(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】2024-10-28
(54)【発明の名称】眼内の硝子体浮遊物の撮像及び治療
(51)【国際特許分類】
A61B 3/10 20060101AFI20241018BHJP
【ＦＩ】
A61B3/10 300
A61B3/10 100
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024526015
(86)(22)【出願日】2022-10-26
(85)【翻訳文提出日】2024-05-01
(86)【国際出願番号】 IB2022060315
(87)【国際公開番号】W WO2023089420
(87)【国際公開日】2023-05-25
(31)【優先権主張番号】63/281,498
(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】ジョン パーク
(72)【発明者】
【氏名】エドワード エー．デホーグ
【テーマコード（参考）】
4C316
【Ｆターム（参考）】
4C316AA09
4C316AB02
4C316AB12
4C316FA09
4C316FB21
4C316FC12
4C316FZ01
(57)【要約】
特定の実施形態において、眼内の目標を撮像及び治療する眼科レーザー手術システムは撮像システムを含んでいる。撮像システムは、走査型レーザー検眼鏡（ＳＬＯ）装置と光干渉断層計（ＯＣＴ）装置とを含んでいる。ＳＬＯ装置はＳＬＯ画像を生成し、ＯＣＴ装置はＯＣＴ画像を生成する。ＳＬＯ装置とＯＣＴ装置は走査システム及び光検出器を共有している。走査システムは眼内をＳＬＯ及びＯＣＴ撮像ビームで走査する。光検出器は、眼から反射されたＳＬＯ及びＯＣＴ撮像ビームを検出して、撮像ビームの検出に応答してＳＬＯ及びＯＣＴ信号を生成する。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
眼内の目標を撮像及び治療する眼科レーザー手術システムであって、前記眼科レーザー手術システムが、複数の撮像ビームを眼内に誘導して前記眼内の目標の画像を生成すべく構成された撮像システムを含み、前記複数の撮像ビームが、走査型レーザー検眼鏡（ＳＬＯ）撮像ビーム及び光干渉断層計（ＯＣＴ）撮像ビームを含み、前記眼が眼軸を有し、前記眼軸がｚ軸を画定し、前記ｚ軸が前記ｚ軸と直交する複数のｘｙ平面を画定し、前記撮像システムが、ＳＬＯ装置とＯＣＴ装置とを含み、
前記ＳＬＯ装置が、
前記眼内を前記ＳＬＯ撮像ビームで走査すべく構成された走査システムと、
前記眼から反射された前記ＳＬＯ撮像ビームの検出に応答してＳＬＯ信号を生成すべく構成された光検出器と、
前記ＳＬＯ信号から複数のＳＬＯ画像を生成すべく構成されたＳＬＯ検出器とを含み、
前記ＯＣＴ装置が、
前記眼内を前記ＯＣＴ撮像ビームで走査すべく構成された走査システムと、
前記眼から反射された前記ＯＣＴ撮像ビームの検出に応答してＯＣＴ信号を生成すべく構成された光検出器と、
前記ＯＣＴ信号から複数のＯＣＴ画像を生成すべく構成されたＯＣＴ検出器とを含み、
前記眼科レーザー手術システムが更に、レーザー装置を含む治療システムを含み、前記レーザー装置がレーザービームを前記眼内の前記目標の方向に向けるべく構成されていて、
前記眼科レーザー手術システムが更にコンピュータを含み、前記コンピュータが、
前記撮像システムに前記複数の画像を生成するよう指示し、
前記レーザー装置に前記レーザービームを前記目標の方向に向けるよう指示すべく構成されている眼科レーザー手術システム。
【請求項2】
請求項１に記載の眼科用レーザー手術システムであって、前記ＳＬＯ撮像ビーム及び前記ＯＣＴ撮像ビームを含む複数の撮像ビームを生成すべく構成された撮像ビーム光源を更に含んでいる眼科用レーザー手術システム。
【請求項3】
請求項１に記載の眼科用レーザー手術システムにおいて、前記コンピュータが、前記ＯＣＴ装置に、前記ＯＣＴ撮像ビームで前記ｚ軸に沿ってｚ方向に走査して前記眼内のＡ走査を生成するよう指示し、
前記ＳＬＯ装置に、前記ＳＬＯ撮像ビームでｘｙ平面をｘｙ方向に走査して複数の２次元（２Ｄ）アンファス画像を生成するよう指示すべく構成されている眼科用レーザー手術システム。
【請求項4】
請求項１に記載の眼科用レーザー手術システムにおいて、前記走査システムが、撮像ビームで前記眼内のｘｙ平面をｘｙ方向に走査すべく構成されたｘｙスキャナと、
前記撮像ビームで前記眼内のｚ軸に沿ってｚ方向に走査すべく構成されたｚスキャナとを含んでいる眼科用レーザー手術システム。
【請求項5】
請求項４に記載の眼科用レーザー手術システムにおいて、前記ｘｙスキャナが、前記撮像ビームを撮像ビーム経路に沿って前記目標のｘｙ位置の方向に向け、
前記レーザービームを前記撮像ビーム経路に整列するレーザービーム経路に沿って前記目標の前記ｘｙ位置の方向に向けるべく構成されている眼科用レーザー手術システム。
【請求項6】
請求項４に記載の眼科用レーザー手術システムにおいて、前記ｚスキャナが、前記撮像ビームを撮像ビーム経路に沿って前記目標のｚ位置の方向に向け、
前記レーザービームを前記撮像ビーム経路に整列するレーザービーム経路に沿って前記目標のｚ位置の方向に向けるべく構成されている眼科用レーザー手術システム。
【請求項7】
請求項４に記載の眼科用レーザー手術システムにおいて、前記ｚスキャナが、経路長を調整すべく移動して最大信号用のコヒーレンスゲートを形成すべく構成されたコーナーキューブ移動ミラー（ＣＣＭＭ）を含んでいる眼科用レーザー手術システム。
【請求項8】
請求項１に記載の眼科用レーザー手術システムにおいて、前記光検出器が、前記ＳＬＯ信号を提供すべく構成された高周波フィルタと、
前記ＯＣＴ信号を提供すべく構成された低周波フィルタとを含んでいる眼科用レーザー手術システム。
【請求項9】
請求項１に記載の眼科用レーザー手術システムにおいて、前記ＯＣＴ検出器が、干渉縞を数えるべく構成されたフリンジカウンタを含んでいる眼科用レーザー手術システム。
【請求項10】
請求項１に記載の眼科用レーザー手術システムにおいて、前記ＯＣＴ装置が、ｚ軸に沿って前記目標のｚ位置を測定すべく構成されている眼科用レーザー手術システム。
【請求項11】
請求項１に記載の眼科用レーザー手術システムにおいて、前記レーザー装置が、前記撮像システムから前記目標のｚ位置を受信し、前記レーザービームを前記目標のｚ位置の方向に向けるべく構成されている眼科用レーザー手術システム。
【請求項12】
請求項１に記載の眼科用レーザー手術システムにおいて、前記コンピュータが、前記目標のｚ位置の方向に向けられたレーザービームに起因する、前記眼の網膜における放射露光を判定し、
前記放射露光が最大放射露光未満であるか否かを判定すべく構成されている眼科用レーザー手術システム。
【請求項13】
請求項１に記載の眼科用レーザー手術システムにおいて、前記ＳＬＯ装置が複数の２次元（２Ｄ）アンファス画像を生成すべく構成されていて、各アンファス画像が異なるｘｙ平面に配置されており、
前記コンピュータが複数の２Ｄアンファス画像を組み合わせて１個以上の３次元（３Ｄ）画像を生成すべく構成されている眼科用レーザー手術システム。
【請求項14】
請求項１３に記載の眼科用レーザー手術システムにおいて、前記コンピュータが更に、ディスプレイを介して３Ｄ画像を出力すべく構成されている眼科用レーザー手術システム。
【請求項15】
眼内の目標を撮像及び治療する方法であって、撮像システムにより、眼内に複数の撮像ビームを誘導して前記眼内の目標の複数の画像を生成するステップを含み、前記複数の撮像ビームが走査型レーザー検眼鏡（ＳＬＯ）撮像ビームと光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像ビームとを含み、前記眼が眼軸を有し、前記眼軸がｚ軸を画定し、前記ｚ軸が、前記ｚ軸と直交する複数のｘｙ平面を画定し、前記目標の画像を生成するステップが、
前記撮像システムのＳＬＯ装置の走査システムにより、前記眼内を前記ＳＬＯ撮像ビームで走査するステップと、
前記ＳＬＯ装置の光検出器により、前記眼から反射された前記ＳＬＯ撮像ビームの検出に応答してＳＬＯ信号を生成するステップと、
前記ＳＬＯ装置のＳＬＯ検出器により、前記ＳＬＯ信号から複数のＳＬＯ画像を生成するステップと、
前記撮像システムの前記ＯＣＴ装置の前記走査システムにより、前記眼内の前記ＯＣＴ撮像ビームで走査するステップと、
前記ＯＣＴ装置の前記光検出器により、前記眼から反射された前記ＯＣＴ撮像ビームの検出に応答してＯＣＴ信号を生成するステップと、
前記ＯＣＴ装置のＯＣＴ検出器により、前記ＯＣＴ信号から複数のＯＣＴ画像を生成するステップとを含み、前記方法が更に、
治療システムのレーザー装置により、前記眼内の目標の方向にレーザービームを向けるステップと、
コンピュータにより、前記撮像システムに前記複数の画像を生成するよう指示するステップと、
前記コンピュータにより、前記レーザー装置に前記レーザービームを前記目標の方向に向けるよう指示するステップとを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は一般に眼科手術システムに関し、より具体的には眼内の浮遊物の撮像及び治療に関する。
【背景技術】
【0002】
硝子体浮遊物は、凝集して患者の視力を低下させる微細なコラーゲン繊維である。レーザービトレオライシスは、レーザービームを浮遊物の方向に向けて硝子体内に誘導することによりこの状態を治療する。レーザービームは浮遊物を断片化して除去することにより視力を向上させる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0003】
特定の実施形態において、眼内の目標を撮像及び治療する眼科レーザー手術システムは、撮像システム、治療システム、及びコンピュータを含んでいる。撮像システムは、撮像ビームを眼内に誘導して眼内の目標の画像を生成する。撮像ビームは、走査型レーザー検眼鏡（ＳＬＯ）撮像ビーム及び光干渉断層計（ＯＣＴ）撮像ビームを含んでいる。撮像システムはＳＬＯ装置及びＯＣＴ装置を含んでいる。ＳＬＯ装置は、走査システム、光検出器、及びＳＬＯ検出器を含んでいる。走査システムはＳＬＯ撮像ビームで眼内を走査する。光検出器は、眼から反射されたＳＬＯ撮像ビームの検出に応答してＳＬＯ信号を生成する。ＳＬＯ検出器はＳＬＯ信号からＳＬＯ画像を生成する。ＯＣＴ装置は、走査システム、光検出器、及びＯＣＴ検出器を含んでいる。走査システムは眼内をＯＣＴ撮像ビームで走査する。光検出器は、眼から反射されたＯＣＴ撮像ビームの検出に応答してＯＣＴ信号を生成する。ＯＣＴ検出器はＯＣＴ信号からＯＣＴ画像を生成する。治療システムは、レーザービームを目標の方向に向けるレーザー装置を含んでいる。コンピュータは、撮像システムに画像を生成するよう指示し、レーザー装置にレーザービームを目標の方向に向けるよう指示する。
【0004】
複数の実施形態は、以下の特徴を全く含んでいないか、又は以下の特徴の１個、数個、又は全部を含んでいてよい。
【0005】
眼科用レーザー手術システムは、ＳＬＯ撮像ビーム及びＯＣＴ撮像ビームを含む撮像ビームを生成する撮像ビーム光源を含んでいる。
【0006】
コンピュータは、ＯＣＴ装置にＯＣＴ撮像ビームでｚ軸に沿ってｚ方向に走査して眼内のＡ走査を生成するよう指示し、ＳＬＯ装置にＳＬＯ撮像ビームでｘｙ平面に沿ってｘｙ方向に走査して２次元（２Ｄ）アンファス画像を生成するよう指示する。
【0007】
走査システムは、撮像ビームで眼内のｘｙ平面に沿ってｘｙ方向に走査するｘｙスキャナと、撮像ビームで眼内のｚ軸に沿ってｚ方向に走査するｚスキャナとを含んでいる。ｘｙスキャナは、撮像ビームを撮像ビーム経路に沿って目標のｘｙ位置の方向に向け、且つレーザービームを撮像ビーム経路に整列するレーザービーム経路に沿って目標のｘｙ位置の方向に向けることができる。ｚスキャナは、撮像ビームを撮像ビーム経路に沿って目標のｚ位置の方向に向け、且つレーザービームを撮像ビーム経路に整列するレーザービーム経路に沿って目標のｚ位置の方向に向けることができる。ｚスキャナは、経路長を調整すべく移動して最大信号用のコヒーレンスゲートを形成するコーナーキューブ移動ミラー（ＣＣＭＭ）を含んでいてよい。
【0008】
光検出器は、ＳＬＯ信号を提供する高周波フィルタと、ＯＣＴ信号を提供する低周波フィルタとを含んでいる。
【0009】
ＯＣＴ検出器は、干渉縞を数えるフリンジカウンタを含んでいる。
【0010】
ＯＣＴ装置はｚ軸に沿って目標のｚ位置を測定する。
【0011】
レーザー装置は、撮像システムから目標のｚ位置を受信してレーザービームを目標のｚ位置の方向に向ける。
【0012】
コンピュータは、目標のｚ位置の方向に向けられたレーザービームに起因する眼の網膜での放射露光量を判定し、当該放射露光量が最大放射露光量より小さいか否かを判定する。
【0013】
ＳＬＯ装置は２次元（２Ｄ）アンファス画像を生成し、各アンファス画像は異なるｘｙ平面に配置される。コンピュータは複数の２Ｄアンファス画像を組み合わせて３次元（３Ｄ）画像を生成する。コンピュータは３Ｄ画像をディスプレイを介して出力することができる。
【0014】
特定の実施形態において、眼内の目標を撮像及び治療する方法は、撮像システムにより撮像ビームを眼内に誘導して眼内の目標の画像を生成するステップを含んでいる。撮像ビームは、走査型レーザー検眼鏡（ＳＬＯ）撮像ビーム及び光干渉断層計（ＯＣＴ）撮像ビームを含んでいる。眼は、ｚ軸を画定する眼軸を有し、当該眼軸はｚ軸と直交するｘｙ平面を画定する。目標の画像は、撮像システムのＳＬＯ装置の走査システムにより、眼内のＳＬＯ撮像ビームで走査するステップと、ＳＬＯ装置の光検出器により、眼から反射されたＳＬＯ撮像ビームの検出に応答してＳＬＯ信号を生成するステップと、ＳＬＯ装置のＳＬＯ検出器により、ＳＬＯ信号から複数のＳＬＯ画像を生成するステップと、撮像システムのＯＣＴ装置の走査システムにより、眼内のＯＣＴ撮像ビームで走査するステップと、ＯＣＴ装置の光検出器により、眼から反射されたＯＣＴ撮像ビームの検出に応答してＯＣＴ信号を生成するステップと、ＯＣＴ装置のＯＣＴ検出器により、ＯＣＴ信号から複数のＯＣＴ画像を生成するステップにより生成される。レーザービームは、治療システムのレーザー装置により眼内の目標の方向に向けられる。画像処理システムは、コンピュータから画像を生成するよう指示され、レーザー装置はコンピュータからレーザービームを目標の方向に向けるよう指示される。
【0015】
複数の実施形態は、以下の特徴を全く含んでいないか、又は以下の特徴の１個、数個、又は全部を含んでいてよい。
【0016】
ＯＣＴ装置はコンピュータから、ＯＣＴ撮像ビームでｚ軸に沿ってｚ方向に走査して眼内のＡ走査を生成するよう指示される。ＳＬＯ装置はコンピュータから、ＳＬＯ撮像ビームでｘｙ平面に沿ってｘｙ方向に走査して２次元（２Ｄ）アンファス画像を生成するよう指示される。
【0017】
撮像ビームは、走査システムのｘｙスキャナにより眼内のｘｙ平面に沿ってｘｙ方向に走査する。撮像ビームは、走査システムのｚスキャナにより眼内のｚ軸に沿ってｚ方向に走査する。
【0018】
撮像ビームは、ｘｙスキャナにより撮像ビームの経路に沿って目標のｘｙ位置の方向に向けられる。レーザービームは、ｘｙスキャナにより撮像ビーム経路に整列するレーザービーム経路に沿って目標のｘｙ位置の方向に向けられる。
【0019】
撮像ビームは、ｚスキャナにより撮像ビーム経路に沿って目標のｚ位置の方向に向けられる。レーザービームは、ｚスキャナにより、撮像ビーム経路に整列するレーザービーム経路に沿って目標のｚ位置の方向に向けられる。
【0020】
ｚスキャナは、コーナーキューブ移動ミラー（ＣＣＭＭ）を含み、当該ＣＣＭＭが移動することによりパス長を調整して最大信号のコヒーレンスゲートを形成する。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】特定の実施形態による、眼内の目標を撮像及び治療する眼科レーザー手術システムの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0022】
ここで記述及び図面を参照するに、開示する装置、システム、及び方法の例示的な複数の実施形態を詳細に示している。記述及び図面は、本明細書で図示及び開示する特定の実施形態に請求項を網羅又は別途限定することを意図していない。図面は可能な実施形態を表しているが、これらの図面は必ずしも定縮尺で描画されておらず、実施形態を分かり易く図示すべく特定の特徴が簡略化、誇張、除去、又は部分的に分割される場合がある。
【0023】
レーザー硝子体手術は、レーザービームを用いて眼内浮遊物を断片化して除去する。しかし、レーザー硝子体融解術を行う公知のシステムは浮遊物を効果的且つ効率的に治療できない。例えば、公知のシステムは多くの場合、浮遊物の撮像レベルを低下させる顕著な網膜反射を生成する照明を用いる。更に、本システムは典型的に、正確な深度測定を行うことができないデュアルビーム技術を用いる。
【0024】
従って、本明細書に記述する手術システムは、浮遊物のより鮮明な画像を提供する２次元（２Ｄ）及び３次元（３Ｄ）画像を生成する走査型レーザー検眼鏡（ＳＬＯ）装置を有している。更に、本システムは、浮遊物の深度測定をより正確に行える光干渉断層計（ＯＣＴ）装置を含んでいる。更に、手術システムの治療システム及び画像処理システムは、治療及び画像処理ビームの共位置合わせ、及び製造コストの削減も可能な要素を共有している。
【0025】
図１に、特定の実施形態による、眼内の目標を撮像及び治療する眼科レーザー手術システム１０の一例を示す。本例において、目標は硝子体浮遊物であってよい。眼は、ｚ軸を画定する眼軸（例：視軸又は光軸）を有している。ｚ位置及びｚ方向はｚ軸に沿っている。ｚ軸は、ｚ軸と直交するｘｙ平面を画定する。ＸＹ位置及びＸＹ方向はＸＹ平面に沿っている。
【0026】
図示する例を概観するに、システム１０は、図示するように結合された撮像及び測定システム２０、治療システム２２、及びコンピュータ２３を含んでいる。撮像システム２０は、図示するように結合されたＳＬＯ装置２４とＯＣＴ装置２６を含んでいる。ＳＬＯ装置２４とＯＣＴ装置２６は、撮像レーザー光源３０（例：レーザダイオードＬＤ）、レンズ３１、ビームスプリッタＢＳ１（３２）、ビームスプリッタＢＳ２（３４）、ｘｙスキャナ３６、（ｚスキャナ３８と連動する）レンズ３７、ｚスキャナ３８、対物レンズ４０、及び検出器システム４２を含む、システム１０の特定の要素を共有している。ｚスキャナ３８は、図示するように結合されたコーナーキューブ移動ミラーＣＣＭＭ４４、ミラーＭ１（４６）、レンズＬ１（３７）を含んでいる。
【0027】
引き続き概述するに、検出器システム４２は、図示するように結合された検出器５０（例：フォトダイオードＰＤ）、高周波（ＨＦ）フィルタ５２、ＳＬＯ検出器５４、低周波（ＬＦ）フィルタ５６、ＯＣＴ検出器５８、ピンホール６０等の小開口、及びレンズ６２を含んでいる。検出器システム４２に関して、ＳＬＯ装置２４はＨＦフィルタ５２及びＳＬＯ検出器５４を利用し、ＯＣＴ装置２６はＬＦフィルタ５６及びＯＣＴ検出器５８を利用する。治療システム２２は、図示するように結合された治療レーザー光源７１とレンズ７２、７４を含むレーザー装置７０を含んでいる。治療システム２２は、図示するように結合されたビームスプリッタＢＳ２（３４）、ｘｙスキャナ３６、レンズ３７、対物レンズ４０を含んでいて撮像システム２０と共有している。コンピュータは、図示するように結合された論理素子８０、（プログラム８４を保存する）メモリ８２、及び（ディスプレイ８８を含む）インターフェース８６を含んでいる。
【0028】
動作の一例として、レーザー光源３０は、ＳＬＯ及びＯＣＴ撮像ビームを含む撮像ビームを生成する。撮像システム２０は、撮像ビームを眼内に誘導して、撮像ビームを反射する眼内の目標の画像を生成する。ＳＬＯ装置２４では、走査システム（ｘｙシステム３６とｚスキャナ３８を含んでいる）が眼内をＳＬＯ撮像ビームの焦点で走査する。光検出器５０は、眼から反射されたＳＬＯ撮像ビームの感知に応じてＳＬＯ信号を生成する。ＳＬＯ検出器５４は、ＳＬＯ信号からＳＬＯ画像９０（９０ａ、９０ｂ、９０ｃ）を生成する。
【0029】
引き続き動作の例を参照するに、ＯＣＴ装置２６において、走査システムは眼内をＯＣＴ撮像ビームの焦点で走査する。光検出器５０は、眼から反射されたＯＣＴ撮像ビームの感知に応答してＯＣＴ信号を生成する。ＯＣＴ検出器５８はＯＣＴ信号からＯＣＴ画像を生成する。レーザー装置７０は、レーザービームをレーザービーム経路に沿って眼内の目標の方向に向ける。コンピュータ２３は、撮像システムに画像を生成するよう指示し、レーザー装置にレーザービームをレーザービーム経路に沿って目標の方向に向けるよう指示する。
【0030】
各要素に目を転じれば、撮像システム２０及び治療システム２２は、光ビームを眼の内部の方向に向けて誘導する。撮像システム２０は、眼内目標（例：浮遊物）の画像を含む眼の内部の画像を生成する。撮像システム２０において、ＳＬＯ装置２４はＳＬＯ画像を生成し、ＯＣＴ装置２６はＯＣＴ画像を生成する。撮像レーザー光源３０は、ＳＬＯ撮像ビーム及びＯＣＴ撮像ビームを含む撮像ビームを生成する。撮像レーザー光源３０は、任意の適当な波長のレーザービームを生成する任意の適当なレーザー光源を含んでいてよい。例えば、レーザー光源３０は、７５０～１４００ナノメートル（ｎｍ）等の近赤外（ＮＩＲ）範囲のＯＣＴ撮像ビームを生成することができる。一般に、ＯＣＴ撮像ビームの中心波長は、被検組織内への最大透過深度を達成すべく選択される。眼科システムの場合、波長は典型的に、網膜色素上皮（ＲＥＰ）を光が貫通できるように脈絡膜の撮像を可能にすべく約８５０ｎｍ又は約１０５０ｎｍである。レーザー光源３０は、３８０～９１０ｎｍ等、可視から近赤外の範囲のＳＬＯ撮像ビームを生成することができる。レンズ３１は撮像ビームを視準する。
【0031】
ビームスプリッタＢＳ１（３２）は撮像ビームを分割して、眼球を撮像するサンプルビーム及びＯＣＴ装置２６の参照アーム用の参照ビームを生成する。一般に、撮像ビームは、サンプルビームの強度が参照ビームの強度よりも大きくなるように、例えばサンプルビームの強度が撮像ビームの強度の７０％～９０％、例えば８０％であるように分割される。ビームスプリッタＢＳ１（３２）はまた、眼から反射された撮像ビームを検出器システム４２の方向に向ける。ビームスプリッタＢＳ１（３２）は、任意の適当なビームスプリッタ、例えば、光学基板に塗布された金属及び／又は誘電体薄膜、偏光ビームスプリッタ、或いは入射ビームの部分的透過及び／又は反射を可能にするペリキュールを含んでいてよい。
【0032】
治療システム２２は、治療レーザービームを眼内に誘導して目標を断片化するレーザー装置７０を含んでいる。治療レーザー光源３０は治療ビームを生成し、任意の適当な波長、例えば１０３０～１０６５ナノメートル（ｎｍ）のレーザービームを生成する任意の適当なレーザー光源を含んでいてよい。レンズ７２、７４は、治療ビームを視準する。レンズ７２、７４は、画像の焦点を維持しながらレーザービームを目標に合焦させる光学リレーであってもよい。
【0033】
ビームスプリッタＢＳ２（３４）は、撮像及び治療ビームをｘｙスキャナ３６に伝送する。ビームスプリッタＢＳ２（３４）はまた、眼から反射された撮像ビームをビームスプリッタＢＳ１（３２）の方向に向けて誘導する。ビームスプリッタＢＳ２（３４）は、任意の適当なビームスプリッタ、例えばダイクロイックミラー、偏光ビームスプリッタ、又は光学基板に塗布された部分反射金属或いは誘電体薄膜を含んでいてよい。ダイクロイックミラーにより、異なる波長を同一光路に沿って組み合わせて撮像及び治療ビーム経路を結合することができる。ビームスプリッタＢＳ２（３４）から眼に至るまで、撮像及び治療ビーム経路は整列している。
【0034】
走査システムは、レーザービームで眼内をｘ、ｙ、ｚ方向に走査する。本例において、走査システムは、ビームでｘｙ方向に走査するｘｙスキャナ３６と、ｚ方向に走査するｚスキャナ３８とを含んでいる。撮像及び治療ビーム経路が整列しているため、スキャナは撮像ビームと治療ビームを同一位置に向けることができる。例えば、ｘｙスキャナ３６は撮像及び治療ビームを撮像及び治療ビーム経路に沿って目標のｘｙ位置の方向に向けて誘導する。別の例として、ｚスキャナ３８は撮像及び治療ビームを撮像及び治療ビーム経路に沿って目標のｚ位置の方向に向けて誘導する。
【0035】
ｘｙスキャナ３６は、治療及び撮像ビームでｘｙ方向を横断的に走査する。スキャナの例としては、ガルボスキャナ（例：互いに垂直な軸に対して傾いていてよい一対の検流計により起動される動作スキャナミラー）、電気光学的にビームを操作可能な電気光学スキャナ（例：電気光学結晶スキャナ）、又は音響光学的にビームを操作可能な音響光学スキャナ（例：音響光学結晶スキャナ）を含んでいる。ｘｙスキャナ３６は、患者の屈折誤差の補正を可能にする無限焦点リレーレンズシステムを含んでいてよい。無限焦点リレーレンズシステムは、光ビームが網膜を横断する間に、眼の瞳孔におけるビームの動きを最小化してビネッティングを低減又は除去するように、スキャナを眼の瞳孔に結像させるべく用いられてよい。無限焦点リレーレンズシステムは、スキャナが瞳孔と共役であって、無限焦点リレーのレンズの動き（レンズ３７と４０の間の相対間隔）が患者の屈折誤差を受容できるように設計されてよい。
【0036】
ｚスキャナ３８は、コーナーキューブ移動ミラーＣＣＭＭ４４、ミラーＭ１（４６）、及びレンズＬ１（３７）を含んでいる。ＣＣＭＭ４４は、ビームスプリッタＢＳ１（３２）及びミラーＭ１（４６）に相対的に移動して、撮像及び／又は治療経路長を調整してコヒーレンスゲートを形成し、撮像及び／又は治療ビーム経路が最大信号に対して位相整合している。ＣＣＭＭ４４について、図３を参照しながらより詳細に説明する。対物レンズ４０は治療及び撮像ビームを眼内で合焦させる。
【0037】
眼は撮像ビームを反射する。検出器システム４２は眼から反射された撮像ビームを受光して反射ビームからＳＬＯ及びＯＣＴ画像を生成する。レンズ６２は、注目対象以外の光源からの焦点外光を遮断する小開口又はピンホール６０を通してビームを合焦させる。ピンホール６０は、眼の撮像面Ｚ２と光学的に共役であり、面Ｚ２に含まれないあらゆる物体からの反射／後方散乱光を遮断する。検出器５０は、反射ビームを検出して当該ビームに応答して信号を生成する。検出器５０は例えばフォトダイオードを含んでいてよい。ＨＦフィルタ５２はＳＬＯ検出器５４にＳＬＯ信号を提供し、ＬＦフィルタ５６はＯＣＴ検出器５８にＯＣＴ信号を提供する。ＯＣＴ検出器５８は、干渉信号を画像に変換できる任意の適当な装置、例えば干渉縞を数えるべく構成されたフリンジカウンタを含んでいてよい。
【0038】
ＳＬＯ装置２４は眼内部のＳＬＯ画像を生成する。一般に、ＳＬＯ装置２４は、視野（ＦＯＶ）のより高画質な撮像を行うことができるため、治療の最中に動く浮遊物又は他の硝子体混濁の検出を容易にすることができる。更に、ＳＬＯ画像は、浮遊物（又は浮遊物の影）と網膜とのコントラストを強くして浮遊物の検出を容易にする。
【0039】
特定の実施形態において、ＳＬＯ装置２４は複数の２次元（２Ｄ）アンファス画像を、各アンファス画像が異なるｘｙ平面に位置するように生成する。例えば、網膜アンファス画像は網膜上又は網膜の近くで撮像されてよい。当該画像は、浮遊物の視覚的影響の評価に使用できる浮遊物の影を示すことができる。別の例として、目標２Ｄ画像は、当該目標の上又は近傍で撮像されて浮遊物を示すことができる。特定の実施形態において、コンピュータ２３は、２Ｄアンファス画像を組み合わせて眼内目標の３次元（３Ｄ）画像を生成する。複数の実施形態において、コンピュータ２３はディスプレイ８８を介して画像を出力することができる。
【0040】
ＯＣＴ装置２６は、眼内部のＯＣＴ画像を生成し、任意の適当なＯＣＴ装置、例えば時間領域ＯＣＴ（ＴＤ－ＯＣＴ）装置であってよい。ＴＤ－ＯＣＴは、ミクロンレベルの精度で眼全体を高速走査できるため、浮遊物のｚ位置（すなわち深度）を数ミクロン以内で迅速に測定することができる。特定の実施形態において、ＯＣＴ装置２６は目標のｚ位置を測定し、レーザー装置７０が撮像システム２０から目標のｚ位置を受信してレーザービームを目標のｚ位置の方向に向けて誘導する。
【0041】
特定の実施形態において、ＯＣＴ装置２６は基準信号を参照アームへ送り、サンプル信号を眼へ送って反射された信号を検出する。基準経路長はＣＣＭＭ４４を動かすことにより調整される。基準経路長が調整されるに従い、検出器５０は交互に現れる明暗信号、すなわち光学フリンジを検出してＡ走査（ｚ方向走査）を生成する。光学フリンジは、例えば目標（例：浮遊物）、レーザービームの焦点、及び／又は眼の解剖学的特徴（例：水晶体及び／又は網膜）のｚ位置を測定すべく解析される。
【0042】
コンピュータ２３はシステム１０の動作を制御し、例えば撮像システム２０及び／又は治療システム２２の動作を制御することができる。特定の実施形態において、コンピュータ２３は、ＯＣＴ装置２６にＯＣＴ撮像ビームでｚ方向に走査してＯＣＴＡ走査を生成するよう指示し、ＳＬＯ装置２４にＳＬＯ撮像ビームでｘｙ方向に走査して２次元（２Ｄ）アンファス画像を生成するよう指示する。ＯＣＴ及びＳＬＯ撮像ビームで同時に走査されてよい。特定の実施形態において、コンピュータ２３は画像に対して画像処理を実行して浮遊物の視覚的影響を評価する。例えば、浮遊物の影の大きさは浮遊物の大きさを示す。別の例として、網膜に対する浮遊物の影のコントラストは浮遊物の密度及び／又は厚さを示す。
【0043】
特定の実施形態において、コンピュータ２３は、目標のｚ位置の方向に向けられたレーザービームの結果として生じる網膜における放射露光を判定し、放射露光が最大許容放射露光よりも大きいか又は小さいかを判定する。本実施形態において、コンピュータ２３は、網膜上のレーザービームのレーザースポットサイズを判定して、目標から網膜までの距離ΔＺ及び網膜上のレーザースポットサイズに従い放射露光Ｈｅを計算することにより、放射露光Ｈｅを計算する。例えば、レーザースポットの直径Φは、Φ＝２＊ΔＺ＊ｔａｎαに従って計算されてよく、ここにαはレーザービームの円錐の既知の半角を表す。放射露光ＨｅはＨｅ＝４＊Ｅ／Φ２＊π＝４＊Ｅ／（２＊ΔＺ＊ｔａｎα）２πに従い計算でき、ここにＥはレーザーパルスのエネルギーである。放射露光が最大許容放射露光より大きい場合、コンピュータ２３はユーザーに通知し、レーザービームのエネルギーを調整し、及び／又は網膜の過剰露光を避けるべくレーザーの発光を防止する場合がある。
【0044】
図２に、特定の実施形態による、図１のＳＬＯ装置２４により生成されてよいＳＬＯ２Ｄアンファス画像９０（９０ａ、９０ｂ、９０ｃ）の複数の例を示す。異なる２Ｄアンファス画像９０が異なるｚ位置でｘｙ平面を撮像する。例えば、画像Ｓ１（９０ａ）はｚ１でｘｙ平面を撮像し、画像Ｓ２（９０ｂ）はｚ２でｘｙ平面を撮像し、画像Ｓ３（９０ｃ）はｚ３でｘｙ平面を撮像する。
【0045】
特定の実施形態において、コンピュータ２３は２Ｄ画像から３Ｄ画像を生成する。コンピュータ２３は、２Ｄ画像をそれらのｚ位置の順に整列させ、次いで整列された２Ｄ画像から３Ｄ画像を生成する。例えば、コンピュータ２３はｚ走査中の眼の運動について各画像９０ａ、９０ｂ、９０ｃを補正し、ｚ走査内の先行画像に対して各画像を横方向に照合してずらすことにより補正された３Ｄデータセットを生成する。コンピュータ２３は、補正された３Ｄデータセットの更なるなる処理及び解析を行うことができる。例えば、コンピュータ２３は、３Ｄデータセットからトポグラフィ及び／又は反射画像を計算できる。別の例として、コンピュータ２３は、各ｘｙピクセルのｚ断面形状を解析して対応する２Ｄ画像内の浮遊物を検出できる。
【0046】
図３に、特定の実施形態による、図１のｚスキャナ３８のコーナーキューブ移動ミラーＣＣＭＭ４４及びミラーＭ１（４６）の一例を示す。ＣＣＭＭ４４を用いて、経路が最大信号について位相整合されたコヒーレンスゲートを形成するように経路長を調整する。ＣＣＭＭ４４は、ビームスプリッタＢＳ１（３２）及びミラーＭ１（４６）に相対的に移動して、Ｚ方向におけるＯＣＴ／ＳＬＯ撮像経路及びレーザービーム経路の光路長を合致させる。例えば、ＣＣＭＭ４４は、ＯＣＴ装置２６の参照アームの長さ、ＳＬＯ撮像ビームの焦点、及び／又はレーザービームの焦点を変更すべく移動する。ＣＣＭＭ４４は、ビームをビームスプリッタＢＳ１（３２）の方向に再び向けるために完全に整列されていなくてもよいため、整列公差を大きくすることができる。
【0047】
図４に、特定の実施形態による、図１のシステム１０により実行されてよい、眼内の目標を撮像及び断片化する方法の一例を示す。本方法は、ステップ１１０で開始され、撮像レーザー光源が撮像ビームを生成する。走査システムはステップ１１２で眼内を撮像ビームで走査する。例えば、走査システムは、ｘｙ方向をビームで走査するｘｙスキャナと、ｚ方向をビームで走査するｚスキャナとを含んでいる。コンピュータは、ＯＣＴ装置にＯＣＴ撮像ビームでｚ方向に走査してＡ走査を生成するよう指示し、ＳＬＯ装置にＳＬＯ撮像ビームでｘｙ方向に走査して２次元（２Ｄ）アンファス画像を生成するよう指示することができる。ＯＣＴ撮像ビームとＳＬＯ撮像ビームで同時に走査してもよい。
【0048】
眼は撮像ビームを反射する。検出器システムはステップ１１４で反射された撮像ビームを検出する。検出器システムはステップ１２０でＯＣＴ検出器にＯＣＴ信号を提供する。例えば、ＬＦフィルタがＯＣＴ信号をＯＣＴ検出器に提供する。ＯＣＴ装置はステップ１２２で目標のＯＣＴ画像を生成する。ＯＣＴ装置はステップ１２４で目標のｚ位置を判定する。検出器システムはステップ１３０でＳＬＯ検出器にＳＬＯ信号を提供する。例えば、ＨＦフィルタがＳＬＯ信号をＳＬＯ検出器に提供する。ＳＬＯ装置はステップ１３２で目標の２ＤＳＬＯアンファス画像を生成する。各アンファス画像は異なるｘｙ平面に配置されていてよい。コンピュータはステップ１３４で２Ｄ画像から目標の３Ｄ画像を生成する。コンピュータは、整列された２Ｄアンファス画像を組み合わせて目標の３ＤＳＬＯ画像を生成することができる。
【0049】
コンピュータはステップ１４０で、目標のｚ位置の方向に向けられたレーザービームから生じる網膜における放射露光を計算する。特定の実施形態において、コンピュータは、網膜上のレーザービームのレーザースポットサイズを判定して、目標のｚ位置及びレーザースポットサイズに従い放射露光Ｈｅを計算することにより放射露光Ｈｅを計算する。これらの実施形態において、コンピュータは、放射露光が最大放射露光よりも大きいか又は小さいかを判定できる。放射露光が最大許容放射露光より大きい場合、コンピュータは、ユーザーに通知し、レーザーエネルギーを調整し、及び／又はレーザーの発光を阻止してよい。治療システムは、ステップ１４２でレーザービームを目標の方向に向け、目標を断片化して除去する。レーザー装置は、撮像システムから目標のｘｙ及びｚ位置を受信してレーザービームをｘｙ及びｚ位置の方向に向ける。次いで本方法は終了する。
【0050】
本明細書に開示するシステム及び装置の要素（制御コンピュータ等）は、インターフェース、論理素子、及び／又はメモリを含んでいてよく、これらのいずれもコンピュータハードウェア及び／又はソフトウェアを含んでいてよい。インターフェースは、要素への入力を受信し、及び／又は要素からの出力を送信することができ、典型的には、例えばソフトウェア、ハードウェア、周辺装置、ユーザー、及びこれらの組み合わせの間で情報を交換すべく用いられる。ユーザーインターフェースは、ユーザーがコンピュータと通信（例：入力をコンピュータへ送信、及び／又は出力をコンピュータから受信）すべく利用できるインターフェースの一種である。ユーザー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ーインターフェース（ＧＵＩ）、タッチスクリーン、キーボード、マウス、ジェスチャーセンサー、マイク、スピーカー等が含まれる。
【0051】
論理素子は要素の動作を実行することができる。論理素子は、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個以上の電子機器を含んでいてよい。このような電子機器の例として、コンピュータ、プロセッサ、マイクロプロセッサ（例：中央処理装置（ＣＰＵ））、コンピュータチップ等が含まれる。論理素子は、動作を実行すべく電子機器により実行される、命令を符号化するコンピュータソフトウェアが含まれていてよい。コンピュータソフトウェアの例として、コンピュータプログラム、アプリケーション、オペレーティングシステムが含まれる。
【0052】
メモリは情報を保存でき、有形、コンピュータ可読、及び／又はコンピュータ実行可能な記憶媒体を含んでいてよい。メモリの例として、コンピュータメモリ（例：ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は読取専用メモリ（ＲＯＭ））、大容量記憶媒体（例：ハードディスク）、着脱可能記憶媒体（例：コンパクトディスク（ＣＤ）又はデジタルビデオ又はバーサタイルディスク（ＤＶＤ））、データベース、ネットワークストレージ（例：サーバ）、及び／又は他のコンピュータ可読媒体が含まれる。特定の実施形態は、コンピュータソフトウェアにより符号化されたメモリを対象としていてよい。
【0053】
本開示を特定の実施形態の観点から記述してきたが、当該実施形態の変更（変化、置換、追加、省略、及び／又は他の変更等）は当業者には明らかであろう。従って、本発明の範囲から逸脱することなく実施形態に変更を加えることができる。例えば、本明細書に開示するシステム及び装置に変更を加えることができる。当業者には明らかなように、システム及び装置の要素は統合又は分離されてよく、又はシステム及び装置の動作はより多くの要素、より少ない要素、又は他の要素により実行されてよい。別の例として、本明細書に開示する方法に変更を加えてもよい。本方法は、より多くのステップ、より少ないステップ、又は他のステップを含んでいてよく、当該ステップは当業者には明らかなように任意の適当な順序で実行されてよい。
【0054】
請求項の解釈で特許庁及び読者を支援すべく、出願人は、「～のための手段」又は「～のためのステップ」という語句が特定の請求項において明示的に使用されていない限り、請求項又は請求項の要素が合衆国法典第３５巻第１１２条（ｆ）の発動を意図していないことを注記する。請求項内で他の用語（例：「機構」、「モジュール」、「機器」、「ユニット」、「要素」、「素子」、「部材」、「装置」、「機械」、「システム」、「プロセッサ」、又は「コントローラ」）の使用は関連技術の当業者に公知の構造を指すものと出願人は理解しており、合衆国法典第３５巻第１１２条（ｆ）の発動を意図していない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【国際調査報告】