JP2003052844A - 光強弱手段を設けた偏光による光治療器における出力光のパルス比可変装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏光による治療器において、出力されるパル
ス的光のピーク時出力を変化させることなく、平均出力
を変化させ、有効性を低下させることなく、患部組織の
光吸収特性によらず熱的損傷を防ぐ。 【解決手段】 偏光させる前又は後の光の通路に、回転
式シャッター３を垂設し、しかもその回転式シャッター
は、円板３ａに所要数の切欠部３ｂを有し、その切欠部
の周方向の幅が円板３ａの中心からの距離によって変化
しており、かつ光源１と回転式シャッター３との上下の
位置関係を可変としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光強弱手段を設け
た偏光による光治療器における出力光のパルス比可変装
置に関する。詳しくは、光源と回転式シャッターとの上
下の位置関係を変化させることによって出力光のパルス
比を変化させ、患部の光吸収特性にかかわらず治療の有
効性を低下させることなく、熱的損傷を防ぐことができ
る装置に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、偏光波を患部に照射することによ
り消炎鎮痛効果があることは良く知られており、各種レ
ーザーを光源とするものが考えられている。この中でＨ
ｅ−Ｎｅレーザーやダイオードレーザー等の低出力レー
ザーを光源とするものは、出力が低いためその効果が充
分ではなく、一方Ｎｄ−ＹＡＧレーザーのような高出力
レーザーを光源とするものは、レーザー発振器の構造
上、出力は偏光された後にファイバーを通して患部に導
かれるため、ファイバー内での反射により、患部に照射
されるレーザー光はマクロ的には偏光でなくなり有効性
が落ちるものであった。

【０００３】これを改善するためにハロゲンランプを光
源として充分な出力を確保し、患部に照射直前の部位で
通常光を偏光フィルターにより処理する方式が採用され
効果を上げている。しかしながら、この方式では被照射
部の温度上昇による障害が起きるため出力を落とさざる
を得ない。例えばハロゲンランプが出力１．８Ｗの場合
で連続２秒照射で被照射部の温度上昇のため、照射を休
止する必要があるというような状況であった。

【０００４】従来、偏光の治療効果は温熱効果と関連で
考えられてきたが、温度上昇を伴わない低出力レーザー
光（１０〜２０ｍＷ）でもカラゲニンによるマウスの人
工浮腫に対する有効性は証明されているし、又、ネコ神
経細胞の活動電位を抑制する効果も報告されている。
又、発光ダイオードの出力を偏光にしたものにも傷創治
癒促進効果が認められる。サーモカメラによる被照射部
の温度変化測定を行ったところ、温度上昇は起きなかっ
た。従って、本発明者は偏光の治療効果は温度上昇を必
要としないとの知見に到った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記知見に
基づいて従来の問題を解消し、患部に偏光を照射するに
際して、パルス比に照射し、熱による障害を発生させる
ことなく、しかもパルス比を変化させることを可能とす
る光強弱手段を設けた偏光による光治療器における出力
光のパルス比を可変するための装置を提供することを目
的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光強弱手段を設けた偏光による光治療器に
おける出力光のパルス比可変装置では、光源の光を偏光
フィルターで偏光させて患部に向けて照射する光治療器
における出力光のパルス比を可変するための装置におい
て、偏光される前又は後の光の通路に、回転式シャッタ
ーを垂設し、しかも該回転式シャッターは、円板に所要
数の切欠部を有し、その切欠部の周方向の幅と、その部
分の円周との比が円板の中心からの距離によって変化し
ており、かつ光源と回転式シャッターとの上下の位置関
係を可変となしたことを特徴とする。ここで、本発明の
偏光による光治療器における出力光のパルス比可変装置
を用いて治療を行う対象としては人体のみならず、犬や
猫等の人体を除く他の動物であってもさしつかえない。
また人体の場合には、光源には通常２５０〜４００Ｗ位
の物を用いるのが適当である。

【０００７】ここで、上記装置によれば、偏光される前
又は後の光を、回転式シャッターを通過させるので、出
力光はパルス的となり被照射部の過熱がない。また回転
式シャッターの切欠部の周方向の幅と、その部分の円周
との比が円板の中心からの距離によって変化しており、
かつ光源と回転式シャッターとの上下の位置関係を変化
させることによりパルス比を変化することができるので
ピーク出力を変化させずに平均出力を変化させることが
できる。

【０００８】また、本発明は、回転式シャッターを上下
動させるためにガイドレールを設けることもあり、この
場合は回転式シャッターの上下動がスムーズに行えるの
で出力光のパルス比の変化が容易に行なえる。なお、こ
こでは回転式シャッターを上下動させるためにガイドレ
ールを設ける例を挙げたが、本発明にあっては、光源と
回転式シャッターとの上下の位置関係が可変とされれば
よいので、回転式シャッターは固定されていて光源が上
下動しても、また光源および回転式シャッターの双方を
上下動してもよい訳であるが、後述する理由により光源
を上下動させると機構的に複雑となるので回転式シャッ
ターを上下動させる方が実用的である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。

【００１０】図１に本発明の実施の形態の一例を示す
が、ハロゲンランプ、発光ダイオード又は白熱灯等で主
として可視光・赤外線を発生する光源１の前方に集光レ
ンズ２を配置し、同集光レンズ２の更に前方に回転式シ
ャッター３を垂設している。なお、光源１としてハロゲ
ンランプを用いる場合には通常３００Ｗ程度のハロゲン
ランプを使用し、発光ダイオードを用いる場合には通常
４０ｍＷ程度の発光ダイオードを５０〜１００個用いる
と効果的である。この回転式シャッター３は、図２に示
すように、円板３ａに所要数の切欠部３ｂが開設された
ものであり、その切欠部３ｂは円板３ａの中心からの距
離によって周方向の幅が変化する如く形成されている。
図１に示すように、上記回転式シャッター３は、その回
転軸４にモータ５が接続され回転可能とされている。

【００１１】光源から発された光を偏光フィルターに送
り込む光の通路としては、通常の空気中を通過させる場
合や光ファイバーを用いて通過させる場合があるが、光
ファイバーを用いるのが所定の位置、狭い場所、複雑な
個所への送り込み方法として有効である。本発明の偏光
フィルターは、患部への偏光の照射部の近くに配置する
ことが好ましい。この様な状況に鑑み、図１に示す実施
の形態の一例では、回転式シャッター３を通過した光
は、光ファイバー６に送り込まれる様に構成され、その
光ファイバー６の先端に偏光フィルター７を取付けてい
る。

【００１２】本発明では、光源１と回転式シャッター３
との上下位置関係を可変としている訳だが、その手段の
一例として図１に示すように、回転式シャッター３に回
転軸４を介して接続されているモータ５部をガイドレー
ル８に沿って上下動可能とする手段が考えられる。この
場合モータ５部を上下動させて所定の位置に固定させる
方式としては種々あるが、例えばネジ止めやピン止め等
が考えられる。その他の例としては、回転式シャッター
３と回転軸４を介して接続されているモータ５を例えば
ロープ等で吊下しておき前記モータ５とは別のモータに
より所定位置に上下動固定する方式なども考えられる。

【００１３】図２に示すような回転式シャッター３を用
いて、図１に示すように回転式シャッター３がガイドレ
ール８に沿って上下動可能とされている装置を用い、光
源１からの光を送りながら回転式シャッター３を回転さ
せると、光源１からの光は集光レンズ２で集光され回転
式シャッター３の方へ進み、切欠部３ｂでは通過し、そ
れ以外では円板３ａによって遮断されパルス的な光とな
って光ファイバー６に送り込まれる。光ファイバー６に
送り込まれた光は、光ファイバー６内を通り、患部の近
くまで送られ、偏光フィルター７を通過して偏光され、
患部に向けて照射される。なお、上述した光源１と回転
式シャッター３との上下の位置関係を変化させるのに際
し、光源１を上下動させる場合は、通常この装置にあっ
ては、集光レンズ２、光ファイバー６及び偏光フィルタ
ー７が設けられており、光が略一直線状に通過する様に
なされているので、光源１を上下動させるとそれに伴っ
て集光レンズ２、光ファイバー６及び偏光フィルター７
をも光源１と共に、光源１からの光が略一直線状となる
べく上下動しなければならないので機構的に複雑となる
感がある。また、図２に示したのは円板３ａの切欠部３
ｂが、円板３ａの中心からの距離が大になるに従い順次
その周方向の幅が大となるような物であるが、これに限
らず要は切欠部３ｂの周方向の幅が円板３ａの中心から
の距離によって変化していればよいので、図２に示した
物と反対に切欠部３ｂの周方向の幅が円板３ａの中心か
らの距離が大となるに従い順次小となる様な物でもかま
わない。しかるに、円板３ａはその中心寄り部よりもそ
の外周寄りの方が面積が広いので通常は図２に示した如
く切欠部３ｂの周方向の幅は円板３ａの外周寄りの方を
大とするのが自然である。また図２に示す回転式シャッ
ター３はその切欠部３ｂが円板３ａの周縁部では無い、
即ち円板３ａの周縁部ではつながっている様な形態を示
したが、周縁部全て切欠部３ｂとして開設されている物
でもよいが、回転式シャッター３の強度を考えるとやは
り図２に示すような物が好ましいといえる。

【００１４】上記パルス的な偏光波の周期は、回転式シ
ャッター３の回転速度によって決まるが、回転式シャッ
ター３の回転速度を一定とした場合、偏光が出力される
時間と出力されない時間との比、即ちパルス比は、光源
１と回転式シャッター３との上下の位置関係で決まるも
のである。詳しくは、図２に示すような円板３ａに設け
られた切欠部３ｂが、円板３ａの内周部から外周部に向
かって順次その幅が大となるが如き回転式シャッター３
を用いた場合には、図１中実線で示す位置にモータ５及
び回転式シャッター３を位置せしめている時には、光源
１から集光レンズ２を通して送られてくる光は切欠部３
ｂの周方向の幅が小なる部分を通過するため例えば図３
に示すように、最終出力波は出力されている時間が短
く、出力されていない時間が長い周期性を持つ。それに
対し、モータ５及び回転式シャッター３を下げて図１中
点線で示す位置に回転式シャッター３を位置せしめた場
合には、光源１から集光レンズ２を通して送られてくる
光は、円板３ａの外周寄りで切欠部３ｂの周方向の幅が
大なる部分を通過するため例えば図４に示すように、最
終出力波は図３に示す場合よりも出力されている時間が
長い周期性を持つ。この様にこの実施の形態の装置にあ
っては最終出力波はパルス的となり、しかもそのパルス
的出力波の出力される時間と出力されない時間との比、
即ちパルス比を回転式シャッター３をガイドレール８に
沿って上下動させることによって自由に変化させること
ができるものである。

【００１５】上記実施の形態による偏光されたパルス的
な光を患部に照射すると、熱感はなく疼痛の除去効果が
大きく認められた。また、皮膚の色調などにより光線の
吸収程度が異なるために、出力を調整しなければならな
い必要性が生じるが、通常光源のピーク時出力を調整す
ると治療の有効性が低下するが、上記実施の形態ではピ
ーク時出力は変化させずに、光源１と回転式シャッター
３の上下位置関係を変化させることにより、光の出力時
間を調整することでその要請に答えることができるもの
である。即ち、照射するのはパルス的な偏光であるため
に、パルス的な偏光ではない場合に比べ長時間の照射を
施しても被照射部（患部）が過熱されるというようなこ
とはなく、治療に有効な充分な電界強度を与えることが
でき、疼痛の除去効果が大である。そして更には、光源
１及び回転式シャッター３の少なくとも一方を上下動さ
せることにより、光源１と回転式シャッター３との上下
の位置関係を変化させることができ、しかも回転式シャ
ッター３に開設されている切欠部３ｂは、その周方向の
幅が円板３ａの中心からの距離によって変化しているの
で、切欠部３ｂの周方向の幅が大なる部所を光が通過す
る場合には、例えば図４に示すように最終出力波は出力
されている時間が比較的長いパルス波形を描き、一方切
欠部３ｂの周方向の幅が小なる部所を光が通過する場合
には、例えば図３に示すように最終出力波は出力されて
いる時間が比較的短いパルス波形を描くこととなり、こ
の出力されている時間の長短は、光源１と回転式シャッ
ター３との上下位置関係によって自由に決めることがで
きるので、ピーク時出力を変化させることなく平均出力
を変化させることで治療に対する有効性を低下させるこ
となく患部組織の光吸収性によらず効率良い治療が行え
るものである。

【００１６】

【発明の効果】以上述べて来た如く、本発明によれば、
偏光を周期的に強弱変化をつけて照射できることによっ
て、治療に有効な高い強度の光を患部の過熱が少ない状
態で長い間の照射を可能とし、しかも光源と回転式シャ
ッターの上下位置関係を変化させることにより、光の出
力時間を調整できるので、ピーク時出力を変化させずに
平均出力を変化させ、有効性を低下することなく、患部
組織の光吸収特性によらず熱的損傷を防ぐことができる
ものである。従って、本発明によれば長時間の継続治療
ができ疼痛の除去効果が大であり、しかも皮膚の色調な
どにより光線の吸収程度が異なる場合にあってもパルス
的偏光の出力時間を変化させることにより充分な対応が
採れるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の説明図である。

【図２】本発明の実施の形態の円板を示す正面図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態の偏光された光の出力状態
の一例を示す説明図である。

【図４】本発明の実施の形態の偏光された光の出力状態
の他の例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 光源 ２ 集光レンズ ３ 回転式シャッター ３ａ 円板 ３ｂ 切欠部 ４ 回転軸 ５ モータ ６ 光ファイバー ７ 偏光フィルター ８ ガイドレール

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源の光を偏光フィルターで偏光させて
   患部に向けて照射する光治療器における出力光のパルス
   比を可変するための装置において、 偏光される前又は後の光の通路に、回転式シャッターを
   垂設し、しかも該回転式シャッターは、円板に所要数の
   切欠部を有し、その切欠部の周方向の幅と、その部分の
   円周との比が円板の中心からの距離によって変化してお
   り、かつ光源と回転式シャッターとの上下の位置関係を
   可変となしたことを特徴とする光強弱手段を設けた偏光
   による光治療器における出力光のパルス比可変装置。
2. 【請求項２】 回転式シャッターを上下動させるための
   ガイドレールを設けたことを特徴とする請求項１記載の
   光強弱手段を設けた偏光による光治療器における出力光
   のパルス比可変装置。