JP2001054579A - 光エネルギーに対応する目的物を有する流体に供給する有効量の光エネルギーを決定するための方法およびシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有効量の光エネルギーを生物流体中の目的物
に供給する光線療法およびフォトフォレーシス・システ
ムを提供する。 【解決手段】 目的物に対して有効量の光エネルギーを
供給するために、流体、特に、光エネルギーに対する目
的物を含有する部分的に透明な流体に供給するための一
定量の光エネルギーを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般に流体に供給す
る有効量の光エネルギーを決定することに関し、特に、
有効量の光エネルギーを目的物に供給するために光エネ
ルギーに対応する目的物を含有する部分的に透明な流体
に関する。特に、本発明は有効量の光エネルギーを生物
流体における目的物に供給することが必要とされる光線
療法およびフォトフォレーシスシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】光照射または光線療法は多年にわたって
化学および生物学分野において広く用いられてきた。血
液の紫外（ＵＶ）光照射は１９３０年代、１９４０年代
および１９５０年代において多くの症状の治療に用いら
れている。これらの症状には、敗血症のような細菌性の
病気、肺炎、腹膜炎、傷感染症、急性および慢性の肝炎
を含むウイルス感染症、ポリオ、はしか、おたふく風
邪、および単核細胞症が含まれる。光線療法または光照
射はまた細胞、血液生成物、体液、化学分子、組織、ウ
イルス、および薬物化合物のような光活性または感光性
を有する目的物を光に暴露する処理を含み、この処理に
より目的物の内部またはこれに対して変化を誘発する。
近年において、光線療法の用途が医療分野において増え
ている。これらの用途には、ウイルス汚染している血液
または血液生成物の不活性化、血小板濃縮物注入誘発の
同種異系免疫化反応の予防治療、自己免疫病およびＴ細
胞媒介病の療法の治療が含まれる。また、光照射の用途
はバクテリアやウイルスのような不所望な微生物を含有
する流体の照射滅菌処理を含む。

【０００３】多くの人間の病気症状、特に血液のような
生物流体に関係する病気は可視光またはＵＶ光照射に対
して遊離に応答する。光照射処理は、細胞における免疫
原性の除去、特定の細胞の不活性化または当該細胞を殺
すこと、ウイルスまたはバクテリアの不活性化、または
所望の免疫応答の活性化に有効に作用する。例えば、光
線療法は特定の血液成分または血液全体の抗ウイルス性
療法として使用できる。（「慢性ＨＣＶ感染症のフォト
フォレーシス治療」と題するＰＣＴ国際公開第ＷＯ ９
７／３６６３４号を参照されたい）。この場合、提供さ
れた血小板濃縮物における病原性ウイルスはＵＶ光暴露
により不活性化できる。

【０００４】実際に、外部の薬剤や化合物の導入なしに
それ自体で有効な光照射の特定の形態もあるが、他のも
のは特定の薬剤や触媒の導入を含むことができる。後者
の治療法方においては、光活性を有する薬物の使用が含
まれる。特定の用途において、多数の人間の病気の状態
が通常において血液全体を構成する別の細胞集団に比し
てリンパ球を含む特定種の白血球の過剰生成により特徴
付けられることが周知である。さらに、異常に過剰なリ
ンパ球集団は体内器官の機能障害、白血球媒介自己免疫
病、および大部分が死に至る場合の多い白血病関連の異
常症状を含む患者における多数の有害作用を引き起こ
す。

【０００５】光活性を有する薬物の使用は特定の血液細
胞が病気の状態の結果として病原性になっている病気の
患者の血液の治療を含む。一般に、この方法はＵＶ放射
線への暴露によりリンパ球ＤＮＡを伴って光アダクトを
形成し得るプソラレンのような光活性を有する薬物によ
りリンパ球のような病原性の血液細胞を治療することを
含む。

【０００６】特定の種類の光線療法として、体外フォト
フォレーシス（ＥＣＰ）がある。また、ＥＣＰの適用対
象例として皮膚Ｔ−細胞リンパ腫（ＣＴＣＬ）がある。
この療法の一例において、天然の感光性化合物である８
−メトキシプソラレン（８−ＭＯＰ）がＥＣＰ治療の前
に患者に経口投与される。ＥＣＰ治療の間に、血液が患
者から取り出されて、抗凝固処理が行われ、白血球が遠
心分離により分離されて、バフィコート（buffy coat）
としても知られる白血球濃縮フラクションとして収集さ
れる。血液内の８−ＭＯＰ分子は白血球の細胞核内に入
って二重鎖ＤＮＡ螺旋構造の間に入り込む。

【０００７】体外循環回路内において、ＵＶ光が白血球
濃縮血液フラクションに照射されて、目的物８−ＭＯＰ
分子の光活性化が促進される。この光活性化した８−Ｍ
ＯＰはチミジン塩基に架橋することにより病原性の白血
球を変性させて転写中のＤＮＡの巻き戻しを阻止する。
さらに、変性した白血球を含有する流体は患者の体内に
再注入されて戻される。この再注入処理により、同一の
病原性クローンの照射したおよび照射していない白血球
の両方の表面における目的の抗原に対する治療により顕
著に遅らされた免疫攻撃を誘発する。本明細書に参考文
献として含まれる「白血球のフォトフォレーシス治療」
と題するＰＣＴ国際公開第ＷＯ ９７／３６５８１号を
参照されたい。このＰＣＴ出願はＥＣＰ用のＵＶＡＲ
（登録商標）を開示している。さらに、それぞれ本明細
書に参考文献として含まれる米国特許第４，３２１，９
１９号、同第４，３９８，９０６号、同第４，４２８，
７４４号、および同第４，４６４，１６６号もまた、特
に、フォトフォレーシス技法による人間の被験体のリン
パ球集団への機能を減少するための方法を記載してい
る。

【０００８】ＥＣＰは進行性の全身性硬化症（A. H. Ro
ok他（Arch. Dermatol. 128:第３３７頁乃至第３４６頁
（１９９２年））、炎症性腸病、慢性関節リウマチ（S.
Malawista他（Arthritis Rheum. 34:第６４６頁乃至第
６５４頁（１９９１年））、および若年発症性糖尿病
（J. Ludvigsson（Diabetes Metab. Rev. 9(4):第３２
９頁乃至第３３６頁（１９９３年））のような多くの自
己免疫性の病気、および移植片−対−宿主病を含むＴ−
細胞媒介減少（Rosseti他（Transplant 59(1):第１４９
頁乃至第１５１頁（１９９５年））、および移植後の器
官同種移植片拒絶（A. H. Rook他（J. Clin. Apheresis
9(1):第２８頁乃至第３０頁（１９９４年））における
有効な療法としても報告されている。好ましくは、この
ＥＣＰ治療により異常Ｔ−細胞に対する高度に特定的な
免疫応答が生じて、病原性抗体および循環性免疫複合体
が除去される。

【０００９】しかしながら、流体および／またはその目
的の成分の照射において使用される場合の光照射処理お
よび光線療法における固有の困難さは液体が完全に透明
でない場合が多いことであり、例えば、液体自体が完全
に透明ではなく、および／または、液体が光に対して完
全に透明でない物質（例えば、目的物ではない物質）を
含有している場合である。すなわち、光エネルギーに対
して完全に透明でない物質は光の照射量を減衰する。こ
のような現象は、透明でない物質により減衰された光を
流体における幾つかの目的物が受けることになるので、
光線療法やフォトフォレーシスの用途において特に望ま
しくない。また、この減衰作用は流体内の目的物に所望
の光エネルギーを供給するためにどれだけの量の光エネ
ルギーを供給すべきか予測することを困難にする。

【００１０】また、流体における光の減衰の別の原因と
して堆積層（stacking）がある。この堆積層は流体内の
物質または目的物が流体の表面において均一に分布され
ておらず、流体内の異なる深さにおいてそれぞれ存在し
ている場合に流体内において生じる。それゆえ、例え
ば、流体の最外層における目的物、すなわち、照射光源
に最も近い目的物が入射光強度で露光され、表面層より
も下方の目的物は減衰された光エネルギーを受ける。

【００１１】さらに、流体内の透明でない物質の形状お
よびそれらの位置の整合により光の減衰が生じ得る。例
えば、フォトフォレーシス用途において、生物流体にお
ける非目的物質（non-target）として赤血球細胞があ
り、この細胞は中央部が凹んだ円板状の形状を有してい
る。これらの赤血球が照射中に光エネルギー供給源に対
して平行に整列している場合は、光の減衰は最小にな
る。しかしながら、これらの赤血球が照射中に光エネル
ギー供給源に対して垂直に整列している場合は、光の減
衰は最大になる。このような流体物質の位置合わせは通
常において予測できないので、流体における各目的物に
所望量の光エネルギーを供給して物質の位置合わせによ
り生じる光の減衰を解消するためにどれだけの量の光エ
ネルギーを生物流体に供給すればよいかを正確に決定す
ることが現在において困難である。

【００１２】上記のＰＣＴ国際公開第ＷＯ ９７／３６
５８１号に記載されるＣＴＣＬ−ＥＣＰ技法はこれらの
例示的な光減衰特性を説明するために使用できる。すな
わち、上記のバフィコート懸濁液は使用した細胞分離技
法における固有の不十分さのために幾分かの赤血球およ
び血小板を通常において含有している。これらのバフィ
コート懸濁液、赤血球および血小板は完全に透明ではな
いので、これらは照射中に光エネルギーを減衰する。ま
た、照射中の流体の厚さにより目的物である白血球細胞
が異なる深さに存在することが可能になるので、堆積層
が存在する。さらに、バフィコートを含有する流体にお
ける赤血球細胞の整合により光エネルギーが減少するこ
とになる。

【００１３】このＣＴＣＬ−ＥＣＰ技法によれば、目的
物に対する所望量の光エネルギーを、例えば、十分な光
エネルギーを目的の白血球細胞に供給して照射の６日後
に死んだ照射処理した白血球細胞の少なくとも５０％に
到達する漸進的死亡率を生じるように決めることができ
る。しかしながら、この場合においても、流体の不透明
特性により、所望の結果を得るために流体に供給する光
エネルギーの量を正確に計算することが困難になる。

【００１４】このような用途における光の減衰の作用を
減少するための従来の方法は、照射中に流体を一定に攪
拌し続けることである。しかしながら、このような攪拌
により、目的物の光エネルギーに対する均一な暴露が行
えるが、このような用途において存在する全体的な光減
衰の要因について直接的に対処していない。例えば、本
明細書に参考文献として含まれる「攪拌を組み込んだ血
液生成物照射装置」と題するＰＣＴ国際公開第ＷＯ ８
９／２２１６４号を参照されたい。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従って、有効量の光エ
ネルギーを目的物に供給するために光エネルギーに対応
する目的物を含有する流体に供給する有効量の光エネル
ギーを決定するためのシステムを有すること、特に、有
効量の光エネルギーを目的物に供給することが望まれる
場合において光エネルギーに対応する目的物を含有する
生物流体に供給する有効量の光エネルギーを決定するた
めの光線療法およびフォトフォレーシス・システムに適
用できるシステムを有することが要望されている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は目的物を含有す
る流体に供給するための有効量の光エネルギーを決定し
て、目的物に当該光エネルギーを供給するための方法お
よびシステムに関する。特定の実施形態において、上記
流体は生物流体である。特に、流体光エネルギー値（Ｆ
ＬＥＶ）は目的物有効光エネルギー値（ＴＥＬＥＶ）お
よび流体の平均光エネルギー係数（ＡＬＥ係数）を求め
ることにより計算できる。特定の実施形態において、コ
ンピュータプロセッサを使用してＦＬＥＶを決定でき
る。

【００１７】特定の実施形態において、目的物を含有す
る流体は生物流体である。さらに具体的に言えば、この
生物流体は濃縮白血球バフィコートにより構成されてい
る。この濃縮白血球バフィコートは光エネルギー活性を
有する薬物を伴って処理することができる。さらに具体
的に言えば、このバフィコートは８−ＭＯＰを伴って処
理できる。本発明の別の実施形態においては、上記流体
は均一の生物流体である。この生物流体は非目的物質も
含有し得る。これらの非目的物質は光エネルギーを減衰
してＦＬＥＶの計算に悪影響を及ぼす可能性がある。こ
の非目的物質は赤血球細胞により構成され得る。さら
に、目的物に供給される光エネルギーはＵＶ光エネルギ
ーとすることができる。さらに好ましくは、この光エネ
ルギーは紫外Ａ（ＵＶＡ）光エネルギーである。

【００１８】特定の実施形態において、上記の目的物の
有効光エネルギー値は有効光エネルギー値表をアクセス
することにより得られる。また、別の実施形態において
は、この目的物の有効光エネルギー値は当該目的物を流
体に入れてサンプルの光エネルギー値によりこの流体を
照射することにより得られる。選択された流体により供
給される光エネルギーの減衰を制限することができる。
特定の実施形態において、この流体は塩類溶液（salin
e）により構成されている。さらに具体的に言えば、濃
縮白血球バフィコートの目的物を塩類溶液に入れて照射
することにより一定の光エネルギー値を決定して、光エ
ネルギーへの暴露後の特定時間の経過において所望の割
合の白血球が徐々に死んでいくようにできる。さらに別
の実施形態においては、選択される流体がプラズマ（血
漿）により構成されている。サンプルの生物流体は提供
者から入手できる。その後、このサンプル流体における
目的物をサンプルの光エネルギー値で照射して有効な光
エネルギー値が決定できる。特定の実施形態において
は、この目的物の有効な光エネルギー値を決定するため
にコンピュータプロセッサが使用できる。

【００１９】流体の平均光エネルギー係数は光エネルギ
ー係数表をアクセスすることにより決定できる。特定の
実施形態においては、コンピュータプロセッサを使用し
てこの平均光エネルギー係数を決定することができる。

【００２０】本発明の別の実施形態において、上記の平
均光エネルギー係数は生物流体中の目的物の単位表面積
における平均光エネルギー値および生物流体膜の入射光
面における光エネルギー値により計算できる。特定の実
施形態において、上記の生物流体中の目的物の単位表面
積における平均光エネルギーは単位表面積表における平
均光エネルギーをアクセスすることにより入手できる。
また、上記の入射光面における光エネルギー値もまた入
射光面表における光エネルギー値をアクセスすることに
より得られる。さらに、これらの値は直接に計算するこ
とも可能である。

【００２１】さらに別の実施形態において、上記の平均
光エネルギー係数は厚さの比率および既知の流体の厚さ
における光透過率値の測定により計算できる。なお、こ
の厚さの比率は厚さ比率表をアクセスすることにより得
られる。また、照射時間が既知の流体の厚さにおける光
透過率値をアクセスすることにより得られる。また、別
の実施形態において、上記の厚さの比率は生物流体に対
応する均一の厚さおよび非目的物質に対応する厚さによ
り計算できる。さらに、生物流体に対応する均一の厚さ
は均一厚さ表をアクセスすることにより得られ、非目的
物質に対応する厚さは非目的厚さ表をアクセスすること
により得られる。

【００２２】本発明の別の実施形態において、上記の平
均光エネルギー係数は厚さの比率と生物流体における赤
血球の存在率の測定により計算できる。さらに、赤血球
の存在率は赤血球存在率値テーブルをアクセスすること
により得られる。

【００２３】上記の平均光エネルギー係数を計算するた
めの別の方法は生物流体の均一な厚さおよび当該生物流
体における赤血球の存在率の測定を利用する。この方法
において使用する式は約２０％までの生物流体中におけ
る赤血球濃度、好ましくは、約７％乃至８％までの赤血
球濃度に対応して使用することができる。

【００２４】実施形態の一例において、赤血球の理論的
な堆積層は生じない。また、別の実施形態においては、
赤血球の堆積層が生じて係数が得られる。この係数は、
特定の実施形態において、１乃至２であり、さらに特定
な場合に約１．５となる。

【００２５】さらに別の実施形態において、光エネルギ
ー供給源によりＦＬＥＶを供給するのに必要な照射時間
は本発明の方法の一つを使用してまず目的物の有効光エ
ネルギー値および流体の平均光エネルギー係数を決定
し、これらをＦＬＥＶの計算に用いることにより計算で
きる。この照射時間は生物流体の体積値、赤血球の存在
率の値および減衰使用時間値の測定により計算できる。

【００２６】本発明の別の実施形態において、コンピュ
ータシステムを用いてＦＬＥＶを決定できる。このコン
ピュータシステムはプロセッサ、メモリーおよびコンピ
ュータプロセスにより構成されている。さらに具体的に
言えば、このコンピュータプロセスは目的物の有効光エ
ネルギー値を得るように構成されたオブテイナ（取得手
段）、流体の平均光エネルギー係数を得るように構成さ
れたオブテイナ、および／またはＦＬＥＶを計算するよ
うに構成された計算機により構成することができる。特
定の実施形態において、上記のＦＬＥＶを計算するのに
使用される計算機はＦＬＥＶが目的物に供給される照射
時間を計算するように構成することもできる。また、Ｆ
ＬＥＶを計算するのに使用される計算機は光エネルギー
供給源に対応する減衰使用時間値を得るためのオブテイ
ナを含むことができる。さらに、この計算機は生物流体
の体積値を得るためのオブテイナおよび赤血球の存在率
を得るためのオブテイナを含むこともできる。

【００２７】特定の実施形態において、上記目的物の有
効光エネルギー値を得るように構成されたオブテイナは
光エネルギー係数表をアクセスするように構成されたア
クセッサを含むことができる。別の実施形態において
は、この目的物の有効光エネルギー値を得るように構成
されたオブテイナが目的物の単位表面積における平均光
エネルギー値を得るように構成されたオブテイナ、生物
流体の入射光面における光エネルギー値を得るように構
成されたオブテイナ、および／または平均光エネルギー
係数を計算するように構成された計算機を含む。さらに
好ましくは、生物流体の入射光面における光エネルギー
値を得るように構成されたオブテイナは生物流体表の入
射光面における平均光エネルギー値をアクセスするよう
に構成されたアクセッサ、および／または単位表面積表
における平均光エネルギー値をアクセスするように構成
されたアクセッサを含むことができる。

【００２８】また、上記の平均光エネルギー係数を得る
ように構成されたオブテイナは厚さの比率値を得るよう
に構成されたオブテイナ、既知の流体の厚さにおける光
透過率値を得るように構成されたオブテイナ、および／
または生物流体に対応する平均光エネルギー係数を計算
するように構成された計算機を含むことができる。さら
に好ましくは、上記の厚さの比率値を得るように構成さ
れたオブテイナは厚さの比率表をアクセスするように構
成されたアクセッサを含むことができ、上記の既知の流
体の厚さにおける光透過率値を得るように構成されたオ
ブテイナは既知の流体の厚さテーブルにおける光透過率
値をアクセスするように構成されたアクセッサを含むこ
とができる。

【００２９】さらに別の実施形態において、上記の厚さ
の比率値を得るように構成されたオブテイナは生物流体
に対応する均一な厚さを得るように構成されたオブテイ
ナ、非目的物質に対応する厚さを得るように構成された
オブテイナ、および／または厚さの比率値を計算するよ
うに構成された計算機を備えている。さらに好ましく
は、上記の生物流体に対応する均一な厚さを得るように
構成されたオブテイナは均一な厚さテーブルをアクセス
するように構成されたアクセッサを含むことができ、上
記の非目的物質に対応する厚さを得るように構成された
オブテイナは非目的物質の厚さテーブルをアクセスする
ように構成されたアクセッサを含むことができる。

【００３０】さらに別の実施形態において、上記の平均
光エネルギー係数を得るように構成されたオブテイナは
生物流体に対応する赤血球の存在率を得るように構成さ
れたオブテイナを備えることができる。さらに好ましく
は、赤血球細胞の存在率を得るように構成されたオブテ
イナが赤血球細胞存在率値テーブルをアクセスするよう
に構成されたアクセッサを含むことができる。

【００３１】本発明の別の実施形態において、上記の厚
さの比率値を得るように構成されたオブテイナは生物流
体に対応する均一の厚さを得るように構成されたオブテ
イナ、非目的物質に対応する厚さを得るように構成され
たオブテイナ、および厚さの比率値を計算するように構
成された計算機を備えている。さらに好ましくは、上記
の均一な厚さを得るように構成されたオブテイナは均一
な厚さテーブルをアクセスするように構成されたアクセ
ッサを含むことができ、上記の非目的物質に対応する厚
さを得るように構成されたオブテイナは非目的物質の厚
さテーブルをアクセスするように構成されたアクセッサ
を含むことができる。

【００３２】さらに別の実施形態においては、上記の平
均光エネルギー係数を得るように構成されたオブテイナ
は生物流体に対応する赤血球の存在率を得るように構成
されたオブテイナを備えている。また、上記のコンピュ
ータシステムはさらに赤血球堆積層係数を得るように構
成されたオブテイナを備えている。特定の実施形態にお
いては、この堆積層係数は１乃至２である。特に、この
堆積層係数は１．５である。

【００３３】本発明はまた目的物を含有する生物流体に
供給するための流体光エネルギー値を決定するために本
明細書において記載する方法を実行するのに使用するコ
ンピュータシステムを制御するための命令を含むコンピ
ュータ読取可能な媒体に関しており、有効量の光エネル
ギーが目的物に供給される。

【００３４】本発明に従う方法および製品は本明細書に
記載するシステムおよびその構成部品により実行される
機能および作用に関連する。

【００３５】本発明のその他の目的、特徴および利点は
以下の詳細な説明により明らかになる。この詳細な説明
および特定の実施例は本発明の特定の実施形態を説明す
るものであるが、これらは例示的な目的のためのものに
過ぎない。従って、本発明は本発明の範囲および趣旨に
逸脱しない限りにおいて種々の変形および変更を含むも
のであり、これらは当該技術分野の熟練者において本発
明の詳細な説明により明らかになる。

【００３６】

【発明の実施の形態】添付の図面は本明細書に組み込ま
れて当該明細書の一部分を構成しており、本明細書の実
施形態を示していて、以下の詳細な説明と共に本発明の
目的、利点および原理を説明するのに用いられる。

【００３７】以下の定義は特性または性質を制限するこ
とを意味するのではなく、本発明の態様をさらに明瞭に
理解するためのものである。

【００３８】定義： 目的物： この目的物は光エネルギーに曝されると変化す
る感光性または光活性を有する材料を含む。従って、こ
の目的物は光エネルギーに曝されると操作可能になり、
変化し、刺激され、および／または活性化することがで
きる。このような目的物としては、赤血球、白血球、血
小板、タンパク因子、ウイルス、バクテリア、寄生体、
ＤＮＡ、ＲＮＡ、毒素、および薬物化合物が含まれるが
これらに限らない。また、光エネルギーに曝された目的
物は別の物質または目的物と相互作用する。光線療法： 光線療法は感光性、光変化性または光活性を
有する目的物を光エネルギーに曝す処理を含む。流体： 流体は目的物のキャリヤとして使用できる物質を
含む。流体の例として、脊髄液、細胞、およびホスフェ
ートバッファー化塩類溶液等のような目的物と互換性の
ある他の流体、およびこれらの組合せが含まれる。この
流体は非目的物質を含むことができ、本質的に生物学的
流体とすることができる。

【００３９】非目的物質：非目的物質には、光エネルギ
ーを減衰するが光エネルギーに対応する目的物ではない
物質が含まれる。生物流体： 生物流体は目的物および／または非目的物質
を担持して生物学的目的物を支持することのできる流体
を含む。生物流体としては、塩類溶液のようなキャリヤ
または他の既知の媒体に加えて、全血、プラズマ、滑膜
液、羊膜液、および骨髄液、好ましくは細胞や組織のよ
うな生物組織と互換性を有するもの、およびこれらの混
合物が含まれる。フォトフォレーシス： 光線療法の一種であって、流体が
提供者から抽出されて、光エネルギーに曝された後に提
供者に戻される。特定の実施形態においては、全血また
は全血の一部分（バフィコートのような）等の抽出され
た流体が目的物を含んでいる。ＣＴＣＬ−ＥＣＰはフォ
トフォレーシスの一例である。光活性化： 光活性化は目的物が光エネルギーに対する暴
露により変化する（例えば、操作可能になる、変化す
る、刺激される、または活性化する）処理である。光活
性化を受ける目的物の一例はＣＴＣＬ−ＥＣＰにおいて
使用される８−ＭＯＰであり、この物質は光活性化の前
は不活性である。この薬物化合物を光エネルギーに曝す
と、この物質が活性化されてリンパ球ＤＮＡを架橋し得
る形態に変化する。光エネルギー： 光エネルギーは生物学的または化学的目
的物のような目的物と反応するエネルギーの形態であ
る。光線療法の用途において使用される光エネルギーの
一例はＵＶ光であり、特に、ＣＴＣＬ−ＥＣＰ技法にお
けるＵＶＡ光である。

【００４０】所望の結果：所望の結果とは、光エネルギ
ーにより操作した目的物に対応してえら得る結果であ
る。例えば、ＣＴＣＬ−ＥＣＰ技法において、所望の結
果とは、光エネルギーへの暴露後に特定の時間で特定の
割合の照射した白血球が徐々に死ぬことである。ＴＥＬＥＶ： 目的物の有効光エネルギー値（Target’s
Effective Light EnergyValue)は目的物に供給される光
エネルギー値であり、好ましくは所望の結果を生じる別
の光減衰性の材料を全く含有していない媒体または流体
内において計算される値である。ＡＬＥ係数： 平均光エネルギー係数（Average Light En
ergy Factor）は流体の入射光面における光エネルギー
の量と流体内の目的物の表面における光エネルギーの量
を比較した値である。ＦＬＥＶ： 流体の光エネルギー値（Fluid’s Light Ene
rgy Value）は目的物がＴＥＬＥＶを受ける可能性を最
大にする流体に供給される光エネルギーの量である。均一流体厚さ： 均一流体厚さは目的物の光照射が生じる
流体の厚さである。非目的物質の厚さ： 非目的物質の厚さは流体の中の主な
光減衰性の非目的物質の厚さである。厚さ比率： 厚さ比率は流体内における非目的物質の平均
の厚さに対する流体の均一な厚さの比率である。照射時間： 光エネルギー供給源が目的物を含有する流体
を照射する時間である。

【００４１】以下、添付図面に基づいて本発明の実施形
態を詳細に説明する。可能である限り、同一または類似
の部分または部品を示すために同一の参照番号を図面お
よび以下の説明において使用する。

【００４２】光照射技法は、既に説明したように、目的
物に光を供給して所望の結果を得ることを含む。この目
的物は光照射中において媒体（例えば、流体）内に担持
されている。本発明の特定の内容において、所望の結果
を得るために非目的光減衰性の物質をほとんど全く含有
していない流体内における目的物に供給する光エネルギ
ーの量をＴＥＬＥＶと言う。実際には、非目的物質は流
体内に存在する可能性があり、これらは目的物に供給す
るための光エネルギーの減衰を生じる可能性がある。従
って、本発明は、特に、ＴＥＬＥＶが目的物の物質に供
給されるＦＬＥＶを決定することにより流体内に存在す
る非目的物質の光減衰を計算する。

【００４３】本発明の特定の用途において、光線療法シ
ステムは細胞または細胞内の薬物のような目的物に光エ
ネルギーを照射することを含む。目的物が微視的でそれ
だけで動くことができない場合に、キャリヤ流体が照射
するために目的物を移動する手段として使用できる。

【００４４】目的物により必要とされる光エネルギーの
量は所望の結果に基づいて決められる。例えば、ＣＴＣ
Ｌ−ＥＣＰ技法において、光照射処理後の特定の時間に
わたって一定の割合の白血球が徐々に死ぬ（例えば、少
なくとも５０％の白血球が照射後６日以内に徐々に死
ぬ）ことが望ましい。ＰＣＴ国際公開第ＷＯ ９７／３
６５８１号を参照されたい。所望の結果（例えば、光エ
ネルギーへの暴露後の特定時間にわたって所望の割合の
目的物が徐々に死ぬ）を得るのに必要な光エネルギー値
がＴＥＬＥＶである。ＴＥＬＥＶを得るために使用でき
る数多くの従来法がある。これらの手法のうちの幾つか
を以下に詳細に説明する。実際において、ＴＥＬＥＶ値
が決定されて、例えば、ルックアップテーブルにおい
て、本発明と共に使用されるコンピュータシステムのメ
モリー内で使用できる。

【００４５】流体内の物質がこの流体内における目的物
に供給するための光エネルギーを減衰するので、付加的
な光エネルギー暴露を流体に行って流体内の目的物がそ
のＴＥＬＥＶを受け取る可能性を最大にする必要があ
る。目的物がＴＥＬＥＶを受ける可能性を最大にするた
めに流体に供給される必要な光エネルギーの量が流体の
光エネルギー値（ＦＬＥＶ）である。このＦＬＥＶは流
体およびその中の物質の光減衰特性に部分的に基づいて
決められ、本発明の方法およびシステムにより決定する
ことができる。

【００４６】上述のように、流体における光の減衰は多
くの理由で生じる。例えば、照射される流体が完全に透
明でない目的物および／または非目的物質を含有してい
る場合に減衰が生じる。また、照射している流体が目的
物および／または非目的物質の層を担持している場合に
減衰が生じる。加えて、個々の目的物および／または非
目的物質の形状および整合状態が光の減衰の量に影響す
る。

【００４７】本発明の実施形態の一例において、上記の
ＦＬＥＶはＴＥＬＥＶおよび流体の平均単位面積に対し
て供給される入射光エネルギーの割合を決定することに
より計算できる。この割合は流体の平均光エネルギー係
数（ＡＬＥ係数）と言う。すなわち、このＡＬＥ係数が
決まると、ＦＬＥＶは以下のように決定できる。

【数１】

【００４８】例えば、目的物に供給される１ジュールの
ＵＶ光エネルギーが所望の結果（ＴＥＬＥＶ）を生じる
と決定できる。しかしながら、流体内における光エネル
ギーの減衰（例えば、目的物または堆積層を含有する媒
体内における不透明の非目的物質の存在による）によ
り、流体内の目的物に到達する光エネルギーが減少し
て、約０．１ジュールのＵＶ光エネルギーが実際に目的
物に到達する。この結果、ＡＬＥ係数は０．１、すなわ
ち、流体の表面に供給された光エネルギーの１０％のみ
が実際に全ての目的物に（平均で）到達することにな
る。それゆえ、式（１．０）を適用して、目的物が（平
均で）１ジュールの光エネルギー（所望の結果）を受け
ることを確実にするために１０ジュール（ＦＥＬＶ）の
光エネルギーを流体の表面に供給することが必要にな
る。

【００４９】本発明の特定の実施形態において、上記の
ＡＬＥ係数は目的物の単位表面積において供給される光
エネルギーＥａ（ジュール／ｃｍ² ）を流体の入射光面
において供給される入射光エネルギーＥｏ（ジュール／
ｃｍ² ）で割ることにより決定できる。

【数２】

【００５０】以下において、流体およびその構成成分の
光減衰特性を考慮に入れたＡＬＥ係数を決定するための
例示的な手段を説明する。一例において、ＣＴＣＬ−Ｅ
ＣＰ技法の場合に、均一な膜厚（Ｄ）を有するバフィコ
ート懸濁液をこの流体膜面において一定の照射量（Ｉ
ｏ）（ｍＷ／ｃｍ² ）でＵＶＡ光により照射した時に、
任意の照射時間（ｔ）の間に流体表面において供給され
るＥｏは以下の式（１．２）により表現できる。

【数３】

【００５１】バフィコート懸濁液はＵＶＡ光に対して部
分的に透明である。従って、この流体は流体内の任意の
点で照射光を減衰する。この減衰の程度は流体の吸光率
と流体表面からの光の進入の深さの関数である。

【００５２】ベールの法則により、流体の入射光面と距
離（Ｄ₁ ）における流体の任意の点との間の流体の光透
過率（Ｔ₁ ）は以下のように表現できる。

【数４】 この場合に、ａは流体の吸光率（ｃｍ² ／ｇｒ）であ
り、ｃは流体内におけるＵＶＡ吸収性成分の濃度（ｇｒ
／ｃｍ² ）である。

【００５３】また、上記の式（１．３）は以下のように
表現できる。

【数５】 この場合に、Ｄ_n は流体の入射光面からの距離であり、
ｎはＤ_n ／Ｄ₁ である。

【００５４】また、Ｔ_n を以下の式で定義する。

【数６】

【００５５】加えて、入射光面からの距離Ｄ_n における
照射量（Ｉｎ）は以下の式で表せる。

【数７】

【００５６】これにより、流体膜の厚さ（Ｄ_r ）全体に
わたる平均照射量（Ｉａ）は流体の深さの範囲にわたっ
て積分し、その値を膜厚により割ることによって計算で
きる。

【数８】 この場合に、Ｎ＝Ｄ_r ／Ｄ₁ であり、Ｉａ対Ｉｏの比は
以下のようになる。

【数９】

【００５７】さらに、膜厚にわたって積分することによ
り以下の比率の式を得る。

【数１０】

【００５８】この結果、以下の解析式が得られる。

【数１１】 この場合に、Ｎは均一の膜厚Ｄ（ｃｍ）に対する非目的
不透明な物質の厚さＤ₁（ｃｍ）の比率であり、Ｔ₁ は
流体の厚さが主な非目的物質の厚さに等しい場合の流体
を通過する光の透過率である。また、一定の非目的物質
が他の非目的物質に比して支配的である。この一定の非
目的物質が主な光減衰物質である。この計算精度は、例
えば、攪拌により、流体中の目的物および主な非目的物
質が流体の中で均一に分布している状況において、最大
にすることができる。

【００５９】式（２．０）は部分的に透明な流体に対し
て部分的に適用でき、特に、良好に攪拌されたバフィコ
ート懸濁液中において白血球に供給されるＵＶＡ光エネ
ルギーの平均量を推定するためのフォトフォレーシス用
途において使用できる。特定の実施形態において、この
用途が光減衰性の主な非目的物質でとして赤血球（約２
×１０^-4（または２＊１０^-4）ｃｍの厚さを有する）を
含有する流体を伴う場合に、式（２．０）は以下のよう
になる。

【数１２】 この場合にＨは流体のヘマトクリット値である。

【００６０】ＡＬＥ係数を決定するための別の方法例と
して、好ましくは流体が赤血球のような主な光減衰性の
非目的物質により構成されている場合に、以下の堆積層
式を使用する方法がある。

【数１３】 この場合に、Ｃは流体における非目的物質の％値であ
り、Ｄ（ｃｍ）は流体の厚さである。また、Ｙは非目的
物質の形状および堆積層係数を表す無次元の数字であ
る。この堆積層係数は非目的物質により流体内に生じる
物理的な堆積層の理論量を表わす無次元の数字でもあ
る。例えば、ＥＣＰ用途において、この堆積層係数は１
および２の間の数字である。なお、この堆積層係数を得
るための手段については既に説明している。この目的物
が回転楕円体の形状をしている場合に、Ｙを表わす式は
以下のようになる。

【数１４】 この場合に、Ｒ（ｃｍ）は非目的物質の平均半径であ
り、ｄ（ｃｍ）は非目的物質の平均厚さであり、Ｓは堆
積層係数である。

【００６１】さらに、赤血球がバフィコート懸濁液にお
ける主な光減衰性の非目的物質である場合に、式（２．
２）は以下のようになる。

【数１５】 この場合に、Ｈは１ｍｌのバフィコート懸濁液に対応す
るヘマトクリット値である。

【００６２】以下に、上記堆積層式および堆積層係数を
誘導する方法の一例について説明する。例示的なＣＴＣ
Ｌ−ＥＣＰ技法において、赤血球は約８×１０^-4ｃｍの
直径および約２×１０^-4ｃｍの厚さを有している。バフ
ィコート懸濁液における赤血球の分布において２種類の
極端な整合状態がある。すなわち、第１の状態は、全て
の赤血球が立方体内に均一に分散していてＵＶＡ照射に
対する干渉が最大になるように整合している場合であ
る。すなわち、全ての赤血球の円板状の面が入射するＵ
ＶＡ光線に対して垂直な状態になっている。また、第２
の状態は、全ての赤血球が立方体内に均一に分散してい
てＵＶＡ照射に対する干渉が最小になるように整合して
いる場合である。すなわち、全ての赤血球の円板状の面
が入射するＵＶＡ光線に対して平行な状態になってい
る。

【００６３】ＣＴＣＬ−ＥＣＰ技法においては、赤血球
は懸濁液内において不規則に分布していて、照射光に対
する干渉作用がこれら２種類の理論的な状態の中間の状
態であるのが好ましい。この場合に、１立方センチメー
トル（または単位体積）の良好に混合したバフィコート
懸濁液の１側面にのみＵＶＡ光を照射した場合を考えて
いる。また、上記の２種類の場合において、バフィコー
ト懸濁液中のヘマトクリット値が低いので、赤血球は全
く互いに体積していない、すなわち、ルロー状態を形成
していない。

【００６４】赤血球による光の干渉が最大である状態の
場合に、各１立方センチメートル（ｍｌ）のバフィコー
ト懸濁液は１／ｄ個のスライスに薄く切ることができ、
この場合のｄは赤血球の厚さである。従って、各スライ
ス中の赤血球の数は以下の式で表せる。

【数１６】 この場合に、Ｃはバフィコート懸濁液中の赤血球濃度
（細胞数／ｍｌ）である。従って、任意のスライス中に
おいてＵＶＡ照射を遮断できる最大の可能な部分の面積
（Ｆａ）は以下のようになる。

【数１７】 この場合に、Ｒは赤血球の半径である。

【００６５】それゆえ、１平方センチメートルの照射し
た表面積においてＵＶＡ光を完全に遮断するのに必要な
スライスの理論的最少数は１／Ｆａとなる。このことを
達成するためには、どの赤血球も別の赤血球の後方にお
いて全く遮蔽されていないことが必要である。また、立
方体の中のスライスの全数は１／ｄである。それゆえ、
１立方センチメートルの体積のバフィコート懸濁液の中
では、（１／Ｆａ）個の（１／ｄ）（１／Ｆａ）倍のス
ライスが存在する。すなわち、１立方センチメートル
（または単位体積）のバフィコート懸濁液は、ＵＶＡ光
から１平方センチメートルの面積（単位面積）の（１／
ｄ）（１／Ｆａ）倍の理論的な遮蔽を行うことができる
スライスの全数を含有していると言える。なお、式
（２．６）におけるＦａを代入することにより以下の式
が得られる。

【数１８】

【００６６】この場合において、赤血球は他の赤血球に
対してＵＶＡ光からの遮蔽を全く行っていない。例え
ば、ヘマトクリット値が５％である場合に、第１のスラ
イスがＵＶＡ照射の５％を遮断し、第２のスライスがさ
らに５％を遮断し、さらに同様に遮断が行われていく。
さらに、１／Ｆａ個のスライスの最後の層がＵＶＡ光の
残りの５％を遮断するので、結局、光をほぼ完全に遮断
する。このような条件下では、目的物の細胞を含む流体
の半分よりも僅かに少ない部分がＵＶＡ光により照射さ
れて、この流体の残りの部分は赤血球により光から遮蔽
される。別の状態として、スライスにおける全ての赤血
球が前方のスライスにおける別の赤血球の後方に位置し
ている場合がある。このような場合に、例えば、ヘマト
クリット値が５％であると、スライスの９５％のみが光
を通過することになる。さらに、第２のスライスおよび
これに続くスライスにおける全ての赤血球が第１の層に
おける赤血球の後方に位置しているので、光がさらに遮
断されずに、（１／Ｆａ）このスライスにおける全ての
流体の９５％、すなわち、前の場合の約２倍の流体がＵ
ＶＡ照射を受けることになる。それゆえ、単純な堆積層
係数（Ｓ）を導入して、上記の式（２．７）を以下のよ
うに書き換えることができる。

【数１９】 この場合のＥＣＰ用途における堆積層係数Ｓの値は１お
よび２の間である。

【００６７】また、同様の解析により、式２．８は以下
のようになる。

【数２０】 この場合に、ｄ’＝２×Ｒである。

【００６８】式（２．８）および（２．９）は赤血球に
よる光減衰の２種類の反対の極端な場合を示している。
実際において、赤血球による光の減衰はこれら２種類の
極端な場合の中間状態である。この場合に、実際の状況
に対応する推定値としてこれらの極端な場合の平均値を
採用すると、その式は以下のようになる。

【数２１】

【００６９】人間の血液のバフィコート懸濁液の場合
に、赤血球に対してＲ＝４×１０^-4で、ｄ＝２×１０^-4
に近似できる。従って、式（３．０）は以下のようにな
る。

【数２２】 この式（３．１）は１立方センチメートルの体積におけ
る１平方センチメートルの面積を通る入射ＵＶＡ光を完
全に遮断できるスライスの数の倍数を表している。この
１立方センチメートルの体積（または単位体積）内のバ
フィコート懸濁液が良好に混合されているとして、１平
方センチメートル（または単位面積）の窓を通過して目
的物の細胞に供給されるＵＶＡエネルギーは以下の式で
表わすことができる。

【数２３】 この場合において、 Ｅａ＝単位面積当たりに供給されるＵＶＡエネルギー
（ジュール／ｃｍ² ） Ｅｖ＝Ｅｏ×Ａ／Ｖ、単位体積当たりに供給されるＵＶ
Ａエネルギー（ジュール／ｍｌ） Ｅｏ＝Ｉｏ×ｔ、単位面積当たりに供給される入射ＵＶ
Ａエネルギー（ジュール／ｃｍ² ） Ｉｏ＝入射照射量（ジュール／ｃｍ² ・秒） ｔ＝照射時間（秒） Ｖ＝Ａ×Ｄ、照射した体積（ｍｌ） Ａ＝照射した面積（ｃｍ² ） Ｄ＝バフィコート膜厚（ｃｍ） Ｃ＝赤血球濃度（〜１．１×Ｈ×１０⁸ 個細胞／ｍｌ） Ｈ＝バフィコート懸濁液のヘマトクリット値（％） Ｓ＝堆積層係数、１乃至２の無次元数

【００７０】概算値としてＳ＝１．５すなわち１乃至２
の平均値に置き換えて、Ｃ＝１．１×Ｈ×１０⁸ とした
場合に、式（３．２）は以下のようになる。

【数２４】 さらに、Ｅｖ＝Ｅｏ×Ａ／ＶおよびＶ＝Ａ×Ｄを代入し
て以下の式を得る。

【数２５】

【００７１】式（２．０）および（２．４）は、主な光
減衰性物質として赤血球を含有する流体に適用した場合
に、図１１に示すように、約２０％の赤血球濃度までほ
とんど同一のＡＬＥ係数を予測している。堆積層式にお
いて推定される理論的な状態が実際の状態からかなりず
れる程度に赤血球濃度が高くなると、これらの２個の式
の差が予想通りに大きくなる。実際に、２０％を超える
赤血球濃度においては、式（２．０）を使用するのがよ
り適当である。また、懸濁液自体のプラズマ成分により
生じる光減衰が赤血球により生じる光減衰に比して無視
できなくなる程度に赤血球濃度が極端に低くなると（例
えば、０．２％以下）、式（３．４）はその精度が幾分
低下する。

【００７２】ＡＬＥ係数を計算するための別の方法は生
物流体の均一な厚さおよび生物流体における赤血球の存
在率の測定を利用している。この方法に使用される式は
２０％までのバフィコート懸濁液中の赤血球濃度の場合
に利用できるのが好ましく、７％乃至８％までの赤血球
濃度の場合に利用できるのが最も好ましい。

【００７３】ＦＬＥＶが計算で求まると、特定の光供給
システムに基づく別の計算を行うことができるようにな
る。この供給システムに基づく計算により、光供給源お
よびその現在の光供給能力に関連する種々の因子を考慮
に入れながら、流体にＦＬＥＶを供給するのに必要な照
射時間が決定できる。すなわち、この計算においては、
光源の形状、経時的なランプ減衰、光ビームの大きさ、
および照射する流体の体積を考慮に入れるのが好まし
い。

【００７４】変数Ｌ（ｍＷ／ｃｍ² ）は経時的な光源出
力の減衰率を表し、使用するランプ光源の特性によって
決まり、ランプの中心線から固定した位置において測定
するのが好ましい。一例として、Ｌはランプの使用時間
における例示的なランプの時間ごとの測定により決定さ
れる。すなわち、時間の進行と共にランプ強度が減少す
る。特定の実施形態においては、時間ごとの測定をプロ
ットしてから、この測定値に適合するような計算式を形
成する。その後、この計算式を用いることにより、ラン
プの使用時間を知るだけでＬの値が決定できる。別の実
施形態において、ランプ使用時間測定値を含むデータベ
ースを直接アクセスできる。

【００７５】例えば、本発明の特定の実施形態におい
て、図１２は、プロトタイプのルックアップテーブルに
おいて、中心から２５ｃｍでのＵＶＡＲ（登録商標）シ
ステムにおいて使用したランプについて１５０時間にわ
たる時間ごとの測定におけるＬ値（ｍＷ／ｃｍ² ）を表
している。これらの測定値により以下の単一ランプ照射
減衰式が得られる。

【数２６】

【００７６】このＬ値により、実験者はランプの使用時
間を調節して所望の結果が得られるように光源による目
的物の照射時間の長さを決定できる。図１２のＬ値に基
づいて、例示的な単一ランプ照射減衰式が決定され、こ
の場合のａは０．７８５５２８７８であり、ｂは−０．
０００５９１０６０２３であり、ｃは−０．０３２３８
４４７３である。この式は、使用した光源に対応するＬ
値の表（table)と共に、システムメモリーまたはルック
アップテーブルにおいて記憶してアクセスすることがで
きる。

【００７７】例示的なＵＶＡＲ（登録商標）システムに
おいて、光活性チャンバーがＵＶＡランプの２個のバン
クの間に配置されていて、バフィコート懸濁液が光活性
チャンバーの内側のヘビ状の経路を通って循環してい
る。チャンバー内の血液の膜厚は同一で約１．４ｍｍの
厚さである。この血液の膜厚において、少なくとも約数
％のヘマトクリット値で、照射ＵＶＡ光がこの血液膜に
より完全に吸収されて、各１ｍｌの循環するバフィコー
ト懸濁液に供給されるＵＶＡエネルギーの全量が計算で
きる。すなわち、この値はＵＶＡＲ（登録商標）システ
ムにおいて２５５ジュール／ｍｌである。

【００７８】懸濁液中の目的物細胞の表面に到達するＵ
ＶＡ光の照射量は光の経路における赤血球により減衰さ
れる。この赤血球はＵＶＡ光に対してほとんど不透過性
である。これらの条件下において、照射量の減衰が光の
経路における赤血球濃度に比例すると考えるのは妥当で
ある。白血球の濃度は赤血球の濃度よりも約一桁小さ
く、白血球は赤血球に比べてＵＶＡ光に対する不透過性
がはるかに小さい。それゆえ、白血球により生じる光減
衰の量は問題にならず、照射時間式のずれにおいて無視
できる。

【００７９】各１ｍｌの循環するバフィコート懸濁液に
供給されるＵＶＡエネルギーの全量は以下の式で表せ
る。

【数２７】 この場合に、 Ｅｖ＝単位体積当たりに供給されるＵＶＡエネルギーの
全量（ジュール／ｍｌ） ｋ＝比例定数 Ｈ＝ヘマトクリット値

【００８０】ＵＶＡＲ（登録商標）システムにおいて
は、上記のＥｖの値は２５５ジュール／ｍｌであり、平
均のヘマトクリット値は約３．５％であるので、ｋ＝２
５５／３．５である。

【００８１】ＵＶＡエネルギーは、バフィコートが照射
チャンバー内で流動した状態において、照射チャンバー
を通過して当該照射チャンバー内のバフィコート懸濁液
膜の表面に供給される。バフィコート懸濁液の全体積に
供給されるＵＶＡエネルギーの全量は血液膜面（チャン
バー壁を通過した）における照射量、照射時間、および
照射した血液膜の面積を掛け合わせることにより計算で
きる。さらに、単位体積に供給されるＵＶＡエネルギー
であるＥｖは供給されたＵＶＡエネルギーの全量をバフ
ィコート懸濁液の全体積で割ることにより表現できる。

【数２８】 この場合において、 Ｅｖ＝単位体積当たりに供給されるＵＶＡエネルギー
（ジュール／ｍｌ） Ｉｏ＝血液膜面における照射量（ｍＷ／ｃｍ² ） Ａ＝照射チャンバー内において照射された血液膜の面積
（１３３０ｃｍ² ） ｔ＝照射時間（分） Ｖ＝循環ループ内におけるバフィコート懸濁液の全体積
（ｍｌ） さらに、掛け合わせ係数の１０００および６０を使用し
て、ミリワットからワットおよび分から秒への単位補正
を行っている。

【００８２】さらに、上記の式（３．６）および（３．
７）を組み合わせて、ｋ＝２５５／３．５およびＡ＝１
３３０ｃｍ² を代入することにより、照射時間が以下の
ように表現できる。

【数２９】

【００８３】さらに、照射チャンバー内の血液膜面にお
けるＵＶＡ光の平均照射量値であるＩｏは以下のように
誘導できる。

【００８４】ＵＶＡＲ（登録商標）照射チャンバー内の
血液膜の表面に到達するＵＶＡ光は９個のランプにより
構成される発光装置から発光される。この装置のライト
ボックス内において、ＵＶＡ光は血液膜に到達する前に
ＵＶＡ透明ガラスおよびアクリル照射チャンバー壁を通
過する。また、このＵＶＡ出力は管状の蛍光ＵＶＡラン
プの長さに沿って均一ではない。すなわち、この出力は
ランプの中央部において高く、ランプの端部の近傍にお
いて低い。それゆえ、血液膜に到達するＵＶＡ光の平均
照射量値はこの発光装置に沿う幾つかの点における照射
量を測定してこれらの平均値を計算することにより得る
ことができる。しかしながら、ランプ出力が経時的に減
衰するために、任意のランプ発光時間において同時に全
ての点を測定することは極めて困難である。そこで、以
下に説明するように、この問題をこの平均値と迅速に測
定できる固定した１個の点における単一ランプ照射量値
との関係により解決した。

【００８５】図１３はランプ使用時間として中央点およ
びランプの中心線から２５ｃｍの距離の点において測定
した６個の単一ランプの平均のＵＶＡ照射量値を示して
いる図である。この照射量値は始めに極めて速く減衰
し、ランプ使用時間が増加するにつれて徐々に緩やかに
減少する。６０時間の使用後あたりにおいて、ランプ出
力はかなり遅く減衰するようになり、発光装置における
各点を測定して平均の照射量値を計算するのに十分な時
間が得られるようになる。そこで、幾つかの発光装置に
おいて照射量測定を６１．５時間の時点および１５０時
間の時点で行った。これらの値は６１．５時間の時点お
よび１５０時間の時点でそれぞれ１５．１１ｍＷ／ｃｍ
² および１１．１９ｍＷ／ｃｍ² であった。次に、ライ
トボックス中におけるこれらの平均の照射量値と対応す
るランプ使用時間における平均の単一ランプ照射量との
比率を計算した。この結果、これらの比率値は６１．５
時間の時点において２３．９で、１５０時間の時点にお
いて２１．９であり、平均の値は２２．９であった。

【００８６】上記の式（３．８）におけるＩｏは以下の
ように表せる。

【数３０】 この場合に、 ｋ＝ライトボックスおよび単一ランプの照射量比率（２
２．９） Ｌ＝単一ランプの照射量（ｍＷ／ｃｍ² ） Ｔ＝アクリル照射チャンバーのＵＶＡ透過率（９２％）

【００８７】さらに式（３．９）を式３．８におけるＩ
ｏに代入して、実際の値を対応する変数に代入すること
により、照射時間式（３．８）は以下のようになる。

【数３１】 この場合に、Ｌは図１２および図１３において示す測定
データ点に基づく回帰線式として表現される単一ランプ
照射量である。

【００８８】ＣＴＣＬ−ＥＣＰ用途において使用される
例示的なＵＶＡＲ（登録商標）システムにおいて、照射
時間を決定するために本発明の方法およびシステムを介
して以下の式（４．１）用いる。

【数３２】 この場合に、 ｔ_min ＝照射時間（分） Ｈ＝ヘマトクリット値 Ｔ＝９２（照射チャンバーの透過率、％） ｋ＝２３．９（流体内の１点において測定した１個のラ
ンプの強度とＵＶＡＲ（登録商標）システム内のランプ
装置全体の強度との比率に基づく定数）

【００８９】さらに、時間を秒に補正して以下の式を得
る。

【数３３】

【００９０】また、各定数を代入して以下の式になる。

【数３４】

【００９１】さらに、各定数をまとめて以下の式を得
る。

【数３５】

【００９２】さらに、図１２を参照し、以下のパラメー
タを用いる。 ランプ使用時間＝２．７時間 Ｖ＝２１０ｍｌ Ｈ＝２．９

【００９３】２時間のランプ使用時間におけるＬ値は図
１２において７６２５である。また、３時間のランプ使
用時間におけるＬ値は７４８８である。この結果、整数
計算による線形補間法により以下の計算式を得る。

【数３６】

【００９４】従って、ｔ_sec が以下のように求まる。

【数３７】

【００９５】上記のＵＶＡＲ（登録商標）装置は、特定
の実施形態において、２個のランプバンクを使用してい
る。これらのバンクにおけるランプの使用時間は理論的
に異なっていて、これらの照射時間テーブルもまた同様
に異なる可能性がある。このことに対処するために、好
ましくはそれぞれランプバンクに対して１個ずつ２回処
理を行って完全な計算を行って、これらの値の平均値を
得る。この値が光活性化時間である。なお、計算を一度
行ったら、ＵＶＡＲ（登録商標）システム内でオンにな
っていたＵＶランプの時間量により残りの時間を即時に
減少することが好ましい。

【００９６】このようにして照射時間が計算できると、
本発明には目的物を含有する流体にその時間だけ光エネ
ルギーを供給する付加的な工程が備えられている。すな
わち、本発明の特定の実施形態においては、システムが
光活性化装置にＦＬＥＶを決定した照射時間だけ流体に
供給するように命令する。この処理はコンピュータまた
は他の任意の既知の方法により行える。実際に、本発明
の方法およびシステムはＴＥＬＥＶ、ＦＬＥＶ、厚さ比
率、照射時間、均一な流体の厚さ、非目的物質の厚さ、
および／またはバフィコートにおけるヘマトクリット値
のようなあらゆる変数の予備決定の工程および手段を含
む。これらの所定の変数のあらゆるものまたは全ては、
例えば管状の形態で入手可能なように、使用者によりア
クセス可能であって、本発明の特定の実施形態において
は、コンピュータメモリーにおいて記憶またはアクセス
が可能である。

【００９７】上記の式（２．０）および（２．４）によ
り予想されるＵＶＡエネルギーの計算量の精度を評価す
るために、同数のリンパ球を透明なホスフェートバッフ
ァー化塩類溶液中および３．５％のヘマトクリット値を
有するバフィコート懸濁液中に懸濁した。次に、これら
の２種類の懸濁液を１００ｎｇ／ｍｌの８−ＭＯＰの存
在下にＵＶＡ光に暴露した。この同一の８−ＭＯＰ濃度
におけるこの処理による細胞の損傷の程度はＵＶＡエネ
ルギーの線量に依存しており、細胞の生存率により測定
できる。

【００９８】さらに、照射時間を式（２．０）および
（２．４）により計算して約１．４ジュール／ｃｍ² の
ＵＶＡエネルギーを流体内のリンパ球に供給した。ホス
フェートバッファー化塩類溶液がＵＶＡ光に対して透過
性であるので、入射照射光に基づいて照射時間を計算し
た（式（２．０））。また、バフィコート懸濁液におけ
るリンパ球の場合の照射時間を式（２．０）および
（２．４）により計算した。その後、両方のサンプルの
照射後の細胞生存率を測定して細胞の損傷度を比較し
た。この結果、両方のサンプルにおける細胞生存率は照
射後７日目で約１９％以下であったが、未処理の対照サ
ンプルにおける生存率は約８５％以上であった。この結
果により、ホスフェートバッファー化した塩類溶液およ
びバフィコート懸濁液におけるリンパ球はそれぞれ同量
の損傷度および細胞死亡率を示すことが分かる。実際
に、両方のサンプルにおけるリンパ球は各式により計算
されるように同量のＵＶＡエネルギーを受けていた。

【００９９】式（２．０）は部分的に透明な溶液または
懸濁液と共に使用されるのが好ましい。また、この式
は、好ましくは流体内における物質が均一である条件下
での、流体の既知の厚さ（Ｄ）の正確な透過率（Ｔ）測
定を必要とする。また、式（２．４）は赤血球により構
成される流体に特に適している。

【０１００】添付図面において、本発明の特定の実施形
態の場合に、図１は白血球の処理に適用した場合の本発
明による光線療法の適用例としての体外フォトフォレー
シス・システム１００を示している図である。ＰＣＴ国
際公開第ＷＯ ９７／３６５８１号を参照されたい。こ
の光線療法システム１００は光活性を有する薬物である
８−ＭＯＰ１１０、患者１２０、血液を抽出するための
生物流体抽出装置１３０、血液からバフィコートを分離
するための遠心分離装置１４０、光活性化装置１５０、
流体（すなわち、バフィコート）注入装置１６０、およ
び血液注入装置１７０により構成されている。当該技術
分野の熟練者であれば、このシステム１００が付加的ま
たは別の異なる装置を備えて、上述のような種々の光線
療法に適用できることが理解できると考える。例えば、
米国特許第４，９２１，４７３号、同第４，８３８，８
５２号、同第５，１４７，２８９号、同第５，１５０，
７０５号、同第５，３８３，８４７号、同第５，４３
３，７３８号、および同第５，４５９，３２２号を参照
されたい。なお、これらの文献はそれぞれ本明細書に参
考文献として含まれ、本発明のシステムおよび装置が利
用できる種々の用途に関連している。

【０１０１】図２および図３は図１におけるフォトフォ
レーシス・システム内の血液のフロー図である。最初の
工程は患者１２０の血液を８−ＭＯＰ１１０に混合する
ことである（工程２０２）。この実施形態において、患
者１２０は８−ＭＯＰ１１０を経口投与され、数時間に
わたって、この薬物が患者１２０の血液に混ざり合う。
次に、薬物１１０が血液と十分に相互作用（工程２０
４）した後に、一定量の血液−薬物混合物１３０が抽出
されて（工程２０６）、遠心分離装置１４０（工程２０
８）のような分離装置に送られる。

【０１０２】この血液−薬物混合物が遠心分離装置１４
０に送られた後に、遠心分離装置１４０がこの混合物を
分離する（工程２１０）。特定の遠心分離装置は流体を
分離（分取）する時間を決定するための光学センサーを
備えている。まず、この遠心分離装置はプラズマを分取
し、その後、目的の物質（すなわち、白血球中の８−Ｍ
ＯＰ）を含有するバッフィコートを分取し、さらに赤血
球を分取する。この遠心分離装置は遠心分離チャンバー
の内側に配置された偏向光を測定する光学センサーを使
用している。この光学センサーは遠心分離装置内の偏向
光を測定することにより分離した流体または物質を分取
する時間を決定する。この分離処理の後に、バフィコー
トおよび一定の割合のプラズマが再混合される。このプ
ラズマは白血球および８−ＭＯＰを含有する媒体であ
る。しかしながら、分離後でも、この分離処理が完全な
分離を行えないので、分離したバフィコートおよびプラ
ズマの混合物の中に幾分かの赤血球および血小板が含ま
れている。それゆえ、このバフィコート内に含有される
残留した赤血球および血小板は非目的物質である光の減
衰物質となる。この実施形態において、目的の流体にお
ける他の光減衰性の物質と比較した場合に、赤血球が主
な光の減衰物質であるために、この赤血球が主な非目的
物質となる。

【０１０３】目的の流体（すなわち、バフィコート混合
物）を分離した後に、第２の光学センサーが、この目的
の流体が所望のヘマトクリット値（赤血球の存在率）を
有しているかを決定する（工程２１２）。特定の実施形
態において、所望のヘマトクリット値は約１％乃至２％
である。この第２の光学センサーは透過率を計測して所
望のヘマトクリット値（すなわち、この実施形態におい
て１％）に到達したかを決定する。このヘマトクリット
値が所望の存在率でない場合は、さらに付加的な血液−
薬物混合物が遠心分離装置で処理される（工程２１
０）。

【０１０４】非目的の流体が所望のヘマトクリット値を
有している場合は、遠心分離装置は分離している流体の
種類を決定する（工程２１４）。この結果、遠心分離装
置が非目的の流体を処理している場合は、この遠心分離
装置は残りの分離したプラズマを分離した赤血球に混合
してこの混合物を別の血液注入装置１７０（工程２１
６）に移送する。その後、この血液注入装置はこの赤血
球／プラズマ混合物を患者に戻して（工程２１８）処理
が停止される。

【０１０５】また、遠心分離装置が目的の流体を処理し
ている場合は、この遠心分離装置は目的の流体を光活性
化装置に移送する（工程２２０）。なお、工程２２０お
よび工程２１６は同時に生じる場合がある。その後、光
活性化チャンバー１５０が一定の時間だけ流体を照射す
る（工程２２２）。この場合、コンピュータ３００が図
４に示すように、また、この図４に基づく説明のように
光活性化チャンバー１５０を制御する。その後、処理し
た目的の流体は流体注入装置１６０に移される（工程２
２４）。さらに、目的物注入装置が赤血球／プラズマ混
合物を患者に戻して（工程２２６）処理が停止される。

【０１０６】図４は本発明の実施に従う光活性化装置１
５０を制御するためのコンピュータ３００の説明図であ
る。このコンピュータ３００はメモリー３１０、中央処
理装置（ＣＰＵ）３２０、光活性化インターフェイス３
３０、オペレータインターフェイス３４０、入力装置３
５０、およびビデオディスプレイ３６０を備えている。
なお、当該技術分野の熟練者であれば、コンピュータ３
００がさらに付加的または別の構成要素を備えられるこ
とが理解できると考える。メモリー３１０はさらに操作
システム３１２、光活性化プログラム３１４、およびル
ックアップテーブル３１５を備えている。このルックア
ップテーブル３１５はメモリー３１０の記憶領域を構成
し、光活性化プログラム３１４により必要とされるデー
タに対応するテーブルを備えることができる。なお、個
々のテーブルおよび対応するデータについては、それぞ
れ対応する図５乃至図１０に基づいて詳細に説明する。
光活性化プログラム３１４にはＦＬＥＶが与えられる。
また、このＦＬＥＶは入力装置３５０または対応する図
５乃至図１０に基づいて詳細に説明するような計算によ
り得ることができる。

【０１０７】本発明の各動作態様がメモリー内に記憶さ
れているように説明したが、当該技術分野の熟練者であ
れば、これらの態様の１個以上が、例えば、ハードディ
スク、フロッピー（登録商標）ディスク、またはＣＤ−
ＲＯＭのような二次的な記憶装置、インターネットから
の搬送波、あるいはＲＡＭまたはＲＯＭの他の形態等の
別のコンピュータ読取可能な媒体に記憶可能であること
が理解できると考える。実施において、上記の各方法ま
たはこれに含まれる特定の工程はコンピュータまたはコ
ンピュータ読取可能の媒体により実行または記憶でき
る。

【０１０８】図５は目的物を含有する流体に対して一定
量の光エネルギーを決定しこれを供給して当該流体内の
目的物が有効量の光エネルギーを受けることが必要であ
る時に光活性化プログラム３１４により実行される各工
程のフローチャート４００を示している図である。光活
性化プログラム３１４により実行される第１の工程はＴ
ＥＬＥＶを得ることである（工程４０２）。所望の結果
が光線療法に基づいて既に決められている。例えば、光
線療法がＣＴＣＬを処理するように使用される場合に
は、白血球に適用されるＴＥＬＥＶは光エネルギーへの
暴露後６日以内に少なくとも５０％の白血球が徐々に死
ぬように決められるのが好ましい。

【０１０９】このＴＥＬＥＶは、例えば、ＴＥＬＥＶデ
ータを収容しているルックアップテーブルをアクセスす
ることにより得られる。また、本発明の別の実施形態に
おいては、光活性化プログラム３１４は入力装置３５０
を介してＴＥＬＥＶを得ることができる。図６は所望の
結果が既知である場合のＴＥＬＥＶの臨床的な確認の仕
方について説明している図である。

【０１１０】このようにしてＴＥＬＥＶが得た後に、次
の工程において、流体の平均光エネルギー（ＡＬＥ）係
数が求められる（工程４０４）。このＡＬＥ係数は流体
の平均単位面積に供給される入射光エネルギーの割合で
ある。また、このＡＬＥ係数はＡＬＥ係数データに関係
するルックアップテーブル３１５の部分をアクセスする
ことにより得ることができる。また、本発明の別の実施
形態においては、このＡＬＥ係数は入力装置３５０を介
して得ることができる。

【０１１１】本発明の別の実施形態においては、上記の
ＡＬＥ係数は流体内の目的物の単位表面積における平均
光エネルギー値（ジュール／ｃｍ² ）を知ること、およ
び生物流体の入射光面における光エネルギー値（ジュー
ル／ｃｍ² ）を知ることにより生物流体内のあらゆる目
的物に対応して得ることができる。なお、図７において
このようなＡＬＥ係数を得るための方法を説明してい
る。

【０１１２】また、本発明の別の実施形態において、上
記のＡＬＥ係数は流体の厚さ比率および既知の流体の厚
さにおける光透過率を知ることにより得ることができ
る。この厚さの比率は流体の均一な厚さおよび流体内の
非目的物質の平均の厚さの比率である。なお、この非目
的物質は光エネルギーを減衰する流体内の物質である。
なお、このようなＡＬＥ係数を得る方法が図８において
説明されている。

【０１１３】本発明の別の実施形態において、流体が光
エネルギーを減衰する非目的物質としての赤血球により
構成されている場合に、ＡＬＥ係数は厚さの比率を知る
ことと、流体中のヘマトクリット値または赤血球の存在
率を知ることにより得ることができる。なお、このよう
なＡＬＥ係数を得る方法が図９において説明されてい
る。

【０１１４】本発明の別の実施形態において、流体が光
エネルギーを減衰する非目的物質としての赤血球により
構成されている場合に、ＡＬＥ係数は流体の均一な厚さ
を知ることと、流体中のヘマトクリット値または赤血球
の存在率を知ることにより得ることができる。なお、こ
のようなＡＬＥ係数を得る方法が図１０において説明さ
れている。

【０１１５】以上のようにしてＡＬＥ係数を得た後に、
次の工程において、供給するのに必要なＦＬＥＶすなわ
ち光エネルギーの量を求めて、流体内の目的物がＴＥＬ
ＥＶを受けるようにする（工程４０６）。好ましい実施
形態において、このＦＬＥＶはＴＥＬＥＶおよびＡＬＥ
係数を知ることと、既に説明した式（１．０）を使用す
ることにより計算できる。

【０１１６】このＦＬＥＶを得た後に、照射時間を求め
る（工程４０８）。この照射時間はランプまたは光供給
源が流体にＦＬＥＶを供給するのに必要な時間量であ
る。この照射時間は照射時間データに関係するルックア
ップテーブル３１５の部分をアクセスすることにより得
られる。

【０１１７】本発明の別の実施形態において、この照射
時間は計算することができる。この照射時間の計算にお
いて考慮する必要のある因子はランプ減衰または出力、
ランプ形状、または照射する流体の体積である。本発明
の別の実施形態においては、流体が非目的物質の赤血球
により構成されている場合に、照射時間は流体の体積、
流体中の赤血球の存在率、および光源の減衰使用時間を
知ることと、例えば、既に説明した式（１．５）を使用
することにより計算できる。

【０１１８】このようにして照射時間を得た後に、光活
性装置１５０に命令して光エネルギーランプをその照射
時間で使用することが可能になる。

【０１１９】図６はＴＥＬＥＶを臨床的に得る場合に行
われる各工程のフローチャート５００を示している図で
ある。このＴＥＬＥＶを臨床的に得る場合の第１の工程
は光線療法の所望の結果を得ることである（工程５０
２）。次の工程は生物流体または化学的流体の場合が多
い非光減衰性の流体内にサンプルの目的物を入れること
である（工程５０４）。なお、当該技術分野の熟練者で
あれば、多数の非流体媒体、および塩類溶液およびフィ
ルター処理したプラズマのような目的物を担持できる別
の種類の流体が存在することが理解できると考える。ま
た、別の実施形態においては、目的物が初めから流体内
に存在している場合に、ほとんどの非減衰性の物質を濾
別した状態で、流体のサンプルを臨床試験に用いること
ができる。

【０１２０】次に、目的物を含有する流体のサンプルを
種々の量の光エネルギーにより照射する（工程５０
６）。サンプル流体を照射した後に、ＴＥＬＥＶが所望
の結果を生じたサンプルに対応することが確認される
（工程５０８）。当該技術分野の熟練者であれば、任意
のＴＥＬＥＶが本発明の方法およびシステムの特定用途
に対して特異的に使用できることが理解できると考え
る。

【０１２１】図７はＡＬＥ係数を得る場合の光活性化プ
ログラム３１４により行われる各工程のフローチャート
６００を示している図である。このＡＬＥを得るための
方法は目的物を含有するあらゆる流体に対して使用でき
る。このＡＬＥ係数を得るための第１の工程は流体中の
目的物の単位表面積における平均光エネルギー値を得る
ことである（工程６０２）。この単位表面積における平
均光エネルギー値は単位表面積における平均光エネルギ
ー値データに関係するルックアップテーブル３１５の部
分をアクセスすることにより得ることができる。本発明
の別の実施形態においては、この光活性化プログラム３
１４は入力装置３５０を介して単位表面積における平均
光エネルギー値を得ることができる。

【０１２２】次の工程は生物流体の入射光面における光
エネルギー値を得ることである（工程６０４）。この入
射光面における光エネルギー値は入射光面における光エ
ネルギー値データに関係するルックアップテーブル３１
５の部分をアクセスすることにより得ることができる。
本発明の別の実施形態において、光活性化プログラム３
１４は入力装置３５０を介して入射光面における光エネ
ルギー値を得ることができる。その後、ＡＬＥ係数が式
（１．０）を用いて計算できる（工程６０６）。

【０１２３】図８はＡＬＥ係数を得る場合の光活性化プ
ログラム３１４により実行される各工程のフローチャー
ト７００である。このＡＬＥ係数を得るための方法は目
的物を含有するあらゆる流体に使用できる。しかしなが
ら、この方法において用いる式の精度は流体中の目的物
および非目的物質の均一な混合物が与えられている場合
に最大になる。本発明の特定の実施形態においては、目
的物および非目的物質を含有する生物流体を攪拌するこ
とにより均一な生物流体混合物が得られる。

【０１２４】ＡＬＥ係数を得るために、まず流体の厚さ
の比率を得る（工程７０２）。この厚さ比率は流体の均
一な厚さと流体中の非目的物質の平均の厚さとの比率で
ある。この厚さ比率、均一な流体の厚さ、および非目的
物質の厚さは、例えば、これらのパラメータに関連する
データを収容しているルックアップテーブル３１５にア
クセスすることにより得ることができる。また、本発明
の別の実施形態においては、光活性化プログラム３１４
は入力装置３５０を介してこの厚さ比率、均一な流体の
厚さ、および非目的物質の厚さを得ることができる。こ
のようにして均一な流体の厚さおよび非目的物質の厚さ
のデータを得た後に、その厚さ比率が均一な流体の厚さ
を非目的物質の厚さで割ることにより得られる。

【０１２５】厚さ比率を得た後に、既知の流体の厚さに
おける光透過率を得ることができる（工程７０４）。さ
らに、照射時間が既知の流体の厚さにおける光透過率値
データに関係するルックアップテーブル３１５の部分を
アクセスすることにより得られる。また、本発明の別の
実施形態においては、光活性化プログラム３１４は入力
装置３５０を介してこの既知の流体の厚さにおける光透
過率値を得ることができる。その後、ＡＬＥ係数が式
（１．１）を用いて計算できる（工程７０６）。

【０１２６】図９はＡＬＥ係数を得る場合の光活性化プ
ログラム３１４により実行される各工程のフローチャー
ト８００を示している図である。このＡＬＥ係数を得る
ための方法は光エネルギーを減衰する非目的物質として
の赤血球により構成される生物流体に対して使用でき
る。この方法において用いる式の精度は流体が良好に攪
拌されていることに依存する。このＡＬＥ係数を得るた
めの第１の工程は厚さ比率を得ることである（工程８０
２）。この厚さ比率は流体の均一な厚さと流体中の非目
的物質の平均の厚さとの比率である。この場合の非目的
物質は流体中おいて光エネルギーを減衰する物質であ
る。この厚さ比率、均一な流体の厚さ、および非目的物
質の厚さは厚さ比率、均一な流体の厚さ、および非目的
物質の厚さのデータにそれぞれ関係しているルックアッ
プテーブル３１５の部分にアクセスすることにより得る
ことができる。また、本発明の別の実施形態において
は、光活性化プログラム３１４は入力装置３５０を介し
てこれらの厚さ比率、均一な流体の厚さ、および非目的
物質の厚さを得ることができる。このようにして均一な
流体の厚さおよび非目的物質の厚さのデータを得た後
に、その厚さ比率が均一な流体の厚さを非目的物質の厚
さで割ることにより得られる。

【０１２７】このようにして厚さ比率を得た後に、次の
工程において、生物流体の単位体積当たりの赤血球の存
在率またはヘマトクリット値を得る（工程８０４）。こ
の赤血球の存在率は、例えば、既知の手段による流体の
光学的プロファイルまたは電磁気学的プロファイルを読
み取ること、または、赤血球存在率データに関係してい
るルックアップテーブル３１５の部分にアクセスするこ
とにより得ることができる。また、本発明の別の実施形
態においては、光活性化プログラム３１４は入力装置３
５０を介して赤血球存在率を得ることができる。その
後、ＡＬＥ係数を式（１．２）により計算する（工程８
０６）。

【０１２８】図１０はＡＬＥ係数を得る場合の光活性化
プログラム３１４により実行される各工程のフローチャ
ート９００を示している図である。このＡＬＥ係数を得
るための方法は光エネルギーを減衰して１乃至２の堆積
層係数を有する非目的物質としての赤血球により構成さ
れる生物流体に対して使用できる。この方法において用
いる式の精度は流体が良好に攪拌されていることに依存
する。このＡＬＥ係数を得るための第１の工程は均一な
流体の厚さを得ることである（工程９０２）。この均一
な流体の厚さは均一な流体厚データに関係しているルッ
クアップテーブル３１５の部分にアクセスすることによ
り得ることができる。また、本発明の別の実施形態にお
いては、光活性化プログラム３１４は入力装置３５０を
介して均一な流体の厚さを得ることができる。

【０１２９】このようにして均一な厚さを得た後に、次
の工程において、生物流体の単位体積当たりの赤血球の
存在率またはヘマトクリット値を得る（工程９０４）。
この赤血球の存在率は、例えば、既知の手段による流体
の光学的または電磁気学的プロファイルを読み取るこ
と、または、赤血球存在率データに関係しているルック
アップテーブル３１５の部分にアクセスすることにより
得ることができる。また、本発明の別の実施形態におい
ては、光活性化プログラム３１４は入力装置３５０を介
して赤血球存在率を得ることができる。その後、ＡＬＥ
係数を式（１．３）により計算する（工程９０６）。

【０１３０】図１１は異なる流体の厚さ（１ｍｍ，２ｍ
ｍおよび３ｍｍ）の場合の非目的物質として赤血球を含
有する流体において計算してＡＬＥ係数のグラフを示し
ている図である。これらのＡＬＥ係数は式（１．１）
（解析モデル）および式（１．３）（堆積層モデル）を
用いて計算した。流体中の目的物に供給される平均光エ
ネルギーと入射点に供給される光エネルギーとの比率を
異なる流体の厚さにおけるヘマトクリット値の関数とし
てプロットした。

【０１３１】本発明は上記の特定の実施形態により限定
されるものではなく、これらの実施形態は本発明の個々
の態様を簡明に説明するためのものであり、これらと機
能的に等価な方法および構成要素が本発明の範囲に含ま
れ、かつ、当該技術分野の熟練者において、上記の説明
および添付図面により、これらの等価な方法および構成
要素が本明細書において記載し図示したものと共に明ら
かになる。すなわち、このような変更および変形は本発
明の特許請求の範囲およびその実施態様に含まれると考
えるべきである。

【０１３２】本発明の実施態様は以下の通りである。 （１）さらに、前記生物流体に流体光エネルギーを供給
する工程から成る請求項１に記載の方法。 （２）前記流体光エネルギー値を決定する工程が１個以
上のコンピュータプロセッサにより行なわれる請求項１
に記載の方法。 （３）さらに、均一な生物流体混合物を形成する工程か
ら成る請求項１に記載の方法。 （４）前記生物流体が非目的物質を含有している請求項
１に記載の方法。 （５）前記非目的物質が前記目的物に対して供給される
前記光エネルギーを減衰する実施態様（４）に記載の方
法。

【０１３３】（６）前記非目的物質が赤血球により構成
されている実施態様（５）に記載の方法。 （７）前記生物流体が高濃度白血球バフィコートにより
構成されている請求項１に記載の方法。 （８）前記生物流体が光エネルギー活性薬物により処理
されている実施態様（７）に記載の方法。 （９）前記薬物が８−メトキシプソラレンにより構成さ
れている実施態様（８）に記載の方法。 （１０）前記光エネルギーが紫外光エネルギーにより構
成されている実施態様（９）に記載の方法。

【０１３４】（１１）前記紫外光エネルギーが紫外Ａ光
エネルギーにより構成されている実施態様（１０）に記
載の方法。 （１２）前記流体光エネルギー値を決定する工程が１個
以上のコンピュータプロセッサにより行なわれる実施態
様（１１）に記載の方法。 （１３）前記計算する工程が、光エネルギー供給源によ
り前記流体光エネルギーを供給するのに要する照射時間
を計算する工程から成る請求項１に記載の方法。 （１４）さらに、前記流体光エネルギーを前記生物流体
に供給する工程から成る実施態様（１３）に記載の方
法。 （１５）前記照射時間を計算する工程が１個以上のコン
ピュータプロセッサにより行なわれる実施態様（１３）
に記載の方法。

【０１３５】（１６）前記処理時間を計算する工程が、
前記光エネルギー供給源に対応する減衰時間を得る工程
から成る実施態様（１３）に記載の方法。 （１７）前記非目的物質が赤血球により構成されてお
り、前記照射時間を計算する工程が、生物流体の体積値
を得る工程と、赤血球の存在率値を得る工程と、前記光
エネルギー供給源に対応する減衰時間値を得る工程とか
ら成る実施態様（１３）に記載の方法。 （１８）前記目的物の有効光エネルギー値を得る工程
が、目的物の有効光エネルギー値テーブルをアクセスす
る工程から成る請求項１に記載の方法。 （１９）前記目的物の有効光エネルギー値を得る工程が
１個以上のコンピュータプロセッサにより行なわれる実
施態様（１８）に記載の方法。 （２０）前記目的物の有効光エネルギー値を得る工程
が、前記目的物を流体中に入れる工程から成り、当該流
体中の目的物が減衰された光エネルギーを受けることが
なく、さらに、前記流体をサンプル光エネルギーにより
照射する工程から成る請求項１に記載の方法。

【０１３６】（２１）前記流体が塩類溶液により構成さ
れている実施態様（２０）に記載の方法。 （２２）前記流体がプラズマにより構成されている実施
態様（２０）に記載の方法。 （２３）前記目的物の有効光エネルギー値を得る工程
が、塩類溶液により構成されている流体中に白血球を入
れる工程と、光エネルギー値を確認して、当該光エネル
ギーへの暴露後の特定時間の経過において白血球が所望
の割合で死ぬようにする工程とから成る請求項１に記載
の方法。 （２４）前記目的物の有効光エネルギー値を得る工程
が、提供者からサンプル生物流体を得る工程と、前記生
物流体中の目的物をサンプル光エネルギーで照射する工
程と、前記目的物の有効光エネルギー値を決定する工程
から成る請求項１に記載の方法。 （２５）前記平均光エネルギー係数を得る工程が、光エ
ネルギー係数テーブルをアクセスする工程から成る請求
項１に記載の方法。

【０１３７】（２６）前記平均光エネルギー係数を得る
工程が１個以上のコンピュータプロセッサにより行なわ
れる実施態様（２５）に記載の方法。 （２７）前記平均光エネルギー係数を得る工程が、前記
生物流体中の目的物の単位表面積における平均光エネル
ギー値を得る工程と、前記生物流体膜の入射光表面にお
ける光エネルギー値を得る工程と、前記生物流体中の目
的物に対応する平均光エネルギー係数を計算する工程と
から成る請求項１に記載の方法。 （２８）前記平均光エネルギー係数を得る工程が１個以
上のコンピュータプロセッサにより行なわれる実施態様
（２７）に記載の方法。 （２９）前記単位表面積における平均光エネルギー値を
得る工程が、単位表面積における平均光エネルギー値テ
ーブルにアクセスする工程から成る実施態様（２７）に
記載の方法。 （３０）前記入射光表面における光エネルギー値を得る
工程が、入射光表面における光エネルギー値テーブルに
アクセスする工程から成る実施態様（２７）に記載の方
法。

【０１３８】（３１）さらに、均一な生物流体混合物を
形成する工程から成る実施態様（２７）に記載の方法。 （３２）前記生物流体が非目的物質を含有している実施
態様（２７）に記載の方法。 （３３）前記非目的物質が前記目的物に対して供給され
る光エネルギーを減衰する実施態様（３２）に記載の方
法。 （３４）前記非目的物質が赤血球により構成されている
実施態様（３３）に記載の方法。 （３５）前記生物流体が高濃度白血球バフィコートによ
り構成されている実施態様（２７）に記載の方法。

【０１３９】（３６）前記生物流体が光エネルギー活性
薬物により処理される実施態様（３５）に記載の方法。 （３７）前記薬物が８−メトキシプソラレンにより構成
されている実施態様（３６）に記載の方法。 （３８）前記光エネルギーが紫外光エネルギーにより構
成されている実施態様（３７）に記載の方法。 （３９）前記紫外光エネルギーが紫外Ａ光エネルギーに
より構成されている実施態様（３８）に記載の方法。 （４０）前記流体光エネルギー値を決定する工程が１個
以上のコンピュータプロセッサにより行なわれる実施態
様（３９）に記載の方法。

【０１４０】（４１）前記平均光エネルギー係数を得る
工程が、厚さ比率を得る工程と、既知の流体膜の厚さに
おける光透過率値を得る工程と、前記生物流体中の目的
物に対応する平均光エネルギー係数を計算する工程とか
ら成る請求項１に記載の方法。 （４２）前記平均光エネルギー係数を得る工程が１個以
上のコンピュータプロセッサにより行なわれる実施態様
（４１）に記載の方法。 （４３）前記厚さ比率を得る工程が、厚さ比率テーブル
にアクセスする工程から成る実施態様（４１）に記載の
方法。 （４４）前記照射時間を得る工程が、照射時間テーブル
にアクセスする工程から成る実施態様（４１）に記載の
方法。 （４５）さらに、均一な生物流体混合物を形成する工程
から成る実施態様（４１）に記載の方法。

【０１４１】（４６）前記生物流体が非目的物質を含有
している実施態様（４１）に記載の方法。 （４７）前記非目的物質が前記生物流体を通過する光エ
ネルギーを減衰する実施態様（４６）に記載の方法。 （４８）前記非目的物質が赤血球により構成されている
実施態様（４７）に記載の方法。 （４９）前記生物流体が高濃度白血球バフィコートによ
り構成されている実施態様（４１）に記載の方法。 （５０）前記生物流体が光エネルギー活性薬物により処
理される実施態様（４９）に記載の方法。

【０１４２】（５１）前記薬物が８−メトキシプソラレ
ンにより構成されている実施態様（５０）に記載の方
法。 （５２）前記光エネルギーが紫外光エネルギーにより構
成されている実施態様（５１）に記載の方法。 （５３）前記紫外光エネルギーが紫外Ａ光エネルギーに
より構成されている実施態様（５２）に記載の方法。 （５４）前記紫外光エネルギーの所望量を決定する工程
が１個以上のコンピュータプロセッサにより行なわれる
実施態様（５３）に記載の方法。 （５５）前記厚さ比率を得る工程が、前記生物流体に対
応する均一な厚さを得る工程と、前記非目的物質に対応
する厚さを得る工程と、厚さの比率を計算する工程とか
ら成る実施態様（４７）に記載の方法。

【０１４３】（５６）前記均一な膜の厚さを得る工程
が、均一な厚さテーブルにアクセスする工程から成る実
施態様（５５）に記載の方法。 （５７）前記非目的物質の厚さを得る工程が、非目的物
質の厚さテーブルにアクセスする工程から成る実施態様
（５５）に記載の方法。 （５８）前記非目的物質が赤血球により構成されている
実施態様（５５）に記載の方法。 （５９）前記厚さ比率を得る工程が１個以上のコンピュ
ータプロセッサにより行なわれる実施態様（５８）に記
載の方法。 （６０）前記平均光エネルギー係数を得る工程が、厚さ
比率を得る工程と、前記生物流体に対する赤血球の存在
率を得る工程と、前記生物流体中の目的物に対応する平
均光エネルギー係数を計算する工程とから成る実施態様
（６）に記載の方法。

【０１４４】（６１）前記平均光エネルギー係数を得る
工程が１個以上のコンピュータプロセッサにより行なわ
れる実施態様（６０）に記載の方法。 （６２）前記厚さ比率を得る工程が、厚さ比率テーブル
にアクセスする工程から成る実施態様（６０）に記載の
方法。 （６３）前記赤血球存在率を得る工程が、赤血球存在率
テーブルにアクセスする工程から成る実施態様（６０）
に記載の方法。 （６４）さらに、均一な生物流体混合物を形成する工程
から成る実施態様（６０）に記載の方法。 （６５）前記赤血球が前記生物流体を通過する光エネル
ギーを減衰する実施態様（６０）に記載の方法。

【０１４５】（６６）前記生物流体が高濃度白血球バフ
ィコートにより構成されている実施態様（６０）に記載
の方法。 （６７）前記生物流体が光エネルギー活性薬物により処
理される実施態様（６６）に記載の方法。 （６８）前記薬物が８−メトキシプソラレンにより構成
されている実施態様（６７）に記載の方法。 （６９）前記光エネルギーが紫外光エネルギーにより構
成されている実施態様（６８）に記載の方法。 （７０）前記紫外光エネルギーが紫外Ａ光エネルギーに
より構成されている実施態様（６９）に記載の方法。

【０１４６】（７１）前記流体光エネルギー値を決定す
る工程が１個以上のコンピュータプロセッサにより行な
われる実施態様（７０）に記載の方法。 （７２）前記厚さ比率を得る工程が、前記生物流体に対
応する均一な厚さを得る工程と、前記非目的物質に対応
する厚さを得る工程と、厚さの比率を計算する工程とか
ら成る実施態様（６０）に記載の方法。 （７３）前記厚さ比率を得る工程が１個以上のコンピュ
ータプロセッサにより行なわれる実施態様（７２）に記
載の方法。 （７４）前記均一な膜の厚さを得る工程が、均一な厚さ
テーブルにアクセスする工程から成る実施態様（７２）
に記載の方法。 （７５）前記非目的物質に対応する厚さを得る工程が、
非目的物質の厚さテーブルにアクセスする工程から成る
実施態様（７２）に記載の方法。

【０１４７】（７６）前記平均光エネルギー係数を得る
工程が、前記生物流体に対応する均一な厚さを得る工程
と、前記生物流体に対する赤血球の存在率を得る工程
と、前記生物流体中の目的物に対応する平均光エネルギ
ー係数を計算する工程とから成る実施態様（６）に記載
の方法。 （７７）前記赤血球の理論的堆積層が生じない実施態様
（７６）に記載の方法。 （７８）前記生物流体が約２０％までの赤血球により構
成されている実施態様（７６）に記載の方法。 （７９）さらに、堆積層係数を得る工程から成る実施態
様（７６）に記載の方法。 （８０）前記堆積層係数が１乃至２である実施態様（７
６）に記載の方法。

【０１４８】（８１）前記堆積層係数が１．５である実
施態様（８０）に記載の方法。 （８２）前記平均光エネルギー係数を得る工程が１個以
上のコンピュータプロセッサにより行なわれる実施態様
（７６）に記載の方法。 （８３）前記均一な厚さを得る工程が、生物流体厚さテ
ーブルにアクセスする工程から成る実施態様（７６）に
記載の方法。 （８４）前記赤血球存在率を得る工程が、赤血球存在率
テーブルにアクセスする工程から成る実施態様（７６）
に記載の方法。 （８５）さらに、均一な生物流体混合物を形成する工程
から成る実施態様（７６）に記載の方法。

【０１４９】（８６）前記赤血球が前記生物流体を通過
する光エネルギーを減衰する実施態様（７６）に記載の
方法。 （８７）前記生物流体が高濃度白血球バフィコートによ
り構成されている実施態様（７６）に記載の方法。 （８８）前記生物流体が光エネルギー活性薬物により処
理される実施態様（８７）に記載の方法。 （８９）前記薬物が８−メトキシプソラレンにより構成
されている実施態様（８８）に記載の方法。 （９０）前記光エネルギーが紫外光エネルギーにより構
成されている実施態様（８９）に記載の方法。

【０１５０】（９１）前記紫外光エネルギーが紫外Ａ光
エネルギーにより構成されている実施態様（９０）に記
載の方法。 （９２）前記流体光エネルギー値を決定する工程が１個
以上のコンピュータプロセッサにより行なわれる実施態
様（９１）に記載の方法。 （９３）前記生物流体が非目的物質を含有している請求
項２に記載のコンピュータシステム。 （９４）前記非目的物質が前記生物流体を通過する光エ
ネルギーを減衰する実施態様（９３）に記載のコンピュ
ータシステム。 （９５）前記非目的物質が赤血球により構成されている
実施態様（９４）に記載のコンピュータシステム。

【０１５１】（９６）前記生物流体が高濃度白血球バフ
ィコートにより構成されている請求項２に記載のコンピ
ュータシステム。 （９７）前記生物流体が光エネルギー活性薬物により処
理される実施態様（９６）に記載のコンピュータシステ
ム。 （９８）前記薬物が８−メトキシプソラレンにより構成
されている実施態様（９７）に記載のコンピュータシス
テム。 （９９）前記光エネルギーが紫外光エネルギーにより構
成されている実施態様（９８）に記載のコンピュータシ
ステム。 （１００）前記紫外光エネルギーが紫外Ａ光エネルギー
により構成されている実施態様（９９）に記載のコンピ
ュータシステム。

【０１５２】（１０１）前記生物流体に供給するための
前記流体光エネルギー値を計算するように構成された前
記計算機が、前記流体光エネルギーを供給するための光
エネルギー供給源により必要とされる照射時間を計算す
るように構成された計算機を備えている請求項２に記載
のコンピュータシステム。 （１０２）前記生物流体に供給するための前記流体光エ
ネルギー値を計算するように構成された前記計算機が、
前記エネルギー供給源に対応する減衰時間値を得るため
のオブテイナを備えている実施態様（１０１）に記載の
コンピュータシステム。 （１０３）前記生物流体が非目的物質を含有しており、
当該非目的物質が赤血球により構成されていて、前記生
物流体に供給するための流体光エネルギー値を計算する
ように構成された前記計算機が、前記生物流体の体積値
を得るためのオブテイナと、前記赤血球の存在率値を得
るためのオブテイナと、前記光エネルギー供給源に対応
する減衰使用時間値を得るためのオブテイナを備えてい
る実施態様（１０１）に記載のコンピュータシステム。 （１０４）前記目的物有効光エネルギー値を得るように
構成されたオブテイナが、目的物有効光エネルギー値テ
ーブルにアクセスするように構成されたアクセッサを備
えている請求項２に記載のコンピュータシステム。 （１０５）前記平均光エネルギー係数を得るように構成
されたオブテイナが、光エネルギー係数テーブルをアク
セスするように構成されたアクセッサを備えている請求
項２に記載のコンピュータシステム。

【０１５３】（１０６）前記平均光エネルギー係数を得
るように構成されたオブテイナが、前記生物流体中の目
的物の単位表面積における平均光エネルギー値を得るよ
うに構成されたオブテイナと、前記生物流体膜の入射光
表面における光エネルギー値を得るように構成されたオ
ブテイナと、前記生物流体に対応する平均光エネルギー
係数を計算するように構成された計算機を備えている請
求項２に記載のコンピュータシステム。 （１０７）前記単位表面積における平均光エネルギー値
を得るように構成されたオブテイナが、単位表面積にお
ける平均光エネルギー値テーブルにアクセスするように
構成されたアクセッサを備えている実施態様（１０６）
に記載のコンピュータシステム。 （１０８）前記入射光表面における光エネルギー値を得
るように構成されたオブテイナが、入射光表面における
光エネルギー値テーブルにアクセスするように構成され
たアクセッサを備えている実施態様（１０７）に記載の
コンピュータシステム。 （１０９）前記生物流体が非目的物質を含有している実
施態様（１０７）に記載のコンピュータシステム。 （１１０）前記非目的物質が前記生物流体を通過する光
エネルギーを減衰する実施態様（１０９）に記載のコン
ピュータシステム。

【０１５４】（１１１）前記非目的物質が赤血球により
構成されている実施態様（１１０）に記載のコンピュー
タシステム。 （１１２）前記生物流体が高濃度白血球バフィコートに
より構成されている実施態様（１０５）に記載のコンピ
ュータシステム。 （１１３）前記生物流体が光エネルギー活性薬物により
処理される実施態様（１１２）に記載のコンピュータシ
ステム。 （１１４）前記薬物が８−メトキシプソラレンにより構
成されている実施態様（１１３）に記載のコンピュータ
システム。 （１１５）前記光エネルギーが紫外光エネルギーにより
構成されている実施態様（１１４）に記載のコンピュー
タシステム。

【０１５５】（１１６）前記紫外光エネルギーが紫外Ａ
光エネルギーにより構成されている実施態様（１１５）
に記載のコンピュータシステム。 （１１７）前記平均光エネルギー係数を得るように構成
されたオブテイナが、厚さ比率を得るように構成された
オブテイナと、既知の流体膜の厚さにおける光透過率値
を得るように構成されたオブテイナと、前記生物流体に
対応する平均光エネルギー係数を計算するように構成さ
れた計算機を備えている請求項２に記載のコンピュータ
システム。 （１１８）前記厚さ比率を得るように構成されたオブテ
イナが、厚さ比率テーブルをアクセスするように構成さ
れたアクセッサを備えている実施態様（１１７）に記載
のコンピュータシステム。 （１１９）前記照射時間を得るように構成されたオブテ
イナが、照射時間テーブルをアクセスするように構成さ
れたアクセッサを備えている実施態様（１１７）に記載
のコンピュータシステム。 （１２０）前記生物流体が非目的物質を含有している実
施態様（１１７）に記載のコンピュータシステム。

【０１５６】（１２１）前記非目的物質が前記生物流体
を通過する光エネルギーを減衰する実施態様（１２０）
に記載のコンピュータシステム。 （１２２）前記非目的物質が赤血球により構成されてい
る実施態様（１２１）に記載のコンピュータシステム。 （１２３）前記生物流体が高濃度白血球バフィコートに
より構成されている実施態様（１１７）に記載のコンピ
ュータシステム。 （１２４）前記生物流体が光エネルギー活性薬物により
処理される実施態様（１２３）に記載のコンピュータシ
ステム。 （１２５）前記薬物が８−メトキシプソラレンにより構
成されている実施態様（１２４）に記載のコンピュータ
システム。

【０１５７】（１２６）前記光エネルギーが紫外光エネ
ルギーにより構成されている実施態様（１２５）に記載
のコンピュータシステム。 （１２７）前記紫外光エネルギーが紫外Ａ光エネルギー
により構成されている実施態様（１２６）に記載のコン
ピュータシステム。 （１２８）前記厚さ比率を得るように構成されたオブテ
イナが、前記生物流体に対応する均一な厚さを得るよう
に構成されたオブテイナと、前記非目的物質に対応する
厚さを得るように構成されたオブテイナと、厚さ比率を
計算するように構成された計算機を備えている実施態様
（１１７）に記載のコンピュータシステム。 （１２９）前記均一な膜の厚さ比率を得るように構成さ
れたオブテイナが、均一な厚さテーブルをアクセスする
ように構成されたアクセッサを備えている実施態様（１
２８）に記載のコンピュータシステム。 （１３０）前記非目的物質の厚さを得るように構成され
たオブテイナが、非目的物質の厚さテーブルをアクセス
するように構成されたアクセッサを備えている実施態様
（１２８）に記載のコンピュータシステム。

【０１５８】（１３１）前記非目的物質が赤血球により
構成されている実施態様（１２８）に記載のコンピュー
タシステム。 （１３２）前記平均光エネルギー係数を得るように構成
されたオブテイナが、厚さ比率を得るように構成された
オブテイナと、前記生物流体に対する赤血球の存在率値
を得るように構成されたオブテイナと、前記生物流体中
の目的物に対応する平均光エネルギー係数を計算するよ
うに構成された計算機を備えている実施態様（９５）に
記載のコンピュータシステム。 （１３３）前記厚さ比率を得るように構成されたオブテ
イナが、厚さ比率テーブルをアクセスするように構成さ
れたアクセッサを備えている実施態様（１３２）に記載
のコンピュータシステム。 （１３４）前記赤血球存在率値を得るように構成された
オブテイナが、赤血球存在率値テーブルをアクセスする
ように構成されたアクセッサを備えている実施態様（１
３２）に記載のコンピュータシステム。 （１３５）前記赤血球が前記生物流体を通過する光エネ
ルギーを減衰する実施態様（１３２）に記載のコンピュ
ータシステム。

【０１５９】（１３６）前記生物流体が高濃度白血球バ
フィコートにより構成されている実施態様（１３２）に
記載のコンピュータシステム。 （１３７）前記生物流体が光エネルギー活性薬物により
処理される実施態様（１３６）に記載のコンピュータシ
ステム。 （１３８）前記薬物が８−メトキシプソラレンにより構
成されている実施態様（１３７）に記載のコンピュータ
システム。 （１３９）前記光エネルギーが紫外光エネルギーにより
構成されている実施態様（１３８）に記載のコンピュー
タシステム。 （１４０）前記紫外光エネルギーが紫外Ａ光エネルギー
により構成されている実施態様（１３９）に記載のコン
ピュータシステム。

【０１６０】（１４１）前記厚さ比率を得るように構成
されたオブテイナが、前記生物流体に対応する均一な厚
さを得るように構成されたオブテイナと、前記非目的物
質に対応する厚さを得るように構成されたオブテイナ
と、厚さ比率を計算するように構成された計算機を備え
ている実施態様（１３２）に記載のコンピュータシステ
ム。 （１４２）前記均一な膜の厚さ比率を得るように構成さ
れたオブテイナが、均一な厚さテーブルをアクセスする
ように構成されたアクセッサを備えている実施態様（１
４１）に記載のコンピュータシステム。 （１４３）前記非目的物質の厚さを得るように構成され
たオブテイナが、非目的物質の厚さテーブルをアクセス
するように構成されたアクセッサを備えている実施態様
（１４１）に記載のコンピュータシステム。 （１４４）前記平均光エネルギー係数を得るように構成
されたオブテイナが、前記生物流体に対応する均一な厚
さを得るように構成されたオブテイナと、前記生物流体
に対する赤血球の存在率値を得るように構成されたオブ
テイナと、前記生物流体中の目的物に対応する平均光エ
ネルギー係数を計算するように構成された計算機を備え
ている実施態様（９５）に記載のコンピュータシステ
ム。 （１４５）前記赤血球の理論的な堆積層が生じない実施
態様（１４４）に記載のコンピュータシステム。

【０１６１】（１４６）前記生物流体が約２０％までの
赤血球により構成されている実施態様（１４４）に記載
のコンピュータシステム。 （１４７）さらに、前記堆積層係数を得るように構成さ
れたオブテイナを備えている実施態様（１４４）に記載
のコンピュータシステム。 （１４８）前記堆積層係数が１乃至２である実施態様
（１４４）に記載のコンピュータシステム。 （１４９）前記堆積層係数が１．５である実施態様（１
４８）に記載のコンピュータシステム。 （１５０）前記均一な厚さを得るように構成されたオブ
テイナが、生物流体の厚さテーブルをアクセスするよう
に構成されたアクセッサを備えている実施態様（１４
４）に記載のコンピュータシステム。

【０１６２】（１５１）前記赤血球存在率値を得るよう
に構成されたオブテイナが、赤血球存在率値テーブルを
アクセスするように構成されたアクセッサを備えている
実施態様（１４４）に記載のコンピュータシステム。 （１５２）前記非目的物質が前記生物流体を通過する光
エネルギーを減衰する実施態様（１４４）に記載のコン
ピュータシステム。 （１５３）前記生物流体が高濃度白血球バフィコートに
より構成されている実施態様（１４４）に記載のコンピ
ュータシステム。 （１５４）前記生物流体が光エネルギー活性薬物により
処理される実施態様（１５３）に記載のコンピュータシ
ステム。 （１５５）前記薬物が８−メトキシプソラレンにより構
成されている実施態様（１５４）に記載のコンピュータ
システム。

【０１６３】（１５６）前記光エネルギーが紫外光エネ
ルギーにより構成されている実施態様（１５５）に記載
のコンピュータシステム。 （１５７）前記紫外光エネルギーが紫外Ａ光エネルギー
により構成されている実施態様（１５６）に記載のコン
ピュータシステム。 （１５８）前記目的物の有効光エネルギー値を得るため
の手段が、前記目的物を流体中に入れるための手段から
成り、当該流体中の目的物が減衰した光エネルギーを受
けることがなく、さらに、前記流体をサンプル光エネル
ギーで照射するための手段から成る請求項３に記載のシ
ステム。 （１５９）前記平均光エネルギー係数を得るための手段
が、前記生物流体中の目的物の単位表面積における平均
光エネルギー値を得るための手段と、前記生物流体膜の
入射光表面における光エネルギー値を得るための手段
と、前記生物流体中の目的物に対応する平均光エネルギ
ー係数を計算するための手段とから成る請求項３に記載
のシステム。 （１６０）前記平均光エネルギー係数を得るための手段
が、厚さ比率を得るための手段と、既知の流体膜の厚さ
における光透過率値を得るための手段と、前記生物流体
中の目的物に対応する平均光エネルギー係数を計算する
ための手段とから成る請求項３に記載のシステム。

【０１６４】（１６１）前記生物流体が非目的物質を含
有していて、当該非目的物質が生物流体を通過する光エ
ネルギーを減衰し、前記厚さ比率を得るための手段が、
前記生物流体に対応する均一な厚さを得るための手段
と、前記非目的物質に対応する厚さを得るための手段
と、厚さ比率を計算するための手段とから成る請求項３
に記載のシステム。 （１６２）前記生物流体が非目的物質を含有していて、
当該非目的物質が赤血球により構成されており、前記平
均光エネルギー係数を得るための手段が、厚さ比率を得
るための手段と、前記生物流体に対する赤血球の存在率
値を得るための手段と、前記生物流体中の目的物に対応
する平均光エネルギー係数を計算するための手段とから
成る請求項３に記載のシステム。 （１６３）前記厚さ比率を得るための手段が、前記生物
流体に対応する均一な厚さを得るための手段と、前記非
目的物質に対応する厚さを得るための手段と、厚さ比率
を計算するための手段とから成る実施態様（１６２）に
記載のシステム。 （１６４）前記生物流体が非目的物質を含有していて、
当該非目的物質が生物流体を通過する光エネルギーを減
衰し、かつ、赤血球により構成されており、前記平均光
エネルギー係数を得るための手段が、前記生物流体に対
応する均一な厚さを得るための手段と、前記生物流体に
対する赤血球の存在率値を得るための手段と、前記生物
流体中の目的物に対応する平均光エネルギー係数を計算
するための手段とから成る請求項３に記載のシステム。 （１６５）前記目的物の有効光エネルギー値を得る工程
が、前記目的物を流体中に入れる工程から成り、当該流
体中の目的物が減衰された光エネルギーを受けることが
なく、さらに、前記流体をサンプル光エネルギーにより
照射する工程から成る請求項４に記載のコンピュータ読
取可能な媒体。

【０１６５】（１６６）前記平均光エネルギー係数を得
る工程が、前記生物流体中の目的物の単位表面積におけ
る平均光エネルギー値を得る工程と、前記生物流体膜の
入射光表面における光エネルギー値を得る工程と、前記
生物流体中の目的物に対応する平均光エネルギー係数を
計算する工程とから成る請求項４に記載のコンピュータ
読取可能な媒体。 （１６７）前記平均光エネルギー係数を得る工程が、厚
さ比率を得る工程と、既知の流体膜の厚さにおける光透
過率値を得る工程と、前記生物流体中の目的物に対応す
る平均光エネルギー係数を計算する工程とから成る請求
項４に記載のコンピュータ読取可能な媒体。 （１６８）前記生物流体が非目的物質を含有していて、
当該非目的物質が生物流体を通過する光エネルギーを減
衰し、前記厚さ比率を得る工程が、前記生物流体に対応
する均一な厚さを得る工程と、前記非目的物質に対応す
る厚さを得る工程と、厚さ比率を計算する工程とから成
る請求項４に記載のコンピュータ読取可能な媒体。 （１６９）前記生物流体が非目的物質を含有していて、
当該非目的物質が生物流体を通過する光エネルギーを減
衰し、かつ、赤血球により構成されており、前記平均光
エネルギー係数を得る工程が、厚さ比率を得る工程と、
前記生物流体に対する赤血球の存在率値を得る工程と、
前記生物流体中の目的物に対応する平均光エネルギー係
数を計算する工程とから成る請求項４に記載のコンピュ
ータ読取可能な媒体。 （１７０）前記厚さ比率を得る工程が、前記生物流体に
対応する均一な厚さを得る工程と、前記非目的物質に対
応する厚さを得る工程と、厚さ比率を計算する工程とか
ら成る実施態様（１６９）に記載のコンピュータ読取可
能な媒体。 （１７１）前記生物流体が非目的物質を含有していて、
当該非目的物質が生物流体を通過する光エネルギーを減
衰し、かつ、赤血球により構成されており、前記平均光
エネルギー係数を得る工程が、前記生物流体に対応する
均一な厚さを得る工程と、前記生物流体に対する赤血球
の存在率値を得る工程と、前記生物流体中の目的物に対
応する平均光エネルギー係数を計算する工程とから成る
請求項４に記載のコンピュータ読取可能な媒体。

【０１６６】

【発明の効果】従って、本発明によれば、有効量の光エ
ネルギーを目的物に供給することが望まれる場合におい
て光エネルギーに対応する目的物を含有する生物流体に
供給する有効量の光エネルギーを決定するための光線療
法およびフォトフォレーシス・システムに適用できるシ
ステムが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に従うフォトフォレーシス・シス
テムの概略図１００である。

【図２】本発明の実施に従うフォトフォレーシス・シス
テムにより実行される各工程のフロー図２００である。

【図３】本発明の実施に従う光活性化装置１５０を制御
するためのコンピュータの説明図である。

【図４】本発明の実施に従う光活性化装置を制御するた
めのコンピュータシステムの概略図３００である。

【図５】本発明の実施に従って流体に光エネルギーを供
給することが必要な場合に光活性化プログラム３１４に
より実行される各工程のフロー図４００である。

【図６】本発明の実施に従って目的物の有効光エネルギ
ー値を計算する場合に光活性化プログラム３１４により
実行される各工程のフロー図５００である。

【図７】本発明の実施に従って流体の平均光エネルギー
係数を計算する場合に光活性化プログラム３１４により
実行される各工程のフロー図６００である。

【図８】本発明の実施に従って流体の平均光エネルギー
係数を計算するために解析式を使用する場合に光活性化
プログラム３１４により実行される各工程のフロー図７
００である。

【図９】本発明の実施に従って非目的物質としての赤血
球を含有する流体に対応する平均光エネルギー係数を計
算する場合に光活性化プログラム３１４により実行され
る各工程のフロー図８００である。

【図１０】本発明の実施に従って流体に対応する平均光
エネルギー係数を計算するために堆積層の式を使用する
場合に光活性化プログラム３１４により実行される各工
程のフロー図９００である。

【図１１】本発明の実施に従う異なる厚さにおけるヘマ
トクリット率の関数としての平均光エネルギー係数のグ
ラフである。

【図１２】例示的な単一の経時的ランプ減衰値を示す表
（テーブル）である。

【図１３】経時的なランプの中心線から２５ｃｍの距離
において測定した平均単一ランプ照射量のグラフであ
る。

【符号の説明】

１００ 体外フォトフォレーシス・システム １１０ 光活性を有する薬物 １３０ 血液抽出装置 １４０ 遠心分離装置 １５０ 光活性化装置 １６０ 流体注入装置 １７０ 分離した血液注入装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 500322321 437 Ｃｒｅａｍｅｒｙ Ｗａｙ， Ｅｘ ｔｏｎ， Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ 19341， Ｕ．Ｓ．Ａ.

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目的物に有効量の光エネルギーを供給す
   ることが望まれる場合に、当該目的物を含有する生物流
   体に供給するための流体光エネルギーの値を決定するた
   めの方法において、 前記目的物の有効な光エネルギー値を得る工程と、 前記流体の平均光エネルギー係数を得る工程と、 前記生物流体に供給するための流体光エネルギー値を計
   算する工程とから成る方法。
2. 【請求項２】 目的物に有効量の光エネルギーを供給す
   ることが望まれる場合に、当該目的物を含有する生物流
   体に供給するための流体光エネルギーの値を決定するた
   めのコンピュータシステムにおいて、 コンピュータプロセッサと、 前記コンピュータプロセッサに操作可能に連結するメモ
   リーと、 前記メモリー内に記憶されて前記コンピュータプロセッ
   サ内において実行されるコンピュータプロセスとから成
   り、当該コンピュータプロセスが、 前記目的物の有効な光エネルギー値を得るように構成さ
   れたオブテイナと、 前記流体の平均光エネルギー係数を得るように構成され
   たオブテイナと、 前記生物流体に供給するための前記流体の光エネルギー
   値を計算するように構成された計算機を備えているコン
   ピュータシステム。
3. 【請求項３】 目的物に有効量の光エネルギーを供給す
   ることが望まれる場合に、当該目的物を含有する生物流
   体に供給するための流体光エネルギーの値を決定するた
   めのシステムにおいて、 前記目的物の有効な光エネルギー値を得る手段と、 前記生物流体に対応する平均光エネルギー係数を得る手
   段と、 前記生物流体に供給するための流体光エネルギー値を計
   算する手段とから成るシステム。
4. 【請求項４】 目的物に有効量の光エネルギーを供給す
   ることが望まれる場合に、コンピュータシステムが当該
   目的物を含有する生物流体に供給するための流体光エネ
   ルギー値を決定する方法を実行するために当該コンピュ
   ータシステムを制御するための命令を含むコンピュータ
   読取可能な媒体において、前記方法が、 前記目的物の有効な光エネルギー値を得る工程と、 前記生物流体中の目的物に対応する平均光エネルギー係
   数を得る工程と、 前記生物流体に供給するための流体光エネルギー値を計
   算する工程とから成るコンピュータ読取可能な媒体。