JP5058977B2 - 脈絡膜及び網膜を画像化及び治療するシステム - Google Patents

Description

本出願は、２００５年４月２９日に出願された米国仮出願番号６０／６７６、００４（発明の名称は「脈絡膜／網膜を画像化及び治療するシステム」）の利益を主張するものである。

本発明は、一般に、医学画像の分野に関するものである。ある特定の実施形態において、本発明は、患者の血管異常を視覚化、診断、および治療するための方法、装置及び機器を提供する。

血管異常は、多岐にわたる解剖学的部位で多岐にわたる生理学的状態の下で起こり得る。例えば、眼球内で起こる血管異常は、患者の健康に深刻な結果をもたらすことが多い。中でも、最も深刻な結果は、失明である。

５０歳以上の人の場合、失明は、脈絡膜での局部的かつ過度な血管新生によって起こることが多い。このような血管の濃度は、脈絡膜新生血管膜または「ＣＮＶＭ」と呼ばれる。

脈絡膜は、網膜（光を感知する層）および強膜（眼球を形成する硬い白色の外装）の間にある眼の層である。脈絡膜は、網膜に栄養を供給する血管層である。非常によく見られる病気である加齢性黄斑変性症（ＡＲＭＤ）は、網膜を貫通し、失明または盲目につながる、脈絡膜における新規の血管の病的な成長（脈絡膜新生血管膜またはＣＮＶＭ）に伴う病気である。

ほとんどの網膜撮像装置は、眼の後部生体構造を視覚化、診断、または記録するために設計されている。ドイツの会社Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ Ｃｏｍｐａｎｙは、視野を最大にし、画像の質を最大にし、記録機能を提供するように設計されている一連の製品によって長年この分野において優位を占めてきた。これは、初めは写真撮影によって行われたが、現在は、電子カメラを用いることによって行われる。１つのタイプのカメラは眼底カメラである。眼底カメラは、幾分、何年も前に検眼鏡に改良を加えることによって成し遂げられたものである。この装置の単純なデザインは、眼の後部構造を可視化しようとする初期の試みを明らかにするものであり、眼底を見るために光を導入する３つの主要な方法を開示する。第1の方法は、患者の眼および観察者の眼の間にある光学的な視線の経路に沿って照明源をそらすビームスプリッタを含む。光は眼に入り眼を照明する。網膜から戻る光は、ビームスプリッタを通過し観察者の目に入る。そのときビームスプリッタのコーティングが５０／５０であれば、光路が患者の眼に向かって反射されときの照明ロスと患者の眼に向かう復帰光のロスとがある。第２の例は、４５度で設置され光を患者の眼から観察者の位置に通す孔を備える正面ミラーから光源をそらすことを含む。この方法は、その後Ｚｗｉｓｓによって眼底カメラの設計に採用された。照明のロスは反射面と孔の間の領域比に関連する。第３の方法は、正面ミラーセグメントによって患者と観察者との間の軸に照明源を導入することを含む。第２の方法と同様に、ロスの関係（反射面領域の視野に対する比率）は全光束直径の断面領域で最初に達成された。

加齢性黄斑変性症の症例で、眼（例えば、脈絡膜）の後部部分を撮像する技術は、過去20年で急速に進化した。現在、赤外線は、他の方法では見ることができない特徴を可視化するために日常的に使用される。通常、光は、レーザーによって提供される。デジタル化に伴い、画像を取得、保存、および取り出す能力が大きく向上した。従って、今は、病変をより効果的に診断することができる。さらに、脈絡膜に関連した異常を撮像および診断し、治療するための方法および装置は、これまでに開示されている（例えば、米国特許第５、２７９、２９８号および第５、３９４、１９９号を参照、これらを引用することによって、その内容をここに合体する）。しかしながら、このような装置にも欠陥はある。欠陥の１つとして、像収差の無い、治療または可視化のいずれかをする場合にレーザーの位置を変える際に生じる問題の無い、正しく補正された仮想画像を提供することができない点がある。

現在知られている方法を改善するために、眼に複数の照明源および治療源（レーザー）を導入し、患者の眼から観察者（可視および／または近赤外線領域で観察する記録装置または撮像装置）に向かって出力される複数の撮像経路を導入する方法を提供することは有益である。これらの光学装置は、深い青色から赤外線の広い範囲までの光学波長を対応できるように構成されているべきである。さらに、装置は、眼の湾曲した後部を平らな像平面にマッピングできるように構成されているべきである。装置は、さらに、小型かつコスト効率が良く、十分な視野を有する、高品質の画像を作り出すことができるように構成されているべきである。従って、異常な脈管構造（例えば、患者の眼に関連した脈管構造）を撮像するための改善された装置および方法が必要とされる。

特定の実施形態では、本発明は、１つ以上の脈絡膜血管および網膜を可視化するための装置を提供する。いくつかの実施形態では、装置は、（a）対物アセンブリおよびコリメートアセンブリから構成され、対物アセンブリが、実像をコリメートアセンブリに中継し、コリメートアセンブリが、画像をコリメートし、画像空間内の外部の瞳孔に中継するように構成されている無限焦点アセンブリと、（ｂ）外部の瞳孔を通して無限焦点アセンブリと光通信をしている１つ以上の近接モジュールと、を含む。

特定の実施形態では、本発明はさらに、患者の脈絡膜血管または網膜のうち１つまたは両方を撮像するための方法を提供する。いくつかの実施形態では、この方法は、（a）患者に、励起したときに赤外線スペクトルで放出する染料を投与する工程と、（ｂ）本発明の装置を用いて患者の脈絡膜血管を撮像する工程と、を含む。いくつかの実施形態では、この方法は、励起されたときに可視スペクトルで放出する染料を患者に投与する工程と、（ｂ）本発明の装置を用いて患者の網膜を撮像する工程と、を含む。

以下に、本発明の様々な実施形態に対応する局面を説明する。本明細書では、単数形で表した単語は、複数形として解釈されても良く、あるいは、複数形で表した単語は、単数形として解釈されても良い。

本発明は、眼底カメラ、走査レーザー検眼鏡、網膜撮像装置、光凝固装置などの装置を含む眼科装置に関わるものである。特定の実施形態では、眼球の生体構造を、複数の波長のレーザーを用いて、複数の波長で撮像、記録、および治療するための光学アセンブリおよび形態が提供される。本明細書中に記載する装置は、脈管構造（例えば、眼に関連する脈管構造）の医学的な撮像に関するいくつかの改善を提供する。これらの改善に、いくつかの実施形態で複数の染料を用いて血管を視覚化する技術と、同じ装置で異常な血管を（例えば、いくつかの実施形態では、光凝固によって）治療する技術とが含まれる。いくつかの実施形態では、本発明の装置が、網膜および脈絡膜の脈管構造の両方を視覚化するために用いることができる。いくつかの実施形態では、両方を同時に視覚化することができる。他の実施形態では、本発明の装置は、たった１つの網膜および脈絡膜の脈管構造を視覚化するために構成されても良い。

本明細書に記載されている装置は、ほとんどの異常に対して補正されている放射エネルギーを提供する。従って、良く補正された画像（例えば、ストレーレ比率が約６０％、約７０％、約８０％、または約９０％を有する画像）を提供し得る。画像は、平らなフィールドであっても良く、従って、装置内の放射エネルギー源は、簡単に集中され、位置に置かれる。装置は、良く補正された、全ての色の波長を提供するための手段を提供するため、任意の波長の光が使用され得る。従って、いくつかの実施形態では、装置１５０は、全ての波長が同時に焦点が合っている放射エネルギー源を提供する。

［定義］
本明細書において用いられる「異常」とは、画像が近軸の撮像のルールから逸脱するようにしてしまうレンズ装置の欠陥のことを指す。

本明細書において用いられる「吸収」とは、物質を通過する過程で、主に他のエネルギーの形（大抵は熱）への変換が原因で光が失われることを指す。

本明細書において用いられる「無彩色」とは、色が無いことを指す。すなわち、ニュートラルグレーなどのように、色合いのないように見える色のことを指す。

本明細書において用いられる「無限焦点」とは、無限遠点にある物体および像点を有する光学装置のことを指す。

本明細書において用いられる「アパーチャー」とは、放射線または物質が通過され得る開口部または穴のことを指す。

本明細書において用いられる「アパーチャーストップ」とは、レンズを通過することが可能な光束の直径を制限する物理的な制限のことを指す。

「約」、「実質的に」、および「およそ」は、それぞれ１５％以内、望ましくは１０％以内、さらに望ましくは６％以内、なおさらに望ましくは４％以内、ましてなおさらに望ましくは２％以内、そして最も望ましくは０．５％以内のことを指す。

本明細書において用いられる「ビームスプリッタ」は、ビームを２つ以上の個別のビームに分類する、または複数のビームを１つのビームに組み合わせる装置のことを指す。このようなビームスプリッタは、２色性の類であっても良く、ショートパスまたはロングパスと特徴付けられる。ショートパスのビームスプリッタは、遮断周波数より短い範囲の波長を通過させ、遮断周波数より高い波長を反射させる。この２つの波長は、２つの波長のうち短い方を、事実上４５oに配置されているビームスプリッタに通すことによって組み合わされるが、この角度は、例えば３０oまたは６０oなどの他の角度であっても良い。２つの波長のうち長い方の第２のビームパスは、反射によってその方向が変わるように傾斜しているビームスプリッタと相対的な位置におかれる。ここで、入射角は、反射角と同等であり、結果として生じる反射されたビームの軸が、当初の短い方の波長のビームの方向と一致している。ロングパスフィルターまたはビームスプリッタは、短い方の波長を反射し、遮断周波数より高い放射エネルギーを通過させる。

本明細書において用いられる「カメラ」は、物体またはシーンより光線を受け、その光線を感光性の物質または検出器に画像が形成するように焦点を合わせる遮光性の箱のことを指す。

本明細書において用いられる「主光線」は、任意の光束の中心線のことを指す。ここで、この主光線および他の全ての主光線は、瞳孔が定義される光学的な軸を横断する。このまたは任意の瞳孔が装置の制限的なアパーチャであるとき、光学装置のストップであると判断される。

本明細書において用いられる「コリメーション」は、１つ以上の放射線または粒子の発散ビームが、平行なビームまたは平行平面な波面に変換される過程を指す。

本明細書において用いられる「コンピュータ」は、当業者が理解する通常のコンピュータのことを指す。例えば、コンピュータは、通常のマイクロプロセッサー、一時的な情報の保存のためのランダムアクセスメモリー（RAM）、および情報の永久記録のためのリードオンリーメモリー（ROM）で実施される中央演算処理装置を通常含む。メモリコントローラーが、RAMを制御するために提供されている。バスが、コンピュータ装置のコンポーネントを相互に接続する。バスを制御するためのバスコントローラーが提供される。装置のコンポーネントから多種の割り込み信号を受信し、処理するために割り込み制御が用いられる。ディスケット、CD-ROMまたはハードドライブによって大容量記憶装置が提供され得る。データおよびソフトウェアが、ディスケットまたはCD-ROMなどの取り外し可能なメディアを介してコンピュータ装置と交換され得る。CD-ROMドライブは、コントローラーによってバスに接続されている。ハードディスクは、コントローラーによってバスに接続された固定のディスクドライブの一部である。コンピュータへのユーザーからの入力は、複数の装置によって提供され得る。例えば、キーボードおよびマウスが、コントローラーによってバスに接続され得る。マイクロホンおよびスピーカーのように機能する音声変換機は、音声コントローラーによってバスに接続され得る。当業者にとって、ペンおよび／またはタブレットなどの他のインプット装置が、必要に応じてバス、適切なコントローラー、およびソフトウェアに接続され得ることは、自明である。画像表示は、ビデオ表示端末装置を制御するビデオコントローラによって生成することができる。好ましくは、コンピュータは、装置がローカルエリアネットワーク（LAN）または広域ネットワーク（WAN）に相互に接続できるように、ネットワークインターフェースをさらに含む。コンピュータの操作は、通常、Sun Microdevicesより市販されているSolarisオペレーティングデバイス、The Open Group（Cambridge、MA）より市販されているUNIX（登録商標）オペレーティングデバイス、International Business Machines Corporation（Boca Raton、FL）より市販されているOS/2（登録商標）オペレーティングデバイス、またはMicrosoft Corporation （Redmond、WA）より市販されているＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標） NTオペレーティングデバイスなどのオペレーティングデバイスソフトウェアによって制御および調整される。オペレーティングデバイスは、装置のリソースの割り当てを制御し、処理スケジューリング、メモリの管理、ネットワーキング、およびI/Oサービスなどを実行する。特に、装置のメモリに常駐し、CPU上で実行されるオペレーティングデバイスは、コンピュータの他の要素の操作を調整する。コンピュータは、コンピュータ可読メディア上のソフトウェア、すなわちプログラムコードを含む。

本明細書において用いられる「末端」は、オブジェクトアセンブリに向かい、近接（１つまたは複数の）モジュールから離れた方向のことを指す。特定の実施形態において、この言葉は、装置１５０が使用されているとき、ユーザーまたは医師から最も遠く、患者に最も近いことを指す。

本明細書において用いられる「フィルター」は、特定の波長または周波数を減衰しながらも他の波長または周波数を伝達するアセンブリのことを指す。

本明細書において用いられる「画像」は、光線によって生成されたオブジェクトの再生のことを指す。オブジェクト空間内の１つの点が送信され、ビームが１つの点に集まった場合、実画像が形成される。ビームが分散した場合、仮想画像が形成される。

本明細書において用いられる「レンズ」は、１つ以上の光学ガラス、または別の適切な物質を含む透明な光学部品またはアセンブリのことを指す。ここで、１つ以上の光学ガラスの表面、または別の適切な物質の表面は、オブジェクトから伝達された光線を集光または分散させるほど曲がっており、それ故、そのオブジェクトの実画像または仮想画像を形成する。レンズは、１つの透明な光学部品または複数の透明な光学部品のことを指しても良い。

本明細において用いられる「周辺光線」は、光学装置のアパーチャおよび／またはレンズの端を通過する光線のことを指す。周辺光線の光束は、中心的な主光線を含む。

本明細書において用いられる「混合ロッド」は、そのロッドから放出される全ての光を望ましい開口数で均一に分配するように設計されているガラスのロッドのことを指す。

本明細書において用いられる「開口数」は、放射エネルギーの入力コーンまたは放出コーンのサイズを示す基本的な光学特性のことを指す。これは、受理コーンの半角のサインまたは立体角に等しい。

本明細書において用いられる「近接」は、１つ以上の近接アセンブリに向いた、および対物アセンブリまたは患者の眼から離れた方向のことを指す。他の実施形態において、装置１５０が使用されている場合、ユーザーの近く、および患者から離れた位置にいることを示す。

本明細書において用いられる「瞳孔」は、光が通過し、眼の限界開口またはストップ、またはオブジェクトおよび画像から見たアパーチャストップの画像を形成する網膜に焦点が合わされることを可能にする虹彩における開口部を示す。

本明細書において用いられる「テレセントリックレンズ」は、オブジェクトおよび画像空間のいずれか一方において任意の光束からの全ての主光線が平行であるレンズのことを指す。テレセントリックレンズグループは、画像およびオブジェクト空間の両方で二重にテレセントリックになるように設計することができる。倍率は、オブジェクトへの距離とレンズおよびレンズグルーピングの屈折力との積である。レンズの最前の焦点を通るように動かされる平面は、シャープなフォーカスに入ったり出たりするが、画像サイズは一定である。オブジェクト空間内の１つの点を、画像空間内でテレセントリックなレンズを通してトレースするのであれば、光束は、オブジェクト空間での角度および画像空間でのXまたはYの移動によって異なる。テレセントリックなレンズは、オブジェクトの任意のフィールド点において一定の倍率を提供する。これらの実施形態において、テレセントリックなレンズは、ごくわずかな歪曲を有する。

本明細書において用いられる「被写体」とは、任意の動物のことを指す。動物は、哺乳類であっても良い。適切な哺乳類には、ヒト、人間以外の霊長類、犬、猫、羊、牛、豚、馬、鼠、ラット、兎、およびモルモットが含まれるがこれらに制限されない。

本明細書において用いられる「治療、治療する」とは、次のいずれかのことを指す：病気または状態の重症度の低下、疾病経過の期間の低下、病気または状態に関連した１つ以上の症状の改善、病気または状態を有する患者への、必ずしも病気または状態を治療が伴わない有益な効果の提供、または、病気または症状に関連した１つ以上の症状の予防。

本明細書において用いられる「ユーザー」とは、医学の専門家、例えば、医師、検眼士、眼科医、技術者、科学者、研究者、研修生、専門医学実習生、または、本発明の装置を使用し、患者の眼を画像化および／または治療する別の人のことを指す。

本明細書において、「脈管構造」とは、患者の循環系全体のことを指す。

［哺乳類の眼］
当業者にとって、患者の眼に光エネルギーを集中させることは周知である。図１ａおよび１ｂを参照すると、光束５が、眼底に向けられることがわかる。光束５は、瞳孔３を通して網膜２および脈絡膜（すなわち、脈絡膜新生血管）１に移動する。主光線６を示す。図１ａにおいて、光束５が、焦点４に向けられる。図１ｂは、参照番号８を付与された光束（周辺光線の光束８の主光線を含む）が、瞳孔３を通して焦点９に到達する様子を示す。これらは、極端の光線の位置およびシステムの視野の周囲を定義するものである。当業者は、Z軸における瞳孔３が、全ての主光線が光軸を通過する眼内の点であることを理解するであろう。円弧１０は、脈絡膜新生血管の視野の半分を示すものである。この脈絡膜新生血管は、網膜に対して末端にあり、網膜を視覚化するための機器の多くが近赤外線での視覚化に適していないため、通常、ユーザーには見えない。

［発明における装置］
本発明の一部の実施形態において、患者の脈管構造を画像化することに適した装置１５０が提供される。本発明の装置１５０は、患者の脈管構造内に存在する、脈絡膜または網膜の異常を治療するために使用され得る。特に、装置は、可視光を用いた網膜の可視化、および／または、脈絡膜血管の赤外線による画像化を可能にする。

一実施形態において、装置は、無限焦点アセンブリを含み、このアセンブリは、患者の眼より光を受け、それをコリメートし、無限焦点アセンブリの外部にある瞳孔を通して伝え、さらに、外部の瞳孔を通して光を受ける１つ以上のモジュールに伝える。無限焦点アセンブリおよび近接モジュールの間にある外部の瞳孔は、眼の瞳孔と共役になっており、故に仮想の瞳孔である。

装置１５０の光学素子は、図２ａ〜２ｃに示される。これらの光学素子は、（装置１５０の一部ではない）患者の眼と作用するものである。図２ａ〜２ｃに示す眼は、患者の眼であり、この眼は、装置１５０によって画像化および／または治療される。図示された眼は、装置１５０と直接接続されているものではないが、広い視野から生じる眼の事実上の波面エラーは、好ましくは装置１５０によって補正される。

図２ａを参照すると、近接モジュール１４は、光を、仮想瞳孔１３を通過させ、通路１２に沿って無限焦点１１に伝える。無限焦点１１は、図１ａ〜１ｂに示すように、光エネルギーを眼に伝え、この光エネルギーは、眼の角膜およびレンズによって網膜または脈絡膜に焦点が合わされる。光は、眼から無限焦点アセンブリ１１に反射され、無限焦点アセンブリ１１は、その光を通路１２に沿って、コリメートされた空間内で仮想瞳孔１３を通して、１つまたは複数の近接モジュール１４に伝える。無限焦点アセンブリ１１は、光エネルギーをコリメートし、図２ａ〜２ｃに示す通路５、８、１２の間の関係から理解できるように、光束を拡大する。こうすることによって、眼の瞳孔のより大きい仮想瞳孔を可能にし、複数の近接モジュール１４による分割を容易にする。

好ましくは、複数の近接モジュールは、仮想瞳孔１３から光エネルギーを受ける、または、光エネルギーを無限焦点アセンブリ１１に、仮想瞳孔１３を通して中継する。近接モジュールのうち少なくとも１つは、患者の眼内の１つ以上の染料を励起するための照明モジュールである。装置１５０は、さらに、励起された１つまたは複数の蛍光染料が発する光を検出し、眼の画像を形成するための少なくとも１つの画像化モジュールを含む。さらに、本発明の範囲内で用いることができる他の近接モジュールは、以下に説明する。

これらのコンポーネント（要素１５〜２０を含む）は、それぞれ以下に詳細に説明する。

［無限焦点アセンブリ１１］
無限焦点アセンブリ１１は、患者の眼からの光を受け（例えば、図２ａ〜２ｃを参照）、画像空間内（すなわち、無限焦点アセンブリ１１および近接モジュール１４の外）で仮想瞳孔１３に焦点を合わせる。仮想瞳孔１３は、網膜２上の全ての主光線が、光軸を交差するZ軸に沿った点である。仮想瞳孔は、患者の眼の瞳孔と共役したものである。仮想瞳孔１３は、眼の瞳孔３の共役像でもある。仮想瞳孔１３は、好ましくは、少なくとも１つの次元（好ましくは２つの次元）で眼の瞳孔３より大きい。従って、無限焦点アセンブリ１１は、好ましくは、眼の瞳孔３を拡大および再度撮像する。

いくつかの実施形態では、無限焦点アセンブリ１１は、任意に偏位したプリズムまたはミラーアセンブリを含む対物レンズアセンブリ１６４を含む。無限焦点アセンブリ１１は、さらに、部分１６６にコリメートレンズを含む。対物アセンブリおよびコリメートアセンブリ内のレンズの組合せは、コリメート空間に外部の瞳孔１３を形成するように、眼から出て行く光をコリメートし、好ましくは拡大するように設計されている。この組合せは、さらに、好ましくは、補償誤差を加えることによって、ヒトの眼の事実上のエラーを相殺するように設計されている。これは、ガラスの種類を選択し、使用することによって達成される。ガラスの種類は、屈折率、アッベ数（分散の量）、および部分分散を考慮して選ぶ。この三つの基準は、光学設計における当業者には知られている。さらに、設計は、好ましくは、患者の眼の屈折異常のばらつきを補うために、Z軸に沿ってコリメートレンズまたはレンズグループを動かす技術を組み込んだものである。表１は、対物レンズアセンブリ１６４を形成する対物レンズグループの例示的な構成を示す。

［表１］
対物レンズグループ
Ｓ 半径 厚さ インデックス 分散
１ ２４４．０６ １４ １．４８７ ８４．４６８
２ −３８．９６１ １
３ ８０．５８４ １８ １．４８７ ８４．４６８
４ −３３．７３８ ５ １．７５０ ３４．８２０
５ −１０５．９３
対物レンズまたは対物レンズアセンブリは、患者の眼から受信した１つ以上の網膜および脈絡膜の空間像を形成する。このアセンブリは、さらに、実画像を無限焦点アセンブリ１１内にあるコリメートレンズまたはレンズグループに中継する。

従って、無限焦点アセンブリ１１は、無限焦点アセンブリ１２内にある空間１６６内の対物１６４から受信した光をコリメートする。コリメーションは、ガリレイ無限焦点望遠鏡を形成する、２つ以上のプラスにパワーされたレンズまたはレンズグループ（以下、プラスレンズと称する）と、マイナスレンズまたはレンズグループとの組み合わせによって達成することができる。ここで、第1の遠位レンズまたはレンズグループは、いずれにしろプラスのパワーを有する。

いくつかの実施形態において、無限焦点アセンブリ１１は、焦点および両側にコリメート空間を有する２つのプラスのグループを含む。言い換えれば、各レンズグループは、それぞれ事実上の焦点距離で使用され、アセンブリ１１内で、部分１６４および部分１６６の間に網膜／脈絡膜の実画像を形成するように配置されていなければならない。

表２は、無限焦点アセンブリ１１の部分１６６に光をコリメートするために使用されるレンズのセットの構成を示す。

［表２］
平行光学系グループ
Ｓ 半径 厚さ インデックス 分散
１ １２２．３２ ５．４２ １．６０３ ３８．０３０
２ ４２．７８１ ８．５０ １．４８７ ７０．４０６
３ −３０．２８７ １７．００ １．７１３ ５３．８３２
４ −６１．７４８ ５．００
無限焦点アセンブリ１１は、さらに、光エネルギーが、近接モジュール１４に中継され、近接モジュール１４から受信される近接した側に外部の瞳孔１３を含む。好ましくは、無限焦点アセンブリ１１は、眼から受信した、近接モジュール１４に向けて外部の瞳孔１３を通して伝送する光束の直径を拡大する。言い換えると、好ましくは、患者の眼から受信した光束の直径と、外部の瞳孔１３を介して近接モジュール１４に中継された光束の直径との間で、１：１の比率より大きい比率が存在する。好ましくは、無限焦点アセンブリ１１は、青及び近赤外との間のすべての波長のために、無限焦点アセンブリ１１によって仮想瞳孔１３を介して近接モジュールにリレーされる少なくとも１つの波長、好ましくは複数の波長、さらに好ましくは大半の波長、最も好ましくはほぼ全ての波長でストレール比約６０％、約７０％、約８０％、約９０％で修正される。また、無限焦点アセンブリ１１から外部瞳孔１３を介して近接モジュール１４に進む、大半の光束、好ましくは全ての連続する光束は、眼底における視野を画定し、照明、治療、患者の眼の固定のためのファイバー源のＸ及びＹ方向の動作範囲のための近接モジュールのテレセントリック空間における変位をマップする。外部瞳孔を通過する光束の、画像モジュールのための角度範囲は、検出器の視野を規定する。検出器の大きさは前もって選択され、検出器または検出器の望む部分をカバーするのに必要な視野が得られるよう焦点距離が選択される。画像モジュールは、無限焦点の外部入射瞳孔に角度をおいてマッチされた外部入射瞳孔を必要とする。

近接ＩＴＦモジュールで示された平坦領域の低歪のテレセントリックモジュールを装置１５０に使用することは、光または他のエネルギーを眼からそらすときにＺ方向を考慮する必要が無いことを意味する。このことは、眼の後部が曲がっているが、このようなモジュール１４で網膜または脈絡膜が平坦とされるので、特に有用である。例えば、図２ａ〜２ｃを引用すると、ファイバーーの先端１５は主光線６に沿って示される。ファイバー端１５，１７，１９は、エネルギー源（レーザー）からモジュール１４に光を通し、その後放射エネルギーを仮想瞳孔１３に通す光ファイバーに接続されている。

コリメーションは、良く補正された無限焦点アセンブリ１１によって可能となる。特定の実施形態では、無限焦点アセンブリ１１は、患者に特異的な１つ以上のエラー（すなわち、遠視、近視、および／または乱視）を補正するための機構を提供する。このような補正は、光をコリメートするレンズグループの相対的な位置を変更すること（すなわち、プラス／マイナス、プラス／プラス、またはプラス／プラス／プラス）、または、レンズまたはレンズグループを導入することによって、患者に特異的なエラーを補正することで達成できる。

このような異常は、いくつかの方法によって補正され得る。特定の実施形態では、ユーザーは、無限焦点アセンブリ１１内の光軸に沿った距離を変更することができる。例えば、本発明の装置１５０は、無限焦点アセンブリ１１内のレンズと協力する焦点調節ノブを有していても良い。従って、ユーザーは、光軸に沿ってレンズの位置を動かし、そうすることによって患者に特異的な異常を補正するために１つ以上の焦点調節ノブを調整することができる。

いくつかの実施形態では、患者の独特な眼の異常は、ユーザーが１つ以上のレンズまたは交差円柱のペアを、光軸１５２に沿って無限焦点アセンブリ１１に挿入することによって補正され得る。例えば、無限焦点アセンブリ１１は、引用することによってその内容をここに合体する米国特許第４、７３２、４６６号に示す交差円柱などの光学部品を受け入れるように構成されているスリットを有していても良い。このような装置は、他にも、発明者がWilliam E. Humphrey（San Leandro、CA）であって、Humphrey Instruments、Inc.に譲渡されている米国特許に開示されている。

いくつかの実施形態では、患者の独特な眼の異常は、ユーザーが１つ以上のレンズまたは交差円柱のペアを、光軸に沿って無限焦点アセンブリ１１に挿入することによって補正され得る。例えば、無限焦点アセンブリ１１は、引用することによってその内容をここに合体する米国特許第４、７３２、４６６号に示す交差円柱などの光学部品を受け入れるように構成されているスリットを有していても良い。

［仮想瞳孔１３］
仮想瞳孔１３は、好ましくは、患者の瞳孔の大きさより大きいものである。

図３は、仮想瞳孔１３の複数の例示的な実施形態を示す図である。仮想瞳孔の外から発する矢印は、仮想瞳孔内から発する矢印とは違う方向に移動する光を指す。

ヒトの瞳孔３は、ほぼ円形であるため、仮想瞳孔１３もほぼ円形になる。

図３ａ〜３ｃに示すように、仮想瞳孔１３は、その中に少なくとも１つのほぼ円形の部分（例えば、部分３１）を有する。この円形の部分は、仮想瞳孔１３のほぼ中心にある。部分３１は、例えば３．７５ｍｍの直径、または、３．５ｍｍから４ｍｍの間の直径を有する。さらに、他の直径は、本発明の範囲内にある。無限焦点アセンブリ１１および近接モジュール１４は、好ましくは、部分３１内の空間が眼から近接モジュール１４に戻る（例えば、矢印３１で示される）光に実質的に割り当てられるように構成される。１つ以上の画像化モジュールのために戻ってくる放射エネルギーに角膜の中心部を用いることが良い。これは、角膜の中心部が、装置内へエネルギーを反射するからである。以下に説明するように、近接モジュール１４の１つは、眼から受けた光を検出するための検出部を含む画像化モジュールである。

図３ａ〜３ｃに示すように、残りの仮想瞳孔１３空間は、１つ以上の近接モジュール１４から無限焦点アセンブリ１１へ射出される放射エネルギーに対して使用される。図３ａでは、空間１５４は、１つ以上の近接モジュール１４から無限焦点アセンブリ１１へ伝わる光に対して割り当てられている。これは、矢印３２ａおよび３２ｂによって示される。光エネルギー３２ａおよび３２ｂは、同じ近接モジュール１４または複数の近接モジュールからのものであり、同じまたは異なる波長であっても良い。

図３ｂに示すように、多くの場合、光エネルギーを異なる近接モジュール１４から分けることが有益である。例えば、装置１５０は、第1の波長（すなわち、照明モジュール）で光を放出する染料を照射するための第1近接モジュール１４と、第2の波長で染料を光凝固するための第2近接モジュール１４と、を含んでも良い。第1の波長は、第2の波長と異なるものでも良い。このような実施形態では、第1の波長（矢印３３で示す）の光エネルギーは、領域１５８を通して伝送されても良く、一方、第2の波長（矢印３４で示す）の光エネルギーは、領域１５６を通して伝送されても良い。再び図3ｂに示すように、１つの実施形態では、領域３３は、好ましくは可視光および近赤外線の両方を放出する1つ以上の照明源からの光のために割り当てられても良い。このような放射線は、光ファイバーによって混合ロッド（図４に示す）に伝送され、ビーム合成プリズム１７（図５および６に示す）の上部に再度画像化しても良い。光ファイバーの開口数は、混合ロッドの中またはオプティックスを用いることで変更することができる。コーラーアレンジメントでは、光は、瞳孔の位置に焦点が合わされ、コリメート光を瞳孔を通過させ、無限焦点アセンブリに向けるのではなく（これは、一般に、臨界照明と呼ばれる）、仮想瞳孔で画像が形成される。

図４、５、および６で示すように、特定の実施形態では、領域３４は、ショートパスまたはロングパスの2色性のビームスプリッタ２５（図４に示す）によって、複数の近接モジュール、治療用の近接モジュールおよび固定モジュールから仮想瞳孔１３に入る複数の波長のためにさらに割り当てられている。例えば、撮像近接モジュールの焦点位置でファイバーから放出されるNIRレーザー源は、ショートパスビームスプリッタの表面、および６３２nm、６３５nm、または６７５nm（または他の波長）などの短い波長で放出する低パワー照準レーザーの表面から反射され得る。これは、光ファイバーの先端のZ位置上の焦点位置で使用される固定近接モジュールによって、ビームスプリッタを介して、仮想瞳孔（例えば、領域３４）の低い部分に向けて伝送される。

いくつかの実施形態では、金属製のビームスプリッタ２５が使用される。いくつかの実施形態では、透過および反射の比率は同等（例えば、異なる波長の間で５０／５０）である。いくつかの実施形態では、より大きいフラックスの通路が治療のための近接モジュールビームのために確保されているため、比率は９０／１０、８０／２０、または他の有利な比率であっても良い。これは、固定源より、治療波長通路のために電力を保存することの方が良いからである。

もう１つの例として、図３ｃは、内円３０の外の空間が３つの区分（区分１６０、１６２および１６４）に分けられていることを示す。光線３３、３４、および３６は、１つ、２つ、３つ、４つ、またはそれより多い数の近接モジュールから発生し得る。さらに、これらの光線は、任意の波長数であっても良い。

図３ｄ〜３ｆを参照すると、空間３０は、示すように２つ以上の領域に分割することができる。各領域は、光を異なる画像化近接モジュールに中継するために使用され得る。従って、ユーザー（例えば、医師）は、患者の眼を立体的に観察することになる（すなわち、空間３８から受けた第１の光の画像、および空間３９から受けた第２の光の画像）。いくつかの実施形態では、部分３１の両半部は、それぞれ赤外線を伝送するために用いられ得る。特定の実施形態において、両半部のそれぞれは、可視光のみを中継し得る。さらに、他の実施形態では、可視スペクトル内のエネルギーを伝送することができる。他の実施形態では、赤外線スペクトル内のエネルギーを伝送することができる。

例えば、眼は、可視光を反射することができ、さらに、同時に赤外線スペクトルで放射する励起された蛍光染料を含んでも良い。従って、いくつかの実施形態において、可視および赤外線の両方の波長が、空間３０を通して伝送され得る（図３ａ〜３ｃ）。いくつかの他の実施形態において、空間３０は、複数の独立した領域（例えば、図３ｄに示すように空間３８ａおよび３９ａ、図３ｅに示すように空間３８ｂおよび３９ｂ、または図３ｆに示すように空間３８ｃおよび３９ｃ）に分割することができる。さらに、他の実施形態では、空間３０は、２つ以上の領域に分割することができる。

当業者であれば、仮想瞳孔１３が、コリメート空間内にあることを理解するであろう。従って、空間の第１部分は、空間の第２部分から、異なる波長の異なる光エネルギーが第１または第２の部分を通るように向けられているという点、または、エネルギーが第１および第２の空間を異なる方向、異なる周波数空間、および異なる時間領域で通るように向けられているという点で独立していると言っても良い。

従って、説明したように、異なるエネルギーおよび異なる方向の波長は、仮想瞳孔１３の異なる部分または領域を通して伝送される。光は、無限焦点アセンブリ１１（眼から１つ以上の近接モジュールに伝送される光の場合）および当業者に良く知られている他の光学部品の中に存在するビームスプリッタを用いて、異なる区分を通して中継される。このようなビームスプリッタは、好ましくは無限焦点アセンブリ１１の近接端部に近い位置にある（すなわち、患者の眼を撮像するために装置１５０が使用されているときに眼に最も近いアセンブリ１１の端部ではなく、近接アセンブリ１４に最も近いアセンブリ１１の端部に近い位置）。

例えば、ビームスプリッタプリズムは、撮像経路において、赤外線を可視光から分離するために使用され得る。ビームスプリッタアセンブリには、複数の反射光が存在し得る。そして、この複数の反射光は、赤外線波長を反射するための（さらに、可視スペクトルで光を伝送するための）、第1の金または銀でコーティングされた表面と、特定の波長を特定の検出部に向ける、1つ以上のビームスプリッタに加えて、可視波長で光を反射するための第2のガラス表面とを有しても良い。金のコーティングは、好ましくは、反射するプリズム表面に直接塗られ、１〜２０μｍの厚さ、および、好ましくは、１〜１０μｍの厚さである。これらは、例えば、TYDEX J.S.Co.（St.Petersburg、Russia）から購入でき、真空蒸着チェンバーを用いて、世界にある任意の数の薄膜コーティング機によって対象の表面に蒸着することができる。金のコーティングは、近赤外線領域で良く反射し、加圧滅菌器での処理に堪えられることが知られているため、特に好ましい。

１つまたは複数の近接モジュール１４から無限焦点アセンブリ１１へ伝送される光エネルギーは、プリズムアセンブリ、ミラー、および当業者に良く知られている他の光学部品を組み合わせることで用いることによって仮想瞳孔１３を通るように向けられても良い。

図４、５、および６は、装置１５０の複数の実施形態を示す図である。対物側から説明すると、この光学システム１５０は、対物レンズアセンブリ１６４（プラスの屈折力を持つ第1レンズおよびプラスの屈折力を持つ第2レンズグループを含む）、光学距離、折曲がって経路を短くするプリズムアセンブリまたはミラー２６（例えば、ミラー鏡２６ａおよび２６ｂ）、および、空間像をコリメートするための複数のレンズを有するレンズアセンブリ１６６を含む。プリズムアセンブリ１７を組み合わせることが、行き来するビーム経路を組み合わせる装置のスイッチボードとして機能する。

末端にあるレンズグループは、対物レンズアセンブリ１６４（プラスの屈折力を有する第1のレンズ、および、プラスの屈折力を有する、プラスおよびマイナスのレンズを含む第２のレンズグループ）である。このアセンブリ、または非球面な部品を含む可能性がある、より多いまたは少ない部品を含む他の複数のレンズは、コリメータレンズグループ１６６によって再度画像化する装置１５０内に空間像を形成するように設計し得る。対物レンズグループは、患者の眼内に屈折エラーが存在する場合、屈折エラーをキャンセルするために「フォーカス」または再度位置を変えても良い。あるいは、対物レンズアセンブリ１６４は、固定のまま保ち、他の部品は集合的に動かされても良い。

患者の眼に屈折異常がある場合、光学スペースは、装置の焦点を変えるように変更され得る。

折り曲げ可能なプリズム（ミラー）アセンブリ２６（例えば、２６ａおよび２６ｂ）は、光学ヘッドの全体的な大きさを小さくするために光軸を短縮または位置を変える１つ以上のプリズム（ミラー）によって構成されている。

末端コリメータレンズ１６６は、正常な患者の眼、光学空間、対物レンズアセンブリ、折りたたみ式のミラーまたはプリズムアセンブリ、及び末端コリメータレンズそのものから統合された光学システムをコリメートするために使用される複数のレンズである。コリメータレンズアセンブリ１６６から射出されたコリメートされた光束は、上述のとおり、よく修正された光束であり、その直径及び角度方向は、視野内で眼底の任意の点に対応し、十分に遮り、光束端結合プリズムアセンブリの他端上の多近接コリメータレンズアセンブリの入り口瞳孔と一致するように光束を傾斜させる。

光束結合プリズムアセンブリ１７は、その一方の側上のコリメータレンズアセンブリの入り口瞳孔と一致する。この光束結合プリズムアセンブリは、装置のスイッチボードとして機能し、行き来する光を結合する。光束結合プリズムアセンブリによって管理される光は２種存在する。患者の眼に向けられた入射光束と画像化システムに向けられた復帰光束である。２つの光は、チゼルプリズム（光束結合プリズムアセンブリ）の正面ミラー面で反射され患者の眼に向けられうる。通過光の１つは、青から近赤外までの波長の照明光を含む。このエネルギーは、ファイバー源と近接コリメータオプチックスとマッチする開口数の均一な照明で近接コリメータレンズアセンブリの画像平面を満たすのに充分な長さと充分な直径を有する統合ロッドの中でファイバーオプチック源から結合される。他方の通過光は、第１の光から１８０度位置にあり、チゼルプリズムの反対の正面ミラー面に向かい、患者の眼に向けられている。

第２の通過光は、結合プリズムまたは他の結合装置で結合された２つ以上の通過光からなっている。例えば、１つの光は、その源が例えば８００ｎｍの近赤外の固体状態レーザファイバー面で、その位置が観察者によって近接コリメータレンズグループのＸ，Ｙ面内で移動される近接コリメータレンズグループの出力でありうる。この動きは、電気機械的でコンピュータで操作可能かつ記録可能な動きを結合するジョイステック、または他の手段によって達成可能である。この画像平面におけるＸ，Ｙ動作または一方の通過光は曲がった患者の眼底にマップされうる。ファイバー源の位置で曲がった画像空間はない。そこで眼底上に位置するレーザーの配置をより制御可能に繰り返し可能にする。

チゼルプリズムの２つの面は、システムの受信光学経路のための孔を含む。この孔は、チゼルプリズムおよび以下に説明するビームスプリッタアセンブリの間にプレート結合されている任意のアパーチャを加えることによってシステムのストップとしても機能する。

撮像または受信経路内のビームスプリッタアセンブリは、ビームが、２つ以上の経路によって分割され、以下に説明するように、撮像近接モジュール内の受信カメラへ、プリズム、ミラー、または直角プリズムを折り曲げることによって向けられるようにすることを可能にする。カメラまたは検出部は、白黒またはカラーカメラであっても良く、各カメラを、例えば青色から赤色まで、または近赤外領域で見ることができるスペクトルバンドに限定するために、ビームスプリッタおよび最終画像経路の間にフィルターを挿入しても良い。

カメラは、１つのモニターにオーバーレイした画像を用いて同時にまたは別々に使用することができる。あるいは、別々に２つのモニターへ、または「デジタル」双眼鏡（これは、可視領域または近赤外領域の２つの独立した視野が各眼に見える、あるいは、両方とも可視領域および近赤外領域の同じ複数の重ね撮り画像が各眼に見える双眼鏡である）へオーバーレイすることができる。

ＩＣＧ染料が用いられた場合、網膜では可視領域であって、脈絡膜では近赤外領域である２つの画像経路は、参考のために互いにインデックスし、観察することができる。脈絡膜および脈絡膜の生理学からの画像は、網膜の位置に対して相対的に示すことができる。

［近接モジュール１４］
前述したとおり、１つ以上の近接モジュール１４は、装置１５０内に含まれ得る。近接モジュールは、照明、撮像、画像を記録、眼を固執させる、または他の機能を果たすために使用することができる。好ましくは、これら各モジュールは、光エネルギーを、仮想瞳孔１３の異なる部分または領域を通して受信し、伝送する。

１つ以上の近接モジュール１４が、本発明の装置１５０（例えば、眼底カメラ）に取り付けられ得る。いくつかの実施形態において、１つ以上のモジュール１４が、装置１５０の受入リッジと結合できるような大きさである、モジュール上のグルーブなどの共通の機械的なインターフェースを使用することで、ユーザー（例えば、眼科医または技術者）によって装置に取り付けられ得る。

本発明の装置１５０内に使用され得るモジュール１４は、仮想瞳孔１３の直径を超えない外部の入射瞳が必要である。外部の入射瞳は、近接モジュール１４の外側にあるが、通常は装置１５０の中にある。外部の入射瞳は、仮想瞳孔１３の少なくとも１つの部分または領域から光エネルギーを受けられるように、および／または、仮想瞳孔１３の少なくとも１つの部分または領域を通して光エネルギーを伝送するように配置されている。

適切な治療および固定モジュールは、処理ビームおよび固定ビーム（すなわちエネルギー）を中継するために、および光エネルギーをコリメートするためにテレセントリック光学部品（例えば、レンズ、表面など）のみを使用できる。以下の表３は、使用され得るテレセントリックおよびコリメートレンズの製法の例を提供する。表３ａは、撮像モジュールの製法を提供し、表３ｂは、照明、治療または固定モジュールに使用されることができる製法を提供する。

［表３ａ］ 画像化モジュール
Ｓ 半径 厚さ インデックス 分散
１ ３０．７２６ ９．７０ １．４８７ ８４．４６８
２ −７６．０７６ ３．３９
３ −３６．５１７ ６．５０ １．６２０ ３６．３６６
４ −２３．２０７ ７．００ １．６０９ ４６．４４２
５ ２３．２０７ ７．２０ １．４８７ ８４．４６８
６ −１８３．０２ ２．８７
７ ２５．１１９ ７．６０ １．４８７ ８４．４６８
８ −４８．３４８ ４．４９
９ ２０．３８８ ６．５０ １．４８７ ８４．４６８
１０ ３２５．４６ ２．６５
１１ −２１．９０９ ３．００ １．７１３ ５３．８３２
１２ ２１．９０９ ４．３２
１３ 無限大 ２．００ １．５２２ ５９．４８３
１４ 無限大 ２．００
［表３ｂ］ 照明／処理および／または固定モジュール
Ｓ 半径 厚さ インデックス 分散
１ ２９．６４０ ９．５０ １．８０５ ２５．４３２
２ ２６．２２７ ７．００ １．４８７ ８４．４６８
３ −１８．７０１ ３．５０ １．６１３ ４４．２９５
４ 無限大 ２．０６
５ −２８．３８７ ３．５０ １．５８１ ４０．８５１
６ 無限大 ５．７５ １．４８７ ８４．４６８
７ −４３．７１４ ０．５０
８ １９．８１０ ７．４０ １．４８７ ８４．４６８
９ 無限大 ０．５０
１０ ２２．３８７ ８．４０ １．４８７ ８４．４６８
１１ 無限大 ０．５０
１２ １６．０７９ ５．１０ １．４８７ ８４．４６８
１３ ６２．６４３ １．４６
１４ −１５．９６３ ２．５０ １．５８１ ４０．８５１
１５ １５．９６３ ２．５０
［固定近接モジュール］
１つの実施形態において、装置は、固定近接モジュールを含むまたは受け入れるように構成されている。モジュールは、患者が見るべき、空間における点を提供するために使用され得る。これは、患者が見ている方向が、窩の位置を決定するからである。

モジュールは、光源（例えば、可視スペクトルの範囲内で光エネルギーを発するレーザーダイオード）を含むまたはこのような光源と光通信している。例えば、光エネルギーは、赤色（６３２、６３５、または６７５ｎｍ）であっても良い。適切な源として、固定モジュールの一部である光ファイバーと光学的に接続されていても良いレーザーおよびレーザーダイオードが含まれる。近接コリメートレンズグループは、伝送された波長、および、好ましくは、任意の可視光線または近赤外線の波長を伝送するように光学的に調整されている。

好ましくは、固定モジュールは、患者の眼底に送られる照準光を含む。ここでいう眼底は、窩と一致している。ファイバーが伝送されると、患者の眼は、スポットの動きを追跡し、ユーザーが治療ビームを治療すべき領域に向け、かつ窩から離れる方に向けることができるような方向に眺めを向ける。固定ビームは、患者が同時に発せられる、放射する治療エネルギーを狙うためにユーザーが用いる治療レーザーの照準光を追跡しないように患者の注意を引く目的で、点滅または調節され得る。

［照明近接モジュール］
本明細書に記載するように、蛍光染料は、患者に投与される。一実施形態において、蛍光染料は、赤外線スペクトルで励起され、発光する。

（患者に投与される）赤外線スペクトルで放射する染料を画像化する第１の工程は、染料を励起することである。染料が蛍光を発するためには十分な量のエネルギーが必要である。好ましくは、エネルギーは光エネルギーである。染料は、可視スペクトル、紫外線スペクトル、または赤外線スペクトルで励起され得る。好ましくは、染料は蛍光染料であり、さらに好ましくは、インドシアニングリーンなどのトリカルボシアニン色素である。インドシアニングリーン（ＩＣＧ）は、Ａｋｏｒｎ、Ｉｎｃ．（Ｂｕｆｆａｌｏ Ｇｒｏｖｅ、ＩＬ）から購入することができる。ＩＣＧを用いることは、例えば、米国特許第５、３９４、１９９号および第５、２７９、２９８号に記載されている。ＩＣＧは、一度励起されると、約８２５ｎｍから約８３５ｎｍで赤外線スペクトルを発光する。

特定の実施形態において、画像化近接モジュールは、赤外線スペクトルのみの光を受ける。他の実施形態では、画像近接モジュールは、赤外線スペクトルおよび可視スペクトルの両方で放射エネルギーを受ける。

いくつかの実施形態では、照明近接モジュールは、１つ以上の、赤外線スペクトルで光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。光源は、赤外線の波長で発光する金属ハロゲン化物、ハロゲン、およびキセノンのバルブ源またはアーク源であっても良い。

特定の実施形態において、高パワーレーザーダイオード（ＨＰＬＤ）は、本発明の範囲内で使用され得る。ＨＰＬＤの例として、当技術分野で周知であるＡｌＩｎＧａＡｓＰレーザーおよびＧａＡｓレーザーが含まれる。このような源は単一ダイオード（単一放射体）、または端部放射半導体チップからなるダイオードレーザーバーであっても良い。このような源は、連続モード（ＣＷ）、半ＣＷ、またはパルスモードで運用される。ＨＰＬＤは、ファイバーポイント（例えば、図２ａにおける先端部１５）を有する光ファイバーを通して光を伝える。

ＩＣＧの励起波長（λｅ）は、全血において８０５ｎｍである。ＩＣＧを励起することができる励起波長の範囲は、約７１０ｎｍから８４０ｎｍ以上である。この範囲は、ピーク（λｆ）が８３５ｎｍであるＩＣＧの蛍光範囲と重なる。従って、ＨＰＬＤなどのような狭い源、または励起または一次フィルターによって同じようにフィルターした放射線のキセノンソースを用いることが重要である。

ＡｌＩｎＧａＡｓＰ／ＧａＡｓで作製されたＨＰＬＤは、事実上のピーク出力として、８０８ｎｍの波長（＋／−３ｎｍの許容範囲）を有する。ＨＰＬＤに電力を提供するために、駆動回路が必要である。ＨＰＬＤの電流および電圧は、波長ピークを（ＩＣＧの吸収ピークである）８０５ｎｍまで下げるように変化させることができる。異なる染料が使用される他の実施形態では、波長ピークは、染料の吸収に調整される。

レーザーは、放出された放射線が実質的に均一な波長であるように、任意には、例えばバンドパスフィルターなどのフィルターを含む。レーザーは、レーザーを分散させるためのオプティックスを含み得る。オプティックスは、照明フィールドが変化しても良いように調整可能であっても良い。調整可能なオプティックスは、一定の領域に均一な照明を提供するためにも用いられる。いくつかの実施形態において、レーザー出力は、約３０秒続く。他の実施形態では、レーザー出力は、約０．５秒から６０秒続く。

いくつかの実施形態では、光エネルギーの源は、蛍光染料が蛍光を発することができるようにする適切な波長の光の提供を可能にする適切なフィルターを有する白熱光源である。

［可視照明モジュール］
いくつかの実施形態において、装置は、可視照明モジュールを含むまたは受けるように構成されている。モジュールは、仮想瞳孔１３から無限焦点アセンブリ１１に可視スペクトルの範囲内で光を受ける。モジュールは、以下の光源を１つ以上含むまたはそれらの光源のうち１つと光通信を行っている：白色光ＬＥＤ、金属ハロゲン化物のバルブまたはアーク源、青色、緑色および／または赤色の波長で発光するハロゲンおよびキセノン、およびＨＰＬＤが使用され得る。

［ＮＩＲ画像化モジュール］
装置１５０は、画像取得機能性をさらに含む。他の実施形態において、照明および画像取得は、同じ近接モジュールによって処理され得る。

赤外線画像取得は、赤外線蛍光信号を検出でき、無限焦点アセンブリ１１および仮想瞳孔１３から赤外線エネルギーを検出できるように配置されている任意のセンサーによって達成され得る。特定の実施形態では、複数のセンサーが提供される。例として、シリコンベースのセンサー、相補型MOS（CMOS）センサー、および写真用フィルムが挙げられる。１つの実施形態では、センサーは、カメラ（例えば、電荷結合素子（CCD））を含む。CCDの例として、HitachiのKP-M2、KP-M3（日立、東京、日本）が含まれる。いくつかの実施形態では、センサーは、ビデオカメラを含む。特定の実施形態では、センサーは、画像を少なくとも１０画像／秒、少なくとも１５画像／秒、少なくとも２０画像／秒、少なくとも３０画像／秒、または、少なくとも５０画像／秒の速度で取り組むことができる。従って、特定の実施形態では、本発明は、複数の画像を想定する。他の実施形態では、本発明は、少なくとも１つの画像を想定する。

カメラは、画像の焦点を合わせる手段を含んでも良い。特定の実施形態では、本発明は、画像の焦点を合わせるための手動の手段を含む。他の実勢形態では、本発明は、画像の焦点を合わせるための自動の手段を含む。カメラは、さらに、画像フィールドの拡大を可能にするレンズシステムによって構成されても良い。

特定の実施形態では、カメラは、取り込み画像をアナログ・デジタル変換機に中継し、その後、検出器と電気通信しているコンピュータで動作している画像取り込み処理ソフトウェアに送られる。画像取り込み処理ソフトウェアはユーザーが画像を見られるように画像をモニターまたは画像観察機器に中継する。別の実施形態では、画像は、コンピュータと電気通信しているモニターに中継される。画像は、任意の適切な媒体（例えば、ハードドライブ、光学ディスク、磁気テープ）に保存され得る。カメラは、さらに、画像がリアルタイムで表示され、記録され、後で再生されるようにテレビ／VCRシステムに画像を送っても良い。

［可視光画像化モジュール］
上記のとおり、装置１５０は、好ましくは、赤外線および可視スペクトルの両方で画像化を行う。従って、可視スペクトルで光を放出する染料は、患者に投与しても良い。例えば、染料は、水中で４９０ｎｍの吸収極大および５１４ｎｍの発光極大を有するフルオレセインであっても良い。従って、１つ以上の画像化モジュールは、可視色素を励起する光源、および可視色素によって発光される光エネルギーを検出する検出器を含む。

いくつかの実施形態において、装置１５０は、可視光画像化モジュールを含むまたは受けるように構成されている。装置１５０は、無限焦点アセンブリ１２から伝わる、仮想瞳孔１３を中継して可視光エネルギーを受けるように構成されている１つ以上の検出器を含む。検出器のうち１つ以上が、検出器に直接装着されたベイヤーパターンなどの統合されたカラーフィルターを含む単一のＣＣＤまたはＣＭＯＳ検出器などの多染性の検出器であっても良い。他の実施形態では、１つ以上の検出器は、検出部のセットを含み、少なくとも１つの検出部は、赤色を検出するように構成され、少なくとも１つの検出部は、青色を検出するように構成され、さらに、少なくとも１つの検出部は、緑色を検出するように構成されている。検出器は、検出された情報を処理し、１つ以上の画像を形成する画像処理ソフトウェアを有するコンピュータにデータを送信する。画像は、コンピュータと電気通信しているモニターまたは接眼レンズに表示されても良い。

［集束検出部／カメラ］
可視スペクトルまたは赤外線スペクトルで検出することに用いられる１つ以上の検出部／カメラは、画像を集束する手段を含んでも良い。特定の実施形態において、本発明は、画像を集束する手動の手段を含む。他の実施形態では、本発明は、画像を集束する自動の手段を含む。さらに、カメラは、画像フィールドの拡大を可能にするレンズシステムを含み得る。

［治療モジュール］
当業者にとって、光エネルギーを含む治療方法（例えば、光凝固）は周知である。例えば、米国特許第５、３９４、１９９号および第６、３５１、６６３号は、光凝固法を開示している。これらの特許は両方とも全体を引用することによって本明細書に合体する。

治療モジュールは、このような治療に十分な波長および強度を有する光エネルギーを、仮想瞳孔１３を通して無限焦点１１へ中継する。無限焦点アセンブリ１２は、光エネルギーを患者の眼に伝える。

当業者であれば、治療のための放射が赤外線であった場合、患者の脈絡膜新生血管１に焦点が合わされること、可視スペクトルであった場合、網膜２が対象になることを理解するであろう。従って、治療モジュールは、可視および赤外線の波長のいずれかまたは両方光源を含む、またはこのような光源と光学的に通信している。

［本発明の方法］
特定の実施形態において、本発明は、患者の脈管構造の一部を構成する少なくとも１つの血管を画像化するための方法を提供する。画像は、非侵襲的に取得しても良い。この方法は、少なくとも１つの蛍光染料を患者に投与し、蛍光染料が蛍光を発するように放射エネルギーの形態を血管に適用し、血管の画像を取得することを含む。

他の実施形態では、この方法は、可視スペクトルの範囲内での画像化を含む。このような画像化は、可視スペクトルの範囲内でエネルギーを放つ染料を投与し、励起し、発光を検出することによって達成することができる。

特定の実施形態において、血管は、眼（例えば、脈絡膜、網膜）と関連していても良い。血管は、脈管構造異常（例えば、糖尿病性網膜症、脈絡膜血管新生（ＣＮＶ））の一部であっても良い。この方法は、脈管構造異常の一部である血管を治療することを含んでも良い。治療は、血管の光凝固またはフィーダー血管の光凝固を含んでも良い。フィーダー血管は、血液を他の血管に運送する血管であっても良い。

本発明は、複数の画像を取得することを意図するものである。複数の画像は、同時に撮ることができる。画像は、重ねるまたは融合しても良い。治療（例えば、投与された医薬品、または外科手術）の効率を決定するために、複数の画像を比べても良い。

［染料］
適切な蛍光染料として、放射エネルギー（例えば、光）を受けると蛍光を発する任意の非毒性染料が含まれる。特定の実施形態では、この染料は、赤外線スペクトルで光を発光する蛍光染料である。また、特定の実施形態では、この染料は、インドシアニングリーン（ICG）などのトリカルボシアニン色素である。また、他の実施形態では、この染料は、フルオレセインイソチオシアネート、ローダミン、フィコエリトリン、フィコシアニン、アロフィコシアニン、o‐フタルデヒド、フルオレスカミン、ローズベンガル、トリパンブルー、およびフルオロゴールドから選択される。前述の染料は、特定の実施形態において混合または組み合わせても良い。特定の実施形態では、染料アナログが使用され得る。染料アナログは、化学的に修飾されるが、適切な波長の放射エネルギーを受けたとき、なお蛍光を発する能力を保つ染料を含む。

可視スペクトルの範囲内で発光する多くの染料が、当業者に知られている。例えば、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート、またはフルオレセインナトリウムが眼の画像化によく利用される。

いくつかの実施形態において、１つだけの染料が患者に投与され得る。もう１つの実施形態において、複数の染料が投与される。好ましくは、赤外線スペクトルで蛍光を発する染料、および可視光スペクトルで蛍光を発する染料の両方が投与される。両方の染料は、同時または連続的に投与され得る。

１つまたは複数の染料は、静脈内投与（例えば、ボーラスとして注入）しても良い。他の実施形態では、１つまたは複数の染料は、点滴器によって眼に直接投与され得る。いくつかの実施形態では、投与された染料の量は約０．５ｍｌであっても良い。他の実施形態では、投与された染料の量は、約０．１ｍｌから焼く１０ｍｌであっても良い。いくつかの実施形態では、染料は非経口に投与されても良い。

染料は、適切な波長の放射エネルギーが使用された場合、蛍光が検出されるような適切な濃度で投与され得る。染料がICGであるいくつかの実施形態では、検出部での適切な濃度は約０．０３ｍｇ／ｍｌである。他の実施形態では、適切なICGの濃度は、０．００３ｍｇ／ｍｌから約７５ｍｇ／ｍｌの範囲内である。さらに他の実施形態では、染料は、約０．５ｍｇ／ｋｇ体重の濃度で投与される。さらに他の実施形態では、染料は、約０．０１ｍｇ／ｋｇ体重から３ｍｇ／ｋｇ体重の範囲で投与される。

染料は、凍結乾燥粉または凍結乾燥固体として提供されても良い。特定の実施形態では、バイアル（例えば、滅菌された注射器によって再構成することができる滅菌バイアル）として提供されても良い。任意の担体または希釈剤によって再構成することができる。担体および希釈剤の例を以下に記載する。特定の実施形態において、染料は、約１ｍｇ／ｍｌ〜１００ｍｇ／ｍｌの範囲の濃度で再構成しても良い。他の実施形態では、染料は、約１０ｍｇ／ｍｌ、約２０ｍｇ／ｍｌ、約３０ｍｇ／ｍｌ、約４０ｍｇ／ｍｌ、約５０ｍｇ／ｍｌの濃度になるように再構成される。染料は、投与する直前に、例えば水で再構成することができる。

特定の実施形態では、染料は、画像を取得する１時間以内に患者に投与しても良い。いくつかの実施形態において、染料は、画像を取得する３０分以内に患者に投与しても良い。さらに他の実施形態では、染料は、画像を取得する少なくとも３０秒前に患者に投与しても良い。さらに他の実施形態では、染料は、画像を取得する同時期に投与しても良い。

［希釈剤および担体］
染料を溶液の中で維持する任意の希釈剤または担体が使用され得る。例えば、染料がICGである特定の実施形態では、染料は、水によって再構成しても良い。染料がICGである他の実施形態では、染料は、アルコール（例えば、エチルアルコール）によって再構成しても良い。特定の実施形態では、染料が再構成された後、付加的な希釈剤および担体と混ぜても良い。特定の実施形態では、染料を、他の分子（例えば、溶解性または安定性を高めるために、例えば、タンパク、ペプチド、アミノ酸、合成高分子、または砂糖）と結合させても良い。

本発明に使用され得る希釈剤および担体の付加的な例として、グリセリン、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリソルベート８０、ツイーン、リポソーム、アミノ酸、レシチン、硫酸ドデシル、リン脂質、デオキシコール酸塩、大豆油、植物油、サフラワーオイル、ゴマ油、ピーナッツ油、綿実油、ソルビトール、アカシア、モノステアリン酸アルミニウム、ポリオキシエチル化された脂肪酸、およびこれらの混合物が含まれる。TRIS、塩酸、水酸化ナトリウム、リン酸緩衝液、HEPESを含む付加的な緩衝剤を追加しても良い。

本発明の多くの変更と変形は、本発明の精神や範囲から逸脱しない範囲でなすことができ、これは当業者にとって明白である。本明細書に記載した特定の実施形態は、一例として挙げられているだけであり、多少なりとも制限するものではない。本明細書および例は、例示的なものとして理解されるべきであり、本発明の真の精神および範囲は、請求項に示されている。

眼底に光エネルギーを集中させたヒトの眼を示す図である。放射エネルギーは、図１aに示す眼底の中心に集中しており、図１bに示す眼底の端に集中している。 ヒトの眼に作用する、本発明における装置１５０の工学部品を示す図である。 バーチャルの瞳孔の複数の例を示す図である。 装置１５０の実施形態を示す図である。 装置１５０の実施形態を示す図である。 装置１５０の実施形態を示す図である。

Claims (10)

1. 被験者の眼内における網膜の特徴及び脈絡膜の特徴を撮像し、治療する装置であって、
   テレセントリック対物空間において、眼の瞳孔（３）の拡大された共役像（１３）を生成する無限焦点レンズアセンブリ（１１）と、
   前記眼の瞳孔（３）の前記共役像（１３）の少なくとも第１の部分（３３、３４）と重なる第１の入射瞳を有する近接照明モジュール（１４）と、
   前記眼の瞳孔（３）の前記共役像（１３）の少なくとも第２の部分（３１、３８ａ、３９ｂ、３８ｃ、３９ｃ）と重なる第２の入射瞳を有し、前記無限焦点レンズアセンブリ（１１）及び前記モジュールのレンズアセンブリ（１４、１４ｃ）と共同してテレセントリックレンズアセンブリを形成する、１つ以上の近接した治療モジュールと、
   を備え、
   少なくとも１つの波長が、前記無限焦点アセンブリ（１１）によって、前記眼の瞳孔（３）の前記共役像（１３）を通して、前記近接モジュールまで中継されることを特徴とする装置。
2. 前記第２の部分（３１、３８ａ、３９ｂ、３８ｃ、３９ｃ）は、前記第１の部分（３３、３４）と異なることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記近接した治療モジュールからの光線を組み合わせるための前記眼の瞳孔（３）の前記共役像（１３）に位置するビーム結合プリズム（１７）をさらに備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の装置。
4. 前記プリズム（１７）は、チゼルプリズムであって、前記近接モジュール（１４）からの前記光線は、前記眼の瞳孔（３）の前記共役像（１３）の異なる部分（３１、３３、３４、３８ａ、３９ｂ、３８ｃ、３９ｃ）を通して伝播するように、前記プリズム内で組み合わされることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の装置。
5. 前記チゼルプリズムは、網膜または脈絡膜から放出され、前記テレセントリックレンズアセンブリを通して伝播する光を観察するための開口部を備えることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記照明モジュールは、赤外線スペクトル内の光エネルギーを放出することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記照明モジュールは、可視スペクトル内で光エネルギーを放出することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記治療モジュールは、網膜又は脈絡膜から撮像光エネルギーを受ける検出部又はカメラを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の装置。
9. 前記治療モジュールは、固定ビームを放出するモジュールを備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 前記治療モジュールは、染料を光凝固するのに適切な波長及び強度の放射線を放出することを特徴とする請求項１に記載の装置。

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