(57)【要約】【課題】網膜光線療法用のシステムを提供する。【解決手段】網膜疾患を治療するシステム及び方法が複数本の放射ビーム、即ちレーザ光ビームを光学レンズ又はマスクに通してレーザ光ビームを光学的に整形する。整形されたビームを網膜の少なくとも一部分に当てる。ビームの選択されたパラメータ―パルス長、出力及びデューティサイクル―に起因して、網膜又は窩組織を損傷させることなく窩を含む実質的に網膜全体にビームを当てることができ、他方、網膜光線療法又は光刺激術の利点を依然として保持することができる。【選択図】図１
2018202256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
網膜光線療法又は光刺激術を実施する方法であって、
複数本の放射ビームを発生させるステップを含み、各ビームは、所定の波長、出力及びデューティサイクルを有し、
前記放射ビームを光学レンズ又はマスクに通して前記ビームを光学的に整形するステップを含み、
前記放射ビームを前記網膜の少なくとも一部分に当てるステップを含む、方法。
【請求項２】
前記通過ステップ又は前記照射ステップの実施前に前記放射ビームを単一の出力ビームに結合するステップを含み、前記通過ステップ及び前記照射ステップは、前記単一の出力ビームを用いて実施される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記照射ステップは、前記複数本の放射ビームのうちの選択されたビームの波長について前記網膜の完全なカバレージを達成するよう構成されたオフセットパターンに従って前記単一出力ビームをかじ取りするステップを含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記かじ取りステップは、前記複数本の放射ビームのうちの選択されなかったビームの波長について前記網膜の不完全な又はオーバラップしたカバレージを達成するよう前記オフセットパターンに従って前記単一出力ビームをかじ取りするステップを含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記照射ステップは、前記放射ビームの各々を前記網膜の少なくとも一部分に順次当てるステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記照射ステップは、前記放射ビームの各々の各波長について前記網膜の完全なカバレージを達成するよう構成されたオフセットパターンに従って前記放射ビームの各々をかじ取りするステップを含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記かじ取りステップは、結果的に各波長についての前記網膜の同一のカバレージが得られるようにして多数本の放射ビームによる前記網膜の同時治療を排除するよう前記オフセットパターンに従って前記放射ビームの各々をかじ取りするステップを含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記通過ステップは、前記放射ビームの各々を各放射ビームのための別々の光学レンズ又はマスクに別々に通すステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
各ビームを単一の所定のパターンで生じさせるよう各放射ビームをその波長に従って光学的に整形するよう別々の光学レンズ又はマスクを構成するステップを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記光学的に整形されたビームを組み合わせて単一の所定のパターンを有する多数の波長の単一のビームの状態にするステップを更に含む、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
前記照射ステップは、前記単一所定パターンについて前記網膜の完全なカバレージを達成するよう構成されたオフセットパターンに従って多数の波長の前記単一ビームをかじ取りするステップを含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
虹彩アパーチュア上の絞りを調節して前記放射ビームを前記網膜の外周部分から遮断して前記放射ビームを前記網膜の内側中央部分に送るステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記放射ビームを前記網膜の１つ又は２つ以上の選択的格子部分から遮断して前記放射ビームを前記網膜の遮断されなかった部分のどれにも伝えるよう格子アパーチュア上に液晶ディスプレイアレイを構成するステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
ピーク出力の領域を減衰させ又は前記網膜上の瘢痕組織の治療を阻止するよう前記放射ビームを選択的に遮断するステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記放射ビームを前記網膜上の疾患マーカに選択的に送るステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記照射ステップは、前記放射ビームを前記窩の少なくとも一部分に当てるステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１７】
網膜診断モダリティからの結果画像（result image）に平行な又は該結果画像上に重ね合わされた前記網膜の眼底画像を表示するステップを更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項１８】
前記照射ステップ前、前記照射ステップ中及び／又は前記照射ステップ後に前記網膜の眼底画像をアーカイブするステップ及び前記照射ステップの治療パラメータを記録するステップを更に含み、前記記録ステップは、治療適用又は治療除外の領域を図表で示すステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１９】
前記光学レンズ又はマスクは、前記ビームから複数個のスポットを生じさせる回折光学素子を含み、前記照射ステップは、前記複数個のスポットを前記網膜の少なくとも一部分に当てるステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項２０】
網膜光線療法又は光刺激術を実施する方法であって、
所定の波長、出力及びデューティサイクルの放射ビームを発生させるステップと、
前記放射ビームを光学レンズ又はマスクに通して前記ビームを光学的に整形するステップと、
前記放射ビームを選択的に伝え又は遮断するよう構成されたアパーチュア中に前記放射ビームを方向付けるステップと、
前記放射ビームを前記アパーチュアの形態に従って前記網膜の少なくとも一部分に当てるステップとを含む、方法。
【請求項２１】
前記アパーチュアは、虹彩アパーチュアを含み、前記方法は、前記虹彩アパーチュア上の絞りを調節して前記放射ビームを前記網膜の外周部分から遮断して前記放射ビームを前記網膜の内側中央部分に送るステップを含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記アパーチュアは、格子アパーチュアを含み、前記方法は、前記放射ビームを前記網膜の１つ又は２つ以上の選択的格子部分から遮断して前記放射ビームを前記網膜の遮断されなかった部分のどれにも伝えるよう前記格子アパーチュア上に液晶ディスプレイアレイを構成するステップを含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
ピーク出力の領域を減衰させ又は前記網膜上の瘢痕組織の治療を阻止するよう前記放射ビームを選択的に遮断するステップを含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２４】
前記放射ビームを前記網膜上の疾患マーカに選択的に送るステップを含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２５】
前記照射ステップは、前記放射ビームを前記窩の少なくとも一部分に当てるステップを含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２６】
網膜診断モダリティからの結果画像（result image）に平行な又は該結果画像上に重ね合わされた前記網膜の眼底画像を表示するステップを更に含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２７】
前記照射ステップ前、前記照射ステップ中及び／又は前記照射ステップ後に前記網膜の眼底画像をアーカイブするステップ及び前記照射ステップの治療パラメータを記録するステップを更に含み、前記記録ステップは、治療適用又は治療除外の領域を図表で示すステップを含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２８】
前記光学レンズ又はマスクは、前記ビームから複数個のスポットを生じさせる回折光学素子を含み、前記照射ステップは、前記複数個のスポットを前記網膜の少なくとも一部分に当てるステップを含む、請求項２０記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、生物学的組織の光線療法又は光刺激術、例えばレーザ網膜光凝固療法に関する。特に、本発明は、網膜の閾値下（サブスレッショルド）光線療法又は光刺激術を用いることによって網膜疾患及び障害を治療するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
糖尿病網膜症の合併症は、６０歳未満の人々における失明の主因であり続けている。黄斑浮腫は、この患者群における法的盲の最もありふれた原因である。糖尿病、糖尿病網膜症の原因及びかくして糖尿病黄斑浮腫は、世界中で発生率及び流行率が増大しており、先進国だけでなく、発展途上国においても流行性になっている。糖尿病網膜症は、病気発現から３年〜５年以内のタイプＩ（インスリン依存型）糖尿病患者に現れ始める場合がある。糖尿病網膜症の流行率は、疾患の持続時間につれて増大する。１０年後までには、患者のうちの１４％〜２５％は、糖尿病黄斑浮腫に罹る。２０年後までには、ほぼ１００％が或る程度の糖尿病網膜症に罹る。臨床的に有意な糖尿病黄斑浮腫のある未治療状態の患者は、潜在的に障害者となる中等度の失明の３年リスクが３２％である。
【０００３】
熱的網膜光凝固術の出現に至るまで、一般的には、糖尿病網膜症について効果的な治療法が存在しなかった。治療手技として放射熱による網膜熱傷（やけど）を作る光凝固術を用いることが、糖尿病網膜症の合併症が他の原因による既往症としての網膜瘢痕化を呈している眼ではそれほど重症ではない場合が多いという観察によって促された。糖尿病網膜症の早期治療研究は、糖尿病黄斑浮腫の治療においてアルゴンレーザによる黄斑光凝固の効能を実証した。網膜病理学の分野における全層性網膜レーザ熱傷が治療時点で白色又は灰色網膜病変部として目に見える（可視性の）ものとして（「閾値下」網膜光凝固術）作られた。時間の経過につれて、これら病変部は、網脈絡膜瘢痕化及び進行性萎縮の病巣領域の状態に進展した。
【０００４】
可視性終点（エンドポイント）光凝固では、レーザ光吸収によりレーザ部位のところの色素沈着組織が加熱される。熱の伝導は、この温度上昇を網膜色素上皮及び脈絡膜から上に位置した非色素沈着且つ隣接の非露出状態の組織に広げる。レーザ病変部は、レーザ視界の上に位置する損傷した神経網膜がその透明度を失って白色検眼鏡検査光を観察者の方へ散乱させて戻すと、すぐに目に見えるようになる。
【０００５】
出血性であり、検眼鏡検査下で明らかであり又は血管造影的に見つけることができる網膜病変部に関する種々の露光閾値が存在する。「閾値」病変部は、治療時点では検眼鏡検査下ではほとんど見えない病変部であり、「閾値下」病変部は、治療時には見えない病変部であり、「閾値上」レーザ療法は、容易に見える終点に対して実施される網膜光凝固術である。伝統的な網膜光凝固療法は、容易に見えて追跡されるよう「閾値」病変部を生じさせるか「閾値上」病変部を生じさせるかのいずれかのために可視終点が必要である。事実、実際の組織損傷及び瘢痕化がこの手技の利点を生じさせるために必要であると考えられている。灰色から白色にかけての網膜熱傷は、従来型閾値及び閾値上光凝固術に固有の熱による網膜破壊の証拠となっている。光凝固術は、網膜瘢痕を生じさせる有効な手段であることが判明しており、又、ほぼ５０年間にわたって糖尿病黄斑浮腫のための黄斑光凝固術の技術的基準になっている。
【０００６】
次に図１を参照すると、全体が参照符号１０で示された眼の略図が示されている。光線療法を用いる場合、レーザ光を患者の角膜１２、瞳孔１４及び水晶体１６に通して網膜１８上に差し向ける。網膜１８は、光を捕捉してこれを脳のための電気信号に変換する薄い組織層である。網膜は、これに栄養分を与える多くの血管、例えば、参照符号２０で示された血管を有している。種々の網膜疾患及び障害、特に血管（脈管）網膜疾患、例えば糖尿病網膜症は、上述したように従来型熱による網膜光凝固術を用いて治療される。図１において参照符号２２で示された窩／黄斑領域は、色視及び微細明細視に用いられる眼の一部分である。窩は、中央視に必要な細胞の集中度が最も高い黄斑の中心部のところに位置している。疾患、例えば加齢性黄斑変性がそのように損傷させているのがこの領域であるが、これは、従来の光凝固術による光線療法を用いることができない領域であり、と言うのは、窩領域中の細胞を損傷させると、患者の視力が著しく損なわれる場合があるからである。かくして、現行の従来型光凝固療法では、窩領域は、回避される。
【０００７】
この医原性網膜損傷は、必要である。網膜血管疾患の有効なレーザ治療に必要な医原性網膜損傷は、ほぼ５０年間にわたって広く受け入れられおり、又、主流となっている考え方のままである。治療を行わない場合と比較して明らかな利点を提供しているが、可視性の灰色から白色にかけての網膜熱傷及び瘢痕化を生じさせる現行の網膜光凝固治療には不利益及び欠点がある。従来型光凝固術は、有痛性である場合が多い。それ自体の付随するリスクを伴う局所麻酔が必要な場合がある。別法として、治療を長期間にわたって幾つかのステージに分割して治療上の疼痛及び術後炎症を最小限に抑える場合がある。視力の一過性の低下は、従来型光凝固術後に良く見受けられる。
【０００８】
事実、熱的組織損傷は、結果として即時視力低下及び遅発視力低下を招く場合のある従来型光凝固術の多くの潜在的な合併症の唯一の源である場合がある。かかる合併症としては、不注意による窩熱傷、網膜前及び網膜下線維症、脈絡膜血管新生及びレーザ瘢痕の進行性膨張が挙げられる。組織破壊に起因して生じる炎症により、黄斑浮腫網膜剥離を伴う維管増殖の誘発された急峻な収縮及び硝子体出血を引き起こし又は悪化させる場合があり、しかもぶどう膜炎、重篤な脈絡膜剥離、閉塞隅角又は低血圧症を引き起こす場合がある。これら合併症の中にはまれに起こるものがあるが、治療上の疼痛、進行性瘢痕膨張、視野狭窄、一過性視力低下及び夜間視低下を含む他の合併症は、従来型レーザ網膜光凝固術の避けられない副作用として認められるほど多く見受けられる。事実、従来型光凝固治療に固有の網膜損傷に起因して、従来型光凝固療法は、大抵の視力障害を引き起こす糖尿病黄斑浮腫が起こる窩に増強度及び接近度が限定されている。
【０００９】
リスク及び欠点にもかかわらず、典型的には可視レーザ光を用いる網膜光凝固治療は、増殖性糖尿病網膜症並びにこれ又網膜光凝固治療の良好な適応である糖尿病黄斑浮腫及び網膜静脈閉塞疾患を含む他の網膜症及び網膜疾患に関する現在における治療の基準である。事実、網膜光凝固術は、糖尿病網膜症を含む多くの網膜疾患に関する現在における治療の基準である。
【００１０】
もう１つの問題は、この治療では、多数回のレーザ照射を網膜に当てなければならず、これは、面倒臭く且つ時間がかかる場合があるということにある。典型的には、かかる治療は、所定の時間の間、即ち、数百ミリ秒から数秒までの時間の間、レーザビームスポットの形態で各照射を標的組織に当てることを必要としている。典型的には、レーザスポットの直径は、５０ミクロンから５００ミクロンまでの範囲にわたる。これらレーザ波長は、緑色、黄色、赤色又はそれどころか赤外線である場合がある。数百個又はそれどころか千個を超えるレーザスポットが網膜を完全に治療するために必要であることは珍しくない。医師は、各レーザビームスポットが結果的に永続的な損傷を引き起こす場合のある眼の敏感な領域、例えば窩から遠ざけられて適正に位置決めされるようにするという責任を担っている。一様なパターンを施すことは、困難であり、このパターンは、典型的には、分布状態が幾何学的ではなくランダムである。多数の場所の逐一治療は、長い手技である傾向があり、その結果、医師が疲労すると共に患者が不快感を覚える場合が多い。
【００１１】
バーマンヤー（Bahmanyar）に付与された米国特許第６，０６６，１２８号明細書（以下、「バーマンヤー」ともいう）は、多数の別々の光ファイバチャネル及びマイクロレンズのアレイを介するレーザ照射の分布によって達成される網膜破壊レーザ光凝固術の形態のマルチスポットレーザ適用方法を記載している。逐一レーザスポット手技の欠点を解決しているが、この方法にも欠点がある。しかしながら、バーマンヤーの方法の欠点は、レーザ源を多数の光ファイバに分割しているために光ファイバの劣化若しくは破断の差又は光損失があり、その結果、不均一、非効率的及び／又は最適以下のエネルギーの適用が生じる場合があるということである。別の欠点は、マイクロレンズシステムにおける光伝送ファイバの光学系の使用に付きものの個々のレーザスポットのサイズ及び密度に対する束縛である。光ファイバ束を扱う上での機械的束縛により、マルチスポットアレイの焦点を定めたりその照準を合わせたりする上での制約及び困難が生じる場合がある。
【００１２】
プレヴィン（Previn）名義の米国特許出願公開第２０１０／０１５２７１６（Ａ１）号明細書（以下、「プレヴィン」ともいう）は、大きな網膜レーザスポット中のレーザ照射量を均一化するために高い振動数で振動させたスペックルパターンによる大きな網膜レーザスポットを用いて破壊的レーザ照射を網膜に対して施す別のシステムを記載している。しかしながら、この方法に関する問題は、熱の発生が不均一であり、高い組織温度が大きなスポットの中心に向かって発生する可能性があるということにある。これは、眼内循環による不均一な熱放散によって悪化し、その結果、中心と比較して大きなスポットの周辺部寄りに効果的な冷却が生じる。即ち、スペックルパターンが高い振動数で振動することにより、レーザスポットが互いにオーバラップし又は近接する場合があり、それにより熱の蓄積及び望ましくない組織損傷が起こる。プレヴィンのスペックル法は、スペックルパターンのランダムな変動により広いレーザ露光内における点レーザ露光の平均化を達成している。しかしながら、かかる平均化は、幾つかの点露光が他の点露光よりも強力である結果として生じ、これに対し、露光領域内の幾つかの領域は、不十分なレーザ露光で終わる場合があり、これに対し、他の領域は、過度のレーザ露光を受け入れる。事実、プレヴィンは、具体的に、過度の露光又はこのシステムでは回避されるべき敏感な領域、例えば窩の露光のリスクに注目している。これら過度に露光されるスポットの結果として、網膜の損傷が起こる場合があるが、プレヴィンの発明は、敏感な領域例えば窩以外の網膜に損傷的網膜光凝固術を施すことを明示的に意図している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第６，０６６，１２８号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１０／０１５２７１６（Ａ１）号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、プレヴィン及びバーマンヤーに記載されている治療を含む全ての従来型網膜光凝固治療は、上述したように灰色から白色の網膜熱傷及び病変部の形態で可視性終点レーザ光凝固部を生じさせる。近年、本発明者は、検眼鏡検査法、標準又はレトロモードの赤外線、有色、赤色のない又は自己蛍光眼底写真術、任意治療の時点における又はその後の任意の時点における静脈内眼底フルオロセイン又はインドシアニングリーンアンギオグラフィ的又はスペクトルドメイン光コヒーレンストモグラフィを含む任意公知の手段によって目には見えない（不可視性の）組織損傷又はレーザ病変部が検出可能であるようにする閾値下光凝固術が、従来型可視閾値及び閾値上光凝固治療に起因して生じる欠点及び合併症の多くを生じさせないでほぼ同じ有益な結果及び治療結果を生じさせたことを見出した。適正な動作パラメータを用いると、閾値下光凝固治療を従来型可視網膜光凝固治療の可視性組織損傷又は結果として生じる欠点若しくは合併症なしで、敏感な領域、例えば窩を含む網膜全体に適用でき、しかも理想的に適用できる場合があることが確認された。さらに、網膜全体を治療し又は網膜の幾つかの部分を融合的に治療しようとすることによって、労力及び時間のかかる逐一レーザスポット療法を回避することができる。加うるに、結果として最適以下の組織標的カバレージが生じる不可視性終点レーザ治療に付きものの非効率性及び不正確さも又回避することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の要旨は、無害の閾値下の光凝固光線療法によって網膜疾患及び障害を治療する方法及びシステムにある。本発明は、糖尿病黄斑浮腫を含む糖尿病網膜症を治療するのに特に有用であるが、理解されるように、本発明は、伝統的な網膜光凝固治療に良好に対応する報告済みの網膜静脈閉塞疾患並びに特発性中心性漿液性網脈絡膜症、増殖性糖尿病網膜症及び網膜マクロ動脈瘤を含む（しかしながら、これには限定されない）全ての他の網膜病態に利用できるが、例えば遺伝病や加齢性黄斑変性その他のような疾患に関する予防策及び若返り策としての潜在的な用途を有する。
【００１６】
本発明は、網膜光線療法又は光刺激術を実施する方法に関する。この方法は、複数本の放射ビーム、例えばマイクロパルス化レーザ光ビームを発生させるステップと、放射ビームを光学レンズ又はマスクに通してビームを光学的に整形するステップと、放射ビームを、場合によっては窩の少なくとも一部分を含む網膜の少なくとも一部分に当てるステップとを含む。各ビームは、所定の波長、所定の出力及び所定のデューティサイクルを有する。
【００１７】
本方法は、通過ステップ又は照射ステップの実施前に放射ビームを単一の出力ビームに結合するステップを含むのが良い。この場合、通過ステップ及び照射ステップは、単一の出力ビームを用いて実施される。この場合、照射ステップは、複数本の放射ビームのうちの選択されたビームの波長について網膜の完全なカバレージを達成するよう構成されたオフセットパターンに従って単一出力ビームをかじ取りするステップを含む。かじ取りステップは、複数本の放射ビームのうちの選択されなかったビームの波長について網膜の不完全な又はオーバラップしたカバレージを達成するようオフセットパターンに従って単一出力ビームをかじ取りするステップを更に含む。
【００１８】
変形例として、照射ステップは、放射ビームの各々を網膜の少なくとも一部分に順次当てるステップを含むのが良い。この場合、照射ステップは、放射ビームの各々の各波長について網膜の完全なカバレージを達成するよう構成されたオフセットパターンに従って放射ビームの各々をかじ取りするステップを含む。かじ取りステップは、結果的に各波長についての網膜の同一のカバレージが得られるようにして多数本の放射ビームによる網膜の同時治療を排除するようオフセットパターンに従って放射ビームの各々をかじ取りするステップを更に含む。
【００１９】
通過ステップは、放射ビームの各々を各放射ビームのための別々の光学レンズ又はマスクに別々に通すステップを含むのが良い。別々の光学レンズ又はマスクの各々は、各ビームを単一の所定のパターンで生じさせるよう各放射ビームをその波長に従って光学的に整形するよう構成される。この場合、単一の所定のパターンは、各ビームについて同一である。光学的に整形されたビームを組み合わせて単一の所定のパターンを有する多数の波長の単一のビームの状態にする。単一所定パターンについて網膜の完全なカバレージを達成するよう構成されたオフセットパターンに従って多数の波長の単一ビームをかじ取りする。
【００２０】
網膜光線療法又は光刺激術を実施する方法は又、放射ビームを発生させるステップと、放射ビームを光学レンズ又はマスクに通してビームを光学的に整形するステップと、放射ビームを選択的に伝え又は遮断するよう構成されたアパーチュア中に放射ビームを方向付けるステップと、放射ビームを、アパーチュアの形態に従って窩の少なくとも一部分を含む網膜の少なくとも一部分に当てるステップとを含むのが良い。ビームは、所定の波長、出力及びデューティサイクルを有する。
【００２１】
光学レンズ又はマスクは、ビームから複数個のスポットを生じさせる回折光学素子を含むのが良い。同様に、光学レンズ又はマスクは、複数個のスポットを生じさせる複数本の光ファイバワイヤを含むのが良い。当業者であれば理解されるように、ビームを回折光学素子又はスポットを発生させる他の装置に通した後、ビームは、複数個のスポットを有する。かくして、照射ステップでは、この照射ステップがビームを網膜に当てていると記載しているが、このビームが単一の連続ビームではなく回折から結果として得られた複数個のスポットで構成される。本明細書の以下の部分は、ビームを当てることとして照射ステップを記載しており、この場合、各ビームは、ビームを回折光学素子に通す程度まで複数個のスポットを有する。照射ステップは、複数本のビームを網膜の少なくとも一部分に当てるステップを含む。
【００２２】
単一のビーム又は複数本のビームを用いる本方法ではアパーチュアが設けられるのが良い。アパーチュアは、虹彩アパーチュア又は格子（グリッド）アパーチュアであるのが良い。いずれの方法においても、この方法は、網膜の外周部分からの放射ビームを阻止し、この放射ビームを網膜の内側中央部分に伝えるよう虹彩アパーチュア上の絞りを調節するステップを含むのが良い。
【００２３】
変形例として、格子アパーチュア上の液晶ディスプレイアレイが網膜の１つ又は２つ以上の選択された格子部分からの放射ビームを遮断し、これら放射ビームを網膜の遮断されていない部分に伝えるよう構成されるのが良い。格子アパーチュアは、弱い出力の領域を減衰させ又は網膜上の瘢痕組織の治療を阻止するよう１本又は複数本のビームを選択的に遮断するために用いられるのが良い。アパーチュアは又、網膜上の疾患マーカに１本又は複数本のビームを選択的に送るよう使用することもできる。
【００２４】
本方法は、網膜診断モダリティからの最終又は結果画像（result image）に平行な又はこの結果画像上に重ね合わされた網膜の眼底画像を表示するステップを更に含むのが良い。この平行又は重ね合わせ表示は、照射ステップ中に遮断すべき又は遮断されるべきではない領域の判定を容易にすることができる。
【００２５】
本方法は、照射ステップ前、照射ステップ中及び／又は照射ステップ後に網膜の眼底画像をアーカイブするステップを含むのが良い。この方法は、照射ステップの治療パラメータを記録するステップを更に含むのが良く、記録ステップは、治療適用又は治療除外の領域を図表で示すステップを含む。
【００２６】
本発明によれば、網膜疾患及び障害を治療するシステムが放射ビームを生じさせるレーザを含む。特定の好ましい実施形態では、放射ビームは、例えば７５０ｎｍ〜１３００ｎｍ、好ましくは約８１０ｎｍの赤外波長を有する光ビームである。光ビームの強度は、１平方センチメートル当たり１００〜５９０ワット、好ましくは１平方センチメートル当たり約３５０ワットである。レーザの露光エンベロープは、一般に、５００ミリ秒以下である。レーザは、１０％未満、代表的には約５％以下のデューティサイクルを有する。マイクロパルス周波数は、好ましくは５００Ｈｚである。
【００２７】
光学レンズ又はマスクは、レーザからの光ビームを光学的に整形して幾何学的オブジェクト又はパターンの状態にする。例えば、光学レンズ又はマスク、例えば回折格子又は複数本の光ファイバは、互いに間隔を置いたレーザスポットの同時パターンを生じさせる。
【００２８】
光学走査機構体は、光ビームオブジェクト又はパターンを網膜上に制御可能に方向付ける。光ビームの幾何学的オブジェクト又はパターンは、光ビームを網膜に先に当てた場所から十分な距離にわたって動かされ、それにより、光ビームを再び網膜に当てる前に、組織の損傷を回避する。
【００２９】
光ビームを例えば米国国家規格協会（ＡＮＳＩ）の最大許容露光量（ＭＰＥ）の１８倍〜５５倍で網膜の少なくとも一部分に当てる。パルス長、出力及びデューティサイクルを含む生じたレーザ光ビームのパラメータが所与である場合、検眼鏡検査下で若しくはアンギオグラフィカル的に又は治療後の現在公知の手段にとって検出可能な可視性レーザ病変部又は組織損傷がなく、窩を含む網膜全体を組織又は窩組織の損傷なく治療することができ、しかも、光凝固治療の利点を提供することができる。
【００３０】
本発明の他の特徴及び他の利点は、添付の図面と関連して行われる以下の詳細な説明から明らかになり、添付の図面は、本発明の原理を例示として示している。
添付の図面は、本発明を図示している。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】人間の眼の概略断面図である。
【図２Ａ】一網膜レーザ治療モードの有効表面積のグラフィック表示図である。
【図２Ｂ】別の網膜レーザ治療モードの有効表面積のグラフィック表示図である。
【図２Ｃ】別の網膜レーザ治療モードの有効表面積のグラフィック表示図である。
【図２Ｄ】別の網膜レーザ治療モードの有効表面積のグラフィック表示図である。
【図２Ｅ】別の網膜レーザ治療モードの有効表面積のグラフィック表示図である。
【図２Ｆ】別の網膜レーザ治療モードの有効表面積のグラフィック表示図である。
【図３】本発明に従って網膜疾患又は障害を治療するために用いられるシステムの略図である。
【図４】本発明に従って幾何学的パターンを生じさせるよう用いられる例示の光学レンズ又はマスクの略図である。
【図５】本発明に従って用いられる光学走査機構体の平面図である。
【図６】図５の光学走査機構体の部分分解組立て図であり、その種々のコンポーネント部分を示す図である。
【図７】本発明に従って網膜を治療するためのレーザスポットの例示の幾何学的パターン格子の露光の制御されたオフセットを示す図である。
【図８】本発明に従って網膜の一領域を治療するために制御可能に走査される線の形態をした幾何学的オブジェクトのユニットを示す略図である。
【図９】図８に類似した略図であるが、網膜の一領域を治療するよう回転した幾何学的線又はバーを示す図である。
【図１０】本発明による治療前の疾患のある人間の網膜の断面図である。
【図１１】図１０に類似した断面図であり、本発明を用いた治療後における網膜の部分を示す図である。
【図１２】本発明に従って網膜疾患又は障害を治療するために用いられるシステムの変形実施形態を示す略図である。
【図１３】本発明に従って網膜疾患又は障害を治療するために用いられるシステムの更に別の変形実施形態を示す略図である。
【図１４】本発明の虹彩アパーチュアを含むカメラの正面図である。
【図１５】本発明のＬＣＤアパーチュアを含むカメラの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明は、無害の真に閾値下の光凝固部を生じさせる所定のパラメータによって血管網膜疾患、例えば糖尿病網膜症や糖尿病黄斑浮腫を含む網膜疾患を治療するためのシステム及び方法に関する。本発明者は、レーザ誘発網膜損傷を引き起こさず、従来型網膜光凝固術と少なくとも同じ程度の有効性を示すことができる網膜レーザ治療が従来の考え方ややり方とは異なるという知見を得た。
【００３３】
従来の考え方は、医師が治療的に有効な処置の前提条件として網膜損傷を意図的に作られなければならないということを前提としている。図２を参照すると、図２Ａ〜図２Ｆは、網膜血管疾患の網膜レーザ治療の種々のモードの有効表面積のグラフィック表示図である。灰色の背景は、レーザ治療によって影響を受けない網膜３０を表している。黒色の領域３２は、従来型レーザ法により破壊された網膜の領域である。明るい灰色又は白色の領域３４は、レーザによって影響を受けているが破壊されていない網膜の領域を表している。
【００３４】
図２Ａは、従来型アルゴンレーザ網膜光凝固術の治療効果を示している。レーザ誘発熱的網膜破壊を原因とする治療効果としては、代謝需要の減少、疾患のある網膜の減容眼内酸素圧力の増大及び血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）を含む血管作用サイトカインの過剰生産が挙げられる。
【００３５】
図２Ｂを参照すると、伝統的なレーザ熱傷の熱傷強度の増大が示されている。理解されるように、熱傷を受けると共に損傷した組織領域３２が大きくなっており、その結果、加熱されているが非損傷状態の周囲の組織３４の大きな「後光効果」が生じている。実験室による研究結果の示すところによれば、熱傷強度の増大は、治療効果の促進と関連しているが、機能的網膜の損失の増大及び炎症によって妨げられている。しかしながら、図２Ｃを参照すると、従来型アルゴンレーザ光凝固の強度を減少させると、レーザにより影響を受けるが、破壊されない網膜の領域３４も又減少し、このことは、図２Ｂに示されているような高強度／高密度治療と比較して、低強度／低密度又は「穏やかな」レーザ格子光凝固に起因した臨床的結果の低下を説明することができる。
【００３６】
図２Ｄを参照すると、選択的網膜治療とも呼ばれている単パルス連続波レーザ光凝固術による低フルエンス光凝固により、レーザによって影響を受けるが、破壊されない網膜の領域が最小限から存在しないというほどの程度までレーザ放射熱組織作用効果の最小限の光学的且つ側方広がりを生じさせることが判明した。かくして、直接治療した網膜３０の損傷又は完全なアブレーションにもかかわらず、治療的に影響を受けており且つ生きながらえている組織のリムは、不足気味であり又は存在しない。このことは、最近の報告による糖尿病網膜症に関してＰＡＳＣＡＬと比べて従来型アルゴンレーザ光凝固の優位性が判明したことを説明している。
【００３７】
しかしながら、本発明者は、かかる熱による網膜による損失が不必要であり、このことが従来型レーザ治療の利点を説明しているかどうかについては疑問であるということを示した。これとは異なり、本発明者は、従来型光凝固術により生じた網膜色素上皮（ＲＰＥ）サイトカイン生産における治療的変更がレーザ露光により影響を受けるが、死滅しなかった伝統的なレーザ熱傷の辺縁部（図２では参照符号３４で示されている）のところの細胞に起因しているという要点を述べた。
【００３８】
図２Ｅは、低強度及び低密度レーザ、例えばマイクロパルス化型ダイオードレーザの使用法を記載している。これにより、参照符号３４で示された閾値下網膜光凝固部が作られ、この場合、可視性熱傷領域３２が存在しない。レーザ照射に当てられた網膜色素上皮の全ての領域が保たれ、治療的に貢献するよう利用できる。
【００３９】
閾値下網膜光凝固法は、治療時点においては生体顕微鏡下では見えない網膜レーザ用途として定義される。残念ながら、かかる用語は、レーザ誘起熱的網膜損傷の広い様々な程度を反映した幾つかの互いに異なる臨床的シナリオを説明するために当該技術分野において用いられている場合が多い。「閾値下」という用語の使用は、一般的な使用法及び本発明が具体化した真に不可視性の光線療法に向かう網膜血管疾患のための強度を減少させた光凝固法の歴史的及び形態学的発展を反映した３つのカテゴリに属する。
【００４０】
光凝固に関する「旧式の閾値下」は、従来型連続アルゴン、クリプトン及びダイオードレーザを用いたレーザ強度の減少を目指した早期の試みを表している。網膜熱傷は、特に、従来の「閾値」（外側網膜に限定され、かくして治療時点ではそれほど目には見えない光凝固）又はそれどころかより穏やかな「閾値上」（一般に治療時点において容易に見える全層性網膜光凝固）よりも明白さの度合いが低いが、「旧式」閾値下光凝固の病変部は、治療時点及びその後において臨床的に、しかも眼底フルオロセインアンギオグラフィ（ＦＦＡ）により一様に可視性であった。
【００４１】
「臨床的閾値下」光凝固は、レーザ誘発網膜損傷の減少に関する次の技術的発展のひらめきを記載しており、これは、損傷を外側網膜及び網膜色素上皮に良好に局限するマイクロパルス化型レーザか短パルス化連続波レーザ化のいずれかを用いた低強度であるが、持続的に損傷をもたらす網膜光凝固を表している。「臨床的」閾値下光凝固術では、レーザ病変部は、事実、治療時点においては検眼鏡検査下では不可視性であるが、レーザ誘発網膜損傷が意図した治療時点ではそのままなので、一般に時間の経過につれて次第に臨床的に目に見えるようになるレーザ病変部が生じ、多くの（全てではないかもしれないが）レーザ病変部は、ＦＦＡ、眼底自己蛍光写真術（ＦＡＦ）及び／又はスペクトルドメイン（ＳＤ）光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）によって治療時点及びその後において見える。
【００４２】
「真の」閾値下光凝固は、本発明の結果として、不可視性であり、任意他の公知の手段、例えば、ＦＦＡ、ＦＡＦ又はそれどころかＳＤ‐ＯＣＴでは識別できないレーザ治療を含む。したがって、「真の閾値下」光凝固は、公知の検出手段により治療時点において又はその後の任意の時点において任意の手段によって検出可能な網膜損傷を絶対に生じさせないレーザ治療として定義される。したがって、病変部並びに他の組織損傷及び破壊が存在しない場合、図２Ｅ及び図２Ｆは、「真の」不可視性閾値下光凝固の結果を表している。
【００４３】
種々のパラメータは、「真の」閾値下又は「低強度」の効果的な光凝固を達成するよう定められている。これらは、効果的な治療網膜レーザ露光を生じさせるほど十分であるが、組織損傷又は破壊を生じさせるほど高くはない出力を提供することを含む。真の閾値下レーザ用途を単独に利用することができ又はこれを利用して任意サイズ及び形態の幾何学的オブジェクト又はパターンを作り、それにより熱蓄積を最小限に抑えるが、一様な熱の分布並びに例えば低デューティサイクルを用いることによる熱の放散を最大にすることを保証することができる。本発明者は、治療的に有効且つ無害な真の閾値下網膜レーザ治療をどのように達成すべきかを発見した。本発明者は又、網膜表面への融合的且つ連続的な真の閾値下レーザ照射部の配置が危害なく又は網膜損傷なく治療の治療的利点を向上させると共に最大にすることを発見した。
【００４４】
米国国家規格協会は、理論データ及び経験データの組み合わせに基づく、現場における安全なレーザ露光の基準を開発した。「最大許容露光量」（ＭＰＥ）は、生体効果が期待できるレーザ露光レベルの約１０分の１に設定された安全レベルである。ＭＰＥの１倍のレーザ露光レベルでは絶対的な安全が期待でき、また、網膜をこのレベルのレーザ照射で露光しても生体への影響はない。ＡＮＳＩのデータによれば、僅かに目視できる（閾値）網膜熱傷を負う何らかの危険の５０％は、一般に、従来の連続波レーザ露光のＭＰＥの１０倍で起こる。同一のパワーを持った低デューティサイクルのマイクロパルス化レーザで露光する場合、閾値網膜熱傷の危険はＭＰＥの約１００倍で生じる。かくして、低デューティサイクルのマイクロパルス化レーザ照射の場合の治療範囲（全く何もしない部分と、範囲内５０％の閾値網膜熱傷を生じる可能性のある部分とを含む区間）は、同一のエネルギーを持つ連続波レーザ照射の場合よりも１０倍幅広くなる。低デューティサイクルのマイクロパルス化型ダイオードレーザを使用した安全かつ効果的な閾値下光凝固術はＭＰＥの１８〜５５倍と定められており、例えば、近赤外の８１０ｎｍダイオードレーザの場合には、網膜をＭＰＥの４７倍のレーザで露光することが好ましい。発明者は、このレベルでは、網膜を全く損傷することなく治療効果が得られることを観察した。
【００４５】
低デューティサイクル８１０ｎｍレーザビーム強度又は出力が毎平方センチメートル当たり１００ワット〜５９０ワットであることが効果的且つ安全であることが判明した。レーザ光ビームの特に好ましい強度又は出力は、８１０ｎｍマイクロパルス化型ダイオードレーザについて毎平方センチメートル当たり約２５０〜３５０ワットである。
【００４６】
最新のマイクロパルス化型ダイオードレーザにおけるパワー制御により、露光期間がかなり長くなっている。レーザ露光が長い程、レーザスポット縁の未露光の組織へ向かう、またその下の脈絡毛細管板へ向かう、中心スポットでの熱放散機能がより重要となる。そのため、８１０ｎｍダイオードレーザの放射ビームは、５００ミリ秒以下、好ましくは約１００〜３００ミリ秒の露光エンベロープ持続時間を設けなければならない。当然ながら、マイクロパルス化型ダイオードレーザがより強力になれば、露光期間は短縮される。
【００４７】
本発明の別のパラメータは、デューティサイクル（マイクロパルス列の周波数、又は連続パルス間における熱弛緩時間の長さ）である。類似のＭＰＥレベルでの類似の放射照度でマイクロパルス化レーザを送り出すように調整した１０％又はこれ以上のデューティサイクルは、特により暗い眼底において細胞を致命的に損傷する危険を著しく増大させる。しかし、１０％未満のデューティサイクル、好ましくは約５％（又はこれ以下）のデューティサイクルは、生体反応を刺激するための適度な熱上昇及びＲＰＥ細胞レベルの治療を呈しながらも、より暗い眼底においてさえ、細胞の致命的損傷の発生が予測されるレベル未満に留まった。さらに、デューティサイクルが５％未満の場合は、いくつかの例において、露光エンベロープ持続時間が５００ミリ秒を超えることが可能である。
【００４８】
特に好ましい実施形態では、網膜上の小さいレーザスポットを用いる。その理由は、レーザスポットが大きいと、大きな網膜レーザスポット内における不均一な熱分布及び不十分な熱放散の原因となり、この大きな網膜レーザスポットの中心に向かって組織損傷、さらには組織破壊を招く可能性があるためである。この使用における「小さい」とは、一般に直径３ｍｍ未満の網膜スポットに該当する。しかし、網膜スポットが小さい程、熱放散とエネルギーの均一付与とがより理想的なものになる。したがって、上で述べたパワー強度及び露光期間では、直径２５〜３００マイクロメートルといった小さいスポット、又は小さい幾何学的な線あるいはその他の対象物が、均一な熱分布及び熱放散を最大化して組織損傷を防ぐために好適である。
【００４９】
かくして、本発明による無害で「真の」閾値下光凝固部を作るために以下の重要なパラメータ、即ち、（ａ）低デューティサイクル（好ましくは５％以下）、（ｂ）熱放散を最大化するよう熱蓄積を最小化して所与のレーザスポット内での均一な熱分布を確保するための小さいスポットサイズ、（ｃ）７℃〜１４℃のＲＥＰ温度上昇を生じさせるＭＰＥの１８〜５５倍の網膜レーザ露光を発生させるのに十分な出力及び１００〜５９０Ｗ／ｃｍ2の網膜放射照度が判明した。
【００５０】
上記パラメータを用いることで、従来の光凝固術光線療法の利点を生みつつ、従来の光線療法の欠点及び合併症を回避することが確認された、無害で「真の」閾値下光凝固術の光線療法処置を得ることができる。実際、本発明の「真の」閾値下光凝固術光線療法により、医師は、図２Ｆに示すような「低侵襲性／高密度」の光線療法処置を適用して、黄斑などの敏感な領域とさらに窩とを含む網膜全体を、視力喪失又はその他の損傷を生じることなく治療できるようになる。上で示したように、従来の光線療法を用いた場合は、敏感な領域の組織損傷によって視力喪失が生じるため、網膜全体、特に窩を治療することは不可能である。
【００５１】
網膜を損傷してしまう従来のレーザ治療では治療密度が制限され、特定の網膜異常領域の部分的治療を含む網膜の部分的治療を要する。しかし、最近の研究では、糖尿病患者の眼は臨床的に可視の糖尿病網膜症がないびまん性網膜異常を起こしていたり、糖尿病黄斑浮腫又は中心性漿液性網脈絡膜症などの臨床的に確認可能な局所的異常領域が生じたりしている状態で、多くの場合、網膜機能検査でしか検出できない総合的な網膜機能障害を伴っていることが証明されている。本発明の網膜全体を無害な方法で治療する機能によれば、網膜疾患を伴った眼の局所又は部分的でない網膜全体の予防的及び治療的処置と臨床的な網膜疾患や視力喪失が生じる以前の早期治療の両方が初めて可能となる。
【００５２】
上述したように、治療効果を得るためには組織の損傷及び病変部を生じさせる必要があるというのが従来の考え方である。しかし、発明者は単純にこれが事実でないことに気付いた。レーザ誘発による網膜損傷がなければ、正常に機能している網膜組織の損失や治療に対する炎症反応は起こらない。そのため、治療による悪影響が完全に排除され、正常に機能する網膜が犠牲となることなく温存される。これにより、従来の光凝固治療と比較して優れた視力が得られる。
【００５３】
本発明では網膜神経感覚上皮を残すが、これはＲＰＥによって選択的に吸収される。網膜血管疾患の病因に関する最新の理論は、ＲＰＥが産生する強力な細胞外血管作動因子であるサイトカインを、網膜血管疾患の主要な伝達物質であると特に関連付けている。本発明は、致命的となるＲＰＥ内への蓄積の選択的な標的及び回避の両方を行う。そのため、本発明によれば、治療後のＲＰＥに治療反応に関与する機能が温存されるだけでなく、従来の光凝固治療ではＲＰＥを破壊することで喪失してしまうこの機能がさらに増大する。
【００５４】
サイトカインの臨床効果は「Ｕ字形曲線」を描くが、この曲線の左側に示すサイトカイン産生における少しの生理的変化が、高線量（薬理的）療法に匹敵する大きな臨床効果（曲線の右側に示す）を生む可能性があることが注目された。本発明による致死量以下のレーザ露光の使用が曲線の左側に作用して、治療反応が容量反応よりもむしろ「オン／オフ」現象に近いものになる場合がある。これは、最低記録の放射照度で観察された本発明の臨床的有効性を説明するものであろう。これはレーザと組織の相互作用の臨床経験及び生体外研究とも一致しており、放射照度を上げれば、治療効果は向上せずに、網膜の熱損傷の危険が高まる。
【００５５】
再び図２を参照すると、不可視性の真の閾値下光凝固光線療法は、「影響を受ける表面領域を最大化する」概念によって治療的なＲＰＥの動員を最大化させる。つまり、レーザ照射で露光された全ＲＰＥ領域が温存され、治療に寄与できるようになることを意味する。図２を参照して上で述べたように、従来の治療は火傷又は損傷した組織領域の周囲に治療リングを作成する一方、本発明は組織を火傷あるいは破壊させることなく治療領域を作成するものであると理解される。
【００５６】
従来の網膜光凝固術からの別の発展では、アルゴンレーザの代わりに低赤外線〜赤外線レーザ光ビーム（例えば８１０ｎｍマイクロパルス化型ダイオードレーザから発せられるもの）を使用する。８１０ｎｍダイオードレーザは、網膜内血液、白内障、硝子体出血、さらには高度浮腫を伴う網膜神経感覚上皮への吸収率が最小で拡散がほとんどない。眼底色の違いは、脈絡膜の色素沈着の差、対象ＲＰＥの変化の少なさに主に起因する。本発明による治療はこのように単純化されていることで、黄斑の肥厚の違い、網膜内出血、そして白内障や眼底色素沈着などの媒体混濁についてのレーザパラメータの調整が不要であるため、エラーの危険が減少する。
【００５７】
しかし、本発明は、最近入手可能な５７７ｎｍ黄色及び５３２緑色レーザなどの上記以外の波長のマイクロパルス放射を利用できると考えられる。これよりも短波長のレーザのより高いエネルギー及び異なる組織吸収特徴は、網膜熱傷の危険を高め、治療域を事実上狭める。これに加え、短波長は不透明な眼球媒体、網膜出血、黄斑浮腫による拡散性が高いため、特定の臨床設定においてはその有用性が潜在的に制限され、網膜損傷の危険が高まる。したがって、やはり低赤外線〜赤外線レーザ光ビームが好ましい。
【００５８】
事実、低出力赤外線及び近赤外線は多くの細胞タイプに対してプラスに影響し、特に細胞動作と糖尿病などの病理環境とを、様々な細胞間受光子を介して正常化することが知られている。サイトカイン発現における細胞機能が正常化されることで、炎症が減少する。本発明は、生存可能なＲＰＥ細胞の機能を正常化することで、複数因子の発現に生理的変化を誘発させることが可能であり、これは、薬理的な方法でかろうじて数個のポスト細胞因子のみを対象とする薬剤治療とは対照的である。ＲＰＥのサイトカイン発現をレーザ誘発により生理的変化させることは、本発明の使用による、開始はゆっくりであるが長期間にわたる効果の持続を説明するものである。さらに、生理的に不可視な赤外線又は近赤外線レーザ波長の使用は、患者には快適なものと知覚され、反応性の瞳孔収縮を生じさせないため、患者の瞳孔を薬剤で拡張させることなく、眼球基底部の視覚化と、網膜の治療の実施とが可能になる。これにより、現在、従来のレーザ光凝固術での治療に必須である、薬剤で瞳孔を拡張させた後に一般に何時間も続く一時的な視覚障害を排除できる。現在のところ、患者が眼を動かしてしまうと、目的領域を治療するためのレーザスポットのパターン作成時に苦労するだけでなく、従来の治療で中心窩など眼の敏感な領域を露光することで視力喪失やその他の合併症を招く原因にもなってしまう。
【００５９】
次に図３を参照すると、本発明の方法を実現するシステムの略図が示されている。全体が参照符号４０で示されたこのシステムは、好ましい実施形態では、レーザコンソール４２、例えば８１０ｎｍ近赤外マイクロパルス化型ダイオードレーザを含む。レーザは、レーザ光ビームを生じさせ、このレーザ光ビームを光学レンズ若しくはマスク又は必要に応じて複数個の光学レンズ及び／マスク４４に通す。レーザプロジェクタ光学素子４４は、整形された光ビームを、レーザビーム光を患者の眼４８上に投射するための同軸広視野非接触ディジタル光学的視認システム／カメラ４６に通す。理解されるように、参照符号４６で示されたボックスは、レーザビームプロジェクタと視認システム／カメラの両方を表しており、このレーザビームプロジェクタ及び視認システム／カメラは、実際には、使用に当たり２つの互いに異なるコンポーネントから成る場合がある。視認システム／カメラ４６は、フィードバックをディスプレイモニタ（表示装置）５０に提供し、このディスプレイモニタは、レーザ４２、光学素子４４及び／又は投射／視認コンポーネント４６を操作するめの必要なコンピュータ化ハードウェア、データ入力及び制御部等を更に含むのが良い。
【００６０】
上述したように、現行の治療では、多数の個々のレーザビームスポットを治療されるべき標的組織に適用する必要がある。これらの数は、所望の治療分野について数百又はそれどころか数千にのぼる場合がある。これは、時間及び労力を極めて多く要する。
【００６１】
次に図４を参照すると、一実施形態では、レーザ光ビーム５２をコリメータレンズ５４に通し、次にマスク５６に通す。特に好ましい実施形態では、マスク５６は、回折格子から成る。マスク／回折格子５６は、幾何学的オブジェクト、又はより代表的には、同時に作られた多数個のレーザスポット又は他の幾何学的オブジェクトの幾何学的パターンを生じさせる。これは、参照符号５８で示された多数本のレーザ光ビームによって表されている。変形例として、多数個のレーザスポットを複数本の光ファイバワイヤにより生じさせても良い。レーザスポットを生じさせるいずれかの方法により、例えば網膜全体から成る非常に広い治療範囲にわたり同時に極めて多数個のレーザスポットを生じさせることができる。事実、恐らくは個数が数百、それどころか数千以上にわたる極めて多数個のレーザスポットが黄斑、窩、網膜血管及び視神経を含む眼底全体及び網膜全体を覆うことができる。本発明の方法の意図は、完全且つ全体的なカバレージ及び治療を保証し、視力を向上させるようレーザによって網膜を全く残さない。
【００６２】
採用されるレーザの波長と同等の特徴部サイズを備えた光学的特徴を用いて、例えば、回折格子を用いて、非常に広い標的領域について極めて多数個のレーザスポットの同時適用を可能にする量子力学的効果を利用することは可能である。かかる回折格子により作られる個々のスポットは、全て、各スポットについて出力ばらつきが最小限である入力ビームと類似の光学的幾何学的形状のものである。その結果、広い標的領域にわたって同時に無害であるが効果的な治療照射部を生じさせるのに適した放射照度を備えた複数個のレーザスポットが得られる。本発明は又、他の回折光学素子により生じる他の幾何学的オブジェクト及びパターンの使用を想定している。
【００６３】
マスク５６を通過したレーザ光は、回折し、図４に５８でラベル表示されたレーザビームによって示されるマスク５６から或る距離を置いて周期的パターンが作られる。かくして、単一のレーザビーム５２が数百、それどころか数千の個々のレーザビーム５８の状態に形成され、それにより所望パターンのスポット又は他の幾何学的オブジェクトが作られる。これらレーザビーム５８を追加のレンズ、コリメータ等６０，６２に通してレーザビームを運んで所望のパターンを患者の網膜上に形成するのが良い。かかる追加のレンズ、コリメータ等６０，６２は、必要に応じてレーザビーム５８を更に変換してこれらレーザビームの向きを変えることができる。
【００６４】
光学マスク５６の形状、間隔及びパターンを制御することによって恣意的なパターンを構成することができる。パターン及び露光スポットを光学技術の分野における専門家によって照射要件に従い所望に応じて恣意的に作ったり変更したりすることができる。フォトリソグラフィ技術、特に、半導体製造分野で開発されたフォトグラフィ技術を用いると、スポット又は他のオブジェクトの同時幾何学的パターンを作ることができる。
【００６５】
代表的には、本発明のシステムは、網膜光刺激術による完全且つ全体的な網膜治療を行うために案内システムを含む。本発明の治療方法が無害であるので、窩及び視神経を含む網膜全体を治療することができる。さらに、偶発的な患者の動きによる偶発的な視力低下が生じないよう保護することは、関心事ではない。これとは異なり、患者の動きは、適正なカバレージを保証するようレーザ光の適用の追跡における案内に主として影響を及ぼす。固視標的、追跡機構体及びシステム動作へのリンク付けから成る固視／追跡／位置合わせシステムが多くの眼科診断システムで良く見受けられており、かかるシステムを本発明に組み込むことができる。
【００６６】
次に、図５及び図６を参照すると、特に好ましい実施形態では、同時レーザスポットの幾何学的パターンを順次オフセットさせて網膜表面の融合的且つ完全な治療を達成する。網膜のセグメントを本発明に従って治療することができるが、より理想的には、網膜全体を１回の治療で治療する。これは、数百から数千個のスポットを１度に眼底全体上に配置することによって時間を節約した仕方で行われる。同時スポットのこのパターンを走査し、シフトさせ又はアレイ全体としてその向きを順次変えて網膜全体を覆うようにする。
【００６７】
これは、例えば図５及び図６に示されている光学走査機構体６４を用いて制御された仕方で実施されるのが良い。図５及び図６は、電子作動式制御器６８，７０を備えたベース６６を有するＭＥＭＳミラーの形態をした光学走査機構体６４を示しており、制御器６８，７０は、電気がこれに加えられたり除かれたりしたときにミラー７２を傾動させたりパンしたりするのに役立つ。電気を制御器６８，７０に印加することにより、ミラー７２は、動き、かくしてミラーで反射されたレーザスポット又は他の幾何学的オブジェクトの同時パターンが患者の網膜上でそれに従って動く。これは、例えば、光学走査機構体６４を調節する電子ソフトウェアプログラムを用いて自動化方式で実施でき、ついには、網膜の完全なカバレージ又は少なくとも治療されることが望まれている網膜の部分が光線療法にさらされるようになる。光学走査機構体は、小ビーム直径走査ガルボ（金属煙霧熱）ミラーシステム又は類似のシステム、例えばソーラボ（Thorlbs）社によって販売されているシステムであっても良い。かかるシステムは、レーザを所望のオフセットパターンで走査することができる。
【００６８】
本発明のパラメータは、加えられる放射エネルギー又はレーザ光が破壊的ではなく又は損傷を与えないので、例えばレーザスポットの幾何学的パターンをオーバラップさせることができ、その場合、損傷が生じることはない。しかしながら、特に好ましい実施形態では、図７に示されているように、スポットのパターンを各露光時にオフセットさせて直前の露光相互間に空間を作り、それにより熱の放散を可能にすると共に熱による損傷又は組織破壊の可能性をなくすのが良い。かくして、図７に示されているように、例示目的で１６個のスポットの格子として示されているパターンを各露光時にオフセットさせてレーザスポットが先の露光とは異なるスペースを占めるようにする。理解されるように、これは、網膜全体、好ましくは形態学的特徴が光線療法を受け取るまで又は所望の作用効果が達成されるまで起こる。これは、例えば、静電トルクを図５及び図６に示されているように微細加工されたミラーに加えることによって実施できる。熱の蓄積を阻止する露光自由領域により隔てられた小網膜レーザスポットの使用と一辺当たりのスポットの数が多い格子を組み合わせることによって、現在の技術で可能なレベルよりも遙かに迅速に短い露光持続時間で広い標的領域を無傷的に且つ不可視的に治療することが可能である。
【００６９】
スポット又は幾何学的オブジェクトの同時に適用された格子アレイ全体の変向又はオフセットの迅速且つ順次繰り返しによって、標的、例えば人間の網膜の完全なカバレージを熱による組織外傷なく迅速に達成することができる。このオフセットは、レーザパラメータ及び所望の照射部に応じて、最も早い治療時間を保証すると共に熱による組織損傷の恐れを最小限にするようアルゴリズム的に決定できる。以下の内容は、フラウンホッファ近似（Fraunhoffer Approximation）を用いてモデル化されている。マスクが９×９の正方形格子を有し、アパーチュア半径が９μｍであり、アパーチュア間隔が６００μｍであり、８９０ｎｍの波長レーザを用い、マスク‐レンズ離隔距離が７５ｍｍであり、二次マスクサイズが２．５ｍｍ〜２．５ｍｍである場合、以下のパラメータは、６μｍのスポットサイズ半径で１３３μｍだけ隔てられた一辺当たり１９個のスポットを有する格子を生じさせる。所望の領域の辺の長さ“Ａ”、正方形辺１つ当たりの出力パターンスポット“ｎ”、スポット相互間の離隔距離“Ｒ”、スポット半径“ｒ”及び領域を治療するための所望の正方形の一辺の長さ“Ａ”が与えられている場合に治療するのに（小さなスポット照射部で融合的に覆う）のに必要な露光回数“ｍ”は、次式によって与えられる。
2018202256.tif 000003
【００７０】
上述のセットアップでは、互いに異なる露光フィールド領域を治療するのに必要な操作回数ｍを計算することができる。例えば、治療に有用な３ｍｍ×３ｍｍ領域は、９８回のオフセット操作を必要とし、約３０秒の治療時間が必要になる。別の例は、３ｃｍ×３ｃｍ領域であり、これは、人の網膜表面全体を表している。かかる広い治療領域に関し、２５ｍｍ×２５ｍｍの極めて大きな二次マスクサイズを用いるのが良く、それによりスポットサイズ半径が６μｍの場合、１３３μｍだけ隔てられた一辺につき１９０個のスポットの治療格子が得られる。二次マスクサイズを所望の治療領域と同一の係数だけ増大させたので、約９８のオフセット操作回数及びかくしてほぼ３０秒の治療時間は、一定である。これら治療時間は、順次個々のレーザスポット照射の現在の方法と比較して、治療時間において少なくとも１／１０〜１／３０になっている。３ｍｍのフィールドサイズは、例えば、単一の露光で人間の黄斑全体の治療を可能にし、良く見受けられる失明状態、例えば糖尿病黄斑浮腫及び加齢性黄斑変性の治療に有用である。９８回の順次オフセット全体を実施すると、黄斑の全体的カバレージが保証される。
【００７１】
当然のことながら、同時パターンアレイで作られる網膜スポットの個数及びサイズを容易に且つ大きく変化させることができ、その結果、治療を完了させるのに必要な順次オフセット操作の回数を所与の照射についての治療要件に応じて容易に調節することができる。
【００７２】
さらに、回折格子又はマスクで採用される小さなアパーチュアにより、レーザ入力エネルギーの恣意的な分布を可能にする量子力学的挙動を観察することができる。これは、任意の恣意的な幾何学的形状又はパターン、例えば格子パターン、線又は任意他の所望のパターン中の複数個のスポットを生じさせることができる。例えば多数本の光ファイバ又はマイクロレンズを用いて幾何学的形状又はパターンを生じさせる他の方法も又、本発明で利用できる。幾何学的形状又はパターンの同時投射の使用から得られる時間の節約により、新規なサイズ、例えば１．２ｃｍ2の面積の治療フィールドが臨床設備において網膜治療全体を達成することができる。
【００７３】
次に図８を参照すると、小さなレーザスポットの幾何学的パターンではなく、本発明は、他の幾何学的オブジェクト又はパターンの使用を想定している。例えば、連続的に形成され又は一連の密に間隔を置いて位置するスポットによって形成されたレーザ光の単一の線７４を作るのが良い。オフセット光学走査機構体を用いると、図８に下向きの矢印で示された領域上でこの単一の線を順次走査することができる。
【００７４】
次に図９を参照すると、線７４の同一幾何学的オブジェクトを矢印で示すように回転させると光線療法の円形のフィールドを作ることができる。しかしながら、この方式の潜在的にマイナスの点は、中央領域が繰り返し露光され、許容できないほどの温度の達する場合にあることにある。しかしながら、これは、露光相互間の時間を長くすることにより又は線内に隙間を作って中央領域が露出されないようにすることによって解決できる。
【００７５】
再び図３を参照すると、メディア（media）混濁、網膜肥厚又は眼底色素沈着によってそれほど影響を受けない単一の組をなす最適化レーザパラメータの使用を可能にする本発明の新規な特徴に起因して、単純化されたユーザインターフェースの使用が許容される。操作制御部を提供してかかる操作制御部が多種多様な仕方で機能することができるが、本システムは、たった２つの制御機能を採用する極めて単純化されたユーザインターフェースの使用を可能にする。これは、「作動」ボタンであり、この場合、「待機」状態にある間にこのボタンを１回押すと、治療を作動させて開始させる。治療中にこのボタンを押すと、治療の時期尚早な中断が可能であり、そして「待機」モードに戻ることができる。器械の活動状態は、例えばボタンに隣接して位置するＬＥＤ又はボタン内に設けられたＬＥＤによって識別されると共に表示される。第２の制御された機能は、「フィールドサイズノブ」である。このボタンを１回押すと、例えば３ｍｍ焦点距離又は「黄斑」フィールドスポットを作るようユニットがプログラムされる。このノブを２度目に押すと、ユニットは、６ｍｍ又は「後極」スポットを生じさせるようプログラムされる。このノブを３度目に押すと、ユニットは、「パン網膜」又は約１６０°〜２２０°パノラマ網膜スポット若しくはカバレージ領域を生じさせるようプログラムされる。このノブを手動で調節すると、これらの間の種々のスポットフィールドサイズが作られる。各フィールドサイズ内において、治療の密度及び強度は、同一である。フィールドサイズの変化は、光学的又は機械的マスキング又はアパーチュア、例えば以下に説明する虹彩又はＬＣＤアパーチュアによって生じる。
【００７６】
固視ソフトウェアは、眼底の表示画像をモニタすることができる。眼底ランドマークの治療開始に先立って、例えば患者（眼球正位であると仮定する）の視神経又はいずれか一方の眼の任意の部分若しくは特徴をオペレータによって表示スクリーン上にマーキングするのが良い。治療を開始させることができ、ソフトウェアは、適度の固視を保証するよう患者（眼球正位であると仮定する）のいずれか一方の眼の任意の部分に位置合わせされた眼底画像又は任意他の画像をモニタすることができる。固視状態が崩れると、治療が自動的に中断される。治療は、固視が確立されるやいなや自動的に完了に向かって再開する。標的への所望のレーザエネルギーの融合的送り出しの完了によって分かる治療の終了時、ユニットは、露光を自動的に終了され、デフォルトで「オン」又は「待機」モードになる。この治療のユニークな特性に規定して、固視中断は、患者を傷つけるようなことはなく又は患者の外傷の恐れを生じさせることはなく、単に治療セッションを遅らせるだけである。
【００７７】
次に図１０及び図１１を参照すると、本発明の治療前における網膜の黄斑及び窩領域のスペクトルドメインＯＣＴ画像化法が図１０に示されている。図１１は、窩を含む黄斑肥厚領域全体にわたって適用された１３１マイクロメートル網膜スポット、５％デューティサイクル、０．３秒パルス持続時間、０．９ワットピーク出力を用いる本発明を利用した治療後における同一の黄斑及び窩の光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）画像を示している。注目されるように、窩の陥凹の左側の拡大された暗い領域（糖尿病黄斑浮腫の病的網膜肥厚を表している）がなく、しかも、レーザ誘発網膜損傷が何ら存在しない。かかる治療は、従来技術では簡単には達成できない。
【００７８】
レーザを広視野非接触レンズにより眼底に投射することができる。レーザフィールド又は中央領域以外の眼底の特定の標的若しくは領域のカスタマイザされた方向は、オペレータジョイスティック又は偏心患者凝視によって達成できる。レーザ送り出し光学素子は、広領域非接触ディジタル眼底視認又は観察システムに同軸的に結合可能である。生じた眼底の画像は、レーザオペレータに見えるようビデオモニタ上に表示できる。眼底の明確な且つ焦点の合った画像の保全は、オペレータにより手動で操作されるカメラ組立体のジョイスティックによって容易になる。変形例として、カメラソフトウェアへの標的位置合わせ・追跡システムの追加の結果として、全自動治療システムが得られる。
【００７９】
固視画像を患者に同軸的に表示して眼アラインメントを容易にすることができる。この画像は、光受容体の疲はい（exhaustion）、患者疲労を回避すると共に良好な固視を容易にするために治療中、形状サイズ、色、強度、瞬目又は振動量が変化し又は他の規則的若しくは連続的な変更を行う。
【００８０】
光生物学的の分野では、種々の生物学的効果が標的組織を種々の波長のレーザに当てることによって達成できるということが明らかになっている。同じことは、可変分離期間及び／又は互いに異なる照射エネルギーとシーケンスをなして異なる波長か同一の波長かのいずれかの多数のレーザを連続的に当てることによっても達成できる。本発明は、所望の治療効果を最大にするため又はカスタマイズするために同時に又は順序をなして当てられたそのレーザ、光又は放射波長（又はモード）の使用を想定している。この方法も又、潜在的な悪影響を最小限に抑える。以下の説明は、多数の波長の連続又は順次適用を可能にする２つの光学的方法に関する。
【００８１】
図１２は、多数の光源を上述したパターン発生光学サブアセンブリに結合するシステムを概略的に示している。具体的に説明すると、このシステム４０′は、上記において図３を参照して説明したシステム４０に類似している。変形例としてのシステム４０′と上述のシステム４０との主な相違点は、複数個のレーザコンソール４２が設けられていることにあり、これらレーザコンソールの出力は各々、光ファイバカプラ７６に送られる。光ファイバカプラは、上述のシステムで説明したようにレーザプロジェクタ光学素子４４に通される単一の出力を生じさせる。単一の光ファイバ中への複数個のレーザコンソール４２の結合は、当該技術分野において知られているように光ファイバカプラ７６で達成される。多数の光源を組み合わせる他の公知の機構体が利用でき、これらを用いて本明細書において説明する光ファイバカプラに取って代わることができる。
【００８２】
このシステム４０′では、多数の光源４２は、上述のシステム４０で説明したように即ち、かじ取り機構体により視準され、回折され、再視準され、そして網膜中に差し向けられる類似の経路を辿る。この変形システム４０′では、回折素子は、通過する光の波長に応じて上述した機能とは異なる機能を実行しなければならず、その結果、僅かに変化するパターンが生じる。変化は、回折されている光源の波長と線形関係をなす。一般に、回折角度の差を互いに異なるオーバラップしたパターンをかじ取り機構体４６により同一の光路に沿って治療のために網膜４８に差し向けることができるほど小さい。回折角度の僅かな差は、かじ取りパターンが網膜のカバレージを達成するかどうかに影響を及ぼすことにある。
【００８３】
結果的に得られるパターンは、各波長について僅かに変化するので、完全なカバレージを達成するための順次オフセットは、各波長について異なるであろう。この順次オフセットは、２つのモードで達成できる。第１のモードでは、光の全ての波長が同一のカバレージなしで同時に適用される。多数の波長のうちの１つについて完全なカバレージを達成するためのオフセットかじ取りパターンが用いられる。かくして、選択した波長の光が網膜の完全のカバレージを達成している状態で、他の波長の適用は、網膜の不完全なカバレージがオーバラップしたカバレージかのいずれかを達成する。第２のモードは、適正なかじ取りパターンにより漸変波長の各光源を順次適用してその特定の波長について網膜の完全なカバレージを達成する。このモードは、多数の波長を用いた同時治療の可能性を排除するが、このモードにより、光学的方法は、各波長について同一のカバレージを達成することができる。これにより、光学波長の任意のものについて不完全なカバレージとオーバラップカバレージのいずれも回避される。
【００８４】
また、これらモードを混合してマッチさせることができる。例えば、２つの波長を１つの波長が完全なカバレージを達成し、他方が不完全な又はオーバラップしたカバレージを達成している状態で同時に適用し、次に、第３の波長を順次適用して完全なカバレージを達成することができる。
【００８５】
図１３は、更に別の変形実施形態としての本発明のシステム４０″を概略的に示している。このシステム４０″は、図３に示されたシステム４０と全体として同一構成のものである。主な相違点は、光源の特定の波長に同調された多数のパターン発生サブアセンブリチャネルが設けられていることにある。多数のレーザコンソール４２は、各々がそれ自体のレーザプロジェクタ光学素子４４中に直接通じている状態で平行に配置されている。各チャネル８０ａ，８０ｂ，８０ｃのレーザプロジェクタ光学素子は、上記において図４と関連して説明したように、コリメータ５４、マスク又は回折格子５６及びリコリメータ（recollimator）６０，６２を有し、光学素子の組全体は、対応のレーザコンソール４２によって生じた特定の波長について同調されている。次に、光学素子４４の各組からの出力を他の波長との組み合わせのためにビームスプリッタ７８に差し向ける。当業者であれば分かっているように、ビームスプリッタを逆に用いると、多数の光ビームを単一の出力に結合することができる。
【００８６】
最終のビームスプリッタ７８ｃからの結合チャネル出力を次に、カメラ４６中に差し向け、それによりかじ取り機構体が網膜４８の完全なカバレージを可能にするようにする。
【００８７】
このシステム４０″では、各チャネルについての光学素子は、そのチャネルの波長について指定されたパターンされたそのものを生じさせるよう同調される。その結果、全てのチャネルを結合して正しく位置合わせすると、単一のかじ取りパターンを用いて全ての波長について網膜の完全なカバレージを達成することができる。
【００８８】
システム４０″は、治療で用いられている光の波長と同じ数のチャネル８０ａ，８０ｂ，８０ｃ等及びビームスプリッタ７８ａ，７８ｂ，７８ｃ等を用いることができる。
【００８９】
システム４０″の具体化は、アラインメント拘束の数を減少させるよう互いに異なる対称性を利用するのが良い。例えば、提案される格子パターンは、２つの次元で周期的であり、完全なカバレージを達成するよう２つの次元でかじ取りされる。その結果、各チャネルに関するパターンは、指定された通りに同一である場合、各チャネルの実際のパターンは、全ての波長について完全なカバレージを達成するよう同一のかじ取りパターンについて位置合わせされる必要はない。各チャネルは、効果的な結合を達成するよう光学的に位置合わせされる必要があるに過ぎない。
【００９０】
システム４０″では、各チャネルは、光源４２で始まり、光源４２は、パターン発生サブアセンブリの他の実施形態の場合と同様光ファイバからのものであるのが良い。この光源４２は、視準、回折、再視準のために光学組み立て４４に差し向けられ、そしてビームスプリッタ中に差し向けられ、ビームスプリッタは、チャネルを主要出力と組み合わせる。
【００９１】
本明細書において説明した本発明は、一般に、網膜全体及び／又は経窩治療にとって安全である。しかしながら、ユーザ、即ち外科医は、疾患マーカが位置している網膜の特定の領域に治療を制限し又は例えば瘢痕組織に起因する黒っぽい色素沈着のある特定の領域の治療を阻止するよう準備することが可能である。この場合、カメラ４６は、光を患者の眼４８中に差し向けるよう挿通させる開口を選択的に広げ又は狭めるよう構成された虹彩アパーチュア８２を備えるのが良い。図１４は、かかる虹彩アパーチュア８２を備えたカメラ４６に設けられている開口８４を示している。変形例として、虹彩アパーチュア８２は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）８６で置き換えられても良く又はこれで補完されても良い。ＬＣＤ８６は、このディスプレイ中の各画素が光を通すか或いはこれを通る光を阻止するかのいずれかを行うことができるようにすることによって、動的アパーチュアとして働く。かかるＬＣＤ８６が図１５に示されている。
【００９２】
好ましくは、本発明のシステム４０，４０′，４０″のどれもがカメラ４６を通して見える網膜の生体としての画像とのユーザインターフェース上のディスプレイを含む。ユーザインターフェースは、治療光が虹彩アパーチュア８２及び／又はＬＣＤ８６によって制限され又は排除される領域を選択するよう網膜のこの生体としての画像のオーバレイを含むのが良い。ユーザは、生体としての画像の輪郭を例えばタッチスクリーン上に描くことができ、次に制限され又は排除されたカバレージを有するようその輪郭の内側か外側かのいずれかについて選択することができる。
【００９３】
一例を挙げると、ユーザが治療から排除されるべき網膜上の瘢痕組織を識別した場合、ユーザは、輪郭を瘢痕組織の周りに描き、次にレーザ治療から排除可能にその輪郭の内側をマーキングする。制御システム及びユーザインターフェース５０は、次に、適正な制御信号をＬＣＤ８６に送って選択された瘢痕組織上の画素中に投影された治療光を遮断する。ＬＣＤ８６は、投影されたパターンの減衰に有用であるという追加の利点を提供する。この特徴を持ちると、或る特定のスポットのピーク出力をそのパターン内に制限することができる。そのパターン中の或る特定のスポットのピーク出力を最も高い出力で制限することにより、治療出力を網膜を横切って一様にすることができる。
【００９４】
本発明は、網膜疾患、例えば糖尿病網膜症及び黄斑浮腫の治療に特に適しているが、本発明は、他の疾患にも利用できることが想定される。本発明のシステム及び方法は、別のカスタマイズされたフィールドテンプレートによって達成される緑内障の治療として小柱メッシュを標的にすることができる。本発明によって意図されていることは、本発明のシステム及び技術的思想は、他の目的のために内視鏡下で実施される他の組織のための光療法治療に利用でき、かかる他の組織としては、例えば、胃腸粘膜又は呼吸粘膜が挙げられるが、これらには限定されない。
【００９５】
加うるに、他の網膜診断モダリティ、例えばＯＣＴ、網膜アンギオグラフィ又は自己蛍光写真術からの結果又は画像は、治療を誘導し、支援し又は違ったやり方で容易にするよう平行に表示され又は表示画像上への患者の眼底の重ね合わせによって表示されても良い。画像のこの平行表示又は重ね合わせ表示は、網膜上の疾患、外傷又は瘢痕組織の識別を容易にすることができる。
【００９６】
幾つかの実施形態を例示目的で詳細に説明したが、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく種々の改造を行うことができる。したがって、本発明は、特許請求の範囲の記載による場合を除き限定されることはない。
【図１】
2018202256.tif 000004
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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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30年10月9日(2018.10.9)
【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】
網膜光線療法を実施するシステムであって、
複数のパルス状の治療用レーザ放射ビーム（５８）を発生する手段を有し、前記複数のパルス状の治療用レーザ放射ビーム（５８）の各々は、眼の網膜の又は窩の組織に真の閾値下光凝固を生成するように選択されたパラメータを有し、このパラメータは、５３２ｎｍから１３００ｎｍの間の波長、０．１秒から０．５秒の間のパルス持続時間、及び１０％以下のデューティサイクルを有し、
さらに、
網膜光線療法を実施するための所望のサイトの少なくとも一部分に少なくとも複数の治療用レーザ放射ビーム（５８）を同時に投射する非接触ディジタル光学的視認システムと、
前記治療用レーザ放射ビームを、オフセットパターンによって制御可能に、窩を含む網膜の所望の部分に向ける光学走査機構体（６４）と、を有するシステム。
【請求項２】
前記発生する手段は、レーザコンソール（４２）、及びこのレーザコンソールから照射された治療用レーザビームから複数の放射ビームを生成する光学マスク（５６）を有する、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記光学マスクは、回折光学系（５６）である、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記発生する手段は、複数のパルス状の治療用レーザ放射ビームを生成する複数のレーザコンソールを有する、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
少なくとも複数の前記パルス状の治療用レーザ放射ビームは異なるパラメータを有する、請求項４記載のシステム。
【請求項６】
少なくとも複数の前記パルス状の治療用レーザ放射ビームは異なる波長を有する、請求項５記載のシステム。
【請求項７】
前記治療用放射ビームは、光学マスクを通過する前に、単一ビーム（５２）に結合されるようにカプラ（７６）又は逆ビームスプリッタ（７８）を通過して、前記非接触ディジタル光学的視認システムから投射された複数の放射ビームを生成する、請求項４記載のシステム。
【請求項８】
前記光学マスクは、回折光学系を有する、請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記非接触ディジタル光学的視認システムから投射された放射ビーム（５８）の各々は、６ミクロンから３００ミクロンの間の直径を有するスポットを形成するように網膜に投射される、請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
網膜に同時に投射される前記複数のレーザ放射ビームは、少なくとも放射ビームを網膜組織に作用させている間、網膜組織の温度を７℃から１４℃上昇させるように、１００〜５９０Ｗ／ｃｍ2の網膜放射照度を有する、請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
放射ビーム（５８）の一部が網膜に投射されるのを阻止するように、光彩アパーチュア（８４）上に調整された絞り（８２）を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
網膜光線療法を実施するための前記所望のサイトの１つ又は２つ以上の選択的格子部分から前記放射ビームの一部を遮断し、且つ網膜光線療法を実施するための前記所望のサイトの遮断されなかった部分のいずれかに前記放射ビームを送るように格子アパーチュア上に構成された液晶ディスプレイアレイ（８６）を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
網膜診断モダリティからの結果画像（result image）に平行に又は該結果画像の上に重ね合わされて表示された網膜光線療法を実施するための前記所望のサイトの眼底画像を表示する表示装置を更に備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記パルス状の治療用レーザ放射ビーム（５８）は７５０ｎｍから１３００ｎｍの間の波長、及び５％以下のデューティサイクルを有する、請求項１に記載のシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
幾つかの実施形態を例示目的で詳細に説明したが、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく種々の改造を行うことができる。したがって、本発明は、特許請求の範囲の記載による場合を除き限定されることはない。
また、好ましい構成態様として、本発明を次のように構成することもできる。
１．網膜光線療法又は光刺激術を実施する方法であって、
複数本の放射ビームを発生させるステップを含み、各ビームは、所定の波長、出力及びデューティサイクルを有し、
前記放射ビームを光学レンズ又はマスクに通して前記ビームを光学的に整形するステップを含み、
前記放射ビームを前記網膜の少なくとも一部分に当てるステップを含む、方法。
２．前記通過ステップ又は前記照射ステップの実施前に前記放射ビームを単一の出力ビームに結合するステップを含み、前記通過ステップ及び前記照射ステップは、前記単一の出力ビームを用いて実施される、請求項１記載の方法。
３．前記照射ステップは、前記複数本の放射ビームのうちの選択されたビームの波長について前記網膜の完全なカバレージを達成するよう構成されたオフセットパターンに従って前記単一出力ビームをかじ取りするステップを含む、請求項２記載の方法。
４．前記かじ取りステップは、前記複数本の放射ビームのうちの選択されなかったビームの波長について前記網膜の不完全な又はオーバラップしたカバレージを達成するよう前記オフセットパターンに従って前記単一出力ビームをかじ取りするステップを含む、請求項３記載の方法。
５．前記照射ステップは、前記放射ビームの各々を前記網膜の少なくとも一部分に順次当てるステップを含む、請求項１記載の方法。
６．前記照射ステップは、前記放射ビームの各々の各波長について前記網膜の完全なカバレージを達成するよう構成されたオフセットパターンに従って前記放射ビームの各々をかじ取りするステップを含む、請求項５記載の方法。
７．前記かじ取りステップは、結果的に各波長についての前記網膜の同一のカバレージが得られるようにして多数本の放射ビームによる前記網膜の同時治療を排除するよう前記オフセットパターンに従って前記放射ビームの各々をかじ取りするステップを含む、請求項６記載の方法。
８．前記通過ステップは、前記放射ビームの各々を各放射ビームのための別々の光学レンズ又はマスクに別々に通すステップを含む、請求項１記載の方法。
９．各ビームを単一の所定のパターンで生じさせるよう各放射ビームをその波長に従って光学的に整形するよう別々の光学レンズ又はマスクを構成するステップを含む、請求項８記載の方法。
１０．前記光学的に整形されたビームを組み合わせて単一の所定のパターンを有する多数の波長の単一のビームの状態にするステップを更に含む、請求項８記載の方法。
１１．前記照射ステップは、前記単一所定パターンについて前記網膜の完全なカバレージを達成するよう構成されたオフセットパターンに従って多数の波長の前記単一ビームをかじ取りするステップを含む、請求項１０記載の方法。
１２．虹彩アパーチュア上の絞りを調節して前記放射ビームを前記網膜の外周部分から遮断して前記放射ビームを前記網膜の内側中央部分に送るステップを含む、請求項１記載の方法。
１３．前記放射ビームを前記網膜の１つ又は２つ以上の選択的格子部分から遮断して前記放射ビームを前記網膜の遮断されなかった部分のどれにも伝えるよう格子アパーチュア上に液晶ディスプレイアレイを構成するステップを含む、請求項１記載の方法。
１４．ピーク出力の領域を減衰させ又は前記網膜上の瘢痕組織の治療を阻止するよう前記放射ビームを選択的に遮断するステップを含む、請求項１記載の方法。
１５．前記放射ビームを前記網膜上の疾患マーカに選択的に送るステップを含む、請求項１記載の方法。
１６．前記照射ステップは、前記放射ビームを前記窩の少なくとも一部分に当てるステップを含む、請求項１記載の方法。
１７．網膜診断モダリティからの結果画像（result image）に平行な又は該結果画像上に重ね合わされた前記網膜の眼底画像を表示するステップを更に含む、請求項１記載の方法。
１８．前記照射ステップ前、前記照射ステップ中及び／又は前記照射ステップ後に前記網膜の眼底画像をアーカイブするステップ及び前記照射ステップの治療パラメータを記録するステップを更に含み、前記記録ステップは、治療適用又は治療除外の領域を図表で示すステップを含む、請求項１記載の方法。
１９．前記光学レンズ又はマスクは、前記ビームから複数個のスポットを生じさせる回折光学素子を含み、前記照射ステップは、前記複数個のスポットを前記網膜の少なくとも一部分に当てるステップを含む、請求項１記載の方法。
２０．網膜光線療法又は光刺激術を実施する方法であって、
所定の波長、出力及びデューティサイクルの放射ビームを発生させるステップと、
前記放射ビームを光学レンズ又はマスクに通して前記ビームを光学的に整形するステップと、
前記放射ビームを選択的に伝え又は遮断するよう構成されたアパーチュア中に前記放射ビームを方向付けるステップと、
前記放射ビームを前記アパーチュアの形態に従って前記網膜の少なくとも一部分に当てるステップとを含む、方法。
２１．前記アパーチュアは、虹彩アパーチュアを含み、前記方法は、前記虹彩アパーチュア上の絞りを調節して前記放射ビームを前記網膜の外周部分から遮断して前記放射ビームを前記網膜の内側中央部分に送るステップを含む、請求項２０記載の方法。
２２．前記アパーチュアは、格子アパーチュアを含み、前記方法は、前記放射ビームを前記網膜の１つ又は２つ以上の選択的格子部分から遮断して前記放射ビームを前記網膜の遮断されなかった部分のどれにも伝えるよう前記格子アパーチュア上に液晶ディスプレイアレイを構成するステップを含む、請求項２０記載の方法。
２３．ピーク出力の領域を減衰させ又は前記網膜上の瘢痕組織の治療を阻止するよう前記放射ビームを選択的に遮断するステップを含む、請求項２０記載の方法。
２４．前記放射ビームを前記網膜上の疾患マーカに選択的に送るステップを含む、請求項２０記載の方法。
２５．前記照射ステップは、前記放射ビームを前記窩の少なくとも一部分に当てるステップを含む、請求項２０記載の方法。
２６．網膜診断モダリティからの結果画像（result image）に平行な又は該結果画像上に重ね合わされた前記網膜の眼底画像を表示するステップを更に含む、請求項２０記載の方法。
２７．前記照射ステップ前、前記照射ステップ中及び／又は前記照射ステップ後に前記網膜の眼底画像をアーカイブするステップ及び前記照射ステップの治療パラメータを記録するステップを更に含み、前記記録ステップは、治療適用又は治療除外の領域を図表で示すステップを含む、請求項２０記載の方法。
２８．前記光学レンズ又はマスクは、前記ビームから複数個のスポットを生じさせる回折光学素子を含み、前記照射ステップは、前記複数個のスポットを前記網膜の少なくとも一部分に当てるステップを含む、請求項２０記載の方法。