(57)【要約】【課題】光殺菌治療の作業工程において、光殺菌効率を向上することができる光殺菌治療用装置及びこの光殺菌治療用装置に使用される光殺菌治療用光増感剤を提供する。【解決手段】〔１〕光殺菌治療用装置３であって、前記装置が、光増感性化合物を含む光増感剤３４を供給する光増感剤供給手段３３と、酸素を含む気体を供給する酸素含有気体供給手段３７と、前記光増感性化合物を励起させる光を照射するための光照射手段３５、３６と、を備える光殺菌治療用装置、及び、〔２〕前項〔１〕記載の光殺菌治療用装置において使用される前項〔１〕記載の光増感剤からなる光殺菌治療用光増感剤。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光殺菌治療用装置であって、前記装置が、
光増感性化合物を含む光増感剤を供給する光増感剤供給手段と、
酸素を含む気体を供給する酸素含有気体供給手段と、
前記光増感性化合物を励起させる光を照射するための光照射手段と、を備える光殺菌治療用装置。
【請求項２】
光殺菌治療の対象箇所に、前記光増感性化合物が接触するように、
前記光増感剤供給手段が、前記対象箇所に前記光増感剤を供給し、
前記光照射手段が、前記対象箇所に接触した光増感剤に、少なくとも前記光を照射している間、
前記酸素含有気体供給手段が、前記対象箇所に接触した前記光増感剤に、前記気体を供給する、請求項１記載の光殺菌治療用装置。
【請求項３】
前記光増感性化合物が、炭化水素系化合物、アミノ系化合物、ニトロ系化合物、キノン系化合物、キサントン系化合物、アンスロン系化合物、ケトン系化合物及び色素化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物又はその誘導体である、請求項１又は２記載の光殺菌治療用装置。
【請求項４】
前記気体が空気である、請求項１〜３のいずれか１項記載の光殺菌治療用装置。
【請求項５】
前記光がＬＥＤ光である、請求項１〜４のいずれか１項記載の光殺菌治療用装置。
【請求項６】
前記対象箇所が、口腔内の歯、歯茎及び人工歯根からなる群から選ばれる少なくとも１の箇所である、請求項１〜５のいずれか１項記載の光殺菌治療用装置。
【請求項７】
前記対象箇所が、口腔内の歯周病及び／又は人工歯根周囲炎を発症している箇所である、請求項１〜５のいずれか１項記載の光殺菌治療用装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載の光殺菌治療用装置において使用される、請求項１〜７のいずれか１項記載の光増感剤からなる光殺菌治療用光増感剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光殺菌治療用装置及び光殺菌治療用装置に使用される光殺菌治療用光増感剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
細菌感染に由来する患部に対して、光増感性化合物を含む光増感剤を付着させ、光を照射して、光増感性化合物を励起して光化学反応させて一重項酸素等の活性酸素を発生させ、この一重項酸素等の活性酸素を利用して患部の殺菌を行う光殺菌治療が進展している（例えば、非特許文献１）。
光殺菌治療は、痛みを伴い難く、抗生物質を使用しないため副作用がなく、妊婦や授乳中の女性にも適用することができ、薬剤耐性菌にも殺菌効果を奏するだけでなく、薬剤耐性菌をつくり難い。
近年、光殺菌治療を、歯の治療に適用することも試みられている（例えば、非特許文献１）。
光殺菌治療で使用される光増感性化合物としては、可視光領域で励起する有機色素が検討されており、使用される光としては、レーザー光やＬＥＤが検討されている（例えば、特許文献１及び２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００３−５０６４８８号公報
【特許文献２】特表２００７−５１２２９７号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「光線力学療法（Photodynamic Therapy）とは（「フォトダイナミックセラピーを用いた”光殺菌”歯周治療入門」４頁（医学情報社））
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光殺菌治療では、例えば、窪んだ患部に、光増感性化合物を含む光増感剤ゲルを注入器で充填し、充填された光増感剤ゲル中に、細いスティック状の光照射装置を浸漬し、光を照射して、光増感剤ゲル中の光増感性化合物を光反応させる。
【０００６】
本発明は、このような光殺菌治療の作業工程において、光殺菌効率を向上することができる光殺菌治療用装置及びこの光殺菌治療用装置に使用される光殺菌治療用光増感剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
〔１〕光殺菌治療用装置であって、前記装置が、
光増感性化合物を含む光増感剤を供給する光増感剤供給手段と、
酸素を含む気体を供給する酸素含有気体供給手段と、
前記光増感性化合物を励起させる光を照射するための光照射手段と、を備える光殺菌治療用装置、
及び、
〔２〕前項〔１〕記載の光殺菌治療用装置において使用される前項〔１〕記載の光増感剤からなる光殺菌治療用光増感剤である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光殺菌治療の作業工程において、光殺菌効率を向上することができる光殺菌治療用装置及びこの光殺菌治療用装置に使用される光殺菌治療用光増感剤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】注剤気及び光照射用中空管の注剤口及び注気口近傍の一例である。
【図２】注剤気及び光照射用中空管の注剤口及び注気口近傍の一例である。
【図３】光殺菌治療用装置の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の光殺菌治療用装置（以下、本発明又は本発明の装置ともいう）は、
光増感性化合物を含む光増感剤を供給する光増感剤供給手段と、
酸素を含む気体を供給する酸素含有気体供給手段と、
前記光増感性化合物を励起させる光を照射するための光照射手段と、を備える。
【００１１】
〔光増感性化合物及び光増感剤〕
光増感性化合物とは、特定波長の光を吸収して励起して、他の分子に衝突等して、自身は基底状態に戻り、当該他の分子を励起状態にすると考えられている化合物であり、光感受性化合物ともいわれている。
【００１２】
本発明では、光増感性化合物が所定の波長の光の照射により励起され、光増感性化合物の近傍の酸素が一重項状態に励起した一重項酸素になるようにエネルギー移行すると考えられる光増感性化合物が好ましい。
【００１３】
本発明における光増感化合物は、例えば、
アセナフレン、２−３−ベンゾフルオレン、２，４，５，６−ジベンゾフェナンスレン、１，２−ベンズアンスラセン、ペリレン等の炭化水素系化合物、
ピグラミド、２，６−ジクロロ−４−ニトロアニリン、５−ニトロアセナフテン、１−ニトロ−４−ジメチルアミノナフタレン、２−ニトロフルオレン等のアミノ系化合物及びニトロ系化合物、
２−エチルアンセラキノン、１，２−ベンズアンスラキノン等のキノン系化合物、
２，４−ジエチルチオキサントン等のキサントン系化合物、
ベンズアンスロン、３−メチル−１，３−ジアザ−１，９−ベンズアンスロン等のアンスロン系化合物、
ｐ，ｐ−テトラエチルジアミノベンゾフェノン等のケトン系化合物、並びに、
メチレンブルー、トルイジンブルー、インドシアニングリーン、ローズベンガル、チオニン、エリトロシン、エオシンＹ、フルオレッセイン、プロフラビン、フルオレノン、ローダミンＢ、テトラフェニルポルフィリン、クロロフィル（葉緑素）類、クロロフィリン、ヘモグロビン類、ヘミン等の色素化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物又はその誘導体が好ましい。
ヒト又は動物の患部表面に使用する観点及び殺菌効率の観点から、６００〜９００ｎｍの波長の光照射で励起する色素系化合物がより好ましく、メチレンブルー、トルイジンブルー、インドシアニングリーン及びローズベンガルなる群から選ばれる少なくとも１種の色素系化合物が更に好ましく、口腔内の患部に使用する観点及び殺菌効率の観点から、ローズベンガルが更に好ましい。
【００１４】
本発明においては、光増感性化合物を、光増感性化合物が光殺菌治療の対象箇所（以下、患部ともいう）に接触し易い形態になっている光増感性化合物を含む光殺菌治療用光増感剤（以下、光増感剤ともいう）として使用する。
【００１５】
光増感剤は、患部への供給し易さの観点から、光殺菌治療の対象光増感性化合物が粉末状になっている粉末形態、光増感性化合物の溶液になっている溶液形態、光増感性化合物のゲル組成物となっているゲル形態、光増感性化合物を含むペースト形態等、を適宜選択すればよい。
【００１６】
光増感剤は、光増感性化合物を適当な溶媒に溶かして溶液にすることができ、その溶液を公知の粉末化方法で粉末にすることができる。例えば、歯科治療の分野でしばしば使用される「ジンジカインゲル」（アミノ安息香酸エチル製剤）、「エムドインゲル」（登録商標）（エナメルマトリックスデリバティブ）等のゲル化剤を使用してゲル化でき、コンポジットレジン、フィットチェッカー（シリコーン系）、アルジネート印象材等のペースト化剤に混合してペースト化できる。
【００１７】
光増感性化合物が色素系化合物の場合、ヒト又は動物の患部表面に使用する観点及び殺菌効率の観点から、好ましくは水溶媒又はメタノール若しくはエタノール等のアルコール溶媒、より好ましくは水溶媒が使用できる光増感性化合物、好ましくは水溶性の光増感性化合物であることが好ましい。
【００１８】
光増感剤は、光増感性化合物、好ましくは色素系の光増感性化合物の溶液、分散液、懸濁液又は乳化液等の形態をとることができる。
【００１９】
光増感剤は、光増感性化合物、上述の溶媒、ゲル化剤、ペースト化剤以外にも、必要に応じて、分散剤、乳化剤等の界面張力調整剤、ｐＨ調整剤、保存剤、電解質、軟化剤等を含めてよい。従って、光増感剤は分散液やスラリーの形態で使用してもよい。
【００２０】
光増感剤中の光増感性化合物の濃度は、殺菌効率の観点及びヒト又は動物に適用する観点から、モル濃度で、好ましくは１μＭ〜２０Ｍ、より好ましくは５μＭ〜１Ｍ、更に好ましくは１μＭ〜１００μＭである。
【００２１】
〔酸素を含む気体〕
従来の光殺菌治療では、光増感剤を患部に接触するように供給して、光照射していたが、本発明では、さらに、光照射している間、患部に向けて酸素を含む気体を供給することによって光殺菌効果を格段に向上できる。
【００２２】
酸素を含む気体としては、ヒト又は動物に適用する観点から、酸素、酸素と窒素を含む不活性ガスとを含む混合気体、酸素と二酸化炭素とを含む混合気体及び空気からなる群から選ばれる少なくとも１種の気体が好ましく、空気がより好ましい。
【００２３】
〔光増感性化合物を励起させる光〕
光増感性化合物を励起させる光（以下、励起光ともいう）の光源としては、殺菌効率の観点及びヒト又は動物に適用する観点から、水銀ランプ、ナトリウムランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等のアーク放電系ランプ、紫外線ランプ、白熱灯、蛍光灯、ブラックライト、レーザー又はＬＥＤ等から選んで使用できるが、単分散に近い波長の光を調整できるレーザー又はＬＥＤが好ましく、ＬＥＤがより好ましい。
【００２４】
励起光の波長は、光増感性化合物の化学構造によって異なるが、３５０〜９００ｎｍの範囲から選ばれることが多く、光増感剤化合物が色素系化合物である場合、好ましくは６００〜９００ｎｍの範囲から選ぶことができ、より好ましくは６００〜８５０ｎｍの範囲から選ぶことができる。
【００２５】
例えば、励起光の波長は、
トルイジンブルーでは、好ましくは６００〜９００ｎｍ、より好ましくは６００〜６５０ｎｍ、更に好ましくは６１５〜６４５ｎｍ、更に好ましくは６２０〜６４０ｎｍ、更に好ましくは６２５〜６３５ｎｍの範囲から選ぶことができる。
メチレンブルーでは、好ましくは６５０〜６９０ｎｍ、より好ましくは６５５〜６８５ｎｍ、更に好ましくは６６５〜６８５ｎｍ、更に好ましくは６７５〜６８５ｎｍの範囲から選択できる。
インドシアニングリーンでは、好ましくは７８０〜８２０ｎｍ、より好ましくは７８５〜８１５ｎｍ、更に好ましくは７９０〜８１０ｎｍ、更に好ましくは７９５〜８０５ｎｍの範囲から選択できる。
ローズベンガルでは、好ましくは３５０〜９００ｎｍ、より好ましくは５００〜８５０ｎｍ、更に好ましくは５６０〜７００ｎｍ、更に好ましくは５６５〜７００ｎｍ、更に好ましくは５７０〜６００ｎｍ、更に好ましくは５７０〜５９５ｎｍ、更に好ましくは６７５〜６８５ｎｍの範囲から選ぶとよい。
【００２６】
励起光は、光増感剤に照射される際の励起光の照度が、殺菌効率の観点の観点及びヒト又は動物に適用する観点から、好ましくは１０００〜１０００００ルクス、より好ましくは５０００〜５００００ルクス、更に好ましくは、１００００〜３００００ルクスである。
【００２７】
〔光増感剤供給手段〕
本発明における光増感剤供給手段（以下、光増感剤供給手段ともいう）は、少なくとも、光増感剤を排出して患部に光増感剤を充填できる注剤口を有する。光増感剤供給手段は、光増感剤を注剤口に供給するための注剤口に接続する送剤路を有することが好ましい。
【００２８】
注剤口と送剤路とは、これらが一体となっている一つの注送剤器具であってよい。注送剤器具は、光増感剤供給手段の取扱者が、光増感剤を患部に充填し易いように、好ましくは注剤口近傍が、より好ましくは全体が、中空管になっていることが好ましい。
注送剤器具の注剤口近傍は、例えば、口腔内の歯の周辺の隙間にも挿入できる程度の外径を有する針筒のような中空管であることが好ましく、注送剤器具の送剤路部分は、柔軟な材料又は金属等の硬い材料で構成される蛇腹管のように湾曲し易いチューブ状中空管であることが好ましい。
【００２９】
注剤口近傍と送剤路がそれぞれ別器具で、例えば、注剤口近傍を注剤用中空管として構成し、送剤路を送剤用中空管として構成し、注剤用中空管と注剤用中空管とをキャップ式、ネジ式、スナップ式等の接続方式で、送剤用中空管と接続できるような構成をとってもよい。
【００３０】
注送剤器具の場合は器具全体を、注剤口近傍と送剤路がそれぞれ別器具の場合は、注剤用中空管及び／又は送剤用中空管を使い捨て器具としてよい。
【００３１】
以下、注剤用中空管と送剤用中空管の場合を例として、これらのより好適な形態を説明するが、以下の説明は、注送剤器具の注剤口近傍と送剤路にも妥当する。
【００３２】
注剤用中空管は、例えば、一方の端部に光増感剤の注剤口を備え、他方の端部に送剤用中空管との接続部を備え、注剤用中空管と送剤用中空管とが接続部で接続されて、光増感剤が送剤用中空管を経由して注剤用中空管に供給され、注剤用中空管に供給された光増感剤が注剤口から排出され、排出された光増感剤が患部に充填されるように構成されている。
【００３３】
ヒトや動物の微小な患部に注剤用中空管を挿入できるという観点から、注剤用中空管の円換算断面外径は、好ましくは０．０１〜５ｍｍ、より好ましくは０．１〜２ｍｍ、更に好ましくは０．２〜１ｍｍ、更に好ましくは０．２〜０．６ｍｍである。
なお、円換算断面外径とは、中空管の中空管軸に垂直な断面の最外周で囲まれた面の面積を有する円の直径をいう。
【００３４】
注剤用中空管軸に垂直な断面は、ヒトや動物の微小な患部への注剤用中空管の挿入し易さの観点から、正多角形のように、注剤用中空管軸を対称軸とする回転対称形状であることが好ましく、円形であることがより好ましい。但し、例えば、送剤用中空管が転がらないように、外周面の一部が平面になっていてもよい。
【００３５】
ヒトや動物の微小な患部への光増感剤の円滑な排出と、排出量の制御し易さの観点から、注剤用中空管の注剤口近傍の、光増感剤が通過する管内空間の注剤用中空管軸に垂直な断面の面積は、好ましくは０．００００７５〜２０ｍｍ２、より好ましくは０．００００７５〜１０ｍｍ２、更に好ましくは０．００１〜５ｍｍ２、更に好ましくは０．０１〜２ｍｍ２、更に好ましくは０．０２〜１ｍｍ２、更に好ましくは０．０３〜０．７５ｍｍ２である。
【００３６】
管内空間の注剤用中空管軸に垂直な断面は、光増感剤が円滑に通過する観点から、正多角形のように、注剤用中空管軸を対称軸とする回転対称形であることが好ましく、円形であることがより好ましい。
【００３７】
従って、上述の観点から、注剤用中空管は、注剤口近傍が針筒のような円筒管であることが好ましく、接続部近傍が送剤用中空管の太さに合わせた円換算断面外径を有する外形と断面積を有する管内空間を有することが好ましい。
【００３８】
注剤用中空管の長さは、患部の位置、大きさ等によって適宜設計できるが、患部が、例えば、口腔内等の人体又は動物の表面近傍にある場合は、好ましくは１〜１００ｍｍ、より好ましくは２〜５０ｍｍ、更に好ましくは５〜３０ｍｍであり、更に好ましくは５〜１５ｍｍである。
【００３９】
注剤用中空管の材質は、ステンレス等の金属、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、シリコン系樹脂、ポリイミン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂等の樹脂、又は、セラミックスを使用できるが、使い捨ての場合はステンレス又はポリプロピレンが好ましい。
【００４０】
送剤用中空管は、柔軟な材料又は金属等の蛇腹管のような構成を有する湾曲し易いチューブ管であることが好ましい。
柔軟な材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、シリコン系樹脂、ポリイミン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂等の樹脂が挙げられ、
金属としては、ステンレス等が挙げられる。
【００４１】
送剤用中空管の太さ（送剤用中空管軸に垂直な断面の断面円換算外径）は、光増感剤供給手段の取扱者が、注剤用中空管を患部に挿入し易いようにする観点から、好ましくは０．０１〜５ｍｍ、より好ましくは０．１〜２ｍｍ、更に好ましくは０．２〜１ｍｍ更に好ましくは０．２〜０．６ｍｍである。
【００４２】
送剤用中空管軸に垂直な断面は、光増感剤供給手段の取扱者が、注剤用中空管を患部に挿入し易いようにする観点から、正多角形のように、送剤用中空管軸を対称軸とする回転対称形であることが好ましく、円形であることがより好ましい。
【００４３】
注剤用中空管への光増感剤の円滑な供給と、供給量の制御し易さの観点から、注剤用中空管内の光増感剤の通過する管内空間の送剤用中空管軸に垂直な断面の面積は、０．００００７５〜２０ｍｍ２、より好ましくは０．００００７５〜１０ｍｍ２、更に好ましくは０．００１〜５ｍｍ２、更に好ましくは０．０１〜２ｍｍ２、更に好ましくは０．０２〜１ｍｍ２、更に好ましくは０．０３〜０．７５ｍｍ２である。
【００４４】
管内空間の送剤用中空管軸に垂直な断面は、光増感剤が円滑に通過する観点から、正多角形のように、送剤用中空管軸の周りに回転対称形であることが好ましく、円形であることがより好ましい。
【００４５】
従って、上述の観点から、送剤用中空管は、円筒状チューブ管であることが好ましく、注剤用中空管の接続部近傍が注剤用中空管の太さに合わせた断面円換算外径を有する外形と断面積を有する管内空間を有することが好ましい。
【００４６】
送剤用中空管は、一方の端部が注剤用中空管との接続部を構成し、他方の端部から供給された光増感剤が、接続部を経由して注剤用中空管に供給される。
【００４７】
光増感剤供給手段は、注剤口と送剤路に加えて、光増感剤の供給源部を備え、供給源部から送剤路に光増感剤が供給されることが好ましい。光増感剤の供給源部は、例えば、光増感剤の貯蔵タンクの形態で、送剤路に供給する光増感剤を予め貯蔵しておき、ポンプを介して、光増感剤に圧力を加えつつ送剤路に光増感剤を供給してよい。
【００４８】
光増感剤供給手段による光増感剤の患部への供給速度は、光増感剤の供給を取扱者が微調整できるという観点から、好ましくは０．００１〜１００ｍｌ／分、より好ましくは０．００５〜１０ｍｌ／分、更に好ましくは０．０１〜１ｍｌ／分、更に好ましくは０．０２〜０．５ｍｌ／分、更に好ましくは０．０２〜０．１、更に好ましくは０．０２〜０．０５ｍｌ／分の範囲で調整できるように構成されている。
【００４９】
〔酸素含有気体供給手段〕
本発明における酸素含有気体供給手段は、少なくとも、酸素を含有する気体（以下、酸素含有気体ともいう）を、患部に充填された光増感剤の中に排出するための注気口を有する。酸素含有気体供給手段は、酸素含有気体を注気口に供給するための注気口に接続する送気路を有することが好ましい。
【００５０】
注気口と送気路とは一体となっている一つの注送気器具であってよい。注送気器具は、酸素含有気体供給手段の取扱者が、酸素含有気体を患部に充填された光増感剤の中に排出し易いように、好ましくは注気口近傍が、より好ましくは全体が、中空管になっていることが好ましい。
注送気器具の注気口近傍は、例えば、口腔内の歯の周辺の隙間にも挿入できる程度の外径を有する針筒のような中空管であることが好ましく、注送気器具の送気路部分は、柔軟な材料又は金属等の硬い材料で構成される蛇腹管のように湾曲し易いチューブ状中空管であることが好ましい。
【００５１】
注気口近傍と送気路がそれぞれ別器具で、例えば、注気口近傍を注気用中空管として構成し、送気路を送気用中空管として構成し、注気用中空管と注気用中空管とをキャップ式、ネジ式、スナップ式等の接続方式で、送気用中空管と接続できるような構成をとってもよい。
【００５２】
注送気器具の場合は器具全体を、注気口近傍と送気路がそれぞれ別器具の場合は、注気用中空管及び／又は送気用中空管を使い捨て器具としてよい。
【００５３】
以下、注気用中空管と送気用中空管の場合を例として、これらの好適な形態を説明するが、以下の説明は、注送気器具の注気口近傍と送気路にも妥当する。
【００５４】
注気用中空管は、例えば、一方の端部に酸素含有気体の注気口を備え、他方の端部に送気用中空管との接続部を備え、注気用中空管と送気用中空管とが接続部で接続されて、酸素含有気体が送気用中空管を経由して注気用中空管に供給され、注気用中空管に供給された酸素含有気体が注気口から排出され、排出された酸素含有気体が患部に充填されるように構成されている。
【００５５】
ヒトや動物の微小な患部に注気用中空管を挿入できるという観点から、注気用中空管の円換算断面外径は、好ましくは０．０１〜５ｍｍ、より好ましくは０．１〜２ｍｍ、更に好ましくは０．２〜１ｍｍ、更に好ましくは０．２〜０．６ｍｍである。
【００５６】
注気用中空管軸に垂直な断面は、ヒトや動物の微小な患部への注気用中空管の挿入し易さの観点から、正多角形のように、注気用中空管軸を対称軸とする回転対称形状であることが好ましく、円形であることがより好ましい。但し、例えば、送気用中空管が転がらないように、外周面の一部が平面になっていてもよい。
【００５７】
ヒトや動物の微小な患部への酸素含有気体の円滑な排出と、排出量の制御し易さの観点から、注気用中空管の注気口近傍の、酸素含有気体が通過する管内空間の注気用中空管軸に垂直な断面の面積は、好ましくは０．００００７５〜２０ｍｍ２、より好ましくは０．００００７５〜１０ｍｍ２、更に好ましくは０．００１〜５ｍｍ２、更に好ましくは０．０１〜２ｍｍ２、更に好ましくは０．０２〜１ｍｍ２、更に好ましくは０．０３〜０．７５ｍｍ２である。
【００５８】
管内空間の注気用中空管軸に垂直な断面は、酸素含有気体が円滑に通過する観点から、正多角形のように、注気用中空管軸を対称軸とする回転対称形であることが好ましく、円形であることがより好ましい。
【００５９】
従って、上述の観点から、注気用中空管は、注気口近傍が針筒のような円筒管であることが好ましく、接続部近傍が送気用中空管の太さに合わせた円換算断面外径を有する外形と円換算断面内径を有する管内空間を有することが好ましい。
【００６０】
注気用中空管の長さは、患部の位置、大きさ等によって適宜設計できるが、患部が、例えば、口腔内等の人体又は動物の表面近傍にある場合は、好ましくは１〜１００ｍｍ、より好ましくは２〜５０ｍｍ、更に好ましくは５〜３０ｍｍであり、更に好ましくは５〜１５ｍｍである。
【００６１】
注気用中空管の材質は、ステンレス等の金属、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、シリコン系樹脂、ポリイミン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂等の樹脂、又は、セラミックスを使用できるが、使い捨ての場合はステンレス又はポリプロピレンが好ましい。
【００６２】
送気用中空管は、柔軟な材料又は金属等の蛇腹管のような構成を有する湾曲し易いチューブ管であることが好ましい。柔軟な材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、シリコン系樹脂、ポリイミン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン（登録商標））系樹脂、塩化ビニル系樹脂等の樹脂が挙げられ、金属としては、ステンレス等が挙げられる。
【００６３】
送気用中空管の太さ（送気用中空管軸に垂直な断面の断面円換算外径）は、酸素含有気体供給手段の取扱者が、注気用中空管を患部に挿入し易いようにする観点から、好ましくは０．０１〜５ｍｍ、より好ましくは０．１〜２ｍｍ、更に好ましくは０．２〜１ｍｍ、更に好ましくは０．２〜０．６ｍｍである。
【００６４】
送気用中空管軸に垂直な断面は、酸素含有気体供給手段の取扱者が、注気用中空管を患部に挿入し易いようにする観点から、正多角形のように、送気用中空管軸を対称軸とする回転対称形であることが好ましく、円形であることがより好ましい。
【００６５】
注気用中空管への酸素含有気体の円滑な供給と、供給量の制御し易さの観点から、注気用中空管内の酸素含有気体の通過する管内空間の送気用中空管軸に垂直な断面の面積は、好ましくは０．００００７５〜２０ｍｍ２、より好ましくは０．００００７５〜１０ｍｍ２、更に好ましくは０．００１〜５ｍｍ２、更に好ましくは０．０１〜２ｍｍ２、更に好ましくは０．０２〜１ｍｍ２、更に好ましくは０．０３〜０．７５ｍｍ２である。
【００６６】
管内空間の送気用中空管軸に垂直な断面は、酸素含有気体が円滑に通過する観点から、正多角形のように、送気用中空管軸の周りに回転対称形であることが好ましく、円形であることがより好ましい。
【００６７】
従って、上述の観点から、送気用中空管は、円筒状チューブ管であることが好ましく、注気用中空管の接続部近傍が注気用中空管の太さに合わせた断面円換算外径を有する外形と断面積を有する管内空間を有することが好ましい。
【００６８】
送気用中空管は、一方の端部が注気用中空管との接続部を構成し、他方の端部から供給された酸素含有気体が、接続部を経由して注気用中空管に供給される。
【００６９】
酸素含有気体供給手段は、注気口と送気路に加えて、酸素含有気体の供給源部を備え、供給源部から送気路に酸素含有気体が供給されることが好ましい。
送気路（例えば、注気用中空管）が、その一方の端が供給源部の供給口との接続部となっており、供給口の、例えば、チューブエンド部に嵌め込まれるように構成されていてよい。
酸素含有気体の供給源部は、例えば、酸素含有気体が空気の場合はエアーポンプが使用でき、酸素含有気体を所定の容器に充填貯蔵して、容器の供給口のチューブエンド部に送気路（例えば、送気用中空管）を接続してもよく、液化気体を予め貯蔵タンクに貯蔵しておき、液化気体を気化して、配管を経由してチューブエンド部まで供給してもよく、圧縮気体を供給してもよい。
さらに、酸素含有気体供給手段は、気体の供給速度の制御手段を備えていることが好ましい。
【００７０】
酸素含有気体供給手段による酸素含有気体の患部への供給速度は、殺菌効率の観点と酸素含有気体の供給を取扱者が微調整できるという観点から、好ましくは０．００１〜１００ｍｌ／分、より好ましくは０．００５〜１０ｍｌ／分、更に好ましくは０．０１〜１ｍｌ／分、更に好ましくは０．０２〜０．５ｍｌ／分、更に好ましくは０．０２〜０．１、更に好ましくは０．０２〜０．０５ｍｌ／分の範囲で調整できるように構成されている。
【００７１】
〔光照射手段〕
本発明における光照射手段（以下、光照射手段ともいう）は、励起光の光源と照射窓を備え、光源から発生した励起光が、照射窓を透過して、患部に充填した光増感剤に到達できるように構成されており、例えば、以下の２つの形態が挙げられる。
（１）光源と照射窓とからなり、光源で発生した励起光を、直接、照射窓を透過させて、患部に充填した光増感剤に照射できる電球型形態。
（２）光源、導光手段及び照射窓を備え、光源で発生した励起光を、導光手段が照射窓まで導き、導光手段で導光された励起光を、照射窓を介して患部に充填した光増感剤に照射できる導光型形態。
照射窓は、励起光を透過することができるガラス、樹脂等の材質で構成されていることが好ましい。また、導光手段の末端がそのまま照射窓を形成してもよい。
【００７２】
光照射手段による患部に充填した光増感剤への励起光の照射は、照射窓を患部に充填した光増感剤の外部におき、励起光を光増感剤の外部から照射してもよいし、光照射手段を、照射窓を患部に充填した光増感剤の中に浸漬できるように構成して、励起光を光増感剤の中から照射してもよい。
【００７３】
照射窓は、励起光を効率よく透過できるガラス、樹脂等の透光材質で構成されていることが好ましい。また、照射窓は、励起光の指向性を調整するためにレンズ機能を有していることが好ましい。
【００７４】
励起光を光増感剤の外部から照射する外部照射型の場合で、患部が口腔内のような狭い孔部である場合、光照射手段は、照射窓が孔部内に挿入できるように構成されていることが好ましい。
【００７５】
光照射手段の孔部への挿入部分は、励起光の光路部分と外装とで構成された殻体の形態であり、外装は光路部分と同様の透光材質で構成した全方位型の照射窓としてもよいし、外装の１か所以上に照射窓を備えるように構成してもよく、その場合、患部に充填された光増感剤に確実に励起光を照射できるように、照射窓の位置や、照射窓の指向性を調整して、励起光の指向性が調整されていることが好ましい。
なお、外装は、硬質又は軟質の樹脂で形成されていてもよく、塗膜であってもよい。また、光路部分と外装は別部材である必要はなく、一体の部材であってもよい。
以上の殻体の好適形態は、後述するスティック状殻体にも妥当する。
【００７６】
殻体は、項部への挿入のし易さの観点から、直径が、０．０１〜５ｍｍ、より好ましくは０．１〜２ｍｍ、更に好ましくは０．２〜１ｍｍ、更に好ましくは０．２〜０．６ｍｍの球体に内接する程度の大きさであることが好ましい。
【００７７】
励起光を光増感剤の内部から照射する内部照射型の場合、光殺菌効率の観点から、励起光が全方位に照射されることが好ましく、そのために光増感剤に浸漬された光照射手段の部分（以下、光照射手段の浸漬部分という）の全てが照射窓で構成されているか、光照射手段の浸漬部分に複数の照射窓が備えられ、好ましくは、全方位に備わっていることが好ましい。
【００７８】
従って、励起光を光増感剤の内部から照射する場合、光照射手段の浸漬部分は、励起光の光路部分と水密性のスティック状の外装とで構成されたスティック状殻体であることが好ましい。この場合、外装は、光路部分と同様の透光材質で構成した全方位型の照射窓としてもよいし、外装の１か所以上に照射窓を備えるように構成してもよい。
【００７９】
スティック状殻体は、患部に充填された光増感剤の中への挿入し易さの観点から、スティック軸に垂直な断面の円換算断面外径が、好ましくは０．０１〜５ｍｍ、より好ましくは０．１〜２ｍｍ、更に好ましくは０．２〜１ｍｍ、更に好ましくは０．２〜０．６ｍｍである。スティック部分の長さは、好ましくは１〜１００ｍｍ、より好ましくは２〜５０ｍｍ、更に好ましくは５〜３０ｍｍであり、更に好ましくは５〜１５ｍｍである。
【００８０】
スティック状殻体は、口腔内の患部での光殺菌効率の観点から、基端部および先端部を有し、スティック状殻体の先端部の少なくとも一部分は先細りの節状を呈しており、先細り節状部分における節段部が発光面（照射窓）を形成していることが好ましい。
【００８１】
導光型の光照射手段においては、導光手段は、光導波路で構成してもよいし、レンズ、ミラー、プリズム等の光学部品を組み合わせてもよいが、伝送効率の観点から、光ファイバー（好ましくは複数の光ファイバー）で構成することが好ましい。導光手段を複数の光ファイバーで構成する場合は、複数の光ファイバーに対応した複数の光源を備えることが好ましく、さらに、複数の光ファイバーに対応した数の複数の照射窓を備えていることが好ましい。
【００８２】
〔光殺菌治療用装置〕
本発明の光殺菌治療用装置は、光増感剤供給手段、酸素含有気体供給手段及び光照射手段を備え、好適な光増感剤供給手段は、例えば、注剤用中空管、送剤用中空管及び光増感剤の供給速度を調整できる送剤用ポンプで構成され、好適な酸素含有気体供給手段は、例えば、注気用中空管、送気用中空管及び酸素含有気体の供給速度を調整できる送気用ポンプで構成され、好適な光照射手段は、例えば、電球型又は導光型であり、また、外部照射型又は内部照射型である。
【００８３】
本発明の光殺菌治療用装置は、それぞれの手段が独立の装置として構成され、それぞれの装置を独立に操作できるように光増感剤供給装置、酸素含有気体供給装置及び光照射装置の３つの装置を含むキットとして構成されていてもよいし、２以上の手段を１つの装置で構成して、当該２以上の手段を当該１つの装置で操作できるようにしてもよい。
【００８４】
２以上の手段を１つの装置で構成して、当該２以上の手段を当該１つの装置で操作できる構成として、例えば、以下のような形態を挙げることができる。
【００８５】
（１）注剤用中空管及び注気用中空管を１つの注剤気用中空管にして、光増感剤供給及び酸素含有気体供給装置として構成し、注剤気用中空管からの患部への光増感剤の供給と光増感剤中への酸素含有気体の供給を、スウィッチで切り替えて、交互に行うことができるように構成する形態。
この場合、送剤用中空管及び送気用中空管も１つの送剤気用中空管として構成されてよい。
【００８６】
（２）注剤用中空管及び注気用中空管を一体化した注剤気用中空管にして、光増感剤供給及び酸素含有気体供給装置として構成し、注剤気用中空管からの患部への光増感剤の供給と光増感剤中への酸素含有気体の供給を、同時又は交互に行えるように構成する形態。
この場合、光増感剤の通過する中空部分と酸素含有気体が通過する中空部分が、中空管軸の断面において同心円状に配置されていてよく、中空管軸方向に平行に隣接して配置されていてもよい。
同心円状に配置される場合、酸素含有気体の送気効率の観点から、酸素含有気体が通過する中空部分が内層で、光増感剤の通過する中空部分が外層であることが好ましい。
【００８７】
（３）注剤用中空管及びスティック状殻体を一体化した注剤及び光照射用中空管にして、光増感剤供給及び光照射装置として構成し、注剤及び光照射用中空管からの患部への光増感剤の供給と光増感剤の内部からの励起光の照射を、同時又は交互に行えるように構成する形態。
この場合、光増感剤の通過する中空部分と複数の光ファイバーが配置されている光路部分が、中空管軸の断面において同心円状に構成されていてよく、中空管軸方向に平行に隣接して配置されていてもよい。
同心円状に配置される場合、励起光の照射効率の観点から、光路部分が内層で、光増感剤の通過する中空部分が外層であることが好ましい。
【００８８】
（４）注気用中空管及びスティック状殻体を一体化した注気及び光照射用中空管にして、酸素含有気体供給及び光照射装置として構成し、注気及び光照射用中空管からの光増感剤への酸素含有気体の供給と光増感剤の内部からの励起光の照射を、同時又は交互に行えるように構成する形態。
この場合、酸素含有気体の通過する中空部分と複数の光ファイバーが配置されている光路部分が、中空管軸の断面において同心円状に構成されていてよく、中空管軸方向に平行に隣接して配置されていてもよい。
同心円状に配置される場合、励起光の照射効率の観点から、光路部分が内層で、酸素含有気体の通過する中空部分が外層であることが好ましい。
【００８９】
（５）送剤用中空管、注気用中空管及びスティック状殻体を一体化した注剤気及び光照射用中空管にして、光増感剤供給、酸素含有気体供給及び光照射装置として構成し、注剤気及び光照射用中空管からの患部への光増感剤の供給、光増感剤への酸素含有気体の供給及び光増感剤の内部からの励起光の照射を、同時又は交互に行えるように構成する形態。
この場合、例えば、光増感剤の通過する中空部分、酸素含有気体の通過する中空部分及び単数又は複数の光ファイバーが配置されている光路部分が、図１に示したように、注剤気及び光照射用中空管の中空管軸の断面において同心円状に配置されていてよく、図２に示したように、注剤気及び光照射用中空管の中空管軸方向に平行に隣接して配置されていてもよい。
【００９０】
図１に示すように、同心円状に配置される場合、酸素含有気体の送気効率と励起光の照射効率の観点から、酸素含有気体の通過する中空部分１１が最内層に、光路部分１２が最外層に、中空部分１１と光路部分１２の間が光増感剤の通過する中空部分１３になって、１本の管状体１４になっていることが好ましい。
図１では、光路部分は、励起光を外部に透過できる材質１２１で構成され、複数の光ファイバー１２２が平行に隣接して配置されていることが好ましい。
【００９１】
図２では、例えば、光増感剤の通過する中空部分２３、酸素含有気体の通過する中空部分２１及び光ファイバーが配置されている光路部分２２が平行に隣接して配置され、例えば、励起光を外部に透過できる材質２２１でこれらが包埋されて、１本の管状体２４となっている。光路部分２２は、単数又は複数の光ファイバーで構成されていることが好ましい。
【００９２】
管状体１４又は２４は、患部への挿入しやすさの観点から、管状体に垂直な断面の円換算断面外径が、好ましくは０．１〜５ｍｍ、より好ましくは０．１〜２ｍｍ、更に好ましくは０．２〜１ｍｍである。
【実施例】
【００９３】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいてさらに詳細に説明する。
（１）光増感剤試料
光増感性化合物として、市販されているであるローズベンガル粉末（赤色１０５号の（１）法定色素）を使用した。
モル濃度でローズベンガル１Ｍの試料は、ローズベンガル粉末を水で希釈して得た。モル濃度でローズベンガル１Ｍの試料を水でさらに希釈して、ローズベンガル０．５Ｍ及び０．２５Ｍの資料を調整した。モル濃度でローズベンガル０Ｍの試料は、蒸留水を使用した。
【００９４】
（２）酸素含有気体及び励起光
酸素含有気体として空気を使用し、励起光として昼白色ＬＥＤ光を使用した。
【００９５】
（３）光増感剤供給手段
注剤用中空管としてシリコンチューブ（内径４ｍｍ、外径６ｍｍ）を使用し、これを、定量送液ポンプに接続して、注剤速度を調整できる光増感剤供給手段を作製した。
【００９６】
（４）酸素含有気体供給手段
注気用中空管としてシリコンチューブ（内径２ｍｍ、外径４ｍｍ）を使用し、これを、エアーポンプ（大晃機械工業株式会社製、品番ＴＰＭ−３０）に接続して、注気速度を調整できる酸素含有気体供給手段を作製した。
【００９７】
（５）光照射手段
光照射装置として昼白色ＬＥＤ電球（エクセル社製ＥＤ−６０Ｗ−ＥＮ）を２個使用し、２個のスタンドにそれぞれを固定して、照明時間と照度を調整できる光照射手段を作製した。
【００９８】
（６）光殺菌試験
光殺菌治療をモデル化した光殺菌試験を行った。
図２に、光殺菌装置３を模式的に示した。患部のモデルとして、メスシリンダー３１（容量５００ｍｌ、パイレックス（登録商標）製）を使用した。メスシリンダーの底に、後述する培養条件で培養菌を含む培地３２（１ｃｍ２、１ｇ）を配置して、さらに、光増感剤供給手段３３で、光増感剤試料３４（２５０ｍｌ）を注送剤器具３３１で充填した。
メスシリンダー３１に充填された光増感剤試料３４に、２台の光照射手段３５及び３６で、メスシリンダーの両側面に、メスシリンダー３１のそれぞれの側表面から１０ｃｍの位置から励起光３５１及び３６１を照射した。
酸素含有気体供給手段３７で、メスシリンダー３１に充填された光増感剤試料３４に、注送気器具３７１を挿入することにより、空気を１ｌ／分で供給し、励起光の照射の有無、照射時間及び照度、並びに、光増感剤中のローズベンガルの濃度の培養菌の殺菌に対する効果を測定した。
【００９９】
（７）培養条件
歯周病の原因となる代表的な菌として、Aggregatibacter actinomycetemcomitans  標準株Ｙ４を使用した。培地としてＴＳＢＹＥを使用した。培地に０．１ｇの標準株Ｙ４を添加し、アネロパック（三菱ガス化学株式会社製）を用いて嫌気培養した。
上述した光殺菌試験を行う２日前に継代して、対数増殖期に上述した光殺菌試験に供した。
【０１００】
（８）培養菌の殺菌効果の測定
上述した光殺菌試験を行った後、メスシリンダーから培地を取り出し、培地中の菌を、ＧＨＩ観点培地に播種して、colony-forming unit（ＣＦＵ）を測定した。
【０１０１】
（９）結果
表１に、殺菌効果に対するローズベンガルの有無と励起光の照射の有無の効果をまとめた。表１では、ＣＦＵは目視観察した結果を示す。
１プレートのコロニー数が、１０個以上の場合を「＋＋＋＋」、
１プレートのコロニー数が１個以上１０個未満の場合を「＋＋＋」、
１プレートのコロニー数が０個の場合を「＋＋」とした。
ローズベンガルを含む光増感剤に空気を供給しながら、励起光を照射した場合の殺菌効果が高いことがわかる。
【０１０２】
【表１】
2015159819.tif 000003
【０１０３】
表２に、殺菌効果に対するローズベンガルの濃度の依存性を示す。
ローズベンガルの濃度が高いほど、殺菌効果が高いことがわかる。
【０１０４】
【表２】
2015159819.tif 000004
【０１０５】
表３に、殺菌効果に対する励起光の照射時間の依存性を示す。
励起光の照射時間が長いほど、殺菌効果が高いことがわかる。
【０１０６】
【表３】
2015159819.tif 000005
【０１０７】
表４に、殺菌効果に対する励起光の照度の依存性を示す。
励起光の照度が高いほど、殺菌効果が高いことがわかる。
【０１０８】
【表４】
2015159819.tif 000006
【０１０９】
以上から、本発明の光殺菌治療用装置は、光増感剤供給手段と、酸素含有気体供給手段と、光照射手段とを備え、少なくとも、光増感剤の濃度、並びに、励起光の照度、照射時間及び照度を調整できるように構成されていることが好ましい。
【符号の説明】
【０１１０】
１      注剤気及び光照射用中空管
１１    酸素含有気体の通過する中空部分
１１１  注気口
１２    単数又は複数の光ファイバーが配置されている光路部分
１３    光増感剤の通過する中空部分
１３１  注剤口
１４    管状体
２      注剤気及び光照射用中空管
２１    酸素含有気体の通過する中空部分
２１１  注気口
２２    単数又は複数の光ファイバーが配置されている光路部分
２３    光増感剤の通過する中空部分
２３１  注剤口
２４    管状体
３      光殺菌治療用装置
３１    メスシリンダー
３２    培地
３３    光増感剤供給手段
３３１  注送剤器具
３４    光増感剤試料
３５    光照射手段
３５１  励起光
３６    光照射手段
３６１  励起光
３７    酸素含有気体供給手段
３７１  注送気器具
【図１】
2015159819.tif 000007
【図２】
2015159819.tif 000008
【図３】
2015159819.tif 000009