WO2018021781A1 - 안과용 치료장치 및 이의 제어방법 - Google Patents

안과용 치료장치 및 이의 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2018021781A1
WO2018021781A1 PCT/KR2017/007961 KR2017007961W WO2018021781A1 WO 2018021781 A1 WO2018021781 A1 WO 2018021781A1 KR 2017007961 W KR2017007961 W KR 2017007961W WO 2018021781 A1 WO2018021781 A1 WO 2018021781A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
treatment
light
target position
monitoring unit
intensity
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/007961
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김종민
Original Assignee
주식회사 루트로닉
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 filed Critical 주식회사 루트로닉
Priority to US16/320,984 priority Critical patent/US11266529B2/en
Publication of WO2018021781A1 publication Critical patent/WO2018021781A1/ko
Priority to US17/681,451 priority patent/US20220175578A1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS 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
    • A61F9/00—Methods 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
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS 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
    • A61F9/00—Methods 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
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F9/009—Auxiliary devices making contact with the eyeball and coupling in laser light, e.g. goniolenses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS 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
    • A61F9/00—Methods 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
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F9/00802—Methods or devices for eye surgery using laser for photoablation
    • A61F9/00814—Laser features or special beam parameters therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS 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
    • A61F9/00—Methods 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
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F9/00821—Methods or devices for eye surgery using laser for coagulation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS 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
    • A61F9/00—Methods 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
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F9/00821—Methods or devices for eye surgery using laser for coagulation
    • A61F9/00823—Laser features or special beam parameters therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS 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
    • A61F9/00—Methods 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
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F9/00825—Methods or devices for eye surgery using laser for photodisruption
    • A61F9/0084—Laser features or special beam parameters therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/067—Radiation therapy using light using laser light
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS 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
    • A61F9/00—Methods 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
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00844—Feedback systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS 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
    • A61F9/00—Methods 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
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00844—Feedback systems
    • A61F2009/00851—Optical coherence topography [OCT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS 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
    • A61F9/00—Methods 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
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00861—Methods or devices for eye surgery using laser adapted for treatment at a particular location
    • A61F2009/00868—Ciliary muscles or trabecular meshwork
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS 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
    • A61F9/00—Methods 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
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00861—Methods or devices for eye surgery using laser adapted for treatment at a particular location
    • A61F2009/00872—Cornea
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS 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
    • A61F9/00—Methods 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
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00885—Methods or devices for eye surgery using laser for treating a particular disease
    • A61F2009/00891—Glaucoma
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0626—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0635—Radiation therapy using light characterised by the body area to be irradiated
    • A61N2005/0643—Applicators, probes irradiating specific body areas in close proximity
    • A61N2005/0645—Applicators worn by the patient
    • A61N2005/0647—Applicators worn by the patient the applicator adapted to be worn on the head
    • A61N2005/0648—Applicators worn by the patient the applicator adapted to be worn on the head the light being directed to the eyes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/065—Light sources therefor
    • A61N2005/0651—Diodes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1001—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy using radiation sources introduced into or applied onto the body; brachytherapy
    • A61N5/1028—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy using radiation sources introduced into or applied onto the body; brachytherapy using radiation sources applied onto the body

Definitions

  • the ophthalmic treatment apparatus 1 includes a treatment light generator 10 for generating a treatment beam and an aiming light generator for generating an aiming beam ( 20) and a beam delivery unit 30 forming a progress path of the treatment light and the aiming light.
  • the monitoring unit 40 for detecting the tissue state information of the target location to which the treatment light is irradiated, and a control unit 60 for controlling various components based on the information detected from the monitoring unit.
  • the spot size of the treatment light can be configured to have a diameter of 100 ⁇ m to 400 ⁇ m. Furthermore, the spot size may be adjusted according to the position of the treatment area. For example, when the treatment area is located inside the fundus, the diameter of the spot may be controlled to 150 to 200 ⁇ m, and when the treatment area is located to the periphery of the fundus, the diameter of the spot may be controlled to 250 to 350 ⁇ m.
  • the monitoring unit 40 monitors the state information of the target location.
  • the first monitoring unit 41 and the second monitoring unit 42 each independently monitor the status information of the target position.
  • the controller 60 may determine, in real time, the specific gravity of the RPE cells (or TM cells) in which the state change occurs in the RPE cells at the target location based on the first measured value measured in real time.
  • the treatment light generator generates treatment light having the same pulse duration time, but may adjust the parameter in such a manner as to gradually reduce the off time between the treatment lights.
  • the treatment light pulses having the same output may be generated, but the parameter may be adjusted to gradually increase the pulse duration of each treatment light.
  • the treatment light is irradiated so that each treatment light includes a plurality of unit pulses Pu, and the parameter may be adjusted to sequentially increase the number of unit pulses constituting each treatment light. .

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 안과용 치료장치 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 치료 모드를 설정하도록 형성되는 설정부, 안저의 타겟 위치로 복수회에 걸쳐 치료광을 조사하여 치료를 수행하는 치료광 조사부, 상기 치료광이 조사되는 동안 상기 치료광에 의한 상기 타겟 위치의 상태 정보를 모니터링하는 모니터링부 및, 상기 모니터링부에서 모니터링된 정보를 이용하여 상기 치료 모드에 따른 치료 강도에 도달하였는지 여부를 판단하고, 이에 근거하여 상기 치료광 조사부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 안과용 치료장치 및 이의 제어방법을 제공한다.

Description

안과용 치료장치 및 이의 제어방법
본 발명은 안과용 치료장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치료가 진행되는 동안 타겟 위치의 상태를 감지하여 치료 내용을 제어하는 안과용 치료장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
최근 들어, 인체 조직에 에너지를 전달할 수 있도록 광을 조사하여 조직의 상태를 변화시키는 방식으로 치료하는 기술이 널리 적용되고 있다. 특히, 레이저를 이용한 변에 널리 사용되고 있다.
레이저를 이용한 안과용 치료 장치는 각막 성형, 녹내장 또는 백내장 수술 등의 전안부 병변을 치료하는 장치가 다수 개발되고 있으며, 최근에는 황반 변성을 비롯한 안저 영역의 각종 병변을 치료하기 위한 장치가 개발되고 있다. 그리고, 이러한 수술 장치는 한국공개특허공보 제10-2014-0009846호에서도 개시되어 있다.
이러한 치료장치는 광을 통해 타겟 위치로 에너지를 전달하여 조직의 상태 변화를 유도하여 치료를 진행한다. 다만, 타겟 위치로 에너지가 과다하게 전달되면 타겟 조직은 물론 인접한 조직까지 손상이 발생하며, 특히 안과 병변 치료시 시력 손상을 야기할 수 있다. 따라서, 치료가 진행되는 동안 치료 상태를 모니터링 하는 것이 필요하나, 조직의 미세한 변화를 감지하는데 한계가 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 치료 중 치료 영역의 조직 내부의 상태 변화를 실시간으로 모니터링하고 이에 근거하여 치료를 진행할 수 있는 광학 치료장치 및 이의 구동 방법을 제공하기 위함이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 치료 모드를 설정하도록 형성되는 설정부, 안저의 타겟 위치로 복수회에 걸쳐 치료광을 조사하여 치료를 수행하는 치료광 조사부, 상기 치료광이 조사되는 동안 상기 치료광에 의한 상기 타겟 위치의 상태 정보를 모니터링하는 모니터링부 및, 상기 모니터링부에서 모니터링된 정보를 이용하여 상기 치료 모드에 따른 치료 강도에 도달하였는지 여부를 판단하고, 이에 근거하여 상기 치료광 조사부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 안과용 치료장치를 제공한다.
예를 들어, 제어부는 상기 모니터링부에서 감지되는 정보가 상기 설정된 치료 강도에 도달하지 못한 것으로 판단되면 상기 치료광의 파라미터를 조절하고, 상기 설정된 치료 강도에 도달한 것으로 판단되면 상기 타겟 위치로 상기 치료광을 조사하는 것을 종료하도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 치료광은 상기 타겟 영역에 위치한 복수의 RPE 세포에 에너지를 전달할 수 있는 스팟 사이즈를 갖도록 조사되며, 상기 복수의 RPE 세포는 복수의 치료광이 조사되어 치료가 진행됨에 따라 일부의 RPE 세포의 상태가 변화된다. 구체적으로, 상기 치료광은 적어도 60개 이상의 RPE 세포에 에너지를 전달하는 스팟 사이즈를 갖을 수 있다. 또는, 상기 치료광은 안저에서 직경 50㎛ 이상의 스팟 사이즈를 갖을 수 있다.
그리고, 상기 모니터링부는 상기 치료광이 조사되는 타겟 위치에 배치된 복수의 RPE 세포 중 치료에 의해 상태가 변화하는 RPE 세포의 양을 감지하여, 상기 타겟 위치에 진행된 치료 강도를 모니터링하도록 구성될 수 있다.
여기서, 모니터링부는 광음향센서(optoacoustic sensor) 또는 반사계센서(reflectometry sensor)를 이용하여 구성할 수 있다. 또는, 상기 모니터링부는 광음향센서(optoacoustic sensor)로 구성되는 제1 모니터링 유닛 및 반사계센서(reflectometry sensor)로 구성되는 제2 모니터링 유닛을 포함하여 구성되며, 상기 제1 모니터링 유닛 및 제2 모니터링 유닛에서 모니터링된 정보 중 적어도 하나에 의해 상기 설정된 치료 강도에 도달한 것으로 판단되면 상기 타겟 위치로 치료광을 조사하는 것을 종료하도록 제어될 수 있다.
한편, 설정부는 상이한 값을 갖는 복수의 치료 강도를 표시하도록 구성되어, 사용자가 치료 강도를 선택하여 치료 모드를 설정하도록 구성되거나, 복수의 치료 병변을 표시하도록 구성되어 사용자가 치료 병변을 선택하여 치료 모드를 설정하도록 구성될 수 있다.
전술한 본 발명의 목적은, 설정부를 통해 치료 강도를 선택하는 단계, 복수의 RPE 세포가 배치된 타겟 위치로 치료광을 조사하는 단계, 모니터링부를 통해 상기 타겟 위치에 배치된 RPE 세포의 상태 변화 정보를 모니터링하는 단계, 상기 모니터링된 정보에 근거하여 상기 설정된 치료 강도에 도달했는지 여부를 판단하는 단계 및 상기 설정된 치료 강도에 도달하지 못한 것으로 판단되면, 상기 타겟 위치의 단위 면적당 전달되는 에너지가 증가하도록 상기 치료광 파라미터를 조절하는 단계를 포함하는 안과용 치료장치의 제어방법에 의해서도 달성될 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 안저에 위치하는 타겟 위치로 복수회에 걸쳐 치료광을 조사하는 치료광 조사부, 상기 치료광이 조사되는 동안 상기 타겟 위치의 상태 정보를 제1 방식으로 측정하는 제1 모니터링 유닛, 상기 치료광이 조사되는 동안 상기 타겟 위치의 상태 정보를 상기 제1 방식과는 상이한 제2 방식으로 측정하는 제2 모니터링 유닛 및 상기 제1 모니터링 유닛 및 상기 제2 모니터링 유닛에서 측정된 정보에 근거하여 상기 치료광의 파라미터를 조절하거나 상기 치료광의 조사 여부를 결정하는 제어부를 포함하는 안과용 치료장치를 제공할 수 있다.
여기서, 제1 모니터링 유닛은 상기 타겟 위치에 대한 치료 진행 상태 또는 치료 종료 시점에 관한 정보를 측정하고, 상기 제2 모니터링 유닛은 치료 중 이상 발생 여부에 관한 정보를 측정할 수 있다.
본 발명에 의할 경우, 타겟 영역에 위치하는 복수의 RPE 세포에 에너지를 전달하고 치료 진행함으로서, 치료 강도를 효과적으로 제어할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 치료가 진행되는 동안 치료 진행 정도를 실시간으로 모니터링하면서 치료 종료 시점을 결정하여, 최적의 치료를 진행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 서로 상이한 방식으로 조직의 상태 정보를 측정하는 모니터링부를 구비함으로서, 치료가 진행되는 동안 상태의 변화 정보를 효과적으로 모니터링할 수 있다.
나아가, 치료 중 이상 발생 여부를 판단하여 이상 발생시 긴급하게 정지할 수 있도록 구성함으로서, 치료 중 발생되는 돌발 상황에도 효과적으로 대응할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안과용 치료장치를 개략적으로 도시한 개략도,
도 2는 도 1의 A 영역을 확대하여 그린 단면도,
도 3은 도 1의 B 영역을 확대하여 그린 단면도,
도 4는 제2 모니터링 유닛의 구성을 개략적으로 도시한 블록도,
도 5는 치료광이 안저에 조사되는 모습을 도시한 도면,
도 6은 치료광의 조사 패턴 및 이에 따른 모니터링부의 측정 신호를 도시한 그래프,
도 7은 설정부의 디스플레이를 통해 표시되는 일 예를 도시한 도면,
도 8은 설정부의 디스플레이를 통해 표시되는 다른 예를 도시한 도면,
도 9는 도 1의 안과용 치료장치의 제어방법을 도시한 순서도,
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안과용 치료장치의 제어방법을 도시한 순서도,
도 11 내지 도 13은 도 10의 제어방법에 따른 치료광의 조사 패턴을 도시한 그래프이고,
도 14 내지 도 16은 치료광 파라미터를 조절하는 다른 예를 도시한 그래프이다.
이하에서는 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 안과용 치료장치에 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 실시될 수 있다.
이하에서 설명되는 안과용 치료장치는 안저 병변 및 전안부의 녹내장 병변을 치료하는 장치로 설명되나, 본 발명은 이 이외의 다른 병변을 치료하는 치료 장치에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 피부 조직의 병변을 치료하는 치료 장치에 적용될 수도 있다. 이처럼, 이하에서 설명하는 안과용 치료장치에 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 다른 병변을 광학적으로 치료하는 치료장치에도 널리 활용될 수 있음을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안과용 치료장치를 개략적으로 도시한 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 안과용 치료장치(1)는 치료광(treatment beam)을 발생하는 치료광 발생부(10), 조준광(aiming beam)을 발생시키는 조준광 발생부(20), 그리고 치료광 및 조준광의 진행 경로 형성하는 빔 딜리버리부(30)를 포함한다. 또한, 치료광이 조사되는 타겟 위치의 조직 상태 정보를 감지하기 위한 모니터링부(40) 및 모니터링부로부터 감지되는 정보에 근거하여 각종 구성요소를 제어하는 제어부(60)를 포함한다.
치료광 발생부(10)는 치료광 광원 및 치료광 광원에서 생성되는 광의 특성을 가공하는 각종 광학 소자를 포함하여 구성될 수 있다. 치료광은 레이저로 구성되며, 치료광 광원은 레이저를 발진할 수 있는 Nd:YAG, Ho:YAG 등과 같은 레이저 매질 또는 레이저 다이오드를 포함하여 구성될 수 있다. 치료광 광원은 병변 또는 에너지가 타겟 위치의 조직의 특성을 고려하여 적합한 파장, 펄스폭(pulse width), 출력을 갖는 레이저를 조사하도록 구성된다. 그리고, 레이저를 발생시키기 위한 각종 전기 회로, 광학 필터, 그리고 셔터 등의 다양한 소자들을 포함할 수 있다.
조준광 발생부(20)는 치료 영역에 조사되는 조준광(aiming beam)을 발생시킨다. 조준광은 치료광을 조사하기 이전 또는 치료광이 조사되는 동안 시술자가 치료광이 조사되는 위치를 확인할 수 있도록, 해당 위치를 표시하는 구성이다. 일 예로, 조준광은 가시광 대역의 파장을 갖고, 시술자는 치료 영역에서 반사된 조준광에 의해 치료 영역을 확인할 수 있다.
조준광 발생부(20)는 단일 스팟(spot) 형태로 조준광을 조사하며, 치료광의 조사 경로와 동일한 경로를 통해 타겟 위치로 조사할 수 있다. 또는 치료광이 조사되는 복수의 위치를 표시할 수 있도록, 복수의 스팟으로 구성되는 패턴 형태로 조사하는 것도 가능하다. 이 이외에도, 조준광은 격자 형태 또는 경계선 형태로 조사되어, 치료광이 조사되는 영역을 표시할 수 있다.
다만, 시술자가 모니터와 같은 별도의 인터페이스를 통해 치료 영역을 확인하는 것이 가능한 경우, 조준광 발생부를 생략하여 실시할 수도 있다.
한편, 빔 딜리버리부(30)는 복수의 광학 소자로 구성되며, 치료광이 진행하는 광 경로를 구성한다. 조준광 및 후술할 제2 모니터링 유닛의 검측광(probe beam) 또한 빔 딜리버리부를 따라 진행할 수 있다. 여기서, 조준광 및/또는 검측광의 광 경로는 치료광의 광 경로 중 적어도 일부를 공유하도록 구성되나, 필요한 경우 별도의 광 경로를 형성하도록 구성하는 것도 가능하다.
구체적으로, 빔 딜리버리부(30)는 복수개의 빔 컴바이너(beam combiner)(31)를 구비한다. 이에 의해, 치료광, 조준광 및 검측광은 도 1에 도시된 바와 같이 각각 빔 딜리버리부(30)를 통과하여 치료 영역으로 조사될 수 있다. 그리고, 치료 영역으로부터 반사되는 조준광과 검측광은 각각 빔 딜리버리부(30)를 통해 시술자의 눈이 위치하는 방향으로 진행하거나, 제2 모니터링 유닛(42)로 다시 입사될 수 있다.
빔 딜리버리부(30)는 광이 조사되는 위치를 변경시키는 스캐너(32)를 포함한다. 스캐너(32)는 적어도 하나 이상의 반사거울 및 이를 회전시키는 구동부를 포함하여 구성되며, 광이 반사되는 반사거울의 회전 위치가 바뀌면서 광이 조사 위치를 변경시킬 수 있다.
이 이외에도, 도면에서는 구체적으로 도시되지 않았으나, 빔 딜리버리부는 광을 집속시키거나 분산시키기 위한 복수개의 광학 렌즈 및 광학 필터 등의 광학 소자를 더 포함하여 구성될 수 있다.
빔 딜리버리부(30)의 말단에는 대안부(object part)(70)가 구비된다. 대안부(70)는 치료 대상이 되는 환자의 눈이 위치하는 구성으로, 환자의 눈과 접촉하는 컨택트 렌즈(contact lens)를 포함한다. 나아가, 시술 중 환자의 눈을 고정시킬 수 있도록, 환자의 눈을 흡입하여 고정시키는 석션 장치를 포함하여 구성할 수도 있다.
이처럼, 치료광 조사부는 치료광 발생부(10) 및 빔 딜리버리부(30)를 포함하여 구성되며, 치료광 발생부(10)에서 발생된 치료광이 빔 딜리버리부(30) 및 대안부(70)를 통해 안구내 치료 영역으로 조사된다. 그리고, 조준광 조사부는 조준광 발생부(20) 및 빔 딜리버리부(30)를 포함하여 구성되며, 조준광 발생부에서 발생된 조준광 또한 빔 딜리버리부(30) 및 대안부(70)를 통해 안저의 치료 영역으로 조사된다.
도 2는 도 1의 A 영역을 확대하여 그린 단면도이다. 도 2의 A는 치료 영역에 해당하는 환자의 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 진행한다.
RPE 층을 형성하는 RPE 세포의 일부가 정상적인 기능을 수행하지 못하게 되면, 해당 RPE 세포의 전방에 위치하는 광 수용체들은 정상적으로 영양 공급 또는 산소 공급이 제대로 되지 않아 괴사하게 된다. 이를 해결하기 위해, 본 실시예에 따른 안과용 치료장치는 RPE 세포층에 치료광을 조사하여 에너지를 전달하고, 새로운 RPE 세포가 재생하도록 유도하여 치료를 진행한다.
보다 구체적으로 설명하면, 치료광 발생부(10)에서 발생되는 치료광은 가시광선 또는 근적외선 영역의 파장을 갖는다. 이러한 파장의 광은 망막의 전방에 위치하는 세포층(첫 번째 세포층 내지 아홉번째 세포층) 에는 거의 흡수되지 않고 투과한 후, RPE 세포층의 RPE 세포 내부에 존재하는 멜라노좀에 흡수된다. 따라서, 멜라노좀에 흡수되는 에너지의 양이 증가함에 따라 RPE 세포는 온도가 상승하면서 상태가 변화하고, 이에 의해 상태가 변화된 RPE 세포는 건강한 RPE 세포로 대체된다. 이는, 온도가 상승함에 따라 멜라노좀의 표면에서 미세기포(micro bubble)이 발생하게 되고, 미세기포가 점차적으로 성장하면서 RPE 세포가 선택적으로 괴사되는 것으로 해석되고 있다.
이처럼, 본 실시예에 따른 안과용 치료장치는 도 2에서 설명한 것과 같이, 안저 병변을 치료하기 위해 망막 조직을 타겟 위치로 하여 치료를 진행할 수 있으나, 이 이외에도 전안부에 위치하는 치료 영역으로 치료광을 조사하여 녹내장과 같은 병변을 치료하는 것도 가능하다.
도 3는 도 1의 B 영역을 확대하여 그린 단면도이다. 녹내장은 안압의 상승에 의한 시신경의 손상되는 병변으로, 안내(intraocular) 유체가 배출되는 경로를 확보하여 적정 안압을 유지시키는 방식으로 치료가 진행된다. 이를 위해, 본 실시예에 따른 안과용 치료 장치는, 도 3과 같이 전안부의 림버스(Limbus) 하측에 위치하는 섬유주대(trabecualr meshwork, TM) 조직 상에 치료광을 조사하여 유체가 배출되는 특성을 개선시킬 수 있다.
섬유 주대 조직은 복수의 섬유 주대 세포를 포함하여 구성된다. 이러한 섬유 주대 세포(trabecualr meshwork cell, TM cell)는 전술한 RPE 세포와 마찬가지로 멜라노좀과 같은 색소 성분을 포함한다. 따라서, 도 2에서 설명한 치료 방식과 마찬가지로, 멜라노좀에 선택적으로 흡수되는 파장의 치료광을 이용하여 치료를 진행한다. 치료광이 조사됨에 따라 섬유주대 조직의 세포에 에너지가 전달되며, 이에 의해 섬유 주대 세포에 열적 손상이 발생하면서 유체의 배출 경로가 확보되어 안압을 정상적으로 유지시킬 수 있다.
즉, 도 2와 같이, 안저 병변 치료를 진행하는 경우, 안과용 치료 장치는 망막을 타겟 위치로 하여 타겟 위치에 배치된 복수의 RPE 세포에 에너지를 전달하여 치료를 진행하는 것에 비해, 도 3과 같이, 녹내장 치료와 같이 전안부를 치료 영역으로 치료를 진행하는 경우, 안과용 치료 장치는 전안부의 섬유 주대 조직을 타겟 위치로 하여 타겟 위치에 배치된 복수의 섬유 주대 세포에 에너지를 전달하여 치료를 진행한다.
따라서, 안과용 치료장치의 대안부(70)는 도 3의 치료 영역을 치료하는 경우, 반사부재를 포함한 컨택트 렌즈를 포함하여 구성된다. 이에 의해, 치료광을 비롯한 각종 광의 경로는 반사 부재를 통해 타겟 위치인 섬유 주대 조직으로 조사되며, 타겟 위치로부터 반사되는 반사광 또한 반사 부재(71)를 통해 안과용 치료장치의 빔 딜리버리부로 진입할 수 있다.
본 실시예에 따른 안과용 치료장치는, 도 2의 치료 영역과 도 3의 치료 영역 중 어느 하나를 택일적으로 치료할 수 있도록 구성하는 것도 가능하며, 대안부를 교체할 수 있도록 구성하여 도 2 및 도 3의 치료 영역을 모두 치료할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.
한편, 이러한 치료 과정 중, 치료광에 의해 지나치게 많은 양의 에너지가 전달되면, 타겟 위치에 해당하는 세포 뿐 아니라 인접한 조직(예를 들어, 광 수용체)가 손상될 우려가 있으며, 심한 경우 시력에 손상을 미칠 수 있다. 따라서, 도 1의 안과용 치료장치는 모니터링부(40)를 구비하고, 모니터링부를 통해 치료 중 조직의 상태 변화를 모니터링하여 치료 경과를 실시간으로 확인한다.
본 실시예의 모니터링부(40)은 독립적으로 모니터링 작업을 수행하는 복수의 모니터링 유닛(41, 42)을 포함하여 구성될 수 있다. 구체적으로, 모니터링부(40)은 제1 모니터링 유닛(41) 및 제2 모니터링 유닛(42)을 포함할 수 있다. 제1 모니터링 유닛(41)은 제1 방식으로 타겟 위치의 상태 정보를 측정하고, 제2 모니터링 유닛(42)은 제2 방식으로 타겟 위치의 상태 정보를 측정할 수 있다. 즉, 제1 모니터링 유닛(41) 및 제2 모니터링 유닛(42)은 상이한 방식으로 타겟 위치의 상태 정보를 모니터링함으로써, 각 측정 방식의 단점을 보완하는 것이 가능하다.
일 예로, 제1 모니터링 유닛(41)은 광음향 센서(optoacoustic sensor)를 이용하여 구성할 수 있다. 광음향 센서는 광 흡수에 의해 발생되는 음향 신호를 측정하는 장치이다. 전술한 바와 같이, 치료가 진행되는 동안 타겟 위치의 RPE 세포(또는 섬유주대 세포)는 치료광을 흡수하여 상태가 변화하고, 이러한 과정에서 음향 신호가 발생한다. 이러한 음향 신호는 RPE 세포(또는 섬유 주대 세포)의 온도가 상승함에 따라 미세 기포가 발생되는 과정에서 발생되는 것으로 판단된다. 제1 모니터링 유닛(41)은 이를 측정하여 타겟 위치의 상태 변화 및 치료 진행 상황을 측정한다.
본 실시예의 제1 모니터링 유닛(41)은 대안부(70)의 컨택트 렌즈에 설치되어, 환자의 눈과 접촉한 상태에서 환자의 눈으로부터 전달되는 음향 신호를 측정할 수 있다. 다만, 이는 일 예이며, 제1 모니터링 유닛은 컨택트 렌즈와 별도의 장치로 구성되어, 환자의 눈 또는 눈과 인접한 부위에 접촉되도록 설치될 수 있다.
한편, 제2 모니터링 유닛(42)은 반사계 센서(reflectometry sensor)로 구성될 수 있다. 제2 모니터링 유닛(42)은 타겟 위치에서 반사되는 반사광을 수광하고, 이를 분석하여 반사광에 포함된 타겟 위치의 상태 정보를 판단할 수 있다. 이에 의해, 타겟 위치의 상태 변화 여부 및 치료 진행 상황을 측정할 수 있다.
본 실시예의 제2 모니터링 유닛(42)은 타겟 위치로 조사된 치료광이 반사되는 광을 수광한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 타겟 위치로 조사된 치료광의 일부는 타겟 위치에 흡수되며, 일부는 반사되어 빔 컨바이너(31)를 통해 제2 모니터링 유닛(42)의 센서로 수광된다. 제2 모니터링 유닛(42)은 수광된 반사광의 파라미터를 분석하여 타겟 위치의 상태 정보를 모니터링한다. 예를 들어, 치료광에 의해 RPE 세포(또는 섬유 주대 세포)에 미세 기포가 발생됨에 따라, 반사광에 의한 신호는 5~50MHz 대역의 주파수 성분이 증가하게 되며, 제2 모니터링 유닛(42)은 이에 근거하여 타겟 위치의 상태 변화 여부 및 치료 진행 상황을 측정한다. 다만, 반사광에 포함된 주파수 성분 이외에도 다양한 파라미터를 이용할 수 있다.
본 실시예와 같이, 제2 모니터링 유닛(42)은 반사되는 치료광을 이용하여 모니터링을 진행하므로, 각각의 치료광에 의한 타겟 위치의 변화를 실시간으로 모니터링할 수 있는 장점이 있다. 다만, 이는 일 예이며, 치료광을 수광하는 것이 아니라, 모니터링을 위한 별도의 검측광을 타겟 위치로 조사하고, 타겟 위치로부터 반사되는 검측광을 수광하여 모니터링을 진행하는 것도 가능하다.
전술한 바와 같이, 본 실시예의 제1 모니터링 유닛은 광 음향 센서로 구성되고, 제2 모니터링 유닛은 반사계 센서를 이용하여 구성된다. 다만, 이 이외에도 다양한 센서를 이용하여 제1 모니터링 유닛 또는 제2 모니터링 유닛을 구성하는 것도 가능하다. 다른 일 예로서, 도 4와 같이 제2 모니터링 유닛을 반사계 센서(reflectometry sensor)가 아닌 간섭계 센서(interferometry sensor)로 구성하는 것도 가능하다.
도 4는 다른 예에 따른 제2 모니터링 유닛의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 제2 모니터링 유닛이 OCT 장치와 같은 간섭계 센서로 구성되는 경우, 제2 모니터링 유닛은 타겟 위치로부터 반사되는 반사광의 간섭 정보를 이용할 수 있다. 이에 의해, 타겟 위치의 온도 정보, 상태 변화, 치료 진행 상황을 포함한 각종 단층 정보를 취득할 수 있다. 종래의 OCT 장치는 수평 방향(안저의 망막 평면 기준)으로 조사 위치를 이동하면서 소정 영역의 단층 이미지를 획득하는 것에 비해, 도 4의 제2 모니터링 유닛(142)은 하나의 타겟 위치에 대해 치료가 진행되는 동안, 복수회에 걸쳐 또는 연속적으로 해당 타겟 위치의 단층 정보를 취득한다. 그리고, 타겟 위치의 조직의 상태 변화에 따라 광 경로가 변화함에 따라, 제2 모니터링 유닛(142)에서 감지되는 간섭 정보가 변화하고, 이를 이용하여 타겟 위치의 상태 변화를 감지할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 간섭계 센서로 구성되는 제2 모니터링 유닛(142)는 검측광원(143), 광 분배기(beam splitter)(144), 기준광 반사부(reflector)(145) 및 검출부(146)를 포함하여 구성된다.
검측광원(143)은 SD OCT의 경우 저 간섭광(low coherent beam)을 발생시키는 광원일 수 있고, SS OCT의 경우 광의 파장을 변화시킬 수 있는 스웹트 소스(swept source) 광원을 이용할 수 있다.
검측광원(143)부터 나온 광은 광 분배기(144)를 통과하면서 검측광과 기준광의 2개의 광으로 분할된다. 기준광은 제1 경로(P1)를 따라 진행하여 기준광 반사부(145)에 도달한 후, 기준광 반사부(145)에서 반사된다. 검측광은 제2 경로(P2)를 따라 진행하여 빔 딜리버리부(30)를 통해 타겟 위치로 조사된 후, 타겟 위치에서 반사된다. 반사된 검측광과 기준광은 광 분배기(144)에서 다시 결합되어 검출부(146)로 진행한다.
여기서, 광 분배기(144)를 통해 다시 결합되는 검측광과 기준광은 간섭이 발생되며, 검출부(146)는 수광되는 검측광과 기준광에 의한 간섭 정보를 이용하여 타겟 위치의 상태 정보를 감지한다. 검출부(146)는 SD OCT의 경우 어레이 디텍터(array detector)를 이용하여 구성되며, SS OCT의 경우 포토다이오드(photo diode)를 이용하여 구성될 수 있다.
이처럼, 도 4의 제2 모니터링 유닛(142)은 간섭계에 의한 검측광의 간섭 정보를 이용하여 타겟 위치의 온도 상승, 조직의 두께 변화, 굴절율의 변화, 조직의 이동, 이상 발생 여부 등을 포함하는 조직의 미세한 상태 변화를 파악하는 것이 가능하다. 다만, 도 4에서는 제2 모니터링 유닛을 간섭계 센서로 대체하는 예를 설명하였으나, 제1 모니터링 센서를 간섭계 센서로 대체하여, 간섭계 센서와 반사계 센서를 이용하여 모니터링부를 구성하는 것도 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 제1 모니터링 유닛(41) 및 제2 모니터링 유닛(42)은 각각 상이한 방식으로 타겟 위치의 상태 변화를 측정하고, 이러한 정보를 제어부(60)로 전달한다. 그리고, 제어부(60)는 제1 모니터링 유닛(41) 및 제2 모니터링 유닛(42)에서 측정한 정보에 근거하여 치료 장치의 운전 내용을 제어할 수 있다.
제어부(60)는 치료광 발생부(10), 조준광 발생부(20), 빔 딜리버리부(30)를 비롯한 각종 구성요소들의 동작을 제어하는 구성이다. 이에 의해, 치료 위치, 치료 시간, 치료광의 파라미터 등이 다양하게 제어될 수 있다. 이러한 제어를 수행함에 있어, 제어부(60)은 전술한 모니터링부(40)에서 모니터링 된 정보를 고려하여 각종 구성요소를 제어한다.
구체적으로, 제어부(60)은 하나의 타겟 위치에 대해 치료를 진행하는 동안, 동일한 타겟 위치로 복수회에 걸쳐 치료광을 조사하도록 제어한다. 이러한 과정 중, 모니터링부(40)을 통해 설정된 치료 강도로 치료가 진행되지 않은 것으로 감지되면, 제어부는 치료광 조사부를 제어하여 치료광 파라미터를 조절한다. 이때, 치료광의 파라미터는 타겟 위치의 단위 면적당 전달되는 에너지가 증가하도록 조절된다. 일 예로, 제어부(60)은 치료가 종료되기 전까지 치료광의 출력을 순차적으로 증가시키도록 제어할 수 있다. 반면, 모니터링부를 통해 타겟 위치가 설정된 치료 강도로 치료가 진행된 것으로 감지되면, 제어부(60)은 치료광이 타겟 위치에 조사되는 것을 종료함으로써 해당 타겟 위치의 치료를 종료할 수 있다. 이러한 제어부의 제어 내용에 대해서는 아래에서 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
여기서, 제어부(60)는 제1 모니터링 유닛(41) 및 제2 모니터링 유닛(42)에서 측정된 정보를 다양한 방식으로 활용할 수 있다. 예를 들어, 제1 모니터링 유닛 및 제2 모니터링 유닛에서 측정된 정보가 모두 제1 조건을 만족하는 경우에, 타겟 위치의 상태가 제1 조건에 도달한 것으로 판단하고 이에 상응하는 제어를 수행할 수 있다. 또는, 제1 모니터링 유닛과 제2 모니터링 유닛 중 어느 하나에서 측정된 정보를 기준으로 타겟 위치의 상태 정보를 판단하고, 기준이 되는 정보가 예상치 못한 이벤트에 의해 신뢰도가 떨어지는 것으로 판단되는 경우 예비적으로 나머지 하나에서 측정된 정보를 이용하여 상태 정보를 판단하도록 구성하는 것도 가능하다.
다만, 본 실시예의 제어부(60)는, 두 개의 모니터링 유닛(41, 42) 중 어느 하나를 통해 타겟 위치의 치료가 종료된 것으로 감지되면, 타겟 위치의 치료가 종료된 것으로 판단하고 해당 위치로 치료광을 조사하는 것을 종료한다. 전술한 것과 같이, RPE 세포(또는 TM 세포)는 상태가 변화하면서 미세 기포 등이 발생하면서 음파 신호가 발생하거나, 세포 팽창 또는 손상으로 인해 광 경로가 변화하거나 산란광이 발생하는 것이 일반적이다. 다만, 예외적으로, 상태 변화시 음파 신호 강도가 약하거나, 광학적인 변화가 미세하게 나타날 수 있다(예를 들어, 광 경로에의 변화가 실질적으로 거의 없거나, 반사되는 산란광의 크기가 경우). 이러한 예외적인 경우에도, 본 실시예는 서로 상이한 방식으로 상태 변화를 감지하여 치료를 종료 시점을 판단함으로써, 타겟 위치에 과도한 에너지가 전달되어 조직이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여, 타겟 위치에 조사되는 치료광의 스팟 사이즈, 모니터링부에 의한 모니터링 방식 및 이에 근거한 제어 내용에 대해서 구체적으로 설명한다. 다만, 설명의 중복을 피하기 위해 도 2와 같이 안저 영역을 치료하는 예를 중심으로 설명하나, 아래에서 서술하는 기술적 특징은 도 3과 같이 전안부 영역을 치료하는 경우 또한 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 아래에서 설명하는 안저 타겟 위치는 TM 조직으로 대체되며, 타겟 위치에 배치되는 복수의 RPE 세포는 복수의 TM 세포로 대체되어 해석될 수 있음을 밝혀둔다.
도 5는 치료광이 안저에 조사되는 모습을 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 것과 같이, 타겟 위치로 조사되는 치료광의 스팟의 사이즈는, RPE 세포층을 기준으로 스팟의 경계(S) 내부에 복수의 RPE 세포(C)가 위치하도록 형성될 수 있다. 따라서, 하나의 타겟 위치에 대해 치료가 진행되는 동안, 해당 타겟 위치에 위치한 복수개의 RPE 세포로 에너지가 전달되어 치료가 진행되며, 모니터링부(40)은 상기 복수의 RPE 세포의 상태 변화를 감지하여 치료 진행 경과를 모니터링할 수 있다.
치료광에 노출되는 RPE 세포는, 충분한 에너지가 전달되지 않은 경우 기존의 RPE 세포를 유지하거나, 충분한 에너지가 전달된 경우 상태 변화가 이루어져 새로운 RPE 세포로 재생된다. 이처럼 하나의 RPE 세포는 치료광 조사시 둘 중 하나의 프로세스를 따르므로, 치료광의 스팟 사이즈가 하나의 RPE 세포에만 포커스 되는 경우, 치료 강도를 조절하는 것이 곤란하다. 이에 비해, 본 실시예와 같이, 치료광이 복수의 RPE 세포에 에너지를 전달하도록 구성하는 경우, 복수의 RPE 세포 중 치료에 의해 상태가 변화하는 RPE 세포의 양을 조절함으로써 치료 강도를 조절할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 의할 경우, 병변, 치료 위치, 환자의 상태에 따라 최적의 치료 강도로 치료를 진행하는 것이 가능하다. 물론, 치료광의 스팟 사이즈가 하나의 RPE 세포에만 에너지를 전달하는 경우에도, 치료광이 조사되는 타겟 위치들의 간격을 조절하는 방식으로 치료 강도를 조절하는 것은 가능하다. 다만, 이 경우 치료 시간이 증가하는 단점이 있다. 또한, RPE 세포의 크기가 망막의 위치에 따라 다르기 때문에(예를 들어, 안저 중심부의 RPE 세포의 직경은 10~15㎛, 안저 주변부의 RPE 세포의 직경은 50㎛ 이상), 균일한 치료 강도를 유지하기 위해서는 치료 영역의 위치에 따라 타겟 위치간 간격을 조절해야하는 등 제어시 추가적으로 고려해야 할 사항이 많아지는 단점이 있다.
이처럼, 치료광의 스팟 사이즈가 작은 경우, 치료 시간이 증가하고, 치료 강도를 다양하게 조절할 수 없다. 반면, 치료광의 스팟 사이즈가 과도하게 큰 경우, 국소 병변 치료가 곤란하고, 혈관이나 황반과 인접한 타겟 위치의 치료가 곤란하다. 따라서, 치료광의 스팟 사이즈(S)는 RPE 세포에 조사되는 영역을 기준으로, 스팟의 경계 내측으로 10개 내지 1000개의 RPE 세포(C)가 위치하도록 구성할 수 있으며, 바람직하게는 50개 내지 500개의 RPE 세포가 위치하도록 구성할 수 있다. 또는, 치료광의 스팟 사이즈(S)는 50㎛ 내지 1000㎛의 직경을 갖도록 구성할 수 있다.
본 실시예에서는 치료광의 스팟 사이즈가 100㎛ 내지 400㎛의 직경을 갖도록 구성할 수 있다. 나아가, 치료 영역의 위치에 따라서 스팟 사이즈가 조절되도록 구성할 수 있다. 예를 들어, 치료 영역이 안저의 내측에 위치하는 경우 스팟의 직경은 150~200㎛로 제어하고, 치료 영역이 안저의 주변부에 위치하는 경우 스팟의 직경은 250~350㎛으로 제어할 수 있다.
이처럼, 치료광이 타겟 위치에 위치한 복수의 RPE 세포로 치료광을 조사되는 동안, 모니터링부(40)은 타겟 위치의 치료 경과를 실시간으로 모니터링한다. 여기서, 모니터링부(40)은 해당 영역의 복수의 RPE 세포 중 상태 변화가 발생한 RPE 세포의 양 또는 비율을 감지하여 치료 경과를 모니터링하고, 제어부(60)은 이에 근거하여 타겟 위치에 진행되는 치료 강도를 판단할 수 있다.
도 6은 치료광의 조사 패턴 및 이에 따른 모니터링부의 측정 신호를 도시한 그래프이다. 도 6의 상측의 그래프에 도시된 바와 같이, 치료광 조사부는 타겟 위치에 복수회에 걸쳐 치료광을 조사하며, 각 치료광은 출력이 순차적으로 증가하도록 조사된다. 그 동안, 모니터링부에서 측정되는 신호는 도 6의 하측 그래프에 됫된 것과 같이 나타날 수 있다(설명의 편의상 모니터링부 중 제1 모니터링 유닛에서 측정되는 신호를 도시).
도 6에 도시된 것과 같이, 치료광이 4회(T1 내지 T4)에 걸쳐 조사되는 동안, 모니터링부(40)에서는 유효값 이하의 측정값이 검출된다. 이 구간에서 감지되는 측정값은 정상 상태에서 감지되는 노이즈 값이다. 따라서, 제어부(60)은 유효값 이하의 측정값이 감지되는 동안, RPE 세포의 상태 변화가 발생하지 않은 것으로 판단한다.
5번째 치료광(T5)이 조사된 시점에서, 모니터링부(40)은 유효값 이상의 측정값이 검출되며, 제어부(60)은 이를 통해 타겟 위치 중 일부의 RPE 세포가 상태 변화하기 시작한 것으로 판단한다. 그리고, 6번째 치료광(T6) 및 7번째 치료광(T7)이 조사되면, 모니터링부(40)에서 측정되는 값 또한 점차적으로 증가하며, 제어부(60)은 이를 통해 상태 변화된 RPE 세포가 점차적으로 증가하는 것으로 판단한다.
이처럼, 치료광의 출력을 높아질수록 상태가 변화하는 RPE 세포의 양 또는 비율이 증가하고, 이에 의해 모니터링부(40)에서 측정되는 값도 증가한다. 여기서, 치료 강도는 타겟 위치에 위치하는 복수개의 RPE 세포 중 상태 변화한 RPE 세포의 양 또는 비율로 판단할 수 있다. 제어부(60)은 메모리에 기 저장된 데이터를 참고하여, 모니터링부(40)에서 측정되는 값을 기 저장된 데이터와 매칭시켜 치료 강도를 판단할 수 있다. 이처럼, 제어부(60)은 치료광이 조사되는 동안 타겟 위치에 진행되는 치료 경과를 실시간으로 판단할 수 있다. 그리고, 모니터링부(40)에서 측정되는 값이 기 설정된 치료 강도에 상응하는 값을 초과할 경우(도 6의 T7에 의한 측정값), 해당 위치에서 목표한 설정 강도로 치료가 이루어진 것으로 판단하고, 해당 위치에 대한 치료를 종료한다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 안과용 치료장치(1)는 사용자가 치료 모드를 선택하는 설정부(80)을 더 포함할 수 있다. 설정부(80)는 사용자가 조작할 수 있는 디스플레이 및 조작 버튼을 포함하여 구성된다. 선택된 치료 모드는 각각 치료 강도에 대한 정보를 포함하며, 이 이외에도 치료광의 조사 패턴 등 다양한 파라미터에 대한 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 사용자가 설정부(80)을 통해 치료 모드를 선택하면, 제어부(60)는 이에 근거하여 상응하는 치료를 진행하도록 각 구성요소를 제어한다.
도 7은 설정부의 디스플레이를 통해 표시되는 일 예를 도시한 것이다. 도 7의 설정부(80)는 치료 모드로서, 각 타겟 위치에 대한 치료 강도를 선택하도록 구성된다. 일 예로, 치료 강도는 타겟 위치에 위치하는 복수의 RPE 세포(또는 TM 세포) 중 치료에 의해 상태가 변화하는 RPE 세포(또는 TM 세포)의 비율로 나타낼 수 있다.
도 7에서 ASV 20(auto-set value 20)은 타겟 위치에 배치되는 복수의 세포(RPE 세포 또는 TM 세포) 중 약 20%의 세포가 상태 변화하는 치료 강도를 의미하며, ASV 50은 약 50%의 세포가 상태 변화하는 치료 강도를 의미한다. 이와 같이 치료 강도가 설정되면, 제어부(60)는 모니터링부(40)을 통해 각각의 타겟 위치에서 설정된 치료 강도로 치료가 진행할 때까지 치료광을 조사한다.
도 8은 설정부의 디스플레이를 통해 표시되는 다른 예를 도시한 것이다. 도 8의 설정부(80)는 치료하고자 하는 병변의 명칭이 치료 모드로서 표시된다. 예를 들어, 안저 병변을 치료를 위한 안과용 치료장치로 구성하는 경우, 설정부에는 중심성 장액 맥락망막병증(CSC, central serous chorioretinopathy), 당뇨병성 황반부종(DME, diabetic macular edema) 및 건성 연령관련황반변성(Dry AMD, dry age-related macular degeneration)과 같은 대표적인 안저 병변이 표시될 수 있다. 따라서, 사용자는 치료하고자 하는 환자의 병변에 따라 치료 모드를 선택할 수 있다.
도 8의 치료 모드 또한 각각 상이한 치료 강도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 임상 실험 결과, CSC는 RPE 세포가 상대적으로 건강하여 낮은 치료 강도로도 치료가 가능한 것으로 나타났으며, DME는 RPE 세포의 상태가 불량하여 높은 치료 강도로 치료해야하는 것으로 나타났다. 그리고, Dry AMD는 CSC 보다 높고 DME 보다 낮은 치료 강도로 치료가 가능한 것으로 나타났다. 따라서, 사용자가 치료 병변을 이용하여 치료 모드를 선택하면, 해당 병변에 적합한 치료 강도에 따라 치료가 진행되도록 설정된다.
예를 들어, CSC 모드가 선택될 경우, 치료 강도는 ASV 20 내지 40의 범위로 설정될 수 있고, Dry AMD 모드가 선택될 경우 치료 강도는 ASV 40 내지 60의 범위로 설정될 수 있으며, DME 모드가 선택될 경우 치료 강도는 ASV 60 내지 80의 범위로 설정될 수 있다. 나아가, 도 8에 도시된 바와 같이, 각 병변에 대해 치료 강도의 레벨을 높음(high), 중간(Medium) 및 낮음(low)으로 구분하여, 각 병변에 따른 치료 강도 범위 내에서 치료 강도를 더욱 세분화하여 설정할 수 있다.
다만, 도 8에서는 안저 병변을 표시하는 경우를 도시하고 있으나, 전안부 병변을 치료하는 치료 장치로 구성하는 경우, 녹내장을 비롯한 각종 전안부 병변을 치료 모드로서 표시하는 것도 가능하다.
이처럼, 본 실시예의 안과용 치료장치(1)는 치료광의 스팟 사이즈가 복수의 RPE 세포들에 조사되도록 구성하여, 사용자의 선택에 따라 다양한 치료 강도로 치료를 진행할 수 있다. 또한, 모니터링부(40)은 복수의 모니터링 유닛(41, 42)을 이용하여 서로 다른 방식으로 타겟 위치의 상태 정보를 모니터링함으로써, 안전하고 최적화된 치료를 진행하는 것이 가능하다.
도 9는 도 1의 안과용 치료장치의 제어방법을 도시한 순서도이다. 이하에서는, 도 9를 참조하여, 전술한 안과용 치료장치(1)의 제어방법을 구체적으로 설명한다.
환자의 병변에 따라 치료 영역이 결정되면, 환자의 전안부를 대안부(70)에 고정시키고 치료를 진행한다. 치료는 치료 영역 내에 분포하는 복수의 타겟 위치로 치료광을 조사하여 치료를 진행하는 방식으로 진행된다. 여기서, 하나의 타겟 위치에 복수의 치료광을 조사하여 치료를 진행하고, 해당 타겟 위치의 치료가 완료되면 다음 타겟 위치로 치료광 조사 위치를 변경하여 치료를 진행한다. 다만, 도 9에서는 설명의 편의상, 최초 타겟 위치를 치료하는 과정을 중심으로 설명한다.
치료를 진행하기 위해, 사용자는 설정부(80)를 통해 치료 모드를 선택하며(S10), 선택된 치료 모드에 대한 정보는 제어부(60)로 전달된다. 제어부(60)는 선택된 치료 모드에 근거하여, 치료광 조사부를 구동하여 치료광을 조사한다(S20).
치료광이 조사되면 모니터링부(40)은 타겟 위치의 상태 정보를 모니터링하는 단계를 수행한다. 이 때, 제1 모니터링 유닛(41) 및 제2 모니터링 유닛(42)은 각각 독립적으로 타겟 위치의 상태정보를 모니터링한다.
상기 단계가 진행되는 동안, 제어부(60)은 제1 모니터링 유닛(41)에서 모니터링 된 정보에 근거하여, 설정된 치료 강도로 치료가 진행되었는지 여부를 판단한다(S30). 또한, 제2 모니터링 유닛(42)에서 모니터링 된 정보에 근거하여, 설정된 치료 강도로 치료가 진행되었는지 여부를 판단한다(S40). 도 9에서는 제1 모니터링 유닛을 이용한 판단 단계(S30) 및 제2 모니터링 유닛을 이용한 판단 단계(S40)가 순차적으로 진행되는 것으로 도시되었으나, 이러한 순서에 국한되는 것은 아니다. 두 단계(S30, S40)는 치료광의 조사 주기에 상응하는 주기로 동시에 진행될 수 있으며, 치료가 진행되는 동안 연속적으로 수행될 수도 있다.
제1 모니터링 유닛을 이용한 판단 단계(S30) 및 제2 모니터링 유닛을 이용한 판단 단계(S40)에서 모두 설정된 치료 강도에 도달하지 못한 것으로 판단되면, 제어부(60)는 타겟 위치의 치료가 완료되지 않은 것으로 판단하고 치료광의 파라미터를 조절한다(S50). 여기서, 치료광 파라미터는 치료광에 의해 타겟 위치의 단위 면적당 전달되는 에너지가 순차적으로 커지도록 조절되며, 일 예로 파라미터 중 치료광의 출력의 크기를 높일 수 있다. 이후, 제어부(60)는 조절된 파라미터를 갖는 치료광을 타겟 위치로 조사하며, 전술한 단계들을 반복한다.
다만, 제1 모니터링 유닛을 이용한 판단 단계(S30)와 제2 모니터링 유닛을 이용한 판단 단계(S40) 중 어느 하나에서라도 설정된 치료 강도에 도달한 것으로 판단되면, 제어부(60)은 해당 타겟 위치의 치료가 완료된 것으로 판단한다. 따라서, 해당 타겟 위치로 치료광을 조사하는 것을 종료하고(S60), 다른 타겟 위치로 치료광의 조사위치를 변경한 후, 전술한 단계(S20 내지 S70)를 반복하여 치료를 진행한다.
이하에서는, 도 10 및 도 11 내지 도 13을 이용하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 안과용 치료 장치 및 이의 제어방법에 대해서 설명한다. 다만, 본 실시예를 설명함에 있어, 전술한 제1 실시예와 동일하거나 유사한 구성 및 단계는, 설명의 중복을 피하기 위해 제1 실시예에 관한 도면 및 설명으로 갈음한다.
전술한 제1 실시예의 모니터링부는 제1 모니터링 유닛 및 제2 모니터링 유닛을 모두 치료 진행 경과를 모니터링하는 목적으로 활용하였다. 이에 비해, 본 실시예에서는 제1 모니터링 유닛(41) 및 제2 모니터링 유닛(42)의 측정 방식의 특성을 고려하여, 각각의 모니터링 유닛에서 측정된 정보를 서로 다른 목적의 제어에 활용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 모니터링 유닛(41)은 타겟 위치로부터 발생되는 음파 신호를 수신하여 이를 전기적 신호로 변환하여 제어부(60)로 전달하는 구성으로, 별도의 복잡한 연산이 요구되지 않으므로 처리 속도가 상대적으로 빠른 장점이 있다. 다만, 제1 모니터링 유닛(41)에서 감지되는 정보는 타겟 위치 이외의 다른 위치에서 발생한 별도의 이벤트에 의한 신호 또한 포함될 수 있어, 정확도가 상대적으로 낮은 단점이 있다.
이에 비해, 제2 모니터링 유닛(42)는 타겟 위치로부터 반사되는 반사광을 이용하므로, 제1 모니터링부에 비해 타겟 위치의 상태 정보를 정확하게 판단할 수 있는 장점이 있다. 다만, 제2 모니터링 유닛(41)은 반사광의 파라미터 변화를 검출하기 위해 다양한 연산 과정을 거치므로, 연산 속도가 제1 모니터링부에 비해 늦은 단점이 있다(특히, 도 4와 같이 제2 모니터링 유닛을 간섭계 센서로 구성하는 경우, 간섭 신호를 푸리에 변환 등의 복잡한 연산 과정을 통해 분석하므로 처리 속도가 상대적으로 지연).
따라서, 본 실시예의 안과용 치료장치는, 제1 모니터링 유닛(41)의 빠른 연산 속도를 고려하여, 제1 모니터링 유닛(41)에서 감지되는 정보를 치료 진행 상태 또는 해당 타겟 위치에 대한 치료 종료 시점을 판단하는데 이용할 수 있다. 그리고, 제2 모니터링 유닛(42)의 정확도를 고려하여, 제2 모니터링 유닛(42)에서 감지되는 정보를 치료 중 이상(odd event) 발생 여부를 판단하는데 이용할 수 있다.
제어부(60)는 제1 모니터링 유닛(41)에서 측정되는 정보에 근거하여 치료 진행 경과(예를 들어, 타겟 위치의 세포들 중 어느 하나에서 미세기포가 발생하기 시작하였는지 여부, 타겟 위치의 세포들 중 미세기포가 발생한 세포의 비율 등, 여기서 세포는 RPE 세포 또는 TM 세포임) 및 치료 종료 시점을 판단한다. 치료 종료 시점은 제1 모니터링부에서 측정된 값(이하, 제1 측정값)이 기 설정된 제1 기준값(설정된 치료 강도에 상응하는 값)에 도달하였는지 여부를 기준으로 판단할 수 있다. 제어부는, 치료가 완료된 것으로 판단되면 해당 타겟 위치로 치료광을 조사하는 것을 중지하고, 치료광의 조사 위치를 다른 타겟 위치로 변경하여 치료를 진행할 수 있다. 이처럼, 제1 모니터링부는, 빠른 연산을 통해 각 치료광에 의한 타겟 위치의 상태 변화를 실시간으로 파악하여 제어에 활용할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 제2 모니터링 유닛(42)는 치료가 진행되는 동안 타겟 위치에서의 이상 발생 여부를 지속적으로 모니터링할 수 있다. 여기서, 이상 발생은 다양한 이벤트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 치료광에 의해 RPE 세포 또는 TM 세포가 정상적인 메커니즘이 아닌 방식으로 변성되는 경우, 망막 표면 조직에 이상이 발생하는 경우, 전안부의 다른 조직에 이상이 발생하는 경우 등을 포함할 수 있다.
제2 모니터링 유닛(42)은 타겟 위치에 대한 정확도 높은 정보의 획득이 가능하다(특히, 도 4와 같이 제2 모니터링 유닛을 간섭계 센서로 구성하는 경우, 타겟 위치의 RPE 세포(또는 TM 세포) 뿐 아니라 다른 깊이의 조직에서 발생되는 이벤트까지 구분하여 파악 가능). 따라서, 제어부(60)는 제2 모니터링 유닛(42)에서 측정되는 정보를 이용하여, 측정된 값(이하, 제2 측정값)이 제2 기준값(이상 발생에 상응하는 값)보다 큰 경우 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 제2 측정값은 제2 모니터링부에 의해 획득되는 정보로부터 다양하게 가공된 값일 수 있다. 예를 들어, 제2 기준값은 제2 모니터링부에 의해 얻어지는 값 자체일 수 있다. 또는, 제2 모니터링부가 복수회에 걸쳐 측정하는 동안, 앞서 측정된 값과의 차이값일 수 있다.
제2 모니터링 유닛(42)에서 측정된 정보를 통해 이상이 발생한 것으로 판단되면, 제어부(60)는 제1 모니터링 유닛(41)에서 측정된 정보와 상관없이, 치료광 조사를 즉시 중단하도록 제어할 수 있다. 그리고, 이를 별도의 표시부(indicating unit)(90, 도 1 참조)를 통해 외부에 표시하여, 사용자에게 이상 발생 사실을 알릴 수 있다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안과용 치료장치의 제어방법을 도시한 순서도이다. 이하에서는 도 10을 참조하여, 전술한 안과용 치료장치(1)의 제어방법을 구체적으로 설명한다.
본 실시예에 따른 안과용 치료장치의 제어방법 또한, 제1 실시예와 마찬가지로 치료 모드를 선택(S110)하고, 타겟 위치로 치료광을 조사하는 단계(S120)를 수행한다.
치료광이 조사되면 제1 모니터링 유닛(41) 및 제2 모니터링 유닛(42)은 타겟 위치의 상태 정보를 모니터링한다(S130). 도 10에서는 모니터링 단계(S130)가 치료광 단계(S120) 이후에 수행되는 것으로 도시되어 있으나, 이러한 순서에 국한되는 것은 아니며, 치료가 진행되는 동안 연속적으로 수행될 수도 있다.
본 단계를 통해, 제1 모니터링 유닛(41)에서 측정된 제1 측정값이 제1 기준값보다 낮으면, 제어부(60)는 타겟 위치의 치료가 완료되지 않은 것으로 판단하고 치료광의 파라미터를 조절한다(S140). 일 예로 파라미터 중 치료광의 출력의 크기를 높일 수 있다. 이후, 제어부(60)는 조절된 파라미터를 갖는 치료광을 타겟 위치로 조사하도록 치료광 조사부를 제어한다(S120). 그리고, 제1 측정값이 제1 기준값보다 낮은 동안, S120 내지 S140 단계를 반복적하여 수행하고, 이에 의해 타겟 위치로 복수회에 걸쳐 치료광이 조사된다.
그리고, 제1 모니터링 유닛(41)에서 측정된 제1 측정값이 제1 기준값 보다 크면, 제어부(60)는 해당 타겟 위치의 치료가 완료된 것으로 판단한다. 따라서, 해당 타겟 위치로 치료광을 조사하는 것을 종료하고(S150), 다른 타겟 위치로 치료광 조사위치를 변경한 후, 전술한 단계를 반복하여 치료를 진행한다.
전술한 과정에서, 제2 모니터링 유닛(42)는 지속적으로 이상 발생 여부를 모니터링하며, 제2 모니터링 유닛(42)에서 측정된 제2 측정값이 제2 기준값보다 작은 경우에 위와 S120 내지 S160에 따른 단계를 수행한다.
다만, 제2 모니터링 유닛(42)에서 측정된 측정값이 제2 기준값보다 큰 경우, 제어부(60)는 이상이 발생한 것으로 판단하고, 치료광 조사를 중단하여 타겟 위치에 대한 치료를 즉시 중지한다(S170). 본 단계는, 제1 측정값이 제1 기준값 대비 높거나 낮은 것과 무관하게, 이상 여부를 감지한 즉시 수행된다. 그리고, 제어부(60)는 알림부(90)를 통해 이상 발생 사실을 사용자에게 표시한다(S180).
도 11 내지 도 13은 도 10의 제어방법에 따른 치료광의 조사 패턴을 도시한 그래프이다. 도 11에서는, 5번째 치료광이 조사된 시점에서 타겟 위치의 RPE 세포(또는 TM 세포)에서 미세 기포가 발생한 것이 감지된다(ASV 0). 미세 기포 발생 여부는 제1 모니터링 유닛에서 측정된 제1 측정값을 기준으로 판단한다. 전술한 바와 같이, 제1 측정값이 유효값 이하이면 RPE 세포(또는 TM 세포)에서 기포가 발생하는 상태 변화가 없는 것으로 판단하고, 유효값 이상이면 적어도 하나의 RPE 세포(또는 TM 세포)에서 상태 변화가 시작된 것으로 판단된다.
한편, 사용자가 ASV30의 치료 강도로 치료 모드를 선택한 경우, 치료광은 제1 측정값이 ASV30에 상응하는 기준값을 초과할 때까지 S120 내지 S140 단계를 반복하여 수행한다. 이 과정에서, 제어부(60)는 실시간으로 측정되는 제1 측정값에 근거하여, 타겟 위치의 RPE 세포 중 상태 변화가 일어난 RPE 세포(또는 TM 세포)의 비중을 실시간으로 판단할 수 있다.
도 11에서는 9번째 치료광이 조사된 후 제1 측정값이 ASV30에 상응하는 기준값을 초과하는 것으로 측정되었고, 제어부(60)는 해당 타겟 위치에 치료가 완료된 것으로 판단하고 치료광의 조사를 중지할 수 있다.
다만, 도 11은 치료 중 이상 발생이 감지되지 않은 경우를 도시한 것이고, 도 12는 치료 중 이상 발생이 감지된 경우를 도시한 것이다. 구체적으로, 도 12는 7번째 치료광이 조사된 시점에서, 제2 모니터링 유닛(42)을 통해 이상 발생이 감지된 경우이다. 이 경우, 제어부는 이상이 감지된 시점에서 즉각적으로 치료광 조사를 중단하고 치료를 종료한다.
한편, 도 11 및 도 12는 치료광의 파라미터를 조절함에 있어, 치료광의 출력이 동일한 크기로 램핑되도록 조절된다. 다만, 이는 일 예이며, 도 13과 같이 기포가 감지되어 치료 종료 시점이 근접한 것으로 판단되면, 치료광의 출력이 램핑되는 크기를 미세 기포가 감지되기 이전 보다 작게 조절하는 것도 가능하다.
한편, 도 6 및 도 11 내지 도 13에서는 치료광의 파라미터를 제어함에 있어, 치료광의 출력을 증가시키는 방식을 도시하고 있다. 다만, 이는 일 예이며, 치료광에 의해 단위 면적당 전달되는 에너지의 크기가 증가할 수 있도록, 출력 이외의 다른 파라미터를 조절하는 것도 가능하다.
도 14 내지 도 16은 치료광 파라미터를 조절하는 다른 예를 도시한 그래프이다. 도 14와 같이 치료광 발생부가 동일한 펄스 지속 시간(pulse duration time)을 갖는 치료광을 발생시키되, 각 치료광 사이의 오프 시간(off time)을 점차적으로 줄이는 방식으로 파라미터를 조절할 수 있다. 또는 도 15와 같이 동일한 출력의 치료광 펄스를 발생시키되, 각 치료광의 펄스 지속 시간이 점차적으로 증가하도록 파라미터를 조절할 수 있다. 이 이외에도, 도 16과 같이 각 치료광이 복수개의 단위 펄스(Pu)로 구성되도록 치료광을 조사하되, 각 치료광을 구성하는 단위 펄스의 개수를 순차적으로 증가시키도록 파라미터를 조절하는 것도 가능하다.
이상에서는, 두 개의 모니터링부를 포함하는 안과용 치료장치 및 이의 제어방법에 대해 상세하게 설명하였다. 다만, 전술한 실시예는 설명의 편의를 위해 발명을 단순화시켜 설명한 것이며, 이 외에도 다양한 방식으로 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다. 그리고, 이상에서는 안저 병변을 치료하는 안과용 치료장치 및 이의 제어방법을 중심으로 설명하였으나, 이는 일 예로서, 녹내장을 치료하기 위한 안과용 치료장치 및 이의 제어방법에 적용되는 것도 가능하며, 이 외에도 안구 내의 다양한 조직을 타겟 위치로 하여 다양한 안질환을 치료하는데 적용할 수 있다.

Claims (22)

  1. 치료 모드를 설정하도록 형성되는 설정부;
    전안부의 타겟 위치로 복수회에 걸쳐 치료광을 조사하여 치료를 수행하는 치료광 조사부;
    상기 치료광이 조사되는 동안 상기 치료광에 의한 상기 타겟 위치의 상태 정보를 모니터링하는 모니터링부; 및,
    상기 모니터링부에서 모니터링된 정보를 이용하여 상기 치료 모드에 따른 치료 강도에 도달하였는지 여부를 판단하고, 이에 근거하여 상기 치료광 조사부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 안과용 치료장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 모니터링부에서 감지되는 정보가 상기 설정된 치료 강도에 도달하지 못한 것으로 판단되면 상기 치료광의 파라미터를 조절하고, 상기 설정된 치료 강도에 도달한 것으로 판단되면 상기 타겟 위치로 상기 치료광을 조사하는 것을 종료하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 모니터링부에서 감지되는 정보가 상기 설정된 치료 강도에 도달하지 못한 것으로 판단되면, 상기 치료광에 의해 상기 타겟 위치의 단위 면적당 전달되는 에너지가 증가하도록 상기 치료광 파라미터를 제어하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 치료광은 상기 타겟 위치에 위치한 복수의 섬유주대 세포에 에너지를 전달할 수 있는 스팟 사이즈를 갖도록 조사되며, 상기 복수의 섬유주대 세포는 복수의 치료광이 조사되어 치료가 진행됨에 따라 일부의 세포의 상태가 변화되는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 치료광은 적어도 11개 이상의 섬유주대 세포에 에너지를 전달하는 스팟 사이즈를 갖도록 조사되는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 치료광은 상기 타겟 위치에서 직경 50㎛ 이상의 스팟 사이즈를 갖도록 조사되는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링부는 상기 치료광이 조사되는 타겟 위치에 배치된 복수의 섬유 주대 세포 중 상태가 변화하는 섬유 주대 세포를 감지하여, 상기 타겟 위치에 진행된 치료 강도를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링부는 상기 치료광에 의해 상기 타겟 위치의 조직 상태가 변하면서 발생되는 음향 신호를 측정하여 상기 타겟 위치에 진행된 치료 강도를 측정하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링부는 반사계(reflectometry) 센서를 포함하여, 상기 타겟 위치로부터 반사되는 반사광의 정보를 이용하여 상기 타겟 위치에 진행된 치료 강도를 측정하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링부는 상기 치료광이 조사되는 상기 타겟 위치로 검측광을 조사하고 상기 타겟 위치로부터 반사되는 검측광을 수광하며, 상기 검측광에 의한 간섭 정보를 이용하여 상기 타겟 위치에 진행된 치료 강도를 측정하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링부는 서로 다른 방식으로 상기 타겟 위치의 상태 정보를 모니터링하는 제1 모니터링 유닛 및 제2 모니터링 유닛을 포함하여 구성되며,
    상기 제1 모니터링 유닛 및 제2 모니터링 유닛에서 모니터링된 정보 중 적어도 하나에 의해 상기 설정된 치료 강도에 도달한 것으로 판단되면 상기 타겟 위치로 치료광을 조사하는 것을 종료하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 모니터링 유닛은 광음향센서(optoacoustic sensor)이고, 상기 제2 모니터링 유닛은 반사계 센서(reflectometry sensor) 또는 간섭계 센서(interferometry sensor)인 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 설정부는 상이한 값을 갖는 복수의 치료 강도를 표시하도록 구성되어, 사용자가 치료 강도를 선택하여 치료 모드를 설정하도록 구성되며,
    상기 설정부에 표시되는 치료 강도는, 상기 타겟 위치에 배치되는 복수의 섬유 주대 세포 중 상태 변화가 발생되는 섬유 주대 세포의 비율을 나타내는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 설정부는 복수의 치료 병변을 표시하도록 구성되어 사용자가 치료 병변을 선택하여 치료 모드를 설정하도록 구성되며, 상기 복수의 치료 병변에 상응하는 치료 모드 중 적어도 두 개의 치료 모드는 각각 상이한 치료 강도를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  15. 설정부를 통해 치료 강도를 선택하는 단계;
    전안부에 복수의 섬유 주대 세포가 배치된 섬유 주대 조직을 타겟 위치로 하여 치료광을 조사하는 단계;
    모니터링부를 통해 상기 타겟 위치에 배치된 상기 복수의 섬유 주대 세포의 상태 변화 정보를 모니터링하는 단계;
    상기 모니터링된 정보에 근거하여 상기 설정된 치료 강도에 도달했는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 설정된 치료 강도에 도달하지 못한 것으로 판단되면, 상기 타겟 위치의 단위 면적당 전달되는 에너지가 증가하도록 상기 치료광 파라미터를 조절하는 단계;를 포함하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 치료광은 조사시 상기 타겟 위치에 위치한 상기 복수의 섬유 주대 세포에 에너지를 전달할 수 있는 스팟 사이즈를 갖도록 조사되며, 상기 치료광에 의한 치료가 진행됨에 따라 상기 복수의 섬유 주대 세포 중 일부의 섬유 주대 세포의 상태가 변화하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 치료광은 적어도 11개 이상의 섬유 주대 세포에 에너지를 전달하는 스팟 사이즈를 갖도록 조사되는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 치료광은 상기 타겟 위치에 직경 50㎛ 이상의 스팟 사이즈를 갖도록 조사되는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 치료 강도는 상기 타겟 위치에 위치하는 상기 복수의 섬유 주대 세포 중 치료에 의해 상태가 변화하는 섬유 주대 세포의 비율을 의미하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 모니터링하는 단계는 상기 타겟 위치에 위치하는 상기 복수의 섬유 주대 세포 중 치료에 의해 상태가 변화하는 섬유 주대 세포의 양을 모니터링하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 설정부는 상이한 값을 갖는 복수의 치료 강도를 표시하도록 구성되어, 사용자가 치료 강도를 선택하여 치료 모드를 설정하도록 구성되며,
    상기 설정부에 표시되는 치료 강도는, 상기 타겟 위치에 배치되는 상기 복수의 섬유 주대 세포 중 상태 변화가 발생되는 섬유 주대 세포의 비율을 나타내는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  22. 전안부 내 복수의 섬유 주대 세포들이 배치된 타겟 위치로 치료광을 조사하는 단계;
    모니터링부를 통해 상기 타겟 위치에 배치된 상기 복수의 섬유 주대 세포의 상태 변화 정보를 모니터링하는 단계;
    상기 모니터링된 정보에 근거하여 설정된 치료 강도에 도달했는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 설정된 치료 강도에 도달하지 못한 것으로 판단되면, 상기 타겟 위치의 단위 면적당 전달되는 에너지가 증가하도록 상기 치료광 파라미터를 조절하여 치료광을 조사하는 단계;를 포함하는 안과용 병변 치료 방법.
PCT/KR2017/007961 2016-07-27 2017-07-24 안과용 치료장치 및 이의 제어방법 WO2018021781A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/320,984 US11266529B2 (en) 2016-07-27 2017-07-24 Ophthalmic treatment device and control method therefor
US17/681,451 US20220175578A1 (en) 2016-07-27 2022-02-25 Ophthalmic treatment device and control method therefor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2016-0095495 2016-07-27
KR1020160095495A KR101859571B1 (ko) 2016-07-27 2016-07-27 안과용 치료장치 및 이의 제어방법

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/320,984 A-371-Of-International US11266529B2 (en) 2016-07-27 2017-07-24 Ophthalmic treatment device and control method therefor
US17/681,451 Continuation US20220175578A1 (en) 2016-07-27 2022-02-25 Ophthalmic treatment device and control method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018021781A1 true WO2018021781A1 (ko) 2018-02-01

Family

ID=61017088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/007961 WO2018021781A1 (ko) 2016-07-27 2017-07-24 안과용 치료장치 및 이의 제어방법

Country Status (3)

Country Link
US (2) US11266529B2 (ko)
KR (1) KR101859571B1 (ko)
WO (1) WO2018021781A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020100589A1 (ja) * 2018-11-16 2020-05-22 キヤノン株式会社 情報処理装置、治療装置、通知方法、プログラム

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103025282B (zh) 2010-05-10 2015-03-11 特拉维夫大学拉玛特有限公司 通过将电磁能量引导到眼睛的角膜缘区域来治疗青光眼的系统
US11771596B2 (en) 2010-05-10 2023-10-03 Ramot At Tel-Aviv University Ltd. System and method for treating an eye
US10434330B2 (en) * 2017-11-20 2019-10-08 Ojai Retinal Technology, Llc Process for safely providing retinal phototherapy based on determination of RPE melanin levels
JP2021505290A (ja) * 2017-12-11 2021-02-18 インサイテック・リミテッド 適応閉ループ超音波療法
CN115804914A (zh) 2018-07-02 2023-03-17 贝尔金视觉有限公司 直接选择性激光小梁成形术
KR102191632B1 (ko) * 2019-02-08 2020-12-16 주식회사 루트로닉 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
AU2020401393A1 (en) * 2019-12-14 2022-08-04 Vialase, Inc. Near eye reflective devices for diagnostic and therapeutic ophthalmic procedures
US11612315B2 (en) 2020-04-09 2023-03-28 Vialase, Inc. Alignment and diagnostic device and methods for imaging and surgery at the irido-corneal angle of the eye
WO2022090894A2 (en) * 2020-10-26 2022-05-05 Belkin Vision Ltd. Avoiding blood vessels during direct selective laser trabeculoplasty

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004065923A1 (de) * 2003-01-16 2004-08-05 Medizinisches Laserzentrum Lübeck GmbH Verfahren und vorrichtung zur kontaklosen temperaturüberwachung und temperaturregelung
JP2008161226A (ja) * 2006-12-26 2008-07-17 Nidek Co Ltd 眼科用レーザ治療装置
JP2008183247A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Nidek Co Ltd 眼科用レーザ治療装置
KR20150128624A (ko) * 2014-05-09 2015-11-18 주식회사 루트로닉 안과용 치료장치
KR20160015044A (ko) * 2014-07-30 2016-02-12 주식회사 루트로닉 안과용 치료장치 및 이의 구동 방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10331792A1 (de) * 2003-07-11 2005-02-17 Medizinisches Laserzentrum Lübeck GmbH Laser mit Dosiemetriesteuerung
WO2006021040A2 (en) * 2004-08-27 2006-03-02 Ellex Medical Pty Ltd Selective ophthalmic laser treatment
KR101417843B1 (ko) 2012-07-13 2014-07-14 주식회사 루트로닉 안과용 치료장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004065923A1 (de) * 2003-01-16 2004-08-05 Medizinisches Laserzentrum Lübeck GmbH Verfahren und vorrichtung zur kontaklosen temperaturüberwachung und temperaturregelung
JP2008161226A (ja) * 2006-12-26 2008-07-17 Nidek Co Ltd 眼科用レーザ治療装置
JP2008183247A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Nidek Co Ltd 眼科用レーザ治療装置
KR20150128624A (ko) * 2014-05-09 2015-11-18 주식회사 루트로닉 안과용 치료장치
KR20160015044A (ko) * 2014-07-30 2016-02-12 주식회사 루트로닉 안과용 치료장치 및 이의 구동 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020100589A1 (ja) * 2018-11-16 2020-05-22 キヤノン株式会社 情報処理装置、治療装置、通知方法、プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180012533A (ko) 2018-02-06
US20220175578A1 (en) 2022-06-09
KR101859571B1 (ko) 2018-05-21
US11266529B2 (en) 2022-03-08
US20190151146A1 (en) 2019-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018021781A1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
WO2018021780A1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
WO2015170947A1 (ko) 안과용 치료장치
WO2016018099A1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 구동 방법
WO2015088226A1 (ko) 안과용 치료장치, 안과용 치료장치의 제어방법 및 안저 병변 치료 방법
JP5563488B2 (ja) 眼の観察、検査、診断および／または治療のための眼科機器および方法
JP2022551172A (ja) レーザービトレオライシス用の装置
WO2017034048A1 (ko) 광학 치료장치 및 이의 제어방법
WO2016024841A1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
JP2023513178A (ja) 直接レーザ線維柱帯形成方法及び装置
WO2019194519A1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
JP2013505800A (ja) 眼科レーザ手術用装置
WO2019203373A1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
WO2019031846A1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
WO2020130449A1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
KR102191632B1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
KR102020841B1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
KR102191633B1 (ko) 안과용 치료장치 및 이의 제어방법
von der Burchard et al. Real-Time Temperature-Controlled Retinal Laser Irradiation in Rabbits
WO2013107473A1 (en) Speckle interferometric method and system for detecting a movement of a surface
Bliedtner et al. Temperature induced tissue deformation monitored by dynamic speckle interferometry

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17834723

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17834723

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1