JP5443747B2 - 眼科レーザ治療装置 - Google Patents

Description

本発明は、患者眼の患部にレーザ光を照射することにより治療を行う眼科レーザ治療装置に関する。

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、患者眼の患部に治療レーザ光を照射して治療を行う眼科レーザ治療装置として、代表的には光凝固装置がある（例えば、特許文献１、２参照）。光凝固は、眼底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、汎網膜光凝固、黄斑機能障害の治療に使用される。この蛋白凝固によって生じる白斑は凝固斑と呼ばれており、術者はこの凝固斑の形成具合を見ながら、レーザ光の出力、照射時間等を経験的に調節していた。また、眼科の診察では、古くからビデオカメラによる撮影が行われ、患者又は付き添いの者に対しての説明用に使われていた。
特開２００２−１３６５３９ 特開２００１−４６４１７

しかしながら、従来行われていたビデオカメラによる撮影では、術者が撮影開始及び撮影停止の信号をスイッチ操作で入力していたので、その操作が手間であるばかりか、スイッチ操作を忘れたり、スイッチ操作を誤ったりすると、レーザ照射により変化する患部の画像が的確なタイミングで取得されない問題があった。

また、光凝固においては、適正な凝固斑を形成することが重要であるが、レーザ照射後に時間を置いて現れる凝固斑の形成状態の適否は、術者の経験により判断されていたので、必ずしも的確なタイミングで判断されていなかった。特に、経験の浅い術者にとっては適切な判断を行う事が難しかった。ビデオ撮影がなされていても、これは単に動画での再生であり、あるいは任意の時刻の停止画像であり、的確なタイミングでの凝固班の確認には使用できなかった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、レーザ照射により変化する患部の画像を的確なタイミングで取得でき、適切なレーザ治療を行うことができる眼科レーザ治療装置を提供することを技術課題とする。

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。

（１） 治療レーザ光源からの光凝固用の治療レーザ光を患者眼眼底に照射する照射光学系と、レーザ照射時間を含むレーザ照射条件を設定する設定手段とを有し、レーザ照射のトリガ信号の入力によりレーザ光を照射する眼科レーザ治療装置において、レーザ照射が行われる患部を撮影する電子カメラを持つ撮影光学系と、レーザ照射のトリガ信号の入力に連動して前記電子カメラに撮影を実行させて、レーザ照射終了後に凝固斑が現れる時間として予め設定された所定時間が経過した時の静止画像を少なくとも得る制御手段と、前記電子カメラにより撮影された画像を表示するディスプレイと、を備えることを特徴とする。
（２） （１）の眼科レーザ治療装置において、前記制御手段は、少なくとも治療レーザ光の照射終了時の第１静止画像と前記所定時間の経過時の第２静止画像を前記電子カメラに撮影させ、前記ディスプレイは、前記第１静止画像と第２静止画像とを比較可能に表示することを特徴とする。

本発明によれば、レーザ照射により変化する患部の画像を的確なタイミングで取得でき、適切なレーザ治療を行うことができる。

以下、本発明の実施形体を図面に基づいて説明する。図１は、光凝固を行う眼科レーザ治療装置に外観図である。図２は、装置の光学系及び制御系の概略構成図である。装置本体１には、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。また、装置本体１には、レーザ出力、照射時間、エイミング光の点灯状態等のレーザ照射条件や装置の必要な設定を行うレーザ照射コントローラ３、眼底観察像等を映し出すカラーディスプレイ９、観察光学系に配置された電子カメラ４７での画像撮影を行う撮影モードの設定の有無、画像の撮影回数および撮影のタイミング等の設定を行う画像撮影用コントローラ１１が設置されている。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４は、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、観察光学系としての双眼の顕微鏡部４ａを備える。顕微鏡部４ａ内に備えられたカメラ４７からの画像信号は、ケーブル７により装置本体１の制御部５０に送信される。レーザ照射のトリガ信号は、フットスイッチ８により入力される。

図２において、治療レーザ光を出射する治療用レーザ光源１０として、本形態では、波長１０６４ｎｍの基本波を発振するＮｄ：ＹＡＧレーザから、その２倍波（波長５３２ｎｍ）である緑色光を得るものが使用される。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。

１７は異常時発生の場合に光路に挿入されてレーザ光を遮断するための第１安全シャッタである。１８はダイクロイックミラーである。赤色光を発する可視半導体レーザ等により構成されるエイミング光源１９からのエイミング光は、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。第２安全シャッタ２１は、エイミング光源１９からのエイミング用レーザ光が出ていないときに光路に挿入される。第２安全シャッタ２１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。

レーザ照射部５のレーザ照射光学系では、光ファイバ２により導光されたレーザ光はリレーレンズ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（変倍光学系）２５、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の眼底に照射される。

スリット光を投影する照明部６は、照明光源３０からの照明光が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。

双眼の顕微鏡部４ａの観察光学系は、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。また、双眼のどちらか片側の正立プリズム群４３と視野絞り４４との間の観察光路上には、ハーフミラー４６が配置され、ハーフミラー４６にて反射される光束は電子カメラ４７に受光される。観察光学系の対物レンズ４０からハーフミラー４６に至る光路は、電子カメラ４７を有する撮影光学系として兼用される。カメラ４７としては、電子画像を撮影可能なデジタルカメラ、あるいは静止画及び動画の撮影が可能なＣＣＤカメラが使用される。カメラ４７で撮像された画像データは制御部５０に送信され、メモリ５１に記録される。また、カメラ４７で撮像された画像は、ディスプレイ９に表示される。

次に、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。汎網膜光凝固においては、多数の箇所に光凝固が行われるが、これらの光凝固に先立ち、適切な凝固班が形成られるように、術者は、所望する部位に「試し凝固」を行う。術者はコントローラ１１に配置されたモード選択スイッチの操作によってカメラ４７の設定を撮影モードに設定する。撮影モードでは、レーザ照射のトリガ信号に連動してカメラ４７による撮影が実行される。また、術者は、ズームレンズ（変倍光学系）２５を移動してレーザ光のスポット径を設定し、コントローラ３の各種スイッチにて治療レーザ光の照射時間、出力、リピートモード時のレーザ光の休止時間、等のレーザ光照射条件を設定する。例えば、レーザ光のスポット径は２００μｍに設定され、レーザ照射時間は２００ｍ秒に設定されたとする。

術者は、コントローラ３のエイミングスイッチを操作してエイミング光源１９からエイミング光を出射させる。術者は、眼底に照射されたエイミング光を顕微鏡部４ａにより観察しながら、スリットランプ４をジョイスティック（図示を略す）の操作により移動し、又は可動ミラー２７をマニュピレータ（図示を略す）の操作により動かし、患部への位置合わせを行う。フットスイッチ８が押され、トリガ信号が制御部５０に入力されると、制御部５０は治療用レーザ光源１０を駆動し、設定されたレーザ照射時間ＴＡだけレーザ光を出射させる。

図３は、撮影モード時のレーザ照射と凝固斑を撮影するタイミングチャートの説明図である。制御部５０は、フットスイッチ８からのトリガ信号に連動して、トリガ信号が入力された時刻Ｔ０から照射時間ＴＡが経過した時刻Ｔ１となると、カメラ４７に撮影信号を出力し、レーザ照射直後の患部をカメラ４７に撮影させる。これにより、レーザ照射直後の患部の静止画像Ｇ１がメモリ５１に記憶される。さらに、制御部５０は、レーザ照射の終了時刻Ｔ１から、コントローラ１１で予め設定された次の撮影までの時間ＴＢが経過すると、再びカメラ４７に撮影信号を出力し、時間ＴＢ経過後の時刻Ｔ２でカメラ４７に撮影を実行させる。静止画像Ｇ２はメモリ５１に記録される。

ここで、時間ＴＢは、レーザ照射後の患部に凝固斑が現れるに十分な時間として設定される。例えば、本実施例のように、可視レーザ光で光凝固を行う場合には、比較的早い時間で凝固斑が現れるので、例えば、時間ＴＢは０．２秒で設定されている。一方、近赤外レーザ光で光凝固を行う場合には、凝固斑が現れるのに比較的時間がかかるので、可視レーザ光の場合より長い時間に設定される。例えば、時間ＴＢは１秒が設定されている。これらの時間ＴＢは、治療レーザ光の波長により予め設定されている。

時刻Ｔ２における撮影が完了すると、レーザ照射終了直後の静止画像Ｇ１と時間ＴＢ経過時の静止画像Ｇ２とが、ディスプレイ９に比較可能に表示される。例えば、図４に示されるように、ディスプレイ９の同一画面に並べて表示される。術者は、レーザ照射直後の凝固班Ｍ１として反応が現れ始める静止画像Ｇ１と凝固斑Ｍ２が現れた静止画像Ｇ２と見比べ、凝固斑の色の変化、凝固斑のサイズの変化を確認することにより、凝固班の形成状態が適切か否かを判断する。凝固斑が適切である場合には、通常、凝固斑の色は乳白色になるので、静止画像Ｇ２に現れた凝固斑Ｍ２の色合い（色相）が適切な乳白色になっているかによって判断される。凝固斑Ｍ２の白色度合が少ない場合は、レーザ光のエネルギ不足（レーザ光の照射時間又は出力が不足）であり、凝固斑Ｍ２が乳白色よりさらに白くなっている場合にはレーザ光のエネルギが過剰であると判断される。また、凝固斑のサイズは、エイミング光のサイズと同じになっているか否かにより判断される。図４に示されるように、レーザ照射後の静止画像Ｇ１には、エイミング光ＡＩが撮影されている。このエイミングＡＩのサイズＷｅと、静止画像Ｇ２に現れた凝固班Ｍ２のサイズＷｍがほぼ同サイズか否かにより適否が判断される。エイミングＡＩのサイズＷｅに対して凝固班Ｍ２のサイズＷｍが小さい場合は、レーザ光のエネルギ不足（照射時間又は出力の不足）と判断され、サイズＷｅに対して凝固班Ｍ２のサイズＷｍが大きい場合は、レーザ光のエネルギが過剰であると判断される。

術者は、凝固班の色合い又は／及び凝固班のサイズが適性でない場合は、コントローラ３の各種スイッチにて治療レーザ光の照射時間又は出力を変更する。そして、再度、エイミング光により別の部分の患部に位置合わせし、フットスイッチ８からのトリガ信号を入力して「試し凝固」を行う。そして、同様にカメラ４７により撮影された画像の凝固班が適性になるまで、「試し凝固」を繰り返す。

なお、図４に示された上記において、凝固斑の色合い、凝固班のサイズを確認する上では、赤色のエイミング光が邪魔になる場合がある。この場合、制御部５０は、カメラ４７での撮影に連動させて、少なくともカメラ４７による撮影時にエイミング光源１９からのエイミング光を消灯させる。例えば、図３に示されるように、レーザ照射のトリガ信号が入力された後、レーザ照射時間ＴＡが経過後、カメラ４７により撮影がなされた後は、次の撮影が終了するまでエイミング光が消灯される。あるいは、時刻Ｔ２で静止画像Ｇ２がカメラ４７に撮影される時間だけエイミング光が消灯される。エイミング光の消灯の制御は、エイミング光源１９の駆動が制御部５０により直接制御される他、安全シャッタ２１が光路に挿入される制御も含まれる。これにより、静止画像Ｇ２にはエイミング光が入射せず、エイミング光が邪魔にならずに凝固班の形成状態を判断できる。静止画像Ｇ２の撮影がされた後は、再びエイミング光源１９が点灯され、エイミング光を観察しての患部への位置合わせを引き続き行える。また、時刻Ｔ１での静止画像Ｇ１の取得においても、エイミング光が邪魔になる場合は、エイミング光が消灯される。凝固班のサイズＷｍの適否を確認するために、エイミング光のサイズＷｅが必要な場合には、レーザ照射のトリガ信号に連動して、トリガ信号の入力の時刻Ｔ０でエイミング光が照射されている患部がカメラ４７にて撮影されるように構成しても良い。

撮影モードが設定されている場合は、「試し凝固」に限られず、上記のように、レーザ照射のトリガ信号の入力に連動して、レーザ照射が終了して所定時間ＴＢ経過時に現れる凝固斑がリアルタイムに電子カメラ４７により撮影され、メモリ５１に記憶される。メモリ５１に記憶された画像は、順次又はコントローラ１１のスイッチにより任意に呼び出され、ディスプレイ９に表示される。これにより、レーザ照射後に現れる凝固班の形成状態を適切なタイミングで確認できる。また、静止画像のみを記録する場合には、動画の場合に比べてメモリ５１の記憶容量を大幅に低減できる。

上記では、術者が経験に基づいて凝固斑の適否を判断するように構成したが、経験の浅い術者では、静止画像Ｇ１と静止画像Ｇ２での凝固斑の比較からでは困難な場合がある。この場合には、ベテランの術者により撮影された凝固班の基準画像を予めメモリ５１に記録しておき、コントローラ１１の操作によって基準画像を呼び出し、図４の画像Ｇ２と比較可能にディスプレイ９の同一画面に表示するように構成される。ベテランの術者が記録した静止画像が参照されることによって、経験が浅い術者でも自身が行ったレーザ照射の適否の判断を容易に行えるようになる。

なお、凝固斑の形成にかかる時間は、同一の照射条件（レーザ出力、照射時間、スポットサイズ）であっても被検者ごとに個体差がある。そのため、レーザ照射が終了した時刻Ｔ１から時間ＴＢが経過した初期画像のみでは、凝固斑の判定に十分でない場合がある。この場合には、コントローラ１１の操作によって、画像の撮影回数を複数回に設定することができる。例えば、レーザ照射が完了した時刻Ｔ１から時間ＴＢ経過時の時刻Ｔ２、時刻Ｔ２から時間ＴＣ経過時の時刻Ｔ３、時刻Ｔ３から時間ＴＤ経過時の時刻Ｔ４で静止画像が撮影され、これらもディスプレイ９に表示される。レーザ照射後の異なる時間毎に画像撮影が行われ、複数の静止画像が取得されることによって、凝固斑が現れにくい被検者であっても、画像データによる凝固斑の適否の判断が適切に行われるようになる。

また、術者が凝固班の適否を判断する代わりに、制御部５０により自動的に判断され、判断結果を術者に知らせるようにしても良い。制御部５０が持つ画像解析部により、静止画像Ｇ２の凝固斑の形成状態（色合い又は／及び凝固班のサイズ）が画像解析され、適正な凝固斑が得られた基準画像から予め設定された凝固斑の基準（凝固サイズの変化の基準値、凝固斑の色変化の基準値）に基づいて、凝固班の適否が判断される。そして、制御部５０によりレーザ光の照射時間又は出力の変更値が算出される。これにより、経験が浅い術者でも容易に凝固班の適否を知ることができる。そして、より適切なレーザ照射条件での光凝固手術が行われるようになる。

また、上記ではカメラ１９での撮影は、デジタルカメラによる静止画像としたが、電子カメラによる動画の撮影であっても良い。この場合、フットスイッチ８のトリガ信号により撮影が開始され、時刻Ｔ２での撮影画像が得られたときに、自動的に撮影の記録が終了される（時刻Ｔ３、Ｔ４・・・の設定がなされているときは、その時刻が終了するまで撮影が行われる）。そして、動画の撮影から時刻Ｔ１、時刻Ｔ２での静止画像が抽出され、ディスプレイ９に表示される。もちろん、動画であるので、コントローラ１１の操作によりリアルタイムの再生、スロー再生等も自由に行える。

また、多数の箇所に光凝固を行う場合には、フットスイッチ８からのトリガ信号のＯＮ信号が入力されている間、設定された休止時間だけレーザ光の照射が停止され、連続してレーザ照射を繰り返すリピートモードが使用される。リピートモードは、コントローラ３に設けられたモード選択スイッチにより選択される。このリピートモードにおいては、制御部５０は、フットスイッチ８のＯＮ信号の入力に連動してカメラ４７の撮影を実行し、フットスイッチ８からの信号がＯＦＦにされたときに、撮影を停止する。これにより、カメラ４７に動画を撮影させる場合においても、適切なタイミングで撮影画像を得ることができる。そして、各レーザ照射時に制御部５０により自動的に生成されるレーザ照射のトリガ信号に基づいて、メモリ５１に記憶された動画画像から、前述の静止画像Ｇ１、静止画像Ｇ２が抽出され、ディスプレイ９に表示することも可能である。また、動画の再生も可能である。

以上のように、レーザ照射のトリガ信号又はレーザ照射終了のタイミングに連動して電子カメラ４７での撮影が自動的に行われるので、適切なタイミングでの凝固斑等の患部の画像が得られる。また、術者は簡単にレーザ照射直後および所定時間ＴＢ経過時の凝固斑の画像を取得できる。特にレーザ照射終了後から所定時間ＴＢ経過時の画像が的確なタイミングで撮影されるので、凝固班の形成状態の適否を適切に判断可能になる。

光凝固を行う眼科レーザ治療装置に外観図である。 装置の光学系及び制御系の概略構成図である。 撮影モード時のタイミングチャートの説明図である。 静止画像のディスプレイでの表示例である。

符号の説明

５ レーザ照射部
６ 照明部
９ ディスプレイ
１０ 治療用レーザ光源
１９ エイミング光源
５０ 制御部
４７ 電子カメラ

Claims (2)

1. 治療レーザ光源からの光凝固用の治療レーザ光を患者眼眼底に照射する照射光学系と、レーザ照射時間を含むレーザ照射条件を設定する設定手段とを有し、レーザ照射のトリガ信号の入力によりレーザ光を照射する眼科レーザ治療装置において、
   レーザ照射が行われる患部を撮影する電子カメラを持つ撮影光学系と、
   レーザ照射のトリガ信号の入力に連動して前記電子カメラに撮影を実行させて、レーザ照射終了後に凝固斑が現れる時間として予め設定された所定時間が経過した時の静止画像を少なくとも得る制御手段と、
   前記電子カメラにより撮影された画像を表示するディスプレイと、
   を備えることを特徴とする眼科レーザ治療装置。
2. 請求項１の眼科レーザ治療装置において、前記制御手段は、少なくとも治療レーザ光の照射終了時の第１静止画像と前記所定時間の経過時の第２静止画像を前記電子カメラに撮影させ、前記ディスプレイは、前記第１静止画像と第２静止画像とを比較可能に表示することを特徴とする眼科レーザ治療装置。