(57)【要約】【課題】簡単な構成で、レーザ照射治療の目的に合ったスポット照射強度でレーザ光を照射できるレーザ治療装置を提供すること。【解決手段】レーザ光源からのレーザ光を患者眼に導光照射する導光光学系を備えるレーザ治療装置において、前記導光光学系は、患者眼に導光照射されるレーザ光のスポットサイズを少なくとも５０〜５００μｍで変倍する変倍光学系を持つと共に、前記ファイバ端面から出射されたレーザ光の内の軸上光束と軸外光束が通過する割合が異なる位置に、周辺部に比べ中心部の透過率が低い中心減光部を備えた減光部材を持ち、最大のスポットサイズにした際に前記中心減光部は最外の軸外光束を遮らなく、最小のスポットサイズにした際に前記中心減光部は最外の軸外光束を減光すると共に、軸上光束及び最外の軸外光束を減光する割合がほぼ同じになる。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源からのレーザ光をファイバに導き、該ファイバから出射したレーザ光を患者眼に導光照射する導光光学系を備えるレーザ治療装置において、前記導光光学系は、患者眼に導光照射されるレーザ光のスポットサイズを少なくとも５０〜５００μｍで変倍する変倍光学系を持つと共に、前記ファイバ端面から出射されたレーザ光の内の軸上光束と軸外光束が通過する割合が異なる位置に、周辺部に比べ中心部の透過率が低い中心減光部を備えた減光部材を持ち、最大のスポットサイズにした際に前記中心減光部は最外の軸外光束を遮らなく、最小のスポットサイズにした際に前記中心減光部は最外の軸外光束を減光すると共に、軸上光束及び最外の軸外光束を減光する割合がほぼ同じになることを特徴とするレーザ治療装置。
【請求項２】
請求項１のレーザ治療装置において、スポットサイズを略５００μｍにした際に前記中心減光部は最外の軸外光束を遮らないことを特徴とするレーザ治療装置。
【請求項３】
請求項１のレーザ治療装置において、スポットサイズを略５０μｍにした際に前記中心減光部は最外の軸外光束を減光すると共に、軸上光束及び最外の軸外光束を減光する割合がほぼ同じになることを特徴とするレーザ治療装置。
【請求項４】
請求項１の導光光学系は、前記変倍光学系によるスポットサイズの変更に伴って、前記中心減光部による軸上光束と軸外光束を減光する割合が異なることを特徴とするレーザ治療装置。
【請求項５】
請求項１の中心減光部は、レーザ光を遮光する遮光部であることを特徴とするレーザ治療装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を患部に照射するレーザ治療装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
光凝固を行うレーザ治療装置には、レーザ光源からのレーザ光を導光する光ファイバの出射端面像を、眼底上の照射面（ターゲット）を結像させるパーフォーカルタイプがある。パーフォーカルタイプは、光ファイバの出射端面の強度分布が均一な場合、照射面の強度分布も均一になる。但し、網膜光凝固を行う際には照射面での強度分布が均一であっても組織反応は均一でなく、中央部からやけはじめてしまう。特に、照射面での強度分布は大きなスポット径（５００μｍ程度）を選択した時に凝固効果に影響し、大スポット径での強度分布は照射縁で高く、中央で低いことが理想とされている。一方で、虹彩の切開（イリドトミー）に使用する際には小スポット径（５０μｍ程度）でエネルギー密度が高くなっていることが理想である。
【０００３】
照射面で中心部の強度分布を低くしたり高くできるように構成した装置が、例えば、下記の特許文献１により開示されている。この装置では、回転可能な保持盤に取付けられた光強度分布変更フィルタをファイバ出射端に隣接して取付けたり、光強度分布変更フィルタをターゲット面と共役でない位置に配置して光軸方向に移動させることで、ターゲット面での強度分布を変えるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−８９４５号（第３〜５頁、第１〜４、８図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来装置においては、大スポットと小スポットで異なる強度分布を得るためには、ファイバ出射端に隣接させて配置された光強度分布変更フィルタの保持盤を回転させなければならず、機構が複雑になると共に、その移動操作も煩わしい。また、このような機構の場合、調整時にそれぞれのフィルタの強度分布の中心に光軸を合わせるのは容易でなく、ファイバ出射端とターゲット面が共役であるため、わずかな光軸ずれもターゲット面での強度分布に影響してしまうという問題があった。また、光強度分布変更フィルタの遮光部もファイバ端の径が数十μｍであるため非常に小さくする必要があり、その製作は困難である。
【０００６】
また、光強度分布変更フィルタをターゲット面と共役でない位置に挿入した場合、強度分布を変更するためには、フィルタを光軸方向に移動させる機構を設ける必要があり、装置構成が複雑になるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、簡単な構成で、レーザ照射治療の目的に合ったスポット照射強度でレーザ光を照射できるレーザ治療装置を提供することを技術課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００９】
（１）  レーザ光源からのレーザ光をファイバに導き、該ファイバから出射したレーザ光を患者眼に導光照射する導光光学系を備えるレーザ治療装置において、前記導光光学系は、患者眼に導光照射されるレーザ光のスポットサイズを少なくとも５０〜５００μｍで変倍する変倍光学系を持つと共に、前記ファイバ端面から出射されたレーザ光の内の軸上光束と軸外光束が通過する割合が異なる位置に、周辺部に比べ中心部の透過率が低い中心減光部を備えた減光部材を持ち、最大のスポットサイズにした際に前記中心減光部は最外の軸外光束を遮らなく、最小のスポットサイズにした際に前記中心減光部は最外の軸外光束を減光すると共に、軸上光束及び最外の軸外光束を減光する割合がほぼ同じになることを特徴とする。
【００１０】
（２）  （１）のレーザ治療装置において、スポットサイズを略５００μｍにした際に前記中心減光部は最外の軸外光束を遮らないことを特徴とする。
【００１１】
（３）  （１）のレーザ治療装置において、スポットサイズを略５０μｍにした際に前記中心減光部は最外の軸外光束を減光すると共に、軸上光束及び最外の軸外光束を減光する割合がほぼ同じになることを特徴とする。
【００１２】
（４）  （１）の導光光学系は、前記変倍光学系によるスポットサイズの変更に伴って、前記中心減光部による軸上光束と軸外光束を減光する割合が異なることを特徴とする。
【００１３】
（５）  （１）の中心減光部は、レーザ光を遮光する遮光部であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は患者眼の光凝固を行うレーザ治療装置の外観図を示した図である。
【００１５】
１は装置本体であり、光凝固に使用する治療用のレーザ光源やエイミング光に使用する光源、エイミング光及び治療用レーザ光を光ファイバ２に入射させる光学系が収納されている。
【００１６】
３はレーザ出力や照射時間等のレーザ照射条件や装置の必要な設定を行うコントロール部である。４は患者眼を観察しながらレーザ光を患者眼の患部に照射するスリットランプデリバリであり、光ファイバ２に導光されたレーザ光を照射するレーザ照射部５、患者眼をスリット照明する照明部６、双眼の顕微鏡部４ａを備える。８はレーザ照射のトリガ信号を送出するフットスイッチである。
【００１７】
レーザ照射部５には、患者眼眼底上に結像するレーザ光のスポット像（光ファイバの出射端面像）の径を変えるためのスポット径調節ツマミ５ａが設けられている。スポット径調節ツマミ５ａを使用することにより、レーザ光のスポット径を５０μｍから５００μｍまで変えることができる。
【００１８】
図２は本装置の光学系を説明する図である。レーザ光源１０からのレーザ光は集光レンズ１２によりファイバ２の入射端面に集光され、ファイバ２内に入射する。集光レンズ１２とレーザ光源１０の間にはダイクロイックミラー１１が配置され、エイミング用の光源１５から出射された可視のレーザ光はコリメータレンズ１６を介した後、ダイクロイックミラー１１によりレーザ光源１０からのレーザ光と同軸にされる。本形態で使用する治療用のレーザ光源１０は、１０６４ｎｍの基本波を発振するＮｄ：ＹＡＧ  レーザから、その２倍波（５３２ｎｍ  直線偏光）である緑色光を得るものを使用している。またエイミング用の光源１５には６３０ｎｍの赤色光を発する半導体レーザを使用している。
【００１９】
光ファイバ２によりレーザ光源１０からのレーザ光はレーザ照射部５に導かれる。光ファイバ２の出射端面２ａから出射されるレーザ光のエネルギ分布は、光ファイバ２を使用することで略均一化される。レーザ照射部５内部には光ファイバ２から出射されるレーザ光をターゲット（患者眼Ｅの眼底、虹彩等）へ導光するための照射光学系２０を備える。照射光学系２０は集光レンズ２１、レンズ２３、ズームレンズ２２、２４、遮光板２５、レーザ光の出射方向を変えるための可動ミラー２６を備え、ズームレンズ２２、２４はスポット径調節ツマミ５ａを使用することにより、光軸Ｌ方向に移動し、レーザ光の結像倍率を変える。患者眼Ｅの眼底にはコンタクトレンズ３５を介してレーザ光が照射される。
【００２０】
図３に示すように、遮光板２５は、周辺部に比べ中心部の透過率が低い中心減光部を備えた減光部材であり、本実施例では、透明なガラスの中心部にレーザ光を１００％減光する中心減光部である遮光部２５ａをつけたものである。遮光板２５は、光ファイバ２の端面近傍及びその共役な位置以外で、光ファイバ２の端面から出射されたレーザ光の内の軸上光束と軸外光束が通過する割合が異なる位置に設けられている。遮光部２５ａはφ１．５ｍｍの黒点を遮光板２５にコーティングしたものである。遮光部２５ａの大きさは軸上光束の一部を遮光する大きさで形成されている（図４参照）。
【００２１】
照明部６には照明光源４０が配置され、照明光源４０からの照明光はコンデンサーレンズ４１、スリット４２、投影レンズ４３を介した後、分割ミラー４５ａ、４５ｂで反射されて患者眼Ｅを照明する。４４は分割ミラーで反射される照明光の光路長を補正する補正レンズである。また、双眼の顕微鏡部４ａは対物レンズ５０、変倍光学系５１、保護フィルター５２、正立プリズム群５３、視野絞り５４、接眼レンズ５５を備える。
【００２２】
次に、以上のような構成を備える装置において、その動作を説明する。
【００２３】
術者は照明部６からの照明光によって照らされた眼底を、顕微鏡部４ａを通して観察する。術者は眼底に照射されるエイミング光を観察しながら、スポット径調節ツマミ５ａを使用して、所望するスポット径を設定する。
【００２４】
まず始めに、網膜光凝固を行う場合を想定して、スポット径を比較的大きなサイズ（５００μｍ）にして光凝固を行う場合について説明する。スポット径調節ツマミ５ａによりスポット径が５００μｍに設定されると、ズームレンズ２２、２４が図４（ａ）の位置に移動する。図４（ａ）は、光ファイバ２の出射端面２ａの中心部から出射したレーザ光の軸上光束Ｌ１を示し、図４（ｂ）は、光ファイバ２の出射端面２ａの端部（図では下端）から出射したレーザ光の最外の軸外光束Ｌ２を示している。図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように様に、スポット径が５００μｍの様に大きい場合、ズームレンズ２４の近傍では、光軸Ｌと垂直な面内で軸上光束Ｌ１が導光光軸上を通過し、最外の軸外光束Ｌ２が導光光軸の周辺部を通過している。遮光板２５の遮光部２５ａは、軸上光束Ｌ１と最外の軸外光束Ｌ２を含む軸外光束とが一致しない位置に設けられている。なお、本実施形態の光学配置では、軸上光束Ｌ１と軸外光束とが一致する位置は集光レンズ２１の集光位置付近に存在している。また、遮光部２５ａの大きさは、遮光部２５ａが軸上光束を減光する減光比が所望するスポット中心部と周辺部の強度比となるように決められている。例えば、本実施例の様に、スポット径が５００μｍの際に、スポット中心部と周辺部の強度比が本実施例の様に１：２であれば、遮光部２５ａの面積と遮光部２５ａの配置されている位置での軸上光束Ｌ１の断面積との面積比が１：２になる様に遮光部２５ａの大きさが決められている。
【００２５】
軸上光束Ｌ１は遮光部２５ａによって光束の半分を遮断されるが、最外の軸外光束Ｌ２は遮光部２５ａによって遮断されずに眼底等の照射面Ｆに到達する。図４（ａ）に示す様に、遮光部２５ａに遮られずに通過できた軸上光束Ｌ１は照射面ＦのスポットＳの中心部Ｓ１に集光し、図４（ｂ）に示す様に、最外の軸外光束Ｌ２はスポットＳの周辺部Ｓ２に集光する。スポット径が５００μｍの場合のレーザ光の強度分布（照射密度の分布）は、図６（ａ）に示す様に、スポットＳの中央部の強度が外周部の強度の半分になる、このため、眼底上にレーザ光照射をする光凝固においては、中央部に熱が集まり難く、中央部から焼けはじめる等の傾向を抑えて、均一な焼け具合の凝固面が形成しやすくなる。
【００２６】
また、遮光部２５ａは、スポット径を５００μｍとした際に、最外の軸外光束Ｌ２を全く遮らない大きさである。このため、スポットＳの周辺部Ｓ２の強度を落とすことがなく、効率的な強度分布が得られる。
【００２７】
次に、虹彩の切開（イリドトミー）を行う場合を想定して、スポット径を比較的小さなサイズ（５０μｍ）にして治療を行う場合について説明する。スポット径調節ツマミ５ａによりスポット径が５０μｍに設定されると、ズームレンズ２２、２４が図５（ａ）の位置に移動する。図５（ａ）は、光ファイバ２の出射端面２ａの中心部から出射したレーザ光の軸上光束Ｌ３を示し、図５（ｂ）は、光ファイバ２の出射端面２ａの端部（図では下端）から出射したレーザ光の最外の軸外光束Ｌ４を示している。
【００２８】
図５（ａ）、図５（ｂ）に示す様に、スポット径が５０μｍの様に小さい場合は、軸上光束Ｌ３、最外の軸外光束Ｌ４共に光軸Ｌ上に配置された遮光板２５の遮光部２５ａによって光束の一部がほぼ同じ割合で遮断されるが、両者共に遮光部２５ａによって遮断される光量の割合はわずかであり、遮光部２５ａによって遮断される割合は、両者を加算しても全体の光束の１％以下である。
【００２９】
また、スポット径が５０μｍの場合のレーザ光の強度分布（照射密度の分布）は、図６（ｂ）に示す様に、全体にわたって均一である。また、虹彩の切開では、網膜光凝固に比べて、高いレーザ出力が要求されるので、遮光部２５ａによるレーザエネルギ損失が１％以下であることは非常に有利である。
【００３０】
以上の様に、スポット径を比較的大きなサイズ（５００μｍ）にして光凝固を行う場合は、スポットの中央部の強度が低くなるため、均一な焼け具合の凝固面が形成され、スポット径を比較的小さなサイズ（５０μｍ）にして虹彩の切開を行う場合は、
レーザ光を均一に集光させることができ、効率よく虹彩に孔を開けることができる。このように、スポットサイズの変更するだけで、治療目的に応じたスポット上の照射強度分布の変更が行われる光学系となっているので、従来のように術者はいちいちスポットサイズと照射強度分布の両方の光学系の設定をすることなく、治療をスムーズに行うことができる。
【００３１】
また、上記実施の形態では、遮光部２５ａの位置は、遮光板２５上に固定されていたが、ズームレンズ２４の光学中心部にコーティングされ、ズームレンズ２４とともに移動しても同様な効果が得られる。また、特にこれらに限らず、遮光部２５ａは、遮光板２５やズームレンズ２４近傍のレーザ光の軸上光束と軸外光束が通過する割合が異なる位置に配置されれば、同様な効果が得られる。
【００３２】
また、遮光部２５ａはφ１．５ｍｍの黒点を遮光板２５にコーティングしたものであるが、これに限らず、黒点の大きさはスポット中央部のレーザ強度の強さに応じて増減させてもよい。また、図７に示すように、黒点を複数個設け、遮光部２５ｂの様にして、スポット中央部のレーザ強度の分布が所望する値となるように工夫してもよい。
【００３３】
また、遮光板２５は、遮光部２５ａによりレーザ光を１００％遮光する遮光部材でなくとも、周辺部に比べ中心部の透過率が低い中心減光部を備えた減光フィルターにしてもよい。例えば、上記実施の形態では、遮光部２５ａの面積が、遮光部２５ａの配置されている位置での軸上光束Ｌ１の断面積の半分になる様に遮光部２５ａの大きさを設定したが、この代わりに、中心減光部の大きさをその配置位置での軸上光束Ｌ１の断面と同じ大きさにした減光フィルターにして、その中心減光部の透過率を周辺部の５０％としても、上述の遮光板２５の例に近いスポット強度分布が得られる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で、レーザ照射治療の目的に合ったスポット照射強度でレーザ光を照射できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態で使用するレーザ治療装置の外観を示した図である。
【図２】内部の光学系を示した図である。
【図３】遮光板２５の構成を示した図である。
【図４】照射光学系及び軸上光束と軸外光束を示した図である。
【図５】照射光学系及び軸上光束と軸外光束を示した図である。
【図６】照射強度分布を示した図である。
【図７】遮光板２５の変容例を示した図である。
【符号の説明】
１  装置本体
２  光ファイバ
４  スリットランプデリバリ
５  レーザ照射部
５ａ  スポット径調節ツマミ
１０  レーザ光源
２０  照射光学系
２１  集光レンズ
２２  ズームレンズ
２３  レンズ
２４  ズームレンズ
２５  遮光板
２５ａ  遮光部
【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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