JP6072003B2 - 角膜疾患を治療および／または予防するための装置 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は角膜の疾患を治療および予防する分野にある。より特定的には、治療剤を光活性化することにより、遊離基を放出するための、および／またはコラーゲンのクロスリンクを引起すための、装置および方法に関する。

発明の背景
角膜コラーゲンクロスリンク（ＣＸＬ）は角膜の治療であり、たとえばリボフラビン点眼剤といった発色団が投与され、紫外線（ＵＶ）が角膜に照射されて、コラーゲンのクロスリンクを増加させる。現在、ＣＸＬ治療は、角膜の一次的（円錐角膜）および二次的（医原性角膜拡張症）の拡張性の疾患ならびに感染性（細菌、ウイルス、真菌および寄生虫）および非感染性の角膜融解を治療するのに有効に使用できるか、臨床テストが行なわれている。具体的には、リボフラビンの投与およびＵＶ照射の組合せは、コラーゲンのクロスリンクを引起し、角膜の物理的強度を増加させる。さらに、分裂する遊離基を発生させることにより、感染性の微生物、真菌およびこれらの感染を引起す寄生虫エージェントを排除することができる。さらに、リボフラビンの投与およびＵＶ照射の組合せは立体障害によって酵素消化に対する支質抵抗を高める。同様に、クロスリンクによってもたらされる生理機能の変化は、より深い組織部内に微生物が入り込むことを防ぎ得る。

ヒト組織へのＵＶ照射の適用は潜在的に有害である。なぜなら過度の露光は目の組織に損傷を与える可能性があるからである。

ＷＯ２００９／０４２１５９は、目の治療の用途向けの着用可能なフォトアクティベータが開示されている。当該装置は着用可能なフレームを含み、ここに光源ハウジングが取付けられる。実施の形態において、異なる大きさの異なるレンズを位置付けることができ、１対の赤外線源−フォトトランジスタを用いてどのレンズのサイズが定位置にあるかを検出することができる。放射源の制御電流はフォトトランジスタの信号に依存し得る。放射源は、さらに後端面フォトディテクタまたは同様のものを含んで一定の出力パワーを与える。

ＵＶ照射は強過ぎる強度または間違った状態で与えられると、損傷をもたらし得る。ＷＯ２００９／０４２１５９のフォトアクティベータの不利点は、眼科医が選択する設定に正しい動作が依存することである。したがって、フォトアクティベータはＷＯ２００９／０４２１５９で教示されるように、専門の訓練された眼科医しか使用することができない。

発明の概要
本発明の目的は、角膜疾患を治療および／または予防するための改良された装置を提供することである。さらなる目的は、特に感染性および非感染性の角膜融解について、角膜疾患を治療および／または予防するための装置を提供することである。さらなる目的は、一般の眼科医が使用できるよう、扱いが容易である装置を提供することである。

本発明の一局面に従い、角膜疾患を治療および／または予防するための装置が提供される。本装置は以下を備える：
−アプリケータヘッドであって、非毒性物質を誘起できる放射源を含み、さらに
−放射するよう放射源を活性化するよう動作可能であるコントロールを備える。

ここにおいて、以下の２つの条件のうち、少なくとも１つが満たされる：
−アプリケータヘッドは、角膜に対するアプリケータヘッドの位置に依存して、信号を測定可能な第１のセンサを含む；
−アプリケータヘッドは角膜と物理的に接触するよう構成されている。

コントロールは、センサによって測定された信号に依存して放射するよう放射源を活性化させるよう、またはアプリケータヘッドが角膜に接すると放射源を活性化させるよう、動作可能である。

本発明のすべての局面において、コントロールまたはその一部はアプリケータヘッドに統合することができ、コントロールはアプリケータヘッドに統合される部分を含むことができ、アプリケータヘッドまたはコントロールと通信する別の制御ユニット（複数もあり）は別の単一のユニット／複数のユニットに統合され得る。

非毒性物質は、光活性化可能治療剤、すなわち照射により、照射されなかった場合には有することができない何らかの特性を有する状態になり、治療および／または予防を助ける物質、であり得る。放射に反応する物質の部分は「発色団」と呼ばれる。多くの場合、照射されると、このような発色団は異なるより長い波長で放射線（蛍光）を出す。非毒性物質の一例は、リボフラビンである。

放射源は一般に電磁放射の源、特にＵＶ、可視光または赤外光、特に使用される発色団の吸収スペクトルに依存する特定の波長または波長帯を有する放射の源である。特に、発光波長は２８０ｎｍおよび１５００ｎｍの間、または３００ｎｍおよび１４００ｎｍの間、たとえば３００ｎｍおよび８００ｎｍの間、またはたとえば３００および５００ｎｍの間の範囲内にあり得る。放射源は、アプリケータヘッド自体に統合される、ＬＥＤのような光発光エレメントを含み得る。代替的に、放射源は他の場所、たとえばコントロールに配置される、少なくとも１つの光発光エレメントに接続される光ファイバケーブルの端部によって構成され得る。このような実施の形態において、放射源は少なくとも１本の光ファイバケーブルを含み、これはアプリケータヘッドの遠位部を、アプリケータヘッドの外に配置される、または任意にアプリケータヘッド内に配置される、照射発生エレメントに接続する。

ここで「光ファイバケーブル」は光ファイバを含み、ファイバ自体を保護するためのジャケットまたは他の外部保護を任意に有する。特定のスペクトル幅の放射が出力されるのなら、用いられるファイバはしばしばマルチモードファイバである。

すべての局面において、第１のセンサは、角膜における光活性化可能治療剤の飽和度を測定可能であるセンサであり得る。これは、たとえば放射源によって生成された放射が当たり、アプリケータヘッドが十分近い場合に、発色団によって引起される蛍光を測定することにより行なわれる。

すべての局面において、アプリケータヘッドは、現在使用されているスリットランプのゴールドマン圧平眼圧測定装置用の標準ホルダに適合するよう構成可能である。

他の局面に従い、角膜疾患を治療および／または予防するための装置は、非毒性物質の光活性化可能治療剤を誘起できる放射源を有するアプリケータヘッドと、放射するよう放射源を活性化するよう動作可能であるコントロールとを含み、コントロールは近接および／または蛍光フィードバックが感知されない場合には放射源を活性化させないよう構成され、フィードバックはアプリケータヘッドが角膜の近くにあることを示す、および／または光活性化可能治療剤が十分な濃度で存在することを示す。

本構成は上記の手段によって達成され得る。すなわち、アプリケータヘッドであって、角膜に対するアプリケータヘッドの位置に依存して、および／または角膜における非毒性の光活性化可能治療剤の飽和度に依存する信号を測定可能である第１のセンサを含む、またはアプリケータヘッドは角膜と物理的に接するよう構成される。

本発明の局面に従うアプローチは、装置の扱いが容易であり、間違った取扱いは有効に防止されるという利点をもたらす。したがって、一般の眼科医は安全に装置を用いることができる。これは特に角膜感染率が高いが、高度の専門化の眼科医（角膜の専門家）が少ない国で特に有利である。

蛍光信号を感知するセンサは二重の機能を有し得る。第１に、光活性化可能治療剤が十分な濃度にあることを確実にする。これは、用途に依存して、放射が十分に吸収されることを確実にする場合重要であり得る。これは適切なクロスリンクが起こることを確実にしながら、より奥の目の構造が損傷を受けないことを確実にする。さらに、角膜が光活性化可能治療剤で十分飽和されない状態で、一般の眼科医が照射治療を開始することを防止する。第２に、アプリケータヘッドが適切に配置されることを確実にする。なぜなら、センサが蛍光物質がある場所から離れ過ぎると、信号は弱くなり過ぎるからである。

コントロールは、一実施の形態において、眼科医が放射源をスイッチオンできるようプログラミングされ得る。スイッチオンした後で、感知信号がしきい値より低い（「感知信号」は任意に経時的センサ信号の合計もしくは平均、またはセンサ信号から得られた他の値であり得る）場合、放射源はスイッチオフされ、対応するたとえば視覚的および／または聴覚的信号が眼科医に出力される、および／またはコントロールに接続されるコンピュータがその状態を示す。感知信号がしきい値より高ければ、放射源は所定の時間放射するよう活性化できる（またはより一般的には、所定の強度プロファイルに基づく）。その後、放射源は自動的にスイッチオフされる。照射の際、センサは任意に活性化されたままで、放射源をオフに切換え可能であってもよい。

蛍光センサに加えて、または蛍光センサの代わりに、近接センサを含む実施の形態では、近接センサによる近接の検出は、放射源が活性化可能となるための必須条件であり得る。第１の近接センサと第２の蛍光センサの両方がある場合、コントロールは近接が検出され、かつ蛍光放射の特定の条件が満たされた場合のみ、放射源を活性化するよう構成され得る。特に、放射は以下の条件すべてが満たされた場合のみ活性化または続行され得る：
−近接検出器が近接を検出する（すなわち、アプリケータヘッドは角膜から所定の範囲内の距離にある）、
−蛍光信号は、光源がスイッチオンされた上で、特定のしきい値より高い、
−累積された蛍光信号および／または累積された放射パワーから計算された累積ドーセージは、特定の最大値を超えない。

蛍光信号を感知するセンサから得られた信号のしきい値強度は、予め設定またはプログラミング可能である。

このオン／オフ動作の代わりに、感知信号と出力との間でより複雑な関係も可能である。たとえば、必要な放射パワーが特定のレベルを超えないなどのかぎりにおいて、放射出力は蛍光信号が特定の所望のレベルに維持されるよう制御できる。

当該装置はさらに、処理のプロトコルを生成および記憶する可能性を提供し得る。記録されたデータは、感知信号、放射源電流（または他の放射源動作データ）および／または放射時間などを含み得る。データはリアルタイムで、コントロールから記録される外部装置（たとえばコントロールに接続されるコンピュータ）に、連続的に出力できる、または内部メモリに記憶し、後の所望のときに表示および／または中継される。

上記のように、蛍光放射の検出器（たとえば、フォトダイオード）である代わりに、第１のセンサ／近接センサは他の種類のセンサ、たとえば角膜に対する物理的接触を感知するセンサ、または光（たとえばＩＲ）もしくは超音波、容量性、または他の距離測定センサであり得る。この種のセンサは当該技術において周知であり、異なる物理的原理に依存し得る。

一般に、第１のセンサまたは付加的蛍光センサは、アプリケータヘッド内に配置される活性の、電源投入される感知エレメントを含み得る、または代替的にアプリケータヘッドの外の活性エレメント、たとえば制御ユニット内に接続される光ファイバまたは電極を含み得る。特に、内因性または外因性の光ファイバセンサを、本文で説明する感知機能のいずれかのオプションとして用いることができる。

付加的に、またはさらに代替的に、アプリケータヘッドは視覚的確認により、アプリケータヘッドが角膜に接しているか否かを眼科医が判断し、コントロールを手動で活性化できるよう、対応付けられてもよい。眼科医はゴールドマン圧平眼圧測定においてこのようにすることに慣れており、標準の眼圧計に対応する機構を、請求項に記載の発明に従う装置で用いることができる。

特に、第１のセンサが蛍光放射を検出する原理とは別の種類に基づく実施の形態の場合、またはアプリケータヘッドが角膜と物理的に接するよう構成されている実施の形態の場合、システムは蛍光放射を測定する第２のセンサをさらに備えてもよい。ここでは、第２のセンサは目に当たる放射の量を感知でき得る。

本装置、たとえばコントロール自体またはコントロールに通信可能に接続されるコンピュータで実行されるソフトウェアは、蛍光センサ（すなわち、第１および／または第２のセンサ）の適切に処理されたセンサ信号を統合することにより、累積量を評価するよう構成され得る。

本装置は、当該量が累積できることを確実にするよう特にプログラミングされ得る。治療が中断されると、本装置は累積した露光を覚えて、１サイクルを完了するよう治療を続けることができる。この点について、他の実施の形態と同様に、線量計は付加的にまたは代替的に、光源から目に当たる主要放射の量についての測定または計算値を含み得る。このような測定は、たとえば発光エレメントによって生成された放射線の一部であって、光ファイバまたは他の手段によって、強度検出器に向けられた放射線の強度を測定することを含み得る。

角膜に対する近接／距離を測定するまたは物理的接触を測定する第１のセンサと、他方では蛍光を測定する第２のセンサとの組合せは、特に有用であり得る。なぜなら、独立した距離情報により、蛍光センサによって感知される信号は１つのパラメータ（入射された放射線に当たることにより生成される蛍光）にのみ依存し、正確な線量計の用途に適するからである。

角膜の近接が蛍光と独立して感知される実施の形態において、コントロールは近接が検出されたことがないかぎり／または検出されることがないかぎり、放射源をスイッチオンしないよう、プログラミングされ得る。

本発明の局面に従い、装置によって扱うことができる条件は、感染性または非感染性角膜融解といった、角膜の感染性疾患、ならびに円錐角膜、屈折矯正レーザ手術後の医原性角膜拡張症、およびフックス角膜ジストロフィなどの疾患を含み得る。

適切な光活性化可能治療剤はリボフラビンを含むが、他の物質も含み得る。光治療剤のリストは、上記の引例ＷＯ２００９／０４２１５９にある。

放射源は、１つのＬＥＤまたは複数のＬＥＤを含むことができ、特に電磁スペクトルのＵＶまたは可視部分の放射、特にＵＶＡ放射線、特に３００ｎｍを超える波長、特に光治療剤がリボフラビンである場合約３６５ｎｍの波長を含み得る。

放射源の出力は、たとえば１ｍＷおよび１０ｍＷの間であって、これは５ｍＷ／ｃｍ^２および５０ｍＷ／ｃｍ^２の間の照射に対応し、特に照射は１０ｍＷ／ｃｍ^２および３０ｍＷ／ｃｍ^２の間であり得る。

遠位端の表面部（実施の形態において、少なくとも角膜と接する部分）は、角膜の表面より実質的に小さい全体表面面積を有し得る。たとえば、３ｍｍ²および１００ｍｍ²の間の表面面積では、約７ｍｍの直径を有し得る。角膜と接する部分は、遠位端表面部の全体面積よりも実質的に小さくなり得る。

アプリケータヘッド（またはそのハウジング）の外形の一部は、眼科医の多機能装置がマウントを有する標準プローブの形に対応し得る。特に、アプリケータヘッドハウジングは、たとえば普及しているスリットランプの、Haag Streit、Kowa、Bon、Zeiss、Topconなどのプロバイダから入手可能である標準のゴールドマン圧平眼圧計のマウントに導入することができる近位円筒形部を有することができる。

アプリケータヘッドはコントロールとは別に入手してもよい。特に、滅菌パッケージで提供される消耗品であって、１回限定使用の製品であり得る。半導体ベースのコンポーネントにより、滅菌できない部分（ＬＥＤ、センサ部）を含み得る。１回限定使用の製品の代わりに、アプリケータヘッドは、滅菌可能であるおよび／または使用毎に取換えることができる、交換可能な透明（たとえば、ＵＶＡ放射およびあれば蛍光放射用）外カバー（または「１回使用のチップ」）を含むことができる。

このような交換可能外カバーは任意に光学レンズおよび／または角膜に当たる放射および／または角膜からの放射に影響する少なくとも１つの他のフィーチャを含むことができる。

交換可能な外カバーは、１回限りの使用カバーとして構成される場合、１回だけの使用を確実にする安全機能を含み得る。たとえば、外カバーはバーコード、機械読取可能番号、磁気コード、または組込カメラで識別できる独自のパターン、または各単一カバーを独自に特定する他の記号が記入されて、安全フィーチャとして働く。コントロールは、メモリの読取情報（記号）を記憶し、既に使用された外カバーが用いられた場合には活性化を拒むようプログラミングされ得る。このようなバーコード、数字、または他の記号は、放射と干渉しないよう、たとえばカバーの外周に印刷され得る。

このような読取可能記号に加えてまたは代替的に、１回使用のチップは、ヒューズ機能を含むことができ、たとえば治療の終わりにおいて電気パルスによって不可逆的に破壊される構造を含み得る。

付加的に、またはさらに代替的に、外カバーは数回使用するよう、および後の使用の度に滅菌されるよう、対応付けられてもよい。このような場合、安全フィーチャは滅菌の後しか現われないように、たとえば滅菌の際熱衝撃により現われ、特定的に空気に晒されると消えるよう構成され得る。

付加的に、またはさらに代替的に、１回使用チップは、アプリケータヘッドから取除かれると破損するようなものであってもよい。これは、外カバーの取外しをアプリケータヘッドが感知する機能と組合せることができる。当該装置は、治療が完了して新しい治療が開始する前に、外カバーを取外して交換を求めるよう、プログラミングされ得る。１回限定の使用を確実にする他の可能性も意図される。

コントロールがアプリケータヘッドと別にあれば角膜疾患を治療および／または予防するための装置の制御ユニットは、放射源と角膜に対するアプリケータヘッドの位置に依存して信号を測定可能なセンサとを有するアプリケータヘッドへのインターフェイスを含み、制御ユニットは、センサから受取った信号が、アプリケータヘッドが角膜に十分近いことを示す場合にのみ、および／または十分な量の発色団が角膜上におよび／または中にあることを示す場合にのみ、放射源を活性化するようプログラミングされる。

これについて、制御ユニットはコンピュータ用のインターフェイスを任意に有する特定適合ハードウェアであるもしくはその特定適合ハードウェア含む、または作業向けにプログラミングされた、潜在的に付加的汎用インターフェイス装置を有する、コンピュータといった一般的な装置からなり得る。

本装置のさらなる任意の特徴は、アプリケータヘッドに統合されたカメラである。カメラは、眼科医が、処置する角膜の部分を視認できるよう用いることができる。これは適切な整合を得るために、処置の際角膜をモニタするために、および／または記録目的のために処理の画像および／または映像を取込む働きをし得る。付加的に、または代替として、任意の第１のサーバとして働き得る。たとえば、カメラは角膜の２つの異なる光点の重なりを見て、適切な距離を求め、重なったパターンは予め規定された画像に対応することになる。（スペクトル感度を有する）カメラが、出力された光の蛍光を測定するために用いられることも除外されない。カメラは、上記のように、チップが１回だけ使用されることを確実にするためにも用いることができる。

パーツのキットは、アプリケータヘッドに加えて、光活性化可能治療剤の少なくとも１回の投与を含み得る。光活性化可能治療剤および放射源の発光スペクトルは、光活性化可能治療剤の発色団の吸収最大値が放射源の発光波長とほぼ一致するよう、互いに適合され得る。

角膜疾患を治療および／または予防するための治療方法は以下のステップを備え得る：
−光活性治療剤（多くの実施の形態において、溶液）の治療量を角膜に与え；
装置にアプリケータヘッドを設け、当該アプリケータヘッドは光活性治療剤の発色団を誘起可能である放射源を含み、これはそのままの角膜上皮を溶液が通過できる機能に依存して、角膜上皮の先の剥離を伴うまたは伴わず；
−アプリケータヘッドを角膜近くに位置付け；
−以下の２つの条件：
−アプリケータヘッドは角膜と物理的に接触する、
−アプリケータヘッドのセンサは、アプリケータヘッドが角膜に十分近いことを示す、および／または十分な量の発色団が角膜上におよび／または中にあることを示す信号を測定する；
のうち少なくとも一つが満たされるかどうかをチェックし：
−少なくとも１つの条件が満たされた場合、放射源によって角膜を照射し、それにより治療剤を活性化させる。

本方法は、アプリケータヘッドと角膜との間の距離が変わる（患者の頭が動く）、および／または角膜上および／または角膜内にある発色団の量が不十分であると、直ちに治療を止めるステップをさらに備え得る。

一例として、光治療剤としてリボフラビンが選択される。第１の段階において、角膜上皮の剥離は、０．１％リボフラビン溶液の特定の組成およびそのままの角膜上皮を通過できる能力に依存して、剥離が行なわれるまたは行なわれない。次に、０．１％濃度のリボフラビン溶液が、角膜が飽和となるまで３０分与えられる。その後、角膜は直径７ｍｍの遠位端面を有する上記の種類のアプリケータヘッドによって生成される３６５ｎｍの放射線を受ける。アプリケータヘッドは各々が３×２ｍｍのＳＭＤ ＬＥＤの２×１アレイ（オーストリア、ウィーンのRoither Laser Technik社のＵＶＬＥＤ３６５−ＳＭＤ）を含み、行列の合計面積は３×４ｍｍである。ＬＥＤは遠位端面に配置され、ＬＥＤと角膜との間に他の付加的レンズはない。合計放射パワーは３ｍＷ（電流：２０ｍＡ）が選択され、３０分放射される。角膜へのＵＶＡ放射の浸透深度は３００および３３０μｍの間であると見積もられる。フォトダイオードとして、ＥＰＤ−４７０−１／０．９ ３８５−５６５ｎｍ０．６２ｍｍ²ＳＭＤ ＧａＰが用いられる。代替的に、選択されるフォトダイオードはＥＰＤ−４７０−０−１．４ ４２０−５２０ １．７９ｍｍ²ＧａＰである。さらに別の代替として、ＵＶおよび青色フィルタを有するフォトダイオードを用いることができる。

別の実施例において、同じパラメータが選択されるが、放射パワーは１０ｍＷであり、放射は３から５分持続される。同様の結果が達成される。

さらに他の実施の形態は、リボフラビン以外の光治療剤に基づいている。光治療剤に依存して、放射源のスペクトルが適合される。出力放射は、薬剤に依存して、紫外線、可視光、または近赤外線であり得る。

別の実施例において、他の使用剤は０．３ｍｇ／ｍｌの濃度のオフロキサシン（３ｍｇ／ｍｌの１／１０希釈）である。薬剤は、１ｍｍキュベットのように、キュベットによって与えることができる。吸収スペクトルは、電磁スペクトルのＵＶＡ領域において３３５ｎｍに対して９０％および１００％の間低い、３５０ｎｍの波長において、エッジを有する。

図面の簡単な説明
以下において、本発明および実施の形態を実施する態様は、図面を参照して記載される。図面は概略的なものである。図面において、同じ参照符号は同じまたは同様のエレメントを示す。

アプリケータヘッドの図である。 本発明に従う装置のアプリケータヘッドが導入されるマウントにおいて、圧平眼圧計を有するスリットランプの図である。 アプリケータヘッドを有する眼圧計マウントの図である。 アプリケータヘッドの遠位端面の図である。 制御ユニットの概略図である。 光活性化可能治療剤（一例としてリボフラビン）の強度および吸収スペクトル、ならびにこの薬剤の発光スペクトルおよびＬＥＤの発光スペクトルを示すグラフ図である。 本発明に従う装置のさらなる実施の形態の概略図である。

好ましい実施の形態の説明
図１において、アプリケータヘッド１の後ろから（近位側から）見た図が示される。見やすくするために、図面においてアプリケータヘッドのハウジングは透明であるものとして示されるが、実際には透明性は任意であり、ハウジングの特性として必要ない。

本明細書において、「近位」および「遠位」は眼科医の視点から見て用いられる。すなわち、「遠位」は治療される人の目／角膜により近い部分であり、眼科医が目にアクセスする側からは遠く、「近位」は「眼科医により近く／治療される人の目からより遠く」にある。図１において、近位側はアプリケータヘッドの底面左側にあり、遠位側は、アプリケータヘッドの上右側にある。

アプリケータヘッドハウジング２は近位円筒部２．１および遠位部２．２を有し、遠位部２．２は近位部２．１よりも大きい外径を有する構成が示される。遠位端面において、少なくとも１つのＵＶＡ ＬＥＤ３が配置され、ＬＥＤ３によって生成された放射は遠位側に向けられる。選択された構成に依存して、１つのＬＥＤまたはある配置、たとえばＬＥＤの行列状配置があり得る。一実施の形態において、ＵＶＡ ＬＥＤは互いに並んで配置される２つのＬＥＤの２×１の行列を含み、各々は３×２ｍｍの遠位対向表面を有し、合計３×４ｍｍの放射面となる。本実施の形態における合計放射パワーは３ｍＷであり、それにより照射は約１５ｍＷ／ｃｍ²である。示される実施の形態において、アプリケータヘッドはＵＶＡ ＬＥＤから遠位方向に放射される放射に影響するレンズを有さない。この特徴（ＬＥＤと角膜との間にレンズがない）は本発明のすべての実施の形態の任意の特徴である。ただし、放射パワーを均一にするために１つのレンズまたは複数のレンズで特定的に設計されている実施の形態を除く。特に、代替の実施の形態において、アプリケータヘッドはケーラー照明を有し得る。

ＬＥＤの他に、アプリケータヘッドの遠位端面は、角膜の近さに依存する信号を感知するためのセンサ５を含む。具体的には、センサ５はフォトダイオードであり、その感度は、角膜が発色団によって浸透された場合に、角膜から反射された蛍光放射の、およびＬＥＤ照射によって生成されたＵＶ放射の、波長領域内にある。他の有利な特徴に従い、センサは一次的放射に対して感度を有さないよう、すなわちＬＥＤによって生成されるスペクトル組成の放射に対して感度を有さないよう、選択される。

一実施の形態に従い、ＬＥＤは３６５ｎｍの発光波長（すなわち、３６５ｎｍ近くの発光ピークを有するスペクトル組成）を有するよう選択され、発色団はリボフラビンである。センサは一実施の形態において、可視光（特に、緑および黄色の光）に対して４２０および５５０ｎｍ間の感度を有し、ＵＶ感度は非常に小さい、フォトダイオードを含む。一例において、センサはＧａＰフォトダイオードを含む。

示される実施の形態のアプリケータヘッド１はさらに、処置制御のため（たとえば、ＵＶＡ ＬＥＤがオンまたはオフであるかを眼科医に示すため）の任意の制御ライト７を含む。任意のヒューズ８は従来のヒューズの機能（すなわち、ダイオードおよびまたは潜在的エレクトロニクスが高過ぎる電圧／電流を受けないことを確実にする）を有し得る。代替的にまたは付加的に、ヒューズ８はアプリケータヘッドが１回しか使用されないことを確実にするために、処置後ＵＶ ＬＥＤへの電源線を中断させるよう構成され得る。この特徴は、滅菌可能消耗遠位外カバーを含まず、それによりアプリケータヘッドは１回しか使用してはならない実施の形態において有利であり得る。

１回しか使用できない装置であることに対する代替として、アプリケータヘッドは使用毎に取換えることができる交換可能外カバーを含み得る。

近位端において、アプリケータヘッドは外部制御ユニットおよび／またはコンピュータ、たとえばミニＵＳＢコネクタ９へのインターフェイスを含む。ここでのコネクタは、眼科医が角膜に対してアプリケータヘッドを配置することついて明確な視覚的制御を有することを妨げないような態様で配置される。

アプリケータヘッドの内部において、エレクトロニック装置および／または配線（図面において示されない）といった付加的コンポーネントも配置することができる。

ハウジング２の近位の円筒部２．１は、図２および図３に示されるように、標準のゴールドマン圧平眼圧計のマウントに導入できるよう適合される。図２は、どの眼科医にとっても標準器具として持っている種類の商業的に入手可能なスリットランプ１１を示す。スリットランプ１１はゴールドマン圧平眼圧計１２を含む。圧平眼圧計１２は感知ヘッド用のマウント１３を含む。本発明の実施の形態に従い、ゴールドマン圧平眼圧計は、治療のため、本発明に従う装置のアプリケータヘッドに置換えられる。

図３はマウント１３に導入されるアプリケータヘッドの前部を示す。見やすくするために、アプリケータヘッドのハウジングは透明であるものとして示される。図示される構成において、一方のＬＥＤ３およびセンサの位置と他方のコネクタ９および制御ライト７の位置は、遠近軸に沿って互いにずれて見られる。ハウジングがゴールドマン圧平眼圧計で一般に用いられる標準ヘッドと同様に、少なくとも部分的に透明である場合、この配置により眼科医は視覚的に制御できることを可能にし、眼科医がゴールドマン圧平眼圧計でチェックするのに慣れているように、アプリケータヘッドが角膜と接することを確実にする。

図４は、前から（遠位方向から）見た代替のアプリケータヘッドの中央部の近くを示す。図４の構成において、ＵＶＡ ＬＥＤは前の図面のものと比べてより細長い矩形を有する。このような細長い矩形は、ＬＥＤが分離線によって概略的に示されるのなら、ＬＥＤが２×１の配列を含むものとして存在し得る。ＬＥＤの形状は特定の不均一をもたらす。しかし、これは無視可能といわないまでも実質的ではないことが証明されており、ＬＥＤの前の均一化オプティクスは任意であり、多くの場合不要である。

角膜と接する部分の表面面積（図４の内円）は比較的小さく、図示される実施の形態では、直径７ｍｍの遠位端表面部のほんの一部である。

放射源のＬＥＤの数、ジオメトリおよび配置は、一般に重要な問題ではない。むしろ、ＬＥＤの数および配置は、個々のＬＥＤチップの選択されたパワー要件および出力パワーに適合できる。ＬＥＤの特性により必然的に起こる照射のわずかな不均一性は、治療／予防が有効であることに対して重要ではなく、何の危険性も構成しない。

図５はアプリケータヘッドに接続するためのエレクトロニック制御ユニット２１を概略的に示す。図示される構成の制御ユニット２１は、情報を眼科医に表示するための任意のＬＣＤ画面２２を含む。示される実施の形態において、エレクトロニック制御ユニットはさらに制御灯（可視ＬＥＤ）２３、アプリケータヘッドコネクタ２４、コンピュータコネクタ２５、および電源コネクタ２６を含む。エレクトロニック制御ユニット２１は電池部（これは、図示される構成と比較して、制御ユニットハウジング内に統合することができる）、ＤＣ電源、システムＡＣ電圧などを含む、適切な電源に接続することができる。

代替の実施の形態において、エレクトロニックコントロールは、アプリケータヘッドに完全に統合することができ、この場合、電源および／またはコンピュータに直接接続可能にするための、たとえば単一のコネクタ／複数のコネクタを含む。当業者なら、別個の電源は必ずしも必要ないことを理解するであろう。なぜなら、電源はコンピュータから、またはＵＳＢインターフェイスといった他の中央制御ユニットから、適切なインターフェイスを介して直接提供できるからである。

放射源の発光スペクトル（上記の実施の形態においてＵＶＡ ＬＥＤ）は、光治療剤の発色団の吸収スペクトルに適合される。これは図６において非常に概略的に示され、第１の曲線４１は３６５ｎｍＬＥＤの発光スペクトル（したがって、３６５ｎｍの単一ピークを有する発光スペクトルのＬＥＤ）を概略的に示し、第２の曲線４２はリボフラビンの吸収スペクトルの低いエネルギ部分を示す。第３の曲線はフォトダイオードの感度の一例を示し、感度として放射源の発光スペクトルとの重なり（あれば）は小さいものでなければならない。これはリボフラビン蛍光発光スペクトルとよく一致する。一般に、センサの感度は、フォトダイオード（または他のデバイス）の選択によって、さらに適切なフィルタ、たとえばＵＶおよび／または青色フィルタの選択によって、影響され得る。

３００ｎｍ以下、特に約２８０ｎｍ以下の波長の放射は、ＤＮＡによって吸収される傾向にあるので、このような短い波長の放射は避けるべきである。波長の上限を設定するフォトダイオードの感度との最小の重なりに加えて、この条件により波長の下限が規定される。これら２つの条件によって規定される範囲内において、放射は吸収発色団による吸収が高い波長において、高いパワースペクトル密度を有する。

図７は本発明に従う装置のさらに別の実施の形態を示す。上記の実施の形態と比較して、アプリケータヘッド１自体は照射発光エレメントとしてＵＶＡ ＬＥＤ３を含まず、放射源は少なくとも１本（示される構成では２本）の光ファイバケーブル４４によって構成され、その端部はアプリケータヘッドの遠位端にある、または遠位端近くにある。光ファイバケーブル４４は少なくとも１つの放射発光エレメント３によって出された放射をアプリケータヘッドに案内し、アプリケータヘッドが配置された場合に角膜に向ける。放射発光エレメントは制御ユニット21において特に配置できる。

図７の実施の形態は、角膜を滅菌されていないコンポーネントから保護するために、アプリケータヘッドケーシングに取付けることができる使い捨て外カバー３１（または「１回限定使用チップ」）を示す。外カバー３１は、遠位端方向への領域において可視および近ＵＶ放射に対して透過し、図示される実施の形態において、レンズ３２の形で任意の活性化光コンポーネントを含む。

ハウジング内において、アプリケータは蛍光放射用のセンサ５を含む。図７の実施の形態において、このセンサ５は角膜の近接を検出するために用いられる第１のセンサとして働かない。むしろ、別個の独立した近接センサ４１、たとえばＩＲまたは超音波近接センサが、蛍光センサ５に加えて、アプリケータヘッドにある。さらに、アプリケータヘッド１はバーコードリーダ４２（または類似のもの）を含み、同じ外カバーが２つの治療で用いられないことを確実にするよう、アプリケータヘッドを特定する、アプリケータヘッドにある（可視または非可視の）印を捉える。

示される実施の形態のアプリケータヘッド１は、カメラ４５をさらに含み、カメラ４５は角膜の（連続的に、または特定の事象によりトリガされる）画像を撮像するよう配置される。

図７において、制御ユニット２１とアプリケータヘッド１との間の接続、および制御ユニット２１とコンピュータ４７との接続は概略的にしか示されていない。当業者なら、接続はアプリケータヘッドのコンポーネントへの電源および制御のために、ならびにカメラからおよび／または他のセンサからコントロールへの、そして（もしあれば）最終的にはコンピュータ４７へのデータ伝送の両方のために、電気的または可能なら光学的接続を含み得ることを認識するであろう。

さまざまな他の実施の形態も可能である。たとえば、蛍光センサ５用の感知エレメントを、または（技術に依存して）近接センサ４１を、制御ユニットに配置し、光ファイバによって、またはたとえば容量性センサの場合には、電気接続によって、アプリケータヘッドに接続できる。さらに、アプリケータヘッドが全く活性コンポーネントを有さず、放射源およびセンサはすべて光ファイバケーブルもしくは電極の端部によって構成される、または遠隔に配置される、特に制御ユニットに配置される、アクティブデバイス（放射発光エレメント、放射センサ、容量性センサなど）に同様に接続するよう、装置を構成することができる。

Claims (20)

1. 角膜疾患を治療および／または予防するための装置であって、前記装置は：
   −アプリケータヘッドを備え、前記非毒性物質を誘起できる放射源を含み、さらに
   −放射するよう前記放射源を活性化するよう動作可能であるコントロールを備え、
   −前記アプリケータヘッドは、角膜に対するアプリケータヘッドの位置に依存して、信号を測定可能な第１のセンサを含み；
   前記第１のセンサは、前記放射源によって発せられる放射のスペクトル組成と異なるスペクトル組成の蛍光放射であって、前記放射源によって発せられる放射によって照射されることによって非毒性物質によって誘起される蛍光放射を測定する蛍光センサであり；
   前記コントロールは、前記第１のセンサによって測定された信号に依存して放射するよう前記放射源を活性化させるように、かつ、前記アプリケータヘッドが角膜に十分近く、かつ、十分な量の発色団が角膜上におよび／または角膜内にあることを示す信号が前記第１のセンサから受信された場合のみ、前記放射源を活性化させるように、動作可能である、装置。
2. 前記アプリケータヘッドは第１のセンサを含み、前記コントロールは、角膜が前記アプリケータヘッド近くにあることを示す信号をセンサが感知しない場合、前記放射源を活性化させないまたは不活性化するようプログラミングされる、請求項１に記載の装置。
3. 前記アプリケータヘッドは、前記アプリケータヘッドが角膜と接するかどうかを感知する近接センサをさらに備える、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記コントロールは、前記蛍光センサが、角膜上におよび／または角膜中に非毒性物質がないまたは十分な量がないことを示す場合、前記放射源を不活性化するようプログラミングされる、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記アプリケータヘッドは、前記アプリケータヘッドと角膜との間の物理的接触の視覚的確認を可能にするよう対応付けられている、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記アプリケータヘッドは１回限定使用のコンポーネントとして構成される、請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
7. アプリケータヘッドハウジングを部分的に取囲むよう配置するよう整形される、少なくとも部分的に透明な交換可能外カバーをさらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記外カバーは光レンズを含む、請求項７に記載の装置。
9. 前記アプリケータヘッドは、スリットランプに用いられる標準ゴールドマン圧平眼圧計のマウントと協働するよう整形される、請求項１から８のいずれか１項に記載の装置。
10. 前記アプリケータヘッドは、円筒近位部を有するハウジングを含む、請求項９に記載の装置。
11. 前記アプリケータヘッドは、制御ユニット、コンピュータおよび／または電源への差込
    み可能接続のためのコネクタを含む、請求項１から１０のいずれか１項に記載の装置。
12. 前記放射源によって発せられる放射は、非毒性物質である光活性治療剤の吸収スペクトルに依存して、２８０および１３００ｎｍ間の特定の波長の放射である、請求項１から１１のいずれか１項に記載の装置。
13. 前記装置はリボフラビンを非毒性物質として誘起するよう構成され、前記放射源の発光スペクトルは３６５ｎｍの波長で実質的パワースペクトル密度を有する、請求項１２に記載の装置。
14. 前記放射源は放射生成手段として、１つのＬＥＤもしくは複数のＬＥＤを含む、または接続される、請求項１から１３のいずれか１項に記載の装置。
15. 前記放射源は、０．５ｍＷおよび２５ｍＷ間のパワーで放射するよう構成される、請求項１から１４のいずれか１項に記載の装置。
16. 前記放射源は、アプリケータヘッドの遠位部を、アプリケータヘッドの外に配置される放射発生エレメントと接続させる、少なくとも１本の光ファイバケーブルを含む、請求項１から１５のいずれか１項に記載の装置。
17. 前記アプリケータヘッドは治療の際角膜をモニタするよう配置されるカメラをさらに含む、請求項１から１６のいずれか１項に記載の装置。
18. 角膜疾患を治療および／または予防するための装置用のアプリケータヘッドであって、前記アプリケータヘッドは非毒性物質を誘起可能である放射源を備え、
    −前記アプリケータヘッドは、角膜に対するアプリケータヘッドの位置に依存して、信号を測定可能な第１のセンサを含み；
    前記第１のセンサは、前記放射源によって発せられる放射のスペクトル組成と異なるスペクトル組成の蛍光放射であって、前記放射源によって発せられる放射によって照射されることによって非毒性物質によって誘起される蛍光放射を測定する蛍光センサであり； 前記アプリケータヘッドは、コントロールまたはコントロールへのコネクタを含み、
    前記コントロールは、前記第１のセンサによって測定された信号に依存して放射するよう前記放射源を活性化させるように、かつ、前記アプリケータヘッドが角膜に十分近く、かつ、十分な量の発色団が角膜上におよび／または角膜内にあることを示す信号が前記第１のセンサから受信された場合のみ、前記放射源を活性化させるように、動作可能である、アプリケータヘッド。
19. 角膜疾患を治療および／または予防するための装置の制御ユニットであって、前記制御ユニットは放射源と角膜に対するアプリケータヘッドの位置に依存して信号を測定可能な第１のセンサとを有するアプリケータヘッドへのインターフェイスを備え、前記第１のセンサは、前記放射源によって発せられる放射のスペクトル組成と異なるスペクトル組成の蛍光放射であって、前記放射源によって発せられる放射によって照射されることによって非毒性物質によって誘起される蛍光放射を測定する蛍光センサであり、前記制御ユニットは、前記アプリケータヘッドが角膜に十分近く、かつ、十分な量の発色団が角膜上におよび／または角膜中にあることを示す信号が前記第１のセンサから受信された場合のみ、前記放射源を活性化するようプログラミングされる、制御ユニット。
20. 請求項１９に記載のアプリケータヘッドを備える、または請求項２１に記載の外カバーを備える、パーツのキットであって、さらに光活性治療剤を非毒性物質として備える、パーツのキット。

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