JP4340250B2 - 光線治療器 - Google Patents

Description

本発明は、近赤外線等の光線によって炎症性疼痛を緩解する光線治療器に関するものである。

赤外線照射が、血管を拡張させることで組織血流を増加させたり、抗炎症作用や鎮痛作用をもたらしたりすることはよく知られている。特に水、ヘモグロビン、メラニンに対する吸収が少ない近赤外線領域は、生体透過度に優れている。光源としては、広波長帯域で発光するハロゲンランプやカーボンアーク灯が従来用いられてきたが、近年は波長を狭帯域化した半導体レーザを用いた治療器や、より長寿命で小型軽量となる近赤外線発光ダイオードを用いた治療器が提案されるに至っている（例えば特許文献１〜３参照）。

図６は、特許文献１に記載された従来の赤外線治療器の発光源部分の構成を示す。フレキシブル基板１０１の上に複数の近赤外線発光ダイオード１０２が所定間隔をおいてパネル状に実装されている。各近赤外線発光ダイオード１０２の先端形状は、それぞれ丸型に形成されている。発光ダイオード１０２の先端が丸いのは、光の拡散を抑制するレンズとして集光するためと、先端を患部に押し付けることによって指圧効果をもたらすためである。これにより治療光の照射野を狭め、患部方向のみに効率的に照射できる構成である。

一方この種の光線治療器では、皮膚における熱傷等の傷害を起こさないように、皮膚温度上昇に応じて治療光の照射量を制御したり、治療効果を一定に保つよう治療器と患部との距離に応じて治療光の照射量を制御したりするものもあった。（例えば特許文献４〜６参照）。

赤外線治療器の外観形状は、プローブ把持部を手に持って、狭い範囲の患部に直接接触させて用いる手持ちタイプと、広い体表面範囲に非接触で照射するスタンドタイプが主流である。スタンドタイプの中には、治療光をレンズ集光後マニピュレータで先端部に導光し、高いパワー密度を得るものもある。
特開平１１−１９２３１５号公報（図１〜図２） 特開２０００−２５４２４１号公報（図３〜図４） 特開２００３−１５９３４１号公報（図４） 特開平９−２２０２９１号公報（図１） 特開平１０−５３５７号公報（図１） 特開平１０−２０１８６１号公報（図１）

このような光線治療器は、深部組織に対する治療や治療効果の持続性等を求めて、年々高い出力パワーを持つものが現れているが、必ずしも十分な安全性が保たれているとは言えない。特に目に対する保護に関しては、保護メガネ（ゴーグル）の着用励行を謳う程度であり、万一保護メガネなしで治療光を凝視すると、網膜に損傷を与える危険性があった。皮膚に対する熱傷害は治癒可能な可逆反応である場合が多い一方、網膜に対する傷害は治癒し得ない非可逆反応となる場合が多い。

光源の種類のうち、直進性が極めて高いレーザは最も目に対するリスクが高いが、照射方向を絞った高指向性・皮膚接触型の発光ダイオード治療器や、極めて高い出力を有するランプ治療器でも、同様の課題を有している。

特に治療光が近赤外領域である場合、目には見えず、また遠赤外線のような熱感もほとんどないため、本当に治療光が照射されているのかどうか、治療光だけでははっきりしない。不用意に、あるいは照射方向や照射領域が正しいかどうかを確認するため、治療光が照射されている最中でも、至近距離から照射口を覗き込んでしまう危険性があった。

専門的知識を有する医師が定められた医療機関において、外部からの立ち入り制限や保護メガネの着用を含め、十分に安全管理を施した環境下で用いられる場合はともかく、一般家庭等において、専門的知識を有さない患者本人が自宅で患部にあてがって治療する場合や、子供をはじめ治療に無関係な人間が周囲に存在する場合、患者本人や周囲の人間が治療光を凝視してしまうリスクがあった。

本発明は、このように治療光が患者、施術者、周囲の人間の目に傷害を与えうる危険を低減する光線治療器を提供することを目的とする。

本発明の光線治療器は、上記課題を解決するために、近赤外線を含む治療光を照射する治療光出力手段と、可視光を照射する可視光出力手段と、前記治療光出力手段及び前記可視光出力手段を調光制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、少なくとも治療光出力手段による前記治療光照射直前または照射中に、前記可視光出力手段により前記可視光を繰り返し光量変化させて照射させることを特徴とする。

この構成によれば、治療光照射直前または照射中に可視光の光量を繰り返し変化させることにより、一定量以上のこの可視光が眼内に入ると縮瞳と呼ばれる対光反応を起こす。これはちょうどカメラのストロボ発光の前に予備発光させていわゆる「赤目」を軽減させる原理と同様に作用し、この可視光を見た患者または施術者の瞳孔径を絞らせることになる。また眩しい可視光の発光によって、直視を妨げるまばたき回避反応をも誘発する。つまりこの瞳孔径を絞らせたり、瞬きをする状態で、仮に保護メガネなしで治療光を見てしまっても、網膜に入射する光量は非常に少なくなるため、目に対する安全性が向上する。

以上の説明にも記したように、前記制御手段は、前記治療光出力手段による治療光の照射直前にも、前記可視光出力手段により前記可視光を繰り返し光量変化させて照射させる。それにより、縮瞳を早期に発生させて、より安全性を高めることができる。

また、前記可視光出力手段から照射される可視光は、前記治療光出力手段による治療光の照射方向と概略同一方向に照射され、治療光照射前に目標部位を特定するガイド光である構成とすることができる。この構成によれば、治療光とガイド光となる可視光は同一方向に照射されるので、注視線と治療光の照射角度が浅くなるにつれ可視光入射量も増える。つまりリスクが高まるにつれ瞳孔径を絞らせたり、眩しさによってまばたきさせたり視線を外させる安全作用も強まる。この可視光出力手段は、治療光照射前の治療光照射領域を特定するガイド光としても兼用できるため、安価に構成できる。

また好ましくは、前記可視光出力手段及び前記治療光出力手段は各々、１素子以上の発光ダイオード素子からなり、可視光の発光ダイオード素子と治療光の発光ダイオード素子が直列に接続され、治療光を発光させる際は可視光も発光させる。この構成によれば、万一断線故障等により可視光が出力されなくなった時は、同時に治療光も出力されなくなる。つまり治療光のみ出力されている状態で、思わず照射口を覗き込んでしまうといった危険が回避される。

また好ましくは、警告音送出手段と、治療光照射部位との距離を検出する測距手段とを備え、前記制御手段は、前記測距手段からの出力に応じて、前記警告音送出手段からの音量または警告音送出パターンを変化させ、あるいは前記可視光出力手段からの光量または発光パターンを変化させる。この構成によれば、例えば制御手段は治療光照射部位との距離が近づくにつれ警告音の音量や可視光の光量をさらに上げることによって、患者ないし施術者にその危険性を強調して自覚させることができる。

また好ましくは、警告音送出手段と、治療光照射部位の温度を検出する温度検出手段とを備え、前記制御手段は、前記温度検出手段からの出力に応じて、前記警告音送出手段からの音量または警告音送出パターンを変化させ、あるいは可視光出力手段からの光量または発光パターンを変化させる。この構成によれば、治療光照射によって皮膚温が上昇するにつれ警告音の音量や可視光の光量をさらに上げることによって、患者ないし施術者にその危険性を強調して自覚させることができる。患部への光線治療中、この警告音の音量や音送出パターン、可視光の光量や発光パターンを温度モニタとして活用することで、治療進行度合いのバロメータとして施術者に伝えることが出来る。あるいは低温火傷を回避する目安として用いることも出来る。音や光によって患者自身にも治療光照射に連動した適切なバイオフィードバックがかかり、治療の促進に寄与することが期待出来る。

上記の構成によれば、少なくとも治療光照射中に可視光の光量を繰り返し変化させることにより、縮瞳とよばれる対光反射反応あるいはまばたき回避反応を誘発するので、仮に保護メガネなしで治療光の方を見てしまっても網膜に入射する光量は非常に少なくなり、目に対する安全性が向上する。この瞳孔反応やまばたき回避反応は瞬時に反射的に行われるため、治療途中で体位を変えた時や、覚醒水準が低い状態で偶然患者の目に治療光が入射しようとした場合でも有効である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における光線治療器を側面から見た外観図であり、発光部周辺のみ断面で示す。発光源は、図２に示すように、治療光送出部１ａおよび可視光送出部１ｂを一体化配置して構成されている。治療光送出部１ａは、８３０ｎｍの超高輝度近赤外線発光ダイオード素子のモジュールからなる。可視光送出部１ｂは、ガイド光となる６３０ｎｍの超高輝度赤色発光ダイオード素子モジュールからなる。治療光送出部１ａと可視光送出部１ｂの照射方向、照射野は概略一致しており、可視光送出部１ｂで照らし出された領域が治療部位に相当する。

発光源１は、ＴＯ−６６等のハーメチックシールパッケージにマウントされている。この発光源１のパッケージは、自己発熱を外部へ効率よく放熱できるよう素子基板と熱結合している。ヒートシンク２は、発光源１に熱結合されており、発光源１の自己発熱を放散させる。発光源１は照射プローブの先端部近傍に配置されており、ヒートシンク２はプローブ筐体の一部となっている。ヒートシンク２はアルミニウムからなり、図示しないが小型冷却ファンが取り付けられている。ヒートシンク２後方部には、樹脂からなる握り部３が、ヒンジ４を介して接続されている。ヒンジ４には所定角度ごとにロックできる機構があるため、使用者は握り部３を持ったまま最適な角度位置で患部に治療光を照射できる。

握り部３には、治療光および可視光を入切するための操作スイッチ５が設けられている。握り部３の端部から電源コード６が引き出され、図示しないがＡＣ１００Ｖコンセント部分にＡＣアダプタが備えられている。したがって、電源コード６を介しＤＣ電源が本体装置に供給される。ＡＣアダプタから供給されたＤＣ電源は、握り部３に内蔵された制御部１１（図１では概略位置のみ点線で示す）を介し、発光源１へ接続される。制御部１１は操作スイッチ５の操作により通電され、発光源１を電流駆動することで、治療光ないし可視光の発光量または発光パターンを制御する。

発光源１の前面には集光レンズ７が配置され、発光源１からの治療光ないし可視光を集光し、前方へ所定のパワー密度を持たせる。発光源１から集光レンズ７を介して前方へ治療光ないし可視光を導くために鏡筒８が設けられている。鏡筒８は、内壁面にアルミ蒸着が施されている。９は、可視光〜近赤外線を透過する透明樹脂からなるキャップである。治療光の光軸は、キャップ９の中心線を貫き同心円状となっている。発光源１やその他活電部は、集光レンズ７、鏡筒８ないしヒートシンク２端面により防護され、キャップ９を外しても、使用者は触れられないようになっている。

鏡筒８の外側で照射対象となる患部を望む位置に、測距部１２、および温度検出部１３が取り付けられている。測距部１２は、照射対象となる患部との距離を検出し、温度検出部１３は、照射対象となる患部の表面温度を非接触で検出する。詳述しないが、測距部１２、温度検出部１３とも、発光源１から伝わる自己発熱の影響はキャンセルできるように構成されている。測距部１２及び温度検出部１３は、制御部１１に電気的に接続され、制御部１１は、測距部１２から得られた患部との距離、温度検出部１３から得られた患部の表面温度に基づいて、発光源１における治療光送出部１ａ及び可視光送出部１ｂへの発光制御を行なう。

またヒートシンク２の後方部には放熱通気用の穴が設けられており、その近傍にスピーカーからなる警告音送出部１４（図１では概略位置のみ点線で示す）が設けられている。この警告音送出部１４は制御部１１に接続され、治療光または可視光送出の際に並行して駆動される。

図２は、本実施の形態における光線治療器のブロック図である。制御部１１には入力信号として、操作スイッチ５、測距部１２、および温度検出部１３からの出力信号が供給される。制御部１１、それらの信号に基づき、発光源１として一体化されている治療光送出部１ａ、可視光送出部１ｂの発光量の制御や、警告音送出部１４の制御を行うように構成されている。

図３は、本実施の形態における光線治療器を構成する発光源１の構造を示す概念図である。発光源１は、基板上に面状に配列された表面実装型発光ダイオード素子である治療光ＬＥＤ１０ａおよび可視光ＬＥＤ１０ｂからなり、それらが概略円形状に配置されている。治療光ＬＥＤ１０ａは、治療光送出部１ａにおける波長８３０ｎｍの治療光発光ダイオード素子モジュールを構成し、ここでは合計１５２個配置されている。また、可視光ＬＥＤ１０ｂは、ガイド光となっている可視光送出部１ｂにおける波長６３０ｎｍの発光ダイオード素子モジュールを構成し、ここでは合計３２個配置されている。

各治療光ＬＥＤ１０ａおよび可視光ＬＥＤ１０ｂの配置ピッチは、１ｍｍ以下である。ガイド光となる可視光用の可視光ＬＥＤ１０ｂを中心付近に多く配置することで、治療光ビームの中心軸集中を緩和して、光強度の均一化を図るとともに、可視光の視認性を高め、照射ポイントを明確に示す効果が得られる。治療光ＬＥＤ１０ａと可視光ＬＥＤ１０ｂは、同一形状、同一視野特性を有しており、それぞれ同心円状に均等割付されている。そのため、治療光とガイド光となる可視光は、光軸かつ全周方向に対しほぼ均一に放射される。パターン配線回路上は、近傍領域ごと８ブロックに分け、１９個の治療光ＬＥＤ１０ａと４個の可視光ＬＥＤ１０ｂを１組として直列接続し、このブロックを８系統並列接続した回路構成となっている。

図４は、発光源１及び制御部１１の出力制御系の概略回路構成を示す図である。制御部１１の出力制御部分は、電流源１５、１７、治療光用電流制御回路１６、および可視光用電流制御回路１８を備えている。治療光用電流制御回路１６と可視光用電流制御回路１８は、マイクロコンピュータからなる判定部１９に接続されている。判定部１９には、図２に示した測距部１２、および温度検出部１３からの出力信号が供給される。また図示しないが、判定部１９の出力に基づき、警告音送出部１４の制御が行われる。

治療光送出部１ａには、１９個の治療光ＬＥＤが直列接続された治療光ＬＥＤアレイ２０が８系列配置されている。可視光送出部１ｂには、４個の可視光ＬＥＤが直列接続された可視光ＬＥＤアレイ２１が８系列配置されている。発光源１には、治療光送出部１ａと可視光送出部１ｂに加えて、８系列のダイオードアレイ１ｃが設けられている。

治療光ＬＥＤアレイ２０のアノード端子２２には、治療光電流制御回路１６が接続されている。治療光ＬＥＤアレイ２０のカソード端子２３は、可視光ＬＥＤアレイ２１のアノード端子２４と接続されるとともに、ダイオードアレイ１ｃを構成するダイオードのカソードと接続されている。ダイオードアレイ１ｃのアノードコモン端子には、可視光用電流制御回路１８が接続されている。可視光ＬＥＤアレイ２１の各々のカソード端子２５は、ＧＮＤに接続されている。

以上のように、発光源１に通電する経路は２種類あり、それぞれ１方向にしか電流は流れず、いずれもＧＮＤと表記した帰還路側へのみ電流が流れ得る構成である。すなわち、電流源１５から治療光用電流制御回路１６を介して、治療光ＬＥＤアレイ２０と可視光ＬＥＤアレイ２１の両者に通電させる経路と、電流源１７から可視光用電流制御回路１８、ダイオードアレイ１ｃを介して、可視光ＬＥＤアレイ２１のみに通電させる経路の２種類である。

治療光電流制御回路１６を駆動した場合は、可視光電流制御回路１８を駆動していなくても、治療光ＬＥＤアレイ２０と同じ電流が可視光ＬＥＤアレイ２１にも流れるため、治療光のみが発光することはない。治療光電流制御回路１６や可視光電流制御回路１８の制御系に何らかの故障を生じた場合でも、常に可視光側が優先的に発光するか両者とも発光しないような動作となるため、故障と勘違いして、間近に治療光が発光している発光源１を覗き込んでしまう危険が大幅に低減される。

また万一特定素子の系列で断線が生じた場合でも、赤外線領域の治療光ＬＥＤアレイ２０と可視光ＬＥＤアレイ２１が直列接続されているため、部品故障箇所の特定が容易となる。また、多数個の素子を直列接続することで、各系統へ流す電流が均一化され、輝度ムラが生じ難くなる効果も得られる。

図５は、基本的な治療光と可視光の動作パターンを示すタイムチャートである。（ａ）は操作スイッチ５のオン、オフの状態、（ｂ）は警告音の発音状態、（ｃ）は可視光の発光状態、（ｄ）は治療光の発光状態を示す波形図である。

操作者が操作スイッチ５を押したとき、意図的な操作と認識するまでの所定時間、例えば０．５秒間は、不感帯として動作しない。これにより、意図せずに何か物が当たっただけの場合や、汚れを拭き取ろうとして不用意に操作スイッチ５に短時間触れただけでは、反応しないようにしている。そのまま操作スイッチ５を押し続けていると、警告音送出部１４からピピピと短時間の治療光照射前警告音を送出するとともに、可視光送出部１ａから極めて短時間のストロボ状の発光を、所定時間だけ繰り返す。発光ダイオードは、所定の熱負荷範囲内であれば、大電流をパルス発光させることが可能である。

この照射警告時間中に治療部位を特定し、よければそのまま操作スイッチ５を押し続けていることで、（ｄ）に示すように、治療光送出も開始される。治療光照射中の警告音は、ピーピーという低周期の警告音に変わり、治療光非照射である照射準備期間の警告音と区別できる。もし操作スイッチ５から手を離せば、いつでも即座に警告音も可視光も停止する。図４に示した治療光電流制御回路１６は、治療光送出部１ａと可視光送出部１ｂの両者に同一電流のＣＷ連続照射成分を印加し、可視光電流制御回路１８は、このＣＷ連続照射成分に加えて、ストロボ状のパルス成分を可視光送出部１ｂのみに重畳させる。

ストロボ状の可視光が眼内に入ると縮瞳と呼ばれる対光反応を起こし、この可視光を見た患者または施術者の瞳孔径を絞らせる。また眩しい可視光の発光によって、直視を妨げるまばたき回避反応をも誘発する。つまりこの状態で、仮に保護メガネなしで治療光を見てしまっても、網膜に入射する光量は非常に少なくなるため、目に対する安全性が向上する。このストロボ状可視光が弱まるか消失すると、逆に瞳孔径は大きくなる（散瞳する）ため、可視光電流制御回路１８は、照度変化に対する瞳孔径の反応時間に対応して、連続間欠的に可視光を発光させ続けるように構成される。図５の治療光駆動電流（ｄ）は、所定時間経過後は、定常状態で出力される場合について示されているが、パルス的に出力される場合であっても、治療光の照射直前または、照射中に可視光が出力されることにより、縮瞳を起こすことで、危険を低減することができる。

次に測距部１２の出力信号に基づく制御部１１の動作について説明する。測距部１２による測距方式には、例えば、検出対象の色や反射率に影響され難く、検出の精度が高い反射光学式を用いる。測距部１２は、治療光とは異なる波長を有する赤外線を投光し、三角測量の原理を用いて、受光素子ＰＳＤ上での反射光の位置を測定することで、検出対象である患部までの距離を測定する。制御部１１は、判定部１９に供給された測距部１２の出力信号に基づいて、治療光照射部位となるこの患部と照射口との距離が近づくにつれ、警告音の音量および可視光のストロボ状パルス電流のピーク値を増加させる。つまり、警告音の音量や可視光のストロボ状パルス電流のピーク値は、患部に照射される治療光の、単位面積あたりのパワー密度に対応するように設定される。これにより、警告音の音量や可視光のストロボ状パルス電流のピーク値の増加により、目に対する危険性をより強調して喚起自覚させるとともに、意図どおりの患部治療の場合も、確実に治療光の照射状態を患者に判り易く明示することができる。

次に、温度検出部１３の出力信号に基づく制御部１１の動作について説明する。温度検出部１３は、サーモパイルおよびサーミスタを備えた放射温度計により構成され、照射対象となる患部の表面温度を非接触で検出する。人間の熱反応特性には個人差があるが、蛋白変性が生じる４２℃以上では注意が必要となる。一般的に低温火傷に至るリスクは、温度と時間の積で定められる。４４℃では６時間、４５℃では３時間、４６℃では１．５時間というように、１℃の温度上昇ごとに火傷となるまでの時間は半減することが知られており、５１℃では２〜４分で火傷となる。

そこで制御部１１は治療光照射中、温度検出部１３により患部となる皮膚表面温度を常時監視しておき、判定部１９に供給された温度検出部１３の出力信号に基づいて、検出温度の上昇に従い、可視光送出部１ｂにおける発光光量と、警告音送出部１４における警告音の音量を増大させる。また所定温度、例えば４７℃以上の場合、前述の温度−時間危険カーブに所定安全係数をかけた点を通過した際に、治療光送出部１ａにおける発光光量を減少させる。さらに高い所定温度、例えば５０℃の場合は、治療光送出部１ａからの発光を下げるとともに、照射禁止状態を示すように、照射準備中や本照射中とは異なる「ビー」といった連続警告音を警告音送出部１４から送出させる。

一般の治療では、光線治療照射が進むにつれて所定のカーブに従って患部の皮膚温度が上昇する。上述の警告音の音量をまさに皮膚温度モニタとして、治療の進行を患者本人がより強く自覚出来るため、温熱皮膚感覚が麻痺している患者にも適切なバイオフィードバックがかかり、治療の促進に寄与することが期待出来る。本実施の形態の構成では、安全面も考慮し、患部に照射口を接触させて光線治療することを基本としているため、治療中に可視光を観察し得ないが、温度モニタに対応した表示部を別途設けておけば、より正確に患者に皮膚温度を示すことも可能である。

以上のように、本実施の形態によれば、制御部１１の動作により、治療光照射直前または治療光照射中に可視光送出部１ｂがストロボ状の発光を繰り返すため、この可視光が眼内に入った場合は、縮瞳と呼ばれる対光反応を起こす。あるいはこの眩しい可視光の発光によって、直視を妨げるまばたき回避反応をも誘発する。つまりこの状態で、仮に保護メガネなしで治療光を見ても、網膜に入射する光量は非常に少なくなるため、目に対する安全性が向上する。

また治療光送出部１ａとガイド光となる可視光送出部１ｂは、同一の発光ダイオード素子モジュール基板上の同一光軸中心に均等配置されて、発光源１を形成しているため、治療光の目への入射角度が浅く、あるいは入射距離が近くなって目に対する傷害の危険性が高まるほど、対光反応やまばたき回避反応といった安全性も高まるようになる。

また治療光ＬＥＤアレイ２０と可視光ＬＥＤアレイ２１が直列接続され、治療光ＬＥＤアレイ２０のみの通電はなされない一方、可視光ＬＥＤアレイ２１のみへは単独通電ないし電流重畳が出来る回路構成としたため、可視光のみ出力されないといった故障は生じなくなる。つまり治療光のみ出力されている状態で、思わず照射口を覗き込んでしまうといった危険が回避される。

また測距部１２による測距結果に応じて、治療光照射部位との距離を警告音の音量や可視光の光量で知らせることで、患者ないし施術者にその危険性を強調して自覚させることができる。

さらに温度検出部１３による検出結果に応じて、治療光照射部位である患部皮膚温を警告音の音量や可視光の光量で知らせることで、患者ないし施術者に低温火傷を回避する目安として自覚させることができる。この温度モニタ情報を治療進行度合いのバロメータとして施術者に伝えることも出来る。通常の治療中は、測距部１２による測距結果に基づく治療光の照射パワー密度や、温度検出部１３による患部皮膚温度を音や光で患者自身にも知らせることで、患部の温熱感覚以外に適切なバイオフィードバックがかかり、治療の促進に寄与することも期待出来る。

なお、上記実施の形態において、操作スイッチ５では発光源１を入切する機能を有するものとしたが、強・中・弱という出力切り替えの機能を有するようにしてもよいし、連続的に治療光出力を可変させる機能を有する構成としてもよい。治療光の照射前準備段階と本照射中とを、このスイッチの半押し状態から本押し状態で確定するような２段スイッチで構成してもよい。

また治療光送出部１ａの発光をＣＷ定電流としたが、間欠パルス駆動としてピーク出力をさらに多くしてもよい。平均出力やピーク出力値、間欠出力の時間間隔あるいは周波数を揺らがせてもよい。

また光源１の種類は発光ダイオードに限るものではない。狭帯域の単一波長ではなく、例えばキセノン灯のように多波長成分を含んでいてもよい。上記実施の形態では治療光波長を８３０ｎｍ、可視光波長を６３０ｎｍとしたが、これに限定されるものでもない。治療光波長が可視光領域の４００ｎｍ〜７００ｎｍに及ぶ光源、あるいは可視光領域そのものの光源でもよい（可視領域の赤色光も、疼痛緩解や血流改善に寄与することが知られている。）。広帯域を有する光源にバンドパス光学フィルタをかけることで狭帯域化させたり、治療光成分とガイド光としての可視光成分を取り出したりする構成でもよい。

上述の実施の形態では、治療光の発光ダイオード素子を１５２個、ガイド光の発光ダイオード素子数を３２個としたがこれに限るものではない。より多数の発光ダイオード素子を組み合わせてもよいし、並列接続した系列ブロックごとに点灯素子を時分割で切り替えながら、間欠パルス駆動してもよい。より多くの波長素子を組み合わせてもよい。

系列ブロックごとの光度ないし輝度をより均一化させるために、個別の制限抵抗を備えて調整してもよい。ダイオードアレイ１ｃにおける８個のダイオードを可視光ＬＥＤとしてもよい。

一般的に知られている目の嫌悪反応（まばたき反応）時間０．２５秒に対応させて、可視光と治療光を交互に発光させてもよい。

皮膚温度上昇時の治療光光量制限は、照射開始後の上昇カーブに応じて学習し、患者ないし患部ごと適正な照射量を算出し照射してもよい。温度検出部１３と測距部１３とを組み合わせて、照射位置が変動ないし患部から照射口が離脱したことを検出し、温度検出動作を一時停止させるなどしてもよい。

別途室内の照度検出部を設け、暗い部屋では使用出来ないか、あるいは治療光の光量制限をかけるように構成してもよい。筐体の一部、全体あるいは別設部分に可視光出力部と等価な照明部を備え、本実施の形態の治療器の周囲全体を明るく照らし出すことで、同様の安全性向上効果を得てもよい。

警告音は単に音量を増減させるのではなく、音色や周波数あるいはメロディ種類を変え構成としてもよい。またこの警告音は必ずしも注意を喚起するためだけの不快な音である必要はない。むしろ音量や音色の変化によって、検出対象の状態変化を明瞭に示すものである方が好都合となる。

ヒートシンク２は、筐体外部に露出するようにしたが、その外側にカバーを設け、使用者が温度上昇するヒートシンク２に直接触れられないようにしてもよい。小型冷却ファンではなく、ペルチェ素子を取り付け電子冷却してもよい。電源１０も、筐体の中に含めてよい。患部へ向けて照射されるガイド光とは別に、動作状態を示す表示や音を付加してもよい。最大治療時間を規定するタイマーを設けてもよい。キャップ９が皮膚に接触した時のみ光照射できるよう、先端部に電気的ないし機構的タッチセンサを設けてもよい。

筐体の形状も、図１に示したような握り部を持つプローブ一体構造でなく、自立スタンド型でもよい。ヒンジ４は１箇所ではなく、多数箇所化したり、フレキシブルに全周方向に曲げられるようにしてもよい。伸縮できるようにしてもよい。装置全体を、ハンディ型ではなく、床上や机上に設置できる形状とし、フレキシブル管や蛇腹あるいはマニピュレータによって照射方向を変えられる構造としてもよい。非接触照射を前提とし、机上に固定できるよう別途保持アームを備えてもよい。

本発明にかかる光線治療器は、治療光の照射前または照射中に可視光の光量を繰り返し変化させて、縮瞳とよばれる対光反射反応やまばたき回避反応を誘発することで、目に対する安全性を向上させる効果を有し、近赤外線等の治療光で炎症性疼痛を緩解する治療器として有用である。

本発明の実施の形態における光線治療器の要部断面を含めた外観図 同光線治療器の回路構成を示すブロック図 同光線治療器における発光源の発光ダイオード素子の配列を示す概念図 同光線治療器における発光源及び制御部の概略回路構成図 同光線治療器における基本的な治療光と可視光の動作パターンを示すタイムチャート 従来例の光線治療器における発光源の構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図

符号の説明

１ 発光源
１ａ 治療光送出部
１ｂ 可視光送出部
２ ヒートシンク
３ 握り部
４ ヒンジ
５ 操作スイッチ
６ 電源コード
７ 集光レンズ
８ 鏡筒
９ キャップ
１０ａ 治療光ＬＥＤ
１０ｂ 可視光ＬＥＤ
１１ 制御部
１２ 測距部
１３ 温度検出部
１４ 警告音送出部
１５、１７ 電流源
１６ 治療光用電流制御回路
１８ 可視光用電流制御回路
１９ 判定部
２０ 治療光ＬＥＤアレイ
２１ 可視光ＬＥＤアレイ
２２、２４ アノード端子
２３、２５ カソード端子
１０１ フレキシブル基板
１０２ 発光ダイオード

Claims (6)

1. 近赤外線を含む治療光を照射する治療光出力手段と、可視光を照射する可視光出力手段と、前記治療光出力手段及び前記可視光出力手段を調光制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、少なくとも治療光出力手段による前記治療光照射直前または照射中に、前記可視光出力手段により前記可視光を繰り返し光量変化させて照射させることを特徴とする光線治療器。
2. 前記制御手段は、前記治療光出力手段による治療光の照射直前に、前記可視光出力手段により前記可視光を繰り返し光量変化させて照射させる請求項１に記載の光線治療器。
3. 前記可視光出力手段から照射される可視光は、前記治療光出力手段による治療光の照射方向と概略同一方向に照射され、治療光照射前に目標部位を特定するガイド光である請求項１記載の光線治療器。
4. 前記可視光出力手段及び前記治療光出力手段は各々、１素子以上の発光ダイオード素子からなり、可視光の発光ダイオード素子と治療光の発光ダイオード素子が直列に接続され、治療光を発光させる際は可視光も発光させることを特徴とする請求項１記載の光線治療器。
5. 警告音送出手段と、治療光照射部位との距離を検出する測距手段とを備え、前記制御手段は、前記測距手段からの出力に応じて、前記警告音送出手段からの音量または警告音送出パターンを変化させ、あるいは前記可視光出力手段からの光量または発光パターンを変化させる請求項１記載の光線治療器。
6. 警告音送出手段と、治療光照射部位の温度を検出する温度検出手段とを備え、前記制御手段は、前記温度検出手段からの出力に応じて、前記警告音送出手段からの音量または警告音送出パターンを変化させ、あるいは可視光出力手段からの光量または発光パターンを変化させる請求項１記載の光線治療器。

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