(57)【要約】眼球内の患部の温度上昇を精密に制御することができる眼科用の温熱治療装置を提供することを目的とする。制御装置８０は、指定された比較対象について得た反射強度比Ｉ３／Ｉ０と患者眼ＰＥの反射強度比Ｉ３／Ｉ０とのそれぞれに基づいて一対の昇温線を算出する。また、制御装置８０は、比較対象で得た温度上昇が今回反射光を測定した患者眼ＰＥの温度上昇と等しくなるような、光源３２の出力すなわち治療用赤外光の強度を算出する。
2003092566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼科の温熱治療に使用する所定波長の赤外の処理光による眼内の所定領域における温度上昇効率に関する個体差を当該所定領域における反射に際して反映し得る所定特性を有するプローブ光を、前記所定領域に供給するプローブ光供給部と、
前記プローブ光を前記所定領域に入射させた状態において、当該所定領域からの反射光の強度を検出する反射検出部と
を備える眼科温熱治療用の温度上昇効率測定装置。
【請求項２】
前記プローブ光供給部は、温熱治療に使用する前記処理光を発生する光源を前記処理光の強度レベル及び照射時間の少なくとも一方を所定以上に低下させた試験条件で動作させることによって、前記プローブ光を発生させることを特徴とする請求の範囲第１項記載の温度上昇効率測定装置。
【請求項３】
温熱治療に使用する前記処理光及び前記プローブ光が入射する前記所定領域の画像を当該処理光の波長域内で結像する観察光学系と、当該観察光学系によって形成された像を撮影する撮像装置とをさらに備えることを特徴とする請求の範囲第２項記載の温度上昇効率測定装置。
【請求項４】
前記反射検出部の検出出力を、温熱治療に使用する前記処理光を前記所定領域に入射させる際の尺度となるスケールを用いて表示する表示装置をさらに備えることを特徴とする請求の範囲第１項記載の温度上昇効率測定装置。
【請求項５】
前記表示装置は、前記反射検出部の検出出力が所定の標準値からずれている偏差量に対応する表示を行うことを特徴とする請求の範囲第４項記載の温度上昇効率測定装置。
【請求項６】
請求の範囲第１項から第５項のいずれか一項記載の温度上昇効率測定装置と、
治療用の前記処理光を発生する光源と、
前記光源からの前記処理光を前記所定領域に入射させる照射光学系と
を備える眼科用の温熱治療装置。
【請求項７】
所定波長の赤外の処理光を発生する光源と、
前記光源からの処理光を眼内の所定領域に入射させる照射光学系と、
前記所定領域からの反射光の強度を検出する反射検出部と、
前記反射検出部の検出出力に基づいて、前記光源から出射させるべき処理光の強度を決定する制御装置と
を備える眼科用の温熱治療装置。
【請求項８】
前記制御装置は、特定の眼内の所定領域に適用した参照照射条件に基づいて、別の眼内の所定領域に適用すべき適用照射条件のうち所定項目を、当該別の眼内の所定領域の加熱効果が前記特定の眼内の所定領域の加熱効果と等しくなるように算出する条件算出部を有する請求の範囲第７項記載の眼科用の温熱治療装置。
【請求項９】
前記制御装置は、眼内の所定領域からの反射光の検出出力を含む参照照射条件における眼内の所定領域の加熱効果を基準として、前記参照照射条件に変更を加えて実施すべき適用照射条件における眼内の所定領域の加熱効果を見積もる換算部を有する請求の範囲第７項記載の眼科用の温熱治療装置。
【請求項１０】
前記参照照射条件及び前記適用照射条件は、前記反射光検出部からの検出出力と反射光の強度を検出する際に前記照射光学系から瞳孔中に供給される入射光の強度を検出する入射光検出部からの検出出力との比から得た反射強度比、前記所定領域のサイズ、並びに、角膜、水晶体及び硝子体による前記入射光の減衰のうちの少なくとも１つを項目としてそれぞれ含む請求の範囲第８項及び第９項のいずれか一項記載の眼科用の温熱治療装置。
【請求項１１】
反射光の強度を検出する際に前記照射光学系から瞳孔中に供給される入射光の強度を検出する入射光検出部をさらに備え、前記制御装置は、前記反射光検出部からの検出出力と前記入射光検出部からの検出出力との比から得た反射強度比に基づいて、前記光源から出射させるべき処理光の強度を決定する請求の範囲第７項記載の眼科用の温熱治療装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記所定領域のサイズに応じて、前記光源から出射させるべき処理光の強度を補正する照射密度補正部を有する請求の範囲第７項及び第１１のいずれか一項記載の眼科用の温熱治療装置。
【請求項１３】
前記制御装置は、角膜、水晶体及び硝子体による前記入射光の減衰を相殺するように、前記光源から出射させるべき処理光の強度を補正する減衰補正部を有する請求の範囲第７項、及び第１１項のいずれか一項記載の眼科用の温熱治療装置。
【請求項１４】
所定波長の赤外の処理光を光源から発生させる工程と、
前記光源からの処理光を眼内の所定領域に入射させる工程と、
前記所定領域からの反射光の強度を検出する工程と、
前記所定領域からの反射光の検出出力に基づいて、前記光源から出射させるべき処理光の強度を決定する工程と
を備える治療用レーザ光の制御方法。
【請求項１５】
眼内の所定領域からの反射光の検出出力を含む参照照射条件における眼内の所定領域の加熱効果を基準として、前記参照照射条件に変更を加えて実施すべき適用照射条件における眼内の所定領域の加熱効果を見積もる工程をさらに備える請求の範囲第１４項記載の治療用レーザ光の制御方法。
【請求項１６】
特定の眼内の所定領域に適用した参照照射条件に基づいて、別の眼内の所定領域に適用すべき適用照射条件のうち所定項目を、当該別の眼内の所定領域の加熱効果が前記特定の眼内の所定領域の加熱効果と等しくなるように算出する工程をさらに備える請求の範囲第１４項記載の治療用レーザ光の制御方法。
【請求項１７】
前記参照照射条件及び前記適用照射条件は、前記所定領域からの反射光の強度の検出出力と反射光の強度を検出する際に瞳孔中に供給される入射光の強度の検出出力との比から得た反射強度比、前記所定領域のサイズ、並びに、角膜、水晶体及び硝子体による前記入射光の減衰のうちの少なくとも１つを項目としてそれぞれ含む請求の範囲第１５項及び第１６項のいずれか一項記載の治療用レーザ光の制御方法。
【請求項１８】
前記所定領域からの反射光の強度の検出出力と前反射光の強度を検出する際に瞳孔中に供給される入射光の強度の検出出力との比から得た反射強度比に基づいて、前記光源から出射させる処理光の強度を決定する請求の範囲第１４項記載の治療用レーザ光の制御方法。
【請求項１９】
所定波長の赤外の処理光を眼内の所定領域に入射させるとともに前記所定領域からの反射光の強度を検出することによって得た検出出力を受け取る入力部と、
前記入力部で受け取った前記検出出力に基づいて、当該眼内の所定領域を所定の加熱状態にするために前記光源から出射させるべき処理光の強度を決定する制御装置と
を備える照射強度設定装置。
【請求項２０】
前記制御装置は、特定の眼内の所定領域に適用した参照照射条件に基づいて、別の眼内の所定領域に適用すべき適用照射条件のうち所定項目を、当該別の眼内の所定領域の加熱効果が前記特定の眼内の所定領域の加熱効果と等しくなるように算出する条件算出部を有する請求の範囲第１９項記載の照射強度設定装置。
【請求項２１】
前記制御装置は、眼内の所定領域からの反射光の検出出力を含む参照照射条件における眼内の所定領域の加熱効果を基準として、前記参照照射条件に変更を加えて実施すべき適用照射条件における眼内の所定領域の加熱効果を見積もる換算部を有する請求の範囲第１９項記載の照射強度設定装置。
【請求項２２】
前記制御装置は、前記所定領域からの反射光の強度についての検出出力と反射光の強度を検出する際に瞳孔中に供給される入射光の強度についての検出出力との比から得た反射強度比に基づいて、前記光源から出射させる処理光の強度を決定する請求の範囲第１９項記載の照射強度設定装置。
【請求項２３】
前記制御装置は、前記反射強度比の異なる一対の眼内における加熱効果に関するデータ間の内挿又は外挿に基づいて、前記反射強度比の異なる第三の眼内における加熱効果を見積もる補完手段を備えることを特徴とする請求の範囲第２２項記載の照射強度設定装置。
【請求項２４】
前記制御装置は、前記反射強度比の異なる一対の眼内における加熱効果に関するデータ間の内挿又は外挿に基づいて、前記反射強度比の異なる第三の眼内における加熱効果を見積もる補完手段を備えることを特徴とする請求の範囲第１１項記載の眼科用の温熱治療装置。
【請求項２５】
前記反射強度比の異なる一対の眼内における加熱効果に関するデータ間の内挿又は外挿に基づいて、前記反射強度比の異なる第三の眼内における加熱効果を見積もることを特徴とする請求の範囲第１８項記載の治療用レーザ光の制御方法
【請求項２６】
所定波長の赤外の処理光を発生する光源と、
前記光源からの処理光を眼内の所定領域に入射させる照射光学系と、
前記所定領域からの反射光の強度を検出する反射検出部と、
前記反射検出部の検出出力に基づいて、当該眼内の所定領域を所定の加熱状態にするために前記光源から出射させるべき処理光の強度を決定する制御装置と
を備える照射強度設定装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、経瞳孔温熱療法等のレーザ療法に使用する眼科用の温熱治療装置及び治療用レーザ光の制御方法、並びに、これらに用いる照射強度設定装置に関する。
背景技術
低侵襲的な温存療法として、温熱療法と呼ばれるものが存在し、特に眼科用では、加熱のためにレーザ光を用いる経瞳孔温熱療法（ＴＴＴ；Ｔｒａｎｓｐｕｐｉｌｌａｒｙ  Ｔｈｅｒｍｏｔｈｅｒａｐｙ）が知られている。この経瞳孔温熱療法では、レーザ光を瞳孔を介して眼球内に導入し、眼球内の患部に照射することによって患部を加熱し、患部に形成された脈絡膜新生血管や腫瘍等の壊死や消退を誘導する。このような経瞳孔温熱療法を用いて加齢黄斑変性（ＡＭＤ；ａｇｅ−ｒｅｌａｔｅｄ  ｍａｃｕｌａｒ  ｄｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）における脈絡膜新生血管（ＣＮＶ；ｃｈｏｒｏｉｄａ  ｎｅｏｖａｓｃｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）を処置した例がいくつか報告されている。例えば、「Ｅｌｉａｓ  Ｒｅｉｃｈｅｌ  Ｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ  １９９９；１０６：ｐｐ．１９０８−１９１４」、「Ｎｅｗｓｏｎ  ＲＳ  ｅｔ  ａｌ．，Ｂｒ  Ｊ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ  ２００１；８５：ｐｐ．１７３−１７８」、「森村佳広等，外科手術  ２００１；１４：３３３−３４１頁」等を参照。
上述のような経瞳孔温熱療法は、従来の光凝固療法（例えば、Ｍａｃｕｌａｒ  ｐｈｏｔｏｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ  ｓｔｕｄｙ  ｇｒｏｕｐ，Ａｒｃｈ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ  １９９１；１０９：ｐｐ．１２４２−１２５７、Ｐｏｍｅｒａｎｔｚｅｆｆ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｒｃｈ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ  １９８３；１０１：ｐｐ．９４９−９５３等）に比して単位面積あたりのエネルギー照射量が少なく、そのため照射時の温度上昇も比較的軽度であるから、照射部位の正常網膜や、周辺の正常組織を傷害する可能性が低い。一方、経瞳孔温熱療法と似て非なる光凝固法では、単位面積当たりのエネルギー照射量が大きいため、温度上昇も大きくなり、照射部位の正常網膜や、周辺の正常組織にも侵襲が生じる可能性が高い。
しかしながら、上記のごとき経瞳孔温熱療法では、眼球内の患部の温度制御が極めて重要な要素であるにも拘わらず、これまで報告されている治療例では、患部温度が十分に制御されているとは言い難い。すなわち、レーザ光源から出射されるレーザ光の照射パワーの調節は、症例毎に勘に頼る治療とならざるを得ず、例えば眼球内の患部で吸収されるレーザ光のエネルギが不十分である場合、患部の加熱が不足して十分な治療効果が得られない。逆に、患部で吸収されるレーザ光のエネルギが高過ぎる場合、患部が過度に加熱されて組織破壊や壊死が生じてしまう。このような状況は眼底患部の温度を直接的に測定する方法がないことに起因しており、レーザ光の照射による影響すなわち患部の温度上昇を定量化することができず、さらに、処置の効果を漸次フィードバックしつつ治療の効果を改善することが困難になっている。また、特定の患者の治験結果を別の患者の治療に利用するといった情報の有効活用や共有化が図り難くなっている。
発明の開示
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、眼球内の患部の温度上昇を精密に制御することができる眼科用の温熱治療装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、レーザ光を用いた処置の効果を正確にフィードバックして治療の効果を簡単に改善することができる眼科用の温熱治療装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、上記のような温熱治療法等に有用な治療用レーザ光の制御方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係る眼科温熱治療用の温度上昇効率測定装置は、眼科の温熱治療に使用する所定波長の赤外の処理光による眼内の所定領域における温度上昇効率に関する個体差を当該所定領域における反射に際して反映し得る所定特性を有するプローブ光を、所定領域に供給するプローブ光供給部と、プローブ光を所定領域に入射させた状態において、当該所定領域からの反射光の強度を検出する反射検出部とを備える。
上記温度上昇効率測定装置では、反射検出部が個体差を反映させ得る所定特性を有するプローブ光を所定領域に入射させた状態において、当該所定領域からの反射光の強度を検出するので、温熱治療に実施に際して光源から出射させるべき処理光の強度を決定する際の指標を得ることができる。すなわち、温熱治療に使用する処理光の入射による眼内の所定領域すなわち患部の温度上昇を予測するための判断材料が得られるので、赤外光線を用いた眼内の治療を効率的に修正若しくは適正化することができる。
また、本発明の具体的態様では、上記測定装置において、プローブ光供給部が、温熱治療に使用する処理光を発生する光源を処理光の強度レベル及び照射時間の少なくとも一方を所定以上に低下させた試験条件で動作させることによって、プローブ光を発生させる。この場合、治療用の光源を用いてダメージの少ないテスト照射が可能になる。
また、本発明の別の具体的態様では、上記測定装置において、温熱治療に使用する処理光及びプローブ光が入射する所定領域の画像を当該治療用の処理光の波長域内で結像する観察光学系と、当該観察光学系によって形成された像を撮影する撮像装置とをさらに備える。この場合、プローブ光や治療用の処理光の入射位置を正確に位置決めすることができ、温熱治療を適切なものとすることができる。
また、本発明の別の具体的態様では、上記測定装置において、反射検出部の検出出力を、温熱治療に使用する処理光を所定領域に入射させる際の尺度となるスケールを用いて表示する表示装置をさらに備える。この場合、患部の温度上昇を予測するための判断材料がより明確に得られるので、赤外光線を用いた眼内の治療をより効率的に修正若しくは適正化することができる。
また、本発明の別の具体的態様では、上記測定装置において、表示装置が、反射検出部の検出出力が所定の標準値からずれている偏差量に対応する表示を行う。
また、本発明の本発明に係る眼科用の温熱治療装置は、上述の測定装置と、治療用の処理光を発生する光源と、光源からの処理光を所定領域に入射させる照射光学系とを備える。
また、上記課題を解決するため、本発明に係る別の眼科用の温熱治療装置は、所定波長の赤外の処理光を発生する光源と、光源からの処理光を眼内の所定領域に入射させる照射光学系と、所定領域からの反射光の強度を検出する反射検出部と、反射検出部の検出出力に基づいて、光源から出射させるべき処理光の強度を決定する制御装置とを備える。ここで、反射光の強度を検出する際に眼内に入射させる光は、温熱治療に際しての初期の処理光そのものとすることができるが、治療用に強度を調節する前の微弱な処理光すなわち検査光とすることもできる。また、光源から出射させるべき処理光は、反射光の強度のみによらず、治療目的や治療内容によって適宜調節される。
上記眼科用の温熱治療装置では、制御装置が反射検出部の検出出力に基づいて光源から出射させるべき処理光の強度を決定するので、処理光の入射による眼内の所定領域すなわち患部の温度上昇を一定の確度で見積もることができ、赤外光線を用いた眼内の治療を効率的に修正若しくは適正化することができる。
また、上記温熱治療装置の具体的な態様では、制御装置が、特定の眼内の所定領域に適用した参照照射条件に基づいて、別の眼内の所定領域に適用すべき適用照射条件のうち所定項目を、当該別の眼内の所定領域の加熱効果が特定の眼内の所定領域の加熱効果と等しくなるように算出する条件算出部を有する。この場合、参照照射条件下で特定の眼内の治療に行った加熱効果と、適用照射条件下で別の眼内の治療に行った加熱効果とをほぼ一致させることができるので、特定の患者に対する治療の効果を別の患者に対する治療の効果に反映させることができ、治療に関する情報の共有化や標準化を図ることができる。
また、上記装置の別の具体的な態様では、制御装置が、眼内の所定領域からの反射光の検出出力を含む参照照射条件における眼内の所定領域の加熱効果を基準として、参照照射条件に変更を加えて実施すべき適用照射条件における眼内の所定領域の加熱効果を見積もる換算部を有する。この場合、既に行った参照照射条件に変更を加えた適用照射条件について、参照照射条件に対する相対的な効果として眼内の患部の温度上昇を見積もることができる。
また、上記装置の別の具体的な態様では、参照照射条件及び適用照射条件が、反射光検出部からの検出出力と反射光の強度を検出する際に照射光学系から瞳孔中に供給される入射光の強度を検出する入射光検出部からの検出出力との比から得た反射強度比、所定領域のサイズ、並びに、角膜、水晶体及び硝子体による入射光の減衰のうちの少なくとも１つを項目としてそれぞれ含む。この場合、上記各項目の設定に対応して眼内の患部の温度上昇を正確に見積もることができる。なお、硝子体における減衰が無視できる場合、角膜及び水晶体のみによる入射光の減衰を参照照射条件や適用照射条件における１項目とすることができる。
また、上記装置の別の具体的な態様では、反射光の強度を検出する際に照射光学系から瞳孔中に供給される入射光の強度を検出する入射光検出部をさらに備え、制御装置が、反射光検出部からの検出出力と入射光検出部からの検出出力との比から得た反射強度比に基づいて、光源から出射させるべき処理光の強度を決定する。この場合、眼内の所定部分での吸収を考慮して眼内に供給する入射光の強度を調節することができるので、眼内の患部の温度上昇を正確に見積もることができる。
また、上記装置の別の具体的な態様では、制御装置が、所定領域のサイズに応じて、光源から出射させるべき処理光の強度を補正する照射密度補正部を有する。この場合、所定領域に供給されるエネルギ密度を考慮して眼内に供給する入射光の強度を調節することができるので、眼内の患部の温度上昇をより正確に見積もることができる。
また、上記装置の別の具体的な態様では、制御装置が、角膜、水晶体及び硝子体による入射光の減衰を相殺するように、光源から出射させるべき処理光の強度を補正する減衰補正部を有する。この場合、眼内での減光を考慮して眼内に供給する入射光の強度を調節することができるので、眼内の患部の温度上昇をより正確に見積もることができる。
また、本発明に係る治療用レーザ光の制御方法は、所定波長の赤外の処理光を光源から発生させる工程と、光源からの処理光を眼内の所定領域に入射させる工程と、所定領域からの反射光の強度を検出する工程と、所定領域からの反射光の検出出力に基づいて、光源から出射させるべき処理光の強度を決定する工程とを備える。
上記治療用レーザ光の制御方法では、所定領域からの反射光の検出出力に基づいて光源から出射させるべき処理光の強度を決定するので、眼内の患部の温度上昇を一定の確度で見積もることができ、レーザ光を用いた治療を効率的に修正若しくは適正化することができる。
また、上記治療用レーザ光の制御方法の具体的な態様では、眼内の所定領域からの反射光の検出出力を含む参照照射条件における眼内の所定領域の加熱効果を基準として、参照照射条件に変更を加えて実施すべき適用照射条件における眼内の所定領域の加熱効果を見積もる工程をさらに備える。
また、上記方法の別の具体的な態様では、特定の眼内の所定領域に適用した参照照射条件に基づいて、別の眼内の所定領域に適用すべき適用照射条件のうち所定項目を、当該別の眼内の所定領域の加熱効果が特定の眼内の所定領域の加熱効果と等しくなるように算出する工程をさらに備える。
また、上記方法の別の具体的な態様では、参照照射条件及び適用照射条件が、所定領域からの反射光の強度の検出出力と反射光を検出する際に照射光学系から瞳孔中に供給される入射光の強度の検出出力との比から得た反射強度比、所定領域のサイズ、並びに、角膜、水晶体及び硝子体による入射光の減衰のうちの少なくとも１つを項目としてそれぞれ含む。
また、上記方法の別の具体的な態様では、所定領域からの反射光の強度の検出出力と反射光の強度を検出する際に瞳孔中に供給される入射光の強度の検出出力との比から得た反射強度比に基づいて、光源から出射させる処理光の強度を決定する。
また、本発明に係る照射強度設定装置は、所定波長の赤外の処理光を眼内の所定領域に入射させるとともに所定領域からの反射光の強度を検出することによって得た検出出力を受け取る入力部と、入力部で受け取った検出出力に基づいて、当該眼内の所定領域を所定の加熱状態にするために光源から出射させるべき処理光の強度を決定する制御装置とを備える。
上記照射強度設定装置でも、眼内の患部に対するレーザ光を用いた治療を適切に支援することができる。
また、上記装置の具体的な態様では、制御装置が、特定の眼内の所定領域に適用した参照照射条件に基づいて、別の眼内の所定領域に適用すべき適用照射条件のうち所定項目を、当該別の眼内の所定領域の加熱効果が特定の眼内の所定領域の加熱効果と等しくなるように算出する条件算出部を有する。
また、上記装置の別の具体的な態様では、制御装置が、眼内の所定領域からの反射光の検出出力を含む参照照射条件における眼内の所定領域の加熱効果を基準として、参照照射条件に変更を加えて実施すべき適用照射条件における眼内の所定領域の加熱効果を見積もる換算部を有する。
また、上記温熱治療装置、制御方法及び照射強度設定装置の別の具体的な態様では、眼内の所定領域からの反射光の検出出力を含む参照照射条件における眼内の所定領域の加熱効果を基準として、参照照射条件に変更を加えて実施すべき適用照射条件における眼内の所定領域の加熱効果を見積もる。この場合、様々な患者眼に対して適正な治療が可能になる。
また、本発明に係る別の照射強度設定装置は、所定波長の赤外の処理光を発生する光源と、光源からの処理光を眼内の所定領域に入射させる照射光学系と、所定領域からの反射光の強度を検出する反射検出部と、反射検出部の検出出力に基づいて、当該眼内の所定領域を所定の加熱状態にするために光源から出射させるべき処理光の強度を決定する制御装置とを備える。
発明の実施形態
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態である眼科用の温熱治療装置の構造を説明する図である。
この眼科用の温熱治療装置１００は、赤外の処理光を発生する光源装置１０と、光源装置１０からの処理光を患者眼ＰＥの眼底ＥＦに入射させる照射光学系２０と、眼底ＥＦを照明する照明光学系３０と、眼底ＥＦからの反射光を集光する集光光学系４０と、集光光学系４０で集められた反射光の強度を検出する反射検出部５０と、眼底ＥＦの状態を観察するための観察部６０と、眼底ＥＦの画像を記録する画像記録装置７０と、反射検出部５０の出力等に基づいて光源装置２０の駆動に必要な情報を算出する制御装置８０とを備える。
光源装置１０は、処理光である治療用の赤外光を発生するレーザ光源１２と、レーザ光源１２からの光を外部に導く光ファイバ製のライトガイド１４と、ライトガイド１４の先端に取り付けられて適当な発散角度の照射レーザ光を出射する出射端１６とを備える。ここで、レーザ光源１２が出射する治療用の赤外光は、波長８０８ｎｍであり、眼底のソフトな加熱に適合するようになっている。また、出射端１６から出射される照射レーザ光のパワーは、患者眼ＰＥを処置する術者による手動操作、或いは制御装置８０から光源装置２０に出力される制御信号に基づいて適宜調節される。なお、光源装置１０からは、赤色のエイミング光も出射されており、眼底ＥＦにおける治療用赤外光の照射位置を視覚的に確認できるようになっている。
照射光学系２０は、上述の出射端１６からの照射レーザ光を集光する集光レンズ２２と、集光レンズ２２を経た照射レーザ光の光路を折り曲げてコンタクトレンズ９１すなわち患者眼ＰＥの眼底ＥＦに導くミラー２４とを備える。集光レンズ２２は、光軸方向に移動可能になっており、眼底ＥＦの治療箇所に入射させる照射レーザ光すなわち処理光のビームスポットを適当なサイズに調節することができる。なお、眼球に当接するコンタクトレンズ９１は、眼球の運動を防止するためのものであり、照射光学系２０の一部であるが、集光光学系４０等の一部も構成する兼用部分となっている。
照明光学系３０は、観察用の照明光を発生する光源３２と、光源からの照明光を集光して適当なビーム径にする集光レンズ３４と、集光レンズ３４を経た照明光の光路を折り曲げてコンタクトレンズ９１すなわち眼底ＥＦに導くミラー３６とを備える。なお、このミラー３６は、照射光学系２０のミラー２４よりも紙面に対して垂直方向の手前側に立体的に配置されており、照明光がミラー２４によって遮られないようになっている。
集光光学系４０は、患者眼ＰＥから出射した反射光を平行光束にするコリメータレンズ４２と、コリメータレンズ４２を経た光束のビーム径を調節する変倍光学系４４、４６とを備える。両変倍光学系４４、４６は、独立して動作させることができ、観察部６０による画像の観察倍率と画像記録装置７０による画像の記録倍率とは、それぞれ独立に調節することができる。なお、コリメータレンズ４２、変倍光学系４４、４６等は観察光学系を構成する。
反射検出部５０は、集光光学系４０を経た反射光を直交方向に部分的に分岐するビームスプリッタ５２と、ビームスプリッタ５２で分岐された反射光のうち８０８ｎｍの光のみを透過させるバンドパスフィルタ５４と、バンドパスフィルタ５４を経た反射光の強度を検出する赤外センサ５６と、赤外センサ５６の検出出力をパワーに換算するパワー計５８とを備える。バンドパスフィルタ５４は、治療用赤外光に対応する赤外反射光のみを抽出するためのもので、観察用の照明光やエイミング光が赤外センサ５６に入射して検出出力に影響することを防止している。
観察部６０は、上述のビームスプリッタ５２を透過した反射光のうち観察用照明光やエイミング光を透過させるとともに赤外反射光を遮断するフィルタ６２と、正立像を得るためのプリズムや接眼レンズ等からなる観察光学系６４とを備える。患者眼ＰＥの治療を行う術者は、観察光学系６４をのぞきながら眼底ＥＦを観察することができ、変倍光学系４２の調節によって観察倍率を適宜変更することができる。また、術者は、観察光学系６４を介してエイミング光を観察することができ、治療用赤外光が眼底ＥＦの患部領域に適切に入射する状態か否かを確認することができる。
画像記録装置７０は、撮像装置であり、内蔵するフィルタの切換によって眼底ＥＦの画像を、観察用照明光、赤外反射光、及びエイミング光について撮影することができる。画像記録装置７０で撮影した画像は、ディスプレイ９２に表示させることができる。
制御装置８０は、コンピュータからなり、反射検出部５０の検出出力に基づいて眼底ＥＦで反射されて患者眼ＰＥから出射する赤外反射光の強度を検出することができる。また、制御装置８０は、画像記録装置７０からの画像情報に基づいて眼底ＥＦの色彩等の状態を判定することができる。さらに、制御装置８０は、光源装置１０に制御信号を送って、レーザ光源１２から出射させる治療用赤外光すなわち眼底ＥＦに供給する治療用赤外光の強度を調節することができる。なお、制御装置８０は、入射光検出部として、自ら出力する制御信号や光源装置１０からの応答信号等に基づいて、レーザ光源１２から出射させる治療用赤外光の強度を監視することもできる。
図２は、図１に示す装置の一部である制御装置８０の構造を概念的に説明するブロック図である。図示の制御装置８０は、一般的なコンピュータと同様に、ＣＰＵ８１、入力部８２、表示部８３、表示駆動部８４、記憶装置８５、及びインターフェース部８６を備えている。
ＣＰＵ８１は、バスＢＬによって、表示駆動部８４、記憶装置８５、及びインターフェース部８６との間で相互にデータの授受が可能になっている。また、ＣＰＵ８１は、入力部８２からの指示に基づいて、記憶装置８５から所定のプログラムやデータを読み出し、これらプログラム及びデータに基づく各種処理を実行する。
具体的に説明すると、ＣＰＵ８１は、治療光換算プログラムにおいて、入力部８２からの指示や、記憶装置８５、インターフェース部８６等からの情報に基づいて、比較対象である他の患者の加熱データを患者眼の加熱データに換算する等の一連の処理を行う。また、ＣＰＵ８１は、治療光照射プログラムにおいて、入力部８２からの指示等に基づいて、レーザ光源１２から出射させる治療用赤外光の強度等を決定し、術者による治療光照射すなわち経瞳孔温熱治療を支援する。
入力部８２は、キーボード等から構成され、表示部８３を利用したＧＵＩ操作等により、制御装置８０すなわち温熱治療装置１００を操作する術者の意思を反映した指令信号をＣＰＵ８１に出力する。
表示部８３は、ディスプレイ装置等により構成され、表示駆動部８４から入力される駆動信号に基づいて必要な表示を行う。なお、表示駆動部８４は、ＣＰＵ８１から入力されるデータに基づく駆動信号を生成して、表示部８３の制御を行う。
記憶装置８５は、制御装置８０を動作させる基本プログラム等を記憶しているＲＯＭと、アプリケーションプログラム、入力指示、入力データ、処理結果等を一時格納するＲＡＭとを備える。さらに、記憶装置８５は、磁気的、或いは光学的な手法によってアプリケーションプログラムや保存用データを保持することができる記録媒体を駆動するためのドライブを備えており、駆動される記録媒体は、記憶装置８５に固定的に設けたもの、或いは着脱自在に装着するものとできる。なお、上記アプリケーションプログラムには、治療光換算プログラムや治療光照射プログラムが含まれ、上記保存用データには、治療情報データベースＤＢが含まれる。
図１及び図２に示す温熱治療装置１００の具体的な動作を説明する前に、この温熱治療装置１００の動作原理について説明する。
図３は、患者眼ＰＥの断面構造を示す。患者眼ＰＥに入射した光は、角膜Ｅ１及び前眼房Ｅ２を経て水晶体Ｅ３に入射する。水晶体Ｅ３によって集光された光は、硝子体Ｅ４を経て網膜Ｅ５に結像する。
ここで、患者眼ＰＥに入射する治療用赤外光と、この治療用赤外光による加熱の効果とについて検討する。まず、虹彩Ｅ６を経て患者眼ＰＥ内に入射させる治療用赤外光の強度をＩ０とする。また、網膜Ｅ５に入射する治療用赤外光の強度をＩ１とする。さらに、網膜Ｅ５で反射される治療用赤外光の強度をＩ２とし、患者眼ＰＥから出射して図１の装置で検出される治療用赤外光の強度をＩ３とする。
患者眼ＰＥに入射してここから出射するまでの眼底ＥＦを除く光路おける治療用赤外光の吸収損失係数をＬＡとし、眼底ＥＦを除く同光路における治療用赤外光の反射損失係数をＬＲとする。この場合、各係数ＬＡ、ＬＲは、完全に透過する場合に１となり、完全に減衰する場合に０となる。前者の吸収損失係数ＬＡは、角膜Ｅ１、前眼房Ｅ２、水晶体Ｅ３、及び硝子体Ｅ４による吸収に起因し、後者の反射損失係数ＬＲは、角膜Ｅ１、前眼房Ｅ２、水晶体Ｅ３、及び硝子体Ｅ４の各界面での反射に起因することになる。なお、角膜Ｅ１と患者眼ＰＥ外との屈折率差は、コンタクトレンズ９１の屈折率調節によって影響外とすることができる。ここで、角膜Ｅ１、前眼房Ｅ２、水晶体Ｅ３、及び硝子体Ｅ４は、屈折率が１．４程度でその差も０．０５程度であるので、各界面での反射による損失は、垂直入射と仮定して１０−４程度になり、ＬＲ≒１とすることができる。
眼底ＥＦに入射した治療用赤外光は、反射係数Ｒで反射され、吸収係数Ａで網膜Ｅ５や脈絡膜Ｅ７に吸収され、透過係数Ｔで網膜Ｅ５や脈絡膜Ｅ７を透過して強膜Ｅ８を経て患者眼ＰＥ外に出射する。この際、眼底で反射された治療用赤外光は、散乱され、虹彩Ｅ６によって遮断され、さらに、図１の集光光学系４０等によって部分的に検出されることになるので、実際には検出効率εで図１の温熱治療装置１００によって検出されることになる。
以上の前提から、以下のような条件式が導かれる。
１−Ｒ＝Ｔ＋Ａ                              …  （１）
Ｉ１＝（ＬＡ・ＬＲ）Ｉ０≒ＬＡ・Ｉ０        …  （２）
Ｉ３＝ε（ＬＡ・ＬＲ）Ｉ２≒ε・ＬＡ・Ｉ２  …  （３）
Ｉ２＝Ｒ・Ｉ１                              …  （４）
これらを変形すると、
Ｉ３＝ε・ＬＡ２・Ｒ・Ｉ０
（Ｉ３／Ｉ０）＝｛（１−Ａ）／（１＋α）｝ε・ＬＡ２        …  （５）
ここで、αは、Ｔ＝αＲで与えられる係数であり、眼底ＥＦが散乱吸収体であるとして近似的に定数として取り扱うものとする。上記の式（５）を吸収係数Ａの式に変形すると、
Ａ＝｛１−（Ｉ３／Ｉ０）・（１／ε・ＬＡ２）・（１＋α）｝  …  （６）
となる。ここで、放熱効率や照射スポット径に依存する加熱効率をβとして、時間ｔの間に眼底ＥＦの照射スポット部に吸収される熱量Ｑ求めると、
Ｑ／ｔ
＝Ａ・Ｉ１・β
＝Ａ・βＬＡ・Ｉ０
＝βＬＡ・Ｉ０−（１＋α）・（β／εＬＡ）・Ｉ３
＝βＬＡ・Ｉ０｛１−（１＋α）・（１／εＬＡ２）・（Ｉ３／Ｉ０）｝
…  （７）
となる。
ここで、上記眼底ＥＦと比較して吸収係数Ａのみが異なる別の眼底すなわち色素濃度の異なるいくつかの眼底ＥＦに対して、図１の温熱治療装置１００を利用して治療用赤外光を入射させるものとする。
この場合、α、β、ε、ＬＡは、変化しないから、照射強度Ｉ０及び照射時間ｔを一定にしておけば、眼底ＥＦの反射強度Ｉ３と温度上昇Ｔ（∝Ｑ）との関係が分る。つまり、検出される反射強度Ｉ３の増加に伴って、式（７）からも明らかなように照射スポット部の温度上昇Ｔが線形的に減少する。よって、照射強度Ｉ０で規格化した反射強度比Ｉ３／Ｉ０と温度上昇Ｔとの関係を予め求めてグラフ化おけば、内挿又は外挿或いはグラフの傾きにより、特定の患者眼ＰＥと色素濃度が異なる別の患者眼ＰＥとについて得た反射強度比Ｉ３／Ｉ０の差分ΔＩ３０に起因して生じる温度上昇Ｔの変動ΔＴを求めることができる。
なお、患者眼ＰＥの反射強度比Ｉ３／Ｉ０は、必ずしも治療時の照射強度Ｉ０に設定して決定する必要はなく、治療用赤外光の照射強度Ｉ０よりも微弱な検査光を入射させることによっても決定することができる。つまり、式（５）からも明らかなように、同一の患者眼ＰＥでは、反射強度Ｉ３と照射強度Ｉ０とが比例すると考えられるからである。
図４は、ウサギの目についてであるが、図１の温熱治療装置１００を用いて眼底ＥＦに治療用赤外光を入射させた場合の眼底ＥＦの温度上昇を測定した結果を説明するグラフである。横軸は、反射強度比Ｉ３／Ｉ０を示し、縦軸は温度上昇Ｔを示す。
測定に際して、治療用赤外光の入射条件を複数のウサギで同一とし、これらのウサギとしては、白色ウサギや有色のウサギを用いて反射強度比Ｉ３／Ｉ０が変動するようにした。また、各ウサギの眼底ＥＦに熱電対温度センサを挿入して温度上昇を監視した。この際、を加熱するための照射強度Ｉ０を１３０ｍＷ（光源装置１０の照射出力換算）とし、入射スポット径を３ｍｍとし、照射時間を６０ｓｅｃとした。このようなグラフを利用すれば、任意の反射強度比Ｉ３／Ｉ０を示す眼底ＥＦに対して治療用赤外光による温度上昇を見積もることができる。また、反射強度比Ｉ３／Ｉ０が異なる一対の眼底ＥＦ間で、差分ΔＩ３０に起因して生じる温度上昇Ｔの変動ΔＴを求めることができる。
眼底ＥＦの照射スポット部における温度上昇Ｔは、本来時間積分で上昇するはずであるが、実験的には、以下に詳細に説明するように治療時間の初期に飽和することが分かっている。
図５は、ウサギの目についてであるが、眼底ＥＦに異なる強度の治療用赤外光を入射させた場合の眼底ＥＦの温度上昇を測定した結果を説明するグラフである。横軸は、治療用赤外光の照射時間であり、縦軸は、眼底ＥＦの温度を示す。この実験で、治療用赤外光の入射スポット径は３ｍｍとした。図からも明らかなように、照射時間が２０秒を超えるあたりから、温度上昇の飽和生じている。このような現象を説明するならば、治療用赤外光による過熱の初期において温度上昇が小さい段階では、周囲への放熱効果が現れにくいが、加熱の継続によって温度上昇が大きくなると、治療用赤外光による加熱と周囲への放熱とがバランスして定常状態になると考えられる。
図６は、治療用赤外光の照射強度Ｉ０と眼底ＥＦの飽和温度との関係を実験的に求めたグラフである。この実験で、治療用赤外光の入射スポット径は３ｍｍとした。横軸は、治療用赤外光の照射強度Ｉ０に対応するレーザ出力を示し、縦軸は眼底ＥＦの飽和温度（℃）を示す。グラフからも明らかなように、眼底ＥＦに入射させる治療用赤外光の照射強度Ｉ０に比例して、照射スポット部における温度上昇の飽和温度が増加する。換言すれば、ある患者眼ＰＥにおいて眼底ＥＦの温度上昇Ｔをγ倍にしたい場合、照射強度Ｉ０をγ倍にすれば良いことが分かる。また、有色ウサギや白色ウサギのように、色素濃度が異なる眼底ＥＦでは、治療用赤外光のレーザ出力に対する温度上昇の傾斜が異なることが分かる。
図７は、図６に基づいて昇温線ＣＬを算出・表示したものである。ここで、昇温線ＣＬとは、特定の眼底ＥＦの反射強度比Ｉ３／Ｉ０に基づいて、任意の強度の治療用赤外光を入射させた場合における眼底ＥＦの温度上昇を算出するための換算式若しくは変換式である。各昇温線ＣＬは、図６に示すグラフ中の一対の線を内挿や外挿することによって得たものであり、図７に例示するディスクリートな反射強度比Ｉ３／Ｉ０に限らず、任意の値をとる反射強度比Ｉ３／Ｉ０毎に算出することができる。
以上の実験や昇温線は、ウサギの目について行ったものであり、人体の目における温度上昇と正確に一致しないと考えられる。ウサギの目も人体の目も、治療用赤外光の照射と言う観点からすれば、ほぼ同じ組織と考えられるので、上記反射強度比Ｉ３／Ｉ０を利用した換算により、人体の目の眼底ＥＦにおける温度上昇を見積もることができるはずである。しかしながら、上記式（５）を参照しても分かるように、反射強度比Ｉ３／Ｉ０は、ウサギの目における吸収損失係数ＬＡと人体の目における吸収損失係数ＬＡとの相違等に起因して増減する。したがって、図４のグラフを人体用に修正すると、ウサギの場合の吸収損失係数をＬＡＲとし、人体の場合の吸収損失係数をＬＡＨとして、グラフの傾斜を（ＬＡＲ／ＬＡＨ）２だけ増加又は減少させることになる。また、図７のグラフを人体用に修正すると、反射強度比Ｉ３／Ｉ０の値０．２×１０−４、０．６×１０−４、…は、それぞれ（ＬＡＨ／ＬＡＲ）２倍にする必要がある。さらに、飽和温度については、上記式（７）を見ると、Ａ・βＬＡ・Ｉ０に比例すると考えられ、各昇温線ＣＬの傾斜をＬＡＨ／ＬＡＲだけ減少又は増加させることになる。
図８は、図７に示す各昇温線ＣＬを人体用に修正した一例であり、較正後の昇温線ＣＬ’を示す。この場合、上述したＬＡＨ／ＬＡＲ＝０．７５としている。人体の目では、ウサギの目に比較して、反射強度比Ｉ３／Ｉ０が（ＬＡＨ／  ＬＡＲ）２の割合で減少するとともに、温度上昇の効果がＬＡＨ／ＬＡＲの割合で減少することになる。
例えば、白色人種と黄色人種のように眼底ＥＦからの反射強度比Ｉ３／Ｉ０が異なる場合、同じ温度上昇を得るためには、図８のグラフにおいて白色人種対応の昇温線ＣＬ’（例えばＩ３／Ｉ０＝０．２×１０−４相当）と、黄色人種対応の昇温線ＣＬ’（例えばＩ３／Ｉ０＝０．６×１０−４相当）とを予め決定する。そして、黄色人種である患者眼ＰＥの温熱療法温度が、白色人種に対する一連の温熱療法温度と一致するように、両昇温線ＣＬ’の同一飽和温度における黄色人種側ＣＬ’のレーザ出力を求める。つまり、眼底ＥＦからの反射強度比が異なる別の患者同士で、治療の効果をほぼ一致させることができる。なお、以上の議論において、眼底ＥＦの温度上昇の見積りは、実際の患者の場合における温度上昇から多少ずれるかも知れないが、術者にとって一定の判断基準を与えることになり、ある患者群で得た治療結果を、他の患者群の治療に適用することができる。
以下、図１及び図２に示す温熱治療装置１００の動作を説明する。まず、図９を参照して、制御装置８０にて行う治療光換算プログラムについて説明する。
この処理で、ＣＰＵ８１は、入力部８２を介して術者から指示を受けつつ表示駆動部８４を介して表示部８３に適当な表示を行うことにより、インターフェース部８６を介して光源３２に制御信号を出力して、患者眼ＰＥの眼底ＥＦに治療用赤外光を予め定めた低レベルで短時間入射させる。例えば５０ｍＷの治療用赤外光を眼底ＥＦの直径１ｍｍの領域に約２秒入射させる。このような低レベル又は短時間の治療用赤外光をプローブ光と呼ぶものとする。つまり、ＣＰＵ８１、光源装置１０、照射光学系２０等はプローブ光供給部として機能する。この際、ＣＰＵ８１は、入力部であるインターフェース部８６を介してパワー計５８からの出力信号を受け取って、この出力信号を眼底ＥＦからの反射光の強度としてを記憶装置８５に記憶する（ステップＳ１）。
次に、ＣＰＵ８１は、眼底ＥＦからの反射光の強度に基づいて、治療用赤外光に対する相対強度である反射強度比Ｉ３／Ｉ０を算出し、これを記憶装置８５に記憶する（ステップＳ２）。
次に、ＣＰＵ８１は、記憶装置８５に保存した治療情報データベースから、入力部８２を介して術者によって指定された比較対象である特定の患者又は患者群のデータを読み出す（ステップＳ３）。このデータには、他の患者の眼底ＥＦに関して得た反射強度比Ｉ３／Ｉ０の情報だけでなく、治療用赤外光の照射時間、照射スポット径、温度上昇、治療結果等の参照照射条件に関する情報が含まれる。
次に、ＣＰＵ８１は、補完手段として、記憶装置８５に保存した治療情報データベースから図８等に対応するグラフ情報を読み出して、指定された比較対象とステップＳ１で反射光を測定した患者眼ＰＥとに対応する一対の昇温線を算出する（ステップＳ４）。昇温線の算出は、図６〜８で説明したとおりであり、比較対象の反射強度比Ｉ３／Ｉ０と患者眼ＰＥの反射強度比Ｉ３／Ｉ０とのそれぞれについて行われる。次に、ＣＰＵ８１は、条件算出部として、ステップＳ４で得た一対の昇温線から、比較対象で得た温度上昇が今回反射光を測定した患者眼ＰＥの温度上昇と等しくなるような、光源３２の出力すなわち治療用赤外光の強度を算出する（ステップＳ５）。このようにして得た治療用赤外光の強度は、治療用赤外光の照射時間、照射スポット径等ともに適用照射条件として表示部８３に表示され、記憶装置８５に保存される。
次に、ＣＰＵ８１は、表示駆動部８４を介して表示部８３に適当な表示を行いつつ入力部８２を介して術者から適用照射条件に対する項目内容の変更を受け付ける（ステップＳ６）。つまり、ＣＰＵ８１は、治療用赤外光の強度増加、照射スポット径の増減等の項目の内容変更を術者が希望する場合、これを入力部８２から受け取って、かかる変更事項を記憶装置８５に保存する。
次に、ＣＰＵ８１は、適用照射条件について変更事項の入力があったか否かを判断し（ステップＳ７）、変更事項の入力があった場合、新たな適用照射条件で眼底ＥＦの温度上昇を見積り（ステップＳ８）、変更事項の入力がなかった場合、処理を終了する。
ステップＳ６で入力された適用照射条件が、比較対象に適用する参照照射条件と比較して、例えば照射スポット径について異なる場合、ステップＳ８では、ＣＰＵ８１が、参照照射条件の照射スポット径に対する適用照射条件の照射スポット径の比を計算する。そして、ＣＰＵ８１は、換算部として、この比に対して例えば反比例するように、適用照射条件における眼底ＥＦの温度上昇を修正して、かかる修正分の温度変化を、表示部８３に表示させて記憶装置８５に保存する。なお、スポット径の温度上昇に対する影響をスポット径の比の２乗に反比例するものとしていないのは以下の理由による。すなわち、スポット径が２倍になれば、単位面積当たりに注入されるエネルギーは１／４になるはずであるが、放熱効果については、スポット径に比例して１／２倍に減少するとも考えられ、これを裏付ける実験データもあるので、ここでは、スポット径の比に例えば反比例するように、参照照射条件における眼底ＥＦの温度上昇を修正する。
また、ステップＳ６で入力された適用照射条件が、比較対象に適用する参照照射条件と比較して、例えば治療用赤外光の強度について異なる場合、ステップＳ８では、ＣＰＵ８１が、換算部として、ステップＳ４で得た患者眼ＰＥに対応する昇温線を再度読み出す。そして、ＣＰＵ８１は、読み出した昇温線に基づいて、治療用赤外光の強度の増減分に対応する温度変化を決定し、かかる温度変化を表示部８３に表示させて記憶装置８５に保存する。
なお、上記ステップＳ８において、参照照射条件と適用照射条件とで照射スポット径が異なる場合、参照照射条件のスポット径に対する適用照射条件のスポット径の比を計算し、この比に対して例えば反比例するようにステップＳ５で算出された治療用赤外光の強度を変更することもできる。この場合、参照照射条件と適用照射条件とで温度上昇を一致させることができる。
図１０は、制御装置８０にて行う治療光照射プログラムを説明するフローチャートである。
この処理で、ステップＳ１、Ｓ２までは、図９の場合と同様であるので、説明を省略する。
ステップＳ１０４で、補完手段として、記憶装置８５に保存した治療情報データベースから図８等に対応するグラフ情報を読み出して、ステップＳ１で反射光を測定した患者眼ＰＥに対応する昇温線を算出する。
次に、ステップＳ２１で、ＣＰＵ８１は、表示駆動部８４を介して表示部８３に適当な表示を行いつつ、入力部８２を介して術者から指示を受け取ることによって、患者眼ＰＥの眼底ＥＦの治療部位に温熱療法を施す際の設定温度の指示値を記憶装置８５に保存する。
次に、ステップＳ２２で、ＣＰＵ８１は、表示駆動部８４を介して表示部８３に適当な表示を行いつつ、入力部８２を介して術者から指示を受け取ることによって、患者眼ＰＥの眼底ＥＦの治療部位に温熱療法を施す際の照射スポット径の指示値を記憶装置８５に保存する。
次に、ステップＳ２３で、ＣＰＵ８１は、表示駆動部８４を介して表示部８３に適当な表示を行いつつ、入力部８２を介して術者から指示を受け取ることによって、患者眼ＰＥの眼底ＥＦの治療部位に温熱療法を施す際の照射時間の指示値を記憶装置８５に保存する。
次に、ＣＰＵ８１は、ステップＳ１０４で得た昇温線に基づいて、今回反射光を測定した患者眼ＰＥの温度上昇がステップＳ２１で入力された温度上昇になるように、光源３２の出力すなわち治療用赤外光の強度を算出し、記憶装置８５に保存する（ステップＳ２４）。また、ＣＰＵ８１は、照射密度補正部として、眼底ＥＦに投影すべき照射スポット径に応じて治療用赤外光の強度を修正する。つまり、ステップＳ４で得た昇温線に対応する照射スポット径に対する、ステップＳ２２で設定された照射スポット径の比を計算し、この比に対して例えば反比例するようにステップＳ５で算出された治療用赤外光の強度を変更する。
次に、ＣＰＵ８１は、インターフェース部８６を介して光源３２に制御信号を出力し、上記ステップＳ２２〜Ｓ２４で得た条件で、患者眼ＰＥの眼底ＥＦに治療用赤外光を入射させる（ステップＳ２５）。具体的には、ステップＳ２２で入力された照射スポット径、ステップＳ２３で入力された照射時間、ステップＳ２４で算出された治療用赤外光の強度等に基づいて、患者眼ＰＥの眼底ＥＦの適所に治療用赤外光を照射する。この際、術者は、集光光学系４０や出射端１６の位置を調節して治療用赤外光の入射位置や照射スポット径を調節することができる。また、ＣＰＵ８１は、インターフェース部８６を介して観察部６０の出力を受け取って、照射スポット径が目標値になっているか否かを表示部８３に表示させることができ、術者の処置を支援する。
以上説明した温熱治療装置１００によれば、制御装置８０が反射検出部５０の検出出力に基づいて治療用赤外光の強度Ｉ０を決定するので、治療用赤外光の入射による眼底ＥＦのの温度上昇を一定の確度で見積もることができ、赤外光線を用いた経瞳孔温熱治療を、過去のデータ等をフィードバックしつつ効率的に修正若しくは適正化することができる。
〔第２実施形態〕
第２実施形態の温熱治療装置１００は、第１実施形態の装置を変形したものであり、基本的な装置構成は同一であるので、これについては説明を省略する。
第２実施形態の温熱治療装置１００では、角膜、水晶体等における光の減衰をより厳密に考慮して、治療用赤外光の強度を決定する。すなわち、角膜、水晶体、及び硝子体は、年齢と共に透過率が低下すると言われており、このような透過率低下をも参酌して治療用赤外光の強度を決定する。
図１１は、年齢と角膜等の透過率との関係を説明する図である。第１実施形態では、角膜、水晶体、及び硝子体による減衰を一定としているが、年齢による角膜や水晶体の透過率の低下を考慮して治療用赤外光の強度を決定することにより、より個体差を考慮した的確な温熱療法が可能になる。なお、第１実施形態の場合も、年齢が近い患者眼ＰＥ同士であれば、十分な精度で温度上昇を見積もることができる。
具体的に説明すると、角膜、水晶体、及び硝子体の透過率をＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３とした場合、上記式（５）〜（７）における吸収損失係数ＬＡは、ＬＡ＝ＬＡ１・ＬＡ２・ＬＡ３で与えられる。つまり、眼底ＥＦからの反射強度比Ｉ３／Ｉ０が同じ一対の眼底であっても、年齢がかなり相違する患者眼ＰＥについては、両者の吸収損失係数ＬＡが厳密には異なっており、治療用赤外光の照射効果も異なる。
そこで、図８を得たと同様の手法によって、吸収損失係数ＬＡの変動分だけ昇温線を較正する。ここで、角膜や水晶体による減衰はある程度大きいが、硝子体による減衰は角膜等に比較してほとんど無視できる程度に小さいことから、以下ではＬＡ３＝１、すなわちＬＡ≒ＬＡ１・ＬＡ２として処理する。図８のグラフが例えば６０歳の患者について得たものである場合、３０歳の患者については、眼底ＥＦの吸収係数Ａが同一であっても反射強度比Ｉ３／Ｉ０が（ＬＡ３０／ＬＡ６０）２に比例して増加するが、温度上昇の効果がＬＡ３０／ＬＡ６０に比例して増加する。ここで、ＬＡ３０は、上述のＬＡの式で説明したように、３０歳の患者眼の角膜や水晶体についての透過率を積算したものになっている。また、ＬＡ６０は、６０歳の患者眼の角膜や水晶体についての透過率を積算したものになっている。なお、以上のような較正は、図９のステップＳ４や図１０のステップＳ１０４において行われる。例えば、６０歳の患者眼のデータに基づいて３０歳の患者眼の昇温線を得る場合、図９のステップＳ４では、昇温線の傾斜をＬＡ３０／ＬＡ６０だけ増加させ、反射強度比Ｉ３／Ｉ０の値を（ＬＡ３０／ＬＡ６０）２倍にする。
なお、以上の説明は、角膜、水晶体等において透過率低下が生じる場合についてのもにであったが、角膜や水晶体によって光が散乱する場合、プローブ光の反射強度比が大きくても、患者眼の昇温効果が十分に得られない場合がある。そこで、このように散乱が無視できない程度に大きな患者眼については、そのような誤差要因を除くことが望ましい。具体的には、例えば昇温線の傾斜を患者眼の散乱状態に応じて適宜減少させる修正を行うことによって、患者眼の温熱治療に際しての温度上昇を確保することができる。
〔第３実施形態〕
第３実施形態の温熱治療装置は、第１実施形態の装置をプローブ光の反射光検出及び表示に関して変形したものである。この場合、図１の赤外センサ５６で検出された反射光のパワーを表示する表示部であるパワー計５８に対しプローブ光に対する反射光の強度スケールを設ける。これにより、プローブ光の計測結果をとともに、その計測値が標準的な反射光強度に対してどの程度ずれているかを表示することができる。
図１２は、パワー計５８に反射強度スケールを設けた一例を示す。このパワー計５８は、表示部５８ａに強度スケール５８ｂを有し、この強度スケール５８ｂ上で針５８ｃが動く。強度スケール５８ｂには、標準条件のプローブ光（例えば、波長８１０ｎｍ、レーザ出力５０ｍＷ、スポット直径３ｍｍ）に対する平均的眼底の標準的な反射光強度を０％として、それに対する強度差すなわち偏差量が％単位で表示されている。このような表示は、治療効果の統計的処理によって正確なものに改善することができる。図示の例では、−２０％〜＋２０％が平均的な反射光強度の範囲であり、この範囲では標準的な温熱治療（例えば、波長８１０ｎｍ、レーザ出力８００ｍＷ、スポット直径３ｍｍ、６０秒）が可能である。この範囲を超えると、治療光の過小又は過剰が生じる可能性があるので、治療光すなわち処理光の強度を適宜調整して適正なものとすることができる。
〔具体的な治療例〕
以下、本発明の温熱治療装置を用いた具体的治療例について説明する。加齢黄斑変性の患者（以下、ＡＭＤ患者）に対して、まず図９のステップＳ１と同様の測定を行って、ＡＭＤ患者の眼底からの反射光の強度を測定した。具体的には、温熱療法（以下、ＴＴＴ）の施行直前のＡＭＤ患者に対して、まず、赤外治療光であるレーザ照射予定部位に、治療時の照射条件に比してごく弱い設定条件でテスト照射すなわちプローブ光の照射を行い、その反射光の強度すなわち反射光出力を測定した。その後ＴＴＴを施行し、各患者眼からの反射光出力に対応させてＴＴＴの治療効果および合併症の有無について観察した。なお、ＴＴＴの治療光の波長は８１０ｎｍであり、レーザ照射時間は６０秒とした。この際、治療光の眼底におけるスポットサイズは、病変の大きさに応じて直径１．２ｍｍ、２ｍｍ、または３ｍｍとし、レーザ出力は、スポットサイズが直径１．２ｍｍの際には１６０ｍＷ、２ｍｍの際には２７０ｍＷ、３ｍｍの際には４００ｍＷとした。なお、プロープ光の波長は８１０ｎｍであり、レーザ出力は５０ｍＷであり、レーザ照射時間は２秒とした。この際、プロープ光の眼底におけるスポットサイズは治療光のスポットサイズと同一の直径とした。
今日まで延べ３７例３７眼に対して反射光出力の測定とＴＴＴ治療効果の観察とを行った。全例が黄色人種眼であったが、平均の反射光出力は、ちょうど有色家兎と白色家兎の中間に位置しており、これは、過去に、死後摘出眼を用いてレーザ光反射率を測定した結果と同様のものであった。
全症例に対し、ＴＴＴ施行後の経過より、温度上昇が過小、適正、または過剰であったかを判定し、それぞれの症例群の反射光出力を以下にまとめた。
2003092566.tif 000003
以上の表１において、反射光出力は平均値±標準偏差で示している。また、総平均との比率とは、全患者眼についての反射光出力の平均値である１．８±０．８を基準とした場合のグループの反射光出力の相対強度比を表す。表１からも明らかなように、１３眼が「過小」クループに分類され、１８眼が「適正」クループに分類され、６眼が「過剰」クループに分類された。
以下の表２は、上述の測定及び治療効果の概要を具体的に説明するためのものである。なお、上記表１の３７眼のうち２９眼についてのみ抜粋した結果が表示されている。
2003092566.tif 000004
表２において、「ＴＴＴ効果分類」とは、前２項目の▲１▼新生血管への効果と▲２▼過剰凝固所見とに基づいて判定したＴＴＴの治療効果を意味する。また、「術前視力」とは、ＴＴＴ施術直前における少数視力を意味し、「術後視力」とは、ＴＴＴ施術後（約３月後）における少数視力を意味する。
以上の治療効果の観察においては以下の判定基準を用いた。まず、新生血管への効果に関しては、以下の３つの観点から総合的な判定を行った。
１．眼底検査における漿液性網膜剥離、網膜色素上皮剥離、網膜浮腫などの滲出性変化を示唆する所見の改善があるか否か。
２．螢光眼底造影検査（おもにフルオレスセイン螢光眼底造影検査による、螢光漏出の減弱があるか否か。
３．光干渉断層計を用いた漿液性網膜剥離、網膜色素上皮剥離、網膜浮腫などの所見の改善があるか否か。
また、過剰凝固所見に関しては、以下の２つの観点から判定を行った。
１．眼底検査における網膜色素上皮の萎縮所見が得られるか否か。
２．螢光眼底造影検査（フルオレスセイン、およびインドシアニングリーン螢光眼底造影検査）による、ＲＰＥおよび脈絡膜毛細血管板の萎縮、或いは脈絡膜中大血管の透亮像がＴＴＴの治療光の照射スポット（正円形）にごく一致した形状で認められた場合、過剰凝固所見＋と判定した。
以下、ＴＴＴ施行時の温度上昇が適正、過小または過剰であったと思われた症例の一部を抜粋して、その具体的な経過およびＴＴＴ施行直前に測定された反射光出力を説明する。
症例１）（適正例）
７２歳男性  視力低下を主訴に受診。ＡＭＤに伴うＣＮＶを認め、ＴＴＴを施行した。その後ＣＮＶは退縮し、術前視力（０．２）が２ヵ月後に（０．６）に改善した。本症例の反射光出力は全３７眼の平均値の９２％に相当する値であった。
症例２）（過小例）
８０歳女性  視力低下が出現し受診。ＡＭＤに伴うＣＮＶを認め、ＴＴＴを施行した。術後もＣＮＶは退縮せず拡大を続け、視力（０．４）が１ヵ月後に（０．２）と低下した。３ヵ月後に再度同一条件でのＴＴＴを施行したが、ＣＮＶは拡大を続け、視力は（０．０６）に低下した。レーザー照射部位の網脈絡膜変化を認めないことから、ＴＴＴ治療が無効であった原因として、有効な温度上昇が得られなかったことが考えられた。本症例の反射光出力は平均値の１４０％であった。
症例３）（過剰例）
８０歳男性  視力低下を主訴に受診。ＡＭＤに伴うＣＮＶを認め、ＴＴＴを施行した。術後ＣＮＶは線維性瘢痕化し、滲出性変化の沈静化を認めたが、照射部位に一致した軽度の網脈絡膜萎縮を認め、視力は術前に（０．５）であったのが３ヵ月後に（０．３）に低下した。ＣＮＶは退縮したことよりＴＴＴは有効であったが、視力が悪化した原因として、温度上昇が過剰であったために正常網膜への傷害が生じたと考えられた。本症例の反射光出力は平均値の６１％であった。
症例４）（過小例）
６１歳男性  視力低下を主訴に受診。ＡＭＤに伴うＣＮＶを認め、ＴＴＴを施行した。術後もＣＮＶは退縮せず、滲出性変化を継続して認めている。レーザ照射部位の網脈絡膜変化を認めないことより、ＴＴＴが無効であった原因として、有効な温度上昇が得られなかったことが考えられた。本症例の反射光出力は平均値の２２０％と著明に高値であったが、これは病巣を含む、斑状の網脈絡膜萎縮が存在しており、眼底色素が特に減少していたためであると考えられた。
以上のように、反射光出力値によって、ＴＴＴ施行時の温度上昇に関与することが、家兎を用いた実験において示唆される、眼底色素濃度の多募を予測することが可能である。さらに、眼底色素の多募によって、ＴＴＴ施行時に過小または過剰凝固となることが予測される症例に対しては、反射光出力値を用いて、ＴＴＴによる治療を効率的に修正することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、第１実施形態に係る眼科用の温熱治療装置の構造を説明する概念図である。
図２は、図１に示す装置の一部である制御装置８０の構造を概念的に説明するブロック図である。
図３は、患者眼ＰＥの断面構造を示し、眼底からの反射光の検出条件を説明する。
図４は、図１の温熱治療装置を用いて治療用赤外光を入射させた場合の眼底の温度上昇の測定結果を示すグラフである。
図５は、眼底に異なる強度の治療用赤外光を入射させた場合の眼底の温度上昇を測定した結果を示すグラフである。
図６は、治療用赤外光の照射強度と眼底の飽和温度との関係を説明するグラフである。
図７は、昇温線の算出を説明するグラフである。
図８は、図７に示すグラフを人体用に修正した一例である。
図９は、図１及び図２に示す温熱治療装置の一動作例を説明するフローチャートである。
図１０は、図１及び図２に示す温熱治療装置の別の動作例を説明するフローチャートである。
図１１は、年齢と角膜等の透過率との関係を説明するグラフである。
図１２は、第３実施形態におけるパワー計の変形例を説明する図である。
【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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【国際調査報告】
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