特表 2024-538263 ＤＭＤ共焦点顕微鏡を備えた眼科手術システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-18

(54)【発明の名称】ＤＭＤ共焦点顕微鏡を備えた眼科手術システム

(51)【国際特許分類】

   A61F 9/008 20060101AFI20241010BHJP

【ＦＩ】

A61F9/008 130

A61F9/008 100

A61F9/008 120

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024525167

(86)(22)【出願日】2022-11-10

(85)【翻訳文提出日】2024-04-25

(86)【国際出願番号】 IB2022060849

(87)【国際公開番号】W WO2023089458

(87)【国際公開日】2023-05-25

(31)【優先権主張番号】63/281,422

(32)【優先日】2021-11-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】319008904

【氏名又は名称】アルコン インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100153729

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 有一

(74)【代理人】

【識別番号】100211177

【弁理士】

【氏名又は名称】赤木 啓二

(72)【発明者】

【氏名】エドワード エー．デホーグ

(72)【発明者】

【氏名】ジョン パーク

(57)【要約】

特定の実施形態では、眼内の標的を撮像し治療するための眼科レーザ手術システムは、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）共焦点顕微鏡と、レーザデバイスと、コンピュータとを含む。ＤＭＤ共焦点顕微鏡は、眼の画像を生成し、光源と、ＤＭＤデバイスと、イメージセンサとを含む。光源は、顕微鏡撮像ビームを提供する。ＤＭＤデバイスは、撮像経路に沿って顕微鏡撮像ビームを眼に向けて誘導し、眼から反射された顕微鏡撮像ビームを受光し、像面からではない反射された顕微鏡撮像ビームの光を遮断して顕微鏡撮像ビームを走査する。イメージセンサは、走査された顕微鏡撮像ビームを検出して眼の画像を生成する。レーザデバイスは、レーザビーム経路に沿ってレーザビームを眼内の標的に向けて誘導する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

眼内の標的を撮像し治療するための眼科レーザ手術システムであって、
前記眼の複数の画像を生成するように構成されたデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）共焦点顕微鏡であって、前記眼の軸はｚ軸を規定し、前記ｚ軸は複数のｘｙ平面を規定し、前記ＤＭＤ共焦点顕微鏡は、
顕微鏡撮像ビームを提供するように構成された光源と、
ＤＭＤデバイスであって、
撮像経路に沿って前記顕微鏡撮像ビームを前記眼に向けて誘導し、
前記眼から反射された前記顕微鏡撮像ビームを受光し、
像面からではない前記眼から反射された前記顕微鏡撮像ビームの光を遮断して前記顕微鏡撮像ビームを走査する
ように構成されたマイクロミラーアレイを含む、前記ＤＭＤデバイスと、
前記走査された顕微鏡撮像ビームを検出して前記眼の前記複数の画像を生成するように構成されたイメージセンサと、
を含む、前記ＤＭＤ共焦点顕微鏡と、
レーザビーム経路に沿ってレーザビームを前記眼内の前記標的に向けて誘導するように構成されたレーザデバイスと、
前記ＤＭＤ共焦点顕微鏡及び前記レーザデバイスに命令を送信するように構成されたコンピュータと
を含む、眼科レーザ手術システム。

【請求項2】

前記標的は硝子体眼浮遊物を含む、請求項１に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項3】

前記ＤＭＤデバイスは、
ピンホールとして動作する１つ以上のマイクロミラーのセットをオンに切り替えて前記顕微鏡撮像ビームを走査することによって、前記像面からではない前記眼から反射された前記顕微鏡撮像ビームの光を遮断して前記顕微鏡撮像ビームを走査するように構成される、請求項１に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項4】

前記ＤＭＤデバイスは、
複数のピンホールとして動作する１つ以上のマイクロミラーのセットをオンに切り替えて前記顕微鏡撮像ビームを走査することによって、前記像面からではない前記眼から反射された前記顕微鏡撮像ビームの光を遮断して前記顕微鏡撮像ビームを走査するように構成される、請求項１に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項5】

前記ＤＭＤ共焦点顕微鏡は、
前記複数のｘｙ平面に複数の２次元（２Ｄ）正面画像を生成するように構成される、請求項１に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項6】

前記ＤＭＤ共焦点顕微鏡は、
前記複数の２次元（２Ｄ）正面画像を組み合わせて３次元（３Ｄ）画像を生成するように構成される、請求項５に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項7】

前記眼の第２の複数の画像を生成するように構成された撮像システムを更に含む、請求項１に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項8】

前記撮像システムは、前記眼の前記第２の複数の画像の少なくとも１つを生成するように構成された光干渉断層撮影（ＯＣＴ）デバイスを含む、請求項７に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項9】

前記撮像システムは、前記眼の前記第２の複数の画像の少なくとも１つを生成するように構成された走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）デバイスを含む、請求項７に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項10】

前記撮像システムは、前記ｚ軸に対する前記標的のｚ位置を特定するように構成される、請求項７に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項11】

前記撮像システムから撮像ビームを受光し、撮像システムビーム経路に沿って前記撮像ビームを前記眼に向けて誘導し、
前記レーザデバイスから前記レーザビームを受光し、前記撮像システムビーム経路と位置合わせされた前記レーザビーム経路に沿って前記レーザビームを前記眼に向けて誘導する
ように構成されたｘｙスキャナを更に含む、請求項７に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項12】

眼内の標的を撮像し治療するための方法であって、
デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）共焦点顕微鏡によって、前記眼の複数の画像を生成することであって、前記眼の軸はｚ軸を規定し、前記ｚ軸は複数のｘｙ平面を規定し、前記生成することは、
前記ＤＭＤ共焦点顕微鏡の光源によって、顕微鏡撮像ビームを提供することと、
前記ＤＭＤ共焦点顕微鏡のＤＭＤデバイスのマイクロミラーアレイによって、撮像経路に沿って前記顕微鏡撮像ビームを前記眼に向けて誘導することと、
前記マイクロミラーアレイによって、前記眼から反射された前記顕微鏡撮像ビームを受光することと、
前記マイクロミラーアレイによって、像面からではない前記眼から反射された前記顕微鏡撮像ビームの光を遮断して前記顕微鏡撮像ビームを走査することと、
前記ＤＭＤ共焦点顕微鏡のイメージセンサによって、前記走査された顕微鏡撮像ビームを検出して前記眼の前記複数の画像を生成することと、
を含む、前記生成すること、及び
レーザデバイスによって、レーザビーム経路に沿ってレーザビームを前記眼内の前記標的に向けて誘導すること
を含む、方法。

【請求項13】

前記標的は硝子体眼浮遊物を含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記像面からではない前記眼から反射された前記顕微鏡撮像ビームの光を前記遮断して前記顕微鏡撮像ビームを走査することは、
ピンホールとして動作する１つ以上のマイクロミラーのセットをオンに切り替えて前記顕微鏡撮像ビームを走査することを含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項15】

前記像面からではない前記眼から反射された前記顕微鏡撮像ビームの光を前記遮断して前記顕微鏡撮像ビームを走査することは、
複数のピンホールとして動作する１つ以上のマイクロミラーのセットをオンに切り替えて前記顕微鏡撮像ビームを走査することを含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項16】

前記ＤＭＤ共焦点顕微鏡によって、前記複数のｘｙ平面に複数の２次元（２Ｄ）正面画像を生成することを更に含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項17】

前記ＤＭＤ共焦点顕微鏡によって、前記複数の２次元（２Ｄ）正面画像を組み合わせて３次元（３Ｄ）画像を生成することを更に含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

撮像システムによって、前記眼の第２の複数の画像を生成することを更に含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項19】

前記撮像システムの光干渉断層撮影（ＯＣＴ）デバイスによって、前記眼の前記第２の複数の画像の少なくとも１つを生成することを更に含む、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記撮像システムの走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）デバイスによって、前記眼の前記第２の複数の画像の少なくとも１つを生成することを更に含む、請求項１８に記載の方法。

【請求項21】

前記撮像システムによって、前記ｚ軸に対する前記標的のｚ位置を特定することを更に含む、請求項１８に記載の方法。

【請求項22】

ｘｙスキャナによって、前記撮像システムから撮像ビームを受光し、撮像システムビーム経路に沿って前記撮像ビームを前記眼に向けて誘導することと、
前記ｘｙスキャナによって、前記レーザデバイスから前記レーザビームを受光し、前記撮像システムビーム経路と位置合わせされた前記レーザビーム経路に沿って前記レーザビームを前記眼に向けて誘導することと
を更に含む、請求項１８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、眼科手術システムに関し、より詳細には、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）共焦点顕微鏡を備えた眼科手術システムに関する。

【背景技術】

【0002】

眼浮遊物は、視覚の質、例えば視力及びコントラスト感度を低下させる可能性がある、硝子体中のコラーゲンの塊である。レーザビトレオライシスでは、レーザビームを浮遊物に照射して浮遊物を分解することによって浮遊物が除去される。しかしながら、既知のレーザビトレオライシス用システムは、浮遊物の画像解像度が低く、浮遊物の深さ位置を提供できず、浮遊物を正確に標的化することが困難である。その上、浮遊物が網膜の極めて近傍にある場合、深さ位置の不足によって網膜損傷が生じる場合がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

特定の実施形態では、眼内の標的を撮像し治療するための眼科レーザ手術システムは、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）共焦点顕微鏡と、レーザデバイスと、コンピュータとを含む。ＤＭＤ共焦点顕微鏡は、眼の画像を生成する。眼軸はｚ軸を規定し、ｚ軸はｘｙ平面を規定する。ＤＭＤ共焦点顕微鏡は、光源と、ＤＭＤデバイスと、イメージセンサとを含む。光源は、顕微鏡撮像ビームを提供する。ＤＭＤデバイスは、撮像経路に沿って顕微鏡撮像ビームを眼に向けて誘導し、眼から反射された顕微鏡撮像ビームを受光し、像面からではない反射された顕微鏡撮像ビームの光を遮断して顕微鏡撮像ビームを走査する。イメージセンサは、走査された顕微鏡撮像ビームを検出して眼の画像を生成する。レーザデバイスは、レーザビーム経路に沿ってレーザビームを眼内の標的に向けて誘導する。コンピュータは、ＤＭＤ共焦点顕微鏡及びレーザデバイスに命令を送信する。

【0004】

実施形態は、以下の特徴のいずれも含まなくてもよく、１つ、いくつか、又は全てを含んでもよい。

【0005】

＊標的は硝子体眼浮遊物を含む。

【0006】

＊ＤＭＤ共焦点顕微鏡は、ｘｙ平面に２次元（２Ｄ）正面画像を生成する。ＤＭＤ共焦点顕微鏡は、２次元（２Ｄ）正面画像を組み合わせて３次元（３Ｄ）画像を生成し得る。

【0007】

ＤＭＤデバイスは、１つ以上のピンホールとして動作するマイクロミラーのセットをオンに切り替えて顕微鏡撮像ビームを走査することによって、像面からではない反射された顕微鏡撮像ビームの光を遮断して顕微鏡撮像ビームを走査する。

【0008】

＊眼科レーザ手術システムは、眼の追加の画像を生成する撮像システムを含む。眼科レーザ手術システムは、追加の画像を生成する光干渉断層撮影（ＯＣＴ）デバイス及び／又は走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）デバイスを含み得る。撮像システムは、ｚ軸に対する標的のｚ位置を特定し得る。眼科レーザ手術システムは、撮像システムから撮像ビームを受光し、撮像システムビーム経路に沿って撮像ビームを眼に向けて誘導し、レーザデバイスからレーザビームを受光し、撮像システムビーム経路と位置合わせされたレーザビーム経路に沿ってレーザビームを眼に向けて誘導する、ｘｙスキャナを含む。

【0009】

特定の実施形態では、眼内の標的を撮像し治療するための方法は、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）共焦点顕微鏡によって眼の画像を生成することを含む。眼軸はＺ軸を規定し、Ｚ軸はｘｙ平面を規定する。生成することは、ＤＭＤ共焦点顕微鏡の光源によって、顕微鏡撮像ビームを提供することと、ＤＭＤ共焦点顕微鏡のＤＭＤデバイスのマイクロミラーアレイによって、顕微鏡撮像ビームを撮像経路に沿って眼に向けて誘導することと、マイクロミラーアレイによって、眼から反射された顕微鏡撮像ビームを受光することと、マイクロミラーアレイによって、像面からではない眼から反射された顕微鏡撮像ビームの光を遮断して、顕微鏡撮像ビームを走査することと、ＤＭＤ共焦点顕微鏡のイメージセンサによって、走査された顕微鏡撮像ビームを検出して眼の画像を生成することとを含む。レーザビームは、レーザデバイスによってレーザビーム経路に沿って眼内の標的に向けて誘導される。

【0010】

実施形態は、以下の特徴のいずれも含まなくてもよく、１つ、いくつか、又は全てを含んでもよい。

【0011】

＊標的は硝子体眼浮遊物を含む。

【0012】

＊像面からではない眼から反射された顕微鏡撮像ビームの光を遮断して顕微鏡撮像ビームを走査することは、ピンホールとして動作する１つ以上のマイクロミラーのセットをオンに切り替えて顕微鏡撮像ビームを走査することを含む。

【0013】

＊像面からではない眼から反射された顕微鏡撮像ビームの光を遮断して顕微鏡撮像ビームを走査することは、複数のピンホールとして動作する１つ以上のマイクロミラーのセットをオンに切り替えて顕微鏡撮像ビームを走査することを含む。

【0014】

＊２次元（２Ｄ）正面画像は、ＤＭＤ共焦点顕微鏡によってｘｙ平面に生成される。２次元（２Ｄ）正面画像は、３次元（３Ｄ）画像を生成するためにＤＭＤ共焦点顕微鏡によって組み合わされ得る。

【0015】

＊眼の画像の第２のセットは、撮像システムによって生成される。第２の画像の少なくとも１つは、撮像システムの光干渉断層撮影（ＯＣＴ）デバイス又は走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）デバイスによって生成され得る。ｚ軸に対する標的のｚ位置は、撮像システムによって特定され得る。撮像システムからの撮像ビームは、ｘｙスキャナによって受光され、撮像システムビーム経路に沿って眼に向けて誘導され得、レーザデバイスからのレーザビームは、ｘｙスキャナによって受光され、撮像システムビーム経路と位置合わせされたレーザビーム経路に沿って眼に向けて誘導され得る。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】特定の実施形態による、眼内の標的（眼浮遊物など）を撮像し治療するために使用され得る眼科手術システムの一例を示す。

【図2】図１のシステムにおいて使用され得るＤＭＤ共焦点顕微鏡の一例を示す。

【図3】特定の実施形態による、図１のシステムなどの眼科手術システムによって実行され得る、眼を撮像し治療するための方法の一例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

ここで、説明及び図面を参照して、開示される装置、システム、及び方法の例示的な実施形態を詳細に示す。説明及び図面は、網羅的であることも、又は、特許請求の範囲を、図面において示され、説明において開示される特定の実施形態に限定することも意図するものではない。図面は可能な実施形態を表すが、図面は必ずしも縮尺通りではなく、実施形態をよりよく示すために特定の特徴部を簡略化、誇張、削除、又は部分的に分割している場合がある。

【0018】

既知のレーザビトレオライシス用システムは、特定の状況では浮遊物の正確で高精度の撮像及び標的化を提供できない。よって、本明細書で説明する眼科手術システムは、これらの問題を解消する。手術システムは、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）ベースの共焦点顕微鏡（「ＤＭＤ共焦点顕微鏡」）を含む。ＤＭＤ共焦点顕微鏡は、高速（例えば、６０ヘルツ（Ｈｚ）超）の画像取得を可能にする、ＤＭＤを走査要素として利用する。ＤＭＤ共焦点顕微鏡画像は、浮遊物のｘｙ位置を特定するために使用することができる。手術システムはまた、浮遊物のｚ位置を提供する光干渉断層撮影（ＯＣＴ）デバイスを含み得る。更に、レーザ治療及び撮像デバイスは、ｘｙスキャナを共有し、デバイス間での相互位置合わせを可能にし得る。したがって、これらの眼科手術システムは、浮遊物の改善された撮像及び標的化を提供する。

【0019】

図１は、特定の実施形態による、眼１２内の標的（眼浮遊物など）を撮像し治療するために使用され得る眼科手術システム１０の一例を示す。この例では、システム１０は、図示のように結合された、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）ベースの共焦点顕微鏡（「ＤＭＤ共焦点顕微鏡」）２０、撮像システム２２、レーザデバイス２４、ｘｙスキャナ２６、ビームスプリッタ２８、及びコントローラ３０を含む。この例では、眼１２の軸（例えば、視軸又は光軸）はｚ軸を規定し、ｚ軸は、ｚ軸に直交するｘ軸及びｙ軸を規定する。ｘ軸及びｙ軸は、眼内のｘｙ平面を規定する。ｘ、ｙ、及びｚ方向及び位置は、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸をそれぞれ基準とする。

【0020】

概要によれば、ＤＭＤ共焦点顕微鏡２０は、眼１２の硝子体及び網膜の２次元（２Ｄ）正面画像を生成する。特定の実施形態では、ＤＭＤデバイスは、極めて迅速に動作して複数の画像を並行して収集できるＤＭＤマイクロミラーを有する。画像は、浮遊物のｘｙ位置の特定を可能にする、浮遊物が網膜上に落とす影を示し得る。撮像システム２２は、浮遊物のｚ位置を特定できる撮像デバイス（例えば、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）デバイス）を含む。ｘｙスキャナ２６は、ｘｙ平面内において撮像システム２２とレーザデバイス２４とを相互位置合わせする。よって、システム１０は、浮遊物の正確なｘｙｚ位置をレーザデバイス２４に提供することができ、したがって、レーザは浮遊物を破砕することができる。特定の実施形態では、コントローラ３０は、これらの動作を実行するようにシステム１０の構成要素に命令を送信する。

【0021】

構成要素に着目すると、ＤＭＤ共焦点顕微鏡２０は、眼１２の画像を生成する。概要として、ＤＭＤ共焦点顕微鏡２０は、光源と、ＤＭＤデバイスと、イメージセンサとを含む。光源は、顕微鏡撮像ビームを提供する。ＤＭＤデバイスは、撮像経路に沿って顕微鏡撮像ビームを眼に向けて誘導し、眼から反射された顕微鏡撮像ビームを受光し、像面からではない反射された顕微鏡撮像ビームの光を遮断して顕微鏡撮像ビームを走査する。イメージセンサは、走査された顕微鏡撮像ビームを検出して眼の画像を生成する。

【0022】

特定の実施形態では、ＤＭＤデバイスは、極めて迅速に動作して複数の画像を並行して収集できるＤＭＤマイクロミラーを有し、したがって、ＤＭＤ共焦点顕微鏡２０は、単一の像点の取得を提供する走査光学系を使用する従来の走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）デバイス又は光干渉断層撮影（ＯＣＴ）システムよりも高速の画像取得をもたらす。実施形態では、ＤＭＤは、画像からの光をピクセル毎に透過又は反射させることを可能にする、オン状態又はオフ状態に切り替えることができるマイクロミラーアレイである。各マイクロミラーは、対象物面からの光のみをイメージセンサへ通過させることを可能にする、共焦点顕微鏡におけるピンホールとして効果的に機能する。焦点の合っていない光、すなわち、対象物面にない光は遮断され、すなわち、像面に通されない。マイクロミラーは、順次個別に切り替えることができ、走査システムと同様に、対象物が１点毎に撮像されることを可能にする。その上、複数のピクセルを並行して作動させることによって、共焦点断層撮像システムの特性を維持しながら、画像取得速度を向上させることができる。ＤＭＤ共焦点顕微鏡２０については、図２を参照してより詳細に説明される。

【0023】

撮像システム２２は、眼１２の画像を生成し、任意の適切な撮像デバイスを含み得る。特定の実施形態では、撮像システム２２は、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）デバイス及び／又は走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）デバイスを含み得る。ＯＣＴデバイスは、任意の適切な干渉計デバイス、例えば、時間領域、スペクトル領域、及び／又は掃引源ＯＣＴデバイスであり得る。特定の実施形態では、ＯＣＴデバイスは、ｚ軸に対する標的のｚ位置（深さ位置）を特定し得る。例えば、ＯＣＴデバイスは、標的のｚ位置を示す３次元（３Ｄ）画像を生成し得る。特定の実施形態では、ＯＣＴデバイスは、正確なｚ位置を提供するために、約５μｍ以上などの深さ分解能を有し得る。

【0024】

レーザデバイス２４は、レーザビームを生成し、眼１２に向けて誘導する。レーザビームは、組織と相互作用して（例えば、光破壊、破砕、又は光切除して）標的を治療するための任意の適切な特性を有し得る。レーザビームは、例えば紫外又は赤外領域の任意の適切な波長を有し得る。レーザデバイス２４は、任意の適切なパルス幅（例えば、ピコ秒からナノ秒の範囲）のレーザパルスを任意の適切な繰り返し率（例えば、３０キロヘルツ（ｋＨｚ）以上）で送達する。

【0025】

ｘｙスキャナ２６は、撮像システム２２から撮像ビームを受光し、撮像システムビーム経路に沿って撮像ビームを眼に向けて横方向に誘導し、レーザデバイス２４からレーザビームを受光し、撮像システムビーム経路と位置合わせされたレーザビーム経路に沿ってレーザビームを眼１２に向けて横方向に誘導する。よって、ｘｙスキャナ２６は、飛蚊症の治療のために撮像システム２２の撮像デバイスとレーザデバイス２４を相互位置合わせする。撮像デバイスを用いて浮遊物の位置が特定された時点で、レーザは、浮遊物を破砕することができる。

【0026】

ｘｙスキャナ２６は、任意の適切な方式でビームを横方向に誘導し得る。例えば、ｘｙスキャナ２６は、相互に垂直な軸の周りでチルトすることができるガルバノメトリック作動式スキャナミラーの対を含み得る。別の例として、ｘｙスキャナ２６は、ビームを電気光学的に操作できる電気光学結晶又はビームを音響光学的に操作できる音響光学結晶を含み得る。別の例として、ｘｙスキャナ２６は、例えばレーザパルスの３Ｄマトリクスを作成できる高速スキャナを含み得る。そのようなスキャナの例としては、ガルバノスキャナ、共振スキャナ、又は音響光学スキャナが挙げられる。

【0027】

ビームスプリッタ２８は、眼１２に向かう及び／又は眼１２からの光路に撮像システム２２及びレーザデバイス２４を結合する１つ以上のビームスプリッタを含む。ビームスプリッタ２８の例としては、ダイクロイックミラーが挙げられる。コントローラ３０は、動作を実行するようにシステム１０の構成要素に命令する。例えば、コントローラ３０は、走査のリアルタイム同期及び位置補償を実行することによって、ＤＭＤデバイスによる走査とｘｙスキャナ２６による走査とを整合させ得る。コントローラ３０は、イメージセンサ、例えばＣＭＯＳイメージセンサを用いて走査を監視することによって走査を整合させ得る。

【0028】

図２は、図１のシステム１０において使用され得るＤＭＤ共焦点顕微鏡２０の一例を示す。この例では、ＤＭＤ共焦点顕微鏡２０は、図示のように光学的に結合された、光源３０、レンズ３２、及びミラー３４、レンズ３６、ＤＭＤデバイス４０、リレー光学系４１（例えば、レンズ４２、ビームスプリッタ４６、レンズ４８及び５０を含む）、レンズ５２、及びイメージセンサ５４を含む。

【0029】

動作の概要として、光源３０は、顕微鏡撮像ビームを提供する。ＤＭＤデバイス４０は、リレー光学系４１を通る撮像経路に沿って顕微鏡撮像ビーム４３を眼に向けて誘導し、眼からリレー光学系４１を通って反射された顕微鏡撮像ビームを受光する。ＤＭＤデバイス４０は、像面からではない反射された顕微鏡撮像ビームの光を遮断して、ビーム４５を生成するように顕微鏡撮像ビームを走査する。すなわち、ＤＭＤデバイス４０は、像面からではない光（対象物面外の光）を遮断するボクセルを形成する、ＳＬＯピンホールとして動作する。ミラー３４は、ビーム４５をイメージセンサ５４へ誘導する。イメージセンサ５４は、走査された顕微鏡撮像ビームを検出して眼の画像を生成する。

【0030】

構成要素に着目すると、光源３０は、ＤＭＤデバイス４０上に光を誘導して、ＤＭＤデバイス４０を照明する。光源３０は、任意の適切な光、例えば、広帯域の白色光又はコヒーレント光を提供し得る。

【0031】

ＤＭＤデバイス４０は、任意の適切なサイズ、例えば約５×５μｍのマイクロミラーアレイを含む。個々のマイクロミラーは、光を偏向させるためにオフ状態又はオン状態に切り替える（それぞれ作動させない又は作動させる）ことができる。ミラーを作動させると、ミラーは、イメージセンサ５４に向けて光を偏向させる。よって、ＤＭＤデバイス４０は、像面からではない光（対象物面外の光）を遮断するボクセルを形成する、ＳＬＯピンホールのように動作する。マイクロミラーを特定のパターンで切り替えて、例えば、１つ以上のピンホールとして動作するマイクロミラーのセットをオンに切り替えて、顕微鏡撮像ビームを走査することによって、ＤＭＤデバイス４０は、対象物（例えば、網膜）を走査してイメージセンサ５４のための画像を取得する。

【0032】

マイクロミラーのパターンによって、１つ以上のピンホールが形成され得る。複数のピンホールは、複数の像点の取得を可能にし、より高速な走査を生じさせる。一般に、生体組織の撮像は散乱性が高いため、走査される像点は、点が隣り合う点と干渉するのを避けるために互いに十分に離れている必要がある。

【0033】

特定の実施形態では、ＤＭＤデバイス４０は、ｘｙ平面を走査してｚ位置に２Ｄ正面画像を生成する。２Ｄ正面画像は、浮遊物を追跡するために使用され得る。３Ｄ画像を生成するために、顕微鏡２０は、ｚ位置におけるｘｙ平面に２Ｄ正面画像を生成する。次いで、顕微鏡２０は、次のｚ位置に焦点を調整して、次のｘｙ平面に次の２Ｄ正面画像を生成する。コントローラ３０は、２Ｄ画像を組み合わせて３Ｄ画像を生成する。

【0034】

リレー光学系４１は、システム１０と眼１２との間で光を伝送する１つ以上の光学要素を含む。一般に、光学要素は、光ビームに作用（例えば、透過、反射、屈折、回折、コリメート、調整、整形、集束、変調、及び／又は他の方法で作用）することができる。光学要素の例としては、レンズ、プリズム、ミラー、回折光学要素（ＤＯＥ）、ホログラフィック光学要素（ＨＯＥ）、及び空間光変調器（ＳＬＭ）が挙げられる。

【0035】

この例では、リレー光学系４１は、ＤＭＤデバイス４０から光を受光し、この光を眼１２へ誘導する。リレー光学系４１は、眼１２から反射された光を受光し、この光をＤＭＤデバイス４０へ誘導する。リレー光学系４１のレンズは、ビームの焦点位置のＺ位置を変化させるように調整され得る。これによって、３Ｄ画像を生成するために使用され得る複数の２Ｄ正面画像を異なるｚ位置で取得することが可能となる。加えて、アフォーカルリレーが、ＤＭＤを眼の網膜上に結像するために使用され得る。光学リレーは、レンズ４２によって投影された瞳孔が眼の瞳孔と共役になるように設計することができるので、光ビームが網膜を横切る間に、眼の瞳孔におけるビームの動きが、口径食を低減する又はなくすために最小限に抑えられる。また、アフォーカルリレーにおけるレンズ（４８～５０のレンズ距離）を調整することによって、患者の屈折異常に対処することができる。

【0036】

ミラー３４は、ミラー又はビームスプリッタなどの、イメージセンサ５４へ撮像ビーム４５を誘導できる任意の適切な光学要素を含む。特定の実施形態では、ミラー３４は、浮遊物像を強調するために暗視野機能を実行する。実施形態では、ミラー３４は、光４３の中心円錐部を遮るが、外側円錐部を通過させるピックオフミラーを含む。ＤＭＤデバイス４０からの光４５は、３４によってイメージセンサ５４に向けて反射される。イメージセンサ５４は、ＤＭＤデバイス４０からの偏向された光を検出する。イメージセンサ５４は、ＣＭＯＳイメージセンサなどの、任意の適切な検出器を含み得る。

【0037】

手術システムの特定の実施形態は、利点を提供し得る。例えば、ＤＭＤデバイス４０は、迅速に走査して複数の画像を並行して生成し、これによって、眼の２Ｄ画像及び３Ｄ画像の高速生成が可能となる。別の例として、ダブルパスＤＭＤは、網膜によって反射される迷光を低減し、浮遊物を撮像する際の画像コントラストを改善する。加えて、撮像システム２２のＯＣＴデバイスは、向上した深さ分解能を提供する。別の例として、ＤＭＤチップは、適正な画像取得速度のために必要とされるＳＬＯ又はＯＣＴスキャナよりも安価である。

【0038】

図３は、特定の実施形態による、図１のシステム１０などの眼科手術システムによって実行され得る、眼を撮像し治療するための方法の一例を示す。システムは、ＤＭＤ共焦点顕微鏡（ＤＭＤデバイス、リレー光学系、及びイメージセンサを含む）と、撮像システム（ＯＣＴデバイスを含む）と、コントローラとを含み得る。

【0039】

方法は、ステップ１１０で開始し、光源は、光ビームをＤＭＤデバイス上に誘導する。ＤＭＤデバイスは、ステップ１１２において、リレー光学系を通して光ビームを眼へ誘導する。眼は光ビームを反射する。ＤＭＤデバイスは、ステップ１１４において、眼からリレー光学系を通して反射された光ビームを受光する。

【0040】

ＤＭＤデバイスは、ステップ１１６において像面からでない光を遮断して光ビームを走査する。例えば、ＤＭＤは、１つ以上のピンホールのパターンでマイクロミラーのオンとオフを切り替えて、光ビームを走査する。ＤＭＤデバイスは、ステップ１２０において、イメージセンサに向けて光を偏向させ、イメージセンサは、光の検出に応答してセンサ信号を生成する。

【0041】

コントローラは、ステップ１２２において、イメージセンサからの信号から標的の画像を生成する。例えば、コントローラは、２Ｄ画像を生成し得、及び／又は複数の２Ｄ画像から３Ｄ画像を生成し得る。コントローラは、ステップ１２４において標的のｘｙ位置を特定し、ステップ１２６において標的のｚ位置を特定する。例えば、コントローラは、ＤＭＤデバイスからｘｙ位置を特定し得、ＯＣＴデバイスからｚ位置を特定し得る。レーザデバイスは、ステップ１３０において、レーザビームを標的の位置に向けて誘導する。

【0042】

本明細書に開示されるシステム及び装置の構成要素（本明細書に開示されるコンピュータ又はコントローラなど）は、インターフェース、ロジック、及び／又はメモリを含み得、これらのうちのいずれかがコンピュータハードウェア及び／又はソフトウェアを含み得る。インターフェースは、構成要素への入力を受信する、及び／又は構成要素からの出力を送信することができ、通常、ソフトウェア、ハードウェア、周辺機器、ユーザ、及びこれらの組み合わせなどの間で情報を交換するために使用される。ユーザインターフェースは、コンピュータと通信する（例えば、コンピュータに入力を送信する及び／又はコンピュータから出力を受信する）ためにユーザが利用できるインターフェースの一種である。ユーザインターフェースの例としては、ディスプレイ、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）、タッチスクリーン、キーボード、マウス、ジェスチャセンサ、マイク、及びスピーカが挙げられる。

【0043】

ロジックは、構成要素の操作を行うことができる。ロジックは、データを処理する、例えば命令を実行して入力から出力を生成する１つ又は複数の電子デバイスを含み得る。かかる電子デバイスの例としては、コンピュータ、プロセッサ、マイクロプロセッサ（例えば中央処理装置（ＣＰＵ））、及びコンピュータチップが挙げられる。ロジックは、操作を行うために電子デバイスにより実行されることができる命令を符号化するコンピュータソフトウェアを含み得る。コンピュータソフトウェアの例としては、コンピュータプログラム、アプリケーション、及びオペレーティングシステムが挙げられる。

【0044】

メモリは、情報を記憶することができ、有形のコンピュータ可読及び／又はコンピュータ実行可能なストレージ媒体を含み得る。メモリの例としては、コンピュータメモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は読み出し専用メモリ（ＲＯＭ））、マスストレージメディア（例えば、ハードディスク）、リムーバブルストレージメディア（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）又はデジタルビデオ若しくは多用途ディスク（ＤＶＤ））、データベース、ネットワークストレージ（例えば、サーバ）、及び／又は他のコンピュータ可読媒体が挙げられる。特定の実施形態は、コンピュータソフトウェアを用いて符号化されたメモリを対象とし得る。

【0045】

特定の実施形態に関して本開示を説明してきたが、実施形態の修正形態（例えば、変更形態、置換形態、追加形態、省略形態及び／又は他の修正形態）が、当業者には明らかになろう。したがって、本発明の範囲から逸脱することなく、実施形態に対する修正がなされ得る。例えば、本明細書で開示されたシステム及び装置に対する修正がなされ得る。当業者に明らかであるように、システム及び装置の構成要素は、統合若しくは分離され得る、又はシステム及び装置の動作は、より多い、より少ない、若しくは他の構成要素によって実行され得る。別の例として、本明細書で開示された方法に対する修正がなされ得る。当業者に明らかであるように、方法は、より多い、より少ない、又は他のステップを含み得、ステップは、任意の適切な順序で実行され得る。

【0046】

請求項を解釈する際に特許庁及び読者を助けるために、本出願人らは、用語「のための手段（ｍｅａｎｓ ｆｏｒ）」又は「のためのステップ（ｓｔｅｐ ｆｏｒ）」が特定請求項において明示的に使用されない限り、請求項又は請求要素のいかなるものも合衆国法典第３５巻§１１２条（ｆ）を想起させるように意図されてはいないということを注記する。請求項内の任意の他の用語（例えば、「機構」、「モジュール」、「デバイス」、「ユニット」、「構成要素」、「要素」、「部材」、「装置」、「機械」、「システム」、「プロセッサ」、又は「コントローラ」）の使用は、当業者にとって既知の構造を指すものと本出願人らにより理解され、したがって合衆国法典第３５巻§１１２条（ｆ）を想起させるように意図されていない。

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】