JP2023048559A - 照射システム、光ファイバ、およびカテーテル - Google Patents

Abstract

【課題】より長い期間に亘って使用でき、より高い消毒効果が得られる、改善された新規な照射システム、光ファイバ、およびカテーテルを提供する。【解決手段】照射システム１は、深紫外光と青色光とを出力する発光装置１００と、前記発光装置１００から出力された深紫外光および青色光を伝送するとともに、深紫外光および青色光をその外周から漏洩する漏洩部１１が設けられた光ファイバ１０と、を備える。深紫外光の波長は、２００ｎｍ以上かつ２５０ｎｍ以下であり、青色光の波長は、４００ｎｍ以上かつ５００ｎｍ以下であってもよい。また、前記発光装置１００は、青色光を出力する光源と、前記光源から出力された青色光の波長を変換して深紫外光を出力する波長変換素子と、を有してもよく、前記波長変換素子は、非線形光学結晶であってもよい。【選択図】図２

Description

本発明は、照射システム、光ファイバ、およびカテーテルに関する。

従来、カテーテルを用いた体内への薬剤投与や体外への体液の排出に際し、カテーテル刺入部等における消毒が課題となっている。

このような場合に適用可能な技術として、光ファイバの先端から紫外線を照射する紫外線照射装置が知られている（特許文献１）。

特開２０１７－２２１４７３号公報

特許文献１の技術では、光ファイバにおいてソラリゼーションによる紫外線の透過率の低下や機械的特性の劣化が生じるため、光ファイバを長期間に亘って使用するのが困難になってしまう場合があった。

また、照射システムにおいて、より高い消毒効果を得ることができれば、有益である。

そこで、本発明の課題の一つは、例えば、より長い期間に亘って使用することができたり、より高い消毒効果を得ることができたりするような、改善された新規な照射システム、光ファイバ、およびカテーテルを得ること、である。

本発明の照射プローブは、例えば、深紫外光と青色光とを出力する発光装置と、前記発光装置から出力された深紫外光および青色光を伝送するとともに、前記深紫外光および青色光をその外周から漏洩する漏洩部が設けられた光ファイバと、を備える。

前記照射システムでは、前記深紫外光の波長は、２００［ｎｍ］以上かつ２５０［ｎｍ］以下であり、前記青色光の波長は、４００［ｎｍ］以上かつ５００［ｎｍ］以下であってもよい。

前記照射システムでは、前記発光装置は、前記青色光を出力する光源と、前記光源から出力された青色光の波長を変換して前記深紫外光を出力する波長変換素子と、を有してもよい。

前記照射システムでは、前記波長変換素子は、非線形光学結晶であってもよい。

前記照射システムでは、前記漏洩部は、前記深紫外光および青色光を漏洩する漏洩要素を有してもよい。

前記照射システムでは、前記漏洩要素として、前記深紫外光および青色光を伝送する伝送部位の外周に凹部または凸部が設けられてもよい。

前記照射システムでは、前記漏洩要素として、前記深紫外光および青色光を伝送する伝送部位内に設けられ前記深紫外光および青色光を散乱する散乱要素が設けられてもよい。

前記照射システムでは、前記伝送部位は、前記光ファイバのコアおよびクラッドのうち少なくとも一方であってもよい。

前記照射システムでは、前記漏洩部は、前記光ファイバの長手方向に間隔をあけて設けられた複数の漏洩区間を有してもよい。

前記照射システムでは、前記複数の漏洩区間は、前記長手方向における長さが互いに異なる複数の漏洩区間を含んでもよい。

前記照射システムでは、長さが互いに異なる前記複数の漏洩区間において、前記漏洩区間の長さは、前記発光装置に近いほど短くてもよい。

前記照射システムでは、前記複数の漏洩区間は三つ以上の漏洩区間であり、前記間隔として複数の間隔が設けられ、前記複数の間隔が、長さが互いに異なる複数の間隔を含んでもよい。

前記照射システムでは、長さが互いに異なる前記複数の間隔は、他の間隔よりも前記発光装置の近くに位置されるとともに当該他の間隔よりも長い間隔を含んでもよい。

前記照射システムでは、前記複数の漏洩区間は、他の漏洩区間よりも前記発光装置の遠くに位置されるとともに当該他の漏洩区間よりも光の漏洩率の高い漏洩区間を含んでもよい。

前記照射システムは、少なくとも前記深紫外光の出力パワーが変化するよう前記発光装置を制御可能なコントローラを備えてもよい。

前記照射システムは、前記光ファイバにおいて伝送された検査光を受光する受光部を備え、前記コントローラは、前記受光部での前記検査光の受光強度に基づいて前記発光装置を制御してもよい。

前記照射システムでは、前記コントローラは、前記検査光の受光強度が低いほど前記深紫外光の出力パワーが大きくなるよう、前記発光装置を制御してもよい。

前記照射システムでは、前記コントローラは、前記受光強度が所定強度以下である場合に、報知出力を実行するよう出力デバイスを制御してもよい。

前記照射システムは、前記発光装置から離れた位置で前記検査光を前記発光装置に向けて反射する反射部を備えてもよい。

前記照射システムでは、前記検査光は、前記青色光であってもよい。

前記照射システムでは、前記検査光は、アイセーフ波長の光であってもよい。

前記照射システムでは、前記アイセーフ波長は、１４００［ｎｍ］以上かつ２６００［ｎｍ］以下であってもよい。

本発明の照射システムは、例えば、深紫外光および前記深紫外光とは異なる波長の検査光を出力する発光装置と、前記発光装置から出力された深紫外光および検査光を伝送し、少なくとも前記深紫外光をその外周から漏洩する漏洩部が設けられた光ファイバと、前記検査光を受光する受光部と、を備える。

本発明の光ファイバは、例えば、前記照射システムに含まれる光ファイバであって、カテーテル内に挿入可能に構成される。

また、本発明のカテーテルは、例えば、チューブと、前記チューブ内に収容され、深紫外光および青色光を伝送するとともに、前記深紫外光および青色光をその外周から漏洩する漏洩部が設けられた光ファイバと、を備える。

本発明によれば、改善された新規な照射システム、光ファイバ、およびカテーテルを得ることができる。

図１は、実施形態の照射システムの光ファイバを有したカテーテルの人体への刺入部における例示的な概略構成図である。 図２は、第１実施形態の照射システムの例示的な概略構成図である。 図３は、第１実施形態の照射システムの発光装置を含む一部の例示的な概略構成図である。 図４は、第１実施形態の照射システムに含まれる光ファイバの漏洩部の例示的かつ模式的な断面図である。 図５は、第１実施形態の照射システムにより深紫外光と青色光とを照射した場合と深紫外光のみを照射した場合とについて、深紫外光の照射エネルギとウイルスの残存率との相関関係の一例を示すグラフである。 図６は、第１実施形態の照射システムにより深紫外光と青色光とを照射した場合と深紫外光のみを照射した場合とについて、深紫外光の照射エネルギとウイルスの残存率との相関関係の一例を示すグラフである。 図７は、第１実施形態の照射システムに含まれる光ファイバにおける青色光の透過率と深紫外光の透過率との相関関係の一例を示すグラフである。 図８は、第１実施形態の第１変形例の照射システムに含まれる光ファイバの漏洩部の例示的かつ模式的な断面図である。 図９は、第１実施形態の第２変形例の照射システムに含まれる光ファイバの漏洩部の例示的かつ模式的な斜視図である。 図１０は、第１実施形態の第３変形例の照射システムに含まれる光ファイバの漏洩部の例示的かつ模式的な斜視図である。 図１１は、第１実施形態の第４変形例の照射システムに含まれる光ファイバの漏洩部の例示的かつ模式的な斜視図である。 図１２は、第１実施形態の第４変形例の照射システムに含まれる光ファイバの漏洩部の長手方向の位置に応じた外周面の面粗度の一例を示すグラフである。 図１３は、第２実施形態の照射システムの例示的なブロック図である。

以下、本発明の例示的な実施形態および変形例が開示される。以下に示される実施形態および変形例の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態および変形例に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

以下に示される実施形態および変形例は、同様の構成を備えている。よって、各実施形態および変形例の構成によれば、当該同様の構成に基づく同様の作用および効果が得られる。また、以下では、それら同様の構成には同様の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される場合がある。

本明細書において、序数は、部位等を区別するために便宜上付与されており、優先順位や順番を示すものではない。

また、各図中、Ｘ方向は、照射光ファイバ１０の軸方向（長手方向）である。

［第１実施形態］
［人体への刺入部］
図１は、照射システム１の照射光ファイバ１０を有したカテーテル３０の、人体２への刺入部における概略構成図である。図１に示されるように、人体２へ差し込まれたカテーテル３０のチューブ３１の先端３０ａは、皮膚２１および血管２２の管壁２２ａを貫通し、血管２２の内腔２２ｂ内へ到達している。この場合において、皮膚２１とカテーテル３０との間の境界の、特に皮膚２１の表面２１ａの近傍における炎症やウイルスや細菌等の侵入を抑制するため、消毒が必要となる場合がある。

そこで、本実施形態のカテーテル３０では、チューブ３１内に照射光ファイバ１０が挿入されている。照射光ファイバ１０は、チューブ３１内で、その先端近傍に設けられた漏洩部１１が皮膚２１の表面２１ａ近傍に位置するよう、配置されている。漏洩部１１の外周からは、その周囲に向けて深紫外光および青色光が漏洩する。深紫外光および青色光を含む漏洩光は、消毒作用を有している。したがって、このような構成によれば、漏洩部１１の外周から漏洩した深紫外光および青色光により、皮膚２１の表面２１ａの近傍において、皮膚２１とカテーテル３０との境界における菌の繁殖を抑制することができる。漏洩光は、照射光とも称されうる。照射光ファイバ１０は、光ファイバの一例である。

カテーテル３０の途中には、アダプタ４０が設けられている。照射光ファイバ１０は、このアダプタ４０を介して、チューブ３１内に挿入されている。アダプタ４０とチューブ３１との間の境界には、例えば、パッキンやＯリングのような、当該境界を気密封止するとともに液密封止するシール部材が設けられている。また、アダプタ４０は、シール部材を介して、気密および液密を確保しながら照射光ファイバ１０を挿入可能かつ引抜可能となるよう、支持している。したがって、オペレータは、種々の状況において、漏洩部１１が皮膚２１の表面２１ａの近傍に面し、当該漏洩部１１から紫外光および青色光が皮膚２１の表面２１ａの近傍に照射されるよう、アダプタ４０から先のチューブ３１内への照射光ファイバ１０の挿入長さを調整することができる。

［照射システムの構成］
図２は、照射システム１の模式図である。図２に示されるように、照射システム１は、発光装置１００と、照射光ファイバ１０と、デリバリ光ファイバ２０と、コントローラ２００と、入力部２１０と、出力部２２０と、受光部３００と、を備えている。

発光装置１００は、深紫外光および青色光を出力する。深紫外光の波長は、２００［ｎｍ］以上かつ２５０［ｎｍ］以下であり、青色光の波長は、４００［ｎｍ］以上かつ５００［ｎｍ］以下である。

発光装置１００と照射光ファイバ１０とは、デリバリ光ファイバ２０を介して光学的に接続されている。発光装置１００から出力された深紫外光および青色光は、デリバリ光ファイバ２０を介して照射光ファイバ１０へ伝送され、当該照射光ファイバ１０内で伝送される。照射光ファイバ１０およびデリバリ光ファイバ２０は、例えば、石英ガラスで作られている。

照射光ファイバ１０は、細長い略円柱状かつ線状の形状を有するとともに、可撓性を有している。また、照射光ファイバ１０は、軸方向の一端である端部１０ａと、軸方向の他端である端部１０ｂと、を有している。端部１０ａは、発光装置１００からの光が入力される入力端であり、基端とも称されうる。また、端部１０ｂは、軸方向において端部１０ａとは反対側に位置し、先端とも称されうる。

照射光ファイバ１０は、漏洩部１１と、伝送部１２と、を有している。漏洩部１１は、端部１０ａから離れた位置において軸方向の所定長さに渡って設けられ、照射光ファイバ１０の外周面１０ｃから径方向外側に光を漏洩する区間である。漏洩部１１の側面としての外周面１０ｃからの漏洩光が、照射光ファイバ１０からの照射光である。また、伝送部１２は、端部１０ａと漏洩部１１との間、漏洩部１１と端部１０ｂとの間、または複数の漏洩部１１が軸方向に間隔をあけて設けられる場合にあっては当該間隔を挟む二つの漏洩部１１の間、において、光を伝送する区間である。なお、本実施形態では、一例として、漏洩部１１は、端部１０ｂと隣接した区間のみに設けられているが、これには限定されず、端部１０ｂから離間して設けられてもよい。

コントローラ２００は、例えば、光を出力したり出力を停止したりするよう、発光装置１００を制御することができる。また、コントローラ２００は、照射システム１内の発光装置１００以外の装置や部位の作動を制御することができる。

入力部２１０は、オペレータ（ユーザ）によって操作されるユーザインタフェースを構成しており、コントローラ２００に対し、オペレータの操作入力に応じた指示信号を入力する。入力部２１０は、操作入力部とも称されうる。

出力部２２０は、表示出力または音声出力を実行する出力デバイスであり、例えば、ディスプレイや、ランプ、スピーカ、ブザー等である。コントローラ２００は、所定の出力を実行するよう、出力部２２０を制御する。

受光部３００は、照射光ファイバ１０からデリバリ光ファイバ２０を経由して伝送された検査光（戻り光）を受光する。コントローラ２００は、受光部３００における検査光の受光強度に基づいて、発光装置１００や出力部２２０の作動を制御することができる。

［発光装置の構成］
図３は、発光装置１００を含む照射システム１の一部の概略構成図である。図３に示されるように、発光装置１００は、光源１０１と、集光レンズ１０２と、非線形光学結晶１０３と、光学系１０４と、を備えている。

光源１０１は、青色光を出力するレーザ素子を有している。光源１０１から出力された青色光は、集光レンズ１０２を経由して、非線形光学結晶１０３に入力される。

非線形光学結晶１０３は、例えば、ベータバリウムボライト結晶（ＢＢＯ結晶）であり、入力された青色光の第二高調波として、深紫外光を発生することができる。非線形光学結晶１０３は、波長変換素子の一例である。非線形光学結晶１０３からの出力光には、深紫外光とともに青色光も含まれている。

光学系１０４は、非線形光学結晶１０３の出力光に含まれる深紫外光および青色光を、それぞれ、デリバリ光ファイバ２０のコア２０ａおよびクラッド２０ｂのうち少なくとも一方に導く。

本実施形態では、光学系１０４は、一例として、漏洩光（照射光）としての深紫外光および青色光をクラッド２０ｂに結合するとともに、検査光としての青色光をコア２０ａに結合する。具体的に、光学系１０４は、ダイクロイックミラー１０４ａと、ミラー１０４ｂと、ビームスプリッタ１０４ｃと、ダイクロイックミラー１０４ｄと、を有している。ダイクロイックミラー１０４ａは、青色光を透過するとともに、深紫外光をミラー１０４ｂに向けて反射する。ミラー１０４ｂは、深紫外光をダイクロイックミラー１０４ｄに向けて反射する。ビームスプリッタ１０４ｃは、青色光の一部を透過するとともに、青色光の一部をダイクロイックミラー１０４ｄに向けて反射する。ダイクロイックミラー１０４ｄは、ミラー１０４ｂからの深紫外光を透過するとともに、ビームスプリッタ１０４ｃからの青色光を反射する。

ビームスプリッタ１０４ｃからの青色光は、ハーフミラー１０５を経由してデリバリ光ファイバ２０のコア２０ａに結合する。コア２０ａに結合した青色光は、当該コア２０ａを経由し、検査光として、照射光ファイバ１０のコア１０ｄ内で伝送される。

他方、ダイクロイックミラー１０４ｄからの深紫外光および青色光は、デリバリ光ファイバ２０のクラッド２０ｂに結合する。クラッド２０ｂに結合する深紫外光および青色光は、当該クラッド２０ｂおよびコア２０ａを経由し、照射光として、照射光ファイバ１０のクラッド１０ｅおよびコア１０ｄ内で伝送される。このように、発光装置１００は、照射光および検査光を出力する。

また、コア２０ａからは、検査光の照射光ファイバ１０からの戻り光が出力される。コア２０ａからの戻り光（検査光）は、ハーフミラー１０５で反射され、受光部３００で受光される。

［照射光ファイバの構成］
図４は、照射光ファイバ１０の漏洩部１１（漏洩区間１１ａ）における断面図である。照射光ファイバ１０は、コア１０ｄと、当該コア１０ｄを取り囲むクラッド１０ｅと、当該クラッド１０ｅを取り囲む被覆（不図示）と、を有している。被覆は、照射光ファイバ１０で伝送される光の透過性を有している。

照射光ファイバ１０は、デリバリ光ファイバ２０と光学的に接続されている。照射光ファイバ１０と、デリバリ光ファイバ２０とは、融着等により直接的にまたは結合部等を介して間接的に接続されてもよいし、照射光ファイバ１０とデリバリ光ファイバ２０とが１本の光ファイバから作られてもよい。

照射光ファイバ１０において、クラッド１０ｅは、コア１０ｄを取り囲んでおり、クラッド１０ｅの屈折率は、コア１０ｄの屈折率よりも低い。デリバリ光ファイバ２０において、クラッド２０ｂは、コア２０ａを取り囲んでおり、クラッド２０ｂの屈折率は、コア２０ａの屈折率よりも低い。また、クラッド１０ｅの屈折率とクラッド２０ｂの屈折率とは略同じであり、コア１０ｄの屈折率とコア２０ａの屈折率とは略同じである。上述したように、本実施形態では、漏洩光（照射光）としての深紫外光および青色光は、クラッド２０ｂ，１０ｅおよびコア２０ａ，１０ｄにおいて伝送され、検査光としての青色光は、コア２０ａ，１０ｄにおいて伝送される。コア１０ｄおよびクラッド１０ｅは、伝送部位の一例である。

漏洩部１１において、照射光ファイバ１０のクラッド１０ｅの外周面１０ｃには、複数の凹部１０ｆが設けられている。クラッド１０ｅ内を伝送されている深紫外光および青色光は、凹部１０ｆにおいて屈折して散乱され、外周面１０ｃからクラッド１０ｅの外、すなわち照射光ファイバ１０の外へ漏洩する。このような凹部１０ｆは、例えば、サンドブラストやショットブラストのような機械的処理により、設けることができる。

図４の例では、凹部１０ｆは、離散的に設けられるとともに、凹部１０ｆの大きさや深さは一定ではない。しかしながら、これは一例であって、複数の凹部１０ｆは、規則的に配列されてもよいし、複数の凹部１０ｆの大きさや、深さ、形状等のスペックは略一定であってもよい。また、漏洩部１１において、外周面１０ｃには、凹部１０ｆに替えて、凸部が設けられてもよい。また、当該凸部は、例えば、凹部１０ｆと凹部１０ｆとの間の部位であってもよい。本実施形態では、このような凹部１０ｆや凸部により、クラッド１０ｅから径方向外側へ光が漏洩するのが促進されている。凹部１０ｆや凸部の設置位置や、設置密度、大きさ、深さのようなスペックを適宜に調整することにより、漏洩部１１の軸方向および周方向における光の漏洩強度の分布を適宜に調整することができる。凹部１０ｆや凸部は、漏洩要素の一例であり、散乱要素とも称されうる。

また、照射光ファイバ１０の端部１０ｂには、反射部材１０ｇが設けられている。反射部材１０ｇは、例えば、金属部材を含んでおり、端部１０ｂにおいて、検査光をＸ方向の反対方向に反射する。なお、反射部材１０ｇは、例えば合成樹脂材料のような金属材料よりも柔軟な材料で作られたベースと、当該ベースの照射光ファイバ１０側の表面を覆い例えば金属材料のような反射性の材料で作られた反射層と、を有してもよい。また、反射部材１０ｇは、少なくとも検査光が伝送される伝送部位に対応して設けられればよく、本実施形態では、コア１０ｄのみに対応して設けられてもよい。この場合、例えば、端部１０ｂの近傍において、機械的処理あるいは化学的処理によって部分的にクラッド１０ｅのみが除去され、残ったクラッド１０ｅのＸ方向の端部に対してＸ方向に突出したコア１０ｄの先端に反射部材１０ｇが設けられてもよい。反射部材１０ｇは、反射部の一例である。

［深紫外光と青色光とを含む漏洩光（照射光）による消毒効果］
図５，６は、いずれも、実験設備での実験において、深紫外光と青色光とを照射した場合（グラフ中の○：本発明）と深紫外光のみを照射した場合（グラフ中の●：比較例）とについて、深紫外光の照射エネルギとウイルスの残存率との相関関係の一例を示すグラフである。図５は、ヒトコロナウイルス（ＨｃｏＶ）２２９Ｅの残存率、図６は、ヒトコロナウイルスＯＣ４３の残存率を示す。図５，６ともに、横軸は、深紫外光の照射エネルギであり、縦軸は、初期状態を１とした場合におけるウイルスの残存率である。図５，６の場合の双方において、シャーレにウイルス希釈液を投入し、深紫外光および青色光の同時照射（本発明）、または深紫外光のみの単独照射（比較例）を一定時間（２５分）実施した。当該同時照射（本発明）において、青色光の照射エネルギは、５００００［ｍＪ／ｃｍ^２］とし、深紫外光のみの単独照射（比較例）において、青色光の照射エネルギは、０とした。照射後、ウイルス力価をプラーク法にて測定した。感染性の５０％組織培養系ＴＣＩＤ５０でウイルス感染性を定量化し、ＰＦＵ／ｍｌ＝０．７ ＴＣＩＤ５０を用い、対応するプラーク形成単位（ＰＦＵ）／ｍｌを推定した。

図５，６から明らかとなるように、発明者らは、実験により、深紫外光のみを単独照射した場合（比較例）よりも、深紫外光および青色光を同時照射した場合（本発明）の方が、ウイルスの残存率が低く、より高いウイルス除去効果が得られることを見出した。なお、図示しないが、青色光のみを単独照射した場合には、ウイルス除去効果は得られなかった。また、除菌についても、ウイルス除去と同様の結果が得られた。すなわち、深紫外光および青色光を同時照射した場合の方が、深紫外光のみを単独照射した場合よりも、菌の残存率が低く、より高い除菌効果が得られることが判明した。

［ソラリゼーションによる深紫外光および青色光の透過率の変化］
深紫外光によってソラリゼーションが生じた場合、深紫外光の透過率が低下するとともに、青色光の透過率も低下する。図７は、深紫外光によってソラリゼーションが生じた場合における、深紫外光の透過率と青色光の透過率との相関関係を示すグラフである。図７から明らかとなるように、ソラリゼーションの進行によって深紫外光の透過率が低下するほど、青色光の透過率も低下しており、深紫外光の透過率と青色光の透過率との間には所定の相関関係があることが判明した。したがって、青色光の透過率から、照射光ファイバ１０あるいはデリバリ光ファイバ２０におけるソラリゼーションによる劣化の進行度（劣化度）を知ることができる。また、図７から明らかとなるように、深紫外光の透過率よりも青色光の透過率の方が高く、かつ、青色光の透過率の変化のレンジ（７０～１００％）が深紫外光の透過率の変化のレンジ（０～１００％）よりも狭いため、より精度の高い検出が可能となる。

［検査光の受光強度に基づく制御］
そこで、本実施形態では、青色光を検査光として用い、コントローラ２００は、受光部３００における青色光の受光強度をモニタしている。照射光ファイバ１０およびデリバリ光ファイバ２０においてソラリゼーションが進行するほど、受光部３００における検査光すなわち青色光の受光強度が低下することになる。

ソラリゼーションは、深紫外光によって生じるため、本実施形態では、コア２０ａ，１０ｄおよびクラッド２０ｂ，１０ｅの双方でソラリゼーションが生じる。したがって、コントローラ２００は、コア２０ａ，１０ｄにおいて伝送される検査光としての青色光の、受光部３００における戻り光の受光強度から、劣化度を判定することができる。

コントローラ２００は、例えば、受光強度が所定の閾値以下となった場合や、当該受光強度に基づいて演算した劣化度が所定の閾値以上となった場合等に、所定の報知出力を実行するよう、出力部２２０を制御する。この場合の報知出力は、例えば、表示出力や、音声出力や、その双方であって、具体的には、照射光ファイバ１０およびデリバリ光ファイバ２０が使用の限界に到達したことを示したり、交換を促したりするものである。

また、ソラリゼーションが生じた場合には、漏洩部１１に到達するまでの間に深紫外光および青色光の損失が生じるため、発光装置１００が、デリバリ光ファイバ２０に、ソラリゼーションが生じる前と同じパワーの光を入力したのでは、漏洩部１１から漏洩する光のパワーが低下し、消毒効果が低下してしまう。そこで、コントローラ２００は、受光強度が低下するほどあるいは劣化度が増大するほど深紫外光および青色光の出力パワーが大きくなるよう、発光装置１００を制御してもよい。例えば、コントローラ２００の記憶部には、受光部３００における受光強度または当該受光強度に対応した劣化度に対応した、深紫外光および青色光の出力パワーが記憶されている。コントローラ２００の演算部は、受光強度または劣化度に応じて設定された深紫外光および青色光の出力パワーが得られるよう、発光装置１００を制御する。これにより、ソラリゼーションによる漏洩光の強度の低下を抑制することができる。

ただし、安全面等から、深紫外光および青色光の出力パワーは所定パワー以下に制限されるのが好ましい。このため、コントローラ２００の演算部は、上述したような受光強度の低下（劣化度の増大）に応じて深紫外光および青色光の出力パワーを増大する制御は、当該出力パワーが所定の閾値以下となる範囲において実行するのが好ましい。具体的には、コントローラ２００の演算部は、当該制御を、受光強度が所定の閾値以上となる範囲で実行したり、受光強度に対応した出力パワーが所定の閾値以下となる範囲で実行したりすればよい。この場合の閾値は、上述した報知出力を実行する閾値と同じであってもよい。

以上、説明したように、本実施形態では、照射光ファイバ１０の漏洩部１１の外周面１０ｃから、深紫外光と青色光とを含む漏洩光を照射する。このように、深紫外光と青色光とを同時照射した場合には、深紫外光を単独照射した場合にくらべて、より高い消毒効果を得ることができる。また、これにより、同じ消毒効果を得ようとする場合には、深紫外光を単独で照射する場合よりも、深紫外光のパワーを減らすことができる分、深紫外光によるソラリゼーションの進行を抑制することができ、ひいては、照射光ファイバ１０の長寿命化を図ることができるという利点も得られる。

［第１変形例］
図８は、第１実施形態の第１変形例の照射光ファイバ１０Ａの断面図である。図８に示す照射光ファイバ１０Ａは、上記第１実施形態の照射光ファイバ１０に替えて、照射システム１を構成することができる。

図８に示されるように、第１変形例において、漏洩部１１が構成されているクラッド１０ｅの内部には、粒子や空孔のような散乱要素１０ｈが含まれている。散乱要素１０ｈは、例えば、直径１００［ｎｍ］以下のような、ナノ構造であってもよい。粒子は、例えば、微粒子や、微少チューブのようなフィラーであってもよい。このような構成にあっては、散乱要素１０ｈによって光の進行方向が変化し、光が散乱されるため、深紫外光および青色光が、外周面１０ｃから径方向外側へ漏れやすくなる。このような構成によっても、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。散乱要素１０ｈは、漏洩要素の一例である。

［第２変形例］
図９は、第１実施形態の第２変形例の照射光ファイバ１０Ｂの斜視図である。図９に示す照射光ファイバ１０Ｂは、上記第１実施形態の照射光ファイバ１０に替えて、照射システム１を構成することができる。

図９に示されるように、第２変形例において、漏洩部１１は、長手方向（Ｘ方向）に間隔Ｉをあけて設けられた複数の漏洩区間１１ａを有している。漏洩部１１において、漏洩区間１１ａは、例えば、外周面１０ｃに凹部１０ｆや凸部が設けられたり、クラッド１０ｅ内に散乱要素１０ｈが設けられたりしている区間である。隣接する二つの漏洩区間１１ａの間には、これらの漏洩要素は無く、漏洩区間１１ａに比べると二つの漏洩区間１１ａの間からは、より少ない量の光が漏洩するか、あるいは略漏洩しない。各漏洩区間１１ａは、円環状または円筒状の区間として設けられている。各漏洩区間１１ａのＸ方向における長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３が、発光装置１００に近いほど、すなわちＸ方向の反対方向に向かうほど、短い。また、互いに隣接する二つの漏洩区間１１ａの間の間隔Ｉは、一定である。なお、本明細書において、間隔は、漏洩区間１１ａのＸ方向の中心間の距離とする。

仮に、漏洩部１１の全域において外周面１０ｃの単位面積あたりの光の漏洩量が同じである場合には、漏洩部１１のうち発光装置１００に近い範囲で光の大半が漏洩し、発光装置１００から遠い範囲には光が届かなくなり、漏洩部１１の周囲の照射対象において、発光装置１００に近い部位と、発光装置１００から遠い部位との間での、漏洩光の受光強度の差、ひいては消毒効果の差が、大きくなってしまう虞がある。この点、第２変形例の構成によれば、上述したように、発光装置１００に近いほど漏洩区間１１ａのＸ方向の長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３が短く、かつ互いに隣接する二つの漏洩区間１１ａの間の間隔Ｉが一定であるため、各漏洩区間１１ａについて、光の漏洩量の差を小さくすることができ、これにより、漏洩部１１の周囲の照射対象において、発光装置１００に近い部位と、発光装置１００から遠い部位との間での、漏洩光の受光強度の差、ひいては消毒効果の差を、より小さくすることができる。本変形例において、複数の漏洩区間１１ａは、Ｘ方向の長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３が長いほど光が漏洩しやすい、すなわち、同じ光量の伝送光に対する光の漏洩量が多い、言い換えると光の漏洩率が高い、と言える。

［第３変形例］
図１０は、第１実施形態の第３変形例の照射光ファイバ１０Ｃの斜視図である。図１０に示す照射光ファイバ１０Ｃは、上記第１実施形態の照射光ファイバ１０に替えて、照射システム１を構成することができる。

図１０に示されるように、第３変形例において、漏洩部１１は、上記第２変形例と同様に、長手方向（Ｘ方向）に間隔をあけて設けられた複数の漏洩区間１１ａを有している。ただし、本変形例では、複数の漏洩区間１１ａのＸ方向における長さＬが同じ（略一定）である一方、互いに隣接する二つの漏洩区間１１ａ間の間隔Ｉ１～Ｉ４が、互いに異なっている。具体的に、本変形例では、間隔Ｉ１～Ｉ４は、発光装置１００に近いほど、すなわちＸ方向の反対方向に向かうほど、長い。間隔Ｉ１～Ｉ４については、Ｉ１＞Ｉ２＞Ｉ３＞Ｉ４が成り立っている。そして、漏洩部１１のうち発光装置１００に近い範囲では、漏洩光の量がより多い漏洩区間１１ａの間隔がより長く設定されるとともに、漏洩部１１のうち発光装置１００から遠い範囲では、漏洩光の量がより少ない漏洩区間１１ａの間隔がより短く設定されている。これにより、漏洩部１１の周囲の照射対象において、発光装置１００に近い部位と、発光装置１００から遠い部位との間での、漏洩光の受光強度の差、ひいては消毒効果の差を、より小さくすることができる。なお、互いに異なる長さの複数の間隔を有するため、本変形例では、漏洩部１１は、三つ以上の漏洩区間１１ａを有している。

［第４変形例］
図１１は、第１実施形態の第４変形例の照射光ファイバ１０Ｄの斜視図であり、図１２は、漏洩部１１のＸ方向の位置ｘに応じた外周面１０ｃの面粗度μの一例を示すグラフである。図１１に示す照射光ファイバ１０Ｄは、上記第１実施形態の照射光ファイバ１０に替えて、照射システム１を構成することができる。

図１１に示されるように、第４変形例において、漏洩部１１は、上記第２変形例と同様に、長手方向（Ｘ方向）に間隔をあけて設けられた複数の漏洩区間１１ａを有している。また、本変形例では、複数の漏洩区間１１ａのＸ方向における長さＬが同じ（略一定）であるとともに、互いに隣接する二つの漏洩区間１１ａ間の間隔Ｉが同じ（略一定）である。ただし、本変形例では、図１２に示されるように、漏洩区間１１ａの面粗度μが、発光装置１００から離れるにつれて大きくなっている。これにより、各漏洩区間１１ａについて、光の漏洩量の差を小さくすることができ、漏洩部１１の周囲の照射対象において、発光装置１００に近い部位と、発光装置１００から遠い部位との間での、漏洩光の受光強度の差、ひいては消毒効果の差を、より小さくすることができる。本変形例において、複数の漏洩区間１１ａは、面粗度μが大きいほど光が漏洩しやすい、すなわち、同じ光量の伝送光に対する光の漏洩量が多い、言い換えると光の漏洩率が高い、と言える。

［第２実施形態］
図１３は、発光装置１００Ｅを含む第２実施形態の照射システム１Ｅの一部の概略構成図である。図１３に示されるように、本実施形態では、発光装置１００Ｅは、検査光を出力するとともに受光する送受光部３００Ｅを有している。送受光部３００Ｅは、検査光として、深紫外光および青色光の波長とは異なるアイセーフ波長の光を出力する。アイセーフ波長は、人の目に悪影響を与えない波長帯域であり、１４００［ｎｍ］以上かつ２６００［ｎｍ］以下である。送受光部３００Ｅから出力された検査光は、デリバリ光ファイバ２０のコア２０ａに結合する。コア２０ａに結合された検査光は、当該コア２０ａを経由して照射光ファイバ１０のコア１０ｄ内を伝送され、反射部材１０ｇで反射し、コア１０ｄおよびコア２０ａを経由して、当該コア２０ａから出力される。送受光部３００Ｅは、コア２０ａからの検査光（戻り光）を受光する。コントローラ２００は、送受光部３００Ｅにおける受光強度に基づいて、上記第１実施形態と同様に、発光装置１００Ｅおよび出力部２２０を制御することができる。送受光部３００Ｅは、受光部の一例である。

本実施形態によっても上記第１実施形態と同様の効果が得られる。また、検査光の波長がアイセーフ波長であるため、当該検査光による人の目への悪影響を回避することができる。

以上、本発明の実施形態および変形例が例示されたが、上記実施形態および変形例は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、型式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

１，１Ｅ…照射システム
２…人体
１０，１０Ａ～１０Ｄ…照射光ファイバ（光ファイバ）
１０ａ…端部
１０ｂ…端部
１０ｃ…外周面
１０ｄ…コア（伝送部位）
１０ｅ…クラッド（伝送部位）
１０ｆ…凹部（漏洩要素）
１０ｇ…反射部材（反射部）
１０ｈ…散乱要素（漏洩要素）
１１…漏洩部
１１ａ…漏洩区間
１２…伝送部
２０…デリバリ光ファイバ
２０ａ…コア
２０ｂ…クラッド
２１…皮膚
２１ａ…表面
２２…血管
２２ａ…管壁
２２ｂ…内腔
３０…カテーテル
３０ａ…先端
３１…チューブ
４０…アダプタ
１００，１００Ｅ…発光装置
１０１…光源
１０２…集光レンズ
１０３…非線形光学結晶（波長変換素子）
１０４…光学系
１０４ａ…ダイクロイックミラー
１０４ｂ…ミラー
１０４ｃ…ビームスプリッタ
１０４ｄ…ダイクロイックミラー
１０５…ハーフミラー
２００…コントローラ
２１０…入力部
２２０…出力部（出力デバイス）
３００…受光部
３００Ｅ…送受光部（受光部）
Ｉ，Ｉ１～Ｉ４…間隔
Ｌ，Ｌ１～Ｌ３…長さ
ｘ…位置
μ…面粗度
Ｘ…方向（長手方向）

Claims (25)

1. 深紫外光と青色光とを出力する発光装置と、
   前記発光装置から出力された深紫外光および青色光を伝送するとともに、前記深紫外光および青色光をその外周から漏洩する漏洩部が設けられた光ファイバと、
   を備えた、照射システム。
2. 前記深紫外光の波長は、２００［ｎｍ］以上かつ２５０［ｎｍ］以下であり、
   前記青色光の波長は、４００［ｎｍ］以上かつ５００［ｎｍ］以下である、請求項１に記載の照射システム。
3. 前記発光装置は、
   前記青色光を出力する光源と、
   前記光源から出力された青色光の波長を変換して前記深紫外光を出力する波長変換素子と、
   を有した、請求項１または２に記載の照射システム。
4. 前記波長変換素子は、非線形光学結晶である、請求項３に記載の照射システム。
5. 前記漏洩部は、前記深紫外光および青色光を漏洩する漏洩要素を有した、請求項１～４のうちいずれか一つに記載の照射システム。
6. 前記漏洩要素として、前記深紫外光および青色光を伝送する伝送部位の外周に凹部または凸部が設けられた、請求項５に記載の照射システム。
7. 前記漏洩要素として、前記深紫外光および青色光を伝送する伝送部位内に設けられ前記深紫外光および青色光を散乱する散乱要素が設けられた、請求項５または６に記載の照射システム。
8. 前記伝送部位は、前記光ファイバのコアおよびクラッドのうち少なくとも一方である、請求項６または７に記載の照射システム。
9. 前記漏洩部は、前記光ファイバの長手方向に間隔をあけて設けられた複数の漏洩区間を有した、請求項１～８のうちいずれか一つに記載の照射システム。
10. 前記複数の漏洩区間は、前記長手方向における長さが互いに異なる複数の漏洩区間を含む、請求項９に記載の照射システム。
11. 長さが互いに異なる前記複数の漏洩区間において、前記漏洩区間の前記長手方向における長さは、前記発光装置に近いほど短い、請求項９または１０に記載の照射システム。
12. 前記複数の漏洩区間は三つ以上の漏洩区間であり、前記間隔として複数の間隔が設けられ、
    前記複数の間隔が、長さが互いに異なる複数の間隔を含む、請求項９～１１のうちいずれか一つに記載の照射システム。
13. 長さが互いに異なる前記複数の間隔は、他の間隔よりも前記発光装置の近くに位置されるとともに当該他の間隔よりも長い間隔を含む、請求項１２に記載の照射システム。
14. 前記複数の漏洩区間は、他の漏洩区間よりも前記発光装置の遠くに位置されるとともに当該他の漏洩区間よりも光の漏洩率の高い漏洩区間を含む、請求項９～１３のうちいずれか一つに記載の照射システム。
15. 少なくとも前記深紫外光の出力パワーが変化するよう前記発光装置を制御可能なコントローラを備えた、請求項１～１４のうちいずれか一つに記載の照射システム。
16. 前記光ファイバにおいて伝送された検査光を受光する受光部を備え、
    前記コントローラは、前記受光部での前記検査光の受光強度に基づいて前記発光装置を制御する、請求項１５に記載の照射システム。
17. 前記コントローラは、前記検査光の受光強度が低いほど前記深紫外光の出力パワーが大きくなるよう、前記発光装置を制御する、請求項１６に記載の照射システム。
18. 前記コントローラは、前記受光強度が所定強度以下である場合に、報知出力を実行するよう出力デバイスを制御する、請求項１６または１７に記載の照射システム。
19. 前記発光装置から離れた位置で前記検査光を前記発光装置に向けて反射する反射部を備えた、請求項１６～１８のうちいずれか一つに記載の照射システム。
20. 前記検査光は、前記青色光である、請求項１６～１９のうちいずれか一つに記載の照射システム。
21. 前記検査光は、アイセーフ波長の光である、請求項１６～１９のうちいずれか一つに記載の照射システム。
22. 前記アイセーフ波長は、１４００［ｎｍ］以上かつ２６００［ｎｍ］以下である、請求項２１に記載の照射システム。
23. 深紫外光および前記深紫外光とは異なる波長の検査光を出力する発光装置と、
    前記発光装置から出力された深紫外光および検査光を伝送し、少なくとも前記深紫外光をその外周から漏洩する漏洩部が設けられた光ファイバと、
    前記検査光を受光する受光部と、
    を備えた、照射システム。
24. 請求項１～２３のうちいずれか一つに記載の照射システムに含まれる前記光ファイバであって、カテーテル内に挿入可能に構成された、光ファイバ。
25. チューブと、
    前記チューブ内に収容され、深紫外光および青色光を伝送するとともに、前記深紫外光および青色光をその外周から漏洩する漏洩部が設けられた光ファイバと、
    備えた、カテーテル。

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