| 【発明の名称】 |
レーザ手術装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】冨田 誠喜
【氏名】松浦 慎一
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| 【要約】 |
【課題】患者眼の観察にディスプレイを使用しても、レーザ光の焦点位置合わせ用の照準が正確で、また容易に行えるレーザ手術装置を提供する。
【解決手段】治療用レーザ光を患部に導光照射して治療を行うレーザ手術装置において、レーザ光の焦点位置の照準を行うためのエイミング光を患部に照射するエイミング光照射手段と、エイミング光が照射された患部を撮像する撮像手段と、撮像手段により撮像された患者眼像を映すためのディスプレイと、撮像手段により撮像されたエイミング光を画像処理し、その結果に基づいて照準状態を判断する判断手段と、判断結果を術者に知らせる告知手段とを備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 治療用レーザ光を患部に導光照射して治療を行うレーザ手術装置において、前記レーザ光の焦点位置の照準を行うためのエイミング光を患部に照射するエイミング光照射手段と、該エイミング光が照射された患部を撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像された患者眼像を映すためのディスプレイと、前記撮像手段により撮像されたエイミング光を画像処理し、該画像処理結果に基づいて照準状態を判断する判断手段と、該判断結果を術者に知らせる告知手段と、を備えることを特徴とするレーザ手術装置。
【請求項２】 請求項１の告知手段は、前記ディスプレイ上に前記判断結果を表示する手段であることを特徴とするレーザ手術装置。
【請求項３】 請求項１のレーザ手術装置において、前記判断手段は前記画像処理結果に基づいて適性照準になったか否かの判断及び適性照準に対するフォーカス方向のずれ状態を判断する手段であり、前記告知手段は適正照準となるように誘導する情報を前記ディスプレイ上に表示する誘導表示手段を持つことを特徴とするレーザ手術装置。
【請求項４】 請求項１のレーザ手術装置において、前記ディスプレイの配置位置を変更可能にしたことを特徴とするレーザ手術装置。
【請求項５】 請求項１のレーザ手術装置は、レーザ照射条件を設定するための設定手段を備え、該設定手段により設定されるレーザ照射条件は前記ディスプレイ上に表示されることを特徴とするレーザ手術装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、患者眼に治療用レーザ光を照射するレーザ手術装置に関し、さらに詳しくはパルスレーザ光を使用するレーザ手術装置に関する。
【０００２】
【従来技術】後発白内障の治療のため、パルスレーザにて後嚢等を破砕させるレーザ手術装置においては、レーザ光の焦点位置にてプラズマを形成し、衝撃波を発生させ患部を気化、破砕させるため、治療部位に対するレーザ光の焦点合わせの照準を正確に行う必要がある。このようなレーザ光の照準としては、レーザ光の焦点位置に対応して１点に重なるように照射される２つのエイミング光を使用し、その合致度を目視にて確認するように構成されたものが知られている。
【０００３】ところで、このようなレーザ手術装置を使用する時は、術者は片方の手にコンタクトレンズを持ち、このコンタクトレンズを患者眼に当てた後、レーザ手術装置側に設けられている接眼部にて患者眼やエイミング光を観察しながらレーザ治療を行っている。このため、例えば小柄な術者がこのような治療を行う場合、無理な姿勢を維持しながら治療を行わなければならない。
【０００４】このような問題の対応としては、患者眼の観察を接眼部でおこなうのではなく、ＣＣＤカメラ等にて撮像した患者眼の映像をディスプレイに表示させ、このディスプレイを無理な体勢とならない位置（例えば、装置の側面側等）に置くことが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パルス波にて治療を行う装置の観察部（接眼部）をディスプレイに変更して治療を行うには次のような問題がある。
【０００６】従来、エイミング光の重なり程度の確認は当然、術者本人が接眼部を通して肉眼で行っているが、エイミング光の重なり程度の判断は肉眼で行ってもなかなか難しい。したがってディスプレイを通して映し出されるエイミング光の映像でこのような判断をおこなうことはさらに難しくなるという問題がある。
【０００７】本発明は、上記のような技術の欠点に鑑み、患者眼の観察にディスプレイを使用しても、レーザ光の焦点位置合わせ用の照準が正確で、また容易に行えるレーザ手術装置を提供することを技術課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００９】（１） 治療用レーザ光を患部に導光照射して治療を行うレーザ手術装置において、前記レーザ光の焦点位置の照準を行うためのエイミング光を患部に照射するエイミング光照射手段と、該エイミング光が照射された患部を撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像された患者眼像を映すためのディスプレイと、前記撮像手段により撮像されたエイミング光を画像処理し、該画像処理結果に基づいて照準状態を判断する判断手段と、該判断結果を術者に知らせる告知手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】（２） （１）の告知手段は、前記ディスプレイ上に前記判断結果を表示する手段であることを特徴とする。
【００１１】（３） （１）のレーザ手術装置において、前記判断手段は前記画像処理結果に基づいて適性照準になったか否かの判断及び適性照準に対するフォーカス方向のずれ状態を判断する手段であり、前記告知手段は適正照準となるように誘導する情報を前記ディスプレイ上に表示する誘導表示手段を持つことを特徴とする。
【００１２】（４） （１）のレーザ手術装置において、前記ディスプレイの配置位置を変更可能にしたことを特徴とする。
【００１３】（５） （１）のレーザ手術装置は、レーザ照射条件を設定するための設定手段を備え、該設定手段により設定されるレーザ照射条件は前記ディスプレイ上に表示されることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は実施形態の装置の外観を示した図である。
【００１５】１はパルス波のレーザ光を出射するレーザ手術装置本体であり、装置内には治療用レーザ光源、エイミング用光源、導光光学系等が設けられている。２は上下動が可能な架台であり、装置本体１が載置されている。４はジョイスティックであり、架台２のテーブル上で装置本体１を前後左右に移動して、治療用レーザ光を患部に照射するための照準合わせを行う。上下方向の照準合わせは、ジョイスティック４に設けられた回転ノブを回転操作することにより装置本体１を上下に移動して行う。また、ジョイスティック４の頭部に設置されているトリガスイッチ４ａにて治療用レーザの出射を行う。３はレーザ光の出力、一度に照射するパルス数やエイミング光の明るさ等のレーザ照射条件を設定するコントロール部、５は後述するＣＣＤカメラ２６や制御部３０からの信号をケーブル７を通じて映像として表示するディスプレイである。ディスプレイ５は図１（ａ）の状態から図１（ｂ）のように、装置本体１に固設されている載置台６から取り外すことができ、術者の望む位置にて使用することができる。
【００１６】ディスプレイ５を載置台６に取り付けた状態は、図５の断面図に示すようにディスプレイ５に設けられている円筒形の穴部５ａに、同形状の支持軸６ａを挿通させた構造で、取付取外しが容易となっている。さらに取り付けた状態では支持軸６ａを中心に回転可能である。
【００１７】８は本体１を前後方向に移動させるための車軸である。図６に示すように本体１内部にはポテンショメータ９がギアを介して車軸８に取り付けられ、車軸の回転方向を検知するようになっており、レーザ光の集光位置を治療部位に合せる際の情報に使用される。
【００１８】図２は実施形態の装置の光学系と制御系の概略構成を示した図である。１０は主波長１０６４ｎｍのレーザ光を出射するＹＡＧレーザ光源、１１はレーザ光の偏光方向を回転させる１／２波長板、１２はブリュースタ角に配置された偏光板である。１／２波長板１１は図示無きエネルギ調節ノブによって回転され、偏光板１１との組み合わせによって患部に照射されるレーザ光のエネルギ量を調整する。１３はビームスプリッタであり、偏光板１２を通過したレーザ光の一部はビームスプリッタ１３によって反射されて光検出器１４に検出される。
【００１９】１５は安全シャッタであり、テスト発振や異常発生時等所定の場合にレーザ光を遮断する。安全シャッタ１５を通過したレーザ光はエキスパンダレンズ１６によって光束を広げられ、ダイクロイックミラー１７で可視光半導体レーザ１８からのエイミング光（主波長６３３ｎｍ）と同軸にされる。可視半導体レーザ１８を出射したエイミング光はレンズ１９を通過して平行光束とされた後、光軸Ｌを挟んで対称に設けられた２つの開口を持つアパーチャ２０によって２つの光束に分離される。
【００２０】２１はレーザ光束及びエイミング光束を広げるエキスパンダレンズ、２２はエイミング光の一部及びＹＡＧレーザ光を反射して観察光を透過するダイクロイックミラーで光軸Ｌを対物レンズ２３の光軸と同軸にする。ダイクロイックミラー２２で反射されたＹＡＧレーザ光は対物レンズ２３、コンタクトレンズ２４を介して患者眼Ｅの患部に集光される。また、２光束に分離されたエイミング光はダイクロイックミラー２２で反射された後、対物レンズ２３、コンタクトレンズ２４によりＹＡＧレーザ光の基準の集光位置で集光する。なお、ＹＡＧレーザ光の集光位置は、エキスパンダレンズ１６を光軸方向に移動することにより、エイミング光の集光位置に対してシフトさせることもできるようになっている。
【００２１】２５はスリット投影光学系であり、スリット投影光学系２５からの光束はコンタクトレンズ２４を介して患者眼Ｅを照明する。２６は被検者眼Ｅからの反射光を捉えるためのＣＣＤカメラであり、捉えた映像は、ディスプレイ５に表示される。
【００２２】３０は装置全体の制御を行う制御部である。３１は画像処理部であり、ＣＣＤカメラ２６に撮像される２つのエイミング光の重なり程度を画像処理によって解析する。
【００２３】次に画像処理によってエイミング光の重なり程度を解析する方法について、図３を用いて説明する。図３はＣＣＤカメラ２６にて撮像された患者眼Ｅ内に照射される２つのエイミング光の周辺部分をのみを取出して概略的に表したものである。
【００２４】５０ａ、５０ｂは２方向から照射されたエイミング光の像であり、治療部位（例えば後嚢部分）にて反射したものをＣＣＤカメラ２６にて撮像したものである。治療部位に対してフォーカス方向の集光位置がずれていると、図３（ａ）のようにエイミング光が２つに分離した状態になる。
【００２５】画像処理部３１はＣＣＤカメラ２６からの映像データのうち、初めに周囲との光量の差からエイミング光５０ａ、５０ｂを認識する。次に、認識されたエイミング光の最上端（この場合エイミング光５０ａの上端部となる）に接しＸ軸に平行な直線Ｘａと、最下端（この場合エイミング光５０ｂの下端部となる）に接しＸ軸に平行な直線Ｘｂを引き、さらに、エイミング光の最左端（この場合、どちらのエイミング光の左端でもよい）に接しＹ軸に平行な直線Ｙａと、最右端（この場合、どちらのエイミング光の右端でもよい）に接しＹ軸に平行な直線Ｙｂを引く。
【００２６】上記のような条件にて引かれた直線Ｘａ、Ｘｂ、Ｙａ、Ｙｂにより、それらによって囲まれる四角部分５１が得られる。この四角部分の面積は２つのエイミング光の重なり具合によって変化し、図３（ｂ）のように図３（ａ）の状態に比べさらにエイミング光５０ａ、５０ｂが接近すると、この四角部分５１の面積は小さくなっていく。画像処理部３１はこの四角部分５１が最も小さくなった状態のとき、治療部位への焦点合わせが完了した状態と判断する。四角部分５１が最も小さくなった状態とは図３（ｃ）に示すようにエイミング光５０ａとエイミング光５０ｂが完全に重なった状態のときである。
【００２７】以上のような構成を備える装置において、その動作について説明する。
【００２８】初めにコントロール部３を使用して、レーザ光の出力等のレーザ照射条件を設定する。コントロール部３にて設定したレーザ照射条件は制御部３０の制御により、ディスプレイ５の画面下方に設定情報５３として表示される（図４参照）。このようにディスプレイ５にレーザ治療条件を表示させることで、ディスプレイ５が本体１から取り外されていても本体１側にてわざわざ確認すること無くレーザ照射条件が分かる。
【００２９】次に術者はコンタクトレンズ２４を使用しながらレーザ治療を行うことを考慮に入れて、ディスプレイ５を見易い位置に置き、ジョイスティック４を操作して本体１を移動させ、ディスプレイ５に患者眼Ｅが映るように調整する。患者眼Ｅがディスプレイ５に映ると、さらにコンタクトレンズ２４を使用しながら、細かな位置調節を行う。
【００３０】ディスプレイ５には図４（ａ）のように治療部位に反射する２つのエイミング光が表示されるため、術者はジョイスティック４を微動させながら、ディスプレイ５に映るエイミング光５０ａ、５０ｂが重なるようにする。画像処理部３１は常にエイミング光５０ａ、５０ｂの状態を解析し、その結果を制御部３０に伝える。
【００３１】また、同時にポテンショメータ９からは本体１が前後どちらの方向に進んでいるのかを判断するための信号が送られてくる。制御部３０は画像解析部３１とポテンショメータ９からの情報に基づいてディスプレイ５上に治療部位に対するエイミング光の状態の画像処理結果を表示する。
【００３２】例えば、治療部位に対するフォーカス方向の照準が手前であった場合、装置本体１を前進させると、図３（ａ）に示した四角部分５１の大きさは小さくなる方向に変化する。装置本体１の前後方向の移動情報はポテンショメータ９からの出力信号により得られ、この移動情報と四角部分５１の大きさの変化を見ることにより、適性照準に対する前後方向（フォーカス方向）のずれ方向が判断できる。そして、適性照準に対して照準状態が手前であった場合には、図４（ａ）に示すように、その旨を表す「ａｎｔ」の文字と、装置本体１を進めるべき方向を示した矢印記号５５を表示する。術者はこの表示を見ながら、装置本体１を患者側（前方向）に進めていく。さらに位置調整を行いエイミング光５０ａとエイミング光５０ｂが治療部位にて一つに重なり始め、肉眼では認識し難い状態になっても術者はディスプレイ５上に表示される情報を基に位置合わせを行う。
【００３３】エイミング光５０ａ、５０ｂが重なったことが（あるいは、所定の許容範囲に入ったことが）画像処理部３１にて確認されると、制御部３０はその情報により、図４（ｂ）に示す如く、ディスプレイ５に前後方向の位置が最適になったことを示す「ＯＫ」の文字とともに、位置が合ったことを示す図形５６を表示させる。術者はこの表示が出たら位置合わせを止め、トリガスイッチ４ａを使用してレーザ光を治療患部に出射する。
【００３４】このように、ディスプレイ５を使用しても画像処理によって位置合わせを行うため、エイミング光の重なり具合が術者にとって見難い状態であっても適確に位置合わせを行うことができる。
【００３５】また、本実施の形態では、コントロール部３にてレーザ照射条件の設定を行うものとしているが、これに限るものではなくディスプレイ５をタッチパネル形式のものにしてレーザ照射条件をディスプレイ５上にて行うことも考えられる。
【００３６】また、適性照準に対する前後方向のずれ方向の判断は次のように行うこともできる。図７のように、アパーチャ２０の開口部２０ａ、２０ｂを交互に開閉するシャッタ２７を設け、制御部３０によりシャッタ２７を駆動させることにより、２つのエイミング光を交互に点灯するようにする。そして、画像処理部３１により得られるエイミング光５０ａ、５０ｂと、シャッタ２７の開閉動作の情報とに基づいて、適性照準に対する前後方向のずれ方向と適正照準になったか否かが判断できる。すなわち、照準位置が手前にずれている場合、開口部２０ａが開くことによって得られるエイミング光は、図３（ａ）におけるエイミング光５０ａとして検出され、開口部２０ｂが開くことによってできるエイミング光は、エイミング光５０ｂとして検出される。一方、照準位置が適性照準に対して後方に位置しているときは、その逆になる。これにより、前後方向のずれ方向の判断が行える。また、適正照準になったか否かは、個別に検出できるエイミング光５０ａと５０ｂの中心のずれ量が所定の許容範囲に入ったか否かで判断できる。
【００３７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば術者では認識できないようなエイミング光の重なり具合を画像処理により判別することで、患者眼の観察にディスプレイを使用していても、レーザ光の焦点位置合わせ用の照準が正確に行え、また、照準合わせの操作も容易に行える。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１３５１８４
【氏名又は名称】株式会社ニデック
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| 【出願日】 |
平成１１年９月１日（１９９９．９．１） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−７０３３７（Ｐ２００１−７０３３７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月２１日（２００１．３．２１） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２４７１９２ |
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