JP7174273B2 - 口腔粘膜炎治療用の口腔外マスク - Google Patents
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Description
本出願は、2018年5月16日に出願された米国出願番号62/672,077の優先権の利益を享受する。この米国出願は、本出願の一部として援用される。
本開示は、概ね光線療法に関し、特に、口腔に関する組織に光線療法を適用するための装置に関する。
光線療法は、口腔粘膜炎と称される症状を含む様々な症状の治療および痛み止めに利用され得る。光線療法は、いくつかの方法で、例えば、皮膚を通じて病変部位内に光を伝達する低レベルレーザ治療または発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイを通じて組織に直接に施され得る。
現行の低レベルレーザ治療法では、レーザのコストおよび処置の労働集約性に問題がある。また、治療従事者間でのばらつきにより、患者に施される光線療法の精度が低減する。加えて、患者は長時間にわたり口を開けたままにしなければならず、それは快適ではなく、症状が進むにつれて極めて苦痛になり得る。
一方、現行の口腔外ＬＥＤアレイ法では、ＬＥＤが皮膚から一定距離で保持され且つ熟練技術者により操作されなければならないポータブルランプに収容されるという複雑さがある。そのＬＥＤランプは、頬および首のあらゆる箇所に動かされて患部組織に適切な照射量の光線療法を施さなければならない。生体組織の厚さおよび光学的特性が異なるため、組織深くまで光線療法を施すには、各々の個所で異なる光強度が必要となる。さらに、口腔外法は、扁桃腺や口蓋垂のような口腔内器官を対象としない。
本開示は、測定された生体組織特性に基づいて標的生体組織に供与される光学投与量を口腔外で調整して、標的生体組織が特定の投与量の光学パワーを受けるようにする光線療法デバイスを提供する。
ある観点によると、生体組織センサからの出力に基づいて生体組織に供与される光学投与量を調整する光線療法デバイスが提供される。光線療法デバイスは、解剖学的位置に対して配置されたときに解剖学的位置に従う形状を有するマスクを含む。光線療法デバイスは、また、マスクが解剖学的位置に対して配置されたときに複数の標的領域を照明する光を出射するように構成された光源のアレイからなる照明源を含む。光線療法デバイスは、さらに、生体組織センサから生体組織特性を受けるように構成された回路を含む。受けた生体組織特性は、複数の標的領域への光の供与に影響を与える。回路は、また、複数の標的領域のそれぞれが特定投与量の光学パワーを受けるように、受けた生体組織特性に基づいて、光源のアレイから出射され複数の標的領域に向けて方向付けられた光の特性を調整するように構成されている。
代替的または追加的に、光の特性は、強度、波長、出射期間、コヒーレンス、出射の時間変調、または、標的領域からの出射距離、の少なくとも１つを含む。
代替的または追加的に、生体組織特性が複数の標的領域に到達前に閾値よりも大きな光の減衰を示す場合に、回路は、強度を低減すること、コヒーレンスを低減すること、波長を低減すること、出射期間を低減すること、全出射時間が低減するように出射の時間変調を変更すること、または、複数の標的領域からの出射距離を増大すること、の少なくとも１つにより、複数の標的領域内に光源のアレイにより出射される光に影響を与えるように構成されている。生体組織特性が複数の標的領域に到達前に閾値よりも小さな光の減衰を示す場合に、回路は、強度を増大すること、コヒーレンスを増大すること、波長を増大すること、出射期間を増大すること、全出射時間が増大するように出射の時間変調を変更すること、または、複数の標的領域からの出射距離を低減すること、の少なくとも１つにより、複数の標的領域内に光源のアレイにより出射される光に影響を与えるように構成されている。
代替的または追加的に、生体組織センサから受けた複数の標的領域への距離が最小距離閾値を下回る場合に、回路は、強度を低減すること、コヒーレンスを低減すること、波長を低減すること、出射期間を低減すること、または、全出射時間が低減するように出射の時間変調を変更すること、の少なくとも１つにより、複数の標的領域内に光源のアレイにより出射される光に影響を与えるように構成されている。生体組織センサから受けた複数の標的領域への距離が最大距離閾値を上回る場合に、回路は、強度を増大すること、コヒーレンスを増大すること、波長を増大すること、出射期間を低減すること、または、全出射時間が増大するように出射の時間変調を変更すること、の少なくとも１つにより、複数の標的領域内に光源のアレイにより出射される光に影響を与えるように構成されている。
代替的または追加的に、特定投与量の光学パワーは、少なくとも２つの標的領域間で変化する。
代替的または追加的に、複数の標的領域のそれぞれへの特定投与量の光学パワーは、１０ｍＷ／ｃｍ２と１５０ｍＷ／ｃｍ２の間である。
代替的または追加的に、複数の標的領域のそれぞれが受ける特定投与量の光学パワーは、複数の標的領域間で２０％を超えて変化しない。
代替的または追加的に、複数の標的領域は、扁桃部、口腔の頬組織、硬口蓋、または、軟口蓋、の少なくとも１つを含む。
代替的または追加的に、光線療法デバイスは、生体組織特性を検出するように構成された生体組織センサをさらに備える。
代替的または追加的に、生体組織センサは、肌色素、生体組織の厚さ、または、組織液の内容物の少なくとも１つを検出する。
代替的または追加的に、生体組織センサは、磁気共鳴画像装置、赤外線センサ、超音波センサ、ＯＣＴセンサ、誘電体センサ、光ダイオード、または、カメラ、の少なくとも１つを含む。
代替的または追加的に、光線療法デバイスは、ユーザの口蓋に対して補完的な輪郭を有する口腔内コンポーネントをさらに備える。
代替的または追加的に、生体組織センサは、口腔内コンポーネント上に配置され、検出された生体組織特性は複数の標的領域への距離を含む。
代替的または追加的に、生体組織センサは、口腔内コンポーネント上に配置される。検出された生体組織特性は、複数の標的領域の位置を含む。回路は、複数の標的領域が照明源により優先的に照明されるように、照明源により照明された領域を制御するように構成されている。
代替的または追加的に、複数の標的領域は、複数の標的領域が受ける光の光学パワーが、非標的領域が受ける光の光学パワーよりも少なくとも５倍高いように、照明源により優先的に照明される。
代替的または追加的に、光源のアレイは、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる。
代替的または追加的に、光源のアレイは、１以上のレーザをさらに含む。
代替的または追加的に、光源のアレイは、マスク上に配置されている。
代替的または追加的に、マスクが解剖学的位置に対して配置されたときに光源のアレイにより生成された熱が解剖学的位置から遠ざかるように方向付けられるように、光源のアレイがマスク上に配置されている。
代替的または追加的に、光線療法デバイスは、また、マスクの接触面の温度を検出するように配置された１以上の温度センサをさらに備える。マスクが解剖学的位置に対して配置されたときに接触面が解剖学的位置に接触する。回路は、さらに、１以上の温度センサから温度測定値を受け、受けた温度測定値が温度閾値を超える場合に、光線アレイからの光の出射を低減するように構成されている。
代替的または追加的に、マスクは、光源のアレイとマスクの接触面との間にジェルを含む。マスクが解剖学的位置に対して配置されたときに接触面が解剖学的位置に接触する。
代替的または追加的に、ジェルは、照明源により生成された熱の接触面への伝達を低減するように構成された断熱材である。
代替的または追加的に、光源療法デバイスは、照明源により出射された光の複数の標的領域への通過を改善するために生体組織特性を変更するように構成されたアクチュエータをさらに備える。
代替的または追加的に、アクチュエータは、振動、または、音波、の少なくとも１つを発する。
代替的または追加的に、光源療法デバイスは、マスクが解剖学的位置の近くに位置するときを検出するように構成された１以上の安全センサをさらに備える。回路は、さらに、（１）マスクが解剖学的位置の近くに位置するかどうかを示す信号を１以上の安全センサから受け、信号が、マスクが解剖学的位置の近くに位置しないことを示すとき、回路は、照明源に光を出射させないようにする。
代替的または追加的に、光線療法デバイスは、照明源、または、回路の、少なくとも１つに電力を供給するように構成されたバッテリをさらに備える。
代替的または追加的に、解剖学的位置は、口、または、首、の少なくとも１つを含む。
代替的または追加的に、マスクは、５０ショアＡデュロメータ以下の柔らかさを有する。
代替的または追加的に、照明源により出射される光の波長は、６００ｎｍから１０００ｎｍである。
本開示は、また、患者の口腔へと光を向けるための口腔内光線療法デバイスであって、口腔内に挿入されたときに口腔の輪郭に従うような形状を有する本体を備える口腔内光線療法デバイスを提供する。本体は、口腔の両側で患者の歯と頬の間に受け入れられる寸法および形状を有する、側方に離間した一対の側翼を含む。本体は、また、本体が口腔内に配置されたときに口腔の複数の標的領域に光を向かわせるように本体上に配置された複数のマイクロ発光ダイオードからなる照明源を備える。口腔の複数の標的領域は、下顎および上顎の頬側の表面である。
代替的または追加的に、本体は、口腔の特定の複数の標的領域に光を向かわせる、一対の側翼の中間の中央突起をさらに備える。口腔の特定の複数の標的領域は、舌、扁桃腺、および、口蓋の少なくとも１つをさらに含む。
代替的または追加的に、口腔内光線療法デバイスは、照明源に電力を供給するように構成されたバッテリをさらに備える。
本開示は、また、口腔粘膜炎を防止する方法を提供する。方法は、口腔粘膜炎の症状が現れる前に、ユーザの口腔の複数の標的領域に光を照射することを含む。複数の標的領域は、頬組織、舌組織、口蓋組織、または、扁桃組織、の少なくとも１つを含む。
本明細書では、多くの特徴が本発明の実施形態に関して記述されているが、特定の実施形態に関して記述された特徴は、他の実施形態にも採用され得る。以下の記述および添付図面は、本発明のいくつかの例示的実施形態を説明している。これらの実施形態は、本発明の原理が採用され得る種々の方法のいくつかを示しているに過ぎない。本発明の種々の観点による他の目的、利点および新規な特徴は、図面とともに勘案されて、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
添付図面は、必ずしも縮尺は正しくなく、本発明の種々の観点を示し、類似の参照番号は種々の図面内の同一または類似の部品を示すように使用されている。
図１は、患者に配置された光線療法デバイスの例示的実施形態の模式図である。
図２は、患者に配置された光線療法デバイスの別の例示的実施形態の模式図である。
図３は、センサおよび複数の光源を表す光線療法デバイスの例示的実施形態の模式図である。
図４は、図３の光線療法デバイスよりも低密度のセンサおよび複数の光源を有する光線療法デバイスの例示的実施形態の模式図である。
図５は、連結された２つの独立した部分を有する光線療法デバイスの模式図である。
図６は、図５とは異なる数量の光源およびセンサを有する光線療法デバイスの模式図である。
図７は、図５とは異なる数量の光源およびセンサを有する光線療法デバイスの模式図である。
図８は、図５とは異なる数量の光源およびセンサを有する光線療法デバイスの模式図である。
図９は、頬を通過する相対的な光路を示す模式図である。
図１０は、首を通過する相対的な光路を示す模式図である。
図１１は、相対的な光路、光源およびセンサを示す模式図の拡大図である。
図１２は、センサ、アクチュエータおよび光源を含む光線療法デバイスを示す模式図である。
図１３は、センサ、熱センサおよび光源を含む光線療法デバイスを示す模式図である。
図１４は、口腔内光線療法デバイスの模式図である。
図１５は、中央突起を含む口腔内光線療法デバイスの模式図である。
図１６は、光線療法を実施する方法を示すブロック図である。
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。図面では、参照番号を伴う各要素は、その参照番号に付された添字とは無関係に、同一の参照番号を伴う他の要素と類似である。文章では、特定の添字が付された参照番号は、その参照番号およびその添字を伴う特定の要素を参照し、特定の添字が付されていない参照番号は、参照番号に付された添字とは無関係に、同一の参照番号を伴う全ての要素を参照する。
本発明は、マスク、照明および回路を含む光線療法デバイスを提供する。回路は、センサから生体組織特性を受け、受けた生体組織特性に基づいて、（１）光源のアレイにより出射され（２）標的領域に向けて方向付けられた光の特性を調整して、標的生体組織のそれぞれが特定の投与量の光学パワーを受けるように構成されている。
図１に移り、生体組織に供与される光学投与量を生体組織センサからの出力に基づいて調整する例示的な光線療法デバイス１０が示されている。光線療法デバイスは、マスク１２、照明源１４および回路１６を含む。光線療法デバイス１０は、また、生体組織特性を検出するように構成された生体組織センサ３０を含んでもよい。照明源１４は、マスク１０が解剖学的位置１８に対して配置されたときに標的領域２４を照明する光２８を出射するように構成された光源２２のアレイを含む。回路１６は、生体組織特性を受け、標的生体組織２４のそれぞれが特定投与量の光学パワーを受けるように、受けた生体組織特性に基づいて、照明源１４により出射される光２８の特性を調整するように構成されている。
図３～図８に移り、照明源１４は、マスク１２が解剖学的位置２２に対して配置されたときに、標的領域２２を照明する光２８を出射するように構成された光源２２のアレイを含む。光源２２のアレイは、マスク１２上に配置されていてもよい。光源２２のアレイは、マスクが解剖学的位置に対して配置されているときに光源２２のアレイにより生成された熱が解剖学的位置１８から遠ざかるように、マスク１２上に配置されていてもよい。例えば、図１１に示されるように、光源２２のアレイは、マスクが解剖学的位置２２に対して配置されているときに、ユーザの皮膚面に対向するマスク１２の表面に隣接して配置されていてもよい。光源２２のアレイは、標的領域２４を照明するときに光の均一性を制御するため間隔を開けていてもよい。
光源２２のアレイは、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含んでいてもよい。光源２２のアレイは、さらに、１以上のレーザを含んでいてもよい。当業者により理解されるように、光源２２のアレイは、あらゆる適切な電磁気的放射源を含み得る。光源２２のアレイは、６００ｎｍから１０００ｎｍまでの波長を有する光２８を出射してもよい。例えば、光源は、６３０ｎｍ、６６０ｎｍ、６７０ｎｍ、８１０ｎｍ、または、８８０ｎｍの少なくとも１つと近似的に等しい波長を有する電磁気的放射を出射してもよい。
図３～図８に示されるように、光源２２およびセンサ３０の位置および数量は、変化し得る。光源２２の位置および数量は、治療される標的領域に依存して、且つ、ユーザの特性（例えば、サイズ、体重、肌色など）に基づいて、選択されてもよい。
マスク１２は、解剖学的位置１８に対して配置されたときに解剖学的位置１８に従う形状を有する。例えば、図１では、解剖学的位置１８は、口（例えば、患者２０の口の周辺領域、頬、および、首を含む）を含む患者２０の顔の下部からなり得る。図２に示された実施形態では、解剖学的位置は、あごの下の領域を含む。患者のあごの下の領域内に光源２２を配置することにより、光は、例えば、扁桃領域、および／または、口腔に供与され得る。
マスクは、あらゆる適切な材料により形成され得る。例えば、マスクは、ゴム、プラスチック、または、解剖学的位置１８に対して照明源１４を位置づけるためのあらゆる適切な材料からなり得る。例として、例は、５０ショアＡデュロメータ以下の柔らかさを有する材料からなる。例えば、マスク１２は、マスク１２が解剖学的位置１８に対して押さえつけられたときに解剖学的位置１８の形状に従うように、比較的柔軟であってもよい。あるいはこれに代えて、マスク１２は、より固く、たとえマスク１２が解剖学的位置１８に対して押さえつけられていないときでも解剖学的位置１８の形状に補完的な形状を有してもよい。
マスク１２は、また、標準的手法（例えば、アルコールを利用した化学的消毒）により消毒された表面であるために適切な材料からなることとしてもよい。
図１および図５～図８に示されるように、マスク１２は、あごおよび口の付近に配置される形状を有する上部１２ａと、首の付近に配置される形状を有する下部１２ｂとを含む。これらの上部および下部は、互いに電気的および／または光学的に接続または独立していてもよい。
マスク１２は、ストラップ（図１～図８）、接着剤、または、あらゆる適切な手段を利用して解剖学的位置１８に対して適切な位置に保持されてもよい。代替的または追加的に、マスク１２は、マスク１２の位置が解剖学的位置１８に対して維持されるようにユーザの手で保持されてもよい。
回路１６は、生体組織センサ３０から生体組織特性を受けるように構成されている。受けた生体組織特性は、標的領域への光２８の供与に影響を与える。例えば、生体組織特性は、生体組織色素、生体組織密度、液体内容物、生体組織からの距離などのような、標的領域に到達する前の光２８の減衰からなる。受けた生体組織特性に基づいて、回路１６は、標的領域のそれぞれが特定投与量の光学パワーを受けるように、光源２２のアレイにより出射され標的領域２４に向けて方向付けられた光２８の特性を調整するように構成されている。
回路１６により変化された光２８の特性は、強度、波長、出射期間、コヒーレンス、出射の時間変調、または、標的領域からの出射の距離、の少なくとも１つを含んでもよい。例えば、生体組織特性が標的領域２４に到達前に閾値よりも大きな光２８の減衰を示す場合に、回路１６は、強度を低減すること、コヒーレンスを低減すること、波長を低減すること、出射期間を低減すること、全出射時間が低減するように出射の時間変調を変更すること、または、標的領域からの出射距離を増大すること、の少なくとも１つにより、標的領域内に光源２２のアレイにより出射される光２８に影響を与えるように構成されていてもよい。これにより、回路１６は、光２８が標的領域２４に到達する前での光２８の大きな減衰を補完するように照明源１６により出射された光２８の特性を変化させて、十分な光２８が標的領域２４に到達するようにしてもよい。
これに類似して、生体組織特性が標的領域２４に到達前に閾値よりも小さな光２８の減衰を示す場合に、回路１６は、強度を増大すること、コヒーレンスを増大すること、波長を増大すること、出射期間を増大すること、全出射時間が増大するように出射の時間変調を変更すること、または、標的領域からの出射距離を低減すること、の少なくとも１つにより、標的領域２４内に光源２２のアレイにより出射される光２８に影響を与えるように構成されていてもよい。これにより、回路１６は、光２８が標的領域２４に到達する前での光２８の小さな減衰を補完するように照明源１６により出射された光２８の特性を変化させて、過剰な光２８が標的領域２４に到達しないようにしてもよい。
図９～図１１に示される別の例では、生体組織センサ３０から受けた標的領域２４への距離が最小距離閾値を下回る場合に、回路１６は、強度を低減すること、コヒーレンスを低減すること、波長を低減すること、出射期間を低減すること、または、全出射時間が低減するように出射の時間変調を変更すること、の少なくとも１つにより、標的領域２２内に光源２２のアレイにより出射される光２８に影響を与えるように構成されていてもよい。
この例では、生体組織センサから受けた標的領域２４への距離が最大距離閾値を上回る場合に、回路１６は、強度を増大すること、コヒーレンスを増大すること、波長を増大すること、出射期間を低減すること、または、全出射時間が増大するように出射の時間変調を変更すること、の少なくとも１つにより、標的領域２４内に光源２２のアレイにより出射される光２８に影響を与えるように構成されていてもよい。
例えば、図１１に移り、光源２２ａ、２２ｂは、光源２２ｃ～２２ｆよりも標的領域２４の近くに配置されている。結果的に、コントローラ１６は、光源２２ａ、２２ｂにより出射される光２８の強度を光源２２ｃ～２２ｆに比べて低減してもよい。
別の例にように、光２８を供給する照明源１４は、さまざまな光出力強度のセッティングを有してもよい。各セッティングは、直近の生体組織への距離に関連していてもよい。ある光出力強度セッティングにおいて、仮に直近の生体組織がそのセッティングに関連付けられた距離よりも近い場合（センサ３０により検出される）、そのセッティングは、より低い光出力強度のセッティングへと変更されてもよい。逆に、直近の生体組織がそのセッティングに関連付けられた距離よりも遠い場合、そのセッティングは、より高い光出力強度のセッティングへと変更されてもよい。回路１６は、照明源１４の出力を監視し（例えば、生体組織センサを利用して）、直近の生体組織への距離の変化を検出（例えば、生体組織センサからの出力を連続的または周期的に受けることにより）してもよい。生体組織センサの出力が変化したとき、回路１６は、照明源１４のセッティングを変更して、生体組織センサにより出力された距離に合わせてもよい。これにより、回路１６は、直近の生体組織への距離（生体組織センサにより検出される）に基づいて光出力強度を制御してもよい。
標的領域２４に供与される特定投与量の光学パワーは、少なくとも２つの標的領域の間で異なっていてもよい。例えば、標的領域２４は、扁桃部、口腔の頬組織、硬口蓋、または、軟口蓋、舌の少なくとも１つを含んでもよい。異なる生体組織に供与される特定投与量の光学パワーは、異なる生体組織を治療するのに有効な既知の光学投与量に基づいて異なっていてもよい。例えば、扁桃部への特定投与量の光学パワーは、硬口蓋に供与される特定投与量の光学パワーと異なり得る。
複数の標的領域のそれぞれへの特定投与量の光学パワーは、１０ｍＷ／ｃｍ２と１５０ｍＷ／ｃｍ２の間であってもよい。複数の標的領域のそれぞれが受ける特定投与量の光学パワーは、複数の標的領域間で２０％を超えて変化しないようにしてもよい。
当業者に理解されるように、回路１６は、さまざまな実装を持ち得る。例えば、回路１６は、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ）、プログラマブル回路、集積回路、メモリおよびＩ／Ｏ回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、マイクロコントローラ、複合プログラマブルロジックデバイス、その他のプログラム可能な回路などのような、あらゆる適切なデバイスを含み得る。回路１６は、また、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、消去およびプログラム可能なリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、または、他のあらゆる適切な媒体のような、非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体を含んでいてもよい。後述の方法を実施するための命令群が非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体に保存され、回路１６により実行されてもよい。回路１６は、システムバス、マザーボードを通じて、または、他の適切な既知な構造を利用して、コンピュータ読み取り可能な媒体およびネットワークインターフェイスに通信可能に接続されていてもよい。回路１６は、ネットワークインターフェイスを介して照明源１４を制御するためのパラメータを受けてもよい。代替的または追加的に、回路１６は、ネットワークインターフェイスから異なる生体組織への特定の光学投与量を受けてもよく、回路１６は、受けた光学投与量がそれぞれの生体組織により受けられるように照明源１４を制御してもよい。
上述の通り、光線療法デバイス１０は、さらに、生体組織センサ３０を含んでもよい。生体組織センサ３０は、光２８の透過および減衰に影響を与える生体組織特性を測定するあらゆる適切なデバイスからなり得る。例えば、生体組織センサ３０は、肌色素、生体組織の厚み、または、組織液の内容物、の少なくとも１つを検出してもよい。生体組織センサ３０は、磁気共鳴画像装置（ＭＲＩ）、赤外線（ＩＲ）センサ、超音波センサ、ＯＣＴセンサ、誘電体センサ、光ダイオード、または、カメラ、の少なくとも１つからなり得る。
照明源１２が標的領域２４を照明している間に、生体組織センサ３０により生体組織特性が測定されてもよい。代替的または追加的に、生体組織センサ３０は、標的領域２４の照明の前に生体組織特性を測定してもよい。例えば、標的領域２４が光線療法デバイス１０で照明される前に、標的領域へのＭＲＩが実施されてもよい。これにより、口腔内生体組織が事前にマップ化され得、そのマッピングが回路１６により受けられ得る。回路１６は、それから、照明源１４により出射された光の調整にこのマッピングを使用してもよい。
図１４および図１５に移り、光線療法デバイス１０は、さらに、ユーザの口蓋に対して補完的な輪郭を有する口腔内コンポーネント４０を含んでもよい。口腔内コンポーネント４０は、口腔内に配置されたときに舌の上または口蓋に対して置かれてもよい。例えば、口腔内コンポーネント４０は、口腔内に配置されたとき、口腔内コンポーネント４０とユーザの口蓋および／または舌との間の距離が２５ｍｍを超えて変化しないような形状を有してもよい。生体組織センサ３０は、また、口腔内コンポーネント４０上に配置されてもよい。生体組織センサ３０により検出された生体組織特性は、標的領域２４への距離および／または標的領域２４の位置を含んでもよい。例えば、扁桃腺または口蓋での口腔粘膜炎の発生（ＨＰＶ関連癌において一般的）において、口腔内コンポーネント（例えば、マウスピースアクセサリ）が、それらの標的領域に光線療法を適用するのに使用されてもよい。
例えば、生体組織センサ３０は、口腔内コンポーネント４０の上および／または下に位置する生体組織の距離を検出してもよい。口腔内コンポーネント４０は、また、口腔内コンポーネント４０の上面および／または下面に沿って配置された光源２２を含んでもよい。回路１６は、特定の光源と生体組織センサ３０により検出された隣接する生体組織との間の距離に基づいて光源２２を制御してもよい。例えば、上述の通り、生体組織の近くに配置された光源２２は、生体組織から離れて配置された光源２２に比べて、小さな出力強度を有してもよい。別の例では、仮に生体組織（例えば、舌）がセンサ３０の近くに配置されたとき、回路１６は、口腔内コンポーネントから出射される光の強度を低減してもよい（例えば、口腔内コンポーネントにより出射される光を供給する１以上の光源を消灯することによって）。代替的に、仮にセンサに直近の生体組織が予定よりも離れて配置されたとき、回路１６は、口腔内コンポーネント５０により出射される光の強度を増大してもよい。
代替的または追加的に、口腔内コンポーネント４０は、患者の口の外に配置された口腔内コンポーネントの部分７４内に埋め込まれた１以上の光源を含んでもよい。口腔内コンポーネントは、１以上の光源からの光を伝達して標的領域に光線療法を供与するように構成された導光部（例えば、シリコーン、アクリルなどからなる）からなることとしてもよい。
別の例では、生体組織センサ３０は、特定の生体組織の位置を検出してもよい。例えば、生体組織センサ３０は、カメラからなり、カメラが口腔内の異なる生体組織どうしを区別してもよい。例えば、回路１６は、カメラにより撮影された画像を分析して、画像処理技術を利用して異なる生体組織どうしを区別してもよい。例えば、異なる生体組織は、スペクトル特性（例えば、色、色相、彩度、強度など）、位置（例えば、他の既知の生体組織に対する相対位置）、形状などに基づいて特定されてもよい。当業者により理解されるように、カメラは、口腔内コンポーネント内部または口腔内コンポーネント外部に配置されてもよい（例えば、口腔の映像を受ける光学系を介して接続されたカメラ）。
一旦、着目した生体組織が特定されると、回路１６は、特定の生体組織への距離を決定し（例えば、カメラの出力に基づいて、または、別個の距離センサを利用して）、それに従って光源の強度を調整してもよい。代替的または追加的に、回路１６は、口腔内コンポーネントにより出射された光を操作して、着目した生体組織に焦点を合わせてもよい。例えば、光源２２のアレイの光源２２は、異なる方向に光を出射してもよい。コントローラは、別個の光源のそれぞれにより出射された光の強度を調整することにより（例えば、別個の光源への電力を個別に増大または低減することにより）、着目した生体組織に焦点を合わせてもよい。すなわち、回路１６は、標的領域２４が照明源１４により優先的に照明されるように、照明源１４により照明された領域を制御してもよい。例えば、標的領域が受ける光２８の光学パワーが、非標的領域が受ける光２８の光学パワーよりも少なくとも２倍、３倍または５倍高いように、標的領域が照明源により優先的に照明されてもよい。
当業者により理解されるように、回路１６は、出射光を操作して１以上の着目した生体組織に影響を与えてもよく、または、特定の生体組織を避けるために利用されてもよい。例えば、コントローラは、出射光を操作して舌または出射光により引き起こされる損傷の影響を特に受けやすい生体組織を避けてもよい。
図１３に移り、マスク１２は、光源２２のアレイとマスク１２の接触面６２との間に配置されたジェル６０を含んでもよい。接触面６２は、マスクが解剖学的位置に対して配置されたときに解剖学的位置に接触する。ジェル６０は、照明源１４により生成された熱の接触面６２への伝達を低減するように構成された断熱材であってもよい。
光線療法デバイス１０は、さらに、マスク１２の接触面６２の温度を検出するように配置された１以上の温度センサ６４を含んでもよい。接触面６２は、マスクが解剖学的位置１８に対して配置されたときに解剖学的位置１８に接触してもよい。例えば、図１３に示されるように、温度センサ６４は、マスク１２の接触面６２上に配置されてもよい。代替的に、温度センサ６４は、接触面６２から離れて配置されてもよい。
回路１６は、さらに、温度センサ６４から温度測定値を受けるように構成されてもよい。回路１６は、受けた温度測定値が温度閾値を超えるとき、光源２２のアレイからの光２８の出射を低減してもよい。例えば、光源１６は、光源２２のアレイが熱を少なく発するように、照明源１４による光２８の出射を低減してもよい。
光源療法デバイス１０は、また、熱を除去するためのヒートシンクを含んでもよい。ヒートシンクは、照明源１４により生成された熱を受動的に（例えば、金属のフィン片）または能動的に（例えば、ファンを利用して）除去してもよい。
図１２に移り、光線療法デバイス１０は、さらに、照明源１４により出射された光２８の標的領域２２への通過を改善するために生体組織特性を変更するように構成されたアクチュエータ７２を含んでもよい。例えば、アクチュエータは、振動または音波の少なくとも１つを発してもよい。例として、回路１６は、アクチュエータ７２を制御して、照明源１４により出射されて標的領域２４に到達する光のパーセンテージを改善してもよい。
光線療法デバイス１０は、さらに、マスク１２が解剖学的位置１８の近くに位置するときを検出するように構成された１以上の安全センサ６６を含んでもよい。回路１６は、マスクが解剖学的位置１８の近くに位置するかどうかを示す信号を安全センサ６６から受けるように構成されてもよい。信号が、マスク１２が解剖学的位置１８の近くに位置しないことを示すとき、回路１６は、照明源１２に光２８を出射させないようにしてもよい。例えば、安全センサ６６は、隣接面への距離を検出するように構成された距離センサからなることとしてもよい（例えば、超音波距離センサ、光検出器など）。このように、光線療法デバイス１０は、マスク１２が別の面に隣接して位置しないときに照明源１６に光２８の出射をさせないことにより、ユーザの目を損傷する出射光２８のリスクを低減してもよい。
マスク１２は、さらに、照明源１４による出射光により引き起こされる損傷からユーザの目を保護するアイシールドを含んでもよい。
光源療法デバイス１０は、さらに、電源８２を含んでもよい。電源８２は、バッテリおよび／または外部電源（例えば、電気コンセント）に接続するためのプラグからなることとしてもよい。例えば、光源療法デバイス１０は、照明源１４または回路１６の少なくとも１つに電力を供給するように構成されたバッテリ８２を含んでもよい。
光源療法デバイス１０は、患者により操作されて、熟練技術者の必要性を無くしてもよい。マスクは、患者に固有の顔の形状に合うようにカスタムメイドであってもよい。初回の治療時は、医者に、マスクの必要な調整を実施させ、患者にこのデバイスの操作方法を説明させてもよい。２回目以降の治療時は、患者の頭の後方を巻くストラップを接続することによりマスクを患者の顔の周りに配置してデバイスを開始することにより、患者自身で実施されてもよい。マスクが適切に配置されないままにデバイスが操作されるリスクを低減するため、デバイスは、マスク上の重要な位置において肌がマスクに接触しているかを検出するように構成されたコントローラを含んでもよい。
図１４では、患者の口腔へと光を向けるための口腔内光線療法デバイス１００が示されている。口腔内光線療法デバイス１００は、口腔内に挿入されたときに口腔の輪郭に従うような形状を有する本体１０２を含む。本体は、口腔の両側で患者の歯と頬の間に受け入れられる寸法および形状を有する、側方に離間した一対の側翼１０４を含む。
口腔内光線療法デバイス１００は、また、本体が口腔内に配置されたときに口腔の標的領域に光を向かわせるように本体１０２上に配置された複数のマイクロ発光ダイオード１１２からなる照明源１１０を含む。口腔の標的領域は、下顎および上顎の頬側面を含む。
本体１０２は、さらに、口腔の特定の標的領域に光を向かわせる、一対の側翼１０４の中間の中央突起１２０を含んでもよい。口腔の特定の標的領域は、さらに、舌、扁桃腺、および、口蓋の少なくとも１つをさらに含む。本体１０２は、さらに、照明源１１０に電力を供給するように構成されたバッテリ１２２を含んでもよい。
図１６に移り、口腔粘膜炎を防止する方法２００が示されている。処理ブロック２０２では、ユーザの口腔の標的領域は、口腔粘膜炎の症状が見つかる前に光に照射される。標的領域は、頬組織、舌組織、口蓋組織、または、扁桃組織、の少なくとも１つを含む。
本明細書内で説明された多くの要素は、ハードウェア回路、プロセッサによりアクセス可能なコンピュータ読み取り可能な媒体内に符号化されたソフトウェアコードまたは命令群を実行するプロセッサ、または、ハードウェア回路とコンピュータ読み取り可能な媒体内に符号化された機械読み取り可能なコードを実行するプロセッサまたは集積回路のコントロールブロックとの組み合わせにおいて実装されてもよいことが理解されるべきである。従って、回路、モジュール、サーバー、アプリケーションといった用語、または、本明細書全体で使用された要素の他の同等な説明は、別途示されない限り、ハードウェア回路（ディスクリート素子または集積回路ブロック）、コンピュータ読み取り可能な媒体内に符号化されたコードを実行するプロセッサまたはコントロールブロック、あるいは、ハードウェア回路とそのようなコードを実行するプロセッサまたはコントロールブロックとの組み合わせを包含することを意図されている。
明細書および特許請求の範囲に開示された全ての範囲および比率の制限は、あらゆる方法で組み合わせられてもよい。特段の言及がない限り、「ａ」「ａｎ」および／または「ｔｈｅ」への参照は、１つよりも１以上を含み得、そして、単数形のアイテムへの参照は、また、複数形のそのアイテムを含み得る。
本発明は、ある実施形態または複数の実施形態に関して開示され且つ説明されているが、当業者は、本明細書および添付図面を読み且つ理解することで均等な代替及び変更を想到するであろう。特に上記要素（部品、アセンブリ、装置、組成など）により発揮される種々の機能に関して上記要素を表現するのに利用された用語（「手段」の参照を含む）は、特段の指定が無い限り、たとえそれがその機能を発揮するとして本発明の例示的実施形態または複数の実施形態で開示された構造物とは構造的には均等ではなくても、その説明された要素のその特定の機能を発揮するあらゆる要素に相当することを意図されている（すなわち、機能的均等）。さらに、本発明の特定の特徴が数例の実施形態のうちの１または複数の実施形態のみで上述されているかもしれないが、そのような特徴は、あらゆる任意または特定の応用に望まれ且つ利点を得るように、他の実施形態の１または複数の他の特徴と組み合わせ得る。
Claims (16)
- 生体組織センサの出力に基づいて生体組織に供与される光学投与量を調整する光線療法デバイスであって、
解剖学的位置に対して配置されたときに前記解剖学的位置に従う形状を有するマスクと、
前記マスクが前記解剖学的位置に対して配置されたときに複数の表面下標的領域を照明する光を出射する光源のアレイからなる照明源と、
回路と、を備え、
前記回路は、
前記生体組織センサから、前記複数の標的領域への光の供与に影響を与える、前記照明源と前記複数の標的領域との間の生体組織の生体組織特性を受け、
前記複数の標的領域のそれぞれが特定投与量の光学パワーを受けるように、前記受けた生体組織特性に基づいて、前記光源のアレイにより出射され前記複数の標的領域に向けて方向付けられた光の特性を調整する、
光線療法デバイス。 - 請求項１の前記光線療法デバイスにおいて、
前記光の特性は、強度、波長、出射期間、コヒーレンス、出射の時間変調、または、前記複数の標的領域からの出射距離、の少なくとも１つを含む光線療法デバイス。 - 請求項２の前記光線療法デバイスにおいて、
前記生体組織特性が前記複数の標的領域に到達前に閾値よりも小さな光の減衰を示す場合に、前記回路は、強度を低減すること、コヒーレンスを低減すること、波長を低減すること、出射期間を低減すること、または、全出射時間が低減するように出射の時間変調を変更すること、の少なくとも１つにより、前記複数の標的領域内に前記光源のアレイにより出射される前記光に影響を与えるように構成され、
前記生体組織特性が前記複数の標的領域に到達前に前記閾値よりも大きな光の減衰を示す場合に、前記回路は、前記強度を増大すること、前記コヒーレンスを増大すること、前記波長を増大すること、前記出射期間を増大すること、または、前記全出射時間が増大するように前記出射の時間変調を変更すること、の少なくとも１つにより、前記複数の標的領域内に前記光源のアレイにより出射される前記光に影響を与えるように構成されている光線療法デバイス。 - 請求項２の前記光線療法デバイスにおいて、
前記生体組織センサから受けた前記複数の標的領域への前記距離が最小距離閾値を下回る場合に、前記回路は、前記強度を低減すること、前記コヒーレンスを低減すること、前記波長を低減すること、前記出射期間を低減すること、または、全出射時間が低減するように前記出射の前記時間変調を変更すること、の少なくとも１つにより、前記複数の標的領域内に前記光源のアレイにより出射される前記光に影響を与えるように構成され、
前記生体組織センサから受けた前記複数の標的領域への前記距離が最大距離閾値を上回る場合に、前記回路は、前記強度を増大すること、前記コヒーレンスを増大すること、前記波長を増大すること、前記出射期間を低減すること、または、全出射時間が増大するように前記出射の前記時間変調を変更すること、の少なくとも１つにより、前記複数の標的領域内に前記光源のアレイにより出射される前記光に影響を与えるように構成されている光線療法デバイス。 - 請求項１の前記光線療法デバイスにおいて、前記特定投与量の光学パワーは、少なくとも２つの前記標的領域間で異なる光線療法デバイス。
- 請求項１の前記光線療法デバイスにおいて、
前記複数の標的領域のそれぞれへの前記特定投与量の光学パワーは、１０ｍＷ／ｃｍ２と１５０ｍＷ／ｃｍ２の間である、または、
前記複数の標的領域のそれぞれが受ける前記特定投与量の光学パワーは、前記複数の標的領域間で２０％を超えて変化しない光線療法デバイス。 - 請求項１の前記光線療法デバイスにおいて、前記複数の標的領域は、扁桃部、口腔の頬組織、硬口蓋、または、軟口蓋、の少なくとも１つを含む光線療法デバイス。
- 請求項１の前記光線療法デバイスにおいて、前記生体組織特性を検出するように構成された前記生体組織センサをさらに備える光線療法デバイス。
- 請求項１の前記光線療法デバイスにおいて、
前記生体組織センサは、生体組織の厚さ、または、組織液の内容物を検出する、または、
前記生体組織センサは、磁気共鳴画像装置、赤外線センサ、超音波センサ、ＯＣＴセンサ、誘電体センサ、光ダイオード、または、カメラ、の少なくとも１つを含む光線療法デバイス。 - 請求項１の前記光線療法デバイスにおいて、ユーザの口蓋に対して補完的な輪郭を有する口腔内コンポーネントをさらに備える光線療法デバイス。
- 請求項１０の前記光線療法デバイスにおいて、
前記生体組織センサは、前記口腔内コンポーネント上に配置され、
前記検出された生体組織特性は、前記複数の標的領域への距離を含む、または、前記検出された生体組織特性は、前記複数の標的領域の位置を含み、前記回路は、前記複数の標的領域が前記照明源により優先的に照明されるように、前記照明源により照明された前記領域を制御するように構成されている光線療法デバイス。 - 請求項１の前記光線療法デバイスにおいて、前記光源のアレイは、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）からなり、前記光源のアレイは、前記マスク上に配置されている光線療法デバイス。
- 請求項１２の前記光線療法デバイスにおいて、
前記マスクの接触面の温度を検出するように配置された１以上の温度センサをさらに備え、
前記マスクが前記解剖学的位置に対して配置されたときに前記接触面が前記解剖学的位置に接触し、
前記回路は、さらに、前記１以上の温度センサから温度測定値を受け、前記受けた温度測定値が温度閾値を超える場合に、前記光線アレイからの前記光の出射を低減するように構成されている光線療法デバイス。 - 請求項１３の前記光線療法デバイスにおいて、
前記マスクは、前記光源のアレイと前記マスクの接触面との間にジェルを含み、
前記マスクが前記解剖学的位置に対して配置されたときに前記接触面が前記解剖学的位置に接触する光線療法デバイス。 - 請求項１の前記光線療法デバイスにおいて、
前記マスクが前記解剖学的位置の近くに位置するときを検出するように構成された１以上の安全センサをさらに備え、
前記回路は、さらに、前記マスクが前記解剖学的位置の近くに位置するかどうかを示す信号を前記１以上の安全センサから受け、
前記信号が、前記マスクが前記解剖学的位置の近くに位置しないことを示すとき、前記回路は、前記照明源に光を出射させないように構成されている光線療法デバイス。 - 請求項１の前記光線療法デバイスにおいて、前記解剖学的位置は、口、または、首、の少なくとも１つを含む光線療法デバイス。
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