特表 2024-538283 レーザビトレオライシスのための走査型レーザ検眼鏡によるレーザ誘導

(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】レーザビトレオライシスのための走査型レーザ検眼鏡によるレーザ誘導

(51)【国際特許分類】

   A61F 9/008 20060101AFI20241010BHJP

【ＦＩ】

A61F9/008 120

A61F9/008 130

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024525445

(86)(22)【出願日】2022-10-31

(85)【翻訳文提出日】2024-04-26

(86)【国際出願番号】 IB2022060493

(87)【国際公開番号】W WO2023089430

(87)【国際公開日】2023-05-25

(31)【優先権主張番号】63/281,520

(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

(74)【代理人】

【識別番号】100160705

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】ゾルト ボル

(57)【要約】

特定の実施形態では、眼内の浮遊物を治療するための眼科レーザ手術システムは、走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）デバイスと、治療用レーザデバイスと、ｘｙスキャナとを含む。ＳＬＯデバイスは、ＳＬＯビームを眼の網膜に向けて誘導し、眼から反射されたＳＬＯビームから浮遊物影を含む画像を生成し、浮遊物影のｘｙ位置を特定し、共焦点フィルタを使用して網膜に対する浮遊物のｚ位置を特定する。治療用レーザデバイスは、ＳＬＯデバイスから浮遊物のｚ位置を受信し、レーザビームをｚ位置に向けて誘導する。ｘｙスキャナは、ＳＬＯデバイスからＳＬＯビームを受光し、ＳＬＯビームを浮遊物影のｘｙ位置に向けて誘導する。ｘｙスキャナはまた、治療用レーザデバイスからレーザビームを受光し、レーザビームを浮遊物影のｘｙ位置に向けて誘導する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

眼内の浮遊物を治療するための眼科レーザ手術システムであって、
高速フォトダイオードと共焦点フィルタとを含む走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）デバイスであって、
ＳＬＯビーム経路に沿ってＳＬＯビームを前記眼の網膜に向けて誘導し、
前記高速フォトダイオードを使用して前記眼から反射された前記ＳＬＯビームを受光し、
画像であって、前記浮遊物が前記網膜上に落とす浮遊物影を含む前記画像を、前記反射されたＳＬＯビームから生成し、
ｘｙスキャナに基づいて前記浮遊物影のｘｙ位置を特定し、
前記共焦点フィルタを使用して前記網膜に対する前記浮遊物のｚ位置を特定する
ように構成された前記ＳＬＯデバイスと、
レーザビーム経路に沿ってレーザビームを前記浮遊物の前記ｚ位置に向けて誘導するように構成された治療用レーザデバイスと、
ｘｙスキャナであって、
前記ＳＬＯデバイスから前記ＳＬＯビームを受光し、前記ＳＬＯビーム経路に沿って前記ＳＬＯビームを前記浮遊物影の前記ｘｙ位置に向けて誘導し、
前記治療用レーザデバイスから前記レーザビームを受光し、前記ＳＬＯビーム経路に沿って前記レーザビームを前記浮遊物影の前記ｘｙ位置に向けて誘導する
ように構成された前記ｘｙスキャナと、
前記ＳＬＯデバイス及び前記治療用レーザデバイスを制御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ｘｙスキャナの位置であって、エンコーダ単位で表されたエンコーダｘｙ位置に対応する前記位置を検出し、
エンコーダ単位で表された前記エンコーダｘｙ位置を前記浮遊物影の前記ｘｙ位置として報告する
ように構成されたｘｙエンコーダを更に含む、請求項１に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項3】

前記治療用レーザデバイスは、
前記浮遊物の前記ｚ位置を受信し、
前記浮遊物影の前記ｘｙ位置の角度方向に沿って前記レーザビームの焦点を前記浮遊物の前記ｚ位置に向けて誘導する
ように構成されたｚ焦点合わせ構成要素を含む、請求項１に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項4】

前記ＳＬＯデバイスは、４０度以上の大きな角度範囲にわたって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ＳＬＯデバイスは、前記大きな角度範囲よりも小さい小さな角度範囲にわたって走査するように構成される、請求項４に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項6】

前記コンピュータは、
浮遊物影の複数の次のｘｙ位置を予測するように構成され、浮遊物影の前記複数の次のｘｙ位置は、第１のｘｙ位置と、前記第１のｘｙ位置よりも後の第２のｘｙ位置とを含む、請求項１に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項7】

前記コンピュータは、
前記ＳＬＯビームを前記浮遊物影の前記第１のｘｙ位置に誘導し、
前記浮遊物の前記ｚ位置を特定する
ように、前記ＳＬＯデバイスに命令するように構成される、請求項６に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項8】

前記コンピュータは、
前記ＳＬＯビームを前記第２のｘｙ位置に誘導するように前記ＳＬＯデバイスに命令し、
前記レーザビームを前記浮遊物の前記ｚ位置に誘導するように前記治療用レーザデバイスに命令する
ように構成される、請求項６に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項9】

眼内の浮遊物を治療するための眼科レーザ手術システムであって、
レンズとピンホールとを含む共焦点フィルタを含む走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）デバイスであって、
ＳＬＯビーム経路に沿ってＳＬＯビームを前記眼に向けて誘導し、
前記眼の網膜の画像であって、前記浮遊物が前記網膜上に落とす浮遊物影を示す前記画像を生成し、
前記浮遊物影のｘｙ位置を特定し、
前記共焦点フィルタの前記ピンホールに対する前記レンズの焦点の位置を調整して前記浮遊物の画像を生成し、
前記ピンホールに対する前記レンズの前記焦点の前記位置に基づいて前記網膜に対する前記浮遊物のｚ位置を特定する
ように構成された前記ＳＬＯデバイスと、
レーザビーム経路に沿ってレーザビームを前記浮遊物の前記ｘｙ位置及び前記ｚ位置に向けて誘導するように構成された治療用レーザデバイスと、
前記ＳＬＯデバイス及び前記治療用レーザデバイスを制御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10】

前記治療用レーザデバイスは、
前記浮遊物影の前記ｘｙ位置の角度方向に沿って前記レーザビームの焦点を前記浮遊物の前記ｚ位置に向けて誘導するように構成される、請求項９に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項11】

前記ＳＬＯデバイスから前記ＳＬＯビームを受光し、前記ＳＬＯビーム経路に沿って前記ＳＬＯビームを前記浮遊物影の前記ｘｙ位置に向けて誘導し、
前記治療用レーザデバイスから前記レーザビームを受光し、前記ＳＬＯビーム経路に沿って前記レーザビームを前記浮遊物影の前記ｘｙ位置に向けて誘導する
ように構成されたｘｙスキャナを更に含む、請求項９に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項12】

前記ｘｙスキャナの位置であって、エンコーダ単位で表されたエンコーダｘｙ位置に対応する前記位置を検出し、
エンコーダ単位で表された前記エンコーダｘｙ位置を前記浮遊物影の前記ｘｙ位置として報告する
ように構成されたｘｙエンコーダを更に含む、請求項１１に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項13】

前記コンピュータは、
浮遊物影の複数の次のｘｙ位置を予測するように構成され、浮遊物影の前記複数の次のｘｙ位置は、第１のｘｙ位置と、前記第１のｘｙ位置よりも後の第２のｘｙ位置とを含む、請求項９に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項14】

前記コンピュータは、
前記ＳＬＯビームを前記浮遊物影の前記第１のｘｙ位置に誘導し、
前記浮遊物の前記ｚ位置を特定する
ように、前記ＳＬＯデバイスに命令するように構成される、請求項１３に記載の眼科レーザ手術システム。

【請求項15】

前記コンピュータは、
前記ＳＬＯビームを前記第２のｘｙ位置に誘導するように前記ＳＬＯデバイスに命令し、
前記レーザビームを前記浮遊物の前記ｚ位置に向けて誘導するように前記治療用レーザデバイスに命令する
ように構成される、請求項１３に記載の眼科レーザ手術システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、眼科レーザ手術システムに関し、より詳細には、レーザビトレオライシスのための走査型レーザ検眼鏡によるレーザ誘導に関する。

【背景技術】

【0002】

眼科レーザ手術では、外科医は、眼を治療するためにレーザビームを眼内に誘導し得る。例えば、眼浮遊物を治療するためにレーザビームが硝子体中に誘導され得る。眼浮遊物は、硝子体中に形成されるコラーゲンタンパク質の塊である。これらの塊は、移動する影及び歪みによって視界を妨げる可能性がある。浮遊物を破砕して視覚を改善するためにレーザビームが使用され得る。

【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、眼内の浮遊物を治療するための眼科レーザ手術システムは、走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）デバイスと、治療用レーザデバイスと、ｘｙスキャナと、コンピュータとを含む。ＳＬＯデバイスは、高速フォトダイオードと共焦点フィルタとを含む。ＳＬＯデバイスは、ＳＬＯビーム経路に沿ってＳＬＯビームを眼の網膜に向けて誘導し、高速フォトダイオードを使用して眼から反射されたＳＬＯビームを受光し、画像であって、浮遊物が網膜上に落とす浮遊物影を含む画像を、反射されたＳＬＯビームから生成し、ｘｙスキャナに基づいて浮遊物影のｘｙ位置を特定し、共焦点フィルタを使用して網膜に対する浮遊物のｚ位置を特定する。治療用レーザデバイスは、レーザビーム経路に沿ってレーザビームを浮遊物のｚ位置に向けて誘導する。ｘｙスキャナは、ＳＬＯデバイスからＳＬＯビームを受光し、ＳＬＯビーム経路に沿ってＳＬＯビームを浮遊物影のｘｙ位置に向けて誘導する。ｘｙスキャナはまた、治療用レーザデバイスからレーザビームを受光し、ＳＬＯビーム経路に沿ってレーザビームを浮遊物影のｘｙ位置に向けて誘導する。コンピュータは、ＳＬＯデバイス及び治療用レーザデバイスを制御する。

【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】

＊眼科レーザ手術システムは、エンコーダ単位で表されたｘｙ位置に対応するｘｙスキャナの位置を検出し、エンコーダ単位で表されたｘｙ位置を浮遊物影のｘｙ位置として報告する、ｘｙエンコーダを含む。

【0006】

＊治療用レーザデバイスは、浮遊物のｚ位置を受信し、浮遊物影のｘｙ位置の角度方向に沿ってレーザビームの焦点を浮遊物のｚ位置に向けて誘導する、ｚ焦点合わせ構成要素を含む。

【0007】

＊ＳＬＯデバイスは、４０度以上の大きな角度範囲にわたって走査する。ＳＬＯデバイスはまた、大きな角度範囲よりも小さい小さな角度範囲にわたって走査し得る。

【0008】

＊前記コンピュータは、第１のｘｙ位置と、第１のｘｙ位置よりも後の第２のｘｙ位置とを含む、浮遊物影の次のｘｙ位置を予測する。コンピュータは、ＳＬＯビームを浮遊物影の第１のｘｙ位置に誘導し、浮遊物のｚ位置を特定するように、ＳＬＯデバイスに命令し得る。コンピュータは、ＳＬＯビームを第２のｘｙ位置に誘導するようにＳＬＯデバイスに命令し得、レーザビームを浮遊物のｚ位置に誘導するように治療用レーザデバイスに命令し得る。

【0009】

特定の実施形態では、眼内の浮遊物を治療するための眼科レーザ手術システムは、走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）デバイスと、治療用デバイスと、コンピュータとを含む。ＳＬＯデバイスは、レンズとピンホールとを備えた共焦点フィルタを含む。ＳＬＯデバイスは、ＳＬＯビーム経路に沿ってＳＬＯビームを眼に向けて誘導し、眼の網膜の画像を生成し、画像は、浮遊物が網膜上に落とす浮遊物影を示し、浮遊物影のｘｙ位置を特定する。ＳＬＯデバイスは、共焦点フィルタのピンホールに対するレンズの焦点の位置を調整して浮遊物の画像を生成し、ピンホールに対するレンズの焦点の位置に基づいて網膜に対する浮遊物のｚ位置を特定する。治療用レーザデバイスは、レーザビーム経路に沿ってレーザビームを浮遊物のｘｙ位置及びｚ位置に向けて誘導する。コンピュータは、ＳＬＯデバイス及び治療用レーザデバイスを制御する。

【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】

＊治療用レーザデバイスは、浮遊物影のｘｙ位置の角度方向に沿ってレーザビームの焦点を浮遊物のｚ位置に向けて誘導する。

【0012】

＊眼科レーザ手術システムは、ｘｙスキャナを更に含む。ｘｙスキャナは、ＳＬＯデバイスからＳＬＯビームを受光し、ＳＬＯビーム経路に沿ってＳＬＯビームを浮遊物影のｘｙ位置に向けて誘導する。ｘｙスキャナはまた、治療用レーザデバイスからレーザビームを受光し、ＳＬＯビーム経路に沿ってレーザビームを浮遊物影のｘｙ位置に向けて誘導する。眼科レーザ手術システムは、ｘｙエンコーダを含み得る。ｘｙエンコーダは、エンコーダ単位で表されたエンコーダｘｙ位置に対応する、ｘｙスキャナの位置を検出し、エンコーダｘｙ位置を浮遊物影のｘｙ位置として報告する。

【0013】

＊コンピュータは、第１のｘｙ位置と、第１のｘｙ位置よりも後の第２のｘｙ位置とを含む、浮遊物影の次のｘｙ位置を予測する。コンピュータは、浮遊物影の第１のｘｙ位置にＳＬＯビームを誘導し、浮遊物のｚ位置を特定するように、ＳＬＯデバイスに命令し得る。コンピュータは、ＳＬＯビームを第２のｘｙ位置に誘導するようにＳＬＯデバイスに命令し得、レーザビームを浮遊物のｚ位置に誘導するように治療用レーザデバイスに命令し得る。

【0014】

＊ＳＬＯデバイスは、４０度以上の大きな角度範囲にわたってＳＬＯビームを走査する。ＳＬＯデバイスは、大きな角度範囲よりも小さい小さな角度範囲にわたってＳＬＯビームを走査し得る。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】特定の実施形態による、眼を治療するために使用され得る眼科レーザ手術システムの一例を示す。

【図2】図１のシステムによって生成され得る画像の一例を示す。

【図3】特定の実施形態による、図１のシステムで使用され得る走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）デバイスの一例を示す。

【図4】特定の実施形態による、図１のシステムによって使用され得る、浮遊物影のｘｙ位置を追跡及び予測する一例を示すグラフである。

【図5】特定の実施形態による、図１のシステムによって実行され得る浮遊物を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】

【0016】

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、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。

【0017】

特定の撮像システムは、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）デバイスを使用して、眼内の浮遊物のｚ位置を撮像して特定し得る。しかしながら、ＯＣＴデバイスは高価である。よって、本明細書で説明するシステムは、走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）デバイスを使用して、浮遊物影のｘｙ位置だけでなく浮遊物のｚ位置も測定する。ＳＬＯデバイスは、浮遊物のｚ位置を特定するために使用できる共焦点フィルタを含む。

【0018】

図１は、特定の実施形態による、眼を治療するために使用され得る眼科レーザ手術システム１０の一例を示す。概要として、システム１０は、図示のように結合された、走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）デバイス２１、治療用レーザデバイス２２、１つ又は複数の共有構成要素２４、及びコンピュータ２６を含む。治療用レーザデバイス２２は、図示のように結合された、レーザ３０及びｚ焦点合わせ構成要素３２を含む。共有構成要素２４は、図示のように結合された、ｘｙスキャナ４０、ｘｙエンコーダ４１、及び光学要素（ミラー４２及びレンズ４４、４６など）を含む。コンピュータ２６は、図示のように結合された、ロジック５０、（コンピュータプログラム５４を記憶する）メモリ５２、及びディスプレイ５６を含む。

【0019】

システム１０の動作の概要として、ＳＬＯデバイス２１は、ＳＬＯビーム経路に沿ってＳＬＯビームを眼内の浮遊物影及び／又は浮遊物に向けて誘導し、ｘｙスキャナに及び／又は網膜に対する浮遊物のｚ位置に基づいて浮遊物影のｘｙ位置を特定する。治療用レーザデバイス２２は、レーザビーム経路に沿ってレーザビームを浮遊物のｚ位置に向けて誘導する。共有構成要素のｘｙスキャナ４０は、ＳＬＯビーム及び浮遊物影のｘｙ位置を受信し、ＳＬＯビーム経路に沿ってＳＬＯビームを浮遊物影のｘｙ位置に向けて誘導する。ｘｙスキャナ４０はまた、治療用レーザデバイス２２からレーザビームを受光し、ＳＬＯ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浮遊物影のｘｙ位置に向けて誘導する。

【0020】

システムの部分に着目すると、ＳＬＯデバイス２１は、硝子体中の浮遊物及び／又は浮遊物影を検出、位置特定、及び／又は撮像する。浮遊物影を撮像するために、ＳＬＯデバイス２１は、ＳＬＯビーム経路に沿ってＳＬＯビームを、影が落とされた網膜に向けて誘導する。ＳＬＯデバイス２１は、反射されたビームを検出し、反射されたビームから画像を生成し、この画像は、ディスプレイ５６上に映像として表示され得る。ＳＬＯデバイス２１は、影の画像から浮遊物影のｘｙ位置を特定する（コンピュータ２６を利用して特定し得る）。ＳＬＯデバイス２１は、干渉計デバイスの画像フレームレートよりも高い画像フレームレート（例えば、３０～６０、例えば４５～５５、又は約５０フレーム毎秒（フレーム／秒））を有し、これによって、浮遊物影のより高速な追跡が可能となる。加えて、ＳＬＯデバイス２１は、図３を参照して説明したように、浮遊物のｚ位置を測定するために使用できるｚ焦点合わせ構成要素（例えば、調整可能な共焦点レンズ）を含む共焦点フィルタを含む。

【0021】

治療用レーザデバイス２２に着目すると、超短パルスレーザ３０は、例えば４００ｎｍ～２０００ｎｍの範囲の、任意の適切な波長を有するレーザビームを生成する。治療用レーザデバイス２２は、任意の適切な繰り返し率でレーザパルス（例えば、２００メガヘルツ（ＭＨｚ）までの単一パルス）を送達する。レーザパルスは、任意の適切なパルス幅（例えば、２０フェムト秒（ｆｓ）～１０００ナノ秒（ｎｓ））、任意の適切なパルスエネルギー（例えば、１ナノジュール（ｎＪ）～１０ミリジュール（ｍＪ））、及び任意の適切なサイズの焦点（例えば、１～３０ミクロン（μｍ））を有する。特定の実施形態では、レーザは、１００パルス毎秒（ｐｐｓ）を超える繰り返し率を有するピコ秒又はフェムト秒レーザである。

【0022】

ｚ焦点合わせ構成要素３２は、レーザビームの焦点を特定の位置へ浮遊物影の方向に長手方向に誘導する。特定の実施形態では、ｚ焦点合わせ構成要素３２は、コンピュータ２６又はＳＬＯデバイス２１から浮遊物のｚ位置を受信し、レーザビームを浮遊物のｚ位置に向けて誘導する。ｚ焦点合わせ構成要素３２は、屈折力可変レンズ、機械的に移動可能なレンズ、電気的に調整可能なレンズ（例えば、Ｏｐｔｏｔｕｎｅ社のレンズ）、電気的又は機械的に調整可能な望遠鏡を含み得る。特定の実施形態では、治療用レーザデバイス２２又は光送達システムはまた、例えば３Ｄ焦点パターンを作成するために、ｚ焦点合わせ構成要素３２と連動して使用される高速ｘｙスキャナを含む。そのようなスキャナの例としては、ガルバノスキャナ、ＭＥＭＳ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。

【0023】

共有構成要素２４は、ＳＬＯデバイス２１及び治療用レーザデバイス２２からのＳＬＯビーム及びレーザビームを、それぞれ眼に向けて誘導する。ＳＬＯビームとレーザビームは両方とも共有構成要素２４を使用するため、両方のビームは同じ光学歪み（例えば、スキャナの扇形歪み、スキャナレンズの樽形又は枕形歪み、眼の内面からの屈折歪み、及び他の歪み）の影響を受ける。歪みは、両方のビームに同じように影響を及ぼすので、歪みが補償される。これにより、ＳＬＯビームによって生成された画像を使用して、向上した精度でレーザビームの照準を合わせることが可能となる。

【0024】

共有構成要素２４の動作の概要として、ミラー４２は、ビーム（ＳＬＯ及び／又はレーザビーム）をｘｙスキャナ４０に向けて誘導し、ｘｙスキャナ４０は、ビームをレンズ４４に向けて横方向に誘導する。レンズ４４及び４６は、眼に向けてビームを誘導する。共有構成要素２４はまた、ビームが同じ経路を共有することを可能にするために、ＳＬＯ及びレーザビームのスペクトル及び偏光結合及び分離を提供し得る。

【0025】

共有構成要素２４の細部に着目すると、特定の実施形態では、ｘｙスキャナ４０は、ＳＬＯデバイス２０又はコンピュータ２６から浮遊物影のｘｙ位置を受信し、ＳＬＯ及び／又はレーザビームをｘｙ位置に向けて誘導する。ｘｙスキャナ４０は、ビームの焦点をｘ及びｙ方向に横方向に誘導し、瞳孔へのビームの入射角を変化させる任意の適切なｘｙスキャナであり得る。例えば、ｘｙスキャナ４０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む。別の例として、ｘｙスキャナ４０は、ビームを音響光学的に操作できる音響光学結晶を含む。別の例として、ｘｙスキャナ４０は、例えば、レーザスポットの２Ｄマトリクスを生成できる高速スキャナ（例えば、ガルバノスキャナ、共振スキャナ、又は音響光学スキャナ）を含む。

【0026】

ｘｙエンコーダ４１は、ｘｙスキャナ４０の位置を検出し、その位置をｘｙ位置として報告する。例えば、ｘｙエンコーダ４１は、ｘｙスキャナ４０のガルバノミラーの角度方向をエンコーダ単位で検出する。ｘｙエンコーダ４１は、ＳＬＯデバイス２１、治療用レーザデバイス２２、及び／又はコンピュータ２６に位置をエンコーダ単位で報告し得る。ＳＬＯデバイス２１及び治療用レーザデバイス２２がｘｙスキャナ４０を共有するので、コンピュータ２６は、エンコーダ単位を使用して、ビームの照準をどこに合わせるべきかをシステム２０及びデバイス２２に指示することができ、エンコーダ単位からミリメートルなどの長さ単位へのコンピュータを利用した変換の実行を不要にする。ｘｙエンコーダ４１は、任意の適切な速度で、例えば５～５０ミリ秒（ｍｓ）毎、例えば１０～３０ミリ秒毎又は約２０ミリ秒毎に位置を報告し得る。

【0027】

共有構成要素２４はまた光学要素を含む。一般に、光学要素は、レーザビームに作用（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。この例では、光学要素は、ミラー４２と、レンズ４４及び４６とを含む。ミラー４２は、トリクロイックミラーであり得る。レンズ４４及び４６は、ＳＬＯデバイスの走査光学系であり得る。

【0028】

コンピュータ２６は、コンピュータプログラム５４に従ってシステム１０の構成要素（例えば、ＳＬＯデバイス２１、治療用レーザデバイス２２、及び／又は共有構成要素２４）を制御する。コンピュータ２６は、構成要素から分離され得るか、又は任意の適切な方式でシステム１０間、例えばＳＬＯデバイス２１、治療用レーザデバイス２２、及び／又は共有構成要素２４内に分散して配置され得る。特定の実施形態では、ＳＬＯデバイス２１、治療用レーザデバイス２２、及び／又は共有構成要素２４を制御するコンピュータ２６の部分は、それぞれ、ＳＬＯデバイス２１、治療用レーザデバイス２２、及び／又は共有構成要素２４の一部であり得る。

【0029】

コンピュータ２６は、システム１０の構成要素を制御し、構成要素がそれらの動作を実行することを可能にするために、システム１０の構成要素の一部であり得る。コンピュータ２６は、コンピュータプログラム５４に従って構成要素を制御する。コンピュータプログラム５４の例としては、浮遊物影撮像プログラム、浮遊物影追跡プログラム、画像処理プログラム、浮遊物評価プログラム、網膜露光量算出プログラム、患者教育プログラム、及び保険承認プログラムが挙げられる。例えば、コンピュータ２６は、コンピュータプログラム５４を使用して、浮遊物影又は浮遊物を撮像し、浮遊物のｘｙ位置及びｚ位置を特定し、レーザビームの焦点を浮遊物に合わせるように、ＳＬＯデバイス２１、治療用レーザデバイス２２、及び／若しくは共有構成要素２４に命令し並びに／或いはこれらを制御し得る。

【0030】

特定の実施形態では、コンピュータ２６は、画像処理プログラム５４を使用して画像に対して画像処理を実行する、例えば、画像のデジタル情報を解析して画像から情報を抽出する。特定の実施形態では、画像処理プログラム５４は、浮遊物影の画像を解析して浮遊物に関する情報を取得する。例えば、プログラム５４は、（例えば、エッジ検出又は画素解析を使用して）画像内のより暗い形状を検出することによって浮遊物影を検出し得る。別の例として、プログラム５４は、浮遊物のサイズ及び形状を示す、浮遊物影の形状及びサイズを検出し得る。別の例として、プログラム５４は、浮遊物の密度を示す、浮遊物影の色調又は発光を検出し得る。

【0031】

特定の実施形態では、コンピュータ２６は、追跡プログラム５４を使用して浮遊物影の動きを追跡及び／又は予測する。例えば、コンピュータ２６は、浮遊物影の動きを追跡するために、ＳＬＯデバイスからの網膜映像の画像解析を実行し得る。追跡プログラム５４は、浮遊物影の動きを予測し、レーザビームが浮遊物に到達するときに浮遊物影があると予測される位置を治療用レーザデバイス２２に送信し得る。特定の実施形態では、コンピュータ２６は、ＳＬＯデバイス２１の一部として動作の追跡及び／又は予測を実行し得る。浮遊物影の動きの追跡及び予測について、図４を参照してより詳細に説明する。

【0032】

図２は、図１のシステム１０によって生成され得る網膜画像６０の一例を示す。画像６０は、中心窩領域（又は中心窩）６４及び傍中心窩領域（又は傍中心窩）６６を有する眼の網膜６２を示す。一般に、中心窩６４は、約±１度の視角を有し、傍中心窩６６は約±７度の視角を有する。画像６０は、浮遊物が網膜６２上に落とす浮遊物影６８（６８ａ、６８ｂ、６８ｃ）の例も示す。他の浮遊物影は、異なるサイズ、形状、及び／又は光学密度を有し得る。

【0033】

浮遊物は、患者の視線が移動すると移動する可能性がある。ほとんどの浮遊物は、粘性物質である硝子体中に埋め込まれているため、動きは、予期しない加速又は急停止なしに、比較的緩慢且つ予測可能である。よって、浮遊物影の追跡は、技術的に実現可能である。移動しない影は通常、浮遊物によって引き起こされるものではないが、例えば、角膜若しくは水晶体の混濁、又は網膜の解剖学的変化などによって引き起こされる可能性があり、したがって、浮遊物の治療は移動しない影とは関係がない。

【0034】

浮遊物は、浮遊物影の任意の適切な特徴、例えば、影のサイズ及び／又は濃度、中心窩及び／又は傍中心窩に対する影の近接度、並びに／或いは中心窩及び／又は傍中心窩に対する影の軌跡から特定できる、視覚障害を浮遊物が引き起こす可能性がある場合に臨床的に重大なものとみなされ得る。一例として、浮遊物は、浮遊物が永久的若しくは一時的に中心窩６４上に影６８を落とす場合、視覚障害を引き起こす可能性があり、又は浮遊物が永久的又は一時的に傍中心窩６６上に影６８を落とす場合、注意散漫又は不快感を引き起こす可能性がある。よって、浮遊物影が中心窩６４及び／若しくは傍中心窩６６内に入るか又はその中で移動すると予測される場合、浮遊物は、臨床的に重大なものと指定され得る。別の例として、浮遊物影６８は、浮遊物のサイズ及び密度を推定するために使用することができる。より大きく高密度の浮遊物は、視覚障害を引き起こす可能性がより高い。したがって、臨界の影サイズよりも大きい影６８は、臨床的に重大な浮遊物を示す可能性がある。背景に対してより高いコントラストを有する影６８は、臨床的に重大な浮遊物を示す場合がある。

【0035】

特定の実施形態では、外科医などのユーザは、表示された浮遊物影の画像（映像など）から重要性を判断し得る。画像処理プログラムは、ユーザが判断を下すのを支援することができる。他の実施形態では、コンピュータは、画像処理及び標的評価コンピュータプログラムを使用して画像から重要性を判断することができる。

【0036】

図３は、特定の実施形態による、図１のシステム１０で使用され得る走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）デバイス２１の一例である。ＳＬＯデバイス２１は、浮遊物のｚ位置を測定できる調整可能な共焦点レンズを含む。この例では、ＳＬＯデバイス２１は、図示のように結合された、レーザ源８０、コリメートレンズ８２、ビームスプリッタ８４、共焦点フィルタ（ｚスキャナレンズ８６とピンホール８８とを含む）、及びフォトダイオード９０を含む。

【0037】

動作の一例として、レーザ源８０はＳＬＯビームを生成し、コリメートレンズ８２は、このビームをコリメートする。ビームスプリッタ８４は、レーザ源８０からのビームを共有構成要素２４に送信する。ｘｙスキャナ４０（スキャナミラーの対を含む）は、ビームを眼に向けて偏向させる。ｘｙスキャナ４０は、任意の適切な角度範囲、例えば、少なくとも３０度、４０度、５０度、若しくは１２０度などの大きな範囲、又は大きな範囲よりも小さい小さな範囲にわたってＳＬＯビームを走査し得る。レンズ４４及び４６は、スキャナミラーを眼の瞳孔に共役させる。ＳＬＯビームは、瞳孔を通って眼に入る。眼の天然水晶体は、ＳＬＯビームの焦点を眼の網膜上に合わせる。

【0038】

眼の天然水晶体及びレンズ４４及び４６は、網膜からの後方反射光をコリメートする。ｘｙスキャナ４０及びビームスプリッタ８４は、後方反射光を、レンズ８６とピンホール８８をと含む共焦点フィルタに向けて誘導する。ピンホール８８に対するレンズ８６の焦点の位置に応じて、眼の内部の異なる部分を撮像することができる。例えば、レンズ８６の焦点がピンホール８８に位置する場合、共焦点フィルタは、網膜から反射された集束ＳＬＯビーム（浮遊物影を示す可能性がある）のみを透過し、他の光を抑制する。別の例として、レンズ８６の焦点は、浮遊物を視覚化し、他の後方反射光を抑制するために、ピンホール８８の前に配置され得る。フォトダイオード９０は、後方反射光の強度を測定する。

【0039】

コンピュータ２０は、ｘｙスキャナ４０のミラーの角度方向と、フォトダイオード９０によって測定される後方反射光の強度とを記録する。コンピュータ２０は、この情報を使用して網膜又は浮遊物の画像を生成する。標準的なＳＬＯのコンピュータ２６の速度は、通常、網膜画像をリアルタイム映像として表示するのに十分に高い。

【0040】

構成要素に着目すると、レーザ源８０は、白色光を含み得る、ＳＬＯビームを生成する任意の適切なレーザであり得る。共焦点フィルタは、光をフォトダイオード９０に向けて誘導し、レンズ８６とピンホール８８とを含む。レンズ８６は、光の焦点をｚ方向に変化させることができる任意の適切なスキャナ又はレンズ、例えば電気的に調整可能なレンズであり得る。レンズ８６の焦点とピンホール８８との間の距離（「ＺＣＦ距離」）は、眼内部の異なる部分を任意の適切な方式で撮像するために調整することができる。例えば、ＺＣＦ距離は機械的に調整され得る。別の例として、レンズ８６は、その焦点を調整できる電気的に調整可能なレンズ（例えば、Ｏｐｔｏｔｕｎｅ社のレンズ）であり得る。

【0041】

フォトダイオード９０は、任意の適切な光検出器、例えば、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）であり得る。フォトダイオード９０は、応答時間が０．１ナノ秒（ｎｓ）～１マイクロ秒（μｓ）の範囲、例えば１ｎｓ～１μｓであるフォトダイオードなどの、高速フォトダイオードであり得る。応答時間は、所望の感度に応じて選択され得る。特定の実施形態では、フォトダイオード９０は、約２０マイクロメートル（μｍ）の空間分解能で最大２５フレーム／秒の映像フレームレートを可能にし得る。

【0042】

特定の実施形態では、コンピュータ２０及び／又はＳＬＯデバイス２１は、治療用レーザの焦点を浮遊物上に合わせるために、共焦点フィルタからの情報を利用して、浮遊物と網膜との間の距離（「ＦＲ距離」）を特定することができる。実施形態では、コンピュータ２０は、光学ソフトウェアにアクセスして、ＺＣＦ距離をＦＲ距離に変換する。コンピュータ２０は、ＦＲ距離を使用して、レーザデバイス２２のｚ焦点合わせ構成要素３２を調整し、治療用レーザビームの焦点を浮遊物上に合わせる。

【0043】

図４は、特定の実施形態による、図１の眼科レーザ手術システムによって使用され得る、浮遊物影のｘｙ位置を追跡及び予測する一例を示すグラフ１８０である。実施形態では、コンピュータは、追跡プログラムを使用して浮遊物影の動きを追跡及び／又は予測する。例えば、コンピュータは、網膜画像の画像解析を実行して、浮遊物を追跡するために浮遊物影の動きを追跡する。図２を参照して説明したように、浮遊物の治療は、移動する影に関係している。

【0044】

この例では、ｘｙ位置は、（エンコーダ４１によって提供され得る）エンコーダ単位で与えられる。変数ｔは、時点ｔ＝－３、－２、－１、０、１、２を表し、ここで、ｔ＝０は現在の時点であり、ｔ＝－３、－２、－１は過去の時点であり、ｔ＝１、２、３は将来の時点である。Ｙｔは、時点ｔにおけるエンコーダ単位でのｙ位置を表し、Ｘｔは、時点におけるエンコーダ単位でのｘ位置を表す。追跡プログラムは、過去のｘｙ位置の外挿から将来のｘｙ位置を予測し得る。

【0045】

この例では、レンズ８６とピンホール８８とを含む、共焦点フィルタは、参照番号１８２で示される、時点ｔ＝１でのｘｙ位置（ｘ１，ｙ１）における浮遊物のｚ位置を測定する。測定は、レーザを発射する数ミリ秒前に実行され得る。治療用レーザデバイスは、参照番号１８４で示される、時点ｔ＝２でのｘｙ位置（ｘ２，ｙ２）に、レーザパルスを含むレーザビームを発射する。レーザビームは、ｘｙスキャナによってｘｙ位置（ｘ２，ｙ２）へ誘導され、ｚ焦点合わせ構成要素によってレーザビームの焦点がｚ位置に合わせられる。一般に、浮遊物はｚ方向にはあまり移動しないので、ｔ＝１で測定されたｚ位置は、ｔ＝２でのｚ位置に十分に近い可能性がある。

【0046】

図５は、特定の実施形態による、図１のシステム１０によって実行され得る浮遊物を治療するための方法の一例を示す。方法は、ステップ１１０で始まり、ステップ１１０では、ＳＬＯデバイスは、大きな角度範囲にわたって走査して網膜の画像を生成する。例えば、ＳＬＯは、５０フレーム毎秒（フレーム／秒）以上のフレームレートで４０度以上の角度範囲を走査し得る。

【0047】

コンピュータは、ステップ１１２において、画像から浮遊物影のｘｙ位置を特定する。ＳＬＯデバイスは、ステップ１１４において、浮遊物影を追跡する。ＳＬＯデバイスは、ステップ１１６において、小さな角度範囲にわたって走査する。例えば、ＳＬＯは、５～２０度の小さな角度範囲を走査し得る。小さな角度範囲は、高速なフレームレートを可能にする。

【0048】

コンピュータは、ステップ１１８において、将来のＳＬＯフレームにおける浮遊物影のｘｙ位置を予測し、その間に、浮遊物のｚ位置を測定することができ、レーザパルスを浮遊物へ誘導することができる。例えば、コンピュータは、次の２～５フレームにおけるｘｙ位置を予測し得る、例えば、次のフレーム１及び２におけるｘｙ位置（ｘ１，ｙ１）及び（ｘ２，ｙ２）が予測され得る。特定の実施形態では、エンコーダは、影の位置をエンコーダ単位で提供し、コンピュータは、過去の影の位置から将来の影の位置を予測し得る。

【0049】

ＳＬＯデバイスは、ＳＬＯビームを予測位置（ｘ１，ｙ１）に誘導し、共焦点フィルタは、ステップ１２０において、浮遊物のｚ位置を測定する。治療用レーザデバイスは、ステップ１２２において、レーザパルスの焦点を浮遊物のｚ位置に合わせる。例えば、コンピュータは、パルスの焦点をｚ位置に合わせるように、レーザデバイスのｚ焦点合わせ構成要素に命令する。ＳＬＯデバイスは、ステップ１２４において、ＳＬＯビームを予測位置（ｘ２，ｙ２）に誘導する。ステップ１２０及び１２４の継続時間中に、浮遊物は通常、ｘｙ方向に移動し、ｚ方向へは無視できる程度しか移動しない。

【0050】

治療用レーザデバイスは、ステップ１２６において、レーザパルスを浮遊物に誘導して浮遊物を破砕する。浮遊物は、通常数ミリメートルの寸法の体積を有する。特定の実施形態では、レーザパルスは、数十パルスから数千パルスの範囲であり得るとともに、浮遊物のサイズに依存し得る、任意の適切な数のパルスの２次元（２Ｄ）又は３次元（３Ｄ）パターンを形成し得る。任意の適切な繰り返し率が使用され得る。例えば、数ｋＨｚの繰り返し率によって、１秒よりも短い治療時間が得られ得る。

【0051】

本明細書に開示のシステム及び装置の（制御コンピュータなどの）構成要素は、インターフェース、ロジック、及び／又はメモリを含み得、これらのうちの任意のものは、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、例えばソフトウェア、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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】