JPS58146353A - 流体照射の方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に流体の照射に関する。より特定していえ
ば２本発明は流体、特に血液のよっな生理的流体を照射
する改良された方法に関する。その装＃は好ましくけ線
源からの照射エネルギーを透過するようにされた複数の
要素からなる手段を含み、その線源は好ましくは核手役
の外部に位置し、該手段のなかにあるか、またはそれを
通じて流れる流体を照射するのに使用される。

放射線は種々の科学的および医学的応用において使用さ
れる。例えば、ある種の重合反応が例えば電子ビーム放
射線や紫外線によって開始される。

そのような放射線によって開始される重合反応は。

モノマーまたはプレポリマーの薄い膜全重合させること
が望まれる場合に最も成功裡に利用されている。然しな
がら、この方法で、より厚い膜を重合させる努力はしは
（〜ば不成功に終っている。それけ模の上表面に向けら
れた放射線がモノマーオたはプレポリマーの混合物と膜
の上表面に新たに形成されたポリマーに吸収されて、フ
ィルムの中層や下層のモノマーやプレポリマーの重合を
開始するために利用されないからである。重合反応の外
に、他の多くの化学反応、たとえば、有機化合物の合成
であって、紫外線または他の放射線によって触媒される
ことの知られている反応がある。

米国特許３，６８３．１８５　（Ｖｉｚｚｉｎｉら）に
開示されているように血液とりン／ξ液は、輸血に反応
する免疫抗体を抑圧し、オだある種の白血病を見服する
ために９体外で照射されることがある。ヨーロッパ特許
出願１０７，５４０（１９８０年１２月３日出願、１９
８１年６月１７日公開、特許出願公開３０３６４号）に
は１人体に血液を供給する際に機能するリンパ球の数を
減らずための方法が開示されている。そこに開示されて
いる方法は。

まず検体から血液を抜き取り９次いでその血液を。

１００　ｎｙ、／Ｉｎｔの割合で溶かされたプソラレノ
の１０、！９の存在のもとに紫外線で血液を照射するこ
とを含む。このプソラレンは照射によって活性化され、
ｒ）ＮＡとフォトアダクト（光線合体）を形成する。プ
ンラレノはこのようにリン・９球の核酸に（１６） 結合し、その代謝は阻害される。照射された血液は７５
１＜て検体に戻される。

多くの従来技術の照射装置、特に医学的応用において使
用されるものけ、大型で使用にやつがいで生産にはコス
トがかかる。上記のヨーロッパ特許出願に開示されてい
る方法は、照射室と線源からなる照射ステーショ／で血
液を処理することを含む。開示された１つの実施態様で
は、その室はラセン状のチューブ（たとえば、標準的な
動脈注射溶液を投与するのに普通に使用されるような種
類のポリ塩化ビニルのチューブ）であって、その断面が
長楕円を形成するように平たくされているものからなっ
ている。そのラセン状チューブの高変に平たくされた断
面は、入射する放射線のエネルギーに対して流れている
血液をよく露出することを可能にすると述べられている
。しかしながら。

たとえば血液のような液体の一定量を、ヨーロッパ特許
出願１０７５１０号に示されているような装置で処理す
ることは困難でやっかいであると信じられている。まず
第一にその装置は、使用中に高度の圧力降下を起こすこ
とを特徴とするように見える。もし一定量の物質を処理
することが望捷れ、そして高い放射効率を得ようとする
ならば。

照射室を捷ったく限定された厚さ、もしく（は深さにす
ることが必要であり、そこで装置はかさばってやっかい
なものとなる傾向がある。装置のかさ。

容積はそれを通って血液が流れる照射室の厚さ。

もしくは深さを増すことによって減少することが′ｃき
ようが、しかしこの方法は、放射線の減衰によって放射
効率が減少する。照射室の限定された厚さないしは深さ
を維持し、そしてかく７照射効率を維持し同時に装置の
全体的な容量を減少させることは可能である。しかしな
がらこの方法は一定量の物質を照射するのに要する時間
を望捷しくない程度に増加させるであろう。この時間の
増加の因子は特に体外を流れる血液が処理される場合に
は好ましくない。

本発明によれば、小型で非常に使いやすくそして比較的
製造コストの廉価な、その中を流れる流体を照射するた
めの装置が提供される。この装置吋限定された容量に作
ることができ、このことは血液の体外照射を含むいろい
ろな方法において特に重要である。なぜならば、一時に
体外にある患者の血液の量を最少にすることが望まし＃
いからである。同時に本発明の装置は、処理される物質
が所望の放射線にその上でさらされるところの大きな面
積を有する。この大きな面積部分は臨い放射線効率を生
みだす。最後に本発明の装置は使用中の圧力降下がきわ
めて少ないことを特徴とする。

本発明の装置は、第１と第２の端壁とその間にちる導入
口と導出口を有する中空のケースからなる。そのケース
の中に少なくとも１個の好ましく１叶ケースの外にある
線源からケースの中空の内部へ放射エネルギーを伝達す
るようにされた少々くとも１個の要素を有する。この放
射線エネルギー伝達要素は、第１の端と第２の端を有し
、この要素の第１の端は好捷しくけこの装置の端壁の１
つに固定されている。この要素の第２の端は、装（−の
端壁の他の１つに固定されてもよい。１つの端壁が成形
され、放射エネルギーを伝達するだめの要素の一端また
は両端が同時にそれへ、中空ファイバーの人工音１１Ｑ
の製造において一般に利用さｒ＋−る遠心はめ込み法（
ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ　ｐｏｔｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅ
ｓｓ）のよう々手によるまた機械によるはめこみ固定（
ｐｏｔｔｉｎｇ）技術によって、固定される。好寸しく
はこの装置は多数の、一層好１しくけ極めて多数の放射
エネルギー伝達要素を含む。

゛放射エネルギーを伝達するに適する要素は平行の板状
物、棒状物または中空のファイバーである。

これらのうち、血液のような生理的液体の照射のための
装置の放射エネルギー伝達要素はファイバーが最も好ま
しい。

線源からの放射エネルギーが最も効率よく（即ち、最少
の散乱による損失をもって）放射エイルギー伝達手段に
よって、以下に説明されるよう々ケースの内部に伝達さ
れ、放射エネルギーがその後に照射されるべき液体中に
分散させられるためには、放射エネルギーがそれに向け
られる端壁に固定された各要素の末端部分の外周表面が
該要素（１７）　　　　　　　　　　　　　　　　　　
リＡり自身の屈折率に等しいか１寸たけそれより小さい
屈折率ケ有する材料に接触していることが望捷しい。ヒ
述の屈折率の関係は、放射エネルギー伝達要素の末端部
分が固定される端壁をその屈折率が該要素自身のそれに
等しいか、またはそれより小さい材料で形成することに
よって最も容易に便宜に達成される。或いは、その屈折
率が伝達要素のそれより高い端壁を有することが望まれ
るなら。

上記の屈折率の関係は、放射エネルギー伝達要素の端壁
に固定されるべき端部が該要素自身の屈折率より低い屈
折率を有する材料で被覆することによって達成され、放
射エネルギーはもつとも有効に伝達される。放射エネル
ギーをもつとも有効に伝達するためには１重要なことは
、放射エネルギー伝達要素の固定された末端部分の外周
表面が該要素自身の屈折率に等しいか、それよりも低い
屈折率を有する材料に接触していることであり、その材
料１ｄ端を自身の材料でもよいし、前記要素の端部の被
覆であってもよい。

本発明の別の様相によれば、流体を照射するな（１８） めの装置が提供される。この装置１は第１端雫、第２端
壁、導入口、導出口を有する中空ケースと。

該ケース内（（配置された放射エネルギーを伝達するだ
めの少くとも１個の要素と、該要素の１端に放射エネル
ギーを導く手段を含む。

装置はさらに、外部線源よりの放射エネルギーを照準（
ｃｏｌｌｉｍａｔｅ）　Ｌ＋前述の放射エネルギー伝達
要素の端部へ導く手段を含む。この照準手段は好ましく
は、截頭円すい形で、衝突する放射線によって発生させ
られる熱の消散のだめの熱伝導性物質のひれを外側に有
する。照準手段はさらに焦点合せレンズ（％に石英製の
もの）およびまたは所望の波長または波長帯のエネルギ
ーを得るだめの光線フィルターを備えてもよい。装置は
オた冷却効果を増大するために照準手段にむかって空気
を吹きつけるための扇風機を含んでいてもよい。

この装置は放射エネルギーによる液体の、連続式または
回分式の処理にオＯ用することができる。

第１．２図において、その外部線源からの放射エネルギ
ーを透過させ、その々かで該放射エネルギーを分配して
、そのなかにあるかまたはそのなかを流れる流体を照射
するだめの装置１０が示されている。装置１０は中空の
ケース１２であって。

好ましくけ端部で拡大しており、断面が円形で端壁１ｆ
ｉ、１６を有する。外部の線源からケースの内部に放射
エネルギーを伝達するだめのファイバー１８の束１７が
ケース１２内に配置されている。

ファイバー１８は中実であっても中空であってもよい。

第２図に最もよくみられるように、ファイバーの束１７
の１端においてファイバー１８の全部の端部は端壁１４
に固定されている。同様にファイバーの東１７の他端に
おいてファイバー１８の全部の端部は端壁１６に固定さ
れている。この照射装置のそれぞれの端壁にファイバー
の端部を固定することは、当技術分野で既知の手動また
は機械操作によるボッティング（植込み、　ｐｏｔｔｉ
ｎｇ）によって容易に達成される。第２図に図解されて
いるように、ファイバーの両端を、それが固定される端
壁の外表面と同一表面にすることが望ましい。装置１０
はまた照射されるべき流体を導入するだめの導入口２０
と照射された流体を抜き出すだめの導出口２１を含んで
いる。導入口と導出口はケース１２の周壁上に端壁１４
と１６の間に配置されている。好ましくは導入口２０は
、端壁の１つ２例えば１４の比較的近くの拡大された部
分に設けられている。導出口２１は他の端壁１６の比較
的近くの拡大された部分に設けられている。

ケース１２が造られる材料は、それが窮極的に°使用さ
れる放射線の種類に対して構造的および化学的に抵抗性
のあるものでなければならぬ。例えば装置が紫外放射エ
ネルギー、例えば約３２０ｎｍないし約４６０　ｎｍの
範囲の波長を有するエネルギー（以下場合により紫外線
と呼ぶ）を透過させ分散させるために使用される場合ケ
ース１２け。

紫外線に対して物理的および化学的に抵抗性のある多数
のよく知られたポリマーの何れかで成形によって形成す
ることができる。紫外線に耐える多数のポリマーおよび
コポリマーが市販されており。

ケース１２が紫外線について使用される場合にそれらで
造ることができる。ケース１２の適当な材料はポリ（メ
タクリル酸メチル）のようなアクリルポリマー；　スチ
レ／・アクリロニトリルのようなアクリルコポリマー；
　紫外線に対して安定化されたポリエチレン、ポリプロ
ピレンのようなポリオレフィン：　ナイロ／６６のよう
なポリアミド：　ポリスルホノ：　ポリエステル；　ポ
リエーテルスルホン；　ポリブチレノおよびアクリロニ
トリル・ブタジェン・スチレン・コポリマーを含むが、
これらに限定されるものではない。

本発明の照射装置に使用されるに適するためには、ファ
イバー１８は所望の放射エネルギーをその線源からケー
ス１２の内部捷で長さ方向に伝達することがで微なけれ
ばならない。上記のように。

最大効率を得るためには、ファイバーの端部の外周表面
の屈折率は、ファイバーが端壁に固定される時、前記外
周表面に接触する材料の屈折率に等しいかまたはそれよ
り大きくなくてはならぬ。かくて、今論じている特定実
施態様では、ファイバーが固定される端壁の屈折率に等
しいか、それより大六々屈折率を有する材料でつくられ
たファイバーが好捷しい。あるいはファイバーの端部の
外周表向は必要な屈折率を有するように処理してもよい
。

他の条件が同じなら、ファイバーの外径は、可及的に大
きな表面を有するだめに可及的に小さくあるべきである
。その表面から放射線が、放射エネルキーが装置内に分
散するように、放射されるからである。以下に記される
ように１本発明の照°射装置は、外径約５０８μないし
約３５０μのファイバーで造られる。ファイバーの外径
は一般にファイバーの長さの方向に均一でもよ＜、　ｌ
Ｉ！ｉＩ期的または非周期的に変化してもよい。即ち、
ファイバーの断面積は長さにそって変化してもよい。フ
ァイ・２−の数はケースの内法寸法と、ファイ／＜−の
外径と、放射エネルギーの放射のためにケース内で必要
とされるファイバー表面積に依存する。

例えば１本発明の照射装置（ハ、直径が約３．１２ＣＴ
Ｌ（１２５インチ）の中間部分を着する筒状のケース内
に大体において均一な約３５６μの外径を有する５００
０本のファイバーをはめこむ（２３） （ｐｏｔｔｉｎｇ）ことによって造られる。この装置は
。

ケース内のファイバーの有効長が約１５．２４ＣＩｒＬ
（６インチ）として、それから放射エネルギーが放射さ
れるケースの内部に約０．８５　ｍ２のファイバー表面
積を提供する。この装置内に伝達されその内部でファイ
バーから放射される放射エネルギーの量は、他の条件が
同一ならば、ファイバーの数が増加するとともに増加す
る。比較的少ないファイバー、例えば２５本程度、から
なる装置は例えば研究実験室で有用であろう。意図され
る最終使用目的や、ファイバーの直径や、ケースの寸法
に従って装置は数百本から数千本のファイバーを有する
ことができる。後者のタイプの装置は流体を殺菌し、光
誘導化学反応または構造的転位を行ない、または血液や
す／ノミ液のような体液を体外で照射するのに使用でき
る。

ファイバーは好１しくけ中実であるが、所望ならば中空
でもよい。中空ファイバーはその長さを通じて内腔を有
してもよいし、長さのところどころ不連続的に中空部分
を有するものでもよい１、（２４） 実施例１ およそ２５０本のポリ（２−メチルペンテン）から押し
出しによって成形した中実単繊維のファイバー束からな
る放射エネルギーを伝達するだめの要素が使用される放
射エネルギー伝達槽が作成された。ファイバー束の各端
でファイバーの末端部分は槽を形成する第１および第２
の端壁に固定された。このポリ（２−メチルはンテ／）
のファイバーは長さ約２０．５２ｃｒＩＬ（８インチ）
、屈折率１．４７．外径約５００μであった。槽はファ
イバー束の各端部を、屈折率１．４５．即ち、ファイバ
ーの屈折率より低い屈折率を有するシリコーン・ボッテ
ィング組成物で固定した両端壁を有した。

ボッティング組成物が適正に硬化してから、はめこまれ
た部分の末端は槽の端壁の一平面になるように切断され
た。完成した槽の端壁は、直径約１Ｃｎｌ（０，４イン
チ）、厚さ約１ｃｒｒＬ（０，４インチ）であった。完
成した放射線エネルギー伝達槽は２個の紫外放射エネル
ギーの線源の間に入念に装架された。放射線エネルギー
の主要波長は約５６６ｎｍであった。１ｅ用された線源
はＵｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ。

Ｉｎｃ　、から市販されているＭｏｄｅ　Ｂ−１００Ａ
　Ｂｌａｋ−Ｒａｙ紫外線ランプであった。これらのラ
ンプからの紫外放射エネルギーは槽の端壁におおむね垂
直に向けられた。紫外エネルギー源を作動させ、ｏ、ｏ
ｉ重醍係のウラニルナトリウムの水溶液を槽のファイバ
ーの外表面に可及的に近接して、しかし、接触しないよ
うに置くとき、ウラニルナトリウム溶液の螢光は観察さ
れなかった。槽のファイバーの外周表向から紫外エネル
ギーは放射されていないと結論された。ウラニルナトリ
ウムの水溶液介槽のファイバーの外表面に接触させると
ウラニルナトリウム溶液の明るい緑色の螢光が観察され
た。

槽の端壁に向けられる紫外放射エネルギーは槽のファイ
バーによって伝達され、ファイバーがウラニルナトリウ
ム溶液に接触する時、ファイバーの外周表面から放射さ
れるものであると結論された。

単一の紫外放射エネルギー源からのエネルギーが槽の端
壁の１つのみに向けられ、ウラニルナトリウム希溶液が
槽の他の端壁の外表面に塗布盗れた時、明るい緑色の螢
光を再び観察された。槽の１つの端壁に向けられた紫外
放射エネルギーはファイバーによってその長さに平行に
伝達されてきたものであり、槽のもう１つの端壁の外表
面に向って放射されていたと結論された。

−上記のように、ウラニルナトリウム希溶液がファイバ
ーの外表面に近接させるが、しかし接触しない状帽にお
くと、紫外放射エネルギーはファイバ゛り′−の外周表
面からは放射していることが検知されなかった。いかな
る特定の理論にも束縛されるこトラ欲しないが、ウラニ
ルナトリウム希溶液を実際に接触させた時に、ファイバ
ーの外周表面からの紫外放射エネルギーの放射が検知さ
れる理由はファイバーの外表向に該溶液を塗布すること
が。

明らかにファイバー表面とウラニルナトリウム溶液の光
学的性質の差の故に、放射線がファイバーから半径方向
に放射される通路すなわち「漏れ点１を提供したことで
あると信ぜられた。

この実施例１に記載された槽の端壁１４に取り付けられ
た後の放射エネルギー伝達ファイバーの（２７） 配置は第７図に示されている。ファイバー１８の端部の
外周表面１５が端壁１４を構成する材料に直接接触して
いることが分かる。端壁を形成するために使用されたシ
リコーンボッティング組成物の屈折率（従って端壁自身
の屈折率）　（１，、ｉ　３　）はファイバーの屈折率
（１，４７）より低い。槽の端壁１６中におけるファイ
バーの配列は同じである。

端壁１６中の放射エネルギー伝達ファイバーの改良され
た配列が第８図に断面で図解されている。

ファイバー１８の端部の外周表面は、材料１９゜例、ｔ
はポリ（フッ化ビニリデン）の薄い層で被覆されている
。この層の屈折率はファイバーのそれに等しいか、それ
より低くなければならない。かくて、端壁に固定された
ファイバー１８の端部の外表面が、その屈折率がファイ
バーの屈折率に等しいかそれより低い材料に接触してい
る。そのような場合、端壁１４が形成される材料の屈折
率はもはや重要ではない。ファイバー自身の屈折率に等
しくても、これより犬きくでも小さくてもよい。

（２８） 比較例１ 上記実施例１に記載された同じ放射エネルギー伝達槽が
作製された。ただし屈折率１５９のポリウレタ／・ボッ
ティング組成物が実施例１の槽に使用されたシリコーン
ボッティング組成物の代りに使用された。完成された放
射エネルギー伝達槽は紫外線エネルギー線源からのエネ
ルギーが端壁の１つに向けられるように入念に装架され
た。紫外エネルギー線源が作動されても、槽の反対側の
端壁から放射される放射エネルギーは検知されず。

またファイバー束の外周表面から放射される紫外放射エ
ネルギーも検知されなかった。放射エネルギーが槽の両
端壁に向けられるときにも、ファイバーの外周表面から
の放射は検知されなかった。

実施例１と比較例１の結果は、放射線が向けられる端壁
に固定された放射エネルギー伝達要素の外周表面に接触
する材料の屈折率が、ファイバーそれ自身の屈折率より
大きいと、放射エネルギーは放射エネルギー伝達要素を
通って槽の反対側に伝達されることもなく９両端壁間の
外周表面から放射されることもないことを示す。　　　
゛実施例２ 本発明１の照射装置１ｔ１０が、市販のスチレン／アク
リル・コポリマーで成形によっておおむね円筒状のケー
スに造られた。ケースは約２０６２（，７７１（８イン
チ）の長さがあった。ケースの中間部分の直径は約５．
１２ｃｒｒｔＣ約１．２５インチ）１両端の拡大部分の
直径は約６，８■（約１．５インチ）であった。約３０
０本のポリメタクリル酸メチルの中空のファイバーがケ
ースにその先端部分を挿入して固定された。この中空フ
ァイバーはＤｏｗ　ＣｏｒｎｉｎｇＣｏ、からＭＤＸ　
４−４２１０として入手できる屈折率１４３のシリコー
ンボッティング組成物で１手でポットされた。この紫外
線伝達ファイバーはその全長にわたって連続した中空腔
を有し、外径約２５０μ、壁厚的２５〜３５μであった
。ファイバーの屈折率は１．４５であった。ボッティン
グを終った後のケース内のファイバーの有効長は約１５
．２ｄｃｒＩＬ（約６イノチ）であった。照射装置の両
端のポットされた部分は、ファイバー束の両端部のファ
イバーの端がボッティノブによって形成されたそれぞれ
の端壁の外端表面と一平面になるように切断された。第
６図の右側を見ると、完成した装置ｔま実施例１と同じ
２つの紫外線源５０゜３２の間に装架される。紫外放射
エネルギーの波長は約３６６　ｎｍであった。紫外放射
エイルギーは照射装置の端壁におおむね直角に向けられ
た。

円すい形のアルミニウム製のコリメーター４０であって
、熱消散のためにひれ４２を有するものが。

紫外線放射エネルギー線源３０．５２と装置の端をの間
に図示のように置かれた。２−アクリルアミド−２−メ
チル・プロパンスルホン酸（人ＭＰＳ）単重゛体の１０
重量係水溶液の循環閉管流が設定さ′／″した。ＡＭＰ
Ｓ溶液はボ／プの助けにより閉じられた容器から、照射
装置の導入口に向って、そして装置それ自身を通して循
環され、そこでファイバー束のファイバーの表面の外表
面に沿って流される。循環溶液は照射装置からその導出
口を通って取り出され、閉じられた容器妬戻される。全
系は窒素雰囲気のもとて常圧常温のもとで操作された。

紫外エネルギー線源を作動し、１０重量％ＡＭＰＳ水溶
液を連続的に系に循環させた。循環溶液の試料を最初の
１５分後に、ついで３０分間隔で９０分に至る虜で系か
ら抜き取った。循頃している溶液については視覚観察に
より、３０分で粘度の増加が認められた。９０分後に実
験を終った。

積分コノビューター付高圧り体クロマトグラフによって
試料の数平均分子量を測定］〜だ結果は次の通りである
。

試料　　　経過時間（分）　　数平均分子量１．０　　
　　　　単量体 ２、　　　　　１５　　　　　　２６．ＡＤＤ３、　　
　　　３０　　　　　　２５．８００４、　　　　　６
０　　　　　　　ろ８１，０００５、　　　　　９０　
　　　　　３８１，０００照射されたＡＭＰＳ溶液を蒸
発することにより。

固体物質が回収されたが、赤外線吸収分析によりポリ−
２−アクリルアミド−２−メチル−プロパンスルホノ酸
と同定された。

上記の分子量および赤外線吸収分析の結果ならびに、循
環ＡＭＰＳ溶液の視覚観察による粘度の増加（は幣晰体
のＮＭＰＳが重合したこと介示す。

ＡＭＰＳは紫外線放射エネルギーの影響下に光重合する
ことが知られているから、外部に置かれた線源６０．ろ
２から装置の端壁に向けられた紫外線放射エネルギーが
中空ファイバーによって照射装置の内部に伝達されて、
そこでファイバーの表面から放射されて循環する溶液を
照射したと結論される。

この実施例２に使用されたファイバーの各々は。

第１の端、該第１の端に近接するファイバーの第１の端
部分、第２の端、該第２の端に近接するファイバーの第
２の端部分、第１の端と第２の端の間にある中間部分を
有する。完成した照射装置では、ファイバーのそれぞれ
の第１端は端壁の１つの外表面と同一表面をなす。一方
フアイバーのそれぞれの第２端は他の端壁の外表面と同
一表面にある。ファイバーのそれぞれの中間部分はケー
スの内部に配置され、そこで２つの端壁の内表面の間に
延びている。

比較例２ 実施例２に記されたものと同一の装置と手法を用いて、
紫外放射エネルギーを使用しないで、実験を行なった。

周期的に試料を取り出し高圧液体クロマトグラフ法分析
にかけたが９０分の後にも重合の証拠はなかった。

実施例５ 実施例２に記された実験を繰り返した。ＡＭＰＳを６０
分間循環させた後粘度の増加が再び観察された。実験１
４９０分後に終了され、その時点で。

プルツクボンド粘度計で測定して３０，０００　ｃｐｓ
の粘稠な溶液が得られた。溶液から回収された重合物の
数平均分子量は４２１，０００であった。

実施例４ もう１つの本発明の照射装置が実施例２に記載されたケ
ース１２を用いて組立てられた。Ｃｙｒ。

Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、　Ｉｎｃ、から市販されている
Ｃｙｒｏ　７　Ｎという名称の透明樹脂で押出して形成
された５０００本の中実モノフィラメントをケースに設
置した。これらのファイバーは外径的′５５６μ（約０
０１４インチ）で屈折率１．４７であった。

ファイバーは実施例２に記載をれたシリコーンボッティ
フグ組成物を用いて手でポットされた。ボッティノブは
米国特許３４４２２００号（Ｇｅａｒｙ等）または米国
特許４２８９６２６号（Ｔ、ｅｅ）に記されているよう
なよく知られた機械化された方法で行なってもよいこと
は理解されよう。ボッティフグ組成物が硬化してから、
装置の両端のポットされた部分けその端に埋め込まれた
ファイバーのポットされた端の壁が平面になるように切
断された。完成された照射装置は第３図の右１）１１１
に図示されているように紫外照射エネルギー源５０．３
２とコリメーター４０の間に装架される。この装置を通
しての流体の循環のだめの閉管系が実施例２に記載され
たと同様に設定された。

ウラニルナトリウム（０，０１８重量％）の水溶液を該
装置を通して循環させ、２つの放射エネルギー源（−ｈ
に記したと同様のもの）を作動した。

線源から放射される紫外線エネルギーの主要部分（３５
） の波長は５６６　ｎｍであった。照射装置を循環するウ
ラニルナトリウム溶液に明るい緑色の螢光が観察された
。外部の放射線源からの放射エネルギーはファイバーを
通じて装置の内部へ伝達され７そこでファイバーの外表
面から放射されて、そこを循環しているウラニルナトリ
ウム溶液を照射したと結論された。

装置と循環管系を完全に洗い流してから、紫外線放射線
源を再び作動させ、２−アクリルアミド−２−メチル−
プロパノスルホ／酸（ＡＭＰＳＩ）の１０重量係水溶液
を照射装置を通して循環させた。循環している溶液の粘
度が時間とともに増加するのが視覚観察され、それから
装置の内部ＡＭＰＳ溶液に接するファイバーの外表面か
ら放射される紫外線放射エネルギーの影響下にＡＭＰＳ
は重合されたと結論された。６０分後に循環液から試料
を取った。形成された重合体の数平均分子量は４０８，
０００であった。

第４〜６図を参照すると２本発明の照射装置の第２の実
施態様が示されている。装置５０は、長（５６） いおおむね円筒状のケース５４であって、中間の直径の
小さい部分と両端の拡大した部分５１　、５２を有する
ものからなっている。装置はさらに１個個のファイバー
１８の束１７を含み、その長さ方向の軸はこの装置自身
の軸と平行である。ファイバーは装置１０に関して先に
記したと同様の方法で端壁にポットされた。装置５０は
さらに導入口２０と導出口２１を含み、導入口２０は端
壁１４の゛内側の拡大した部分５１に位置し、導出口２
１は端壁の内側の拡大部分５２に位置している。

装置に入り、そこを離れる流体のより均一な分布を達成
し、流体の装置中での片より流れを防止するのを助ける
ためには、邪魔板５５を装置の各端に設ける。これらの
邪魔板は導入口２０と導出口２１に近接して設けられ、
それらの同心的であり、直径においてケースの拡大され
た部分５１および５２より小さく、そして好適実施態様
においては、ケースの直径の小さい中間部分５′５の壁
の延長部として構成される。かくて、第５図に最も明瞭
にみられるように、拡大部分５１の内表面５７と邪魔板
５５の外表面の間に小さな環状の隙間が存在する。邪魔
板５５は複数のノツチ部分６０を含み、そ′７′１．１
ｒｉ好適実施態様ではＶ型で４個存在する。邪魔板の導
入口と導出口に直接に対面する部分にはノツチがあって
はならない。そのような配列は、流体が装置内を流れて
いる間、流体のより均一な分布をもたらし、好ましくな
いその片より流れを防止することを助ける邪魔板の目的
を台なしにするからである。上記の邪魔板は装置の両端
において、全く同じように形成されることが理解されよ
う。

第４図を参照すると、邪魔板５５の端部は、導入口２０
の下の領域を越えて、ポットされた端壁１４に向けて、
わずかな距離だけ延びている。一定数のノツチ部分６０
によって画される流入領域の最適利用＋ｄ、邪魔板５５
の端縁６１がポットされた端壁１４の内側表面６２に突
き当っている時に得られるであろうが、実際問題として
これｌｄ達成することが帷しい。ノツチ６０で造り出さ
れる流入領域を最大限に利用するためには、邪魔板の端
がホットされた壁に向って延びる距離は妥当なシーリン
グを確保して最少限度一致していなければならない。ポ
ットされた端壁に向って邪魔板が延びる距離が大きすぎ
ると、ノツチの部分は部分的につつみこまれて、その場
合には流体分布の効率は減少し、またはノツチ部分は完
全につつみこまれると、その場合には、導入口に入る流
体はケース内では全く分布しなくなる。

″ある場合に、ファイバーの束をポットし、装置１０ま
たは５０の端壁を形成するために使用される材料が装置
の満足な接着を与えないことがある。

こうなると、導入口２０４たは導出口２１に入る流体が
不完全な接着の領域で洩れる可能性がある。

そのような洩れは、装置の端部にキャップ７０を取りつ
けることによって回避できる。、第４，５１１に見られ
るように、キャップ７０ｉｄ端部７１とスカート部７２
を有する。キャップはプラスチック材料で成形され、好
ましくは、ケース１２に使用されたのと同じプラスチッ
ク材料で成形される。

そしてそれは装置のケースと端壁に超音波溶接。

接着などで容易に封着される。キャップの厚さは約５ｎ
が都合がよい。第４，５図に見られるように、キャップ
７０け装置５０の両端にとりつけられる。キャップ７０
のスカート部７２の内表面は（約１３朋が都合がよい）
拡大部５１の外表面に接触させられ、一方キャップの端
部７１の内面は端壁１４の外表面にケースの拡大した部
分５１の端周縁の近くの内側の部分で接触する。キャッ
プ７０の接触表面への封着は２例えば、超音波溶接。

適当な接着剤を用いた熱処理等によって達成される。キ
ャップが上述のように封着されたら、ポットされた端壁
１４と拡大部１５との間の不完全な接着の故の洩れｔ／
′ｉ解消される。好ましくけキャップはこの装置に使用
される放射線について透明であることが望ましい。しか
しながら、キャップのために選択される試料が１本発明
の装置に使用される種類の放射線を吸収する場合には、
キャップ７０の内側部分７４が封着操作に先立って切り
取られる。このことは放射エネルギーがキャップを構成
する材料の放射線の吸収なしに切り取られた部分を通っ
て装置の端壁に向けられることを許す。

キャップ７０の残りの部分７１の残りの周辺部分はポッ
トされた端壁部分の封着のために上記のように有用であ
る。

本発明の装置はその表面に複数個の突起を設けられても
よい。この突起の目的にそれによってケース１２が１機
械化されたボッティング操作またはその数の装置の実際
の使用中に、確かに支持されるためである、第４，６図
に図示される実施態様において、ケース１２の各端に４
個の突起７５が設けられている。突起は、数は変り得る
が、おおむね半円形で拡大部分の外側（即ら、ケース５
０の端部に向って）導入口２０と導出口２１の外側に位
置している。

ボレーテッド 代　理　人　弁理士　松　井１政　広（外１名）第１図 ２゜ 第２図 ２０ 第６図 第７図　　　　第８図 手続補正書 昭和５８年４月１　日 特許庁長官　若杉和夫　殿 １、事件の表示 昭和５７年特　許　　類纂２１７９０５号２、発明の名
称　流体照射の方法と装置３、　補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付　昭和５８年３月９日（同３月２９
日発送）６　補正により増加する発明の数なし ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明の照射装置の１実施態様の１部を断面で
示す立面図である。

第２図は第１図に示す装置の端壁の部分を拡大してボす
断面図である。

第３図は本発明の装置と方法によって患者の体を処理す
る方法を図式的に示す図である。

第４図１オ本発明の照射装置の第２の実施態様を部分的
に断面で示す立面図である。

第５図は第４図の５−５線に沿った拡大した断面図であ
る。

第６図は第４図の装置のケースの端部の構造の詳細を示
す部分斜視図である。

第７図は第１図の装置の１つの端壁に取伺られた単一放
射エネルギー伝達要素の大きく拡大した断面図である。

第８図は第７図に類似する断面図で単一放射エネルキー
伝達要素が該要素自身の屈折率よりも小さい屈折率を有
する材料で被覆されている状態を示す。

これらの図面において。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　流体を照射するだめの方法であって。 （イ）第１端壁と第２端壁、流体を導入する導入口と、
   流体を導出する導出口を有するケースであって、その中
   に放射エネルギーを伝達するだめの第１端と第２端を有
   する少くとも１つの要素を有するものを準備し。 （ロ）該要素の第１および第２端の少くとも１つに放射
   エネルギーを向け。 （ハ）該ケースの内部に流体を導入し。 に）該ケースの内部から流体を取り出すことからなる方
   法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の方法であって。 照射されるべき流体が前記装置を通して循環させられる
   方法。 ５、特許請求の範囲第１項に記載の方法であって。 該装置が複数の放射エネルギーを伝達する要素を含む方
   法。 ４　特許請求の範囲第１項に記載の方法であって。 放射エネルギーが紫外放射エネルギーである方法。 ５、特許請求の範囲第１頃に記載の方法であって。 照射されるべき流体が前記装置を通して循環させられ９
   該装置が放射エネルギーを伝達する複数の要素を含むも
   の。 ６、特許請求の範囲第１項に記載の方法であって。 照射される流体が該装置を通して循環させられ。 放射エネルギーが紫外放射エネルギーである方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の方法であって。 該装置が放射エネルギーを伝達する複数の要素を含み、
   該エネルギーが紫外放射エネルギーである方法。 ８、特許請求の範囲第１項に記載の方法であって。 照射される流体が該装置を通して循環させられ。 該装置が放射エネルギーを伝達する複数の要素を含み、
   放射エネルギーが紫外放射エネルギーである方法。 ９　特許請求の範囲第１ないし８項のいずれかの項に記
   載の方法であって、放射エネルギー伝達要素がファイバ
   ーの形である方法。 １０、　　流体を照射するための方法であって。 １イ）第１の端壁、第２の端壁、流体を内部に導入する
   だめの導入口、内部より導出する導出口を有するケース
   であって、放射エネルギーを伝達するだめの複数のファ
   イバーで、その各々が第１の端と、該第１端に隣接する
   部分と、第２の端と、該誠２端に隣接する部分と、該第
   １と第２端の間の中間部分を有し、少くともその中間部
   分が該ケースの内部に配置されているものを有するもの
   を準備し。 （ｂ）　　放射エネルギーをファイバーの少くとも第１
   の受入端に向け。 ｆｃｌ　　流体を該ケースのなかに導入し。 （ｄ）流体を該ケースから導出する ことからなる方法。 １１　　特許請求の範囲第１０項に記載の方法であって
   、照射されるべき流体を該ケースを通して循環させる方
   法。 （３） １２、特許請求の範囲第１０項に記載の方法であって、
   放射エネルギーが紫外放射エネルギーである方法。 １６、特許請求の範囲第１０項に記載の方法であっ法。 １４　　特許請求の範囲第１０ないし１３項のいずれか
   の項に記載の方法であって、放射エネルギーをファイバ
   ーの第２の端に向ける方法。 １５、流体を照射するための方法であって。 （イ）第１の端壁、第２の端壁、流体を内部へ導入する
   だめの導入口、導出するための導出口を有する中空のケ
   ースであって、放射エネルギーを伝達するだめの複数の
   ファイバーで第１の端の該第１端に隣接する部分と、第
   ２の端と該第２端に隣接する部分と第１端と第２端間の
   中間部分を有し。 該中間部分がケースの中に配置されているものを有し、
   そのファイバーのそれぞれの第１端が第１端壁と第２端
   壁の１つに固定されているものを準（４） 備し。 （ロ）放射エネルギーを少くとも該ファイバーのそれぞ
   れの第１端に向け。 （ハ）流体を該ケースの内部に導入し。 に）核体を該ケースから取り出す ことかななる方法。 １６、特許請求の範囲第１５頃に記載の方法であって、
   照射されるべ舞流体が該ケースのなかを循環さぜられる
   方法。 １７　　特許請求の範囲第１５項に記載の方法であって
   、放射エネルギーが紫外放射エネルギーである方法。 １８　　特許請求の範囲第１５項に記載の方法であって
   、照射されるべき流体が該ケースのなかを循環させられ
   、放射エネルギーが紫外放射エネルギーである方法。 １９　　特許請求の範囲第１５ないし１８項のいずれか
   の項に記載の方法であって、放射エネルギーがファイバ
   ーのそれぞれの第２端に向けられる方法。 ２０、　　流体を照射するだめの方法であって。 （イ）第１の端壁、第２の端、流体の導入するだめの導
   入口、流体を導出するための導出口を有するケースであ
   って、放射エネルギー全伝達するための複数のファイバ
   ーで、それぞれ第１の端と第１端に隣接する部分、第２
   の端と第２端に隣接する部分、該第１端と該第２端の間
   の中間部分を有し。 その中間部分がケースの内部に配達されているものを有
   し、そのファイバーのそれぞれの第１端部分が第１端壁
   と第２端壁の１つに固定されており。 ファイバーのそれぞれの第２端部分が第１端壁と第２端
   壁の他の１つに固定されているものを準備し。 （ロ）放射エネルギーを該ファイバーのそれぞれの第１
   端に向け。 Ｐ→　流体を該ケースに導入し。 に）流体を該ケースから導出する ことからなる方法。 ２１、　　特許請求の範囲第２０項に記載の方法であっ
   て、照射されるべき流体がケースを通じて循環される方
   法。 ２、特許請求の範囲第２０項に記載の方法であって、放
   射エネルギーが紫外放射エネルギーである方法。 ２、特許請求の範囲第２０項に記載の方法であって、流
   体が装置を通して循環させられ、放射エネルギーが紫外
   放射エネルギーである方法。 ２４　　特許請求の範囲第２０〜２３項のいずれかの項
   に記載の方法であって、放射エネルギーが第２のファイ
   バーのそれぞれの端にむけられる方法。 ２５　　そのなかに含凍れ、捷たけそれを通じて流れる
   流体を照射するだめの装置であって。 第１端壁と第２端壁分有する中空ケース。 流体を該ケース内に導入するための第１端壁と第２端の
   間にある導入口。 流体を該ケース内から取り出すための第１端壁と第２端
   壁の間にある導出口。 該ケースのなかに配置された放射エネルギー伝達要素で
   あって第１端部分と第２端部分を有するもの。 からなり 該要素の第１端部分が第１端壁に固定され、該要素の該
   端壁に固定されている該端部の外周表面（７） がその屈折率が核要素の屈折率に等しいか、より低い物
   質に接触している 装置。 ２６　　特許請求の範囲第２５項に記載の装置であって
   、複数の放射エネルギー伝達要素を含む装置。 ２７　　特許請求の範囲第２５またけ２６項に記載の装
   置であって放射エネルギー伝達要素がファイバーの形で
   ある装置。 ２、特許請求の範囲第２５または２６項に記載の装置で
   あって、放射エネルギー伝達要素が中実ファイバーであ
   る装置。 ２９　　そのなかに含まれるかそのなかを流れる流体を
   照射するだめの装置であって。 第１端壁と第２端壁を有する中空ケース。 該第１端壁と第２端壇にある流体をケースの内部に導入
   するための導入口。 該第１端壁と第２端壁の間にある流体をケースの内部か
   ら取り出す導出口。 該ケースのなかに配置された。第１端部分と第２端部分
   を有する放射エネルギーを伝達するた（８） めの少くとも１つの要素。 よりなり。 該要素の第１端部分は第１端壁（Ｃ固定されており、そ
   の第１端部の外周表面がその屈折率が該要素の屈折率に
   等しいか、それより低い物質に接触しており 該要素の第２端部が第２端壁に固定されている装置。 ３０′特許請求の範囲第２９項に記載の装置であって、
   多数の放射エネルギー伝達要素を含む装置。 ３１、　　特許請求の範囲第２９項に記載の装置であっ
   て、第２端壁に固定された該要素の第２端部の外周表面
   がその屈折率が該要素の屈折率に等しいか。 またはより低い物質に接触している装置。 ５２、特許請求の範囲第３１項に記載の装置であって、
   複数の放射エネルギー伝達要素を含む装置。 ５３、特許請求の範囲第３１〜り２項のい１“れかの項
   に記載の装置であって、該放射エネルギー伝達要素がフ
   ァイバーの形である装置。 ６４、流体を照射するための装置であって。 第１端壁と第２端壁を有する中空のケース。 第１端壁と第２端壁の間にある流体をケースに導入する
   だめの導入口。 第１端壁と第２端壁の間にある流体をケースから取り出
   すだめの導出口。 ケース内にある放射エネルギーを伝達するための、第１
   端とそれに隣接する第１端部分と、第２端と第２端に隣
   接する第２端部分を有する少くとも１つの要素、および
   。 該要素の第１端と第２端の少くとも１つに放射エネルギ
   ーを向ける手段 からなる装置。 ′５５　　特許請求の範囲第３４項に記載の装置であっ
   て、ケース内に複数の放射エネルギー伝達要素が存在す
   る装置。 ６６　　特許請求の範囲第６４項に記載の装置であって
   、該放射エネルギー伝達要素がファイバー、棒。 長方形の板からなる群から選ばれる装置。 ６Ｚ　　特許請求の範囲第５４項に記載の装置であって
   、該放射エネルギー伝達要素がファイバー〇形である装
   置。 ′５８　　％許請求の範囲第３４または６５項に記載の
   装置であって、該放射エネルギー伝達装置が中実のファ
   イバーの形である装置。 ６９　　特許請求の範囲第３４項に記載の装置であって
   、該要素の第１端部分が第１端壁に固定されている装置
   。 ４０、特許請求の範囲第３９項に記載の装置であって、
   ケース内に複数の放射エネルギー伝達要素がある装置。 ４１、　　特許請求の範囲第５９または４０項に記載の
   装置であって、該放射エネルギー伝達要素がファイバー
   、棒、長方形の板からなる群から選ばれる装置。 ４２、特許請求の範囲第６９捷たけ４０項に記載の装置
   であって、該放射エネルギー伝達要素がファイバーの形
   である装置。 ４６、特許請求の範囲第５９または４０項に記載の装置
   であって、該放射エネルギー伝達要素が中実ファイバー
   である装置。