JP2022520780A

JP2022520780A - 光線療法システム

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Publication number: JP2022520780A
Application number: JP2021546851A
Authority: JP
Inventors: ディークーンズ、ハンプデン
Original assignee: ディークーンズ、ハンプデン
Priority date: 2019-02-07
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2022-04-01
Also published as: CN114302759A; WO2020163757A1; KR20210153041A; AU2020218361A1; MX2021009551A; US11771617B2; US20200253813A1; EP3990110A4; EP3990110A1; US20240156670A1

Abstract

光線療法システムは、ユーザの身体部分上または近くで位置決め可能で、圧縮空気を受け取って前記カフを選択的に加圧、減圧する圧力カフシステムと、支持構造と前記支持構造に位置する発光体であってコントロール可能に電力供給可能な発光体とを有する発光システムとで構成される。前記支持構造は、前記発光体が前記身体部分上に光を向けられるように前記カフの内面に位置決め可能である。前記光線療法システムは、前記発光体にコントロール可能に電力供給可能なコントローラをさらに備えて、コントローラは、インプットまたは身体部分の状態に関連する測定に応じて前記身体部分に向けられる前記光の強さまたは継続時間を調整できる。前記身体部分の状態を測定する光度計が別にまたは組み込まれて提供され得る。光線療法を提供する方法も提供される。
【選択図】図１Ａ

Description

［優先権］
本出願は、２０１９年２月７日出願の米国特許仮出願第号６２／８０２，６８６号の利益を主張し、その内容の全てを参照して本書に組み込む。

フォトバイオモジュレーション（ＰＢＭ）または低出力光線療法（ＬＬＬＴ）は、レーザおよび発光ダイオード（ＬＥＤ）の光を生体組織に当てて、フォトバイオスティミュレーション効果を生み出すことを含む。レーザおよびＬＥＤの光を生体組織に当てることは、６００ｎｍ～１０００ｎｍの間の波長と５～５００ｍＷの出力を用いて行われる。調査研究によれば、ＰＢＭは、創傷治癒を加速し、微小循環を改善し、筋肉の働きを改善する。ほとんどの研究では、赤外線（ＩＲ）光源を身体の表面または近くに置き、０．５～５．０Ｊ／ｃｍ^２の光の治療照射量を作り出す。種々の光源には、市販のＬＥＤおよび集積回路に組み込まれたレーザダイオードが含まれる。いくつかのレーザベースの装置では、処置される組織を熱的に損傷することなく高い瞬間的な放射強度を与えるのに脈打つようにされる。

二相性照射量反応効果は、ＰＢＭ処置で確立されており、ＰＢＭ処置では治療の利益は最適な放射線量範囲の上下では損なわれる。したがって、筋肉の正確なＰＢＭ照射は、利益を達成するためには重要であるが、皮膚表面下の組織を処置するために皮膚表面に当てられるＩＲ光に限定され、そして変化する侵入深さにより複雑になる。

組織の内部では、光子は散乱するか吸収される。光が筋肉のミトコンドリアに吸収されると、治療の利益が達成される。身体のほとんどの部分で、ＩＲ光の一部分は肌を通過し、下部の脂肪層が光子をランダムパターンで散乱させる。いくつかの光子は下部の筋繊維へと続けて進み、そこで、ＩＲエネルギは発色団に吸収される。筋組織のＩＲ放射の利益効果は、ミトコンドリアの膜電位、酸素消費量およびアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）産出を増加させる。脂肪を通り抜けるＩＲ光はランダムに散乱するので、詳細な照射量のＩＲフルエンスを身体筋肉へ届けることは、人間が、その身体中で皮膚メラニンと脂肪層の様々なレベルを有することを考えると、チャレンジングである。

近赤外測光は、非侵襲的に皮膚脂肪厚さを計測するのに、いくつかの市販品（Ｌｉｐｉｄメータ、ＳＡＴメータ、ＦＵＴＲＥＸ（登録商標）など）で用いられている。その方法では、皮膚中へ伝達されるＩＲ発光ダイオードによる光を用いる。この放射は、組織に侵入して、組織の光学特性により反射、吸収、散乱される。皮膚から表面に出る放射は、光源と光学計測システムの検出器との間の複数の距離で検出され、その後処理されて皮膚に吸収された光量と脂肪層から反射された光量を推測する。

間欠的空気圧迫治療（ＩＰＣ）装置を医学的に用いて、脚部の深部静脈(深部静脈血栓（エコノミー症候群）)を防止するのに役立てる。これらの装置は、通常脚部の周囲に置かれる空気圧縮カフを用いる。カフは、空気で満たされ、脚部を圧迫する。空気を解放すると、血液は血管を再度流れ、血栓を防止するのに役立つ。近年、これらの装置は、血液循環を改善し、運動後の筋力回復を容易にするのに、アスリートに用いられてきている。また、ＩＰＣ装置は市販されており、自動マッサージ治療を提供するために、よく市場に出されている。ＩＰＣ装置は、身体や筋肉群の異なる部分を処置するために種々の形式で提供される。脚部ユニットは、足と脚部から大腿上部までを覆う。ショーツは、膝上から始まり、ウエストの上まで上方に延びる。いくつかのカフは、手と腕から肩までを覆う。

したがって、改善された光線療法システムへの要求がある。改善されたおよび／または一貫性のある放射量を有する光線療法システムへの要求がさらにある。光の改善された筋肉への伝達を有する光線療法システムへの要求がさらにある。脂肪層厚さの改善されたおよび／または調整された決定のための要求がさらにある。間欠的空気圧迫治療装置と一緒に用いられる光線療法システムへの要求がさらにある。

本発明は、これらの要求を満たす。本発明の一態様では、改善された光線療法システムと治療用光を提供する改善された方法が提供される。

本発明の別の態様では、光線療法システムと使用方法は、改善された照射および／またはより一貫性のある照射を提供する。

本発明の別の態様では、光線療法システムと使用方法は、ユーザの筋肉に対す光線療法の改善された伝達を提供する。

本発明の別の態様では、光線療法システムと使用方法は、改善された光線療法のために脂肪層厚さ情報を利用する。

本発明の別の態様では、光線療法システムと使用方法は、改善された光線療法のために皮膚色情報を利用する。

本発明の別の態様では、改善された脂肪層厚さ決定と方法が提供される。

本発明の別の態様では、光線療法システムと使用方法は、間欠的空気圧迫治療装置と一緒に用いられる。

本発明の別の態様では、光線療法システムは、ユーザの身体部分上または近くに位置決め可能であり、圧縮空気を受け取ってカフを選択的に加圧し減圧することが可能なカフを備える、圧力カフシステムと、支持構造と支持構造上に位置する発光体とを備える発光システムであって、発光体はコントロール可能に電力供給可能である、発光システムとを備え、支持構造は発光体が身体部分に光を向けることが可能なようにカフの内面に位置決め可能であり、発光体は発光面を有し、発光面は、カフが加圧されると発光面が皮膚内におよび身体部分の脂肪質層内に押されるように支持構造から十分な高さとされる。

本発明の別の態様では、光線療法システムは、ユーザの身体部分上または近くに位置決め可能であり、圧縮空気を受け取ってカフを選択的に加圧し減圧することが可能なカフを備える、圧力カフシステムと、支持構造と支持構造上に位置する発光体とを備える発光システムであって、発光体はコントロール可能に電力供給可能である、発光システムとを備え、支持構造は発光体が身体部分に光を向けることが可能なようにカフの内面に位置決め可能であり、発光体は発光面を有し、発光面は、カフが加圧されると発光面が皮膚内におよび身体部分の脂肪質層内に押されるように支持構造から十分な高さとされ、発光体は、それぞれが身体部分の異なる筋肉群に関連する複数の発光体アレイを備える。

本発明の別の態様では、光線療法システムは、ユーザの身体部分上または近くに位置決め可能であり、圧縮空気を受け取ってカフを選択的に加圧し減圧することが可能なカフを備える、圧力カフシステムと、支持構造と支持構造上に位置する発光体とを備える発光システムであって、発光体はコントロール可能に電力供給可能である、発光システムとを備え、支持構造は発光体が身体部分に光を向けることが可能なようにカフの内面に位置決め可能であり、発光体は発光面を有し、発光面は、カフが加圧されると発光面が皮膚内におよび身体部分の脂肪質層内に押されるように支持構造から十分な高さとされ、身体部分の特性を測定可能な光度計をさらに備える。

本発明の別の態様では、光線療法システムは、ユーザの身体部分上または近くに位置決め可能であり、圧縮空気を受け取ってカフを選択的に加圧し減圧することが可能なカフを備える、圧力カフシステムと、支持構造と支持構造上に位置する発光体とを備える発光部材であって、支持構造は発光体が身体部分に光を向けることが可能なようにカフの内面に位置決め可能である、発光部材と、発光体にコントロール可能に電力供給可能なコントローラであって、身体部分の状態に関連するインプットまたは測定に応じて身体部分に向けられた光の強さまたは継続時間を調整できる、コントローラとを備える。

本発明の別の態様では、光線療法システムは、ユーザの身体部分上または近くに位置決め可能であり、圧縮空気を受け取ってカフを選択的に加圧し減圧することが可能なカフを備える、圧力カフシステムと、支持構造と支持構造上に位置する発光体とを備える発光部材であって、支持構造は発光体が身体部分に光を向けることが可能なようにカフの内面に位置決め可能である、発光部材と、発光体にコントロール可能に電力供給可能なコントローラであって、コントローラは身体部分の状態に関連するインプットまたは測定に応じて身体部分に向けられた光の強さまたは継続時間を調整できるコントローラとを備え、コントローラは身体部分の脂肪層の厚さに応じて光の強さまたは継続時間を調整できる。

本発明の別の態様では、光線療法システムは、ユーザの身体部分上または近くに位置決め可能であり、圧縮空気を受け取ってカフを選択的に加圧し減圧することが可能なカフを備える、圧力カフシステムと、支持構造と支持構造上に位置する発光体とを備える発光部材であって、支持構造は発光体が身体部分に光を向けることが可能なようにカフの内面に位置決め可能である、発光部材と、発光体にコントロール可能に電力供給可能なコントローラであって、コントローラは身体部分の状態に関連するインプットまたは測定に応じて身体部分に向けられた光の強さまたは継続時間を調整できるコントローラとを備え、さらに光度計を備え、コントローラは光度計からの信号に応じて光の強さまたは継続時間を調整できる。

本発明の別の態様では、光線療法システムは、ユーザの身体部分上または近くに位置決め可能であり、圧縮空気を受け取ってカフを選択的に加圧し減圧することが可能なカフを備える、圧力カフシステムと、支持構造と支持構造上に位置する発光体とを備える発光部材であって、支持構造は発光体が身体部分に光を向けることが可能なようにカフの内面に位置決め可能である、発光部材と、発光体にコントロール可能に電力供給可能なコントローラであって、コントローラは身体部分の状態に関連するインプットまたは測定に応じて身体部分に向けられた光の強さまたは継続時間を調整できるコントローラとを備え、さらに複数の光度計を備え、コントローラは光度計からの信号に応じて光の強さまたは継続時間を調整でき、光度計は身体部分の脂肪層の厚さまたは身体部分の透過率に関連する信号を生成し、発光体はそれぞれが身体部分の異なる筋肉群に関連する複数の発光体アレイを備え、それぞれの光度計は、それぞれのアレイに近接してカフの内面に位置決め可能である。

本発明の別の態様では、光線療法を提供する方法は、内面に発光体を有する圧力カフを提供する工程と、カフを身体部分上または近くに位置付ける工程と、カフを膨らませ発光体を身体部分の皮膚に対して直接的または間接的に押し付ける工程と、身体部分の状態に関連して身体部分に対し発光体から当てられる光の強さまたは継続時間を決定する工程と、決定された強さまたは継続時間で身体部分に光が当てられるように発光体に電力を供給する工程とを備える。

本発明の別の態様では、光線療法を提供する方法は、内面に発光体を有する圧力カフを提供する工程と、カフを身体部分上または近くに位置付ける工程と、カフを膨らませ発光体を身体部分の皮膚に対して直接的または間接的に押し付ける工程と、身体部分の状態に関連して身体部分に対し発光体から当てられる光の強さまたは継続時間を決定する工程と；決定された強さまたは継続時間で身体部分に光が当てられるように発光体に電力を供給する工程とを備え、身体部分の状態を計測するのに光度計を用い、光の強さまたは継続時間を決定するのに計測値を用いる。

本発明の別の態様では、光線療法システムは、同心の光度計発光体の同心リングと中央の光検出器を備える。

本発明の別の態様では、光線療法を提供する方法は、光度計を提供する工程と、光度計を用いて身体部分の状態を決定する工程と、身体部分の状態に関連する強さまたは継続時間で身体部分に光線療法を適用する工程とを備える。

本開示によるこれらの特徴、態様および利点は、以下の説明、添付の特許請求の範囲、および本発明の例示の特徴を図解する添付の図面に関してより良く理解されるであろう。しかし、それぞれの特徴は、特定の図面の状況においてだけではなく、一般的に本発明において用いることができるものであり、本発明はこれらの特徴の組合せをも含むものであることが理解されるべきである。

図１Ａは、本発明による光線療法システムの模式的側面図である。

図１Ｂは、加圧されていない状態での図１の光線療法システムの模式的断面図である。

図１Ｃは、加圧された状態での図１の光線療法システムの模式的断面図である。

図２Ａは、光線療法システムの発光体アレイの型の模式的上面図である。

図２Ｂは、光線療法システムの別の発光体アレイの型の模式的上面図である。

図３Ａは、光線療法システムのモニタリングシステムの模式的上面図である。

図３Ｂは、図３Ａのモニタリングシステムの模式的側面図である。

図３Ｃは、光線療法システムの別のモニタリングシステムの模式的上面図である。

図４は、本発明の光線療法システムの別の型の模式的側面図である。

図５は、光線療法システムの発光体の配置の型の模式的開放図である。

図６は、光線療法システムの圧力カフシステムの型の模式的分解図である。

図７は、光線療法システムのコントローラのディスプレイの模式的描写である。

図８Ａは、光線療法システムの圧力カフシステムの別の型の模式的分解図である。

図８Ｂは、光線療法システムの圧力カフシステムの別の型の模式的分解図である。

図９Ａは、メラニン含有量が色白から浅黒い皮膚色に、脂肪厚さが３ｍｍから２０ｍｍに共に変化する多くのシミュレーションの赤外線光子の結果を示す図表である。

図９Ｂは、発光体光源からの距離の関数として、どのように光が皮膚表面から再放射されるかの形状を示すグラフである。

本発明は、光線療法システムに関連する。特に、本発明は、圧力カフを含むあるいは圧力カフと利用可能な光線療法システムに関連する。本発明は間欠的空気圧迫治療と共に使用できるとの状況で説明され記述されるが、本発明は、当業者には容易に明らかなように、別の方法で使用することもできる。したがって、本発明は、本書で説明する例と実施形態だけに限定されるべきではない。

図１Ａは、本発明の光線療法システム１００を示す。光線療法システム１００は、圧力カフシステム１０５を含む、または圧力カフシステム１０５と利用可能である。圧力カフシステム１０５は、四肢などの、身体の部分の少なくとも一部の周囲に、隣接して、または近接して受け止められる加圧可能なカフ１１０を含む。図１Ａでは、カフ１１０は、ユーザの脚１１５を囲んで示される。圧力カフシステム１０５はまた、カフ１１０の加圧をコントロール及び／またはモニタするコントロールシステム１２０を含む。コントロールシステム１２０は、圧縮空気がカフ１１０を膨らませたり加圧したりするようにカフ１１０に繋がるライン１３５を通じて送られるように、電動エアポンプあるいは加圧空気源などのエアポンプ１３０の運転をコントロールする。圧力コントローラ１２５は、圧力センサ１４０からの情報を受信し、受信した圧力データに応じてカフ１１０へ掛ける圧力をコントロールできる。また、圧力コントローラ１２５は、ライン１３５内の圧力ゲート１４５をコントロールできるようにされてもよい。圧力ゲート１４５は、カフ１１０が選択的に加圧され減圧されるようなソレノイドおよび／またはベント機構を含むことができる。

光線療法システム１００はまた、光がカフ１１０内の脚１１５の一部または他の身体部分に投与されるように、圧力カフシステム１０５のカフ１１０内で位置決め可能な発光システム１５０を含む。発光システム１５０は、１つまたは複数の発光体１６５を支持する支持構造１６０を含む、１つまたは複数の発光部材１５５を含む。発光システム１５０は、電線１７０および／または無線技術などにより、コントロールシステム１２０の発光コントローラ１７５にコントロール可能に接続される。発光コントローラ１７５は、脚１１５または他の身体部分に当てられる光の照射量または放射線量を含めて、光の照射をコントロールおよび／またはモニタすることができる。当てられる光の照射量または放射線量により、光を当てる強さおよび／または継続時間を意味する。オプションとして、発光コントローラ１７５は、圧力の作用と光の照射が互いに反応、および／または一緒に連携するように、圧力コントローラ１２５と連携または通信される。支持構造１６０は、各発光体１６５がそれを通じて電力を受けたりコントロールされたりする、プリント基板または同様の物の形を取ることもできる。

図１Ｂと図１Ｃは、発光体１６５が脚１１５または他の身体部分に近接でき、身体部分に光を供給できるように、圧力カフシステム１０５のカフ１１０内に位置する発光システム１５０の断面図を示す。例えば、発光部材１５５または発光体１６５は、カフ１１０の内部又は内面上に位置することができる。カフ１１０は、柔軟な材料で形成され、圧縮空気のライン１３５と連通する空洞１８０を含む。空洞１８０は、選択的に加圧および減圧されて、カフ１１０を膨らませたり収縮させたりできる。図１Ｂは、加圧されていない状態のカフを示し、図１Ｃは、加圧された状態のカフを示す。図から分かるように、加圧されていない状態では、発光体１６５は、皮膚１８５を大きく変形させることなしに、脚１１５または他の身体部分の皮膚１８５の近くまたは皮膚１８５に対面して置かれている。しかし、図１Ｃに示す加圧された状態では、カフ１１０の圧力が発光体１６５を皮膚１８５内に押し進める。十分な圧力が掛けられると、発光体１６５は脂肪質層１８６内にさらに押され、筋肉１８７に近接する。オプションとして、必要ならスペーサ１９０または同等のものが提供されて発光体１６５の厚さを増し、支持構造１６０からの発光体の距離を伸ばしてもよい。さらにオプションとして、光透過材で作られたカバー層１９５が発光体１６５を覆うように提供され、発光体１６５が皮膚１８５に直接接触しないようにすることもできる。あるいは、カバー層１９５が取り去られ、発光体が皮膚１８５に直接接触するようにすることもできる。

ある型では、光線療法システム１００は、カフ１１０の内部または近くの脚１１５または他の身体部分に治療用光を投与するのに用いてもよい。例えば、光線療法システム１００は、低出力光線療法としても知られるフォトバイオモジュレーションセラピーを施すのに用いてもよく、そこではレーザまたは発光ダイオード（ＬＥＤ）の光が生体組織に当てられる。約６００と１０００ｎｍの間の光の波長で各光源から５～５００ｍＷの範囲の電力を用いて投与されたときに、治療用光は、投与されてフォトバイオスティミュレーション効果生み出す。フォトバイオスティミュレーション効果は、創傷治癒を加速し、血液循環を改善し、および／または、筋肉の働きを改善することが示されてきた。本発明の光線療法システム１００は、発光システム１５０に圧力を掛け発光体１６５を皮膚１８５内に、および筋肉１８７または治療の他の対象に近づける圧力カフシステム１０５内に含まれることにより、光線療法に対するこれまでの試みを改善する。発光体１６５を筋肉の近くに位置させることで、より大きな治療効果が得られ、および／または光を当てることのより高い効率が達成される。光が皮膚１８５の表面に当てられると、光子は散乱されるか吸収される。散乱されることは、脂肪質組織１８６で特によく生じる。発光体１６５を筋肉１８７の近くに位置させることと脂肪質層１８６を圧縮することは、筋肉による光子の吸収を増加させ、散乱することを減少させる。光子が筋肉中のミトコンドリアに吸収されると治療の効果が達成される。光子吸収の利益的効果は、ミトコンドリアの膜電位、酸素消費量、およびアデノシン三リン酸産出の増加を含むものと考えられる。

光線療法システムのある型においては、１つまたは複数の発光体１６５は、１つまたは複数の発光ダイオードを備える。ある特定の型では、発光体１６５は近赤外線の範囲または約７８０ｎｍ～約１０００ｎｍの波長から成る光を発するように構成される。この範囲外の光を使用することも可能であるが、短い波長は組織の内部に深く侵入せず、長い波長は筋肉ミトコンドリアを刺激するのに効果的ではないので、この波長の範囲の光が筋肉治療に好ましいことが研究により示されてきた。

光線療法システム１００のある型においては、発光体１６５は、発光体が下部の筋肉１８７に近接するように、カフ１１０が加圧されたときに脂肪質層１８６に入り込む大きさおよび形状とされる。発光体１６５は、直接的若しくはカバー層１９５を通して皮膚１８５と接触する発光面を有する。ある型では、発光面の支持構造またはカフ１１０の内面上の、すなわちそこから離れる、高さは、少なくとも約１ｍｍ、または少なくとも約２ｍｍ、または少なくとも約３ｍｍ、または少なくとも約５ｍｍ、または少なくとも約１０ｍｍである。必要ならスペーサ１９０を提供し、または、発光体１６５は所望の高さで設計することができる。ある型では、ユーザの異なる脂肪層厚さに合わせるために、異なる高さの発光体が提供されることもできる。

図２Ａおよび図２Ｂは、発光体１６５のアレイ２００を提供するようになされた発光部材１５５の型を図示する。アレイ２００は、適したどのようなパターンで配置された複数の発光体１６５を備えることができる。発光体のアレイは、同じまたは同じような強さと継続時間で発光体コントローラにより電力供給可能な複数の発光体１６５のグループを意味する。アレイ２００は、１つのプリント基板上にも、複数のプリント基板上にも置かれることができ、単一のプリント基板は１つまたは複数のアレイ２００を含むことができる。例えば、図２Ａのアレイ２００は多次元アレイ２０５で、図２Ｂのアレイ２００は一次元アレイ２０５またはほぼ直線に位置した発光体１６５のストリップである。発光システム１５０は、１つまたは複数のそのようなアレイ２００を備えることができる。例えば、ある型では、アレイ２００は、カフ１１０の全体または内部のほぼ全体を囲むことができる。別の型では、１つまたは複数のアレイ２００は、それぞれがカフ１１０内の身体部分の関心のある特定の領域または筋肉に光を当てるように、カフ１１０内に位置決めされる。例えば、ある特定の型では、発光体１６５の１つまたは複数のアレイ２００は、大腿四頭筋、ハムストリング筋、および／またはふくらはぎのような対象の脚筋肉群に対応する独立してコントロールされるグループとしてカフ１１０に取り付けられる。代替としてまたは追加で、他の筋肉群または他の組織を対象とすることもできる。ある型では、１つまたは複数のアレイ２００は、カフ１１０に取り付け可能な柔軟なプリント基板に搭載される個別集積回路である。ある型では、１つまたは複数のアレイ２００は、発光コントローラ１７５に接続されるメイン２－コネクタ電源線に直列接続される。

発光コントローラ１７５は、所定のやり方で発光体の１つまたは複数のアレイ２００の運転をコントロールする。発光コントローラ１７５は、所定の強さおよび／または継続時間の光が発光体の近くまたは接する身体部分に投与されるように、１つまたは複数の発光体１６５へ電力を供給する。電力および／または継続時間は、単一の発光体１６５または複数の発光体１６５に適用される。複数の発光体１６５が発光コントローラ１７５により電力供給されるとき、それらは独立して、または、各アレイ２００が、同じまたは類似の強さでおよび同じまたは類似の継続時間、グループとして集合的に電力供給される発光体１６５のグループを含む１つまたは複数のアレイ２００として、電力供給されてもよい。各発光体１６５および／または各アレイ２００への光を当てる強さと時間は、ユーザインターフェース経由でコントローラと通信するユーザによりコントローラへインプットすることができる。あるいは、強さおよび／または継続時間は自動化されることもできる。例えば、ある型では、発光コントローラは、圧力コントローラ１２５または他のモニタと通信し、カフ１１０の加圧に応じて光の照射を調節することができる。例えば、カフ１１０が加圧されたときだけ身体部分に光を当てることにより、光がより適切に筋肉１８７に伝達されるのはこの加圧された状態の間であるので、光の照射はより効率的になる。あるいは、カフ１１０が加圧されていない状態でも光を維持することができる。また代替としてまたは追加で、強さおよび／または継続時間は、他の信号または以下で説明する状態に応じて調節することもできる。

ある型では、発光体１６５および／または発光体１６５の１つまたは複数のアレイ２００による光を当てる強さおよび／または継続時間は、処置される身体部分に関連するファクタに基づき選定または調整できる。例えば、光を当てる強さおよび／または継続時間を調整するのに用いられる１つのファクタは、身体部分の脂肪質層１８６の厚さである。光の散乱が脂肪組織では特に広まるので、脂肪層１８６が厚くなればなるほど、光の散乱は多くなり、所望の光放射線量を達成するために必要な光を当てる強さおよび／または継続時間は大きくなる。したがって、ある型では、身体部分の脂肪質層１８６の厚さを、例えばノギスでまたは電子モニタで測定し、光を当てる強さおよび／または継続時間を計測値によって設定することができる。光線療法システム１００のオペレータは、例えば、脂肪層の状態に関連する経験データを有するグラフ、表等を参照した後に、所望の強さおよび／または継続時間を発光コントローラ１７５にインプットすることができ、または、発光コントローラは、オペレータが計測値情報をインプットでき、発光コントローラ１７５が自動的に光を当てる強さおよび／または継続時間を調整できるように経験データを有してプログラムされることもできる。あるいは、電子モニタを使用して、脂肪レベル状態に関する信号が発光コントローラ１７５に供給され、信号に応じて調整がなされる。光を当てる強さおよび／または継続時間を調整するのに用いる他のファクタは、皮膚色である。皮膚色は、光を当てることの透過率に影響し得る。したがって、本発明のある型において、皮膚色を評価またはモニタし、上記に説明した脂肪状態に類似のやり方で、皮膚色に従って光の強さおよび／または継続時間を調整できる。さらに別の型では、脂肪層厚さと皮膚色の両方を用いて光強さおよび／または継続時間を調整できる。

ある型では、光線療法システム１００はまた、図３Ａおよび図３Ｂに示されるような光検知システム３００を含んでもよい。図３Ａおよび図３Ｂの型では、光検知システムは、反射率計などの、光度計３０５を備える。光度計３０５は、光検出器３１０と赤外線発光ダイオードなどの複数の光度計発光体３１５で構成される。光検出器３１０と光度計発光体３１５は、回路基板３２０に固定される。光度計３０５は、光検出器３１０と、光検出器３１０から対数的な距離だけ離れているパターンの光度計発光体３１５を備える。例えば、光度計発光体３１５は、光検出器３１０から３ｍｍ、６ｍｍ、１２ｍｍ、２４ｍｍおよび／または４８ｍｍの距離に置かれた赤外線発光ダイオードであってもよい。光検出器３１０は、センサに光学フィルタを含み、赤外線発光ダイオード３１５の最大放出波長周囲の狭い波長の光だけを検出するようにしてもよい。図３Ａおよび図３Ｂに示されるような場合では、５つの光度計発光体３１５と光検出器３１０が、図示のように、剛な回路基板３２０に搭載され、カフ１１０が膨らませられたときにそれらの相対間隔が維持される。光度計３０５が発光コントローラ１７５と通信するように、光度計発光体の電力線とセンサケーブルが一緒に束ねられてもよい。発光コントローラ１７５は、光度計発光体３１５からの光の放出をコントロールし、光検出器３１０からのアウトプット信号を受信できる。発光コントローラ１７５はそれから、データを処理し、脚１１５または他の身体部分への光の透過に関する量を決定する。以下に説明するように、オプションの圧力センサ３３０もまた供給されてもよい。

図３Ａおよび図３Ｂの光度計３０５の使用では、光度計発光体３１５からの赤外線光子が皮膚１８５に当てられる。光子は、皮膚表面で散乱し、吸収され、あるいは、再放射される。皮膚１８５は、光散乱特性と吸収特性の両方を有する。吸収は、メラニンの多い黒っぽい皮膚で大きくなる。脂肪１８６は、赤外線光の大部分は散乱させると近似されてもよい。筋肉組織１８７は、主に吸収する。第１の光度計発光体３２５または光度計発光体のグループと光検出器３１０間の最小距離での光の減衰は、胴と手足の典型的な皮膚の厚さが第１の光度計発光体３２５と光検出器３１０間の３ｍｍの距離に近いので、皮膚の光吸収と高い相関がある。皮膚の光吸収は、次の経験的関係から求められてもよい：

皮膚吸収（ｃｍ^－１）＝ｆ（第１の発光体からの光検出器電圧）

皮膚層に浸透する光は、脂肪層１８６で全方向に散乱される。この光の内のある部分は、皮膚１８５を通って身体から外に戻り、光検出器３１０で検出されてもよい。脂肪層１８６を通過した光は、筋肉１８７で吸収され、所望の治療の効果を提供できる。厚い脂肪層上では、皮膚１８５で弱められた光量は、光が筋肉組織１８７にあまり遮断されずに伝わることができる薄い脂肪層１８６上よりも高いであろう。各光度計発光体は、異なる時間での光検出器３１０のアウトプット電圧が皮膚表面での個々の距離での拡散反射率に対応するように、順番にオン・オフされる。脂肪層１８６の厚さは、光検出器３１０からの変化する距離で光度計発光体３１５の多数の測定値から推測する。脂肪層１８６の厚さは、次の経験的関係から算定してもよい：

脂肪厚さ（ｍｍ）＝ｇ（すべての発光体からの光検出器電圧）

光線療法システム１００の光検知システム３００の他の型の光度計３０５が図３Ｃに示される。図３Ｃの光度計３０５は、光度計発光体３１５の円形幾何学的パターン３３５を含み、光検出器３１０をひも状の１つまたは複数の光度計発光体３１５で囲まれる円形パターンの中央に有する。各ひも状のものは、ひも状のものと光検出器３１０の間の特有の間隔に対応し、発光コントローラ１７５により独立してコントロールされ得る。光度計発光体３１５の各ひも状のものを通る電流は、変調されて、典型的な皮膚色および脂肪厚さにほぼ矛盾のない光検出器３１０での応答を提供する。光検出器の電圧応答は、１０ビット以上の解像度（１０＋ｂｉｔｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）で拡散反射率を正確に測定するために、アナログ－デジタル変換器の範囲の中央値に近くてもよい。

ある型では、光検知システム３００は、光用途から独立して用いることができる。例えば、カフ１１０を身体部分に設置する前に、光検知システム３００を、脂肪層厚さおよび／または光透過率などの身体部分の測定をするのに用いることもできる。測定値は、上記で説明したように、発光コントローラ１７５に供給され、インプットされ、および、発光コントローラ１７５を設定するのに用いることができる。

ある型では、光検知システム３００は、カフ１１０内に位置付けされることによりカフ１１０に一体化され、発光コントローラ１７５に直接接続されることができる。この型では、光度計３０５を、身体部分に光を当てる前に、当てる強さおよび／または継続時間を調整できるように、身体部分の測定をするのに用いることができる。追加でまたは代替として、光度計３０５を光を当てている間に用いることもできる。ある特定の型では、光度計３０５は、当てている間に光の透過率をモニタするのに用いることができ、測定値は、光を当てる強さおよび／または継続時間に対し自動調整できるように発光コントローラ１７５によって解釈されることができる。１つまたは複数の光度計３０５は、発光体１６５の１つまたは複数のアレイ２００に近接した位置でカフ１１０内に位置付けされ、各アレイ２００での光を当てる強さおよび／または継続時間は、アレイ２００が置かれた領域に関連する光度計からの測定値に応じて別々に調整される。強さおよび／または継続時間に対する調整は、測定値を示す信号を受信するオペラータによりなされ、または、光度計３０５からの信号に応じて発光コントローラ１７５で自動的になされ得る。ある型では、調整は、発光コントローラ１７５によりリアルタイムでなされてもよい。例えば、ある型では、光度計３０５は、発光体１６５の１つまたは複数のアレイ２００の各々の中心の近くに位置しまたは搭載される。

ある型では、図１および図４に示されるように、光線療法システム１００は、間欠的空気圧迫治療（ＩＰＣ）装置４００として動作する圧力カフシステム１０５を含んでもよい。間欠的空気圧迫治療装置は、脚部や他の四肢の深部静脈での血栓予防に役立てるために医学的に用いられる。間欠的空気圧迫治療装置４００は、脚部または他の四肢または身体部分に間欠的に空気圧を掛ける。圧力の解放時に血液は血管を通って再び流れ、血栓予防に役立つ。間欠的空気圧迫治療装置はまた、あるいは代替として、アスリートにより血液循環を改善し、運動後の筋力回復を容易にし、および／または自動マッサージ処置のために用いることもできる。

図４の型では、圧力カフシステム１０５は、互いに空気圧的に分離された複数のチャンバ４０５を有するカフ１１０を含む。間欠的空気圧迫治療装置４００として用いられるとき、圧力コントローラ１２５は、例えば血流を促進するために直列のチャンバ４０５を順番に加圧するなど、所望の効果を得るために個別のチャンバ４０５別々に加圧し減圧させることができる。別の型では、圧力コントローラ１２５は、各チャンバ４０５を同時に加圧するが、各チャンバ４０５は、所望の通りに異なる大きさで加圧されるようにすることができる。

図４では、複数の区画４０５に及ぶ２つ以上の発光部材１５５と発光部材１５５の間に位置する光度計３０５を備える光検知システム３００とを有する例示の発光システム１５０がさらに示される。代替の配置では、各発光部材１５５が別の区画４０５に関連し、別の光度計３０５が複数の発光部材１５５に対し提供される。発光コントローラ１７５は、各発光部材１５５と、例えばそれぞれのワイヤ４１０、４１５により電気通信され、１つまたは複数の光度計３０５と、光度計発光体３１５に電力を供給し光検出器３１０からアウトプット信号を受信する束線４２０などによって、通信する。発光コントローラ１７５は、発光部材１５５をコントロールするプロセッサおよび／または電気回路システムを含み、オペレータインプットを受け取るタッチスクリーンのような、インプット装置を含んでもよい。発光体電源電圧とエアポンプ１３０は、主電源または電力を取り出すための再充電可能なバッテリに接続されてもよく、所望の通り発光体１６５に電力を供給する。発光部材１５５は電気的に直列なグループとして配置されてもよく、グループの発光体１６５の順電圧の合計が電源電圧に一致する。ユーザがタッチスクリーンなどのインプット装置を利用して、例えば、所望の筋肉赤外線照射量を設定してもよい。

光線療法システム１００のカフ１１０は、オプションとして脇開き４２５を含んでもよい。脇開き４２５は選択的に開くことが可能でカフ１１０の内部をむき出しにし、脚部または他の四肢または他の身体部分へのカフ１１０の取付を容易にする。チャックなどのような留め具４３０が提供されて、カフ１１０が身体部分に固定されると脇開き４２５を閉じてもよい。

図５は、特定のカフ１１０と発光システム１５０を示す。図５の発光システム１５０は、発光ダイオードのストリップのような、発光体１６５の複数のストリップを含む。この型では、各ストリップは、アレイ２００として、または、発光体１６５の一次元アレイ２１０として動作することもできる。あるいは、複数のストリップをまとめてグループ化して大きなアレイ２００あるいは、多次元アレイを形成してもよい。あるいは、ストリップ全体が集まって単一のアレイ２００を形成してもよい。各一次元アレイ２１０は２～１００個の発光体１６５を含み得る。ある型では、２～約５０のストリップ、あるいは約１０～約４０のストリップ、あるいは約２０～約３０のストリップ、あるいは約２６のストリップがあってもよい。発光体１６５の全数量は、２～約２０，０００、あるいは約５０～約１０，０００、あるいは約１，０００～約５，０００、の範囲であってもよく、ある特定の型では約４，８００の発光体がある。光度計３０５は、オプションとして独立してコントロール可能な発光体１６５のアレイ２００の中心近くに搭載されることができる。光度計３０５の全数量は、０～２０，あるいは約１～約５の範囲であってもよく、ある特定の型では、ふくらはぎの左右と大腿四頭筋の左右に各１個の４個の光度計３０５がある。

図６は、カフが開いて平らにされた光線療法システム１００の圧力カフシステム１０５の型の分解図を示す。圧力カフシステム１０５は、外層６００として作用するカフ１１０を含む。中間層６０５は、１つまたは複数の発光部材１５５と支持構造１６０と光検知システム３００を含む。オプションとして、中間層６０５は、白色ライナなどの反射ライナ６１０をさらに含む。反射ライナ６１０は、カフ１１０に取り付けられ、カフ１１０と同じ寸法および形状にカットされ、または、異なる寸法および形状にカットされる。カフ１１０への反射ライナ６１０の取付は、チャック、面ファスナ、またはカフ１１０および／またはカフチャンバ４０５または便利に除去でき修理できるカフチャンバの縁周りのスナップテープの形式でよい。中間層６０５は、市販されているカフと接続されるチャックまたは他のファスナを用いることができる。中間層６０５のそれぞれの側部は、カフ１１０に取り付けられる１個と身体部分周りのカフ１１０と中間層６０５を閉じるもう1個の、２個のファスナを有していてもよい。反射または白色ライナ６１０は、筋肉に到達する光放射線量の均一性を改善できる。皮膚を通して散乱した光は、反射ライナ６１０により再度体内へと反射されて、光子がより効率的に筋肉組織に到達する機会を増やす。内層６１５がまた提供されてもよい。内層６１５は、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、エポキシ、アクリル、シリコーン、同様なもの、などの赤外線光を光学的に通す材料で作られ、中間層６０５にシートとしてファスナ材料で取り付けられまたは恒久的にそこに取り付けられる。光学的に透明な内層６１５の目的は、ユーザを電気部品から防護し、使用の間に消毒し拭き清めることのできるクリーニングできる表面を提供することである。内層６１５の恒久的に取り付ける型は、中間層６０５に接着でき、摩耗等からの発光体１６５と光度計３０５の保護を提供する耐久材を生み出す。この型では、内層６１５は、上記のオプションのカバー層１９５を作り上げる。発光部材１５５は、電気的に直列なグループとして配置されてもよく、グループの発光体の順電圧の合計が発光体電源電圧に一致する。１つまたは複数の直列のグループは、中間層６０５から分離された発光コントローラ１７５に最終的に接続されるメイン・２－コネクタ電源線に接続される。ある型では、発光部材１５５は、取り外し可能なファスナまたは恒久的な接続を用いて白色ライナ６１０に取り付けられた放熱アルミ印刷基板に搭載された赤外線発光ダイオードを含んでもよい。

ある型では、中間層６０５とオプションとしての内層６１０とは、在来の間欠的空気圧迫治療カフアセンブリ用のアップグレードキットとして提供されてもよい。あるいは、圧力カフシステム１０５は、単一ユニットとして一緒に製作されたカフ１１０と追加の層を含むことも出来る。

光線療法システム１００のある型では、図６に示すように、アレイ２００の発光体１６５から供給される照射量が光度計３０５から受信した信号によりコントロールおよび／またはカスタマイズされるように、光度計３０５は各筋肉群アレイ２００の中央近くに搭載されてもよい。あるいは、複数の光度計３０５は、アレイ２００の近辺の周りまたはそれぞれの端に広げられるように、各アレイ２００に関連させられることもできる。あるいは、単一の光度計３０５が所望の場所に提供されることもできる。

図７は、ユーザがコントロールシステム１２０特に発光コントローラ１７５と情報交換するのに使用されるタッチスクリーン７０５などのユーザインターフェース７００の例を図解する。ユーザインターフェース７００は、脚１１５に適用される光線療法システム１００の赤外線照射のパラメータおよびステータスを示す。例えば、ユーザインターフェース７００はユーザにより利用されて、変更（ｃｈａｎｇｅ）タブまたはボタンを使用することにより各筋肉群への所望の筋肉ＩＲ照射量（ジュール／ｃｍ^２の単位）を特定できる。リアルタイムでは、ユーザインターフェース７００のタッチスクリーン７０５のディスプレイは、脂肪厚さ、皮膚の光吸収、目標筋肉照射量、各筋肉群に対する供給される筋肉照射量への進行度合い、および、その放射線量を終えるための残り時間に対応する１つまたは複数のパラメータ値を示してもよい。タッチスクリーン７０５は、他のタブ又はボタン７１５により、ユーザが照射する照射量カウンタをリセットし、進行中の放射の開始や一時停止を容易にし、できるようにし、または、ユーザができるようにする機構を含んでもよい。

図８Ａおよび図８Ｂは、光線療法システム１００の圧力カフシステム１０５の異なる型を示す。図８Ａは、上腿と臀部の大きな筋肉群を覆う間欠的空気圧迫治療ショーツ８００の形式の圧力カフシステム１０５を示す。この型では、筋肉群アレイ２００は、身体の中央部を覆う圧縮ショーツ８００内で利用される。ショーツ８００の中央シーム８０５が開かれ、平らになされると、筋肉群アレイ２００は、大腿筋、ハムストリング筋、および大腿四頭筋と一致する領域に利用される。図８Ｂは、マッサージチェア８１０に組み込まれたまたは位置決め可能な圧力カフシステム１０５の型を示し、そこでは筋肉群アレイ２００と光検知システム３００は、人体の腕、脚、首および／または背中の筋肉群を処置するためのマッサージチェア８１０に組み込まれ、設置される。ある型では、筋肉群アレイ２００は、マッサージ部材が処置される筋肉群に最大圧を生じさせるときにユーザが治療用光照射を受けるように、マッサージチェアに搭載されてもよい。市販のマッサージチェアは、首、肩、背中、臀部、腕、太腿、および、ふくらはぎの筋肉を処置する。筋肉群アレイ２００と光検知システム３００は、キットとしてこれらの複数の場所に設置されてもよく、そこでは、マッサージチェアとのアレイおよびセンサのインターフェースがコントロールをする。あるいは、光線療法システム１００は、マッサージチェアの設計に直接組み込まれてもよい。あるいは、光線療法システム１００は、マッサージテーブルなどのような、他の構造の一体となっている部分であってもよい。

動作中に、ある型では、光線療法システム１００は、圧力カフシステム１０５を所望のやり方で膨らませる種々のプログラムを用いることができる。目標カフ圧力は、カフ１１０および／またはカフ１１０の区画４０５を所定の時間に亘り膨らませること、または、カフ１１０に接続されたライン圧力をモニタすることの何れかにより、実現される。最大カフ圧力が達成されると、カフ１１０への電気エアポンプ１３０などのポンプに接続する圧力ゲート１４５の１つからのソレノイドなどの第１ソレノイドバルブなどが閉じ、または、ポンプが停止してもよい。圧力ゲート１３０からの別のソレノイドなどの第２ソレノイドバルブは、カフ１１０または区画４０５を通気して、プログラムされたスケジュールに従って圧力を解放する。光度計３０５発光コントローラ１７５は、圧力コントローラ１２５に接続し、ソレノイドバルブ、圧力センサ１４０、およびポンプモータの状態に対応して電圧をモニタしコントロールしてもよい。これらのコントロール信号に基づき、発光コントローラ１７５内のプロセッサは、カフ１１０または各区画４０５が最大圧力のときの状態を決定する。光度計３０５と発光体１６５のアレイ２００は、所望のおよび／または所定の圧力状態にあるカフ１１０の下に位置するときに動作できる。ソレノイドがカフ１１０または区画４０５の空気を通気すると、光度計３０５とアレイ２００の双方は、動作停止されてもよい。間欠的空気圧迫治療システム内の典型的な活動時間は、約１５分間続く。ポンプは数分間継続する複数のサイクルを通過し、そこではカフ１１０または区画４０５がある圧力まで膨らませられ、その圧力はカフ１１０または区画４０５を通気する前に５～３０秒間維持される。ある型では、発光コントローラ１７５は、第１の所定圧力事象が起こるまで待機し、光度計３０５からの読みを行い、皮膚と脂肪層の光吸収と散乱の特性を明らかにする。このような測定を用いて、筋肉層で吸収されるであろうＩＲ光の均一な照射量を筋肉に提供する皮膚表面でのＩＲ光の照射量を算定する。皮膚照射量（ＤＳ）はいかに示すような形式を有する。

ＤＳ＝ＤＴ×ｈ（皮膚吸収、脂肪厚さ）

ここで、ＤＴ、すなわち放射時間は、発光体が起動されている累積時間である。

カフ１１０または区画４０５が依然として加圧された状態にある間に、発光体１６５のアレイ２００が起動して赤外線光照射を始めてもよい。発光コントローラ１７５のプロセッサは、発光体のアレイ２００がオンとされている秒数を記録してもよい。発光体１６５はその後、対応するカフのソレノイドが通気するとオフにされ、サイクルが所定の圧力および／または継続時間に達すると再度オンとされてもよい。タイマが、アレイ２００の目標照射量のための算定露光時間に達すると、光は、プログラムスケジュールの残りの間、オフとされてもよい。

動作中に、発光体１６５の各アレイ２００は、中心の波長に架かる波長の範囲の光を放射する多くの発光体１６５を含む。各発光体の照射束（ｍＷ）は、チップ上の活動領域を通過する波長の範囲の放射された光の測定値である。発光体放射エネルギ密度は、放射束を活動領域で除したもの（ｍＷ／ｃｍ^２）である。発光体放射エネルギ密度は、発光体の活動領域が皮膚と接触する点にのみ適用される。各アレイ２００と各関連する筋肉群に対し、表面放射エネルギ密度が算定される。表面放射エネルギ密度は、グループの発光体１６５の数量に個々の発光体の放射束を乗じたものを、グループまたはアレイ２００が処置する面積で除したものとして算定できる。皮膚および脂肪層の下部で、筋肉放射エネルギ密度は、どのくらいの量の光が下部の筋肉に到達したかの測定値である。筋肉群光アセンブリのアレイ２００上の発光体の間隔は、あまりに少ない光では光間に暗い領域で筋肉層に光が侵入しない領域を作り出すことから、適切な治療用光照射にとって重要であり得る。各アレイ２００は、間隔を空けて、目標の筋肉にほぼ一様なエネルギ密度を供給する発光体を有する。発光体は全体として、割り当てられた時間内に照射量を供給するのに十分な放射エネルギを有し、そこでは間欠的空気圧迫治療プログラムが下層のカフを所定の圧力状態にする。

厚い脂肪層を有する身体領域については、少ない放射エネルギしか筋肉群に到達しない。筋肉に到達する光は、またより多く拡散する。よりパワフルな発光体１６５がさらに離れた間隔を開けるが、依然として筋肉層で所望の均一性と密度の光を達成する。例えば、男性のふくらはぎ（腓腹筋）の典型的な脂肪厚さは４ｍｍ±２ｍｍで、内股（内転筋）の脂肪厚さでは１０ｍｍ±４ｍｍである。３０秒の露光時間で両筋肉群に均一な３Ｊ／ｃｍ^２の赤外線照射量を供給するのに、ふくらはぎ筋肉群アセンブリの上部で中間の発光体間隔は２ｃｍで、２００ｍＷの放射エネルギ発光体であり、内転筋上部の発光体間隔は５ｃｍで１，０００ｍＷの発光体を用いてもよい。

別の型では、特定の焦点および／または拡散レンズが発光体１６５の上に置かれ、筋肉表面での均一な光密度を確実にするのに役立ててもよい。この型では、筋肉群発光体のアレイ２００は、発光体の間隔を変えることなしに、異なる脂肪層厚さに対してカスタマイズされてもよい。筋肉群発光体アセンブリのアレイ２００はそれから、例えば、手、足、腕、脚、臀部、太腿、および／又はウエスト用など、種々の間欠的空気圧迫治療カフアセンブリの目標とする異なった筋肉群に移動させることができる。別の型では、圧力センサ３３０が、各光度計３０５に搭載される。アレイ２００は、関連する筋肉群上方で閾値以上の圧力が検知されたときにオンとされてもよい。圧力が閾値以上で、全露光時間が所望の筋肉照射量を達成するのに必要な時間より少ない間、照射が続けられてもよい。別の型では、発光コントローラ１７５はパルス幅変調（ＰＷＭ）を用いて、光の放射線量をコントロールしてもよい。発光コントローラ１７５は、すべての筋肉群の放射線量が同じ時間に完了するように、各筋肉群に関連する発光体１６５のデューティーサイクルを決定してもよい。

光の複数の組織層の通過のモデル化は、複雑な問題であり、皮膚表面に直交して侵入し、種々の組織層と相互作用する多数の光子の移送と結果をモデル化する統計的シミュレーションにより扱われる。モンテカルロ法によるシミュレーションのインプットは、各組織層の光学特性とそれらの対応する厚さを含む。アウトプットは、組織に吸収されまたは皮膚から外に再放射される光子の地図である。多くのシミュレーション（メラニン含有量が色白から浅黒い皮膚色まで、脂肪厚さが３ｍｍから１０ｍｍまで広がる）のＩＲ光子のモデル化された結果の概要を図９Ａに示す。このシミュレーションでは、筋肉層に吸収された光量は、色白の皮膚で３ｍｍの脂肪層での１７％から、浅黒い皮膚で１０ｍｍの脂肪層での３．２％まで広がる。下層の筋肉までＩＲ光の同じ照射量を達成するために、後者の対象者では、前者の対象者より５倍以上の光量に露光する必要があるだろう。どのくらい多くの光が筋肉に到達するのかを推測することは、着実な照射量を供給するのに役立つ。

そのモデルはまた、発光体光源からの距離の関数として、皮膚表面からどのくらいの光が再放射されるかの分析結果、すなわち図９Ｂ、を生成する。発光源に非常に近い点（ｘ＜４ｍｍ、図９Ｂの点Ａ）について、拡散反射率、Ｒ_ｄ（Ａ）＝検出信号／距離^２、は、どのくらい多くの光が表皮層のメラニンにより吸収されないかに密接に関係する。真皮厚さのオーダーの光源－検出器距離で、真皮の下の脂肪と筋肉層は、Ｒ_ｄ（Ａ）信号について無視できる態度の影響しか有していない。皮膚ファクタ、Ｆ_ｓｋｉｎは、Ｒ_ｄ（４ｍｍ）として定義され、拡散反射率カーブの指標を表す。

皮膚層に侵入する光は、脂肪層で全方向に散乱する。この光のある部分は、体内から皮膚を通って外部に戻り、光検出器３１０で検出されるかもしれない。脂肪層を直接通過した光は、筋肉で吸収され、そこで、光線療法の所望の効果を提供できる。厚い脂肪層の上で皮膚で再放射される光量は、光が光度計発光体３１５から光吸収筋肉組織まで少ない障害で進行できる薄い脂肪層の上より多い。異なる時間における光検出器３１０からのアウトプット電圧は、皮膚表面でのある範囲にわたる拡散反射率に対応する。脂肪層厚さは、皮膚１８５からの発光と光源からの変化する距離との複数の測定値から推測される。発光体光源３１５から遠くなると（＞５ｍｍ）、Ｒ_ｄ（ｘ）は指数関数的に低下し、低下率は脂肪層の厚さに関係することが実験により示された。脂肪ファクタは、皮膚吸収に関連する信号成分を打ち消し、Ｒ_ｄ（１０ｍｍ）／Ｒ_ｄ（２０ｍｍ）の比として簡単に定義してもよい。

各モデルシミュレーションについて、皮膚ファクタと脂肪ファクタを表にし、モデルの収集は異なる皮膚色と脂肪厚さ層について行い、参考データベースの以下の表で示されるように、筋肉組織で吸収された光の割合を推測するためのデータベースを生み出し、皮膚色と脂肪層厚さの変化に基づき筋肉組織への赤外線光の一定の照射量を供給する赤外線処置時間を推測できる。

距離４ｍｍ、１０ｍｍおよび２０ｍｍでの反射率計の直接測定は、皮膚ファクタと脂肪ファクタ両方の計算を可能にする。次に、計測されたファクタは、上記表のデータと照合され、内挿され、多くのユーザ向けに筋肉組織への赤外線光の一定の照射量を供給する適切な処置時間を決定する。

別の型では、光線療法システム１００は、皮膚反射率計の拡散反射率の分析結果から導かれた他のパラメータを用いて、照射処置時間に対する調整を推測してもよい。さらに、光度計センサ圧力３３０などの他のデータをデータベースに加えて、赤外線光照射の精度を高めてもよい。

部品やコントローラへの電力供給は、単一のエンクロージャに組み込まれてもよく、光源はＩＰＣポンプがカフ１１０内で所定の圧力に達したときに起動される。この方法により、光は、光源モジュールから筋肉への光のパスが最短のときにのみ発光される。コントローラは、所望の放射線量が達成されたときに筋肉群光源がオフにされるように、各筋肉群について予め全赤外線または他の放射線の放射線量（ＪまたはＪ／ｃｍ^２）を設定されている。

本発明の１つの型では、光検知システム３００を、圧力カフシステムを用いるものとは別の光線療法システムで用いることができる。すべてのタイプの光線療法は、脂肪質層の厚さの測定と、その測定に関連する光放射線量の調整とから利益を得られる。例えば、光検知システム３００を用いて、赤外線光線療法他のモードで筋肉組織に所望の光放射線量を供給するのに、皮膚における最適な光放射線量を決定することができる。別の光線療法システムでは、電球（Ｗｏｌｅｚｅｋ）およびＬＥＤパネル（例えば、Ｊｏｏｖｖ、ＰｌａｔｉｍｕｎＬＥＤＴｈｅｒａｐｙＬｉｇｈｔｓ）を含み、対象者は、所定の時間の間、光の前に立っている。他の方法では、日焼けベッド・スタイル・システム（ＮｏｖｏＴｈｏｒ）をも含み得る。さらに、手持ちＬＥＤおよびレーザＩＲ発光体（Ｉｎｆａｒｅｘ、ＴＯＰｌｉｇｈｔ）を皮膚表面に保持して治療効果を達成することも可能である。臨床検査対象者の皮膚色と脂肪厚さの光学特性を近似して、多層モンテカルロ法モデルへのインプットとして用いてもよい。多層モンテカルロ法モデルは、対象者の皮膚から生ずるＩＲ光子のどのくらいの割合が筋肉組織に吸収されるかを決定するであろう。ＩＲ光度計のアウトプットからの拡散反射率の分析結果と表１の筋肉層（腹筋）で吸収される光の割合との関係を用いて、筋肉組織へ供給されるＩＲ光の照射量としての、処置時間または光の強さの調整を算定することができる。

圧力コントローラ１２５および／または発光コントローラ１７５を含むコントロールシステム１２０は、インプットを受信し、計算を実行し、インプットに基づいて計算を実行し、アウトプット信号を生成し、および／または、計算の結果としてアウトプット信号を生成できる、いかなる装置であってもよい。コントローラ１２５、１７５は、同一コントローラの一部であってもよいし、互いに通信可能な別々のコントローラであってもよい。コントローラ１２５、１７５は、キーボード、グラフィカルユーザインターフェース、無線通信、音声命令、あるいは他の方法によりユーザと情報交換可能な中央処理装置の形式であってもよい。例えば、コントローラ１２５、１７５は、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、携帯端末、サーバ、サーバのネットワーク、クラウドネットワーク、あるいは同様の装置であってもよい。オペラータは、光線療法治療前、治療中、治療後にコントローラ１２５および／またはコントローラ１７５と情報交換してもよい。コントローラ１２５、１７５は、計算、アルゴリズム、ルーティンおよびまたはサブルーティンを実行できるようにする種々のモジュールを含むことができ、情報を処理し、および／または、判断を下す。コントローラ１２５、１７５は、人工知能および／または機械学習などの他のオプションモジュールをさらに含んでもよく、それらはアルゴリズムを用いてデータを解析し、データから学習し、その後、学習したことに基づいて、判断および／または予想を下す。

本発明が、ある好適な型に関してかなり詳細に説明されたが、他の型も可能であり、明細書を読み図面を検討した当業者にとって、示された型の代替、変更、および、均等物は明らかであろう。例えば、協働する部品を逆にしたり、より多いまたは少ない数で提供されてもよい。また、本書の型の種々の特徴は種々の方法で組合せ、本発明の追加の型を提供することができる。さらに、ある専門用語は、説明的明確さの目的で用いられており、本発明を限定するものではない。本明細書と添付の請求項を通じて、文脈から明らかにそうではないとなされない限り、用語「備える」と「備えている」等のその変形は、記載された要素、制限あるいはステップを含み、他の要素、制限あるいはステップを排除しないことを意味すると解すべきである。したがって、添付の請求項は、本書に示される好適な型の記載に限定されるべきではなく、本発明の真の思想と範囲に含まれるような全ての代替、変更、および、均等物を含むはずである。

Claims

ユーザの身体部分上または近くで位置決め可能であり、圧縮空気を受け取って前記カフを選択的に加圧し減圧することが可能なカフを備える、圧力カフシステムと；
支持構造と前記支持構造上に位置する発光体とを備える発光システムであって、前記発光体はコントロール可能に電力供給可能である、発光システムとを備え；
前記支持構造は、前記発光体が前記身体部分上に光を向けられることが可能なように前記カフの内面に位置決め可能であり、
前記発光体は発光面を有し、前記発光面は、前記カフが加圧されると前記発光面が前記身体部分の皮膚と脂肪層内に押されるように、前記支持構造から十分な高さとされる、
光線療法システム。
前記発光面の前記高さは、少なくとも約３ｃｍである；
請求項１に記載の光線療法システム。
前記発光体は、それぞれが前記身体部分の異なる筋肉群に関連する、複数の発光体アレイを備える；
請求項１に記載の光線療法システム。
前記支持構造と前記発光体はライナ上にあり、前記ライナは前記カフの前記内面に取り外し可能に取り付けられる；
請求項１に記載の光線療法システム。
前記身体部分の特性を測定可能な光度計をさらに備える；
請求項１に記載の光線療法システム。
前記カフの前記内面に位置決め可能な光度計をさらに備える；
請求項１に記載の光線療法システム。
前記カフは椅子の組み込まれた部分である；
請求項１に記載の光線療法システム。
ユーザの身体部分上または近くで位置決め可能であり、圧縮空気を受け取って前記カフを選択的に加圧し減圧することが可能なカフを備える、圧力カフシステムと；
支持構造と前記支持構造上に位置する発光体とを備える発光部材であって、前記支持構造は、前記発光体が前記身体部分上に光を向けられることが可能なように、前記カフの内面に位置決め可能である、発光部材と；
前記発光体にコントロール可能に電力供給できる、コントローラとを備え；
前記コントローラは、インプットまたは前記身体部分の状態に関連する測定に応じて、前記身体部分上に向けられる前記光の強さまたは継続時間を調整できる；
光線療法システム。
前記コントローラは、前記身体部分の脂肪層の厚さに応じて前記光の前記強さまたは継続時間を調整する；
請求項８に記載の光線療法システム。
前記コントローラは、前記身体部分の皮膚色に応じて前記光の前記強さまたは継続時間を調整する；
請求項８に記載の光線療法システム。
光度計をさらに備え；
前記コントローラは、前記光度計からの信号に応じて前記光の前記強さまたは継続時間を調整する；
請求項８に記載の光線療法システム。
前記光度計は、前記カフの前記内面上に位置決め可能である；
請求項１１に記載の光線療法システム。
前記光度計は、前記身体部分の脂肪層の厚さまたは前記身体部分の透過率に関連する信号を生成する；
請求項１１に記載の光線療法システム。
前記発光体は、それぞれが前記身体部分の異なる筋肉群に関連する、複数の発光体アレイを備える；
請求項８に記載の光線療法システム。
複数の光度計をさらに備え；
前記コントローラは、前記光度計からの信号に応じて前記光の前記強さまたは継続時間を調整し；
前記光度計は、前記身体部分の脂肪層の厚さまたは前記身体部分の透過率に関連する信号を生成し；
前記発光体は、それぞれが前記身体部分の異なる筋肉群に関連する、複数の発光体アレイを備え；
各光度計は、前記カフの前記内面上でそれぞれのアレイに近接して位置決め可能である；
請求項８に記載の光線療法システム。
前記支持構造と前記発光体はライナ上にあり、前記ライナは前記カフの前記内面に取り外し可能に取り付けられる；
請求項８に記載の光線療法システム。
発光体をその内面上に有する圧力カフを提供する工程と；
前記カフを身体部分上または近くに位置させる工程と；
前記カフを膨らませ、前記発光体を直接または間接的に前記身体部分の皮膚に対して押し付ける工程と；
前記身体部分の状態に関連して、前記発光体から前記身体部分に当てられる光の強さまたは継続時間を決定する工程と；
前記決定された強さまたは継続時間で前記身体部分に光が当てられるように、前記発光体に電力を供給する工程とを備える；
光線療法を提供する方法。
前記身体部分の状態は、前記身体部分の脂肪層の厚さまたは前記身体部分の皮膚色である；
請求項１７に記載の方法。
前記身体部分の状態を測定する光度計を用いる工程と、
前記測定を用いて、前記光の強さまたは継続時間を決定する工程とをさらに備える；
請求項１７に記載の方法。
前記光度計は、前記カフの前記内面上に位置する；
請求項１９に記載の方法。