JP2022553301A - 光線療法のための方法および装置 - Google Patents

Abstract

埋め込み式光線療法デバイスは、外部電力伝送機から電力を受け取るように構成された受電機要素と、受電機によって給電され、光線療法を標的治療エリアに送達するように構成された光送達要素と、光送達要素および受電機要素に結合されたテザー要素とを含む。テザー要素は、受電機要素と光送達要素との間で電力を送達するように構成される。一実施形態において、受電機要素は、外部電力伝送機から電力を受け取るように構成されたコイルを備え、電力は、無線周波数エネルギーを備えている。

Description

（優先権の主張）
本願は、その全内容が参照することによって本明細書に組み込まれる２０１９年１０月２１日に出願された米国仮特許出願第６２／９２３，７３８号の利益を主張する。

療法としての光送達は、ヒトの生存の不可欠な部分である。太陽からの光が、概日リズムを調整し、１日の全体を通して皮膚内に極めて重要なビタミンＤを産生する。光は、眼および皮膚の病状を治療するために、またはビリルビンレベルを低下させ、新生児黄疸を治療するために、療法の形態において使用される。光送達は、いくつかの他の病状を治療するために使用され得る。

必ずしも縮尺通りに描かれているわけではない図面では、同様の番号が、異なる図内の類似する構成要素を説明し得る。異なる文字添字を有する同様の番号が、類似する構成要素の異なる事例を表し得る。図面は、概して、限定としてではなく、実施例として、本書において議論される種々の実施形態を図示する。

図１は、光照明システムを図示する。

図２は、患者の頭部に結合される光照明システムを図示する。

図３は、患者の頭部に結合される光照明システムを図示する。

図４は、筐体内の電子構成要素のある例を示す。

図５は、照明要素のある例を図示する。

図６Ａ－６Ｄは、光学導光体形状の例を示す。

図７は、カスタマイズ可能な基板上に配置される照明要素のある例を示す。

図８は、光学導光体形状の別の例を示す。

図９Ａ－９Ｄは、照明要素に結合され得るカスタマイズされた導光体の例を示す。

図１０は、照明要素の別の例を示す。

図１１は、平面液浸レンズの使用を図示する。

図１２は、照明システム内の複数の光源の使用を図示する。

図１３は、光源制御のある例を示す。

図１４は、標的治療エリアへの電気刺激も含み得る照明システムのある例を図示する。

図１５Ａは、補強された基板のある例を図示する。

図１５Ｂは、腫瘍腔内に配置された図１５Ａの補強された基板を示す。

図１６は、補強された基板の別の例を示す。

図１７は、腫瘍腔内での追加の支持要素の使用を図示する。

図１８は、腫瘍腔内の追加の支持要素の別の例を図示する。

図１９は、照明要素と外部光源を結合するための第２のポートを図示する。

図２０Ａ－２０Ｂは、照明要素内での複数の光源の使用および結果として生じる照明パターンを図示する。

図２１は、腫瘍を治療する方法のある例を示す。

療法としての光送達は、ヒトの生存の不可欠な部分である。太陽からの光は、概日リズムを調整し、１日の全体を通して皮膚内に極めて重要なビタミンＤを産生する。光は、療法の形態において使用され、眼および皮膚の病状を治療する、またはビリルビンレベルを低下させ、新生児黄疸を治療する。より最近では、光は、光活性化薬物と対にされる新しい治療のための潜在的な源（皮膚癌のみならず、いくつかの内部腫瘍および他の病状の新しい進歩につながる）として見なされている。

内科疾患を治療するために光を使用する主な課題は、光が身体の中ではあまり遠くまで進行しないことである。光は、皮膚および組織によって吸収され、それは、可視波長および近赤外線（ＮＩＲ）波長の侵入深度を３～５ミリメートルに限定する。腫瘍に光線療法を適用すること、または運動障害を治療するためにニューロンを刺激することは、１０～２５ｃｍの深度、より浅い深度、またはさらにより深い深度における光を要求し得、標的治療エリアに隣接する埋め込み式光源が、光が人体内のそのような深度まで到達するための唯一の実践的方法である。

本開示は、埋め込み式光線療法デバイス、システム、および使用方法の新規の給電、光送達、および統合側面を説明する。埋め込み部は、単一の治療を送達するように設計されることも、および／または、光以外の他の形態の刺激および／または療法薬と統合され、そうすることにおいて、革新的な組み合わせ療法を送達することもできる。埋め込み部はまた、患者の生理学的状態に応答して治療薬投与量を変調させること等のための感知特性を含むために修正されることもできる。

図１は、例えば、脳内の神経膠芽腫等の身体内の深部における腫瘍の治療において、患者の身体の内側に光線療法を送達するために使用され得る光照明システム１００のある例を示す。本明細書に開示される例は、主に、脳癌のための治療として、脳内へのデバイスの埋め込みを対象とするが、これは、限定することを意図しておらず、当業者は、デバイスが、身体の任意の他の部分内に埋め込まれ、光線療法を他の病状のための治療の一部として身体の内側に光線療法を送達し得ることを理解するであろう。したがって、本明細書に説明されるデバイスおよびシステムは、腫瘍の切除によって生成される腫瘍腔内に外科手術的に埋め込まれ得るか、または、それらは、（例えば、直接的な組織内への埋め込みによる）外科手術的修正を伴わず、罹患エリアに隣接する天然体腔内または天然組織内に設置され得る。いずれの状況でも、光は、腫瘍と戦うことに役立つ種々の療法薬を活性化させる、または疾患を治療するための他の療法効果を提供し、それによって、限局化された療法を提供するために使用され得る。
例えば、光線力学療法では、光は、細胞によって吸収される療法薬（光増感剤とも称される）を活性化させるために使用され得、それは、事後対応型酸素種（ＲＯＳ）の産生をもたらし、ＲＯＳは、宿主細胞にとって有毒であり、腫瘍等における細胞死につながり、これは、特許および科学的文献に十分に報告されている。ＲＯＳの産生は、当技術分野において公知である滴定方法によって定量化され得る。光の波長は、光増感剤の活性化スペクトルと重複しなければならない。

照明システムは、無線コイル１０１と、筐体２００とを含み得る受電機要素を含む。システムは、テザーワイヤ３００と、光源（光要素または照明要素、または光源とも称される）４００とも含み得る。

この例または任意の例における受電機要素は、任意のエネルギー貯蔵デバイス（例えば、バッテリ、コンデンサ、または他の貯蔵要素）を含むことも、含まないこともある。貯蔵デバイスが存在しない場合、療法は、外部電源がアクティブにされるときのみ提供される。エネルギー貯蔵デバイスが含まれている場合、デバイスは、必要に応じてオンにされ得、照明要素が、エネルギー貯蔵デバイスによって給電される。無線コイル１０１は、外部電源内の外部伝達コイルから無線周波数エネルギーを受け取るように構成され、絶縁体で被覆された１つ以上の巻きの伝導性ワイヤを有し得る。巻きは、円形または螺旋状コイル等の任意の幾何学形状をとり得、コイルは、電磁エネルギーに対して伝導性である任意の材料から作製され得る。無線コイルは、随意に、円形または他のコイルパターンにおける金属または伝導性トレースを伴うプリント回路基板または可撓性プリント回路基板から作製され得る。コイルは、約５ｃｍ、４ｃｍ、３ｃｍ、２ｃｍ、または１ｃｍ未満の深度等の任意の深度における患者の頭皮等を通した、組織を通した無線電力伝送のためにサイズを決定され、コイルは、介在組織厚の変動を許容可能である。無線伝送機およびレシーバーは、随意に、双方向認証が可能であり得、それによって、承認されたデバイスのみが、協働し、埋め込まれたデバイスに電力を伝送し得る。随意に、セキュアな暗号化技術が、デバイスが認定されていないユーザまたは伝送機によってアクティブにされることができないことを確実にするために使用され得る。

無線コイル１０１は、随意の筐体２００に電気的かつ機械的に結合され得、コイル１０１によって捕捉されたエネルギーは、電力を管理することおよび光源４００のデューティサイクルを制御することを行うための種々の電子構成要素を含む筐体２００に送達される。筐体内の電子機器は、プリント回路基板上に搭載され得る。

筐体は、任意のサイズまたは形状であり得、チタン等の任意の数の材料または生体適合性である任意の材料から形成され得る。コイル１０１またはテザー３００からのワイヤは、セラミックフィードスルーを介して筐体に結合され得る。筐体２００内の電子構成要素についての追加の開示が、本明細書において以降に提供される。

テザーワイヤ３００は、筐体２００、筐体２００内の電子機器の両方、および光源４００に動作可能に結合される。テザーは、光源４００が筐体に結合されたままであることを確実にし、繋ぐための適切な強度を伴い、かつ導電性である任意の材料から形成され得る。テザーワイヤは、電源電子機器を封入する密閉状態にシールされた筐体（時として、「容器」とも称される）内の電子的フィードスルーにはんだ付けされ得る。テザー３００は、筐体と照明要素との間に線形に伸びるいくつかのワイヤであり得るか、または、ワイヤは、コイル状であるか、螺旋状に巻かれるか、編組されるか、一緒に捻じられるか、または任意の構成をとり、ワイヤは、筐体が１つの位置に定着させられることができること、光源が所望の場所に配置され得ることを確実にするために十分な長さを有し得る。テザーは、単一のフィラメントをもたらす多管腔管類を通過する複数の電気ワイヤを含み得るか、または、テザーは、２つ以上のフィラメントを有し得る。

光源４００は、単一の光源であり得るか、または、複数の光源を含み得る。例えば、複数の光源が、光源内に含まれ得、それらは、種々の強度に調節されるように構成され、全てが、同じ波長または異なる波長の光を有し得、それらは、一緒に、または互いに独立して制御され得る。波長は、療法薬の光活性化を最大化するように選択され得る。

図２は、患者の頭蓋骨１０００に結合される図１の光線療法システムを示す。ここでは、光線療法システムは、外部電源からＲＦエネルギーを受け取るためのコイル１０１と、デバイスを制御するための電子構成要素を含む筐体２００とを有する受電機要素を含む。テザー３００は、筐体を腫瘍の切除の後に患者の脳内の組織腔内に配置される照明要素と動作可能に結合する。照明要素は、この図では可視ではない。テザーは、余分な緩みを取り去るために、または歪み軽減を提供するために、その長さの任意の部分に沿ってコイル状に巻かれ（３０１）得る。この例では、受電機要素は、受電機要素が頭皮下に配置されるように、（縫合糸、ステープル、接着剤等を用いで、またはねじ等のファスナー等を用いて）当技術分野において公知である技法を使用して患者の頭蓋骨に取り付けられる。テザーはまた、頭皮と頭蓋骨との間にも配置される。穿頭孔が、頭蓋骨を通して穿孔され、テザーおよび照明要素が頭蓋骨を通して組織腔の中に通されることを可能にし得、照明要素が、組織に取り付けられ、それが標的治療組織を照明し、切除の後に残され得るか、または、再発し得る腫瘍細胞を低減または排除する薬物を活性化させること等の療法を提供するであろう所望の位置にそれを固定し得る。穿頭孔は、腫瘍切除中に外科医にアクセスを提供するために使用される穿頭孔と同じであり得るか、または、それは、別個の穿頭孔であり得る。この例では、受電機要素は、示されるように、耳の後方に配置され得るか、または、受電機は、頭蓋骨に沿った任意の場所に配置され得る。

随意に、クリップまたは鳩目等のファスナー（図示されず）が、テザーが、鋭い縁を有し得る頭蓋骨内の開口部を通過するとき、それを保護することに役立つように使用され得る。ファスナーは、テザーを定位置に保持することに役立ち、従って、テザーは、引き出されることはできず、テザーのもつれを防止するためのケーブル管理を提供する。ファスナーは、ポリマー、シリコーン、金属等の任意の生体適合性材料から形成され得る。

図３は、光線療法システムに無線周波数電力を無線で提供する外部電源７００に加えて、図１の光線療法システムを示す。光線療法システムは、電源７００、ここでは、ＲＦ無線伝送機から無線周波数（ＲＦ）エネルギーを受け取るためのコイル１０１を含む受電機要素を含む。受電機要素は、光線療法システムを制御するための電子構成要素を含む筐体２００も含む。ねじ等のファスナー２０１が、筐体を頭皮下の頭蓋骨１０００に固定するために使用され得る。テザー３００が、筐体および筐体内の電子構成要素を腫瘍が切除された後に形成される脳組織内の空洞内に配置される照明要素（見えず）と電気的に結合する。骨プレート５００が、頭蓋骨を閉鎖することを補助するために穿頭孔内に再配置され得、鳩目５１０またはクリップが、テザーを頭蓋骨に固定し、テザーを損傷することを防止することを補助するために使用され得る。テザーは、コイル状または非コイル状であり得る。ここでは、受電機要素は、患者の頭部の側面において、眼の高さのあたりに位置付けられる。

図４は、本明細書に開示される光線療法システムの任意の例と共に使用され得る筐体２００のある例を図示する。光線療法システムを制御することに役立つように筐体内に配置され得る電子構成要素のうちのいくつかは、コイル１０１から受け取られる交流電流（ＡＣ）を直流電流（ＤＣ）に転換するために配置された４つのダイオードを備えている全波ブリッジ整流器２１０等の整流器を含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０が、整流器に結合され、電力または電圧レベルを１つのレベルから別のレベルに転換し得、それは、発光ダイオード等の１つ以上の光源であり得る照明要素（図示されていない）を駆動する照明駆動部２４０に動作可能に結合される。マイクロコントローラ２３０も、筐体内に含まれ、システムを制御し得る。インピーダンス整合ネットワーク１０２が、コイルを整流器に結合し、最大電力伝送を確実にし、損失を最小化し得る。インピーダンス整合ネットワークは、コンデンサを含み得るか、または、共鳴を調整するためのアクティブ電子機器を有し得る。筐体は、標的治療部位（図示せず）に配置されるセンサから温度を監視し、それによって、光源における温度が過度ではなく、組織損傷を引き起こさないことを確実にすることに役立つ温度測定構成要素２５０も含み得る。温度測定構成要素２５０は、レシーバー電子機器の温度も監視し、過熱が回避されることを確実にし得る。筐体は、チタン等の任意の生体適合性材料から形成され、電子構成要素のための密閉シールを提供し得る。筐体は、熱放散要素としての役割を果たし得るか、または、別個の熱放散要素（図示せず）も、筐体内に含まれ得る。筐体から退出する電気導線が、照明源に結合されるテザー３００を形成する。

図５は、テザー３００に結合され、照明システムの任意の例内で使用され得る照明要素４００のある例を示す。テザーは、電力が受電機要素から照明要素に送達されることを可能にし、随意に、随意の温度センサを筐体内の電子機器と電気的に結合する。テザーは、照明要素４００と受電機要素との間の機械的結合も提供し、従って、２つは、一緒に結合されたままである。ここでは、照明要素４００は、標的治療エリアと形状適合するために任意の所望の構成に成形され得る可撓性プリント回路基板（ＰＣＢ）等の１つ以上の可撓性基板４３０を含む。ポリイミドは、好適なＰＣＢ材料の一例である。標的治療エリアは、腫瘍が切除された後に生成される脳内の空洞であり得、したがって、基板は、３次元形状に形成可能であるべきである。加えて、可撓性基板は、形成された時点で、空洞を包囲する組織を支持し、組織の一部が照明されることを妨げ得る組織が内向きに崩壊することが発生することを防止することに役立ち得る。ここでは、複数の照明要素４２０が、可撓性基板に結合され、基板は、上下逆の矩形のＵ字形状の構成（または２つの垂直の脚部と脚部を接続する１つの水平なバーとを伴うステープル状部）に曲げられ、１つの照明要素４２０が、Ｕ字形状の各脚部上にあり、１つの照明要素が、Ｕ字形状の脚部の間の水平な接続部分上に存在する。これは、照明要素から放出される光が、半径方向に外向きに、いくつかの異なる方向に均一に分配され、標的治療エリアを照明するであろうことを確実にする。照明要素４２０は、互いに独立して制御されるか、または、一緒に制御され得る１つ以上のＬＥＤであり得る。ＬＥＤは、単一の波長の光またはいくつかの波長の光を放出し得、それらの強度はまた、それらがオンである時間およびそれらがオフである時間のデューティサイクルと同様に調節され得る。ＰＣＢは、光を制御し、テザーからの電力を所望のサイクルにおいて持続的に各ＬＥＤに自動的に方向付けることに役立つ他の電子構成要素を含み得る。これは、光強度が、腫瘍腔の異なるエリアの照明を制御するために所要に応じて増大または減少させられることを可能にする。ＬＥＤサイクルとして、より強烈な光暴露の後に、暗さの期間が続き、それは、光増感剤の活性化を増大させながら、組織内の酸素に、空洞が暗いときの照明のサイクル間で回復するための時間を与え得る。光源と基板とは、材料内にカプセル化（４１０）され得、材料は、デバイスを保護するのみならず、光を標的治療エリアに送達することに役立つ導光体としての機能も果たす。例えば、カプセル化部４１０は、光を送達するための導光体としての機能を果たすシリコーンまたは別の半透明の材料から形成され得るか、または、カプセル化部は、光を拡散させることに役立ち得る。カプセル化物質は、平坦な平面状シート、正方形のボックス、長方形のボックス、丸みを帯びた形状、円筒形、球、卵形等を含む、任意の形状であり得、腫瘍腔に適合するように選択される。

光が熱を発生させ得、過熱は、望ましくなく組織を損傷し得るので、治療エリアにおける温度監視を可能にするために、サーミスタ等の随意の温度センサ２５１も、可撓性基板に結合され得る。過度の熱が、発生させられた場合、光が、オフにされ得る。上で述べられるように、照明要素４２０および温度センサ２５１は、随意に、光およびセンサを保護し、かつ照明要素から標的治療エリアに光を送達するための望ましい光学特性を提供する材料内にカプセル化され得る。例えば、カプセル化材料は、光学的に透明であり得るか、または、それは、二酸化チタン粒子等の拡散または反射材料（図示せず）を含み得る。次いで、カプセル化物質はまた、導光体または導波管としての機能も果たし、伝送中の最小限の光損失を確実にし得る。カプセル化物質は、光の保護のためであり、熱を消散することに役立つための一次層を有し得る。導光体としての機能を果たし、標的治療エリアへの光の分配を促進するカプセル化物質の随意の二次層が、提供され得る。カプセル化部の複数の層の例が、本明細書に開示され、そのうちのいずれも、照明要素の任意の例と共に使用され得る。

図６Ａ－６Ｄは、本明細書に開示される照明要素のうちのいずれかと共に使用され得る光学導光体の形状の例を示す。導光体は、光源を包囲するカプセル化物質と一体型であり得るか、または、導光体は、カプセル化物質の上に配置され得る。導光体は、カプセル化層と同じ材料から形成され得るか、または、異なる材料が、使用され得る。光学導光体の形状は、最小限の光の損失を伴って光を標的治療エリアに分配することに役立ち、腫瘍切除の後に残される空洞の中に収まるように成形され、標的治療エリア内の全ての組織が照明され、それによって、療法薬を活性化させることを確実にする。加えて、光学導光体は、組織を物理的または機械的に支持し、組織が崩壊することを防止することに役立ち得、それは、標的治療エリア内の全ての組織が照明されることを確実にすることにも役立つ。

図６Ａは、雲形の光学導光体４５１を示す。雲形状は、半径方向に外向きに延びている複数の葉部を含み得る。光源および温度センサが、雲内に配置され得る。

図６Ｂは、半径方向に外向きに延びているスポークを伴う中心球状ボール４５３を含む光学導光体を示す。スポークは、線形スポークであるか、または、任意の他の形状をとり得、組織内に光学導光体を定着させ、かつ組織を支持し、光を標的治療エリアに方向付けることに役立ち得る。光源および温度センサが、光学導光体内に配置され得る。

図６Ｃは、星形多角形の光学導光体４５２を示す。星状部は、半径方向に外向きに延びている複数のアームを含み、各アームは、半径方向に外向きに先が細くなり、細い先端で終端し得る。光源および温度センサが、星状部内に配置され得る。

図６Ｄは、眼の形状の光学導光体４５４を示す。光学導光体は、より狭い部分に向かって先が細くなる両側を備えている広い弓形の中側部分を有し得る。光源および温度センサが、光学導光体内に配置され得る。

図７は、可撓性ＰＣＢ等の基板４３０上に配置された複数の光源、ここでは、ＬＥＤ４２０を有する照明要素のある例を示す。照明要素は、これが受電機要素から電力を受け取り得、随意の温度センサ（図示せず）が筐体内の電子構成要素と動作可能に結合され得るように、テザー３００に結合される。照明要素は、導光体としての役割を果たし、光を標的治療エリアに分配することに役立ち得る光学材料から形成され得る平坦な平面状シートの材料または壁紙４５５に結合され得る。壁紙は、形状適合伸張空洞紙貼り（ＣＴＣＰ）カプセルとも称され得る。平坦な平面状材料は、曲げられ、標的治療エリアに形状適合し、標的治療エリアに固定されるようなサイズに切り揃えられ／切断され得る。平坦な平面状材料全体が、切り揃え可能であり得るか、または、ある区分のみが、切り揃え可能であり得る。切り揃えられるべきではない領域が、（例えば、ＬＥＤに隣接して）明確にマーキングされる。平坦な平面状材料は、次いで、接着剤、縫合糸、摩擦嵌め、または当技術分野において公知である他の技法等を用いて、腫瘍切除の後に残された空洞内の組織に結合され得る。接着剤が、使用される場合、紫外線光（ＵＶ）等の光が、壁紙の中に導入され、壁紙によって標的治療エリアに分配され、シアノアクリレート等の接着剤を硬化させることに役立ち得る。光は、下記に議論されるであろうように、外部光源によって提供され得る。

脳転移癌の切除後の外科手術的空洞動態およびその影響が、多形性膠芽腫（ＧＢＭ）患者における術後の放射線外科手術にとっての課題であることが公知であるので、壁紙は、望ましくあり得る。徴候性脳転移癌を患う患者は、一般的に、外科手術的切除手技を用いて治療され、続いて、改良された局所制御のための外科手術的空洞に対する術後の定位固定放射線外科手術が続く。現在のところ、多数の脳転移癌有識者に基づく、これらの患者のための放射線療法シミュレーションのタイミングまたは開始日に関する明確なコンセンサスは、存在しない。今日直面される課題の例証的例として、ある人々は、既知の外科手術的空洞崩壊に応答した（術後４～６週間）遅延放射線療法の理論上の利点（それによって、標的体積を減少させ得る）が存在するように考えられると見解を示している。

外科手術および術後の放射線療法を用いて治療された患者における遡及的に査定された外科手術的空洞の変化を実証する多数の研究が、存在する。このコホートの術後平均２４日における実質的な空洞崩壊（＞２ｃｍ^３）の率は、２１～３１％の範囲内であるように考えられる。したがって、一部の介護者は、外科手術後２週間を上回る週だけ放射線療法を遅延させることが、より小さい標的体積の利益を提供するものではないと結論付けている。明確であると考えられるものは、外科手術的空洞のかなりの部分が、浮腫制御、治癒、線維症等を含むある範囲の理由のために、外科手術後の３～４週間を含む期間中に、体積が実質的に変化することである。これは、術後の放射を遅延させることによって治療体積を減少させるための機会を与えると評価されている。

しかしながら、治療の遅延は、これらのリスクにある患者に甚大な影響を及ぼすであろう。公知の空洞動態および空洞崩壊に照らして治療サイクルの全体を通して耐える外科手術的空洞縁部の光範囲を最大化する必要性が、残っている。ＣＴＣＰカプセル内に埋め込まれる光源の組み合わせが、空洞縁部表面が照明を別様に逃れないことを確実にする。

そのようなＣＴＣＰカプセルは、光を用いて切除された空洞の内部縁部に紙貼りするために使用されるであろうマルチ材料マトリクスを備え得る。マルチ材料マトリクスは、各々が形状適合紙貼り効果を最大化し、いくつかの事例では、導波管として機能するための特定の特性を有する種々の材料を含む。マトリクスの基材は、空洞縁部の形状に均一に形状適合するが、光の伝送またはフルエンスを妨げない可撓性の生体適合性材料であり得る。このマトリクスは、ＣＴＣＰカプセルの拡張効果を最大化するためのより高い引っ張り強度材料の範囲を含む種々の標準的または特別仕様要素のための足場として機能する。そのような拡張特性は、崩壊するための空洞の傾向に逆らい、したがって、光活性化および光操向の均一かつ一貫した、個人に合わせられた分配を確実にするであろう。いくつかの事例では、ベースマトリクスの足場機能は、空洞崩壊に逆らうための要素のみに限定されない。ある場合、マルチ材料マトリクスは、種々の光構成要素の設置およびシステム性能を最適化するように、光要素自体に足場を設け、またはそれを定着させる要素を含み得る。そのようなカプセルは、個人に合わせられ得る。いくつかの例では、より高い伸張スパン部が、１つ以上の樽板状部として機能する。各樽板状部は、紙貼りを最適化するように個々に制御され得る。マルチ材料マトリクスは、最適化されるポリマー材料を用いて成型または含浸され得る。いくつかの事例では、より高引っ張り強度材料が、マトリクスの基材内に埋め込まれるか、または、それから空洞を広げる材料の１つ以上のスパン部の中に突出し得る。いくつかの事例では、空洞を広げる材料は、１つ以上の光要素または複数の光システムを定着させる、または吊るすことも、そうではないこともある。そのようなカスタマイズは、埋め込みの時点において生じ得るか、または、モジュール式の外科手術キットとして機能し得る。そのような事例は、種々の形状、サイズ、および構成の種々のマルチ材料マトリクスを含み得る。いくつかのＣＴＣＰカプセルは、例えば、ＣＴおよび／またはＭＲ走査を採用した可視化を補助するために１つ以上の放射線マーカを含み得る。そのようなアプローチは、周囲の組織、腫瘍組織からのカプセルの区別を補助し、壁紙および／または照明要素の移動または分離の決定を可能にするであろう。

外科手術的空洞は、圧壊することまたは縮むことが既知であるので、いくつかの切除空洞は、曲がり部も有し、ポケット状部に到達することが困難であり得る。そのような特別仕様ＣＴＣＰカプセルは、そのような厄介な空洞条件および動態に対抗するように個人に合わせられ得る。種々の接着剤、ゲル、繊維状メッシュ、および導波管も、ＣＴＣＰカプセルを最適化するために採用され得る。光源が、ＣＴＣＰの中に埋め込まれ得る。ＣＴＣＰ材料が、ＬＥＤおよびプリント回路基板上にオーバーモールドされ得る。カプセルは、閉鎖されるか、部分的に封入されるか、種々のカプセル要素のモジュール式の組み合わせであり得るか、および／または、１つ以上の事前に構成される開口を含み得る。

マルチ材料マトリクスは、複数の異なる材料および／または１つ以上の材料厚の組み合わせであり得る。マルチ材料マトリクスは、下記により詳細に説明されるであろうように、埋め込み式バルーンとして機能するように拡張可能であるように構成される、複数の異なる材料であり得る。ＣＴＣＰ紙貼りキットは、介護者が患者のニーズに従ってＣＴＣＰカプセルを最適化することを可能にするように設計される種々の構成要素の事前に構成されたアセンブリを備え得る。

図８は、照明要素と一体型であり得るか、またはそれに結合され得る導光体の別の例を示す。ここでは、照明要素は、可撓性または堅いＰＣＢ基板４３０に搭載されたＬＥＤ等の１つ以上の光源４２０を含む。ＬＥＤは、テザー３００を介して給電される。導光体４５６は、半径方向に外向きに延びている複数のスポークを伴う球状中心区分を含み得るか、または、導光体４５６は、半径方向に外向きに延びている複数の平面状のスポークを伴う平坦な平面状の丸みを帯びた中心区分を含み得る。スポークは、最小限の光損失を伴って光を標的治療エリアの中に送達することに役立つ光学材料から形成され、スポークは、腫瘍の切除の後に形成される空洞内で組織を支持し、それによって、空洞が崩壊することを防止することにも役立つ。これは、標的治療エリアの照明を確実にすることに役立つ。スポークは、平坦な平面状の長方形のアーム、丸みを帯びた円柱形のアーム、または任意の他の形状を含む任意の形状であり得る。

図９Ａ－９Ｄは、照明要素に結合され得るカスタマイズされた導光体の例を示す。

図９Ａでは、テザー３００が、球または正方形等の標準的形状４０１においてカプセル化された光源に電力を送達する。光源は、患者の頭蓋骨１０００内の脳からの腫瘍の切除の後に形成される空洞１１００内に埋め込まれる。いくつかの状況では、空洞１１００内の組織を支持し、標的治療エリアへの光の送達を促進することに役立つために、任意の形状にカスタマイズされ、カプセル化に容易に結合され得る追加の導光体要素を提供することが、有益であり得る。図９Ａでは、空洞に適合するようにカスタマイズされた外側導光体４６０が、照明要素に結合され、外側卵形導光体を形成する。外側導光体は、内側一次光要素に係合状態にスナップ嵌めされるか、接着的に接合されるか、または、別様に結合され得る。

図９Ｂ－９Ｄは、光要素上にスナップ嵌めされる、それに接合される、またはそれに別様に結合され得る導光体の例を示す。

図９Ｂでは、球状の導光体４６１は、光要素を受け取るようにサイズを決定されるより小さい半球状に成形された陥凹エリアを有する。光要素は、陥凹エリアの中に挿入され、次いで、定位置に接着的に接合されるか、または、スナップ嵌めされる。この例では、光要素は、導光体４６１に中心を外れて結合されるが、しかしながら、光要素は、球状の導光体の中心にも配置され得る。

図９Ｃは、光要素を受け取るようにサイズを決定される半球状の陥凹エリアを有する雲形の導光体４６２を示す。光要素は、陥凹エリアの中に挿入され、次いで、定位置に接着的に接合されるか、または、スナップ嵌めされる。雲形の導光体は、半径方向に外向きに延びている複数の葉部を含み得る。

図９Ｄは、線形の側部と、弓形または波を打った形状の上部および底部とを有する長方形形状の導光体４６３を示す。導光体は、光要素を受け取るようにサイズを決定された半球形状の陥凹エリアを含む。光要素は、陥凹エリアの中に挿入され、次いで、定位置に接着的に接合されるか、または、スナップ嵌めされる。

当業者は、図９Ａ－９Ｄの例が、限定的であることを意図しておらず、任意の形状の導光体が、腫瘍腔内で組織を支持し、光が標的治療エリアに送達されることを確実にするために、照明要素に結合され得ることを理解するであろう。

図１０は、腫瘍が切除された後に腫瘍腔１１００と形状適合するために使用され得る照明要素の別の例を示す。ここでは、本明細書に説明される構成のうちのいずれかを有するカプセル化部４０１を伴う照明要素が、テザー３００に結合され、それからの電力によって給電される。カプセル化部４０１内の照明要素は、可撓性、または堅いＰＣＢ等の基板に結合された１つ以上の光源を含み得る。照明要素は、上記に前述に説明される固体のカプセル化物質の代わりに、バルーン等の拡張可能部材４７０に結合される。拡張可能部材は、コンプライアントであり、したがって、それが半径方向に拡張されると、それは、腫瘍腔の壁に形状適合し、均一な支持を提供し、それによって、標的治療エリアが光で照明されることを確実にすることに役立つであろう。加えて、半径方向に拡張可能な部材は、腫瘍腔内の変化に適応するために、さらなる拡張によって、またはそれを崩すことによってのいずれかで調節され得る。拡張可能部材は、液体または気体等の流体を用いて拡張され得る。造影剤も、バルーンがレントゲン結像を用いて可視化され得るように、使用され得る。

図１１は、基板上に配置され得る平面液浸レンズ６００の使用を図示する。平面液浸レンズ６００は、外部電源（図示されていない）と照明システム内の受電機要素７００との間に配置され得、エネルギーの効率的伝送のためにレシーバー上にエネルギーを集束させることに役立つ。基板は、堅いかまたは可撓性であり得、頭蓋骨１０００に隣接して配置され得るか、または、頭蓋骨１０００および受電機要素の近傍に取り付けられ得る。ここでは、照明システムは、本明細書に開示される例のうちのいずれかであり得、腫瘍が切除された後に腫瘍腔内に配置されるか、頭蓋骨１０００に取り付けられるかのいずれかである無線レシーバー７００を含む。無線レシーバー７００は、外部エネルギー源からエネルギーを受け取るためのアンテナコイル７１０を含み、エネルギーは、液浸レンズによってコイル上に集束させられる。ＬＥＤ等の１つ以上の光源を含み得る照明要素が、コイルに送達される電力によって給電される。光源は、カプセル化物質７２０内にカプセル化され得、カプセル化物質７２０は、光を拡散することに役立ち、埋め込み部を腫瘍腔１１００内の位置に保持することにも役立つ。本明細書に開示されるカプセル化物質および導光体のうちのいずれも、照明システムのこの例と共に使用され得る。

図１２は、照明システムにおける複数の光源の使用を図示する。ここでは、照明要素は、指向性の光出力を提供するように向けられた複数の光源４２０を含む。この例では、ＬＥＤ等の３つの光源４２０が、向けられ、従って、光が、半径方向に外向きに、かつ隣接する光源に対して異なる方向において放出される。ここでは、光は、３：００時の方向、６：００時の方向、および９：００時の方向に放出される。テザー３００は、光源に電力を送達する。照明要素は、患者の頭蓋骨１０００内の脳からの腫瘍の切除の後に形成される腫瘍腔１１００内に配置される。光は、光を操向するために独立して制御可能であり、光強度およびオン／オフのタイミングも独立して調節にする。いくつかの電子機器４８０は、光源４２０を保持する基板４３０上に配置され得る。基板４３０は、プリント回路基板であり得る。照明要素は、光学材料内にカプセル化４１０され得、光学材料は、
光を拡散することまたは光を効率的に伝送することに役立つことのみならず、光源に対する保護カバーを提供すること等によって、光送達を促進する。本明細書に説明されるカプセル化物質または導光体のうちのいずれも、カプセル化物質として使用され得る。複数の光を有することは、種々の光療法が提供されることを可能にする。

図１３は、図１２等における本明細書に説明される照明システムの任意の例と共に使用され得る光源制御部４８０のある例を示す。光源制御４８０は、複数の光源が使用されるときに標的組織の照明を制御し、光源の独立した制御を可能にする。制御部４８０は、発振器４８１と、所望の切り替え頻度で図１３に示される４つのＬＥＤ４８３の各々を通して循環するマルチプレクサ４８２とを含む。ある代替例では、マイクロコントローラ４８４が、発振器４８１およびマルチプレクサ４８２を制御し得る。テザー３００が、制御部を受電機要素と接続する。電気構成要素が、ＰＣＢ４３０上に搭載され得る。制御部４８０は、照明要素の代わりに、筐体内にもあり得る。

図１４は、標的治療エリアへの電気刺激も含み得る照明システムのある例を図示する。ここでは、腫瘍が患者の頭蓋骨１０００内の脳から切除された後、照明システムが、腫瘍腔１１００内に配置される。照明システムは、本明細書に開示されるシステムのうちのいずれかであり得、ＰＣＢ４３０等の基板に結合される１つ以上の光源を有し得る照明要素４２０に電力を提供するためのテザー３００を含み得る。光源および基板は、材料内にカプセル化（４１０）され得、材料は、デバイスを保護するのみならず、導光体としての役割を果たすことによって、または光を拡散すること等によって、標的治療エリアへの光の送達も促進する。カプセル化部は、本明細書に開示されるカプセル化部例または導光体のうちのいずれかであり得、また、デバイスを腫瘍腔の中に固定することにも役立ち得る。導体８０１が、ＰＣＢから延び、導体８０１は、電極８００に取り付けられており、電極８００は、明要素の側面に露出させられており、脳組織との直接接触によって、または、切除された空洞内の間質液を通した伝導によって標的治療エリアに電気刺激（脳深部刺激）を提供し得る。したがって、光線療法と電気刺激とは、同時に提供され得る。図１４のそれ等の照明システムが、神経刺激が有益であるパーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、アルツハイマー病、または任意の他の病状等の神経変性疾患を患う患者内に脳深部刺激を提供するために使用され得る。刺激は、単独で、または光が、光増感剤を活性化させること等によって、限定ではないが、脳癌を含む疾患を治療するために使用され得る光線療法との組み合わせにおいて提供され得る。脳内または身体内の他所にあるかどうかにかかわらず、組織刺激のための電極が、本明細書に説明される光線療法システムの例のうちのいずれとも使用され得る。加えて、電極を伴う光線療法システムは、腫瘍切除の後に形成される腫瘍腔内への埋め込みに限定されるものではない。光線療法システムは、光線療法および／または電気刺激が、任意の疾患または病状を治療するために送達されるべき任意の組織の中に設置され得る。

図１５Ａは、本明細書に開示される光および／または電気刺激システムの例のうちのいずれとも使用され得る補強された基板のある例を示す。これらの例内で使用される任意の基板、例えば、光源が搭載される基板または導光体基板に関して、より堅い基板、または、標的治療領域に適合し、その形状を保持するように曲がること、屈曲すること、または別様に成形されることができる基板を提供するために、基板内に補強部を有する基板を使用することが、有利であり得る。ここでは、基板は、図７の基板４５５に類似し、標的治療エリアに適合するように所望のサイズおよび形状に切り揃えられ得る平坦な平面基板である。基板は、補剛特徴を有する材料から形成され得るか、または、補剛特徴は、基板の中に構築され得る。例えば、ここでは、リブ４５７の２次元グリッドが、基板の中に形成され、望ましい補剛特性を提供し得る。これは、基板が、腫瘍の切除の後に生成される腫瘍腔内に配置されているとき、その形状を維持することに役立つ。（本明細書に開示されるもののうちのいずれかであり得る）照明要素４３０は、基板に沿った任意の場所に位置付けられ得、テザー３００は、電力の供給のために照明要素４３０に結合される。補剛特徴は、ベース基板と比較して異なる機械的特性（例えば、ヤング率、デュロメータ等）を有する異なる材料（例えば、異なるポリマー）から形成され得る。

図１５Ｂは、頭蓋骨１０００内の腫瘍腔１１００内に埋め込まれる基板内に補剛特徴を伴う図１５Ａのデバイスを示す。テザー３００は、補剛部材または補強部材を伴う基板に結合される、照明要素（この図に図示せず）に電力を提供する。基板は、２次元である場合、部分的閉ループ、または３次元である場合、部分的閉回転楕円体に形成され、組織を支持およびそれに形状適合し、組織を照明する。基板は、標的治療エリアを照明することに役立つような、導光体としての役割を果たす。

図１６は、２次元である場合、閉ループ、３次元である場合、閉回転楕円体に形成される図１５Ａの例等の補強された基板の別の例を示す。ここでは、電力は、テザー３００を介して、頭蓋骨１０００内の腫瘍腔１１００内の補強された基板４５８上に配置される、（図示されないが、本明細書に開示される任意の照明要素であり得る）照明要素に送達される。補強された基板は、図１５Ａに示されるものと同じであることも、異なることもあり、端部は、所望の形状を維持する基板内の補強材に起因して、または接着剤の使用に起因して、閉鎖構成内に互いに並置されたままであり得る。これは、腫瘍腔を支持し、標的治療エリアの適切な照明を確実にする、所望の構成内に基板を維持することに役立つ。

図１７は、患者の頭蓋骨１０００内の腫瘍腔１１００内での追加の支持要素の使用を図示する。図７、１５Ａ－１５Ｂ、および１６に説明される壁紙基板概念は、標的治療エリア内の組織を支持することに役立ち、標的治療エリアに光を分配することにも役立つように腫瘍腔内に配置される追加の支持要素と共に使用され得る。ここでは、テザー３００が、本明細書に開示されるもののうちのいずれかであり得る照明要素に電力を提供する。照明要素は、材料内にカプセル化され得、照明要素とカプセル化物質との組み合わせが、腫瘍腔に適合するように成形可能かつ切り揃え可能である平坦な平面基板４５７に結合され得る。平坦な平面基板４５７は、本明細書に説明されるそれらのうちのいずれかであり得、光がそれを通過することを確実にするように光透過性であり得る。ここでは、壁紙は、２次元である場合、部分的閉ループに形成され、３次元である場合、部分的球体に形成される。いくつかの状況では、腫瘍腔内の組織を支持することに役立ち、崩壊を防止し、光学材料から形成され、それによって、標的治療エリアに光を分配することにも役立つ導光体を形成し得る追加の支持要素４５９を提供することが、有益であり得る。支持要素は、腫瘍腔に嵌入するように切り揃えられ、成形される材料の薄い平面状のシートであり得るか、または、それらは、種々の所望の形状に予め製作され得る。支持要素は、次いで、縫合糸、接着剤、または他の技法等を用いた、当技術分野において公知である技法を使用して、腫瘍腔内の組織に固定され得る。追加の支持要素は、組織と照明要素との間のスペーサ、または組織に光を送達することに役立つような光学器具としての機能も果たし得る。

図１８は、患者の頭蓋骨１０００内の腫瘍腔１１００内での追加の支持要素４９０の使用の別の例を示す。再び、テザー３００が、本明細書に開示される照明要素のうちのいずれかであり得る照明要素に電力を提供する。複数の追加の支持要素４９０が、（矢印によって示されるように）一緒に結合され、腫瘍腔内で組織を支持し、それが内向きに崩壊することを防止する堅いまたは半剛体の構造をもたらす（２次元である場合）完全な閉ループまたは部分的開ループ、または、３次元である場合、完全な閉回転楕円体または部分的開回転楕円体を形成し得る。したがって、カスタマイズが、外科手術中、可能であり、照明要素によって提供される光が、標的治療エリア全体を照明し得、空洞が支持されることを確実にする。支持要素は、一緒にスナップ嵌めし、一緒に締まり嵌めし、一緒に接着的に結合され、または本技術分野において公知である連結機構を使用し、任意の所望の形状を形成し得、それらの支持要素が、標的治療エリアに光を分配することに役立つような光学材料から形成され得る。

図１９は、照明要素と外部光源を結合するための第２のポートを図示する。ここでは、テザー３００が、上記の図７に説明されるように、平坦な平面基板４５５内に配置される照明要素（図示されていない）を連結する。テザー３００は、平坦な平面基板４５５を介して標的治療エリアに光を送達する、照明要素に電力を送達する。上で議論されるように、平坦な平面基板４５５は、標的治療エリアに形状適合するように成形され、切り揃えられ得、それは、組織に接着的に接合され得る。ある場合、光は、シアノアクリレートが使用されるときに等、接着剤を硬化させることに役立つように使用され得る。したがって、外部光源１３００は、外部光源と解放可能に結合され得るポート１２１０を介して、紫外線光等の要求される硬化光を提供し得る。光は、次いで、光ファイバ１２００を介して平坦な平面基板に送達され、平面基板は、次いで、標的治療エリアに光を送達し、接着剤の硬化を促進する。基板４５５が組織に接着的に接合されると、外部光源が、オフにされ、第２のポート１２１０から結合解除され、除去され得る。ポート１２１０およびファイバ１２００は、平坦な平面基板４５５に結合されたままであり得るか、または、それらも、除去され得る。図１７－１８の補完的支持要素等の接着的に接合され得る他の構成要素、（例えば、図５の）照明要素を包囲するカプセル化部、図６Ａ－６Ｄの光学導光体の形状、および図９Ａ－９Ｄの補完的導光体も、接着的に接合され、接着剤を照明および硬化させるために、光入力ポート１２１０に結合され、光ファイバ１２００を介して平坦な平面状基板に送達される外部光源を使用して硬化させられ得る。他の例では、第２の光ポートが、光に反応する生物学的製剤、化学物質、または他の薬剤を照明するために、外部光源を使用して基板４５５を介して標的治療エリアに光を導入するために使用され得る。

図２０Ａ－２０Ｂは、照明要素内の複数の光源の使用と、照明の望ましい制御を提供する結果として生じる照明パターンとを図示する。

均一な光源は、ヒト組織の中の非対称的に分配される疾患のための最適な解決策ではないかもしれない。個々の患者および解剖学的構造および腫瘍の詳細に応じて、外科手術的空洞内に、残留腫瘍を含む可能性がより高いであろうエリアが、存在し得る。光線力学療法（ＰＤＴ）効果を集束させるためにこれらのエリアに向かって光を集中させることは、恩恵をもたらし得る。ＰＤＴの術中印加を伴う臨床治験は、入力光（フルエンス、ジュール／ｃｍ^２）と臨床転帰との間の直接的関係を示す。（より長い一連の治療の一部としての）単一の印加では、本明細書に開示されるデバイスの例が、光のカスタマイズされた出力を送達し、より大きい腫瘍リスクのエリアに向かうより大きい強調／出力を伴い得る。

利用可能な光の総量が、主として、無線電力伝達限界および組織加熱限界に起因して、埋め込まれるデバイスにおいて限定される。したがって、光源の最適な使用が、望ましく、オン対オフの構成における光の可変の組み合わせを有するような方式等において複数の光の出力を制御し得るデバイスにおいて、遂行され得る。

さらに、この構成は、オン対オフ構成だけではなく、定義される範囲内での個々のＬＥＤ光出力の制御にも適用され得る。これは、埋め込み部内に個々の光の電力出力を方向付けるであろう、埋め込まれたＰＣＢまたは筐体内に埋め込まれたファームウェアによって制御されることができる。ユーザによるこの制御は、電力伝達および出力デバイスを制御するように設計されるユーザインターフェースを通して遂行され得る。各患者のためのこの「処方」の計画立案は、患者内の腫瘍場所の処方的撮像と結合される無線療法治療の空間的かつ時間的計画立案に類似し得る。

図２０Ａでは、テザー３００が、この例では、４つの独立して制御可能な光源４２０、ここでは、ＬＥＤを含む照明要素に結合される。ＬＥＤは、可撓性ＰＣＢ等の基板４３０内に搭載され、このアセンブリは、前述で説明されたように、任意の様式においてカプセル化され得る。ＬＥＤは、独立して制御され得るので、それらは、所望の時間量の間、所望の方向に光を方向付けるために、必要に応じてオンまたはオフにされ得る。

図２０Ｂは、光がＰＣＢ４３０の中心から離れるような方向において放出されるときの４つのＬＥＤによって放出される４つの方向の全てにおける光の強度を図示する。各方向は、各ＬＥＤに関する照明パターンおよび放出される光の強度を示す葉形状パターンを有する。テザーによって提供される総電力が固定されると、各ＬＥＤの強度は、一度に単一のＬＥＤのみが、アクティブにされると、より高くなる。したがって、照明は、所望の方向に操向され得、光強度も、制御され得る。

（使用方法の実施例）

図２１は、腫瘍を治療する方法のある実施例を図示する。治療は、神経外科医と、神経放射線科医と、神経腫瘍医とを含み得る内科医および外科医のチームによって決定され得る。本明細書に開示される照明デバイスおよび随意の特徴のうちのいずれも、以下の使用方法に従って使用され得る。本実施例は、脳癌の治療を対象とするが、それは、限定的であることを意図しておらず、当業者は、他の疾患および病状も、治療され得ることを理解するであろう。

ＭＲＩ（磁気共鳴撮像）走査が、腫瘍のサイズおよび形状を決定するために使用され得、その情報に基づいて、適切なサイズのデバイスが、選択され得る。当技術分野において公知である、コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、陽電子放出断層撮影法（ＰＥＴ）、放射線撮像等の他の撮像技法も、使用され得る。照明１回分の投薬量も、標的組織に送達される光増感剤の生物学的利用能、および有効な光フルエンスおよびタイミングに基づいて決定され得る。いくつかの実施例では、人工知能（ＡＩ）またはＡＩ分類器が、少なくとも、患者のための転帰を改良するために最適化された標的療法に向かって内科医を検出し、誘導するためのパターン認識ツールとして採用され得る。線量は、光増感剤薬物１回分の投薬量および頻度、および埋め込み式光線療法デバイスからの光フルエンスを含む。初期の１回分の投薬量は、患者の病状および腫瘍縁部内の任意の残りの腫瘍細胞の予期される重症度に応じて、より多い、またはより少なくあり得る。

開頭手術、すなわち、多くの場合、骨の５～１０ｃｍの直径の円形区分が、頭蓋骨から除去され、患者の脳へのアクセスを可能にする。腫瘍が、切除された（２１０２）後、デバイスが、神経膠芽腫腫瘍または他の疾患組織の大部分が、神経外科医によって、標準的な外科手術手技を用いて除去される開頭手術および腫瘍切除外科手術の後に形成される腫瘍腔内に埋め込まれる（２１０４）。デバイスの光源部分が、神経外科医によって、当技術分野において公知である本明細書に説明されるのものうちのいずれかを含む方法を使用して、定位置に固定される。光源は、空洞内に糊着され、定位置に硬化させられる薄い可撓性のシートまたは壁紙を備え得る。外科医は、それを個々の患者の腫瘍サイズおよび形状に適合するように切り揃える（２１０６）ことができる。

外科医は、シアノアクリレート、フィブリン接着糊、または類似の生体適合性組織接着剤を使用して、デバイスを腫瘍腔の中に接着的に接合するか、または別様に固定し得る２１０８。デバイスは、接着剤（接着糊）によって要求される波長の光を放出することによって、「自己硬化」することが可能であり得る。ＬＥＤエミッタがデバイスに組み込まれることができるか、または、外部硬化光が、硬化光がそれが必要とする場所に到達し得るように、導光体に結合されることができる。例えば、接着剤（ＵＶ硬化接着剤）が、光によって硬化させられる場合、光源自体が、それ自体の硬化光源であることができる。デバイスは、光源上の１つの点に接続された取り付け具を有し得、光源を通して硬化光を接着剤（図１９に関して上で既に説明された実施例等）まで伝送することができる。

切り揃えるステップが必要とされる場合、外科医は、光源の導光体形状を、患者の個々の腫瘍腔と外科手術用の鋏または他の切断器具をより良好に適合させるように切り揃え得る。光源は、切断されるべきではないエリアを示す視覚マーカを含み得る。

照明要素の埋め込みは、神経外科医の裁量によるものであるが、残留腫瘍を含むか、または再発を被る可能性が高い標的治療エリア内の領域に光が方向付けられることを確実にするべきである。樹木状であり、侵襲的である、ＧＢＭ腫瘍に関して、既知の縁部から最大約２ｃｍの追加の縁部が、良好な境界であり得る。より小さい腫瘍に関して、内部空洞表面全体が照明されるように、光要素を取り付けることが、可能であり得る。

デバイスは、次いで、光源が、機能しており、正しい場所にあることを視覚的にチェックするために、試験される（２１１０）ことができる。

テザーは、頭蓋骨の外側まで延びていることができ、デバイスの無線電力部分が、耳の背後等、任意の場所における頭蓋骨の外側上および頭皮の下の定位置に固定される。テザーも、頭蓋骨に固定され得、従って、それは、患者によって引き出されることはない。クリップまたは鳩目が、開頭手術開口部に隣接して、頭蓋骨に取り付けられ得、テザーは、クリップまたは鳩目を用いて固定され、開頭手術の周囲の鋭い縁からワイヤを保護し、テザーを定位置に保持する役割も果たし得る。余分なワイヤは、クリップまたは鳩目の周囲でコイル状に巻かれ得る。必要とされる場合、追加の縫合糸、ねじ、接着剤等が、テザーおよびコイルを固定することに役立つように使用され得る。頭蓋骨内の陥凹領域が、テザー、コイル、または筐体を収容し、それによって、膨隆を防止または最小化することに役立つように形成され得る。コイルは、開頭手術と同じ側に配置され得るか、または、それは、反対側において配置され得る。デバイスが、埋め込まれ、頭蓋骨に固定されると、頭蓋骨は、閉鎖され得、頭皮も、閉鎖され得る。

随意に、照明システムは、外科医または内科医が、ＭＲＩ、ＰＥＴ、Ｘ線等の当技術分野において公知である撮像技法を使用して、患者の腫瘍腔内のデバイスの設置を可視化し、確認することを可能にするために、照明要素に隣接して、放射線不透過性マーカを含み得る。

外科手術回復の後、光線力学療法が、診療所内の外部伝送機を介して埋め込み部の無線電力部分に給電することによって、アクティブにされる（２１１２）。埋め込み部は、それが受け取る電力レベルを制御し、その電力の大部分を光源に方向付けることができる。投与は、人間オペレータの観察の下で、伝送機によって監視されるであろう。効果的な光線力学療法のための十分な線量が、各セッションのため要求されるであろう。セッションが、最大で数時間のみであり得るので、患者は、定期的な光線療法セッションを利用し、数ヶ月およびさらに数年にわたるそれらの腫瘍の再発を制御することができる。デューティサイクルのある例は、照明を伴わない３０秒を伴う１分の照明を含み、次いで、繰り返され得る。これは、熱を低減させることに役立ち、組織が光サイクル間に再度酸素化することも可能にし得る。デバイスの任意の実施例における電力受信要素が、それが光源の循環を管理し得るように、クロック発振器を含み得る。エネルギー伝送機が、受電機要素を再プログラムし、光送達のタイミングを変更することが可能であり得る。

線量の分画が、数日にわたって生じることができ、この方法を１回限りの治療から区別することができる。

開示されるデバイスおよび方法を使用することは、従来的な無線電力方法が容易に到達しない脳の中心に光デバイスを有しながら、デバイスへのかなりの電力の効率的な伝送を可能にする。

光線療法は、随意に、照明を方向付けることを促進するために、撮像およびマッピングと組み合わせられ得る。照明要素は、複数の光源を含み得るので、エリアがより多くの腫瘍細胞を有すると識別される場合、または、より多くの腫瘍細胞を有することが予期される場合、光線療法が、その方向において方向付けられ得るような、所望の方向への光の操向が、可能である。光線療法は、アルゴリズムおよび腫瘍再発モデル化とも組み合わせられ、コンピュータモデル化によっても予測される１回分の投薬量を用いて懸念エリアに光を操向し得る。本明細書に説明されるデバイス、システム、および方法は、所望の診断または療法効果を提供する任意の光増感剤と共に使用され得る。光増感剤の例が、下で説明される。患者は、次いで、腫瘍再発を探索するための当技術分野において公知である脳撮像技法を使用して、規則的な間隔、例えば、３～６ヶ月毎に、光線力学療法または光増感剤薬物に対する拒絶反応に関して監視される。患者の１回分の投薬量および療法が、必要に応じて調節され得る。

治療を個人に合わせるための可能な機会が、切除中、切除の後の約６週間の回復期間中、約６週間にわたるＴＭＺ（テモゾロミド）化学療法中と放射線療法中との組み合わせ、および、６ヶ月のフォローアップ期間中を含む患者の療法中の種々の時間において、生じ得る。光線療法の使用は、向上した転帰を提供するために、単独で、またはこれらの期間および治療うちのいずれかと併せて、使用され得る。

（光の波長）

照明要素によって送達される光の波長は、光増感剤を活性化させるために要求される波長および組織侵入の深度に基づいて選択される。例えば、約６００ｎｍ～９４０ｎｍの赤～近赤外波長範囲内の光が、脳組織内の十分な組織侵入を有し得る。この波長は、本明細書に開示されるデバイスの例のうちのいずれとも使用され得る。

（光増感剤の実施例）

光にさらされたときに療法効果を有し得る任意の光増感剤が、本明細書に説明される照明システムの例のうちのいずれとも使用され得る。光増感剤の例は、限定ではないが、メチルアミノレブリン酸塩酸塩、パデリポルフィンカリウム、タラポルフィンナトリウム、ＳＧＸ－３０１、フィマポルフィン＋ゲムシタビン、レダポルフィン、アミノレブリン酸＋アルテミシニン、ＣＴＴ－１７００、ＩＶＸ－ＭＥＳ、ＩＶＸ－ＰＤＴ、ＩＶＸＰ－０２、ＪＬ－１０３、フォトバック、ＹＣ－９、ＡＤＣ＋フィマポルフィン、硫酸ブレオマイシン＋フィマポルフィン、レムテポルフィン、メチルアミノレブリン酸塩酸塩、モテキサフィンルテチウム、パドポルフィン、ＳＬ－０１７、ヴァンジオラクス、デューテポルフィン、移植片対宿主病対象ＡＢＣＢ１活性化小分子、腫瘍対象ＥＧＦＲ標的化組換ペプチド、ｅＮＯＳ標的化小分子、腫瘍対象ｎＮＯＳおよびＮＯ合成酵素、塩酸エピルビシン＋フィマポルフィン、ポルフィマーナトリウム、テモポルフィン、パラジウムバクテリオフェホルビド、ロスタポルフィン、ベルテポルフィン、および５－アミノレブリン酸を含む。

これらの光増感剤は、限定ではないが、基底細胞癌腫（例えば、基底細胞上皮腫）、扁平上皮癌、光線性（例えば、日光）角化症、皮膚癌、充実性腫瘍、前立腺癌、食道癌、移行上皮癌（尿路上皮細胞癌腫）、胆管癌（例えば、胆管細胞癌）、気管支内癌、腎臓癌（例えば、腎細胞癌）、腎細胞癌種、脈絡膜血管新生、脳腫瘍、神経膠腫、神経繊維腫、頭頸部癌、肝細胞癌、転移性結腸直腸癌、上咽頭癌、膵臓癌、良性前立腺肥大症、加齢黄斑変性、冠動脈疾患、皮膚血管奇形、末梢動脈疾患（ＰＡＤ）、末梢血管疾患（ＰＶＤ）、菌状息肉腫、乾癬、多形性膠芽腫（例えば、ＧＢＭ）、炎症性腸疾患、結腸直腸癌、悪性中皮腫、卵巣癌、ウイルス感染症、結腸癌、移植片対宿主病（ＧＶＨＤ）、癌腫、肉腫、尋常性座瘡、冠動脈疾患（ＣＡＤ）（例えば、虚血性心疾患）、乳癌、非小細胞肺癌、小細胞肺癌、および膀胱癌を含む種々の癌および他の疾患の治療において光を用いて照明され得る。

（実験）

ＲＦエネルギーを受け取るためのコイルと、受信される電力の交流電流を直流電流に転換するための整流器と、ＬＥＤとを有するサンプルデバイスが、試験された。ＬＥＤが、約６３０ｎｍの波長における光を放出し、フルエンス（エネルギー密度）が、約１２０Ｊ／ｃｍ^２であると測定された。放射線電力が、光強度測定器を使用して、約０．１ｍＡ～約２０ｍＡの駆動電流の範囲にわたって測定された。報告された文献に基づいて、フルエンスのこのレベルは、約１０～２０ｍｍの外挿された壊死深度を有すると推定される。

光増感剤薬物の活性化の主題は、当技術分野においてより広く理解されている。光線力学療法の効果的な印加は、光増感剤（ＰＳ）薬物活性化の最適な波長における十分な強度における、かつ最小の光フルエンス（平方センチメートルの面積あたりジュール）を送達するための十分な持続時間にわたる光を要求する。

前臨床的試験および臨床的試験における腫瘍に対する有効性を実証するとき、公知の実験プロトコルが、制御パラメータ（すなわち、ＰＳ活性化閾値または標的）として光フルエンスを使用している。したがって、本明細書に開示される照明システムの実施例が、当技術分野において公知であるものに一貫する、離散量の光フルエンスを送達するため、ＰＳの効果的な活性化が、続かなければならない。いくつかの実施例では、標的光フルエンスは、９０～５００Ｊ／ｃｍ^２である。いくつかの実施例では、標的光フルエンスは、１００～２００Ｊ／ｃｍ^２において最適化される。

分画またはメトロノミックＰＤＴ（ｍＰＤＴ）は、ＰＤＴ研究団体において大きく着目されている。ｍＰＤＴは、ＰＳ活性化に関して同一の線量を達成するが、より低い光強度におけるより長い期間にわたるものであり得る。科学的文献が、動物モデルにおいて、１０日の期間にわたって、＜１００ｕＷ／ｃｍ^２、すなわち、典型的ＰＤＴプロトコルの１，０００分の１の強度を伴う有望な結果を報告している。はるかにより長い期間（１，０００倍）を使用することによって、強度×時間の積は、一定のままとなる。

他の文献は、フルエンス率（Ｗ／ｃｍ^２）が、１回分の投薬量の同一量を伴う場合、より高い強度が、より深い深度まで腫瘍細胞を死滅させることを示す、影響を及ぼすことを示唆する。これはまた、より多くの正常細胞の死滅も生じさせ得るが、それは、光増感剤の活性化のための「閾値」の概念を支持することになる。

さらなる文献も、他の光フルエンス率を用いた研究が、可能なことを報告している。２０～４００Ｊ／ｃｍ^２の光フルエンス率（１００～２００Ｊ／ｃｍ^２の間の複数のもの）が、使用され、より高い率が、より優れた転帰に対応することのある証拠が、存在する。

これらの参考文献内に含有されるデータに基づいて、埋め込まれる光線療法デバイス療法は、１００Ｊ／ｃｍ^２の光フルエンスを標的とする。多くの時間またはさらに数日にわたって分割されると、このエネルギーを送達するために要求される瞬間的電力は、約ｍＷまたは数ｍ十Ｗ（例えば、４時間にわたる７ｍＷ／ｃｍ^２）であることができる。追加の詳細が、Ｂｒｅｎｄａｎ Ｊ． Ｑｕｉｒｋ ｅｔ ａｌ．の「Ｐｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃ ｔｈｅｒａｐｙ （ＰＤＴ） ｆｏｒ ｍａｌｉｇｎａｎｔ ｂｒａｉｎ ｔｕｍｏｒｓ － Ｗｈｅｒｅ ｄｏ ｗｅ ｓｔａｎｄ？」Ｐｈｏｔｏｄｉａｇｎｏｓｉｓ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃ Ｔｈｅｒａｐｙ １２．３ （２０１５）： ５３０－５４４、およびＴｕｄｇｅ，Ｓ．Ｈ． ｅｔ ａｌ．のＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｉｎ ｐｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃ ｔｈｅｒａｐｙ ｏｆ ｂｒａｉｎ ｔｕｍｏｕｒｓ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｎｅｕｒｏｓｃｉｅｎｃｅ，１９９９ ６（３），２２７－２３２、およびＹａｍａｇｉｓｈｉのＴｉｓｓｕｅ－ａｄｈｅｓｉｖｅ ｗｉｒｅｌｅｓｓｌｙ ｐｏｗｅｒｅｄ ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ ｍｅｔｒｏｎｏｍｉｃ ｐｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃ ｃａｎｃｅｒ ｔｈｅｒａｐｙ，Ｎａｔｕｒｅ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊａｎｕａｒｙ ２０１９（それらの全内容は、参照することによって本明細書に組み込まれる）に見出され得る。
（注記および実施例）

以下の非限定的な実施例は、とりわけ、課題を解決し、本明細書に議論される恩恵を提供するために、本主題のある側面を詳述する。

実施例１は、埋め込み式光線療法デバイスであり、デバイスは、外部電力伝送機から電力を受け取るように構成された受電機要素と、受電機によって提供される電力によって給電され、光線療法を標的治療エリアに送達するように構成された光送達要素と、光送達要素および受電機要素に動作可能に結合されたテザー要素を備え、テザー要素は、受電機要素から光送達要素に電力を送達するように構成されている。

実施例２は、受電機要素が、外部電力伝送機から電力を受け取るように構成されたコイルを備え、電力が、無線周波数エネルギーを含む実施例１に記載のデバイスである。

実施例３は、受電機要素が、テザーと動作可能に結合されたシールされた筐体を備え、デバイスが、シールされた筐体内に配置された電子構成要素をさらに備え、電子構成要素が、光送達要素に送達される電力を制御するように構成された実施例１－２のいずれかに記載のデバイスである。

実施例４は、光送達要素が、光源を保護するように構成された光学材料内にカプセル化された光源を備え、光学材料が、光送達要素から標的治療エリアへの光の伝送を促進する、実施例１－３のいずれかに記載のデバイスである。

実施例５は、光送達要素に結合された光学導光体をさらに備え、光学導光体が、光送達要素から標的治療エリアへの光の送達を促進するように成形されている実施例１－４のいずれかに記載のデバイスである。

実施例６は、光送達要素が、基板上に配置された複数の光源を備え、基板が、標的治療エリアに合致するように成形されるように構成された実施例１－５のいずれかに記載のデバイスである。

実施例７は、基板が、光を標的治療エリアに方向付けるように構成された導光体であり、基板が、標的治療エリアに適合するように所望の形状に切り揃えられるように構成された実施例１－６のいずれかに記載のデバイスである。

実施例８は、光送達要素が、互いに対して独立して制御可能であるように構成された複数の光源を備えている実施例１－７のいずれかに記載のデバイスである。

実施例９は、光送達要素が、標的治療エリアにおける温度を測定するように構成された温度センサをさらに備えている実施例１－８のいずれかに記載のデバイスである。

実施例１０は、光送達要素が、拡張構成と崩壊構成とを有する半径方向に拡張可能な部材内に配置され、拡張構成において、半径方向に拡張可能な部材が、標的治療エリアに形状適合している実施例１－９のいずれかに記載のデバイスである。

実施例１１は、光送達要素が、外部光源に光学的に結合された光ファイバを解放可能に受け取るように構成されたポートをさらに備え、外部光源からの光が、標的治療エリアの照明のために光ファイバを介して光送達要素に送達される実施例１－１０のいずれかに記載のデバイスである。

実施例１２は、光線療法システムであり、システムは、実施例１－１１のいずれかに記載のデバイスと、実施例１－１０のいずれかに記載のデバイスと、受電機要素に電力を無線で伝送するように構成された外部電力伝送機とを備えている。

実施例１３は、外部電力伝送機と受電機要素との間に配置された平面液浸レンズをさらに備え、平面液浸レンズは、外部電力伝送機からのエネルギーを受電機要素に向かって集束させるように構成されている実施例１２に記載のデバイスである。

実施例１４は、標的治療エリアに電気刺激を提供するように構成された電極をさらに備えている実施例１２－１３のいずれかに記載のシステムである。

実施例１５は、少なくとも１つの支持要素をさらに備え、支持要素が、標的治療エリア内の組織と並らび、支持するように構成された実施例１２－１４のいずれかに記載のシステムである。

実施例１６は、光増感剤をさらに備えている実施例１２－１５のいずれかに記載のシステムである。

実施例１７は、患者内の標的治療領域に光線療法を送達する方法であり、方法は、受電機要素と、光送達要素と、テザー要素とを備えている埋め込み式光線療法デバイスを提供することと、標的治療領域において患者内に光線療法デバイスを埋め込むことと、外部電力伝送機から受電機要素に電力を無線で伝送することと、テザーを介して受電機要素から光送達要素に電力を伝送することと、光送達要素からの光を用いて標的治療エリアを照明することとを含む。

実施例１８は、外部電力伝送機から受電機要素に電力を無線で伝送することが、コイルを用いて無線周波数エネルギーを受け取ることを含む実施例１７に記載の方法である。

実施例１９は、照明することが、独立して制御可能である複数の光放出要素を用いて標的治療領域を照明することを含む実施例１７－１８のいずれかに記載の方法である。

実施例２０は、電力を無線で伝送することが、外部電力伝送機からの電力を伝送し、電力を平面液浸レンズを用いて受電機要素に向かって集束させることを含む実施例１７－１９のいずれかに記載の方法である。

実施例２１は、光送達要素に隣接した電極によって提供されるエネルギーを用いて標的治療領域内の組織を電気的に刺激することをさらに含む実施例１７－２０のいずれかに記載の方法である。

実施例２２は、標的治療領域が、患者の脳を備えている実施例１７－２１のいずれかに記載の方法である。

実施例２３は、光送達要素に光ファイバを解放可能に結合することと、外部光源からの光を光ファイバを介して光送達要素に入力することと、外部光源からの光を用いて標的組織を照明することとをさらに含む実施例１７－２２のいずれかに記載の方法である。

実施例２４は、光送達要素が、基板上に配置された複数の光源を備え、方法が、標的治療エリアと形状適合するように基板を成形することと、光を複数の方向に方向付け、標的治療エリアを照明することとをさらに含む実施例１７－２３のいずれかに記載の方法である。

実施例２５は、標的治療エリアに嵌入するように基板を所望のサイズまたは形状に切り揃えることをさらに含む実施例１７－２４のいずれかに記載の方法である。

実施例２６は、温度センサを用いて標的治療エリアにおける温度を測定することをさらに含む実施例１７－２５のいずれかに記載の方法である。

実施例２７は、光送達要素が、光学材料内にカプセル化された複数の光源を備え、光学材料が、複数の光源から標的治療エリアに光を方向付ける導光体である実施例１７－２６のいずれかに記載の方法である。

実施例２８は、光送達要素が、半径方向に拡張可能な部材内に配置され、方法が、標的治療エリアと並び、それと形状適合するために、半径方向に拡張可能な部材を半径方向に拡張させることをさらに含む実施例１７－２７のいずれかに記載の方法である。

実施例２９は、標的治療エリア内の組織を支持し、組織が照明されることを確実にすることに役立つように、標的治療エリア内に支持要素を配置することをさらに含む実施例１７－２８のいずれかに記載の方法である。

実施例３０では、実施例１－２９のいずれか１つまたはその任意組み合わせのデバイス、システム、または方法が、随意に、列挙される全ての要素または選択肢が使用または選択するために利用可能であるように構成されることができる。

上記の詳述される実施形態は、詳述される説明の一部を形成する、付随の図面の参照を含む。図面は、例証として、本発明が実践され得る具体的な実施形態を示す。これらの実施形態は、本明細書では、「実施例」とも称される。そのような実施例は、示される、または説明されるものに加えて、要素を含み得る。しかしながら、本発明者らは、示され、または説明される要素のみが提供される実施例も考慮している。さらに、本発明者らは、本明細書に示され、または説明される特定の実施例（またはそれらの１つ以上の側面）に関するか、または他の実施例（またはそれらの１つ以上の側面）に関する、示され、または説明されるそれらの要素（またはそれらの１つ以上の側面）の任意の組み合わせまたは並び替えを使用する実施例も考慮している。

参照することによってそのように組み込まれる、本書と任意の文書との間に矛盾する使用法が生じた場合、本書での使用法が、優先される。

本書では、用語「ａ」または「ａｎ」が、特許文書において一般的であるように、「少なくとも１つの」または「１つ以上の」の任意の他の事例または使用法から独立して、「１つ」または「２つ以上の」を含むように使用される。本書では、用語「または（ｏｒ）」は、別様に示されない限り、「ＡまたはＢ」が、「ＢではなくＡ」と、「ＡではなくＢ」と、「ＡおよびＢ」とを含むように、「非排他的または」を指すために使用される。本書では、用語「～を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「その中で（ｉｎ ｗｈｉｃｈ）」は、個別の用語「～を備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「その中で（ｗｈｅｒｅｉｎ）」の平易な英語の均等物として使用される。また、以下の請求項では、用語「～を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「～を備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、非制約的であり、すなわち、請求項内でそのような用語の後に列挙されるものに加えて、要素を含む、システム、デバイス、物品、組成、形成、またはプロセスも、依然として、その請求項の範囲内にあると見なされる。また、以下の請求項では、用語「第１」、「第２」、および「第３」等は、標識として使用されるにすぎず、それらの目的に数値要件を課すことを意図していない。

上記の説明は、例証的であり、制限的ではないことを意図している。例えば、上記に説明される実施例（またはそれらの１つ以上の側面）は、互いとの組み合わせにおいて使用され得る。他の実施形態も、上記の説明の精査に応じて、当業者等によって使用されることができる。要約が、読者が本技術的開示の本質を迅速に確認することを可能にするために提供される。これが、請求項の範囲または意味を解釈または限定するために使用されないであろうという理解を伴って思量されたい。上記の詳細な説明でも、種々の特徴は、本開示を簡潔にするために、一緒に群化されている場合がある。これは、請求されていない開示された特徴がいずれの請求項にも不可欠であることを意図するものとして解釈されるべきではない。むしろ、本発明の主題は、特定の開示された実施形態の全ての特徴よりも少ないものにあり得る。したがって、以下の請求項は、本明細書では、実施例または実施形態として詳細な説明の中に組み込まれ、各請求項は、別個の実施形態として独立し、そのような実施形態が、種々の組み合わせまたは並び替えにおいて互いと組み合わせられ得ることが考慮される。本発明の範囲は、そのような請求項が享有する均等物の全範囲とともに、添付される請求項を参照して決定されるべきである。

必ずしも縮尺通りに描かれているわけではない図面では、同様の番号が、異なる図内の類似する構成要素を説明し得る。異なる文字添字を有する同様の番号が、類似する構成要素の異なる事例を表し得る。図面は、概して、限定としてではなく、実施例として、本書において議論される種々の実施形態を図示する。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
埋め込み式光線療法デバイスであって、前記デバイスは、
外部電力伝送機から電力を受け取るように構成された受電機要素と、
前記受電機によって提供される前記電力によって給電され、光線療法を標的治療エリアに送達するように構成された光送達要素と、
前記光送達要素と前記受電機要素とに動作可能に結合されたテザー要素と
を備え、
前記テザー要素は、前記受電機要素から前記光送達要素に前記電力を送達するように構成されている、デバイス。
（項目２）
前記受電機要素は、前記外部電力伝送機から前記電力を受け取るように構成されたコイルを備え、前記電力は、無線周波数エネルギーを備えている、項目１に記載のデバイス。
（項目３）
前記受電機要素は、前記テザーと動作可能に結合されたシールされた筐体を備え、前記デバイスは、前記シールされた筐体内に配置された電子構成要素をさらに備え、前記電子構成要素は、前記光送達要素に送達される前記電力を制御するように構成されている、項目１に記載のデバイス。
（項目４）
前記光送達要素は、光学材料内にカプセル化された光源を備え、前記光学材料は、前記光源を保護するように構成され、前記光学材料は、前記光送達要素から前記標的治療エリアへの光の伝送を促進する、項目１に記載のデバイス。
（項目５）
前記光送達要素に結合された光学導光体をさらに備え、前記光学導光体は、前記光送達要素から前記標的治療エリアへの光の送達を促進するように成形されている、項目１に記載のデバイス。
（項目６）
前記光送達要素は、基板上に配置された複数の光源を備え、前記基板は、前記標的治療エリアに合致するように成形されるように構成されている、項目１に記載のデバイス。
（項目７）
前記基板は、光を前記標的治療エリアに方向付けるように構成された導光体であり、前記基板は、前記標的治療エリアに適合するように所望の形状に切り揃えられるように構成されている、項目６に記載のデバイス。
（項目８）
前記光送達要素は、互いに対して独立して制御可能であるように構成された複数の光源を備えている、項目１に記載のデバイス。
（項目９）
前記光送達要素は、前記標的治療エリアにおける温度を測定するように構成された温度センサをさらに備えている、項目１に記載のデバイス。
（項目１０）
前記光送達要素は、拡張構成と崩壊構成とを有する半径方向に拡張可能な部材内に配置され、前記拡張構成において、前記半径方向に拡張可能な部材は、前記標的治療エリアに形状適合している、項目１に記載のデバイス。
（項目１１）
前記光送達要素は、外部光源に光学的に結合された光ファイバを解放可能に受け取るように構成されたポートをさらに備え、前記外部光源からの光が、前記標的治療エリアの照明のために前記光ファイバを介して前記光送達要素に送達される、項目１に記載のデバイス。
（項目１２）
光線療法システムであって、前記システムは、
項目１に記載の埋め込み式光線療法デバイスと、
前記受電機要素に前記電力を無線で伝送するように構成された外部電力伝送機と
を備えている、システム。
（項目１３）
前記外部電力伝送機と前記受電機要素との間に配置された平面液浸レンズをさらに備え、前記平面液浸レンズは、前記外部電力伝送機からのエネルギーを前記受電機要素に向かって集束させるように構成されている、項目１２に記載のシステム。
（項目１４）
前記標的治療エリアに電気刺激を提供するように構成された電極をさらに備えている、項目１２に記載のシステム。
（項目１５）
少なくとも１つの支持要素をさらに備え、前記支持要素は、前記標的治療エリア内の組織と並び、それを支持するように構成されている、項目１２に記載のシステム。
（項目１６）
光増感剤をさらに備えている、項目１２に記載のシステム。
（項目１７）
患者内の標的治療領域に光線療法を送達する方法であって、前記方法は、
受電機要素と、光送達要素と、テザー要素とを備えている埋め込み式光線療法デバイスを提供することと、
前記標的治療領域において患者内に前記光線療法デバイスを埋め込むことと、
外部電力伝送機から前記受電機要素に電力を無線で伝送することと、
前記テザーを介して前記受電機要素から前記光送達要素に前記電力を伝送することと、
前記光送達要素からの光を用いて前記標的治療エリアを照明することと
を含む、方法。
（項目１８）
前記外部電力伝送機から前記受電機要素に前記電力を無線で伝送することは、コイルを用いて無線周波数エネルギーを受け取ることを含む、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
前記照明することは、独立して制御可能である複数の光放出要素を用いて前記標的治療領域を照明することを含む、項目１７に記載の方法。
（項目２０）
前記電力を無線で伝送することは、前記外部電力伝送機からの前記電力を伝送し、前記電力を平面液浸レンズを用いて前記受電機要素に向かって集束させることを含む、項目１７に記載の方法。
（項目２１）
前記光送達要素に隣接した電極によって提供されるエネルギーを用いて前記標的治療領域内の組織を電気的に刺激することをさらに含む、項目１７に記載の方法。
（項目２２）
前記標的治療領域は、前記患者の脳を備えている、項目１７に記載の方法。
（項目２３）
前記光送達要素に光ファイバを解放可能に結合することと、
外部光源からの光を前記光ファイバを介して前記光送達要素に入力することと、
前記外部光源からの前記光を用いて前記標的組織を照明することと
をさらに含む、項目１７に記載の方法。
（項目２４）
前記光送達要素は、基板上に配置された複数の光源を備え、前記方法は、前記標的治療エリアと形状適合するように前記基板を成形することと、光を複数の方向に方向付け、前記標的治療エリアを照明することとをさらに含む、項目１７に記載の方法。
（項目２５）
前記標的治療エリアに嵌入するように前記基板を所望のサイズまたは形状に切り揃えることをさらに含む、項目２４に記載の方法。
（項目２６）
温度センサを用いて前記標的治療エリアにおける温度を測定することをさらに含む、項目１７に記載の方法。
（項目２７）
前記光送達要素は、光学材料内にカプセル化された複数の光源を備え、前記光学材料は、前記複数の光源から前記標的治療エリアに光を方向付ける導光体である、項目１７に記載の方法。
（項目２８）
前記光送達要素は、半径方向に拡張可能な部材内に配置され、前記方法は、前記標的治療エリアと並び、それと形状適合するために、前記半径方向に拡張可能な部材を半径方向に拡張させることをさらに含む、項目１７に記載の方法。
（項目２９）
前記標的治療エリア内の組織を支持し、前記組織が照明されることを確実にすることに役立つように、前記標的治療エリア内に支持要素を配置することをさらに含む、項目１７に記載の方法。

Claims (29)

1. 埋め込み式光線療法デバイスであって、前記デバイスは、
   外部電力伝送機から電力を受け取るように構成された受電機要素と、
   前記受電機によって提供される前記電力によって給電され、光線療法を標的治療エリアに送達するように構成された光送達要素と、
   前記光送達要素と前記受電機要素とに動作可能に結合されたテザー要素と
   を備え、
   前記テザー要素は、前記受電機要素から前記光送達要素に前記電力を送達するように構成されている、デバイス。
2. 前記受電機要素は、前記外部電力伝送機から前記電力を受け取るように構成されたコイルを備え、前記電力は、無線周波数エネルギーを備えている、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記受電機要素は、前記テザーと動作可能に結合されたシールされた筐体を備え、前記デバイスは、前記シールされた筐体内に配置された電子構成要素をさらに備え、前記電子構成要素は、前記光送達要素に送達される前記電力を制御するように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
4. 前記光送達要素は、光学材料内にカプセル化された光源を備え、前記光学材料は、前記光源を保護するように構成され、前記光学材料は、前記光送達要素から前記標的治療エリアへの光の伝送を促進する、請求項１に記載のデバイス。
5. 前記光送達要素に結合された光学導光体をさらに備え、前記光学導光体は、前記光送達要素から前記標的治療エリアへの光の送達を促進するように成形されている、請求項１に記載のデバイス。
6. 前記光送達要素は、基板上に配置された複数の光源を備え、前記基板は、前記標的治療エリアに合致するように成形されるように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
7. 前記基板は、光を前記標的治療エリアに方向付けるように構成された導光体であり、前記基板は、前記標的治療エリアに適合するように所望の形状に切り揃えられるように構成されている、請求項６に記載のデバイス。
8. 前記光送達要素は、互いに対して独立して制御可能であるように構成された複数の光源を備えている、請求項１に記載のデバイス。
9. 前記光送達要素は、前記標的治療エリアにおける温度を測定するように構成された温度センサをさらに備えている、請求項１に記載のデバイス。
10. 前記光送達要素は、拡張構成と崩壊構成とを有する半径方向に拡張可能な部材内に配置され、前記拡張構成において、前記半径方向に拡張可能な部材は、前記標的治療エリアに形状適合している、請求項１に記載のデバイス。
11. 前記光送達要素は、外部光源に光学的に結合された光ファイバを解放可能に受け取るように構成されたポートをさらに備え、前記外部光源からの光が、前記標的治療エリアの照明のために前記光ファイバを介して前記光送達要素に送達される、請求項１に記載のデバイス。
12. 光線療法システムであって、前記システムは、
    請求項１に記載の埋め込み式光線療法デバイスと、
    前記受電機要素に前記電力を無線で伝送するように構成された外部電力伝送機と
    を備えている、システム。
13. 前記外部電力伝送機と前記受電機要素との間に配置された平面液浸レンズをさらに備え、前記平面液浸レンズは、前記外部電力伝送機からのエネルギーを前記受電機要素に向かって集束させるように構成されている、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記標的治療エリアに電気刺激を提供するように構成された電極をさらに備えている、請求項１２に記載のシステム。
15. 少なくとも１つの支持要素をさらに備え、前記支持要素は、前記標的治療エリア内の組織と並び、それを支持するように構成されている、請求項１２に記載のシステム。
16. 光増感剤をさらに備えている、請求項１２に記載のシステム。
17. 患者内の標的治療領域に光線療法を送達する方法であって、前記方法は、
    受電機要素と、光送達要素と、テザー要素とを備えている埋め込み式光線療法デバイスを提供することと、
    前記標的治療領域において患者内に前記光線療法デバイスを埋め込むことと、
    外部電力伝送機から前記受電機要素に電力を無線で伝送することと、
    前記テザーを介して前記受電機要素から前記光送達要素に前記電力を伝送することと、
    前記光送達要素からの光を用いて前記標的治療エリアを照明することと
    を含む、方法。
18. 前記外部電力伝送機から前記受電機要素に前記電力を無線で伝送することは、コイルを用いて無線周波数エネルギーを受け取ることを含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記照明することは、独立して制御可能である複数の光放出要素を用いて前記標的治療領域を照明することを含む、請求項１７に記載の方法。
20. 前記電力を無線で伝送することは、前記外部電力伝送機からの前記電力を伝送し、前記電力を平面液浸レンズを用いて前記受電機要素に向かって集束させることを含む、請求項１７に記載の方法。
21. 前記光送達要素に隣接した電極によって提供されるエネルギーを用いて前記標的治療領域内の組織を電気的に刺激することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
22. 前記標的治療領域は、前記患者の脳を備えている、請求項１７に記載の方法。
23. 前記光送達要素に光ファイバを解放可能に結合することと、
    外部光源からの光を前記光ファイバを介して前記光送達要素に入力することと、
    前記外部光源からの前記光を用いて前記標的組織を照明することと
    をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
24. 前記光送達要素は、基板上に配置された複数の光源を備え、前記方法は、前記標的治療エリアと形状適合するように前記基板を成形することと、光を複数の方向に方向付け、前記標的治療エリアを照明することとをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
25. 前記標的治療エリアに嵌入するように前記基板を所望のサイズまたは形状に切り揃えることをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
26. 温度センサを用いて前記標的治療エリアにおける温度を測定することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
27. 前記光送達要素は、光学材料内にカプセル化された複数の光源を備え、前記光学材料は、前記複数の光源から前記標的治療エリアに光を方向付ける導光体である、請求項１７に記載の方法。
28. 前記光送達要素は、半径方向に拡張可能な部材内に配置され、前記方法は、前記標的治療エリアと並び、それと形状適合するために、前記半径方向に拡張可能な部材を半径方向に拡張させることをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
29. 前記標的治療エリア内の組織を支持し、前記組織が照明されることを確実にすることに役立つように、前記標的治療エリア内に支持要素を配置することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。

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