JP2020519388A - 創傷の処置のためのレーザ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
− 細胞の増殖および移動を増やすため使用されている低レベルの(ヘリウムネオンまたはガリウムひ素)ガスレーザ療法。慢性創傷を処置するため低レベルガスレーザ療法を用いる際の利点の証拠は限られている。
− 細胞増殖を引き起こすと考えられる連続またはパルス電磁場を提供する電磁療法。最近の研究は、電磁療法が用いられたときの治癒率の増加の強い証拠を提供しない。
− 創傷治癒の療法として提案されている光線療法。その利点と安全性とを支持する証拠は現在はない。
− 創面環境内の細胞の活動を刺激すると仮定される超音波療法。静脈足潰瘍または圧迫潰瘍に関して超音波療法に関連付けられる利点の証拠はない。
− 患者自身の血液から導出されたサイトカイン、増殖因子およびフィブリン骨格からなる自己血由来多血小板血漿ゲル。近年の再調査は、完全および部分的な創傷治癒は、コントロール創傷ケア(control wound care)に比べて改善しているが、用いられた無作為化比較試験の品質は低いことを示した。
a.電磁放射ビームを発生する手段であって、前記手段が、好ましくはレーザを備える、電磁放射ビームを発生する手段と、
b.任意選択で、前記電磁放射ビームを広げる手段であって、前記広げる手段が、好ましくは発散レンズを備える、前記電磁放射ビームを広げる手段と、
c.前記電磁放射ビームをコリメートする手段であって、前記コリメートする手段が、好ましくは集束レンズを備え、それによりコリメートされた電磁放射ビームを提供する、前記電磁放射ビームをコリメートする手段と、
d.前記コリメートされた電磁放射ビームの焦点を合わせる手段であって、前記焦点を合わせる手段が、好ましくは少なくとも1つの焦点レンズを備え、前記焦点を合わせる手段が、処置または消毒される前記体積の内部の少なくとも一つの焦点体積に、前記コリメートされた電磁放射ビームの焦点を合わせることを可能とする、前記コリメートされた電磁放射ビームの焦点を合わせる手段とを備え、
前記装置が、処置または消毒される前記体積内部の前記少なくとも1つの焦点体積の位置を変えることを可能とする手段を備え、
前記電磁放射が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記細菌を根絶または傷害することを可能にすることによって、前記装置が、前記細胞を実質的に無傷のままにしながら、前記電磁放射で前記細菌を根絶または傷害することを可能とするように適合される。
e.コリメートされた電磁放射を発生する手段と、
f.前記コリメートされた電磁放射の焦点を合わせる手段であって、前記焦点を合わせる手段は、好ましくは、少なくとも1つの焦点光学レンズを備え、処置または消毒される前記体積の内部の少なくとも一つの焦点体積に、前記電磁放射の焦点を合わせることを可能とする、手段とを備え、
前記装置が、処置または消毒される前記体積内部の前記少なくとも1つの焦点体積の位置を変えることを可能とする手段を備え、
前記電磁が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記細菌を根絶または傷害することを可能にすることによって、前記装置は、前記細胞を実質的に無傷のままにしながら、前記電磁放射で前記細菌を根絶または傷害することを可能にするように適合される。
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に提供される。追加の実施形態は、以下の図面に提供される。
b.任意選択で、前記電磁放射ビームを広げる手段であって、前記広げる手段が、好ましくは発散レンズを備える、前記電磁放射ビームを広げる手段と、
c.前記電磁放射ビームをコリメートする手段であって、前記コリメートする手段が、好ましくは集束レンズを備え、それによりコリメートされた電磁放射ビームを提供する、前記電磁放射ビームをコリメートする手段と、
d.前記コリメートされた電磁放射ビームの焦点を合わせる手段であって、前記焦点を合わせる手段が、好ましくは少なくとも1つの焦点レンズを備え、前記焦点を合わせる手段が、処置または消毒される前記体積の内部の少なくとも一つの焦点体積に、前記コリメートされた電磁放射ビームの焦点を合わせることを可能とする、前記コリメートされた電磁放射ビームの焦点を合わせる手段とを備え、
前記装置が、処置または消毒される前記体積内部の前記少なくとも1つの焦点体積の位置を変えることを可能とする手段を備え、
前記電磁放射が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記装置が、前記細菌を根絶または傷害することを可能にすることによって、前記細胞を実質的に無傷のままにしながら、前記電磁放射で前記細菌を根絶または傷害することを可能とするように適合される。
e.コリメートされた電磁放射を発生する手段と、
f.前記コリメートされた電磁放射の焦点を合わせる手段であって、前記焦点を合わせる手段は、好ましくは、少なくとも1つの焦点光学レンズを備え、処置または消毒される前記体積の内部の少なくとも一つの焦点体積に、前記電磁放射の焦点を合わせることを可能とする、手段とを備え、
前記装置が、処置または消毒される前記体積内部の前記少なくとも1つの焦点体積の位置を変えることを可能とする手段を備え、
前記電磁が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記細菌を根絶または傷害することを可能にすることによって、前記装置は、前記細胞を実質的に無傷のままにしながら、前記電磁放射で前記細菌を根絶または傷害することを可能にするように適合される。
(例1)
目的:生体(vital)大腸菌細胞(E.coli :vital Escherichia coli)および生体ヒト線維芽細胞をそれぞれ殺すために必要なエネルギーの相対量を識別すること。
Claims (60)
- 細胞の近くの細菌を含む体積の処置または消毒のための装置であって、前記装置は、
a.電磁放射ビームを発生する手段であって、前記手段が、好ましくはレーザを備える、電磁放射ビームを発生する手段と、
b.任意選択で、前記電磁放射ビームを広げる手段であって、前記広げる手段が、好ましくは発散レンズを備える、前記電磁放射ビームを広げる手段と、
c.前記電磁放射ビームをコリメートする手段であって、前記コリメートする手段が、好ましくは集束レンズを備え、コリメートされた電磁放射ビームを提供する、前記電磁放射ビームをコリメートする手段と、
d.前記コリメートされた電磁放射ビームの焦点を合わせる手段であって、前記焦点を合わせる手段が、好ましくは少なくとも1つの焦点レンズを備え、前記焦点を合わせる手段が、処置または消毒される前記体積の内部の少なくとも一つの焦点体積に、前記コリメートされた電磁放射ビームの焦点を合わせることを可能とする、前記コリメートされた電磁放射ビームの焦点を合わせる手段とを備え、
前記装置が、処置または消毒される前記体積内部の前記少なくとも1つの焦点体積の位置を変えることを可能とする手段を備え、
前記電磁放射が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記細菌を根絶または傷害することを可能にすることによって、前記装置が、前記細胞を実質的に無傷のままにしながら、前記電磁放射で前記細菌を根絶または傷害することを可能とするように適合される、装置。 - 前記手段b.が、発散レンズ、すなわち、負レンズを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記手段c.が、集光レンズまたは集束レンズ、すなわち、正レンズまたはコリメータを備える、請求項1または2に記載の装置。
- 前記手段d.が、マイクロアレイレンズなどの複数のレンズを備える、請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。
- 前記手段b.、c.およびd.のうちの少なくとも1つが、処置または消毒される前記体積内部の前記焦点体積の位置を変えることを可能とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置が、手段c.と手段d.の間の距離を変えるための手段を備え、処置または消毒される前記体積内部の前記焦点体積の位置を変えることを可能とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置が、少なくとも2つの独立した方向に、前記コリメートされた電磁方向に対して前記手段d.の位置を変えるための手段を備え、処置または消毒される前記体積内部の前記焦点体積の位置を変えることを可能とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。
- 細胞の近くの細菌を含む体積の処置または消毒のための装置であって、前記装置は、
e.コリメートされた電磁放射を発生する手段と、
f.前記コリメートされた電磁放射の焦点を合わせる手段であって、前記焦点を合わせる手段は、好ましくは、少なくとも1つの焦点光学レンズを備え、処置または消毒される前記体積の内部の少なくとも一つの焦点体積に、前記電磁放射の焦点を合わせることを可能とする、手段とを備え、
前記装置が、処置または消毒される前記体積内部の前記少なくとも1つの焦点体積の位置を変えることを可能とする手段を備え、
前記電磁が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記細菌を根絶または傷害することを可能にすることによって、前記装置は、前記細胞を実質的に無傷のままにしながら、前記電磁放射で前記細菌を根絶または傷害することを可能にするように適合される、装置。 - 前記焦点体積が、1−10,000μm3、好ましくは2−5000μm3、より好ましくは3−3000μm3、好ましくは5−2000μm3、より好ましくは10−1000μm3、好ましくは20−500μm3、より好ましくは30−400μm3、好ましくは50−200μm3、より好ましくは約100μm3の体積を有する、請求項1から8のいずれか一項に記載の装置。
- 前記焦点体積が、少なくとも1μm3、好ましくは少なくとも2μm3、より好ましくは少なくとも3μm3、好ましくは少なくとも5μm3、より好ましくは少なくとも10μm3、好ましくは少なくとも20μm3、より好ましくは少なくとも50μm3、好ましくは少なくとも100μm3、より好ましくは少なくとも200μm3、好ましくは少なくとも300μm3、より好ましくは少なくとも500μm3、好ましくは少なくとも1000μm3、より好ましくは少なくとも2000μm3の体積を有する、請求項1から9のいずれか一項に記載の装置。
- 前記焦点体積が、5000μm3未満、好ましくは3000μm3未満、より好ましくは2000μm3未満、好ましくは1000μm3未満、より好ましくは500μm3未満、好ましくは300μm3未満、より好ましくは200μm3未満、好ましくは100μm3未満、より好ましくは50μm3未満、好ましくは30μm3未満、より好ましくは20μm3未満、好ましくは10μm3未満、より好ましくは5μm3未満の体積を有する、請求項1から10のいずれか一項に記載の装置。
- 焦点深度が、0.5−500μm、好ましくは2−200μm、より好ましくは3−100μm、好ましくは5−50μm、より好ましくは10−20μmである、請求項1から11のいずれか一項に記載の装置。
- 焦点スポットが、0.05−100μm2、好ましくは0.1−50μm2、より好ましくは0.2−20μm2、好ましくは0.5−10μm2、より好ましくは1−5μm2の面積である、請求項1から12のいずれか一項に記載の装置。
- 処置または消毒される前記体積が、慢性創傷などの創傷の少なくとも一部を含む、請求項1から13のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置が、組織内の前記創傷の分布についての3D情報にアクセスできて、前記創傷の内部に電磁放射の焦点を合わせることを可能とする、請求項14に記載の装置。
- 前記装置が、前記焦点体積に対して処置または消毒される前記体積を動かす手段をさらに備え、処置または消毒される前記体積に対する前記焦点体積の位置を変える、請求項1から15のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置が、処置または消毒される前記体積を、前記装置に対して固定された位置に保持する手段をさらに備える、請求項1から16のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置が、処置または消毒される前記体積内部の前記焦点体積の位置を、螺旋および/またはジグザグパターンで変えることを可能とする、請求項1から17のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置が、前記焦点体積の位置を変えることを可能とし、処置または消毒される前記体積を通って、所定の間隔を有する線内を、前記焦点体積が移動することを可能にする、請求項1から18のいずれか一項に記載の装置。
- 前記所定の間隔が、1−200μm、好ましくは2−100μm、より好ましくは3−50μm、好ましくは5−40μm、より好ましくは10−30μm、好ましくは15−25μm、より好ましくは約20μmである、請求項19に記載の装置。
- 前記電磁放射が、100−3000nm、好ましくは200−2500nm、より好ましくは300−2000nm、好ましくは500−1500nm、より好ましくは700−1400nm、好ましくは800−1300nm、より好ましくは900−1200nm、好ましくは1000−1125nm、より好ましくは1025−1100nm、好ましくは1050−1080nm、より好ましくは1060−1070nm、好ましくは約1064nmの波長を有する、請求項1から20のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置が、前記電磁放射が電磁パルスとして提供されることを可能にする、請求項1から21のいずれか一項に記載の装置。
- 前記電磁パルスが、0.01−1000ns、より好ましくは0.05−100ns、好ましくは0.1−20ns、より好ましくは0.5−10ns、好ましくは1−8ns、より好ましくは2−6ns、好ましくは3−5ns、より好ましくは約4nsの持続時間を有する、請求項22に記載の装置。
- 電磁パルスが、細胞を実質的に傷害するには不充分な持続期間を有しながら、細菌を根絶または傷害するための十分な持続期間を有する、請求項22または23に記載の装置。
- 前記電磁パルスがそれぞれ、前記少なくとも1つの焦点体積それぞれに、1−10,000nJ、好ましくは5−5,000nJ、より好ましくは10−2500nJ、好ましくは20−1000nJ、より好ましくは30−500nJ、好ましくは40−100nJ、より好ましくは約50nJのエネルギー量を提供する、請求項22から24のいずれか一項に記載の装置。
- 前記電磁パルスがそれぞれ、前記少なくとも1つの焦点体積それぞれに、10,000nJ未満、好ましくは5,000nJ未満、より好ましくは2500nJ未満、好ましくは1000nJ未満、より好ましくは500nJ未満、好ましくは100nJ未満、より好ましくは約50nJ未満のエネルギー量を提供する、請求項22から25のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置が、前記電磁パルスに、1−100kHz、より好ましくは5−50kHz、好ましくは10−40kHz、より好ましくは15−30kHz、好ましくは約20kHzの周波数を提供することを可能とする、請求項22から26のいずれか一項に記載の装置。
- 電磁パルスが、前記パルス間に、1−200μm、好ましくは2−100μm、より好ましくは3−50μm、好ましくは5−40μm、より好ましくは10−30μm、好ましくは15−25μm、より好ましくは約20μmの距離で、処置または消毒される前記体積内部に焦点を合わせている、請求項22から25のいずれか一項に記載の装置。
- 処置または消毒される前記体積が表面を有し、前記少なくとも一つの焦点体積が前記表面から、少なくとも1μm、より好ましくは少なくとも2μm、好ましくは少なくとも5μm、より好ましくは少なくとも10μm、好ましくは少なくとも20μm、より好ましくは少なくとも50μm、好ましくは少なくとも100μm、より好ましくは少なくとも200μmの距離である、請求項1から28のいずれか一項に記載の装置。
- 処置または消毒される前記体積が表面を有し、前記少なくとも一つの焦点体積が、前記表面から、1−500μm、より好ましくは5−300μm、好ましくは10−200μm、より好ましくは40−100μmの距離である、請求項1から29のいずれか一項に記載の装置。
- 焦点距離が、1−100mm、より好ましくは2−50mm、好ましくは3−30mm、より好ましくは4−20、好ましくは5−10mmである、請求項1から30のいずれか一項に記載の装置。
- 処置または予防のための、請求項1から31のいずれか一項に記載の装置の使用。
- 対象がヒトまたは動物であり、好ましくは哺乳類である、請求項32に記載の使用。
- 処置または消毒される前記体積が、手足、脚または腕などの体の一部である、請求項32または33に記載の使用。
- 局所使用のための、請求項32から34のいずれか一項に記載の使用。
- 非侵襲的使用のための、請求項32から35のいずれか一項に記載の使用。
- 薬剤なしの使用のための、請求項32から36のいずれか一項に記載の使用。
- 化粧用目的などのインビトロまたは非医療目的の、請求項1から31のいずれか一項の装置の請求項に記載の装置の使用。
- 細胞の近くの細菌を含む体積の処置または消毒のための方法であって、前記方法は、電磁放射が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記細菌を根絶または傷害することを可能にすることによって処置または消毒される前記体積の内部の少なくとも一つの焦点体積に、前記電磁を送出することを含む、方法。
- 処置または消毒される前記体積が表面を有し、前記少なくとも一つの焦点体積が前記表面から、少なくとも1μm、より好ましくは少なくとも2μm、好ましくは少なくとも5μm、より好ましくは少なくとも10μm、好ましくは少なくとも20μm、より好ましくは少なくとも50μm、好ましくは少なくとも100μm、より好ましくは少なくとも200μmの距離である、請求項39に記載の方法。
- 処置または消毒される前記体積が表面を有し、前記少なくとも一つの焦点体積が、前記表面から1−500μm、より好ましくは5−300μm、好ましくは10−200μm、より好ましくは40−100μmの距離である、請求項39または40に記載の方法。
- 前記電磁放射がレーザによって発生される、請求項39から41のいずれか一項に記載の方法。
- 前記レーザが連続モードまたはパルスモードで作動される、請求項42に記載の方法。
- 前記電磁が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記細菌を根絶または傷害することを可能とする速度で、前記少なくとも一つの焦点体積が、処置または消毒される前記体積内で動かされる、請求項39から43のいずれか一項に記載の方法。
- 処置または消毒される前記体積が、慢性創傷などの創傷の少なくとも一部を含む、請求項1から44のいずれか一項に記載の方法。
- 前記電磁放射が前記創傷の内部に焦点を合わせている、請求項45に記載の方法。
- 前記方法が、処置または消毒される前記体積内部の前記焦点体積の位置を、螺旋および/またはジグザグパターンで変えることを含む、請求項1から46のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法が、前記焦点体積の位置を変えることを含み、処置または消毒される前記体積を通って、所定の間隔を有する線内を、前記焦点体積が移動することを可能にする、請求項1から47のいずれか一項に記載の方法。
- 前記所定の間隔が、1−200μm、好ましくは2−100μm、より好ましくは3−50μm、好ましくは5−40μm、より好ましくは10−30μm、好ましくは15−25μm、より好ましくは約20μmである、請求項48に記載の方法。
- 前記電磁放射が、100−3000nm、好ましくは200−2500nm、より好ましくは300−2000nm、好ましくは500−1500nm、より好ましくは700−1400nm、好ましくは800−1300nm、より好ましくは900−1200nm、好ましくは1000−1125nm、より好ましくは1025−1100nm、好ましくは1050−1080nm、より好ましくは1060−1070nm、好ましくは約1064nmの波長を有する、請求項1から49のいずれか一項に記載の方法。
- 前記電磁放射が、電磁パルスとして提供される、請求項1から50のいずれか一項に記載の方法。
- 前記電磁パルスが、0.1−20ns、より好ましくは0.5−10ns、好ましくは0.1−8ns、より好ましくは2−6ns、好ましくは3−5ns、より好ましくは約4nsの持続時間を有する、請求項51に記載の方法。
- 電磁パルスが、細胞を実質的に傷害するには不充分な持続期間を有しながら、細菌を根絶または傷害するための十分な持続期間を有する、請求項51または52に記載の方法。
- 前記電磁パルスがそれぞれ、前記少なくとも1つの焦点体積それぞれに、1−10,000nJ、好ましくは5−5,000nJ、より好ましくは10−2500nJ、好ましくは20−1000nJ、より好ましくは30−500nJ、好ましくは40−100nJ、より好ましくは約50nJのエネルギー量を提供する、請求項51から53のいずれか一項に記載の方法。
- 前記電磁パルスがそれぞれ、前記少なくとも1つの焦点体積それぞれに、10,000nJ未満、好ましくは5,000nJ未満、より好ましくは2500nJ未満、好ましくは1000nJ未満、より好ましくは500nJ未満、好ましくは100nJ未満、より好ましくは約50nJ未満のエネルギー量を提供する、請求項51から54のいずれか一項に記載の方法。
- 前記電磁パルスが、1−100kHz、より好ましくは5−50kHz、好ましくは10−40kHz、より好ましくは15−30kHz、好ましくは約20kHzの周波数を提供される、請求項51から55のいずれか一項に記載の方法。
- 電磁パルスが、前記パルス間に、1−200μm、好ましくは2−100μm、より好ましくは3−50μm、好ましくは5−40μm、より好ましくは10−30μm、好ましくは15−25μm、より好ましくは約20μmの距離で、処置または消毒される前記体積内部に焦点を合わせている、請求項51から56のいずれか一項に記載の方法。
- 前記焦点体積が、処置または消毒される前記体積内で動きまわされて、処置または消毒される前記体積のすべてあるいはほぼすべての処置および/または消毒を提供する、請求項1から57のいずれか一項に記載の方法。
- 前記焦点体積が、複数のパスで、処置または消毒される前記体積内で複数回動きまわされる、請求項1から58のいずれか一項に記載の方法。
- 細胞の近くの細菌を含む前記体積の中身が、実質的に固体または非液体または非流体である、請求項1から59のいずれか一項に記載の方法。
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