐに対するＴＶカメラ３４の位置決めを行
う。そして、ズーム変倍操作部３８によってモニター６
６上の患部Ｐの画像の倍率を調整して、モニター６６で
術者が病変部Ａの観察を行う。

【００２３】次に、病変部Ａを判別してレーザー発生装
置２１の図示しないパワースイッチを０Ｎすると、照射
部確認用のガイド光がレーザー用ファイバー２２，レー
ザー導光部２４，反射プリズム２５，反射ミラー２６を
介して撮影視野内の病変部Ａに導かれ、円形スポットが
病変部Ａに重ねられる。これにより、照射位置を確認し
た術者がハンドル３９のスタートスイッチ４０を０Ｎす
ると、レーザー発生装置２１からレーザー光が発せら
れ、ガイド光と同様にして病変部Ａに照射されて治療が
行われる。

【００２４】ところで、上述したように、治療中に患者
が少し身体を動かすことがあり、これに対する調整手順
について以下に説明する。ＴＶカメラ３４の画像信号
は、患部Ｐの移動検出回路５１のスイッチ部５２が一定
時間間隔で切り換えられることにより、時間的な間隔を
有する２つの映像として２値化回路５３，５３′に分か
れて入力され、画像信号が２値化される。そして、メモ
リ５４，５４′には各々２値化されて特徴点が明確にな
った画像が夫々記憶される。更に、これらの画像は移動
量検出部５５に入力されて比較演算回路によって２つの
画像の特徴点の中心座標が比較演算され、２つの画像の
病変部Ａ間の移動方向と移動量が算出される。得られた
信号は移動距離算出回路５６において、ズーム変倍操作
部３８のエンコーダから入力される変倍信号Ｑによるモ
ニター６６上の画像観察倍率を考慮して演算され、実際
の移動距離が求められる。

【００２５】このようにして得られた倍率信号Ｑ′及び
変位距離信号Ｑ″は次のサーボ制御回路５８において、
前述のスタートスイッチ４０の０Ｎ信号が入力されてい
ると、移動方向と移動距離からなる病変部Ａの移動のベ
クトル値を水平方向と鉛直方向の成分に分割し、各々の
値を夫々モータ制御部５９，６０に出力する。これに基
づいて、第一モータ２８と第二モータ２９が駆動制御さ
れ、反射ミラー２６は病変部Ａの移動に合わせてレーザ
ー光の照射位置を調整し、病変部Ａの移動にかかわらず
レーザースポットＬが追従して同一位置を照射すること
になる。

【００２６】尚、この場合、病変部Ａとレーザースポッ
トＬの移動に対して撮影画像は移動しないので、レーザ
ースポットＬの位置がモニター画像から逸脱してしまう
ことが起こると、レーザー照射装置は照射を中止して画
像の中央位置を照射し得る位置（基準位置とする）に反
射ミラー２６を戻すようになっている。このようなリセ
ット動作について以下説明する。第一モータ２８（第二
モータ２９も同様）が駆動すると円板４５も一体回転す
るため、フォトインタラプタ４６，４７で切り欠き４５
ｂ，４５ｃが検出されてＯＦＦから０Ｎになり、これが
リセット回路４９で検出される。そして、第一モータ２
８（第二モータ２９）が円板４５の設定範囲を越えて円
板を回転させると、フォトインタラプタ４６，４７が切
り欠きにより両方とも０Ｎになり、リセット回路４９で
レーザー発生装置２１のレーザー射出を中止させると共
に、サーボ制御部５８により反射ミラー２６を基準位置
に戻すようモータ制御部５９（６０）を介して第一モー
タ２８（第二モータ２９）を駆動せしめる。この場合、
図示しない表示部を設けて、エラー表示を行うようにし
てもよい。これにより、必ずモニター画面上で観察しな
がらレーザー照射が行われるように制御される。

【００２７】次に、レーザースポットＬの既照射部位の
モニター画像上の表示方法について説明する。レーザー
スポットＬが含まれているＴＶカメラ３４による映像信
号は、表示回路６２のスポット検出回路６３へ入力され
て２値化され、円抽出回路によってレーザースポットＬ
が検出されてその画像の中心位置が算出される。そし
て、このレーザースポットＬの信号はスポット表示回路
６４に入力されるが、この回路には移動距離算出回路５
６から倍率信号Ｑ′と変位距離信号Ｑ″が入力されてい
るため、倍率信号Ｑ′によりレーザースポットＬ及びメ
モリ回路に記憶されている既照射部位のレーザースポッ
トの大きさを観察倍率に応じて変更する。又、変位距離
信号Ｑ″により、病変部Ａの移動に応じてレーザースポ
ットＬ及び既照射部位のレーザースポットの移動方向及
び移動距離を決定し、モニター画面上の既照射部位レー
ザースポットの位置を変更する演算を行う。更に、リセ
ットスイッチ４１からリセット信号が入力されるとその
時点でのレーザースポットＬの位置を既照射部位と決定
して、そのスポットＬの中心位置をメモリ回路に記憶す
る。又、スポット表示回路６４から出力される既照射部
位レーザースポットの信号はモニター画面上で照射中の
レーザースポットＬと異なる色で表示されるよう変換し
て出力される。

【００２８】次に、スーパーインポーズ回路６５には、
ＴＶカメラ３４からの画像信号とスポット表示回路６４
からの既照射部位レーザースポットの信号が入力され、
これらを重ねてモニター６６上に表示する。モニター画
面上には、病変部Ａ及びレーザースポットＬが表示され
ると共に、レーザースポットの既照射部位が別の色で画
像の倍率に応じた大きさで病変部Ａに重ねて表示されて
いて、病変部Ａが動いた場合でも既照射部位レーザース
ポットも同様に移動して同一位置に表示される。

【００２９】そして、１スポットのレーザー照射が終了
した時点で、リセットスイッチ４１を押せば、リセット
回路４９が作動してレーザー発生装置２１でレーザー光
の出射が停止され、サーボ制御部５８を介して第一及び
第二モータ２８，２９が作動せしめられて反射ミラー２
６が基準位置へ戻され、レーザー照射点が撮影視野の中
心と一致する。更に、リセットスイッチ４１の０Ｎ信号
がスポット表示回路６４に入力されることにより、照射
完了したレーザースポットＬは上述のように既照射部位
レーザースポットとして記憶される。

【００３０】そして、撮影装置１６を動かし、ガイド光
を病変部Ａの次の照射位置に合わせて再度スタートスイ
ッチ４０を押せば、次のスポットの照射が行われる。撮
影位置の移動に伴って病変部Ａが画面上を移動するた
め、上述のように移動検出回路５１及び表示回路６２に
よって表示される既照射部位レーザースポットも画面上
を移動するため、モニター６６画面上では病変部Ａに対
して既照射部位レーザースポットは常に同一位置に重ね
て表示される。

【００３１】尚、本実施例において、サーボ制御部５８
にタイマー回路を追加してスタートスイッチ４０の入力
後の照射時間を管理するようにすれば、タイマー設定時
間終了後にレーザー照射を自動的に終了させることがで
きる。

【００３２】上述のように本実施例によれば、治療時に
レーザー光の既照射部位と未照射部位とが色違いで表示
されているから容易に判別でき、又、病変部Ａが移動し
たとしても同様に容易に判別することができる。そのた
め、病変部Ａのレーザー照射について、照射しない部位
が生じたり、同一部位を２回以上照射したりする治療ミ
スを防止でき、術者の曖昧な記憶に頼ることなく的確な
治療効果を得られる。しかも、治療がスムーズに行われ
るから、術者や患者の負担が軽くなる。又、レーザー照
射部位を決定して照射を開始すれば、その後はモニター
画面を適宜確認するだけでよく、その間患部Ｐを継続的
に観察する必要はなく、作業が容易になる。しかも、照
射時に、照射部位が設定範囲即ちモニター画面上を外れ
た場合には、リセット機能が働いてレーザー照射を中止
させるから、照射部位を必ず観察視野内に限定できて安
全である。

【００３３】次に本発明の第二実施例を図６乃至図９に
基づいて説明する。本実施例は実体顕微鏡に装着したレ
ーザー照射装置を示すものであり、顕微鏡で患部Ｐを観
察した状態で既照射部位を確認できるようにしたもので
ある。図６は本装置の要部斜視図を示すものであり、６
８はレーザー光学系，撮影光学系及び照明光学系を備え
ていて操作用のハンドル３９が取り付けられている顕微
鏡の鏡体、６９，７０は鏡体６８に取り付けられた一対
の接眼レンズ、７１は後述するように鏡体６８を角度調
整可能に支持する駆動装置、７２は回転軸７２ａを中心
に駆動装置７１及び鏡体６８を上下方向に回動可能に支
持する俯仰部材、７３は俯仰部材７２と支柱２０の間に
位置して駆動装置７１及び鏡体６８を水平方向に回動可
能に支持する回動部材である。

【００３４】鏡体６８内部の光学系は図７に示すように
構成されており、一対の観察光学系は、接眼レンズ６
９，７０の前面に一つの対物レンズ７５，一対のズーム
レンズ７６ａ，７６ｂ、一対の結像レンズ７７ａ，７７
ｂが患部Ｐ側から順次配設されて構成されている。又、
観察光路上のズームレンズと結像レンズの間には、夫々
ビームスプリッター７８ａ，７８ｂが配置され、一方の
観察光路の光線はビームスプリッター７８ａで分割され
て、撮影光路を構成し、その光路上に結像レンズ３３及
びＴＶカメラ３４が配置されている。又、鏡体６８のハ
ウジング内に位置するレーザー用ファイバー２２の射出
端から出射されるレーザー光は、反射ミラー２６で反射
され、対物レンズ７５を介して患部Ｐへ照射されるよう
になっている。尚、図７では省略されているが、照明光
学系も第一実施例と同様に配設されているものとする。

【００３５】このため、一対の観察光路，照明光路及び
レーザー光路は対物レンズを介して鏡体６８外へ導かれ
て患部Ｐで重なるようになっている。そして、８０は観
察光路上の結像レンズ７７ａと接眼レンズ６９の間の図
示しない結像点に配置されていて病変部Ａの既照射部位
レーザースポットを別の色で表示するためのＬＣＤ（液
晶表示器）、８１はＬＣＤ８０を駆動制御するＬＣＤ駆
動回路である。

【００３６】次に、駆動装置７１について、図８により
説明する。駆動装置７１のハウジング７１ａ内におい
て、８３は鏡体６８に固定されたアームであり、アーム
８３はＵ字形のアーム駆動部材２７′内に位置して水平
軸２７′ａに対して水平軸２７′ａと同軸の第一モータ
２８′により回転自在に取り付けられている。又、水平
軸２７′ａの中心点を通る鉛直軸８４と同軸の第二モー
タ２９′がアーム駆動部材２７′の裏面に取り付けら
れ、アーム駆動部材２７′を水平方向に回転自在に制御
する。各モータ２８′，２９′は、第一実施例と同様に
図９の移動検出回路５１におけるモータ制御部５９，６
０に夫々駆動制御される。本実施例の場合、モータ２
８′又は２９′を駆動させると鏡体６８が移動すること
になるため、レーザー光路だけでなくて観察光路も一体
に移動することになる。

【００３７】次に、図９に示す患部Ｐの移動検出とモニ
ター表示のための機能を示す電気系統のブロック図にお
いて、表示回路６２′のスポット表示回路６４′は、既
照射部位レーザースポットについての出力信号をスーパ
ーインポーズ回路６５の他にＬＣＤ駆動回路８１へも入
力せしめるようになっている。

【００３８】本実施例は上述のように構成されているか
ら、顕微鏡観察をしながらレーザー照射を行う場合、鏡
体６８のハンドル３９を操作して患部Ｐに対する観察視
野の位置決めを行い、ズーム変倍操作部３８を操作すれ
ば観察光学系のズームレンズ７６ａ，７６ｂが駆動し
て、ＴＶカメラ３４と顕微鏡の観察倍率を同時に調整で
きる。そして、病変部Ａを判別してレーザー発生装置２
１のパワースイッチを０Ｎしてスタートスイッチ４０を
押すと、レーザー光学系で導かれたレーザー光は反射ミ
ラー２６から対物レンズ７５を介して病変部Ａを照射す
る。

【００３９】そして、表示回路６２のスポット表示回路
６４から射出される既照射部位レーザースポットの信号
は、スーパーインポーズ回路６５へ出力されてモニター
６６の画面上に病変部Ａの像と重ねて表示されると共
に、ＬＣＤ駆動回路８１へも出力されてＬＣＤ８０上で
既照射部位レーザースポットに相当する部分の透過率を
変化させる。そのため、顕微鏡の鏡体６８における接眼
レンズ６９，７０で観察する観察像の内、病変部Ａの既
照射部位が他の部分と透過率が異なるためにこれを識別
することができる。

【００４０】尚、本実施例において、ＬＣＤ８０を鏡体
６８内ではなく、接眼レンズ６９内の結像位置に配設す
るように構成すれば、種々の実体顕微鏡に取り付け可能
となり、システム性が向上する。

【００４１】上述のように本実施例によれば、レーザー
照射位置を変更する際において、顕微鏡観察により患部
Ｐを精細に確認しようとする場合に既照射位置の識別が
容易であるから、顕微鏡観察による確認の時間を短縮す
ることができる。更に、より正確に次の照射位置の設定
ができるから、手術時間の短縮や治療効果の向上に繋が
る利点がある。

【００４２】次に、図１０乃至１２により、本発明の第
三実施例を説明する。本実施例は第二実施例の構成に関
連して、病変部Ａの動きに対して二次元方向だけでな
く、三次元方向に追従可能なレーザー照射装置に関する
ものである。

【００４３】図１０において、８３は鏡体６８の一側面
に取り付けられた焦点検出部であり、これを含む各光学
系が図１１に示されている。図１１において、８４は縮
小光学系、８５は結像レンズ、８６は観察光軸方向への
病変部Ａの移動を検出するための公知のポジションセン
シングデバイス（以下、ＰＳＤという）であり、これら
が焦点検出部８３内に順次配置されて、焦点検出光学系
を構成している。又、８７ａ，８７ｂは一対の観察光路
上の対物レンズ７５とズームレンズ７６ａ，７６ｂの間
に夫々設けられていて赤外波長域の光のみを反射するダ
イクロイックミラーであり、一方のダイクロイックミラ
ー８７ａにはレーザー用ファイバー２２の射出端が対向
配置されていて、このファイバー２２から射出されたレ
ーザー光がダイクロイックミラー８７ａで反射され、観
察光路と重なって患部Ｐへ照射され、又、他方のダイク
ロイックミラー８７ｂでは患部Ｐで反射した観察光路上
のレーザー光が反射して、焦点検出部８３内の縮小光学
系８４へ導かれるようになっている。そして、患部Ｐが
観察光路の光軸方向に移動した場合、患部Ｐで反射した
レーザー光をＰＳＤ８６で受光して焦点移動を検知する
ようになっている。

【００４４】８８は対物レンズ７５を保持して観察光学
系の光軸方向に進退させ得る対物レンズ駆動装置であ
る。図１２により、焦点検出部８３と対物レンズ駆動装
置８８の電気系統のブロック図を説明すると、８９はＰ
ＳＤ８６の駆動回路とＰＳＤ８６の出力から患部Ｐの位
置検出をするための位置算出回路とを有する位置検出回
路、９０は位置検出回路８９に接続される演算回路であ
る。９１は対物レンズ駆動装置８８内に位置して演算回
路９０の出力により対物レンズ７５の移動量を制御する
駆動回路、９２は駆動回路９１の出力を受けて対物レン
ズ７５を進退駆動させるモータである。更に、駆動回路
９１には、図では省略されているが、ハンドル３９のス
タートスイッチ４０の０Ｎによるスタート信号が入力さ
れるようになっている。

【００４５】本実施例は上述のように構成されているか
ら、レーザー照射治療中に、患部Ｐが焦点方向即ち観察
光学系の光軸方向に移動した場合、病変部Ａへ照射した
レーザー光の反射光がダイクロイックミラー８７ｂで反
射されて焦点検出部８３の縮小光学系８４，結像レンズ
８５を介してＰＳＤ８６へ投影され、レーザースポット
Ｌの重心位置が検出される。そして、これがＰＳＤ８６
から出力されて位置検出回路８９で移動距離が算出さ
れ、その移動距離から現在の焦点位置との変位量が演算
され、その出力が対物レンズ駆動装置８８の駆動回路９
１へ入力されて対物レンズ７５の移動量が演算され、モ
ータ９２を所要量駆動させる。このようにして、対物レ
ンズ７５を観察光軸方向へ移動させ、レーザー光の照射
位置を第一及び第二実施例で示した二次元方向だけでな
くて、観察光軸方向へも移動させて合焦させ、移動した
病変部Ａに対して適切にレーザー照射位置を補正するこ
とができる。

【００４６】上述のように本実施例では、治療中の患者
の移動に対して、三次元方向のいかなる移動に対しても
追従して合焦位置の病変部Ａにレーザー照射することが
できるから、レーザー照射によるより一層適切な治療を
行うことができると共に、レーザー照射中の術者の操作
作業をより軽減することができる。又、治療用レーザー
照射以外にも、ガイド光を用いたＡＦシステムとしても
利用できる。

【００４７】尚、上述の第三実施例において、電気系統
の機能ブロックを追加することで、予め複数の照射位置
を決定して記憶させ、自動的に連続レーザー照射をおこ
なうことができる。これを第四実施例として、図１３に
基づいて説明する。図中、９４はモニター画面上のカー
ソルによってレーザー照射すべき位置を指示座標として
指定するスイッチ付きマウス、９５はマウス９４に接続
されたカーソルコントロール部、９６はマウス９４によ
る指示座標が入力され且つスポット表示回路６４″と図
示しないタイマ回路を備えたサーボ制御部５８とへ指示
座標信号を出力するスポット設定回路、９７はスポット
設定回路に接続されていて指示座標を記憶する座標記憶
用メモリである。又、レーザー発生装置２１には、サー
ボ制御部５８から図示しないスタート信号が送られるよ
うになっている。

【００４８】本実施例は上述のような構成を備えている
から、術者はレーザー照射開始前に、モニター画像上の
病変部Ａを観察しながらマウス９４を操作すると、マウ
ス９４の位置は、カーソルコントロール部９５及びスポ
ット設定回路９６を経てスポット表示回路６４″で座標
化され、スーパーインポーズ回路６５によりモニター６
６上に照射スポットとして表示される。これを、マウス
９４の図示しないスイッチを０Ｎすることにより、スポ
ット設定回路９６に指示座標位置として入力させ、座標
記憶メモリ９７に順次記憶させる。

【００４９】そして、ハンドル３９のスタートスイッチ
４０を０Ｎさせることにより、スポット設定回路９６で
座標記憶メモリ９７から指示座標を読み取り、サーボ制
御部５８に出力して、鏡体６８をモータ制御部５９，６
０で駆動させる。そして、反射ミラー２６を所定位置に
回動させ、その後レーザー照射がスタートする。レーザ
ー照射開始後、サーボ制御部５８のタイマ回路により設
定された照射時間が終了すると、再びスポット設定回路
９６で座標記憶メモリ９７から次の指示座標を読み取
り、つぎの設定部位についてレーザー照射を開始する上
述の制御動作を繰り返す。尚、スポット位置設定時のモ
ニター６６上の表示スポットと既照射部位の表示スポッ
トとを、色を変えて表示するようにすることも容易であ
る。図１のレーザー照射装置の電気系統のブロック図で
ある。

【００５０】上述のように、本実施例は術者が顕微鏡を
用いて患部Ｐへのレーザー照射を行う際、予め照射部位
を設定してメモリしておけば、スタートスイッチ４０を
押すだけで順次病変部Ａのスポット照射を行え、治療を
より効率的に実施できるから、手術時間も短縮され、術
者の負担が一層軽くなるだけでなく、患者の負担も軽減
する。

【００５１】尚、上述の各実施例において、反射ミラー
等によるレーザー照射位置の変更はマニュアルによって
行うようにしてもよい。

【００５２】

【発明の効果】上述のように本発明に係るレーザー照射
装置は、撮像信号から観察部位の移動を検出する観察部
位変位検出手段と、その検出信号に基づいて観察部位の
移動を演算する座標演算手段と、撮像信号と座標演算手
段に基づくレーザー照射位置の信号とを重ねて表示する
表示手段とが備えられているから、既照射部位を表示で
きると共に、被照射対象の移動に対応して既照射部位の
表示も移動できて、既照射部位と未照射部位の判別を術
者の記憶に頼ることなく視覚で容易に行うことができ、
被照射対象に対して誤って二重に照射したり、照射しな
い部位が生じたりすることはなく、治療効率の向上と治
療時間の短縮を図ることができ、術者や患者の負担を軽
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例によるレーザー照射装置の
概略斜視図である。

【図２】図１の装置の光学系を示す説明図である。

【図３】第一モータの駆動制御機構を示す図である。

【図４】反射ミラーの回動範囲を設定する円板の平面図
である。

【図５】図１のレーザー照射装置の電気系統のブロック
図である。

【図６】第二実施例によるレーザー照射装置の要部斜視
図である。

【図７】図６の装置の光学系を示す説明図である。

【図８】鏡体の駆動装置の要部斜視図である。

【図９】図６の装置の電気系統のブロック図である。

【図１０】第三実施例によるレーザー照射装置の要部斜
視図である。

【図１１】図１０の装置の光学系を示す説明図である。

【図１２】焦点検出部及び対物レンズ駆動装置の制御回
路のブロック図である。

【図１３】第四実施例のレーザー照射装置の電気系統の
ブロック図である。

【図１４】従来のレーザー照射装置の構造を示す要部斜
視図である。

【図１５】患部の病変部とレーザースポットを示す図で
ある。

【符号の説明】

１６ 撮影装置 １７ レーザー照射手段 ２１ レーザー発生装置 ２６ 反射ミラー Ｐ 患部 ３４ ＴＶカメラ ５１ 移動検出回路 ５５ 移動距離算出回路 ５８ サーボ制御部 ６２ 表示回路 ６６ モニター ７１ 駆動装置 ８１ ＬＣＤ ８３ 焦点検出部 ８６ ポジションセンシングデバイス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 齋藤 卓志 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−243549（ＪＰ，Ａ) 国際公開90／9141（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61N 5/00 - 5/10 A61B 17/36

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザー照射手段と、その照射位置を変更
   する照射位置可変手段とを有するレーザー照射装置にお
   いて、レーザー照射部位を撮像する撮像手段と、該撮像
   手段の撮像信号からレーザー照射位置を検出する照射位
   置検出手段と、該撮像信号から観察部位の移動を検出す
   る観察部位変位検出手段と、レーザー照射位置を記憶す
   る記憶手段と、前記観察部位変位検出手段の検出値に基
   づいて観察部位の移動を演算する座標演算手段と、該座
   標演算手段の出力に基づいて前記撮像信号に前記記憶手
   段に記憶された前記レーザー照射位置を重畳して表示す
   る表示手段と、を備えていることを特徴とするレーザー
   照射装置。