KR102445808B1 - 마스크 장치로 눈을 치료하기 위한 시스템 - Google Patents

마스크 장치로 눈을 치료하기 위한 시스템 Download PDF

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Abstract

눈 치료는 제1 및 제2 눈 위에 마스크 장치를 위치시킨다. 마스크 장치의 후방 측면은 안면에 근접해 있고, 전방 측면은 안면으로부터 멀리 있다. 마스크 장치는, 제1 및 제2 눈에 걸쳐 연장되어 있는 챔버를 규정하고 전방 및 후방 측면 사이에 연장되어 있는 외벽을 포함한다. 전방 측면은, 제1 눈을 위한 광활성화 광이 제1 눈 위에 위치한 챔버의 제1 구획 내로 전달되는 것을 가능케 하는 제1 투과 영역을 포함한다. 전방 측면은, 제2 눈을 위한 광활성화 광이 제2 눈 위에 위치한 제2 구획 내로 전달되는 것을 가능케 하는 제2 투과 영역을 포함한다. 시스템은, 주위 공기와 상이한 가스를 저장하는 적어도 하나의 가스 공급원을 포함한다. 시스템은, 챔버 내로 가스를 전달하는 가스 전달 시스템을 포함한다.

Description

마스크 장치로 눈을 치료하기 위한 시스템{SYSTEMS FOR TREATING AN EYE WITH A MASK DEVICE}
관련 출원의 상호 참조>
본 출원은 2015년 12월 3일에 출원된 미국 특허 가출원 제62/262,900호를 우선권 주장하며, 이 가출원의 내용은 전문이 본원에 참조로 포함된다.
<분야>
본 개시내용은 눈의 장애를 치료하기 위한 시스템 및 방법, 및 보다 특히 광증감제(photosensitizer), 예를 들어 교차 결합 치료로 눈을 치료하기 위해 마스크 장치를 이용하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
교차 결합 치료는 원추각막증과 같은 장애를 앓고 있는 눈을 치료하기 위해 이용될 수 있다. 특히, 원추각막증은 각막 내 구조적 변화가 각막을 약화시키고 비정상적인 원추형 형상으로 변화시키는 눈의 변성 장애이다. 교차 결합 치료는 원추각막증에 의해 약화된 영역을 강화 및 안정화시킬 수 있으며, 바람직하지 않은 형상 변화를 방지할 수 있다.
교차 결합 치료는 또한 외과적 절차, 예컨대 레이저 각막 절삭 성형술 (Laser-Assisted in situ Keratomileusis; 라식(LASIK)) 수술 후에도 이용될 수 있다. 예를 들면, 라식 수술에 의해 각막이 얇아지고 약화되어 라식 후 확장증으로서 공지된 합병증이 발생할 수 있다. 라식 후 확장증에서, 각막은 점차적으로 가파름(돌출)을 겪게 된다. 따라서, 교차 결합 치료는 라식 수술 후 각막의 구조를 강화 및 안정화시킬 수 있으며, 라식 후 확장증을 방지할 수 있다.
US 8,758,309 B2 US 2007/0049913 A1 US 8,574,277 B2 US 6,155,995 A US 2011/0237999 A1 US 2012/0215155 A1 US 2013/0245536 A1 US 2013/0060187 A1 US 15/140,184 (US 10,350,111 B2)
본 개시내용의 측면에 따라, 시스템 및 방법은 광증감제, 예를 들어 교차 결합 치료로 눈을 치료하기 위해 마스크 장치를 이용한다. 예를 들면, 한 실시양태에 따라, 눈을 치료하기 위한 시스템은, 안면의 제1 및 제2 눈 위에 위치하도록 구성된 마스크 장치를 포함한다. 마스크 장치는 전방 측면 및 후방 측면을 포함한다. 후방 측면은 안면에 근접 위치하도록 구성되고, 전방 측면은 안면으로부터 멀리 위치하도록 구성된다. 마스크 장치는 적어도 전방 측면 및 후방 측면 사이에 연장되어 있는 외벽을 포함한다. 외벽은 제1 및 제2 눈에 걸쳐 연장되어 있는 챔버를 규정한다. 챔버는 제1 구획 및 제2 구획을 포함한다. 제1 구획은 제1 눈 위에 위치하도록 구성된다. 제2 구획은 제2 눈 위에 위치하도록 구성된다. 전방 측면은 제1 구획 위에 배치된 제1 투과 영역, 및 제2 구획 위에 배치된 제2 투과 영역을 포함한다. 제1 투과 영역은 제1 눈을 위한 제1 광활성화 광이 제1 구획 내로 전달되는 것을 가능케 한다. 제2 투과 영역은 제2 눈을 위한 제2 광활성화 광이 제2 구획 내로 전달되는 것을 가능케 한다. 시스템은, 주위 공기와 상이한 가스를 저장하는 적어도 하나의 가스 공급원을 포함한다. 시스템은, 적어도 하나의 가스 공급원을 마스크 장치에 커플링하는 가스 전달 시스템을 포함한다. 가스 전달 시스템은, 저장된 가스를 마스크 장치의 챔버 내로 전달하도록 구성된다.
또 다른 실시양태에 따라, 눈의 치료 방법은, 안면의 제1 및 제2 눈 위에 마스크 장치를 위치시키는 것을 포함한다. 마스크 장치는 전방 측면 및 후방 측면을 포함한다. 후방 측면은 안면에 근접 위치하도록 구성되고, 전방 측면은 안면으로부터 멀리 위치하도록 구성된다. 마스크 장치는 적어도 전방 측면 및 후방 측면 사이에 연장되어 있는 외벽을 포함한다. 외벽은 제1 및 제2 눈에 걸쳐 연장되어 있는 챔버를 규정한다. 챔버는 제1 구획 및 제2 구획을 포함한다. 제1 구획은 제1 눈 위에 위치하도록 구성된다. 제2 구획은 제2 눈 위에 위치하도록 구성된다. 전방 측면은 제1 구획 위에 배치된 제1 투과 영역, 및 제2 구획 위에 배치된 제2 투과 영역을 포함한다. 방법은, 제1 투과 영역을 통해 제1 눈으로 제1 광활성화 광을 전달하는 것, 또는 제2 투과 영역을 통해 제2 눈으로 제2 광활성화 광을 전달하는 것 중 적어도 하나를 포함한다. 방법은, 주위 공기와 상이한 가스를 적어도 하나의 가스 공급원으로부터 마스크 장치의 챔버 내로 전달하는 것을 포함한다. 적어도 하나의 가스 공급원은 가스 전달 시스템을 통해 마스크 장치에 커플링된다.
도　1은 본 개시내용의 측면에 따른, 각막 콜라겐의 교차 결합을 발생시키기 위해 눈의 각막에 교차 결합제 및 광활성화 광을 전달하는 예시 시스템을 도해한다.
도 2a는 본 개시내용의 측면에 따른, 각막 교차 결합 치료 동안에 적용된 리보플라빈 및 광활성화 광(예를 들어, 자외선 A(UVA) 광)을 포함하는 광화학적 운동학적 반응에 대한 반응식을 도해한다.
도 2b는 도 2a에 나타낸 광화학적 운동학적 반응에 영향을 미칠 수 있는 파라미터에 대한 반응식을 도해한다.
도 3은 본 개시내용의 측면에 따른 광화학적 운동학적 반응 모델을 이용하는 예시 시스템을 도해한다.
도 4는 본 개시내용의 측면에 따른 목적하는 생물역학적 변화를 달성하기 위한 치료 파라미터를 제공하기 위해 광화학적 운동학적 반응 모델을 이용하는 예시 시스템을 도해한다.
도 5는 본 개시내용의 측면에 따른 목적하는 생물역학적 변화를 달성하기 위한 치료 파라미터를 결정하기 위해 광화학적 운동학적 반응 모델을 이용하는 예시 방법을 도해한다.
도 6은 본 개시내용의 측면에 따른, 마스크 장치로 눈 치료를 적용하기 위한 예시 시스템을 도해한다.
도 7은 본 개시내용의 측면에 따른, 마스크 장치로 눈 치료를 적용하기 위한 또 다른 예시 시스템을 도해한다.
도 8은 본 개시내용의 측면에 따른, 마스크 장치로 눈 치료를 적용하기 위한 또 다른 예시 시스템을 도해한다.
도 9는 본 개시내용의 측면에 따른, 마스크 장치로 눈 치료를 적용하기 위한 추가의 예시 시스템을 도해한다.
도 10은 본 개시내용의 측면에 따른, 마스크 장치로 눈 치료를 적용하기 위한 다른 추가의 예시 시스템을 도해한다.
도 11은 본 개시내용의 측면에 따른, 마스크 장치로 눈 치료를 적용하기 위한 부가적인 예시 시스템을 도해한다.
도 12a는, 치료 시스템이 본 개시내용의 측면에 따른 외부 산소 가스 공급원을 이용하는 것인, 마스크로 눈 치료를 적용하기 위한 예시 시스템을 도해한다.
도 12b는, 산소 가스가 본 개시내용의 측면에 따른 극미한 교란/배압과 함께 외부 산소 가스 공급원으로부터 전달되는 것인, 도 12a의 예시 시스템을 추가로 도해한다.
도 12c는 도 12a-b의 예시 시스템의 마스크 장치의 상세도(detailed view)를 도해한다.
도 12d는, 확산기가 본 개시내용의 측면에 따른 극미한 교란/배압과 함께 산소 가스를 전달하는 것인, 도 12c의 마스크 장치를 위한 예시 확산기를 도해한다.
본 개시내용은 다양한 변경 및 대안적 형태가 용이하지만, 그의 구체적인 실시양태를 도면에 예로써 나타내었고 본원에 상세히 기재할 것이다. 그러나, 본 개시내용을 개시된 특정 형태로 제한하도록 의도되지 않으며, 오히려 그 반대로 본 개시내용의 취지 내에 속하는 모든 변경, 등가물 및 대안을 커버하도록 의도됨을 이해하여야 한다.
<설명>
도 1은 눈(1)의 각막(2)에서 콜라겐의 교차 결합을 발생시키기 위한 예시 치료 시스템(100)을 도해한다. 치료 시스템(100)은 각막(2)에 교차 결합제(130)를 도포하기 위한 도포기(132)를 포함한다. 예시 실시양태에서, 도포기(132)는 각막(2)에 점적으로서 광증감제(130)를 도포하는 점안기, 주사기 등일 수 있다. 교차 결합제(130)는 교차 결합제(130)가 각막 상피(2a)를 통과하여 각막 기질의 기저 부위(2b)까지 이르는 것을 가능케 하는 제제로 제공될 수 있다. 대안적으로, 교차 결합제(130)가 기저 조직에 보다 직접적으로 도포되는 것을 가능케 하기 위해 각막 상피(2a)가 제거되거나 또는 달리 절개될 수 있다.
치료 시스템(100)은 광원(110), 및 광을 각막(2)으로 인도하기 위한 광학 부재(112)를 갖는 조명 장치를 포함한다. 광은 교차 결합제(130)의 광활성화를 유발하여 각막(2)에서 교차 결합 활성을 발생시킨다. 예를 들어, 교차 결합제는 리보플라빈을 포함할 수 있고, 광활성화 광은 자외선 A(UVA)(예를 들어, 대략 365 nm) 광을 포함할 수 있다. 대안적으로, 광활성화 광은 또 다른 파장, 예컨대 가시 파장(예를 들어, 대략 452 nm)을 포함할 수 있다. 하기에 추가로 기재된 바와 같이, 각막 교차 결합은 광화학적 운동학적 반응 시스템에 따라 각막 조직 내에서 화학 결합을 생성함으로써 각막 강도를 개선시킨다. 예를 들면, 리보플라빈 및 광활성화 광이 적용되어 각막 조직을 안정화 및/또는 강화시킴으로써 원추각막증 또는 라식 후 확장증과 같은 질환을 해결할 수 있다.
치료 시스템(100)은 광원(110) 및/또는 광학 부재(112)를 포함한, 시스템(100)의 측면을 제어하는 하나 이상의 제어기(120)를 포함한다. 구현예에서, 각막(2)은 교차 결합제(130)로 보다 폭넓게 처리될 수 있고(예를 들어, 점안기, 주사기 등에 의해), 광원(110)으로부터의 광활성화 광은 특정 패턴에 따라 처리된 각막(2)의 부위에 선택적으로 인도될 수 있다.
광학 부재(112)는 광원(110)에 의해 방출된 광활성화 광을 각막(2) 상의 특정 패턴으로 인도하고 초점을 맞추기 위한 하나 이상의 거울 또는 렌즈를 포함할 수 있다. 광학 부재(112)는 광원(110)에 의해 방출된 광의 파장을 부분적으로 차단하고 교차 결합제(130)의 광활성화를 위해 각막(2)에 인도하고자 하는 광의 특정 파장을 선택하기 위한 필터를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 광학 부재(112)는 광원(110)에 의해 방출된 광 빔을 분할하기 위한 하나 이상의 빔 분할기를 포함할 수 있고, 광원(110)에 의해 방출된 광을 흡수하기 위한 하나 이상의 히트 싱크(heat sink)를 포함할 수 있다. 광학 부재(112)는 또한 광활성화 광을 각막(2) 내 특정 초점면에, 예를 들어, 교차 결합 활성이 목적하는 기저 부위(2b)의 특정 깊이에서 정확하게 및 정밀하게 초점을 맞출 수 있다.
게다가, 광활성화 광의 구체적인 요법은 각막(2)의 선택된 부위에서 목적하는 교차 결합도를 달성하기 위해 조정될 수 있다. 파장, 대역폭, 강도, 출력, 위치, 침투 깊이, 및/또는 처리 기간(노출 주기, 암(dark) 주기의 기간, 및 노출 주기 대 암 주기 기간의 비)의 임의의 조합에 따라 광활성화 광을 정밀하게 전달하도록 광원(110) 및/또는 광학 부재(112)의 작동을 제어하기 위해 하나 이상의 제어기(120)가 사용될 수 있다.
교차 결합제(130)의 광활성화에 대한 파라미터는 예를 들어, 목적하는 교차 결합을 달성하기 위해 필요한 시간을 단축하도록 조절될 수 있다. 예시 구현예에서, 시간은 수분에서 수초로 단축될 수 있다. 일부 구성은 5 mW/cm2의 방사조도의 광활성화 광을 적용할 수 있지만, 더 높은 방사조도의 광활성화 광, 예를 들어 5 mW/cm2의 배수가 적용되어, 목적하는 교차 결합을 달성하기 위해 필요한 시간을 단축할 수 있다. 각막(2)에서 흡수되는 에너지의 총 선량은 유효 선량이라 기재될 수 있고, 이는 각막 상피(2a)의 영역을 통해 흡수되는 에너지의 양이다. 예를 들어, 각막 표면(2A)의 부위에 대한 유효 선량은 예를 들어 5 J/cm2일 수 있거나 또는 20 J/cm2 또는 30 J/cm2 정도로 높을 수 있다. 기재된 유효 선량은 에너지의 단회 적용으로부터 또는 에너지의 반복 적용으로부터 전달될 수 있다.
치료 시스템(100)의 광학 부재(112)는 광활성화 광의 적용을 공간적으로 및 시간적으로 조정하는 디지털 마이크로-거울 장치(DMD)를 포함할 수 있다. DMD 기술을 사용하여, 광원(110)으로부터의 광활성화 광이 반도체 칩 상의 매트릭스에 펼쳐진 미시적으로 작은 거울에 의해 생성되는 정밀 공간 패턴으로 투영된다. 각각의 거울은 투영된 광의 패턴으로 하나 이상의 픽셀을 나타낸다. DMD에 의해 각막지형도 가이드 교차 결합을 수행할 수 있다. 각막지형도에 따른 DMD의 제어는 여러 상이한 공간적 및 시간적 방사조도 및 선량 프로파일을 이용할 수 있다. 이와 같은 공간적 및 시간적 선량 프로파일은 연속파(continuous wave) 조명을 사용하여 생성될 수 있지만, 또한 상기 기재된 바와 같이 다양한 주파수 및 듀티(duty) 주기 요법 하에 조명원을 펄싱(pulsing)함으로써 펄스형 조명을 통해 조정될 수 있다. 대안적으로, DMD는 연속파 조명을 사용하여 궁극의 융통성을 제공하기 위해 픽셀 기반으로 픽셀에 대한 상이한 주파수 및 듀티 주기를 조정할 수 있다. 또는 대안적으로, 펄스형 조명과 조정된 DMD 주파수 및 듀티 주기 조합이 둘다 조합될 수 있다. 이는 특정 양의 공간적으로 결정된 각막 교차 결합을 가능케 한다. 이러한 공간적으로 결정된 교차 결합은 치료 전의 계획 및/또는 실시간 모니터링 및 치료 중의 각막 교차 결합의 조정을 위해 선량측정법, 간섭법, 광학 간섭성 단층촬영법 (OCT), 각막지형도 등과 조합될 수 있다. 선량측정법 시스템의 측면은 하기에 추가로 상세히 기재된다. 부가적으로, 환자 특이적인 치료 전 계획을 세우기 위해 전임상적 환자 정보가 유한 요소 생물역학 컴퓨터 모델링과 조합될 수 있다.
광활성화 광의 전달 측면을 제어하기 위해, 실시양태는 또한 다광자 여기 현미경의 측면을 이용할 수 있다. 특히, 특정 파장의 단일 광자를 각막(2)에 전달하기 보다는, 치료 시스템(100)은 보다 긴 파장, 즉, 보다 낮은 에너지의 다광자를 전달할 수 있고, 이들이 조합되어 교차 결합을 개시한다. 유리하게는, 보다 긴 파장은 각막(2) 내에서 보다 짧은 파장보다 더 낮은 수준으로 산란되고, 이는 보다 긴 파장의 광이 보다 짧은 파장의 광보다 더 효율적으로 각막(2)에 침투하는 것을 가능케 한다. 각막 내 심부 깊이에서의 입사선의 차폐 효과가 또한 통상의 단파장 조명보다 감소하는데, 그 이유는 광증감제에 의한 광의 흡수가 보다 긴 파장에서 훨씬 줄어들기 때문이다. 이는 깊이 특이적 교차 결합에 대하여 증진된 제어를 가능케 한다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 2개의 광자가 이용될 수 있는데, 여기서 각각의 광자는 교차 결합제(130) 내 분자를 여기시켜 하기에 추가로 기재된 광화학적 운동학적 반응을 발생시키기 위해 필요한 에너지의 대략 절반을 전달한다. 교차 결합제 분자는 두 광자를 모두 동시에 흡수할 때, 각막 조직에서 반응성 라디칼을 유리시키기에 충분한 에너지를 흡수한다. 실시양태는 또한, 교차 결합제 분자가 반응성 라디칼을 유리시키기 위해 예를 들어 3, 4 또는 5개의 광자를 동시에 흡수해야만 하도록 보다 낮은 에너지의 광자를 이용할 수 있다. 다광자의 거의 동시의 흡수 가능성은 낮으므로, 높은 플럭스의 여기 광자가 필요할 수 있고, 높은 플럭스는 펨토초 레이저를 통해 전달될 수 있다.
다수의 조건 및 파라미터가 교차 결합제(130)에 의한 각막 콜라겐의 교차 결합에 영향을 미친다. 예를 들어, 광활성화 광의 방사조도 및 선량은 교차 결합의 양 및 속도에 영향을 미친다.
교차 결합제(130)가 특히 리보플라빈일 때, UVA 광은 연속적으로 (연속파 (CW)) 또는 펄스형 광으로서 적용될 수 있고, 이와 같은 선택은 교차 결합의 양, 속도 및 정도에 영향을 미친다. UVA 광이 펄스형 광으로서 적용된다면, 노출 주기, 암 주기의 기간, 및 노출 주기 대 암 주기 기간의 비는 그에 따른 각막 경직에 영향을 미친다. 펄스형 광 조명을 사용하여 동일한 양 또는 선량의 전달 에너지에 대하여 연속파 조명으로 달성될 수 있는 것보다 더 높거나 또는 더 낮은 각막 조직의 경직을 생성할 수 있다. 적합한 파장 및 주파수의 광 펄스를 사용하여 보다 최적의 화학적 증폭을 달성할 수 있다. 펄스형 광 처리의 경우, 온/오프 듀티 주기는 대략 1000/1 내지 대략 1/1000일 수 있고; 방사조도는 대략 1 mW/cm2 내지 대략 1000 mW/cm2의 평균 방사조도일 수 있으며, 펄스 수(pulse rate)는 대략 0.01 HZ 내지 대략 1000 Hz 또는 대략 1000 Hz 내지 대략 100,000 Hz일 수 있다.
치료 시스템(100)은 DMD를 이용함으로써, 광원(110)을 전자적으로 켜고 끔으로써, 및/또는 기계적 또는 광전자적(예를 들어, 포켈스 셀(Pockels cell)) 셔터(shutter) 또는 기계적 초퍼(chopper) 또는 회전 천공부(aperture)를 사용함으로써 펄스형 광을 발생시킬 수 있다. DMD의 픽셀 특이적 조정 능력, 및 조정된 주파수, 듀티 주기, 각막에 전달되는 방사조도 및 선량에 기반한 후속 경직 부여 때문에, 복합적인 생물역학적 경직 패턴이 각막에 부여되어 다양한 양의 굴절 교정을 가능케 할 수 있다. 이와 같은 굴절 교정은 안과 병태, 예컨대 원추각막증, 투명 각막 가장자리 질환, 라식 후 확장증, 및 각막의 생물역학적 변형/변성인 다른 병태 등으로 인한 예를 들어 근시, 원시, 난시, 부정 난시, 노안 및 복합적인 각막 굴절 표면 교정의 조합을 포함할 수 있다. DMD 시스템 및 방법의 구체적인 장점은 랜덤화된 비동기 펄싱 각막지형 패턴화를 가능케 하여, 비-주기적으로 및 균일하게 보여지는 조명을 생성한다는 것이고, 이는 2 Hz 내지 84 Hz의 펄스형 주파수에 대하여 광과민성 간질성 발작 또는 명멸 현훈증을 촉발시킬 가능성을 제거한다.
예시 실시양태는 단계적 온/오프 펄스형 광 함수를 이용할 수 있지만, 각막에 광을 적용하기 위한 다른 함수가 유사한 효과를 달성하기 위해 이용될 수 있음을 이해한다. 예를 들어, 광은 사인꼴(sinusoidal) 함수, 톱니파 함수, 또는 다른 복소 함수 또는 곡선, 또는 함수 또는 곡선의 임의의 조합에 따라 각막에 적용될 수 있다. 실제로, 함수는 실질적으로 단계적일 수 있고, 여기서 온/오프 값들 사이에 보다 점진적인 전이가 있을 수 있음을 이해한다. 또한, 방사조도는 오프 주기 동안에 0의 값으로 감소할 필요가 없으며, 오프 주기 동안에 0보다 클 수 있음을 이해한다. 목적하는 효과는 2개 이상의 값들 사이에 방사조도를 달리하는 곡선에 따라 각막에 광을 적용함으로써 달성될 수 있다.
광활성화 광을 전달하기 위한 시스템 및 방법의 예는 예를 들어 2011년 3월 18일에 출원된 미국 특허 출원 공보 제2011/0237999호 (발명의 명칭: "Systems and Methods for Applying and Monitoring Eye Therapy"), 2012년 4월 3일에 출원된 미국 특허 출원 공보 제2012/0215155호 (발명의 명칭: "Systems and Methods for Applying and Monitoring Eye Therapy") 및 2013년 3월 15일에 출원된 미국 특허 출원 공보 제2013/0245536호 (발명의 명칭: "Systems and Methods for Corneal Cross-Linking with Pulsed Light")에 기재되어 있으며, 이들 출원의 내용은 전문이 본원에 참조로 포함된다.
산소의 첨가는 또한 각막 경직의 양에 영향을 미친다. 인간 조직에서, O2 함량은 대기에 비해 매우 낮다. 그러나, 각막에서의 교차 결합 속도는 광활성화 광이 조사될 때의 O2 농도와 관련있다. 따라서, 목적하는 양의 교차 결합이 달성될 때까지 교차 결합 속도를 제어하기 위해 조사 중에 O2 농도를 능동적으로 증가 또는 감소시키는 것이 유리할 수 있다. 산소는 교차 결합 치료 중에 여러 상이한 방식으로 적용될 수 있다. 한 접근법은 리보플라빈을 O2로 과포화시키는 것을 포함한다. 따라서, 리보플라빈이 눈에 도포될 때, 보다 고 농도의 O2가 리보플라빈과 함께 각막 내로 직접적으로 전달되고, 리보플라빈이 광활성화 광에 노출될 때 O2를 포함하는 반응에 영향을 미친다. 또 다른 접근법에 따라, 정상 상태의 O2 (선택된 농도)가 각막 표면에서 유지되어 각막을 선택된 양의 O2에 노출시키고 O2가 각막에 들어가도록 할 수 있다. 예를 들면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 치료 시스템(100)은 또한 산소 공급원(140), 및 선택된 농도의 산소를 각막(2)에 임의로 전달하는 산소 전달 장치(142)를 포함한다. 교차 결합 치료 중에 산소를 적용하기 위한 예시 시스템 및 방법은 예를 들어 2010년 10월 21일에 출원된 미국 특허 제8,574,277호 (발명의 명칭: "Eye Therapy"), 및 2012년 10월 31일에 출원된 미국 특허 출원 공보 제2013/0060187호 (발명의 명칭: "Systems and Methods for Corneal Cross-Linking with Pulsed Light")에 기재되어 있으며, 이들 출원의 내용은 전문이 본원에 참조로 포함된다.
리보플라빈이 방사 에너지, 특히 광을 흡수할 때, 광활성화가 진행된다. 리보플라빈 광활성화에 대한 2가지 광화학적 운동학적 경로, 즉, 제I형 및 제II형이 있다. 제I형 및 제II형 메카니즘 둘 모두에 포함된 반응의 일부는 다음과 같다:
공통 반응:
Figure 112020087870365-pat00001
제I형 반응:
Figure 112020087870365-pat00002
제II형 반응:
Figure 112020087870365-pat00003
본원에 기재된 반응에서, Rf는 바닥 상태의 리보플라빈을 나타낸다. Rf * 1은 여기 일중항 상태의 리보플라빈을 나타낸다. Rf * 3는 삼중항 여기 상태의 리보플라빈을 나타낸다. Rf·-는 리보플라빈의 환원된 라디칼 음이온 형태이다. RfH·는 리보플라빈의 라디칼 형태이다. RfH2는 리보플라빈의 환원된 형태이다. DH는 기질이다. DH·+는 중간체 라디칼 양이온이다. D·는 라디칼이다. Dox는 기질의 산화된 형태이다.
리보플라빈은 반응 (r1) 내지 (r3)에 나타낸 바와 같이, 그의 삼중항 여기 상태 Rf* 3로 여기된다. 삼중항 여기 상태 Rf* 3로부터, 리보플라빈은 일반적으로 제I형 또는 제II형 메카니즘에 따라 추가로 반응한다. 제I형 메카니즘에서, 기질이 수소 원자 또는 전자 전달에 의해 여기 상태 리보플라빈과 반응하여 각각 라디칼 또는 라디칼 이온을 발생시킨다. 제II형 메카니즘에서는, 여기 상태 리보플라빈이 산소와 반응하여 일중항 분자 산소를 형성한다. 이어서, 일중항 분자 산소는 조직에 대해 작용하여 추가의 교차 결합을 생성한다.
각막에서의 산소 농도는 UVA 방사조도 및 온도에 의해 조정되고, UVA 노출이 시작되면 급속히 감소한다. 특정 듀티 주기, 주파수 및 방사조도의 펄스형 광을 활용하여, 제I형 및 제II형 광화학적 운동학적 메카니즘 둘 다로부터의 입력값이 보다 높은 수준의 광화학적 효율을 달성하는데 이용될 수 있다. 게다가, 펄스형 광을 활용하면 리보플라빈을 포함하는 반응의 속도 조절이 가능해진다. 반응 속도는 방사조도, 선량, 온/오프 듀티 주기, 리보플라빈 농도, 침액 시간 등과 같은 파라미터 중 하나를 조절함으로써, 필요에 따라 증가 또는 감소될 수 있다. 또한, 반응 및 교차 결합 속도에 영향을 미치는 추가 성분이 각막에 첨가될 수 있다.
UVA 방사가 산소 공핍 직후에 중단되면, 산소 농도는 증가(보충)하기 시작한다. 과량의 산소는 각막 교차 결합 과정에 유해할 수 있는데, 그 이유는 산소가 라디칼 종과 상호작용하여 쇄-종결 퍼옥시드 분자를 형성함으로써 자유 라디칼 광중합 반응을 억제할 수 있기 때문이다. 펄스 수, 방사조도, 선량, 및 다른 파라미터는 보다 최적의 산소 재생 속도를 달성하도록 조절될 수 있다. 산소 재생 속도를 계산 및 조절하는 것은 목적하는 양의 각막 경직을 달성하도록 반응 파라미터를 조절하는 또 다른 예이다.
산소 함량은 산소 확산이 반응 속도론을 맞출 수 있는 매우 얇은 각막 층을 제외하고는, 다양한 화학 반응에 의해 각막 전체에 걸쳐 공핍될 수 있다. 이와 같은 확산-제어 구역은 산소를 흡수하는 기질의 반응 능력이 감소함에 따라 각막 내 심부로 점진적으로 옮겨갈 것이다.
리보플라빈은 방사조도가 증가함에 따라 가역적으로 또는 비가역적으로 환원 (불활성화)되고/거나 보다 높은 수준으로 광분해된다. 광자 최적화는 환원된 리보플라빈이 제I형 반응에서 바닥 상태 리보플라빈으로 복귀하도록 함으로써 달성될 수 있다. 제I형 반응에서 환원된 리보플라빈이 바닥 상태로 복귀하는 속도는 여러 인자에 의해 결정된다. 이들 인자는 펄스형 광 처리의 온/오프 듀티 주기, 펄스 수 주파수, 방사조도 및 선량을 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 또한, 리보플라빈 농도, 침액 시간, 및 산화제를 포함한 다른 작용제의 첨가가 산소 흡수 속도에 영향을 미친다. 듀티 주기, 펄스 수 주파수, 방사조도 및 선량을 포함한, 상기 및 다른 파라미터는 보다 최적의 광자 효율을 달성하고 리보플라빈 광증감을 위한 제I형 및 제II형 광화학적 운동학적 메카니즘 둘 다를 효율적으로 사용하도록 선택될 수 있다. 게다가, 이들 파라미터는 보다 최적의 화학적 증폭 효과를 달성하도록 하는 방식으로 선택될 수 있다.
그러나, 본 발명자들은 상기 광화학적 운동학적 반응 (r1)-(r8) 이외에도, 리보플라빈의 광활성화 동안에 또한 발생하는 하기 광화학적 운동학적 반응 (r9)-(r26)을 확인하였다:
Figure 112020087870365-pat00004
Figure 112020087870365-pat00005
Figure 112020087870365-pat00006
도 2a는 상기 반응 (r1) 내지 (r26)에서 제공된 광화학적 운동학적 반응에 대한 반응식을 도해한다. 반응식에는 UVA 광활성화 광 하의 리보플라빈(Rf)의 광화학적 변환 및 그의 다양한 공여자(DH)와의 전자 전달을 통한 상호작용이 요약되어 있다. 나타낸 바와 같이, 교차 결합 활성은 (A) 반응 (r6) 내지 (r8)에서 일중항 산소의 존재를 통해 (제II형 메카니즘); (B) 반응 (r4) 및 (r17)에서 산소를 사용하지 않으면서 (제I형 메카니즘); 또한 (C) 반응 (r13) 내지 (r17)에서 퍼옥시드 (H2O2), 슈퍼옥시드 (O2 -), 및 히드록실 라디칼 (·OH)의 존재를 통해 발생한다.
도 2a에 나타낸 바와 같이, 본 발명자들은 또한 교차 결합 활성이 퍼옥시드, 슈퍼옥시드, 및 히드록실 라디칼을 포함하는 반응으로부터 보다 높은 수준으로 발생한다고 판단하였다. 교차 결합 활성은 일중항 산소를 포함하는 반응 및 비-산소 반응으로부터는 보다 낮은 수준으로 발생한다. 반응 (r1)-(r26)에 기반한 일부 모델이 각 반응에 의해 발생되는 교차 결합 활성 수준을 설명할 수 있다. 예를 들면, 일중항 산소가 교차 결합 활성의 발생에서 미미한 역할을 하는 경우, 모델은 일중항 산소로부터 초래되는 교차 결합 활성을 상수로서 처리함으로써 단순화될 수 있다.
모든 반응은 반응 (r1)-(r3)에서 제공된 바와 같이 Rf3 *로부터 시작된다. Rf3 *의 켄칭은 반응 (r10)에서 바닥 상태 Rf와의 화학 반응을 통해, 또한 반응 (r9)에서 물과의 상호작용에 의한 불활성화를 통해 발생한다.
상기 기재된 바와 같이, 과량의 산소는 각막 교차 결합 과정에 유해할 수 있다. 도 2a에 나타낸 바와 같이, 시스템이 광자-한정 및 산소-풍부가 될 때, 교차 결합은 슈퍼옥시드, 퍼옥시드, 및 히드록실 라디칼을 포함하는 추가 반응으로부터 파괴될 수 있다. 실제로, 일부 경우에, 과량의 산소는 교차 결합의 발생에 대비하여 교차 결합의 순(net) 파괴를 초래할 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 온갖 다양한 인자가 교차 결합 반응 속도, 및 교차 결합으로 인해 달성되는 생물역학적 경직의 양에 영향을 미친다. 여러 이러한 인자들은 밀접한 연관이 있으므로, 어느 한 인자의 변화가 또 다른 인자에 대하여 예상치 못한 영향을 미칠 수 있다. 그러나, 교차 결합 치료에 있어서 상이한 인자들 간의 관계를 이해하기 위한 보다 포괄적인 모델이 상기 확인된 광화학적 운동학적 반응 (r1)-(r26)에 의해 제공된다. 따라서, 시스템 및 방법은 산소 동력학 및 교차 결합 활성의 통일된 설명을 제공하는, 상기 광화학적 운동학적 교차 결합 모델에 따라 교차 결합 치료를 위한 다양한 파라미터를 조절할 수 있다. 모델은 치료 파라미터의 상이한 조합에 기반한 예상 결과를 평가하고 목적하는 결과를 제공하는 치료 파라미터의 조합을 확인하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 파라미터는 도포되는 교차 결합제의 농도(들) 및/또는 침액 시간; 광활성화 광의 선량(들), 파장(들), 방사조도(들), 기간(들), 및/또는 온/오프 듀티 주기(들); 조직에서의 산소화 조건; 및/또는 추가 작용제 및 용액의 존재를 포함할 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
도 2b에 나타낸 바와 같이, 반응 시스템의 측면은 상이한 파라미터에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들면, 광활성화 광이 시스템으로 전달되는 방사조도는 후속 반응을 위한 Rf3 *을 발생시키는 시스템에서 이용가능한 광자에 영향을 미친다. 부가적으로, 더 많은 산소가 시스템 내로 전달되면 산소-기반 반응이 유도된다. 한편, 광활성화 광의 펄싱은, 산소 확산을 위한 추가의 시간을 허용함으로써, 환원된 리보플라빈이 바닥 상태 리보플라빈으로 복귀하는 능력에 영향을 미친다. 물론, 다른 파라미터에 변화를 주어 반응 시스템을 제어할 수 있다.
실시양태에 따라, 도 3은 치료 파라미터 및/또는 다른 관련 정보로부터 초래되는 교차 결합의 양을 결정하기 위해 상기 확인된 광화학적 운동학적 반응 (r1)-(r26)에 기반한 모델을 이용하는 예시 시스템(100)을 도해한다. 제어기(120)는 프로세서(122) 및 컴퓨터-판독가능 저장 매체(124)를 포함한다. 저장 매체(124)는 광원(110)으로부터의 광활성화 광이 교차 결합제로 처리된 각막의 선택된 부위에 전달될 때의 교차 결합의 양을 결정하기 위한 프로그램 명령을 저장한다. 특히, 반응 (r1)-(r26)에 기반한 광화학적 운동학적 모델(126)은 퍼옥시드, 슈퍼옥시드, 히드록실 라디칼, 및/또는 일중항 산소의 조합을 비롯한 반응성 산소 종(ROS)을 포함하는 반응으로부터 초래되는 교차 결합을 결정하기 위한 제1 세트의 프로그램 명령 A, 및 산소를 포함하지 않는 반응으로부터의 교차 결합을 결정하기 위한 제2 세트의 프로그램 명령 B를 포함할 수 있다. 제어기(120)는 치료 파라미터 및/또는 다른 관련 정보와 관련된 입력값을 수용한다. 이어서, 제어기(120)는 프로그램 명령 A 및 B를 실행시켜, 입력값에 기반하여 각막의 선택된 부위에 대한 3차원 교차 결합 분포(들)와 관련된 정보를 출력할 수 있다. 그런 다음, 3차원 교차 결합 분포(들)는 각막의 선택된 부위에서 목적하는 치료를 달성하기 위해 광원(110), 광학 부재(112), 교차 결합제(130), 도포기(132), 산소 공급원(140), 및/또는 산소 전달 장치(142)의 측면을 어떻게 제어할지를 결정하는데 이용될 수 있다(물론, 도 3에 나타낸 시스템(100)과 이러한 과정은 동일한 각막의 1개 초과의 선택된 부위를 치료하는데 사용될 수 있음).
한 구현예에 따라, 3차원 교차 결합 분포(들)를 평가하여 각막의 선택된 부위에서의 교차 결합 및 반응성-산소 종의 효과로 인한 치유 반응에 상응하는 역치 깊이를 계산할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 3차원 교차 결합 분포(들)를 평가하여 각막의 선택된 부위에서의 생물역학적 조직 반응에 상응하는 생물역학적 조직 경직 역치 깊이를 계산할 수 있다. 각막에서의 치유 반응 및/또는 생물역학적 조직 경직의 깊이에 대한 정보는 광원(110), 광학 부재(112), 교차 결합제(130), 도포기(132), 산소 공급원(140), 및/또는 산소 전달 장치(142)의 측면을 어떻게 제어할지를 결정하는데 이용될 수 있다. 특정 치유 반응 및/또는 생물역학적 조직 경직은 각막의 특정 깊이에서 요망될 수 있거나 또는 요망되지 않을 수 있다.
또 다른 실시양태에 따라, 도 4는 각막에서의 목적하는 생물역학적 변화, 예를 들어 굴절 교정을 달성하기 위한 치료 파라미터를 결정하기 위해 광화학적 운동학적 모델(126)을 이용하는 예시 시스템(100)을 도해한다. 도 3에서와 같이, 제어기(120)는 프로세서(122) 및 컴퓨터-판독가능 저장 매체(124)를 포함한다. 그러나, 도 4의 예에서, 저장 매체(124)는 목적하는 생물역학적 변화를 달성하기 위해 어떤 치료 파라미터가 이용될 수 있을지를 결정하기 위한 프로그램 명령(125)을 저장한다. 프로그램 명령(125)은, (i) 퍼옥시드, 슈퍼옥시드, 히드록실 라디칼, 및/또는 일중항 산소의 조합을 비롯한 반응성 산소 종(ROS)을 포함하는 반응, 및 (ii) 산소를 포함하지 않는 반응으로부터 초래되는 교차 결합을 결정하기 위해 반응 (r1)-(r26)을 이용하는 광화학적 운동학적 모델(126)에 기반한다.
광화학적 운동학적 모델(126)을 사용하여, 치료 파라미터의 조합에 대해 처리된 각막 조직 전반에 걸쳐 초래되는 교차 결합의 3차원 분포를 결정할 수 있다. 상기 기재된 바와 같이, 교차 결합 치료에 대한 파라미터는 도포된 교차 결합제의 농도(들) 및/또는 침액 시간; 광활성화 광에 대한 선량(들), 파장(들), 방사조도(들), 기간(들), 온/오프 듀티 주기(들), 및/또는 기타 조명 파라미터; 조직에서의 산소화 조건; 및/또는 추가 작용제 및 용액의 존재를 포함할 수 있다. 광화학적 운동학적 모델(126)로부터 결정되는 교차 결합의 초래된 분포는 각막에서의 특정 생물역학적 변화와 상관관계를 가질 수 있다. 예를 들면, 교차 결합의 분포 및 굴절 변화 간에 상관관계가 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 제어기(120)는 각막의 초기 생물역학적 상태와 관련된 입력값(12), 및 각막에 대한, 예를 들어 굴절 교정에 대한 목적하는 생물역학적 변화를 가리키는 입력값(14)을 수용한다. 초기 생물역학적 상태는, 예를 들면, 상기 언급된 미국 특허 출원 공보 제2012/0215155호에 기재된 접근법에 따라 결정될 수 있다. 일부 경우에, 입력값(12)은 제어기(120)에 통신 커플링된 측정 시스템에 의해 제공될 수 있다. 초기 생물역학적 상태는 임의의 치료 전 또는 치료 동안의 각막의 상태를 반영할 수 있음을 이해한다.
입력값(12), (14)은 각막지형도(즉, 형상), 각막 강도(즉, 경직), 및/또는 각막 두께에 대해 표현될 수 있다. 예를 들면, 굴절 교정에 대한 목적하는 생물역학적 변화는 디옵터로 (진료의에 의해) 특정되는 교정, 예를 들어 "1.5 디옵터 교정"으로부터 결정될 수 있다.
각막에서의 목적하는 생물역학적 변화는 광화학적 운동학적 모델(126)에 의해 결정되는 바와 같이 특정 분포의 교차 결합과 상관관계를 가질 수 있다. 이와 같이, 제어기(120)는 프로그램 명령(125)을 실행시켜, 입력값(12)에 의해 특정되는 초기 생물역학적 상태를 갖는 각막에서 입력값(14)에 의해 특정되는 목적하는 생물역학적 변화를 발생시킬 수 있는 특정 분포의 교차 결합(16)을 결정할 수 있다. 목적하는 생물역학적 변화에 대한 교차 결합 분포(16)를 결정한 후, 제어기(120)는 특정된 분포의 교차 결합을 달성하기 위한 치료 파라미터 세트를 지정할 수 있다.
교차 결합 분포(16)는 많은 경우에 1개 초과의 세트의 치료 파라미터에 의해 달성될 수 있다. 예를 들면, 광화학적 운동학적 반응에 따라, 유사한 교차 결합 분포는 (i) 더 긴 시간 동안 더 낮은 선량의 광활성화 광, 또는 (ii) 더 짧은 시간 동안 더 높은 선량의 광활성화 광을 적용함으로써 달성될 수 있다. 따라서, 교차 결합 분포(16)를 달성하기 위한 1개 초과의 세트의 치료 파라미터(18)가 확인될 수 있다.
1개 초과의 가능한 세트의 치료 파라미터(18)로, 진료의는 특정의 바람직한 파라미터, 예컨대 처리 시간 또는 광활성화 광의 선량에 있어서 치료를 최적화할 수 있다. 예를 들면, 진료의는 더 짧은 처리 시간을 달성하도록 치료 파라미터를 최적화할 수 있다. 이와 같은 선호도에 있어서, 제어기(120)는 더 짧은 조명 기간에 걸쳐 교차 결합 분포(16)를 산출하는 더 큰 선량의 광활성화 광을 제공하는 조명 파라미터의 세트를 지정한다. 역으로, 진료의는 더 작은 선량의 광활성화 광을 이용하도록 치료 파라미터를 최적화할 수 있다. 이와 같은 제2 선호도에 있어서, 제어기(120)는 더 긴 조명 기간에 걸쳐 교차 결합 분포(16)를 산출하는 더 작은 선량의 광활성화 광을 제공하는 조명 파라미터의 세트를 지정한다.
일반적으로, 교차 결합 분포(16)를 달성하기 위해, 제어기(120)는 상기 기재된 바와 같이 치료 파라미터 A, B, C, D, E 등의 세트에 대한 값들의 임의의 상이한 조합(18)을 확인할 수 있다. 진료의는 이들 치료 파라미터 중 하나 이상에 대한 선호도를 설정할 수 있다. 예를 들면, 진료의는 먼저 파라미터 A에 대한 바람직한 값 또는 바람직한 값들의 범위를 설정할 수 있다. 반응 시, 제어기(120)는 교차 결합 분포(16)를 달성하면서 파라미터 A에 대한 선호도를 충족시키는, 나머지 파라미터 B, C, D, E 등에 대한 값들의 조합을 특정화할 수 있다. 진료의는 최적화된 세트의 치료 파라미터(18a)에 도달하도록 추가의 선호도에 기반하여, 파라미터 B, C, D 및/또는 E 등의 값들에 대해 선택할 수 있다. 치료 파라미터를 최적화하는 과정은 치료 파라미터에 대한 값이 다양한 우선순위를 갖는 선호도를 충족시키도록 증분적으로 조정될 때 반복적일 수 있다.
일부 실시양태에서, 진료의는 제어기(120)에 커플링된 사용자 인터페이스 (도시되지 않음)를 통해 일련의 선택 및 다른 입력값을 거쳐 최적화 과정을 관리할 수 있다. 일부 경우에, 입력값(12), (14)은 또한 그러한 사용자 인터페이스를 통해 제공될 수 있다.
이어서, 각막의 선택된 부위에서 목적하는 치료를 달성하기 위해, 최종 세트의 치료 파라미터(18a)를 이용하여 광원(110), 광학 부재(112), 교차 결합제(130), 도포기(132), 산소 공급원(140), 산소 전달 장치(142) 등의 측면을 어떻게 제어할지를 결정할 수 있다.
상응하게는, 도 5는 목적하는 생물역학적 변화를 달성하기 위해 치료 파라미터를 결정하도록 광화학적 운동학적 반응 모델 (r1)-(r26)을 이용하기 위한 예시 방법(600)을 도해한다. 단계(602)에서, 각막의 초기 생물역학적 상태와 관련된 정보가 수용된다. 단계(604)에서, 각막에 대한, 예를 들어 굴절 교정에 대한 목적하는 생물역학적 변화와 관련된 정보가 수용된다. 단계(606)에서, 초기 생물역학적 상태를 갖는 각막에서 목적하는 생물역학적 변화를 달성하는 교차 결합 분포가 결정된다. 단계(608)에서, 교차 결합 분포를 달성하는 하나 이상의 세트의 치료 파라미터가 결정된다. 단계(608)와 관련해서, 치료 파라미터에 대한 하나 이상의 선호도가 단계(610)에서 수용될 수 있고, 치료 파라미터는 교차 결합 분포를 달성하기 위해 치료 시스템(예를 들어, 예시 시스템(100))에서 구현될 수 있는 최종 세트의 치료 파라미터를 결정하도록 하나 이상의 선호도에 기반하여 단계(612)에서 최적화될 수 있다.
반응 (r1)-(r26)에서 제공된 광화학적 운동학적 반응의 추가 측면은 2016년 4월 27일에 출원된 미국 특허 출원 제15/140,184호 (발명의 명칭: "Systems and Methods for Cross-Linking Treatments of an Eye")에 기재되어 있으며, 이 출원의 내용은 전문이 본원에 참조로 포함된다.
도 6은 환자의 양쪽 눈(1a), (1b)에 교차 결합 치료를 적용하기 위한 예시 치료 시스템(300)을 도해한다. 상기 기재된 치료 시스템의 측면은 치료 시스템(300) 내로 혼입될 수 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 치료 시스템(300)은 마스크 장치(301)를 포함하며, 이는 환자의 안면(3) 상에 위치하고 우측 눈(1a) 및 좌측 눈(1b) 둘 모두 위에 장착하도록 구성된다. 마스크 장치(301)는 환자의 머리에 맬 수 있는 스트랩 (도시되지 않음)에 의해 환자의 안면(3) 상의 적소에 놓여질 수 있다. 이와 같이, 일부 측면에서, 마스크 장치(301)는 하나의 고글(goggle) 등과 유사할 수 있다. 대안적으로, 마스크 장치(301)를 적소에 놓기 위해 안면(3) 및 마스크 장치(301)에 의료용 테이프 등이 적용될 수 있다. 대안적으로, 마스크 장치(301)는 환자가 등을 대고 누워 있는 동안에 추가의 지지체 없이 환자의 안면(3)에 대해 안정하게 있도록 형상화될 수 있다. 일부 경우에, 치료 중 눈꺼풀이 감기는 것을 막기 위해 각 눈(1a), (1b)에 검경(speculum)이 적용될 수 있다. 그러한 경우에, 마스크 장치(301)는 검경을 주위에 장착하거나 또는 달리 그의 사용을 수용하도록 치수화될 수 있다. 마스크 장치(301)는 무손상 각막 상피의 존재 하에 ("에피-온(epi-on)"이라고도 공지됨) 또는 무손상 각막 상피의 부재 하에 ("에피-오프(epi-off)"라고도 공지됨) 교차 결합 치료를 위해 이용될 수 있다.
마스크 장치(301)는 전방 측면(301a) 및 후방 측면(301b)을 갖는 몸체에 의해 규정되며, 여기서 전방 측면(301a)은 안면(3)으로부터 멀리 위치하고, 후방 측면(301b)은 안면(3)에 (예를 들어, 그에 대해) 근접 위치한다. 후방 측면(301b)은 안면(3)을 수용하기 위한 개구부를 규정할 수 있다. 몸체는 적어도 전방 측면(301a) 및 후방 측면(301b) 사이에 연장되어 있는 외벽(301c)을 포함한다. 벽(301c)은 우측 및 좌측 눈(1a), (1b)에 걸쳐 연장되어 있는 챔버(302)를 규정한다. 챔버(302)는 우측 눈(1a) 위에 위치하는 우측 구획(302a), 및 좌측 눈(1b) 위에 위치하는 좌측 구획(302b)을 포함한다. 각각의 구획(302a), (302b)은 각 눈(1a), (1b)의 각막에 교차 결합 치료를 적용하는 것을 용이하게 한다. 구획(302a), (302b)은, 한쪽 눈의 치료가 다른쪽 눈의 치료에 영향을 미칠 임의의 가능성을 감소시키기 위해 도 6에 나타낸 바와 같이 내벽(303)에 의해 물리적으로 분할될 수 있다. 마스크 장치(301)의 측면은 플라스틱 및/또는 다른 적합한 재료로부터 형성될 수 있다.
우측 도포기(332a) 및 좌측 도포기(332b)는 각각 우측 구획(302a) 및 좌측 구획(302b)에 대해 구현될 수 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 도포기(332a), (332b)는 마스크 장치(301)에 커플링될 수 있다. 우측 도포기(332a)는 우측 눈(1a)의 각막에 제1 광증감제 용액, 예컨대 제1 리보플라빈 제제를 도포할 수 있다. 좌측 도포기(332b)는 좌측 눈(1b)의 각막에 제2 광증감제 용액, 예컨대 제2 리보플라빈 제제를 도포할 수 있다. 예를 들면, 각각의 도포기(332a), (332b)는, 그로부터 광증감제 용액이 각막 상으로 적하되거나 또는 달리 그에 전달될 수 있는 각 개구부(333a), (333b)를 비롯하여, 점안기, 주사기 등의 측면을 포함할 수 있다. 제1 광증감제 용액 및 제2 광증감제 용액은 우측 및 좌측 눈(1a), (1b)을 위한 치료들 간의 유사성 또는 차이에 따라 유사한 또는 상이한 제제를 가질 수 있다. 아울러, 제1 광증감제 용액 및 제2 광증감제 용액은 유사한 또는 상이한 침액 시간으로 각 우측 및 좌측 눈(1a), (1b)에 도포될 수 있다.
눈(1a), (1b)에 초기 선량의 광증감제 용액을 전달하기 위해 도포기(332a), (332b)를 이용하는 것에 추가로, 도포기(332a), (332b) (또는 다른 유사한 도포기)는 눈(1a), (1b)을 치료 중 촉촉하게 유지하기 위해 주기적으로 세척하는데 이용될 수 있다. 예를 들면, 눈(1a), (1b)은 염수 또는 추가의 광증감제 용액으로 세척될 수 있다. 부가적으로, 도포기(332a), (332b) 또는 다른 유사한 도포기는 다른 작용제를 함유하는 용액을 도포할 수 있다. 예를 들면, 그러한 작용제는 특히 에피-온 치료로 교차 결합 활성의 양을 증진시킬 수 있다. 다른 작용제는 교차 결합제에 의해 발생된 교차 결합 활성을 켄칭할 수 있다. 또 다른 작용제는 항미생물 치료를 제공하기 위해 항생제를 포함할 수 있다.
전방 측면(301a)은 우측 구획(302a) 위에 배치된 우측 투과 영역(304a), 및 좌측 구획(302b) 위에 배치된 좌측 투과 영역(304b)을 포함한다. 우측 투과 영역(304a)은 제1 광활성화 광이 우측 구획(302a) 내로 및 우측 눈(1a)에 전달되는 것을 가능케 한다. 좌측 투과 영역(304b)은 제2 광활성화 광이 좌측 구획(302b) 내로 및 좌측 눈(1b)에 전달되는 것을 가능케 한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 우측 투과 영역(304a) 및 좌측 투과 영역(304b)은 각각 그를 통해 제1 광활성화 광 및 제2 광활성화 광이 전달될 수 있는 천공부이다. 외벽(301c)은 전방 측면(301a)에 대한 구조를 제공할 수 있고, 우측 투과 영역(304a) 및 좌측 투과 영역(304b)에 대한 천공부를 규정할 수 있다. 눈(1a), (1b)이 예를 들면 리보플라빈을 포함한 광증감제 용액으로 처리되었다면, 상응하는 광활성화 광은 상기 기재된 바와 같이 자외선 광일 수 있다.
치료 시스템(300)은 또한 조명 장치(306)를 포함할 수 있으며, 이는 우측 눈(1a)에 제1 광활성화 광을 또는 좌측 눈(1b)에 제2 광활성화 광을 전달하도록 마스크 장치(300)에 대해 위치할 수 있다. 일부 실시양태에서, 조명 장치(306)는 우측 투과 영역(304a) 또는 좌측 투과 영역(304b) 위에 예를 들어 스탠드에 의해 별도로 지지될 수 있다.
조명 장치(306)는 상기 기재된 바와 같은 광원(110) 및 광학 부재(112)의 측면을 포함할 수 있다. 부가적으로, 광원(110) 및/또는 광학 부재(112)를 제어하기 위해 제어기(120)가 이용될 수 있다. 제1 광활성화 광 또는 제2 광활성화 광은 우측 및 좌측 눈(1a), (1b)을 위한 치료들 간의 유사성 또는 차이에 따라 유사한 또는 상이한 파라미터에 따라 전달될 수 있다. 예를 들면, 광활성화 광에 대한 선량, 조사, 패턴, 펄싱/연속파, 및 다른 치료 파라미터는 상기 기재된 바와 같이 제어될 수 있다.
마스크 장치(301)는 또한 소정 농도의 산소 가스가 눈(1a), (1b)에 전달되는 것을 가능케 한다. 상기 기재된 바와 같이, 산소 가스는 광활성화 동안에 교차 결합 활성을 증진시키거나 또는 달리 그에 영향을 미친다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 각각의 구획(302a), (302b)은 마스크 장치(301)에 커플링된 각 산소 공급원(340a), (340b)을 포함할 수 있다. 우측 산소 공급원(340a)으로부터의 산소는 마스크 장치(301)에서 우측 포트(308a)를 통해 우측 구획(302a) 내로 선택적으로 방출될 수 있다. 좌측 산소 공급원(340b)으로부터의 산소는 마스크 장치(301)에서 좌측 포트(308b)를 통해 좌측 구획(302b) 내로 선택적으로 방출될 수 있다. 방출은, 각각 산소 공급원(304a), (304b) 및 포트(308a), (308b) 사이에 놓여진 밀봉부(310a), (310b)를 제거함으로써 제어될 수 있다. 예를 들면, 밀봉부(310a), (310b)는 진료의에 의해 수동 제거될 수 있는 풀-오프 탭(pull-off tab)일 수 있다. 제1 투과 영역(304a) 및 제2 투과 영역(304b)은 천공부일 수 있지만, 챔버(302)는 목적하는 바와 같이 교차 결합 활성을 제어하도록 산소 공급원(340a), (340b)으로부터 충분한 산소를 보유할 수 있다. 실제로, 산소 가스는, 산소 가스의 전달 전에 챔버(302)를 채울 수 있는 주위 공기보다 더 무거워서, 주위 공기는 챔버(302)로부터 유동할 수 있으면서 산소 가스가 챔버(302)에 잔류한다 (예를 들어, 환자의 안면이 등을 대고 누워있는 경우). 상기 기재된 바와 같이, 마스크 장치(301)의 후방 측면(301b)은 안면(3)을 수용하도록 개구부를 규정할 수 있다. 눈(1a), (1b)에 산소 가스를 효과적으로 전달하는 것을 촉진하기 위해, 후방 측면(301b)을 따라 외벽(301c)은 바람직하게는 안면(3)에 대해 실질적으로 완전한 밀봉부를 형성하도록 (예를 들어, 특히 각막 표면 후방의 산소 가스가 새는 것을 방지하도록) 윤곽화된다. 일부 실시양태에서, 산소 가스는 예를 들면 실질적으로 2.5 L/min으로 전달될 수 있지만, 대략 1.0 L/min 정도의 낮은 속도로 효과적으로 전달될 수 있다.
1개의 조명 장치만이 이용가능하면, 눈(1a), (1b)은 교대로 광활성화 광으로 처리될 수 있다. 예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 조명 장치(306)는 제2 광활성화 광을 전달하도록 좌측 투과 영역(304b) 위에 위치한다. 제2 광활성화 광이 좌측 눈(1b)에 전달된 후에는 제1 광활성화 광을 우측 눈(1a)에 전달하도록 우측 투과 영역(304a) 위에 동일한 조명 장치(306)가 재위치할 수 있다.
유리하게는, 마스크 장치(301)는 한쪽 눈이 광활성화 광으로 처리되도록 하면서, 다른쪽 눈이 광증감제 용액으로 처리되는 것을 가능케 한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 우측 눈(1a)이 도포기(332a)로부터의 제1 광증감제 용액으로 침액될 수 있으면서, 좌측 눈(1b)이 도포기(332b)로부터의 제2 광증감제 용액 중에 이미 침액된 후 광활성화 광을 수용한다. 좌측 눈(1b)에 광활성화 광을 적용하는 것이 완료된 후, 조명 장치(306)는 우측 눈(1a)에 제1 광활성화 광을 전달하도록 우측 투과 영역(304a) 위에 재위치할 수 있다. 양쪽 눈(1a), (1b)이 일부 치료 단계를 동시에 수용하는 것을 가능케 함으로써, 1개의 조명 장치(306)만이 이용가능한 경우에도 총 처리 시간이 유의하게 단축될 수 있다. 예를 들면, 마스크 장치에 의해, 단일 조명 장치(306)를 사용하여 치료 파라미터에 따라 1시간 내에 적어도 4쌍의 눈을 치료할 수 있다.
일반적으로, 본원에 기재된 예시 시스템은 각막에서의 목적하는 생물역학적 변화를 달성하기 위해 치료 파라미터를 결정하도록 상기 기재된 바와 같은 광화학적 운동학적 모델(126)을 이용할 수 있다. 이와 같이, 치료 시스템(300)은 운동학적 모델(126)에 의해 결정된 단계에 따라 광활성화 광 뿐만 아니라 산소 전달에 대한 파라미터를 구현하는데 이용될 수 있다. 예시 구현예에서, 조명 장치(306)는 초기 기간, 예를 들어 30분의 치료 중 처음 5분 동안 예를 들어 1.5 mW/cm2 또는 3 mW/cm2의 낮은 방사조도로 눈에 UV 광을 적용하도록 작동될 수 있다. 운동학적 모델(126)로부터, 교차 결합 활성이 산소 가스의 첨가 없이 바람직한 (예를 들어, 최적의) 속도로 일어남을 알 수 있다. 그러나, 초기 기간 이후에는, 운동학적 모델(126)로부터, 교차 결합 활성이 산소-한정됨을 알 수 있다. 따라서, 치료 시스템(300)에 의해 제공된 치료는 초기 기간 이후에 산소 공급원으로부터의 산소 가스를 챔버(302) 내로 도입할 수 있다.
도 6 내 예시 실시양태는 1개의 조명 장치(306)만을 이용할 수 있지만, 다른 실시양태는 1개 초과의 조명 장치(306)를 포함할 수 있다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 예시 치료 시스템(400)은 우측 투과 영역(304a) 위에 위치한 우측 조명 장치(406a), 및 좌측 투과 영역(304b) 위의 좌측 조명 장치(406b)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 치료 시스템(400)은 양쪽 눈(1a), (1b)이 동시에 치료되는 것을 가능케 한다.
아울러, 도 6 내 조명 장치(306)는 마스크 장치(301)로부터 탈커플링될 수 있지만, 조명 장치(406a), (406b) 또는 그의 측면은 일부 경우에 마스크 장치(301)에 확고하게 커플링될 수 있다.
도 6의 예시 실시양태에서 도포기(332a), (332b)는 마스크 장치(301)에 커플링되어 있지만, 다른 실시양태는 대안적으로 그러한 도포기를 마스크 장치(301)로부터 탈커플링할 수 있다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 예시 치료 시스템(500)은, 우측 투과 천공부(304a)를 통해 제1 광증감제 용액을 우측 눈(1a)에 도포하도록, 또는 좌측 투과 천공부(304b)를 통해 제2 광증감제 용액을 좌측 눈(1b)에 도포하도록 도입될 수 있고 선택적으로 재위치할 수 있는 별도의 교차 결합 도포기(532)를 포함할 수 있다.
챔버(302)에서 좌측 구획(302b)으로부터 우측 구획(302a)을 분리하기 위해 도 6의 예시 실시양태에서 내벽(303)이 이용될 수 있지만, 도 9는 챔버(302)에서 그러한 벽의 사용을 생략한 마스크 장치(601)를 갖는 예시 시스템(600)을 도해한다. 본 실시양태에서, 우측 구획(302a) 및 좌측 구획(302b)은 구조(들)가 (완전히) 분리되어 있지 않아서, 우측 구획(302a)에 들어가는 산소 가스가 좌측 구획(302b)으로 유동할 수 있고, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 따라서, 양쪽 포트(308a), (308b)를 사용하여 전체 챔버(302)를 산소 가스로 채울 수 있다.
도 10은 산소 공급원(740)에 커플링된 단일 포트(708)를 갖는 마스크 장치(701)를 포함하는 예시 시스템(700)을 도해한다. 포트(708)를 통해 산소 공급원(740)으로부터 전달된 산소는 챔버(302)의 우측 구획(302a) 및 좌측 구획(302b) 둘다를 채운다.
도 6의 예시 실시양태에서 우측 투과 영역(304a) 및 좌측 투과 영역(304b)은 천공부일 수 있지만, 도 11은 우측 투과 영역(804a) 및 좌측 투과 영역(804b)이 광활성화 광을 챔버(302)로 보내고 목적하는 치료 파라미터에 따라 눈(1a), (1b)에 적용되는 것을 가능케 하는 반투과성 재료(들)로부터 형성된 창인 마스크 장치(801)를 갖는 예시 시스템(800)을 도해한다. 유리하게는, 마스크 장치(801)는, 산소 공급원(340a), (340b)으로부터 챔버(302) 내로 전달되는 산소 가스를 보유할 수 있는 효과적인 엔클로저(enclosure)를 제공한다. 일부 경우에, 그러한 엔클로저는 산소 가스가 목적하는 압력 하에 보유되는 것을 가능케 한다. 추가의 경우에, 마스크 장치(801)는 산소 가스가 챔버(302)에서 바람직하지 않은 압력을 발생시키지 않도록 환기구를 포함할 수 있다.
도 6의 예시 실시양태에서 산소 공급원(340a), (340b)은 마스크 장치(301)에 커플링되어 있지만, 다른 실시양태는 마스크 장치로부터 이격되어 있는 산소 공급원(들)을 이용할 수 있다. 도 12a-d에 나타낸 바와 같이, 예시 치료 시스템(900)은 우측 구획(302a)으로 이어져 있는 우측 포트(908a), 및 좌측 구획(302b)으로 이어져 있는 좌측 포트(908b)를 갖는 마스크 장치(901)를 포함한다. 우측 포트(908a) 및 좌측 포트(908b)는 각각 우측 및 좌측 튜브(909a), (909b)를 통해 동일한 외부 산소 공급원(940)에 커플링될 수 있다. 우측 및 좌측 튜브(909a), (909b)는 외부 산소 공급원에 커플링되어 있는 y-분할기(909c)까지 연장될 수 있다. 예를 들면, 외부 산소 공급원(940)은 챔버(302)에 산소 가스를 전달하도록 밸브에 의해 제어될 수 있다. 우측 구획(302a) 및 좌측 구획(302b)이 도 12b에 나타낸 바와 같이 내벽에 의해 분리되어 있지 않으면, 양쪽 포트(908a), (908b)를 통해 산소 공급원(940)으로부터 전달된 산소 가스는 전체 챔버(302)를 채운다. 대안적으로, 우측 구획(302a) 및 좌측 구획(302b)이 내벽에 의해 분리되어 있으면, 포트(908a), (908b)를 통해 산소 공급원(940)으로부터 전달된 산소 가스는 각 구획(302a), (302b)을 채운다. 대안적으로, 우측 포트(908a) 및 좌측 포트(908b)는 각각 우측 및 좌측 튜브(909a), (909b)를 통해 별도의 외부 산소 공급원에 커플링될 수 있다.
일반적으로, 본원에 기재된 치료 시스템은 목적하는 양의 산소가 눈(1a), (1b)에 예측가능하게 전달되도록 극미한 교란 및 배압으로 챔버 내로 산소 가스가 도입되게 구성된다. 또한, 도 12b에 나타낸 바와 같이, 그러한 교란/배압은 안면(3)의 관자놀이(4a), (4b) 쪽으로 산소 가스를 인도함으로써 최소화될 수 있다. 특히, 우측 포트(908a)는 우측 관자놀이(4a) 쪽으로 산소 가스를 인도하도록 우측 확산기(911a)로 이어져 있고, 좌측 포트(908b)는 좌측 관자놀이(4b) 쪽으로 산소 가스를 인도하도록 좌측 확산기(911b)로 이어져 있다. 확산기 (911a), (911b)는 산소 가스를 각 튜브(909a), (909b)로부터 후방 측면(301b)의 개구부를 거쳐 각 관자놀이(4a), (4b) 쪽으로 움직이도록 구성될 수 있다. 교란 및 배압을 최소화하는 것에 추가로, 산소 가스는 눈(1a), (1b) 바로 위로 유동하지 않으면서 눈(1a), (1b)의 바람직하지 않은 건조를 최소화하도록 인도된다. 산소 가스가 관자놀이(4a), (4b)에 도달하면, 산소 가스는 눈(1a), (1b) 위로 유동한다. 상기 기재된 바와 같이, 산소 가스는 산소 가스의 전달 전에 챔버(302)를 채울 수 있는 주위 공기보다 더 무거워서, 산소 가스가 눈(1a), (1b) 위의 챔버(302)에 잔류할 수 있다.
도 12c는 마스크 장치(901)의 측면을 추가로 도해한다. 예로써, 마스크 장치(901)는 나타낸 바와 같이 y-축을 따라 우측에서부터 좌측까지 대략 21.5 cm, 나타낸 바와 같이 z-축을 따라 상단에서부터 하단까지 대략 8.5 cm, 또한 나타낸 바와 같이 x-축을 따라 전방 측면에서부터 후방 측면까지 대략 9.5 cm일 수 있다. 도 12d는, 예로써, 각 경사형 표면(912a), (912b) 및 다른 구조가 산소 공기를 각 관자놀이(4a), (4b)로 인도하는 것인, 확산기 (911a), (911b) 중 하나를 추가로 도해한다. 나타낸 바와 같이, 각 포트(908a), (908b)는 또한 산소 공기를 보다 효과적으로 인도하도록 경사형(경사형 표면(912a), (912b)과 조합하여)일 수 있다. 예로써, 확산기(911a), (911b)는 나타낸 바와 같이 y-축을 따라 대략 2.2 cm, 나타낸 바와 같이 z-축을 따라 대략 2.2 cm, 또한 나타낸 바와 같이 x-축을 따라 대략 1.9 cm일 수 있다.
일반적으로, 실시양태는 주위 공기와 상이한 가스를 저장하는 적어도 하나의 가스 공급원, 및 적어도 하나의 가스 공급원을 마스크 장치에 커플링하는 가스 전달 시스템을 이용할 수 있으며, 여기서 가스 전달 시스템은 저장된 가스를 몸체의 챔버 내로 전달한다. 상기 특정 실시양태에서, 산소 공급원에 의해 공급되는 가스는 주위 공기 중의 산소의 주위 농도를 초과하는 증가된 농도의 산소를 포함한다.
마스크 장치(301)는 교차 결합 치료에 관련해서 상기 기재되어 있지만, 마스크 장치(301)는 부가적으로 또는 대안적으로 눈(1a), (1b)을 위한 다른 치료를 제공하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 마스크 장치(301)는 항미생물 치료를 위해 이용될 수 있다. 실제로, 마스크 장치(301)는 또한 항미생물 효과를 위해 리보플라빈과 같은 광증감제를 적용하고 광활성화시킬 수 있다. 다른 항미생물 치료에서, 항생제는 산소 공급원(340a), (340b)으로부터의 산소와 조합하여 도포기(332a), (332b)로 도포될 수 있다. 그러한 항생제의 도포는 단지 공기 중에서 항생제를 도포하는 것보다 더 효과적일 수 있다. 실제로, 보다 높은 농도의 산소가 제공될 때 더 낮은 선량의 항생제가 이용될 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 본 개시내용의 일부 측면에 따라, 상기 기재 및 예시된 절차의 단계 중 일부 또는 전부는 자동화될 수 있거나 또는 제어기(예를 들어, 제어기(120))의 제어 하에 가이드될 수 있다. 일반적으로, 제어기는 하드웨어 및 소프트웨어 요소의 조합으로서 구현될 수 있다. 하드웨어 측면은 마이크로프로세서, 논리 회로, 커뮤니케이션/네트워킹 포트, 디지털 필터, 메모리, 또는 논리 회로를 포함한 작동 커플링된 하드웨어 구성요소의 조합을 포함할 수 있다. 제어기는 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장될 수 있는 컴퓨터-실행가능 코드에 의해 특정된 작업을 수행하도록 적합화될 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 제어기는 소프트웨어 또는 저장 명령을 실행하는 프로그램가능 프로세싱 장치, 예컨대 외부 재래식 컴퓨터 또는 내장형 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 디지털 시그널 프로세서(DSP)일 수 있다. 일반적으로, 임의의 프로세싱 또는 평가를 위해 본 개시내용의 실시양태에 의해 이용되는 물리적 프로세서 및/또는 기계는 컴퓨터 및 소프트웨어 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이, 본 개시내용의 예시 실시양태의 교시내용에 따라 프로그램가능한 하나 이상의 네트워크 또는 비-네트워크 범용 컴퓨터 시스템, 마이크로프로세서, 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA), 디지털 시그널 프로세서(DSP), 마이크로제어기 등을 포함할 수 있다. 물리적 프로세서 및/또는 기계는 이미지 캡쳐 장치(들)와 외부 네트워킹될 수 있거나, 또는 이미지 캡쳐 장치 내에 체류하도록 통합될 수 있다. 적절한 소프트웨어는 소프트웨어 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이, 예시 실시양태의 교시내용에 기반하여 숙련된 프로그래머에 의해 용이하게 제작될 수 있다. 또한, 예시 실시양태의 장치 및 서브시스템은 전기 기술분야(들)의 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이, 주문형 집적 회로의 제작에 의해 또는 통상의 구성요소 회로의 적절한 네트워크 상호연결에 의해 구현될 수 있다. 따라서, 예시 실시양태는 하드웨어 회로 및/또는 소프트웨어의 임의의 특정 조합으로 제한되지 않는다.
본 개시내용의 예시 실시양태는 예시 실시양태의 장치 및 서브시스템을 제어하기 위한 소프트웨어, 예시 실시양태의 장치 및 서브시스템을 구동시키기 위한 소프트웨어, 예시 실시양태의 장치 및 서브시스템이 인간 사용자와 상호작용할 수 있게 하기 위한 소프트웨어 등을, 컴퓨터 판독가능 매체 중 어느 하나에 또는 그의 조합에 저장하여 포함할 수 있다. 이러한 소프트웨어는 장치 드라이버, 펌웨어(firmware), 작동 시스템, 개발 툴, 응용 소프트웨어 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 구현 시 수행되는 프로세싱의 전부 또는 일부를 수행하기 위한 (프로세싱이 배포된 경우) 본 개시내용의 실시양태의 컴퓨터 프로그램 제품을 추가로 포함할 수 있다. 본 개시내용의 예시 실시양태의 컴퓨터 코드 장치는 이에 제한되지는 않으나 스크립트, 해석가능 프로그램, 동적 연결 라이브러리(DLL), 자바(Java) 클래스 및 애플릿, 전체 실행가능 프로그램 등을 비롯하여, 임의의 적합한 해석가능 또는 실행가능 코드 메카니즘을 포함할 수 있다. 또한, 본 개시내용의 예시 실시양태의 프로세싱의 일부는 더 나은 성능, 신뢰성, 비용 등을 위해 배포될 수 있다.
컴퓨터-판독가능 매체의 통상적인 형태는, 예를 들어, 플로피 디스크, 플렉시블(flexible) 디스크, 하드 디스크, 자기 테이프, 임의의 다른 적합한 자기 매체, CD-ROM, CDRW, DVD, 임의의 다른 적합한 광학 매체, 펀치 카드, 종이 테이프, 광학 마크 시트, 홀(hole) 또는 다른 광학적으로 인식가능한 표시부의 패턴을 갖는 임의의 다른 적합한 물리적 매체, RAM, PROM, EPROM, FLASH-EPROM, 임의의 다른 적합한 메모리 칩 또는 카트리지, 반송파, 또는 컴퓨터가 판독할 수 있는 임의의 다른 적합한 매체를 포함할 수 있다.
본 개시내용을 하나 이상의 특정 실시양태를 들어 기재하였지만, 관련 기술분야의 통상의 기술자라면 본 개시내용의 취지 및 범주로부터 벗어나지 않으면서 그에 대해 많은 변화가 이루어질 수 있음을 인지할 것이다. 각각의 이들 실시양태 및 그의 명백한 변형은 본 개시내용의 취지 및 범주 내에 속하는 것으로 고려된다. 또한, 본 개시내용의 측면에 따른 추가 실시양태는 본원에 기재된 임의의 실시양태로부터의 특징과 얼마든지 조합될 수 있는 것으로 고려된다.

Claims (10)

  1. 안면의 제1 및 제2 눈 위에 위치하도록 구성된 마스크 장치로서, 상기 마스크 장치는 전방 측면 및 후방 측면을 포함하고, 상기 후방 측면은 안면에 근접 위치하도록 구성되며, 상기 전방 측면은 안면으로부터 멀리 위치하도록 구성되고, 상기 마스크 장치는 적어도 전방 측면 및 후방 측면 사이에 연장되어 있는 외벽을 포함하고, 상기 외벽은 제1 및 제2 눈에 걸쳐 연장되어 있는 챔버를 규정하고, 상기 챔버는 제1 구획 및 제2 구획을 포함하고, 상기 제1 구획은 제1 눈 위에 위치하도록 구성되며, 상기 제2 구획은 제2 눈 위에 위치하도록 구성되고, 상기 전방 측면은 제1 구획 위에 배치된 제1 투과 영역, 및 제2 구획 위에 배치된 제2 투과 영역을 포함하고, 상기 제1 투과 영역은 제1 눈을 위한 제1 광활성화 광이 제1 구획 내로 전달되는 것을 가능케 하며, 상기 제2 투과 영역은 제2 눈을 위한 제2 광활성화 광이 제2 구획 내로 전달되는 것을 가능케 하는 마스크 장치;
    주위 공기와 상이한 가스를 저장하는 적어도 하나의 가스 공급원;
    적어도 하나의 가스 공급원을 마스크 장치에 커플링하는 가스 전달 시스템으로서, 상기 가스 전달 시스템은 저장된 가스를 마스크 장치의 챔버 내로 전달하도록 구성된 가스 전달 시스템; 및
    마스크 장치에 커플링되고, 치료를 달성하기 위해 상기 마스크 장치의 상기 챔버 내로 전달된 상기 가스와 관련된 파라미터를 결정하도록 구성된 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 치료를 모니터링하지 않고 상기 파라미터를 결정하는, 눈의 치료를 위한 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 가스는 주위 공기 중의 산소의 주위 농도를 초과하는 증가된 농도의 산소를 포함하는 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 파라미터는 제1 또는 제2 눈 중 적어도 하나에서 교차 결합 활성을 달성하기 위한 산소화 조건과 관련되는 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 가스 공급원은 튜브를 통해 마스크 장치에 커플링된 가스 공급원을 포함하는 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 제1 광활성화 광 또는 제2 광활성화 광 중 적어도 하나를 전달하도록 구성된 적어도 하나의 조명 장치를 더 포함하는 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 제1 광활성화 광 및 제2 광활성화 광은 상이한 치료 파라미터에 따라 전달되는 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 제1 투과 영역은 전방 측면에서 형성된 제1 천공부이고, 제2 투과 영역은 전방 측면에서 형성된 제2 천공부인 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 제1 투과 영역은 전방 측면에서 형성된 제1 창을 포함하고, 제2 투과 영역은 전방 측면에서 형성된 제2 창인 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 마스크 장치는 적어도 하나의 가스 공급원으로부터의 가스를 미리 결정된 압력으로 유지하도록 구성된 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 가스는 챔버를 가로질러, 제1 구획에서부터 제2 구획까지 및 제2 구획에서부터 제1 구획까지 유동할 수 있는 시스템.
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