(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源からのレーザ光を導光するとともに、レーザ光の切除領域を変える照射光学系を有し、角膜組織をレーザ光により切除して屈折矯正するレーザ手術装置において、屈折矯正データに基づいてレーザ光源及び照射光学系を駆動するための制御データであって、オプチカルゾーンのさらに内側の領域で視力の維持・向上に重要な角膜頂点を含む中心部の切除を行う第１期間とそれ以外の部分の切除を行う第２期間とを有する制御データを得るコンピュータと、第１期間での照射時には患者に特に固視の維持をすべき第１期間であることを報知する報知手段と、を備えることを特徴とするレーザ手術装置。
【請求項２】
請求項１のレーザ手術装置において、前記コンピュータは近視や乱視の各矯正項目毎に第１期間と第２期間を分け、第１期間を先に行うように制御データを得ることを特徴とするレーザ手術装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、患者眼にレーザ光を照射して手術を行うレーザ手術装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
治療用レーザ光を患者眼に照射して治療を行うレーザ手術装置としては、例えば、エキシマレーザ光を使用した角膜屈折矯正手術装置が知られている。この装置は、エキシマレーザ光を角膜表面に照射して、角膜表層の病辺部を切除したり、角膜表面を切除して角膜曲率を変化させることにより屈折異常を矯正したりするものである。この種の装置においては、治療用レーザ光を患者眼の所期する位置に照射するために、患者眼に固視標を固視させ、患者眼を安定させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような手術においてレーザ光の照射は長いもので１分程度かかる。レーザ光を照射している間は、終始固視を維持する必要があるが、その緊張感は患者にとって大きな負担となっている。
【０００４】
本発明では上記従来技術の問題点に鑑み、患者の負担を減らし良好な結果を得ることが期待できるレーザ手術装置を提供することを技術課題とする。
【０００５】
【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。
【０００６】
（１）  レーザ光源からのレーザ光を導光するとともに、レーザ光の切除領域を変える照射光学系を有し、角膜組織をレーザ光により切除して屈折矯正するレーザ手術装置において、屈折矯正データに基づいてレーザ光源及び照射光学系を駆動するための制御データであって、オプチカルゾーンのさらに内側の領域で視力の維持・向上に重要な角膜頂点を含む中心部の切除を行う第１期間とそれ以外の部分の切除を行う第２期間とを有する制御データを得るコンピュータと、第１期間での照射時には患者に特に固視の維持をすべき第１期間であることを報知する報知手段と、を備えることを特徴とする。
（２）  （１）のレーザ手術装置において、前記コンピュータは近視や乱視の各矯正項目毎に第１期間と第２期間を分け、第１期間を先に行うように制御データを得ることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１はレーザ手術装置の１種である角膜の屈折矯正等の手術を行う角膜屈折矯正手術装置である。１は手術装置本体であり、エキシマレーザ光源等が内蔵されている。エキシマレーザ光源からのレーザ光は本体１内のミラーに反射されアーム部２に導かれる。
【００１５】
アーム部２の端部には観察光学部５が設けられており、観察光学部５は、患者眼を観察するための双眼の顕微鏡部３、照明部４、図示なきレーザ照射口、眼球位置検出光学系等が設けられている。また、アーム部２はＸ、Ｙ方向に観察光学部５はＺ方向に、それぞれ図示なき駆動部によって移動するようになっている。
【００１６】
６はコントローラであり、アーム部２をＸ，Ｙ方向に駆動するための信号を与えるジョイスティック７や、観察光学部５をＺ方向に移動指示するためのスイッチ等が配置されている。８はレーザ出射のトリガ信号を送るフットスイッチ、９は手術条件の各種データを入力して切除データを算出するコンピュータである。１０は患者用のベットである。
【００１７】
図２は光学系及び制御系の概略構成を示す図である。
１１はレーザ光源であり、実施形態では１９３ｎｍの波長を持つエキシマレーザを使用している。レーザ光源１１から出射されるレーザ光はパルス光であり、その代表的な形状は次のようになっている。レーザービームの光軸に対して直交する平面での断面形状は、細長い矩形形状となっている。ビームの強度分布は矩形の長辺方向にほぼ均一な分布であり、短辺方向はガウシアン分布となっている（図６参照）。
【００１８】
レーザ光源１１から出射されたレーザ光は、平面ミラー１２により上方へ偏向され、さらに平面ミラー１３で水平方向に偏向される。平面ミラー１３はミラー駆動装置４１により、図に示す矢印方向に移動可能であり、レーザ光をガウシアン分布方向に平行移動して対象物を均一にアブレーションする。
【００１９】
１４はイメージローテータであり、駆動装置４２により光軸Ｌを中心にして回転駆動され、レーザ光を光軸回りに回転させる。１５はアブレーション領域を限定する可変の円形アパーチャであり、円形アパーチャ１５の開口領域は駆動装置４３によって変えられる。１６はアブレーション領域をスリット上に制限する開口可変のスリットアパーチャであり、駆動装置４４によりその開口幅が変えられる。また、スリットアパーチャ１６は回転駆動装置４５により光軸Ｌの軸回りに回転され、スリット開口の方向が変えられる。このスリットアパーチャ１６は乱視の矯正時等に使用する。
【００２０】
１７は円形アパーチャ１５の像又はスリットアパーチャ１６の像を患者眼Ｅの角膜上に投影する投影レンズである（投影レンズ１７によって円形アパーチャ１５又はスリットアパーチャ１６の像が角膜上に結像する。）。１８は１９３ｎｍのエキシマレーザ光を反射し、可視光を透過する特性を持つダイクロイックミラーであり、投影レンズ１７を経たレーザ光はダイクロイックミラー１８により反射されて患者眼Ｅへと導光される。
ダイクロイックミラー１８の上方には双眼の顕微鏡部３が配置され、患者眼の前眼部像は顕微鏡部３で観察できる。
【００２１】
２０は対物レンズ１９の光軸上に置かれた固視灯である。固視灯２０はレーザ光の照射時に所定条件が満たされると、点灯制御部４６によって常時点灯から点滅点灯に変更するようになっている。ここで固視灯は角膜矯正手術による視度の変化の影響を最小限にするため、レーザービーム等の細いビーム光束が好ましい。患者から固視灯を見たときの眼底での光束径を小さくし、固視位置を広げないためである。
【００２２】
ダイクロイックミラー１８の下方には対物レンズ１９の光軸を挟んで左右対称に、照明部４内のアライメント用のスリット投影光学系３０ａ、３０ｂが配置されている。スリット投影光学系３０ａ、３０ｂはランプ、コンデンサレンズ、十字スリット、投影レンズ等から構成される。また、４０は各部を制御する制御部である。
【００２３】
上記のような構成を持つ装置の動作を説明する。本実施形態では乱視を持つ近視矯正における動作について説明する。
【００２４】
術者は患者眼Ｅの屈折力データや手術条件等の屈折矯正データをコンピュータ９により入力する。角膜切除の制御データはコンピュータ９の本体にて算出され、制御部４０に入力される。事前の準備が完了したら、患者に固視灯２０を固視させ、術者は顕微鏡部３を介してスリット投影光学系３０ａ、３０ｂにて投影される角膜上のスリット像を観察しながら、コントローラ６を使用して患者眼Ｅへのアライメントを行う。アライメントが完了したら、フットスイッチ８を使用してレーザ光を出射させる。
【００２５】
フットスイッチ８が使用されると制御部４０はレーザ光源１１からエキシマレーザ光を出射させる。また同時に制御部４０は、コンピュータ９によって算出された角膜切除の制御データに基づいて、各駆動装置を駆動させてレーザ光の照射を行う。
【００２６】
本実施形態における矯正手術（乱視を持つ近視の矯正手術）は、初めに乱視矯正用のレーザ光照射が行われ、その後引き続いて近視矯正用のレーザ光照射が行われる。
【００２７】
＜乱視矯正＞
図３は本実施形態における矯正手術経過に応じた各アパーチャーの駆動プロファイルを示した図、図４は矯正手術における固視灯２０の点灯状態変化の流れを示したフローチャートである。図３において横軸はスキャン回数、縦軸はアパーチャの径の大きさを表している。この図で◆は円形アパーチャ１５、■はスリットアパーチャ１６である。
乱視矯正では、スリットアパーチャ１６はそのスリット開口幅が強主経線方向に変化するように、回転駆動装置４５によってスリット開口の方向が事前に設定される。
【００２８】
円形アパーチャ１５の開口領域の大きさは最初からオプチカルゾーン（光学的な矯正対象の領域）に広げられており、さらにそこから徐々に広げられてトランジションゾーンを形成する。また、スリットアパーチャ１６の開口幅は、初めは狭く（開口幅0.6ｍｍ程度）そこから徐々にスリット幅を変えていく（広げていく）ように制御されオプチカルゾーン、トランジションゾーンを形成する。オプチカルゾーン、トランジションゾーンの大きさは、手術条件として初めに設定される（本実施形態ではそれぞれ６ｍｍと７ｍｍとした）。
乱視矯正用のレーザ光照射はコンピュータ９によって入力された乱視矯正用のアブレーションプログラムによって行われる。制御部４０は点灯制御部４６によって固視灯２０を点滅させる。このとき術者は固視灯２０を固視するよう指示するとともに、点滅点灯から常時点灯へ切り換わったら特に注意して固視するように患者に指示する（STEP１）。
【００２９】
患者が固視灯２０を固視しているのを確認し、術者はコントローラ６を使用して患者眼Ｅに対してさらに正確なアライメントを行うとともに、レーザ光の照射がいつでも行える状態にする（STEP２）。術者はフットスイッチ８を使用してレーザ光出射のトリガ信号を制御部４０に送る。制御部４０はフットスイッチ８が押されると、点灯制御部４６によって固視灯２０を常時点灯に変更する。変更後１秒経過後、レーザ光の照射が開始される（STEP３）。
【００３０】
レーザ光の照射は平面ミラー１３、イメージローテータ１５の駆動によりレーザ光の移動方向を変更して、スリットアパーチャ１６により制限された領域を略均一にアブレーションし、これを１スキャン（時間にして１／４秒程）とする。そして、スリットアパーチャ１６の開口幅を変えながら、これを繰り返すことにより、強主経線方向を平坦化したアブレーションを行なう（STEP４）。
【００３１】
角膜上におけるスリットアパーチャ像の幅が所定の４ｍｍに達すると、制御部４０は点灯制御部４６によって固視灯２０を点滅させる（STEP５、STEP６、図３における固視灯切換▲１▼）。なお、角膜上におけるスリットアパーチャ像の幅の検知は、コンピュータ９から入力されたアブレーションプログラムによるスリットアパーチャ１６の開口幅に基づいて行えばよい。
【００３２】
オプチカルゾーンでのアブレーションが行われる最初の３〜４ｍｍ幅（径）は、眼の中心部であるため視力の維持、向上に非常に重要な期間であり、患者にも固視を喚起すべき期間である。この期間は、固視灯２０は常時点灯を行ない、この期間を過ぎると前述したように固視灯２０は点滅点灯を行う。これにより、患者は固視ずれが起こっても比較的影響の少ないレーザ光照射段階に入ったことを認識することができ、固視灯２０を固視し続けながらも緊張を緩ませることができる。
【００３３】
その後、アブレーションプログラムに基づいてレーザ光の照射を行い、スリットアパーチャ像の幅が６ｍｍを超えたところで、スリットアパーチャ１６の開口動作はオプチカルゾーンと非アブレーション領域とを滑らかにつなぐトランジションゾーンのための開口動作へと変更される。制御部４０はコンピュータ９からのトラジションゾーン用のアブレーションプログラムに従って、円形アパーチャ１５の開口領域の大きさを徐々に広げるとともに、スリットアパーチャ１６の開口幅をさらに広げながら、オプチカルゾーンより広い領域であるトランジションゾーンにてレーザ光の照射を行う（STEP７）。このトランジションゾーンの大きさも、手術条件として始めに設定されている。
【００３４】
本実施の形態では、角膜上におけるスリットアパーチャ１６像の幅が４ｍｍに達した時に、点滅点灯へ切換えるものとしたがこれに限るものではない。オプチカルゾーンでのアブレーションにおいて、視力の維持、向上に特に重要とされる期間と、固視は必要であるが前述の期間に比べて比較的重要度が低いと思われる期間とを、全手術時間を考慮して患者の負担を軽減させるべく設定すればよい。
【００３５】
＜近視矯正＞
乱視矯正用のレーザ光照射が終了すると、引き続き近視矯正用のレーザ光照射が行われる。近視矯正時においては、スリットアパーチャ１６の開口幅はレーザ光の照射に影響が及ぼさない位置まで広げられる。また、乱視矯正時に広げられていた円形アパーチャ１５の開口径は近視矯正用のデータに基づいた開口径に一旦絞られる。以上のレーザ光照射の準備（各アパーチャ径の変更等）期間は数秒間である（STEP８）。照射準備が行われ、近視矯正用のレーザ照射が始まる直前１秒前に制御部４０は点灯制御部４６によって固視灯２０の点灯状態を常時点灯に変更させる（STEP９  図３における固視灯切換▲２▼）。これにより患者は固視ずれを起こさない様にしなければならないことを認識し、常時点灯を行っている間は緊張して固視灯２０を見続けるようにする。
【００３６】
なお、本実施の形態ではレーザ照射を行う１秒前に固視灯２０を常時点灯とすることとしたが、これに限るものではなく、レーザ光の照射開始時には十分落ち着いて固視灯２０を固視できるように、レーザ光の照射開始時の少し前に固視灯２０の切り換えができればよい。
【００３７】
その後、絞られた円形アパーチャ１５の開口径を近視矯正における初めの照射領域とし、前述のレーザ光照射と同様に平面ミラー１３を順次移動することによりレーザ光を移動させる。そしてレーザ光が１面を移動し終わる（１スキャン）ごとに、イメージローテータ１４の回転によりレーザ光の移動方向を変更して円形アパーチャ１５によって制限された領域を略均一にアブレーションする。これを円形アパーチャ１５の開口領域の大きさを順次変える（広げていく）ごとに行い近視矯正を行う（STEP１０）。
【００３８】
角膜上における円形アパーチャ像の径が４ｍｍに達すると、制御部４０は点灯制御部４６によって固視灯２０を点滅させる（STEP１１、STEP１２、図３における固視灯切換▲３▼）。この固視灯２０の点灯状態の変化によって、患者は固視ずれが起こっても比較的影響の少ない段階に入ったことを認識し、固視灯２０を固視し続けながらも緊張を緩ませることができる。その後、円形アパーチャ像の径が６ｍｍに達するまでは前述と同様なレーザ照射を行い、続いてオプチカルゾーンとトランジションゾーンのためのアブレーションを行う（STEP１３）。
【００３９】
本実施の形態では乱視矯正を始めてから近視矯正が終了するまでに１４７SCAN行っている。このうち近視矯正は２２SCAN目から１４７SCANまでであり、時間にすると３０秒程かかることとなる。固視灯２０の点灯切り換えは６６SCAN目（図３の固視灯切り換え▲３▼）に行われるため、患者は固視灯２０の点灯が切り換わるまでの約１０秒程特に注意して固視を行うように気をつければよく、従来に比べ心理的な負担が大きく減少する。また、本実施形態では、固視灯２０の点灯状態を常時点灯から点滅点灯に変えることにより、患者にレーザ光の照射領域の変更を報知するものとしているが、これに限るものではなく、例えば固視灯の色の変化（赤色から黄色等）や光量の変化によって報知するものとしてもよい。また、固視灯２０の背景の色、光量等を変化させるための光源を別に設け、固視灯２０を変化させずに固視灯近傍の状態を変化させることによって患者に報知することもできる。
【００４０】
さらに、固視灯２０等の点灯状態の変化で報知を行うのではなく、別の報知手段を用いることもできる。図５に示すように制御部４０からの信号に応じて振動を行うバイブレータ４７を患者に取付け（例えば、手に握らせる）、所定の照射領域の変更時に固視灯を変化させる代わりにバイブレータを振動させて患者に認識させることもできる。
【００４１】
さらにまた、図５に示すようにＬＥＤ等からなる表示手段４８を装置本体１の術者に見え易い位置に取付け、所定の照射領域の変更報知を患者側だけでなく術者側にも認識できるようにするとよい。このような場合には患者側への報知手段（固視灯、バイブレータ等）の状態が変化するのと同時に、表示手段４８の状態を変化させる（例えば、点灯から消灯や、点滅から常時点灯等）ことにより術者側でも照射領域の変更を把握することができ、患者に注意を促す言葉をかけることができる。また、発音体を使用し音の強弱や高低等で報知してもよい。この場合には一つの報知手段で術者、患者の両者に同時に報知を行うことができる。
【００４２】
さらにまた、装置本体１にスピーカ等からなる音声発生手段４９を設け、視力の維持、向上に特に重要とされる期間（本実施の形態では常時点灯が行われている期間）に、音声によるカウントダウンを行うことにより、患者に精神的な安心感を与えることができる。
【００４３】
また、上記ではアパーチャを使用してレーザ照射領域の変更を行う方式で説明したが、直径１〜３ｍｍ程のスポット状のレーザビームをガルバノミラー等で走査しながらアブレーションする方式の角膜屈折矯正手術装置においても、本発明を適用できる。
【００４４】
さらに、本発明は角膜屈折矯正手術装置に限るものではなく、手術時に固視が必要なレーザ手術装置であれば適用できる。例えば、眼底を治療する光凝固装置においては、中心窩周辺の光凝固を行う場合と、一度に十数発程度打てるような場所への光凝固を行う場合とで固視灯の点灯状態を変更させればよい。この場合には固視灯の点灯状態を変更させる変更スイッチ等を装置本体に設けておき、術者が変更スイッチを使用して固視灯の点灯状態を変更させた後、マニュピレータ、ジョイスティック等にて照射領域を変更して光凝固を行うことができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、固視をし続けなければならない状態においても、固視維持状態の重要度を患者に認識させることにより、過剰な緊張状態の持続を減らすことができるため、疲労感を減らすことができるとともに良好な結果を得ることが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】角膜屈折矯正手術装置の外観を示した図である。
【図２】光学系及び制御系の概略構成を示す図である。
【図３】矯正手術経過に応じた各アパーチャーの駆動プロファイルを示した図である。
【図４】矯正手術における固視灯２０の点灯状態変化の流れを示したフローチャートである。
【図５】本発明の変容例における光学系及び制御系の概略構成を示す図である。
【図６】エキシマレーザ光の強度分布を示した図である。
【符号の説明】
１  装置本体
３  顕微鏡部
１１  レーザ光源
１５  円形アパーチャ
１６  スリットアパーチャ
２０  固視灯
４０  制御部
４３  駆動装置
４４  駆動装置
４５  回転駆動装置
４６  点灯制御部
【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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