JP2011120688A - 筋疾患治療装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筋過緊張・筋肥大・痙攣・しわ患者に対し極めて低侵襲であり、如何なる人種であっても熱感、火傷、疼痛、重篤な副作用のような有害事象を発現させる可能性が極めて低く、治療の対象でない正常細胞の損傷を最小限に防ぎ、安全であって高い治療効果を示すことができる簡易な治療装置を提供する。
【解決手段】筋疾患治療装置１は、近赤外線出射源１５からの出射光線の内の１４００〜１５００ｎｍの波長を吸収、反射又は散乱させて近赤外線を透過させるフィルタ１６ａが、前記近赤外線出射源１５と前記近赤外線で照射される生体２の筋組織３との経路途中に、配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒトや非ヒト動物の筋組織やその病巣へ、近赤外線を照射して、筋組織の筋過緊張・筋肥大・痙攣・筋過剰収縮のような筋疾患を治療する装置に関するものである。

筋組織の筋過緊張・筋肥大・痙攣は、動物、とりわけヒトにとって、一般的に起こり得る、望まざる生体現象であり、多くの場合、日常生活や社会生活を営むのに支障をきたす筋疾患であるため、治療を必要とする。

筋過緊張は、加齢とともに増加する傾向にあるもので、筋肉が過剰に収縮するためにスムーズな運動が困難になるという筋疾患である。この筋過緊張は、パーキンソン病で散見されるような歯車現象や鉛管現象などの筋固縮に、認められる。筋肥大は、咬筋肥大（所謂エラのはり）、太い下腿（所謂大根足）など、筋肉が過形成、又は肥大して生じる筋疾患である。また痙攣は、不随意に筋肉が激しく収縮し、筋の緊張が高まっている状態となる筋疾患である。痙攣の中でも眼瞼痙攣のように深刻な症状が現れると、治療が必要となる。また、過剰収縮は、皮下の筋肉が過剰に収縮して皮膚に線状の陥没を生じ、皮膚のしわやたるみとなって現れると、治療が必要となる。

これら筋疾患には、低侵襲でかつ効果的な抜本的治療法がなく、対症療法のみが施される。現在のところこれら筋疾患の患者に対して、支配神経を切除したり、過剰筋肉を減量・切除したり、たるみの軽減のための皮膚・皮下組織を切除したりする手術療法、支配神経をボツリヌス毒素含有医薬で麻痺させて神経を遮断する薬物療法など種々の治療法が、単独、又は併用して施術されている。

これら治療法は、患者への適応を見極めながら、適宜施術されており、ある程度の治療効果を奏する反面、しばしば患者に重篤な副作用を発現させたり過大な負担をかけたりする。例えば高侵襲性の手術療法によれば、内出血、感染、傷跡残存、別な疾病の罹患などを招いて患者に身体的・精神的・経済的負担を与えるばかりか、介護等の人的負担、社会復帰に至るまでの社会的負担などの様々な負担を強いてしまう。また、ボツリヌス毒素含有医薬による薬物療法によれば、その毒性に起因して重篤な副作用を生じる危険性があるうえ、数ヶ月毎に継続して注射しなければならずその所為で耐性が生じて症状が一層悪化する恐れがあり患者に身体的・精神的・経済的負担を与えるばかりか、この医薬が非常に高価であるため医療財政を圧迫し、医療経済への重い負担を生じさせてしまう。

しかも、これらの治療法は、対症療法であるため、病原が消滅しているわけではなく、治療効果が得られたとしても治療を止めると再発し、再治療が必要となるという問題がある。

筋肉腫等の腫瘍の治療に、赤外線照射装置で原発巣を加熱する温熱療法のような治療法が、施術される。市販の赤外線照射装置の多くは、一体化している赤外線放射源から主に遠赤外線を出射すると謳われているが実際には近赤外線も相当出射している。一般に近赤外線は、遠赤外線よりもエネルギーが大きく、また表層で吸収されるため、患者の生体深部への浸透性が低いものである。その所為で、市販の赤外線照射装置で患者の生体深部の筋肉まで十分に加熱するには、遠赤外線を長時間照射したり、強い出力を要したりする。さらに長時間、近赤外線を多く含む赤外線に曝露させなければならない結果、患者の体表表面に照射されるエネルギー総量が多量となり、患者が熱感、火傷、疼痛、脱水、倦怠感などの有害事象を被ってしまうことがある。また、メラニンの多い有色人種ほど頻発するこれらの有害事象を低減したり回避したりするために、波長を制御したり出力を低減したりすると、十分な治療効果が得られない可能性がある。

また、特許文献１には、９０４ｎｍの近赤外線を照射して癌の治療に使用するレーザー治療装置が、開示されている。このような９０４ｎｍ付近の近赤外線は、皮膚表層で有色を示すメラニンに極めて高率で吸収されるため、メラニンの比較的少ない白色人種と言えども色素沈着した有色部位皮膚への照射に適さず、ましてメラニンの多い有色人種の皮膚への照射は熱傷など有害事象を生じる可能性が高く、なおさら適さない。しかもその波長付近の近赤外線は、皮膚表層のメラニンで速やかに吸収されてしまうこと、波長が短く深部に届かないことから、表皮など極表層にしか作用できない。さらに、それが照射される有色部位を有する患者、とりわけ有色人種の患者に強い疼痛を発現させてしまう。その所為で、低出力でしか照射できず、劇的な腫瘍治療効果が期待できないばかりか、皮膚の有色部位での熱傷など不可避の有害事象から免れ得ない。

米国特許第５２３１９８４号明細書

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、筋過緊張・筋肥大・痙攣・筋過剰収縮のような筋疾患に対して使用されるもので、筋疾患の治療すべき筋組織に用いたときに、極めて低侵襲であり、如何なる人種であっても熱感、火傷、疼痛、重篤な副作用のような有害事象を発現させる可能性が極めて低く、治療の対象ではない正常組織の損傷を最小限に防ぎ、安全であって、筋疾患に対する高い治療効果を示すことができる簡易な治療装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するためになされた特許請求の範囲の請求項１に記載の筋疾患治療装置は、近赤外線出射源からの出射光線の内の１４００〜１５００ｎｍの波長を吸収、反射及び／又は散乱させて近赤外線を透過させるフィルタが、前記近赤外線出射源と前記近赤外線で照射されて筋疾患治療すべき生体の筋組織との経路途中に、配置されていることを特徴とする。

請求項２に記載の筋疾患治療装置は、請求項１に記載されたもので、前記フィルタが、水層を有していることを特徴とする。

請求項３に記載の筋疾患治療装置は、請求項１に記載されたもので、前記近赤外線の波長域が、１０００〜１８００ｎｍであることを特徴とする。

請求項４に記載の筋疾患治療装置は、請求項１に記載されたもので、前記近赤外線出射源が、前記出射光線であるレーザー光を出射するレーザーダイオード、又は前記出射光線を出射する発光ダイオード、タングステンランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、カーボンヒータ若しくはセラミックスヒータであることを特徴とする。

請求項５に記載の筋疾患治療装置は、請求項１に記載されたもので、前記近赤外線出射源が、前記出射光線をパルス出射させる発振回路若しくは連続出射させる出射回路、その出射光線の単回ショット若しくは複数回ショットを出射させるタイマー、その出射の開始と停止とをさせるスイッチ回路、及び／又は前記近赤外線出射源の出力を増幅させる増幅回路に、接続されていることを特徴とする。

請求項６に記載の筋疾患治療装置は、請求項１に記載されたもので、前記近赤外線出射源と前記フィルタとの対を、一対又は複数対、有することを特徴とする。

請求項７に記載の筋疾患治療装置は、請求項６に記載されたもので、前記近赤外線出射源と前記フィルタとの対が、単数又は複数のハンドピースの各先端部に取付けられていることを特徴とする。

請求項８に記載の筋疾患治療装置は、請求項７に記載されたもので、前記経路途中で前記フィルタの先方に、前記生体へ接触するサファイアガラス冷却窓が、前記ハンドピースの表面に露出して取付けられていることを特徴とする。

請求項９に記載の筋疾患治療装置は、請求項１に記載されたもので、前記生体がヒト又は非ヒト動物であり、前記筋組織が筋過緊張、筋肥大、痙攣、又は筋過剰収縮した筋組織であることを特徴とする。

本発明の筋疾患治療装置は、極めて低侵襲で、肌の色が異なる人種間や、皮膚の色が色白乃至色黒の個人差に由らず、熱感、火傷、疼痛、重篤な副作用のような有害事象を発現させる可能性が極めて低く、治療の対象ではない正常組織の損傷を最小限に防ぎつつ、筋過緊張・筋肥大・痙攣・筋過剰収縮のような筋疾患を、安全かつ簡便に治療することができるものである。

この筋疾患治療装置は、簡易な構造であって持ち運び自在な小型のものであり、煩雑な操作を経ずに簡便に治療することができるというものである。

近赤外線は、遠赤外線に比べ波長が短い所為で生体の深層組織に到達し難く、皮膚表層で吸収されて熱傷などの有害事象を生じさせ易い。それにも係わらず、この筋疾患治療装置によれば、そのような問題を生じない。特に、ハンドピースの先端にサファイアガラス冷却窓を設けることによって、皮膚表層を直接冷却することができるので、高出力で照射しても、熱感、疼痛、熱傷などの有害事象を最小限に抑えることができる。さらに皮膚表層を冷却することで、皮膚表層での水分子の分子運動を抑制し近赤外線の吸収を最小限に抑えて、表層組織の温度を過度に上昇させることなく、近赤外線を生体の筋組織に効率よく到達させることができる。

この筋疾患治療装置により、高出力の近赤外線で同一部位を複数回、照射したとしても、激しい熱感、発赤、疼痛、腫脹、熱傷を生じる可能性は極めて僅かである。特に、筋組織を減量できる程度の温和な照射条件であれば、有害事象は勿論、痛みすら認めたとしてもわずかである。従って、短期間に複数回照射して、問題となる筋の過剰な収縮や増殖を劇的に減少させて、筋過緊張・筋肥大・痙攣・筋過剰収縮のような筋疾患を治療することが可能となる。その結果、それらの筋疾患に起因するしわを無くして、長期間、肌の若返りを図ることができる。

この筋疾患治療装置を用いた治療法によれば、他の筋疾患の治療法と併用してもその影響を受けることなく、相乗的に治療効果を発現することができる。

この筋疾患治療装置を用いた治療法によれば、有害事象を生じる可能性が低いため、患者にとって身体的負担が軽減されるばかりか、特殊な設備や施設を必要とせず簡易に治療できるため医療費削減に資する。

本発明を適用する筋疾患治療装置の全容の概要を示す図である。 本発明を適用する別な筋疾患治療装置の一部の概要を示す図である。 本発明を適用する別な筋疾患治療装置の一部の概要を示す図である。 本発明を適用する別な筋疾患治療装置中のハンドピースを示す斜視図である。 本発明を適用する筋疾患治療装置を用いて、ラットに近赤外線を照射したときのラットの皮下の筋肉(肉様膜)を染色した顕微鏡写真を示す図である。 本発明を適用する筋疾患治療装置を用いて、ラットに近赤外線を照射したときのラットの筋層の厚さと、真皮の厚さとを示す図である。 ４００〜約３０００ｎｍの波長と、本発明を適用する筋疾患治療装置を用いたときの放射照度、及びメラニン、ヘモグロビン、水の吸収係数との相関を示す図である。

以下、本発明を実施するための好ましい形態の例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。

本発明の筋疾患治療装置１について、実施の一形態を示す図１を参照しながら説明する。筋疾患治療装置１は、特定の強度で特定の波長域の近赤外線のみを選択的に、生体２中の筋疾患を患った筋組織３へ到達させるためのものである。

この筋疾患治療装置１は、近赤外線出射源１５であるＡｌＧａＡｓ（アルミニウム・ガリウム・ヒ素）系やＧａＡｓ系のレーザーダイオードと、そこから出射する近赤外線を含む出射光線であるレーザー光の出射方向に、１４００〜１５００ｎｍの波長及び１８００ｎｍを超える波長を吸収してその範囲の波長の透過を低減させる第一のフィルタ１６ａ、及び１０００ｎｍ未満の波長、好ましくは１１００ｎｍ未満の波長を遮蔽して、その近赤外線の特定波長のみを透過させる第二のフィルタ１６ｂとを、有している。レーザー光の出射方向でフィルタ１６ｂの先方に、レンズ１７と、生体２へ接触する近赤外線透過性のサファイアガラス冷却窓１８とが、配置されている。レーザーダイオード１５に隣接しつつ対峙している第一のフィルタ１６ａと、サファイアガラス冷却窓１８とに、夫々、クーラー１９ａ・１９ｂが取付けられている。

第一のフィルタ１６ａは、水層を有するものであって、例えば石英やガラス等のセルに水が充填されたものであり、水に１４００〜１５００ｎｍの波長と１８００ｎｍを超える波長好ましくは１７００ｎｍを超える波長とが吸収されることによって、その波長の透過を低減させるものである。その水層は、蒸留水、イオン交換水、水道水であってもよく、無機塩や有機塩のような電解質、糖のような非電解質例えば生理食塩水やリンゲル液、メタノールやエタノールのようなモノアルコール、エチレングリコールのようなポリオールである添加物の単数又は複数を溶解した水溶液であってもよい。そのレーザー光が通過するフィルタ１６ａ中の水層の厚さが厚過ぎると、レーザー光２０を照射したときに筋組織３での加熱が小さくなってしまい、一方、その厚さが薄過ぎると、レーザー光２０を照射したとき、生体の表層にレーザー光２０が吸収されて、生体が過熱され、火傷を負ったり熱感・疼痛を感じたりしてしまう。その厚さは、近赤外線出射源の出力強度にもよるが、０．０１ｍｍ〜１０．０ｍｍ程度であることが好ましく、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度であると一層好ましい。

第二のフィルタ１６ｂは、例えば１１００ｎｍ未満の波長をガラス中に分散した光吸収物質により吸収し、一方、１１００ｎｍ以上の波長を生体２側へ透過させるものである。フィルタ１６ｂは、例えば市販されている近赤外線フィルタであってもよく、それと紫外線フィルタとを組合わせた複合フィルタであってもよい。近赤外線フィルタは、より具体的には、誘電体膜コーティングフィルタ、光学ガラスフィルタ、樹脂製フィルタが挙げられる。誘電体膜コーティングフィルタは、屈折率の異なる金属酸化物や金属フッ化物を交互に複数層積層したものであり、透明薄膜による光の干渉を利用して１１００ｎｍ未満の近赤外線波長領域の光を選択的に遮蔽するもので、例えば蒸着ＴｉＯ_２のような高屈折率層と蒸着ＳｉＯ_２のような低屈折率層との相互積層膜のような誘電体多層膜がガラス基板のような透明基板に付された誘電体多層膜コーティングフィルタが挙げられる。光学ガラスフィルタは、主成分Ｐ_２Ｏ_５とＣｕＯとに０．５％以下のＶ_２Ｏ_５や金属フッ化物を含有するＣｕＯ−弗燐酸塩系ガラス、樹脂製フィルタは、ジイモニウム系色素のような近赤外線吸収色素を最大でも５０％含有する樹脂フィルムが挙げられる。１１００ｎｍ未満の波長を遮断するものであれば、遮断波長の異なる複数の紫外線遮蔽フィルタ・赤外線遮蔽フィルタや、フィルタ赤外線透過フィルタ・コールドフィルタを組合わせて用いてもよい。照射される近赤外線の波長域は１０００〜１８００ｎｍであることが好ましく、１０００〜１７００ｎｍ又は１１００〜１８００ｎｍであるとなお一層好ましい。

筋疾患の治療を行う医療従事者が持つハンドピース３０のハウジング内に、順に並んで配置されたレーザーダイオード１５、フィルタ１６ａ・１６ｂ、及びレンズ１７と、それに沿って配置されたクーラー１９ａ・１９ｂとが、内蔵されている。そのハンドピース３０の先端表面にサファイアガラス冷却窓１８が取付けられて、生体２と接触できるように、露出している。

クーラー１９ａ・１９ｂは、水冷クーラー、空冷クーラー、整流器若しくはサイリスタ変換器を用いた熱交換冷却器、熱電変換素子のようなものであり、第一のフィルタ１６ａやサファイアガラス冷却窓１８に蓄積した熱を放出するものである。

レーザー光をパルス出射させるために発振回路１１が、変調回路１３に接続され、さらに接続コードを介してハンドピース３０内のレーザーダイオード１５に、接続されている。レーザー光を所定時間続けて出射させるタイマー１２と、その出射を単回又は複数回繰り返して出射させるスイッチ回路１４とが、変調回路１３に接続されている。また、ハンドピース３０内のクーラー１９ａ・１９ｂに、クーラー制御回路２１が接続されている。これら回路１１・１３・１４・２１やタイマー１２が、筋疾患治療装置１の制御器本体４０のハウジング内に、内蔵されている。

レーザーダイオード１５の背面側に近赤外線反射板（不図示）が設けられていてもよい。レーザーダイオード１５に代えて、ＡｌＧａＡｓ系やＧａＡｓ系の発光ダイオードを用いてもよい。

筋疾患治療装置１は、以下のようにして使用される。

１回の照射治療毎に、発振回路１１からの発振をタイマー１２により、変調回路１３で例えば０．５〜１００ミリ秒のパルス幅で０．５〜１００ミリ秒間隔の近赤外線のパルス出射となるように変調し、及び／又はスイッチ回路１４で１ショット当り０．１〜１０秒間連続の単回ショット又は２〜１００回好ましくは２〜２０回の複数回ショットとなるように変調し、それに応じて、増幅回路（不図示）を介して、所望の５〜６５Ｊ／ｃｍ^２の出射出力となるような電圧を、レーザーダイオード１５に印加する。この照射治療は、毎日あるいは一定期間の間隔をおいて、繰り返し施術される。

すると、フラッシュランプとなるレーザーダイオード１５からは、広範な波長の近赤外線を含むレーザー光がパルス出射される。不必要な波長域のものはフィルタ１６ａ・１６ｂで低減又は遮蔽される。即ち、その近赤外線は第一のフィルタ１６ａに至り、フィルタ１６ａ内の水層に、１４００〜１５００ｎｍの波長が一部分吸収される結果その波長の透過が低減され、また１８００ｎｍを超える波長が殆んど吸収される結果その波長の透過が遮断される。このとき第一のフィルタ１６ａは、クーラー制御回路２１からの指示信号に従って駆動するクーラー１９ａによって冷却される結果、近赤外線の吸収によって水温上昇する第一のフィルタ１６ａ内の水層も同時に冷却される。さらにレーザー光は、第二のフィルタ１６ｂに至り、１１００ｎｍ未満の波長が殆んど吸収される結果その波長の透過が殆んど遮断される。レーザー光は必要に応じてレンズ１７で集束され、サファイアガラス冷却窓１８を経て、照射すべき所望の波長を有する近赤外線２０となって、外界へ出射される。

ハンドピース３０先端のサファイアガラス冷却窓１８を、治療すべき生体２の筋組織３へ向けて、生体２の皮膚へ接触させる。すると、近赤外線２０は、生体２内の皮膚の皮膚・皮下組織を経て、筋治療すべき筋組織３へ到達する。このとき、近赤外線２０により、皮膚の水分が加熱されるが、表皮がサファイアガラス冷却窓１８と接触していることにより、表皮・真皮の熱が、熱伝導率の高い冷却窓１８のサファイアへ伝導する。サファイアガラス冷却窓１８は、クーラー制御回路２１からの指示信号に従って駆動するクーラー１９ｂによって冷却される結果、熱感、火傷、疼痛などの有害事象を生じないように、常に表皮・真皮を冷却している。

この近赤外線２０は、予めフィルタ１６ａの水層を透過していることで真皮の流動層で吸収され熱感や疼痛を惹き起こす１４００〜１５００ｎｍの波長の光が吸収されている。また、皮膚表面がこの冷却窓１８で冷却されている。そのため、この近赤外線２０は、発汗や血管拡張を起こさず、また熱感、火傷、疼痛などの有害事象を生じることなく、さらに表面で吸収されることなく安全に、効率よく皮下組織よりも極めて深部の筋組織３に到達する。治療の対象ではないその他の正常組織においては、この近赤外線２０がタンパク質などの熱変性を生じさせることがなく、豊富な血流で過度の温度上昇から保護されている。一方、筋組織３は、近赤外線２０に対する感受性が高いため、近赤外線２０のエネルギーがより筋組織３に吸収される。その結果、筋組織３の自然死を誘導し、筋過緊張・筋肥大・痙攣・筋過剰収縮のような筋疾患の治療を行うことができる。

さらに、このような特定の波長の近赤外線２０を、筋治療すべき筋組織３へ、単回又は複数回照射することにより、筋組織３が菲薄化する。また、生体防護機構が働き、筋組織３を防護しようとして皮下組織にコラーゲンが増加し水分で潤い、皮膚のしわが消滅する。

図２に、筋疾患治療装置１の別な態様を示す。近赤外線出射源１５は、１１００〜１８００ｎｍの近赤外線を包含する赤外線であれば紫外線や可視光までの波長域を出射するものであってもよいので、図２に示すように、前記のレーザーダイオードに代えて、近赤外線を出射するランプ、例えばタングステンをフィラメントにした白色電球であるタングステンランプ、ハロゲンを封入しておりタングステン線条を有する電球であるハロゲンランプ、キセノンガスを封入した放電灯であるキセノンランプであってもよい。近赤外線中の１４００〜１５００ｎｍの波長を吸収する第一のフィルタ１６ａは、石英やガラスのような透明無機素材製、又はエポキシ樹脂やシリコーン樹脂のような透明樹脂製のセルの内空２３に水を通過させるものであってもよい。フィルタ１６ａ・１６ｂの順が、逆であってもよい。

図２の筋疾患治療装置１は以下のように動作する。フラッシュランプとなるタングステンランプ１５から出射し又は反射板２２で反射した広範な波長の出射光線が、パルス出射される。その光線が第一のフィルタ１６ａに至り、その一部がフィルタ１６ａのセルの内空２３の水に吸収されて、１４００〜１５００ｎｍの波長の透過が低減され、１８００ｎｍを超える波長の透過が遮断される。クーラー制御回路２１（図１参照）の指示信号に従ってポンプ（不図示）が駆動して内空２３の水が循環し、フィルタ１６ａが冷却される。さらに光線は、第二のフィルタ１６ｂに至り、１１００ｎｍ未満の波長の透過が殆んど遮断される。光線は、適宜レンズ１７で集束され、サファイアガラス冷却窓１８を経て、照射すべき所望の波長を有する近赤外線２０となって、生体２内の筋組織３へ出射される。

図３に、筋疾患治療装置１の別な態様を示す。図３に示すように、近赤外線出射源１５は、前記のレーザーダイオードに代えて、近赤外線を含む熱線を出射するヒータ、例えば炭素繊維を発熱源とするカーボンヒータ、絶縁セラミックスを加熱して熱放射源としたり又は半導体セラミックスを発熱源としたりするセラミックヒータであってもよい。近赤外線中の１４００〜１５００ｎｍの波長を吸収する第一のフィルタ１６ａは、これら棒状のヒータを挿入している石英製又はガラス製の透明内管とそれらを挿入している石英、ガラス、又はエポキシ樹脂やシリコーン樹脂のような樹脂製の外管とからなる二重管２４、その内管・外管の間の内空２３を流れる水で、形成されているものであってもよい。ヒータ１５は、熱線を連続出射させるために、発振回路や変調回路を有していなくてもよく、それに代えて増幅回路を有していてもよく、近赤外線２０の出射方向に、近赤外線２０をパスル出射できるようにシャッター（不図示）が設けられていてもよい。

図３の筋疾患治療装置１は以下のように動作する。タイマー１２又はスイッチ回路１４（図１参照）により増幅回路（不図示）を介して、所望の出射出力となるような電圧を、ヒータ１５に印加する。ヒータ１５から出射した熱線が、その周りを取り囲んでいる第一のフィルタ１６ａに至り、その一部がフィルタ１６ａの二重管２４の間の内空２３の水に吸収されて、１４００〜１５００ｎｍの波長の透過が低減され、１８００ｎｍを超える波長の透過が遮断される。クーラー制御回路２１（図１参照）の指示信号に従ってポンプ（不図示）が駆動して内空２３の水が循環し、フィルタ１６ａと共にヒータ１５が冷却される。フィルタ１６ａを透過した熱線は、直接に又は反射板２２で反射されて第二のフィルタ１６ｂに至り、１１００ｎｍ未満の波長の透過が殆んど遮断される。熱線は、適宜レンズ１７で集束され、サファイアガラス冷却窓１８を経て、照射すべき所望の波長を有する近赤外線２０となって、生体２内の筋組織３へ照射される。

図４に、筋疾患治療装置１のハンドピース３０の一態様を示す。図４に示すように、ハンドピース３０のハウジング３１内に、第一の管状フィルタ１６ａ（図３参照）が内蔵されている。そのフィルタ１６ａの中に近赤外線出射源１５が挿入されている。フィルタ１６ａと近赤外線出射源１５との間を、水が循環している。ハウジング３１に、照射のオンオフを制御するスイッチ３２が設けられ、スイッチ回路１４（図１参照）に接続されていてもよい。スイッチ３２をオンモードにすると、近赤外線出射源１５からのレーザー光が出射されサファイアガラス冷却窓１８を経て、近赤外線２０が照射される。オンオフ制御は、制御器本体４０側で行われてもよい。

近赤外線出射源１５とフィルタ１６ａとの対が、一対設けられている例を、図４に示したが、複数のハンドピース３０に夫々一対ずつ設けられていてもよく、単数又は複数のハンドピース３０に夫々複数対ずつ設けられていてもよい。

１回の近赤外線照射治療毎に、照射時間と非照射時間とを一定にするデューティサイクルで照射してもよく、段階的に変化するデューティサイクルで照射してもよい。

近赤外線２０は、近赤外線出射源１５から直接、フィルタ１６ａに至り、フィルタ１６ｂ、レンズ１７、サファイアガラス冷却窓１８を経て、生体２に照射されてもよく、近赤外線出射源１５から近赤外線伝送光ファイバを介して、フィルタ１６ａに至ってもよく、フィルタ１６ａ・１６ｂから近赤外線伝送光ファイバを経て、直接、生体２に照射されてもよい。

筋疾患治療装置１は、ヒト以外のペット等の非ヒト動物の筋過緊張・筋肥大・痙攣・筋過剰収縮のような筋疾患治療や、皮膚のたるみの下に生じるくぼみの除去治療、延いてはそれに伴うしわ治療に用いられてもよい。

これらの筋疾患治療装置１によれば、筋組織３へ照射する近赤外線２０の波長を１０００〜１８００ｎｍ、好ましくは１０００〜１７００ｎｍ又は１１００〜１８００ｎｍに限定することができる。

１１００ｎｍ未満、特に１０００ｎｍ未満の波長の光は、波長が短い所為で生体２中の表皮よりも深部の筋組織３に到達しにくいこと、さらにそれのエネルギーが高い所為で皮膚表面で吸収されてしまい皮膚表皮や真皮に熱傷などの有害事象を生じることから、照射されないようにしてある。また、１１００ｎｍ未満、特に１０００ｎｍ未満の波長のものは、皮膚表層のメラニンに極めて高率に吸収される所為で、メラニンを大量に有する有色人種の皮膚や、白色人種と言えども色素沈着、乳輪、乳頭、陰部などの有色部を有する皮膚へ照射すると強い疼痛や熱傷などの有害事象を併発することから、照射されないようにしてある。

１８００ｎｍを超える波長の光は、生体２中の表皮よりも深部の筋組織３まで到達させて腫瘍組織を加熱することができたとしても、そのエネルギー量が筋組織３の増殖を抑制し、且つ、筋過緊張・筋肥大・痙攣・しわを治療するのに、不充分なものであるから、照射されないようにしてある。

一方、１４００〜１５００ｎｍの波長の近赤外線は、生体２中のヘモグロビンと水とに極めて高率で吸収されてしまうものである。その所為でその波長の近赤外線を、ヘモグロビンの多い部位、例えば赤みのある皮膚部位、炎症部位、粘膜部位に、照射すると、それらの部位で特に吸収されるため、熱傷などの有害事象を惹き起こす。また、その波長の近赤外線を何処かの皮膚に、照射すると、そこの真皮の水分に高率に吸収されるため、強い疼痛を惹き起こす。そこで、その波長の近赤外線は、予めフィルタ１６ａの水に吸収させておき、照射されないようにしてある。このように、筋疾患治療装置で照射される近赤外線は、ヘモグロビン、水の多い部位ではその部位で高率に吸収されてしまうために深部組織に到達させることが困難であったのを、改善して、皮下の筋組織３にまで到達できるようになっている。

以上のように、筋疾患治療装置１は、１４００〜１５００ｎｍの波長の近赤外線を特殊フィルタでカットできるように設計されているため、ヘモグロビンやメラニンの多い部位にもその近赤外線の照射が可能となり、より疼痛を減弱させることが可能になり、有害事象を減少させること、さらに深部組織充分な近赤外線を到達させることが、可能になった。

以下に、本発明を適用する筋疾患治療装置を用いた実施例について説明する。
（実施例１）

組織学的研究のために、背部を剃毛した無痛下のラットを近赤外線照射群と近赤外線非照射のコントロール群の２群に分けた。近赤外線照射群は、近赤外線の照射出力は４０Ｊ／ｃｍ^２、照射間隔は、１週間とし、計３回照射した。

近赤外線照射群と近赤外線非照射のコントロール群の２群より筋層を含めつつ皮膚・皮下組織を、照射直後、１ヶ月後、３ヵ月後、６ヶ月後に、夫々採取した。採取した組織検体を、採取直後にホルマリンで固定した。

検体の染色は、膠原線維と筋線維とを染め分けるＡＺＡＮ染色により行った。

図５は、近赤外線の照射の有無と、組織採取時期の異なるラットの皮膚・皮下組織、筋組織について組織学的な光学顕微鏡写真、及びそれの一部拡大写真である。

図５(a)は、近赤外線非照射のコントロール群のラットの皮膚・皮下組織、及び筋層を、ＡＺＡＮ染色した結果を示す写真である。

図５(b)は、近赤外線照射６ヶ月後のラットの皮膚・皮下組織、及び筋層を、ＡＺＡＮ染色した結果を示す写真である。

図５(c)は、近赤外線非照射のコントロール群の６ヶ月後のラットの皮膚・皮下組織、及び筋層を、ＡＺＡＮ染色した結果を示す写真である。

図５(b)の通り、近赤外線照射群では、皮下の筋層(肉様膜；矢印部分)の厚みが著明に減少している。さらに、図５(c)の通り、近赤外線非照射のコントロール群の６ヶ月後の皮下の筋層(肉様膜；矢印部分)の厚みは、近赤外線非照射群の０ヶ月後（図５(a)参照）近赤外線照射群の６ヶ月後（図５(b)参照）のそれに比して減少していない。

また、図６に、近赤外線非照射のコントロール群のラット、近赤外線照射６ヶ月後のラット、近赤外線非照射のコントロール群の６ヶ月後のラットの夫々の筋層の厚さ（同図(a)）と真皮の厚さ（同図(b)）とを示す。

図６(a)から明らかな通り、近赤外線照射６ヶ月後のラットの筋層の厚さは、近赤外線非照射のコントロール群のラットの０ヶ月及び６ヶ月後の筋層の厚さに比べ、有意に減少していた。また、図６(b)から明らかな通り、近赤外線照射６ヶ月後のラットの真皮の厚さは、近赤外線非照射のコントロール群のラットの０ヶ月の真皮の厚さに比べ、有意に減少していたが、近赤外線非照射のコントロール群のラットの６ヶ月の真皮の厚さと有意差が無かった。なお、統計学的有意差について、マン・ホイットニーのＵ検定でｐ＜０．０５を、有意差ありとした。

なお、アポトーシスを染色で示すＴＵＮＥＬ法により、近赤外線照射で、筋組織の自然死を誘導していることが確かめられた（不図示）。

これらの結果から、筋層(肉様膜)の厚みが著明に減少したのは、内的な老化現象によってではなく、近赤外線照射によって生じたことが、証明された。

図５及び図６から明らかな通り、筋疾患治療装置を用いた近赤外線照射により、皮下の筋層の厚みを劇的に減少させることができた。

このことは、本発明の筋疾患治療装置を用いた近赤外線照射は、過剰筋組織を著しく減少させて、近赤外線照射が筋過緊張・筋肥大・痙攣・筋過剰収縮・しわの発生、進行、悪化を抑制できることを示している。このことから、この筋疾患治療装置により、筋過緊張・筋肥大・痙攣・筋過剰収縮、延いてはしわを治療するのに、極めて有効であることが、明らかとなった。

このことから、近疾患治療装置１から近赤外線を、筋治療すべき、条線の筋組織、広頚筋、前頭筋、皺眉筋、眼輪筋、上唇鼻翼挙筋、口輪筋、咬筋、広頚筋、腓腹筋などのような筋組織へ照射することにより、その筋組織の筋過緊張・筋肥大・痙攣・筋過剰収縮・しわの治療をすることができることが示された。

図７に、４００〜約３０００ｎｍの波長と、本発明を適用する実施例の筋疾患治療装置を用いたときの放射照度、及びメラニン、ヘモグロビン、水の吸収係数との相関を示す。図７から明らかなように、筋疾患治療装置から出射される近赤外線は、特に１０００〜１８００ｎｍの波長域で放射照度が高いが、その内、１４００〜１５００ｎｍの波長域では放射照度が特に低いので、前記のように、ヘモグロビンやメラニンの多い部位にもその近赤外線の照射が可能となっている。

本発明の筋疾患治療装置は、ヒト、又は非ヒト動物の組織、または病巣へ、近赤外線を照射して、その筋過緊張・筋肥大・痙攣・筋過剰収縮・しわの治療に用いることができる。

１は筋疾患治療装置、２は生体、３は筋組織、１１は発振回路、１２はタイマー、１３は変調回路、１４はスイッチ回路、１５は近赤外線出射源、１６ａ・１６ｂはフィルタ、１７はレンズ、１８はサファイアガラス冷却窓、１９ａ・１９ｂはクーラー、２０は近赤外線、２１はクーラー制御回路、２２は反射板、２３は内空、２４は二重管、３０はハンドピース、３１はハウジング、３２はスイッチ、４０は制御器本体である。

Claims (9)

1. 近赤外線出射源からの出射光線の内の１４００〜１５００ｎｍの波長を吸収、反射及び／又は散乱させて近赤外線を透過させるフィルタが、前記近赤外線出射源と前記近赤外線で照射されて筋疾患治療すべき生体の筋組織との経路途中に、配置されていることを特徴とする筋疾患治療装置。
2. 前記フィルタが、水層を有していることを特徴とする請求項１に記載の筋疾患治療装置。
3. 前記近赤外線の波長域が、１０００〜１８００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の筋疾患治療装置。
4. 前記近赤外線出射源が、前記出射光線であるレーザー光を出射するレーザーダイオード、又は前記出射光線を出射する発光ダイオード、タングステンランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、カーボンヒータ若しくはセラミックスヒータであることを特徴とする請求項１に記載の筋疾患治療装置。
5. 前記近赤外線出射源が、前記出射光線をパルス出射させる発振回路若しくは連続出射させる出射回路、その出射光線の単回ショット若しくは複数回ショットを出射させるタイマー、その出射の開始と停止とをさせるスイッチ回路、及び／又は前記近赤外線出射源の出力を増幅させる増幅回路に、接続されていることを特徴とする請求項１に記載の筋疾患治療装置。
6. 前記近赤外線出射源と前記フィルタとの対を、一対又は複数対、有することを特徴とする請求項１に記載の筋疾患治療装置。
7. 前記近赤外線出射源と前記フィルタとの対が、単数又は複数のハンドピースの各先端部に取付けられていることを特徴とする請求項６に記載の筋疾患治療装置。
8. 前記経路途中で前記フィルタの先方に、前記生体へ接触するサファイアガラス冷却窓が、前記ハンドピースの表面に露出して取付けられていることを特徴とする請求項７に記載の筋疾患治療装置。
9. 前記生体がヒト又は非ヒト動物であり、前記筋組織が筋過緊張、筋肥大、痙攣、又は筋過剰収縮した筋組織であることを特徴とする請求項１に記載の筋疾患治療装置。

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