JP2006015051A

JP2006015051A - 光線治療器

Info

Publication number: JP2006015051A
Application number: JP2004197931A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yamauchi; 武志山内
Original assignee: NEC Lighting Ltd
Current assignee: Hotalux Ltd
Priority date: 2004-07-05
Filing date: 2004-07-05
Publication date: 2006-01-19

Abstract

【課題】有害な２８０nm未満の紫外線が照射されず、有用な２８０nm乃至４００nmの紫外線、及び６５０nm乃至１５００nmの赤外線を照射することができ、紫外線と赤外線の間の可視光を除いた光線治療器を提供する。
【解決手段】２８０nm未満の紫外線を透過させず、２８０nm乃至４００nmの紫外線及び６５０nm乃至１５００nmの赤外線を透過させ、少なくとも紫外線と赤外線の間の波長成分を実質的に遮断する分光補正フィルタとを有し、分光補正フィルタが、紫外線を透過させる第１の領域と赤外線を透過させる第２の領域とを同一面内に持つ構造の光線治療器。
【選択図】図１

Description

本発明は光線治療器に関し、特に、紫外線と赤外線とを組み合わせた光線を照射できるようにした光線治療器に関する。

この種の光線治療器では、紫外線によりケラチノサイトが刺激を受け合成する、線維芽細胞増殖因子（ｂＦＧＦ）生成作用と、赤外線により身体の外側から血管を拡張する刺激（温熱刺激）を与え、血液の流れを良くする血行促進作用が重要な要素の一つとなっている。

この目的のために、例えば、特許文献１には、キセノンランプと多層蒸着された分光補正フィルタとを組み合わせた光線治療器が開示されている。ここでの分光補正フィルタの特性を図６に示す。より具体的には、図６（ｃ）の特性を持つフィルタＡ６１２と図６（ｄ）の特性を持つフィルタＢ６１３とを図６（ａ）のように、放射光６１１、６１４、６１５が透過する。このときのフィルタ特性を図６（ｂ）に示す。すなわち、波長λ１と波長λ２の間は、放射光６１１、６１４、６１５が透過するフィルタが得られる。

この例では、太陽光を用いた、いわゆる日光浴に近似した分光分布を持たせるようにしている。また、特許文献２には、光線照射による治療効果を有するとともに、網膜に対する刺激が少ない光線治療器が開示されている。

特開２００２−２６３２０６号公報（ｐ．２−３，図３，６）特開２００３−３２５６８４号公報（図４）福井圀彦著，「リハビリテーション医学全書８物理療法」，第３版，医歯薬出版株式会社，１９９１年５月，ｐ３５〜４３根岸直樹、菊池信，「赤外線の生体作用」，セラミックス，社団法人日本セラミックス協会，１９８８年，第２３卷，第４号，ｐ３３５−３３９

しかしながら、非特許文献１には、主たる作用を持つ波長は必ずしも太陽光のように広い帯域の連続した光である必要はなく、紫外線と近赤外線があればよいことが記載されている。

しかし、上記特許文献１に開示された光線治療器で用いられている分光補正フィルタは、皮膚浸透力の大きい８００nm乃至１０００nmの波長を透過しないため、本来の目的である温熱刺激を充分に与えることができない。

又、特許文献１では、近赤外線により必要以上の熱が発生するとあるが、特許文献１の実施例で示されているキセノンランプでは、輝線スペクトルを考慮しても波長全体の相対値としてはそれほど強い赤外線を放射しているわけではなく、皮膚浸透性の高い８００nm乃至１０００nmの赤外線は、皆無に等しい状態となっている。更に、１０００nm以上の赤外線はいくらか放射しているものの、１５００nm以上の赤外線は皮膚浸透力が急激に低下し、ほとんど皮膚の上層で吸収されてしまうため、身体を外側から暖める温熱効果を与えることはできず、光線治療器としての機能を果たすには不十分である。（非特許文献２）
本発明の主な目的は、有害な２８０nm未満の紫外線が照射されず、有用な２８０nm乃至４００nmの紫外線、及び６５０nm乃至１５００nmの赤外線を照射することができ、紫外線と赤外線の間の可視光を除いた光線治療器を提供することにある。

そのため、紫外線と赤外線とを患部に照射して治療を行う光線治療器であって、放射光が２８０nm乃至２５００nmの範囲の輝線または連続したスペクトルを持つ、少なくとも１種類以上の光源と、２８０nm未満の紫外線を透過させず、２８０nm乃至４００nmの紫外線及び６５０nm乃至１５００nmの赤外線を透過させ、少なくとも前記紫外線と前記赤外線の間の波長成分を実質的に遮断する分光補正フィルタとを有し、前記分光補正フィルタが、前記紫外線を透過させる第１の領域と前記赤外線を透過させる第２の領域とを同一面内に持つ構造であって、前記第１の領域と前記第２の領域とがほぼ等しい面積を有することを特徴とする。

このとき、前記光源は、キセノンランプ、蛍光ランプ（＝紫外線蛍光ランプ及び殺菌ランプを含む低圧水銀ランプ）、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ及び電球が含まれる群の中から選択されたものとすることができる。

本発明によれば、第１の効果は、人体に有害な波長２８０nm未満の紫外線を遮断することができる。第２の効果は、皮膚疾患等の治療に有用な２８０nm乃至４００nmの紫外線、及び６５０nm乃至１５００nmの赤外線，特に皮膚浸透性が高く身体を外側から暖める温熱効果の大きい８００nm近傍の光線を効率的に照射し、さらに目への刺激が少ない光線治療器が提供され、効果的な光線治療が可能になるという効果が得られる。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。尚、各図において同一の符号を付されたものは同様の要素を示しており、適宜、説明を省略する。
（第１の実施の形態）
次に、本発明の実施の形態の構成について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態を説明するための図で、分図（ａ）は、本発明の第１の実施形態の光線治療器の断面の概略を模式的に示す図である。分図（ｂ）は分図（ａ）に記載のフィルタの正面図である
図１（ａ）を参照すると、本実施形態の光線治療器１００は、光源としてのキセノンランプ１１２と、キセノンランプ１１２が装填される光源ホルダ１１４と、光を前部即ち照射窓部１１１側に反射する拡散反射板１１３と、所望の波長域の放射光のみ透過させるフィルタ部１１０と、スタータ１１５およびランプ駆動回路，制御回路及び表示回路等を含む電源部（図示せず）から構成される。

又、ランプ１１２及び周辺部材を冷却するための冷却ファン１１６と、光線治療器１００への電源供給用電源ケーブル取り付け部１１７とを有する。キセノンランプ１１２から放射された光は、フィルタ部１１０で有害な波長帯域の光が遮断されると共に、適正な強度に補正され、照射窓部（図示してない）から被照射部（図示してない）へ向けて照射される。尚、図１（ａ）では、煩瑣を避けて分かり易くするため、構成要素間の電気的な接続等の図示は省略してある。

次に、図１（ｂ）を参照すると、所望の波長域の放射光のみ透過させるフィルタ部１１０は、第１の透過波長を透過するフィルタＡ（１１０-１）と第２の透過波長を透過するフィルタＢ（１１０-２）とを同一面上に有する構成である。すなわち、フィルタ部１１０は、フィルタＡ（１１０-１）とフィルタＢ（１１０-２）とで２分割された構造である。

図２は、フィルタ部１１０の具体例を示す図である。図２（ａ）は、２８０nm乃至４００nmの紫外線および６５０nm乃至１５００nmの赤外線を透過させるフィルタの特性を示す。フィルタＡは、２８０nm乃至４００nmの紫外線を透過させる特性を有する（図２（ｂ）参照）。フィルタＢは、６５０nm乃至１５００nmの赤外線を透過させる特性を有する（図２（ｃ）参照）。

本発明の第１の実施形態の光線治療器１００のフィルタ部１１０は、フィルタＡとフィルタＢとを２分割構成にしている（図２（ｄ）参照）。さらに、本発明の第１の実施の形態の光線治療器１００のフィルタ部１１０は、フィルタＡとフィルタＢとを交互に４分割構成にしたフィルタ（１１０−３）とすることもできる（図２（ｅ）参照）。

さらに、図示してないが、本発明の第１の実施の形態の光線治療器１００のフィルタ部１１０は、フィルタＡとフィルタＢとを交互に８分割構成にしたフィルタとすることもできる。

また、図９に示すように、フィルタ部１１０は、フィルタＡとフィルタＢとの面積比を異なる構成とすることもできる。

尚、制御回路部に含まれるキセノンランプ駆動回路（図示せず）は、ＡＣ１００Ｖを整流した電圧をスイッチングして高周波電圧を発生させ、変圧した後、整流平滑してランプ１１２を点灯させる。又、ランプ１１２の始動を容易にするため、始動時はスタータ１１５から一定時間高い電圧が印加される。又、キセノンランプ１１２は点灯中の温度が上がりすぎると寿命が短くなるので冷却ファン１１６により冷却される。又、図示されていない被照射部位となる皮膚疾患の症状に合わせて光線強度を変えるためには被照射部位と光源であるキセノンランプ１１２との距離を変えるのが簡易で有用であり、測距センサ（図示せず）で被照射部位と光源の距離を測定し、測定結果に応じて、例えば操作パネル部等に適切な表示をさせるようにしている。

キセノンランプの発光スペクトルは波長が２２０nm乃至２５００nmの広帯域にわたる発光スペクトルを有し、光線治療器用光源としては好適な光源の一つであるが、波長が２８０nm未満の人体にとって有害な紫外線を含むので、この波長帯はカットする必要がある。又、波長が７５０nm付近乃至１０００nm付近の近赤外域にはキセノンの強い線スペクトルがあり、皮膚疾患の治療には有効であるが、急性皮膚炎症や皮膚の過度の乾燥を抑えるためにも、適度に制御する必要がある。
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について、説明する。

図３は、本発明の第２の実施形態を説明するための図で、本発明の第２の実施形態の光線治療器の断面の概略を模式的に示す図である。

図３を参照すると、本発明の第２の実施形態の光線治療器２００は、光源としてのキセノンランプ２１２と、キセノンランプ２１２が装填される光源ホルダ２１４と、光を前部即ち照射窓部２１１側に反射し焦点２２１を結ぶ楕円反射板２１３と、所望の波長域の放射光のみ透過させるフィルタ部２１０と、スタータ２１５およびランプ駆動回路，制御回路及び表示回路等を含む電源部から構成される。

又、ランプ２１２及び周辺部材を冷却するための冷却ファン２１６と、光線治療器２００への電源供給用電源ケーブル取り付け部２１７とを有する。キセノンランプ２１２から放射された光は、フィルタ部２１０で有害な波長帯域の光が遮断されると共に、適正な強度に補正され、照射窓部（図示してない）から被照射部（図示してない）へ向けて照射される。

さらに、本発明の第２の実施形態の光線治療器２００は、焦点２２１からの光２２２を導く導光体２２３を有する。

ここで、本発明の第２の実施の形態の光線治療器２００のフィルタ部２１０は、本発明の第１の実施の形態の光線治療器１００のフィルタ部１１０と同様の特性をもつ。また、その構成は、フィルタＡとフィルタＢとを２分割構成にしている（図２（ｄ）参照）。さらに、本発明の第２の実施の形態の光線治療器２００のフィルタ部２１０は、フィルタＡとフィルタＢとを交互に４分割構成にすることもできる（図２（ｅ）参照）。
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について、説明する。

図４は、本発明の第３の実施形態を説明するための図で、本発明の第３の実施形態の光線治療器の断面の概略を模式的に示す図である。

本発明の第３の実施形態の光線治療器３００は、焦点３２１からの光３２２を導く導光体３２３と、円筒導光体３３０を有する以外は、本発明の第２の実施形態の光線治療器２００と同一の構成要素をもつ。これらの同一の構成要素には同じ参照番号を付与するに留め、その詳細な説明は、省略する。
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態について、説明する。

図１０（ａ）は、本発明の第４の実施形態を説明するための図である。本発明の第４の実施の形態の光線治療器は、本発明の第１の実施形態の光線治療器１００のフィルタ部１１０に、フィルタＡとフィルタＢとを有し、さらにニュートラルフィルタ１３１を有する構成である。

この構成によれば、図１０（ｂ）に示すように、透過量の制御を波長に対して３０〜５０％のように一律にすることが可能である。

なお、図５に記載のように、第１乃至第３の実施形態において、反射板の裏面側に対応して放熱穴４４１を設けている。これにより、ファン４１５から送られる空気の流れ４４０は、キセノンランプを効率的に冷却する。

またさらに、本発明の第２の実施形態の光線治療器２００での導光体２２３を、具体的には、光線力学的治療（ＰＤＴ：Photo Dynamic Therapy）等で用いる照明用光ファイバとして置き換えることもできる。同様に、本発明の第３の実施形態の光線治療器３００での円筒導光体３３０を、本発明の第２の実施形態の光線治療器２００と同様に、光線力学的治療（ＰＤＴ：Photo Dynamic Therapy）等で用いる照明用光ファイバとして置き換えることもできる。

又、本実施形態の光線治療器１００に用いる分光補正フィルタ１１０は、２８０nm乃至４００nmの紫外線と、６５０nm乃至１５００nmの赤外線を透過させるようにしてある。具体的には、例えばリン酸塩系硝子をベースとして２価及び３価の鉄イオンを含有させたものを用いることができる。この場合、鉄イオンの含有量で２８０nm乃至２５００nm、特に６００nm乃至１０００nmの透過率を制御することができ、８００nmの透過率が３０％〜７０％のものがより好ましい。図２は、分光補正フィルタ１１０分光透過特性を、横軸及び縦軸をそれぞれ光の波長（単位：nm）及び分光透過率（単位：％）として示すグラフである。本実施形態の光線治療器１００の照射窓部１１１から照射される光線は、人体にとって有害な波長が２８０nm未満の紫外線を遮断すると共に、波長が２８０nm乃至２５００nmの光は、波長が７５０nm付近乃至１０００nm付近の強い線スペクトルの強度を抑制しつつ、透過させることができる。特に、分光補正フィルタ１１０の波長８００nmにおける透過率が５０％以上となっており、波長が８００nm近傍の光の強度を確保できている。従って、皮膚疾患等の治療に有用な２８０nm乃至４００nmの紫外線、及び６５０nm乃至１５００nmの赤外線，特に皮膚浸透性が高く身体を外側から暖める温熱効果の大きい８００nm近傍の光線を効率的に照射することができる。

図６は、本発明の分光補正フィルタの特性と比較するために、従来で用いた分光補正フィルタの特性を示すグラフである。また、図７は、従来の光線治療器で用いた分光放射照度分布の例を、横軸及び縦軸をそれぞれ光の波長（単位：nm）及び分光放射強度として示すグラフである。

これに対して、図８は、本実施形態の光線治療器で用いた分光放射照度分布の例を、横軸及び縦軸をそれぞれ光の波長（単位：nm）及び分光放射強度として示すグラフである。図７と図８とを比較して明らかなように、本実施形態の光線治療器は、目に眩しい光を実質的に除くことが可能である。

以上説明したとおり、本発明の光線治療器は、人体にとって有害な波長が２８０nm未満の紫外線を遮断しつつ、皮膚疾患等の治療に有用な２８０nm乃至４００nmの紫外線、及び６５０nm乃至１５００nmの赤外線，特に皮膚浸透性が高く身体を外側から暖める温熱効果の大きい８００nm近傍の光線を効率的に照射することができ、簡易な構成で大きな治療効果が得られる。

尚、本発明は上記実施形態の説明に限定されるものでなく、その技術思想の範囲内において、種々変更が可能である。

例えば、上記実施形態において、光源は広帯域において連続した発光を有するキセノンランプを用いたが、２８０nm乃至４００nmに主発光域を持つ、例えば紫外線蛍光ランプのような第１光源と、６５０nm乃至１０００nmに主発光域を持つ、例えばハロゲン電球のような第２光源とを組み合わせてもよい。

ハロゲン電球は一般の赤外線電球に比べて光源そのものが小型化できるので、光線治療器全体も小型化し機能的にすることができる。しかし、紫外線から遠赤外線にかけ、広い波長域の光を放射する。従って、光源が、紫外線蛍光ランプのような第１光源と、ハロゲン電球のような第２光源から構成される場合、ハロゲン電球からの光のみ例えば適切な配光手段で分光補正フィルタを透過させて、波長２８０nm未満の紫外線を遮断すればよい。

又、光源の他の構成例として、第１光源として殺菌ランプを用い、第２光源にハロゲン電球を組み合わせることもできる。この場合、第１光源から放射される光にも、人体に有害な波長２８０nm未満の紫外線が含まれているので、波長２８０nm未満の光を分光補正フィルタで遮断する必要がある。従って、この場合は、第１光源及び第２光源から放射される光をそれぞれ適当な第１及び第２配光手段（いずれも、図示せず）により合わせた後に、一つの分光補正フィルタを用いて得られる光をコントロールするのが合理的である。尚、配光手段としては、例えばランプの形状が環状の場合であればパラボラ型反射板で照射方向へ配光することができ、ランプの形状が管状であればステンレス鋼板等の金属板で形成され且つ内面を光が効率的に反射するように鏡面状に処理された容器の中に入れ、配光したい一部分のみ開口させるようにすることもできる。

又、光源を第１光源及び第２光源で構成する場合、上記の例では、第２光源にハロゲン電球を用いた例で説明したが、これを赤外線電球や白熱電球に置き換えることも可能であり、使用する電球に応じて分光補正フィルタの透過特性を調整すればよい。

又、上記実施形態では、一つの分光補正フィルタで構成された例を説明したが、目的の照射光が得られるように使用する光源に応じて、複数枚の分光補正フィルタを用い、波長の選択及び強度の調整を行うようにしてもよい。

又、本発明の光線治療器は、キャスタ等の適切な移動手段を備えた支持手段と組み合わせて使用できることはいうまでもないことであり、説明は省略する。

本発明の第１の実施形態を説明するための図で、分図（ａ）は本発明の第１の実施形態の断面の概略を模式的に示す図で、分図（ｂ）は分光補正フィルタの構成を示す図である。図１のフィルタ部の具体例を示す図である。本発明の第２の実施形態を説明するための図である。本発明の第３の実施形態を説明するための図である。本実施形態の光線治療器の分光放射強度分布を示すグラフである。従来のフィルタ部の具体例を示す図である。従来の分光放射強度分布の例を示すグラフである。本発明の分光放射強度分布の例を示すグラフである。他のフィルタ部の具体例を示す図である。ニュートラルフィルタ部の具体例を示す図である。

符号の説明

１００，２００，３００光線治療器
１１０，２１０フィルタ部
１１１照射窓部
１１２キセノンランプ
１１３拡散反射板
１１４光源ホルダ
１１５スタータ
１１６冷却ファン
１１７電源供給用電源ケーブル取り付け部

Claims

紫外線と赤外線とを含む照射光を患部に照射して治療を行う光線治療器であって、放射光が２８０nm乃至２５００nmの範囲の輝線または連続したスペクトルを持つ、少なくとも１種類以上の光源と、２８０nm未満の紫外線を透過させず、２８０nm乃至４００nmの紫外線及び６５０nm乃至１５００nmの赤外線を透過させ、少なくとも前記紫外線と前記赤外線の間の波長成分を実質的に遮断する分光補正フィルタとを有し、前記分光補正フィルタが、前記紫外線を透過させる第１の領域と前記赤外線を透過させる第２の領域とを同一面内に持つ構造であって、前記第１の領域と前記第２の領域とがほぼ等しい面積を有することを特徴とする光線治療器。
前記分光補正フィルタは、前記紫外線を透過させる第１の領域と前記赤外線を透過させる第２の領域とを同一面内に持つ構造であって、前記第１の領域と前記第２の領域とが２分割された請求項１記載の光線治療器。
前記分光補正フィルタは、前記紫外線を透過させる第１の領域と前記赤外線を透過させる第２の領域とを同一面内に持つ構造であって、前記第１の領域と前記第２の領域とが４分割された請求項１記載の光線治療器。
前記分光補正フィルタは、前記紫外線を透過させる第１の領域と前記赤外線を透過させる第２の領域とを同一面内に持つ構造であって、前記第１の領域と前記第２の領域とが８分割された請求項１記載の光線治療器。
前記分光補正フィルタの透過光の強度を減衰させるニュートラルフィルタをさらに有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光線治療器。
前記ニュートラルフィルタは、８００nmにおける透過率が３０％乃至７０％である請求項５に記載の光線治療器。
前記光源の放射光が前記照射光を出射するよう反射板を有する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光線治療器。
前記光源は、キセノンランプ、蛍光ランプ（＝紫外線蛍光ランプ及び殺菌ランプを含む低圧水銀ランプ）、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ及び電球が含まれる群の中から選択されたものである請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光線治療器。
前記分光補正フィルタが、硝子基材に所定の金属イオンを含有させて分光特性を持たせた光学フィルタである請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光線治療器。
紫外線と赤外線とを含む照射光を患部に照射して治療を行う光線治療器であって、放射光が２８０nm乃至２５００nmの範囲の輝線または連続したスペクトルを持つ、少なくとも１種類以上の光源と、２８０nm未満の紫外線を透過させず、２８０nm乃至４００nmの紫外線及び６５０nm乃至１５００nmの赤外線を透過させ、少なくとも前記紫外線と前記赤外線の間の波長成分を実質的に遮断する分光補正フィルタとを有し、前記分光補正フィルタが、前記紫外線を透過させる第１の領域と前記赤外線を透過させる第２の領域とを同一面内に持つ構造であって、前記第１の領域と前記第２の領域とが異なる面積を有することを特徴とする光線治療器。
前記照射光を導出する導光体をさらに有する請求項７に記載の光線治療器。