JP2022065985A - 殺菌装置及びそれを使用した哺乳動物の治療方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 近年、新型コロナウイルス等に感染した際の治療方法が求められている。治療薬の開発等が進められているが、いつ完成するか見通しが立たない状況である。そのため、治療薬ではなく、体内のウイルスを直接殺菌する殺菌装置を提供する。【解決手段】 人体又は哺乳動物の体内に挿入して使用する殺菌装置であって、体内に挿入する側の一方端と体外に配置される他方端とを有するカテーテルチューブと、前記カテーテルチューブの一方端の近傍に設けられ伸縮可能なバルーンと、前記バルーンの表面に位置し４００ｎｍ～４５０ｎｍの波長の光を照射するＬＥＤと、を備えることを特徴とする殺菌装置。【選択図】図１

Description

本発明は、殺菌装置に関し、より特定的には、人体又は哺乳動物の体腔内等に挿入し、４００ｎｍ～４５０ｎｍの波長の光を照射することで人体又は哺乳動物の体内のウイルスを直接殺菌する殺菌装置に関する。

近年、新型コロナウイルス（ＣＯＶＩＤ－１９）が猛威を奮っており、感染した際の治療方法が求められている。現状、治療薬等の開発等が進められているが、いつ完成するか見通しが立たない状況である。また、新型コロナウイルスは、アジア、南米、アメリカ、アフリカなどで遺伝子が変異して感染を広げているので、例えば、中国で感染を広げた新型コロナウイルスに適した治療薬やワクチン等を開発できたとしても、よその国で感染を広げているコロナウイルスに効果があるかどうか疑問である。そのため、治療薬等ではなく、外科的方法によって新型コロナウイルス等のウイルスを死滅させる治療方法が検討されている。なお、新型コロナウイルスは、イヌやネコなどの哺乳動物にも感染することが確認されているため、イヌやネコなどの哺乳動物にも適用できることが望ましい。

外科的方法によって新型コロナウイルス等のウイルスを死滅させて治療する方法としては、カテーテル等の器具を用いる方法が考えられる。カテーテルは、人体に挿入する医療器具であり、体腔内等にチューブを挿入し、チューブの先端に設けた処置手段によって目的の臓器等を処置するためのものである。

カテーテル等の器具を用いて新型コロナウイルス等のウイルスを死滅させるには、特許文献１のバルーンカテーテルを使用する方法が考えられる。特許文献１のバルーンカテーテルには、光照射部が設けられており、カテーテルを体内に挿入後、光照射部から照射される紫外光で殺菌治療をすることが可能な構造をしている。

特開２０２０－８１５２５号公報

しかしながら、特許文献１のバルーンカテーテルから照射される光は光ファイバーを通して照射される光であるため、光強度が低いものである。そのため、殺菌能力の高い紫外光を照射しなければ、十分な効果を得ることができないものであった。なお、紫外光は、人体や哺乳動物にとって有害な光である。治療のためとはいえ、紫外光を長時間照射すると皮膚がんや内臓がんを併発する可能性があり危険である。

本発明は、かかる従来発明における課題に鑑みてされたものであり、本発明の目的は、安全性の高い４００ｎｍ～４５０ｎｍの可視光を照射するＬＥＤであっても、十分な殺菌効果を発揮する殺菌装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも以下のような構成を備え、もしくは手順を実行する。なお、以下の説明において、本発明の理解を容易にするために図面に示されている符号等を付記する場合があるが、本発明の各構成要素は、図面に示されているものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。

本発明の一局面に係る殺菌装置は、人体又は哺乳動物の体内に挿入して使用する殺菌装置であって、体内に挿入する側の一方端と体外に配置される他方端とを有するチューブと、前記チューブの一方端の近傍に設けられ伸縮可能なバルーンと、前記バルーンの表面に位置し４００ｎｍ～４５０ｎｍの波長の光を照射するＬＥＤと、を備えることを特徴とする。
かかる構成により、本発明の一局面に係る殺菌装置は、紫外光でなく、安全性の高い４００ｎｍ～４５０ｎｍの波長の光であっても体内のウイルスを死滅させることができる。これは、ＬＥＤがバルーンの表面に位置しているため、強度の強い光を患部に直接照射できるためである。なお、本発明において紫外光とは１～３８０ｎｍの波長の光のことを指す。

また、好ましくは、波長４０５ｎｍの波長をピークとする光を照射することを特徴とする。
かかる構成により、より確実にウイルスを死滅させることができる。４０５ｎｍの波長の光が特に、殺菌効果が高いためである。

また、好ましくは、前記ＬＥＤは、５００ミクロン未満の大きさのチップで構成されていることを特徴とする。
かかる構成により、バルーンの表面により確実に配置することができる。これは、５００ミクロン以上のチップであると、バルーン表面に配置するのが困難となるためである。

また、好ましくは、前記バルーンは、保護カバーで覆われていることを特徴とする。
かかる構成により、バルーン上のＬＥＤを保護することができる。また、保護カバーによってＬＥＤを囲っているので、より確実に漏電を防ぐことができる。

また、好ましくは、前記チューブには、薬剤を噴霧するための側孔が設けられていることを特徴とする。
かかる構成により、ＬＥＤ照射中に薬剤を噴霧することで、より確実にウイルスを殺菌することができる。

また、本発明の一局面に係る哺乳動物の治療方法は、哺乳動物の体内に挿入する側の一方端と体外に配置される他方端とを有するチューブと、前記チューブの一方端の近傍に設けられ伸縮可能なバルーンと、前記バルーンの表面に位置し４００ｎｍ～４５０ｎｍの波長の光を照射するＬＥＤと、を備える殺菌装置を使用する哺乳動物の治療方法であって、前記哺乳動物の体内に前記チューブの一方端を挿入する工程と、前記チューブの一方端を挿入した後、前記バルーンを膨らませる工程と、前記バルーンを膨らませた後、前記ＬＥＤを照射しウイルスを殺菌する工程と、を有することを特徴とする。
かかる構成により、哺乳動物の体腔内等に存在するウイルスを殺菌することができる。なお、本明細書においては、哺乳動物には人を含まないものとする。

また、好ましくは、前記ＬＥＤの照射中に薬剤を噴霧することを特徴とする。
かかる構成により、より確実にウイルスを殺菌することができる。

以上のように、本発明によれば、人体又は哺乳動物体内のウイルスを安全に殺菌することができる。

本発明の第１の実施形態に係る殺菌装置１０を示す概略図である。 チューブ２０の断面を示す図である。 拡張したバルーン３０の断面を示す概略部である。 バルーン３０に保護カバー７０を設けた状態を示す図である。

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施形態は、あくまで、本発明を実施するための具体的な一例を挙げるものであって、本発明を限定的に解釈させるものではない。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る殺菌装置１０を示す図である。殺菌装置１０は、体内に挿入する側の一方端２１と体外に配置される他方端２２とを有するチューブ２０と、チューブ２０の一方端２１の近傍に設けられ伸縮可能なバルーン３０と、バルーン３０の表面に位置し４００ｎｍ～４５０ｎｍの波長の光を照射するＬＥＤ４０を備えている。また、チューブ２０の他方端２２は、基部５０と接続してある。基部５０は、バルーン３０を伸縮させるための空気を供給するバルーンファネル５１と、ケーブル６０を保護するためのケーブルファネル５２と、薬剤を注入するための薬剤ファネル５３を備えている。なお、ケーブル６０の先端にはコンセント６１が備え付けられており、バルーンファネル５１の先端には空気の逆流を防ぐバルブ５４が備え付けられている。なお、図示はしないが、バルーンファネル５１のバルブ５４の先には空気を送るためのシリンジが接続されており、薬剤ファネル５３には薬剤を送るためのシリンジが接続されている。

チューブ２０は、トリプルルーメンタイプのカテーテルを使用している。詳細は後述するが、トリプルルーメンタイプのカテーテルには３つの内腔があり、３つの内腔は、ケーブル６０が通る管、薬剤が通る管、空気が通る管となっている。

チューブ２０の一方端２１の先端近傍には、薬剤を噴霧するための側孔２３が設けられている。薬剤としては、アビガン、デミベシブルのような新型コロナウイルスのワクチンや、イソジン、葛根湯、ステロイドなどの薬剤である。なお、薬剤が固形状の場合は、溶解させて液体状にしてから使用する。なお、薬剤は拡散しやすいように霧状に噴霧される。

バルーン３０は、シリコン製の伸縮自在な素材で作成されており、チューブ２０を覆うように円筒状に形成されている。また、バルーン３０は空気が漏れないよう、気密的にチューブ２０と接着している。なお、シリコン製に限らず、伸縮性を有した素材であれば適宜使用することができる。具体的には、ポリウレタン樹脂などの高分子材料等を使用することができる。

バルーン３０は、通常の状態であれば自然に収縮してチューブ２０に張り付いた状態となっている。なお、図１で示したバルーン３０は空気を送り込み、拡張させた状態で図示している。

ＬＥＤ４０は、マイクロＬＥＤのチップをフレキシブル基板に実装したものを使用している。これにより、ＬＥＤ４０をバルーン上により確実に配置することができる。ＬＥＤ４０は、２０ミクロン以下のものを約２０万個以上敷き詰めて使用している。なお、ＬＥＤ４０のチップの１つの大きさが５００μｍ以上となると、バルーン３０の表面に配置することができないため、使用するＬＥＤ４０の大きさは５００μｍ未満であることが必要である。

ＬＥＤ４０は、波長が４００～４５０ｎｍの紫色の光を照射するものを使用している。なお、ＬＥＤ４０は、波長４００～４２０ｎｍのものが好ましく、４０５ｎｍの波長をピークとするものが特に好ましい。これは、４０５ｎｍの波長の光は特に殺菌効果が高いためである。

基部５０は、バルーンファネル５１、ケーブルファネル５２、薬剤ファネル５３を備えている。バルーンファネル５１はバルーン３０に空気を送るための管に繋がっており、ケーブルファネル５２はケーブル６０が配置される管に繋がっており、薬剤ファネル５３は薬剤を送るための管に繋がっている。基部５０はプラスチックで構成されているが、プラスチック以外の材料で構成されていても構わない。

図２は、チューブ２０の断面を示す図である。チューブ２０は、トリプルルーメンタイプのカテーテルを使用しており、３つの内腔、つまり、遠位２４、中間位２５、近位２６を有している。遠位２４にはケーブル６０が配置されており、中間位２５は薬剤が通る管となっており、近位２６は空気が通る管となっている。なお、必要に応じて配置を変更しても良い。具体的は、中間位２５が空気を通る管、近位２６が薬剤を通る管としても構わない。また、中間位２５は、側孔２３と繋がっている。

図３は、拡張したバルーン３０の断面を示す概略部である。バルーン３０は、チューブ２０の全周を覆うように接着しており、空気が漏れない構造となっている。また、バルーン３０の表面にはＬＥＤ４０が配置されており、ケーブル６０と接続してある。なお、図３においては、中間位２５は図示していない。

図４は、バルーン３０に保護カバー７０を設けた状態を示す図である。保護カバー７０を設けることにより、バルーン３０の表面上に配置したＬＥＤ４０をより確実に保護することができる。また、殺菌装置１０ではバルーン３０の表面上にＬＥＤ４０を設けているため、漏電する可能性が否定できないが、保護カバー７０を設けると、より確実に漏電を防ぐことができる、これは、ＬＥＤ４０とケーブル６０とを接続する箇所が保護カバー７０で覆われるためである。

保護カバー７０は、バルーン３０と同様の素材で構成するのが好ましい。具体的には、バルーン３０がシリコン製であれば、シリコン製の素材を使用するのが好ましい。なお、保護カバー７０は、耐薬品性に優れ、体に害の無いフイルムで、且つ、透過度８５％以上の透明なフイルムを使用するのが好ましい。

次に、本発明の第１の実施形態に係る殺菌装置１０を使用した使用方法について説明する。なお、以下で説明する殺菌装置１０の使用方法については、人体及び哺乳動物のどちらにも適用することができる。なお、哺乳動物としてはイヌやネコ等である。

本発明の第１の実施形態に係る殺菌装置１０の使用方法は、バルーン３０が収縮した状態でチューブ２０の一方端２１を体内の体腔等から挿入し、所定の箇所まで挿入する。所定の位置まで挿入後、バルーンファネル５１から空気を送ってバルーン３０を拡張させ、バルーン３０の表面に配置されるＬＥＤ４０が患部の近傍に位置するように配置する。なお、ＬＥＤ４０と患部とが接触しても構わない。また、チューブ２０の一方端２１を体内の体腔等から挿入する方法としては、胸腔鏡手術のように、体に小さな穴を開け、その箇所から挿入しても構わないし、鼻や口から挿入しても構わない。また、挿入する際、カメラと共に挿入し、テレビモニターに写しながら挿入すると、より確実に患部の近傍に配置できるため好ましい。

患部近傍に拡張したバルーン３０を配置後、ＬＥＤ４０（４００～４５０ｎｍの波長の光）を照射して、患部のウイルス等を殺菌する。なお、ＬＥＤ４０の照射中に薬剤ファネル５３から薬剤を供給し、側孔２３から薬剤を噴霧するとより効果が高まるため好ましい。照射時間としては、必要に応じて設定すればよいが、目安としては、５秒～６０分程度である。

なお、本発明の第１の実施形態に係る殺菌装置１０は、胃カメラや内視鏡、腹腔鏡などにも適用することができる。具体的には、胃カメラや内視鏡、腹腔鏡のケーブルなどに取り付けても構わない。

本発明に係る殺菌装置１０は、体内のウイルスを直接４００～４５０ｎｍの波長の光によって殺菌できる。そのため、紫外光とは異なり、より安全に体内のウイルスを殺菌することができるため有用である。また、４００～４５０ｎｍの波長の光によって殺菌するため、アジア、南米、アメリカ、アフリカなどで遺伝子が変異した新型コロナウイルスに対しても有効である。つまり、地域を選ばずにより確実に新型コロナウイルスを死滅させることができる。

１０ 殺菌装置
２０ チューブ
２１ 一方端
２２ 他方端
２３ 側孔
２４ 遠位
２５ 中間位
２６ 近位
３０ バルーン
４０ ＬＥＤ
５０ 基部
５１ バルーンファネル
５２ ケーブルファネル
５３ 薬剤ファネル
５４ バルブ
６０ ケーブル
６１ コンセント
７０ 保護カバー

Claims (7)

1. 人体又は哺乳動物の体内に挿入して使用する殺菌装置であって、
   体内に挿入する側の一方端と体外に配置される他方端とを有するチューブと、
   前記チューブの一方端の近傍に設けられ伸縮可能なバルーンと、
   前記バルーンの表面に位置し４００ｎｍ～４５０ｎｍの波長の光を照射するＬＥＤと、を備えることを特徴とする殺菌装置。
2. 前記ＬＥＤは、波長４０５ｎｍの波長をピークとする光を照射することを特徴とする請求項１に記載の殺菌装置。
3. 前記ＬＥＤは、５００ミクロン未満の大きさのチップで構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の殺菌装置。
4. 前記バルーンは、保護カバーで覆われていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の殺菌装置。
5. 前記チューブには、薬剤を噴霧するための側孔が設けられていることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の殺菌装置。
6. 哺乳動物の体内に挿入する側の一方端と体外に配置される他方端とを有するチューブと、
   前記チューブの一方端の近傍に設けられ伸縮可能なバルーンと、
   前記バルーンの表面に位置し４００ｎｍ～４５０ｎｍの波長の光を照射するＬＥＤと、を備える殺菌装置を使用する哺乳動物の治療方法であって、
   前記哺乳動物の体内に前記チューブの一方端を挿入する工程と、
   前記チューブの一方端を挿入した後、前記バルーンを膨らませる工程と、
   前記バルーンを膨らませた後、前記ＬＥＤを照射しウイルスを殺菌する工程と、を有することを特徴とする哺乳動物の治療方法。
7. 前記ＬＥＤの照射中に薬剤を噴霧することを特徴とする請求項６に記載の哺乳動物の治療方法。
   
   

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