JP6735995B2

JP6735995B2 - 光線力学的治療用光照射装置

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Publication number: JP6735995B2
Application number: JP2019524753A
Authority: JP
Inventors: 明理森田; 秀之益田; 木村　誠; 誠木村; 勝次井口; 森　淳; 淳森
Original assignee: Sharp Corp; Ushio Denki KK; Nagoya City University
Current assignee: Sharp Corp; Ushio Denki KK; Nagoya City University
Priority date: 2017-06-20
Filing date: 2017-06-20
Publication date: 2020-08-05
Anticipated expiration: 2037-06-20
Also published as: JPWO2018235169A1; US20200179711A1; CN110769895A; WO2018235169A1

Description

本発明は、光線力学的治療用光照射装置に関する。

従来、光を用いた治療法の１つに光線力学的治療法（Ｐｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃｔｈｅｒａｐｙ、以下、「ＰＤＴ」ともいう。）が知られている。ＰＤＴとは、生体内の病変部（病変異常組織）に親和性を有する光増感性物質の性質、具体的には病変部に特異的に蓄積される性質を利用し、生体内に光増感性物質または光増感性物質の前駆物質を投与した後、光増感性物質（生体内において光増感性物質の前駆物質から合成された光増感性物質を含む）に対して光（可視光線）を照射し、組織内で生成した活性酸素種を用いて、病変異常組織のみを選択的に破壊する治療法である。このようなＰＤＴは、低侵襲治療法として期待されている。そして、近年、皮膚科分野において、ＰＤＴは、日光角化症、ボーエン病、パジェット病および基底細胞癌等の腫瘍性病変、重度の尋常性ざ瘡、脂線増殖症、並びに難治性疣贅などの治療において広く用いられつつある。
このようなＰＤＴを実施するための光線力学的治療用光照射装置（以下、「ＰＤＴ用光照射装置」ともいう。）においては、波長６００〜７００ｎｍのレーザ光源、キセノンランプやメタルハライドランプ等のランプ光源が用いられている。

而して、近年、光源として、レーザ光源やランプ光源の代わりにＬＥＤ素子を用いたＰＤＴ用光照射装置が提案されている（特許文献１参照。）。このＰＤＴ用光照射装置においては、波長４００〜４２０ｎｍにピーク波長を有する第１のＬＥＤ素子および波長５００〜５２０ｎｍにピーク波長を有する第２のＬＥＤ素子が交互に格子状に配列されてなる光源部が設けられている。そして、同一の照射部位に対して、第１のＬＥＤ素子および第２のＬＥＤ素子が共に点灯されることによって、第１のＬＥＤ素子からの光と第２のＬＥＤ素子からの光とが照射される。
このようなＰＤＴ装置によれば、第１のＬＥＤ素子からの光および第２のＬＥＤ素子からの光の各々を単独で照射した場合に比して、治療に必要とされる照射量（積算光量）が少なくなり、治療に要する照射時間の短縮化を図ることができる、とされている。

特開２０１７−６４５４号公報

しかしながら、上記のＰＤＴ用光照射装置においては、以下のような問題がある。
（１）皮膚疾患は、日光に対する暴露との関係から顔面や頸部に頻発することが知られている。そして、顔面例えば鼻部や頬部の表面は、平面ではなく凹凸の形状を有する。
一方、上記のＰＤＴ用光照射装置のように、複数のＬＥＤ素子が配置された構成においては、被照射面における照度分布の均一化を図るために、ＬＥＤ素子として光の発散角が大きい（例えば発散全角が１３５°）ものが用いられる。然るに、発散角の大きいＬＥＤ素子においては、照射距離に対する照度の依存性が大きいため、患部が鼻部や頬部のように凹凸を有するときには、凹部表面の照度が凸部表面の照度よりも相当に低くなる結果、いわゆる治療むらが生ずる。また、光の発散角が小さい（例えば発散全角が３０°）ＬＥＤ素子を用いた場合には、照射距離に対する照度の依存性が小さくなるが、被照射面における照度分布の均一性が低いため、結局、治療むらが生ずる。

（２）上記のＰＤＴ用光照射装置においては、第１のＬＥＤ素子および第２のＬＥＤ素子が交互に配列されているため、ＰＤＴ用光照射装置が被照射面に接近して配置された場合には、被照射面には、第１のＬＥＤ素子からの光による照度が大きい領域や第２のＬＥＤ素子からの光による照度が大きい領域が生じる。従って、被照射面において分光分布の均一性が低くなる。また、ＰＤＴ用光照射装置が被照射面に大きく離間して配置された場合には、被照射面における照度が低くなるので、十分な治療を行うためには、長い照射時間を要することとなる。

（３）上記のＰＤＴ用光照射装置において第２のＬＥＤ素子は、波長５００〜５２０ｎｍにピーク波長を有するものであるが、このようなＬＥＤ素子として照度の高いものは実用化されていない。従って、上記のＰＤＴ用光照射装置を構成する場合には、第１のＬＥＤ素子からの光を例えばフィルタ等によって減衰することが必要となる。そのため、ＰＤＴ用光照射装置の部品の数が増加することにより、ＰＤＴ用光照射装置の生産コストが増加する。また、被照射面に対して高い照度の光を照射することが困難となるため、十分な治療を行うためには、長い照射時間を要することとなる。

本発明の目的は、被照射面に波長域が互いに異なる２つの光を照射する光線力学的治療用光照射装置において、被照射面が凹凸を有するものであっても、被照射面において均一な照度で光を照射することができ、しかも、被照射面全体にわたって均一性の高い分光分布が得られる光線力学的治療用光照射装置を提供することにある。

本発明の光線力学的治療用光照射装置は、フレキシブル基板上に、波長４００ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する第１の光を出射する一つ以上のＬＥＤ素子が配置されてなる光源部と、
前記光源部からの第１の光のうち、その一部を透過すると共に他の一部を波長５００ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の第２の光に変換して出射する蛍光プレートと
を備えてなることを特徴とする。

本発明の光線力学的治療用光照射装置においては、前記光源部は、前記ＬＥＤ素子の複数を有することが好ましい。
また、前記蛍光プレートは、前記第１の光と前記第２の光とが被照射面において重畳するよう配置されていることが好ましい。

また、本発明の光線力学的治療用光照射装置においては、前記蛍光プレートから被照射面に照射される光は、当該被照射面における波長３５０ｎｍ以上４５５ｎｍ以下の範囲の光の放射照度積分値をＩＡとし、当該被照射面における４５５ｎｍ超６５０ｎｍ以下の範囲の光の放射照度積分値をＩＢとしたとき、下記式（１）を満足するものであることが好ましい。なお、以下において、単に「照度」と表現する場合には、前記ＩＡと前記ＩＢとの合計を意味する。
式（１）ＩＡ／ＩＢ＝０．２〜５
このような光線力学的治療用光照射装置においては、前記式（１）において、ＩＡ／ＩＢ＝１〜１．８であることがより好ましい。

また、本発明の光線力学的治療用光照射装置においては、前記光源部は、前記フレキシブル基板上に前記ＬＥＤ素子が配置された領域を取り囲むよう形成された壁材と、この壁材に取り囲まれた前記ＬＥＤ素子が配置された領域に、当該ＬＥＤ素子を覆うよう形成された保護樹脂層とを有し、
前記蛍光プレートは、前記保護樹脂層および壁材の上面を覆うよう配置されていることが好ましい。
また、被照射面に接触される透明性を有する接触部材が、少なくとも前記蛍光プレートを覆うよう設けられていることが好ましい。
また、本発明の光線力学的治療用光照射装置においては、前記蛍光プレートは、蛍光体としてＢａ₂ＳｉＯ₄：Ｅｕが含有されてなることが好ましい。

本発明の光線力学的治療用光照射装置によれば、被照射面が凹凸を有するものであっても、被照射面において均一な照度で光を照射することができ、しかも、被照射面全体にわたって均一性の高い分光分布が得られる。

本発明の光線力学的治療用光照射装置の一例における構成を示す説明用断面図である。図１に示す光線力学的治療用光照射装置において、フレキシブル基板の表面上のＬＥＤ素子の配列状態を示す説明図である。実施例に係る光線力学的治療用光照射装置から出射される光の分光スペクトル図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の光線力学的治療用光照射装置の一例における構成を示す説明用断面図である。
このＰＤＴ用光照射装置は、生体内に光増感性物質または光増感性物質の前駆物質よりなる生体投与物質を投与した後、病変部（病変異常組織）に蓄積された光増感性物質（生体内において光増感性物質の前駆物質から合成された光増感性物質を含む）に対して光を照射することによって光線力学的治療法を行うためのものである。
生体投与物質としては、必要に応じて生体内において反応し、病変部においてポルフィリン化合物として蓄積される化合物などが用いられる。
生体投与物質の具体例としては、例えばδ−アミノレブリン酸（５−ＡＬＡ）が挙げられる。このδ−アミノレブリン酸は、光増感性物質の前駆物質であって、酵素反応を経て合成されるプロトポルフィリンＩＸ（ＰｐＩＸ）が光増感性物質として機能するものである。

図１に示すＰＤＴ用光照射装置は、複数のＬＥＤ素子１５を備えた光源部１０と、この光源部１０上に配置された蛍光プレート２０とを有する。この例のＰＤＴ装置においては、被照射面すなわち患部に接触される透明性を有する接触部材２５が、後述するフレキシブル基板１１の表面および蛍光プレート２０を覆うよう設けられている。

光源部１０は、表面（図１において上面）および裏面の各々に、例えば銅よりなる配線部１２，１３が形成されたフレキシブル基板１１を有する。このフレキシブル基板１１の表面上に、複数のＬＥＤ素子１５が、例えばフリップチップ実装法によって実装されて配列されている。フリップチップ実装法は、２００℃以上の熱履歴が、配線部１２、光反射膜１６等に加わることになる。
ＬＥＤ素子１５の実装は、フリップチップ実装法に限るものではないが、光源部１０を患部やその周囲の形態に沿って屈曲させるためには、フリップチップ実装が好ましい。ワイヤーボンド実装では、患部等の形態に沿って屈曲させたときにワイヤーの断線のおそれがある。
図２に示すように、光源部１０におけるＬＥＤ素子１５の各々は、フレキシブル基板１１の表面に、所定の大きさの配置ピッチ（中心間距離）で格子状に配置されている。図示の例では、ＬＥＤ素子１５は、縦３列横３列の格子状に配列されている。

配線部１２の表面には、光反射膜１６が形成されている。このような光反射膜１６を設けることにより、ＬＥＤ素子１５や蛍光プレート２０からの光を患部に向って反射することができる。また、患部に向けて照射された光のうち、患部やその周囲の表面によって反射されて、戻ってきた光を再度患部に向けて反射する効果も期待することができ、且つ、フレキシブル基板１１の裏面からの漏光を防止することもできる。

また、フレキシブル基板１１の表面には、ＬＥＤ素子１５が配置された領域を取り囲むよう、矩形の枠状の壁材１８が形成されている。なお、壁材１８の形状は矩形に限るものではなく、円形、楕円形、多角形状であっても良い。壁材１８として患部の形状に適した形状のものが使用される。この壁材１８の高さは、ＬＥＤ素子１５におけるフレキシブル基板１１からの高さよりも大きいものとされている。壁材１８に取り囲まれた、ＬＥＤ素子１５が配置された領域には、ＬＥＤ素子１５および配線部１２の各々を覆うよう、保護樹脂層１７が設けられている。この保護樹脂層１７におけるフレキシブル基板１１からの厚みは、壁材１８の高さと同等である。そして、保護樹脂層１７の上面および壁材１８の上面を覆うよう、蛍光プレート２０が配置されている。
このような構成によれば、ＬＥＤ素子１５からの光が、蛍光プレート２０を介さずに患部に照射されることを防ぐことができる。また、蛍光プレート２０上に接触部材２５を配置する際には、当該蛍光プレート２０に圧力が加わるが、その圧力が保護樹脂層１７および壁材１８に分散されるので、ＬＥＤ素子１５の配線不良が生じることを抑制することができる。

フレキシブル基板１１は、樹脂材料よりなる柔軟な絶縁性基板であって、例えば、ポリイミド等の絶縁性フィルムによって形成されている。但し、フレキシブル基板１１の材料は、ポリイミドに限定されるものではなく、絶縁性の材料であって、必要とされる機械的強度及び柔軟性を有していれば、どのような材料でも使用することができる。フレキシブル基板１１としては、ポリイミド樹脂フィルム以外にも、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等のフィルムを使用することが可能である。また、フレキシブル基板１１としては、これらのフィルムの表面に白色顔料を含む樹脂（白樹脂、白レジスト等）を塗布した高反射性の樹脂フィルム、白色顔料を混合した高反射性フィルム、液晶ポリマーフィルム等を使用することが可能である。
また、フレキシブル基板１１の厚みは、例えば２５〜２００μｍである。フレキシブル基板１１の厚みが過小である場合には、所要の機械的強度を得ることが困難となることがある。一方、フレキシブル基板１１の厚みが過大である場合には、必要な柔軟性を得ることが困難となることがある。すなわち、フレキシブル基板１１の厚さにおいて、機械的強度と柔軟性とはトレードオフの関係にあり、最適な値が存在する。フレキシブル基板１１の厚みは、４０〜１００μｍであることがより好ましい。
フレキシブル基板１１の大きさは、特に限定されない。フレキシブル基板１１は、患部を覆う大きさを有していればよいが、光源部１０が患部とその周囲の表面を覆った状態で光照射され得る大きさを有することにより、患者に対する拘束性を少なくし、患者に対する負担を最小限に抑制することができる。
本発明のＰＤＴ用光照射装置は、数ｃｍ程度の比較的小面積の局所的疾患に好適に使用される。このようなＰＤＴ用光照射装置においては、フレキシブル基板１１は、局所的疾患に対応した大きさに形成されていることが好ましい。

ＬＥＤ素子１５としては、波長４００ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する第１の光を出射するものが用いられる。この例のＬＥＤ素子１５は、波長４０５ｎｍにピーク波長を有する光を出射するものである。
ＬＥＤ素子１５の各々の平面形状は略正方形を採用することができる。なお、平面形状は略正方形に限るものではない。
ＬＥＤ素子１５の一辺の長さは例えば０．６〜１．５ｍｍである。光線力学的治療には、一般に５０〜１００Ｊ／ｃｍ²のエネルギー密度が必要である。例えば光照射時間が１５分の条件で治療を行う場合には、５５．６〜１１１ｍＷ／ｃｍ²の平均放射照度が必要となる。ＬＥＤ素子１５の一辺の長さが過小である、すなわちＬＥＤ素子１５の面積が過小である場合には、ＬＥＤ素子１５に流すことができる最大の電流が小さくなるため、上記平均放射照度を確保することが困難となる虞がある。一方、ＬＥＤ素子１５の一辺の長さが過大である場合には、光源部１０の平均放射照度の面内均一性の観点から、ＬＥＤ素子１５の配置ピッチを大きくせざるを得なくなり、光源部１０の表面の面積が大きくなる、という問題が生じる。
本実施形態では、ＬＥＤ素子１５は略正方形で、一辺の長さが１ｍｍ、厚さが０．１５ｍｍである。

ＬＥＤ素子１５の配置ピッチは、ＬＥＤ素子１５の寸法にもよるが、３〜１５ｍｍであることが好ましい。本実施形態では、ＬＥＤ素子１５の配置平均ピッチは５〜１０ｍｍ程度である。

光反射膜１６を構成する材料としては、銀、アルミ、白色顔料を含む樹脂等を用いることができる。ＬＥＤ素子１５をフリップ実装する場合には、上述の通り、２００℃以上の熱履歴が光反射膜１６に加わるため、光反射膜１６には、この温度以上での耐熱性が必要である。この観点から、光反射膜１６を構成する材料は、銀、アルミが好ましい。
以下において、全光束反射率という用語を用いるが、鏡面反射の反射率ではなく、入射光のエネルギーに対する、拡散反射された全ての反射光を積分した光エネルギーの割合を示す。光反射膜１６は、全光束反射率が８０％以上の反射材料（以下、「高反射率材料」と称する。）、特に、全光束反射率が９０％以上の高反射率材料によって構成されていることが好ましい。このような光反射膜１６を設けることにより、ＬＥＤ素子１５や蛍光プレート２０からの光を患部に向かって効率よく反射することができる。また、患部に向けて照射された光のうち、患部やその周囲の表面によって反射されて、戻ってきた光を再度患部に向けて反射する効果も期待することができ、且つ、フレキシブル基板１１の裏面からの漏光を防止することもできる。
また、光反射膜１６の厚みは、例えば３〜１０μｍである。本実施形態では、銀メッキによって、５μｍの光反射膜１６が形成されている。

保護樹脂層１７は、透明であることが好ましい。具体的には、保護樹脂層１７の透過率は、第１の光および第２の光に対して８０％以上であることが好ましい。これにより、光源部１０の消費電力を下げることができると共に、光源部１０の発熱量を下げることが可能となる。
また、保護樹脂層１７は、柔軟なものであることが好ましい。
このような保護樹脂層１７を構成する材料としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などを用いることができる。
また、保護樹脂層１７の厚みは、例えば０．５〜１ｍｍである。本実施形態では、保護樹脂層１７の厚みは、０．８ｍｍ程度である。

壁材１８は、シリコーン樹脂によって形成されている。壁材１８は、光反射材料によって形成されることにより、壁材１８が光反射性を有する。これにより、ＬＥＤ素子１５からの光を壁材１８により反射させ、保護樹脂層１７を通して光を取り出すことが可能となる。さらに、壁材１８が蛍光プレート２０に接するよう形成される、すなわち蛍光プレート２０によって保護樹脂層１７の表面全面が覆われていることにより、ＬＥＤ素子１５の発する光が、蛍光プレート２０を介さずに、患部に入射することを防止することができる。これにより、後述するＩＡ／ＩＢの値の面内均一性が向上する。
また、壁材１８を形成することにより、厚みが均一な保護樹脂層１７を容易に形成することができるので、ＬＥＤ素子１５が露出することによる製造不良を減らすことができる。

蛍光プレート２０は、光源部１０からの第１の光のうち、その一部を透過すると共にその一部を波長５００ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の第２の光に変換して出射するものである。このような蛍光プレート２０としては、透明基材中に蛍光体が分散されてなるものを用いることができる。
また、蛍光プレート２０の厚みは、例えば０．３〜１ｍｍである。

蛍光プレート２０を形成する透明基材としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、スチレン系エラストマー等の、柔軟性を有する樹脂を用いることができる。本実施形態では、シリコーン樹脂が用いられている。

蛍光体としては、波長４００ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する第１の光を受けて、蛍光として波長５００ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の第２の光を放射するものが用いられる。このような蛍光体の具体例としては、ＢａＳｉ₂（Ｏ，Ｃｌ）₂Ｎ₂：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：（Ｅｕ，Ｍｎ）、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：（Ｅｕ，Ｍｎ）、（Ｂａ，Ｓｒ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ、Ｂａ₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ、ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ａｌ）₆（Ｏ，Ｎ）₈：Ｅｕなどが挙げられる。
生体投与物質として、δ−アミノレブリン酸（５−ＡＬＡ）を用いる場合には、プロトポルフィリンＩＸ（ＰｐＩＸ）が光増感性物質として機能する。ＰｐＩＸの吸収スペクトルにおいて、波長４１０ｎｍ、波長５１０ｎｍ、波長５４５ｎｍ、波長５８０ｎｍ、波長６３０ｎｍに吸収ピークを有することが、特許文献１に開示されている。このため、ＰｐＩＸの第２吸収波長である５１０ｎｍ付近にピークを有するＢａ₂ＳｉＯ₄：Ｅｕが最も蛍光体としては適している。また、Ｂａ₂ＳｉＯ₄：Ｅｕの発光は半値幅が６４ｎｍと広いため、ＰｐＩＸの第３吸収波長である波長５４５ｎｍまたはその近傍の光も、ＰｐＩＸに吸収されることが期待される。

蛍光体の含有割合は、ＬＥＤ素子１５から出射される光の強度や蛍光プレート２０の厚みにもよるが、透明樹脂１００質量部に対して１〜２０質量部となる割合であることが好ましい。
蛍光体の含有割合が過小である場合には、蛍光プレート２０に含有される蛍光体の含有割合の面内分布が大きくなってしまう。一方、蛍光体の含有割合が過大である場合には、蛍光体の励起効率は１００％ではないため、第１の光と第２の光との合計光強度を確保するために、ＬＥＤ素子１５に印加する電流を増やさざるを得ず、消費電力が増加してしまう。

本発明のＰＤＴ用光照射装置においては、被照射面における波長３５０ｎｍ以上４５５ｎｍ以下の範囲の光の放射照度積分値をＩＡとし、当該被照射面における波長４５５ｎｍ超６５０ｎｍ以下の範囲の光の放射照度積分値をＩＢとしたとき、下記式（１）を満足するものであることが好ましい。
式（１）ＩＡ／ＩＢ＝０．２〜５
また、上記式（１）におけるＩＡ／ＩＢの値が１〜１．８であることがより好ましい。
ＰｐＩＸは、波長４１０ｎｍ、波長５１０ｎｍ、波長５４５ｎｍ、波長５８０ｎｍおよび波長６３０ｎｍの順に、吸光度が大きいものである。一方、これらの光の生体進達性は、波長４１０ｎｍの光、波長５１０ｎｍの光、波長５４５ｎｍの光、波長５８０ｎｍの光および波長６３０ｎｍの光の順に小さくなる。
従って、ＩＡ＋ＩＢが一定値であるとき、式（１）におけるＩＡ／ＩＢの値が過小、すなわち第１の光に対して第２の光の相対的放射照度が過大である場合には、患部における生体表面からの距離が長い部分（以下、単に「深い患部」という。）に対しては、ＰｐＩＸに作用する、吸光度を考慮した実効的放射照度は大きくなる。反対に、患部における生体表面からの距離が短い部分（以下、単に「浅い患部」という。）に対しては、実効的放射照度が小さくなる。これにより、浅い患部への治療効果が少なくなるという問題が生ずる。
一方、式（１）におけるＩＡ／ＩＢの値が過大、すなわち第１の光に対して、第２の光の相対的放射照度が過小である場合には、浅い患部に対しては、実効的放射照度は大きくなる。反対に、深い患部に対しては、実効的放射照度は小さくなる。それにより、深い患部への治療効果が少なくなるという問題が生ずる。
また、患部の深さは様々である。すなわち、浅い患部のみの場合もあれば、浅い患部および深い患部の両方を有する場合もある。そして、表面から見えない深い患部を有する場合には、光線力学治療を行った後においても、腫瘍が残存して増殖する結果、十分な治療効果が得られないことが考えられる。このような観点から、ＩＡ／ＩＢ＝１〜１．８とすることにより、浅い患部に対しても、深い患部に対しても、十分な治療効果が得られる、という利点がある。

蛍光プレート２０において、上記式（１）を満足するためには、蛍光体の種類、蛍光体の含有割合、蛍光プレートの厚みなどを適宜設定すればよい。

接触部材２５は、透明性を有するものであればよいが、被照射面である患部の表面形状に応じて弾性変形することにより、当該患部に密着し得るものであることが好ましい。
また、接触部材２５の表面は、患部に十分に密着するよう、粘着性を有するものが好ましい。接触部材２５の表面における粘着性の程度は、例えば引張速度が３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で試験したときの垂直剥離力（以下、単に「垂直剥離力」という。）が６０〜８０Ｎである。
また、蛍光プレート２０は、接触部材２５によって被照射面である患部表面から離間した状態とされる。蛍光プレート２０を構成する蛍光体には、Ｂａなどの金属材料が含まれており、直接生体に接触する際に、金属アレルギーが生ずる可能性がある、という問題がある。
接触部材２５が設けられることにより、金属アレルギーの原因となる金属材料を含む蛍光プレート２０を、接触部材２５によって患部から離間した状態で使用することができる。従って、本発明のＰＤＴ用光照射装置を、金属アレルギーを有する患者に対しても適用することが可能となる。
また、接触部材２５は、蛍光プレート２０から出射される光（第１の光と第２の光との混光）の透過率が８０％以上であることが好ましい。
このような接触部材２５としては、一定の厚さを保つように加工したプラスチック製の袋に水または空気を充填したもの、エポキシ系、ポリウレタン系、シリコーン系の柔軟性を有する透明な樹脂板、板状に加工した吸水性ポリマーやスチレン系エラストマー等、種々の形態のものを用いることができる。

上記のＰＤＴ用光照射装置においては、患部の表面に接触部材２５を密着させた状態で使用される。具体的には、ＰＤＴ用光照射装置における接触部材２５を患部の表面に接触させて押圧すると、ＰＤＴ用光照射装置は、フレキシブル基板１１を有するため、患部の表面に追随して変形する。これにより、ＰＤＴ用光照射装置における接触部材２５が患部の表面に沿って密着した状態となる。

そして、ＰＤＴ用光照射装置を作動させると、ＬＥＤ素子１５から波長４００ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する第１の光が出射され、この第１の光は、保護樹脂層１７を介して蛍光プレート２０の裏面に入射される。蛍光プレート２０に入射された第１の光は、その一部が蛍光プレート２０を透過して当該蛍光プレート２０の表面から出射される。それと共に、第１の光における他の一部が蛍光プレート２０中の蛍光体に吸収され、当該蛍光体によって波長５００ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の蛍光である第２の光に変換され、この第２の光は蛍光プレート２０の表面から出射される。蛍光プレート２０の表面から出射された第１の光および第２の光は、接触部材２５を介して被照射面である患部の表面に重畳して照射される。

このようなＰＤＴ用光照射装置によれば、フレキシブル基板１１を有することにより、被照射面である患部の表面に追随して変形するため、患部の表面が凹凸を有するものであっても、被照射面とＬＥＤ素子１５との間の距離を一定に保つことができる。従って、被照射面において均一な照度で光を照射することができる。
また、蛍光プレート２０の表面から、当該蛍光プレート２０を透過した第１の光と、当該蛍光プレート２０によって変換された第２の光とが出射されることにより、被照射面である患部の表面には、第１の光および第２の光が重畳して照射される。従って、被照射面全体にわたって均一性の高い分光分布が得られる。

以下、本発明のＰＤＴ用光照射装置の具体的な実施例を説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

〈実施例１〉
図１および図２の構成に従い、下記の仕様のＰＤＴ用光照射装置を作製した。
［光源部］
フレキシブル基板：材質＝液晶ポリマー，寸法＝３５ｍｍ×３５ｍｍ×５０μｍ
光反射膜：材質＝銀，厚み＝５μｍ，全光束反射率＝９２％
ＬＥＤ素子：ピーク波長＝４０４ｎｍ，寸法＝１ｍｍ×１ｍｍ×０．１５ｍｍ，全放射束＝３０ｍＷ，ＬＥＤ素子の数＝２５個（縦５列横５列の格子状に配列），配置ピッチ＝５ｍｍ
保護樹脂層：材質＝シリコーン樹脂，厚み＝０．８ｍｍ
壁材：材質＝シリコーン樹脂，外形の寸法＝２８ｍｍ×２８ｍｍ×０．６ｍｍ
［蛍光プレート］
透明基材：材質＝シリコーン樹脂
蛍光体：材質＝Ｂａ₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ，蛍光体の含有割合＝透明樹脂１００質量部に対して４質量部
寸法＝２８ｍｍ×２８ｍｍ×１ｍｍ
［接触部材］
材質＝スチレン系エラストマー，寸法＝５０ｍｍ×５０ｍｍ×５ｍｍ，硬度＝アスカーＣ１５，表面の粘着性＝垂直剥離力が７０Ｎ

上記のＰＤＴ用光照射装置を作動させ、光源部の直上の被照射面（以下、単に「被照射面」という。）における当該ＰＤＴ用光照射装置からの光の分光スペクトルを測定した。このＰＤＴ用光照射装置からの光は、図３に示す通り、波長４００ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する第１の光と、波長５００ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の第２の光を含んでいる。蛍光プレートを備えない場合において、第１の光のみを含んでおり、第２の光は、蛍光プレートの蛍光によるものであることがわかる。
また、上記のＰＤＴ用光照射装置について、被照射面における波長３５０ｎｍ以上４５５ｎｍ以下の範囲の光の放射照度積分値ＩＡ、および被照射面における波長４５５ｎｍ超６５０ｎｍ以下の範囲の光の放射照度積分値ＩＢを測定したところ、ＩＡが３４．８ｍＷ／ｃｍ²、ＩＢが２３．７ｍＷ／ｃｍ²であり、ＩＡ／ＩＢの値は１．４７であった。

〈比較例１〉
蛍光プレートを用いなかったこと以外は実施例１と同様の構成のＰＤＴ用光照射装置を作製した。

〈比較例２〉
ＬＥＤ素子および蛍光プレートにおける蛍光体を下記の仕様のものに変更し、蛍光プレートの表面にＬＥＤ素子からの光をカットするフィルタを備えたこと以外は実施例１と同様の構成のＰＤＴ用光照射装置を作製した。
ＬＥＤ素子：ピーク波長＝４５０ｎｍ，寸法＝１ｍｍ×１ｍｍ×０．１５ｍｍ，全放射束＝２０ｍＷ
蛍光体：Ｋ₂ＳｉＦ₆：Ｍｎ（蛍光のピーク波長＝６３５ｎｍ）

〈比較例３〉
フレキシブル基板の代わりに下記の仕様の剛性の配線基板を用いたことを以外は実施例１と同様の構成のＰＤＴ用光照射装置を作製した。
配線基板：材質＝セラミックス，寸法＝３５ｍｍ×３５ｍｍ×５００μｍ

〈試験〉
週齢４〜６週、体重約２０ｇのヌードマウスを用意し、このマウスの左右の肩付け根部に、ヒトメラノーマ細胞（ＣＯＬＯ６７９）の溶液（濃度：２×１０⁷ｃｅｌｌｓ／ｍＬ）１００μＬを、皮下注射により接種した。このマウスの患部における腫瘍の長径を２日間経過する毎に測定した。そして、マウスの、腫瘍の長径が５〜７ｍｍとなったときに（接種から２〜３週間後）、下記の薬剤をマウスに投与した。その後、薬剤を投与したマウスを、暗所において４時間放置した。
薬剤：生体投与物質としてδ−アミノレブリン酸（５−ＡＬＡ）を用い、マウスの体重１ｋｇ当たり２５０ｍｇとなる量の生体投与物質をリン酸緩衝生理食塩水中に溶解したもの。

次いで、１５ｍｍ×１５ｍｍの開口を有するアルミニウム製の遮光シートを用意し、この遮光シートの開口がマウスの患部に位置するよう、当該遮光シートをマウスの上に配置した。その後、実施例１および比較例１〜３に係るＰＤＴ用光照射装置の各々を、接触部材がマウスの患部に接するよう配置し、各ＰＤＴ用光照射装置を１Ｎの力で押圧した。そして、各ＰＤＴ用光照射装置により、各ＰＤＴ用光照射装置の被照射面の照度、照射時間および照射量が下記表１に示す値となる条件に従って、マウスの患部に光を照射した。

そして、光照射したマウスについて、５日間経過する毎に患部における腫瘍の面積を測定し、光照射直前におけるマウスの腫瘍の面積を１としたときの相対値を求めた。
ここで、マウスの腫瘍の表面形状は略楕円形であるため、腫瘍の面積は下記式（２）により算出した。
式（２）腫瘍の面積＝腫瘍の長径×腫瘍の短径×π
以上、結果を表２に示す。

表２の結果から、実施例１に係るＰＤＴ用光照射装置によれば、光照射してから５日後にはマウスの腫瘍が消失したことが確認された。また、光照射してから１５日後にマウスの腫瘍が再度発現したが、腫瘍の面積は１．０未満であり、光照射してから２０日後においても腫瘍の面積は１．０未満であった。
これに対し、比較例１および比較例２に係るＰＤＴ用光照射装置においては、光照射してから５日後にマウスの腫瘍の面積が０．５以下であったが、マウスの腫瘍は消失しなかった。また、光照射してから１０日後にはマウスの腫瘍の面積が大きくなっており、光照射してから２０日後には、マウスの腫瘍の面積は１．０を大きく超えていた。
また、比較例３に係るＰＤＴ用光照射装置においては、光照射してから５日後にはマウスの腫瘍が消失したが、光照射してから１０日後にはマウスの腫瘍が再度発現しており、腫瘍の面積も１．０を超えていた。

１０光源部
１１フレキシブル基板
１２，１３配線部
１５ＬＥＤ素子
１６光反射膜
１７保護樹脂層
１８壁材
２０蛍光プレート
２５接触部材

Claims

フレキシブル基板上に、波長４００ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する第１の光を出射する一つ以上のＬＥＤ素子が配置されてなる光源部と、
前記光源部からの第１の光のうち、その一部を透過すると共に他の一部を波長５００ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の第２の光に変換して出射する蛍光プレートと
を備えてなることを特徴とする光線力学的治療用光照射装置。
前記光源部は、前記ＬＥＤ素子の複数を有することを特徴とする請求項１に記載の光線力学的治療用光照射装置。
前記蛍光プレートは、前記第１の光と前記第２の光とが被照射面において重畳するよう配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光線力学的治療用光照射装置。
前記蛍光プレートから被照射面に照射される光は、当該被照射面における波長３５０ｎｍ以上４５５ｎｍ以下の範囲の光の放射照度積分値をＩＡとし、当該被照射面における４５５ｎｍ超６５０ｎｍ以下の範囲の光の放射照度積分値をＩＢとしたとき、下記式（１）を満足するものであることを特徴とする請求項１に記載の光線力学的治療用光照射装置。
式（１）ＩＡ／ＩＢ＝０．２〜５
前記式（１）において、ＩＡ／ＩＢ＝１〜１．８であることを特徴とする請求項４に記載の光線力学的治療用光照射装置。
前記光源部は、前記フレキシブル基板上に前記ＬＥＤ素子が配置された領域を取り囲むよう形成された壁材と、この壁材に取り囲まれた前記ＬＥＤ素子が配置された領域に、当該ＬＥＤ素子を覆うよう形成された保護樹脂層とを有し、
前記蛍光プレートは、前記保護樹脂層および壁材の上面を覆うよう配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光線力学的治療用光照射装置。
被照射面に接触される透明性を有する接触部材が、少なくとも前記蛍光プレートを覆うよう設けられていることを特徴とする請求項６に記載の光線力学的治療用光照射装置。
前記蛍光プレートは、蛍光体としてＢａ₂ＳｉＯ₄：Ｅｕが含有されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の光線力学的治療用光照射装置。