JP2017200514A - 治療器 - Google Patents

Abstract

【課題】紫外線を照射する治療器の安全性および利便性を高める技術を提供する。【解決手段】治療器１０は、皮膚に紫外線を照射するための治療器１０であって、照射対象の皮膚と接触するメッシュフィルム２２と、メッシュフィルム２２と積層され、メッシュフィルム２２越しに照射対象の皮膚に向けて紫外線を出力する導光フィルム２４と、導光フィルム２４に紫外線を入力する光入力部１２と、を備える。導光フィルム２４は、メッシュフィルム２２と接する第１主面２４ａと、第１主面２４ａと反対側の第２主面２４ｂとを有し、第２主面２４ｂに紫外線を散乱させる凹凸パターン２８が形成されてもよい。【選択図】図３

Description

本発明は、治療器に関し、特に、紫外線を照射するための装置に関する。

様々な皮膚疾患に対する治療方法として紫外線治療が用いられる。例えば、尋常性乾癬や掌蹠膿疱症、アトピー性皮膚炎などの炎症疾患から、尋常性白斑などの色素性疾患、円形脱毛症、皮膚悪性リンパ腫といった悪性腫瘍まで幅広い種類の皮膚疾患に対して、患部に長波長紫外線（ＵＶＡ波）や中波長紫外線（ＵＶＢ波）などを所定のエネルギー量で照射することで治療がなされる。骨粗しょう症の治療にはビタミンＤが使用され、ビタミンＤを効果的に体内で産生させる紫外線照射が奨励されている。高齢者に多くみられる筋肉量の減少した状態であるサルコペニアもビタミンＤの減少が原因と報告されている。

紫外線皮膚治療用の装置として、患者を寝台の上に寝かせ、患者の上方の離れた位置から紫外線ランプにより紫外線を照射するタイプのものが一般的に用いられる（例えば、特許文献１参照）。このようなタイプの装置では、適切な治療効果を得るために紫外線の照射中に患者が静止している必要があるため、乳幼児やお年寄り、他の病気などで長時間同じ姿勢を保つことが困難な患者に対して治療を施すことが事実上不可能である。

患部にシート体を密着させ、シート体を介して紫外線を導光し、散乱体を含有させたシート体から紫外線を散光させることにより紫外線を照射するタイプの装置が提案されている。この装置は、例えば、術後の縫合跡や床ずれなどの皮膚患部にシート体を貼り付けして紫外線を照射することで、術後の感染予防や感染菌による化膿を防止して治癒を促進するために用いることができる（特許文献２参照）。

特開２０１０−５４３８号公報 特開２００８−２５３３３７号公報

シート体を皮膚に密着させて紫外線を照射する装置では、シート体と皮膚の位置関係を固定できるため、紫外線照射中に静止姿勢を保つ必要がない点で利便性が高いと言える。一方で、シート体が皮膚に密着している箇所と、シート体が密着せずに間に空気層が存在する箇所とでは紫外線の照射量に差が生じるおそれがある。人間の皮膚の屈折率は１．３〜１．４程度と言われており、紫外線が導光されるシート体と接触する物質の屈折率の違いによって紫外線の出力量が変化しうるからである。

治療に適切となる紫外線の照射量には一般に個人差があり、紫外線の照射量が適当でなければ、治療効果が得られなかったり、皮膚に炎症等が生じてしまったりする。そのため、シート体が密着する箇所とそうでない箇所とが存在してしまうと、照射量にムラが生じて適切な治療ができないおそれがある。皮膚表面には微小な凹凸があり、身体の部位によって異なる曲面形状を有することから、照射ムラを防ぐために照射対象の皮膚全体にシート体を密着させることは難しい。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、紫外線を照射する治療器の安全性および利便性を高める技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の治療器は、皮膚に紫外線を照射するための治療器であって、照射対象の皮膚と接触するメッシュフィルムと、メッシュフィルムに積層され、メッシュフィルム越しに照射対象の皮膚に向けて紫外線を出力する導光フィルムと、導光フィルムに紫外線を入力する光入力部と、を備える。

この態様によると、紫外線を出力する導光フィルムと皮膚の間にメッシュフィルムが設けられ、メッシュの隙間の空気層を介して紫外線を照射できるため、設計時に意図した光量の紫外線を皮膚に照射できる。メッシュフィルムを設けることで、導光フィルムと皮膚とが直接接触して部分的に照射量が異なってしまう箇所が生じないようにできる。これにより、導光フィルムと皮膚との接触の仕方に気を遣う必要がなくなり、治療器の利便性および安全性を高めることができる。

導光フィルムは、メッシュフィルムと接する第１主面と、第１主面と反対側の第２主面とを有し、第２主面に紫外線を散乱させる凹凸パターンが形成されてもよい。

凹凸パターンは、第２主面の面内方向に間隔をあけてアレイ状に配置されてもよい。

第２主面の単位面積あたりに占める凹凸パターンの割合が光入力部に近い位置よりも光入力部から遠い位置にて大きくてもよい。

導光フィルムの第２主面上に設けられ、紫外線を反射する反射層をさらに備えてもよい。

当該治療器を身体の一部に巻き付けて固定するための固定用帯をさらに備えてもよい。固定用帯は、紫外線を遮蔽してもよい。

紫外線の照射時間を入力するための操作部と、操作部の入力に応じて紫外線の照射時間を制御する制御部と、をさらに備えてもよい。

光入力部は、紫外線を発する発光素子を有してもよい。

発光素子は、波長２８０ｎｍ〜３２０ｎｍの範囲の紫外線を出力し、導光フィルムは、紫外線を透過するシリコーン系樹脂材料で構成され、メッシュフィルムは、テトラフルオロエチレン・パフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）樹脂材料で構成されてもよい。

光入力部は、波長３０８ｎｍ〜３１１ｎｍの範囲の紫外線を出力する発光素子と、発光素子から出力される紫外線のうち波長３０８ｎｍ未満の紫外線を遮断する波長フィルタと、を有してもよい。

波長フィルタは、波長３０８ｎｍ未満の紫外線を吸収する吸収体を含む石英ガラスフィルタ、または、波長３０８ｎｍ未満の紫外線を遮断するように構成される誘電体多層膜フィルタであってもよい。

本発明によれば、利便性および安全性を高めた治療器を提供できる。

実施の形態に係る治療器の構成を模式的に示す側面図である。 図１の治療器の構成を模式的に示す下面図である。 照射シートの構成を模式的に示す断面図である。 導光フィルムの凹凸パターンの構成を模式的に示す平面図である。 治療器の使用態様を模式的に示す図である。 変形例に係る導光フィルムの構成を模式的に示す平面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

図１は、実施の形態に係る治療器１０の構成を模式的に示す側面図である。図２は、図１の治療器１０の構成を模式的に示す下面図である。治療器１０は、患者の皮膚に紫外線を照射して紫外線治療を施すための装置であり、皮膚疾患や運動器疾患の治療装置として用いられる。治療器１０は、面照射型の装置であり、紫外線が出力される照射シート２０の下面２１を照射対象の皮膚に接触または近接させて使用する。

治療器１０は、光入力部１２と、照射シート２０と、固定用帯３０と、制御部３２と、操作部３４と、電源３６とを備える。

光入力部１２は、照射シート２０の端部または角部に設けられ、照射シート２０に紫外線を入力する。光入力部１２は、発光素子１４と、波長フィルタ１６とを有する。発光素子１４は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などであり、皮膚治療に用いる波長の光を出力する。発光素子１４は、紫外線治療に用いられる３２０ｎｍ〜４００ｎｍの長波長紫外線（ＵＶＡ波）や、２９０ｎｍ〜３２０ｎｍの中波長紫外線（ＵＶＢ波）などを出力する。このようなＬＥＤとして、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系のＬＥＤが知られている。

波長フィルタ１６は、発光素子１４の光出射面などに設けられ、照射シート２０に入力される紫外線の波長帯域を調整する。波長フィルタ１６は、例えば、ナローバンドＵＶＢと言われる波長３１１ｎｍ±２ｎｍの紫外線や、治療効果が高い紫外線として注目されている波長３０８ｎｍ〜３１１ｎｍの紫外線を透過し、これらより波長の短い紫外線を遮断する。波長フィルタ１６として、例えば、所定の閾値波長よりも短波長の紫外線を吸収する吸収体を含有させた石英ガラスフィルタや、所定の閾値波長よりも短波長の紫外線を遮断するように構成される誘電体多層膜フィルタなどを用いることができる。変形例では、波長フィルタ１６を設けなくてもよい。

照射シート２０は、光入力部１２から入力される紫外線を導光し、下面２１から出力させる。照射シート２０は、照射対象となる皮膚の曲面形状に沿って変形可能となるように、可撓性ないし柔軟性を有する。照射シート２０は、固定用帯３０に固定されている。

固定用帯３０は、照射シート２０と同様に可撓性ないし柔軟性を有し、例えば、適度な強度を有する厚手の布などで構成される。固定用帯３０は、照射シート２０よりも大きい面積を有し、照射シート２０を被覆して紫外線が外部に漏れ出さないようにする。固定用帯３０は、治療器１０を患者の身体の一部に巻き付けて固定するために用いられ、巻き付けた状態で一時的に固定するための面ファスナーなどの係止部を有する。固定用帯３０は、治療器１０の基部となる部材であり、治療器１０の構成部品を被覆して保護する。

制御部３２は、操作部３４からの入力に基づいて発光素子１４の発光を制御する。制御部３２は、発光素子１４の発光強度や照射時間といった照射条件を制御する。制御部３２は、例えば、照射開始の入力操作を受け付けると発光素子１４を点灯させ、所定の照射時間の経過時に発光素子１４を消灯させるタイマー機能を実現する。

操作部３４は、紫外線照射の開始および終了の操作や、紫外線の照射条件を設定するための操作に用いられる。操作部３４は、タッチパネルなどで構成され、治療器１０の動作状態や設定される照射条件などがタッチパネルに表示される。操作部３４は、液晶ディスプレイなどの表示部とは別に設けられるスイッチやボタンなどで構成されてもよい。

電源３６は、発光素子１４や制御部３２などに電力を供給する。電源３６は、バッテリを含み、例えば、リチウムイオン電池などの充電池を含む。電源３６は、充電池を充電するための電源端子を有し、電源端子に接続されるＡＣアダプタ等を通じて充電できるように構成される。電源３６は、一次電池または二次電池である乾電池を含んでもよく、乾電池を取り付けるための電池ホルダが設けられてもよい。

図３は、照射シート２０の構成を模式的に示す断面図である。照射シート２０は、メッシュフィルム２２と、導光フィルム２４と、反射層２６とを有し、これらの積層構造で構成される。

メッシュフィルム２２は、照射対象となる皮膚と直接接触する層であり、導光フィルム２４が皮膚と直接接触しないように離間させる役割を持つ。メッシュフィルム２２は、導光フィルム２４から出力される紫外線を完全に遮蔽しない程度の開口率を有する一方で、皮膚と導光フィルム２４の接触を防ぐことができる程度に網目が密に構成されることが好ましい。メッシュフィルム２２の材料は特に問わないが、医療用のガーゼと同じ綿で構成されもよいし、樹脂材料で構成されもよい。例えば、メッシュフィルム２２の材料としてテトラフルオロエチレン・パフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などのフッ素樹脂を用いることで、紫外線の透過率を高めてもよい。

導光フィルム２４は、光入力部１２から入力される紫外線を導光し、メッシュフィルム２２越しに照射対象の皮膚に向けて紫外線を出力する。導光フィルム２４は、メッシュフィルム２２と接する第１主面２４ａと、第１主面２４ａと反対側の第２主面２４ｂとを有する。導光フィルム２４は、紫外線の透過率が高く、可撓性ないし柔軟性の優れた材料で構成され、例えば、シリコーン系の樹脂材料で構成される。光入力部１２から導光フィルム２４に導入される紫外線は、第１主面２４ａおよび第２主面２４ｂにて反射を繰り返しながら導光フィルム２４の内部を伝搬する。

反射層２６は、第２主面２４ｂの上に設けられる。反射層２６は、紫外線の反射率が高い材料で構成され、例えば、アルミニウム（Ａｌ）で構成される。反射層２６は、第２主面２４ｂにおいて紫外線を十分に反射できる程度に厚く、導光フィルム２４の可撓性ないし柔軟性を阻害しない程度に薄く形成されることが好ましい。反射層２６は、例えば、第２主面２４ｂへのアルミ蒸着により形成できる。

導光フィルム２４の第２主面２４ｂには、紫外線を散乱させるための凹凸パターン２８が設けられる。凹凸パターン２８は、第２主面２４ｂの全体に設けられるのではなく、第２主面２４ｂの面内方向に所定の間隔をあけてアレイ状に配置される。導光フィルム２４の内部を伝搬する紫外線のうち、凹凸パターン２８に入射する紫外線の一部は、凹凸パターン２８により散乱されて比較的小さな入射角で第１主面２４ａに入射し、導光フィルム２４の外に出力される。一方、凹凸パターン２８が設けられていない領域に入射する紫外線は、第２主面２４ｂでの反射後に比較的大きな入射角で第１主面２４ａに入射するため、第１主面２４ａにおいて再反射して導光フィルム２４の内部を伝搬していく。

図４は、導光フィルム２４の凹凸パターン２８の構成を模式的に示す平面図である。凹凸パターン２８は、導光フィルム２４の全体にわたって均一に設けられるのではなく、光入力部１２からの距離に応じて密度が異なるように設けられる。具体的には、光入力部１２に近い位置では、第２主面２４ｂの単位面積あたりに占める凹凸パターン２８の割合が小さく、光入力部１２から遠い位置では第２主面２４ｂの単位面積あたりに占める凹凸パターン２８の割合が大きい。凹凸パターン２８は、光入力部１２からの距離が大きくなるにつれて凹凸パターン２８が占める領域の割合が連続的に増加するように設けられてもよいし、段階的に増加するように設けられてもよい。光入力部１２の距離に応じて凹凸パターン２８の密度を変えることで、導光フィルム２４の全体にわたって均一な強度の紫外線を出力させることができる。

図５は、治療器１０の使用態様を模式的に示す図である。治療器１０は、図示されるように腕４０に巻き付けて固定した状態で使用される。まず、照射対象となる皮膚（患部）とメッシュフィルム２２とが接触するようにして照射シート２０および固定用帯３０を腕４０に巻き付け、面ファスナーなどの係止部を用いて治療器１０を腕４０に固定する。つづいて、操作部３４を操作することにより紫外線の照射を開始させる。タイマー機能により紫外線の照射が自動的に終了した後、腕４０から治療器１０が取り外される。

本実施の形態によれば、導光フィルム２４と照射対象となる皮膚の間にメッシュフィルム２２が設けられるため、皮膚と導光フィルム２４とが直接接触することによる紫外線照射量の変動を抑制できる。本実施の形態では、導光フィルム２４の第１主面２４ａの反射を利用して紫外線を伝搬させ、第２主面２４ｂの凹凸パターン２８による散乱を利用して紫外線を外部に取り出している。メッシュフィルム２２がない場合、第１主面２４ａに接する物質の屈折率が変わるとその接触箇所での反射率が変化し、接触箇所から出力される紫外線の強度が設計時に意図した値と異なってしまう可能性がある。人間の皮膚は、屈折率が１．３〜１．４程度と言われており、屈折率がほぼ１である空気とは屈折率が異なるため、導光フィルム２４に皮膚が直接接触する地点では紫外線強度が設計値よりも大きくなりうる。そうすると、皮膚の一部に過度な紫外線が照射され、別の一部では紫外線の照射量が不足し、適切な治療効果が得られなくなってしまう。一方、本実施の形態では、メッシュフィルム２２を設けることで導光フィルム２４と皮膚の直接接触を抑制し、第２主面２４ｂが空気層との界面になるようにしている。その結果、上述のような紫外線照射量の変動を抑え、紫外線照射治療の安全性を高めることができる。

本実施の形態によれば、治療器１０が小型であるため、上腕や太ももなどに治療器１０を巻き付けて照射治療を施すことができる。そのため、治療のために患者をベッドに寝かせて皮膚を露出させるなどの準備をしなくて済むようになる。また、治療器１０を上腕に固定させる場合には、紫外線の照射中であっても患者が移動可能であるため、診察室の外に移動することも可能となる。さらに、治療器１０では有害な紫外線が周囲に漏れることがないため、他の患者やスタッフのいないベッド付きの個室（診察室）ではなく、待合室などを利用して検査光の照射を実施することができる。これにより、紫外線照射治療にかかる医師および患者の負担を軽減することができる。また、照射中において診察室を占有しなくて済むことから、次の患者の診察の待ち時間を短くすることもできる。

治療器１０は、波長２８０ｎｍ〜３２０ｎｍの広帯域の紫外線を出力するように構成することで、骨粗しょう症やサルペコニアといった運動器疾患の治療を目的とするビタミンＤの体内合成に用いることができる。また、波長３０８ｎｍや３１１ｎｍの狭帯域の紫外線を出力するように構成することで、乾癬、白斑などの皮膚疾患の治療に用いることができる。

以上、本発明を実施例にもとづいて説明した。本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。

図６は、変形例に係る治療器１０の構成を模式的に示す平面図である。本変形例では、複数の光入力部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが設けられる点で上述の実施の形態と相違する。複数の光入力部１２ａ〜１２ｄは、それぞれが導光フィルム２４の四隅に設けられる。凹凸パターン２８は、導光フィルム２４の全体にわたって均一に設けられている。本変形例によれば、照射シート２０の照射面積を大きくする場合であっても、紫外線治療に適した強度の紫外線を均一な強度で照射することができる。

変形例では、複数の光入力部を四隅の全てに設けるのではなく、四隅のうちのいずれか２箇所または３箇所に設けてもよい。また、光入力部を照射シート２０の角部ではなく照射シート２０の辺に沿って設けてもよい。

変形例では、光入力部１２に発光素子を設ける代わりに、治療器１０とは別体の光源装置を用意し、光入力部と光源装置とを光ファイバ等で接続することにより照射シート２０に紫外線を導入してもよい。

変形例では、紫外線を照射するのではなく、可視光を照射する治療器であってもよい。例えば、光入力部に波長６５０ｎｍの赤色を出力する発光素子を用いることで、フォト・ダイナミック・セラピー（ＰＤＴ）の治療機器として使用してもよい。

１０…治療器、１２…光入力部、１４…発光素子、１６…波長フィルタ、２２…メッシュフィルム、２４…導光フィルム、２４ａ…第１主面、２４ｂ…第２主面、２６…反射層、２８…凹凸パターン、３０…固定用帯、３２…制御部、３４…操作部。

Claims (11)

1. 皮膚に紫外線を照射するための治療器であって、
   照射対象の皮膚と接触するメッシュフィルムと、
   前記メッシュフィルムに積層され、前記メッシュフィルム越しに照射対象の皮膚に向けて紫外線を出力する導光フィルムと、
   前記導光フィルムに紫外線を入力する光入力部と、を備えることを特徴とする治療器。
2. 前記導光フィルムは、前記メッシュフィルムと接する第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面とを有し、前記第２主面に前記紫外線を散乱させる凹凸パターンが形成されることを特徴とする請求項１に記載の治療器。
3. 前記凹凸パターンは、前記第２主面の面内方向に間隔をあけてアレイ状に配置されることを特徴とする請求項２に記載の治療器。
4. 前記第２主面の単位面積あたりに占める前記凹凸パターンの割合が前記光入力部に近い位置よりも前記光入力部から遠い位置にて大きいことを特徴とする請求項２または３に記載の治療器。
5. 前記導光フィルムの前記第２主面上に設けられ、前記紫外線を反射する反射層をさらに備えることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の治療器。
6. 当該治療器を身体の一部に巻き付けて固定するための固定用帯をさらに備え、
   前記固定用帯は、前記紫外線を遮蔽することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の治療器。
7. 前記紫外線の照射時間を入力するための操作部と、
   前記操作部の入力に応じて前記紫外線の照射時間を制御する制御部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の治療器。
8. 前記光入力部は、前記紫外線を発する発光素子を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の治療器。
9. 前記発光素子は、波長２８０ｎｍ〜３２０ｎｍの範囲の紫外線を出力し、
   前記導光フィルムは、前記紫外線を透過するシリコーン系樹脂材料で構成され、
   前記メッシュフィルムは、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）樹脂材料で構成されることを特徴とする請求項８に記載の治療器。
10. 前記光入力部は、波長３０８ｎｍ〜３１１ｎｍの範囲の紫外線を出力する発光素子と、前記発光素子から出力される紫外線のうち波長３０８ｎｍ未満の紫外線を遮断する波長フィルタと、を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の治療器。
11. 前記波長フィルタは、波長３０８ｎｍ未満の紫外線を吸収する吸収体を含む石英ガラスフィルタ、または、波長３０８ｎｍ未満の紫外線を遮断するように構成される誘電体多層膜フィルタであることを特徴とする請求項１０に記載の治療器。

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