CN110960800B - 光线治疗装置以及光线治疗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够抑制实时黑化并且获得优异的皮肤治疗效果的光线治疗装置以及光线治疗方法。光线治疗装置(10)具备向患部照射治疗光的光源部。光源部具备:多个LED元件,放射在波长365±5nm的范围具有峰值波长且包含波长350nm以下的光的光;光照射窗,被入射多个LED元件的放射光而放出治疗光;以及滤波器,将多个LED元件的放射光中的波长350nm以下的光实质上阻断。

Description

光线治疗装置以及光线治疗方法
技术领域
本发明涉及通过紫外线照射治疗皮肤疾病的光线治疗装置以及光线治疗方法。
背景技术
近年来,作为皮肤疾病的治疗方法,广泛利用了对患部照射紫外线的方法。而且,作为通过紫外线进行皮肤疾病治疗的皮肤疾病用光治疗器,正实际使用有具备放电灯作为紫外线光源并放射波长
Figure BDA0002217781370000013
Figure BDA0002217781370000014
的范围的紫外线(UVA1)的治疗器(具体而言,例如“SELLAMED 2000 System Dr.Sellmeier”)。该正实际使用的皮肤疾病用光治疗器中的某一种具有将来自金属卤化物灯的光经由多个(具体而言,例如三片)波长选择滤波器向患部照射的结构,因此存在来自紫外线光源的光(紫外线)的利用效率低这一问题。
因此,在利用紫外线进行皮肤疾病治疗的皮肤疾病用光治疗器中,提出了使用LED元件作为紫外线光源的治疗器(例如参照专利文献1以及专利文献2。)。
专利文献1的皮肤疾病用光治疗器是在圆形状基板上或者具有凹面的壳体的该凹面上排列多个LED元件而成。另外,专利文献2记载了在波长
Figure BDA0002217781370000011
的范围具有峰值波长的LED元件对难治性湿疹、异汗性湿疹、皮肤T细胞淋巴瘤、特应性皮炎、圆形脱毛症、瘢痕瘤、瘢痕、线状皮肤萎缩以及硬皮症的治疗有效的主旨。
另一方面,已知波长
Figure BDA0002217781370000012
的长波长紫外线具有在照射之后立即使皮肤黑化的实时黑化作用。非专利文献1中示出了对皮肤的作用光谱,并公开了波长340nm成为实时黑化作用的峰值的点。实时黑化作用是指,在照射长波长紫外线之后,皮肤立即黑化,之后,在几小时或几天左右恢复到原来的状态。然而,如果持续地重复实时黑化,则有持续地发生长期的色素沉着的情况。
专利文献
专利文献1:日本特开平10-190058号公报
专利文献2:日本特开2007-151807号公报
非专利文献
非专利文献1:C.IRWIN,A.BARNES,D.VERES,K.KAIDBEY,“An ultravioletradiation action spectrum for immediate pigment darkening”,Photochemistry andPhotobiology,Vol.57,No.3,pp.504-507,1993
发明内容
本发明人们反复进行了深刻研究后发现,作为硬皮症用的光治疗器所使用的光源,放射光的峰值波长为365nm的LED元件可获得最高的效果。因而,通过将放射峰值波长365nm的光的LED元件用作光源,对硬皮症来说可有效地获得优异的治疗效果。
应用紫外线疗法的皮肤疾病在几十cm2到几百cm2的范围内。因此,在使用了LED光源的光治疗器的情况下,需要搭载多个LED元件。
然而,即使作为LED光源使用了以峰值波长365nm为目标制造的多个LED元件,也可能由于LED元件的制造上的偏差而导致从LED光源放射的光的峰值波长产生约±5nm的偏差。此时,若峰值波长相对于365nm向短波长侧偏移,则340nm附近的光的放射量增加,因此容易引起实时黑化反应。例如,对于硬皮症,设想重复照射长波长紫外线作为对症疗法,因此重复进行实时黑化,引起长期的色素沉着的可能性较高。由于该色素沉着,表皮的光吸收增加,作为目标的光深入到达真皮的侵入性降低,因此治疗效率降低。
因此,本发明的目的在于提供能够抑制实时黑化并且获得优异的皮肤治疗效果的光线治疗装置以及光线治疗方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明的光线治疗装置的一方式为,一种具备向患部照射治疗光的光源部的光线治疗装置,所述光源部具备:多个LED元件,放射在波长365±5nm的范围具有峰值波长、且包含波长350nm以下的光的光;光照射窗,被入射所述多个LED元件的放射光而放出所述治疗光;以及滤波器,将所述多个LED元件的放射光中的、波长350nm以下的光实质上阻断。
这样,光源部具备多个LED元件作为光源。由于这些多个LED元件放射以对于硬皮症来说可获得最高的治疗效果的波长365nm为基准在±5nm的范围具有峰值波长的光,因此可针对硬皮症获得优异的治疗效果。另外,LED元件的峰值波长例如与放电灯中的亮线光谱不同,由于制造上的偏差(带隙等偏差),可能产生约±5nm的偏差。然而,由于具备将多个LED元件的放射光中的、波长350nm以下的光实质上阻断的滤波器,因此即使在LED元件的峰值波长成为偏差的下限的情况下,也能够将引起实时黑化作用的波长340nm附近的光从治疗光中实质上去除,能够减少实时黑化作用。其结果,能够抑制重复实时黑化引起的色素沉着,能够维持光深入到达作为目标的真皮的侵入性,能够维持治疗效率。
即,能够在抑制实时黑化的同时获得对硬皮症来说优异的皮肤治疗效果。
另外,在上述的光线治疗装置中,也可以是,所述滤波器将所述多个LED元件的放射光中的、波长355nm以下的光实质上阻断。
这样,通过将多个LED元件的放射光中的、波长355nm以下的光从治疗光中实质上去除,能够相比于副作用(实时黑化)提高治疗效果。
而且,在上述的光线治疗装置中,也可以是,所述多个LED元件的峰值波长在波长365±5nm的范围分别不同。
这样,能够将峰值波长具有偏差的多个LED元件原样用作光源。即,不需要为了使多个LED元件的峰值波长一致而进行LED元件的挑选等。
另外,在上述的光线治疗装置中,也可以是,所述滤波器是有色玻璃滤波器。
在该情况下,例如与使用了电介质多层膜滤波器作为滤波器的情况相比,能够提高光的利用效率。另外,由于电介质多层膜滤波器具有入射角度依赖性,因此为了提高光的利用效率,需要在使用准直透镜改善来自LED的光的角度特性的基础上使用电介质多层膜滤波器,装置复杂化且大型化。通过使用有色玻璃滤波器作为滤波器,能够简化装置构成,实现小型化。
而且,在上述的光线治疗装置中,也可以是,所述有色玻璃滤波器具有如下滤波器特性:透过率成为5%的第一波长与透过率成为72%的第二波长的中点的波长为350nm以上且365nm以下,所述第一波长与所述第二波长的间隔为30nm以下。在该情况下,能够在截止实时黑化的风险变高的波长(不要波长)的同时,使治疗效果变高的波长(有效波长)透过。
另外,在上述的光线治疗装置中,也可以是,所述有色玻璃滤波器具有所述第一波长为340nm以下的滤波器特性。在该情况下,能够使上述有效波长适当地透过。
另外,在上述的光线治疗装置中,也可以是,所述有色玻璃滤波器具有从所述第二波长至波长800nm的波段中的透过率的平均值为80%以上的滤波器特性。在该情况下,能够高效地取出上述有效波长。
另外,在上述的光线治疗装置中,也可以是,所述光照射窗的正下方的所述治疗光的照度为33mW/cm2以上且150mW/cm2以下。
这样,通过将光照射窗的正下方的治疗光的照度设为33mW/cm2以上,能够缩短治疗时间。另外,通过将光照射窗的正下方的治疗光的照度设为150mW/cm2以下,能够抑制在治疗中患者所感到的热感、热感引起的疼痛等。
而且,本发明的光线治疗方法的一方式为一种从光源部向患部照射治疗光的光线治疗方法,包含如下工序:在从构成所述光源部的多个LED元件放射的、在波长365±5nm的范围具有峰值波长且包含波长350nm以下的光的放射光之中,利用滤波器将波长350nm以下的光实质上阻断,之后,将透过了所述滤波器的所述多个LED元件的放射光作为所述治疗光向所述患部照射。
由此,能够在抑制实时黑化的同时获得对硬皮症来说优异的皮肤治疗效果。
发明效果
根据本发明,能够在抑制实时黑化的同时获得优异的皮肤治疗效果。
附图说明
图1是表示本实施方式的光线治疗装置的一个例子的整体构成图。
图2是表示光源部的具体的构成的图。
图3是表示实时黑化的结构的图。
图4是表示重复照射带来的色素沉着的图。
图5是表示光源、滤波器特性以及实时黑化的作用光谱的图。
图6是对滤波器的透过特性进行说明的图。
图7是表示透过滤波器后的光谱的图。
图8是表示实验1的结果的图。
图9是表示实验2的结果的图。
图10是表示引起了色素沉着的情况下的作用的图。
图11是表示光源部的另一构成的图。
附图标记说明
10…光线治疗装置,20…光源部,21…光源单元,24…LED元件,26…滤波器,28…窗部件(光照射窗),30…控制部
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本实施方式中的光线治疗装置10的一个例子的整体构成图。
该光线治疗装置10是对患部进行照射在UVA1区域具有光谱的治疗光的UVA1疗法的皮肤疾病用的治疗装置。
UVA1疗法是利用
Figure BDA0002217781370000051
的紫外线的治疗法,其特征是,与利用UV-B区域的紫外线的治疗法相比到达皮肤的深部。因此,已知对有真皮病因的疾病较有效,对于特应症、痒疹、硬皮症的效果较好。
在本实施方式中,对光线治疗装置10是用于治疗硬皮症的治疗装置的情况进行说明。
光线治疗装置10具备光源部20和控制光源部20的控制部30。光源部20以及控制部30由支承体11支承。
支承体11具备经由车轮18而支承在地面上的架台12、在架台12的中央部向上方延伸的支柱13、以及在支柱13的上端部将光源部20相对于该支柱13摆动自如地支承的工作臂14。在支承体11中,光源部20安装于工作臂14的前端部。另外,控制部30利用固定部件(省略图示)安装于支柱13的中央部。
光源部20例如具备长方体状的壳体27和设于壳体27的端面的窗部件28,从窗部件28放射治疗光。该窗部件28是用于向患者的疾病部位照射治疗光的光照射窗。也可以在光源部20设有用于通过手动使该光源部20摆动的手动杆19。
控制部30例如具备长方体状的壳体37和设于壳体37的侧面的图形操作面板39。图形操作面板39能够由光线治疗装置10的操作者(例如医生)操作。
图2是表示光源部20的具体构成的图。
如该图2所示,光源部20具备配置于在壳体27的内部形成的收容部27a的光源单元21。光源单元21在收容部27a中由支承部件(省略图示)支承,配置为与光照射窗28对置。这里,光照射窗28配置为封堵收容部27a的开口29。
光源单元21作为光源具备多个LED元件24。多个LED元件24例如配置于矩形平板状的基板23上。例如多个LED元件24能够在基板23上配置成以规定的间隔纵横排列的格子状。例如,在使用64个LED元件24的情况下,LED元件24能够纵横8×8地配置成格子状。另外,LED元件24的个数、配置并不限定于上述。
基板23与光照射窗28的间隔例如能够设为40mm。
另外,光源部20也可以在收容部27a中在光源单元21的与光照射窗28相反的一侧具备用于冷却光源单元21的散热器22a以及轴流风扇22b。
而且,光源部20也可以在光照射窗28的外侧以封堵收容部27a的开口29的方式配备照射配件25。通过设置照射配件25,能够防止患部直接接触光照射窗28。例如,能够将照射配件25的厚度设为10mm,在从照射配件25到收容部27a内部5mm的位置配置光照射部28。
而且,光源部20也可以在收容部27a的内表面具备反射从LED元件24放射的光的反射部件27b。另外,也可以通过对收容部27a的内表面实施镜面加工等来对收容部27a的内表面赋予反射特性。
多个LED元件24分别放射在波长365±5nm的范围(以下,称作“特定波长范围”。)具有峰值波长、包含波长350nm以下的光的紫外线。具体而言,多个LED元件24放射在特定波长范围具有峰值波长、波长
Figure BDA0002217781370000071
的范围的紫外线(UVA1)。另外,多个LED元件24的光谱的半峰宽(半峰全宽)能够设为
Figure BDA0002217781370000072
峰值波长365nm的紫外线是作为硬皮症的治疗光最有效的光。上述的特定波长范围是考虑了以峰值波长365nm为目标制造的LED元件的峰值波长的偏差的波长范围。
LED元件的峰值波长例如与放电灯中的亮线光谱不同,由于制造上的偏差(带隙等偏差),可能产生约±5nm的偏差。将特定波长范围设为波长365±5nm,是考虑到作为光源使用了以峰值波长365nm为目标制造的多个LED元件的情况下的各LED元件的峰值波长可能在波长365±5nm的范围内出现偏差。
作为LED元件24,例如能够使用由AlInGaN系半导体构成的表面安装型LED元件。
在光源单元21电连接有用于向该光源单元21所具备的多个LED元件24供给电力的电缆(省略图示)。通过该电缆,光源部20(光源单元21)与控制部30被电连接。
另外,光源部20在收容部27a中具备配置于多个LED元件24与光照射窗28之间的滤波器26。滤波器26对多个LED元件24的放射光中的、波长350nm以下、优选的是波长355nm以下的光进行实质截止(阻断)。另外,由于多个LED元件24放射UVA1的波长范围
Figure BDA0002217781370000081
的光,因此滤波器26也可以将波长340nm以上350nm以下、优选的是波长340nm以上355nm以下的光实质截止。
如上述那样,在硬皮症的治疗中,在波长365nm具有峰值波长的紫外线照射最有效。即,关于硬皮症治疗的作用光谱,波长365nm为峰值,随着离开波长365nm,治疗效果降低。另一方面,已知波长
Figure BDA0002217781370000082
的长波长紫外线具有在照射之后立即使皮肤黑化的实时黑化作用。
这里,对实时黑化的结构进行说明。
如图3(a)所示,人的皮肤100的构造为,最接近表面的层是表皮110,其之下成为真皮120,表皮110所含的基底层111中的黑素细胞(色素细胞)起到生成黑色素112的作用。若被照射紫外线,则如图3(b)所示,已经产生的黑色素112被光氧化而黑化。之后,若经过一定时间(几小时或几天),则如图3(c)所示,由于光氧化而黑化了的黑色素还原,恢复到原来的状态。这就是实时黑化的结构。
另外,若重复进行紫外线照射,重复实时黑化,则如图4所示,黑色素112的黑化累积,引起色素沉着。
实时黑化作用的作用光谱如图5的曲线S所示,波长340nm是峰值,波长340nm附近的紫外线照射最容易引起实时黑化。
在本实施方式中,作为光线治疗装置10的光源使用了LED元件24。LED元件24的放射光的光谱如图5的曲线
Figure BDA0002217781370000083
所示那样为宽阔状,包含波长340nm附近的紫外光。即,伴随着实时黑化的风险。另外,在图5中,曲线a是峰值波长365nm的LED元件的光谱,曲线b是峰值波长370nm(波长365+5nm)的LED元件的光谱,曲线c是峰值波长360nm(波长365-5nm)的LED元件的光谱。
另外,如上述那样,LED元件24的峰值波长存在±5nm左右的偏差,在LED元件24的峰值波长为上述偏差的下限(曲线c)的情况下,由于接近作为实时黑化作用的作用光谱的峰值的波长340nm,因此实时黑化的风险变高。
为了在减少实时黑化的风险的同时获得对硬皮症的治疗效果,需要抑制多个LED元件24的放射光中的、治疗效果的峰值即波长365nm附近的光的阻断,同时阻断实时黑化的风险的峰值即波长340nm附近的光。
在本实施方式中,考虑治疗效果与实时黑化的风险的平衡,使用滤波器26,将多个LED元件24的放射光中的、波长350nm以下的光实质截止。即,将相比于治疗效果、实时黑化的风险更大的波长区域的光截止。另外,通过将多个LED元件24的放射光中的、波长355nm以下的光实质截止,能够相比于实时黑化的风险,可靠地提高治疗效果。
滤波器26能够设为有色玻璃滤波器。在该情况下,作为滤波器26的材料,能够使用硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等。
图6是说明表示有色玻璃滤波器的透过特性的各参数的图。
本实施方式中的滤波器26能够具有透过极限波长(λT)为350nm以上365nm以下、波长倾斜宽度(Δλ)为30nm以下的滤波器特性。另外,滤波器26能够具有高透过区域的透过率(TH)为80%以上的滤波器特性。而且,滤波器26能够具有吸收极限波长(λ5)为340nm以下的滤波器特性。
这里,如图6所示,透过极限波长(λT)是透过率为5%的第一波长(吸收极限波长(λ5))和透过率为72%的第二波长(高透过极限波长(λ72))的中点的波长。另外,波长倾斜宽度(Δλ)是第一波长(吸收极限波长(λ5))与第二波长(高透过极限波长(λ72))的间隔。而且,高透过区域的透过率(TH)是高透过区域(高透过极限波长(λ72)到800nm的波段)中的透过率的平均值。
若透过极限波长(λT)较短,则不能截止实时黑化的风险变高的波长(不需要的波长),若透过极限波长(λT)较长,则将会截止治疗效果变高的波长(有效波长)。因此,λT优选的是350nm以上365nm以下。另外,若波长倾斜宽度(Δλ)过长,则不能分离有效波长与不需要的波长,因此Δλ优选的是30nm以下。而且,若高透过区域的透过率(TH)过低,则不能高效地取出有效波长,因此TH优选的是80%以上。另外,若吸收极限波长(λ5)较长,则会截止有效波长,因此λ5优选的是340nm以下。
这样,光源部20具有放射在波长365±5nm的范围具有峰值波长的光的多个LED元件24,滤波器26入射来自多个LED元件24的放射光,将该放射光中的、波长350nm以下、优选的是波长355nm以下的光实质截止,将透过光作为治疗光而出射。而且,从光照射窗28放出作为滤波器26的透过光的治疗光。
这里,作为光照射窗28,优选的是使用对上述治疗光具有透光性、并且具有较高的机械强度的光照射窗。作为光照射窗28的材质的具体例,例如可列举石英玻璃等。通过将光照射窗28的材质设为石英玻璃,能够具备较高的机械强度,并能够防止冲击带来的破损等。另外,在光照射窗28上附着有污垢时,能够用酒精等容易地进行清扫。
控制部30在壳体37的内部配设有LED驱动用电源单元、PLC(programmable logiccontroller)等控制单元,能够驱动控制光源部20所具备的多个LED元件24,并控制光源部20放射的光的放射照度、放射时间等。
光照射窗28的正下方的放射照度优选的是33mW/cm2以上150mW/cm2以下。光照射窗28的正下方指的是距光照射窗28例如小于3cm的范围。
这里,放射照度33mW/cm2是在30分钟的治疗时间(照射时间)内为获得硬皮症的治疗所需的60J/cm2的紫外线照射量(累计照射量)而所需的放射照度。一般来说,在皮肤疾病的治疗器中,要求在30分钟内结束治疗。另一方面,若过度提高放射照度,则担心在治疗中患者感到发热、疼痛。放射照度150mW/cm2是能够抑制在治疗中患者感受到的热感、热感引起的疼痛的放射照度。
另外,控制部30也可以能够分别驱动控制多个LED元件24。在该情况下,控制部30能够根据患部的大小以及患部的形状选择性地点亮多个LED元件24的一部分。
在使用光线治疗装置10时,操作者握住手动杆19,将光源部20配置于光照射窗28与患者的疾病部位对置的位置。光线治疗装置10从稳定地确保放射照度的观点出发,优选的是以疾病部位与光源部20(光照射窗28)接触的状态、或接近的状态(例如分离了3cm左右的状态)使用。然后,操作者通过操作控制部30的图形操作面板39,在光源部20中点亮从控制部30供给电力的LED元件24,对患者的疾病部位照射(面照射)治疗光。
在本实施方式中的光线治疗装置10中,从光源部20放射的治疗光成为在上述特定波长范围具有峰值波长的光。因此,通过向患部照射该治疗光,能够使将成为硬皮症的皮肤硬化的原因的胶原蛋白分解、片段化的酶即胶原酶(MMP1)具有有意义的差地呈现。因而,对硬皮症而言可获得优异的治疗效果。
另外,在本实施方式的光线治疗装置10中,从光源部20放射的治疗光成为波长350nm以下的光被实质截止的光。因此,即使在向患部照射了该治疗光的情况下,也能够抑制实时黑化。以下,关于这一点,基于实验例进行说明。
(实验例1)
首先,在35mm培养皿等容器中接种Normal Human Epidermal Melanocytes-Neonatal(HEMn,人黑色素形成细胞/新生儿)1×105cells,使用恒湿培养器,以温度37℃、培养器内环境中的二氧化碳(CO2)浓度5%的条件培养了24小时。之后,去除培养液,加入了1ml的生理食盐水(Phosphate buffered saline:PBS)。
然后,使用照射在波长365±5nm的范围具有峰值波长的光的LED照射器,根据下述的表1所示的照射条件进行光照射,以使照射量(累计照射量)成为15J/cm2
使用如下的4组实施了光照射。(1)非照射(control),(2)无滤波器,(3)搭载A滤波器,(4)搭载B滤波器。
【表1】
Figure BDA0002217781370000121
这里,A滤波器是作为实施例的滤波器,B滤波器是作为比较例的滤波器。
以图5的曲线A以及B示出A滤波器以及B滤波器的滤波器特性。另外,将A滤波器以及B滤波器的各特性值表示在表2中。A滤波器将入射光中的波长340nm附近的光实质截止,B滤波器具有使入射光中的波长340nm附近的光以某种程度(35%前后)透过的特性。
【表2】
A filter B filter
λT(nm) 355nm 340nm
Δλ(nm) 23nm 26nm
TH(%) 91.0 90.7
从LED照射器放射的在波长365±5nm的范围具有峰值波长的光是在透过A滤波器之后、被实质截止了波长350nm以下的光而得的光。以下,对这一点进行说明。
关于中心波长的偏差的下限(中心波长:360nm)的LED元件,将分别透过A滤波器以及B滤波器后的光谱表示在图7中。在图7中,实线c是中心波长360nm的LED元件的光谱,单点划线A是A滤波器的分光透过率,双点划线B是B滤波器的分光透过率,虚线ca是透过A滤波器后的LED元件的光谱,虚线cb是透过B滤波器后的LED元件的光谱。另外,各光谱将峰值标准化为1。
在表3中表示将LED元件的峰值的强度设为1的情况下的波长350nm的光的强度比、将透过A滤波器后的LED元件的峰值的强度设为1的情况下的波长350nm的光的强度比、将透过B滤波器后的LED元件的峰值的强度设为1的情况下的波长350nm的光的强度比。
【表3】
Figure BDA0002217781370000131
波长350nm的光相对于LED元件的峰值波长的强度比为10%,相对于此,透过A滤波器后的波长350nm的光相对于光的峰值波长的强度比为3%,利用A滤波器实质截止了波长350nm的光。另一方面,透过B滤波器后的波长350nm的光相对于光的峰值波长的强度比为8%,透过B滤波器后的光中包含波长350nm的光。
这样,进行了在LED照射器搭载A滤波器并实质截止波长350nm以下的光的光照射和在LED照射器搭载B滤波器且不截止波长350nm以下的光的光照射。
接着,分别吸引去除PBS,加入培养液,使用恒湿培养器,以温度37℃、培养器内环境中的CO2浓度5%的条件进行了8天的培养。
之后,回收细胞,利用平板读出仪(SpectraMax 340/Molecular Devices)测定了405nm的吸光度。即,对实时黑化反应进行了观察。将其结果表示在图8中。
在图8中,用将非照射(control)时的测定结果设为1时的相对值示出了各测定结果。如该图8所示,可知通过进行光照射,吸光度变高,即,促进了黑色素的黑化。另外,该黑化在无滤波器的情况下最被促进,确认到通过搭载滤波器抑制了黑化。而且,也确认到在搭载了A滤波器的情况下,与搭载B滤波器的情况相比,黑化得以抑制。
(实验2)
首先,在35mm培养皿等容器中接种Normal Human Epidermal Melanocytes-Neonatal(HEMn,人黑色素形成细胞/新生儿)1×105cells,使用恒湿培养器,以温度37℃、培养器内环境中的二氧化碳(CO2)浓度5%的条件培养了24小时。之后,去除培养液,加入了1ml的生理食盐水(Phosphate buffered saline:PBS)。
然后,使用照射在波长365±5nm的范围具有峰值波长的光的LED照射器,根据上述的表1所示的照射条件进行光照射,以使照射量(累计照射量)成为15J/cm2
使用如下的4组实施了光照射。(1)非照射(control)、(2)无滤波器,(3)搭载A滤波器,(4)搭载B滤波器。这里,A滤波器以及B滤波器的滤波器特性与实验例1相同。
接着,分别吸引去除PBS,加入培养液,使用恒湿培养器,以温度37℃、培养器内环境中的CO2浓度5%的条件培养了24小时。
之后,回收细胞,通过实时PCR测定了酪氨酸酶的mRNA的表达。即,对延迟黑化反应进行了观察。将其结果表示在图9中。
在图9中,用将非照射(control)时的测定结果设为1时的相对值示出了各测定结果。如该图9所示,可知通过进行光照射,促进了酪氨酸酶的mRNA的表达。而且,也确认到在搭载了A滤波器的情况下,与无滤波器的情况相比,抑制了酪氨酸酶的mRNA的表达。
通过以上的实验确认到,通过搭载具有表2所示的滤波器特性的A滤波器,能够有效地抑制照射波长365±5nm的范围具有峰值波长的光的情况下的光照射引起的实时黑化反应。即,能够确认到,通过使用该A滤波器,实质上阻断来自LED照射器的放射光中的波长340nm附近的光,可在抑制光照射带来的副作用(实时黑化)的同时获得良好的治疗效果。
如以上说明那样,本实施方式中的光线治疗装置10的光源部20具备:放射在波长365±5nm的范围具有峰值波长的光的多个LED元件24;被入射多个LED元件4的放射光而放出治疗光的光照射窗28;以及滤波器26,配置于多个LED元件24与光照射窗28之间,将多个LED元件24的放射光中的、波长350nm以下的光实质上阻断。
这样,在将多个LED元件24用作光源的光线治疗装置10中,考虑到峰值波长偏差±5nm左右,为了减少副作用(实时黑化),搭载作为短波长截止滤波器的滤波器26。
由此,从光源部20照射的治疗光成为在波长365±5nm的特定波长范围具有峰值波长、波长350nm以下的光实质上被阻断的光。即,能够照射包含可对硬皮症获得优异的治疗效果的365nm附近的光、且实质上不包含引起实时黑化作用的波长340nm附近的光的光作为治疗光。因而,能够在抑制实时黑化的同时获得对硬皮症来说优异的皮肤治疗效果。
关于硬皮症,设想进行重复治疗。若每次治疗都重复实时黑化而引起长期的色素沉着,则表皮上的光的吸收就会增加,光深入到达作为目标的真皮的侵入性降低,因此治疗效率降低。
在无色素沉着的情况下,如图10(a)所示,表皮110上的光的吸收较少。因此,照射到皮肤100的光(治疗光)UV能够到达有靶细胞的真皮120。另一方面,若如图10(b)所示那样产生了色素沉着,则光被黑化的黑色素112吸收,治疗光UV无法充分到达真皮120。因此,与无色素沉着的情况相比,治疗效果降低。
在本实施方式中,由于能够如上述那样抑制实时黑化,因此能够抑制色素沉着,维持光深入到达真皮的侵入性而维持治疗效率。
另外,即使在多个LED元件24的峰值波长产生了偏差的情况下,也能够将这些LED元件原样用作光源。即,无需为了使多个LED元件24的峰值波长一致而进行LED元件的挑选等。
而且,通过使用有色玻璃滤波器作为滤波器26,例如与使用了电介质多层膜滤波器作为滤波器26的情况相比,能够提高光的利用效率。另外,由于电介质多层膜滤波器具有入射角度依赖性,因此为了提高光的利用效率,需要在使用准直透镜改善来自LED的光的角度特性的基础上使用电介质多层膜滤波器,装置复杂化且大型化。与此相对,通过使用有色玻璃滤波器作为滤波器26,能够简化装置构成,实现装置的小型化。
另外,在本实施方式中,滤波器26只要是能够将多个LED元件24的放射光中的、波长350nm以下、优选的是波长355nm的光实质上阻断的滤波器即可,例如也可以是电介质多层膜滤波器。但是,由于上述的光的利用效率等观点,优选的是使用有色玻璃滤波器。
另外,在光线治疗装置10中,光照射窗28的正下方的治疗光的照度能够设为33mW/cm2以上150mW/cm2以下。这样,通过使光照射窗的正下方的治疗光的照度为33mW/cm2以上,能够缩短治疗时间。另外,通过使光照射窗的正下方的治疗光的照度为150mW/cm2以下,能够抑制治疗中患者所感到的热感、热感引起的疼痛等。
(变形例)
在本实施方式中,说明了滤波器26配置于多个LED元件24与光照射窗28之间的情况。然而,滤波器26也可以兼具光照射窗28的作用。即,如图11所示,也可以在图2所示的光照射窗28的位置配置作为光照射窗的滤波器26。在该情况下,由于不需要配置光照射窗(石英窗),因此能够减少该部分的成本。
另外,在本实施方式中,光线治疗装置10只要具备光源部20与控制部30即可。即,光源部20的构成以及控制部30的构成并不限定于图1以及图2所示的构成,另外,作为光源部20以及控制部30以外的构成部,能够使用各种构成部。例如光线治疗装置10也可以是在治疗时被单手握住把手等、移动光源部20而配置于预期的位置的手持类型的治疗器。

Claims (8)

1.一种光线治疗装置,具备向患部照射治疗光的光源部,其特征在于,
所述光源部具备:
多个LED元件,放射在波长365±5nm的范围具有峰值波长、且包含波长350nm以下的光的光;
光照射窗,被入射所述多个LED元件的放射光而放出所述治疗光;以及
滤波器,将所述多个LED元件的放射光中的、波长340nm以上350nm以下的光实质上阻断。
2.如权利要求1所述的光线治疗装置,其特征在于,
所述滤波器将所述多个LED元件的放射光中的、波长355nm以下的光实质上阻断。
3.如权利要求1或2所述的光线治疗装置,其特征在于,
所述多个LED元件的峰值波长在波长365±5nm的范围内分别不同。
4.如权利要求1或2所述的光线治疗装置,其特征在于,
所述滤波器是有色玻璃滤波器。
5.如权利要求4所述的光线治疗装置,其特征在于,
所述有色玻璃滤波器具有如下滤波器特性:
透过率成为5%的第一波长与透过率成为72%的第二波长的中点的波长为350nm以上且365nm以下,所述第一波长与所述第二波长的间隔为30nm以下。
6.如权利要求5所述的光线治疗装置,其特征在于,
所述有色玻璃滤波器具有所述第一波长为340nm以下的滤波器特性。
7.如权利要求5所述的光线治疗装置,其特征在于,
所述有色玻璃滤波器具有从所述第二波长至波长800nm的波段中的透过率的平均值为80%以上的滤波器特性。
8.如权利要求1或2所述的光线治疗装置,其特征在于,
所述光照射窗的正下方的所述治疗光的照度为33mW/cm2以上且150mW/cm2以下。
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