KR20210119967A - 광 프로브 - Google Patents

광 프로브 Download PDF

Info

Publication number
KR20210119967A
KR20210119967A KR1020217022313A KR20217022313A KR20210119967A KR 20210119967 A KR20210119967 A KR 20210119967A KR 1020217022313 A KR1020217022313 A KR 1020217022313A KR 20217022313 A KR20217022313 A KR 20217022313A KR 20210119967 A KR20210119967 A KR 20210119967A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
optical probe
planar
reflective surface
light guide
Prior art date
Application number
KR1020217022313A
Other languages
English (en)
Inventor
미츠루 카미카타노
코메이 오카베
유키에 코야마
코지 오하시
Original Assignee
산텐 세이야꾸 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 산텐 세이야꾸 가부시키가이샤 filed Critical 산텐 세이야꾸 가부시키가이샤
Publication of KR20210119967A publication Critical patent/KR20210119967A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/0008Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type the light being emitted at the end of the fibre
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N5/0613Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/062Photodynamic therapy, i.e. excitation of an agent
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/30Devices for illuminating a surgical field, the devices having an interrelation with other surgical devices or with a surgical procedure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F9/00Methods 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
    • A61F9/007Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/0079Methods or devices for eye surgery using non-laser electromagnetic radiation, e.g. non-coherent light or microwaves
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/0006Coupling light into the fibre
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/30Devices for illuminating a surgical field, the devices having an interrelation with other surgical devices or with a surgical procedure
    • A61B2090/306Devices for illuminating a surgical field, the devices having an interrelation with other surgical devices or with a surgical procedure using optical fibres
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F9/00Methods 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
    • A61F9/007Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00861Methods or devices for eye surgery using laser adapted for treatment at a particular location
    • A61F2009/00865Sclera
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F9/00Methods 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
    • A61F9/0008Introducing ophthalmic products into the ocular cavity or retaining products therein
    • A61F9/0017Introducing ophthalmic products into the ocular cavity or retaining products therein implantable in, or in contact with, the eye, e.g. ocular inserts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N2005/063Radiation therapy using light comprising light transmitting means, e.g. optical fibres
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N2005/0635Radiation therapy using light characterised by the body area to be irradiated
    • A61N2005/0643Applicators, probes irradiating specific body areas in close proximity
    • A61N2005/0644Handheld applicators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N2005/0635Radiation therapy using light characterised by the body area to be irradiated
    • A61N2005/0643Applicators, probes irradiating specific body areas in close proximity
    • A61N2005/0645Applicators worn by the patient
    • A61N2005/0647Applicators worn by the patient the applicator adapted to be worn on the head
    • A61N2005/0648Applicators worn by the patient the applicator adapted to be worn on the head the light being directed to the eyes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N2005/0658Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
    • A61N2005/0661Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used ultraviolet
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N2005/0664Details
    • A61N2005/0665Reflectors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N5/0601Apparatus for use inside the body
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/262Optical details of coupling light into, or out of, or between fibre ends, e.g. special fibre end shapes or associated optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/36Mechanical coupling means
    • G02B6/3616Holders, macro size fixtures for mechanically holding or positioning fibres, e.g. on an optical bench
    • G02B6/3624Fibre head, e.g. fibre probe termination

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Laser Surgery Devices (AREA)

Abstract

좁은 장소이더라도 한 번에 원하는 범위에 광을 조사할 수 있는 광 프로브를 제공한다. 광원 장치로부터의 광을 도광하는 선형 도광체; 상기 선형 도광체의 선단부에 접속되어, 상기 광을 출사하는 면형 출사체; 상기 면형 출사체의 일부에 마련되어, 상기 면형 출사체 내에 입사한 상기 광을 반사시키는 반사면; 및 상기 반사면에 대향하여 마련되어, 상기 반사면에서 반사한 상기 광을 면형으로 출사시키는 출사면;을 구비한 광 프로브.

Description

광 프로브
본 발명은 광 프로브에 관한 것이다.
일반적인 광 프로브는 광원 장치로부터의 광을 광섬유 등의 선형 도광체를 이용하여 도광시켜, 그 선단부에서 출사시킨다. 그러나, 이러한 광 프로브로부터 출사되는 광은 점형이기 때문에, 한 번에 원하는 범위 전체에 광을 조사할 수 없다. 이에, 광을 조사하는 범위를 제어하기 위한 렌즈나 미러 등의 광학계를 선단측에 갖는 광 프로브가 알려져 있다. 특허 문헌 1에는, 밝기 불균일 및 색 불균일이 없는 균일한 조명광에 의해 피사체를 조명할 수 있는 내시경용 조명 장치 및 내시경을 제공하는 것이 기재되어 있다. 특허 문헌 2에는 고투과성 합성 수지제의 일체 성형한 광학 소자를 구비하는 광도체가 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 제6309654호 특허문헌 2: 일본 특허 제6336130호
그런데, 어떤 장소에 광 프로브를 삽입한 상태에서, 원하는 범위에 광을 조사하는 경우가 있다. 그러나, 렌즈나 미러 등의 광학계를 갖는 종래의 광 프로브는 그 광학계의 크기 때문에 삽입 가능한 장소가 제한된다. 따라서, 종래의 광 프로브로는 좁은 장소에서 원하는 범위에 한 번에 광을 조사할 수 없다.
본 발명의 목적은 좁은 장소이더라도 한 번에 원하는 범위 전체에 광을 조사할 수 있는 광 프로브를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 주된 발명은 광원 장치로부터의 광을 도광하는 선형 도광체; 상기 선형 도광체의 선단부에 접속되어, 상기 광을 출사하는 면형 출사체; 상기 면형 출사체의 일부에 마련되어, 상기 면형 출사체 내에 입사한 상기 광을 반사시키는 반사면; 및 상기 반사면에 대향하여 마련되어, 상기 반사면에서 반사한 상기 광을 면형으로 출사시키는 출사면;을 구비한 광 프로브이다. 본 발명의 다른 특징에 대해서는, 후술하는 명세서 및 도면의 기재를 통해 명백하게 한다.
본 발명에 의하면, 좁은 장소이더라도 한 번에 원하는 범위에 광을 조사할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 따른 조명 시스템의 전체 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 실시 형태에 따른 광 프로브를 설명하는 개략도이다.
도 3a는 실시 형태에 따른 광 프로브를 설명하는 도면이다.
도 3b는 실시 형태에 따른 광 프로브를 설명하는 도면이다.
도 4는 변형예 1에 따른 광 프로브를 설명하는 도면이다.
도 5a는 변형예 2에 따른 광 프로브를 설명하는 도면이다.
도 5b는 변형예 2에 따른 광 프로브를 설명하는 도면이다.
도 6a는 변형예 3에 따른 광 프로브를 설명하는 도면이다.
도 6b는 변형예 3에 따른 광 프로브를 설명하는 도면이다.
도 7a는 광학 시뮬레이션에 이용한 면형 출사체를 설명하는 도면이다.
도 7b는 광학 시뮬레이션에 이용한 면형 출사체를 설명하는 도면이다.
도 8a는 광학 시뮬레이션에 이용한 면형 출사체를 설명하는 도면이다.
도 8b는 광학 시뮬레이션에 이용한 면형 출사체를 설명하는 도면이다.
도 8c는 광학 시뮬레이션에 이용한 면형 출사체를 설명하는 도면이다.
도 9는 광학 시뮬레이션의 결과를 설명하는 도면이다.
도 10은 강막 강화 작용에 대한 시험 결과를 설명하는 도면이다.
도 11은 콜라겐 가교율에 대한 시험 결과를 설명하는 도면이다.
<실시 형태>
==조명 시스템의 개요==
도 1은 본 실시 형태에 따른 조명 시스템(1)의 전체 구성을 나타내는 개략도이다. 조명 시스템(1)은 광원 장치(2) 및 광 프로브(3)를 포함한다. 광 프로브(3)는 광을 조사하기 위한 프로브이다. 광 프로브(3)는 삽입부(3a), 파지부(3b), 케이블부(3c) 등을 포함한다(상세는 후술). 광원 장치(2)는 광을 발생시키는 할로겐 램프 등의 광원을 갖는다. 광원 장치(2)는 광 프로브(3)에 광을 공급한다.
==광 프로브==
도 2는 본 실시 형태에 따른 광 프로브(3)의 구성을 설명하는 개략도이다.
삽입부(3a)는 광을 조사하는 장소에 삽입되는 부분이다. 삽입부(3a)는 선형 도광체(32)와 면형 출사체(33)를 구비하고 있다.
선형 도광체(32)는 광원 장치(2)로부터의 광을 면형 출사체(33)까지 도광하기 위한 부재이다. 선형 도광체(32)는 그 선단부가 면형 출사체(33)에 접속되어 있다. 선형 도광체(32)의 기단부(基端部)는 파지부(3b) 및 케이블부(3c)를 지나 라이트 가이드 플러그(3d)까지 연장되어 나와 있다.
선형 도광체(32)의 재질은 예를 들어 광섬유 또는 광섬유 다발이다. 선형 도광체(32)는 외장 파이프(도시하지 않음)에 의해 피복되어 있다. 외장 파이프의 재질은 예를 들어 스테인리스강 등의 금속이다.
면형 출사체(33)는 선형 도광체(32)로부터 입사한 광을 출사하는 부재이다. 면형 출사체(33)의 재질로서는 예를 들어 아크릴 수지 등의 투명 재료를 이용할 수 있다. 면형 출사체(33)는 삽입부(3a)의 선단부에 마련되어 있다. 면형 출사체(33)의 구성에 대해서는 후술한다.
파지부(3b)는 광 프로브(3)를 사용할 때 사용자가 파지하는 부분이다. 파지부(3b)의 선단부측에는 삽입부(3a)의 기단부가 연결되어 있다. 파지부(3b)의 기단부측에는 케이블부(3c)의 선단부가 연결되어 있다.
케이블부(3c)는 광 프로브(3)를 광원 장치(2)에 접속하기 위한 부재이다. 케이블부(3c)는 수지 등으로 형성된 중공의 부재이며, 그 내부에 삽입부(3a)로부터 연장되어 나오는 선형 도광체(32)가 삽입 통과된다. 케이블부(3c)의 기단부에는 라이트 가이드 플러그(3d)가 마련되어 있다. 선형 도광체(32)의 기단부는 라이트 가이드 플러그(3d)에 배치된다. 라이트 가이드 플러그(3d)를 광원 장치(2)에 접속함으로써, 광원 장치(2)로부터의 광을 선형 도광체(32)에 공급하여, 삽입부(3a)의 선단부측(면형 출사체(33))으로부터 광을 조사할 수 있다.
==면형 출사체의 상세==
다음으로, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 면형 출사체(33)의 상세한 구성에 대해 설명한다. 이하, 본 명세서에서는 다음과 같은 XYZ 방향으로 이루어지는 직교 좌표계를 이용한다. 출사면(35)에 평행한 면을 XY 평면으로 하며, XY 평면에서 면형 출사체(33)의 길이 방향을 X 방향, 그에 수직한 방향을 Y 방향으로 한다. 또한, 출사면(35)에 수직한 방향을 Z 방향으로 한다. 도 3a는 본 실시 형태에 따른 면형 출사체(33)를 Z 방향 상측(반사면(34)측)에서 본 평면도이다. 도 3b는 면형 출사체(33)를 Y 방향에서 본 측면도이다.
면형 출사체(33)는 접속부(33a)와 원반부(33b)를 갖는다. 접속부(33a)는 선형 도광체(32)와 접속되는 부분이다. 도 3a에 나타내는 바와 같이, 접속부(33a)는 원반부(33b)로부터 연장되어 나와 있는 부분이다. 접속부(33a) 내에는, 선형 도광체(32)의 선단부가 감합되어 있다. 선형 도광체(32)의 선단부로부터 출사되는 광은 접속부(33a)를 지나 원반부(33b) 내에 입사한다. 원반부(33b)는 원반 형상 부분이다. 원반부(33b)는 Z 방향으로 소정의 두께를 갖는다. 또한 원반부(33b)를 Z 방향에서 보았을 때, 대략 원형으로 되어 있다. 원반부(33b)는 반사면(34)과 출사면(35)을 갖는다.
반사면(34)은 면형 출사체(33) 내에 입사한 광을 반사시키는 면이다. 면형 출사체(33)(원반부(33b)) 내에 입사한 광은 원반부(33b) 내에서 다방향으로 분산되어 각각 반사면(34)에 도달한다. 반사면(34)은 이들 광을 출사면(35)측으로 반사시키도록 구성되어 있다.
구체적으로, 본 실시 형태에서 반사면(34)은 복수의 단차부(341)와, 각 단차부(341) 사이에 마련되는 복수의 평면부(342)를 포함하는 계단 형상으로 형성된다(도 3b 참조). 단차부(341)와 평면부(342)는 교대로 연속된다. 복수의 단차부(341)는 출사면(35)에 대해 각도를 갖는다. 이 각도는 반사면(34)의 단차부(341)의 임의의 점에서의 접평면과 출사면(35)의 각도이다. 즉, 상기 접평면은 출사면(35)에 대해 평행이 되지 않고, 상기 접평면과 출사면(35)이 이루는 각도는 0도 보다 크다. 복수의 단차부(341)의 각각은 바람직하게는 출사면(35)에 대한 상기 각도가 25도 이상 65도 이하이다. 복수의 평면부(342)는 출사면(35)에 대해 대략 평행하다. 즉, 반사면(34)의 평면부(342)의 임의의 점에서의 접평면과 출사면(35)은 대략 평행하다.
또한, 도 3a에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는 복수의 단차부(341) 및 복수의 평면부(342)는 동심원 형상으로 마련된다. 본 실시 형태에서는, 복수의 단차부(341) 및 복수의 평면부(342)는 선형 도광체(32)의 선단부 근방을 중심으로 하는 동심원 형상으로 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는, 9개 부분에 단차부(341)가 마련되어 있다(도 3a 참조). 또한, 인접하는 단차부(341)의 폭(즉, 평면부(342)의 폭)이 거의 등간격이 되도록 마련되어 있다. 원반부(33b)에서 가장 내측의 단차부(341)(341a)는 선형 도광체(32)의 선단부측에 마련되고, 가장 외측의 단차부(341)(341b)는 원반부(33b)의 선단부측(접속부(33a)가 접속되어 있는 측과는 반대측)에 마련되어 있다. 아울러, 본 실시 형태에 따른 단차부(341)의 배치는 일 예이며, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
출사면(35)은 원반부(33b)에서 반사면(34)과 대향하는 위치에 마련되어 있다. 출사면(35)은 반사면(34)에서 반사한 광을 면형으로 출사시킨다. 반사면(34)에서 반사한 광이 출사면(35)에 도달하면, 출사면(35)을 투과하여 외부로 출사한다.
상술한 바와 같이, 반사면(34)은 반사면(34)의 전역에서, 반사한 광이 출사면(35)측을 향하도록 구성되어 있다. 때문에, 반사면(34)에서 반사한 광이 출사면(35)의 복수 부분에 도달한다. 따라서, 출사면(35)은 면형으로 광을 출사시킬 수 있다.
또한, 원반부(33b)에서 반사면(34)과 출사면(35)과의 폭(즉, 반사면(34)과 출사면(35)과의 Z 방향의 거리)은 접속부(33a)로부터 멀어질수록(즉, 선형 도광체(32)의 선단부로부터 멀어질수록) 작아진다(도 3b 참조). 즉, 원반부(33b)의 두께는 접속부(33a)로부터 멀어질수록 얇아진다.
아울러, 면형 출사체(33)가 투명 재료로 형성되어 있는 경우, 반사면(34)에 도달한 광의 일부는 반사면(34)을 투과한다. 이러한 광의 투과를 막기 위해, 반사면(34)에 반사막을 형성할 수도 있다. 반사막은 예를 들어 알루미늄, 은 등의 금속이다. 반사막은 금속의 증착으로 형성된다. 반사막을 형성한 반사면(34)에 도달한 광은 반사면(34)을 투과하지 않고 출사면(35)측으로 반사된다.
==광 프로브의 사용예==
본 실시 형태에 따른 광 프로브(3)는 예를 들어 생체 부위에 대해 이용할 수 있다. 생체 부위는 예를 들어 안구와 눈꺼풀의 내측 사이와 같은 좁은 장소나, 병변 등에 의해 협착된 장소이다. 본 실시 형태에 따른 광 프로브(3)의 면형 출사체(33)는 원반상으로 구성되어 있기 때문에, 이러한 장소에 대해서도 삽입할 수 있다. 또한, 면형 출사체(33)가 대략 원형의 출사면(35)을 가지기 때문에, 출사면(35)으로부터 출사되는 광은 일정한 퍼짐을 가지고 조사된다. 즉, 광 프로브(3)는 한 번의 조사로 원하는 범위에 광을 조사할 수 있다.
또한, 생체의 환부에 대해, 특정 파장의 광에 선택적으로 작용하는 약제를 체내에 투여하고, 생체 내에서 약제의 화학 반응을 야기하기 위해 환부에 직접광을 조사한다고 하는 기술이 있다. 이러한 경우에, 환부가 좁은 장소 등에 있어도, 본 실시 형태에 따른 광 프로브(3)를 이용함으로써 원하는 범위에 광을 조사할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 따른 광 프로브(3)에 의하면, 소정의 범위에 한 번에 광을 조사할 수 있기 때문에, 환부가 광범위한 경우이더라도 종래의 광 프로브에 비해 조사하는 횟수를 저감할 수 있다.
아울러, 이러한 경우에 면형 출사체(33)로부터 출사되는 광은 약제의 화학 반응을 야기하기 위한 광인 것이 바람직하다. 면형 출사체(33)로부터 출사되는 광은 생체의 안전성에 현저한 영향을 미치지 않는 파장이면 무방하며, 예를 들어 생체 내에 투여되는 약제가 자외광에 의해 야기되는 광감수성 물질(광증감제)을 포함하는 약제인 경우, 면형 출사체(33)로부터 출사되는 광은 자외광을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 예를 들어 생체 내에 투여되는 약제가 블루 라이트에 의해 야기되는 광감수성 물질(광증감제)을 포함하는 약제인 경우, 면형 출사체(33)로부터 출사되는 광은 블루 라이트를 이용하는 것이 바람직하다. 광감수성 물질을 포함하는 약제가 투여되는 생체 부위에 대해 광을 조사함으로써, 상기 생체 부위만을 선택적으로 처치할 수 있다. 광감수성 물질은 광에 의해 여기되는 화합물이면 무방하며, 예를 들어 리보플라빈, 플라빈 모노뉴클레오티드(FMN), 플라빈 아데닌 디뉴클레오타이드(FAD) 및 이들의 염 또는 수화물 등을 들 수 있다.
생체 부위로서는 예를 들어 안구의 강막(强膜)을 들 수 있으며, 바람직하게는 후부 강막을 들 수 있다. 안과 분야에서, 강막의 강성을 높일 수 있다면, 안축(眼軸)의 연장이 억제되어, 강도 근시나 포도종 등의 증상을 치료, 완화 또는 예방할 수 있을 가능성이 있다(일본 특허 제5487470호). 이 경우, 광 프로브(3)의 면형 출사체(33)를 눈꺼풀의 내측과 강막 사이에 삽입한다. 이 때, 출사면(35)과 강막이 접촉한 상태를 유지한 채로, 안구의 외주(표면)를 따라 원하는 위치(예를 들어 적도부, 후극부(또는 '후부'라고도 함) 등)까지 삽입한다.
이로써 면형 출사체(33)를 강막의 원하는 위치에 배치시킨 후, 광의 조사를 수행한다. 본 실시 형태의 광 프로브(3)에서, 출사면(35)으로부터 면형으로 광이 출사한다. 이와 같이, 본 실시 형태에 따른 광 프로브(3)에 의하면, 강막의 소정 범위(즉 출사면(35)에 상당하는 범위)에 대해 한 번에 광을 조사할 수 있다.
예를 들어, 안구의 강막에 처치를 하는 경우, 광 프로브(3)를 안구의 외주를 따라 적도부까지 삽입하고, 광감수성 물질 중 하나인 리보플라빈을 포함하는 약제를 투여하면서, 면형 출사체(33)로부터 자외광을 출사한다. 리보플라빈과 자외광에 의해 화학 반응이 야기됨으로써, 조사 범위에서 강막의 강도를 향상시킬 수 있다. 이 경우의 '화학 반응이 야기된다'란, 예를 들어 리보플라빈과 자외광에 의해 생기는 활성 산소(예를 들어 일중항 산소, 슈퍼옥사이드, 하이드록시 라디칼 등)에 의해 강막의 콜라겐 섬유가 가교되는 것 등을 들 수 있다. 콜라겐 섬유가 가교됨으로써 강막의 강성을 높일 수 있다.
또한, 광 프로브(3)를 생체 부위에 대해 이용하는 경우에는, 사용 후에 세정, 멸균하여 재이용할 수도 있으나, 감염 방지의 관점에서 일회용으로 하는 것이 바람직하다.
아울러, 도 3b에서는 출사면(35)이 평면인 양태를 나타냈지만, 이에 한정하지 않으며, 용도에 따라 적절히 설계할 수도 있다. 본 사용예의 경우에는, 출사면(35)이 강막의 표면을 따르는 곡면으로 할 수도 있다.
이상, 본 실시 형태에 따른 조명 시스템(1), 광 프로브(3) 및 그 사용예에 대해 설명했다. 본 실시 형태에 따른 광 프로브(3)의 용도가 강막에 대한 광 조사로 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 생체 내의 다른 기관에 대해서도 이용할 수 있다. 또한, 생체 부위의 광 조사로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 전자 기기의 내부나 건축물의 균열 등에 대해서도 이용할 수 있다. 아울러, 삽입부(3a)의 크기는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 생체 부위에 삽입하여 이용하는 경우에는 작은 것이 바람직하며, 예를 들어 면형 출사체의 원반부의 지름은 20mm 이하가 보다 바람직하고, 10mm 이하가 더욱 바람직하다. 또한 면형 출사체의 길이 방향의 길이는 30mm 이하가 보다 바람직하고, 20mm 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 면형 출사체의 최대 두께는 10mm 이하가 보다 바람직하고, 5mm 이하가 더욱 바람직하다.
이상으로부터 명백한 바와 같이, 실시 형태에 따른 광 프로브(3)는 광원 장치(2)로부터의 광을 도광하는 선형 도광체(32), 선형 도광체(32)의 선단부에 접속되어, 광을 출사하는 면형 출사체(33), 면형 출사체(33)의 일부에 마련되어, 면형 출사체(33) 내에 입사한 광을 반사시키는 반사면(34), 반사면(34)에 대향하여 마련되어, 반사면(34)에서 반사한 광을 면형으로 출사시키는 출사면(35)을 구비한다.
이러한 구성을 가짐으로써, 실시 형태에 따른 광 프로브(3)는 선형 도광체(32)에 의해 안내된 광을 출사면(35)으로부터 면형으로 출사시킬 수 있다. 따라서, 광 프로브(3)의 선단측에, 광을 조사하는 범위를 제어하기 위한 렌즈나 미러 등의 광학계를 필요로 하지 않는다. 때문에, 예를 들어 눈꺼풀의 내측과 안구 사이와 같이 좁은 장소에서의 사용이 가능해진다. 또한, 출사면(35)으로부터 출사되는 광은 면형이기 때문에, 1회의 조사로 원하는 범위에 광을 조사할 수 있다. 때문에, 종래의 광 프로브에 비해 1회의 조사로 광범위에 걸쳐 광을 조사할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 광 프로브(3)에 의하면, 좁은 장소이더라도 한 번에 원하는 범위 전체에 광을 조사할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따른 광 프로브(3)에서의 면형 출사체(33)는 선형 도광체(32)의 선단부로부터 멀어질수록 출사면(35)과 반사면(34)과의 폭이 작아진다. 폭이 커지거나 대략 일정한 구성에서는, 선형 도광체(32)의 선단부로부터 멀어질수록 광이 소실되어 약해지기 때문에, 출사하는 광의 강도를 균일하게 하는 것이 어려워진다. 이로써, 출사면(35)으로부터 효율적으로 광을 출사할 수 있으며, 출사하는 광의 강도의 균일성이 향상된다.
또한, 실시 형태에 따른 광 프로브(3)에서의 반사면(34)은 출사면(35)에 대해 각도를 갖는 복수의 단차부(341)와, 각 단차부(341)의 사이에 마련되는 복수의 평면부(342)를 포함하며, 단차부(341)와 평면부(342)가 교대로 연속되는 계단 형상으로 형성된다. 단차부(341)의 각도와 폭, 평면부(342)의 폭을 그 위치마다 적절히 설계함으로써 출사면(35)으로부터 출사하는 광의 방향과 강도 분포를 조정하는 것이 가능해진다. 이로써, 출사면(35)으로부터 더욱 효율적으로 광을 출사할 수 있으며, 출사하는 광의 강도의 균일성이 더욱 향상된다.
또한, 실시 형태에 따른 광 프로브(3)에 있어서, 복수의 단차부(341)의 각각은 출사면(35)에 대한 각도가 25도 이상 65도 이하이다. 따라서, 선형 도광체(32)로부터 면형 출사체(33)에 입사하여 단차부(341)에 도달한 광이 단차부(341)에서 반사하여 효율적으로 출사면(35)으로부터 출사하는 것이 가능해진다. 각도가 너무 작으면 단차부(341)에서 반사한 광이 출사면에서 또 반사하여 면형 출사체(33) 내로 돌아가며, 각도가 너무 크면 단차부(341)에서 반사하지 않고 그대로 투과한다. 이로써, 출사면(35)으로부터 더욱 효율적으로 광을 출사할 수 있으며, 출사하는 광의 강도의 균일성이 더욱 향상된다.
또한, 실시 형태에 따른 광 프로브(3)에 있어서, 복수의 단차부(341)는 동심원 형상으로 마련된다. 따라서, 선형 도광체(32)로부터 면형 출사체(33)에 입사한 광에 대해 단차부(341)가 평면에서 볼 때 거의 정면으로 마주하게 되어, 단차부(341)에서 반사한 광이 출사면(35)에 대해 보다 수직에 가까운 방향으로부터 입사하는 것이 용이해진다. 이로써, 출사면(35)으로부터 더욱 효율적으로 광을 출사할 수 있으며, 출사하는 광의 강도의 균일성이 더욱 향상된다.
또한, 본 실시 형태에 따른 광 프로브(3)에 있어서, 면형 출사체(33)는 대략 원반 형상이다. 이러한 구성에 의하면, 광 프로브(3)를 좁은 장소에 보다 삽입하기 쉬워진다. 또한, 이러한 구성을 갖는 광 프로브(3)를 생체 부위에 이용하는 경우, 생체 부위를 잘 손상시키지 않는다.
본 실시 형태에 따른 광 프로브(3)에 있어서, 반사면(34)은 반사막이 형성되어 있을 수도 있다. 이로써, 선형 도광체(32)로부터 면형 출사체(33)에 입사한 광의 반사면(34)에서의 반사율이 증가된다. 따라서, 출사면(35)으로부터 출사하는 광의 강도가 더욱 증가된다. 이로써, 더욱 효율적으로 광을 출사할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따른 광 프로브(3)는 선형 도광체(32)가 광섬유 또는 광섬유 다발이다. 이로써, 광원 장치(2)로부터의 광이 선형 도광체(32) 내를 도광할 때, 광의 손실을 억제할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따른 광 프로브(3)에 있어서, 조사 부위는 생체 부위이다. 즉, 생체 내의 미세한 부위나 협착되어 있는 부위에 광 프로브(3)를 삽입하여, 원하는 범위에 광을 조사할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따른 광 프로브(3)에 있어서, 광은 광감수성 물질이 투여되는 생체 부위를 처치하기 위한 자외광이다. 이로써, 생체 부위에서, 광감수성 물질이 일정량 이상 존재하는 동시에, 자외광의 조사를 하는 범위만을 선택적으로 처치할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따른 광 프로브(3)에 있어서, 생체 부위는 안구이며, 출사면(35)은 강막을 따라 배치 가능해지도록 소정의 면적을 갖는다. 따라서, 강막을 따라 고정하여 배치한 상태에서, 강막의 출사면(35)에 대향하는 범위에 걸쳐 한 번에 광을 조사할 수 있다. 이로써, 안구에서 원하는 범위에 걸쳐 화학 반응을 야기시키기 위해 필요한 시간을 단축할 수 있다.
이하에서는, 본 실시 형태에 대한 몇몇 변형예에 대해 설명한다.
<변형예 1>
도 4는 본 변형예에 따른 광 프로브(4)의 선단부 근방을 설명하는 도면이다. 본 변형예에서는, 면형 출사체(33)에 대해 반사 구조체(36)가 마련되어 있다. 반사 구조체(36)는 반사면(34)을 투과한 광을 반사시켜, 면형 출사체(33)에 다시 입사시키기 위한 구성이다. 반사 구조체(36)는 면형 출사체(33)를 덮는 용기 형상의 구조체이며, 출사면(35)에 상당하는 부분이 개구되어 있다. 반사 구조체(36)의 내면 중, 적어도 반사면(34)과 마주 보는 내면(36a)은 반사 처리가 실시되어 있다. 반사 처리란, 광의 반사율을 증가시키기 위한 처리이다. 반사 처리로서는 예를 들어 금속을 증착시킴으로써 실시된다. 금속으로서는 실시 형태에서 설명한 반사막과 동일한 재료를 이용할 수 있다. 도 4의 예에서, 반사면(34)을 투과한 광은 내면(36a)에서 반사한다. 내면(36a)에서 반사한 광은 반사면(34)을 투과하여, 면형 출사체(33)에 다시 입사한다.
반사 구조체(36)의 재질로서는 생체 내에서의 사용이 제한되는 재질이 아니면, 금속이나 수지 등 특별히 제한은 없다.
아울러, 상술한 바와 같이 반사 구조체(36)에 반사 처리를 실시하지 않고, 반사 구조체(36)의 재질 자체를 원하는 반사율을 갖는 재질로서 선택할 수도 있다. 이 경우, 반사 구조체(36)의 재질로서는 예를 들어 알루미늄, SUS(스테인리스강) 등을 이용할 수 있다.
<변형예 2>
도 5a 및 5b는 본 변형예에 따른 광 프로브(5)의 선단부 근방을 설명하는 도면이다. 본 변형예에서, 면형 출사체(33)는 선형 도광체(32)의 선단부가 접속되는 위치로부터 반사면(34)까지의 광로상에, 다른 영역과의 굴절률이 상이한 영역(331)이 마련되어 있다. 영역(331)은 선형 도광체(32)로부터 면형 출사체(33)에 입사한 광을 다방향으로 더 분산시키기 위해 마련되어 있다.
본 변형예에서, 영역(331)은 선형 도광체(32)의 선단부가 접속되는 위치 근방에 마련되어 있다(도 5a 참조). 또한, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 영역(331)은 Z 방향으로 연장되는 통 형상의 영역(공동(空洞))이다. 영역(331)의 반사면(34)측의 끝은 해방되어 있다. 영역(331)의 XY 단면의 형상은 원의 일부가 원반부(33b)측으로 돌출된 형상으로 되어 있다. 이러한 돌출된 형상으로 함으로써, 입사한 광을 다방면으로 더 분산시킬 수 있다.
아울러, 영역(331)의 형상은 상기에 나타낸 바와 같은 통 형상의 영역으로 한정되지 않는다. 또한, 본 변형예에서는, 영역(331)의 내부를 공동으로 하는 양태를 나타냈으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 굴절률이 상이한 영역으로서, 다른 영역과 상이한 굴절률을 갖는 재료가 매립되어 있을 수도 있다.
<변형예 3>
도 6a 및 6b는 본 변형예에 따른 광 프로브(6)의 선단부 근방을 설명하는 도면이다. 도 6a는 광 프로브(6)를 Y 방향에서 본 측면도이다. 도 6b는 광 프로브(6)를 Z 방향 하측(출사면(35)측)에서 본 평면도이다. 본 변형예에서의 면형 출사체(33)는 출사면(35)으로부터 Z 방향 하측으로 돌출되는 돌출부(37)를 가지고 있다. 돌출부(37)는 복수의 공공(空孔)(371)을 갖는다. 복수의 공공(371)의 각각은 외부와 연통하는 오목 형상의 구멍이다. 아울러, 복수의 공공(371)의 각각은 오목 형상의 구멍이 아니라 관통하여, 출사면(35)에 대해 개방되어 있을 수도 있다.
본 변형예에서는, 돌출부(37)가 7개의 공공(371)을 갖는다. 7개의 공공(371)의 각각은 단면 형상이 원인 통 형상의 공공(371)이다. 아울러, 공공(371)의 수 및 형상은 이에 한정되지 않는다. 공공(371)은 내부에 대기를 유지할 수 있다. 유지할 수 있는 대기의 양은 공공(371)의 지름, 공공(371)의 수, 공공(371)의 깊이(Z축 방향의 길이)를 각각 변형시킴으로써 증감시킬 수 있다.
돌출부(37)는 면형 출사체(33)와 일체 성형되어 있다. 혹은 돌출부(37)를 별도 부재로서 성형한 후, 면형 출사체(33)의 출사면(35)에 돌출부(37)를 접합할 수도 있다. 또한, 복수의 공공(371)의 각각의 측면에 반사 처리가 실시되어 있을 수도 있다. 이러한 반사 처리를 실시함으로써, 출사면(35)으로부터 출사된 광을 효율적으로 조사할 수 있다.
아울러, 광 프로브(6)를 사용하여 상술한 바와 같은 약제 투여 및 광의 조사를 수행하는 경우, 약제와 생체 환부의 화학 반응을 야기하기 위해 산소를 공급하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상술한 안구에 대한 사용예에서, 본 변형예에 따른 광 프로브(6)를 눈꺼풀의 내측과 안구 사이에 삽입할 때, 돌출부(37)와 강막이 접촉한다. 이 때, 복수의 공공(371)의 개구가 강막으로 막히기 때문에, 각 공공(371)에서 닫힌 공간이 형성된다. 이러한 닫힌 공간 안에는 대기가 유지된다. 즉, 돌출부(37)를 마련함으로써, 복수의 공공(371)에 대기를 유지한 상태에서 광 프로브(6)를 생체 부위에 삽입할 수 있다. 이 상태에서 광을 조사하는 경우, 공공(371) 내에 유지된 대기 중의 산소에 의해 화학 반응이 더욱 야기된다.
이상으로부터 명백한 바와 같이, 변형예 1에 따른 광 프로브(4)에 있어서, 반사면(34)을 덮는 반사 구조체(36)이며, 반사 구조체(36)의 반사면(34)에 마주 보는 면은, 반사면(34)을 투과한 광을 면형 출사체(33) 내를 향해 반사시키기 위한 반사 처리가 실시되어 있다. 선형 도광체(32)로부터 면형 출사체(33)에 입사한 후, 반사면(34)을 투과하여 면형 출사체(33)의 외부로 출사한 광을 면형 출사체(33)로 다시 입사시킬 수 있다. 그리고, 면형 출사체(33)는 면형 출사체(33)로 다시 입사한 광을 출사면(35)으로부터 출사시킬 수 있다. 따라서, 출사면(35)으로부터 출사하는 광의 강도가 더욱 증가한다. 이로써, 더욱 효율적으로 광을 출사할 수 있다.
변형예 2에 따른 광 프로브(5)에 있어서, 면형 출사체(33)는 선형 도광체(32)의 선단부가 접속되는 위치로부터 반사면(34)까지의 광로상에, 다른 영역과의 굴절률이 상이한 영역(331)이 마련된다. 선형 도광체(32)로부터 면형 출사체(33)에 입사한 광이 영역(331)을 도광함으로써 다방향으로 더 분산된다. 광이 더 분산됨으로써, 반사면(34)의 전역에서 반사하기 쉬워진다. 이로써, 출사면(35)으로부터 출사하는 광의 강도의 균일성이 향상된다.
또한, 변형예에 따른 광 프로브에 있어서, 광은 조사된 생체 부위에서의 화학 반응을 야기하기 위한 광이다. 실시 형태에 따른 광 프로브에 의하면, 생체 내의 원하는 부위에서 원하는 범위에 일괄적으로 광을 조사할 수 있기 때문에, 그 원하는 범위에 걸쳐 동시에 화학 반응을 야기할 수 있다. 이로써, 그 원하는 범위에 걸친 화학 반응을 위해 필요한 시간을 단축할 수 있다. 또한, 변형예 1에 따른 광 프로브(4)에 의하면, 출사면(35)으로부터 더욱 효율적으로 광을 출사할 수 있기 때문에, 화학 반응을 위해 필요한 시간을 더욱 단축할 수 있다. 또한, 변형예 2에 따른 광 프로브(5)에 의하면, 출사면(35)으로부터 출사하는 광의 강도의 균일성이 더욱 향상되기 때문에, 그 원하는 범위에 걸쳐 더욱 균일하게 화학 반응을 야기할 수 있다.
변형예 4에 따른 광 프로브(6)는 출사면(35)으로부터 돌출되는 돌출부(37)를 가지며, 돌출부(37)는 외부와 연통하는 복수의 공공(371)을 갖는다. 상기 공공(371)에는 대기를 포함시킬 수 있다. 이로써, 상기 공공(371)에 포함된 대기가 상기 화학 반응을 더욱 야기한다.
실시예
<광학 시뮬레이션>
변형예 3에서 설명한 굴절률이 상이한 영역(331)과 같이, 광로상에 굴절률이 상이한 영역을 마련한 경우의, 출사하는 광의 강도의 균일성에 미치는 영향을 조사하기 위해 광학 시뮬레이션을 수행했다. 시뮬레이션 소프트웨어는 Zemax사 제품 Zemax OpticStudio를 이용했다. 각 실시예의 조건은 이하와 같다.
(실시예 1)
도 7a, 도 7b 및 도 8a는 실시예 1에 따른 면형 출사체(73)의 구성을 설명하는 도면이다. 도 8a는 입광면(732) 부근의 형상을 설명하는 도면이다. 실시예 1은 굴절률이 상이한 영역(731a)이 마련되어 있다. 실시예 1에서의 영역(731a)은 입광면(732)에 마련되어, Z 방향으로 연장된 오목부이다. 상기 오목부는 반경이 0.3mm인 반원 형상의 단면을 갖는다(도 8a). 이들 도면에 나타내는 바와 같이, 면형 출사체(73)에 YZ 평면에 평행한 평면 형상의 입광면(732)을 마련했다. 본 시뮬레이션에서는, 입광면(732)에 대해 수직 방향으로(즉 X 방향으로) 면형 출사체(73)로 광을 입사시킨다.
(실시예 2)
실시예 2는 굴절률이 상이한 영역(731b)의 형상이 실시예 1과 상이하다. 실시예 2에서의 영역(731b)은 입광면(732) 부근에 마련되어, Z 방향으로 연장된 통 형상의 영역이다. 상기 통 형상의 영역의 단면 형상은 반경이 0.3mm 및 0.1mm인 2개의 원을 서로의 일부가 중첩되도록 조합한 것의 외형이다(도 8b).
(비교예 1)
비교예 1은 굴절률이 상이한 영역(731a)이 마련되지 않은 점에서 실시예 1 및 실시예 2와 상이하다(도 8c).
(공통 조건)
이하는 실시예 1, 2 및 비교예 1에 공통되는 조건이다.
[광원]
면형 출사체(73)의 입광면(732)에 반경이 1mm인 광섬유를 접속했다. 광섬유를 도광하는 광의 강도는 1W로 하여, 면형 출사체(73)에 입사시켰다.
[면형 출사체]
면형 출사체(73)의 굴절률은 1.49로 설정했다. 입광면(732)과 출사면(75) 이외의 면의 반사율을 95%로 하여 설정했다. 면형 출사체(73)의 외부이며 출사면(75) 이하의 영역은 굴절률을 1. 35로 설정했다.
[수광기]
출사면(75)으로부터 출사된 광의 강도 분포를 측정하기 위한 수광기(8)를 설치했다. 수광기(8)는 사방 8mm로 하여, 출사면(75)으로부터 1mm 하부의 위치에 설치했다(도 7b).
(시뮬레이션 결과)
광학 시뮬레이션의 결과를 도 9에 나타낸다. 도 9의 상단, 중단 및 하단은 각각 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1에 대한 결과를 나타낸다. 각각의 결과에서 좌측의 도면은 수광기(8)에 의해 검출된 XY 평면상의 강도 분포를 나타내고 있다. 중앙의 도면 및 우측의 도면은 도 7a에 나타내는 B-B' 및 A-A'에 대응하는 상기 강도 분포를 나타내고 있다.
수광기(8)에 의해 검출된 수광 효율은 실시예 1이 88%, 실시예 2가 84%, 비교예 1이 89%가 되었다.
한편, 각 실시예의 강도 분포를 비교하면, 굴절률이 상이한 영역을 마련한 실시예 1 및 실시예 2는 그것을 마련하지 않은 비교예 1보다 광의 강도의 균일성이 높은 것을 알 수 있다. 이 결과로부터, 굴절률이 상이한 영역을 마련함으로써, 출사면(75)으로부터 면형으로 출사하는 광의 강도의 균일성이 향상되는 것으로 나타났다.
<강막 강화 작용>
안과 분야에서, 콜라겐 섬유의 가교에 의해 강막의 강성을 높일 수 있다면, 안축의 연장이 억제되어 강도 근시, 병적 근시 등의 증상을 치료, 완화 또는 예방할 수 있을 가능성이 있다. 실제로, 광감수성 물질과 광 프로브로부터 조사되는 자외선에 의한 화학 반응이 생체 조직에 미치는 영향을 밝히기 위해 이하의 시험을 실시했다.
(시험 방법 및 측정 방법)
본 시험은 학술 문헌 「J Cataract Refact Surg., 2004, 30(3), 689-695」에 기재된 방법에 준거하여 실시했다. 즉,
순서 1) 길이 10mm, 폭 5mm의 토끼 강막 조직편을 이용하여, 이것을 0.2% 리보플라빈-5'-인산액에 15분간 침지했다.
순서 2) 이 강막 조직편에 광 프로브 및 광원 장치(파나소닉사 제품 ANUJ3500)를 이용하여 자외광을 30분간 조사했다(파장: 365nm, 강도: 3mW/cm2). 본 시험에서는, 면형 출사체의 원반부의 지름이 6mm, 면형 출사체의 길이 방향의 길이가 10mm, 면형 출사체의 최대 두께가 2mm인 광 프로브를 이용했다. 또한, 선형 도광체의 선단부가 접속되는 위치 근방에 굴절률이 상이한 영역으로서 공동 영역을 마련했다. 상기 영역은 면형 출사체의 두께 방향으로 연장되어, 면형 출사체를 관통하는 통 형상으로 했다. 또한, 상기 영역은 출사면에 평행한 면의 단면 형상을 원의 일부가 원반부측으로 돌출된 형상으로 했다.
순서 3) 이 강막 조직편을 EZ Test(소형 탁상 시험기, 시마즈세이사쿠쇼(SHIMADZU CORPORATION) 제품, 모델명: EZ-S)에 2mm의 지그간 거리로 고정했다. 0.1N, 1분간의 전부하(前負荷)를 건 후, 1mm/min의 스피드로 당겨, 변위량이 0.8mm일 때의 장력(N)을 강막 강도의 지표로서 채용했다.
상기 순서 1)~ 순서 3)을 수행한 샘플을 실시예 3, 상기 순서 3)만을 수행한 샘플을 비교예 2로 하고, 실시예 3과 비교예 2를 각각 3 예씩 수행하여, 각 예의 장력의 평균값 및 표준 오차를 산출했다.
(시험 결과)
시험 결과를 도 10에 나타낸다. 비교예 2와 비교하여 실시예 3은 장력이 증가한 것으로부터, 강막 강도가 향상된 것으로 나타났다. 이 결과로부터, 광감수성 물질과 자외선의 조사에 의해 강막의 콜라겐 섬유의 가교가 일어나는 것으로 나타났다. 또한, 상술과 같은 면형 출사체를 갖는 구성의 광 프로브를 이용함으로써, 1번의 광 조사로 넓은 범위의 강막 강도를 향상하는 것이 가능한 것으로 나타났다.
<콜라겐 가교율>
안과 분야에서, 강막의 콜라겐 섬유의 가교에 의해 강막의 강성을 높일 수 있다면, 안축의 연장이 억제되어 강도 근시, 병적 근시 등의 증상을 치료, 완화 또는 예방할 수 있을 가능성이 있다. 광감수성 물질과 자외선의 조사에 의해 콜라겐 섬유의 가교가 어느 정도 일어나는지를 밝히기 위해 이하의 시험을 실시했다. 또한, 대기의 존재가 상기 화학 반응에 미치는 영향의 평가도 함께 수행했다.
(시험 방법 및 측정 방법)
순서 1) 중량 5mg의 콜라겐 섬유 시트편(가부시키가이샤 닛삐(Nippi, Inc.), 상품 코드 892201)을 이용하여, 이것을 0.25% 리보플라빈-5'-인산액에 3분간 침지했다.
순서 2) 이 콜라겐 섬유 시트편에 자외광 조사 라이트(옵토코드사(OPTOCODE CORPORATION) 제품 LED365-SPT/L)를 이용하여 자외광을 30분간 조사했다(파장: 365nm, 강도: 3mW/cm2). 이 때, 직접 자외광을 조사한 시트편을 실시예 4, 시트편에 커버 유리(0.12~0.17mm 두께)를 올려 대기와 접촉하지 않는 상태에서 자외광을 조사한 시트편을 실시예 5로 했다.
순서 3) 이 콜라겐 섬유 시트편을 0.1% Picrylsulfonic acid 수용액 1mL에 40℃에서 2시간 침지했다. 그 후, 용액 50μL를 꺼내 주사용수로 20배로 희석했다. 이 희석액의 345nm에서의 흡광도를 흡광 플레이트 리더(SPECTRAmaxPLUS384, Molecular Devices 제품)로 측정했다.
실시예인 실시예 4 및 5에 대해서는 상기 순서 1)~3)을 수행하였으며, 한편 상기 순서 3)만을 수행한 시트편을 컨트롤군으로 했다. 실시예 4 및 5의 콜라겐 가교율(%)은 하기 식으로부터 산출했다.
콜라겐 가교율(%)=100×([컨트롤군의 흡광도]-[실시예의 흡광도])/([컨트롤군의 흡광도])
아울러, 실시예 4 및 5에 대해서는 각각 2 예씩 수행하였으며, 각 군의 콜라겐 가교율의 평균값을 산출했다.
(시험 결과)
시험 결과를 도 11에 나타낸다. 실시예 4 및 5 모두에서 콜라겐 섬유의 가교의 진행이 확인되었다.
또한, 대기와 접촉하지 않는 상태에서 자외광을 조사한 실시예 5보다, 대기와 접촉하고 있는 상태에서 자외광을 조사한 실시예 4가 보다 콜라겐 섬유의 가교 반응이 진행되는 것이 확인되었다.
이 결과로부터, 강막에 콜라겐 섬유의 가교의 처치를 수행하는 경우에는, 대기와 접촉하고 있는 상태에서 자외광을 조사하는 것이 보다 바람직하다는 것이 시사되었다. 이로부터, 대기와 접촉하지 않는 안구의 후극부 근방에 대한 처치를 수행하는 경우에는, 대기를 공급함으로써 보다 효과적으로 콜라겐 섬유의 가교를 진행시킬 수 있을 것으로 생각된다.
1: 조명 시스템
2: 광원 장치
3, 4, 5, 6: 광 프로브
3a: 삽입부
3b: 파지부
3c: 케이블부
3d: 라이트 가이드 플러그
32: 선형 도광체
33: 면형 출사체
33a: 접속부
33b: 원반부
331: 굴절률이 상이한 영역
34: 반사면
341: 단차부
342: 평면부
35: 출사면
36: 반사 구조체
36a: 내면
37: 돌출부
371: 공공
73: 면형 출사체
731a, 731b: 굴절률이 상이한 영역
732: 입광면
74: 반사면
75: 출사면
8: 수광기

Claims (15)

  1. 광원 장치로부터의 광을 도광하는 선형 도광체;
    상기 선형 도광체의 선단부에 접속되어, 상기 광을 출사하는 면형 출사체;
    상기 면형 출사체의 일부에 마련되어, 상기 면형 출사체 내에 입사한 상기 광을 반사시키는 반사면; 및
    상기 반사면에 대향하여 마련되어, 상기 반사면에서 반사한 상기 광을 면형으로 출사시키는 출사면;을 구비한 광 프로브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 면형 출사체는 상기 선형 도광체의 상기 선단부로부터 멀어질수록 상기 출사면과 상기 반사면과의 폭이 작아지는 것을 특징으로 하는 광 프로브.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 반사면은 상기 출사면에 대해 각도를 갖는 복수의 단차부와, 각 단차부의 사이에 마련되는 복수의 평면부를 포함하며, 상기 단차부와 상기 평면부가 교대로 연속되는 계단 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 프로브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 단차부의 각각은 상기 출사면에 대한 각도가 25도 이상 65도 이하인 것을 특징으로 하는 광 프로브.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 복수의 단차부 및 상기 복수의 평면부는 동심원 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 광 프로브.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 면형 출사체는 대략 원반 형상인 것을 특징으로 하는 광 프로브.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사면은 반사막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 프로브.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사면을 덮는 반사 구조체이며,
    상기 반사 구조체의 상기 반사면에 마주 보는 면은, 상기 반사면을 투과한 광을 상기 면형 출사체 내를 향해 반사시키기 위한 반사 처리가 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 광 프로브.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선형 도광체는 광섬유 또는 광섬유 다발인 것을 특징으로 하는 광 프로브.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 면형 출사체는 상기 선형 도광체의 상기 선단부가 접속되는 위치로부터 상기 반사면까지의 광로상에, 다른 영역과의 굴절률이 상이한 영역이 마련되는 것을 특징으로 하는 광 프로브.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출사면으로부터 돌출되는 돌출부를 가지며,
    상기 돌출부는 외부와 연통하는 복수의 공공(空孔)을 갖는 것을 특징으로 하는 광 프로브.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    조사 부위는 생체 부위인 것을 특징으로 하는 광 프로브.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 광은 상기 생체 부위에서의 화학 반응을 야기하기 위한 광인 것을 특징으로 하는 광 프로브.
  14. 제12항 또는 제13항 에 있어서,
    상기 광은 광감수성 물질이 투여되는 상기 생체 부위를 처치하기 위한 자외광인 것을 특징으로 하는 광 프로브.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 생체 부위는 안구이며,
    상기 출사면은 안구의 강막을 따라 배치 가능해지도록 소정의 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 광 프로브.
KR1020217022313A 2019-01-25 2020-01-23 광 프로브 KR20210119967A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019010835 2019-01-25
JPJP-P-2019-010835 2019-01-25
PCT/JP2020/002348 WO2020153430A1 (ja) 2019-01-25 2020-01-23 光プローブ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210119967A true KR20210119967A (ko) 2021-10-06

Family

ID=71735518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217022313A KR20210119967A (ko) 2019-01-25 2020-01-23 광 프로브

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20220126112A1 (ko)
EP (1) EP3915528A4 (ko)
JP (1) JPWO2020153430A1 (ko)
KR (1) KR20210119967A (ko)
CN (1) CN113613605A (ko)
CA (1) CA3127304A1 (ko)
SG (1) SG11202107830QA (ko)
TW (1) TW202043840A (ko)
WO (1) WO2020153430A1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6336130B2 (ko) 1981-06-18 1988-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd
JPH06309654A (ja) 1993-04-20 1994-11-04 Hitachi Maxell Ltd 磁気記録媒体

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57133617A (en) 1981-02-10 1982-08-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Metallized film capacitor
US5005108A (en) * 1989-02-10 1991-04-02 Lumitex, Inc. Thin panel illuminator
JP2882818B2 (ja) * 1989-09-08 1999-04-12 株式会社エス・エル・ティ・ジャパン レーザ光の照射装置
US7018397B2 (en) * 2002-09-25 2006-03-28 Ceramoptec Industries, Inc. Flexible device for topical application of PDT
JP2004241237A (ja) * 2003-02-05 2004-08-26 Sharp Corp 面状照明装置およびこれを使用した液晶表示装置
US20080077200A1 (en) * 2006-09-21 2008-03-27 Aculight Corporation Apparatus and method for stimulation of nerves and automated control of surgical instruments
US7593615B2 (en) * 2006-02-10 2009-09-22 Rpc Photonics, Inc. Optical devices for guiding illumination
US20080255549A1 (en) * 2006-10-18 2008-10-16 Ondine International, Ltd. Photodynamic therapy device
US7493010B1 (en) * 2008-03-20 2009-02-17 Emerging Display Technologies Co., Ltd. Stepped light guide
JP5487470B2 (ja) 2010-03-31 2014-05-07 ソニー株式会社 後部強膜硬化装置
JP5484263B2 (ja) * 2010-08-31 2014-05-07 富士フイルム株式会社 光拡散素子およびそれを備えた内視鏡用ライトガイド
BR112013010050B8 (pt) * 2011-01-12 2021-06-22 Sooft Italia Spa dispositivo de iontoforese ocular para administrar qualquer solução medicamentosa ionizada
JP6434911B2 (ja) * 2012-10-08 2018-12-05 ウニヴェルジテート ライプチッヒ 強膜を治療するための装置
WO2014210152A2 (en) * 2013-06-25 2014-12-31 TECLens, LLC Apparatus for phototherapy of the eye
JP5854002B2 (ja) * 2013-07-03 2016-02-09 ウシオ電機株式会社 画像読取用の線状光源装置
CN106998999B (zh) * 2014-12-12 2018-07-13 奥林巴斯株式会社 测量探头以及生物体光学测量系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6336130B2 (ko) 1981-06-18 1988-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd
JPH06309654A (ja) 1993-04-20 1994-11-04 Hitachi Maxell Ltd 磁気記録媒体

Also Published As

Publication number Publication date
CN113613605A (zh) 2021-11-05
SG11202107830QA (en) 2021-08-30
EP3915528A4 (en) 2022-11-02
TW202043840A (zh) 2020-12-01
CA3127304A1 (en) 2020-07-30
JPWO2020153430A1 (ja) 2021-12-02
WO2020153430A1 (ja) 2020-07-30
US20220126112A1 (en) 2022-04-28
EP3915528A1 (en) 2021-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2740793C2 (ru) Светорассеивающие устройства для использования в фотоиммунотерапии
ES2288989T3 (es) Difusor de luz para terapia fotodinamica.
KR20000011161A (ko) 광역학 요법용 벌룬 카테테르
US10925771B2 (en) Device for irradiation of the eye
KR20100138922A (ko) 방사광 출력 패턴을 제공하는 광 전달장치
US20130123648A1 (en) Medical diagnosis and treatment using multi-core optical fibers
KR20000015834A (ko) 컬럼부에 빛을 조사하는, 개선된 광역학 요법 및 장치
KR20110083632A (ko) 광 확산 장치
JP6751486B2 (ja) 光免疫療法に使用するための光拡散装置
US20110040357A1 (en) Coiled light diffuser for irradiation of biological tissue with light beam and light-diffusing device comprising the same
US10018784B2 (en) Fiber-optic device and process for manufacturing the device
JP2010284399A (ja) 光線力学的治療装置
KR20210119967A (ko) 광 프로브
JP7123978B2 (ja) 位置決め装置、システム及び方法
JP7431704B2 (ja) ライトガイドと発光素子とを有する照明システム
KR20200030170A (ko) 색광을 이용한 피부 진단 및 치료장치
Zou et al. Evaluation of lensed fibers used in photodynamic therapy (PDT)
JP2016067492A (ja) 光照射器および子宮頚部用光線力学的治療装置
CN113950353A (zh) 光治疗诊断装置及其工作方法
US20230001137A1 (en) Light-diffusing element configured to affect thrombi formation on intravenous catheter
BR112019025779A2 (pt) Método para calibrar uma fonte de luz de um dispositivo médico, e dispositivo médico
CN116115173A (zh) 用于治疗宫颈癌的内窥镜探头
Mizeret et al. New distributors for homogeneous and monitorable light delivery in photodynamic therapy
Hu et al. Fiber Optic Devices for Diagnostics and Therapy in Photomedicine
CN116568359A (zh) 光照射医疗装置