JP7421666B2 - 消毒システム - Google Patents

Description

本開示は、概して、紫外線放射（以下、「ＵＶ光」又は「紫外線」と称する）及び／又はオゾンを用いる消毒装置に関する。本開示は、特に、肺や組織における感染症治療を行うための肺又はその他の組織の消毒システムに関する。

インフルエンザ、コロナウイルス、他のウイルスや細菌等の多くの感染症は、呼吸器感染による死亡や罹患を引き起こす。場合によっては、この呼吸器感染が肺炎に進行し、このような感染による死亡や身体障害の主な原因となることがある。現在、他の分野の技術は大きく進歩しているにもかかわらず、ウイルス性肺炎には確実な治療法がないままである。現在の治療法は、患者自身の身体が自力で病気と闘うための抗体や免疫反応を獲得できるまでの十分な期間、患者を生存させることによるのみで、抗体や免疫反応を獲得できなれば死に至ってしまう。

また、世界が相互に繋がり、その成長は未開拓の地にまで至るものとなり、世界的なパンデミックの危機がかなり増大している。このようなパンデミックには、最も新しいものではＣＯＶＩＤ－１９があるが、私達が知る通り、生活に大きな打撃を与える。つまり、何百万人もが死亡し、経済の停止を余儀なくされ、人々を孤立させる可能性がある。そのため、これらの感染症を効果的に治療することは、現在の生活様式を維持するために特に重要である。

そこで必要となるのは、組織を消毒することによって感染した肺／臓器の治療において助けとなるシステムであって、それによって感染に対する身体の免疫反応を助けることができる。

本願の主題は、場合によっては、相互に関連する製品、特定の問題に対する代替的な解決策、及び／又は単一のシステム又は物品の複数の異なる用途に係る。

ある態様では、内視鏡アセンブリを体組織の消毒用に提供する。内視鏡アセンブリは、ランプ、ＬＥＤ、他の光源等の紫外線（「ＵＶ」）光源を有し、また、前記紫外線光源に接続されて、内視鏡に沿って内視鏡の先端部まで延びる光ファイバケーブルを備える。この内視鏡は、内視鏡自体の長さに沿って位置及び方向／向きの調整が可能で、内視鏡を患者の肺や他の領域内に配置することが可能となり、組織の様々な領域にＵＶ光を向けることができる。さらに、内視鏡は、先端部で内視鏡に取り付けられたミラー／レンズを有し、ミラーは位置の調整が可能で、内視鏡の端部から放出されるＵＶ光を導くことができる。内視鏡は、また、先端部で、内視鏡の端部の近くに取り付けるレンズ／ミラーアセンブリを有する。レンズ／ミラーアセンブリは、位置の調整が可能であり、内視鏡の端部から放出するＵＶ光を操作できる。

他の態様では、消毒型人工呼吸器を提供する。この人工呼吸器は、加圧されたガス流を供給する空気流源に接続させた吸気ラインを有する。また、オゾン源も吸気ラインに接続され、患者の肺／内臓にオゾンを供給する。このオゾンが、オゾンに晒される組織を消毒するように作用し、それによって感染した肺や、その他の空気のアクセスが可能な組織の治癒を促進する。

図１は、本発明の一実施形態及びその制御システムの斜視図である。
図２は、患者の肺に挿入した本発明の一実施形態を示す図である。
図３は、本発明の他の実施形態の斜視図である。
図４は、本発明のさらに他の実施形態の斜視図である。
図５は、本発明の一実施形態のフローチャートである。
図６は、本発明の一実施形態の概略図である。
図７は、本発明のさらに他の実施形態の斜視図である。
図８は、本発明の他の実施形態の斜視図である。
図９は、本発明のさらに他の実施形態の斜視図である。
図１０は、本発明の一実施形態の斜視側面図である。
図１１は、本発明のさらに他の実施形態の斜視図である。
図１２は、図１１の実施形態の側面図である。
図１３は、本発明の一実施形態の斜視図である。
図１４は、本発明の一実施形態のさらに他の斜視図である。
図１５は、図１４に示す本発明のさらに他の実施形態の斜視図である。
図１６は、本発明の一実施形態の側面図である。
図１７は、本発明の他の実施形態の側面図である。
図１８は、本発明の一実施形態の斜視図である。

添付の図面に関連して以下に記載する詳細な説明は、本発明の現在の好ましい実施形態の説明として意図されるものであり、本発明が構成及び／又は利用され得る唯一の形態を示すものではない。この詳細な説明は、図示する実施形態に関連して本発明を構成し、操作するための機能及び一連の工程を明らかにするものである。

本発明は、従来技術の多くの問題点を解決する。本開示は、ヒト又は動物の感染した組織を治療するために使用することができる新たな消毒システムに関する。本発明は、組織、及び、場合によっては、組織の周辺の液体を殺菌及び／又は消毒することに焦点を当てている。そうすることにで、組織及びその周囲の組織は、より清潔で感染の少ない環境でより治癒しやすくなり、新鮮／清浄な空気及び／又は液体に曝すことができる。さらに、組織を消毒することで、健康な組織への病気の蔓延を制限することができる。それにより、感染隔離の助けとなり、身体が、その働きに集中し、感染に打ち負かされないようにすることができる。実施形態は、概して、肺組織の治療に適用されるものとして開示するが、本発明は、もちろん、肺組織の治療に限定されるものではなく、実際に、あらゆる身体の組織に適用してもよい。

紫外線（ＵＶ）光は、ウイルスや細菌、真菌を死滅させることが知られている。オゾンもまた、細菌とウイルスを死滅させる、よく知られた気体である。したがって、これらの２つの技術は、単独で又は組み合わせて使用され、感染した組織と周囲の空気及び液体の処置に非常に有用であると考えられる。これにより、組織や体の残りの部分を治癒させることが可能になる。

本開示は、概して、消毒のためのシステム及び方法に関する。ある態様では、光ファイバＵＶケーブルを有する内視鏡を提供する。内視鏡は、肺又は身体の他の部分へ挿入して組織にＵＶ光を向けることを可能にする。さらに、内視鏡は、ＵＶ光を、正確に拡大、増幅、合焦させ、特定の組織に向けるために、ミラー及び／又はレンズシステムのうち少なくとも１つを備える。特に、肺は、気管支樹と呼ばれる多数の枝分かれした気管支で形成されており、気管支は樹が先に行くにつれて小さくなっている。例えば、気管支樹の第３番目の分岐では、断面幅はわずか数ミリで、分岐が進むにつれてさらに小さくなる。そのため、肺には多くの届きにくい部分がある。それらの狭く枝分かれした部分に到達するために、内視鏡は、ミラー及び／又はレンズを使って、所望の組織領域に向けた細いＵＶ光のビームを生成する。

他の態様では、オゾン補充を行う人工呼吸器又はその他の空気供給システムを提供する。この人工呼吸器は、少量のオゾンを肺に供給するように動作可能であり、その結果、ウイルス及び細菌のような病原体を死滅させるか、又は不活性化する。このオゾンは低用量で供給されるため、組織の損傷は抑えられるが、効果的な消毒を行うことができる。人工呼吸器は、呼吸マスク、顔若しくは鼻マスク、鼻カニューレ、非侵襲性人工呼吸器、又は侵襲性の挿管型人工呼吸器等のあらゆるタイプの酸素／空気補充システムであってもよい。オゾンは、低流量の連続流、パルス流、周期的流等によって供給されてもよい。安全なオゾン曝露のためには特定のガイドラインがあり、例えば、ＯＳＨＡガイドラインでは、２時間以内なら０．２ｐｐｍ、軽作業で１日８時間なら０．１ｐｐｍ、中程度の作業で１日８時間なら０．０８ｐｐｍ、重作業で１日８時間なら０．０５ｐｐｍの曝露と規定している。オゾンは、この範囲において、人工呼吸器によって供給してもよいし、より高い消毒効果をより短時間で得るために、医師の指示によって、患者の許容範囲内で、供給量を増やしてもよい。患者の重症度によっては、より高いオゾンレベルが最終治療として許容されることもある。一実施形態では、人工呼吸器は、酸素及びオゾンのみを供給し、窒素曝露を制限してもよい。一実施形態では、呼気（ｅｘｐａｔｉｒａｔｏｒｙ）ガスをＵＶ及び／又はオゾン処理で消毒して、それによって、近くの医師及び健康な個人への感染の広がりを防止するようにしてもよい。

さらに、これらの２つの消毒システムを組み合わせて使用してもよい。ＵＶ光源と内視鏡に加えて、オゾン人工呼吸器を備える複合システムが考えられる。このようなシステムでは、肺の狭い窪みの深部まで到達できるように、ＵＶ処理にオゾンを順次又は同時に補充してもよい。また、侵襲性人工呼吸器の場合、内視鏡も同時に肺に挿入して、オゾン処理を行いながら肺にＵＶ光を供給するようにしてもよい。同様に、ＵＶ内視鏡は、任意に、内視鏡に隣接する組織にオゾンを適用できるオゾン及び酸素チューブを備えるようにすることもできる。

ここで図１に目を向けると、ＵＶ消毒型内視鏡アセンブリの一実施形態を示す図が示されている。内視鏡は、ＵＶ光源１１を有する。ＵＶ光源１１は、レーザ又は非レーザ光源であってもよい。ある実施形態では、ＵＶ光は、人間の組織を損傷することはないが、ウイルス、細菌、及び真菌のような病原体に対して致死的である特定の波長（又は複数の波長）を有するように選択してもよい。例えば、本明細書に開示される様々な実施形態のＵＶ波長は、１００～４００ｎｍの間の波長であってもよい。また、ＵＶ光は、水、肺液、及び他の体液のような液体を透過することができる特定の波長（又は複数の波長）を有するように選択してもよい。さらに他の実施形態では、ＵＶ光は、液体の消毒を強化するように、体液によって吸収される波長を有するように選択してもよい。多くの実施形態において、ＵＶ光源１１は、異なる材料を消毒するために、複数の波長を発生させる、又は照射するように動作可能としてもよい。また、光学的又は電子的なフィルターを使用して、特定の波長を選択するようにしてもよい。

発生したＵＶ光は、ＵＶ光源１１に接続されて、内視鏡１２に沿って延びる光ファイバケーブルを介して内視鏡１２内を通過する。内視鏡１２の先端部には、光源１１からのＵＶ光が光ファイバケーブルの端から放出するライト１５が設けられる。内視鏡１２は、その長さに沿って位置及び方向／向きの調整が可能である。内視鏡は、本実施形態においては、アームを介して、独立に移動可能なミラー１４を有する。ミラーアームは、位置及び向きの調節が可能であってもよく、いくつかの実施形態では、伸縮式又はその他の構造によって伸長可能であり、それによってミラー１４を動かすようにしてもよい。ミラー１４は、ある実施形態では、肺組織の小さな領域に収まり、光をさらに気管支内に向けることができるよう、かなり小さいものであってもよい。いくつかの実施形態では、ミラーは、直径が約１ｍｍ程度の小さいものであってもよい。

レンズ１８は、単一のレンズであってもよいし、複数のレンズの集合体であってもよい。レンズ１８は、アームを介して、独立して移動可能である。レンズアームは、位置及び向きの調整が可能であってもよく、いくつかの実施形態では、伸縮式又はその他の構造によって伸長可能であり、それによってレンズ１８又はレンズアセンブリを移動させることができる。レンズアセンブリの実施形態では、各レンズは独立して移動可能であってもよく、また、反射器及び／又はミラーを含んでいてもよい。レンズ１８は、ＵＶ出口１５からの光に対して収集、収束、拡散、合焦、拡大、方向転換、又はその他の操作を行うように動作する。レンズ１８は、ライト１５から放出される光の方向をさらに制御するように移動可能である。ある実施形態では、レンズ１８又はレンズアセンブリは、光を非常に小さなビームに収集することができる。一実施形態では、レンズアセンブリは、気管支樹の一般的な枝内に入り込むように、ＵＶ光を約０．５～５ｍｍの幅のビームにしてもよい。本実施形態では、内視鏡１２及びその構成要素の制御は、コンピュータ１７及びジョイスティック１６によって実現する。もちろん、当該技術分野で知られている他の制御や、本明細書に開示されている他の制御、又は発明される他の制御を使用してもよい。内視鏡及びその構成要素の制御は、完全な手動制御から完全な機械操作制御までのいかなるものを含んでもよく、本発明の一部と考える。オペレータが内視鏡の先端部の周囲にあるものを見ることができるように、光ファイバケーブルによって直視可能としてもよく、又は、他の選択肢の中でも、カメラを内視鏡１２の先端部又はその付近に配置して、内視鏡の周囲の写真をデジタル的に記録し送信するようにしてもよい。一実施形態では、第２の内視鏡は、肺の内部を見るために追加の光及びカメラを提供するものであってもよい。本実施形態の第１及び第２の内視鏡は、場合によっては、単一の管を通して体内に入るようにしてもよい。

図２に見られるように、本発明の内視鏡は、例えば、患者の鼻を介して肺に入る気管支鏡として使用することができる。挿入されると、ＵＶ光を使用して、肺の組織の領域及び肺内の液体を消毒することができる。

ここで図３に目を向けると、内視鏡の他の実施形態が示されている。この図において、内視鏡１２は、その先端部にライト１８を有し、その反対端には、例えば、図２で見ることができるように、ＵＶ光源（図示せず）が接続されている。内視鏡、ミラー１４、及びレンズアセンブリ１５の方向の制御は、この実施形態では、ミラー１４用のケーブル３１及びレンズアセンブリ１５用のケーブル３２の移動によって実現する。この実施形態では、ケーブル３１は、ケーブル３１を引いたり押したりする、コントローラ３９内の１つ以上の電動コントローラによって制御され、コントローラは、順番に、ヒンジ３３を中心にミラー１４を回動させる。ケーブル３２は、同様に動き、ヒンジ３４を中心にミラーアセンブリ１５を回動させる。他の実施形態では、複数のケーブルを使用してミラー及び／又はアセンブリを動かすようにしてもよく、水平方向及び垂直方向を含むより多くの運動軸が追加されてもよいが、運動軸は水平方向及び垂直方向に限定されるものではない。同様に、水平ヒンジ及び垂直ヒンジの両方、ボールソケット式ヒンジ、又は複数のボールソケット式ヒンジのような複数のヒンジを使用して、ミラーやレンズ及び／又はレンズアセンブリの追加の異なる動きを可能にするようにしてもよい。

また、他の実施形態では、ケーブル３１、３２の押し引きの代わりに、２つの対向するケーブルを使用して、それぞれが反対方向へ移動するように引っ張られるようにしてもよい。例えば、一実施形態では、第１のワイヤは、内視鏡の長さに沿って延びて垂直ヒンジを介してミラー又はレンズ／レンズアセンブリに係合し、第１のワイヤの動きが垂直ヒンジを介して移動するようにし、第２のワイヤは、内視鏡の長さに沿って延びて水平ヒンジを介してミラー又はレンズ／レンズアセンブリに係合し、第２のワイヤの動きが水平ヒンジを介して移動するようにする。内視鏡自体の動きも、ミラー及び／又はレンズ／レンズアセンブリを操作するために使用することができる。

もちろん、他の実施形態では、ミラー１４及びレンズアセンブリ１５を移動させる直接的な電動制御も可能であり、ミラー１４及びレンズアセンブリ１５は、ミラー１４及びレンズアセンブリ１５の方向の移動及び変更が可能なあらゆる他の移動構造のうち、可撓アームを用いて移動することができる。この実施形態では、これらの構成要素の制御は、電動コントローラ３９の構成要素を制御するジョイスティック１６によって実現する。

図３は、さらに、吸引管３９Ｂを有する消毒型内視鏡アセンブリの実施形態を示しており、吸引管３９Ｂは、公知の内視鏡制御機構を用いて固定されてもよいし、独立して制御可能なものであってもよい。吸引管３９Ｂは、真空ポンプ、低圧源、ファン等の吸引装置３０に接続する。吸引管３９Ｂは、吸引によって、肺内の感染した液体又はその他の液体を機械的に除去するように動作可能である。ある実施形態では、肺内の液体は、一度消毒されると薄くなることがあり、したがって、吸引管３９Ｂを使用して除去することがより容易になる。他の実施形態では、吸引管３９Ｂは、ＵＶ光を当てる前に液体を除去するために使用してもよく、ＵＶ光の邪魔となる液体を取り除き、組織のより効率的かつ効果的な消毒を可能にすることができ得る。同様の配置としては、吸引管を、多くの場合空気又は酸素と混合されているオゾンを内視鏡付近の組織に導くことができるオゾン管で置き換える又は補足する配置が考えられる。

図３のレンズアセンブリ１５は、凸レンズ３５及び／又は凹レンズ３６を備えており、それぞれがアーム３７によって接続されつつも独立して移動が可能であってよい。レンズアセンブリ１５は、反射器と共に異なるタイプの複数のレンズを有し、チップ又はＬＥＤによってライト１８から放出した、又はライト１８の端部で発生したＵＶ光を効率的に合焦、拡大、及び整列させるようにしてもよい。このようなレンズアセンブリ１５は、例えば、凸レンズ３５を用いて集光し、次に凹レンズ３６を用いてアフォーカルビームの光を揃えるように動作する、又は、体外からの制御システムを通じて、レンズアセンブリが凹レンズ又は凸レンズとして動作するようにレンズアセンブリを変更するアフォーカルアセンブリであってもよい。

ここで図４に目を向けると、消毒用オゾン流を供給する人工呼吸器が示されている。図５は、このシステムの動作の一実施形態のフローチャートを示し、図６は、オゾン消毒を伴う人工呼吸器の他の実施形態の概略図である。上述のように、本システムは、単体の消毒システムとして使用してもよいし、上述したＵＶ光消毒型内視鏡と組み合わせて、順番に又は同時に使用してもよい。

人工呼吸器は、制御可能な速度及びスケジュールで空気流をポンプで送る又は制御するコントローラ４０を有し、患者のために呼吸を行う、又は補足的な空気／酸素の流れを供給する。この流れは、簡潔にする目的で、空気流４２と称するが、空気／酸素の様々な組合せであってもよい。吸気流の全部又は一部である空気流４２は、加湿器４１を通過して空気を湿らせたり、場合によっては、暖めたりする。空気流４２は、ホースを通って、本実施形態では、フェイスマスク４３に至る。空気流４２の経路の途中で、オゾン流４５は、ホースを介して空気流４２に合流する。オゾンが空気流に合流する下流には、空気流４２とオゾン流４５からなる混合した消毒吸気流４６がある。一実施形態では、オゾン管は、空気流４２とオゾン流４５の偶発的な混合を防ぐための安全機能として、空気流管４２と異なる色及び／又は大きさとする。オゾン源４４は、オゾン流４５を提供する。オゾン源４４は、他の選択肢ののうち、オゾン発生器であってもよい。オゾン源４４はまた、プログラミング、センサの読み取り値、又はそれら２つの組み合わせに基づいてオゾンの流れを開始及び停止する制御弁を有する。本実施形態では、患者からの呼気ガス４７が消毒される。これは、この実施形態では、呼気ガス４７を照射するＵＶ光と、さらなる消毒を行うためのオゾン流４９とを備える消毒ユニット４８で行われる。他の実施形態では、ＵＶ及びオゾン消毒のうちの１つのみを使用してもよい。出口空気５０は、その後、安全に大気へ排気してもよいし、人工呼吸器コントローラ４０に再利用してもよい。

図６は、消毒型人工呼吸器システムのさらに他の実施形態を示す他の図である。この図において、吸気流４２は、オゾン源４４からのオゾンと混合され、消毒用吸気流４６を形成する。この消毒流４６は、消毒流４６に紫外線を照射したＵＶ消毒ユニット６１を通過することによってさらに消毒されて、患者の肺に病原体が入らないようにすることができる。この消毒流６２は、その後、マスク４３又は人工呼吸器の他の入口構造（鼻腔チューブ、挿管等）に送られる。

図７及び図８は、ＵＶ光を使用して、通過する表面、具体的には、人及びその衣服、髪等を消毒する消毒通路を示す図である。多くの実施形態では、上記の消毒システムと同様に、ＵＶ光は、皮膚、眼組織、及び内部組織を含む人間の組織には損傷を与えないが、ウイルス、細菌、及び真菌等の病原体に対しては致死的である、当該の分野で公知の特定の波長（又は、複数の波長）を有するように選択してもよい。この実施形態では、消毒通路システム７０は、直線状又は曲線状の側壁７２及び頂部７１を介して矩形又は凹形の通路を形成している。これらは、従来の金属探知機とほぼ同様の大きさであり、いくつかの実施形態では、滞留時間を増加させるために、より長い通路、より大きな空間を有している。いずれにしても、通路７０は、平均的な体格の人が頂部７１の下で側壁７２の間を通過できる程度の大きさである必要がある。頂部７１と側壁７２に囲まれた内側には、頂部から下向きに、かつ側壁７２の前面７３から外向きに紫外線を供給する１つ以上のＵＶランプ７４が設置されている。１つ以上のミラーを使用して、光を反射させ、前面７３に向かって外向きとなるようにしてもよい。このミラー壁は、通路の中心に向けられたＵＶ光を増倍及び拡大するためのものである。消毒通路７０は、ユーザが通過するときに消毒されるように、任意の建物又は区域の入口に配置してもよい。例としては、多くの他の選択肢のうち、病院の玄関、医院、ビルの出入口、空港の出入口、空港の飛行機への出入口や保安区域、公共交通機関の駅や公共交通機関の車両の出入口、オフィスビルの出入口、住宅の出入口等が含まれるが、これらに限定されるものではない。ここに示す実施形態では、側壁７２の前面７３は、円弧状の形状を有するように形成され、約１２０～１８０度のＵＶ光の弧ができる。もちろん、実施形態よっては、平坦な面を含む、他の形状が使用されてもよい。さらに、図８の実施形態では、側壁７２は、消毒通路７０の周囲の領域を消毒するために外側に向けることができるように回転可能である。この使用態様は、通路７０を通過する者を消毒するために使用されていない夜間又は時間外にも使用することができる。回転は、電動式、手動式、バネ式等の回転としてもよい。一実施形態では、側壁７２は、側壁７２の全て又は一部に亘る中心軸又は支持体に回転可能に接続してもよい。側壁は、内向き位置と外向き位置との間を移動するように、長軸に沿ってこの要素を中心にして回動することができる。もちろん、ここでは、前面７３が内側と外側の両方を向くように側壁７２を回転させることができるあらゆる構造を想定している。この特定の実施形態では、アイプロテクタ７５を前面７３のほぼ目の高さに配置し、これによりユーザの目に影響を与える直接的なＵＶ光を制限している。目の保護具は、異なる実施形態で使用又は提供してもよい。例えば、通路に入る前に、使い捨ての暗い眼鏡の箱（図示せず）を人々が使用できるようにしてもよい。

図９は、本開示の他の実施形態の透視図である。この図は、口の消毒をするためにＵＶ放射を利用する本発明の一態様を示す。マウスピース９１は、この実施形態では複数のＵＶ－ＬＥＤ９４として示す、１つ以上のＵＶ光源を備える。他の実施形態では、光ファイバ及び／又はマウスピース材料を使用して、ＵＶ光をマウスピース９１から外側に向けるようにしてもよい。操作中は、マウスピース９１は、ユーザの口の中に置かれ、ユーザの歯の上に合わせるようする。他の実施形態では、ユーザの歯茎がマウスピース９１によって覆われるか又は包まれるようにしてもよい。マウスピース９１を所望の位置に配置する際、又は、場合によっては、マウスピース９１を所望の位置に配置する前に、ＵＶ光源９４によって、ＵＶ光を一定時間活性化するようにしてもよい。この時間量は、マウスピース９１からのＵＶ光に晒される組織の望ましい殺傷／消毒／滅菌ができるように選択する。口腔内の歯垢、細菌、ウイルス、真菌、及びその他の病原体を、この処理によって破壊することができる。光は、上方及び／又は下方に向けてもよい。場合によっては、２つのマウスピースを使用してもよく、２つのマウスピースは、それぞれがＵＶ光源９４を有し、一方のマウスピースを上の歯用に、他方を下の歯用に使用するようにしてもよい。この実施形態では、電源９３とコード９２とによって電力をＵＶ光源９４に供給する。場合によっては、ＵＶ光源からの治療の後、ユーザは、歯及び／又は歯茎を磨いてもよく、及び／又は水又はその他の洗浄液ですすいで、それによって死んだ組織及び他のほぐれた材料を除去してもよく、その後、さらに、任意で、マウスピースからのＵＶでの処理を繰り返してもよい。壁コンセント又は電力網からの電気に頼るのではなく、電源を提供するために、例えば光源９４の下で電池を使用してもよいし、そうでなければ、電池を光源９４に接続してもよい。

図１０は、本発明のさらに他の実施形態を示す図である。この実施形態では、感染した組織及び／又は感染しやすい組織に消毒用ＵＶ光を照射するために、手持ち式のＵＶ光源を提供する。回動ヘッド１０２は、ハンドル１０１に接続されている。回動ヘッド１０２の端部１０３には、ＬＥＤや光ファイバケーブルの端部のようなＵＶ光源１０４が設けられている。ＵＶ光源１０４は、耳、鼻、目、口、喉、副鼻腔等のユーザの体内に配置されてもよい。活性化されると、ＵＶ光に晒された組織を消毒できる。この図では、電源９３がＵＶ光源１０４に接続されており、ケーブル９２を介して電力を供給する。もちろん、この実施形態のバッテリー作動型のものを使用してもよい。理解できる通り、回動ヘッド１０２の端部１０３は、あらゆる形状とすることができ、実施形態によっては、細長くて小さい柔軟な突出部を含み、身体の所望の領域に到達可能にすることができる。光源１０４及び／又は回動ヘッド１０３の端部は、ＵＶ光を所望の場所に合焦させる／向けるシステムを有していてもよい。ＵＶ光は、ツールの先端で他の光と一緒になって、可視スペクトル上の光で組織又は表面を照らし、さらに特定の組織を視覚的に診察し、観察し、治療することができる。

図１１は、本発明のさらに他の実施形態を示す図である。この図では、ＵＶ光源、カメラ、吸引管及び液体噴射チューブを備えた舌圧子スティック又は同様の細長い、比較的幅広のツールの実施形態を示す。この実施形態では、細長いツール１１８の大きさは、ほぼ平坦な楕円形及び細長い形状を有する舌圧子と同様である。ＬＥＤ又は光ファイバケーブルの端部等のＵＶ光源９４は、ツール本体１１８の先端部に配置される。カメラ１１３もまたツール本体１１８の先端部に配置され、オペレータが、ツール先端部がどこに位置するのかが分かるようにすることができ、また、ＵＶ光源９４又はツールの他の構成要素を所望の領域に向けることができる。例えば、ＵＶ光源９４をどこに向けるかをオペレータに知らせるカメラによって視覚的に誘導されながら、ＵＶ光源９４によって、感染した膿瘍や傷を標的に設定して消毒するようにしてもよい。ディスプレイ１１１は、１１２を介してカメラ１１３に接続されており、オペレータは、カメラが見ているものを「見る」ことができる。同様に、電源９３は、ケーブル９２を介してＵＶ光源９４に電力を供給する。もちろん、他の実施形態では、バッテリー作動型のシステムも想定している。ある実施形態では、ＵＶ光源９４は、ツール本体１１８に対して遠隔的に移動可能であってもよく、一方で、他の実施形態では、ツール本体１１８に対して所定の位置に固定してもよい。本発明のこの実施形態は、口及び喉の感染組織の治療に特に有用であり得る。

吸引管１１９は、本体１１８の長さに亘ってツール本体１１８の先端部にある開口部まで延びている。吸引管の他端は、チューブ１１５を介して、真空、ポンプ、他の同様の構造等の吸引源１１４に接続されている。スプレー管１２０は、本体１１８の長さに亘ってツール本体１１８の先端部にある開口部まで延びている。スプレー管１２０の他端は、ホース１１７を介して、液体又は加圧空気を噴霧するための圧力を供給する圧力源１１６に接続されている。スプレー管１２０は、死んだ組織又は余分な組織及び／又は体液を取り除くように動作してもよく、その領域をきれいにするためにＵＶ光処理の前又は後のいずれかに使用されてもよい。

図１２は、図１１のツールの一実施形態の側面図であり、この実施形態では、調節可能なヒンジを本体の先端部に有する。ヒンジ１２２は、ツール１１８の先端部にある凹部又は窪みによって形成されたソケット１２１内で回転可能である。ヒンジ１２２に取り付けられたカメラ１１２及びＵＶ光源９４は、順番に、本体の平面に対して上下に移動させることができる。この制御は、モータによる電子的なものであってもよいし、ワイヤ又はシャフトの動きによる手動的なものであってもよい。

図１３は、図１１の実施形態の手持ち式アセンブリの図である。図１１のように、ツールは、その先端部に取り付けられたカメラ１１２及びＵＶ光源９４を有する細長い、比較的平らで幅広のツール本体１１８を有する。この実施形態では、ツール本体１１８は、伸縮可能で屈曲可能なシャフト１１３に、直接又はヒンジ１３４を介して取り付けられている。シャフトの反対側の端部では、ハンドル１３１によって装置の操作を可能にする。複数のボタン１３２は、ＵＶ光源９４の作動及び停止、カメラ１１２の制御、ハンドル１３１に対するツール本体１１８、カメラ１１２及び／又はＵＶ光源９４の位置の調整等を含むツール本体１１８の制御を可能にする。ディスプレイ１１１がハンドル１３１に取り付けられ、カメラ１１２に接続されることで、カメラが「見ている」ものを見ることができるようになり、消毒のために、ＵＶ光源９４を適切な領域に向ける助けとなる。その後、ＵＶ光源を一定期間活性化して、ＵＶ光源が向けられた、感染した組織及び／又は感染しやすい組織等の領域を消毒することができる。

図１４～図１８は、病原体に対する障壁として作用し、病原体から領域を完全に又は部分的に隔離し、病原体が広がることを制限するために、ＵＶ光の１つ以上の領域を画定するよう動作するＵＶ消毒カーテンの一実施形態を示す図を示す。上述の通り、また、実施形態全体を通して参照されるように、ＵＶ光の特定の波長は、人体組織を損傷することはなく、病原体に対して高い致死性を持つ。これらの波長を使って、平面を横切って延びる光の消毒「カーテン」又はバーを画定することができる。この光を通過する感染性物質は、死滅又は不活性化され得る。複数の光のカーテンを使用して、ある領域を完全に又は部分的に生物学的に隔離することにより、公共の場、特に公共の場に近い場所での感染のリスクを大幅に低減し得る。ＵＶ光のビームは、どのような方法で形成してもよく、ほとんどの実施形態では、ＵＶ光の細長い長方形の断面を画定する。この光は、ＵＶカーテンの光強度を強化するためにいくつかの実施形態において反射されるようにしてもよく、又は、単に、吸収、反射／屈折、及び、そうでなければ、散乱される表面に向けるようにしてもよい。

図１４に示すように、障壁又は「カーテン」として作用する側面ＵＶ消毒ゾーンを有する椅子を設けて、第２の椅子への側面から側面への病原体の伝達を制限する。座部１４１は、脚部１４２と背部１４３を有する。座部１４１の左側と右側には、それらを通過するあらゆる材料を消毒する垂直な平面ＵＶ光を提供する２つのＵＶアレイがある。椅子の上部には上部ハウジング１４４が接続され、座部１４６付近には下部ハウジング１４６が接続されている。他の実施形態では、下部ハウジングをより低くして、上部ハウジングをより高くしてもよい。上部ハウジング１４４内のＵＶ光源（ランプ、ＬＥＤ等）は、下部ハウジング１４６にＵＶ光を向けて、椅子の後部から前部まで、上部及び下部ハウジング１４４、１４６の間に延びる消毒用ＵＶ光の矩形平面カーテン１４５を形成する。飛行機の座席に適用される同様の実施形態を図１５に示す。プライバシー及び隔離をさらに高めるために、物理的なカーテンを、前方及び後方に引き出される座席の間に配置してもよい。他の実施形態では、前部、後部、上部及び下部の光の消毒平面を使用して病原体伝播からのさらなる隔離を実現してもよい。いくつかの実施形態では、下部ハウジング１４６は、上部ハウジング１４４から放出される光のビームに対して垂直であって、ＵＶ光を返すミラーを備えていてもよく、それによってＵＶ光カーテンの強度を増加する。更に他の実施形態では、上部ハウジング１４４の代わり、又は上部ハウジング１４４に加えて、ＵＶ光源を下部ハウジング１４６に配置してもよい。レンズ、ミラー及び開口部は全て、ＵＶ光源から出射される光ビームを制御、合焦及び整列させるために、各ハウジングにおいて使用してもよい。これは、図１６及び図１７で見ることができる。図１６において、ＵＶランプ又はその他の光源１６１は、上部ハウジング１４４内に形成された放物面鏡の焦点に配置される。第２の放物面鏡１６２は、ランプ１６１の前に配置され、放物面の焦点を通して光を返し、ＵＶ光カーテン１４５として平行に導く。入射光１４５に対して垂直なミラーは、この実施形態では、下部ハウジング１４６上に配置する。図１７において、レンズ１７１又は複数のレンズを使用して、ランプ１６１からの発散光をアフォーカルな平行ビームに調整する。

図１８は、内部を完全に隔離するために、障壁又は「カーテンで覆われた」空間及び覆われた上面として長方形のＵＶ光面を作成する、この発明の実施形態を示す図である。この図では、４つの上部ハウジング１４４が矩形に形成されている。他の実施形態では、ＵＶ光の平面がハウジングの周囲ほぼ全体又は全体から放出されるように、ハウジングの他の囲まれた形状を使用してもよい。これらの４つの上部ハウジングは、上記の実施形態で説明したように、ＵＶ光をカーテン１４５内で下方に向ける。これらの上部ハウジングの１つ以上は、また、上部ハウジングによって画定された領域を横切るように、その領域にＵＶ光の平面を導くように構成してもよい。このように、床、上部ＵＶカーテン、前部、後部、及び側部カーテンは、椅子１４３及びその上に座る任意の人を囲むように１つに組み合わされるようにしてもよい。１つの特定の非限定的な実施形態において、これを病院で使用して、患者、医師、スタッフ等のための「清潔な」領域を作り出すようにしてもよい。

他の実施形態では、吸引／真空ポンプ、ファン、又はその他の空気移動構造が、ＵＶカーテンによって画定される気積に空気を押し入れたり引き出したりするようにしてもよい。空気がＵＶ光を通過するとき、空気中の病原体は、脆弱化、不活性化、又は死滅させられる。この構造体は、ハウジングの一方又は両方に、又はハウジングの一方又は両方内に接続することができ、ハウジング（又は、複数のハウジング）の近くに配置され、ハウジングが接続される椅子又はその他の構造体に接続され、ＵＶ光障壁で保護される気積内又はそれに隣接して配置されて、光障壁の反対側の気積と連通するような構造体である。作動中は、潜在的に病原体を運ぶ空気は、保護領域の周囲から引き離され、及び／又は保護領域内から除去される。これは、空気流の一部としてＵＶ障壁を通過した、又はＵＶ障壁を通過する可能性がある、脆弱化、損傷した、又は破壊された病原体を含む、あらゆる病原体を引き離すように動作する。これにより、気積内へ清浄な空気が流れるようになり、その領域の安全性がさらに向上する。ＵＶ光源と同じハウジングに吸引システムを有する特定の実施形態では、１つ又は複数の通気口が、病原体と共にＵＶ光に晒された死滅又は損傷した病原体を除去するために空気を効率的に取り込むように、ハウジングに沿って間隔をあけて配置してもよい。複数のランプ又はＬＥＤのような複数のＵＶ光源を有するハウジングの実施形態では、通気口は、異なる光源の間に配置するようにしてもよい。

本発明のいくつかの変形を、好ましい又は特定の実施形態において例として示してきたが、本発明の精神及び範囲、又はその発明概念の範囲内で、さらなる実施形態が開発され得ることは明らかである。しかし、そのような変更及び適応は、本発明の精神及び範囲内であって、以下に規定した添付の請求項を包含するものではあるが、それらに限定されるものではないことが明示的に理解されるものとする。さらに、本発明の特定の態様は、特定の実施形態によって開示されているが、実施形態のこれらの異なる態様は、他の実施形態と組み合わせたり、交換したりし得ると理解されるべきである。実際に、この書面による開示によって、開示された実施形態のあらゆる要素、工程、又はその他の態様は、本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態に等しく適用され得るものである。

Claims (7)

1. 第１の領域と第２の領域とを分離するための紫外線障壁を形成する消毒システムであって、前記消毒システムは、
   ハウジング内にＵＶ光源；および、
   前記ハウジングから分離され、前記ハウジングから間隔をおいて配置された下部ハウジング；
   を備え、
   前記ハウジングは、ＵＶ光の平面が前記ＵＶ光源から出射されるように、前記ハウジングの長さに沿った一方向に前記ＵＶ光源からのＵＶ光を向けるように動作可能であって、
   前記ＵＶ光の平面を通過する感染物質が脆弱化、不活性又は破壊されるように、前記第１の領域は、前記ＵＶ光の平面の第１の前側に画定され、前記第２の領域は、前記ＵＶ光の平面の第２の後側に画定され、前記ＵＶ光の平面は、前記第２の後側から前記第１の前側を分離しており、
   前記下部ハウジングは、前記ハウジングから放出される前記ＵＶ光の平面に対して垂直であり、該ＵＶ光を前記ハウジングに向かって反射させるように動作可能であり、それによって前記ＵＶ光の強度を増加させるミラーを備えている、消毒システム。
2. 前記ハウジングと前記下部ハウジングとは、椅子の側面に取り付けられ、前記ハウジングは前記椅子の前記側面において上部に位置し、前記下部ハウジングは前記椅子の前記側面において底部で前記ハウジングの下方に位置し、前記消毒システムは、前記椅子の前記側面に前記ＵＶ光の平面をカーテンとして形成するように動作可能である、請求項１に記載の消毒システム。
3. 前記ＵＶ光の平面に加えて、物理的障壁を形成するように、椅子の列の間に位置する物理的なカーテンをさらに備えている、請求項２に記載の消毒システム。
4. 前記ハウジングは、前記椅子の上の前記ＵＶ光の平面を画定する、矩形に形成された４つの上部ハウジングをさらに備え、前記４つの上部ハウジングの少なくとも一つは、前記椅子の上に前記ＵＶ光の平面を向けるように配置された前記ＵＶ光源を有する前記上部ハウジングを備え、前記ＵＶ光の平面は、前記４つの上部ハウジングによって４辺で境界付けられる、請求項２に記載の消毒システム。
5. 前記ハウジングは、前記ＵＶ光の平面をアフォーカルＵＶ光として形成するミラーとレンズとの少なくとも一方を備える、請求項１に記載の消毒システム。
6. 前記ハウジングは、床よりも上方に配置され、前記ＵＶ光は、隔離されたＵＶカーテンを形成するように前記床に向かって下方に向けられる、請求項１に記載の消毒システム。
7. 前記ＵＶ光源に隣接する吸引システムをさらに備え、前記吸引システムは、気積から空気を吸い出すように動作可能であり、前記空気は、病原体、不活性化した病原体又は死んだ病原体のうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の消毒システム。

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