KR101315736B1 - Device for treating eyeball using femto laser - Google Patents

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Abstract

피술자 및 시술자의 편의를 확보하고, 정확하게 피술자의 안구에 생성된 신생혈관을 제거할 수 있는 안구 치료 장치를 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 펨토레이저를 이용한 안구 치료 장치는, 피술자가 누울 수 있으며, 하부의 이동 수단에 의해 위치 조절이 가능한 침대부; 침대부의 상부에 침대부와 이격되어 설치된 하우징; 하우징의 하면 중 피술자의 눈에 대응하는 위치에 설치되어 있고, 펨토초 단일 펄스 레이저 빔을 조사하는 레이저 발생부; 및 이동수단의 위치 제어를 위해 피술자의 눈과 레이저 발생부에서 조사되는 레이저 빔의 조사 위치를 확인하는 모니터링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Provided is an eye treatment apparatus that secures the convenience of the operator and the operator, and can accurately remove neovascularization generated in the eye of the subject. Eye treatment apparatus using a femto laser according to an embodiment of the present invention, the subject can lie down, the bed portion can be adjusted by the movement means of the lower portion; A housing spaced apart from the bed at an upper portion of the bed; A laser generation unit disposed at a position corresponding to the eye of the subject in the lower surface of the housing and irradiating a femtosecond single pulse laser beam; And a monitoring unit for checking an irradiation position of the laser beam irradiated from the eye of the subject and the laser generating unit for controlling the position of the moving means.

Description

펨토레이저를 이용한 안구 치료 장치{DEVICE FOR TREATING EYEBALL USING FEMTO LASER}Eye treatment device using femto laser {DEVICE FOR TREATING EYEBALL USING FEMTO LASER}

본 발명은 높은 정밀도를 갖고 있는 초고속 레이저 초미세 공정 기술 및 광학 기술을 이용하여, 안구에 발생한 신행 혈관을 신속하고 안정적으로 제거하는 기술을 이용한 안구 치료 기술에 관한 것으로서, 초고속 레이저 발생 장치를 이용한 안구 치료 장비에 관한 기술이다.The present invention relates to an ocular treatment technology using a technique for rapidly and stably removing new blood vessels generated in an eye by using an ultrafast laser ultrafine process technology and an optical technology having high precision, and an eyeball using an ultrafast laser generator. Description of therapeutic equipment.

안구 내 맥락막에 발생하는 신생혈관에 의하여 야기되는 황반변성의 치료법으로는 크게 수술요법과 약물요법이 있다. 그러나 황반변성에 의한 시력상실은 맥락막 바깥 부위를 덮고 있는 맥락막 (안구혈관막)의 신생혈관 생성을 억제하는 것이 치료의 관건이지만, 아직까지 완치법은 없다고 알려져 있다. 최근의 제안된 방법 중 약물 요법으로는 다국적 제약기업인 노바티스에서 시판하고 있는 "비쥬다인"이라는 약물을 주입 후에 레이저를 조사하는 방식의 광역학 치료법이 신생 혈관에 의하여 발병하는 질환 중 하나인 황반변성에 의한 질환 중 일부의 경우에 효과적으로 알려져 있다. 한편 가장 일반적인 경우인 건성 피술자의 경우 약물 치료법이 전혀 알려져 있지 않다. 수술법으로는 레이저 광응고술과 절제술이 있으며, 기체레이저 (Ar ion, Kr ion lasers)를 이용한 맥락막의 일부를 일종의 화상을 입혀 흉터(scar)를 만들어 더 이상의 신생혈관을 자라지 못하게 하는 방법을 채용하고 있으나, 상기 방법은 응고된 분분의 크기가 황반의 크기에 비하여 무시하지 못할 정도로 크므로, 심각한 시력 장애 및 근본적인 병인을 제거하지 못하므로 새로운 치료 기술이 요구되고 있다.Treatments for macular degeneration caused by neovascularization of the choroid of the eye include surgery and drug therapy. In macular degeneration, however, it is known that the treatment of neovascularization of the choroidal membrane (ocular vascular membrane) covering the outer choroidal area is the key to treatment, but there is no cure. Among the recently proposed methods, the drug therapy includes photodynamic therapy, which is caused by macular degeneration, which involves the laser irradiation after the injection of a drug called bijudine, sold by Novartis, a multinational pharmaceutical company. It is effectively known in some cases of the disease. On the other hand, there is no known drug treatment for dry subjects, the most common case. Surgery includes laser photocoagulation and resection, and a part of the choroid that uses gas lasers (Ar ion, Kr ion lasers) is used to burn a scar to form a scar to prevent further growth of neovascularization. Since the size of the coagulated powder is so large that it cannot be neglected compared with the size of the macula, new methods of treatment are required because it does not eliminate severe vision disorders and the underlying etiology.

한편, 전자빔 및 플라즈마 등 고 에너지 입자에 기반 된 미세가공 기술은 대상 물체를 구성하고 있는 소재의 열적-화학적-물리적 손상으로부터 자유롭지 않고, 특히 가공 소재의 종류에 따라 가공이 전혀 불가능한 경우가 많으므로 이에 대한 대응 기술을 개발하고자 하는 노력의 일환으로써 초고속 레이저 제거 기법 기술에 대한 개발 노력이 활발하게 진행되고 있다. 특히 생체와 같은 대상물의 경우 진공 속에 거치하여 미세 공정을 할 수 없으므로 이들 방법을 적용할 수 없다. 그러나 내시경이나 이에 탑재된 다양한 형태의 OCT (Optical Coherence Tomography)와 같은 비선형 분광학적인 기술과 같은 다양한 형태의 광학적인 방법, 또는 초음파 및 핵자기 공명원리에 기인하는 다양한 2-D 및 3-D 바이오-이미지화 및 임상학적인 진단 기술의 발전은 더욱더 작은 부위에서의 병적인 형태의 비정상적인 조직을 조기 진단 할 수 있는 기술 발전을 가속화 하고 있다.On the other hand, micromachining techniques based on high energy particles such as electron beams and plasmas are not free from thermal, chemical, and physical damage of the materials constituting the target object, and in particular, processing is not possible at all depending on the type of processed material. As part of the effort to develop a response technology, the development efforts of the ultra-fast laser ablation technique have been actively progressed. In particular, objects such as living bodies cannot be applied to these methods because they cannot be subjected to a micro process by placing them in a vacuum. However, various forms of optical methods, such as endoscopes or nonlinear spectroscopic techniques such as various forms of optical coherence tomography (OCT), or various 2-D and 3-D bio-analogues due to the principles of ultrasound and nuclear magnetic resonance Advances in imaging and clinical diagnostics are accelerating advances in the early detection of pathologically abnormal tissue in smaller areas.

또한, 종래의 안과에서의 수술 장비는 거치식 타입으로 안장서 레이저 등을 사용하여 수술하는 방식을 사용하고 있다. 그러나 이러한 방식으로는, 피술자에게 수술의 불안감을 야기시킬 수 있으며, 치료자 역시 불안정한 피술자의 자세에 의해 수술에 있어서 불편함을 느낄 수 있는 문제점이 지적되어 왔다. 또한, 상기의 초고속 레이저를 이용 시, 레이저가 피술자의 눈에 발생한 신생 혈관을 정확하게 지시하도록 하는 기술에 대한 필요성이 증가하여 왔다.In addition, the surgical equipment in the conventional ophthalmology is a stationary type is used to operate using a saddle laser or the like. In this way, however, it is possible to cause anxiety of the operation to the subject, and the therapist has also been pointed out that a problem of feeling uncomfortable in the operation by the unstable subject posture. In addition, the use of such ultrafast lasers has increased the need for a technique that allows the laser to accurately point out neovascularizations occurring in the subject's eye.

이에, 본 발명은 피술자가 안정된 자세를 취할 수 있도록 하여 피술자의 수술에 대한 두려움을 없앨 수 있고, 시술자가 안정된 자세로 시술을 진행할 수 있는 기술을 제공하는 데 그 목적이 있다. 또한, 초고속 레이저가 피술자의 눈에 발생한 신행 혈관을 정확하게 지시하도록 하여 수술의 정확도 및 안정도를 높이는 데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique that enables the subject to take a stable posture, thereby eliminating the fear of the operator's operation, and to allow the operator to proceed with the procedure in a stable posture. In addition, the high-speed laser is to accurately point the new blood vessels generated in the eye of the subject to increase the accuracy and stability of the surgery.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 펨토레이저를 이용한 안구 치료 장치는, 피술자가 누울 수 있으며, 하부의 이동 수단에 의해 위치 조절이 가능한 침대부; 침대부의 상부에 침대부와 이격되어 설치된 하우징; 하우징의 하면 중 피술자의 눈에 대응하는 위치에 설치되어 있고, 펨토초 단일 펄스 레이저 빔을 조사하는 레이저 발생부; 및 이동수단의 위치 제어를 위해 피술자의 눈과 레이저 발생부에서 조사되는 레이저 빔의 조사 위치를 확인하는 모니터링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the eye treatment apparatus using a femto laser according to an embodiment of the present invention, the subject can lie down, the bed portion can be adjusted by the moving means of the lower portion; A housing spaced apart from the bed at an upper portion of the bed; A laser generation unit disposed at a position corresponding to the eye of the subject in the lower surface of the housing and irradiating a femtosecond single pulse laser beam; And a monitoring unit for checking an irradiation position of the laser beam irradiated from the eye of the subject and the laser generating unit for controlling the position of the moving means.

펨토레이저를 이용한 안구 치료 장치는, 레이저 발생부에 설치되어 하부에 위치하는 피술자의 얼굴 영역을 촬영하고, 촬영된 영상을 모니터링부에 전달하는 스캔부를 더 포함할 수 있다.The ocular treatment apparatus using a femto laser may further include a scan unit installed in the laser generating unit to photograph the face region of the subject located below and to transmit the captured image to the monitoring unit.

스캔부는, 피술자의 눈에 발생된 신생혈관을 갈바노스캔 또는 혈관 조영술에 의해 검출한다. 또한 스캔부에서 검출된 상기 피술자의 눈에 발생된 상기 신생혈관에 대응하는 위치에 상기 레이저 빔이 조사되도록 상기 이동수단을 제어하는 제어부가 더 포함되어 있다.The scanning unit detects neovascularization generated in the eye of the subject by galvanoscopy or angiography. The apparatus may further include a control unit for controlling the moving unit to irradiate the laser beam to a position corresponding to the neovascularization generated in the eye of the subject detected by the scanning unit.

레이저 빔의 플루언스는 30 내지 170J/cm2인 것을 특징으로 한다. 또한 레이저 빔은 근적외선 영역의 레이저 빔이다.The fluence of the laser beam is characterized in that 30 to 170 J / cm 2 . The laser beam is also a laser beam in the near infrared region.

레이저 발생부가 하우징의 하면에 대하여 수직 및 평면으로 이동하도록 하는 레이저 발생부 이동수단이 더 포함되어 있을 수 있다.The laser generating unit may further include a moving means for moving the laser generating unit vertically and planar with respect to the lower surface of the housing.

본 발명에 의하면, 피술자는 누워있는 상태에서 레이저 시술을 받기 때문에, 안정된 자세에서 편하게 시술을 받을 수 있어, 수술에 있어서의 두려움을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 이에 따라서 시술자 역시 안정된 형태로 피술자의 맥락막에 발현된 신생 혈관을 보면서 시술할 수 있기 때문에, 수술의 정확도를 높일 수 있다. 또한, 레이저 발생부 및 침대부에 설치된 이동 수단 및 제어부에 의해 정확하게 레이저 빔이 조사되는 위치의 제어가 가능하여, 정확한 수술을 할 수 있도록 하는 효과가 기대된다.According to the present invention, since the subject receives the laser treatment in a lying state, the procedure can be comfortably performed in a stable posture, thereby minimizing the fear of the surgery. In addition, according to this, the operator can also perform the procedure while watching the neovascularization expressed in the choroid of the subject in a stable form, thereby increasing the accuracy of the surgery. In addition, it is possible to accurately control the position where the laser beam is irradiated by the moving means and the control unit provided in the laser generating unit and the bed unit, it is expected that the effect to enable accurate surgery.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 펨토레이저를 이용한 안구 치료 장치의 정단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 펨토레이저를 이용한 안구 치료 장치의 측단면도이다.
도 3은 레이저 발생부의 자세한 저면도이다.
도 4는 레이저 발생부의 자세한 측단면도이다.
도 5는 레이저 발생부 및 스캔부의 구성 예를 도시한 것이다.
도 6은 제어부와 이동 수단의 구성 예를 도시한 것이다.
도 7은 제어부와 레이저 발생부 이동수단의 구성 예를 도시한 것이다.1 is a front sectional view of an ocular treatment apparatus using a femto laser according to an embodiment of the present invention.
2 is a side cross-sectional view of an ocular treatment apparatus using a femto laser according to an embodiment of the present invention.
3 is a detailed bottom view of the laser generating unit.
4 is a detailed side cross-sectional view of the laser generating unit.
5 shows an example of the configuration of the laser generating unit and the scanning unit.
6 shows an example of the configuration of the control unit and the moving means.
7 shows a configuration example of the control unit and the laser generating unit moving means.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하며, 본 발명의 실시 예에 따른 펨토레이저를 이용한 안구 치료 장치에 대해 설명하기로 한다. 이하의 설명에서, 각 실시 예는 특허청구범위를 한정하는 것이 아니며, 이와 균등한 실시 예에 대한 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in the eye treatment apparatus using a femto laser according to an embodiment of the present invention. In the following description, each embodiment is not intended to limit the scope of the claims, and the invention for the equivalent embodiments will also fall within the scope of the invention.

또한, 이하의 설명에서 발명의 특징을 불명하게 할 수 있는 기재를 피하기 위해, 종래에 알려진 공지 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다. 그리고 이하의 설명에서 동일한 참조부호는 동일한 구성을 지시한다.In addition, in the following description, in order to avoid the description which may obscure the characteristic of invention, description of the well-known technique known conventionally is abbreviate | omitted. And the same reference numerals in the following description indicate the same configuration.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 펨토레이저를 이용한 안구 치료 장치의 정단면도이다.1 is a front sectional view of an ocular treatment apparatus using a femto laser according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 펨토레이저를 이용한 안구 치료 장치는, 침대부(200), 하우징(100), 레이저 발생부(300), 모니터링부(110, 120)를 포함하는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 1, an eye treatment apparatus using a femto laser according to an embodiment of the present invention includes a bed part 200, a housing 100, a laser generating part 300, and a monitoring part 110 and 120. It is characterized by.

먼저 침대부(200)는, 피술자가 지면의 반대편인 위쪽을 바라보면서 누울 수 있는 장치로서, 하부에는 침대부(200) 전체가 이동할 수 있도록 하는 이동 수단이 설치되어 있다. 이동수단은, 두 개의 층을 포함할 수 있고, 두개의 층은 서로 이격되어 기어, 구동축 및 레일 들을 통해 연결되어 있으며, 모터에 구동에 의해 기어 및 레일이 구동하면서 두개의 층의 상대적인 위치가 변함으로써, 상부의 층에 고정된 침대부 본체가 상부의 층과 함께 하부의 층에 대해서 위치가 가변될 수 있을 것이다.First, the bed part 200 is a device that a subject can lie down while looking up on the opposite side of the ground, and a moving means is installed at the lower part to allow the entire bed part 200 to move. The means of movement may comprise two layers, the two layers being spaced apart from each other and connected via gears, drive shafts and rails, the relative positions of the two layers being changed as the gears and rails are driven by the motor. By doing so, the bed body fixed to the upper layer may be varied in position with respect to the lower layer together with the upper layer.

이동수단은 다른 실시 예에서는 복수의 바퀴를 포함하고 있어, 시술자가 직접 침대부(200)에 힘을 가하여 이동시키거나, 바퀴에 기어, 구동축 및 모터가 연결되어 자동으로 바퀴의 운동을 제어하여 침대부(200)를 이동할 수 있도록 할 수도 있을 것이다.In another embodiment, the movement means includes a plurality of wheels, and the operator directly moves the force by applying the force to the bed unit 200, or a gear, a drive shaft, and a motor are connected to the wheels to automatically control the movement of the wheels to the bed. It may be possible to move the unit 200.

이동수단은 후술할 레이저 발생부(300)로부터 발생되는 펨토초 단일 펄스 레이저 빔이 피술자(400)의 눈의 맥락막에 발생된 신생 혈관으로 정확하게 조사될 수 있도록 침대부(200)의 위치를 미세조절할 수 있는 기능을 수행할 것이다.The moving means may finely adjust the position of the bed 200 so that the femtosecond single-pulse laser beam generated from the laser generator 300 to be described later can be accurately irradiated with the new blood vessels generated in the choroid of the eye of the subject 400. Will perform the function.

하우징(100)은 침대부의 상부에 침대부와 이격되어 설치된 구성을 의미한다. 하우징(100)은 침대부(200) 이외에 본 발명의 실시 예에 따른 펨토레이저를 이용한 안구 치료 장치에 포함된 모든 치료 장치가 설치된 하나의 수용 장치를 의미한다. 하우징(100)은 본 발명에서 지면에 고정되도록 설치되어 있으며, 침대부를 적어도 한측 이상에서 감쌀 수 있는 캐비티가 하우징(100)의 하부에 형성되어 있을 수 있다. 도 1을 참조하면, 정단면도에서 하우징(100)은 “ㄱ”의 형태를 하고 있으며, 하우징(100)의 형태에 따라서 정단면도의 좌측 하부가 개구되어 형성된 캐비티에 침대부(200)가 삽입되도록 할 수 있다.The housing 100 refers to a configuration installed spaced apart from the bed on the upper portion of the bed. The housing 100 refers to one accommodation device in which all the treatment devices included in the ocular treatment device using the femto laser according to the embodiment of the present invention are installed in addition to the bed 200. The housing 100 is installed to be fixed to the ground in the present invention, a cavity that can wrap the bed portion at least one side may be formed in the lower portion of the housing 100. Referring to FIG. 1, the housing 100 has a shape of “a” in the front sectional view, and the bed 200 is inserted into the cavity formed by opening the lower left side of the front sectional view according to the shape of the housing 100. can do.

캐비티의 상면, 즉 하우징(100)의 하면 중 피술자의 눈에 대응하는 위치에는 레이저 발생부(300)가 설치되어 있다. 정확히는, 레이저 발생부(300)의 설치 위치 및 설치 각도는, 레이저 발생부(300)에서 발생되는 펨토초 단일 펄스 레이저 빔이 피술자의 눈의 위치에 조사될 수 있도록 하는 위치 및 각도라면 어느 것이나 가능할 것이다. 본 발명에서는 레이저 빔은 지면과 수직한 방향으로 지면을 향해 조사될 것이며, 이에 따라서 레이저 발생부(300)의 설치 위치 역시 지면과 수직하면서 피술자의 눈을 지나는 선이 하우징(100)의 하면과 만나는 위치가 될 것이다.The laser generating part 300 is provided in the upper surface of a cavity, ie, the position corresponding to the eye of the subject among the lower surfaces of the housing 100. Exactly, the installation position and the installation angle of the laser generator 300 may be any position and angle so that the femtosecond single pulse laser beam generated by the laser generator 300 can be irradiated to the position of the eye of the subject. . In the present invention, the laser beam will be irradiated toward the ground in a direction perpendicular to the ground, whereby the installation position of the laser generator 300 is also perpendicular to the ground and the line passing through the eye of the subject meets the lower surface of the housing 100. Will be the location.

레이저 발생부(300)에는 펨토초 단위의 단일 펄스 레이저 빔을 생성하는 초고속 레이저 수술 장치가 설치되어 있다. 초고속레이저는 Ti:Sapphire amplifier system(미도시)으로서 100 fs의 펄스폭, 1 kHz 반복률, 800 nm ~ 1064 파장을 갖는 것으로서, 레이저 빔은 ND-필터(미도시)를 이용하여 레이저 세기를 조절하였으며, 1 kHz의 레이저 펄스열로부터 단일 펄스만을 뽑아내기 위하여 열림 지연 시간이 0.5 ms보다 빠른 광학셔터를 사용하였다. 이렇게 조절된 펨토초 레이저 단일 펄스를 초점거리 3 mm이고 63 배의 대물 랜즈(미도시)를 통하여 특정 부위의 신생 혈관 부위에 집속하여 미세 제거 공정이 이루어질 수 있도록 하였다.The laser generator 300 is provided with an ultrafast laser surgical device for generating a single pulsed laser beam in femtosecond units. The ultrafast laser is a Ti: Sapphire amplifier system (not shown) with a pulse width of 100 fs, a repetition rate of 1 kHz, and a wavelength of 800 nm to 1064. The laser beam is controlled using an ND-filter (not shown). In order to extract only a single pulse from the laser pulse train of 1 kHz, an optical shutter with an opening delay of more than 0.5 ms was used. The femtosecond laser single pulse thus adjusted was focused to a new blood vessel region of a specific region through a focal length of 3 mm and a 63-fold objective lens (not shown) to enable a microscopic removal process.

조사되는 레이저 빔은 근적외선(NIR) 영역의 레이저 빔이며, 조사되는 레이저 빔의 에너지 밀도인 플루언스는 10 내지 200 J/cm2의 범위이며, 본 발명에서는 30 내지 170 J/cm2로 설정하였다.The irradiated laser beam is a laser beam in the near infrared (NIR) region, and the fluence, which is the energy density of the irradiated laser beam, is in the range of 10 to 200 J / cm 2 , and is set to 30 to 170 J / cm 2 in the present invention. .

상기의 조건 하에서는 막 발달한 신생 혈관을 완벽하게 제거하고, 이미 발달이 진행된 정상 혈관의 경우 레이저 빔에 의해 손상되더라도 다시 자발적으로 성공적인 재생 결과를 갖는 것을 실험하였다. 이에 따라서, 상기의 에너지 밀도 하에서는 신생 혈관과 정상 혈관의 연결점에 레이저 빔을 조사해도, 결과적으로 신생 혈관만을 성공적으로 제거할 수 있게 되는 것이다.Under the above conditions, the newly developed new blood vessels were completely removed, and the normal blood vessels, which had already developed, were spontaneously successfully regenerated even if they were damaged by the laser beam. Accordingly, under the above energy density, even if the laser beam is irradiated to the connection point between the new blood vessel and the normal blood vessel, only the new blood vessel can be successfully removed.

또한, 다중 펄스를 조사하는 경우, 직전에 조사된 펄스에 의해 일정한 온도의 상승이 유발되어, 열이 축적됨에 따른 온도의 상승이 있을 수 있기 때문에 안구 조직의 광열역학적인 손상 및 광화학적인 손상이 축적될 수 있어, 단일 펄스 레이저 빔을 사용하게 된다. In addition, when irradiating multiple pulses, a constant temperature rise is caused by a pulse irradiated immediately before, and there may be an increase in temperature as heat accumulates, thereby accumulating photothermodynamic damage and photochemical damage of eye tissue. So that a single pulsed laser beam is used.

레이저 발생부(300)에는, 레이저 빔을 피술자의 눈에 조사하기 위한 레이저 조사부(미도시) 이외에, 레이저 발생부(300)에서 조사되는 레이저 빔이 피술자의 맥락막에 형성된 신생 혈관에 정확히 조사되도록 모니터링하기 위해 피술자의 눈 영역을 스캔하는 스캔부(미도시)가 설치되어 있을 수 있다.In addition to the laser irradiation unit (not shown) for irradiating the laser beam to the subject's eye, the laser generator 300 monitors the laser beam irradiated from the laser generator 300 to be accurately irradiated to the new blood vessel formed in the choroid of the subject. In order to do this, a scan unit (not shown) for scanning the eye region of the subject may be installed.

스캔부는, 피술자의 얼굴 영역, 더욱 자세하게는 피술자의 안구 영역을 촬영하고, 신생 혈관의 위치를 시술자가 알 수 있도록 스캔하는 기능을 수행하며, 갈바노 스캔, 혈관 조영술 또는 고분해능 레이저 OCT(Optical Coherence Tomography) 이미징 시스템을 사용하여 신생혈관을 검출하는 기능을 수행한다. 스캔부는 모니터링부(110, 120)에 스캔 영상을 전달하여 시술자가 신생 혈관의 위치를 시각적으로 인지함으로써, 피술자의 눈에 발생한 신생 혈관으로 레이저 빔이 정확하게 조사되도록 이동수단의 위치를 제어할 수 있도록 한다.The scanning unit photographs the subject's face area, more specifically, the eye area of the subject, performs a function of scanning the position of the new blood vessel so that the operator can know the position, and performs a galvano scan, angiography or a high resolution laser optical coherence tomography (OCT). To detect neovascularization using an imaging system. The scanning unit transmits the scanned image to the monitoring units 110 and 120 so that the operator visually recognizes the position of the new blood vessel, thereby controlling the position of the moving means so that the laser beam is correctly irradiated to the new blood vessel generated in the eye of the subject. do.

더욱 자세하게는, 스캔부는 레이저 빔의 조사위치 설정을 제어하기 위해 집속 대상 개체를 실시간 이미지로 관찰할 수 있는 장치를 포함하는 것이 바람직하다. 실시간 이미징 장치로 일반적인 공촛점 이미징 장치를 사용할 수 있으며 가시광대역의 레이저빔, 바람직하게는 아르곤 이온 레이저빔의 광원, 광원의 2차원 조사를 위한 갈바노-스캐너 미러, 전반사 미러(total mirrir) 및 이색 미러(dichroic mirror)를 포함하는 미러, 보정 렌즈(correction lens)를 포함하는 렌즈, 간섭 필터(interference filter)를 포함하는 필터, 핀홀, 광도전 소자 및 광전자 증배관를 포함하는 광검출기가 구비되는 것이 바람직하다.More specifically, the scan unit preferably includes a device capable of observing the focused object in real time image to control the irradiation position setting of the laser beam. As a real-time imaging device, a common confocal imaging device can be used, which is a light source of a visible light beam, preferably an argon ion laser beam, a galvano-scanner mirror for two-dimensional irradiation of the light source, a total mirror and dichroism Preferably, a mirror including a dichroic mirror, a lens including a correction lens, a filter including an interference filter, a photodetector including a pinhole, a photoconductive element and a photomultiplier tube are provided. Do.

신생혈관을 포함한 조직을 모니터링하는 모니터링 장치로 상기 실시간 이미징 장치를 활용할 수 있으며, 광 분할기(beam splitter)에 의해 분할된 광발광 신호를 검출하는 CCD(charge coupled device) 카메라가 구비될 수 있다.The real-time imaging device may be used as a monitoring device for monitoring tissues including neovascularization, and a charge coupled device (CCD) camera may be provided to detect a photoluminescence signal split by a beam splitter.

이때, 갈바노스캔(갈바노-스캐너 미러), 광검출기, 광학 셔터 및 CCD 카메라는 디지털 프로세서에서 구동되는 제어 프로그램과 연동하여 제어되는 것이 바람직하다.At this time, the galvano scan (galvano-scanner mirror), the photodetector, the optical shutter, and the CCD camera are preferably controlled in conjunction with a control program driven by the digital processor.

한편, 상기 언급한 고분해능 레이저 OCT 이미징 시스템 역시 스캔부에서 신생혈관을 포함한 조직을 모니터링하기 위한 장치로 사용될 수 있다. OCT 이미징 시스템은 초음파 대신 빛의 반사를 이용하여 촬영하는 3차원 영상 이미징 기술로서, 안과 등의 의료 계열에서 정밀 시술을 가능하게 하기 위해 개발된 기술이다. Meanwhile, the above-mentioned high resolution laser OCT imaging system may also be used as an apparatus for monitoring tissue including neovascularization in the scan unit. The OCT imaging system is a three-dimensional imaging technique that uses light reflection instead of ultrasound, and has been developed to enable precise procedures in medical departments such as ophthalmology.

모니터링부(110, 120)는 스캔부 또는 일반 카메라를 통해 촬영한 피술자의 눈 및 레이저 발생부(300)에서 조사되는 레이저 빔의 조사위치에 대한 영상을 시술자가 확인함으로써, 이동수단의 위치 제어가 가능하도록 하는 기능을 수행한다.The monitoring units 110 and 120 check the image of the operator's eye and the laser beam irradiated from the laser generating unit 300 by the operator or the general camera. Perform the function that makes it possible.

모니터링부(110, 120)는 예를 들어, 화면을 통해 시술자가 피술자의 데이터 및 촬영 영상을 한꺼번에 확인 가능한 컴퓨터 모니터(110) 또는 스캔부에서 촬영한 영상을 확대하여 시술자가 확인하도록 영상을 그대로 출력하는 확대경(120)을 포함할 수 있다. 컴퓨터 모니터(110) 및 확대경(120)은 동시에 설치되어 있을 수 있다. For example, the monitoring unit 110 or 120 enlarges the image taken by the computer monitor 110 or the scanning unit, which allows the operator to check the data and the captured image of the subject at a time, and outputs the image as it is for the operator to check. A magnifying glass 120 may be included. The computer monitor 110 and the magnifying glass 120 may be installed at the same time.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 펨토레이저를 이용한 안구 치료 장치의 측단면도이다. 이하의 설명에서 도 1에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.2 is a side cross-sectional view of an ocular treatment apparatus using a femto laser according to an embodiment of the present invention. In the following description, the description of the parts overlapping with those of FIG. 1 will be omitted.

도 2를 참조하면, 먼저 하우징(100) 하부에 이격된 상태로 침대부(200)가 위치하고 있다. 침대부(200)에는 피술자(400)가 안구(410)를 레이저 발생부(300)에 위치하도록 하여 누워있을 수 있을 것이다.Referring to FIG. 2, first, the bed part 200 is positioned in a state spaced below the housing 100. The bed 200 may be laid by the subject 400 to place the eyeball 410 on the laser generator 300.

시술자는, 피술자(400)의 머리 부분에 서있거나 의자 등을 통해 앉은 상태로 확대경(120) 및 컴퓨터 모니터(110)를 통해 피술자(400)의 안구(410)를 스캔한 영상을 확인하면서, 레이저 발생부(300)의 동작을 조작하여 펨토초 단위의 단일 펄스 레이저 빔을 안구(410)에 발생한 신생 혈관에 조사함으로써, 신생 혈관만을 선택적으로 제거하는 수술을 집도할 수 있을 것이다.The operator checks an image of scanning the eyeball 410 of the subject 400 through the magnifying glass 120 and the computer monitor 110 while standing on the head of the subject 400 or sitting through a chair. By manipulating the operation of the generator 300 to irradiate the neovascularization generated in the eyeball 410 with a single pulse laser beam in units of femtoseconds, surgery to selectively remove only the neovascularization may be performed.

도 3은 레이저 발생부의 자세한 저면도이다. 또한 도 4는 레이저 발생부의 자세한 측단면도이다.3 is a detailed bottom view of the laser generating unit. 4 is a detailed side cross-sectional view of the laser generating unit.

도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 대해 도시한 것으로서, 본 발명의 다른 실시 예에서는, 침대부(200) 뿐 아니라 레이저 발생부(300)에도 이동 수단(310)이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.3 and 4 illustrate another embodiment of the present invention. In another embodiment of the present invention, the moving unit 310 is installed in the laser generating unit 300 as well as the bed 200. It features.

도 3 및 도 4를 참조하면, 레이저 발생부(300)에는 먼저 레이저 조사부(340)가 포함되어 있다. 레이저 조사부(340)에서는 펨토초 단위의 단일 펄스 레이저 빔이 생성되어, 광학 장치를 통해 피술자의 안구(410)에 발생된 신생 혈관에 집속될 수 있도록 레이저 빔을 조사하게 된다.3 and 4, the laser generator 300 includes a laser irradiator 340 first. The laser irradiation unit 340 generates a single pulsed laser beam in femtosecond units, and irradiates the laser beam to focus on new blood vessels generated in the eyeball 410 of the subject through an optical device.

또한, 레이저 발생부(300)에는 스캔용 광학계(350)가 설치되어 있다. 스캔용 광학계(350)는, 레이저 발생부(300)에 설치된 스캔부의 구성 중, 스캔을 위해 조사되는 빛을 발광하는 발광부 및 피술자의 안구(410)에 의해 반사된 빛을 수광하는 수광부를 포함하는 구성을 의미한다.In addition, the laser generating unit 300 is provided with a scanning optical system 350. The optical system 350 for scanning includes a light emitting unit for emitting light irradiated for scanning and a light receiving unit for receiving light reflected by the eyeball 410 of the subject among the components of the scan unit installed in the laser generating unit 300. It means the configuration.

레이저 발생부(300)에는 레이저 구동부(320) 및 레이저 발생부 이동수단(310)이 포함되어 있다. 레이저 구동부(320)는 레이저 발생부 하우징(320)에 설치되어 있으며, 레이저 조사부(340)를 통해 레이저 빔이 조사되는 것을 제어하여, 시술에 필요할 때 레이저 빔이 신생 혈관에 조사될 수 있도록 구동을 제어하는 기능을 수행한다.The laser generator 300 includes a laser driver 320 and a laser generator moving means 310. The laser driver 320 is installed in the laser generator housing 320 and controls the laser beam to be irradiated through the laser irradiator 340 to drive the laser beam to the new blood vessel when needed for the procedure. Function to control.

레이저 발생부 이동수단(310)은 기어, 레일 및 모터를 포함하여 구성되어 있으며, 레이저 발생부 하우징(320)이 하우징(100)에 대해 이동할 수 있도록 구동하는 기능을 수행한다.The laser generator moving unit 310 is configured to include a gear, a rail and a motor, and performs a function of driving the laser generator housing 320 to move with respect to the housing 100.

도 3 에서, 레이저 발생부 이동수단(310)은 십자 모양의 레일을 포함하고, 이를 통해 레이저 발생부 하우징(320)은 4방향으로 이동이 가능하며, 추가적으로 도 4의 화살표가 도시된 바와 같이, 지면에 수직한 방향으로 레이저 발생부 하우징(320)이 이동할 수 있도록 하는 구성을 포함할 수 있을 것이다. 레이저 발생부 이동수단(310)이 포함할 수 있는 기어, 레일 및 모터의 구성은, 일반적으로 기기를 이동하기 위해 사용되는 구성을 포함할 수 있을 것이 당연하므로, 상세한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다. In Figure 3, the laser generator moving unit 310 includes a cross-shaped rail, through which the laser generator housing 320 is movable in four directions, as shown by the arrow of Figure 4, The laser generating unit housing 320 may move in a direction perpendicular to the ground. Since the configuration of the gear, rail and motor that the laser generating unit moving means 310 may include may generally include a configuration used to move the device, a detailed description thereof will be omitted. do.

도 5는 레이저 발생부 및 스캔부의 구성 예를 도시한 것이다.5 shows an example of the configuration of the laser generating unit and the scanning unit.

제어부(380)는 레이저 구동부(320)를 통해 입력된 신호를 통해 레이저 조사부(340)의 구동을 제어하여, 레이저 발생 수단에 의해 생성된 펨토초 단위의 단일 펄스 레이저 빔이 송출되는 것을 제어한다. 또한 제어부(380)는, 스캔용 광학계(350), 스캐너(예를 들어 갈바노 스캐너)(360) 및 광전증배관(370)을 통해 스캔된 영상을 모니터링부(110, 120)에 전달하기 위한 영상으로 변환하고, 변환된 영상을 모니터링부(110, 120)에 전달하는 기능을 추가적으로 포함할 수 있다.The controller 380 controls the driving of the laser irradiator 340 through a signal input through the laser driver 320 to control the transmission of a single pulse laser beam generated in a femtosecond unit generated by the laser generator. In addition, the controller 380 is configured to transfer the scanned image to the monitoring unit 110 or 120 through the scanning optical system 350, the scanner (eg, galvano scanner) 360, and the photomultiplier tube 370. The method may further include a function of converting the image into an image and transferring the converted image to the monitoring units 110 and 120.

도 6은 제어부와 이동 수단의 구성 예를 도시한 것이다.6 shows an example of the configuration of the control unit and the moving means.

제어부(380)의 주요 기능은, 도 5에 대한 설명에 기재된 레이저 빔의 송출 제어, 스캔 영상 전달 기능뿐 아니라, 이동수단(220)을 제어하는 기능이다. 즉, 스캔부에서 검출된 피술자의 안구(410)에 발생된 신생혈관에 대응하는 위치에 레이저 빔이 조사되도록 이동수단(220)을 제어하게 되는 것이다. 이동수단(220)의 제어는, 레이저 구동부(320)를 통한 시술자의 입력에 의할 수 있으며, 검출된 신생 혈관의 위치에 따라서 제어부(380)에 의해 자동으로 제어될 수도 있다.The main function of the control unit 380 is a function of controlling the moving means 220 as well as the transmission control of the laser beam and the scan image transmission function described in the description of FIG. 5. That is, the moving unit 220 is controlled to irradiate a laser beam to a position corresponding to the neovascularization generated in the eyeball 410 of the subject detected by the scanning unit. The control of the moving means 220 may be based on an operator's input through the laser driver 320 and may be automatically controlled by the controller 380 according to the detected position of the new blood vessel.

제어부(380)의 이동수단(220)의 제어를 위해, 제1 모터부(391)가 설치되어 있을 수 있다. 제1 모터부(391)에는 이동 수단(220)에 의해 침대부(200)가 지면에 평행한 방향 및 수직한 방향으로 이동 가능하게 하기 위해 복수의 모터가 포함될 수 있을 것이다.In order to control the moving unit 220 of the controller 380, the first motor unit 391 may be installed. The first motor unit 391 may include a plurality of motors to enable the bed unit 200 to move in a direction parallel to the ground and in a vertical direction by the moving unit 220.

제1 모터부(391)와 연결된 동력 전달 수단(210)은 이동 수단(220)에 설치된 각종 기어 및 구동축을 포함하며, 제1 모터부(391)에서 발생된 구동력을 이용하여 이동 수단(220)을 실질적으로 이동시키는 기능을 수행한다. 도 6에는 제1 모터부(391) 및 동력 전달 수단(210)을 개념적으로 도시한 것이며, 실질적인 구성은 이동 수단(220)의 이동을 위해 사용될 수 있는 모든 구성을 포함할 것이다.The power transmission means 210 connected to the first motor portion 391 includes various gears and drive shafts installed on the movement means 220, and uses the driving force generated by the first motor portion 391 to move the movement means 220. It performs the function of moving substantially. FIG. 6 conceptually illustrates the first motor portion 391 and the power transmission means 210, and a substantial configuration will include all configurations that can be used for the movement of the movement means 220.

도 7은 제어부와 레이저 발생부 이동수단의 구성 예를 도시한 것이다.7 shows a configuration example of the control unit and the laser generating unit moving means.

제어부(380)는 침대부(200) 뿐 아니라, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 레이저 발생부(300)를 이동시킬 수 있다. 이를 위해, 제어부(380)에는 제2 모터부(390)가 연결되어 제어부(380)를 통해 제2 모터부(390)에 포함된 복수의 모터의 작동이 제어될 수 있다. 도 6에 대한 설명과 유사하게, 제어부(380)는 레이저 구동부(320)를 통해 입력된 시술자의 제어 명령에 반응하여 제2 모터부(390)를 제어하거나, 피술자의 안구(410)에 형성된 신생혈관의 위치에 따라서 자동으로 제2 모터부(390)를 제어할 수 있을 것이다.The controller 380 may move the laser generator 300 as shown in FIGS. 3 and 4 as well as the bed 200. To this end, the second motor unit 390 may be connected to the control unit 380 to control the operation of the plurality of motors included in the second motor unit 390 through the control unit 380. Similar to the description of FIG. 6, the controller 380 controls the second motor unit 390 in response to the operator's control command input through the laser driver 320 or newly formed on the eyeball 410 of the subject. The second motor unit 390 may be automatically controlled according to the position of the blood vessel.

제2 모터부(390)는 레이저 발생부 이동수단(310)에 포함된 구성 중 하나이며, 도 3 및 4에 대한 설명에서 언급한 바와 같이, 레이저 발생부 이동수단(310)은 십자 모양의 레일을 포함하고, 이를 통해 레이저 발생부 하우징(320)은 4방향으로 이동이 가능하며, 추가적으로 도 4의 화살표가 도시된 바와 같이, 지면에 수직한 방향으로 레이저 발생부 하우징(320)이 이동할 수 있도록 하는 구성을 포함할 수 있을 것이다. 레이저 발생부 이동수단(310)이 포함할 수 있는 기어, 레일 및 모터의 구성은, 일반적으로 기기를 이동하기 위해 사용되는 구성을 포함할 수 있을 것이 당연하므로, 상세한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.The second motor unit 390 is one of the components included in the laser generating unit moving means 310, as mentioned in the description of Figures 3 and 4, the laser generating unit moving means 310 is a cross-shaped rail It includes, through which the laser generator housing 320 is movable in four directions, as shown in the arrow of Figure 4, in addition, so that the laser generator housing 320 can move in a direction perpendicular to the ground It may include a configuration. Since the configuration of the gear, rail and motor that the laser generating unit moving means 310 may include may generally include a configuration used to move the device, a detailed description thereof will be omitted. do.

Claims (7)

피술자가 누울 수 있으며, 하부의 이동 수단에 의해 위치 조절이 가능한 침대부;
상기 침대부의 상부에 상기 침대부와 이격되어 설치된 하우징;
상기 하우징의 하면 중 상기 피술자의 눈에 대응하는 위치에 설치되어 있고, 펨토초 단일 펄스 레이저 빔을 조사하는 레이저 발생부;
상기 이동수단의 위치 제어를 위해 상기 피술자의 눈과 상기 레이저 발생부에서 조사되는 상기 레이저 빔의 조사 위치를 확인하는 모니터링부;
상기 레이저 발생부에 설치되어 하부에 위치하는 상기 피술자의 얼굴 영역을 촬영하고, 촬영된 영상을 상기 모니터링부에 전달하는 스캔부; 및
상기 스캔부에서 검출된 상기 피술자의 눈에 발생된 신생혈관에 대응하는 위치에 상기 레이저 빔이 조사되도록 상기 이동수단을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토레이저를 이용한 안구 치료 장치.Bed part which the operator can lie down and which position is adjustable by the movement means of the lower part;
A housing spaced apart from the bed portion at an upper portion of the bed portion;
A laser generation unit disposed at a position corresponding to the eye of the subject in the lower surface of the housing and irradiating a femtosecond single pulse laser beam;
A monitoring unit for checking an irradiation position of the laser beam irradiated from the eye of the subject and the laser generating unit to control the position of the moving unit;
A scan unit installed in the laser generation unit to capture a face region of the subject located below and to transfer the captured image to the monitoring unit; And
And a control unit for controlling the moving unit to irradiate the laser beam to a position corresponding to the neovascularization generated in the eye of the subject detected by the scanning unit. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 스캔부는,
상기 피술자의 눈에 발생된 신생혈관을 갈바노스캔 또는 혈관 조영술에 의해 검출하는 것을 특징으로 하는 펨토레이저를 이용한 안구 치료 장치. The method according to claim 1,
The scanning unit may include:
An ocular treatment apparatus using femtolaser, characterized in that the neovascularization generated in the subject's eye is detected by galvanoscopy or angiography. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 레이저 빔의 플루언스는 30 내지 170J/cm2인 것을 특징으로 하는 펨토레이저를 이용한 안구 치료 장치.The method according to claim 1,
The fluence of the laser beam is an eye treatment device using a femto laser, characterized in that 30 to 170J / cm 2 . 청구항 1에 있어서,
상기 레이저 빔은 근적외선 영역의 레이저 빔인 것을 특징으로 하는 펨토레이저를 이용한 안구 치료 장치.The method according to claim 1,
The laser beam is an eye therapy apparatus using a femto laser, characterized in that the laser beam in the near infrared region. 청구항 1에 있어서,
상기 레이저 발생부가 상기 하우징의 하면에 대하여 수직 및 평면으로 이동하도록 하는 레이저 발생부 이동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토레이저를 이용한 안구 치료 장치.The method according to claim 1,
And a laser generator moving means for moving the laser generator vertically and in a plane with respect to the lower surface of the housing.
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