WO2020130449A1 - 안과용 치료장치 및 이의 제어방법 - Google Patents

안과용 치료장치 및 이의 제어방법 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an ophthalmic treatment apparatus and a control method thereof, and more particularly, to an ophthalmic treatment apparatus and a control method thereof capable of performing an optimized treatment according to a patient's lesion condition.
  • Such a treatment device transmits energy by irradiating a laser to a treatment location, thereby inducing a change in tissue state. Even if it is the same lesion, the distribution in which the treatment light is irradiated should be set differently depending on the location of the lesion or the progression of the lesion, but the conventional ophthalmic treatment device can control the treatment content by controlling the intensity of the treatment light, but the treatment light There was a disadvantage that various characteristics of the distribution to be investigated could not be adjusted.
  • the present invention is to provide an ophthalmic treatment apparatus and a control method thereof that can variously control the distribution to which treatment light is irradiated in consideration of the lesion characteristics and fundus condition of a patient.
  • a display unit for displaying a patient's fundus image, a treatment area setting unit for setting a treatment area based on the patient's fundus image, treatment to irradiate the treatment light to the set treatment area
  • a light irradiation unit an irradiation density setting unit for setting the irradiation density of the treatment light irradiated to the set treatment area
  • a control unit for controlling the treatment light irradiation unit to irradiate the treatment light based on the set density on the set treatment area
  • the set treatment area may be superimposed on the fundus image displayed on the display unit.
  • the information of the set irradiation density may be superimposed on the fundus image displayed on the display unit.
  • the information of the set irradiation density displayed on the display unit may be displayed using at least one of a dot pattern, color, pattern, or numerical value distributed at a set density.
  • the irradiation density setting unit may provide a user with a plurality of options corresponding to various irradiation densities through the display unit.
  • the plurality of options may be provided using at least one of a plurality of dot patterns distributed in different densities, a plurality of different colors, shades or patterns, and different values.
  • the irradiation density setting unit is configured to allow the user to directly input the irradiation density value, and may be configured to display a distribution form corresponding to the input irradiation density value to the user.
  • the display unit may be configured to display a fundus sample chart schematically showing a main organ of the fundus for setting the treatment area
  • the treatment area setting unit may be configured to set a treatment area on the fundus sample chart.
  • the display portion schematically shows a main organ of the fundus to set the irradiation density of the therapeutic light and displays a fundus sample chart in which the set treatment area is displayed, and the irradiation density setting portion is within a treatment area displayed on the fundus sample chart. It is also possible to be configured to display the set irradiation density information.
  • the treatment area setting unit is configured to set the set treatment area to a plurality of sub-regions according to the fundus state of the patient, and the irradiation density setting unit may set the irradiation density of the treatment light for each of the plurality of sub-regions.
  • the treatment light irradiation unit may be operated to randomly irradiate the treatment light to the set treatment area at the set irradiation density.
  • the above-described object of the present invention displaying a fundus image on a display unit, setting a treatment area in which the treatment is performed based on the fundus image, and setting an irradiation density of therapeutic light irradiated to the treatment area
  • a control method of an ophthalmic treatment apparatus comprising the step of irradiating the treatment light with the set irradiation density in the set treatment area.
  • a boundary of the treatment area is displayed on the fundus image displayed on the display unit to set the treatment area, and the display unit can overlap the set treatment area on the fundus image.
  • the setting of the irradiation density may be set by displaying a plurality of options corresponding to various irradiation densities through the display unit, and a user may select one of the plurality of options, or the user may directly set the irradiation density value. It can be configured to input. Then, the set irradiation density information may be superimposed on the inside of the treatment area displayed on the fundus image.
  • the step of setting the treatment area the main organs of the fundus through the display unit to display the fundus sample chart schematically shown, the user can set the treatment area on the fundus sample chart.
  • the main organ of the fundus is schematically displayed through the display unit and a fundus sample chart displaying the set treatment area is displayed, and the set irradiation is performed in the treatment area displayed on the fundus sample chart. Density information can be displayed.
  • the setting of the treatment area further includes dividing the set treatment area into a plurality of sub-areas according to the fundus state of the patient, and determining the irradiation density is performed for each of the divided sub-areas. It can be configured to set the irradiation density of the therapeutic light.
  • the present invention it is possible to perform the optimal treatment by adjusting the irradiation density to which the therapeutic light is irradiated according to the patient's lesion state and the location of the lesion to proceed with treatment.
  • the user's operability can be improved by providing an interface through which the user can easily adjust and set the treatment location and the irradiation density of the treatment light.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of an ophthalmic treatment apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram showing the main components of the ophthalmic treatment device of Figure 1,
  • FIG. 3 is a view showing an image displayed on the display unit of FIG. 2,
  • FIG. 4 is a view showing an image of the display unit for setting the treatment area and irradiation density
  • FIG. 5 is a graph showing an example of treatment light irradiated from a second light source to one treatment position
  • FIG. 6 to 9 are views showing an example of the irradiation density setting unit of Figure 4,
  • FIG. 10 is a view showing an image of a display unit to which the irradiation density setting unit of FIG. 6 is applied;
  • FIG. 11 is a view showing an image of a display unit to which the irradiation density setting unit according to another embodiment is applied;
  • FIGS. 12 and 13 are views showing a treatment area and an irradiation density setting method according to another embodiment
  • FIG. 14 is a view showing a position where the therapeutic light is irradiated on the treatment area.
  • 15 is a flowchart illustrating a method of controlling the ophthalmic treatment apparatus of FIG. 1.
  • the ophthalmic treatment device described below is mainly described as a device for treating fundus lesions, but the present invention can also be applied to a treatment device for treating ophthalmic lesions other than the fundus lesion.
  • a treatment device for treating ophthalmic lesions other than the fundus lesion For example, it may be applied to a device for treating anterior eye lesions, such as glaucoma, and may also be applied to a device for treating lesions occurring in a lens such as a cataract.
  • the present invention can be widely applied to treatment devices for treating lesions of other medical subjects such as skin lesions in addition to ophthalmic lesions.
  • treatment area refers to an area that needs treatment for the treatment of a lesion, and may mean an area as a predetermined area or a predetermined length section.
  • the'treatment location' may mean a location where treatment is performed within a treatment area.
  • target tissue' refers to the tissue to be treated.
  • treatment may be performed by sequentially irradiating light to a plurality of'treatment positions' located in the treatment area.
  • the ophthalmic treatment apparatus is a device that performs treatment by irradiating treatment light to the fundus, and includes a body 10 and an interface 20 as shown in FIG. 1.
  • the main body 10 is a device for a user to observe a patient's eyes and proceed with treatment.
  • One side of the body 10 is provided with an object part 170 that fixes the position of the patient's eye.
  • Various components for performing a treatment operation are provided inside the body, which will be described in more detail below.
  • the body may be a slit lamp structure equipped with an eyepiece part for observing the patient's eyes, or a separate eyepiece may not be provided in the body, and the user observes the patient's eyes using an image displayed through the interface. It may be configured to.
  • An operation unit 30 for controlling the operation of the treatment device may be provided outside the main body.
  • the operation unit 30 is configured by using a structure such as a keyboard, joystick, pedal, and the like, and the user can operate the operation unit of the observation scent and treatment device.
  • the interface unit 20 is provided at a position adjacent to the main body 10.
  • the interface unit is configured to display various information necessary for the user during treatment, or to allow the user to input information through the interface unit or set treatment information.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing main components of the ophthalmic treatment apparatus of FIG. 1.
  • the main body 10 includes a therapeutic light irradiator 110 that generates therapeutic light and irradiates the therapeutic light to the fundus.
  • the treatment light irradiation unit 110 includes at least one light source 121 and 122 for generating treatment beams, and a beam delivery unit 130 for transmitting the treatment light generated from each light source to the fundus.
  • an aiming light generator (not shown) may be further included to indicate a location where the therapeutic light is irradiated.
  • a monitoring unit 140 for detecting a change in tissue state due to treatment light during treatment and at least one image unit 150 or 160 for acquiring fundus image information of the patient may be further included.
  • the therapeutic light irradiation unit 110 includes a first light source 121 and a second light source 122.
  • the first light source 121 and the second light source 122 are configured to generate therapeutic light having different wavelengths, and may be used for different lesions or different therapeutic purposes.
  • the first light source 121 and the second light source 122 are individually operable, and various parameters such as irradiation and interruption of the treatment light, intensity of the treatment light, and pulse width of the treatment light are controlled by the controller 310. Can be.
  • the first light source 121 generates therapeutic light for performing retinal photocoagulation treatment on the fundus.
  • the therapeutic light generated from the first light source 121 transmits relatively high energy to the tissue compared to the therapeutic light generated from the second light source 122. Therefore, it causes thermal denaturation of the tissue, thereby causing phocoagulation.
  • the first light source 121 is controlled to be irradiated with various spot sizes at the lesion location of the fundus, and can treat various lesions of the fundus.
  • the first light source 121 of this embodiment is configured to generate therapeutic light having a wavelength of 577 nm, and may include an optical element such as a variable field stop and a collimator.
  • the second light source 122 generates therapeutic light for performing selective retian therapy on the fundus.
  • Selective retinal treatment is a treatment method that induces a change in tissue state in a target tissue by irradiating relatively low energy therapeutic light as compared to the aforementioned retinal coagulation.
  • retinal coagulation is performed by irradiating therapeutic light to a level where tissues are photocoagulated and whitening is observed, whereas selective retinal treatment selectively transmits energy only to target tissues located inside the tissues without damaging the optic nerve to target tissues. It is a treatment method that causes the change of the state. Therefore, the second light source 122 allows precise treatment with relatively low energy therapeutic light.
  • the second light source 122 may include a laser medium such as Nd:YLF, Nd:YAG, Ho:YAG, or a laser diode, and is configured to irradiate therapeutic light having a wavelength of 527 nm in this embodiment.
  • a laser medium such as Nd:YLF, Nd:YAG, Ho:YAG, or a laser diode
  • an optical device such as a variable field stop and a collimator may be further included. The specific treatment method by the second light source will be described separately below.
  • the beam delivery unit 130 is composed of a plurality of optical elements, and forms an optical path through which the therapeutic light proceeds. Therefore, the therapeutic light irradiated from each light source is irradiated to the fundus of the patient through the beam delivery unit 130.
  • the beam delivery unit 130 includes a scanner to control the position where the therapeutic light is irradiated.
  • the beam delivery unit may control a variety of parameters including a spot size of the therapeutic light, including a plurality of optical elements such as an optical lens, a filter, and a shutter.
  • the beam delivery unit 130 may include a plurality of beam combiners to form an optical path through which image light, aiming light, detection light, and the like proceed in addition to the treatment light.
  • An object part 170 is provided at an end of the beam delivery part.
  • the alternative part 170 is a portion in which the patient's eye to be treated is located, and may include an objective lens or a contact lens in contact with the patient's eye.
  • the aiming light generating unit (not shown) generates an aiming beam.
  • the aiming light is a configuration that is irradiated to the position where the therapeutic light is irradiated and displays the corresponding position to the user so as to confirm the position where the therapeutic light is irradiated before irradiating the therapeutic light or while the therapeutic light is irradiated.
  • the irradiated collimated light is reflected from the fundus and transmitted to the eyepiece where the user's eye is located through the beam delivery unit 130, it is displayed on the captured fundus image so that the user can confirm the position through the interface unit.
  • the coordinate value to which the therapeutic light is irradiated is displayed as the treatment position through the interface unit, it is also possible to omit the aiming light generating unit.
  • the monitoring unit 140 is a component that monitors the progress of treatment of the treatment location by treatment light during treatment.
  • the monitoring unit 140 may be configured by using at least one of various devices such as an optoacoustic sensor, a reflectometry seonsor, a temperature sensor, an optical detector, and an ultrasonic sensor.
  • an optoacoustic sensor such as an optoacoustic sensor, a reflectometry seonsor, a temperature sensor, an optical detector, and an ultrasonic sensor.
  • the state change information of the treatment location is sensed in real time, and it is possible to determine whether a target state change has occurred.
  • the monitoring unit 140 may be configured with a reflectometer sensor. During treatment, light reflected from the treatment location may be received, and parameters of the received light may be analyzed to monitor status information of the treatment location. At this time, the monitoring unit 140 may receive and monitor that the therapeutic light is reflected, but the monitoring unit 140 of this embodiment is provided with a separate detection light source to irradiate the detection light to the treatment position during treatment, and reflect Analyze the detected light to monitor the change in the status of the treatment site. The monitored result may be displayed to the user through the display unit 210, and the control unit 310 may be configured to automatically control treatment contents based on real-time monitored information.
  • the image units 150 and 160 are configured to acquire an image of the patient's fundus.
  • the image portion of this embodiment includes a first image portion 150 for obtaining a two-dimensional image of the fundus and a second image portion 160 for obtaining a tomographic image of a patient's treatment area.
  • the first image unit 150 includes an image light source and an imaging device.
  • the image light irradiated from the image light source is irradiated to the fundus surface, and the image light reflected from the fundus surface is transmitted to the imaging device, whereby the fundus image can be obtained.
  • the first image unit 150 acquires a two-dimensional image of the surface of the retina (the surface in the center of the eye), and can acquire images of tissues disposed inside a predetermined thickness from the surface of the retina according to the wavelength of the image light. .
  • the first image unit 150 includes a first image light source (not shown) irradiating light having a wavelength of visible light band and a second image light source (not shown) irradiating light having an wavelength of infrared band, It is configured to selectively acquire visible fundus images and infrared fundus images. Since the visible light fundus image by the first image light source has a relatively high resolution, it is photographed before or after treatment and is used to confirm the fundus state, lesion location, and treatment results of the patient. On the other hand, since the second image light source irradiating infrared rays is capable of acquiring an image in a state in which the visual stimulation of the patient is minimized, it can be used to identify a real-time fundus image during treatment.
  • the second image unit 160 is a configuration for acquiring a fundus tomography image of a patient, and is configured using a fundus OCT device using an optical interference phenomenon.
  • the information acquired by the second image unit 160 to generate a tomographic image includes various tomographic information about the fundus.
  • it may include various tomographic information such as thickness information of the retina, thickness information of each tissue layer constituting the retina, depth position and shape of new blood vessels, depth position and shape of byproducts such as drusen.
  • the second image unit 160 may not only generate a tomography image of the treatment area, but may also serve as a tomography information acquisition unit that acquires tomography information of the treatment area.
  • the second image unit may be configured using various known OCT devices such as SS-OCT and SD-OCT.
  • the interface unit 20 includes a display unit 210, an input unit 220, a treatment area setting unit 230, and an irradiation density setting unit 240.
  • the display unit 210 is a configuration for displaying and transmitting various information to the user
  • the input unit 220 is a configuration in which the user can input various information or setting contents.
  • the treatment area setting unit 230 is a configuration for setting a treatment area in which treatment is performed on a patient's fundus
  • the irradiation density setting unit 240 is a configuration for setting the irradiation density at which treatment light is irradiated to the treatment area.
  • the display unit 210 is configured as a display device capable of displaying various types of information, including images captured by the main body. Fundus images obtained from the above-described first image unit 150 (including visible fundus image and infrared fundus image), fundus tomography images obtained from the second image unit 160, or various images acquired through separate diagnostic devices The back is displayed on the display unit 210. In addition to this, various information such as patient information, treatment options provided by the device, and information obtained from the monitoring unit is displayed on the display unit 210. The user may check various information including the above-described image through the display unit 210.
  • the input unit 220 is a configuration in which a user inputs various information and setting contents to a treatment device. The user selects and inputs patient information through the input unit 220, or performs various input operations such as setting treatment information.
  • the display unit 210 is configured as a display device supporting a touch screen function
  • the input unit 220 may be configured as an integral module with the display unit 210 to perform an input operation through a screen touch.
  • the input unit may be configured using a separate keyboard, mouse, or input pen.
  • the treatment area setting unit 230 is configured to set the treatment area A as described above.
  • the treatment area may be set by referring to the fundus image and the user directly sets the treatment area.
  • the user sets the boundary of the treatment area using a finger or an input pen on the fundus image displayed on the display unit 210, or sets a boundary using a device such as a separate mouse.
  • the treatment area setting unit 230 is composed of a separate block from the input unit 220, the treatment area setting unit 230 can also be understood as a configuration included in the input unit 220 because an input action is possible.
  • the treatment area setting unit 230 may be configured to automatically set the treatment area by image processing the fundus image obtained from the first image unit 150 without additional user input. (For example, automatic setting based on the contrast information of the fundus image).
  • the irradiation density setting unit 240 is configured to set the irradiation density at which therapeutic light is irradiated to the treatment area.
  • the irradiation density may mean the number of therapeutic lights irradiated per unit area, or may mean the number of therapeutic lights irradiated in the treatment area.
  • the user can adjust the irradiation density irradiated in the treatment area according to the content of the lesion, the progression of the lesion, the location where the lesion occurred, and the condition of the fundus tissue of the patient. For example, in the case of an initial lesion, the therapeutic light may be irradiated with a low density, and when the lesion is significantly advanced, the therapeutic light may be irradiated with a high density.
  • the therapeutic light may be irradiated with a low density at a relatively dangerous position where the optic nerve is dense, and the therapeutic light may be irradiated with a high density at a relatively safe position.
  • the user sets an appropriate irradiation density through the irradiation density setting unit 240 according to the determination, and the control unit 310 irradiates the treatment light to have a distribution corresponding to the treatment area based on this.
  • the irradiation density setting unit 240 may be configured through the interface unit 20 through various methods.
  • the irradiation density may be set using a touch screen method or a separate mouse device through a setting window provided through the display unit.
  • the input unit 220 and the irradiation density setting unit 240 are each composed of separate blocks, this may be understood as a configuration included in the input unit as separately displayed to describe functions and purposes.
  • control unit 310 is a configuration that controls the operation of various main components of the main body, such as the therapeutic light irradiation unit 110, the image unit 150, 160, the monitoring unit 140.
  • the control unit 310 may control various components based on its own control algorithm stored in the memory unit 320, contents operated by the user through the operation unit 30, or contents input or set through the interface unit 20. Control. Then, the information monitored by the monitoring unit 140 is processed and calculated to perform transfer to other components.
  • the memory unit 320 is configured to store various information and algorithms related to the operation of the component, and to store information monitored by the first and second image units or the monitoring unit.
  • the image processing unit 330 processes information in a form that can be displayed on the display unit 210 using information obtained from the first image unit and the second image unit, converts between associated images, or converts the set information onto the image. It is a component that processes images such as transforming them.
  • control unit 310 the memory unit 320, and the image processing unit 330 are illustrated as separate blocks from the main body 10 and the interface unit 20, but this does not limit the installation location. , It may be installed on one side of the main body or the interface, or may be provided on both sides.
  • FIG. 3 is a view showing an image displayed on the display unit of FIG. 2.
  • a fundus image F obtained from the first image unit 150 is displayed on a portion of the display unit 210, and a tomography of the fundus acquired from the second image unit 160 is displayed on the other portion.
  • the image T can be displayed.
  • various information and options and input windows for user input or setting may be displayed.
  • the fundus image F of FIG. 3 may be a visible light fundus image photographed using the first image light source of the first image unit 150.
  • the user can check the lesion state of the patient before treatment and set the treatment position by referring to the visible light fundus image F displayed on the display unit 210.
  • the fundus image F of FIG. 3 may be an infrared fundus image photographed using a second image light source, and may be displayed in real time during treatment so that the user can grasp the treatment condition.
  • the fundus tomography image T of FIG. 3 may be a tomography image at a location selected by the user.
  • the second image unit 160 acquires tomography information for various positions of the fundus, and when a user selects a specific position (eg, I-I' of FIG. 3) on the fundus image F, the tomography of the corresponding position
  • An image T can be generated and displayed on the display unit.
  • the user can check information on the shape and thickness of the multilayer structure of the retina at the corresponding position, whether blood vessels are generated, and whether drusen are generated through the displayed fundus tomography image T.
  • FIG. 4 is a view showing an image of a display unit for setting the treatment area and irradiation density.
  • the user sets the treatment area with reference to the fundus image and fundus tomography image of FIG. 3.
  • the treatment area is set using the treatment area setting unit 230, and in the present embodiment, the user applies a touch screen function or a separate input device on the fundus image F displayed on the display unit 210. It is made by setting the boundary of the treatment area (A).
  • the set treatment area A may be superimposed on the fundus image of the display unit.
  • the user specifically sets the treatment contents to be progressed to the treatment area through the display unit.
  • the user sets the irradiation density of the therapeutic light irradiated to the treatment area, and this operation is performed through the irradiation density setting unit 240 displayed on one side of the display unit 210.
  • the irradiation density setting unit may be configured in various ways, and specific examples will be separately described below. As described above, when the treatment area and the irradiation density are set through the interface unit 20, the control unit 310 operates the treatment light irradiation unit 110 to irradiate the treatment light to the set treatment position to perform treatment.
  • the control unit 310 controls the first light source 121 to perform treatment.
  • the treatment light is irradiated with a preset pulse width and a preset output, and is configured to deliver energy of the same size to each treatment location.
  • the therapeutic light irradiated to one location may be composed of a single pulse, or may be composed of a plurality of pulses having the same intensity.
  • the therapeutic light irradiated from the first light source 121 transmits relatively high energy to the treatment location to induce photocoagulation in the tissue at the treatment location.
  • the treatment by the first light source 121 may be controlled to determine the treatment area and treatment location as shown in FIG. 4 and to sequentially irradiate the treatment light to a plurality of treatment locations by inputting a user's operation command once.
  • the treatment light by the first light source 121 since the treatment light by the first light source 121 is irradiated to the treatment location with a relatively wide spot size, the user selects a desired lesion location and treats each, without setting a separate treatment area. It is also possible to control to irradiate light.
  • the control unit 310 controls the second light source 122 to perform treatment.
  • 5 is a graph showing an example of the treatment light irradiated from the second light source 122 to one treatment location. As shown in FIG. 5, the second light source 122 irradiates the therapeutic light in the form of a pulse train composed of a plurality of micropulses P that sequentially increase in intensity at one treatment position.
  • Selective retinal treatment by the second light source 122 selectively transmits energy to the RPE cell layer, which is a target tissue located inside the retina among tissues of the retina made of a multilayer structure. This is to utilize the wavelength characteristic of the therapeutic light that is hardly absorbed by the cell layer (optic nerve layer) located in front of the retina and selectively absorbed by the melanosome of the RPE cell layer.
  • the RPE cells When energy is absorbed into the melanosome, the RPE cells increase in temperature, and when the energy absorbed is above a certain level, the RPE cells reach a target state change, which is replaced by healthy cells.
  • the target state change is a state in which the temperature of the RPE cells rises and a microbubble of a predetermined level is generated on the surface of the melanosome, and in this case, the corresponding RPE cells are selectively necrosized to induce new RPE cells. I think that.
  • the target state change can be reached only when the intensity of the irradiated therapeutic light pulse is above a certain level.
  • the treatment is performed by irradiating the treatment train in the form of a pulse train in which intensity is sequentially increased to one treatment location, so that treatment can be performed at an optimal intensity, and the target state at the treatment location during treatment When a change is detected, it may be controlled in such a way that the treatment light irradiation is terminated.
  • the therapeutic light irradiated to one treatment location is composed of 15 micro pulses (P).
  • each micro pulse P may be irradiated at a period of about 20 to 200 Hz, and the pulse width of each micro pulse may be 1 to 5 ⁇ s.
  • the intensity of the initial micropulse corresponds to 50% of the intensity of the 15th micropulse, and each micropulse can be configured to increase evenly by about 3.57% of the intensity of the 15th micropulse.
  • parameters such as the intensity of the initial micropulse and a gap in which the intensity of the micropulse increases are controlled by a user's setting or control of a control unit.
  • the monitoring unit 140 monitors the change in status of the treatment location.
  • a target state change is detected in the target tissue through the monitoring unit 140 during the investigation (detection of various signal changes such as scattering pattern changes and sound wave signals caused by generation of non-strength cells)
  • the corresponding position is not irradiated with the remaining micro pulses.
  • the irradiation of therapeutic light in Essence is terminated.
  • the target state change is sensed in the state where the 10th micro pulse is irradiated, and it shows that the irradiation of 10 micro pulses and the treatment of the corresponding position is finished.
  • the control unit 310 controls to sequentially treat a plurality of treatment locations by a user's operation command, and at this time, a plurality of micro pulses in the aforementioned manner to each treatment location Is investigated.
  • the number of micro pulses irradiated to each treatment location may be different. That is, treatment can be performed while minimizing damage to adjacent tissues by transmitting energy of a required intensity according to the tissue characteristics of each treatment location to proceed with treatment.
  • FIGS. 6 to 9 are views showing an example of the irradiation density setting unit of FIG. 4.
  • various examples of the irradiation density setting unit 240 will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 9.
  • the irradiation density setting unit 240 is displayed on one side of the display unit, and provides a plurality of options corresponding to various irradiation densities to the user through the display unit 210.
  • the user sets the irradiation density by selecting a desired irradiation density option among various options provided.
  • the irradiation density setting unit 240 may provide a plurality of dot patterns distributed at different densities as options.
  • the user can select one of low irradiation density, medium irradiation density and high irradiation density according to the density of the dot pattern.
  • a dot pattern there is an advantage in that the distribution to which the therapeutic light is irradiated can be predicted intuitively. 6 shows only three options, but this is an example, and it is possible to provide more options having different density or different distribution types.
  • the irradiation density setting unit 240 may provide different patterns as options. Each pattern corresponds to a different irradiation density value, and the user sets an irradiation density by selecting an option corresponding to a desired irradiation density among a plurality of patterns.
  • the irradiation density setting unit 240 may provide different patterns as options. Each pattern corresponds to a different irradiation density value, and the user sets an irradiation density by selecting an option corresponding to a desired irradiation density among a plurality of patterns.
  • FIG. 6 it is possible to clearly identify the irradiation density set when the irradiation density information is superimposed on the fundus image.
  • 7 illustrates an option using a pattern, but other than that, an irradiation density option may be provided using different colors or shades.
  • FIG. 8 it is also possible to provide the irradiation density setting unit with different numerical values as options.
  • the examples of FIGS. 6 to 8 may be configured to allow the user to directly input and set the irradiation density value, compared to selecting from several options provided by the user.
  • the irradiation density setting unit 240 may include an input window 241 through which a user can input a numerical value, and input and set a distribution value desired by the user.
  • the user is provided with a bar-shaped range slider 242 so that the user can set the irradiation density value while moving the slider. In this case, it is possible to set the optimum irradiation density while linearly adjusting the irradiation density value.
  • an area 243 that schematically displays the irradiation density corresponding to the selected irradiation density may be provided. Accordingly, the user can set the irradiation density value by referring to the distribution form of the spot displayed on the corresponding area 243 while adjusting the input value or the position of the slider.
  • FIG. 10 is a view showing an image of the display unit to which the irradiation density setting unit of FIG. 6 is applied.
  • the set density information is displayed through the display unit 210.
  • the set irradiation density information is superimposed on the inside of the treatment area superimposed on the fundus image of the display unit 210.
  • the density information displayed overlapping may be displayed in the form of an option selected by the user in the irradiation density setting unit 240, and in FIG. 6, the dot pattern of the intermediate irradiation density selected by the user is filled inside the treatment area.
  • the form displayed in the irradiation density setting unit and the form overlapping on the fundus image need not be the same. Even if an option in the form of a dot pattern is selected, it is also possible to display using other methods corresponding to the irradiation density, for example, color, shading, and pattern.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an image of a display unit to which an irradiation density setting unit is applied according to another embodiment.
  • the entire treatment area is treated in the same manner by setting the irradiation density, but within one treatment area, progression of lesions, proximity to major organs such as macular, lesion progression Different treatment contents may be required depending on directions and the like. Therefore, in the alternative embodiment illustrated in FIG. 11, after the treatment area setting unit 230 sets the treatment area, the treatment area may be further divided into a plurality of sub-areas A1 to A4 in consideration of the above. Can. The divided plurality of sub-regions A1 to A4 are superimposed on the fundus image of the display portion as in the treatment region A.
  • the irradiation density setting unit 240 provides the irradiation density option to the user using different patterns, and the user can set the irradiation density for each of a plurality of sub-regions.
  • the irradiation density information set as described above may also be superimposed on the fundus image F of the display unit.
  • FIGS. 12 and 13 are diagrams illustrating a treatment area and an irradiation density setting method according to another embodiment.
  • the treatment area setting unit directly sets the treatment area on the fundus image displayed on the display unit, the fundus image is difficult to identify the main organs of the fundus because various organs of the fundus are complicatedly displayed.
  • it may be configured to set the treatment area on the fundus sample chart S using a separate fundus sample chart S for setting the treatment area as an alternative embodiment.
  • the fundus sample chart S schematically displays major organs (eg, macular position, major blood vessel position, etc.) of the fundus. Therefore, it is possible for the user to design the treatment area at the correct position in consideration of the position of the main organ to be considered when designing the treatment by setting the treatment area A on the fundus sample chart displayed on the display unit.
  • the fundus sample chart S may be generated to reflect fundus information on the fundus image obtained in the first image unit 150 to display location information of a major organ according to a patient.
  • the user selects and sets the irradiation density by referring to the fundus sample chart in which the treatment area is displayed.
  • the set irradiation density information may be superimposed on the fundus sample chart as shown in the left side of FIG. 13.
  • the treatment area and irradiation density are set on the fundus sample chart S, it may be converted to the right side of FIG. 13 and displayed to the user in the form of fundus image.
  • the image processing unit 330 may display information set in a manner of displaying treatment area and irradiation density information displayed on the fundus sample chart S in coordinates on the fundus image F through image processing on different screens.
  • the treatment region setting and the irradiation density setting are both described on the fundus sample chart, it is also possible to perform only the irradiation density setting step on the fundus sample chart. Specifically, when the treatment area is set on the fundus image, it is also possible to perform a step of generating and displaying a fundus sample chart in which the treatment area is displayed through image processing of the image processing unit, and using this to set the irradiation density. In addition to this, it is revealed that the fundus sample chart described above can be utilized at various stages.
  • the control unit 310 operates the treatment light irradiation unit 110 based on the set information to irradiate the treatment light.
  • 14 is a view showing a position where the therapeutic light is irradiated on the treatment area. In FIG. 14, a dot indicating the irradiation density in the treatment area and a treatment position where the treatment light is substantially irradiated to the fundus are indicated.
  • the treatment position L at which the treatment light is substantially irradiated to the fundus is distributed at the set irradiation density within the set treatment area.
  • the dot D displayed on the fundus image and the treatment position may be different. This is because the dot D for displaying the irradiation density is not for the purpose of accurately displaying the position where the therapeutic light is irradiated, but is merely an exemplary display of the distribution form of the therapeutic light.
  • the dot position displayed on the fundus image and the treatment position may be different.
  • the irradiation position of the treatment light (L) is irradiated with a dot pattern (D) indicating the density of the arrangement is shown, but as an alternative embodiment, the irradiation position of the treatment light is irradiated randomly in an irregular pattern It can be configured as much as possible.
  • the irradiation position of the treatment light is irradiated randomly in an irregular pattern It can be configured as much as possible.
  • the treatment is performed again at an adjacent position before the energy transmitted by the pre-irradiated treatment light is sufficiently dispersed, energy overlap occurs and tissue damage may occur Can.
  • the treatment light irradiation unit it is possible to control the treatment light irradiation unit so that the treatment light is irradiated within the treatment area at a number of times corresponding to the set irradiation density, but is randomly irradiated in an irregular manner rather than an aligned position.
  • 15 is a flowchart illustrating a method of controlling the ophthalmic treatment apparatus of FIG. 1.
  • a description will be given focusing on an example of performing selective retinal treatment, and for convenience of description, description will be made focusing on main steps of a control method of the apparatus.
  • the present control method includes a step of displaying a fundus image (S10), a step of setting a treatment area (S20), a step of setting an irradiation density (S30), and a step of irradiating treatment light (S40). It is composed.
  • the step of displaying the fundus image (S10) is a step of displaying the two-dimensional fundus image obtained through the first image unit 150 on the display unit 210 of the interface unit 20.
  • the user may diagnose the patient's lesion and design treatment by referring to the fundus image displayed through the display unit 210.
  • the user performs a step of setting an area where treatment is performed using the displayed fundus image F (S20).
  • This step may be achieved by a user drawing a boundary of a treatment area on a fundus image using a touch screen or a separate input device.
  • the set treatment area may be superimposed on the fundus image F of the display unit.
  • a step of setting the irradiation density of the therapeutic light irradiated to the treatment area is performed (S30).
  • the irradiation density setting is set by the user through the irradiation density setting unit 240 displayed on the display unit, and the set irradiation density information may be superimposed on the fundus image (or fundus sample chart) of the display unit.
  • the displayed irradiation density information may use various methods such as density, color, shading, pattern, and numerical value of the dot pattern.
  • the treatment area is divided into a plurality of sub-areas, it is possible to individually set the irradiation density for each sub-area.
  • a step of irradiating the treatment light is performed (S40).
  • the control unit controls the treatment light irradiation unit to irradiate the treatment light a number of times corresponding to the irradiation density set in the treatment area.
  • the control unit 310 irradiates a plurality of micro pulses sequentially increasing in intensity to the first position, and when a target state change is detected through the monitoring unit 140 Stop the pulse irradiation. Then, after changing the treatment position to the second position, the treatment light is irradiated in the same manner as the first position.
  • the movement of the treatment position irradiated to the treatment area may be irradiated to a position different from the dot pattern displayed on the fundus image, and it is also possible to irradiate by changing the position in a random manner.
  • an ophthalmic treatment apparatus and a control method thereof for optimal treatment according to a patient's condition by setting a treatment area and irradiation density have been described.
  • the description was focused on selective retinal treatment using a second light source, but the present invention is not limited to this, and it can be applied to retinal photocoagulation treatment using a first light source.
  • the present invention is not limited thereto, and the fundus acquired by a separate imaging device or a diagnostic device It is also possible to use images and fundus tomography images.

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Abstract

본 발명은 안과용 치료장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 환자의 안저 이미지를 표시하는 표시부, 상기 환자의 안저 이미지에 근거하여 치료 영역을 설정하는 치료 영역 설정부, 상기 설정된 치료 영역에 치료광을 조사하는 치료광 조사부, 상기 설정된 치료 영역에 조사되는 상기 치료광의 조사 밀도를 설정하는 조사 밀도 설정부, 및 상기 설정된 치료 영역 상에 상기 설정된 밀도 근거하여 상기 치료광이 조사되도록 상기 치료광 조사부를 제어하는 제어부를 포함하는 안과용 치료장치를 제공한다. 본 발명에 의할 경우, 환자의 병변 상태, 병변 위치에 따라 치료광이 조사되는 조사 밀도를 조절하여 치료를 진행함으로써, 최적의 치료를 수행하는 것이 가능하다. 나아가, 사용자가 치료 위치 및 치료광의 조사 밀도를 용이하게 조절하고 설정할 수 있는 인터페이스를 제공함으로써, 사용자의 조작성을 향상시킬 수 있다.

Description

안과용 치료장치 및 이의 제어방법
본 발명은 안과용 치료장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환자의 병변 상태에 따라 최적화된 치료를 진행할 수 있는 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 내용은 대한민국공개특허공보 10-2014-009844호에서도 개시되어 있다.
이러한 치료장치는 치료 위치로 레이저를 조사하여 에너지를 전달하고, 이에 의해 조직의 상태 변화를 유도한다. 동일한 병변이라고 하더라도 병변 위치나 병변의 진행 상태에 따라 치료광이 조사되는 분포 등이 상이하게 설정되어야 하나, 종래의 안과용 치료장치는 치료광의 강도를 조절함으로써 치료 내용을 조절은 가능하나, 치료광이 조사되는 분포 특성을 다양하게 조절할 수 없는 단점이 있었다.
본 발명은 환자의 병변 특성 및 안저 상태를 고려하여 치료광이 조사되는 분포를 다양하게 조절할 수 있는 안과용 치료장치 및 이의 제어방법을 제공하기 위함이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 환자의 안저 이미지를 표시하는 표시부, 상기 환자의 안저 이미지에 근거하여 치료 영역을 설정하는 치료 영역 설정부, 상기 설정된 치료 영역에 치료광을 조사하는 치료광 조사부, 상기 설정된 치료 영역에 조사되는 상기 치료광의 조사 밀도를 설정하는 조사 밀도 설정부, 및 상기 설정된 치료 영역 상에 상기 설정된 밀도 근거하여 상기 치료광이 조사되도록 상기 치료광 조사부를 제어하는 제어부를 포함하는 안과용 치료장치를 제공한다.
여기서, 상기 설정된 치료 영역은 상기 표시부에 표시된 안저 이미지 상에 중첩적으로 표시될 수 있다. 나아가, 상기 설정된 조사 밀도의 정보는 상기 표시부에 표시된 안저 이미지 상에 중첩적으로 표시될 수 있다. 이때, 표시부에 표시되는 상기 설정된 조사 밀도의 정보는 설정된 밀도로 분포되는 도트 패턴, 색상, 무늬 또는 수치 중 적어도 어느 하나를 이용하여 표시될 수 있다.
조사 밀도 설정부는 다양한 조사 밀도에 대응되는 복수의 옵션을 상기 표시부를 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 여기서 복수의 옵션은, 서로 상이한 밀도로 분포된 복수의 도트 패턴, 서로 상이한 복수의 컬러, 음영 또는 무늬, 서로 상이한 수치 등 적어도 하나를 이용하여 제공될 수 있다.
또는, 조사 밀도 설정부는 상기 조사 밀도 값을 사용자가 직접 입력할 수 있도록 구성되며, 상기 입력된 조사 밀도 값에 상응하는 분포 형태를 사용자에게 표시하도록 구성되는 것도 가능하다.
다른 예로서, 표시부는 상기 치료 영역 설정을 위해 안저의 주요 기관이 도식적으로 표시된 안저 샘플 차트를 표시하고, 상기 치료 영역 설정부는 상기 안저 샘플 차트 상에 치료 영역을 설정하도룩 구성될 수 있다.
또는, 표시부는 상기 치료광의 조사 밀도 설정하기 위해 안저의 주요 기관이 도식적으로 도시되고 및 상기 설정된 치료 영역이 표시된 안저 샘플 차트를 표시하고, 상기 조사 밀도 설정부는 상기 안저 샘플 차트상에 표시된 치료 영역 내에 상기 설정된 조사 밀도 정보를 표시하도록 구성되는 것도 가능하다.
한편, 치료 영역 설정부는 환자의 안저 상태에 따라 상기 설정된 치료 영역을 복수의 서브 영역으로 설정할 수 있도록 구성되고, 상기 조사 밀도 설정부는 상기 복수의 서브 영역 별로 각각 치료광의 조사 밀도를 설정할 수 있다.
그리고, 상기 치료광 조사부는 상기 설정된 치료 영역에 상기 설정된 조사 밀도로 상기 치료광을 랜덤으로 조사하도록 동작될 수 있다.
한편, 전술한 본 발명의 목적은, 표시부에 안저 이미지를 표시하는 단계, 상기 안저 이미지에 근거하여 상기 치료가 이루어지는 치료 영역을 설정하는 단계, 상기 치료 영역으로 조사되는 치료광의 조사 밀도를 설정하는 단계, 및 상기 설정된 치료 영역에 상기 설정된 조사 밀도로 치료광을 조사하는 단계를 포함하는 안과용 치료장치의 제어방법에 의해서도 달성될 수 있다.
상기 치료 영역을 설정하는 단계는 상기 표시부에 표시된 안저 이미지 상에 상기 치료 영역의 경계를 표시하여 상기 치료 영역을 설정하고, 상기 표시부는 상기 안저 이미지 상에 상기 설정된 치료 영역을 중첩적으로 표시할 수 있다.
상기 조사 밀도를 설정하는 단계는 상기 표시부를 통해 다양한 조사 밀도에 대응되는 복수의 옵션을 표시하고, 사용자가 상기 복수의 옵션 중 하나를 선택하여 설정될 수 있으며, 또는 사용자가 상기 조사 밀도 값을 직접 입력하도록 구성될 수 있다. 그리고, 설정된 조사 밀도 정보가 상기 안저 이미지 상에 표시된 상기 치료 영역 내측에 중첩적으로 표시할 수 있다.
한편, 상기 치료 영역을 설정하는 단계는, 상기 표시부를 통해 안저의 주요 기관이 도식적으로 도시된 안저 샘플 차트를 표시하고, 상기 안저 샘플 차트 상에 사용자가 치료 영역을 설정할 수 있다.
또는, 상기 조사 밀도를 설정하는 단계는, 상기 표시부를 통해 안저의 주요 기관이 도식적으로 도시되고 상기 설정된 치료 영역이 표시된 안저 샘플 차트를 표시하고, 상기 안저 샘플 차트 상에 표시된 치료 영역 내에 상기 설정된 조사 밀도 정보를 표시할 수 있다.
나아가, 상기 치료 영역을 설정하는 단계는 환자의 안저 상태에 따라 상기 설정된 치료 영역을 복수의 서브 영역으로 구획하는 단계를 더 포함하고, 상기 조사 밀도를 결정하는 단계는 상기 구획된 서브 영역 별로 각각 상기 치료광의 조사 밀도를 설정하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 의할 경우, 환자의 병변 상태, 병변 위치에 따라 치료광이 조사되는 조사 밀도를 조절하여 치료를 진행함으로써, 최적의 치료를 수행하는 것이 가능하다.
나아가, 사용자가 치료 위치 및 치료광의 조사 밀도를 용이하게 조절하고 설정할 수 있는 인터페이스를 제공함으로써, 사용자의 조작성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안과용 치료장치의 구성을 도시한 도면,
도 2는 도 1의 안과용 치료장치의 주요 구성요소를 도시한 블록도,
도 3은 도 2의 표시부에 표시된 이미지를 도시한 도면,
도 4는 치료 영역 및 조사 밀도를 설정하기 위한 표시부의 이미지를 도시한 도면,
도 5는 제2 광원으로부터 하나의 치료 위치로 조사되는 치료광의 예를 도시한 그래프,
도 6 내지 도 9은 도 4의 조사 밀도 설정부의 예를 도시한 도면,
도 10은 도 6의 조사밀도 설정부가 적용된 표시부의 이미지를 도시한 도면,
도 11은 다른 실시예에 따른 조사 밀도 설정부가 적용된 표시부의 이미지를 도시한 도면,
도 12 및 도 13은 다른 실시예에 따른 치료 영역 및 조사 밀도 설정 방식을 도시한 도면,
도 14는 치료 영역 상에 치료광이 조사되는 위치를 표시한 도면, 및
도 15는 도 1의 안과용 치료장치의 제어방법을 도시한 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 설명하나, 본 발명은 안저 병변 이외의 다른 안과 병변을 치료하는 치료 장치에 도 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 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
그리고, 이하에서 '치료 영역'이라함은 병변 치료를 위해 치료가 필요한 영역으로, 소정 면적 또는 소정 길이 구간으로서의 영역을 의미할 수 있다. 그리고, '치료 위치'는 치료 영역 내에서 치료가 이루어지는 위치를 의미할 수 있다. 나아가, '타겟 조직'은 치료의 대상이 되는 조직을 의미한다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안과용 치료장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 본 실시예에 따른 안과용 치료장치는 안저에 치료광을 조사하여 치료를 수행하는 장치로, 도 1에 도시된 바와 같이 본체(10) 및 인터페이스부(20)를 포함하여 구성된다.
본체(10)는 사용자가 환자의 눈을 관찰하며 치료를 진행하는 장치이다. 본체(10)의 일측에는 환자의 눈의 위치를 고정시키는 대안부(object part)(170)가 구비된다. 본체의 내부에는 치료 동작을 수행하기 위한 다양한 구성요소가 구비되며, 이에 대해서는 아래에서 보다 구체적으로 설명한다. 본체는 환자의 눈을 관찰하기 위한 접안부(eyepiece part)가 구비된 슬릿 램프 구조일 수 있고, 또는 본체에 별도의 접안부가 구비되지 않고 사용자는 인터페이스부를 통해 표시되는 이미지를 이용하여 환자의 눈을 관찰하도록 구성될 수도 있다. 본체의 외부에는 치료 장치의 동작을 제어하기 위한 조작부(30)가 구비될 수 있다. 조작부(30)는 키보드, 조이스틱, 페달 등의 구조를 이용하여 구성되며, 사용자는 조작부를 조작하여 관찰 발향 및 치료 장치의 동작 등을 조작할 수 있다.
인터페이스부(20)는 본체(10)와 인접한 위치에 구비된다. 인터페이스부는 치료 중 사용자에게 필요한 각종 정보를 표시하거나, 사용자는 인터페이스부를 통해 정보를 입력하거나 치료 내용을 설정할 수 있도록 구성된다.
도 2는 도 1의 안과용 치료장치의 주요 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도이다. 본체(10)는 치료광을 발생시켜 안저로 치료광을 조사하는 치료광 조사부(110)를 포함한다. 치료광 조사부(110)는 치료광(treatment beam)을 발생시키는 적어도 하나의 광원(121, 122) 및 각 광원에서 발생된 치료광을 안저로 전달하기 위한 빔 딜리버리부(130)를 포함하여 구성된다. 또한, 치료광이 조사되는 위치를 표시하기 위한 조준광 발생부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 나아가, 치료 중 치료광에 의한 조직의 상태 변화를 감지하기 위한 모니터링부(140) 및 환자의 안저 이미지 정보를 획득하기 위한 적어도 하나의 이미지부(150, 160)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 치료광 조사부(110)는 제1 광원(121) 및 제2 광원(122)을 포함하여 구성된다. 제1 광원(121) 및 제2 광원(122)은 서로 상이한 파장의 치료광을 발생할 수 있도록 구성되며, 서로 상이한 병변에 대해서 또는 서로 상이한 치료 목적으로 이용될 수 있다. 제1 광원(121) 및 제2 광원(122)은 각각 개별적으로 동작 가능하며, 제어부(310)에 의해 치료광의 조사 및 중단, 치료광의 강도(intensity), 치료광의 펄스폭 등의 다양한 파라미터가 조절될 수 있다.
우선, 제1 광원(121)은 안저에 망막광응고술(retinal photocoagulation) 치료를 수행하기 위한 치료광을 발생시킨다. 제1 광원(121)에서 발생되는 치료광은, 제2 광원(122)에서 발생되는 치료광과 비교하여 상대적으로 높은 에너지를 조직에 전달한다. 따라서, 조직의 열적 변성을 야기하여 광응고(phocoagulation)가 이루어지게 한다. 제1 광원(121)은 안저의 병변 위치에 다양한 스팟 사이즈로 조사되도록 제어되며, 안저의 다양한 병변을 치료할 수 있다. 본 실시예의 제1 광원(121)은 577nm의 파장의 치료광을 발생시키도록 구성되며, 가변 조리개(variable field stop) 및 콜리메이터 등의 광학소자를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 제2 광원(122)은 안저에 선택적 망막 치료(selective retian therapy)를 수행하기 위한 치료광을 발생시킨다. 선택적 망막 치료는 전술한 망막응고술과 비교하여, 상대적으로 낮은 에너지의 치료광을 조사하여 타겟 조직에서 조직의 상태변화를 유도하는 치료 방식이다. 일반적으로 망막응고술은 조직이 광응고되어 백화 현상이 관찰되는 수준까지 치료광 조사가 이루어지는 것에 비해, 선택적 망막 치료는 시신경의 손상 없이 조직 내측에 위치하는 타겟 조직으로만 선택적으로 에너지를 전달하여 타겟 조직의 상태변화를 야기하는 치료 방식이다. 따라서, 제2 광원(122)은 상대적으로 적은 에너지의 치료광으로 정밀한 치료가 이루어지게 한다. 제2 광원(122)은 Nd:YLF, Nd:YAG, Ho:YAG 등과 같은 레이저 매질 또는 레이저 다이오드를 포함하여 구성될 수 있으며, 본 실시예에서는 527nm 파장의 치료광을 조사할 수 있도록 구성된다. 그리고, 가변 조리개(variable field stop) 및 콜리메이터 등의 광학소자를 더 포함하여 구성될 수 있다. 제2 광원에 의한 구체적인 치료 방식은 이하에서 별도로 설명하도록 한다.
빔 딜리버리부(130)는 복수의 광학 소자로 구성되어, 치료광이 진행하는 광 경로를 형성한다. 따라서, 각각의 광원에서 조사된 치료광은 빔 딜리버리부(130)를 통해 환자의 안저로 조사된다. 이러한 빔 딜리버리부(130)는 스캐너를 포함하여 치료광이 조사되는 위치를 조절한다. 그 외에도, 빔 딜리버리부는 광학 렌즈, 필터, 셔터 등의 복수의 광학 소자를 포함하여 치료광의 스팟 사이즈를 비롯한 다양한 파라미터를 조절할 수 있다. 나아가, 빔 딜리버리부(130)는 복수의 빔 컴바이너를 포함하여, 치료광 이외에도 이미지광, 조준광, 검측광 등이 진행하는 광 경로를 형성할 수 있다. 도 2에서는 이러한 빔 딜리버리의 개략적인 구조를 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 이외에도 다양하게 변형하여 설계할 수 있다.
빔 딜리버리부의 말단에는 대안부(object part)(170)가 구비된다. 대안부(170)는 치료 대상이 되는 환자의 눈이 위치하는 부분으로, 대물렌즈 또는 환자의 눈과 접촉하는 컨택트 렌즈를 포함할 수 있다.
한편, 조준광 발생부(미도시)는 조준광(aiming beam)을 발생시킨다. 조준광은 치료광을 조사하기 이전, 또는 치료광이 조사되는 동안 치료광이 조사되는 위치를 확인할 수 있도록, 치료광이 조사되는 위치로 조사되어 사용자에게 해당 위치를 표시하는 구성이다. 조사된 조준광은 안저에서 반사되어 빔 딜리버리부(130)를 통해 사용자의 눈이 위치하는 접안부로 전달되면, 촬영된 안저 이미지 상에 표시되어 인터페이스부를 통해 사용자가 위치를 확인할 수 있다. 다만, 인터페이스부를 통해 치료광이 조사되는 좌표값 자체를 치료 위치로 표시하는 경우, 조준광 발생부를 생략하여 실시하는 것도 가능하다.
모니터링부(140)는 치료 중 치료광에 의한 치료 위치의 치료 경과를 모니터링하는 구성이다. 이러한 모니터링부(140)는 광 음향센서(optoacoustic sensor), 반사계 센서(reflectometry seonsor), 온도 센서, 광 검출기, 초음파 센서 등 다양한 장치 중 적어도 하나를 이용하여 구성할 수 있다. 그리고, 치료 위치에 치료광이 조사되는 동안 실시간으로 치료 위치의 상태 변화 정보를 감지하고, 이로부터 목표한 상태변화가 발생했는지 여부를 판단할 수 있다.
본 실시예에의 모니터링부(140)는 반사계 센서로 구성될 수 있다. 치료 중 치료 위치로부터 반사되는 광을 수광하여, 수광된 광의 파라미터를 분석하여 치료 위치의 상태 정보를 모니터링할 수 있다. 이때, 모니터링부(140)는 치료광이 반사되는 것을 수광하여 모니터링하는 것도 가능하나, 본 실시예의 모니터링부(140)는 별도의 검측광원을 구비하여 치료 중 치료 위치로 검측광을 조사하고, 반사되는 검측광을 분석하여 치료 위치의 상태 변화를 모니터링한다. 모니터링된 결과는 표시부(210)를 통해 사용자에게 표시하는 것도 가능하고, 제어부(310)는 실시간으로 모니터링되는 정보에 근거하여 치료 내용을 자동적으로 제어하도록 구성할 수 있다.
한편, 이미지부(150, 160)는 환자의 안저의 이미지를 획득하는 구성이다. 본 실시예의 이미지부는 안저의 이차원 이미지를 획득하기 위한 제1 이미지부(150) 및 환자의 치료 영역의 단층 이미지를 획득하기 위한 제2 이미지부(160)를 포함하여 구성된다.
제1 이미지부(150)는 이미지 광원 및 촬상소자를 포함하여 구성된다. 이미지 광원에서 조사되는 이미지 광은 안저 표면에 조사되고, 안저 표면에서 반사된 이미지 광은 촬상소자로 전달되며, 이에 의해 안저 이미지를 획득할 수 있다. 제1 이미지부(150)는 망막의 표면(안구 중심 방향의 표면)에 대한 2차원 이미지를 획득하며, 이미지 광의 파장에 따라 망막의 표면으로부터 소정 두께 내측에 배치되는 조직의 이미지까지 획득할 수 있다.
본 실시예에 따른 제1 이미지부(150)는 가시광 대역 파장의 광을 조사하는 제1 이미지 광원(미도시) 및 적외선 대역 파장의 광을 조사하는 제2 이미지 광원(미도시)을 포함하여, 가시광 안저 이미지 및 적외선 안저 이미지를 선택적으로 획득할 수 있도록 구성된다. 제1 이미지 광원에 의한 가시광 안저 이미지는 상대적으로 해상도가 높으므로, 치료 전 또는 후에 촬영되어 환자의 안저 상태, 병변 위치, 치료 결과를 확인하는데 이용된다. 반면, 적외선을 조사하는 제2 이미지 광원은 환자의 시각적 자극을 최소화한 상태로 이미지를 획득하는 것이 가능하므로, 치료 중 실시간 안저 이미지를 확인하는데 이용될 수 있다.
제2 이미지부(160)는 환자의 안저 단층 이미지를 획득하기 위한 구성으로, 광 간섭 현상을 이용하는 안저 OCT 장치를 이용하여 구성된다. 제2 이미지부(160)가 단층 이미지를 생성하기 위해 획득하는 정보는, 안저에 대한 다양한 단층 정보를 포함한다. 예를 들어, 망막의 두께 정보, 망막을 구성하는 각 조직층의 두께정보, 신생 혈관의 깊이 방향 위치 및 형태, 드루젠과 같은 부산물의 깊이 방향 위치 및 형태 등 다양한 단층 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 제2 이미지부(160)는 치료 영역의 단층 이미지를 생성할 뿐 아니라, 치료 영역의 단층 정보를 획득하는 단층 정보 획득부로서 역할할 수 있다. 이러한 제2 이미지부는 SS-OCT, SD-OCT 등 공지된 다양한 OCT 장치를 이용하여 구성할 수 있다.
한편, 인터페이스부(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 표시부(210), 입력부(220), 치료영역 설정부(230) 및 조사 밀도 설정부(240)를 포함하여 구성된다. 여기서, 표시부(210)는 사용자에게 각종 정보를 표시 전달하기 위한 구성이고, 입력부(220)는 사용자가 각종 정보나 설정 내용을 입력할 수 있는 구성이다. 치료영역 설정부(230)는 환자의 안저에 치료가 이루어지는 치료 영역을 설정하는 구성이고, 조사 밀도 설정부(240)는 치료 영역에 치료광이 조사되는 조사 밀도를 설정하는 구성이다.
먼저, 표시부(210)는 본체에서 촬영된 이미지들을 비롯하여 각종 정보를 표시할 수 있는 디스플레이 장치로 구성된다. 전술한 제1 이미지부(150)에서 획득된 안저 이미지(가시광 안저 이미지 및 적외선 안저 이미지 포함), 제2 이미지부(160)에서 획득된 안저 단층 이미지, 또는 별도의 진단 장치를 통해 획득된 다양한 이미지 등이 표시부(210)상에 표시된다. 이 이외에도, 표시부(210)에는 환자 정보, 장치에서 제공하는 치료 옵션, 모니터링부 등에서 획득된 정보 등 다양한 정보가 표시된다. 사용자는 표시부(210)를 통해 전술한 이미지를 비롯한 각종 정보를 확인할 수 있다.
입력부(220)는 사용자가 치료 장치로 각종 정보 및 설정 내용을 입력하는 구성이다. 사용자는 입력부(220)를 통해 환자 정보를 선택 및 입력하거나, 치료 정보를 설정하는 등 각종 입력 동작을 수행한다. 표시부(210)가 터치 스크린 기능을 지원하는 디스플레이 장치로 구성되는 경우 입력부(220)는 표시부(210)와 일체의 모듈로 구성되어 스크린 터치를 통해 입력 동작을 수행할 수 있다. 또는 키보드, 마우스 또는 입력펜과 같은 별도의 이용하여 입력부를 구성할 수 있다.
치료 영역 설정부(230)는 전술한 바와 같이 치료 영역(A)을 설정하는 구성이다. 치료 영역의 설정은 안저 이미지를 참조하여 사용자가 직접 치료 영역을 설정하는 방식으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 사용자는 표시부(210)에 표시된 안저 이미지 상에 손가락 또는 입력펜을 이용하여 치료 영역의 경계를 설정하거나, 별도의 마우스 등의 장치를 이용하여 경계를 설정한다. 도 2에서는 치료영역 설정부(230)가 입력부(220)와 별도의 블록으로 구성되어 있으나, 치료 영역 설정부(230) 또한 입력 행위가 가능하므로 입력부(220)에 포함되는 구성으로 이해될 수 있다. 다만, 다른 실시예로서, 치료영역 설정부(230)는, 별도의 사용자 입력 없이, 제1 이미지부(150)에서 획득된 안저 이미지를 이미지 처리하여 자동적으로 치료 영역을 설정하도록 구성되는 것도 가능하다(예를 들어, 안저 이미지의 명암 정보에 근거한 자동 설정).
조사 밀도 설정부(240)는 치료 영역에 치료광이 조사되는 조사 밀도를 설정하는 구성이다. 여기서, 조사 밀도는 단위 면적당 치료광이 조사되는 개수를 의미할 수도 있고, 치료 영역 내에 조사되는 치료광의 개수를 의미할 수 있다. 사용자는 병변의 내용, 병변의 진행 상태, 병변이 발생된 위치, 환자의 안저 조직 상태에 따라 치료 영역 내 조사되는 조사 밀도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 초기 병변인 경우 낮은 밀도로 치료광을 조사할 수 있고, 병변이 상당히 진행한 경우에는 높은 밀도로 치료광을 조사할 수 있다. 또는, 상대적으로 시신경이 밀집된 위험한 위치에서는 낮은 밀도로 치료광을 조사할 수 있고, 상대적으로 안전한 위치에서는 높은 밀도로 치료광을 조사할 수 있다. 이처럼, 사용자는 판단에 따라 조사 밀도 설정부(240)를 통해 적합한 조사 밀도를 설정하고, 제어부(310)는 이에 근거하여 치료 영역에 상응하는 분포를 갖도록 치료광을 조사한다. 조사 밀도 설정부(240)는 인터페이스부(20)에 다양한 방식을 통해 구성될 수 있다. 예를 들어, 표시부를 통해 제공되는 설정창을 통해 터치 스크린 방식 또는 별도의 마우스 장치를 이용하여 조사 밀도를 설정할 수 있다. 도 2에서는, 입력부(220)와 조사 밀도 설정부(240)가 각각 별도의 블록으로 구성되어 있으나, 이는 기능 및 목적을 설명하기 위해 별도로 표시된 것으로 입력부에 포함되는 구성으로 이해될 수 있다.
한편, 제어부(310)는 치료광 조사부(110), 이미지부(150, 160), 모니터링부(140) 등 본체의 각종 주요 구성의 동작을 제어하는 구성이다. 제어부(310)는, 메모리부(320)에 저장되어 있는 자체 제어 알고리즘, 사용자가 조작부(30)를 통해 조작하는 내용 또는 인터페이스부(20)를 통해 입력되거나 설정되는 내용에 근거하여 각종 구성요소를 제어한다. 그리고, 모니터링부(140)에서 모니터링된 정보 등을 가공 및 연산하여 다른 구성요소로 전달하는 역할을 수행한다.
메모리부(320)는 구성요소의 동작과 관련한 각종 정보 및 알고리즘을 저장하며, 제1, 제2 이미지부 또는 모니터링부에서 모니터링된 정보들을 저장할 수 있는 구성이다. 그리고, 이미지 처리부(330)는 제1 이미지부 및 제2 이미지부에서 획득된 정보를 이용하여 표시부(210)에 표시될 수 있는 형태로 가공하거나, 연관된 이미지들 사이의 변환하거나 설정된 정보를 이미지 상에 변환하는 등의 이미지를 처리하는 구성이다.
다만, 도 2에서는 제어부(310), 메모리부(320) 및 이미지 처리부(330)가 본체(10) 및 인터페이스부(20)와 별도의 블록으로 도시되어 있으나, 이는 설치 위치를 한정하고 있는 것은 아니며, 본체나 인터페이스부의 일측에 설치되거나 양측에 나뉘어 구비될 수 있다.
도 3은 도 2의 표시부에 표시된 이미지를 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 표시부(210)의 일부에는 제1 이미지부(150)로부터 획득된 안저 이미지(F)가 표시되고, 다른 일부에는 제2 이미지부(160)로부터 획득된 안저의 단층 이미지(T)가 표시될 수 있다. 그리고, 각종 정보 및 사용자 입력 또는 설정을 위한 옵션 및 입력창 등이 표시될 수 있다.
도 3의 안저 이미지(F)는 제1 이미지부(150)의 제1 이미지 광원을 이용하여 촬영된 가시광 안저 이미지일 수 있다. 사용자는 표시부(210)에 표시된 가시광 안저 이미지(F)를 참고하여 치료 전 환자의 병변 상태를 확인하고 치료 위치를 설정할 수 있다. 또는, 도 3의 안저 이미지(F)는 제2 이미지 광원을 이용하여 촬영된 적외선 안저 이미지일 수 있으며, 치료 중 실시간으로 촬영되어 사용자가 치료 상황을 파악할 수 있도록 표시될 수 있다. 또한, 다른 실시예로서, 제2 이미지부에서 획득된 안저의 단층 정보를 가공하여, 안저 위치별 단층 정보를 안저 이미지 상에 중첩적으로 표시하는 것도 가능하다.
도 3의 안저 단층 이미지(T)는, 사용자가 선택한 위치의 단층 이미지일 수 있다. 제2 이미지부(160)는 안저의 다양한 위치에 대한 단층 정보를 획득하고, 사용자가 안저 이미지(F) 상에서 특정 위치(예를 들어, 도 3의 I-I')를 선택하면 해당 위치의 단층 이미지(T)를 생성하여 표시부에 표시할 수 있다. 사용자는 표시되는 안저 단층 이미지(T)를 통해 해당 위치에서의 망막의 다층 구조의 형태 및 두께, 혈관의 생성 여부, 드루젠 생성 여부 등에 대한 정보를 확인하는 것이 가능하다.
도 4는 치료 영역 및 조사 밀도를 설정하기 위한 표시부의 이미지를 도시한 도면이다. 사용자는 도 3의 안저 이미지 및 안저 단층 이미지를 참조하여 치료 영역을 설정한다. 전술한 바와 같이 치료 영역의 설정은 치료영역 설정부(230)를 이용하여 이루어지며, 본 실시예의 경우 사용자가 표시부(210)에 표시된 안저 이미지(F) 상에 터치 스크린 기능 또는 별도의 입력 장치를 이용하여 치료 영역(A)의 경계를 설정하는 방식으로 이루어진다. 설정된 치료 영역(A)은 표시부의 안저 이미지 상에 중첩적으로 표시될 수 있다. 치료 영역(A)이 설정되면 사용자는 치료 영역으로 진행될 치료 내용을 표시부를 통해 구체적으로 설정한다. 이의 일환으로, 사용자는 치료 영역에 조사되는 치료광의 조사 밀도를 설정하며, 이러한 동작은 표시부(210)의 일측에 표시되는 조사 밀도 설정부(240)를 통해 수행된다. 조사 밀도 설정부는 다양한 방식으로 구성될 수 있으며, 구체적인 예는 이하에서 별도로 설명한다. 이와 같이, 인터페이스부(20)를 통해 치료 영역 및 조사 밀도가 설정되면, 제어부(310)는 치료광 조사부(110)를 동작시켜 설정된 치료 위치로 치료광을 조사하여 치료를 수행한다.
우선, 망막광응고술 방식으로 치료를 진행하는 경우, 제어부(310)는 제1 광원(121)을 제어하여 치료를 수행한다. 이때, 치료광은 기 설정된 펄스폭과 기 설정된 출력으로 조사되어, 각각의 치료 위치에 동일한 크기의 에너지를 전달하도록 구성된다. 하나의 위치로 조사되는 치료광은 단일 펄스로 구성될 수 있으며, 또는 동일한 강도를 갖는 복수의 펄스로 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 광원(121)에서 조사되는 치료광은 상대적으로 높은 에너지를 치료 위치에 전달하여 치료 위치의 조직에 광응고를 유도한다.
제1 광원(121)에 의한 치료는, 도 4와 같이 치료 영역 및 치료 위치를 결정하고, 사용자의 한번 동작 명령을 입력하면, 순차적으로 복수의 치료 위치로 치료광을 조사하도록 제어될 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이, 제1 광원(121)에 의한 치료광은 상대적으로 넓은 스팟 사이즈로 치료 위치에 조사되므로, 별도의 치료 영역을 설정하는 단계 없이, 사용자가 필요한 병변 위치를 선택하여 각각 치료광을 조사하도록 제어하는 것도 가능하다.
한편, 선택적 망막치료를 진행하는 경우, 제어부(310)는 제2 광원(122)을 제어하여 치료를 수행한다. 도 5는 제2 광원(122)으로부터 하나의 치료 위치로 조사되는 치료광의 예를 도시한 그래프이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 광원(122)은 하나의 치료 위치에 순차적으로 강도가 증가하는 복수의 마이크로펄스(P)로 구성된 펄스 트레인 형태로 치료광을 조사한다.
제2 광원(122)에 의한 선택적 망막치료는 다층 구조로 이루어진 망막의 조직 중 망막 내측에 위치하는 타겟 조직인 RPE 세포층으로 선택적으로 에너지를 전달한다. 이는 망막의 전방에 위치하는 세포층(시신경 층)에는 거의 흡수되지 않고, RPE 세포층의 멜라노좀에 선택적으로 흡수되는 치료광의 파장 특성을 이용하는 것이다. 멜라노좀에 에너지가 흡수되면 RPE 세포는 온도가 상승하고, 흡수되는 에너지가 일정 수준 이상이면 RPE 세포가 목표한 상태 변화에 도달하고 이는 건강한 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.
멜라노좀에 흡수되는 에너지는 짧은 시간 내에 분산되므로, 조사되는 치료광 펄스의 강도가 일정 수준 이상인 경우에만 목표한 상태 변화에 도달할 수 있다. 반면, 치료광 펄스의 강도가 지나치게 큰 경우 RPE 세포 뿐 아니라 인접한 광 수용체까지 손상되어 시력 손상을 야기할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 최적의 강도로 치료를 수행할 수 있도록, 하나의 치료 위치에 순차적으로 강도가 증가하는 펄스 트레인 형태의 치료광을 조사하여 치료를 진행하며, 치료 중 해당 치료 위치에서 목표한 상태 변화가 감지되면 치료광 조사를 종료하는 방식으로 제어될 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에서 하나의 치료 위치에 조사되는 치료광은 15개의 마이크로 펄스(P)로 구성된다. 여기서, 각 마이크로 펄스(P)는 약 20~200Hz의 주기로 조사될 수 있으며, 각 마이크로 펄스의 펄스폭은 1~5㎲일 수 있다. 최초(initial) 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. 이때, 사용자의 설정 또는 제어부의 제어에 의해, 최초 마이크로펄스의 강도, 그리고 마이크로펄스의 강도가 증가하는 갭 등의 파라미터가 조절될 수 있다.
하나의 치료 위치로 복수의 마이크로 펄스가 조사되는 동안, 모니터링부(140)는 치료 위치의 상태 변화를 모니터링한다. 조사 중 모니터링부(140)를 통해 타겟 조직에서 목표한 상태변화가 감지되면(미세기포 발생에 의해 발생되는 스캐터링 패턴 변화, 음파 신호 등 각종 신호 변화 감지), 잔여 마이크로 펄스를 조사하지 않고 해당 위치에서의 치료광 조사를 종료한다. 도 5에서는 10번째 마이크로 펄스가 조사된 상태에서 목표한 상태 변화가 감지되어, 10개의 마이크로 펄스를 조사하고 해당 위치의 치료를 종료한 것을 도시한 것이다.
도 4와 같이 치료 영역 및 치료 위치가 결정되면, 사용자의 동작 명령에 의해, 제어부(310)는 복수의 치료 위치를 순차적으로 치료하도록 제어하며, 이때 각 치료 위치로 전술한 방식으로 복수의 마이크로 펄스가 조사된다. 이때, 모니터링 결과에 따른 피드백 제어로 해당 위치에서의 치료 종료 시점이 결정되므로, 각각의 치료 위치에 조사되는 마이크로 펄스의 개수는 상이할 수 있다. 즉, 각각의 치료 위치의 조직 특성에 따라 필요한 강도의 에너지를 전달하여 치료를 진행함으로써, 인접 조직의 손상을 최소화하면서 치료를 수행할 있다.
도 6 내지 도 9은 도 4의 조사 밀도 설정부의 예를 도시한 도면이다. 이하에서는 도 6 내지 도 9를 참조하여 조사 밀도 설정부(240)의 다양한 예를 구체적으로 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 조사 밀도 설정부(240)는 표시부의 일측에 표시되며, 다양한 조사 밀도에 대응되는 복수의 옵션을 표시부(210)를 통해 사용자에게 제공한다. 사용자는 제공되는 다양한 옵션 중 원하는 조사 밀도 옵션을 선택하는 방식으로 조사 밀도를 설정한다.
일 예로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 조사 밀도 설정부(240)는 서로 상이한 밀도로 분포된 복수의 도트 패턴을 옵션으로서 제공할 수 있다. 사용자는 도트 패턴의 밀집도에 따라 낮은 조사 밀도, 중간 조사 밀도, 높은 조사 밀도 중 하나를 선택할 수 있다. 도트 패턴을 이용하는 경우 치료광이 조사되는 분포를 직관적으로 예상할 수 있는 장점이 있다. 도 6은 3가지의 옵션만을 표시하고 있으나, 이는 일 예이며, 밀집도가 상이하거나 분포 형태가 상이한 보다 많은 옵션을 제공하는 것도 가능하다.
다른 예로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 조사 밀도 설정부(240)는 서로 상이한 무늬를 옵션으로 제공할 수 있다. 각각의 무늬는 서로 상이한 조사 밀도 값에 대응되며, 사용자는 복수의 패턴 중 원하는 조사 밀도에 해당하는 옵션을 선택하여 조사밀도를 설정한다. 본 실시예에 의할 경우, 도 6의 실시예와 비교하여, 조사 밀도 정보를 안저 이미지에 중첩적으로 표시했을 때 설정된 조사 밀도를 명확하게 식별할 수 있다. 도 7에서는 무늬를 이용한 옵션을 도시하고 있으나, 이 이외에도 서로 상이한 컬러 또는 음영을 이용하여 조사 밀도 옵션을 제공할 수 있다. 또는, 도 8에 도시된 바와 같이, 조사 밀도 설정부는 서로 상이한 수치를 옵션으로 제공하는 것도 가능하다.
한편, 도 6 내지 도 8의 예는, 사용자가 제공하는 수 개의 옵션 가운데서 선택하는 것에 비해, 사용자가 조사 밀도값을 직접 입력하여 설정하도록 구성하는 것도 가능하다. 도 9에 도시된 바와 같이, 조사 밀도 설정부(240)는 사용자가 수치를 입력할 수 있는 입력창(241)을 포함하여, 사용자가 원하는 분포값을 입력하여 설정할 수 있다. 나아가, 사용자가 바 형태의 레인지 슬라이더(242)가 구비되어 사용자가 슬라이더를 이동시키면서 조사 밀도 값을 설정할 수 있다. 이에 의할 경우, 조사 밀도값을 선형적으로 조절하면서 최적의 조사 밀도를 설정하는 것이 가능하다.
입력창(241) 및 레인지 슬라이더(242)의 하단에는, 선택된 조사 밀도에 상응하는 조사 밀도를 도식적으로 표시되는 영역(243)이 구비될 수 있다. 따라서, 사용자는 입력값 또는 슬라이더의 위치를 조절하면서 해당 영역(243)에 표시되는 스팟의 분포 형태를 참조하여 조사 밀도값을 설정할 수 있다.
도 10은 도 6의 조사밀도 설정부가 적용된 표시부의 이미지를 도시한 도면이다. 전술한 조사 밀도 설정부(240)에 의해 사용자가 치료광의 조사 밀도를 설정하면, 설정된 밀도 정보를 표시부(210)를 통해 표시된다. 이때, 표시부(210)의 안저 이미지 상에 중첩 표시된 치료 영역 내측에, 설정된 조사 밀도 정보가 중첩적으로 표시된다. 이때, 중첩 적으로 표시되는 밀도 정보는, 조사 밀도 설정부(240)에서 사용자가 선택한 옵션의 형태로 표시될 수 있으며, 도 6에서는 사용자가 선택한 중간 조사 밀도의 도트 패턴이 치료 영역 내측에 채워진다. 다만, 조사 밀도 설정부에서 표시되는 형태와 안저 이미지 상에 중첩적으로 표시되는 형태가 동일할 필요는 없다. 도트 패턴 형태의 옵션을 선택하더라도, 해당 조사 밀도에 상응하는 다른 방식, 예를 들어, 색깔, 음영, 무늬 등을 이용하여 표시하는 것도 가능하다.
도 11은 다른 실시예에 따른 조사 밀도 설정부가 적용된 표시부의 이미지를 도시한 도면이다. 도 4 및 도 10의 실시예에서는 치료 영역 전체를 조사 밀도를 설정하여 동일한 방식으로 치료하는 것을 전제로 하고 있으나, 하나의 치료 영역 안에서도, 병변의 진행 상태, 황반 등 주요 기관과의 근접성, 병변 진행 방향 등에 따라 상이한 치료 내용이 요구될 수 있다. 따라서, 도 11에 도시된 대안적인 실시예서는 치료영역 설정부(230)가 치료 영역을 설정한 이후, 추가적으로 상기와 같은 사항들을 고려하여 치료 영역을 복수의 서브 영역(A1 내지 A4)으로 구획할 수 있다. 구획된 복수의 서브 영역(A1 내지 A4)은 치료 영역(A)과 마찬가지로 표시부의 안저 이미지 상에 중첩적으로 표시된다.
한편, 도 11에서 도시된 바와 같이, 조사 밀도 설정부(240)가 상이한 무늬를 이용하여 조사 밀도 옵션을 사용자에게 제공하며, 사용자는 각각 복수의 서브 영역별로 조사 밀도를 설정할 수 있다. 도 11에서는, 2개의 서브 영역(A1, A4)에 대해서는 낮은 조사 밀도를 선택하고, 나머지 서브 영역(A2, A3)에 대해서는 각각 중간 조사 밀도 및 높은 조사 밀도를 선택한 모습을 도시하고 있다. 이와 같이 설정된 조사 밀도 정보 또한 표시부의 안저 이미지(F) 상에 중첩적으로 표시될 수 있다.
도 12 및 도 13은 다른 실시예에 따른 치료 영역 및 조사 밀도 설정 방식을 도시한 도면이다. 전술한 실시예에서는, 치료 영역 설정부가 표시부에 표시된 안저 이미지 상에 직접 치료 영역을 설정하는 방식이나, 안저 이미지는 안저의 다양한 기관이 복잡하게 표시되므로 안저의 주요 기관을 식별하는 것이 쉽지 않고, 해당 영역에 치료 영역 경계 또는 밀도 정보를 중첩적으로 표시하는 경우 이를 식별하는 것이 곤란할 수 있다. 따라서, 대안적인 실시예로서 치료 영역 설정을 위한 별도의 안저 샘플 차트(S)를 이용하여 안저 샘플 차트(S) 상에 치료 영역을 설정하도록 구성될 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 안저 샘플 차트(S)는 안저의 주요 기관(예를 들어, 황반 위치, 주요 혈관 위치 등)이 도식적으로 표시된다. 따라서, 사용자는 표시부에 표시되는 안저 샘플 차트 상에 치료 영역(A)을 설정함으로써 치료 설계시 고려되어야 하는 주요 기관의 위치를 고려하여 정확한 위치에 치료 영역을 설계하는 것이 가능하다. 여기서, 안저 샘플 차트(S)는 제1 이미지부(150)에서 획득된 안저 이미지 상의 안저 정보를 반영하여 환자 따른 주요 기관의 위치 정보를 표시하도록 생성될 수 있다. 또는, 환자의 안저 정보를 반영하지 않고 기 저장된 도안을 이용하여 안저 샘플 차트를 구성하는 것도 가능하다.
전술한 단계를 통해 안저 샘플 차트(S) 상에 치료 영역이 설정되면, 사용자는 치료 영역이 표시된 안저 샘플 차트를 참고하여, 조사밀도를 선택하여 설정한다. 설정된 조사 밀도 정보는 도 13의 좌측과 같이 안저 샘플 차트 상에 중첩적으로 표시될 수 있다. 나아가, 안저 샘플 차트(S) 상에 치료 영역 및 조사 밀도가 설정되면, 도 13의 우측과 같이 변환되어 안저 이미지 형태로 사용자에게 표시될 수 있다. 이때, 이미지 처리부(330)는 안저 샘플 차트(S)에 표시된 치료 영역 및 조사 밀도 정보를 이미지 처리를 통해 안저 이미지(F) 상의 좌표에 표시하는 방식으로 설정된 정보를 상이한 화면에 표시할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 치료 영역 설정 및 조사 밀도 설정이 둘다 안저 샘플 차트 상에서 수행하는 예를 설명하고 있으나, 조사 밀도 설정 단계만을 안저 샘플 차트 상에서 수행하는 것도 가능하다. 구체적으로, 안저 이미지 상에서 치료 영역이 설정되면, 이미지 처리부의 이미지 처리를 통해 치료 영역이 표시된 안저 샘플 차트를 생성하여 표시하고, 이를 이용하여 조사 밀도를 설정하는 단계를 수행하는 것도 가능하다. 이 이외에도, 다양한 단계에서 전술한 안저 샘플 차트를 활용할 수 있음을 밝혀둔다.
한편, 전술한 단계를 통해 치료 영역 및 조사 밀도가 설정되면, 제어부(310)는 설정된 정보에 근거하여 치료광 조사부(110)를 동작시켜 치료광을 조사한다. 도 14는 치료 영역 상에 치료광이 조사되는 위치를 표시한 도면이다. 도 14에서는 치료 영역 내에 조사 밀도를 표시하는 도트와 치료광이 안저에 실질적으로 조사되는 치료 위치를 표시하고 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 치료광이 안저에 실질적으로 조사되는 치료 위치(L)는 설정된 치료 영역 내에 설정된 조사 밀도로 분포된다. 다만, 안저 이미지 상에 중첩적으로 표시된 도트(D)와 치료 위치는 상이할 수 있다. 이는 조사 밀도를 표시하기 위한 도트(D)는 치료광이 조사되는 위치를 정확하게 표시하기 위한 목적이 아니라, 치료광의 분포 형태를 예시적으로 표시한 것에 불과하기 때문이다. 실질적으로, 안저 이미지 상에 조사 밀도 정보를 도트 형태로 표시할 때, 안저 이미지(F) 상에 전체적으로 해당 조사 밀도의 도트 패턴(D)을 중첩시킨 후 치료 영역(A)에 포함되는 도트들만을 표시한다. 반면, 실질적으로 치료광이 조사되는 치료 위치는 설정된 치료 영역의 경계를 기준으로 좌표가 설정되기 때문에 안저 이미지 상에 표시된 도트위치와 치료 위치는 상이할 수 있다.
한편, 도 14에서는 치료광의 조사되는 치료 위치(L)가 조사 밀도를 표시한 도트 패턴(D)처럼 정렬된 모습을 도시하고 있으나, 대안적인 실시예로서 치료광의 조사 위치는 불규칙한 패턴으로 랜덤하게 조사되도록 구성할 수 있다. 도 14와 같이 인접한 순서에 따라 순차적으로 치료광을 조사하는 경우 선 조사된 치료광에 의해 전달된 에너지가 충분히 분산되기 이전에 인접한 위치의 다시 치료가 진행되므로, 에너지 중첩이 발생하여 조직 손상이 발생할 수 있다. 따라서, 대안적인 실시예로서, 설정된 조사 밀도에 상응하는 횟수로 치료 영역 내에 치료광을 조사하되, 정렬된 위치가 아닌 불규칙한 방식으로 랜덤하게 조사되도록 치료광 조사부를 제어하는 것도 가능하다.
이하에서는, 도 15를 참조하여, 전술한 안과용 치료장치의 제어방법 및 이를 이용한 치료방법을 구체적으로 설명한다. 도 15는 도 1의 안과용 치료장치의 제어방법을 도시한 순서도이다. 이하에서는, 일 실시예로서 선택적 망막 치료를 진행하는 예를 중심으로 설명하며, 설명의 편의상 장치의 제어 방법 중 주요한 단계를 중심으로 설명한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 제어방법은 안저 이미지를 표시하는 단계(S10), 치료 영역을 설정하는 단계(S20), 조사 밀도 설정 단계(S30) 및 치료광 조사단계(S40)를 포함하여 구성된다.
안저 이미지를 표시하는 단계(S10)는 제1 이미지부(150)를 통해 획득된 2차원 안저 이미지를 인터페이스부(20)의 표시부(210) 상에 표시하는 단계이다. 사용자는 표시부(210)를 통해 표시된 안저 이미지를 참조하여 환자의 병변을 진단하고 치료를 설계할 수 있다.
사용자는 표시된 안저 이미지(F)를 이용하여 치료가 이루어지는 영역을 설정하는 단계를 수행한다(S20). 본 단계는 터치 스크린 또는 별도의 입력 장치를 이용하여 사용자가 안저 이미지 상에 치료 영역의 경계를 드로잉하는 방식으로 이뤄질 수 있다. 설정된 치료 영역은 표시부의 안저 이미지(F) 상에 중첩적으로 표시될 수 있다. 이때, 전술한 바와 같이, 병변 진행 상황, 인접 기관과의 위치 관계 등을 고려하여 설정된 치료 영역(A)을 추가적으로 복수의 서브 영역(A1 내지 A4)으로 구분하는 것도 가능하다. 또한, 안저 이미지(F) 대신 별도의 안저 샘플 차트(S) 상에 치료 영역을 설정하는 것도 가능하다.
치료 영역이 설정되면, 치료 영역으로 조사되는 치료광의 조사 밀도를 설정하는 단계를 수행한다(S30). 조사 밀도 설정은 표시부에 표시되는 조사 밀도 설정부(240)를 통해 사용자가 설정하며, 설정된 조사 밀도 정보는 표시부의 안저 이미지(또는 안저 샘플 차트) 상에 중첩적으로 표시될 수 있다. 이때, 표시되는 조사 밀도 정보는 도트 패턴의 밀도, 색상, 음영, 무늬, 수치 등 다양한 방식을 이용할 수 있다. 또한, 치료 영역을 복수의 서브 영역으로 구분하는 경우, 각각의 서브 영역에 대해 개별적으로 조사 밀도를 설정하는 것이 가능하다.
이와 같이, 치료 영역 및 조사 밀도가 설정되면, 치료광을 조사하는 단계를 수행한다(S40). 제어부는 치료 영역 내에 설정된 조사 밀도에 상응하는 횟수로 치료광을 조사하도록 치료광 조사부를 제어한다. 본 실시예에 따라 선택적 망막 치료를 수행하는 경우, 제어부(310)는 제1 위치에 순차적으로 강도가 증가하는 복수의 마이크로 펄스를 조사하며, 모니터링부(140)를 통해 목표한 상태변화가 감지되면 펄스 조사를 중단한다. 그리고, 치료 위치를 제2 위치로 변경한 후, 제1 위치와 같은 방식으로 치료광을 조사한다. 이때, 치료 영역에 조사되는 치료 위치의 이동은 안저 이미지에 표시된 도트 패턴과 상이한 위치에 조사될 수 있으며, 랜덤한 방식으로 위치를 변경하여 조사하는 것도 가능하다.
이상에서는 치료 영역 및 조사 밀도를 설정하여 환자의 상태에 따른 최적 치료를 진행하는 안과용 치료 장치 및 이의 제어방법을 설명하였다. 다만, 전술한 실시예에서는 제2 광원을 이용한 선택적 망막 치료를 중심으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 광원을 이용한 망막광응고치료에도 적용할 수 있음은 물론이다.
또한, 전술한 실시예에서는, 제1, 제2 이미지부에서 획득된 안저 이미지 및 안저 단층이미지를 이용하는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 별도의 촬영 장치 또는 진단 장치에서 획득된 안저 이미지 및 안저 단층 이미지를 이용하는 것도 가능하다.
또한, 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 (21)

  1. 환자의 안저 이미지를 표시하는 표시부;
    상기 환자의 안저 이미지에 근거하여 치료 영역을 설정하는 치료 영역 설정부;
    상기 설정된 치료 영역에 치료광을 조사하는 치료광 조사부;
    상기 설정된 치료 영역에 조사되는 상기 치료광의 조사 밀도를 설정하는 조사 밀도 설정부; 및
    상기 설정된 치료 영역 상에 상기 설정된 밀도 근거하여 상기 치료광이 조사되도록 상기 치료광 조사부를 제어하는 제어부;를 포함하는 안과용 치료장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 설정된 치료 영역은 상기 표시부에 표시된 안저 이미지 상에 중첩적으로 표시되는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 설정된 조사 밀도의 정보는 상기 표시부에 표시된 안저 이미지 상에 중첩적으로 표시되는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조사 밀도 설정부는 다양한 조사 밀도에 대응되는 복수의 옵션을 상기 표시부를 통해 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 옵션은, 서로 상이한 밀도로 분포된 복수의 도트 패턴, 서로 상이한 복수의 컬러, 음영 또는 무늬, 서로 상이한 수치 등 적어도 하나를 이용하여 제공되는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조사 밀도 설정부는 상기 조사 밀도 값을 사용자가 직접 입력할 수 있도록 구성되며, 상기 입력된 조사 밀도 값에 상응하는 분포 형태를 사용자에게 표시하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 표시부에 표시되는 상기 설정된 조사 밀도의 정보는 설정된 밀도로 분포되는 도트 패턴, 컬러, 음영, 무늬 또는 수치 중 적어도 어느 하나를 이용하여 표시되는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 표시부는 상기 치료 영역 설정을 위해 안저의 주요 기관이 도식적으로 표시된 안저 샘플 차트를 표시하고, 상기 치료 영역 설정부는 상기 안저 샘플 차트 상에 치료 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 표시부는 상기 치료광의 조사 밀도 설정하기 위해 안저의 주요 기관이 도식적으로 도시되고 및 상기 설정된 치료 영역이 표시된 안저 샘플 차트를 표시하고, 상기 조사 밀도 설정부는 상기 안저 샘플 차트상에 표시된 치료 영역 내에 상기 설정된 조사 밀도 정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 치료 영역 설정부는 환자의 안저 상태에 따라 상기 설정된 치료 영역을 복수의 서브 영역으로 설정할 수 있도록 구성되고,
    상기 조사 밀도 설정부는 상기 복수의 서브 영역 별로 각각 치료광의 조사 밀도를 설정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 치료광 조사부는 상기 설정된 치료 영역에 상기 설정된 조사 밀도로 상기 치료광을 랜덤으로 조사하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치.
  12. 표시부에 안저 이미지를 표시하는 단계;
    상기 안저 이미지에 근거하여 상기 치료가 이루어지는 치료 영역을 설정하는 단계;
    상기 치료 영역으로 조사되는 치료광의 조사 밀도를 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 치료 영역에 상기 설정된 조사 밀도로 치료광을 조사하는 단계;를 포함하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 치료 영역을 설정하는 단계는 상기 표시부에 표시된 안저 이미지 상에 상기 치료 영역의 경계를 표시하여 상기 치료 영역을 설정하고, 상기 표시부는 상기 안저 이미지 상에 상기 설정된 치료 영역을 중첩적으로 표시하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 조사 밀도를 설정하는 단계는 상기 표시부를 통해 다양한 조사 밀도에 대응되는 복수의 옵션을 표시하고, 사용자가 상기 복수의 옵션 중 하나를 선택하여 설정되며,
    상기 복수의 옵션은, 서로 상이한 밀도로 분포된 복수의 도트 패턴, 서로 상이한 복수의 컬러, 음영 또는 무늬, 서로 상이한 수치 등 적어도 하나를 이용하여 제공되는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 조사 밀도를 설정하는 단계는 상기 조사 밀도 값을 사용자가 직접 입력하는 단계 및 상기 입력된 조사밀도 값에 상응하는 상기 치료광의 분포 형태를 사용자에게 표시하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 조사 밀도를 설정하는 단계는 상기 설정된 조사 밀도 정보가 상기 안저 이미지 상에 표시된 상기 치료 영역 내측에 중첩적으로 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 치료 영역을 설정하는 단계는, 상기 표시부를 통해 안저의 주요 기관이 도식적으로 도시된 안저 샘플 차트를 표시하고, 상기 안저 샘플 차트 상에 사용자가 치료 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 조사 밀도를 설정하는 단계는, 상기 표시부를 통해 안저의 주요 기관이 도식적으로 도시되고 상기 설정된 치료 영역이 표시된 안저 샘플 차트를 표시하고, 상기 안저 샘플 차트 상에 표시된 치료 영역 내에 상기 설정된 조사 밀도 정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 치료 영역을 설정하는 단계는 환자의 안저 상태에 따라 상기 설정된 치료 영역을 복수의 서브 영역으로 구획하는 단계를 더 포함하고,
    상기 조사 밀도를 결정하는 단계는 상기 구획된 서브 영역 별로 각각 상기 치료광의 조사 밀도를 설정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 치료광을 조사하는 단계는, 상기 설정된 치료 영역에 상기 설정된 조사 밀도로 상기 치료광을 랜덤으로 조사하는 것을 특징으로 하는 안과용 치료장치의 제어방법.
  21. 표시부에 안저 이미지를 표시하는 단계;
    상기 안저 이미지에 근거하여 상기 치료가 이루어지는 치료 영역을 설정하는 단계;
    상기 치료 영역으로 조사되는 치료광의 조사 밀도를 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 치료 영역에 상기 설정된 조사 밀도로 치료광을 조사하는 단계;를 포함하는 안과용 치료장치를 이용한 치료방법.
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