KR20170002425A

KR20170002425A - 공막의 의학적 치료용 장치

Info

Publication number: KR20170002425A
Application number: KR1020167031218A
Authority: KR
Inventors: 한스 피터 이셀리; 마이크 프랑케; 피터 비데만
Original assignee: 우니베르지태트 라이치히; 한스 피터 이셀리
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2015-04-02
Publication date: 2017-01-06
Also published as: BR112016023453A2; CN106413644B; US20170087017A1; JP6554118B2; JP2017514564A; EP3128966A1; US10426663B2; SG11201608257RA; WO2015155117A1; CN106413644A

Abstract

본 발명은 공막의 의학적 치료용 장치를 제공하는데, 상기 장치는 샤프트에 연결되는 단일 적용장치를 포함하고, 적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며; 적용장치는 제1표면을 갖고, 적용장치의 제1표면은 공막의 영역의 표면과 표면적으로 접촉 가능하여 상기 영역을 표면적으로 커버하며; 적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 광학 출구까지 연장된 단일 광학 안내 요소에 연결되는 단일 광학 출구를 포함하고, 광학 안내 요소는 광학 출구 쪽으로 전자기파를 안내하도록 구성되며, 광학 안내 요소는 단백질 응고에 의한 공막의 열 치료에 적합한 파장의 전자기파를 안내하도록 구성된다.

Description

공막의 의학적 치료용 장치{A device for a medical treatment of a sclera}

본 발명은 일반적으로 눈의 공막-조직의 국소적으로 한정되고 시간 준수적인(punctual) 치료를 위한 물질 적용 및 조사 시스템(SAIS-Spot)에 관한 것이다. 따라서, 본 발명은 환자에 대한 안과 수술 절차 중에 물질 적용(및/또는 방사)을 위한 의료 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 공막의 의학적 치료용 장치에 관한 것이다.

(리보플라빈(riboflavin) 적용 및 UV-A 광 조사에 의한) 콜라겐 교차결합(cross linking)은 각막(눈의 전방부에서 외막(adventitia)의 반투명 부분)의 짓무름(maceration) 질환을 갖는 환자의 치료를 위해 안과에서 지난 수년 동안 사용되었다(Wollensak et al., American Journal of Ophthalmology 2003, 135:620-627). 물질 및 광의 적용은 눈의 전방부에서 현저하게 용이한데, 그 이유는 수술 절차 없이 직접 이 부분에 접근할 수 있기 때문이다.

진행성 근시(progressive myopia)의 치료를 위한 공막의 콜라겐 교차결합(공막 교차결합)은 새로운 것으로 지금까지 동물 실험에서만 시험되었다(Iseli et al., Journal of Refractive Surgery 2008, 24:752-755; Wollensak et al., Acta Ophthalmologica Scandinavica 2005, 83: 477-482).

현 시점에서는 눈의 외부(특히 공막의 후방 및 적도 영역)의 광범위한 치료 및 공막의 병리적 변형의 치료를 위한 물질 적용 또는 방사용 시스템이 없다. 한편, 진행성 근시의 치료를 위한 이 치료 접근법(리보플라빈을 통한 공막 교차결합 및 청색-광 치료)은 완전히 새로운 것이며, 다른 한편 안과에서 물질 적용-/방사 시스템을 필요로 하는 다른 질환에 대한 치료 접근법은 없다.

발명자의 실험 연구에서, 감광성 물질(리보플라빈)이 테논 공간(Tenon's space)으로 적하되었고(dripped) 치과용으로 설계되었던 광 적용 시스템(Bluephase 16i, Ivoclar Vivadent GmbH, Ellwangen-Jagst, Germany)을 이용한 방사가 뒤따랐다. 이 분야에서 사용을 위해, 발명자는 (광-에너지의 양을 조절하는 특정 부가장치와 같은) 몇 가지를 변경하였다. 특히 공막의 후방 영역의 광범위하고 균일한 방사는 보조 시스템으로 가능하지 않다. 물질은 방사와 별개로 번갈아가면서 적용되어야 해서 전체 테논 공간을 통해 불균일하게 퍼질 것이다. 이 시스템은 인간 눈 수술용으로는 완전히 부적합한데, 그 이유는 그 중에서도 해부구조(인간 눈의 크기와 형상, 근육과 신경 말단, 혈관 해부구조 등)를 고려할 수 없기 때문이다.

물질 적용을 위한 공지된 기구는 공막(상공막(episclera), 서브-테논 공간)에 직접 섬유성 결합 조직에 국소 적용을 위해 설계되어 있다. 공지된 특허는 상공막/서브-테논 공간 아래에 물질 적용을 기술하고(WO 01/28473 A1, US 2010/0114039 A, WO 03/009784 A1) 또는 이들은 결막에 국소 적용을 위한 것이다(WO 2010/105130 A2). 이들 적용은 망막, 즉 눈의 가장 안쪽 부분의 공막하(sub-scleral) 조직(도 1 참조)의 소규모, 선택적 치료를 목표로 한다. 따라서 물질은 공막 및 맥락막과 같은 눈의 외부 조직을 먼저 침투해서 목표 부위인 망막에 도달해야 한다. 공지된 시스템은 공막에 대한 외부 적용만을 사용하여 망막의 표면에서 직접 눈으로의 수술적 적용을 방지한다. 이들 방법은 여전히 눈의 외막의 수술 후 염증 및 손상의 위험을 지니고 있고 또한 공막 조직의 치료를 위해 설계되어 있지 않다. 따라서 이들 치료 방법의 치료 목표는 완전히 다른 것이다. 본 발명에 따른 물질 적용 및 방사 시스템(SAIS-Spot)은 테논 공간(눈과 안와강(orbital cavity) 사이의 공간; 도 1 참조)에서 치료되어야 할 공막의 부위에 직접 적용된다. 본 발명의 시스템은 치료 부위, 즉 외부 공막 조직에 정확히 위치한다. 본 발명의 접근은 확립된 수술 방법에 비해 수술 중 및 후 합병증의 위험 증가를 포함하지 않는다.

지금까지 기술된 적용장치(applicator)는 약물용 저장소(depot)를 형성하거나 방출하는데 사용되고(WO 01/28473 A1, US 2010/0114039 A) 수술 치료 중에 약물/물질을 방출하도록 설계되지 않아 수술 후 다시 제거되어야 한다.

WO 03/009784　A1은 서브-테논 공간에 약물 저장소를 영구적으로 이식하는 것을 제시하며, 따라서 수술 종료 후에 제거되지 않을 것이다. 이미 언급된 바와 같이, 모든 적용장치는 망막을 주요 목표 조직으로 한다. 본 발명의 적용장치는 공막의 치료에 관한 것이다. 치료를 위해 충분히 공막을 커버할 수 있는 적용장치는 없다. 모든 기존의 적용장치는 국소적인 소규모 적용장치인 것으로 이해되어야 하며, 이들은 완전히 다른 목표 조직에 영향을 미치고 다른 질환에 대한 다른 치료 접근법을 갖는다. 또한, 모든 적용장치는 물질 적용/전달을 실제로 조절할 수 없다. 또한, 인접 조직이 치료에 의해 영향을 받지 않도록 물질의 원하지 않은 확산을 보장할 수 있는 적용장치도 없다.

WO 2012/058382　A2는 체액을 포함하는 부위에서 목표 조직에 활성제를 전달하는 장치를 기술한다. 이 장치는 활성제를 보유하는 몸체에 형성되는 국소적 개별 홈 영역을 갖는 제1섹션을 포함하는 제1외부 표면을 갖는 몸체를 포함한다. 몸체는 몸체에 형성되고 외부 표면에 대해 홈을 이룬 수로(canal)의 형태로 표면 흐름 구조를 포함한다. 표면 흐름 구조는 제1섹션 및 국소적 홈 영역과 연결되고 몸체에 대해 체액의 흐름을 안내하거나 변경하도록 구성됨으로써 체액과 국소적 홈 영역 사이에 유체가 통하게 된다. 국소적 홈 영역은 수로의 적어도 한 부위에 대해 홈을 이룬다. 장치는 또한 규정된 기간에 걸쳐 활성제를 방출하는 침식 가능한 부재를 갖는 장치의 형태일 수 있다.

WO　2006/058189　A2는 온도 측정을 위한 서미스터(thermister), 유체 교환 및 치료 양식(therapeutic modalities)의 적용을 위한 관류/흡인(irrigation/aspiration) 포트, 압력 측정을 위한 압력 마노미터(manometer), 그리고 온도, 압력 및 유속의 제어를 위한 외부 시스템을 갖는 의료 장치를 제공한다. 눈 및 안와(orbit)에 적용될 때, 이 장치는 저체온증(hypothermia) 또는 고체온증(hyperthermia) 적용, 안압(IOP)의 제어, 치료 양식의 적용에 사용될 수 있다. 중심 망막 동맥 폐쇄증(central retinal artery occlusion), 앞쪽 시신경 질환(anterior optic nerve disease), 황반을 포함한 맥락막과 망막의 병리학, 유리체와 전안부(anterior segment)를 포함한 눈의 염증, 녹내장, 눈의 전안부 및/또는 후안부(posterior segment)의 염증 및/또는 감염으로 고통받는 환자의 치료, 눈의 수술 전/중/후 치료, 반투과성 막을 통한 치료 양식의 적용에서 상기 장치를 이용하는 방법이 기술되어 있다.

WO　2008/011125　A2에서는, 안구 조직에 약물을 전달하는 장치, 시스템 및 기술이 개시되어 있다. 적어도 특정 실시예에서, 말단 구성요소(예를 들어, 카테터의 바늘 또는 개방 말단부)가 안구 조직에 이식되어 하나 이상의 약물을 전달하는데 사용된다. 전달된 약물은 또한 이식된 공급원에서 나올 수 있거나, 외부 공급원(예를 들어, 포트를 통해)으로부터 도입될 수 있다. 고체 및 액체 약물 제형 모두가 사용될 수 있다. 안구 이식은 대안적으로 안구 조직에 약물을 방출하는 박막 코팅을 포함할 수 있다.

US　5725493　A는 이식 장치를 포함하는 유리체내(intravitreal) 약물 전달 장치 및 방법을 개시하는데, 이 장치를 통해 약물 또는 다른 약제를 포함한 다양한 이로운 약물이 장치를 이식하는 한 번의 초기 수술만으로 장기간에 걸쳐 유리체강(vitreous cavity)에 도입될 수 있다. 상기 장치와 방법은 이식에 필요한 수술적 절개를 최소화하고 향후 또는 반복적인 침습적(invasive) 수술 또는 절차를 방지한다. 추가량의 초기 약물은 쉽게 도입될 수 있거나 투약은 필요에 따라 변경될 수 있다. 또한, 상기 장치와 방법은 유리체강에 전달되는 용량이 제어되도록 하며, 상기 장치는 상기 강에 전달되는 약물을 여과하도록 구성되고 또한 이식 중 또는 사용 중에 눈의 다른 부분의 손상 또는 간섭을 방지한다.

WO　02/074196　A1은 제어 및 지속적인 방식으로 눈에 치료제를 전달하기 위한 안구 이식 장치를 기술한다. 듀얼 모드 및 싱글 모드 약물 전달 장치가 예시 및 기술되어 있다. 결막하(subconjunctival) 배치에 적합한 이식이 기술되어 있다. 또한, 유리체내 배치에 적합한 이식이 기술되어 있다. 본 발명은 또한 여기에서 제시되는 독특한 안구 이식 장치와 관련된 제조 및 이식 기술을 포함한다.

US 2012/0209051은 리보플라빈(R/F) 및 UVA 조사를 공막에 전달하는 전달 시스템 및 방법을 기술한다. R/F가 전달된 후 LED 또는 광섬유 및 별도의 LED용 냉각 물질 채널의 사용을 통해 UVA 조사로 활성화되며, 이에 따라 콜라겐 조직의 교차-결합을 일으킨다. 전달 시스템은 공막에 맞는 표면을 제공하는 이식 가능한 구조물을 포함한다. 전달 시스템은 R/F의 전달을 위한 다양한 형태의 구조물을 공막 표면에 포함한다. 부가적으로, 전달 시스템은 공막 콜라겐 조직에 R/F 조사를 제공하는 UVA 공급원을 포함한다.

별개의 시스템을 동일한 적용 시스템(예를 들어 물질 및 전자파, 또는 다른 별개의 물질의 적용)에 도입하는 것을 기술하는 선행기술은 없는데, 이는 콜라겐 교차결합의 방법에 필수적일 수 있다. 미세하게 조절된 국소적인 약물 방출의 제어 또는 방사의 동시 처방을 허용하는 선행기술은 없다. 불필요한 물질에 대한 흡입(suction) 시스템은 이들 적용장치에 제공되지 않는다.

지금까지, 본 발명에 따른 새로운 치료 접근법을 이용하여 공막에 사용되기 적합한 적용 시스템은 없다. 기존의 물질 적용장치는 치료를 목표로 하는 조직이 공막이 아니라 그 아래 조직(주로 눈의 내부 부위에서 망막)일 경우 물질의 국소적인 적용을 위해 설계되어 있다. 본 발명의 적용장치는 지금까지 가능하지 않았던 공막의 모든 부분에 광범위하고 제어된 방식으로 물질, 빛과 같은 전자기파 또는 열을 적용할 수 있다.

지금까지 동물 실험에 사용되었던 시스템의 단점은 제한된 공간에서 방사 유닛의 크기인데, 이는 눈의 심각하거나 위험한 조작을 유발할 수 있다. 공막 뒷부분의 광범위하고 균일한 방사는 보조 시스템으로 가능하지 않다. 또한, 방사 시스템은 특정의 미리 결정된 시간 간격으로만 방사한다. 방사 에너지 레벨을 자유롭게 제어하는 것이 불가능하다. 우리가 이용하는 방사장치의 광 출력 설정만이 50% 또는 100%이기 때문에, 점진적인 광 출력 레벨의 이용을 가능하게 하는 보조 플라스틱 부가장치가 개발되어야 했다. 물질은 조직 위에 적하(dripping)에 의해서만 적용되어 물질의 불균일한 분배를 유발할 수 있었다. 따라서, 물질은 치료되어서는 안 되는 조직 영역에도 도달한다. 또한, 물질 적용장치 및 병렬 시스템(예를 들어 빛)은 동시에 사용될 수 없다. 특별히 형성된 흡입 시스템은 없다. 지금까지 눈/공막의 중간 및 뒷부분을 광범위하게 치료하는 것도 불가능하다.

본 발명은 동물 실험의 보조 시스템 및 다른 시스템과 치료 접근법 각각의 단점을 해결한다. 이러한 단점은 다음과 같다:

- 치료된 눈의 해부학 관점에서 공막의 광범위한/포괄적인 치료에 해부학적으로 부적합하다.

- 다른 물질의 국소적 또는 일시적 병렬 적용은 불가능하다.

- 물질 적용 및 전자기 방사선(예를 들어, 빛) 및/또는 전기(단극 및 복극 응고)의 일시적 및 국소적 조합은 불가능하다; 물질 및 광의 적용 사이의 필요한 교대는 수술/치료기간을 현저하게 증가시킨다.

- 단백질 응고 또는 열의 적용이 불가능하다.

- 물질 및 광 적용장치는 주기적으로 교대로 부착 및 탈착되어야 하므로, 치료는 불균일해지는데, 외과의사가 모든 것을 끊임없이 재배치해야 하기 때문이다; 또한 부착 및 탈착은 주변 조직을 손상시킬 위험을 증가시킨다.

- 불필요한 물질의 반송/흡입(return/suction) 시스템이 없고, 치료되지 말아야 할 조직이 항상 영향을 받거나/함께 치료된다.

- 방사선이 적용-/치료 부위에 도달할 때까지 방사선으로부터 방사선 민감성(radiation sensitive) 재료의 보호가 없다(물질 공급의 차폐가 존재하지 않음).

- 공지된 적용 시스템은 시각적 제어(비디오 시스템) 하에 도입될 수 없다.

- 공지된 시스템은 공막에 많은 광량을 공급할 수 없다.

- 공지된 시스템은 적용장치 및 공막 사이의 접촉을 검출할 수 없다.

지금까지 공막 또는 본 발명에 따른 치료 접근법에 사용되기에 적합한 적용 시스템은 없다. 공막 짓무름으로 인한 진행성 근시 또는 병리적 변화의 치료를 위한 치료 접근법은 완전히 새로운 것이다. 따라서 이 치료 방법 또는 이 수술 절차의 요건을 충족하는 수술 장비는 없다. 영역/조직의 물질 적용 또는 방사를 위한 개별적인 기술적 방법은 특정 용도를 위해 항상 간소화되고 우리 치료 접근법의 요건을 충족하지 못한다. 눈의 정확한 해부 구조를 고려하고 치료 또는 수술 절차의 모든 기술적 요건을 충족하는 균일한 물질 적용 및/또는 방사를 위한 광범위 시스템에 대한 수요가 있다.

동물 실험에 사용된 물질 적용 및 방사 유닛의 불리함과 단점은 새로운 적용 시스템(SAIS-Spot)에 의해 해소될 것이다.

일 실시형태에서, 본 발명은 공막의 의학적 치료용 장치를 제공하는데, 상기 장치는 샤프트에 연결되는 단일 적용장치를 포함하고,

상기 적용장치는 테논 공간(Tenon's space)에 배치되도록 구성되며;

상기 적용장치는 제1표면을 갖고, 적용장치의 제1표면은 공막의 영역의 표면과 표면적으로(superficially) 접촉 가능하여 상기 영역을 표면적으로 커버하며;

상기 적용장치는 샤프트의 근위(proximal) 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위(distal) 광학 출구까지 연장된 단일 광학 안내 요소에 연결되는 단일 광학 출구를 포함하고, 광학 안내 요소는 광학 출구 쪽으로 전자기파를 안내하도록 구성되며, 광학 안내 요소는 단백질 응고에 의한 공막의 열 치료에 적합한 파장의 전자기파를 안내하도록 구성된다.

장치의 일 실시형태에서, 광학 출구의 원위 표면은 열을 발생하기에 적합하도록 적어도 부분적으로 착색된다.

장치의 일 실시형태에서, 적용장치는 단일 광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별 광학 출구를 포함한다. 적어도 하나의 광학 출구의 원위 표면은 열을 발생하기에 적합하도록 착색될 수 있다.

장치의 일 실시형태에서, 광학 출구는 적용장치의 제1표면에 대해 규칙적으로, 불규칙적으로 또는 구별되게 분포하고, 적용장치의 제1표면은 바람직하게는 광학 출구의 다른 분포를 갖는 다른 영역으로 세분된다. 광학 출구의 밀도는 적용장치의 제1표면에 대해 변할 수 있다.

장치의 일 실시형태에서, 적용장치는 대칭적인 형상을 갖고, 광학 출구는 적용장치의 대칭성에 따라 대칭적으로 배치된다.

장치의 일 실시형태에서, 적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 표면에 있는 원위 채널 개구까지 연장되는 단일 물질 채널을 포함하고, 물질 채널의 근위 말단부는 물질 공급장치(agent supply)와 연결 가능하다. 단일 물질 채널은 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 적어도 2개의 원위 채널 개구까지 연장될 수 있다. 적용장치는 불필요한 물질을 흡입하는 채널을 추가로 포함할 수 있다.

장치의 일 실시형태에서, 적용장치는 복수의 물질 채널을 포함한다. 각 물질 채널은 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 적어도 2개의 원위 채널 개구까지 연장될 수 있다. 일 실시형태에서, 하나 이상의 물질 채널은 리보플라빈과 같은 물질의 적용을 위한 것이고, 하나 이상의 나머지 채널은 불필요한 물질을 흡입하기 위한 것이다.

장치의 일 실시형태에서, 물질 채널은 전자기 방사선에 대해 적어도 부분적으로 격리되고, 바람직하게는 100 nm 내지 2000 nm 범위의 파장을 갖는 전자기 방사선에 대해 격리되며, 가장 바람직하게는 300 nm 내지 800 nm 범위의 파장을 갖는 전자기 방사선에 대해 격리된다.

장치의 일 실시형태에서, 적용장치의 표면은 물질이 물질 채널을 통해 안내될 경우 물질의 분배를 개선하기에 적합한 구조를 갖는다. 표면 구조는 챔퍼(chamfer), 또는 막대, 반구, 피라미드 또는 원뿔과 같은 요소를 포함할 수 있다.

장치의 일 실시형태에서, 적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 광학 출구까지 연장된 단일 광학 안내 요소에 연결되는 단일 광학 출구를 추가로 포함하고, 광학 안내 요소는 공막 조직을 교차결합하도록 구성된 전자기파를 광학 출구 쪽으로 안내하도록 구성된다. 적용장치는 광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별적 광학 표면 영역을 포함할 수 있다.

장치의 일 실시형태에서, 적용장치는 제1광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별적 제1광학 표면 영역 및 제2광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별적 제2광학 표면 영역을 포함하고, 제1 및 제2광학 안내 요소는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 각 원위 광학 표면 영역까지 연장되며, 제1광학 안내 요소는 광학적 제1광학 표면 영역 쪽으로 전자기파를 안내하도록 구성되고, 제2안내 요소는 감광제와 결합한다.

장치의 일 실시형태에서, 적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 전극까지 연장된 단일 전기 전도체 요소에 연결되는 단일 단극 또는 복극 전극을 추가로 포함한다.

장치의 일 실시형태에서, 적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 전극까지 연장된 다수의 전기 전도체 요소에 연결되는 다수의 단극 또는 복극 전극을 추가로 포함한다. 전극은 스폿(spot)에서 전기적 단백질 응고를 제공할 수 있다.

일 실시형태에서, 본 발명은 공막의 의학적 치료용 장치를 제공하는데, 상기 장치는 각 샤프트에 각각 연결되는 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 적용장치를 포함하고,

각 적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

각 적용장치는 제1표면을 갖고, 적용장치의 제1표면은 공막의 영역의 표면과 표면적으로 접촉 가능하여 상기 영역을 표면적으로 커버하며;

각 적용장치는 각 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 광학 출구까지 연장된 단일 광학 안내 요소에 연결되는 단일 광학 출구를 포함하고, 광학 안내 요소는 광학 출구 쪽으로 전자기파를 안내하도록 구성되며, 광학 안내 요소는 단백질 응고에 의한 공막의 열 치료에 적합한 파장의 전자기파를 안내하도록 구성되고;

적용장치의 샤프트는 단일 근위 샤프트에 근위적으로(proximally) 연결된다.

장치의 일 실시형태에서, 각 적용장치는 단일 광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별 광학 출구를 포함한다. 적어도 하나의 광학 출구의 원위 표면은 열을 발생하기에 적합하도록 착색될 수 있다. 광학 출구는 적용장치의 제1표면에 대해 규칙적으로, 불규칙적으로 또는 구별되게 분포할 수 있고, 적용장치의 제1표면은 바람직하게는 광학 출구의 다른 분포를 갖는 다른 영역으로 세분된다. 광학 출구의 밀도는 적용장치의 제1표면에 대해 변할 수 있다. 적용장치는 대칭적인 형상을 가질 수 있고, 광학 출구는 적용장치의 대칭성에 따라 대칭적으로 배치된다.

장치의 일 실시형태에서, 각 적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 표면에 있는 원위 채널 개구까지 연장되는 단일 물질 채널을 포함하고, 물질 채널의 근위 말단부는 물질 공급장치와 연결 가능하다. 단일 물질 채널은 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 적어도 2개의 원위 채널 개구까지 연장될 수 있다. 각 적용장치는 불필요한 물질을 흡입하는 채널을 추가로 포함할 수 있다. 각 적용장치는 복수의 물질 채널을 포함할 수 있다. 각 물질 채널은 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 적어도 2개의 원위 채널 개구까지 연장될 수 있다.

장치의 일 실시형태에서, 하나 이상의 물질 채널은 리보플라빈과 같은 물질의 적용을 위한 것이고, 하나 이상의 나머지 채널은 불필요한 물질을 흡입하기 위한 것이다.

장치의 일 실시형태에서, 각 적용장치의 표면은 물질이 물질 채널을 통해 안내될 경우 물질의 분배를 개선하기에 적합한 구조를 갖는다. 표면 구조는 챔퍼, 또는 막대, 반구, 피라미드 또는 원뿔과 같은 요소를 포함할 수 있다.

각 적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 광학 출구까지 연장된 단일 광학 안내 요소에 연결되는 단일 광학 출구를 추가로 포함할 수 있고, 광학 안내 요소는 공막 조직을 교차결합하도록 구성된 전자기파를 광학 출구 쪽으로 안내하도록 구성된다. 각 적용장치는 광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별적 광학 표면 영역을 포함할 수 있다.

장치의 일 실시형태에서, 각 적용장치는 제1광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별적 제1광학 표면 영역 및 제2광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별적 제2광학 표면 영역을 포함하고, 제1 및 제2광학 안내 요소는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 각 원위 광학 표면 영역까지 연장되며, 제1광학 안내 요소는 광학적 제1광학 표면 영역 쪽으로 전자기파를 안내하도록 구성되고, 제2안내 요소는 감광제와 결합한다.

장치의 일 실시형태에서, 각 적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 전극까지 연장된 단일 전기 전도체 요소에 연결되는 단일 단극 또는 복극 전극을 추가로 포함한다.

장치의 일 실시형태에서, 각 적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 전극까지 연장된 다수의 전기 전도체 요소에 연결되는 다수의 단극 또는 복극 전극을 추가로 포함한다.

장치의 일 실시형태에서, 전극은 스폿에서 전기적 단백질 응고를 제공한다.

장치의 일 실시형태에서, 장치는 장치의 사용 중에 각막을 적어도 부분적으로 커버하는 크기와 형상을 갖는 실드(shield) 요소를 추가로 포함한다.

장치의 일 실시형태에서, 장치는 적용장치의 가장자리에 형성되는 하나 이상의 리세스(recess)를 포함한다. 하나 이상의 리세스는 적용장치가 공막의 상기 영역에 위치할 경우 리세스가 눈 근육, 혈관 및/또는 신경을 위한 자유 공간을 두도록 위치 및 형성될 수 있다.

장치의 일 실시형태에서, 적용장치는 바람직하게는 멸균 가능 및 내열성 재료 중 적어도 하나, 예를 들어 의료용 강(steel) 또는 플라스틱, 그리고 바람직하게는 광 불투과성 재료로 만들어진 기재층(base layer)을 포함한다.

장치의 일 실시형태에서, 적용장치는 하나 이상의 추가 층을 포함하고, 기재층 및 하나 이상의 추가 층은 추가 층을 지지하도록 적용장치의 외측에 기재층을 갖는 적층된 층들로 배치되며, 하나 이상의 추가 층 각각은 바람직하게는 플라스틱 또는 금속 재료, 더욱 바람직하게는 광-확산, 광 차단 및/또는 스펀지 같은 재료로 만들어진다. 추가 층 중 적어도 하나는 전자기파를 확산시키는데 적합한 디퓨저(diffuser)일 수 있고, 원위 개구 중 적어도 일부는 디퓨저인 추가 층의 외측에 또는 그 안쪽에 배치된다.

일 실시형태에서, 본 발명은 대상자(subject)의 공막을 치료하는 방법을 제공하는데, 상기 방법은

(i) 대상자의 눈의 테논 공간으로 상술한 장치의 적용장치를 배치함으로써 적용장치의 제1표면을 공막의 영역의 표면과 표면적으로 접촉시키는 단계,

(ii) 단백질 응고에 의한 공막의 열 치료에 적합한 파장으로 전자기 방사선을 대상자의 공막에 적용하는 단계를 포함한다.

상기 방법은 교차결합을 위해 리보플라빈을 공막에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 방법은 스폿에서 전기적 단백질 응고를 적용하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시형태에서, 본 발명은 공막의 의학적 치료용 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 샤프트에 연결되는 단일 적용장치를 포함하고,

적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

적용장치는 표면을 갖고, 적용장치의 표면은 공막의 영역의 표면과 표면적으로 접촉 가능하여 상기 영역을 표면적으로 커버하며;

적용장치 및 샤프트는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 개구까지 연장되는 단일 물질 채널을 포함하고, 물질 채널의 근위 말단부는 물질 공급장치와 연결 가능하다.

장치의 일 실시형태에서, 물질 채널의 단일 개구는 공막의 치료용 국소 스폿을 제공한다.

장치의 일 실시형태에서, 적용장치의 표면은 물질이 물질 채널을 통해 안내될 경우 물질의 분배를 개선하기에 적합한 구조를 갖고, 표면 구조는 챔퍼, 또는 막대, 반구, 피라미드 또는 원뿔과 같은 요소를 포함할 수 있다.

적용장치는 불필요한 물질을 흡입하는데 사용될 수 있는 채널을 추가로 포함할 수 있다.

다른 실시형태에 따르면, 본 발명은 공막의 의학적 치료용 장치를 제공하는데, 상기 장치는 샤프트에 연결되는 단일 적용장치를 포함하고,

적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 표면에 있는 단일 원위 광학 표면 영역까지 연장된 2개의 안내 요소에 연결되는 단일 광학 표면 영역을 포함하고, 하나의 광학 안내 요소는 광학 표면 요소 쪽으로 전자기파를 안내하도록 구성되며, 다른 안내 요소는 감광제와 결합한다.

단일 원위 광학 표면 영역은 열을 발생하기에 적합하도록 적어도 부분적으로 착색될 수 있다. 부분적 또는 반-투명 착색으로 인해, 빛은 착색에 의해 흡수되지 않고 통과하여 교차결합하는데 사용될 수 있다.

적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 원위 전극까지 연장된 전기 전도체 요소에 연결되는 단일 단극 전극, 또는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 원위 전극까지 연장된 전기 전도체 요소에 연결되는 복극 전극을 추가로 포함할 수 있다. 이것은 스폿에서 전기적 단백질 응고를 제공할 수 있다.

적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

적용장치는 제1표면을 갖고, 적용장치의 제1표면은 공막의 영역의 표면과 표면적으로 접촉 가능하여 상기 영역을 표면적으로 커버하며;

적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 광학 출구까지 연장된 단일 광학 안내 요소에 연결되는 단일 광학 출구를 포함하고, 광학 안내 요소는 광학 출구 쪽으로 전자기파를 안내하도록 구성된다.

광학 안내 요소는 바람직하게는 공막의 열 치료에 적합한 파장의 전자기파를 안내하도록 구성된다.

광학 출구의 원위 표면은 열을 발생하기에 적합하도록 적어도 부분적으로 착색될 수 있고, 즉 이 방식에서 열은 색 흡수 파장에 의해 발생하고 교차결합은 전달되는 빛으로 가능하다.

이 실시형태의 적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 표면에 있는 원위 채널 개구까지 연장되는 단일 물질 채널을 포함할 수 있고, 물질 채널의 근위 말단부는 물질 공급장치와 연결 가능하다.

적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 전극까지 연장된 전기 전도체 요소에 연결되는 단일 단극 전극, 또는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 원위 전극까지 연장된 전기 전도체 요소에 연결되는 복극 전극을 포함한다.

다른 실시형태에 따르면, 본 발명은 공막의 의학적 치료용 장치를 제공하는데, 상기 장치는 샤프트에 연결되는 단일 평탄 적용장치를 포함하고,

적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 적어도 2개의 원위 채널 개구까지 연장되는 단일 물질 채널을 포함하고, 물질 채널의 근위 말단부는 물질 공급장치와 연결 가능하다.

물질 채널은 전자기 방사선에 대해 적어도 부분적으로 격리되고, 바람직하게는 100 nm 내지 2000 nm 범위의 파장을 갖는 전자기 방사선에 대해 격리되며, 가장 바람직하게는 300 nm 내지 800 nm 범위의 파장을 갖는 전자기 방사선에 대해 격리될 수 있다.

적용장치의 표면은 물질이 물질 채널을 통해 안내될 경우 물질의 분배를 개선하기에 적합한 구조를 가질 수 있고, 표면 구조는 챔퍼, 또는 막대, 반구, 피라미드 또는 원뿔과 같은 요소를 포함할 수 있다.

적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

적용장치는 제1광학 안내 요소에 연결되는 제1광학 표면 영역 및 제2안내 요소에 연결되는 제2광학 표면 영역을 포함하고, 제1 및 제2안내 요소는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 각 원위 광학 표면 영역까지 연장되며, 제1광학 안내 요소는 광학 표면 영역 쪽으로 전자기파를 안내하도록 구성되고, 제2안내 요소는 감광제와 결합한다.

제1광학 표면 영역은 열을 발생하기에 적합하도록 적어도 부분적으로 착색될 수 있다. 부분적 착색으로 인해, 빛은 착색에 의해 흡수되지 않고 통과하여 교차결합하는데 사용될 수 있다.

적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 원위 전극까지 연장된 전기 전도체 요소에 연결되는 단일 단극 전극, 또는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 원위 전극까지 연장된 전기 전도체 요소에 연결되는 복극 전극을 추가로 포함할 수 있다. 이것은 스폿에서 교차결합에 의한 전기적 단백질 응고를 제공할 수 있다.

적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 개구까지 연장되는 단일 물질 채널을 또한 포함할 수 있고, 물질 채널의 근위 말단부는 물질 공급장치와 연결 가능하다.

부가적으로, 복수의 물질 채널이 제공될 수 있다. 하나 이상의 물질 채널은 리보플라빈과 같은 물질의 적용을 위해 이 바람직한 실시형태에서 사용될 수 있고, 하나 이상의 나머지 채널은 불필요한 물질을 흡입하는데 사용될 수 있다.

적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

적용장치는 제1표면 및 반대편의 제2표면을 갖고, 적용장치의 제1표면은 공막의 영역의 표면과 표면적으로 접촉 가능하여 상기 영역을 표면적으로 커버하며;

적용장치는 제1광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별적 제1광학 표면 영역 및 제2안내 요소에 연결되는 복수의 개별적 제2광학 표면 영역을 포함하고, 제1 및 제2광학 안내 요소는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 각 원위 광학 표면 영역까지 연장되며, 제1광학 안내 요소는 광학적 제1광학 표면 영역 쪽으로 전자기파를 안내하도록 구성되고, 제2안내 요소는 감광제와 결합한다.

적어도 하나의 제1광학 표면 영역의 원위 표면은 열을 발생하기에 적합하도록 적어도 부분적으로 착색된다. 부분적 또는 반-투명 착색으로 인해, 빛은 착색에 의해 흡수되지 않고 통과하여 교차결합하는데 사용될 수 있다.

적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 전극까지 연장된 단일 (또는 다수의) 전기 전도체 요소에 연결되는 단일 또는 다수의 단극 또는 복극 전극을 추가로 포함할 수 있다. 이것은 스폿에서 전기적 단백질 응고를 제공할 수 있다.

장치의 일 실시형태에서, 적용장치의 제1표면은 물질이 물질 채널을 통해 안내될 경우 물질의 분배를 개선하기에 적합한 구조를 가질 수 있고, 표면 구조는 챔퍼, 또는 막대, 반구, 피라미드 또는 원뿔과 같은 요소를 포함할 수 있다.

적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 원위 광학 출구까지 연장된 단일 광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별 광학 출구를 포함하고, 광학 안내 요소는 전자기파를 광학 출구 쪽으로 안내하도록 구성되며, 광학 안내 요소는 공막의 열 치료에 적합한 파장의 전자기파를 안내하도록 구성된다.

광학 출구는 적용장치의 제1표면에 대해 규칙적으로, 불규칙적으로 또는 구별되게 분포할 수 있고, 적용장치의 제1표면은 바람직하게는 광학 출구의 다른 분포를 갖는 다른 영역으로 세분될 수 있다.

광학 출구의 밀도는 적용장치의 제1표면에 대해 변할 수 있다.

적용장치는 대칭적인 형상을 가질 수 있고, 광학 출구는 바람직하게는 적용장치의 대칭성에 따라 대칭적으로 배치된다.

장치의 일 실시형태에서, 적용장치의 제1표면은 물질이 물질 채널을 통해 안내될 경우 물질의 분배를 개선하기에 적합한 구조를 갖고, 표면 구조는 챔퍼, 또는 막대, 반구, 피라미드 또는 원뿔과 같은 요소를 포함할 수 있다.

적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 원위 광학 출구까지 연장된 단일 광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별 광학 출구를 포함하고, 광학 안내 요소는 전자기파를 광학 출구 쪽으로 안내하도록 구성되며, 적어도 하나의 광학 출구의 원위 표면은 열을 발생하기에 적합하도록 착색된다.

광학 출구는 적용장치의 제1표면에 대해 규칙적으로, 불규칙적으로 또는 구별되게 분포할 수 있고, 적용장치의 제1표면은 광학 출구의 다른 분포를 갖는 다른 영역으로 세분될 수 있다.

적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 적어도 2개의 원위 전극까지 연장된 단일 전기 전도체 요소에 연결되는 적어도 2개의 전극을 포함한다.

전극은 스폿에서 전기적 단백질 응고를 제공할 수 있다. 전극은 단극 또는 복극 전극일 수 있다.

다른 실시형태에 따르면, 본 발명은 공막의 의학적 치료용 장치를 제공하는데, 상기 장치는 각 샤프트에 각각 연결되는 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 적용장치를 포함하고,

각 적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

각 적용장치는 제1표면을 갖고, 각 적용장치의 제1표면은 공막의 영역의 표면과 표면적으로 접촉 가능하여 상기 영역을 표면적으로 커버하며;

각 적용장치 및 샤프트는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 개구까지 연장되는 단일 물질 채널을 포함하고, 물질 채널의 근위 말단부는 물질 공급장치와 연결 가능하며;

적용장치의 샤프트는 단일 근위 공급 샤프트에 근위적으로 연결된다.

각 적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

각 적용장치는 각 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 광학 표면 영역까지 연장된 2개의 안내 요소에 연결되는 단일 광학 표면 영역을 포함하고, 하나의 광학 안내 요소는 전자기파를 광학 표면 요소 쪽으로 안내하도록 구성되며, 다른 안내 요소는 감광제와 결합하고,

적용장치의 샤프트는 단일 근위 샤프트에 근위적으로 연결된다.

단일 원위 광학 표면 영역은 열을 발생하기에 적합하도록 적어도 부분적으로 착색될 수 있다. 부분적 착색으로 인해, 빛은 착색에 의해 흡수되지 않고 통과하여 교차결합하는데 사용될 수 있다.

적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 전극까지 연장된 단일 전기 전도체 요소에 연결되는 단일 단극 전극, 또는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 원위 전극까지 연장된 전기 전도체 요소에 연결되는 복극 전극을 추가로 포함할 수 있다. 이것은 스폿에서 전기적 단백질 응고를 제공할 수 있다.

각 적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

각 적용장치는 각 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 광학 출구까지 연장된 단일 광학 안내 요소에 연결되는 단일 광학 출구를 포함하고, 광학 안내 요소는 전자기파를 광학 출구 쪽으로 안내하도록 구성되며,

광학 안내 요소는 공막의 열 치료에 적합한 파장의 전자기파를 안내하도록 구성될 수 있다.

각 적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

각 적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 전극까지 연장된 전기 전도체 요소에 연결되는 단일 단극 전극, 또는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 원위 전극까지 연장된 전기 전도체 요소에 연결되는 복극 전극을 포함하고;

각 적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

각 적용장치는 각 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 적어도 2개의 원위 채널 개구까지 연장되는 단일 물질 채널을 포함하고, 물질 채널의 근위 말단부는 물질 공급장치와 연결 가능하며;

적용장치의 샤프트는 단일 근위 물질 공급 샤프트에 근위적으로 연결된다.

적용장치의 제1표면은 물질이 물질 채널을 통해 안내될 경우 물질의 분배를 개선하기에 적합한 구조를 가질 수 있고, 표면 구조는 챔퍼, 또는 막대, 반구, 피라미드 또는 원뿔과 같은 요소를 포함할 수 있다.

원위 채널 개구는 적용장치의 제1표면에 대해 규칙적으로, 불규칙적으로 또는 구별되게 분포할 수 있고, 적용장치의 제1표면은 개구의 다른 분포를 갖는 다른 영역으로 세분될 수 있다.

원위 채널 개구의 밀도는 적용장치의 제1표면에 대해 변할 수 있다.

적용장치는 대칭적인 형상을 가질 수 있고, 원위 채널 개구는 바람직하게는 적용장치의 대칭성에 따라 대칭적으로 배치된다.

각 적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

각 적용장치는 제1광학 안내 요소에 연결되는 제1광학 표면 영역 및 제2안내 요소에 연결되는 제2광학 표면 영역을 포함하고, 제1 및 제2안내 요소는 각 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 각 원위 광학 표면 영역까지 연장되며, 제1광학 안내 요소는 광학 표면 영역 쪽으로 전자기파를 안내하도록 구성되고, 제2안내 요소는 감광제와 결합하며;

제1원위 광학 표면 영역은 열을 발생하기에 적합하도록 적어도 부분적으로 착색될 수 있다. 부분적 착색으로 인해, 빛은 착색에 의해 흡수되지 않고 통과하여 교차결합하는데 사용될 수 있다.

적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 전극까지 연장된 단일 전기 전도체 요소에 연결되는 단일 단극 전극, 또는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 원위 전극까지 연장된 전기 전도체 요소에 연결되는 복극 전극을 추가로 포함할 수 있다. 이것은 스폿에서 교차결합에 의한 전기적 단백질 응고를 제공할 수 있다.

각 적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

각 적용장치는 제1광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별적 제1광학 표면 영역 및 제2안내 요소에 연결되는 복수의 개별적 제2광학 표면 영역을 포함하고, 제1 및 제2광학 안내 요소는 각 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 각 원위 광학 표면 영역까지 연장되며, 제1광학 안내 요소는 광학적 제1광학 표면 영역 쪽으로 전자기파를 안내하도록 구성되고, 제2안내 요소는 감광제와 결합하며;

적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 전극까지 연장된 단일 (또는 다수의) 전기 전도체 요소에 연결되는 단일 또는 다수의 단극 또는 복극 전극을 추가로 포함할 수 있다. 이것은 스폿에서 교차결합에 의한 전기적 단백질 응고를 제공할 수 있다.

각 적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

각 적용장치는 각 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 원위 광학 출구까지 연장된 단일 광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별 광학 출구를 포함하고, 광학 안내 요소는 전자기파를 광학 출구 쪽으로 안내하도록 구성되며, 광학 안내 요소는 공막의 열 치료에 적합한 파장의 전자기파를 안내하도록 구성되고;

각 적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

각 적용장치는 제1표면 및 반대편의 제2표면을 갖고, 적용장치의 제1표면은 공막의 영역의 표면과 표면적으로 접촉 가능하여 상기 영역을 표면적으로 커버하며;

각 적용장치는 각 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 원위 광학 출구까지 연장된 단일 광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별 광학 출구를 포함하고, 광학 안내 요소는 전자기파를 광학 출구 쪽으로 안내하도록 구성되며, 적어도 하나의 광학 출구의 원위 표면은 열을 발생하기에 적합하도록 착색되고;

각 적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

각 적용장치는 각 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 적어도 2개의 원위 전극까지 연장된 단일 전기 전도체 요소에 연결되는 적어도 2개의 전극을 포함하고;

일 실시형태에 따른 본 발명의 장치는 장치의 사용 중에 각막을 적어도 부분적으로 커버하는 크기와 형상을 갖는 실드 요소를 추가로 포함할 수 있다.

일 실시형태에 따른 적용장치는 2 mm 내지 30 mm의 길이, 바람직하게는 5 mm 내지 25 mm의 길이, 또는 더욱 바람직하게는 15 mm의 길이를 가질 수 있다.

일 실시형태에 따른 적용장치는 2 mm 내지 25 mm, 바람직하게는 5 mm 내지 20 mm, 또는 더욱 바람직하게는 10 mm 내지 15 mm의 폭을 가질 수 있다.

일 실시형태에 따른 적용장치의 두께는 5 mm 이하, 또는 바람직하게는 3 mm 이하일 수 있고, 바람직하게는 2 mm의 최소치를 갖는다.

일 실시형태에 따르면, 하나 이상의 리세스가 적용장치의 가장자리에 형성된다. 하나 이상의 리세스는 적용장치가 공막의 상기 영역에 위치할 경우 리세스가 눈 근육, 혈관 및/또는 신경을 위한 자유 공간을 두도록 위치 및 형성될 수 있다.

일 실시형태에 따른 적용장치는 바람직하게는 멸균 가능 및 내열성 재료 중 적어도 하나, 예를 들어 의료용 강 또는 플라스틱, 그리고 바람직하게는 광 불투과성 재료로 만들어진 기재층을 포함할 수 있다.

일 실시형태에서, 적용장치의 외부 표면 중 적어도 하나 및 적용장치의 가장자리는 광 불투과성이다.

일 실시형태에서, 적용장치는 하나 이상의 추가 층을 포함하고, 기재층 및 하나 이상의 추가 층은 추가 층을 지지하도록 적용장치의 외측에 기재층을 갖는 적층된 층들로 배치되며, 하나 이상의 추가 층 각각은 바람직하게는 플라스틱 또는 금속 재료, 더욱 바람직하게는 광-확산, 광 차단 및/또는 스펀지 같은 재료로 만들어진다.

일 실시형태에서, 추가 층 중 적어도 하나는 전자기파를 확산시키는데 적합한 디퓨저이고, 원위 개구 중 적어도 일부는 디퓨저인 추가 층의 외측에 또는 그 안쪽에 배치된다.

일 실시형태에서, 핸들이 적용장치의 가장자리에 배치된다. 핸들은 단일 근위 샤프트에 연결될 수 있고 튜브로서 배치되며, 채널 시스템 각각의 제1채널은 핸들을 통해 연장된다.

일 실시형태에서, 핸들이 적용장치의 가장자리에 연결 가능하며, 바람직하게는 핸들은 튜브로서 배치되고 물질 채널은 핸들을 통해 전달될 수 있다.

다른 실시형태에 따르면, 본 발명은 공막의 의학적 치료용 장치를 제공하는데, 상기 장치는 샤프트에 연결되는 적어도 하나의 적용장치를 포함하고,

각 적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;

각 적용장치 및 샤프트는 물질 채널, 광학 표면 영역 및 복극 전극을 포함하고;

물질 채널은 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 개구까지 연장되며, 물질 채널의 근위 말단부는 물질 공급장치와 연결 가능하고;

광학 표면 영역은 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 원위 광학 표면 영역까지 연장된 광학 안내 요소에 연결되며, 광학 안내 요소는 광학 표면 요소 쪽으로 전자기파를 안내하도록 구성되고, 복극 전극은 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 원위 전극까지 연장된 전기 전도체 요소에 연결된다.

모든 실시형태에서, 장치는 온도 센서(특히 광 및 전기 응고가 사용되는 실시형태용) 및/또는 카메라 시스템(예를 들어 적용장치의 내시경, 최소-침습 이동용), 및/또는 생체역학 센서(예를 들어 적용장치가 공막과 접촉하는지 여부의 검출용), 바람직하게는 압력 센서, 및/또는 pH 미터와 같은 하나 이상의 센서 또는 측정 시스템을 추가로 포함할 수 있다.

모든 기술된 실시형태에서, 장치는 적용장치의 주변에 돌기 또는 림(rim)을 포함할 수 있다.

다른 실시형태에 따르면, 본 발명은 대상자의 공막을 치료하는 방법을 제공하는데, 상기 방법은

(i) 대상자의 눈의 테논 공간으로 상술한 실시형태의 장치의 적용장치를 배치함으로써 적용장치의 제1표면을 공막의 영역의 표면과 표면적으로 접촉시키는 단계,

(ii) 대상자의 공막에 물질을 적용하는 단계를 포함한다.

(ii) 대상자의 공막에 전자기 방사선을 적용하는 단계를 포함한다.

일 실시형태에서, 상기 방법은 눈의 병리학적 변화 또는 질환을 치료하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 장치는:

- 눈의 해부구조 및 크기에 적합할 수 있다.

- 공막 조직의(또한 후부 공막의) 광범위한 치료를 가능하게 한다.

- 다른 시스템(물질 적용 및 흡입, 방사, 시각적 제어)의 일시적 및 국소적으로 제어된 사용을 가능하게 한다.

- 물질의 균일하고 광범위한 분배가 시스템의 내부 및 외부에서 표면 개질로 인해 가능하다(캐뉼라(cannula)를 사용할 경우 불가능함).

- 다른 치료(예를 들어, 상호연결, 응고 및 교차결합)를 조합할 수 있다.

물질 적용 및 방사 시스템은 공막 콜라겐 교차결합 및/또는 콜라겐 응고를 위한 외부 공막(눈의 백색 조직)의 광범위 및/또는 국소적 한정 치료를 가능하게 한다. 공막에 특별한 화학 물질 및 여러 가지 파장의 광의 적용을 통해, 콜라겐 분자를 교차결합시켜 조직의 생체역학 특성을 변화시킬 수 있다. 따라서, 눈의 특정 병리적 변화 및 질환(예를 들어 진행성 근시, 공막염(scleritis), 조직-짓무름 염증, 녹내장, 굴절 이상, 노안)은 치료될 수 있다. 이들 병리적 변화는 공막의 생체역학적 안정성을 최소화하고 안구의 비정상적인 팽창 및 그에 따른 심각한 시각적 제한 또는 실명을 유발한다. 한편, 조사 또는 다른 개별 치료 단독으로 공막 조직의 생체역학 특성에 영향을 주어 다른 눈 질환을 치료할 수 있는 것이 실현 가능할 것 같다; 예를 들어 진행성 근시 방지를 위한 공막 강도 증가와 관련하여, 청색 광 적용 단독으로 공막 조직 강도를 감소시켜 녹내장 진행을 치료 및/또는 회피하는 것이 실현 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 물질 적용 및 방사 시스템(SAIS-Spot)은 여러 가지 원인(예를 들어, 염증, 국소적인 감염, 공막염)에 의해 야기될 수 있는 진행성 근시, 공막의 병리적 변화 또는 다른 생체역학적 짓무름 증상의 치료를 위해 공막 교차결합을 위한 외부 공막(눈의 백색 조직)의 광범위한 치료를 가능하게 한다. 이들 눈의 특정 질환에 대한 치료 접근법은 새롭고 - 눈의 복잡한 해부구조로 인해 - 적당한 형상 및 특정 기술 특징을 갖는 수술 적용 시스템을 필요로 한다.

한편, 조사 또는 다른 개별 치료 단독으로 공막 조직의 생체역학 특성에 영향을 주어 다른 눈 질환을 치료할 수 있는 것이 실현 가능할 것 같다; 예를 들어 진행성 근시 방지를 위한 공막 강도 증가와 관련하여, 청색 광 적용 단독으로 공막 조직 강도를 감소시켜 녹내장 진행을 치료 및/또는 회피하는 것이 실현 가능하다.

이하, 본 발명은 다음의 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 눈의 해부구조 및 그 부속기(adnexa)를 나타낸 상세도이다.
도 2a 내지 2d는 본 발명의 바람직한 제1실시형태에 따른 장치를 도시한 것이다.
도 3a 내지 3f는 본 발명의 바람직한 제2실시형태에 따른 장치를 도시한 것이다.
도 4a 내지 4e는 본 발명의 바람직한 제3실시형태에 따른 장치를 도시한 것이다.
도 5a 내지 5d는 본 발명의 바람직한 제4실시형태에 따른 장치를 도시한 것이다.
도 6a 내지 6e는 본 발명의 바람직한 제5실시형태에 따른 장치를 도시한 것이다.
도 7a는 본 발명의 바람직한 제6실시형태에 따른 장치를 도시한 것이다.
도 7b는 본 발명의 바람직한 제7실시형태에 따른 장치를 도시한 것이다.
도 7c는 본 발명의 바람직한 제8실시형태에 따른 장치를 도시한 것이다.
도 8a 내지 8d는 본 발명의 바람직한 제9실시형태에 따른 장치를 도시한 것이다.
도 9a 내지 9c는 본 발명에 따른 장치의 다른 실시형태를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 장치의 또 다른 실시형태를 도시한 것이다.
도 11은 다양한 종에 대해 공막 패치에서 리보플라빈의 전체 조직 침투의 평균 시간을 나타낸 것이다.
도 12a 내지 12f는 다양한 종에 대해 리보플라빈 적용의 유(점선) 및 무(실선)에 따라 공막 조직의 스펙트럼 광 투과 특성을 나타낸 것이다.
도 13은 리보플라빈 적용의 유무에 따라 450 nm의 파장에서 다양한 종으로부터 새롭게 분리된 공막 조직의 광 투과 특성을 나타낸 것이다.
도 14a 내지 14b는 다양한 종의 공막 조직의 크기와 구조를 비교하기 위한 조직학적 준초박 절편(semi-thin section)(0.5 ㎛ 두께, 톨루이딘 블루(Toluidin blue) 염색)의 광 현미경 이미지를 나타낸 것이다.
도 15는 교차결합 치료의 유(C: 하부 좌측, D: 하부 우측) 및 무(A 및 B)에 따라 급성 분리(A: 상부 좌측) 및 냉동/해동된(B 내지 D) 공막 조직의 형태 특성을 비교하는 마이크로사진을 나타낸 것이다.
도 16은 교차결합 치료의 유(C 및 D) 및 무(A 및 B) 급성 분리(A) 및 냉동/해동된(B 내지 D) 공막 조직의 전자 현미경 마이크로사진을 나타낸 것이다.
도 17a 내지 17g는 본 발명에 따른 장치로 얻을 수 있는 다양한 치료 패턴을 나타낸 것이다.

단백질(예를 들어 콜라겐) 교차결합은 생명공학에서 확립된 방법이다. 단백질의 교차결합은 화학적 가교제에 의해 또는 감광성 물질과 방사(예를 들어 리보플라빈 적용 및 UV-A-광 또는 청색 광 조사)를 통해 이루어질 수 있다. 다른 메커니즘은 예를 들어 열의 적용으로 인한 단백질 응고이다.

콜라겐 교차결합은 분자들의 연결을 유도하여 생체역학적 특성(경화)을 변화시키려는 것이다. 리보플라빈 적용 및 UV-A-광 조사를 통한 콜라겐 교차결합은 각막(눈의 전방부에서 외막의 반투명 부분)의 짓무름 질환을 갖는 환자의 치료를 위해 안과에서 수년 동안 사용되었다(Wollensak et al., American Journal of Ophthalmology 2003, 135:620-627). 물질 및 광 적용은 눈의 전방부에서 훨씬 용이한데, 이 부분은 수술 없이 직접 접근할 수 있기 때문이다. 그러나, 불균일한 방사 및 물질 분배의 문제가 완전히 해소되지 않았다.

진행성 근시 및 다른 짓무름 질환의 치료를 위한 공막의 콜라겐 교차결합(공막 교차결합)은 새로운 것으로 지금까지는 동물 실험에서만 시험되었다(Iseli et al., Journal of Refractive Surgery 2008, 24:752-755; Wollensak et al., Acta Ophthalmologica Scandinavica 2005, 83: 477-482). 동물 실험에서의 모든 기술적 수단은 다양한 불리함을 갖고 환자에게 사용되기에 적합하지 않다.

부가적으로, 단백질 및 콜라겐은 방사 없이 화학 물질을 교차결합하는 화학 물질 단독의 적용에 의해 교차결합할 수 있다("Chemical crosslinking and the stabilization of proteins and enzymes" by Wong SS, Wong LJ. Enzyme Microb Technol. 1992 Nov;14(11):866-74).

본 발명에 따른 장치를 이용하여 국소적으로 한정되고 시간을 준수하도록 공막의 후방 및 적도 부분에 물질을 외부로부터 광범위하게 공급하는 것이 처음으로 가능하다. 동시에, 다른 시스템이 사용될 수 있다. 불필요한 물질은 제거된다. 표면의 추가적인 개질은 물질을 더 좋게 분배시키고 치료되지 않아야 할 영역에서 물질을 더 잘 제거시킨다. 본 발명에 따른 장치는 환자 및 동물 실험에서 새로운 치료 접근법의 시간 절약(짧은 수술 시간) 적용을 위한 전제 조건이다. 본 발명에 따른 장치는 인간 눈의 해부구조에 인체공학적으로 적합하다. 그 재료는 멸균 가능하고 재사용 가능하거나 또는 일회용 장치로서 제작될 수 있다.

본 발명은 물질(예를 들어 약물)의 국소적 및 일시적으로 제어된 방출 및 역류를 허용하고 공막의 특정 영역에서 다른 물리적 적용(전자기 방사선)과의 조합을 허용한다. 본 발명은 특정 출력 레벨의 전자기 방사선(즉 시간 및 면적당 에너지 양)의 국소적 및 일시적으로 제어된 조사 및 적용을 부가적으로 허용한다.

눈의 외부를 둘러싸는 교원질(collagenous) 층은 공막(백색 부분) 및 각막(반투명 부분, 도 1)이다. 특정 질환에서, 눈의 이 조직 부분은 약화된다. 이것은 생체역학적 안정성, 소화에 대한 효소 저항성과 관련된 또는 그 팽윤 거동과 관련된 경우일 수 있다. 눈(각막 및 공막)의 이러한 쇠약은 교차결합 또는 콜라겐 응고를 통해 긍정적으로 영향을 받을 수 있다. 이를 위해, 물질(유체)은 추가적인 첨가제(예를 들어, 전자기 방사선, 제2물질)가 있거나 없거나 눈의 각 조직 층으로 도입되어 화학적 또는 물리적 반응을 개시해야 한다. 이들 반응은 생체역학적 특성 변화 그리고 상술한 약화에 관련하여 눈의 치료된 층의 개선을 유도한다. 이 치료는 "교차결합"이라 불린다.

도 1은 눈의 해부구조와 그 부속기를 나타낸 상세도이다. 좌측 이미지는 안와강(뼈(2))에 있는 눈(1)을 그 근육 연결부(3)와 함께 나타낸다. 눈(1)은 안와강에서 공막 주변(periscleral) 림프 공간, 즉 일반적으로 각막 윤부(limbus)(4) 및 눈꺼풀(여기서 도시되지 않음) 사이의 전방에 통상적으로 가까운 테논 공간에 있다. 공막(5)은 외부 눈의 백색 부분이고, 각막(6)은 눈(1)의 반투명 부분이다. 두 조직은 교원질 조직으로 구성된다. 우측 이미지는 눈(1)의 내부 조직의 해부학적 층의 상세도를 나타낸다. 우측 이미지에서, 공막(5)/맥락막(7)/망막(8)의 조직 구조가 강조 표시되어 있다.

공막 부위에서, 안구는 공막(5)에 연결되는 매우 얇은 점막하 조직(submucosa)인 상공막(별도로 도시되지 않음)으로 둘러싸여 있다.

본 발명에 따른 장치는 공막 콜라겐 교차결합 및/또는 콜라겐 응고를 위한 외부 공막의 광범위한 치료를 가능하게 한다. 일 실시예에 따른 장치(SAIS-Spot)는 바람직하게는 공막 또는 그 일부에 물질을 방출하기 위해 가변성 면적(areal) 형상을 갖는 평탄하고 대규모의 스푼-같이 구부러진 안과 수술 기구이다.

SAIS-Spot의 정확한 면적 형상 및 크기는 개별 환자의 눈의 정확한 해부학적 특성 또는 개별 환자들의 임상적 및 치료상의 필요로부터 얻어진다. 또한, SAIS-Spot의 정확한 면적 형상 및 크기는 성장 억제를 위해 치료될 필요가 있는 결정된 최소 영역으로부터 얻어진다. 따라서, SAIS-Spot은 다양한 형상, 바람직하게는 단순 또는 복잡한 형태로 이루어지거나 심지어 칼로트(calotte)-형상으로 이루어져서 눈의 전체 공막 부위를 커버할 수 있는 면적 형상을 가질 수 있다. 작은 스폿은 또한 본 발명에 포함된다.

도 2a는 본 발명의 장치의 제1실시형태를 나타낸다. 도 2a에 도시된 장치는 샤프트(22)를 구비한 단일 적용장치(21)를 포함한다. 이 장치의 사용 시에, 적용장치(21)는 인접하는 두 근육 연결부(3) 사이에 배치된다.

도 2b는 본 발명의 장치의 변형된 제1실시형태를 나타낸다. 도 2b에 도시된 장치는 샤프트(22)를 각각 구비한 2개의 적용장치(21)를 포함한다. 2개의 샤프트(22)는 근위 샤프트(23)로 합쳐진다. 이 장치의 사용 시에, 각 적용장치(21)는 인접하는 두 근육 연결부(3) 사이에 배치된다.

도 2c의 단면도는 시스(sheath)(26)로 둘러싸인 중앙 광학 안내 요소(25)를 구비한 원통형 적용장치(21a)를 나타낸다. 광학 안내 요소(25)는 광, 예를 들어 UV- 또는 청색 광의 적용에 적합하다. 이것은 흑색 화살표로 표시된다. 부가적으로, 물질 채널(27, 28)이 구비된다. 하나의 물질 채널, 즉 물질 채널(27)은 이 실시형태에서 리보플라빈과 같은 물질의 적용을 위해 사용되고(또한 적용장치의 원위 말단부 쪽으로 향하는 회색 화살표 참조), 다른 채널(28)은 불필요한 물질을 흡입하는데 사용된다(근위 방향의 회색 화살표 참조).

도 2d의 단면도는 시스(26)로 둘러싸인 광학 안내 요소(25)를 구비한 평탄형 적용장치(21b)를 나타낸다. 광학 안내 요소(25)는 광, 예를 들어 UV- 또는 청색 광의 적용에 적합하다. 이것은 흑색 화살표로 표시된다. 부가적으로, 물질 채널(27, 28)이 광학 안내 요소(25)와 나란히 배치된다. 하나의 물질 채널, 즉 물질 채널(27)은 이 실시형태에서 리보플라빈과 같은 물질의 적용을 위해 사용되고(원위 방향의 회색 화살표 참조), 다른 채널(28)은 불필요한 물질을 흡입하는데 사용된다(근위 방향의 회색 화살표 참조).

도 3a 내지 3f는 본 발명의 장치의 제2실시형태를 나타낸다. 도시된 장치는 샤프트(22)를 각각 구비한 2개의 약간 곡선화되거나 평면 적용장치(10)를 포함한다. 2개의 샤프트(22)는 근위 샤프트(23)로 합쳐진다. 이 장치의 사용 시에, 각 적용장치(10)는 인접하는 두 근육 연결부(3) 사이에 배치된다. 또한, 도 3b 및 3c는 적용장치(10)의 2개의 예시적인 단면도(도 3b는 약간 곡선화된 형상, 도 3c는 평탄한 형상을 나타냄) 및 적용장치(10)의 3개의 대안적인 표면 구성을 나타낸다. 도 3d에서, 적용장치는 광, 열의 시간 준수 적용을 허용하는 2개의 스폿(25), 및/또는 공막에 물질의 적용을 위한 2개의 스폿(27, 28)을 포함한다. 대안적으로, 도 3e에 도시된 바와 같이, 4개의 스폿(25)이 가상의 사각형의 코너에 배치된다. 공막에 물질의 적용을 위한 2개의 스폿(27, 28)이 또한 도시되어 있다. 도 3f에 도시된 바와 같이 다른 대안으로서, 스폿(25)은 적용장치(10)의 상당한 영역을 커버한다. 이들 실시형태에서 적용장치의 기본 외형은 정사각형이다.

도 4a는 본 발명의 장치의 제3실시형태를 나타낸다. 도시된 장치는 샤프트(22)를 각각 구비한 2개의 곡선화된 적용장치(20)를 포함한다. 2개의 샤프트(22)는 근위 샤프트(23)로 합쳐진다. 이 장치의 사용 시에, 각 적용장치(20)는 인접하는 두 근육 연결부(3) 사이에 배치된다. 또한, 도 4b는 적용장치(20)의 예시적인 단면도를 나타낸다(약간 곡선화된 형상을 나타냄). 적용장치(20)의 3개의 대안적인 구성이 도 4c 내지 4e에 도시되어 있다. 도 4c에서, 적용장치(20)는 공막에 광, 열 및/또는 물질의 시간 준수 적용을 허용하고 가상선을 따라 배치되는 4개의 스폿(25)을 포함한다. 대안적으로, 도 4d에 도시된 바와 같이, 8개의 스폿(25) 패턴이 2개의 평행한 가상선을 따라 배치된다. 도 4e에 다른 대안으로서, 스폿(25)은 적용장치(20)의 상당한 영역을 커버한다. 이들 실시형태에서 적용장치(20)의 기본 외형은 곡선화된 코너를 구비한 긴 타원형 또는 직사각형이다.

도 5a는 본 발명의 장치의 제4실시형태를 나타낸다. 도시된 장치는 샤프트(22)를 각각 구비한 2개의 곡선화된 적용장치(30)를 포함한다. 2개의 샤프트(22)는 근위 샤프트(23)로 합쳐진다. 이 장치의 사용 시에, 각 적용장치(30)는 인접하는 두 근육 연결부(3) 사이에 배치된다. 또한, 도 5b는 적용장치(30)의 예시적인 단면도를 나타낸다(약간 곡선화된 형상을 나타냄). 도 5c 및 5d는 적용장치(30)의 2개의 대안적인 구성을 나타낸다. 도 5c에서, 적용장치(30)는 공막에 광, 열 및/또는 물질의 시간 준수 적용을 허용하고 가상선을 따라 배치되는 4개의 스폿(25)을 포함한다. 다른 대안으로서, 도 5d의 스폿(25)은 적용장치(30)의 상당한 영역을 커버한다(도시된 대안에서 직사각형 형태). 이들 실시형태에서 적용장치(30)의 기본 외형은 직사각형이다. 여기서, 적용장치(30)는 또한 길고 좁은 형상이다.

도 6은 본 발명의 장치의 제5실시형태를 나타낸다. 이 실시형태에서, 적용장치는 더 큰 치료 영역에 적합하다. 도시된 장치는 샤프트(22)를 각각 구비한 2개의 곡선화된 적용장치(40)를 포함한다. 2개의 샤프트(22)는 근위 샤프트(23)로 합쳐진다. 이 장치의 사용 시에, 각 적용장치(40)는 인접하는 두 근육 연결부(3) 사이에 배치된다. 도 6b는 적용장치(40)의 예시적인 단면도를 나타낸다(약간 곡선화된 형상을 나타냄). 도 6c 내지 6e는 적용장치(40)의 3개의 대안적인 구성을 나타낸다. 도 6c에서, 적용장치(40)는 공막에 광, 열 및/또는 물질의 시간 준수 적용을 허용하는 3개의 스폿(25)을 포함한다. 대안적으로, 도 6d에 도시된 바와 같이, 6개의 스폿(25)이 2개의 평행한 가상선을 따라 배치된다. 도 6e에 다른 대안으로서, 스폿(25)은 적용장치(40)의 상당한 영역을 커버한다. 이들 실시형태에서 적용장치의 기본 외형은 사각형이다.

도 7a는 본 발명에 따른 장치의 제6실시형태를 나타낸다. 이 실시형태는 도 4의 실시형태와 유사하나, 4개의 적용장치(20)를 포함한다. 이 장치의 사용 시에, 각 적용장치(20)는 인접하는 두 근육 연결부(3) 사이에 배치된다. 이는 동시에 모든 영역의 치료를 허용한다. 그러나 이 실시형태에서, 각 적용장치(20)를 개별적으로 및 별도로 제어하는 것이 가능하다. 정면도(도 7a의 우측)는 근육 연결부(3) 사이에 4개의 적용장치(20)의 배치를 나타낸다.

다른 변형된 실시형태가 도 7b에 도시되어 있다. 여기서, 장치는 부가적으로 각막 실드(29)를 포함하다. 각막 실드는 적어도 2개의 역할을 한다: 즉 눈을 보호하고, 적용장치(20)를 고정한다.

도 7c에 도시된 대안에서, 도 2a에 도시된 것처럼, 단지 단일의 적용장치(21)가 존재한다. 이 실시형태에서도, 각막 실드(29)가 존재한다. 여기서, 실드는 적용장치(21)의 적절한 위치선정을 보조하는 역할을 수행할 수도 있다.

일반적으로, 각막 실드는 부분적 각막 실드뿐일 수 있다.

도 8은 다른 실시형태를 나타낸다. 이 실시형태는 도 2에 도시된 실시형태와 유사하다. 이것은 중앙에서 광의 적용을 위한 광학 채널 출구(83)를 나타낸다. 또한, 선택적인 광학 카메라(84)가 2개의 온도 측정 센서(85)와 함께 구비된다. 또한, 2개의 물질 채널(81)이 리보플라빈의 적용 및 흡입을 위해 구비된다. 또한, 2개의 스폿(82)이 단백질 응고를 위해 구비된다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 응고용으로 사용되는 광섬유(82)가 열을 발생하기에 적합하도록 적어도 부분적으로 착색된다. 부분적 코팅으로 인해, 빛은 코팅에 의해 흡수되지 않고 통과하여 교차결합에 부가적으로 사용될 수 있다. 채널 또는 스폿의 일부가 한 쌍으로 도시되어 있지만, 본 발명은 단지 1개의 채널 또는 스폿만이 존재하는 것도 포함한다. 대안적으로 1개 또는 2개의 채널 및 스폿의 어떠한 조합도 포함된다.

도 8c는 적용장치(21)의 예시적인 측면도를 나타내고, 도 8d는 샤프트(22)를 구비한 적용장치(21)의 저면도를 나타낸다.

도 9는 본 발명에 따른 적용장치의 제1표면의 다른 구조를 나타낸다. 도 9a에 따르면, 제1표면(91)은 평탄하다. 도 9a의 저면도, 즉 적용장치(90a)의 제1표면(91)을 위로 배치한 도면은 제1표면(91)을 가로질러 배치되는 도 8에 따른 4개의 요소(80)를 나타낸다.

도 9b의 대안에서, 적용장치(90b)는 평탄하면서 돌기를 구비한다. 도 9b의 저면도, 즉 적용장치(90b)의 제1표면(91)을 위로 배치한 도면은 제1표면(91)을 가로질러 배치되는 도 8에 따른 5개의 요소(80)를 나타낸다.

도 9c의 세 번째 대안에서, 적용장치(90c)는 평탄하면서 도 8에 따른 7개의 돌출 요소(80) 및 림(92)을 구비한다.

도 10은 리보플라빈 물질 공급장치(102), 광 및/또는 열 방사 요소(80)를 포함하는 다른 실시형태를 나타내다. 이 실시형태에서, 디퓨저(101)는 공기 교차결합을 위해 구비된다. 열 적용(단백질 응고)을 위한 요소는 적용장치의 위치선정을 개선 및/또는 흉터 유도 과정(조직으로의 더 깊은 침투)을 증가시키도록 날카로운 팁으로 끝날 수 있다.

도 17은 본 발명에 따른 장치/적용장치로 얻을 수 있는 다른 치료 패턴을 나타낸다. 도 17a 내지 17c에 따르면, 치료는 원하는 패턴으로 개별 스폿의 "시리얼" 적용에 의한다. 도 2a 또는 7c에 도시된 적용장치가 이러한 패턴을 적용하는데 사용될 수 있다. 도 17d 내지 17f에서, 예를 들어, 도 3d, 3e, 4c, 4d 또는 5c에 도시된 멀티-스폿 적용장치를 이용하여, 적어도 2개의 스폿이 한 번에 적용된다. 도 6c 또는 6d에 따른 적용장치로 얻은 패턴이 도 17g에 도시되어 있다. 이것은 열 응고용 스폿의 한 쌍의 현명한 배치를 나타낸다. 스폿 사이의 영역(밝은 회색으로 도시됨)에서, 규칙적인 공기 교차결합이 적용된다.

광섬유(광학적 도파관 또는 유리 섬유로도 불림)는 여러 가지 형태로 선택될 수 있고 여러 가지 파장의 전자기 방사선(UV 광 내지 적외선 광, 약 300 nm 내지 1100 nm)을 전달할 수 있어야 한다. SAIS-Spot의 특정 구조적 형태는 특정 파장의 전자기 방사선 및 특정 광 에너지 레벨을 위해 최적화될 수 있다. 따라서, 특정 광섬유 재료(예를 들어 울트라 UV 광 전도성) 및 특정 광섬유 직경(예를 들어, 높은 에너지 레벨을 위한 큰 케이블 직경)이 SAIS-Spot을 위해 사용될 수 있다. 장치의 광섬유는 장치의 내부 표면에 1 내지 300 mW/㎠의 방사 에너지 레벨을 투영할 수 있어야 한다. SAIS-Spot에서 광섬유용 광은 외부적으로 제어 가능하고 조절 가능한 방사선 공급원(예를 들어 하나의 LED 유닛에서 여러 가지 LED, 여러 가지 레이저, 여러 가지 램프 형태)에 의해 제공된다. 외부 방사선 공급원은 (i) 방사된 파장에서, (ii) 방사 에너지 레벨에서, 그리고 (iii) 적용 시간(방사선 임펄스(impulse)의 길이 및 시퀀스(sequence))에서 제어 가능하다. 따라서, 장치의 광 출력(시간 단위당 방사 에너지 레벨)의 제어는 광섬유를 제어하는 외부 방사선 공급원에 의해 보장된다. 또한, 이 외부 광원이 특정 그룹의 광섬유를 개별적으로 제어하고 이에 따라 SAIS-Spot 내부 표면의 특정 영역을 개별적으로 조사하는 것이 가능하다. 따라서 다른 파장 및 다른 방사 에너지 레벨을 갖는 SAIS-Spot의 내부의 다른 영역을 동시에 제공하는 것이 가능하다.

광섬유 및/또는 그 말단부는 SAIS-Spot의 내부에서(디퓨저 내에서) 여러 가지 형태로 배치될 수 있다.

장치 내에서, 물질 및 방사선의 공급은 완전히 개별적이어서(선택적으로 채널용 불투명 재료, 또한 가능하게는 거울 같은 광섬유 또는 전체 내부 반사를 갖는 통상적인 광섬유), 감광성 물질이 방사선을 통해 SAIS-Spot 내에서 영향을 받지 않고 변화되지 않는다. 물질 공급 및 방사 유닛은 또한 외부 커플링 장치를 통해 일시적으로 개별적으로 제어 가능하다.

안와강 및 구근(bulb) 사이의 조직 연결부를 개방한 후, 본 발명의 장치는 테논 공간으로 도입된다. 장치는 근육을 지나서 공막의 적도 및 측면 부분에 배치된다. 치료될 부위에서 장치를 제거해야 할 필요 없이 수술 중 물질 또는 방사선을 적용하는 것이 가능하다(이점: (i) 수술 중 시간 절약, (ii) 물질 적용 및 방사선의 특별히 선택된 분배, (iii) 수술 기구의 반복된 삽입 및 제거로 인한 주변 조직의 손상 위험 감소).

본 발명에 따른 장치는 또한 디퓨저 내에 온도 프로브를 구비할 수 있다(SAIS-Spot의 내부 부품). 기록 유닛에 대한 공급 또는 접속이 디퓨저에서 광섬유의 통합과 동일한 방식으로 뒤따른다. 추가적인 설비가 적용장치와 공막의 접촉 여부를 측정하는데 사용될 수 있다.

SAIS-Spot은 또한 비디오 감시 시스템과 조합될 수 있고, 이때 내시경 시각화 시스템이 SAIS-Spot에 부착/통합된다.

본 명세서에서, 물질은 화학적 가교제 또는 감광성 물질일 수 있다. 감광성 물질은 예를 들어 리보플라빈이다. 리보플라빈은 예를 들어 광 방사 또는 단백질 응고기의 적용에 앞서서 적용될 수 있다.

본 발명의 장치 및 방법에서 광 조사는 특히 리보플라빈이 감광성 물질로서 사용될 경우, 바람직하게는 UV-A 광 조사(약 315 내지 약 380 nm, 예를 들어 약 370 nm) 또는 "청색 광" 조사("청색 광"은 바람직하게는 약 420 내지 약 480 nm, 바람직하게는 약 425 내지 약 475 nm, 더욱 바람직하게는 약 450 내지 약 465 nm의 파장을 갖는 것을 의미하고; 바람직한 파장은 약 450 nm 및 약 465 nm이다)이다. 광 조사가 UV-A 광 조사일 경우, 광 세기는 예를 들어 공막의 표면에서 1 내지 200 mW/㎠, 바람직하게는 2 내지 4 mW/㎠의 범위에 있다. 광 조사가 "청색 광" 조사일 경우, 광 세기는 일반적으로 UV-A 광 조사보다 클 수 있고, 예를 들어 공막의 표면에서 1 내지 350 mW/㎠의 범위에 있을 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 200 mW/㎠, 더욱 바람직하게는 20 내지 100 mW/㎠, 더욱더 바람직하게는 25 내지 100 mW/㎠이다. 일반적으로, 펄스 광이 사용될 경우 연속적인 방사선의 적용과 비교하여 더 큰 광 세기가 사용될 수 있다. 특정 실시형태에서, 대역 통과 필터가 특정 광 프로파일, 예를 들어 320 내지 400 nm 또는 420 내지 480 nm 또는 425 내지 475 nm 또는 450 내지 465 nm를 생성하는데 사용될 수 있다.

본 발명에서 눈의 병리적 변화 또는 질환은 예를 들어 위에서 기술된 질환 및 병에서 선택될 수 있고 특히 진행성 근시, 공막염 및 조직-짓무름 염증과 같은 공막의 병리적 변화 중에서 선택될 수 있다.

또한, 본 발명은 눈의 병리적 변화 또는 질환의 치료에 사용되는 상술한 장치에 관한 것이다.

SAIS -Spot 장치를 이용한 공막 교차결합을 위한 예시적인 절차

수술 절차의 목표는 감광제로서 리보플라빈의 적용 및 이와 조합된 청색 광 조사에 의해 환자 눈의 공막 조직에서 콜라겐 분자를 교차결합시키는 것이다. 리보플라빈 및/또는 광 조사(바람직하게는 양쪽 모두)는 SAIS-Spot 장치를 이용하여 적용된다. 다른 감광제 및 다른 파장의 전자기 조사가 또한 사용될 수 있다.

인간 눈의 공막 교차결합(SXL)을 위한 본 절차에서, 광 조사 개시 전에, 0.01 내지 20%, 바람직하게는 0.5% 리보플라빈을 함유하는 등장성(isotonic) NaCl 용액이 전체 공막의 표면에(또는 치료되어야 할 영역에만) 1초 내지 40분, 바람직하게는 60초 내지 30분 동안 적용된다. 리보플라빈 용액은 예를 들어 장치에서 가열된 저장소 또는 가열 시스템을 이용하여 적용 전에 (예를 들어 약 35℃까지) 예비-가열될 수 있다. 리보플라빈 용액은 또한 예를 들어 덱스트란 또는 다른 보충 물질을 첨가함으로써 점도 또는 조직 침투 거동의 측면에서 변성될 수 있다. 리보플라빈의 적용은 광 조사 절차 중에 연속적으로/교대로 반복될 수 있거나 초기에만 교대로 적용될 수 있다.

청색 광의 조사 출력은 약 1 내지 2000 mW/㎠일 수 있고, 바람직하게는 인간 공막 조직에서 10 내지 200 mW/㎠, 더욱 바람직하게는 20 내지 1000 mW/㎠, 더욱더 바람직하게는 25 내지 100 mW/㎠의 청색 광 출력이다. 다른 전자기 파장, 예를 들어 UV-A와 같은 UV-광 또는 2개 이상의 다른 파장의 조합을 치료 중에 교대로 또는 동시에 적용하는 것도 가능하다. 또한, 특정 대역폭의 전자기 파장의 광(예를 들어 상술한 바와 같이 420 내지 480 nm의 대역폭을 갖는 청색 광)을 적용할 수 있다.

공막 조직은 예를 들어 SXL 수술 중에 (상술한 바와 같은) 최적의 청색 광 출력으로 1초 내지 40분, 바람직하게는 약 20분 동안 조사될 수 있다. 조사 시간 간격은 공막 조직에 대한 어떠한 종류의 열적 스트레스를 방지하기 위해 예를 들어 10초의 중단과 함께 예를 들어 1 내지 30초, 바람직하게는 10 내지 30초일 수 있거나 연속적 또는 어떤 식으로 맥동될 수 있다. 새로운 리보플라빈 용액이 교대로 예를 들어 매 5분마다 청색 광 조사 중에 적용됨으로써, 사용된 리보플라빈을 보충하고 부가적으로 조사된 공막 조직을 냉각시킬 수 있다. 이것은 또한 연속적으로 적용될 수 있다. 다른 조사 간격과 주파수 및 장기적 또는 단축된 조사 절차는 광 출력에 의존하여 실시 가능하다. 이것은 다른 광원과 비교하여 SAIS-Spot 장치의 중요한 이점이다: 리보플라빈의 적용이 동시에 가능하기 때문에, SAIS-Spot의 위치는 전체 조사 절차 중에 변경 또는 회수 및 위치 전환될 필요가 없다. SXL 치료 후에 SARS 장치의 물질 적용 및 흡인 채널 부분은 과잉의 리보플라빈을 제거하고 멸균된 등장성 NaCl 용액으로 안와를 세정하는데 사용될 수 있다.

부가적으로, SAIS-Spot 장치의 물질 적용 및 흡인 채널 부분은 다양한 플러싱 용액으로 테논 공간을 세정하는데 사용될 수 있다. 이들 용액은 SXL 치료 결과를 지원 또는 안정화시키기 위한 약학적 활성 물질 또는 분자를 함유할 수 있다. 예를 들어 섬유아세포가 교차결합 치료에 대한 반응으로서 활성화될 수 있다. 섬유아세포는 예를 들어 그 형태, 세포내 초미세 구조 및/또는 대사를 변화시킬 수 있고, 수적으로 증가할 수 있다. 콜라겐 번들 및 원섬유(fibril) 구조의 변화(작은 크기 콜라겐 원섬유의 수 증가)는 콜라겐 번들 구조의 리모델링의 징후로서 관찰될 수 있다. 이들 리모델링 공정은 섬유아세포의 증식 활성 또는 이동 및 유전자와 단백질 발현 프로파일의 변화에 의해 지원될 수 있다. 따라서, 기질-금속-단백질 분해효소(matrix-metallo-proteinase: MMP)가 콜라겐 및 세포외 기질 성분의 리모델링 공정을 위해 생산될 것이다. TIMP는 MMP 활성의 저해를 위한 조절 단백질이다. 따라서, 약학적 활성 물질이 SXL 치료 후에 적용되어 MMP 및/또는 TIMP의 활성을 조절할 수 있다. SAIS-Spot 장치를 통해 적용된 약학적 활성 물질은 또한 콜라겐 생산 유전자 또는 자연 발생적인 콜라겐 교차결합 효소(예를 들어 lysyloxidase)의 활성을 조절할 수 있거나 이들 물질은 섬유아세포 및 다른 혈액 유래 세포의 증식 및 이동을 조절할 수 있다.

인간 환자의 SXL의 예시적인 수술 절차

공막 교차결합(SXL)을 위한 수술을 수행하기 위해서는 마취가 의무적이다. 이것은 마취제의 안구 후부(retrobulbar) 또는 안구 측부(parabulbar) 주사에 의한 국소 마취 또는 전신 마취일 수 있다. 점안액(eye drop)의 국소 적용을 이용한 국소 마취 또는 마취의 전체 생략은 권장되지 않고 아주 가능성이 없다. 바람직하게는, 근육 이완제의 적용과 조합하여 전신 마취가 수행된다. 안구 후부 블록에 추가로 주입 및/또는 눈에 국소 마취제를 적하하는 것이 필요할 수 있다. 전체 수술 절차(마취, 수술 전후 절차 및 SXL)는 10분 내지 3시간 걸릴 수 있다.

SXL 치료는 수평으로 안정화된 환자에게 수행된다. 소독은 예를 들어 모양체 및 결막에 포비돈-요오드(Povidone-Iodine) 또는 다른 소독 용액을 매우 주의 깊게 적용함으로써 수행될 수 있다. 눈이 수술을 위해 접근 가능한 동안에 통상적인 의료용 면포가 환자를 커버하는데 사용된다.

수술을 수행하는 동안에 간접 검안경(ophthalmoscopy), 황색 대역 통과 필터 및/또는 수술 현미경을 사용할 수 있다.

소독 후에 바람직하게는 눈꺼풀 검경(speculum)이 눈꺼풀 아래에 삽입되어 눈꺼풀을 활짝 열리게 할 것이다. 눈꺼풀 검경을 사용하지 않는 수술은 가능하지만 바람직하지 않다. 이후의 단계 중에 인공 눈물이 눈의 노출된 부분(각막, 공막 및/또는 결막)에 적하될 것이다. 검경으로 눈꺼풀을 활짝 열리게 한 후, 결막은 수술용 칼(scalpel) 또는 소형 가위에 의해 절개될 것이고 결막은 윤부에서 분리될 것이다. 작은 혈관에서 출혈이 있는 경우, 출혈은 (예를 들어 열 치료 - 소작술(cauterization)에 의해) 멈출 것이고, 혈액이 제거될 것이다. 전체 눈 주위의 결막(즉, 눈꺼풀/눈의 상위 및 하위 부분)의 부분적 또는 전체 절개 및 윤부에서 결막의 완전한 분리가 권장된다. 절개부의 크기를 줄이는 것도 가능하고, 또는 특정 경우에서는 결막의 일부(상위 또는 하위)를 개방할 필요만 있을 수 있다. 이는 SAIS-Spot 장치의 형상과 구조 및 치료될 공막 영역에 의존한다. 결막의 완전한 절개는 안와의 테논 공간에 대한 접근을 가능하게 한다. 이제, 4개의 직선 눈 근육이 근육 뒤에서 실의 삽입에 의해 고리 형태로 묶여서 눈의 조작과 배향을 가능하게 한다. 특정 경우에서는 눈 근육 또는 전체 눈을 조작하는 것이 필요 없을 수 있다. 이것은 삽입될 SAIS-Spot 장치의 형상, 구조 및 크기에 의존한다. SAIS-Spot은 단순한 형상을 갖는 오직 하나의 상대적으로 작은 스푼-같은 적용장치로 구성되거나, 눈의 해부구조 또는 환자의 요건 및/또는 치료되어야 할 병에 적합하도록 복잡한 형상을 갖는 2개, 3개 또는 4개의 적용장치 부분으로 구성될 수 있다. 형상은 또한 치료될 최소 필요 영역에 적합할 수 있다. 적용장치의 다양한 부분이 안구 주위의 테논 공간에 동시에 도입될 수 있고, 또는 치료가 연속적으로 수행될 수 있다. 이것은 치료되어야 할 공막 영역에 의존한다. SAIS-Spot 적용장치의 몇 개 부분의 동시 삽입은 수술 시간을 줄인다. SAIS-Spot 장치의 특히 적합한 형상은 근육, 큰 혈관, 주변 조직 및 시신경의 바람직하지 않은 교차-결합을 방지한다. 치료될 각 환자에 대해 적용장치의 형상을 맞춤 제작하는 것이 가능하다.

SAIS-Spot 장치를 삽입하고 안구에 정확하게 배치한 후에, 물질 적용이 시작되고 공막은 예를 들어 적어도 1초 동안 리보플라빈과 함께 배양될 것이다(상술한 바와 같이 다양한 배양기간 및 여러 가지 농도 및 리보플라빈과 다른 치료 약물의 혼합물이 가능하다). 다른 치료 물질을 첨가함으로써 배양 시간을 감소시키는 것이 가능하다.

이 예비-배양 후에 광 조사가 시작된다(상기 참조). 조사 기간 중에 리보플라빈 물질은 특정 처방 계획에 따라 교대로 적용되어 사용된/표백된 리보플라빈을 보충한다. 사용되었거나 과잉의 리보플라빈은 SAIS-Spot 흡인 채널에 의해 흡인될 수 있다.

부가적으로, SAIS-Spot 장치의 이 물질 적용 및 흡인 부분은 다양한 플러싱 용액으로 테논 공간을 세정하는데 사용될 수 있다(상기 참조). SXL 치료 및 다양한 물질을 이용한 선택적인 플러싱 기간 후에, SAIS-Spot 적용장치는 안와로부터 회수될 수 있다. 이후 눈 근육 주위의 실이 제거되어야 하고 결막은 봉합에 의해 수술적으로 밀봉되어야 한다. 치료된 환자 눈에는 국소 항생제, 항진균제 및/또는 스테로이드 연고 또는 점안액이 투여될 수 있다. 특정 경우에서는 이 의학적 치료가 의무적이지 않다. 눈은 눈 패치, 눈 연고 드레싱 및/또는 탐포네이드(tamponade)에 의해 테이프 처리 및 보호될 수 있다. 수술 후에 환자는 마취과 의사의 감독을 받아야 하고 안과의사의 모니터를 받아야 한다.

다른 측면, 특징 및 이점은 도면과 청구범위를 포함하여, 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.

본 발명은 도면 및 전술한 설명으로 상세하게 예시되고 기술되었는데, 이러한 예시 및 설명은 예시적인 것일 뿐 제한되지 않는 것으로 간주해야 한다. 이하의 청구범위 내에서 통상의 기술을 가진 자에 의해 변경 및 변형이 만들어질 수 있다. 특히, 본 발명은 이상 및 이하에서 기술된 여러 가지 실시예로부터 특징의 조합을 갖는 다른 실시예를 커버한다.

또한, 청구범위에서 "포함하는"이란 말은 구성요소 또는 단계를 배제하지 않고 부정 관사 "a" 또는 "an"은 복수를 배제하지 않는다. 단일 단위는 청구범위에 기재된 몇 가지 특징의 기능을 충족할 수 있다. 특히, 속성 또는 값과 관련하여 "본질적으로", "약", "대략" 등의 용어는 또한 그 속성 또는 그 값을 각각 정확하게 한정한다. 청구범위의 어떠한 부호 표시도 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.

실시예

실시예 1: 토끼 실험의 수술 절차

리보플라빈/청색 광 콜라겐 교차결합을 수행하기 위해, 케타민 염산염(ketamine hydrochloride)(50 mg/kg 체중; 케타민 5%, Ratiopharm, Ulm, Germany) 및 자일라진 염산염(xylazine hydrochloride)(10 mg/kg 체중; Rompun; Bayer Vital GmbH, Leverkusen, Germany)의 근육내 주사로 동물을 마취시켰다. 마취의 유지를 위해, 케타민 염산염(25 mg/kg 체중) 및 자일라진 염산염(5 mg/kg 체중)을 근육내 주사하였다. 우측 눈만이 치료를 받았고 반대쪽 미치료된 눈은 대조군으로 하였다. 수술 중 각막 손상을 방지하기 위해, 좌측 눈은 Floxal® 눈 연고(Dr. Gerhard Mann GmbH, Berlin, Germany)로 치료하였다. 우측 눈이 국소 마취를 위해 콘준케인(Conjuncain)을 추가로 사용하였다. 측두부 외안각 절개술(canthotomy) 후에, 윤부에서 결막을 절개하여 테논 공간을 개방하였다. 이후, 상위 측두부 사부면(quadrant)에서 테논 공간을 뭉뚝하게 해부하였다. 상위 직근(rectus muscle) 및 측두부 직근을 디스플레이하고 5/0 프롤렌(Prolene) 봉합사(Ethicon, Norstedt, Germany)로 고정함으로써 공막 치료 중에 공막의 노출을 좋게 하고 눈 위치의 조작을 용이하게 하였다. 이후, 리보플라빈-5'-포스페이트(비타민 B2, 덱스트란 혼합물 없이 PBS 중 0.5%, Streuli Pharma, Uznach, Switzerland)를 노출된 공막에 매 5분마다 적하하여 공막 간질(stroma)에 리보플라빈의 용이한 침투를 보장하였다. 측두부 공막을 적시고 20분 후에, 리보플라빈의 하나의 최대 흡수 파장(450 nm)과 일치하도록, 상업적 치과용 광원(Bluephase 16i, Ivoclar Vivadent GmbH, Ellwangen-Jagst, Germany)을 이용하여 청색 광(450±25 nm)의 여러 가지 세기(10, 25, 50, 100, 200, 400 및 650 mW/㎠) 중 하나로 20분 동안 조사하였다. 여기서 각막 및 망막 조직에 대한 청색 광의 파괴적 특성 때문에 각막 및 망막의 조사는 피해야 했다. 형광단(fluorophore)의 과도한 광-표백을 방지하기 위해, 전체 조사 기간 중에 매 5분마다 리보플라빈 방울을 적용하였다. 적용된 광 세기(10 mW/㎠ 내지 400 mW/㎠)는 주문 제작한 폴리프로필렌 스페이싱 튜브로 조절하였고, 가시광 센서(LaserMate Q, Coherent Inc., Santa Clara, CA, USA)와 조합하여 파워 미터로 측정하였다. 650 mW/㎠의 광 세기는 추가적인 스페이싱 튜브 없이 광원으로 구현하였다. 조사 후에, 봉합사를 제거하고 흡수성 수술용 봉합사를 이용하여 결합조직을 공막에 부착하였다. 마지막으로 흡수성 수술용 봉합사를 이용하여 외안각 절개술을 재적용하였다. 감염 및 건조를 방지하기 위해, 양쪽 눈의 결막 원개(fornix) 및 각막에 Floxal® 눈 연고(Dr. Gerhard Mann GmbH, Berlin, Germany)를 치료하였다. 동물을 각성 때까지 모니터하고 Leipzig 대학의 Medizinisch-Experimentelles Zentrum에 3주 동안 보관하였다.

실시예 2: 공막 조직에서 리보플라빈 침투의 측정

도 11은 다양한 종의 공막 패치에서 리보플라빈의 전체 조직 침투의 평균 시간을 나타낸 것이다. 침투 시간은 공막 조직 패치의 일측에 리보플라빈을 적용하고 반대측으로 완전히 나올 때까지 형광 현미경으로 최대의 형광을 모니터하여 계산하였다. 토끼 공막에서 10 내지 20분과 비교하여, 리보플라빈이 인간 공막을 침투하는데 대략 30 내지 40분이 걸렸다. 냉동/해동된 공막 조직을 이 검사를 위해 사용하였다; 그러나, 그 결과는 새롭게 분리된 (즉, 비-냉동된) 조직과 유사하였다.

도 12는 다양한 종의 공막 조직의 스펙트럼 광 투과 특성을 나타낸 것이다. 대략 0.5 내지 1%의 광(500 nm 파장까지)만이 모든 종의 공막 조직에 침투하였다. 리보플라빈의 적용은 530 nm까지의 파장에서 투과율을 더욱 감소시켰는데, 이것은 그 파장에서 리보플라빈의 강한 광 흡수 때문이었다.

도 13은 450 nm의 파장에서 다양한 종의 새롭게 분리된 공막 조직의 광 투과 특성을 나타낸 것이다. 대략 0.5%의 광만이 모든 종의 공막 조직에 침투하였다. 리보플라빈("Ribo")의 적용은 450 nm에서 투과율을 더욱 감소시켰는데, 이것은 그 파장에서 리보플라빈의 강한 광 흡수 때문이었다.

실시예 3: 여러 가지 종에서 공막 교차-결합의 결과

도 14는 다양한 종의 공막 조직의 크기와 구조를 비교하기 위한 조직학적 준초박 절편(0.5 ㎛ 두께, 톨루이딘 블루 염색)의 광 현미경 이미지를 나타낸 것이다. A(마카크(macaque)) 공막에서 기준자(scale bar)는 A의 모든 공막 절편에 대해 유효하고 공막의 후방 부분의 두께 차이를 입증한다. B는 구조적 차이를 드러내도록 더 큰 배율에서 조직학적 절편을 나타낸 것이다. 조직학적 검사는 토끼와 인간 공막 사이에는 많은 구조적 유사성을 그리고 다른 종과 비교해서는 차이를 나타냈다.

도 15는 교차결합 치료의 유(C 및 D) 무(A 및 B)에 따라 급성 분리(A) 및 냉동/해동된(B 내지 D) 공막 조직의 형태 특성을 비교하는 마이크로사진을 나타낸 것이다. 마이크로사진은 광 현미경(톨루이딘 블루 염색)에 의해 시각화된 공막 조직의 조직학적 준초박 절편을 나타낸다. A: 급성 분리된 미-치료된 공막 조직은 매우 조밀한 콜라겐 번들 배치 및 콜라겐 번들 사이의 섬유아세포(화살표)의 방추체(spindle)-같은 타원형 세포체를 특징으로 한다. B: 해동된(저장을 위한 냉동 이전) 공막 조직은 급성 분리된 공막 조직과 비교하여 느슨한 번들 구조 및 일그러진 번들(별표)을 나타냈다. C: B의 미치료된 해동된 조직과 비교하여, 리보플라빈 및 25 mW/㎠로 교차결합 치료 후에, (해동된) 공막 조직의 전체 구조의 극적인 변화가 명백히 없었다. 섬유아세포의 세포체는 팽윤된 것으로 보였고(화살표) 번들 구조는 일그러졌다(별표). D: 리보플라빈 및 200 mW/㎠의 청색 광으로 교차결합 치료 후에, 번들 구조는 더욱 느슨해졌고 콜라겐 번들은 심하게 일그러진 것으로 보였다. 번들-사이 및 원섬유-사이 공간은 증가하였고(화살표 머리), 많은 콜라겐 원섬유가 분리된 것으로 보였다. D에서의 기준자는 A 내지 D에 대해 유효하다.

도 16은 교차결합 치료의 유(C 및 D) 및 무(A 및 B)에 따라 급성 분리(A) 및 냉동/해동된(B 내지 D) 공막 조직의 전자 현미경 마이크로사진을 나타낸 것이다. A: 급성 분리된 미-치료된 공막 조직은 다른 배향을 갖는 매우 조밀한 콜라겐 번들 배치를 특징으로 한다(번들의 횡단면을 볼 수 있음). 아주 작은 세포 돌기(cell process)를 갖는 섬유아세포(별표)의 방추체-같은 전자 밀집 세포체가 콜라겐 번들 사이에 위치하였고, 세포내 구조는 잘 형성되고 온전하였다. B: -20℃에서 저장 및 해동의 결과로서, 공막 조직의 섬유아세포(별표)는 팽윤되었고, 붕괴된 세포 구조 및 세포막을 나타냈다. 콜라겐 원섬유는 온전한 것으로 보였고, 번들에서 종종 조밀하게 조직화되었다. C: 리보플라빈 및 25 mW/㎠로 교차결합 치료 후에, 공막 섬유아세포는 B에서 나타낸 미치료된 해동된 조직과 유사한 붕괴된 외관을 나타냈다. 콜라겐 섬유 구조 자체는 온전한 것으로 보였다. D: 리보플라빈 및 200 mW/㎠의 청색 광으로 교차결합 치료 후에, 콜라겐 번들 구조는 약간 느슨한 것으로 보였고, 약간의 콜라겐 원섬유 배치는 붕괴된 것으로 보였다(화살표 머리). 가끔, 원섬유-사이 공간이 증가하였고(흑색 별표), 세포 구조(백색 별표)는 파괴된 것으로 보였다. D에서의 기준자는 A 내지 D에 대해 유효하다.

Claims

공막의 의학적 치료용 장치로서, 상기 장치는 샤프트에 연결되는 단일 적용장치를 포함하고,
적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;
적용장치는 제1표면을 갖고, 적용장치의 제1표면은 공막의 영역의 표면과 표면적으로 접촉 가능하여 상기 영역을 표면적으로 커버하며;
적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 광학 출구까지 연장된 단일 광학 안내 요소에 연결되는 단일 광학 출구를 포함하고, 광학 안내 요소는 광학 출구 쪽으로 전자기파를 안내하도록 구성되며, 광학 안내 요소는 단백질 응고에 의한 공막의 열 치료에 적합한 파장의 전자기파를 안내하도록 구성되는 장치.
제1항에 있어서,
광학 출구의 원위 표면은 열을 발생하기에 적합하도록 적어도 부분적으로 착색되는 장치.
제1항에 있어서,
적용장치는 단일 광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별 광학 출구를 포함한는 장치.
제3항에 있어서,
적어도 하나의 광학 출구의 원위 표면은 열을 발생하기에 적합하도록 착색되는 장치.
제3에 또는 제4항에 있어서,
광학 출구는 적용장치의 제1표면에 대해 규칙적으로, 불규칙적으로 또는 구별되게 분포하고, 적용장치의 제1표면은 광학 출구의 다른 분포를 갖는 다른 영역으로 세분되는 장치.
제5항에 있어서,
광학 출구의 밀도는 적용장치의 제1표면에 대해 변하는 장치.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
적용장치는 대칭적인 형상을 갖고, 광학 출구는 적용장치의 대칭성에 따라 대칭적으로 배치되는 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 표면에 있는 원위 채널 개구까지 연장되는 단일 물질 채널을 포함하고, 물질 채널의 근위 말단부는 물질 공급장치와 연결 가능한 장치.
제8항에 있어서,
단일 물질 채널은 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 적어도 2개의 원위 채널 개구까지 연장되는 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서,
적용장치는 불필요한 물질을 흡입하는 채널을 추가로 포함하는 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
적용장치는 복수의 물질 채널을 포함하는 장치.
제11항에 있어서,
각 물질 채널은 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 적어도 2개의 원위 채널 개구까지 연장되는 장치.
제11항 또는 제12항에 있어서,
하나 이상의 물질 채널은 리보플라빈과 같은 물질의 적용을 위한 것이고, 하나 이상의 나머지 채널은 불필요한 물질을 흡입하기 위한 장치.
제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
물질 채널은 전자기 방사선에 대해 적어도 부분적으로 격리되고, 바람직하게는 100 nm 내지 2000 nm 범위의 파장을 갖는 전자기 방사선에 대해 격리되며, 가장 바람직하게는 300 nm 내지 800 nm 범위의 파장을 갖는 전자기 방사선에 대해 격리되는 장치.
제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
적용장치의 표면은 물질이 물질 채널을 통해 안내될 경우 물질의 분배를 개선하기에 적합한 구조를 갖는 장치.
제15항에 있어서,
표면 구조는 챔퍼, 또는 막대, 반구, 피라미드 또는 원뿔과 같은 요소를 포함하는 장치.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 광학 출구까지 연장된 단일 광학 안내 요소에 연결되는 단일 광학 출구를 추가로 포함하고, 광학 안내 요소는 공막 조직을 교차결합하도록 구성된 전자기파를 광학 출구 쪽으로 안내하도록 구성되는 장치.
제17항에 있어서,
적용장치는 광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별적 광학 표면 영역을 포함하는 장치.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
적용장치는 제1광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별적 제1광학 표면 영역 및 제2광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별적 제2광학 표면 영역을 포함하고, 제1 및 제2광학 안내 요소는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 각 원위 광학 표면 영역까지 연장되며, 제1광학 안내 요소는 광학적 제1광학 표면 영역 쪽으로 전자기파를 안내하도록 구성되고, 제2안내 요소는 감광제와 결합하는 장치.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 전극까지 연장된 단일 전기 전도체 요소에 연결되는 단일 단극 또는 복극 전극을 추가로 포함하는 장치.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 전극까지 연장된 다수의 전기 전도체 요소에 연결되는 다수의 단극 또는 복극 전극을 추가로 포함하는 장치.
제20항 또는 제21항에 있어서,
전극은 스폿에서 전기적 단백질 응고를 제공하는 장치.
공막의 의학적 치료용 장치로서, 상기 장치는 각 샤프트에 각각 연결되는 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 적용장치를 포함하고,
각 적용장치는 테논 공간에 배치되도록 구성되며;
각 적용장치는 제1표면을 갖고, 적용장치의 제1표면은 공막의 영역의 표면과 표면적으로 접촉 가능하여 상기 영역을 표면적으로 커버하며;
각 적용장치는 각 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 광학 출구까지 연장된 단일 광학 안내 요소에 연결되는 단일 광학 출구를 포함하고, 광학 안내 요소는 광학 출구 쪽으로 전자기파를 안내하도록 구성되며, 광학 안내 요소는 단백질 응고에 의한 공막의 열 치료에 적합한 파장의 전자기파를 안내하도록 구성되고;
적용장치의 샤프트는 단일 근위 샤프트에 근위적으로 연결되는 장치.
제23항에 있어서,
광학 출구의 원위 표면은 열을 발생하기에 적합하도록 적어도 부분적으로 착색되는 장치.
제23항에 있어서,
각 적용장치는 단일 광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별 광학 출구를 포함하는 장치.
제25항에 있어서,
적어도 하나의 광학 출구의 원위 표면은 열을 발생하기에 적합하도록 착색되는 장치.
제25항 또는 제26항에 있어서,
광학 출구는 적용장치의 제1표면에 대해 규칙적으로, 불규칙적으로 또는 구별되게 분포하고, 적용장치의 제1표면은 바람직하게는 광학 출구의 다른 분포를 갖는 다른 영역으로 세분되는 장치.
제27항에 있어서,
광학 출구의 밀도는 적용장치의 제1표면에 대해 변하는 장치.
제25항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
적용장치는 대칭적인 형상을 갖고, 광학 출구는 적용장치의 대칭성에 따라 대칭적으로 배치되는 장치.
제23항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
각 적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 표면에 있는 원위 채널 개구까지 연장되는 단일 물질 채널을 포함하고, 물질 채널의 근위 말단부는 물질 공급장치와 연결 가능한 장치.
제30항에 있어서,
단일 물질 채널은 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 적어도 2개의 원위 채널 개구까지 연장되는 장치.
제29항 또는 제30항에 있어서,
각 적용장치는 불필요한 물질을 흡입하는 채널을 추가로 포함하는 장치.
제23항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
각 적용장치는 복수의 물질 채널을 포함하는 장치.
제33항에 있어서,
각 물질 채널은 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 적어도 2개의 원위 채널 개구까지 연장되는 장치.
제33항 또는 제34항에 있어서,
하나 이상의 물질 채널은 리보플라빈과 같은 물질의 적용을 위한 것이고, 하나 이상의 나머지 채널은 불필요한 물질을 흡입하기 위한 장치.
제31항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
물질 채널은 전자기 방사선에 대해 적어도 부분적으로 격리되고, 바람직하게는 100 nm 내지 2000 nm 범위의 파장을 갖는 전자기 방사선에 대해 격리되며, 가장 바람직하게는 300 nm 내지 800 nm 범위의 파장을 갖는 전자기 방사선에 대해 격리되는 장치.
제31항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
각 적용장치의 표면은 물질이 물질 채널을 통해 안내될 경우 물질의 분배를 개선하기에 적합한 구조를 갖는 장치.
제37항에 있어서,
표면 구조는 챔퍼, 또는 막대, 반구, 피라미드 또는 원뿔과 같은 요소를 포함하는 장치.
제23항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
각 적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 단일 원위 광학 출구까지 연장된 단일 광학 안내 요소에 연결되는 단일 광학 출구를 추가로 포함하고, 광학 안내 요소는 공막 조직을 교차결합하도록 구성된 전자기파를 광학 출구 쪽으로 안내하도록 구성되는 장치.
제39항에 있어서,
각 적용장치는 광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별적 광학 표면 영역을 포함하는 장치.
제23항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서,
각 적용장치는 제1광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별적 제1광학 표면 영역 및 제2광학 안내 요소에 연결되는 복수의 개별적 제2광학 표면 영역을 포함하고, 제1 및 제2광학 안내 요소는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 각 원위 광학 표면 영역까지 연장되며, 제1광학 안내 요소는 광학적 제1광학 표면 영역 쪽으로 전자기파를 안내하도록 구성되고, 제2안내 요소는 감광제와 결합하는 장치.
제23항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
각 적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 전극까지 연장된 단일 전기 전도체 요소에 연결되는 단일 단극 또는 복극 전극을 추가로 포함하는 장치.
제23항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
각 적용장치는 샤프트의 근위 말단부로부터 적용장치의 제1표면에 있는 전극까지 연장된 다수의 전기 전도체 요소에 연결되는 다수의 단극 또는 복극 전극을 추가로 포함하는 장치.
제42항 또는 제43항에 있어서,
전극은 스폿에서 전기적 단백질 응고를 제공하는 장치.
제1항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서,
장치의 사용 중에 각막을 적어도 부분적으로 커버하는 크기와 형상을 갖는 실드 요소를 추가로 포함하는 장치.
제1항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서,
적용장치의 가장자리에 형성되는 하나 이상의 리세스를 추가로 포함하고, 하나 이상의 리세스는 적용장치가 공막의 상기 영역에 배치될 경우 리세스가 눈 근육, 혈관 및/또는 신경을 위한 자유 공간을 두도록 위치 및 형성될 수 있는 장치.
제1항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
적용장치는 바람직하게는 멸균 가능 및 내열성 재료 중 적어도 하나, 예를 들어 의료용 강 또는 플라스틱, 그리고 바람직하게는 광 불투과성 재료로 만들어진 기재층을 포함하는 장치.
제1항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서,
적용장치는 하나 이상의 추가 층을 포함하고, 기재층 및 하나 이상의 추가 층은 추가 층을 지지하도록 적용장치의 외측에 기재층을 갖는 적층된 층들로 배치되며, 하나 이상의 추가 층 각각은 바람직하게는 플라스틱 또는 금속 재료, 더욱 바람직하게는 광-확산, 광 차단 및/또는 스펀지 같은 재료로 만들어지는 장치.
제48항에 있어서,
추가 층 중 적어도 하나는 전자기파를 확산시키는데 적합한 디퓨저이고, 원위 개구 중 적어도 일부는 디퓨저인 추가 층의 외측에 또는 그 안쪽에 배치되는 장치.
대상자의 공막을 치료하는 방법으로서,
(i) 제1항 내지 제49항 중 어느 한 항의 장치의 적용장치를 대상자의 눈의 테논 공간으로 배치함으로써 적용장치의 제1표면을 공막의 영역의 표면과 표면적으로 접촉시키는 단계,
(ii) 단백질 응고에 의한 공막의 열 치료에 적합한 파장의 전자기 방사선을 대상자의 공막에 적용하는 단계를 포함하는 방법.
제50항에 있어서,
교차결합을 위해 리보플라빈을 공막에 적용하는 단계를 포함하는 방법.
제50항 또는 제51항에 있어서,
스폿에서 전기적 단백질 응고를 적용하는 단계를 포함하는 방법.