JP2004242790A - Phototherapy apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は光線治療器に関し、特に紫外線と赤外線とを組み合わせた光線を照射できるようにした光線治療器に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の光線治療器では、紫外線によりケラチノサイトが刺激を受け合成する、線維芽細胞増殖因子(bFGF)生成作用と、赤外線により身体の外側から血管を拡張する刺激(温熱刺激)を与え、血液の流れを良くする血行促進作用が重要な要素の一つとなっている。
【0003】
この目的のために、例えば特許文献1は、キセノンランプと多層蒸着された分光補正フィルタとを組み合わせた光線治療器が開示されている。この例では、太陽光を用いた、いわゆる日光浴に近似した分光分布を持たせるようにしている。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−263206号公報(p.2−3,図3,6)
【非特許文献1】
福井圀彦著,「リハビリテーション医学全書8物理療法」,第3版,医歯薬出版株式会社,1991年5月,p35〜43
【非特許文献2】
根岸直樹、菊池信,「赤外線の生体作用」,セラミックス,社団法人日本セラミックス協会,1988年,第23卷,第4号,p335−339
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
非特許文献1には、主たる作用を持つ波長は必ずしも太陽光のように広い帯域の連続した光である必要はなく、紫外線と近赤外線があればよいことが記載されている。
【0006】
しかし、上記特許文献1に開示された光線治療器で用いられている分光補正フィルタは、皮膚浸透力の大きい800nm乃至1000nmの波長を透過しないため、本来の目的である温熱刺激を充分に与えることができない。
【0007】
又、特許文献1では、近赤外線により必要以上の熱が発生するとあるが、特許文献1の実施例で示されているキセノンランプでは、輝線スペクトルを考慮しても波長全体の相対値としてはそれほど強い赤外線を放射しているわけではなく、皮膚浸透性の高い800nm乃至1000nmの赤外線は、皆無に等しい状態となっている。更に、1000nm以上の赤外線はいくらか放射しているものの、1500nm以上の赤外線は皮膚浸透力が急激に低下し、ほとんど皮膚の上層で吸収されてしまうため、身体を外側から暖める温熱効果を与えることはできず、光線治療器としての機能を果たすには不十分である。(非特許文献2)
本発明の主な目的は、有害な280nm未満の紫外線が照射されず、有用な280nm乃至400nmの紫外線、及び650nm乃至1500nmの赤外線を照射することができる光線治療器を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明による光線治療器は、放射光が280nm乃至2500nmの範囲の輝線または連続したスペクトルを持つ、少なくとも1種類以上の光源と、280nm未満の紫外線を透過させず、280nm乃至400nmの紫外線及び650nm乃至1500nmの赤外線を主体的に透過させる分光補正フィルタとを有することを特長とする。
【0009】
このとき、前記光源は、キセノンランプ、蛍光ランプ(=紫外線蛍光ランプ及び殺菌ランプを含む低圧水銀ランプ)、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ及び電球が含まれる群の中から選択されたものとすることができる。
【0010】
又、前記光源は、紫外線が主に放射される第1光源と、赤外線を含む光線が放射される第2光源から構成することもできる。例えば、前記第1光源を蛍光ランプとし、前記第2光源をハロゲン電球としてもよい。
【0011】
又、前記フィルタは、800nmにおける透過率が30%乃至70%であるのが好ましい。具体的には、リン酸塩系硝子の硝子基材に、2価及び3価の鉄イオンを含有させて形成できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態を説明するための図で、(a)は模式的な外観斜視図、(b)は(a)のP−P’線に沿った断面の概略を模式的に示す断面図である。図1を参照すると、本実施形態の光線治療器1は、光源としてのキセノンランプ11と、キセノンランプ11が装填される光源ホルダ13と、光を前部即ち照射窓部2側に反射する反射鏡15と、所望の波長域の放射光のみ透過させるフィルタ部5と、ランプ駆動回路,制御回路及び表示回路等を含む制御回路部20から構成される。又、ランプ11及び周辺部材を冷却するための冷却ファン17と、被照射部との距離を計測するための距離測定手段である測距センサ3を有する。キセノンランプ11から放射された光は、フィルタ部5で有害な波長帯域の光が遮断されると共に、適正な強度に補正され、照射窓部2から図示されていない被照射部へ向けて照射される。尚、図1では、煩瑣を避けて分かり易くするため、構成要素間の電気的な接続等の図示は省略してある。
【0013】
図2は、フィルタ部5の具体例を示す図である。図2を参照すると、フィルタ部5は、分光補正フィルタ51がフィルタ保持具53に保持されて、光線治療器1の光路上に装填されている。
【0014】
尚、制御回路部20に含まれるキセノンランプ駆動回路(図示せず)は、AC100Vを整流した電圧をスイッチングして高周波電圧を発生させ、変圧した後、整流平滑してランプ11を点灯させる。又、ランプ11の始動を容易にするため、始動時はスターター(図示せず)から一定時間高い電圧が印加される。又、キセノンランプ11は点灯中の温度が上がりすぎると寿命が短くなるので冷却ファン17により冷却される。又、図示されていない被照射部位となる皮膚疾患の症状に合わせて光線強度を変えるためには被照射部位と光源であるキセノンランプ11との距離を変えるのが簡易で有用であり、測距センサ3で被照射部位と光源の距離を測定し、測定結果に応じて、例えば操作パネル部4等に適切な表示をさせるようにしている。
【0015】
キセノンランプの発光スペクトルは波長が220nm乃至2500nmの広帯域にわたる発光スペクトルを有し、光線治療器用光源としては好適な光源の一つであるが、波長が280nm未満の人体にとって有害な紫外線を含むので、この波長帯はカットする必要がある。又、波長が750nm付近乃至1000nm付近の近赤外域にはキセノンの強い線スペクトルがあり、皮膚疾患の治療には有効であるが、急性皮膚炎症や皮膚の過度の乾燥を抑えるためにも、適度に制御する必要がある。図3は、本実施形態で用いたキセノンランプ11の分光放射強度分布の例を、横軸及び縦軸をそれぞれ光の波長(単位:nm)及び分光放射強度(単位:μW・cm−2・nm−1)として示すグラフである。
【0016】
又、本実施形態の光線治療器1に用いる分光補正フィルタ51は、280nm乃至400nmの紫外線と、650nm乃至1500nmの赤外線を透過させるようにしてある。具体的には、例えばリン酸塩系硝子をベースとして2価及び3価の鉄イオンを含有させたものを用いることができる。この場合、鉄イオンの含有量で280nm乃至2500nm、特に600nm乃至1000nmの透過率を制御することができ、800nmの透過率が30%〜70%のものがより好ましい。図4は、分光補正フィルタ51の分光透過特性を、横軸及び縦軸をそれぞれ光の波長(単位:nm)及び分光透過率(単位:%)として示すグラフである。更に、図5は図3に示される分光放射強度分布を有するキセノンランプ11で発光させた光が分光補正フィルタ51を透過した後の分光放射強度分布、即ち本実施形態の光線治療器1の照射窓部2から照射される光の分光放射強度分布を、図3の場合と同様、横軸及び縦軸をそれぞれ光の波長(単位:nm)及び分光放射強度(単位:μW・cm−2・nm−1)として示すグラフである。
【0017】
図3乃至図5から分かるとおり、本実施形態の光線治療器1の照射窓部2から照射される光線は、人体にとって有害な波長が280nm未満の紫外線を遮断すると共に、波長が280nm乃至2500nmの光は、波長が750nm付近乃至1000nm付近の強い線スペクトルの強度を抑制しつつ、透過させることができる。特に、分光補正フィルタ51の波長800nmにおける透過率が50%以上となっており、波長が800nm近傍の光の強度を確保できている。従って、皮膚疾患等の治療に有用な280nm乃至400nmの紫外線、及び650nm乃至1500nmの赤外線,特に皮膚浸透性が高く身体を外側から暖める温熱効果の大きい800nm近傍の光線を効率的に照射することができる。
【0018】
以上説明したとおり、本発明の光線治療器は、人体にとって有害な波長が280nm未満の紫外線を遮断しつつ、皮膚疾患等の治療に有用な280nm乃至400nmの紫外線、及び650nm乃至1500nmの赤外線,特に皮膚浸透性が高く身体を外側から暖める温熱効果の大きい800nm近傍の光線を効率的に照射することができ、簡易な構成で大きな治療効果が得られる。
【0019】
尚、本発明は上記実施形態の説明に限定されるものでなく、その技術思想の範囲内において、種々変更が可能である。
【0020】
例えば、上記実施形態において、光源は広帯域において連続した発光を有するキセノンランプを用いたが、280nm乃至400nmに主発光域を持つ、例えば紫外線蛍光ランプのような第1光源と、650nm乃至1000nmに主発光域を持つ、例えばハロゲン電球のような第2光源とを組み合わせてもよい。
【0021】
図6は、横軸及び縦軸をそれぞれ光の波長(単位:nm)及び相対放射強度(単位:%)として、紫外線蛍光ランプの一例の相対分光放射強度分布を示すグラフであり、図7は、同様に横軸及び縦軸をそれぞれ光の波長(単位:μm)及び相対放射強度(単位:%)として、ハロゲン電球の分光相対放射強度分布を色温度毎に示すグラフである。図6から分かるように、紫外線蛍光ランプは主に280nm乃至400nmの波長領域に分光分布を持っており、且つ通常紫外線蛍光ランプの発光管はソーダ硝子製であるため、発光管自身が波長280nm未満の紫外線を遮断する波長選択フィルタとして機能しており、改めて波長選択フィルタを通過させる必要はない。一方、ハロゲン電球は一般の赤外線電球に比べて光源そのものが小型化できるので、光線治療器全体も小型化し機能的にすることができる。しかし、図7から分かるように、紫外線から遠赤外線にかけ、広い波長域の光を放射する。従って、光源が、紫外線蛍光ランプのような第1光源と、ハロゲン電球のような第2光源から構成される場合、ハロゲン電球からの光のみ例えば適切な配光手段で分光補正フィルタを透過させて、波長280nm未満の紫外線を遮断すればよい。
【0022】
又、光源の他の構成例として、第1光源として殺菌ランプを用い、第2光源にハロゲン電球を組み合わせることもできる。尚、図8は、横軸及び縦軸をそれぞれ光の波長(単位:nm)及び相対放射強度(単位:%)として、殺菌ランプの一例の相対分光放射強度分布を示すグラフである。この場合、第1光源から放射される光にも、図8のように人体に有害な波長280nm未満の紫外線が含まれているので、波長280nm未満の光を分光補正フィルタで遮断する必要がある。従って、この場合は、第1光源及び第2光源から放射される光をそれぞれ適当な第1及び第2配光手段(いずれも、図示せず)により合わせた後に、一つの分光補正フィルタを用いて得られる光をコントロールするのが合理的である。尚、配光手段としては、例えばランプの形状が環状の場合であればパラボラ型反射板で照射方向へ配光することができ、ランプの形状が管状であればステンレス鋼板等の金属板で形成され且つ内面を光が効率的に反射するように鏡面状に処理された容器の中に入れ、配光したい一部分のみ開口させるようにすることもできる。
【0023】
又、光源を第1光源及び第2光源で構成する場合、上記の例では、第2光源にハロゲン電球を用いた例で説明したが、これを赤外線電球や白熱電球に置き換えることも可能であり、使用する電球に応じて分光補正フィルタの透過特性を調整すればよい。
【0024】
又、上記実施形態では、一つの分光補正フィルタで構成された例を説明したが、目的の照射光が得られるように使用する光源に応じて、複数枚の分光補正フィルタを用い、波長の選択及び強度の調整を行うようにしてもよい。
【0025】
又、本発明の光線治療器は、キャスタ等の適切な移動手段を備えた支持手段と組み合わせて使用できることはいうまでもないことであり、説明は省略する。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、人体に有害な波長280nm未満の紫外線を遮断すると共に、皮膚疾患等の治療に有用な280nm乃至400nmの紫外線、及び650nm乃至1500nmの赤外線,特に皮膚浸透性が高く身体を外側から暖める温熱効果の大きい800nm近傍の光線を効率的に照射する光線治療器が提供され、効果的な光線治療が可能になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を説明するための図で、(a)は模式的な外観斜視図、(b)は(a)のP−P’線に沿った断面の概略を模式的に示す断面図である。
【図2】図1のフィルタ部の具体例を示す図である。
【図3】キセノンランプの分光放射強度分布の例を示すグラフである。
【図4】分光補正フィルタの分光透過特性を示すグラフである。
【図5】本実施形態の光線治療器の分光放射強度分布を示すグラフである。
【図6】紫外線蛍光ランプの一例の相対分光放射分布を示すグラフである。
【図7】ハロゲン電球の相対分光放射強度分布を色温度毎に示すグラフである。
【図8】殺菌ランプの一例の相対分光放射強度分布を示すグラフである。
【符号の説明】
1 光線治療器
2 照射窓部
3 測距センサ
4 操作パネル部
5 フィルタ部
11 キセノンランプ
13 光源ホルダ
15 反射鏡
17 冷却ファン
20 制御回路部
51 分光補正フィルタ
53 フィルタ保持具[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a phototherapy device, and more particularly to a phototherapy device capable of irradiating a light beam that combines ultraviolet light and infrared light.
[0002]
[Prior art]
In this type of phototherapy device, keratinocytes are stimulated and synthesized by ultraviolet rays, and a fibroblast growth factor (bFGF) -generating action and a stimulus for expanding blood vessels from outside the body by infrared rays (thermal stimulation) are given. One of the important factors is the blood circulation promoting action to improve the flow.
[0003]
For this purpose, for example,
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-263206 (p. 2-3, FIGS. 3 and 6)
[Non-patent document 1]
Fukui Kunihiko, "Rehabilitation Medicine Zensho 8 Physiotherapy", 3rd edition, Medical and Dental Medicine Publishing Co., Ltd., May 1991, p35-43.
[Non-patent document 2]
Negishi Naoki, Kikuchi Shin, "Biological effects of infrared radiation", Ceramics, The Ceramic Society of Japan, 1988, Vol. 23, No. 4, p.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Non-Patent
[0006]
However, the spectral correction filter used in the phototherapy device disclosed in
[0007]
Further, in
It is a main object of the present invention to provide a phototherapy device capable of irradiating useful 280 to 400 nm ultraviolet rays and 650 to 1500 nm infrared rays without being irradiated with harmful ultraviolet rays of less than 280 nm.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the phototherapy device according to the present invention has at least one or more light sources whose emission light has an emission line or a continuous spectrum in the range of 280 nm to 2500 nm, and does not transmit ultraviolet light of less than 280 nm and ultraviolet light of 280 to 400 nm. A spectral correction filter that mainly transmits infrared rays of 650 nm to 1500 nm.
[0009]
At this time, the light source is selected from a group including a xenon lamp, a fluorescent lamp (= a low-pressure mercury lamp including an ultraviolet fluorescent lamp and a germicidal lamp), a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, and a bulb. be able to.
[0010]
Further, the light source may include a first light source mainly emitting ultraviolet rays and a second light source emitting light rays including infrared rays. For example, the first light source may be a fluorescent lamp, and the second light source may be a halogen bulb.
[0011]
Further, the filter preferably has a transmittance at 800 nm of 30% to 70%. Specifically, it can be formed by adding divalent and trivalent iron ions to a phosphate-based glass substrate.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
1A and 1B are diagrams for explaining an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a schematic external perspective view, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along line PP ′ of FIG. FIG. Referring to FIG. 1, a
[0013]
FIG. 2 is a diagram illustrating a specific example of the
[0014]
Note that a xenon lamp driving circuit (not shown) included in the
[0015]
The emission spectrum of the xenon lamp has an emission spectrum over a wide band with a wavelength of 220 nm to 2500 nm, and is one of suitable light sources for a light therapy device, but contains ultraviolet rays harmful to the human body with a wavelength of less than 280 nm. This wavelength band needs to be cut. In the near infrared region having a wavelength of about 750 nm to about 1000 nm, there is a strong line spectrum of xenon, which is effective for treating skin diseases. However, it is suitable for suppressing acute skin inflammation and excessive drying of the skin. Need to be controlled. FIG. 3 shows an example of the spectral radiant intensity distribution of the xenon lamp 11 used in the present embodiment. The horizontal axis and the vertical axis indicate the light wavelength (unit: nm) and the spectral radiant intensity (unit: μW · cm −2. It is a graph shown as nm- 1 ).
[0016]
Further, the
[0017]
As can be seen from FIGS. 3 to 5, the light emitted from the
[0018]
As described above, the phototherapy device of the present invention blocks ultraviolet rays having wavelengths less than 280 nm, which are harmful to the human body, and is useful for treating skin diseases and the like, while having ultraviolet rays of 280 nm to 400 nm and infrared rays of 650 nm to 1500 nm. It is possible to efficiently irradiate a light beam having a high thermal effect for warming the body from the outside, which is high in skin permeability, in the vicinity of 800 nm, and a large therapeutic effect can be obtained with a simple configuration.
[0019]
It should be noted that the present invention is not limited to the description of the above embodiment, and various changes can be made within the scope of the technical idea.
[0020]
For example, in the above embodiment, a xenon lamp having continuous light emission in a wide band is used as the light source. It may be combined with a second light source having a light emitting area, such as a halogen bulb.
[0021]
FIG. 6 is a graph showing the relative spectral radiant intensity distribution of an example of an ultraviolet fluorescent lamp, where the horizontal axis and the vertical axis are the wavelength of light (unit: nm) and the relative radiant intensity (unit:%), respectively. Similarly, the horizontal axis and the vertical axis are respectively a light wavelength (unit: μm) and a relative radiant intensity (unit:%), and are graphs showing the spectral relative radiant intensity distribution of the halogen bulb for each color temperature. As can be seen from FIG. 6, the ultraviolet fluorescent lamp has a spectral distribution mainly in the wavelength region of 280 nm to 400 nm, and the luminous tube of the ultraviolet fluorescent lamp is usually made of soda glass. Function as a wavelength selection filter that blocks ultraviolet rays, and does not need to pass through the wavelength selection filter again. On the other hand, the light source itself of the halogen bulb can be reduced in size as compared with a general infrared light bulb, so that the entire phototherapy device can be downsized and made functional. However, as can be seen from FIG. 7, light is emitted in a wide wavelength range from ultraviolet to far infrared. Therefore, when the light source includes a first light source such as an ultraviolet fluorescent lamp and a second light source such as a halogen bulb, only light from the halogen bulb is transmitted through a spectral correction filter by, for example, an appropriate light distribution unit. It is sufficient to block ultraviolet rays having a wavelength of less than 280 nm.
[0022]
As another configuration example of the light source, a germicidal lamp can be used as the first light source, and a halogen bulb can be combined with the second light source. FIG. 8 is a graph showing the relative spectral radiant intensity distribution of an example of the germicidal lamp, with the horizontal axis and the vertical axis representing the light wavelength (unit: nm) and the relative radiant intensity (unit:%), respectively. In this case, since the light emitted from the first light source also contains ultraviolet rays having a wavelength less than 280 nm that is harmful to the human body as shown in FIG. 8, it is necessary to block the light having a wavelength less than 280 nm with a spectral correction filter. . Therefore, in this case, the light emitted from the first light source and the light emitted from the second light source are combined by appropriate first and second light distribution means (both not shown), and then one spectral correction filter is used. It is rational to control the light obtained. As the light distribution means, for example, if the lamp has a ring shape, light can be distributed in the irradiation direction with a parabolic reflector, and if the lamp has a tubular shape, it is formed of a metal plate such as a stainless steel plate. It can also be placed in a container which has been mirror-finished so that light is reflected efficiently from the inner surface, and only a part of the light to be distributed is opened.
[0023]
Further, in the case where the light source is constituted by the first light source and the second light source, in the above example, the example in which the halogen light bulb is used as the second light source has been described, but it is also possible to replace this with an infrared light bulb or an incandescent light bulb. The transmission characteristics of the spectral correction filter may be adjusted according to the bulb used.
[0024]
In the above-described embodiment, an example in which one spectral correction filter is used has been described. However, a plurality of spectral correction filters are used according to a light source used so as to obtain target irradiation light, and wavelength selection is performed. And the strength may be adjusted.
[0025]
In addition, it goes without saying that the phototherapy device of the present invention can be used in combination with a supporting means provided with an appropriate moving means such as a caster, and a description thereof will be omitted.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, ultraviolet rays having a wavelength of less than 280 nm that are harmful to the human body are blocked, and at the same time, ultraviolet rays having a wavelength of 280 nm to 400 nm and infrared rays having a wavelength of 650 nm to 1500 nm, which are useful for treatment of skin diseases and the like, particularly skin penetration. A phototherapy device that efficiently irradiates light near 800 nm, which has a high thermal effect and has a high thermal effect to warm the body from the outside, is provided, and an effect of enabling effective phototherapy is obtained.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are diagrams for explaining an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a schematic external perspective view, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along line PP ′ of FIG. FIG.
FIG. 2 is a diagram illustrating a specific example of a filter unit in FIG. 1;
FIG. 3 is a graph showing an example of a spectral radiation intensity distribution of a xenon lamp.
FIG. 4 is a graph showing a spectral transmission characteristic of a spectral correction filter.
FIG. 5 is a graph showing a spectral radiation intensity distribution of the phototherapy device of the present embodiment.
FIG. 6 is a graph showing a relative spectral radiation distribution of an example of an ultraviolet fluorescent lamp.
FIG. 7 is a graph showing a relative spectral radiation intensity distribution of a halogen bulb for each color temperature.
FIG. 8 is a graph showing a relative spectral radiation intensity distribution of an example of a germicidal lamp.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
Claims (10)
前記照射光は、波長が280nm未満の紫外線を含まず、波長が280nm乃至400nmの範囲の紫外線及び波長が650nm乃至1500nmの範囲の赤外線を含むことを特徴とする光線治療器。What is claimed is: 1. A light therapy apparatus for performing treatment by irradiating an affected part with irradiation light containing ultraviolet light and infrared light, comprising: a first light source, a second light source, and an irradiation window from which the light emitted from the first light source emits the irradiation light. A first light distribution unit whose intensity is adjusted while being guided to the unit, and a second light distribution unit whose intensity is adjusted while the radiated light of the second light source is guided to the irradiation window unit,
The light treatment device, wherein the irradiation light does not include ultraviolet light having a wavelength of less than 280 nm, but includes ultraviolet light having a wavelength of 280 nm to 400 nm and infrared light having a wavelength of 650 nm to 1500 nm.
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