JP6522753B2 - 眼のレーザ手術用の機器 - Google Patents

Description

本開示は、一般に、眼のレーザ手術用の機器に関し、特に、レーザ治療処置中に眼パラメータが変化すると共に、１つ又は複数の眼パラメータを視覚化できるレーザ手術機器に関する。

レーザ照射は、人の眼を手術するために利用され得る。従来のレーザ治療処置では、眼の露出面から組織を除去するために又は眼の組織に切り込みを付けるために、集束レーザ照射が利用される。除去プロセスは、従来の技術ではアブレーションと呼ばれることが多い。物理的効果（即ちアブレーション又は切り込みの生成）が何であっても、一般的な要件は、あらゆる照射パルスが所望の目標位置で眼に当たるように、照射の焦点が、時間及び空間において正確に制御される方法で操作されるということである。

切り込みの生成用に、従来的には患者の眼が、（レーザ装置の接触要素との接触を通して）照射を送るレーザ装置に対して固定位置に保持される間に、切除処置が、従来的には眼を位置的に固定することなしに実行される。従って、切除処置の間に、人の眼の自然な（且つ避けられない）運動による又は患者の頭の移動による、レーザ装置に対する眼位置の変化が生じる可能性がある。眼位置における変化は、１つ又は複数の並進方向における変位及び代替又は追加として１つ又は複数の回転軸を中心とする変位を含み得る。眼球運動を検出し、且つ眼位置を追跡するために、アイトラッカーが用いられてもよい。アイトラッカーは、眼の画像を取得するために１つ又は複数のカメラを含む。取得した画像の画像処理を通して、レーザ装置の座標系に対する現在の眼位置が決定され得、決定された現在の位置は、レーザ照射用のショットパターンを位置合わせする（調心する）ための基準として利用され得る。従来的には、瞳孔中心位置は、ショットパターンの位置合わせのための基準位置として決定される。瞳孔中心位置は、アイトラッカーによって取得された画像における瞳孔の周縁部（即ち虹彩）の検出に基づいて決定することができる。更に、レーザ装置の座標系に対して測定されるような瞳孔中心位置が、瞳孔直径の変動の結果としてシフトする可能性があることが従来的に知られている。従って、周囲の明るさの変化は、眼球運動がない状態においてさえ、瞳孔中心のシフトを引き起こす可能性がある。

アイトラッカーが回転追跡機能を含む場合に、眼の回転運動は、照射焦点の位置を制御する際に、追跡し考慮することができる。例えば、眼の動的な眼球回旋は、切除処置中に発生する可能性がある。眼球回旋は、一般に、眼の光学軸を中心とする回転を指す。従って、眼球回旋が発生する場合は常に、ショットパターンは、眼球回旋に対処するために回転オフセットを適用することによって調整されるべきである。加えて、光学軸は、瞳孔中心からオフセットされた位置で瞳孔を通り抜ける可能性がある。従って、眼の眼球回旋運動は、それと共に瞳孔中心のシフトもたらし、瞳孔中心のシフトに対処するためにショットパターンの並進オフセットを必要とする可能性がある。

レーザ治療は、患者にとってストレスの多い経験になり得る。患者の神経過敏は、典型的には、患者の自然な眼球運動の量の増加に反映し、且つまた瞳孔直径の変化に反映する可能性がある。不安又は心配の感情はまた、患者の眼又は患者の頭の急で痙攣性の運動の理由になり得る。患者が過度に神経過敏である場合に、進行中の手術を中断し、患者が落ち着いた後、しばらく経って継続することが望ましくなり得る。

本発明の実施形態は、眼科用レーザ処置の間にアイトラッカーによって取得された追跡情報の視覚化を可能にするツールを提供する。

実施形態に従って、眼科用レーザ手術機器が提供される。機器は、パルスレーザビームを眼に向けて出力するように構成されたレーザ装置であって、レーザビームが、ビーム焦点を有するレーザ装置と、眼の画像を取得するように配置された、且つ画像データを提供するように構成された画像取得装置と、画像データに基づいて眼球運動を検出するように、且つ所定の眼手術パターン及び検出された眼球運動に基づいて、時間的及び空間的にビーム焦点を制御するように構成された制御装置と、を含む。機器は、図解図の視覚化を出力するために、制御装置によって制御される視覚化装置を更に含む。図解図は、（ａ）複数の相異なる時点又は時間間隔のそれぞれに対する画像データに基づいて決定された眼パラメータの値と、（ｂ）複数の相異なる時点又は時間間隔のそれぞれに対する画像データに基づいて決定された眼パラメータの値の周波数分布と、（ｃ）複数の相異なる時点又は時間間隔のそれぞれに対する画像データに基づいて決定された瞳孔直径の値域と、の少なくとも１つを表す。

レーザ装置は、パルスレーザ照射源を含んでもよい。レーザ装置は、ビーム伝搬方向においてレーザ光源の背後に配置された合焦装置を更に含んでもよい。合焦装置は、レーザ光源によって照射されたレーザビームを合焦させる焦点対物レンズ又は相異なる光学装置であってもよい。画像取得装置、及び制御装置の少なくとも一部は、多次元アイトラッカーによって構成されてもよい。アイトラッカーは、例えば、カメラ及びカメラによって取得された画像を処理するための画像処理ユニットを含んでもよい。

制御装置は、眼パラメータの値、眼パラメータの値の周波数分布、及び瞳孔直径の値域の少なくとも１つの属性を（提供された画像データに基づいて）決定するように構成されてもよい。図解図が、レーザビームの複数のパルスのそれぞれに対して、決定された属性を表してもよいことが規定されてもよい。代替として、その図解図が、複数のパルスシーケンスのそれぞれに対する（例えば、パルスシーケンスの第１のパルスに対する又はパルスシーケンス内のパルスのそれぞれにわたって平均された）決定された属性を表してもよいことが規定されてもよい。複数のパルスは、時間的に連続するパルスであってよく、又はそれらを含んでもよい。

眼パラメータは、瞳孔中心位置であってもよい。この場合に、瞳孔中心位置は、レーザビームの出力方向に直角に向けられたｘ−ｙ座標面に関する位置であってもよい。出力方向は、合焦装置の背後におけるビーム伝搬方向に一致してもよい。図解図が、瞳孔中心のｘ−ｙ基準位置に対するｘ−ｙオフセットとして瞳孔中心位置を表し、ｘ−ｙ基準位置が、ｘ−ｙ座標面における０のｘ値及び０のｙ値として定義されることが規定されてもよい。図解図は、この場合に、０．２ｍｍのステップで−３ｍｍ〜＋３ｍｍの範囲内でｘ−ｙオフセット値を表してもよい。代替として、範囲及び／又はステップサイズは、任意の適切な値（例えば０．５ｍｍのステップで−５ｍｍ〜５ｍｍの範囲）を取ることができる。ｘ−ｙオフセット値は、例えば、機器に対する患者の頭の運動及び／又は眼窩内の眼球運動によって引き起こされ得る。眼の瞳孔中心のｘ−ｙ基準位置は、レーザ手術が始まる前に決定されてもよく、又は複数の相異なる時点若しくは時間間隔で決定された第１のｘ−ｙ位置に一致してもよい。

眼パラメータは、更に、レーザビームの出力方向に向けられたｚ軸に対する眼位置であってもよい。ｚ軸に沿った相異なる眼位置は、例えば、機器に対する患者の頭部運動により発生する可能性がある。これに対する代替又は追加として、眼パラメータは、眼の回転位置を示してもよい。この場合に、眼パラメータは、眼の眼球回旋（眼球回旋運動）量を示してもよい。眼球回旋量は、φ軸に対する眼位置として示されてもよい。ｚ軸及び／又はφ軸に対する眼位置が、基準値に対するオフセット値として図解図によって表されることが規定されてもよい。

視覚化の目的で、図解図は、各時点又は時間間隔用に同一の外観を有するグラフィックオブジェクトによって、眼パラメータの値を表してもよい。代替として、相異なる時間間隔は、相異なるグラフィックオブジェクト又は相異なる外観（例えば相異なる色）を有する同じグラフィックオブジェクトによって表されてもよい。グラフィックオブジェクトは、例えば、ドット、十字、線、楕円形、多角形、星印又は任意の他の幾何オブジェクトであってもよい。

制御装置は、レーザビームの複数のパルスのそれぞれに対して眼パラメータの値を決定するように、且つ決定されたパラメータ値に基づいて周波数分布を決定するように構成されてもよい。図解図は、グラフィックオブジェクトの相異なる透明度及び相異なる色の少なくとも１つを通して眼パラメータの値の相異なる周波数を表してもよい。この場合に、眼パラメータは、例えば、ｘ−ｙ座標面に対する瞳孔中心位置であってもよい。この代替として、図解図は、周波数依存サイズを有するバーを含むヒストグラムの形で周波数分布を表してもよい。この場合に、周波数分布は、例えば、ｚ軸及び／又はφ軸に対する眼位置に基づいて決定されてもよい。

瞳孔直径の値域を視覚化する目的で、制御装置は、レーザビームの複数のパルスのそれぞれに対する画像データに基づいて、瞳孔直径値を決定するように構成されてもよい。眼が、典型的には、瞳孔直径の変化に従って眼球回旋運動を行うので、制御装置は、φ軸に対するそれぞれの眼位置及び／又はｘ−ｙ座標面に対する瞳孔中心位置を決定するように更に構成されてもよい。

制御装置が、決定された瞳孔直径値に基づいて値域用の上限及び下限値を決定するように構成され、図解図が、決定された上限及び下限値を表すことが規定されてもよい。この場合に、制御装置は、決定された瞳孔直径値に基づいて瞳孔直径の平均値又は中央値を決定するように更に構成されてもよく、図解図は、決定された平均又は中央値を更に表す。図解図は、それぞれのグラフィックオブジェクトによって上限及び下限値並びに決定された平均又は中央値を表してもよく、平均又は中央値用のグラフィックオブジェクトは、上限及び下限値用のグラフィックオブジェクト間に位置する。上限及び下限値用のグラフィックオブジェクトからの平均又は中央値用のグラフィックオブジェクトの距離の割合は、平均又は中央値と上限及び下限値との間の差の割合に一致してもよい。代替又は追加として、値域用の相異なる値（例えば平均値を中心とする瞳孔直径の標準偏差の上限及び下限）が、制御装置によって決定され、且つ図解図によって表されてもよい。

図解図は、瞳孔直径の少なくとも１つの基準値域を表してもよく、基準値域の下限値は、第１の基準輝度における瞳孔直径の値を示し、基準値域の上限値は、第２の基準輝度における瞳孔直径の値を示す。この場合に、基準値域は、眼のレーザ手術中に典型的に発生するような瞳孔直径の範囲にわたって広がってもよい。基準値域が、（例えばレーザ手術の前に）患者の瞳孔直径の基準測定中に決定された瞳孔直径に基づくことが規定されてもよい。代替又は追加として、基準値域が、相異なる患者の瞳孔直径の基準測定中に決定された平均された経験的データに基づくことが規定されてもよい。少なくとも１つの基準値域が、制御装置又は制御装置にとってアクセス可能なメモリに格納されてもよい。

図解図は、レーザビームの出力方向に直角に向けられたｘ−ｙ座標面が跨る二次元視覚化エリアに値域及び／又は基準値域を表してもよい。この場合に、図解図は、瞳孔直径の値を表す、且つその瞳孔直径の値でｘ−ｙ座標面における瞳孔中心のｘ−ｙ位置に一致する視覚化エリアのｘ−ｙ位置を有する少なくとも１つのグラフィックオブジェクトを含んでもよい。基準値域を視覚化する目的で、図解図が、直線を含むことが規定されてもよい。値域を視覚化する目的で、図解図が、直線を横断して延びる１つ又は複数のバーを含むことが規定されてもよい。バーは直線の上に置かれたボックスの一部であってもよい。代替実施形態において、ボックスは、直線の隣に示されてもよい。

レーザ処置のフォローアップを可能にするために、制御装置は、視覚化装置に、ビーム照射の段階中に図解図を出力させるように、且つビーム照射の段階が進むにつれて図解図を更新させるように構成されてもよい。これは、オペレータが、外科的処置が進むにつれて、視覚化された図解図を観察できるように、且つ例えば患者が神経過敏になりすぎ、落ち着かせなければならないことをオペレータが発見した場合に、処置を停止させることによって介入することができるようにする。或る実施形態において、視覚化された図解図の更新は、照射されるレーザビームのパルス数として数えられた規則的間隔で制御装置によって命令されてもよい。例えば、更新は、照射されるビームの１００、５０、２０若しくは１０パルスごとに、又は照射される各単一パルス後にさえ命令されてもよい。他の実施形態において、制御装置は、ビーム照射の段階の完了後にだけ、視覚化装置に図解図を出力させるように構成されてもよい。視覚化装置は、モニタ及びプリンタの少なくとも１つを含んでもよい。

本発明の追加的な特徴、利点又は要素は、添付の図面の以下の説明から集めることが可能である。

例示的な実施形態による眼科用レーザ手術機器のブロック図を概略的に示す。 実施形態に従い、眼の瞳孔中心の時間依存ｘ−ｙ位置を視覚化する例示的な図解図を概略的に示す。 実施形態に従い、眼の瞳孔中心の時間依存ｘ−ｙ位置を視覚化する例示的な図解図を概略的に示す。 実施形態に従い、眼のｚ位置及び眼球回旋用の周波数ヒストグラムをそれぞれ含む例示的な図解図を概略的に示す。 実施形態に従い、眼のｚ位置及び眼球回旋用の周波数ヒストグラムをそれぞれ含む例示的な図解図を概略的に示す。 実施形態に従い、眼の瞳孔中心シフトを視覚化する例示的な図解図を概略的に示す。 実施形態に従い、眼の瞳孔中心シフトを視覚化する例示的な図解図を概略的に示す。

図１は、概して１０で示された眼科用レーザ手術機器を示す。機器１０は、眼１２に対してレーザ治療を実施するために用いることができる。機器１０は、レーザ装置１４、制御装置１６、画像取得装置１８、及び視覚化装置２０を含む。

レーザ装置１４は、レーザ光源２２を含み、レーザ光源２２は、例えばナノ秒範囲のパルス幅を有するレーザビーム２４を発生する。レーザビーム２４は、眼１２の組織を切除する（取り除く）目的に適した波長を有する。レーザビーム２４の波長は、例えば、赤外領域（例えば約１μｍ）であってもよく、又は波長は、より短くてもよい（ＵＶ領域まで）。

ビームエキスパンダ２６、走査装置２８、及び合焦装置３０が、レーザビーム２４のビーム経路においてレーザ光源２２の下流に配置される。ビーム伝搬方向に沿ったビームエキスパンダ２６、走査装置２８、及び合焦装置３０の連続する順序は、図１に示されている順序に一致してもよい。他の実施形態において、走査装置２８の走査機能の少なくとも一部、例えば縦方向走査機能は、ビームエキスパンダ２６又は合焦装置３０に組み込まれてもよい。これに加えて、１つ又は複数の偏向ミラー又は他の適切なビーム案内コンポーネントが、ビーム経路に沿って配置されてもよい。

ビームエキスパンダ２６は、レーザ光源２２によって発生されたレーザビーム２４の直径を拡大するように構成される。図示の実施形態において、ビームエキスパンダ２６は、ガリレイ望遠鏡には典型的なように、凹レンズ（負の屈折力を有する）と、ビーム伝搬方向において凹レンズの後に配置された凸レンズ（正の屈折力を有する）と、を含む。別の実施形態において、ビームエキスパンダ２６は、追加及び／又は相異なるレンズ（例えば、ケプラー望遠鏡の２つの凸レンズのような）を含んでもよい。

走査装置２８は、横方向及び出力方向において、レーザビーム２４の焦点（ビーム焦点）の位置を制御するように設計される。この場合に、横方向は、レーザビーム２４の伝搬方向に対して横断する方向（ｘ−ｙ平面として示されている）であり、出力方向は、合焦装置３０を通過した後におけるレーザビーム２４の伝搬方向（ｚ方向として示されている）を示す。レーザビーム２４を横方向に偏向させる目的で、走査装置２８は、例えば、相互直交軸を中心に傾斜させることができる一組のガルバノメトリック作動式偏向ミラーを含んでもよい。この代替又は追加として、走査装置２８は、レーザビーム２４を横方向に偏向させるのに適した電気光学結晶又は他のコンポーネントを有してもよい。走査装置２８は、レーザビーム２４の発散及び従ってビーム焦点の縦方向位置合わせに影響を及ぼすために、縦方向に調整可能であるか若しくは可変屈折力を有するレンズ、又は可変ミラーを追加的に含んでもよい。図示の実施形態において、ビーム焦点の横方向位置合わせ及び縦方向位置合わせを制御するためのコンポーネントは、一体のコンポーネントとして表されている。別の実施形態において、コンポーネントは、レーザビーム２４の伝搬方向に沿って別々に配置されてもよい。

合焦装置３０は、治療される眼１２の領域にレーザビーム２４を合焦させるように構成される。合焦装置３０は、例えばＦθ対物レンズであってもよい。

制御装置１６は、制御モジュール３２及び評価モジュール３４を含む。制御モジュール３２は、メモリ３６を含み、メモリ３６には、プログラム命令を有する少なくとも１つの制御プログラム３８及び基準眼パラメータ値が格納される。プログラム命令は、制御装置１６によって実行される場合に、所定の眼手術パターンに従って、時間及び空間的にビーム焦点を移動させる。レーザ光源２２及び走査装置２８は、眼手術パターンに依存する方法及びいずれかの追跡データに依存する方法で、制御装置１６によって制御され、制御モジュール３２は、評価モジュール３４から受信する。

図示の実施形態において、評価モジュール３４及び画像取得装置１８は、アイトラッカーによって構成される。別の実施形態において、例えば、画像取得装置１８は、異なる追跡装置によって構成されてもよく、且つ／又は制御モジュール３２及び評価モジュール３４の機能は、単一モジュールに含まれてもよい。

画像取得装置１８は、眼１２の少なくとも瞳孔４０及び虹彩４２を含む眼１２の断面画像を取得するように構成される。画像取得装置１８は、断面画像を取得するためのカメラ又は任意の適切な測定装置を含んでもよい。評価モジュール３４は、取得された断面画像を含む画像データを画像取得装置１８から受信し、且つ画像データ追跡データから追跡データを計算するように構成される。追跡データは、三次元空間における眼１２の位置及び向き、眼１２の瞳孔４０の直径、及び眼１２の運動の少なくとも１つを含む。この場合に、計算された眼球運動は、横方向における且つ出力方向に沿った並進運動と同様に、少なくとも眼１２の光学軸を中心とする回転運動（φ方向として示されている）を含む。この代替として、計算された眼球運動は、より少ないか、相異なるか又は追加の運動成分を含んでもよい。

制御装置１６は、眼１２の運動を補正するために、受信される追跡データに依存して、（眼手術パターンにおける所定の位置に対して）ビーム焦点位置の偏差を引き起こすように構成される。ビーム焦点位置の結果としての偏差は、追跡補正と呼ばれる。制御装置１６は、視覚化装置２０に追跡データを供給するように更に構成される。図示の実施形態において、視覚化装置２０は、追跡データを視覚化するために、モニタ４４及びプリンタ４６を含む。別の実施形態において、モニタ４４及びプリンタ４６の１つ及び／又は異なる装置が、視覚化装置２０によって構成されてもよい。

視覚化装置２０は、図２Ａ〜４Ｂに示されているように、追跡データの図解図の視覚化を提供するように構成される。視覚化の目的で、制御装置１６は、レーザビーム２４の複数のパルスのそれぞれに関連する画像データに基づいて追跡データを決定するように構成される。この代替として、制御装置１６は、複数のパルスシーケンスのそれぞれに関連する（例えば、パルスシーケンスの第１のパルスに関連する又はパルスシーケンス内のパルスのそれぞれにわたって平均された）画像データに基づいて、追跡データを決定するように構成されてもよい。パルスは、時間的に連続するパルスであってもよく、又はそれらを含んでもよい。制御装置１６が、レーザビーム２４の複数のパルスと相異なる複数の時点又は時間間隔のそれぞれに関連する画像データに基づいて、追跡データを決定するように構成されることが更に規定されてもよい。

図２Ａ及び２Ｂは、眼１２の瞳孔中心位置の、概して５０及び６０で示されている図解図の概略表現を示す。位置は、ｘ−ｙ座標面に対して表され、ｘ−ｙ座標面は、図１に関して定義されたような水平面であってもよい。ｘ−ｙ位置は、図１に示されている実施形態に従って、評価モジュール３４によって決定されてもよい。ｘ−ｙ位置の変動は、例えば、機器１０に対する、患者の横方向の頭の運動及びその眼窩内の眼１２の運動の少なくとも１つによって引き起こされ得る。

図２Ａにおいて、図解図５０は、ｘ−ｙ基準位置に対するｘ−ｙオフセット値５２として瞳孔中心位置を表す。図示の視覚化において、ｘ−ｙ基準位置は、０ｍｍのｘ値及び０ｍｍのｙ値によって定義される。図解図５０は、ｘ−ｙ基準位置において交差するｘ及びｙ方向における２つの直交軸によって架け渡されるｘ−ｙ座標面内のオフセット値５２の点群を表す。ｘ及びｙ方向において、−３ｍｍ〜＋３ｍｍの範囲内にあるオフセット値５２が表されている。０．２ｍｍのステップが考察される。この代替として、図解図５０は、より小さいか若しくは大きいオフセット値の範囲、及び／又はより小さいか若しくは大きいステップを表してもよい。オフセット値の範囲及び／又はステップは、ｘ及びｙ方向において同じでなくてもよい。オフセット値の範囲及び／又はステップサイズが、決定されたオフセット値に基づいて自動的に調整されてもよいことが更に規定されてもよい。オフセット値５２のそれぞれは、ｘ−ｙ座標面において十字によって表されている。この代替として、オフセット値５２は、例えばドット、線、円、正方形、三角形又は星印などの相異なるグラフィックオブジェクトによって表されてもよい。更に、オフセット値５２は、レーザビーム２４の相異なるパルス又はパルスシーケンス用に相異なる表現（例えば相異なる色又は相異なるグラフィックオブジェクトとして）を有してもよい。

図２Ａと異なり、図２Ｂに示されている図解図６０では、ｘ−ｙオフセット値６２は、同一の外観（例えば十字として）を有するグラフィックオブジェクトによって表されてはいない。グラフィックオブジェクトの外観は、図１による画像取得装置１８によって取得された画像データに基づいて決定されたｘ−ｙオフセット値６２の周波数に依存する。この場合に、制御装置１６は、周波数分布を決定するように構成されてもよい。

図示の視覚化において、ｘ−ｙオフセット値６２は、周波数依存パターンで満たされた正方形によって表されている。例えば、最も高い周波数で生じるｘ−ｙオフセット値は、＋ｘ方向に線を有する正方形６４によってで表され、二番目に高い周波数で生じるｘ−ｙオフセット値は、＋ｘ／＋ｙ方向に線を有する正方形６６によって表され、二番目に低い周波数で生じるｘ−ｙオフセット値は、−ｘ／＋ｙ方向に線を有する正方形６８によって表され、最も低い周波数で生じるｘ−ｙオフセット値は、空の正方形７０によって表されている。別の視覚化において、ｘ−ｙオフセット値６２は、周波数依存外観を有する相異なるグラフィックオブジェクトを通して表されてもよい。例えば、ｘ−ｙオフセット値６２の相異なる周波数は、グラフィックオブジェクトの相異なる透明度及び相異なる色の少なくとも１つを通して表されてもよい。周波数クラスの相異なる番号が表されることが更に規定されてもよい。

図示の視覚化において、ｘ及びｙ方向における軸は、スケーリングを提供しない。別の視覚化において、図解図６０におけるｘ−ｙ座標面は、図２Ａによるｘ及びｙ方向の軸によって架け渡されてもよい。追加又は代替として、周波数の記号が、図解図６０に含まれてもよい。

図２Ａ及び２Ｂに示されている図解図５０、６０において、ｘ−ｙ基準位置に対するオフセット値５２、６２の点群の距離は、レーザ手術中に、図１による機器１０に対する患者の眼１２の位置合わせ用の指示を提供する。更に、オフセット値５２、６２の点群の空間的拡張は、例えば患者の神経過敏のような、レーザ手術の推移に関する追加情報を提供する。

図２Ａ及び２Ｂに示されている視覚化と相異なる視覚化において、図解図５０、６０が、（例えばｚ方向又はφ方向の眼位置として）相異なる眼パラメータの値を表してもよいことを理解されたい。

図３Ａ及び３Ｂには、概して８０及び９０で示されている、眼１２のｚ及びφ位置周波数の視覚化された図解図の概略表現がそれぞれ示されている。周波数分布は、周波数依存サイズを有するバーを含むヒストグラム８２、９２の形で表されている。

図３Ａは、（図１に関連して定義されているような）出力方向に向けられたｚ方向に関する眼位置の周波数を示す。眼のｚ位置における図示の変動は、レーザ手術中の機器１０に対する患者の頭の運動に一致し得る。ｚ位置は、図１による制御装置１６によって決定されてもよい。図示の視覚化において、図解図８０は、０ｍｍのｚ値を備えた基準ｚ位置に対するオフセット値を表す。−２ｍｍ〜＋２ｍｍの範囲内にあるオフセット値が表されている。０．２ｍｍのステップが考察される。

図３Ｂには、（図１に関連して定義されているような）φ方向に対する眼位置の周波数が示されている。眼のφ位置における示されている変動は、眼の光学軸を中心とする眼１２の回転量（眼球回旋）を示し得る。眼球回旋は、例えば、変化する光条件による瞳孔４０の直径の変動に従って、レーザ手術中に発生する可能性がある。φ位置は、図１による制御装置１６によって決定されてもよい。図示の視覚化において、図解図９０は、０°のφ値を備えた基準φ位置に対するオフセット値を表す。−３°〜＋３°の範囲内にあるオフセット値が表されている。０．２°のステップが考察される。

図３Ａ及び３Ｂに示されている視覚化と相異なる視覚化において、図解図８０、９０は、より小さいか若しくは大きい値域及び／又はより小さいか若しくは大きいステップを表してもよい。値域及び／又はステップサイズが、決定されたオフセット値に基づいて自動的に調整されてもよいことが更に規定されてもよい。追加又は代替として、周波数記号が、図解図８０、９０に含まれてもよい。記号は、例えば、相異なる着色バー、バーに割り当てられるか又はバーと平行して延びる軸に割り当てられる数値（例えば、絶対値若しくは周波数を表す）の形であってもよい。図解図８０、９０が、相異なる眼パラメータ（例えば、ｘ若しくはｙ方向における眼位置又は相異なる軸を中心とする回転）の周波数を表してもよいことを理解されたい。

図２Ａ〜３Ｂに示されている視覚化において、基準位置は、０の値によって定義される。他の視覚化において、位置は、（例えばグローバル座標によって定義された）相異なる基準位置に対して表されてもよい。レーザ手術が始まる前に、基準位置が決定されることが規定されてもよい。この代替として、基準位置は、レーザビーム２４の複数のパルスの第１のパルスに対して決定された位置であってもよい。

図４Ａ及び４Ｂは、概して１００及び１１０で示されている、眼１２の瞳孔４０の直径の値域における図解図の視覚化の概略表現を示す。図１による制御装置１６は、画像取得装置１８から受信された画像データに基づいて瞳孔直径を決定するように構成されてもよい。眼１２は、瞳孔直径の変化に従って眼球回旋を行う可能性がある。この場合に制御装置１６は、φ方向に対する眼位置（図３Ｂを参照）を、且つ決定された瞳孔直径に一致してｘ−ｙ座標面に対する瞳孔中心位置（図２Ａ及び２Ｂを参照）を決定するように更に構成されてもよい。

図４Ａ及び４Ｂに示されている視覚化において、図解図１００、１２０は、瞳孔直径をｘ−ｙ座標面に表し、ｘ−ｙ座標面は、図１に関して定義されたように水平面であってもよい。この場合に図解図１００、１２０は、眼１２の瞳孔中心のそれぞれのｘ−ｙ位置に、瞳孔直径の特定値用のグラフィックオブジェクトを示す。別の視覚化において、瞳孔直径の値は、相異なる（二次元）視覚化エリアに示されてもよい。更に、Ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向は、例えば、こめかみに対する鼻及び下に対する上としてそれぞれ示されてもよい。瞳孔直径の値が、視覚化エリアへの言及なしに表されることが規定されてもよい。

図４Ａにおいて、図解図は、ｘ−ｙ座標面における実線の直線１０２として、瞳孔直径の基準値域を表す。実線の直線１０２の延長は、下限基準値及び上限基準値によって制限される。図示の視覚化において、下限及び上限基準値は、ｘ方向の線で満たされた円１０４、１０６によって図解図１００に表されている。下限基準値を表す円１０４は、上限基準値を表す円１０６より小さい直径を有する。相異なる視覚化において、下限及び上限基準値は、相異なるグラフィックオブジェクトによって表されてもよく、又は図解図１００に表されなくてもよい。図１による制御装置１６は、瞳孔直径の基準値を決定し格納する（例えば制御モジュール３２のメモリ３６に）ように構成されてもよい。基準値は、レーザ手術の前に患者の瞳孔直径の基準測定中に決定されてもよい。図示の視覚化において、下限基準値は、第１の輝度に従って決定された瞳孔直径を示し、上限基準値は、第２の（第１より低い）輝度に従って決定された瞳孔直径を示す。第１及び第２の輝度は、眼１２のレーザ手術中に典型的に生じるような瞳孔直径値のより大きい範囲を制限し得る。

図４Ａの図解図１００において、レーザ手術中の決定された瞳孔直径値の範囲は、ボックス１０８によって表されている。ボックス１０８の延長は、下限瞳孔直径を表すバー１１０及び上限瞳孔直径を表すバー１１２によって制限される。バー１１０、１１２は、瞳孔直径値の基準範囲を表す実線の直線１０２に直交する向きにされる。図示の視覚化において、ボックス１０８は、実線の直線１０２の上に置かれる。相異なる視覚化において、ボックス１０８は、例えば、実線の直線１０２と平行に表されてもよい。決定された瞳孔直径値の範囲は、相異なるグラフィックオブジェクトによって（例えば実線の直線１０２の上又はそれと平行する十字）図解図１００に表されてもよい。ボックス１０８が、例えば、決定された瞳孔直径の標準偏差内の瞳孔直径値を表すことが更に規定されてもよい。

図４Ａにおける図解図１００において、決定された瞳孔直径値の平均値が、ボックス１０８に重なったバー１１４によって表されている。バー１１４は、直線１０２に対して横に延びている。図示の視覚化において、上限及び下限瞳孔直径値用のバー１１０、１０６からの、平均値用のバー１１４の距離の割合は、平均値と上限及び下限瞳孔直径値との間の差の割合に一致する。別の視覚化では、割合は、一致しない。平均値用のグラフィックオブジェクトが、バー１１４とは異なってもよい（例えば十字又は星印）ことが規定されてもよい。代替又は追加として、相異なる値（例えば、決定された瞳孔直径値並びに／又は決定された瞳孔直径値の標準偏差の上限及び下限の中央値として）が、図解図１００においてグラフィックオブジェクトによって表されることが規定されてもよい。

図１による制御装置１６は、決定された瞳孔直径値に基づいて、上限及び下限基準値並びに平均値の少なくとも１つを決定するように構成されてもよい。図示の視覚化において、瞳孔直径及びそれぞれの眼球回旋量の数値が、上限及び下限基準値を表す円１０４、１０６に従って図解図１００に示されている。別の視覚化において、（例えば平均値用の）更なる数値が示されてもよく、又は数値は、示されなくてもよい。

図４Ａによる図解図１００に加えて、図４Ｂにおける図解図において、瞳孔直径値の第２の基準範囲が、破線の直線１２２によって表されている。破線の直線１２２は、この場合に、（例えば相異なる患者による）平均された経験的データに基づく瞳孔直径の基準範囲を表す。図示の視覚化において、破線の直線１２２は、下限経験値及び上限経験値によって制限される。図示の視覚化において、下限及び上限経験値は、円１２４、１２６によって図解図１１０に表されている。下限経験値を表す円１２４は、上限経験値を表す円１２６より小さい直径を有する。相異なる視覚化において、下限及び上限経験値は、相異なるグラフィックオブジェクトを通して表されてもよく、又は図解図１１０に表されなくてもよい。図１による制御装置１６は、瞳孔直径値の平均された経験的データを決定し格納する（例えば制御モジュール３２のメモリ３６に）ように構成されてもよい。

図示の視覚化において、破線の直線１２２は、実線の直線１２０及びボックス１０８の上に置かれる。相異なる視覚化において、破線の直線１２２は、例えば、実線の直線１０２及び／又はボックス１０８と平行に表されてもよい。瞳孔直径値の平均された経験的データの範囲は、相異なるグラフィックオブジェクトによって（例えば実線の直線１０２と平行な十字によって）図解図１１０に表されてもよい。瞳孔直径値の平均された経験的データの範囲が、図解図１１０に表されるただ一つの基準範囲であることが更に規定されてもよい。

図１による機器の有利な実施形態において、制御装置１６は、ビーム照射の段階中に図２Ａ〜４Ｂによる図解図５０、６０、８０、９０、１００、１１０の少なくとも１つの視覚化をもたらし、且つビーム照射の段階が進むにつれて、図解図５０、６０、８０、９０、１００、１１０の少なくとも１つを更新するように構成される。この場合に図解図５０、６０、８０、９０、１００及び／又は１１０は、レーザ手術の追従制御及び眼の処置を進めるか又は停止するかどうかに関する決定を可能にし容易にする。

有利なことに、ビーム照射の段階は、眼１２のレーザ手術の全体期間に対応する。この代替として、ビーム照射の段階は、例えば、レーザ手術期間の少なくとも半分に対応してもよい。この場合に、図解図５０、６０、８０、９０、１００及び／又は１１０は、レーザ手術の過程の品質保証を提供する。

Claims (22)

1. 眼科用レーザ手術機器であって、
   − パルスレーザビームを眼に向けて出力するように構成されたレーザ装置であって、前記レーザビームが、ビーム焦点を有するレーザ装置と、
   − 前記眼の画像を取得するように配置された、且つ画像データを提供するように構成された画像取得装置と、
   − 前記画像データに基づいて眼球運動を検出するように、且つ所定の眼手術パターン及び前記検出された眼球運動に基づいて、時間的及び空間的に前記ビーム焦点を制御するように構成された制御装置と、
   − モニタを備え、図解図を出力するために、前記制御装置によって制御される視覚化装置であって、前記図解図が、
   （ａ）複数の相異なる時点又は時間間隔のそれぞれに対する前記画像データに基づいて決定された眼パラメータの値と、
   （ｂ）複数の相異なる時点又は時間間隔のそれぞれに対する前記画像データに基づいて決定された眼パラメータの値の周波数分布と、
   （ｃ）前記画像データに基づいて決定された瞳孔直径の値域と、の少なくとも１つを表す視覚化装置と、
   を含み、
   前記制御装置が、前記視覚化装置に、ビーム照射の段階中に前記図解図を前記モニタに出力させるように、且つビーム照射の前記段階が進むにつれて前記図解図を更新させるように構成され、かつ、
   前記図解図が、眼球運動の量の増加、瞳孔直径の変化、及び患者が神経過敏であることの情報を表す、
   眼科用レーザ手術機器。
2. 前記眼パラメータが、瞳孔中心位置である、請求項１に記載の機器。
3. 前記瞳孔中心位置が、前記レーザビームの出力方向に直角に向けられたｘ−ｙ座標面に対する位置である、請求項２に記載の機器。
4. 前記眼パラメータが、前記レーザビームの出力方向に向けられたｚ軸に対する眼位置である、請求項１に記載の機器。
5. 前記眼パラメータが、前記眼の回転位置を示す、請求項１に記載の機器。
6. 前記眼パラメータが、前記眼の眼球回旋量を示す、請求項５に記載の機器。
7. 前記図解図が、前記瞳孔中心のｘ−ｙ基準位置に対するｘ−ｙオフセットとして前記瞳孔中心位置を表し、前記ｘ−ｙ基準位置が、前記ｘ−ｙ座標面における０のｘ値及び０のｙ値として定義される、請求項３に記載の機器。
8. 前記図解図が、各時点又は時間間隔用に同一の外観を有するグラフィックオブジェクトによって、前記眼パラメータの前記値を表す、請求項１〜７のいずれか一項に記載の機器。
9. 前記図解図が、前記レーザビームの複数のパルスのそれぞれに対して前記眼パラメータの前記値を表す、請求項１〜８のいずれか一項に記載の機器。
10. 前記制御装置が、前記レーザビームの複数のパルスのそれぞれに対して前記眼パラメータの前記値を決定するように、且つ前記決定されたパラメータ値に基づいて前記周波数分布を決定するように構成される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の機器。
11. 前記図解図が、グラフィックオブジェクトの相異なる透明度及び相異なる色の少なくとも１つを通して、前記眼パラメータの前記値の相異なる周波数を表す、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の機器。
12. 前記図解図が、周波数依存サイズを有するバーを含むヒストグラムの形で前記周波数分布を表す、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の機器。
13. 前記制御装置が、前記レーザビームの複数のパルスのそれぞれに対する前記画像データに基づいて、瞳孔直径値を決定するように、且つ前記決定された瞳孔直径値に基づいて前記値域用の上限及び下限値を決定するように構成され、前記図解図が、前記決定された上限及び下限値を表す、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の機器。
14. 前記制御装置が、前記決定された瞳孔直径値に基づいて前記瞳孔直径の平均値又は中央値を決定するように構成され、前記図解図が、前記決定された平均又は中央値を更に表す、請求項１３に記載の機器。
15. 前記図解図が、それぞれのグラフィックオブジェクトによって前記上限及び下限値並びに前記決定された平均又は中央値を表し、前記平均又は中央値用のグラフィックオブジェクトが、前記上限及び下限値用のグラフィックオブジェクト間に位置し、前記上限及び下限値用の前記グラフィックオブジェクトからの前記平均又は中央値用の前記グラフィックオブジェクトの距離の割合が、前記平均又は中央値と前記上限及び下限値との間の差の割合に一致する、請求項１４に記載の機器。
16. 前記図解図が、前記瞳孔直径の少なくとも１つの基準値域を更に表し、前記基準値域の下限値が、第１の基準輝度における前記瞳孔直径の値を示し、前記基準値域の上限値が、第２の基準輝度における前記瞳孔直径の値を示す、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の機器。
17. 前記図解図が、前記レーザビームの出力方向に直角に向けられたｘ−ｙ座標面が跨る二次元視覚化エリアに前記値域及び前記基準値域を表す、請求項１６に記載の機器。
18. 前記図解図が、前記瞳孔直径の値を表す、且つ前記瞳孔直径の前記値で前記ｘ−ｙ座標面における前記瞳孔中心のｘ−ｙ位置に一致する前記視覚化エリアのｘ−ｙ位置を有する少なくとも１つのグラフィックオブジェクトを含む、請求項１７に記載の機器。
19. 前記図解図が、前記基準値域を視覚化するための直線、及び前記値域を視覚化するために前記直線を横断して延びる１つ又は複数のバーを含む、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の機器。
20. 前記バーが、前記直線の上に置かれたボックスの一部である、請求項１９に記載の機器。
21. 前記複数のパルスが、時間的に連続するパルスであるか又はそれらを含む、請求項９、１０又は１３に記載の機器。
22. 前記視覚化装置が、プリンタを含む、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の機器。

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