JPH11285501A - レーザ治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の経時的変化や環境変化によるレーザ出
力の変動を装置自らが制御して防止することにより、安
定したレーザ出力を得る。また、設定したパルス数のレ
ーザ照射を効率良く得る。 【解決手段】 励起光源からの励起光によって治療用の
パルスレーザ光を発振する固体レーザ発振器を備えるレ
ーザ治療装置において、所望するパルスレーザ光の照射
パルス数を設定するパルス数設定手段と、前記励起光源
へエネルギを供給するエネルギ供給手段と、前記レーザ
発振器から発振されたパルスレーザ光を検出する検出手
段と、検出されたパルスレーザ光の照射パルス数と設定
された照射パルス数との比較に基づいて前記エネルギ供
給手段が供給するエネルギのレベルを変更するレベル変
更手段と、変更されたエネルギレベルを記憶する記憶手
段と、該記憶手段に記憶されたエネルギレベルに基づい
て設定された照射パルス数に対応するレベルのエネルギ
を供給するように前記エネルギ供給手段を制御する供給
制御手段と、疾患部へパルスレーザ光を導く導光手段
と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、治療用レーザ光を
患者眼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】レーザ治療装置の発振モードには、主とし
てその熱作用によって患部組織を凝固する連続波モード
や、その衝撃作用によって患部組織を破壊したり切開し
たりするパルスモードなどが知られている。Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザに代表される固体レーザは、通常連続波モード
とパルスモードの両方で動作可能であるが、その目的に
よって使用モードが異なる。

【０００３】励起光源からの光をレーザ媒質に照射して
レーザを発生させる固体レーザにおいては、パルスモー
ドで動作させる場合、レーザ発振器光路内にＱスイッチ
（一種の光学シャッタ）を配置し、固体レーザの特徴的
なレーザ上準位の寿命の長さを利用してジャイアントパ
ルスを発振させる方法が知られている。また、複数のジ
ャイアントパルスを連続して発振させるバーストモード
のものも知られている。

【０００４】レーザ媒質を励起して所期するパルス数の
レーザを発振させるためには、発振パルス数に対応する
励起光エネルギを励起光源から付与しなければならな
い。励起光エネルギは励起光源に供給される電圧によっ
て変化するため、ポテンショメータによって所期するパ
ルス数を得るために必要な電圧のレベルを設定し、励起
光エネルギを決定していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
媒質を励起するために必要な励起光源からの励起光エネ
ルギは、励起光源の劣化等の経時的変化やレーザ発振器
内の動作温度等の環境変化などによっても変化する。こ
のように励起光エネルギが変化すると、設定されたパル
ス数に対応するレベルの電圧が供給されてもレーザ媒質
が充分に励起されなかったり過大に励起されたりして、
レーザが発振されなかったり、設定されたパルス数以下
又は以上でレーザが発振されたりする。これらを防ぐた
めには励起光源に供給される電圧のレベル設定を変更し
なければならないが、レベル設定の変更はサービスマン
等がポテンショメータで行わなければならないため手間
であった。

【０００６】また、供給する電圧のレベル設定の変更
は、設定されたパルス数のレーザ照射が得られるまでテ
スト発振によって確認しなければならない。しかしなが
ら、レベル設定の変更は変更する者の経験や感に頼ると
ころが大きいため、設定されたパルス数のレーザ照射が
得られるまでに時間がかかり効率が悪かった。

【０００７】本発明は、上記問題点に鑑み、装置の経時
的変化や環境変化によるレーザ出力の変動を装置自らが
制御して防止し、安定したレーザ出力が得られるレーザ
治療装置を提供することを技術課題とする。

【０００８】また、設定したパルス数のレーザ照射が効
率良く得られるレーザ治療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） 励起光源からの励起光によって治
療用のパルスレーザ光を発振する固体レーザ発振器を備
えるレーザ治療装置において、所望するパルスレーザ光
の照射パルス数を設定するパルス数設定手段と、前記励
起光源へエネルギを供給するエネルギ供給手段と、前記
レーザ発振器から発振されたパルスレーザ光を検出する
検出手段と、検出されたパルスレーザ光の照射パルス数
と設定された照射パルス数との比較に基づいて前記エネ
ルギ供給手段が供給するエネルギのレベルを変更するレ
ベル変更手段と、変更されたエネルギレベルを記憶する
記憶手段と、該記憶手段に記憶されたエネルギレベルに
基づいて設定された照射パルス数に対応するレベルのエ
ネルギを供給するように前記エネルギ供給手段を制御す
る供給制御手段と、疾患部へパルスレーザ光を導く導光
手段と、を備えることを特徴とする。

【００１１】（２） （１）のレーザ治療装置は、さら
に照射パルス数に対応するエネルギレベルを設定するレ
ベル設定手段を備え、前記レベル変更手段は該レベル設
定手段によって設定されたエネルギレベルに対して変更
を加えることを特徴とする。

【００１２】（３） （２）のレーザ治療装置におい
て、前記レベル設定手段は各照射パルス数に対応するエ
ネルギレベルを各々１つ設定することを特徴とする。

【００１３】（４） （１）のレーザ治療装置におい
て、前記レベル変更手段は検出された照射パルス数と設
定されたパルス数とが異なる場合、エネルギレベルを設
定された照射パルス数の１つ上又は下の照射パルス数に
対応するレベルに変更することを特徴とする。

【００１４】（５） （１）のレーザ治療装置におい
て、前記レベル変更手段は検出された照射パルス数と設
定されたパルス数とが異なる場合、エネルギレベルを設
定された照射パルス数に対応するレベルとその１つ上又
は下の照射パルス数に対応するレベルとの中間のレベル
に変更することを特徴とする。

【００１５】（６） （１）のレーザ治療装置は、さら
に前記パルスレーザ光の照射条件を設定する条件設定手
段と、該条件設定手段によって照射条件が設定された時
又は前記レベル変更手段によってエネルギレベルが変更
された時に前記レーザ発振器からパルスレーザ光をテス
ト発振させるテスト発振手段と、を備えることを特徴と
する。

【００１６】（７） （１）のレーザ治療装置は、さら
に前記パルスレーザ光の照射エネルギ量を設定するエネ
ルギ量設定手段と、パルスレーザ光の照射エネルギ量を
調整する調整手段と、前記検出手段によって検出された
パルスレーザ光の照射エネルギ量と前記エネルギ量設定
手段によって設定された照射エネルギ量との比較に基づ
いて該調整手段を制御する調整制御手段と、を備えるこ
とを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて説明する。図１は実施例の装置の光学系及び制
御系の概略構成を示す図である。

【００１８】＜光学系＞１は主波長１０６４ｎｍのレー
ザ光を発振するＹＡＧレーザ発振器であり、ＹＡＧレー
ザ発振器１はＮｄ：ＹＡＧロッド２、Ｎｄ：ＹＡＧロッ
ド２に励起光を与えるフラッシュランプ３、全反射ミラ
ー４、出力ミラー５、及び出力ミラー５とＮｄ：ＹＡＧ
ロッド２との間に設けられた可飽和色素のＤｙｅＱスイ
ッチ６から構成される。Ｎｄ：ＹＡＧロッド２はフラッ
シュランプ３からの光で励起されるとエネルギレベルが
高まり、ＤｙｅＱスイッチ６はＮｄ：ＹＡＧロッド２の
エネルギレベルが一定レベルに達すると透明に変化して
いく。そして、飽和状態に達するとＤｙｅＱスイッチ６
は完全に透明になり、レーザ発振器１のＱ値が最大にな
る。これにより、レーザ発振器１は発振状態となってＮ
ｄ：ＹＡＧロッド２に蓄えられたエネルギが一度に放出
され、ジャイアントパルスのレーザ光がレーザ発振器１
から発振される。

【００１９】１０はレーザ光の偏光方向を回転させる１
／２波長板、１１はブリュースタ角に配置された偏光板
である。１／２波長板１０は後述するパルスモータによ
って回転され、偏光板１１との組み合わせによって患部
に照射されるレーザ光のエネルギ量を調整する。１２は
ビームスプリッタであり、偏光板１１を通過したレーザ
光の一部はビームスプリッタ１２によって反射されて光
検出器１３に検出される。

【００２０】１４は安全シャッタであり、テスト発振
（後述する）や異常発生時等所定の場合にレーザ光を遮
断する。安全シャッタ１４を通過したレーザ光はエキス
パンダレンズ１５によって光束を拡げられ、ダイクロイ
ックミラー１６で可視光半導体レーザ１７からのエイミ
ング光（主波長６５０ｎｍ）と同軸にされる。可視光半
導体レーザ１７を出射したエイミング光は２つの開口を
持つアパーチャ１８によって分割される。

【００２１】１９はレーザ光束を拡げるエキスパンダレ
ンズ、２０はエイミング光である可視光半導体レーザ光
の一部及びＹＡＧレーザ光を反射して観察光を透過する
ダイクロイックミラーである。ダイクロイックミラー２
０で反射されたレーザ光は対物レンズ２１及びコンタク
トレンズ２２を介して患者眼Ｅの患部に集光される。

【００２２】２３はスリット投影光学系であり、スリッ
ト投影光学系２３からの光束はコンタクトレンズ２２を
介して患者眼Ｅを照明する。２４は患者眼Ｅを観察する
ための双眼の顕微鏡である。

【００２３】＜制御系＞３０はフラッシュランプ３に電
圧を供給する電源部であり、電源部３０には１トリガ信
号によって複数パルスを発振させる駆動回路が設けられ
ている。３１は後述するパネル操作部によって設定され
た照射条件に基づいて装置全体の動作を制御する制御部
であり、本実施例ではＣＰＵを使用している。３２は制
御部３１からの制御信号によって基準電圧を出力するＤ
／Ａコンバータである。３３は光検出器１３からの信号
を検出処理する検出回路であり、検出回路３３で処理さ
れた信号は制御部３１に入力される。

【００２４】３４は１／２波長板１０を駆動するモー
タ、３５はモータ駆動回路である。３６は安全シャッタ
１４を開閉駆動するモータ、３７はモータ駆動回路であ
る。駆動回路３５、３７は制御部３１からの制御信号に
よって制御される。

【００２５】４０は各種の入力スイッチ及び表示器を有
するパネル操作部である。入力スイッチには、患部に照
射されるレーザ光のエネルギ量や１トリガ信号による照
射パルス数などの照射条件を設定するスイッチ、安全シ
ャッタ１４を開いてレーザ光を照射可能な状態にするス
イッチなどがある。また、表示器は光検出器１３によっ
て検出されるレーザ光の照射エネルギ量や設定されたパ
ルス数などを表示する。４１はトリガ信号を発信させる
ための照射スイッチである。

【００２６】以上のような装置において、その動作を図
２のフローチャートに基づいて説明する。

【００２７】術者は図示なき電源スイッチを投入して装
置を起動させるとともに、パネル操作部４０を操作して
治療目的等に従って照射条件の設定を行う。装置は基準
温度条件下で所定のレーザ光の出力が得られるように調
整されており、設定信号が入力されると制御部３１は安
全シャッタ１４を閉じた状態で自動的にトリガ信号を発
信させる。トリガ信号を受けた制御部３１は、設定され
た照射パルス数に対応する励起光エネルギを付与するた
め、予め設定記憶されたレベルの基準電圧を出力するよ
うにＤ／Ａコンバータ３２へ制御信号を送る。Ｄ／Ａコ
ンバータ３２は制御信号に従って所定レベルの基準電圧
を電源部３０に出力し、電源部３０は基準電圧に基づい
た所定レベルのチャージ電圧をフラッシュランプ３へ供
給する。フラッシュランプ３は供給された電圧によって
発光してＮｄ：ＹＡＧロッド２に励起エネルギを付与
し、レーザ発振器１はレーザ光を発振させる。

【００２８】ところで、フラッシュランプ３の劣化等に
よって、所定レベルの電圧を与えても設定された照射パ
ルス数が得られない場合がある。また、レーザ発振器１
内の動作温度や周辺温度などによっても設定された照射
パルス数が得られなかったり、逆に設定された以上の照
射パルス数が得られたりする場合もある。そこで、制御
部３１は検出回路３３からの検出信号により照射パルス
数を確認し、設定された照射パルス数が得られない場合
は電圧のレベル設定を上げる旨の制御信号をＤ／Ａコン
バータ３２に送り、設定された以上の照射パルス数が得
られた場合は電圧の設定レベルを下げる旨の制御信号を
Ｄ／Ａコンバータ３２に送る。Ｄ／Ａコンバータ３２は
制御部３１からの制御信号に基づいて基準電圧の出力を
変化させ、電源部３０からフラッシュランプ３への電圧
の供給を変化させる。その後再度テスト発振を行って照
射パルス数を確認する。このように、制御部３１が検出
された照射パルス数に基づいて電源部３０から供給され
る電圧をＤ／Ａコンバータ３２を介して変化させ、フラ
ッシュランプ３からの励起光エネルギを変化させること
によって、設定された照射パルス数を得ることができ
る。

【００２９】ここで、フラッシュランプ３に供給される
電圧のレベル設定の変更について、図３に基づいて説明
する。グラフ５０は初期設定時における供給電圧と照射
パルス数との関係を表わしたものであり、制御部３１は
照射パルス数が１発のときの電圧レベルをＶ１、２発の
ときの電圧レベルをＶ２（以下、Ｖ３、Ｖ４…）に設定
して記憶している。

【００３０】フラッシュランプ３の劣化等によって供給
電圧と照射パルス数との関係がグラフ５１のように変化
した場合、術者が照射パルス数を１発に設定すると、制
御部３１からの制御信号により電源部３０はＶ１の電圧
を供給する。しかし、供給電圧のレベルはグラフ５０の
状態で設定されているため、Ｖ１の電圧を供給してもレ
ーザ光が照射されないことがある。制御部３１は検出回
路３３からの検出信号によって照射パルス数を確認し、
１発の照射パルスが得られなければ、電圧のレベル設定
をＶ２に上げて再度テスト発振する。そして、検出回路
３３からの検出信号により、得られた照射パルス数が１
発であれば、制御部３１はＶ２を照射パルス数１発の電
圧レベルに設定変更して記憶する。電圧のレベル設定を
Ｖ２に上げても照射パルス数が得られなければ、さらに
電圧のレベル設定をＶ３に上げる。また、電圧のレベル
設定をＶ２に上げたときに照射パルス数が２発得られて
しまった場合は、Ｖ１とＶ２との中間の電圧レベル（Ｖ
1.5とする）に下げて再度テスト発振する。

【００３１】また、別の方法として、Ｖ１の電圧で１発
の照射パルス数が得られなければ電圧のレベル設定をＶ
1.5に上げ、Ｖ1.5の電圧でも得られなければさらにＶ２
に上げるように、供給電圧のレベル設定を変更するよう
にしてもよい。なお、設定された照射パルス数より検出
された照射パルス数の方が多い場合も同様にして変更す
る。

【００３２】また、電圧レベルの設定変更は各照射パル
ス数に対応する電圧レベルを全て変更するようにしても
よい。この場合、照射パルス数１発の電圧レベルをＶ２
に設定変更して記憶するときは、同様に照射パルス数２
発の電圧レベルをＶ４（以下、Ｖ６，Ｖ８…）に設定変
更して記憶する。また、照射パルス数１発の電圧レベル
をＶ1.5に設定変更して記憶するときは、同様に照射パ
ルス数２発の電圧レベルをＶ３（以下、Ｖ4.5，Ｖ６
…）に設定変更して記憶する。

【００３３】このように供給電圧のレベル設定を所定の
段階で変更することにより、効率良く変更することがで
きる。また、変更された供給電圧のレベルは記憶されて
いるので、次に装置を動作させる場合に改めて供給電圧
のレベル設定を変更する必要がない。

【００３４】一方、パネル操作部４０によって設定され
たレーザ光の照射エネルギ量を得るためには、制御部３
１が１／２波長板１０の透過データに基づいて、設定さ
れた照射エネルギ量が得られるように１／２波長板１０
を所定の角度回転させる。レーザ光がテスト発振される
と、制御部３１は検出回路３３からの検出信号によって
設定された照射エネルギ量が得られているかを確認す
る。設定された照射エネルギ量が得られていないとき
は、さらに１／２波長板１０を回転させる。その後再度
テスト発振を行って照射エネルギ量を確認する。このよ
うに、制御部３１が検出された照射エネルギ量に基づい
て１／２波長板１０を回転させることによって、設定さ
れた照射エネルギ量を得ることができる。

【００３５】検出回路３３からの検出信号によって、設
定された照射条件に合ったレーザ光が得られた旨を制御
部３１が確認すると、パネル操作部４０の表示部にその
旨が表示されるので、術者は安全シャッタ１４を開放さ
せるためのスイッチを押し（自動的に安全シャッタ１４
を開放させてもよい）、患者眼Ｅにレーザ光を照射でき
る状態にする。術者は患者眼Ｅを顕微鏡部２４で観察し
ながら可視光半導体レーザ１７からのエイミング光の照
準を患部に合わせ、照準が完了したら照射スイッチ４１
を押してレーザ光を患者眼Ｅに照射する。

【００３６】なお、レーザ発振器内の動作温度や周辺温
度などを検出する温度検出器を備え、励起光エネルギの
変化が温度変化によるものかどうかを制御部が判断し
て、温度変化によるものではないと判断したときのみ変
更された供給電圧のレベルを記憶するようにしてもよ
い。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
装置の経時的変化や環境変化によるレーザ出力の変動を
装置自らが制御して防止することにより、安定したレー
ザ出力を得ることができる。また、設定したパルス数の
レーザ照射を効率良く得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の装置の光学系及び制御系の概略構成を
示す図である。

【図２】実施例の装置の動作を説明するフローチャート
である。

【図３】フラッシュランプに供給される電圧と照射パル
ス数との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ ＹＡＧレーザ発振器 ２ Ｎｄ：ＹＡＧロッド ３ フラッシュランプ １３ 光検出器 ３０ 電源部 ３１ 制御部 ３２ Ｄ／Ａコンバータ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 励起光源からの励起光によって治療用の
   パルスレーザ光を発振する固体レーザ発振器を備えるレ
   ーザ治療装置において、所望するパルスレーザ光の照射
   パルス数を設定するパルス数設定手段と、前記励起光源
   へエネルギを供給するエネルギ供給手段と、前記レーザ
   発振器から発振されたパルスレーザ光を検出する検出手
   段と、検出されたパルスレーザ光の照射パルス数と設定
   された照射パルス数との比較に基づいて前記エネルギ供
   給手段が供給するエネルギのレベルを変更するレベル変
   更手段と、変更されたエネルギレベルを記憶する記憶手
   段と、該記憶手段に記憶されたエネルギレベルに基づい
   て設定された照射パルス数に対応するレベルのエネルギ
   を供給するように前記エネルギ供給手段を制御する供給
   制御手段と、疾患部へパルスレーザ光を導く導光手段
   と、を備えることを特徴とするレーザ治療装置。
2. 【請求項２】 請求項１のレーザ治療装置は、さらに照
   射パルス数に対応するエネルギレベルを設定するレベル
   設定手段を備え、前記レベル変更手段は該レベル設定手
   段によって設定されたエネルギレベルに対して変更を加
   えることを特徴とするレーザ治療装置。
3. 【請求項３】 請求項２のレーザ治療装置において、前
   記レベル設定手段は各照射パルス数に対応するエネルギ
   レベルを各々１つ設定することを特徴とするレーザ治療
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１のレーザ治療装置において、前
   記レベル変更手段は検出された照射パルス数と設定され
   たパルス数とが異なる場合、エネルギレベルを設定され
   た照射パルス数の１つ上又は下の照射パルス数に対応す
   るレベルに変更することを特徴とするレーザ治療装置。
5. 【請求項５】 請求項１のレーザ治療装置において、前
   記レベル変更手段は検出された照射パルス数と設定され
   たパルス数とが異なる場合、エネルギレベルを設定され
   た照射パルス数に対応するレベルとその１つ上又は下の
   照射パルス数に対応するレベルとの中間のレベルに変更
   することを特徴とするレーザ治療装置。
6. 【請求項６】 請求項１のレーザ治療装置は、さらに前
   記パルスレーザ光の照射条件を設定する条件設定手段
   と、該条件設定手段によって照射条件が設定された時又
   は前記レベル変更手段によってエネルギレベルが変更さ
   れた時に前記レーザ発振器からパルスレーザ光をテスト
   発振させるテスト発振手段と、を備えることを特徴とす
   るレーザ治療装置。
7. 【請求項７】 請求項１のレーザ治療装置は、さらに前
   記パルスレーザ光の照射エネルギ量を設定するエネルギ
   量設定手段と、パルスレーザ光の照射エネルギ量を調整
   する調整手段と、前記検出手段によって検出されたパル
   スレーザ光の照射エネルギ量と前記エネルギ量設定手段
   によって設定された照射エネルギ量との比較に基づいて
   該調整手段を制御する調整制御手段と、を備えることを
   特徴とするレーザ治療装置。