JP2007307224A

JP2007307224A - 光線治療装置

Info

Publication number: JP2007307224A
Application number: JP2006140356A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Sasaki; 正裕佐々木; Katsutoshi Kabeta; 勝利壁田
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2007-11-29
Also published as: US20070268604A1; EP1857145A1; KR20070111970A

Abstract

【課題】光源と光出射口との間に、複数の光吸収フィルターを配置し、複数の光吸収フィルターはそれぞれ光を吸収する波長域を異ならせることにより、光吸収フィルターの温度上昇を抑制することを可能にした光線治療装置を提供すること。
【解決手段】ケーシング１内に光源２が配置され、ケーシング１の光出射口８から所定の波長の光を出射する光線治療装置において、光源２と光出射口８との間に、光を吸収する波長域が異なる光入射側フィルター１２と光出射側フィルター１３とを設け、光入射側フィルター１２が光出射側フィルター１３より短波長側の光を吸収するようにしたことを特徴とする光線治療装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電ランプ、特にメタルハライドランプを光源として利用した光線治療装置に関する。

従来から、特定波長の光を用いて皮膚治療や腫瘍を壊死させて治療する光線治療装置が知られている。
例えば、特許第３５３５０６６号に示されているように、光源としてハロゲンランプやキセノンランプを用い、治療や診断に適した波長の光を患部に照射するために干渉フィルターを用いて、４００ｎｍ付近や５００ｎｍ付近の光を照射するように制御する光線治療装置が知られている。

特許第３５３５０６６号公報

しかし、上記干渉フィルターを用いて照射光を制御しようとすると、以下の問題があった。すなわち、干渉フィルターはガラス基材の表面に高屈折率層と低屈折率層とが交互に複数積層されているので、干渉フィルターに対して直角に入射する光に対しては最適な光制御を行うことができるが、干渉フィルターに対して斜めに入射する光に対しては、設計通りの波長の光を反射することができず、不要な波長の光を透過してしまうおそれがあった。

つまり、上記光線治療装置は、装置内にランプを配置し、ランプから放射された光を反射鏡で反射するように構成されているが、反射鏡で捕捉できない光は装置内の内壁に当たるため、所定の角度以外の方向から放射される光が干渉フィルターに入射し、患部に所定の波長以外の光が照射されることになる。その結果、患部に所定の光以外の紫外線が照射された場合は、紫外線により皮膚がただれたり、また患部に所定の光以外の赤外線が照射された場合は、火傷するおそれがあった。

それに対して、光吸収フィルターを用いて照射光を制御する場合は、光吸収フィルターに入射する光の角度がいかなる角度であっても、確実に光吸収フィルターによって所定の光を吸収し、所望の光だけを透過し、患部に所望の波長域の光のみを照射することが可能となる。

本発明の目的は、上記の事項を踏まえ、光源と光出射口との間に、複数の光吸収フィルターを配置し、複数の光吸収フィルターのうち、光出射口側に位置する光出射側フィルターと光源側に位置する光入射口側フィルターとで異なる波長域の光を吸収し、光入射側フィルターは光出射側フィルターより短波長側の光を吸収させることにより、各フィルターの温度上昇を抑制することを可能にした光線治療装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、光入射側フィルターを予め光入射フィルターの略中心を通る線で分割することにより、光入射側フィルターが高温で破壊されることを防止した光線治療装置を提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
第１の手段は、ケーシング内に光源が配置され、前記ケーシングの光出射口から所定の波長の光を出射する光線治療装置において、前記光源と前記光出射口との間に、光を吸収する波長域が異なる光入射側フィルターと光出射側フィルターとを設け、前記光入射側フィルターが前記光出射側フィルターより短波長側の光を吸収するようにしたことを特徴とする光線治療装置である。
第２の手段は、第１の手段において、前記光入射側フィルターは、該光入射側フィルターの略中心点を通って分割されていることを特徴とする光線治療装置である。

請求項１に記載の発明によれば、光入射側フィルターと光出射側フィルターとが異なる波長の光を吸収するので、光吸収により生じる熱をそれぞれのフィルターに分けることができ、各フィルターの温度上昇を抑制することができるので、各フィルターの熱劣化を防止することができる。
請求項２に記載の発明によれば、光入射側フィルターは、ケーシング内に配置されており、放熱状態もよくなく、しかも光源に近い方のフィルターであるので、フィルター上で最高温度部分となる中心点を分割することにより、光入射側フィルターの熱歪みを効果的に防止することができる。

本発明の一実施形態を図１ないし図６を用いて説明する。
図１は、本実施形態の発明に係る光線治療装置の概要を示す正面断面図である。
同図において、１は光線治療装置のケーシング、２はケーシング１内に配置された光源、３は光源２の前面に配置された熱線吸収フィルター、４は反射ミラー、５はコンデンサレンズ、６は光強度分布が略均一となる位置に配置された開口部、７は開口部６における光像面を被照射体に拡大投影する投影レンズ、８はケーシング１の光出射口、９は冷却ファン、１０はケーシング１の前面側に設けられた吸気口、１１はケーシング１の後面側に設けられた排気口、１２は光入射側フィルター、１３は光出射側フィルターである。

同図に示すように、この光線治療装置は、光源２から出射した光は、熱線吸収フィルター３、反射ミラー４、コンデンサレンズ５、開口部６、投影レンズ７、光入射側フィルター１２、光出射側フィルター１３を介して、光出射口８から放射される。
ケーシング１には、吸気口１０と排気口１１が設けられており、冷却ファン９の作用により外気を取り込み、内気を排出することによりケーシング１内を冷却するようになっている。
熱線吸収フィルター３は、光源２から若干放射される８００ｎｍ以上の赤外領域の光を吸収するものである。
光源２には、例えば、メタルハライドランプが用いられ、その発光管の内容積は０．４ｃｍ^３、定格電力１４５Ｗ、ランプ電圧８０Ｖであって、発光管内の封入物は、ＮａＩが２ｍｇ、ＬｉＩが０．２ｍｇ、ＨｇＢｒ_２が０．２ｍｇ、水銀が１４ｍｇ、希ガスとしてＡｒが１３．３ｋＰａ封入されている。このようなメタルハライドランプは、７４０ｎｍ以上の赤外線の放射が少なく、５５０ｎｍ〜７４０ｎｍの光の放射強度が大きい。
ケーシング１内には、少なくとも光源２と光出射口８との間に、特定の波長の光を吸収する光入射側フィルター１２と光出射側フィルター１３とが配置されている。

光源２側に配置される光入射側フィルター１２は、主成分としてシリカの他に、酸化ホウ素、酸化亜鉛、セレン、炭酸カドミウム、硫化カドミウムを含有している。光入射側フィルター１２の形状は、厚み３ｍｍ、直径４４ｍｍの円盤状であり、その表面は光学研磨されている。この光入射側フィルター１２は、光出射側フィルター１３より短波長側の光を吸収するものであり、光入射側フィルター１２の光透過率は図２のグラフａに示すような特性を有する。グラフａから分かるように、光入射側フィルター１２は、５４０ｎｍ未満の光を吸収して透過しないものであり、５４０ｎｍ以上の光を透過するものである。

光出射口８側に配置される光出射側フィルター１３は、主成分としてシリカの他に、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、セレン、硫化カドミウムを含有している。光出射側フィルター１３の形状は、厚み３ｍｍ、直径４４ｍｍの円盤状であり、その表面は光学研磨されている。この光出射側フィルター１３は、６００ｎｍ未満の光を吸収するものであり、光出射側フィルター１３の光透過率は図２のグラフｂに示すような特性を有する。グラフｂから分かるように、光出射側フィルター１３は、６００ｎｍ未満の光を吸収して透過しないものであり、６００ｎｍ以上の光を透過するものである。

つまり、光源２から放射される光は図３に示すような分光分布を有するが、光源２から放射された光は、まず、光入射側フィルター１２で５４０ｎｍ未満の光が吸収され、さらに、光入射側フィルター１２を透過した光は、光出射側フィルター１３で６００ｎｍ未満の光が吸収されるので、ケーシング１の光出射口８から放射される光は図４の分光分布に示すように、６００〜７４０ｎｍの光である。

本実施形態の発明に係る光線治療装置によれば、光源２から放射される光を光吸収フィルター１２，１３によって制御することができるので、光吸収フィルター１２，１３に入射する光の角度がいかなる角度であっても、確実に光吸収フィルター１２，１３によって６００ｎｍ未満の光を吸収し、６００ｎｍ以上の光だけを透過し、患部に６００〜７４０ｎｍの波長域の光だけを照射することができる。

また、光入射側フィルター１２は５４０ｎｍ未満の光を吸収するものであり、光出射側フィルター１３は実質５４０ｎｍ〜６００ｎｍの光を吸収するものであり、それぞれのフィルターが異なる波長の光を吸収して、生じる熱をそれぞれのフィルターに分けることができるので、各フィルターの温度上昇を抑制することができ、各フィルターの熱劣化を防止することができる。

さらに、光入射側フィルター１２は５４０ｎｍの全ての光を吸収するために、熱的影響が大きく、割れるおそれがあるが、図５に示すように、光入射側フィルター１２には、予め略中心点を通る線で分割することにより、光入射側フィルター１２の割れを防止することができる。予め略中心点を通る線で分割する理由は、光入射側フィルター１２は、ケーシング内に配置されており、放熱状態もよくなく、しかも光源に近いフィルターであるので、フィルター上で最高温度部分となる中心点を分割しておけば、光入射側フィルター１２の熱歪みを効果的に防止することができるためである。また、光入射側フィルター１２の略中心点を通る線で分割することに代えて、図６に示すように、略中心点において光軸に対して斜め方向に分割するようにしてもよい。

なお、本実施形態の光線治療装置においては、２つの光吸収フィルター１２，１３を用いる場合について説明したが、２つの光吸収フィルター１２，１３に限定されず、３つ以上の光吸収フィルターを、光源側に近い光吸収フィルターから光出射口に近い光吸収フィルターにかけて、順次吸収する光の波長が長くなるように光吸収フィルターを配列するようにしてもよい。光吸収フィルターをこのように構成することにより、１つの光吸収フィルターに吸収される熱が少なくなり、上述したような光吸収フィルターの略中心点を通る線で分割する等の措置を施さなくても済む。

本発明に係る光線治療装置の概要を示す正面断面図である。光入射側フィルター１２と光出射側フィルター１３の波長に対する光透過率を示すグラフである。光源２から放射された光の分光分布を示す図である。光出射口８から放射される光の分光分布に示す図である。略中心点を通る線で分割された光入射側フィルター１２を示す正面図である。略中心点において光軸に対して斜め方向に分割された光入射側フィルター１２を示す側面断面図である。

符号の説明

１ケーシング
２光源
３熱線吸収フィルター
４反射ミラー
５コンデンサレンズ
６開口部
７投影レンズ
８光出射口
９冷却ファン
１０吸気口
１１排気口
１２光入射側フィルター
１３光出射側フィルター

Claims

ケーシング内に光源が配置され、前記ケーシングの光出射口から所定の波長の光を出射する光線治療装置において、
前記光源と前記光出射口との間に、光を吸収する波長域が異なる光入射側フィルターと光出射側フィルターとを設け、前記光入射側フィルターが前記光出射側フィルターより短波長側の光を吸収するようにしたことを特徴とする光線治療装置。
前記光入射側フィルターは、該光入射側フィルターの略中心点を通って分割されていることを特徴とする請求項１に記載の光線治療装置。