JP6195268B2 - 鼻炎の予防治療装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献3、4には、赤色光を発光する発光体を鼻腔に挿入して赤色光を鼻腔内に照射する器具が開示されており、赤色光によって鼻炎を治療することができる旨が記載されている。
また、特許文献5には、ペンシル状のケース体に、紫外線光を発する発光ダイオードを設けた花粉症治療器が開示されており、その紫外光を患部に照射することによって、紫外光の滅菌作用により症状が改善される旨の記載がある。
さらに、非特許文献1〜3には、リノライト(Rhinolight)をアレルギー性鼻炎の治療に使用した例が開示されている。リノライトは、可視光線75%、長波紫外線(UVA)25%、中波紫外線(UVB)5%、を含む光を照射することができる器具である。そして、非特許文献1〜3には、リノライトが放出する光を鼻粘膜に照射することによって、アレルギー性鼻炎を改善できる旨の記載もある。
そして、特許文献6では、非常に短時間で高エネルギー(20mJ/cm2/s以上)の紫外線を照射しており、かかる高エネルギーの紫外線を発生させるために、塩化キセノン・レーザを光源としている。このため、装置が大掛かりになりしかも紫外線のエネルギーが大きく危険を伴うため、病院での治療には使用できるものの、一般的家庭などにおいて、患者自身が予防的に使用することは不可能である。
第2発明の鼻炎の予防治療装置は、光源から放射される紫外線を外部に照射する光照射部が設けられた、鼻孔内に挿入される挿入部を有する光供給手段を備えており、前記光照射部は、中心波長が310nm±2nmに調整された紫外線を外部に照射するものであり、前記光照射部は、該光照射部から35mmの位置における紫外線の強度が、100〜300mJ/cm 2 /hである紫外線を外部に照射するものであり、前記光照射部から鼻腔内の前側に位置する粘膜に照射される紫外線の一日の総照射量が、100mJ/cm 2 より大きく800mJ/cm 2 以下となるように制御されていることを特徴とする。
第3発明の鼻炎の予防治療装置は、第1または第2発明において、前記光照射部は、外部に照射する紫外線の照射角度が60度±5度となるように調整されていることを特徴とする。
第4発明の鼻炎の予防治療装置は、第1、第2または第3発明において、前記挿入部は、該挿入部を鼻孔内に挿入する長さが10mm以下となるように規制する規制部を備えていることを特徴とする。
第5発明の鼻炎の予防治療装置は、第1、第2、第3または第4発明において、前記光源が、LEDであることを特徴とする。
第2発明によれば、鼻孔内に挿入部を挿入すれば、中心波長が310nm±2nmに調整された紫外線を光照射部から鼻腔内に照射することができる。しかも、上記範囲の波長の弱い強度の紫外線を、所定の量だけ鼻腔内の粘膜に照射するので、花粉症などのアレルギー性鼻炎の症状の発生を効果的かつ安全に抑制することができる。また、紫外線の強度が弱いので、照射される紫外線の取り扱い性がよくなるし、光照射部から紫外線を照射させるための装置を小型化できる。そして、専門知識のない人でも操作できるので、一般的家庭などにおいて、アレルギー性鼻炎の症状が発生しないように、予防的に使用することも可能となる。
第3発明によれば、鼻腔内に花粉が接触する、鼻腔内の前側に位置する粘膜(下鼻甲介の粘膜)のほぼ全体に紫外線を照射させることができる。したがって、外出する前などに紫外線を照射しておけば、花粉症などのアレルギー性鼻炎の症状が発生することを抑制することができる。
第4発明によれば、挿入部が鼻前庭よりも奥に入ること防止することができるので、挿入部によって鼻粘膜が損傷することを防ぐことができる。
第5発明によれば、光源を挿入部に設けることが可能となるので、装置の取り扱い性を向上させることができる。
本発明の鼻炎の予防治療装置によって予防または治療される鼻炎は、花粉症等の季節性アレルギー性鼻炎や通年性アレルギー性鼻炎等を原因とする鼻炎などであるが、とくに限定されない。
しかし、本発明者らは、従来に比べて弱い強度の狭帯域紫外線をある程度の時間照射することによって、ヒスタミンH1受容体の遺伝子発現の亢進が抑制されることを確認した。ヒスタミンH1受容体の遺伝子発現の亢進が抑制されれば、肥満細胞がヒスタミンを放出しても、ヒスタミンがヒスタミンH1受容体と結合が抑制されるので、アレルギー症状を抑制することができるのである。
しかし、本発明者らは、従来に比べて弱い強度の狭帯域紫外線をある程度の時間照射すると、アレルギー関連サイトカインであるIL−4の遺伝子発現の亢進が抑制されることを確認した。アレルギー関連サイトカインであるIL−4の遺伝子発現の亢進が抑制されれば、IgE抗体が減少するので、アレルギー症状を抑制することができるのである。
図1に示すように、本実施形態の鼻炎の予防治療装置1(以下単に装置1という)は、光供給手段10と、この光供給手段10の作動を制御する制御手段20と、を備えている。
図1に示すように、光供給手段10は、グリップ部11と挿入部12とを備えている。
例えば、グリップ部11は、直径2〜3cm程度の筒体の周囲にゴムシート等の滑り止め部材を巻いたもので形成することができる。また、図3に示すように、グリップ部11にハンドル部11gを設けて、このハンドル部11gを人が握るようにしてもよい。つまり、グリップ部11は、人が持って光供給手段10を操作しやすい形状や大きさ、具体的には、人が挿入部12を鼻孔に入れやすく、しかも、挿入部12を鼻孔に入れた状態を人が安定して維持できるような形状や大きさに形成されていればよい。
制御手段20は、挿入部12の光照射部13の作動を制御するものである。具体的には、制御手段20は、光照射部13を作動させる電力を供給したり、光照射部13による紫外線の照射停止を制御したりするものである。また、制御手段20は、光照射部13に供給する電力を調整して、光照射部13から照射される紫外線の強度を調整する機能を有していてもよい。
また、グリップ部11や挿入部12内に光照射部13と電気的に接続された基盤等を設けて、この基盤等にコード21を接続して、コード21と基盤等とを介して制御手段20と光照射部13とを電気的に接続するようにしてもよい。
さらに、制御手段20と光照射部13とを物理的に接続しなくてもよい。例えば、光供給手段10内(例えばグリップ部11内等)に電源を設けて、この電源から光照射部13に電力を供給するようにして、制御信号だけを制御手段20から光照射部13に対してワイヤレスで送信するようにしてもよい。
もちろん、図4に示すように、光供給手段10と別に制御手段20設けず、グリップ部11に制御手段20の機能を全て設けてもよい。
図2に示すように、挿入部12は、その先端に光照射部13が設けられている。この光照射部13は、その先端面から紫外線を照射できる機能を有しており、紫外線を放射する光源となるLED14を備えている。このLED14は、狭帯域紫外線を発光することができるLEDである。具体的には、このLED14は、中心波長が310nm±2nm、好ましくは、310nm±1nmに調整された紫外線を放射することができるものである。
一方、本実施形態の装置1の場合、紫外線の強度が100〜400mJ/cm2/hであり紫外線の強度が弱いので、所定の総照射量に達するまでの時間は長くなる。例えば、総照射量を300mJ/cm2程度とするには、150mJ/cm2/hの紫外線の強度であれば2時間程度、200mJ/cm2/hの紫外線の強度であれば1.5時間程度、紫外線を鼻腔内粘膜に照射することになる。ある程度長時間紫外線を鼻腔内粘膜に照射することができれば、鼻腔内粘膜のほぼ全体に満遍なく紫外線を照射することが容易になる。すると、鼻腔内粘膜のほぼ全体で、花粉症などのアレルギー性鼻炎の症状の発生を効果的に抑制することができるという利点が得られる。
なお、光照射部13は、外部に照射する紫外線の照射角度θが、光照射部13の中心軸CLを挟んで60度±5度(言い換えれば、光照射部13の中心軸に対して30度±2.5度程度)となるように調整されていることが望ましい。すると、挿入部12の先端を鼻孔内に挿入して光照射部13から紫外線を照射すると、鼻腔内の前側に位置する粘膜(下鼻甲介)のほぼ全体に紫外線を照射させることができる。鼻腔内の前側に位置する粘膜は、鼻腔内において花粉が接触する部分である。
しかも、レンズなどを設けた場合、レンズなどによってLED14が覆われるので、レンズなどをLED14を保護する保護部材としても機能させることもできる。
さらに、レンズなどの前面(レンズなどを設けない場合にはLED14の前)にLED14を保護する保護部材を設けてもよい。例えば、石英ガラス製のブロックなどを保護部材として設ければ、鼻水などがLED14に接触することなどを防止できる。とくに、紫外線の照射角度を広げる場合には、砲弾型に形成された石英ガラス製のブロック17を保護部材として、LED14の前面に配置してもよい(図2(B)参照)。
また、上述したように、装置1の光照射部13から放射される紫外線の強度は弱いものの、かかる紫外線が人の目などに入ると危険である。そこで、光照射部13は、鼻孔内に挿入されていない状態では、光照射部13から紫外線が放射されないようになっていることが好ましい。例えば、挿入部12の先端部に、光照射部13とともに、光の強度を検出するフォトトランジスタ等の光検出部16を設ける。そして、光検出部16からの信号によって、一定の強度以上(言い換えれば鼻孔内に挿入されている状態よりも強い強度)の光が検出された場合には、光照射部13による紫外線の照射を停止するように、光照射部13の作動を制御する。すると、挿入部12が鼻孔内に入っている状態以外では、紫外線の照射を停止するので、誤って鼻孔内以外の部分に紫外線が照射される可能性を低くすることができる。
また、鼻腔内の粘膜に挿入部12が接触すると、粘膜に傷が付く可能性がある。一方、鼻孔の入り口から10mm程度であれば鼻前庭の領域であり、鼻前庭は皮膚で形成されているので、挿入部12が接触しても損傷する可能性が低い。そこで、挿入部12が鼻腔内の粘膜と接触しないように、挿入部12が鼻孔内に10mmより長く進入しないように規制する規制部を設けることが好ましい。
また、ストッパーなどのように物理的に挿入量を規制する規制部を設けず、上述した検出孔12hなどを規制部として機能させることも可能である。しかし、物理的な規制部を設けた場合には、使用者の不注意によって挿入部12の挿入量が大きくなりすぎて、挿入部12が粘膜に接触するという問題が生じることを防止できるので、より望ましい。
上記例では、光源としてLED14を使用する場合を説明した。しかし、光源は、上述した波長かつ強度の紫外線を放射できるものであればよく、とくに限定されない。例えば、紫外線ランプなどから放射される紫外線をフィルタに通して、上記の波長帯に含まれる紫外線だけが外部に照射されるようにしてもよい。
なお、LED以外の光源を使用した場合には、光源を挿入部12に設けることは実質的に難しい。したがって、LED以外の光源を使用する場合には、制御手段20などに光源を設けて、光ファイバーなどを利用して、光源が放射した紫外線が光照射部13の先端から外部に照射されるようにすればよい。
実験では、培養したHeLa培養細胞に対して、室温において、所定の強度に調整された紫外線を3時間照射した。
紫外線を照射した後、HeLa培養細胞をCO2インキュベータに戻して、PMA刺激を加えた。
PMA刺激を開始してから3時間後、培養容器内のHeLa培養細胞からRNAを調整し、real time PCRによりヒスタミンH1受容体mRNA発現に与える影響を確認した(図7(A)参照)。
なお、比較のために、紫外線の照射を行わずPMA刺激を加えた場合(図7(B)のPMA)と、紫外線の照射とPMA刺激の両方をしない場合(図7(B)のcontrol)についても、ヒスタミンH1受容体mRNAの発現を確認した。
また、照射する紫外線の強度も、各波長について、3時間の照射時間で、総照射量が100、300、600mJ/cm2となるように変化させて、ヒスタミンH1受容体の発現に、紫外線の強度が与える影響も合わせて確認した。なお、紫外線の照射時間が3時間であるので、各総照射量における紫外線の強度は、それぞれ、約30mJ/cm2/h(100mJ/cm2)、約100mJ/cm2/h(300mJ/cm2)、約200mJ/cm2/h(600mJ/cm2)となる。
図6(C)に示すようにLEDを配列した光源の場合、光源から20mm離れた位置では、紫外線密度はLED単体を光源とした場合とほぼ一致した。
したがって、発熱などを考慮して、光源は、HeLa培養細胞から35mm離して設置して、紫外線をHeLa培養細胞に照射した。
また、紫外線の強度は、光源から35mm離した位置における強度である。紫外線の強度は、UVメーター(フナコシ株式会社製:型番UVP 97−0015−02)によって測定した。
一方、315nmでは、PMAと同等程度のヒスタミンH1受容体mRNAが発現していることが確認できる。
つまり、紫外線の総照射量が100mJ/cm2とした場合には、ある程度の時間、310nmの紫外線を照射すれば、他の波長の紫外線に比べて、特異的にヒスタミンH1受容体の発現を抑制でき、しかも、その効果が非常に大きいことが確認できた。
まず、培養した好塩基球細胞に対して、IgE刺激を12時間加えた後、IgEが存在する状態で、所定の強度に調整された紫外線(310nm、315nm)を、200mJ/cm2/hの強度で1.5時間、つまり、総照射量が300mJ/cm2となるように照射した。
紫外線を照射した後、好塩基球細胞をリン酸緩衝生理食塩水(PBS)によって洗浄してIgEを除去した。
IgEが除去された好塩基球細胞を一定時間放置した後、好塩基球細胞にDNP刺激を加えた。
そして、DNP刺激を行なってから1時間後に、好塩基球細胞からRNAを調整し、real time PCRにより好塩基球細胞におけるIL4のmRNAの発現に与える影響を確認した(図8(A)参照)。
比較のために、紫外線の照射を行わずDNP刺激を加えた場合(図8(B)のIgE+Ag)と、紫外線の照射とDNP刺激の両方をしない場合(control)についても、IL4のmRNAの発現を確認した。
10 光供給手段
12 挿入部
13 光照射部
14 LED
20 制御手段
Claims (5)
- 光源から放射される紫外線を外部に照射する光照射部が設けられた挿入部を有する光供給手段を備えており、
前記光照射部は、
中心波長が310nm±2nmに調整された紫外線を外部に照射するものであり、
前記挿入部は、
その先端部に光検出器を備えており、
前記光照射部は、
鼻孔内に挿入されている状態よりも強い強度の光を前記光検出器が検出すると、外部への紫外線の照射を停止するように制御されている
ことを特徴とする鼻炎の予防治療装置。 - 光源から放射される紫外線を外部に照射する光照射部が設けられた挿入部を有する光供給手段を備えており、
前記光照射部は、
中心波長が310nm±2nmに調整された紫外線を外部に照射するものであり、
前記光照射部は、
該光照射部から35mmの位置における紫外線の強度が、100〜300mJ/cm2/hである紫外線を外部に照射するものであり、
前記光照射部から鼻腔内の前側に位置する粘膜に照射される紫外線の一日の総照射量が、100mJ/cm 2 より大きく800mJ/cm 2 以下となるように制御されている
ことを特徴とする鼻炎の予防治療装置。 - 前記光照射部は、
外部に照射する紫外線の照射角度が60度±5度となるように調整されている
ことを特徴とする請求項1または2記載の鼻炎の予防治療装置。 - 前記挿入部は、
該挿入部を鼻孔内に挿入する長さが10mm以下となるように規制する規制部を備えている
ことを特徴とする請求項1、2または3記載のいずれかに記載の鼻炎の予防治療装置。 - 前記光源が、LEDである
ことを特徴とする請求項1、2、3または4記載の鼻炎の予防治療装置。
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