JP2001276111A - 眼科手術装置 - Google Patents
眼科手術装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レ−ザ照射光学系の照射光軸と患者眼との位
置合わせを適切にし、正確な治療を行う。 【解決手段】 患者眼の所期する部位に治療用レーザ光
を照射することによって治療を行う眼科手術装置は、治
療用レーザ光を出射するレーザ光源と該レーザ光源から
の治療用レーザ光を前記部位に導光して照射する照射光
学系とを備えるレーザ照射手段と、角膜と網膜との間に
ある電位差を検出しその結果から患者眼の眼球運動を検
出する眼球運動検出手段と、該眼球運動検出手段の検出
結果に基づいて前記レーザ照射手段を制御する照射制御
手段と、を有する。
置合わせを適切にし、正確な治療を行う。 【解決手段】 患者眼の所期する部位に治療用レーザ光
を照射することによって治療を行う眼科手術装置は、治
療用レーザ光を出射するレーザ光源と該レーザ光源から
の治療用レーザ光を前記部位に導光して照射する照射光
学系とを備えるレーザ照射手段と、角膜と網膜との間に
ある電位差を検出しその結果から患者眼の眼球運動を検
出する眼球運動検出手段と、該眼球運動検出手段の検出
結果に基づいて前記レーザ照射手段を制御する照射制御
手段と、を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、治療用レ−ザ光を
患者眼に照射して治療を行う眼科手術装置に係り、さら
に詳しくは、治療用レ−ザ光を照射するためのレーザ照
射光学系の照射光軸と患者眼との位置合わせ機構と、位
置合わせに伴うレーザ照射制御機構とに関する。
患者眼に照射して治療を行う眼科手術装置に係り、さら
に詳しくは、治療用レ−ザ光を照射するためのレーザ照
射光学系の照射光軸と患者眼との位置合わせ機構と、位
置合わせに伴うレーザ照射制御機構とに関する。
【０００２】
【従来の技術】治療用レ−ザ光を患者眼に照射して治療
を行う眼科手術装置としては、例えば、エキシマレ−ザ
光を使用した角膜手術装置が知られている。この装置
は、エキシマレ−ザ光を角膜表面に照射することによ
り、角膜表層の病変部を切除したり、角膜曲率を変化さ
せて屈折異常を矯正するために使用されている。
を行う眼科手術装置としては、例えば、エキシマレ−ザ
光を使用した角膜手術装置が知られている。この装置
は、エキシマレ−ザ光を角膜表面に照射することによ
り、角膜表層の病変部を切除したり、角膜曲率を変化さ
せて屈折異常を矯正するために使用されている。
【０００３】この装置では、患者眼に固視標を固視させ
て眼球の位置を固定し、アライメント用指標等を用いて
レーザ照射光学系の照射光軸と患者眼とを所期する状態
にアライメントする。そして、アライメント完了後、所
期する領域内を設定量分だけアブレ−ションする。
て眼球の位置を固定し、アライメント用指標等を用いて
レーザ照射光学系の照射光軸と患者眼とを所期する状態
にアライメントする。そして、アライメント完了後、所
期する領域内を設定量分だけアブレ−ションする。
【０００４】また、特開平９−１４９９１４号や特開平
１０−１９２３３３号等にあるように、自動トラッキン
グ機構を備えた角膜手術装置（眼科手術装置）も提案さ
れている。この装置は、レ−ザ照射中に患者眼眼球が動
いてしまい、眼球の動きに気付かずにレ−ザ照射を続け
て予定した形状に角膜が切除されないことを防ぐため、
レーザ照射光学系の照射光軸を患者眼の動きに追尾（ト
ラッキング）させて移動する機能を備えている。このト
ラッキング機構では、レーザ照射中も常にＣＣＤカメラ
等のＴＶカメラで患者眼前眼部を撮像する。そして、撮
像された画像に基づき、瞳孔中心位置が照射光軸等の基
準位置に対して所定の第１許容範囲（例えば、基準位置
から半径０．００５ｍｍ内）から外れたことが検出され
た場合、撮像画像に基づいて瞳孔中心位置と基準位置と
が一致するように照射光軸をトラッキングさせる。ま
た、瞳孔中心位置がＴＶカメラの撮像範囲、照射光軸の
移動可能範囲、基準位置から大きくずれる範囲（例え
ば、基準位置から半径１ｍｍ内）等の所定の第２許容範
囲から外れてしまった場合は、レーザ照射を中断する。
１０−１９２３３３号等にあるように、自動トラッキン
グ機構を備えた角膜手術装置（眼科手術装置）も提案さ
れている。この装置は、レ−ザ照射中に患者眼眼球が動
いてしまい、眼球の動きに気付かずにレ−ザ照射を続け
て予定した形状に角膜が切除されないことを防ぐため、
レーザ照射光学系の照射光軸を患者眼の動きに追尾（ト
ラッキング）させて移動する機能を備えている。このト
ラッキング機構では、レーザ照射中も常にＣＣＤカメラ
等のＴＶカメラで患者眼前眼部を撮像する。そして、撮
像された画像に基づき、瞳孔中心位置が照射光軸等の基
準位置に対して所定の第１許容範囲（例えば、基準位置
から半径０．００５ｍｍ内）から外れたことが検出され
た場合、撮像画像に基づいて瞳孔中心位置と基準位置と
が一致するように照射光軸をトラッキングさせる。ま
た、瞳孔中心位置がＴＶカメラの撮像範囲、照射光軸の
移動可能範囲、基準位置から大きくずれる範囲（例え
ば、基準位置から半径１ｍｍ内）等の所定の第２許容範
囲から外れてしまった場合は、レーザ照射を中断する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＴＶカ
メラ等による撮像とその画像処理とは、眼球の高速運動
に対して処理速度が遅い。そのため、従来の自動トラッ
キングでは、患者眼が動いてから照射光軸をトラッキン
グさせたりレーザ照射を中断するまでに、若干のタイム
ラグがあった。特に、レーザ照射を中断するような場合
には、中断までのタイムラグの間に予定外の部分を切除
してしまう惧れがある。
メラ等による撮像とその画像処理とは、眼球の高速運動
に対して処理速度が遅い。そのため、従来の自動トラッ
キングでは、患者眼が動いてから照射光軸をトラッキン
グさせたりレーザ照射を中断するまでに、若干のタイム
ラグがあった。特に、レーザ照射を中断するような場合
には、中断までのタイムラグの間に予定外の部分を切除
してしまう惧れがある。
【０００６】本発明は、上述従来技術の問題点を鑑み、
レ−ザ照射光学系の照射光軸と患者眼との位置合わせを
適切にし、正確な治療を行うことができる眼科手術装置
を提供することを技術課題とする。
レ−ザ照射光学系の照射光軸と患者眼との位置合わせを
適切にし、正確な治療を行うことができる眼科手術装置
を提供することを技術課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のような構成を有することを特徴とす
る。
に、本発明は次のような構成を有することを特徴とす
る。
【０００８】（１） 患者眼の所期する部位に治療用レ
ーザ光を照射することによって治療を行う眼科手術装置
は、治療用レーザ光を出射するレーザ光源と該レーザ光
源からの治療用レーザ光を前記部位に導光して照射する
照射光学系とを備えるレーザ照射手段と、角膜と網膜と
の間にある電位差を検出しその結果から患者眼の眼球運
動を検出する眼球運動検出手段と、該眼球運動検出手段
の検出結果に基づいて前記レーザ照射手段を制御する照
射制御手段と、を有することを特徴とする。
ーザ光を照射することによって治療を行う眼科手術装置
は、治療用レーザ光を出射するレーザ光源と該レーザ光
源からの治療用レーザ光を前記部位に導光して照射する
照射光学系とを備えるレーザ照射手段と、角膜と網膜と
の間にある電位差を検出しその結果から患者眼の眼球運
動を検出する眼球運動検出手段と、該眼球運動検出手段
の検出結果に基づいて前記レーザ照射手段を制御する照
射制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】（２） （１）の眼科手術装置において、
前記眼球運動検出手段は患者眼の周囲に貼付される複数
個の電極を含むことを特徴とする。
前記眼球運動検出手段は患者眼の周囲に貼付される複数
個の電極を含むことを特徴とする。
【００１０】（３） （２）の眼科手術装置において、
前記電極は患者眼の周囲の水平及び垂直方向の少なくと
も一方に各１対貼付されることを特徴とする。
前記電極は患者眼の周囲の水平及び垂直方向の少なくと
も一方に各１対貼付されることを特徴とする。
【００１１】（４） （１）の眼科手術装置において、
前記照射制御手段は前記レーザ照射手段を制御し、前記
眼球運動検出手段が所定の閾値以上または以下の電位差
を検出した場合にレーザ照射を中断させることを特徴と
する。
前記照射制御手段は前記レーザ照射手段を制御し、前記
眼球運動検出手段が所定の閾値以上または以下の電位差
を検出した場合にレーザ照射を中断させることを特徴と
する。
【００１２】（５） （４）の眼科手術装置は、さら
に、前記閾値を入力された患者眼のデータに基づいて可
変設定する設定手段を有することを特徴する。
に、前記閾値を入力された患者眼のデータに基づいて可
変設定する設定手段を有することを特徴する。
【００１３】（６） （１）の眼科手術装置は、さら
に、患者眼に対して前記照射光学系の照射光軸を相対移
動する移動手段と、患者眼の前眼部を照明する照明光源
と照明された前眼部の光量分布を検出する光電変換素子
と該光電変換素子からの信号を処理して瞳孔位置を求め
る演算手段とを備える眼球位置検出手段と、該眼球位置
検出手段の検出結果に基づいて前記移動手段を制御する
移動制御手段と、を有することを特徴とする。
に、患者眼に対して前記照射光学系の照射光軸を相対移
動する移動手段と、患者眼の前眼部を照明する照明光源
と照明された前眼部の光量分布を検出する光電変換素子
と該光電変換素子からの信号を処理して瞳孔位置を求め
る演算手段とを備える眼球位置検出手段と、該眼球位置
検出手段の検出結果に基づいて前記移動手段を制御する
移動制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】（７） （６）の眼科手術装置は、さら
に、前記眼球運動検出手段が所定の閾値以上または以下
の電位差を検出した場合に患者眼の動きを追尾するため
の追尾信号を発する信号発生手段を有し、前記移動制御
手段は該追尾信号に基づいて前記移動手段を制御するこ
とを特徴とする。
に、前記眼球運動検出手段が所定の閾値以上または以下
の電位差を検出した場合に患者眼の動きを追尾するため
の追尾信号を発する信号発生手段を有し、前記移動制御
手段は該追尾信号に基づいて前記移動手段を制御するこ
とを特徴とする。
【００１５】
【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。
いて説明する。
【００１６】［全体構成］図１はエキシマレ−ザ光によ
って角膜手術を行う角膜手術装置の全体構成図である。
１は装置本体であり、エキシマレ−ザ光源等が内蔵され
ている。２はアーム部であり、本体１からのエキシマレ
ーザ光を、レーザ照射口を備えるアーム先端部５に導光
する。アーム先端部５は、さらに、双眼の顕微鏡部３や
照明部４を含む観察光学系、眼球位置検出光学系等（詳
しくは後述する）を備える。アーム部２は、Ｘ方向ア−
ム駆動装置３１によってＸ方向（術者に対して左右方
向）に移動され、Ｙ方向ア−ム駆動装置３２によってＹ
方向（術者に対して前後方向）に移動される。また、ア
−ム先端部５は、Ｚ方向ア−ム駆動装置３３によってＺ
方向（照射光軸方向）に移動される。各ア−ム駆動装置
は、モ−タやスライド機構等の周知の構成を持つ（図２
参照）。
って角膜手術を行う角膜手術装置の全体構成図である。
１は装置本体であり、エキシマレ−ザ光源等が内蔵され
ている。２はアーム部であり、本体１からのエキシマレ
ーザ光を、レーザ照射口を備えるアーム先端部５に導光
する。アーム先端部５は、さらに、双眼の顕微鏡部３や
照明部４を含む観察光学系、眼球位置検出光学系等（詳
しくは後述する）を備える。アーム部２は、Ｘ方向ア−
ム駆動装置３１によってＸ方向（術者に対して左右方
向）に移動され、Ｙ方向ア−ム駆動装置３２によってＹ
方向（術者に対して前後方向）に移動される。また、ア
−ム先端部５は、Ｚ方向ア−ム駆動装置３３によってＺ
方向（照射光軸方向）に移動される。各ア−ム駆動装置
は、モ−タやスライド機構等の周知の構成を持つ（図２
参照）。
【００１７】６はコントロ−ラであり、ア−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、各種の操作スイッチ等を備える。コントローラ
６からの各種信号は、後述する演算制御部３０に送られ
る。８はレ−ザ出射を指示するトリガ信号を演算制御部
３０に送るためのフットスイッチである。９は必要な手
術条件の各種デ−タ入力、レ−ザ照射デ−タの演算、表
示、記憶等を行うコンピュ−タであり、本体９０、モニ
タ９１、キーボード９２、マウス９３等から構成され
る。１０は患者を寝かせるためのベッドである。
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、各種の操作スイッチ等を備える。コントローラ
６からの各種信号は、後述する演算制御部３０に送られ
る。８はレ−ザ出射を指示するトリガ信号を演算制御部
３０に送るためのフットスイッチである。９は必要な手
術条件の各種デ−タ入力、レ−ザ照射デ−タの演算、表
示、記憶等を行うコンピュ−タであり、本体９０、モニ
タ９１、キーボード９２、マウス９３等から構成され
る。１０は患者を寝かせるためのベッドである。
【００１８】５０は患者眼の周囲に貼付される電極のコ
ードを接続するためのコネクタであり、本実施形態では
４つのコネクタが設けられている（詳しくは後述す
る）。
ードを接続するためのコネクタであり、本実施形態では
４つのコネクタが設けられている（詳しくは後述す
る）。
【００１９】［各部の構成］図３は本装置の光学系及び
制御系の概略構成図である。
制御系の概略構成図である。
【００２０】＜レーザ照射光学系＞１１は波長１９３ｎ
ｍのエキシマレ−ザ光（以下、単にレーザ光という）を
出射するレ−ザ光源である。レーザ光源１１から出射さ
れた長方形の断面を持つレ−ザ光は、平面ミラ−１２，
１３によって反射される。ミラ−１３は移動装置３５に
よって平行移動され、レーザ光をアパ−チャ１５の開口
領域全体をカバ−するように一定方向に移動する。１４
はイメージローテータであり、回転装置３６によって回
転され、ミラー１３によって反射されたレーザ光を照射
光軸Ｌ１回りに回転させる。１５はレ−ザ光の照射領域
を限定するアパ−チャであり、可変装置３７によってそ
の開口径が変化される。１６はアパ−チャ１５を患者眼
Ｅの角膜Ｅｃに投影する投影レンズである。アパ−チャ
１５は投影レンズ１６を介して角膜Ｅｃと共役な位置に
あり、アパ−チャ１５で限定された領域が角膜Ｅｃに投
影されて切除領域が限定される。なお、このような光学
系は、特開平４−２４２６４４号、特開平６−１１４０
８３号等に記載されているので、これらを参照された
い。
ｍのエキシマレ−ザ光（以下、単にレーザ光という）を
出射するレ−ザ光源である。レーザ光源１１から出射さ
れた長方形の断面を持つレ−ザ光は、平面ミラ−１２，
１３によって反射される。ミラ−１３は移動装置３５に
よって平行移動され、レーザ光をアパ−チャ１５の開口
領域全体をカバ−するように一定方向に移動する。１４
はイメージローテータであり、回転装置３６によって回
転され、ミラー１３によって反射されたレーザ光を照射
光軸Ｌ１回りに回転させる。１５はレ−ザ光の照射領域
を限定するアパ−チャであり、可変装置３７によってそ
の開口径が変化される。１６はアパ−チャ１５を患者眼
Ｅの角膜Ｅｃに投影する投影レンズである。アパ−チャ
１５は投影レンズ１６を介して角膜Ｅｃと共役な位置に
あり、アパ−チャ１５で限定された領域が角膜Ｅｃに投
影されて切除領域が限定される。なお、このような光学
系は、特開平４−２４２６４４号、特開平６−１１４０
８３号等に記載されているので、これらを参照された
い。
【００２１】１７はエキシマレ−ザ光を反射して可視光
及び赤外光を透過する特性を持つダイクロイックミラ−
であり、レ−ザ照射光学系の照射光軸Ｌ１と後述する観
察光学系及び眼球位置検出光学系の検出光軸Ｌ２とを同
軸にする。
及び赤外光を透過する特性を持つダイクロイックミラ−
であり、レ−ザ照射光学系の照射光軸Ｌ１と後述する観
察光学系及び眼球位置検出光学系の検出光軸Ｌ２とを同
軸にする。
【００２２】＜観察光学系＞１８は対物レンズ、１９は
可視光を透過し赤外光を反射する特性を持つダイクロイ
ックミラ−である。照明部４からの可視照明光によって
照明された患者眼Ｅの前眼部像の光束は、ダイクロイッ
クミラ−１７、対物レンズ１８、ダイクロイックミラ−
１９を介して顕微鏡部３に入射する。これにより、術者
は双眼の顕微鏡部３から患者眼Ｅを観察することができ
る。なお、観察光学系には図示なきレチクル板が挿入さ
れており、患者眼ＥのＸ，Ｙ軸方向のアライメントの基
準とすることができる。
可視光を透過し赤外光を反射する特性を持つダイクロイ
ックミラ−である。照明部４からの可視照明光によって
照明された患者眼Ｅの前眼部像の光束は、ダイクロイッ
クミラ−１７、対物レンズ１８、ダイクロイックミラ−
１９を介して顕微鏡部３に入射する。これにより、術者
は双眼の顕微鏡部３から患者眼Ｅを観察することができ
る。なお、観察光学系には図示なきレチクル板が挿入さ
れており、患者眼ＥのＸ，Ｙ軸方向のアライメントの基
準とすることができる。
【００２３】また、観察光学系にはＺ軸方向のアライメ
ントを行うために２本のスリットからなる指標投影光学
系（特開平６−４７００１号参照）が配置されている。
２０は検出光軸Ｌ２上に置かれた固視灯である。
ントを行うために２本のスリットからなる指標投影光学
系（特開平６−４７００１号参照）が配置されている。
２０は検出光軸Ｌ２上に置かれた固視灯である。
【００２４】＜眼球位置検出光学系＞２１はＬＥＤ等の
赤外照明光源であり、光源２１は照射光軸Ｌ１（検出光
軸Ｌ２）を中心にして９０度間隔に４個配置されてい
る。２２は撮像レンズ、２３は反射ミラ−、２４は赤外
光透過フィルタ−、２５は赤外用ＣＣＤカメラである。
赤外照明光源であり、光源２１は照射光軸Ｌ１（検出光
軸Ｌ２）を中心にして９０度間隔に４個配置されてい
る。２２は撮像レンズ、２３は反射ミラ−、２４は赤外
光透過フィルタ−、２５は赤外用ＣＣＤカメラである。
【００２５】光源２１からの赤外照明光によって照明さ
れた患者眼Ｅの前眼部像の光束は、ダイクロイックミラ
−１７、対物レンズ１８を経て、ダイクロイックミラ−
１９によって反射される。その後、撮像レンズ２２によ
り、反射ミラ−２３、赤外透過フィルタ２４を介してＣ
ＣＤカメラ２５の撮像面に結像する。このとき、赤外透
過フィルタ２４は、ダイクロイックミラ−１９で僅かに
反射する可視光をカットする。
れた患者眼Ｅの前眼部像の光束は、ダイクロイックミラ
−１７、対物レンズ１８を経て、ダイクロイックミラ−
１９によって反射される。その後、撮像レンズ２２によ
り、反射ミラ−２３、赤外透過フィルタ２４を介してＣ
ＣＤカメラ２５の撮像面に結像する。このとき、赤外透
過フィルタ２４は、ダイクロイックミラ−１９で僅かに
反射する可視光をカットする。
【００２６】＜制御系＞３０は演算制御部であり、レー
ザ光源１１、移動装置３５、回転装置３６、可変装置３
７、後述するシャッタ装置３８、各ア−ム駆動装置３
１，３２，３３等を駆動制御する。
ザ光源１１、移動装置３５、回転装置３６、可変装置３
７、後述するシャッタ装置３８、各ア−ム駆動装置３
１，３２，３３等を駆動制御する。
【００２７】＜眼球運動検出系＞図４は本装置の眼球運
動検出系の概略構成図である。生物はその身体のどの一
部を取りあげても必ず微弱な電気を発生しており、眼球
もその例外ではなく、あたかも眼球内に小さな電池が置
かれているように、角膜側で正（＋）、網膜側で負
（−）の電位を有する（これは眼球の静止電位と呼ばれ
ている）。眼球が動く（回旋する）と、この静止電位に
よって周辺の電場に電圧分布の変化が起こり、これを電
極によってとらえると、眼球運動を電気的変化として検
出することができる（これはelectro-oculography＝Ｅ
ＯＧ法と呼ばれている）。そこで、本装置では、この眼
球運動による電気的変化に基づき、照射光軸Ｌ１と患者
眼との位置合わせ及びそれに伴うレーザ照射制御を行う
ようにしている。
動検出系の概略構成図である。生物はその身体のどの一
部を取りあげても必ず微弱な電気を発生しており、眼球
もその例外ではなく、あたかも眼球内に小さな電池が置
かれているように、角膜側で正（＋）、網膜側で負
（−）の電位を有する（これは眼球の静止電位と呼ばれ
ている）。眼球が動く（回旋する）と、この静止電位に
よって周辺の電場に電圧分布の変化が起こり、これを電
極によってとらえると、眼球運動を電気的変化として検
出することができる（これはelectro-oculography＝Ｅ
ＯＧ法と呼ばれている）。そこで、本装置では、この眼
球運動による電気的変化に基づき、照射光軸Ｌ１と患者
眼との位置合わせ及びそれに伴うレーザ照射制御を行う
ようにしている。
【００２８】５５ａ〜５５ｄは電極であり、電極糊やビ
ニールテープを使用して患者眼Ｅの周囲に貼付される。
電極の貼付位置は、水平・垂直ともに眼窩骨縁を目標
に、それぞれ正面視のときの瞳孔を通る線上とする。な
お、電極にはいろいろな型があるが、本実施形態では脳
波用の銀皿電極を使用している。
ニールテープを使用して患者眼Ｅの周囲に貼付される。
電極の貼付位置は、水平・垂直ともに眼窩骨縁を目標
に、それぞれ正面視のときの瞳孔を通る線上とする。な
お、電極にはいろいろな型があるが、本実施形態では脳
波用の銀皿電極を使用している。
【００２９】５７ａ，５７ｂは計測装置である。計測装
置５７ａには、眼球の水平方向の運動を導出するための
電極５５ａ，５５ｂが、それぞれのコード５６ａ，５６
ｂとコネクタ５０とを介して接続され、水平方向の眼位
の変化分を電位差として測定する。一方、計測装置５７
ｂには、眼球の垂直方向の運動を導出するための電極５
５ｃ，５５ｄが、それぞれのコード５６ｃ，５６ｄとコ
ネクタ５０とを介して接続され、垂直方向の眼位の変化
分を電位差として測定する。なお、計測装置５７ａ，５
７ｂには、希望する電気活動のみを取出す（眼輪筋等に
起因する筋電図等を除く）ための高域フィルタ（ハイカ
ットフィルタ）、眼球運動に伴う微弱な電位（約１ｍＶ
前後で心電図とおよそ同じ位）を増幅する増幅器、キャ
リブレータ、後述する処理回路等が備えられている。
置５７ａには、眼球の水平方向の運動を導出するための
電極５５ａ，５５ｂが、それぞれのコード５６ａ，５６
ｂとコネクタ５０とを介して接続され、水平方向の眼位
の変化分を電位差として測定する。一方、計測装置５７
ｂには、眼球の垂直方向の運動を導出するための電極５
５ｃ，５５ｄが、それぞれのコード５６ｃ，５６ｄとコ
ネクタ５０とを介して接続され、垂直方向の眼位の変化
分を電位差として測定する。なお、計測装置５７ａ，５
７ｂには、希望する電気活動のみを取出す（眼輪筋等に
起因する筋電図等を除く）ための高域フィルタ（ハイカ
ットフィルタ）、眼球運動に伴う微弱な電位（約１ｍＶ
前後で心電図とおよそ同じ位）を増幅する増幅器、キャ
リブレータ、後述する処理回路等が備えられている。
【００３０】［眼球位置検出］次に、ＣＣＤカメラ２５
による眼球位置の検出方法について説明する。なお、本
実施形態では、照射光軸Ｌ１をアライメントする対象を
瞳孔中心位置としているので、瞳孔中心位置の検出につ
いて説明する。図５は照射光軸Ｌ１（検出光軸Ｌ２）を
中心とした撮像画像を１６エリアに分割した例を示す図
である。図６はＣＣＤカメラ２５によって撮像された患
者眼Ｅの前眼部像を示す図である。図７はＣＣＤカメラ
２５の撮像信号から得られるＡ−Ａ’（図６）上の光量
分布を示す図である。
による眼球位置の検出方法について説明する。なお、本
実施形態では、照射光軸Ｌ１をアライメントする対象を
瞳孔中心位置としているので、瞳孔中心位置の検出につ
いて説明する。図５は照射光軸Ｌ１（検出光軸Ｌ２）を
中心とした撮像画像を１６エリアに分割した例を示す図
である。図６はＣＣＤカメラ２５によって撮像された患
者眼Ｅの前眼部像を示す図である。図７はＣＣＤカメラ
２５の撮像信号から得られるＡ−Ａ’（図６）上の光量
分布を示す図である。
【００３１】まず、光源２１からの赤外光による前眼部
からの反射光の濃淡情報を検出する。この検出にあたっ
ては、図５のように、ＣＣＤカメラ２５からの二次元画
像に対して、照射光軸Ｌ１（検出光軸Ｌ２）を中心とし
た画像を４×４の１６エリア（Ｓ1 〜Ｓ16）に分割す
る。そして、それぞれのエリア内の画素（１２５画素×
１２５画素）に対して、濃淡の検出対象とする所定の数
の画素（例えば、６４個）がエリア内に均等に分布する
ように、その位置を予め設定しておく（検出対象は全て
の画素を対象としてもよいが、検出に必要な数を対象と
した方が処理速度を速めることができる）。ＣＣＤカメ
ラ２５からの画像信号は、処理回路４１によってデジタ
ル変換された後、所定の処理が施されて演算制御部３０
に入力される。演算制御部３０は、入力された信号によ
り、各エリアごとに予め設定された画素における濃淡の
度合いを得る。１画素ごとの濃淡の度合いはデジタル化
されているので、例えば、０〜２５５の２５６段階の数
値化された濃淡値として得ることができる（０側が最も
暗く、２５５側が最も明るい）。
からの反射光の濃淡情報を検出する。この検出にあたっ
ては、図５のように、ＣＣＤカメラ２５からの二次元画
像に対して、照射光軸Ｌ１（検出光軸Ｌ２）を中心とし
た画像を４×４の１６エリア（Ｓ1 〜Ｓ16）に分割す
る。そして、それぞれのエリア内の画素（１２５画素×
１２５画素）に対して、濃淡の検出対象とする所定の数
の画素（例えば、６４個）がエリア内に均等に分布する
ように、その位置を予め設定しておく（検出対象は全て
の画素を対象としてもよいが、検出に必要な数を対象と
した方が処理速度を速めることができる）。ＣＣＤカメ
ラ２５からの画像信号は、処理回路４１によってデジタ
ル変換された後、所定の処理が施されて演算制御部３０
に入力される。演算制御部３０は、入力された信号によ
り、各エリアごとに予め設定された画素における濃淡の
度合いを得る。１画素ごとの濃淡の度合いはデジタル化
されているので、例えば、０〜２５５の２５６段階の数
値化された濃淡値として得ることができる（０側が最も
暗く、２５５側が最も明るい）。
【００３２】次に、演算制御部３０は、各エリアごとに
予め設定された画素における濃淡値情報に基づき、その
中で最も低い（最も濃い）濃淡値の段階を基準とした所
定範囲（例えば、２０段階）の濃淡情報を取り出す。そ
して、各エリアにおける所定範囲の濃淡値を持つ画素の
数をカウントし、カウントされた画素が所定の数（例え
ば、２０個）以上を満たすか否かをみる。所定の数（２
０個）を満たしていれば、瞳孔（または瞳孔の周りの虹
彩）がそのエリアに入っていると判定する。所定の数
（２０個）を満たしていなければ、瞳孔が一部しかその
エリアに入っていないか、睫等の濃淡値の低い部分がそ
のエリアに入っているなどとして、瞳孔未検知とする。
予め設定された画素における濃淡値情報に基づき、その
中で最も低い（最も濃い）濃淡値の段階を基準とした所
定範囲（例えば、２０段階）の濃淡情報を取り出す。そ
して、各エリアにおける所定範囲の濃淡値を持つ画素の
数をカウントし、カウントされた画素が所定の数（例え
ば、２０個）以上を満たすか否かをみる。所定の数（２
０個）を満たしていれば、瞳孔（または瞳孔の周りの虹
彩）がそのエリアに入っていると判定する。所定の数
（２０個）を満たしていなければ、瞳孔が一部しかその
エリアに入っていないか、睫等の濃淡値の低い部分がそ
のエリアに入っているなどとして、瞳孔未検知とする。
【００３３】所定の数（２０個）を満たすエリアが複数
あり、複数のエリアのうち隣接していないものがあると
きは、最も多い数を持つエリアと隣接していないエリア
とにおけるカウントされた画素の数を比較し、所定の数
（例えば、１０個）の開きがあるか否かをみる。これ
は、瞳孔から離れているところに睫等があったとして
も、カウントされた画素の数に開きがあれば、多いほう
のエリアに瞳孔があるとして睫等と区別するためであ
る。所定の数（１０個）の開きがないときは、瞳孔未検
知とする。所定の数（１０個）の開きあるときは、カウ
ントされた画素の数が最も多いエリアに瞳孔が入ってい
ると特定する。そして、照射光軸Ｌ１（検出光軸Ｌ２）
を中心とした４つのエリアＳ6 ，Ｓ7 ，Ｓ10，Ｓ11にお
いてカウントされた画素の数が均等（所定の幅で均等）
になっているかをみる。偏りがあれば、瞳孔があると特
定したエリアの位置に基づいて偏りが解消される方向に
照射光軸Ｌ１を移動させる。これにより、照射光軸Ｌ１
に対して瞳孔を近づけることができ、瞳孔（瞳孔領域）
の略全体を検出することができる。
あり、複数のエリアのうち隣接していないものがあると
きは、最も多い数を持つエリアと隣接していないエリア
とにおけるカウントされた画素の数を比較し、所定の数
（例えば、１０個）の開きがあるか否かをみる。これ
は、瞳孔から離れているところに睫等があったとして
も、カウントされた画素の数に開きがあれば、多いほう
のエリアに瞳孔があるとして睫等と区別するためであ
る。所定の数（１０個）の開きがないときは、瞳孔未検
知とする。所定の数（１０個）の開きあるときは、カウ
ントされた画素の数が最も多いエリアに瞳孔が入ってい
ると特定する。そして、照射光軸Ｌ１（検出光軸Ｌ２）
を中心とした４つのエリアＳ6 ，Ｓ7 ，Ｓ10，Ｓ11にお
いてカウントされた画素の数が均等（所定の幅で均等）
になっているかをみる。偏りがあれば、瞳孔があると特
定したエリアの位置に基づいて偏りが解消される方向に
照射光軸Ｌ１を移動させる。これにより、照射光軸Ｌ１
に対して瞳孔を近づけることができ、瞳孔（瞳孔領域）
の略全体を検出することができる。
【００３４】なお、上記の濃淡情報に基づく瞳孔の検出
は、ＣＣＤカメラ２５からの二次元画像に対するエリア
の分割を、簡易的には照射光軸Ｌ１（検出光軸Ｌ２）を
中心とした４分割としてもよい。
は、ＣＣＤカメラ２５からの二次元画像に対するエリア
の分割を、簡易的には照射光軸Ｌ１（検出光軸Ｌ２）を
中心とした４分割としてもよい。
【００３５】瞳孔（瞳孔領域）の略全体が検出できれ
ば、次に瞳孔中心位置を検出する。図６，７に示すよう
に、眼は瞳孔、虹彩、強膜によって光量が異なるので、
この光量分布情報から瞳孔エッジ位置の座標を検出する
ことができる。そして、瞳孔エッジ位置の座標から、そ
の中央の位置、すなわち瞳孔中心位置の座標を得ること
ができる。なお、眼球位置検出については、特開平９−
１４９９１４号等に記載されているので、これを参照さ
れたい。
ば、次に瞳孔中心位置を検出する。図６，７に示すよう
に、眼は瞳孔、虹彩、強膜によって光量が異なるので、
この光量分布情報から瞳孔エッジ位置の座標を検出する
ことができる。そして、瞳孔エッジ位置の座標から、そ
の中央の位置、すなわち瞳孔中心位置の座標を得ること
ができる。なお、眼球位置検出については、特開平９−
１４９９１４号等に記載されているので、これを参照さ
れたい。
【００３６】［眼球運動検出］次に、眼球運動の検出方
法について説明する。なお、ここでは、水平方向におけ
る眼球運動の検出についてのみ説明する。電極５５ａ，
５５ｂによって検出された水平方向の眼位の変化による
電位差（図８（ａ）参照）は、計測装置５７ａによって
取出されて増幅され、さらに、高速な眼球運動を検出す
るために計測装置５７ａ内の処理回路によって微分処理
される（図８（ｂ）参照）。なお、瞳孔中心位置と照射
光軸Ｌ１等の基準位置（後述する）とがアライメントさ
れた状態で患者眼Ｅが固視灯２０を固視している場合を
電位差０としている。さらに、計測装置５７ａ内の処理
回路は微分処理化された電位差を経時的に和算処理して
いき、所定の閾値（図中のＴｈ）以上（＋側）または以
下（−側）になったか否かをみる（図８（ｃ）参照）。
所定の閾値以上（＋側）または以下（−側）になった場
合は、その旨の信号を演算制御部３０に送り、演算制御
部３０は送られた信号に基づいてレーザ照射を中断させ
る（図８（ｄ）参照）。
法について説明する。なお、ここでは、水平方向におけ
る眼球運動の検出についてのみ説明する。電極５５ａ，
５５ｂによって検出された水平方向の眼位の変化による
電位差（図８（ａ）参照）は、計測装置５７ａによって
取出されて増幅され、さらに、高速な眼球運動を検出す
るために計測装置５７ａ内の処理回路によって微分処理
される（図８（ｂ）参照）。なお、瞳孔中心位置と照射
光軸Ｌ１等の基準位置（後述する）とがアライメントさ
れた状態で患者眼Ｅが固視灯２０を固視している場合を
電位差０としている。さらに、計測装置５７ａ内の処理
回路は微分処理化された電位差を経時的に和算処理して
いき、所定の閾値（図中のＴｈ）以上（＋側）または以
下（−側）になったか否かをみる（図８（ｃ）参照）。
所定の閾値以上（＋側）または以下（−側）になった場
合は、その旨の信号を演算制御部３０に送り、演算制御
部３０は送られた信号に基づいてレーザ照射を中断させ
る（図８（ｄ）参照）。
【００３７】なお、閾値は、瞳孔中心位置が基準位置に
対して所定の第１許容範囲（自動トラッキングを不要と
する範囲であり、例えば、基準位置から半径０．００５
ｍｍ地点）から外れたときの電位差以上（＋側）または
以下（−側）で、かつ瞳孔中心位置がＣＣＤカメラ２５
の撮像範囲、照射光軸Ｌ１の移動可能範囲、基準位置か
ら大きくずれる範囲（例えば、基準位置から半径１ｍｍ
地点）等の所定の第２許容範囲から外れたときの電位差
以下（＋側）または以上（−側）の値に設定する。好ま
しくは、アライメントずれによって切除結果に影響が発
生し得る地点の電位差の値とする。このような閾値は、
患者眼のデータによってコンピュータ９の本体９０が求
めて演算制御部３０に転送し、演算制御部３０から計測
装置５７ａ，５７ｂ内の処理回路に送って設定するよう
にしてもよい。本実施形態では、この閾値を基準位置か
ら半径０．５ｍｍ地点（これを第３許容範囲とする）で
の電位差とする。
対して所定の第１許容範囲（自動トラッキングを不要と
する範囲であり、例えば、基準位置から半径０．００５
ｍｍ地点）から外れたときの電位差以上（＋側）または
以下（−側）で、かつ瞳孔中心位置がＣＣＤカメラ２５
の撮像範囲、照射光軸Ｌ１の移動可能範囲、基準位置か
ら大きくずれる範囲（例えば、基準位置から半径１ｍｍ
地点）等の所定の第２許容範囲から外れたときの電位差
以下（＋側）または以上（−側）の値に設定する。好ま
しくは、アライメントずれによって切除結果に影響が発
生し得る地点の電位差の値とする。このような閾値は、
患者眼のデータによってコンピュータ９の本体９０が求
めて演算制御部３０に転送し、演算制御部３０から計測
装置５７ａ，５７ｂ内の処理回路に送って設定するよう
にしてもよい。本実施形態では、この閾値を基準位置か
ら半径０．５ｍｍ地点（これを第３許容範囲とする）で
の電位差とする。
【００３８】なお、上記の微分処理や和算処理等は、計
測装置５７ａ，５７ｂ内の処理回路ではなく、演算制御
部３０で行ってもよい。
測装置５７ａ，５７ｂ内の処理回路ではなく、演算制御
部３０で行ってもよい。
【００３９】［装置の動作］以上のような構成を持つ装
置において、その動作を図９のフローチャートに基づい
て説明する。
置において、その動作を図９のフローチャートに基づい
て説明する。
【００４０】装置の電源を入れ、システムを立ち上げる
と、コンピュ−タ９のモニタ９１上にはメニュ−画面が
表示される。エキシマレ−ザ光による角膜手術には屈折
矯正手術（ＰＲＫ：photorefractive keratectomy ）と
治療的角膜表層切除術（ＰＴＫ：phototherapeutic ker
atectomy）との手術モ−ドがあるが、ここではＰＲＫを
メニュ−画面によって選択する。術者は、予め検査して
おいた患者眼Ｅの屈折力値や手術条件等の各種デ−タを
コンピュ−タ９のキ−ボ−ド９２によって入力する。コ
ンピュ−タ９の本体９０は、入力されたデ−タに基づい
て角膜切除量等の手術データを算出する。算出された手
術デ−タは、キ−ボ−ド９２やマウス９３の操作によっ
て演算制御部３０へ転送される。
と、コンピュ−タ９のモニタ９１上にはメニュ−画面が
表示される。エキシマレ−ザ光による角膜手術には屈折
矯正手術（ＰＲＫ：photorefractive keratectomy ）と
治療的角膜表層切除術（ＰＴＫ：phototherapeutic ker
atectomy）との手術モ−ドがあるが、ここではＰＲＫを
メニュ−画面によって選択する。術者は、予め検査して
おいた患者眼Ｅの屈折力値や手術条件等の各種デ−タを
コンピュ−タ９のキ−ボ−ド９２によって入力する。コ
ンピュ−タ９の本体９０は、入力されたデ−タに基づい
て角膜切除量等の手術データを算出する。算出された手
術デ−タは、キ−ボ−ド９２やマウス９３の操作によっ
て演算制御部３０へ転送される。
【００４１】入力準備が完了したら、術者は患者をベッ
ド１０に寝かせ、レ−ザ照射口が設けられたア−ム先端
部５を患者眼Ｅの上部に置く。そして、各光源を点灯
し、患者眼Ｅには固視灯２０を固視させる。
ド１０に寝かせ、レ−ザ照射口が設けられたア−ム先端
部５を患者眼Ｅの上部に置く。そして、各光源を点灯
し、患者眼Ｅには固視灯２０を固視させる。
【００４２】術者は、照明部４によって照明された患者
眼Ｅの前眼部を顕微鏡部３によって観察し、ジョイステ
ィック７を操作して図示なきレチクルと瞳孔とが所定の
関係になるようにＸ，Ｙ方向をアライメントし、フォ−
カス調整スイッチ６０を操作してＺ軸方向をアライメン
トする。ジョイスティック７やフォ−カス調整スイッチ
６０による信号が演算制御部３０に入力されると、演算
制御部３０は各アーム駆動装置３１，３２，３３を作動
させ、ア−ム部２をＸ，Ｙ方向に移動させ、アーム先端
部をＺ方向に移動させる。
眼Ｅの前眼部を顕微鏡部３によって観察し、ジョイステ
ィック７を操作して図示なきレチクルと瞳孔とが所定の
関係になるようにＸ，Ｙ方向をアライメントし、フォ−
カス調整スイッチ６０を操作してＺ軸方向をアライメン
トする。ジョイスティック７やフォ−カス調整スイッチ
６０による信号が演算制御部３０に入力されると、演算
制御部３０は各アーム駆動装置３１，３２，３３を作動
させ、ア−ム部２をＸ，Ｙ方向に移動させ、アーム先端
部をＺ方向に移動させる。
【００４３】また、アライメントする際に、コントロ−
ラ６上の自動アライメントスイッチ６１をＯＮにしてお
くと、自動アライメント機構が作動する。眼球位置検出
光学系で瞳孔領域、さらに瞳孔中心位置が検出できる範
囲に患者眼Ｅがあれば、瞳孔中心位置と照射光軸Ｌ１と
が一致するように、装置は各アーム駆動装置３１，３２
を駆動してア−ム部２をＸ，Ｙ方向に移動させる。
ラ６上の自動アライメントスイッチ６１をＯＮにしてお
くと、自動アライメント機構が作動する。眼球位置検出
光学系で瞳孔領域、さらに瞳孔中心位置が検出できる範
囲に患者眼Ｅがあれば、瞳孔中心位置と照射光軸Ｌ１と
が一致するように、装置は各アーム駆動装置３１，３２
を駆動してア−ム部２をＸ，Ｙ方向に移動させる。
【００４４】さらに、瞳孔中心位置と照射光軸Ｌ１とを
一致させたままレ−ザ照射を行う場合は、コントロ−ラ
６上のＲｅａｄｙスイッチ６２をＯＮにしておくと、自
動トラッキング機構が作動する。この場合、ＣＣＤカメ
ラ２５の撮像素子上の所定位置（自動アライメントを実
施した場合は、照射光軸Ｌ１の位置）を基準位置として
記憶し、瞳孔中心位置が基準位置と一致するように照射
光軸Ｌ１をトラッキングさせる（ア−ム部２をＸ，Ｙ方
向に移動させる）。
一致させたままレ−ザ照射を行う場合は、コントロ−ラ
６上のＲｅａｄｙスイッチ６２をＯＮにしておくと、自
動トラッキング機構が作動する。この場合、ＣＣＤカメ
ラ２５の撮像素子上の所定位置（自動アライメントを実
施した場合は、照射光軸Ｌ１の位置）を基準位置として
記憶し、瞳孔中心位置が基準位置と一致するように照射
光軸Ｌ１をトラッキングさせる（ア−ム部２をＸ，Ｙ方
向に移動させる）。
【００４５】ＣＣＤカメラ２５の信号を処理して得られ
た瞳孔中心位置は、基準位置と随時比較される。そし
て、瞳孔中心位置が基準位置に対して所定の第１許容範
囲（例えば、基準位置から半径０．００５ｍｍ内）から
外れるように患者眼Ｅが動くと、演算制御部３０は比較
情報に基づいてトラッキング信号を発し、各アーム駆動
装置３１，３２を駆動してア−ム部２をＸ，Ｙ方向に移
動させ、瞳孔中心位置が基準位置の第１許容範囲内に入
るようにする。
た瞳孔中心位置は、基準位置と随時比較される。そし
て、瞳孔中心位置が基準位置に対して所定の第１許容範
囲（例えば、基準位置から半径０．００５ｍｍ内）から
外れるように患者眼Ｅが動くと、演算制御部３０は比較
情報に基づいてトラッキング信号を発し、各アーム駆動
装置３１，３２を駆動してア−ム部２をＸ，Ｙ方向に移
動させ、瞳孔中心位置が基準位置の第１許容範囲内に入
るようにする。
【００４６】さらに、瞳孔中心位置が基準位置に対して
所定の第３許容範囲（例えば、基準位置から半径０．５
ｍｍ内）から外れるように患者眼Ｅが動いていると、眼
球が所定の基準以上に動いたことが電極５５ａ〜５５ｄ
及び計測装置５７ａ，５７ｂを介して検出されるため、
演算制御部３０はシャッタ装置３８を作動させ、レーザ
照射を中断させる。このとき、瞳孔中心位置が基準位置
に対して所定の第２許容範囲（例えば、基準位置から半
径１ｍｍ内等）内であれば、演算制御部３０はＣＣＤカ
メラ２５による比較情報に基づいてトラッキング信号を
発し、各アーム駆動装置３１，３２を駆動してア−ム部
２をＸ，Ｙ方向に移動させ、瞳孔中心位置が基準位置の
第１許容範囲内に入るようにする。瞳孔中心位置が基準
位置に対して所定の第２許容範囲からも外れていれば、
手動アライメントによって瞳孔中心位置を少なくとも第
２許容範囲内に入れる。これにより、演算制御部３０は
自動トラッキング機構により、瞳孔中心位置が基準位置
の第１許容範囲内に入るようにする。
所定の第３許容範囲（例えば、基準位置から半径０．５
ｍｍ内）から外れるように患者眼Ｅが動いていると、眼
球が所定の基準以上に動いたことが電極５５ａ〜５５ｄ
及び計測装置５７ａ，５７ｂを介して検出されるため、
演算制御部３０はシャッタ装置３８を作動させ、レーザ
照射を中断させる。このとき、瞳孔中心位置が基準位置
に対して所定の第２許容範囲（例えば、基準位置から半
径１ｍｍ内等）内であれば、演算制御部３０はＣＣＤカ
メラ２５による比較情報に基づいてトラッキング信号を
発し、各アーム駆動装置３１，３２を駆動してア−ム部
２をＸ，Ｙ方向に移動させ、瞳孔中心位置が基準位置の
第１許容範囲内に入るようにする。瞳孔中心位置が基準
位置に対して所定の第２許容範囲からも外れていれば、
手動アライメントによって瞳孔中心位置を少なくとも第
２許容範囲内に入れる。これにより、演算制御部３０は
自動トラッキング機構により、瞳孔中心位置が基準位置
の第１許容範囲内に入るようにする。
【００４７】自動トラッキング機構によって瞳孔中心位
置が基準位置の第１許容範囲内に入ると、シャッタ装置
３８を再び作動させ、レ−ザ照射を可能な状態にする。
その後、術者がフットスイッチ８を踏むと、演算制御部
３０はレ−ザ照射を再開させる（図８（ｄ）参照）。レ
−ザ光は照射光学系を介して患者眼Ｅに照射され、角膜
は算出された手術データに基づいてアブレ−ションされ
る。
置が基準位置の第１許容範囲内に入ると、シャッタ装置
３８を再び作動させ、レ−ザ照射を可能な状態にする。
その後、術者がフットスイッチ８を踏むと、演算制御部
３０はレ−ザ照射を再開させる（図８（ｄ）参照）。レ
−ザ光は照射光学系を介して患者眼Ｅに照射され、角膜
は算出された手術データに基づいてアブレ−ションされ
る。
【００４８】自動アライメントを使用せず、ジョイステ
ィック７による手動アライメントによって決定された照
射光軸Ｌ１の位置を基準とする自動トラッキングを行う
場合は、手動アライメントによって患者眼Ｅの目標位置
に照射光軸Ｌ１を位置させる。アライメントが完了し、
Ｒｅａｄｙスイッチ６２をＯＮにすると、その時の患者
眼Ｅの瞳孔中心位置を基準位置として記憶する（すなわ
ち、この場合の基準位置は照射光軸Ｌ１とは異なる）。
そして、自動アライメントによる場合と同様にして自動
トラッキングを行うことができる。
ィック７による手動アライメントによって決定された照
射光軸Ｌ１の位置を基準とする自動トラッキングを行う
場合は、手動アライメントによって患者眼Ｅの目標位置
に照射光軸Ｌ１を位置させる。アライメントが完了し、
Ｒｅａｄｙスイッチ６２をＯＮにすると、その時の患者
眼Ｅの瞳孔中心位置を基準位置として記憶する（すなわ
ち、この場合の基準位置は照射光軸Ｌ１とは異なる）。
そして、自動アライメントによる場合と同様にして自動
トラッキングを行うことができる。
【００４９】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、種々の変容が可能である。例えば、上記
角膜手術装置以外の眼科手術装置（レーザ光凝固装置
等）にも実施可能であり、それらのレ−ザ照射光学系の
構成いかんに関係なく実施し得る。また、自動アライメ
ント機構や自動トラッキング機構を持たない装置であっ
ても、本発明は実施し得るのは言うまでもない。
ものではなく、種々の変容が可能である。例えば、上記
角膜手術装置以外の眼科手術装置（レーザ光凝固装置
等）にも実施可能であり、それらのレ−ザ照射光学系の
構成いかんに関係なく実施し得る。また、自動アライメ
ント機構や自動トラッキング機構を持たない装置であっ
ても、本発明は実施し得るのは言うまでもない。
【００５０】また、本実施形態では、眼球運動の検出結
果をレーザ照射の中断にのみ利用したが、この結果を自
動トラッキングに利用することもできる。電極５５ａ，
５５ｂによって検出された水平方向の眼位の変化による
電位差と、電極５５ｃ，５５ｄによって検出された垂直
方向の眼位の変化による電位差とに基づき、演算制御部
３０は眼球の移動（回旋）方向及び移動（回旋）量を予
測する。そして、その予測に基づき、トラッキング信号
を発して予め照射光軸Ｌ１を移動させる。これにより、
その後のＣＣＤカメラ２５による瞳孔中心位置と基準位
置との比較情報に基づくトラッキングを効率よく行うこ
とができる。
果をレーザ照射の中断にのみ利用したが、この結果を自
動トラッキングに利用することもできる。電極５５ａ，
５５ｂによって検出された水平方向の眼位の変化による
電位差と、電極５５ｃ，５５ｄによって検出された垂直
方向の眼位の変化による電位差とに基づき、演算制御部
３０は眼球の移動（回旋）方向及び移動（回旋）量を予
測する。そして、その予測に基づき、トラッキング信号
を発して予め照射光軸Ｌ１を移動させる。これにより、
その後のＣＣＤカメラ２５による瞳孔中心位置と基準位
置との比較情報に基づくトラッキングを効率よく行うこ
とができる。
【００５１】また、本実施形態では、照射光軸Ｌ１と検
出光軸Ｌ２とを同軸としたが、これらが所定の位置関係
にあれば同軸でなくてもよい。なお、この場合は、検出
光軸Ｌ２に対する照射光軸Ｌ１の位置を予め記憶させて
おく。
出光軸Ｌ２とを同軸としたが、これらが所定の位置関係
にあれば同軸でなくてもよい。なお、この場合は、検出
光軸Ｌ２に対する照射光軸Ｌ１の位置を予め記憶させて
おく。
【００５２】また、本実施形態では、眼球運動検出用と
して片眼用の電極及び計測装置を用意したが、両眼用の
電極及び計測装置を用意してもよい。この場合は、入力
選択器及びスイッチを装置に設け、右眼の眼球運動検出
と左眼の眼球運動検出とを選択できるようにすればよ
い。もちろん、この場合、コネクタの数も８つとするな
どの変容が可能である。
して片眼用の電極及び計測装置を用意したが、両眼用の
電極及び計測装置を用意してもよい。この場合は、入力
選択器及びスイッチを装置に設け、右眼の眼球運動検出
と左眼の眼球運動検出とを選択できるようにすればよ
い。もちろん、この場合、コネクタの数も８つとするな
どの変容が可能である。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レ−ザ照射光学系の照射光軸と患者眼との位置合わせを
適切にし、正確な治療を行うことができる。
レ−ザ照射光学系の照射光軸と患者眼との位置合わせを
適切にし、正確な治療を行うことができる。
【図１】本発明の実施形態である角膜手術装置の全体構
成図である。
成図である。
【図２】本装置のア−ム部及びアーム先端部の移動機構
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本装置の光学系及び制御系の概略構成図であ
る。
る。
【図４】本装置の眼球運動検出系の概略構成図である。
【図５】照射光軸を中心とした画像を１６エリアに分割
した例を示す図である。
した例を示す図である。
【図６】ＣＣＤカメラによって撮像された患者眼の前眼
部像を示す図である。
部像を示す図である。
【図７】図６のＡ−Ａ’上の光量分布を示す図である。
【図８】眼球運動を検出する方法を示す図である。
【図９】自動アライメント及び自動トラッキングの動作
を説明するフロ−チャ−トである。
を説明するフロ−チャ−トである。
２ アーム部 ５ アーム先端部 １１ レーザ光源 １３ 平面ミラー １４ イメージローテータ １５ アパーチャ ２５ ＣＣＤカメラ ３０ 演算制御部 ５０ コネクタ ５５ａ〜５５ｄ 電極 ５７ａ，５７ｂ 計測装置
Claims (7)
- 【請求項１】 患者眼の所期する部位に治療用レーザ光
を照射することによって治療を行う眼科手術装置は、治
療用レーザ光を出射するレーザ光源と該レーザ光源から
の治療用レーザ光を前記部位に導光して照射する照射光
学系とを備えるレーザ照射手段と、角膜と網膜との間に
ある電位差を検出しその結果から患者眼の眼球運動を検
出する眼球運動検出手段と、該眼球運動検出手段の検出
結果に基づいて前記レーザ照射手段を制御する照射制御
手段と、を有することを特徴とする眼科手術装置。 - 【請求項２】 請求項１の眼科手術装置において、前記
眼球運動検出手段は患者眼の周囲に貼付される複数個の
電極を含むことを特徴とする眼科手術装置。 - 【請求項３】 請求項２の眼科手術装置において、前記
電極は患者眼の周囲の水平及び垂直方向の少なくとも一
方に各１対貼付されることを特徴とする眼科手術装置。 - 【請求項４】 請求項１の眼科手術装置において、前記
照射制御手段は前記レーザ照射手段を制御し、前記眼球
運動検出手段が所定の閾値以上または以下の電位差を検
出した場合にレーザ照射を中断させることを特徴とする
眼科手術装置。 - 【請求項５】 請求項４の眼科手術装置は、さらに、前
記閾値を入力された患者眼のデータに基づいて可変設定
する設定手段を有することを特徴する眼科手術装置。 - 【請求項６】 請求項１の眼科手術装置は、さらに、患
者眼に対して前記照射光学系の照射光軸を相対移動する
移動手段と、患者眼の前眼部を照明する照明光源と照明
された前眼部の光量分布を検出する光電変換素子と該光
電変換素子からの信号を処理して瞳孔位置を求める演算
手段とを備える眼球位置検出手段と、該眼球位置検出手
段の検出結果に基づいて前記移動手段を制御する移動制
御手段と、を有することを特徴とする眼科手術装置。 - 【請求項７】 請求項６の眼科手術装置は、さらに、前
記眼球運動検出手段が所定の閾値以上または以下の電位
差を検出した場合に患者眼の動きを追尾するための追尾
信号を発する信号発生手段を有し、前記移動制御手段は
該追尾信号に基づいて前記移動手段を制御することを特
徴とする眼科手術装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000098411A JP2001276111A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 眼科手術装置 |
| DE2001606659 DE60106659T2 (de) | 2000-03-31 | 2001-03-29 | Gerät zur Augenchirurgie |
| EP20010108075 EP1138290B1 (en) | 2000-03-31 | 2001-03-29 | Ophthalmic surgery apparatus |
| US09/820,971 US6585724B2 (en) | 2000-03-31 | 2001-03-30 | Ophthalmic surgery apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000098411A JP2001276111A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 眼科手術装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001276111A true JP2001276111A (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=18612895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000098411A Pending JP2001276111A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 眼科手術装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6585724B2 (ja) |
| EP (1) | EP1138290B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001276111A (ja) |
| DE (1) | DE60106659T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005323905A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 眼球運動測定装置、及び眼球運動測定プログラム |
| JP2010535049A (ja) * | 2007-07-30 | 2010-11-18 | レイン アプライド ダイアノスティクス リミテッド | 光学測定装置及び光学測定方法 |
| WO2022091430A1 (ja) * | 2020-10-27 | 2022-05-05 | 株式会社トプコン | 眼科観察装置、その制御方法、プログラム、及び記録媒体 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003041623A1 (en) | 2001-11-15 | 2003-05-22 | Optotech Ltd. | Non-penetrating filtration surgery |
| EP1280469B1 (en) | 2000-05-08 | 2010-04-14 | I Optima Ltd. | Non-penetrating filtration surgery |
| JP3978024B2 (ja) | 2001-12-03 | 2007-09-19 | 株式会社ニデック | 眼科装置及び角膜手術装置 |
| JP4162450B2 (ja) * | 2002-08-29 | 2008-10-08 | 株式会社ニデック | 角膜手術装置 |
| US20040105881A1 (en) * | 2002-10-11 | 2004-06-03 | Gregor Cevc | Aggregates with increased deformability, comprising at least three amphipats, for improved transport through semi-permeable barriers and for the non-invasive drug application in vivo, especially through the skin |
| JP4086667B2 (ja) * | 2003-01-15 | 2008-05-14 | 株式会社ニデック | 角膜手術装置 |
| US7481536B2 (en) * | 2004-02-19 | 2009-01-27 | Amo Manufacturing Usa, Llc | Methods and systems for differentiating left and right eye images |
| DE102005046130A1 (de) * | 2005-09-27 | 2007-03-29 | Bausch & Lomb Inc. | System und Verfahren zur Behandlung eines Auges eines Patienten, das mit hoher Geschwindigkeit arbeitet |
| DE102009007858B3 (de) * | 2009-02-06 | 2010-07-15 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | Augenchirurgiesystem |
| JP5574670B2 (ja) * | 2009-10-30 | 2014-08-20 | キヤノン株式会社 | 補償光学装置、撮像装置および補償光学方法 |
| KR101046677B1 (ko) * | 2011-03-15 | 2011-07-06 | 동국대학교 산학협력단 | 눈 위치 추적방법 및 이를 이용한 의료용 헤드램프 |
| DE102012008998B4 (de) * | 2012-05-04 | 2021-07-22 | Alcon Inc. | Einrichtung für die lasergestützte Augenchirurgie |
| KR102247988B1 (ko) * | 2013-01-30 | 2021-05-03 | 가부시키가이샤 니데크 | 자각식 안굴절력 측정 장치 |
| WO2020089737A1 (en) * | 2018-10-28 | 2020-05-07 | Belkin Laser Ltd. | Protection for direct selective laser trabeculoplasty |
| JP7367433B2 (ja) * | 2019-09-30 | 2023-10-24 | 株式会社ニデック | 眼科撮影装置 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3724932A (en) * | 1971-04-09 | 1973-04-03 | Stanford Research Inst | Eye tracker and method |
| GB2170910A (en) * | 1984-12-19 | 1986-08-13 | Marconi Co Ltd | Eye tracking system |
| JP3199124B2 (ja) | 1990-12-28 | 2001-08-13 | 株式会社ニデック | レーザアブレーション装置 |
| US5637109A (en) | 1992-02-14 | 1997-06-10 | Nidek Co., Ltd. | Apparatus for operation on a cornea using laser-beam |
| JP2965101B2 (ja) * | 1992-07-31 | 1999-10-18 | 株式会社ニデック | 眼科装置 |
| JPH07303609A (ja) | 1994-05-11 | 1995-11-21 | Nippon Koden Corp | 眼球運動測定装置 |
| JP2705758B2 (ja) | 1995-07-27 | 1998-01-28 | 工業技術院長 | 眼球運動計数型有効視野計測装置 |
| US6159202A (en) | 1995-09-29 | 2000-12-12 | Nidex Co., Ltd. | Corneal surgery apparatus |
| JP3828626B2 (ja) * | 1996-12-27 | 2006-10-04 | 株式会社ニデック | 眼科手術装置 |
| JP2000333905A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-05 | Nidek Co Ltd | 眼科装置 |
-
2000
- 2000-03-31 JP JP2000098411A patent/JP2001276111A/ja active Pending
-
2001
- 2001-03-29 DE DE2001606659 patent/DE60106659T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-29 EP EP20010108075 patent/EP1138290B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-30 US US09/820,971 patent/US6585724B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005323905A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 眼球運動測定装置、及び眼球運動測定プログラム |
| JP4568024B2 (ja) * | 2004-05-17 | 2010-10-27 | 日本放送協会 | 眼球運動測定装置、及び眼球運動測定プログラム |
| JP2010535049A (ja) * | 2007-07-30 | 2010-11-18 | レイン アプライド ダイアノスティクス リミテッド | 光学測定装置及び光学測定方法 |
| WO2022091430A1 (ja) * | 2020-10-27 | 2022-05-05 | 株式会社トプコン | 眼科観察装置、その制御方法、プログラム、及び記録媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE60106659D1 (de) | 2004-12-02 |
| EP1138290A1 (en) | 2001-10-04 |
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