JPH07236652A - 眼科手術装置 - Google Patents

眼科手術装置

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JPH07236652A
JPH07236652A JP6055190A JP5519094A JPH07236652A JP H07236652 A JPH07236652 A JP H07236652A JP 6055190 A JP6055190 A JP 6055190A JP 5519094 A JP5519094 A JP 5519094A JP H07236652 A JPH07236652 A JP H07236652A
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Nobuyuki Yano
信幸 矢野
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 手術中に患者眼が動いても、患者眼の動きに
適切に対応することができる眼科手術装置を提供する。 【構成】 治療用レーザ光を角膜に照射するレーザ照射
光学系と、患者眼の前眼部を観察する観察光学系を備え
る眼科手術装置において、角膜の移動を検出するための
指標を投影する指標投影光学系と、投影された指標を検
出する検出光学系と、前記治療用レーザ光を偏位させる
ためのレーザ光偏位手段と、前記検出光学系による検出
結果に基づいて角膜の移動を補償するように前記レーザ
光偏位手段を制御する制御手段と、を有することを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は治療用レーザ光を用いて
患者眼の角膜手術を行う眼科手術装置に関する。
【0002】
【従来の技術】治療用レーザ光を用いて角膜手術を行う
装置としては、例えば、エキシマレーザ光により角膜表
層の病変を切除したり、角膜表面を切除して角膜の曲率
を変化させて、屈折異常を矯正したりする装置が知られ
ている。
【0003】この種の装置においては、治療用レーザ光
を患者眼の所期する位置に照射するように、患者眼を固
定するが、まったく動かないように固定することは不可
能である。そこで、患者眼が動いたことが確認される
と、術者は手術を中断して、改めてアライメントからや
り直すことが必要であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この様なアライメント
からのやり直しは、手術時間を長くし術者及び患者の負
担を大きくする不都合があった。また、術者が気付かな
い程度のわずかの偏位であっても、数10〜数100μ
mの厚さで角膜を除去する屈折矯正手術では、手術結果
に影響を及ぼす要因となる。
【0005】本発明の目的は、手術中に患者眼が動いて
も、患者眼の動きに適切に対応することができる眼科手
術装置を提供することにある。
【0006】第2の目的は、患者眼が動いても、いちい
ち手術を中断せずに、正確に患者眼の動きに合わせて常
に所定の角膜位置にレーザ光を照射することのできる眼
科手術装置を提供することにある。
【0007】さらに、患者眼が装置の許容範囲を超えて
動いた時は、レ−ザ光の照射を直ちに停止することので
きる眼科手術装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、以下のような構成を有することを特徴と
する。
【0009】(1) 治療用レーザ光を角膜に照射する
レーザ照射光学系と、患者眼の前眼部を観察する観察光
学系を備える眼科手術装置において、角膜の移動を検出
するための指標を投影する指標投影光学系と、投影され
た指標を検出する検出光学系と、前記治療用レーザ光を
偏位させるためのレーザ光偏位手段と、前記検出光学系
による検出結果に基づいて角膜の移動を補償するように
前記レーザ光偏位手段を制御する制御手段と、を有する
ことを特徴とする。
【0010】(2) (1)の指標投影光学系と検出光
学系は、前記レーザ照射光学系の光軸を挟んで少なくと
も一対を有し、前記検出光学系は指標の二次元的偏位を
検出することを特徴とする。
【0011】(3) (1)の指標投影光学系は前記レ
ーザ照射光学系の照射領域外の角膜周辺部に向けて指標
を投影し、前記検出光学系は前記角膜周辺部の角膜反射
光を検出することを特徴とする。
【0012】(4) (1)のレーザ光偏位手段は前記
レーザ照射光学系の投影レンズを光軸に対して垂直な面
内を移動させる駆動手段を有することを特徴とする。
【0013】(5) (1)のレーザ光偏位手段は前記
観察光学系と前記レーザ照射光学系を合成するダイクロ
ミックミラ−を回転させる駆動手段を有することを特徴
とする眼科手術装置。
【0014】(6) 治療用レーザ光を角膜に照射する
レーザ照射光学系と、患者眼の前眼部を観察する観察光
学系を備える眼科手術装置において、角膜の移動を検出
するための指標を投影する指標投影光学系と、投影され
た指標を検出する検出光学系と、前記治療用レーザ光を
偏位させるためのレーザ光偏位手段と、前記検出光学系
による検出結果に基づいて角膜の移動を補償するように
前記レーザ光偏位手段を制御する制御手段と、前記検出
光学系による検出結果が所定範囲を超える時は治療用レ
ーザ光の角膜照射を阻止する阻止手段と、を有すること
を特徴とする。
【0015】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。 [光学系]図1は実施例の装置の光学系の概略配置図で
ある。レーザ照射系、観察系、角膜偏位検出系に分けて
説明する。
【0016】(レーザ照射系)1は治療用レ−ザ光源で
あり、193nmのエキシマレーザビームを出射する。
2は開口径を変えることのできる可変絞りである。3は
投影レンズであり、投影レンズ3は後述する駆動手段に
より光軸に対し垂直平面内で偏位し、角膜上でのレーザ
ビームを偏位させる。4はエキシマレーザビームを反射
し、可視光を透過する特性を持つダイクロイックミラー
であり、ダイクロイックミラー4は投影レンズ3が初期
位置にあるときに、投影レンズ3の光軸と観察系の対物
レンズの光軸10と同軸にする。手術眼5の角膜6は投
影レンズ3に対して可変絞り2と共役な位置に配置され
る。
【0017】(観察系)11は対物レンズ、12は偏角
プリズム、13はレチクル、14は接眼レンズ、15は
術者眼である。術者眼15は接眼レンズ14を介して不
図示の照明系により照明された手術眼5の前眼部像を観
察する。16は対物レンズ11の前面に置かれた固視灯
である。
【0018】(角膜偏位検出系)20a,20bは検出
用光源である、赤外域の光を発するLEDであり、検出
光学系の光軸21a,21bの近傍に配置される(検出
光学系の光軸21a,21bにビ−ムスプリッタを配置
してビ−ムスプリッタを介して検出ビ−ムを投射しても
良い)。LED20a,20bの中心光束は角膜6のレ
−ザビ−ムの照射領域を外した周辺部を通り、角膜の略
曲率中心に向う。
【0019】LED20a,20bを出射して角膜で反
射する検出ビ−ムは、手術眼5にそれぞれ角膜反射像2
2a,22bを形成する。検出ビ−ムはあたかも角膜反
射像22a,22bを出射したように進む。23a,2
3bは検出光以外の波長の光をカットしてノイズ光を押
える赤外フィルタ、24a,24bは集光レンズ、25
a,25bは二次元CCDである。
【0020】検出ビ−ムは赤外フィルタ23a,23b
を透過し、集光レンズ24a,24bにより集光され、
二次元CCD25a,25b上に角膜反射像22a,2
2bの像を形成し、二次元CCD25a,25bはこの
像の偏位を検出する。
【0021】この像の偏位から角膜の偏位を次のように
して得る。図2はその説明図である。角膜6の曲率中心
がOからO´に移動したとすると、角膜反射像22a,
22bもそれぞれ22a´,22b´へと移動する。こ
のときの角膜6の偏位の大きさをΔ,方向をθとする
と、光軸10に対して角度αで配置された二次元CCD
25a,25bは、角膜反射像22a,22bがΔa,
Δb偏位したことを検出する(簡単にするために集光レ
ンズの投影倍率は1とする)。このときΔa,Δbと
Δ、θの間には次のような関係がある。
【数1】
【数2】
【0022】これにより角膜の偏位をx、z成分で表わ
せば、
【数3】
【数4】 となる。
【0023】同様にして、角膜の偏位のy成分は、二次
元CCD25a(または2次元CCD25b)上のy座
標の偏位量として検出される。このようにして、手術眼
5の偏位は2次元CCD25a,25b上での角膜反射
像22a,22bの像のx,y方向の位置を検出するこ
とにより求めることができる。
【0024】[動作]以上のような光学系を持つ装置の
動作を、図3の要部電気系ブロック図を参考にして説明
する。
【0025】術者は患者を手術ベットに寝かせ、レーザ
照射口が設けられた不図示のレーザ照射アームを患者眼
5の上部に移動させる。その後、固視灯16を点灯して
患者眼に固視させる。術者は観察系を通して患者眼の前
眼部を観察しながら、レーザ照射アームをレチクル13
と瞳孔が所定の位置関係になるようにXY方向移動す
る。X−Y方向の移動は、入力部30のXY方向移動ス
イッチの操作によりXY方向移動機構31を作動させて
行う。光軸方向(Z軸方向)のアライメント状態は、周
知の角膜頂点検出方法(図示しない)等により検知さ
れ、入力部30のZ方向移動スイッチの操作によりZ方
向移動機構32を作動させて行う。レーザ照射系及び観
察系全体をモ−タによりZ軸方向に移動することによっ
て適正な作動距離が与えられる。
【0026】装置のアライメントが終了したら、検出用
光源であるLED20a,20bを点灯する。LED2
0a,20bの点灯により二次元CCD25a,25b
は角膜反射像22a,22bを検出する。二次元CCD
25a,25bからの検出信号は信号処理回路33a,
33bで所定の処理が施され、マイクロコンピュータ等
からなる制御部34に送られる。
【0027】次に、術者は照射スイッチ(実施例ではフ
ットスイッチ35)により手術を開始する。二次元CC
D25a,25bにより検出された照射開始時における
角膜反射像の像位置が初期位置として制御部34に記憶
される。二次元CCD25a,25bは患者眼の位置を
随時検出しており、制御部34は検出位置と初期位置と
を比較する。所定の許容範囲を超えて手術眼5が動く
と、制御部34は偏位データと予め記憶された投影レン
ズの移動デ−タに基づき投影レンズ駆動機構36(サー
ボモータ等から構成される)を駆動して投影レンズ3を
移動させ、図4に示すようにレーザビームを偏位させ
る。
【0028】また、X−Y−Z方向の偏位が投影レンズ
3によるビ−ムの偏位の許容範囲を超えて、患者眼が移
動した場合は、装置の安全機構37を働かせ、レーザビ
ームの出射の停止(または遮断等)を行う。偏位の許容
範囲は、角膜上における可変絞り2の像のボケの程度、
角膜偏位検出系の検出能力等の要素を考慮して決める。
【0029】以上の実施例ではレーザビームの偏位手段
として投影レンズ3を移動させたが、これに限らず例え
ば、図5に示すようにダイクロイックミラー4をモ−タ
により回転させることでもよい。また、XY方向移動機
構31のリスポンスをよくすることにより、これらの機
構を作動させてもよい。
【0030】さらに、実施例ではZ方向の偏位が小さい
ことを考慮して、XY方向にレーザビームを移動させる
にすぎないが、XY方向に加えてZ方向移動機構32を
作動させて、Z方向の補正を行っても良い。
【0031】以上の実施例は種々の変容が可能であり、
現在提案されている種々のレ−ザ照射系の光学系に応用
可能である。またレ−ザ光源もエキシマレ−ザに限られ
るものではない。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
照射中に患者眼が動いても、患者眼の偏位に追従してレ
ーザビ−ムを照射することができるので、操作性が極め
て向上するとともに、より正確な手術をすることが可能
となる。
【0033】また、許容範囲を超えて患者眼が動くと、
レーザビ−ムの照射が停止するので、安全性が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の装置の光学系の概略配置図である。
【図2】検出用光源による角膜反射像の偏位から角膜偏
位を得る方法を説明するための図である。
【図3】実施例の装置の要部電気系ブロック図である。
【図4】投影レンズの移動によるレーザビームの偏位を
示した図である。
【図5】ダイクロイックミラーの回転によるレーザビー
ムの偏位を示した図である。
【符号の説明】
1 レーザ光源 3 投影レンズ 4 ダイクロイックミラー 20a,20b LED 25a,25b 二次元CCD 34 制御部 36 投影レンズ駆動機構

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 治療用レーザ光を角膜に照射するレーザ
    照射光学系と、患者眼の前眼部を観察する観察光学系を
    備える眼科手術装置において、角膜の移動を検出するた
    めの指標を投影する指標投影光学系と、投影された指標
    を検出する検出光学系と、前記治療用レーザ光を偏位さ
    せるためのレーザ光偏位手段と、前記検出光学系による
    検出結果に基づいて角膜の移動を補償するように前記レ
    ーザ光偏位手段を制御する制御手段と、を有することを
    特徴とする眼科手術装置。
  2. 【請求項2】 請求項1の指標投影光学系と検出光学系
    は、前記レーザ照射光学系の光軸を挟んで少なくとも一
    対を有し、前記検出光学系は指標の二次元的偏位を検出
    することを特徴とする眼科手術装置。
  3. 【請求項3】 請求項1の指標投影光学系は前記レーザ
    照射光学系の照射領域外の角膜周辺部に向けて指標を投
    影し、前記検出光学系は前記角膜周辺部の角膜反射光を
    検出することを特徴とする眼科手術装置。
  4. 【請求項4】 請求項1のレーザ光偏位手段は前記レー
    ザ照射光学系の投影レンズを光軸に対して垂直な面内を
    移動させる駆動手段を有することを特徴とする眼科手術
    装置。
  5. 【請求項5】 請求項1のレーザ光偏位手段は前記観察
    光学系と前記レーザ照射光学系を合成するダイクロミッ
    クミラ−を回転させる駆動手段を有することを特徴とす
    る眼科手術装置。
  6. 【請求項6】 治療用レーザ光を角膜に照射するレーザ
    照射光学系と、患者眼の前眼部を観察する観察光学系を
    備える眼科手術装置において、角膜の移動を検出するた
    めの指標を投影する指標投影光学系と、投影された指標
    を検出する検出光学系と、前記治療用レーザ光を偏位さ
    せるためのレーザ光偏位手段と、前記検出光学系による
    検出結果に基づいて角膜の移動を補償するように前記レ
    ーザ光偏位手段を制御する制御手段と、前記検出光学系
    による検出結果が所定範囲を超える時は治療用レーザ光
    の角膜照射を阻止する阻止手段と、を有することを特徴
    とする眼科手術装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10155805A (ja) * 1996-07-29 1998-06-16 Mrc Syst Gmbh 定位レーザー外科手術方法
JPH10192333A (ja) * 1996-12-27 1998-07-28 Nidek Co Ltd 眼科手術装置
JPH10192334A (ja) * 1996-12-27 1998-07-28 Nidek Co Ltd 眼科手術装置
KR101274736B1 (ko) * 2011-10-17 2013-06-17 큐렉소 주식회사 수술 중 조직이동 감지 시스템

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