JP4054538B2 - レーザ治療装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、患者眼を治療するレーザ治療装置に関する。
【0002】
【従来技術】
眼科治療に使用するレーザ治療装置では、汎網膜光凝固の様にレーザ照射回数の多い場合、レーザ光を患者眼に向けて反射する反射ミラーをマニピュレータの操作により駆動して、眼底上のレーザ照射位置を移動するのが一般的であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、術者は術中に一方の手でコンタクトレンズを保持し、もう片方の手で観察光学系を移動するジョイスティックやマニピュレータを操作するため、その操作が煩雑であった。また、マニピュレータ操作の途中でレーザ照射条件の変更をするには、一度マニピュレータから手を離して条件設定を変更し、その都度、再度マニピュレータ上に手を添え直さなければならない。
【0004】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、操作の煩わしさを低減して所期する治療部位にレーザ照射を行えるレーザ治療装置を提供することを技術課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
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。
【0006】
(1) 術者が患者眼を観察するための観察光学系を持つ観察手段と、治療レーザ光源からのレーザ光を患者眼に向けて反射する反射ミラーを持つ導光光学系とを有し、患者眼にレーザ光を導光して治療を行うレーザ治療装置において、モータを駆動させることにより前記反射ミラーを揺動させ前記レーザ光の反射方向を変化させるためのミラー駆動手段と、受光患者眼の患部を観察する術者眼の視線位置を検知する視線検知手段と、前記レーザ光の照射指示信号を入力する信号入力手段と、該視線検知手段の検知結果に基づいて前記ミラー駆動手段の駆動を制御するとともに前記照射指示信号の入力を受けて前記レーザ光が照射されている間は前記反射ミラーの駆動を停止する制御を行う駆動制御手段と、を備えることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1はレーザ治療装置の外観図を示した図であり、図2は装置の概略的な光学系を説明する図である。
【0012】
1はレーザ治療装置本体であり、内部には治療用レーザ光を出射するレーザ光源、エイミング光源等が内蔵される。2はレーザの照射出力条件やエイミング光の出力等を設定入力するためのコントロール部である。3は照明ユニットや双眼の顕微鏡ユニットを備えるスリットランプデリバリであり、患者眼へ治療用レーザ光を照射するための照射光学系ユニット40が取り付けられている。また、5はレーザ照射のトリガ信号を発信するためのフットスイッチである。6はスリットランプデリバリ3を移動させるためのジョイスティックである。
【0013】
図2はレーザ光凝固装置の光学系を示した図である。70は治療レーザ光源である。71は治療レーザ光源70からのレーザ光の大部分を透過し一部を反射するビームスプリッタで、ビームスプリッタ71を反射した治療レーザ光は拡散板72を介して出力センサ73に入射する。出力センサ73は治療レーザ光源70から出射したレーザ光の出力を検出する。
【0014】
74は第1安全シャッタであり、フットスイッチ5が踏まれ、治療レーザ光の照射を行う指令がなされたときは、図4に示すシャッタ駆動装置91の駆動により光路から離脱してレーザ光の通過を可能にし、また、異常時発生等の場合に光路に挿入されてレーザ光を遮断する。この第1安全シャッター74の開閉はシャッタセンサ74aによって検知される。
【0015】
78はエイミング用の半導体レーザであり、半導体レーザ78から出射したレーザ光はコリメータレンズ79を介した後、ダイクロイックミラー80により治療レーザ光と同軸にされる。
【0016】
81は第2安全シャッタであり、第2安全シャッター81の開閉はシャッタセンサ81aによって検知される。82は集光レンズであり、各レーザ光を光ファイバ4の入射端面4aに集光して入射させる。光ファイバ4により導光された各レーザ光は、スリットランプデリバリ3の照射光学系ユニット40まで導光される。
【0017】
照射光学系ユニット40に導光されたレーザ光は、リレーレンズ41、レーザ光のスポットサイズを変更するために光軸方向に移動可能なズームレンズ42、対物レンズ43を介した後、揺動駆動される反射ミラー19で反射し、コンタクトレンズ44を経て患者眼Eの患部に照射される。50はスリット光を投影するための照明光学系であり、照明光源、コンデンサーレンズ、スリット、投影レンズ等を有する。
【0018】
また、照射光学系ユニット40には反射ミラー19を移動(実施形態では揺動)して、ファイバーケーブル4にて導光されるレーザ光の照射位置を微調整するための反射ミラー駆動装置90が備えられている。
【0019】
60は双眼の顕微鏡ユニット59に配置される観察光学系である。観察光学系60は左右の観察光路で共用される対物レンズ61と、左右の各光路に配置された変倍レンズ62、術者保護フィルタ67、結像レンズ63、正立プリズム64、視野絞り65、及び接眼部66に配置されるレンズ66a,66bを備える。
【0020】
接眼部66には、視線検知装置100が設けられている。視線検知装置100は、赤外LED101、レンズ102、ハーフミラー103、ダイクロイックミラー104、レンズ105、2次元CCD106によって構成されている。赤外LED101からの赤外光は、レンズ102、ハーフミラー103、ダイクロイックミラー104、レンズ66bを通り、略平行光束とされて術者の眼球を照明する。術者眼球からの反射光は、レンズ66b、ダイクロイックミラー104、ハーフミラー103、レンズ105により、2次元CCD106に導かれる。ダイクロイックミラー104は赤外光を反射し、可視光を透過する。
【0021】
術者眼球からの反射光のうち、角膜近辺で反射された光はプルキンエ像と呼ばれ、プルキンエ像は2次元CCD106上で観察される。また、赤外光の照明により明るく照明された虹彩の中に暗い瞳孔領域が観察される。2次元CCD106上で観察される瞳孔領域から瞳孔中心を求め、角膜前面のプルキンエ像、水晶体前面のプルキンエ像の位置関係を知ることにより眼球の視軸方向つまり視線方向を検出できる。この視線検出方の一例は、特開平1−241511号公報に紹介されている。この他にも視線検出の方法は各種のもの公知であり、本実施形態に限定されるものではない。
【0022】
図3は反射ミラー駆動装置90の機構を説明する図であり、図3(a)は患者側から見た正面図、図3(b)は図3(a)をA方向から見た側面図である。図3(b)において、照射光学系ユニット40の下端部には、リング状の回転部材21が対物レンズ43の光軸Lを中心に回転可能に保持されており、対物レンズ43を通るレーザ光はこの回転部材21内を通過する。回転部材21の上部は非対称形のフランジ21aになっており、このフランジ21aの外径の一部には歯車21b(回転部材21の回転中心を中心として同一半径で形成された歯車)が形成されている。歯車21bは、照射光学系ユニット40のフレームに固定されたモータ15の軸に嵌合された歯車16と噛み合っている。つまり、モータ15の駆動により、回転部材21が回転する。また、図3(a)に示す様に回転部材21の側面には、後方に延びる支持部材22がビス22aを支点として上下方向に回転可能に取り付けられており、この支持部材22に反射ミラー19を固定保持するミラー取付台20が固定されている。また、支持部材22には歯車13が固着されている。歯車13は、フランジ21aに固定されたモータ11の軸に嵌合された歯車12と噛み合っている。つまり、モータ11の駆動により、支持部材22がビス22aを中心として回転する。
【0023】
このような構成により、反射ミラー19はモータ15の駆動により光軸Lを中心に左右方向に揺動すると共に、モータ11の駆動によりビス22aを支点として前後方向に揺動することが可能となり、これによりレーザ光の反射方向が変えられる。
【0024】
以上のような構成を備える装置において、その動作を図4の制御系ブロック図を使用して説明する。
【0025】
術者はまず、凝固時間、レーザパワー等のレーザ照射条件をコントロール部2のスイッチ2a,2bで設定する。このときに、視線検出によりレーザ照射位置を移動させるか否かをスイッチ2cで設定する。視線検出を利用しない場合は、ジョイスティック6の上部に設けられたレバー6aの操作で、反射ミラー19を駆動することが可能となるが、以下では視線検出を利用するものとして説明する。
【0026】
また、図示なきエイミングスイッチによりエイミング光を点灯させ、照明光学系50からの照明光によって照らされた眼底を、観察光学系60を通して観察する。そして、ジョイスティック6によりスリットランプデリバリ3を移動させて、患者眼との位置合わせを行う。
【0027】
レーザ装置の初期状態は、制御部110から反射ミラー駆動装置90への指示により、図5に示す様にエイミング光は観察像の中心部111に位置している。術者が顕微鏡ユニット59の接眼部66に眼球を近づけると、視線検知装置100で視線方向を検出する。制御部110はその検出情報を基に駆動装置90を駆動し反射ミラー19を移動させる。これにより、術者の視線が向けられた部位にエイミング光が照射される。例えばレーザ照射を部位112にしたければ、術者は部位112を凝視する。この治療部位を見るという動作は従来の治療においても必然的な行為である。術者が部位112を見ると、視線検知装置100により、術者の観察位置が部位112であることが制御部110に伝えられる。制御部110はこの情報によりエイミング光が部位112に照射される様に、反射ミラー駆動装置のモータ15、21を動かす。
【0028】
所望する部位へのエイミング光の照準が完了したら、フットスイッチ5を使用してレーザ光を照射する。フットスイッチ5が踏まれると、制御部110は術者眼の視線が安定しているかを判断する。視線の安定はトリガ信号の入力前又は入力後の所定時間(例えば0.2秒)の間、視線移動が許容範囲にあるか否かで判定できる。制御部110は視線が安定していると判断すれば、シャッタ駆動装置91の駆動により第一安全シャッタ74を光路から離脱してレーザ光の通過を可能にするように指示すると共に、治療レーザ光源70にレーザ光を照射させる。
【0029】
また、フットスイッチ5からのトリガ信号が入力されてからレーザ光を照射している凝固時間(これはパネル部2で予め設定される)の間は、制御部110は反射ミラー駆動装置のモータ15、21を駆動せずに反射ミラー19を固定する。これにより、レーザ照射中に術者の視線方向が移動しても、治療レーザ光が視線の動いた方向に流れない様にし、照準位置にレーザ光を安定して照射させることができる。レーザ照射終了後は、再び反射ミラー19の固定を解除し、視線検出による照準位置の移動が可能となる。
【0030】
部位112への治療が終わると、術者は次の治療部位113を凝視し、前回と同様にエイミング光が部位113に移動したことを確認したのち、フットスイッチ5を踏む。この様な操作を繰り返し、網膜上の治療部位全体の治療を完成させる。
【0031】
また、汎網膜光凝固の様にレーザ照射回数の多い治療を行う場合には、フットスイッチ5からのレーザ照射指示信号が入力されている間に治療用レーザ光を一定周期で連続照射するリピートモードも使用される。このリピートモードはコントロール部2のスイッチ2dにより選択される。また、リピートモードではインターバルスイッチ2eにより、照射と照射の間のインターバル時間(休止時間)の設定を行う。このリピートモードの場合においても、視線検出による照準位置の移動を対応させることができる。例えば、インターバル時間が1秒の場合、術者は、1秒間隔で凝視位置を変えて治療を行う。なお、このときも制御部110はインターバル時間が経過する直前の所定時間の間、術者眼の視線が安定しているかを監視し、視線が安定していればレーザ照射を許可する。
【0032】
また、上記の視線検出装置100の検出結果を、術者が患者眼を観察している状態か否か、術者が治療可能状態にあるか否かの判断に利用することも可能である。以下、視線検出機能を利用したSTANDBY-READYオート切替え、省電力モードの切換えについて説明する。
【0033】
レーザ照射の準備が整った後に、スイッチ2fを押してレーザ照射が可能なREADY状態(フットスイッチ5を押すことによりレーザ照射が可能な状態)を設定する。接眼部66に術者の眼球が位置すると、視線検知装置100により眼球からの反射光が検出されので、制御部110により術者が患者眼を観察している状態であると判断される。術者が接眼部66から眼球を外している場合は眼球からの反射光が検出されなくなるので、術者が観察状態にないとされる。この場合、制御部110は第1安全シャッタを閉じたままとし、フットスイッチ5からのトリガ信号が入力されても治療レーザ光が患者眼に照射されないようにする。これにより、術者が観察状態ない場合のレーザ照射を防止できる。
【0034】
さらに、制御部110は視線検知装置100からの眼球検出の信号が1分継続して得られないときは、レーザの照射状態モード自体をREADYからSTANDBY状態に自動的に切替える。これにより、READYモードの解除用のSTANDBYスイッチ2gを押し忘れを解消できる。またさらに、眼球検出の信号が10分経過しても得られないときは、制御部110はレーザ装置のメイン電源を落とし、レーザ光源70,78や観察照明光等を消灯して省電化の待機モードにする。この待機モードはコントロール部2等のスイッチを押すことで解除される。
【0035】
以上の実施形態では、観察手段として術者眼が接眼して観察するスリットランプを例にとって説明したが、モニタによる観察手段でも良い。モニタを持つ観察手段では観察光学系にCCDカメラ等の撮像素子を設け、その出力をモニタに出す。この場合の視線検知は、モニタ近傍に置いた照明光源とCCDカメラで術者眼の反射光を受光する構成とする他、ゴーグルや眼鏡に視線検知装置100を設けた構成とするこも可能である。あるいは、ヘッドアップディスプレイに視線検知装置100を設けた構成も可能である。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、操作の煩わしさを低減し、目標とする治療部位にレーザ照射を行うことができる。また、意図しないレーザ照射を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】装置の外観を示す図である。
【図2】光学系を示す図である。
【図3】反射ミラー駆動装置の駆動機構を示す図である。
【図4】制御系のブロック図である。
【図5】眼底観察におけるエイミング光照射像を示す図である。
【符号の説明】
1 装置本体
2 コントロール部
3 スリットランプデリバリ
4 ファイバーケーブル
5 フットスイッチ
19 反射ミラー
60 観察光学系
70 治療レーザ光源
74 第1安全シャッタ
90 反射ミラー駆動装置
100 視線検知装置
101 赤外LED
106 2次元CCD
110 制御部
Claims (1)
- 術者が患者眼を観察するための観察光学系を持つ観察手段と、治療レーザ光源からのレーザ光を患者眼に向けて反射する反射ミラーを持つ導光光学系とを有し、患者眼にレーザ光を導光して治療を行うレーザ治療装置において、モータを駆動させることにより前記反射ミラーを揺動させ前記レーザ光の反射方向を変化させるためのミラー駆動手段と、受光患者眼の患部を観察する術者眼の視線位置を検知する視線検知手段と、前記レーザ光の照射指示信号を入力する信号入力手段と、該視線検知手段の検知結果に基づいて前記ミラー駆動手段の駆動を制御するとともに前記照射指示信号の入力を受けて前記レーザ光が照射されている間は前記反射ミラーの駆動を停止する制御を行う駆動制御手段と、を備えることを特徴とするレーザ治療装置。
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