JP4349705B2

JP4349705B2 - 光凝固装置

Info

Publication number: JP4349705B2
Application number: JP33529799A
Authority: JP
Inventors: 甲舟田實; 泰幸内藤
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 1999-11-26
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2019-11-26
Also published as: JP2001149403A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光源からのレーザ光を眼底等に照射して光凝固を行う光凝固装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
スリットランプ等の観察光学系により患者眼を観察しながら、治療部位に治療レーザ光を照射して凝固を行う光凝固装置が知られている。光凝固装置は眼底等の組織をレーザ光の熱作用を利用して蛋白凝固を生じさせるもので、増殖性糖尿病網膜症等の治療に使用される。
【０００３】
レーザ照射に際しては凝固サイズ（レーザ照射領域の面積）や凝固時間（レーザ照射時間）、レーザ出力等の凝固条件を治療内容に応じて変更して定める。凝固サイズの変更は、一般に、レーザ導光光学系に配置されたズームレンズを移動することによりレーザ光束のスポット径を拡大することで行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光凝固においてはレーザ光のエネルギ分布の不均一性により、スポット周辺に比べ中心部が過凝固ぎみになったり、レーザ照射部位が滑らかに凝固せずに焼けムラがおこり、各照射部位にて必ずしも期待していた通りの凝固斑が形成されないことがあった。特にこの傾向は、レーザ光のスポット径を大きくする程顕著にあらわれる。
【０００５】
また、ズーム光学系によりレーザ光の眼底でのスポット径を大きくすると、眼に対する入射角が狭くなり、角膜周辺をパワー密度の高いレーザ光が通るので、角膜、水晶体に混濁がある場合にはその部分にエネルギが吸収されて熱の影響が現われやすくなる。
【０００６】
本発明は、上記従来技術に鑑み、焼けムラのない均一な凝固斑が得られ、適切な治療を行うことができる光凝固装置を提供することを技術課題とする。
【０００７】
【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。
【０００８】
（１）レーザ光源からの治療レーザ光及びエイミング光源からのエイミング光のスポット径を変更する光学系が配置され、スポットに形成された治療レーザ光及びエイミング光を眼底上に照射するレーザ照射光学系と、光凝固を行う照射時間を含むレーザ照射条件を設定する設定手段と、前記レーザ照射光学系に配置され、スポットに形成された治療レーザ光及びエイミング光を眼底上で走査する走査手段と、を備え、眼底に照射されるエイミング光により患部への位置合わせを行い、治療レーザ光を眼底に導光して光凝固を行う光凝固装置において、
治療レーザ光の照射領域を決定する選択手段であって、形状及びそのサイズを選択可能な選択手段と、前記選択手段により選択された照射領域及び前記設定手段により設定されたレーザ照射条件に基づいて前記走査手段を制御する制御手段であって、治療レーザ光の照射時には、照射領域内を均一な凝固班を得るように、所定の走査パターンに基づいて前記走査手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
（２）（１）の光凝固装置において、前記制御手段は、治療レーザ光の照射前のエイミング光による患部への位置合わせ時には、照射領域の輪郭部分をエイミング光のスポットで走査することを特徴とする。
【００１４】
【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は本発明に係るレーザ光凝固装置の外観図を示した図である。
【００１５】
１は装置本体であり、レーザ光源やレーザ光を光ファイバ２に入射させる光学系が収納されている。３はレーザ出力や照射時間等のレーザ照射条件や装置の必要な設定を行うコントロール部である。４は患者眼を観察しながらレーザ光を患者眼の患部に照射するスリットランプデリバリであり、光ファイバ２に導光されたレーザ光を照射するレーザ照射部５、患者眼をスリット照明する照明部６、双眼の顕微鏡部４ａを備える。７は装置本体１とスリットランプデリバリ４間の信号を送信するためケーブルである。８はレーザ照射のトリガ信号を送出するフットスイッチである。
【００１６】
図２は装置の概略的な光学系を説明する図である。１０は治療レーザ光を出射する治療用レーザ光源であり、本形態では、１０６４ｎｍの基本波を発振するNd：YAGレーザから、その２倍波（５３２ｎｍ直線偏光）である緑色光を得るものを使用している。１４はレーザ光源１０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１４を反射したレーザ光は拡散板１５を通過し、出力センサ１６に入射される。出力センサ１６はレーザ光源１０からのレーザ光の出力を検出する。
【００１７】
１７ａはレーザ光を遮断するための第１安全シャッタであり、駆動装置１７ｂにより光路に挿脱される。１８はダイクロイックミラーである。可視半導体レーザ１９からの赤色エイミング用レーザ光はコリメータレンズ２０を介した後、ダイクロイックミラー１８により治療用レーザ光と同軸にされる。２１ａは第２安全シャッタであり、半導体レーザ１９からのエイミング用レーザ光が出ていないときに駆動装置２１ｂによって光路に挿入される。第２安全シャッタ２１ａを通過した各レーザ光は、集光レンズ２２により光ファイバ２の入射端面２ａに集光して入射する。
【００１８】
５はレーザ照射部であり、光ファイバ２により導光された治療レーザ光及びエイミング光は、六角形に開口したスリット２３、リレーレンズ２４、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２５、コリメーティングレンズ３９、ガルバノ第一ミラー３７、ガルバノ第二ミラー３８、対物レンズ２６を介した後、可動ミラー２７で反射し、コンタクトレンズ２８を経て患者眼Ｅの患部に照射される。以上によりレーザ照射光学系及びエイミング光照射光学系が構成される。
【００１９】
なお、ガルバノ第一ミラー３７及びガルバノ第二ミラー３８には、図３に示すように、モータ３７ａ、３８ａが取り付けられており、モータ３７ａ、３８ａの回転が制御部５０からの信号により制御されることによって、六角形に整形された照射スポットが眼底上で走査される。また、ズームレンズ２５は図１に示すスポット径変更ノブ５５により移動し、眼底に照射される治療レーザ光及びエイミング光のスポット径が変更される。
【００２０】
６はスリット光を投影する照明部であり、照明光源３０からの照明光はコンデンサーレンズ３１、スリット３２、投影レンズ３３を介した後、分割ミラー３５ａ、３５ｂで反射され、コンタクトレンズ２８を介して患者眼を照明する。３４は分割ミラーで反射される照明光の光路長を補正する補正レンズである。
【００２１】
４ａは双眼の顕微鏡部であり、内部には対物レンズ４０、変倍光学系４１、保護フィルター４２、正立プリズム群４３、視野絞り４４、接眼レンズ４５を備える。
【００２２】
制御部５０はコントロール部３や変更ノブ５５にて設定されたレーザ照射条件に基づき治療用レーザ光源１０や、レーザ光を走査するモータ３７ａ、３７ｂ等の各駆動部を制御する。
【００２３】
図４はコントロール部３の詳細を示す図である。６０は治療レーザ光の照射スキャン回数を表示するカウンター表示部、６１はスポット径を表示するスポット径表示部である。スポット径は変更ノブ５５により５０〜１００μｍの間で１０μｍずつ変更可能であり、変更ノブ５５によるスポット径の設定信号が制御部５０に入力される。７２は照射サイズ（凝固サイズ）を表示する照射径表示部であり、照射サイズは１００〜１０００μｍの間で１０μｍずつ変更可能である。照射サイズの設定は照射径設定スイッチ７３にて行われる。６２は設定された照射サイズ全域を照射するに要する照射時間を表示する時間表示部であり、照射時間の設定は照射時間設定スイッチ６４にて行われる。６３は治療レーザ光の照射出力を表示する出力表示部であり、照射出力の設定は出力設定スイッチ６５にて行われる。エイミング光の明るさ調整にはエイミングスイッチ６６を使用する。６７はフットスイッチ８が使用されている間、連続して照射する際のレーザ光の照射間隔時間を設定するためのＩＮＴＥＲＶＡＬスイッチであり、照射間隔時間は０．２秒〜１．０まで０．２秒単位で変更可能である。７１は治療レーザ光照射の可能、不可能の状態を切替えるＳＴＡＴＵＳスイッチである。
【００２４】
以上のような構成を備える装置において、その動作を説明する。
【００２５】
術者は照明部６からの照明光によって照らされた眼底を、顕微鏡部４ａを通して観察する。また、エイミングスイッチ６６によりエイミング光を点灯させる。エイミング光が照射されるよう設定されると、制御部５０は第２安全シャッタ２１ａを光路上から離脱させる。
【００２６】
次に、術者はレーザ光照射条件を決定させるため、コントロール部３の各種スイッチにてレーザの照射サイズ、照射時間、出力、照射間隔時間を設定する。設定条件は患者の患部の状態等により、術者の経験に基づいて設定される。
【００２７】
術者は眼底に照射されるエイミング光を観察しながら、スリットランプデリバリ４を移動するジョイスティック５６、可動ミラー２７を揺動するマニュピレータ（図示を省略する）を操作して、患部への位置合わせを行う。制御部５０はガルバノ第一ミラー３７及びガルバノ第二ミラー３８の角度を制御して、半導体レーザ１９から出射されるエイミング光を眼底上で走査する。治療レーザ光の出射が行われていないときのエイミング光の走査は、例えば、図５（ａ）で示すように、治療用レーザ光の照射領域の輪郭部分を六角形状に整形されるスポットによって走査する。この輪郭は、設定されているスポット径、照射サイズを基に制御部５０により演算されて決定される。図５（ａ）は、スポット径が５０μｍの小スポットで照射サイズを５００μｍとしたときの例である。エイミング光のみが出射されているときは、制御部５０は照射領域の輪郭部分が繋がった一つの輪郭に見えるような速度でエイミング光を走査する（１周期を１／３０秒より速い速度で走査すれば、残存現象により一つの輪郭に見える）。これにより、従来と同じように、術者はエイミング光の観察によってレーザ照射の領域を定めることができる。
【００２８】
術者はエイミング光の観察によってレーザ照射位置の特定ができたら、フットスイッチ８を踏み、レーザ照射のトリガ信号を制御部５０へ送る。制御部５０はトリガ信号の入力がなされると、第１安全シャッタ１７ａを開いて治療用レーザ光源１０からのレーザ光が照射されるようにすると共に、コントロール部３にて設定されたレーザ照射条件に基づいてガルバノ第一ミラー３７及びガルバノ第二ミラー３８の走査をレーザ照射用の走査に変更する。このときのレーザ照射の走査は、図５（ｂ）で示す如く、六角形状スポットが照射領域全体に連続して並べられるように、設定されているスポット径及び照射サイズに基づいて制御部５０によって計算されて決定される。そして、それぞれのスポット位置ではガルバノ第一ミラー３７及びガルバノ第二ミラー３８を停止した時のみに照射し、レーザ照射のスポットの移動中は照射されないように、制御部５０がレーザ光源１０の駆動を制御する。
【００２９】
一つのスポットの照射時間は、スイッチ６４により設定する照射時間（凝固時間）が照射サイズの領域全体を照射する時間となるように、スポット数に応じて決定される。例えば、照射時間の設定が０．５秒でスポット数が１００個であるならば、一つのスポット位置では５ｍsecとされる。これにより、一つの小スポットにおいては、従来のスポット径を拡大して凝固を行うときと同じエネルギが与えられるようになり、この小スポットの光凝固を並べることによって、大きな照射領域であっても焼けムラを少なくして、均一に近い凝固班が形成されるようになる。
【００３０】
なお、治療レーザ光の出射／停止の周期が短く、数ミリ秒でのレーザ光源１０の制御が難しい場合には、図６に示すように開口孔１０１を一定間隔で多数持つ遮光円盤１００を治療レーザ光が導光される光路中に設け、これをモータ１０２で回転させることにより、断続的なレーザ照射を得るようにしても良い。レーザ照射に際しては、レーザ照射のスポットの移動／停止と遮光円盤１００の回転とを同期させるように、制御部５０が制御する。
【００３１】
また、断続的なレーザ照射を行わなずに連続照射とする場合であっても、移動速度を考慮して一つのスポット位置での照射時間を定めるよにすれば良い。さらに、全体の照射時間が設定した照射時間となるように、小スポットの走査を等速で行うようにしても良い。
【００３２】
連続的にレーザ照射を行う走査の場合、その走査パターンとしては、図７（ａ）に示すように、小スポット（円形のスポットが好ましい）を中心から外側に向けて螺旋状に走査していく方法もある。この場合、小スポットの中心軌跡は照射エネルギが多くなり、小スポットの周辺部になるほどレーザ照射量が減るので、螺旋状の走査の１周目、２周目と軌跡が広がるにつれて円形の小スポットが重なり合うように走査し、照射量を均一にする。
【００３３】
また、図７（ｂ）に示すように、円形の小スポットで直線状に走査する方法であっても良く、この場合も１列目と２列目の一部分が重なり合うようにして、走査軌跡による不均一性をできるだけ無くすことが好ましい。
【００３４】
以上のようにして、治療用レーザの照射時には小スポットのレーザ照射が走査されるので、増殖性糖尿病網膜症に対する汎網膜光凝固治療のように、一つの照射サイズを５００μｍ以上に大きくする場合であっても、パワー密度のムラがなくなり、均一な光凝固が行える。
【００３５】
なお、以上のような小スポットの走査において、一つのスポットの照射位置での時間が短くなり過ぎるときには、スポット径の大きさを変更ノブ５５によって１００μｍまで大きくすることにより、一つのスポットの照射位置での照射時間を長くすることができる（変更ノブ５５によりスポット径が変更されると、制御部５０はスポット径に応じて各スポット位置での照射時間を算出する）。１００μｍ程のスポット径であれば、一つのスポットにおける焼けムラはさほど大きく無いので、このスポット径のものを設定される照射サイズ内で走査することにより、少なくとも従来に比べれば均一な凝固班を得ることができる。
【００３６】
また、１回の走査ではスポット位置に対するレーザ出力が高すぎる場合には、設定された凝固時間内で複数回の周期の走査を行うように分割すれば、その１走査当たりのレーザ出力を少なくできる。例えば、レーザ出力の設定が４００ｍＷであったときに、１０回の周期の走査を行えば、１回の走査では４０ｍＷのレーザ照射を行うように出力を制御すれば良い。
【００３７】
以上のように大きな照射サイズの光凝固に対して、小スポットの走査でを行うことにより、次のような利点もある。すなわち、図８（ａ）に示すように、光ファイバ２の出射端と眼底との像倍率が低い場合は、眼に対するレーザ光束の入射角θ１が大きい。これに対して、ズーム光学系によって像倍率を高くする場合は、図８（ｂ）に示すように、眼に対するレーザ光束の入射角θ２が小さくなる。眼に対するレーザ光束の入射角θ２が小さいと、角膜周辺、水晶体を通るレーザ光束のエネルギー密度が大きくなり、角膜周辺、水晶体に混濁等により治療レーザ光の不透過要素があると、その部分への熱的影響も現われやすくなる。レーザ光束の入射角が大きい方が、この影響を少なくできる。
【００３８】
以上ではレーザ照射領域の形状は従来と同じように略円形にする例で説明したが、本形態の装置はレーザ照射領域の形状パターンを、コントロール部３のＦＯＲＭボタン７０を押して、三角形や四角形などに変更することもできる。ＦＯＲＭボタン７０で選択した形状パターンは、表示部７０ａの図形パターンの何れかが点灯することにより確認できる。変更できる形状パターンは制御部５０が持つメモリに記憶されており、制御部５０は変更した形状に応じてレーザ照射のスポット位置の走査を制御する。これにより、凝固位置の条件に応じて凝固形状を使い分けることができ、適切な凝固班の形状とすることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、レーザ照射領域内を適切に凝固することができる。また、比較的広い範囲の凝固をする場合でも、焼けムラを少なくして、より均一な凝固斑を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーザ光凝固装置の外観を示した図である。
【図２】光学系と制御系を示す図である。
【図３】ガルバノミラーの光路を示す図である。
【図４】コントロール部の詳細を示す図である。
【図５】レーザ照射領域でのエイミング走査パターン、治療走査パターンを示す図である。
【図６】レーザの出射／停止をする遮光円盤を示す図である。
【図７】レーザ照射を連続して走査する方法を示す図である。
【図８】角膜周辺を通るレーザ光束を示す図である。
【符号の説明】
１装置本体
３コントロール部
４スリットランプデリバリ
５レーザ照射部
１０レーザ光源
１９可視半導体レーザ
３７ガルバノ第一ミラー
３８ガルバノ第二ミラー
５０制御部
５５スポット径変更ノブ

Claims

レーザ光源からの治療レーザ光及びエイミング光源からのエイミング光のスポット径を変更する光学系が配置され、スポットに形成された治療レーザ光及びエイミング光を眼底上に照射するレーザ照射光学系と、光凝固を行う照射時間を含むレーザ照射条件を設定する設定手段と、前記レーザ照射光学系に配置され、スポットに形成された治療レーザ光及びエイミング光を眼底上で走査する走査手段と、を備え、眼底に照射されるエイミング光により患部への位置合わせを行い、治療レーザ光を眼底に導光して光凝固を行う光凝固装置において、
治療レーザ光の照射領域を決定する選択手段であって、形状及びそのサイズを選択可能な選択手段と、前記選択手段により選択された照射領域及び前記設定手段により設定されたレーザ照射条件に基づいて前記走査手段を制御する制御手段であって、治療レーザ光の照射時には、照射領域内を均一な凝固班を得るように、所定の走査パターンに基づいて前記走査手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする光凝固装置。
請求項１の光凝固装置において、前記制御手段は、治療レーザ光の照射前のエイミング光による患部への位置合わせ時には、照射領域の輪郭部分をエイミング光のスポットで走査することを特徴とする光凝固装置