(57)【要約】  標的組織を治療するためのシステム及び方法は、光源を使用して治療用光ビームを生成するステップと、光学要素を使用して前記治療用ビームを前記標的組織上に導くステップと、複数の光学要素を使用して前記標的組織から発した光から前記標的組織のイメージを生成するステップと、前記光源、前記光学要素、及び／または前記複数の光学要素を前記標的組織に対して並進運動させて（並進デバイスを使用する）前記治療用ビームを前記標的組織に沿って、及び前記複数の光学要素によって限定される前記標的組織の視野を同時に運動させるステップとを含む。制御エレクトロニクスは、前記並進デバイスを制御して前記治療用ビームを前記標的組織に沿って所定のパターンで運動させる。
2009535099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標的組織を治療するための手術デバイスであって、
治療用光ビームを生成する光源と、
前記治療用ビームを前記標的組織上に導く光学要素と、
前記標的組織から発した光から前記標的組織のイメージを生成する複数の光学要素と、
前記光源、前記光学要素、及び前記複数の光学要素の少なくとも１つを前記標的組織に対して並進運動させて前記治療用ビームを前記標的組織に沿って、及び前記複数の光学要素によって限定される前記標的組織の視野を同時に運動させる並進デバイスと、
前記並進デバイスを制御して前記治療用ビームを前記標的組織に沿って所定のパターンで運動させる制御エレクトロニクスと、
を備えていることを特徴とする手術デバイス。
【請求項２】
前記光学要素は、前記治療用ビームを前記標的組織に向けて反射させる鏡であることを特徴とする請求項１に記載の手術デバイス。
【請求項３】
前記標的組織から発した光は、前記光学要素を通過して前記複数の光学要素に到達するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の手術デバイス。
【請求項４】
前記並進デバイスは、前記光源、前記鏡、及び前記複数の光学要素を並進運動させることを特徴とする請求項２に記載の手術デバイス。
【請求項５】
前記並進デバイスは、前記鏡及び前記複数の光学要素を並進運動させることを特徴とする請求項２に記載の手術デバイス。
【請求項６】
前記治療用ビームを前記鏡に供給するための光ファイバ、
を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の手術デバイス。
【請求項７】
前記並進デバイスは、前記鏡、及び前記複数の光学要素の全てではなくそれらの幾つかを並進運動させることを特徴とする請求項２に記載の手術デバイス。
【請求項８】
前記並進デバイスは、前記光学要素を並進運動させることを特徴とする請求項３に記載の手術デバイス。
【請求項９】
前記光学要素はレンズであることを特徴とする請求項８に記載の手術デバイス。
【請求項１０】
ハウジングと、
前記ハウジングに取付けられていて、患者の目と接触するようになっているコンタクト要素と、
を更に備え、
前記レンズは前記並進デバイスを介して前記ハウジングに取付けられ、前記並進デバイスは前記レンズを前記ハウジングに対して運動させる、
ことを特徴とする請求項９に記載の手術デバイス。
【請求項１１】
前記並進デバイスは、前記光源及び前記複数の光学要素を並進運動させることを特徴とする請求項１に記載の手術デバイス。
【請求項１２】
前記治療用ビームは、前記光源から前記光学要素を通過して前記標的組織に達する第１の光路を辿り、
前記標的組織から発した光は、前記標的組織から前記光学要素、及び前記複数の光学要素を通過する第２の光路を辿り、
前記第１及び第２の光路は空間的に分離しているが、ある共通位置において互いに交叉している、
ことを特徴とする請求項１１に記載の手術デバイス。
【請求項１３】
前記複数の光学要素はオブジェクト面を限定するレンズを含み、前記共通位置は前記オブジェクト面に位置している、
ことを特徴とする請求項１２に記載の手術デバイス。
【請求項１４】
前記複数の光学要素の少なくとも１つは、前記治療用ビームが前記標的組織上に入射する前記標的組織の位置を視覚的に参照するための標的しるしを含むことを特徴とする請求項１に記載の手術デバイス。
【請求項１５】
前記複数の光学要素は、
前記治療用ビームが前記標的組織上に入射する前記標的組織のイメージ内の位置を視覚的にマークするための網線デバイス、
を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の手術デバイス。
【請求項１６】
前記網線デバイスは、前記治療用ビーム、及び前記光源の動作の少なくとも一方に関する情報を更に表示することを特徴とする請求項１５に記載の手術デバイス。
【請求項１７】
前記標的組織上に導かれる前記治療用ビームはパルス化され、前記所定のパターンは複数の離間したスポットからなることを特徴とする請求項１に記載の手術デバイス。
【請求項１８】
前記スポットは、不規則な間隔によって離間されていることを特徴とする請求項１７に記載の手術デバイス。
【請求項１９】
前記所定のパターンは、１つまたはそれ以上の曲線または直線からなることを特徴とする請求項１に記載の手術デバイス。
【請求項２０】
照準用光ビームを生成する第２の光源を更に備え、前記光学要素は前記照準用ビームを前記標的組織上に導き、前記並進デバイスは前記第２の光源、前記光学要素、及び前記複数の光学要素の少なくとも１つを前記標的組織に対して並進運動させて前記照準用ビームを前記標的組織に沿って、及び前記複数の光学要素によって限定される前記標的組織の視野を同時に運動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の手術デバイス。
【請求項２１】
前記制御エレクトロニクスを動作させるためのグラフィックユーザインタフェース、
を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の手術デバイス。
【請求項２２】
標的組織を治療するための手術デバイスであって、
治療用光ビームを生成する光源と、
前記標的組織から発した光から前記標的組織のイメージを生成する複数の光学要素と、
前記光源及び前記複数の光学要素を前記標的組織に対して並進運動させて前記治療用ビームを前記標的組織に沿って、及び前記複数の光学要素によって限定される前記標的組織の視野を同時に運動させる並進デバイスと、
前記並進デバイスを制御して前記治療用ビームを前記標的組織に沿って所定のパターンで運動させる制御エレクトロニクスと、
を備えていることを特徴とする手術デバイス。
【請求項２３】
前記治療用ビームは、前記光源から前記標的組織に達する第１の光路を辿り、
前記標的組織から発した光は、前記標的組織から前記複数の光学要素を通過する第２の光路を辿り、
前記第１及び第２の光路は空間的に分離しているが、ある共通位置において互いに交叉している、
ことを特徴とする請求項２２に記載の手術デバイス。
【請求項２４】
前記複数の光学要素はオブジェクト面を限定するレンズを含み、前記共通位置は前記オブジェクト面に位置している、
ことを特徴とする請求項２３に記載の手術デバイス。
【請求項２５】
標的組織を治療する方法であって、
光源を使用して、治療用光ビームを生成するステップと、
光学要素を使用して、前記治療用ビームを前記標的組織上に導くステップと、
複数の光学要素を使用して、前記標的組織から発した光から前記標的組織のイメージを生成するステップと、
前記光源、前記光学要素、及び前記複数の光学要素の少なくとも１つを前記標的組織に対して並進運動させて前記治療用ビームを前記標的組織に沿って、及び前記複数の光学要素によって限定される前記標的組織の視野を同時に運動させ、且つ前記治療用ビームを前記標的組織に沿って所定のパターンで運動させるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２６】
前記光学要素は、前記治療用ビームを前記標的組織に向けて反射させる鏡であることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記標的組織から発した光は、前記光学要素を通過して前記複数の光学要素に到達することを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記並進運動は、前記光源、前記鏡、及び前記複数の光学要素を並進運動させることからなることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記並進運動は、前記鏡及び前記複数の光学要素を並進運動させることからなることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
前記治療用ビームを、光ファイバを使用して前記鏡に供給するステップ、
を更に含むことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記並進運動は、前記鏡と、前記複数の光学要素の全てではなくそれらの幾つかとを並進運動させることからなることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３２】
前記並進運動は、前記光学要素を並進運動させることからなることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３３】
前記光学要素はレンズであることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
ハウジングに取付けられているコンタクト要素を患者の目に接触するように配置するステップを更に備え、
前記レンズは前記ハウジングに取付けられ、前記並進運動は前記レンズを前記ハウジングに対して運動させることからなることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記並進運動は、前記光源及び前記複数の光学要素を並進運動させることからなることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項３６】
前記治療用ビームは、前記光源から前記光学要素を通過して前記標的組織に達する第１の光路を辿り、
前記標的組織から発した光は、前記標的組織から前記光学要素、及び前記複数の光学要素を通過する第２の光路を辿り、
前記第１及び第２の光路は空間的に分離しているが、ある共通位置において互いに交叉している、
ことを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記複数の光学要素はオブジェクト面を限定するレンズを含み、前記共通位置は前記オブジェクト面に位置している、
ことを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記複数の光学要素の少なくとも１つは、前記治療用ビームが前記標的組織上に入射する前記標的組織の位置を視覚的に参照するための標的しるしを含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項３９】
前記複数の光学要素は、
前記治療用ビームが前記標的組織上に入射する前記標的組織のイメージ内の位置を視覚的にマークするための網線デバイス、
を更に備えていることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項４０】
前記治療用ビーム及び前記光源の動作の少なくとも１つに関する情報を前記網線デバイス上に表示するステップ、
を更に含むことを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記標的組織上に導かれる前記治療用ビームはパルス化され、前記所定のパターンは複数の離間したスポットからなることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項４２】
前記スポットは、不規則な間隔によって離間されていることを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記所定のパターンは、１つまたはそれ以上の曲線または直線からなることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項４４】
第２の光源を使用して、照準用光ビームを生成するステップと、
前記光学要素を使用して、前記照準用ビームを前記標的組織上に導くステップと、
前記光源、前記光学要素、及び前記複数の光学要素の少なくとも１つを前記標的組織に対して並進運動させて前記照準用ビームを前記標的組織に沿って、及び前記複数の光学要素によって限定される前記標的組織の視野を同時に運動させるステップと、
を更に含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項４５】
標的組織を治療する方法であって、
光源を使用して、治療用光ビームを生成するステップと、
複数の光学要素を使用して、前記標的組織から発した光から前記標的組織のイメージを生成するステップと、
前記光源及び前記複数の光学要素を前記標的組織に対して並進運動させて前記治療用ビームを前記標的組織に沿って、及び前記複数の光学要素によって限定される前記標的組織の視野を同時に運動させ、且つ前記治療用ビームを前記標的組織に沿って所定のパターンで運動させるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４６】
前記治療用ビームは、前記光源から前記標的組織に達する第１の光路を辿り、
前記標的組織から発した光は、前記標的組織から前記複数の光学要素を通過する第２の光路を辿り、
前記第１及び第２の光路は空間的に分離しているが、ある共通位置において互いに交叉している、
ことを特徴とする請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記複数の光学要素はオブジェクト面を限定するレンズを含み、前記共通位置は前記オブジェクト面に位置している、
ことを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学手術デバイス及び技術に関し、特定的には、結合され且つ運動する視覚化システム及びビーム供給（デリバリ）システムを使用して組織を治療するための光学眼病手術デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
網膜剥離、糖尿病性網膜症、その他の網膜疾患を治療するための光凝固処置は、当分野においては公知である。これらの処置のための視覚化及びベースを提供するために、公知のスリットランプ顕微鏡構成が使用されて来た。
【０００３】
従来の眼病手術用レーザーシステムは、スリットランプが取付けられた供給デバイスに光ファイバを介して接続されているレーザー源を含んでいる。治療は、レーザースポットを衝突させる標的組織の位置を個々にマークする可視照準用ビームを使用して行われることが多い。標準的なパン光凝固処置においては、通常は約1500のレーザーパルスが供給され、複数のセッションにまたがる治療は90分以上にわたることが多い。各レーザーパルスはフットスイッチを押下することによって活動化され、供給されるレーザーパルスのパラメータは制御パネルによって制御される。この単発の“ステップ及びレピート”アプローチは時間を消費し、疲労を蓄積させ、そして医師及び患者の両者にとって快適ではない。
【０００４】
レーザー手術の安全性及び速さを改善するような他の試みが提唱されている。これらのアプローチは、基本となるレーザーシステムを過度に複雑にしている。例えば、米国特許第5,921,981号、同第6,066,128号、及び同第6,096,028号に開示されている同時多重スポット供給デバイスは、単一スポットシステムの出力パワーよりもかなり大きい出力パワーを発生することができるレーザーシステムを使用しなければならない。このレーザーパワーの増加は、付加的な、且つかなりな経費を導入し、可能な安全性関連費用を高騰させる。
【０００５】
同様に、手動処置の速度を増加させるために、WO 2005 / 065116 A2に開示されているアプローチは、走査光学系によって単一のビームを走査し、最初に照準用ビームによって表される順次治療用レーザースポットのパターンを作成する。単一のスポットをあるパターンの配列で走査することによって、より低いパワーのレーザービーム及び源を使用することが可能になる。照準用及び治療用の両ビームが発生するスポットのパターンのサイズ及び形状が同一になるようにするために、このデバイスは精巧なパターン感知及び関連フィードバックシステムを使用している。これは、改善されたレーザー手術のための手段を提供するが、システムコスト及び複雑さをも増加させている。更に、顕微鏡を通しての医師のビューの視野と、システムが発生するスポットのパターンとの間に計画的な相関は存在していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上に鑑みて、確実に生成され且つ医師の視野に密にリンクされた治療用光のパターンを発生する、安全な、費用有効な、可適応の、そして時間効率的なアプローチに対する要望が存在している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、標的組織上で光ビームを所定のパターンで並進運動させ、同時に医師の視野を標的組織上で運動させる手術デバイス及び方法を提供することによって、上述した諸問題を解消する。
【０００８】
標的組織を治療するための手術デバイスは、治療用光ビームを生成する光源と、治療用ビームを標的組織上に導く光学要素と、標的組織から発した光から標的組織のイメージを生成する複数の光学要素と、前記光源、前記光学要素、前記複数の光学要素の少なくとも１つを標的組織に対して並進運動(translate)させて治療用ビームを標的組織に沿って、及び前記複数の光学要素によって限定される標的組織の視野を同時に運動させる並進デバイスと、並進デバイスを制御して治療用ビームを標的組織に沿って所定のパターンで運動させる制御エレクトロニクスとを備えている。
【０００９】
付加的な面においては、標的組織を治療するための手術デバイスは、治療用光ビームを生成する光源と、標的組織から発した光から標的組織のイメージを生成する複数の光学要素と、前記光源及び前記複数の光学要素を標的組織に対して並進運動させて治療用ビームを標的組織に沿って、及び前記複数の光学要素によって限定される標的組織の視野を同時に運動させる並進デバイスと、並進デバイスを制御して治療用ビームを標的組織に沿って所定のパターンで運動させる制御エレクトロニクスとを備えている。
【００１０】
標的組織を治療する方法は、光源を使用して治療用光ビームを生成するステップと、光学要素を使用して治療用ビームを標的組織上に導くステップと、複数の光学要素を使用して標的組織から発した光から標的組織のイメージを生成するステップと、前記光源、前記光学要素、及び前記複数の光学要素の少なくとも１つを標的組織に対して並進運動させて治療用ビームを標的組織に沿って、及び前記複数の光学要素によって限定される標的組織の視野を同時に運動させ、且つ治療用ビームを標的組織に沿って所定のパターンで運動させるステップとを含んでいる。
【００１１】
別の面においては、標的組織を治療する方法は、光源を使用して治療用光ビームを生成するステップと、複数の光学要素を使用して標的組織から発した光から標的組織のイメージを生成するステップと、前記光源及び前記複数の光学要素を標的組織に対して並進運動させて治療用ビームを標的組織に沿って、及び前記複数の光学要素によって限定される標的組織の視野を同時に運動させ、且つ治療用ビームを所定のパターンで標的組織に沿って運動させるステップとを含んでいる。
【００１２】
本発明の他の目的及び特色は、添付図面に基づく以下の詳細な説明から明白になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、治療用ビーム及び医師の視野（標的組織視覚化）を同時に運動させることによって、網膜光凝固のようなレーザー手術の速度を増加させ、安全性を改善する眼病手術デバイス及び方法である。
【００１４】
図１に示す眼病手術デバイス１０は、顕微鏡１４に堅固に取付けられている光源アセンブリ１２を含む。光源アセンブリ１２は、治療用光ビーム１８を生成するための治療用光源１６（例えば532ｎｍソリッドステートレーザーであるが、代わりに、ガスまたはソリッドステートレーザー、レーザーダイオード、フラッシュランプ、発光ダイオード等のような別の型の適当な光源であることができる）、及び照準用光ビーム２２を生成するための照準用光源２０（例えば635ｎｍレーザーダイオードであるが、代わりに、ガスまたはソリッドステートレーザー、レーザーダイオード、フラッシュランプ、発光ダイオード等のような別の型の適当な光源であることができる）を含んでいる。照準用ビーム２２は、目に可視であることも、または赤外イメージングのような代替視覚化スキームが使用されている場合には不可視であることもできる。光源１６からの治療用ビーム１８は先ず鏡２４に遭遇する。この鏡２４は、治療用光の一定の割合を、治療用ビーム１８のパワーを測定するためのフォトダイオードに向けて反射させる（安全性の理由から）。次いで治療用ビーム１８は、治療用ビーム１８の供給を制御するように光を選択的にブロックするシャッタ２８に遭遇する。次に治療用ビーム１８は、光を鏡３２へ反射する転向鏡３０に遭遇する。鏡３２は、治療用ビーム１８及び照準用ビーム２２を同一の光路上に混合する働きをする。鏡３４およびフォトダイオード３６はビーム１８、２２の一部分をサンプルし、パワーを測定する働きをする（及び、シャッタ２８の状態の冗長モニターとして働く）。光源アセンブリ１２を去る光を調整するために、レンズ３８（例えば、単レンズ、複合レンズ等）を使用することができる。制御エレクトロニクス４０は、入力／出力デバイス４２を介して光源１６、２０及びシャッタ２８を制御する。制御エレクトロニクス４０は、シャッタ２８及びフォトダイオード２６、３６から監視信号を受けることもできる。医師はＧＵＩ ４４及びユーザ入力デバイス４６（例えば、ジョイスティック）を使用し、制御エレクトロニクス４０を介してシステムを監視し、制御することができる。
【００１５】
顕微鏡１４は、供給鏡５０を含んでいる。この鏡５０は、接目（オフサルミック）鏡５４を介して患者の目５２にビーム１８、２２を導く。図１の構成では、接目鏡５４は位置ＯＰに患者の網膜のミッドエア実像を作る。供給鏡５０は、患者の目５２の中の、ビーム１８、２２が導かれる標的組織を選択的に変化させるように調整可能（可動）であることができる。患者の目のイメージは、患者の目５２の中の標的組織からのイメージ光（視覚化ビーム４８）を鏡５０、対物レンズ５６、拡大ステージ５８、目保護フィルタ６０、接眼レンズ６２を通して医師の目６４内へ通過させることによって視覚化される。イメージ用の光の源は、図示されていない補助手段によって提供される。例えば、この照明はスリットランプ顕微鏡上で普通に見られるように準備することができる。目保護フィルタ６０は、ビーム１８からの治療用光が医師の目６４へ進入することを防ぐ。拡大ステージ５８は、接眼レンズ６２内へ進入するイメージの倍率を変化させる１つまたはそれ以上の光学要素（例えば、レンズ）を含む。図示のような拡大ステージは、スリットランプ顕微鏡に普通に見られるようなチューブレンズからなることができる。接眼レンズ６２は、公知のスリットランプ顕微鏡においてなされているのと同じ手法で標的組織イメージを医師の両目に供給する複数の光学要素であることができる。顕微鏡１４の光学系は、システムオブジェクト面ＯＰと共役の中間イメージ面ＩＰを作る。システムが動作する際に、システムが標的組織の周りの全方向に最高周辺（ most peripheral ）ビューイングを提供するように、ビーム１８、２２、及び４８が顕微鏡１４の中心光軸ＯＡに沿って走行することが好ましい。代替として、顕微鏡は図示のような一般的な主対物レンズを使用する必要はなく、グリーノー（ Greenough ）型であることができる。グリーノー顕微鏡は、各々が異なる収束角に配列された２つの分離した複合顕微鏡（各目に１つずつ）を含む。それらは低コストであるが、他の設計程フレキシブルではない。
【００１６】
システムの１つの主特色は、顕微鏡１４（供給鏡５０を含む）の光軸ＯＡが患者の目に対して所定のパターンで並進運動してビーム１８、２２を標的組織上で運動させることであるが、視覚化ビーム４８が顕微鏡１４を通過する際に、視覚化ビーム４８が光軸ＯＡから逸脱しないようにする。これにより、ビーム１８、２２は標的組織上をあるパターンで運動することができ、同時に、医師による周辺ビューイングが損なわれないように（即ち、ビーム１８、２２を受ける標的組織が、接眼レンズ６２において視野の中心に留まるように）医師の視野を対応して変化させることができる。並進運動は、眼病手術デバイス１０（光源アセンブリ１２及び顕微鏡１４）を患者の目５２に対して所定のパターンで並進運動させる並進デバイス６６によって達成される。詳述すれば、並進デバイスは手術デバイス１０を、患者の頭の位置を確保するヘッドレストその他の装置に対して運動させる。適当な並進デバイスは、限定するものではないが、制御エレクトロニクス４０の制御の下にあるモーター、圧電要素、ガルボ、及び／またはこれらの組合せを含むことができる。
【００１７】
図１は、患者の目の中心線（または、接目鏡５４の中心線）ＣＬから矢印Ｘの方向へオフセット量ＯＳだけ並進運動した顕微鏡１４を示している。この並進運動によってビーム１８、２２は、それらがレンズ５４に進入する点において同量だけ並進運動させられ、従って、ビーム１８、２２が患者の目５２の網膜組織に衝突するスポットは点Ｏから点Ｓまで運動している。患者の目５２の中の点ＯとＳとの間の実際の距離（顕微鏡並進運動距離ＯＳに基づく）は、位置ＯＰと標的組織との間の光学系の倍率に依存する。もし患者の目のミッドエアイメージが係数Ｍだけ拡大されれば、標的組織における点ＯとＳとの間の距離（ＯＳの並進運動によって生じた標的組織におけるビーム１８、２２の変位距離ＤＰを表す）は、ＤＰ＝ＯＳ／Ｍになる。この特定例においては、Ｍ（接目レンズ５４及び患者の目の光学的倍率６８によって影響される）は、ＤＰをＯＳより小さくする。
【００１８】
図１の構成においては、並進デバイス６６は光源アセンブリ１２及び顕微鏡１４の両方を一緒に運動させるようになっているが、これは両者が一緒に一体にパッケージされることを意図している。図２に示す代替実施の形態では、光源アセンブリ１２及び顕微鏡１４は分離した構成要素であり、並進デバイス６６は顕微鏡１４だけを並進運動させる（光源アセンブリ１２は並進運動させない）。この構成では、光源アセンブリ１２と顕微鏡１４との間の相対運動が供給鏡５０上のビーム１８、２２の位置合わせを変更しないように、光ファイバ７０及びレンズ７２、７４を使用してビーム１８、２２を供給鏡５０に供給する。このようにすると、標的組織上でのビーム１８、２２の所望の運動を実現させるのに、光源アセンブリ１２の重く且つ嵩張る構成要素を、顕微鏡１４の並進運動と共に運動させる必要がなくなる。
【００１９】
図１及び２は、イメージビーム４８を医師の目６４の網膜上に導くことによって、顕微鏡１４を介して患者の目５２が視覚化されていることを示している。しかしながら、カメラその他適当なイメージングデバイス（例えば、走査レーザー検眼鏡、光コヒーレンストモグラフィ等）を使用してイメージ光を捕捉し、それによって医師のためにイメージを形成できることを理解されたい。イメージは電子ディスプレイ上に、またはシステムＧＵＩ４４上に表示することができる。
【００２０】
顕微鏡１４（及び、オプションとして、光源アセンブリ１４）を所定のパターンで運動させることによって、医師は、ビーム１８、２２を医師の視野の中心に、またはその付近に維持しながら、半自動化技法で標的組織の比較的大きい領域を迅速に治療することができる。例えば、図３は、上述したように顕微鏡１４を運動させることによって標的組織上の治療領域７８に供給される治療用ビーム１８のスポット７６のパターンを示している。この場合、光源１６及び／またはシャッタ２８はパルス化された治療用ビーム１８を発生するように構成され、顕微鏡１４はパルス化された光が供給されない間に運動する。システムはＸ方向への運動（速度Ｖ）でステップし、各光パルスの間停止する。つまり、システムが静止している時に各スポット７６が供給されるようになっている。この運動が繰り返され、ステップ、停止、治療、及び繰り返しのシーケンスによって複数のスポット７６が治療領域７８へ供給される。このプロセスは、先ず照準用ビーム２２を使用して遂行され、治療用ビームパターンが何処に導かれるかを医師に示す。医師は、照準用スポットのパターンを所望の治療領域７８に可視的に位置合わせした後に、システムをトリガーして治療用光のパターンを同一の治療領域７８に供給することができる。
【００２１】
スポット７６が丸であるように図示してあるが、これらは必ずしも丸である必要はない。治療領域上に投射される光のパターンが、離散したスポットである必要もない。システムは、単一パルス中に、または連続光源を使用して、治療用ビーム１８を標的組織に沿って運動させることができる。図４は、治療用光源１６がオンであり、シャッタ２８が開いている時に治療領域を横切って運動した治療用光のスポット７６を示しており、得られた光パターンは治療組織上に治療用光の線を構成している。この例では、もしスポット７６の直径がｄであり、標的組織に沿って正ｘ方向にｄ／ｔの速度で運動すれば、スポットは実効パルス幅をｔとし、これは距離Ｄをカバーする。もし治療用光源が連続であればｔを可能な限り長くすることができ、１回の治療用ビーム１８の印加によって比較的長い治療領域７８をカバーさせることができる。代替として、ビームをオン及びオフさせるようにゲートし、スポットのアレイを供給することができる。
【００２２】
スポットのパターンまたは線を、１本の直線だけに限定する必要はない。図５は、顕微鏡１４の複数方向への並進運動によって作られる二次元パターンを示している。この例では、システムは先ず速度Ｖ１で並進運動して通路１を完成させる。次いでシステムは、速度Ｖ２で通路２に沿って垂直運動する。最後に、システムは速度Ｖ３で通路３に沿って別の垂直運動を行い、離散した治療スポット７６の２つの行を完成している。弧、円、及びランダムな通路を含む湾曲した通路も可能である。治療用光は、図５に示すように離散した静止スポットとして供給することも、または標的組織上の１つまたはそれ以上の線（曲線または直線）として供給することもできる。
【００２３】
照準用ビーム源２０を含み、照準用ビーム２２を使用することはオプションであることを理解されたい。もし照準用ビーム２２を使用するのであれば、照準用光のパターンは、治療用光のパターンの精密な複製（即ち、標的組織において互いに空間的に重なる）であることも、または治療用光パターンを何処に印加するのかを指示するような異なるパターンであることもできる。例えば、照準用ビーム１８のためのパターンは、治療用ビーム１８のパターンを受ける組織を取り囲む方形または円であることができる。
【００２４】
図６は、照準用ビームの代替用法を示している。照準用光を標的組織上に投射し、その照準用光を視覚化する代わりに、標的組織を視覚化するのに使用される光学要素の１つ上の、またはそれの間のしるし（即ち、静的網線（レティクル））として形成されている標的８０を使用して、治療パターンの位置を指示することができる。この位置合わせスキームは、標的組織の視覚化イメージ８２（顕微鏡１４を通して見た）と、治療パターン内のスポット７６の位置との間の関係が固定されているという事実を利用している。この場合、標的８０は標的組織上の治療用ビームの位置を医師に知らせるために使用される。顕微鏡１４のイメージングシステムが治療用ビーム１８と共に標的組織に対して運動するので、イメージ８２内のスポット７６の位置は変化しない。イメージ８２は実効的に、組織に対するスポット７６を探知するための位置合わせ援助として役立つ。
【００２５】
図７は、標的８０を生成または形成する中間イメージ面ＩＰに網線デバイス８４を含ませることによって標的８０を実現するような構成を示している。網線デバイス８４は、しるしマーキングを有する受動光学要素であることも、または制御エレクトロニクス４０の制御の下に標的８０を生成するＬＣＤまたは投射デバイスのような能動光学要素であることもできる。網線デバイス８４の標的８０は、標的組織のイメージ上にオーバーレイされた標的８０によって限定される境界内の標的組織の位置だけに治療用ビーム１８が供給されるように位置合わせされる。この場合、標的８０は医師の目の中に直接イメージされるので、患者の網膜のイメージ上にオーバーレイされているように見られる。能動光学網線デバイスの場合には、異なるシステム倍率、スポットサイズ、治療領域及び形状に容易に適応させ、しかも、それでも固有の精度を与えるように、標的８０を調整することができる。レーザーパワー、パルス幅、治療領域、スポットサイズ等のようなシステム情報も網線デバイス８４によって医師に表示することができ、それによって医師は、患者イメージから目を逸らすことなくこのような情報にダイナミックにアクセスすることができる（図８参照）。もしイメージが捕捉され、スクリーンまたはＧＵＩ ４４上に表示されれば、レーザー光によって治療を受けるべき予測された治療領域の囲い内に示された標的の部分だけを示すことができる。
【００２６】
図９は、図１の実施の形態と類似の代替実施の形態を示している。この実施の形態では、患者の目の上に治療用光のパターンを生成するために、顕微鏡１４と共に収容されている光源アセンブリ１２全体だけではなく、顕微鏡１４の一部８６も並進運動する。即ち、並進デバイス６６は、光源アセンブリ１２、供給鏡５０、レンズ５６、及び拡大ステージ５８を運動させる。顕微鏡の残余の構成要素は、患者の目の中心線ＣＬに位置合わせされている。この構成が有利なのは、顕微鏡構成要素の全てではなく、幾つかだけが並進デバイス６６によって運動させられることである。図１０に示すのは同じ実施の形態であるが、運動せずに静止し続ける光学要素の一部として拡大ステージ５８が含まれていることが異なる。並進デバイス６６によって運動させられる構成要素の数を更に減少させるために、図１１に示すように対物レンズ５６を供給鏡５０の標的組織側に位置させ、対物レンズ５６だけを並進デバイス６６によって並進運動させてビーム１８、２２を標的組織上で運動させることができる。
【００２７】
図１２は、図１１の実施の形態と類似の別の実施の形態を示している。顕微鏡１４内の何れかの構成要素を運動させる代わりに、接目レンズ５４の内部のレンズ８８を並進させることができる。この構成では、接目レンズ５４は、レンズ８８、コンタクトプレート９０（患者の目に接触する）、ハウジング９２、及びレンズ８８をｘ及びｙ方向に運動させる並進デバイス９４（上述した運動デバイスの何れかを含むことができる）を含む。制御ライン９６を、入力／出力デバイス４２に接続することができる。並進デバイス９４によってレンズ８８を並進運動させることによって、患者の目のイメージをオブジェクト面ＯＰ内で運動させることが可能になり、従ってスポット７６を標的組織上で運動させることができる。コンタクトプレート９０を有する接目レンズを図示してあるが、これは必須ではない。患者の目に接触しない接目レンズを使用することが可能である。非接触接目レンズの場合には、ハウジング９２、レンズ８８、及び制御ライン９６だけが含まれる。
【００２８】
図１３は、図１に類似する実施の形態を示しているが、光源アセンブリ１２からのビーム１８、２２、及び顕微鏡１４を通る視覚化ビーム４８は空間的に分離されており、レンズ５４によって作られるオブジェクト面ＯＰ内の共通位置に向かわされる。従って、システムは３つの光学デバイスを含むことになる。これらは、異なる方向を“見ている”が、患者の目５２内の共通点Ｓを共有する。このような構成は、光源アセンブリ１２を受入れるために視覚化システムの光学列を変更する必要がないので、既存デバイスへの容易な組入れを可能にする。更に、位置ＩＰに、図７に関して説明した技法で網線デバイス８４と類似のヘッドアップディスプレイ型デバイスを付加し、患者の目５２内のビーム位置のダイナミックなディスプレイを医師に与えることができる（制御エレクトロニクス４０によって並進デバイス６６の運動を制御し、監視することによる）。この構成では、視覚化システムを運動させる必要は全くないが、それでもビーム１８、２２の最終的な配置を医師に示すようになる。
【００２９】
本発明は添付図面に基づいて説明した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に入る何等かの、及び全ての変形をも包含するものであることを理解されたい。例えば、連続するスポット間の間隔は、速度Ｖの大きさを変えることによって、または光源を変化する間隔時間でパルス化し、不規則なスポット間隔を得ることによって図１４に示すように変えることができる。以上に線形走査を説明したが、弧または円形ビーム運動（図１５に示すような）を行うこともできる。上述した実施の形態は接目レンズ５４を含んでいるが、このレンズはこれらの実施の形態の何れかからも省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】レーザーシステム及び顕微鏡を並進運動させて治療用ビーム及び医師の視野を同時に運動させるようになっている眼病手術デバイスの概要図である。
【図２】顕微鏡を並進運動させて治療用ビーム及び医師の視野を同時に運動させるようになっている眼病手術デバイスの概要図である。
【図３】眼病手術デバイスによって生成された治療用光のスポットのパターンの標的面平面図である。
【図４】眼病手術デバイスによって生成された治療用光のスポットの線パターンの標的面平面図である。
【図５】眼病手術デバイスによって生成された治療用光のスポットの二次元パターンの標的面平面図である。
【図６】標的組織イメージ上の治療用ビームの位置を指示するように、顕微鏡によって生成された標的を示す図である。
【図７】標的組織イメージ上の治療用ビームの位置を指示する網線デバイスを更に含む図１の眼病手術デバイスの概要図である。
【図８】網線デバイスによって供給された、システム情報を含むビューを示す図である。
【図９】レーザーシステム及び顕微鏡の一部を並進運動させて治療用ビーム及び医師の視野を同時に運動させるようになっている眼病手術デバイスの概要図である。
【図１０】レーザーシステム及び顕微鏡の一部を並進運動させて治療用ビーム及び医師の視野を同時に運動させるようになっている眼病手術デバイスの概要図である。
【図１１】レンズを並進運動させて治療用ビーム及び医師の視野を同時に運動させるようになっている眼病手術デバイスの概要図である。
【図１２】並進運動させて治療用ビーム及び医師の視野を同時に運動させるようになっている可動レンズを有する目用コンタクトレンズの側断面図である。
【図１３】レーザーシステム及び顕微鏡の一部を並進運動させて治療用ビーム及び医師の視野を同時に運動させるようになっていて、治療用ビーム及び視覚化ビームが互いに交叉する点を除いて両ビームが空間的に分離されているような眼病手術デバイスの概要図である。
【図１４】眼病手術デバイスによって生成された治療用光のスポットのパターンの標的面平面図であって、スポット間の間隔が不規則になっている。
【図１５】眼病手術デバイスによって生成された治療用光のスポットの円形パターンの標的面平面図である。
【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６】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成20年10月28日(2008.10.28)
【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】
標的組織を治療するための手術デバイスであって、
治療用光ビームを生成する光源と、
前記治療用ビームを前記標的組織上に導く光学要素と、
前記標的組織から発した光から前記標的組織のイメージを生成する複数の光学要素と、
前記光源、前記光学要素、及び前記複数の光学要素の少なくとも１つを前記標的組織に対して並進運動させて前記治療用ビームを前記標的組織に沿って、及び前記複数の光学要素によって限定される前記標的組織の視野を同時に運動させる並進デバイスと、
前記並進デバイスを制御して前記治療用ビームを前記標的組織に沿って所定のパターンで運動させる制御エレクトロニクスと、
を備えていることを特徴とする手術デバイス。
【請求項２】
前記光学要素は、前記治療用ビームを前記標的組織に向けて反射させる鏡であることを特徴とする請求項１に記載の手術デバイス。
【請求項３】
前記標的組織から発した光は、前記光学要素を通過して前記複数の光学要素に到達するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の手術デバイス。
【請求項４】
前記並進デバイスは、前記光源、前記鏡、及び前記複数の光学要素を並進運動させることを特徴とする請求項２に記載の手術デバイス。
【請求項５】
前記並進デバイスは、前記鏡及び前記複数の光学要素を並進運動させることを特徴とする請求項２に記載の手術デバイス。
【請求項６】
前記治療用ビームを前記鏡に供給するための光ファイバ、
を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の手術デバイス。
【請求項７】
前記並進デバイスは、前記鏡、及び前記複数の光学要素の全てではなくそれらの幾つかを並進運動させることを特徴とする請求項２に記載の手術デバイス。
【請求項８】
前記並進デバイスは、前記光学要素を並進運動させることを特徴とする請求項３に記載の手術デバイス。
【請求項９】
前記光学要素はレンズであることを特徴とする請求項８に記載の手術デバイス。
【請求項１０】
ハウジングと、
前記ハウジングに取付けられていて、患者の目と接触するようになっているコンタクト要素と、
を更に備え、
前記レンズは前記並進デバイスを介して前記ハウジングに取付けられ、前記並進デバイスは前記レンズを前記ハウジングに対して運動させる、
ことを特徴とする請求項９に記載の手術デバイス。
【請求項１１】
前記並進デバイスは、前記光源及び前記複数の光学要素を並進運動させることを特徴とする請求項１に記載の手術デバイス。
【請求項１２】
前記治療用ビームは、前記光源から前記光学要素を通過して前記標的組織に達する第１の光路を辿り、
前記標的組織から発した光は、前記標的組織から前記光学要素、及び前記複数の光学要素を通過する第２の光路を辿り、
前記第１及び第２の光路は空間的に分離しているが、ある共通位置において互いに交叉している、
ことを特徴とする請求項１１に記載の手術デバイス。
【請求項１３】
前記複数の光学要素はオブジェクト面を限定するレンズを含み、前記共通位置は前記オブジェクト面に位置している、
ことを特徴とする請求項１２に記載の手術デバイス。
【請求項１４】
前記複数の光学要素の少なくとも１つは、前記治療用ビームが前記標的組織上に入射する前記標的組織の位置を視覚的に参照するための標的しるしを含むことを特徴とする請求項１に記載の手術デバイス。
【請求項１５】
前記複数の光学要素は、
前記治療用ビームが前記標的組織上に入射する前記標的組織のイメージ内の位置を視覚的にマークするための網線デバイス、
を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の手術デバイス。
【請求項１６】
前記網線デバイスは、前記治療用ビーム、及び前記光源の動作の少なくとも一方に関する情報を更に表示することを特徴とする請求項１５に記載の手術デバイス。
【請求項１７】
前記標的組織上に導かれる前記治療用ビームはパルス化され、前記所定のパターンは複数の離間したスポットからなることを特徴とする請求項１に記載の手術デバイス。
【請求項１８】
前記スポットは、不規則な間隔によって離間されていることを特徴とする請求項１７に記載の手術デバイス。
【請求項１９】
前記所定のパターンは、１つまたはそれ以上の曲線または直線からなることを特徴とする請求項１に記載の手術デバイス。
【請求項２０】
照準用光ビームを生成する第２の光源を更に備え、前記光学要素は前記照準用ビームを前記標的組織上に導き、前記並進デバイスは前記第２の光源、前記光学要素、及び前記複数の光学要素の少なくとも１つを前記標的組織に対して並進運動させて前記照準用ビームを前記標的組織に沿って、及び前記複数の光学要素によって限定される前記標的組織の視野を同時に運動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の手術デバイス。
【請求項２１】
前記制御エレクトロニクスを動作させるためのグラフィックユーザインタフェース、
を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の手術デバイス。
【請求項２２】
標的組織を治療するための手術デバイスであって、
治療用光ビームを生成する光源と、
前記標的組織から発した光から前記標的組織のイメージを生成する複数の光学要素と、
前記光源及び前記複数の光学要素を前記標的組織に対して並進運動させて前記治療用ビームを前記標的組織に沿って、及び前記複数の光学要素によって限定される前記標的組織の視野を同時に運動させる並進デバイスと、
前記並進デバイスを制御して前記治療用ビームを前記標的組織に沿って所定のパターンで運動させる制御エレクトロニクスと、
を備えていることを特徴とする手術デバイス。
【請求項２３】
前記治療用ビームは、前記光源から前記標的組織に達する第１の光路を辿り、
前記標的組織から発した光は、前記標的組織から前記複数の光学要素を通過する第２の光路を辿り、
前記第１及び第２の光路は空間的に分離しているが、ある共通位置において互いに交叉している、
ことを特徴とする請求項２２に記載の手術デバイス。
【請求項２４】
前記複数の光学要素はオブジェクト面を限定するレンズを含み、前記共通位置は前記オブジェクト面に位置している、
ことを特徴とする請求項２３に記載の手術デバイス。
【国際調査報告】
2009535099.tif 000018