(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
治療用レーザ光を患部に照射して治療を行うレーザ治療装置において、患部を観察する観察光学系と、治療用レーザ光を出射する治療用レーザ光源と、該治療用レーザ光と略同波長のエイミング光を出射するエイミング用光源と、前記治療用レーザ光源からの治療用レーザ光と前記エイミング用光源からのエイミング光とを患部に導光する導光光学系と、前記観察光学系の光路に配置される術者保護用のフィルタと、該フィルタが持つ波長に対する透過及び吸収の分光特性を観察時と治療用レーザ光の照射時とで変化させる分光特性可変手段と、を備え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、前記分光特性可変手段は、治療用レーザ光の照射時には治療用レーザ光をカットし、観察時にはエイミング光を透過するように、前記フィルタの分光特性をシフトさせる手段であることを特徴とするレーザ治療装置。
【請求項３】
請求項２のレーザ治療装置において、前記分光特性可変手段は、前記フィルタの観察光軸に対する傾斜角度を変更することにより、治療用レーザ光をカットする波長域の分光特性をシフトさせることを特徴とするレーザ治療装置。
【請求項４】
請求項３のレーザ治療装置は、さらに、治療用レーザ光照射時の前記フィルタの傾斜状態を確認する確認手段を備えることを特徴とするレーザ治療装置。
【請求項５】
請求項１のレーザ治療装置は、さらに、前記治療用レーザ光源からの治療用レーザ光を出射させるためのトリガ信号を入力するトリガ信号入力手段と、該トリガ信号の入力により前記分光特性可変手段の動作を制御する制御手段と、を備え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、レーザ光源からの治療用レーザ光を患部に照射して治療を行うレーザ治療装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
この種のレーザ装置においては、治療部位に可視のエイミング光（照準光）を合わせた後、治療用レーザ光を照射して治療を行う。眼科や皮膚科等で使用されている可視の治療用レーザの装置では、エイミング光として治療用レーザ光源からのレーザ光を減光させて使用したり、治療用レーザ光源とは別に設けた光源（例えば半導体レーザ等）からの可視光を、治療用レーザ光と同軸にして使用している。
【０００３】
また、この種のレーザ装置では、レンズや患者眼などによるレーザ反射光から術者の眼を保護する保護装置が一般に設けられている。従来、エイミング光と治療用レーザ光が同色（同波長）の場合、観察時には術者保護フィルタを観察光路外に離脱させておき、レーザ照射時には観察光路に挿入する挿脱機構をとっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような術者保護フィルタの挿脱機構は、頻繁な挿脱動作やこの動作による動作音が伴い、術者や患者が治療に集中し難いという問題があった。
【０００５】
これに対して、治療用レーザ光源とは別にエイミング用光源を設け、それぞれ異なる波長の光を採用する場合は、ダイクロイックミラーを使用することにより、術者保護フィルタの挿脱機構を採用せずに、エイミング光の観察を可能にしつつ治療用レーザ光から術者の眼を保護することができる。しかし、治療用レーザ光とエイミング光の波長が異なることは、臨床上の不具合を伴うことがある。例えば、治療光に青色や緑色の波長を使用し、エイミング光に赤色の波長を使用する眼科用のアルゴンレーザ光凝固装置では次のような問題がある。
【０００６】
水晶体に白内障を伴ったり硝子体混濁がある患者の眼底疾患治療を行う場合、赤色のエイミング光は眼底に比較的到達しやすいが、青色や緑色の治療光は混濁部分での散乱が多いためにレーザの出力が十分眼底に到達せず、レーザ凝固が実施できなかったり、その効果が十分でなかったりする。また、年齢とともに水晶体の透過特性が変化することにより、可視光の短波長側の透過が悪くなることが知られているが、これも前述の場合と同様な結果となる。このような場合でも、術者は眼底上に散乱の少ない赤色のエイミング光を認めることができると、眼底へのレーザ治療が可能であると考えがちであるが、現実には上記のような理由により治療が十分でないことがある。
【０００７】
また、透過性の高い赤色のエイミング光は組織の奥まで達するが、それよりも短波長である青色や緑色の治療用レーザ光は散乱が多いので組織の比較的浅い部分で吸収散乱される。このため、エイミング光での観察時と治療用レーザ光を照射した結果が術者の予想と合わない場合がある。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑み、治療用レーザ光とエイミング光の波長が略同色であることの利点を生かしつつ、治療用レーザ光に対する術者保護機能を良好にすることができるレーザ装置を提供することを技術課題とする。
【０００９】
【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。
【００１０】
（１）  治療用レーザ光を患部に照射して治療を行うレーザ治療装置において、患部を観察する観察光学系と、治療用レーザ光を出射する治療用レーザ光源と、該治療用レーザ光と略同波長のエイミング光を出射するエイミング用光源と、前記治療用レーザ光源からの治療用レーザ光と前記エイミング用光源からのエイミング光とを患部に導光する導光光学系と、前記観察光学系の光路に配置される術者保護用のフィルタと、該フィルタが持つ波長に対する透過及び吸収の分光特性を観察時と治療用レーザ光の照射時とで変化させる分光特性可変手段と、を備えることを特徴とする。
（２）  （１）のレーザ治療装置において、前記分光特性可変手段は、治療用レーザ光の照射時には治療用レーザ光をカットし、観察時にはエイミング光を透過するように、前記フィルタの分光特性をシフトさせる手段であることを特徴とする。
（３）  （２）のレーザ治療装置において、前記分光特性可変手段は、前記フィルタの観察光軸に対する傾斜角度を変更することにより、治療用レーザ光をカットする波長域の分光特性をシフトさせることを特徴とする。
（４）  （３）のレーザ治療装置には、さらに、治療用レーザ光照射時の前記フィルタの傾斜状態を確認する確認手段を備えることを特徴とする。
（５）  （１）のレーザ治療装置は、さらに、前記治療用レーザ光源からの治療用レーザ光を出射させるためのトリガ信号を入力するトリガ信号入力手段と、該トリガ信号の入力により前記分光特性可変手段の動作を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図１はレーザ光凝固装置の外観図を示した図である。
【００２０】
１はレーザ装置本体である。２は治療用レーザ光の照射出力条件等を設定入力するためのコントロール部、３は後述する照射光学系３０、照明光学系４０、観察光学系５０、等を備えるスリットランプデリバリ、４はレーザ装置本体１からの治療用レーザ光やエイミング光をスリットランプデリバリ３まで導光するためのファイバーケーブルである。５はレーザ照射のトリガ信号を発信するためのフットスイッチである。
【００２１】
図２はレーザ光凝固装置の光学系を示した図である。
【００２２】
１０は治療用レーザ光源である。実施例では、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。１１は治療用レーザ光源１０からの治療用レーザ光の大部分を透過し一部を反射するビームスプリッタで、ビームスプリッタ１１を反射した治療用レーザ光は拡散板１２を介して出力センサ１３に入射する。出力センサ１３は治療用レーザ光源１０から出射した治療用レーザ光の出力を検出する。
【００２３】
１４は第１安全シャッタであり、フットスイッチ５が踏まれ、治療用レーザ光の照射を行う指令がなされたときは、安全シャッタ駆動装置６３の駆動により光路から離脱して治療用レーザ光の通過を可能にし、また、異常発生等の場合に光路に挿入されて治療用レーザ光を遮断する。この第１安全シャッター１４の開閉はシャッタセンサ１４ａによって検知される。
【００２４】
１８はエイミング用の半導体レーザであり、半導体レーザ１８は治療用レーザ光と同色（同波長）の緑色の光を発するものを使用している。半導体レーザ１８から出射したエイミング光はコリメータレンズ１９を介した後、偏光ビームスプリッタ２０により治療用レーザ光と同軸にされる。偏光ビームスプリッタ２０と各レーザ光との関係は、次のように設定されている。すなわち、図３のように、偏光ビームスプリッタ２０は、半導体レーザ１８から出射された偏波面７０（すなわちＰ偏光成分）の直線偏光を持つレーザ光の大部分を通過し、これと直交する偏波面（Ｓ偏光成分）をもつレーザ光の大部分を反射するように設定されている。治療用レーザ光源１０から出射される治療用レーザ光の偏波面７１は、偏光ビームスプリッタ２０を通過する偏波面７０に対して直交するように設定されているため、治療用レーザ光はその大部分が偏光ビームスプリッタ２０により反射され、エイミング光と効率良く同軸に合成される。
【００２５】
２１は第２安全シャッタであり、第２安全シャッター２１の開閉はシャッタセンサ２１ａによって検知される。２２は集光レンズであり、各レーザ光を光ファイバ４の入射端面４ａに集光して入射させる。光ファイバ４により導光された各レーザ光は、スリットランプデリバリ３の照射光学系３０まで導光される。
【００２６】
照射光学系３０はコリメータレンズ３１、レーザ光のスポットサイズを変化させるための変倍レンズ３２、対物レンズ３３、駆動ミラー３４を備える。駆動ミラー３４は術者が図示無きマニュピレータを操作することによって自在に反射角度を変え、照射位置の微動変更ができる。
【００２７】
４０は照明光学系であり、照明光源４１より出射した可視光束はコンデンサレンズ４２を透過した後、可変円形アパーチャ４３により高さを、可変スリット板４４により幅を決定され、スリット状の光束に形成される。その後、可変スリット板４４を通過したスリット照明光はフィルタ４５、投影レンズ４６を介した後、分割ミラー４８ａ、４８ｂで反射され、コンタクトレンズ４９を介して患者眼Ｅを照明する。４７は補正レンズである。
【００２８】
５０は観察光学系である。観察光学系５０は、左右の観察光路で共用される対物レンズ５１と、左右の各光路に配置された変倍レンズ５２、結像レンズ５３、正立プリズム５４、視野絞り５５、接眼レンズ５６とを備える。変倍レンズ５２と結像レンズ５３との間には左右の光路にまたがるように術者保護フィルタ５７が配置され、この術者保護フィルタ５７は観察光軸に対する傾斜角度を調整することにより、その分光特性が変えられるようになっている（後述する）。
【００２９】
術者保護フィルタ５７は、図４のようにパルスモータ６１に接合されているフィルタ枠６１ａに取り付けられており、パルスモータ６１の回転により観察光軸に対する傾斜角度が変えられる。フィルタ枠６１ａには遮光板６１ｂが固定されており、フォトセンサ６２により術者保護フィルタ５７が観察光軸に対して垂直になったときの位置が検出される。
【００３０】
なお、術者保護フィルタ５７の傾斜角度の微少変位を正確にコントロールする必要があれば、パルスモータの代わりに例えばピエゾ素子を使用することもできる。また、術者保護フィルタ５７の傾斜を正確に検出する必要があれば、フィルタ枠６１ａに取り付けられたパルスモータ６１と同じ軸に回転型のポテンショメータを取り付けたり、フィルタ枠６１ａの動きを直接的に捉えるためリニアポテンショメータ等をフィルタ枠６１ａに接することで位置検出を行いながら、これらのポテンショメータで得られた位置情報と設定された傾きとの比較により、さらに正確に術者保護フィルタ５７を傾斜させることが可能となる。
【００３１】
術者保護フィルタ５７の傾斜角度を変化させたときの、その分光特性の変化について説明する。なお、ここでは平行ビームの入射光軸に対してフィルタ面を直交させたとき（ANGLE＝０）、500nm〜580nm付近の波長の光が透過率略０となる特性を持つフィルタを例にとって検討した（このフィルタは総膜数が１３層であり、第１層にＡｌ2Ｏ3を268nm厚で、第２層にＴｉＯ2を402nm厚で、第３層にＭｇＦ2を134nm厚で、第４層〜第１２層に第２，第３層の繰返しを４回、第１３層にＳｉＯ2を536nm厚で、それぞれコーティングしたものである）。図５は、このフィルタの傾斜角度に対する分光特性（透過特性）の変化を示す図であり、縦軸に透過率を、横軸に波長をとっている。図５に示すように、傾けていない場合（ANGLE＝０．０）、１０度傾けた場合（ANGLE＝１０．０）、２０度傾けた場合（ANGLE＝２０．０）、３０度傾けた場合（ANGLE＝３０．０）でそれぞれの分光特性を測定した。その結果、ANGLE＝０のときに透過率が略０となる波長領域が500nm〜580nm付近であったものが、ANGLE＝３０ではその波長領域が480nm〜560nm付近にシフトした。そして、このようにフィルタを傾けていくと、傾斜角度が５０度付近以上になると532nmの光を透過することができるようになった。
【００３２】
したがって、術者保護フィルタ５７の分光特性としては、上記のように観察光軸に対して垂直に配置したときに治療用レーザ光の５３２ｎｍの波長をカットし、傾斜角度を変えると治療用レーザ光の５３２ｎｍと略同波長のエイミング光（緑色光）を透過するようにコーティングを施したものを使用する。そして、エイミング光が十分に透過するときの傾斜角度を求めておく。これにより、術者保護フィルタ５７を観察光路に配置したまま、治療用レーザ光のカットとこれと略同色のエイミング光の観察を可能にすることができる。
【００３３】
次に、装置の動作を図６の制御ブロック図を使用して説明する。レーザ治療に際しては、コントロールボックス２のスイッチ類を操作して、レーザ出力値、凝固時間等の凝固条件、エイミング光の光量を設定しておく。エイミング光が照射されるよう設定されると、制御部６０は安全シャッタ駆動装置６４を駆動させ、第２安全シャッタ２１を光路上から離脱させる。また、制御部６０はパルスモータ６１をイニシャライズし、フォトセンサ６２が遮光板６１ｂを検出したところから術者保護フィルタ５７が所定角度だけ傾斜するようにパルスモータ６１を回転させる。これにより、患者眼Ｅから反射するエイミング光が術者保護フィルタ５７を透過するようになるので、術者は観察光学系５０を介してエイミング光を観察できるようになる。
【００３４】
術者は患者を所定位置に座らせ動かないようにした後、スリット照明光が患者眼Ｅ上にくるようにジョイスティック等を操作して、スリットランプデリバリ３を移動する。スリット照明光の光量を調節した後、患者眼Ｅにコンタクトレンズ４９をセットして患者眼Ｅの患部を観察しながら、半導体レーザ１８からのエイミング光の照準を図示無きマニュピレーターを使用して患者眼患部に合わせる。このとき、治療用レーザ光と同色にしたエイミング光は照射部分での実際の治療光と同じ振る舞いをするため、治療用レーザ光を照射する前の観察において、レーザ光凝固の実施の可否、その効果の程度等、治療用レーザ光の照射による問題点の把握や予想が可能となる。したがって、適切な対応を事前に取りやすくなり、結果との食い違いを少なくできる。
【００３５】
照準合わせができたら、術者はフットスイッチ５を踏み込みレーザ照射を行う。フットスイッチ５の踏み込みによりレーザ照射を行うためのトリガ信号が制御部６０へ送られる。制御部６０はこれを受けてパルスモータ６１を回転させ、術者保護フィルタ５７を観察光軸に対して垂直になる位置に配置する。術者保護フィルタ５７が正常に配置されたかどうかはフォトセンサ６２からの信号にて確認される。制御部６０は、術者保護フィルタ５７が正常に配置されたことが確認されると、治療用レーザ光源１０を駆動して治療用レーザ光を出射させるとともに、安全シャッタ駆動装置６３を駆動して第１安全シャッタ１４を光路上から離脱させる。
【００３６】
治療用レーザ光源１０からの治療用レーザ光は、偏光ビームスプリッタ２０で反射してエイミング光と同軸にされた後、照射光学系３０を経て患者眼Ｅの照準位置に照射される。このとき患者眼Ｅ等からの反射光は観察光学系５０に入射してくるが、術者保護フィルタ５７が観察光軸に対して垂直になっているため、その反射光は術者保護フィルタ５７によりカットされる。これにより術者の眼は保護される。
【００３７】
以上の実施例では同色（同波長）の治療用レーザ光とエイミング光とを同軸にする方法として、各光源から直線偏光の光が出射されるものとしたが、使用する光が直線偏光でない場合には、図７に示すような光学系を使用し、治療用レーザ光とエイミング光の２光束を同じ光ファイバ内に入射させた後、出射端面にて同軸にさせることが考えられる。
【００３８】
図７のように半導体レーザ１８から出射されたエイミング光は、コリメータレンズ１９にて平行光束とされた後、集光レンズ８１を経て光ファイバ４の入射端面４ａに集光する。一方、治療用レーザ光源１０からの治療用レーザ光は、全反射ミラー８０にて反射された後、同じように集光レンズ８１を経て入射端面４ａに集光するようになっている。このように光軸の異なる２光束を集光レンズ８１により光ファイバ４に入射させ、光ファイバ４の出射端面から同軸として合成させることも可能である。
【００３９】
また、ポラライザー等の偏光子を使用して偏光方向を選択させておくことにより、直線偏光でなくとも偏光ビームスプリッタ２０にて同軸にすることができる。この他、偏光ビームスプリッタ２０の代わりに、光路に挿脱可能な可動ミラーやセクター状の回転ミラーを使用し、治療用レーザ光の出射時にこれらを光路に挿入することによっても、略同波長の治療用レーザ光とエイミング光とを効率良く同軸にすることができる。
【００４０】
また、治療用レーザ光源としては、アルゴンレーザ（488nm、514.5nm）や複数の色の波長を出射可能なクリプトンレーザを使用することができる。複数の波長の治療用レーザ光を出射するレーザ装置においては、各治療用レーザ光の色と対応する同色のエイミング用光源を準備し、各波長を吸収するような術者保護フィルタを用いて角度を変え、分光特性を変化させることで実現可能となる。また、一つの傾斜角度では各波長の吸収効率が悪い場合は、それぞれの波長に応じて傾斜角度を変更すれば良い。この場合、また、フィルタ１枚では無理な場合には必要に応じてフィルタの枚数を増やせば良い。
【００４１】
さらに、角度変更により観察光軸がずれてしまうような位置にフィルタが設置された場合、１枚ではなく、２枚のフィルタを用いることによって観察光軸がずれてしまわないように調整することで実現可能となる。
【００４２】
また、図５で説明したフィルタとは異なったコーティングのフィルタを使用することにより、図８に示すように透過率略０の波長域が狭くなり、少ない傾斜角度で５３２ｎｍの波長を透過させたりカットしたりすることができる（このフィルタは総膜数が３２層で、第１層にＴｉＯ2を390nm厚で、第２層にＳｉＯ2を390nm厚で、第３層〜第３０層に第１，第２層の繰返しを１４回、第３１層にＴｉＯ2を390nm厚で、第３２層にＳｉＯ2を260nm厚で、それぞれコーティングしたものである）。なお、図８のフィルタでは、ANGLE＝０のときに透過率が略０となる波長領域が500nm〜540nm付近であったものが、ANGLE＝３０ではその波長領域が480nm〜515nm付近にシフトした。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、治療用レーザ光とエイミング光を略同色としながらも、その利点を生かしつつ、治療用レーザ光に対する術者保護機能を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の装置の外観略図である。
【図２】装置の光学系を説明する図である。
【図３】実施例の治療用レーザ光とエイミング光を同軸にする方法を示した図である。
【図４】実施例の術者保護フィルタを駆動させる機構を示した図である。
【図５】フィルタの角度変化による分光特性の変化を示したグラフである。
【図６】装置の制御系の概略構成を示す図である。
【図７】直線偏光でない２光束を同軸にさせるための光学系を示した図である。
【図８】変容例のフィルタの角度変化による分光特性の変化を示したグラフである。
【符号の説明】
１  レーザ装置本体
５  フットスイッチ
１０  治療用レーザ光源
１８  半導体レーザ
２０  偏光ビームスプリッタ
３０  照射光学系
４０  照明光学系
５０  観察光学系
５７  術者保護フィルタ
６１  パルスモータ
【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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