(57)【要約】【解決手段】患者の目を治療及び／又は診察するための光学医療システム及び方法は、光を作り出すための第１光源と、光を偏向させ目の上に光のパターンを作り出すための走査装置と、ユーザー又は医者が目を観察するために配置される観察要素と、目の上に整列光を投射すること無く、光のパターンが配置されることになる目の上の或る場所を、観察要素を通して光学的に標示するための、観察要素及び走査要素と整列している整列要素と、を備えている。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の目を治療及び／又は診察するための光学医療システムにおいて、
光を作り出すための第１光源と、
前記光を偏向させ前記目の上に前記光のパターンを作り出すための走査装置と、
前記目を観察するために配置される観察要素と、
前記目の上に整列光を投射すること無く、前記光のパターンが配置されることになる前記目の上の或る場所を、前記観察要素を通して光学的に標示するための、前記観察要素及び前記走査要素と整列している整列要素と、を備えているシステム。
【請求項２】
前記観察要素は、レンズを備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記観察要素は、ディスプレイ装置に連結された映像収集装置を備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記走査装置を制御して前記目の上の前記光のパターンのサイズ、形状及び／又は配置を調節する入力装置を有する制御器を更に備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記目からの映像は、前記整列要素を通過し前記観察要素上に至る、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記整列要素は、前記観察要素を介して見ることのできる物理的なパターンを含んでいる、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記物理的なパターンは、前記光のパターンが配置されることになる前記目の上の場所の輪郭を定める、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記観察要素で見たときの前記目の視像の倍率を調節するための倍率装置を更に備えている、請求項５に記載のシステム。
【請求項９】
前記整列要素は、前記倍率装置の中間結像面に位置している、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記整列要素と前記観察要素は、単一の光学要素として一体に形成されている、請求項５に記載のシステム。
【請求項１１】
視認照準装置は、整列光を生成するための第２光源を備えており、
前記整列要素は、前記整列光の整列パターンを、前記目の上にではなく前記観察要素上に投射するように配置されており、前記整列パターンは、前記目の視像の上に、前記観察要素を通して、前記光のパターンが配置されることになる前記目の上の場所を標示する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記整列パターンは、前記光のパターンが配置されることになる前記目の上の場所の輪郭を定める、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記観察要素で見たときの前記目の視像の倍率を調節するための倍率装置を更に備えている、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記整列要素と前記第２光源は、互いに一体に形成されている、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記整列要素は、更に、システム情報を前記観察要素上に投射する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記光を前記目に向かわせ、前記整列光を前記観察要素に向かわせるミラーを更に備えている、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
標的対象を治療及び／又は診察するための光学医療システムにおいて、
光を作り出すための光源と、
前記光のパターンを前記標的対象に向かわせるためのパターン生成ユニットと、
前記標的対象を観察するために配置される観察要素と、
前記標的対象上の治療区域を定めるための、前記観察要素に光学的に連結されている整列要素と、
前記パターン生成ユニット制御して、前記光のパターンを前記標的対象の前記治療区域だけに向かわせる制御器と、を備えているシステム。
【請求項１８】
前記観察要素は、レンズを備えている、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記観察要素は、ディスプレイ装置に連結された映像収集装置を備えている、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
走査装置を制御して前記標的対象の上の前記光のパターンのサイズ、形状及び／又は配置を調節する入力装置を有する制御器を更に備えている、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２１】
前記標的対象からの映像は、前記整列要素を通過し前記観察要素上に至る、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２２】
前記整列要素は、前記観察要素を介して見ることのできる物理的なパターンを含んでいる、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記物理的なパターンは前記治療区域の輪郭を定める、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記観察要素で見たときの前記標的対象の視像の倍率を調節するための倍率装置を更に備えている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記整列要素は、前記倍率装置の中間結像面に位置している、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記整列要素と前記観察要素は、単一の光学要素として一体に形成されている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２７】
視認照準装置は、整列光を生成するための第２光源を備えており、
前記整列要素は、前記整列光の整列パターンを、前記標的対象の上にではなく前記観察要素上に投射するように配置されており、前記整列パターンは、前記標的対象の視像の上に、前記観察要素を通して、前記治療区域を標示する、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２８】
前記整列パターンは、前記観察要素を通して前記標的対象の視像の上に前記治療区域の輪郭を定める、請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記観察要素で見たときの前記標的対象の視像の倍率を調節するための倍率装置を更に備えている、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３０】
前記整列要素と前記第２光源は、互いに一体に形成されている、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３１】
前記整列要素は、更に、システム情報を前記観察要素上に投射する、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３２】
前記光を前記標的対象に向かわせ、前記整列光を前記観察要素に向かわせるミラーを更に備えている、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３３】
標的対象の光学医療治療又は診察を実行する方法において、
標的対象の映像を観察要素上に生成する段階と、
前記標的対象の治療区域を定めるために、虚像整列パターンを前記標的対象の上に投射すること無く、前記虚像整列パターンを前記観察要素上に生成する段階と、
光を生成する段階と、
前記光を、前記標的対象の上に、そして前記虚像整列パターンで定められた前記治療区域内だけに投射する段階と、から成る方法。
【請求項３４】
前記虚像整列パターンを生成する段階は、
前記標的対象からの光を、物理的なパターンを有する整列要素を通過させる段階を含んでいる、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記虚像整列パターンを生成する段階は、
整列光を生成する段階と、
前記虚像整列パターンを生成するために、前記整列光のパターンを前記観察要素の上に投射する段階と、を含んでいる、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
システム情報を前記観察要素の上に投射する段階を更に含んでいる、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記観察要素上の前記映像の倍率レベルを調節する段階を更に含んでいる、請求項３３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学システムを使用する光学医療治療用の装置、方法及びシステムを提供する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９（ｅ）に基づいて２００５年１０月２８日出願の米国特許出願第６０／７３１，６１８号による優先権の恩典を請求し、同特許出願の内容を参考文献としてここに援用する。
【０００３】
今日では、糖尿病性網膜症及び加齢による黄斑変性の様な各種症状を治療するのに、眼球レーザー治療が広く用いられている。通常、マルチスポットレーザー治療は、目の中に挿入される細隙灯デリバリ又はプローブを使用して行われる。細隙灯搭載レーザーデリバリ装置では、細隙灯は、着座した患者の目を容易に照明し、顕微鏡観察できるように配置されている。レーザー治療／手術で使用される細隙灯は、共有ピボット点上に搭載された高輝度照明器と顕微鏡を含んでいる。この様な配置にすると、顕微鏡と照明器の視角を、必要に応じて頻繁に、照明又は観察の野を動かすこと無く変えることができる。
【０００４】
レーザー治療／手術では、高精度のレーザービーム照準を必要とし、整列パターンを作成して患者の目の上又は中の標的領域に「マーク」を付けるため、しばしば照準ビームが使用される。普通は、別々の照準ビームと治療ビームが組み合わせられて共有する経路の中を伝播し、両方が患者の目の中の標的組織上に投射される。患者の目を観察している医師は、整列パターンを所望の標的組織上へ動かす。次に、整列パターンと同じ空間を占める治療ビームが起動される。この構成において、整列パターン（１つ又はそれ以上のスポット又は走査像でもよい）は、実際の標的組織上に意図的に投射され（次いで、そこから観察される）光の実際のパターンなので、「実」像である。
【０００５】
治療ビームと同じ空間を占める照準ビームを標的の目の構造に使用するのは、大部分の状況では良好に機能するが、幾つか欠点を持っている。例えば、照準ビームは患者の目と光学的に連結しているので、患者には、治療の前及び／又は治療の間、整列パターンが見える。照準ビームの放射照度は患者の目の中の方が医者の目の中よりも一般に高いので、安全及び／又は患者の不快の問題が伴う。患者には照準ビームが見えないのが望ましいような処置もある。整列パターンが医者には見えるが患者には見えないようにする眼球レーザー治療／手術技法及び装置が必要とされている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、照準ビーム光を目の上に投射する必要無しに、照準パターンを医師又はユーザーのために生成する、患者の目を治療及び／又は診察するための光学医療システム及び技法を提供することによって、上記問題を解決する。
【０００７】
患者の目を治療及び／又は診察するための光学医療システムは、光を作り出すための第１光源と、光を偏向させ目の上に光のパターンを作り出すための走査装置と、目を観察するために配置される観察要素と、目の上に整列光を投射すること無く、光のパターンが配置されることになる目の上の或る場所を、観察要素を通して光学的に標示するための、観察要素及び走査装置と整列している整列要素と、を含んでいる。
【０００８】
標的対象を治療及び／又は診察するための光学医療システムは、光を作り出すための光源と、光のパターンを標的対象に向かわせるためのパターン生成ユニットと、標的対象を観察するために配置される観察要素と、標的対象上の治療区域を決めるための、観察要素と光学的に連結されている整列要素と、パターン生成ユニットを制御して光のパターンを標的対象の治療区域内だけに向かわせるための制御器と、を含んでいる。
【０００９】
標的対象の光学医療治療又は診察を行う方法は、標的対象の映像を観察要素上に生成する段階と、標的対象の治療区域を決めるために、虚像整列像を標的対象上に投射すること無く、虚像整列パターンを観察要素上に生成する段階と、光を生成する段階と、光を標的上の、虚像整列パターンで決められた治療区域内だけに投射する段階と、を含んでいる。
【００１０】
本発明のこの他の目的及び特徴は、本仕様書、特許請求の範囲、及び添付図面によって明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
上に述べたように、代表的な光学医療治療は、照準ビームを直接標的組織（例えば、患者の目の上又は中の構造）上に投射してその上に標的パターンを生成することを伴っている。パターンは、１つ又はそれ以上の静止した又は動くスポットでも、走査或いは何か他の方法で作り出された映像又は整形されたオブジェクトでもよい。医者は、患者の目の上の投射された照準ビーム整列パターンを見て、このパターンを所望の標的組織と整列させ、これと同一空間を占める治療ビームを整列させる。この治療法では、患者にも照準ビーム整列パターンが見える。本発明の治療／診察法は、主に患者の目ではなく医者の目と光学的に連結された照準装置を採用している。これは、整列パターンを標的組織上に投射すること無く、医者が見て治療ビームを整列させるのに使用することができる虚像整列パターンを生成することによって達成される。そうすると、医者には、患者の目と、その上に重ね合わせられた整列パターンを共有する映像が見え、患者には、整列パターンが見えない。本発明のシステムは、この目の映像と整列パターンの共有を、標的となる目の構造と共役な映像面に位置する虚像整列パターンを使って実現する。
【００１２】
ここで用いる「実像」整列パターンは、照準ビーム光が標的組織上に実際に投射され、その後、標的組織から散乱及び／又は反射されて医者又はユーザーに観察されるものである。「虚像」整列パターンは、照準ビーム光が、この光のパターンを組織自体の上に投射すること無く、標的組織の視像の上に重ね合わせられるものである。虚像整列パターンは、医者又はユーザーが整列パターンの視像を得るために、照準ビーム光の標的組織との相互作用に依存してはいない。
【００１３】
標的組織の映像の上に重ね合わせられた虚像整列パターンを作り出す１つのやり方は、整列要素内に虚像照準装置の一部として物理的なパターンを採用し、物理的なパターンを組織と、医者の目又は映像捕捉装置の何れかとの間の光学系の列の中に置くことである。図１から６Ｂは、本発明のシステムで、標的組織の視認領域５２内で治療区域５５の輪郭を定め又は他の方法で識別するために用いられる虚像整列パターン５４の例を示している。図８−１２及び１６は、物理的なパターンを使用して虚像整列パターンを作り出すシステムの概略図である。図７は、組織の視認領域５２の上に重ね合わせられた虚像整列パターン５４を示しており、これによって、治療ビーム５６が適用される治療区域を定めている。
【００１４】
図１は、虚像整列パターンの第１の実施形態を示している。標的組織の視認領域５２の医者の視像５０では、虚像整列パターン５４がその上に重ね合わせられて、組織の視認領域５２内に治療区域５５を定めている。視認領域５２は、治療を要する部分を含む患者の網膜の一般的な部分であり、治療区域５５は、治療ビームの狙いを定める区域である。後で述べるように、本システムのユーザーは、治療ビームを作動させる前に、虚像整列パターン５４を、治療を要する標的対象の所望の部分の上方に位置決めする。図１の実施形態では、治療区域５５は、長方形である。虚像整列パターン５４を生成するのに使用される物理的なパターンは、全ての治療ビームが、虚像整列パターン５４で決められた治療区域５５内の標的組織上だけに投射されるように、システム内に位置決めされる。
【００１５】
図２は、虚像整列パターン５４の第２の実施形態を示しており、これによって定められる治療区域５５は１つの円形のスポットである。図３は、虚像整列パターン５４の第３の実施形態を示しており、これによって定められる治療区域５４はスポットの配列である。図４は、虚像整列パターン５４の第４の実施形態を示しており、これによって定められる治療区域５４は、中心部分５７が治療されないように円環形になっている。円環形の治療区域５５は、例えば、網膜の中心かの周りの光凝固術に使用される。
【００１６】
図５は、虚像整列パターン５４の第５の実施形態を示しており、治療区域５５の外側に陰影又は異なる色を使って、その外側の境界をより明確に区別している。図５の治療区域５５の形状寸法は、図１のものと実質的に同じである。しかしながら、陰影／着色は、治療区域５５と視認領域５２の残りの部分との間の視覚的対比を強調している。
【００１７】
図６と６Ｂは、整列パターン５４と、従ってそれによって決まる治療区域５５のサイズを、同じ視認領域の中でどの様に変えることができるかを示している。このサイズの変更は、整列パターン５４のサイズを小さくすることによって行うことができ、自動的に、治療ビームで治療される治療区域５５のサイズが同時に小さくなることになる。
【００１８】
図７は、図１の虚像整列パターンと共有した、治療中にユーザー（医者）が見る患者の目の映像を示している。共有映像は、治療区域５５内の治療スポット５６を示している。レーザー供給源又はそのスキャナは、虚像整列パターン５４によって定められた治療区域５５の境界内に入る組織の部分だけを治療するように較正される。図７の特定の実施形態では、治療ビーム５６は、治療区域５５を均一に満たすようにプログラムされている。走査ビームは、治療区域５５の角部に位置決めされ、データは、最大許容治療パターン境界を決めるように記憶されている。位置と強度の両方が固定された撮像システムによって、視認領域５２内の治療ビームのスポットの位置を、正確に制御することができる。而して、治療ビームは、自動的に、治療区域５５の可視境界の範囲内に留まるように送り出される。虚像整列パターン５４を使えば、治療ビームを標的組織上の正しい位置に正確に向けるために、照準ビームを標的組織上に投射する必要はなくなる。
【００１９】
図８は、虚像整列パターンを使用する、光学医療治療システム１００の第１の実施形態の概略図である。図示のように、光学医療治療システム１００は、治療／診察光源１０と、可変倍率ユニット９２（例えば顕微鏡内の様な）と、虚像整列パターン５４を生成するのに使用される物理的なパターンを備えた整列要素５４ａを含んでいる。対物レンズ９６は、無限補正されていてもよいが、倍率ユニット９２とパターン生成ユニット１８の間に位置している。整列要素５４ａは、それを通して標的組織の映像が見えるのであれば、どの様な、可動又は静止ブロッケージ、着色、整形アパーチャ、罫書き又は刻印光学素子又は窓、ＬＣＤスクリーンなどでもよい。単純な例は、レンズ又は透明な窓の様な光学要素上の罫書き又は刻印のスポット又は線である。整列要素は、患者の目から戻る顕微鏡照明に関係付けられた光、又は専用の整列要素光源、又は整列要素によって自己生成される光によってのみユーザーに見えるように照明される。ユーザーの目３４（例えば医者の目）は、観察要素９４と整列要素５４ａを通して標的対象１を観察する。パターン生成ユニット１８は、整列要素５４ａと、それが治療ビームを、整列要素５４ａを通して見ることができる（従って虚像整列パターン５４内に入っている）標的対象１の部分だけに投射するように、整列させられる。整列要素５４ａは、可変倍率ユニット９２の中間結像面に配置されているのが望ましい。パターン生成ユニット１８は、（検流計、圧電装置、モーターなどを使用している）１つ又はそれ以上の可動光学要素を、治療光のスポット、線又は形を対象１上で走査するスキャナ１９の一部として含んでいてもよい。その最も単純な形態では、パターン生成ユニット１８は、単一の不動のスポットを対象１上に結像する。もっと複雑な形態では、パターン生成ユニット１８は、治療パターンのサイズ／範囲を調節して、選択された倍率でユーザーに表示された標的部分に一致させることができる。
【００２０】
施術時、ユーザーは、標的対象１をシステム１００に（又はその逆に）、治療しようと考えている組織が（整列要素５４ａで標示される）虚像整列パターン５４内側の観察できる領域内に配置されるように、整列させる。具体的には、治療する組織の領域を、観察要素９４を通して見える虚像整列パターン５４の内側に位置決めする。ユーザーは、パターン生成ユニット１８用の制御器ユニット１８ａを、治療ビームが虚像整列パターン５４内で所望の形状、サイズ、及び／又はパターンとなるように設定する。次に、標的対象１の視認領域５２を見ながら、ユーザーは、光源１０を起動して治療ビーム１１を作り出す。治療にマルチスポット又は走査映像／形状が必要な場合、治療ビーム１１は、パターン生成ユニット１８でマルチビーム又は所望の形状のビームに変換される。パターン生成ユニット１８は、治療ビーム１１を、時分割又は空間分割の何れかで１つ又はそれ以上の治療ビームに変換する。図８の特定の実施形態では、パターン生成ユニット１８は、スキャナ１９とミラー２１を含んでいる。スキャナ１９は、順次又は多重治療ビームを作り出し、ミラー２１は、治療ビームを、虚像整列パターン５４で定められた意図する治療領域５５内の標的対象１の一部に向ける。ユーザーの視認領域５２の視像は、観察要素９４（例えばレンズ）、倍率ユニット９２、レンズ９６、及び対象１に接触させて使用するコンタクトレンズ９７によって強化される。治療／診察光源１０は、ダイオードポンプ式固体レーザー、気体レーザー、半導体レーザー、発光ダイオード、フラッシュランプなどでもよい。
【００２１】
この実施形態では、虚像整列パターン５４は、整列パターンを対象１の上に投射すること無く、（整列要素５４ａを介して）直接ユーザーの目の中に結像される。従って、治療ビームは、標的組織に、その組織を虚像整列パターン５４に整列させるだけで、容易且つ正確に整列させることができ、その際、治療ビームは、整列パターン５４によって定められた治療区域５５上に重なって見える。
【００２２】
可変倍率ユニット９２は、所望の倍率レベルを得るために交換することのできる複数の光学素子のセットを含んでいる周知の装置である。例えば、交換可能な光学素子は、タレット型構成に搭載されていて、光学素子のセットを、研究室型顕微鏡の様に回転させてロックできるようになっている。倍率選択は、虚像整列パターン５４で定められ且つユーザーが観察している治療区域５５を治療ビームで確実に一杯に満たす必要がある場合は、制御器１８ａによって使用することができる。
【００２３】
図９は、本発明の第２の実施形態による光学医療システム１００の概略図であり、このシステムは、図８のものに似ているが、追加して、光学ビーム送達のためのファイバーユニット４２、患者の目の動きを最小にするための固定ソース１０ａ、及びより複雑なパターン生成ユニット１８を含んでいる。光学医療システム１００は、ＣＰＵ１２、入出力装置１４、光生成ユニット１５、結像ユニット１６、及びパターン生成ユニット１８を含んでいる。ＣＰＵ１２は、光生成ユニット１５、結像ユニット１６、及びパターン生成ユニット１８を、入出力装置１４を介して制御する。ユーザー３４は、標的対象１の治療部位を、結像ユニット１６を介して観察する。ＣＰＵ１２は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、又は何らかの他の型式の適した制御電子機器でもよい。スリットランプ顕微鏡照明装置を、標的の目の組織を良好に照明（及び観察）するために追加してもよい。
【００２４】
図示のように、光生成ユニット１５は、ファイバーユニット４２でパターン生成ユニット１８と連結されており、これらのユニットを物理的に分離できるようになっている。パターン生成ユニット１８の組み合わせミラー２１は、治療ビーム１１を標的対象１に向ける。対物レンズ９６、可変倍率装置９２、及び結像ユニット１６の整列要素５４ａを通して標的対象１の視認領域５２を観察するユーザー３４には、治療区域５４内に治療ビームスポットの共有映像が見える。整列要素５４ａは、可変倍率装置９２の中間結像面に配置されているのが望ましい。
【００２５】
光生成ユニット１５は、標的／診察光源１０を含んでいる。光源１０は、入出力（Ｉ／Ｏ）装置１４を介してＣＰＵ１２によって制御され、中心線を破線で示す治療ビーム１１を生成する。治療ビーム１１は、光源１０によって生成されると、ミラーＭ１に当たり、ミラーＭ１は、治療ビーム１１の第１部分をフォトダイオードＰＤ１に向かわせる。フォトダイオードＰＤ１は、他の型式のセンサーに適宜置き換えてもよい。フォトダイオードＰＤ１は、安全のために、光をサンプル採取してそのパワーを測定する。Ｍ１からの光の内フォトダイオードＰＤ１に向かわなかった第２部分は、治療ビーム１１に対しゲートの役をするシャッターＳに行く。シャッターＳは、治療ビーム１１を制御して、不連続なスポットを作り、或いは所望の治療パターンを作り出す手段として、光学ビームを連続して供給して連続走査を作り出す。シャッターＳが光を遮ると、治療ビーム１１はそれ以上進めない。一方、シャッターＳが光を通すと、治療ビーム１１は、ミラーＭ２及びミラーＭ３へと進む。ミラーＭ２は、ミラーＭ３及びミラーＭ４と組み合わせて治療ビーム１１をファイバーユニット４２内へと整列させるのに用いられる回転ミラーである。集束レンズＬ１は、治療ビーム１１をファイバーユニット４２内へと集束させるために使用される。
【００２６】
随意的に、固定ビーム光源１０ａを光生成ユニット１５に組み込んで、治療の間の患者の凝視を「固定化」する働きをする光学ビームを提供してもよい。固定ビーム光源１０ａによって生成される固定ビームは、ミラーＭ３を貫通しファイバーユニット４２を通して送給されることによって、治療ビーム１１と同じ光学経路を使用する。第２フォトダイオードＰＤ２は、固定ビームが治療ビームの経路に組み込まれた後、光学ビームをサンプル採取するのに使用される。
【００２７】
パターン生成ユニット１８は、ファイバーユニット４２を通して送られてきた治療ビーム１１を受け取る。パターン生成アレイ１８のレンズＬ２、Ｌ３、Ｌ４及びミラー２１は、治療ビーム１１を標的対象１に向かわせるように機能する。光ファイバーユニット４２を出た光は、先ずレンズＬ２に出会って、レンズＬ３に入る前に平行ビームにされる。レンズＬ３は、単一のレンズでも、複合レンズでもよいし、パターンを備えたビームの本来的なサイズを調節するためのズームレンズとして構成することもできる。レンズＬ３は、網膜Ｒ上のパターンのサイズを容易に調節できるようにし、ＣＰＵ１２によって制御されている。レンズＬ３を出た光は、一対の可動ミラーＧ１、Ｇ２を通過するが、この一対のミラーは、治療ビーム１１を複数のビームに分割するか又は治療パターン内で治療ビーム１１を走査するかの何れかを行う。治療ビーム又はパターンは、レンズＬ４に入り、レンズＬ４は、スキャナミラーＧ１、Ｇ２の光学的中点をミラー２１の上に結像させて、パターン生成ユニット１８で形成される全立体角を大きくしようとする試みの際にミラー２１のサイズを最小化する。
【００２８】
施術時、ユーザーは、標的対象をシステム１００に（又はその逆に）整列させ、上記の様に対象１を治療する。ユーザーは、ジョイスティック又はキーパッドの様なユーザー制御ユニット２０を使って、及び／又はグラフィックユーザーインターフェース（ＧＵＩ）で、標的組織を虚像整列パターンに整列させる。
【００２９】
図１０は、光学医療治療システム１００の第３の実施形態の概略図である。この実施形態では、観察要素９４は、カメラ、又は、走査レーザー検眼鏡又は接眼鏡に光学コヒーレンス断面Ｘ線撮影機を加えた様な、何らかの他の映像捕捉装置６０を含んでいる。図示のように、ユーザー３４に代わって、映像収集装置６０が接眼鏡を通して標的対象１を「観察」する。次に、収集された映像は、ユーザーの観察に供するためスクリーン又はグラフィックユーザーインターフェース（ＧＵＩ）に送られる。ユーザー３４は、標的対象１をスクリーン又はＧＵＩ上で間接的に観察して、（虚像整列パターン５４で定められる）システムの治療区域５５に対する標的組織の位置を、観察要素９４によって観察された虚像整列パターン５４の境界内に示される標的の位置だけが治療ビームを受けるように、調節する。
【００３０】
図１１は、光学医療治療システム１００の第４の実施形態の概略図である。この実施形態は、図９の光学医療治療システム１００と、図１０の映像化構成とを組み合わせたものである。図示のように、映像収集装置６０は、この実施形態では観察要素９４の一部である。映像収集装置６０によって「観察」された映像は、ディスプレイ６２（例えばモニター）を通してユーザー３４によって間接的に観察される。図１２は、光学医療治療システム１００の第５の実施形態の概略図である。この実施形態は、標的対象１の映像を表示するのにディスプレイ６２ではなくＧＵＩ６４を採用していることを除いて、第４の実施形態と同様である。
【００３１】
先に述べたように、虚像整列パターン５４を生成するための機構は、光学系の列に沿って標的となる目の構造と観察者の間の何処かに配置された物理的なパターンを使用している。その様な虚像整列パターンは、標的となる組織からの光に対して受動的であり、標的からの映像は実際にはパターンを作り出している要素を通過する。しかしながら、虚像整列パターンは、この光学系の列の外側に生成し、観察要素の上に、従って（標的組織の上にではなく）ユーザーに投射して、対象のどの部分が治療ビームを受けることになるかを決めることができる。
【００３２】
図１３と１４は、虚像整列パターン８０が上に重ね合わせて投射されている、標的組織の視認領域５２の代表的な医者の視像７０である。投射された虚像整列パターン８０は、上に述べたパターン５４と同じ外観と機能性を有しているが、どの様に生成されるかが異なっている。光学系の列の中の標的組織と観察者の間に整列要素５４ａを使用する代わりに、光のパターンを光学系の列の中へそしてユーザーに向けて放射し、患者ではなくユーザーだけに、虚像整列パターン８０からの光が見えるようにする。虚像整列パターンを投射するこのアプローチは、静的なアプローチと同じ本来の精度を維持しながら、異なる顕微鏡倍率及び／又はスポット／パターンのサイズ及び形状に容易に適合させることができる。ヘッドアップディスプレイ構成も、同じ視像内に、レーザー出力、パルス持続時間などの様なシステム情報５７を、情報を観察要素９４上に投射することによって表示することができる。システム情報５７を表示すると、特に、表示されたパラメータの制御へ、患者から目を離す必要無しにアクセス可能になっていれば、ユーザーにとって便利である。
【００３３】
図１５は、投射される虚像整列パターン８０を使用している、光学医療治療システム１００の第６の実施形態の概略図である。第６の実施形態の一般的なレイアウトは、整列要素５４ａが、組み合わせミラー６７、整列要素６９及び照明源６６と置き換えられている点を除き、図１２の実施形態と同様である。随意的なレンズも使用することができる。照明源６６は、整列要素６９を通過する光のビームを提供する。組み合わせミラー６７は、整列要素６９からパターンを受け取り、それを観察要素９４上に投射する。整列要素６９は、先に述べた整列要素５４ａと同じ構成を有していてもよい。或いは、整列要素６９は、照明源６６の一部として組み込んでもよいし、パターンを生成するスキャナのような可動要素であってもよい。
【００３４】
観察要素９４には、標的対象１上に、投射された虚像整列パターン８０が、可変倍率装置９２で設定された倍率レベルで「見える」。この特定の実施形態では、映像収集装置６０は、「観察された」映像を、ユーザーのためスクリーンに転送する。ユーザーは、ＣＰＵを通して虚像整列パターン８０を調節して、パターン自身及び／又は標的対象１の映像上のパターンの位置の何れかを調節することができる。次に、ＣＰＵ１２は、必要に応じて、パターン生成ユニット１８を、治療ビームが投射された虚像整列パターンと整列するよう配置されるように調節し、その後、光生成ユニット１５が起動される。
【００３５】
照明源６６が広帯域の光を生成する場合、広帯域ビームスプリッターを組み合わせミラー６７として用いることができる。しかしながら、そうすると結像光の量が減ることになる。照明源を単色装置に変えると、組み合わせミラーは、広帯域結合器を使用することに伴う損失を改善するため照明源に合わせた、光学的にバランスの取れた二色性の光学要素とすることができる。
【００３６】
以上、本発明を上記実施例を参照しながら説明してきたが、修正と変更は本発明の精神及び範囲に包含されるものと理解されたい。例えば、本システムは、光学医療治療システムとして説明されているが、治療に加えて診察にも使用することができる。更に、特定の光学要素の指定の順序及び／又は組み合わせを変更しても、虚像整列パターンと治療ビームの重ね合わせという目的を達成することができる。例えば、図９のレンズ９６は、図１６に示すように、組み合わせミラー２１の患者側に動かすこともできる。照明源１０と６６は、図１７に示すように、光ファイバー連結無しに、単一のユニットに入れることもできる。照明源１０と６６は、図１８に示すように、単一組み合わせミラー２１の互いに反対側に配置することもできる。虚像整列パターンを作り出す物理的なパターンは、治療ビームと整列した組織を適切に識別できるのであれば、観察要素９４と一体化することを含めて、何処に配置してもよい。更に、本発明の説明は、関係付けられた光学システムの基本的な機能に集中しているものと理解されたい。ゴースト反射、散乱、後方散乱の様な二次的な影響、或いは不注意による又は二次的な投射又は映像の原因も存在するものと理解されたい。最後に、ここで述べた治療ビームには診察に効果的な波長及び出力のビームも含まれる。従って、本発明は、特許請求の範囲によってのみ制限されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】組織の視認領域内の治療区域を決める方形の虚像整列パターンを示す。
【図２】組織の視認領域内の治療区域を決める円形の虚像整列パターンを示す。
【図３】組織の視認領域内の治療区域を決める複数の点の虚像整列パターンを示す。
【図４】組織の視認領域内の治療区域を決める円環形の虚像整列パターンを示す。
【図５】組織の視認領域内の治療区域を決める陰影を有する方形の虚像整列パターンを示す。
【図６】図６Ａと６Ｂは、組織の視認領域内の治療区域を決める、サイズが変化する方形の虚像整列パターンを示す。
【図７】方形の虚像整列パターンで輪郭が定められた治療区域内の治療スポットを示している。
【図８】光学医療治療システムの第１の実施形態の概略図である。
【図９】光学医療治療システムの第２の実施形態の概略図である。
【図１０】光学医療治療システムの第３の実施形態の概略図である。
【図１１】光学医療治療システムの第４の実施形態の概略図である。
【図１２】光学医療治療システムの第５の実施形態の概略図である。
【図１３】本発明のシステムで使用される整列要素の例である。
【図１４】本発明のシステムで使用される整列要素の例である。
【図１５】光学医療治療システムの第６の実施形態の概略図である。
【図１６】光学医療治療システムの第７の実施形態の概略図である。
【図１７】光学医療治療システムの第８の実施形態の概略図である。
【図１８】光学医療治療システムの第９の実施形態の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年9月5日(2008.9.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の目を治療及び／又は診察するための光学医療システムにおいて、
光を作り出すための第１光源と、
前記光を偏向させ前記目の上に前記光のパターンを作り出すための走査装置と、
前記目を観察するために配置される観察要素と、
前記目の上に整列光を投射すること無く、前記光のパターンが配置されることになる前記目の上の或る場所を、前記観察要素を通して光学的に標示するための、前記観察要素及び前記走査要素と整列している整列要素と、を備えているシステム。
【請求項２】
前記観察要素は、レンズを備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記観察要素は、ディスプレイ装置に連結された映像収集装置を備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記走査装置を制御して前記目の上の前記光のパターンのサイズ、形状及び／又は配置を調節する入力装置を有する制御器を更に備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記目からの映像は、前記整列要素を通過し前記観察要素上に至る、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記整列要素は、前記観察要素を介して見ることのできる物理的なパターンを含んでいる、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記物理的なパターンは、前記光のパターンが配置されることになる前記目の上の場所の輪郭を定める、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記観察要素で見たときの前記目の視像の倍率を調節するための倍率装置を更に備えている、請求項５に記載のシステム。
【請求項９】
前記整列要素は、前記倍率装置の中間結像面に位置している、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記整列要素と前記観察要素は、単一の光学要素として一体に形成されている、請求項５に記載のシステム。
【請求項１１】
さらに、整列光を生成するための第２光源を備えており、
前記整列要素は、前記整列光の整列パターンを、前記目の上にではなく前記観察要素上に投射するように配置されており、前記整列パターンは、前記目の視像の上に、前記観察要素を通して、前記光のパターンが配置されることになる前記目の上の場所を標示する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記整列パターンは、前記光のパターンが配置されることになる前記目の上の場所の輪郭を定める、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記観察要素で見たときの前記目の視像の倍率を調節するための倍率装置を更に備えている、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記整列要素と前記第２光源は、互いに一体に形成されている、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記整列要素は、更に、システム情報を前記観察要素上に投射する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記光を前記目に向かわせ、前記整列光を前記観察要素に向かわせるミラーを更に備えている、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
標的対象を治療及び／又は診察するための光学医療システムにおいて、
光を作り出すための光源と、
前記光のパターンを前記標的対象に向かわせるためのパターン生成ユニットと、
前記標的対象を観察するために配置される観察要素と、
前記標的対象上の治療区域を定めるための、前記観察要素に光学的に連結されている整列要素と、
前記パターン生成ユニット制御して、前記光のパターンを前記標的対象の前記治療区域だけに向かわせる制御器と、を備えているシステム。
【請求項１８】
前記観察要素は、レンズを備えている、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記観察要素は、ディスプレイ装置に連結された映像収集装置を備えている、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
走査装置を制御して前記標的対象の上の前記光のパターンのサイズ、形状及び／又は配置を調節する入力装置を有する制御器を更に備えている、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２１】
前記標的対象からの映像は、前記整列要素を通過し前記観察要素上に至る、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２２】
前記整列要素は、前記観察要素を介して見ることのできる物理的なパターンを含んでいる、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記物理的なパターンは前記治療区域の輪郭を定める、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記観察要素で見たときの前記標的対象の視像の倍率を調節するための倍率装置を更に備えている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記整列要素は、前記倍率装置の中間結像面に位置している、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記整列要素と前記観察要素は、単一の光学要素として一体に形成されている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２７】
さらに、整列光を生成するための第２光源を備えており、
前記整列要素は、前記整列光の整列パターンを、前記標的対象の上にではなく前記観察要素上に投射するように配置されており、前記整列パターンは、前記標的対象の視像の上に、前記観察要素を通して、前記治療区域を標示する、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２８】
前記整列パターンは、前記観察要素を通して前記標的対象の視像の上に前記治療区域の輪郭を定める、請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記観察要素で見たときの前記標的対象の視像の倍率を調節するための倍率装置を更に備えている、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３０】
前記整列要素と前記第２光源は、互いに一体に形成されている、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３１】
前記整列要素は、更に、システム情報を前記観察要素上に投射する、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３２】
前記光を前記標的対象に向かわせ、前記整列光を前記観察要素に向かわせるミラーを更に備えている、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３３】
標的対象の光学医療治療又は診察を実行する方法において、
標的対象の映像を観察要素上に生成する段階と、
前記標的対象の治療区域を定めるために、虚像整列パターンを前記標的対象の上に投射すること無く、前記虚像整列パターンを前記観察要素上に生成する段階と、
光を生成する段階と、
前記光を、前記標的対象の上に、そして前記虚像整列パターンで定められた前記治療区域内だけに投射する段階と、から成る方法。
【請求項３４】
前記虚像整列パターンを生成する段階は、
前記標的対象からの光を、物理的なパターンを有する整列要素を通過させる段階を含んでいる、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記虚像整列パターンを生成する段階は、
整列光を生成する段階と、
前記虚像整列パターンを生成するために、前記整列光のパターンを前記観察要素の上に投射する段階と、を含んでいる、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
システム情報を前記観察要素の上に投射する段階を更に含んでいる、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記観察要素上の前記映像の倍率レベルを調節する段階を更に含んでいる、請求項３３に記載の方法。
【国際調査報告】
2009513277.tif 000022