JP2005334670A - 治療光源および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】治療又は診断の対象となる外部領域の形状と一致する発光ダイオードの非平面アレイを不具備する治療及び／又は診断用光源の提供。
【解決手段】光力学療法（ＰＤＴ）用の 治療光源は、空冷ＬＥＤ（Lx,y）を備え、空気はアレイの付近で排出される。アレイは、侵襲的療法に適したハンドピースの遠位端部に取り付けられてもよい。ＬＥＤは、光ガイド（W、L）に結合されてもよい。ＬＥＤの発光スペクトルは、５５０ｎｍから６６０ｎｍの範囲に制限され、好ましくは５９０ｎｍから６４０ｎｍ、５６０ｎｍから６４４ｎｍ、６５０ｎｍから６６０ｎｍ、５５０ｎｍから５７０ｎｍの範囲の１つに制限される。治療光源は、対象となる外部領域の形状に一致する発光ダイオードの非平面配列を備えてもよい、可撓性バッキングに取り付けられた独立してスイッチ切り替えが可能な赤色の発光ダイオード、および青色の発光ダイオードの非平面配列を備えてもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、フォトダイナミック治療（以下、「ＰＤＴ」という）などの治療で用いられる、特に発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という）を使用する非コヒーレント光源に関する。

光力学治療は、患部への光増感薬の投与と、その後の光による照射を伴う（例えば、「The Physics of Photodynamic Therapy（光力学治療の物理学）」 B CWilsonおよび M S Patterson著、 Physics in Medicine & Biology （医学と生物における物理学）31(1986)4月第4号、ロンドンGBを参照）。

刊行物ＧＢ第２，２１２，０１０号には、レーザーまたはレーザーダイオードに代替としての個別のＬＥＤアレイを使用する治療用光源が開示されている。ＬＥＤの出力は、必要な強度を提供できるように集中させる。

刊行物ＷＯ第９４／１５６６６号には、ハンドピースの遠位端部に取り付けられたＬＥＤの一体型アレイを有する、特にＰＤＴのための治療用光源が開示されている。そのＬＥＤの出力は、必要な強度を提供するために過励振（overdriven）され、ハンドピースに沿って通っている閉ループのまわりの水流によって冷却される。刊行物ＵＳ第５７２８０９０号には、様々な異なる種類の、ヘッドを含む一体型ＬＥＤマトリックスを有するいくぶん類似した装置が開示されている。これらの装置は複雑な液体冷却回路を必要とし、この回路は装置の費用を増し、ハンドピースのかさを増すので、侵襲的（invasive）使用には不利である。

刊行物ＵＳ第５７２８０９０号には、ＬＥＤの波長が３００ｎｍから１３００ｎｍの間にあり、かつＰＤＴの間に用いられる特定の感光性染料に基づいて選ばれることを示している。しかし、ＰＴＤに必要な強度を提供することができるＬＥＤの波長は、その範囲内で自由に選ぶことはできない。

本発明の１つの態様によれば、治療又は診断の対象となる外部領域の形状と一致する発光ダイオードの非平面アレイを不具備する治療及び／又は診断用光源が提供される。

本発明の他の態様によれば、発光ダイオードの第一のアレイと、この第一のアレイに可動的に接続された発光ダイオードの第二のアレイとを具備する治療及び／又は診断用光源が提供される。

本発明の他の態様によれば、患者の体長の少なくとも一部を覆うように配されたハウジングの内曲面に取り付けられた発光ダイオードのアレイを具備する、治療及び／又は診断用光源が提供される。

本発明の他の態様によれば、ハウジング内に配された発光ダイオードのアレイと、患者の体の一部をこのハウジングに挿入できるようにする開口部とを備え、このアレイがハウジングに挿入されたときに患者の一部に光を照射するように配される、患者の治療又は診断用光源が提供される。

本発明の他の態様によれば、スリーブに挿入されたときに患者の腕及び／又は手の一部に光を照射するようにこのスリーブ内に配される発光ダイオードのアレイを具備する、患者の治療又は診断用光源が提供される。

本発明の他の態様によれば、表面に個別の発光ダイオードのアレイを担持している内腔プローブを具備する、患者の治療又は診断用光源が提供される。

本発明の他の態様にれば、ＬＥＤの空冷式配列を備え、空気がこのアレイの付近で排出される、治療光源が提供される。一つの実施態様では、このアレイは侵襲的治療に適したハンドピースの遠位端部に取り付けられる。

本発明の他の態様によれば、治療する領域に光をあてるための光導体に結合されたＬＥＤのアレイを具備する治療用光源が提供される。ＬＥＤは、介在する光学装置なしに直接結合されることが望ましい。

本発明の他の態様によれば、発光スペクトルが実質的に５５０ｎｍから６６０ｎｍの範囲に限られ、好ましくは５９０ｎｍから６４０ｎｍ、５６０ｎｍから６４４ｎｍ、６５０ｎｍから６６０ｎｍ、及び５５０ｎｍから５７０ｎｍの範囲のいずれかであるＬＥＤのアレイを具備する治療用光源が提供される。

本発明の他の態様によれば、ピーク発光スペクトルが約４３０ｎｍ、４７０ｎｍ、５０５ｎｍ、又は５２５ｎｍのいずれかであるＬＥＤのアレイを具備する治療用光源が提供される。

第一の実施態様の治療光源では、 図１乃至図５で示されるように、光は、限流抵抗器Ｒを通して電源＋Ｖに接続されるＬＥＤ Ｌの直並列マトリックスから放射される。ＬＥＤマトリックスは、支持ロッドＲによって、ファンアレイＦに対して平行にかつ離れているヒートシンクアレイＨ上に取り付けられる。空気は、ファンアレイＦからヒートシンクアレイＨの背面に吹きつけられる。

図３でより詳細に示されるように、ヒートシンクアレイＨは、ＬＥＤの脚の端部に取り付けられた複数の個別のヒートシンクｈを備え、これらは支持板Ｐを通過している。それぞれの脚は、同じカラムの別のＬＥＤの隣接する脚にハンダ付けされている。支持板Ｐには、空気がヒートシンクhとＬＥＤ Ｌのまわりにより自由に流れることができるように、穴が開けられている。

ＬＥＤ Ｌは、ＬＥＤ Ｌのビーム広がりと間隔を選択することによって治療領域にわたって±１０％以下のほぼ均一な照射を生じるように配されることにより、強度において実質的なピークまたはトラフを生じることなく、その個々のビームが重なり合う。図４で示される例では、±６％の均一性が達成されている。この実施態様では、ＬＥＤと患者との間に光システムは不要である。その代わり、光はＬＥＤから患者に対して直接放射される。光が光システムによって集中されないので、ＬＥＤは、少なくとも５ｍＷ、好ましくは少なくとも１０ｍＷの個別の電力出力を有することにより、治療領域においてスペクトルの赤色領域では少なくとも３０ｍＷ／ｃｍ^２、青色領域では少なくとも１０ｍＷ／ｃｍ^２の必要なフルエンス率を提供する。

一の具体例では、２８８個の「Super flux」ＬＥＤの直径１５ｃｍの配列（アレイ）が使用されて、治療領域において４５ｍＷ／ｃｍ^２で８Ｗの総光出力を生じた。ＬＥＤは、ファンＦからの強制空気対流によって冷却されながら、その仕様よりも高い負荷電流で運転された。この具体例では、電流はダイオード１列あたり９０ｍＡに制限されたが、光出力を増やす必要がある場合は、１２０ｍＡ以上に高めてもよい。各列の直列のダイオードの数は、順方向電圧の合計が電源出力電圧（この場合は４８Ｖ）にできるだけ近いがこれよりも小さくないように選択される。この配置により、無駄な回路加熱を避け、電気システムの運転効率を最大化する。

第一の実施態様を用いた、紫外線／日光性角化症、ボーエン病、表在性基底細胞癌、扁平上皮癌、上皮内癌、菌状息肉腫、Ｔ細胞リンパ腫、アクネおよび脂漏症、湿疹、乾癬、皮脂母斑、胃腸内の状態（例えばバラットの食道癌と結腸直腸癌）、婦人科の障害（例えばVIN、CIN、および過度の子宮出血）、口のガン（例えば前癌状態またはdysplastic（形成異常）病変と扁平上皮癌）、ウィルス性感染（例えば単純ヘルペス、伝染性軟属腫、およびいぼ（不応性、尋常性ゆうぜい、または足底ゆうぜい））、円形脱毛症、または多毛症などの、腫瘍性および非腫瘍性の皮膚病の治療の方法を以下に説明する。５−ＡＬＡなどの光増感薬を含むクリームまたは液剤が、患者の皮膚の患部に医師の監視下で局所的に塗布されるか、あるいは静脈または経口で投与される。より大きな範囲に適用する他の方法では、患者を液剤の浴槽に浸してもよい。そして、薬および担体の除去と、日光による活性化を防ぐために、３時間から６時間、あるいは治療が翌日も続けられる場合は最高２４時間まで、患部を覆ってもよい。それから患部から覆いを外して、第一実施態様に従って、１５分から３０分間ランプの光に患部を露出する。治療は、必要に応じて合計１回から３回繰り返してもよい。この方法は、広い範囲にわたる非常に大きな病変または複数の病変をもつ患者の治療に特に適している。

第一の実施態様の装置を用いる治療方法では、ＬＥＤアレイは、 図４で示されるように均一な照射を達成するために十分に距離をおいて（例えば、２ｃｍないし５ｃｍ）、治療される患者の外側の患部とほぼ平行に配置される。装置はまた、ポートワイン母斑の除去及び毛髪の回復／除去のためには光増感剤を用いて、また皮膚の若返り、しわの除去、もしくは生化学的刺激（biostimulation）（傷の治癒を含む）のためには光増感剤を用いないで、美容治療または部分的美容治療のために使われてもよい。

蛍光検出（光診断）のためにランプを使ってもよい。

第一の実施態様は、図５で示されるように、第二の実施態様において修正を行ってよく、この実施態様では拡張される支持ロッドＲによって支持される例えばアクリル（Perspex（登録商標）など）又はガラスの、円錐台（frusto-conical）の導波管Ｗが追加される。導波管Ｗは、ＬＥＤによって放射される光をより高い強度でより小さい領域に集中するように配される。この配置は、より小さい外表面を治療するのに適している。

第二の実施態様は、図６で示すように、内部治療のために光を導波管Ｗから光ガイドＬに伝えるための修正を第三の実施態様で行ってもよい。光導体Ｌ（例えば、光ファイバーまたはファイバー束又は液体ガイド）は、光導体レセプタクル若しくはアダプターＡ内に保持され、この光導体レセプタクル若しくはアダプターＡは、例えば、導波管Ｗの細い方の端部と近接するかまたは直に接する関係にあるOlympus、Storz、ACMI、またはWolfの光ケーブル取付具と互換性を有する。光ガイドＬは、直径が３ｍｍ、５ｍｍ、または８ｍｍのいずれかでよい。支持ロッドＲが、導波管Ｗと光ガイドＬの光軸を位置合わせすることにより、導波管Ｗによって放射される光が光ガイドＬに入射される。第三の実施態様では、光は導波管によって集中され、口、婦人科、胃腸内、または内腔の治療のために体腔に挿入され得る光ガイドＬの遠位端部の小さい領域に放射される。

第三の実施態様は、図７に示されるように、第四の実施態様において修正することができ、ここでは、個別のＬＥＤアレイが、支持板／ヒートシンクＰ、Ｈに取り付けられた一体型マルチダイ（multi-die）ＬＥＤマトリックスＩＭ（例えば、英国ブリストルのAMS Optotech製の部品番号OD 6380、OD 6624、またはOD6680）と置換される。ペルチェ効果熱電気冷却装置ＰＣは、支持板Ｐの反対側と熱的に接触するように取り付けられ、その加熱側はファンＦによって冷却される。光ガイドＬの近位端部は、一体型ＬＥＤマトリックスＩＭに直接接しているか、又は隣接しており、これは断面が類似しているため、放射された光を光ガイドＬに入射させるために、導波管は不要である。

第五の実施態様は、図８に示されるように、特に頚部の治療（例えば、ＰＤＴ治療）のために設計されている。第五の実施態様は、中空ステムＳ（例えば、アクリル又はポリカーボネートからなる）を有するハンドピースの形態をしており、この中を通して空気が近位端部に取り付けられたファンＦによって低圧で吹きつけられる。遠位端部には、ハウジングを備えるヘッド部ＨＰがあり、このハウジング内には支持板／ヒートシンクＰ/Ｈに取り付けられた個別のＬＥＤアレイが取り付けられている。空気は、中空ステムＳを通り抜けてヒートシンクＨへ到達し、ヒートシンクＨから熱を取り、それからハウジングの近位端部の開口ＡＰを通して排出される。ハウジングの遠位端部は、頚部Ｃの端にしっかり適合するような凹形でかつ大きさになっている。例えば、アクリル又はガラス製の透明な端窓Ｗは、ＬＥＤの浸潤を防ぐ。電力は、アクリルステムＳの壁に取り付けられたワイヤー（図示されていない）を通してＬＥＤに伝達される。使用中には、ハンドピースは、遠位端部が患者の頚部に適合し、治療の間に適切な位置で締めつけられるように配される。

第一の実施態様ないし第四の実施態様のいずれかを用いたＰＤＴのための適切な個別のＬＥＤの選択について、ダイ材料によってグループ分けして以下に説明する。

第一の適したタイプのＬＥＤは、透明基板（ＴＳ）または吸収性基板（ＡＳ）タイプのリン化アルミニウムインジウムガリウム／リン化ガリウム(aluminiumindium gallium phosphide/gallium phosphide)（AlInGaP/GaP）をベースとする。出力波長は、５９０ｎｍから６４０ｎｍの範囲にあり、ピーク発光波長は５９０ｎｍ、５９６ｎｍ、６０５ｎｍ、６１５ｎｍ、６２６ｎｍ、６３０ｎｍ及び６４０ｎｍである。市販品の例としては、ヒューレット・パッカード社製で、商用屋外広告および交通管理用として自動車産業での使用のために設計された「SunPower^TM」または「Precision Optical Power^TM」シリーズがある。適したＬＥＤが以下のようにパッケージ化されている。ＳＭＴ（表面実装技術）（例えばHSMA、HSMB、HSMC、HSMLシリーズ、また好ましくはHSMB HROO R1T2OまたはHSMB HAOO R1T2H）、Axial（例えばHLMAまたはHLMTシリーズ）、T1（例えばHLMPシリーズ、好ましくはHLMP NGO5、HLMP NGO7、HLMP Jl05）、T13/4（例えばHLMPシリーズ、好ましくはHLMP DG08、HLMP DG15、HLMP GG08、HLMP DD16）、Superflux^TM（例えばHPWAまたはHPWTシリーズ、好ましくはHPWA (MH/DH/MI/DL）00 00000、HPWT (RD/MD/DD/BD/RH/MH/DH/BH/RL/ML/DL/BL）00 00000、最も好ましくはHPWT (DD/DH/DL/MH/ML/MD）00 00000）、SnapLED^TM（例えばHPWT、HPWS、HPWLシリーズ、好ましくはHPWT (SH/PH/SL/PL）00、HPPWT（TH/FH/TL/FL）00、またはHPWS（TH/FH/TL/FL）00。他の製造業者からの適した製品には以下のものが含まれる。SMTタイプではAdvanced Products Inc.（API）の部品番号HCL42O5AO、T1タイプではAmerican Bright Optoelectronics（ABO）の部品番号BL BJ3331EまたはBL BJ2331E、SuperfluxタイプではABOの部品番号BL F2J23、BL F2J33、およびBL F1F33がある。

第二の適したタイプのＬＥＤは、リン化アルミニウムインジウムガリウム／ヒ化ガリウム（aluminium indium gallium phosphide/gallium arsenic）（AlInGaP/GaAs）タイプであり、発光波長が５６０ｎｍから６４４ｎｍの範囲で、ピーク発光波長が５６２ｎｍ、５７４ｎｍ、５９０ｎｍ、６１２ｎｍ、６２０ｎｍ、６２３ｎｍ及び６４４ｎｍである。T1パッケージで東芝が販売している例としては、TLRH、TLRE、TLSH、TLOH、またはTLYHシリーズ、好ましくはTLRH 262、TLRH 160、TLRE 160、TLSH 1100、TLOH 1100、TLYH 1100、またはS4F4 2Q1がある。T13/4パッケージでは、TLRHまたはTLSHシリーズ、好ましくはTLRH 180PまたはTLSH180Pがある。他の例にはKingbright L934SURC-Eがある。

第三の適したタイプのＬＥＤは、ヒ化アルミニウムガリウム（aluminium gallium arsenic）タイプ（AlGaAs）であり、発光波長は６５０ｎｍから６６０ｎｍの範囲である。T1パッケージの例には、東芝TLRAシリーズ、好ましくはTLRA 290PまたはTLRA 293P、そしてKingbright L934 SRCG、L934 SRCH、およびL934 SRCJがあり、またT13/4パッケージではKingbright L53 SRCEがある。

第四の適したタイプのＬＥＤは、リン化ガリウム（GaP）タイプであり、発光波長は５５０ｎｍから５７０ｎｍの範囲である。

第五の適したタイプのＬＥＤは、窒化インジウムガリウム（indium gallium nitride）（InGaN）である。発光波長が５２５ｎｍであるタイプでは、市販されている例には以下のものがある。SMTパッケージではAPIのHCL 1513AG、T1パッケージではFarnellの#942 467、Radio Spareの#228 1879および#249 8752、APIのHB3h 443AG、そしてPlus OptoのNSPG500S。発光波長が４７０ｎｍないし５０５ｎｍであるタイプとT1パッケージタイプの例には、Farnellの#142 773、Radio Spareの#235 9900、American Bright Optoelectronics Inc.のBL BH3PW1がある。

第六の適したタイプのＬＥＤは、窒化ガリウム／シリコン（GaN/Si）であり、発光波長は４３０ｎｍである。市販品の一例は、Siemens LB3336（RS #284 1386としても知られる）である。

上記のＬＥＤタイプはそれぞれ、下の表１で示される以下の共通の光増感剤の１つ以上の吸収スペクトルとほぼ一致する発光スペクトルを有するように選択されるので、かかるＬＥＤを有する実施態様はＰＤＴに適している。例えば、図9は、ピークが５０５ｎｍ、５４５ｎｍ、５８０ｎｍ及び６３３ｎｍにあるPpIXの吸収スペクトルを示す。ピーク強度の単位でかつ同じ波長軸の上に、LED部品番号HPWA DLOO（ピークは５９０ｎｍ）およびLED部品番号HPWT DHOO（ピークは６３０ｎｍ）の発光スペクトルが挿入されており、これらのピークは、PpIXの吸収スペクトルにおけるそれぞれ５８０ｎｍと６３３ｎｍのピークと実質的に重なり合うような十分な幅を有している。

個別のＬＥＤアレイは、選択された光増感剤の異なる吸収バンドに適合するように選択された、複数の異なるタイプのＬＥＤ（それぞれが異なる発光スペクトルをもつ）を備える。ＬＥＤの各タイプは、独立してスイッチ切り替えを行うようにしてもよい。浸透の深さ（すなわち強度がe^−１まで減衰されたところの深さ）は波長の関数であるので、適切な発光バンドを選択するように、アレイの中の一つのタイプのＬＥＤだけのスイッチを入れることによって、浸透の深さも変えてもよい。

ＬＥＤのアレイは、個別にスイッチ切り替可能（switchable）で、空間的に区分されたセグメントのＬＥＤから構成されてもよい。選択されたセグメントは、マトリックス配列（アレイ）の全体領域内で、患者の選択された領域を治療するためにスイッチを入れてよい。

ランプは、送られる光線量（light dose）を監視し、目標線量に達したときに光放射のスイッチを切るように配された電子光学検出器を含んでもよい。あるいは、またはこれに加えて、検出器は、強度を所定の制限値内に維持し、かつ／または最大制限値を超えた場合に光放射のスイッチを切るために、瞬間光強度を監視し、かつチューブに供給される電力を変えるように配される。

患者の異なる領域の治療に適したＬＥＤアレイの多様な異なる配置について以下に説明する。上記のように、ＬＥＤは個別のＬＥＤである。別段の記載がない限り、ＬＥＤは一体型ファンを用いてファン冷却されてもよい。

図１０ａ及び図１０ｂは、患者の顔の治療のための湾曲したバイザーとして形作られた支持体Ｐの上に配された、第六の実施態様におけるＬＥＤ Ｌのアレイを示している。このアレイは、患者が着用するヘッドバンドHBまたはその他のヘッドウェアによって患者の顔の前に支持される。

図１１ａ乃至図１１ｃは、肘をハウジングＨＯに挿入できるように、１つの面に２つの類似した開口部ＡＰを有する立方体のハウジングＨＯ内に配された、第七の実施態様のＬＥＤ Ｌのアレイを示している。開口部ＡＰの端部は、快適に腕を休めることができるようにクッションが付いている。ハウジングＨＯ内には、図１１ｃに示されるように、両腕の面上においてとともに、その面に対して垂直においても湾曲した面ＳＵが配されている。ＬＥＤ Ｌは、この表面ＳＵに取り付けられているので、ここから放射される光が患者の肘に集中する。

図１２は、支持板Ｐに取り付けられ、かつ治療の間に患者の足を休ませる透明または半透明のカバーに覆われた、第八の実施態様のＬＥＤアレイＬを示している。

図１３は、支持板Ｐに取り付けられ、患者の脚下部の治療のために配された、第九の実施態様のＬＥＤアレイＬを示す。

図１４及び図１５は、台形プリズムの形態のハウジングＨＯに取り付けられたＬＥＤアレイＬを示し、この上部内面はＬＥＤアレイを担持し、下部表面は光が患者にあたるように開口している。側面は、反射するようにしても、または追加のＬＥＤアレイを担持してもよい。図１４に示される第十の実施態様では、ハウジングＨＯは、ベッドに横になっている患者の顔の治療のために、ベッド上の高さが調節可能であるように、ベッドの一方端に取り付けられている。図１５に示される第１１の実施態様では、ハウジングＨＯは、ベッドに横になっている患者の選択された部分の治療のために、スタンドＳＴに取り付けられ、かつ高さの調節が可能になっている。

図１６ａ及び図１６ｂは、患者の一方の側を治療するために配された、第１２の実施態様における一連の４つの同一平面上のＬＥＤを示している。配列の各々は独立してスイッチ切り替えが可能であるため、患者の選択された部分を治療することができる。

図１７ａ及び図１７ｂは、患者のある部分を治療するために配置された第１３の実施態様のＬＥＤアレイＬを示す。

図１８ａ及び図１８ｂは、横になっている患者の一方の側を治療するように配された、第１４の実施態様における一連の３つの同一平面上のＬＥＤアレイＬを示している。配列の各々は独立してスイッチ切り替えが可能であるため、患者の選択された部分を治療することができる。

図１９ａ及び図１９ｂは、患者のある部分を四方から治療するために、追加の平面配列のＬＥＤの上に横になっている患者の治療用の、湾曲ハウジングＨＯの内面に取り付けられた、第１５の実施態様のＬＥＤ Ｌのアレイを示している。ハウジングＨＯは、患者の選択された領域を治療できるように、患者の体長に沿って摺動可能である。ＬＥＤの平面配列の部分は、選択された部分だけを照射できるようにスイッチ切り替えが可能である。

図２０ａ及び図２０ｂは、前方から患者の顔に光を照射するための前面のＬＥＤアレイL_Fと、頭皮ＬＥＤアレイL_Sと、左右の側面のＬＥＤアレイL_L、L_R（頭皮、顔の左側、および顔の右側のそれぞれに光をあてるように、前面の配列LFに例えばヒンジによって可動接続されている）とを備える、第１６の実施態様を示している。前面のアレイL_Fは、患者（座っているときが望ましい）の頭の高さに垂直方向に調整するためのスタンドＳＴに対して摺動可能に取り付けられる。

図２１は、横になっている患者の顔及び／又は頭皮の治療のために配されていること以外は、図２０ａ及び図２０ｂの実施態様に類似している第１７の実施態様を示している。スタンドＳＴは、自立形ではなく、ベッドに取り付けられており、この配列は、横になっている患者の頭の位置に対応するように９０度回転する。

図２２ａ、 図２２ｂ及び図２２ｃは、ＬＥＤアレイＬが、スリーブ内の手、前腕、及び／又は肘に光を照射できるようにスリーブＳＬの内面に取り付けられた第１８の実施態様を示している。

図２３ａ及び図２３ｂはそれぞれ、可撓性バッキング部材ＦＢに取り付けられた第１９の実施態様の正方形と矩形のＬＥＤアレイＬを示し、この可撓性バッキング部材ＦＢは、 図２３ｃに示されるように前腕の一部などの、患者の治療対象領域に、ＬＥＤを内側に向けてつけることができる。よって、ＬＥＤアレイは、治療対象領域の輪郭に従う。可撓性バッキング部材ＦＢは、単体であるファンか、または可撓性膜によって可撓性バッキング部材に接続されたファンによって冷却されるてもよく、この可撓性膜は、可撓性バッキング部材ＦＢのまわりに固定されて、ファンからバッキング部材へと空気を向けるものであり、バッキング部材を通して空気が排出される。

図２４は、円筒形の内腔プローブの表面に配された第２０の実施態様のＬＥＤアレイを示しており、図２５は、内腔プローブの球形ヘッドの表面に配された第２１の実施態様のＬＥＤアレイを示している。これらのプローブは、陰門、頚部、子宮内膜、膀胱、胃腸、口、鼻、耳及び／又は気管支の治療用の寸法にされている。

発明者が行ったテストでは、ＬＥＤからの赤色（約６３０ｎｍ）の発光を用いたＰＤＴの効力は、皮下乳癌再生遅延測定法を用いた生体内比較研究において、確立された。放射線生物学終点を用いることにより、固体状のプロトタイプの効力が、ＰＤＴ用の高価な従来のレーザーの効力に匹敵することが示された（すなわち有意差はない ｐ＝０．２１）。これらの結果は、ボーエン病および基底細胞癌の治療におけるさらなる臨床研究で確かめられ、この研究で、レーザーＰＤＴと比べて、比較完全反応率が達成された。

図２６は、上記のような異なるタイプのＬＥＤからなる個別のＬＥＤアレイを形成するように、赤色ＬＥＤ L_Rの列が点在する青色ＬＥＤ L_Bの列から構成される、第１９の実施態様のより具体的な例を示している。青色ＬＥＤL_Bは、一度にオン／オフのスイッチ切り替えが可能であり、ＬＥＤ L_Rから独立しており、このＬＥＤL_Rも一度にオン／オフのスイッチ切り替えが可能である。このように、治療の種類と、必要とされる浸透の深さに応じて、赤色または青色の照明を選択してもよい。

青色ＬＥＤは、発光スペクトルが実質的に（例えば全幅半値帯域幅）３７０ｎｍから４５０ｎｍの範囲、好ましくは４００ｎｍから４３０ｎｍの範囲にある。この範囲は、前癌症状、特に紫外線角化症の治療に特に適している。

赤色ＬＥＤは、発光スペクトルが実質的に（例えば全幅半値帯域幅）６２０ｎｍから７００ｎｍの範囲にある。この範囲は、非黒色腫（例えば基底細胞または扁平上皮癌）、または菌状息肉腫の治療に特に適している。

図１は、本発明の第一の実施態様及び第二の実施態様で用いられる個別の直並列マトリックスの図である。 図２は、第一の実施態様の斜視図である。 図３は、第一の実施態様の一部の断面図である。 図４は、第一の実施態様の出力の横断面の強度の変動を示したグラフである。 図５は、第二の実施態様の断面図である。 図６は、第三の実施態様の断面図である。 図７は、第四の実施態様の断面図である。 図８は、第五の実施態様の断面図である。 図９は、PpIXの吸収スペクトルと、諸実施態様での使用に適したＬＥＤの２つの例の発光スペクトルとを示したグラフである。 図１０ａ及び図１０ｂは、それぞれ、顔の治療のための第六の実施態様のＬＥＤアレイの側面図と正面図である。 図１１ａ、図１１ｂ、図１１ｃは、患者の肘の治療のための第７の実施態様のＬＥＤアレイの、患者の腕の面の断面図、患者の腕を横断する平面図および縦断面図である。 図１２は、足の治療のために用いられる第８の実施態様におけるＬＥＤアレイの側面図である。 図１３は、脚下部の治療のために用いられる第９の実施態様におけるＬＥＤアレイの側面図である。 図１４は、ベッドに横になっている患者の顔の治療のための第１０の実施態様におけるＬＥＤアレイの配置を示す。 図１５は、ベッドに横になっている患者のある部分の治療のための第１１の実施態様におけるＬＥＤアレイの配置を示す。 図１６ａ及び図１６ｂはそれぞれ、患者の一方の側の治療のための第１２の実施態様における１組の類似したＬＥＤアレイの正面図と側面図である。 図１７ａ及び図１７ｂはそれぞれ、患者の一方の側のある部分の治療のための第１３の実施態様におけるＬＥＤアレイの正面図と側面図である。 図１８ａ及び図１８ｂは、それぞれ、横になっている患者の一方の側の治療のための第１４の実施態様における１組の類似したＬＥＤアレイの側面図と端面図である。 図１９ａ及び図１９ｂは、横になっている患者のある部分の治療のための第１５の実施態様におけるＬＥＤアレイの横面図と端面図である。 図２０ａ及び図２０ｂは、それぞれ顔及び／又は頭皮の治療のための第１６の実施態様におけるＬＥＤアレイの配置の平面図と側面図である。 図２１は、横になっている患者の顔及び／又は頭皮の治療のための第１７の実施態様における図２０ａ及び図２０ｂの配置に類似した配置を示す。 図２２ａ、図２２ｂ、図２２ｃは、それぞれ、手、前腕、及び／又は肘の治療のための第１８の実施態様におけるスリーブ内に配されたＬＥＤアレイの側面図、横断面図、縦断面図である。 図２３ａ、図２３ｂ、図２３ｃは、第１９の実施態様における可撓性ＬＥＤアレイの２つの異なる形と、患者の皮膚上にパッチとしてつけられる可撓性アレイとを示す。 図２４は、第２０の実施態様における円筒形の内腔プローブの側面に配されるＬＥＤアレイを示す。 図２５は、第２１の実施態様における球形の内腔プローブの表面に配されるＬＥＤアレイを示す。 図２６は、第１９の実施態様における可撓性ＬＥＤアレイのより具体的な例を示す。

符号の説明

Ｌ ＬＥＤ
Ｈ シートシンクアレイ
Ｆ ファンアレイ
Ｒ 支持ロッド
Ｐ 支持体
Ｗ 波長ガイド
Ｌ 光ガイド

Claims (19)

1. 個別のヒートシンクのアレイに熱的に結合され、かつ、発光ダイオードからの光が、少なくとも１０ｍＷ／ｃｍ²の出力強度で、治療領域に放射されるように配置された発光ダイオードのアレイと、
   前記ダイオードを強制空気対流によって冷却する手段と、を含む治療用光源
2. 前記治療領域は、前記発光ダイオードのアレイに略等しい広さを有する、請求項１に記載の光源。
3. 前記光は、前記治療領域に直接放射される、請求項１または２に記載の光源。
4. 前記治療領域における前記光の空間的強度変動は、１０％以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載の光源。
5. 前記治療領域における前記光の空間的強度変動は、６％以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載の光源。
6. 前記発光ダイオードは、個別に取り付けられている、請求項１から５のいずれか１項に記載の光源。
7. 前記発光ダイオードは、並列マトリクス状に電気的に接続されている、請求項６に記載の光源。
8. 前記発光ダイオードおよびヒートシンクは、支持基板に取り付けられている、請求項１から７のいずれか１項に記載の光源。
9. 前記発光ダイオードとヒートシンクとは、前記支持基板の反対側の面に取り付けられている、請求項８に記載の光源。
10. 前記支持基板は、空気が前記ヒートシンクおよび前記発光ダイオードの周囲を流れるように、穿孔されている、請求項８または９に記載の光源。
11. 前記発光ダイオードからの光は、光学システムによって集光されない、請求項１から１０のいずれか１項に記載の光源。
12. 前記発光ダイオードは、実質的に３７０ｎｍから４５０ｎｍの発光波長を有する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の光源。
13. 前記発光ダイオードは、実質的に４００ｎｍから４３０ｎｍの発光波長を有する、請求項１２に記載の光源。
14. 前記発光ダイオードは、実質的に５５０ｎｍから６６０ｎｍの発光波長を有する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の光源。
15. 前記発光ダイオードは、実質的に５９０ｎｍから６４０ｎｍの発光波長を有する、請求項１４に記載の光源。
16. 患者の美容治療のための、請求項１から１５のいずれか１項に記載の光源の使用。
17. 前記治療は、皮膚の回復を含む、請求項１６に記載の使用。
18. 前記治療は、しわの除去を含む、請求項１６に記載の使用。
19. 前記治療は、生物的刺激を含む、請求項１６に記載の使用。

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