KR101966906B1 - 안과용 치료장치 및 이의 제어방법 - Google Patents

안과용 치료장치 및 이의 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101966906B1
KR101966906B1 KR1020180044956A KR20180044956A KR101966906B1 KR 101966906 B1 KR101966906 B1 KR 101966906B1 KR 1020180044956 A KR1020180044956 A KR 1020180044956A KR 20180044956 A KR20180044956 A KR 20180044956A KR 101966906 B1 KR101966906 B1 KR 101966906B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
treatment
light
intensity
treatment light
irradiated
Prior art date
Application number
KR1020180044956A
Other languages
English (en)
Inventor
김종민
노영정
박영근
장동진
Original Assignee
주식회사 루트로닉
가톨릭대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 루트로닉, 가톨릭대학교 산학협력단 filed Critical 주식회사 루트로닉
Priority to KR1020180044956A priority Critical patent/KR101966906B1/ko
Priority to PCT/KR2018/004511 priority patent/WO2019203373A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101966906B1 publication Critical patent/KR101966906B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008Methods or devices for eye surgery using laser
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/12Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes
    • A61B3/1241Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes specially adapted for observation of ocular blood flow, e.g. by fluorescein angiography
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00844Feedback systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00878Planning

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Laser Surgery Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 안과용 치료장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 순차적으로 강도가 증가하는 복수의 펄스로 구성되는 패턴을 갖는 치료광을 안조직의 치료 위치로 조사하는 치료광 조사부, 상기 치료광이 조사되는 동안 상기 치료광에 의한 상기 치료 위치의 상태 정보를 모니터링하는 모니터링부, 상기 모니터링된 상태 정보에 근거하여 상기 치료 위치에 목표한 상태 변화가 발생한 것으로 감지되면 상기 치료 위치로의 상기 치료광 조사가 자동 멈춤되게 제어하는 제어부, 상기 치료 위치의 상태 변화가 감지된 시점에 근거하여, 치료광의 강도가 적합한지 여부를 사용자에게 가이드하는 가이드부 및, 사용자가 상기 치료광 강도를 조절할 수 있는 설정부를 포함하는 안과용 치료장치 및 이의 제어방법을 제공한다.

Description

안과용 치료장치 및 이의 제어방법 {AN OPHTHALMIC TREATMENT APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING THAT}
본 발명은 안과용 치료장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치료가 진행되는 동안 타겟 조직의 상태를 감지하여 치료 내용을 제어하는 안과용 치료장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
최근 들어, 인체 조직에 광을 조사하여 조직의 상태를 변화시켜 병변을 치료하는 기술이 널리 적용되고 있다. 특히, 레이저를 이용한 치료 기술은 다양한 안과 관련 병변에 널리 사용되고 있다. 예를 들어, 각막 성형, 녹내장 치료 및 백내장 수술 등의 전안부 병변을 치료하는 장치가 널리 상용화되었으며, 최근에는 황반 변성 등의 안저 영역에 발생하는 병변을 치료하는 장치가 개발되고 있다.
이러한 치료장치는 레이저를 타겟 조직으로 조사하여 에너지를 전달하고, 이에 의해 조직의 상태 변화를 유도한다. 다만, 타겟 조직으로 에너지가 과다하게 전달되면 인접한 조직까지 손상이 발생하는 문제가 발생하게 되며, 특히 안과 병변 치료시에는 시력 손상까지 야기할 수 있어 치명적일 수 있다. 반면, 타겟 조직에 충분한 에너지가 전달되지 않을 경우, 치료가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있다. 따라서, 불필요한 손상을 방지하고 적합한 치료를 진행할 수 있도록, 치료 중 타겟 조직의 상태를 정밀하게 모니터링하는 기술이 필요하다.
대한민국공개특허공보 10-2014-0009844(2014. 1. 23 공개)
본 발명은 치료 중 치료 영역의 상태 변화를 실시간으로 모니터링하고, 이에 근거하여 치료를 진행할 수 있는 안과용 치료장치 및 이의 제어방법을 제공하기 위함이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 순차적으로 강도가 증가하는 복수의 마이크로 펄스로 구성되는 패턴을 갖는 치료광을 안조직의 치료 위치로 조사하는 치료광 조사부, 상기 치료광이 조사되는 동안 상기 치료광에 의한 상기 치료 위치의 상태 정보를 모니터링하는 모니터링부, 상기 모니터링된 상태 정보에 근거하여 상기 치료 위치에 목표한 상태 변화가 발생한 것으로 감지되면 상기 치료 위치로의 상기 치료광 조사가 자동 멈춤되게 제어하는 제어부, 상기 치료 위치의 상태 변화가 감지된 시점에 근거하여, 치료 강도가 적합한지 여부를 사용자에게 가이드하는 가이드부 및, 사용자가 상기 치료 강도를 조절할 수 있는 설정부를 포함하는 안과용 치료장치를 제공한다.
여기서, 가이드부는 상기 치료광 조사가 자동 멈춤될 때까지 기 조사된 마이크로 펄스의 수에 근거하여 상기 치료 강도가 적합한지 여부를 사용자에게 가이드할 수 있다.
일 예로서, 상기 치료광은 하나의 치료 위치에 마이크로 펄스를 N회 조사하도록 설정되며, 상기 치료광이 자동 멈춤될 때까지 조사된 마이크로 펄스가 n1회 이상 n2 이하이면 상기 가이드부는 상기 치료 강도가 적합한 것으로 표시하고, 상기 치료광이 자동 멈춤될 때까지 조사된 마이크로 펄스가 n1회 미만이면, 상기 가이드부는 상기 치료 강도가 과도한 것으로 표시하고, 상기 치료광이 자동 멈춤될 때까지 조사된 마이크로 펄스가 n2회를 초과하면, 상기 가이드부는 상기 치료 강도가 약한 것으로 표시할 수 있다.
한편, 상기 설정부는 사용자가 최대 강도를 갖는 마이크로 펄스의 강도를 조절할 수 있도록 구성되며, 상기 최대 강도를 갖는 마이크로 펄스의 강도가 조절되면 나머지 마이크로 펄스의 강도 또한 기 설정된 방식으로 조절되어 상기 치료 강도가 조절되도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 최대 강도를 갖는 마이크로 펄스의 초기 강도는 테스트 영역에 마이크로 펄스를 조사하였을 때 형광 안저 혈관조영술(Fluorescein Angiography)을 통해 RPE 영역에서 누출(leakage)이 관찰되는 최소 강도값일 수 있다.
그리고, 모니터링부는 서로 상이한 방식으로 상기 치료 위치의 상태 변화를 감지하는 제1 모니터링 유닛 및 제2 모니터링 유닛을 포함하고, 상기 제어부는 상기 치료광이 조사되는 동안 상기 제1 모니터링 유닛과 상기 제2 모니터링 유닛 중 어느 하나에서 상기 치료 위치의 상태 변화가 감지되면 상기 치료광을 자동 멈춤시키도록 제어할 수 있다.
이때, 가이드부를 통해 상기 치료 강도가 적합한지 여부가 결정되면, 상기 제어부는 상기 가이드의 판단에 근거하여 적합한 치료 강도에 해당하도록 상기 치료 강도를 자동적으로 조절하도록 구성하는 것도 가능하다.
한편, 상기한 본 발명의 목적은, 치료광 조사부를 통해 순차적으로 강도가 증가하는 복수의 마이크로 펄스로 구성된 치료광을 안조직의 치료 위치로 조사하는 단계, 상기 모니터링부를 통해 상기 치료광이 조사되는 동안 상기 치료 위치의 상태 변화를 모니터링하는 단계, 상기 치료광이 조사되는 동안 상기 치료 위치의 상태 변화가 발생하면 상기 치료광을 자동 멈춤시키는 단계, 상기 치료 위치의 상태 변화가 감지된 시점에 근거하여, 상기 치료 강도가 적합한지 여부를 가이드부를 통해 사용자에게 가이드하는 단계를 포함하는 안과용 치료장치의 제어방법에 의해서도 달성될 수 있다.
나아가, 상기한 본 발명의 목적은, 안조직의 테스트 영역에 상이한 강도를 갖는 테스트 펄스를 조사하여 치료 강도를 설정하는 단계, 설정된 치료 강도에 근거하여 순차적으로 강도가 증가하는 복수의 마이크로 펄스로 구성된 치료광을 안조직의 치료 위치로 조사하는 단계, 상기 치료광이 상기 치료 위치로 조사되는 동안 상기 치료 위치의 상태 변화를 모니터링하는 단계, 상기 치료 위치의 상태 변화가 감지되면 상기 치료광을 자동 멈춤시키는 단계 및 상기 치료 위치의 상태 변화가 감지된 시점에 근거하여 가이드 되는 치료 강도 정보에 따라, 상기 치료 강도를 조절하는 단계를 포함하는 안과용 치료장치를 이용한 치료방법에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서, 상기 치료 강도를 설정하는 단계는, 상기 테스트 영역에 상이한 강도를 갖는 복수의 테스트 펄스를 각각 상이한 위치에 조사하는 단계, 형광 안저 혈관 조영술(Fluorescein Angiography)을 이용하여 상기 복수의 테스트 펄스가 조사된 위치의 누출(leakage) 여부를 확인하는 단계 및 상기 누출이 있는 위치로 조사된 테스트 펄스들의 강도 중 최저값을 이용하여 상기 치료 강도를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 의할 경우, 치료 위치별 조직 특성이 상이한 경우에도 실시간으로 치료 강도의 적합 여부를 확인할 수 있어, 바람직하지 않은 손상이 발생하거나 치료가 충분히 이루어지지 않는 경우를 최소화할 수 있다.
또한, 치료 중 실시간으로 치료 강도에 대한 정보가 사용자에게 가이드되므로, 사용자의 숙련도와 관계없이 균질한 수준의 치료를 제공하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안과용 치료장치를 개략적으로 도시한 개략도,
도 2는 도 1의 안과용 치료장치의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도,
도 3은 도 2의 A 영역을 확대하여 그린 단면도,
도 4는 치료광의 조사 패턴을 도시한 그래프,
도 5는 환자의 안저 이미지를 표시한 도면,
도 6은 하나의 치료 위치에 조사되는 치료광 조사 패턴 및 감지되는 모니터링값을 도시한 그래프,
도 7은 도 2의 가이드부가 치료 강도를 판단하는 기준을 설명하기 위한 그래프,
도 8 내지 도 10은 도 2의 가이드부의 다양한 표시예를 도시한 도면,
도 11은 본 실시예에 따른 안과용 치료장치의 제어방법을 도시한 순서도이이고,
도 12는 도 11의 초기 치료 강도 설정 단계를 보다 상세하게 나타낸 순서도이다.
이하에서는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 안과용 치료장치 및 이의 제어방법에 대해 구체적으로 설명한다. 아래의 설명에서 각 구성요소의 위치 관계는 원칙적으로 도면을 기준으로 설명한다. 도면은 설명의 편의를 위해 발명의 구조를 단순화하거나 필요할 경우 과장하여 표시될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 이 이외에도 각종 장치를 부가하거나, 변경 또는 생략하여 실시할 수 있음은 물론이다.
이하에서 설명되는 안과용 치료장치는 안저 병변을 치료하는 장치를 중심으로 설명되나, 본 발명은 안저 병변 이외의 다른 안과 병변을 치료하는 치료 장치에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 녹내장과 같은 전안부 병변을 치료하는 장치에 적용될 수 있으며, 백내장과 같은 수정체에 발생하는 병변을 치료하는 장치에 적용될 수도 있다. 나아가, 본 발명은 안과 병변 이외에도 피부 병변과 같은 다른 진료과목의 병변을 치료하는 치료장치에도 널리 활용될 수 있음을 밝혀둔다.
그리고, 이하에서 '치료 영역'이라함은 치료가 필요한 영역으로서, 소정 면적 또는 소정 길이 구간으로서의 영역을 의미할 수 있다. 그리고, '치료 위치'는 치료 영역 내에 치료가 이루어지는 위치로, 특정 좌표에 위치하는 스팟으로서의 위치를 의미할 수 있다. 나아가, '타겟 조직'은 치료의 대상이 되는 조직을 의미한다. 특정 치료 위치에 깊이에 따라 복수의 조직이 층별 구조를 형성하고 있는 경우, 타겟 조직은 전부 또는 일부 깊이 구간에 위치하는 조직일 수 있다.
즉, 광이 스팟 형태로 특정 '치료 위치'로 조사되면, 해당 치료 위치의 특정 깊이 구간에 위치하는 '타겟 조직'으로 대부분의 에너지가 전달될 수 있다. 또한, 소정 면적의 '치료 영역'을 치료하기 위해, 치료 영역 내에 위치하는 복수의 '치료 위치'에 순차적으로 광을 조사하여 치료를 진행할 수 있다.
그리고, 이하에서 '테스트 영역'이라함은 치료광의 파라미터를 설정하기 위해 테스트 광이 조사되는 영역이다. 이러한 테스트 영역은, 병변이 위치하여 치료가 필요한 치료 영역과 구분되는 영역을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안과용 치료장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 본 실시예에 따른 안과용 치료장치는 안저에 치료광을 조사하여 치료를 수행하는 장치로, 도 1에 도시된 바와 같이 슬릿 램프(10) 및 인터페이스부(20)를 포함하여 구성된다.
슬릿 램프(10)는 사용자가 환자의 눈을 관찰하며 치료를 진행하는 장치이다. 슬릿 램프(10)의 본체 일측에는 환자의 눈의 위치를 고정시키기 위한 대안부(object part)(180)가 구비된다. 그리고, 타측에는 환자의 눈을 관찰하기 위해 사용자의 눈이 위치하는 접안부(eyepiece part)(170)가 구비된다. 그리고, 슬릿 램프(10) 내부에는 치료 동작을 수행하기 위한 다양한 구성요소가 구비되며, 이에 대해서는 아래에서 보다 구체적으로 설명한다. 그리고, 슬릿 램프의 외부에는 치료 장치의 동작을 제어하기 위한 조작부(30)가 구비될 수 있다. 조작부(30)는 키보드, 조이스틱, 페달 등의 구조를 이용하여 구성되며, 사용자는 조작부(30)를 조작하여 슬릿 램프의 시야 방향 또는 치료 장치의 치료 동작 등을 조작할 수 있다.
인터페이스부(20)는 슬릿 램프(10)와 인접한 위치에 구비되어, 치료 중 사용자에게 필요한 각종 정보를 표시하거나, 사용자가 명령 및 정보를 입력/설정하도록 구성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 인터페이스부(20)는 모니터와 같은 디스플레이 장치를 포함하여 구성된다. 그리고, 디스플레이 장치의 터치 스크린 기능을 통해 정보를 입력하도록 구성되거나, 키보드나 마우스와 같은 별도의 입력장치를 구비할 수 있다.
도 2는 도 1의 안과용 치료장치의 내부 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도이다. 슬릿 램프(10)는 치료광을 발생시켜 안저로 치료광을 조사하는 치료광 조사부를 포함한다. 치료광 조사부는 치료광(treatment beam)을 발생시키는 치료광 발생부(110) 및 치료광 발생부에서 발생된 치료광을 안저로 전달하기 위한 빔 딜리버리부(130)를 포함하여 구성된다. 또한, 치료광이 조사되는 위치를 표시하기 위한 조준광 발생부(120)를 더 포함할 수 있다. 나아가, 환자의 안저 이미지를 촬영하기 위한 촬상부(140), 치료광에 의한 조직의 상태 변화 정보를 감지하기 위한 모니터링부(150) 및 각종 구성요소를 제어하기 위한 제어부(160) 등을 더 포함할 수 있다.
치료광 발생부(110)는 치료광 광원(미도시) 및 치료광 광원에서 생성되는 광의 특성을 가공(modulation)하는 각종 광학 소자(미도시)를 포함하여 구성된다. 본 실시예의 치료광 광원은 Nd:YLF, Nd:YAG, Ho:YAG 등과 같은 레이저 매질 또는 레이저 다이오드를 포함하여 구성되어, 치료광으로서 레이저를 발생시킨다. 일 예로서, 본 실시예의 치료광 발생부는 Nd:YLF의 레이저 매질을 포함하도록 구성되어, 치료광으로서 527nm의 파장의 레이저를 이용한다. 이러한 치료광은 소정의 시간 갭을 두고 조사되는 복수의 마이크로 펄스로 구성될 수 있다. 다만, 이러한 치료광 패턴의 구체적인 내용은 이하에서 별도로 설명한다.
빔 딜리버리부(130)는 복수의 광학소자로 구성되어, 치료광이 진행하는 광 경로를 형성한다. 따라서, 치료광 발생부(110)에서 발생된 치료광은 빔 딜리버리부(130)를 따라 진행하여 안저 방향으로 조사된다.
이러한 빔 딜리버리부(130)는 치료광 이외에도 후술할 조준광 및/또는 촬영광이 진행하는 광 경로를 형성할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 빔 딜리버리부(130)는 적어도 하나 이상의 빔 컴바이너(beam combiner)(131)를 구비하여, 조준광 및/또는 촬영광은 광 경로상에 합류되고, 안저 방향으로 조사될 수 있다. 그리고, 안저에서 반사되는 조준광 및/또는 촬영광은 빔 딜리버리부(130)를 통해 역 방향으로 진행하여, 접안부(170)로 진행하거나 촬상부(140)로 수광될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 조준광 및/또는 촬영광은 치료광의 조사 경로와 구분되는 별도의 광 경로를 형성하거나, 생략하여 실시할 수 있다.
빔 딜리버리부(130)는 광이 조사되는 위치를 변경시키는 스캐너(132)를 포함한다. 스캐너(132)는 적어도 하나 이상의 반사부재 및 이를 회전시키는 구동유닛을 포함하여 구성된다. 스캐너(132)는 반사부재를 회전시키면서, 반사부재에 의해 반사되는 광의 조사 위치를 변경시킬 수 있다. 또한, 도 2에 도시되지는 않았으나, 빔 딜리버리부(130)는 광을 집속시키거나 분산시키기 위한 복수의 광학 렌즈, 광학 필터 등의 광학 소자를 더 포함할 수 있다. 빔 딜리버리부(130)는 이러한 광학 소자들을 이용하여 치료광이 치료 영역 상에 조사되는 스팟 사이즈를 비롯하여 다양한 파라미터를 조절할 수 있다.
빔 딜리버리부(130)의 말단에는 대안부(object part)(180)가 구비된다. 대안부(180)는 치료 대상이 되는 환자의 눈이 위치되는 구성으로, 대물렌즈 또는 환자의 눈과 접촉하는 컨택트 렌즈를 포함하여 구성된다. 나아가, 대안부는 환자의 눈을 고정시킬 수 있도록, 환자의 전안부를 흡입하여 고정시키는 석션 장치를 더 포함할 수 있다.
한편, 조준광 발생부(120)는 조준광(aiming beam)을 발생시킨다. 조준광은 치료광을 조사하기 이전, 또는 치료광이 조사되는 동안 시술자가 치료광이 조사되는 위치를 확인할 수 있도록, 치료광이 조사되는 치료 위치로 조사되어 해당 위치를 표시하는 구성이다. 조준광 발생부(120)에서 발생된 조준광은 빔 딜리버리부(130)를 통해 안저의 치료 영역으로 조사된 후 반사된다. 이때, 조준광은 가시광 대역의 파장을 갖고, 사용자는 접안부를 통해 이를 확인하여 조준광의 위치를 확인할 수 있다. 다만, 치료광이 조사되는 위치를 인터페이스부에 표시된 안저 이미지 상에서 확인이 가능한 경우, 조준광 발생부를 생략하여 실시하는 것도 가능하다.
한편, 촬상부(140)는 환자의 치료 영역의 이미지를 획득하는 구성이다. 촬상부(140)는 촬상 소자를 포함하여 구성되며, 촬영 광원(미도시)에서 조사되는 촬영광이 안저로부터 반사되는 것을 수광하여 안저 이미지를 획득한다. 본 실시예에 따른 촬상부(140)는 치료 영역을 전체를 포함하는 안저 이미지를 획득하도록 구성된다. 다만, 이 이외에도 촬영광의 조사 위치가 치료광과 같이 스캐너를 통해 변경되도록 구성되어, 치료광 조사 위치와 인접한 영역의 이미지를 획득하도록 구성하는 것도 가능하다. 또한, 본 실시예에서는 촬상부를 포함하는 안과용 치료장치를 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 촬상부에 상응하는 구성을 생략하여 실시하는 것도 가능하다.
그리고, 모니터링부(150)는 치료광 조사시 치료광에 의한 치료 위치에 위치하는 타겟 조직의 상태 변화 정보를 감지하는 구성이다. 모니터링부는 광 음향센서(optoacoustic sensor), 반사계 센서(reflectometry sensor), 온도 센서, 광 검출기, 광 간섭 단층영상 촬영창지(OCT), 초음파 센서 등 다양한 장치 중 적어도 하나를 이용하여 구성될 수 있다. 따라서, 치료 위치에 치료광이 조사되는 동안 실시간으로 치료 위치의 상태 변화 정보를 감지하고, 이로부터 목표한 상태변화가 발생했는지 여부를 감지할 수 있다.
본 실시예의 모니터링부(150)는 독립적으로 모니터링 작업을 수행하는 복수의 모니터링 유닛을 포함하여 구성될 수 있다. 구체적으로, 모니터링부(150)는 서로 상이한 방식으로 치료 위치의 상태 변화를 측정하는 제1 모니터링 유닛 및 제2 모니터링 유닛을 포함할 수 있다. 이처럼, 모니터링부는 2개의 모니터링 유닛을 구성하여 모니터링을 진행함으로써, 각 측정 방식의 단점을 보완하는 것이 가능하다.
구체적으로, 제1 모니터링 유닛(미도시)은 광음향(optoacoustic)를 측정하는 광음향 센서(optoacoustic sensor)로 구성된다. 이러한 광음향 센서는 환자의 눈과 접촉하는 접안부(170)에 구비되어, 치료광 조사시 치료 위치의 타겟 조직의 상태 변화가 이루어지면서 발생하는 광음향 신호를 측정하여 조직의 상태 변화를 감지한다. 그리고, 제2 모니터링 유닛(미도시)은 반사계 센서로 구성된다. 제2 모니터링 유닛은 치료 위치로 조사된 치료광이 반사되는 것을 수광하여, 수광된 광의 파라미터를 분석하여 치료 위치의 상태 정보를 모니터링 한다. 다만, 제2 모니터링 유닛은 반사되는 치료광을 수광하는 것이 아니라, 별도의 검측광원을 구비하여 치료 중 치료 위치로 검측광을 조사하고, 반사되는 검측광을 분석하여 치료 위치의 상태 변화를 모니터링하도록 구성하는 것도 가능하다. 전술한 바와 같이, 본 실시예에서는 광음향 센서와 반사계 센서를 이용하여 모니터링부를 구성하고 있으나, 이는 일 예이며 이외에도 다양한 센서를 조합하여 이용할 수 있다.
제어부(160)은 치료광 발생부(110), 조준광 발생부(120), 빔 딜리버리부(130), 촬상부(140) 등을 비롯한 각종 구성요소를 제어하는 구성으로, 사용자가 조작부(30)을 통해 조작하는 내용 또는 인터페이스부(20)을 통해 입력되거나 설정되는 내용에 근거하여 각종 구성요소를 제어한다. 그리고, 치료 중 모니터링부에서 감지되는 정보에 근거하여, 전술한 각종 구성요소를 제어하여 치료 동작을 조절/중단시킬 수 있다. 또한, 제어부(160)는 촬상부(140)에서 촬상된 이미지 정보 및 모니터링부(150)에서 감지되는 정보 등을 전달받고, 이러한 정보들을 가공 및 연산하여 다른 구성요소로 전달하는 역할을 수행한다.
한편, 인터페이스부(20)는 표시부(210) 및 입력부(220)를 포함하여 구성된다. 여기서, 표시부(210)는 사용자에게 각종 정보를 표시 전달하기 위한 구성이며, 입력부(220)는 사용자가 정보 및 명령을 장치로 입력하여 전달할 수 있는 구성이다.
여기서, 표시부(210)는 이미지를 비롯한 각종 정보를 표시할 수 있는 디스플레이 장치로 구성된다. 전술한 촬상부(140)에서 촬영된 안저 이미지, 또는 별도의 안저 카메라 등에서 앞서 촬영된 안저 이미지는 제어부(160)를 통해 전달되어 표시부(210) 상에 표시되고, 사용자는 표시부(210)를 통해 환자의 안저 이미지를 확인할 수 있다. 이러한 안저 이미지는 치료 전 병변 위치를 확인하거나, 치료광의 조사 위치를 설정하거나, 치료 결과를 확인하는데 다양하게 활용될 수 있다. 그리고, 안저 이미지 이외에도 다양한 정보들이 표시부를 통해 사용자에게 표시될 수 있다.
입력부(220)는 사용자가 치료 장치로 각종 정보 또는 명령을 전달하는 구성이다. 따라서, 사용자는 입력부(220)를 통해 환자 정보, 치료 정보를 입력하고, 치료 동작을 명령하고, 치료 장치에서 제공하는 다양한 옵션 중 원하는 것을 선택하는 것이 가능하다. 예를 들어, 사용자는 입력부(220)를 이용하여 표시부(210)에 표시된 안저 이미지 상의 치료 영역을 설정하는 것도 가능하며, 치료 장치에서 제안하는 치료 모드 중 어느 하나를 선택하거나, 치료 장치에 저장된 치료광 조사되는 위치 패턴 중 중 어느 하나를 선택하는 것도 가능하다. 입력부(220)는 키보드 또는 마우스 등과 같은 별도의 입력 장치를 이용하거나, 표시부(210)를 형성하는 디스플레이의 터치 스크린 기능을 이용하여 각종 정보를 입력하도록 구성하는 것도 가능하다.
한편, 가이드부(230)는 치료 중 모니터링부(150)에서 감지되는 상태 변화 정보에 근거하여, 사용자가 치료 동작을 수행하면서 참고할 수 있는 가이드 정보를 제공한다. 일 예로, 가이드부(230)는 치료 중 해당 위치로 조사되는 치료광의 강도가 적합한지 여부를 사용자에게 표시할 수 있다. 사용자는 가이드부(230)에서 제공되는 치료광 강도의 적합여부에 대한 정보를 통해, 이를 참고하여 치료광 강도를 조절할 수 있다. 여기서, 치료광 강도라함은 치료광의 펄스 에너지 값을 의미할 수 있다. 그리고, 치료광 강도의 적합 여부는, 해당 위치에서 목표한 조직 상태 변화를 야기하는지 여부, 조직 특이성을 고려한 안전도 및 불완전 치료 가능성을 고려하여 적합성 여부를 판단할 수 있다.
본 실시예의 가이드부(230)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 인터페이스부(20)의 디스플레이 장치를 통해 사용자에게 표시되도록 구성된다. 또는, 사용자가 치료 중 접안부(170)를 통해 확인할 수 있도록, 슬릿 램프 내측에 구비되는 별도의 디스플레이를 통해 표시되도록 구성될 수도 있다. 이 이외에도, 시각적인 방식이 아니라 음성 또는 햅틱 방식으로 가이드 정보를 사용자에게 제공하도록 구성하는 것도 가능하다. 다만, 이러한 가이드부의 구체적인 가이드 내용은 아래에서 별도로 설명한다.
한편, 본 실시예에 따른 안과용 치료장치는 치료광의 조사 강도를 설정할 수 있는 설정부(240)를 더 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 설정부(240)는 인터페이스부(20)에 구비되는 구성일 수 있다. 사용자는 환자 정보, 병변 위치 및 상태 등을 고려하여 설정부(240)를 통해 치료광의 강도를 설정할 수 있다. 또한, 치료 중 가이드부(230)에서 제공하는 치료광 강도의 적합 여부에 대한 정보에 근거하여, 치료광의 강도를 조절하는 것도 가능하다. 다만, 도 2에서는 설정부(240)와 입력부(220)가 서로 별개의 구성인 것으로 도시되어 있으나, 이는 장치에 입력되는 내용을 중심으로 구분하여 도시한 것이며, 실질적으로는 하나의 구성으로 실시하는 것도 가능하다.
도 3은 도 2의 A 영역을 확대하여 그린 단면도이다. 도 3의 A는 치료 영역에 해당하는 환자의 안저 조직, 특히 망막 조직을 도시한 도면이다. 이러한 망막의 조직은 일반적으로 내경계층(internal limiting layer), 신경 섬유층(nerve fiber layer), 신경절세포층(ganglion cell layer), 내망상층(inner plexiform layer), 내과립층(inner nuclear layer), 외망상층(outer plexiform layer), 외과립층(outer nuclear layer), 외경계층(external limiting layer), 광수용 세포층(photo receptor layer), RPE 층(retinal pigment epithelial layer)의 10개의 층으로 이루어진다(망막 표면으로부터 내측 깊이 방향).
이 중 RPE 세포층은 위의 10개의 층 중 후측 방향의 경계층을 형성하며, 타이트 정션(tight junction)구조로 형성된다. 그리고 RPE 층의 하측으로는 브루크 막(Bruch's membrane)이 위치한다. 이러한 RPE 층은 맥락막(choroid)에 위치하는 혈관 등으로부터 영양분 및 산소를 공급받아 광 수용체(photo receptor)에 영양분을 공급하고, 광 수용체로부터 생성되는 노폐물을 브루크 막을 통해 배출하는 역할을 수행한다.
RPE 층을 형성하는 PRE 세포의 일부가 정상적인 기능을 수행하지 못하게 되면, 해당 RPE 세포의 전방에 위치하는 광 수용체들은 정상적으로 영양 및 산소가 공급되지 않아 괴사할 수 있다. 이를 치료하기 위해, 본 실시예에 따른 안과용 치료장치는 RPE 세포층에 선택적으로 치료광을 조사하여 에너지를 전달함으로써, 새로운 RPE 세포의 활성화를 유도하는 치료를 진행한다.
보다 구체적으로 설명하면, 치료광은 가시광선 또는 근적외선 영역의 파장을 갖는다. 이러한 치료광은 망막의 전방에 위치하는 세포층(첫 번째 세포층 내지 아홉 번째 세포층)에는 거의 흡수되지 않고 투과한 후, RPE 세포 내부에 존재하는 멜라노좀에 흡수된다. 멜라노좀에 흡수되는 에너지의 양이 증가함에 따라 RPE 세포는 온도가 상승하면서 상태가 변화하고, 목표한 상태 변화에 도달한 RPE 세포는 건강한 RPE 세포로 대체된다. 여기서, 목표한 상태 변화는 RPE 세포의 온도가 상승하여 멜라노좀 표면에 기 설정된 수준의 미세기포(microbubble)이 발생하여 성장한 상태로, 이 경우 해당 RPE 세포가 선택적으로 괴사되어 새로운 RPE 세포가 유도되는 것으로 판단하고 있다.
다만, 치료광에 의해 RPE 세포에 지나치게 많은 양의 에너지가 전달되면, 타겟 조직에 해당하는 RPE 세포 뿐 아니라 인접한 광 수용체까지 손상되어 시력 손상을 야기할 수 있다. 반면, 치료광에 의해 RPE 세포에 전달되는 에너지가 충분하지 않은 경우, RPE 세포의 상태가 변화하지 않으면서 치료가 이루어지지 않을 수 있다. 즉, 치료 위치의 타겟 조직에서 원하는 수준의 상태 변화가 야기될 수 있도록, 치료광의 강도를 적절하게 선택하는 것이 중요하다. 따라서, 본 발명은 하나의 치료 위치에 치료광이 조사되는 동안 치료 위치의 상태 정보를 모니터링하여 치료 내용을 제어하고, 나아가 가이드부(230)는 치료광의 강도가 적합한지 여부에 대한 정보를 지속적으로 사용자에게 표시하여 사용자가 치료광 강도를 조절하며 치료할 수 있도록 구성한다. 이하에서는, 도 4 내지 도 10을 참조하여, 치료 중 각 구성요소의 동작 내용을 보다 구체적으로 설명한다.
도 4는 치료광의 조사 패턴을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 치료광은 기 설정된 주기로 조사되는 N개의 마이크로 펄스(P)가 조합된 패턴으로 구성되며, 하나의 치료 위치에 N개의 마이크로 펄스를 조사하도록 설정된다. 그리고, 각각의 마이크로 펄스(P)는 조사되는 순서에 따라 펄스 에너지, 즉 강도가 순차적으로 증가하는 형태를 갖는다. 이때, 각각의 마이크로 펄스의 강도는 50μJ 내지 200J 범위일 수 있다.
일 예로서, 본 실시예에서는 치료광이 15개의 마이크로 펄스로 구성되도록 구성된다. 각각의 마이크로 펄스는 100Hz의 주기로 조사되며, 각 마이크로 펄스의 지속시간(duration)은 1.7㎲일 수 있다. 1번째 마이크로 펄스의 강도는 15번째 마이크로 펄스의 강도의 50%에 해당하며, 각 마이크로 펄스는 15번째 마이크로 펄스 강도의 약 3.57%씩 균등하게 증가하도록 구성될 수 있다.
한편, 사용자는 설정부(240)를 통해 치료광의 강도를 설정할 수 있다. 치료광의 강도는 치료광을 구성하는 마이크로 펄스의 강도 분포를 의미할 수 있다. 치료광의 강도 설정은 다양한 방식으로 설정될 수 있으며, 본 실시예에서는 최대 강도를 갖는 15번째 마이크로 펄스(P15)의 강도를 설정하여, 치료광의 강도를 설정하도록 구성된다.
치료를 시작함에 있어, 최초 치료광의 강도는 장치내 데이터베이스에 기 저장된 정보 또는 사용자의 경험을 토대로 설정할 수 있다. 다만, 환자 맞춤형 치료를 진행할 수 있도록, 본 실시예에서는 치료 전 별도의 테스트 영역에 테스트 광을 조사하는 테스트 단계를 진행하여 치료광의 강도를 결정할 수 있다.
도 5는 환자의 안저 이미지를 표시한 도면이다. 테스트 단계를 수행하기 위한 테스트 영역(C)은 병변이 위치하는 치료 영역(B)과 별도의 영역으로 선택할 수 있다. 이때, 테스트 영역(C)은 병변이 위치하지 않는 영역으로, 치료 영역과 인접한 위치를 선택할 수 있다. 그리고, 테스트 영역에 위치한 복수의 테스트 위치(T0)로 테스트 광을 조사한다. 본 테스트 단계는 치료광의 강도를 선택하기 위한 것이므로, 테스트 광은 치료광 조사부를 통해 조사되는 광을 이용할 수 있다.
각 테스트 위치에 조사되는 테스트 광은 상이한 출력 강도로 조사된다. 그리고, 테스트 광이 조사된 후 대략 1시간 정도가 경과한 후 안저형광 혈관촬영(fluorescein angiography)을 통해 테스트 광이 조사된 위치를 확인한다. 이때, 안저형광 혈관촬영에 의해 관찰되는 누수(leakage)는 RPE 세포의 상태 변화에 의한 것이다(미세기포가 발생하는 수준을 초과하여 변화한 단계). 따라서, RPE 층에서 누수(leakage)를 야기한 테스트 광 중 최저 강도값을 이용하여, 치료광 패턴 중 최대 강도를 갖는 마이크로 펄스(P15)의 강도를 설정할 수 있다. 이에 의해, 15번째 마이크로 펄스의 강도가 설정되면, 이에 의해 나머지 마이크로 펄스의 강도 또한 전술한 비율에 따라 자동적으로 설정되어, 전체 치료광의 강도가 설정된다. 그리고, 이와 같이 설정된 강도로 치료광은 치료 위치로 조사되면서 치료가 진행된다.
도 6은 하나의 치료 위치에 조사되는 치료광 조사 패턴 및 감지되는 모니터링값을 도시한 그래프이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 하나의 치료 위치로 복수의 마이크로 펄스(P)가 진행되는 동안, 모니터링부(150)는 치료 위치의 상태 변화를 감지한다. 그리고, 모니터링부(150)로부터 기준값(V1) 이상의 신호가 감지되어 타겟 조직의 목표한 상태 변화가 발생한 것으로 감지하면, 제어부(160)는 치료광 조사를 자동 멈춤(auto-stop)시켜 종료한다.
즉, 치료광 패턴이 N개의 마이크로 펄스 조합으로 설정되어 있다고 하더라도, 모든 치료 위치에 N회에 걸쳐 마이크로 펄스가 진행되는 것은 아니다. 실시간으로 조직의 상태를 모니터링하여 치료가 완료된 것으로 판단하면, 잔여 마이크로 펄스를 조사하지 않고 해당 위치에 대한 치료를 종료한다. 이에 의해, 불필요한 조직의 손상을 방지하는 것이 가능하다. 특히, 타겟 조직의 상태 변화는 복수의 마이크로 펄스에 의해 전달되는 에너지의 누적량보다는, 충분한 강도의 마이크로 펄스가 조사되는지 여부에 의존하는 경향이 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 치료광의 조사 패턴 및 자동 멈춤 방식에 의할 경우, 조직의 상태 변화를 야기하는 최소 강도의 마이크로 펄스를 이용하여 치료를 진행하는 것이 가능하다.
한편, 도 6에서는 모니터링부 중 하나의 모니터링 유닛에서 감지되는 신호만을 표시하였다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 본 실시예와 같이 두 개의 모니터링 유닛을 동시에 이용하는 경우, 제1, 제2 모니터링 유닛 중 어느 하나에서 치료 위치의 상태 변화를 감지하면 상태 변화가 발생한 것으로 판단하고, 치료광을 자동 종료하도록 알고리즘을 구성하는 것도 가능하다.
전술한 방식으로, 치료 영역 내의 복수의 치료 위치에서 치료를 진행한다. 다만, 각각의 치료 위치마다 조직의 특성이 상이하기 때문에, 조직의 상태 변화에 도달하는데 필요한 치료광 강도가 상이할 수 있다. 따라서, 동일한 강도의 치료광을 조사하더라도, 어떤 위치에서는 마이크로 펄스가 2회 조사된 후 상태 변화가 감지되어 치료광 조사가 종료될 수 있고, 어떤 위치에서는 마이크로 펄스가 15회 모두 조사된 상태(자동 멈춤이 되지 않은 경우)에서도 상태 변화가 감지되지 않을 수 있다. 이때, 지나치게 적은 마이크로 펄스에 의해 상태 변화가 감지되는 경우, 해당 조직 특성에 비해 치료광 강도가 높게 설정되어 있어 특정 위치에서는 과치료(overtreatment)가 발생할 우려가 있다. 또한, 13~15회의 마이크로 펄스가 조사된 상태에서 상태 변화가 감지되는 경우, 해당 조직 특성에 비해 치료광 강도가 낮게 설정되어 있어 특정 위치에서는 치료가 제대로 이루어지지 않을 우려가 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 가이드부(230)는 하나의 치료 위치에 대한 치료가 진행되는 동안 치료 위치의 상태 변화가 감지된 시점에 근거하여 설정된 치료광 강도가 적합한지 여부를 판단하고, 이에 대한 정보를 사용자에게 제공한다. 이때, 시점은 조직의 상태 변화가 감지되어 자동 멈춤이 된 시점까지 조사된 마이크로 펄스의 개수(n, 해당 치료 위치로 조사된 마이크로펄스의 개수)를 의미할 수 있다.
구체적으로, 하나의 치료광이 순차적으로 강도가 증가하는 N개의 마이크로 펄스로 구성되는 경우, 치료광 조사가 자동 멈춤될 때까지 조사된 마이크로 펄스의 개수가 n1개 미만이면, 가이드부(230)는 치료광 강도가 적정 범위에서 과도하게 설정된 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 인접한 다른 위치에서는 첫 번째 마이크로 펄스에 의해 자동 멈춤이 발생할 수 있고, 이는 첫 번째 마이크로 펄스의 강도에 의해서도 과도한 손상이 발생한 상태일 수 있기 때문이다.
그리고, 치료광 조사가 자동 멈춤될 때까지 조사된 마이크로 펄스의 개수가 n2개를 초과하거나 자동멈춤이 발생하지 않으면, 가이드부(230)는 치료광 강도가 적정 범위에 미치지 못하게 설정된 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 인접한 다른 위치에서는 N개의 마이크로 펄스가 모두 조사되는 동안 자동 멈춤이 이루어지지 않을 수 있고, 이는 치료가 제대로 이루어지지 않은 상태이기 때문이다.
그리고, 치료광 조사가 자동 멈춤될 때까지 조사된 마이크로 펄스의 개수가 n1개 이상 n2 이하이면, 가이드부(230)는 해당 위치로의 치료광 강도 설정이 적정한 것으로 판단할 수 있다. 이때, n1 및 n2는 안전도의 마진(margin of safety) 및 불완전 치료 가능성을 고려하여 설정할 수 있다. 일 예로, n1은 N의 20% 이상의 값이고, n2는 N의 80% 이하의 값일 수 있다(n1, n2<N).
도 7은 도 2의 가이드부가 치료광 강도 적합 여부를 판단하는 기준을 설명하기 위한 그래프이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 15개의 마이크로 펄스를 조사하는 동안(N=15), 조직의 상태 변화가 감지되어 치료광 자동 멈춤이 발생할 때까지 조사된 마이크로 펄스의 개수가 4 내지 12이면, 해당 위치에 대해 치료광 강도가 적절하게 설정된 것으로 판단할 수 있다(n1=4, n2=12). 반면, 3회 이하의 마이크로펄스가 조사된 후 치료광 조사가 종료되면 설정된 치료광 강도가 과한 것으로 판단하고, 13회 이상의 마이크로 펄스가 조사된 후 치료광 조사가 종료되면 설정된 치료광 강도가 약한 것으로 판단할 수 있다.
이처럼, 가이드부(230)는 각 치료 위치에서 진행된 치료 내용에 기초하여 치료광 강도 설정이 적합한지 여부를 판단하고, 이를 사용자에게 가이드한다. 이때, 가이드부(230)가 사용자에게 치료광 강도가 적합한지 여부를 표시하는 방식은 다양하게 구성할 수 있다. 도 8 내지 도 10은 도 2의 가이드부의 다양한 표시예를 도시한 도면이며, 이하에서는 도 8 내지 도 10을 참조하여 가이드부의 다양한 예를 설명한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 가이드부는 서로 상이한 방향을 나타내는 3개의 화살표 아이콘을 선택적으로 표시하거나, 택일적으로 점등할 수 있도록 구성될 수 있다. 전술한 방식에 의해 치료광 강도의 적합 여부를 판단한 결과, 설정된 치료광 강도가 과하다고 판단되면, 사용자가 치료광 강도를 낮게 조절할 수 있도록 아랫 방향으로 표시된 화살표를 선택적으로 표시/점등한다. 반면, 치료광 강도가 약하다고 판단되면, 사용자가 치료광 강도를 높이도록 윗 방향으로 표시된 화살표를 선택적으로 표시/점등한다. 그리고, 치료광 강도가 적정하다고 판단되면, 수평 방향 화살표를 선택적으로 표시/점등한다. 도 8에서는 화살표 형태의 아이콘을 이용하여 사용자에게 표시하나, 이는 일 예이며, 다양한 형상, 색상, 문자를 이용하여 표시할 수 있다. 그리고, 이러한 표시는 인터페이스부의 표시부(210)를 통해 표시하는 것도 가능하며, 사용자가 슬릿 램프(10)를 사용하는 동안 확인하는 것이 가능하도록, 슬릿 램프 내측에 구비된 표시 소자를 이용하여 표시하는 것도 가능하다.
또는, 도 9와 같이, 가이드부는 안저 이미지 상에 각 치료 위치의 치료광 강도의 적합 여부를 표시할 수 있다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 표시부(210)에 표시된 안저 이미지의 치료 위치를 표시하되, 과도한 치료강도, 적정 치료강도, 부족 치료 강도에 따라 각 치료 위치의 스팟을 상이하게 표시할 수 있다. 예를 들어, 색상, 음영, 형상 등을 이용하여 스팟을 상이하게 표시할 수 있으며, 또는 스팟과 인접하여 수치를 기재하는 방식으로 치료광 강도를 표시하는 것이 가능하다.
또는, 도 10과 같이, 가이드부는 치료광 강도 조절을 제안하는 문구를 직접 사용자에게 표시하는 것도 가능하다. 예를 들어, 설정된 치료광 강도가 과도하다고 판단되는 경우, 도 10과 같이, 치료광 강도를 낮출 것을 사용자에게 직접 제안함으로써 치료 동작을 가이드할 수 있다.
도 8 내지 도 10에서 설명한 가이드부의 표시예는 택일적으로 실시하는 것도 가능하나, 별도의 창을 이용하여 동시에 표시하도록 실시하는 것도 가능하다. 한편, 전술한 예에서는 하나의 치료 위치에 대한 치료광 강도의 적합 여부 판단이 이루어지면 이를 표시하는 것으로 설명하고 있으나, 설정된 치료광 강도가 과도하다는 판단, 또는 부족하다는 판단이 특정 비중 이상으로 나타나거나, 연속하여 나타나는 경우에만 사용자에게 표시하도록 제어할 수 있다.
한편, 사용자는 치료가 진행되는 동안 치료광 강도가 적합한지 여부에 대한 정보를 가이드부(230)로부터 제공받고, 필요하다고 판단되는 경우 설정부(240)를 통해 치료광 강도를 조절하여 치료를 진행할 수 있다. 만약, 가이드부(230)에서 설정된 치료광 강도가 과도하다는 표시가 반복되는 경우, 사용자는 설정부(240)를 통해 최대 마이크로 펄스의 강도를 10μJ씩 낮추는 조절을 수행할 수 있다. 또는, 설정된 치료광 강도가 약하다는 표시가 반복되는 경우, 사용자는 설정부(240)를 통해 최대 마이크로 펄스의 강도를 10μJ씩 높이는 조절을 수행할 수 있다.
다만, 다른 예로서, 사용자가 직접 치료광 강도를 조절하는 것이 아니라, 제어부 자체가 가이드부에서 판단한 정보에 근거하여, 치료광 강도를 자동적으로 조절 제어하도록 구성하는 것도 가능하다.
이하에서는, 도 11 및 도 12를 이용하여, 본 실시예에 따른 안과용 치료장치의 제어 방법 및 이를 이용한 치료 방법을 구체적으로 설명한다.
도 11은 본 실시예에 따른 안과용 치료장치의 제어방법을 도시한 순서도이이고, 도 12는 도 11의 초기 치료광 강도 설정 단계를 보다 상세하게 나타낸 순서도이다.
우선, 초기 치료광 강도를 설정하기에 앞서, 환자의 병변을 진단한 후, 안저의 치료 영역을 결정하고, 치료에 필요한 각종 모드 설정 및 정보 입력을 수행하는 단계를 진행한다.
그리고, 치료를 진행하기에 앞서, 초기 치료광 강도를 설정하는 단계를 수행한다(S10). 전술한 바와 같이, 초기 치료광 강도는 치료 영역과 구분되는 테스트 영역에 테스트 광을 조사한 결과를 이용하여 설정될 수 있다.
구체적으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 우선 치료 영역(B)과 구분되는 안저의 테스트 영역(C)에 테스트 광을 조사하는 단계를 수행한다. 이때, 테스트 광은 테스트 영역내 5개 내지 18개의 테스트 위치(T0)에 각각 단일 마이크로 펄스 형태로 조사되며, 각각의 위치에 조사되는 마이크로 펄스의 강도는 상이하게 설정된다. 이때, 테스트 광은 치료광 발생부(110)로부터 발생되는 광을 이용할 수 있다(S11).
그리고, 테스트 광이 조사된 후 소정 시간이 경과한 후, 조영제를 주사하여 형광안저 혈광 조영술을 통해 테스트 광이 조사된 위치의 영상을 확인한다(S12). 이 중, 일부의 테스트 위치에서 RPE 층을 통한 누수가 발생하면, 누수가 발생한 테스트 위치들로 조사된 테스트 광 중 가장 낮은 강도의 값을 확인한다. 그리고, 해당 강도를 치료광 중 최대 강도를 갖는 마이크로 펄스(15번째 펄스)의 강도로 설정함으로써, 초기 치료광 강도를 설정한다(S13).
전술한 단계에 의해, 초기 치료광 강도를 설정되면, 설정된 강도로 치료 영역 내 위치하는 제1 치료 위치에 치료광을 조사한다(S20). 이때, 치료광은 순차적으로 강도가 증가하는 N개(15개)의 마이크로 펄스 구성된다. 그리고, 치료광이 조사되는 동안 모니터링부(150)는 치료 위치로부터 발생되는 신호를 감지하여, 타겟 조직의 상태 변화 여부를 감지한다(S30). 이때, 모니터링부(150)에서 조직 상태 변화를 감지하는 알고리즘은 앞서 상세 기술된 부분으로 대체한다. 이때, 치료광 조사 단계(S20)와 상태 변화 여부를 감지하는 단계(S30)가 순차적으로 진행되는 단계인 것처럼 도시었으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 상기 두 단계는 해당 치료 위치에 대한 치료가 종료될 때가지 동시에 병렬적으로 진행된다.
복수의 마이크로 펄스로 구성되는 치료광이 조사되는 동안, 조직의 상태가 변화한 것으로 감지되면, 제어부(160)는 잔여 마이크로 펄스를 조사하지 않은 상태로 치료광 조사를 자동 멈춤시킴으로써 제1 치료 위치에 대한 치료를 종료한다(S40).
다만, N회의 마이크로 펄스가 조사되는 동안 조직의 상태 변화가 감지되지 않은 경우, 설정된 N회의 마이크로 펄스를 조사한 후, 제1 치료 위치에 대한 치료를 종료한다.
그리고, 가이드부(230)는 제1 치료위치를 치료하는 과정에서 해당 위치로 조사된 마이크로 펄스의 수에 근거하여, 제1 위치로 조사된 치료광 강도가 적합한지 여부를 판단하여 가이드한다(S50). 예를 들어, 제1 치료 위치로 조사된 마이크로 펄스의 수(n)가 n1이상 n2이하이면(n1=4, n2=12), 설정된 치료광 강도가 적정한 것으로 판단하고, n1 미만이면 치료광 강도가 과한 것으로, n2를 초과하면 치료광 강도가 부족한 것으로 판단한다. 그리고, 치료광 강도의 적합여부에 대해 판단한 결과를 표시부 등을 통해 사용자에게 가이드한다. 본 단계에서, 가이드부에서 치료광 강도의 적합 여부를 판단하고, 이를 표시하는 구체적인 내용은 앞서 설명한 내용을 참고한다.
그리고, 사용자는 가이드부(230)에서 가이드된 정보를 참고하여, 치료광 강도를 조절하는 단계를 수행한다(S60). 예를 들어, 제1 치료위치로 조사된 치료광 강도가 과도한 것으로 가이드되면 치료광 강도, 즉 최대 마이크로 펄스의 강도를 낮추도록 조절할 수 있고, 제1 치료위치로 조사된 치료광 강도가 부족한 것으로 가이드되는 경우 치료광 강도를 증가시킬 수 있다. 다만, 본 단계는 필수적으로 수행해야하는 단계는 아니며, 치료광 강도가 적정한 것으로 가이드되는 경우, 또는 치료광 강도가 과도하거나 부족하다고 가이드되더라도 사용자가 치료에 영향을 미치지 않을 것으로 판단하는 경우에는, 치료광 강도를 조절하지 않고 다음 단계를 수행할 수 있다.
전술한 단계를 수행한 후, 치료 위치를 제2 치료 위치로 변경한 후(S70), 해당 치료 위치에서 S20 내지 S60에 해당하는 단계를 반복할 수 있다. 이후, 제3, 제4 치료 위치에 대해서도 동일한 방식으로 치료를 진행할 수 있다. 이때, 각각의 치료 위치에서는 선행 치료된 위치의 치료 결과를 반영하여 조절된 치료광 강도로 치료가 이루어질 수 있는 바, 적합한 치료를 진행하는 것이 가능하다.
이와 같이, 본 발명에 의할 경우, 치료가 진행되는 동안 실시간으로 조직의 상태 변화를 감지하여 치료광을 자동 멈춤 제어함으로써 최적 치료를 진행하되, 조직의 특성을 고려한 최적 치료광 강도를 지속적으로 가이드함으로써, 안전성을 향상시키고 치료가 누락되는 것을 방지함으로써 치료 효과를 향상시킬 수 있다. 특히, 각 치료광의 조사에 따른 조직의 손상 정보가 가이드되어 사용자가 이를 참조하여 치료를 수행할 수 있는 바, 사용자의 숙련도에 따른 치료 결과의 차이를 최소화할 수 있다.
이상, 본 발명의 다양한 실시예에 대해 상세하게 기술하였으나, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술 분야에 대해 통상의 지식을 가진 사람이면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 기술적 특징의 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음은 밝혀둔다.

Claims (19)

  1. 순차적으로 강도가 증가하는 펄스로 구성되는 치료광을 안조직의 치료 위치로 조사하는 치료광 조사부;
    상기 치료광이 조사되는 동안 상기 치료광에 의한 상기 치료 위치의 상태 정보를 모니터링하는 모니터링부;
    상기 모니터링된 상태 정보에 근거하여 상기 치료 위치에 목표한 상태 변화가 발생한 것으로 감지되면 상기 치료 위치로의 상기 치료광 조사가 자동 멈춤되게 제어하는 제어부;
    상기 치료 위치의 상태 변화가 감지된 시점에 근거하여, 설정된 치료광 강도에 관한 정보를 사용자에게 가이드하는 가이드부; 및,
    사용자가 상기 치료광 강도를 조절할 수 있는 설정부를 포함하는 안과용 치료장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 치료광 조사가 자동 멈춤될 때까지 기 조사된 펄스의 수에 근거하여 상기 치료광 강도에 대한 정보를 판단하고 사용자에게 가이드하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 치료광은 하나의 치료 위치에 펄스를 N회 조사하도록 설정되며,
    상기 치료 위치의 상태 변화가 감지되어 상기 치료광이 자동 멈춤될 때까지 조사된 펄스가 n1회 이상이면 상기 가이드부는 상기 치료광 강도 설정이 적합한 것으로 표시하고, n1회 미만이면 상기 가이드부는 상기 설정된 치료광 강도가 과도한 것으로 표시하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 치료광은 하나의 치료 위치에 펄스를 N회 조사하도록 설정되며,
    상기 치료 위치의 상태 변화가 감지되어 상기 치료광이 자동 멈춤될 때까지 조사된 펄스가 n2회 이하이면 상기 가이드부는 상기 설정된 치료광 강도가 적합한 것으로 표시하고, n2회를 초과하거나 자동 멈춤이 발생하지 않으면 상기 가이드부는 상기 설정된 치료광 강도가 약한 것으로 표시하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 치료광은 하나의 치료 위치에 펄스를 N회 조사하도록 설정되며,
    상기 치료 위치의 상태 변화가 감지되어 상기 치료광이 자동 멈춤될 때까지 조사된 펄스가 n1회 이상 n2 이하이면, 상기 가이드부는 상기 설정된 치료광 강도가 적합한 것으로 표시하고,
    상기 치료광이 자동 멈춤될 때까지 조사된 펄스가 n1회 미만이면, 상기 가이드부는 상기 설정된 치료광 강도가 과도한 것으로 표시하고,
    상기 치료광이 자동 멈춤될 때까지 조사된 펄스가 n2회를 초과하거나 자동 멈춤이 발생하지 않으면, 상기 가이드부는 상기 설정된 치료광 강도가 약한 것으로 표시하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 n1은 상기 N의 20% 이상의 값이고, 상기 n2는 상기 N의 80% 이하의 값인 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 설정부는 사용자가 최대 강도를 갖는 펄스의 강도를 조절할 수 있도록 구성되며,
    상기 최대 강도를 갖는 펄스의 강도가 조절되면 나머지 펄스의 강도 또한 기 설정된 방식으로 조절되어 상기 치료광 강도가 조절되는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 최대 강도를 갖는 펄스의 초기 강도는 테스트 영역에 펄스를 조사하였을 때 형광 안저 혈관조영술(fluorescein angiography)을 통해 RPE 영역에서 누출(leakage)이 관찰되는 최소 강도값인 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 모니터링부는 서로 상이한 방식으로 상기 치료 위치의 상태 변화를 감지하는 제1 모니터링 유닛 및 제2 모니터링 유닛을 포함하고,
    상기 제어부는 상기 치료광이 조사되는 동안 상기 제1 모니터링 유닛과 상기 제2 모니터링 유닛 중 어느 하나에서 상기 치료 위치의 상태 변화가 감지되면 상기 치료광을 자동 멈춤시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 치료광 조사가 자동 멈춤될 때까지 기 조사된 펄스의 수에 근거하여 상기 치료광의 강도를 자동적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
KR1020180044956A 2018-04-18 2018-04-18 안과용 치료장치 및 이의 제어방법 KR101966906B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180044956A KR101966906B1 (ko) 2018-04-18 2018-04-18 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
PCT/KR2018/004511 WO2019203373A1 (ko) 2018-04-18 2018-04-18 안과용 치료장치 및 이의 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180044956A KR101966906B1 (ko) 2018-04-18 2018-04-18 안과용 치료장치 및 이의 제어방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101966906B1 true KR101966906B1 (ko) 2019-04-08

Family

ID=66164495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180044956A KR101966906B1 (ko) 2018-04-18 2018-04-18 안과용 치료장치 및 이의 제어방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101966906B1 (ko)
WO (1) WO2019203373A1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120029490A1 (en) * 2009-01-23 2012-02-02 The General Hospital Corporation Dose determination for inducing microcavitation in retinal pigment epithelium (rpe)
KR20140009844A (ko) 2012-07-13 2014-01-23 주식회사 루트로닉 안과용 치료장치 및 이의 빔 제어방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2002951467A0 (en) * 2002-09-18 2002-10-03 Ellex Medical Pty Ltd Ophthalmic laser
JP4970068B2 (ja) * 2007-01-30 2012-07-04 株式会社ニデック 眼科用レーザ治療装置
JP6540091B2 (ja) * 2015-02-26 2019-07-10 株式会社ニデック 眼科用レーザ治療装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120029490A1 (en) * 2009-01-23 2012-02-02 The General Hospital Corporation Dose determination for inducing microcavitation in retinal pigment epithelium (rpe)
KR20140009844A (ko) 2012-07-13 2014-01-23 주식회사 루트로닉 안과용 치료장치 및 이의 빔 제어방법

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Selective Retina Therapy with Real-Time Feedback-Controlled Dosimetry for Treating Acute Idiopathic Central Serous Chorioretinopathy in Korean Patients, J. of Ophthalmology, Vol 2018, 9pp(2018.02.06)* *
Tissue response of selective retina therapyby means of a feedback-controlled energyramping mode, Clinical and Experimental Ophthalmology 2014; 42: 846-855 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019203373A1 (ko) 2019-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101814444B1 (ko) 안과용 치료장치
KR101902862B1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
US20220175578A1 (en) Ophthalmic treatment device and control method therefor
KR101663583B1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 구동 방법
US20190274878A1 (en) Interface force feedback in a laser eye surgery system
KR102351786B1 (ko) 안과용 치료장치, 안과용 치료장치의 제어방법 및 안저 병변 치료 방법
JP2022551172A (ja) レーザービトレオライシス用の装置
JP6480475B2 (ja) レーザ支援白内障手術
WO2014049132A1 (en) Laser system for retinal treatment of macular degeneration
CN115103657A (zh) 直接激光小梁成形术方法和设备
KR101966906B1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
KR102038008B1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
KR102227732B1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
KR102191632B1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
KR102191633B1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
KR102191631B1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
KR102020841B1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
WO2019031846A1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant