JP6168623B2 - 反射同軸照明装置 - Google Patents

Description

本発明は光学の分野に関する。より詳細には、本発明は、眼科レーザ装置（ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ ｌａｓｅｒ ｄｅｖｉｃｅ）において眼を照明するための光学要素に関する。

レーザは、眼科治療（ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ）に不可欠な道具として広く受け入れられている。レーザ治療装置（ｌａｓｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅ）は、レーザエネルギーを医療対象の眼の中へ有効に送達するために、４つの基本的要素を必要とする。４つの必須要素は、
観察を支援するために標的治療領域（ｔａｒｇｅｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｒｅａ）に光を送達する照明装置、
標的治療領域を観察するための顕微鏡（好ましくは双眼顕微鏡）、
治療の正確な標的化を支援するために照準ビーム（ａｉｍｉｎｇ ｂｅａｍｓ）を標的治療領域に送達する光学系、および
治療レーザビーム（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｌａｓｅｒ ｂｅａｍ）を標的治療領域に送達する光学系、である。

照明を提供し双眼顕微鏡で標的治療領域を観察するために細隙灯を使用することが知られている。治療レーザビームおよび照準ビームを顕微鏡観察経路の中へ反射させるためにダイクロイックミラー（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｍｉｒｒｏｒ）を使用することも知られている。双眼観察経路を遮ることなく照明、照準ビーム、および治療ビームを送達するために、主光学経路の外の位置から照明を提供するのが普通である。照準ビーム、治療レーザビーム、および観察経路には対物レンズの焦点が合わされる。典型的な従来技術の構成が図１に示されている。

図１の構成は機能しうるが、観察経路またはレーザ経路と同軸には治療領域の照明を提供しない。このことは、照明が治療領域を十分に照らすので、眼の前部の治療にとって通常は問題ない。後部の治療領域の場合は、治療レーザビーム、照準ビーム、照明、および観察用の光学経路が虹彩によって作られた開口を通過しなければならないので、問題がある。典型的な拡張した虹彩は約７．８ｍｍであり、網膜から約２０ｍｍのところに位置する。角度は、眼の後部の治療の場合、治療レーザビーム、照準レーザビーム、照明、および観察の実質的に同軸の送達が求められるためのものである。これは、図１の幾何形状では不可能である。

この問題を克服する一手法が、双眼観察経路間に小間隔をあけて配置されたニ重照明鏡を使用して、レーザビームが双眼観察経路間に送達され、それによってほとんど同軸の照明を提供できるようにすることである（特開平１０−３２８２２６号公報）。この手法の問題は、照明が完全には同軸でなく、治療レーザビームに対する開口が小さいとレーザビームの直径が制限されることである。

治療レーザビームの直径が制限されるのは、１４度〜１８度の全円錐角および９０ｍｍ〜１００ｍｍの作動距離を必要とする短パルスフォトディスラプタレーザ（ｓｈｏｒｔ ｐｕｌｓｅ ｐｈｏｔｏ−ｄｉｓｒｕｐｔｏｒ ｌａｓｅｒｓ）に特有の問題である。これらのパラメータには、レーザビームが観察用対物レンズの直径とほぼ同じ直径を有するように顕微鏡から放射される必要があり、したがって、既存の構成と同軸の照明は治療レーザビームの一部を遮らないと不可能である。

一形態において、その形態は唯一である必要はなく、それどころか最も幅広い形態である必要もないが、本発明は、治療レーザビーム経路内の位置から治療レーザビーム経路外の位置まで軸線上で移動できる反射鏡を備える眼科レーザ装置用の反射同軸照明装置に存在する。

好適には、反射鏡は、治療レーザビーム経路内の位置から治療レーザビーム経路外の位置まで移動するように軸線を中心に回動される。

あるいは、反射鏡は、治療レーザビーム経路内の位置から治療レーザビーム経路外の位置まで移動するように軸線に沿って並進される。

別の形態では、本発明は、
少なくとも第１の鏡によって標的治療領域までの治療経路の中に向けられる照準レーザビームを生成する１つまたは複数の照準レーザと、
第２の鏡によって治療経路の中に向けられる治療レーザビームを生成する治療レーザと、
治療経路と同軸の観察経路に沿って標的治療領域を観察する観察顕微鏡と、
照明源からの照明を治療経路と同軸の照明経路の中に向ける反射鏡と
を備える眼科治療装置にある。

好適には、反射鏡は、治療経路内の位置を保つように偏らされるが、治療経路外の位置までアクチュエータによって移動できる。反射鏡は好ましくはばねによって偏らされ、アクチュエータは好ましくはモータである。あるいは、アクチュエータはソレノイドまたは圧電装置でもよい。

別の形態では、本発明は、眼科レーザ治療を行う方法であって、
標的治療領域を、反射鏡によって治療経路に沿って同軸に向けられた照明で照らすステップと、
照準レーザビームを治療経路に沿って標的治療領域の方へ向けるステップと、
標的治療領域を観察し、選択された治療ゾーンに照準が定められるように照準レーザビームを調整するステップと、
治療レーザを作動させて、治療ゾーンの中に向けられる治療レーザビームを生成するステップと
を含み、
反射鏡が、治療レーザ放射に先立って治療経路の外へ動かされ、次いで治療レーザ放射が終わった後で治療経路の中に戻る、方法に存在する。

好適には、反射鏡は、治療レーザが作動されると自動的に動かされ、治療レーザの作動が終わると解放されて偏り位置に戻る。

本発明のさらなる特徴および利点は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

本発明の理解を支援するとともに、当業者が本発明を実施できるようにするために、本発明の好ましい諸実施形態について単に例として添付図面を参照しながら説明する。

従来技術の構成の略図である。 本発明の一実施形態の治療前の第１の構成での側面図の略図である。 図２の本発明の治療レーザ放射中の第２の構成での側面図の略図である。 図２の本発明の治療後の第３の構成での側面図の略図である。 図２の本発明の実施形態の双眼観察経路を示す上面図である。 本発明の一実施形態のアクチュエータの一形態を示す図である。 アクチュエータの別の形態を示す図である。 リニアアクチュエータを示す図である。 眼科レーザ治療システムのブロック図である。 図９のシステムの動作タイミング図である。

本発明の諸実施形態は主に眼科レーザ装置に存在する。したがって、各要素は、本発明の諸実施形態を理解するのに必要な各要素の特定詳細しか示していないが、本明細書の利益を得る当業者には容易に明白であろう過度の詳細で開示をあいまいにしないように、図面内に簡潔な概略的形で示されている。

本明細書において、第１の（ｆｉｒｓｔ）および第２の（ｓｅｃｏｎｄ）、左の（ｌｅｆｔ）および右の（ｒｉｇｈｔ）などの形容詞は、実際のそのような関係または順番を必ずしも要求または意味することなく、１つの要素または動作を別の要素または動作から区別するためだけに用いられることがある。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」や「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」などの語は、要素リストを備えるプロセス、方法、物品、または装置が、かかるプロセス、方法、物品、または装置に固有の要素を含む、明確には列挙されていない他の要素を含まなくてもよい要素しか含まないように、非排他的包含を定義するためのものである。

図１を参照すると、従来技術の眼科細隙灯顕微鏡レーザシステム１０が示されており、治療レーザビーム１１が、鏡１３および対物レンズ１４によって眼１２の中の標的の治療領域に向けられる。照準レーザビーム１５が、この場合は１対の鏡１６によって、対物レンズ１４を通って眼１２の中の同じ標的治療領域に向けられる。ダイクロイックミラー１３は、治療レーザ波長で反射するが、照準レーザ波長で透過させる。光源１７は、鏡１８によって軸外位置から眼１２に向けられる広域スペクトル（白色）光を生成する。標的治療領域は顕微鏡１９を通して観察される。

本発明の一実施形態の側面図が図２に示されている。反射同軸照明装置２０は、光源２２からの光を眼２３に向ける反射鏡２１を備える。従来技術と同様に、光源２２は好適には広域スペクトル（白色）光源である。

反射鏡２１は、対物レンズ２５によって眼２３に向けられる１対のレーザ照準ビーム２４の間に配置されるようなサイズおよび形状である。使用者は、顕微鏡を通して眼を観察しながら細隙灯顕微鏡システムを動かして治療ゾーンを標的にすることにより照準ビーム２４を位置付ける。

図３を参照すると、次いで、使用者は、治療経路２６を対物レンズ２５から選択された治療ゾーンまでたどる治療レーザビーム放射を与える。治療レーザの放射時に、反射鏡２１は、放射に先立ってアクチュエータ２７によって治療経路の外へ動かされる。

典型的な治療法では、治療レーザから約１ｍｓ（ミリ秒）以下の短パルスを必要とする。治療レーザ放射が終わるとすぐに、反射鏡は、図４に示されているように、直ちに元の位置に戻される。これは、反射鏡が、例えばばねまたはその他の偏り手段２８によって元の位置に偏らされれば、すぐに達成することができる。経路外の時間は１秒未満であり、典型的には０．２秒未満である。

図５の上面図に見られるように、反射鏡２１は、双眼顕微鏡の観察経路２９を遮らないようなサイズおよび形状で作られる。反射鏡２１は、ばねによって、治療経路２６内の、ただし照準ビーム２４または観察経路２９を遮らない位置に偏らされるので、使用者は、同軸照明下で標的治療領域を観察するとともに、照準ビームを標的治療領域に正確に向けることができる。治療レーザビームの放射時、鏡は、放射に先立ってビーム経路から外へ動かされるが、治療レーザが治療をやめるとすぐに元の位置に戻る。これは、治療レーザとアクチュエータとの間の電気的接続によって達成することができる。

反射鏡が動くのに要する時間は、照明への割り込みが大抵の場合使用者によってほとんど気付かれないように、非常に短い。

反射鏡は、任意適当な形のアクチュエータによって動かすことができる。アクチュエータ２７の一形態が図６に示されている。図６において、アクチュエータ２７は、反射鏡２１を取り付けた心棒を回動させるように作動される小型電気モータである。コイルばねの形をとる偏り手段２８は固定される一端を有し、他端は図６に示されているように鏡腕２１に対して作用する。

アクチュエータの代替形態が図７に示されている。この場合はリニアアクチュエータ３０が鏡腕２１ａの一端３１に作用する。解放時、コイルばねの形をとる偏り手段２８は、前述したように、鏡腕２１ａを回動させて元の位置まで戻すように作用する。

別の形態のアクチュエータが図８に示されている。この場合はリニアアクチュエータ３２が鏡２１を双眼観察経路２９間の位置の内外へ並進させる。図８において、鏡２１はビームの外に示されており、ビーム中の位置は破線輪郭２１ｂで示されている。

他の形態の作動、例えば圧電装置や使用者による手動作動なども適している。

安全性のレベルが追加される場合、治療レーザが作動される前に反射鏡２１が治療レーザビーム経路の完全に外にあることを検知するために、位置センサが使用されてもよい。代替手法では、反射鏡２１が治療レーザビーム経路から動くときに、鏡腕２１ａが接点を閉じて治療レーザを作動させる。

反射同軸照明装置２０を組み込んだ眼科レーザ治療システム４０が図９に示されており、動作タイミング図が図１０に示されている。眼科レーザ治療システム４０は治療レーザ発射スイッチ４１によって作動し、このことはタイミング図にＡとして示されている。システムタイミング制御回路４２は、信号Ｂを送って安全シャッタ４７を開放するとともに、治療レーザビーム４８の経路外で反射同軸照明装置２０を作動させる。システムタイミング制御回路はまた、レーザシステム４３を発射する前に、鏡およびシャッタが経路の外にあることを示す、鏡位置センサ４４およびシャッタ開センサ４６から信号Ｃを受け取る。システムタイミング制御回路４２は、レーザシステム４３からレーザパルスを発射する信号Ｄを送る。次いで、信号Ｂはスイッチを切られ、それによってシャッタ４７および反射同軸照明装置２０を解放する。シャッタ閉センサ４５が積極的安全指示を与える。

従来技術の構成とは異なり、本発明は、使用者による観察をあまり中断させずに、観察経路、照準ビーム、または治療レーザ経路をふさがない眼の同軸照明装置を提供することが理解されよう。本発明者らは、本発明がＮｄ：ＹＡＧレーザを使用して後部膜切除術または硝子体切除術における特定の応用を見つけることを想定している。

本発明の様々な実施形態の上記説明は当業者への説明のために提供される。この説明は網羅的なものではない、すなわち本発明を単一の開示される実施形態に限定するものではない。上述したように、本発明に対する多くの代替形態および変形形態が上記教示の当業者には明らかであろう。したがって、いくつかの代替実施形態が具体的に論じられているが、他の実施形態が、当業者には明らかであるかまたは当業者によって比較的容易に開発されるであろう。したがって、本発明は、本明細書に論じられている本発明のすべての代替形態、修正形態、および変形形態、ならびに上述した本発明の精神および範囲内にある他の実施形態を包含するためのものである。

Claims (15)

1. 治療レーザビーム及び観察経路内の位置から前記治療レーザビーム及び観察経路外の位置まで軸線上で移動できる反射鏡を備える、眼科レーザ装置の反射同軸照明装置であって、
   前記反射鏡が、照明を前記治療レーザビーム及び観察経路と同軸の照明経路の中に向ける、反射同軸照明装置。
2. 前記反射鏡が、前記治療レーザビーム及び観察経路内の前記位置から前記治療レーザビーム及び観察経路外の前記位置まで移動するように前記軸線を中心に回動される、請求項１に記載の反射同軸照明装置。
3. 前記反射鏡が、前記治療レーザビーム及び観察経路内の前記位置から前記治療レーザビーム及び観察経路外の前記位置まで移動するように軸線に沿って並進される、請求項１に記載の反射同軸照明装置。
4. 前記反射鏡が、前記治療レーザビーム及び観察経路内の位置を保つように偏らされるが、前記治療レーザビーム及び観察経路外の位置までアクチュエータによって移動できる、請求項１に記載の反射同軸照明装置。
5. 前記反射鏡がばねによって偏らされる、請求項４に記載の反射同軸照明装置。
6. 前記アクチュエータが、モータまたはソレノイドまたは圧電装置である、請求項４に記載の反射同軸照明装置。
7. 照明光源からの照明を治療レーザビーム及び観察経路と同軸の照明経路の中に向ける反射同軸照明装置を組み込んだ眼科レーザ装置であって、
   前記反射同軸照明装置が、
   前記治療レーザビーム及び観察経路内の位置から前記治療レーザビーム及び観察経路外の位置まで軸線上で移動できる反射鏡と、
   前記反射鏡を動かすアクチュエータと
   を備える、眼科レーザ装置。
8. 前記反射鏡が、前記治療レーザビーム及び観察経路内の前記位置から前記治療レーザビーム及び観察経路外の前記位置まで移動するように軸線を中心に回動される、または、前記反射鏡が、前記治療レーザビーム及び観察経路内の前記位置から前記治療レーザビーム及び観察経路外の前記位置まで移動するように軸線に沿って並進される、請求項７に記載の眼科レーザ装置。
9. 前記アクチュエータが、モータまたはソレノイドまたは圧電装置である、請求項７に記載の眼科レーザ装置。
10. 前記反射鏡が、治療レーザビーム及び観察経路内の位置から前記治療レーザビーム及び観察経路外の位置まで移動され、使用者による観察をあまり中断させずに戻される、請求項７に記載の眼科レーザ装置。
11. 少なくとも第１の鏡によって標的治療領域までの治療経路内に向けられる照準レーザビームを生成する１つまたは複数の照準レーザと、
    第２の鏡によって前記治療経路内に向けられる治療レーザビームを生成する治療レーザと、
    前記治療経路と同軸の観察経路に沿って前記標的治療領域を観察する観察顕微鏡と、
    照明源からの照明を前記治療経路と同軸の照明経路内に向ける反射鏡と
    を備える眼科治療装置であって、
    前記反射鏡が、前記治療経路内の位置から前記治療経路外の位置まで軸線上で移動できる、眼科治療装置。
12. 前記反射鏡が、治療レーザビーム経路内の位置から前記治療レーザビーム経路外の位置まで移動され、使用者による観察をあまり中断させずに戻される、請求項１１に記載の眼科治療装置。
13. 前記反射鏡が前記治療経路外にあるときを示す鏡位置センサをさらに備える、請求項１２に記載の眼科治療装置。
14. 前記反射鏡を前記治療経路外へ動かすこと、
    前記反射鏡が前記治療経路外にあることを示す位置センサからの信号を検知すること、
    前記治療レーザを放出すること、および
    前記反射鏡を前記治療経路内へ動かすこと
    のタイミングを制御するシステムタイミング制御回路をさらに備える、請求項１１に記載の眼科治療装置。
15. １対の照準レーザビームがあり、前記反射鏡が、前記１対の照準レーザビームの間に配置されるようなサイズおよび形状である、請求項１１に記載の眼科治療装置。

Images