(57)【要約】【課題】生体を容易にユーザに観察させることが可能な眼科手術システム、眼科手術システム制御プログラム、および眼科用手術顕微鏡を提供する。【解決手段】眼科手術システム１００は、手術顕微鏡１、眼科用光学機器５０、および支持機構６０を備える。手術顕微鏡１は、患者眼Ｅからの観察光束ＲＳ，ＬＳを導光する観察光学系３０を有し、手術中に患者眼Ｅをユーザに観察させる。眼科用光学機器５０は、光の出射および受光の少なくともいずれかを行うことで、患者眼Ｅの特性の測定または治療を行う。支持機構６０は、眼科用光学機器５０の少なくとも一部を、観察光学系３０と患者眼Ｅの間で測定または治療を行う作動位置と、作動位置から退避する退避位置との間で移動可能に支持する。【選択図】図１
2018051210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者眼からの観察光束を導光する観察光学系を有し、手術中に前記患者眼をユーザに観察させる手術顕微鏡と、
光の出射および受光の少なくともいずれかを行うことで前記患者眼の特性の測定または治療を行う眼科用光学機器と、
前記眼科用光学機器の少なくとも一部を、前記観察光学系と前記患者眼の間で前記患者眼の特性の測定または治療を行う作動位置と、前記作動位置から離間する退避位置との間で移動可能に支持する支持機構と、
を備えたことを特徴とする眼科手術システム。
【請求項２】
請求項１に記載の眼科手術システムであって、
前記手術顕微鏡は、
前記観察光学系における前記観察光束の光路上に設けられ、前記観察光学系の焦点距離を変更する焦点距離変更部と、
前記観察光学系の位置を、少なくとも前記観察光束に沿う方向に移動させる観察光学系移動部と、
を備えたことを特徴とする眼科手術システム。
【請求項３】
請求項２に記載の眼科手術システムであって、
少なくとも前記手術顕微鏡の動作を制御する顕微鏡制御部をさらに備え、
前記手術顕微鏡は、
前記焦点距離変更部を駆動させる焦点距離変更駆動部と、
前記観察光学系移動部を駆動させる観察光学系移動駆動部とをさらに備え、
前記顕微鏡制御部は、
前記観察光学系を移動させる指示が入力された場合に、前記観察光学系移動駆動部を制御して前記観察光学系を前記観察光束に沿う方向に移動させると共に、前記焦点距離変更駆動部を制御して前記観察光学系の焦点距離を前記観察光学系の移動距離と同じ距離だけ変更することを特徴とする眼科手術システム。
【請求項４】
請求項２に記載の眼科手術システムであって、
少なくとも前記手術顕微鏡の動作を制御する顕微鏡制御部をさらに備え、
前記手術顕微鏡は、
前記焦点距離変更部を駆動させる焦点距離変更駆動部と、
前記観察光学系移動部を駆動させる観察光学系移動駆動部とをさらに備え、
前記顕微鏡制御部は、
前記手術顕微鏡の使用態様を変更する指示が入力された場合に、前記観察光学系移動駆動部を制御して前記観察光学系を前記観察光束に沿う方向に所定距離移動させると共に、前記焦点距離変更駆動部を制御して前記観察光学系の焦点距離を前記観察光学系の移動距離と同じ距離だけ変更することを特徴とする眼科手術システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の眼科手術システムであって、
前記観察光束の少なくとも一部を透過させると共に、前記眼科用光学機器による測定または治療に用いられる光の少なくとも一部を反射させる光学素子をさらに備えたことを特徴とする眼科手術システム。
【請求項６】
請求項５に記載の眼科手術システムであって、
前記光学素子が前記眼科用光学機器に設けられていることを特徴とする眼科手術システム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の眼科手術システムであって、
前記手術顕微鏡は、
前記観察光学系によって導光された前記観察光束を受光することで、前記患者眼の顕微鏡画像を撮影する撮影素子をさらに備え、
前記眼科手術システムは、
少なくとも表示手段における前記顕微鏡画像の表示制御を行う制御部をさらに備えたことを特徴とする眼科手術システム。
【請求項８】
請求項７に記載の眼科手術システムであって、
前記手術顕微鏡は、
前記眼科用光学機器から前記患者眼に向けて出射された光を、前記患者眼に対する前記眼科用光学機器のアライメント、および、前記眼科用光学機器のフォーカス状態の判断の少なくともいずれかに用いる指標として撮影することを特徴とする眼科手術システム。
【請求項９】
請求項８に記載の眼科手術システムであって、
前記支持機構は、
前記支持機構による前記眼科用光学機器の移動を駆動させる光学機器移動駆動部を備え、
前記制御部は、
前記指標を含む前記顕微鏡画像を前記表示手段に表示させると共に、
前記眼科用光学機器を移動させるためにユーザによって入力される信号に基づいて前記光学機器移動駆動部を制御することで、前記眼科用光学機器のアライメントおよびフォーカス調整の少なくともいずれかを行うことを特徴とする眼科手術システム。
【請求項１０】
請求項８に記載の眼科手術システムであって、
前記支持機構は、
前記支持機構による前記眼科用光学機器の移動を駆動させる光学機器移動駆動部を備え、
前記制御部は、
前記顕微鏡画像に対して画像処理を行うことで前記指標を検出し、
前記指標の検出結果に基づいて前記光学機器移動駆動部を制御することで、前記眼科用光学機器のアライメントおよびフォーカス調整の少なくともいずれかを行うことを特徴とする眼科手術システム。
【請求項１１】
請求項７から１０のいずれかに記載の眼科手術システムであって、
前記制御部は、
前記顕微鏡画像に基づいて、前記眼科用光学機器による測定または治療を行う位置を設定することを特徴とする眼科手術システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の眼科手術システムであって、
前記制御部は、
手術前に設定された、前記眼科用光学機器による測定または治療を行う部位を示す情報である手術前情報を取得し、
前記手術前情報と前記顕微鏡画像を照合させることで、前記眼科用光学機器による測定または治療を行う位置を設定することを特徴とする眼科手術システム。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の眼科手術システムであって、
前記眼科用光学機器は、
前記患者眼の特性の測定または治療を行うために出射する光を偏向させる偏向部を備え、
前記制御部は、
前記顕微鏡画像に対して画像処理を行うことで前記患者眼の動きを検出し、
検出した前記患者眼の動きに応じて前記偏向部の駆動を制御することで、前記眼科用光学機器による測定または治療を行う位置を、設定した位置に追従させることを特徴とする眼科手術システム。
【請求項１４】
手術中に患者眼をユーザに観察させる手術顕微鏡と、光の出射および受光の少なくともいずれかを行うことで前記患者眼の特性の測定または治療を行う眼科用光学機器と、を備えた眼科手術システムを制御する制御装置において実行される眼科手術システム制御プログラムであって、
前記手術顕微鏡は、
前記患者眼からの観察光束を導光する観察光学系と、
前記観察光学系によって導光された前記観察光束を受光することで前記患者眼の顕微鏡画像を撮影する撮影素子と、
を備え、
前記眼科手術システムは、
前記眼科用光学機器の少なくとも一部を、前記観察光学系と前記患者眼の間に挿入されて前記患者眼の特性の測定または治療を行う作動位置と、前記作動位置から離間する退避位置との間で移動可能に支持する支持機構をさらに備え、
前記眼科手術システム制御プログラムが前記制御装置の制御部によって実行されることで、
前記撮影素子によって撮影された前記顕微鏡画像の、表示手段における表示制御を行う表示制御ステップを、前記制御装置に実行させることを特徴とする眼科手術システム制御プログラム。
【請求項１５】
手術中に生体をユーザに観察させる眼科用手術顕微鏡であって、
前記生体からの観察光束を導光する観察光学系と、
前記観察光学系における前記観察光束の光路上に設けられ、前記観察光学系の焦点距離を変更する焦点距離変更部と、
前記焦点距離変更部を駆動させる焦点距離変更駆動部と、
前記観察光学系の位置を、少なくとも前記観察光束に沿う方向に移動させる観察光学系移動部と、
前記観察光学系移動部を駆動させる観察光学系移動駆動部と、
前記眼科用手術顕微鏡の動作を制御する顕微鏡制御部と、
を備え、
前記顕微鏡制御部は、
前記観察光学系を移動させる指示が入力された場合に、前記観察光学系移動駆動部を制御して前記観察光学系を前記観察光束に沿う方向に移動させると共に、前記焦点距離変更駆動部を制御して前記観察光学系の焦点距離を前記観察光学系の移動距離と同じ距離だけ変更することを特徴とする眼科用手術顕微鏡。
【請求項１６】
手術中に生体をユーザに観察させる眼科用手術顕微鏡であって、
前記生体からの観察光束を導光する観察光学系と、
前記観察光学系における前記観察光束の光路上に設けられ、前記観察光学系の焦点距離を変更する焦点距離変更部と、
前記焦点距離変更部を駆動させる焦点距離変更駆動部と、
前記観察光学系の位置を、少なくとも前記観察光束に沿う方向に移動させる観察光学系移動部と、
前記観察光学系移動部を駆動させる観察光学系移動駆動部と、
前記眼科用手術顕微鏡の動作を制御する顕微鏡制御部と、
を備え、
前記顕微鏡制御部は、
前記手術顕微鏡の使用態様を変更する指示が入力された場合に、前記観察光学系移動駆動部を制御して前記観察光学系を前記観察光束に沿う方向に所定距離移動させると共に、前記焦点距離変更駆動部を制御して前記観察光学系の焦点距離を前記観察光学系の移動距離と同じ距離だけ変更することを特徴とする眼科用手術顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、手術において生体（例えば患者眼）の観察等を行うために用いられる眼科手術システム、眼科手術システム制御プログラム、および眼科用手術顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
手術においてユーザ（例えば術者等）に生体を観察させるための種々のシステムが知られている。例えば、特許文献１には、光断層干渉計（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）を用いたＯＣＴ装置と、患者眼の内部を拡大表示する手術顕微鏡を、手術中に同時に使用する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１６３０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術における１つの側面について述べる。患者眼をユーザに観察させる手術顕微鏡に、患者眼の特性の測定または治療を行う眼科用光学機器を予め組み込むと、装置の大型化、コストの増大等の問題が生じる。一方で、手術顕微鏡と眼科用光学機器を別々に用いる場合、装置の種々の設定（例えば、装置の設置等）が面倒である。
【０００５】
他の側面について述べる。手術顕微鏡を使用するユーザは、観察光学系を備えた筐体の位置を、観察光束に沿って移動させたい場合がある。この場合、ユーザは、筐体を移動させるだけでなく、観察光学系のピント位置を適切な位置に調整する必要があった。
【０００６】
本開示の典型的な目的は、前述した複数の側面の少なくともいずれかを解決し、生体を容易にユーザに観察させることが可能な眼科手術システム、眼科手術システム制御プログラム、および眼科用手術顕微鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示における典型的な実施形態が提供する眼科手術システムは、患者眼からの観察光束を導光する観察光学系を有し、手術中に前記患者眼をユーザに観察させる手術顕微鏡と、光の出射および受光の少なくともいずれかを行うことで前記患者眼の特性の測定または治療を行う眼科用光学機器と、前記眼科用光学機器の少なくとも一部を、前記観察光学系と前記患者眼の間で前記患者眼の特性の測定または治療を行う作動位置と、前記作動位置から離間する退避位置との間で移動可能に支持する支持機構と、を備える。
【０００８】
本開示における典型的な実施形態が提供する眼科手術システム制御プログラムは、手術中に患者眼をユーザに観察させる手術顕微鏡と、光の出射および受光の少なくともいずれかを行うことで前記患者眼の特性の測定または治療を行う眼科用光学機器と、を備えた眼科手術システムを制御する制御装置において実行される眼科手術システム制御プログラムであって、前記手術顕微鏡は、前記患者眼からの観察光束を導光する観察光学系と、前記観察光学系によって導光された前記観察光束を受光することで前記患者眼の顕微鏡画像を撮影する撮影素子と、を備え、前記眼科手術システムは、前記眼科用光学機器の少なくとも一部を、前記観察光学系と前記患者眼の間に挿入されて前記患者眼の特性の測定または治療を行う作動位置と、前記作動位置から離間する退避位置との間で移動可能に支持する支持機構をさらに備え、前記眼科手術システム制御プログラムが前記制御装置の制御部によって実行されることで、前記撮影素子によって撮影された前記顕微鏡画像の、表示手段における表示制御を行う表示制御ステップを、前記制御装置に実行させる。
【０００９】
本開示における典型的な実施形態が提供する眼科用手術顕微鏡は、手術中に生体をユーザに観察させる眼科用手術顕微鏡であって、前記生体からの観察光束を導光する観察光学系と、前記観察光学系における前記観察光束の光路上に設けられ、前記観察光学系の焦点距離を変更する焦点距離変更部と、前記焦点距離変更部を駆動させる焦点距離変更駆動部と、前記観察光学系の位置を、少なくとも前記観察光束に沿う方向に移動させる観察光学系移動部と、前記観察光学系移動部を駆動させる観察光学系移動駆動部と、前記眼科用手術顕微鏡の動作を制御する顕微鏡制御部と、を備え、前記顕微鏡制御部は、前記観察光学系を移動させる指示が入力された場合に、前記観察光学系移動駆動部を制御して前記観察光学系を前記観察光束に沿う方向に移動させると共に、前記焦点距離変更駆動部を制御して前記観察光学系の焦点距離を前記観察光学系の移動距離と同じ距離だけ変更する。
【００１０】
本開示における典型的な実施形態が提供する眼科用手術顕微鏡は、手術中に生体をユーザに観察させる眼科用手術顕微鏡であって、前記生体からの観察光束を導光する観察光学系と、前記観察光学系における前記観察光束の光路上に設けられ、前記観察光学系の焦点距離を変更する焦点距離変更部と、前記焦点距離変更部を駆動させる焦点距離変更駆動部と、前記観察光学系の位置を、少なくとも前記観察光束に沿う方向に移動させる観察光学系移動部と、前記観察光学系移動部を駆動させる観察光学系移動駆動部と、前記眼科用手術顕微鏡の動作を制御する顕微鏡制御部と、を備え、前記顕微鏡制御部は、前記手術顕微鏡の使用態様を変更する指示が入力された場合に、前記観察光学系移動駆動部を制御して前記観察光学系を前記観察光束に沿う方向に所定距離移動させると共に、前記焦点距離変更駆動部を制御して前記観察光学系の焦点距離を前記観察光学系の移動距離と同じ距離だけ変更する。
【００１１】
本開示に係る眼科手術システム、眼科手術システム制御プログラム、および眼科用手術顕微鏡によると、生体を容易にユーザに観察させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】眼科手術システム１００の概略構成を示す図である。
【図２】観察光学系移動処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】前眼部用処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】前眼部の顕微鏡画像１５の一例を示す図である。
【図５】眼底用処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】眼底の顕微鏡画像１５の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜概要＞
本開示で例示する眼科手術システムは、手術顕微鏡、眼科用光学機器、および支持機構を備える。手術顕微鏡は、患者眼からの観察光束を導光する観察光学系を有し、手術中に患者眼をユーザに観察させる。眼科用光学機器は、光の出射および受光の少なくともいずれかを行うことで、患者眼の特性の測定または治療を行う。支持機構は、眼科用光学機器の少なくとも一部を、手術顕微鏡の観察光学系と患者眼の間で患者眼の特性の測定または治療を行う作動位置と、作動位置から離間する退避位置との間で眼科用光学機器を移動可能に支持する。この場合、眼科用光学機器の少なくとも一部が支持機構によって移動されるだけで、眼科用光学機器を用いずに手術顕微鏡による観察を行う使用態様と、眼科用光学機器による測定または観察を行う使用態様とが切り替えられる。従って、手術顕微鏡と眼科用測定機器が、手術中に容易に使用される。
【００１４】
なお、眼科用光学機器には種々の機器を利用できる。例えば、波面センサ、患者眼の眼軸長を測定する眼軸長測定装置、患者眼の屈折力を測定する眼屈折力測定装置、患者眼の角膜形状を測定する角膜形状測定装置、患者眼の断層画像を取得するＯＣＴ装置、患者眼の眼底を撮影する眼底カメラ、患者眼の組織に治療光を出射するレーザ治療装置等の少なくともいずれかを、眼科用光学機器として使用してもよい。
【００１５】
手術顕微鏡は、焦点距離変更部と観察光学系移動部を備えていてもよい。焦点距離変更部は、観察光学系における観察光束の光路上に設けられており、観察光学系の焦点距離を変更する。観察光学系移動部は、観察光学系の位置を少なくとも観察光束に沿う方向に移動させる。この場合、手術顕微鏡は、観察光学系のフォーカスを適切な位置に合わせつつ、眼科用光学機器を作動位置に設置するか否かに応じて観察光学系と患者眼の距離を変更することができる。その結果、患者眼と装置の間のワーキングスペースが適切に確保される。
【００１６】
眼科手術システムは、少なくとも手術顕微鏡の動作を制御する顕微鏡制御部をさらに備えてもよい。手術顕微鏡は、焦点距離変更部を駆動させる焦点距離変更駆動部と、観察光学系移動部を駆動させる観察光学系移動駆動部を備えてもよい。顕微鏡制御部は、観察光学系を移動させる指示が入力された場合に、観察光学系移動駆動部を制御して観察光学系を移動させると共に、焦点距離変更駆動部を制御して観察光学系の焦点距離を観察光学系の移動距離と同じ距離だけ変更してもよい。この場合、観察光学系の位置が移動する前後で、観察光学系のピント位置が同じ位置に保たれる。従って、ユーザは、観察光学系のピント位置を変えることなく観察光学系の位置を容易に移動させることができる。
【００１７】
顕微鏡制御部は、手術顕微鏡の使用態様を変更する指示が入力された場合に、観察光学系移動駆動部を制御して観察光学系を観察光束に沿う方向に所定距離移動させると共に、焦点距離変更駆動部を制御して観察光学系の焦点距離を観察光学系の移動距離と同じ距離だけ変更してもよい。この場合、ユーザは、手術顕微鏡の使用態様を変更する指示を入力するだけで、観察光学系のピント位置を変えることなく観察光学系の位置を所定距離移動させることができる。
【００１８】
なお、顕微鏡制御部は、観察光学系のピント位置を変えずに観察光学系を移動させる場合、観察光学系移動駆動部による観察光学系の移動と、焦点距離変更駆動部による焦点距離の変更を並行して行ってもよいし、いずれか一方を先に行ってもよい。また、使用態様の変更指示を契機として観察光学系を所定距離移動させる場合、所定距離はユーザによって指定された距離であってもよい。また、観察光学系のピント位置を変えずに観察光学系を移動させる動作は、眼科用光学機器を用いずに手術顕微鏡による観察を行う使用態様と、眼科用光学機器による測定または観察を行う使用態様とを切り替える場合に限定して実施されるものではない。例えば、手術の種類に応じて生体と観察光学系の間のワーキングスペースを変化させたい場合等にも、ピント位置を変えずに観察光学系を移動させる技術は有用である。
【００１９】
観察光束の少なくとも一部を透過させると共に、眼科用光学機器による測定または治療に用いられる光の少なくとも一部を反射させる光学素子が用いられてもよい。この場合、手術顕微鏡による患者眼の観察と、眼科用光学機器による測定または治療が、適切に並行して実行される。また、手術顕微鏡の観察光学系と患者眼の間のワーキングスペースを確保することがより容易になる。
【００２０】
光学素子は、眼科用光学機器に設けられていてもよい。この場合、眼科用光学機器に対する光学素子の位置調整が容易になる。また、眼科用光学機器と光学素子が別体である場合に比べて、ユーザの作業量が減少する。
【００２１】
ただし、光学素子と眼科用光学機器を別体とすることも可能である。例えば、眼科用光学機器を支持する支持機構に光学素子が設けられていてもよい。この場合、眼科用光学機器が支持機構によって支持されることで、眼科用光学機器に対する光学素子の位置が適切な位置となるように、支持機構が設計されていてもよい。また、光学素子は、眼科用光学機器とは別で手術顕微鏡に着脱可能に装着されてもよい。
【００２２】
手術顕微鏡は、観察光学系によって導光された観察光束を受光することで患者眼の顕微鏡画像を撮影する撮影素子を備えていてもよい。眼科手術システムは、少なくとも表示手段における顕微鏡画像の表示制御を行う制御部を備えていてもよい。この場合、ユーザは、表示手段に表示された画像を見ることで、患者眼を容易に観察することができる。特に、眼科用光学機器を作動位置に設置するか否かに応じて観察光学系と患者眼の距離が変更される場合には、手術顕微鏡の接眼レンズの位置も変化する。その結果、ユーザは、接眼レンズの位置に応じて姿勢を変える必要がある。これに対し、顕微鏡画像を表示手段に表示させる場合には、ユーザは、姿勢を変えることなく顕微鏡画像を見ることができる。なお、手術顕微鏡は、表示手段の顕微鏡画像および接眼レンズの両方でユーザに患者眼を観察させてもよい。
【００２３】
制御部は、手術顕微鏡、眼科用光学機器、および支持機構のいずれかに設けられていてもよいし、手術顕微鏡に接続されたパーソナルコンピュータの制御部であってもよい。また、複数の装置の各々に設けられた制御部が協同して顕微鏡画像の表示制御等を行ってもよい。また、前述した顕微鏡制御部は、顕微鏡画像の表示制御を行う制御部と同じであってもよいし、別であってもよい。
【００２４】
手術顕微鏡は、眼科用光学機器から患者眼に向けて出射された光を、患者眼に対する眼科用光学機器のアライメント、および、眼科用光学機器のフォーカス状態の判断の少なくともいずれかに用いる指標として撮影してもよい。この場合、眼科用光学機器のアライメントおよびフォーカス調整の少なくともいずれかが、手術顕微鏡によって撮影された顕微鏡画像に基づいて実行される。従って、患者眼に対する手術顕微鏡のアライメントと共に、眼科用光学機器のアライメントおよびフォーカス調整の少なくともいずれかが、簡易な構成で適切に実行される。
【００２５】
支持機構は、眼科用光学機器の移動を駆動させる光学機器移動駆動部を備えていてもよい。制御部は、指標を含む顕微鏡画像を表示手段に表示させてもよい。制御部は、眼科用光学機器を移動させるためにユーザによって入力される信号に基づいて光学機器移動駆動部を制御することで、眼科用光学機器のアライメントおよびフォーカス調整の少なくともいずれかを行ってもよい。この場合、ユーザは、指標を含む顕微鏡画像を確認しながら移動指示を入力することで、眼科用光学機器のアライメントおよびフォーカス調整の少なくともいずれかを適切に行うことができる。
【００２６】
なお、移動指示の入力を受け付けるための操作部には、種々の操作部を利用することができる。例えば、ユーザが足で操作するフットスイッチが操作部として用いられてもよい。この場合、ユーザは、例えば手で手術器具を扱いながら足で移動指示を入力することも可能である。また、タッチパネル、キーボード、各種ボタン等が操作部として用いられてもよい。また、支持機構は、光学機器移動駆動部を備えずに、ユーザの手動操作によって眼科用光学機器を移動させてもよい。
【００２７】
制御部は、顕微鏡画像に対して画像処理を行うことで、指標を検出してもよい。制御部は、指標の検出結果に基づいて光学機器移動駆動部を制御することで、眼科用光学機器のアライメントおよびフォーカス調整の少なくともいずれかを行ってもよい。この場合、顕微鏡画像に基づく眼科用光学機器のアライメントおよびフォーカス調整の少なくともいずれかが、自動的に実行される。よって、ユーザが各種操作を行う頻度が減少する。
【００２８】
なお、眼科用光学機器から投影される指標のパターンには、種々のパターンを採用できる。例えば、指標の中心を認識することが可能なパターン（例えば、環状のパターン、十字状のパターン等）が、眼科用光学機器から投影されてもよい。この場合、指標の中心が認識されることで、アライメントがより正確に実行される。また、特定の大きさの指標パターン（例えば、特定の径を有する円形または環状のパターン）が、眼科用光学機器から患者眼に向けて投影されてもよい。この場合、指標パターンの大きさに基づいて、眼科用光学機器のフォーカス調整がより適切に実行される。また、有限遠の光と無限遠の光が眼科用光学機器から投影されてもよい。この場合、有限遠の光によって現れる指標の位置と、無限遠の光によって現れる指標の位置によって、眼科用光学機器のフォーカス調整が適切に実行される。
【００２９】
制御部は、眼科用光学機器による測定または治療を行う位置を、顕微鏡画像に基づいて設定してもよい。この場合、顕微鏡画像によって正確に患者眼を観察できる状態で、手術顕微鏡とは別のデバイスである眼科用光学機器による測定または治療を行う位置が適切に設定される。
【００３０】
なお、制御部は、顕微鏡画像を表示手段に表示させた状態で、測定または治療を行う位置を指定するためのユーザからの指示を入力し、入力された指示に基づいて位置を設定してもよい。また、制御部は、顕微鏡画像に対して画像処理を行うことで、測定または治療を行う位置を自動で設定してもよい。
【００３１】
また、制御部は、測定または治療を行う位置または範囲を設定すると共に、設定した位置または範囲と、眼科用光学機器から出射された光に基づいて、眼科用光学機器のアライメントを行ってもよい。この場合、測定または治療を行う位置または範囲に基づいて、眼科用光学機器のアライメントがより正確に行われる。
【００３２】
制御部は、手術前に設定された、眼科用光学機器による測定または治療を行う部位を示す情報である手術前情報を取得してもよい。制御部は、手術前情報と顕微鏡画像を照合させることで、眼科用光学機器による測定または治療を行う位置を設定してもよい。この場合、顕微鏡画像に基づいて、測定または治療を行う位置を、手術前に設定された部位に適切に設定することができる。
【００３３】
眼科用光学機器は、測定または治療を行うために出射する光を偏向させる偏向部を備えてもよい。制御部は、顕微鏡画像に対して画像処理を行うことで患者眼の動きを検出し、検出した動きに応じて偏向部の駆動を制御することで、測定または治療を行う位置を、設定した位置に追従（トラッキング）させてもよい。この場合、患者眼が動いた場合でも、顕微鏡画像に基づいて、正確な位置で測定または治療が実行される。
【００３４】
＜実施形態＞
以下、本開示における典型的な実施形態の１つについて、図面を参照して説明する。以下の実施形態では、眼科手術において使用される眼科手術システム１００を例示する。しかし、本実施形態で例示する技術の少なくとも一部は、眼科以外の用途に用いられるシステムおよび装置にも適用できる。例えば、本実施形態の手術顕微鏡１に用いられている技術の一部を、眼科以外の用途に用いられる手術顕微鏡に適用してもよい。本実施形態で例示する眼科手術システム１００は、手術顕微鏡１、眼科用光学機器５０、および支持機構６０を備える。
【００３５】
手術顕微鏡１について説明する。図１に示すように、本実施形態の手術顕微鏡１は、ベース部２、アーム部４、観察光学系移動部６、観察装置１０、および操作部４８を備える。
【００３６】
ベース部２は、手術顕微鏡１の土台となる部分である。本実施形態では、後述する制御部４０がベース部２内に内蔵されている。アーム部４は、少なくとも１つの関節部を有し、観察装置１０を可動可能に支持する。本実施形態では、アーム部４の基部はベース部２に接続されており、アーム部４の先端部は観察光学系移動部６に接続されている。ユーザは、アーム部４の関節部を可動させることで、観察装置１０の位置を手動で移動させることもできる。
【００３７】
観察光学系移動部６は、観察光学系３０を備えた観察装置１０の位置を移動させる。一例として、本実施形態の観察光学系移動部６は、ＸＹ移動部７およびＺ移動部８を備える。ＸＹ移動部７は、アーム部４およびＺ移動部８に接続されている。さらに、Ｚ移動部８には観察装置１０が接続されている。ＸＹ移動部７に設けられたＸＹ移動モータ（図示せず）が制御部４０によって駆動されると、Ｚ移動部および観察装置１０が、観察光束ＲＳ，ＬＳに交差する方向（ＸＹ方向）に移動する。また、Ｚ移動部８に設けられたＺ移動モータ（観察光学系移動駆動部）９が制御部４０によって駆動されると、観察装置１０が観察光束ＲＳ，ＬＳの光軸に沿う方向（Ｚ方向）に移動する。なお、移動部６の構成を変更することも可能である。例えば、ＸＹ移動部に回転機構を利用してもよい。
【００３８】
観察装置１０は、照明光学系２０、ビームスプリッタ２５、および観察光学系３０を備える。照明光学系１０は、観察対象である生体（本実施形態では患者眼Ｅ）を照明する照明光を出射する。一例として、本実施形態では、白内障手術が実行される際に、照明光学系１０が備える照明光源の像を患者眼Ｅの眼底に結像させて、眼底の血管に由来する赤色で水晶体を明視野照明する技術（所謂レッドリフレックス）が採用されている。照明光学系１０は、観察光学系３０における右眼用の観察光束ＲＳの光軸と同軸とされる照明光と、観察光学系３０における左眼用の観察光束ＬＳの光軸と同軸とされる照明光を出射することが可能である。ただし、照明光は、観察光束ＲＳ，ＬＳの光軸とは異なる角度から観察対象に向けて照射される照明光であってもよい。なお、本実施形態における観察光束ＲＳ，ＬＳとは、観察対象からの光束（例えば、観察対象によって反射された照明光の光束）のうち、ユーザＵによって観察される光を生成するために観察光学系３０によって導光される光束を言う。
【００３９】
ビームスプリッタ２５は、照明光学系１０が出射する照明光の光軸と、観察光学系３０における観察光束ＲＳ，ＬＳの光軸を同軸とする光軸結合素子の一例である。図１に例示するビームスプリッタ２５は、照明光学系１０から出射された照明光の少なくとも一部を反射させると共に、観察対象からの観察光束ＲＳ，ＬＳの少なくとも一部を透過させることで、照明光の光軸と観察光束ＲＳ，ＬＳの光軸を同軸とする。ビームスプリッタ２５によって反射された照明光は、観察光束ＲＳ，ＬＳの光路の一部と同じ光路を、観察光束ＲＳ，ＬＳの進行方向とは逆の方向に進み、観察対象に照射される。なお、ビームスプリッタ２５以外の光学素子（例えば、プリズムまたは部分反射ミラー等）によって、照明光を観察対象に向けて導光させてもよい。
【００４０】
観察光学系３０は、観察対象をユーザに観察（本実施形態では立体視）させるために、観察対象からの観察光束を導光する。本実施形態の手術顕微鏡１は、ユーザＵの右眼で観察される観察画像と、ユーザＵの左眼で観察される観察画像をディスプレイ（本実施形態では立体画像表示装置）４７に表示させることで、観察対象をユーザＵに立体視させる。従って、観察光学系３０は、観察対象からの右眼用の観察光束ＲＳを右眼用撮影素子３６Ｒに導光すると共に、左眼用の観察光束ＬＳを左眼用撮影素子３６Ｌに導光する。詳細は後述するが、制御部４０は、２つの撮影素子３６Ｒ，３６Ｌによる撮影信号に基づいて、ディスプレイ４７の画像表示を制御する。なお、観察対象を立体視させるためのディスプレイには、例えば、３Ｄディスプレイ、ステレオビューア、またはヘッドマウントディスプレイ等の各種デバイスを採用できる。また、右眼用の観察光束ＲＳが導光される右眼用撮影素子３６Ｒと、左眼用の観察光束ＬＳが導光される左眼用撮影素子３６Ｌが別々に設けられている必要は無い。例えば、１つの撮影素子の撮影エリア内に、右眼用の観察光束ＲＳが導光されるエリアと、左眼用の観察光束ＬＳが導光されるエリアがそれぞれ設けられていてもよい。
【００４１】
観察光学系３０は、焦点距離変更部３１、ズームレンズ群３５、および前述した撮影素子３６Ｒ，３６Ｌを備える。焦点距離変更部３１は、観察光束ＲＳ，ＬＳの光路上に設けられており、観察光学系３０の焦点距離を変更することができる。ズームレンズ群３５は、撮影素子３６Ｒ，３６Ｌによる生体の撮影倍率を変更することができる。本実施形態では、ズームレンズ群３５におけるレンズの少なくとも一部が観察光束ＲＳ，ＬＳに沿う方向に移動されることで、撮影倍率が変更される。
【００４２】
一例として、本実施形態の焦点距離変更部３１は、正レンズである対物レンズ３２と、負レンズ３３と、焦点距離変更モータ（焦点距離変更駆動部）３４を備える。負レンズ３３は、対物レンズ３２よりも光路の下流側（つまり、撮影素子３６Ｒ，３６Ｌ側）に設けられている。焦点距離変更モータ３４は、負レンズ３３を観察光束ＲＳ，ＬＳに沿う方向に移動させる。負レンズ３３が観察光束ＲＳ，ＬＳに沿う方向に移動されることで、観察光学系３０の焦点距離が変更され、観察光学系３０に対するピントの相対的な位置が移動する。
【００４３】
なお、焦点距離変更部の構成を変更することも可能である。例えば、焦点距離変更部がズームレンズ群３５に設けられていてもよい。この場合、ズームレンズ群３５におけるレンズの少なくとも一部が観察光束ＲＳ，ＬＳに沿う方向に移動されることで、観察光学系３０の焦点距離が変更される。また、焦点距離変更モータを用いずに、ユーザによる手動操作によって焦点距離変更部が駆動されてもよい。
【００４４】
また、観察光学系３０は、ユーザＵに接眼レンズを覗かせて観察対象を立体視させるための構成を備えていてもよい。この場合、観察光学系３０は、右眼用の観察光束ＲＳをユーザＵの右眼用の接眼レンズに導光すると共に、左眼用の観察光束ＬＳをユーザＵの左眼用の接眼レンズに導光すればよい。また、硝子体手術を行う場合等には、患者眼Ｅの眼底をより広い角度でユーザに観察させるための広角観察ユニットが、対物レンズ３２と患者眼Ｅの間の光路上に付加的に設けられてもよい。
【００４５】
眼科用光学機器５０について説明する。眼科用光学機器５０は、光の出射および受光の少なくともいずれかを行うことで、患者眼Ｅの特性の測定、および患者眼Ｅの治療の少なくともいずれかを行う。眼科用光学機器５０には種々の機器を利用できる。例えば、波面センサ、患者眼の眼軸長を測定する眼軸長測定装置、患者眼の屈折力を測定する眼屈折力測定装置、患者眼の角膜形状を測定する角膜形状測定装置、患者眼の断層画像を取得するＯＣＴ装置、患者眼の眼底を撮影する眼底カメラ、患者眼の組織に治療光を出射するレーザ治療装置等の少なくともいずれかを、眼科用光学機器５０として使用してもよい。
【００４６】
眼科用光学機器５０は、光の出射および受光の少なくともいずれかを行うための光学系５２を備える。例えば、角膜形状測定装置を眼科用光学機器５０として用いる場合には、光学系５２は、角膜形状を測定するための測定光を出射すると共に、角膜によって反射された測定光の反射光を受光素子に導光する。また、レーザ治療装置を眼科用光学機器５０として用いる場合には、光学系５２は、治療レーザ光と共に、治療レーザ光が照射される位置を示すエイミング光を出射してもよい。
【００４７】
また、図１に例示する眼科用光学機器５０の光学系５２は、偏向部５３を備える。偏向部５３は、患者眼Ｅの特性の測定または治療を行うために出射する光を偏向させることができる。例えば、レーザ治療装置を眼科用光学機器５０として用いる場合には、偏向部５３は、治療レーザ光およびエイミング光の少なくともいずれかを偏向させることで光の照射位置を変更するミラー（例えば、ガルバノミラー等）であってもよい。また、ＯＣＴ装置を眼科用光学機器５０として用いる場合には、偏向部５３は、ＯＣＴ測定光を偏向させるミラーであってもよい。ミラーの代わりに、音響光学素子（ＡＯＭ）等を偏向部として用いてもよい。また、偏向部５３を備えていない眼科用光学機器５０を眼科手術システム１００に用いることも当然可能である。
【００４８】
また、図１に例示する眼科用光学機器５０は、光学素子５５を備える。光学素子５５は、観察光束ＲＳ，ＬＳの少なくとも一部を透過させると共に、眼科用光学機器５０による測定または治療に用いられる光の少なくとも一部を反射させる。その結果、手術顕微鏡１による患者眼Ｅの観察と、眼科用光学機器５０による測定または治療が、適切に並行して実行される。また、患者眼Ｅと装置の間のワーキングスペースを確保することが容易になる。
【００４９】
一例として、眼科用光学機器５０が、測定または治療に用いる光とは別でエイミング光を出射する場合、本実施形態の光学素子５５は、エイミング光の波長は部分的に透過させる一方で、測定または治療に用いられる光はエイミング光の反射率よりも高い反射率（例えば９５％以上）で反射させる。その結果、測定または治療が適切に行われる。
【００５０】
また、本実施形態の光学素子５５は、眼科用光学機器５０に設けられている。従って、眼科用光学機器５０に対する光学素子５５の位置調整が容易または不要になり、ユーザの作業量も低下する。しかし、光学素子５５と眼科用光学機器５０を別体としてもよい。例えば、支持機構６０に光学素子５５が設けられていてもよい。また、光学素子５５は、眼科用光学機器５０とは別で手術顕微鏡１に着脱可能に装着されてもよい。
【００５１】
支持機構６０について説明する。支持機構６０は、眼科用光学機器５０の少なくとも一部を移動可能に支持する。例えば、光学系５２を備えた筐体と、制御部を備えた筐体が分離されている眼科用光学機器５０を用いる場合には、支持機構６０は、光学系５２を備えた筐体のみを移動可能に支持してもよい。
【００５２】
支持機構６０は、少なくとも作動位置と退避位置の間で眼科用光学機器５０を移動させることができる。本実施形態では、作動位置とは、眼科用光学機器５０の少なくとも一部が観察光学系３０と患者眼Ｅの間にある位置である。眼科用光学機器５０は、作動位置にある状態で患者眼Ｅの特性の測定および治療の少なくともいずれかを実行する。退避位置とは、作動位置から離れた位置である。
【００５３】
さらに、本実施形態の支持機構６０は、眼科用光学機器５０の少なくとも一部を移動させることで、患者眼Ｅに対する眼科用光学機器５０のアライメント（位置調整）およびフォーカス調整の少なくともいずれかを実行することができる。
【００５４】
一例として、本実施形態の支持機構６０は、ベース部５１および光学機器移動部６３を備える。ベース部６１は、支持機構６０の土台となり、光学機器移動部６３を支持する。光学機器移動部６３は、眼科用光学機器５０の少なくとも一部を移動させる。詳細には、本実施形態における光学機器移動部６３は、アライメント駆動部６４およびスライドレール６５を備える。アライメント駆動部６４は、スライドレール６５を支持すると共に、スライドレール６５を三方向（互いに垂直に交差するＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向）に移動させることで、眼科用光学機器５０のアライメントおよびフォーカス調整の少なくともいずれかを行う。スライドレール６５は、眼科用光学機器５０を水平方向に移動させることで、眼科用光学機器５０を作動位置と退避位置の間で移動させる。ただし、光学機器移動部６３は、複数の移動機構（本実施形態ではアライメント駆動部６４およびスライドレール６５）を備えていなくてもよい。つまり、光学機器移動部６３は、１つの移動機構によって、作動位置と退避位置の間の移動と、アライメントの両方を実現させてもよい。
【００５５】
また、本実施形態の光学機器移動部６３は、眼科用光学機器５０の移動を駆動させる光学機器移動駆動部（本実施形態では移動モータ）６６を備える。後述する制御部４０は、光学機器移動駆動部６６の駆動を制御することで、眼科用光学機器５０を移動させる。ただし、光学機器移動部６３は、ユーザの手動操作によって眼科用光学機器５０を移動させてもよい。また、他の変更を支持機構６０に加えることも可能である。例えば、眼科用光学機器５０を吊り下げて移動可能に支持するアーム等を、支持機構として用いてもよい。また、本実施形態では、眼科用光学機器５０と支持機構６０は別のデバイスである。しかし、眼科用光学機器５０と支持機構６０が一体に形成されて１つのデバイスとなっていてもよい。
【００５６】
操作部４８は、ユーザＵが各種操作指示を眼科手術システム１００に入力するために、ユーザによって操作される。本実施形態では、操作部４８として、ユーザＵの足で操作されるフットスイッチが少なくとも設けられている。従って、ユーザＵは、手術器具等を手で扱いながら、各種操作指示をフットスイッチから入力することができる。ただし、フットスイッチと共に、またはフットスイッチの代わりに、他のデバイス（例えば、各種ボタンおよびタッチパネル等）が操作部４８として用いられてもよい。
【００５７】
制御部４０は、眼科手術システム１００の各種制御を司る。一例として、本実施形態の制御部４０は、ディスプレイ４７の表示制御、および手術顕微鏡１の動作の制御等を行う。つまり、本実施形態の制御部４０は、手術顕微鏡１の動作を制御する顕微鏡制御部を兼ねる。制御部４０は、ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４３、および不揮発性メモリ（ＮＶＭ）４４を備える。ＣＰＵ４１は各種制御を行うコントローラである。ＲＡＭ４２は各種情報を一時的に記憶する。ＲＯＭ４３には、ＣＰＵ４１が実行するプログラム、および各種初期値等が記憶されている。不揮発性メモリ４４は、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。後述する各種処理を実行するための眼科手術システム制御プログラムは、不揮発性メモリ４４に記憶されていてもよい。制御部４０は、有線通信または無線通信によって、眼科用光学機器５０および支持機構６０に接続されている。
【００５８】
なお、本実施形態では、一例として、手術顕微鏡１に設けられた制御部４０が、眼科手術システム１００の制御を司る制御部として機能する場合を例示する。しかし、眼科手術システム１００の制御を司る制御部（つまり、眼科手術システム制御プログラムを実行する制御部）の構成は、適宜変更できる。例えば、眼科用光学機器５０に設けられた制御部が、眼科手術システム１００の制御を司ってもよい。手術顕微鏡１および眼科用光学機器５０に接続されたパーソナルコンピュータ（図示せず）の制御部が、眼科手術システム１００を制御してもよい。また、複数の装置の各々に設けられた制御部（例えば、手術顕微鏡１の制御部４０と、眼科用光学機器５０の制御部）が協同して、眼科手術システム１００を制御してもよい。
【００５９】
＜眼科手術システム制御処理＞
以下、眼科手術システム１００の制御部（本実施形態では手術顕微鏡１の制御部４０）が実行する眼科手術システム制御処理について説明する。制御部４０のＣＰＵ４１は、ＮＶＭ４４に記憶された眼科手術システム制御プログラムに従って、以下説明する各種処理を実行する。
【００６０】
＜作動位置設置処理＞
まず、図２を参照して観察光学系移動処理について説明する。観察光学系移動処理では、手術顕微鏡１の観察光学系３０を観察光束ＲＳ，ＬＳに沿って移動させる処理と、観察光学系３０の移動に対応させて観察光学系３０の焦点距離を変更する処理が行われる。
【００６１】
本実施形態では、ユーザは、操作部４８を操作することで、観察光学系３０の移動方向の指示、または、手術顕微鏡１の使用態様を変更する指示を入力することができる。例えば、ユーザは、患者眼Ｅと手術顕微鏡３０の間のワーキングスペースを変更したい場合等に、観察光学系３０の移動方向の指示を入力することで、観察光学系３０を所望の方向に所望の距離だけ移動させることができる。また、使用態様を変更する指示には、眼科用光学機器５０が用いられていない使用態様から、眼科用光学機器５０による測定または治療を行う使用態様に変更する指示と、測定または治療を行う使用態様を終了する指示がある。なお、使用態様の種類を変更してもよいことは言うまでもない。
【００６２】
図２に示すように、観察光学系３０の移動方向の指示が入力されると（Ｓ１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、手術顕微鏡１の観察光学系３０を、指示された方向へ、指示された距離だけ移動させる（Ｓ２）。本実施形態では、ＣＰＵ４１は、観察光学系移動部６におけるＺ移動モータ９の駆動を制御することで、観察光学系３０を自動的に移動させる。次いで、ＣＰＵ４１は、焦点距離変更モータ３４の駆動を制御することで、観察光学系３０の移動方向および移動距離に応じて観察光学系３０の焦点距離を変更する（Ｓ３）。詳細には、ＣＰＵ４１は、観察光学系３０の焦点距離を、観察光学系３０の移動距離と同じ距離だけ変更する。なお、観察光学系３０が患者眼Ｅから遠ざけられる場合には焦点距離は増加され、観察光学系３０が患者眼Ｅに近づけられる場合には焦点距離は減少される。その結果、観察光学系３０のピント位置が保持されたまま、観察光学系３０が移動される。従って、観察光学系３０の移動前にフォーカスが患者眼Ｅに合っていた場合には、観察光学系３０の移動後もフォーカスは患者眼Ｅに合う。
【００６３】
また、眼科用光学機器５０による測定または治療を行う使用態様に変更する指示が入力されると（Ｓ１：ＮＯ、Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、Ｚ移動モータ９の駆動を制御することで、観察光学系３０を、患者眼Ｅから遠ざかる方向へ所定距離移動させる（Ｓ５）。所定距離は、予め固定された距離であってもよいし、ユーザによって予め指定された距離であってもよい。ＣＰＵ４１は、Ｓ３と同様に、観察光学系３０の移動方向および移動距離に応じて、観察光学系３０の焦点距離を、移動距離と同じ距離だけ変更する（Ｓ６）。従って、使用態様を変更する指示をユーザが入力するだけで、手術顕微鏡１が使用態様に適した状態となる。次いで、支持機構６０によって、眼科用光学機器５０の少なくとも一部の位置が、退避位置から作動位置に移動される（Ｓ７）。以上の手順によって、患者眼Ｅと装置の間のワーキングスペースが適切に確保された状態で、眼科用光学機器５０が作動位置に移動される。本実施形態では、ＣＰＵ４１は、光学機器移動駆動部６６の駆動を制御することで、眼科用光学機器５０の少なくとも一部を自動的に作動位置に移動させる。
【００６４】
また、測定または治療を行う使用態様を終了する指示が入力されると（Ｓ４：ＮＯ）、支持機構６０によって、眼科用光学機器５０の少なくとも一部の位置が、作動位置から退避位置に移動される（Ｓ８）。次いで、ＣＰＵ４１は、Ｚ移動モータ９の駆動を制御することで、観察光学系３０を、患者眼Ｅに近づく方向へ所定距離移動させる（Ｓ９）。ＣＰＵ４１は、Ｓ３と同様に、観察光学系３０の移動方向および移動距離に応じて、観察光学系３０の焦点距離を、移動距離と同じ距離だけ変更する（Ｓ１０）。
【００６５】
なお、観察光学系３０を移動させる手順（Ｓ２，Ｓ５，Ｓ９）と、観察光学系３０の焦点距離を変更する手順（Ｓ３，Ｓ６，Ｓ１０）については、いずれの手順が先に行われてもよいし、２つの手順が並行して行われてもよい。
【００６６】
＜前眼部用処理＞
図３および図４を参照して、眼科手術システム１００を用いて患者眼Ｅの前眼部の観察等を行う場合の処理の一例について説明する。図３および図４に示す例では、眼科用光学機器５０として、患者眼Ｅの前眼部における角膜の形状を測定する角膜形状測定装置（ケラト測定装置）が用いられる場合を例示する。しかし、他の機器が眼科用光学機器５０として用いられる場合でも、図３および図４で例示する技術の少なくとも一部を適用できる。また、患者眼Ｅの眼底の測定または治療を行う場合に、図３および図４で例示する技術の少なくとも一部を適用してもよい。
【００６７】
図３に示すように、ＣＰＵ４１は、眼科用光学機器５０のアライメントおよびフォーカスの自動調整を実行する指示が入力されたか否かを判断する（Ｓ１１）。本実施形態では、ユーザは、眼科用光学機器５０のアライメントおよびフォーカスの自動調整および手動調整のいずれかを、操作部４８を操作することで選択できる。
【００６８】
自動調整が選択されている場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、撮影素子３６Ｒ，３６Ｌによって撮影されている顕微鏡画像に対して画像処理を行うことで、アライメントおよびフォーカス調整を行うための指標を検出する（Ｓ１２）。図４に示すように、本実施形態の眼科用光学機器５０は、患者眼Ｅの角膜形状を測定するために、複数の点状の光７７が環状に配置された環状パターンで測定光を照射する。手術顕微鏡１は、眼科用光学機器５０から患者眼Ｅに向けて出射された光（本実施形態では、光７７の環状パターン）を、患者眼Ｅに対する眼科用光学機器５０のアライメント、および眼科用光学機器５０のフォーカス状態の判断の少なくともいずれかに用いる指標として撮影する。ＣＰＵ４１は、撮影した顕微鏡画像１５から、指標の位置を検出する。なお、図４に示す顕微鏡画像１５には、測定光によって現れる指標と共に、患者眼Ｅの瞳孔７１、虹彩７３、および瞼７５等が写り込んでいる。
【００６９】
次いで、ＣＰＵ４１は、指標の検出結果に基づいて光学機器移動駆動部６６を制御することで、患者眼Ｅに対する眼科用光学機器５０の自動アライメントを実行する（Ｓ１３）。図４に示す例では、ＣＰＵ４１は、検出した指標の中心７８（本実施形態では、複数の点状の光７７によって形成された環状パターンの中心７８）の位置を検出する。さらに、ＣＰＵ４１は、顕微鏡画像１５に対して画像処理を行うことで、アライメントの基準とする基準位置７２を検出する。本実施形態では、患者眼Ｅの瞳孔７１が検出されることで、瞳孔７１の中心が基準位置７２として検出される。しかし、他の位置（例えば、角膜の中心等）が基準位置として検出されてもよい。ＣＰＵ４１は、指標の中心７８が基準位置７２に近づくように光学機器移動駆動部６６の駆動を制御することで、患者眼Ｅに対する眼科用光学機器５０の自動アライメントを実行する。
【００７０】
なお、本実施形態では、眼科用光学機器５０から環状パターンで出射された光が、アライメントの指標として用いられる。従って、指標の中心位置を認識することが容易である。しかし、眼科用光学機器５０から出射される光のパターンを変更することも可能である。例えば、円形のパターン、十字状のパターン等が眼科用光学機器５０から出射される場合でも、指標の中心位置を認識することが容易である。
【００７１】
次いで、ＣＰＵ４１は、指標の検出結果に基づいて光学機器移動駆動部６６を制御することで、眼科用光学機器５０のフォーカス調整を実行する（Ｓ１４）。例えば、有限遠の光と無限遠の光を眼科用光学機器５０が出射する場合には、ＣＰＵ４１は、有限光による指標の位置と、無限光による指標の位置に基づいてフォーカス状態を判断し、眼科用光学機器５０のフォーカスを調整する。
【００７２】
なお、フォーカス状態を判断する方法を変更することも可能である。例えば、ＣＰＵ４１は、顕微鏡画像１５に対する画像処理によって、指標のサイズ（例えば、図４では環状のパターンの径等）を検出してもよい。この場合、ＣＰＵ４１は、検出される指標のサイズが所定のサイズに近づくように光学機器移動駆動部６６の駆動を制御することで、眼科用光学機器５０のフォーカスを調整してもよい。指標のパターンを変更することも可能である。また、ＣＰＵ４１は、顕微鏡画像１５の指標のエッジが鮮明になるように光学機器移動駆動部６６の駆動を制御することで、フォーカス調整を行ってもよい。
【００７３】
また、アライメントおよびフォーカスの手動調整が選択されている場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は、眼科用光学機器５０から投影された指標が含まれる顕微鏡画像１５をディスプレイ４７に表示させる（Ｓ１６）。この状態で、ユーザは、ディスプレイ４７に表示された顕微鏡画像１５、および、顕微鏡画像１５における指標を確認しながら、支持機構６０を移動させる指示を操作部（本実施形態ではフットスイッチ）４８に入力する。ＣＰＵ４１は、操作部４８に入力された信号に基づいて、光学機器移動駆動部６６の駆動を制御する（Ｓ１７）。従って、ユーザは、指標を含む顕微鏡画像１５を確認しながら操作部４８を操作することで、アライメントおよびフォーカス調整の少なくともいずれかを適切に行うことができる。例えば、ユーザは、指標のパターンの中心が基準位置７２に近づくように、測定または治療のための光の光軸に交差する方向に眼科用光学機器５０を移動させることで、患者眼Ｅに対する眼科用光学機器５０のアライメントを行ってもよい。
【００７４】
ＣＰＵ４１は、測定または治療を実行させる指示が操作部４８に入力されたか否かを判断する（Ｓ１８）。入力されていなければ（Ｓ１８：ＮＯ）、処理はＳ１１へ戻り、アライメントおよびフォーカス調整の少なくともいずれかが継続して実行される。従って、測定または治療の前に患者眼Ｅの動き等が生じても、患者眼Ｅに対する眼科用光学機器５０の位置が適切な位置に保たれる。測定または治療を実行させる指示が入力されると（Ｓ１８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、測定または治療（図３および図４に示す例では、角膜形状の測定）を実行し（Ｓ１９）、処理は終了する。
【００７５】
＜眼底用処理＞
図５および図６を参照して、眼科手術システム１００を用いて患者眼Ｅの眼底の観察等を行う場合の処理の一例について説明する。図５および図６に示す例では、眼科用光学機器５０として、患者眼Ｅの眼底に治療レーザ光を照射するレーザ治療装置が用いられる場合を例示する。しかし、他の機器（例えば、眼底の断層画像を撮影するＯＣＴ装置）が眼科用光学機器５０として用いられる場合でも、図５および図６で例示する技術の少なくとも一部を適用できる。ＯＣＴ装置を用いる場合、以下の説明における「治療」「治療位置」の用語は、「断層画像の取得」「断層画像を取得するために測定光を走査させる走査位置」にそれぞれ置き換えられる。
【００７６】
図５に示すように、ＣＰＵ４１は、眼底上における治療範囲９０（図６参照）を取得する（Ｓ２０）。例えば、ＣＰＵ４１は、ユーザが操作部４８を操作することで入力した指示に応じて、眼底上の治療範囲９０を取得してもよい。また、治療を行う部位（範囲でもよい）を示す情報が手術前に設定されている場合には、手術前に設定された情報（以下、「手術前情報」という）から治療範囲９０を取得してもよい。
【００７７】
ＣＰＵ４１は、眼科用光学機器５０のアライメントおよびフォーカスの自動調整を実行する指示が入力されたか否かを判断する（Ｓ２１）。この処理は、前述したＳ１１（図３参照）の処理と同様である。
【００７８】
自動調整が選択されている場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、撮影素子３６Ｒ，３６Ｌによって撮影されている顕微鏡画像に対して画像処理を行うことで、アライメントおよびフォーカス調整を行うための指標を検出する（Ｓ２２）。図５に示すように、本実施形態の眼科用光学機器５０は、治療レーザ光の照射位置を示すエイミング光８５を出射する。図５に示す状態では、偏向部５３（図１参照）によって治療レーザ光およびエイミング光８５が偏向される範囲の中心に、エイミング光８５が照射されている。ＣＰＵ４１は、撮影した顕微鏡画像１５から、エイミング光８５の照射位置を指標の位置として検出する。なお、図５に示す顕微鏡画像には、エイミング光８５によって現れる指標と共に、患者眼Ｅの眼底の視神経乳頭８１、黄斑８２、および血管８３が写り込んでいる。
【００７９】
次いで、ＣＰＵ４１は、指標の検出結果に基づいて光学機器移動駆動部６６を制御することで、患者眼Ｅに対する眼科用光学機器５０の自動アライメントを実行する（Ｓ２３）。図５に示す例では、ＣＰＵ４１は、検出した指標（エイミング光８５）が治療範囲９０の中心９１に近づくように光学機器移動駆動部６６の駆動を制御することで、患者眼Ｅに対する眼科用光学機器５０の自動アライメントを実行する。ただし、アライメントの具体的な方法を変更することも可能である。例えば、ＣＰＵ４１は、治療範囲９０の中心９１の代わりに、アライメントの基準となる基準位置を設定し、指標が基準位置に近づくように光学機器移動駆動部６６の駆動を制御してもよい。
【００８０】
次いで、ＣＰＵ４１は、指標の検出結果に基づいて光学機器移動駆動部６６を制御することで、眼科用光学機器５０のフォーカス調整を実行する（Ｓ２４）。一例として、本実施形態の眼科用光学機器５０では、治療レーザ光とエイミング光８５のスポットサイズは、フォーカスが合った状態で最も小さくなる。従って、ＣＰＵ４１は、顕微鏡画像１５に対する画像処理によってエイミング光８５のスポットサイズを検出する。ＣＰＵ４１は、スポットサイズが最も小さくなるように光学機器移動駆動部６６の駆動を制御することで、眼科用光学機器５０のフォーカスを調整する。
【００８１】
また、アライメントおよびフォーカスの手動調整が選択されている場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は、眼科用光学機器５０から投影された指標が含まれる顕微鏡画像１５をディスプレイ４７に表示させる（Ｓ２６）。この状態で、ユーザは、ディスプレイ４７に表示された顕微鏡画像１５、および、顕微鏡画像１５における指標の位置を確認しながら、眼科用光学機器５０を移動させる指示を操作部（本実施形態ではフットスイッチ）４８に入力する。ＣＰＵ４１は、操作部４８に入力された信号に基づいて、光学機器移動駆動部６６の駆動を制御する（Ｓ２７）。例えば、ユーザは、指標が治療範囲９０の中心９１に近づくように操作部４８を操作することで、眼科用光学機器５０のアライメントを行ってもよい。また、ユーザは、エイミング光８５のスポットサイズが最も小さくなるように操作部４８を操作することで、フォーカス調整を行ってもよい。
【００８２】
治療位置９３（図６参照）の設定を開始する指示が操作部４８に入力されると（Ｓ２８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、治療位置９３の設定に手術前情報を使用するか否かを判断する（Ｓ３０）。本実施形態では、ユーザは、治療位置９３の設定に手術前情報を使用するか否かを選択できる。
【００８３】
手術前情報を使用する旨が選択されている場合には（Ｓ３０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、手術前情報と顕微鏡画像１５を照合させる（Ｓ３１）。例えば、ＣＰＵ４１は、顕微鏡画像１５に対して画像処理を行うことで、顕微鏡画像１５に写り込んでいる患者眼Ｅの特徴部位（例えば、視神経乳頭８１、黄斑８２、および血管８３の少なくともいずれか）を検出し、検出結果に基づいて、手術前情報と顕微鏡画像１５を自動的に照合させてもよい。また、ＣＰＵ４１は、ユーザによる操作指示に応じて手術前情報と顕微鏡画像１５を照合させてもよい。なお、手術前情報は、例えば、治療を行う部位を示す位置情報が眼底画像上に付加された情報であってもよいし、治療を行う部位と特定の部位の位置関係を示す情報であってもよい。次いで、ＣＰＵ４１は、手術前情報と顕微鏡画像１５の照合結果に基づいて、眼科用光学機器５０による治療を行う位置９３を設定する（Ｓ３２）。
【００８４】
また、手術前情報を使用しない旨が選択されている場合には（Ｓ３０：ＮＯ）、ＣＰＵ４１は、手術前情報を使用せずに、顕微鏡画像１５に基づいて治療位置９３を設定する（Ｓ３４）。Ｓ３４の具体的な方法は適宜選択できる。例えば、ＣＰＵ４１は、ユーザが操作部４８を操作することで指定した位置に、１つまたは複数の治療位置９３を設定してもよい。また、ＣＰＵ４１は、Ｓ２０で取得した治療範囲９０の範囲内に、１つまたは複数の治療位置９３を自動的に設定してもよい。なお、それぞれの治療位置９３の間隔等の条件が、ユーザの指示等に応じて定められていてもよい。この場合、ＣＰＵ４１は、定められた条件に基づいて、治療範囲９０内に治療位置９３を設定してもよい。また、ＣＰＵ４１は、治療レーザ光の照射を禁止する禁止領域を治療範囲９０内に設定し、治療範囲９３の範囲内且つ禁止領域外に治療位置９３を設定してもよい。この場合、ＣＰＵ４１は、ユーザの指示に応じて禁止領域を設定してもよい。また、ＣＰＵ４１は、顕微鏡画像１５に対して画像処理を行い、患者眼Ｅの特徴部位（例えば、視神経乳頭８１、黄斑８２、および血管８３の少なくともいずれか）を検出して、特徴部位（特徴部位の近傍も含めてもよい）を禁止領域として設定してもよい。
【００８５】
次いで、ＣＰＵ４１は、治療の開始指示が入力されたか否かを判断する（Ｓ３５）。治療の開始指示が入力されると（Ｓ３５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４１は、治療位置９３のトラッキングを開始し（Ｓ３６）、治療位置９３に治療レーザ光を照射する。例えば、ＣＰＵ４１は、顕微鏡画像１５に対して画像処理を行うことで、患者眼Ｅの動きを検出する。ＣＰＵ４１は、検出した患者眼Ｅの動きに応じて偏向部５３の駆動を制御することで、眼科用光学機器５０によって治療レーザ光を照射する位置を、Ｓ３２またはＳ３４で設定した位置に追従させる。その結果、患者眼Ｅの動きに関わらず、治療位置９３が、設定された位置に追従（トラッキング）される。
【００８６】
上記実施形態で開示された技術は一例に過ぎない。従って、上記実施形態で例示された技術を変更することも可能である。例えば、上記実施形態では、顕微鏡画像１５に基づくアライメントとフォーカス調整が共に実行される。しかし、アライメントおよびフォーカス調整の一方のみが顕微鏡画像１５に基づいて実行されてもよい。また、ＣＰＵ４１は、顕微鏡画像１５に基づくアライメントとフォーカス調整を実行せずに、測定または治療を行う位置の設定のみを顕微鏡画像１５に基づいて実行してもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１    手術顕微鏡
６    観察光学系移動部
９    Ｚ移動モータ
１０    観察装置
１５    顕微鏡画像
３０    観察光学系
３１    焦点距離変更部
３４    焦点距離変更モータ
３６Ｒ，３６Ｌ    撮影素子
４０    制御部
４７    ディスプレイ
４８    操作部
５０    眼科用光学機器
５３    偏向部
５５    光学素子
６０    支持機構
６３    光学機器移動部
６６    光学機器移動駆動部
１００    眼科手術システム
【図１】
2018051210.tif 000003
【図２】
2018051210.tif 000004
【図３】
2018051210.tif 000005
【図４】
2018051210.tif 000006
【図５】
2018051210.tif 000007
【図６】
2018051210.tif 000008