JPH0767974A

JPH0767974A - レーザ光線療法

Info

Publication number: JPH0767974A
Application number: JP6109647A
Authority: JP
Inventors: Vladimir Kremenchugsky; クレメンチュグスキーウラディミール
Original assignee: Ohmeda Inc
Current assignee: Datex Ohmeda Inc
Priority date: 1993-05-24
Filing date: 1994-05-24
Publication date: 1995-03-14
Also published as: EP0627243A1; CA2123745A1

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、従来技術の欠点を解消でき
る光線治療方法及び装置を提供することにある。【構成】光放射源としてレーザ装置を使用した、乳児
のビリルビンレベルを減少させる光線治療を行う方法及
び装置。レーザ装置からの光放射は、所定波長で、光フ
ァイバを介して、乳児に光を放射するための光ファイバ
パッドに伝達される。一実施例では、複数の光ファイバ
パッド（全ての光ファイバパッドは共通のレーザ装置か
らの光放射を受ける）を介して複数の乳児を治療でき
る。このような実施例では、乳児に当たる光の強さを検
出し且つこの強さの検出値を用いて光ファイバパッドに
伝達される光放射を制御する制御手段も設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乳児を光線治療する装
置に関し、より詳しくは、乳児に光を当てるのに使用さ
れる光ファイバ光パッド（fiberoptic light pad）であ
って、光の放射源としてレーザ装置を備えた光ファイバ
光パッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】高ビリルビン血症は、乳児の血液中のビ
リルビンとして知られている高レベルの毒性分子により
象徴される新生児の悩ましい問題である。ビリルビン
は、通常、肝臓と結合して胆汁中に排出される。しかし
ながら、誕生直後の時期では、新生児の肝臓はビリルビ
ンと結合する活性が充分でなく、従って、黄疸の形態を
引き起こすレベルのビリルビンが血液中に生じる。ビリ
ルビンが極めて高い場合には治療が必要となり、この治
療には血液の交換輸血を要する。しかしながら、過剰レ
ベルが低い場合の一般的な療法は光線治療であり、光線
療法は、ビリルビンに光化学反応を引き起こして、ビリ
ルビンを、排尿及び胆汁を通じて乳児により除去される
ルミルビンに変換すると考えられている。現在の殆どの
光線療法は、光の列（光列、banks of lights)を乳児の
皮膚に当てる方法である。この方法は有効ではあるが、
光が、乳児の看護人を妨害し且つ看護人の周囲に不快な
熱を発生する点で幾分煩わしいものである。高ビリルビ
ン血症と闘うより最近の市販手段は光幕（light blanke
ts) を用いるものであり、この典型的なものは、Daniel
等の米国特許第4,234,907 号に開示されているような織
成光ファイバで作られている。光線治療には或る波長の
光が最適であると考えられ、これらの波長はほぼ４４０
〜５４０ナノメートル（nm)の範囲にある。従って、現
在使用されている光ファイバ幕はハロゲン抵抗形電球の
ような慣用的光源から光を得ており、該光ファイバ幕
は、全体として適正な方向に光ビームを集中させる反射
器を有し、更に、光ビームを所望の波長範囲（すなわ
ち、４４０〜５４０nm）に濾過するための光学ガラスフ
ィルタを有している。

【０００３】しかしながら、このような構成の１つの困
難性は、慣用的な光電球が経時劣化し、従って乳児に当
てる光線治療の用量が電球の寿命期間中に変化すること
である。また、電球の発光量が時間と共に変動するの
で、発光量の頻繁な再較正が必要である。一般に、抵抗
形電球の寿命はかなり短く、約５００〜８００時間の範
囲である。従って、抵抗形電球は頻繁な交換が必要であ
り、これは、単に煩わしいだけでなく、病院職員が浪費
する時間の点においてもコストが嵩むものである。ま
た、現在使用されているフィルタは一定範囲の波長を選
択できるけれども、波長範囲は狭いものではなく、従っ
てかなり広範囲の波長が乳児に伝達される。このような
波長の或るものは有益ではなく、実際に有害である。し
かしながら、いかなる場合でも、医者は波長の制御を全
く行うことができない。別々の乳児が、現に使用されて
いるフィルタを介して乳児に投与される、現行の波長範
囲内の他の波長より速いペースでビリルビンを減少させ
る或る波長での援助を受けることについての或る証拠が
ある。前述のように、慣用的な抵抗形電球は、ビリルビ
ンを減少させる波長範囲を選択するためのガラスフィル
タが必要であり、このようなフィルタは放射エネルギの
約９５％を吸収又は反射するため、装置全体が高温で作
動するようになる。熱の問題に加え、フィルタがもたら
す損失を補償するため高ワット数の電球を使用する必要
がある。高温になればなるほど、断熱の見地からの問題
が生じるだけでなく、ユニットの信頼性及び電球の寿命
にも影響を与える。

【０００４】過熱の問題の別の有害な効果として、高温
により多くの光学フィルタのスペクトル特性及び光学的
特性が変化され、これにより、乳児に実際に加えられる
波長及び光の放射強度が時間と共に変化する。従って、
個々の乳児に与えられる治療が幾分不確かなものとな
り、且つ正確な用量が得られなくなる。また、慣用的な
ユニットでは、抵抗形電球からの光放射を光ファイバケ
ーブルに伝達する場合に大きな光学的損失を受ける。共
通の抵抗形電球からの光ビームは光ファイバケーブルの
壁に対して直接的でなく且つ平行でないので、光電球と
フィルタとケーブルとを整合させて、電球からの照射エ
ネルギをできる限り効率的に光ファイバケーブルに伝達
することが困難になる。従って、一例として、定格１４
０ワットのハロゲン抵抗形電球を用いた現在市販されて
いる製品では、乳児の位置で約22.0 in²（約１４２c
m²）の光ファイバパッドから測定した実際の光密度
は、約１５〜３５μW/cm²である。もちろん、熱に関し
て付随する問題なくして、より大きい光密度を得るのが
好ましいけれども、現在使用されている抵抗形電球では
大きな光密度を得ることは極めて困難である。

【０００５】従って、上記全ての欠点は、抵抗形電球を
用いる場合に、スペクトル範囲及び得られる光放射強度
の変化を引き起こすだけでなく、原理的に、光線療法の
ために乳児に投与できる光の強度レベルを全体的に制限
することを含む幾つかの制限を引き起こす。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の欠点を解消できる光線治療方法及び装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、乳児の
ビリルビンを減少させるための光ファイバ光パッドを用
いた装置が提供され、該装置は、光放射源としてレーザ
のような高強度の単色光光源と、当てられる光放射の強
度を制御するための手段とを有している。本発明の装置
は、光ファイバパッドと、該光ファイバパッドに光を伝
達する光ファイバケーブルと、放射光源としてのレーザ
装置と、該レーザ光源を光ファイバケーブルに連結し且
つ光学的損失を回避する特殊コネクタとを用いている。
ビリルビンを減少させる放射光源としてレーザ装置を用
いることの１つの長所は、特定選択波長のコヒーレント
単色光放射を利用できることである。かくして、適用に
応じて波長を特別に選択でき、調節可能なレーザ装置の
場合には、コヒーレント光源は医者が選択できるだけで
なく、乳児の皮膚内への光の透過深さを変えるべく医者
が変化させることができる。また、光ファイバパッドを
用いた光線治療用光放射源としてレーザ装置を使用すれ
ば、利用可能なパワー（出力）すなわち実際に乳児に当
てられる光放射の強さを、抵抗形電球に付随する過熱の
問題に遭遇することなく、かなり大きくできる。

【０００８】前述のDanielの米国特許第4,234,907 号に
は、加熱のための赤外線エネルギ源としてのレーザ装置
を備えた光ファイバパッドに関する記載（第６欄、第３
１〜３７行）があるけれども、レーザ装置からの光放射
を乳児の光線治療に適用できることを示唆してはいな
い。乳児のビリルビンの減少に関する光放射の強さの効
果の一例として研究がなされており、この研究が、アメ
リカ小児科学会（１９９１年５月にルイジアナ州NEW Or
leans で開催された「明るい光が適切な光。乳児に当て
る光放射の強さの増大により光線療法の効率向上を実証
した新規な光線治療装置の多心的実験（"Bright Light
is The Right Light: Multicenter Trial of a Novel P
hototherapyDevice in which the results showed the
efficiency of phototherapy was improved by increas
ing the intensity of the light radiation applied t
o theinfant"）」という名称の小児科学会）で頒布され
た論文の抜粋において報告されている。雑誌「周産期学
クリニック（Clinics in Perinatology)」（Vol. 17, N
o, 2,１９９０年、６月）には、乳児のビリルビンレベ
ルの減少における光線治療の効能に関する波長の効果に
ついての別の研究が報告されている。かくして、着手さ
れ且つ現在まで続行されている種々の研究は、光線治療
のレベルの強さ及びこのような光放射の種々の波長の効
果を調査し、或る結論に到達している。研究手段とし
て、従ってレーザ装置を利用する本発明は、（濾過を行
わずして）大きな強さを容易に達成できる点、及び治療
効果を確かめるべく同じレーザ装置からでも広波長範囲
の単色光の光放射を乳児に当てることができる点で計り
知れない補助をする。

【０００９】レーザ装置から出る放射は指向性を有し且
つ平行であるため、レーザ使用時の損失を最小にするこ
ともでき、従って、レーザ放射は、その出力と光ファイ
バケーブルとを整合させるカップリング装置に向けて指
向される。また、パルスレーザ装置では、パルスのオン
オフサイクル又はパルス波形を変えることにより、正確
な放射投与量の制御が可能である。レーザ装置自体は商
業的に入手できる種々のものがあり、連続波又はパルス
波のものがある。商業的に入手できる多くのレーザ装置
はビリルビンの減少に有効な波長範囲内の放射が得られ
るため、フィルタは不要である。このため、フィルタに
付随する放射損失も無くなる。かくして、抵抗形電球を
使用する場合に比べ、レーザ装置から光ファイバパッド
へのエネルギ伝達はより効率的なものとなる。レーザ装
置は、パワーを調節でき且つ一定の設定範囲のパワーを
選択できるものを選定するのが好ましい。選定するレー
ザ装置は、医者がより良い結果を達成できるようにする
ため、適当な波長を選択するか、治療中にこの選択を変
えることができる選択可能な複数の波長をもつ形式のも
のがより好ましい。別の実施例として、放射源がレーザ
装置である場合には多数の光ファイバパッドを使用でき
る。なぜならば、慣用的な抵抗形電球から得られるより
もかなり大きなパワーを利用でき且つレーザ装置から光
ファイバパッド（単一又は複数）に光放射を伝達する光
学系のパワー損失が大幅に低減されるからである。かく
して、一人の乳児に多数の光ファイバパッドを使用でき
るだけでなく、新生児室内で複数の光ファイバパッドを
複数の乳児に使用することもでき、全ての光ファイバパ
ッドは中央レーザ装置により作動される。究極的には、
レーザ装置からの単一の光放射源を、乳児の光線治療に
適した室又は新生児室の全部のプラグイン出口又はステ
ーションに配管できるシステムが開発されよう。

【００１０】しかしながら、多くの乳児の光放射源とし
て単一のレーザ装置を使用する場合には、一人の乳児に
当てられる放射の変化が他の乳児に影響を及ぼすことが
あるので、個々の乳児に到達する光を制御するための制
御装置を設けることも必要である。かくして、共通のレ
ーザ装置で複数の乳児の光線治療を行う場合には、看護
人が個々の光ファイバパッドの強さを変えることができ
るか、他の乳児に当てられる光線治療の所望設定強度を
変えることなくスイッチのオンオフができるようにした
装置が設けられる。これは、個々の光ファイバパッドに
より投与される光量を検出し、光のこの検出強度に基づ
いた制御を行うフィードバック装置により達成される。
光センサには種々の形式のものがある。しかしながら、
発明者が知る最良の形態を開示する目的から、本願と同
日に出願され且つ本願と同じ譲受人に譲渡された別の特
許出願に記載された特定の光検出器を開示する。

【００１１】

【実施例】本発明の上記及び他の改良点及び特徴は、添
付図面に関連して以下に述べる好ましい実施例について
の詳細な説明からより良く理解されよう。図１は本発明
に従って構成された光線治療装置を示す概略図であり、
該装置は、電源コード１２により標準給電線に接続でき
る電源１０を有している。電源１０は、例えば殆どの病
院で利用できる標準電圧を、本発明の装置に必要な電圧
に変換する。図１では電源１０が別体に示されているけ
れども、一般には、個々の電源は、同一製造業者により
特定のレーザ装置と一緒に提供される。かくして、電力
は標準ケーブル１４により再びレーザ照明器（レーザイ
ルミネータ）１６に伝達され、該レーザ照明器１６は、
後述のようにして光線治療装置を作動させるレーザ装置
を備えている。レーザ照明器１６の出力部にはカプラ１
８が設けられており、該カプラ１８は、レーザ照明器１
６により発生される放射エネルギを光ファイバケーブル
２０の一端に連結する。光ファイバケーブル２０は、レ
ーザ照明器１６から受けた光放射を光ファイバパッド２
２に伝達し、該光ファイバパッド２２により、光放射が
乳児に当てられる。光ファイバパッド２２をカバーする
ための使い捨てカバー２４を設けることができ、該カバ
ー２４は光ファイバパッド２２を汚染から保護し、使用
毎に廃棄される。

【００１２】光ファイバケーブル２０及び光ファイバパ
ッド２２は両方共慣用的設計に係るものであり、本願の
譲受人であるBOC Health Care, Inc. 社のOhmeda Divis
ionからBiliblanket の商標で市販されている。本発明
に使用できるレーザ装置として、所望の波長範囲内（す
なわち、青−緑範囲（４００〜５２０nm））の発光放射
をもつ種々のレーザ装置が市販されている。好ましい一
レーザ装置として、カリフォルニア州 ChinoのOmnicrom
e Corporation 社から市販されている調節可能なアルゴ
ンイオンレーザ装置があり、該レーザ装置は、選択可能
な８つの波長及び約1.5 〜３３mWの範囲の調節可能な出
力を有する。このレーザ装置によれば、医者は、特定用
途に基づいて、所望の波長を選択できるだけでなく、所
望の出力設定をも選択できる。Omnicrome 社から市販さ
れている上記レーザ装置では、選択可能な波長は４５４
nmから５１４nmまで変化でき且つ選択できる８つの波長
を有しており、これらの全ての波長は乳児の光線治療に
許容できる範囲内にある。例えば４８８nmの波長を選択
した場合には、出力を約1.5 〜３３mWの範囲で調節でき
る。可変出力を用いることにより、現在市販されている
22.0 in²（約１４２cm²)の標準形織成光線治療パッドを
用いて乳児に実際に与えることができる光密度は、約１
０〜２２０μW/cm²の範囲で変化する。

【００１３】本発明に適した他のレーザ装置として、カ
リフォルニア州 Palo AltoのCoherent Inc. 社から市販
されている色素レーザ装置、カリフォルニア州 Mountai
n ViewのSpectra-Physics Laser Inc.社から市販されて
いる色素アルゴンイオンレーザ装置、並びに、色素アル
ゴン、色素窒素、色素エキシマ／ＹＡＧ、色素エキシマ
／ＹＡＧ Nd/Cu、ヘリウム−カドミウム、アルゴン−ク
リプトン、及びレーザダイオード等の他の種々のレーザ
装置製造会社のものがある。図２は、本発明に使用でき
るカプラ１８の側断面図である。レーザ装置用のカプラ
も市販されており、現在の製造会社として、ニュージャ
ージ州SomersetのNSG America, Inc. 社及びコネチカッ
ト州Stratfort のOriel Corp. 社がある。一般的カプラ
のように、図２のカプラ１８は、レーザ照明器１６から
外方に突出するアクセサリマウント（装備品取付け部）
２８に嵌合するカプラアダプタ２６を有する。カプラア
ダプタ２６は、ねじ３０（１つのねじのみが示されてい
る）のような手段によりアクセサリマウント２８に固定
でき且つレーザ照明器１６からの光放射が通る円筒状開
口３４と整合した開口３２を有する。図示のように、光
放射はコヒーレント光であり、円筒状開口３４の長手方
向軸線に沿って指向される。

【００１４】レーザ照明器１６からの光放射の一般的直
径は、Coherent Inc. 社の色素レーザ装置についての0.
7mm 及びSpectra-Physics Laser Inc.社の色素アルゴン
イオンレーザ装置についての0.54mmから、ユタ州Salt L
ake CityのAmerican Laser Corp.社のアルゴン−クリプ
トンレーザ装置についての3.5mm までである。以下の説
明において明らかになるように、これらの直径は意図し
た用途に対して非常に小さく、従って、カプラ１８は、
光放射の直径を所望サイズに形成し且つ拡大するのに使
用される。カプラアダプタ２６は更に、該アダプタ２６
から外方に延びた円筒状フランジ３６を有し、該フラン
ジ３６には雌ねじが形成されている。円筒状フランジ３
６には調節板３８が取り付けられている。調節板３８
は、円筒状フランジ３６の雌ねじと螺合する取付けフラ
ンジ４０を備えている。取付けフランジ４０には板４２
が取り付けられ、該板４２は一般に３個の刻み付ねじ４
４により取付けフランジ４０に対して調節される。刻み
付ねじ４４は、取付けフランジ４０に対する板４２の位
置を調節して、後述の光学部品を整合させることができ
る。調節板３８には、レーザ照明器１６からの光放射を
通すことができる円筒状通路４３が形成されている。

【００１５】調節板３８にはねじ４８（１つのねじのみ
が示されている）によりレーザビーム拡大器４６が取り
付けられている。レーザビーム拡大器４６は外方に延び
た円筒状フランジ５０を備えた本体４９を有し、円筒状
フランジ５０内には内側の円筒状フランジ５２が嵌合さ
れている。円筒状フランジ５０内には発散レンズ５４が
固定されており、該発散レンズ５４は、レーザ照明器１
６から出る、さもなくば比較的小径の光放射を発散させ
る。内側の円筒状フランジ５２内には収束レンズ５６が
取り付けられている。収束レンズ５６は、光放射の発散
ビームを受けて該発散ビームを所望の直径に変形し、該
ビームを、円筒状フランジ５０及び内側の円筒状フラン
ジ５２の長手方向軸線と同心状に進行する直接ビームに
戻る形状にする。明らかなように、円筒状フランジ５０
に対して内側の円筒状フランジ５２を軸線方向に移動さ
せることにより、収束レンズ５６から出る光放射のビー
ムの焦点（直径）を所望のままに調節できる。ビーム拡
大器４６及び調節板３８も市販されており、これらは種
々のレーザ装置に装着されて、レーザ装置からの光放射
ビームを、より大径の合焦可能な放射ビームに拡大す
る。このようなビーム拡大器の１つがコネチカット州St
ratfordのOriel Company 社から市販されており、この
ビーム拡大器は、同社から市販されているレーザ装置に
嵌装できるように特別設計されている。現在入手できる
レーザビーム拡大器の一般的な光学的損失は１０％以下
である。

【００１６】カバー５８がレーザビーム拡大器４６を包
囲しており且つねじ６０によりアクセサリマウント２８
に固定されている。レーザ照明器１６から遠い側のカバ
ー５８の端部には光ファイバコネクタホルダ６２が配置
され、該ホルダ６２はカバー５８に堅固に固定されてい
る。光ファイバコネクタホルダ６２には、光ファイバケ
ーブル２０の光ファイバコネクタ６６を受け入れるため
の開口６４が形成されている。光ファイバコネクタ６６
は標準の商業的設計がなされており、複数の光ファイバ
をクリンプする短軸６８を有している。短軸６８は、レ
ーザビーム拡大器４６に対面する端部を有し、該端部
は、互いに全体的に平行に且つ光ファイバケーブル２０
と同心状に短軸６８内に収容された光ファイバの端部と
共に円滑化されている。光ファイバコネクタ６６は、ば
ね７２により光ファイバコネクタ６６の適当な凹部７４
内に押圧されている複数のボール７０のような手段を介
して光ファイバコネクタホルダ６２に対して着脱自在に
固定される。光ファイバコネクタホルダ６２の内側フラ
ンジ７６は光ファイバコネクタ６６の内方への移動のス
トッパを形成し、これにより、レーザビーム拡大器４６
に対する既知の固定位置に光ファイバコネクタ６６を位
置決めする。従って、装置の全体的光学系を変更するこ
となく、光ファイバコネクタ６６と光ファイバコネクタ
ホルダ６２とを容易に離脱及び再係合させることができ
る。光ファイバコネクタ６６を光ファイバコネクタホル
ダ６２から離脱すると、レーザ装置への電力の供給を必
ず遮断するインターロック機構（図示せず）を設けるこ
とができ、これにより、光放射がレーザ装置から外部に
出て人を照射する危険性なくして、装置を安全に使用で
きるようになる。

【００１７】従って、理解できるであろうが、レーザ照
明器１６は真直同心方向の光放射を与え、その放射ビー
ムは拡大されて、光ファイバコネクタ６６の受入れ端上
に投射される。放射ビームはこの受入れ端に向かう真直
経路内に指向され、従って、放射ビームの効率の良いカ
ップリングが達成される。商業的に入手できる種々のレ
ーザ装置の１つを選択することにより、該レーザ装置に
よって適正波長又は波長の選択を行うことができ、光フ
ァイバケーブルを介して、乳児に光線治療を行うための
光ファイバパッドに伝達することができる。図３及び図
４は、本発明の実施を通して用いることができる別の実
施例の概略図である。光線治療用の光放射源としてレー
ザを利用することの１つの長所は、損失を最小にでき且
つ極めて充分な量のエネルギを光線治療パッドに供給で
きるため、多数の光ファイバパッド２２を使用できるこ
とにある。より詳しくは、図３では、一人の乳児が複数
の光ファイバパッド２２から光線治療を受けており、図
４では、同じレーザ照明器１６を用いて複数の乳児に光
線治療を行っている（各乳児が別々の光ファイバパッド
２２を有している）。図３及び図４の実施例には光スプ
リッタ７７が含まれており、該光スプリッタ７７も商業
的に容易に入手できる。

【００１８】図５は、光放射源として単一のレーザ装置
を用いて、複数の光ファイバパッドが複数の乳児に光線
治療を行う場合に使用できる光線治療制御構成を示す概
略図である。このような場合にはパワフルなアルゴンレ
ーザ装置が好ましく（２０ワット以上まで）、該アルゴ
ンレーザ装置は、ユタ州Salt Lake CityのAmerican Las
er Corp.社から市販されている（より詳しくは、同社の
Model 930)。図５において、レーザ装置７８は、高強度
の単色光放射を、ビーム拡大器８０及び光ファイバ８２
（簡潔に「光ファイバ」と呼ぶけれども、光ファイバ８
２は、通常は束ねられた複数の光ファイバである）を介
して供給し、ここで光放射は多チャンネル光スプリッタ
８４に導入され、該光スプリッタ８４においてＮ個まで
の複数のチャンネルに分割される。このような光スプリ
ッタは商業的に入手でき、その１つとして、Oriel Cor
p. 社の Model 77536の三股光ファイバ束、又はニュー
ヨーク州New YorkのMitsubishi Gas Chemical, Americ
a, Inc.社、及びカリフォルニア州IrvineのNewport Co.
社から市販されているものがある。装置の以下の説明
は全てのチャンネルＮについて同じであるので、１つの
チャンネルのみについて詳細に説明する。

【００１９】従って、代表的チャンネルについてみれ
ば、光ファイバ８６が、多チャンネル光スプリッタ８４
から出る光放射を光ファイバパッド８８に伝達する。光
ファイバ８６には光シャッタ９０が配置されており、光
ファイバ８６を通る光放射のオン−オフ状態を制御す
る。Ｘ線から遠赤外線に至る波長のこのようなレーザシ
ャッタも、カリフォルニア州SunnvaleのNM Laser Produ
cts, Inc. 社から商業的に入手できる。かくして、光シ
ャッタ９０は電気信号により作動され、光放射を遮断し
て光ファイバマット８８に到達できなくするオフ位置
と、光放射が妨げなく光ファイバ８６を通って進行でき
るようにするオン位置との間で切り換えられる。また、
光ファイバ８６には可変減衰器９２が設けられており、
該減衰器９２は、光ファイバ８６を通って光ファイバ光
パッド８８に導かれる光放射の度合いを制御するのに使
用される。この可変減衰器９２も、カナダ国Ontario の
I.D.S. Fitel, Inc.社から適当なものが商業的に入手で
きる。光ファイバ光パッド８８に隣接して光センサ９４
が配置されており、該光センサ９４は、光線治療のため
に乳児に到達する（又は指向される）光ファイバ光パッ
ド８８の光出力を検出する。図示の光センサ９４は、光
ファイバ光パッド８８と乳児との間に配置されるパッド
の形態をなしているけれども、可変減衰器９２の乳児側
の光ファイバ８６からの光を直接受けるようにしたもの
を含む種々の形式の光センサを使用することもできる。
しかしながら、本発明の最良の形態のためには、ここに
開示（及び本願と同日付け出願であって本発明の譲受人
に譲渡された係属中の米国特許出願に記載）するような
形態の光センサが好ましい。

【００２０】従って、光放射は光センサ９４により検出
され、該光センサ９４は乳児に当たる光量を表示する。
検出された光は、光ファイバ９６を介して、乳児の看護
人がアクセスできるように乳児の近くに配置されるロー
カルディスレイユニット１００内の光変換器９８に伝達
される。ローカルディスレイユニット１００に関連する
機能が、図５の破線内に概略的に示されている。光変換
器９８は一般的な商業的設計のものでよく、該光変換器
９８が受けた光入力に比例する電気信号を発生する。熱
放射検出器を使用することもでき、このようなユニット
はニューヨーク州Utica のLaser Precision Corp. 社か
ら市販されている。いずれの場合でも、光変換器９８に
より発生された電気信号は増幅器１０２により増幅さ
れ、複数の検出器入力１０５の１つとして中央処理装置
（ＣＰＵ）１０４に伝達される。ユーザは、ローカルデ
ィスレイユニット１００のタッチパネル１０６を操作し
て所望の投与量及びパワーを入力する。これらの値は、
それぞれ投与量ディスレイ１０８及びパワーディスレイ
１１０によりローカルディスレイユニット１００に表示
される。投与量ディスレイ１０８及びパワーディスレイ
１１０の制御はディスレイ制御ボード１１１を介して行
われる。

【００２１】ＣＰＵ１０４が、乳児に当たる光を表示す
る信号を増幅器１０２から受けると、この信号はユーザ
により所定値と比較され、ディスレイ制御ボード１１１
により設定パワー入力１１２及び設定投与量入力１１４
としてＣＰＵ１０４に伝達される。かくして、ＣＰＵ１
０４は、光パワー出力１１６を介して可変減衰器９２を
制御して乳児に当てられる光の強さを設定し、且つ光投
与量出力１１８を介して光シャッタ９０を制御し、投与
量ディスレイ１０８に表示された処方光放射量が乳児に
投与されると、光放射を遮断する。両場合において、光
パワー出力１１６及び光投与量出力１１８はディスレイ
制御ボード１１１にも接続されていて、光シャッタ９０
及び可変減衰器９２の状態を表示する。その他の制御と
して、ＣＰＵ１０４は、全ての光センサ９４からの信号
を分析し、例えば、装置全体の光パワー消費量に従っ
て、電源１２０を介してレーザ装置を作動する電流を変
化させることによりレーザパワーを調節する。従って本
発明の装置では、複数の乳児に光放射を与えるのに必要
な制御を行ってレーザ装置７８を使用でき、且つ個々の
乳児にいかなる投与量及び強さが望まれる場合でも、個
々の乳児の制御がユーザにより設定される。また、光放
射源として同一の中央レーザ装置を使用しているが、一
人の乳児への投与量及び強さの変化が他の全ての乳児へ
の投与量及び強さに影響を与えることはない。

【００２２】図６は、本発明に使用できる光センサ９４
の一部を拡大して示す概略縦断面図である。Danielの米
国特許第4,234,907 号及びBOC Health Care, Inc. 社の
Ohmeda Division から市販されている光ファイバ発光パ
ッドを参照することにより一層明らかになるように、こ
のような光ファイバパッドは多層であり且つ全体として
米国特許第4,907,132 号に従って製造される。該米国特
許第4,907,132 号の開示は本願に援用する。図６には複
数の織込み層が示されており、各層は、Danielの上記米
国特許第4,234,907 号の開示に従って製造される。図６
において、これらの層は発光層１２２、１２４、１２
６、１２８、１３０及び光検出層１３２（乳児と対面す
る層である）として区別されている。各発光層１２２〜
１３０は同一であり、これらの層は、現在市販されてい
る光ファイバによる光線治療パッドにおける通常の層で
ある。また、これらの層１２２〜１３０は、経糸方向の
みに織り込まれた発光ファイバ１３４からなる織成層
と、該織成層に対して緯糸方向に織り込まれた充填糸１
３６とを有する。織物技術において慣用的であるよう
に、通常、緯糸は織機のシャトル（杼）により支持さ
れ、一方、経糸は織機の長手方向に延びていて、緯糸と
交差する。

【００２３】Danielの米国特許第4,234,907 号に記載さ
れているように、発光ファイバ１３４を充填糸１３６の
回りで所定間隔を隔てて曲げることにより、散乱中心１
３８として知られている位置において光が漏出し、この
光は乳児に向けられる。かくして、層１２２〜１３０
は、患者に向かう光放射を出す。しかしながら、図示の
実施例では、乳児に対面する光検出層１３２は、光放射
を出すのではなく、光放射を検出する。従って光検出層
１３２では、光が検出光ファイバ１４０（該検出光ファ
イバ１４０も、これらの間に織り込まれた充填糸１４２
により曲げが付与されている）により収集される。かく
して、光は検出光ファイバ１４０により吸収すなわち収
集され、光ファイバ９６（図５）により光変換器９８に
伝達される。構造を完成するため、発光ファイバ１３４
の一端又は両端部が一体に束ねられ、最終的に図５の光
ファイバ８６に接続されるプラグ又はファイバ束とな
る。同様に、検出光ファイバ１４０も、図５の光ファイ
バ９６と接続されるプラグとして形成されるか、束ねら
れる。乳児から最も遠い発光層１２２には、散乱光を乳
児に指向させる反射コーティング１４４を設けることも
できる。

【００２４】かくして、この多層光パッドは、市販製品
のように発光層からなる多数の層で構成されているけれ
ども、患者に対面する最終層が検出層になっている点が
異なっている。検出層の全体的構造は発光層と同様であ
る。すなわち、全ての層が同様に織成されている。相違
点は、発光層１２２〜１３０にはレーザ装置７８（図
５）により光が供給され且つ乳児に向けて光放射を出す
のに対し、光検出層１３２は代表光（representative l
ight) を収集し、該光を光変換器９８に戻すことにあ
る。従って、光検出層１３２は比較的透明で、光が乳児
まで通過できるようにすると同時に、発光層１２２〜１
３０の光密度を表すのに充分な量の光を収集する。図７
は、本発明に使用できる他の光センサを示す概略図であ
る。より詳しくは、図７の実施例では、検出緯糸ファイ
バ１５０に織り込まれた発光経糸ファイバ１４８により
形成された単一一体層１４６が組み合わされている。発
光経糸ファイバ１４８の両端部にはコネクタ１５２が形
成されており、該コネクタ１５２は、図５の光ファイバ
８６を介して伝達されるレーザ光放射源に連結できるよ
うになっている。コネクタ１５２はレーザ源からの光放
射を受け、該光放射を、ファイバ束１５４を介して個々
の発光経糸ファイバ１４８に伝達して、乳児の光線治療
を行う。

【００２５】同様に、検出緯糸ファイバ１５０も光ファ
イバで形成されており、発光経糸ファイバ１４８から出
る光を検出する。かくして、検出緯糸ファイバ１５０
は、検出した光を、ファイバ束１５４を介してコネクタ
１５８（該コネクタ１５８は、図５の光ファイバ９６又
は他の光ファイバとの連結に使用される）に伝達する。
かくして、図７の織成ファイバ一体層はDanielの米国特
許第4,234,907 号に開示されているようにして織成で
き、且つ乳児への光放射の発光体、及びこのようにして
発光され且つ乳児に到達する光放射の検出器の両方の機
能を有する。従って、一体層１４６は、本発明に使用す
る光センサとして使用できる。以上、本発明の一実施例
について説明したが、この実施例に種々の変更をなし得
ることは明らかであろう。従って、このような変更が本
発明の精神及び範囲内に含まれる場合には、これらの変
更は特許請求の範囲の記載によりカバーされるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成された光ファイバパッド光
線治療装置を示す概略図である。

【図２】本発明に使用するカプラを示す側断面図であ
る。

【図３】多数の光ファイバパッドを備えた本発明の一実
施例を示す概略図である。

【図４】多数の光ファイバパッドを備えた本発明の一実
施例を示す概略図である。

【図５】多数の光ファイバパッドを備え且つパッドの強
さを制御するための制御構成をもつ別の実施例を示す概
略図である。

【図６】図５の制御構成に使用できる光ファイバ検出器
の一例を示す図面である。

【図７】図５の制御構成に使用できる光ファイバ検出器
の別の一例を示す図面である。

【符号の説明】

１０電源１２電源コード１４標準ケーブル１６レーザ照明器１８カプラ２０光ファイバケーブル２２光ファイバパッド２４カバー２６カプラアダプタ２８アクセサリマウント３８調節板４６レーザビーム拡大器５０円筒状フランジ５２円筒状フランジ５４発散レンズ５６収束レンズ５８カバー６２光ファイバコネクタホルダ６６光ファイバコネクタ７０ボール７８レーザ装置８０ビーム拡大器８４多チャンネル光スプリッタ８８光ファイバパッド（光ファイバマット、光ファイ
バ光パッド）９０光シャッタ９２可変減衰器９４光センサ９８光変換器１００ローカルディスレイユニット１０２増幅器１０４中央処理装置（ＣＰＵ）１０６タッチパネル１０８投与量ディスレイ１１０パワーディスレイ１１２設定パワー入力１１４設定投与量入力１１６光パワー出力１１８光投与量出力１２０電源１２２発光層１３２光検出層１３４発光ファイバ層１３６充填糸１３８散乱中心１４０検出光ファイバ１４２充填糸１４４反射コーティング１４６単一一体層１４８発光経糸ファイバ１５０検出緯糸ファイバ１５２コネクタ１５４ファイバ束１５６ファイバ束１５８コネクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】乳児の近くに配置される光ファイバパッ
ドであって、該パッドから出た光を患者に当てることが
できる少なくとも１つの光ファイバパッドと、光放射を
出すための光源と、該光源から光ファイバパッドに光を
伝達するための光ファイバカップリング手段とを有する
乳児に光放射を与えるための光線治療装置において、前
記光源が、既知の波長の単色光を発生するレーザ装置で
あることを特徴とする光線治療装置。
【請求項２】乳児の光線治療を行う装置において、（ａ）所定波長のコヒーレント光放射を与えるレーザ装
置と、（ｂ）乳児の近くに置かれる複数の光ファイバ光パッド
と、（ｃ）レーザ装置からの光放射が光ファイバ光パッドか
ら外方に伝達されて乳児に当たるように、レーザ装置を
前記複数の光ファイバ光パッドの各々に連結する複数の
光ファイバと、（ｄ）各光ファイバ光パッドを出て乳児に向かう光の強
さを検出し且つこの光の強さを表す電気信号を発生する
光センサ手段と、（ｅ）前記各光センサ手段からの電気信号に応答して、
前記複数の光ファイバパッドの各々に個々に伝達される
光の強さを制御し、これにより光線治療を行うべく乳児
に当たる光ファイバパッドからの光の強さを制御する制
御手段とを有することを特徴とする乳児の光線治療を行
う装置。
【請求項３】乳児の光線治療を行う装置において、（ａ）既知の波長のコヒーレント単色光放射を与えるレ
ーザ装置と、（ｂ）複数の光ファイバ光パッドとを有し、各光ファイ
バ光パッドが乳児に近接して配置され、（ｃ）複数の光ファイバを有し、各光ファイバが、レー
ザ装置から前記複数の光ファイバ光パッドの各々に光放
射を伝達する光導通路を形成し、（ｄ）前記複数の光ファイバ光パッドの各々から出て各
乳児に当たる光放射を検出する光センサ手段と、（ｅ）該光センサからの光信号を受け、この光信号を表
す電気信号を伝達する変換器手段と、（ｆ）ユーザからの情報を受け且つ各光ファイバ光パッ
ドから出て乳児に当たる光放射量を表す電気信号を発生
する入力手段と、（ｇ）前記変換器手段及び入力手段からの信号を受ける
中央処理装置とを更に有し、該中央処理装置が前記信号
を比較して、各乳児に望まれる光放射量に従って前記各
光ファイバ光パッドから出る光を制御することを特徴と
する乳児の光線治療を行う装置。
【請求項４】可変減衰器手段を更に有し、該可変減衰
器手段が中央処理装置からの信号を受けて、乳児に当た
る光放射量を制御することを特徴とする請求項３に記載
の装置。
【請求項５】前記入力手段が、光ファイバ光パッドか
ら出て乳児に当たる光の強さを表す電気信号を発生する
ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項６】複数の乳児に光線治療を行うための光を
出す複数の光ファイバパッドの光出力を制御する制御装
置において、既知の波長の光放射を出すレーザ装置と、
該レーザ装置から前記複数の光ファイバパッドの各々に
光放射を伝達する光ファイバ手段と、光ファイバパッド
から出て乳児に当たる光放射の強さを検出するための、
前記複数の光ファイバパッドの各々に隣接して配置され
た光センサ手段と、該光センサにより検出された光に基
づいて前記レーザ装置の光放射出力の強さを制御する手
段とを有することを特徴とする制御装置。
【請求項７】前記レーザ装置からの光出力の強さを制
御する前記手段が、レーザ装置への電力を制御する手段
を備えていることを特徴とする請求項６に記載の制御装
置。
【請求項８】前記光ファイバ手段が複数の光ファイバ
を備えており、各光ファイバが、レーザ装置からの光放
射を受け且つ前記複数の光ファイバパッドのうちの１つ
に光を伝達することを特徴とする請求項６に記載の制御
装置。
【請求項９】乳児に光線治療を行う方法において、（ａ）光ファイバパッドから出る光を与え、（ｂ）光ファイバパッドから出る光が乳児に当たるよう
に乳児に隣接して光ファイバパッドを配置し、（ｃ）レーザ装置からの光放射を光ファイバパッドに指
向し、光ファイバパッドにより所定の単色光波長の光放
射を乳児に当てる段階からなることを特徴とする乳児に
光線治療を行う方法。
【請求項１０】光線治療を行うべく複数の乳児に光放
射を与える方法において、（ａ）複数の光ファイバ織成光線治療パッドを与え、（ｂ）複数の該光線治療パッドを乳児に近接した位置に
置き、（ｃ）既知の単色光波長をもつ単一のレーザ装置からの
光を前記複数の光線治療パッドの各々に指向して各光線
治療パッドから出る光放射を乳児に当て、（ｄ）前記複数の光線治療パッドの各々から出て乳児に
当たる光放射の強さを検出し、（ｅ）前記段階（ｄ）において検出した強さに応答し
て、前記複数の光線治療パッドの各々から出る光の強さ
を制御する段階からなることを特徴とする方法。