(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼科レーザ手術用の機器であって、
集束式治療レーザ・ビーム（２０’）を発射し、ＵＶ波長領域で照射するエキシマ・レーザ、またはＵＶもしくはＩＲ波長領域で照射するフェムト秒レーザであるレーザ・ビーム光源（２０）と、
治療を施す眼球（１０）の所定の点または領域の、前記治療レーザ・ビームの焦点位置に対して既知の関係にある基準点（４４）からの距離を測定し、前記治療を施す眼球（１０）の角膜表面上またはその下の点の、前記基準点（４４）からの距離を測定するように設定されており、光低コヒーレンス反射率測定法によって前記距離を測定する光コヒーレンス干渉測定装置（３４）と、
評価および制御ユニット（Ｃ）と、
を備え、
前記評価および制御ユニット（Ｃ）は、
前記測定装置の前記測定された距離データに基づいて、前記眼球上またはその中での前記治療レーザ・ビームの所望の作用位置と前記治療レーザ・ビームの焦点位置との一致または不一致を登録し、
不一致の場合に表示ユニット（５０）上に調節の必要性の表示を起こし、前記表示された調節の必要性が、患者の必要な垂直調整の方向およびその量を示すように、又はプログラム制御方式での患者の診察台の自動垂直調節を起こすように設定され、
前記眼球のレーザ治療中に実施された距離測定の結果を記憶し、または／かつ表示ユニット（５０）上に表示するように設定され、
前記所望の作用位置と前記焦点位置が一致することに応じて、前記治療レーザ・ビーム（２０’）を発射させるように設定され、かつ前記所望の作用位置と前記焦点位置が不一致であることに応じて、前記治療レーザ・ビーム（２０’）の発射を中断するように設定されている機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼眼科レーザ手術用の機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の眼に関する手術には、照射されたレーザ照射光が眼球に及ぼす作用の結果として必要な治療目的を達成するために、レーザ照射光を眼球に照射する多数の治療方法がある。レーザ屈折矯正手術の場合、治療の目的は、眼球によって構成される光学システムの結像特性を、レーザ照射を用いて変更することである。中でも角膜は、人間の眼の結像特性にとって極めて重要であるので、多くの場合、眼球のレーザ屈折矯正手術は角膜の治療を含む。対象を定めた切開の導入、および／または対象を定めた組織の切除によって、このプロセス中に角膜の形状の変更が達成され、したがって、再成形とも言われる。
【０００３】
角膜の屈折特性を変更するために角膜を再成形する周知の例は、ＬＡＳＩＫ（レーザ・イン・サイチュ角膜曲率形成術）である。ＬＡＳＩＫの場合、表層被覆円盤が、その円盤は専門医仲間では一般にフラップと呼ばれているが、角膜から切り出される。ヒンジ領域におけるその縁部の一部で、フラップは、傍に位置する角膜組織に連結されたままになっており、それによって、フラップを折り返し、後に再び折り戻すことが容易にできる。フラップを生成するために、従来の施術では、特に２つの方法が適用されてきた。一方は、マイクロケラトームを用いる機械的方法が適用され、他方は、フェムト秒レーザ照射（すなわち、パルス持続時間がｆｓ範囲内であるパルス・レーザ照射）を用いて角膜にある深さの平面状の切開を行い、その切開を、ヒンジ領域以外で外へ向けて角膜表面まで行うレーザ技術の方法が適用されてきた。生成されたフラップが折り除かれた後、そのようにして露出した基質から、患者に対して事前に設定された除去プロフィールに従って組織の切除（除去）が実施される。除去プロフィールは、角膜のどの位置からどの程度の組織を切除するかを指定する。除去プロフィールは、除去の後、角膜が、治療を施した眼球にとって最適な形状を有し、以前に存在した眼球の光学的異常が可能な限り修正されるように計算される。たとえば、ＵＶ領域の照射波長、約１９３ｎｍを有するエキシマ・レーザが、除去用に利用される。
【０００４】
除去の実施、または一般的に言えば、眼球のレーザ治療の実施のためには、先ず患者の位置を適切に定める必要があり、それによって、患者の眼球が、レーザ機器からある作業距離を有することになる。治療を施す組織でのレーザ照射光の光破壊または除去切開は、ビームの焦点領域のみに生じる。したがって、作業距離は、治療を施す眼球の点が、実質的にビーム焦点面（この場合「ビーム焦点面」との表現によって、ビーム方向に垂直に位置し、ビームの焦点を通る面を意味する）内に位置するように選択しなければならない。患者の頭が、ビーム焦点面に対して正しく位置決めされないと、所望の治療を行うべき眼球の点でビームの直径が大きくなる。それに対応して照射照度が低下し、すなわち、単位表面積当たりに照射されるエネルギーが少なくなる。これは、不十分な除去および切開の不揃いを生じ得る。結局、治療が悪い結果を生じる。
【０００５】
レーザ機器に対して患者の位置を確定するために、交差する２本の補助光ビームを、上方、側方から治療を施す眼球上に送る手順方式が知られるようになって来た。これらの補助光ビームの光源、たとえば、弱いレーザ・ダイオードは、眼球がレーザ機器から所望の作業距離に正確に位置しているならば、角膜上の両補助光ビームの反射点が角膜表面の共通の点に集まるように配置されている。他方、患者の位置が不適切な場合には、各補助光ビームから１つずつ、２つの別々の反射点が角膜上に視認される。これは、患者の位置がレーザ機器に近過ぎるとき、および患者の位置が遠過ぎるときの両方に当てはまる。一方の場合は、補助光ビームの交点が角膜の前方に位置し、他方の場合は角膜の後方に位置する。これは、患者が正しい位置に居ることは２つの補助光ビームによって確認することができるが、不適切な位置に居る場合には、どちらの方向にずれが生じているかは直ぐには判定することができないことを示す。これは、患者を試験的に移動させることによってのみ見付け出すことができる。一方の方向への移動で、反射点が近付かなければ、他方の方向へ患者を移動させる必要がある。さらに、最適な作業位置から患者がどの程度ずれているかを容易に確認することができない。角膜上の反射点の互いの間隔は、ある状況下では大雑把な指標にはなり得るが、量的に表現することは全くできない。
【０００６】
治療する医師にとって、角膜上の両反射点の像から不適切な患者の位置決めの方向およびその量を正確に決定することが上記のように難しいので、結局、患者に対する最適な作業距離を見付けるために、患者の診察台に対して調節移動を何度も実施する必要が生じることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、眼科レーザ手術に関して、患者の正確な位置決めを簡単化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために、本発明によれば、眼科レーザ手術用の機器であって、
集束式治療レーザ・ビーム（２０’）を発射し、ＵＶ波長領域で照射するエキシマ・レーザ、またはＵＶもしくはＩＲ波長領域で照射するフェムト秒レーザであるレーザ・ビーム光源（２０）と、
治療を施す眼球（１０）の所定の点または領域の、前記治療レーザ・ビームの焦点位置に対して既知の関係にある基準点（４４）からの距離を測定し、前記治療を施す眼球（１０）の角膜表面上またはその下の点の、前記基準点（４４）からの距離を測定するように設定されており、光低コヒーレンス反射率測定法によって前記距離を測定する光コヒーレンス干渉測定装置（３４）と、
評価および制御ユニット（Ｃ）と、
を備え、
前記評価および制御ユニット（Ｃ）は、
前記測定装置の前記測定された距離データに基づいて、前記眼球上またはその中での前記治療レーザ・ビームの所望の作用位置と前記治療レーザ・ビームの焦点位置との一致または不一致を登録し、
不一致の場合に表示ユニット（５０）上に調節の必要性の表示を起こし、前記表示された調節の必要性が、患者の必要な垂直調整の方向およびその量を示すように、又はプログラム制御方式での患者の診察台の自動垂直調節を起こすように設定され、
前記眼球のレーザ治療中に実施された距離測定の結果を記憶し、または／かつ表示ユニット（５０）上に表示するように設定され、
前記所望の作用位置と前記焦点位置が一致することに応じて、前記治療レーザ・ビーム（２０’）を発射させるように設定され、かつ前記所望の作用位置と前記焦点位置が不一致であることに応じて、前記治療レーザ・ビーム（２０’）の発射を中断するように設定されている機器が提供される。
【０００９】
光コヒーレンス干渉測定装置は、眼球のパラメータ、たとえば角膜の厚さまたは前眼房の深さを非接触で調査するために先般来利用可能になって来ている。その種の測定装置は、たとえば、光低コヒーレンス反射率測定法（ＯＬＣＲ）の原理に従って、または光コヒーレンス断層撮影法（ＯＣＴ）の原理に従って作動する。それらの測定装置は、低コヒーレンス広帯域測定照射によって作動し、眼球（または一般には調査する生体組織）の構造を１μｍ以下の領域の分解能で調査することができる。これに関連し、ＯＬＣＲは、特に、眼球とレーザ手術機器との距離を測定するのにも適している。したがって、本発明では、測定装置は好ましくはＯＬＣＲに基づいている。
【００１０】
本発明は、上記のタイプの測定装置をレーザ手術機器に統合し、その測定装置を患者の位置を定めるために使用することを教示する。ＯＬＣＲ測定装置または他の干渉測定装置の測定データによって、最適作業距離からの患者の実際の距離のずれの方向および量を決定することができ、したがって、患者の調節がより簡単になる。測定装置は、治療レーザ・ビームの方向（ｚ−方向）の、基準点からの眼球の距離を適切に測定する。基準点は、レーザ手術機器の座標システム中で明確に特定することができる所与の点、たとえば、座標の原点または原点とは異なる点である。治療レーザ・ビームのビーム焦点は、レーザ手術機器の座標システムに関して同様に設定される。このようにして、測定された眼球の距離およびビーム焦点のｚ−位置から、評価および制御ユニットは、焦点面からの眼球のｚ−距離を確定することができる。詳細には、評価および制御ユニットは、治療レーザ・ビームの所望の作用位置が焦点面に一致しているか、焦点面から外れているかを確定することができる。
【００１１】
測定装置が基準点からの距離をそこから測定する眼球の点または領域は、たとえば、眼球の角膜表面にある。たとえばＬＡＳＩＫにおける除去中の場合のように、レーザ治療が表面近くで行われる場合、治療レーザ・ビームの焦点面または治療面をそれに合わせて調節する必要がある所望の作用位置は、基準点からの距離が測定されている眼球の測定点と実質的に同じと見なすことができる。また、たとえばフェムト秒ＬＡＳＩＫの場合、角膜表面の下に位置する点を距離測定の対象点として利用する場合もあり得る。
【００１２】
ただし、本発明は、決してＬＡＳＩＫ用のレーザ手術機器に限定されない。本発明は、他の眼科治療目的のためのレーザ手術機器の場合にも同様に適用できる。したがって、治療レーザ・ビームの所望の作用位置が、基準点からの距離が測定される点以外の眼球内の位置である場合もあり得る。既述の通り、角膜表面上の点、たとえば角膜の頂点が、たとえば、距離の測定に適している。他方、治療レーザ・ビームの所望の作用位置は、たとえば水晶体上など、眼球内深くに位置することもある。この場合、患者の位置を定めるとき、眼球の測定点と所望の作用位置とのｚ−距離を考慮に入れるのが適切である。このｚ−距離が、たとえば事前に眼球のＯＬＣＲ調査を行うことによって既知であるとの前提で、基準点からの眼球の測定距離、基準点に対するビーム焦点の既知の相対位置、および眼球の測定点と所望の作用位置との同様に既知のｚ−距離から、評価および制御ユニットは、焦点面が所望の作用位置とｚ−方向で一致しているか否かを容易に確定することができる。
【００１３】
所望の作用位置のｚ−方向での焦点との一致、または不一致が確定されると、評価および制御ユニットの様々な出力動作が考えられる。評価および制御ユニットの出力動作の１つの形態は、治療レーザ・ビームの所望の作用位置に対する焦点面（治療面）の相対位置のドキュメンテーションおよび記録のために、測定結果を記憶させ、または表示ユニット上に測定結果を表示させる記憶命令または表示命令の出力であり得る。そのようなドキュメンテーションは、レーザ治療中に、たとえば一定の時間間隔で、複数の距離測定が実施されるときに特に好都合である。レーザ手術中に患者が自分の頭を動かし、それによって、執刀医が知らずに居るべきでない位置合わせの狂いが生じることを避けることができないからである。記憶された測定結果は、必要なら、手術後に印刷し、または別途使用することができる。所与の症例での現時点の測定距離を表示ユニット上に直ちに表示することによって、執刀医が、必要なら、修正を施すべく治療手順に介入し、ある状況下では前記手順を中断さえすることができるチェック選択肢を執刀医に用意する。
【００１４】
本発明の一実施形態では、評価および制御ユニットが、距離測定の結果に応答して、治療レーザ・ビームの発射を制御するために制御命令をレーザ・ビーム光源へ出力することができるように自動化が図られる。たとえば、そのような制御命令は、所望の作用位置と焦点位置とが実質的に一致した状態のときにのみ治療レーザ・ビームを発射させることができる。これは、患者が正しく位置を定められたときにのみレーザ手術が開始されることを保証するために適切である。あるいは、またはさらに、所望の作用位置と焦点位置とが一致していないことを距離測定が示した場合、治療レーザ・ビームの発射を中断させる制御命令を出すように、評価および制御ユニットを設定しておくことができる。このようにして、評価および制御ユニットは、治療中に患者が自分の頭を動かした場合、レーザ手術を自動的に中断することができる。
【００１５】
当然ながら、評価および制御ユニットの他の様々なタイプの出力動作が考えられる。たとえば、距離測定において所望の作用位置と焦点位置との一致または不一致が確定されると、視覚または／および聴覚信号メッセージの出力を行うように評価および制御ユニットを設定しておくことができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明が、１枚の添付図面を基にさらに以下に説明される。その図面は、本発明によるレーザ手術機器の例示的実施形態を概略的に示し、その機器は、それに限定はされないが、特に、ＬＡＳＩＫ中の除去を実施するのに適している。
【００１７】
図面中に先ず第１に示されるのは、角膜１２および瞳孔の縁部１４を有する人間の眼球１０である。
【００１８】
示されたレーザ手術機器は、それ自体周知のように、固定光１８’の（微弱な）ビームを発射し、眼球を固定するために患者が見つめる固定光源（たとえば、ＬＥＤ、レーザ）１８を有する。
【００１９】
さらに、レーザ手術機器は、治療レーザ・ビーム２０’を発射する治療レーザ２０を備え、治療レーザ・ビーム２０’はレンズ２２を介して１対の走査鏡２４、２４’へ向けられ、部分透過偏向鏡２６によって眼球１０上へ偏向される。治療レーザ・ビーム２０’は集束式レーザ・ビームであるが、治療レーザ・ビーム２０’を集束させる集束光学装置は、図面になんら詳細に示されていない。ただし、適切な集束光学装置は、最新技術ではそれ自体十分に周知である。
【００２０】
レーザ２０は、たとえば、その照射波長がＵＶ領域内にあり、たとえば１９３ｎｍであるエキシマ・レーザである。他の治療目的に対しては、必要なら他の治療波長を、赤外線領域も含め使用することができることが理解されよう。たとえば、レーザ２０として、ＵＶまたはＩＲ波長領域で照射するフェムト秒レーザを使用することもできる。
【００２１】
走査鏡２４、２４’は、たとえば、ガルバノメータ式に駆動され、事前に計算された治療プロフィール（すなわち、除去プロフィール、または、レーザ切開治療の場合には切開プロフィール）に従って、プログラム制御式コンピュータＣによってレーザ２０と共に制御される。コンピュータＣは、本発明の概念では、評価および制御ユニットを構成する。
【００２２】
レーザ手術機器は、さらに、眼球運動を追跡する装置（アイ・トラッカ）を備える。アイ・トラッカはカメラ３０を備え、そのカメラ３０によって、部分透過偏向鏡２８を介して矢印３２の方向に、眼球の、具体的に言えば瞳孔および虹彩の画像を記録することができる。次いで、カメラ３０の画像データは、固定光１８’に眼を固定しようとするにも拘わらず、患者にとって一般に避けることのできない眼球の運動を追跡するために、画像解析ソフトウェアを用いてコンピュータＣにおいて評価される。たとえば角膜表面上に位置する眼球の所定の基準点に対して治療プロフィールの位置を可能な限り一定に、それによって保つために、検出された眼球運動が走査鏡２４、２４’を制御する際にコンピュータＣによって考慮される。
【００２３】
さらに、光低コヒーレンス反射率測定（ＯＬＣＲ）用のパキメータ測定装置３４がレーザ手術機器に組み込まれ、測定装置３４は、それ自体周知のように、測定ビーム３４’を発射する照射光源（たとえば、ＳＬＥＤ、ＡＳＥ、スーパーコンティニューム・レーザ）を備える。測定ビームは、部分透過偏向鏡４２を介して、すなわち治療レーザ・ビーム２０’のビーム経路に対して同軸に眼球に入射するように、眼球１０に導かれる。測定装置３４は、測定装置３４によって測定ビーム３４’が発射されるのと同じ経路で、偏向鏡４２を介して、眼球１０から反射された測定照射光を受け取る。これが、双頭の矢印３６によって図示されている。
【００２４】
コンピュータＣの制御を受けるレーザ手術機器を用いて実施される治療において、測定装置３４は、少なくとも１度、好ましくは数回、眼球に入射する治療レーザ・ビーム２０’の部分のビーム軸の方向（ｚ−方向）に、レーザ手術機器の座標システムにおける所定の基準点からの眼球１０の距離を測定する。図示するために、図中、基準点が４４で示されている。前記点は、＋ｚ０のｚ−位置に配置され、その値は既知である。角膜表面のある点、たとえば頂点が、好ましくは、眼球１０上の測定点としての役割を果たす。
【００２５】
測定装置３４は、その測定した距離データをコンピュータＣに供給し、コンピュータＣは、眼球の測定点と座標システムに対して固定されている基準点４４との間の測定されたｚ−距離を、レーザ治療ビーム２０’のビーム焦点と基準点４４との間のｚ−距離と比較する。ビーム焦点のｚ−位置は、前述の集束光学装置の設定によって予め決定されており、コンピュータＣに知らされている。この事例では、例示的に、ビーム焦点はｚ＝０の位置に設定されていると仮定しよう。距離の比較によって、眼球１０の治療を施す部位が治療レーザ・ビーム２０’の焦点面内にあることが示されると、コンピュータＣが、たとえば、レーザ２０を作動可能にし、それによって、レーザ手術を開始することができる。しかし、距離の比較によって、眼球１０がｚ−方向に正しく位置決めされていない、すなわち、眼球の治療を施す部位が焦点面内に入っていないことが示されると、コンピュータＣは、たとえば、調節の必要性を表示装置５０上に表示させる。表示された調節の必要性は、患者に必要なｚ−調節の方向および量を執刀医に指定する。それにより、執刀医は、患者が横たわっている患者の診察台を垂直方向に調節することによって、最適な患者の位置に進むことができる。これに関し、執刀医が自分の調節努力の成就を直ぐに見て取ることができるように、測定装置３４がさらに連続的に距離の測定を実施し、コンピュータＣが、所与の症例での眼球１０の焦点面に対する現時点のｚ−位置を表示ユニット５０上に表示すれば好都合である。眼球の所望の治療点とビームの焦点がｚ−方向で実質的に一致するように患者が位置決めされると直ちに、たとえば容易に聞き取れる信号音を用いて、さらに、このことを執刀医に通知することができる。
【００２６】
当然ながら、コンピュータＣが、所与の症例での現時点の測定結果に応じて、診察台の自動的ｚ−調節をプログラム制御方式で実施することができるように、患者の診察台の調節機構をコンピュータＣと結合することも可能である。
【００２７】
所与の眼球点とレーザ手術機器の座標システム中の固定基準点との距離は、距離測定として測定されると上記で述べた。これは、各ｚ−位置の特定が、基準点、すなわち座標システムの原点を常に必要とするので、レーザ・システムの座標システム内で所与の眼球点のｚ−位置を測定することと同等である。この点で、測定装置３４は所与の眼球点、たとえば角膜頂点のｚ−位置を測定し、コンピュータＣはこの眼球点の測定されたｚ−位置をビーム焦点のｚ−位置と比較するという単純化した言い方で表現することが可能である。この点で、距離測定において基準点を指示することは、絶対的座標位置の各表示もまた、常に座標システムの基準点からの距離として解釈されるべきであることの説明以外のなにものでもない。
【図１】
0005529859.tif 000002