JP6289666B2

JP6289666B2 - 光線力学治療装置

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Inventors: 森　淳; 淳森; 秀典河西
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Description

本発明は、特定波長の光の照射により患者に投与し滞留した光感受性物質を励起して患部を治療する光線力学治療装置に関する。

光線力学治療（Photo Dynamic Therapy；ＰＤＴ）は、異常細胞や腫瘍に親和性をもつ光感受性物質に、ある特定の波長の光を照射することにより起こる化学反応で活性酸素等を生成し、その殺菌力により異常細胞や腫瘍を壊死させる治療法である。正常な細胞に損傷を与えないことから、ＱＯＬ（Quality Of Life）の観点から最近非常に注目されている。

ところで、ＰＤＴに使用される光源としてはレーザが主流となっている。その理由としては、レーザは単色光であり吸収帯が狭い光感受性物質を効果的に励起できること、光強度密度が高いこと、パルス光を発生できること等があげられる。しかし、レーザ光は通常スポット光であり、照射可能範囲が狭く、皮膚疾患等の治療には適していない。

最近、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）感染皮膚潰瘍を、世界ではじめて天然アミノ酸である５−アミノレブリン酸（ＡＬＡ）の全身投与と波長４１０ｎｍのＬＥＤ（Light Emitting Diode）光を用いたＰＤＴで治療することに成功したと、大阪市立大学大学院医学研究科の鶴田大輔教授、小澤俊幸講師等のグループから発表された（非特許文献１参照）。

ＡＬＡは、ヘム生合成経路においてポルフィリン系化合物の前駆物質であり、それ自体に光増感性はない。生理的には、一定量のヘムが産生されると、ネガティブ・フィードバック機構によってＡＬＡの生合成が阻害される。しかし、外因性のＡＬＡが過剰に投与されると、ネガティブ・フィードバック機構が無効となり、ヘム生合成における律速酵素であるフェロキラターゼが枯渇し、生体内因性のポルフィリン系化合物、特にプロトポルフィリンＩＸ（以下、「ＰｐＩＸ」と記載する）が細胞内に多量に蓄積される。ＡＬＡを用いたＰＤＴにおいては、このＰｐＩＸを光増感性物質として利用する。この治療法は、新たな耐性菌を生じることがないために、耐性菌治療に難渋する現代医療における新たな細菌感染の治療法として期待されている。

以上のような技術に関して、非特許文献２では、ＬＥＤを用いたＰＤＴ装置がいくつか紹介されているが、日本では一般的ではない。その要因として、ＰＤＴ装置では、ハロゲンランプ、キセノンランプ、またはメタルハライドランプが一般的であることが考えられる。特に４１０ｎｍの波長域をカバーするＬＥＤ光源がないことが考えられる。上記ランプは、発光効率が低く発熱も多い。そのため、発光効率の高いＬＥＤを用いたＰＤＴ装置が期待されている。

特許文献１では、ＡＬＡを用いた、副作用（例えば、痛み）もなく治療効力が高い代替的なＰＤＴ法が提案されている。特許文献１によれば、ＡＬＡを用いたＰＤＴには、光過敏症という副作用があり、光強度によっては治療に耐えられない痛みを伴うと記載されている。特許文献１で紹介されている文献によると、ある光強度以上で上記副作用が生じることを暗示しているものであると考えられる。

また、特許文献２では、光源、センサ、多重反射部材、集光レンズ、および投影レンズからなる複数の光源ユニットを搭載したＰＤＴ装置が開示されている。

日本国公開特許公報「特開２０１４−９４９６３号公報（２０１４年０５月２２日公開）」日本国公開特許公報「特開２００３−５２８４２号公報（２００３年０２月２５日公開）」

Kuniyuki Morimoto,他６名,"Photodynamic Therapy Using Systemic Administration of 5-Aminolevulinic Acid and a 410-nm Wavelength Light-Emitting Diode for Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus-Infected Ulcers in Mice", PLOS ONE, August2014,Volume 9,Issue 8 e105173，（２０１４年０８月２０日出版）木村誠、「光線力学治療」、ウシオ電機株式会社光技術情報誌「ライトエッジ」、Ｎｏ．３８、〈特集号第三回〉、（２０１２年１０月出版）

しかしながら、上述した従来の技術では、以下の課題がある。例えば、特許文献１では、どのようにして光強度分布の最適範囲を治療中に実現するか、また、どのような装置を使うかについての具体的な開示はない。使用者にとって、光強度分布を正確に設定することは、必要不可欠であると考えられる。同文献に開示された技術では、ＰＤＴ中に最適範囲の光強度分布を実現する方法が開示されていないため、照射条件によっては、人体細胞に損傷を与えてしまうか、または治療がされない可能性があるという問題点がある。

次に、特許文献２では、個々の光源ユニットからの出射光について均一照射を可能とする技術の開示はあるが、複数の光源ユニット全体で、どのようにしてＰＤＴ中に光強度分布の最適範囲を実現するかについての開示はない。そのため、照射条件によっては、人体細胞に損傷を与えてしまうか、または治療がされない可能性があるという問題点がある。

次に、非特許文献２では、いろいろなＰＤＴ装置が紹介されているが、どれも上記２つの問題点を有している。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、光強度分布の最適範囲を治療中に実現することにより安全性を向上させることができる光線力学治療装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る光線力学治療装置は、特定波長の発光ピークを有する光を発する複数の発光素子を備えた光源部と、上記複数の発光素子のそれぞれが発する光の強度を、上記光源部が発する光の光強度分布として検出する光検出部と、上記光検出部によって検出される上記複数の発光素子のそれぞれが発する光の強度が所定の範囲内に収まるように、上記複数の発光素子のそれぞれを駆動する電流を決定する光強度分布決定部と、を備えていることを特徴としている。

本発明の一態様によれば、光強度分布の最適範囲を治療中に実現することにより安全性を向上させることができるという効果を奏する。

本発明の実施形態１に係る光線力学治療装置の構成を示すブロック図である。（ａ）は、上記実施形態１に係る光線力学治療装置の外観構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、上記実施形態１に係る光線力学治療装置の短手方向の断面を示す図である。上記光線力学治療装置の光検出部の変形例の外観構成を示す斜視図である。本発明の実施形態２に係る光線力学治療システムの構成を示すブロック図である。本発明の実施形態３に係る光線力学治療装置の構成を示すブロック図である。（ａ）は、上記実施形態３に係る光線力学治療装置の外観構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、上記実施形態３に係る光線力学治療装置の短手方向の断面を示す図である。本発明の実施形態４に係る光線力学治療システムの構成を示すブロック図である。本発明の実施形態５に関し、上記実施形態１〜４に係る光線力学治療装置（または光線力学治療システム）の使用方法の一例を示す模式図である。本発明の実施形態６に関し、上記実施形態１〜４に係る光線力学治療装置（または光線力学治療システム）の使用方法の別の例を示す模式図である。本発明の実施形態７に関し、上記実施形態１〜４に係る光線力学治療装置（または光線力学治療システム）の使用方法のさらに別の例を示す模式図である。本発明の実施形態８に関し、上記実施形態１〜４に係る光線力学治療装置（または光線力学治療システム）の使用方法のさらに別の例を示す模式図である。本発明の実施形態９に関し、上記実施形態２または４に係る光線力学治療システムにおいて、故障前に測定データ等を外部の通信装置に送信することの利点を説明するための、累積照射時間と順電流との関係を示すグラフである。本発明の実施形態１０に係る光線力学治療装置（または光線力学治療システム）の使用方法の例を示す模式図である。本発明の実施形態１１に係る光線力学治療装置（または光線力学治療システム）の使用方法の例を示す模式図である。

本発明の実施形態について図１〜図１４に基づいて説明すれば、次の通りである。以下、説明の便宜上、特定の実施形態にて説明した構成と同一の機能を有する構成については、同一の符号を付記し、その説明を省略する場合がある。

〔実施形態１〕
図１に基づき、本発明の実施形態１に係る光線力学治療装置１ａの構成について説明する。図１は、光線力学治療装置１ａの構成を示すブロック図である。同図に示すように、光線力学治療装置１ａは、光源（光源部）２、光検出器（光検出部）３、光強度分布制御回路（光強度分布決定部）６、光源制御部７ａ、および検出部制御部７ｂを備える。また、光線力学治療装置１ａの提示制御部１３は、外部の提示部１４に接続され、光強度分布制御回路６は、外部の操作部１５に接続されている。

（光源２）
光強度分布（または光強度密度分布）を測定可能とするため、光源２は、複数、例えば１０個以上のＬＥＤ（発光素子）４を備えている。また、本実施形態の各ＬＥＤ４は、マトリクス状（２次元的）に配列されている。ＬＥＤ４は、例えば４００ｎｍから４２０ｎｍの範囲の特定波長を発光ピークとして発光する。なお、各ＬＥＤ４の光は、例えば凸レンズおよび凹レンズの組合せを用いることによって均一照射光にするようにしても良いが、本発明を具現化する形態はこのような形態に限定されない。

（光検出器３）
光検出器３は、複数、例えば１０個以上の光センサ５を備えている。ＬＥＤ４と光センサ５との数は同じである必要はない。光センサ５は、ＬＥＤ４が発する４００ｎｍから４２０ｎｍの範囲の特定波長に感度を持つものであれば良い。また、光センサ５を並べる替わりに、ＣＣＤ（Charge Coupling Device）やＣＭＯＳ（Complementary metal-oxide semiconductor）によるイメージ化で代用することも可能である。

（光強度分布制御回路６）
光強度分布制御回路６は、光検出器３によって検出される複数のＬＥＤ４のそれぞれが発する光の強度が所定の範囲内に収まるように、複数のＬＥＤ４のそれぞれを駆動する電流（値）を決定し、その決定結果を光源制御部７ａに渡すようになっている。

（電源７１，光源制御部７ａ）
電源７１は、光源２を構成する各ＬＥＤ４に電気的に接続されており、各ＬＥＤ４を駆動する電流を供給するようになっている。また、光源制御部７ａは、光強度分布制御回路６から受け取った上記決定結果に応じて、各ＬＥＤ４に供給する電流の電流値を制御するようになっている。

より具体的には、複数のＬＥＤ４の光はそれぞれ光センサ５に入射し、検出（測定）された光強度に下限値を下回っているものがあれば、光強度分布制御回路６を介して電源７１により、ＬＥＤ４それぞれに供給する電流の電流値を増大させることによりそれぞれの光センサ５が検出する光強度が下限値に達するようフィードバックさせる。同様に、それぞれの光センサ５によって測定された光強度に上限値を上回っているものがあれば、光強度分布制御回路６を介して電源７１により、ＬＥＤ４それぞれに供給する電流の電流値を減少させることによりそれぞれの光センサ５の光強度が上限値に達するようフィードバックさせる。なお、上記上限値および上記下限値のそれぞれは、ユーザが操作部１５を介して設定できるようにしても良い。

また、提示制御部１３は、各光センサ５によって検出（測定）された光強度に下限値を下回っているものがあれば、提示部１４に「光が弱すぎます」等の画面表示を提示させたり、警告音を発生させたりするようにしても良い。また、提示制御部１３は、各光センサ５によって検出（測定）された光強度に上限値を上回っているものがあれば、提示部１４に「光が強すぎます」等の画面表示を提示させたり、警告音を発生させたりするようにしても良い。提示部１４は、例えば、表示部（ディスプレイ）またはスピーカなどで構成される。これらの機能を備えることにより、光強度分布を所定の範囲内（設定範囲内）に収めることが可能となる。

なお、以上の説明では、光強度（単位はｍＷ）を用いたが、光強度密度（単位はｍＷ／ｃｍ^２）を用いても良い。光強度密度は、光強度を光センサ５の面積で割ることにより、容易に算出することができる。光強度分布制御回路６は、光強度を光強度密度に換算する機能を備えていても良い。

（電源７２，検出部制御部７ｂ）
電源７２は、光検出器３を構成する各光センサ５に電気的に接続されており、各光センサ５を駆動する電流を供給するようになっている。また、検出部制御部７ｂは、各光センサ５に供給する電流の電流値を制御するようになっている。また、検出部制御部７ｂは、各光センサ５が検出した光強度（または光密度）に係る情報を光強度分布制御回路６に渡す制御を行うようになっている。

また、検出部制御部（判定部）７ｂは、光検出器３（各光センサ５）を駆動する電流の値に基づいて、光線力学治療装置１ａ（またはＬＥＤ４、光センサ５）の交換が必要か否かを判定するように構成しても良い。これにより、適切なタイミングで光線力学治療装置１ａ（またはＬＥＤ４、光センサ５）の交換を行うことが可能になる。

以下、光線力学治療装置１ａの動作について説明する。光線力学治療装置１ａは、以下の各ステップを実行するように動作する。

《ステップ１；光線力学治療条件の決定（以降の各実施形態にて同様にステップ１という）》
図２の（ａ）は光線力学治療条件の決定方法を説明するための図である。まず、光源２と光検出器３との距離を固定する（距離をｄｉｎとする）。次に、ＬＥＤ４に電流を供給して光源２を点灯させる。

上述したように、光源２の光はそれぞれ光センサ５に入射し、測定された光強度に下限値（ユーザが設定できても良い）を下回っているものがあれば、光強度分布制御回路６を通して電源７１により、ＬＥＤ４それぞれに供給する電流を増大させることによりそれぞれの光センサ５の光強度が下限値（使用者が設定できても良い）に達するようフィードバックさせる。同様に、それぞれの光センサ５によって測定された光強度に上限値（ユーザが設定できても良い）を上回っているものがあれば、光強度分布制御回路６を通して電源７１により、ＬＥＤ４それぞれに供給する電流を減少させることによりそれぞれの光センサ５の光強度が上限値に達するようフィードバックさせる。これらの機能を備えることにより、光強度分布を設定範囲内に収めることが可能となる。

ところで、光線力学治療において、光強度密度も副作用という観点で重要だが、エネルギー密度（単位はＪ／ｃｍ^２）も重要である。必要なエネルギー密度は、使用する光感受性物質の種類や濃度や波長等、ＰＤＴの種類により異なる。光源２を点灯させ、光センサ５での光強度密度測定を、例えば１秒毎に行って、

を得る。ただし、Ｅは、単位時間のエネルギー密度、ｓは時間の関係に基づいて、光強度密度Ｅを階段状またはパルス状に変えることも可能である。検出部制御部７ｂは、光検出器３の検出結果に基づいて、上記エネルギー密度を算出する機能を備えていても良い。また、この場合、上記の算出結果を光強度分布制御回路６に渡すように構成しても良い。また、このとき、光強度分布制御回路６は、上記エネルギー密度が所定の範囲内に収まるように、各ＬＥＤ４に供給する電流値を決定しても良い。

なお、図１に示す提示制御部１３は、上記のフィードバック前後の各ＬＥＤ４の供給電流や光センサ５により測定された光強度、光強度分布、光強度密度または光強度密度分布に係るデータ等、またはこれらを画像化したものを提示部１４に画面表示させる制御を行っても良い。さらに、提示制御部１３は、提示部１４に累積照射時間（光源２を点灯させている時間）等を画面表示させる制御や、警告音等を発生させるように構成されていても良い。

《ステップ２；光線力学治療（以降の各実施形態にて同様にステップ２という）》
次に、図２（ｂ）は光線力学治療を行う際の光線力学治療装置１ａの短手方向の断面図である。前述のステップ１により、あらかじめ決定された照射条件（ＬＥＤ４への供給電流、光源２から患部への距離、照射時間等）により患部への光照射を行う。レーザによる局所照射ではない光線力学治療は、図２の（ｂ）に示すように、光照射を行いたい（＝治療を行いたい）患部１０２以外を遮光して行われるのが望ましい（患部以外を遮光するもの１０３参照）。その理由としては、光源２からの熱を最小化する、光過敏症が発生する部位を最小化する等が考えられる。

《光線力学治療装置１ａの効果》
上述した形態によれば、複数のＬＥＤ４のそれぞれが発する光の強度が所定の範囲内に収まるように、上記複数のＬＥＤ４のそれぞれを駆動する電流が決定される。このため、各ＬＥＤ４の光の強度を適切な範囲に収めることにより、光強度分布の最適範囲を治療中に実現できる。これにより、光線力学治療装置１ａの安全性を向上させることができる。以上により、光線力学治療装置１ａによれば、光強度分布の最適範囲を治療中に実現することにより安全性を向上させることができる。

《光検出方法の変形例について》
上述した形態では、光検出器３の形態は、複数の光センサ５をマトリクス状（２次元的）に配列した形態について説明したが、本発明を具現化する形態はこれに限定されない。例えば、図３に示すように単一（複数でも良い）の光センサ５を走査させて各ＬＥＤ４から出射される光のそれぞれの強度を経時的に検出する構成を採用することもできる。

〔実施形態２〕
次に、図４に基づき、本発明の実施形態２に係る光線力学治療システム１００の構成について説明する。図４は、光線力学治療システム１００の構成を示すブロック図である。

本実施形態の光線力学治療システム１００では、上記の光線力学治療装置１ａが、通信制御部（送信制御部）１２を備え、この通信制御部１２を介して外部のＰＣ又は通信端末（通信装置）８と通信可能になっている点が、図１に示した形態と異なっている。

（通信制御部１２）
通信制御部１２は、複数のＬＥＤ４のそれぞれを駆動する電流の値に係る情報を外部のＰＣ又は通信端末８に送信する制御を行うように構成しても良い。これにより、複数のＬＥＤ４のそれぞれを駆動する電流の値に係る情報をデータ通信することによって、故障防止や素早いメンテナンスや素早い交換対応の実現が可能になる。

また、通信制御部１２は、光検出器３（各光センサ５）によって検出された複数のＬＥＤ４のそれぞれが発する光の強度に係る情報（光強度分布や光強度密度分布でも良い）をＰＣ又は通信端末８に送信する制御を行うように構成しても良い。これにより、複数のＬＥＤ４のそれぞれが発する光の強度に係る情報をデータ通信することによって、故障防止や素早いメンテナンスや素早い交換対応の実現が可能になる。

また、通信制御部１２は、光検出器３（各光センサ５）を駆動する電流の値に係る情報をＰＣ又は通信端末８に送信しても良い。これにより、光検出器３（各光センサ５）を駆動する電流の値に係る情報をデータ通信することによって、故障防止や素早いメンテナンスや素早い交換対応の実現が可能になる。

また、通信制御部１２は、光強度分布制御回路６にて光強度密度や光強度密度分布等が規定の範囲内に入らなかったと判定された場合、その警告に係る情報をＰＣ又は通信端末８に送信しても良い。

以下、光線力学治療システム１００の動作について説明する。光線力学治療システム１００は、以下の各ステップを実行するように動作する。

上述したステップ１では、通信制御部１２が、制御前後のＬＥＤ４に供給された電流、光センサ５により測定された光強度、光強度分布、光強度密度、または光強度密度分布などに係る情報をＰＣ又は通信端末８により送信する制御を行う。

上述したステップ２では、通信制御部１２が、ＬＥＤ４への供給電流、照射時間、累積照射時間などに係る情報をＰＣ又は通信端末８に送信する制御を行う。

《光線力学治療システム１００の効果》
本実施形態の光線力学治療システム１００によれば、下記の３つの効果が期待できる。
（１）光線力学治療装置１ａの使用状況を、使用者への訪問や接触無しに知ることができる。
（２）光線力学治療装置１ａのメンテナンス時期、交換時期を使用者への訪問や接触無しに知ることができる。
（３）光線力学治療装置１ａの故障を未然に防ぐことができるため、大事なときに使えないということが少なくなる。

以上、３つの効果により、従来の光線力学治療装置では、メンテナンスに使用者または地域別に営業担当者を配置しなくてはならなかったのを、ホストコンピューターと、従来と比較して少ない営業担当者などで代用することができ、コストダウンが図れる。

〔実施形態３〕
次に、図５に基づき、本発明の実施形態３に係る光線力学治療装置１ｂの構成について説明する。図５は、光線力学治療装置１ｂの構成を示すブロック図である。

本実施形態の光線力学治療装置１ｂは、距離センサ９、距離制御回路（距離判定部）１０、および距離駆動系（駆動部）１１を備えている点で、上述した形態と異なっている。

（距離センサ９）
距離センサ９は、光源２と光検出器３との間の距離を検出するものである。距離制御回路１０は、距離センサ９が検出した上記距離が、所定の範囲内にあるか否かを判定するようになっている。また、距離駆動系１１は、距離制御回路１０によって、上記距離が上記所定の範囲内に無いと判定された場合に、光源２と光検出器３との間の距離を上記所定の範囲内に変更する制御を行うようになっている。光源２の光強度分布は、光源２と光検出器３との距離により変化することが多い。また、光線力学治療において、光源２から熱が発せられると、光感受性物質が変質したり、患者にとって苦痛となったりする可能性がある。このため、上記構成のように、光源２と光検出器３との間の距離が所定の範囲内に収まるように制御することが好ましい。すなわち、少なくとも上記ステップ２では、本実施形態のように、照射距離を一定にしたり、変化させたりする機構を備えることが望ましい。上記要望により、上述した光線力学治療装置１ａに対して、距離センサ９、距離制御回路１０、距離駆動系１１を追加したものが光線力学治療装置１ｂである。

以下、光線力学治療装置１ｂの動作について説明する。光線力学治療装置１ｂは、以下の各ステップを実行するように動作する。

例えば、図６の（ａ）に示すように、ステップ１では、距離センサ９により、光源２と光検出器３との距離を検出（距離ｄ）、あらかじめ設定した距離下限値に対して、近すぎる場合は、距離制御回路１０を通して、距離駆動系１１を動かして、光源２または光検出器３の距離を遠くする。なお、提示制御部１３は、提示部１４に距離下限値に対して、近すぎる場合、提示部１４に「光源が近すぎます」等の画面表示を行わせても良いし、警告音を発生させるように構成しても良い。

また、あらかじめ設定した距離上限値に対して、遠すぎる場合は、同じく近くすることができる。なお、提示制御部１３は、提示部１４に距離上限値に対して、遠すぎる場合は、「光源が遠すぎます」等の画面表示を行わせても良いし、警告音を発生させるように構成しても良い。以上のようにして、距離制御回路１０は、適正距離ｄｆｉｘを決定するようにしても良い。提示制御部１３は、このようにして決定した距離を提示部１４に画面表示する制御を行っても良い。

次に、例えば、図６の（ｂ）に示すように、ステップ２では、患部１０２と光源２との距離を同じくフィードバックを行い、適正距離ｄｆｉｘに修正する。適正距離に修正する際は、マニュアル操作により行っても構わない。

〔実施形態４〕
次に、図７に基づき、本発明の実施形態４に係る光線力学治療システム２００の構成について説明する。図７は、光線力学治療システム２００の構成を示すブロック図である。

本実施形態の光線力学治療システム２００では、上記の光線力学治療装置１ｂが、通信制御部（送信制御部）１２を備え、この通信制御部１２を介して外部のＰＣ又は通信端末（通信装置）８と通信可能になっている点が、図５に示した形態と異なっている。

（通信制御部１２）
実施形態３のステップ１でＬＥＤ４へ供給する電流の制御および距離制御を行った際に、あらかじめ設定した上限値よりも遠くなった場合、それは光源２が経時劣化したことを意味する。このため、通信制御部１２は、実施形態３にて説明した距離制御を行って決定した距離や、それに伴う警告に係る情報をＰＣ又は通信端末８に送信するようにしても良い。

〔実施形態５；実施形態１〜４の適用例１〕
上述した実施形態１〜４に関して、例えば、図８の（ｂ）に示すように、光源２と略平行に身体差込口１０４を備えることにより、身体がある部分１０５を光源２の光により均一に照射することが可能となる。本実施形態に関して、各ステップは以下のようになる。なお、以降の説明では、上述した実施形態４に関して説明を行うが、上述した実施形態１〜３についても同様である。また、ステップ１については、実施形態３と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップ２では、例えば図８の（ｂ）に示すように、ステップ１で決定した光源２と光検出器３との距離と同じになるように、光源２と光検出器３とを保持する。身体差込口１０４から身体がある部分１０５に身体を差し入れる。身体差込口１０４は、挿入した身体の一部を支える機構を備えており、身体の一部を固定することが可能である。これにより、ステップ１で決定した照射条件に近い条件での照射が可能となる。また、身体の一部に隠されていない光センサ５により、光源２の光の強さのモニタリングが可能となる。これにより、光線力学治療の効果が少ないか、または光が強いことによる様々な副作用を防ぐことが可能となる。

〔実施形態６；実施形態１〜４の適用例２〕
上述した実施形態１〜４に関して、本実施形態では、例えば図９に示すように、光源２が光検出器３の設置位置に対して相対的に移動し（スライドし）、さらに身体を置く部分１０６を備えている。ステップ１については、実施形態３と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップ２では、例えばステップ１で決定した照射条件を実現するように次のように動作させることができる。
（１）光線力学治療を行いたい身体の一部を身体を置く部分１０６に保持する（固定ベルトを備えていても良い）。
（２）光源２をステップ１で決定した照射条件で点灯させる。

〔実施形態７；実施形態１〜４の適用例３〕
上述した実施形態１〜４に関して、本実施形態では、例えば図１０のように、光源２が光検出器３の設置位置に対して相対的に移動し（スライドし）、さらに身体を置く部分１０６を備えている。また、本実施形態では、身体を置く部分１０６を移動させる機構を備えていても良い。例えば、あらかじめ身体の厚さを測定しておいて、その厚さ分、身体を置く部分１０６を上下させる（最終的に光センサ５の設置位置より低い位置とする）。ステップ１については、実施形態３と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップ２では、例えば、ステップ１で決定した照射条件を実現するように次のように動作させることができる。
（１）光線力学治療を行いたい身体の一部を身体を置く部分１０６に保持する（固定ベルトを備えていても良い）。
（２）身体の一部の厚さを測定する。
（３）上記（２）で測定した厚さ分、身体を置く部分１０６を光源２から遠ざかるように移動する。
（４）光源２をステップ１で決定した照射条件で点灯させる。

〔実施形態８；実施形態１〜４の適用例４〕
上述した実施形態１〜４に関して、本実施形態では、例えば図１１に示すように、光源２が光検出器３の設置位置に対して相対的に移動し（スライドし）、さらに身体を置く部分１０６を備えている。また、本実施形態では、身体を置く部分１０６を移動させる機構を備えている。さらに、本実施形態では、光センサ１０７を取り付けた、患部以外を遮光するもの１０３を備えていることにより、患部に照射されている光の強さをリアルタイムモニタリングしても良い。例えば、患部以外を遮光する布１０６に光センサ１０７を取付け、検出される光の強度が規定値以上になると、電流をＯＦＦするようにしても良い。これにより、過剰照射による事故を防止することができる。

さらに、光センサ１０７により測定された光強度によって、ＬＥＤ４に供給する電流を制御し、光源２の光の強さを変えることもできる。これにより、光線力学治療の効果が少ないか、または光が強いことによる様々な副作用を防ぐことが可能となる。

〔実施形態９〕
上述した実施形態１〜４に関して、本実施形態では、上述した光線力学治療装置１ａ,１ｂの検出部制御部（判定部）７ｂは、ＬＥＤ４に印加されている順電流ＩＦが、上記フィードバックの結果、ある値（例えば初期値の１．２倍、図１２参照）になったと判定した場合に、提示制御部１３にその旨を通知するようにしても良い。このとき、提示制御部１３は、提示部１４にアラート（警告）を提示させる制御を行うように構成しても良い。

以上のように、従来なら、故障（Ｉ＝１．４×Ｉ_０）でメンテナンスしたところを、あらかじめ１．２×Ｉ_０という予備ポイントを設定する。これにより、Ｉ＝１．２×Ｉ_０の時点で、メンテナンスや交換を行うことにより、使えない期間を最小化することができる。

なお、上記１．２倍は、操作部１５を介して使用者の方で設定することも可能としても良い。これにより、従来は故障（例えば初期値の１．４倍、図１２参照）になった際に、メンテナンスあるいは交換を検討しており、場合によっては光線力学治療装置の使用に関して不便が生じていたところが、あらかじめ故障時期を予測する機能を備えることにより、使用に関する不便さが最小限に抑えられる。さらに実施形態２または４に記載した、通信機能を備えた方がより良いのは言うまでもない。

〔実施形態１０〕
次に、図１３に基づき、本発明の実施形態１０に係る光線力学治療装置１ｂの動作について説明する。図５は、光線力学治療装置１ｂの構成を示すブロック図である。本実施形態の光線力学治療装置１ｂは、光検出器３ａが、患部の形状に沿って、その形状を変化させることが可能になっている（例えば、光検出器３ａが患部１０２に沿って曲がる）という点で、上述した形態と異なっている。

ＰＤＴ（光線力学治療）は、例えば、腕、顔、臀部など湾曲している患部に対して施されることが多い。光検出器３ａの形状が患部の形状に沿って変化する（例えば、湾曲する）ことによって、患部の形状に沿った光強度分布を正確に測定することが初めて可能となる。またそれによって、湾曲した患部においても、正確な光強度分布を実現することも初めて可能となる。

以下、光線力学治療装置１ｂの動作について説明する。光線力学治療装置１ｂは、以下の各ステップを実行するように動作する。例えば、図１３の（ａ）に示すように、ステップ１では、まず、光検出器３ａを患部１０２に巻きつけを行い（テープなどで貼りつけても良い）、患部１０２に応じた曲率の光検出器３ａを選択する。患部１０２が痛みを伴うなどの理由により無理な場合は、図１３の（ｃ）に示すように、患部に近い曲率のダミー患部１０３をあらかじめ用意しておいて、それに応じた曲率の光検出器３ａを選択する。

光検出器３ａは、例えば、湾曲したＣＭＯＳやＣＣＤ、光強度により色が変わる樹脂のようなもので構成しても良い。とにかく光強度が検出できるもの（わかるもの）であれば良い。距離センサ９を用いて、適切な光源２と光検出器３ａとの距離を適切な距離に調節する。光源２をＬＥＤ４のそれぞれに電流を加えることによって点灯させる。光検出器３ａが患部１０２と同じ形状になることによって、実際に患部１０２が受ける光の強度分布を測定することが可能となる。光検出器３ａが測定した、光強度分布または光強度をあらかじめ設定した値の範囲内に入るよう、ＬＥＤ４のそれぞれに加える電流をコントロールする。

次に、図１３の（ｂ）に示すように、ステップ２では、患部１０２から光検出器３ａを取り外す。ダミー患部を用いた場合は、この動作は行わない。光源２をＬＥＤ４のそれぞれに電流を加えることによって点灯させる。これらにより、真っ直ぐの形状ではない患部１０２においても、均一の光強度分布を得ることが可能となる。

〔実施形態１１〕
次に、実施形態１０の光検出器３ａの変形例として図１４の（ａ）に示すように、例えば、フレキシブル基板１０８上に光センサ５を配置し、ワイヤー１１０により光センサ５と距離センサ９とを接続しても良い。すなわち、本実施形態は、光検出器３ａが、フレキシブル基板１０８上に光センサ５が実装された構造を有している点で、上述した形態と異なっている。

上記構成によれば、フレキシブル基板１０８に光センサ５を実装することによって、安価で、湾曲した患部において正確な光強度分布を測定することができる光検出器３ａの作製が可能となる。なお、保護フィルム１０９は、ワイヤー１１０の保護のために貼られている。また、フレキシブル基板１０８上の光センサ５の実装の形態は図示した形態に限るものではない。

〔実施形態１２〕
次に、図１４の（ｂ）に、上述した実施形態１０の変形例（実施形態１２の光線力学治療装置）を示す。本変形例では、実施形態１０の光線力学治療装置において、光源２が、患部１０２の形状に沿って、その形状を変化させる（例えば、光源２が湾曲する）ことが可能になっている点で、上述した形態と異なっている。これにより、患部１０２に対応した形状での光照射が可能となり、より均一の光強度分布を得ることが可能となる。

また、例えば、光源２は、フレキシブル基板上にＬＥＤ４が実装された構造を有していても良い。上記構成によれば、光源２もフレキシブルにすることによって、上記のステップ２において患部に密着させることが可能となる。また、患者が動いても上記のステップ１で測定した光強度分布を常に実現することが可能となる。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る光線力学治療装置は、特定波長の発光ピークを有する光を発する複数の発光素子（ＬＥＤ４）を備えた光源部（光源２）と、上記複数の発光素子のそれぞれが発する光の強度を、上記光源部が発する光の光強度分布として検出する光検出部（光検出器３）と、上記光検出部によって検出される上記複数の発光素子のそれぞれが発する光の強度が所定の範囲内に収まるように、上記複数の発光素子のそれぞれを駆動する電流を決定する光強度分布決定部（光強度分布制御回路６）と、を備えている構成である。

上記構成によれば、複数の発光素子のそれぞれが発する光の強度が所定の範囲内に収まるように、上記複数の発光素子のそれぞれを駆動する電流が決定される。このため、各発光素子の光の強度を適切な範囲に収めることにより、光強度分布の最適範囲を治療中に実現できる。これにより、光線力学治療装置の安全性を向上させることができる。

以上により、上記構成によれば、光強度分布の最適範囲を治療中に実現することにより安全性を向上させることができる。

また、本発明の態様２に係る光線力学治療装置は、上記態様１において、上記複数の発光素子のそれぞれを駆動する電流の値に係る情報を外部の通信装置に送信する送信制御部（通信制御部１２）を備えていても良い。上記構成によれば、複数の発光素子のそれぞれを駆動する電流の値に係る情報をデータ通信することによって、故障防止や素早いメンテナンスや素早い交換対応の実現が可能になる。

また、本発明の態様３に係る光線力学治療装置は、上記態様２において、上記送信制御部は、上記光検出部によって検出された上記複数の発光素子のそれぞれが発する光の強度に係る情報を上記通信装置に送信しても良い。上記構成によれば、複数の発光素子のそれぞれが発する光の強度に係る情報をデータ通信することによって、故障防止や素早いメンテナンスや素早い交換対応の実現が可能になる。

また、本発明の態様４に係る光線力学治療装置は、上記態様２または３において、上記送信制御部は、上記光検出部を駆動する電流の値に係る情報を上記通信装置に送信しても良い。上記構成によれば、光検出部を駆動する電流の値に係る情報をデータ通信することによって、故障防止や素早いメンテナンスや素早い交換対応の実現が可能になる。

また、本発明の態様５に係る光線力学治療装置は、上記態様１〜４のいずれかにおいて、上記光源部と上記光検出部との間の距離を検出する距離センサと、上記距離センサが検出した上記距離が、所定の範囲内にあるか否かを判定する距離判定部と、上記距離判定部によって、上記距離が上記所定の範囲内に無いと判定された場合に、上記光源部と上記光検出部との間の距離を上記所定の範囲内に変更する駆動部と、を備えていても良い。

光源部の光強度分布は、光源部と光検出部との距離により変化することが多い。また、光線力学治療において、光源部から熱が発せられると、光感受性物質が変質したり、患者にとって苦痛となったりする可能性がある。このため、上記構成のように、光源部と光検出部との間の距離が所定の範囲内に収まるように変更できるようにすることが好ましい。

また、本発明の態様６に係る光線力学治療装置は、上記態様１〜５のいずれかにおいて、上記光検出部を駆動する電流の値に基づいて、自装置の交換が必要か否かを判定する判定部を備えていても良い。上記構成によれば、適切なタイミングで自装置の交換を行うことが可能になる。

また、本発明の態様７に係る光線力学治療装置は、上記態様１〜６のいずれかにおいて、上記光検出部は、患部の形状に沿って、その形状を変化させることが可能になっていても良い。

ＰＤＴ（光線力学治療）は、例えば、腕、顔、臀部など湾曲している患部に対して施されることが多い。光検出部の形状が患部の形状に沿って変化する（例えば、湾曲する）ことによって、患部の形状に沿った光強度分布を正確に測定することが初めて可能となる。またそれによって、湾曲した患部においても、正確な光強度分布を実現することも初めて可能となる。

また、本発明の態様８に係る光線力学治療装置は、上記態様７において、上記光検出部は、フレキシブル基板上に光センサが実装された構造を有していても良い。

上記構成によれば、フレキシブル基板に光センサを実装することによって、安価で、湾曲した患部において正確な光強度分布を測定することができる光検出部の作製が可能となる。

本発明の態様８に係る光線力学治療装置は、上記態様７または８において、上記光源部は、フレキシブル基板上に上記発光素子が実装された構造を有していても良い。

上記構成によれば、光源部もフレキシブルにすることによって、上記のステップ２において患部に密着させることが可能となる。また、患者が動いても上記のステップ１で測定した光強度分布を常に実現することが可能となる。

〔本発明の別の表現〕
本発明の一態様に係る光線力学治療装置は、湾曲している患部に対して、患部の形状に沿って上記光検出部が可変な形を取っても良い。ＰＤＴは、腕、顔、臀部など湾曲している患部に対して施されることが多い。光検出部が湾曲することによって、患部の形状に沿った光強度分布を正確に測定することが初めて可能となる。またそれによって、湾曲した患部においても、正確な光強度分布を実現することも初めて可能となる。

また、本発明の別の態様に係る光線力学治療装置は、上記光検出部はフレキシブル基板上に光センサを実装していても良い。上記態様の光検出部の変形例として、湾曲するＣＣＤまたはＣＭＯＳなどのイメージセンサを備えた形態、光強度に対応して色が変わる樹脂を備えた形態など色々な形態が考えられるが、フレキシブル基板に光センサを実装することによって、安価で、湾曲した患部において正確な光強度分布を測定することができる光検出部が作製可能である。

また、本発明の別の態様に係る光線力学治療装置は、上記光源部はフレキシブル基板上にＬＥＤを実装していても良い。光源部もフレキシブルにすることによって、上記のステップ２において患部に密着させることが可能となる。患者が動いても上記のステップ１で測定した光強度分布を常に実現することが可能となる。

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明は、光線力学療法に使用する光線力学治療装置に利用することができ、特に、光過敏症を最小化する、優れた利用性がある光線力学治療装置に好適である。

１ａ,１ｂ光線力学治療装置
２光源（光源部）
３光検出器（光検出部）
４ＬＥＤ（発光素子）
６光強度分布制御回路（光強度分布決定部）
８ＰＣ又は通信端末（通信装置）
９距離センサ
１０距離制御回路（距離判定部）
１１距離駆動系（駆動部）
１２通信制御部（送信制御部）
１００，２００光線力学治療システム

Claims

複数の発光素子と、
上記複数の発光素子の光の強度の分布を検出する検出部と、
上記検出部によって検出される光の強度の分布が所定の範囲内に収まるように、上記複数の発光素子を駆動する電流を決定する決定部と、を備え、
上記決定部は、上記光の強度の分布の中に所定の下限値を下回っているものがあれば、上記複数の発光素子の内、対応する発光素子を駆動する電流を上記光の強度が上記下限値に達するように制御し、上記光の強度の分布の中に所定の上限値を上回っているものがあれば、上記複数の発光素子の内、対応する発光素子を駆動する電流を上記光の強度が上記上限値に達するように制御することを特徴とする光線力学治療装置。
上記複数の発光素子を駆動する電流の値に係る情報を外部に送信する送信制御部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の光線力学治療装置。
上記送信制御部は、
上記検出部によって検出された上記複数の発光素子の光の強度に係る情報を外部に送信することを特徴とする請求項２に記載の光線力学治療装置。
上記送信制御部は、上記検出部を駆動する電流の値に係る情報を外部に送信することを特徴とする請求項２または３に記載の光線力学治療装置。
上記複数の発光素子と上記検出部との間の距離を計測するセンサと、
上記距離が、所定の範囲内にあるか否かを判定する距離判定部と、
上記距離判定部によって、上記距離が上記所定の範囲内に無いと判定された場合に、上記距離を上記所定の範囲内に変更する駆動部と、を備えていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の光線力学治療装置。
上記検出部を駆動する電流の値に基づいて、自装置の交換が必要か否かを判定する判定部を備えていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の光線力学治療装置。
上記検出部は、患部の形状に沿って、その形状を変化させることが可能になっていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の光線力学治療装置。
上記検出部は、フレキシブル基板上に光センサが載置された構造を有していることを特徴とする請求項７に記載の光線力学治療装置。
上記複数の発光素子は、フレキシブル基板上に載置されていることを特徴とする請求項７または８に記載の光線力学治療装置。