KR20220045966A - 중추 신경계 장애의 치료 - Google Patents

중추 신경계 장애의 치료 Download PDF

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안토니 반 데 벤
네이선 스타스코
에프. 닐 헌터
데이비드 에머슨
쿠이 쿠이 바오
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케이엔오더블유 바이오, 엘엘씨
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Abstract

사용자에게 광을 투여하는 것에 의한 중추 신경계 장애의 치료를 위한 장치 및 방법이 개시된다. 일부 실시양태에서는, 장치가 사용자로부터 멀리 배치되고, 다른 실시양태에서는, 장치가 사용자에게 부착된다. 일부 실시양태에서는, 사용자의 피부를 통해, 또한 다른 실시양태에서는, 이식 또는 경피 장치를 통해 광이 적용된다. 대표적 중추 신경계 장애는 인지, 운동, 및 행동 장애를 포함한다. 이들 장애가 염증 구성요소를 포함하는 경우, 뇌에서의 염증을 감소시키는 파장에서 광이 투여된다. 이들 장애가 불량한 혈관화에 의해 유발된 경우, 뇌에서의 혈관화를 개선시키는 파장에서 광이 투여된다. 방법은 또한 혈액 뇌 장벽에 대한 손상을 복구하는 것을 포함하며, 이는 뇌에 약물, 예컨대 항암 약물을 보다 효과적으로 투여하기 위해 사용될 수 있다.

Description

중추 신경계 장애의 치료
중추 신경계 장애의 치료, 및 이러한 치료의 투여를 위한 장치가 개시된다. 치료는 특정 파장에서 전자기 방사선을 사용자에게 투여하는 것을 수반하고, 장치는 이들 치료를 투여할 수 있다. 치료는, 다양한 실시양태에서, 뇌에서의 혈관화를 증가시키고/거나, 뇌에서의 염증을 감소시키고/거나, 혈관-뇌 장벽을 통한 약물의 통로를 증가시키고, 따라서 다양한 중추 신경계 장애를 치료할 수 있다.
염증 및 불량한 혈관화는 각각 중추 신경계 장애에서 역할을 한다.
CNS는 염증의 특색을 나타낸다. 손상, 감염 또는 질환에 반응하여, 상주 CNS 세포는 전-염증성 시토카인, 프로스타글란딘, 자유 라디칼 및 상보물을 포함한 염증 매개자를 생성하며, 이는 또한 케모카인 및 접착 분자를 유도하고, 면역 세포를 모집하고, 교질 세포를 활성화시킨다. 염증 및 염증 매개자는 급성, 만성 및 정신적 CNS 장애에 기여한다 (예를 들어, 하기 참조: Lucas, Sian-Marie et al., "The role of inflammation in CNS injury and disease." British journal of pharmacology vol. 147 Suppl 1, (2006): S232-40. doi:10.1038/sj.bjp.0706400).
CNS 염증의 핵심 특색의 일부는 교질 활성화, 수종, MHC 발현, 일반적 염증을 갖는 전신 급성기 반응 및 급성기 단백질 합성, 상보물 활성화, 예를 들어 아나필라톡신, 및 막 공격 복합체, 염증 매개자, 예를 들어 시토카인, 자유 라디칼, 및 프로스타글란딘의 합성, 접착 분자의 발현, 및 면역 세포의 침윤을 포함한다. 뉴런, 성상세포, 소교세포 및 희돌기아교세포는 염증 매개자를 생성할 수 있고, 시토카인 수용체는 CNS 전반에 걸쳐 구성적으로 발현된다.
인터류킨 (IL)-1은 환자가 뇌졸중 또는 외상성 뇌 손상을 앓을 때 존재하는 염증 매개자이다. 자연 발생 길항제 IL-1ra의 급성 투여는 염증을 억제하고 뇌졸중 및 외상성 뇌 손상을 치료할 수 있다 (Tehranian et al., J. Neurotrauma, 2002; 19:939-951). 그러나, 만성 투여는 권장되지 않을 수 있는데, 이는 인터류킨 (IL)-1이 성장 인자를 포함하고, 글루타메이트 방출을 감소시키고, GABA 효과를 향상시키고, NMDA 및 글리신에 대한 뉴런 반응을 변조시키고, 유도성 산화질소 신타제 (iNOS)의 활성화를 증가시키며, 이는 특히 iNOS의 증가된 활성화가 CNS에서의 혈관화를 증가시킬 수 있는 경우에 치유에 도움을 줄 수 있기 때문이다. 종양 괴사 인자-α (TNFα)는 조직 염증의 중심 매개자 중 하나이고 많은 신경학적 병태의 발병에 연루되어 왔다.
상이한 시토카인의 발현을 제어하는 메커니즘이 종종 관련된다; TNFα는 IL-1 및 IL-6의 발현을 자극하고, IL-1은 IL-6 및 TNFα 둘 다를 유도할 수 있다. 따라서, 뇌에 대한 상해에 따라, 시토카인의 초기 상향조절은 손상 부위에 대한 다른 염증 매개자의 침윤을 초래하여, 2차 시토카인 신호화를 개시한다.
CNS 염증은 급성 뇌 손상, 뇌졸중, 간질, 다발성 경화증 (MS), 운동 뉴런 질환, 운동 장애, 알츠하이머병, 및 정신적 장애, 예컨대 우울증, 불안 및 정신분열증과 관련되어 왔다.
항염증제는 AD의 발병 확률을 감소시키거나 그의 진행을 늦출 수 있다. 많은 염증 매개자는 MS에서 상향조절되고 탈수초 병변과 관련된다 (Raivich et al., Brain Res. Brain Res. Rev. 2004;46:261-281). 파킨슨병 (PD)은 떨림, 근육 강직 및 운동완만의 운동 증상, 또한 흑질에서 도파민작용성 뉴런의 손실을 특징으로 한다. 염증의 역할이 강하게 연루되었다 (Gao et al., Trends Pharmacol Sci. 2003 Aug; 24(8):395-401). 염증은 또한 다른 만성 CNS 장애, 예컨대 근위축성 측삭 경화증 (ALS) (Yoshihara et al., J Neurochem. 2002 Jan; 80(1):158-67), 및 크로이츠펠트-야콥병 (CJD) (Van et al., 2002)에 기여하는 것으로 믿어진다. IL-1β 및 IL-6을 포함한 많은 시토카인의 혈청 수준은 정신분열증 및 우울증을 갖는 환자에서 증가된다. 간질은 IL-1 및 TNFα의 증가된 수준과 관련된다.
부적절한 혈류는 세포를 손상시키고 결국 죽일 수 있고, 뇌는 특히 취약하다. 노인의 치매 사례의 15% 내지 20%는 혈관성 치매로 인한 것이라고 추정된다. 인지 능력의 저하는 뇌의 주요 혈관을 막는 뇌졸중 후에 갑자기 일어날 수 있다. 또한 소혈관 질환으로서 공지된 미세혈관 허혈성 뇌 질환은 혈관의 협소화이며, 이는 뇌 조직에 대한 혈액 공급의 현저한 감소를 유발한다. 이는 기억 손실과 관련되고 불량한 혈관화에 의해 유발된다.
혈관 질환은 노인병 우울증, 인지 장애 및 불량한 항우울 반응에 기여하며, 이는 혈관화가 우울증 증상학에서 결정적 역할을 한다는 제안을 지지하게 한다. 적어도 일부 항우울제는 전방 및 중간 치아 이랑 (DG)에서 선택적으로 혈관신생 및 인간 해마 신경 전구 세포 (NPC)를 증가시킨다 (Boldrini, Maura et al. "Hippocampal angiogenesis and progenitor cell proliferation are increased with antidepressant use in major depression." Biological psychiatry vol. 72,7 (2012): 562-71. doi:10.1016/j.biopsych.2012.04.024).
혈관 파킨슨증에서, 운동을 제어하는 뇌 영역에서의 작은 뇌졸중은 파킨슨-유사 증상을 유발한다 (Miguel-Puga, Adan et al. "Therapeutic Interventions for Vascular Parkinsonism: A Systematic Review and Meta-analysis." Frontiers in neurology vol. 8 481. 22 Sep. 2017, doi:10.3389/fneur.2017.00481). 이는 뇌에서의 불량한 혈관화와 특정 운동 장애 사이의 인과 관계를 지시한다.
뇌의 혈관 및 뇌 순환에 영향을 주는 다양한 의학적 병태를 포함하는 뇌혈관 질환은, 뇌졸중, 편두통, 발작, 간질, 및 인지 저하를 포함한, 운동 및 인지 장애와 관련된다.
따라서, 많은 중추 신경계 장애에서 혈관화 및 염증 둘 다의 역할이 존재한다.
혈관-뇌 장벽 (BBB)의 손상 또한 다양한 CNS 장애를 초래할 수 있다. 손상된 혈관 뇌 장벽과 관련된 장애는 하기를 포함한다: 알츠하이머병 (van de Haar HJ, et al., "Blood-Brain Barrier Leakage in Patients with Early Alzheimer Disease". Radiology. 282 (2): 615 (February 2017)), 불안 및 우울증 (Gal Z, Huse RJ, Gonda X, Kumar S, Juhasz G, Bagdy G, Petschner P (March 2019). "[Anxiety and depression - the role of blood-brain barrier integrity]". Neuropsychopharmacologia Hungarica. 21 (1): 19-25), 뇌 농양 (국소 또는 원격 감염에서 비롯된 감염 물질 및 림프 세포의 수집 및 염증으로 인해 유발됨), 드 비보(De Vivo) 질환 (또한 GLUT1 결핍 증후군으로서 공지됨, 전형적으로 글루코스 수송체 유형 1 (GLUT1)에서의 유전 결함에 의해 유발되는, 혈관-뇌 장벽을 가로지르는 당 글루코스의 부적절한 수송으로부터 발생됨), HIV 뇌염 (Ivey NS, MacLean AG, Lackner AA (April 2009). "Acquired immunodeficiency syndrome and the blood-brain barrier". Journal of Neurovirology. 15 (2): 111-22), 수막염 (뇌 및 척수를 둘러싸는 막, 즉 수막의 염증과 관련됨), 다발성 경화증 (Waubant E (2006). "Biomarkers indicative of blood-brain barrier disruption in multiple sclerosis". Disease Markers. 22 (4): 235-44), 및 다발성 경화증과 유사한, 또한 데빅병으로서 공지된 시속신경수염.
제약 작용제가 많은 이들 장애를 치료하기 위해 이용가능하지만, 뇌에서의 염증을 최소화하기 위해, 혈관화를 증가시키기 위해, 및/또는 혈액 뇌 장벽을 복구하기 위해 부가 요법을 제공하는 것이 유리할 것이다. 본 발명은 이러한 부가 요법을 제공한다.
특정 파장에서 전자기 방사선을 투여하는 것을 수반하는, 중추 신경계 장애에 대한 다양한 특정 치료가, 이들 치료를 전달할 수 있는 장치와 함께 개시된다.
일부 실시양태에서, 치료는 사용자에 대한 전자기 방사선의 전달을 간소화하도록 디자인되고/거나, 이는, 일부 실시양태에서는 치료를 수용하는 사용자에 의해 요구되는 노력이 없거나 거의 없으면서, 이러한 치료가 투여된 사용자에서 순응성을 향상시킬 수 있다.
본원에 기재된 치료 및 장치를 사용하여 치료될 수 있는 중추 신경계 장애는 인지 장애, 운동 장애, 및 행동 장애를 포함한다. 일부 실시양태에서, 치료는 뇌에서의 염증을 감소시키고, 따라서 염증과 관련된 중추 신경계 장애를 치료하기 위해 사용될 수 있다. 다른 실시양태에서, 치료는 뇌에서의 혈관화를 증가시키고, 따라서 뇌에서의 감소된 혈관화와 관련된 중추 신경계 장애를 치료하기 위해 사용될 수 있다. 또한 다른 실시양태에서, 치료는 혈액 뇌 장벽에서의 결함을 복구하고/거나, 혈액 뇌 장벽을 통한 약물 및 다른 작용제의 유동을 증가시키고, 따라서 결함성 혈액 뇌 장벽과 관련된 장애를 치료하기 위해, 및/또는 혈액 뇌 장벽을 횡단하는 약물의 능력을 증가시키고 뇌암과 같은 뇌의 장애를 치료하는 능력을 증가시키기 위해 사용될 수 있다.
예를 들어, 하나 초과의 파장에서 광을 투여함으로써 이들 접근의 조합이 사용될 수 있으며, 여기서 파장의 조합은 혈관화 증가, 염증 감소, 혈액 뇌 장벽을 통한 작용제의 통로 증가 중 하나 이상에 있어 효과적이다. 광은 또한 항미생물성 파장에서 투여시, 뇌에서의 미생물 감염을 억제하기 위해 사용될 수 있다.
광은 신체의 다양한 부분에 전달될 수 있다. 머리에 투여시, 광은, 예를 들어, 외이도를 통해 두개외 위치에, 및 또한 하기 두개골 중 하나 이상을 통해 경두개로 적용될 수 있다: 측두골, 측두골의 측두린, 측두골의 유양 부분, 측두골의 추체부, 측두골의 고실부, 관골, 접형골, 전두골, 두정골.
치료, 이를 투여하는 장치는, 하나 이상의 광원, 예컨대 LED, OLED, 레이저 광원, 및 이들의 조합을 사용할 수 있다.
이들 치료를 투여하기 위해 사용되는 장치는 전형적으로 하우징, 요망되는 파장에서 광을 방출하는 하나 이상의 광원 (이는 LED, OLED, SLD, 레이저, 및 이들의 조합일 수 있음), 및 임의로 드라이버, 임의로 하나 이상의 센서, 및 임의로 커맨드 모듈을 포함한다.
광은 피부를 통해 뇌 안으로 광이 통과할 수 있게 하는 임의의 방식으로 투여될 수 있다. 예는 두개내 투여, 두피를 통한 전달, 예컨대 치료용 헬멧 또는 캡의 사용에 의한 것, 눈으로의 전달, 예컨대 눈꺼풀을 통해 광을 비추는 안경의 사용에 의한 것, 또는 스크린으로부터 광을 비추는 것에 의한 것, 비내 전달, 예컨대 비공 내에 삽입된 광원에 의한 것, 귀로의 전달, 뇌로부터 멀리 있는 부위로의 전달, 예컨대 뼈 위에 놓인 피부를 통한 것, 인클로저 내부에 앉아 있는 사용자로의 전달, 사용자의 신체 상에 광을 비추는, 편평한 또는 곡선형일 수 있는 패널로의 전달, 혈액으로의 전달, 피부로의 전달, 체강, 예컨대 인후로의 전달, 피부를 광조사하기 위한 "착용가능" 장치, 피부를 침투하고 피부 하부에 광을 전달하도록 디자인된 프로브, 두피 하부에 이식된 생체적합성 임플란트, 경피 광조사 모듈, 및 이들의 조합을 포함한다.
치료될 수 있는 대표적 장애는 픽병, 알츠하이머 치매, 루이소체 치매, 원발성 진행성 실어증, 헌팅턴 무도병, 파킨슨병, 다발성 경화증, 다발경색 치매, 외상으로 인한 뇌 손상, 저산소증으로 인한 뇌 손상, 뇌혈관 발작, 중금속 피독으로 인한 중추 신경 병리상태, 3염색체성 21, 바이러스성 뇌염, 바이러스성 수막염, 주의력 결핍 과잉행동 장애 (ADHD), 학습 장애, 자폐증 및 정신분열증 및 우울증을 포함한다.
일부 실시양태에서, 광원, 예컨대 하나 이상의 LED 및/또는 레이저, 타이머, 센서 및 제어 수단을 포함하는 조명 장치는, 사용자가 앉거나, 휴식하거나 또는 수면 중인 동안, 장치가 근적외선 광 (NIR) 및/또는 다른 유색 광으로 머리를 자동 조명하여 인지 장애, 예컨대 알츠하이머병 또는 치매, 운동 장애, 예컨대 파킨슨병, 및 행동/기분 장애, 예컨대 우울증 및 정신분열증의 증상의 시작을 지연시키거나 이를 감소시키도록, 사용자의 머리 근처에 마운팅되거나 배치되도록 디자인된다. 일부 실시양태에서, 장치는 시간-적절한 일반적 라이팅을 위한 가시 광 조명을 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장치는, 사람이 침대에 누워 있을 (또는 의자에 앉아 있을) 가능성이 있거나 그와 같이 예정되어 있거나 그러한 것으로 검출될 때, 장치가 켜지고 사용자의 머리 또는 사용자의 머리가 통상적으로 선택된 기간 동안 배치되어 있는 침대 또는 의자의 영역에 NIR 및/또는 가시 광을 비추도록 배치되도록 구성된다. NIR / 광은 사용자의 머리를 침투하고 사용자의 뇌를 조명하기에 충분한 강도를 갖고, 비-가시 NIR의 경우, 조명에 의해 사용자를 산만하게 하거나 깨우지 않는다.
두개골을 통해 뇌 안으로 지향되는 NIR은 AD (알츠하이머병), 다른 인지 장애, 및 다양한 행동/기분 장애 및 운동 장애의 증상을 지연시키거나 개선시킬 수 있다.
광생체변조 요법은, 가시광선 (400 - 700 nm) 및 근적외선 (700 - 1100 nm) 전자기 스펙트럼에서의, 레이저를 포함한 비-이온화 광원, 발광 다이오드, 및/또는 광대역 광을 활용하는 광 요법의 형태로서 정의된다. 광생체변조는 전신 또는 하나 이상의 선택된 부분에 대하여, 예를 들어 머리 단독에 대하여 사용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 머리-마운트 제품이 사용되지만, AD 환자는 머리-마운팅된 장치가 성가시고 사용하기 어렵다는 것을 알게 될 수 있고, 이러한 AD 요법 레지멘을 도움 없이 따르는 것에 어려움을 겪을 수 있다. 본 발명의 대상의 일부 측면은 사람 또는 그들의 사랑하는 사람이 번거로움 없이 핸즈프리 편리성 및 자동 순응성으로 수면 동안 NIR로 그들의 뇌를 자동으로 조명할 수 있게 하는 비-접촉 장치를 제공한다.
본원에 기재된, 특정 실시양태에서, 장치는 하기에 기재된 추가의 특색 뿐만 아니라 본원에 기재된 다른 임의의 특색을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 장치는 사용자가 존재할 때 (또는 존재할 가능성이 있을 때), 또한 사용자가 하루에 규정된 양의 변조된 조명만을 수용하도록 미리 설정된 기간 동안 자동 활성화되도록 구성된다. 일부 실시양태에서, 장치는 사용자가 존재하는 것으로 검출될 때 장치가 활성화되거나 원격 활성화되도록 하는 하나 이상의 근접 센서를 포함한다.
일부 실시양태에서, 장치는 하나 이상의 센서를 포함한다. 이러한 센서 (포함되는 경우)는 임의의 요망되는 센서 또는 센서의 조합, 예를 들어 하기 중 하나 이상일 수 있다: 장치가 작동할 때와 기간을 제어하기 위한 하나 이상의 근접 검출기 (예를 들어, 사람이 존재하는지를 검출하고/거나 운동을 검출함으로써 발광 특징을 제어하도록 구성된 센서(들)); 순응성 및/또는 원격 모니터링을 확인하기 위해 안면 인식을 제공하도록 구성된 하나 이상의 카메라; 바이오마커 (맥박, 호흡, 뇌파, 활동)를 검출하기 위한 센서(들); 활동을 검출하거나 불안정성을 모니터링하기 위한 센서(들); 마이크, 카메라, 온도 센서, 광 검출기, 초음파 변환기 등의 구성요소를 갖는, 환경 조건, 예컨대 주변 온도, 주변 습도, 주변 광 수준, 주변 소음, 음악 등을 모니터링하기 위한 센서(들); 수면 모니터(들); 장치가 그의 위치를 알도록 하는 GPS 센서(들) 등. 장치는 이러한 검출 (하나 이상의 센서에 의한)이 장치의 조명 특징을 자동 변화시키는 데 사용될 수 있도록 및/또는 이러한 검출이 조명 특징을 조정할 수 있는 원격 간병인에게 중계되도록 구성될 수 있다. 센서 (또는 센서들) (제공되는 경우)는 장치에 통합될 수 있거나 (예컨대 안면 인식 또는 순응성 기록을 위한 내장 마이크 또는 내장 카메라) 원격일 수 있다 (예를 들어, 흉부-마운팅된 맥박 센서, 또는 손목-마운팅된 맥박 모니터).
일부 실시양태에서, 장치는, 장치가 "온 타임(on time)"에 사용자의 머리 또는 사용자의 머리 근처 영역을 조명하고 이러한 온 타임 경과 후에 조명이 꺼지고 새로운 사용자가 검출될 때까지 및/또는 적절한 "오프 타임(off time)"이 경과할 때까지 꺼진 채로 남아 있어 사용자가 요법을 남용하지 않도록 하는 하나 이상의 타이머를 포함한다.
일부 실시양태에서, 장치는 하나 이상의 타이머를 포함한다. 타이머는, 이것이 하루 중 특정 시간에 켜지고, 하루 중 특정 시간에 꺼지고, 특정 시간 길이 동안 계속 켜져 있도록, 기타 등등이 되도록 설정될 수 있게 구성될 수 있다. 타이머는 또한, 이것이 장치를 낮 또는 밤의 미리 설정된 시간에 자동 작동시키도록 설정될 수 있게 구성될 수 있다. 치료용 조명의 지속시간 및 반복 스케쥴을 제어하기 위한 타이머에 추가로, 장치는, 장치가 조명 스케쥴을 제어할 수 있도록 실시간 시계 및 낮/밤의 실제 시간 및 달력을 사용할 수 있다. 예를 들어 1일당 2회, 1주당 5일로 20일 동안의 스케쥴이 사용될 수 있다. 추가로, 이러한 시계는 또한, 가시 광의 진폭 및 스펙트럼 구성이 밤 시간에 기초하여 조정되도록 2차 가시 광의 색을 제어할 수 있다. 예를 들어, 장치는, 장치가 한밤중에 켜지는 경우, 광 수준이 낮고 CCT가 따뜻하여 사용자의 멜라놉신 수준이 수면을 위해 적절히 남아 있도록; 역으로, 장치가 아침에 켜지는 경우, 이것이 경보 및 각성을 제공하도록 보다 높은 CCT로 높은 럭스 수준으로 조명할 수 있도록 구성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 장치는 침대 상에 또는 침대 (또는 의자) 단부 근처에 마운팅되도록 구성되고, 장치는 머리 (및/또는 다른 신체 부분)의 위치 영역에서 광을 비추도록 구성된다. 장치는, 예를 들어, 석션 컵, 벨크로(Velcro)®, 클램프, 나사, 볼트, 스트랩, 접착제, 스탠드 부착부 등을 사용하여, 마운팅될 수 있다. 장치는 베개 하부, 매트리스 하부, 배개 안 또는 매트리스 안에 배치될 수 있다. 장치는 침대 또는 의자의 통합 부분으로 만들어질 수 있으며, 예를 들어, 이는 침대 또는 의자 내에 조립될 수 있다.
예를 들어, 장치의 대표적 구체적 실시양태는, 시간을 "알고" 사용자를 위해 맞춤화된 장치 상에서 설정된 선택에 기초하여 낮 (또는 밤) 시간에 특정 기간 (기간들) 동안 임의의 특정 전자기 방사선 (또는 전자기 방사선의 조합)을 방출하도록 구성된 장치이다. 예를 들어, 장치는 하루 걸러 2:00 am에 20 min 동안 켜지도록 구성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 장치는 하나 이상의 제어 피쳐를 포함한다. 이러한 제어 피쳐는, 예를 들어, 음성에 의해, 몸짓에 의해, 원격 제어 IR, 블루투스, 스마트 폰 앱에 의해), 터치에 의해 (예컨대 터치에 의해 촉발될 수 있는 조작가능 스위치 또는 제어 버튼, 예컨대 장치 상의 임의의 적합한 위치의, 예를 들어 장치의 조명 부분 상의 또는 장치의 제어 유닛 상의 제어 버튼), 기타 등등에 의해, 임의의 적합한 방식으로 활성화될 수 있는 임의의 적합한 제어일 수 있다. 이러한 제어 피쳐 (포함되는 경우)는 임의의 요망되는 제어, 예를 들어 컷오프 (온/오프), 판독을 위해 가시 광을 켜기 위한 광 스위치, 야간 등을 켜기 위한 제어 등을 위한 것일 수 있다.
일부 실시양태에서, 장치는 하나 이상의 오디오 구성요소를 포함한다. 이러한 오디오 구성요소 (포함되는 경우)는, 예를 들어, 음성을 검출하고 음성 명령에 반응하는 회로, 오디오 반응 또는 사용자에 대한 지시를 제공하기 위한 오디오 스피커 또는 변환기일 수 있다. 이러한 오디오 구성요소 (포함되는 경우)는 이들이 사용자와 대화하기 위해 원격 간병인에 의해 사용될 수 있도록 구성될 수 있다.
일부 실시양태에서, 장치는, 예를 들어, IR, 블루투스 또는 WIFI를 사용하여, 데이터를 전송 및 수신하기 위한 수단을 포함한다.
일부 실시양태에서, 장치는 하나 이상의 배터리를 포함하고/거나, 여기서 장치는 외부 전원에 직접 또는 벽 플러그에 대한 전력 전환기를 통해 연결되도록 구성된다.
일부 실시양태에서, 장치는, 예를 들어, 사용자를 향하는 장치의 하나 이상의 표면 상의 NIR LED; 사용자를 향하는 장치의 하나 이상의 표면 상의 NIR 및 가시 광 LED의 조합; 사용자를 향하는 장치의 하나 이상의 표면 상의 NIR 및/또는 가시 및 사용자로부터 먼 쪽을 향하는 장치의 하나 이상의 표면 상의 다른 가시 LED (예를 들어, 주변 영역 또는 천장 등을 조명하기 위한 것)를 포함한, 장치의 상이한 표면 상에 마운팅된 전자기 방사선 방출체 (예를 들어, 레이저 또는 LED (발광 다이오드))를 포함한다.
일부 실시양태에서, 장치는 요망되는 방사선 방출 패턴을 갖도록 구성되고, 예를 들어, 여기서 장치는 (1) 일부 방사선이 좁은 빔으로 선택된 영역으로 지향되도록 하는 (예를 들어, NIR이 사용자의 머리 상에 좁은 빔으로 투사됨) 좁은 방사선 방출 패턴, 및 (2) 주변 조명을 제공하기 위해 폭넓은 각으로 지향되고 천장을 향해 투사되는 하나 이상의 적색, 호박색 또는 백색 방출체에 의해 방출된 광을 갖도록 구성된다.
일부 실시양태에서, 장치는 전자기 방사선의 방출을 변조하도록 구성된다. 예를 들어, 이러한 변조 (포함되는 경우)는 중첩된 다중 변조 방법을 포함할 수 있며, 이는 뇌파, 호흡, 맥박, 외부 오디오 음향과 같은 바이오마커에 실시간으로 동기화될 수 있다. 이러한 변조 (포함되는 경우)는 임의의 적합한 방식으로, 예를 들어 1Hz 내지 10Khz (전형적으로 5 Hz 내지 100 hz)의 주파수에서 0 내지 100% 펄스 폭에 대한 (PWM) 펄스 폭 변조 사용에 의해, 및/또는 0 내지 100%의 진폭 변조 및 .000001 Hz (매주) 내지 10 Khz의 주파수 사용에 의해 제공될 수 있다. 장치 내의 LED의 상이한 색 또는 유형 또는 위치는 동시에 상이하게 변조될 수 있고, 예를 들어, 머리에 지향된 NIR LED는 100% 진폭에서 30 Hz 변조를 가질 수 있으며, 천장에 지향된 가시 광은 시각적으로 편안한 주변 효과를 생성하기 위해 사용자의 호흡에 동기화된 낮은 느린 진폭에서 100% 펄스 폭 (비-펄스)을 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 장치는 하나 이상의 추가의 라이팅 기능을 포함한다. 이러한 추가의 라이팅 기능 (포함되는 경우)은 (일부 경우에, 수면 사이클 동안 동기화된 광변조 및/또는 주변 광 변조를 제공함으로써 수면 패턴을 개선시키기 위해, 바이오-피드백을 사용하여 뇌파에 동기화된) NIR 및 가시 광의 혼합 또는 조합을 방출하도록 구성된 장치를 포함할 수 있다. 이러한 추가의 라이팅 기능 (포함되는 경우)은 또한, 예를 들어, 사용자가 자고 있지 않을 때, 예를 들어, 기상 경보를 위해 아침에 밝은 청색 풍부 백색 광, 및/또는 피부 톤을 개선시키기 위해 유색 광 (순환을 위한 적색, 콜라겐을 위한 황색 및 녹색 및 박테리아 감소를 위한 청색)의 선량을 제공하기 위해 사용될 수 있는 다른 파장을 방출하도록 구성된 장치를 포함할 수 있다.
또한 추가의 기능은, 예를 들어, 장치가 실내 등, 야간 등, 욕실 등, 독서 등, 기상 등, 소음 발생기 (예를 들어, 숙면을 돕는 백색 소음, 휴식을 위한 진정 소음)를 포함하는, 또한 장치가 데이터 로깅을 수행하도록 구성된 (예를 들어, 장치는 그것이 사용 중인 시간 (또한 이러한 각각의 사용 동안 제공된 방출)을 기록하기 위한 데이터 저장, 사용자의 사진을 저장하기 위한 데이터 저장, 사용자의 (사용자들의) 활동 및 생명 징후의 데이터 저장 등을 포함할 수 있음) 실시양태를 포함한다.
본 발명의 대상에 따른 장치 및 방법은 임의의 사람에게 수많은 이익을 제공할 수 있고, 일부 경우, 특히 상당한 이익이 AD 및/또는 치매를 갖는 환자, 노인, 학생, 바쁜 생활방식을 갖는 사람 (예를 들어, 수면 개선을 위한 NIR의 사용), 게이머 (예를 들어, 성능 향상을 위한 NIR의 사용)에게 제공된다.
일부 실시양태에서, 예를 들어, 미국 특허 번호 9,403,030에 개시된 기술의 사용에서는, 가시 또는 적외선 광, 예를 들어, 대략 630 내지 대략 910 nm의 파장의 광이 알츠하이머병을 갖는 또는 이것이 발병 중인 대상체의 골수에 전달된다. 방사선은 자극된 중간엽 줄기 세포가 뇌에서 나타나게 하고 β-아밀로이드 플라크를 저하시키기에 충분한 선량으로 뇌로부터의 원격 부위에 전달된다. 투여된 광은 간섭성 또는 비간섭성일 수 있고, IR 및 다른 파장 둘 다에서의 경피 적용 또는 직접적 적용 (뼈에 대한)을 통해 투여될 수 있다. 뼈는 경골, 골반대, 상지, 상지대, 늑골, 척추 및/또는 흉골일 수 있다.
다른 실시양태에서, 예를 들어, 미국 특허 번호 9,950,189에 개시된 기술의 사용에서는, 본원에 기재된 광 요법이, 뉴로트로핀을 상향조절하고 미토콘드리아 기능을 개선시키는 케타민과 조합되어 제공된다. 이 실시양태의 하나의 측면에서, 케타민의 투여량은 0.01-5 mg/kg 체중의 마취 용량 미만이다.
다른 실시양태에서는, 두피에 직접 광을 투여하는 것보다는 또는 그에 추가로, 두피를 침투하고 뇌에 광을 제공하기 위해, 피부 하부에, 체강 내에 또는 혈액에 광을 투여할 수 있다. 입, 귀, 및 코는 뇌에 광을 투여하기 위한 적합한 체강을 구성한다.
일부 실시양태에서, 광의 투여에 추가로, 추가의 치료는 전통적 한방 의약/색채침, 경혈/발통점의 자극 (1-40 mm), 봉한(Bonghan) 채널 히알루론산/줄기 세포 치료, 행동 보건/정신적 치료 (인지-행동, 바이오피드백, EMDR, 깊은 이완 등)를 포함할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 본원에 기재된 치료에 추가로, 약 30 Hz 내지 약 50 Hz, 또한 보다 구체적으로는 약 40 Hz의 주파수를 갖는 만성 시각 자극이, 전전두엽 피질 (PFC) 및 해마를 포함한 대상체의 다중 뇌 영역에서의 감마 오실레이션을 동반하도록 대상체에게 비-침습적으로 전달된다. 동반된 감마 오실레이션은 다중 뇌 영역에 걸친 뉴런 활동을 변조시켜 (예를 들어, 낮은 감마 주파수에서의 신경망의 기능적 결합을 용이하게 함) 다양한 신경보호 효과 (예를 들어, 아밀로이드 플라크 및 타우 과-인산화의 개량)를 유도하고 신경변성을 감소시킨다. 만성 시각 자극에 의해 매개되는 뉴런 활동은 소교세포에서의 면역 반응을 감소시키고 막 수송, 세포내 수송, 시냅스 기능, 신경염증 및 DNA 손상 반응에 수반되는 비정상적으로 변형된 유전자 및 단백질을 개량한다. 향상된 학습 및 기억을 포함한 행동 변형이 관찰된다.
본원에 기재된 광 치료에 추가로 자기 치료, 예컨대 PEMF가 또한 투여될 수 있다.
치료는 제약 치료와 조합될 수 있다. 대표적 제약 치료는 항암제, 항아밀로이드 약물 (예를 들어, β-세크레타제 억제제), 항염증성 약물 (예를 들어, 비-스테로이드, 항염증제, 항보체제 (예를 들어, 프로페리딘, C3, MASP-2, C5 억제제), 항정신병제/항우울제, 운동 장애 치료에 사용되는 화합물, 예컨대 레보도파 등을 포함한다.
본원에 기재된 방법의 효과를 평가하기 위한 많은 방식이 존재한다. 예를 들어, 혈압, 혈류, 맥박, 심박 변동, 혈액 산소 포화도, 심전도 반응, 호흡률, 호흡 패턴, 전기 피부 반응, 동공 확장, 섬유주-섬모 프로세스 거리, 자기 공명 영상화, 뇌파, 신체 운동, 근육 긴장, 자가-보고, 및 이들의 조합에서의 변화를 추적함으로써, 치료를 추적할 수 있다. 많은 인지 장애의 진행이 혈액, CSF, 또는 혈장 단백질, 효소, 또는 대사물 농도와 상관되고, 이를 사용하여 치료의 효과를 평가할 수 있다.
인지 장애의 치료를 위해 사용되는 경우, 대상체는 표준 테스트를 사용하여, 예를 들어, 기억, 문제 해결 기술 등을 테스트하여, 인지 변화에 대해 평가될 수 있다. 행동 장애의 치료를 위해 사용되는 경우, 표준 심리 평가를 사용하여 진행을 측정할 수 있다. 운동 장애의 치료를 위해 사용되는 경우, 의사가 운동 장애의 중증도 변화를 평가할 수 있다.
추가로, 장애의 치료 효과 및/또는 진행을 모니터링하기 위해, 이상적으로 치료 전과 후에, 환자의 뇌에 대한 영상화 기술을 수행할 수 있다. 예를 들어, 환자에 대한 최초 PET 또는 SPECT 신경영상화를 수행하고, 치료될 환자의 뇌의 영역을 식별할 수 있다. 이상적으로, 이 정보는 이와 같이 식별된 영역에 대한 광의 적용을 표적화하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 치료 후, 직후이든 일정 기간 후이든, 제2 PET 또는 SPECT 스캔이 수행될 수 있고, 치료에 반응하는 환자의 뇌의 변화에 대하여 두 스캔 결과를 비교할 수 있다.
미국 공개 번호 20080033412에 개시된 바와 같이, 분광광도계 및 환자 생리학 모니터링 시스템 중 하나로부터의 피드백을 사용하여 치료를 추적하거나 조정할 수 있다. 이는 특정 환자에서의 치료 과정에 대한 광의 광조사의 최소 유효 선량을 결정하는 것을 도울 수 있다. 병리상태에 의해 영향받은 환자의 내부 표적 영역을 식별하고, 내부 표적 영역에 근접한 환자의 외부 접근가능 영역을 주어진 파장, 선속 및 플루언스의 광으로 광조사할 수 있다. 이어서, 분광광도계 및 환자 생리학 모니터링 시스템 중 하나로부터의 피드백을 수용할 수 있고, 요망되는 효과가 얻어질 때까지 투여되는 광량을 조정할 수 있다.
특정 대사물이 특정 CNS 장애와 관련되고, 환자는 치료 전과 후 둘 다에 이들 대사물의 존재에 대해 평가될 수 있다. 이는 특히 뇌 기능장애의 진행을 모니터링하기 위해 가치가 있을 수 있다. 예를 들어, 다양한 대사물이 알츠하이머병과 관련되는 것으로 공지되어 있고 (Greenberg et al., "A proposed metabolic strategy for monitoring disease progression in Alzheimer's disease," Electrophoresis. 2009 Apr;30(7):1235-9 and Palmqvist et al., "Discriminative Accuracy of Plasma Phospho-tau217 for Alzheimer Disease vs Other Neurodegenerative Disorders" JAMA. Published online July 28, 2020. doi:10.1001/jama.2020.12134), 이들 대사물 중 하나 이상의 농도가 시간에 따라 추적될 수 있다.
본 발명의 대상은 첨부 도면 및 본 발명의 대상에 대한 하기 상세한 설명을 참조로 하여 보다 완전히 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 대상에 따른 전자기 방사선-방출 장치의 제1의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1에서의 II - II를 따라 절단된 단면도이다.
도 3은, 환자가 의자에 있는, 의자에 부착된 본 발명의 대상에 따른 전자기 방사선-방출 장치의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 4는, 사람의 머리가 가까이 배치된 본 발명의 대상에 따른 전자기 방사선-방출 장치의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 5는, 환자가 침대에 있는, 침대에 부착된 본 발명의 대상에 따른 전자기 방사선-방출 장치의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 대상에 따른 전자기 방사선-방출 장치의 실시양태에 대한 회로망을 (블록 다이어그램으로서) 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 대상에 따른 전자기 방사선-방출 장치의 실시양태에 대한 추가의 회로망을 (블록 다이어그램으로서) 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 대상에 따른 전자기 방사선-방출 장치의 또 다른 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 9는 본 발명의 대상에 따른 전자기 방사선-방출 장치의 또 다른 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 10은 환자의 머리가 전자기 방사선-방출 장치 근처에 있는, 본 발명의 대상에 따른 전자기 방사선-방출 장치 (브래킷을 포함함)의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 11은 이 제12 측면의 범위 내에 있는 장치(110)의 실시양태를 도시한다. 장치(110)는 복수의 전자기 방사선 방출체 및 마운팅 구조(111)를 포함한다.
도 12는 복수의 전자기 방사선 방출체 및 마운팅 구조(121)를 포함하는 본원에 기재된 장치의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
다양한 파장의 광으로 중추 신경계 장애의 치료에 사용하기 위한 장치 및 방법이 개시된다. 대표적 중추 신경계 장애는 인지, 운동, 및 행동/기분 장애를 포함한다. 일부 실시양태에서는, 광의 파장의 조합이 사용된다. 이들 실시양태의 일부 측면에서는, 제1 파장의 광을 항염증 효과를 제공하는 파장에서 투여하고, 제2 파장의 광을 내생 NO 생성 및/또는 뇌 안에서의 방출을 촉진시킴으로써 증가된 혈관화를 제공하는 파장에서 투여한다.
본 발명은 하기 정의를 참조로 하여 보다 잘 이해될 것이다.
정의
"50 mW/cm2 초과의 라디오시티를 갖는 근적외선 광을 방출할 수 없는 전자기 방사선-방출 장치"라는 표현은, 전자기 방사선-방출 장치에 어떤 전기 에너지 (전압 및 전류)를 공급하더라도, 전자기 방사선-방출 장치가 50 mW/cm2 초과의 라디오시티를 갖는 근적외선 광을 방출하지 않음을 의미하고 (또한 표현은 전자기 방사선-방출 장치가 다른 전자기 방사선, 즉, 임의의 라디오시티의 근적외선 방사선 이외의 전자기 방사선을 방출할 수 없음을 의미하지 않고, 즉, "50 mW/cm2 초과의 라디오시티를 갖는 근적외선 광을 방출할 수 없는 자기 방사선-방출 장치"는 (1) 단지 근적외선 광을 방출하는 장치 (및 구성요소), 뿐만 아니라 (2) 근적외선 광 및 근적외선 광의 파장 범위 외에 있는 파장의 방사선을 방출할 수 있는 장치 (및 구성요소)를 포함한다.
"적어도 1 mW/cm2의 라디오시티를 갖는 근적외선 광을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성된 전자기 방사선-방출 장치"라는 표현은, 전자기 방사선-방출 장치가 적어도 1 mW/cm2의 라디오시티를 갖는 근적외선 광을 방출하는 전자기 방사선-방출 장치에 공급될 수 있는 전기 에너지의 규모 (전압 및 전류)가 존재함을 의미하고 (또한 표현은 전자기 방사선-방출 장치가 다른 전자기 방사선, 즉, 임의의 라디오시티의 근적외선 방사선 이외의 전자기 방사선을 방출할 수 없음을 의미하지 않고, 즉, "적어도 1 mW/cm2의 라디오시티를 갖는 근적외선 광을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성된 전자기 방사선-방출 장치"는 (1) 단지 근적외선 광을 방출하는 장치 (및 구성요소) 및 (2) 근적외선 광 및 근적외선 광의 파장 범위 외에 있는 파장의 방사선을 방출할 수 있는 장치 (및 구성요소)를 포함한다.
"방출체"라는 표현은 전자기 방사선을 방출하도록 구성된 임의의 구성요소 또는 장치 (예를 들어, LED)를 의미한다.
본원에서 사용되는 바와 같이 (예를 들어, "제1 전자기 방사선 방출체가 (1) 제1 비품 상에 ... 있음"이라는 표현에서) "상에"라는 표현은, 제2 구조 "상에" 있는 제1 구조가 제2 구조와 접촉될 수 있거나 하나 이상의 개재 구조 (그의 각각의 측면 또는 반대 측면이 제1 구조, 제2 구조 또는 개재 구조 중 하나와 접촉됨)에 의해 제2 구조로부터 분리될 수 있음을 의미한다.
본원에서 사용되는 바와 같이 (예를 들어, "제1 전자기 방사선 방출체가 ... 제1 비품 ... (2) 그의 내부에 부분적으로 있음"이라는 표현에서) "내부에 부분적으로"이라는 표현은, 제1 구조의 부분 (제2 구조의 "내부에 부분적으로" 있음)이 제2 구조의 함몰 영역 (즉, 함몰부, 오목 공간, 홈 등) 내에 있음을 의미한다.
본원에서 사용되는 바와 같이 (예를 들어, "제1 전자기 방사선 방출체가 ... 제1 비품 ... (3) 그의 내부에 전적으로 있음"이라는 표현에서) "내부에 전적으로"이라는 표현은, 제1 구조의 전체 (제2 구조의 "내부에 전적으로" 있음)가 제2 구조의 함몰 영역 (즉, 함몰부, 오목 공간, 홈 등) 내에 있음을 의미한다.
"센서"라는 표현은, 아이덴티티 센서, 인간 센서, 특징 센서, 머리 센서, 머리 배향 센서, 안면 센서, 뇌파 센서, 맥박 센서, 호흡 센서, 체온 센서, 혈압 센서, 산소화 센서, 피부 저항 센서, 피부 온도 센서, 운동 센서, 눈 상태 센서, 신체 운동 센서, 의류 검출기, 주변 온도 센서, 주변 습도 센서, 주변 소음 센서, 글로벌 포지셔닝 센서, 주변 광 센서, 동작 검출기, 카메라, 및 마이크를 포함하나 이에 제한되지는 않는 임의의 센서 또는 검출기 (장치 또는 구성요소일 수 있음)를 의미한다. 관련 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 센서에 대해 친숙하며, 이러한 센서는 이용가능하고, 임의의 이러한 센서가 본 발명의 대상에 따라 센서로서 사용될 수 있다.
"검출 범위"라는 표현은, 사람 또는 물품이 센서 또는 검출기로부터 이격될 수 있고, 검출기가 사람 또는 물품에 대한 (센서 또는 검출기가 감지 또는 검출하도록 구성된) 현상, 특징 또는 파라미터를 감지 또는 검출할 수 있는 거리를 의미한다.
"아이덴티티 센서"라는 표현은, [i] 특정 인간이 아이덴티티 센서의 검출 범위 내에 있는지의 여부를 검출하는, 및/또는 [ii] 아이덴티티 센서의 검출 범위 내에 있는 사람의 아이덴티티를 결정하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"인간 센서"라는 표현은 임의의 인간이 인간 센서의 검출 범위 내에 있는지의 여부를 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"특징 센서"라는 표현은 특징 센서의 검출 범위 내의 인간이 저장된 특징 또는 저장된 특징의 세트에 매칭되는 특징 또는 특징의 세트 (예를 들어, 안면 특징 또는 크기 특징)를 갖는지의 여부를 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"머리 센서"라는 표현은 인간 머리가 아이덴티티 센서의 검출 범위 내에 있는지의 여부를 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"머리 배향 센서"라는 표현은 머리 배향 센서에 대한 인간 머리의 배향을 검출하는 장치 또는 구성요소를 지칭한다.
"안면 센서"라는 표현은 인간 얼굴이 아이덴티티 센서의 검출 범위 내에 있는지의 여부를 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"중량 센서"라는 표현은 표면 또는 구조 상의 물체 또는 사람의 중량 (및/또는 특정 중량과 동등한 또는 그를 초과하는 물체가 표면 또는 구조 상에 있는지의 여부)을 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"뇌파 센서"라는 표현은 뇌파 센서에 대한 정의된 공간 내에서 사람의 뇌파를 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"맥박 센서"라는 표현은 맥박 센서에 대한 정의된 공간 내에서 사람의 맥박을 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"호흡 센서"라는 표현은 호흡 센서에 대한 정의된 공간 내에서 사람의 호흡을 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"체온 센서"라는 표현은 호흡 센서에 대한 정의된 공간 내에서 사람의 체온을 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"혈압 센서"라는 표현은 혈압 센서에 대한 정의된 공간 내에서 사람의 혈압을 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"산소화 센서"라는 표현은 호흡 센서에 대한 정의된 공간 내에서 사람의 산소화를 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"피부 저항 센서"라는 표현은 피부 저항 센서에 대한 정의된 공간 내에서 사람의 피부 저항을 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"피부 온도 센서"라는 표현은 피부 온도 센서에 대한 정의된 공간 내에서 사람의 피부 온도를 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"운동 센서"라는 표현은 운동 센서에 대한 정의된 공간 내에서 사람의 운동을 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"진동 센서"라는 표현은 진동, 예를 들어, 적어도 특정 규모 (예를 들어, 선택될 수 있는)의 진동을 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"충격 센서"라는 표현은 충격 (예를 들어, 주먹으로 때리기, 손으로 때리기, 발로 차기)을 감지하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"눈 상태 센서"라는 표현은 눈 상태 센서에 대한 정의된 공간 내에서 사람의 눈 상태를, 예를 들어, 사람의 눈 중 하나가 떠 있거나, 감겨 있거나, 깜박이는지의 여부, 깜박임 빈도, 시퀀스 동안 눈이 감겨 있는 지속기간, 시퀀스 동안 눈이 떠져 있는 지속기간을 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"신체 운동 센서"라는 표현은 신체 운동 센서에 대한 정의된 공간 내에서 사람의 특정 신체 운동, 예를 들어, 구르기, 팔 움직임, 다리 움직임, 흉부 운동, 위축, 눈을 문지르는 손가락, 몸짓 (예를 들어, 손 흔들기, 머리 끄덕임 등), 반복적 동작 (예를 들어, 불안정성) 등을 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"의류 검출기"라는 표현은 의류 검출기에 대한 정의된 공간 내의 사람이 특정 가먼트 또는 의류, 예를 들어, 모자, 안경, 눈 덮개, 귀마개 등을 착용하고 있는지의 여부를 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"주변 온도 센서"라는 표현은 주변 온도 센서에 대한 정의된 주변 공간 내의 온도를 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"주변 습도 센서"라는 표현은 주변 습도 센서에 대한 정의된 주변 공간 내의 습도를 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"주변 광 센서"라는 표현은 주변 광 센서 상에 입사된 광 (예를 들어, 특정 파장 또는 특정 파장 범위의 광, 광의 라디오시티, 특정 파장 또는 파장 범위의 라디오시티가 존재하는지의 여부)을 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"주변 소음 센서"라는 표현은 주변 소음 센서에서 소음 (예를 들어, 특정 파장 또는 특정 파장 범위의 소음이 존재하는지의 여부, 소음의 진폭, 특정 파장 또는 파장 범위의 진폭)을 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다.
"GPS" (또는 "글로벌 포지셔닝 센서")라는 표현은 지구에 대하여 센서의 위치를 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다. 관련 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 센서에 대해 친숙하며, 이러한 센서는 이용가능하고, 임의의 이러한 센서가 본 발명의 대상에 따라 GPS로서 사용될 수 있다.
"동작 검출기"라는 표현은 동작 검출기에 대한 정의된 공간 내의 사람의 동작을 검출하는 장치 또는 구성요소를 의미한다. 관련 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 검출기에 대해 친숙하며, 이러한 검출기는 이용가능하고, 임의의 이러한 검출기가 본 발명의 대상에 따라 동작 검출기로서 사용될 수 있다.
"카메라"라는 표현은 카메라의 시점으로부터 나타남에 따라 시각 영상을 검출 (또한 임의로, 예를 들어, 디지털로 기록)하는 장치 또는 구성요소를 의미한다. 관련 기술분야의 통상의 기술자는 카메라에 대해 친숙하며, 이러한 카메라는 이용가능하고, 임의의 이러한 장치 또는 구성요소가 본 발명의 대상에 따라 카메라로서 사용될 수 있다.
"마이크"라는 표현은 마이크의 위치에서 수신됨에 따라 음향을 검출 (또한 임의로, 예를 들어, 디지털로 기록)하는 장치 또는 구성요소를 의미한다. 관련 기술분야의 통상의 기술자는 마이크에 대해 친숙하며, 이러한 마이크는 이용가능하고, 임의의 이러한 장치 또는 구성요소가 본 발명의 대상에 따라 마이크로서 사용될 수 있다.
표면에 대하여 "제1 점에 접하는 평면"이라는 표현 (또한 유사 표현)은 특정 점에 최대로 접하는 평면을 지칭한다. 즉, 점이 완전히 접하는 평면을 갖지 않더라도 (또한 완전히 접하는 것에 가까운 평면도 없을 수 있음), 접평면은 원형이고 1 cm의 직경을 갖는, 또한 원의 중심에서 표면에 터칭하는 평면의 가상 세그먼트에 의해 정의될 수 있고, 여기서 원은 6개의 동등 크기의 (60도) 조각으로 분할되고, 각각의 조각에 대하여, 조각을 4개의 동등한 부분-조각으로 분할하는 3개의 라인 세그먼트 (즉, 15도, 30도 및 45도)를 따라, 또한 조각의 연부에 의해 정의된 라인 세그먼트를 따라 원의 중심으로부터 0.25 cm, 0.50 cm, 0.75 cm 및 1 cm인 위치에서의 표면과 조각 사이의 거리의 합계는 조각에 대한 총 값과 동등하고, 제1 조각에 대한 총 값을 제2 조각에 대한 총 값으로 나눈 것, 제2 조각에 대한 총 값을 제3 조각에 대한 총 값으로 나눈 것, 제3 조각에 대한 총 값을 제4 조각에 대한 총 값으로 나눈 것, 제4 조각에 대한 총 값을 제5 조각에 대한 총 값으로 나눈 것, 제5 조각에 대한 총 값을 제6 조각에 대한 총 값으로 나눈 것, 및 제6 조각에 대한 총 값을 제1 조각에 대한 총 값으로 나눈 것의 합계는 최소화된다.
"액추에이터"라는 표현은, 프레싱 (예를 들어, 푸시버튼 또는 레버)에 의해, 또는 전자 신호 수신에 의해 가동되도록 구성된 장치 또는 구조를 의미한다.
"부착 피쳐"라는 표현은, 부착 피쳐가 위치하는 (또는 부착 피쳐가 부착된) 구조에 대하여 전자기 방사선-방출 장치를 제자리에 유지할 수 있는 임의의 구조, 속성 또는 물질 (또는 하나 이상의 구조, 및/또는 하나 이상의 속성, 및/또는 하나 이상의 물질의 조합)을 지칭한다. 부착 피쳐의 대표적 예는 석션 컵, 접착제, 자석, 나사 홀 및 볼트 홀을 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이 (예를 들어, "제1 방향으로 연장되는 제1 광선 방출 축"이라는 표현에서) "방향"이라는 표현은 라인 (또는 라인 세그먼트 또는 광선) 및 그와 평행인 임의의 다른 라인 (또는 라인 세그먼트 또는 광선)의 배향을 지칭하며, 즉, 임의의 두 방향에 대하여, 두 방향에 의해 정의된 예각에 대하여 단일 값이 존재한다 (두 방향이 동일하거나 서로에 대해 직각을 정의하는 경우 제외).
"제1 센서에 대한 검출 범위 내에 있는 사람의 아이덴티티를 결정"이라는 표현 (또는 기타 등등)은 장치가 반드시 모든 사람은 아니어도 적어도 한 명의 사람의 아이덴티티를 결정할 수 있음을 의미한다.
"방출하도록 구성된"이라는 표현 (예를 들어, "적어도 1 mW/cm2의 라디오시티를 갖는 NIR을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성된 제1 전자기 방사선 방출체"라는 표현에서)은, "방출하도록 구성된" 장치가 (장치에 대한 전력 공급을 위해 전력이 공급될 수 있는) 전력 라인을 가짐을 의미하고, 라인 전압이 전력 라인에 공급되는 경우, 장치가 구성되는 특징으로서 기재된 특징이 나타날 것이다 (예를 들어, 제1 위치에서의 라디오시티는 0.5 mW/cm2 내지 5 mW/cm2의 범위일 것임). ("라인 전압"이라는 표현은, 에너지 공급원에 의해 공급된 표준 전기 (120 V), 예를 들어, AC 및 DC를 포함한, 그리드로부터 공급된 전기를 지칭하도록 그의 널리 공지된 사용에 따라 본원에서 사용된다.)
하나 이상의 전자기 방사선 방출체로부터의 광 출력과 관련하여 본원에서 사용되는 바와 같이, "광선 방출 축"이라는 표현은, 전자기 방사선 방출체에서 유래되고 발광의 최대 휘도 방향 또는 발광의 평균 방향으로 연장되는 광선을 의미한다 (다시 말해서, 발광의 평균 방향의 경우에는, (1) 방출 광의 휘도의 분포가 비-램버시안(Lambertian)인 광 방출체가 제공되는 경우, 예를 들어, 방출 광의 휘도의 분포가 도넛 형상인 경우 (예를 들어, 광 방출체가 그 자체로 원환체 또는 환상이거나, 또는 복수의 광 방출체가 원환체 또는 환상 패턴으로 배열됨), 예를 들어, 유형 C 좌표계에서, 즉, 극축이 수직이고, 수직 각은 0도 (최저점) 내지 180도 (정점)의 범위이고 (90 수직 도는 적도 방향임), 측방향 각은 0도 내지 360도의 범위인 것에서, 최대 휘도의 방향이, 예를 들어, 약 120 수직 도에서, 극축 주위로 연장되는 원의 형태로 도넛 형상 주위로 연장되며 (또한 전체 360 측방향 도 주위로 연장되며, 즉, 원을 정의하도록), 휘도의 최대 방향이 그 자체로 수직 축 상에 놓이지 않아도, 광선 방출 축은 수직 축과 일치할 수 있음 (예를 들어, 최대의 평균 방향이 수직 축 상에 놓이기 때문), 또는 (2) 최대 휘도가 제1 방향이지만, 제1 방향의 한쪽 측면에 대해 10 (또는 50)도인 제2 방향의 휘도가 제1 방향의 반대쪽 측면에 대해 10 (또는 50)도인 제3 방향의 휘도보다 큰 경우, 발광의 평균 방향은 제2 방향 및 제3 방향의 휘도의 결과로 제2 방향을 향해 다소 이동될 것임).
"독립적으로"라는 표현 (예를 들어, "전자기 방사선 방출체 중 임의의 다른 것이 전자기 방사선을 방출하고 있는지의 여부와 독립적으로, 전자기 방사선을 방출하기 위한 전자기 방사선 방출체 중 하나 이상"이라는 표현에서)은, 장치가, 전자기 방사선 방출체 중 하나 이상이 전자기 방사선을 방출할 수 있으면서 전자기 방사선 방출체 중 하나 이상의 다른 것이 전자기 방사선을 방출하고 있지 않는 방식으로 작동될 수 있음, 및/또는 하나 이상의 전자기 방사선 방출체가 전자기 방사선을 방출하고 있는지의 여부 (및/또는 이것이 전자기 방사선을 방출하고 있는지의 여부와 관련하여 변화하고 있는지의 여부)가 하나 이상의 다른 전자기 방사선 방출체가 전자기 방사선을 방출하고 있는지의 여부에 의해 영향받지 않음 (또는 제한되지 않음)을 의미한다.
"인지 활동"이라는 표현은, 어느 수준의 사고, 예를 들어, 보다 높은 수준의 사고를 필요로 하는 활동, 예를 들어, 사람들과의 만남, 잡일의 수행, 수학 문제 풀기, 퍼즐 맞추기, 게임하기를 지칭한다.
"곡률 반경"이라는 표현은 (예를 들어, 표면의 단면이 원의 부분에 정확하게 상응하는 표면의 지점에서) 이러한 지점에서의 표면의 단면에 터치하고 그 지점에서 동일한 탄젠트 및 곡률을 갖는 원의 반경을 의미한다. 제1의 실질적으로 편평한 부분과 제2의 실질적으로 편평한 부분 사이의 표면의 영역의 단면 (예를 들어, 돌출부의 2개의 실질적으로 편평한 부분 사이의 연부의 단면)이 정확하게 원형이 아니고/거나 연속적으로 곡선형이 아닌 경우에는:
이러한 표면의 이러한 영역의 곡률 반경은 제1 점 (제1 탄젠트를 가짐) 및 제2 점 (제2 탄젠트를 가짐)을 갖는 원의 반경을 의미하고, 여기서 [1] 제1 탄젠트는 제1의 실질적으로 편평한 영역이 제2의 실질적으로 편평한 영역에 대하여 만드는 각도와 동등한 제2 탄젠트에 대한 각도를 정의하고, [2] 서로 가장 가까운 제1의 실질적으로 편평한 부분 및 제2의 실질적으로 편평한 부분 상의 각각의 지점은, 원 상의 제1 점이 원 상의 제2 점으로부터 이격된 거리와 실질적으로 동등한 거리만큼 서로 이격되어 있고/거나,
표면 상의 제1 위치로부터 표면 상의 제2 위치로 연장되는, 이러한 표면의 영역의 이러한 단면의 부분의 곡률 반경은, 제1 점 (제1 탄젠트를 가짐) 및 제2 점 (제2 탄젠트를 가짐)을 갖는 원의 반경을 의미하고, 여기서 [3] 제1 탄젠트는 제2 위치의 탄젠트에 대한 제1 위치의 탄젠트에 의해 정의된 각도와 실질적으로 동등한 제2 탄젠트에 대한 각도를 정의하고, [4] 제1 위치는 원 상의 제1 점이 원 상의 제2 점으로부터 이격된 거리와 실질적으로 동등한 거리만큼 제2 위치로부터 이격되어 있다.
본 발명의 대상은 요소 및 특색의 많은 조합을 포함한다. "본원에 기재된 임의의 다른 특색을 적합한 것으로 포함하거나 포함하지 않을 수 있는 일부 실시양태에서" 등의 표현은, 임의의 특정 실시양태에 포함되거나 포함되지 않을 수 있는 본 발명의 대상의 요소 및/또는 특색, 즉, 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있는 요소 및/또는 특색을 도입하기 위해 본 명세서에서 사용된다. 다시 말해서, 본 발명의 대상은 "본원에 기재된 임의의 다른 특색을 적합한 것으로 포함하거나 포함하지 않을 수 있는, 본 발명의 대상에 따른 일부 실시양태에서" 등의 표현과 함께 도입된 요소 및/또는 특색의 모든 조합을 포함한다.
발광 다이오드 ("LED")는, 전계발광 반도체 물질, 실질적으로 반투명한 패키지, 전류 도체, 전압 절연체, 광자 방출 경로, 전력 공급기, LED 열 싱크, 전계발광 반도체 물질의 어레이, 전계발광 반도체 물질의 어드레스가능 어레이, 결합 물질, 와이어-결합 물질, LED 구성요소 패스너, 및 LED 집적 회로를 포함하나, 이에 제한되지는 않는 하나 이상의 LED 구성요소의 조합이다. 광자 방출 경로는 반투명 광학 렌즈, 및 파장 의존 광자 필터를 포함하나, 이에 제한되지는 않는 광자 방출 경로 구성요소의 하나 이상의 조합으로 구성된다. LED는 레이저 다이오드, 유기 발광 장치, 원소 주기율표 IV족 기재의 반도체 LED 유형, 원소 주기율표 III-V족 기재의 반도체 LED 유형, 원소 주기율표 II-VI족 기재의 반도체 LED 유형, 광학 펌프형 LED 유형, 전기 펌프형 LED 유형, 유기 발광 장치 유형을 포함하나, 이에 제한되지는 않는 하나 이상의 LED 유형으로부터 선택된다. IV족 원소 기재의 LED 유형은 게르마늄, 규소, 탄소 나노튜브, 탄화규소 ("SiC"), 및 다이아몬드계 LED 유형을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. III-V족 LED 유형은 질화알루미늄 ("AlN"), 질화갈륨 ("GaN"), 인화알루미늄 ("AlP"), 인화갈륨 ("GaP"), 셀레늄화알루미늄 ("AlSe"), 셀레늄화갈륨 ("GaSe"), 및 질화알루미늄인듐갈륨 ("AlInGaN") 기재의 LED 유형을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. II-VI족 LED 유형은 산화아연, 황화아연, 셀레늄화아연, 텔루륨화아연, 산화카드뮴, 황화카드뮴, 셀레늄화카드뮴, 및 텔루륨화카드뮴 기재의 LED 유형을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 요소들의 정확한 확률적 비율 및 도핑 공정은 문헌에 널리 공지되어 있고 본원에서 다시 반복할 필요는 없다.
장치 및 방법을 하기에서 상세히 설명한다.
I. 수동 요법
본원에 기재된 장치의 하나의 실시양태에서는, 장치를 대상체와 물리적으로 접촉시키지 않으면서 치료를 필요로 하는 대상체에게 광을 투여한다. 이러한 요법은 이것이 사용자에 의한 의도적 치료 수고 없이 일어날 수 있기 때문에 수동적이다. 이러한 수동 접근은 많은 이익을 갖지만, 특히 요법 순응성에 있어 유리하다. 전자기 방사선을 방출하는 장치의 다양한 실시양태가 하기에서 논의된다. 이들 장치는 이들이 요법 순응성에 의존하지 않으면서 요법 이익을 가져올 수 있기 때문에 특히 유리하다.
각각의 실시양태에서, 장치는 본 발명의 대상의 임의의 측면과 관련하여 기재된 임의의 적합한 구성요소 또는 특색 (이들의 임의의 조합 포함)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 장치는 비품 (예를 들어, 침대, 의자, 매트리스, 베개 등) 상에, 그의 내부에 부분적으로, 또는 그의 내부에 완전히 마운팅되도록 구성될 수 있다.
장치는 다양한 방식으로 유용하며, 그 중 하나는, 사용자/환자에게 거슬리거나 그를 성가시게 하지 않는 방식으로 (이로써 순응의 가능성을 증가시킴), 사용자 및/또는 환경의 특정 특징에 맞춤화된, 치료, 예컨대 NIR 치료, 및/또는 다른 파장의 광을 제공하는 것이다. 장치가 사용자/환자에게 부착되지 않기 때문에, 이는 사용자/환자가 다른 활동에 관여하는 것을 가능하게 할 수 있으며, 이는 장치가 순응의 가능성을 증가시킬 수 있는 하나의 방식이다.
장치가 센서를 포함하는 경우, 센서는 임의의 유형의 센서일 수 있다. 대표적 센서는 아이덴티티 센서, 인간 센서, 특징 센서, 머리 센서, 머리 배향 센서, 안면 센서, 중량 센서, 뇌파 센서, 맥박 센서, 호흡 센서, 체온 센서, 혈압 센서, 산소화 센서, 피부 저항 센서, 피부 온도 센서, 운동 센서, 진동 센서, 충격 센서, 눈 상태 센서, 신체 운동 센서, 의류 검출기, 주변 온도 센서, 주변 습도 센서, 주변 광 센서, 주변 소음 센서, GPS (글로벌 포지셔닝 센서), 동작 검출기, 카메라, 및/또는 마이크를 포함하며, 센서의 각각의 유형은 본원에서 정의된 바와 같다.
제1 측면에서, 장치는 대상체와 물리적으로 접촉되지 않는 전자기 방사선-방출 장치이며, 이는 적어도 제1 전자기 방사선 방출체; 및 적어도 제1 센서를 포함하며, 제1 전자기 방사선 방출체는 적어도 1 mW/cm2 (일부 실시양태에서 적어도 2 mW/cm2, 적어도 3 mW/cm2, 적어도 4 mW/cm2, 적어도 5 mW/cm2, 적어도 6 mW/cm2, 적어도 7 mW/cm2, 적어도 8 mW/cm2, 적어도 9 mW/cm2, 적어도 10 mW/cm2, 적어도 12 mW/cm2, 적어도 15 mW/cm2, 적어도 20 mW/cm2, 적어도 25 mW/cm2, 적어도 30 mW/cm2, 적어도 35 mW/cm2, 적어도 40 mW/cm2, 또는 적어도 45 mW/cm2)의 라디오시티를 갖는 근적외선 광 (본원에서 "NIR"로서 언급됨)을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성되고, 상기 제1 전자기 방사선 방출체는 50 mW/cm2 (일부 실시양태에서, 45 mW/cm2, 40 mW/cm2, 35 mW/cm2, 30 mW/cm2, 25 mW/cm2, 20 mW/cm2, 15 mW/cm2, 12 mW/cm2, 10 mW/cm2, 9 mW/cm2, 8 mW/cm2, 7 mW/cm2, 6 mW/cm2, 5 mW/cm2, 4 mW/cm2, 3 mW/cm2, 또는 2 mW/cm2) 초과의 라디오시티를 갖는 NIR을 방출할 수 없다.
치료는 사용자 및/또는 환경의 특정 특징에 맞춤화될 수 있고/거나, 이는 이례적인 사용자/환자 순응성을 달성할 수 있다.
일부 실시양태에서, 제1 센서는 머리 배향 센서이고, 전자기 방사선-방출 장치는 상기 제1 전자기 방사선 방출체를 포함하는 복수의 전자기 방사선 방출체를 포함하고, 전자기 방사선-방출 장치는 제1 센서에 의해 검출된 사람의 머리의 배향에 기초하여 복수의 전자기 방사선 방출체 중 어느 것이 NIR을 방출할지를 및/또는 복수의 전자기 방사선 방출체에 의해 방출되는 NIR의 각각의 광도를 조정한다.
이들 실시양태의 일부 측면에서, 사람의 머리의 배향에 기초하여, 전자기 방사선-방출 장치는, 사람의 뇌 주위에 실질적으로 균일한 투여량 (또는 사람의 뇌 주위에 투여량의 특정 변동)을 제공하기 위해, 또는 사람의 뇌의 특정 부분 (또는 부분들)에 NIR을 전달하기 위해, 복수의 전자기 방사선 방출체 중 어느 것이 NIR을 방출할지를 및/또는 복수의 전자기 방사선 방출체에 의해 방출되는 NIR의 각각의 광도를 조정한다.
제2 측면에서, 장치는 적어도 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 전자기 방사선 방출체를 포함하고, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 전자기 방사선 방출체 각각은 NIR을 방출하도록 구성되고, 전자기 방사선-방출 장치는 제1 위치에서 약 0.5 mW/cm2 내지 약 5 mW/cm2 범위의 라디오시티를 갖는 NIR을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성되고, 제1 위치는 10 cm 이상의 거리만큼 전자기 방사선-방출 장치로부터 이격되어 있다.
일부 실시양태에서, 장치는 60개 이하의 전자기 방사선 방출체를 포함한다.
제3 측면에서, 장치는 적어도 제1 전자기 방사선 방출체; 및 적어도 제1 센서를 포함하며, 여기서 제1 전자기 방사선 방출체는 NIR을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성된다.
일부 실시양태에서: 제1 센서는 아이덴티티 센서이고, 전자기 방사선-방출 장치는 각각의 사람에게 투여된 NIR 치료의 날짜 및 시간, 및 NIR 치료 동안 각각의 사람에게 투여된 NIR의 투여량을 포함하는 치료 정보를 저장하도록 구성되고/거나, 전자기 방사선-방출 장치는 각각의 사람에게 투여될 NIR 치료에 대한 요망되는 의제를 포함하는 레지멘 정보를 저장하도록 구성되고/거나, 전자기 방사선-방출 장치는 제1 센서에 대한 검출 범위 내에 있는 제1 사람의 아이덴티티를 결정하도록 구성되고/거나, 전자기 방사선-방출 장치는 제1 사람이 NIR 치료를 필요로 하는지의 여부, 또한 그러한 경우, 제1 사람의 검출된 아이덴티티, 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 제1 사람에 대한 치료 정보 및 제1 사람에 대한 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 레지멘 정보에 기초하여, 제1 사람에게 투여되어야 하는 NIR 치료를 결정하도록 구성되고/거나, 전자기 방사선-방출 장치는, 전자기 방사선-방출 장치가 제1 사람이 NIR 치료를 필요로 함을 결정한 경우, 제1 사람에게 요망되는 NIR 치료 및/또는 다른 파장의 치료를 투여하도록 구성되고, 상기 요망되는 NIR 치료는 제1 사람의 검출된 아이덴티티, 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 제1 사람에 대한 치료 정보 및 제1 사람에 대한 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 레지멘 정보에 기초한 것이다.
일부 실시양태에서: 제1 센서는 아이덴티티 센서이고, 전자기 방사선-방출 장치는, 아이덴티티 센서로부터의 정보에 기초하여, 제1 센서에 대한 검출 범위 내에 있는 제1 사람의 아이덴티티를 결정하도록 구성되고, 전자기 방사선-방출 장치는 각각의 사람에게 투여될 요망되는 NIR 치료를 포함하는 레지멘 정보를 저장하도록 구성되고, 전자기 방사선-방출 장치는, 제1 사람의 결정된 아이덴티티에 기초하여, NIR 치료가 제1 사람에게 투여되어야 하는지의 여부를 결정하도록 구성되고, 전자기 방사선-방출 장치는, 전자기 방사선-방출 장치가 NIR 치료가 제1 사람에게 투여되어야 함을 결정한 경우, 제1 사람의 결정된 아이덴티티 및 제1 사람에 대한 저장된 레지멘 정보에 기초하여, 제1 사람에게 요망되는 NIR 치료를 투여하도록 구성된다.
일부 실시양태에서: 전자기 방사선-방출 장치는 제1 사람의 입력 아이덴티티를 포함하는 입력 개인 식별을 수용하도록 구성되고, 전자기 방사선-방출 장치는 각각의 사람에게 투여된 NIR 치료의 날짜 및 시간, 및 NIR 치료 동안 각각의 사람에게 투여된 NIR의 투여량을 포함하는 치료 정보를 저장하도록 구성되고, 전자기 방사선-방출 장치는 각각의 사람에게 투여될 NIR 치료에 대한 요망되는 의제를 포함하는 레지멘 정보를 저장하도록 구성되고, 전자기 방사선-방출 장치는 제1 사람이 NIR 치료를 필요로 하는지의 여부, 또한 그러한 경우, 제1 사람의 아이덴티티, 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 제1 사람에 대한 치료 정보 및 제1 사람에 대한 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 레지멘 정보에 기초하여, 제1 사람에게 투여되어야 하는 NIR 치료를 결정하도록 구성되고, 전자기 방사선-방출 장치는, 전자기 방사선-방출 장치가 제1 사람이 NIR 치료를 필요로 함을 결정한 경우, 제1 사람에게 요망되는 NIR 치료를 투여하도록 구성되고, 상기 요망되는 NIR 치료는 제1 사람의 입력 아이덴티티, 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 제1 사람에 대한 치료 정보 및 제1 사람에 대한 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 레지멘 정보에 기초한 것이다.
일부 실시양태에서: 전자기 방사선-방출 장치는 제1 사람의 입력 아이덴티티를 포함하는 입력 개인 식별을 수용하도록 구성되고, 전자기 방사선-방출 장치는 각각의 사람에게 투여될 요망되는 NIR 치료를 포함하는 레지멘 정보를 저장하도록 구성되고, 전자기 방사선-방출 장치는, 제1 사람의 입력 아이덴티티 및 제1 사람에 대한 저장된 레지멘 정보에 기초하여, 제1 사람에게 요망되는 NIR 치료를 투여하도록 구성된다.
본원에 기재된 임의의 다른 특색을 적합한 것으로 포함하거나 포함하지 않을 수 있는, 본 발명의 대상의 제3 측면에 따른 일부 실시양태에서: 제1 센서는 제1 센서에 대한 검출 범위 내의 제1 사람을 검출하도록 구성되고, 전자기 방사선-방출 장치는 제1 사람이 제1 센서에 대한 검출 범위 내에 있음을 제1 센서가 검출함에 따라 제1 사람에게 NIR 치료를 투여하도록 구성된다.
일부 실시양태에서, 제1 센서는 인간 센서, 머리 센서, 머리 배향 센서, 안면 센서, 운동 센서, 눈 상태 센서, 신체 운동 센서 및 중량 센서로 이루어진 센서의 군으로부터 선택된다.
일부 실시양태에서: 전자기 방사선-방출 장치는 투여된 NIR 치료의 날짜 및 시간, 및 NIR 치료 동안 각각의 사람에게 투여된 NIR의 투여량을 포함하는 치료 정보를 저장하도록 구성되고, 전자기 방사선-방출 장치는 레지멘 정보를 저장하도록 구성되고, 제1 센서는 제1 센서에 대한 검출 범위 내의 제1 사람을 검출하도록 구성되고, 전자기 방사선-방출 장치는 제1 사람이 NIR 치료를 필요로 하는지의 여부, 또한 그러한 경우, 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 치료 정보 및 레지멘 정보에 기초하여, 제1 사람에게 투여되어야 하는 NIR 치료를 결정하도록 구성되고, 전자기 방사선-방출 장치는, 전자기 방사선-방출 장치가 제1 사람이 NIR 치료를 필요로 함을 결정한 경우, 제1 사람에게 요망되는 NIR 치료를 투여하도록 구성되고, 상기 요망되는 NIR 치료는 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 치료 정보 및 레지멘 정보에 기초한 것이다. 이러한 실시양태의 일부에서, 제1 센서는 인간 센서, 머리 센서, 머리 배향 센서, 안면 센서, 운동 센서, 눈 상태 센서, 신체 운동 센서 및 중량 센서로 이루어진 센서의 군으로부터 선택된다.
제4 측면에서, 장치는 적어도 제1 전자기 방사선 방출체; 및 적어도 제1 센서를 포함하고, 제1 전자기 방사선 방출체는 (1) 490 nm 내지 500 nm 범위의 적어도 하나의 파장을 포함하는 가시 광 및 (2) 근자외선 광 (본원에서 "근 UV 광"으로서 언급됨)으로 이루어진 방사선 유형의 군으로부터 선택된 방사선의 적어도 하나의 유형을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성된다.
장치는 다양한 방식으로 유용하며, 그 중 하나는, 사람에게 유용한 효과를 제공하는 특정 전자기 방사선 치료를 제공하는 것이다.
제5 측면에서, 장치는 적어도 제1 마운팅 구조; 및 적어도 제1 전자기 방사선 방출체를 포함하고, 제1 전자기 방사선 방출체는 적색 가시 광을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성되고, 적색 가시 광을 방출하는 모든 전자기 방사선 방출체는 적어도 제1 마운팅 구조의 적어도 하나 상에 마운팅되고, 적색 가시 광을 방출하는 모든 전자기 방사선 방출체의 각각의 광선 방출 축은 적어도 제1 마운팅 구조 중 임의의 것을 통과하지 않는다.
장치는 다양한 방식으로 유용하며, 그 중 하나는, 사용자/환자에게 거슬리거나 그를 성가시게 하지 않는 방식으로 (이로써 순응의 가능성을 증가시킴) 적색 광 치료를 제공하는 것이다.
일부에서, 전자기 방사선-방출 장치는 적어도 제1 센서를 추가로 포함한다. 이러한 실시양태의 일부에서, 센서는 적색 가시 광으로 광조사되는 물체 (예를 들어, 사람)로부터 적어도 50 mm에 있다.
제6 측면에서, 장치는 적어도 제1 전자기 방사선 방출체; 및 적어도 제1 액추에이터를 포함하고, 제1 전자기 방사선 방출체는 제1 액추에이터가 가동됨에 따라 적색 가시 광을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성된다. 일부 실시양태에서, 제1 액추에이터는 푸시버튼이고, 다른 실시양태에서는 타이머이다.
제7 측면에서, 장치는 적어도 제1 전자기 방사선 방출체; 및 적어도 제1 부착 피쳐를 포함하고, 제1 전자기 방사선 방출체는 NIR을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성되고, 적어도 제1 부착 피쳐는 제1 및 제2 표면을 포함하는 제1 구조에 대하여 전자기 방사선-방출 장치를 유지하도록 구성되고, 제2 표면은 제1 표면에 평행하고, 제2 표면은 제1 거리만큼 제1 표면으로부터 이격되어 있고, 제1 거리는 1 cm 내지 8 cm의 범위이다.
일부 실시양태에서, 제1 및 제2 표면은 침대 헤드보드 및 의자 등받이로 이루어진 비품의 군으로부터 선택된 비품 상에 있다.
일부 실시양태에서, 제1 거리는 2 cm 내지 8 cm, 3 cm 내지 8 cm, 4 cm 내지 8 cm, 5 cm 내지 8 cm, 6 cm 내지 8 cm, 7 cm 내지 8 cm, 1 cm 내지 7 cm, 2 cm 내지 7 cm, 3 cm 내지 7 cm, 4 cm 내지 7 cm, 5 cm 내지 7 cm, 6 cm 내지 7 cm, 1 cm 내지 6 cm, 2 cm 내지 6 cm, 3 cm 내지 6 cm, 4 cm 내지 6 cm, 5 cm 내지 6 cm, 1 cm 내지 5 cm, 2 cm 내지 5 cm, 3 cm 내지 5 cm, 4 cm 내지 5 cm, 1 cm 내지 4 cm, 2 cm 내지 4 cm, 3 cm 내지 4 cm, 1 cm 내지 3 cm, 2 cm 내지 3 cm, 또는 1 cm 내지 2 cm의 범위에 있다.
제8 측면에서, 장치는 적어도 제1 전자기 방사선 방출체; 및 적어도 제1 부착 피쳐를 포함하고, 제1 전자기 방사선 방출체는 NIR을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성되고, 제1 부착 피쳐는 석션 컵, 접착제, 자석, 나사 홀 및 볼트 홀로 이루어진 부착 피쳐의 군으로부터 선택된다.
제9 측면에서, 장치는 복수의 전자기 방사선 방출체를 포함하고, 상기 복수의 전자기 방사선 방출체는 적어도 제1 NIR 방출체, 적어도 제1 적외선 광 (본원에서 "IR 광"으로서 언급됨), 및 적어도 제1 UV 광 방출체를 포함하고, 제1 NIR 방출체는 NIR을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성되고, 제1 IR 광 방출체는 IR 광을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성되고; 제1 UV 광 방출체는 UV 광을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성된다.
장치는 사람에게 유용한 효과를 제공하는 특정 전자기 방사선 치료 (예를 들어, 동시에, 순차적으로 또는 동시 및 순차적의 조합으로, NIR 및 IR, NIR 및 UV, IR 및 UV, 또는 NIR, IR 및 UV, 및 임의로 또한 가시 광을 포함할 수 있는, 상이한 유형의 방사선을 수반함)를 제공할 수 있다.
일부 실시양태에서 장치는 적어도 제1 가시 광 방출체를 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 장치는 본원에 기재된 임의의 다른 특색을 포함할 수 있다:
상기 전자기 방사선-방출 장치는 광-유형 선택 요소를 추가로 포함하고; 또한
상기 광-유형 선택 요소는, 사용자가, 전자기 방사선 방출체 중 임의의 다른 것이 전자기 방사선을 방출하고 있는지의 여부와 독립적으로, 전자기 방사선을 방출하기 위한 전자기 방사선 방출체 중 하나 이상을 선택할 수 있도록 구성되고, 이로써 광-유형 선택 요소는 전자기 방사선-방출 장치가 (1) NIR 단독, (2) IR 광 단독, (3) UV 광 단독, (4) NIR 및 IR 광으로 이루어진 조합, (5) NIR 및 UV 광으로 이루어진 조합, (6) IR 광 및 UV 광으로 이루어진 조합, 및 (7) NIR, IR 광 및 UV 광으로 이루어진 조합 중에서의 임의의 선택을 선택적으로 방출하게 하기 위해 사용될 수 있다.
이러한 실시양태의 일부에서: 전자기 방사선-방출 장치는 적어도 제1 가시 광 방출체를 추가로 포함하고, 상기 광-유형 선택 요소는 추가로, 사용자가, 전자기 방사선 방출체 중 임의의 다른 것이 전자기 방사선을 방출하고 있는지의 여부와 독립적으로, 가시 광을 방출하기 위한 적어도 제1 가시 광 방출체 중 하나 이상을 선택할 수 있게 하도록 구성되고, 이로써 광-유형 선택 요소는 전자기 방사선-방출 장치가 (1) NIR 단독, (2) IR 광 단독, (3) UV 광 단독, (4) NIR 및 IR 광으로 이루어진 조합, (5) NIR 및 UV 광으로 이루어진 조합, (6) IR 광 및 UV 광으로 이루어진 조합, (7) NIR, IR 광 및 UV 광으로 이루어진 조합, (8) NIR 및 가시 광으로 이루어진 조합, (9) IR 광 및 가시 광으로 이루어진 조합, (10) UV 광 및 가시 광으로 이루어진 조합, (11) NIR, IR 광 및 가시 광으로 이루어진 조합, (12) NIR, UV 광 및 가시 광으로 이루어진 조합, (13) IR 광, UV 광 및 가시 광으로 이루어진 조합, (14) NIR, IR 광, UV 광 및 가시 광으로 이루어진 조합, 및 (15) 가시 광 단독 중에서의 임의의 선택을 선택적으로 방출하게 하기 위해 사용될 수 있다.
제10 측면에서, 장치는 적어도 제1 전자기 방사선 방출체 및 베개, 매트리스, 침대 및 의자로 이루어진 비품의 군으로부터 선택된 적어도 제1 비품을 포함하고; 제1 전자기 방사선 방출체는 NIR을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성될 수 있고, 제1 전자기 방사선 방출체는 (1) 제1 비품 상에, (2) 그의 내부에 부분적으로, 또는 (3) 그의 내부에 전적으로 있다.
제11 측면에서, 장치는 복수의 전자기 방사선 방출체; 및 색 온도 선택 요소를 포함하고, 복수의 전자기 방사선 방출체는 NIR을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성된 적어도 제1 전자기 방사선 방출체; 및 하나 이상의 가변-색-온도 방출 요소 방출체를 포함하는 적어도 제1 가변-색-온도 방출 요소를 포함하고; 상기 색 온도 선택 요소는 사용자가 적어도 2개의 선택가능 색 온도 중에서 요망되는 색 온도를 선택할 수 있게 하기 위한 것이고, 이로써 색 온도 선택 요소는 전자기 방사선-방출 장치가 적어도 2개의 선택가능 색 온도 중 임의의 것의 색 온도의 가시 광을 방출하게 하기 위해 사용될 수 있다.
장치는 사람에게 유용한 효과를 제공하는 특정 전자기 방사선 치료 (동시에, 순차적으로 또는 동시 및 순차적의 조합으로, NIR, 하나 이상의 색 온도의 가시 광, 또는 NIR 및 하나 이상의 색 온도의 가시 광의 조합을 포함함)를 제공할 수 있다.
일부 실시양태에서, 장치는 하기 특색 중 임의의 것을 적합한 것으로 포함하거나 포함하지 않을 수 있다: 전자기 방사선-방출 장치는 광-유형 선택 요소를 추가로 포함하고, 광-유형 선택 요소는 사용자가, 전자기 방사선 방출체 중 임의의 다른 것이 전자기 방사선을 방출하고 있는지의 여부와 독립적으로, 전자기 방사선을 방출하기 위한 전자기 방사선 방출체 중 하나 이상을 선택할 수 있도록 구성되고, 이로써 색 온도 선택 요소 및 광-유형 선택 요소는 전자기 방사선-방출 장치가 (1) 적어도 2개의 선택가능 색 온도 중에서 선택된 적어도 하나의 요망되는 색 온도의 가시 광 단독, (2) NIR 단독, 및 (3) 적어도 2개의 선택가능 색 온도 중에서 선택된 적어도 하나의 요망되는 색 온도의 가시 광 및 NIR로 이루어진 조합 중에서의 임의의 선택을 선택적으로 방출하게 하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 색 온도 선택 요소 및 제1 가변-색-온도 방출 요소는 사용자가 적어도 제1 내지 제9 색 온도 중에서 하나 이상의 요망되는 색 온도를 선택할 수 있게 하도록 구성되고, 제1 색 온도는 1,000 K 내지 2,000 K의 범위이고, 제2 색 온도는 2,000 K 내지 3,000 K의 범위이고, 제3 색 온도는 3,000 K 내지 4,000 K의 범위이고, 제4 색 온도는 4,000 K 내지 5,000 K의 범위이고, 제5 색 온도는 5,000 K 내지 6,000 K의 범위이고, 제6 색 온도는 6,000 K 내지 7,000 K의 범위이고, 제7 색 온도는 7,000 K 내지 8,000 K의 범위이고, 제8 색 온도는 8,000 K 내지 9,000 K의 범위이고, 제9 색 온도는 9,000 K 내지 10,000 K의 범위이다.
제12 측면에서, 장치는 복수의 전자기 방사선 방출체 및 적어도 제1 마운팅 구조를 포함하고, 상기 복수의 전자기 방사선 방출체는 적어도 제1 NIR 방출체 및 적어도 제1 가시 광 방출체를 포함하고, 제1 NIR 방출체는 제1 마운팅 구조에 대하여 제1 광선 방출 축을 갖도록 구성 및 배향되고, 제1 광선 방출 축은 제1 방향으로 연장되고, 제1 가시 광 방출체는 제1 마운팅 구조에 대하여 제2 광선 방출 축을 갖도록 구성 및 배향되고, 제2 광선 방출 축은 제2 방향으로 연장되고, 제1 방향은 제2 방향에 대하여 적어도 50도의 각도를 정의한다.
도 11은 이 제12 측면의 범위 내에 있는 장치(110)의 실시양태를 도시한다. 장치(110)는 복수의 전자기 방사선 방출체 및 마운팅 구조(111)를 포함한다. 복수의 전자기 방사선 방출체는 마운팅 구조(111)의 제1 표면(113) 상의 복수의 NIR 방출체(112), 및 마운팅 구조(111)의 제2 표면(115) 상의 복수의 가시 광 방출체(114)를 포함한다. 제1 NIR 방출체(112-1)는 광선 방출 축(116)을 갖는 광을 방출하고, 제1 가시 광 방출체(114-1)는 광선 방출 축(117)을 갖는 광을 방출한다. 광선 방출 축(116)은 제1 방향으로 연장되고, 광선 방출 축(117)은 제2 방향으로 연장되고, (이 실시양태에서) 제1 방향은 제2 방향에 대하여 90도의 각도를 정의한다.
일부 실시양태에서, 장치는 하기 중 임의의 것을 적합한 것으로 포함하거나 포함하지 않을 수 있다: 전자기 방사선-방출 장치 내의 복수의 NIR 방출체 각각은 제1 방향의 10도 내에 있는 각각의 방향을 갖는 각각의 광선 방출 축을 갖고, 전자기 방사선-방출 장치 내의 복수의 가시 광 방출체 각각은 제2 방향의 10도 내에 있는 각각의 방향을 갖는 각각의 광선 방출 축을 갖고, 제1 방향은 제2 방향에 대하여 적어도 50도의 각도를 정의한다.
일부 실시양태에서, 제1 마운팅 구조는 적어도 제1 마운팅 구조 표면 및 제2 마운팅 구조 표면을 포함할 수 있으며, 전자기 방사선-방출 장치 내의 복수의 NIR 방출체 각각은 제1 마운팅 구조 제1 표면 상에 있고, 전자기 방사선-방출 장치 내의 복수의 가시 광 방출체 각각은 제1 마운팅 구조 제2 표면 상에 있고, 제1 마운팅 구조 제1 표면은 제1 마운팅 구조 제2 표면에 대하여 적어도 50도의 각도를 정의한다.
제13 측면에서, 장치는 적어도 제1 전자기 방사선 방출체 및 적어도 제1 사람 상호작용 요소를 포함하고, 제1 전자기 방사선 방출체는 제1 사람 치료 위치 내의 사람에게 NIR을 전달하도록 구성되고, 제1 사람 상호작용 요소는 제1 사람 치료 위치 내의 사용자가 인지 활동에 관여하는 것을 촉발하도록 구성된다.
장치는 AD를 앓고 있는 사람에게 유용한 효과를 제공하는 또는 AD 뿐만 아니라 다른 인지 장애의 진행을 늦추거나 이를 방지하는 것에 유용한 효과를 제공하는 하나의 효과 또는 효과의 조합을 제공할 수 있다. 장치는 또한 본원에서 논의된 운동 장애 및/또는 행동/기분 장애 중 하나 이상을 치료하거나, 방지하거나, 또는 그의 진행을 늦추기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 치료에 의해 향상되는 인지 활동은 (1) 질문에 답하기, (2) 퍼즐 풀기 및 (3) 시각적 및/또는 청각적 촉발에 반응하여 운동 수행하기로 이루어진 인지 활동의 군으로부터 선택된다.
제14 측면에서, 장치는 적어도 제1 마운팅 구조 및 적어도 제1 전자기 방사선 방출체를 포함하고, 제1 전자기 방사선 방출체는 NIR을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성되고, 제1 마운팅 구조는 제1 점이 0.1 cm 이하, 0.2 cm 이하, 0.3 cm 이하, 0.4 cm 이하, 0.5 cm 이하, 0.7 cm 이하, 또는 1.0 cm 이하만큼 제2 점으로부터 이격되어 있는 임의의 영역을 갖지 않고, 제1 점에 접하는 제1 평면에 수직인 제1 라인은 제2 점에 접하는 제2 평면에 수직인 제2 라인에 대하여 45도 초과, 60도 초과, 또는 75도 초과의 각도를 정의한다.
예를 들어, 도 11에 도시된 실시양태는 제1 마운팅 구조(111) 및 NIR을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성된 복수의 전자기 방사선 방출체(112)를 포함하는 전자기 방사선-방출 장치(110)이고, 제1 마운팅 구조(111)는 제1 점이 0.1 cm 이하만큼 제2 점으로부터 이격되어 있는 임의의 영역 (예리한 연부 또는 영역을 가짐)을 갖지 않기에 충분히 평활하고, 제1 점에 접하는 제1 평면에 수직인 제1 라인은 제2 점에 접하는 제2 평면에 수직인 제2 라인에 대하여 60도 초과의 각도를 정의한다. 예를 들어, 하나의 점으로부터 0.1 cm 내에 있는 임의의 다른 점으로의 움직임에 따라, 제1 표면(113)으로부터 제2 표면(115)으로의 움직임에서, 제1 점에 수직인 평면 및 제2 점에 수직인 평면에 의해 정의되는 각도는 모든 경우에 60도 이하이다.
제1 마운팅 구조를, 요망되는 정도로, 이것이 상기에 기재된 옵션 중 임의의 것에서 논의된 바와 같은 임의의 영역을 갖지 않도록 구성함으로써, 제1 마운팅 구조는, 사람 (예를 들어, 수면 중일 수 있는 사람)이 제1 마운팅 구조에 부딪치는 (또는 제1 마운팅 구조에 충돌하는) 경우, 사람이 베이거나 다른 방식으로 부상당할 가능성이 요망되는 수준에 있도록, 임의의 예리한 코너 또는 각도 (또는 다른 영역)를 갖지 않는다. 따라서, 장치는 사용자/환자에 대한 피해를 최소화하거나 피할 수 있다.
제15 측면에서, 장치는 적어도 제1 마운팅 구조; 및 복수의 전자기 방사선 방출체를 포함하고, 복수의 전자기 방사선 방출체는 적어도 전자기 방사선 방출체의 제1 그룹을 포함하고, 전자기 방사선 방출체의 제1 그룹은 각각 NIR을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성된 적어도 20개의 전자기 방사선 방출체를 포함하고, 전자기 방사선 방출체의 제1 그룹은 각각 전자기 방사선 방출체의 각각의 광선 방출 축에 수직인 각각의 접평면을 갖고, 각각의 접평면 각각은 제1 평면에 대하여 20도 이하의 각도를 정의한다.
제16 실시양태에서, 방법에 사용되는 장치는 요망되는 파장의 발광을 제공하도록 적합화된 랩탑, 휴대폰, 텔레비전 또는 영화 스크린이다. 일부 측면에서, 미리 정해진 기간 동안 하나 이상의 요망되는 파장에서 광이 제공된다. 광이 하나 초과의 요망되는 파장에서 제공되는 경우, 파장은 동시에 또는 순차적으로 방출될 수 있다. 사용자가 장치를 볼 때, 사용자는 요망되는 광조사에 노출된다.
제17 실시양태에서, 장치는, 사용자가 샤워실 또는 욕조에 있을 때, 하나 이상의 요망되는 파장의 광을 방출하는 광원이 장착된 샤워실 또는 욕조이다. 광이 하나 초과의 요망되는 파장에서 제공되는 경우, 파장은 동시에 또는 순차적으로 방출될 수 있다. 사용자가 장치를 볼 때, 사용자는 요망되는 광조사에 노출된다. 광원은 광이 방출되는 기간을 제어하기 위해 액추에이터 또는 타이머를 포함할 수 있다.
제18 실시양태에서, 장치는, 사용자가 조명 기구를 포함하는 방에 있을 때, 하나 이상의 요망되는 파장의 광을 방출하는 광원이 장착된 조명 기구이다. 대표적 조명 기구는 오버헤드 라이팅, 램프 등을 포함한다. 광이 하나 초과의 요망되는 파장에서 제공되는 경우, 파장은 동시에 또는 순차적으로 방출될 수 있다. 사용자가 장치를 볼 때, 사용자는 요망되는 광조사에 노출된다. 광원은 광이 방출되는 기간을 제어하기 위해 액추에이터 또는 타이머를 포함할 수 있다.
제19 실시양태에서, 장치는, 환자/사용자가 그 안에 앉을 수 있는 인클로저이고, 여기서 광이 환자/사용자 상에 충돌하도록 디스클로저 내부에 제공된다. 광이 하나 초과의 요망되는 파장에서 제공되는 경우, 파장은 동시에 또는 순차적으로 방출될 수 있다. 광원은 광이 방출되는 기간을 제어하기 위해 액추에이터 또는 타이머를 포함할 수 있고, 광원은, 예를 들어, 문이 최초로 열리고 이어서 닫힐 때에 기초하여, 환자/사용자가 인클로저 내부의 의자에 앉을 때에 기초하여, 기타 등등으로 켜지거나 꺼질 수 있다. 이 실시양태에서, 센서는, 문이 열리고 이어서 닫힐 때, 또는 누군가가 인클로저 내의 의자/소파에 앉을 때를 감지하는 센서일 수 있고, 여기서 광원은 환자/사용자가 의자/소파에 앉을 때 환자/사용자 상에 광을 충돌시키도록 배치된다.
인클로저의 하나의 유형은 미국 특허 번호 9,919,162에 개시된 유형이며, 이는 인클로저 내에 배치된 사용자에게 광 요법을 투여한다. 광 요법에 추가로, 인클로저의 이 유형은 아로마요법을 공동-투여하는 것을 가능하게 하고, 또한 사용자가 광원을 램프 업, 램프 다운, 또는 안정화시키고, 광원의 유형, 음원의 유형, 아로마의 유형, 아로마의 양, 공기 온도, 공기 습도, 공기 이온화, 공기 여과, 및 인클로저 내에 있는 동안의 기간을 변경하는 것을 가능하게 한다.
장치는, 1 mW/cm2 내지 50 mW/cm2 범위의 라디오시티의 NIR을 NIR 방출체로부터 사람의 머리에 전달하고, 제1 센서 상에서 적어도 제1 파라미터를 감지하는 것을 포함하는 방법에서 사용될 수 있다. 이들 방법에서 사용되는 장치는 본원에 기재된 임의의 센서를 포함할 수 있다. 본원에 기재된 장치 중 임의의 것과 관련하여 사용되는 경우, 이 섹션에 기재된 방법 각각은, 하나 이상의 전자기 방사선 방출체를 포함하는 전자기 방사선-방출 장치를, 비품 (예를 들어, 침대, 의자, 매트리스, 베개 등) 상에, 그의 내부에 부분적으로, 또는 그의 내부에 완전히 마운팅하는 것을 추가로 포함할 수 있다.
장치와 같이, 방법도 다양한 방식으로 유용하며, 그 중 하나는, 사용자 및/또는 환경의 특정 특징에 맞춤화된, 및/또는 이례적인 사용자/환자 순응성을 달성하는 치료, 예컨대 NIR 치료 또는 다른 파장의 광으로의 치료를 제공하는 것이다
본원에 기재된 방법의 일부 실시양태에서, 제1 파라미터는 사람의 파라미터 및 사람이 위치한 영역에서의 주변 파라미터로 이루어진 파라미터의 군으로부터 선택된다.
또 다른 실시양태에서, 방법은, 적어도 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 전자기 방사선 방출체로부터의 NIR을 전자기 방사선 방출체 각각의 100 cm 내에 이격되어 있는 사람의 머리에 전달함으로써, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 전자기 방사선 방출체로부터 사람의 머리에 입사된 NIR의 조합의 라디오시티가 0.5 mW/cm2 내지 5 mW/cm2의 범위에 있게 하는 것을 포함한다. 일부 실시양태에서, 방법은 60개 이하의 전자기 방사선 방출체로부터의 NIR을 사람의 머리에 전달하는 것을 포함한다.
또 다른 실시양태에서, 방법은, NIR 방출체로부터의 NIR을 사람의 머리에 전달하고, 아이덴티티 센서, 인간 센서, 특징 센서, 머리 센서, 머리 배향 센서, 안면 센서, 중량 센서, 뇌파 센서, 맥박 센서, 호흡 센서, 체온 센서, 혈압 센서, 산소화 센서, 피부 저항 센서, 피부 온도 센서, 운동 센서, 진동 센서, 충격 센서, 눈 상태 센서, 신체 운동 센서, 의류 검출기, 주변 온도 센서, 주변 습도 센서, 주변 소음 센서, 및 글로벌 포지셔닝 센서로 이루어진 센서의 군으로부터 선택된 센서 상에서 적어도 하나의 파라미터를 감지하는 것을 포함한다.
일부 실시양태에서, 제1 센서는 아이덴티티 센서이고, 전자기 방사선-방출 장치는 각각의 사람에게 투여된 NIR 치료의 날짜 및 시간, 및 NIR 치료 동안 각각의 사람에게 투여된 NIR의 투여량을 포함하는 치료 정보를 저장하고, 전자기 방사선-방출 장치는 각각의 사람에게 투여될 NIR 치료에 대한 요망되는 의제를 포함하는 레지멘 정보를 저장하고, 전자기 방사선-방출 장치는 제1 센서에 대한 검출 범위 내에 있는 제1 사람이 아이덴티티를 결정하고, 전자기 방사선-방출 장치는 제1 사람이 NIR 치료를 필요로 하는지의 여부, 또한 그러한 경우, 제1 사람의 검출된 아이덴티티, 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 제1 사람에 대한 치료 정보 및 제1 사람에 대한 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 레지멘 정보에 기초하여, 제1 사람에게 투여되어야 하는 NIR 치료를 결정하고, 전자기 방사선-방출 장치는, 전자기 방사선-방출 장치가 제1 사람이 NIR 치료를 필요로 함을 결정한 경우, 제1 사람에게 요망되는 NIR 치료를 투여하고, 상기 요망되는 NIR 치료는 제1 사람의 검출된 아이덴티티, 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 제1 사람에 대한 치료 정보 및 제1 사람에 대한 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 레지멘 정보에 기초한 것이다.
일부 실시양태에서, 제1 센서는 아이덴티티 센서이고, 전자기 방사선-방출 장치는, 아이덴티티 센서로부터의 정보에 기초하여, 제1 센서에 대한 검출 범위 내에 있는 제1 사람의 아이덴티티를 결정하고, 전자기 방사선-방출 장치는 각각의 사람에게 투여될 요망되는 NIR 치료를 포함하는 레지멘 정보를 저장하고, 전자기 방사선-방출 장치는, 제1 사람의 결정된 아이덴티티에 기초하여, NIR 치료가 제1 사람에게 투여되어야 하는지의 여부를 결정하고, 전자기 방사선-방출 장치는, 전자기 방사선-방출 장치가 NIR 치료가 제1 사람에게 투여되어야 함을 결정한 경우, 제1 사람의 결정된 아이덴티티 및 제1 사람에 대한 저장된 레지멘 정보에 기초하여, 제1 사람에게 요망되는 NIR 치료를 투여한다.
일부 실시양태에서, 전자기 방사선-방출 장치는 제1 사람의 입력 아이덴티티를 포함하는 입력 개인 식별을 수용하고, 전자기 방사선-방출 장치는 각각의 사람에게 투여된 NIR 치료의 날짜 및 시간, 및 NIR 치료 동안 각각의 사람에게 투여된 NIR의 투여량을 포함하는 치료 정보를 저장하고, 전자기 방사선-방출 장치는 각각의 사람에게 투여될 NIR 치료에 대한 요망되는 의제를 포함하는 레지멘 정보를 저장하고, 전자기 방사선-방출 장치는 제1 사람이 NIR 치료를 필요로 하는지의 여부, 또한 그러한 경우, 제1 사람의 아이덴티티, 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 제1 사람에 대한 치료 정보 및 제1 사람에 대한 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 레지멘 정보에 기초하여, 제1 사람에게 투여되어야 하는 NIR 치료를 결정하고, 전자기 방사선-방출 장치는, 전자기 방사선-방출 장치가 제1 사람이 NIR 치료를 필요로 함을 결정한 경우, 제1 사람에게 요망되는 NIR 치료를 투여하고, 상기 요망되는 NIR 치료는 제1 사람의 입력 아이덴티티, 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 제1 사람에 대한 치료 정보 및 제1 사람에 대한 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 레지멘 정보에 기초한 것이다.
일부 실시양태에서, 전자기 방사선-방출 장치는 제1 사람의 입력 아이덴티티를 포함하는 입력 개인 식별을 수용하고, 전자기 방사선-방출 장치는 각각의 사람에게 투여될 요망되는 NIR 치료를 포함하는 레지멘 정보를 저장하고, 전자기 방사선-방출 장치는, 제1 사람의 입력 아이덴티티 및 제1 사람에 대한 저장된 레지멘 정보에 기초하여, 제1 사람에게 요망되는 NIR 치료를 투여한다.
일부 실시양태에서, 제1 센서는 제1 센서에 대한 검출 범위 내의 제1 사람을 검출하고, 전자기 방사선-방출 장치는 제1 사람이 제1 센서에 대한 검출 범위 내에 있음을 제1 센서가 검출함에 따라 제1 사람에게 NIR 치료를 투여한다. 이러한 실시양태의 일부에서, 제1 센서는 인간 센서, 머리 센서, 머리 배향 센서, 안면 센서, 운동 센서, 눈 상태 센서, 신체 운동 센서 및 중량 센서로 이루어진 센서의 군으로부터 선택된다.
일부 실시양태에서, 전자기 방사선-방출 장치는 투여된 NIR 치료의 날짜 및 시간, 및 NIR 치료 동안 각각의 사람에게 투여된 NIR의 투여량을 포함하는 치료 정보를 저장하고, 전자기 방사선-방출 장치는 레지멘 정보를 저장하고, 제1 센서는 제1 센서에 대한 검출 범위 내의 제1 사람을 검출하고, 전자기 방사선-방출 장치는 제1 사람이 NIR 치료를 필요로 하는지의 여부, 또한 그러한 경우, 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 치료 정보 및 레지멘 정보에 기초하여, 제1 사람에게 투여되어야 하는 NIR 치료를 결정하고, 전자기 방사선-방출 장치는, 전자기 방사선-방출 장치가 제1 사람이 NIR 치료를 필요로 함을 결정한 경우, 제1 사람에게 요망되는 NIR 치료를 투여하고, 상기 요망되는 NIR 치료는 전자기 방사선-방출 장치에 저장된 치료 정보 및 레지멘 정보에 기초한 것이다. 이러한 실시양태의 일부에서, 제1 센서는 인간 센서, 머리 센서, 머리 배향 센서, 안면 센서, 운동 센서, 눈 상태 센서, 신체 운동 센서 및 중량 센서로 이루어진 센서의 군으로부터 선택된다.
또 다른 실시양태에서, 방법은 (1) 490 nm 내지 500 nm 범위의 적어도 하나의 파장을 포함하는 가시 광 및 (2) 근 UV 광을 방출하도록 구성된 장치로부터 사람에게 전자기 방사선을 전달하는 것을 수반한다. 일부 실시양태에서, 방법은 제1 센서 상에서 적어도 제1 특징을 감지하는 것을 추가로 포함한다.
또 다른 실시양태에서, 방법은 적어도 제1 마운팅 구조, 적어도 제1 전자기 방사선 방출체, 및 적어도 제1 센서를 포함하는 장치로부터 사람에게 적색 가시 광을 방출하는 것을 포함하며; 여기서 적색 가시 광을 방출하는 장치 내의 모든 전자기 방사선 방출체는 적어도 제1 마운팅 구조 중 적어도 하나 상에 마운팅되고, 여기서 적색 가시 광을 방출하는 모든 전자기 방사선 방출체의 각각의 광선 방출 축은 적어도 제1 마운팅 구조 중 임의의 것을 통과하지 않는다.
도 12는 상기에서 논의된 제5 측면의 범위 내의 장치(120)의 실시양태를 도시하며, 이는 본원에 기재된 제20 측면에 따른 방법에서 사용될 수 있다. 장치(120)는 복수의 전자기 방사선 방출체 및 마운팅 구조(121)를 포함한다. 복수의 전자기 방사선은 적색 가시 광을 방출하는 복수의 방출체(122) 및 온난 백색 광 (즉, 방출 광의 대부분은 약 500 nm 내지 약 700 nm의 범위임)을 방출하는 복수의 광 방출체(124)를 포함한다. 적색 방출체(122)는 마운팅 구조(121)의 제1 표면(123) 상에 있고, 온난 백색 방출체(124)는 마운팅 구조(121)의 제2 표면(125) 상에 있다. 각각의 적색 방출체(122) 각각으로부터 방출된 광은 각각의 광선 방출 축(126)을 갖고, 각각의 광선 방출 축(126) 각각은 마운팅 구조(121) 중 임의의 부분을 통과하지 않는다.
일부 실시양태에서, 방법은 제1 센서 상에서 적어도 제1 특징을 감지하는 것을 추가로 포함한다. 이러한 실시양태의 일부 측면에서, 제1 센서는 적색 가시 광으로 광조사되는 사람으로부터 적어도 50 mm에 있다.
또 다른 실시양태에서, 방법은 적어도 제1 액추에이터 및 적색 가시 광을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성된 적어도 제1 전자기 방사선 방출체를 포함하는 전자기 방사선-방출 장치의 적어도 제1 액추에이터를 가동시키는 것을 포함하며, 상기 제1 액추에이터의 가동은 제1 전자기 방사선 방출체가 600 nm - 640 nm 범위의 파장의 적색 가시 광을 포함하는 전자기 방사선을 방출하게 한다. 일부 실시양태에서, 제1 액추에이터는 푸시버튼이고, 다른 것에서, 이는 타이머이다. 일부 실시양태에서, NIR 방출체는 침대, 의자, 베개 또는 매트리스의 내부에 부분적으로 있고, 다른 것에서는, 침대, 의자, 베개 또는 매트리스의 내부에 완전히 있다.
또 다른 실시양태에서, 방법은 적어도 제1 전자기 방사선-방출 장치를 침대, 의자, 베개 또는 매트리스에 부착하는 것을 포함하며, 전자기 방사선-방출 장치는 적어도 제1 전자기 방사선 방출체 및 적어도 제1 부착 피쳐를 포함하고, 제1 전자기 방사선 방출체는 NIR을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성된다.
방법은 침대에서 수면 중인, 또는 의자에 앉아 있는 환자/사용자에게 광조사하는 단계를 추가로 포함할 수 있고, 예를 들어, 광조사는 환자 머리, 또는 그의 부분에 근접한 위치에 적용된다.
일부 실시양태에서, 제1 전자기 방사선-방출 장치는 석션 컵, 접착제, 자석, 나사 홀 및 볼트 홀로 이루어진 부착 피쳐의 군으로부터 선택된 적어도 제1 부착 피쳐에 의해 침대, 의자, 베개 또는 매트리스에 부착된다.
또 다른 측면에서, 방법은 복수의 전자기 방사선 방출체를 포함하는 전자기 방사선-방출 장치로부터 NIR, IR 광 및 UV 광 중에서 선택된 광을 방출하는 것을 포함하며, 상기 복수의 전자기 방사선 방출체는 NIR을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성된 적어도 제1 NIR 방출체, IR 광을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성된 적어도 제1 IR 광 방출체; 및 UV 광을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성된 적어도 제1 UV 광 방출체를 포함한다.
방법은, 예를 들어, 사람에게 유용한 효과를 제공하는 특정 전자기 방사선 치료 (예를 들어, 동시에, 순차적으로 또는 동시 및 순차적의 조합으로, NIR 및 IR, NIR 및 UV, IR 및 UV, 또는 NIR, IR 및 UV, 및 임의로 또한 가시 광을 포함할 수 있는, 상이한 유형의 방사선을 수반함)를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 방법은 전자기 방사선-방출 장치로부터 NIR, IR 광 및 UV 광을 동시에 방출하는 것을 포함하고, 다른 실시양태에서, NIR, IR 광 및 UV 광 중 적어도 하나는, NIR, IR 광 및 UV 광 중 적어도 하나의 다른 것이 방출되는 일부 시간 동안 방출되지 않는다. 일부 실시양태에서 전자기 방사선-방출 장치는 적어도 제1 가시 광 방출체를 추가로 포함한다.
본 발명의 대상의 제25 측면에 따라, 제1 전자기 방사선 방출체를 베개, 매트리스, 침대 및 의자로 이루어진 비품의 군으로부터 선택된 (1) 제1 비품 상에, (2) 그의 내부에 부분적으로, 또는 (3) 그의 내부에 전적으로 배치하는 것을 포함하며, 제1 전자기 방사선 방출체는 NIR을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성된 것인 방법이 제공된다.
또 다른 측면에서, 방법은, 복수의 전자기 방사선 방출체, 및 색 온도 선택 요소를 포함하는 전자기 방사선-방출 장치로부터, NIR 및 적어도 제1 색 온도의 가시 광 중에서 선택된 광을 방출하고, 상기 색 온도 선택 요소를 가동시켜 적어도 2개의 선택가능 색 온도 중에서 제1 색 온도를 선택함으로써, 전자기 방사선-방출 장치가 상기 제1 색 온도의 가시 광을 방출하게 하는 것을 포함하며, 상기 복수의 전자기 방사선 방출체는 NIR을 포함하는 전자기 방사선을 방출하도록 구성된 적어도 제1 전자기 방사선 방출체; 및 하나 이상의 가변-색-온도 방출 요소 방출체를 포함하는 적어도 제1 가변-색-온도 방출 요소를 포함한다.
방법은 사람에게 유용한 효과를 제공하는 특정 전자기 방사선 치료 (동시에, 순차적으로 또는 동시 및 순차적의 조합으로, NIR, 하나 이상의 색 온도의 가시 광, 또는 NIR 및 하나 이상의 색 온도의 가시 광의 조합을 포함함)를 제공할 수 있다.
일부 실시양태에서는, NIR 및 제1 색 온도의 가시 광이 동시에 방출되고, 다른 실시양태에서는, 제1 색 온도의 가시 광 및 제2 색 온도의 가시 광이 동시에 방출되지 않는다.
또 다른 측면에서, 방법은 적어도 제1 NIR 방출체로부터 NIR을 방출하고; 적어도 제1 가시 광 방출체로부터 가시 광을 방출하는 것을 포함하며, 제1 NIR 방출체 및 제1 가시 광 방출체는 제1 마운팅 구조 상에 있고, NIR은 제1 마운팅 구조에 대하여 제1 광선 방출 축을 갖고, 제1 광선 방출 축은 제1 방향으로 연장되고, 가시 광은 제1 마운팅 구조에 대하여 제2 광선 방출 축을 갖고, 제2 광선 방출 축은 제2 방향으로 연장되고, 제1 방향은 제2 방향에 대하여 적어도 50도의 각도를 정의한다.
또 다른 측면에서, 방법은 NIR을 사람의 머리에 전달하고; 사람의 머리가 상기 NIR을 수용하는 동안 사람이 인지 활동에 관여하도록 촉발하는 것을 포함한다.
이들 방법은 본원에 기재된 장치 중 임의의 것을 사용하여 수행될 수 있다. 방법은, 특히, AD를 앓고 있는 사람에게 유용한 효과를 제공하는 또는 AD 또는 다른 인지 장애의 진행을 늦추거나 이를 방지하는 것에 유용한 효과를 제공하는 효과의 조합을 제공하기 위해, 사람에게 유용한 효과를 제공하는 특정 NIR 치료를 제공할 수 있다.
일부 실시양태에서, 인지 활동은 (1) 질문에 답하기, (2) 퍼즐 풀기 및 (3) 시각적 및/또는 청각적 촉발에 반응하여 운동 수행하기로 이루어진 인지 활동의 군으로부터 선택된다.
또 다른 측면에서, 방법은 전자기 방사선-방출 장치 내의 제1 전자기 방사선 방출체로부터 NIR을 방출하는 것을 포함하며, 전자기 방사선-방출 장치는 적어도 제1 마운팅 구조 및 제1 전자기 방사선 방출체를 포함하고, 여기서 제1 마운팅 구조는 제1 점이 제2 점으로부터 0.1 cm 이하만큼 이격되어 있는 임의의 영역을 갖지 않고, 제1 점에 접하는 제1 평면에 수직인 제1 라인은 제2 점에 접하는 제2 평면에 수직인 제2 라인에 대하여 60도 초과의 각도를 정의한다.
또 다른 측면에서, 방법은, 전자기 방사선 방출체의 각각의 광선 방출 축에 수직인 각각의 접평면을 각각 갖는 적어도 20개의 전자기 방사선 방출체로부터 NIR을 방출하는 것을 포함하며, 각각의 접평면 각각은 제1 평면에 대하여 20도 이하의 각도를 정의한다.
상기에 지시된 바와 같이, 본 발명의 대상에 따른 다양한 실시양태는 다양한 전자기 방사선 방출체를 수반한다. 일반적으로, 임의의 적합한 방출체가 전자기 방사선의 각각의 유형을 제공하기 위해 사용될 수 있고, 관련 기술분야의 통상의 기술자는 폭넓게 다양한 전자기 방사선 방출체에 대해 친숙하다. 예를 들어, IR 및 NIR 파장 (예를 들어, 700 nm - 1400 nm)의 광을 방출하는 전자기 방사선 방출체는 https://en.wikipedia.org/wiki/Infrared에서 찾아볼 수 있고; 적색 광 또는 다른 가시 광 (예를 들어, 380 nm - 780 nm)을 방출하는 전자기 방사선 방출체는 https://en.wikipedia.org/wiki/Visible_spectrum에서 찾아볼 수 있고; 다른 파장 광, 예컨대 광 파장의 혼합 또는 개별적으로 사용되는 광 파장, 예를 들어 AD에 대한 NIR, 수면 보조를 위한 NIR/적색, 야간 등을 위한 적색 또는 호박색, 독서를 위한 백색 광, 기상 및/또는 경보를 위한 밝은 청색/백색 광, 박테리아/진균 방제를 위한 청색 또는 UVA가 사용될 수도 있다.
전자기 방사선 방출체의 유형의 대표적 예는 발광 다이오드 (LED), 레이저 다이오드, 백열 광, 형광 램프, 발광 물질 (상위-전환 또는 하위-전환, 임의의 적합한 광원으로 펌핑됨), 박막 전계발광 장치, 발광 중합체 (LEP), 할로겐 램프, 고강도 방전 램프, 전자-자극 발광 램프 등 (필터를 갖거나 갖지 않음)을 포함한다. 전자기 방사선 방출체는 일반적으로 그 자체로, 다른 유사한 전자기 방사선과, 및/또는 상이한 유형의 전자기 방사선과 사용될 수 있다 (즉, 일부 경우에는, 복수의 유형 각각의 하나 이상의 광원의 조합이 존재함).
본원에 기재된 방법 및 장치에 사용될 수 있는 특정 특징의 대표적 예는 하기를 포함한다: 전자기 방사선 방출체는 인체를 조명/방사하고 침투하는 변조된 NIR 또는 적색 LED계 제품임; 광 치료를 피드백 감지와 조합함; 경량 물질의 사용; 열적으로 저온인 구성; 저전압에 의한 전력공급; 적색 LED (630 nm, 660 nm), NIR LED (810 nm, 830 nm, 870 nm) 사용; 광 변조 (10 Hz의 펄스, 및/또는 펄스 성형); 센서 피드백 사용 (초음파 도플러, 피부 저항, 맥박, 맥박 속도, 카메라, 피부 온도); 센서 피드백 또는 다른 목적을 위한 착용가능 기술, 예를 들어, 핏빗, 애플 워치 등에 대한 연결 사용; 광 치료를 자기 치료, 음향 치료, 초음파 치료, 열 요법, 마사지 요법과 조합; 미용 치료 및/또는 개입을 위한 본원에 개시된 장치 및 방법의 사용 (예를 들어, 모발을 위한 적색 광, 피부를 위한 황색 광, 진균을 위한 청색 광).
일부 측면에서, 장치는 생명체의 존재를 검출하고 치료 또는 요법을 활성화시킨다. 일부 측면에서, 장치는 "머리"가 존재함을 인식하고, 그에 기초하여 치료 또는 요법을 활성화시킨다 (또한 일부 경우에는, 머리의 배치 및/또는 배향을 인식하고 머리의 배치 및/또는 배향에 기초하여 치료 또는 요법을 맞춤화함). 일부 측면에서, 장치는 생물학적 데이터 (예를 들어, 치료 또는 요법 전, 동안 및/또는 후의 표면 온도, 산소화, 맥박 속도, 맥박)를 측정하고, 일부 경우에는 이러한 데이터에 기초하여 치료 또는 요법 (또는 다음 치료 또는 요법)을 맞춤화한다. 일부 측면에서, 장치는 누구의 머리가 치료 영역 내에 있는지 (즉, 사람의 아이덴티티)를 검출하고, 일부 경우에는 데이터 저장 및/또는 치료/요법을 개인화한다.
매우 구체적 측면에서, 사람은 본 단락에 기재된 바와 같은 기준에 기초하여 선택된 파라미터를 갖는 NIR로 치료된다: (1) 물과 함께, 3개의 주요 조직 구성요소, 즉, 발색단, 헤모글로빈 및 멜라닌에 의한 흡수의 최소화로 인한 살아있는 조직의 광 침투에 대한 효과, 및 (2) 광생체변조의 생물학적 효과를 담당하는 것으로 믿어지는 미토콘드리아에 의한 흡수의 효과에 기초한 파장 (예를 들어, 810 nm); 인간에서의 뇌졸중에 대한 경두개 레이저를 지시하는 데이터 및 인간 조직의 광학 특성에 대한 지식을 참조로 하는 에너지 밀도 (예를 들어, 60 J/cm2); 안전하고 피부의 가열을 피하기 위한 전력 밀도 (예를 들어, 250 mW/cm2).
이들 실시양태의 일부 측면에서는, 사용자와 직접 접촉된 또는 사용자에게 매우 가깝게 배치된 장치와 달리, 광원이 사용자로부터 비교적 멀리 있기 때문에, 보다 고출력 광원을 사용하는 것이 유리할 수 있다. 미국 공개 번호 20150112411은 본원에 기재된 치료와 관련하여 사용될 수 있는 고출력 LED를 갖는 장치를 개시한다. 장치는 제1 방출 축을 갖는 미리 정해진 제1 파장을 갖는 제1 다이오드, 뿐만 아니라 제2 방출 축을 갖는 미리 정해진 제2 파장을 갖는 제2 다이오드를 포함하는 복수의 발광 다이오드를 포함하는 휴대용 고출력 발광 다이오드 광생물학 장치이다. 장치는 제1 방출 축을 중심으로 한 향상된 광 강도의 제1 분산 패턴을 정의하는 복수의 발광 다이오드 중 제1 다이오드에 상응하는 제1 광학부품, 및 제2 방출 축을 중심으로 한 향상된 광 강도의 제2 분산 패턴을 정의하는 복수의 발광 다이오드 중 제2 다이오드에 상응하는 제2 광학부품을 포함하는 복수의 광학부품을 추가로 포함할 수 있다.
장치는 편평면 표면에 의해 정의된 광학 면을 추가로 포함할 수 있다. 복수의 발광 다이오드 중 제1 다이오드는 광학 면의 편평면 표면에 대하여 제1 경사 각 관계로 배치될 수 있다. 복수의 발광 장치 중 제2의 것은 또한, 사용자가 요망되는 치료 파라미터를 선택하고 확인할 수 있는 지시기 및 스위치를 제공하는 "사용자 제어 영역"을 포함할 수 있다. 장치는 또한 발광 다이오드, 광학부품 및 사용자 제어 영역을 실질적으로 에워싸고 보유하는 하우징을 포함할 수 있다. 장치는 또한 임의로, 치료 영역을 향해 평활한 표면을 제공하도록 하우징과 실질적으로 통합된 광학 면, 및/또는 광의 균일한 분산을 위한 확산기를 포함하는 광학 면을 포함할 수 있다.
사용자와 접촉되는 LED 광요법 장치와 달리, 이들 장치는 사용자로부터 일정 거리에서 사용될 수 있다. 종래의 광요법 장치는 1/2"만큼 작은 거리에서 이들의 방출 출력의 50% 초과를 잃을 수 있지만, 대략 45-90도의 분산 각도를 갖는 반사기 광학부품을 갖는 이들 고출력 LED는, 접촉 또는 비-접촉 치료 방법에서 넓은 영역에 걸쳐 확산된 균일한 강도로 요망되는 광 출력을 전달할 수 있다.
이들 장치는 반사기 광학부품 및 미리 정해진 주파수 출력을 갖는 고출력 LED를 사용함으로써 직접 접촉의 필요성을 제거할 수 있다. 비-접촉 치료는 신체의 민감한, 동통성, 또는 도달하기 어려운 영역을 치료하는 것을 추가로 다룬다. 또한, 광학부품의 방출 표면을 하우징의 표면에 혼입함으로써, 장치의 일부 실시양태는 사용 사이에서 빠르고 쉽게 세정되고 멸균되도록 구성될 수 있다.
장치는 사용 전에 세정 및 멸균을 가능하게 하는 밀봉된 발광 표면을 포함할 수 있다. 장치는 또한 치료 효능을 개선시키기 위해 보다 넓은 영역에 걸쳐 방출 광의 확산 및 강도를 제어하기 위한 LED와 연합된 광학부품을 포함할 수 있다. 장치는 또한 치료 지속기간의 범위에 걸쳐 사용을 위한 미리 정해진 광 주파수의 조합을 제공할 수 있다.
또 다른 실시양태에서는, 태닝 베드와 유사한, 그러나 본원에 기재된 바와 같은 파장, 전력 레벨 등으로 광을 방출하는 광원을 갖는 인클로저가 사용된다. 이러한 태닝 베드는 상업적으로 입수가능하고, 광원은 본원에 기재된 파장의 광을 제공하도록 변형될 수 있다. 태닝 베드는 전형적으로 광이 적용되는 기간을 제어하는 타이머 및/또는 액추에이터를 포함한다.
본원에 기재된 구체적 장치를 하기에서 보다 상세히 논의한다. 본원에 기재된 장치의 다양한 실시양태가 도 1-10에 나타나 있다. 이들 장치 각각은 NIR 광을 방출하도록 구성될 수 있거나, 또는, 대안적으로 NIR 광을 포함하거나 포함하지 않을 수 있는 파장의 조합을 방출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 광이 제1 항염증성 파장, 내생 산화질소의 생성 및/또는 방출을 촉진시키는 제2 파장, 내생 신경전달물질의 생성 및/또는 방출을 촉진시키는, 및/또는 혈관-뇌 장벽을 복구하는 파장에서 투여될 수 있다. 이들 장치 각각의 일부 실시양태에서, 광은 적어도 제1 항염증성 파장, 및 내생 산화질소의 생성 및/또는 방출을 촉진시키는 제2 파장을 포함하는 파장의 조합에서 방출된다. 이들 파장은, 미리 정해진 방출 스케쥴에 따라, 동시에 또는 순차적으로 방출될 수 있거나, 중복되는 방출 스케쥴로 방출될 수 있다. 이들 파장은 또한, 뇌의 전부, 또는 하나 이상의 부분에, 직접 및/또는 간접적으로 방출될 수 있다. 치료될 또는 방지될 징후에 따라, 뇌의 하나의 부분을 하나의 파장 또는 파장의 범위에 노출시키고, 뇌의 또 다른 부분을 또 다른 파장 또는 파장의 범위에 노출시키는 것이 바람직할 수 있다.
도 1은 본원에 기재된 바와 같은 전자기 방사선-방출 장치의 실시양태의 앞면을 개략적으로 도시한다. 장치는 어레이로 배열된 복수의 방출체(30), 인간 센서(10) 및 광 센서(20)를 포함한다. 방출체(30)의 어레이는 그의 둘레 주위에 30 mm 테두리, 4행, 및 12열을 갖는 패턴을 정의한다. 각각의 행은 25 mm만큼 그의 이웃 (이웃들)으로부터 이격되어 있다. 각각의 열은 25 mm만큼 그의 이웃 (이웃들)으로부터 이격되어 있다. 방출체(30) 각각은 임의의 파장의 (또는 파장 범위 내의) 광을 방출하도록 구성될 수 있고, 예를 들어, 일부 실시양태에서, 방출체(30) 각각은 NIR 광을 방출하도록 구성된다. 인간 센서(10)는 임의의 인간이 장치의 검출 범위 내에 있는지의 여부를 검출하도록 구성된다. 광 센서는 임의의 요망되는 광 센서, 예를 들어, 특정 파장의 광 (또는 특정 파장 범위의 광)이 장치 상에 입사되는지의 여부를 검출하는 센서, 장치 상에 입사된 광의 라디오시티, 장치 상에 입사된 특정 파장 또는 파장 범위의 광의 라디오시티를 검출하는 센서 등일 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 장치와 유사한 전자기 방사선-방출 장치의 단면도이고, 단면은 도 1에서의 II - II와 유사한 라인을 따라 절단된 것이다. 도 2는 인쇄 회로 기판(50)에 부착된 복수의 방출체(40)를 나타낸다. 방출체(40) 각각은 임의의 파장의 (또는 파장의 범위 내의, 또는 파장의 조합의) 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 방출체(40) 각각은 NIR 광을 방출하도록 구성되고, 다른 실시양태에서, 방출체는 파장의 조합을 방출하도록 구성되며, 여기서 광은 제1 항염증성 파장, 및 내생 산화질소의 생성 및/또는 방출을 촉진시키는 제2 파장에서 투여된다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 방출체(40) 각각은 장치의 면 (즉, 도 2에 도시된 배향으로, 장치의 우측 연부를 따르는 표면)으로부터 다소 함몰되어 있다.
도 3은, 환자가 의자에 있는, 의자에 부착된 본원에 기재된 바와 같은 전자기 방사선-방출 장치의 실시양태를 개략적으로 도시한다. 장치는 요망되는 파장 (또는 파장의 범위 및/또는 조합)의 광을 환자의 신체의 하나 이상의 영역에 전달하도록 구성된다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 장치는 NIR 광을 환자의 머리에 전달하도록 구성되고, 다른 실시양태에서는, 파장의 조합을 전달하도록 구성되며, 여기서 광은 제1 항염증성 파장, 및 내생 산화질소의 생성 및/또는 방출을 촉진시키는 제2 파장에서 투여된다.
도 4는, 사람의 머리가 가까이 배치된 본원에 기재된 바와 같은 전자기 방사선-방출 장치의 실시양태를 개략적으로 도시한다. 장치는 요망되는 파장 (또는 파장의 범위 및/또는 조합)의 광을 환자의 머리의 하나 이상의 영역 각각에 전달하도록 구성된다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 장치는 NIR 광을 환자의 머리에 전달하도록 구성되고, 다른 실시양태에서는, 파장의 조합을 방출하도록 구성되며, 여기서 광은 제1 항염증성 파장, 및 내생 산화질소의 생성 및/또는 방출을 촉진시키는 제2 파장에서 투여된다.
도 5는, 환자가 침대에 있는, 침대에 부착된 본원에 기재된 바와 같은 전자기 방사선-방출 장치(30)의 실시양태를 개략적으로 도시한다. 장치는 요망되는 파장 (또는 파장의 범위)의 광을 환자의 머리의 하나 이상의 영역 각각에 전달하도록 구성된다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 장치는 NIR 광을 환자의 머리에 전달하도록 구성되고, 다른 실시양태에서, 방출체는 파장의 조합을 방출하도록 구성되며, 여기서 광은 제1 항염증성 파장, 및 내생 산화질소의 생성 및/또는 방출을 촉진시키는 제2 파장에서 투여된다.
도 6은 본원에 기재된 바와 같은 전자기 방사선-방출 장치의 실시양태에 대한 회로망을 (블록 다이어그램으로서) 개략적으로 도시한다. 회로망은 CPU 및 메모리(100)를 포함한다. CPU는 적어도 전송 핀 및 수신 핀을 갖는 장치(80)를 통한 직렬 통신을 통해 신호 (예를 들어, WiFi 또는 블루투스®)를 송신하고 수신한다. CPU는 GPS(90)로부터 신호를 수신한다. CPU는 마이크(60)로부터 신호를 수신한다. CPU는 신호를 스피커(70)로 송신한다. CPU는 NIR LED 뿐만 아니라 다른 LED (예를 들어, 가시 광)를 구동하도록 구성된다. CPU는 온도 센서로부터 신호를 수신한다. CPU는 또한 PTR 다이오드에 연결된다. 전력 공급기(110)는 배터리 및/또는 벽 플러그로부터 전력을 LED 및 회로망에 제공한다.
도 7은 본원에 기재된 바와 같은 전자기 방사선-방출 장치의 실시양태에 대한 추가의 회로망을 (블록 다이어그램으로서) 개략적으로 도시한다. 회로망은 컨트롤러 CPU(140)를 포함한다. CPU(140)는 메모리(130)에 신호를 송신하고 그로부터 신호를 수신한다. CPU(140)는 또한 타이머(120)에 신호를 송신하고 그로부터 신호를 수신한다. CPU(140)는 GPS(90)로부터 신호를 수신한다. CPU는 또한 WiFi 및/또는 블루투스®를 통해 신호를 송신하고 수신한다. 회로망은 또한 제어 버튼을 포함한다. 회로망은 전류를 CPU(140)에, 또한 CPU(140)로부터 공급된 신호에 기초하여 NIR LED, 적색 LED 및 백색 LED에 공급하기 위한 전력 커넥터 및 배터리를 추가로 포함한다.
도 8은 본원에 기재된 바와 같은 전자기 방사선-방출 장치의 또 다른 실시양태의 앞면을 개략적으로 도시한다. 장치는 어레이로 배열된 복수의 방출체(30), 복수의 주변 광 LED (장치의 상단 측면을 따라), 마이크(60), 카메라(170) 및 근접 검출기(180)를 포함한다. 앞면은 환자의 머리를 향해 지향될 수 있다. 방출체(30) 각각은 임의의 파장의 (또는 파장의 범위 내의, 또는 파장의 조합의) 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 방출체(30) 각각은 NIR 광을 방출하도록 구성되고, 다른 실시양태에서, 방출체는 파장의 조합을 방출하도록 구성되며, 여기서 광은 제1 항염증성 파장, 및 내생 산화질소의 생성 및/또는 방출을 촉진시키는 제2 파장에서 투여된다. 일부 실시양태에서, 근접 검출기(180)는 사람이 존재하는지의 여부를 검출하고/거나 운동을 검출함으로써) 장치가 작동하는 때와 기간을 제어한다.
도 9는 본원에 기재된 바와 같은 전자기 방사선-방출 장치의 또 다른 실시양태의 개략 사시도이다. 장치는 어레이로 배열된 복수의 방출체(30), 복수의 천장/벽 세척 방출체(200) (장치의 상단 측면을 따라), 주변 광 검출기(210), 마이크(60), 스피커(70), 및 센서(190)를 포함한다. 장치는 브래킷(220)에 의해 제자리에 고정된다. 방출체(30) 각각은 임의의 파장의 (또는 파장의 범위 내의, 또는 파장의 조합의) 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 방출체(30) 각각은 NIR 광을 방출하도록 구성되고, 다른 실시양태에서, 방출체는 파장의 조합을 방출하도록 구성되며, 여기서 광은 제1 항염증성 파장, 및 내생 산화질소의 생성 및/또는 방출을 촉진시키는 제2 파장에서 투여된다.
도 10은 환자의 머리가 전자기 방사선-방출 장치 근처에 있는, 본원에 기재된 바와 같은 전자기 방사선-방출 장치의 실시양태를 개략적으로 도시한다. 도 10을 참조하면, 장치는 복수의 방출체(30), 센서(190), 및 천장 광 방출체 (장치의 상단 표면 상의)를 포함한다. 장치는 브래킷(220)에 부착됨으로써 제자리에 고정되고, 장치의 높이는 조정될 수 있다 (환자의 머리(240)에 대하여).
II. 사용자와 직접 접촉되는 장치
사용자와 접촉되지 않는 장치에 추가로, 사용자와 접촉되는 장치가 또한 사용될 수 있다. 광은 피부를 통해 뇌 안으로 광이 통과할 수 있게 하는 임의의 방식으로 투여될 수 있다.
장치 각각은 공통의 구성요소를 포함하거나, 포함할 수 있다. 이들은 하나 이상의 광원, 재충전가능 배터리를 포함할 수 있는 전력 공급기, 광원의 제어를 위한 컨트롤러, 장치를 켜거나 끄기 위한 스위치 및/또는 액추에이터, 및 임의로, 본원의 다른 부분에서 기재된 바와 같은 센서를 포함한다. 이들 장치가 사용자와 접촉되기 때문에, 근접 센서를 사용하여 광이 환자의 피부에 얼마나 가까운지를 결정할 수 있다. 온도 센서는 피부를 가열하는 광량을 결정할 수 있다. 장치는 또한, 사용자의 피부로부터 열을 제거하기 위한, 팬 또는 열 싱크 등의 수단을 포함할 수 있다. 장치는 또한, 광이 보다 균일하게 분포되도록, 광을 확산시키기 위한 확산기, 또는 사용자의 피부의 특정 부분 상의 광 충돌을 막기 위한 포토마스크를 포함할 수 있다.
장치는 또한 개체에게 치료를 시작 또는 중단할 시간을 경고하기 위한 알람, 전력 공급기를 차단하기 위한 안전 또는 컷오프 수단, 및/또는 치료 기간의 길이를 측정하기 위한 타이밍 수단을 포함할 수 있다.
다양한 실시양태에서, 장치는 두개내 투여, 두피를 통한 전달, 예컨대 치료용 헬멧의 사용에 의한 것, 눈으로의 전달, 예컨대 눈꺼풀을 통해 광을 비추는 안경의 사용에 의한 것, 또는 스크린 상에 광을 비추는 것에 의한 것, 비내 전달, 예컨대 비공 내에 삽입된 광원에 의한 것, 귀로의 전달, 뇌로부터 멀리 있는 부위로의 전달, 예컨대 뼈 위에 놓인 피부를 통한 것, 혈액으로의 전달, 피부로의 전달, 체강, 예컨대 인후로의 전달, 피부를 광조사하기 위한 "착용가능" 장치, 피부를 침투하고 피부 하부에 광을 전달하도록 디자인된 프로브, 두피 하부에 이식된 생체적합성 임플란트, 경피 광조사 모듈, 및 이들의 조합을 통해 광을 전달할 수 있다. 이들 다양한 장치를 하기에서 보다 상세히 논의한다.
많은 이들 유형의 장치가 관련 기술분야에 공지되어 있지만, 이는 본원에 기재된 바와 같은 파장의 조합의 광을 투여하기 위한 것이나 본원에 기재된 다양한 장애의 치료를 위한 것이 아니다.
하나의 실시양태에서, 광은 사용자의 두개골에 직접 전달된다. 미국 공개 번호 20160235983은 광을 두개골에 전달하기 위한 장치를 개시한다. 장치는 사용자의 두개골의 표면에 근접하여 배치가능한 광원을 포함하고, 임의로 다양한 적합한 광 에너지 공급원 중 임의의 것과 소통되는 다중 에너지 포털을 포함한다. 다중 에너지 포털은 대상체의 두개골을 향해 지향된 광 에너지를 방출할 수 있다.
장치는 또한 미리 정해진 에너지 수준으로 미리 정해진 기간 동안 발광을 제어하기 위한 컨트롤러를 포함한다. 컨트롤러는 프로세서 및 디지털 데이터 저장, 뿐만 아니라 사용자의 하나 이상의 생물학적 측면을 정량화할 수 있는 생체계측 측정 장치를 포함한다. 생체계측 측정 장치는 컨트롤러에 지속적으로 또는 간헐적으로 디지털 데이터를 제공할 수 있으며, 이는 미리 정해진 광 요법의 투여 전, 동안, 및/또는 후에 사용자의 생물학적 측면을 정량화하는 하나 이상의 측정을 나타낸다.
장치는 시각 자극, 청각 자극, 경두개 전기 자극, 경두개 자기 자극, 경설 전자 자극, 및 경피 전기 자극 중 적어도 하나의 형태로 포유동물 대상체에게 투여된 외부 자극을 포함한, 컨트롤러와 논리적으로 소통하는 뉴로피드백 시스템을 포함할 수 있다. 바이오피드백 시스템은 사용자의 생물학적 측면을 정량화하는 하나 이상의 측정에 기초하여 사용자에게 투여되는 미리 정해진 광 요법 및 뉴로피드백 중 적어도 하나를 계속하거나 변형시키도록 광원과 논리적으로 소통할 수 있다.
장치는 또한 광 요법 및/또는 뉴로피드백 요법 전, 동안, 및/또는 후에 하나 이상의 생물학적 측정을 저장하기 위한 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 장치는 또한 컨트롤러와 논리적으로 소통하는 전기 논리 신호의 공급원을 포함할 수 있다. 이들 신호는 컨트롤러가 생체계측 측정 장치로부터의 입력을 수신하게 하고, 광원이 미리 정해진 광 에너지 요법을 계속 전달하거나 생체계측 측정 장치로부터의 입력에 기초하여 사용자에 대해 미리 정해진 광 요법을 선택적으로 변형시키게 할 수 있다. 미리 정해진 광 요법의 변형은 광 포털, 및 방출 광의 파장, 에너지 수준, 지속기간, 및/또는 주파수의 선택의 변형을 포함할 수 있다.
하나의 실시양태에서는, 미국 특허 번호 8,821,559에 개시된 임플란트와 같은 두개내 발광 임플란트를 사용하여 광이 투여되지만, 여기에는 '559 특허에 개시되지 않은 하나 이상의 파장을 방출하는 광원이 장착되고/거나 이는 '559 특허에 교시된 것들 이외의 CNS 장애의 치료에 사용된다.
임플란트는 광원, 광원과 전기적으로 연결된 안테나, 또한 임의로, 그러나 바람직하게는, 컨트롤러를 포함한다. 사용시, 외과의는 환자의 뇌에 장치를 이식한다. 뇌척수액 (CSF)으로부터 장치의 활성 요소를 보호하고/거나 이물질 반응을 최소화하기 위해, 일부 실시양태에서는, 광원을 케이싱 내에 넣는다. 이 케이싱은 이상적으로 방출되는 파장에 대해 투명한 물질로 제조된다. 대표적 케이싱 물질은 세라믹 및 중합체를 포함한다. 적합한 세라믹은 알루미나, 실리카, CaF, 티타니아 및 단결정-사파이어를 포함하고, 적합한 중합체는 폴리프로필렌 및 폴리에스테르를 포함한다.
일부 실시양태에서, 임플란트의 발광 부분은 LED와 분리되어 위치한다. 이는 광 통신 수단, 예컨대 광섬유 케이블, 도파관, 중공관, 액체 충전관, 또는 광 파이프를 사용하여 달성될 수 있다.
광은 또한 프로브를 사용하여 투여될 수 있다. 일부 실시양태에서, 프로브는 뇌에 삽입된다. 하나의 실시양태에서, 프로브는 생물학적 조직을 침투하도록 구성된 프로브 본체, 및 프로브 본체 내에 배치된, 고효율 LED일 수 있는 복수의 광원을 포함한다. 광 강도는 이웃 조직에서의 감광 반응을 촉발하기에 충분하지만, 이웃 조직에서 파괴적 온도 증가를 유발하는 합쳐진 열을 제공하기에는 충분하지 않다. 예시적 프로브가, 예를 들어, 미국 공개 번호 20190232083에 개시되어 있다.
다른 실시양태에서는, 프로브를 사용하여 광을 인후 내에 도입하고, 그에 따라 두피에 광을 적용하는 것보다 이러한 방식으로 더 접근가능한 뇌 및 척추의 특정 영역 내로 광이 침투한다. 예를 들어, PCT WO 2019165302는 인후에 대한, 또한 궁극적으로, 경인두 프로브를 사용한 인두에 대한 광요법의 투여를 위한 시스템 및 방법을 개시한다.
장치는 적어도 제1 개방 단부를 갖는 중공 구조를 포함한다. 중공 구조는 회전가능 부재, 하나 이상의 간섭성 광 발생기, 및, 각각의 간섭성 광 발생기에 대하여, 간섭성 광 발생기에 광학적으로 연결되고 간섭성 광의 빔의 적어도 하나의 측면을 변경시키도록 구성된 하나 이상의 렌즈 또는 미러를 포함한다. 장치는 지시를 저장하는 메모리 및 프로세서를 포함하는 프로세싱 회로를 추가로 포함한다. 지시는, 프로세서에 의해 실행시, 프로세서가 조작자로부터의 입력을 받아들이게 하고 표적화된 치료 부위에서 치료적 효과를 생성하도록 구성된 복수의 셋팅에 따라 간섭성 광의 하나 이상의 빔을 생성하게 한다. 추가로, 표적화된 치료 부위로 간섭성 광의 하나 이상의 빔을 지향시키기 위해 회전되도록 회전가능 부재가 구성된다.
일부 실시양태에서, 광은 후방 및 상향으로, 또는 직접적으로 인두 또는 후두 인두의 뒤로, 또한 상부 뇌간, 중간 뇌간, 및 하부 뇌간 및 상부 척추 상으로 지향되도록 투여된다. 경인두 프로브를 통한 타박상 또는 뇌진탕 손상을 겪은 뇌간 내로의 또는 뇌간의 수면 센터로의 광요법의 전달은, 이마의 피부 및 전두골의 두개골 영역을 통한 경두개 또는 국소 광요법의 전달에 비해 이들 조직에 광을 전달하기 위한 더 나은 접근일 수 있다.
광은 또한 카테터를 사용하여 투여될 수 있다. 예를 들어, 미국 공개 번호 20100121420은 카테터를 사용하여 뇌 영역에 광요법을 제공하는 것을 개시한다. 카테터는, 개별적으로 또는 어레이로, LED, OLED, 레이저 또는 팁 상의 다른 발광 장치, 또는 광섬유 도관을 통한 임의의 다른 형태의 광의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 광은 직접적인 경피 또는 수술 중 침투에 의해, 또는 비강, 입, 및 귀와 같은 중공 공동 또는 체액이 채워진 영역 또는 공동에 접근함으로써 혈관계 내에 도입될 수 있다. 다양한 크기의 카테터 및/또는 광섬유 도관을 사용하여 더 큰 혈관 (동맥 또는 정맥 또는 임의의 다른 유형의 혈관)을 따라 더 작은 혈관에 접근함으로써 뇌의 영역에 혈액 공급의 하나의 또는 다수의 분지에서 광을 전달할 수 있다. 이는 다양한 크기의 카테터 및/또는 광섬유 도관의 조합이, 주어진 뇌 영역 및/또는 해당 영역에 접근하는 데 사용되는 혈관의 분수령 영역 주위에 광의 포위를 생성하기 위해 사용될 수 있게 한다. 동맥 및/또는 정맥은 접근을 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 두개골을 통해 중심구 내로 또는 두개골을 통해 도입함으로써 뇌의 뇌실계에 접근하여 본원에 기재된 광요법을 경막하 또는 경막외 위치의 영역 및 이들 영역 내의 혈액 공급에 적용할 수 있다.
일부 실시양태에서, 광은 두개골과 두피 사이에 배치된 임플란트를 사용하여 투여된다. PCT WO 2012024243은, 본원에 기재된 파장을 사용하는, 낮은 수준의 광 요법으로 신경학적 장애를 치료하기 위한 사용에 적합화될 수 있는 최소 침습성 장치를 개시한다. 장치는 대상체의 두피와 대상체의 두개골 사이에 이식되도록 구성된, 또한 대상체의 두개골의 외부 표면에 고정되도록 구성된 실질적으로 편평한, 생체적합성 베이스 시트 및 베이스 시트에 기계적으로 커플링된 하나 이상의 광원을 포함한다.
다른 실시양태에서는, 예를 들어, 발광 헬멧을 사용하여, 광이 두피에 직접 전달된다. 탈모 치료에서의 사용을 위한 많은 레이저 및 LED 헬멧이 상업적으로 입수가능하고, 이들은 본원에 기재된 파장 또는 파장의 조합으로 광을 제공함으로써 중추 신경계 장애를 치료하기 위해 변형될 수 있다. 대표적 발광 헬멧이 미국 공개 번호 20170028216에 개시되어 있다. 이들 헬멧의 통상적 특색은, 이들이, 사용자의 두피와 접촉된 헬멧의 표면 상에 또는 그 근처에, 레이저이든 LED 광원이든, 복수의 광원을 포함한다는 점이다. 컨트롤러는 광이 적용되는 기간, 광이 적용되는 강도, 또한 요망되는 경우, 광이 투여되는 두피의 요망되는 위치를 제어할 수 있다.
두피에 대한 광 투여를 위한 또 다른 적합한 장치가 미국 특허 번호 10,188,872에 개시되어 있다. 장치는 환자의 뇌의 적어도 일부를 광으로 광조사할 수 있고, 광원, 강성이고 실질적으로 열 전도성인 물질을 포함하는 출력 광학 요소, 및 환자의 신체와 열적으로 소통되도록 구성된 표면을 포함한다. 제2 표면은 치료 동안 환자의 두피로부터 먼 쪽을 향하도록 구성될 수 있다. 장치는 제2 표면을 통해 출력 광학 요소로부터 열을 제거하기 위해 출력 광학 요소의 제2 표면에 열적으로 커플링된 냉각기; 및 냉각기에 열적으로 커플링된 열 싱크를 포함할 수 있다. 열 싱크는 열 싱크를 통해, 또한 출력 광학 요소를 통해 광이 전파하도록 배치될 수 있다.
미국 공개 번호 20120046716은 환자의 머리의 윤곽을 따르는 맞춤형 경두개 광요법 장치를 개시한다. 장치는 고리 어셈블리 및 고리 어셈블리의 상부와 하부 고리 사이에 배치된 발광 모듈을 포함한다. 실질적으로 원형인 제1 고리 및 제1 고리보다 작은 직경을 갖는 실질적으로 원형인 제2 고리가 사용된다. 각각의 고리는 개체의 머리의 원주와 대략 맞도록 사이징 및 성형된다. 사용시, 고리는 개체의 머리 위에 핏팅되고, 각각의 고리에는 복수의 맞물림 수단, 예컨대 상보적 연동 암수 돌출부, 및 복수의 발광 모듈을 수용하고 고정하기 위한 수용 유닛이 제공된다. LED, OLED, 레이저, 또는 다른 광원일 수 있는 광은 펄스화되거나, 연속파의 형태로 제공될 수 있다.
장치는 두개골의 기저부, 눈 영역, 또는 후두부 영역으로 지향된 하나 이상의 발광 모듈, EEG 전극 및 연합된 모니터링 수단, 어깨 지지대, 및 개체의 머리 주위에 장치를 고정하기 위한 추가의 고정 수단을 추가로 포함할 수 있다. 장치는 두개내 산소화 측정이 가능한 변환기를 포함할 수 있다.
광은 또한 기저핵으로 표적화될 수 있다. 미국 공개 번호 20150360049는 표적화된 조직 구조의 적어도 일부에 방사선을 지향시키도록 구성된 광 전달 요소, 광 전달 요소에 광을 제공하도록 구성된 광원, 및 컨트롤러를 포함하는 시스템을 개시한다. 표적화된 조직 구조는 환자의 기저핵의 부분이다. 컨트롤러는 표적화된 조직 구조를 본원에 기재된 바와 같은 파장, 전력 레벨 등의 방사선으로 조명하기 위해 자동적으로 작동되도록 구성될 수 있다. 장치는 또한, 마이크로-컨트롤러 유닛 (MCU)에 연결된 전력 공급기, 뿐만 아니라 필요에 따라 전력 공급기에 각각 연결된 LED 드라이버, 팬 드라이버 및/또는 온도 센서를 포함할 수 있다.
미국 공개 번호 20150360049는 또한, 감광 단백질을 포함하도록 조직을 변형시키고, 감광 단백질을 발현하는 조직을 방사선에 노출시키는 것을 개시한다. 감광 단백질은 옵신 단백질, 예컨대 탈분극 옵신, 과분극 옵신, 자극성 옵신, 억제성 옵신, 키메라 옵신, 또는 단계-기능 옵신일 수 있다. 대표적 옵신 단백질은 하기로 이루어진 군으로부터 선택된다: NpHR, eNpHR 1.0, eNpHR 2.0, eNpHR 3.0, SwiChR, SwiChR 2.0, SwiChR 3.0, Mac, Mac 3.0, Arch, ArchT, Arch 3.0, ArchT 3.0, iChR, ChR2, C1V1-T, C1V1-TT, Chronos, Chrimson, ChrimsonR, CatCh, VChR1-SFO, ChR2-SFO, ChR2-SSFO, ChEF, ChIEF, Jaws, ChloC, Slow ChloC, iC1C2, iC1C2 2.0, 및 iC1C2 3.0.
하나의 위치로 광을 특정적으로 표적화하기보다는, 사용자를 광에 광범위하게 노출시킬 수 있다. 미국 공개 번호 20160129279는 피부의 광조사를 위한 착용가능 장치를 개시하고, 이 장치는 본원에 기재된 파장에서 광을 방출하도록 변형될 수 있다. 장치는 요망되는 바와 같이 상이한 주파수로 광을 방출할 수 있다. 장치는 광원, 광원에 광학적으로 커플링된 광 확산 시트, 방출 광의 강도 및 지속기간을 제어하도록 구성된, 광원에 전기적으로 커플링된 컨트롤러, 컨트롤러에 전기적으로 커플링된, 피부에 대한 광 확산 시트의 근접을 검출하기 위한 근접 센서, 및 전원을 포함한다. 컨트롤러는 광원을 켜고 이를 치료 세션의 지속기간 동안 켜진 채로 유지하도록 추가로 구성될 수 있다.
미국 공개 번호 20180169434는, 광 에너지를, 외부적으로, 환자의 머리에 적용하기 위한 장치를 개시한다. 광은 기능부전을 갖는 또는 치료될 질환의 원인과 관련된 뇌의 영역 근처에 적용된다. 치료는 광이 적용되는 동안 뇌신경을 활성화시킴으로써 향상될 수 있다.
광은, 예를 들어, 광 마스크를 사용함으로써, 안면에 직접 투여될 수 있다. 주름, 여드름, 또는 다른 피부 장애를 치료하는 파장에서 안면에 대해 LED 또는 레이저 광을 방출하는 광 마스크는 상업적으로 입수가능하다. 이들 마스크는 본원에 기재된 파장 중 하나 이상에서 광을 방출하도록 변형될 수 있다. 헬멧과 같이, 컨트롤러는 광이 적용되는 기간, 광이 적용되는 강도, 또한 요망되는 경우, 광이 투여되는 두피의 요망되는 위치를 제어할 수 있다.
두개골 또는 안면에 광을 전달하기보다는, 광을 골수에 투여할 수 있다. 이는 자극된 중간엽 줄기 세포가 형성되고, 뇌로 이동하게 할 수 있으며, 여기서 이들은 많은 중추 신경계 장애에 유리한 효과를 가질 수 있다. 에너지는 비간섭성 및/또는 간섭성 광일 수 있고, 경피, 피하, 또는 골수내 프로브를 통해 투여될 수 있다. 적합한 장치가 미국 특허 번호 9,403,030에 개시되어 있다.
일부 실시양태에서, 광은 귀를 통해 투여된다. 귀를 통해 광을 전달하기 위한 하나의 장치가 미국 특허 번호 10,471,276에 기재되어 있다. 장치는 레이저 광을 사용하는 것으로 개시되어 있으나, LED 광과 같은 다른 형태의 광을 사용하도록, 또한 광을 외이에 전달하도록 변형될 수 있다. 장치는 파장, 전력, 조명 영역, 자극 영역, 피부 표면까지의 거리, 피부 표면에 대한 각도, 및 자극의 주파수 및 지속기간을 포함한 다양한 변수를 가능하게 할 수 있다.
'276 특허에서의 장치는 적어도 하나의 표적 점 위에 배치되도록 적합화된 하우징, 및 광원으로부터의 광이 적어도 하나의 표적 점 상에 초점화될 수 있게 하는 하우징 상에 배치된 적어도 하나의 광원을 포함한다. 장치는 대상체와 감각 소통하는 적어도 하나의 센서를 포함한다. 센서는 대상체의 적어도 하나의 생리학적 또는 신경학적 상태를 감지하도록 적합화되고, 적어도 하나의 생리학적 또는 신경학적 상태를 출력하도록 적합화될 수 있다. 장치는 또한, 적어도 하나의 광원에 전력공급하고 이를 제어할 수 있는, 적어도 하나의 광원에 작동가능하게 연결된 드라이버를 포함한다. 또한, 장치는 드라이버에 작동가능하게 연결된, 또한 센서에 작동가능하게 연결된 커맨드 모듈을 포함한다. 커맨드 모듈은 파장, 전력, 전력 밀도, 전압, 전류, 펄스 패턴, 펄스 주파수, 빔 스폿 직경, 입사각, 및 이들의 조합 등의, 적어도 하나의 광원의 적어도 하나의 성능 변수를 제어할 수 있다. 컨트롤러는 또한 센서로부터 적어도 하나의 상태 출력을 수용하고, 적어도 하나의 광원의 적어도 하나의 성능 변수를 조정하고, 상태 출력의 임의의 변화를 평가할 수 있다. 상태 출력이 최적화되지 않으면, 이는 하나 이상의 성능 변수를 조정할 수 있다.
일부 실시양태에서는, 광을 뇌 안으로 전달하기 위해, 체강, 예컨대 코 또는 입 안으로 광을 도입하는 것이 바람직할 수 있다. 미국 공개 번호 20100121420은, 하기 중 적어도 하나: (a) 포유동물의 피부 하부에; 또는 (b) 포유동물의 체강, 내강, 기관, 조직 또는 체강 내 조직에; 또는 (c) 포유동물의 혈액 내 또는 혈액에 또는 특정 유형의 세포에; 이들에 광요법 효과를 제공하기 위해 자외선 광을 제공하는 것을 개시한다. 장치는 본원에 기재된 파장의 광을 방출하도록 변경될 수 있으며, 이는 본원에 기재된 방법에서 사용될 수 있다.
광은 추가로 코를 통해 투여될 수 있다. 광섬유 케이블 또는 도파관을 사용하여 비강 내에 깊이 침투시킬 수 있거나, 또는 LED 또는 다른 광원을 비강 내로 통과시킬 수 있다. 광은 하나 또는 다중 파장에서 제공될 수 있다.
광이 사용자의 하나 초과의 부위에 하나 초과의 방식으로 제공되도록, 이들 접근의 조합이 사용될 수 있다. 예를 들어, PCT WO2019053625는 경두개 (두개골을 통해) 및 비내 (비강을 통해) 위치의 조합으로부터 치료용 광 에너지를 뇌 안으로 지향시키는 광생체변조 (PBM) 시스템 및 방법을 개시한다.
경두개 투여는 뇌의 신피질 영역의 등쪽/상부 영역으로 광 에너지를 지향시키고, 비내 투여는 뇌의 배쪽 또는 하측으로 광 에너지를 지향시키며, 이는 현재의 경두개 방법 단독 및 현재의 비내 방법 단독보다 더 포괄적인 적용 범위를 제공할 수 있다.
광 에너지는 배쪽 내측 전전두엽 피질 (vmPFC), 등쪽 내측 전전두엽 피질 (dmPFC), 후측 대상 피질 (PCC), 설전부 (PCu), 측면 두정 피질 (LPC), 내후각 피질 (EC), 우측 등쪽-측면 전전두엽 피질 (DLPC), 좌측 등쪽-측면 전전두엽 피질 (DLPC), 소뇌 및 뇌간을 포함한, 뇌의 하나 이상의 특정 영역으로 지향될 수 있다. 또한, 비강으로 투여시, 광 에너지는 배쪽 전전두엽 피질, 내후각 피질 및/또는 해마곁 영역으로 지향된다.
광은 또한 외이도로, 및 또한 하기 두개골 중 하나 이상을 통해 경두개 투여될 수 있다: 측두골, 측두골의 측두린, 측두골의 유양 부분, 측두골의 추체부 부분, 측두골의 고실부, 관골, 접형골, 전두골, 두정골.
일부 실시양태에서, 광을 눈에 도입하는 것이 바람직할 수 있다. 눈을 손상시키지 않으면서, 또한 환자의 시력을 방해하지 않으면서, 위 눈꺼풀을 조준할 수 있는 광원이 장착된 안경을 사용함으로써, 눈꺼풀을 통해 광을 투여할 수 있다.
IV. 혈관화를 증가시키고, 항염증 효과 및/또는 항미생물 효과를 제공하고, NO 자극 및/또는 방출을 촉진시키는 파장
용어 "광요법"은 광의 치료적 사용에 관한 것이다. 용어 "광요법"은 광의 치료적 사용에 관한 것이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 광요법은 중추 신경계 장애를 치료하거나 방지하거나, 그의 중증도를 감소시키거나, 그의 진행을 늦추기 위해 사용된다.
광요법은 뇌조직에서 바이러스, 박테리아 및 진균 감염을 포함한 미생물 감염을 치료하거나 방지하기 위해 사용된다. 광이 항미생물성이 되는 메커니즘은 달라질 수 있다. 일부 실시양태에서, 광은 UVA (320-400 nm), UVB (280-320 nm), 및/또는 UVC (200-280 nm) 파장에서 투여된다. 이들 중, UVC (200-280 nm의 파장)가 가장 살균성인 것으로 믿어진다.
UVC는 미생물에서 RNA 및 DNA 염기에 의해 흡수되고, 2개의 인접한 피리미딘의 공유 연결된 이량체로의 광화학 융합을 유발할 수 있으며, 이는 이어서 비-쌍형성 염기가 된다 (Perdiz et al., J. Biol. Chem., 275 (2000), pp. 26732-26742). UVB는 또한 피리미딘 이량체의 유도를 유발할 수 있지만, UVC (id)에 비해 덜 효율적일 수 있다. UVA는 DNA 및 RNA에 의해 약하게 흡수되고, 피리미딘 이량체 유도에 있어 UVC 및 UVB에 비해 훨씬 덜 효과적이지만, 염기의 산화 및 스트랜드 분열을 유발하는 반응성 산소 종의 생성을 통해 추가의 유전적 손상을 유발하는 것으로 믿어진다 (Tyrrell et al., J. Photochem. Photobiol. B, 63 (2001), pp. 88-102).
산화질소는 또한 항미생물성인 것으로 공지되어 있고, 뇌 안에서의 산화질소 수준의 향상은 뇌에서의 미생물 감염 억제에 있어 유용할 수 있다. 산화질소 (NO)가 다양한 세포내 병원체를 죽이거나 복제를 억제하는 정확한 메커니즘은 완전히 이해되지 않는다. 그러나, 시스테인 프로테아제가 표적화되는 것으로 보인다 (Saura et al., Immunity, Volume 10, Issue 1, 1 January 1999, Pages 21-28). NO는 특정 바이러스성 프로테아제의 활성 부위에서 시스테인 잔기를 S-니트로실화하여, 프로테아제 활성을 억제하고 바이러스 수명 사이클을 중단시킨다. 시스테인 프로테아제는 많은 바이러스, 박테리아, 및 기생충의 병독성 또는 복제에 있어 중요하기 때문에, NO 생성 및 방출은 미생물 감염의 치료에 사용될 수 있다. 따라서, 일부 실시양태에서는, 내생 NO 생성 및/또는 방출을 향상시키기에 효과적인 파장에서 광이 투여된다. 이들 파장을 하기에서 보다 상세히 논의한다.
산화질소 ("NO")의 내생 저장물의 광개시된 방출은 질산화 중간체로 자가산화되고 "결합된" 상태로 체내에서 공유 결합된 "기체상" (또는 결합되지 않은) 산화질소를 효과적으로 재생시킨다. 내생 저장물로부터의 산화질소의 방출을 자극함으로써, 산화질소가 연장된 지속기간 동안 기체상 상태로 유지될 수 있고/거나 산화질소 방출의 공간 대역이 확장될 수 있다.
산화질소는 다양한 질산화된 생화학적 구조 상에 내생 저장된다. 필요한 여기 에너지를 수용함에 따라, 니트로소 및 니트로실 화합물 둘 다 S-N, N-N, 또는 M-N 결합의 용혈성 분열에 놓여 자유 라디칼 산화질소를 생성한다. 니트로소티올 및 니트로사민은 광활성이고 파장 특이적 여기에 의해 산화질소를 방출하도록 광촉발될 수 있다.
산화질소의 생성 및/또는 방출에서 특정 파장의 광의 효과는 미국 특허 번호 10,525,275에 기재되어 있고, 그의 내용은 본원에 참조로 포함된다.
NO는 포유동물 조직에서 최대 약 500 마이크로미터의 거리만큼 확산될 수 있음이 보고되었다. 특정 실시양태에서는, 제1 에너지 hυ1의 광자가 조직에 공급되어 NO의 효소적 생성을 자극하여 제1 확산 대역 1에서 NO의 내생 저장물을 증가시킬 수 있다. 제2 에너지 hυ2의 광자가 제1 확산 대역 1 내의 또는 그에 중복되는 영역의 조직에 공급되어 내생 저장물의 NO의 방출을 촉발할 수 있고, 이로써 제2 확산 대역 2를 생성한다. 대안적으로, 또는 추가로, 제2 에너지 hυ2의 광자가 공급되어 NO의 효소적 생성을 자극하여 제2 확산 대역 2에서 NO의 내생 저장물을 증가시킬 수 있다. 제3 에너지 hυ3 의 광자가 제2 확산 대역 2 내의 또는 그에 중복되는 영역의 조직에 공급되어 내생 저장물로부터의 방출을 촉발할 수 있고, 이로써 제3 확산 대역 3을 생성한다. 대안적으로, 또는 추가로, 제3 에너지 hυ3의 광자가 공급되어 NO의 효소적 생성을 자극하여 제3 확산 대역 3에서 NO의 내생 저장물을 증가시킬 수 있다. 특정 실시양태에서, 제1, 제2, 및 제3 확산 대역 1-3은 외부 상피 표면에 대하여 상이한 평균 깊이를 가질 수 있다. 특정 실시양태에서는, 제1 광자 에너지 hυ1, 제2 광자 에너지 hυ2, 및 제3 광자 에너지 hυ3이 상이한 피크 파장에서 공급될 수 있고, 여기서 상이한 피크 파장은 포유동물 피부를 상이한 깊이로 침투할 수 있다 (보다 긴 파장은 전형적으로 보다 큰 침투 깊이를 제공하기 때문). 특정 실시양태에서, 광 파장을 증가시키는 순차적 또는 동시 충돌은, 그렇지 않은 경우에 광의 단일 파장 (예를 들어, 장파장)에 의해 얻어질 수 있는 것보다 포유동물 조직 내에 더 깊이 산화질소 확산 대역을 "밀어내는" 역할을 할 수 있다.
증가된 NO 생성 및/또는 방출에 의해 발생되는 혈관화에 대한 효과에 추가로, 청색 광은 또한 광유전자 단백질 발현의 부재 하에 소교세포 유전자 발현을 변조시킬 수 있다. 장기간 볼루스 및 급속한 광유전학적 폭발 둘 다에서 반복적으로 전달되는, 예를 들어, 대략 450 nm의 파장의 청색 광은, 유전자 특이적 방식으로 염증성 및 신경영양성 유전자의 기본 발현을 변경시킬 수 있다. 가장 큰 증가는 COX-2 및 VEGF-1 발현에서 나타난다. 이러한 이유로, 청색 광은 뇌 조직의 재혈관화와 관련된 유전자 발현 둘 다를 할 수 있다.
산화질소의 효소적 생성을 자극하여 산화질소의 내생 저장물을 증가시키는 제1 피크 파장 및 제1 방사 선속을 갖는 광은 본원에서 "내생 저장 증가 광" 또는 "ES 증가 광"으로서 언급될 수 있다. 내생 저장물로부터 산화질소를 방출하기 위한 제1 피크 파장 및 제1 방사 선속을 갖는 광은 본원에서 "내생 저장 방출 광" 또는 "ES 방출 광"으로서 언급될 수 있다. 항염증 효과를 갖는 광은 본원에서 항염증성 광으로서 언급될 수 있다.
특정 실시양태에서는, ES 방출 광의 피크 파장 및/또는 ES 증가 광의 피크 파장과 조합된, 항염증 효과를 제공하기 위한 하나의 피크 파장을 포함한, 2 또는 3개의 피크 파장의 광이 사용된다. 다른 실시양태에서는, ES 증가 또는 ES 방출 광 대신에 또는 그에 추가로, UVA, UVB, 또는 UVC 범위의 하나 이상의 파장의 광이 사용된다.
다른 실시양태에서는, 광이 염증을 감소시키는 파장에서 투여된다. 상기에서 논의된 바와 같이, 염증은 많은 중추 신경계 장애와 관련되고, 따라서 염증의 억제는 염증과 관련된 중추 신경계 장애를 치료하거나, 방지하거나, 또는 그의 진행을 늦출 수 있다. 항염증성 파장은, 예를 들어, 대략 640 내지 대략 680 nm의 파장을 포함한다. 850 nm의 파장은 염증성 시토카인을 감소시킴으로써 항염증성이면서, 또한 NO를 방출한다.
추가로, 청색 광은 뇌 및 척수 전반에 걸쳐 위치하는 신경교 (교질 세포)의 유형, 소교세포에서 전-염증성 유전자 발현을 감소시킬 수 있고, 또한 그에 따라, 청색 광은 외상성 뇌 손상 및 미생물 뇌 감염과 같은 다양한 신경염증성 장애와 관련된 시토카인 폭풍을 완화할 수 있다.
대략 660 및 대략 780 nm의 파장에서의 광생체변조 (PBM)는 또한, 대략 780 nm의 광이 사용되는 경우, 660 nm의 광에 비해, 보다 강한 효과가 일반적으로 관찰되면서, TNF-α, iNOS 및 IL-1β의 소교세포 및 성상세포에 의한 mRNA 발현 및 분비 감소에 의한 것과 같이, M1 염증성 마커에 대한 효과를 가질 수 있다. PBM은 또한 NF-κB p65의 발현 및 인산화를 현저히 감소시키고, 반응성 산소 종의 생성을 억제할 수 있다. 이러한 염증성 시토카인 발현 및 분비 감소는 다른 파장의 광에서도 관찰되지만, 최대 효과는 청색 광에서 관찰되며, 이는 유전자 발현을 통해 뇌에서의 염증을 조절하는 능력을 가능하게 한다.
특정 실시양태에서, 항염증성 광, ES 증가 광 및/또는 ES 방출 광, 및/또는 UVA/UVB/UVC 광 각각은 적어도 5 mW/cm2, 또는 적어도 10 mW/cm2, 또는 적어도 15 mW/cm2, 또는 적어도 20 mW/cm2, 또는 적어도 30 mW/cm2, 또는 적어도 40 mW/cm2, 또는 적어도 50 mW/cm2 범위, 또는 5 mW/cm2 내지 60 mW/cm2의 범위, 또는 5 mW/cm2 내지 30 mW/cm2 범위, 또는 5 mW/cm2 내지 20 mW/cm2 범위, 또는 5 mW/cm2 내지 10 mW/cm2 범위, 또는 10 mW/cm2 내지 60 mW/cm2 범위, 또는 20 mW/cm2 내지 60 mW/cm2 범위, 또는 30 mW/cm2 내지 60 mW/cm2 범위, 또는 40 mW/cm2 내지 60 mW/cm2 범위, 또는 본원에서 특정된 또 다른 범위의 방사 선속을 갖는다. 필요한 경우, 보다 높은 선속을 사용하여 침투를 증가시키고, 미생물 오염제거를 수행할 수 있다.
특정 실시양태에서, ES 증가 광은 ES 방출 광보다 더 큰 방사 선속을 갖는다. 특정 실시양태에서, ES 방출 광은 ES 증가 광보다 더 큰 방사 선속을 갖는다. 특정 실시양태에서, 항염증성 광은 ES 증가 및/또는 ES 방출 광보다 더 큰 방사 선속을 갖는다. 특정 실시양태에서, 항염증성 광은 ES 증가 및/또는 ES 방출 광보다 더 낮은 방사 선속을 갖는다.
특정 실시양태에서, 파장의 조합이 사용되는 경우, 항염증성 광 및 ES 증가 및/또는 ES 방출 광 중 하나 또는 둘 다는 치료 윈도우 동안 실질적으로 일정한 방사 선속 프로파일을 갖는다. 특정 실시양태에서, 항염증성 광 및 ES 증가 및/또는 ES 방출 광 중 적어도 하나는 치료 윈도우 동안 시간에 따라 증가하는 방사 선속 프로파일을 갖는다. 특정 실시양태에서, 항염증성 광 및 ES 증가 및/또는 ES 방출 광 중 적어도 하나는 치료 윈도우 동안 시간에 따라 감소하는 방사 선속 프로파일을 갖는다. 특정 실시양태에서, 항염증성 광 및 ES 증가 및/또는 ES 방출 광 중 하나는 치료 윈도우 동안 시간에 따라 감소하는 방사 선속 프로파일을 가지며, 항염증성 광 및 ES 증가 및/또는 ES 방출 광 중 다른 것은 치료 윈도우 동안 시간에 따라 증가하는 방사 선속 프로파일을 갖는다.
특정 실시양태에서, ES 증가 및/또는 ES 방출 광은, 이것이 뇌에서의 산화질소 수준을 증가시키고, 또한 그에 따라, 뇌에서의 혈관화를 증가시키도록 투여된다. ES 증가 및/또는 ES 방출 광이 제1 시간 윈도우 동안 투여될 수 있고, 항염증성 광이 제2 시간 윈도우 동안 투여될 수 있으며, 여기서 항염증성 광은 뇌의 요망되는 영역에 투여되고, 여기서 뇌의 요망되는 영역은 동일하거나 상이할 수 있고, 제2 시간 윈도우는 제1 시간 윈도우와 중복되거나 중복되지 않을 수 있다. 다른 실시양태에서, ES 증가 및/또는 ES 방출 광은 제1 시간 윈도우 동안 조직에 적용되고, 항염증성 광은 제2 시간 윈도우 동안 조직에 적용되고, 제2 시간은 제1 시간 윈도우와 중복되지 않는다. 특정 실시양태에서, 제2 시간 윈도우는 제1 시간 윈도우의 종결 1분 초과, 5분 초과, 10분 초과, 30분 초과, 또는 1시간 초과 후에 개시된다. 특정 실시양태에서, ES 증가 및/또는 방출 광은 제1 시간 윈도우 동안 조직에 적용되고, 항염증성 광은 제2 시간 윈도우 동안 조직에 적용되고, 제1 시간 윈도우 및 제2 시간 윈도우는 실질적으로 동일하다. 다른 실시양태에서, 제2 시간 윈도우는 제1 시간 윈도우보다 더 길다.
UVA/UVB/UVC 광이 동일한 또는 상이한 시간 윈도우에서, 또는 동일한 또는 상이한 조직에 투여되는 이들 실시양태의 측면이 또한 고려된다.
파장의 조합이 사용되는 특정 실시양태에서, 항염증성 광 및 ES 증가 광 및/또는 ES 방출 광 중 하나 또는 이들 둘 다는 펄스화되지 않고 연장된 기간에 걸쳐 실질적으로 일정한 방사 선속을 제공하는 정상 상태 공급원에 의해 제공될 수 있다.
파장의 조합이 사용되는 특정 실시양태에서, 항염증성 광 및 ES 증가 광 및/또는 ES 방출 광 중 하나 또는 이들 둘 다는 광의 하나 초과의 별개의 펄스를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, ES 증가 및/또는 ES 방출 광의 하나 초과의 별개의 펄스는 제1 시간 윈도우 동안 조직 상에 충돌되고/거나, 항염증성 광의 하나 초과의 별개의 펄스는 제2 시간 윈도우 동안 조직 상에 충돌된다. 특정 실시양태에서, 제1 시간 윈도우 및 제2 시간 윈도우는 동연성일 수 있거나, 중복되지만 동연성이 아닐 수 있거나, 또는 중복되지 않을 수 있다.
파장의 조합이 사용되는 특정 실시양태에서, ES 증가 및/또는 ES 방출 광의 방사 선속 및 펄스 지속기간 중 적어도 하나는 제1 시간 윈도우의 부분 동안 최대 값으로부터 0이 아닌 감소 값까지 감소할 수 있다. 특정 실시양태에서, ES 증가 및/또는 ES 방출 광의 방사 선속 및 펄스 지속기간 중 적어도 하나는 제1 시간 윈도우의 부분 동안 0이 아닌 값으로부터 보다 높은 값까지 증가할 수 있다. 특정 실시양태에서, 항염증성 광의 방사 선속 및 펄스 지속기간 중 적어도 하나는 제2 시간 윈도우의 부분 동안 최대 값으로부터 0이 아닌 감소 값까지 감소할 수 있다. 특정 실시양태에서, 항염증성 광의 방사 선속 및 펄스 지속기간 중 적어도 하나는 제2 시간 윈도우의 부분 동안 0이 아닌 값으로부터 보다 높은 값까지 증가할 수 있다.
파장의 조합이 사용되는 특정 실시양태에서, ES 증가 및/또는 방출 광 및 항염증성 광 각각은 비-간섭성 광으로 이루어진다. 특정 실시양태에서, 항염증성 광 및 ES 증가 광 및/또는 ES 방출 광 각각은 간섭성 광으로 이루어진다. 특정 실시양태에서, 항염증성 광 및 ES 증가 광 및/또는 ES 방출 광 중 하나는 비-간섭성 광으로 이루어지고, 다른 것은 간섭성 광으로 이루어진다.
파장의 조합이 사용되는 특정 실시양태에서, ES 증가 및/또는 ES 방출 광은 적어도 하나의 제1 발광 장치에 의해 제공되고, 항염증성 광은 적어도 하나의 제2 발광 장치에 의해 제공된다. 특정 실시양태에서, ES 증가 및/또는 ES 방출 광은 발광 장치의 제1 어레이에 의해 제공되고, 항염증성 광은 발광 장치의 제2 어레이에 의해 제공된다.
파장의 조합이 사용되는 특정 실시양태에서, ES 증가 및/또는 ES 방출 광 및 항염증성 광 중 적어도 하나는 적어도 하나의 고체 상태 발광 장치에 의해 제공된다. 고체 상태 발광 장치의 예는 발광 다이오드, 레이저, 박막 전계발광 장치, 분말화된 전계발광 장치, 전계 유도 중합체 전계발광 장치, 및 중합체 발광 전기화학 전지를 포함한다 (그러나 이에 제한되지는 않음). 특정 실시양태에서, ES 증가 및/또는 ES 방출 광은 적어도 하나의 제1 고체 상태 발광 장치에 의해 제공되고, 항염증성 광은 적어도 하나의 제2 고체 상태 발광 장치에 의해 제공된다. 특정 실시양태에서, 항염증성 및 ES 증가 광 및/또는 ES 방출 광은 단일 고체 상태 방출체 패키지 내에 함유된 상이한 방출체에 의해 생성될 수 있으며, 여기서 인접한 방출체 사이의 가까운 간격은 통합 색 혼합을 제공할 수 있다. 특정 실시양태에서, 항염증성 광은 고체 상태 발광 장치의 제1 어레이에 의해 제공될 수 있고, ES 증가 및/또는 ES 방출 광은 고체 상태 발광 장치의 제2 어레이에 의해 제공될 수 있다.
파장의 조합이 사용되는 특정 실시양태에서는, 각각 적어도 하나의 제1 방출체 및 적어도 하나의 제2 방출체를 포함하는 고체 상태 방출체 패키지의 어레이가 제공될 수 있으며, 여기서 고체 상태 방출체 패키지의 어레이는 ES 증가 및/또는 ES 방출 광을 생성하도록 배열된 고체 상태 방출체의 제1 어레이를 구현하고 항염증성 광을 생성하도록 배열된 고체 상태 방출체의 제2 어레이를 구현한다. 특정 실시양태에서, 고체 상태 방출체 패키지의 어레이는, 고체 상태 방출체 패키지의 단일 어레이가 고체 상태 방출체의 3, 4, 또는 5개 어레이를 구현할 수 있도록, 제3, 제4, 및/또는 제5 고체 상태 방출체를 추가로 포함하는 패키지를 구현할 수 있으며, 여기서 각각의 어레이는 상이한 피크 파장을 갖는 방출을 생성하도록 배열된다.
파장의 조합이 사용되는 특정 실시양태에서, 항염증성 및 ES 증가 광 및/또는 ES 방출 광 중 적어도 하나는 파장 전환 물질을 갖지 않는 적어도 하나의 발광 장치에 의해 제공된다.
파장의 조합이 사용되는 특정 실시양태에서, 항염증성 광은 실질적으로 단색성 광으로 이루어지고, ES 증가 광 및/또는 ES 방출 광은 실질적으로 단색성 광으로 이루어진다. 특정 실시양태에서, ES 증가 광은 25 nm 미만 (또는 20 nm 미만, 또는 15 nm 미만, 또는 5 nm 내지 25 nm 범위, 또는 10 nm 내지 25 nm 범위, 또는 15 nm 내지 25 nm 범위)의 제1 반치전폭 값을 갖는 제1 스펙트럼 출력을 포함하고/거나, ES 방출 광은 25 nm 미만 (또는 20 nm 미만, 또는 15 nm 미만, 또는 5 nm 내지 25 nm 범위, 또는 10 nm 내지 25 nm 범위, 또는 15 nm 내지 25 nm 범위)의 제2 반치전폭 값을 갖는 제2 스펙트럼 출력을 포함한다.
파장의 조합이 사용되는 특정 실시양태에서, 항염증성 광은 단일 제1 피크 파장을 갖는 하나 이상의 제1 광 방출체에 의해 생성되고, ES 증가 광 및/또는 ES 방출 광은 단일 제2 피크 파장을 갖는 하나 이상의 제2 광 방출체에 의해 생성된다. 다른 실시양태에서, 항염증성 광은 상이한 피크 파장을 갖는 (예를 들어, 적어도 5 nm, 적어도 10 nm, 적어도 15 nm, 적어도 20 nm, 또는 적어도 25 nm만큼 상이함) 적어도 2개의 광 방출체에 의해 생성될 수 있고/거나, ES 증가 및/또는 ES 방출 광은 상이한 피크 파장을 갖는 (예를 들어, 적어도 5 nm, 적어도 10 nm, 적어도 15 nm, 적어도 20 nm, 또는 적어도 25 nm만큼 상이함) 적어도 2개의 광 방출체에 의해 생성될 수 있다.
자외선 광 (예를 들어, 350 nm 내지 395 nm 범위의 피크 파장을 갖는 UV-A 광, 및 320 nm 내지 350 nm 범위의 피크 파장을 갖는 UV-B 광)은 ES 증가 광으로서 효과적일 수 있지만; 자외선 광으로의 과다노출은, 이것이 조직 손상을 초래할 수 있기 때문에, 바람직하지 않을 수 있다. 그렇긴 해도, UVC 광은 또한 미생물 감염의 치료 또는 방지에 있어 특히 효과적일 수 있다. 이들 파장에 노출되는 조직에 대한 손상은 최소여야 하지만, 이는 장기간 노출시 일부 해로운 영향을 유발할 수 있다. 따라서, 비-UV 광에 비해 UV 광의 보다 짧은 사이클을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
특정 실시양태에서, UV 광 (예를 들어, 320 nm 내지 399 nm 범위의 피크 파장을 가짐)이 ES 증가 광으로서 사용될 수 있지만; 다른 실시양태에서는, UV 광이 회피될 수 있다.
이들 (UVA, UVB, 및/또는 UVC) 파장의 광과 항염증성 광의 조합은 이들 영향을 최소화할 수 있다.
특정 실시양태에서, ES 증가 광 및 ES 방출 광은 실질적으로 UV 광을 갖지 않는다. 특정 실시양태에서, ES 증가 광의 5% 미만이 400 nm 미만의 파장 범위에 있고, ES 방출 광 출력의 1% 미만이 400 nm 미만의 파장 범위에 있다. 특정 실시양태에서, ES 증가 광은 400 nm 내지 490 nm, 또는 400 nm 내지 450 nm, 400 nm 내지 435 nm, 또는 400 nm 내지 420 nm 범위의 피크 파장을 포함한다.
특정 실시양태에서, ES 증가 광은 광을 수용하는 조직 내의 또는 조직 상의 박테리아 또는 다른 미생물의 존재, 농도, 또는 성장을 변경시킬 수 있는 파장 범위 및 선속을 포함할 수 있다. 특히 UV 광 및 근-UV 광 (예를 들어, 400 nm 내지 435 nm, 또는 보다 바람직하게는 400 nm 내지 420 nm의 피크 파장을 가짐)은 미생물 성장에 영향을 줄 수 있다.
미생물 성장에 대한 영향은 파장 범위 및 선량에 따라 달라질 수 있다. 특정 실시양태에서, ES 증가 광은, 살미생물/정균 효과 (예를 들어, < 9 mW/cm2의 방사 선속을 갖는 펄스화된 광으로)를 제공하도록, 살균 효과 (예를 들어, 9 mW/cm2 내지 17 mW/cm2 범위의 방사 선속을 갖는 실질적으로 정상 상태 광으로)를 제공하도록, 또는 항미생물 효과 (예를 들어, 17 mW/cm2 초과 범위, 예컨대 18 mW/cm2 내지 60 mW/cm2 범위의 방사 선속을 갖는 실질적으로 정상 상태 광으로)를 제공하도록, 400 nm 내지 420 nm 범위의 피크 파장을 갖는 근-UV 광을 포함할 수 있다.
특정 실시양태에서, 근-UV 범위 (예를 들어, 400 nm 내지 420 nm)의 ES 증가 광은 또한, 뇌에서의 혈관화 증가에 추가로, 뇌에서의 미생물 성장에 영향을 줄 수 있다 (살미생물/정균 범위이든, 살균 범위이든, 또는 항미생물 범위이든). 따라서, 이러한 광은, 혈관화 증가에 추가로, 뇌 조직에서의 감염 억제를 위해 사용될 수 있다.
특정 실시양태에서, ES 방출 광은 500 nm 내지 900 nm 범위, 또는 490 nm 내지 570 nm 범위, 또는 510 nm 내지 550 nm 범위, 또는 520 nm 내지 540 nm 범위, 또는 525 nm 내지 535 nm 범위, 또는 528 nm 내지 532 nm 범위, 또는 약 530 nm 범위의 피크 파장을 포함할 수 있다.
660 nm의 파장은 항염증성이면서, 또한 NO를 방출한다.
동등 부분의 410 nm 광 및 530 nm 광의 조합은 530 nm 광 단독과 동등하게 효과적이다. 이러한 조합은, 410 nm 청색 LED가 530 nm 녹색 LED보다 현저히 더 효율적이기 때문에 유익할 수 있고, 그에 따라 동등 부분의 410 nm LED 방출 및 530 nm LED 방출의 조합은, 동일한 방사 선속을 제공하도록 작동시, 530 nm LED 단독의 방출보다 26% 더 낮은 전력을 사용할 수 있다.
660 nm의 광은 Hb-NO로부터 NO를 방출함에 있어 530 nm 녹색 광보다 현저히 덜 효과적이다. Hb-NO로부터 NO의 방출은 0초 내지 약 2000초의 시간 윈도우 동안 530 nm 녹색 광, 660 nm 적색 광, 및 530 nm 녹색 및 660 nm 광의 조합에서 동일한 것으로 보이지만, 그 후 상이한 공급원의 효과가 달라진다. 이 현상에 대한 임의의 특정 이론 또는 설명에 의해 국한되도록 의도되지 않지만, NO가 다수의 부위에서 Hb-NO에 결합하고, Hb-NO로부터 제2 또는 후속 NO 분자의 제거는, 아마도 제1 NO 분자의 제거 후 Hb-NO의 형상 변화로 인해, 제1 NO 분자의 제거보다 많은 에너지를 필요로 할 수 있음이 제안된다.
특정 실시양태에서, 제1 피크 파장을 갖는 항염증성 광이 삽입된 바이오센서를 둘러싼 조직 상에 충돌되고, 제2 피크 파장을 갖는 광을 포함하는 ES 증가 또는 ES 방출 광 또한 이 조직 상에 충돌되고, 또한 제3 피크 파장을 갖는 광 (즉, ES 방출 또는 ES 증가 광)이 이 조직 상에 충돌될 수 있다. 특정 실시양태에서, 제3 피크 파장을 갖는 광은 항염증성 및 ES 증가 및/또는 ES 방출 광 중 하나 또는 둘 다와 실질적으로 동시에 (또는 그의 적어도 하나의 시간 윈도우와 중복되는 시간 윈도우 동안) 제공될 수 있다.
특정 실시양태에서, 제3 피크 파장을 갖는 광은 적어도 10 nm만큼 제1 피크 파장 및 제2 피크 파장 각각과 상이하다. 특정 실시양태에서, 제3 피크 파장을 갖는 광은 적어도 20 nm만큼 제2 피크 파장을 초과한다. 특정 실시양태에서, 제3 피크 파장을 갖는 광은 5 mW/cm2 내지 60 mW/cm2 범위의 방사 선속으로 제공된다. 특정 실시양태에서, 제3 피크 파장은 600 nm 내지 900 nm의 범위, 또는 600 nm 내지 700 nm의 범위이다. 특정 실시양태에서, 제3 피크 파장은 320 nm 내지 399 nm의 범위이다.
특정 실시양태에서, 항염증성 광은 약 630 nm 내지 670 nm의 범위 (예를 들어, 약 630 nm 및 약 660 nm의 특정 파장 포함)이며, 이는 항염증 효과를 제공하고/거나 혈관확장을 촉진시키기 위해 유용할 수 있다. 항염증 효과는 다양한 중추 신경계 장애를 치료하거나, 방지하거나, 또는 그의 진행을 늦추는 데 있어 유용할 수 있다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 파장의 광이 사용되는 경우, 광은 간섭성 또는 비간섭성, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상이한 파장이 투여되는 일부 실시양태에서, 광은, 예를 들어, 조직 손상을 피하기 위해 UVC에 대한 보다 짧은 노출, 및 항염증성 파장에 대한 보다 긴 노출을 제공하도록, 상이한 전력 밀도/지속기간으로 투여될 수 있다.
특정 파장으로의 노출을 통한 신경전달물질 생성
여러 CNS 장애가 다양한 신경전달물질의 감소된 수준과 관련된다. 하기에서 논의되는 바와 같이, 광의 특정 파장을 사용하여 다양한 신경전달물질의 생성을 향상시킬 수 있다. 세로토닌은 기억 및 학습에 영향을 주고, 분노 및 공격성을 조절하는 신경전달물질이고, 불안 장애, 예컨대 우울증, 강박 장애의 하나의 구성요소이다. 과도한 수준으로 존재하는 경우, 이는 알츠하이머병을 유발할 수 있다. 도파민은 ADHD, 과다활동 성인, 양극성 장애, 및 사회 불안과 관련된 신경전달물질이고, 또한 통증을 조절한다. 도파민 수준이 지나치게 높으면, 이는 정신병 또는 정신분열증을 초래할 수 있다. 노르에피네프린은 증가된 각성, 환기, 및 보상 시스템과 관련된다. 아세티콜린 결핍은 알츠하이머병 및 기억 및 학습 손실과 관련된다.
일부 실시양태에 따라, 260-400 nm 범위의 광을 사용하여 안와, 눈, 또한 결국 전두엽의 깊은 뇌 구조 안으로 침투하여 티로시나제 효소로 인한 도파민 수준을 조절할 수 있다.
멜라놉신이라 불리는 인간 눈 안의 색소는 수면 및 각성을 조절하는 호르몬인 멜라토닌의 생성 또는 억제를 신호화할 수 있는 수용체로서 작용한다. 멜라놉신은 광의 특정 파장에 의해 촉발되고, 대략 480 nm의 파장에 대해 가장 민감하다.
ipRGC (본질적 감광성 망막 신경절 세포)는 멜라놉신을 함유하고, 시신경에, 또한 간접적으로 송과샘에 알맞은 파장의 빛을 비추는 것은, 특정 행동 및 기분 장애에 도움이 될 수 있는 신경전달물질, 호르몬 및 효소 생성을 촉발할 수 있다. 이들 세포는 특히 청색 광, 구체적으로 대략 470 nm에서 피크를 갖는 청색 광에 민감하다. 환자를, 광이 망막의 하부 등 부분으로 도입되어 그에 놓이도록, 청색 광에 노출시킴으로써, ipRGC가 신경전달물질 수준을 증가시킬 수 있다.
눈 안의 멜라노코르틴 수용체 (MC4R)는, 적절한 파장의 광에 노출시, 섬유상 아밀로이드 단백질 플라그 축적에 의해 유발된 기억 손상을 역전시킬 수 있다. 아밀로이드 단백질은 광, 특히 청색 광에 의해 자극된다. 청색 광은 눈 및 시상하부 내의 MC4R 수용체를 촉발하고 아밀로이드 플라크를 형성하지 않도록 에너지공급된 단백질을 유지한다.
청색 광은 야간 멜라토닌을 감소시키고, 청색 및 적색 광 둘 다 코르티솔 및 알파 아밀라제 수준에 영향을 준다 (예를 들어, 하기 참조: Figueiro MG, Rea MS. The effects of red and blue lights on circadian variations in cortisol, alpha amylase, and melatonin. Int J Endocrinol. 2010;2010:829351).
청색 광은 광유전자 단백질의 부재 하에 뉴런 활동-조절된 유전자 발현을 증가시킬 수 있다. 적색 또는 녹색 광이 아닌, 청색 광에 대한 1시간 노출은 뉴런 활동-조절된 유전자의 발현을 증가시킨다.
광이 펄스화되는 주파수 또한 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 청색 광이 10 Hz 내지 100 Hz로 펄스화되는 경우, 이 범위 외의 주파수로 광이 방출되는 경우와 동일한 노출 지속기간, 동일한 파장으로, 발현의 3배 증가를 얻을 수 있다.
광의 광조사 위치
일부 질환은 영역-특이적이 아니다. 즉, 크로이츠펠트-야콥병, 갑상선저하증, 루이소체 치매, 정상 뇌압 수두증, 타우병증, 및 혈관성 치매 등의 일부 질환은 반드시 뇌의 특정 손상 부위로 인한 것이 아니고, 대신에 뇌 전반에 걸쳐, 또는 각각의 환자에 대해 상이한 위치에서 발생한다.
예를 들어, 혈관성 치매에서는, 뇌 전반에 걸친 혈관이 영향받을 수 있고, 일부는 다른 것들보다 더 영향받을 수 있다. 이들 장애의 치료시, 광을 머리 전체에 적용할 수 있다. 파킨슨병과 같은 염증 기반 질환의 경우, 치료될 수 있는 뇌의 영역이 많을수록 치료가 보다 효과적이다. 일부 질환의 경우, 치료는 뇌의 경혈 점에 적용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 치료는 뇌의 특정 반구에 적용되지만, 이 특정성 수준이 사용될 필요는 없다. 예를 들어, 알츠하이머는 전두 피질, 측두엽, 및 기저부를 표적화함으로써 치료될 수 있다. 근위축성 측삭 경화증 (ALS)은 운동 피질을 표적화함으로써 치료될 수 있다. 자폐 스펙트럼 장애는 전두 피질, 측두엽, 및/또는 두개골의 기저부를 표적화함으로써 치료될 수 있다. 간질 발작은 피질을 표적화함으로써 치료될 수 있다. 헌팅턴병은 기저핵을 표적화함으로써 치료될 수 있다. 파킨슨병은 중뇌를 표적화함으로써 치료될 수 있다. 픽병, 및 다른 전두-측두엽 치매는 전두엽을 표적화함으로써 치료될 수 있다.
펄스 주파수의 사용
사용되는 장치와 관계 없이, 적용되는 광 에너지는 알파, 베타, 델타, 및 세타 파의 건강한 뇌 기능을 모방하는 펄스 주파수로 적용될 수 있다. 펄스 주파수는 연속하여, 교대로, 또는 동시에 적용될 수 있다. 광은 동일한 광 방출체로부터 또는 다수의 방출체로부터 방출될 수 있다. 델타 파는 0.5 내지 3 Hz의 대략적 주파수 범위를 갖고, 인간 뇌에서 이들의 주요 원천 위치는 시상 또는 피질이다. 세타 파는 3 내지 8 Hz의 적절한 주파수 범위를 갖고, 인간 뇌에서 이들의 주요 원천 위치는 해마이다. 알파 파는 8 내지 12.5 Hz의 대략적 주파수 범위를 갖고, 인간 뇌에서 이들의 주요 원천 위치는 후두엽이다. 뮤 파는 7.5 내지 12.5 Hz, 주로 9 내지 11 Hz의 대략적 주파수 범위를 갖고, 인간 뇌에서 이들의 주요 원천 위치는 운동 피질이다. 베타 파는 12.5 내지 38 Hz의 대략적 주파수 범위를 갖고, 인간 뇌에서 이들의 주요 원천 위치는 후뇌이다. 감마 파는 38 내지 100 Hz의 대략적 주파수 범위를 갖고, 뇌의 모든 영역에 위치한다.
일부 실시양태에서, 광 에너지는 대략 40 Hz의 펄스 주파수로 적용되며, 이는 아밀로이드 플라크를 감소시킴으로써 알츠하이머병의 치료에 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 약 30 Hz 내지 약 50 Hz, 또한 보다 구체적으로 약 40 Hz의 주파수를 갖는 광 에너지는 비-침습적으로 대상체에게 전달되어 대상체의 다수의 뇌 영역에서 감마 오실레이션을 동반한다. 이들 영역은 전전두엽 피질 (PFC) 및 해마를 포함하고, 대상체의 시각 피질, 체성 감각 피질, 해마 및 전전두엽 피질을 추가로 포함할 수 있다. 이 광 에너지는 단독으로 또는 약 30 Hz 내지 약 50 Hz, 또한 보다 구체적으로 약 40 Hz의 주파수를 갖는 만성 시각 자극과 조합되어 투여될 수 있다. 동반된 감마 오실레이션은 다양한 신경보호 효과 (예를 들어, 아밀로이드 플라크 및 타우 과-인산화의 개량)를 유도하고 신경변성을 감소시키도록 다수의 뇌 영역에 걸쳐 뉴런 활동을 변조시킨다 (예를 들어, 낮은 감마 주파수에서 신경망의 기능적 결합을 용이하게 함).
뉴런 활동은 소교세포에서의 면역 반응을 감소시키고 막 수송, 세포내 수송, 시냅스 기능, 신경염증 및 DNA 손상 반응에 수반되는 비정상적으로 변형된 유전자 및 단백질을 개량한다. 향상된 학습 및 기억을 포함한 행동 변형이 달성될 수 있다.
다른 실시양태에서, 광 에너지는 알파, 베타, 델타, 및/또는 세타 파 범위의 펄스 주파수로 적용되며, 이는 파킨슨 병 치료에 도움을 줄 수 있다.
동일한 범위의 펄스 주파수에서의 것을 포함한 펄스화된 전자기장 요법이, 광이 펄스화되지 않는 실시양태에서도, 본원에 기재된 광 요법과 조합되어 사용될 수 있다. 또한 낮은 장 자기 자극 (LFMS)으로서 공지된 펄스화된 전자기장 요법 (PEMFT, 또는 PEMF 요법)은 전자기장을 사용함으로써 환자를 치료한다. 대부분의 PEMF 웰니스 장치는 치수가 전형적인 요가 매트와 유사하지만 균일한 전자기장을 생성하도록 여러 편평 나선형 코일을 하우징하기 위해 약간 더 두껍다. 주파수 발생기는 코일에 에너지를 공급하여 펄스화된 전자기장을 생성한다.
V. 치료 방법
본원에 기재된 방법을 사용하여 다양한 CNS 장애, 특히 뇌의 하나 이상의 영역에 염증 구성요소를 갖는 것들, 및/또는 불량한 혈관화와 관련된 것들을 치료할 수 있다. 이들 장애는 인지 장애, 운동 장애, 및 행동/기분 장애를 포함한다.
추가로, 적절한 파장의 광의 통로는 혈관-뇌 장벽에 대한 손상을 치유하고, 혈관-뇌 장벽을 통한 약물의 통로를 보조할 수 있다. 따라서, 방법은 뇌암 및 다른 뇌 장애의 치료를 보조하기 위해 사용될 수 있다.
방법은, 인지 장애의 치료를 필요로 하는 환자의 뇌에, 장애의 치료를 위해, 적절한 파장 또는 파장의 조합으로, 적합한 전력으로, 또한 적합한 시간 동안 광을 적용하는 것을 수반한다.
염증 구성요소를 갖는 장애에서는, 광을 항염증성 파장에서 투여한다. 혈관 구성요소를 갖는 장애에서는, 광을, 예를 들어 내생 NO 생성 및/또는 방출을 촉진시킴으로써, 증가된 혈관화를 촉진시키는 파장에서 투여할 수 있다.
일부 실시양태에서는, 광을 일반적으로 뇌에 적용한다. 다른 실시양태에서는, 광을 기능부전을 갖고 있는 또는 치료될 질환의 원인과 관련된 뇌의 영역 근처에 적용한다.
또한 다른 실시양태에서는, 광이 적용되는 동안 뇌신경을 활성화시킴으로써 치료가 향상된다.
정보 및 믿음에 따르면, 유익한 효과를 보기까지 적어도 1주, 또한 일부 경우에는, 대략 2-4주의 요법이 소요될 것이고, 요법이 종료된 후 2주 내지 1개월 이내에 요법의 효과가 저하될 것이다.
치료될 장애의 유형
본원에 기재된 치료는 신경인지 장애, 운동 장애, 및 정서/행동/기분 장애를 포함한 많은 상이한 장애를 치료하기 위해 사용될 수 있다.
치료는 또한 혈액 뇌 장벽을 가로지르는 약물의 유동을 증가시킬 수 있고, 따라서 뇌의 장애, 예컨대 암, 또는 손상된 혈액 뇌 장벽과 관련된 장애를 치료하기 위해 사용될 수 있다.
손상된 혈액 뇌 장벽과 관련된 장애
손상된 혈액 뇌 장벽과 관련된 장애는 하기를 포함한다: 알츠하이머병 (van de Haar HJ, et al., "Blood-Brain Barrier Leakage in Patients with Early Alzheimer Disease". Radiology. 282 (2): 615 (February 2017))), 불안 및 우울증 (Gal Z, Huse RJ, Gonda X, Kumar S, Juhasz G, Bagdy G, Petschner P (March 2019). "[Anxiety and depression - the role of blood-brain barrier integrity]". Neuropsychopharmacologia Hungarica. 21 (1): 19-25), 뇌 농양 (국소 또는 원격 감염으로부터 유래된 감염 물질 및 림프 세포의 수집 및 염증에 의해 유발됨), 드 비보 질환 (또한 GLUT1 결핍 증후군으로서 공지됨, 전형적으로 글루코스 수송체 유형 1 (GLUT1)에서의 유전적 결함에 의해 유발되는, 혈관-뇌 장벽을 가로지르는 당 글루코스의 부적절한 수송에 기인함), HIV 뇌염 (Ivey NS, MacLean AG, Lackner AA (April 2009). "Acquired immunodeficiency syndrome and the blood-brain barrier". Journal of Neurovirology. 15 (2): 111-22), 수막염 (뇌 및 척수를 둘러싼 막, 즉, 수막의 염증과 관련됨), 다발성 경화증 (Waubant E (2006). "Biomarkers indicative of blood-brain barrier disruption in multiple sclerosis". Disease Markers. 22 (4): 235-44), 및 다발성 경화증과 유사한, 또한 데빅병으로서 공지된 시속신경수염.
뇌암의 유형
치료될 수 있는 뇌암의 대표적 유형은 신경교종, 다형성 교모세포종, 및 수막종을 포함한 성상세포종, 상의세포종, 뇌하수체 종양, 예컨대 뇌하수체 선종 및 뇌하수체 암종, 두개인두종, 배세포 종양, 예컨대 배세포종, 느린 성장 (송과체종) 및 빠른 성장 (송과체모세포종) 종양을 포함한 송과체 부위 종양, 수모세포종, 및 원발성 CNS 림프종을 포함한다.
뇌암을 치료하기 위해 사용되는 경우, 종래의 항암 약물이 사용될 수 있고, 혈액 뇌 장벽을 가로지르는 이들의 통로가 향상될 수 있고, 따라서 치료 효율이 최대화된다. 대표적 항암 약물은 5FC, 아큐탄, AEE788 (노바티스), AMG-102, 안티 네오플라스톤, AQ4N (바녹산트론), 아반디아 (로시글리타존 말레에이트), 아바스틴 (베바시주맙) BCNU, BiCNU, 카르무스틴, 카르보플라틴, CC-223, CC223 , CCI-779, CCNU, CCNU 로무스틴, 셀레콕시브 (전신), 클로로퀸, 실렌지티드 (EMD 121974), 시스플라틴, CPT-11 (캄프토사르, 이리노테칸), 시톡산, 다사티닙 (BMS-354825, 스프리셀), 에토포시드 (에폽신, 에토포포스, 베페시드), GDC-0449, 글리벡 (이마티닙 메실레이트), 글리아델 웨이퍼, 히드록시클로로퀸, 히드록시우레아, IL-13, IMC-3G3, 면역 요법, 이레사 (ZD-1839), 라파티닙 (GW572016), 메토트렉세이트, 노보큐어, OSI-774, PCV, 프로카르바진, RAD001 노바티스 (mTOR 억제제), 라파마이신 (라파뮨, 시롤리무스), RMP-7, RTA 744, 심바스타틴, 시롤리무스, 소라페닙, SU-101, SU5416 수젠, 술파살라진 (아줄피딘), 수텐트 (화이자), 타목시펜, 타르세바 (에를로티닙 HCl), 탁솔, 테모다르, 테모다르 쉐링-플라우 탈로미드 (탈리도미드), 토카 511, 토포테칸 (전신), VEGF 트랩, VEGF-트랩, 벨케이드, 빈크리스틴, 보리노스타트 (SAHA), XL 765, XL-184, XL184, XL765, 자르네스트라 (티피파르닙), 및 조코르 (심바스타틴)를 포함한다. 팽윤을 감소시키기 위해 덱사메타손 및 푸로세미드가 사용될 수 있다.
뇌 감염은 또한, 종래의 항미생물을 사용하여, 보조적으로 치료될 수 있다.
염증과 관련된 CNS 장애
중추 신경계 (CNS) 혈관염은 중추 신경계를 구성하는 뇌 또는 척추에서의 혈관 벽의 염증이다. CNS 혈관염은 종종 다른 자가면역 질환, 예컨대 전신성 홍반성 루푸스, 피부근염, 또한 드물게는, 류마티스 관절염을 동반한다. 이는 종종 바이러스 또는 박테리아 감염에 의해 유발되고 전신성일 수 있다. 혈관염이 단지 뇌 또는 척수에 국한되는 경우, 이는 CNS의 원발성 혈관염 (PACNS)으로서 언급된다.
신경인지 장애
본원에 기재된 치료를 사용하여 치료될 수 있는 많은 신경인지 장애 (또한 인지 장애로서 공지됨)가 존재한다. 예는 알츠하이머병, 기억상실, 빈스방거병, 소뇌 인지 정동 증후군, 임상 치매 등급, 의식 혼탁, 인지 결핍, 인지 저하, 인지 취약, 피질기저 변성, 피질기저 증후군, 섬망, 치매, 지적 능력에 영향을 주는 장애, 전두엽 평가 배터리, 전두측두엽 치매, 염색체 17과 연관된 전두측두엽 치매 및 파킨슨증, 전두측두엽 변성, HIV-관련 신경인지 장애, 소아암에서의 학습 문제, 루이소체 치매 연합, 루이소체 치매, 로고페닉 진행성 실어증, 경도 인지 손상, 근육긴장병증, 픽병, 화학요법후 인지 손상, 수술후 인지 기능장애, 원발성 진행성 실어증, 진행성 비달변성 실어증, 진행성 핵상 마비, 가성노망증, REM 수면 행동 장애, 의미 치매, 중증 인지 손상, 피질하 치매, 및 혈관성 치매를 포함한다.
신경인지 장애는 유전, 뇌 외상, 뇌졸중, 및 심장 문제를 포함한 많은 원인을 가질 수 있다. 주요 원인은 신경변성 질환, 예컨대 알츠하이머병, 파킨슨병, 및 헌팅턴병이며, 이는 이들이 뇌 기능에 영향을 주거나 이를 악화시키기 때문이다. NDC를 유발하는 다른 질환 및 병태는 혈관성 치매, 전두측두 변성, 루이소체 질환, 프리온병, 정상 뇌압 수두증, 및 HIV 감염으로 인한 치매/신경인지 문제를 포함한다. 이들은 또한 약물 남용 또는 독소 노출로 인한 치매를 포함할 수 있다.
신경인지 장애는 또한 뇌진탕 및 외상성 뇌 손상을 포함한 뇌 외상, 뿐만 아니라 외상후 스트레스 및 알콜 중독을 포함한다. 이는 기억상실로서 언급되고, 해마와 같은 뇌의 주요 기억 암호화 부분에 대한 손상을 특징으로 한다. 최근 기간 기억 생성의 어려움은 선행성 기억상실이라 불리고 이는 뇌의 해마 부분에 대한 손상에 의해 유발된다. 역행성 기억상실 또한 해마에 대한 손상에 의해 유발되지만, 장기 기억에서 암호화된 또는 암호화되는 과정에 있는 기억이 지워진다.
운동 장애
운동 장애는 쇠약 또는 경련과 관련이 없는 과도한 운동 또는 수의적 및 불수의적 운동의 부족을 갖는 임상 증후군이고, 전형적으로 과다운동성 및 과소운동성 두 가지 주요 카테고리로 나뉜다. 과다운동성 운동 장애는 이상운동증, 또는 운동 활동의 정상적 유동을 방해하는 과도한, 종종 반복적인, 불수의적 운동을 지칭한다. 과소운동성 운동 장애는 운동불능 (운동의 부족), 운동기능감퇴 (운동의 감소된 진폭), 운동완만 (느린 운동), 및 강직을 지칭한다. 원발성 운동 장애에서, 비정상적 운동은 장애의 일차 징후이다. 속발성 운동 장애에서, 비정상적 운동은 또 다른 전신 또는 신경학적 장애의 징후이다.
대표적 운동 장애는 과소운동성 운동 장애, 파킨슨병 (원발성 또는 특발성 파킨슨증), 속발성 파킨슨증, 파킨슨 플러스 증후군, 할레보덴-스파츠병, 진행성 핵상 안근마비, 선조체흑질 변성, 과다운동성 운동 장애, 약물-유발 근긴장이상을 포함한 근긴장이상, 특발성 가족성 근긴장이상, 특발성 비-가족성 근긴장이상, 특발성 구강안면 근긴장이상, 연축성 사경, 안검연축, 및 다른 근긴장이상, 추체외로 운동 장애, 본태성 떨림, 약물 유발 떨림, 간대성근경련, 안간대, 약물-유발 무도병, 류마티스 무도병 (시데남 무도병), 및 헌팅턴 무도병을 포함한 무도병 (빠른, 불수의적 운동), 발리스무스 (폭력적, 불수의적, 빠르고 불규칙한 운동), 헤미발리스무스 (신체의 한쪽 측면에만 영향을 줌), 아테토시스 (일그러진 비틀림 또는 꼬임), 이상운동증 (비정상적, 불수의적 운동), 지연성 이상운동증, 투렛 증후군 및 약물-유발 틱증 및 기질성 기원의 틱증을 포함한 틱 장애 (불수의적, 강박적, 반복적, 상동증적), 상동증적 운동 장애, 발작성 야간 사지 운동, 동통성 다리 (또는 팔), 움직이는 발가락 (또는 손가락) 증후군, 산발성 하지 불안 증후군, 가족성 하지 불안 증후군, 강직-인간 증후군, 비정상적 머리 운동, 경련 및 연축, 및 근섬유다발수축을 포함한다.
정서/행동/기분 장애
정서 및 행동 장애 (EBD; 또한 행동 및 정서 장애 (ICD-10)로서 공지됨)는 교육 기관이 낮은 사회 및/또는 학업 성취를 나타낸 학생에게 특수 교육 및 관련 서비스를 제공할 수 있게 하는 교육 환경에서 사용되는 장애 부류를 지칭한다.
파괴적 행동 장애는 주의력-결핍 과잉행동 장애 (ADHD), 적대적 반항 장애 (ODD), 및 품행 장애 (CD)를 포함한다. 정신분열증 또한 이 정의 내에 포함된다.
불안 장애 또한 포함된다. 대표적 불안 장애는 범불안 장애, 특정 공포증, 사회 불안 장애, 분리 불안 장애, 광장공포증, 공황 장애, 및 선택적 함구증을 포함한다. 불안 장애는 종종 다른 정신 장애, 특히 주요 우울 장애, 성격 장애, 및 약물 사용 장애와 함께 나타난다.
우울 장애는 주요 우울 장애 (MDD, 또한 주요 우울증, 단극성 우울증, 또는 임상 우울증으로서 공지됨)를 포함하고, 비정형 우울증 (AD), 멜랑콜리성 우울증, 정신병적 주요 우울증 (PMD, 또는 간단히 정신병적 우울증), 긴장성 우울증, 산후 우울증, 월경전 불쾌 장애 (PMDD), 계절성 정동 장애 (SAD), 기분저하증, 이중 우울증, 우울성 성격 장애 (DPD), 재발성 단기 우울증 (RBD), 경도 우울 장애 (경도 우울증), 및 "특정 장애에 대한 기준을 충족시키지 않는 임의의 우울 장애"를 포함하는 달리 명시되지 않은 우울 장애 (DD-NOS)를 포함한 여러 하위유형 또는 과정 지정자가 존재한다.
양극성 장애 (BD, 또한 조울증 또는 조울 장애라 불림)는 양극성 I, 양극성 II, 순환기질, 및 달리 명시되지 않은 양극성 장애 (BD-NOS, 또는 "임계 이하" 양극성)를 포함한다.
특정 기분 장애는 약물-유발된 것이며, 이는 알콜-유발된 것 및 벤조디아제핀-유발된 것을 포함한다.
약제, 예컨대 항우울제, 벤조디아제핀, 또는 베타 차단제가 본원에 기재된 치료와 조합되어 사용될 수 있다.
본원에서 논의된 다양한 장애에 대한 특정 제약 치료 레지멘을 하기에 요약한다.
파킨슨병에 대한 조합 치료
파킨슨병에 대한 치유는 존재하지 않지만, 많은 상이한 유형의 약제가 일부 경감을 제공한다. 운동 증상의 치료를 위해 유용한 약물의 주요 패밀리는 레보도파 (전형적으로 도파 데카르복실라제 억제제 및 때로는 또한 COMT 억제제와 조합됨), 도파민 작동제 및 MAO-B 억제제이다. 대표적 도파민 작동제는 브로모크립틴, 페르골리드, 프라미펙솔, 로피니롤, 피리베딜, 카베르골린, 아포모르핀 및 리수리드를 포함한다. 대표적 MAO-B 억제제는 사피나미드, 셀레길린 및 라사길린을 포함한다.
관련 기술분야의 통상의 기술자는 질환의 병기 및 질환 시작시 연령이 어떤 그룹이 가장 유용한지를 결정함을 인지한다. 파킨슨병의 브락(Braak) 병기결정은 조기 병기, 후기 병기, 및 말기 병기를 식별하기 위해 사용될 수 있는 6개의 병기를 제공한다. 일부 불능이 이미 발달되고 약리적 치료를 필요로 하는 초기 병기 후에 레보도파 사용과 관련된 합병증의 발달을 갖는 후기 병기, 및 도파민 결핍 또는 레보도파 치료와 관련이 없는 증상이 지배적일 수 있는 제3 병기가 후속된다.
전형적으로, 레보도파의 단지 5-10%가 혈관-뇌 장벽을 횡단한다. 나머지의 대부분은 신체의 다른 부분에서 도파민으로 대사되어, 메스꺼움, 구토 및 기립성 저혈압을 포함한 다양한 부작용을 유발한다.
카르비도파 및 벤세라지드는 혈관-뇌 장벽을 횡단하지 않고 뇌 외부에서 레보도파의 도파민으로의 전환을 억제하여, 뇌 안으로의 통로에 대한 레보도파의 이용가능성을 개선시키고 부작용을 감소시키는 도파 데카르복실라제 억제제이다. 이들 약물 중 하나는 통상적으로 레보도파와 함께, 종종 동일한 환제에서 레보도파와 조합되어 복용된다.
본원에 기재된 치료는 혈관-뇌 장벽을 통한 약물의 통로를 증가시킬 수 있기 때문에, 동일한 효능의 정도를 여전히 달성하면서 레보도파의 투여량을 감소시키고, 따라서 이상운동증을 포함한 부작용을 감소시킬 수 있다.
레보도파의 장내 주입 (듀오도파) 또한 사용될 수 있으며, 이는 경구 레보도파에 비해 투여량 변동을 감소시킬 수 있다.
말초 레보도파 대사를 억제하여, 뇌로 전달되는 레보도파의 양을 증가시키기 위해, 카테콜-O-메틸트랜스페라제 (COMT) 억제제, 예컨대 오피카폰, 엔타카폰 및 톨카폰이 레보도파 및 도파민 데아레카르복실라제 (DDC) 억제제와 조합되어 사용될 수 있다. 다른 약물, 예컨대 아만타딘, 항콜린제, 쿠에티아핀, 콜린스테라제 억제제, 모다피닐, 피마반세린, 독세핀 및 라사글린이 또한 사용될 수 있다.
알츠하이머병 및 다른 인지 장애를 위한 조합 치료
본원에 기재된 치료에 추가로, 알츠하이머 환자에 사용하기 위한 다양한 약물이 개발되었고, 이들이 치료와 조합되어 사용될 수 있다. 투여될 수 있는 대표적 화합물은 메만틴, 솔라네주맙, 아두카누맙, 베타-아밀로이드 수준을 감소시키는 화합물, 예컨대 아포모르핀 및 아두카누맙, 아밀로이드의 침착을 인식하고, 공격하고, 역전시키도록 면역 시스템을 훈련시키는 백신, 예컨대 ACC-001 및 바피네우주맙, 및 안티센스 요법, 신경보호제, 예컨대 AL-108, 금속-단백질 상호작용 감쇠제, 예컨대 PBT2, TNFα 수용체-차단 화합물, 예컨대 융합 단백질, 에타네르셉트, 타우 응집 억제제, 예컨대 메틸티오니늄 클로라이드 및 그의 전구약물 LMTX, 항히스타민제, 예컨대 디메본, 및 베타-세크레타제 단백질 억제제, 예컨대 아밀로이드 베타 농도를 감소시킨 베루베세스타트를 포함한다. 산화 스트레스를 감소시키는 약제는 기억을 개선시킬 수 있고, 따라서 이것이 공동-투여될 수 있다. 아밀로이드-β를 감소시키는 치료는 기억을 개선시킬 뿐만 아니라 산화 스트레스를 감소시킨다.
본원에서 다른 부분에서 논의된 바와 같이, 동물 모델, 예컨대 노쇠 가속화 마우스 (SAMP8) 모델에서, 아밀로이드 전구체 단백질 (APP)은 과생성된다. 혈관-뇌 장벽이 손상되어, 뇌로부터 아밀로이드-β 단백질의 배출을 감소시키고, 뇌에서 산화 스트레스를 증가시킨다.
본원에 기재된 치료의 사용은 혈액 뇌 장벽을 횡단하는 작용제의 능력을 증가시킬 수 있고, 따라서 이들 작용제의 효과를 향상시킬 뿐만 아니라 뇌로부터 아밀로이드-β 단백질의 배출을 가속화시킬 수 있다.
추가의 조합 치료
본원에서 논의된 광, 및 제약 보조 요법에 추가로, 광과 조합될 수 있는 추가의 치료는 PEMF 또는 다른 자기장 치료, 전통적 한방 의약/색채침, 경혈/발통점의 자극 (1-40 mm), 봉한 채널 히알루론산/줄기 세포 치료, 행동 보건/정신적 치료 (인지-행동, 바이오피드백, EMDR, 및/또는 깊은 이완)를 포함한다.
VI. 치료 과정의 추적을 위한 방법
치료 과정을 모니터링하기 위한 여러 방식이 존재하고, 이들은 치료되는 CNS 장애가 인지, 운동, 또는 행동 장애, 또는 뇌 종양인지의 여부에 따라 달라질 것이다.
많은 이들 장애에 대하여, 예를 들어, 혈압, 혈류, 맥박, 심박 변동, 혈액 산소 포화도, 심전도 반응, 호흡률, 호흡 패턴, 전기 피부 반응, 동공 확장, 섬유주-섬모 프로세스 거리, 자기 공명 영상화, 뇌파, 신체 운동, 근육 긴장, 자가-보고, 및 이들의 조합에서의 변화를 추적함으로써, 치료를 추적할 수 있다.
요법 세션은, 임의의 의학적 절차에 대한 통상적 방식으로, 상이한 접근의 위험 및 이익의 논의와 함께, 제안된 치료를 환자에게 설명함으로써 시작될 수 있다. 환자는 의자, 침대, 인클로저 등에 위치할 수 있고, 본원에 기재된 바와 같은 적절한 발광 장치가 환자에게 적용될 수 있다.
이어서, 전력을 광원, 및 광요법 시스템의 다른 구성요소에 적용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 환자일 수 있는 조작자는 요망되는 파장, 지속기간, 강도 및/또는 치료 시간을 도입할 수 있다. 이들 셋팅을 사용하여, 광을 환자 상으로 방출시키고, 일부 실시양태에서는 그에 따라 이것이 주어진 시간 길이 동안 두개골 및/또는 뇌를 통과할 수 있다.
치료의 성공을 모니터링하기 위한 하나의 접근은 요법이 투여될 때 다양한 지표를 측정하는 것이다. 예를 들어, 검출기 (예를 들어 포토다이오드, 포토트랜지스터, 포토레지스터 등)는, 정보 목적이든, 하나 이상의 시스템 기능을 제어하기 위해서든, 전송 및 산란 광을 기록할 수 있다. 요법 세션 완료 후, 광 및 임의의 검출 수단을 불활성화시킬 수 있고, 환자에게 요법이 종결되었음을 알릴 수 있다. 요법 세션 후, 광요법의 결과를 평가 절차를 통해 평가할 수 있다.
추가로 또는 대안적으로, 환자 생리학 모니터가 피드백 공급원으로서 사용될 수 있으며, 이는 광원에 의해 전달된 선량 (예를 들어, 강도, 지속기간, 파장 등)의 능동적 제어 (예를 들어, 진폭 제어 등)를 수행하기 위해 사용될 수 있는 피드백을 제공하기 위해 피드백/제어 라인에 연결된다. 환자 생리학 모니터는 내부 표적 영역으로 전달된 에너지의 양 및 유효 선량의 징후에 대한 환자의 하나 이상의 측면을 모니터링한다. 예를 들어, 모니터는, 뇌가 보다 많은 내생 산화질소를 생성하도록 자극받고 있음을 나타내는, 내쉬는 공기 중의 산화질소의 농도 증가를 식별하기 위해 환자가 내쉰 공기를 분석할 수 있다. 유사하게, 산화질소는 헴 효소, 가용성 구아닐레이트 사이클라제의 활성화를 통한 혈류 및 혈압의 제어에서 역할을 하기 때문에, 환자의 혈압을 평가할 수 있다.
시스템은 임의로 광학 흡수제/산란제, 예컨대 사이토크롬 c 옥시다제 또는 헤모글로빈의 수준 (그의 산소화된 및 탈산소화된 상태에서)을 찾는 것을 포함할 수 있다. 하나 이상의 파장을 사용하여 분광광도 측정을 수행할 수 있고, 따라서 다양한 생화학적 프로세스의 비침습성 측정을 수행할 수 있다. 이렇게 얻어진 정보는 요법 세션 동안 광의 적당한 선량을 식별하고 유지하는 것을 돕고, 요망되는 및/또는 최소 유효 선량을 결정할 수 있다.
유사하게, 예를 들어, 파장, 강도 및/또는 시간을 변화시키고 적절한 생리학적 반응을 찾음으로써, 적합한 요법 세션에 대한 다른 파라미터를 식별할 수 있다. 예를 들어, 최소 선량에서 시작하고 선량을 점진적으로 증가시키는 것 대신에, 기본 파장을 초기에 사용하고 최적 파장을 식별하기 위해 점진적으로 조정할 수 있다. 이를 위해, 표적 영역 상에서 요망되는 요법을 수행하기 위해 필요한 광의 최소 선량을 식별하는 것과 같이, 표적 영역으로 도입되는 근-IR 광의 바람직한 작업 파라미터를 비-침습적으로 식별하기 위해 피드백 시스템이 사용될 수 있다.
이들 접근은 요법이 작용하고 있는지의 여부에 대해 거의 즉각적인 피드백을 제공할 수 있다. 그러나, 질환 상태가 제거되었는지, 그의 진행이 역전되었는지, 또는 그의 진행이 늦춰진 것으로 보이는지의 여부를 결정하기 위해, 시간에 따라 요법의 과정을 추적하는 것이 또한 중요할 수 있다. 장기간 모니터링을 위한 단계는 치료되는 장애에 따라 달라질 것이다.
인지 장애의 장기간 모니터링
인지 장애, 예컨대 알츠하이머병 (AD), 경도 인지 손상 (MCI), 외상성 뇌 손상 (TBI) 등의 치료시, 요법의 성공은 정신 예민성 테스트를 사용하여 주기적으로 평가될 수 있다. 이러한 하나의 테스트는 미니-정신 상태 검사(Mini-Mental State Examination; MMSE) 또는 폴스테인(Folstein) 테스트이며, 이는 인지 장애의 측정을 위해 임상 및 연구 셋팅에서 광범위하게 사용되는 30-점 설문이다. 이는 통상적으로 치매를 스크리닝하거나, 인지 장애의 중증도 및 진행을 추정하거나, 또한 시간에 따른 개체의 인지 변화 과정을 추적하기 위해 사용된다. 이와 같이, 이는 치료에 대한 개체의 반응을 문서화하기 위한 효과적인 방식이다.
테스트의 집행 (심리 평가 자료(Psychological Assessment Resources)에 의해 현재 발행되어 있는 표준 MMSE 형태)은 5 내지 10분 걸리며, 이는 등록 (명명된 프롬프트 반복), 주의 및 계산, 회상, 언어, 간단한 명령 및 오리엔테이션을 따르는 능력을 포함한 기능을 검사한다.
MMSE는 알츠하이머병 및 다른 인지 장애를 진단하고 평가하기 위한 타당성 및 신뢰성을 갖는다. 호드킨슨 축약 정신 테스트(Hodkinson Abbreviated Mental Test) 점수, 노인 정신 상태 검사(Geriatric Mental State Examination; GMS), 또는 일반의 인지 평가(General Practitioner Assessment of Cognition), 병상 테스트, 예컨대 4AT (또한 섬망에 대해 평가함), 및 컴퓨터화된 테스트, 예컨대 CoP 및 정신 속성 프로파일링 시스템(Mental Attributes Profiling System), 뿐만 아니라 특정 결핍에 대한 심층 분석을 위한 보다 긴 형식적 테스트 등의 다른 테스트가 또한 사용될 수 있다.
이들 테스트에 추가로, 예를 들어, SPECT, PET, 또는 MRI 영상화 기술을 사용하여, 뇌 스캔을 수행할 수 있다. 사용될 수 있는 추가의 장치는 기능성 근-적외선 분광학 (fNIRS) 장치, 자기뇌파검사 (MEG) 장치 및 뇌전도검사 (EEG) 장치를 포함한다.
요법이 투여되고 있는 동안 이들 뇌 스캔이 수행되는 경우, 대상체의 뇌 활동의 분석에 기초하여, 광 에너지, 예컨대 파장, 선속, 플루언스, 및/또는 치료 시간 중 하나 이상의 작업 파라미터가 조정될 수 있다.
미국 특허 번호 9,950,189에 개시된 바와 같이, SPECT 기능적 신경영상화 후 정량 분석을 사용하여 치료를 표적화하고, 신경생리학 테스트 후 정량 분석을 사용하여 척수 또는 신경-관련 장애의 치료를 표적화할 수 있다. 정량 분석과 커플링된 순차적 SPECT 신경영상화 및/또는 순차적 신경생리학적 테스트 후 정량 분석의 사용은 치료에 대한 반응 변화를 설명할 수 있다.
하나의 실시양태에서는, 환자의 제1 SPECT 신경영상화 스캔을 얻고, 이를 분석하여 치료될 환자의 뇌의 하나 이상의 영역을 식별한다. 광을 이들 영역에 표적화한다. 제2 SPECT 스캔을 수행할 수 있고, 이를 제1 SPECT 스캔과 함께 분석하여 신경학적 장애의 변화를 평가하고 특성화할 수 있다. SPECT 스캔에 추가로, PET 및 MRI 스캔이 또한 사용될 수 있다.
관련 기술분야의 통상의 기술자는 관류 단일 광자 방출 컴퓨터 단층촬영 (SPECT) 스캔을 수행하는 방법을 인지한다 (예를 들어, 하기 참조: Raji C A, et al. Clinical utility of SPECT neuroimaging in the diagnosis and treatment of traumatic brain injury: a systematic review. PLoS One. 2014; 9(3):e91088, 2014).
특히 인지 장애, 예컨대 경도 인지 손상 (MCI) 신경영상화와 관련하여, 특히 SPECT 신경영상화와 정량 분석은 이들 장애를 전형적으로 높은 80% 범위의 정확도로 이들 장애를 진단할 수 있다 (예를 들어, 하기 참조: Henderson, T A. The diagnosis and evaluation of dementia and mild cognitive impairment with emphasis on SPECT perfusion neuroimaging. CNS Spectrums, 17(4):176-206, 2012). SPECT 신경영상화는 혈관성 치매와 같은 혈관 구성요소를 갖는 CNS 장애의 평가에서 매우 도움이 될 수 있다.
또한 MSA 또는 PSP 등의 다른 파킨슨병 증후군과 IPD를 구별하기 위해 관류 SPECT가 사용될 수 있다 (예를 들어, 하기 참조: Markus H S, et al., HMPAO SPECT in Parkinson's disease before and after levodopa: correlation with dopaminergic responsiveness. J Neurol Neurosurg Psychiatry, 57:180-185, 1994). 선조 관류의 진행성 증가는 증상 중증도 증가와 상관되었다. 선조 관류 (또는 글루코스 대사) 변화와 질환 증상의 진행 사이의 상관관계가 인식되었다 (Kuhl D E, et al., Patterns of local cerebral glucose utilization determination in Parkinson's disease by the F18-fluorodeoxyglucose method. Ann Neurol, 1984; 15:419-424, 1984).
또한 PTSD를 평가하기 위해 관류 SPECT가 사용될 수 있다. 예를 들어, 미상핵(caudate)의 증가된 관류가 PTSD와 관련되었다 (예를 들어, 하기 참조: Sachinvala N, et al., Increased regional cerebral perfusion by 99mTc hexamethyl propylene amine oxime single photon emission computed tomography in post-traumatic stress disorder. Mil Med. 165(6):473-9, 2000). 대조군에 비해, PTSD 환자는 상전두, 정수리 및 측두 영역의 감소된 관류와 함께 변연계 영역의 증가된 대뇌 혈류를 가졌다 (Chung Y A, et al. Alterations in cerebral perfusion in posttraumatic stress disorder patients without re-exposure to accident-related stimuli. Clinical neurophysiology: official journal of the Int. Fed. Clin Neurophysiol. 117(3):637-42, 2006).
대조군에 비해, TBI 및/또는 PTSD를 갖는 환자의 SPECT 스캔은, 상이한 상태 사이의 높은 차별 수준을 가능하게 한다.
치료 후 신경학적 변화는, 예를 들어, 문헌 (Henderson and Monies, SPECT Perfusion Imaging Demonstrates Improvement of Traumatic Brain Injury With Transcranial Near-infrared Laser Phototherapy. Adv Mind Body Med. 29(4):27-33, 2015)에 개시된 기술을 사용하여, 특히 정량 분석과 조합시, SPECT를 사용하여 평가될 수 있다. 정량 분석과 조합된 SPECT는 본원에 기재된 치료를 받은 환자의 신경학적 기능의 차이를 검출할 수 있다. 이는, 예를 들어, 뇌 관류에서의 증가를 평가함으로써 측정될 수 있다.
운동 장애의 장기간 모니터링
파킨슨병은 가장 통상적인 운동 장애 중 하나이다. 파킨슨병의 5개의 인식된 병기가 존재한다. 병기 1에서, 증상은 경증이고 단지 신체의 한쪽 측면에서 보이고 (일측성 침범), 통상적으로 기능적 손상이 최소로 존재하거나 존재하지 않는다. 병기 2는 신체의 양쪽 측면 상의 (양측성 침범) 또는 균형 손상 없이 정중선에서의 증상을 특징으로 하며, 이는 병기 1의 수 개월 또는 수 년 후에 발병할 수 있다. 병기 3은 중간-병기로 고려되고, 균형 손실 및 느린 운동을 특징으로 한다. 병기 4에서, PD는 중증 불능 질환으로 진행되었다. 병기 4 PD를 갖는 환자는 도움 없이 걷고 설 수 있지만, 이들은 눈에 띄게 무기력하다. 병기 5는 가장 진행된 단계이고, 도움 없이 의자에서 일어서지 못하거나 침대에서 일어나지 못하는 것, 서거나 돌 때 넘어지는 경향, 보행시 얼거나 걸려 넘어지는 것을 특징으로 한다.
파킨슨병과 같은 운동 장애의 초기 진단은 또한, 특히 환자가 떨림 또는 흔들림의 징후, 느린 운동 (운동완만이라 불림), 경직 또는 강직 팔, 다리, 또는 몸통, 및/또는 균형 문제 또는 빈번한 넘어짐을 나타낼 때, 의사의 진료실에서 수행될 수 있다. 신경과의사는 환자의 팔 및 다리가 얼마나 잘 움직이는지를 결정하고, 근육 긴장도 및 균형을 검사할 수 있다. 환자는, 환자가 앓고 있는 다른 의학적 병태, 복용 중인 약제, 특정 활동 (필기, 단추 채우기 등)이 더 어려운지의 여부, 환자의 음성 변화가 존재하는지 (즉, 음성이 더 약하고/거나 말이 불분명함)의 여부, 후각 변화가 있거나, 수면, 기억, 및/또는 기분에 문제가 있는지의 여부와 관련되어 질문하는 병력 설문을 작성할 수 있다.
혈액 테스트 및/또는 뇌 스캔을 사용하여 다른 병태를 배제할 수 있다. 혈액 테스트는 도파민 결핍을 식별할 수 있고, 이 경우 카르비도파-레보도파라 불리는 약제가 처방될 수 있다. 추가로, 또는 대안적으로, 단일 광자 방출 컴퓨터 단층촬영 (SPECT) 스캐너라 불리는 특수 스캐너 및 소량의 방사성 약물을 사용하는 DaTscan이라 불리는 뇌 영상화 테스트가 뇌에서의 도파민 수준을 결정할 수 있다. 이 초기 데이터는 기준선을 형성할 수 있고, 환자는 본원에 기재된 치료 과정 후에 이 기준선에 대하여 측정될 수 있다. 증상을 개선시키거나, 증상의 진행을 늦추는 능력은 치료 의사에 의해 확인될 수 있다.
파킨슨병 및 루이소체 치매와 같은 시누클레인병증의 진단 및 치료는 α-시누클레인 (αSynD)의 병원성 질환-관련 형태를 식별하고 정량화하는 검정을 사용함으로써 보조될 수 있다. 2건의 최근 αSynD 시드 증폭 테스트는 환자의 뇌척수액 (CSF)에서 αSynD의 초고감도 및 특이적 검출을 위한 최초 프로토타입을 제공하였다. 이들 검정과 유사한 민감도 및 특이성을 갖는 또 다른 α-시누클레인 실시간 진동-유발 전환 (αSyn RT-QuIC) 검정이 하기 문헌에 개시되어 있다: Groveman, et al., "Rapid and ultra-sensitive quantitation of disease-associated α-synuclein seeds in brain and cerebrospinal fluid by αSyn RT-QuIC," Acta Neuropathol Commun 6, 7 (2018). 이들 테스트는 CSF의 샘플을 얻고, 뇌척수액 샘플에서 αSynD 시딩 활성의 상대적 양을 정량화하는 것을 수반한다. 이들 검정은, 시누클레인병증의 조기 증상 병기에서도 이 관찰 활동이 정량화될 수 있게 한다. 기준선 측정을 얻고, 요법 과정에 걸쳐 이 측정을 주기적으로 반복함으로써, 치료의 진행을 모니터링할 수 있다.
운동 장애의 장기간 모니터링
증상은 행동 장애의 유형에 따라 달라지지만, 전형적으로 불안, 강박 행동, 비정상적 행동, 일상 생활의 완전한 기능 능력에 영향을 주는 행동, 사회 문제, 및/또는 공황을 포함한다.
행동 장애의 초기 진단은 표준화된 설문, 아동 및 그의 부모 및 교사와의 인터뷰, 뿐만 아니라 소아과의사, 정신과의사 또는 아동 심리학자의 공식 진단을 포함할 수 있다.
이 평가 결과에 따라, 환자는 주의력 결핍 과잉행동 장애 (ADHD), 자폐증, 아스퍼거 증후군, 투렛 증후군, 약물 또는 알콜 남용, 도박 중독, 광장 공포증, 신경성 식욕부진, 폭식 장애, 양극성 장애, 신경성 폭식증, 우울증, 우울 장애, 기분저하증, 섭식 장애, 범불안 장애, 기분 장애, 강박 장애, 공황 장애, 외상후 스트레스 장애 (PTSD), 사회 공포증, 또는 특정 공포증을 갖는 것으로 진단될 수 있다.
많은 이들 장애는 근본적인 신경학적 이상과 관련된다 (예를 들어, 하기 참조: Kaye W, et al. Neurobiology of anorexia and bulimia nervosa. Physiol Behav 2008 Apr 22; 94(1): 121-35). 본원에 기재된 치료는, 예를 들어 염증을 감소시키고/거나, 혈관화를 유도하고/거나, 다양한 신경전달물질의 수준을 증가시킴으로써, 이들 이상을 다룰 수 있다.
적어도 ADHD 및 기타 집중력 장애, 전반적 정신 건강, 및 정서적 스트레스와 같은 장애에 대해, 시간에 따라 환자를 모니터링하기 위한 인식 가정 테스트가 존재한다. 본원에 기재된 치료의 성공은 이들 테스트를 사용하여 시간에 따라 모니터링될 수 있다.
첨부 또는 후속 출원 문서에 열거될 수 있는 임의의 특허, 출원 및 다른 참조문헌, 뿐만 아니라 상기에 열거된 것들은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다. 실시양태의 측면은, 필요한 경우, 또한 추가의 실시양태를 제공하기 위해 다양한 참조문헌의 시스템, 기능, 및 개념을 사용하도록 변형될 수 있다.
본원에 기재된 각각의 참조문헌의 내용은 모든 목적상 그 전문이 참조로 포함된다.
본 발명의 대상에 따른 실시양태를 본 발명의 대상의 전체 범위 내에 있는 대표적 실시양태의 정확한 특색을 제공하기 위해 본원에서 상세히 설명하였다. 본 발명의 대상이 이러한 상세사항으로 제한되는 것으로 이해되어선 안된다.

Claims (58)

  1. 중추 신경계 장애를 치료하는 방법으로서, 중추 신경계 장애의 치료를 필요로 하는 환자에게 광을 투여하는 것을 포함하며, 여기서 광은 뇌에서의 염증을 감소시키는 제1 파장, 및 뇌에서의 혈관화를 증가시키는 제2 파장을 포함하는 것인 방법.
  2. 제1항에 있어서, 중추 신경계 장애가 인지 장애, 운동 장애, 또는 행동 장애인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 인지 장애가 알츠하이머병, 기억상실, 빈스방거병, 소뇌 인지 정동 증후군, 임상 치매 등급, 의식 혼탁, 인지 결핍, 인지 저하, 인지 취약, 피질기저 변성, 피질기저 증후군, 섬망, 치매, 지적 능력에 영향을 주는 장애, 전두엽 평가 배터리, 전두측두엽 치매, 염색체 17과 연관된 전두측두엽 치매 및 파킨슨증, 전두측두엽 변성, HIV-관련 신경인지 장애, 소아암에서의 학습 문제, 루이소체 치매 연합, 루이소체 치매, 로고페닉 진행성 실어증, 경도 인지 손상, 근육긴장병증, 픽병, 화학요법후 인지 손상, 수술후 인지 기능장애, 원발성 진행성 실어증, 진행성 비달변성 실어증, 진행성 핵상 마비, 가성노망증, REM 수면 행동 장애, 의미 치매, 중증 인지 손상, 피질하 치매, 및 혈관성 치매로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  4. 제2항에 있어서, 인지 장애가 알츠하이머병, 치매, 및 경도 인지 손상으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  5. 제2항에 있어서, 운동 장애가 과소운동성 운동 장애, 파킨슨병 (원발성 또는 특발성 파킨슨증), 속발성 파킨슨증, 파킨슨 플러스 증후군, 할레보덴-스파츠병, 진행성 핵상 안근마비, 선조체흑질 변성, 과다운동성 운동 장애, 약물-유발 근긴장이상을 포함한 근긴장이상, 특발성 가족성 근긴장이상, 특발성 비-가족성 근긴장이상, 특발성 구강안면 근긴장이상, 연축성 사경, 안검연축, 및 다른 근긴장이상, 추체외로 운동 장애, 본태성 떨림, 약물 유발 떨림, 간대성근경련, 안간대, 약물-유발 무도병, 류마티스 무도병 (시데남 무도병), 및 헌팅턴 무도병을 포함한 무도병 (빠른, 불수의적 운동), 발리스무스 (폭력적, 불수의적, 빠르고 불규칙한 운동), 헤미발리스무스 (신체의 한쪽 측면에만 영향을 줌), 아테토시스 (일그러진 비틀림 또는 꼬임), 이상운동증 (비정상적, 불수의적 운동), 지연성 이상운동증, 투렛 증후군 및 약물-유발 틱증 및 기질성 기원의 틱증을 포함한 틱 장애 (불수의적, 강박적, 반복적, 상동증적), 상동증적 운동 장애, 발작성 야간 사지 운동, 동통성 다리 (또는 팔), 움직이는 발가락 (또는 손가락) 증후군, 산발성 하지 불안 증후군, 가족성 하지 불안 증후군, 강직-인간 증후군, 비정상적 머리 운동, 경련 및 연축, 및 근섬유다발수축으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  6. 제2항에 있어서, 운동 장애가 파킨슨병 및 지연성 이상운동증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  7. 제2항에 있어서, 행동 장애가 주의력-결핍 과잉행동 장애 (ADHD), 적대적 반항 장애 (ODD), 품행 장애, 정신분열증, 범불안 장애, 특정 공포증, 사회 불안 장애, 분리 불안 장애, 광장공포증, 공황 장애, 선택적 함구증, 주요 우울 장애, 긴장성 우울증, 산후 우울증, 월경전 불쾌 장애 (PMDD), 계절성 정동 장애 (SAD), 기분저하증, 이중 우울증, 우울성 성격 장애 (DPD), 재발성 단기 우울증 (RBD), 경도 우울 장애 (경도 우울증), 달리 명시되지 않은 우울 장애 (DD-NOS), 양극성 장애로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  8. 제2항에 있어서, 행동 장애가 우울증, 불안, 정신분열증, 계절성 정동 장애, 및 ADHD로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  9. 제1항에 있어서, 항염증성 파장이 대략 640 내지 대략 680 nm인 방법.
  10. 제1항에 있어서, 혈관화를 증가시키는 파장이 약 400 nm 내지 약 490 nm의 범위인 방법.
  11. 제1항에 있어서, 광이 두피에 광을 전달하는 장치를 사용하여 투여되는 것인 방법.
  12. 제1항에 있어서, 광이 코에 광을 전달하는 장치를 사용하여 투여되는 것인 방법.
  13. 제1항에 있어서, 광이 눈에 광을 전달하는 장치를 사용하여 투여되는 것인 방법.
  14. 제1항에 있어서, 광이 귀에 광을 전달하는 장치를 사용하여 투여되는 것인 방법.
  15. 제1항에 있어서, 광이 프로브 또는 카테터를 사용하여 투여되는 것인 방법.
  16. 제1항에 있어서, 프로브가 인두내 프로브인 방법.
  17. 제1항에 있어서, 광이 임플란트를 사용하여 투여되는 것인 방법.
  18. 제17항에 있어서, 임플란트가 두개골과 두피 사이에 놓이는 것인 방법.
  19. 제2항에 있어서, 인지 장애의 치료에 유용한 하나 이상의 약물을 투여하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  20. 제2항에 있어서, 운동 장애의 치료에 유용한 하나 이상의 약물을 투여하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  21. 제2항에 있어서, 행동 장애의 치료에 유용한 하나 이상의 약물을 투여하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  22. 제1항에 있어서, 자기장을 적용하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  23. 제1항에 있어서, 광이 알파 파, 베타 파, 세타 파, 또는 감마 파 범위의 주파수로 적용되는 것인 방법.
  24. 제23항에 있어서, 광이 약 30 내지 약 50 Hz 범위의 주파수로 적용되는 것인 방법.
  25. 제1항에 있어서, 광이 혈액 뇌 장벽에 대한 손상을 복구하는 방식으로 투여되는 것인 방법.
  26. 제25항에 있어서, 제약 작용제를 이들이 혈액 뇌 장벽을 통과하도록 환자에게 투여하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  27. 제26항에 있어서, 제약 작용제가 항암제이고, 방법이 뇌암을 치료하기 위해 사용되는 것인 방법.
  28. 제27항에 있어서, 항암제가 5FC, 아큐탄, AEE788, AMG-102, 안티 네오플라스톤, AQ4N (바녹산트론), 아반디아 (로시글리타존 말레에이트), 아바스틴 (베바시주맙) BCNU, BiCNU, 카르무스틴, 카르보플라틴, CC-223, CC223 , CCI-779, CCNU, CCNU 로무스틴, 셀레콕시브 (전신), 클로로퀸, 실렌지티드 (EMD 121974), 시스플라틴, CPT-11 (캄프토사르, 이리노테칸), 시톡산, 다사티닙 (BMS-354825, 스프리셀), 에토포시드 (에폽신, 에토포포스, 베페시드), GDC-0449, 글리벡 (이마티닙 메실레이트), 글리아델 웨이퍼, 히드록시클로로퀸, 히드록시우레아, IL-13, IMC-3G3, 이레사 (ZD-1839), 라파티닙 (GW572016), 메토트렉세이트, 노보큐어, OSI-774, PCV, 프로카르바진, RAD001, 라파마이신 (라파뮨, 시롤리무스), RMP-7, RTA 744, 심바스타틴, 시롤리무스, 소라페닙, SU-101, SU5416 수젠, 술파살라진 (아줄피딘), 수텐트, 타목시펜, 타르세바 (에를로티닙 HCl), 탁솔, 테모다르 , 테모다르, 탈로미드 (탈리도미드), 토카 511, 토포테칸 (전신), VEGF 트랩, VEGF-트랩, 벨케이드, 빈크리스틴, 보리노스타트 (SAHA), XL 765, XL-184, XL184, XL765, 자르네스트라 (티피파르닙), 및 조코르 (심바스타틴)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  29. 제27항에 있어서, 뇌암이 신경교종, 다형성 교모세포종, 및 수막종, 상의세포종, 뇌하수체 종양, 두개인두종, 배세포 종양, 송과체 부위 종양, 수모세포종, 및 원발성 CNS 림프종으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  30. 뇌에 광을 전달하기 위한 장치로서, 적어도 2개의 발광 공급원을 포함하며, 여기서 적어도 하나의 발광 공급원은 대략 640 내지 대략 680 nm의 파장에서 광을 방출하고, 적어도 하나의 발광 공급원은 대략 약 400 nm 내지 약 490 nm의 파장에서 광을 방출하며, 여기서 장치는 두피, 코, 눈, 또는 귀에 광을 전달하거나, 또는 피부 표면 하부 또는 체강 내부에 광을 전달하기 위한 프로브 또는 카테터를 포함하거나, 또는 임플란트의 형태이며, 여기서 장치는 타이머 또는 액추에이터, 및 전력 공급기를 추가로 포함하는 것인 장치.
  31. 하기를 포함하는 발광 장치로서:
    장치 내 각각의 광원과 그의 최근접 이웃 광원 사이의 평균 거리가 적어도 8 mm인 복수의 광원; 및
    적어도 제1 부착 피쳐,
    여기서 광원은 NIR을 포함하는 광을 방출하도록 구성되고,
    적어도 제1 부착 피쳐는 제1 및 제2 표면을 포함하는 제1 구조에 대하여 발광 장치를 유지하도록 구성되고, 제2 표면은 제1 표면에 평행하고, 제2 표면은 제1 거리만큼 제1 표면으로부터 이격되어 있고, 제1 거리는 1 cm 내지 8 cm의 범위인
    발광 장치.
  32. 제31항에 있어서, 침대 헤드보드 및 의자 등받이로 이루어진 비품의 군으로부터 선택된 비품을 추가로 포함하며;
    비품은 제1 및 제2 비품 표면을 포함하고,
    제1 부착 피쳐는 제1 및 제2 비품 표면과 맞물리는 것인
    장치.
  33. 제31항에 있어서, 아이덴티티 센서, 인간 센서, 특징 센서, 머리 센서, 머리 배향 센서, 안면 센서, 중량 센서, 뇌파 센서, 맥박 센서, 호흡 센서, 체온 센서, 혈압 센서, 산소화 센서, 피부 저항 센서, 피부 온도 센서, 운동 센서, 진동 센서, 충격 센서, 눈 상태 센서, 신체 운동 센서, 의류 검출기, 주변 온도 센서, 주변 습도 센서, 주변 소음 센서, 및 글로벌 포지셔닝 센서로 이루어진 센서의 군 중에서 선택된 적어도 제1 센서를 추가로 포함하는 장치.
  34. 제33항에 있어서, 제1 센서가 머리 배향 센서이고, 발광 장치가 제1 센서에 의해 검출된 사람의 머리의 배향에 기초하여 복수의 광원 중 어느 것이 NIR을 방출할지를 및/또는 복수의 광원에 의해 방출되는 NIR의 각각의 광도를 조정하는 것인 장치.
  35. 제31항에 있어서, 제1 부착 피쳐가 석션 컵, 접착제, 자석, 나사 홀 및 볼트 홀로 이루어진 부착 피쳐의 군으로부터 선택되는 것인 장치.
  36. 제32항에 있어서, 제1 광원이 (1) 제1 비품 상에, (2) 그의 내부에 부분적으로, 또는 (3) 그의 내부에 전적으로 있는 것인 장치.
  37. 제31항에 있어서, 복수의 광원이 2개 이상의 NIR 방출체 및 2개 이상의 가시 광 방출체를 포함하며, 복수의 NIR 방출체 각각은 제1 방향의 10도 내에 있는 각각의 방향을 갖는 각각의 광선 방출 축을 갖고, 복수의 가시 광 방출체 각각은 제2 방향의 10도 내에 있는 각각의 방향을 갖는 각각의 광선 방출 축을 갖고, 제1 방향은 제2 방향에 대하여 적어도 50도의 각도를 정의하는 것인 장치.
  38. 제31항에 있어서, 복수의 광원이 적어도 광원의 제1 그룹을 포함하며, 광원의 제1 그룹은 각각 NIR을 포함하는 광을 방출하도록 구성된 적어도 20개의 광원을 포함하고, 광원 각각은 광원의 각각의 광선 방출 축에 수직인 각각의 접평면을 갖고, 각각의 접평면 각각은 제1 평면에 대하여 20도 이하의 각도를 정의하는 것인 장치.
  39. 제38항에 있어서, 머리 배향 센서를 추가로 포함하며, 여기서 장치는 센서에 의해 검출된 사람의 머리의 배향에 기초하여 복수의 광원 중 어느 것이 NIR을 방출할지를 및/또는 복수의 광원에 의해 방출되는 NIR의 각각의 광도를 조정하는 것인 장치.
  40. 제31항에 있어서, 제1 디스플레이 표면을 포함하는 편평 스크린 장치 형태이며, 여기서 적어도 제1 NIR 광원은 제1 디스플레이 표면으로부터 나가는 NIR 광을 방출하도록 구성된 것인 장치.
  41. 제40항에 있어서, 편평 스크린 장치가 스마트 폰, 개인 데이터 보조기, 태블릿, 랩탑 컴퓨터, 스마트 워치, 텔레비전 또는 컴퓨터 모니터인 장치.
  42. 제31항에 있어서, 복수의 광원이 적어도 하나의 제1 그룹 광원을 포함하는 광원의 제1 그룹 및 적어도 하나의 제2 그룹 광원을 포함하는 광원의 제2 그룹을 적어도 포함하며,
    광원의 제1 그룹 각각은 제1 파장 범위의 피크 파장 또는 주 파장의 광을 방출하도록 구성되고,
    광원의 제2 그룹 각각은 제2 파장 범위의 피크 파장 또는 주 파장의 광을 방출하도록 구성되고,
    제2 파장 범위는 제1 파장 범위와 상이한 것인
    장치.
  43. 제42항에 있어서, 발광 장치가 프로브를 포함하고, 광원의 제1 그룹 및 광원의 제2 그룹이 프로브 내에 또는 상에 있는 것인 장치.
  44. 제31항에 있어서, 적어도 제1 생체적합성 요소를 추가로 포함하며,
    여기서 복수의 광원은 적어도 하나의 제1 그룹 광원을 포함하는 광원의 제1 그룹 및 적어도 하나의 제2 그룹 광원을 포함하는 광원의 제2 그룹을 적어도 포함하며;
    광원의 제1 그룹 각각 및 광원의 제2 그룹 각각은 제1 생체적합성 요소 내에 또는 상에 있고,
    광원의 제1 그룹 각각은 제1 파장 범위의 피크 파장 또는 주 파장의 광을 방출하도록 구성되고,
    광원의 제2 그룹 각각은 제2 파장 범위의 피크 파장 또는 주 파장의 광을 방출하도록 구성되고,
    제2 파장 범위는 제1 파장 범위와 상이한 것인
    장치.
  45. 제44항에 있어서, 제1 생체적합성 요소가 시트인 장치.
  46. 제31항에 있어서, 적어도 제1 광 가이드 및 클래딩을 추가로 포함하며,
    여기서 복수의 광원은 적어도 하나의 제1 그룹 광원을 포함하는 광원의 제1 그룹 및 적어도 하나의 제2 그룹 광원을 포함하는 광원의 제2 그룹을 적어도 포함하며;
    광원의 제1 그룹 각각은 제1 파장 범위의 피크 파장 또는 주 파장의 광을 방출하도록 구성되고,
    광원의 제2 그룹 각각은 제2 파장 범위의 피크 파장 또는 주 파장의 광을 방출하도록 구성되고,
    광원의 제1 그룹의 적어도 제1 광원은 광원의 제1 그룹의 제1 광원에 의해 방출된 광이 제1 광 가이드로 도입되도록 제1 광 가이드에 대하여 배치 및 배향되고,
    광원의 제2 그룹의 적어도 제1 광원은 광원의 제2 그룹의 제1 광원에 의해 방출된 광이 제1 광 가이드로 도입되도록 제1 광 가이드에 대하여 배치 및 배향되고,
    클래딩은 제1 광 가이드의 하나 이상의 부분을 덮고 상기 하나 이상의 부분을 통해 광이 나가는 것을 방지하고,
    제2 파장 범위는 제1 파장 범위와 상이한 것인
    장치.
  47. 제31항에 있어서, 적어도 제1 광 가이드를 추가로 포함하며,
    여기서 복수의 광원은 적어도 하나의 제1 그룹 광원을 포함하는 광원의 제1 그룹 및 적어도 하나의 제2 그룹 광원을 포함하는 광원의 제2 그룹을 적어도 포함하며,
    광원의 제1 그룹의 적어도 제1 광원은 광원의 제1 그룹의 제1 광원에 의해 방출된 광이 광 가이드로 도입되도록 제1 광 가이드에 대하여 배치 및 배향되고,
    광원의 제2 그룹의 적어도 제1 광원은 광원의 제2 그룹의 제1 광원에 의해 방출된 광이 광 가이드로 도입되도록 제1 광 가이드에 대하여 배치 및 배향되고,
    제1 광 가이드는 적어도 부분적으로 신체 부분 주위로 연장되도록 구성되고,
    제1 광 가이드는 제1 광 가이드의 적어도 2개의 광 출구 영역으로부터 광이 나가는 것을 가능하게 하도록 구성되고,
    광원의 제1 그룹 각각은 제1 파장 범위의 피크 파장 또는 주 파장의 광을 방출하도록 구성되고,
    광원의 제2 그룹 각각은 제2 파장 범위의 피크 파장 또는 주 파장의 광을 방출하도록 구성되고,
    제2 파장 범위는 제1 파장 범위와 상이한 것인
    장치.
  48. 제31항에 있어서, 기판을 추가로 포함하며,
    여기서 복수의 광원은 적어도 하나의 제1 그룹 광원을 포함하는 광원의 제1 그룹 및 적어도 하나의 제2 그룹 광원을 포함하는 광원의 제2 그룹을 적어도 포함하며,
    기판은 적어도 부분적으로 신체 부분 주위로 연장되도록 구성되고,
    광원의 제1 그룹은 기판 내에 또는 상에 위치하고,
    광원의 제2 그룹은 기판 내에 또는 상에 위치하고,
    광원의 제1 그룹 각각은 제1 파장 범위의 피크 파장 또는 주 파장의 광을 방출하도록 구성되고,
    광원의 제2 그룹 각각은 제2 파장 범위의 피크 파장 또는 주 파장의 광을 방출하도록 구성되고,
    제2 파장 범위는 제1 파장 범위와 상이한 것인
    장치.
  49. 제48항에 있어서, 장치가 사용자의 머리를 수용하도록 구성되고, 광원의 제1 및 제2 그룹이 이들이 머리에 광을 전달하도록 배향된 것인 장치.
  50. 제48항에 있어서, 기판이 가요성 층, 붕대, 또는 가먼트의 형태인 장치.
  51. 제50항에 있어서, 복수의 광 가이드를 추가로 포함하며, 여기서 복수의 광 가이드 중 적어도 하나는 가먼트 내에 또는 상에 있는 제1 단부 및
    a) 적어도 하나의 광원에 근접한 가먼트 내에 있거나, 또는
    b) 가먼트로부터 이격되어 있는
    제2 단부를 포함하는 것인
    장치.
  52. 제31항에 있어서, 내부 공간을 정의하는 복수의 벽을 포함하는 인클로저를 추가로 포함하며;
    여기서 복수의 광원은 적어도 하나의 제1 그룹 광원을 포함하는 광원의 제1 그룹 및 적어도 하나의 제2 그룹 광원을 포함하는 광원의 제2 그룹을 적어도 포함하며,
    광원의 제1 그룹은 광원의 제1 그룹에 의해 방출된 광이 내부 공간에 전달되도록 배치 및 배향되고,
    광원의 제1 그룹 각각은 제1 파장 범위의 피크 파장 또는 주 파장의 광을 방출하도록 구성되고,
    광원의 제2 그룹은 광원의 제2 그룹에 의해 방출된 광이 내부 공간에 전달되도록 배치 및 배향되고,
    광원의 제2 그룹 각각은 제2 파장 범위의 피크 파장 또는 주 파장의 광을 방출하도록 구성되고,
    제2 파장 범위는 제1 파장 범위와 상이한 것인
    장치.
  53. 제31항에 있어서, 하나 이상의 광 가이드에 의해 형성된 시트 및 기판을 추가로 포함하며;
    여기서 복수의 광원은 적어도 하나의 제1 그룹 광원을 포함하는 광원의 제1 그룹 및 적어도 하나의 제2 그룹 광원을 포함하는 광원의 제2 그룹을 적어도 포함하며,
    광원의 제1 그룹은 광원의 제1 그룹에 의해 방출된 광이 광 가이드 중 적어도 하나에 전달되도록 배치 및 배향되고,
    광원의 제1 그룹 각각은 제1 파장 범위의 피크 파장 또는 주 파장의 광을 방출하도록 구성되고,
    광원의 제2 그룹은 광원의 제2 그룹에 의해 방출된 광이 광 가이드 중 적어도 하나에 전달되도록 배치 및 배향되고,
    광원의 제2 그룹 각각은 제2 파장 범위의 피크 파장 또는 주 파장의 광을 방출하도록 구성되고,
    제2 파장 범위는 제1 파장 범위와 상이한 것인
    장치.
  54. 제31항에 있어서, 적어도 제1 신체 부분 상에 핏팅되도록 구성된 적어도 제1 컵-유사 하우징을 추가로 포함하며;
    여기서 복수의 광원은 적어도 하나의 제1 그룹 광원을 포함하는 광원의 제1 그룹 및 적어도 하나의 제2 그룹 광원을 포함하는 광원의 제2 그룹을 적어도 포함하고, 광원의 제1 및 제2 그룹의 적어도 일부는 제1 컵-유사 하우징 상에 또는 내에 위치하며,
    광원의 제1 그룹 각각은 제1 파장 범위의 피크 파장 또는 주 파장의 광을 방출하도록 구성되고,
    광원의 제2 그룹 각각은 제2 파장 범위의 피크 파장 또는 주 파장의 광을 방출하도록 구성되고,
    제2 파장 범위는 제1 파장 범위와 상이한 것인
    장치.
  55. 제43항에 있어서, 프로브가 살아있는 생물학적 조직을 침투하도록 및/또는 절개부, 구멍, 입, 입을 통해 접근가능한 임의의 영역, 비강, 비강을 통해 접근가능한 임의의 영역, 귀, 귀를 통해 접근가능한 임의의 영역, 직장, 직장을 통해 접근가능한 임의의 영역, 질, 질을 통해 접근가능한 임의의 영역, 요도, 및 요도를 통해 접근가능한 임의의 영역으로부터 선택된 하나 이상의 체강으로 도입되도록 구성된 것인 장치.
  56. 제55항에 있어서, 내시경, 캐뉼라, 카테터 및/또는 바이오센서를 추가로 포함하는 장치.
  57. 제55항에 있어서, 적어도 하나의 광 가이드를 프로브 내에 또는 상에 추가로 포함하는 장치.
  58. 제31항에 있어서, 장치가 의료 장치이며,
    여기서 복수의 광원은 적어도 하나의 제1 그룹 광원을 포함하는 광원의 제1 그룹 및 적어도 하나의 제2 그룹 광원을 포함하는 광원의 제2 그룹을 적어도 포함하며,
    광원의 제1 및 제2 그룹 각각은 의료 장치 내에 또는 상에 배치되고,
    광원의 제1 그룹 각각은 제1 파장 범위의 피크 파장 또는 주 파장의 광을 방출하도록 구성되고,
    광원의 제2 그룹 각각은 제2 파장 범위의 피크 파장 또는 주 파장의 광을 방출하도록 구성되고,
    제2 파장 범위는 제1 파장 범위와 상이하며,
    여기서 의료 장치는 피하 장치, 경피 장치, 센서, 산소 도관, 유체-배출 장치, 약물-전달 장치, 혈액-샘플링 장치, 인슐린 주입 장치, 전기 전도체, 스코프, 튜브, 랩, 및 임플란트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인
    장치.
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