(57)【要約】本発明は、緑内障および第二期白内障それぞれの治療のために、選択的レーザー線維柱帯形成術（ＳＬＴ）および光線崩壊術の処置（ＰＤ）を実行する眼科医によって使用されるために設計された二重経路眼科用レーザーシステムに関するものである。さらに詳細には、本発明は、赤外線領域と、可視領域、例えば、緑内障治療に対して適切であるスペクトルのほぼグリーン範囲における波長の両方で効果的に動作し得る二重経路眼科用レーザーシステムに関するものである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼科用レーザー装置であって、
第１の波長から第２の波長へレーザービームの波長を倍加することのできる周波数マルチプライヤであって、該周波数マルチプライヤは、第１の光路の中にまたはその外に移動可能である、周波数マルチプライヤと、
該第１の波長を実質的に透過させ、かつ該第２の波長を第２の光路に実質的に反射させることのできる分離器と
を備えている、眼科用レーザー装置。
【請求項２】
前記第１の波長を有するレーザービームを偏光するために、第１の光路の前記分離器の上流に配置された波長板をさらに備え、該分離器は、該レーザービームの該偏光方向次第で、該第１の波長を実質的に透過させることができる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の波長は偏光方向を有し、前記周波数マルチプライヤは、該第１の波長の一部分から前記第２の波長を生成し、生成された該第２の波長のエネルギーの量は、該第１の波長の偏光方向と該周波数マルチプライヤの結晶構造との間の関係に依存する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記周波数マルチプライヤは、周波数２倍器である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記周波数マルチプライヤは、チタン酸リン酸カリウム結晶である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記レーザービームの赤外線スペクトルの波長にフィルタをかけるフィルタをさらに備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
可視光を低減させるため、前記周波数マルチプライヤの前に置かれた、光にフィルタをかけるための可視光フィルタをさらに備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
各々異なる波長で２つのレーザービームを獲得する方法であって、該方法は、
周波数マルチプライヤを第１の光路の中に導入することによって、第１の波長から第２の波長にレーザービームの波長を倍加することと、
該第１の波長を、分離器の中を通して実質的に透過させることと、
該分離器によって該第２の波長を第２の光路へ実質的に反射させることと
を包含する、方法。
【請求項９】
前記分離器および前記レーザービームは、
該分離器の上流にあたる光路に配置された波長板を調節して、該レーザービームの偏光方向を変化させること
をさらに包含する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記反射させることおよび前記透過させることは、前記レーザービームの偏光方向に依存する、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
周波数２倍器によって、前記第１の波長の一部分から第２の波長を生成することであって、該一部分は、該第１の波長の偏光方向と該周波数２倍器の結晶構造との間の関係に依存する、こと
をさらに包含する、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記レーザービームから赤外線スペクトルをフィルタすることをさらに包含する、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記レーザービームからグリーンスペクトルをフィルタすることをさらに包含する、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
眼科用レーザービーム装置であって、
レーザービームの経路に配置され、該レーザービームの偏光方向を変化させる波長板と、
レーザービームの波長に依存して該レーザービームを方向付けるために、該経路に配置された分離器と、
該波長板と該分離器の間に配置された周波数マルチプライヤであって、該周波数マルチプライヤは、該光路の中にまたはその外に移動するように適合されている、周波数マルチプライヤと
を備えている、
眼科用レーザービーム装置。
【請求項１５】
前記レーザービームは、第１の波長を有し、前記周波数マルチプライヤは、該第１の波長の一部分から第２の波長を生成するようにさらに適合され、該一部分は、該第１の波長の偏光方向と該周波数マルチプライヤの結晶構造との間の関係に依存する、請求項１４に記載の眼科用レーザービーム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緑内障および第二期白内障それぞれの治療のために、選択的レーザー線維柱帯形成術（ＳＬＴ）および光線崩壊術の処置（ＰＤ）を実行する眼科医によって使用されるために設計された二重経路眼科用レーザーシステムに関する。特に、本発明は、赤外線領域と、可視領域、例えば、緑内障治療に対して適切であるスペクトルのほぼグリーン範囲における波長の両方で効果的に動作し得る二重経路眼科用レーザーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１において、特許文献１に記述されているように、二重経路眼科用レーザーシステム１００の従来技術が提示されている。システム１００は、二重経路眼科用レーザーシステム１００を２つの波長で選択的に動作することを可能にする適切な光学デバイスを含み、ＰＤに対して使用される第１の波長においては、光路は、セグメント１７３によって示され、ＳＬＴに対して使用される第２の波長においては、光路は、セグメント１７４、１７５、１７６および１７８によって示される。従来技術の配列に従って、波長板１２０の回転は、レーザー１１０からの光の偏光方向を変化し得、一方、偏光方向は、偏光子１３０に当たる光がＰＤ出力経路１７３に透過させられるか、または経路１７４に沿ってミラー１４０へ、そして周波数２倍器１５０および偏光子１６０を介して、経路１７５、１７６、および１７８からＳＬＴ出力へ反射させられるかを決定する。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０２１５１７５号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
（発明の概要）
本発明の一局面に従って、第１の波長から第２の波長へレーザービームの波長を倍加させることができる周波数マルチプライヤを含む眼科用レーザー装置が開示される。周波数マルチプライヤは、第１の光路の中に、またはその外に移動可能であり得る。装置は、第１の波長を実質的に透過させ、かつ第２の波長を第２の光路に実質的に反射させることのできる分離器も含み得る。
【０００４】
本発明の実施形態の装置は、第１の波長を有するレーザービームを偏光するために、第１の光路の分離器の上流に配置された波長板も含む。分離器は、レーザービームの偏光方向に依存して、第１の波長を実質的に透過させることができ得る。
【０００５】
本発明の実施形態の装置は、周波数マルチプライヤが、第１の波長の一部分から第２波長を生成することを含み、生成された第２の波長のエネルギーの量は、第１の波長の偏光方向と前記周波数マルチプライヤの結晶構造との間の関係に依存する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
（本発明の実施形態の詳細な記述）
本発明の方法および装置は、特定の実施形態の次の詳細な論議、およびそのような実施形態を図示かつ例示する添付された図面を参照することによってさらによく理解される。
【０００７】
本発明として見なされる主題は、本明細書の結論部分に特に指摘され、かつ明瞭に主張される。しかし、本発明は、その特徴および利点と併せて、動作の構成および方法に関して、以下の詳細な記述を添付の図面と共に読み、参照することによって最もよく理解され得る。
【０００８】
例示の簡潔さおよび明確さのために、図面に示された素子は必ずしも一定比率で示されていないことは理解される。例えば、一部の素子の大きさは明確さのために他の素子に対して誇張され得る。さらに、適切と考えられる場合は、参照番号は図面の中で反復され、対応、または類似する素子を示す。
【０００９】
次の詳細な記述において、本発明の完全な理解を提供するために、多くの特定の詳細が、述べられている。しかし、本発明は、これらの特定の詳細なしで実行され得ることは、当業者によって理解される。他の例において、本発明を不明瞭にしないために、周知の方法、手順、コンポーネント、ユニット、および／または回路は詳細には記述されていない。
【００１０】
以下の実施形態に記述されるように、本発明の実施形態による二重経路眼科用レーザーシステムは、適切な光学素子、例えば周波数２倍器２５０を、例えば、光路に挿入し、システムの構成を変えることによって、オペレータが、患者に施される治療のモードを選択することを可能にする。図２Ａおよび図２Ｂが参照されるが、図２Ａおよび図２Ｂは、本発明の実施形態に従って、二重経路眼科用レーザーシステム２００の２つの構成を概略的に示す。本発明の実施形態に従って図２Ａおよび図２Ｂに示されたように、記述された実施形態のシステムは、レーザーモジュール２１０、可視光フィルタ２２０、波長板２３０、分離器−偏光子２４０、周波数２倍器２５０、グリーン反射器２６０およびＩＲフィルタ２７０を含む。ＩＲフィルタ２７０は、２９６および２９９ｉｉとして示された光路セグメントにも位置し得ることは留意され得る。
【００１１】
本発明の実施形態によるシステムは、２つの波長で動作され得、ＰＤに対して使用される第１の波長では、光路は、セグメント２９５および２９９ｉによって示され、ＳＬＴに対して使用される第２の波長では、光路は、セグメント２９６、２９７、２９８および２９９ｉｉによって示される。
【００１２】
レーザーモジュール２１０は、例えば１０６４ｎｍの波長で、かつ例えば５ｎｓより狭いパルス幅で、赤外線スペクトルにおいて動作するＱスイッチ  Ｎｄ：ＹＡＧレーザーを含むが、これに限定されない任意の適切なレーザーであり得る。レーザーモジュール２１０から発される光は、直線偏光され得る。当業者に容易に明らかであるように、他のレーザーモジュール、例えばＮｄ：ＹＬＦ、Ｙｂ：ＹＡＧも、適切であり得る。
【００１３】
レーザーモジュール２１０から発される光は、可視光線フィルタ２２０によってフィルタがかけられ得る。フィルタ出力２９２において可視スペクトルでフィルタがかけられた光は、波長板２３０に入射し得、波長板２３０は調節され、そこから発せられる光の偏光方向および／または回転方向を変え得る。例えば、複屈折結晶からなり得る半波長板を導入すると、光のｏ−ウエーブとｅ−ウエーブの間に位相遅延が生じ得、それによって直線偏光された光の偏光方向は変えられ得る。
【００１４】
光が、偏光子の中を伝わるとき、偏光子の材料は、光の１つの偏光パターンを別のものよりも多く吸収し得る。多くの結晶性の材料が偏光子として使用され得る。本発明の一実施形態において、分離器−偏光子２４０は、複数層の薄膜被覆を有している。分離器−偏光子２４０は、波長スペクトルの特定の部分を反射させ、他の部分を透過させる。本発明の一部の実施形態において、分離器−偏光子２４０による波長の吸収効果は、無視可能である。従って、例えば、図２Ａにおいて、分離器−偏光子２４０に当たる光の周波数が、ＩＲ領域、例えば１０６４ｎｍ内にあり、光は、部分的にＰＤ光路２８５に透過させられる。図２Ｂの構成において、例えば、光が分離器−偏光子２４０に当たる前にＫＴＰ結晶２５０を光路に置くことによって、光の周波数が二倍にされ得、周波数５３２ｎｍを有する周波数が２倍にされた光は、ＳＬＴ経路２９６へ反射させられ得る。
【００１５】
分離器−偏光子２４０は、その偏光方向に基づいて、様々な量の入射光を透過かつ／または反射させ得る。本発明の一部の実施形態において、偏光方向を原因とする分離器−偏光子２４０における反射率は、波長がＩＲ領域にある光に大抵は原因があり得る。従って、波長板２３０を調節することによって、ＩＲ領域にある光の強度は、分離器−偏光子２４０によって反射させられるかまたは透過させられるかして影響され得る。例えば、波長板２３０の調節は、分離器−偏光子２４０に当たるＩＲ領域にある光のＰ−偏光パターンにつながり、それによって、１０６４ｎｍの波長に対するほとんどすべての光、例えば９５％よりも多くが、分離器−偏光子２４０を通って透過させられ得、従ってＰＤ経路２９５の中に入り得る。逆に、波長板２３０の調節が、ＩＲ領域にあり得る光のＳ−偏光パターンにつながる場合、１０６４ｎｍの波長に対する光のほとんどすべての量、例えば９８％よりも多くが、分離器−偏光子２４０によって反射させられ得る。こうして光は、２９６、２９７、２９８および２９９ｉｉとして示されているＳＬＴ経路の中に反射させられ得る。
【００１６】
本発明の実施形態の一構成において、光線崩壊術の治療（ＰＤ）が望まれる。ＰＤ処置に対する二重経路眼科用レーザーシステム２００の光学的な設定は、図２Ａに示されたとおりである。レーザーモジュール２１０の後に位置する波長板２３０が調節され得、その結果、波長板出力２９３における光の偏光方向が、特定のＰＤ処置によって必要とされるとおりに、またはそれに対して適切であるように、分離器−偏光子２４０を通る光の所望の量の透過を生じ得る。その結果、分離器−偏光子２４０によって透過させられた後の光出力２９５のエネルギーは、ＰＤ処置に対して必要とされるエネルギー、例えば、１０６４ｎｍ波長で８−１０μｍスポットにおいて０．３−１０ｍＪを有し得る。
【００１７】
本発明の実施形態の別の構成において、ＳＬＴ治療に対して適切な波長の光を生成することが望まれ得る。ＳＬＴ治療に対する光学的な設定は、図２Ｂに示され得るとおりであり、波長板２３０と分離器−偏光子２４０の間に、周波数２倍器２５０、例えばＫＴＰ結晶を挿入することによって実現され得る。周波数２倍器素子は手動で光路の中に置かれ得るか、または自動的に、例えばデバイスのオペレータによって押圧されるボタンによって作動させられるモータによって置かれ得る。さらに、グリーン反射器２６０およびＩＲフィルタ２７０は、光が経路２９６の中に反射させられた後に、かつＳＬＴ出力２９８の前に挿入され得る。本発明の一部の実施形態においては、グリーンミラー２６０および／またはＩＲフィルタ２７０も、手動で、または自動的にＳＬＴ光路の中に置かれ得ることは、留意され得る。
【００１８】
波長板出力２９３における光の波長を、ＩＲ領域から可視グリーン領域へ、例えば１０６４ｎｍから５３２ｎｍへそれぞれ修正するために、周波数２倍器２５０が波長板２３０と分離器−偏光子２４０の間における二重経路眼科用レーザーシステム２００の中に挿入され得る。
【００１９】
グリーン反射器２６０は、ＳＬＴ光路２９６に光を反射させ得、この光は、追加的な光学素子および患者の目につながり得る。
【００２０】
波長板出力２９３における光すべてが、周波数２倍器２５０によって、周波数が２倍にされるわけではないことは留意される。その結果、周波数２倍器の後の光エネルギーのうちの幾分かは、元の、例えば赤外線の波長であり得る。従って、ＩＲ領域における光の部分は、グリーンの領域における光と共に、分離器−偏光子２４０によって、経路２９６の中に、グリーン反射器２６０の方に向かって反射させられ得る。しかし、ＩＲ領域におけるグリーン反射器２６０の低い反射率が原因で、ＩＲ領域における光エネルギーのうちの小部分のみが、ＳＬＴ経路２９７に沿って反射させられ得る。ＳＬＴ経路の光の中の残余ＩＲ光エネルギーをさらに低減させるために、ＩＲフィルタ２７０が、ＳＬＴ経路における任意の場所、例えば分離器−偏光子２４０と反射器２６０の間に、または反射器２６０と一緒に、または反射器２６０から下流などに挿入され得る。
【００２１】
本発明の一部の実施形態において、ＳＬＴ治療に対して適切であり得る可視グリーン領域における光は、分離器−偏光子２４０においてほとんど完全に反射させられ得る。ＩＲ光とは異なり、分離器−偏光子２４０における可視グリーン領域内の光の反射率、そして結果として、分離器−偏光子２４０においてＳＬＴ経路に沿って反射させられた後のグリーン光の強度は、分離器−偏光子２４０に当たるグリーン光の偏光方向に依存し得ない。グリーン光の強度はむしろ、周波数２倍器２４０に入射するＩＲ光の偏光方向に依存し得る。ＩＲ光の偏光方向、および結果として、周波数２倍器２５０における第２高調波生成効率が変化させられ得、周波数２倍器出力２９４におけるグリーン光強度を決定する。従って、波長板２３０の調節は、ＳＬＴ経路におけるグリーン光強度を決定する。経路２９８における光は、ＳＬＴ治療が望まれるエネルギー密度、例えば５３２ｎｍ波長において０．０１〜５Ｊ／ｃｍ２を有し得る。
【００２２】
本発明の一部の実施形態において、シャッター２８０および２８５が、分離器−偏光子出力２９５および／またはＩＲフィルタ出力２９８にそれぞれ位置し得る。ＰＤ治療に対して適切な経路が使用されているとき、ＳＬＴ治療に対して適切な経路は、シャッター２８５によって閉じられ、その逆も同様である。シャッター２８０および／または２８５における光の散乱を避けるために、吸収器２８１および／または２８６がそれぞれシャッター上に使用され得、一方シャッターおよび吸収器はシャッターブレードを形成し得る。
【００２３】
他の波長が、他の眼科的用途に対して適切であり得、その場合において、周波数２倍器２５０は、レーザーモジュール２１０から発される光の波長を３倍または４倍とし得る。一部の適用において、同調可能な周波数２倍器、例えば光学パラメータ発振器を使用することが望ましくあり得る。他の光学素子、例えば、レンズ、ビームシェーパー（ｂｅａｍ  ｓｈａｐｅｒ）、減衰器などが、本発明の実施形態と共に使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、二重経路眼科用レーザーシステムの従来技術の配列を概略的に示す。
【図２Ａ】図２Ａは、第１の構成における、本発明の実施形態による二重経路眼科用レーザーシステムを概略的に示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、第２の構成における、本発明の実施形態による二重経路眼科用レーザーシステムを概略的に示す。
【図１】
2009513189.tif 000002
【図２Ａ】
2009513189.tif 000003
【図２Ｂ】
2009513189.tif 000004