後部強膜硬化装置
【課題】後部強膜に対して角膜を経由することなく光を照射して後部強膜を硬化し得る後部強膜硬化装置を提案する。
【解決手段】コラーゲンの架橋反応に関与する増感剤の吸収特性に対応する波長の光を照射する光源と、光を伝送するシート状の伝送部と、板状でなり伝送部から当該板側方に導かれる光を前方に照射する照射部と、照射部を囲い伝送部の側方に沿って延長されるワイヤとを含む構成の後部強膜硬化装置とする。
【解決手段】コラーゲンの架橋反応に関与する増感剤の吸収特性に対応する波長の光を照射する光源と、光を伝送するシート状の伝送部と、板状でなり伝送部から当該板側方に導かれる光を前方に照射する照射部と、照射部を囲い伝送部の側方に沿って延長されるワイヤとを含む構成の後部強膜硬化装置とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は後部強膜硬化装置に関し、強度近視や眼底におけるブドウ腫などの治療に関して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、リボフラビンが投与された角膜に対して紫外線を照射することによって角膜におけるコラーゲンの架橋反応を誘起し、該角膜の硬度を増大させるといった円錐角膜の治療法が開示されている（非特許文献１参照）。
【０００３】
強膜は、角膜と同じようにコラーゲン繊維に埋め込まれた構造を呈するので、リボフラビンが投与された強膜に対して紫外線を照射すれば硬化する。また強膜は図１に示すように眼球を包む膜である。
【０００４】
強膜が硬化されれば眼軸の延長が抑制され、強度近視やブドウ腫などの病状が回避又は緩和されるものと考えられる。つまり、眼後部における強膜の硬化は、有用な近視治療法の１つとして期待できる。なお、現状では、後部ブドウ腫に対して有用となる近視治療法が見出されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Gregor Wollensak, MD,Eberhard Spoerl, PhD and Theo Seiler, PhD, MD、“Riboflavin/Ultraviolet-A-inducedCollagen Crosslinking for the Treatment of Keratoconus”、American Journal of Ophthalmology,Vol.135, NO.5, (2003) p620-p627
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、後部強膜に対して角膜側から紫外線を照射する場合、紫外線は角膜に吸収されるものであるため、後部強膜に到達する程度にまで紫外線の強度を上げるという条件が必須となる。しかしながら光強度を上げると網膜などが損傷することになるため、有用な近視治療法における１つのとして適さないことになる。
【０００７】
したがって、後部強膜に対して角膜を経由することなく光を照射して後部強膜を硬化できるようにすることが課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するため本発明は、後部強膜硬化装置であって、コラーゲンの架橋反応に関与する増感剤の吸収特性に対応する波長の光を照射する光源と、光を伝送するシート状の伝送部と、板状でなり伝送部から当該板側方に導かれる光を前方に照射する照射部と、照射部の側方を囲い伝送部の側方に沿って延長されるワイヤとを有する。
【０００９】
また本発明は、後部強膜硬化装置であって、角膜と対向する側から眼球内部の後部位を観察する装置が観察可能となるガイド光を照射するＬＥＤを中心として、コラーゲンの架橋反応に関与する増感剤の吸収特性に対応する波長の光を照射するＬＥＤを格子状に配した板状のＬＥＤチップと、ＬＥＤチップの側方を囲い、該ＬＥＤチップから離れる方向へ延長されるワイヤと、ＬＥＤチップで生じる熱の冷却機構とを有する。
【発明の効果】
【００１０】
眼球の外部から生体内部を経て眼後部位に照射部又はＬＥＤチップを配する場合、患者の負担を軽減する観点では眼球の外部から眼後部位までの距離が最短となることが好ましく、該最短距離は眼球に表面に沿った経路を経ることになる。
【００１１】
この眼後部位観察装置では、生体内の挿入対象とされる伝送部がシート状であり、照射部又はＬＥＤチップが板状であるため、眼後部位まで最短経路となる眼球を沿った経路を通じて速やかに照射部又はＬＥＤチップを配置させることが可能となり、この結果、患者に対する負担の軽減が可能となる。
【００１２】
一方、眼球の表面近傍の組織は繊維が介在するものであるが、生体内の挿入対象とされる部材の側方を囲うワイヤが補強するため、眼後部位に対して照射部又はＬＥＤチップを迅速かかつ簡易に配させることが可能となる。またワイヤは、眼球の曲率に応じた光ファイバーの湾曲状態を維持するため、患部に対する照射部の角度及び距離を一定に保持することが可能となり、この結果、患部に対する単位時間当たりの照射量を一定とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】人間における眼の構造を概略的に示す図である。
【図２】治療システムの構成を概略的に示す図である。
【図３】リボフラビンの吸収スペクトルを示すグラフである。
【図４】光ファイバーの配置状態を概略的に示す図である。
【図５】照射部の構成を概略的に示す図である。
【図６】２波長ファイバー束２３と、照射部１５との部分写真を示す図である。
【図７】被覆膜を概略的に示す図である。
【図８】後部強膜硬化手順を示すフローチャートである。
【図９】他の実施の形態における光伝送部の構成（１）を概略的に示す図である。
【図１０】他の実施の形態における光伝送部の構成（２）を概略的に示す図である。
【図１１】他の実施の形態における生体内挿入部を概略的に示す図である。
【図１２】他の実施の形態における後部強膜硬化装置の構成（１）を概略的に示す図である。
【図１３】他の実施の形態における後部強膜硬化装置の構成（２）を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、発明を実施するための形態について説明する。なお、説明は以下の順序とする。
＜１．実施の形態＞
［１−１．治療システムの構成］
［１−２．後部強膜硬化装置の構成］
［１−３．後部強膜硬化手順］
［１−４．効果等］
＜２．他の実施の形態＞
【００１５】
＜１．実施の形態＞
［１−１．治療システムの構成］
図２において、治療システム１を示す。この治療システム１は、眼後部位観察装置２と、後部強膜硬化装置３とによって構成とされる。
【００１６】
眼後部位観察装置２は、角膜と対向する側から眼球内部の後部位を観察できるものとされる。具体例として眼底鏡がある。
【００１７】
後部強膜硬化装置３は、強膜に対して網膜を経由することなく紫外線を照射できるものとされる。
【００１８】
［１−２．後部強膜硬化装置の構成］
後部強膜硬化装置３は、この実施の形態では図２に示してあるように、硬化誘起光源１１、照明光源１２、光源制御部１３、光伝送系１４及び照射部１５を含む構成とされる。
【００１９】
硬化誘起光源１１は、コラーゲンの架橋反応に関与するリボフラビンの吸収特性に対応する波長を含む光（以下、これを硬化誘起光とも呼ぶ）を照射する。図３からも明らかなように、リボフラビンは、おおよそ２６０[nm]、３６５[nm]、４４５[nm]にピークをもつ吸収特性となる。したがって、例えば３６０[nm]〜４６０[nm]の波長範囲に中心波長をもつＬＥＤ(Light Emitting Diode)又はＬＤ（Laser Diode）が硬化誘起光源１１として適用される。
【００２０】
なお、現状では、２５０[nm]〜２７０[nm]に中心波長をもつＬＥＤ(Light Emitting Diode)又はＬＤ（Laser Diode）の入手が困難である。しかしながらこの波長域の光を照射する場合、例えば、ＤＰＳＳ（半導体励起固体）緑色レーザの非線形光学効果（Second Harmonic Generation）を用いて２６６[nm] 程度の波長の光を照射する硬化誘起光源１１が適用可能である。
【００２１】
照明光源１２は、眼後部位観察装置２が観察可能となる光（以下、これをガイド光とも呼ぶ）を照射する。具体的には、眼球での不要な光化学反応が生じ難く、眼球に対する透過性が高い５００ [nm]〜８００[nm] の波長範囲に中心波長をもつ照明光源１２が適用される。
【００２２】
なお、波長が長いほど散乱量が低減するので、眼球に対する透過性の観点では７００ [nm]〜８００[nm] の波長範囲に中心波長をもつほうがより好ましい。ただし、眼後部位観察装置２が可視光の他に近赤外光にも感度をも有している場合、近赤外光を照射する照明光源１２が適用可能である。
【００２３】
光源制御部１３は、操作部（図示せず）での操作により設定される情報に基づいて、硬化誘起光源１１又は照明光源１２に対する照射光の照射タイミングと、光量と、波長とをそれぞれ可変することができるようになされている。
【００２４】
光伝送系１４は、硬化誘起光を伝送する系１４Ａと、ガイド光を伝送する系１４Ｂと、硬化誘起光及びガイド光を伝送する系１４Ｃとに分けることができる。
【００２５】
硬化誘起光を伝送する系１４Ａでは、１８本の光ファイバーの束（以下、これを硬化誘起光ファイバー束とも呼ぶ）２１が用いられる。この硬化誘起光ファイバー束２１の一端は硬化誘起光源１１に連結され、他端は光コネクタＬＣＮにおける第１の入力端に連結される。
【００２６】
ガイド光を伝送する系１４Ｂでは、１本の光ファイバー（以下、これをガイド光ファイバーとも呼ぶ）２２が用いられる。このガイド光ファイバー２２の一端は照明光源１２に連結され、他端は光コネクタＬＣＮにおける第２の入力端に連結される。
【００２７】
硬化誘起光及びガイド光を伝送する系１４Ｃでは、光コネクタＬＣＮにおける入力端に対応する本数の光ファイバーの束（以下、これを２波長ファイバー束とも呼ぶ）２３が用いられる。この２波長ファイバー束２３の一端は光コネクタＬＣＮにおける出力端に連結され、他端は照射部１５に連結される。
【００２８】
２波長ファイバー束２３は、眼球の外周（表面）に沿って導入されるものであるため、柔軟性が要求される。したがって、２波長ファイバー束２３における各光ファイバーは、ガラスファイバーに比べて曲げに対する強度を有するプラスチックファイバーとされる。
【００２９】
ファイバー径は１[ｍｍ]以下であることが好ましいが、小さいほど伝送効率が悪くなる。したがって、柔軟性と伝送効率との双方を満足させる観点では、２００、４００、６００又は８００[μｍ]のファイバー径のなかから、２波長ファイバー束２３の数などに応じて選択することが好ましい。
【００３０】
なお、硬化誘起光ファイバー束２１における各光ファイバーと、ガイド光ファイバー２２との種類は特に問わない。ただし、曲げに対する強度や、柔軟性の観点ではプラスチックファイバーが好ましく、紫外線の長距離伝送の観点では石英ガラスファイバーが好ましい。
【００３１】
また２波長ファイバー束２３は、眼球の外周（表面）に沿って導入されるものであるため、患者に対する負担の軽減が要求される。したがって、図４（Ａ）に示すように、２波長ファイバー束２３のうち、生体内の挿入対象となる先の部分（以下、これを生体内挿入部とも呼ぶ）ＢＩＰは、伝送方向と直交する方向へ一列に配列され、シート状とされる。
【００３２】
この生体内挿入部ＢＩＰは、眼球部分の解剖学的な知見に基づくと、幅（列方向の長さ）を５[ｍｍ]以上１０[ｍｍ]以下とし、厚みを２[ｍｍ]以下、望ましくは１[ｍｍ]以下としたほうが患者に対する負担を軽減する観点ではより好ましい。
【００３３】
また、２波長ファイバー束２３における生体内挿入部ＢＩＰまでの各光ファイバーの配置は例えば図４（Ｂ）に示す状態とされ、生体内挿入部ＢＩＰにおける各光ファイバーの配置は例えば図４（Ｃ）に示す状態とされる。
【００３４】
図４（Ｂ），（Ｃ）に示されるように、２波長ファイバー束２３における各光ファイバーのうち、ガイド光ファイバー２２に対応される光ファイバーの位置は、生体内挿入部ＢＩＰの幅の中心位置とされる。この結果、２波長ファイバー束２３における各光ファイバーを交差させることなく、照射部１５の中心にガイド光を伝送させることが可能となる。
【００３５】
照射部１５は、光伝送系１４から伝送される硬化誘起光及びガイド光を均一に照射する構成とされる。具体的には、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、反射パネル３１と、導光板３２と、拡散板３３とを順に積層した円盤状とされる。導光板３２の側面には、２波長ファイバー束２３における各光ファイバーの先端が当接される。
【００３６】
この照射部１５は、眼球部分の解剖学的な知見に基づくと、直径を１０[ｍｍ]以下とし、厚みを２[ｍｍ]以下、望ましくは１[ｍｍ]以下としたほうが患者に対する負担を軽減する観点ではより好ましい。
【００３７】
反射パネル３１は、導光板３２の側面から入射される光のうち、照射面（拡散板３３）に対して後方に散乱する光を照射面に反射させる。
【００３８】
導光板３２は、反射パネル３１に対向される面に対して所定間隔ごとに形成されるＶライン状の溝によって、導光板３２から入射される光を拡散板３３に導く。なお、反射パネル３１に対向される面は、砂面研磨により形成してもよい。
【００３９】
拡散板３３は、導光板３２に対向される面に対して、該導光板３２におけるＶライン状の溝とは直交する状態で形成されるＶライン状の溝によって、導光板３２から導かれる光を前方へ均一に拡散させる。
【００４０】
導光板３２の側面と、２波長ファイバー束２３における各光ファイバーの先端との接続部分は、該側面に対して、光ファイバーの先端が当接された状態で２波長ファイバー束２３の先端外周に固着された補強部材３４を接着する構造とされる。
【００４１】
したがって、光ファイバーの先端部分を導光板３２の一の側面に差し込むといった接続構造を採用する場合に比べて、導光板３２との接続部分における光ファイバーの耐久性が向上される。この補強部材３４には、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ：Polmethyl Methacrylate) などのアクリル材が適用される。
【００４２】
なお、補強部材３４は、図５（Ｄ）に示すように、２枚のアクリル板３４Ａ，３４Ｂの対向面にそれぞれ形成されるＶライン状の溝に２波長ファイバー束２３における光ファイバーを１本ずつ挟んだ状態で、２波長ファイバー束２３の先端外周に固着される。したがって、導光板３２との接続部分における光ファイバーの耐久性がより一段と向上される。
【００４３】
ただし、導光板３２の一の側面に対して光ファイバー径程度の孔を設け、その孔に光ファイバーの先端部分を差し込んだ場合であっても実質的な強度が保たれるため、補強部材３４を省略しても実質的には問題はないことが確認されている。
【００４４】
ここで、後部強膜硬化装置３における２波長ファイバー束２３（生体内挿入部ＢＩＰ）と、照射部１５との実物を示す写真を図６に示す。この図６では、１本のファイバ径との対比から分かるように、２波長ファイバー束２３と、照射部１５とが薄厚な板状となる。
【００４５】
ところで、この実施の形態における生体内挿入部ＢＩＰと照射部１５とは、図７に示すように、薄厚のカバー部材（以下、これを被覆膜とも呼ぶ）４１で被覆される。被覆膜４１の材料には、シリコンゴム等のように、生体適合性があり滅菌処理可能で透明となるものが適用される。なお、交換可能な構造とする場合には滅菌処理可能である必要はない。
【００４６】
またこの被覆膜４１の内部には、生体内挿入部ＢＩＰと照射部１５との側方を囲うように、該側方に沿ったＵ字状のワイヤ４２が設けられる。ワイヤ径はこの実施の形態では０．６[μｍ]とされる。
【００４７】
［１−３．後部強膜硬化手順］
次に、後部強膜硬化手順を図８のフローチャートを用いて説明する。
【００４８】
第１段階として、硬化誘起光の照射開始の例えば５分前に、リボフラビン溶液が眼球（患部）に対して投与される。
【００４９】
第２段階として、照射部１５が眼後部位に配されるよう眼球の外周（表面）に沿って生体内挿入部ＢＩＰが導入される。この生体内挿入部ＢＩＰは、伝送方向と直交する方向へ一列に配列されてシート状となっている。したがってこの段階では眼球の曲率に応じて柔軟に曲げることが可能となり、また患者に対する負担の軽減が可能となる。この結果、眼後部位に対して照射部１５を迅速かかつ簡易に配させることが可能となる。
【００５０】
第３段階として、患部に対して照射部１５が位置合わせされる。具体的には、照明光源１２だけを駆動するよう光源制御部１４が操作され、照明光源１２から照射されるガイド光を眼後部位観察装置２で観察しながら生体内挿入部ＢＩＰが移動される。この照射部１５は照射面の中心からガイド光を照射するようになっている。したがってこの段階では患部を視認させるのみならず、ガイド光を位置合わせの基準として照射部１５を患部に正確に位置させることが可能となる。
【００５１】
第４段階として、眼後部位の患部における強膜が硬化される。具体的には、硬化誘起光源１１だけを駆動するよう光源制御部１４が操作され、例えば、波長が３５０〜４５０[ｎｍ]、パワーが３[ｍＷ／ｃｍ２]の硬化誘起光の照射が所定間隔おきに５分間ずつ繰り返される。
【００５２】
この後部強膜硬化装置３における生体内挿入部ＢＩＰと照射部１５とは被覆膜４１で被覆され、該被覆膜４１の内部には、生体内挿入部ＢＩＰと照射部１５との側方を囲うようＵ字状のワイヤ４２が設けられている。したがって、この段階では眼球の曲率に応じた光ファイバーの湾曲状態が維持され、患部に対する照射部１５の角度及び距離を一定に保持することが可能となる。この結果、患部に対する単位時間当たりの照射量を一定とすることが可能となる。
【００５３】
なお、上述の後部強膜硬化手順はあくまで一例であり、該手順に限定されるものではない。
【００５４】
［１−４．効果等］
以上の構成において、この眼後部位観察装置２は、硬化誘起光源１１から、リボフラビンの吸収特性に対応する波長の硬化誘起光を照射し（図２，図３参照）、伝送方向と直交する方向へ配列されたシート状の光ファイバー束２３によって伝送する（図４参照）。そして眼後部位観察装置２は、光ファイバー束２３によって照射部１５の側方から導かれる硬化誘起光を前方の照射面から均一に照射する（図５参照）。
【００５５】
眼球の外部から生体内部を経て眼後部位に照射部１５を配する場合、患者の負担を軽減する観点では眼球の外部から眼後部位までの距離が最短となることが好ましく、該最短距離は眼球に表面に沿った経路を経ることになる。
【００５６】
この眼後部位観察装置２における光ファイバー束２３の生体内挿入部ＢＩＰは、伝送方向と直交する方向へ一列に配列されてシート状となっているため、眼球の曲率に応じて柔軟に曲げることが可能となり、この結果、患者に対する負担の軽減が可能となる。
【００５７】
一方、眼球の表面近傍の組織は繊維が介在するものであるが、生体内挿入部ＢＩＰの側方を囲うワイヤ４２が光ファイバーの強度を補うため、眼後部位に対して照射部１５を迅速かかつ簡易に配させることが可能となる。またワイヤ４２は、眼球の曲率に応じた光ファイバーの湾曲状態を維持するため、患部に対する照射部１５の角度及び距離を一定に保持することが可能となり、この結果、患部に対する単位時間当たりの照射量を一定とすることが可能となる。
【００５８】
なお、強膜の厚みや透過性には個人差があるが、強膜の透過率がおおよそ１パーセント以下であることが豚眼球を用いた実験で確認されている。ちなみに、この動物実験で用いた２波長ファイバー束２３では、各光ファイバーのコア径が０．２４[ｍｍ]、外径が０．２５[ｍｍ]とされ、２波長ファイバー束全体の外径が１．２５[ｍｍ]、長さが６０[ｍｍ]とされた。
【００５９】
ところでこの眼後部位観察装置２は、照明光源１２から、角膜と対向する側から眼球内部の後部位を観察する眼底鏡等の眼後部位観察装置２が観察可能となるガイド光を照射する（図２参照）。そして眼後部位観察装置２は、シート状の光ファイバーのうち中心に配される光ファイバーを通じて照射部１５に伝送する（図５参照）。
【００６０】
したがってこの眼後部位観察装置２では、照射部１５における照射面の中心からガイド光が照射されるため、患部を眼後部位観察装置２において視認させることが可能となる。これに加えて、ガイド光を位置合わせの基準として照射部１５が患部に正確に位置するよう光ファイバー束２３を動かして調整可能となる。このことは、近視治療の観点では特に有用である。
【００６１】
以上の構成によれば、後部強膜に対して角膜を経由することなく光を照射して後部強膜を硬化し得る後部強膜硬化装置２を実現できる。
【００６２】
＜２．他の実施の形態＞
上述の実施の形態では、眼に投与すべき増感剤としてリボフラビンが適用された。しかしながら増感剤はこの実施の形態に限定されるものではない。例えば、フルオレセイン（吸収ピーク波長４９４[ｎｍ]）、ローズベンガル（吸収ピーク波長５８０[ｎｍ]）又はインドシアニングリーン（吸収ピーク波長７１５[ｎｍ]，７８０[ｎｍ]）など、コラーゲンの架橋反応に関与する増感剤であればよい。
【００６３】
上述の実施の形態では、硬化誘起光ファイバー束２１のファイバー数が１８本とされた。しかしながら硬化誘起光ファイバー束２１のファイバー数はこの実施の形態に限定されるものではなく、種々のファイバー数とすることができる。なお、ファイバー数は、照射光量における増加の観点では多いほど好ましく、患者負担における低減の観点では少ないほど好ましい。
【００６４】
上述の実施の形態では、ガイド光を伝送する系１４Ｂの光ファイバーが１本とされた。しかしながらガイド光を伝送する系１４Ｂのファイバー数はこの実施の形態に限定されるものではなく、種々のファイバー数とすることができる。ただし、強膜の硬化が主眼であることに鑑みれば、硬化誘起光ファイバー束２１のファイバー数よりも少ない１本又は数本程度が好ましい。
【００６５】
上述の実施の形態では、２波長ファイバー束２３における１つの光ファイバーが、ガイド光ファイバー２２から伝送されるガイド光の専用伝送線とされた。しかしながらこの１つの光ファイバーを、ガイド光と、硬化誘起光との伝送線として切り替える形態としてもよい。
【００６６】
具体的には、図１との対応部分に同一符号を付した図９に示す伝送形態が適用可能である。この伝送形態では、硬化誘起光源１１に連結される１９本の硬化誘起光ファイバー束５１が１８本の硬化誘起光ファイバー束５２と、１本の硬化誘起光ファイバー５３とに分離される。硬化誘起光ファイバー束５２に伝送される硬化誘起光は、凸レンズ５４によって平行光線として電子シャッタ５５に与えられ、凸レンズ５６によって光コネクタＬＣＮにおける第１の入力端に連結される硬化誘起光ファイバー束５７に集光される。
【００６７】
一方、硬化誘起光ファイバー５３に伝送される硬化誘起光は、凸レンズ５８によって平行光線として電子シャッタ５９に与えられ、ダイロックミラー６０を反射して凸レンズ６１によって光コネクタＬＣＮにおける第２の入力端に連結される光ファイバー６２に集光される。他方、照明光源１２に連結されるガイド光ファイバー２２に伝送されるガイド光は、凸レンズ６３によって平行光線として電子シャッタ６４に与えられ、ダイロックミラー６０を透過して凸レンズ６１によって光ファイバー６２に集光される。
【００６８】
各電子シャッタ５５，５９，６４はシャッタ制御部（図示せず）によって制御される。具体的には、患部に対して照射部１５が位置合わせされる場合、電子シャッタ５５，５８は閉じられ、電子シャッタ６４は開放される。この結果、光コネクタＬＣＮにおける出力端に連結される２波長ファイバー束２３には、ガイド光だけが伝送される。
【００６９】
一方、眼後部位の患部における強膜が硬化される場合、電子シャッタ５５，５８は開放され、電子シャッタ６４は閉じられる。この結果、２波長ファイバー束２３には、硬化誘起光ファイバー束５２から伝送される硬化誘起光と、硬化誘起光ファイバー５３から伝送される硬化誘起光とが伝送される。
【００７０】
このようにしてこの伝送形態では、２波長ファイバー束２３における１つの光ファイバーが、ガイド光と、硬化誘起光との伝送線として切り替えられる。したがって、上述の実施の形態の場合に比べて、患部に対する硬化誘起光の均一性が大幅に向上される。また硬化誘起光源１１での照射強度を上昇させることなく、患部に対する照射光量が増大されるため、眼球での不要な光化学反応を抑えながら、コラーゲンの架橋反応が促進される。
【００７１】
図９に示す伝送形態は、電子シャッタ５４，５７，６２を用いて電動切替したが、図１０に示すように光コネクタＬＣＮを用いて手動切替してもよい。この手動切替は、電動切替に比べて光の伝送効率の低減を抑えることができる。
【００７２】
上述の実施の形態では、照明光源１２から固定波長のガイド光が照射された。この照明光源１２は、２波長の光（ガイド光と、硬化誘起光）を照射する光源としてもよい。具体的には、この光源から、患部に対して照射部１５が位置合わせする場合にはガイド光を照射させ、眼後部位の患部における強膜が硬化する場合には硬化誘起光を照射させる。このようにすれば、図９に示す伝送形態に比べて簡易に、該伝送形態で上述した同じ効果を奏する。
【００７３】
上述の実施の形態では、生体内挿入部ＢＩＰが、伝送方向と直交する方向へ一列に配列された。しかしながら配列数は一列に限らず２以上の列としてもよい。要は、生体内挿入部ＢＩＰが、一定の厚み以下のシート状とされていればよい。
【００７４】
上述の実施の形態では、生体内挿入部ＢＩＰが、２波長ファイバー束２３における各光ファイバーを伝送方向と直交する方向へ配列する構造とされた。しかしながら生体内挿入部ＢＩＰの構造はこの実施の形態に限定されるものではない。例えば図７との対応部分に同一符号を付した図１１に示す生体内挿入部ＢＩＰが適用可能である。
【００７５】
この生体内挿入部ＢＩＰは、紫外光透過型となるシート状のシリコンゴム７１に対して、シート状に配した硬化誘起光ファイバー束２１が補強部材３４を介して挿入され、該シリコンゴム７１の先端の一方の面に照射部１５が取り付けられる。またシリコンゴム７１の表面には、硬化誘起光ファイバー束２１の挿入部分と照射部１５とを除いて、アルミ等の反射材７２がコーティングされ、該シリコンゴム７１の側面における反射材７２上にはワイヤ４２が取り付けられる。この図１１に示す生体内挿入部ＢＩＰでは、上述の実施の形態の場合に比べて硬化誘起光の伝送効率が向上される。
【００７６】
またこの図１１に示す生体内挿入部ＢＩＰでは、上述の実施の形態における照明光源１２、ガイド光ファイバー２２、２波長ファイバー束２３及び光コネクタＬＣＮが省略される。なお、この図１１に示す生体内挿入部ＢＩＰにおいて眼後部位観察装置２が観察可能となるガイド光を照射する場合、例えば、シリコンゴム７１のうち、照射部１５の下方となる位置に照明用ＬＥＤを埋め込めばよい。ただし、照明用ＬＥＤに生じる熱の冷却機構が必要となる。冷却機構の詳細は後述する。
【００７７】
上述の実施の形態では、生体内挿入部ＢＩＰと、照射部１５とを被覆する被覆膜４１内にワイヤ４２が設けられた。このワイヤ４２を、熱を加えると眼球と対向する面と直交する方向へ屈伸する性質の形状記憶合金のワイヤとし、該ワイヤに対して電線を介して通電することで眼球に沿って曲げるようにしてもよい。なお、形状記憶合金のワイヤを等間隔ごとに配し、それらに通電する電流量を可変するようにすればより一段と眼球に沿って曲げることが可能となる。
【００７８】
上述の実施の形態では、照射部１５が円平板状とされた。しかしながら照射部１５の形状は例えば矩形平板等、種々の形状を採用可能である。なお、板状の照射部１５全体を湾曲させて湾曲板状（碗状）としもよい。湾曲板状の照射部１５は、平板状の場合に比べて、患部に対して硬化誘起光を集中させることが可能となる。ただし、湾曲板状の照射部１５では、照射面（拡散板３３）からの照射量が中心とその周辺とで異なり不均一となる。しかしながら解消可能である。
【００７９】
具体的には、照射板１５の曲率（湾曲の程度）と、照射面（拡散板３３）における中心とその周辺との照射量比とは一定の関係にある。したがって、照明光源１２に代えて、上述した２波長の光（ガイド光と、硬化誘起光）を照射する光源を採用する。そしてこの光源から照射すべき硬化誘起光の強度を、硬化誘起光源１１から照射すべき硬化誘起光の強度に対して照射板１５の曲率に応じた割合だけ小さくすれば、照射面（拡散板３３）における中心とその周辺との照射量比が同等となる。なお、上述した図９に示す伝送形態でも適用可能である。
【００８０】
上述の実施の形態では、被覆膜４１と、照射板１５における反射パネル３１とは別体とされた。しかしながらこれらは一体として形成することが可能である。具体的には、被覆膜４１の裏面にアルミ等の反射材でコーティングする。このようにすれば、反射パネル３１を削減できるため、上述の実施の形態の場合に比べて部品点数の削減及び薄型化が可能となる。
【００８１】
上述の実施の形態では、生体内挿入部ＢＩＰにおける被服膜４１の外部に硬化誘起光源１１及び照明光源１２を設けた後部強膜硬化装置３が適用された。しかしながら硬化誘起光源１１及び照明光源１２としてＬＥＤが適用される場合、図７との対応部分に同一符号を付した図１２に示す後部強膜硬化装置８０が適用可能である。
【００８２】
この後部強膜硬化装置８０は、被服膜４１内部の先端に、ＬＥＤチップ８１と拡散板８２とを層状に配した構成とされる。ＬＥＤチップ８１は、例えば、１又は数個の照明用ＬＥＤを照射面の中心に配し、それ以外の領域に対して複数の硬化誘起用ＬＥＤを格子状に配したものとされ、リード線（図示せず）を介して被服膜４１外部の電源（図示せず）に接続される。
【００８３】
この後部強膜硬化装置８０では、硬化誘起光ファイバー束２１、ガイド光ファイバー２２、２波長ファイバー束２３及び光コネクタＬＣＮが省略できるため、小型化の観点では有用となる。
【００８４】
ただしこの後部強膜硬化装置８０では、治療時における体温を３７[℃]程度で一定とするため、ＬＥＤチップ８１で生じる熱の冷却機構が必要となる。この冷却機構には、図１２に示してあるように、ＬＥＤチップ８１の裏面にヒートシンク８３の一端を取り付け、被服膜４１の外側に位置されるヒートシンク８３の他端にペルチェ素子８４及び冷却フィン８５を設けるといった構成が適用可能である。ちなみに冷却フィン８５は省略されてもよい。別例として、ペルチェ素子８４及び冷却フィン８５に代えて、図１２（Ａ）との対応部分に同一符号を付した図１３に示すように、冷却パイプ８６を設けるといった構成が適用可能である。ちなみに冷却パイプ８６には例えば水冷用が適用される。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、患者の治療若しくは経過観察、生物実験、医薬の創製などの医療産業上において利用可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１……治療システム、２……眼後部位観察装置、３，８０……後部強膜硬化装置、１１……硬化誘起光源、１２……照明光源、１３……光源制御部、１４……光伝送系、１５……照射部、２１，５１，５２，５７……硬化誘起光ファイバー束、２２……ガイド光ファイバー、２３……２波長ファイバー束、３１……反射パネル、３２……導光板、３３，８２……拡散板、３４……補強部材、４１……被覆膜、４２……ワイヤ、５３……硬化誘起光ファイバー、５４，５６，５８，６１，６３……凸レンズ、５５，５９，６４……電子シャッタ、６０……ダイロックミラー、７１……シリコンゴム、８１……ＬＥＤチップ、８３……ヒートシンク、８４……ペルチェ素子、８５……冷却フィン、８６……冷却パイプ、ＢＩＰ……生体内挿入部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は後部強膜硬化装置に関し、強度近視や眼底におけるブドウ腫などの治療に関して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、リボフラビンが投与された角膜に対して紫外線を照射することによって角膜におけるコラーゲンの架橋反応を誘起し、該角膜の硬度を増大させるといった円錐角膜の治療法が開示されている（非特許文献１参照）。
【０００３】
強膜は、角膜と同じようにコラーゲン繊維に埋め込まれた構造を呈するので、リボフラビンが投与された強膜に対して紫外線を照射すれば硬化する。また強膜は図１に示すように眼球を包む膜である。
【０００４】
強膜が硬化されれば眼軸の延長が抑制され、強度近視やブドウ腫などの病状が回避又は緩和されるものと考えられる。つまり、眼後部における強膜の硬化は、有用な近視治療法の１つとして期待できる。なお、現状では、後部ブドウ腫に対して有用となる近視治療法が見出されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Gregor Wollensak, MD,Eberhard Spoerl, PhD and Theo Seiler, PhD, MD、“Riboflavin/Ultraviolet-A-inducedCollagen Crosslinking for the Treatment of Keratoconus”、American Journal of Ophthalmology,Vol.135, NO.5, (2003) p620-p627
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、後部強膜に対して角膜側から紫外線を照射する場合、紫外線は角膜に吸収されるものであるため、後部強膜に到達する程度にまで紫外線の強度を上げるという条件が必須となる。しかしながら光強度を上げると網膜などが損傷することになるため、有用な近視治療法における１つのとして適さないことになる。
【０００７】
したがって、後部強膜に対して角膜を経由することなく光を照射して後部強膜を硬化できるようにすることが課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するため本発明は、後部強膜硬化装置であって、コラーゲンの架橋反応に関与する増感剤の吸収特性に対応する波長の光を照射する光源と、光を伝送するシート状の伝送部と、板状でなり伝送部から当該板側方に導かれる光を前方に照射する照射部と、照射部の側方を囲い伝送部の側方に沿って延長されるワイヤとを有する。
【０００９】
また本発明は、後部強膜硬化装置であって、角膜と対向する側から眼球内部の後部位を観察する装置が観察可能となるガイド光を照射するＬＥＤを中心として、コラーゲンの架橋反応に関与する増感剤の吸収特性に対応する波長の光を照射するＬＥＤを格子状に配した板状のＬＥＤチップと、ＬＥＤチップの側方を囲い、該ＬＥＤチップから離れる方向へ延長されるワイヤと、ＬＥＤチップで生じる熱の冷却機構とを有する。
【発明の効果】
【００１０】
眼球の外部から生体内部を経て眼後部位に照射部又はＬＥＤチップを配する場合、患者の負担を軽減する観点では眼球の外部から眼後部位までの距離が最短となることが好ましく、該最短距離は眼球に表面に沿った経路を経ることになる。
【００１１】
この眼後部位観察装置では、生体内の挿入対象とされる伝送部がシート状であり、照射部又はＬＥＤチップが板状であるため、眼後部位まで最短経路となる眼球を沿った経路を通じて速やかに照射部又はＬＥＤチップを配置させることが可能となり、この結果、患者に対する負担の軽減が可能となる。
【００１２】
一方、眼球の表面近傍の組織は繊維が介在するものであるが、生体内の挿入対象とされる部材の側方を囲うワイヤが補強するため、眼後部位に対して照射部又はＬＥＤチップを迅速かかつ簡易に配させることが可能となる。またワイヤは、眼球の曲率に応じた光ファイバーの湾曲状態を維持するため、患部に対する照射部の角度及び距離を一定に保持することが可能となり、この結果、患部に対する単位時間当たりの照射量を一定とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】人間における眼の構造を概略的に示す図である。
【図２】治療システムの構成を概略的に示す図である。
【図３】リボフラビンの吸収スペクトルを示すグラフである。
【図４】光ファイバーの配置状態を概略的に示す図である。
【図５】照射部の構成を概略的に示す図である。
【図６】２波長ファイバー束２３と、照射部１５との部分写真を示す図である。
【図７】被覆膜を概略的に示す図である。
【図８】後部強膜硬化手順を示すフローチャートである。
【図９】他の実施の形態における光伝送部の構成（１）を概略的に示す図である。
【図１０】他の実施の形態における光伝送部の構成（２）を概略的に示す図である。
【図１１】他の実施の形態における生体内挿入部を概略的に示す図である。
【図１２】他の実施の形態における後部強膜硬化装置の構成（１）を概略的に示す図である。
【図１３】他の実施の形態における後部強膜硬化装置の構成（２）を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、発明を実施するための形態について説明する。なお、説明は以下の順序とする。
＜１．実施の形態＞
［１−１．治療システムの構成］
［１−２．後部強膜硬化装置の構成］
［１−３．後部強膜硬化手順］
［１−４．効果等］
＜２．他の実施の形態＞
【００１５】
＜１．実施の形態＞
［１−１．治療システムの構成］
図２において、治療システム１を示す。この治療システム１は、眼後部位観察装置２と、後部強膜硬化装置３とによって構成とされる。
【００１６】
眼後部位観察装置２は、角膜と対向する側から眼球内部の後部位を観察できるものとされる。具体例として眼底鏡がある。
【００１７】
後部強膜硬化装置３は、強膜に対して網膜を経由することなく紫外線を照射できるものとされる。
【００１８】
［１−２．後部強膜硬化装置の構成］
後部強膜硬化装置３は、この実施の形態では図２に示してあるように、硬化誘起光源１１、照明光源１２、光源制御部１３、光伝送系１４及び照射部１５を含む構成とされる。
【００１９】
硬化誘起光源１１は、コラーゲンの架橋反応に関与するリボフラビンの吸収特性に対応する波長を含む光（以下、これを硬化誘起光とも呼ぶ）を照射する。図３からも明らかなように、リボフラビンは、おおよそ２６０[nm]、３６５[nm]、４４５[nm]にピークをもつ吸収特性となる。したがって、例えば３６０[nm]〜４６０[nm]の波長範囲に中心波長をもつＬＥＤ(Light Emitting Diode)又はＬＤ（Laser Diode）が硬化誘起光源１１として適用される。
【００２０】
なお、現状では、２５０[nm]〜２７０[nm]に中心波長をもつＬＥＤ(Light Emitting Diode)又はＬＤ（Laser Diode）の入手が困難である。しかしながらこの波長域の光を照射する場合、例えば、ＤＰＳＳ（半導体励起固体）緑色レーザの非線形光学効果（Second Harmonic Generation）を用いて２６６[nm] 程度の波長の光を照射する硬化誘起光源１１が適用可能である。
【００２１】
照明光源１２は、眼後部位観察装置２が観察可能となる光（以下、これをガイド光とも呼ぶ）を照射する。具体的には、眼球での不要な光化学反応が生じ難く、眼球に対する透過性が高い５００ [nm]〜８００[nm] の波長範囲に中心波長をもつ照明光源１２が適用される。
【００２２】
なお、波長が長いほど散乱量が低減するので、眼球に対する透過性の観点では７００ [nm]〜８００[nm] の波長範囲に中心波長をもつほうがより好ましい。ただし、眼後部位観察装置２が可視光の他に近赤外光にも感度をも有している場合、近赤外光を照射する照明光源１２が適用可能である。
【００２３】
光源制御部１３は、操作部（図示せず）での操作により設定される情報に基づいて、硬化誘起光源１１又は照明光源１２に対する照射光の照射タイミングと、光量と、波長とをそれぞれ可変することができるようになされている。
【００２４】
光伝送系１４は、硬化誘起光を伝送する系１４Ａと、ガイド光を伝送する系１４Ｂと、硬化誘起光及びガイド光を伝送する系１４Ｃとに分けることができる。
【００２５】
硬化誘起光を伝送する系１４Ａでは、１８本の光ファイバーの束（以下、これを硬化誘起光ファイバー束とも呼ぶ）２１が用いられる。この硬化誘起光ファイバー束２１の一端は硬化誘起光源１１に連結され、他端は光コネクタＬＣＮにおける第１の入力端に連結される。
【００２６】
ガイド光を伝送する系１４Ｂでは、１本の光ファイバー（以下、これをガイド光ファイバーとも呼ぶ）２２が用いられる。このガイド光ファイバー２２の一端は照明光源１２に連結され、他端は光コネクタＬＣＮにおける第２の入力端に連結される。
【００２７】
硬化誘起光及びガイド光を伝送する系１４Ｃでは、光コネクタＬＣＮにおける入力端に対応する本数の光ファイバーの束（以下、これを２波長ファイバー束とも呼ぶ）２３が用いられる。この２波長ファイバー束２３の一端は光コネクタＬＣＮにおける出力端に連結され、他端は照射部１５に連結される。
【００２８】
２波長ファイバー束２３は、眼球の外周（表面）に沿って導入されるものであるため、柔軟性が要求される。したがって、２波長ファイバー束２３における各光ファイバーは、ガラスファイバーに比べて曲げに対する強度を有するプラスチックファイバーとされる。
【００２９】
ファイバー径は１[ｍｍ]以下であることが好ましいが、小さいほど伝送効率が悪くなる。したがって、柔軟性と伝送効率との双方を満足させる観点では、２００、４００、６００又は８００[μｍ]のファイバー径のなかから、２波長ファイバー束２３の数などに応じて選択することが好ましい。
【００３０】
なお、硬化誘起光ファイバー束２１における各光ファイバーと、ガイド光ファイバー２２との種類は特に問わない。ただし、曲げに対する強度や、柔軟性の観点ではプラスチックファイバーが好ましく、紫外線の長距離伝送の観点では石英ガラスファイバーが好ましい。
【００３１】
また２波長ファイバー束２３は、眼球の外周（表面）に沿って導入されるものであるため、患者に対する負担の軽減が要求される。したがって、図４（Ａ）に示すように、２波長ファイバー束２３のうち、生体内の挿入対象となる先の部分（以下、これを生体内挿入部とも呼ぶ）ＢＩＰは、伝送方向と直交する方向へ一列に配列され、シート状とされる。
【００３２】
この生体内挿入部ＢＩＰは、眼球部分の解剖学的な知見に基づくと、幅（列方向の長さ）を５[ｍｍ]以上１０[ｍｍ]以下とし、厚みを２[ｍｍ]以下、望ましくは１[ｍｍ]以下としたほうが患者に対する負担を軽減する観点ではより好ましい。
【００３３】
また、２波長ファイバー束２３における生体内挿入部ＢＩＰまでの各光ファイバーの配置は例えば図４（Ｂ）に示す状態とされ、生体内挿入部ＢＩＰにおける各光ファイバーの配置は例えば図４（Ｃ）に示す状態とされる。
【００３４】
図４（Ｂ），（Ｃ）に示されるように、２波長ファイバー束２３における各光ファイバーのうち、ガイド光ファイバー２２に対応される光ファイバーの位置は、生体内挿入部ＢＩＰの幅の中心位置とされる。この結果、２波長ファイバー束２３における各光ファイバーを交差させることなく、照射部１５の中心にガイド光を伝送させることが可能となる。
【００３５】
照射部１５は、光伝送系１４から伝送される硬化誘起光及びガイド光を均一に照射する構成とされる。具体的には、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、反射パネル３１と、導光板３２と、拡散板３３とを順に積層した円盤状とされる。導光板３２の側面には、２波長ファイバー束２３における各光ファイバーの先端が当接される。
【００３６】
この照射部１５は、眼球部分の解剖学的な知見に基づくと、直径を１０[ｍｍ]以下とし、厚みを２[ｍｍ]以下、望ましくは１[ｍｍ]以下としたほうが患者に対する負担を軽減する観点ではより好ましい。
【００３７】
反射パネル３１は、導光板３２の側面から入射される光のうち、照射面（拡散板３３）に対して後方に散乱する光を照射面に反射させる。
【００３８】
導光板３２は、反射パネル３１に対向される面に対して所定間隔ごとに形成されるＶライン状の溝によって、導光板３２から入射される光を拡散板３３に導く。なお、反射パネル３１に対向される面は、砂面研磨により形成してもよい。
【００３９】
拡散板３３は、導光板３２に対向される面に対して、該導光板３２におけるＶライン状の溝とは直交する状態で形成されるＶライン状の溝によって、導光板３２から導かれる光を前方へ均一に拡散させる。
【００４０】
導光板３２の側面と、２波長ファイバー束２３における各光ファイバーの先端との接続部分は、該側面に対して、光ファイバーの先端が当接された状態で２波長ファイバー束２３の先端外周に固着された補強部材３４を接着する構造とされる。
【００４１】
したがって、光ファイバーの先端部分を導光板３２の一の側面に差し込むといった接続構造を採用する場合に比べて、導光板３２との接続部分における光ファイバーの耐久性が向上される。この補強部材３４には、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ：Polmethyl Methacrylate) などのアクリル材が適用される。
【００４２】
なお、補強部材３４は、図５（Ｄ）に示すように、２枚のアクリル板３４Ａ，３４Ｂの対向面にそれぞれ形成されるＶライン状の溝に２波長ファイバー束２３における光ファイバーを１本ずつ挟んだ状態で、２波長ファイバー束２３の先端外周に固着される。したがって、導光板３２との接続部分における光ファイバーの耐久性がより一段と向上される。
【００４３】
ただし、導光板３２の一の側面に対して光ファイバー径程度の孔を設け、その孔に光ファイバーの先端部分を差し込んだ場合であっても実質的な強度が保たれるため、補強部材３４を省略しても実質的には問題はないことが確認されている。
【００４４】
ここで、後部強膜硬化装置３における２波長ファイバー束２３（生体内挿入部ＢＩＰ）と、照射部１５との実物を示す写真を図６に示す。この図６では、１本のファイバ径との対比から分かるように、２波長ファイバー束２３と、照射部１５とが薄厚な板状となる。
【００４５】
ところで、この実施の形態における生体内挿入部ＢＩＰと照射部１５とは、図７に示すように、薄厚のカバー部材（以下、これを被覆膜とも呼ぶ）４１で被覆される。被覆膜４１の材料には、シリコンゴム等のように、生体適合性があり滅菌処理可能で透明となるものが適用される。なお、交換可能な構造とする場合には滅菌処理可能である必要はない。
【００４６】
またこの被覆膜４１の内部には、生体内挿入部ＢＩＰと照射部１５との側方を囲うように、該側方に沿ったＵ字状のワイヤ４２が設けられる。ワイヤ径はこの実施の形態では０．６[μｍ]とされる。
【００４７】
［１−３．後部強膜硬化手順］
次に、後部強膜硬化手順を図８のフローチャートを用いて説明する。
【００４８】
第１段階として、硬化誘起光の照射開始の例えば５分前に、リボフラビン溶液が眼球（患部）に対して投与される。
【００４９】
第２段階として、照射部１５が眼後部位に配されるよう眼球の外周（表面）に沿って生体内挿入部ＢＩＰが導入される。この生体内挿入部ＢＩＰは、伝送方向と直交する方向へ一列に配列されてシート状となっている。したがってこの段階では眼球の曲率に応じて柔軟に曲げることが可能となり、また患者に対する負担の軽減が可能となる。この結果、眼後部位に対して照射部１５を迅速かかつ簡易に配させることが可能となる。
【００５０】
第３段階として、患部に対して照射部１５が位置合わせされる。具体的には、照明光源１２だけを駆動するよう光源制御部１４が操作され、照明光源１２から照射されるガイド光を眼後部位観察装置２で観察しながら生体内挿入部ＢＩＰが移動される。この照射部１５は照射面の中心からガイド光を照射するようになっている。したがってこの段階では患部を視認させるのみならず、ガイド光を位置合わせの基準として照射部１５を患部に正確に位置させることが可能となる。
【００５１】
第４段階として、眼後部位の患部における強膜が硬化される。具体的には、硬化誘起光源１１だけを駆動するよう光源制御部１４が操作され、例えば、波長が３５０〜４５０[ｎｍ]、パワーが３[ｍＷ／ｃｍ２]の硬化誘起光の照射が所定間隔おきに５分間ずつ繰り返される。
【００５２】
この後部強膜硬化装置３における生体内挿入部ＢＩＰと照射部１５とは被覆膜４１で被覆され、該被覆膜４１の内部には、生体内挿入部ＢＩＰと照射部１５との側方を囲うようＵ字状のワイヤ４２が設けられている。したがって、この段階では眼球の曲率に応じた光ファイバーの湾曲状態が維持され、患部に対する照射部１５の角度及び距離を一定に保持することが可能となる。この結果、患部に対する単位時間当たりの照射量を一定とすることが可能となる。
【００５３】
なお、上述の後部強膜硬化手順はあくまで一例であり、該手順に限定されるものではない。
【００５４】
［１−４．効果等］
以上の構成において、この眼後部位観察装置２は、硬化誘起光源１１から、リボフラビンの吸収特性に対応する波長の硬化誘起光を照射し（図２，図３参照）、伝送方向と直交する方向へ配列されたシート状の光ファイバー束２３によって伝送する（図４参照）。そして眼後部位観察装置２は、光ファイバー束２３によって照射部１５の側方から導かれる硬化誘起光を前方の照射面から均一に照射する（図５参照）。
【００５５】
眼球の外部から生体内部を経て眼後部位に照射部１５を配する場合、患者の負担を軽減する観点では眼球の外部から眼後部位までの距離が最短となることが好ましく、該最短距離は眼球に表面に沿った経路を経ることになる。
【００５６】
この眼後部位観察装置２における光ファイバー束２３の生体内挿入部ＢＩＰは、伝送方向と直交する方向へ一列に配列されてシート状となっているため、眼球の曲率に応じて柔軟に曲げることが可能となり、この結果、患者に対する負担の軽減が可能となる。
【００５７】
一方、眼球の表面近傍の組織は繊維が介在するものであるが、生体内挿入部ＢＩＰの側方を囲うワイヤ４２が光ファイバーの強度を補うため、眼後部位に対して照射部１５を迅速かかつ簡易に配させることが可能となる。またワイヤ４２は、眼球の曲率に応じた光ファイバーの湾曲状態を維持するため、患部に対する照射部１５の角度及び距離を一定に保持することが可能となり、この結果、患部に対する単位時間当たりの照射量を一定とすることが可能となる。
【００５８】
なお、強膜の厚みや透過性には個人差があるが、強膜の透過率がおおよそ１パーセント以下であることが豚眼球を用いた実験で確認されている。ちなみに、この動物実験で用いた２波長ファイバー束２３では、各光ファイバーのコア径が０．２４[ｍｍ]、外径が０．２５[ｍｍ]とされ、２波長ファイバー束全体の外径が１．２５[ｍｍ]、長さが６０[ｍｍ]とされた。
【００５９】
ところでこの眼後部位観察装置２は、照明光源１２から、角膜と対向する側から眼球内部の後部位を観察する眼底鏡等の眼後部位観察装置２が観察可能となるガイド光を照射する（図２参照）。そして眼後部位観察装置２は、シート状の光ファイバーのうち中心に配される光ファイバーを通じて照射部１５に伝送する（図５参照）。
【００６０】
したがってこの眼後部位観察装置２では、照射部１５における照射面の中心からガイド光が照射されるため、患部を眼後部位観察装置２において視認させることが可能となる。これに加えて、ガイド光を位置合わせの基準として照射部１５が患部に正確に位置するよう光ファイバー束２３を動かして調整可能となる。このことは、近視治療の観点では特に有用である。
【００６１】
以上の構成によれば、後部強膜に対して角膜を経由することなく光を照射して後部強膜を硬化し得る後部強膜硬化装置２を実現できる。
【００６２】
＜２．他の実施の形態＞
上述の実施の形態では、眼に投与すべき増感剤としてリボフラビンが適用された。しかしながら増感剤はこの実施の形態に限定されるものではない。例えば、フルオレセイン（吸収ピーク波長４９４[ｎｍ]）、ローズベンガル（吸収ピーク波長５８０[ｎｍ]）又はインドシアニングリーン（吸収ピーク波長７１５[ｎｍ]，７８０[ｎｍ]）など、コラーゲンの架橋反応に関与する増感剤であればよい。
【００６３】
上述の実施の形態では、硬化誘起光ファイバー束２１のファイバー数が１８本とされた。しかしながら硬化誘起光ファイバー束２１のファイバー数はこの実施の形態に限定されるものではなく、種々のファイバー数とすることができる。なお、ファイバー数は、照射光量における増加の観点では多いほど好ましく、患者負担における低減の観点では少ないほど好ましい。
【００６４】
上述の実施の形態では、ガイド光を伝送する系１４Ｂの光ファイバーが１本とされた。しかしながらガイド光を伝送する系１４Ｂのファイバー数はこの実施の形態に限定されるものではなく、種々のファイバー数とすることができる。ただし、強膜の硬化が主眼であることに鑑みれば、硬化誘起光ファイバー束２１のファイバー数よりも少ない１本又は数本程度が好ましい。
【００６５】
上述の実施の形態では、２波長ファイバー束２３における１つの光ファイバーが、ガイド光ファイバー２２から伝送されるガイド光の専用伝送線とされた。しかしながらこの１つの光ファイバーを、ガイド光と、硬化誘起光との伝送線として切り替える形態としてもよい。
【００６６】
具体的には、図１との対応部分に同一符号を付した図９に示す伝送形態が適用可能である。この伝送形態では、硬化誘起光源１１に連結される１９本の硬化誘起光ファイバー束５１が１８本の硬化誘起光ファイバー束５２と、１本の硬化誘起光ファイバー５３とに分離される。硬化誘起光ファイバー束５２に伝送される硬化誘起光は、凸レンズ５４によって平行光線として電子シャッタ５５に与えられ、凸レンズ５６によって光コネクタＬＣＮにおける第１の入力端に連結される硬化誘起光ファイバー束５７に集光される。
【００６７】
一方、硬化誘起光ファイバー５３に伝送される硬化誘起光は、凸レンズ５８によって平行光線として電子シャッタ５９に与えられ、ダイロックミラー６０を反射して凸レンズ６１によって光コネクタＬＣＮにおける第２の入力端に連結される光ファイバー６２に集光される。他方、照明光源１２に連結されるガイド光ファイバー２２に伝送されるガイド光は、凸レンズ６３によって平行光線として電子シャッタ６４に与えられ、ダイロックミラー６０を透過して凸レンズ６１によって光ファイバー６２に集光される。
【００６８】
各電子シャッタ５５，５９，６４はシャッタ制御部（図示せず）によって制御される。具体的には、患部に対して照射部１５が位置合わせされる場合、電子シャッタ５５，５８は閉じられ、電子シャッタ６４は開放される。この結果、光コネクタＬＣＮにおける出力端に連結される２波長ファイバー束２３には、ガイド光だけが伝送される。
【００６９】
一方、眼後部位の患部における強膜が硬化される場合、電子シャッタ５５，５８は開放され、電子シャッタ６４は閉じられる。この結果、２波長ファイバー束２３には、硬化誘起光ファイバー束５２から伝送される硬化誘起光と、硬化誘起光ファイバー５３から伝送される硬化誘起光とが伝送される。
【００７０】
このようにしてこの伝送形態では、２波長ファイバー束２３における１つの光ファイバーが、ガイド光と、硬化誘起光との伝送線として切り替えられる。したがって、上述の実施の形態の場合に比べて、患部に対する硬化誘起光の均一性が大幅に向上される。また硬化誘起光源１１での照射強度を上昇させることなく、患部に対する照射光量が増大されるため、眼球での不要な光化学反応を抑えながら、コラーゲンの架橋反応が促進される。
【００７１】
図９に示す伝送形態は、電子シャッタ５４，５７，６２を用いて電動切替したが、図１０に示すように光コネクタＬＣＮを用いて手動切替してもよい。この手動切替は、電動切替に比べて光の伝送効率の低減を抑えることができる。
【００７２】
上述の実施の形態では、照明光源１２から固定波長のガイド光が照射された。この照明光源１２は、２波長の光（ガイド光と、硬化誘起光）を照射する光源としてもよい。具体的には、この光源から、患部に対して照射部１５が位置合わせする場合にはガイド光を照射させ、眼後部位の患部における強膜が硬化する場合には硬化誘起光を照射させる。このようにすれば、図９に示す伝送形態に比べて簡易に、該伝送形態で上述した同じ効果を奏する。
【００７３】
上述の実施の形態では、生体内挿入部ＢＩＰが、伝送方向と直交する方向へ一列に配列された。しかしながら配列数は一列に限らず２以上の列としてもよい。要は、生体内挿入部ＢＩＰが、一定の厚み以下のシート状とされていればよい。
【００７４】
上述の実施の形態では、生体内挿入部ＢＩＰが、２波長ファイバー束２３における各光ファイバーを伝送方向と直交する方向へ配列する構造とされた。しかしながら生体内挿入部ＢＩＰの構造はこの実施の形態に限定されるものではない。例えば図７との対応部分に同一符号を付した図１１に示す生体内挿入部ＢＩＰが適用可能である。
【００７５】
この生体内挿入部ＢＩＰは、紫外光透過型となるシート状のシリコンゴム７１に対して、シート状に配した硬化誘起光ファイバー束２１が補強部材３４を介して挿入され、該シリコンゴム７１の先端の一方の面に照射部１５が取り付けられる。またシリコンゴム７１の表面には、硬化誘起光ファイバー束２１の挿入部分と照射部１５とを除いて、アルミ等の反射材７２がコーティングされ、該シリコンゴム７１の側面における反射材７２上にはワイヤ４２が取り付けられる。この図１１に示す生体内挿入部ＢＩＰでは、上述の実施の形態の場合に比べて硬化誘起光の伝送効率が向上される。
【００７６】
またこの図１１に示す生体内挿入部ＢＩＰでは、上述の実施の形態における照明光源１２、ガイド光ファイバー２２、２波長ファイバー束２３及び光コネクタＬＣＮが省略される。なお、この図１１に示す生体内挿入部ＢＩＰにおいて眼後部位観察装置２が観察可能となるガイド光を照射する場合、例えば、シリコンゴム７１のうち、照射部１５の下方となる位置に照明用ＬＥＤを埋め込めばよい。ただし、照明用ＬＥＤに生じる熱の冷却機構が必要となる。冷却機構の詳細は後述する。
【００７７】
上述の実施の形態では、生体内挿入部ＢＩＰと、照射部１５とを被覆する被覆膜４１内にワイヤ４２が設けられた。このワイヤ４２を、熱を加えると眼球と対向する面と直交する方向へ屈伸する性質の形状記憶合金のワイヤとし、該ワイヤに対して電線を介して通電することで眼球に沿って曲げるようにしてもよい。なお、形状記憶合金のワイヤを等間隔ごとに配し、それらに通電する電流量を可変するようにすればより一段と眼球に沿って曲げることが可能となる。
【００７８】
上述の実施の形態では、照射部１５が円平板状とされた。しかしながら照射部１５の形状は例えば矩形平板等、種々の形状を採用可能である。なお、板状の照射部１５全体を湾曲させて湾曲板状（碗状）としもよい。湾曲板状の照射部１５は、平板状の場合に比べて、患部に対して硬化誘起光を集中させることが可能となる。ただし、湾曲板状の照射部１５では、照射面（拡散板３３）からの照射量が中心とその周辺とで異なり不均一となる。しかしながら解消可能である。
【００７９】
具体的には、照射板１５の曲率（湾曲の程度）と、照射面（拡散板３３）における中心とその周辺との照射量比とは一定の関係にある。したがって、照明光源１２に代えて、上述した２波長の光（ガイド光と、硬化誘起光）を照射する光源を採用する。そしてこの光源から照射すべき硬化誘起光の強度を、硬化誘起光源１１から照射すべき硬化誘起光の強度に対して照射板１５の曲率に応じた割合だけ小さくすれば、照射面（拡散板３３）における中心とその周辺との照射量比が同等となる。なお、上述した図９に示す伝送形態でも適用可能である。
【００８０】
上述の実施の形態では、被覆膜４１と、照射板１５における反射パネル３１とは別体とされた。しかしながらこれらは一体として形成することが可能である。具体的には、被覆膜４１の裏面にアルミ等の反射材でコーティングする。このようにすれば、反射パネル３１を削減できるため、上述の実施の形態の場合に比べて部品点数の削減及び薄型化が可能となる。
【００８１】
上述の実施の形態では、生体内挿入部ＢＩＰにおける被服膜４１の外部に硬化誘起光源１１及び照明光源１２を設けた後部強膜硬化装置３が適用された。しかしながら硬化誘起光源１１及び照明光源１２としてＬＥＤが適用される場合、図７との対応部分に同一符号を付した図１２に示す後部強膜硬化装置８０が適用可能である。
【００８２】
この後部強膜硬化装置８０は、被服膜４１内部の先端に、ＬＥＤチップ８１と拡散板８２とを層状に配した構成とされる。ＬＥＤチップ８１は、例えば、１又は数個の照明用ＬＥＤを照射面の中心に配し、それ以外の領域に対して複数の硬化誘起用ＬＥＤを格子状に配したものとされ、リード線（図示せず）を介して被服膜４１外部の電源（図示せず）に接続される。
【００８３】
この後部強膜硬化装置８０では、硬化誘起光ファイバー束２１、ガイド光ファイバー２２、２波長ファイバー束２３及び光コネクタＬＣＮが省略できるため、小型化の観点では有用となる。
【００８４】
ただしこの後部強膜硬化装置８０では、治療時における体温を３７[℃]程度で一定とするため、ＬＥＤチップ８１で生じる熱の冷却機構が必要となる。この冷却機構には、図１２に示してあるように、ＬＥＤチップ８１の裏面にヒートシンク８３の一端を取り付け、被服膜４１の外側に位置されるヒートシンク８３の他端にペルチェ素子８４及び冷却フィン８５を設けるといった構成が適用可能である。ちなみに冷却フィン８５は省略されてもよい。別例として、ペルチェ素子８４及び冷却フィン８５に代えて、図１２（Ａ）との対応部分に同一符号を付した図１３に示すように、冷却パイプ８６を設けるといった構成が適用可能である。ちなみに冷却パイプ８６には例えば水冷用が適用される。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、患者の治療若しくは経過観察、生物実験、医薬の創製などの医療産業上において利用可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１……治療システム、２……眼後部位観察装置、３，８０……後部強膜硬化装置、１１……硬化誘起光源、１２……照明光源、１３……光源制御部、１４……光伝送系、１５……照射部、２１，５１，５２，５７……硬化誘起光ファイバー束、２２……ガイド光ファイバー、２３……２波長ファイバー束、３１……反射パネル、３２……導光板、３３，８２……拡散板、３４……補強部材、４１……被覆膜、４２……ワイヤ、５３……硬化誘起光ファイバー、５４，５６，５８，６１，６３……凸レンズ、５５，５９，６４……電子シャッタ、６０……ダイロックミラー、７１……シリコンゴム、８１……ＬＥＤチップ、８３……ヒートシンク、８４……ペルチェ素子、８５……冷却フィン、８６……冷却パイプ、ＢＩＰ……生体内挿入部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コラーゲンの架橋反応に関与する増感剤の吸収特性に対応する波長の光を照射する光源と、
上記光を伝送するシート状の伝送部と、
板状でなり、上記伝送部から当該板側方に導かれる光を前方に照射する照射部と、
上記照射部の側方を囲い、上記伝送部の側方に沿って延長されるワイヤと
を有する後部強膜硬化装置。
【請求項２】
生体適合性があり透明な材質でなり、上記伝送部の一部又は全部と、上記照射部とを被覆するカバー部材
をさらに有し、
上記ワイヤは、上記カバー部材の内部に設けられる
請求項１に記載の後部強膜硬化装置。
【請求項３】
上記伝送部は、伝送方向と直交する方向へ配列された複数の光ファイバーであり、
角膜と対向する側から眼球内部の後部位を観察する装置が観察可能となるガイド光を照射する光源と、
上記シート状の複数の光ファイバーの中心に配され、上記ガイド光を伝送する光ファイバーと
を有する請求項１又は請求項２に記載の後部強膜硬化装置。
【請求項４】
上記伝送部は、伝送方向と直交する方向へ配列された複数の光ファイバーであり、
上記光と、角膜と対向する側から眼球内部の後部位を観察する装置が観察可能となるガイド光とを切り替えて照射可能な２波長光源と、
上記シート状の複数の光ファイバーの中心に配され、上記２波長光源から照射される光を伝送する光ファイバーと
を有する請求項１又は請求項２に記載の後部強膜硬化装置。
【請求項５】
上記照射部１５は湾曲板状でなり、
上記２波長光源から照射される光の強度は、上記光源から照射される光の強度に対して上記照射板の曲率に応じた割合だけ小さくされる
請求項４に記載の後部強膜硬化装置。
【請求項６】
上記伝送部は、シート状のシリコンゴムであり、
上記シリコンゴムの一端の表面には上記照射部が設けられ、それ以外の表面には反射材がコーティングされる
請求項１、請求項２又は請求項３に記載の後部強膜硬化装置。
【請求項７】
角膜と対向する側から眼球内部の後部位を観察する装置が観察可能となるガイド光を照射するＬＥＤを中心として、コラーゲンの架橋反応に関与する増感剤の吸収特性に対応する波長の光を照射するＬＥＤを格子状に配した板状のＬＥＤチップと、
上記ＬＥＤチップの側方を囲い、該ＬＥＤチップから離れる方向へ延長されるワイヤと、
上記ＬＥＤチップで生じる熱の冷却機構と
を有する後部強膜硬化装置。
【請求項８】
生体適合性があり透明な材質でなり、上記ＬＥＤチップを被覆するカバー部材
をさらに有し、
上記ワイヤは、上記カバー部材の内部に設けられる
請求項７に記載の後部強膜硬化装置。
【請求項９】
上記冷却機構は、
一端が上記ＬＥＤチップの裏面に取り付けられ、上記カバー部材の外側に延長されるヒートシンクと、
上記ヒートシンクに対して上記カバー部材の外側部分に設けられるペルチェ素子と
を有する請求項７に記載の後部強膜硬化装置。
【請求項１】
コラーゲンの架橋反応に関与する増感剤の吸収特性に対応する波長の光を照射する光源と、
上記光を伝送するシート状の伝送部と、
板状でなり、上記伝送部から当該板側方に導かれる光を前方に照射する照射部と、
上記照射部の側方を囲い、上記伝送部の側方に沿って延長されるワイヤと
を有する後部強膜硬化装置。
【請求項２】
生体適合性があり透明な材質でなり、上記伝送部の一部又は全部と、上記照射部とを被覆するカバー部材
をさらに有し、
上記ワイヤは、上記カバー部材の内部に設けられる
請求項１に記載の後部強膜硬化装置。
【請求項３】
上記伝送部は、伝送方向と直交する方向へ配列された複数の光ファイバーであり、
角膜と対向する側から眼球内部の後部位を観察する装置が観察可能となるガイド光を照射する光源と、
上記シート状の複数の光ファイバーの中心に配され、上記ガイド光を伝送する光ファイバーと
を有する請求項１又は請求項２に記載の後部強膜硬化装置。
【請求項４】
上記伝送部は、伝送方向と直交する方向へ配列された複数の光ファイバーであり、
上記光と、角膜と対向する側から眼球内部の後部位を観察する装置が観察可能となるガイド光とを切り替えて照射可能な２波長光源と、
上記シート状の複数の光ファイバーの中心に配され、上記２波長光源から照射される光を伝送する光ファイバーと
を有する請求項１又は請求項２に記載の後部強膜硬化装置。
【請求項５】
上記照射部１５は湾曲板状でなり、
上記２波長光源から照射される光の強度は、上記光源から照射される光の強度に対して上記照射板の曲率に応じた割合だけ小さくされる
請求項４に記載の後部強膜硬化装置。
【請求項６】
上記伝送部は、シート状のシリコンゴムであり、
上記シリコンゴムの一端の表面には上記照射部が設けられ、それ以外の表面には反射材がコーティングされる
請求項１、請求項２又は請求項３に記載の後部強膜硬化装置。
【請求項７】
角膜と対向する側から眼球内部の後部位を観察する装置が観察可能となるガイド光を照射するＬＥＤを中心として、コラーゲンの架橋反応に関与する増感剤の吸収特性に対応する波長の光を照射するＬＥＤを格子状に配した板状のＬＥＤチップと、
上記ＬＥＤチップの側方を囲い、該ＬＥＤチップから離れる方向へ延長されるワイヤと、
上記ＬＥＤチップで生じる熱の冷却機構と
を有する後部強膜硬化装置。
【請求項８】
生体適合性があり透明な材質でなり、上記ＬＥＤチップを被覆するカバー部材
をさらに有し、
上記ワイヤは、上記カバー部材の内部に設けられる
請求項７に記載の後部強膜硬化装置。
【請求項９】
上記冷却機構は、
一端が上記ＬＥＤチップの裏面に取り付けられ、上記カバー部材の外側に延長されるヒートシンクと、
上記ヒートシンクに対して上記カバー部材の外側部分に設けられるペルチェ素子と
を有する請求項７に記載の後部強膜硬化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２１２１１５（Ｐ２０１１−２１２１１５Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８１３９９（Ｐ２０１０−８１３９９）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【出願人】（５０４１７９２５５）国立大学法人 東京医科歯科大学 (228)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【出願人】（５０４１７９２５５）国立大学法人 東京医科歯科大学 (228)
【Ｆターム（参考）】
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