JP2007521108A - 微生物を減少させる装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特に染色剤を含み、フォトセンシタイザまたは光増感剤とも呼ばれる、溶液中に存在する光活性化物質、たとえばメチレンブルーは、特に注射器に充填され、滅菌されていて使用準備が整っている。治療されるべき領域へ塗布するために、特に0.45mmの外径と25mmから40mmの長さを有し、特に30度から45度だけ折曲され、弾性的に構成された、特にカニューレ26gが設けられている。
a.光学系、特にレンズセット、および光導波路と連結するための好ましくはネジ止め可能なアタッチメント。
b.レンズセットを含まない直接的なビーム入射部、ダイオードの手前の光空間。それにより、光導波路が連結されていないときは、光導波路の連結のために設けられたアクセス部からわずかな光しか拡散して漏れない。さらに本装置は、モニタリング付きのダイオードを使う場合、反射される光によってダイオードが制限を受けるようになっているのが好ましい。
特にそれぞれ1回だけ使用され、光導波路およびプラスチック外装を有しているのが好ましい、使い捨て光学系またはアプリケータ。これは柔軟であり、かつ/または滅菌されており、かつ/または使用準備が整っており、かつ/または上に挙げた両方の照射機器について互換性があるのが好ましい。1つまたは複数の光導波路の材料としては、ガラスまたはプラスチックが意図され、特に、できるだけ大量の光を入射し、さらに光を広い領域へ放射するために、好ましくは0.5を超える広い開口数を備えている。照射機器とアプリケータとの間の着脱可能な接続に基づき、そのつどのアプリケータが、本発明の枠内では比較的簡素に構成された低コストな構成部品として、かつ「使い捨て製品」として1回だけしか使用されず、その後は処分されることに格別な意義がある。
a.特に歯周ポケットを露光するための円錐状の放射領域を備える盲嚢探針。1回のステップで、ポケットが開かれ、組織が脇へ押しのけられ、その領域が放射により前方へ円形に露光される。光の放射を拡散的に実現するために、表面が粗面化されている(たとえばサンドペーパ100による研削)。
b.好ましくはスペーサを備える、表面領域を露光するための表面探針。
i.その長さは、組織との適切な間隔の目印となる。
ii.その角度は、治療で必要な光出力が印加されている領域の目印となり、1つの領域への重なり合う照射が容易になる。
a.フォトセンシタイザの作用時間
b.領域のすすぎ時間
c.1cm2ごと、または歯1本ごとの露光時間、および歯1本ごと、または1cm2ごとの露光終了を知らせる音響信号
d.治療の終了
・ 光源 ダイオード
・ 波長 660nm(+5)
・ 出力 最大100mW
・ モード Cwまたは連続発振
・ 光出力 >40mWであり、<50mWである
・ 冷却システム 空気
・ エネルギー供給 電池または蓄電池。
・ 1%フェノチアジン−5−イウム,3,7−ビス(ジメチルアミノ)−,クロライド
・ 等張化のためのグルコース
・ 粘性を調整するためのMHPC(メチルヒドロキシプロピルセルロース)
・ 容液を緩衝するためのクエン酸塩。
b、スポット探針を使ったとき。欠陥部の面積F=(πr2)
出力密度(FD)は、次式により計算される、
FD(Watt/cm2)=出力(Watt)/照射面積(cm2)。
ED(Wattsec/cm2)=出力(Watt)×時間(sec)/照射面積(cm2)。
光活性化物質またはMB等の生体染色剤によって細菌に着色し、適当な波長の光で照射すると、効果的な光毒性作用を誘起することができる。着色されていない細胞は、毒性による損傷を示さない。病原性の可能性がある細菌を光化学的に殺すことは、飲み水にメチレンブルーを混ぜることによって、毛皮獣飼育場や動物園で行われている。
本件の生体適合性の評価からすると、調合で用いられる物質は、生体適合性、催奇性、変異誘発性に関して、所与の適用条件下であれば、希求される治療目標の観点から容認されると判定される。
・ 溶液中の光活性化物質の1%の濃度
・ 2.4Jのエネルギー
・ 50mW/cm2の出力密度
・ 3J/cm2のエネルギー密度
・ 60秒の培養時間とこれに続く溶液の洗い落とし。
・ この波長については、レーザビームを生成するのに高性能で効率的なダイオードを利用することができる。
・ 可視光線の領域内で治療が行われ、このことは治療の安全性と効率性に決定的に寄与する。
・ この波長領域では、組織への光の侵入深さが、貫通性の菌の生息場所へ到達できるようにするためにも十分に深い。
・ 一重項酸素の生成が、殺菌の主要な作用メカニズムであり、他方、健康な細胞は、このラジカルをカタラーゼによって分解することができる。
・ 他方、ビタミンCやビタミンEといったビタミンの効果により、ある程度の保護がなされる。
・ 照射を行ったときと行わないときのMBのスペクトル測光検査によれば、適用されるエネルギー密度の増加につれて、ほぼ直線的な消光の低下が起こっている。染色剤分子の破壊による光漂白は、治療で印加されるエネルギー密度を係数7だけ上回るエネルギー密度のときに主要範囲で起こる。
・ この領域では、組織再生を促進して局所的な物質交代状態を安定化させる、サポート的な光生物学的効果が起こる。
・ メチレンブルーは、記録されたとおりの純粋な形態で使うことができ、調合で使用すると安定した溶液ができる。
・ この溶液は、医療環境の条件下で注意して指示どおりに適用すれば、簡単かつ安全に取り扱うことができる。
・ 適用時に生じる廃棄物が比較的無害である。
1.特に0.5よりも大きく、好ましくは0.7よりも大きい開口数の大きな光ファイバが利用されることによって、少ない損失しか生じず、それにより、光がファイバから射出されるときに大きく広がるので、比較的広い面積が均等に照射されことが保証される。
2.光導波路が挿入または連結されているときだけ、事前に取り付けられた遮蔽装置によって光射出が可能となり、それ以外のときはレーザ機器からの直接的な光射出が阻止される。したがってレーザ機器を保護眼鏡なしで作動させることができ、レーザ機器の意図される出力では、原則的に必要になるはずのレーザ安全管理受託者を任命しなくてよい。
1.まず、フォトセンシタイザを含む溶液を、特に歯のプラークへ溶液ができるだけ迅速に侵入するように、治療されるべき領域へ高い濃度で塗布する。
2.これに加えて、イオン濃度ができるだけ低い媒質で、特に水で、すすぎを行うのが好ましく、そのようにして生成された浸透圧勾配に基づいて、細菌および/または細胞膜が脅かされるようにする。付言しておくと、たとえば生理食塩水は、イオン濃度が比較的高いので不向きである。媒質のpH値は、どちらかというと塩基性に設定されるのが好ましい。7から9のpH値が設定されるのが好ましい。酸素分圧は高く設定されているのが好ましい。本発明の枠内では、すすぎを行うための媒質、特に調製された水道水は、4mg/lから6mg/lの範囲内の酸素分圧を有している。この媒質に分子酸素が最大14mg/lまで添加されると好都合である。さらに本発明によれば、好ましくは0.5%から3%の過酸化水素溶液として、過酸化物が添加されるのが好都合であることが判明している。
3.濃度の低い媒質で事前にすすぎが行われているので、レーザ光による照射のときに、最適化された細胞破壊が行われる。
機器は、電池または蓄電池で作動し、光源または放射源として、連続発振(cw)で作動する半導体レーザ(レーザダイオード)を使用する。図18は、照射機器またはレーザ機器をアプリケータなしで横から示している。放射源は、円筒状の金属製保護ハウジング42に組み込まれている。ハウジング管42を含む保護ハウジングの長さは、約124mm、直径は約16mmである。電池または蓄電池を入れる保護ハウジング42の端部には、電池を入れた後で接触キャップ46がネジ固定される。作動準備が整った状態は、封印キャップとして成形された錠スイッチ48を、接触キャップ46へ挿入することで成立する。動作状態は、さまざまな色のLED54によって表示される。
図19は、アプリケータの2通りの実施形態を示しており、上側部分に図示されているアプリケータAは、図2に類似する盲嚢探針であるのに対して、下側部分に図示されているアプリケータBは、図3に類似する表面探針である。両方のアプリケータは、直径が約1mmの透明なプラスチック光導波路でできており、レーザ機器のヘッドへ収容するためのルアーコネクタを有しており、曲げられており、ルアーコネクタとビーム射出端部との間では白色の保護外套で取り囲まれている。ルアープラグの側の(保護外套のない)光導波路端部が、保護ハウジングのヘッドに差し込まれる。
図20に示すロックメカニズムは、断面が「H」字型をした回転対称なロック体58を含んでおり、このロック体は、中心部に直径1.01+0.02mmの穴60を有している。ビーム射出部と反対を向いているほうの「H」の切欠きに、レーザダイオードが位置決めされ、作動状態のとき、ロック体58の穴60を通してビーム射出部の方向へ光を放出する。
遮蔽装置は、次の個別部品を含んでいる、すなわち、
・ ロック小板/ロックディスク
・ 遮蔽装置のばね/ロックばね
・ ロックホルダ/ロック体
・ ダイオードホルダ/ダイオードホルダ
・ ダイオード
・ ヘッドR60/ルアーコネクタ用のヘッド。
ダイオードは、ダイオードホルダに入れ、ESD配線板で後方から固定する。するとダイオードが、ダイオードホルダの中に収まる。ダイオードをダイオードホルダの内径によってアライメントする。そして、ロックホルダをダイオードに押し被せることができる。ダイオードホルダの内径によって、ロックホルダを位置決めする。ロックホルダにあるOリングは、長手方向の軽い衝撃を受け止める。
光導波路を、ヘッドの1.5mm穴を通して光導波路通路へ挿入する。約7mmの後、直径が1.1mmまで狭くなることによって光導波路が位置決めされる。次いで、光導波路を、ロック小板まで先へ押し込む。ばねの初期荷重により、ロック小板はロックホルダの内側縁部に押し当てられる。それによって小板は、常に偏心され、ロックホルダの1.01mm穴を覆い、それによって放射が外へ出ることができなくなる。光導波路は、ロック小板のテーパ部に当り、これをばね力に抗してロックホルダの中心に向かって押す。ロック小板がセンタリングされた後、ロックホルダの1.01mm穴が開き、この開口部を通して光導波路を入射領域へ押し込む。ルアーコネクタがヘッドのストッパに達したとき、光導波路は入射領域に達している。
ロックばねのばね線材は、0.25mmの直径を有している。溝は0.3mmである。線材は丸い形状を有しているので、溝に挟まって動かなくなることはない。それによって遮蔽装置は確実なものとなる。ロック小板のエッジは、振動研削により0.2mmまで削られている。
4 2の保護外套
6 接続体/ルアーコネクタ
8 光導波路端部
10 2の湾曲領域
12 2の先端部
14 フォトセンシタイザのためのアプリケーション注射器
16 領域
18 2の自由端
20 スペーサ
22 2の研削された自由端
24 22の先端部
26 光源/レーザダイオード/半導体レーザ
28 ねじ付きスリーブ
30 円錐部
32 対物レンズ
34 レンズホルダ
36 別の対物レンズ
38 調節リング
40 収納体
42 ハウジング管/保護ハウジング
44 電池管
46 接触キャップ
48 接触キャップ
50 ヘッド部品
52 50の中央の穴
54 動作インジケータ/LED
56 押しボタン
58 ロック体
60 58の穴
62 ロックディスク
64 ロックばね/線ばね
66 凹部
68 ダイオードホルダ
70 電池
72 電池スプリング
74 コネクタブッシュ
76 ブッシュ案内部
78 ディスク
80 スペーサディスク
82、83 コネクタピン
84 電子装置配線板
86 押しボタン膜
88 球
90 後側の絶縁部
92 衝撃ボルト
94 前側の絶縁部
96、97 Oリング
98 絶縁ディスク
100 プリント基板
102 保護膜
104 Oリング
106 62の穴
108 62の溝
Claims (17)
- 光源(26)を備える照射機器を含み、治療されるべき領域に塗布されて前記光源(26)で照射される光活性化物質が治療のために設けられている、微生物を減少させる装置であって、
光導波路(2)を含む少なくとも1つのアプリケータが設けられており、一方では前記アプリケータと他方では前記照射機器が、互いに対応して相互に係合する接続体(4、50)を有しており、前記光源(26)の光が、前記光導波路(2)を通って治療されるべき領域へ放射されることを特徴とする、微生物を減少させる装置。 - 前記光導波路(2)が、好ましくは0.5よりも大きく、特に0.7よりも大きい、大きな開口数を有しており、かつ/または前記光源(26)の光が、前記アプリケータの前記光導波路(2)へ直接入射されることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記光導波路(2)が、露光されるべき領域の形状に合わせて光射出部を適合して、平面的な放射領域または立体的な三次元の放射領域を生成する、光射出領域の所定の幾何学形状を有しており、かつ/または前記光導波路(2)が、能動的な光環を示して正しい露光間隔を規定するスペーサを先端部に備えていることを特徴とする、請求項1または2に記載の装置。
- 前記光導波路(2)が、複雑に形成された狭い体腔および組織嚢に侵入して、該狭い体腔および組織嚢を穏やかに開くことを可能にする幾何学形状を有しており、かつ/または前記光導波路(2)が、特に垂線に対して1.5度から4度の角度で円錐状に成形された先端部を有していることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。
- 前記光導波路(2)が、特に10μmから200μmおよび場合によりそれ以上の所定のミクロ構造を備える光射出面を有しており、それによって特に光の散乱が実現されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記照射機器は、前記照射機器と前記アプリケータが完全に接続されているときにだけ、光が前記照射機器から出ることができるように、かつ/または前記アプリケータの光導波路が前記照射機器へ完全に挿入されているときにだけ、前記照射機器から出ることができるように、遮蔽装置を備えていることを特徴とする、特に請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。
- 前記遮蔽装置が、前記光源(26)の光路に配置された穴(60)を備える、前記照射機器と堅固に接続されたロック体(58)を含んでおり、前記ロック体(58)に対して可動に配置された穴(106)を備えるロックディスク(62)が設けられており、前記光源(26)の光路は、前記アプリケータが前記照射機器と接続されない限り、前記ロックディスク(62)により遮断されており、前記照射機器と前記アプリケータの接続が確立した後に、前記光源(26)から前記アプリケータの前記光導波路(2)への光路が開かれ、かつ/または前記ロックディスク(62)に設けられた穴が、前記光路にある前記ロック体(58)の穴(60)と一直線上に並ぶことを特徴とする、請求項6に記載の装置。
- 前記照射機器の前記接続体が、前記照射機器のヘッド部品(50)として構成されており、かつ/または前記接続体が、前記アプリケータの光導波路端部(8)を収容および/またはセンタリングするための中央の穴(52)を有していることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記アプリケータの前記接続体が、深さストッパ(4)を備える差込み型プラグおよび/またはねじ込み型プラグとして構成されており、かつ/または前記アプリケータの前記光導波路(2)が、前記アプリケータの前記接続体(4)に挿通されるとともに、前記光導波路(2)の光導波路端部(8)が、所定の長さだけ後方に向かって前記接続体(4)から突出し、前記照射機器との間で接続が確立したときに、特にヘッド部品(50)に係合することを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載の装置。
- 光源(26)を備える照射機器を含み、治療されるべき領域に塗布されて前記光源(26)で照射される光活性化物質が治療のために設けられている、微生物を減少させる装置の利用法であって、
治療されるべき領域へ前記照射機器の光を伝達するために光導波路(2)を備えるアプリケータが使用されることを特徴とする、微生物を減少させる装置の利用法。 - 単位容積あたり重量で0.1%よりも高い濃度、好ましくは0.5%よりも高く、特に実質的に1%の濃度である溶剤中に、好ましくは染色剤を含む光活性化物質が使用され、かつ/または前記濃度について10%、好ましくは4%、特に3%の上限が設定されていることを特徴とする、請求項10に記載の装置の利用法。
- まず、光活性化物質が、高い濃度で治療されるべき領域に塗布され、次いで、特に水および/またはイオン濃度ができるだけ低い媒体ですすぎが行われ、最後にレーザ光による照射が行われ、特に最適化された細胞破壊が行われることを特徴とする、請求項10または11に記載の装置の利用法。
- まず、光活性化物質が、高い濃度で治療されるべき領域に塗布され、次いで、特に水および/またはpH値ができるだけ塩基性の媒体ですすぎが行われ、最後にレーザ光による照射が行われ、特に最適化された細胞破壊が行われることを特徴とする、請求項10から12のいずれか一項に記載の装置の利用法。
- まず、光活性化物質が、高い濃度で治療されるべき領域に塗布され、次いで、特に水および/または酸素分圧ができるだけ高い媒体ですすぎが行われ、最後にレーザ光による照射が行われ、特に最適化された細胞破壊が行われることを特徴とする、請求項10から13のいずれか一項に記載の装置の利用法。
- まず、光活性化物質が、高い濃度で治療されるべき領域に塗布され、次いで、露光の前に、洗い流し、拭い取り、吸い取り、吹き払いによって染色剤の量の低減が行われることを特徴とする、請求項10から14のいずれか一項に記載の装置の利用法。
- 前記媒体、特に調製された水道水が、4mg/lから6mg/lの酸素分圧を有しており、かつ/または分子酸素が14mg/lまで添加されており、かつ/または前記媒体には過酸化物が添加されており、特に0.5%から3%の過酸化水素溶液が添加されていることを特徴とする、請求項15に記載の装置の利用法。
- 請求項1から9のいずれか一項に記載の装置が用いられることを特徴とする、請求項10から16のいずれか一項に記載の装置の利用法。
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