KR20170058958A - 손상된 또는 병든 조직의 비-침습성 처치를 위한 다파장 광선치료 장치, 시스템 및 방법 - Google Patents
손상된 또는 병든 조직의 비-침습성 처치를 위한 다파장 광선치료 장치, 시스템 및 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170058958A KR20170058958A KR1020177009408A KR20177009408A KR20170058958A KR 20170058958 A KR20170058958 A KR 20170058958A KR 1020177009408 A KR1020177009408 A KR 1020177009408A KR 20177009408 A KR20177009408 A KR 20177009408A KR 20170058958 A KR20170058958 A KR 20170058958A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- wavelength
- eye
- patient
- tissue
- Prior art date
Links
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims abstract description 324
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 261
- 238000001126 phototherapy Methods 0.000 title claims abstract description 202
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims abstract description 136
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 98
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 claims abstract description 97
- 201000010099 disease Diseases 0.000 claims abstract description 90
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000035876 healing Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 225
- 208000022873 Ocular disease Diseases 0.000 claims description 91
- 108090000365 Cytochrome-c oxidases Proteins 0.000 claims description 74
- 102000000634 Cytochrome c oxidase subunit IV Human genes 0.000 claims description 73
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 claims description 43
- 208000002780 macular degeneration Diseases 0.000 claims description 42
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 41
- 206010064930 age-related macular degeneration Diseases 0.000 claims description 39
- 210000000744 eyelid Anatomy 0.000 claims description 38
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 37
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 claims description 34
- 208000011325 dry age related macular degeneration Diseases 0.000 claims description 29
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 claims description 26
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 claims description 26
- 230000003915 cell function Effects 0.000 claims description 25
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims description 25
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 claims description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 24
- 208000010038 Ischemic Optic Neuropathy Diseases 0.000 claims description 23
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 23
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 21
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 20
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 claims description 20
- 206010030924 Optic ischaemic neuropathy Diseases 0.000 claims description 19
- 230000008685 targeting Effects 0.000 claims description 19
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 claims description 18
- 206010012689 Diabetic retinopathy Diseases 0.000 claims description 17
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 17
- 208000030533 eye disease Diseases 0.000 claims description 15
- 208000010412 Glaucoma Diseases 0.000 claims description 14
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 13
- 206010038910 Retinitis Diseases 0.000 claims description 12
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 12
- 206010046851 Uveitis Diseases 0.000 claims description 11
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 11
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 11
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 claims description 10
- 230000009692 acute damage Effects 0.000 claims description 9
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 9
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 9
- 208000000208 Wet Macular Degeneration Diseases 0.000 claims description 8
- 206010023332 keratitis Diseases 0.000 claims description 8
- 208000032087 Hereditary Leber Optic Atrophy Diseases 0.000 claims description 7
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 7
- 201000003533 Leber congenital amaurosis Diseases 0.000 claims description 6
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims description 5
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 claims description 4
- 208000034656 Contusions Diseases 0.000 claims description 4
- 206010010984 Corneal abrasion Diseases 0.000 claims description 4
- 208000028006 Corneal injury Diseases 0.000 claims description 4
- 206010011033 Corneal oedema Diseases 0.000 claims description 4
- 208000003556 Dry Eye Syndromes Diseases 0.000 claims description 4
- 206010013774 Dry eye Diseases 0.000 claims description 4
- 208000003435 Optic Neuritis Diseases 0.000 claims description 4
- 201000004681 Psoriasis Diseases 0.000 claims description 4
- 206010038926 Retinopathy hypertensive Diseases 0.000 claims description 4
- 208000036142 Viral infection Diseases 0.000 claims description 4
- 210000002159 anterior chamber Anatomy 0.000 claims description 4
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 4
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 claims description 4
- 201000004778 corneal edema Diseases 0.000 claims description 4
- 201000001948 hypertensive retinopathy Diseases 0.000 claims description 4
- 201000004614 iritis Diseases 0.000 claims description 4
- 230000009385 viral infection Effects 0.000 claims description 4
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 claims description 4
- 201000004624 Dermatitis Diseases 0.000 claims description 3
- 208000002847 Surgical Wound Diseases 0.000 claims description 3
- 208000010668 atopic eczema Diseases 0.000 claims description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims description 3
- 210000000720 eyelash Anatomy 0.000 claims description 3
- 230000008284 neuronal mechanism Effects 0.000 claims description 3
- 201000002761 non-arteritic anterior ischemic optic neuropathy Diseases 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 claims description 3
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 208000003265 stomatitis Diseases 0.000 claims description 3
- 230000002792 vascular Effects 0.000 claims description 3
- 208000029910 Anterior chamber disease Diseases 0.000 claims description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 2
- 239000003124 biologic agent Substances 0.000 claims description 2
- 230000035899 viability Effects 0.000 claims description 2
- 208000026726 vitreous disease Diseases 0.000 claims description 2
- 208000003606 Congenital Rubella Syndrome Diseases 0.000 claims 2
- 206010052015 cytokine release syndrome Diseases 0.000 claims 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims 2
- 208000017520 skin disease Diseases 0.000 claims 2
- 206010040954 Skin wrinkling Diseases 0.000 claims 1
- 201000007201 aphasia Diseases 0.000 claims 1
- 208000029162 bladder disease Diseases 0.000 claims 1
- 230000001268 conjugating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 claims 1
- 230000002165 photosensitisation Effects 0.000 claims 1
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 claims 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 claims 1
- 208000026533 urinary bladder disease Diseases 0.000 claims 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 314
- 210000001508 eye Anatomy 0.000 description 242
- 206010057190 Respiratory tract infections Diseases 0.000 description 79
- 230000002207 retinal effect Effects 0.000 description 62
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 47
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 43
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 38
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 34
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 34
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 34
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 33
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 30
- 238000013536 ocular coherence tomography Methods 0.000 description 28
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 28
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 24
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 24
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 22
- ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-J ATP(4-) Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O)[C@@H](O)[C@H]1O ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-J 0.000 description 20
- ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N Adenosine triphosphate Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)C(O)C1O ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 20
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 18
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 17
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 17
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 17
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 17
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 16
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 16
- 230000004044 response Effects 0.000 description 16
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 15
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 15
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 15
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 15
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 15
- 230000002407 ATP formation Effects 0.000 description 14
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 14
- 230000036755 cellular response Effects 0.000 description 14
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 14
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 14
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 14
- 238000011269 treatment regimen Methods 0.000 description 14
- 230000009102 absorption Effects 0.000 description 13
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 13
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 13
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 13
- 208000017442 Retinal disease Diseases 0.000 description 12
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 12
- 238000001415 gene therapy Methods 0.000 description 12
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 12
- 210000003583 retinal pigment epithelium Anatomy 0.000 description 12
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 12
- 208000003569 Central serous chorioretinopathy Diseases 0.000 description 11
- 208000033379 Chorioretinopathy Diseases 0.000 description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 11
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 11
- 230000002438 mitochondrial effect Effects 0.000 description 11
- 229940121363 anti-inflammatory agent Drugs 0.000 description 9
- 239000002260 anti-inflammatory agent Substances 0.000 description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 9
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 9
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 9
- 210000002901 mesenchymal stem cell Anatomy 0.000 description 9
- 210000001328 optic nerve Anatomy 0.000 description 9
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 8
- 102000001253 Protein Kinase Human genes 0.000 description 8
- 102000005789 Vascular Endothelial Growth Factors Human genes 0.000 description 8
- 108010019530 Vascular Endothelial Growth Factors Proteins 0.000 description 8
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 8
- 238000000540 analysis of variance Methods 0.000 description 8
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 230000005750 disease progression Effects 0.000 description 8
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 8
- 230000004898 mitochondrial function Effects 0.000 description 8
- 210000001700 mitochondrial membrane Anatomy 0.000 description 8
- 108060006633 protein kinase Proteins 0.000 description 8
- 206010061818 Disease progression Diseases 0.000 description 7
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 7
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 7
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 7
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 7
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 description 7
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 7
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 7
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 6
- 230000019522 cellular metabolic process Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 6
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 208000028867 ischemia Diseases 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 6
- 230000000258 photobiological effect Effects 0.000 description 6
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 6
- 201000006474 Brain Ischemia Diseases 0.000 description 5
- 208000002177 Cataract Diseases 0.000 description 5
- 206010008120 Cerebral ischaemia Diseases 0.000 description 5
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 5
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 5
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 5
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 5
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 5
- 206010008118 cerebral infarction Diseases 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 5
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 5
- 229940076783 lucentis Drugs 0.000 description 5
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 5
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 5
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 5
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 5
- 238000012636 positron electron tomography Methods 0.000 description 5
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 5
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 5
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 5
- 102000013455 Amyloid beta-Peptides Human genes 0.000 description 4
- 108010090849 Amyloid beta-Peptides Proteins 0.000 description 4
- 206010025421 Macule Diseases 0.000 description 4
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 4
- 238000000692 Student's t-test Methods 0.000 description 4
- 230000006933 amyloid-beta aggregation Effects 0.000 description 4
- YZXBAPSDXZZRGB-DOFZRALJSA-N arachidonic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCC(O)=O YZXBAPSDXZZRGB-DOFZRALJSA-N 0.000 description 4
- 239000013592 cell lysate Substances 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 4
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 4
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 4
- 230000008338 local blood flow Effects 0.000 description 4
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 4
- 208000015122 neurodegenerative disease Diseases 0.000 description 4
- 238000012831 peritoneal equilibrium test Methods 0.000 description 4
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 description 4
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000649 photocoagulation Effects 0.000 description 4
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 4
- 238000012877 positron emission topography Methods 0.000 description 4
- 230000019491 signal transduction Effects 0.000 description 4
- 241000894007 species Species 0.000 description 4
- 238000012353 t test Methods 0.000 description 4
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 4
- 229940124549 vasodilator Drugs 0.000 description 4
- 239000003071 vasodilator agent Substances 0.000 description 4
- 201000004569 Blindness Diseases 0.000 description 3
- 102000016918 Complement C3 Human genes 0.000 description 3
- 108010028780 Complement C3 Proteins 0.000 description 3
- 108010052832 Cytochromes Proteins 0.000 description 3
- 102000018832 Cytochromes Human genes 0.000 description 3
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 3
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 3
- XKMLYUALXHKNFT-UUOKFMHZSA-N Guanosine-5'-triphosphate Chemical compound C1=2NC(N)=NC(=O)C=2N=CN1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O XKMLYUALXHKNFT-UUOKFMHZSA-N 0.000 description 3
- 102100026046 Mannan-binding lectin serine protease 2 Human genes 0.000 description 3
- 101710117460 Mannan-binding lectin serine protease 2 Proteins 0.000 description 3
- 208000007014 Retinitis pigmentosa Diseases 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 3
- -1 and the complement Proteins 0.000 description 3
- 201000007058 anterior ischemic optic neuropathy Diseases 0.000 description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
- 229940120638 avastin Drugs 0.000 description 3
- 230000001764 biostimulatory effect Effects 0.000 description 3
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 3
- 208000037976 chronic inflammation Diseases 0.000 description 3
- 208000037893 chronic inflammatory disorder Diseases 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 3
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 3
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 3
- 238000004980 dosimetry Methods 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 230000037149 energy metabolism Effects 0.000 description 3
- 238000011985 exploratory data analysis Methods 0.000 description 3
- 230000004424 eye movement Effects 0.000 description 3
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 3
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 3
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 3
- 230000004968 inflammatory condition Effects 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 3
- 239000003394 isomerase inhibitor Substances 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 229930027945 nicotinamide-adenine dinucleotide Natural products 0.000 description 3
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 3
- 208000020911 optic nerve disease Diseases 0.000 description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 3
- 230000010627 oxidative phosphorylation Effects 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 3
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000000790 retinal pigment Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011285 therapeutic regimen Methods 0.000 description 3
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 3
- 230000003827 upregulation Effects 0.000 description 3
- 235000019195 vitamin supplement Nutrition 0.000 description 3
- 206010003694 Atrophy Diseases 0.000 description 2
- 102000014914 Carrier Proteins Human genes 0.000 description 2
- 108010078791 Carrier Proteins Proteins 0.000 description 2
- 208000017667 Chronic Disease Diseases 0.000 description 2
- 208000028698 Cognitive impairment Diseases 0.000 description 2
- 208000016134 Conjunctival disease Diseases 0.000 description 2
- 206010012667 Diabetic glaucoma Diseases 0.000 description 2
- 208000008069 Geographic Atrophy Diseases 0.000 description 2
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 2
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000004310 Ion Channels Human genes 0.000 description 2
- 229940118465 Isomerase inhibitor Drugs 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 2
- 206010061323 Optic neuropathy Diseases 0.000 description 2
- 208000002158 Proliferative Vitreoretinopathy Diseases 0.000 description 2
- 102000006270 Proton Pumps Human genes 0.000 description 2
- 108010083204 Proton Pumps Proteins 0.000 description 2
- 206010063837 Reperfusion injury Diseases 0.000 description 2
- 206010038934 Retinopathy proliferative Diseases 0.000 description 2
- 208000006011 Stroke Diseases 0.000 description 2
- 108060008682 Tumor Necrosis Factor Proteins 0.000 description 2
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 2
- 230000036982 action potential Effects 0.000 description 2
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 2
- RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N aluminum gallium Chemical compound [Al].[Ga] RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002424 anti-apoptotic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002391 anti-complement effect Effects 0.000 description 2
- 108010008730 anticomplement Proteins 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- 229940114079 arachidonic acid Drugs 0.000 description 2
- 235000021342 arachidonic acid Nutrition 0.000 description 2
- 230000037444 atrophy Effects 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 230000008512 biological response Effects 0.000 description 2
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 2
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000004640 cellular pathway Effects 0.000 description 2
- 230000005754 cellular signaling Effects 0.000 description 2
- 208000010877 cognitive disease Diseases 0.000 description 2
- 238000002648 combination therapy Methods 0.000 description 2
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 2
- 210000000795 conjunctiva Anatomy 0.000 description 2
- 208000021921 corneal disease Diseases 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012864 cross contamination Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000001120 cytoprotective effect Effects 0.000 description 2
- 230000034994 death Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 2
- 238000012631 diagnostic technique Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 206010015037 epilepsy Diseases 0.000 description 2
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 2
- 210000005081 epithelial layer Anatomy 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 231100000040 eye damage Toxicity 0.000 description 2
- 210000004700 fetal blood Anatomy 0.000 description 2
- 230000001605 fetal effect Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 150000002306 glutamic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 2
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 230000007954 hypoxia Effects 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000000302 ischemic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 2
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 2
- 230000021121 meiosis Effects 0.000 description 2
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 2
- 230000005787 mitochondrial ATP synthesis coupled electron transport Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000010172 mouse model Methods 0.000 description 2
- 208000021971 neovascular inflammatory vitreoretinopathy Diseases 0.000 description 2
- 210000000944 nerve tissue Anatomy 0.000 description 2
- 210000005157 neural retina Anatomy 0.000 description 2
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 2
- 239000004090 neuroprotective agent Substances 0.000 description 2
- 231100000189 neurotoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002887 neurotoxic effect Effects 0.000 description 2
- BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-N nicotinamide-adenine dinucleotide Chemical compound C1=CCC(C(=O)N)=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O2)N2C3=NC=NC(N)=C3N=C2)O)O1 BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-N 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 238000002577 ophthalmoscopy Methods 0.000 description 2
- 238000012014 optical coherence tomography Methods 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008506 pathogenesis Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000011458 pharmacological treatment Methods 0.000 description 2
- 210000000608 photoreceptor cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 2
- 239000000902 placebo Substances 0.000 description 2
- 229940068196 placebo Drugs 0.000 description 2
- 210000002826 placenta Anatomy 0.000 description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000002062 proliferating effect Effects 0.000 description 2
- 230000006785 proliferative vitreoretinopathy Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000004952 protein activity Effects 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 230000009103 reabsorption Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 238000009256 replacement therapy Methods 0.000 description 2
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 2
- 230000004243 retinal function Effects 0.000 description 2
- 230000004287 retinal location Effects 0.000 description 2
- 210000003786 sclera Anatomy 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000036555 skin type Effects 0.000 description 2
- 229940126586 small molecule drug Drugs 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000003637 steroidlike Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000000451 tissue damage Effects 0.000 description 2
- 231100000827 tissue damage Toxicity 0.000 description 2
- 230000017423 tissue regeneration Effects 0.000 description 2
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 102000003390 tumor necrosis factor Human genes 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 102100021569 Apoptosis regulator Bcl-2 Human genes 0.000 description 1
- 208000033310 Atrophy of globe Diseases 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100030497 Cytochrome c Human genes 0.000 description 1
- 108010075031 Cytochromes c Proteins 0.000 description 1
- 206010012688 Diabetic retinal oedema Diseases 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010052804 Drug tolerance Diseases 0.000 description 1
- 208000020564 Eye injury Diseases 0.000 description 1
- 238000000729 Fisher's exact test Methods 0.000 description 1
- 229910000878 H alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 101000971171 Homo sapiens Apoptosis regulator Bcl-2 Proteins 0.000 description 1
- 108090001005 Interleukin-6 Proteins 0.000 description 1
- 201000000639 Leber hereditary optic neuropathy Diseases 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010029113 Neovascularisation Diseases 0.000 description 1
- 208000012902 Nervous system disease Diseases 0.000 description 1
- 208000025966 Neurological disease Diseases 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010034960 Photophobia Diseases 0.000 description 1
- 206010039705 Scleritis Diseases 0.000 description 1
- 229940121773 Secretase inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 108010073929 Vascular Endothelial Growth Factor A Proteins 0.000 description 1
- 206010047513 Vision blurred Diseases 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VMUINZNVFBXDFL-UHFFFAOYSA-N [Li+].[O-2].[O-2].[O-2].O.O.[V+5] Chemical compound [Li+].[O-2].[O-2].[O-2].O.O.[V+5] VMUINZNVFBXDFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBDMJGHBCPNRGF-UHFFFAOYSA-M [OH-].[Li+].[O-2].[Mn+2] Chemical compound [OH-].[Li+].[O-2].[Mn+2] FBDMJGHBCPNRGF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XJLXINKUBYWONI-DQQFMEOOSA-N [[(2r,3r,4r,5r)-5-(6-aminopurin-9-yl)-3-hydroxy-4-phosphonooxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] [(2s,3r,4s,5s)-5-(3-carbamoylpyridin-1-ium-1-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methyl phosphate Chemical compound NC(=O)C1=CC=C[N+]([C@@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@H](COP([O-])(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]3[C@H]([C@@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](O3)N3C4=NC=NC(N)=C4N=C3)O)O2)O)=C1 XJLXINKUBYWONI-DQQFMEOOSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 208000037883 airway inflammation Diseases 0.000 description 1
- 230000033115 angiogenesis Effects 0.000 description 1
- 230000002491 angiogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002583 angiography Methods 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 description 1
- 239000005441 aurora Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 208000010217 blepharitis Diseases 0.000 description 1
- 210000005252 bulbus oculi Anatomy 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000021164 cell adhesion Effects 0.000 description 1
- 230000005779 cell damage Effects 0.000 description 1
- 208000037887 cell injury Diseases 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 210000003986 cell retinal photoreceptor Anatomy 0.000 description 1
- 230000025611 cell-substrate adhesion Effects 0.000 description 1
- 230000004635 cellular health Effects 0.000 description 1
- 238000011284 combination treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 201000011190 diabetic macular edema Diseases 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000673 dose–response relationship Toxicity 0.000 description 1
- 230000000763 evoking effect Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 210000004709 eyebrow Anatomy 0.000 description 1
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000013534 fluorescein angiography Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000026781 habituation Effects 0.000 description 1
- 210000003780 hair follicle Anatomy 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 210000003958 hematopoietic stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011337 individualized treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000004410 intraocular pressure Effects 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 238000002647 laser therapy Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 208000013469 light sensitivity Diseases 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000018769 loss of vision Diseases 0.000 description 1
- 231100000864 loss of vision Toxicity 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007102 metabolic function Effects 0.000 description 1
- 230000029052 metamorphosis Effects 0.000 description 1
- 230000008811 mitochondrial respiratory chain Effects 0.000 description 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 1
- 230000000926 neurological effect Effects 0.000 description 1
- 210000004967 non-hematopoietic stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008177 pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000002428 photodynamic therapy Methods 0.000 description 1
- 230000004983 pleiotropic effect Effects 0.000 description 1
- 210000001778 pluripotent stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229940085946 preservision Drugs 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000010344 pupil dilation Effects 0.000 description 1
- 230000001179 pupillary effect Effects 0.000 description 1
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 1
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008844 regulatory mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004268 retinal thickening Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000013349 risk mitigation Methods 0.000 description 1
- 230000009919 sequestration Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 1
- 108091005703 transmembrane proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000035160 transmembrane proteins Human genes 0.000 description 1
- 208000019553 vascular disease Diseases 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 239000013603 viral vector Substances 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
- 230000004382 visual function Effects 0.000 description 1
- 230000004393 visual impairment Effects 0.000 description 1
- 230000004412 visual outcomes Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/0079—Methods or devices for eye surgery using non-laser electromagnetic radiation, e.g. non-coherent light or microwaves
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
- A61N5/0616—Skin treatment other than tanning
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
- A61N5/062—Photodynamic therapy, i.e. excitation of an agent
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
- A61N5/0622—Optical stimulation for exciting neural tissue
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
- A61N5/0624—Apparatus adapted for a specific treatment for eliminating microbes, germs, bacteria on or in the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N5/067—Radiation therapy using light using laser light
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F2009/00861—Methods or devices for eye surgery using laser adapted for treatment at a particular location
- A61F2009/00863—Retina
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N2005/0626—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N2005/0635—Radiation therapy using light characterised by the body area to be irradiated
- A61N2005/0643—Applicators, probes irradiating specific body areas in close proximity
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N2005/0635—Radiation therapy using light characterised by the body area to be irradiated
- A61N2005/0643—Applicators, probes irradiating specific body areas in close proximity
- A61N2005/0645—Applicators worn by the patient
- A61N2005/0647—Applicators worn by the patient the applicator adapted to be worn on the head
- A61N2005/0648—Applicators worn by the patient the applicator adapted to be worn on the head the light being directed to the eyes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N2005/065—Light sources therefor
- A61N2005/0651—Diodes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N2005/0658—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
- A61N2005/0659—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used infrared
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/06—Radiation therapy using light
- A61N2005/0658—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
- A61N2005/0662—Visible light
-
- A61N2005/067—
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Surgery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
Abstract
다파장 저 레벨 광 치료("PBM"), 특히 별개의 파장을 갖는 2가지 이상의 선량의 광의 세포 또는 조직에의 정합된 그리고 표적화된 전달을 통해 세포 및/또는 조직의 기능성을 개선하고/하거나 그것에 대한 기능성을 회복시키기 위한 다파장 PBM 및 다른 광선치료 시스템 및 방법을 포함하는, 장애 또는 질환의 처치를 위한 다파장 광선치료 장치, 시스템 및 방법이 제공되고, 여기서 2가지 이상의 선량의 광은, 정합된 방식으로 전달될 때, 활성화될 때 원하는 표적 세포 기능성을 제공하고/하거나 향상시키는 2개 이상의 감광 인자의 활성을 자극할 수 있다. 안과용 광선치료 장치, 시스템, 및 처치 방법은 눈을 선택된 다파장의 광에 노출시켜 손상된 또는 병든 눈 조직의 치유를 촉진시킨다. 장치는 내부를 갖는 하우징; 하우징 상에 배치되는 아이피스로서, 아이피스에 인접한 환자의 눈의 배치를 위해 구성되고 배열되는, 아이피스; 제1 치료 파장을 갖는 제1 광 빔을 생성하고 하우징 내에 배치되는 제1 광원; 제2 치료 파장을 갖는 제2 광 빔을 생성하고 하우징 내에 배치되는 제2 광원으로서, 제2 치료 파장은 적어도 25 nm만큼 제1 치료 파장과 상이한, 제2 광원을 포함한다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
2015년 9월 9일자로 출원된 본 PCT 국제 특허 출원은 각각 2014년 9월 9일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/048,182호, 제62/048,187호, 및 제62/048,211호의 이익을 청구한다. 미국 가특허 출원 제62/048,182호, 제62/048,187호, 및 제62/048,211호는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
기술분야
본 개시 내용은 일반적으로 다파장(multi-wavelength) 광생체조절(photobiomodulation, "PBM")을 포함하는 다파장 광선치료(phototherapy)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 각각 별개의 파장 피크를 갖는 2가지 이상의 선량(dose)의 광의 세포 또는 조직에의 정합된 그리고 표적화된 전달(coordinated and targeted delivery)을 통해, 손상된 또는 병든 눈 세포 또는 조직과 같은 세포 또는 조직의 기능성을 개선하거나 회복시키기 위한, 안과용 광선치료 장치, 시스템, 및 방법을 포함하는 비-침습성 광선치료 장치, 시스템, 및 방법이 본 명세서에 개시되며, 여기서 2가지 이상의 선량의 광은 정합된 방식으로 전달될 때 2개 이상의 감광 인자(light-sensitive factor) 또는 광수용체(photoacceptor)의 활성을 조절하여 손상된 또는 병든 세포 또는 조직의 치유를 촉진시킨다.
광은 흔히 광생체조절("PBM") 또는 저 레벨 광 치료(light therapy)로 지칭되는 과정에서의 생물학적 활성을 자극하거나 억제하기 위해 세포 조직 내에 상이한 메커니즘에 따라 작용할 수 있다. PBM은 매우 다양한 질환 상태에서 이로운 효과를 생성하기 위해 신체의 표면에 인가되는 레이저 또는 비-간섭성 광원에 의해 생성되는 가시 광 내지 근적외선 광(NIR)(500 내지 1000 nm)의 사용을 수반한다. 문헌[Chung et al., Ann. Biomed. Eng (2011)]; 문헌[Hashmi et al., PM. R . 2: S292-S305 (2010)]; 문헌[Rojas et al., Dovepress 2011:49-67 (2011)]; 및 문헌[Tata and Waynant, Laser and Photonics Reviews 5:1-12 (2010)]. PBM은 세포에 대한 손상을 현저히 초래함이 없이, 적합한 세기, 에너지, 및 파장을 가진 광의 사용을 필요로 한다.
세포 레벨에서의 PBM의 메커니즘은 대사 기능의 안정화를 가져오는 미토콘드리아 호흡 연쇄 성분(mitochondrial respiratory chain component)의 활성화의 결과로 간주되었다. 더욱 확실해지고 있는 증거가 사이토크롬 C 산화효소(cytochrome C oxidase, CCO)가 원적색 내지 근적외선 스펙트럼 범위의 광의 주요 광수용체인 것을 제시한다. 문헌[Grossman et al., Lasers. Surg . Med. 22:212-218 (1998)]; 문헌[Kara et al., J. Photochem. Photobiol . B. 27:219-223 (1995)]; 문헌[Karu and Kolyakov, Photomed. Laser Surg . 23:355-361 (2005)]; 문헌[Kara et al., Lasers Surg. Med. 36:307-314 (2005)]; 및 문헌[Wong-Riley et al., J. Biol. Chem. 280:4761-4771 (2005)].
눈에 피해를 입힐 수 있는 외상 또는 질환을 포함하는 많은 장애가 있다. 안구 질환은 예를 들어 녹내장, 연령-관련 황반 변성, 당뇨병성 망막증, 색소성 망막염, 중심 장액 망막병증(central serous retinopathy, CRS), 비-동맥염성 전방 허혈 시신경병증(non-arteritic anterior ischemic optic neuropathy, NAION), 레베르 유전 시신경병증(Leber's hereditary optic neuropathy) 질환, 포도막염 등을 포함할 수 있다. 다른 장애는 신체적 외상(예컨대, 백내장 또는 수정체 수술) 또는 안구 손상 또는 변성의 다른 원인을 포함할 수 있다. 안구 변성은 안구 외상 또는 수술과 같은 일차 파괴 사건(primary destructive event)뿐만 아니라, 일차 파괴 또는 질환 사건의 발생으로 인해 세포에 의해 유발되는 이차, 지연성 및 진행성 파괴 메커니즘에 기인하는 세포 파괴의 과정을 포함할 수 있다.
이들 안구 질환, 장애, 또는 변성의 처치를 위한 방법 및 장치를 개발하는 것이 바람직하다. 특히, 수술 또는 약리적 처치보다 덜 침습성이거나 적은 부작용을 가질 수 있는 또는 치유 또는 처치를 돕기 위해 수술 또는 약리적 처치와 함께 사용될 수 있는 처치를 위한 방법 및 장치를 개발하는 것이 바람직하다.
본 개시 내용은 결여된 또는 감손된 세포 또는 조직 기능성과 관련되는 장애 또는 질환의 비-침습성 처치에 사용하기 위한 다파장 광선치료 장치, 시스템, 및 방법을 제공한다. 따라서, 본 명세서에 개시된 다파장 광선치료 장치, 시스템, 및 방법은 장애 또는 질환과 관련되는 세포 또는 조직에서 감손된 기능성을 향상시키거나 활동항진(hyperactive) 기능성을 감소시키거나 변경된 기능성을 교정하여 증상을 감소시키거나 장애 또는 질환의 하나 이상의 양태의 진행을 둔화시키기 위해, 장애 또는 질환을 앓는 환자 내의 세포 또는 조직에의 2가지 이상의 별개의 파장들의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달에 의한 치료 사용을 위해 구성될 수 있다.
소정 실시예 내에서, 본 개시 내용은 표적 세포의 하나 이상의 기능성을 개선하고/하거나 회복시키기 위한 다파장 광선치료 장치, 시스템, 및 방법을 제공하고, 이러한 시스템 및 방법은 2개 이상의 감광 인자들 또는 광수용체들의 활성을 자극하여 표적 세포 기능성, 특히 장애 및/또는 질환과 관련되는 표적 세포의 기능성을 개선하고/하거나 회복시키기 위한 2가지 이상의 별개의 파장들의 광의 세포 및/또는 조직에의 정합된 그리고 표적화된 전달을 포함한다.
다른 실시예 내에서, 본 개시 내용은 세포 및/또는 조직에서 사이토크롬 c 산화효소(CCO) 활성을 자극하기 위한 다파장 광선치료 장치, 시스템, 및 방법을 제공하고, 이러한 방법은 CCO 활성과 관련되는 그리고 그것에 필요한 2개 이상의 감광 인자들을 갖는 세포에의 2가지 이상의 선량들의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달을 포함하며, 여기서 제1 광 선량이 CCO 내의 제1 감광 인자를 활성화시킬 수 있는 제1 파장을 갖고 제2 광 선량이 CCO 내의 제2 감광 인자를 활성화시킬 수 있는 제2 파장을 가져 CCO활성을 자극한다. 이들 실시예의 소정 태양 내에서, CCO 활성을 자극하는 것은 표적 세포, 특히 표적 조직, 예컨대 세포내 CCO 활성을 증가시킴으로써 그의 소정 양태가 역전될 수 있고/있거나 그의 진행이 둔화될 수 있는 장애 및/또는 질환과 관련되는 하나 이상의 세포를 갖는 표적 조직 내의 표적 세포의 기능성을 개선하고/하거나 회복시킨다.
추가의 실시예 내에서, 본 개시 내용은 하나 이상의 결여된 또는 감손된 세포 기능성과 관련되는 장애 및/또는 질환을 앓는 환자의 처치를 위한 다파장 광선치료 장치, 시스템, 및 방법을 제공하고, 여기서 이러한 시스템 및 방법은 결여된 세포 기능성을 회복시키고/시키거나 감손된 세포 기능성을 향상시켜 장애 및/또는 질환을 처치하기 위한 환자 내의 하나 이상의 세포에의 2가지 이상의 별개의 파장들의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달을 포함한다. 이들 실시예의 소정 태양 내에서, 결여된 또는 감손된 세포 기능성은 세포내 기능성과 관련되는 그리고 그것에 필요한 2개 이상의 감광 인자들을 갖는 표적 세포 내에서의 세포내 기능성, 예컨대 세포내 CCO 활성을 포함한다.
또 다른 실시예 내에서, 본 개시 내용은 안구 세포에서 하나 이상의 결여된 그리고/또는 감손된 기능성과 관련되는 안구 장애 및/또는 질환을 앓는 환자의 처치를 위한 다파장 광선치료 장치, 시스템, 및 방법을 제공하고, 이러한 시스템 및 방법은 안구 세포에 대한 결여된 그리고/또는 감손된 기능성을 회복시키고/시키거나 향상시켜 안구 장애 및/또는 질환을 처치하기 위한 환자의 눈에의 2가지 이상의 별개의 파장들의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달을 포함한다.
이들 장치, 시스템, 및 방법의 소정 태양 내에서, 안구 장애 및/또는 질환은 예를 들어 시력 저하(blurred vision) 또는 실명(loss of vision), 시력 장애, 염증, 및 대비 감도(contrast sensitivity) 저하와 같은 안구 변성 질환을 포함하는 급성 또는 만성 안구 장애 및/또는 질환이다.
이들 장치, 시스템, 및 방법의 다른 태양 내에서, 안구 장애 및/또는 질환은 예를 들어 녹내장, 건성 또는 습성을 포함하는 연령-관련 황반 변성(AMD), 당뇨병성 망막증, 색소성 망막염, CRS, NAION, 레베르병, 안구 수술, 포도막염, 고혈압성 망막증, 또는 혈관 또는 신경 메커니즘을 통해 눈의 하나 이상의 기능을 방해하는 과정, 및 시신경염과 같은 안구 증후군이다.
이들 장치, 시스템, 및 방법의 추가의 태양 내에서, 안구 장애 및/또는 질환은 안검염, 눈가 주름, 지루, 또는 예를 들어 건선 및 습진과 같은 다른 안검 피부 질환을 포함하는 급성 또는 만성 안구 안검 질환이다.
이들 장치, 시스템, 및 방법의 또 다른 태양 내에서, 안구 장애 및/또는 질환은 급성 손상, 예컨대 노출 각막염 또는 UV 각막염, 안구 건조증, 바이러스 감염, 박테리아 감염, 각막 찰과상, 각막 부종, 수술 절개, 관통상, 상공막염 또는 공막염을 포함하는 급성 또는 만성 안구 결막 또는 각막 질환이다.
이들 장치, 시스템, 및 방법의 또 다른 추가의 태양 내에서, 안구 장애 및/또는 질환은 홍채염, 유리체염, 안구내염(박테리아 및 무균)을 포함하는 급성 또는 만성 전안방(anterior chamber) 및 유리체 질환이다.
적어도 일부 실시예에서, 하나 이상의 안구 장애 또는 질환과 관련된 증상을 겪는 대상 또는 하나 이상의 안구 장애 또는 질환으로 진단받은 대상에게, 안검이 개방된 또는 폐쇄된 상태의 대상의 눈, 공막 또는 표적 조직에의 접근을 제공하는 임의의 각도 접근법을 통해, PBM 치료를 제공하도록 기기가 구성된다. 기기는 단독으로, 독립적인 방식으로, 또는 원격 제어 장치로부터의 신호에 응답하여 작동할 수 있는 컨트롤러를 포함할 수 있다. 컨트롤러는 대상의 안구 조직에 광을 전달하도록 구성되는 하나 이상의 광원들을 활성화시킬 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 장치, 시스템, 및 방법은 급성 또는 만성 안구 질환과 같은 안구 질환의 합성 효과, 또는 그러한 안구 질환과 관련된 증상을 처치하거나 달리 개선하기 위해 사용될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 장치, 시스템, 및 방법은 시력 저하 또는 실명, 시력 장애, 염증, 허혈, 해부학적 침착물(예컨대, 리포퓨전(lipofusion), b-아밀로이드(b-amyloid) 또는 드루젠(drusen)), 및 대비 감도 저하와 같은 안구 변성 질환과 관련된 증상 또는 효과를 처치하거나 달리 개선하기 위해 사용될 수 있다.
몇몇 실시예에 따르면, 본 명세서에 기술된 장치, 시스템, 및 방법은 급성 또는 만성 안구 증후군(예컨대, 녹내장, 건성 또는 습성 연령-관련 황반 변성(AMD), 당뇨병성 망막증, 색소성 망막염, 중심 장액 망막병증(CRS), 비-동맥염성 전방 허혈 시신경병증(NAION), 레베르병, 안구 수술, 포도막염, 고혈압성 망막증, 또는 혈관 또는 신경 메커니즘을 통해 기능을 방해하는 임의의 과정, 및 시신경염)의 증상을 갖거나 겪는 대상을 처치하거나 달리 다루기 위해 사용된다.
본 명세서에 기술된 장치, 시스템, 및 방법은 또한 안검염, 눈가 주름, 지루 및 다른 안검 피부 질환, 즉 건선, 습진 등을 포함하는 급성 및 만성 안구 안검 질환을 가진 대상을 처치하거나 달리 다루기 위해 사용될 수 있다. 본 명세서에 기술된 기기 및 방법은 또한 임의의 급성 손상, 예컨대 노출 각막염 또는 UV 각막염, 안구 건조증, 바이러스 감염, 박테리아 감염, 각막 찰과상, 각막 부종, 수술 절개, 관통상, 상공막염 및 공막염을 포함하는 급성 및 만성 안구 결막 및 각막 질환을 가진 대상을 처치하거나 달리 다루기 위해 사용될 수 있다. 본 명세서에 기술된 장치, 시스템, 및 방법은 또한 홍채염, 유리체염, 안구내염(박테리아 및 무균)을 포함하는 급성 및 만성 전안방 및 유리체 질환을 가진 대상을 처치하거나 달리 다루기 위해 사용될 수 있다. 범주는 일반적으로 침범된 영역 또는 병인에 기초하여 결정되며, 일부 장애, 질환, 또는 질병이 2가지 이상의 범주들 사이에서 중복될 수 있는 것이 인식되어야 한다.
일 실시예에서, 본 개시 내용은 환자의 눈의 안구 조직에의 광 치료의 전달을 위한 자립형 장치(self-standing device)를 제공한다. 이러한 장치는 내부를 갖는 하우징; 하우징 상에 배치되는 아이피스(eyepiece)로서, 아이피스에 인접한 환자의 눈의 배치를 위해 구성되고 배열되는, 상기 아이피스; 제1 치료 파장을 갖는 제1 광 빔(light beam)을 생성하고 하우징 내에 배치되는 제1 광원; 제2 치료 파장을 갖는 제2 광 빔을 생성하고 하우징 내에 배치되는 제2 광원으로서, 제2 치료 파장은 적어도 25 nm만큼 제1 치료 파장과 상이한, 상기 제2 광원; 및 하우징 내에 배치되는 개구(aperture)를 포함한다. 장치는 환자의 눈에 광 치료를 제공하기 위해 제1 및 제2 광 빔들을 개구를 통해 그리고 아이피스를 통해 지향시키도록 구성되고 배열된다.
다른 실시예에서, 본 개시 내용은 환자의 눈의 안구 조직에의 광 치료의 전달을 위한 자립형 장치를 제공한다. 이러한 장치는 내부를 갖는 하우징; 하우징 상에 배치되는 아이피스로서, 아이피스에 인접한 환자의 눈의 배치를 위해 구성되고 배열되는, 상기 아이피스; 제1 치료 파장을 갖는 제1 광 빔을 생성하고 하우징 내에 배치되는 제1 광원; 제2 치료 파장을 갖는 제2 광 빔을 생성하고 하우징 내에 배치되는 제2 광원으로서, 제2 치료 파장은 적어도 25 nm만큼 제1 치료 파장과 상이한, 상기 제2 광원; 및 하우징 내에 배치되고 제1 치료 파장을 갖는 광을 실질적으로 통과시키며 제2 치료 파장을 갖는 광을 실질적으로 반사하도록 구성되고 배열되는 반사 필터(reflective filter)를 포함한다. 장치는 환자의 눈에 광 치료를 제공하기 위해 제1 및 제2 광 빔들을 반사 필터로 그리고 이어서 아이피스를 통해 지향시키도록 구성되고 배열된다.
다른 실시예 내에서, 본 개시 내용은 환자의 눈의 안구 조직에의 PBM 치료의 전달을 위한 착용가능 장치(wearable device)를 제공한다. 그러한 착용가능 장치는 전방 피스(front piece) 및 전방 피스로부터 연장되는 2개의 이어피스(earpiece)들을 포함하는 프레임; 제1 치료 파장을 갖는 제1 광 빔을 생성하고 프레임 내에 또는 프레임 상에 배치되는 제1 광원; 및 제2 치료 파장을 갖는 제2 광 빔을 생성하고 프레임 내에 또는 프레임 상에 배치되는 제2 광원으로서, 제2 치료 파장은 적어도 25 nm만큼 제1 치료 파장과 상이한, 상기 제2 광원을 포함한다. 제1 및 제2 광 빔들의 적어도 일부분은 환자가 착용가능 장치를 착용하고 있을 때 환자의 눈을 향해 지향된다.
관련 실시예는 환자의 눈의 안구 조직에의 PBM 치료의 전달을 위한 착용가능 장치이다. 이러한 장치는 전방 피스 및 전방 피스로부터 연장되는 2개의 이어피스들을 포함하는 프레임; 치료 파장을 갖는 광 빔을 생성하고 프레임 내에 배치되는 적어도 하나의 광원; 프레임 내에 배치되고 광 빔을 수광하도록 그리고 변조된 광 빔을 생성하기 위해 광 빔을 변조시키도록 위치되는 공간 광 변조기(spatial light modulator); 및 변조된 광 빔을 수광하고 환자가 장치를 착용하고 있을 때 변조된 광 빔의 적어도 일부분을 환자의 눈으로 지향시키기 위한 광 지향 요소를 포함한다.
추가의 실시예에서, 본 개시 내용은 본 명세서에 기술된 기기, 장치, 또는 시스템 중 임의의 것을 사용하여 환자의 안구 조직에 광 치료를 제공하는 방법을 제공한다. 소정 태양에서, 이러한 방법은 환자의 적어도 한쪽 눈을 장치의 아이피스에 배치하는 단계; 및 치료 효과를 생성하기 위해 제1 치료 파장 또는 제2 치료 파장 중 적어도 하나의 광을 장치로부터 환자의 적어도 한쪽 눈으로 지향시키는 단계를 포함한다. 다른 태양에서, 이러한 방법은 착용가능 장치를 환자 상에 배치하는 단계; 및 치료 효과를 생성하기 위해 제1 치료 파장 또는 제2 치료 파장 중 적어도 하나의 광을 장치로부터 환자의 적어도 한쪽 눈으로 지향시키는 단계를 포함한다.
본 개시 내용의 이들 및 다른 태양이 다양한 실시예의 소정 태양을 예시하는 하기 도면과 함께 가장 잘 이해될 것이다.
도 1a는 본 개시 내용에 따른, 안과용 광선치료 장치의 일 실시예의 배면 사시도.
도 1b는 본 개시 내용에 따른, 도 1a의 안과용 광선치료 장치의 정면도.
도 1c는 본 개시 내용에 따른, 도 1a의 안과용 광선치료 장치의 측면도.
도 1d는 본 개시 내용에 따른, 환자가 있는 도 1a의 안과용 광선치료 장치의 측면도.
도 2는 본 개시 내용에 따른, 턱 받침대를 가진 안과용 광선치료 장치의 제2 실시예의 일 실시예의 측면도.
도 3a는 본 개시 내용에 따른, 제거가능 환자 인터페이스 표면을 가진 안과용 광선치료 장치의 제3 실시예의 배면 사시도.
도 3b는 본 개시 내용에 따른, 도 3a의 안과용 광선치료 장치의 측면 사시도.
도 4는 본 개시 내용에 따른, 광 치료 장치와 함께 사용하기 위한 광 엔진의 일 실시예의 개략적인 단면도.
도 5는 본 개시 내용에 따른, 광 치료 장치와 함께 사용하기 위한 추가의 광학 구성요소를 가진 도 4의 광 엔진의 일 실시예의 개략적인 단면도.
도 6a는 본 개시 내용에 따른, 광 치료 장치와 함께 사용하기 위한 광학 구성요소의 일 실시예의 측면 사시도.
도 6b는 본 개시 내용에 따른, 광이 환자의 좌안으로 지향된 도 6a의 광학 구성요소의 측면 사시도.
도 6c는 본 개시 내용에 따른, 광이 환자의 우안으로 지향된 도 6a의 광학 구성요소의 측면 사시도.
도 7은 본 개시 내용에 따른, 광 치료를 제공하기 위한 시스템의 일 실시예의 구성요소의 개략적인 블록 다이어그램.
도 8은 본 개시 내용에 따른, 광 치료를 제공하기 위한 시스템에서의 공간 광 변조기의 사용의 개략적인 블록 다이어그램.
도 9는 본 개시 내용에 따른, 착용가능 안과용 광선치료 장치의 일 실시예의 측면 사시도.
도 10a는 본 개시 내용에 따른, 착용가능 안과용 광선치료 장치의 제2 실시예의 배면/측면 사시도.
도 10b는 본 개시 내용에 따른, 도 10a의 안과용 광선치료 장치의 배면도.
도 11a는 본 개시 내용에 따른, 착용가능 안과용 광선치료 장치의 제3 실시예의 배면/측면 사시도.
도 11b는 본 개시 내용에 따른, 도 11a의 안과용 광선치료 장치의 정면/측면 사시도.
도 11c는 본 개시 내용에 따른, 도 11a의 안과용 광선치료 장치의 배면도.
도 11d는 본 개시 내용에 따른, 도 11a의 안과용 광선치료 장치의 측면도.
도 11e는 본 개시 내용에 따른, 착용자의 눈으로의 광 이동 방향을 도시한 도 11a의 안과용 광선치료 장치의 단면도.
도 12a는 본 개시 내용에 따른, 착용가능 안과용 광선치료 장치의 제4 실시예의 배면/측면 사시도.
도 12b는 본 개시 내용에 따른, 착용가능 안과용 광선치료 장치의 제5 실시예의 배면/측면 사시도.
도 12c는 본 개시 내용에 따른, 착용자의 눈으로의 광 이동 방향을 도시한 도 12a 또는 도 12b의 안과용 광선치료 장치의 평면도.
도 13a는 본 개시 내용에 따른, 착용가능 안과용 광선치료 장치의 제6 실시예의 배면/측면 사시도.
도 13b는 본 개시 내용에 따른, 도 13a의 안과용 광선치료 장치의 평면도.
도 13c는 본 개시 내용에 따른, 도 13a의 안과용 광선치료 장치의 측면도.
도 13d는 본 개시 내용에 따른, 도 13a의 안과용 광선치료 장치의 투사 시스템(projection system)의 상세도.
도 14a는 본 개시 내용에 따른, 착용가능 안과용 광선치료 장치의 제7 실시예의 배면/측면 사시도.
도 14b는 본 개시 내용에 따른, 도 14a의 안과용 광선치료 장치의 평면도.
도 14c는 본 개시 내용에 따른, 도 14a의 안과용 광선치료 장치의 측면도.
도 14d는 본 개시 내용에 따른, 도 14a의 안과용 광선치료 장치의 투사 시스템의 상세도.
도 15는 본 개시 내용에 따른, 광 치료를 제공하기 위한 시스템의 일 실시예의 구성요소의 개략적인 블록 다이어그램.
도 16은 (예 1에 기술된) 본 개시 내용의 시스템 및 방법에 따른 다파장 광생체조절 치료의 과정 동안 모든 환자에 대한 평균을 도시한, 처치 전(0) 및 2, 4, 6, 및 12개월에서 도당 1.5 사이클(cycle per degree, cpd; 로그 단위)에서의 대비 감도의 막대 그래프. N = 18. 대비 감도에 대한 반복 측정 ANOVA (1.5 사이클/도): F (4,68) = 4.39, p는 0.0032 미만. (즉, 통계적으로 유의함)
도 17은 (예 1에 기술된) 본 개시 내용의 시스템 및 방법에 따른 다파장 광생체조절 치료의 과정에 의한, 처치 전(0) 및 처치-후 2, 4, 6, 및 12개월에서 모든 환자에 대한 평균 대비 감도 스코어를 도시하는, 3 cpd(로그 단위)에서의 대비 감도의 막대 그래프. N = 18. 대비 감도에 대한 반복 측정 ANOVA (3 사이클/도): F (4,68) = 11.44, p는 0.0001 미만. (즉, 통계적으로 유의함)
도 18은 (예 1에 기술된) 본 개시 내용의 시스템 및 방법에 따른 다파장 광생체조절 치료의 과정에 의한, 처치 전(0) 및 처치-후 2, 4, 6, 및 12개월에서 모든 환자에 대한 평균 로그MAR(LogMAR) ETDRS 스코어를 도시하는, ETDRS 시력(로그 MAR 단위)의 막대 그래프. N = 18. 반복 측정 ANOVA는 F (4,68) = 18.86을 산출함, p는 0.0001 미만. (즉, 통계적으로 유의함)
도 19는 본 개시 내용의 시스템 및 방법에 따른 다파장 광생체조절 치료의 과정을 받은, 건성 성인-발명 황반 변성(건성 AMD)을 앓는 환자에서의, 특히 중심 황반에서의, 망막 스캔 및 섹션(도 19a), 망막 두께(도 19b)를 도시하는 (예 2에 기술되고 표 1에 요약된 데이터를 나타내는) 안구 간섭성 단층촬영(ocular coherence tomography, OCT) 데이터.
도 20은 3주 처치 동안 주당 3x 후의 시력(visual acuity, VA) ETDRS 라인(Line) 개선을 달성한 환자의 눈의 백분율을 도시한 그래프. 처치전 기준선 VA 평균 레터 스코어(letter score) 대 3주 처치 후의 VA 평균 레터 스코어 간의 t-검정(t-test) 비교는 p < 0.05로 통계적으로 유의하였다. N = 41 눈.
도 21은 3주 처치 동안 주당 3x 후의 개별 환자에 대한 시력(VA) 레터 스코어의 변화(배경(background)으로부터의 변화)를 도시한 그래프. 처치전 기준선 VA 레터 스코어 대 3주 처치 후의 VA 레터 스코어 간의 t-검정 비교는 p < 0.05로 통계적으로 유의하였다. N = 41 눈.
도 22는 본 명세서에 개시된 방법에 따른 광생체조절("PBM") 치료 프로토콜 후의 해부학적 병리(드루젠 체적)의 감소를 도시한 그래프. 데이터는 3주 처치 동안 주당 3x 후의 개별 환자로부터의 것이다. 처치전 기준선 드루젠 체적 대 3주 처치 후의 드루젠 체적 간의 t-검정 비교는 p < 0.05로 통계적으로 유의하였다. N = 41 눈. 이들 데이터는 본 개시 내용의 방법에 따른 PBM 치료의 치료 이득을 보여준다.
도 23은 PBM 치료의 기준선, 3주, 및 3개월 후에서의 평균 시력, 대비 감도, 및 중심 드루젠을 요약한 표. 제시된 데이터는 환자 개체군으로부터의 평균 +/- 표준 편차(S.D.)이다.
도 24는 2개 이상의 감광 인자의 활성을 자극하여 표적 세포 기능성을 개선하거나 회복시키기 위해 2가지 이상의 별개의 파장의 광의 세포에의 정합된 그리고 표적화된 전달을 통해 표적 세포의 기능성을 개선하거나 회복시키기 위한 다파장 광선치료 시스템 및 방법의 일 실시예의 개략적인 흐름도.
도 25는 사이토크롬 c 산화효소(CCO) 활성과 관련되고 그것에 필요한 2개 이상의 감광 인자를 갖는 세포에의 2가지 이상의 선량의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달을 통해 세포에서 CCO 활성을 자극하기 위한 다파장 광선치료 시스템 및 방법의 일 실시예의 개략적인 흐름도로서, 여기서 제1 광 선량이 CCO 내의 제1 감광 인자를 활성화시킬 수 있는 제1 파장을 갖고 제2 광 선량이 CCO 내의 제2 감광 인자를 활성화시킬 수 있는 제2 파장을 가져 CCO 활성을 자극함.
도 26은 결여된 세포 기능성을 회복시키거나 감손된 세포 기능성을 향상시켜 장애 또는 질환을 처치하기 위해 환자 내의 하나 이상의 세포에의 2가지 이상의 별개의 파장의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달을 통해 하나 이상의 결여된 또는 감손된 세포 기능성과 관련되는 장애 또는 질환을 앓는 환자의 처치를 위한 다파장 광선치료 시스템 및 방법의 일 실시예의 개략적인 흐름도.
도 27은 안구 세포에서 하나 이상의 결여된 또는 감손된 기능성과 관련되는 안구 장애 또는 질환을 앓는 환자의 처치를 위한 다파장 광선치료 시스템 및 방법의 일 실시예의 개략적인 흐름도로서, 이러한 시스템 및 방법은 안구 세포에 대한 결여된 또는 감손된 기능성을 회복시키고/시키거나 향상시켜 안구 장애 또는 질환을 처치하기 위한 환자의 눈에의 2가지 이상의 별개의 파장의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달을 포함함.
도 28은 본 명세서에 개시되고 예 4에 상세히 기술된 시체 연구에 사용된 주요 측정 위치를 도시한 도면.
도 29는 본 명세서에 개시되고 예 4에 상세히 기술된 시체 연구로부터 획득된 평균 플루언스율(fluence rate)(개방된 눈)을 도시한 그래프.
도 30은 본 명세서에 개시되고 예 4에 상세히 기술된 시체 연구로부터 획득된 평균 플루언스율(폐쇄된 눈)을 도시한 그래프.
도 31은 본 명세서에 개시되고 예 4에 상세히 기술된 시체 연구에 사용된 적색 LED 광원에 대한 케이스 온도(℃)의 함수로서의 피크 파장 이동의 그래프.
도 1a는 본 개시 내용에 따른, 안과용 광선치료 장치의 일 실시예의 배면 사시도.
도 1b는 본 개시 내용에 따른, 도 1a의 안과용 광선치료 장치의 정면도.
도 1c는 본 개시 내용에 따른, 도 1a의 안과용 광선치료 장치의 측면도.
도 1d는 본 개시 내용에 따른, 환자가 있는 도 1a의 안과용 광선치료 장치의 측면도.
도 2는 본 개시 내용에 따른, 턱 받침대를 가진 안과용 광선치료 장치의 제2 실시예의 일 실시예의 측면도.
도 3a는 본 개시 내용에 따른, 제거가능 환자 인터페이스 표면을 가진 안과용 광선치료 장치의 제3 실시예의 배면 사시도.
도 3b는 본 개시 내용에 따른, 도 3a의 안과용 광선치료 장치의 측면 사시도.
도 4는 본 개시 내용에 따른, 광 치료 장치와 함께 사용하기 위한 광 엔진의 일 실시예의 개략적인 단면도.
도 5는 본 개시 내용에 따른, 광 치료 장치와 함께 사용하기 위한 추가의 광학 구성요소를 가진 도 4의 광 엔진의 일 실시예의 개략적인 단면도.
도 6a는 본 개시 내용에 따른, 광 치료 장치와 함께 사용하기 위한 광학 구성요소의 일 실시예의 측면 사시도.
도 6b는 본 개시 내용에 따른, 광이 환자의 좌안으로 지향된 도 6a의 광학 구성요소의 측면 사시도.
도 6c는 본 개시 내용에 따른, 광이 환자의 우안으로 지향된 도 6a의 광학 구성요소의 측면 사시도.
도 7은 본 개시 내용에 따른, 광 치료를 제공하기 위한 시스템의 일 실시예의 구성요소의 개략적인 블록 다이어그램.
도 8은 본 개시 내용에 따른, 광 치료를 제공하기 위한 시스템에서의 공간 광 변조기의 사용의 개략적인 블록 다이어그램.
도 9는 본 개시 내용에 따른, 착용가능 안과용 광선치료 장치의 일 실시예의 측면 사시도.
도 10a는 본 개시 내용에 따른, 착용가능 안과용 광선치료 장치의 제2 실시예의 배면/측면 사시도.
도 10b는 본 개시 내용에 따른, 도 10a의 안과용 광선치료 장치의 배면도.
도 11a는 본 개시 내용에 따른, 착용가능 안과용 광선치료 장치의 제3 실시예의 배면/측면 사시도.
도 11b는 본 개시 내용에 따른, 도 11a의 안과용 광선치료 장치의 정면/측면 사시도.
도 11c는 본 개시 내용에 따른, 도 11a의 안과용 광선치료 장치의 배면도.
도 11d는 본 개시 내용에 따른, 도 11a의 안과용 광선치료 장치의 측면도.
도 11e는 본 개시 내용에 따른, 착용자의 눈으로의 광 이동 방향을 도시한 도 11a의 안과용 광선치료 장치의 단면도.
도 12a는 본 개시 내용에 따른, 착용가능 안과용 광선치료 장치의 제4 실시예의 배면/측면 사시도.
도 12b는 본 개시 내용에 따른, 착용가능 안과용 광선치료 장치의 제5 실시예의 배면/측면 사시도.
도 12c는 본 개시 내용에 따른, 착용자의 눈으로의 광 이동 방향을 도시한 도 12a 또는 도 12b의 안과용 광선치료 장치의 평면도.
도 13a는 본 개시 내용에 따른, 착용가능 안과용 광선치료 장치의 제6 실시예의 배면/측면 사시도.
도 13b는 본 개시 내용에 따른, 도 13a의 안과용 광선치료 장치의 평면도.
도 13c는 본 개시 내용에 따른, 도 13a의 안과용 광선치료 장치의 측면도.
도 13d는 본 개시 내용에 따른, 도 13a의 안과용 광선치료 장치의 투사 시스템(projection system)의 상세도.
도 14a는 본 개시 내용에 따른, 착용가능 안과용 광선치료 장치의 제7 실시예의 배면/측면 사시도.
도 14b는 본 개시 내용에 따른, 도 14a의 안과용 광선치료 장치의 평면도.
도 14c는 본 개시 내용에 따른, 도 14a의 안과용 광선치료 장치의 측면도.
도 14d는 본 개시 내용에 따른, 도 14a의 안과용 광선치료 장치의 투사 시스템의 상세도.
도 15는 본 개시 내용에 따른, 광 치료를 제공하기 위한 시스템의 일 실시예의 구성요소의 개략적인 블록 다이어그램.
도 16은 (예 1에 기술된) 본 개시 내용의 시스템 및 방법에 따른 다파장 광생체조절 치료의 과정 동안 모든 환자에 대한 평균을 도시한, 처치 전(0) 및 2, 4, 6, 및 12개월에서 도당 1.5 사이클(cycle per degree, cpd; 로그 단위)에서의 대비 감도의 막대 그래프. N = 18. 대비 감도에 대한 반복 측정 ANOVA (1.5 사이클/도): F (4,68) = 4.39, p는 0.0032 미만. (즉, 통계적으로 유의함)
도 17은 (예 1에 기술된) 본 개시 내용의 시스템 및 방법에 따른 다파장 광생체조절 치료의 과정에 의한, 처치 전(0) 및 처치-후 2, 4, 6, 및 12개월에서 모든 환자에 대한 평균 대비 감도 스코어를 도시하는, 3 cpd(로그 단위)에서의 대비 감도의 막대 그래프. N = 18. 대비 감도에 대한 반복 측정 ANOVA (3 사이클/도): F (4,68) = 11.44, p는 0.0001 미만. (즉, 통계적으로 유의함)
도 18은 (예 1에 기술된) 본 개시 내용의 시스템 및 방법에 따른 다파장 광생체조절 치료의 과정에 의한, 처치 전(0) 및 처치-후 2, 4, 6, 및 12개월에서 모든 환자에 대한 평균 로그MAR(LogMAR) ETDRS 스코어를 도시하는, ETDRS 시력(로그 MAR 단위)의 막대 그래프. N = 18. 반복 측정 ANOVA는 F (4,68) = 18.86을 산출함, p는 0.0001 미만. (즉, 통계적으로 유의함)
도 19는 본 개시 내용의 시스템 및 방법에 따른 다파장 광생체조절 치료의 과정을 받은, 건성 성인-발명 황반 변성(건성 AMD)을 앓는 환자에서의, 특히 중심 황반에서의, 망막 스캔 및 섹션(도 19a), 망막 두께(도 19b)를 도시하는 (예 2에 기술되고 표 1에 요약된 데이터를 나타내는) 안구 간섭성 단층촬영(ocular coherence tomography, OCT) 데이터.
도 20은 3주 처치 동안 주당 3x 후의 시력(visual acuity, VA) ETDRS 라인(Line) 개선을 달성한 환자의 눈의 백분율을 도시한 그래프. 처치전 기준선 VA 평균 레터 스코어(letter score) 대 3주 처치 후의 VA 평균 레터 스코어 간의 t-검정(t-test) 비교는 p < 0.05로 통계적으로 유의하였다. N = 41 눈.
도 21은 3주 처치 동안 주당 3x 후의 개별 환자에 대한 시력(VA) 레터 스코어의 변화(배경(background)으로부터의 변화)를 도시한 그래프. 처치전 기준선 VA 레터 스코어 대 3주 처치 후의 VA 레터 스코어 간의 t-검정 비교는 p < 0.05로 통계적으로 유의하였다. N = 41 눈.
도 22는 본 명세서에 개시된 방법에 따른 광생체조절("PBM") 치료 프로토콜 후의 해부학적 병리(드루젠 체적)의 감소를 도시한 그래프. 데이터는 3주 처치 동안 주당 3x 후의 개별 환자로부터의 것이다. 처치전 기준선 드루젠 체적 대 3주 처치 후의 드루젠 체적 간의 t-검정 비교는 p < 0.05로 통계적으로 유의하였다. N = 41 눈. 이들 데이터는 본 개시 내용의 방법에 따른 PBM 치료의 치료 이득을 보여준다.
도 23은 PBM 치료의 기준선, 3주, 및 3개월 후에서의 평균 시력, 대비 감도, 및 중심 드루젠을 요약한 표. 제시된 데이터는 환자 개체군으로부터의 평균 +/- 표준 편차(S.D.)이다.
도 24는 2개 이상의 감광 인자의 활성을 자극하여 표적 세포 기능성을 개선하거나 회복시키기 위해 2가지 이상의 별개의 파장의 광의 세포에의 정합된 그리고 표적화된 전달을 통해 표적 세포의 기능성을 개선하거나 회복시키기 위한 다파장 광선치료 시스템 및 방법의 일 실시예의 개략적인 흐름도.
도 25는 사이토크롬 c 산화효소(CCO) 활성과 관련되고 그것에 필요한 2개 이상의 감광 인자를 갖는 세포에의 2가지 이상의 선량의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달을 통해 세포에서 CCO 활성을 자극하기 위한 다파장 광선치료 시스템 및 방법의 일 실시예의 개략적인 흐름도로서, 여기서 제1 광 선량이 CCO 내의 제1 감광 인자를 활성화시킬 수 있는 제1 파장을 갖고 제2 광 선량이 CCO 내의 제2 감광 인자를 활성화시킬 수 있는 제2 파장을 가져 CCO 활성을 자극함.
도 26은 결여된 세포 기능성을 회복시키거나 감손된 세포 기능성을 향상시켜 장애 또는 질환을 처치하기 위해 환자 내의 하나 이상의 세포에의 2가지 이상의 별개의 파장의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달을 통해 하나 이상의 결여된 또는 감손된 세포 기능성과 관련되는 장애 또는 질환을 앓는 환자의 처치를 위한 다파장 광선치료 시스템 및 방법의 일 실시예의 개략적인 흐름도.
도 27은 안구 세포에서 하나 이상의 결여된 또는 감손된 기능성과 관련되는 안구 장애 또는 질환을 앓는 환자의 처치를 위한 다파장 광선치료 시스템 및 방법의 일 실시예의 개략적인 흐름도로서, 이러한 시스템 및 방법은 안구 세포에 대한 결여된 또는 감손된 기능성을 회복시키고/시키거나 향상시켜 안구 장애 또는 질환을 처치하기 위한 환자의 눈에의 2가지 이상의 별개의 파장의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달을 포함함.
도 28은 본 명세서에 개시되고 예 4에 상세히 기술된 시체 연구에 사용된 주요 측정 위치를 도시한 도면.
도 29는 본 명세서에 개시되고 예 4에 상세히 기술된 시체 연구로부터 획득된 평균 플루언스율(fluence rate)(개방된 눈)을 도시한 그래프.
도 30은 본 명세서에 개시되고 예 4에 상세히 기술된 시체 연구로부터 획득된 평균 플루언스율(폐쇄된 눈)을 도시한 그래프.
도 31은 본 명세서에 개시되고 예 4에 상세히 기술된 시체 연구에 사용된 적색 LED 광원에 대한 케이스 온도(℃)의 함수로서의 피크 파장 이동의 그래프.
본 명세서에 더욱 상세히 기술되는 다파장 광선치료 장치, 시스템 및 방법은 손상된 및/또는 병든 조직 내에서의 세포 반응을 포함하는 소정 세포 반응이 2가지 별개의 파장을 갖는 광의 세포에의 정합된 그리고 표적화된 전달을 통해 촉진될 수 있다는 발견에 기초하며, 여기서 제1 파장(또는 파장 범위)을 갖는 제1 선량의 광이 제1 세포내 활성을 자극할 수 있고, 제2 파장(또는 파장 범위)을 갖는 제2 선량의 광이 제2 세포내 활성을 자극할 수 있다. 또한, 손상된 조직의 치유 및/또는 병든 조직에서의 질환 진행의 역전 또는 둔화에 기여하는 원하는 세포 반응을 촉진시킴으로써 손상된 그리고/또는 병든 조직으로 고통받는 환자에게서 소정 치료 이득이 달성될 수 있다.
광생체조절("PBM")은 생체 조직의 절단, 소작, 또는 절제에 사용되는 것보다 낮은 방사조도(irradiance)로 대상(예컨대, 인간 또는 동물)에 광 에너지를 치료 투여하는 것을 수반하여, 조직을 손상되지 않은 상태로 유지시키면서 바람직한 광생체조절 효과를 생성하는 비-침습성 형태의 저 레벨 광 치료("PBM")이다. 비-침습성 광선치료에서, 효과적인 양의 광 에너지를 신체 밖에 위치되는 광원을 사용하여 처치될 내부 조직에 인가하는 것이 바람직하다. (예컨대, 둘 모두 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제6,537,304호 및 제6,918,922호 참조.)
손상된 그리고/또는 병든 조직의 세포 내에서의 하나 이상의 세포 반응을 촉진시킴으로써 손상된 그리고/또는 병든 조직으로 고통받는 환자에 대해 치료 이득이 달성될 수 있고, 이러한 세포 반응은 2가지 이상의 선량의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달을 통해 촉진될 수 있으며, 여기서 제1 선량의 광이 제1 세포내 활성을 자극할 수 있는 제1 파장 또는 파장 범위를 갖고, 제2 선량의 광이 제2 세포내 활성을 자극할 수 있는 제2 파장 또는 파장 범위를 가지며, 여기서 제1 및 제2 세포내 활성의 정합된 자극은 원하는 세포 반응을 촉진시켜, 손상된 조직의 치유를 용이하게 하고/하거나 병든 조직에서의 질환 진행을 역전시키거나 둔화시킨다.
본 명세서에 개시된 비-침습성 또는 최소-침습성 다파장 광선치료 장치, 시스템, 및 방법에서, 효과적인 양의 광 에너지가 (1) 신체 외부에 있거나(즉, 비-침습성) 신체 내의 피하 위치에 있고(즉, 최소-침습성) (2) 별개의 그리고 특정된 파장 및/또는 파장 범위를 갖는 광을 생성할 수 있는 하나 이상의 광원으로부터, 안구 조직에 의해 본 명세서에 예시된 바와 같은 내부 조직에 전달된다. 특히, 본 명세서에 개시된 다파장 광선치료 시스템 및 방법은 제1 감광 인자를 자극할 수 있는 제1 파장 또는 파장 범위를 갖는 광 및 제2 감광 인자를 자극할 수 있는 제2 파장 또는 파장 범위를 갖는 광을 채용하고, 여기서 제1 파장을 갖는 광 및 제2 파장을 갖는 광의 표적화된 그리고 정합된 전달은 표적 조직 내에서의 세포 반응을 촉진시켜, 손상된 조직의 치유를 용이하게 하고/하거나 병든 조직에서의 질환의 진행을 역전시키거나 둔화시킨다.
본 명세서에 더욱 상세히 기술되는 바와 같이, 그러한 다파장 광선치료 장치, 시스템, 및 방법은 단독으로 전달될 때 치료 이득을 제공하고, 이러한 치료 이득은 그러한 시스템 및 방법이 하나 이상의 소분자 약물 및/또는 생물제제(biologic)와 조합되어 사용될 때 그리고/또는 제2 치료 적합 장치 및/또는 다른 처치 요법과 조합되어 사용될 때 더욱 향상될 수 있으며, 이러한 약물, 생물제제, 장치, 및/또는 처치 요법은 다파장 광선치료의 표적화된 그리고 정합된 전달 전에, 그것과 동시에, 그리고/또는 그것에 후속하여 환자에게 실시될 수 있다.
예를 들어 600 내지 700 nm의 파장을 갖는 적색 광 또는 800 내지 900 nm의 파장을 갖는 근적외선 광("NIR")과 같은 단일 파장 또는 파장 범위를 나타내는 광이 미토콘드리아 사이토크롬 c 산화효소("CCO") 효소 활성을 자극하기 위해 사용될 수 있다. 본 명세서에 개시된 바와 같이, 각각의 광원이 별개의 파장과 세기를 갖는 2개 이상의 광원의 표적화된 그리고 정합된 사용이 실질적으로 개선된 특유의, 추가의, 또는 상승적인 치료 이득을 산출할 수 있다. 일부 태양 내에서, 치료 이득은 단순히 관심 대상의 세포 및/또는 조직에 홀로 전달될 때 그리고/또는 비-표적화된, 비-정합된 방식으로 전달될 때 각각의 파장의 광이 나타내는 치료 이득보다 클 수 있다.
보다 구체적으로, 별개의 파장의 광이 예를 들어 표적 세포의 단백질 내의 구조적으로 그리고 기능적으로 별개의 모이어티(moiety), 예컨대 미토콘드리아 사이토크롬 c 산화효소("CCO")의 CuA 및 CuB 모이어티를 자극할 수 있다. 미토콘드리아 CCO의 CuA 및 CuB 모이어티에의 2가지 이상의 파장의 광의 전달을 시간적으로 정합시킴으로써, CCO 효소를 통한 산소 결합과 전자 흐름이 (a) 전체 CCO 활성을 실질적으로 개선하도록, (b) 미토콘드리아 막 전위(mitochondrial membrane potential, "MMP")를 회복시키도록, 그리고 (c) ATP 합성의 레벨을 증가시키도록 독립적으로, 순차적으로, 또는 조합되어 최적화될 수 있는 것이 본 개시 내용의 일부로서 인식된다. 또한, 다수의 파장의 광의 그러한 시간적으로 정합된 그리고 표적화된 전달은 전술된, 단일 파장 광선치료 시스템 및 방법의 치료 효능을 실질적으로 개선한다.
따라서, 본 개시 내용의 다파장 광선치료 장치, 시스템 및 방법은 유리하게는 손상된 그리고/또는 병든 조직에서 미토콘드리아 막 전위(MMP)를 회복시키기 위해 그리고/또는 ATP 형성을 증가시키기 위해 사용될 수 있으며, 이러한 손상된 그리고/또는 병든 조직은 산소에의 그의 접근의 특성 감소를 나타낸다.
본 명세서에 더욱 상세히 기술되는 바와 같이, 본 개시 내용은 예를 들어 CCO CuB 모이어티를 활성화시켜 하나 이상의 CCO 산소 결합 부위를 차지하는 하나 이상의 CCO 억제제(예컨대 혈관확장제 NO와 같은)를 전치시키기 위한 약 640 nm 내지 약 700 nm의 파장을 갖는 광의 표적화된 그리고 정합된 전달을 고려한다. 따라서, 미토콘드리아로부터 NO의 국소화된 유리가 국소 혈류를 개선하여 손상된 그리고/또는 병든 조직에서 O2 및 영양소 레벨을 증가시키기 위해 활용될 수 있다. 약 640 nm 내지 약 700 nm의 파장을 갖는 광의 표적화된 전달은 또한 우선적으로 CCO 활성 부위에서 O2 결합 친화성을 증가시켜 전자 수송과 ATP의 호기성 생성을 자극하기 위해 채용될 수 있다.
추가의 예로서, 본 개시 내용은 또한 근적외선("NIR") 광(즉, 약 800 nm 내지 약 900 nm의 파장을 갖는 광)의 전달을 제공하고, 이러한 NIR 광은 사이토크롬 C로부터 CCO로의 전자의 광-매개 전달을 용이하게 하여 전자 흐름의 효율을 개선하고 미토콘드리아 막 전위(MMP)를 회복시킴으로써 치료 이득을 나타낸다.
따라서, 본 개시 내용은 2가지 이상의 별개의 파장 또는 파장 범위를 갖는 광을 채용하는 장치, 시스템, 및 방법을 제공하고, 이러한 시스템 및 방법은 예컨대 전달의 지속시간, 전달의 빈도, 연속 전달, 펄스형 전달, 및 전달의 플루언스 레벨과 같은 사전한정된 광학 파라미터를 가진 다수의 파장의 광의, 동시 전달 및 시간적으로 정합된 전달 둘 모두를 포함하는 정합된 전달을 포함하여, 미토콘드리아 기능을 회복, 촉진, 및/또는 향상시키고 그 결과 손상된 조직의 회복을 용이하게 하고/하거나 병든 조직에서의 질환의 진행을 역전시키거나 둔화시키도록 최적화되는 개별화된 그리고 개인화된 처치 요법을 제공한다.
본 명세서에 기술된 바와 같이, 그러한 다파장 광선치료 장치, 시스템, 및 방법의 다양한 태양이, 각각 이어서 하류 세포 활성/기능성을 조절하는 하나 이상의 신호 전달 경로를 통해 세포내 자극을 전달하기 위해 세포에 의해 사용되는, 예컨대 ATP, GTP, 산화질소(NO), 및/또는 반응성 산화 종(reactive oxidative species, ROS)과 같은 중요 세포내 매개체에 영향을 미치도록 맞추어질 수 있다.
그러한 제2 전령-매개(messenger-mediated) 세포 경로를 제어하는 본 개시 내용의 장치, 시스템, 및 방법의 능력은 세포 활성의 주요 조절 메커니즘에 영향을 미칠 기회를 제공한다. 예를 들어 단백질 키나아제가 단백질 표적의 인산화를 유발하는 효소의 주 부류를 대표한다. 단백질 키나아제를 위한 활성 기질인 ATP는 표적 단백질에 고-에너지 인 결합(phosphorous bond)을 전달한다. 따라서, 하나 이상의 부위에서 표적 단백질의 인산화에 의해 단백질 활성이 증가되거나 감소될 수 있다. 그 결과, 효소 활성 및/또는 세포 경로가 하나 이상의 단백질 키나아제에 의한 하나 이상의 단백질 표적의 억제 또는 활성화에 의해 달성될 수 있는 것과 같은 세포 내의 ATP의 레벨 및 그것에 대한 ATP의 가용성에 의해 제어될 수 있다.
본 개시 내용의 일부로서, 다수의 파장의 광의 사용이, 신호 전달을 조절하고 단백질 키나아제 활성을 매개하며 세포 수행을 개선하고 세포 기능을 회복시킴으로써 손상된 그리고/또는 병든 조직을 처치할 특유의 기회를 제공하는 것으로 밝혀졌다.
본 명세서에 개시된 다파장 광선치료 장치, 시스템, 및 방법은 손상된 그리고/또는 병든 조직에서 세포 유전자 발현을 조절하고 제어하며 세포 기능을 회복시키기 위해 용이하게 구성될 수 있다. 유전자 발현 패턴은 후속 세포 활성에 영향을 미치는 다수의 경로를 정합시키고 조절하기 위해 세포에 의해 사용된다. 다파장 광선치료 시스템 및 방법은 예를 들어 세포 대사에 관련되는 다수의 유전자에 대한 유전자 발현 패턴을 변화시키는 데 사용하도록 구성될 수 있다. 전자 연쇄 수송(electron chain transport), 에너지 대사, 및 산화 인산화에 관련되는 수개의 유전자의 상향조절이 세포의 대사 능력을 회복시키고/시키거나 ATP 생성을 자극하기 위해 활용될 수 있으며, 이는 다른 다면발현 과정(pleiotropic process)을 추진시킬 수 있고, 집합적으로, 하나 이상의 세포 기능의 장기 개선 및/또는 정상화를 용이하게 할 수 있다. 관련 태양에서, 본 명세서에 개시된 다파장 광선치료 시스템 및 방법은 또한 NFkβ, 염증 경로의 주 세포 조절자 및 유전자 발현에 영향을 미치도록 구성될 수 있다.
본 명세서에 상세히 기술되는 이들 및 다른 발견에 기초하여, 본 개시 내용은 다음을 제공한다:
1.
세포 및/또는 조직에서 사이토크롬 c 산화효소(CCO) 활성을 자극하기 위한 다파장 광선치료 장치, 시스템 및 방법으로서, 이러한 방법은 CCO 활성과 관련되는 2개 이상의 감광 인자를 갖는 세포에의 2가지 이상의 선량의 광의 정합된 전달을 포함하고, 여기서 각각의 광 선량은 별개의 파장 또는 파장 범위를 가지며, 여기서 제1 파장의 광이 제1 감광 인자를 자극할 수 있고, 제2 파장의 광이 제2 감광 인자를 자극할 수 있어, 표적 세포, 특히 표적 조직 내의 표적 세포의 하나 이상의 기능성을 개선하고/하거나 회복시킨다.
2.
표적 세포의 하나 이상의 기능성을 개선하고/하거나 회복시키기 위한 다파장 광선치료 장치, 시스템 및 방법으로서, 이러한 시스템 및 방법은 2개 이상의 감광 분자의 활성을 자극하여 표적 세포, 특히 표적 조직 내의 표적 세포의 하나 이상의 기능성을 개선하고/하거나 회복시키기 위한 2가지 이상의 별개의 파장의 광의 세포 및/또는 조직에의 정합된 그리고 표적화된 전달을 포함한다.
3.
하나 이상의 결여된 그리고/또는 감손된 세포 기능성과 관련되는 장애 및/또는 질환을 앓는 환자의 처치를 위한 다파장 광선치료 장치, 시스템 및 방법으로서, 이러한 시스템 및 방법은 환자 내의 하나 이상의 세포에의 2가지 이상의 별개의 파장의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달을 포함하여, 결여된 세포 기능성을 회복시키고/시키거나 감손된 세포 기능성을 향상시켜 장애 및/또는 질환을 처치한다.
4.
안구 세포에서 하나 이상의 결여된 그리고/또는 감손된 기능성과 관련되는 안구 장애 및/또는 질환을 앓는 환자의 처치를 위한 다파장 광선치료 장치, 시스템 및 방법으로서, 이러한 시스템 및 방법은 안구 세포에 대한 결여된 그리고/또는 감손된 기능성을 회복시키고/시키거나 향상시켜 안구 장애 및/또는 질환을 처치하기 위한 환자의 눈에의 2가지 이상의 별개의 파장의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달을 포함한다.
본 개시 내용의 이들 및 다른 태양은 하기의 비제한적인 정의를 참조하여 더욱 잘 이해될 수 있다.
정의
하기의 용어가 당업자에 의해 잘 이해될 것으로 여겨지지만, 하기의 정의는 현재 개시된 발명 요지의 설명을 용이하게 하기 위해 기재된다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 현재 개시된 발명 요지가 속하는 기술 분야의 당업자가 통상적으로 이해하는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 기술된 것과 유사하거나 동등한 임의의 방법, 장치, 및 재료가 현재 개시된 발명 요지의 실시 또는 검사에 사용될 수 있지만, 이제 대표적인 방법, 장치, 및 재료가 기술된다.
달리 지시되지 않는 한, 본 명세서와 청구범위에 사용되는 성분의 양, 반응 조건 등을 표현하는 모든 수는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 본 명세서와 첨부 청구범위에 기재된 수치 파라미터는 현재 개시된 발명 요지에 의해 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 달라질 수 있는 근사치이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "약"은 질량, 중량, 시간, 체적, 농도 또는 백분율의 값 또는 양을 지칭할 때 특정된 양으로부터 일부 실시예에서 ±20%, 일부 실시예에서 ±10%, 일부 실시예에서 ±5%, 일부 실시예에서 ±1%, 일부 실시예에서 ±0.5%, 및 일부 실시예에서 ±0.1%의 변동을 포함하되, 그러한 변동이 개시된 방법을 수행하기에 적합할 때 포함하도록 의도된다.
반대로 지시되지 않는 한, 용어는 "개방형(open)"으로 의도되는 것이 이해될 것이다(예컨대, 용어 "포함하는"은 "~을 포함하지만 이에 제한되지 않는"으로 해석되어야 하고, 용어 "갖는"은 "적어도 ~을 갖는"으로 해석되어야 하며, 용어 "포함한다"는 "~을 포함하지만 이에 제한되지 않는다"로 해석되어야 하고, 기타 등등임). "적어도 하나의" 및 "하나 이상의"와 같은 어구와 "부정관사(a 또는 an)"와 같은 용어는 단수 및 복수 둘 모두를 포함한다. 오래된 특허법 관례에 따라, 용어 "부정관사" 및 "정관사(the)"는 청구범위를 포함하여 본 출원에 사용될 때 "하나 이상의"를 지칭한다. 따라서, 예를 들어, "세포"에 대한 언급은 복수의 그러한 세포 등을 포함한다.
조건부 언어, 예를 들어 특히 "~할 수 있다(can, could, might, 또는 may)"는 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 또는 사용된 바와 같은 문맥 내에서 달리 이해되지 않는 한, 일반적으로 소정 실시예가 소정 특징부, 요소 및/또는 단계를 포함하는 반면에 다른 실시예가 포함하지 않는 것을 전달하도록 의도된다. 따라서, 그러한 조건부 언어는 일반적으로 특징부, 요소 및/또는 단계가 하나 이상의 실시예에 임의의 방식으로 요구됨을 또는 하나 이상의 실시예가 사용자 입력 또는 프롬프팅(prompting)이 있거나 없이, 이들 특징부, 요소 및/또는 단계가 임의의 특정 실시예에 포함되는지 또는 임의의 특정 실시예에서 수행되도록 의도되는지를 결정하기 위한 논리를 반드시 포함함을 암시하도록 의도되지 않는다.
또한, 본 개시 내용의 특징 또는 태양이 마쿠쉬 그룹(Markush group)에 관하여 기술되는 경우에, 본 개시 내용이 또한 마쿠쉬 그룹의 임의의 개별 구성요소 또는 구성요소들의 하위그룹에 관하여 기술되도록 의도되는 것이 이해될 것이다.
미국이든, PCT이든, 또는 비-미국 외국이든 간에, 특허, 특허 출원, 및 특허 공개를 포함하지만 이에 제한되지 않는, 위에 언급되든 또는 아래에 언급되든 간에, 본 명세서에 인용된 모든 참조 문헌과, 모든 기술 및/또는 과학 공보가 이로써 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "광선치료"는 하나 이상의 치료 이득을 달성하기 위한 대상(예컨대, 인간 또는 다른 동물)에의 광 에너지의 치료 전달을 지칭한다. 용어 "광선치료"는 하나 이상의 원하는 생체자극 효과를 촉진시킬 수 있는 방사조도 레벨 이상인 그리고 생체 조직을 절단, 소작, 및/또는 절제할 수 있는 방사조도 레벨 미만인 방사조도 레벨에서의 광 에너지의 치료 전달을 지칭하는 용어 "저 레벨 광 치료" 또는 "PBM"을 포함한다. 예컨대 각각 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제6,537,304호 및 제6,918,922호를 참조한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "광원"은 광학 출력을 제공하도록(예컨대, 광 치료 기기로부터 광을 환자의 표적 조직, 예컨대 안구 조직에 전달하도록) 구성되는 광 치료 기기(광선치료 기기로도 알려짐)의 요소를 지칭한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "적색 광"은 약 640 nm 내지 약 700 nm의 파장을 갖는 광을 지칭하고, 용어 "근적외선 광" 또는 "NIR"은 약 800 nm 내지 약 900 nm의 파장을 갖는 광을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "사이토크롬 c 산화효소", "CCO", "복합체 IV", 및 "EC 1.9.3.1"은 미토콘드리아 내에서 생성되는 그리고 진핵 세포의 미토콘드리아 막 내에 위치되는 대형 막횡단(transmembrane) 단백질 복합체를 지칭한다. CCO는 미토콘드리아의 미토콘드리아 호흡 전자 수송 연쇄 내의 마지막 효소이다 - 4개의 사이토크롬 c 분자들 각각으로부터 전자를 수용하고, 그것들을 산소 분자에 전달하며, 분자 산소를 2개의 물 분자로 변환시킴. CCO는 내부 수상(aqueous phase)으로부터 4개의 양성자를 결합시켜 물을 제조하고 4개의 양성자를 막을 가로질러 이동시켜서, ATP의 합성을 위해 ATP 합성효소에 의해 사용되는 막횡단 양성자 전기화학 전위를 확립한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "처치", "처치하는", "치료 요법", 및 "처치 요법"은 일반적으로 손상된 그리고/또는 병든 조직 내의 세포의 하나 이상의 기능성을 회복시킴으로써 달성될 수 있는, 손상된 조직의 치유를 촉진시키고/시키거나 병든 조직에서 질환의 진행을 역전시키거나 둔화시키는 치료 시스템 및 방법을 지칭한다. 용어 "처치", "처치하는", "치료 요법", 및 "처치 요법"은 안구 세포 및 조직을 포함하는 하나 이상의 표적화된 세포 및 조직에 광이 조사되는 하나 이상의 기간을 포함하는 치료 시스템 또는 방법을 제공하기 위해 사용되는 프로토콜 및 관련 시술을 포함한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "표적", "표적 영역" 및 "표적 부위"는 눈의 질병, 질환, 장애, 또는 손상과 같은 특정 질병, 질환, 장애, 또는 손상의 처치와 공동으로 광이 그것에 전달되는, 망막 또는 시신경과 같은 조직 내의 특정 안구 영역, 부위, 위치, 구조, 개체군, 또는 돌기(projection)를 지칭한다. 소정 실시예에서, 눈과 같은 조직의 조사된 부분은 전체 조직을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 조직의 조사된 부분은 눈의 망막 영역, 황반, 또는 각막과 같은 조직의 표적화된 영역을 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "변성"은 일반적으로 외상 또는 수술과 같은 일차 파괴 사건뿐만 아니라, 일차 파괴 또는 질환 사건의 발생으로 인해 세포에 의해 유발되는 이차, 지연성 및 진행성 파괴 메커니즘에 기인하는 세포 파괴의 과정을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "일차 파괴 사건"은 질환 과정 또는 수술을 포함하는 신체적 손상 또는 상해를 지칭하지만, 또한 다른 질환 및 질병을 포함하며, 이러한 다른 질환 및 질병은 안구 장애 및 질환의 경우에, 녹내장, 연령-관련 황반 변성, 당뇨병성 망막증, 색소성 망막염, CRS, NAION, 레베르병, 안구 수술, 포도막염, 초점 시신경 허혈을 포함하는 대뇌 허혈, 및 시신경 또는 망막의 압궤 또는 압박 손상을 포함하는 안구 조직의 압궤 또는 압박 손상과 같은 신체적 외상, 또는 안구 변성을 초래하는 임의의 급성 손상 또는 상해를 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "이차 파괴 메커니즘"은 세포자멸사(apoptosis), 미토콘드리아 막 투과성의 변화로 인한 세포 에너지 저장의 고갈, 과도한 글루탐산염의 방출 또는 그것의 재흡수의 실패, 자유 라디칼 손상, 재관류 손상, 리포푸신 및 β-아밀로이드를 포함하는 불용성 단백질의 침착 및 보체, 사이토카인 및 염증 상태의 활성을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 신경독성 분자의 생성과 방출로 이어지는 임의의 메커니즘을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "세포보호(cytoprotection)"는 조직 변성 상실이 일차 파괴 사건 또는 이차 파괴 메커니즘과 관련된 질환 메커니즘에 기인하든 간에, 그렇지 않을 경우 일차 파괴 사건 후의 변성으로 인한 안구 조직과 같은 표적 조직의 비가역적 상실을 둔화시키거나 방지하기 위한 치료 전략을 지칭한다.
일차 및 이차 메커니즘 둘 모두는 "위험 구역(zone of danger)"을 형성하는 데 기여하며, 여기서 일차 파괴 사건으로부터 생존한 위험 구역 내의 조직이 지연 효과를 갖는 하나 이상의 과정으로 인해 사멸 위험에 처해 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "회복"은 건강한 개인으로부터의 조직과 같은 비교가능한 손상되지 않은 무-질환 조직으로부터의 세포와 같은 비교가능한 정상 세포의 기능성과 유사하거나 그것과 동일하거나 그것보다 높은 레벨로의 손상된 그리고/또는 병든 조직으로부터의 세포와 같은 세포의 기능성의 증가를 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "유의성" 또는 "유의한"은 2개 이상의 개체 사이에 비-랜덤 연관이 있을 확률의 통계적 분석을 지칭한다. 관계가 "유의하거나" "유의성"을 갖는지 여부를 결정하기 위해, 데이터의 통계적 조작이 "p-값"으로 표현되는 확률을 계산하도록 수행될 수 있다. 사용자-정의 한계점 이하인 그러한 p-값이 유의한 것으로 간주된다. 일부 실시예에서 0.05 이하, 일부 실시예에서 0.01 미만, 일부 실시예에서 0.005 미만, 그리고 일부 실시예에서 0.001 미만의 p-값이 유의한 것으로 간주된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "진단받은"은 손상된 그리고/또는 병든 조직에 관해 이루어진 결정을 지칭한다. 진단은 본 다파장 광선치료 시스템 및 방법을 사용하거나 수행하기 전에 이루어질 수 있다.
조건부 언어, 예를 들어 특히 "~할 수 있다(can, could, might, 또는 may)"는 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 또는 사용된 바와 같은 문맥 내에서 달리 이해되지 않는 한, 일반적으로 소정 실시예가 소정 특징부, 요소 또는 단계를 포함하는 반면에 다른 실시예가 포함하지 않는 것을 전달하도록 의도된다. 따라서, 그러한 조건부 언어는 일반적으로 특징부, 요소 또는 단계가 하나 이상의 실시예에 임의의 방식으로 요구됨을 또는 하나 이상의 실시예가 사용자 입력 또는 프롬프팅이 있거나 없이, 이들 특징부, 요소 또는 단계가 임의의 특정 실시예에 포함되는지 또는 임의의 특정 실시예에서 수행되도록 의도되는지를 결정하기 위한 논리를 반드시 포함함을 암시하도록 의도되지 않는다. 용어 "또는"은 달리 지시되지 않는 한 포함적 "또는"이다.
광 전달 장치
소정 태양 내에서, 본 개시 내용은 자립형 및 착용가능 안과용 다파장 광선치료 장치를 포함하는 안과용 다파장 광선치료 장치 및 관련 처치 방법을 제공한다. 장치 및 방법은 손상된 또는 병든 눈 조직의 치유를 촉진할 수 있는 선택된 파장의 광에 눈을 노출시키기 위한 것이다. 예를 들어, 진료실에서 사용하기 위한 자립형 또는 가정 또는 다른 곳에서 사용하기 위한 착용가능 기기 또는 장치가 안과 조직에 치료상의, 독립적으로 제어된, 다파장 조합의 저 레벨 광을 전달할 수 있다. 처치는 예를 들어 다파장 광선치료 치료법만을 전달할 수 있는 안과용 장치에 의한 손상된 또는 병든 조직의 표적화를 포함할 수 있다. 장치 및 센서 또는 다른 이미징 기법이 최적의 안구 공간 및 조직 파라미터를 확립하여 효과적인 처치를 눈에 제공하기 위해 사용될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 다파장 장치는 안구 조직에 대한 광선치료 처치를 향상시키거나 개인화하기 위해 다른 약제 또는 장치와 조합되어 사용된다.
선택된 파장의 정합된, 독립적인 사용 및 다파장 PBM의 선택된 조합의 적용은 고도로 표적화된, 이로운 세포 반응을 생성할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 안구 질환 또는 장애를 처치하기 위한 치료 접근법이 원하는 치료 유용성을 제공하기 위해 의료 장치, 생물제제 또는 약제와 조합된 하나 이상의 파장의 사용 또는 2가지 이상의 파장의 조합만을 사용할 수 있다.
적색 광(640 내지 700 nm) 또는 근적외선(NIR) 광(800 내지 900 nm)과 같은 개별 파장의 사용이 각각 개별적으로 체외 및 체내 연구 둘 모두에서 발견되는 바와 같은 미토콘드리아 사이토크롬 C 산화효소(CCO) 효소 활성을 자극할 수 있다. 그러나, 개별 파장이 CCO의 다중-아단위(multi-subunit) 내의 별개의 구리 부위(예컨대, CuA 및 CuB)를 표적화하고 별개의 생체 응답을 생성하는 것으로 밝혀졌다. 따라서, CuA 및 CuB를 표적화하기 위한 그리고 CCO 효소 상에서의 전자 전달 및 산소 결합 둘 모두를 순차적으로 향상시키기 위한 조합된 양쪽 파장의 정합된 사용이 적어도 일부 실시예에서 전체 치료 CCO 효능을 개선할 수 있다. CCO 활성의 효율, 미토콘드리아 막 전위(MMP)의 회복 및 아데노신 삼인산(adenosine triphosphate, ATP) 합성의 개선이 모두 밀접하게 관련될 수 있다. 이러한 다파장 접근법은 적어도 일부 실시예에서 MMP를 회복시키기 위해 또는 ATP 형성을 증가시키기 위해(예컨대, 산소의 결여 또는 그것의 제한된 가용성이 보이는 질환 또는 장애에서) 사용될 수 있다.
일례에서, 혈류가 제한될 때, 하나의 파장(CuB에 대해 640 내지 700 nm 범위 내)의 사용은 초기에 산소 결합 부위로부터 산화질소(NO)와 같은 억제제를 전치시킬 수 있다. NO는 강력한 혈관확장제이고 미토콘드리아로부터의 국소 NO 유리가 국소 혈류를 개선하여, 병든 조직 영역 내로의 O2 및 영양소를 증가시킬 수 있다. 또한, 640 내지 700 nm 범위 내의 파장을 갖는 광에 의한 자극이 우선적으로 활성 부위에 대한 O2 결합 친화성을 증가시켜 전자 수송과 호기성 생성 ATP를 자극할 수 있다. 사이토크롬 C로부터 CCO로의 전자의 전자 연쇄 전달이 제대로 기능하지 않고, ATP 생성을 어드레싱(addressing)하기 위한 더욱 실행가능한 경로가 예를 들어 810 nm(또는 800 내지 900 nm 범위 내)의 NIR로 CuA 처치를 표적화할 수 있는 다른 경우에는, 사이토크롬 C로부터의 전자의 광-매개 전달 및 MMP의 회복에 의한 전자 흐름의 개선된 효율을 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 사전한정된 광학 파라미터(예컨대, 지속시간, 주파수, 연속 또는 펄스형, 플루언스 레벨)와 동시에 또는 일정 시퀀스로 이루어지는 양쪽 파장의 사용은 미토콘드리아 기능을 회복시키기 위한 처치를 제공할 수 있다. 독립적으로 제어된, 다파장 광 치료의 이용이 치료 효과의 향상 또는 최적화를 허용할 수 있고, 모니터링되거나 장애 또는 질환 상태에 맞추어질 수 있다.
다파장 광선치료의 사용은 중요 세포내 매개체에 영향을 미치도록 맞추어질 수 있다. ATP, 구아노신 삼인산(guanosine triphosphate, GTP), NO, 반응성 산화 종(ROS)이 모두 신호 전달을 위한 활성 기질로서 세포에 의해 사용되며, 이는 이어서 다수의 세포 경로와 후속 세포 활성을 조절하는 세포내 자극을 전달하는 것으로 알려진 과정이다. 특정 제2 전령에 의한 세포 경로의 제어가 세포 활성의 주요 조절자 메커니즘을 제공할 수 있다. 단백질 키나아제가 단백질 표적의 인산화를 유발하는 효소의 주 부류를 대표한다. ATP는 단백질 키나아제를 위한 활성 기질이고, 표적 단백질에 고 에너지 인 결합을 전달하기 위해 사용된다. 단백질 활성은 하나 이상의 인산화 부위에 의해 증가되거나 감소될 수 있다. 따라서, 효소 또는 세포 경로 활성이 단백질 키나아제에 의한 특정 단백질 표적의 억제 또는 활성화를 통해, ATP의 가용성과 세포 내의 ATP 레벨에 의해 크게 제어될 수 있다.
다수의 파장의 광의 사용은 예를 들어 손상된 또는 병든 조직에서 신호 전달을 조절하거나 단백질 키나아제 활성을 매개하거나 세포 수행을 개선하거나 세포 기능을 회복시킬 수 있다. 하나 이상의 파장으로부터의 광자의 조합된 이득은 특정 경로에 영향을 미치는 제2 전령의 조절을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 광 치료가 광생체조절 응용에 적합한 특성을 확립하기 위해 조합 광선치료의 역할에서 NO, ROS 또는 ATP 모니터링의 사용을 포함할 수 있다.
이와 별도로, 다수의 파장의 광의 사용은 손상된 또는 병든 조직에서 세포 유전자 발현을 조절하고 제어하며 세포 기능을 회복시키기 위해 이용될 수 있다. 유전자 발현 패턴은 후속 세포 활성에 영향을 미치는 다수의 경로를 정합시키고 조절하기 위해 세포에 의해 사용된다. 광선치료(670 nm)는 세포 대사에 관련되는 다수의 유전자에 대한 유전자 발현 패턴을 변화시키는 데 관련된다. 전자 연쇄 수송, 에너지 대사 및 산화 인산화에 관련되는 수개의 유전자의 상향조절이 보여 세포의 대사 능력을 회복시키고 ATP 생성의 증가를 자극하며, 이는 모두 세포 기능의 장기 개선 또는 정상화로 이어지는 다른 다면발현 과정을 추진시킨다. 광선치료는 NFkβ, 염증 경로의 주 세포 조절자 및 유전자 발현에 영향을 미칠 수 있다. 하나 이상의 파장으로부터의 광자의 조합된 이득은 특정 경로의 유전자 발현을 표적화하고 조절할 수 있다. 다파장 광선치료에서의 유전자 발현 매핑(mapping)이 광생체조절 응용에 적합한 특성을 식별하기 위해 사용될 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 유전자 치료와 조합된 광선치료의 사용은 바이러스 매개체(viral vector) 또는 다른 유전자 치료 기술을 통해 핵 내에 통합되는 신규 유전자의 조절과 발현을 자극하거나 향상시키거나 제어할 수 있다. 이는 광-활성화 유전자 산물을 사용하는 것과 별개이고, 새롭게 이식된 유전자 치료를 위한 세포 유전자 발현 프로파일을 자연스럽게 자극하기 위해 선택된 파장을 이용한다. 적어도 일부 실시예에서, 유전자 치료의 사용은 망막 조직의 재생을 용이하게 하거나 레베르 유전 시신경병증 또는 AMD와 같은 미토콘드리아 유전 안구 장애의 유전자 치료를 제공할 수 있다. 그러한 경우에, 특정 미토콘드리아 전자 수송 단백질 발현을 자극하기 위한 광생체조절과 조합된 유전자 치료가 더욱 우수한 또는 최적화된 치료 조합 접근법을 제공할 수 있다.
이와 별도로, RNA 및 단백질 발현 패턴이 다수의 경로 및 후속 세포 활성을 효과적으로 조절하기 위해 세포에 의해 사용된다. 다수의 파장의 광은 손상된 또는 병든 조직에서 RNA 및 단백질 발현을 간접적으로 조절하고 개선하며 세포 기능을 회복시키기 위해 사용될 수 있다. 단백질 매핑이 광생체조절 응용에 적합한 특성을 식별하기 위해 광선치료와 조합되어 사용될 수 있다. AMD는 단백질 침착물이 염증 상태와 질환 진행을 더욱 만연시키는 만성 염증성 질환으로 고려된다. 따라서, 다파장 PBM의 사용이 조합 치료를 전달할 수 있다. RPE 세포 연구에서, 590 nm 광의 사용이 VEGF 발현을 억제하는 것으로 나타났으며, 따라서 590 nm PBM(또는 500 내지 650 nm 범위 내의 다른 파장)의 사용이 습성 AMD 아형(subtype)의 처치에 유용하여 안구 조직에서 국소적으로 VEGF 단백질 발현을 억제할 수 있다.
VEGF 항체 처치제(루센티스(Lucentis)(등록상표))가 습성 AMD를 위한 현재 승인된 약제 처치제이다. 이와 별도로, 810 nm PBM(또는 800 내지 900 nm 범위 내의 다른 파장)의 사용이 연령-관련 알츠하이머 생쥐에서 미토콘드리아 기능을 개선하거나 염증 표지를 감소시키거나 β-아밀로이드 침착을 방지할 수 있다(또는 이들 효과의 임의의 조합). 또한, 670 nm PBM(또는 600 내지 750 nm 범위 내의 다른 파장)의 사용이 AMD 생쥐 모델에서의 보체 C3 발현 및 침착과 같이 염증 표지를 감소시킬 수 있지만 β-아밀로이드 침착에 영향을 미치지 않는다. 리포퓨전 및 β-아밀로이드의 침착 둘 모두가 AMD 환자 내의 병든 눈의 병인에 관련되었다. 다파장 PBM의 조합이 단독으로 사용될 수 있거나, 예를 들어 항-VEGF 단클론 항체(monoclonal antibody, MAb)(예컨대, 루센티스(등록상표) 및 아바스틴(Avastin)(등록상표)); 항-염증제(예컨대, 비-스테로이드성, 항-염증제, 항-보체제(anti-complement agent)(예컨대, 프로페리딘, C3, MASP-2, C5 억제제)); 항산화제 또는 비타민 보충제(예컨대, AREDS 보충제(리포트라이아드 비소너리(Lipotriad Visonary)™, 비트아이즈(Viteyes) 2(등록상표), 아이캡스(ICaps)(등록상표), 및 프리저비전(PreserVision)(등록상표)이 유사한 구성성분을 함유하되 상이한 비율로 또는 추가의 성분과 함께 함유함), 또는 시각 사이클 교란자(visual cycle disruptor)(예컨대, 이성화효소 억제제(ACU-4429)) 중 하나 이상과 같은 하나 이상의 약물과 함께 사용될 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 증가된 CCO 활성, MMP의 회복 및 ATP 합성의 조절을 통해 미토콘드리아 기능을 개선하기 위한 광선치료의 표적화된 사용은 손상 또는 질환에 대한 적절한 국소 세포 반응을 생성하기 위한 다수의 파장의 광의 사용에 의해 달성될 수 있다. 외상 및 질환의 국소화된 세포 상태는 별개의 조직 또는 기관 영역에 걸쳐 상이할 수 있고, 동적 국소 조절을 받는다. 예를 들어, 국소 CCO 활성의 광선치료가 O2 결합 부위로부터 억제 NO의 유리로 이어질 수 있다. NO는 표적화된 조직으로의 국소 혈류를 조절할 수 있는 강력한 혈관확장제 및 신호 변환기이다. 이는 국소 허혈 또는 손상된 또는 병든 조직으로의 제한된 혈류를 역전시키는 데 유용할 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 처치는 망막 내와 같은 조직 및 관련 주위 안구 조직 유형에 대한 광선치료의 별개의 표적화를 포함할 수 있다. 일례로서, 그것은 비-동맥염성 허혈 시신경병증(NAION)에서 보이는 바와 같은 별개의 국소 시신경 허혈을 처치하는 데 가장 이로울 수 있다. 다른 예에서, 그것은 건성 AMD에서 염증, 허혈, 또는 질환에 대한 병소일 수 있는 세포 침착물의 해부학적 섬(anatomical island)을 표적화하는 데 가장 이로울 수 있다. 초기 단계 AMD에서, 리포퓨전 또는 드루젠의 별개의 세포 침착물이 표준 이미징 기술(OCT, 형광 이미징)에 의해 망막 상에서 식별될 수 있다. 그러한 예에서, OCT 또는 형광과 같은 이미징 기법의 사용은 다파장 광선치료를 표적화하여 질환을 둔화시키고 리포퓨전 또는 β-아밀로이드와 같은 단백질의 침착을 중단 또는 역전시키며 질환의 진행을 감속, 둔화 또는 중단시키기 위해 사용될 수 있다.
이들 표적화된 광선치료 응용은 만성 안구 질환에 질환-완화 접근법을 제공한다. 기구가 파장의 조합으로 관심 대상의 별개의 영역을 식별하고 세포 또는 조직 경계를 표적화하여 환자 처치를 향상시키거나 최적화시키거나 개인화하기 위한 접근법으로서, OCT 또는 일부 다른 이미징 장치(예컨대, PET, MRI, 초음파, 도플러(Doppler), 형광, 펨토센서(Femtosensor) 등)와 조합되어 또는 단독으로 광선치료를 생성할 수 있다.
다른 그러한 예에서, 국소 망막 O2 레벨을 모니터링하기 위한 펨토센서와 같은 이미징 기법이 국소 저산소증을 가진 AMD 환자를 식별하고 광선치료와 조합되어 처치를 개선하고 증가된 O2 레벨을 모니터링하여 미토콘드리아 망막 기능을 회복시키기 위해 사용될 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 파장 및 선량과 처치 파라미터의 선택은 기저 질환 또는 장애에 따라 달라질 수 있다. 다수의 파장의 광의 독립적인 표적화는 국소 광선치료, 개별화된 환자 광선치료, 회복된 세포 수행 중 하나 이상을 용이하게 하거나 안구 질환 진행을 둔화 또는 중단시킬 수 있다. 이들 접근법은 단독으로, 기존 진단 장치와 조합되어 또는 광선치료 및 진단 기법을 조합한 기구로서 수행될 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 광생체조절은 파장 및 선량 파라미터의 선택을 포함한다. 별개의 파장은 침투의 깊이와 임상 효능을 위한 적절한 선량에 영향을 미치는 개별 조직 흡수 특성을 갖는다. 장치가 깊이, 크기, 피부 색, 또는 거리를 포함하는 환자 안와 특징을 포착하기 위해 사용될 수 있는, 카메라 또는 다른 센서와 같은 구성요소를 포함할 수 있다. 이는 각각의 파장에 대한 선량의 설정이 사전설정된 값으로 별도로 또는 조합되어 처치 파라미터를 향상시키거나 최적화시키도록 허용한다. 적어도 일부 실시예에서, 센서는 개방된 또는 폐쇄된 안검을 통한 선량 선택을 도와, 예를 들어 조직 색 또는 두께를 고려하기 위해 사용될 수 있다.
적어도 일부 경우에, 광원과 표적 조직 사이에 일정 양의 개재 조직이 있다. 적어도 일부 실시예에서, 개재 조직에 의한 흡수가 손상 레벨 아래인 광의 파장이 선택될 수 있다. 그러한 실시예는 또한 표적 조직 부위에서 광원의 파워 출력을 낮지만 효과적인 방사조도(예를 들어, 대략 100 μW/㎠ 내지 대략 10 W/㎠)로 설정하는 것, 또는 처치되는 표적 조직 부위에서 효과적인 에너지 밀도를 달성하기 위해 조직에 인가되는 광의 시간 프로파일(예컨대, 시간 펄스 폭(temporal pulse width), 시간 펄스 형상, 듀티 사이클(duty cycle), 펄스 주파수) 또는 광 에너지의 인가의 기간을 수백 마이크로초 내지 분으로 설정하는 것을 포함할 수 있다. 다른 파라미터가 또한 광선치료의 사용시 달라질 수 있다. 이들 다른 파라미터는 처치된 조직에 실제로 전달되는 그리고 광선치료의 효능에 영향을 미칠 수 있는 광 에너지에 기여한다.
적어도 일부 실시예에서, 대상의 조직의 표적 영역은 예를 들어 시신경 및 주위 안구 조직의 손상 영역을 포함한다. 일부 실시예에서, 표적 영역은 눈의 부분들을 포함한다.
적어도 일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 광선치료의 장치 및 방법은 안구 장애를 처치하기 위해 사용된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 안구 장애는 안구 증후군(예컨대, 녹내장, 연령-관련 황반 변성, 당뇨병성 망막증, 색소성 망막염, CRS, NAION, 레베르병, 안구 수술, 포도막염 등 및 본 출원 전반에 걸쳐 기술된 바와 같은 추가의 징후를 포함하지만 이에 제한되지 않음)의 적어도 하나의 특성 또는 경험 증상을 지칭할 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 광선치료의 장치 및 방법은 신체적 외상(예컨대, 백내장 또는 수정체 수술) 또는 안구 염증 또는 변성의 다른 원인을 처치하기 위해 또는 신체적 외상에 의해 초래되는 안구 변성 결과의 재활을 돕기 위해 사용된다. 안구 변성은 예를 들어 안구 외상 또는 수술과 같은 일차 파괴 사건뿐만 아니라, 일차 파괴 또는 질환 사건의 발생으로 인해 세포에 의해 유발되는 이차, 지연성 및 진행성 파괴 메커니즘에 기인하는 세포 파괴의 과정을 포함할 수 있다.
일차 파괴 사건은 질환 과정 또는 수술을 포함하는 신체적 손상 또는 상해를 포함할 수 있지만, 또한 다른 질환 및 질병, 예컨대 녹내장, 연령-관련 황반 변성, 당뇨병성 망막증, 색소성 망막염, CRS, NAION, 레베르병, 안구 수술, 포도막염, 초점 시신경 허혈을 포함하는 대뇌 허혈, 및 시신경 또는 망막의 압궤 또는 압박 손상을 포함하는 안구 조직의 압궤 또는 압박 손상과 같은 신체적 외상, 또는 안구 변성을 초래하는 임의의 급성 손상 또는 상해를 포함한다.
이차 파괴 메커니즘은 세포자멸사, 미토콘드리아 막 투과성의 변화로 인한 세포 에너지 저장의 고갈, 과도한 글루탐산염의 방출 또는 그것의 재흡수의 실패, 자유 라디칼 손상, 재관류 손상, 리포푸신 및 β-아밀로이드를 포함하는 불용성 단백질의 침착 및 보체, 사이토카인 및 염증 상태의 활성을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 신경독성 분자의 생성과 방출로 이어지는 임의의 메커니즘을 포함할 수 있다. 일차 및 이차 메커니즘 둘 모두는 안구 조직에 대한 "위험 구역"을 형성하는 데 기여하며, 여기서 이러한 구역 내의 조직은 일차 파괴 사건으로부터 적어도 일시적으로 생존하였지만 지연 효과를 갖는 과정으로 인해 사멸 위험에 처해 있다.
적어도 일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 장치 및 방법은 세포보호를 제공하기 위해 사용된다. 세포보호는 조직 변성 상실이 일차 파괴 사건 또는 이차 파괴 메커니즘과 관련된 질환 메커니즘에 기인하든 간에, 그렇지 않을 경우 일차 파괴 사건 후의 변성으로 인한 안구 조직의 비가역적 상실을 둔화시키거나 방지하기 위한 치료 전략을 포함할 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 장치 및 방법은 안구 기능을 개선하기 위해, 안구 증강을 제공하기 위해, 안구 기능의 상실의 진행을 방지하거나 둔화시키기 위해, 또는 이전에 상실된 안구 기능을 회복하기 위해, 또는 이들의 임의의 조합을 위해 사용된다. 안구 기능은 시력 기능 및 대비 감도 기능 둘 모두를 포함할 수 있다.
안구 기능에 영향을 미치는 질환 또는 질병은 연령-관련 황반 변성과 다른 질환 및 질병, 예컨대 녹내장, 뇌졸중, 당뇨병성 망막증, 색소성 망막염, CRS, NAION, 레베르병, 안구 수술, 포도막염, 초점 시신경 허혈을 포함하는 대뇌 허혈, 및 시신경 또는 망막의 압궤 또는 압박 손상을 포함하는 안구 조직의 압궤 또는 압박 손상과 같은 신체적 외상, 또는 안구 변성을 초래하는 임의의 급성 손상 또는 상해를 포함하여, 일차 파괴 사건, 질환 과정 또는 신체적 손상 또는 상해를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "치료 요법" 및 "처치 요법"은 광이 하나 이상의 안구 표적 영역에 조사되는 하나 이상의 기간을 포함하는 치료 처치를 제공하기 위해 사용되는 프로토콜 및 관련 시술을 지칭한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "표적", "표적 영역" 및 "표적 부위"는 특정 유형의 안구 질병, 질환, 장애, 또는 손상의 처치와 공동으로 광에 의해 조사될 특정 안구 영역, 부위, 위치, 구조, 개체군, 또는 돌기(예컨대, 망막 또는 시신경 내의)를 지칭한다. 적어도 일부 실시예에서, 눈의 조사된 부분은 전체 눈일 수 있다. 다른 실시예에서, 눈의 조사된 부분은 망막 영역, 황반, 또는 각막과 같은 눈의 표적화된 영역이다.
적어도 일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 방법 및 장치는 망막 또는 안구 질환에 사용하기 위한 내인성 전구 망막 줄기 세포의 증식, 이동, 및 재생 세포 특성을 촉진시키기 위해 사용될 수 있다. 줄기 세포는 감수분열 후 세포(post-mitotic cell)를 자기-재생시키고 생성하는 둘 모두의 능력을 갖는다. 망막 색소 상피(retinal pigment epithelium, RPE)는 신경 망막 밑에 있는 그리고 그것을 지지하는 세포의 단층이다. 그것은 일부 종에서 수정체와 망막을 생성할 수 있는 가소성 조직으로서 시작되지만, 발달 초기에 분화되고, 생애 전반에 걸쳐 통상 비증식성으로 유지된다. 그러나, 성인 RPE 세포의 아개체군(subpopulation)은, RPE 표지를 상실하고 광범위하게 증식하며 안정된 자갈모양(cobblestone) RPE 단층으로 재분화될 수 있는 망막 색소 상피 줄기 세포(retinal pigment epithelial stem cell, RPESC)인 자기-재생 세포로 체외에서 활성화될 수 있다. 클론 연구는 RPESC가 다능성이고, 규정된 조건에서, 신경 및 간엽 후대 둘 모두를 생성할 수 있음을 보여준다. 이러한 가소성은 간엽 운명(mesenchymal fate)이 눈에서, 예를 들어 증식 유리체망막병증(proliferative vitroretinopathy, PVR) 및 안구위축(phthisis bulbi)에서 보이는 인체 병리를 설명할 수 있다. 접근가능한, 인간 CNS-유래 다능성 줄기 세포로서 RPESC는 운명 선택(fate choice), 대치 치료(replacement therapy), 및 질환 모델링(disease modeling)의 연구에 유용하다.
적어도 일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 방법 및 장치는 망막 또는 안구 질환에 사용되는 줄기 세포의 이식 후에 증식, 이동, 및 재생 세포 특성을 촉진시키기 위해 사용될 수 있다. 줄기 세포-기반 치료가 망막 변성 질환의 처치를 위해 추구되고 있다. 망막 줄기 세포가 인간을 포함하는 몇몇 포유류 종으로부터 분리되었다. 그러나, 이들 세포의 이식은 숙주 망막 내로 이동하고 그것 내에 통합되는 세포의 제한된 능력으로 인해 성공률이 미미하였다(minimally successful). 골수-유래 줄기 세포가 대안일 수 있지만, 골수는 조혈 줄기 세포, 간엽 줄기 세포, 및 간엽 조직으로 그러나 가능하게는 다른 조직 유형으로 분화되는 비-조혈 세포의 비균질 개체군을 포함하는 여러 가지 유형의 만능성(pluripotent)/다능성 세포를 함유한다.
적어도 일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 방법 및 장치는 망막 질환 및 장애를 위한 세포-기반 또는 재생 치료에 적용가능한 조성물 및 방법과 조합되어 사용될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 방법 및 장치는 줄기 세포(예컨대, 초소형 배아-유사 줄기 세포(Very Small Embryonic-like Stem cell, VSEL), 간엽 줄기 세포, 외배엽 줄기 세포 등)를 사용한 망막 조직의 재생 또는 수복을 위한 약제 조성물, 장치 및 방법과 함께 사용될 수 있다.
예를 들어, 본 명세서에 기술된 방법 및 장치는 어려움에 처한 개인에게 개인의 망막 조직에 외배엽 줄기 세포 개체군을 투여하고 개인에게 간엽 줄기 세포 개체군을 정맥 내에 투여한 후에 PBM으로 망막 장애를 처치하기 위한 방법에 사용될 수 있다. 외배엽 줄기 세포는 태아 신경 조직으로부터 유래될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 방법 및 장치는 제대혈, 성인 골수 및 태반 중 적어도 하나로부터 선택되는 공급원으로부터 간엽 줄기 세포 개체군을 얻는 데 사용될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 방법 및 장치는 황반 변성, 색소성 망막염, 당뇨병성 망막증, 녹내장 또는 윤부 상피 세포 결핍을 포함하지만 이에 제한되지 않는 하나 이상의 질환 또는 장애를 처치하기 위해 사용될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 세포는 체외에서 유도되어 투여 전에 신경 또는 상피 계통 세포로 분화되고 PBM으로 사전조절된다. 다른 실시예에서, 세포는 안구 치료를 위한 약물과 같은 적어도 하나의 다른 제제, 또는 항-염증제, 항-세포사멸제(anti-apoptotic agent), 항산화제 또는 성장 인자와 같은 다른 이로운 보조제를 투여받는다. 이들 실시예에서, PBM 처치는 산후 세포와 동시에, 또는 그 전에, 또는 그 후에 실시될 수 있다. PBM의 사용은 줄기 세포의 재생 양태를 자극하기 위해 또는 이로운 보조 치료제를 보충하기 위한 사용을 위해 또는 둘 모두를 위해 사용될 수 있다.
다른 실시예는 PBM으로 처치된 간엽 줄기 세포 또는 외배엽 줄기 세포로부터 준비되는 세포 용해질이다. 세포 용해질은 막 풍부 분획 및 가용성 세포 분획으로 분리될 수 있다. 본 개시 내용은 세포 용해질 준비 전에 그리고 투여 전뿐만 아니라 환자 내에의 이식 후에 체외에서 세포에 대한 PBM의 처치를 특징으로 한다.
본 명세서에 그리고 미국 가특허 출원 제62/048,211호에 기술된 바와 같은 안구 질환의 처치를 위한 PBM 방법은 다양한 광 전달 시스템을 사용하여 실시되고 기술될 수 있다. 2014년 9월 9일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "손상된 또는 병든 조직의 처치를 위한 다파장 광선치료 시스템 및 방법(MULTI-WAVELENGTH PHOTOTHERAPY SYSTEMS AND METHODS FOR THE TREATMENT OF DAMAGED OR DISEASED TISSUE)"인 미국 가특허 출원 제62/048,211호가 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
일 실시예에서, 장치는 진료실-기반 사용에 도움이 되는 구성이다. 장치는 자립형일 수 있거나, 기존 기기에 부착될 수 있다. 이러한 장치는 안구 장애와 관련된 다른 진단 또는 치료 능력을 포함하도록 또는 다른 장치와 시스템을 형성하도록 증대될 수 있다.
본 명세서에 기술된 장치는 착용가능 구성이다. 이러한 장치는 안구 장애와 관련된 다른 진단 또는 치료 능력을 포함하도록 또는 다른 장치와 시스템을 형성하도록 증대될 수 있다.
광 전달 기기 또는 장치는 플로어(floor), 데스크(desk), 카트(cart), 또는 테이블 기반 유닛일 수 있다. 장치는 하나 이상의 선택된 파장의 광을 전달하기 위한 하나 이상의 광원을 포함하는 하나 이상의 광 엔진을 포함한다. 광원으로부터의 광은 눈에서 원하는 공간 및 스펙트럼 방사조도 패턴을 달성하기 위해, 예를 들어 빔 형상화 광학계(beam shaping optics), 광학 필터, 광 파이프(light pipe), 또는 이들의 조합을 사용하여 조합될 수 있다. 다른 광학 구성요소가 광 엔진으로부터의 광을 눈으로 안내하기 위해 포함될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 장치 출력이 실질적으로 공간적으로 고정되어, 표적 영역의 적절한 노출이 환자의 위치의 조작 및 최적화를 필요로 한다. 그러한 환자 조작은 조절가능 턱 받침대 또는 이마 받침대 또는 둘 모두의 사용에 의해 도움을 받을 수 있다. 출력의 미세 공간 조절은 예를 들어 수동으로 또는 전기적으로 작동되는, 장치 내의 이동 요소(예컨대, 폴드 미러(fold mirror) 등)의 사용을 통해 달성될 수 있다. 다른 실시예에서, 장치의 출력은 실질적으로 공간적으로 조절가능하다. 이러한 경우에, 장치는 환자 인터페이스로서 이마 또는 턱 받침대 또는 둘 모두를 포함할 수 있고, 장치의 출력은 표적 영역을 노출시키도록 조절될 수 있다. 큰 공간 조절이 예를 들어 광을 표적 영역으로 방향전환시키기 위해 병진하거나 회전하는 하나의 또는 다수의 광학 요소(예컨대, 렌즈, 폴드 미러 등)로 달성될 수 있다. 조절성은 한쪽 눈에 대한 예상 위치 범위를 포괄할 수 있거나, 그것은 양쪽 눈에 대해 예상되는 위치 범위를 포괄할 수 있어, 양쪽 눈을 순차적으로 처치하는 경우에 환자를 재조정할 필요를 없앤다.
장치가 진료실 환경에 적합하기 때문에, 다수의 환자가 장치와 접속할 것이고, 개인들 사이의 교차-오염을 제한하기 위한 조치가 취해질 수 있는 것이 예상되어야 한다. 적어도 일부 실시예에서, 세정가능하거나 일회용인 제거가능 이마 또는 턱 받침대가 제공될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 이마 또는 턱 받침대는 세정가능 또는 일회용 장벽에 의해 보호될 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 장치는 사용자(의사, 진료의, 또는 환자)가 제어 장치를 개시할 수 있도록 하는 인터페이스를 포함한다. 이는 다양한 처치 기법 선택, 데이터 입력 또는 추출, 장치 진단 수행 등을 위해 터치 스크린 또는 키보드를 포함할 수 있다. 유형(tangible) 또는 가상 조이스틱 또는 다른 메커니즘이 시스템 출력을 공간적으로 조절하기 위해 포함될 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 광 치료 장치(100)의 일 실시예를 예시한다. 장치(100)는 하우징(102), 환자 인터페이스 표면(104), 및 적어도 하나의 아이박스(eyebox) 또는 아이피스(106)를 포함한다. 장치는 또한 선택적으로 사용자 인터페이스(108), 전원 스위치(110), 로킹 메커니즘(locking mechanism)(112), 및 빔 위치설정 메커니즘(beam positioning mechanism)(114)을 포함한다. 하우징(102)은 더욱 상세히 후술되는 바와 같이 광 엔진 및 다른 광학계를 수용한다. 예시된 하우징(102)은 하우징의 일례이지만, 다른 광학 장치에 부착되거나 그것을 지지하는 하우징을 포함하는 다른 하우징 구성이 사용될 수 있는 것이 이해될 것이다.
환자 인터페이스 표면(104)은 환자가 환자의 눈 또는 눈들을 광 치료로 조사하기 위해 정확하게 위치되도록 배열된다. 환자 인터페이스 표면은 환자의 안면의 윤곽에 대략적으로 맞춰지도록 배열될 수 있고, 환자 교차-오염을 방지하거나 감소시키기 위해 일회용 또는 세정가능 표면을 포함할 수 있다.
아이박스 또는 아이피스(106)는 환자의 양쪽 눈 또는 단지 한쪽 눈만을 수용할 수 있다. 일부 실시예에서, 우안 및 좌안을 위한 별개의 아이박스 또는 아이피스가 있을 수 있다. 아이박스 또는 아이피스(106)는 환자의 눈 주위의 영역과 접촉하도록 의도되는 주변부 영역을 가질 수 있거나, 환자 인터페이스 표면(104)이 광 치료를 받기 위해 환자를 정확하게 위치시키기에 충분할 수 있다. 아이박스 또는 아이피스(106)는 단순히 환자가 그의 눈을 그 내부로 위치시키는 개방부일 수 있거나, 아이박스 또는 아이피스는 렌즈 또는 다른 광학 구성요소를 포함할 수 있다.
선택적인 사용자 인터페이스(108)는 장치에 내장될 수 있고, 터치스크린 인터페이스, 키보드 및 디스플레이 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 적합한 인터페이스일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 장치(100)는 예를 들어 외부 컴퓨터, 키보드, 마우스 또는 조이스틱 등과 같은 외부 사용자 인터페이스에 대한 유선 또는 무선 연결을 포함하거나 허용할 수 있다. 사용자 인터페이스(108)는 전형적으로 의사 또는 다른 진료의에 의해 조작되지만, 일부 실시예에서, 예를 들어 광 치료를 중단시키거나 시작하기 위한 버튼 또는 다른 요소와 같은, 환자에 의해 조작될 수 있는 사용자 인터페이스의 부분이 있을 수 있다. 사용자 인터페이스(108)는 치료 파라미터, 환자 정보를 입력하거나 장치(100)를 작동시키거나 임의의 다른 적합한 용도를 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자 인터페이스(108)는 또한 진단 또는 광 치료를 지향시키는 데 도움을 주기 위해 진료의가 환자의 눈을 관찰할 수 있도록 내부 카메라(예를 들어, 도 7의 카메라(754))에 결합될 수 있다.
선택적인 전원 스위치(110)는 임의의 적합한 형태를 가질 수 있다. 선택적인 로킹 메커니즘(112)은 사용자가 장치(100)의 조작을 로킹시키도록 허용하기 위해 제공될 수 있다. 선택적인 빔 위치설정 메커니즘(114)은 빔을 환자의 눈 또는 눈들과 상호작용하도록 이동시키기 위해 사용될 수 있고, 조이스틱, 트랙볼, 또는 터치스크린을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 적합한 메커니즘일 수 있다.
도 2는 하우징(102), 환자 인터페이스 표면(104), 적어도 하나의 아이박스 또는 아이피스(106), 선택적인 사용자 인터페이스(108), 선택적인 전원 스위치(110), 선택적인 로킹 메커니즘(112), 선택적인 빔 위치설정 메커니즘(114), 및 턱 받침대(116)를 포함하는 장치(200)의 다른 실시예를 예시한다. 턱 받침대(116)는 임의의 적합한 형태를 가질 수 있고, 환자의 턱을 수용하기 위해 일회용이거나 세정가능한 표면을 가질 수 있다. 바람직하게는, 장치의 나머지에 대한 턱 받침대의 높이는 조절가능하다.
도 3a 및 도 3b는 하우징(102), 환자 인터페이스 표면(104), 적어도 하나의 아이박스 또는 아이피스(106), 선택적인 사용자 인터페이스(108), 선택적인 전원 스위치(110), 선택적인 로킹 메커니즘(112), 및 선택적인 빔 위치설정 메커니즘(114)을 포함하는 장치(300)의 또 다른 실시예를 예시한다. 이 실시예에서, 환자 인터페이스 표면(104)은, 도 3a 및 도 3b에 예시된 바와 같이, 그것이 세정되거나 교체될 수 있도록 제거가능하다.
도 4는 장치(100)(도 1a 참조)와 함께 사용하기 위한 그리고 장치(100)의 하우징(102)(도 1a 참조) 내에 위치되는 광 엔진(420)의 일례를 예시한다. 광 엔진(420)은 엔진 하우징(421), 하나 이상의 광원(422a, 422b, 422c), 하나 이상의 광 지향 구성요소(424a, 424b), 선택적인 렌즈(426), 및 선택적인 열 교환기 또는 히트 싱크(heat sink)(428)를 포함한다. 광원(422a, 422b, 422c)으로부터 방출된 광이 각각 광 빔(430a, 430b, 430c)을 형성한다.
발광 다이오드(light emitting diode, LED), 레이저 다이오드, 램프, 레이저 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 적합한 광원이 이 실시예 또는 본 명세서에 기술된 다른 실시예들 중 임의의 것에 사용될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 하나 이상의 발광 다이오드가 사용된다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 레이저 다이오드가 사용된다. 하나 이상의 레이저 다이오드는 예를 들어 갈륨-알루미늄-비소(GaAlAs) 레이저 다이오드, 알루미늄 갈륨 인듐 인화물(AlGaLnP) 레이저 다이오드, 다이오드-여기형 고체(diode-pumped solid state, DPSS) 레이저, 또는 수직 공동 표면-방출 레이저(vertical cavity surface-emitting laser, VCSEL) 다이오드일 수 있다.
다수의 광원이 사용되는 적어도 일부 실시예에서, 광원은 하나 이상의 광섬유에 결합될 수 있다. 적절한 파장과 방사조도를 가진 광을 생성하거나 방출하는 다른 광원이 또한 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 다수의 유형의 광원들의 조합이 사용될 수 있다. 각각의 광원은 선택적으로 렌즈(예를 들어, 렌즈(423a, 423b, 423c)), 확산기, 도파관(waveguide), 또는 광원과 관련된 다른 광학 요소 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 장치는 또한 하나 이상의 비-광 에너지 공급원, 예컨대 자기 에너지 공급원, 무선 주파수 공급원, DC 전기장 공급원, 초음파 에너지 공급원, 마이크로파 에너지 공급원, 기계 에너지 공급원, 전자기 에너지 공급원 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광선치료는 기구에 치료, 진단, 추적 또는 향상된 표적화 능력을 제공하기 위해 OCT, PET, MRI, 펨토센서 등과 조합될 수 있다.
2개 이상의 광원을 갖는 적어도 일부 실시예에서, 개별 광원은 상이한 파장의 광을 생성하도록 선택될 수 있다. 눈에 전달되도록 의도되는 파장 또는 파장 범위는 광원에 의해 생성되지만, 다른 파장의 광의 일부 또는 전부를 제거하기 위해 필터링될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 제1 광원이 제1 파장의 광(인접 파장의 광을 전달받거나 다른 광을 제거하기 위해 필터링될 수 있음)을 제공하고, 제2 광원이 제2 파장의 광을 제공한다. 적어도 일부 실시예에서, 제1 및 제2 파장은 적어도 25, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 또는 500 nm만큼 상이하다. 일부 실시예에서, 제3 광원이 제3 파장의 광을 제공하고, 제3 파장은 제1 및 제2 파장 차이와 적어도 25, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 또는 500 nm만큼 상이하다.
광 엔진(420)은 하나 이상의 광 지향 구성요소(424a, 424b)를 포함한다. 예시된 실시예에서, 광 지향 구성요소(424a, 424b)는 반사 필터이다. 광 지향 구성요소(424a)는 제1 광원(422a)에 의해 생성되는 제1 파장을 갖는 광 빔(430a) 내의 광을 통과시키도록 그리고 제2 광원(422b)에 의해 생성되는 제2 파장을 갖는 광 빔(430b) 내의 광을 반사하도록 선택된다. 광 지향 구성요소(424b)는 제1 파장을 갖는 광 빔(430a) 내의 광 및 제2 광원(422b)에 의해 생성되는 제2 파장을 갖는 광 빔(430b) 내의 광을 통과시키도록 선택된다. 광 지향 구성요소(424b)는 제2 광원(422c)에 의해 생성되는 제3 파장을 갖는 광 빔(430c) 내의 광을 반사한다. 광 지향 구성요소(424b)는 원하는 파장의 광을 렌즈(426)로 지향시킨다.
광섬유, 흡수 필터, 반사 또는 흡수 편광기, 빔스플리터(beamsplitter) 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 광 지향 구성요소가 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 장치는 광원들 중 2개 이상이 동시에 광을 생성하도록 작동된다. 다른 실시예에서, 장치는 임의의 주어진 시간에 단일 광원으로부터 광을 전달하도록 작동하지만, 광원은 임의의 적합한 광 전달 시퀀스로 켜지고 꺼질 수 있다. 렌즈(426)는 단일 렌즈 또는 렌즈들의 조합일 수 있고, 예를 들어 확산기, 개구, 필터 등과 같은 다른 광학 구성요소를 포함할 수 있다.
도 5는 개구(530)와 릴레이 구조체(relay structure)(532)를 포함하는 추가의 광학 구성요소를 가진 도 4의 광 엔진(420)을 예시한다. 개구(530)는 렌즈(426)로부터 광을 수광하고, 환자의 눈으로 지향되는 광을 제한한다. 릴레이 구조체(532)는 광을 광 엔진(420)으로부터 환자에게로 지향시키고, 예를 들어 하나 이상의 미러(534)와 하나 이상의 렌즈(536)를 포함하는 임의의 개수의 적합한 구성요소를 포함할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 장치 하우징(102)의 일부분, 플로우 미러(flow mirror)(640), 및 액추에이터(actuator)(642)를 포함하는, 광을 광 엔진(642)으로부터 환자에게 전달하기 위한 장치의 추가의 구성요소를 예시한다. 액추에이터(642)는 광 빔(644)(도 6b 및 도 6c)이 지향되는 방향을 조절하기 위해 릴레이 구조체(532)의 부분들(또는 심지어 광 엔진(420)의 일부)을 회전시키는 데 사용될 수 있다. 도 6b는 광 빔이 환자의 좌안을 향해 지향되는 위치를 예시하고, 도 6c는 광 빔이 환자의 우안을 향해 지향되는 위치를 예시한다. 일부 실시예에서, 액추에이터(642)는 단순히 2가지 위치를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 액추에이터(642)는 광 빔 위치의 보다 미세한 조절을 허용한다. 적어도 일부 실시예에서, 액추에이터(642)는 사용자 인터페이스(108) 또는 빔 위치설정 메커니즘(114) 또는 둘 모두에 결합된다.
적어도 일부 실시예에서, 광 빔의 방사조도는 표적 안구 조직에 사전결정된 방사조도를 제공하도록 선택된다. 표적 조직은 표준 의료 이미징 기술을 사용하여 식별되었던 질환 또는 외상에 의해 침범된 눈의 영역일 수 있거나, 그것은 특정 질환에 의해 침범된 것으로 알려진 눈의 일부분일 수 있거나, 그것은 소정 기능 또는 과정을 제어하는 것으로 알려진 눈의 일부분일 수 있거나, 그것은 눈의 임의의 섹션일 수 있다. 표적 안구 조직의 레벨에서 원하는 방사조도를 달성하기 위해 방출 표면으로부터 방출되는 광 빔의 적절한 방사조도의 선택은 바람직하게는 여러 인자들 중에서 특히 선택된 광의 파장 또는 파장들, (있을 경우) 질환의 유형, 대상의 임상 상태, 및 표적 영역까지의 거리를 포함한다.
복수의 광원을 가진 적어도 일부 실시예에서, 소정 광원이 다른 광원에 비해 보다 높거나 보다 낮은 파워로 광을 방출한다. 따라서, 광원의 파워 출력이 안검, 각막, 또는 광원의 방출 표면과 표적 안구 조직 사이의 다른 개재 조직의 두께에 따라 맞추어질 수 있다. 광원에 의해 방출되는 광의 파라미터가 아래에서 더욱 상세히 논의된다.
일부 실시예에서, 장치는 또한 광원으로부터의 광을 사용하여 이미지를 생성하기 위해 또는 눈의 특정 부분(예를 들어, 망막 또는 망막의 일부분)에 대한 광의 표적화를 용이하게 하기 위해 공간 광 변조기를 포함할 수 있다. 도 8은 광이 광을 변조시키는 그리고 변조된 광 빔을 환자에게로 지향시키는 공간 광 변조기(SLM)(860)로 지향되는 광원(들)(822)을 가진 배열을 예시한다. 공간 광 변조기(860)는 예를 들어 LCOS(liquid crystal on silicon) 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 마이크로미러(micromirror) 어레이, 예컨대 디지털 광 프로세서(digital light processor, DLP), 스캔 미러, 또는 광을 반사할 수 있고 선택적으로 이미지를 형성하기 위해 사용될 수 있는 임의의 다른 적합한 장치일 수 있다. 공간 광 변조기는 또한 렌즈 등과 같은 추가의 투사 광학계를 포함할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 장치는 또한 이미지 형성을 용이하게 하도록 환자의 눈의 수정체를 이용할 수 있다.
공간 광 변조기는 도 8에 예시된 바와 같이 반사성이거나, 광이 SLM을 통해 투과됨에 따라 광이 변조되는 투과성일 수 있다. 공간 광 변조기는 광 경로를 따라 임의의 적합한 장소에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 반사 SLM이 도 5에 예시된 실시예에서 폴드 미러(534)의 위치에 또는 장치의 임의의 다른 적합한 부분에 배치될 수 있다. 투과성 SLM이 도 5에 예시된 실시예에서 렌즈(426) 또는 개구(530) 앞이나 뒤에 또는 장치의 임의의 다른 적합한 부분에 배치될 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 환자의 눈의 특정 부분에 대한 광원의 표적화는 공간 광 변조기, 광 빔의 방향의 수동 또는 자동 조절을 허용하기 위해 환자의 눈을 관찰하기 위한 카메라, 동공 추적 센서, 또는 이들의 임의의 조합을 사용하여 수행될 수 있다.
도 7은 안구 질환, 장애, 변성 등의 처치를 위해 장치를 작동시키기 위한 시스템의 일 실시예를 예시한다. 시스템은 컨트롤러(750), 사용자 인터페이스(708)(예를 들어, 도 1a 내지 도 3a의 사용자 인터페이스(108)), 액추에이터(742)(예를 들어, 도 6a 내지 도 6c의 액추에이터(642)), 광원(들)(722)(예를 들어, 도 4 및 도 5의 광원(422a, 422b, 422c)), 메모리(752), 하나 이상의 센서(들)/카메라(754), 및 전력 공급 장치(756)를 포함한다. 이들 구성요소는 더욱 상세히 후술된다. 다른 시스템이 보다 많거나 보다 적은 구성요소를 포함할 수 있고, 구성요소가 도 7에 예시된 것과 상이한 배열로 함께 연결될 수 있는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 도 8의 공간 광 변조기(860)가 또한 도 7의 컨트롤러(750)에 연결될 수 있다. 또한, 구성요소들 사이의 임의의 연결이 유선 또는 무선 통신 또는 이들의 임의의 조합을 통해 이루어질 수 있다.
본 개시 내용의 소정 실시예 내에서, 광 전달 장치는 착용가능하여, 휴대성을 용이하게 하고, 예를 들어 가정에서의, 업무 중의, 또는 여가 활동 및 여행 동안의 사용과 같은 전통적인 안과 진료실 밖에서의 사용의 옵션을 허용한다. 따라서, 현재 기술된 착용가능 장치는 환자에 대한 여행 부담을 감소시키는 것 및 치료의 전달을 위한 시간을 선택함에 있어서 환자에게 편의를 제공하는 것과 같은 이점을 제공한다.
착용가능 장치는 그것이 단지 한쪽 눈만을 광 치료에 노출시키도록 의도된다는 점에서 단안용일 수 있거나, 그것은 양안용일 수 있으며, 이 경우 장치는 양쪽 눈을 동시에, 순차적으로, 또는 특정된 시퀀스로 처치할 수 있다. 양안용 장치가 본 명세서에 상세히 기술되고, 본 명세서에 개시된 설계 고려 사항, 파라미터, 및 구조가 또한 단안용 장치로 구현될 수 있다.
착용가능 장치는 하나 이상의 파장의 하나 이상의 광원을 포함할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 장치는, 눈을 향해 지향되고 특정 간격으로 이격되어 눈 상에 원하는 공간 및 스펙트럼 방사조도를 생성하는 광원의 어레이를 포함한다. 적어도 일부 실시예에서, 광학 구성요소가 광을 광원으로부터 착용자의 눈을 향해 방향전환시키기 위해 사용될 수 있다. 중간 광학 요소(예컨대, 렌즈, 필터, 확산기)가 필요한 대로 장치의 출력을 추가로 형상화시킬 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 광원은 눈의 시선 밖에 위치되고, 광은 광-파이프 또는 도파관 또는 임의의 다른 적합한 구성요소를 통해 눈으로 지향된다. 도파관은 다수의 파장을 혼합하거나 장치 출력을 균질화시키는 기능을 할 수 있다. 도파관은 도파관의 입구 및 출구에서 빔을 형상화시키기 위해 일체형 렌즈, 코팅, 또는 확산기를 통합할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 도파관은 사용자가 장치를 착용한 동안에 대체로 방해받지 않는 시야를 갖도록 투명하다. 체적-위상 홀로그램(volume-phase hologram), 표면-부조 홀로그램(surface-relief hologram), 회절 격자(diffraction grating), 또는 유사한 요소와 같은 평탄한 광학 요소가 도파관을 대체로 투명하게 유지시키면서 광을 지향시키고 출력을 형상화시키기 위해 도파관 상에 배치되거나 그것 내에 통합될 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 광원은 눈의 시선 밖에 위치되고, 광은 표면으로부터의 반사를 통해 눈으로 지향된다. 코팅이 반사를 용이하게 하기 위해 표면 상에 배치될 수 있다. 표면은 평평할 수 있거나, 그것은 하나 이상의 방향으로 만곡될 수 있으며, 이 경우 만곡부는 장치의 광 출력을 형상화시키도록 규정될 수 있다. 표면은 광의 입사각에서 대체로 반사성일 수 있고, 수직 입사시 대체로 투과성일 수 있어, 착용자의 시야가 대체로 방해받지 않는다. 단지 특정 파장만이 반사되는 한편 다른 파장이 투과되도록 코팅이 표면에 적용될 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 장치는 외부 제어 유닛에 무선으로 또는 와이어를 통해 연결된다. 외부 유닛은 제어 전자 장치, 관련 드라이버, 소프트웨어 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 그것은 광의 전달을 위한 광섬유 케이블로 착용가능 장치에 테더링될(tethered) 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 제어 유닛은 신호 또는 전력을 공급하는 케이블로 착용가능 장치에 연결된다. 적어도 일부 실시예에서, 제어 유닛은 착용가능 유닛과 무선으로 접속된다. 제어 유닛 및/또는 착용가능 장치는 하나 이상의 배터리에 의해 급전될 수 있거나, 외부 전원을 통해 급전될 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 광원과 내부 프로그램가능 컨트롤러가 장치 내의 전원에 의해 급전된다. 적어도 일부 실시예에서, 전원은 장치로부터 원격의 위치에 배치된다. 전원은 예를 들어 커패시터, 다이오드, 저항기, 인덕터, 트랜지스터, 조절기, 배터리, 연료 전지, 또는 임의의 다른 적합한 에너지 저장 장치를 포함하는 하나 이상의 전자 구성요소를 포함할 수 있다. 전원이 전자기 에너지를 저장하도록 구성되는 임의의 유형의 장치, 구성요소, 또는 시스템을 사용할 수 있는 것이 고려된다. 적어도 일부 실시예에서, 전원은 보청기에 사용되는 것과 유사한 아연 공기 배터리를 포함한다.
이들 실시예의 소정 태양 내에서, 전원은 재충전가능하다. 예를 들어, 전원은 리튬 오산화 바나듐 배터리, 이산화 망간 리튬 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 니켈-수소 합금 배터리, 리튬 이온 배터리, 또는 임의의 다른 적합한 재충전가능 배터리 화학물질의 배터리를 포함할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 전원은 외부 충전 스테이션에 의해 유도 충전될 수 있는 유도 코일 및 충전 회로를 포함할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 전원은 무선 주파수(RF) 에너지에 의해 충전될 수 있는 RF-급전 장치일 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 외부 전원은 선택적으로 장치에 급전하기 위해 사용될 수 있다.
재충전가능 전원을 채용하는 적어도 일부 실시예에서, 전원의 충전 용량은 적어도 1회의 처치 세션에 걸쳐 지속되기에 충분하다. 요구되는 처치의 지속시간 및 빈도는 관련된 안구 질환의 중증도에 따라 달라진다. 적어도 일부 실시예에서, 충전 용량은 단지 프로그램가능 컨트롤러와 광원에 5분 내지 30분 동안 급전하기에 충분하기만 하면 된다. 적어도 일부 실시예에서, 처치 기간은 적어도 20분이다. 장기간 동안 그리고/또는 높은 빈도로 처치를 필요로 하는 대상에서, 일부 실시예는 프로그램가능 컨트롤러와 광원에 결합되는 그리고 보다 긴 또는 더욱 빈번한 처치 세션 동안 충분한 전력을 제공하는 2개, 3개, 또는 그 초과의 전원을 채용한다. 적어도 일부 실시예에서, 단일 고용량 전원이 사용될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 전원은 하나 이상의 커패시터와 하나 이상의 배터리의 조합을 포함할 수 있다.
도 9는 착용가능 광 치료 장치(900)의 일 실시예를 예시한다. 장치(900)는 프레임(902), 환자의 눈 앞에 놓이는 전방 피스(104), 및 2개의 이어피스(906)를 포함한다.
도 10a 및 도 10b는 프레임(1002), 전방 피스(1004), 이어피스(1006), 광원(1010a, 1010b, 1010c)의 우측 및 좌측 어레이(1008), 및 전자 장치 또는 배터리가 내부에 보관될 수 있는 하나 이상의 프레임 케이싱(1012)을 포함하는 착용가능 광 치료 장치(1000)의 일 실시예를 예시한다. 이어피스(1006)는 장치(1000)를 착용자 상에 유지시키기 위해 전방 피스(1004)에 부착되는 프레임(1002)의 부착 요소의 일례이다. 다른 부착 요소의 예가 헤드밴드, 헬멧, 마스크 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 광원(1010a, 1010b, 1010c)은 동일하거나 상이할 수 있다. 하나 이상의 프레임 케이싱(1012)은 케이싱 내에 컨트롤러, 광원 전자 장치, 배터리 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 프레임 케이싱(1012) 또는 프레임(1002)의 다른 부분은 또한 장치(1000)의 작동을 개시하거나 종료하거나 변경하기 위해 사용될 수 있는 적어도 하나의 버튼 또는 다른 사용자 입력 요소를 통합할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 무선으로 또는 프레임 내의 포트에 대한 유선 연결을 통해, 장치가 개시되고 종료될 수 있거나, 광 전달의 파라미터가 입력되거나 변경될 수 있다.
적절한 파장과 방사조도를 가진 광을 생성하거나 방출하는 다른 광원이 또한 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 다수의 유형의 광원들의 조합이 사용될 수 있다. 각각의 광원은 선택적으로 렌즈, 확산기, 필터, 또는 광원과 관련된 다른 광학 요소 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 각각의 광원의 플루언스, 파워, 펄스 길이, 펄스 폭, 파장, 또는 임의의 다른 광 방출 파라미터, 또는 이들 파라미터의 임의의 조합 중 하나 이상이 다른 광원과 독립적으로 제어되거나 조절될 수 있다.
2개 이상의 상이한 광원(1010a, 1010b, 1010c)을 가진 적어도 일부 실시예에서, 개별 광원은 상이한 파장의 광을 생성하도록 선택된다. 예를 들어, 장치(1000) 내의 어레이(1008)는 예를 들어 행 또는 열 또는 둘 모두를 따른 또는 대각선을 따른 광원(1010a, 1010b, 1010c)의 반복 시퀀스, 광원(1010a)의 하나의 행, 열, 또는 대각선에 이어 광원(1010b)의 행, 열, 또는 대각선에 이은 광원(1010c)의 행, 열, 또는 대각선을 가진 (반복될 수 있는) 시퀀스, 또는 임의의 다른 적합한 규칙적 또는 불규칙적 배열과 같은 임의의 적합한 배열로 배열될 수 있는 3개의 상이한 광원(1010a, 1010b, 1010c)의 어레이일 수 있다. 또한, 상이한 파장을 방출하는 광원의 개수가 3개로 제한되지 않고, 상이한 파장의 광을 방출하는 2개, 4개, 5개, 6개, 또는 그 초과의 상이한 광원이 있을 수 있는 것이 이해될 것이다. 다른 실시예에서, 광원(1010a, 1010b, 1010c)은 모두 동일한 파장(들)의 광을 방출할 수 있다.
예를 들어, 적어도 일부 실시예에서, 제1 광원(1010a)이 제1 파장의 광(인접 파장의 광을 전달받거나 다른 광을 제거하기 위해 필터링될 수 있음)을 제공하고, 제2 광원(1010b)이 제2 파장의 광을 제공한다. 적어도 일부 실시예에서, 제1 및 제2 파장은 적어도 25, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 또는 500 nm만큼 상이하다. 일부 실시예에서, 제3 광원(1010c)이 제3 파장의 광을 제공하고, 제3 파장은 제1 및 제2 파장과 적어도 25, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 또는 500 nm만큼 상이하다.
도 11a 내지 도 11e는 프레임(1102), 전방 피스(1104), 이어피스(1106), 광원(1110a, 1110b, 1110c)의 우측 및 좌측 어레이(1108), 및 전자 장치 또는 배터리가 내부에 보관될 수 있는 하나 이상의 프레임 케이싱(1112)을 포함하는 착용가능 광 치료 장치(1100)의 다른 실시예를 예시한다. 달리 지시되지 않는 한, 다른 실시예의 유사하게 명명된 요소에 대해 제공된 모든 설계 고려 사항, 특성, 및 설명이 또한 장치(1100)의 요소에 적용가능하다. 예를 들어, 광원(1110a, 1110b, 1110c)은 동일하거나 상이할 수 있거나, 상이한 파장의 광을 생성하는 1개, 2개, 3개, 4개, 또는 그 초과의 상이한 광원이 있을 수 있다.
이 실시예는 또한 착용자가 그것을 통해 볼 수 있는 하나 이상의 관찰 포트(viewing port)(1105)를 포함한다. 이들 관찰 포트는 개방될 수 있거나, 선택적으로 렌즈를 형성하는 유리 또는 플라스틱을 통합할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 관찰 포트(1105)는 착용자의 시력에 기초하여 선택되는 처방 렌즈(prescription lens)를 통합한다.
특히 도 11a 및 도 11c에 예시된 바와 같이, 광원(1110a, 1110b, 1110c)은 관찰 포트(1105)의 3개의 측부 주위에 배열된다. 다른 실시예에서, 광원은 관찰 포트의 1개, 2개, 4개, 또는 그 초과의 측부(포트가 4개 초과의 측부를 가질 때) 주위에 배열될 수 있다. 광원(1110a, 1110b, 1110c)은 도 11e에 예시된 바와 같이 착용자의 눈을 향해 적어도 부분적으로 지향되는 광(1114)을 생성하도록 배열된다. 적어도 일부 실시예에서, 광원은 착용자의 눈을 향해 배향될 수 있거나, 광을 착용자의 눈을 향해 지향시키거나 방향전환시키는 적어도 하나의 광학 요소(예를 들어, 렌즈 또는 반사기)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 광원은 단순히 그 중 일부가 착용자의 눈에 도달하는 원추형 방향으로 광을 생성한다.
도 12a는 프레임(1202), 전방 피스(1204), 이어피스(1206), 광원(1210), 및 전자 장치 또는 배터리가 내부에 보관될 수 있는 하나 이상의 프레임 케이싱(1212)을 포함하는 착용가능 광 치료 장치(1200)의 다른 실시예를 예시한다. 달리 지시되지 않는 한, 다른 실시예의 유사하게 명명된 요소에 대해 제공된 모든 설계 고려 사항, 특성, 및 설명이 또한 장치(1200)의 요소에 적용가능하다.
광원(1210)은 프레임 내의 별개의 광 생성 요소(예를 들어, LED, 레이저 다이오드 등)를 사용하여 그리고 광원(1210)을 통해 지향되는 상이한 파장의 광을 제공할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 행, 열 또는 다른 배열로 프레임 상에 배치되는 다수의 광원(1210)이 있을 수 있다. 좌측 이어피스 상의 단일 광원이 예시되지만, 도 12c에 예시된 바와 같이, 우측 이어피스 상에 유사한 광원이 있을 수 있는 것이 이해될 것이다.
반사기(1216)가 광원(1210)으로부터 광을 수광하여 광의 적어도 일부분을 착용자의 눈으로 방향전환시키기 위해 프레임 상에 제공된다. 반사기(1216)는 광의 적어도 일부분을 착용자의 눈으로 방향전환시키는, 미러, 반사 필터, 반사 편광기, 빔스플리터 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 적합한 반사기일 수 있다. 반사기(1216)는 또한 방향전환된 광을 확산시키는, 광 산란 특징부와 같은 하나 이상의 확산 요소를 포함할 수 있다.
도 12b는 프레임(1202), 이어피스(1206), 광원(1210), 및 전자 장치 또는 배터리가 내부에 보관될 수 있는 하나 이상의 프레임 케이싱(1212)을 포함하는 착용가능 광 치료 장치(1200)의 유사한 실시예를 예시한다. 달리 지시되지 않는 한, 다른 실시예의 유사하게 명명된 요소에 대해 제공된 모든 설계 고려 사항, 특성, 및 설명이 또한 장치(1200)의 요소에 적용가능하다.
도 12b의 실시예에서, 반사기(1216)는 그것이 광을 부분적으로 반사하고 광을 부분적으로 투과시키도록 부분적으로 투명하다. 예를 들어, 이러한 반사기(1216)는 부분 미러, 반사 편광기, 또는 특정 파장 또는 파장 대역의 광을 반사하고 다른 파장의 광을 투과시키는 반사 필터 등일 수 있다. 반사기(1216)는 광의 적어도 일부분을 광원으로부터 착용자의 눈으로 방향전환시킨다. 반사기(1216)는 렌즈의 일부이거나 렌즈 상에 배치될 수 있다. 반사기(1216)는 또한 방향전환된 광을 확산시키는, 광 산란 특징부와 같은 하나 이상의 확산 요소를 포함할 수 있다.
도 13a 내지 도 13d는 프레임(1302), 전방 피스(1304), 이어피스(1306), 광원(1310), 및 전자 장치 또는 배터리가 내부에 보관될 수 있는 하나 이상의 프레임 케이싱(1312)을 포함하는 착용가능 광 치료 장치(1300)의 또 다른 실시예를 예시한다. 달리 지시되지 않는 한, 다른 실시예의 유사하게 명명된 요소에 대해 제공된 모든 설계 고려 사항, 특성, 및 설명이 또한 장치(1300)의 요소에 적용가능하다. 광원(1310)은 광원(1310) 내의 별개의 광 생성 요소(예를 들어, LED, 레이저 다이오드 등)를 사용하여 상이한 파장의 광을 제공할 수 있다.
이러한 장치(1300)는 광 빔 또는 심지어 이미지 형태의 광 치료를 착용자에게 제공하기 위해 투사 시스템(1318)과 반사 프리즘(reflective prism)(1320)을 포함한다. 도 13d는 투사 시스템(1318)을, 광원(1310), 공간 광 변조기(SLM)(1322), 빔스플리터(1324), 조명 광학계(1326), 및 투사 광학계(1328)를 포함하여 더욱 상세히 예시한다. 공간 광 변조기(1322)는 예를 들어 LCOS(liquid crystal on silicon) 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 마이크로미러 어레이, 예컨대 디지털 광 프로세서(DLP), 스캔 미러, 또는 광을 반사할 수 있고 선택적으로 이미지를 형성하기 위해 사용될 수 있는 임의의 다른 적합한 장치일 수 있다. 조명 광학계(1326)와 투사 광학계(1328)는 예를 들어 하나 이상의 렌즈, 확산기, 편광기, 필터 등을 포함할 수 있다.
광원(1310)으로부터 생성된 광의 적어도 일부분이 조명 광학계(1326)를 통해 투과되어 빔스플리터(1324)에 의해 공간 광 변조기(1322)로 방향전환된다. 광은 광을 사용하여 이미지를 형성하거나 달리 수광된 광을 변조시킬 수 있는 공간 광 변조기에 의해 다시 빔스플리터(1324)와 투사 광학계(1328)를 통해 프리즘(1320)으로 반사된다. 도 5b에 예시된 바와 같이, 프리즘(1320)에 입사하는 광의 적어도 일부분이 착용자의 눈으로 방향전환된다.
도 14a 내지 도 14d는 프레임(1402), 전방 피스(1404), 이어피스(1406), 광원(1410), 및 전자 장치 또는 배터리가 내부에 보관될 수 있는 하나 이상의 프레임 케이싱(1412)을 포함하는 착용가능 광 치료 장치(1400)의 또 다른 실시예를 예시한다. 이러한 장치(1400)는 또한 광 빔 또는 심지어 이미지 형태의 광 치료를 착용자에게 제공하기 위해 투사 시스템(1418)과 도파관(1430)을 포함한다. 도 14d는 투사 시스템(1418)을, 광원(1410), 공간 광 변조기(SLM)(1422), 빔스플리터(1424), 조명 광학계(1426), 및 투사 광학계(1428)를 포함하여 더욱 상세히 예시한다. 달리 지시되지 않는 한, 다른 실시예의 유사하게 명명된 요소에 대해 제공된 모든 설계 고려 사항, 특성, 및 설명이 또한 장치(1400)의 요소에 적용가능하다. 광원(1410)은 광원(1410) 내의 별개의 광 생성 요소(예를 들어, LED, 레이저 다이오드 등)를 사용하여 상이한 파장의 광을 제공할 수 있다.
도 13a 내지 도 13d의 실시예와 대조적으로, 도 14a 내지 도 14d의 실시예는 도 14b에 예시된 바와 같이 도파관(1430)을 사용하여 광의 적어도 일부분을 착용자의 눈에 전달한다. 도파관(630)은 투사 시스템(1418)으로부터 광을 수광하기 위해 인-커플링(in-coupling) 회절 광학계(1432) 또는 다른 배열을 포함할 수 있고, 광을 도파관으로부터 착용자의 눈으로 지향시키기 위해 아웃-커플링(out-coupling) 회절 광학계(1434) 또는 다른 배열을 포함할 수 있다. 도파관(1430)과 프리즘(1320)은 공간 광 변조기(1322, 1422)로부터 변조된 광 빔을 수광하여 광을 착용자의 눈으로 지향시키는 광 지향 요소의 예이다.
도 15는 안구 질환, 장애, 변성 등의 처치를 위해 장치를 작동시키기 위한 시스템(1570)의 다른 실시예를 예시한다. 시스템(1570)은 컨트롤러(1550), 사용자 인터페이스(1560), 전력 공급 장치(1556), 메모리(1552), 및 하나 이상의 착용가능 장치(1500)(예를 들어, 전술된 착용가능 장치(900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400) 중 임의의 것)를 포함한다. 착용가능 장치(1500)는 광원(들)(1510)(예를 들어, 전술된 광원(910a, 910b, 910c, 1010a, 1010b, 1010c, 1110a, 1110b, 1110c, 1210, 1310, 1410)), 선택적인 내부 컨트롤러(1556), 하나 이상의 선택적인 센서(들)/카메라(1554), 메모리(1564), 및 전력 공급 장치(1562)를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 센서(들)/카메라(1554)는 장치(1500)의 외부에 있을 수 있지만, 외부 컨트롤러(1550) 또는 내부 컨트롤러(1556)에 정보를 제공할 수 있다. 이들 구성요소는 더욱 상세히 후술된다. 다른 시스템이 보다 많거나 보다 적은 구성요소를 포함할 수 있고, 구성요소가 도 15에 예시된 것과 상이한 배열로 함께 연결될 수 있는 것이 인식될 것이다. 또한, 구성요소들 사이의 임의의 연결이 유선 또는 무선 통신 또는 이들의 임의의 조합을 통해 이루어질 수 있다.
예시된 시스템(1570)은 내부 컨트롤러를 프로그래밍하기 위해 착용가능 장치(1500) 내의 내부 컨트롤러(1556)와 무선으로 또는 유선 연결을 통해(또는 이들의 임의의 조합) 통신할 수 있는 외부 컨트롤러(1550)를 포함한다. 적어도 일부 실시예에서, 외부 컨트롤러(1550)는 단지 장치(1500)를 작동시키는 내부 컨트롤러(1556)를 프로그래밍하기 위해서만 사용된다. 일부 실시예에서, 전문 의료진이 단지 외부 컨트롤러(1550)에만 액세스할 수 있다. 다른 실시예에서, 사용자는 또한 치료를 변경, 개시, 또는 종료하기 위해 외부 컨트롤러 또는 다른 외부 컨트롤러에 액세스할 수 있다. 외부 또는 내부 컨트롤러 중 하나에 의해 수행되는 것으로 본 명세서에 기술된 기능이 다른 실시예에서는 외부 또는 내부 컨트롤러 중 다른 하나에 의해 수행될 수 있는 것이 이해될 것이다.
다른 시스템에서, 착용가능 장치는 외부 컨트롤러가 불필요하도록 장치에 부착가능하거나 장치와 무선 통신할 수 있는 사용자 인터페이스를 장치 상에 포함할 수 있는 것이 인식될 것이다. 전문 의료진 또는 선택적으로 사용자가 이러한 사용자 인터페이스를 채용하여 내부 컨트롤러(1556)를 직접 프로그래밍할 수 있다.
일부 실시예에서, 장치는 또한 하나 이상의 비-광 에너지 공급원을 포함할 수 있거나, 장치는 하나 이상의 비-광 에너지 공급원, 예컨대 자기 에너지 공급원, 무선 주파수 공급원, DC 전기장 공급원, 초음파 에너지 공급원, 마이크로파 에너지 공급원, 기계 에너지 공급원, 전자기 에너지 공급원 등을 생성하는 다른 장치와 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 광선치료는 기구에 치료, 진단, 추적 또는 향상된 표적화 능력을 제공하기 위해 OCT, PET, MRI, 펨토센서 등과 조합될 수 있다.
프로그램가능 컨트롤러
광 에너지 방출, 광 에너지 세기, 광 에너지 지속시간, 주파수, 대상의 안구 조직에 대한 광 에너지의 인가의 영역 또는 시퀀스, 또는 다른 처치 파라미터 중 하나 이상을 맞추기 위해, 적어도 일부 실시예는 프로그램가능 컨트롤러(예를 들어, 직접 또는 외부 컨트롤러(1550)를 통해 사용자 인터페이스(708) 또는 사용자 인터페이스(1560)의 일부일 수 있거나, 사용자 인터페이스에 결합될 수 있거나, 장치에 별개로 결합될 수 있는 도 7의 컨트롤러(750) 또는 도 15의 내부 컨트롤러(1550))를 포함한다. 프로그램가능 컨트롤러는 특정 치료 요법에 따라 하나 이상의 광원을 작동시키는 것, 외부 장치와 통신하는 것, 광원 및 전원과 같은 요소의 상태를 모니터링하는 것, 파라미터 또는 프로그램 명령어를 메모리 내에 저장하는 것 등과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는 태스크 또는 작업을 달성하기 위해 메모리 내에 저장되는 일 세트의 프로그램 명령어를 실행한다.
예를 들어, 프로그램가능 컨트롤러는 광을 치료 요법에 따라 눈의 특정 표적 영역으로 투과시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 프로그램가능 컨트롤러는 광원들 각각이 방출 상태에 있는 동안의 일 세트의 활성화 시간 또는 기간 및 광원이 비-방출 상태에 있는 동안의 일 세트의 비활성화 시간 또는 기간을 포함하는 처치 프로그램을 실행할 수 있다. 소정 실시예에서, 프로그램가능 컨트롤러는 범용 또는 특수 목적 마이크로프로세서를 포함한다. 적어도 일부 실시예에서, 프로그램가능 컨트롤러는 주문형 집적 회로(application-specific integrated circuit, ASIC) 또는 필드 프로그램가능 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array, FPGA)를 포함할 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 프로그램가능 컨트롤러는 소프트웨어 또는 하드웨어를 위한 데이터 또는 프로그램 명령어를 검색하거나 저장하기 위해 내부 메모리(예를 들어, 도 7의 메모리(752) 또는 도 15의 메모리(1564))와 통신할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 프로그램가능 컨트롤러는 소프트웨어 또는 하드웨어를 위한 데이터 또는 프로그램 명령어를 검색하거나 저장하기 위해 내부 메모리(예를 들어, 도 15의 메모리(1564))와 통신할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 프로그램가능 컨트롤러는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU)를 포함한다. 프로그램가능 컨트롤러는 또한 정보의 임시 저장을 위한 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 또는 플래시 메모리, 판독 전용 메모리(read only memory, ROM), EPROM 메모리, 또는 정보의 영구 저장을 위한 EEPROM 메모리와 같은 메모리를 포함할 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 메모리는 초기 프로그래밍 후에 프로그램가능할 수 있다. 또한, 프로그램가능 컨트롤러는 실시간 클록, 하나 이상의 타이머, 아날로그-디지털(A/D) 변환기, 디지털-아날로그(D/A) 변환기, 직렬 통신 인터페이스, 예컨대 I2C 또는 직렬 주변장치 인터페이스(Serial Peripheral Interface), 통신 인터페이스, 또는 펄스 폭 변조(pulse width modulation, PWM) 생성기를 포함할 수 있다. 전원은 프로그램가능 컨트롤러에 전력을 제공할 수 있으며, 이러한 프로그램가능 컨트롤러는 이어서 하나 이상의 광원을 구동시킬 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 프로그램가능 컨트롤러는 광원 구동기를 통해 하나 이상의 광원을 구동시킨다. 광원 구동기는 하나 이상의 광원에 에너지를 공급하기에 적절한 전류 또는 전압 레벨을 제공할 수 있다. 프로그램가능 컨트롤러가 광원을 구동시키기 위한 제어 신호를 생성할 때, 광이 방출 표면으로부터 방출된다. 반면에, 광원이 광을 생성하기 위한 제어 신호를 프로그램가능 컨트롤러로부터 수신하지 않을 때, 방출 표면은 비-방출 상태에 있다. 광원은 광을 다양한 치료 요법에 따라 연속적으로 또는 주기적으로 방출하도록 구성될 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 프로그램가능 컨트롤러는 주어진 대상(예컨대, 환자)에 대해 원하는 세트의 처치 파라미터로 사전프로그래밍된다(예컨대, 이식 전에). 예를 들어, 광 에너지 방출의 원하는 빈도(예컨대, 24시간마다), 광 에너지 방출의 지속시간(예컨대, 5분 동안), 광 에너지 방출의 방사조도(예컨대, 1 mW 내지 10 mW), 조사 패턴 또는 광원 작동의 순서(예컨대, 하나 초과의 광원을 포함하는 그러한 실시예에서 광 에너지의 방출의 시퀀스), 및 다른 파라미터가 프로그램가능 컨트롤러 내에 사전프로그래밍될 수 있다. 펄스형 광 선량측정(pulsed light dosimetry)에 대해, 처치 파라미터는 또한 듀티 사이클, 펄스 형상, 반복률, 펄스 폭 또는 펄스형 광 선량측정에 대한 펄스당 방사조도를 포함할 수 있다.
다수의 광원을 이용하는 적어도 일부 실시예에서, 프로그램가능 컨트롤러는 광원의 서브세트(subset)를 특정 표적 영역에 집속하게 활성화시키도록 프로그래밍될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 프로그램가능 컨트롤러는 광원을 사전결정된 처치 요법, 순서, 템플릿(template), 또는 시퀀스에 따라 활성화시키도록 프로그래밍될 수 있다. 예를 들어, 처치 요법은 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 출원 공개 제2009/0254154호의 단락 [0203] 내지 [0228]에 기술된 시퀀스와 유사한 패턴을 따를 수 있다. 처치 요법은 또한 의사에 의해 조절가능할 수 있다(예컨대, 원격측정 또는 무선 또는 유선 네트워크 인터페이스를 통해).
적어도 일부 실시예에서, 프로그램가능 컨트롤러는 통신 인터페이스를 통해 동적으로 재프로그래밍될 수 있다. 통신 인터페이스는 외부 원격측정 유닛으로부터 RF 통신을 수신하도록 구성되는 안테나를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스는 또한 정보를 외부 원격측정 유닛에 전송하도록 구성될 수 있다. 다른 유형의 무선 통신 링크가 또한 사용될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 의사가 광 치료 기기에 의해 생성되는 알람 또는 경고에 응답하여 처치 파라미터를 조절할 수 있다. 의사는 프로그램가능 컨트롤러를 통신 인터페이스를 통해 무선으로 재프로그래밍할 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 프로그램가능 컨트롤러는 피드백 센서(예를 들어, 도 7의 센서(754))로부터 수신되는 제어 신호에 응답하여 자동으로 그 자체를 재프로그래밍하거나 그의 처치 파라미터를 재교정할 수 있다. 센서는 광 처치의 파라미터 또는 대상(예컨대, 환자)의 생리적 파라미터에 관한 피드백을 제공할 수 있다. 센서(예를 들어, 도 7의 센서(754))는 생체의료 센서, 생화학 센서, 온도 센서 등을 포함할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 센서는 침습 센서일 수 있고, 적어도 일시적으로 신체 내에 이식되거나 신체에 부착될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 센서는 비-침습 또는 최소 침습 센서를 포함할 수 있다.
센서는 예를 들어 아데노신 삼인산(ATP) 레벨 또는 활성, 시신경 출력파(예컨대, ERG 센서 시스템을 사용하여), 미토콘드리아 활성(예컨대, NADH 또는 NADPH 레벨을 측정함으로써), 산화 질소(NO) 생성 또는 소비, 사이토카인(예컨대, IL-6 인터루킨 및 종양 괴사 인자(tumor necrosis factor, TNF)), 세포사멸 표지(예컨대, Bax 및 Bcl-2), 유발 반응 광학 스캐닝(evoked response optical scanning, EROS) 응답, 산소 소모 레벨, 막 전위, 당분해 활성, 또는 pH 레벨을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 세포 ATP 농도의 증가와 세포 내에서의 더욱 환원된 상태는 둘 모두 세포 대사와 관련되고, 세포가 생존가능하고 건강하다는 표시인 것으로 고려된다. 표적화된 안구 조직 내에서의 NADH의 증가된 농도와 표적화된 안구 조직의 산화환원 상태의 대응하는 개선은 세포의 건강 및 대사 활성 둘 모두를 반영한다.
확산
적어도 일부 실시예에서, 광원 또는 장치는 유리하게는 광 빔을 균질화시키기 위해 광을 눈 또는 안구 조직에 도달하기 전에 확산시키도록 구성되는 하나 이상의 확산기를 포함한다. 일반적으로, 각막의 개재 조직은 고도로 산란성이고, 이는 대상의 망막의 조명에 미치는 불균일한 빔 세기 분포의 영향을 감소시킬 수 있다. 그러나, 상당한 이질성 또는 불균질성을 가진 불균일한 빔 세기 분포는 대상의 눈의 일부 부분이 다른 부분보다 더욱 가열되는 결과를 야기할 수 있다(예컨대, 광 빔의 "핫 스팟(hot spot)"이 대상의 눈에 충돌하는 국소화된 가열).
적어도 일부 실시예에서, 광원, 또는 장치 내의 다른 구성요소는 유리하게는 광 빔을 균질화시켜 불균일성을 감소시킨다. 광원을 통해 투과되기 전에 광의 예시적인 에너지 밀도 프로파일은 특정 방출 각도에서 피크를 이룬다. 적어도 일부 실시예에서, 광원 또는 장치 내의 다른 구성요소에 의해 확산된 후에, 광의 에너지 밀도 프로파일은 임의의 특정 방출 각도에서 실질적인 피크를 갖지 않고, 다양한 방출 각도에 걸쳐 실질적으로 균일하게 분포된다. 광을 확산시킴으로써, 광원 또는 장치 내의 다른 구성요소는 광 에너지를 조명될 영역에 걸쳐 실질적으로 균일하게 분포시켜, 그렇지 않을 경우 눈에서의 온도 증가를 생성할 "핫 스팟"을 제어하거나 억제하거나 방지하거나 최소화시키거나 감소시킨다. 따라서, 광을 확산시킴으로써, 대상의 눈의 조사된 부분의 온도가, 그렇지 않고 장치가 광을 확산시키지 않은 경우에 형성될 온도보다 낮다. 예를 들어, 광을 확산시킴으로써, 대상의 눈의 조사된 부분의 온도가 대상의 눈의 상기 부분이 조사되지 않은 경우에서의 그것의 온도보다는 높을 수 있지만, 대상의 눈의 상기 부분이 조사되지만 광이 확산되지 않는 경우에서의 그것의 온도보다는 낮을 수 있다. 또한, 광을 눈에 도달하기 전에 확산시킴으로써, 장치가 눈에 충돌하는 광의 스팟 크기를 효과적으로 증가시켜, 유리하게는 눈에서의 방사조도를 저하시킬 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 광원 또는 장치 내의 다른 구성요소는 광의 방사조도가 눈 또는 다른 안구 조직의 최대 허용가능 레벨 미만이도록 광의 충분한 확산을 제공한다. 예를 들어, 소정 실시예의 최대 허용가능 레벨은 대상이 불편 또는 통증을 겪는 레벨인 한편, 소정의 다른 실시예에서, 최대 레벨은 대상의 눈 또는 안구 조직이 손상(예컨대, 열 손상 또는 화상)되는 레벨이다. 적어도 일부 실시예에서, 장치는 광의 방사조도가 표적 조직에서의 치료 가치(therapeutic value)와 동등하도록 광의 충분한 확산을 제공한다. 장치는 미국 캘리포니아주 토런스 소재의 피지컬 옵틱스 코프.(Physical Optics Corp.)로부터 입수가능한 것 및 미국 코네티컷주 에이번 소재의 리플렉사이트 코프.(Reflexite Corp.)로부터의 디스플레이 옵틱스(Display Optics) P/N SN1333과 같은 홀로그래픽 확산기(holographic diffuser)와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는 확산기를 포함할 수 있다.
표적화
광 치료는 폐쇄된 안검을 통해 실시될 수 있는데, 이 경우 광의 많은 부분이 망막의 비교적 넓은 영역에 걸쳐 산란될 것으로 예상될 수 있고, 또는 광 치료는 개방된 눈에 대해 실시될 수 있다. 개방된 눈의 경우에, 치료 광의 대부분이 최소의 산란을 갖고서 눈의 수정체와 동공을 통해 망막에 전달될 것으로 예상된다. 소정 실시예에서, 장치는 동공을 통해 망막의 특정 영역을 표적화하는 능력을 포함한다. 이는 망막 상의 노출된 영역을 정밀하게 형상화하고 제어하기 위한 공간 광 변조기(SLM)의 포함을 통해 달성될 수 있다. SLM은 LCOS 패널, 스캔 미러, 변형가능 미러 어레이, 또는 다른 변조 장치일 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, SLM은, 조명 및 이미징 광학계와 조합하여, 환자에게 정지 영상 및 동영상을 제공한다. 이러한 이미지는 환자의 응시(gaze)를 지향시킴으로써 치료 동안 처치된 눈의 초점 및 배향의 제어를 돕기 위해 사용될 수 있거나, 그것은 치료 동안 환자에게 시각적 즐거움을 제공함으로써 장치의 유용성을 증가시키는 기능을 할 수 있다. 소정 실시예에서, SLM의 조명원은 단지 이미지 디스플레이를 위해서만 사용되는 한편, 치료는 이차 광원 또는 광원들을 통해 제공된다. 다른 실시예에서, SLM 조명원 또는 조명원들이 치료를 제공한다.
피드백
적어도 일부 실시예에서, 프로그램가능 컨트롤러는 논리 회로, 논리 회로에 결합되는 클록, 및 논리 회로에 결합되는 인터페이스를 포함한다. 적어도 일부 실시예의 클록은 논리 회로가 인가된 광의 타이밍 간격을 모니터링하고 제어할 수 있도록 논리 회로에 타이밍 신호를 제공한다. 타이밍 간격의 예는 총 처치 시간, 인가된 광의 펄스에 대한 펄스 폭 시간, 및 인가된 광의 펄스들 사이의 시간 간격을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 적어도 일부 실시예에서, 광원은 눈 또는 안구 조직의 열 부하를 감소시키기 위해 그리고 눈 또는 안구 조직의 특정 영역에 선택된 방사조도를 전달하기 위해 선택적으로 켜지고 꺼질 수 있다.
적어도 일부 실시예의 인터페이스는 논리 회로에 신호를 제공하며, 이러한 논리 회로는 인가된 광을 제어하기 위해 사용된다. 인터페이스는 사용자 인터페이스 또는 처치의 적어도 하나의 파라미터를 모니터링하는 센서(예를 들어, 도 7의 센서(754) 또는 도 15의 센서(1554))에 대한 인터페이스를 포함할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 프로그램가능 컨트롤러는 바람직하게는 처치 파라미터를 조절하도록 센서로부터의 신호에 응답하여 측정된 응답을 최적화시킨다. 따라서, 프로그램가능 컨트롤러는 광선치료를 향상시키거나 최적화시키기 위해 다양한 처치 파라미터의 폐루프 모니터링 및 조절을 제공할 수 있다. 사용자로부터 인터페이스에 의해 제공되는 신호는 개별 대상 특성(예컨대, 안검 피부 유형, 지방률(fat percentage)), 선택된 인가된 방사조도, 목표 시간 간격, 및 인가된 광에 대한 방사조도/타이밍 프로파일을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는 파라미터를 나타낸다.
적어도 일부 실시예에서, 논리 회로는 광원 구동기에 결합되고, 광원 구동기는 적어도 일부 실시예에서 배터리 또는 용량성 에너지 저장 장치인 그리고 다른 실시예에서 교류 공급원을 포함하는 전력 공급 장치(예를 들어, 도 7의 전력 공급 장치(756) 또는 도 15의 전력 공급 장치(1562))에 결합된다. 광원 구동기는 또한 광원에 결합된다. 논리 회로는 광원 구동기에 제어 신호를 전송하도록 사용자 인터페이스로부터의 사용자 입력에 그리고 클록으로부터의 신호에 응답한다. 논리 회로로부터의 제어 신호에 응답하여, 광원 구동기는 광원에 인가되는 전력을 조절하고 제어한다. 적어도 일부 실시예에서, 제어 회로는 실시간 양성 또는 음성 피드백을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 논리 회로는 인가된 광을 제어하도록 처치의 적어도 하나의 파라미터를 모니터링하는 센서로부터의 신호에 응답한다. 예를 들어, 적어도 일부 실시예는 피부 또는 안검과 열 연통(thermal communication)하여 피부의 온도에 관한 정보를 논리 회로에 제공하는 온도 센서를 포함한다. 적어도 일부 실시예에서, 논리 회로는 피부 또는 안검 온도를 사전결정된 레벨 아래로 유지시키도록 인가된 광의 파라미터를 조절하기 위해 광원 구동기에 제어 신호를 전송하도록 온도 센서로부터의 정보에 응답한다. 적합한 센서의 다른 예는 혈류 센서, 혈액 가스(예컨대, 산소화(oxygenation), 펨토센서) 센서, ATP 생성 센서, 또는 세포 활성 센서를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 생체의료 센서를 포함한다. 그러한 생체의료 센서는 논리 회로에 실시간 피드백 정보를 제공할 수 있다.
예를 들어, ATP 생성 또는 미토콘드리아 활성 레벨이 소정 임계 레벨 아래이면, 논리 회로가 처치 시간, 파장, 방사조도 레벨, 또는 다른 파라미터와 같은 인가된 광의 처치 파라미터를 조절하기 위해 광원(들)에 제어 신호를 생성할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 논리 회로는 바람직하게는 인가된 광의 파라미터를 조절하도록 센서 또는 센서들로부터의 신호에 응답하여 측정된 응답을 최적화시킨다. 따라서, 논리 회로는 광선치료를 향상시키거나 최적화시키기 위해 인가된 광의 다양한 파라미터의 자동 실시간 폐루프 모니터링 및 조절을 제공할 수 있다. 다른 실시예에서, 제어 회로는 수동 폐루프 피드백을 제공하도록 구성될 수 있다. 센서(예를 들어, 도 7의 센서(754) 또는 도 15의 센서(1554))는 또한 생체의료 센서, EEG 센서, EROS 센서, 광센서, 또는 다른 센서를 포함할 수 있다. 임의의 센서 또는 센서들의 조합이 사용될 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 장치는 환자의 공막, 각막, 망막, 또는 눈의 다른 부분을 이미징하기 위한 방법을 제공한다. 그러한 이미지는 환자의 응시를 특정된 점 또는 다른 영역을 향해 지향시킨 다음에 눈의 원하는 영역의 이미지를 관찰하거나 포착함으로써 획득될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 이는 자동화된 방식으로 수행되며, 이때 장치는 이미지에 대한 초점, 노출, 크기, 또는 위치를 자동으로 조절한다. 적어도 일부 실시예에서, 사용자는 이미지 포착 파라미터들 중 하나 이상을 수동으로 결정한다. 적어도 일부 실시예에서, 이어서 이미지로부터의 정보가 눈의 특정 처치 또는 표적 영역을 식별하고 확립하기 위해 장치의 사용자에 의해 사용된다. 적어도 일부 실시예에서, 사용자는 원하는 선량이 표적 영역에 전달되도록 장치 출력을 수동으로 조절한다. 적어도 일부 실시예에서, 표적 영역은 장치 내에 프로그래밍되고, 논리 회로는 이어서 식별된 영역에 원하는 치료를 전달하도록 장치 출력을 동적으로 조절할 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 논리 회로는 환자의 눈의 공간 위치 또는 배향을 나타내는 신호에 응답한다(예컨대, 환자가 보고 있는 경우에). 이는 하나 이상의 카메라(예를 들어, 도 7의 카메라(754) 또는 도 15의 카메라(1554)) 및 관련 소프트웨어 알고리즘의 사용을 통해 달성될 수 있다. 적외선 또는 다른 파장의 보충 방출기가 눈-추적을 용이하게 하기 위해 조명원으로서 사용될 수 있다. 대안적으로, 구매가능한 눈-추적 구성요소 또는 알고리즘이 부분적으로 또는 전체적으로 장치 내에 통합될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 논리 회로는 눈-배향 신호를 이용하여 이전에 식별된 표적 영역 상에서의 적절한 노출을 유지시키도록 장치 출력을 공간적으로 조절할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 그것은 신호를 사용하여 장치 출력의 세기를 조절할 수 있다. 그러한 세기 변조는 주어진 영역에 대한 적절한 노출을 유지시키도록 장치 출력을 증가시키거나 감소시키는 것을 포함할 수 있거나, 그것은 치료의 일시적인 중단을 포함할 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 장치는 치료 동안 환자의 안검의 상태(예컨대, 개방된 또는 폐쇄된)를 능동적으로 모니터링한다. 적어도 일부 실시예에서, 신호는 특정 안검 상태가 검출되면 장치의 출력을 일시적으로 중지시키는, 논리 회로 내의 인터로크(interlock)로서 사용된다. 적어도 일부 실시예에서, 신호는 장치의 파워 출력을 증가시키거나 감소시키기 위해 논리 회로에 의해 사용된다. 논리 회로는 특정 안검 상태가 처치의 과정에 걸쳐 존재하는 누적 시간의 측정을 포함할 수 있다. 이어서 총 처치 시간이 원하는 총 선량을 전달하도록 자동으로 조절될 수 있다. 치료가 공칭적으로 폐쇄된 눈을 통해 전달되는 적어도 일부 실시예에서, 논리 회로는 개방-눈 상태(open-eye state)가 검출될 때마다 치료를 중단시킬 수 있거나, 그것은 망막 또는 눈의 다른 부분 상에서의 일정한 방사조도를 유지시키기 위해 장치 출력을 일시적으로 감소시킬 수 있다. 치료가 공칭적으로 개방된 눈을 통해 전달되는 적어도 일부 실시예에서, 논리 회로는 폐쇄-눈 상태(closed-eye state)가 검출될 때마다 치료를 중단시킬 수 있거나, 그것은 망막 또는 눈의 다른 부분 상에서의 일정한 방사조도를 유지시키기 위해 장치 출력을 일시적으로 증가시킬 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 장치는 환자의 동공의 직경을 측정하기 위해 하나 이상의 카메라(예를 들어, 도 7의 카메라(754) 또는 도 15의 카메라(1554)) 및 관련 소프트웨어 알고리즘을 포함한다. 대안적으로, 하나 이상의 카메라는 장치의 외부에 있을 수 있지만, 장치에 정보를 직접적으로 또는 간접적으로 제공할 수 있다. 이러한 측정은 1회, 주기적으로, 또는 연속적으로 수행될 수 있다. 논리 회로는 이어서 망막에 대한 원하는 선량을 달성하도록 동공 직경 측정 신호를 사용하여 처치 파라미터를 조절할 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 장치는 환자에게 전달되는 공간적 또는 시간적 방사조도 패턴을 모니터링하기 위한 센서(예를 들어, 도 7의 센서(754) 또는 도 15의 센서(1554))를 포함한다. 현재 개시된 착용가능 장치 내에서와 같은 일부 실시예 내에서, 하나 이상의 센서는 장치의 외부에 있을 수 있지만, 장치에 정보를 직접적으로 또는 간접적으로 제공할 수 있다.
센서는 하나 이상의 포토다이오드의 어레이, 적절한 파장 및 시간 감도의 카메라, 또는 전달된 치료의 공간적 및 시간적 방사조도 프로파일을 측정할 수 있는 다른 센서를 포함할 수 있다. 생성된 "빔 프로파일"은 이어서 직경(상대 인서클드 에너지 메트릭(relative encircled energy metric) 또는 상대 세기 메트릭(relative intensity metric)에 의해 한정되는 바와 같음), 균일성, 펄스 주파수, 총 파워, 최대 세기 등 중 하나 이상을 포함하는 전달된 치료의 특정 특성을 결정하기 위해 장치 내의 소프트웨어를 통해 분석될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 논리 회로는 전달된 치료를 검증하기 위한 방법으로서 빔 프로파일을 주기적으로 또는 연속적으로 모니터링한다. 적어도 일부 실시예에서, 논리 회로는 원하는 선량을 달성하도록 빔 프로파일 데이터를 피드백으로서 사용하여 장치의 출력을 변조시킨다.
적어도 일부 실시예에서, 장치는 환자의 동공의 직경을 측정하기 위해 하나 이상의 카메라(예를 들어, 도 15의 카메라(1554)) 및 관련 소프트웨어 알고리즘을 포함하거나, 하나 이상의 카메라는 장치의 외부에 있을 수 있지만, 장치에 정보를 직접적으로 또는 간접적으로 제공할 수 있다. 이러한 측정은 1회, 주기적으로, 또는 연속적으로 수행될 수 있다. 논리 회로는 이어서 망막에 대한 원하는 선량을 달성하도록 동공 직경 측정 신호를 사용하여 처치 파라미터를 조절할 수 있다.
다른 실시예에서, 장치는 환자에게 전달되는 공간적 또는 시간적 방사조도 패턴을 모니터링하기 위한 하나 이상의 센서(예를 들어, 도 15의 센서(1554))를 포함하거나, 하나 이상의 센서는 장치의 외부에 있을 수 있지만, 장치에 정보를 직접적으로 또는 간접적으로 제공할 수 있다. 센서는 하나 이상의 포토다이오드의 어레이, 적절한 파장 및 시간 감도의 카메라, 또는 전달된 치료의 공간적 및 시간적 방사조도 프로파일을 측정할 수 있는 다른 센서를 포함할 수 있다. 생성된 "빔 프로파일"은 이어서 직경(상대 인서클드 에너지 메트릭 또는 상대 세기 메트릭에 의해 한정되는 바와 같음), 균일성, 펄스 주파수, 총 파워, 최대 세기 등 중 하나 이상을 포함하는 전달된 치료의 특정 특성을 결정하기 위해 장치 내의 소프트웨어를 통해 분석될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 논리 회로는 전달된 치료를 검증하기 위한 방법으로서 빔 프로파일을 주기적으로 또는 연속적으로 모니터링한다. 적어도 일부 실시예에서, 논리 회로는 원하는 선량을 달성하도록 빔 프로파일 데이터를 피드백으로서 사용하여 장치의 출력을 변조시킨다.
동공 확장 모니터링
눈 움직임을 추적하는 것, 망막을 표적화하는 것, 빔을 조준하는 것, 및 안검 위치를 확인하는 것에 더하여, 동공 직경을 모니터링하는 것이 치료 동안 선택된 빔 직경이 동공에 의해 클리핑되지(clipped) 않는 것을 보장하기 위해 사용될 수 있다. 동공 직경이 수축되면, 예상 선량이 표적 조직에 도달하지 못할 수 있다. 동공 확장 해법을 적용하는 것이 이러한 치료에 요구되지 않을 수 있다. 주변 광 세기를 통해 동공 직경을 제어하는 것이 이러한 응용에 대해 신뢰성 있거나 실용적이지 않을 수 있는데, 이는 규정된 세기의 가시 광이 치료의 일부이기 때문이다. 모든 환자 개체군에 걸쳐 최소 동공 직경에 대한 단일 값을 추정하는 것은 실용적이지 않거나 모든 표적화된 조직이 동공을 통해 접근되도록 허용하지 않을 수 있다.
표적 표면에 대한 광의 인가를 매핑하기(map) 위한 광 세기 센서
적어도 일부 실시예에서, 장치는 광 세기를 모니터링하기 위한 복합 측정 및 알고리즘을 포함할 수 있다. 확인 측정이 신중한 위험 완화 수단일 수 있다. 예를 들어, 장치로부터 출사하는 빔 프로파일은 선택된 파라미터가 의도된 대로 대상에 적용되고 있음을 확인하기 위해 측정될 수 있다(빔 직경, 빔 세기 맵). 적어도 일부 실시예에서, 장치는 빔을 장치로부터 출사하기 전에 '누설(leaky)' 미러로부터 반사할 수 있다. '누설' 미러에 침투하는 소량의 광은 선택된 파라미터를 측정하기 위해 센서 어레이(예를 들어, 도 7의 센서(754) 또는 도 15의 1554)에 의해 샘플링될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 카메라(예를 들어, 도 7의 카메라(754) 또는 도 15의 1554)가 환자로부터 반사되는 광을 모니터링할 수 있다. 반사된 광은 환자에게 적용되는 빔 프로파일을 식별하기 위해 샘플링될 수 있다.
방출 표면으로부터 방출되는 광 빔의 다양한 파라미터는 광에 의한 피부 또는 눈 조직의 가열로 인한 대상의 손상 또는 불편을 제어하거나 억제하거나 방지하거나 최소화시키거나 감소시키면서 처치를 제공하도록 선택된다. 별도로 논의되지만, 아래의 이들 다양한 파라미터는 본 명세서에 기술된 실시예에 따른 개시된 값 내에서 서로 조합될 수 있다.
파장
적어도 일부 실시예에서, 가시 내지 근적외선 파장 범위 내의 광이 대상의 피부 또는 눈 조직을 조사하기 위해 사용된다. 적어도 일부 실시예에서, 특정 광원으로부터의 광은 실질적으로 단색성(monochromatic)이다(즉, 하나의 파장을 갖는 광, 또는 좁은 파장 대역을 갖는 광). 적어도 일부 실시예에서, 원하는 이로운 또는 치료상의 생체 응답이 하나 이상의 선택된 파장의 사용에 의해 확립된다. 적어도 일부 실시예에서, 광은 550 나노미터 내지 1064 나노미터, 또는 590 나노미터 내지 980 나노미터의 하나 이상의 파장을 포함한다. 적어도 일부 실시예에서, 다수의 파장이 사용된다(예컨대, 동시에 또는 순차적으로 인가됨). 적어도 일부 실시예에서, 특정한 원하는 파장의 광은 피크 파장에서 피크를 이루는 파장 분포를 갖고, 피크 파장으로부터 ± 10 나노미터 미만의 선폭(line width)을 갖는다. 적어도 일부 실시예에서, 특정한 원하는 파장의 광은 에너지의 90%에서의 전폭(full width)인 4 나노미터 미만의 선폭을 갖는다. 적어도 일부 실시예에서, 하나 이상의 선택된 파장은 590 nm ± 10%, 670 nm ± 10%, 810 nm ± 10%, 및 1064 nm ± 10%로부터 선택되며, 이때 스펙트럼 선폭은 에너지의 90%에서의 전폭인 4 나노미터 미만이다. 적어도 일부 실시예에서, 특정한 원하는 파장의 광은 피크 파장에서 피크를 이루는 파장 분포를 갖고, 에너지의 50%에서 피크 파장으로부터 ± 40 나노미터 미만의 선폭을 갖는다. 적어도 일부 실시예에서, 하나 이상의 선택된 파장은 590 nm ± 10%, 670 nm ± 10%, 810 nm ± 10%, 및 1064 nm ± 10%로부터 선택되며, 이때 스펙트럼 선폭은 에너지의 50%에서의 전폭인 40 나노미터 미만이다.
적어도 일부 실시예에서, 선택된 파장은 예를 들어 850 nm ± 10, 15, 또는 30 nm의 범위를 포함하여 800 내지 900 nm 범위 내에 있다. 적어도 일부 실시예에서, 선택된 파장은 예를 들어 660 ± 10, 15, 또는 30 nm의 범위를 포함하여 600 내지 700 nm 범위 내에 있다. 적어도 일부 실시예에서, 선택된 파장은 예를 들어 590 ± 10, 15, 또는 30 nm의 범위를 포함하여 550 내지 650 nm 범위 내에 있다. 적어도 일부 실시예에서, 장치는 본 단락 또는 선행하는 단락에서 확인되는 파장 또는 파장 범위의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다수의 파장의 광을 생성한다.
적어도 일부 실시예에서, 광의 각각의 사전선택된 파장은 개재 조직에 대해 투과 피크(transmission peak)에 또는 그 부근에(또는 흡수 최소점(absorption minimum)에 또는 그 부근에) 있도록 선택된다. 적어도 일부 실시예에서, 하나의 파장이 820 나노미터(NIR)에 또는 그 부근에 있는 조직의 투과 스펙트럼 내의 피크에 대응한다. 적어도 일부 실시예에서, 하나의 파장이 670 나노미터(적색 가시선)에 또는 그 부근에 있는 조직의 투과 스펙트럼 내의 피크에 대응한다.
적어도 일부 실시예에서, 광원은 이전의 목록으로부터 선택되는 파장을 갖는 적어도 하나의 연속 방출 GaAlAs 레이저 다이오드를 포함한다. 적어도 일부 실시예에서, 광원은 비-간섭성 광을 각각 제공하는, 이전의 목록으로부터 선택되는 파장을 갖는 적어도 하나의 LED를 포함한다.
적어도 일부 실시예에서, 하나 이상의 파장은 표적 조직 내의 하나 이상의 광수용체와 함께 작용하도록 선택된다. 이론에 의해 또는 특정 메커니즘에 의해 구애됨이 없이, 예를 들어 하나 이상의 CCO 광수용체의 조사가 표적 조직에서 ATP의 생성을 증가시키거나 손상된 조직의 세포자멸사를 제어하거나 억제하거나 방지하거나 최소화시키거나 감소시켜, 다른 곳에 더욱 충분히 기술된 바와 같이 이로운 효과를 생성하는 것으로 여겨진다. 다른 파장이 표적 조직에서 별개의 생체 응답을 제어하거나 억제하거나 자극하기 위해 광수용체와 함께 작용하도록 선택될 수 있다.
물 또는 헤모글로빈과 같은 일부 광수용체가 도처에 존재하고, 조직 내로의 광 에너지의 침투가 거의 또는 전혀 발생하지 않을 그러한 정도로 광을 흡수한다. 예를 들어, 물은 대략 1300 나노미터 위의 광을 흡수한다. 따라서, 이러한 범위 내의 에너지는 수분 함량으로 인해 조직에 침투하는 능력을 거의 갖지 못한다. 그러나, 물은 300 내지 1300 나노미터의 파장에서 투과성이거나 거의 투과성이다. 다른 예는 300 내지 670 나노미터의 영역에서는 상당히 흡수하지만 670 나노미터 위에서는 상당히 투과성인 헤모글로빈이다. 이들 광범위한 가정에 기초하여, 신체 내에 "IR 윈도우"를 한정할 수 있다. 이러한 윈도우 내에, 다소 침투할 가능성이 있는 소정 파장이 있다.
방사조도 또는 파워 밀도(Power Density)
적어도 일부 실시예에서, 광원은 광원의 방출 표면에서(예컨대, 망막 표면에서), 광 빔의 단면적을 가로질러, 0.005 mW/㎠ 내지 10 W/㎠, 0.01 mW/㎠ 내지 5 W/㎠, 0.01 mW/㎠ 내지 1 W/㎠, 1 mW/㎠ 내지 500 mW/㎠, 500 mW/㎠ 내지 1 W/㎠, 또는 이들의 중첩 범위의 시간-평균 방사조도, 또는 파워 밀도를 갖는 광 빔을 방출한다. 적어도 일부 실시예에서, 표적 조직에서의 시간-평균 방사조도는 표적화된 조직의 레벨에서 적어도 0.001 mW/㎠이고 최대 1 W/㎠이다. 적어도 일부 실시예에서, 표적 조직에서의 시간-평균 표면하(subsurface) 방사조도는 원하는 임상 수행(clinical performance)에 따라 적어도 0.001, 0.005, 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 또는 1000 mW/㎠, 또는 그 초과이다.
펄스형 광 빔에 대해, 시간-평균 방사조도는 펄스의 시간 펄스 폭에 비해 장기간에 걸쳐 평균화된다(예컨대, 시간 펄스 폭보다 몇 분의 1초 긴 시간에 걸쳐, 1초에 걸쳐, 또는 수 초에 걸쳐 평균화됨). 시변(time-varying) 방사조도를 가진 연속-파(continuous-wave, CW) 광 빔에 대해, 시간-평균 방사조도는 광 빔의 변동의 특성 기간보다 긴 기간에 걸쳐 평균화되는 순간 방사조도의 평균일 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 1% 내지 80%, 10% 내지 30%, 또는 20% 범위 내의 듀티 사이클이 0.001 mW/㎠ 내지 1 W/㎠, 0.01 mW/㎠ 내지 500 mW/㎠, 10 mW/㎠ 내지 100 mW/㎠, 또는 25 mW/㎠ 내지 125 mW/㎠의 표적 조직에서의 피크 방사조도와 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 적어도 일부 실시예에서, 20% 듀티 사이클과 50 mW/ ㎠를 갖는 펄스형 선량측정이 사용된다. 적어도 일부 실시예에서, 펄스형 광 빔은 광원의 방출 표면에서 0.001 μJ/㎠ 내지 150 J/㎠, 0.01 μJ/㎠ 내지 5 J/㎠, 0.1 μJ/㎠ 내지 1 J/㎠, 0.01 mJ/㎠ 내지 100 mJ/㎠, 100 mJ/㎠ 내지 1 J/㎠, 또는 이들의 중첩 범위의 펄스당 에너지 또는 플루언스(예컨대, 시간 펄스 폭을 곱한 피크 방사조도)를 갖는다.
적어도 일부 실시예의 광 빔(예컨대, 다중모드 빔)의 단면적은 빔 세기 분포의 근사를 사용하여 근사화될 수 있다. 예를 들어, 더욱 충분히 후술되는 바와 같이, 빔 세기 분포의 측정은 가우스(Gaussian)(1/e2 측정)에 의해 또는 "톱 해트(top hat)" 분포에 의해 근사화될 수 있고, 빔 세기 분포의 선택된 주연부가 광 빔의 영역의 경계를 한정하기 위해 사용될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 방출 표면에서의 방사조도는 표적 조직에 원하는 방사조도를 제공하도록 선택된다.
광 빔의 방사조도는 바람직하게는 방출된 광 에너지가 조절되어 처치되는 조직에 선택된 방사조도를 제공할 수 있도록 제어가능하게 가변적이다. 적어도 일부 실시예에서, 방출 표면으로부터 방출되는 광 빔은 4 와트 내지 6 와트 범위 내의 총 방사속(radiant power)을 갖고서 연속적이다. 적어도 일부 실시예에서, 광 빔의 방사속은 5 와트 ± 20%(CW)이다. 소정 실시예에서, 펄스형 광에 대한 피크 파워는 10 와트 내지 30 와트 범위 내에 있다(예컨대, 20 와트). 적어도 일부 실시예에서, 펄스형 광의 듀티 사이클을 곱한 펄스형 광에 대한 피크 파워가 4 와트 내지 6 와트 범위 내의(예컨대, 5 와트) 평균 방사속을 산출한다.
적어도 일부 실시예에서, 광 빔의 방사조도는 표적 조직에(예컨대, 망막 색소 상피 층의 심부에) 사전결정된 방사조도를 제공하도록 선택된다. 원하는 표적 조직 방사조도를 달성하는 데 사용하기 위한 방출 표면으로부터 방출되는 광 빔의 적절한 방사조도의 선택은 바람직하게는 다른 개재 조직에 의한 산란의 고려를 포함한다. 조직에 의한 광의 산란에 관한 추가의 정보가 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제7,303,578호 및 문헌[V. Tuchin in "Tissue Optics: Light Scattering Methods and Instruments for Medical Diagnosis," SPIE Press (2000), Bellingham, WA, pp. 3-11]에 의해 제공된다.
안구 질환(예컨대, 녹내장, AMD, 당뇨병성 망막증, 색소성 망막염, CRS, NAION, 레베르병, 안구 수술, 및 포도막염)의 처치를 위한 광선치료는 광선치료의 상대 효능을 결정함에 있어 방사조도 또는 파워 밀도(즉, 단위 면적당 파워 또는 단위 면적당 단위 시간당 광자의 개수)와 조직에 인가되는 광 에너지의 에너지 밀도(즉, 단위 면적당 에너지 또는 단위 면적당 광자의 개수)에 적어도 부분적으로 의존할 수 있다. 이는 특히 일차 손상(primary injury) 주위의 위험 구역 내의 생존하지만 위험에 처한 세포의 처치와 구제에 관하여 적용가능할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 선택된 파장의 광 에너지가 주어지면, 그것은 광선치료의 상대 효능을 결정할 수 있는, (조직에 전달되는 총 파워 또는 총 에너지와 대조적으로) 조직에 전달되는 광의 방사조도 또는 에너지 밀도이다.
이론에 의해 또는 특정 메커니즘에 의해 구애됨이 없이, 방사조도 및 에너지 밀도의 소정 범위 내에서 전달되는 광 에너지가 세포내 환경에 원하는 생체자극 효과를 제공하여, 위험에 처한 세포 내의 이전의 기능하지 않는 또는 좋지 못하게 기능하는 미토콘드리아가 적절한 기능을 회복하도록 하는 것으로 여겨진다. 생체자극 효과는, 그 일부가 ATP의 생성을 용이하게 하거나 질환, 노화 또는 감소된 혈류(예컨대, 허혈로 인한)를 겪었던 손상된 세포의 세포자멸사를 제어하거나 억제하거나 방지하거나 최소화시키거나 감소시키는, 표적 조직 내의 표적화된 광수용체와의 상호작용을 포함할 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 세포보호 양의 광 에너지를 전달하는 것은 눈의 표적 영역(예컨대, 망막)에서의 사전결정된 방사조도에 대응하는 안검 또는 각막 표면에서의 광 에너지의 표면 방사조도를 선택하는 것을 포함한다. 전술된 바와 같이, 조직을 통해 전파되는 광은 산란되고, 조직에 의해 흡수된다. 눈의 선택된 표적 영역에 사전결정된 방사조도를 전달하기 위해 안검 또는 각막 표면에 인가될 방사조도의 계산은 광 에너지가 개재 조직을 통해 전파됨에 따른 광 에너지의 감쇠를 고려할 수 있다. 피부로부터 눈으로 전파되는 광의 감쇠에 영향을 미치는 것으로 알려진 인자는 피부 두께, 대상의 연령 및 성별, 및 눈의 표적 영역의 위치, 특히 피부 또는 각막의 표면에 대한 그러한 영역의 깊이를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
대상의 눈의 표적 영역에 인가되도록 선택되는 방사조도는 인가된 광의 파장, 가열 고려 사항, 및 침범된 조직 영역의 정도를 포함하는 대상의 임상 상태를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다수의 인자에 의존할 수 있다. 대상의 눈의 표적 영역에 전달될 광 에너지의 방사조도 또는 파워 밀도는 또한 원하는 생물학적 효과를 달성하기 위해 임의의 다른 치료제 또는 치료제들, 특히 약제 신경보호제와 조합되도록 조절될 수 있다. 그러한 실시예에서, 선택된 파장과 방사조도는 또한 선택된 추가의 치료제 또는 치료제들에 의존할 수 있다.
시간 펄스 폭, 시간 펄스 형상,
듀티
사이클, 반복률, 및 펄스당
방사조도
적어도 일부 실시예에 따른 펄스형 광 빔의 일반화된 시간 프로파일이 본 명세서에 기술된다. 시간 프로파일은 다수의 펄스(P1, P2, ..., Pi)를 포함하며, 각각의 펄스는 펄스의 순간 세기 또는 방사조도 I(t)가 실질적으로 0이 아닌 동안의 시간 펄스 폭을 갖는다. 예를 들어, 펄스형 광 빔에 대해, 펄스 P1은 시간 t=0으로부터 시간 t=T1까지의 시간 펄스 폭을 갖고, 펄스 P2는 시간 t=T2로부터 시간 t=T3까지의 시간 펄스 폭을 가지며, 펄스 Pi는 시간 t=Ti로부터 시간 t=Ti +1까지의 시간 펄스 폭을 갖는다. 시간 펄스 폭은 또한 "펄스 온(ON) 시간"으로 지칭될 수 있다. 펄스는 빔의 세기 또는 방사조도가 실질적으로 0인 동안의 기간만큼 서로 시간적으로 이격된다. 예를 들어, 펄스 P1은 펄스 P2로부터 시간 t=T2-T1만큼 시간이 이격된다. 펄스들 사이의 시간은 또한 "펄스 오프(OFF) 시간"으로 지칭될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 펄스의 펄스 온 시간은 서로 실질적으로 동일한 한편, 다른 실시예에서, 펄스 온 시간은 서로 상이하다. 적어도 일부 실시예에서, 펄스들 사이의 펄스 오프 시간은 서로 실질적으로 동일한 한편, 다른 실시예에서, 펄스들 사이의 펄스 오프 시간은 서로 상이하다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "듀티 사이클"은 펄스 온 시간과 펄스 오프 시간의 합으로 나눈 펄스 온 시간을 포함하지만 이에 제한되지 않는 그의 가장 넓은 합당한 해석을 갖는다. 펄스형 광 빔에 대해, 듀티 사이클은 1 미만이다. 듀티 사이클과 시간 펄스 폭의 값은 펄스형 광 빔의 반복률을 완전히 한정한다.
펄스들 각각은 펄스의 세기 또는 방사조도 I(t)를 시간의 함수로서 묘사하는 시간 펄스 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 펄스형 광 빔의 시간 펄스 형상은 불규칙적이고, 다양한 펄스들 사이에서 동일하지 않다. 적어도 일부 실시예에서, 펄스형 광 빔의 시간 펄스 형상은 다양한 펄스들 사이에서 실질적으로 동일하다. 예를 들어, 펄스는 사각 시간 펄스 형상을 가질 수 있으며, 이때 각각의 펄스는 펄스 온 시간에 걸쳐 실질적으로 일정한 순간 방사조도를 갖는다. 적어도 일부 실시예에서, 펄스의 피크 방사조도는 서로 상이한 한편, 다른 실시예에서, 펄스의 피크 방사조도는 서로 실질적으로 동일하다. 다양한 다른 시간 펄스 형상(예컨대, 삼각형, 사다리꼴)이 또한 적어도 일부 실시예와 양립가능하다. 적어도 일부 실시예에서, 상승 시간과 하강 시간이 펄스의 피크 방사조도의 특정된 분율에 관하여 표현될 수 있다(예컨대, 펄스의 피크 방사조도의 50%로 상승/하강하는 시간).
적어도 일부 실시예에서, 펄스 Pi의 피크 방사조도는 펄스의 시간 펄스 폭 동안에 순간 방사조도 I(t)의 최대값일 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 순간 방사조도는 펄스의 시간 펄스 폭 동안에 변화하는 한편, 다른 실시예에서, 순간 방사조도는 펄스의 시간 펄스 폭 동안에 실질적으로 일정하다.
적어도 일부 실시예에서, 펄스 Pi의 펄스 방사조도 
는 펄스의 시간 펄스 폭에 걸친 펄스 Pi의 순간 방사조도 I(t)의 적분일 수 있다: 
. 적어도 일부 실시예에서, 총 방사조도 ITOTAL은 펄스의 펄스 방사조도의 합일 수 있다: 
. 적어도 일부 실시예에서, 시간-평균 방사조도 IAVE는 펄스의 시간 펄스 폭에 비해 큰 기간 T에 걸친 순간 방사조도 I(t)의 적분일 수 있다: 
. 적분 
는 펄스형 광 빔의 에너지를 제공한다.
예를 들어, 상이한 펄스 방사조도 
와 상이한 시간 펄스 폭 ΔΤ i 를 가진 복수의 사각 펄스에 대해, 시간 T에 걸친 시간-평균 방사조도는 
이다. 다른 예를 들면, 동일한 펄스 방사조도 I p 를 가진, 동일한 시간 펄스 폭 및 동일한 펄스 오프 시간(듀티 사이클 D를 가짐)을 가진 복수의 사각 펄스에 대해, 시간-평균 방사조도는 
이다.
펄스 방사조도와 듀티 사이클은 사전결정된 시간-평균 방사조도를 제공하도록 선택될 수 있다. 시간-평균 방사조도가 연속-파(CW) 광 빔의 방사조도와 동일한 적어도 일부 실시예에서, 펄스형 광 빔과 CW 광 빔은 서로 동일한 개수의 광자 또는 플럭스(flux)를 갖는다. 예를 들어, 5 mW/㎠의 펄스 방사조도와 20%의 듀티 사이클을 가진 펄스형 광 빔이 1 mW/㎠의 방사조도를 갖는 CW 광 빔과 동일한 개수의 광자를 제공한다. 그러나, CW 광 빔과 대조적으로, 펄스형 광 빔의 파라미터는 CW 광 빔을 사용하여 획득될 수 없는 결과를 달성하는 방식으로 광자를 전달하도록 선택될 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 시간 펄스 폭, 시간 펄스 형상, 듀티 사이클, 반복률, 및 펄스형 광 빔의 펄스 방사조도 중 하나 이상이 조직의 어떠한 부분도 섭씨 60도 초과, 섭씨 55도 초과, 섭씨 50도 초과, 또는 섭씨 45도 초과의 온도로 가열되지 않도록 선택된다. 적어도 일부 실시예에서, 시간 펄스 폭, 시간 펄스 형상, 듀티 사이클, 반복률, 및 펄스형 광 빔의 펄스 방사조도 중 하나 이상이 조직의 어떠한 부분도 그의 기준선 온도 위로 섭씨 30도를 초과하는, 그의 기준선 온도 위로 섭씨 20도를 초과하는, 또는 그의 기준선 온도 위로 섭씨 10도를 초과하는 온도로 가열되지 않도록 선택된다. 적어도 일부 실시예에서, 시간 펄스 폭, 시간 펄스 형상, 듀티 사이클, 반복률, 및 펄스형 광 빔의 펄스 방사조도 중 하나 이상이 조직의 어떠한 부분도 그의 기준선 온도 위로 섭씨 5도를 초과하는, 그의 기준선 온도 위로 섭씨 3도를 초과하는, 또는 그의 기준선 온도 위로 섭씨 1도를 초과하는 온도로 가열되지 않도록 선택된다. 적어도 일부 실시예에서, 기준선 온도는 조직이 광에 의해 조사되지 않는 경우에 조직이 가질 온도이다. 이전의 저-광 레벨 치료와 대조적으로, 펄스형 광 빔은 1 와트 내지 10 와트 범위 내의 또는 4 와트 내지 6 와트 범위 내의 평균 방사속을 갖는다.
적어도 일부 실시예에서, 펄스형 조사는 더욱 효과적인 처치를 제공할 수 있다. 펄스형 조사는 보다 짧은 시간 동안 보다 높은 피크 방사조도를 제공하여, 표적 조직에 더욱 큰 전파력(power to propagate)을 제공함과 동시에 펄스들 사이에서의 개재 조직과 혈액의 열 이완(thermal relaxation)이 개재 조직을 과도하게 가열하는 것을 회피하도록 허용할 수 있다. 열 이완에 대한 시간 척도(time scale)는 전형적으로 수 밀리초의 범위 내에 있다. 예를 들어, 인체 피부의 열 이완 시간 상수(예컨대, 조직이 상승된 온도로부터 이러한 상승된 온도의 1/2로 냉각되는 시간)는 약 3 내지 10 밀리초인 한편, 인체 모낭의 열 이완 시간 상수는 약 40 내지 100 밀리초이다.
그러나, 이러한 시간 척도의 펄스형 광이 유리하게는 개재 조직과 혈액의 가열을 감소시키지만, 그것은 다른 시간 척도에 비해 최적량의 효과성을 제공하지 못한다. 적어도 일부 실시예에서, 대상의 눈 또는 안구 조직은, 열 영향을 감소시키도록 최적화되지 않지만 대신에 세포의 생존, 재생, 또는 수행 또는 생존력의 회복에 관련되는 하나 이상의 세포간 또는 세포내 생물학적 과정을 자극하거나 여기시키거나 유도하거나 달리 지원하도록 선택되는 파라미터를 갖는 펄스형 광으로 조사된다.
따라서, 적어도 일부 실시예에서, 선택된 시간 프로파일은, 다른 시간 프로파일로부터 생성되는 것보다 높지만 이들 다른 시간 프로파일보다 더욱 효과적인 조사된 조직의 온도를 생성할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 펄싱 파라미터는 조직의 열 이완을 최적화시키기보다는 생물학적 과정의 역학(kinetics)을 이용하도록 선택된다. 적어도 일부 실시예에서, 펄스형 광 빔은 안구 질환 또는 손상 후에 조사된 세포의 세포 생존, 세포 기능, 또는 둘 모두를 향상시키거나 회복시키거나 촉진시키기 위해 막 전위를 변조시키도록 선택되는 시간 프로파일(예컨대, 펄스당 피크 방사조도, 시간 펄스 폭, 및 펄스 듀티 사이클)을 갖는다.
예를 들어, 적어도 일부 실시예에서, 펄스형 광은, 망막 세포의 생존 또는 재생에 관련되는 하나 이상의 세포간 또는 세포내 생물학적 과정을 지원하지만 조사된 조직의 열 이완을 최적화시키지 않는 시간 프로파일을 갖는다. 적어도 일부 실시예에서, 세포는 조사가 수행되지 않았을 경우의 그것의 생존에 비해 조사 후에 더욱 길게 생존한다. 예를 들어, 적어도 일부 실시예의 광은 세포에 보호 효과를 미칠 수 있거나, 세포에서의 재생 과정을 유발할 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 시간 프로파일(예컨대, 피크 방사조도, 시간 펄스 폭, 및 듀티 사이클)은 조직의 조사된 부분을 사전결정된 온도 이하로 유지시키면서 생물학적 과정의 역학을 이용하도록 선택된다. 이러한 사전결정된 온도는 다른 시간 프로파일(예컨대, 피크 방사조도, 시간 펄스 폭, 및 듀티 사이클의 다른 값)에 대해 달성될 수 있는 온도보다 높으며, 이는 조사로 인한 주위 조직의 온도 증가를 제한하거나 최소화시킨다.
예를 들어, 10 W/㎠의 피크 방사조도와 20%의 듀티 사이클을 갖는 시간 프로파일이 2 W/㎠의 시간-평균 방사조도를 갖는다. 그러한 펄스형 광 빔은 2 W/㎠의 방사조도를 가진 연속-파(CW) 광 빔과 동일한 개수의 광자를 조사된 표면에 제공한다. 그러나, 펄스들 사이의 "암 시간(dark time)"으로 인해, 펄스형 광 빔은 CW 광 빔보다 낮은 온도 증가를 생성할 수 있다.
조직의 조사된 부분의 온도 증가를 감소시키거나 최소화시키기 위해, 시간 펄스 폭과 듀티 사이클은 펄스당 생성된 열의 상당한 부분이 다음 펄스가 조사된 부분에 도달하기 전에 소산되는 것을 허용하도록 선택될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 온도 증가를 최소화시키도록 빔 시간 파라미터를 최적화시키기보다는, 시간 파라미터는 증가된 효능을 제공하기 위해 광자의 흡수에 관련되는 생체분자 과정의 타이밍에 효과적으로 대응하거나 그것에 충분히 근사하도록 선택된다. 대략 수백 마이크로초의 시간 펄스 폭을 갖기보다는, 적어도 일부 실시예는 조사된 조직의 열 이완을 최적화시키지 않는 시간 펄스 폭(예컨대, 밀리초, 수십 밀리초, 수백 밀리초)을 이용한다. 이들 펄스 폭이 열 이완 시간 척도보다 상당히 길기 때문에, 생성된 온도 증가가 보다 작은 펄스 폭의 그것보다 크지만, 펄스들 사이의 시간에서의 열 소산으로 인해 CW 광 빔의 그것보다 여전히 작다.
다수의 연구가 세포의 다양한 양태에 미치는 펄스형 광을 사용한 세포의 체외 조사의 영향을 연구하였다. 체외 세포 유착에 대한 820 나노미터의 파장의 비간섭성 펄스형 방사선(10 ㎐의 펄스 반복 주파수, 20 밀리초의 펄스 폭, 80 밀리초의 펄스들 사이의 암기(dark period), 및 20%의 듀티 인자(펄스 지속시간 대 펄스 주기 비))의 작용 메커니즘의 연구를 통해 820 나노미터의 펄스형 적외선 방사선이 세포-기질 부착을 증가시키는 것으로 밝혀졌다. (전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 문헌[Karu, Lasers in Surgery and Medicine 29:274-281 (2001)].) 이 연구에서 아라키돈산의 방출이 아니라 형질막을 통한 1가 이온 플럭스의 변조가 820 나노미터에서의 조사에 의해 활성화되는 세포 신호전달 경로에 관련되는 것으로 가정되었다. 복측 광수용체 세포의 막 전도도의 광-유도 변화의 연구를 통해 2개의 광-유도 막 과정을 나타내는, 펄스 파라미터에 의존하는 거동을 알게 되었다. 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 문헌[Lisman et al., J. Gen. Physiology 58:544-561 (1971)]. 산화 사이토크롬 c 산화효소 내로의 레이저-활성화 전자 주입의 연구를 통해 양성자 펌프 메커니즘의 반응 시퀀스를 확립하는 그리고 그의 열역학 특성들 중 일부가 대략 수 밀리초의 시간 상수를 갖는 역학을 알게 되었다. 각각 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 문헌[Belevich et al., Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 104:2685-2690 (2007)] 및 문헌[Belevich et al., Nature 440:829-832 (2006)]. 펄스형 적외선 광에 기초한 신경 활성화의 체내 연구가 막횡단 이온 통로의 직접적인 또는 간접적인 활성화를 가져와 활동 전위의 전파를 유발하는 과도 조직 온도 변화로부터의 광-열 효과를 제시하였다. 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 문헌[Wells et al., Proc. SPIE 6084:60840X (2006)].
적어도 일부 실시예에서, 펄스형 광 빔의 시간 프로파일은 피크 방사조도, 시간 펄스 폭, 시간 펄스 형상, 듀티 사이클, 및 펄스 반복률 또는 주파수를 갖는다. 펄스형 광 빔이 눈의 영역을 통해 투과되는 적어도 일부 실시예에서, 피크 방사조도, 시간 펄스 폭, 시간 펄스 형상, 듀티 사이클, 및 펄스 반복률 또는 주파수 중 적어도 하나가 광원의 방출 표면에서 광 빔의 단면적을 가로질러 0.01 mW/㎠ 내지 1 W/㎠, 10 mW/㎠ 내지 10 W/㎠, 100 mW/㎠ 내지 1000 mW/㎠, 500 mW/㎠ 내지 1 W/㎠, 또는 650 mW/㎠ 내지 750 mW/㎠의 시간-평균 방사조도(복수의 펄스를 포함하는 기간에 걸쳐 평균화됨)를 제공하도록 선택된다. 적어도 일부 실시예에서, 처치되는 망막 조직에서의 시간-평균 방사조도는 0.01 mW/㎠를 초과한다.
적어도 일부 실시예에서, 시간 펄스 형상은 대체로 직사각형, 대체로 삼각형, 또는 임의의 다른 형상이다. 적어도 일부 실시예에서, 펄스는 펄스 온 시간의 1% 미만의 상승 시간(예컨대, 피크 방사조도의 10%로부터 피크 방사조도의 90%까지), 또는 펄스 온 시간의 1% 미만의 하강 시간(예컨대, 피크 방사조도의 90%로부터 피크 방사조도의 10%까지)을 갖는다.
적어도 일부 실시예에서, 펄스는 0.001 밀리초 내지 150초, 0.01 밀리초 내지 10초, 0.1 밀리초 내지 1초, 0.5 밀리초 내지 100 밀리초, 2 밀리초 내지 20 밀리초, 또는 1 밀리초 내지 10 밀리초 범위 내의 시간 펄스 폭(예컨대, 펄스 온 시간)을 갖는다. 적어도 일부 실시예에서, 펄스 폭은 0.5, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 또는 300 밀리초이다. 적어도 일부 실시예에서, 시간 펄스 폭은 0.1 밀리초 내지 150초 범위 내에 있다.
적어도 일부 실시예에서, 펄스들 사이의 시간(예컨대, 펄스 오프 시간)은 0.01 밀리초 내지 150초, 0.1 밀리초 내지 100 밀리초, 4 밀리초 내지 1초, 8 밀리초 내지 500 밀리초, 8 밀리초 내지 80 밀리초, 또는 10 밀리초 내지 200 밀리초 범위 내에 있다. 적어도 일부 실시예에서, 펄스들 사이의 시간은 4, 8, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 700, 또는 1000 밀리초이다.
적어도 일부 실시예에서, 펄스 듀티 사이클은 1% 내지 80% 범위 내에 또는 10% 내지 30% 범위 내에 있다. 적어도 일부 실시예에서, 펄스 듀티 사이클은 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 또는 90%이다.
적어도 일부 실시예에서, 광원의 방출 표면에서 광 빔의 단면적을 가로지른 펄스당 피크 방사조도, 또는 펄스 에너지 밀도는 0.01 mW/㎠ 내지 1 W/㎠, 10 mW/㎠ 내지 10 W/㎠, 100 mW/㎠ 내지 1000 mW/㎠, 500 mW/㎠ 내지 1 W/㎠, 650 mW/㎠ 내지 750 mW/㎠, 20 mW/㎠ 내지 20 W/㎠, 200 mW/㎠ 내지 2000 mW/㎠, 1 W/㎠ 내지 2 W/㎠, 1300 mW/㎠ 내지 1500 mW/㎠, 1 W/㎠ 내지 1000 W/㎠, 10 W/㎠ 내지 100 W/㎠, 50 W/㎠ 내지 100 W/㎠, 또는 65 W/㎠ 내지 75 W/㎠ 범위 내에 있다.
적어도 일부 실시예에서, 펄스 에너지 밀도, 또는 펄스당 에너지 밀도는 펄스 반복률 또는 주파수로 나눈 시간-평균 파워 밀도로서 계산될 수 있다. 예를 들어, 최소 펄스 에너지 밀도는 최소 평균 파워 밀도와 가장 빠른 펄스 반복률에서 발생할 것인데, 여기서 펄스 반복률은 시간 펄스 폭으로 나눈 듀티 사이클이고, 최대 펄스 에너지 밀도는 최대 평균 파워 밀도와 가장 느린 펄스 반복률에서 발생할 것이다. 예를 들어, 0.01 mW/㎠의 시간-평균 파워 밀도와 100 ㎑의 주파수에서, 펄스 에너지 밀도는 0.1 nJ/㎠이고, 10 W/㎠의 시간-평균 파워 밀도와 1 ㎐의 주파수에서, 펄스 에너지 밀도는 10 J/㎠이다. 다른 예로서, 10 mW/㎠의 시간-평균 파워 밀도와 10 ㎑의 주파수에서, 펄스 에너지 밀도는 1 μJ/㎠이다. 또 다른 예로서, 700 mW/㎠의 시간-평균 파워 밀도와 100 ㎐의 주파수에서, 펄스 에너지 밀도는 7 mJ/㎠이다.
빔 크기 및 빔 프로파일
적어도 일부 실시예에서, 광원으로부터 방출되는 광 빔은 10 밀리미터 내지 40 밀리미터 범위 내의, 20 밀리미터 내지 35 밀리미터 범위 내의, 또는 30 밀리미터와 동일한 공칭 직경을 갖는다. 적어도 일부 실시예에서, 단면적은 1 센티미터 내지 2 센티미터 범위 내의 반경을 가진 대체로 원형이다. 적어도 일부 실시예에서, 방출 표면으로부터 방출되는 광 빔은 광원의 방출 표면에서 2 ㎠ 초과의 또는 2 ㎠ 내지 20 ㎠ 범위 내의 단면적을 갖는다.
아이박스 또는 아이피스
빔 직경은 광 빔의 최대 세기의 적어도 1/e2의 세기로 광 빔에 의해 조사되는 눈의 영역의 주연부의 최대 현(chord)으로 한정될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 빔의 직경을 결정하기 위해 사용되는 광 빔의 주연부는 광 빔의 세기가 광 빔의 최대 세기의 1/e2인 그러한 점으로 한정될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 최대-유효 직경은 대상의 안와 영역의 크기에 의해 그리고 조사에 의한 대상의 안와 영역의 가열에 의해 제한된다. 적어도 일부 실시예에서, 최소-유효 직경은 가열에 의해 그리고 실제로 구현될 수 있는 처치 부위의 총 개수에 의해 제한된다. 예를 들어, 대상의 눈을 작은 빔 직경을 갖는 빔으로 포괄하는 것이 상응하게 다수의 처치 부위를 사용할 것이다. 적어도 일부 실시예에서, 처치 부위당 조사의 시간은 원하는 노출 선량을 달성하기 위해 그에 맞춰 조절될 수 있다.
출사 개구(exit aperture)에 중심설정되는 특정된 반경을 가진 원형 개구 내부의 총 플럭스("인서클드 에너지")를 특정하는 것이 방출 표면으로부터 방출되는 광 빔에 걸쳐 파워(방사조도) 분포를 특정하는 방법이다. "인서클드 에너지"는 광 빔이 너무 집중되거나 너무 크거나 너무 작지 않은 것을 보장하기 위해 사용될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 방출 표면으로부터 방출되는 광 빔은 총 방사속을 갖고, 광 빔은 총 방사속의 75% 이하인, 방출 표면에서 광 빔에 중심설정되는 20-밀리미터 직경 단면 원 내부의 총 플럭스를 갖는다. 적어도 일부 실시예에서, 광 빔은 총 방사속의 50% 이상인, 방출 표면에서 광 빔에 중심설정되는 26-밀리미터 직경 단면 원 내부의 총 플럭스를 갖는다.
적어도 일부 실시예에서, 빔 세기 프로파일은 세미-가우스(semi-Gaussian) 프로파일을 갖는 한편, 적어도 일부 실시예에서, 빔 세기 프로파일은 "톱 해트" 프로파일을 갖는다. 적어도 일부 실시예에서, 광 빔은 실질적으로 빔 세기 프로파일 내에, 3 밀리미터 x 3 밀리미터 영역에 걸쳐 평균화되는 국소 플럭스가 평균 플럭스보다 10%를 초과하여 큰 고 플럭스 영역 또는 "핫 스팟"이 없다. 적어도 일부 실시예에서, 장치는 유리하게는 실질적으로 핫 스팟이 없는 광 빔을 생성하여, 그렇지 않을 경우 대상을 불편하게 할 큰 온도 구배를 회피한다.
발산
적어도 일부 실시예에서, 방출 표면으로부터 방출되는 빔 발산은 조사되는 신체 조직 내부에서의 광의 산란각보다 상당히 작으며, 이는 전형적으로 수 도이다. 적어도 일부 실시예에서, 광 빔은 0도보다 크고 35도보다 작은 발산각을 갖는다.
총 처치 시간
총 처치 시간은 프로그램가능 컨트롤러에 의해 제어될 수 있다. 프로그램가능 컨트롤러의 실시간 클록과 타이머는 특정 치료 요법의 타이밍을 제어하기 위해 그리고 예정된 처치(예컨대, 매일, 1일 2회, 또는 격일)를 허용하기 위해 사용될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 처치는 10초 내지 2시간의 기간 동안, 1 내지 20분의 기간 동안, 또는 1 내지 5분의 기간 동안 연속적으로 진행된다. 예를 들어, 총 처치 시간은 적어도 일부 실시예에서 2분이다. 적어도 일부 실시예에서, 광 에너지는 한쪽 눈당 적어도 5분의 적어도 1회의 총 처치 기간 동안, 또는 양쪽 눈에 대해 적어도 10분의 적어도 1회의 총 처치 기간 동안 전달된다.
적어도 일부 실시예의 최소 처치 시간은 생체 응답 시간(이는 대략 마이크로초 정도임)에 의해 제한된다. 적어도 일부 실시예의 최대 처치 시간은 가열에 의해 그리고 실용적인 처치 시간(예컨대, 손상의 약 24시간 내에 처치를 완료하는 것)에 의해 제한될 수 있다. 광 에너지는 처치 기간 동안 펄스화될 수 있거나, 광 에너지는 처치 기간 동안 연속적으로 인가될 수 있다. 광이 펄스화되면, 펄스는 2 밀리초만큼 길고 100 ㎐의 주파수로 발생하거나 적어도 10 나노초만큼 길고 최대 100 ㎑의 주파수로 발생할 수 있지만, 보다 짧거나 보다 긴 펄스 폭 또는 보다 낮거나 보다 높은 주파수가 사용될 수 있다. 예를 들어, 광은 1 ㎐ 내지 100 ㎐, 100 ㎐ 내지 1 ㎑, 1 ㎑ 내지 100 ㎑, 1 ㎐ 미만, 또는 100 ㎑ 초과의 주파수로 펄스화될 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 처치는 1회 처치 기간 후에 종료될 수 있는 한편, 다른 실시예에서, 처치는 다수의 처치 기간에 대해 반복될 수 있다. 후속 처치 기간들 사이의 시간은 적어도 5분, 24-시간 기간 내에 적어도 2시간, 적어도 1일 내지 2일, 또는 적어도 1주일일 수 있다. 처치는 1일당 다수회 또는 1주일당 다수회 반복될 수 있다. 처치 시간의 길이와 처치 기간의 빈도는 대상의 기능 회복 및 처치되는 손상, 질환 또는 질병의 이미징 분석의 결과, 펄스형 또는 연속 광의 사용, 광의 방사조도, 사용되는 광원의 개수, 또는 처치의 시퀀스 또는 패턴을 포함하는 여러 인자에 의존할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 타이밍 파라미터는 대상을 모니터링하는 센서 또는 다른 장치(예컨대, 생체의료 센서, 자기 공명 영상 장치)로부터의 피드백 신호에 응답하여 조절될 수 있다.
인체 눈에서의 투과
적어도 일부 실시예에서, 3 내지 5 J/㎠만큼 낮은 적색 또는 NIR의 플루언스는 체내에서 이로울 것이지만, 50 내지 100 J/㎠와 같은 큰 선량은 이로운 효과를 상실할 수 있다.
본 명세서에 제시된 설명과 예시는 당업자에게 본 개시 내용, 그의 원리, 및 그의 실제 적용을 숙지시키도록 의도된다. 당업자는 특정 사용의 요건에 가장 적합할 수 있는 바와 같이, 본 개시 내용을 그의 다수의 형태로 개작하고 적용할 수 있다. 따라서, 기재된 바와 같은 본 개시 내용의 특정 실시예는 완전하거나 본 개시 내용을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
본 개시 내용이 소정 실시예와 예의 상황에서 논의되었지만, 본 개시 내용이 특별히 개시된 실시예를 넘어 본 개시 내용의 다른 대안적인 실시예 또는 사용과 그의 명백한 변형 및 등가물까지 확장되는 것이 인식되어야 한다. 일부 실시예가 첨부 도면과 관련하여 기술되었다. 그러나, 도면이 축척에 맞게 도시되지 않는 것이 이해되어야 한다. 거리, 각도 등은 단지 예시적이고, 반드시 예시된 장치의 실제 치수 및 레이아웃에 대한 정확한 관계를 갖지는 않는다. 구성요소가 추가되거나 제거되거나 재배열될 수 있다. 또한, 당업자는 전술된 방법들 중 임의의 것이 임의의 적절한 기기를 사용하여 수행될 수 있는 것을 인식할 것이다. 또한, 다양한 실시예에 관한 임의의 특정 특징, 태양, 방법, 특성, 특질, 질, 속성, 요소 등의 본 명세서의 개시 내용은 본 명세서에 기재된 모든 다른 실시예에 사용될 수 있다. 또한, 처리 단계가 추가되거나 제거되거나 재정리될 수 있다. 매우 다양한 설계와 접근법이 가능하다.
이러한 개시 내용의 목적을 위해, 본 개시 내용의 소정 태양, 이점, 및 신규한 특징이 본 명세서에 기술된다. 반드시 모든 그러한 이점이 본 개시 내용의 임의의 특정 실시예에 따라 달성되지는 않을 수 있는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 예를 들어, 당업자는 본 개시 내용이 본 명세서에 교시되거나 제안될 수 있는 바와 같은 다른 이점을 반드시 달성하지 않고서도 본 명세서에 교시된 바와 같은 하나의 이점 또는 일군의 이점을 달성하는 방식으로 구현되거나 수행될 수 있는 것을 인식할 것이다.
다파장 광선치료 시스템 및 방법
본 명세서에 더욱 상세히 기술된 바와 같이, 본 개시 내용의 일부로서, 2가지 이상의 특정된 그리고 별개의 파장(또는 파장 범위)을 갖는 광의 세포 또는 조직에의 정합된 그리고 표적화된 전달이 유리하게는 (a) 증가된 사이토크롬 C 산화효소("CCO") 활성을 통해 세포내 미토콘드리아 기능을 개선하기 위해, (b) 세포내 미토콘드리아 막 전위("MMP")를 회복시키기 위해, 그리고 (c) 세포내 ATP 합성을 상향-조절하기 위해 채용될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 또한, 그러한 향상된 세포내 활성은 예컨대 대응하는 정상적인, 손상되지 않은, 그리고/또는 건강한 조직에 비해 손상된 그리고/또는 병든 조직에서는 결여되거나 불충분한 레벨로 존재하는 세포 반응을 포함하여, 국소화된 세포 반응을 촉진시키기 위해 추가로 활용될 수 있다.
따라서, 소정 실시예 내에서, 본 개시 내용은 원하는 세포 반응을 촉진시키기 위한 다파장 광선치료 시스템 및 방법을 제공하고, 이러한 방법은 2가지 이상의 선량의 광의 세포에의 정합된 그리고 표적화된 전달을 포함하며, 여기서 제1 선량의 광이 제1 세포내 활성을 자극할 수 있는 제1 파장 또는 파장 범위를 갖고, 제2 선량의 광이 제2 세포내 활성을 자극할 수 있는 제2 파장 또는 파장 범위를 가지며, 여기서 제1 및 제2 선량의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달은 원하는 세포 반응을 촉진시킨다.
관련 실시예 내에서, 본 개시 내용은 손상된 그리고/또는 병든 조직의 처치를 위한 다파장 광선치료 시스템 및 방법을 제공하고, 이러한 방법은 2가지 이상의 선량의 광의 손상된 그리고/또는 병든 조직에의 정합된 그리고 표적화된 전달을 포함하며, 여기서 제1 선량의 광이 제1 세포내 활성을 자극할 수 있는 제1 파장 또는 파장 범위를 갖고, 제2 선량의 광이 제2 세포내 활성을 자극할 수 있는 제2 파장 또는 파장 범위를 가지며, 여기서 제1 및 제2 선량의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달은 손상된 그리고/또는 병든 조직 내에서 원하는 세포 반응을 촉진시켜 손상된 조직의 치유를 촉진시키고/시키거나 병든 조직에서의 질환의 진행을 역전시키거나 둔화시킬 수 있다.
이들 실시예의 소정 태양 내에서, 본 개시 내용은 손상된 그리고/또는 병든 안구 조직의 처치를 위한 다파장 광선치료 시스템 및 방법에 의해 예시되고, 이러한 방법은 2가지 이상의 선량의 광의 눈 내의 손상된 그리고/또는 병든 안구 조직에의 정합된 그리고 표적화된 전달을 포함하며, 여기서 제1 선량의 광이 손상된 그리고/또는 병든 안구 조직 내에서 제1 세포내 활성을 자극할 수 있는 제1 파장 또는 파장 범위를 갖고, 제2 선량의 광이 손상된 그리고/또는 병든 안구 조직 내에서 제2 세포내 활성을 자극할 수 있는 제2 파장 또는 파장 범위를 가지며, 여기서 제1 및 제2 선량의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달은 손상된 그리고/또는 병든 안구 조직 내에서 원하는 세포 반응을 촉진시켜 손상된 안구 조직의 치유를 촉진시키고/시키거나 병든 안구 조직에서의 질환의 진행을 역전시키거나 둔화시킬 수 있다.
도 24는 2개 이상의 감광 인자의 활성을 자극하여 표적 세포 기능성을 개선하거나 회복시키기 위해 2가지 이상의 별개의 파장의 광의 세포 또는 조직에의 정합된 그리고 표적화된 전달을 통해 표적 세포 또는 조직의 기능성을 개선하거나 회복시키기 위한 다파장 광선치료 시스템 및 방법의 일 실시예를 예시한다. 이들 시스템 및 방법에 의해, 제1 광원이 표적 세포에의 제1 파장의 광의 표적화된 전달을 위해 위치되고(2402); 제2 광원이 표적 세포에의 제2 파장의 광의 표적화된 전달을 위해 위치되며(2404); 표적 세포 내의 제1 감광 인자가 제1 파장의 광으로 활성화되고(2406); 표적 세포 내의 제2 감광 인자가 제2 파장의 광으로 활성화된다(2408).
도 25는 사이토크롬 c 산화효소(CCO) 활성과 관련되고 그것에 필요한 2개 이상의 감광 인자를 갖는 세포에의 2가지 이상의 선량의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달을 통해 세포에서 CCO 활성을 자극하기 위한 다파장 광선치료 시스템 및 방법의 일 실시예를 예시하며, 여기서 제1 광 선량이 CCO 내의 제1 감광 인자를 활성화시킬 수 있는 제1 파장을 갖고 제2 광 선량이 CCO 내의 제2 감광 인자를 활성화시킬 수 있는 제2 파장을 가져 CCO 활성을 자극한다. 이들 시스템 및 방법에 의해, 제1 광원이 사이토크롬 C 산화효소를 생성하는 표적 세포에의 제1 파장의 광의 표적화된 전달을 위해 위치되고(2502); 제2 광원이 사이토크롬 C 산화효소를 생성하는 표적 세포에의 제2 파장의 광의 표적화된 전달을 위해 위치되며(2504); 표적 세포 내의 제1 사이토크롬 C 산화효소 관련 감광 인자가 제1 파장의 광으로 활성화되고(2506); 표적 세포 내의 제2 사이토크롬 C 산화효소 관련 감광 인자가 제2 파장의 광으로 활성화된다(2508).
도 26은 결여된 세포 기능성을 회복시키거나 감손된 세포 기능성을 향상시켜 장애 또는 질환을 처치하기 위해 환자 내의 하나 이상의 세포에의 2가지 이상의 별개의 파장의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달을 통해 하나 이상의 결여된 또는 감손된 세포 기능성과 관련되는 장애 또는 질환을 앓는 환자의 처치를 위한 다파장 광선치료 시스템 및 방법의 일 실시예를 예시한다. 이들 시스템 및 방법에 의해, 제1 광원이 장애 또는 질환을 앓는 환자 내의 장애 또는 질환과 관련되는 표적 세포에의 제1 파장의 광의 표적화된 전달을 위해 위치되고(2602); 제2 광원이 장애 또는 질환을 앓는 환자 내의 장애 또는 질환과 관련되는 표적 세포에의 제2 파장의 광의 표적화된 전달을 위해 위치되며(2604); 장애 또는 질환 관련 표적 세포 내의 제1 감광 인자가 제1 파장의 광으로 활성화되고(2606); 장애 또는 질환 관련 세포 내의 제2 감광 인자가 제2 파장의 광으로 활성화된다(2608).
도 27은 안구 세포에서 하나 이상의 결여된 또는 감손된 기능성과 관련되는 안구 장애 또는 질환을 앓는 환자의 처치를 위한 다파장 광선치료 시스템 및 방법의 일 실시예를 예시하며, 이러한 시스템 및 방법은 안구 세포에 대한 결여된 또는 감손된 기능성을 회복시키고/시키거나 향상시켜 안구 장애 또는 질환을 처치하기 위한 환자의 눈에의 2가지 이상의 별개의 파장의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달을 포함한다. 이들 시스템 및 방법에 의해, 제1 광원이 안구 장애 또는 질환을 앓는 환자 내의 안구 장애 또는 질환과 관련되는 표적 세포에의 제1 파장의 광의 표적화된 전달을 위해 위치되고(2702); 제2 광원이 안구 장애 또는 질환을 앓는 환자 내의 안구 장애 또는 질환과 관련되는 표적 세포에의 제2 파장의 광의 표적화된 전달을 위해 위치되며(2704); 안구 장애 또는 질환 관련 표적 세포 내의 제1 감광 인자가 제1 파장의 광으로 활성화되고(2706); 안구 장애 또는 질환 관련 세포 내의 제2 감광 인자가 제2 파장의 광으로 활성화된다(2708).
손상된 및/또는 병든 안구 조직의 처치를 위한 다파장 광선치료 시스템 및 방법이 안구 장애 및/또는 안구 질환의 처치, 녹내장, 연령-관련 황반 변성, 당뇨병성 망막증, 색소성 망막염, CRS, NAION, 레베르병, 외과 시술에 기인하는 안구 손상, 및/또는 포도막염을 포함하는 안구 장애 및/또는 질환의 하나 이상의 증상을 회복 및/또는 향상시키는 처치를 위한 다파장 광선치료 시스템 및 방법에 의해 본 명세서에 예시된다.
이들 실시예의 소정 태양에서, 광은 폐쇄된 안검을 통해 전달될 수 있는데, 이 경우 광의 많은 부분이 망막의 비교적 넓은 영역에 걸쳐 산란될 것으로 예상될 수 있고, 또는 광은 개방된 눈에 투여될 수 있다. 개방된 눈의 경우에, 치료 광의 대부분이 최소의 산란을 갖고서 눈의 수정체와 동공을 통해 망막에 전달될 수 있다. 이는 예를 들어 망막 상의 노출된 영역을 정밀하게 형상화하고 제어하는 공간 광 변조기(SLM)를 통해 달성될 수 있다. SLM은 LCOS 패널, 스캔 미러, 변형가능 미러 어레이, 또는 다른 변조 장치일 수 있다.
광원으로부터 방출되는 광 빔의 다양한 파라미터는 유리하게는 피부 또는 눈 조직과 같은 표적 조직의 광-유도 가열에 기인할 수 있는 환자의 손상 및/또는 불편을 제어하거나 억제하거나 방지하거나 최소화시키거나 감소시키면서 치료 이득을 제공하도록 선택될 수 있다. 이들 다양한 파라미터는 당업자에 의해 선택될 수 있고, 본 시스템 및 방법에 따라 조직 손상 또는 질환의 처치를 위한 적합한 조건을 달성하기 위해 본 명세서에 개시되는 값의 범위 내에서 조합될 수 있다.
이들 광 빔 파라미터는 (1) 2개 이상의 광원들 각각의 파장, (2) 2개 이상의 광원들 각각의 방사조도 또는 파워 밀도, (3) 2개 이상의 광원들 각각에 대한 시간 펄스 폭 및 형상, 듀티 사이클, 반복률, 및 펄스당 방사조도, 및 (4) 2개 이상의 광원들 각각에 의한 총 처치 시간을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 하기는 이러한 파라미터들 각각의 설명과 본 명세서에 개시된 다파장 시스템 및 방법에 사용하기 위한 그러한 파라미터의 선택에 관한 안내이다.
소정 실시예에서, 가시 내지 근적외선 파장 범위 내의 광이 환자의 피부 또는 눈 조직과 같은 표적 세포 또는 조직에 전달될 수 있다. 광은 실질적으로 단색성일 수 있으며(즉, 단일 파장 또는 좁은 파장 대역을 가짐), 여기서 원하는 세포 반응이 2가지 이상의 선택된 파장의 광의 사용에 의해 확립될 수 있다.
예를 들어, 하나의 광원이 약 550 나노미터 내지 약 1064 나노미터 또는 약 590 나노미터 내지 약 980 나노미터의 파장을 가질 수 있다. 복수의 파장의 광이 채용될 수 있으며, 여기서 제1 파장의 광이 제2 파장의 광과 동시에 전달되거나, 제1 파장의 광이 제2 파장의 광과 독립적으로 그리고 순차적으로 전달된다.
본 광선치료 시스템 및 방법의 소정 태양에서, 광은 피크 파장을 나타내는 파장 분포를 가질 수 있으며, 여기서 파장 분포는 에너지의 90%에서의 전폭인, 피크 파장으로부터 ± 10 나노미터 미만의, 또는 피크 파장으로부터 ± 4 나노미터 미만의 선폭을 갖는다. 관련 태양에서, 광의 각각의 파장은 590 nm ± 10%, 670 nm ± 10%, 810 nm ± 10%, 및 1064 nm ± 10%로부터 독립적으로 선택될 수 있으며, 이때 스펙트럼 선폭은 에너지의 90%에서의 전폭인 4 나노미터 미만이다. 추가의 태양에서, 광의 각각의 파장은 피크 파장에서 피크를 이루는 그리고 에너지의 50%에서 피크 파장으로부터 ± 40 나노미터 미만의 선폭을 갖는 파장 분포로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 또 다른 태양에서, 광의 각각의 파장은 590 nm ± 10%, 670 nm ± 10%, 810 nm ± 10%, 및 1064 nm ± 10%로부터 독립적으로 선택될 수 있으며, 이때 스펙트럼 선폭은 에너지의 50%에서의 전폭인 40 나노미터 미만이다.
처치된 세포 또는 조직으로 투과되는 광의 양이 최대화되는 것을 보장하기 위해, 광의 각각의 사전선택된 파장은 개재 조직에 대해 투과 피크에 또는 그 부근에(또는 흡수 최소점에 또는 그 부근에) 있도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 제1 파장이 약 820 나노미터(NIR)에 있는 조직의 투과 스펙트럼 내의 피크에 대응할 수 있고, 제2 파장이 약 670 나노미터(적색 가시선)에 있는 조직의 투과 스펙트럼 내의 피크에 대응할 수 있다.
본 광선치료 시스템 및 방법은 본 명세서에 기술된 바와 같은 파장을 각각 갖는 하나 이상의 연속 방출 GaAlAs 레이저 다이오드를 갖는 광원으로 수행될 수 있다. 대안적으로, 본 방법은 본 명세서에 기술된 바와 같은 파장을 갖는 비-간섭성 광을 각각 제공하는 하나 이상의 LED(들)을 갖는 광원으로 수행될 수 있다.
광의 2가지 이상의 파장들 각각은 표적 세포 또는 조직 내의 하나 이상의 광수용체를 자극하거나 활성화시키도록 선택될 수 있다. 이론 또는 특정 작용 메커니즘에 의해 구애됨이 없이, 예를 들어 하나 이상의 CCO 광수용체에의 광의 전달이 표적 세포 또는 조직에서 ATP의 생성을 증가시켜 손상된 조직의 세포자멸사를 제어하거나 억제하거나 방지하거나 최소화시키거나 감소시켜서 본 명세서에 상세히 기술된 바와 같이 이로운 치료 효과를 생성할 것으로 여겨진다. 파장은 또한 표적 세포 또는 조직에서 별개의 생체 응답을 제어하거나 억제하거나 자극하기 위해 하나 이상의 광수용체를 활성화시키도록 선택될 수 있다.
물 또는 헤모글로빈과 같은 일부 광수용체가 도처에 존재하고, 광 에너지가 표적 조직에 도달할 수 없을 그러한 정도로 광을 흡수한다. 예를 들어, 물이 대략 1300 나노미터 위의 파장의 광을 흡수하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 그들 파장의 광은 수분 함량으로 인해 표적 조직에 효과적으로 침투할 수 없다. 그러나, 물은 약 300 나노미터 내지 약 1300 나노미터의 파장의 광에 대해 투과성이거나 거의 투과성이다. 유사하게, 약 300 나노미터 내지 약 670 나노미터의 광을 흡수하는 헤모글로빈이 약 670 나노미터 위의 광에 대해 상당히 투과성이다. 광의 효과적인 전달을 제한하는 이들 알려진 인자에 기초하여, 표적 조직에 전달되는 광의 침투에 대해 "IR 윈도우"가 한정될 수 있다. 이러한 IR 윈도우 내에서, 예를 들어 물 및 헤모글로빈과 같은 광 흡수 분자에 의한 덜한 제한을 갖고서 소정 파장의 광이 침투할 수 있다.
본 광선치료 시스템 및 방법의 소정 태양 내에서, 광원의 방출 표면에서(예컨대, 망막 표면과 같은 조직 표면에서), 광 빔의 단면적을 가로질러, 약 0.005 mW/㎠ 내지 약 10 W/㎠, 또는 약 0.01 mW/㎠ 내지 약 5 W/㎠, 약 0.01 mW/㎠ 내지 약 1 W/㎠, 또는 약 1 mW/㎠ 내지 약 500 mW/㎠, 또는 약 500 mW/㎠ 내지 약 1 W/㎠의 시간-평균 방사조도, 또는 파워 밀도를 갖는 광 빔을 방출하는 광원이 채용될 수 있다.
본 광선치료 시스템 및 방법의 다른 태양 내에서, 광원이 직접 망막에 적용되는 경우에 비해 폐쇄된 안검에 적용되는 경우에 사용될 값으로부터 대체로 1/e배만큼 감소될 수 있는 시간-평균 방사조도, 또는 파워 밀도를 갖는 광 빔을 방출하는 광원이 채용될 수 있다. 예를 들어, 표적 조직에서의(예컨대, 안검 아래로 대략 2 센티미터의 심부에서의) 시간-평균 방사조도는 원하는 치료 응용에 따라 조직의 레벨에서 약 0.001 mW/㎠ 내지 약 1 W/㎠ 또는 조직의 레벨에서 적어도 약 0.001, 0.005, 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 또는 1000 mW/㎠, 또는 그 초과일 수 있다.
펄스형 광 빔에 대해, 시간-평균 방사조도는 펄스의 시간 펄스 폭에 비해 장기간에 걸쳐 평균화될 수 있다(예컨대, 시간 펄스 폭보다 몇 분의 1초 긴 시간에 걸쳐, 1초에 걸쳐, 또는 수 초에 걸쳐 평균화됨). 시변 방사조도를 가진 연속-파(CW) 광 빔에 대해, 시간-평균 방사조도는 광 빔의 변동의 특성 기간보다 긴 기간에 걸쳐 평균화되는 순간 방사조도의 평균일 수 있다.
본 광선치료 시스템 및 방법의 소정 태양에서, 듀티 사이클은 약 0.001 mW/㎠ 내지 약 1 W/㎠, 약 0.01 mW/㎠ 내지 약 500 mW/㎠, 약 10 mW/㎠ 내지 약 100 mW/㎠, 또는 약 25 mW/㎠ 내지 약 125 mW/㎠의 표적 조직에서의 피크 방사조도와 함께 약 1% 내지 약 80%, 또는 약 10% 내지 약 30%, 또는 약 20%일 수 있다. 예를 들어, 20% 듀티 사이클, 약 50 mW/ ㎠의 표적 조직에서의 피크 방사조도를 갖는 펄스형 선량측정이 사용될 수 있다. 소정 실시예에서, 펄스형 광 빔은 광원의 방출 표면에서 약 0.001 μJ/㎠ 내지 약 150 J/㎠, 또는 약 0.01 μJ/㎠ 내지 약 5 J/㎠, 또는 약 0.1 μJ/㎠ 내지 약 1 J/㎠, 또는 약 0.01 mJ/㎠ 내지 약 100 mJ/㎠, 또는 약 100 mJ/㎠ 내지 약 1 J/㎠의 펄스당 에너지 또는 플루언스(예컨대, 시간 펄스 폭을 곱한 피크 방사조도)를 갖는다.
광 빔(예컨대, 다중모드 빔)의 단면적은 빔 세기 분포의 근사를 사용하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 빔 세기 분포는 가우스(1/e2 측정) 또는 "톱 해트" 분포에 의해 근사화될 수 있고, 빔 세기 분포의 선택된 주연부가 광 빔의 영역에 대한 경계를 한정하기 위해 사용될 수 있다.
방출 표면에서의 방사조도는 표적 조직에 원하는 방사조도를 제공하도록 선택될 수 있다. 광 빔의 방사조도는 방출된 광 에너지가 조절되어 표적 조직에 선택된 방사조도를 제공할 수 있도록 가변적으로 제어될 수 있다. 방출 표면으로부터 방출되는 광 빔은 약 4 와트 내지 약 6 와트의 총 방사속을 갖고서 연속적일 수 있다. 예를 들어, 광 빔의 방사속은 5 와트 ± 20%(CW)일 수 있다.
펄스형 광에 대한 피크 파워는 약 10 와트 내지 약 30 와트, 예컨대 약 20 와트일 수 있다. 펄스형 광의 듀티 사이클을 곱한 펄스형 광에 대한 피크 파워가 4 와트 내지 6 와트, 예컨대 5 와트의 평균 방사속을 산출한다.
광 빔의 방사조도는 표적 조직에(예컨대, 망막 색소 상피 층의 심부에) 사전결정된 방사조도를 제공하도록 선택될 수 있다. 원하는 표적 조직 방사조도를 달성하기 위한 방출 표면으로부터 방출되는 광 빔의 적절한 방사조도의 선택은 일반적으로 비-표적 개재 조직에 의해 유발되는 광 산란을 고려한다. 조직에 의한 광의 산란에 관한 추가의 정보가 각각 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제7,303,578호 및 문헌[Tuchin, SPIE Press 3-11 (2000)]에 의해 제공된다.
안구 질환(예컨대, 녹내장, AMD, 당뇨병성 망막증, 색소성 망막염, CRS, NAION, 레베르병, 안구 수술, 및 포도막염)의 처치를 위한 광선치료는 방사조도 또는 파워 밀도(즉, 단위 면적당 파워 또는 단위 면적당 단위 시간당 광자의 개수)와 표적 조직에 인가되는 광 에너지의 에너지 밀도(즉, 단위 면적당 에너지 또는 단위 면적당 광자의 개수)가 주어진 광선치료 요법의 효능에 상당히 영향을 미친다는 현재 개시된 발견에 부분적으로 기초한다. 이들 인자는 일차 손상 부위 주위의 영역에 있는 "위험 구역" 내의 생존하지만 위험에 처한 세포의 효능을 보존하기 위해 광선치료 요법을 설계할 때 특히 관련 있다.
또한, 광 에너지의 주어진 파장에 대해, 표적 조직에 전달되는 광의 방사조도 및/또는 에너지 밀도가 - 그러한 조직에 전달되는 총 파워 또는 총 에너지와 대조적으로 - 주어진 광선치료 요법의 상대 치료 효능에 결정적인 것이 밝혀졌고 본 개시 내용의 일부로서 본 명세서에 제시된다.
이론에 의해 또는 임의의 특정 작용 메커니즘에 의해 구애됨이 없이, 방사조도 및 에너지 밀도의 소정 범위 내에서 전달되는 광 에너지가 세포내 환경에 광생체조절 효과를 제공하여, 위험에 처한 세포 내의 미토콘드리아와 같은, 이전의 기능하지 않는 또는 좋지 못하게 기능하는 미토콘드리아가 하나 이상의 정상 미토콘드리아 기능성을 회복하도록 하는 것으로 여겨진다. 그러한 광생체조절 효과는, 예를 들어 ATP의 생성을 용이하게 하고/하거나 병든 또는 노화 세포에서 세포자멸사를 제어하거나 억제하거나 방지하거나 최소화시키거나 감소시키고 또는 허혈 조직에서 혈류를 증가시키고 또는 NO, ROS 또는 다른 세포내 매개체의 방출을 조절하여 위험에 처한 세포에서 유전자 및 단백질 발현을 변화시키는, 표적 조직 내의 하나 이상의 광수용체와의 하나 이상의 상호작용을 포함할 수 있다. 방사조도 및 노출 시간의 역할이 예를 들어 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 문헌[Hans et al., Lasers in Surgery and Medicine 12:528-537 (1992)]에서 논의된다.
세포보호 양의 광 에너지의 전달은 또한 안검 또는 각막의 표면과 같은 조직 표면에서의 광 에너지의 표면 방사조도의 선택을 포함할 수 있으며, 이러한 표면 방사조도는 조직의 표적 영역(예컨대, 눈의 각막 또는 망막)에서의 사전결정된 방사조도에 대응한다. 본 명세서에서 더욱 상세히 논의되는 바와 같이, 조직을 통해 전파되는 광은 그러한 조직에 의해 산란되고 흡수될 수 있다. 따라서, 사전결정된 그리고 의도된 방사조도가 안구 조직과 같은 표적 조직의 선택된 영역에 전달되는 것을 보장하기 위해, 안검 또는 각막 표면과 같은 조직 표면에 인가될 방사조도의 계산은 광 에너지가 하나 이상의 개재, 비-표적 조직을 통해 전파됨에 따른 광 에너지의 감쇠를 고려할 수 있다. 피부를 통해 조직으로 전파되는 광의 감쇠의 정도에 영향을 미치는 인자는 예를 들어 피부 두께, 환자의 연령 및/또는 성별, 및 조직의 표적 영역의 위치, 특히 피부 또는 눈의 경우에 각막의 표면에 대한 표적 영역의 깊이를 포함할 수 있다.
주어진 조직의 표적 영역에의 전달을 위한 방사조도의 선택에 영향을 미치는 인자는 인가될 광의 파장, 조직의 광-유도 가열의 고려 사항, 및 환자의 임상 상태와 손상된 및/또는 병든 조직의 면적을 포함한다. 조직 표적 영역에 전달될 광 에너지의 방사조도 또는 파워 밀도는 또한 원하는 생물학적 효과를 달성하기 위해, 원하는 광선치료 요법이 예를 들어 하나 이상의 신경보호제와 같은 하나 이상의 추가의 치료제와 조합하여 그리고/또는 그것과 함께 전달되면 그에 의해 영향을 받고 그에 맞춰 조절될 수 있다. 파장 및 방사조도와 같은 광 파라미터의 선택이 선택된 특정 치료제에 의해 영향을 받을 것이 이해될 것이다.
본 개시 내용의 시스템 및 방법은 또한 유리하게는 주어진 광선치료 요법의 치료 효능을 향상시키기 위해 채용될 수 있는 펄스형 광 빔의 다양한 시간 프로파일을 고려한다. 시간 프로파일은 복수의 펄스(P1, P2, ..., Pi)를 포함하며, 여기서 각각의 펄스는 그러한 기간 동안에 순간 펄스 세기 또는 방사조도 I(t)가 실질적으로 0이 아닌 시간 펄스 폭을 나타낸다. 예를 들어, 펄스형 광 빔에 대해, 펄스 P1은 시간 t=0으로부터 시간 t=T1까지의 시간 펄스 폭("펄스 온 시간"으로도 알려짐)을 갖고, 펄스 P2는 시간 t=T2로부터 시간 t=T3까지의 시간 펄스 폭을 가지며, 펄스 Pi는 시간 t=Ti로부터 시간 t=Ti +1까지의 시간 펄스 폭을 갖는다. 펄스는 빔의 세기 또는 방사조도가 실질적으로 0인 기간만큼 서로 시간적으로 이격된다. 예를 들어, 펄스 P1은 펄스 P2로부터 시간 t=T2-T1("펄스 오프 시간"으로도 알려짐)만큼 시간이 이격된다. 펄스 온 및 펄스 오프 시간은 서로 실질적으로 동일할 수 있거나, 서로 상이할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "듀티 사이클"은 일반적으로 펄스 온과 펄스 오프의 합으로 나눈 펄스 온 시간을 지칭한다. 따라서, 펄스형 광 빔은 1 미만의 듀티 사이클을 갖는다. 듀티 사이클과 시간 펄스 폭이 함께 주어진 펄스형 광 빔의 반복률을 완전히 한정한다.
펄스는 펄스의 순간 세기 또는 방사조도 I(t)를 시간의 함수로서 묘사하는 시간 펄스 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 펄스형 광 빔의 시간 펄스 형상은 불규칙적이고 다양한 펄스들 사이에서 동일할 필요가 없을 수 있거나, 펄스형 광 빔의 시간 펄스 형상은 다양한 펄스들 사이에서 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 펄스는 펄스 온 시간에 걸쳐 실질적으로 일정한 순간 방사조도를 가진 사각 시간 펄스 형상을 가질 수 있다. 펄스의 피크 방사조도는 서로 상이할 수 있거나, 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 다양한 다른 시간 펄스 형상(예컨대, 삼각형 및 사다리꼴)이 또한 현재 개시된 시스템 및 방법에 사용하기 위해 고려된다.
상승 시간과 하강 시간이 펄스의 피크 방사조도의 특정된 분율에 관하여 표현될 수 있다(예컨대, 펄스의 피크 방사조도의 50%로 상승/하강하는 시간). 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 펄스 Pi의 용어 "피크 방사조도"는 일반적으로 펄스의 시간 펄스 폭 동안에 순간 방사조도 I(t)의 최대값을 지칭한다. 순간 방사조도는 펄스의 시간 펄스 폭 동안에 변할 수 있거나 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다.
펄스 방사조도와 듀티 사이클은 사전결정된 시간-평균 방사조도를 제공하도록 선택될 수 있다. 시간-평균 방사조도가 연속-파(CW) 광 빔의 방사조도와 동일한 본 시스템 및 방법의 소정 응용에서, 펄스형 광 빔과 CW 광 빔은 동일한 광자 및/또는 플럭스 개수를 갖는다. 예를 들어, 5 mW/㎠의 펄스 방사조도와 20%의 듀티 사이클을 갖는 펄스형 광 빔이 1 mW/㎠의 방사조도를 갖는 CW 광 빔과 동일한 개수의 광자를 제공한다. 그러나, CW 광 빔과 대조적으로, 펄스형 광 빔의 파라미터는 CW 광 빔으로 획득될 수 없는 세포내 및/또는 치료 이득을 달성하는 방식으로 광자가 전달되도록 선택될 수 있다.
펄스형 광 빔의 시간 펄스 폭, 시간 펄스 형상, 듀티 사이클, 반복률, 및 펄스 방사조도 중 하나 이상이 표적 조직의 어떠한 부분도 약 60℃를 초과하여, 약 55℃를 초과하여, 또는 약 50℃를 초과하여, 또는 약 45℃를 초과하여 가열되지 않도록 독립적으로 선택될 수 있다.
펄스형 광 빔의 시간 펄스 폭, 시간 펄스 형상, 듀티 사이클, 반복률, 및 펄스 방사조도 중 하나 이상이 표적 조직의 어떠한 부분도 그의 기준선 온도 위로 약 30℃를 초과하여, 또는 그의 기준선 온도 위로 약 20℃를 초과하여, 또는 그의 기준선 온도 위로 약 10℃를 초과하여 가열되지 않도록 독립적으로 선택될 수 있다.
펄스형 광 빔의 시간 펄스 폭, 시간 펄스 형상, 듀티 사이클, 반복률, 및 펄스 방사조도 중 하나 이상이 표적 조직의 어떠한 부분도 그의 기준선 온도 위로 약 5℃를 초과하여, 또는 그의 기준선 온도 위로 약 3℃를 초과하여, 또는 그의 "기준선 온도" 위로 약 1℃를 초과하여 가열되지 않도록 독립적으로 선택될 수 있으며, 이러한 기준선 온도는 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 일반적으로 광 빔에 의한 조사 전의 표적 조직의 온도를 지칭한다. 본 명세서에 개시된 시스템 및 방법에 적합하게 채용될 수 있는 펄스 광 빔은 약 1 와트 내지 약 10 와트 또는 약 4 와트 내지 약 6 와트의 평균 방사속을 가질 수 있다.
고려되는 정밀한 광선치료 요법에 따라, 펄스형 조사가 세포 기능성 및/또는 치료 효능에 하나 이상의 향상을 제공할 수 있다. 펄스형 조사는 예를 들어 보다 짧은 시간 동안 보다 높은 피크 방사조도를 제공하여, 표적 조직에 더욱 큰 전달력(power to deliver)을 제공함과 동시에 펄스들 사이에서의 개재 조직과 혈액의 열 이완을 허용하여 개재 조직이 가열되는 정도를 감소시킬 수 있다. 열 이완에 대한 시간 척도는 전형적으로 수 밀리초의 범위 내에 있다. 예를 들어, 인체 피부의 열 이완 시간 상수(예컨대, 조직이 상승된 온도로부터 상승된 온도와 기준선 온도 사이의 차이의 1/2로 냉각되는 시간)는 약 3 밀리초 내지 약 10 밀리초인 한편, 인체 모낭의 열 이완 시간 상수는 약 40 밀리초 내지 약 100 밀리초이다. 따라서, 모발 제거를 위한 신체에 대한 펄스형 광의 이전의 인가는 수백 밀리초의 펄스들 사이의 시간을 갖는 40 밀리초 초과의 최적화된 시간 펄스 폭을 갖는다.
이러한 시간 척도 내의 펄스형 광이 유리하게는 개재 조직과 혈액의 가열을 감소시키지만, 그것은 다른 시간 척도에 비해 최적의 효능을 나타내지 못한다. 눈 또는 안구 조직과 같은 표적 조직이, 열 영향을 감소시키도록 최적화되지 않지만 대신에 표적 조직 내의 세포의 생존, 재생, 수행 또는 생존력을 향상시키는 하나 이상의 세포간 또는 세포내 생물학적 과정을 자극하고 여기시키고 유도하고 그리고/또는 달리 지원하도록 최적화되는 파라미터를 갖는 펄스형 광으로 조사될 수 있다. 따라서, 선택된 시간 프로파일은, 다른 시간 프로파일로부터 생성되는 것보다 높지만 표적 조직 온도를 그의 기준선 온도에서 또는 그 부근에서 유지시키는 그러한 시간 프로파일에 비해 개선된 치료 효능을 제공하는 조사된 조직의 온도를 생성할 수 있다.
본 시스템 및 방법의 다른 태양에서, 펄싱 파라미터는 조직의 열 이완을 최적화시키기보다는 생물학적 과정의 역학에 알맞도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 막 전위를 변조시켜, 안구 장애, 손상, 및/또는 질환과 관련되는 세포와 같은 조사된 세포의 생존 및/또는 기능성 중 하나 이상을 향상, 회복, 및/또는 촉진시키는 시간 프로파일(예컨대, 펄스당 피크 방사조도, 시간 펄스 폭, 및 펄스 듀티 사이클)을 갖는 펄스형 광 빔이 선택될 수 있다. 본 시스템 및 방법의 이들 태양에서, 펄스형 광은, 망막 세포 또는 조직과 같은 세포 또는 조직의 생존 또는 재생에 관련되는 하나 이상의 세포간 또는 세포내 생물학적 과정을 지원하지만 조사된 세포 또는 조직의 열 이완을 달성하도록 최적화되지 않는 시간 프로파일을 가질 수 있다. 그러한 태양에서, 세포 및/또는 조직은 조사 없는 세포 및/또는 조직과 같은 것에 비해 조사 후에 보다 길게 생존한다. 예를 들어, 광은 표적 세포 또는 조직에 보호 효과를 미칠 수 있고/있거나 그것에서 재생 과정을 유발할 수 있다.
시간 프로파일(예컨대, 피크 방사조도, 시간 펄스 폭, 및 듀티 사이클)은 조직의 조사된 세포 또는 부분을 사전결정된 온도 이하로 유지시키면서 생물학적 과정의 역학에 알맞도록 선택될 수 있다. 이러한 사전결정된 온도는 다른 시간 프로파일(예컨대, 피크 방사조도, 시간 펄스 폭, 및 듀티 사이클의 다른 값)로 달성될 수 있는 최적화된 온도보다 높을 수 있으며, 이는 조사로 인한 이웃 세포 및/또는 주위 조직의 온도 증가를 최소화시킨다.
10 W/㎠의 피크 방사조도와 20%의 듀티 사이클을 갖는 시간 프로파일이 2 W/㎠의 시간-평균 방사조도를 갖는다. 그러한 펄스형 광 빔은 2 W/㎠의 방사조도를 갖는 연속-파(CW) 광 빔과 동일한 개수의 광자를 조사된 표면에 제공한다. 그러나, 펄스들 사이의 "암 시간"으로 인해, 펄스형 광 빔은 동일한 개수의 광자를 조사된 표면에 제공하는 CW 광 빔보다 낮은 온도 증가를 산출할 수 있다.
조직의 조사된 부분의 온도 증가를 최소화시키기 위해, 시간 펄스 폭과 듀티 사이클은 펄스당 생성된 열의 상당한 부분이 다음 펄스가 조사된 부분에 도달하기 전에 소산되는 것을 허용하도록 선택될 수 있다. 따라서, 표적 조직에서의 온도 증가를 최소화시키도록 광 빔의 시간 파라미터를 최적화시키기보다는, 시간 파라미터는 광자의 흡수에 관련되는 생체분자 과정의 타이밍에 효과적으로 대응하고/하거나 그것과 충분히 정렬되어 치료 효능을 증가시키도록 선택될 수 있다. 대략 수백 마이크로초의 시간 펄스 폭을 갖기보다는, 조사된 조직의 열 이완에 최적화되지 않는 시간 펄스 폭(예컨대, 밀리초, 수십 밀리초, 수백 밀리초)이 채용될 수 있다. 그러한 펄스 폭이 열 이완 시간 척도보다 상당히 길기 때문에, 생성된 온도 증가가 보다 작은 펄스 폭의 그것보다 크지만, 펄스들 사이의 시간에서의 열 소산으로 인해 CW 광 빔에 의한 조사에 기인하는 온도 증가보다 작다.
펄스형 광을 사용한 세포의 체외 조사의 다양한 영향이 문헌에 기술되었다. 체외 세포 유착에 관해 820 나노미터의 파장의 비간섭성 펄스형 방사선(10 ㎐의 펄스 반복 주파수, 20 밀리초의 펄스 폭, 80 밀리초의 펄스들 사이의 암기, 및 20%의 듀티 인자(펄스 지속시간 대 펄스 주기 비))이 세포-기질 부착을 촉진시키는 것으로 밝혀졌다. 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 문헌[Karu et al., Lasers in Surgery and Medicine 29:274-281 (2001)]. 아라키돈산의 방출이 아니라 형질막을 통한 1가 이온 플럭스의 변조가 820 나노미터에서의 조사에 의해 활성화되는 세포 신호전달 경로에 관련되는 것으로 가정되었다.
복측 광수용체 세포의 막 전도도의 광-유도 변화가 펄스 파라미터에 의존하여, 2개 이상의 과정이 광-유도 막 기능성에 관련됨을 제시하는 것으로 밝혀졌다. 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 문헌[Lisman et al., J. Gen. Physiology 58:544-561 (1971)]. 산화 사이토크롬 c 산화효소 내로의 레이저-활성화 전자 주입이 양성자 펌프 메커니즘의 반응 시퀀스를 확립하는 그리고 그의 열역학 특성들 중 일부가 대략 수 밀리초의 시간 상수를 나타내는 역학을 산출하였다. 각각 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 문헌[Belevich et al., Proc. Nat'l Acad . Sci . U.S.A . 104:2685-2690 (2007)] 및 문헌[Belevich et al., Nature 440:829-832 (2006)]. 펄스형 적외선 광에 기초한 신경 활성화의 체내 연구가 막횡단 이온 통로의 직접적인 또는 간접적인 활성화를 가져와 활동 전위의 전파를 유발하는 과도 조직 온도 변화로부터의 광-열 효과를 제시하였다. 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 문헌[Wells et al., Proc . SPIE 6084:60840X (2006)].
펄스형 광 빔의 시간 프로파일은 피크 방사조도, 시간 펄스 폭, 시간 펄스 형상, 듀티 사이클, 및 펄스 반복률 또는 주파수를 포함할 수 있다. 펄스형 광 빔이 안구 조직과 같은 조직의 영역을 통해 투과되는 현재 개시된 시스템 및 방법의 그러한 태양에서, 피크 방사조도, 시간 펄스 폭, 시간 펄스 형상, 듀티 사이클, 및/또는 펄스 반복률 또는 주파수 중 적어도 하나가 광원의 방출 표면에서 광 빔의 단면적을 가로질러 약 0.01 mW/㎠ 내지 약 1 W/㎠, 또는 약 10 mW/㎠ 내지 약 10 W/㎠, 또는 약 100 mW/㎠ 내지 약 1000 mW/㎠, 또는 약 500 mW/㎠ 내지 약 1 W/㎠, 또는 약 650 mW/㎠ 내지 약 750 mW/㎠의 시간-평균 방사조도(복수의 펄스를 포함하는 기간에 걸쳐 평균화됨)를 제공하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 이들 시스템 및 방법의 소정 태양에서, 망막 조직과 같은 조직에서의 시간-평균 방사조도는 0.01 mW/㎠를 초과한다.
시간 펄스 형상은 대체로 직사각형, 대체로 삼각형, 또는 매우 다양한 형상들 중 임의의 형상일 수 있다. 펄스는 펄스 온 시간의 1% 미만의 상승 시간(예컨대, 피크 방사조도의 10%로부터 피크 방사조도의 90%까지), 또는 펄스 온 시간의 1% 미만의 하강 시간(예컨대, 피크 방사조도의 90%로부터 피크 방사조도의 10%까지)을 가질 수 있다.
펄스는 약 0.001 밀리초 내지 약 150초, 또는 약 0.1 밀리초 내지 약 150초, 또는 약 0.01 밀리초 내지 약 10초, 또는 약 0.1 밀리초 내지 약 1초, 또는 약 0.5 밀리초 내지 약 100 밀리초, 또는 약 2 밀리초 내지 약 20 밀리초, 또는 약 1 밀리초 내지 약 10 밀리초의 시간 펄스 폭(예컨대, 펄스 온 시간)을 가질 수 있다. 예를 들어, 펄스 폭은 약 0.5, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 또는 300 밀리초일 수 있다.
펄스들 사이의 시간(예컨대, 펄스 오프 시간)은 약 0.01 밀리초 내지 약 150초, 또는 약 0.1 밀리초 내지 약 100 밀리초, 또는 약 4 밀리초 내지 약 1초, 또는 약 8 밀리초 내지 약 500 밀리초, 또는 약 8 밀리초 내지 약 80 밀리초, 또는 약 10 밀리초 내지 약 200 밀리초일 수 있다. 예를 들어, 펄스들 사이의 시간은 약 4, 8, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 700, 또는 1000 밀리초일 수 있다.
펄스 듀티 사이클은 약 1% 내지 약 80% 또는 약 10% 내지 약 30%일 수 있다. 예를 들어, 펄스 듀티 사이클은 약 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 또는 90%일 수 있다.
광원의 방출 표면에서 광 빔의 단면적을 가로지른 펄스당 피크 방사조도, 또는 펄스 에너지 밀도는 약 0.01 mW/㎠ 내지 약 1 W/㎠, 또는 약 10 mW/㎠ 내지 약 10 W/㎠, 또는 약 100 mW/㎠ 내지 약 1000 mW/㎠, 또는 약 500 mW/㎠ 내지 약 1 W/㎠, 또는 약 650 mW/㎠ 내지 약 750 mW/㎠, 또는 약 20 mW/㎠ 내지 약 20 W/㎠, 또는 약 200 mW/㎠ 내지 약 2000 mW/㎠, 또는 약 1 W/㎠ 내지 약 2 W/㎠, 또는 약 1300 mW/㎠ 내지 약 1500 mW/㎠, 또는 약 1 W/㎠ 내지 약 1000 W/㎠, 또는 약 10 W/㎠ 내지 약 100 W/㎠, 또는 약 50 W/㎠ 내지 약 100 W/㎠, 또는 약 65 W/㎠ 내지 약 75 W/㎠일 수 있다.
펄스 에너지 밀도, 또는 펄스당 에너지 밀도는 펄스 반복률 또는 주파수로 나눈 시간-평균 파워 밀도로서 계산될 수 있다. 예를 들어, 최소 펄스 에너지 밀도는 최소 평균 파워 밀도와 가장 빠른 펄스 반복률에서 발생할 것이며, 여기서 펄스 반복률은 시간 펄스 폭으로 나눈 듀티 사이클이다. 최대 펄스 에너지 밀도는 최대 평균 파워 밀도와 가장 느린 펄스 반복률에서 발생할 것이다. 예를 들어, 0.01 mW/㎠의 시간-평균 파워 밀도와 100 ㎑의 주파수에서, 펄스 에너지 밀도는 0.1 nJ/㎠이고, 10 W/㎠의 시간-평균 파워 밀도와 1 ㎐의 주파수에서, 펄스 에너지 밀도는 10 J/㎠이다. 다른 예로서, 10 mW/㎠의 시간-평균 파워 밀도와 10 ㎑의 주파수에서, 펄스 에너지 밀도는 1 μJ/㎠이다. 또 다른 예로서, 700 mW/㎠의 시간-평균 파워 밀도와 100 ㎐의 주파수에서, 펄스 에너지 밀도는 7 mJ/㎠이다.
본 개시 내용의 다파장 광선치료 시스템 및 방법은 또한 향상된 세포 기능성 및/또는 개선된 치료 효능을 달성하기에 적합한 총 처치 시간을 제공한다. 처치 요법은 예를 들어 약 10초 내지 약 2시간, 또는 약 1분 내지 약 20분, 또는 약 1분 내지 약 5분의 기간 동안 연속적으로 진행될 수 있다. 예를 들어, 총 처치 시간은 약 2분일 수 있다.
관련 태양에서, 광 에너지는 적어도 약 5분의 적어도 1회의 총 처치 기간 동안 또는 적어도 10분의 적어도 1회의 총 처치 기간 동안 전달될 수 있다. 최소 처치 시간은 생체 응답 시간(이는 대략 마이크로초 정도임)에 의해 제한될 수 있다. 최대 처치 시간은 가열에 의해 그리고/또는 실용적인 처치 시간(예컨대, 손상의 약 24시간 내에 처치를 완료하는 것)으로 제한될 수 있다.
광 에너지는 처치 기간 동안 펄스화될 수 있거나, 광 에너지는 처치 기간 동안 연속적으로 인가될 수 있다. 광 에너지가 펄스화되면, 펄스는 2 밀리초만큼 길 수 있고 100 ㎐의 주파수로 발생할 수 있거나 적어도 약 10 나노초만큼 길 수 있고 최대 약 100 ㎑의 주파수로 발생할 수 있지만, 보다 짧거나 보다 긴 펄스 폭 및/또는 보다 낮거나 보다 높은 주파수가 사용될 수 있다. 예를 들어, 광은 약 1 ㎐ 내지 약 100 ㎐, 또는 약 100 ㎐ 내지 약 1 ㎑, 또는 약 1 ㎑ 내지 약 100 ㎑, 또는 1 ㎐ 미만, 또는 100 ㎑ 초과의 주파수로 펄스화될 수 있다.
처치는 1회 처치 기간 후에 종료될 수 있거나, 처치는 다수의 처치 기간 동안 반복될 수 있다. 후속 처치 기간들 사이의 시간은 약 5분으로부터, 24-시간 기간 내에 적어도 2시간, 적어도 약 1일 내지 2일, 또는 적어도 약 1주일일 수 있다. 처치는 1일당 다수회 및/또는 1주일당 다수회 반복될 수 있다. 처치 시간의 길이와 처치 기간의 빈도는 세포, 조직, 및/또는 환자의 기능 회복; 손상된 및/또는 상처 입은 조직의 이미징 분석의 결과; 처치되는 질환 또는 질병; 펄스형 또는 연속 광의 사용; 광의 방사조도; 사용되는 광원의 개수; 및/또는 처치의 시퀀스 또는 패턴을 포함하는 여러 인자에 의존할 수 있다.
총 처치 시간은 프로그램가능 컨트롤러에 의해 제어될 수 있다. 프로그램가능 컨트롤러의 실시간 클록과 타이머는 특정 치료 요법의 타이밍을 제어하기 위해 그리고 예정된 처치(예컨대, 매일, 1일 2회, 또는 격일)를 허용하기 위해 사용될 수 있다. 타이밍 파라미터는 대상을 모니터링하는 센서 또는 다른 장치(예컨대, 생체의료 센서, 자기 공명 영상 장치)로부터의 피드백 신호에 응답하여 조절될 수 있다.
본 개시 내용의 다파장 광선치료 시스템 및 방법은 2가지 이상의 선량의 광의 전달을 달성하기 위해 하나 이상의 광원을 채용하며, 각각의 선량은 별개의 파장 또는 파장 범위를 갖는다. 적합한 광원은 예를 들어, 각각 2014년 9월 9일자로 출원되었고 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는, 공히-계류중인 미국 가특허 출원 제62/048,182호(대리인 관리 번호 LUMI-01-0101USPl; "안구 처치를 위한 비-침습성 다파장 저 레벨 광 치료를 위한 장치 및 방법(DEVICES AND METHODS FOR NON-INVASIVE MULTI-WAVELENGTH LOW LEVEL LIGHT THERAPY FOR OCULAR TREATMENTS)") 및 제62/048,187호(대리인 관리 번호 LUMI-01-0201USP1; "안구 처치를 위한 다파장 저 레벨 광 치료를 위한 착용가능 장치 및 방법(WEARABLE DEVICES AND METHODS FOR MULTI-WAVELENGTH LOW LEVEL LIGHT THERAPY FOR OCULAR TREATMENTS)")에 기술되는 진료실-기반, 착용가능, 및/또는 이식가능 장치를 포함한다. 현재 개시된 다파장 광선치료 시스템 및 방법에 사용하기 위해 구성될 수 있는 다른 적합한 광원은 워프(Warp) 10™(퀀텀 디바이시즈, 인크.(Quantum Devices, Inc.); 미국 위스콘신주 바네벨드) 및 젠틀웨이브즈(GentleWaves)(등록상표)(라이트 바이오사이언스 엘엘씨(Light Bioscience LLC); 미국 버지니아주 버지니아 비치) 기구를 포함한다. 그러한 광원은 안구 조직과 같은 표적 조직에 2가지 이상의 별개의 파장 또는 파장 범위의 조합을 갖는 2가지 이상의 선량의 치료상 효과적인 양의 저 레벨 광을 전달하도록 구성될 수 있다.
저 레벨 광의 다파장 조합을 손상된 또는 병든 조직에 표적화된 방식으로 독립적으로 전달하기 위한 그러한 장치는 표적 조직에 효과적인 처치를 제공하기 위해 최적 공간 및 조직 파라미터를 확립하도록 센서 및/또는 다른 이미징 기법과 조합되어 사용될 수 있다.
광원은 하나 이상의 비-광 에너지 공급원, 예컨대 자기 에너지 공급원, 무선 주파수 공급원, DC 전기장 공급원, 초음파 에너지 공급원, 마이크로파 에너지 공급원, 기계 에너지 공급원, 전자기 에너지 공급원 등과 조합되어 현재 개시된 시스템 및 방법에 사용될 수 있다.
예를 들어, 광선치료는 치료, 진단, 추적, 및/또는 광선치료를 최적화시키는 사용을 위한 향상된 표적화 능력을 갖는 기구를 제공하기 위해 OCT, PET, MRI, 펨토센서 등과 조합될 수 있다. 광원은 선택적으로 렌즈, 확산기, 도파관, 및/또는 다른 광학 요소 또는 요소들을 포함할 수 있다.
하나 이상의 발광 다이오드(LED) 및/또는 하나 이상의 레이저 다이오드가 광원으로서 사용될 수 있다. 레이저 다이오드는 갈륨-알루미늄-비소(GaAlAs) 레이저 다이오드, 알루미늄 갈륨 인듐 인화물(AlGaInP) 레이저 다이오드, 다이오드-여기형 고체(DPSS) 레이저, 및/또는 수직 공동 표면-방출 레이저(VCSEL) 다이오드일 수 있다. 다수의 광원이 사용되는 본 시스템 및 방법의 그러한 응용에서, 광원은 하나 이상의 광섬유에 결합될 수 있다. 적절한 파장과 방사조도를 가진 광을 생성하거나 방출하는 다른 광원 및/또는 다수의 유형의 광원의 조합이 사용될 수 있다.
광 빔의 방사조도는 안구 조직과 같은 표적 조직에 사전결정된 방사조도를 제공하도록 선택될 수 있다. 안구 조직과 같은 표적 조직은 표준 의료 이미징 기술을 사용하여 식별되었던 질환에 의해 침범되거나 외상에 의해 손상될 수 있다. 안구 조직과 같은 표적 조직은 특정 질환 또는 장애에 의해 침범된 것으로 알려진 조직의 일부분일 수 있다. 예를 들어, 표적 조직은 소정 기능 및/또는 과정을 제어하는 것으로 알려진 눈의 일부분으로부터의 것일 수 있다.
안구 조직과 같은 표적 조직의 레벨에서 원하는 방사조도를 달성하기 위해 방출 표면으로부터 방출되는 광 빔의 적절한 방사조도의 선택은 선택된 광의 파장; 처치되는 세포 및/또는 조직의 특성; 처치되는 질환, 외상, 및/또는 장애의 유형; 환자의 임상 상태; 및 광원과 처치될 표적 세포 및/또는 조직 영역 사이의 거리를 포함할 수 있다.
복수의 광원을 가진 일부 실시예에서, 소정 광원이 다른 광원에 비해 보다 높거나 보다 낮은 파워로 광을 방출한다. 따라서, 광원의 파워 출력이 광원의 방출 표면과 표적 조직 사이에 있는, 안검 또는 각막과 같은 개재 조직의 두께에 따라 맞추어질 수 있다.
PBM 치료(670 nm)는 세포 대사에 관련되는 다수의 유전자에 대한 유전자 발현 패턴을 변화시키는 데 관련되었다(마샤(Masha), 2012). 전자 연쇄 수송, 에너지 대사 및 산화 인산화에 관련되는 수개의 유전자의 상향조절이 보여 세포의 대사 능력을 회복시켰고 ATP 생성의 증가를 자극하였으며, 이는 모두 세포 기능의 장기 개선 또는 정상화로 이어지는 다른 다면발현 과정을 추진시킨다. 광선치료가 NFkβ, 염증 경로의 주 세포 조절자 및 유전자 발현에 영향을 미칠 수 있는 것으로 밝혀졌다. 특정 경로의 유전자 발현을 표적화하고 조절하기 위한 하나 이상의 파장으로부터의 광자의 조합된 이득에 관해 명백하지 않지만, 현재의 본 개시 내용은 다른 응용에 사용되는 광의 그것과 별개인 광생체조절 응용에 적합한 특성을 식별하기 위한 다파장 광선치료에서의 유전자 발현 매핑의 사용을 교시한다.
다른 실시예에서, 유전자 치료와 조합된 광선치료의 사용은 바이러스 매개체 또는 다른 유전자 치료 기술을 통해 핵 내에 통합되는 신규 유전자의 조절과 발현을 자극하거나 향상시키거나 제어하기 위한 특유의 접근법을 제공할 수 있다. 이는 광-활성화 유전자 산물을 사용하는 것과 별개이지만, 새롭게 이식되는 유전자 치료 접근법을 위한 세포 유전자 발현 프로파일을 자연스럽게 자극하기 위해 선택된 파장을 이용하는 것이다. 추가의 실시예에서, 유전자 치료의 사용은 망막 조직의 재생에 또는 레베르 유전 시신경병증 또는 AMD와 같은 미토콘드리아 안구 장애의 유전자 치료를 제공하기 위해 고려되었다. 그러한 경우에, 특정 미토콘드리아 전자 수송 단백질 발현을 자극하기 위한 PBM과 조합된 유전자 치료가 더욱 우수한 또는 최적화된 치료 조합 접근법으로서 고려될 수 있다.
이와 별도로, RNA 및 단백질 발현 패턴이 다수의 경로 및 후속 세포 활성을 효과적으로 조절하기 위해 세포에 의해 사용된다. 다수의 파장의 광의 사용은 손상된 또는 병든 조직에서 RNA 및 단백질 발현을 간접적으로 조절하고 개선하며 세포 기능을 회복시키기 위한 특유의 접근법을 제공할 것이다. 특정 경로의 단백질 발현을 조절하기 위한 하나 이상의 파장으로부터의 광자의 개별 이득에 관해 알려져 있지 않지만, 현재의 본 개시 내용은 다른 응용에 사용되는 광의 그것과 별개인 광생체조절 응용에 적합한 특성을 식별하기 위한 광선치료와 조합된 단백질 매핑의 사용을 교시한다. AMD는 단백질 침착물이 염증 상태와 질환 진행을 더욱 만연시키는 만성 염증성 질환으로 고려된다. 따라서, 다파장 PBM의 사용이 특유의 조합 치료를 전달할 가능성을 가질 것이며, 여기서 개별 파장은 그러한 치료를 제공하지 않는다. RPE 세포 연구에서, 590 nm 광의 사용이 VEGF 발현을 억제하는 것으로 나타났으며, 따라서 590 nm PBM의 사용이 습성 AMD 아형의 처치의 일 양태에 유용할 것이다. VEGF 항체 처치제(루센티스(등록상표))가 습성 AMD를 위한 현재 승인된 약제 처치제이다. 이와 별도로, 810 nm PBM의 사용이 연령-관련 알츠하이머 생쥐에서 미토콘드리아 기능을 개선하고 염증 표지를 감소시키며 β-아밀로이드 침착을 방지하는 것으로 나타났고(데 타보아다(De Taboada) 등, 2011), 질환의 다른 양태에 사용될 수 있었다. 또한, 670 nm PBM의 사용이 AMD 생쥐 모델에서의 보체 C3 발현 및 침착과 같이 염증 표지를 감소시키지만 β-아밀로이드 침착에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 리포퓨전 및 β-아밀로이드의 침착 둘 모두가 AMD 환자 내의 병든 눈의 병인에 관련되었다. 다파장 PBM만의 조합 또는 항-VEGF MoaB(예컨대, 루센티스(등록상표), 아바스틴(등록상표)), 항-아밀로이드제(예컨대, β-세크레타제 억제제), 항-염증제(예컨대, 비-스테로이드성, 항-염증제), 항-보체제(예컨대, 프로페리딘, C3, MASP-2, C5 억제제), 항산화제 또는 비타민 보충제(예컨대, AREDS 보충제(리포트라이아드 비소너리™, 비트아이즈 2(등록상표), 아이캡스(등록상표), 및 프리저비전(등록상표)이 유사한 구성성분을 함유하되 상이한 비율로 또는 추가의 성분과 함께 함유함), 또는 시각 사이클 교란자(예컨대, 이성화효소 억제제(ACU-4429))와 다파장의 사용. 이들 예는 장치 또는 약제와 함께 하나 이상의 파장을 또는 2가지 이상의 파장의 광만을 나타낼 수 있는 특유의 PBM 치료 조합을 제공한다.
다른 실시예에서, 증가된 CCO 활성, MMP의 회복 및 ATP 합성의 조절을 통해 미토콘드리아 기능을 개선하기 위한 광선치료의 표적화된 사용은 손상 또는 질환에 대한 적절한 국소 세포 반응을 생성하기 위한 다수의 파장의 광의 사용에 의해 최상으로 달성될 수 있다.
외상 및 질환의 국소화된 세포 상태는 별개의 조직 또는 기관 영역에 걸쳐 상이할 수 있고, 동적 국소 조절을 받는다. 예를 들어, 국소 CCO 활성의 다파장 광선치료가 O2 결합 부위로부터 억제 NO의 유리로 이어질 수 있다. NO는 표적화된 조직으로의 국소 혈류를 조절할 수 있는 강력한 혈관확장제 및 신호 변환기이다. 따라서, 현재 개시된 방법은 국소 허혈 또는 손상된 또는 병든 조직으로의 제한된 혈류를 역전시키기 위해 사용될 수 있다.
본 명세서에 개시된 다파장 광선치료 시스템 및 방법은 망막과 같은 조직 및 관련 주위 조직 유형에 대한 광선치료의 별개의 표적화를 제공한다. 일례로서, 본 다파장 광선치료 시스템 및 방법은 비-동맥염성 허혈 시신경병증(NAION)에서 보이는 바와 같은 별개의 국소 시신경 허혈의 처치를 위해 또는 건성 AMD에서 염증, 허혈, 또는 질환에 대한 병소일 수 있는 세포 침착물의 해부학적 섬을 표적화시키도록 구성될 수 있다.
초기 단계 AMD에서, 리포푸신의 별개의 세포 침착물이 표준 이미징 기술(OCT, 형광 이미징)에 의해 망막 상에서 식별될 수 있다. 그러한 경우에, 본 시스템 및 방법은 질환을 둔화시키고 리포푸신 또는 β-아밀로이드와 같은 단백질의 침착을 중단 또는 역전시키고 그리고/또는 질환의 진행을 감속, 둔화 또는 중단시키기 위해 다파장 광선치료의 표적화를 용이하게 하도록 OCT 또는 형광과 같은 하나 이상의 이미징 기법을 채용할 수 있다. 현재 개시된 표적화된 광선치료 시스템 및 방법의 이들 태양은 만성 안구 질환에 질환-완화 접근법을 제공한다.
따라서, 본 다파장 광선치료 시스템 및 방법은 치료-효과적 선량(therapeutically-effective dose)의 광을 전달하기 위해 단독으로 채용될 수 있거나, 관심 대상의 별개의 영역을 식별하여 광의 파장의 조합에 의한 세포 또는 조직 경계의 표적화를 용이하게 하고 그에 따라 환자 처치를 최적화시키거나 개인화하기 위해 OCT 또는 다른 이미징 장치(예컨대, PET, MRI, 초음파, 도플러, 형광, 펨토센서 등)와 추가로 조합되어 사용될 수 있다.
펨토센서와 같은 이미징 기법이 또한 국소 망막 O2 레벨을 모니터링하여 국소 저산소증을 가진 AMD 환자를 식별하여 처치를 개선하고 증가된 O2 레벨을 모니터링하여 미토콘드리아 망막 기능을 회복시키기 위해 본 다파장 광선치료 시스템 및 방법과 조합되어 사용될 수 있다. 파장, 선량, 및 다른 처치 파라미터의 선택이 기저 장애 또는 질환에 따라 달라질 수 있는 것이 이해될 것이다. 다수의 파장의 광의 정합된 표적화는 환자의 개별화된 처치가 세포 수행을 회복시키고 질환 진행을 둔화 또는 중단시키도록 허용한다. 따라서, 본 시스템 및 방법의 소정 태양이 단독으로, 하나 이상의 진단 장치와 조합되어, 그리고/또는 광선치료 및 진단 기법 둘 모두를 조합한 기구와 함께 수행될 수 있다.
본 시스템 및 방법의 추가의 태양에서, 원하는 광선치료 요법은 원하는 치료 이득을 달성하기 위해 적절한 파장 및 선량 파라미터를 선택하는 것을 포함할 수 있다. 별개의 파장의 광이 광 침투의 깊이에 영향을 미쳐 치료 효능을 달성하는 데 요구되는 적절한 선량에 영향을 미치는 조직-특이(tissue-specific) 흡수 특성을 나타내는 것이 이해될 것이다.
카메라 또는 다른 센서와 같은 추가의 기구 기능성이 처치 파라미터를 최적화시키기 위해 각각의 파장에 대한 선량이 별도로 또는 조합되어 확립되도록 허용하는, 깊이, 크기, 피부 색, 및 거리와 같은 안와 특징을 포함하는 환자-특이 특징을 포착하기 위해 본 시스템 및 방법에 채용될 수 있다. 센서는 또한 개방된 또는 폐쇄된 안검을 통한 선량 선택을 보조하여 조직 색 및 두께의 변동을 수용하기 위해 사용될 수 있다.
만성 신경 또는 안구 질환과 같은 만성 장애 또는 질환의 처치를 위한 시스템 및 방법을 포함하는 소정 시스템 및 방법에서, 환자가 광선치료의 반복되는, 빈번한(예컨대, 매일) 선량을 받도록 요구될 수 있다. 따라서, 최소-침습성 광선치료 시스템 및 방법이 채용될 수 있다. 예를 들어, 녹내장을 가진 환자의 안압의 처치를 위한 시스템 및 방법에서, 매일의 또는 지속적인 모니터링 및 광선치료 처치가 일정한 간격을 두고 수행될 수 있다. 다른 예에서, 시신경 장애를 앓는 환자가 제한된 기관 처치 능력을 가질 수 있거나, 물리적으로 처치를 실시할 수 없을 수 있다. 그러한 경우에, 광선치료의 최소-침습성 시스템 및 방법이 LED와 같은 유치(indwelling) 기기를 채용할 수 있다.
일부 경우에, 전달된 광의 소정 파라미터가 광이 그것에 전달되는 표적 조직과 광원 사이에 있는 개재 조직에 의한 산란 및/또는 그것의 가열을 방지하기 위해 채용될 수 있다. 변화될 수 있는 그러한 파라미터는 전달된 광의 파장 및/또는 방사조도를 포함한다. 그러한 경우에, 광은 예를 들어 표적 조직 부위에 약 100 μW/㎠ 내지 약 10 W/㎠의 낮지만 효과적인 방사조도로 전달될 수 있다. 전달된 광의 시간 프로파일, 예컨대 시간 펄스 폭, 시간 펄스 형상, 듀티 사이클, 및/또는 펄스 주파수뿐만 아니라 광이 전달되는 기간은 수백 마이크로초 내지 분으로 제한되어, 처치되는 표적 조직 부위에서 효과적인 에너지 밀도를 달성할 수 있다.
예를 들어 시신경 및 주위 안구 조직과 같은 표적화된 조직의 표적 영역은 본 명세서에서 "위험 구역"으로 지칭되는 손상 영역을 포함할 수 있다. 표적 조직의 표적 영역은 또한 위험 구역 밖에 있는, 안구 조직과 같은 조직의 일부분을 포함할 수 있다. 광선치료에 관련되는 생체의료 메커니즘 및 반응이 각각 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 문헌[Karu, Proc. SPIE 4159:1-17 (2000)] 및 문헌[Hamblin et al., Proc. SPIE 6140:614001 (2006)]에 기술된다.
본 명세서에 개시된 다파장 광선치료 시스템 및 방법은 예를 들어 백내장 또는 수정체 수술에 기인하는 손상과 같은 신체적 외상의 처치를 위해; 표적 조직의 염증 또는 변성의 처치를 위해; 일차 파괴 사건 후에, 세포보호를 제공하여 안구 조직과 같은 표적 조직의 비가역적 변성과 상실을 둔화시키거나 방지하기 위해; 표적 조직 기능을 개선하고 표적 조직 기능의 상실의 진행을 방지하거나 둔화시키고 그리고/또는 이전에 상실된 표적 조직 기능을 회복하기 위해; 질환의 처치에 사용하기 위한 내인성 전구 줄기 세포의 증식, 이동, 및 재생 세포 특성을 촉진시키기 위해 채용될 수 있다.
안구 조직의 경우에, 용어 "안구 기능"은 일반적으로 시력 및 대비 감도 둘 모두를 지칭한다. 안구 기능에 영향을 미치는 질환 또는 질병은 질환 과정 또는 신체적 손상 또는 상해, 예컨대 연령-관련 황반 변성, 녹내장, 뇌졸중, 당뇨병성 망막증, 색소성 망막염, CRS, NAION, 레베르병, 안구 수술, 포도막염, 초점 시신경 허혈을 포함하는 대뇌 허혈, 및 시신경 또는 망막의 압궤 또는 압박 손상을 포함하는 안구 조직의 압궤 또는 압박 손상과 같은 신체적 외상, 또는 안구 변성을 초래하는 임의의 급성 손상 또는 상해를 포함하는 일차 파괴 사건을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "치료 요법" 및 "처치 요법"은 광이 하나 이상의 안구 표적 영역에 조사되는 하나 이상의 기간을 포함하는 치료 처치를 제공하기 위해 사용되는 프로토콜 및 관련 시술을 지칭한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "표적", "표적 영역" 및 "표적 부위"는 특정 유형의 안구 질병, 질환, 장애, 또는 손상의 처치와 공동으로 광에 의해 조사될 특정 안구 영역, 부위, 위치, 구조, 개체군, 또는 돌기(예컨대, 망막 또는 시신경 내의)를 지칭한다. 소정 실시예에서, 눈의 조사된 부분은 전체 눈을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 눈의 조사된 부분은 망막 영역, 황반, 또는 각막과 같은 눈의 표적화된 영역을 포함할 수 있다.
본 다파장 광선치료 시스템 및 방법은 유리하게는 망막 또는 안구 질환에 사용하기 위한 내인성 전구 망막 줄기 세포의 증식, 이동, 및 재생 세포 특성을 촉진시키기 위해 채용될 수 있다. 줄기 세포는 감수분열 후 세포를 자기-재생시키고 생성하는 둘 모두의 능력을 갖는다. 망막 색소 상피(RPE)는 신경 망막 밑에 있는 그리고 그것을 지지하는 세포의 단층이다. 그것은 일부 종에서 수정체와 망막을 생성할 수 있는 가소성 조직으로서 시작되지만, 발달 초기에 분화되고, 생애 전반에 걸쳐 통상 비증식성으로 유지된다. 성인 RPE 세포의 아개체군은, RPE 표지를 상실하고 광범위하게 증식하며 안정된 자갈모양 RPE 단층으로 재분화될 수 있는 망막 색소 상피 줄기 세포(RPESC)인 자기-재생 세포로 체외에서 활성화될 수 있다. RPESC는 다능성이고, 규정된 조건 하에서, 대치 치료 및 질환 모델링에 사용될 수 있는 신경 및 간엽 후대 둘 모두를 생성할 수 있다.
본 다파장 광선치료 시스템 및 방법은 또한 유리하게는 망막 변성 질환과 같은 망막 또는 안구 질환의 처치를 위한 망막 줄기 세포의 이식 후에 증식, 이동, 및 재생 세포 특성을 촉진시키기 위해 채용될 수 있으며, 이러한 처치 요법은 역사적으로 숙주 망막 내로 이동하고 그것 내에 통합되는 망막 줄기 세포의 제한된 능력에 의해 제한되었다.
본 다파장 광선치료 시스템 및 방법은 또한 유리하게는 간엽 줄기 세포 및/또는 외배엽 줄기 세포로부터, 세포 용해질과 그것의 막 풍부 및 가용성 세포 분획을 준비하기 위한 체외 방법에 채용될 수 있다.
소정 실시예 내에서, 본 개시 내용은 안구 조직과 같은 표적 조직에 대한 주어진 광선치료 처치 요법을 최적화시키고 개인화하기 위해 하나 이상의 소분자 의약품, 생물학적 분자, 또는 다른 적합한 장치를 인간 환자에게 투여 및/또는 전달하는 것을 추가로 포함하는 다파장 광선치료 시스템 및 방법을 제공한다. 다른 실시예 내에서, 현재 개시된 다파장 광선치료 시스템 및 방법은 또한 표적 조직 손상 및/또는 질환의 진단 및/또는 모니터링을 포함할 수 있다.
현재 개시된 다파장 광선치료 시스템 및 방법은 염증 상태를 만연시키고 질환 진행을 촉진시키는 단백질 침착물의 형성에 의해 특징지어지는 만성 염증성 질환인 AMD의 처치를 위해 구성될 수 있다. 소정 태양 내에서, AMD의 처치를 위한 그러한 다파장 광선치료 시스템 및 방법은 예를 들어 VEGF 발현을 억제하기 위한 590 nm 광 선량; 미토콘드리아 기능을 개선하고 염증 표지를 감소시키며 β-아밀로이드 침착을 방지하기 위한 810 nm 광 선량; 및 보체 C3 및 리포푸신과 같은 염증 표지의 생성과 침착을 감소시키기 위한 670 nm 광 선량과 같은 광 선량의 조합의 전달을 포함할 수 있다.
이들 다파장 광선치료 시스템 및 방법은 하나 이상의 항-VEGF 항체(예컨대, 루센티스(등록상표), 아바스틴(등록상표)); 하나 이상의 항염증제(예컨대, 비-스테로이드성, 항-염증제); 하나 이상의 항-아밀로이드제(예컨대, β-세크레타제 억제제); 하나 이상의 항-보체제(예컨대, 프로페리딘, C3, MASP-2, C5 억제제); 하나 이상의 항산화제 또는 비타민 보충제(예컨대, 리포트라이아드 비소너리™, 비트아이즈 2(등록상표), 아이캡스(등록상표), 및 프리저비전(등록상표)과 같은 AREDS 보충제); 및/또는 하나 이상의 시각 사이클 교란자(예컨대, 이성화효소 억제제(ACU-4429))와 추가로 조합되어 사용될 수 있다.
본 개시 내용은 망막 질환 또는 장애를 위한 세포-기반 또는 재생 치료에 적용가능한 조성물 및 방법과 조합된 광선치료의 사용을 고려한다. 특히, 본 개시 내용은 하나 이상의 조성물 또는 장치의 투여를 추가로 포함하는 또는 줄기 세포(예컨대, 초소형 배아-유사 줄기 세포(VSEL), 간엽 줄기 세포, 외배엽 줄기 세포 등)를 사용한 망막 조직의 재생 또는 수복을 위한 하나 이상의 방법과 조합되어 사용되는 다파장 광선치료 시스템 및 방법을 제공한다. 본 개시 내용의 일 태양은 어려움에 처한 환자에게 환자의 망막 조직에 외배엽 줄기 세포 개체군을 투여하고 환자에게 간엽 줄기 세포 개체군을 정맥 내에 투여한 후에 본 광선치료 시스템 및 방법으로 망막 장애를 처치하기 위한 방법이다. 외배엽 줄기 세포는 태아 신경 조직으로부터 유래될 수 있다.
본 개시 내용의 다른 태양은 제대혈, 성인 골수 및 태반 중 적어도 하나로부터 선택되는 공급원으로부터 간엽 줄기 세포 개체군을 얻는 것에 관한 것이다. 본 개시 내용의 또 다른 태양에서, 망막 장애는 황반 변성, 색소성 망막염, 당뇨병성 망막증, 녹내장 또는 윤부 상피 세포 결핍 중 하나 이상이지만, 이에 제한되지 않는다.
소정 실시예에서, 세포는 체외에서 유도되어 투여 전에 신경 또는 상피 계통 세포로 분화되고 광선치료로 사전조절될 수 있다. 다른 실시예에서, 세포는 안구 치료를 위한 약물과 같은 적어도 하나의 다른 제제, 또는 항-염증제, 항-세포사멸제, 항산화제 또는 성장 인자와 같은 다른 이로운 보조제를 투여받는다. 이들 실시예에서, 광선치료 처치는 산후 세포와 동시에, 또는 그 전에, 또는 그 후에 실시될 수 있다. 광선치료 시스템 및 방법의 사용은 줄기 세포의 재생 양태를 자극하기 위해 또는 이로운 보조 치료제를 보충하기 위한 사용을 위해 또는 둘 모두를 위해 사용될 수 있다.
* * * * *
다양한 실시예가 본 명세서에 개시되었지만, 다른 실시예가 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서에 개시된 다양한 실시예는 예시의 목적을 위한 것이고, 제한적으로 의도되지 않으며, 이때 진정한 범주와 사상은 청구범위에 의해 명시된다.
예
예 1
광생체조절에 의한 건성 연령-관련 황반 변성의 처치
이 예는 광생체조절(PBM)이 건성 연령-관련 황반 변성(AMD)을 앓는 환자의 시야 및 대비 감도를 개선하기 위한 방법에 유리하게 채용될 수 있음을 보여준다.
이 예에서 제시되는 연구는, 근적외선(NIR), 원적색 및 황색 파장의 낮은 파워의 광이 건성 AMD를 가진 환자의 눈에 일련의 연속 처치로 인가된 전향 IRB-승인 연구(prospective IRB-approved study)로서 설계하였다. 이 연구에, 50세 이상이었고 20/20 내지 20/200 범위의 최대 교정 시력(best corrected visual acuity, BCVA)을 갖는 건성 AMD를 가진 환자를 포함시켰다. 주요 결과 측정치는 (i) 시력, (ii) 대비 감도, 및 (iii) 주시 안정도(fixation stability)를 포함하였다. 이 연구로부터, 이전의 또는 활성 습성 AMD를 가진, 간질의 이전 병력을 가진, 인지 장애, 다른 망막 질환, 이전의 망막 수술, 현저한 매체 혼탁, 또는 확장 점적약제에 대한 금기를 가진 대상을 배제시켰다.
안구 간섭성 단층촬영(OCT) 및 정맥 플루오레세인 혈관조영술(Intravenous Fluorescein Angiography, IVFA)에 의한 검사에 의해 등록 전에 혈관신생(neovascularization)의 부재를 확인하였고, 망막 전문의가 확증하였다.
모든 대상을, 로그 MAR 단위로 기록된 4 미터 거리에서의 ETDRS 시력표(프리시전 비전(Precision Vision), 미국)에 의한 시력, 로그 대비 감도로서 기록된 도당 1.5 및 3 사이클(스테레오 비전 옵텍(Stereo Vision Optec) 6500, 미국)에서의 대비 감도에 대해 그리고 니덱(Nidek) MPl 마이크로 시야측정계(micro perimeter)(니덱 테크놀로지즈(Nidek Technologies), 파도바, 이탈리아)에 의한 주시 안정도에 대해 평가하였다. 주시 안정도의 정확한 추정은 문헌[Tarita et al., Retina 28:125-133 (2008)]에 기술된 바와 같이, 이중-곡선 타원 영역(bi-curve ellipse area, BCEA)의 계산에 의한 원 데이터(raw date)로부터 획득될 수 있었다. 계산은 주시 눈 움직임을 포괄하는 타원 영역의 단축 및 장축에 기초하였고, 각각의 기록된 눈 움직임의 2개의 표준 편차 측정치를 고려하였다. 결과를 도의 제곱으로 표현하였다.
측정은 (i) 처치 전; (2) 처치 프로토콜 직후; (3) 처치 프로토콜 후 6주; (4) 처치 프로토콜 후 4개월; (5) 처치 프로토콜 후 6개월; 및 (6) 처치 프로토콜 후 12개월에 수행하였다.
시술은 다른 질환에 사용하기 위해 FDA 및 헬스 캐나다(Health Canada)에 의해 승인되고 구매가능한, 워프 10(퀀텀 디바이시즈) 및 젠틀웨이브즈(라이트 바이오사이언스) 기구에 의한 저 에너지 전달을 사용하여 황색, 원적색 및 근적외선(NIR) 범위 내의 저 레벨 광 치료(PBM)의 사용을 포함하였다. 워프 10 전달 시스템이 따른 처치 파라미터는 88 ± 8초 동안, 50 내지 80 mW/㎠, 4 내지 7.68 J/㎠에서 670 nm ± 15 nm였다. 젠틀웨이브즈 전달 시스템이 따른 처치 파라미터는 0.1 J/㎠/처치를 전달하면서 2.5 ㎐(250 밀리초 온, 150 밀리초 오프)에서 펄스화된, 35초 동안, 4 mW/㎠에서 590 nm ± 8 nm 및 0.6 mW/㎠에서 790 nm ± 60 nm였다. 모든 대상을 6주 기간에 걸쳐 총 18회 처치(6주 동안 주당 3회)에 대해 각각의 처치 방문 시에 순차적으로 2개의 장치를 사용하여 처치하였다.
데이터 분석은 도수 분포, 집중 경향값(평균), 및 산포도(표준 편차)를 포함한 기술 통계량(descriptive statistics)에 기초하였다. 개체군들 사이의 평균의 통계적 비교를 t-검정(t-test) 및 반복 측정 분산 분석(analysis of variance)(반복 측정 ANOVA)에 의해 수행하였다. 차이는 0.05 미만의 p 값에서 통계적으로 유의한 것으로 고려하였다. 헬싱키 선언(Declaration of Helsinki)의 지침에 따라 연구를 수행하였다. 연구 프로토콜은 독립적인 연구 윤리 위원회(Research Ethics Committee)(IRB 서비시즈(IRB Services), 캐나다 오로라)에 의해 승인받았다. 모든 참가자로부터 사전 동의를 받았다.
12개월의 기간에 걸쳐, 18개의 AMD 연구 눈(남성 6명 및 여성 12명)을 모집하여 처치하였다; 연령은 61 내지 90세였다(평균 74.3세/SD 7.7).
대비 감도에 대한 반복 측정 ANOVA(3 사이클/도)는 0.0001 미만의 p-값을 갖고서 F (4,68) = 11.44를 산출하였고, 대비 감도에 대한 반복 측정 ANOVA(1.5 사이클/도)는 0.0032 미만의 p-값을 갖고서 F (4,68) = 4.39를 산출하였다. AMD 그룹에 대한 평균 ETDRS BCVA는 처치 전에 0.25 로그 Mar 단위에서 그리고 처치 후 12개월에 0.13 로그 Mar 단위에서 측정하였다(p<0.0001). 반복 측정 ANOVA는 0.0001 미만의 p-값을 갖고서 F(4,68) = 18.86을 산출하였다.
이 예에 개시된 광생체조절 처치 요법은 6개월 이하의 기간 동안 시력의 즉각적인 개선과 함께 지도모양 위축(geographic atrophy)의 경계 상의 손상된 망막 세포의 기능을 소생, 회복, 및 개선시켰다.
대비 감도는 현재 개시된 광생체조절 처치 요법에 의해 통계적으로 유의하게 개선되었다. 대비 감도의 개선은 12개월에 유의한 레벨로 유지되었다(도 16 및 도 17).
ETDRS 시력은 처치 직후에 통계적으로 유의하게 개선되었고, 이러한 임상 개선은, 비록 ETDRS 로그 MAR 스코어의 일부 하락이 4개월 후에 분명하였지만, 12개월에 통계적으로 유의한 레벨로 유지되었다(도 18).
광생체조절은 매우 잘 받아들여진다. 불편은 보고되지 않았고, 개별 처치는 눈당 5분 미만에 쉽게 시행되었다. 본 예에 기술된 연구의 과정 동안 유의한 부정적 사건은 언급되지 않았다.
예 2
건성 연령-관련 황반 변성(AMD)에서 중심 망막 두께를 감소시키기 위한
광생체조절
(PBM) 방법
이 예는, 안구 간섭성 단층촬영(OCT) 측정을 통해, 광생체조절(PBM)이 건성 연령-관련 황반 변성(AMD)을 앓는 환자의 눈에서 중심 망막 두께를 감소시키기 위한 방법에 유리하게 채용될 수 있음을 보여준다.
별개의 비-랜덤화 사례 계열에서, 건성 연령-관련 황반 변성(건성 AMD)을 앓는 8명의 환자를 3주에 걸쳐 다파장 광선치료에 의해 처치하였다. CS 및 VA의 임상 종점을 예 1에서와 같이 수행하였다. 또한, 망막 두께의 변화를 처치 전후에 연속 스펙트럼 도메인(spectral domain) 안구 간섭성 단층촬영(SD-OCT) 스캔으로부터 결정하였다. 중심 망막 두께의 전체적인 감소가 본 명세서에 개시된 시스템 및 방법에 따른 다파장 광선치료에 의한 처치 직후에 건성 AMD 환자에게서 관찰되었다. 전체로서, 이들 데이터는 그러한 다파장 광생체조절 치료 시스템 및 방법의 임상적 및 해부학적 치료 효능을 뒷받침하며, 건성 AMD를 가진 환자의 비-침습성 처치를 위한 그러한 시스템 및 방법의 적용을 확인시켜 준다. 결과가 표 1에 제시된다.
PBM 치료를 받은 (망막 검사, 안저 촬영, OCT 평가, 및 IVFA(일부에서) 상에서 혈관신생 병소를 갖지 않은 것으로 결정된) 건성 AMD를 가진 환자를, 이미징 동안 눈을 능동적으로 추적하여 운동 아티팩트(motion artifact)를 최소화하고 노이즈 감소를 가능하게 하며 시간 경과에 따른 정밀한 추적을 허용하도록 고속 이미지 획득 및 커스텀 트루트랙(custom TruTrack) 기술을 조합하는, 스펙트럴리스(SPECTRALIS) SD-OCT 시스템(하이델베르크 엔지니어링(Heidelberg Engineering), 미국 캘리포니아주 칼즈배드)에 의해, 처치 전후에, SD-OCT로 평가하였다. 결과는 OCT와 안저 이미지의 정확하고 반복가능한 정렬, 보다 우수한 이미지 상세 및 선명도, 및 작은 변화의 더욱 신뢰성 있는 평가를 가능하게 하는, 안저와 OCT 스캔 사이의 점대점(point-to-point) 해부학적 상관관계이다. SD-OCT를 공초점 레이저 스캐닝 검안경 검사(ophthalmoscopy)(cSLO)와 통합시킴으로써, 하이델베르크 스펙트럴리스 플랫폼은 정밀한 추적 스캔 배치를 허용한다.
처치 전, 처치 과정 직후, 및 처치 후의 후속 간격에서, 체적 망막 스캔을 획득하였다. 예 1에서 제시된 연구에 사용된 동일한 데이터 수집 방법을, 레터 스코어로 기록된 4 미터 거리에서의 ETDRS 시력표(프리시전 비전, 미국)에 의한 시력, 로그 대비 감도로서 기록된 도당 3 사이클(스테레오 비전 옵텍 6500, 미국)에서의 대비 감도에 대해 이용하였다. 또한, 하이델베르크 스펙트럴리스 SD-OCT에 의한 연속 검사를, 망막 두께의 변화를 보이는 이러한 환자의 그룹에 사용하였다.
환자가 예 1에 기술된 연구와 동일한 총 선량의 PBM을 받지만 환자 순응도를 용이하게 하도록 보다 짧은 처치 시간으로, 3주 동안 1주에 3회, 총 9회 세션 동안 처치를 받았다. 이들 세션은 워프 10(퀀텀 디바이시즈) 및 젠틀웨이브즈(라이트 바이오사이언스) 기구에 의한 저-에너지 전달을 사용하여 황색 및 적색 내지 근적외선(NIR) 범위 내의 PBM의 사용을 포함하였다. 워프 10 전달 시스템이 따른 처치 파라미터는 88 ± 8초 동안, 50 내지 80 mW/㎠, 4 내지 7.68 J/㎠에서 670 nm ± 15 nm였다. 젠틀웨이브즈 전달 시스템이 따른 처치 파라미터는 0.1 J/㎠/처치를 전달하면서 2.5 ㎐(250 밀리초 온, 150 밀리초 오프)에서 펄스화된, 35초 동안, 4 mW/㎠에서 590 nm ± 8 nm 및 0.6 mW/㎠에서 790 nm ± 60 nm였다. 이들 3가지 파장은 미토콘드리아 사이토크롬 C 산화효소(CCO) 활성의 CuA 및 CuB 모이어티를 자극하기 위해 그리고 VEGF 단백질 생성의 레벨을 억제하기 위해 사전선택하였다. 모든 AMD 환자를 각각의 처치 방문 시에 순차적으로 2개의 장치를 사용하고 이어서 동일한 세션으로 반복하여 처치하였다.
하기는 각각의 환자의 간략한 설명 및 각각에 대한 SD-OCT 분석으로부터의 결과이다.
대상 1은, 처치 직후에 24 마이크로미터의 중심 망막 두께의 감소를 나타내었고 이는 3개월에 27 마이크로미터로 추가로 감소한 55세 백인 여성이었다. 대상 1을 추가의 3주 처치 과정을 받도록 선택하였다. 4개월에, 망막 두께의 감소는 19 마이크로미터였다. 대상 1은 39의 초기 레터 스코어를 가졌고, 이는 처치 직후에 47로 그리고 3개월에 46으로 그리고 처치의 제2 과정 후에 42로 증가하였다.
대상 2는, 처치 직후에 52로부터 57로의 레터 스코어의 증가 및 로그 1.76으로부터 로그 2.06으로의 대비 감도 증가를 나타낸 52세 백인 남성이었다. 감산 스캔(subtraction scan)은 처치-전 기준 스캔에 비해 처치-후 스캔에서 망막 두께의 변화를 보였다. 중심 최소치는 20 마이크로미터만큼 감소하였다. 이러한 개별 섹션에 대해, 처치 직후에 환자 2의 중심 드루제(druse)의 최고점에 걸쳐 망막 두께의 18 마이크로미터 감소가 있었다.
대상 3은, 처치 프로토콜 후에 중심와 두께의 14 마이크로미터 감소를 나타낸 68세 백인 여성이었다. 그녀의 레터 스코어는 55로부터 58로 증가하였고, 대비 감도는 로그 1.60으로부터 로그 1.90으로 증가하였다.
대상 4는, 51의 처치-전 레터 스코어를 가졌고 이는 처치-후 55로 그리고 처치로부터 1년 후에 53으로 증가한 85세 백인 여성이었다. 로그 CS 스코어는 1.60으로부터 1.76으로 증가하였다. 1년에서 OCT 스캔은 18 마이크로미터의 감소를 보였다. 1년의 단계에서, 그녀를 처치의 다른 과정을 받도록 선택하였고, 처치 후 3개월에, 중심 망막 두께는 기준 스캔으로부터 25 마이크로미터로 감소하였다. 제2 처치 후 6개월에, 망막 두께는 19 마이크로미터에서 감소된 상태로 유지되었다. 제2 처치 후 1년에, 망막 두께는 18 마이크로미터 감소를 보였다. 제2 처치 과정 후 3개월(기준선으로부터 17개월)에, 25 마이크로미터 감소를 보였다. 감산 두께 맵은 2가지 처치 과정 후에 기준선으로부터 20개월에 망막 두께의 전체적인 중심 감소를 보여주었다.
대상 4의 1년 추적 OCT 스캔은 CS 및 VA에서의 개선과 함께 망막 두께의 18 마이크로미터 감소를 보였다. 대상 4의 제2 처치 과정-후 3개월(즉, 기준선으로부터 17개월)에, OCT 스캔은 망막 두께의 25 마이크로미터 감소를 보였다.
대상 5는, 처치 직후에 53으로 증가한 처치 전 48의 레터 스코어 및 1.00으로부터 1.90으로의 로그 CS의 큰 이득을 가진 80세 백인 남성이었다. 대상 5의 처치 후 스캔의 2개의 섹션(컷(cut) 12 및 13)은 각각 45 마이크로미터 및 22 마이크로미터의 감소를 보였다.
대상 6은, 처치-후 36으로 증가한 31의 초기 레터 스코어 및 망막 두께의 19 마이크로미터 감소를 가진 67세 백인 남성이었다. 대비 감도는 로그 1.00으로부터 로그 1.18로 증가하였다.
대상 7은 양안의 처치를 받은 86세 백인 여성이었다.
대상 7은 처치 후 54, 3개월에 54 및 6개월에 57로 증가한, 51의 초기 레터 스코어를 나타내었다. 로그 CS 스코어는 초기에 1.6이었고, 처치 후 1.9, 3개월에 1.76 그리고 6개월에 1.6으로 증가하였다. 41의 초기 레터 스코어는 43으로 증가하였고, 모든 후속 방문 동안 43으로 유지되었다. 로그 CS는 1.46에서 시작하였고, 처치 후 1.46으로 유지되었으며, 3개월에 1.60으로 증가하였고, 6개월에 1.46이었다.
도 16 내지 도 19에 제시되고 표 1에 요약된, 예 1 및 예 2에 제시된 결과는 특히 가장 병든 망막에 걸쳐 직접적으로 주목되는 중심 망막 영역에서의 감소를 갖고 정상 영역에 걸쳐 망막 두께의 감소가 없는 중심 망막 두께의 해부학적 변화를 보여주었고, 이는 처치가 특히 병든 망막에 걸쳐 망막 두께를 감소시킨다는 것을 시사한다. SD-OCT 스캔의 해상도 및 동일한 망막 위치가 일련의 측정을 위해 스캐닝되는 것을 보장함에 의한 해부학적 증거는 플라시보 효과(placebo effect)에 의해 영향을 받을 가능성이 없으며 미래의 임상 시험에 사용될 수 있는 유의한 객관적 종점을 나타낸다.
이러한 사례 계열에 참가한 7명의 대상은 또한 시야 및 대비 감도의 개선을 보였고, 이는 예 1에 제시된 건성 AMD 임상 예비 연구에서 관찰된 개선과 일관되었다. 고-해상도 SD-OCT 스캔으로부터 유래하였고 따라서 동일한 망막 위치가 일련의 측정을 위해 스캐닝된 것을 보장하는, 본 명세서에 제시된 해부학적 증거는, 플라시보 효과에 의해 영향을 받았을 가능성이 없고 미래의 임상 시험에 사용될 수 있는 유의한 객관적 종점을 나타낸다. PBM 치료 후의 망막 해부학적 구조의 이들 객관적 변화 및 주관적 파라미터(즉, ETDRS, VA, 및 CS)의 개선과의 그들의 상관관계는 건성 AMD를 가진 환자의 비-침습성, 저-위험 처치를 위한 PBM의 사용을 지원한다.
PBM은 최근에 비-중심 당뇨병성 황반 부종에서 초점 망막 비후의 유의한 감소를 야기하는 것으로 밝혀졌다. 문헌[Tang et al., Br J Ophthalmol, published online 28Mar14 doi: 10.1136/bjophthalmol-2013-304477]. 문헌[Tang et al.]에 의해 기술된 연구에 사용된 장치가 예 2에 제시된 사례 계열에 이용된 장치와 동일하였지만, AMD 환자에 의한 본 연구는 건성 AMD의 습성 AMD로의 전환을 감소시키기 위해 혈관 내피 성장 인자 발현의 감소에 영향을 미치도록 설계된 황색 및 적외선 파장 광의 펄스를 채용하였다. 문헌[Kiire et al., Retina Today (Jan/Feb 2011) (sub-threshold micropulse laser therapy for retinal disorders]; 문헌[Barnstable et al., Prog Ret Eye Res. 23(5):561-577 (2004)]; 문헌[Glaser et al., Ophthalmology 94:780-784 (1987)]; 문헌[Miller et al., Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 27:1644-1652 (1986)]; 및 문헌[Ogata et al., Am. J . Ophthalmol. 132(3):427-429 (2001)].
예 3
진행중 환자 데이터 수집에서 건성 연령-관련 황반 변성 환자의 추가 처치(TORPA II)
예 3에서 제시되는 연구는, 근적외선(NIR), 원적색 및 황색 파장의 낮은 파워의 광이 건성 AMD를 가진 환자의 눈에 일련의 연속 처치로 인가된 환자 데이터 수집으로서 설계하였다. 이러한 TORPA II 연구는 시각적 결과를 위한 처치로서 광생체조절(PBM)의 사용뿐만 아니라 건성 AMD를 가진 대상의 망막에 대한 해부학적 변화를 검사하였다. 이 연구는 이전에 공개된 TORPA 연구의 결론에 따른 인가되지 않은(off-label) PBM 처치를 받았고 기준의 포함 및 배제를 충족시킨 대상을 포함하였다.
이 연구에, 50세 이상이었고 20/20 내지 20/200 범위의 최대 교정 시력(BCVA)을 갖는 건성 AMD를 가진 환자를 포함시켰다. 주요 결과 측정치는 (i) 시력 및 (ii) 대비 감도를 포함하였다. 이 연구로부터, 이전의 또는 활성 습성 AMD를 가진, 간질의 이전 병력을 가진, 인지 장애, 다른 망막 질환, 이전의 망막 수술, 현저한 매체 혼탁, 또는 확장 점적약제에 대한 금기를 가진 대상을 배제시켰다.
안구 간섭성 단층촬영(OCT) 및 정맥 플루오레세인 혈관조영술(IVFA)에 의한 검사에 의해 등록 전에 혈관신생의 부재를 확인하였고, 망막 전문의가 확증하였다. 모든 대상을, 로그 MAR 단위로 기록된 4 미터 거리에서의 ETDRS 시력표(프리시전 비전, 미국)에 의한 시력, 로그 대비 감도로서 기록된 도당 1.5, 3 및 6 사이클(스테레오 비전 옵텍 6500, 미국)에서의 대비 감도에 대해 평가하였다. 측정은 (i) 처치 전; (2) 3주 처치 프로토콜 직후; (3) 처치 프로토콜 후 3개월; (4) 처치 프로토콜 후 6개월; 및 (5) 처치 프로토콜 후 12개월에 수행하였다. 이러한 시점에, 환자는 여전히 처치에 참가하였고, 따라서 데이터의 부분적 목록화가 제시된다.
시술은 다른 질환에 사용하기 위해 FDA 및 헬스 캐나다에 의해 승인되고 구매가능한, 워프 10(퀀텀 디바이시즈) 및 젠틀웨이브즈(라이트 바이오사이언스) 기구에 의한 저 에너지 전달을 사용하여 황색, 원적색 및 근적외선(NIR) 범위 내의 PBM의 사용을 포함하였다. 워프 10 전달 시스템이 따른 처치 파라미터는 88 ± 8초 동안, 50 내지 80 mW/㎠, 4 내지 7.68 J/㎠에서 670 nm ± 15 nm였다. 젠틀웨이브즈 전달 시스템이 따른 처치 파라미터는 0.1 J/㎠/처치를 전달하면서 2.5 ㎐(250 밀리초 온, 150 밀리초 오프)에서 펄스화된, 35초 동안, 4 mW/㎠에서 590 nm ± 8 nm 및 0.6 mW/㎠에서 790 nm ± 60 nm였다.
이러한 환자 데이터 수집의 목표는 동일한 총 PBM 선량을 유지하고 안전성 및 효능을 입증하면서 처치의 총 횟수를 감소시키는 것이었다. 모든 대상을 3주 기간에 걸쳐 총 9회 처치(3주 동안 주당 3회)에 대해 각각의 처치 방문 시에 순차적으로 2개의 장치를 사용하여 처치하였다. 3주 처치 그룹에서, 환자에 6주 처치 그룹과 동일한 총 PBM 선량을 제공하였지만, 각각의 세션은 2배 처치를 가졌다.
각각의 처치에 대한 모든 종점에 대한 기술 통계량은 대상의 수, 평균, 표준 편차, 중간값, 연속 변수에 대한 최소치 및 최대치, 및 범주화된 변수에 대한 도수 및 백분율을 포함할 것이다. 차이는 0.05 미만의 p 값에서 통계적으로 유의한 것으로 고려하였다. 일차 분석.
PBM의 VA 효과: 일차 분석은 VA의 BL(처치-전)로부터 처치 후 3주까지의 평균 변화에서의 PBM-처치된 대상의 차이를 검사할 것이다. 분석은 선형 혼합 효과 모델을 사용할 것이다. 탐색적 분석이 샘플 크기에 따라 개월수 3에서 그리고 그를 넘어 동일한 종점을 검사할 것이다.
이차 분석. PBM의 CS 효과: 이차 분석의 첫 번째는 대비 감도의 BL(처치-전)로부터 처치 후 3주까지의 평균 변화에서의 PBM-처치된 대상의 차이를 검사할 것이다. 분석은 선형 혼합 효과 모델을 사용할 것이다. 탐색적 분석이 샘플 크기에 따라 개월수 3에서 그리고 그를 넘어 동일한 종점을 검사할 것이다.
PBM의 안저 자동-형광(fundus auto-fluorescence, FAF) 및 광학 간섭성 단층촬영(optical coherence tomography, OCT)을 사용하는 망막 이미징에 대한 영향: OCT 스캔은 기준 스캔의 정확한 해부학적 영역에서 재현가능한 스캔들을 비교할 것이고, 대상은 건성 AMD 병리의 확인을 위해 BL에서 스캔될 것이다. 반복 FAF 및 OCT 스캔은 후속 처치 및 추적 방문에서 이루어질 것이다(예컨대, 3, 6 및 12개월). OCT 분석은 탐색적이었다. 기술 통계량을 처치-전 및 처치-후 FAF 및 OCT 스캔으로 생성하였다. FAF 및 OCT 이미징 분석에 대해, 중앙집중식 리더(centralized reader)가 PBM-전 및 후 해부학적 변화를 비교하기 위해 해부학적 파라미터를 식별하였다. OCT 분석은 기준선으로부터 처치 후 3주까지의 변화를 검사하였다. 분석은 선형 혼합 효과 모델을 사용할 것이다. 탐색적 분석이 샘플 크기에 따라 개월수 3에서 그리고 그를 넘어 동일한 종점을 검사하였다. 제곱근 변환 후 드루젠 체적, 평균 중심 1 mm 드루젠 두께, 및 지도모양 위축 병소 영역이 여기서 주요 결과 측정치였다. 추가적으로 CRT 및 망막 체적을 평가하였다. AREDS 범주에 의한 그리고 망상 의사드루젠(reticular pseudodrusen, RPD) 존재 또는 부재에 의한 하위그룹의 효능을 비교하기 위해 분석을 수행하였다. 처치-전 및 후의 온전한 광수용체 상태를 피셔 정확 검정(Fisher Exact test)을 사용하여 비교하였다. 정상적으로 분포되지 않은 변수는 거듭곱 변환(power transform)을 사용하여 또는 랭크 값(rank value)을 사용하여 분석될 수 있다.
대략 41개의 건성 AMD 연구 눈을 이러한 분석에 포함시켰다. 환자는 모두 3주 처치였다. 3주 데이터에 대해 주당 3x에 대한 예비 데이터가 VA에 대해 도시된다(도 20 및 도 21).
이 예에 개시된 PBM 처치 요법은 또한 시력(도 20 및 도 21) 및 대비 감도(데이터는 도시되지 않음)의 즉각적인 통계적으로 유의한 개선과 함께 지도모양 위축의 경계 상의 손상된 망막 세포의 기능을 소생, 회복, 및 개선시켰다. 둘 모두의 임상 결과 측정치에 대한 3개월 간격에서 임상 이득이 여전히 통계적으로 유의하였다.
시력은 3주 처치 직후에 통계적으로 유의하게 개선되었고, 이러한 임상 개선은 TORPA 연구(도 16 내지 도 18)에서의 연장된 6주 처치와 이득이 유사하였다. 2가지 처치를 3가지 파장의 동일한 총 선량으로 제공하였지만, 처치 세션의 총 횟수를 감소시키기 위해 최적화시켰다. 추가의 분석이 최대 이득을 유지시키기 위한 반복 처치의 빈도를 결정할 것이다.
이 예에 제시된 데이터는 본 명세서에 개시된 PBM 시스템 및 방법이 잘 받아들여지고, 보다 구체적으로는 불편이 보고되지 않았고, 개별 처치가 눈당 5분 미만에 쉽게 시행되었으며, 현재 기술된 연구의 과정 동안 유의한 부정적 사건은 언급되지 않았음을 보여준다.
보다 놀라운 것은 PBM 처치가 중심 드루젠 체적, 질환의 특징적 병리의 유의한 감소로 이어진다는 것이다. 감소는 3주 처치 직후에 분명하였고, 19명의 환자 및 33개의 눈에서의 광학 간섭성 단층촬영(OCT) 망막 스캔을 분석함으로써 처치 후 3개월의 기간에 유지되었다(표 3 및 도 22). 이는 처치가 중심 드루젠 체적에서 해부학적 이득뿐만 아니라 임상 둘 모두에서 보여준 것으로는 처음이다. 망막 광수용체 층에 대한 어떠한 영향도 보이지 않아, 임의의 국소 세포 손상 없이 건성 AMD 질환의 병리에서의 이로운 감소를 갖고서 해부학적 레벨에서의 PBM 처치의 안전성을 보여주었다. 현재 개시된 TORPA II 연구를 통해 획득된 시력(VA), 대비 감도, 및 중심 드루젠 데이터가 도 23에 요약된다.
예 4
시체 연구
각각의 파장은 별개의 조직 산란 및 광 침투 특성을 갖고, 따라서 안구 조직에의 광의 알려진 세기의 효과적인 전달을 보장하기 위해, 관심 대상의 파장에서의 개재 조직의 광학적 특성을, 일 세트의 인간 시체 눈을 통해 광 투과를 측정한 현재 개시된 연구를 통해 획득하였다. 그러한 시체 연구 동안 수행된 실험의 설계 및 그로부터 획득된 데이터는 안구 영역에 대한 특정 파장 및 파워의 광의 인가에 기인하는 망막 플루언스율을 확립하였다. 본 명세서에 개시된 결과를 사용하여, 예 3에 개시된 임상 연구(TORPA)에서의 예상 망막 플루언스율을 결정하고, 그에 따라 미래의 치료 장치에 대한 안전 한계를 확립하였다.
눈 내에서의 파워 측정을, 오피어(Opir)로부터의 실리콘-기반 파워 검출기(PD300)에 연결된, 메드라이트(Medlight)(SD200)로부터의 등방성 섬유 프로브(isotropic fiber probe)로 수행하였다. 검출기를 오피어 계측기(Ophir meter)(노바(Nova) II)에 연결하였다. 전체 장치 출력을, 동일한 계측기에 연결한, 오피어로부터의 대면적 열-기반 파워 계측기(L50) 300A로 측정하였다. 스펙트럼 측정을 오션 옵틱스 분광계(Ocean Optics spectrometer)(USB2000)로 수행하여 랩탑에 저장하였다. 각각의 눈을 검사하기 위한 전반적인 절차가 표 4에 약술되며, 측정 위치가 도 28에 도시된다.
각각의 시체에 대해, 양안에 대한 측정을 수행하였다. 6명(12개의 눈)을 주요 연구에 사용하였다.
주요 연구에서의 각각의 표본에 대한 대상 데이터가 임의의 적용가능한 관찰과 함께 표 5에 주어진다. 피츠페트릭(Fitzpatrick) 피부 유형 분류 척도에 따라 피부 색을 정성적으로 평가하였다.
각각의 광원에 대한 장치 출력 파워 P3를 데이터 수집 시트로부터 전자 데이터베이스로 옮겼다. 원 측정 데이터를 또한 수집 형태로부터 옮겼다. 이들 원 데이터는 진정한 플루언스 레벨을 나타내지 않고, 오히려 파워는 계측기 상에 지시된 바와 같이, 프로브로부터 오피어 PD300 검출기로 전달되었다. 이들을 실제 플루언스율(mW/㎠)로 변환하기 위해, 프로브 수집 효율, 검출기의 스펙트럼 응답, 및 조명의 등방성을 고려하도록 이들에 교정 계수를 곱해야 한다. 검사를 통해 각각의 광원에 대한 교정 계수를 결정하였고, 표 4에 제시된다.
표 6에서 알 수 있는 바와 같이, 각각의 프로브에 대한 교정 값은 프로브가 습윤한지 또는 건조한지에 따라 상이하였다. 따라서, 사용하는 보정 값은 특정 측정 동안 프로브의 위치에 의존하였다. 안검에서 이루어진 측정에 대해, "건조" 교정 값을 사용하였는데, 이는 프로브가 대부분 공기에 의해 둘러싸였기 때문이다. 눈의 전안방 및 후안방 내에서 측정을 수행할 때, 프로브를 유체 내에 침지시켰고, 따라서 이들 판독에 대해 "습윤" 교정 값을 사용하였다. 눈이 폐쇄된 상태에서 각막에서의 측정을 위해 "습윤" 값을 사용하였는데, 이는 프로브의 대부분이 그 위치에서 습윤 조직과 접촉하였기 때문이다. 눈이 개방된 상태에서 각막에서의 측정을 위해, 습윤 및 건조 교정 값의 평균 값을 사용하였는데, 이는 프로브가 이들 판독 동안 단지 부분적으로만 습윤 표면과 접촉하였기 때문이다.
이들 교정 값을 원 기록 데이터에 적용하였고, 이어서 데이터를 각각의 광원에 대해 장치로부터의 1 W 파워 출력의 공통 값으로 정규화하였다. 각각의 측정에 대한 평균과 표준 오차가 표 5에 제시된다. 이들 데이터가 도 29에 그래프로 예시되며, 여기서 평균 플루언스율과 표준 오차가 개방된 눈에 대한 측정 위치의 함수로서 플로팅된다.
각각의 측정의 불확실성은 교정 값의 불확실성의 직접적 함수이다. 이들은 각각의 광원에 대해 계산하였고, 총 장치 파워를 측정하기 위해 사용된 계측기의 불확실성을 고려하기 위해 추가의 ± 3%를 추가하였다. 그러면, 결과적인 총 불확실성은 호박색에 대해 ± 7.3%, 적색에 대해 ±14.3%, 그리고 IR에 대해 ± 6.9%였다. 측정 동안 프로브 위치의 불확실성을 안검, 각막, 및 전안방에 대해 ± 2 mm, 그리고 후안방에 대해 ± 5 mm인 것으로 추정하였다. 평균 플루언스율과 표준 오차가 표 6에 폐쇄된 눈에 대해 측정 위치의 함수로서 제시되고, 도 30에 그래프로 예시되며, 여기서 평균 플루언스율과 표준 오차는 폐쇄된 눈에 대해 측정 위치의 함수로서 플로팅된다. 각각의 위치에서 수집된 스펙트럼을 매트랩(Matlab)으로 임포트하였고(imported) 비교를 위해 정규화하였다.
각각의 곡선에 대해, 피크 파장을 결정하였다. 각각의 광원에 대한 피크의 최소치, 최대치, 평균, 및 표준 편차가 표 9에 제시된다.
측정된 스펙트럼에서의 일부 변동이 검사 동안 적색 광원에서 가장 뚜렷하게 발생하였다. 이러한 변동은 측정 위치와는 독립적이었고, 스펙트럼 판독 동안의 LED 파워 출력에 크게 의존하였다. 이는, 파워가 증가함에 따라 증가하는 LED 온도에 대한 출력 스펙트럼의 의존성이 존재하기 때문에, 정상적이며 예측가능하였다. 모든 광원의 측정된 스펙트럼을 그들의 공개된 사양에 비교하는 것이 피크 파장 모두의 범위가 사양 내에 있음을 보여준다.
개방된 및 폐쇄된 눈에 대해, 도 29 및 도 30에 제시된 측정된 플루언스율은 적외선에서 투과가 가장 높고 이어서 적색과 호박색인 예상되는 경향을 따른다. 이는 인체 조직에 대한 공개된 투과 데이터와 일관된다.
본 명세서에 제시된 결과가 1 W의 장치 파워에 대해 정규화되지만, 임의의 조직을 통한 투과 전에, 안검에서의 플루언스율은 다른 2가지 파장에서보다 호박색 파장에서 상당히 높다. 이러한 변동은 프로브가 등방성이고 기구로부터 나오는 광뿐만 아니라 안검 및 주위 조직으로부터 다시 반사되는 광 둘 모두를 수집하는 것을 고려할 때 잠재적으로 이해된다. 그러면, 이러한 변동은 조직의 확산 반사율에 대한 스펙트럼 의존성을 나타내며, 이때 호박색 광원은 적색 또는 IR보다 높은 백분율로 반사된다. 이는 일반적으로 인체 피부의 환산 반사율의 이전 측정과 일치한다. 문헌[Murphy et al., J. Biomed. Opt. 10:064020 (2005)] 및 문헌[Lim et al., J. Biomed. Opt. 16:011012 (2011)].
각막 표면에서의 플루언스 값을 확립하기 위한 추가의 인자는 그 위치에서의 교정 값의 선택과 관련될 수 있다. "건조" 값이 안검에서 사용되었지만, 개방-눈 각막에서의 "평균" 값 및 폐쇄-눈 각막에서의 "습윤" 값, 후자의 2개의 위치에서의 프로브 "건조성" 또는 "습윤성"의 정도가 변동으로 이어질 수 있다. 이는 이러한 위치에서의 계산된 플루언스율에 대한 더 큰 불확실성을 야기할 수 있다.
안과용 장치에 대한 광학적 방출 한계가 IEC 15004-2에 의해 규정된다. (문헌[International Organization for Standardization. Ophthalmic instruments - Fundamental requirements and test methods- Part 2: Light hazard protection. ISO 15004-2:1-37 (2007)]). 방출 위험을 생성하지 않도록 규정된 그룹 1 장치에 대한 방출 한계가 표 10에 주어진다.
위의 계산, 특정된 한계, 및 측정된 장치 스펙트럼을 사용하여, 망막 및 각막에서 각각의 광원에 대한 최대 방사조도 한계가 계산될 수 있다. 결과가 표 11에 제시된다. 이들 값은 장치가 연속-파(CW) 모드에서 작동하고 있고 단지 단일 광원이 임의의 주어진 시간에 활성화되는 것을 가정한다.
표 11의 값을 표 5 및 표 6의 정규화된 플루언스율로 나눔으로써, 장치의 최대 출력 파워를, 그것이 IEC 15004-2에 따라 그룹 1로서 분류될 수 있도록 주어진다. 보수적이도록, 이러한 계산에 사용된 표 7 및 표 8로부터의 값은 최대치이다(평균 + SEM). 결과가 표 12에 제시된다. 이들 값은 상업용 기구에 대한 직접 비교를 제공하고, 치료 시술에 대한 안전 등급을 확립한다.
이 예에 제시된 연구는 인간 시체 눈에서의 광 산란 및 침투의 명확한 이해를 제공하고, 인체 질병에서 PBM의 안전성 및 효능을 추가로 확립한다. 특유의 시각 기관인 눈은 광 치료를 사용하여 치료 응용을 개발할 때 광 흡수 및 조직 산란 특성의 특수한 고려를 필요로 한다. 시체는 살아 있는 조직이 아니지만, 해부학적 특징 및 조직 특성은 조직 산란 및 흡수의 측정에 매우 적합하며, 임상 상황에서의 광의 인체 노출의 추정을 가능하게 한다. 주어진 파장에 대해 실제 조직 산란 및 흡수를 나타내는 개별 파장 의존 선량 곡선을 확립하는 것의 중요성을 예시하기 위해 연구를 추가로 수행하였다.
본 명세서에 제시된 연구 결과는 광이 눈 내로 보다 깊게 침투함에 따라 흡수가 증가하는 눈의 모든 레벨에서 측정가능한 광을 보여준다. 흡수는 파장에 의존적이었고, 얻어진 결과는 인체 조직에서의 광 산란 및 흡수를 검토하는 다른 연구와 일관되었고 그것을 확인시켜 준다. 광의 NIR 파장이 전안방 및 후안방을 포함하는 보다 깊은 영역에서 적은 손실을 갖고서 안구 조직에 가장 용이하게 침투하였다. 황색 < 원적색 < NIR이 조직 침투의 확립된 순서였고, 다른 다파장 조직 연구를 뒷받침한다. 문헌[Murphy et al., J. Biomed. Opt. 10:064020 (2005)] 및 문헌[Lim et al., J. Biomed. Opt. 16:011012 (2011)]. 이들 연구는 임상 선량의 최적화를 허용하기 위해 눈의 망막 또는 다른 영역을 표적화시키는 데 필수적이다.
예 3에 제시된 TORPA 연구(또한, 문헌[Merry et al., Association for Research in Vision and Ophthalmology 53:2049 (2012)] 참조)는 2개의 상업용 기구, 즉 퀀텀 워프 10 및 젠틀웨이브즈를 이용하였다. 표 13에 제시된 파장 및 선량을 검사하였고, 연속하여 6주에 걸쳐 반복하였다.
TORPA 연구 파라미터 및 현재 개시된 시체 연구에서 얻어진 결과에 기초하여, 표 14에 제시된 망막 플루언스율이 TORPA 연구에 대해 결정될 수 있다.
3가지 파장에 대한 세포 표적은 상이하고, 따라서 독립적인 선량 응답 곡선을 갖지만, 현재 연구는 TORPA 연구에서 보인 이로운 임상 결과 측정으로 변환되는 조직 노출에 대한 일부 상황을 제공한다. 모든 플루언스는 업계 지침(즉, IEC 15004)에 의해 설정된 안구 안전 기준보다 충분히 아래이다. 그러나, 이러한 다파장 접근법을 건성 AMD에서 효과적이게 하는 3가지 파장에 대한 플루언스 레벨에서의 뚜렷하고 놀라운 차이가 있다.
루미테라(Lumithera) LED 장치에 의해 방출된 광은 레이저에 의해 생성된 간섭성 광과 대조적으로 비-간섭성이고, 다이오드 내에서 광학적 이득이 발생하지 않는다. 결과적으로, 안전 기준은 LED를 비-간섭성 광을 방출하는 램프와 동등한 것으로 취급하도록 발전되었다. 적용가능한 기준은 국제 비-이온화 방사선 보호 위원회(International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection, ICNIRP), 미국 정부 산업 위생전문가 협의회(American Conference of Governmental Industrial Hygienists, ACGIH), 및 비-간섭성 광원을 포괄하기 위한 다수의 다른 독립적인 연구기관에 의해 제정된 것들을 포함한다. LED에 대한 노출 한계(Exposure Limit, EL) 및 임계 한계 값(Threshold Limit Value, TLV)이 확립되었다.
루미테라 장치 내의 3개의 LED 광원의 시체 검사는, 각각의 광원에 대해 장치로부터 방출된 파워가 표 14에 주어진 관련 값 아래로 유지된다면, 호박색, 적색, 및 NIR 파장에 대한 광의 전달된 선량이 확립된 안전 파라미터 내에 있었음을 확인시켜 주었다.
* * * * *
전체로서, 본 명세서에 제시된 데이터는 다파장 광생체조절 시스템 및 방법의 안전 및 치료 효능을 뒷받침하고, 또한 다파장 광생체조절 치료 후에 망막 해부학적 구조에서의 객관적 개선을 보여주며, 이는 개선된 주관적 파라미터(ETDRS VA 및 CS)와 상관된다. 따라서, 본 명세서에 제시된 데이터는 안구 장애 및 질환, 그리고 보다 구체적으로는 건성 황반 변성(건성 AMD)을 포함하여, 장애 및 질환의 처치를 위한 현재 개시된 다파장 광선치료 시스템 및 방법의 사용을 뒷받침한다.
Claims (101)
- 환자의 눈의 안구 조직에의 광 치료(light therapy)의 전달을 위한 자립형 장치(self-standing device)로서,
내부를 포함하는 하우징;
상기 하우징 상에 배치되는 아이피스(eyepiece)로서, 상기 아이피스에 인접한 상기 환자의 눈의 배치를 위해 구성되고 배열되는, 상기 아이피스;
제1 치료 파장을 갖는 제1 광 빔(light beam)을 생성하고 상기 하우징 내에 배치되는 제1 광원;
제2 치료 파장을 갖는 제2 광 빔을 생성하고 상기 하우징 내에 배치되는 제2 광원으로서, 상기 제2 치료 파장은 적어도 25 nm만큼 상기 제1 치료 파장과 상이한, 상기 제2 광원; 및
상기 하우징 내에 배치되는 개구(aperture)로서, 상기 장치는 상기 환자의 상기 눈에 광 치료를 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 광 빔들을 상기 개구를 통해 그리고 상기 아이피스를 통해 지향시키도록 구성되고 배열되는, 상기 개구
를 포함하는, 자립형 장치. - 제1항에 있어서, 제3 치료 파장을 갖는 제3 광 빔을 생성하고 상기 하우징 내에 배치되는 제3 광원을 추가로 포함하고, 상기 제3 치료 파장은 적어도 25 nm만큼 상기 제1 및 제2 치료 파장들과 상이한, 자립형 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 광원은 시간 펄스 폭(temporal pulse width)을 갖는 복수의 펄스들을 포함하는 펄스형 광 빔을 방출하도록 구성되고 배열되며, 상기 시간 펄스 폭은 0.1밀리초 내지 150초 범위 내에 있는, 자립형 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 개구로부터 상기 제1 및 제2 광 빔들을 수광하고 상기 제1 및 제2 광 빔들을 상기 아이피스로 지향시키기 위한 릴레이 광학계(relay optics)를 추가로 포함하는, 자립형 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광 빔들의 방향을 변화시키기 위해 적어도 상기 릴레이 광학계를, 적어도 상기 제1 및 제2 광 빔들이 상기 아이피스와 접속하는 환자의 좌안으로 지향되는 제1 위치로부터 상기 제1 및 제2 광 빔들이 상기 아이피스와 접속하는 환자의 우안으로 지향되는 제2 위치로 이동시키도록 구성되고 배열되는 액추에이터(actuator)를 추가로 포함하는, 자립형 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광원들에 각각 상기 제1 및 제2 광 빔들을 생성하도록 지시하기 위해 상기 제1 및 제2 광원들에 작동가능하게 결합되는 컨트롤러를 추가로 포함하는, 자립형 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 컨트롤러에 작동가능하게 결합되고 상기 환자의 눈에 관한 실시간 피드백 정보를 제공하도록 구성되는 생체의료 센서를 추가로 포함하는, 자립형 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 피드백 정보에 따라 상기 제1 및 제2 광원들로부터의 광의 방출을 조절하도록 구성되고 배열되는, 자립형 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 파장은 800 내지 900 nm 범위 내에 있고, 상기 제2 파장은 600 내지 700 nm 범위 내에 있는, 자립형 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 파장은 800 내지 900 nm 범위 내에 있고, 상기 제2 파장은 550 내지 650 nm 범위 내에 있는, 자립형 장치.
- 환자의 안구 조직에의 광 치료의 전달을 위한 자립형 장치로서,
내부를 포함하는 하우징;
상기 하우징 상에 배치되는 아이피스로서, 상기 아이피스에 인접한 상기 환자의 눈의 배치를 위해 구성되고 배열되는, 상기 아이피스;
제1 치료 파장을 갖는 제1 광 빔을 생성하고 상기 하우징 내에 배치되는 제1 광원;
제2 치료 파장을 갖는 제2 광 빔을 생성하고 상기 하우징 내에 배치되는 제2 광원으로서, 상기 제2 치료 파장은 적어도 25 nm만큼 상기 제1 치료 파장과 상이한, 상기 제2 광원; 및
상기 하우징 내에 배치되고 상기 제1 치료 파장을 갖는 광을 실질적으로 통과시키며 상기 제2 치료 파장을 갖는 광을 실질적으로 반사하도록 구성되고 배열되는 반사 필터(reflective filter)로서, 상기 장치는 상기 환자의 상기 눈에 광 치료를 제공하기 위해 상기 제1 및 제2 광 빔들을 상기 반사 필터로 그리고 이어서 상기 아이피스를 통해 지향시키도록 구성되고 배열되는, 상기 반사 필터
를 포함하는, 자립형 장치. - 제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광원들에 각각 상기 제1 및 제2 광 빔들을 생성하도록 지시하기 위해 상기 제1 및 제2 광원들에 작동가능하게 결합되는 컨트롤러를 추가로 포함하는, 자립형 장치.
- 제12항에 있어서, 상기 컨트롤러에 작동가능하게 결합되고 상기 환자의 눈에 관한 실시간 피드백 정보를 제공하도록 구성되는 생체의료 센서를 추가로 포함하는, 자립형 장치.
- 제11항에 있어서, 상기 제1 파장은 800 내지 900 nm 범위 내에 있고, 상기 제2 파장은 600 내지 700 nm 범위 내에 있는, 자립형 장치.
- 제11항에 있어서, 상기 제1 파장은 800 내지 900 nm 범위 내에 있고, 상기 제2 파장은 550 내지 650 nm 범위 내에 있는, 자립형 장치.
- 제1항의 상기 장치를 사용하여 환자의 안구 조직에 광 치료를 제공하는 방법으로서,
상기 환자의 적어도 한쪽 눈을 상기 장치의 상기 아이피스에 배치하는 단계; 및
치료 효과를 생성하기 위해 상기 제1 치료 파장 또는 상기 제2 치료 파장 중 적어도 하나의 광을 장치로부터 상기 환자의 상기 적어도 한쪽 눈으로 지향시키는 단계
를 포함하는, 방법. - 제16항에 있어서, 광을 지향시키는 단계는 치료 효과를 생성하기 위해 상기 제1 치료 파장 또는 상기 제2 치료 파장 중 적어도 하나의 광을 장치로부터 상기 환자의 안검을 통해 상기 환자의 상기 적어도 한쪽 눈으로 지향시키는 단계를 포함하는, 방법.
- 제16항에 있어서, 광을 지향시키는 단계는 치료 효과를 생성하기 위해 상기 제1 치료 파장 또는 상기 제2 치료 파장 둘 모두의 광을 장치로부터 상기 환자의 안검을 통해 상기 환자의 상기 적어도 한쪽 눈으로 지향시키는 단계를 포함하는, 방법.
- 제18항에 있어서, 상기 제1 치료 파장 또는 상기 제2 치료 파장 둘 모두의 광을 지향시키는 단계는 치료 효과를 생성하기 위해 상기 제1 치료 파장 또는 상기 제2 치료 파장 둘 모두의 광을 장치로부터 상기 환자의 안검을 통해 상기 환자의 상기 적어도 한쪽 눈으로 순차적으로 지향시키는 단계를 포함하는, 방법.
- 제18항에 있어서, 상기 제1 치료 파장 또는 상기 제2 치료 파장 둘 모두의 광을 지향시키는 단계는 치료 효과를 생성하기 위해 상기 제1 치료 파장 또는 상기 제2 치료 파장 둘 모두의 광을 장치로부터 상기 환자의 안검을 통해 상기 환자의 상기 적어도 한쪽 눈으로 동시에 지향시키는 단계를 포함하는, 방법.
- 환자의 눈의 안구 조직에의 광 치료의 전달을 위한 착용가능 장치(wearable device)로서,
전방 피스(front piece) 및 상기 전방 피스에 부착되는 적어도 하나의 부착 요소를 포함하는 프레임;
제1 치료 파장을 갖는 제1 광 빔을 생성하고 상기 프레임 내에 또는 상기 프레임 상에 배치되는 적어도 하나의 제1 광원; 및
제2 치료 파장을 갖는 제2 광 빔을 생성하고 상기 프레임 내에 또는 상기 프레임 상에 배치되는 적어도 하나의 제2 광원으로서, 상기 제2 치료 파장은 적어도 25 nm만큼 상기 제1 치료 파장과 상이한, 상기 적어도 하나의 제2 광원
을 포함하고,
상기 제1 및 제2 광 빔들의 적어도 일부분은 상기 환자가 상기 착용가능 장치를 착용하고 있을 때 상기 환자의 상기 눈을 향해 지향되는, 착용가능 장치. - 제21항에 있어서, 제3 치료 파장을 갖는 제3 광 빔을 생성하고 상기 프레임 내에 또는 상기 프레임 상에 배치되는 적어도 하나의 제3 광원을 추가로 포함하고, 상기 제3 치료 파장은 적어도 25 nm만큼 상기 제1 및 제2 치료 파장들과 상이한, 착용가능 장치.
- 제21항에 있어서, 상기 제1 파장은 800 내지 900 nm 범위 내에 있고, 상기 제2 파장은 600 내지 700 nm 범위 내에 있는, 착용가능 장치.
- 제21항에 있어서, 상기 제1 파장은 800 내지 900 nm 범위 내에 있고, 상기 제2 파장은 550 내지 650 nm 범위 내에 있는, 착용가능 장치.
- 제22항에 있어서, 상기 제1 파장은 800 내지 900 nm 범위 내에 있고, 상기 제2 파장은 600 내지 700 nm 범위 내에 있으며, 상기 제3 파장은 550 내지 650 nm 범위 내에 있는, 착용가능 장치.
- 제21항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광원들은 상기 프레임의 상기 전방 피스 상에 하나 이상의 어레이들로 배치되는, 착용가능 장치.
- 제21항에 있어서, 상기 프레임은 상기 전방 피스 내에 2개의 관찰 포트(viewing port)들을 추가로 한정하고, 상기 제1 및 제2 광원들은 상기 2개의 관찰 포트들 주위에 배치되는, 착용가능 장치.
- 제21항에 있어서, 상기 적어도 하나의 부착 요소는 2개의 이어피스(earpiece)들을 포함하고, 상기 프레임은 상기 전방 피스 상에 배치되는 적어도 하나의 반사기를 추가로 포함하며, 상기 제1 및 제2 광원들은 상기 이어피스들 상에 배치되고 광을 상기 반사기를 향해 지향시키도록 구성되고 배열되며, 상기 반사기는 상기 환자가 상기 장치를 착용하고 있을 때 상기 광의 적어도 일부분을 상기 제1 및 제2 광원들로부터 상기 환자의 상기 눈을 향해 방향전환시키도록 구성되고 배열되는, 착용가능 장치.
- 제28항에 있어서, 상기 반사기는 부분적으로 투명한, 착용가능 장치.
- 제21항에 있어서, 상기 장치는
상기 프레임 내에 배치되고 상기 제1 및 제2 광원들로부터 광을 수광하도록 그리고 변조된 광 빔을 생성하기 위해 상기 광 빔을 변조시키도록 위치되는 공간 광 변조기(spatial light modulator); 및
상기 변조된 광 빔을 수광하고 상기 환자가 상기 장치를 착용하고 있을 때 상기 변조된 광 빔의 적어도 일부분을 상기 환자의 상기 눈으로 지향시키기 위한 광 지향 요소
를 추가로 포함하는, 착용가능 장치. - 환자의 눈의 안구 조직에의 광 치료의 전달을 위한 착용가능 장치로서,
전방 피스 및 상기 전방 피스에 부착되는 적어도 하나의 부착 요소를 포함하는 프레임;
치료 파장을 갖는 광 빔을 생성하고 상기 프레임 내에 배치되는 적어도 하나의 광원;
상기 프레임 내에 배치되고 상기 광 빔을 수광하도록 그리고 변조된 광 빔을 생성하기 위해 상기 광 빔을 변조시키도록 위치되는 공간 광 변조기; 및
상기 변조된 광 빔을 수광하고 상기 환자가 상기 장치를 착용하고 있을 때 상기 변조된 광 빔의 적어도 일부분을 상기 환자의 상기 눈으로 지향시키기 위한 광 지향 요소
를 포함하는, 착용가능 장치. - 제31항에 있어서, 상기 광 지향 요소는 프리즘(prism) 또는 도파관(waveguide)인, 착용가능 장치.
- 제31항에 있어서, 상기 공간 광 변조기는 이미지를 형성하기 위해 상기 광 빔을 변조시키도록 구성되고 배열되는, 착용가능 장치.
- 제31항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은
제1 치료 파장을 갖는 제1 광 빔을 생성하고 상기 프레임 내에 배치되는 적어도 하나의 제1 광원; 및
제2 치료 파장을 갖는 제2 광 빔을 생성하고 상기 프레임 내에 배치되는 적어도 하나의 제2 광원으로서, 상기 제2 치료 파장은 적어도 25 nm만큼 상기 제1 치료 파장과 상이한, 상기 적어도 하나의 제2 광원
을 포함하는, 착용가능 장치. - 제34항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은
제3 치료 파장을 갖는 제3 광 빔을 생성하고 상기 프레임 내에 배치되는 적어도 하나의 제3 광원을 추가로 포함하고, 상기 제3 치료 파장은 적어도 25 nm만큼 상기 제1 및 제2 치료 파장들과 상이한, 착용가능 장치. - 제21항의 상기 착용가능 장치를 사용하여 환자의 안구 조직에 광 치료를 제공하는 방법으로서,
상기 착용가능 장치를 상기 환자 상에 배치하는 단계; 및
치료 효과를 생성하기 위해 상기 제1 치료 파장 또는 상기 제2 치료 파장 중 적어도 하나의 광을 장치로부터 상기 환자의 적어도 한쪽 눈으로 지향시키는 단계
를 포함하는, 방법. - 제36항에 있어서, 광을 지향시키는 단계는 치료 효과를 생성하기 위해 상기 제1 치료 파장 또는 상기 제2 치료 파장 중 적어도 하나의 광을 장치로부터 상기 환자의 안검을 통해 상기 환자의 상기 적어도 한쪽 눈으로 지향시키는 단계를 포함하는, 방법.
- 제36항에 있어서, 광을 지향시키는 단계는 치료 효과를 생성하기 위해 상기 제1 치료 파장 또는 상기 제2 치료 파장 둘 모두의 광을 장치로부터 상기 환자의 안검을 통해 상기 환자의 상기 적어도 한쪽 눈으로 지향시키는 단계를 포함하는, 방법.
- 제38항에 있어서, 상기 제1 치료 파장 또는 상기 제2 치료 파장 둘 모두의 광을 지향시키는 단계는 치료 효과를 생성하기 위해 상기 제1 치료 파장 또는 상기 제2 치료 파장 둘 모두의 광을 장치로부터 상기 환자의 안검을 통해 상기 환자의 상기 적어도 한쪽 눈으로 순차적으로 지향시키는 단계를 포함하는, 방법.
- 제38항에 있어서, 상기 제1 치료 파장 또는 상기 제2 치료 파장 둘 모두의 광을 지향시키는 단계는 치료 효과를 생성하기 위해 상기 제1 치료 파장 또는 상기 제2 치료 파장 둘 모두의 광을 장치로부터 상기 환자의 안검을 통해 상기 환자의 상기 적어도 한쪽 눈으로 동시에 지향시키는 단계를 포함하는, 방법.
- 표적 세포 또는 조직의 하나 이상의 기능성을 개선하거나 회복시키기 위한 다파장 광선치료 시스템(multi-wavelength phototherapy system)으로서,
표적 세포 또는 조직에의 광의 전달을 위해 구성되는 2개 이상의 광원들을 포함하고, 상기 2개 이상의 광원들로부터의 광은 별개의 파장 피크들을 나타내며, 상기 2개 이상의 광원들로부터의 광은 우선적으로 상기 표적 세포 또는 조직 내의 2개 이상의 감광 분자(light sensitive molecule)들의 활성을 자극할 수 있고, 상기 표적 세포 또는 조직 내의 상기 2개 이상의 감광 분자들의 상기 활성의 정합된 자극(coordinated stimulation)이 상기 표적 세포 또는 조직의 하나 이상의 세포 기능을 개선하거나 회복시킬 수 있는, 다파장 광선치료 시스템. - 세포 또는 조직에서 사이토크롬 c 산화효소(cytochrome c oxidase, CCO) 활성을 자극하는 다파장 광선치료 시스템으로서,
둘 모두 CCO 활성에 필요한 제1 감광 인자(light sensitive factor) 및 제2 감광 인자를 가진 CCO를 갖는 표적 세포 또는 조직에의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달(coordinated and targeted delivery)을 위해 구성되는 제1 광원 및 제2 광원을 포함하고,
상기 제1 광원으로부터의 광은 우선적으로 상기 제1 감광 인자의 활성을 자극할 수 있는 제1 파장 피크를 나타내고, 상기 제2 광원으로부터의 광은 우선적으로 상기 제2 감광 인자의 활성을 자극할 수 있는 제2 파장 피크를 나타내며,
상기 제1 및 제2 광원들로부터의 광의 상기 정합된 그리고 표적화된 전달에 의한 상기 제1 및 제2 감광 인자들의 상기 활성의 정합된 자극이 상기 표적 세포 또는 조직 내의 상기 CCO의 상기 활성을 자극할 수 있는, 다파장 광선치료 시스템. - 제42항에 있어서, 상기 CCO 활성의 자극은 장애 또는 질환과 관련되는 표적 세포 또는 조직 기능성을 개선하거나 회복시켜 상기 장애 또는 질환의 진행을 둔화시키거나 역전시킬 수 있는, 다파장 광선치료 시스템.
- 하나 이상의 세포 기능성들의 상실 또는 감소와 관련되는 장애 또는 질환을 앓는 환자의 처치를 위한 다파장 광선치료 시스템으로서,
상기 환자 내의 표적 세포 또는 조직에의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달을 위해 구성되는 2개 이상의 광원들을 포함하고,
상기 2개 이상의 광원들 각각으로부터의 광은 별개의 파장 피크를 나타내고,
상기 표적 세포에의 상기 2개 이상의 광원들로부터의 광의 상기 전달을 정합시키는 것이 표적 세포 기능을 회복시키거나 향상시켜 상기 장애 또는 질환의 진행을 둔화시킬 수 있는, 다파장 광선치료 시스템. - 상실된 또는 감소된 기능성을 나타내는 안구 세포와 관련되는 안구 장애 또는 질환을 앓는 환자의 처치를 위한 다파장 광선치료 시스템으로서,
안구 장애 또는 질환을 앓는 환자의 눈 내의 표적 세포에의 2가지 이상의 별개의 파장 피크들을 나타내는 광의 정합된 그리고 표적화된 전달을 위해 구성되는 2개 이상의 광원들을 포함하고,
안구 세포에의 상기 2가지 이상의 별개의 파장 피크들을 나타내는 광의 상기 전달을 정합시키고 표적화시키는 것이 상기 안구 세포 기능성을 회복시키거나 향상시켜 상기 안구 장애 또는 질환의 진행을 둔화시킬 수 있는, 다파장 광선치료 시스템. - 인체의 눈 내의 손상된 또는 병든 안구 조직의 처치를 위한 다파장 광선치료 시스템으로서,
a. 제1 파장 피크를 나타내는 제1 치료 효과적 선량(therapeutically effective dose)의 광의 상기 눈에의 전달을 위해 구성되는 제1 광원; 및
b. 제2 파장 피크를 나타내는 제2 치료 효과적 선량의 광의 상기 눈에의 전달을 위해 구성되는 제2 광원
을 포함하고,
상기 제1 및 상기 제2 광원들은 상기 제1 및 제2 치료 효과적 선량들의 광의 정합된 그리고 표적화된 전달을 위해, 그럼으로써 상기 손상된 또는 병든 안구 조직의 진행을 역전, 수복, 회복, 또는 지연시키기 위해 추가로 구성되는, 다파장 광선치료 시스템. - 제46항에 있어서, 상기 시스템은 상기 제1 치료 효과적 선량의 광 및 상기 제2 치료 효과적 선량의 광의 동시 전달을 위해 구성되는, 다파장 광선치료 시스템.
- 제46항에 있어서, 상기 시스템은 상기 제1 치료 효과적 선량의 광 및 상기 제2 치료 효과적 선량의 광의 독립적 전달을 위해 구성되는, 다파장 광선치료 시스템.
- 제41항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원들 각각은 환자의 눈 내의 표적 세포에의 광의 전달을 위해 위치되는, 다파장 광선치료 시스템.
- 제49항에 있어서, 상기 광원들 각각은 상기 눈의 안검 또는 각막을 통한 광의 투과를 위해 구성되는, 다파장 광선치료 시스템.
- 제41항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원들 중 하나 이상은 발광 다이오드(light emitting diode)를 포함하는, 다파장 광선치료 시스템.
- 제51항에 있어서, 상기 발광 다이오드는 수직 공동 표면-방출 레이저 다이오드(vertical cavity surface-emitting laser diode)인, 다파장 광선치료 시스템.
- 제41항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원들 중 하나 이상은 0.1밀리초 내지 150초의 시간 펄스 폭을 갖는 복수의 펄스들을 포함하는 펄스형 광 빔을 방출하도록 구성되는, 다파장 광선치료 시스템.
- 제53항에 있어서, 표적 세포에의 상기 펄스형 광 빔의 전달은 상기 표적 세포의 생존, 재생, 또는 수행 또는 생존력의 회복에 관련되는 세포간 또는 세포내 생물학적 과정을 자극하거나 여기시키거나 유도하거나 촉진시킬 수 있는, 다파장 광선치료 시스템.
- 제54항에 있어서, 상기 표적 세포는 안구 세포인, 다파장 광선치료 시스템.
- 제54항에 있어서, 상기 표적 세포는 줄기 세포인, 다파장 광선치료 시스템.
- 제53항에 있어서, 상기 펄스형 광 빔들 각각은 듀티 사이클(duty cycle)을 갖고, 상기 시간 펄스 폭과 상기 듀티 사이클은 표적 세포에의 상기 펄스형 광 빔의 전달시 세포 활성을 자극하도록 구성될 수 있으며, 상기 자극된 표적 세포 활성은 상기 표적 세포의 생존 또는 기능성을 향상시킬 수 있는, 다파장 광선치료 시스템.
- 제41항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2 파장 피크들 각각은 급성 또는 만성 안구 장애 또는 질환의 처치를 위해 선택되는, 다파장 광선치료 시스템.
- 제58항에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2 파장 피크들 각각은 500 nm 내지 1100 nm로부터 독립적으로 선택되는, 다파장 광선치료 시스템.
- 제59항에 있어서, 상기 제1 파장 피크 또는 상기 제2 파장 피크는 570 nm 내지 600 nm인, 다파장 광선치료 시스템.
- 제59항에 있어서, 상기 제1 파장 피크 또는 상기 제2 파장 피크는 640 nm 내지 700 nm인, 다파장 광선치료 시스템.
- 제59항에 있어서, 상기 제1 파장 피크 또는 상기 제2 파장 피크는 810 nm 내지 900 nm인, 다파장 광선치료 시스템.
- 제58항에 있어서, 상기 시스템은 안검의 외측 표면 또는 눈의 각막 표면에 10 W/㎠ 이하의 방사조도(irradiance)로 광을 전달하기 위해 구성되는, 다파장 광선치료 시스템.
- 제63항에 있어서, 상기 시스템은 안검의 상기 외측 표면 또는 상기 각막 표면에 0.1 mW/㎠ 내지 1 W/㎠의 방사조도로 광을 전달하기 위해 구성되는, 다파장 광선치료 시스템.
- 제63항에 있어서, 상기 시스템은 안검의 상기 외측 표면 또는 상기 각막 표면에 0.5 mW/㎠ 내지 10 mW/㎠의 방사조도로 광을 전달하기 위해 구성되는, 다파장 광선치료 시스템.
- 제58항에 있어서, 상기 급성 또는 만성 안구 장애 또는 질환은 녹내장, 연령-관련 황반 변성, 당뇨병성 망막증, 색소성 망막염, CRS, NAION, 레베르병(Leber's disease), 안구 수술, 및 포도막염으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 다파장 광선치료 시스템.
- 제58항에 있어서, 상기 급성 또는 만성 안구 장애 또는 질환은 안검염, 눈가 주름, 지루, 및 건선 또는 습진을 포함하는 안검 피부 질환으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 다파장 광선치료 시스템.
- 제58항에 있어서, 상기 급성 또는 만성 안구 장애 또는 질환은 노출 각막염, UV 각막염, 안구 건조증, 바이러스 감염, 박테리아 감염, 각막 찰과상, 각막 부종, 수술 절개, 관통상, 상공막염, 및 공막염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 급성 손상인, 다파장 광선치료 시스템.
- 제58항에 있어서, 상기 급성 또는 만성 안구 장애 또는 질환은 홍채염, 유리체염, 박테리아 안구내염, 및 무균 안구내염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 전안방(anterior chamber) 또는 유리체 질환인, 다파장 광선치료 시스템.
- 제58항에 있어서, 상기 급성 또는 만성 안구 장애 또는 질환은 건성 AMD, 습성 AMD, 당뇨병성 망막증, 고혈압성 망막증, 색소성 망막염(RP), 혈관 또는 신경 메커니즘을 통해 기능을 방해하는 과정, 녹내장, 및 시신경염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 망막 질환인, 다파장 광선치료 시스템.
- 표적 세포 또는 조직의 하나 이상의 기능성을 개선하거나 회복시키기 위한 다파장 광선치료 방법으로서,
표적 세포 또는 조직에의 2개 이상의 광원들로부터의 광의 전달을 정합시키고 표적화시키는 단계를 포함하고,
상기 2개 이상의 광원들로부터의 광은 별개의 파장 피크들을 나타내고,
상기 2개 이상의 광원들로부터의 광은 우선적으로 상기 표적 세포 또는 조직 내의 2개 이상의 감광 분자들의 활성을 자극하고,
상기 표적 세포 또는 조직 내의 상기 2개 이상의 감광 분자들의 상기 활성의 정합된 자극이 상기 표적 세포 또는 조직의 하나 이상의 세포 기능을 개선하거나 회복시키는, 다파장 광선치료 방법. - 표적 세포 또는 조직에서 사이토크롬 c 산화효소(CCO) 활성을 자극하기 위한 다파장 광선치료 방법으로서,
둘 모두 CCO 활성에 필요한 제1 감광 인자 및 제2 감광 인자를 가진 CCO를 갖는 표적 세포 또는 조직에의 제1 광원으로부터의 광 및 제2 광원으로부터의 광의 전달을 정합시키고 표적화시키는 단계를 포함하고,
제1 광원으로부터의 상기 광은 우선적으로 상기 제1 감광 인자의 활성을 자극하는 제1 파장 피크를 나타내고, 상기 제2 광원으로부터의 광은 우선적으로 상기 제2 감광 인자의 활성을 자극하는 제2 파장 피크를 나타내며,
상기 제1 및 제2 광원들로부터의 광의 상기 정합된 그리고 표적화된 전달에 의한 상기 제1 및 제2 감광 인자들의 상기 활성의 정합된 자극이 상기 표적 세포 또는 조직 내의 상기 CCO의 상기 활성을 자극하는, 다파장 광선치료 방법. - 제72항에 있어서, 상기 자극된 CCO 활성은 장애 또는 질환과 관련되는 표적 세포 또는 조직 기능성을 개선하거나 회복시켜 상기 장애 또는 질환의 진행을 둔화시키거나 역전시키는, 다파장 광선치료 방법.
- 하나 이상의 세포 기능성들의 상실 또는 감소와 관련되는 장애 또는 질환을 앓는 환자의 처치를 위한 다파장 광선치료 방법으로서,
상기 환자 내의 표적 세포 또는 조직에의 2개 이상의 광원들로부터의 광의 전달을 정합시키고 표적화시키는 단계를 포함하고,
상기 2개 이상의 광원들 각각으로부터의 광은 별개의 파장 피크를 나타내고,
상기 표적 세포에의 상기 2개 이상의 광원들로부터의 광의 상기 전달을 정합시키는 것이 표적 세포 기능을 회복시키거나 향상시켜 상기 장애 또는 질환의 진행을 둔화시키는, 다파장 광선치료 방법. - 상실된 또는 감소된 기능성을 나타내는 안구 세포와 관련되는 안구 장애 또는 질환을 앓는 환자의 처치를 위한 다파장 광선치료 방법으로서,
안구 장애 또는 질환을 앓는 환자의 눈 내의 표적 세포에의 2가지 이상의 별개의 파장 피크들을 나타내는 광의 전달을 정합시키고 표적화시키는 단계를 포함하고,
안구 세포에의 상기 2가지 이상의 별개의 파장 피크들을 나타내는 광의 상기 정합된 그리고 표적화된 전달은 상기 안구 세포 기능성을 회복시키거나 향상시켜 상기 안구 장애 또는 질환의 진행을 둔화시키는, 다파장 광선치료 방법. - 인체의 눈 내의 손상된 또는 병든 안구 조직의 처치를 위한 다파장 광선치료 방법으로서,
a. 제1 파장 피크를 나타내는 제1 치료 효과적 선량의 광을 상기 눈에 전달하는 단계; 및
b. 제2 파장 피크를 나타내는 제2 치료 효과적 선량의 광을 상기 눈에 전달하는 단계
를 포함하고,
상기 제1 치료 효과적 선량의 광 및 상기 제2 치료 효과적 선량의 광의 정합된 전달이 상기 손상된 또는 병든 안구 조직의 진행을 역전, 수복, 회복, 또는 지연시키는, 다파장 광선치료 방법. - 제76항에 있어서, 상기 제1 치료 효과적 선량의 광은 상기 제2 치료 효과적 선량의 광과 동시에 전달되는, 다파장 광선치료 방법.
- 제76항에 있어서, 상기 제1 치료 효과적 선량의 광은 상기 제2 치료 효과적 선량의 광과 독립적으로 전달되는, 다파장 광선치료 방법.
- 제71항 내지 제78항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원들 각각은 환자의 눈 내의 표적 세포에 광을 전달하도록 위치되는, 다파장 광선치료 방법.
- 제79항에 있어서, 상기 광원들 각각으로부터의 광은 상기 눈의 안검 또는 각막을 통해 투과되는, 다파장 광선치료 방법.
- 제71항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원들 중 하나 이상은 발광 다이오드를 포함하는, 다파장 광선치료 방법.
- 제81항에 있어서, 상기 발광 다이오드는 수직 공동 표면-방출 레이저 다이오드인, 다파장 광선치료 방법.
- 제71항 내지 제82항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원들 중 하나 이상은 0.1밀리초 내지 150초의 시간 펄스 폭을 갖는 복수의 펄스들을 포함하는 펄스형 광 빔을 방출하도록 구성되는, 다파장 광선치료 방법.
- 제83항에 있어서, 표적 세포에의 상기 펄스형 광 빔의 전달은 상기 표적 세포의 생존, 재생, 또는 수행 또는 생존력의 회복에 관련되는 세포간 또는 세포내 생물학적 과정을 자극하거나 여기시키거나 유도하거나 촉진시키는, 다파장 광선치료 방법.
- 제84항에 있어서, 상기 표적 세포는 안구 세포인, 다파장 광선치료 방법.
- 제84항에 있어서, 상기 표적 세포는 줄기 세포인, 다파장 광선치료 방법.
- 제83항에 있어서, 상기 펄스형 광 빔들 각각은 듀티 사이클을 갖고, 상기 시간 펄스 폭과 상기 듀티 사이클은 표적 세포에의 상기 펄스형 광 빔들 각각의 전달이 세포 활성을 자극하여 상기 표적 세포의 생존 또는 기능성을 향상시키도록 선택되는, 다파장 광선치료 방법.
- 제71항 내지 제87항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2 파장 피크들 각각은 급성 또는 만성 안구 장애 또는 질환의 처치를 위해 선택되는, 다파장 광선치료 방법.
- 제88항에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2 파장 피크들 각각은 500 nm 내지 1100 nm로부터 독립적으로 선택되는, 다파장 광선치료 방법.
- 제88항에 있어서, 상기 제1 파장 피크 또는 상기 제2 파장 피크는 570 nm 내지 600 nm인, 다파장 광선치료 방법.
- 제88항에 있어서, 상기 제1 파장 피크 또는 상기 제2 파장 피크는 640 nm 내지 700 nm인, 다파장 광선치료 방법.
- 제88항에 있어서, 상기 제1 파장 피크 또는 상기 제2 파장 피크는 810 nm 내지 900 nm인, 다파장 광선치료 방법.
- 제88항에 있어서, 상기 광은 안검의 외측 표면 또는 눈의 각막 표면에 10 W/㎠ 이하의 방사조도로 전달되는, 다파장 광선치료 방법.
- 제83항에 있어서, 상기 광은 안검의 상기 외측 표면 또는 상기 각막 표면에 0.1 mW/㎠ 내지 1 W/㎠의 방사조도로 전달되는, 다파장 광선치료 방법.
- 제83항에 있어서, 상기 광은 안검의 상기 외측 표면 또는 상기 각막 표면에 0.5 mW/㎠ 내지 10 mW/㎠의 방사조도로 전달되는, 다파장 광선치료 방법.
- 제88항에 있어서, 상기 급성 또는 만성 안구 장애 또는 질환은 녹내장, 연령-관련 황반 변성, 당뇨병성 망막증, 색소성 망막염, CRS, NAION, 레베르병, 안구 수술, 및 포도막염으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 다파장 광선치료 방법.
- 제88항에 있어서, 상기 급성 또는 만성 안구 장애 또는 질환은 안검염, 눈가 주름, 지루, 및 건선 또는 습진을 포함하는 안검 피부 질환으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 다파장 광선치료 방법.
- 제88항에 있어서, 상기 급성 또는 만성 안구 장애 또는 질환은 노출 각막염, UV 각막염, 안구 건조증, 바이러스 감염, 박테리아 감염, 각막 찰과상, 각막 부종, 수술 절개, 관통상, 상공막염, 및 공막염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 급성 손상인, 다파장 광선치료 방법.
- 제88항에 있어서, 상기 급성 또는 만성 안구 장애 또는 질환은 홍채염, 유리체염, 박테리아 안구내염, 및 무균 안구내염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 전안방 또는 유리체 질환인, 다파장 광선치료 방법.
- 제88항에 있어서, 상기 급성 또는 만성 안구 장애 또는 질환은 건성 AMD, 습성 AMD, 당뇨병성 망막증, 고혈압성 망막증, 색소성 망막염(RP), 혈관 또는 신경 메커니즘을 통해 기능을 방해하는 과정, 녹내장, 및 시신경염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 망막 질환인, 다파장 광선치료 방법.
- 제88항에 있어서, 상기 급성 또는 만성 안구 장애 또는 질환에 대해 치료 효능을 갖는 하나 이상의 약물 또는 생물제제를 투여하는 단계를 추가로 포함하는, 다파장 광선치료 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020237041344A KR20230170117A (ko) | 2014-09-09 | 2015-09-09 | 손상된 또는 병든 조직의 비-침습성 처치를 위한 다파장 광선치료 장치, 시스템 및 방법 |
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201462048211P | 2014-09-09 | 2014-09-09 | |
| US201462048187P | 2014-09-09 | 2014-09-09 | |
| US201462048182P | 2014-09-09 | 2014-09-09 | |
| US62/048,187 | 2014-09-09 | ||
| US62/048,211 | 2014-09-09 | ||
| US62/048,182 | 2014-09-09 | ||
| PCT/US2015/049261 WO2016040534A1 (en) | 2014-09-09 | 2015-09-09 | Multi-wavelength phototherapy devices, systems, and methods for the non-invasive treatment of damaged or diseased tissue |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237041344A Division KR20230170117A (ko) | 2014-09-09 | 2015-09-09 | 손상된 또는 병든 조직의 비-침습성 처치를 위한 다파장 광선치료 장치, 시스템 및 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170058958A true KR20170058958A (ko) | 2017-05-29 |
| KR102609797B1 KR102609797B1 (ko) | 2023-12-06 |
Family
ID=55459543
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020177009408A KR102609797B1 (ko) | 2014-09-09 | 2015-09-09 | 손상된 또는 병든 조직의 비-침습성 처치를 위한 다파장 광선치료 장치, 시스템 및 방법 |
| KR1020237041344A KR20230170117A (ko) | 2014-09-09 | 2015-09-09 | 손상된 또는 병든 조직의 비-침습성 처치를 위한 다파장 광선치료 장치, 시스템 및 방법 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237041344A KR20230170117A (ko) | 2014-09-09 | 2015-09-09 | 손상된 또는 병든 조직의 비-침습성 처치를 위한 다파장 광선치료 장치, 시스템 및 방법 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (5) | US10219944B2 (ko) |
| EP (2) | EP3838341A1 (ko) |
| JP (4) | JP6701179B2 (ko) |
| KR (2) | KR102609797B1 (ko) |
| CN (2) | CN115350402A (ko) |
| AU (3) | AU2015315113B2 (ko) |
| BR (1) | BR112017004679B1 (ko) |
| CA (2) | CA3228293A1 (ko) |
| ES (1) | ES2837061T3 (ko) |
| IL (1) | IL251012B (ko) |
| MX (2) | MX2017003012A (ko) |
| NZ (1) | NZ767766A (ko) |
| SG (2) | SG10202102167YA (ko) |
| WO (1) | WO2016040534A1 (ko) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190006766A (ko) * | 2017-07-11 | 2019-01-21 | 가톨릭대학교 산학협력단 | 비침습적 결막 미소순환 측정 장치 |
| KR20200059947A (ko) * | 2018-11-22 | 2020-05-29 | 주식회사 휴비츠 | 위생시트 공급장치를 구비하는 검안기 |
| KR20200075254A (ko) * | 2018-12-18 | 2020-06-26 | 주식회사 루트로닉 | 안과용 치료장치 및 이의 제어방법 |
| KR20200112603A (ko) * | 2019-03-22 | 2020-10-05 | 스페클립스 주식회사 | 레이저 유도 붕괴 스펙트럼 분석을 이용하는 진단 방법 및 이를 수행하는 진단 장치 |
| KR20210038089A (ko) * | 2019-09-30 | 2021-04-07 | 서울대학교병원 | 안저 카메라용 위생 필름 패키지 |
| WO2021187665A1 (ko) * | 2020-03-17 | 2021-09-23 | 주식회사 바이오옵틱스 | 안구 건조증 치료기기 |
| US11247067B2 (en) | 2020-03-11 | 2022-02-15 | Chine, Llc | Apparatus and methods for phototherapy |
| US11672425B2 (en) | 2018-02-15 | 2023-06-13 | Speclipse, Inc. | Stand-alone apparatus and methods for in vivo detection of tissue malignancy using laser spectroscopy |
| KR20230126977A (ko) | 2022-02-24 | 2023-08-31 | 사회복지법인 삼성생명공익재단 | 각막조직 재생을 위한 미세전류 자극장치 |
Families Citing this family (91)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11771596B2 (en) | 2010-05-10 | 2023-10-03 | Ramot At Tel-Aviv University Ltd. | System and method for treating an eye |
| CN103025282B (zh) | 2010-05-10 | 2015-03-11 | 特拉维夫大学拉玛特有限公司 | 通过将电磁能量引导到眼睛的角膜缘区域来治疗青光眼的系统 |
| US9622911B2 (en) | 2010-09-30 | 2017-04-18 | Cxl Ophthalmics, Llc | Ophthalmic treatment device, system, and method of use |
| EP2830627B1 (en) | 2012-03-29 | 2024-05-01 | Epion Therapeutics, Inc. | Ocular treatment solutions, delivery devices and delivery augmentation methods |
| EP2830637A4 (en) | 2012-03-29 | 2016-03-16 | Cxl Ophthalmics Llc | COMPOSITIONS AND METHODS FOR TREATING OR PREVENTING DISEASES RELATED TO OXIDATIVE STRESS |
| US9962291B2 (en) * | 2012-05-25 | 2018-05-08 | Ojai Retinal Technology, Llc | System and process for neuroprotective therapy for glaucoma |
| EP3838341A1 (en) | 2014-09-09 | 2021-06-23 | Lumithera, Inc. | Multi-wavelength phototherapy devices for the non-invasive treatment of damaged or diseased tissue |
| US10258809B2 (en) * | 2015-04-24 | 2019-04-16 | Avedro, Inc. | Systems and methods for photoactivating a photosensitizer applied to an eye |
| IT201600114375A1 (it) * | 2016-11-14 | 2018-05-14 | Mectronic Medicale S R L | Dispositivo e metodo per la stimolazione biologica del tessuto per mezzo di laser terapia ad emissione multimodo e ad alta energia regolabile |
| AU2017382218B2 (en) | 2016-12-21 | 2023-05-11 | Acucela Inc. | Miniaturized mobile, low cost optical coherence tomography system for home based ophthalmic applications |
| EP3606405A4 (en) * | 2017-04-03 | 2021-01-06 | Joshua Noel Hogan | OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY SYSTEM WITH HOME MONITORING |
| US20180289874A1 (en) * | 2017-04-07 | 2018-10-11 | Bwt Property, Inc. | Apparatus for Improving Experience of Breastfeeding |
| CN116115909A (zh) | 2017-06-08 | 2023-05-16 | 多帕维森有限公司 | 刺激视神经的系统和方法 |
| IL253677B2 (en) | 2017-07-26 | 2023-06-01 | Epitech Mag Ltd | A magnetic device for the treatment of living tissues |
| WO2019028222A1 (en) | 2017-08-02 | 2019-02-07 | Multi Radiance Medical | SYSTEM AND METHOD FOR DIRECTING LIGHT IN THE EYE OF A PATIENT |
| US11638833B2 (en) | 2017-08-02 | 2023-05-02 | Multi Radiance Medical | Reducing light polution in photobiomodulation therapy of a patients eye |
| WO2019033339A1 (en) * | 2017-08-17 | 2019-02-21 | Xinova, LLC | DISPOSABLE CONTACT LENS FOR OPTICAL PROCESSING SYSTEMS |
| GB2566516A (en) | 2017-09-15 | 2019-03-20 | Univ Oxford Innovation Ltd | Electrochemical recognition and quantification of cytochrome c oxidase expression in bacteria |
| IT201700120816A1 (it) * | 2017-10-24 | 2019-04-24 | Eufoton S R L | Apparato emettitore di un fascio laser per trattamenti medicali e/o estetici della cute o delle mucose |
| US11890229B2 (en) | 2017-10-25 | 2024-02-06 | Lutronic Vision Inc. | Laser dosage determination by temperature monitoring |
| WO2019090159A1 (en) * | 2017-11-02 | 2019-05-09 | LumiThera, Inc. | Methods for treating ocular disease |
| CA3084088A1 (en) * | 2017-12-04 | 2019-06-13 | Ellex Medical Pty Ltd | Photobiomodulation device for treating retinal disease |
| CN108309559A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-07-24 | 苏州宣嘉光电科技有限公司 | 诱导视网膜产生和释放多巴胺并激活多巴胺受体d1的方法及眼科治疗仪器 |
| WO2019157033A1 (en) * | 2018-02-06 | 2019-08-15 | Mencanin Steve | Apparatus for and method of treating viral infections |
| WO2019157011A1 (en) * | 2018-02-06 | 2019-08-15 | Mencanin Steve | Apparatus for and method of treating viral infections |
| WO2019157018A1 (en) * | 2018-02-06 | 2019-08-15 | Mencanin Steve | Apparatus for and method of treating viral infections |
| US20210001145A1 (en) * | 2018-02-28 | 2021-01-07 | Sustainable Eye Health Ip Pty Ltd | Controlling myopia in humans |
| WO2019183291A1 (en) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | Cornell University | Aberration diverse optical coherence tomography (oct) imaging to suppress optical scattering noise |
| US20210353957A1 (en) * | 2018-05-26 | 2021-11-18 | Sens.Ai Inc. | Method and apparatus for wearable device with eeg and biometric sensors |
| WO2019231505A1 (en) * | 2018-06-02 | 2019-12-05 | Mencanin Steve | Apparatus for and method of treating viral infections |
| WO2019232689A1 (zh) * | 2018-06-05 | 2019-12-12 | Shih Shanwei | 一种多功能光电疗盒 |
| EP3809948A4 (en) | 2018-06-20 | 2022-03-16 | Acucela Inc. | MINIATURIZED MOBILE, LOW COST OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY SYSTEM FOR HOME OPHTHALMIC APPLICATIONS |
| JP7454243B2 (ja) | 2018-07-02 | 2024-03-22 | ベルキン ヴィジョン リミテッド | 直接的選択的レーザ線維柱帯形成術のためのシステム |
| EP3830637A1 (en) | 2018-07-31 | 2021-06-09 | Essilor International | Optical systems, spectacle lens and eyewear including the same |
| WO2020046298A1 (en) * | 2018-08-29 | 2020-03-05 | Butzloff Peter Robert | Myopia inhibition apparatus and ocular method |
| JP7499756B2 (ja) * | 2018-08-31 | 2024-06-14 | イリデックス・コーポレーション | 大型スポット網膜レーザ治療のための方法及びシステム |
| CN109288521B (zh) * | 2018-09-16 | 2021-06-15 | 华北理工大学 | 一种应用于脊柱康复系统的表面肌电检测装置 |
| WO2020060977A1 (en) * | 2018-09-17 | 2020-03-26 | Multi Radiance Medical | Photobiomodulation therapy for urinary incontinence |
| AU2019356934A1 (en) * | 2018-10-09 | 2021-04-15 | Avedro, Inc. | Photoactivation systems and methods for corneal cross-linking treatments |
| US11458328B2 (en) | 2018-10-22 | 2022-10-04 | Joovv, Inc. | Photobiomodulation therapy device accessories |
| US10478635B1 (en) | 2018-10-22 | 2019-11-19 | Joovv, Inc. | Photobiomodulation therapy systems and methods |
| AU2019369419B2 (en) * | 2018-10-30 | 2021-07-01 | Multi Radiance Medical | Photobiomodulation therapy to treat a degenerative condition of the retina and/or the optic nerve |
| US11280096B1 (en) * | 2018-10-31 | 2022-03-22 | Harry Bussey | Cushioning preform for flooring |
| JP7308940B2 (ja) | 2018-11-02 | 2023-07-14 | エルアイジン テクノロジーズ エルエルシー | 眼疾患の治療および防止のためのレーザ療法 |
| EP3668276A1 (en) * | 2018-12-13 | 2020-06-17 | Seaborough Life Science B.V. | Photobiomodulation (pbm) in general lighting |
| EP3693060A1 (en) | 2019-02-05 | 2020-08-12 | Gensight Biologics | Method for controlling an optogenetic device using a command law for the radiant power of a light source and associated devices |
| EP3741429A1 (en) | 2019-05-21 | 2020-11-25 | Koninklijke Philips N.V. | Controlling the generation of a light pulse by a device |
| CN115501493A (zh) | 2019-06-06 | 2022-12-23 | 中山大学中山眼科中心 | 一种增加眼底血流和代谢率的方法 |
| US20220362576A1 (en) * | 2019-06-17 | 2022-11-17 | Zhejiang Brainhealth Medical Technology Co., Ltd. | Phototherapy device and phototherapy instrument used for irradiation of the head, and therapy method thereof |
| AU2020325024B2 (en) * | 2019-08-05 | 2024-03-28 | Know Bio, Llc | Treatment of central nervous system disorders |
| US20210059858A1 (en) * | 2019-09-04 | 2021-03-04 | University of Wisconsin-Milwaukee Research Foundation, Inc. | Methods for preventing and treating ocular disease |
| US20220249861A1 (en) * | 2019-09-12 | 2022-08-11 | Belkin Vision Ltd. | Selective laser stimulation of corneal stem cells |
| CN112657063B (zh) * | 2019-10-15 | 2023-01-31 | 林纯益 | 对眼球及其外围组织照明的防近视照明器具 |
| CN110897786A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-03-24 | 中山大学 | 一种检测与治疗一体化的柔性智能绷带装置 |
| JP2023508946A (ja) | 2019-12-26 | 2023-03-06 | アキュセラ インコーポレイテッド | 自宅ベースの眼科用途のための光干渉断層撮影患者整列システム |
| US11141601B2 (en) * | 2020-01-27 | 2021-10-12 | Epitech Mag Ltd. | Ocular positioning device for use with magnetic treatment apparatus |
| DE102020110284A1 (de) | 2020-04-15 | 2021-10-21 | Ciromed GmbH | Vorrichtung zur Strahlungsbehandlung der Netzhaut |
| US11207542B1 (en) * | 2020-06-23 | 2021-12-28 | Evllve, LLC | Portable whole-body photon therapy device |
| FI129077B (en) | 2020-06-29 | 2021-06-30 | Optomed Oyj | Contact arrangement for eye examination instruments, eye examination instruments and procedure for eye contact with eye examination instruments |
| EP4196032A1 (en) * | 2020-07-27 | 2023-06-21 | Ojai Retinal Technology, LLC | Retinal irradiation system and method to improve ocular function and health in the normally aging eye |
| US10959613B1 (en) | 2020-08-04 | 2021-03-30 | Acucela Inc. | Scan pattern and signal processing for optical coherence tomography |
| EP4195998A1 (en) | 2020-08-14 | 2023-06-21 | Acucela Inc. | System and method for optical coherence tomography a-scan decurving |
| CN114076266B (zh) * | 2020-08-20 | 2023-05-23 | 广东凯西欧光健康有限公司 | 一种可改善人体免疫力的光源模组及照明装置 |
| US20230293905A1 (en) * | 2020-08-27 | 2023-09-21 | Kyocera Corporation | Light irradiation system, wearable device, installation-type light irradiation device, and light irradiation method |
| US11393094B2 (en) | 2020-09-11 | 2022-07-19 | Acucela Inc. | Artificial intelligence for evaluation of optical coherence tomography images |
| AU2021352417A1 (en) | 2020-09-30 | 2023-04-06 | Acucela Inc. | Myopia prediction, diagnosis, planning, and monitoring device |
| AU2021354021A1 (en) * | 2020-10-01 | 2023-06-08 | G Life | Device and method for applying photobiomodulation |
| US11497396B2 (en) | 2021-03-24 | 2022-11-15 | Acucela Inc. | Axial length measurement monitor |
| WO2022226519A1 (en) * | 2021-04-21 | 2022-10-27 | Archimedes Innovations, Pbc | Therapy system |
| CN113358612B (zh) * | 2021-05-24 | 2022-11-08 | 宁波大学 | 一种藻类检测微纳光学传感器及其制作与检测方法 |
| CA3220257A1 (en) * | 2021-06-08 | 2022-12-15 | Jeffrey K. LUTTRULL | Retinal phototherapy system and method having fixed parameters |
| US11948531B2 (en) | 2021-06-21 | 2024-04-02 | Industrial Technology Research Institute | Light source device and display device alternately emitting light beams |
| CN113244045A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-08-13 | 中山大学中山眼科中心 | 一种高效视力恢复方法及其设备 |
| AU2021106215A4 (en) * | 2021-07-16 | 2021-10-28 | TWOBESEEN Pty Ltd | Photobiomodulation apparatus and method |
| CN113616934B (zh) * | 2021-08-24 | 2022-11-22 | 北京理工大学 | 用于光动力治疗的激光精准照射系统 |
| WO2023062650A1 (en) | 2021-10-14 | 2023-04-20 | Appasamy Associates Pvt Ltd | SINGLE AND/OR DUAL (532 AND/OR 577) nm LASER DELIVERY SYSTEM ATTACHED TO AN OPHTHALMIC MICROSCOPE |
| IL287388A (en) * | 2021-10-19 | 2023-05-01 | Yeda Res & Dev | A system for radio-optical analysis |
| TWI778849B (zh) * | 2021-10-29 | 2022-09-21 | 林芸萱 | 光學裝置 |
| WO2023077220A1 (en) * | 2021-11-02 | 2023-05-11 | Anthony Lemmo | Visual brain therapy device |
| CN114038051B (zh) * | 2021-11-17 | 2023-09-08 | 首都医科大学附属北京同仁医院 | 一种原发性闭角型青光眼的房角关闭机制分型方法 |
| EP4186560A1 (en) * | 2021-11-26 | 2023-05-31 | Seaborough Life Science B.V. | Electro-optical irradiation device |
| US20230165718A1 (en) * | 2021-11-29 | 2023-06-01 | Alan Neil Glazier | Methods, devices, and systems for treating lens protein aggregation diseases |
| AU2022403848A1 (en) * | 2021-12-09 | 2024-05-09 | Alcon Inc. | Systems and methods for light modulation during ophthalmic surgery |
| CN114613492B (zh) * | 2022-03-14 | 2023-08-08 | 重庆大学 | 一种多模态激光干眼治疗仪波长控制方法 |
| WO2023189098A1 (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | 東京都公立大学法人 | 光の特性の決定方法 |
| WO2023230196A1 (en) * | 2022-05-25 | 2023-11-30 | Lkc Technologies Inc. | Visual electrophysiology device |
| NL2032084B1 (en) * | 2022-06-07 | 2023-12-14 | Phlecs B V | System for irradiating a region of the skin of a subject |
| EP4335493A1 (en) | 2022-09-06 | 2024-03-13 | Chwen-Yih Lin | Myopia-preventing high intensity illumination apparatus for illuminating eyeballs and surrounding tissue by extra pupillary pathway via light that penetrating periorbital skin, subcutaneous tissue, pass through peripheral cornea, iris, peripheral lens, uvea, sclera, choroid, retinal pigment epithelium |
| US20240091093A1 (en) | 2022-09-20 | 2024-03-21 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Method of improving the conditions of an eye |
| EP4382028A1 (en) * | 2022-12-07 | 2024-06-12 | Optos PLC | A control system for setting illumination power of an ophthalmic imaging system |
| TWI826303B (zh) * | 2023-04-11 | 2023-12-11 | 國立陽明交通大學 | 可調節光源的光療裝置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003516830A (ja) * | 1999-12-16 | 2003-05-20 | ライト、サイエンシーズ、コーポレーション | 眼疾患を治療するための照射装置 |
| JP2013521988A (ja) * | 2010-03-19 | 2013-06-13 | アヴェドロ・インコーポレーテッド | 眼治療を適用およびモニターするためのシステムおよび方法 |
Family Cites Families (119)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0293126A1 (en) | 1987-05-20 | 1988-11-30 | Keeler Limited | Photocoagulation apparatus |
| JP2678493B2 (ja) | 1987-06-15 | 1997-11-17 | チャーレス ダウニング，ジョン | 光刺激装置 |
| US5259380A (en) | 1987-11-04 | 1993-11-09 | Amcor Electronics, Ltd. | Light therapy system |
| US4930504A (en) | 1987-11-13 | 1990-06-05 | Diamantopoulos Costas A | Device for biostimulation of tissue and method for treatment of tissue |
| US6099522A (en) * | 1989-02-06 | 2000-08-08 | Visx Inc. | Automated laser workstation for high precision surgical and industrial interventions |
| CA1334399C (en) | 1989-04-27 | 1995-02-14 | Murray M. Waldman | Therapeutic lamp |
| US5290272A (en) | 1992-03-16 | 1994-03-01 | Helios Inc. | Method for the joining of ocular tissues using laser light |
| US5755752A (en) | 1992-04-24 | 1998-05-26 | Segal; Kim Robin | Diode laser irradiation system for biological tissue stimulation |
| US5520679A (en) | 1992-12-03 | 1996-05-28 | Lasersight, Inc. | Ophthalmic surgery method using non-contact scanning laser |
| SE504298C2 (sv) | 1994-01-20 | 1996-12-23 | Biolight Patent Holding Ab | Anordning för sårläkning medelst ljus |
| IL108772A0 (en) | 1994-02-24 | 1994-05-30 | Amcor Ltd | Treatment of rhinitis by biostimulative illumination |
| US5426662A (en) | 1994-04-28 | 1995-06-20 | Coherent, Inc. | Laser system selectively operable at two competing wavelengths |
| US5533997A (en) | 1994-06-29 | 1996-07-09 | Ruiz; Luis A. | Apparatus and method for performing presbyopia corrective surgery |
| US5904678A (en) | 1995-06-19 | 1999-05-18 | Lasersight Technologies, Inc. | Multizone, multipass photorefractive keratectomy |
| US5964749A (en) | 1995-09-15 | 1999-10-12 | Esc Medical Systems Ltd. | Method and apparatus for skin rejuvenation and wrinkle smoothing |
| US6287296B1 (en) | 1995-11-30 | 2001-09-11 | Herbert Schwind Gmbh & Co. Kg | Device for the removal of tissue from the cornea of an eye |
| SE509718C2 (sv) | 1996-06-07 | 1999-03-01 | Biolight Patent Holding Ab | Anordning för medicinsk utvärtes ljusbehandling |
| US6274614B1 (en) | 1997-02-11 | 2001-08-14 | Qlt Inc. | Methods, compositions and articles for reducing or preventing the effects of inflammation |
| CZ295734B6 (cs) | 1997-02-11 | 2005-10-12 | Qlt Inc. | Léčivo pro omezení nebo prevenci účinků zánětů v tkáni |
| US6350275B1 (en) | 1997-06-09 | 2002-02-26 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Devices for treating circadian rhythm disorders using LED's |
| WO1999023524A1 (en) | 1997-10-30 | 1999-05-14 | The Microoptical Corporation | Eyeglass interface system |
| US5997141A (en) | 1998-03-06 | 1999-12-07 | Odyssey Optical Systems, Llc | System for treating the fundus of an eye |
| RU2145247C1 (ru) | 1998-04-10 | 2000-02-10 | Жаров Владимир Павлович | Фотоматричное терапевтическое устройство для лечения протяженных патологий |
| IL124722A0 (en) | 1998-06-02 | 1999-01-26 | Oron Amir | Ischemia laser treatment |
| US6019754A (en) | 1998-10-29 | 2000-02-01 | Kawesch; Glenn | Method and apparatus for improving lasik flap adherence |
| US6676655B2 (en) | 1998-11-30 | 2004-01-13 | Light Bioscience L.L.C. | Low intensity light therapy for the manipulation of fibroblast, and fibroblast-derived mammalian cells and collagen |
| US6887260B1 (en) | 1998-11-30 | 2005-05-03 | Light Bioscience, Llc | Method and apparatus for acne treatment |
| US9192780B2 (en) | 1998-11-30 | 2015-11-24 | L'oreal | Low intensity light therapy for treatment of retinal, macular, and visual pathway disorders |
| US6283956B1 (en) | 1998-11-30 | 2001-09-04 | David H. McDaniels | Reduction, elimination, or stimulation of hair growth |
| SE522249C2 (sv) | 1999-01-13 | 2004-01-27 | Biolight Patent Holding Ab | Styranordning för styrning av utvärters behandling medelst ljus |
| US6210426B1 (en) | 1999-01-15 | 2001-04-03 | Cynosure Inc | Optical radiation treatment for prevention of surgical scars |
| US6692517B2 (en) | 1999-01-15 | 2004-02-17 | Cynosure, Inc. | Optical radiation treatment for enhancement of wound healing |
| SE515991C2 (sv) | 1999-01-20 | 2001-11-05 | Biolight Patent Holding Ab | Organ för medicinsk behandling utvärtes medelst ljus |
| US6443976B1 (en) | 1999-11-30 | 2002-09-03 | Akorn, Inc. | Methods for treating conditions and illnesses associated with abnormal vasculature |
| US6607522B1 (en) | 2000-03-16 | 2003-08-19 | General Hospital Corporation | Methods for tissue welding using laser-activated protein solders |
| US6494878B1 (en) | 2000-05-12 | 2002-12-17 | Ceramoptec Industries, Inc. | System and method for accurate optical treatment of an eye's fundus |
| US6471716B1 (en) | 2000-07-11 | 2002-10-29 | Joseph P. Pecukonis | Low level light therapy method and apparatus with improved wavelength, temperature and voltage control |
| US6602275B1 (en) | 2000-09-18 | 2003-08-05 | Jana Sullivan | Device and method for therapeutic treatment of living organisms |
| CN2453879Y (zh) | 2000-10-13 | 2001-10-17 | 余鹏 | 视觉生理治疗仪 |
| US20060004306A1 (en) | 2004-04-09 | 2006-01-05 | Palomar Medical Technologies, Inc. | Methods and products for producing lattices of EMR-treated islets in tissues, and uses therefor |
| US8106038B2 (en) | 2001-02-15 | 2012-01-31 | Qlt Inc. | Method for reducing or preventing PDT related inflammation |
| AUPR442101A0 (en) * | 2001-04-12 | 2001-05-17 | Taracan Pty Ltd | Laser photocoagulator |
| US6810288B2 (en) | 2001-07-06 | 2004-10-26 | Ceramatec, Inc. | Device and method for wound healing and infection control |
| US7303578B2 (en) | 2001-11-01 | 2007-12-04 | Photothera, Inc. | Device and method for providing phototherapy to the brain |
| US7534255B1 (en) | 2003-01-24 | 2009-05-19 | Photothera, Inc | Low level light therapy for enhancement of neurologic function |
| US8308784B2 (en) | 2006-08-24 | 2012-11-13 | Jackson Streeter | Low level light therapy for enhancement of neurologic function of a patient affected by Parkinson's disease |
| US6811565B2 (en) | 2001-11-14 | 2004-11-02 | Healing Machines, Inc. | System and method for light activation of healing mechanisms |
| ES2324863T3 (es) * | 2001-12-10 | 2009-08-18 | Candela Corporation | Aparato para la evacuacion de aire o vapores condensados en las proximidades de una zona de la piel. |
| US7762964B2 (en) * | 2001-12-10 | 2010-07-27 | Candela Corporation | Method and apparatus for improving safety during exposure to a monochromatic light source |
| US20050159793A1 (en) | 2002-07-02 | 2005-07-21 | Jackson Streeter | Methods for treating macular degeneration |
| US7001413B2 (en) | 2002-07-03 | 2006-02-21 | Life Support Technologies, Inc. | Methods and apparatus for light therapy |
| US7201766B2 (en) | 2002-07-03 | 2007-04-10 | Life Support Technologies, Inc. | Methods and apparatus for light therapy |
| US6872221B2 (en) | 2002-08-05 | 2005-03-29 | Larry Robert Lytle | Therapeutic low level laser apparatus and method |
| CA2500877A1 (en) | 2002-10-03 | 2004-04-15 | Light Sciences Corporation | Excitation of photoreactive compounds in eye tissue |
| WO2004034878A2 (en) | 2002-10-17 | 2004-04-29 | Iridex Corporation | Laser delivery device incorporating a plurality of laser source optical fibers |
| US20040116909A1 (en) | 2002-12-11 | 2004-06-17 | Ceramoptec Industries Inc. | Multipurpose diode laser system for ophthalmic laser treatments |
| US6811563B2 (en) | 2003-01-09 | 2004-11-02 | Henry C. Savage, Jr. | Portable light delivery apparatus and methods for delivering light to the human body |
| US7354432B2 (en) * | 2003-01-17 | 2008-04-08 | Mcw Research Foundation, Inc. | Red to near-infrared photobiomodulation treatment of the visual system in visual system disease or injury |
| US7014639B2 (en) | 2003-02-25 | 2006-03-21 | Skincare Technology, Inc. | Apparatus for aesthetic skin treatments |
| US7118563B2 (en) | 2003-02-25 | 2006-10-10 | Spectragenics, Inc. | Self-contained, diode-laser-based dermatologic treatment apparatus |
| US7344555B2 (en) | 2003-04-07 | 2008-03-18 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Light promotes regeneration and functional recovery after spinal cord injury |
| CA2429906A1 (en) | 2003-05-28 | 2004-11-28 | Tony Mori | Controllable light therapy apparatus and method of treating with light therapy |
| JP4739202B2 (ja) | 2003-07-31 | 2011-08-03 | ジェントルウェイブス エルエルシー | 熱傷、創傷、および関連皮膚疾患の光力学治療のためのシステムおよび方法 |
| US20050203592A1 (en) | 2003-11-14 | 2005-09-15 | Klaus Teichert | Irradiation device and use thereof |
| EP1718366A4 (en) | 2004-02-06 | 2007-11-21 | Daniel Barolet | METHOD AND DEVICE FOR TREATING MAMMAL TISSUE |
| US7919094B2 (en) | 2004-06-10 | 2011-04-05 | Omeros Corporation | Methods for treating conditions associated with MASP-2 dependent complement activation |
| JP2006101940A (ja) | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Nidek Co Ltd | 眼科用レーザ治療装置 |
| US7479136B2 (en) | 2005-04-14 | 2009-01-20 | Dotson Robert S | Ophthalmic phototherapy treatment method |
| US20080269730A1 (en) | 2005-04-14 | 2008-10-30 | Dotson Robert S | Ophthalmic Phototherapy Device and Associated Treatment Method |
| US20130079759A1 (en) | 2005-04-14 | 2013-03-28 | Robert S. Dotson | Ophthalmic Phototherapy Device and Associated Treatment Method |
| US20060235493A1 (en) * | 2005-04-14 | 2006-10-19 | Dotson Robert S | Ophthalmic phototherapy device and associated treatment method |
| UA80467C2 (en) | 2005-08-31 | 2007-09-25 | Leonid Andriiovych Lynnyk | Method and device for treating macular dystrophy |
| US20070123844A1 (en) | 2005-10-19 | 2007-05-31 | Shelly Henry | Method for treating ocular disorders |
| US8956396B1 (en) * | 2005-10-24 | 2015-02-17 | Lockheed Martin Corporation | Eye-tracking visual prosthetic and method |
| US20090254154A1 (en) | 2008-03-18 | 2009-10-08 | Luis De Taboada | Method and apparatus for irradiating a surface with pulsed light |
| US8251982B2 (en) | 2006-04-14 | 2012-08-28 | Asa S.R.L. | Laser apparatus for therapeutic applications |
| US7758189B2 (en) | 2006-04-24 | 2010-07-20 | Physical Sciences, Inc. | Stabilized retinal imaging with adaptive optics |
| US8544473B2 (en) | 2006-04-26 | 2013-10-01 | Biolase, Inc. | Methods for treating eye conditions with low-level light therapy |
| US20080009922A1 (en) | 2006-05-25 | 2008-01-10 | Josef Bille | Photodynamic therapy for treating age-related macular degeneration |
| JP2009542330A (ja) * | 2006-06-27 | 2009-12-03 | パロマー・メデイカル・テクノロジーズ・インコーポレーテツド | 手持ち光美容装置 |
| CA2658352A1 (en) | 2006-07-21 | 2008-01-24 | Promics Pty Ltd | Treatment for intimal hyperplasia and related conditions |
| US7682027B2 (en) * | 2007-04-09 | 2010-03-23 | Alcon, Inc. | Multi-LED ophthalmic illuminator |
| US20080269849A1 (en) * | 2007-04-19 | 2008-10-30 | Mergenet Medical, Inc. | Temporal control in phototherapy |
| DE102007053281A1 (de) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Carl Zeiss Meditec Ag | Behandlungsvorrichtung zur operativen Fehlsichtigkeitskorrektur eines Auges, Verfahren zum Erzeugen von Steuerdaten dafür und Verfahren zur operativen Fehlsichtigkeitskorrektur eines Auges |
| JP5967935B2 (ja) | 2008-04-04 | 2016-08-10 | イミュノライト・エルエルシー | ｉｎｓｉｔｕでのフォトバイオモデュレーションのための非侵襲性システムおよび方法 |
| JP4662183B2 (ja) * | 2008-04-16 | 2011-03-30 | カシオ計算機株式会社 | 光源装置及びプロジェクタ |
| JP5332331B2 (ja) * | 2008-06-17 | 2013-11-06 | ソニー株式会社 | 立体映像投影装置および立体映像投影装置用アダプタ |
| US20100079865A1 (en) | 2008-09-26 | 2010-04-01 | Nokia Corporation | Near-to-eye scanning display with exit-pupil expansion |
| US8957835B2 (en) | 2008-09-30 | 2015-02-17 | Apple Inc. | Head-mounted display apparatus for retaining a portable electronic device with display |
| JP5658683B2 (ja) * | 2008-12-30 | 2015-01-28 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 被験者への光療法を提供するシステム及び方法 |
| JP6088424B2 (ja) * | 2010-05-14 | 2017-03-01 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 電磁放射の２以上の波長帯域を用いて被験者に光線治療を施すシステム |
| CN201710538U (zh) * | 2010-06-10 | 2011-01-19 | 胡兵 | 一种激光治疗近视眼手术用脸罩 |
| US9622911B2 (en) * | 2010-09-30 | 2017-04-18 | Cxl Ophthalmics, Llc | Ophthalmic treatment device, system, and method of use |
| US8582209B1 (en) | 2010-11-03 | 2013-11-12 | Google Inc. | Curved near-to-eye display |
| ES2624102T3 (es) | 2010-11-28 | 2017-07-13 | Tel Hashomer Medical Research Infrastructure And Services Ltd. | Sistema para radioterapia por electrones |
| US20120203310A1 (en) * | 2011-02-04 | 2012-08-09 | Pugh Randall B | Spectacles for light therapy |
| US8508830B1 (en) | 2011-05-13 | 2013-08-13 | Google Inc. | Quantum dot near-to-eye display |
| ES2560604T3 (es) | 2011-06-09 | 2016-02-22 | Deutsches Krebsforschungszentrum | Moduladores de glicerol-3-fosfato deshidrogenasa (GPD2) para terapia |
| US20130009853A1 (en) | 2011-07-05 | 2013-01-10 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Eye-glasses mounted display |
| US8471967B2 (en) | 2011-07-15 | 2013-06-25 | Google Inc. | Eyepiece for near-to-eye display with multi-reflectors |
| DE102011052002B4 (de) * | 2011-07-20 | 2013-04-11 | Telesto GmbH | Lasertherapiesystem mit UVA- und IR-Laser-Licht zur gerichteten Erzeugung einer dermalen Kollagen-Matrix |
| US8767305B2 (en) | 2011-08-02 | 2014-07-01 | Google Inc. | Method and apparatus for a near-to-eye display |
| US8941560B2 (en) | 2011-09-21 | 2015-01-27 | Google Inc. | Wearable computer with superimposed controls and instructions for external device |
| US20130088413A1 (en) | 2011-10-05 | 2013-04-11 | Google Inc. | Method to Autofocus on Near-Eye Display |
| CN103270456B (zh) * | 2011-10-20 | 2016-11-23 | 松下知识产权经营株式会社 | 显示装置及显示系统 |
| US9237967B2 (en) * | 2011-10-21 | 2016-01-19 | Optimedica Corporation | Patient interface for ophthalmologic diagnostic and interventional procedures |
| US8773599B2 (en) | 2011-10-24 | 2014-07-08 | Google Inc. | Near-to-eye display with diffraction grating that bends and focuses light |
| US8705177B1 (en) | 2011-12-05 | 2014-04-22 | Google Inc. | Integrated near-to-eye display module |
| US20150088231A1 (en) * | 2012-03-28 | 2015-03-26 | Cxl Ophthalmics, Llc | Ocular treatment system and method using red and gold phototherapy |
| US9291823B2 (en) | 2012-03-30 | 2016-03-22 | Google Inc. | Wearable device with input and output structures |
| JP5994715B2 (ja) * | 2012-04-10 | 2016-09-21 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 計算機ホログラム型表示装置 |
| CN202682583U (zh) * | 2012-05-15 | 2013-01-23 | 何国梁 | 光疗装置 |
| JP6271541B2 (ja) * | 2012-07-16 | 2018-01-31 | アヴェドロ・インコーポレーテッドＡｖｅｄｒｏ，Ｉｎｃ． | パルスの光による角膜の架橋のためのシステム及び方法 |
| US9174067B2 (en) * | 2012-10-15 | 2015-11-03 | Biological Illumination, Llc | System for treating light treatable conditions and associated methods |
| US9877361B2 (en) * | 2012-11-08 | 2018-01-23 | Applied Biophotonics Ltd | Phototherapy system and process including dynamic LED driver with programmable waveform |
| US10328276B2 (en) * | 2014-02-14 | 2019-06-25 | Applied Biophotonics Ltd. | Sinusoidal drive system and method for phototherapy |
| GB201301958D0 (en) * | 2013-02-04 | 2013-03-20 | Polyphotonix Ltd | Medical apparatus,system and method |
| US20140277292A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Photokinetics, Inc. | Systems and methods for light modulation of autonomic tone or function |
| EP3838341A1 (en) | 2014-09-09 | 2021-06-23 | Lumithera, Inc. | Multi-wavelength phototherapy devices for the non-invasive treatment of damaged or diseased tissue |
-
2015
- 2015-09-09 EP EP20185431.2A patent/EP3838341A1/en active Pending
- 2015-09-09 AU AU2015315113A patent/AU2015315113B2/en active Active
- 2015-09-09 ES ES15840504T patent/ES2837061T3/es active Active
- 2015-09-09 CN CN202210661405.4A patent/CN115350402A/zh active Pending
- 2015-09-09 KR KR1020177009408A patent/KR102609797B1/ko active IP Right Grant
- 2015-09-09 WO PCT/US2015/049261 patent/WO2016040534A1/en active Application Filing
- 2015-09-09 EP EP15840504.3A patent/EP3191040B1/en active Active
- 2015-09-09 KR KR1020237041344A patent/KR20230170117A/ko not_active Application Discontinuation
- 2015-09-09 CA CA3228293A patent/CA3228293A1/en active Pending
- 2015-09-09 CN CN201580055435.9A patent/CN107072821B/zh active Active
- 2015-09-09 NZ NZ767766A patent/NZ767766A/en unknown
- 2015-09-09 MX MX2017003012A patent/MX2017003012A/es active IP Right Grant
- 2015-09-09 SG SG10202102167YA patent/SG10202102167YA/en unknown
- 2015-09-09 CA CA2960016A patent/CA2960016C/en active Active
- 2015-09-09 SG SG11201701777PA patent/SG11201701777PA/en unknown
- 2015-09-09 US US14/849,581 patent/US10219944B2/en active Active
- 2015-09-09 BR BR112017004679-2A patent/BR112017004679B1/pt active IP Right Grant
- 2015-09-09 JP JP2017514357A patent/JP6701179B2/ja active Active
- 2015-12-01 US US14/956,366 patent/US10881550B2/en active Active
-
2017
- 2017-03-08 MX MX2020011428A patent/MX2020011428A/es unknown
- 2017-03-08 IL IL251012A patent/IL251012B/en active IP Right Grant
-
2019
- 2019-01-11 US US16/246,446 patent/US10596037B2/en active Active
- 2019-11-06 JP JP2019201176A patent/JP6848032B2/ja active Active
-
2020
- 2020-02-07 US US16/784,660 patent/US20200315844A1/en active Pending
- 2020-06-02 AU AU2020203627A patent/AU2020203627A1/en not_active Abandoned
- 2020-12-01 US US17/109,063 patent/US20210315736A1/en active Pending
-
2021
- 2021-03-03 JP JP2021033106A patent/JP7252997B2/ja active Active
-
2022
- 2022-05-27 AU AU2022203615A patent/AU2022203615B2/en active Active
-
2023
- 2023-03-24 JP JP2023047604A patent/JP2023082051A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003516830A (ja) * | 1999-12-16 | 2003-05-20 | ライト、サイエンシーズ、コーポレーション | 眼疾患を治療するための照射装置 |
| JP2013521988A (ja) * | 2010-03-19 | 2013-06-13 | アヴェドロ・インコーポレーテッド | 眼治療を適用およびモニターするためのシステムおよび方法 |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190006766A (ko) * | 2017-07-11 | 2019-01-21 | 가톨릭대학교 산학협력단 | 비침습적 결막 미소순환 측정 장치 |
| US11672425B2 (en) | 2018-02-15 | 2023-06-13 | Speclipse, Inc. | Stand-alone apparatus and methods for in vivo detection of tissue malignancy using laser spectroscopy |
| KR20200059947A (ko) * | 2018-11-22 | 2020-05-29 | 주식회사 휴비츠 | 위생시트 공급장치를 구비하는 검안기 |
| KR20200075254A (ko) * | 2018-12-18 | 2020-06-26 | 주식회사 루트로닉 | 안과용 치료장치 및 이의 제어방법 |
| US11422033B2 (en) | 2019-03-22 | 2022-08-23 | Speclipse, Inc. | Diagnosis method using laser induced breakdown spectroscopy and diagnosis device performing the same |
| US11079279B2 (en) | 2019-03-22 | 2021-08-03 | Speclipse, Inc. | Diagnosis method using laser induced breakdown spectroscopy and diagnosis device performing the same |
| US11326949B2 (en) | 2019-03-22 | 2022-05-10 | Speclipse, Inc. | Diagnosis method using laser induced breakdown spectroscopy and diagnosis device performing the same |
| KR20200112603A (ko) * | 2019-03-22 | 2020-10-05 | 스페클립스 주식회사 | 레이저 유도 붕괴 스펙트럼 분석을 이용하는 진단 방법 및 이를 수행하는 진단 장치 |
| US11892353B2 (en) | 2019-03-22 | 2024-02-06 | Speclipse, Inc. | Diagnosis method using laser induced breakdown spectroscopy and diagnosis device performing the same |
| KR20210038089A (ko) * | 2019-09-30 | 2021-04-07 | 서울대학교병원 | 안저 카메라용 위생 필름 패키지 |
| US11247067B2 (en) | 2020-03-11 | 2022-02-15 | Chine, Llc | Apparatus and methods for phototherapy |
| US11565122B2 (en) | 2020-03-11 | 2023-01-31 | Chine, Llc | Apparatus and methods for phototherapy |
| WO2021187665A1 (ko) * | 2020-03-17 | 2021-09-23 | 주식회사 바이오옵틱스 | 안구 건조증 치료기기 |
| KR20230126977A (ko) | 2022-02-24 | 2023-08-31 | 사회복지법인 삼성생명공익재단 | 각막조직 재생을 위한 미세전류 자극장치 |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7252997B2 (ja) | 損傷又は疾患組織の非侵襲的治療のための、多重波長光線療法装置、システム及び方法 | |
| US20160067087A1 (en) | Wearable devices and methods for multi-wavelength photobiomodulation for ocular treatments | |
| AU2007212519C1 (en) | Low intensity light therapy for treatment of retinal, macular, and visual pathway disorders | |
| RU2552032C1 (ru) | Способ фотодинамической терапии | |
| US8486125B2 (en) | Diabetes symptom relief through a laser based medical device | |
| ES2952701T3 (es) | Sistema y procedimiento para terapia neuroprotectora del glaucoma | |
| NZ730040B2 (en) | Multi-wavelength phototherapy devices, systems, and methods for the non-invasive treatment of damaged or diseased tissue | |
| BR122020018757B1 (pt) | Dispositivo a ser usado no corpo para aplicação de fotobiomudulação (pbm) ao tecido retinal | |
| Kudrna et al. | Intense pulse light therapy for meibomian gland dysfunction | |
| Buchwalder et al. | Development of Multi-Mode Retinal Phototherapy Device | |
| Pinelli | Photobiomodulation shows the power of light | |
| JP2023531674A (ja) | 眼のレーザ治療のためのシステム、方法および装置 | |
| De Silva | Light and light based technologies used in medicine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |