JPH0938221A - 光線治療装置 - Google Patents
光線治療装置Info
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- JPH0938221A JPH0938221A JP22098695A JP22098695A JPH0938221A JP H0938221 A JPH0938221 A JP H0938221A JP 22098695 A JP22098695 A JP 22098695A JP 22098695 A JP22098695 A JP 22098695A JP H0938221 A JPH0938221 A JP H0938221A
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- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】青色または青緑色ないしは緑色の光を放つ発光
ダイオードを光源とし、この光を皮膚に照射することに
より、黄疸の原因である皮下の油溶性ビリルビンを光化
学作用で水溶性のビリルビンに変え、胆汁となって排出
するのを容易にする。 【解決手段】１個もしくは複数個の青色ないしは青緑色
の光を放つ発光ダイオードを基板に取り付けるか、また
はフレキシブルな媒質（例えば、布、紙、繊維、プラス
チック、ポリエチレン等）に埋め込んだり縫い込んだり
した光源と、これを駆動する電源とからなる。
ダイオードを光源とし、この光を皮膚に照射することに
より、黄疸の原因である皮下の油溶性ビリルビンを光化
学作用で水溶性のビリルビンに変え、胆汁となって排出
するのを容易にする。 【解決手段】１個もしくは複数個の青色ないしは青緑色
の光を放つ発光ダイオードを基板に取り付けるか、また
はフレキシブルな媒質（例えば、布、紙、繊維、プラス
チック、ポリエチレン等）に埋め込んだり縫い込んだり
した光源と、これを駆動する電源とからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、病院や医療施設、医療
・医学研究機関および研究施設、大学等において利用さ
れる医療機器・装置・器具に関するもので、黄疸の治療
および皮下出血に起因する局部黄疸の治療を目的とする
ものである。
・医学研究機関および研究施設、大学等において利用さ
れる医療機器・装置・器具に関するもので、黄疸の治療
および皮下出血に起因する局部黄疸の治療を目的とする
ものである。
【０００２】
【従来の技術】黄疸は血液中のビリルビン（ｂｉｌｉｒ
ｕｂｉｎ）という黄色の物質（胆汁色素）によって引き
起こされる。この物質は赤血球の溶解の際、血球色素で
あるヘモグロビンから形成されるが、ビリルビンの生成
と肝臓におけるその分解速度の平衡がくずれ、分解の速
度が相対的に遅くなって、血液中のビリルビン濃度が高
くなった場合に黄疸が生じる。黄疸が最も顕著に現れる
のは新生児である。新生児の黄疸は、赤ちゃんの肝臓の
中の分解酵素が生後１週間くらいは十分に働かず、血液
中のビリルビン濃度が高くなるために起こるとされてい
る。新生児の場合、普通２週間くらいで分解酵素がビリ
ルビンの分解をはじめ、黄疸は消えるが、この分解作用
が未発達な未熟児の場合、強い黄疸症状が出ることがあ
る。また、妊娠中において母親と胎児の血液型が不適合
の場合にも、重症黄疸をきたすこともある。このような
強い黄疸症状は核黄疸と呼ばれ、新生児の大脳をはじめ
中枢神経系の障害をもたらし、ひどい場合には脳性マヒ
や死亡に至ることもある。このような新生児黄疸の物理
的な治療方法として、光線治療が用いられている。これ
は黄疸を起こす色素であるビリルビンが光に分解されや
すい物質であり、とくに波長４００から５５０ナノメー
タ（ｎｍ）の間の青色、青緑色あるいは緑色の光を皮膚
に照射することにより、血中のビリルビン濃度が下がる
ことによる。これは、このような波長の光が、生成直後
の水に溶けにくいビリルビン（間接ビリルビン）を水溶
性の、つまり血中に溶け込み易い形のビリルビン（直接
ビリルビン）に変化させて、肝臓から胆汁とともに腸内
に排出され、その後、便や尿に混って体外に排泄される
からである。光線治療の放射光源としては、上記の波長
領域を主成分とする光を放射するものとして、青色ない
し青緑色蛍光物質を管内壁に塗布した蛍光管ランプ（蛍
光灯）が、従来から現在に至るまで使用されている。ま
た、高輝度ランプ（ハロゲンランプやキセノンランプ
等）に上記の波長領域のみを通過する帯域フィルター
（バンドパス・フィルター）をつけ、その出力光を多枝
状の光ファイバで取り出して使用するタイプのものもあ
る。
ｕｂｉｎ）という黄色の物質（胆汁色素）によって引き
起こされる。この物質は赤血球の溶解の際、血球色素で
あるヘモグロビンから形成されるが、ビリルビンの生成
と肝臓におけるその分解速度の平衡がくずれ、分解の速
度が相対的に遅くなって、血液中のビリルビン濃度が高
くなった場合に黄疸が生じる。黄疸が最も顕著に現れる
のは新生児である。新生児の黄疸は、赤ちゃんの肝臓の
中の分解酵素が生後１週間くらいは十分に働かず、血液
中のビリルビン濃度が高くなるために起こるとされてい
る。新生児の場合、普通２週間くらいで分解酵素がビリ
ルビンの分解をはじめ、黄疸は消えるが、この分解作用
が未発達な未熟児の場合、強い黄疸症状が出ることがあ
る。また、妊娠中において母親と胎児の血液型が不適合
の場合にも、重症黄疸をきたすこともある。このような
強い黄疸症状は核黄疸と呼ばれ、新生児の大脳をはじめ
中枢神経系の障害をもたらし、ひどい場合には脳性マヒ
や死亡に至ることもある。このような新生児黄疸の物理
的な治療方法として、光線治療が用いられている。これ
は黄疸を起こす色素であるビリルビンが光に分解されや
すい物質であり、とくに波長４００から５５０ナノメー
タ（ｎｍ）の間の青色、青緑色あるいは緑色の光を皮膚
に照射することにより、血中のビリルビン濃度が下がる
ことによる。これは、このような波長の光が、生成直後
の水に溶けにくいビリルビン（間接ビリルビン）を水溶
性の、つまり血中に溶け込み易い形のビリルビン（直接
ビリルビン）に変化させて、肝臓から胆汁とともに腸内
に排出され、その後、便や尿に混って体外に排泄される
からである。光線治療の放射光源としては、上記の波長
領域を主成分とする光を放射するものとして、青色ない
し青緑色蛍光物質を管内壁に塗布した蛍光管ランプ（蛍
光灯）が、従来から現在に至るまで使用されている。ま
た、高輝度ランプ（ハロゲンランプやキセノンランプ
等）に上記の波長領域のみを通過する帯域フィルター
（バンドパス・フィルター）をつけ、その出力光を多枝
状の光ファイバで取り出して使用するタイプのものもあ
る。
【０００３】このような従来型の光線治療用光源の問題
点は、蛍光灯ランプの場合、（１）青色や青緑色の光成
分以外に目に有害な紫外線が含まれるので、赤ちゃんの
網膜を守るために眼帯をつける必要がある、（２）光の
強さを自由に変えることができない、（３）ランプ電圧
が数十Ｖと高く感電の危険性がある、（４）ランプが割
れる危険性がある、（５）ランプが棒状なので固定され
た光源としてしか使えない、（６）肌に接して光照射す
ることができない、（７）ランプ自体かなり発熱する、
（８）ランプに寿命がある、（９）母親に不安感を与え
る、などである。一方、光ファイバを用いる光源の場
合、肌に接して光照射することはできるが、（１）光利
用効率が悪い、（２）消費電力が大きい、（３）装置そ
のものが高価、（４）感電の心配はないが光ファイバケ
ーブルそのものが太くて曲がりにくく、使いづらい、な
どである。
点は、蛍光灯ランプの場合、（１）青色や青緑色の光成
分以外に目に有害な紫外線が含まれるので、赤ちゃんの
網膜を守るために眼帯をつける必要がある、（２）光の
強さを自由に変えることができない、（３）ランプ電圧
が数十Ｖと高く感電の危険性がある、（４）ランプが割
れる危険性がある、（５）ランプが棒状なので固定され
た光源としてしか使えない、（６）肌に接して光照射す
ることができない、（７）ランプ自体かなり発熱する、
（８）ランプに寿命がある、（９）母親に不安感を与え
る、などである。一方、光ファイバを用いる光源の場
合、肌に接して光照射することはできるが、（１）光利
用効率が悪い、（２）消費電力が大きい、（３）装置そ
のものが高価、（４）感電の心配はないが光ファイバケ
ーブルそのものが太くて曲がりにくく、使いづらい、な
どである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、黄疸の原因
物質である油脂性ビリルビン（間接ビリルビン）を、光
化学作用により水溶性のビリルビン（直接ビリルビン）
に効率良く変換する波長の光を放つ発光ダイオードを放
射光源として用いることにより、効果的かつ簡便な黄疸
光線治療装置を考案したものである。黄疸治療の場合、
黄疸症状の軽重に応じて照射光の強さをコントロールす
る必要があるが、蛍光灯のような従来の光源では照射光
の自由調節は困難である。発光ダイオードを光放射源と
すれば、入力電流に比例した光強度が簡単に得られるの
で、照射光制御が簡単にできる。
物質である油脂性ビリルビン（間接ビリルビン）を、光
化学作用により水溶性のビリルビン（直接ビリルビン）
に効率良く変換する波長の光を放つ発光ダイオードを放
射光源として用いることにより、効果的かつ簡便な黄疸
光線治療装置を考案したものである。黄疸治療の場合、
黄疸症状の軽重に応じて照射光の強さをコントロールす
る必要があるが、蛍光灯のような従来の光源では照射光
の自由調節は困難である。発光ダイオードを光放射源と
すれば、入力電流に比例した光強度が簡単に得られるの
で、照射光制御が簡単にできる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】低電圧かつ低電流、小電
力で点灯できる発光ダイオード（ＬＥＤ）は、半導体発
光素子の代表として、光表示素子（光ディスプレイ）や
光通信の光源などに広く用いられている。１９８０年代
のはじめに、光度１カンデラ（ｃｄ）を越える超高輝度
赤色発光ダイオードが開発され、その後、高輝度化と発
光色の短波長化が急速に進んだが、高輝度の青色や青緑
色の光を放つ発光ダイオードは製造が非常に難しく、そ
の登場は２１世紀になるだろうと思われていた。ところ
が１９９３年１１月、日亜化学工業（株）は、世界で初
めて１ｃｄの超高輝度青色発光ダイオード（発光ピーク
波長４５０ｎｍ）の開発に成功したことを発表した。こ
の画期的偉業により、従来の青色発光蛍光物質を用いた
青色蛍光管（蛍光灯）ランプを青色発光ダイオードで代
替することが可能となった。また、同社は１９９４年４
月に発光ピーク波長５００ｎｍの２ｃｄ超高輝度青緑色
発光ダイオードも発表した。発光ダイオードの応用研究
に長年従事している本発明者は、今回、これらの発明記
事に着目し、青色ないしは青緑色発光ダイオードを黄疸
治療用の光源として利用することを思いついた。
力で点灯できる発光ダイオード（ＬＥＤ）は、半導体発
光素子の代表として、光表示素子（光ディスプレイ）や
光通信の光源などに広く用いられている。１９８０年代
のはじめに、光度１カンデラ（ｃｄ）を越える超高輝度
赤色発光ダイオードが開発され、その後、高輝度化と発
光色の短波長化が急速に進んだが、高輝度の青色や青緑
色の光を放つ発光ダイオードは製造が非常に難しく、そ
の登場は２１世紀になるだろうと思われていた。ところ
が１９９３年１１月、日亜化学工業（株）は、世界で初
めて１ｃｄの超高輝度青色発光ダイオード（発光ピーク
波長４５０ｎｍ）の開発に成功したことを発表した。こ
の画期的偉業により、従来の青色発光蛍光物質を用いた
青色蛍光管（蛍光灯）ランプを青色発光ダイオードで代
替することが可能となった。また、同社は１９９４年４
月に発光ピーク波長５００ｎｍの２ｃｄ超高輝度青緑色
発光ダイオードも発表した。発光ダイオードの応用研究
に長年従事している本発明者は、今回、これらの発明記
事に着目し、青色ないしは青緑色発光ダイオードを黄疸
治療用の光源として利用することを思いついた。
【０００６】
【作用】本発明における発光ダイオードを光源として用
いる光線治療装置は、黄疸症状の患者に青色、青緑色あ
るいは緑色の光を放射する発光ダイオードの光を照射す
ることにより、皮下のビリルビン濃度を下げ、黄疸を治
療することができる。また、この光線治療装置は、次の
ような様々な効能を有している。 （１）ビリルビン性黄疸の治療に有効な光波長領域４０
０〜５５０ｎｍ（青色から青緑色を経て緑色まで）の狭
波長スペクトルの純色光だけを放射し、紫外線のような
目に有害な光線や不要な光、熱線（赤外線）は放射しな
い。 （２）青色〜緑色発光ダイオードの点灯に必要な電圧は
高々３．５Ｖであり、発光ダイオードを並列接続する限
り感電の心配はない。数ボルトの低電圧で点灯でき、感
電の危険性がほとんどない。 （３）電力消費が少くかつ効率がよい。 （４）発光ダイオードは、通常のものでも直径が５ｍ
ｍ、長さが８ｍｍ程度ないしはそれ以下と小型であり、
超高輝度タイプのものでは数ｍＡ（ミリ・アンペア）程
度のわずかな入力電流できわめて強い光出力が得られ
る。 （５）発光ダイオードは、板状基板のみならずフレキシ
ブルな基板に多数個取り付けることにより、自由形状で
しかも曲げることが可能な面状光源とすることができ
る。従って、保育器の上蓋に光源を設けた従来型の光線
治療器のみならず、帯（ガードル）やガウンなど衣類の
形をしたものや、ふとん、マット、敷布などに発光ダイ
オードを埋め込んだ光線治療具が実現できる。 （６）発光ダイオードは非常に堅い硬質プラスチックで
モールドされており、通常の衝撃ではまず壊れることは
ない。 （７）発光ダイオードは、入力電流にほぼ比例した光出
力が得られるので、黄疸症状の軽重の程度に応じ、電流
値を制御して光強度を調節することが可能である。 このように、黄疸症状の新生児や一般患者の皮膚に、青
色から緑色に至る波長領域の光を放射する一個または多
数個の発光ダイオードの光を照射することにより、皮下
のビリルビンの濃度を下げ、黄疸症状を軽減できる。
いる光線治療装置は、黄疸症状の患者に青色、青緑色あ
るいは緑色の光を放射する発光ダイオードの光を照射す
ることにより、皮下のビリルビン濃度を下げ、黄疸を治
療することができる。また、この光線治療装置は、次の
ような様々な効能を有している。 （１）ビリルビン性黄疸の治療に有効な光波長領域４０
０〜５５０ｎｍ（青色から青緑色を経て緑色まで）の狭
波長スペクトルの純色光だけを放射し、紫外線のような
目に有害な光線や不要な光、熱線（赤外線）は放射しな
い。 （２）青色〜緑色発光ダイオードの点灯に必要な電圧は
高々３．５Ｖであり、発光ダイオードを並列接続する限
り感電の心配はない。数ボルトの低電圧で点灯でき、感
電の危険性がほとんどない。 （３）電力消費が少くかつ効率がよい。 （４）発光ダイオードは、通常のものでも直径が５ｍ
ｍ、長さが８ｍｍ程度ないしはそれ以下と小型であり、
超高輝度タイプのものでは数ｍＡ（ミリ・アンペア）程
度のわずかな入力電流できわめて強い光出力が得られ
る。 （５）発光ダイオードは、板状基板のみならずフレキシ
ブルな基板に多数個取り付けることにより、自由形状で
しかも曲げることが可能な面状光源とすることができ
る。従って、保育器の上蓋に光源を設けた従来型の光線
治療器のみならず、帯（ガードル）やガウンなど衣類の
形をしたものや、ふとん、マット、敷布などに発光ダイ
オードを埋め込んだ光線治療具が実現できる。 （６）発光ダイオードは非常に堅い硬質プラスチックで
モールドされており、通常の衝撃ではまず壊れることは
ない。 （７）発光ダイオードは、入力電流にほぼ比例した光出
力が得られるので、黄疸症状の軽重の程度に応じ、電流
値を制御して光強度を調節することが可能である。 このように、黄疸症状の新生児や一般患者の皮膚に、青
色から緑色に至る波長領域の光を放射する一個または多
数個の発光ダイオードの光を照射することにより、皮下
のビリルビンの濃度を下げ、黄疸症状を軽減できる。
【０００７】
【実施例】図２は本発明の実施例であり、青緑色高輝度
発光ダイオードを保育器の上蓋に取り付けた新生児黄疸
光線治療装置である。なお図３は従来型の蛍光灯光線治
療装置である。
発光ダイオードを保育器の上蓋に取り付けた新生児黄疸
光線治療装置である。なお図３は従来型の蛍光灯光線治
療装置である。
【０００８】図４は青緑色発光ダイオードを布帯に縫い
付けた光線治療装置であり、赤ちゃんの体に巻いて使用
する。
付けた光線治療装置であり、赤ちゃんの体に巻いて使用
する。
【０００９】図５は青緑色発光ダイオードを敷き布団
（あるいはマット）に埋め込んだタイプの光線治療装置
である。
（あるいはマット）に埋め込んだタイプの光線治療装置
である。
【００１０】
【発明の効果】本発明は、新生児黄疸の治療を主たる目
的とするものであるが、子供や大人の黄疸治療にも有効
である。また、打ち身による内出血や点滴や注射の際に
生じる、皮膚の紫色や黄色のあざの治療にも有効であ
る。発光ダイオードを光源として用いる本発明の黄疸光
線治療装置は、現在広く使用されている蛍光灯方式の黄
疸治療装置に取って変わる可能性があると考えられる。
的とするものであるが、子供や大人の黄疸治療にも有効
である。また、打ち身による内出血や点滴や注射の際に
生じる、皮膚の紫色や黄色のあざの治療にも有効であ
る。発光ダイオードを光源として用いる本発明の黄疸光
線治療装置は、現在広く使用されている蛍光灯方式の黄
疸治療装置に取って変わる可能性があると考えられる。
【図１】図１は、本発明で用いた日亜化学工業製の青緑
色発光ダイオードＮＬＰＣ５００Ｅ−４９０（１個）の
入力電流対光照度特性であり、電流と光照度が電流に比
例して増大することを示している。
色発光ダイオードＮＬＰＣ５００Ｅ−４９０（１個）の
入力電流対光照度特性であり、電流と光照度が電流に比
例して増大することを示している。
【図２】図２は、保育器の上蓋に青緑色発光ダイオード
を取り付けた新生児黄疸光治療装置である。
を取り付けた新生児黄疸光治療装置である。
【図３】図３は、保育器の上蓋に青色蛍光灯を付けた従
来型の新生児黄疸光治療装置である。
来型の新生児黄疸光治療装置である。
【図４】図４は、腹帯に青緑色発光ダイオードを縫い込
んだ黄疸光治療装置である。
んだ黄疸光治療装置である。
【図５】図５は、ベッドの布団に青緑色発光ダイオード
を埋め込んだ黄疸光治療装置である。
を埋め込んだ黄疸光治療装置である。
Claims (3)
- 【請求項１】青色から緑色に至る光波長（４００ｎｍか
ら５５０ｎｍまで）領域内の光を発光の中心波長（ピー
ク波長）とする発光ダイオードを放射光源として用い
た、黄疸の光線治療のための医療装置、機器、および器
具。 - 【請求項２】青色から緑色に至る光波長（４００ｎｍか
ら５５０ｎｍまで）領域内の光を発光の中心波長（ピー
ク波長）とする発光ダイオードを放射光源として用い
た、皮下出血（内出血）による皮膚の黄色痣（あざ）等
の局部黄疸治療のための医療装置、機器および器具。 - 【請求項３】青色から緑色に至る光波長（４００ｎｍか
ら５５０ｎｍまで）領域内の光を発光の中心波長（ピー
ク波長）とする発光ダイオードを放射光源として用い
た、新生児黄疸治療のための光線治療機能を備えた保育
器。
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