JP6439271B2 - レーザ治療装置 - Google Patents

Description

本発明は、患者眼の組織（例えば、眼底、線維柱帯等）にレーザ光を照射することで組織を治療するレーザ治療装置に関する。

従来、患者眼の組織における１つの箇所に対し、レーザ光を断続的に複数回照射することで、組織を治療する技術（以下、「断続的照射治療」という場合もある。）が知られている。例えば、非特許文献１では、断続的照射治療の技術の典型的な例として、マイクロパルスによる網膜色素上皮の治療技術が開示されている。非特許文献１によって開示されている治療技術では、非常に短い時間でのレーザ光の照射が、１つのスポットに対して、休止時間を挟んで断続的に複数回行われる。１つのスポットに対するレーザ光の断続照射が終了すると、他の１つのスポットに対する断続照射が行われる。

大越貴志子"黄斑浮腫に対するマイクロパルス閾値下凝固"眼科手術２０：３６５−３６９，２００７

１つの箇所にレーザ光を断続的に複数回照射して治療を行う場合、それぞれのレーザ照射の間に休止時間を設ける必要がある。従って、従来の断続的照射治療では、治療に要する時間を短縮させることは容易ではなかった。

本発明は、それぞれの箇所にレーザ光を断続的に複数回照射して患者眼を治療する場合に、治療時間を短縮することができるレーザ治療装置を提供することを目的とする。

本発明のレーザ治療装置は、患者眼の組織に治療レーザ光を照射するレーザ治療装置であって、光凝固用のレーザ光源が出射する前記治療レーザ光を各スポットに対して１回ずつ照射する第一モードと，各スポットに対してパルス状の前記治療レーザ光を断続的に複数回照射する第二モードとを切り換える治療モード設定部と、前記レーザ光源から出射されるパルス状の治療レーザ光を走査し、前記組織において前記治療レーザ光が照射される位置を切り換えるレーザ走査部と、前記レーザ走査部の動作及び前記治療レーザ光の照射を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、記治療モード設定部により前記第一モードが設定されると光凝固治療のために前記組織に光凝固を引き起こすエネルギーとなる前記治療レーザ光を照射するように制御し、前記治療モード設定部により前記第二モードが設定されると断続的照射治療のために前記第一モードにおけるエネルギーよりも低いエネルギーであってパルス状の前記治療レーザ光を照射するように制御すると共に前記組織上の第一スポットに対して前記治療レーザ光の照射を開始してから、前記第一スポットへの前記治療レーザ光の照射を休止させる休止時間を経て、前記第一スポットへの前記治療レーザ光の照射を再度開始させるまでの照射サイクルにおいて、前記休止時間中に前記第一スポット以外の１または複数の第二スポットであって前記第一スポットとは重ならない前記第二スポットに対して前記治療レーザ光を照射し、前記照射サイクルを複数回繰り返すことで、複数のスポットの各々に対して前記治療レーザ光を複数回断続照射させる断続的照射治療を実行する、ことを特徴とする。

本発明のレーザ治療装置は、それぞれの箇所にレーザ光を断続的に複数回照射して患者眼を治療する場合に、治療時間を短縮することができる。

レーザ治療装置１の概略構成を示す図である。 レーザ走査部３０の斜視図である。 レーザ治療装置１が実行するマイクロパルス照射処理のフローチャートである。 直線パターンの配列およびスポット群の一例を示す図である。 図４に示す直線パターンに従って治療レーザ光を照射する際の照射態様の一例を示すタイミングチャートである。 三角形パターンの配列およびスポット群の一例を示す図である。 図６に示す三角形パターンに従って治療レーザ光を照射する際の照射態様の一例を示すタイミングチャートである。 ２×２正方形パターンの配列およびスポット群の一例を示す図である。 ３×３正方形パターンの配列およびスポット群の一例を示す図である。

以下、本発明の典型的な一実施形態について、図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、本実施形態のレーザ治療装置１の概略構成について説明する。本実施形態のレーザ治療装置１は、レーザ光源ユニット１０、レーザ照射光学系２０、観察光学系３８、照明光学系３９、制御部４０、および操作部５０を備える。

＜レーザ光源ユニット＞
レーザ光源ユニット１０は、レーザ光源１１、エイミング光源１２、ビームスプリッタ１３、集光レンズ１４、第一シャッタ１５、および第二シャッタ１６を備える。

レーザ光源１１は、患者眼Ｅの組織を治療するための治療レーザ光を出射する。エイミング光源１２は、治療スポットの位置（つまり、治療レーザ光が照射される位置）を示すエイミング光を出射する。本実施形態では、可視のレーザ光を出射する光源が、エイミング光源１２として用いられる。術者は、治療する部位にエイミング光の照準を合わせた状態で、治療レーザ光の照射指示をレーザ治療装置１に入力することで、患者眼Ｅの所望の部位に治療レーザ光を照射させる。

ビームスプリッタ１３は、治療レーザ光とエイミング光を合波する。本実施形態のビームスプリッタ１３は、治療レーザ光の大部分を反射し、且つエイミング光の一部を透過することで、治療レーザ光とエイミング光を合波する。集光レンズ１４は、ビームスプリッタ１３から入射するレーザ光を集光し、光ファイバ１９の入射端面に入射させる。なお、レーザ治療装置１は、治療レーザ光とエイミング光を合波せずに、別々の光路から患者眼Ｅに照射してもよい。この場合、レーザ治療装置１は、治療レーザ光とエイミング光を合成するための構成を備える必要は無い。

第一シャッタ１５および第二シャッタ１６は、異常時に光路を遮断することで、患者および術者等に対する安全性を高める。第一シャッタ１５は、レーザ光源１１とビームスプリッタ１３の間の光路に設けられている。第二シャッタ１６は、治療レーザ光およびエイミング光が共に導光される光路に設けられている。

レーザ光源ユニット１０は、治療レーザ光の出射のオンとオフを交互に繰り返すことで、治療レーザ光をパルス状に出射することができる。一例として、本実施形態では、パルス状の治療レーザ光がレーザ光源１１から出射されるように、ＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）レーザであるレーザ光源１１の励起源が、制御部４０によって制御される。しかし、パルス状の治療レーザを出射する方法は変更してもよい。例えば、レーザ治療装置１は、レーザ光源１１から出射された連続波レーザ（ＣＷ）を、レーザ光源１１の外部に設けられたデバイス（例えば、第一シャッタ１５または第二シャッタ１６）によってパルス状としてもよい。レーザ光源１１のゲイン媒体には、例えばＮｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＶＯ４、Ｎｄ：ＹＬＦ、Ｈｏ：ＹＡＧ、Ｅｒ：ＹＡＧ、Ｙｂ：ＹＡＧ、Ｙｂ：ＹＶＯ４等の周知の媒体を用いることができる。

詳細は図示しないが、本実施形態のレーザ光源ユニット１０は、複数のレーザ光源１１を着脱可能に装着することも可能である。例えば、レーザ光源ユニット１０は、波長が５７７ｎｍの治療レーザ光を出射するレーザ光源１１と、波長が５３２ｎｍの治療レーザ光を出射するレーザ光源１１とを、同時に装着することができる。複数のレーザ光源１１がレーザ光源ユニット１０に装着されている場合、術者は、後述する操作部５０を操作することで、治療に用いるレーザ光源１１（つまり、治療レーザ光の波長）を選択することができる。従って、術者は、治療に用いる装置を変更しなくても、複数の治療レーザ光の中から適切な治療レーザ光を選択できる。また、術者は、必要に応じてレーザ光源１１の追加、変更等を行うことも可能である。

＜レーザ照射光学系＞
レーザ照射光学系２０は、レーザ光源ユニット１０から入射したレーザ光（本実施形態では、光ファイバ１９を経て入射した治療レーザ光およびエイミング光）を、患者眼Ｅの組織（例えば、眼底、線維柱帯等）に照射する。本実施形態のレーザ照射光学系２０は、スリットランプ（図示せず）に装着されたデリバリである。レーザ照射光学系２０は、リレーレンズ２１、ズームレンズ２２、ミラー２３、コリメータレンズ２４、レーザ走査部３０、対物レンズ２５、および反射ミラー２６を備える。

ズームレンズ２２は、リレーレンズ２１から入射したレーザ光のスポットサイズを変更するために、レーザ光の光軸方向に移動する。ズームレンズ２２の位置は、エンコーダ２２Ａによって検出される。後述する制御部４０は、エンコーダ２２Ａによって検出されるズームレンズ２２の位置に基づいて、組織に照射されるレーザ光のスポットサイズを検出する。なお、レーザ光のスポットサイズを変更するための構成を変更することも可能である。例えば、レーザ治療装置１は、倍率が異なる複数のレンズを備え、レーザ光の光軸に挿入するレンズを切り換えることでスポットサイズを変更してもよい。

ズームレンズ２２を経たレーザ光は、ミラー２３およびコリメータレンズ２４を介してレーザ走査部３０に入射する。レーザ走査部３０は、レーザ光を走査することで、組織におけるレーザ光の照射位置を移動させる。レーザ走査部３０を経たレーザ光は、対物レンズ２５を通り、反射ミラー２６によって反射され、コンタクトレンズＣＬを介して患者眼Ｅの組織に照射される。

レーザ走査部３０について説明する。図２に示すように、本実施形態のレーザ走査部３０は、第一ガルバノミラー（ガルバノスキャナ）３１および第二ガルバノミラー３５を備える。第一ガルバノミラー３１は、ミラー３２およびアクチュエータ３３を備える。ミラー３２の揺動軸はｙ軸方向に延びており、ミラー３２はレーザ光をｘ方向に走査する。第二ガルバノミラー３５は、ミラー３６およびアクチュエータ３７を備える。ミラー３６の揺動軸はｚ軸方向に延びており、ミラー３６はレーザ光をｙ方向に走査する。アクチュエータ３３，３７にはモータおよびポテンショメータが内蔵されている。後述する制御部４０は、ポテンショメータによって検出される位置情報に基づいて、２つのミラー３２，３６の各々を独立して揺動（回転）させる。その結果、レーザ光が二次元で走査される。

患者眼の眼底でレーザ光を走査させるレーザ治療装置は、一定の範囲でレーザ光を走査できる必要がある。例えば、走査できる範囲が狭いと、後述する５×５の配列パターン等、広い範囲の配列パターンでレーザ光を照射することが困難になる。

一定の範囲でレーザ光を照射するために、ガルバノミラー３１，３５の少なくとも一方における反射面の大きさを一定以上にする必要がある。例えば、２つのガルバノミラー３１，３５のうち、光路の下流側に位置するガルバノミラー３５の反射面は、搖動軸の軸方向において８ｍｍ以上のサイズとするのが望ましい。より望ましくは、搖動軸の軸方向におけるガルバノミラー３５の反射面のサイズは１０ｍｍ以上である。本実施形態では、ガルバノミラー３１，３５は共に、搖動軸の軸方向の長さが１２ｍｍ、搖動軸に直交する方向の幅が７ｍｍのサイズを有する。

また、一定の範囲でレーザ光を照射するために、ガルバノミラー３１，３５の少なくとも一方における回転可能角度を一定以上にする必要がある。例えば、２つのガルバノミラー３１，３５の少なくとも一方は、原点位置を中心として少なくとも±１．５度以上回転することができる。より望ましくは、ガルバノミラー３１，３５の少なくとも一方は、原点位置を中心として±２．０度以上回転することができる。本実施形態では、２つのガルバノミラー３１，３５の各々は、±３．０度以上回転することができる。

なお、本実施形態のレーザ走査部３０は、２つのガルバノミラー３１，３５によってレーザ光を走査させる。従って、本実施形態のレーザ走査部３０は、他のデバイスを用いてレーザ光を走査させる場合に比べて広い範囲で適切にレーザ光を眼底上で走査させることができる。しかし、レーザ走査部３０の具体的な構成は変更してもよい。例えば、ポリゴンミラー、ＭＥＭＳスキャナ等をレーザ走査部３０に用いてもよい。また、ミラーの反射等を利用する代わりに、レーザ光を偏向させるデバイス（例えば、音響光学素子（ＡＯＭ）等）をレーザ走査部３０に用いてもよい。また、本実施形態のレーザ走査部３０は、治療レーザ光とエイミング光を共に走査させる。しかし、治療レーザ光を走査させる走査部と、エイミング光を走査させる走査部とを別々に設けることも可能である。

＜観察光学系・照明光学系＞
観察光学系３８は、術者が患者眼Ｅを観察するために用いられる。本実施形態の観察光学系３８は、対物レンズ、変倍光学系、保護フィルタ、正立プリズム群、視野絞り、および接眼レンズ等を備える。照明光学系３９は、患者眼Ｅを照明する。本実施形態の照明光学系３９は、照明光源、コンデンサレンズ、スリット、および投影レンズ等を備え、スリット光によって患者眼Ｅを照明する。本実施形態では、観察光学系３８および照明光学系３９は、スリットランプであるレーザ照射光学系２０に搭載されている。

＜制御部＞
制御部４０は、ＣＰＵ（プロセッサ）４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、および不揮発性メモリ４４等を備える。ＣＰＵ４１は、レーザ治療装置１における各部の制御を司る。ＲＯＭ４２には、各種プログラム、初期値等が記憶されている。ＲＡＭ４３は、各種情報を一時的に記憶する。不揮発性メモリ４４は、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。例えば、制御部４０に着脱可能に装着されるＵＳＢメモリ、フラッシュＲＯＭ等を、不揮発性メモリ４４として使用することができる。

制御部４０には、治療レーザ光源１１、エイミング光源１２、エンコーダ２２Ａ、アクチュエータ３３，３７、フットスイッチ４６、および操作部５０等が接続されている。フットスイッチ４６は、術者によって踏み込まれることで、治療レーザ光の照射の開始指示を制御部４０に入力する。なお、制御部４０に照射開始指示を入力するための構成は変更してもよい。例えば、手で操作されるボタン、タッチパネル等を、照射開始指示の入力手段として用いてもよい。

＜操作部＞
操作部５０は、術者がレーザ治療装置１に対して各種指示を入力するために、術者によって操作される。本実施形態では、タッチパネル式のディスプレイ５２が操作されることで各種指示が入力される。しかし、キーボード、マウス、ボタン等が操作部５０に用いられてもよいことは言うまでもない。図１に示すディスプレイ５２の表示画面は、治療中に表示される画面の一例である。図１に示す表示画面には、配列パターン設定部５３、治療モード設定部５４、出力設定部５５、断続照射パターン設定部５６、および断続照射時間設定部５７等が表示されている。

配列パターン設定部５３は、治療レーザ光の配列パターンを設定するために操作される。配列パターンとは、照射開始指示が１回入力される毎に治療レーザ光が照射されるスポットの配列のパターンである。つまり、配列パターンとは、１回の照射開始指示によって治療されるスポットの、患者眼の組織上での配置を示す。図１に示す例では、縦３箇所×横３箇所の合計９箇所のスポットに治療レーザ光を照射するための配列パターン（３×３正方形パターン）が示されている。本実施形態では、例えば、スポットが２×２の正方形状に並ぶパターン、スポットが４×４の正方形状に並ぶパターン、スポットが５×５の正方形状に並ぶパターン、スポットを曲線状に並べるパターン、円弧状の配置をさらに径方向に複数並べて形成される扇形のパターン、スポットを直線状に並べるパターン等も予め用意されている。また、スポットが１つであるシングルパターンも用意されている。さらに、本実施形態では、使用者（術者等）は、操作部５０を操作することで所望の配列パターンを作成することも可能である。術者は、配列パターン設定部５３を操作することで、用意された１または複数の配列パターンから、治療に用いる配列パターンを指定する。制御部４０のＣＰＵ４１は、指定された配列パターンを、治療に用いる配列パターンとして設定する。

治療モード設定部５４は、治療を行う際のレーザ治療装置１のモードを設定するために操作される。本実施形態では、治療モードとして、単発照射モードとマイクロパルス照射モード（断続照射モード）が設けられている。単発照射モードとは、マイクロパルス照射モードにおけるエネルギー（パワー×パルス幅）よりも高いエネルギーの治療レーザ光を、各スポットに１回ずつ照射するモードである。本実施形態では、単発照射モードによって実行される治療を単発照射治療という。マイクロパルス照射モードとは、単発照射モードにおけるエネルギーよりも低いエネルギーの治療レーザ光のパルスを、マイクロ秒オーダーのパルス幅（例えば、２５マイクロ秒〜１００００マイクロ秒）で、各スポットに複数回断続的に照射するモードである。マイクロパルス照射モードによる治療は、１つの箇所にレーザ光を断続的に複数回照射する治療（断続的照射治療）の１種である。マイクロパルスによって患者眼Ｅの組織を治療することで、治療レーザ光による熱が治療部位から周囲へ拡散することが抑制される。その結果、熱の拡散による悪影響（例えば、網膜色素上皮を治療する場合には、熱の拡散による黄斑機能の低下等）が抑制される。また、単発照射モードでは、エネルギーが高い治療レーザ光（例えば、照射時間が数百ミリ秒オーダーの連続波（ＣＷ）の治療レーザ光）が組織に照射されることで、組織に光凝固が引き起こされる。光凝固は、例えば、網膜の新生血管の増殖防止、および、網膜剥離の治療等に用いられる。なお、本実施形態では、前述した配列パターンは、単発照射モードおよびマイクロパルス照射モードのいずれにも用いられる。つまり、単発照射モードの「単発」は、１回の照射開始指示に対して治療レーザ光を１回照射することを示すのではなく、１回の照射指示に対して１または複数のスポットの各々に治療レーザ光を１回ずつ照射することを示す。

本実施形態のレーザ治療装置１は、レーザ光源１１の制御方法を切り換えることで、マイクロパルス照射モードにおけるパルス状の治療レーザと、単発照射モードにおける連続波の治療レーザとを、共に同一のレーザ光源１１から出射することができる。しかし、パルス状の治療レーザを出射する光源と、連続波の治療レーザを出射する光源とが別々に設けられていてもよい。また、本実施形態のレーザ治療装置１は、断続的照射治療に用いられるレーザ光と、単発照射治療に用いられるレーザ光とを、共に同一のレーザ走査部３０によって走査する。従って、レーザ走査部３０の構成が簡素化される。

出力設定部５５は、治療レーザ光の出力（パワー）を設定するために操作される。術者は、単発照射モードにおける出力、およびマイクロパルス照射モードにおける出力を、共に出力設定部５５によって設定できる。

断続照射パターン設定部５６は、断続的照射治療（本実施形態ではマイクロパルス照射モードによる治療）における断続照射パターンを設定するために操作される。断続照射パターンとは、各スポットに対してパルス状の治療レーザ光（以下、単に「パルス」という場合もある。）を複数回照射する際の照射態様である。詳細には、本実施形態では、断続照射パターンによって決定されるパラメータには、パルス幅、休止時間（図５および図７参照）、および照射サイクル時間（図５および図７参照）が含まれる。パルス幅とは、１つのスポットに複数回照射される各々のパルスのオン時間（照射時間）である。休止時間とは、１つのスポットに対するパルスの照射を一旦停止させてから、次に同一のスポットへのパルスの照射を開始させるまでの時間である。照射サイクルとは、１つのスポットに対するパルスの照射を開始させてから、休止時間を経て次に同一のスポットへのパルスの照射を開始させるまでの一連のサイクルを示す。なお、照射サイクルには、１つのスポットにパルスを照射するためのシングル照射サイクルと、同一の照射サイクルで複数のスポットにパルスを並行して照射するためのパラレル照射サイクルがある。パルス幅、休止時間、および照射サイクル時間の３つのパラメータのうち２つが決定されると、他のパラメータも自動的に決定される。

一例として、本実施形態では、パルス幅１００マイクロ秒且つ休止時間１９００マイクロ秒の断続照射パターンと、パルス幅２００マイクロ秒且つ休止時間１８００マイクロ秒の断続照射パターンと、パルス幅３００マイクロ秒且つ休止時間１７００マイクロ秒の断続照射パターンとが予め設けられている。作業者は、断続照射パターン設定部５６を操作することで、予め設けられている３つの断続照射パターンから１つを選択することができる。本実施形態のレーザ治療装置１は、治療レーザ光の照射を開始する以前に予め選択（設定）された照射サイクル（パルス幅、休止時間、および照射サイクル時間）に従って、断続的照射治療を実行する。本実施形態で予め設けられている３つの断続照射パターンでは、照射サイクル時間はいずれも２０００マイクロ秒（＝２ミリ秒）となっている。この場合、各スポットには２０００マイクロ秒毎に治療レーザ光のパルスが断続的に複数回照射される。なお、予め設ける断続照射パターンの内容および数等を変更してもよいことは言うまでも無い。作業者が操作部５０を操作して、断続照射パターンのパラメータを自ら設定してもよい。マイクロパルス治療では、各パルスによって被照射部位に生じる熱が他の部位に影響を与えない程度に熱を拡散させるための適切な休止時間を設定することが望ましい。例えば、休止時間は７５マイクロ秒から１００００マイクロ秒の範囲に設定することが望ましい。また、治療レーザ光の波長は５２０ｎｍ〜６１５ｎｍの範囲とすることが望ましい。

断続照射時間設定部５７は、断続照射時間を設定するために操作される。断続照射時間とは、１つのスポットに対する断続的照射治療に要する時間である（図５および図７参照）。つまり、各スポットでは、断続照射時間中に治療レーザ光のパルスが複数回照射される。従って、断続照射時間が０．２秒であり、且つ照射サイクル時間が２０００マイクロ秒である場合には、各スポットにパルスが１００回ずつ照射される。作業者は、断続照射時間設定部５７を操作することで、所望の断続照射時間を設定できる。

図３から図９を参照して、本実施形態のレーザ治療装置１が実行するマイクロパルス照射処理、および、本実施形態の断続的照射治療による治療レーザ光の照射態様について説明する。マイクロパルス照射処理は、治療モード設定部５４によってマイクロパルス照射モードが設定された場合に、制御部４０のＣＰＵ４１によって実行される。ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２または不揮発性メモリ４４に記憶された制御プログラムに従って、図３に示すマイクロパルス照射処理を実行する。

まず、配列パターンが指定されたか否かが判断される（Ｓ１）。前述したように、術者は、配列パターン設定部（図１参照）を操作することで、配列パターンを指定することができる。配列パターンが指定されていなければ（Ｓ１：ＮＯ）、照射開始指示が行われたか否かが判断される（Ｓ４）。本実施形態では、術者は、フットスイッチ４６（図１参照）を操作することで照射開始指示を入力する。照射開始指示が入力されていなければ（Ｓ４：ＮＯ）、処理はＳ１の判断へ戻る。

配列パターンが指定されると（Ｓ１：ＹＥＳ）、指定された配列パターンが、治療に用いる配列パターンとして設定（例えば、ＲＡＭ４３に記憶）される（Ｓ２）。次いで、ＣＰＵ４１は、エイミング光源１２を点灯させつつレーザ走査部３０（図２参照）を駆動することで、設定した配列パターンでエイミング光源を患者眼Ｅの組織に照射させる（Ｓ３）。エイミング光は、照射を終了させるタイミング（例えば、治療を終了する指示が入力されるタイミング）が到来するまで継続して照射される。処理はＳ４の判断へ移行する。

エイミング光の照射態様について説明する。本実施形態では、治療レーザ光の照射開始指示が入力されると、エイミング光が照射されていた１または複数のスポットに治療レーザ光が照射される。つまり、エイミング光は、配列パターンに含まれる各スポットに順次照射される。よって、術者は、治療レーザ光が照射されるスポットを、エイミング光によって容易に認識することができる。また、本実施形態では、治療レーザ光の照射開始指示が行われる前だけでなく、照射開始指示が行われて治療レーザ光が組織に照射されている間も、エイミング光が配列パターンに従って照射される。従って、マイクロパルス照射治療のように、治療レーザ行為による治療痕を視認しにくい断続的照射治療を行う場合でも、術者は治療レーザ光が照射された位置を把握し易い。

なお、エイミング光の照射態様は適宜変更できる。例えば、ＣＰＵ４１は、エイミング光のみを組織に照射する場合に、治療レーザ光を照射する際の駆動制御とは異なる駆動制御をレーザ走査部３０に対して実行してもよい。一例として、ＣＰＵ４１は、配列パターンに含まれる複数のスポットを２つ以上のグループに分割し、治療レーザ光を照射しない間、エイミング光を照射するグループを順次切り換えてもよい（特開２０１１−２２４３４５号公報参照）。この場合、術者は、治療レーザ光を照射しようとする組織の様子を確認しながら、照射しようとする位置を決定することができる。また、ＣＰＵ４１は、治療レーザ光を照射しない期間と、治療レーザ光を照射する期間とで、エイミング光の色、点滅間隔、レーザ走査部３０によるエイミング光の走査速度、各スポットに対するエイミング光の照射順等の少なくともいずれかを変化させてもよい。この場合、術者は、治療レーザ光が照射されているか否かを、エイミング光の照射態様によって認識することができる。治療レーザ光の照射中にエイミング光をオフとしてもよい。エイミング光をパルス状とせずに連続波としてもよい。

また、ＣＰＵ４１は、配列パターンに含まれる各スポットにエイミング光を順次照射することなく、設定されている配列パターンで治療される領域を術者に示してもよい。例えば、配列パターンで治療される領域の外周部分に沿ってエイミング光を走査させてもよい。この場合も、術者は、治療レーザ光を照射しようとする組織の様子を確認しながら、照射しようとする位置を決定することができる。

図３の説明に戻る。照射開始指示が行われると（Ｓ４：ＹＥＳ）、設定されている照射パターンに従って治療レーザ光を照射するための処理が行われる（Ｓ５〜Ｓ１７）。まず、スポット群カウンタＮおよび照射順カウンタＰの値が「１」に初期化される（Ｓ５）。

図４を参照して、スポット群について説明する。スポット群とは、同一の照射サイクルで治療レーザ光を照射する２以上のスポットである。つまり、同一のスポット群に属する複数のスポットには、照射サイクルが繰り返される過程で並行して（図４の例では交互に）治療レーザ光が照射される。図４は、６個の治療スポットが一直線上に並べられる配列パターン（以下、「直線パターン」という。）を模式的に示す図である。図４に示す例では、直線パターンに含まれる６個のスポットのうち、最も左のスポット６１Ａと、右から３番目のスポット６１Ｂとがスポット群Ｎ＝１に設定されている。また、スポット群Ｎ＝１において、最も左のスポット６１Ａに対する治療レーザ光の照射順Ｐが「１」、右から３番目のスポット６１Ｂに対する治療レーザ光の照射順Ｐが「２」に設定されている。また、左から２番目のスポット６２Ａは、スポット群Ｎ＝２、照射順Ｐ＝１に設定されている。右から２番目のスポット６２Ｂは、スポット群Ｎ＝２、照射順Ｐ＝２に設定されている。さらに、左から３番目のスポット６３Ａは、スポット群Ｎ＝３、照射順Ｐ＝１に設定されている。最も右のスポット６３Ｂは、スポット群Ｎ＝３、照射順Ｐ＝２に設定されている。この場合、本実施形態では、同一のスポット群に属する２つのスポットの各々に対し、照射順が「１→２→１→２→・・・」の順で治療レーザ光が並行して照射される。１つのスポット群に対する治療レーザ光の照射が終了すると、次のスポット群に対する治療レーザ光の並行照射に移行する。３つのスポット群の全てに対する治療レーザ光の照射が終了すると、治療レーザ光の照射は停止される。この詳細については、図５を参照して後述する。

上記のように、マイクロパルス設定処理で用いられるスポット群カウンタＮは、設定された配列パターンにおけるスポット群を特定するためのカウンタである。また、照射順カウンタＰは、同一のスポット群に属する各スポットへの治療レーザ光の照射順を特定するためのカウンタである。

また、本実施形態では、図４に例示するように、それぞれの配列パターン毎にスポット群が１または複数設定されている。スポット群は、治療レーザ光を開始する時点までに設定されればよい。本実施形態では、各配列パターンにスポット群が予め設定され、プログラミングされている。また、使用者が操作部５０を操作して新たな配列パターンを作成する場合には、使用者がスポット群を指定することもでき、ＣＰＵ４１が自動でスポット群を設定することもできる。ＣＰＵ４１は、スポット群をランダムに設定してもよい。

また、本実施形態では、図４に例示するように、同一スポット群に属する複数のスポットを離間させることができる場合には、各スポット群において複数のスポットが極力離間するようにスポット群が設定されている。つまり、本実施形態のレーザ治療装置１は、同一の照射サイクルを繰り返して１つのスポット群の治療を行う場合、治療するスポット群に属する複数のスポットの中心間距離を、互いに隣接する２つのスポットの中心間距離よりも長い距離離間させる。詳細には、図４に示す例では、スポット群Ｎ＝１に属するスポット６１Ａとスポット６１Ｂの中心間距離は、隣接する２つのスポットの中心間距離（例えば、スポット６１Ａとスポット６２Ａの中心間距離）よりも大きい。同一のスポット群に属する複数のスポットには、治療レーザ光が並行して照射される。治療レーザ光が並行照射される複数のスポットが近接していると、離間している場合に比べて、治療中の複数のスポットから熱が拡散し難くなる。本実施形態のレーザ治療装置１は、治療レーザ光を並行して照射する複数のスポットを離間させることで、熱が溜まることによる悪影響の発生を抑制することができる。

また、同一スポット群に属するスポットの数（つまり、１回の照射サイクルにおいて治療レーザ光を照射させるスポットの数）が多い程、レーザ走査部３０による走査の速度を高くする必要がある。レーザ走査部３０による走査の速度を高める場合には、一般的に、ガルバノミラー３１，３５の回転可能な角度、および、ガルバノミラー３１，３５の反射面の大きさの少なくとも一方を減少させることが必要となる。その結果、眼底上での治療レーザ光の走査範囲を確保することが困難となる。従って、同一スポット群に属するスポットの数は６個以下であることが望ましい。この場合、レーザ治療装置１は、眼底上での治療レーザ光の走査範囲を確保しつつ、複数のスポットに並行して治療レーザ光を照射し、治療時間を短縮することができる。なお、同一スポット群に属するスポットの数は４個以下であることがより望ましい。

図３の説明に戻る。スポット群カウンタＮおよび照射順カウンタＰが初期化されると（Ｓ５）、Ｎ番目（カウンタの初期化直後は１番目）のスポット群に属するスポットの数に応じて、レーザ光源１１が出射するパルスの繰り返し周波数（Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）が調整される（Ｓ６）。例えば、照射サイクル時間が２０００マイクロ秒である場合に、同一の照射サイクルを繰り返して１つのスポットのみを治療する場合、レーザ光源１１は、２０００マイクロ秒毎にパルスを１回出射すればよい。この場合、レーザ光源１１のパルス繰り返し周波数は５００Ｈｚとなる。しかし、２つのスポットを並行して治療する場合には、レーザ光源１１は、２０００マイクロ秒の照射サイクル中にパルスを２回出射する必要がある。この場合、レーザ光源１１のパルス繰り返し周波数は１０００Ｈｚとなる。つまり、Ｓ６では、「（スポット群Ｎに属するスポット数）／（照射サイクル時間）」が算出されることで、レーザ光源１１のパルス繰り返し周波数が求められる。求められた繰り返し周波数に応じてレーザ光源１１が駆動される。つまり、本実施形態では、従来（例えば５００Ｈｚ）に比べて２倍以上（例えば１０００Ｈｚ以上）の繰り返し周波数でパルスが発振されて治療が行われる。従って、術者は、従来に比べて短時間で治療を行うことができる。なお、本実施形態のレーザ光源１１は、複数のパルスを一定間隔で順次照射する。

次いで、ＣＰＵ４１は、レーザ走査部３０を駆動することで、レーザ光源１１から順次出射されるパルスの１つを、Ｎ番目のスポット群の、Ｐ番目の照射順のスポットに照射させる（Ｓ７）。１つの照射サイクルが完了したか否か（つまり、Ｎ番目のスポット群に属するスポットの全てに１回ずつパルスが照射されたか否か）が判断される（Ｓ１０）。完了していなければ（Ｓ１０：ＮＯ）、照射順カウンタＰの値に「１」が加算されて（Ｓ１１）、処理はＳ７へ戻る。この場合、Ｓ７では、レーザ光源１１から次に出射されるパルスが、次の照射順のスポットに照射される。なお、１つの照射サイクルで１つのスポットを治療する場合には、Ｓ１０の判断は全て「ＹＥＳ」となる。

１つの照射サイクルが完了すると（Ｓ１０：ＹＥＳ）、Ｎ番目のスポット群に対する複数回のパルスの照射が全て完了したか否かが判断される（Ｓ１３）。本実施形態では、Ｎ番目のスポット群に対する治療開始からの経過時間が断続照射時間に達したか否かによって、Ｎ番目のスポット群に対するパルスの照射が完了したか否かが判断される。完了していなければ（Ｓ１３：ＮＯ）、照射順カウンタＰの値が初期化されて「１」とされ（Ｓ１４）、処理はＳ７へ戻る。その結果、同じ照射サイクルが繰り返される。

Ｎ番目のスポット群に対するパルスの照射が完了した場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、Ｓ２で設定された照射パターンに属する全てのスポット群の治療が完了したか否かが判断される（Ｓ１６）。完了していなければ（Ｓ１６：ＮＯ）、スポット群カウンタＮの値に「１」が加算され、且つ、照射順カウンタＰが「１」とされて（Ｓ１７）、処理はＳ６へ戻る。その後、次のスポット群に対してパルスを照射するための処理が行われる（Ｓ６〜Ｓ１３）。全てのスポット群の治療が完了した場合には（Ｓ１６：ＹＥＳ）、レーザ光源１１によるパルスの出射が停止されて、処理はＳ１の判断へ戻る。なお、マイクロパルスによる治療を終了させる指示が入力されると、マイクロパルス照射処理は終了する。

図５を参照して、図４に示す直線パターンに従って治療レーザ光のパルスを照射する際の照射態様について詳細に説明する。以後示す例では、パルス幅が２００マイクロ秒、休止時間が１８００マイクロ秒、照射サイクル時間が２０００マイクロ秒、断続照射時間が０．２秒に設定された場合を示す。

まず、図４に示す直線パターンでは、３つのスポット群の各々に、スポットが２個ずつ属している。従って、レーザ光源１１のパルス繰り返し周波数は、１回の照射サイクルが行われる間に２つのパルスを出射するように調整される。レーザ光源１１が出射する１つ目のパルスは、１番目のスポット群に属する２つのスポットのうち、照射順が１番目に設定されているスポットに照射される。次いで、レーザ光源１１が出射する２つ目のパルスは、１番目のスポット群に属する２つのスポットのうち、照射順が２番目に設定されているスポットに照射される。その後、１つの照射サイクルが終了する。この照射サイクルが、断続照射時間が経過するまで１００回繰り返される。その結果、１番目のスポット群に属する２つのスポットの各々に、等しい時間間隔（休止時間）でパルスが１００回ずつ断続照射される。１番目のスポット群に対するパルスの断続照射が完了すると、２番目のスポット群に対するパルスの断続照射が、１番目のスポット群に対する照射と同様の手順で実行される。

本実施形態のレーザ治療装置１は、照射順が１番目のスポットに対してパルスの照射を開始してから、休止時間を経て、照射順が１番目のスポットに再びパルスを照射するまでの照射サイクルにおいて、休止時間中に２番目のスポットにパルスを照射させることができる。従って、休止時間中にいずれのスポットへもパルスを照射しない場合に比べて、治療時間を短縮することができる。なお、照射順が２番目のスポットを基準として考察すると、２番目のスポットへのパルスの照射が休止されている休止時間中に、１番目のスポットにパルスが照射されている。従って、本実施形態では、各スポットにおける休止時間中に、他のスポットへのパルスの照射が行われることになる。

図６および図７を参照して、複数の配列パターンの１つである三角形パターンに従って治療レーザ光のパルスを照射する際の照射態様について説明する。図６に例示する三角形パターンでは、３つのスポット７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃが三角形の頂点となるように配置される。前述した直線パターン（図４参照）では、１つのスポット群に２つのスポットが属している。一方で、図６に示す例では、３つのスポットが全て同一のスポット群に属している。このように、１つのスポット群に属するスポットの数は、例えばレーザ走査部３０の性能、休止時間の長さ等に応じて適宜設定すればよい。

図７に示すように、図６に示す三角形パターンでは、１つのスポット群に３つのスポットが属している。従って、レーザ光源１１のパルス繰り返し周波数は、１回の照射サイクルが行われる間に３つのパルスを出射するように調整される。レーザ光源１１が出射する１つ目のパルスは、照射順が１番目に設定されているスポットに照射される。次いで、レーザ光源１１が出射する２つ目のパルスは、照射順が２番目のスポットに照射される。さらに、レーザ光源１１が出射する３つ目のパルスは、照射順が３番目のスポットに照射される。その後、１つの照射サイクルが終了する。この照射サイクルが、断続照射時間が経過するまで繰り返される。その結果、１つのスポット群に属する３つのスポットの各々に、等しい時間間隔でパルスが断続照射される。本実施形態では、１つのスポット群に属するスポットの数は３つ以下に設定されている。その結果、レーザ走査部３０におけるガルバノミラー３１，３５の回転可能角度、および反射面の大きさが確保されている。

図８を参照して、複数の配列パターンの１つである２×２正方形パターンについて説明する。図８に例示する２×２正方形パターンでは、４つのスポット８１Ａ，８１Ｂ，８２Ａ，８２Ｂが正方形の頂点となるように配置される。また、左上のスポット８１Ａと、右下のスポット８１Ｂによってスポット群Ｎ＝１が形成される。右上のスポット８２Ａと、左下のスポット８２Ｂによってスポット群Ｎ＝２が形成される。２×２正方形パターンでは、左右および上下に隣接する２つのスポット間の距離が、２つのスポット間の最短距離となる。本実施形態では、斜め（対角線上）に位置する２つのスポットでスポット群が形成される。その結果、左右または上下に位置する２つのスポットでスポット群を形成する場合に比べて（つまり、隣接する２つのスポットの中心間距離に比べて）、１つのスポット群に属する２つのスポットの中心間距離が長くなる。よって、治療レーザ光によって発生する熱が拡散し易くなる。

図９を参照して、複数の配列パターンの１つである３×３正方形パターンについて説明する。図９に例示する３×３正方形パターンでは、縦３箇所×横３箇所の合計９箇所のスポットが、正方形状に均等に配置される。本実施形態の３×３正方形パターンでは、スポット群Ｎ＝１〜４は、それぞれ２つのスポットによって形成されている。つまり、スポット群Ｎ＝１〜４を治療するための照射サイクルは、複数のスポットを並行して治療するためのパラレル照射サイクルである。一方で、スポット群Ｎ＝５は、１つのスポットによって構成されている。つまり、スポット群Ｎ＝５を治療するための照射サイクルはシングル照射サイクルである。このように、１回の照射開始指示に基づいて複数のスポット群にパルスを順次照射する場合、複数のスポット群の各々に属するスポットの数は、均等である必要は無い。この場合、複数のスポットの各々に対する休止時間が均等となるように、レーザ光源１１の繰り返し周波数を調整することが望ましい。本実施形態のレーザ治療装置１は、スポット群Ｎ＝１〜４のスポットにパルスを照射する際の繰り返し周波数を半分に変更した状態で、スポット群Ｎ＝５に属する１つのスポットにパルスを照射する。その結果、各スポットにおける治療効果の差が抑制される。なお、レーザ光源１１の繰り返し周波数を変更するための待機時間が必要である場合には、レーザ治療装置１は、待機時間が経過して繰り返し周波数が安定した後にレーザ光の組織への照射を再開すればよい。

以上説明したように、本実施形態のレーザ治療装置１は、複数のスポットの各々に治療レーザ光を断続的に複数回照射させる場合、１つのスポットに対する治療レーザ光の照射が休止されている休止時間中に、他のスポットに対する治療レーザ光の照射を実行することができる。換言すると、本実施形態のＣＰＵ４１は、第一スポットに治療レーザ光を照射した後、設定された休止時間の経過後に治療レーザ光の照射位置を第一スポットに戻すが、その休止時間中に第一スポット以外の１または複数のスポットに治療レーザ光を照射する。従って、本実施形態のレーザ治療装置１は、休止時間中にいずれのスポットへも治療レーザ光を照射しない場合に比べて、治療時間を短縮することができる。

本実施形態では、治療レーザ光の各パルスがレーザ走査部３０によって走査される。この場合、レーザ治療装置１は、各スポットに複数回照射される各々の治療レーザ光の照射時間を、各パルスのパルス幅を調整することで適切に制御することができる。また、マイクロパルスによる患者眼Ｅの治療において、治療部位から拡散する熱の影響を低下させる場合には、休止時間を挟んでパルスを断続的に各スポットに照射することが必要である。従来、休止時間中にもパルスを組織に照射する技術に至ることは、マイクロパルスを用いた治療の原理とは逆の発想を行う必要があったため、困難であった。本実施形態の発明者は、上記の困難性を克服しつつ、マイクロパルス照射治療に要する時間の短縮を実現したのである。

従来の一般的な断続的照射治療では、治療レーザ光を１つのスポットに対して集中的に等しい時間間隔（休止時間）で断続照射させる動作が、複数のスポットに対して順に繰り返される場合がある。本実施形態のレーザ治療装置１は、各スポットに治療レーザ光を断続照射させる際の時間間隔を一定にすることで、前述した従来の治療によって得られる効果と同様の治療効果を、従来に比べて効率よく生じさせることができる。

断続的照射治療では、連続波（ＣＷ）を各スポットに継続して照射する治療に比べて、治療対象の組織から他の周囲の組織に熱が拡散し難いという効果（以下、「熱拡散防止効果」という。）が得られる場合がある。本実施形態のレーザ治療装置１は、照射サイクルの繰り返しによって治療レーザ光を並行して照射する複数のスポットを、互いに離間させることができる。この場合、レーザ治療装置１は、熱拡散防止効果が低減することを抑制することができる。

本実施形態のレーザ治療装置１は、スポットの配列パターンを設定する。設定した配列パターンに複数のスポットが含まれている場合に、１つの照射サイクル中に複数のスポットに治療レーザ光を照射させる制御（並行照射制御）を行う。従って、レーザ治療装置１は、設定した配列パターンに応じて効率よく治療レーザ光を照射することができる。

本実施形態では、同一の照射サイクルで治療レーザ光を照射するスポット群が、配列パターン毎に設定されている。並行照射は、配列パターンに対して設定されているスポット群に行われる。従って、レーザ治療装置１は、配列パターンに応じて効率よく治療レーザ光を照射することができる。

本実施形態のレーザ治療装置１は、設定された配列パターンでエイミング光を走査させることができる。従って、術者は、治療レーザ光が照射されるスポットの配列パターンを、エイミング光によって容易に認識することができる。

本発明は上記実施形態に限定されることはなく、様々な変形が可能であることは勿論である。上記実施形態のレーザ治療装置１は、レーザ光源１１が断続的に出射（発振）するパルスを走査させることで、治療レーザ光の照射開始指示が１回行われる毎に、複数のスポットに対する断続的照射治療を並行して実行する。その結果、各スポットに照射される治療レーザ光の照射時間が適切に制御される。しかし、上記実施形態で例示した技術は、継続的に出射される連続波（ＣＷ）をスポットに繰り返し走査させて断続的照射治療を行うレーザ治療装置にも適用できる。なお、１つのスポットから他のスポットへ連続波を走査させる場合、２つのスポットの各々に加え、２つのスポットの間にも治療レーザ光が照射される。しかし、走査速度を速くすることで、２つのスポットの間に照射される治療レーザ光の影響は低下するため、従来の断続的照射治療と同様の治療効果が得られる場合もある。

上記実施形態では、マイクロパルスを断続的に眼底に照射する治療を例示した。しかし、上記実施形態で例示した技術は、他の治療に適用することも可能である。例えば、糖尿病性黄斑浮腫（ＤＭＥ）における選択的網膜治療術（ＳＲＴ）を行う場合に、上記実施形態で例示した技術を適用してもよい。ＳＲＴでは、非常に短いパルス幅で治療レーザ光が眼底に照射される（例えば、パルス幅が１．７マイクロ秒、パルス繰り返し周波数が１００Ｈｚ等）。また、選択的レーザ線維柱帯術（ＳＬＴ）を行う場合に、上記実施形態で例示した技術を適用してもよい。

上記実施形態のレーザ治療装置１は、複数回の照射サイクルを連続して実行させる場合に、各々の照射サイクルの時間を一定とする。さらに、レーザ治療装置１は、複数回のパラレル照射サイクルの各々において、複数のスポットの各々に対する治療レーザ光の照射順序、照射タイミング、および照射回数を同一とする。その結果、複数のスポットの各々において、複数の治療レーザ光の照射間隔（休止時間）が一定となる。しかし、パルス幅、休止時間、照射サイクル時間、照射順序、および照射回数の少なくともいずれかを変化させつつ、複数回のパラレル照射サイクルを実行することも可能である。この場合でも、治療に要する時間は従来に比べて短縮される。一例として、配列パターンに含まれる複数のスポットの一部（例えば、矩形の配列パターンの四隅に位置するスポット）に対し、他のスポットに加えるエネルギーよりも強いエネルギーを加えることで、一部のスポットに治療痕を残すことも考えられる。一部のスポットに治療痕が残れば、術者は、残された治療痕から治療済みの部位を把握することができる。この場合、レーザ治療装置１は、パルス幅、休止時間、照射サイクル時間、照射順序、および照射回数の少なくともいずれかを変化させることで、スポットに加えるエネルギーをスポット毎に変化させてもよい。また、上記実施形態では、同一のスポット群に対する治療レーザ光の断続照射が、同一の照射サイクルが繰り返されることで実行される。しかし、異なる照射サイクルを繰り返すことで、１つのスポット群に属する複数のスポットに治療レーザ光を照射してもよい。

上記実施形態のレーザ治療装置１は、一定の間隔で断続的に出射されるパルスを走査させて、複数のスポットの各々に順次照射する。従って、レーザ光源１１から出射されるパルスの間隔が一定でない場合に比べて、レーザ走査部３０の制御が容易である。しかし、レーザ光源１１に一定の間隔でパルスを発振させなくても、本発明を実現することは可能である。

上記実施形態のレーザ治療装置１は、治療レーザ光を並行して断続照射する複数のスポットを、互いに離間させることができる。その結果、熱拡散防止効果が低減し難くなる。しかし、レーザ治療装置１は、並行して治療レーザ光を照射する複数のスポットを、全ての場合に離間させる必要は無い。

１ レーザ治療装置
１１ レーザ光源
１２ エイミング光源
３０ レーザ走査部
４０ 制御部
４１ ＣＰＵ
４４ 不揮発性メモリ

Claims (2)

1. 患者眼の組織に治療レーザ光を照射するレーザ治療装置であって、
   光凝固用のレーザ光源が出射する前記治療レーザ光を各スポットに対して１回ずつ照射する第一モードと，各スポットに対してパルス状の前記治療レーザ光を断続的に複数回照射する第二モードとを切り換える治療モード設定部と、
   前記レーザ光源から出射されるパルス状の治療レーザ光を走査し、前記組織において前記治療レーザ光が照射される位置を切り換えるレーザ走査部と、
   前記レーザ走査部の動作及び前記治療レーザ光の照射を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   記治療モード設定部により前記第一モードが設定されると光凝固治療のために前記組織に光凝固を引き起こすエネルギーとなる前記治療レーザ光を照射するように制御し、
   前記治療モード設定部により前記第二モードが設定されると断続的照射治療のために前記第一モードにおけるエネルギーよりも低いエネルギーであってパルス状の前記治療レーザ光を照射するように制御すると共に前記組織上の第一スポットに対して前記治療レーザ光の照射を開始してから、前記第一スポットへの前記治療レーザ光の照射を休止させる休止時間を経て、前記第一スポットへの前記治療レーザ光の照射を再度開始させるまでの照射サイクルにおいて、前記休止時間中に前記第一スポット以外の１または複数の第二スポットであって前記第一スポットとは重ならない前記第二スポットに対して前記治療レーザ光を照射し、
   前記照射サイクルを複数回繰り返すことで、複数のスポットの各々に対して前記治療レーザ光を複数回断続照射させる断続的照射治療を実行する、
   ことを特徴とするレーザ治療装置。
2. 前記制御部は、レーザ光を照射する複数のスポットが共通している複数回の前記照射サイクルを連続して実行する場合、前記複数のスポットにおける各々の中心間距離を、互いに隣接する２つのスポットの中心間距離よりも長い距離離間させることが可能であることを特徴とする請求項１に記載のレーザ治療装置。