(57)【要約】  毛様体の収縮を提供するよう、パルス列の形態で送られる低電圧直流電流による毛様体の刺激を想定した老眼と緑内障を予防する眼の治療方法。この収縮は律動的に適用されると毛様体を受動的に動作させ、毛様体の収縮力と効力を増加させる。効力の増加は水晶体を効果的に動かし、その調節力を増加させる。同様に、毛様筋の収縮は強膜‐角膜連結線維と直接接触している腱を伸張させ、その伸張によって、強膜‐角膜隅の薄膜間の距離を増加させ、連結線維の自然な機能を復活させて緑内障の予防機能を提供する。毛様体に対応する解剖学的領域の刺激は、角膜輪部から適切な距離に眼球結膜と直接接触して配置された導電性電極の使用によって提供される。コンタクトレンズは両眼の電極接触および作業を補助する４つの電極を含んでいる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
老眼および/緑内障の発症を予防するための眼の治療方法であって、毛様筋の筋力を左右対称に増強することで調節力を増強して強膜‐角膜連結線維の機能を保つ、低電圧の直流電流パルス列を利用した、毛様体の電気刺激治療方法。
【請求項２】
毛様体の電気刺激は、角膜輪部から２ミリから５ミリの距離に結膜と接触して配置された電極を介して実施されることを特徴とする請求項１記載の治療方法。
【請求項３】
毛様体の電気刺激は、垂直方向および/または水平方向に反対向きの収縮を引き起こし、強膜‐角膜連結線維の最大緊張を提供するため、平行シーケンスで少なくとも１対の電極を介して実施されることを特徴とする請求項１または２記載の治療方法。
【請求項４】
毛様体の電気刺激は、毛様筋が分割された対極四分円の収縮を生じさせる交差シーケンスで少なくとも２対の電極を介して実施されることを特徴とする請求項１または２記載の治療方法。
【請求項５】
毛様体の電気刺激は、毛様筋の回転スキームに従って、分割された四分円の順次の収縮を生じさせるための回転刺激によって少なくとも２対の電極を介して実施されることを特徴とする請求項１または２記載の治療方法。
【請求項６】
交差シーケンスでの刺激に続いて回転シーケンスでの刺激を行なうことで強膜‐角膜連結線維に大きな影響を与えることなく筋量と収縮力を増加させることを特徴とする請求項４または５記載の治療方法。
【請求項７】
方形波パルスまたは補正二相型方形波パルスの列を発生させる手段と、刺激中に毛様筋の領域と直接接触して配置可能な複数の導電性電極を含んだ毛様体の刺激手段とを含んでいることを特徴とする請求項１記載の治療を実施するための装置。
【請求項８】
前記複数の電極は強膜コンタクトレンズの外縁に近接して反対方向に、前記外縁から１ミリから４ミリの距離に適用されることを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記複数の電極は毛様体の解剖学的部位にて、角膜輪部から２ミリから５ミリの距離で結膜と直接接触するようにレンズ後面に配置されることを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記レンズは、多様な径の角膜上の電極と接触するよう、１６ミリから２０ミリの直径を有することを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】
強膜コンタクトレンズには等しい距離で離れて配置された４つの電極が提供されていることを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
電極は弓形、長方形、または単純な球形であり、最小寸法は２ミリ幅で非球形では１ミリ高、球形では２ミリ高であることを特徴とする請求項７から１１のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
本装置は、５μｓから５００μｓのクロナキシー時間で方形波パルス列および/または補正二相型方形波パルス列の形態の直流電流を使用し、電流強度は、病状や使用する波形に応じて１ｍＡから１００ｍＡの間であり、周波数は１Ｈｚから５００Ｈｚの間であることを特徴とする請求項７から１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
毛様体、すなわち角膜輪部から２ミリから５ミリの距離の結膜領域にある解剖学的眼部位への電流の適用時間を３分から４５分の間隔で調節するための手段がさらに提供されていることを特徴とする請求項７から１３のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は老眼および緑内障の予防のための眼の治療方法およびこれを実行するための手段に関する。
【発明の概要】
【０００２】
この治療は、強膜‐角膜連結線維の作用力を保つため、角膜輪部から２ミリから５ミリ離れて結膜と接触して設置された適切な電流パルス列の手段で毛様体の電気刺激を想定している。
【０００３】
これは、毛様体の解剖学的部位にて、角膜輪部から３ミリから５ミリの距離の領域の結膜と接触する少なくとも２対の電極を含んだ強膜コンタクトレンズによる好適実施態様によって実行される。
【０００４】
本発明のさらなる特徴と利点は非限定的な実施例によって好適実施例を説明する添付の図面を参照した詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は虹彩と水晶体を有する毛様体の断面図である。
【図２】図２は老化の関数としての遠近調節力の低下を説明するグラフである。
【図３】図３はそこから電気線が電気刺激部まで延び出ている２対の電極を含んだ本発明による強膜コンタクトレンズの輪郭の概略断面図である。
【図４】図４は眼球結膜と接触しているレンズ裏面の電極の位置を図示している。
【０００６】
毛様体の解剖学的および生理物理学的見解
毛様体は強膜の奥表面に付着する同心輪紋であり、眼の中央軸方向の前区内で突出している。これは血管膜の中間部であり、ブドウ膜（眼球血管膜）では後方の脈絡膜と前方の虹彩１１との間に配置されている。断面では図１に図示するように、毛様体１９は強膜１と接触している外部長辺を有する三角形状を有しており、その長辺形は脈絡膜２の奥表面を覆い、網膜３の外葉によって覆われた中辺側は眼の内側に面しており、短辺側は前方に面して虹彩の底部９によって２分割されている。第１部分は毛様体輪または毛様体扁平部であり、第２部分は毛様体突起部である。この構造は、水晶体の外縁に付着する微細線維（小帯線維６）の高密網状体である毛様小帯７を通って水晶体８に接続されている。毛様体１９の短辺は眼房水の分泌を担っている。毛様体１９内には毛様筋が含まれている。この筋は眼球構造と直接接触しており、眼房水（強膜‐角膜連結線維）の排出を担っている。
【０００７】
毛様筋は毛様体の前方外部を占めている。前述のごとく、三次元的見地からこれは三角柱形状を有している。小腱が筋を強膜‐角膜連結線維に連結している。この筋は経線状線維（Ｂｒｕｅｃｋｅ筋）と輪状線維（Ｍｕｅｌｌｅｒ筋）から形成されている。経線状線維は連結線維組織とともに小腱を介して連結されている。筋構造全体は小帯線維を介して水晶体に連結されている。その結果、収縮および脱収縮が水晶体を動かし、実際に調節メカニズムを機能させている。近接物体をクローズアップ（明瞭化）焦点化させるこの基本プロセスは水晶体の曲率の改変で得られる。水晶体の最外領域である眼胞はきわめて弾力的であり、それを常に緊張状態に保ってレンズをほぼ球状形態に保っている。
【０００８】
毛様筋が弛緩されると、毛様体突起がＺｉｎｎ小帯の持靭帯を収縮状態に保ち、続いて赤道位で水晶体の眼胞を引張り、これが水晶体表面の曲率を減少させ、膨出度が減少し遠方の物体を見ることができる。
【０００９】
あるいは、毛様筋が収縮すると持靭帯が弛緩し、眼胞が外側に押されて水晶体両面の膨出度が増加することで近接物体を見ることができる。
【００１０】
老眼の生理病理学的見解
毛様筋が収縮すると、小帯線維によって伸ばされた水晶体がその形状を平坦化させる。筋が拡張すると水晶体は球状となる。水晶体形状の変形は物体をクローズアップさせるように作用する。水晶体の最大収縮は最短焦点距離に対応し、最大拡張は無限距離に焦点させる。
【００１１】
調節の程度は最小読取距離と最大読取距離との間の間隔によって与えられる。この間隔は調節力と呼ばれ、ディオプタで測定される。調節メカニズムを説明する最も認められている理論はヘルムオルツおよびサッチャによって正しいことが認められている。これらの理論から、毛様筋の機能は調節メカニズムの活性状態を維持させるための基礎である。老化につれて水晶体の弾力性の低下とともにこの筋の効率低下が進行して老眼となる。
【００１２】
図２から理解できるように、老化は調節力低下の進行である。
【００１３】
このグラフは約１３歳では１３ディオプタを示しているが、６０歳以上では１ディオプタ以下に減少する。ディオプタはメートルで表わされる焦点距離と逆数関数を有する測定単位である。例えば、３ディオプタは３３ｃｍ（１/３０＝０．３３）に相当する。この場合、３ディオプタは３３ｃｍの焦点に必要である。６０歳で焦点能力は急激に低下することが明らかであり、事実上眼は１メートル以内の距離の物体を焦点することができない。
【００１４】
この調節力進行性退化の理論は、年月を経ると水晶体が進行的に弾力性を失い、良好な調節力を得るために毛様筋を効率化させることが必要となる。
【００１５】
緑内障の生理病理学的見解
緑内障は異なるタイプの緑内障につながる様々な原因を有する。本願では開方隅緑内障と呼ばれる最も普通である形態について解説する。
【００１６】
眼は液体の循環の複雑構造によってその内圧を一定に維持している。特に眼房水は眼房の前後を充填する液体である。これは毛様体と呼ばれる解剖学的構造によって製造され、一般的に経時的には能力を低下させない。その代わりに、排液システムが強膜‐角膜連結線維と呼ばれる解剖学的構造が担う役割を果たす。これはそれらの間に網状線維を構成する微細線維の高密網状体によって形成され、目のリンパ系と静脈系側の眼房水を濾過する。４０歳前後で老眼が発症し、連結線維網状体の制約が進行する。そのうちに眼房水の排出が徐々に効率を低下させ、眼圧増加を招き最終的には緑内障となる。連結線維網状体は連結線維に結合した腱を介して連結された毛様筋の収縮によって効率性を保っており、連結線維網状体の持続的伸張作用によって効率性を維持している。後者は微小孔の無限連続であると考えられており、浸透性が維持されれば目房水を容易に通過させる。統計的に４０歳前後で老眼の発症とともに開方隅緑内障が発症する。両者ともに老眼と緑内障の発症を引き起こす毛様筋の収縮力消失が介在する。
【００１７】
発明の説明
臨床試験に基づき発明者は、適切な電流パルス列を備えた複数の電極を用いた毛様筋の刺激が筋の収縮を決定することを発見した。この収縮は一定周波数で律動的に適用されれば毛様筋を受動的動作させることができ、収縮力と筋の効率性を増加させる。この力の増加によって水晶体を効率的に動かし、結果として調節力を増加させる。同様に、毛様筋の収縮は強膜‐角膜連結線維と直接接触している腱を伸張させ、その伸張によって、強膜‐角膜隅の薄膜間の距離を増加させる。連結繊維網状体の伸張作用はその脱閉塞を助け、眼房水の排出を促進させる。
【００１８】
毛様体に対応する解剖学的領域の刺激は、角膜輪部から２ミリから５ミリの距離に眼球結膜と直接接触して配置された導電性電極の使用によって提供される。角膜輪部は角膜と強膜との間の通路領域である。電極は刺激中は毛様筋と直接接触していなければならない。
【００１９】
本発明の１好適実施態様は、方形波パルスまたは補正二相型方形波パルスの列を発生させる手段と、刺激中に毛様筋の領域と直接接触して配置された複数の導電性電極を含んだ毛様体の刺激手段とを含んだ装置を実質的に想定している。
【００２０】
本発明の特徴によれば、両眼で電極を接触させ、治療作業を促すために、電極は強膜コンタクトレンズ上に配置されている。
【００２１】
このレンズの１好適実施態様を図３に例示しているが、これはそこから電気刺激部（図示せず）にまで接続された電気線が延び出ている４つの電極２２を含んだコンタクトレンズ２０の輪郭図である。
【００２２】
図４はそのレンズを下から見た図であり、眼球結膜と直接接触するレンズ表面上の４つの電極２２を明示している。
【００２３】
レンズの直径は１６ミリから２０ミリ（基部半径７．０ミリから９．５ミリ）である。電極は同距離で離れて配置されている。それぞれの電極とコンタクトレンズの中心との距離は８ミリから１１ミリの範囲である。電極とレンズの外縁との距離は１ミリから４ミリの範囲である。
【００２４】
電極の異なる位置への配置と、１６ミリから２０ミリの範囲のレンズ径はレンズを人間の眼の異なる寸法に適応させるためである。
【００２５】
電極は結膜と十分に接触していなければならない。理想形状は図４に例示するように弓形または面取りされた縁を有する長方形、あるいは単純な丸形である。最小寸法は２ミリ幅で非球形では１ミリ高、球形では２ミリ高である。
【００２６】
毛様構造部の刺激は、効果に差別化を図るために異なる時間に異なる方法で実行される。換言すれば直流マイクロ電流での毛様体の刺激効果は適用量と適用時間に依存する。
【００２７】
したがって所望の結果を得るために刺激シーケンス（手順）は非常に重要である。
【００２８】
本発明によれば、３つの刺激シーケンスが想定される。
１）平行シーケンス
２）交差シーケンス
３）回転シーケンス
（以下で解説）
１）平行シーケンス
これは反対向きの垂直収縮および水平収縮を想定している。筋は半球によって刺激される。このシーケンスは毛様筋の脈管再生と強壮化を提供する。得られる収縮は強膜‐角膜連結線維の腱の最大緊張を決定し、従って、強膜‐角膜連結線維の最大作用を発揮する。
２）交差シーケンス
このシーケンスは筋を交互位相の対極四分円に従って収縮させる。
３）回転シーケンス
四分円に従って分割された収縮で順次的に刺激する。筋が分割される４つの四分円は回転式に順次刺激される。
【００２９】
老眼の予防には、筋力量と収縮力を増加させる交差シーケンスと回転シーケンスの連続が有利に使用されるが、強膜‐角膜連結線維には大きな影響はない。
【００３０】
老眼予防のために使用される電流は方形波型の低電圧直流電流であり、パルス列の形態で毛様体に送られる。
【００３１】
クロナキシー時間（神経‐電気生理学では、効果すなわち筋収縮を達成するための神経の刺激に必要な知られた非常に小さな強度の電流の最短適用時間）は５μｓから４００μｓであり、各パルス幅に実質的に相当する。
【００３２】
パルス列の反復周波数は１Ｈｚから２００Ｈｚの間である。
【００３３】
ピーク電流強度は１ｍＡから１００ｍＡの間である。
【００３４】
緑内障の予防には方形波または補正二相型方形波の低電圧直流電流が使用され、パルス列の形態で毛様体に送られる。
【００３５】
この場合、クロナキシー時間は方形波の場合は５μｓから５００μｓである（補正二相型方形波の場合は２５０＋２５０μｓ）。
【００３６】
パルス列の反復周波数は方形波の場合は１Ｈｚから２００Ｈｚ、補正二相型方形波の場合は５０Ｈｚから５００Ｈｚであり、ピーク電流強度は１ｍＡから１００ｍＡの間である。
【００３７】
低周波数は主に筋の刺激のために作用し、高周波は脈絡再生と強壮化に作用する。この際筋線維の酸化作用は増加する。刺激の時間と頻度は後に解説するように異なる結果をもたらす。
【００３８】
緑内障の予防
毛様筋が効力を失うと収縮の減少が生じて連結線維へ筋を連結している腱が眼房水の自然排出を担う連結線維網状体が徐々に弱くなる。連結線維の効力の減少はやがて眼圧を増加させ、眼神経と網膜神経線維に修復不能な損傷をもたらす。現在、眼圧を減少させる内科治療および外科治療が存在するが、連結線維の自然な機能を復活させて緑内障の予防機能を提供する治療法は存在しない。
【００３９】
強膜‐角膜連結線維の高い作用力を得るためには、毛様筋を連結繊維自体に連結している腱の伸張を通じて強膜‐角膜連結線維の網状体を伸張および拡張させる数分の刺激で十分である。
【００４０】
筋の刺激は角膜輪部から約３．５ミリ離れた筋の解剖学的部位で実施される。筋全体の刺激を得るため、電極は３時と９時または１２時と６時の位置で反対側に適用される（並列刺激）。緑内障の予防を目的とする刺激は対象の目のみで５分から１５分、７日ごとに少なくとも４回繰り返される。直流電流は使用する波形（方形波または補正二相型方形波）および所望の結果に応じて１Ｈｚから５００Ｈｚの間の周波数で供給される。高い周波数を使用すると連結繊維への効果も上がる。ピーク電流は１００ｍＡを超えてはならない。治療中、患者は眼の動きを防止するように努め、電極を結膜に接触させた状態を保たなければならない。治療のため、２つの電極が縁付近にて反対側に適用された直径１６ミリから２０ミリの強膜コンタクトレンズが開発されている。これら電極は輪部から平均３．５ミリの距離にて角膜と直接接触している。研究により１６ミリから２０ミリのコンタクトレンズが多様な直径の角膜上で電極接触を提供することが分かっている。コンタクトレンズを通じた刺激が眼瞼を閉じた状態に保ち、瞼の割れ目からは電極のワイヤのみが出ている。ワイヤは直流電流を供給できる専用の電気刺激器に接続されている。
【００４１】
刺激中、瞳孔筋の律動的収縮が生じ、その結果、律動的減数分裂および瞳孔拡大が生じる。これら直流電流によって誘発される動きは治療が正しい効能と治療力とを有することを証明している。刺激中に患者は目瞼や眼全体に軽い蟻走感を感じることがある。
【００４２】
老眼の予防
４０歳前後で開始する毛様筋の力の減少は結晶体の弾力性の進行的な減少と関係しているようである。この眼の重要なレンズは収縮能力を有しており、近接物体を焦点化させるために自身の曲率を変化させる。４０歳を過ぎるとレンズの弾力性の減少に伴って毛様筋は強い力で収縮させられる。強い収縮率の必要性は水晶体の老化に対抗するには十分ではなく、毛様筋は次第に進行的に萎縮する。
【００４３】
２つの毛様筋の同時的な刺激は、１０分間、１Ｈｚから２００Ｈｚの間の周波数で、ピーク強度１００ｍＡの電流によって行なわれる。この治療を３日から５日おきに少なくとも１ヶ月繰り返す。治療中は、瞳孔の律動的収縮を介して視認できる瞳孔筋の同時的刺激を防止しなければならない。筋の刺激は毛様筋の正常状態を回復させ、より強い力で収縮を開始させ、水晶体をより効率的に動かすことができる。刺激部位は角膜輪部から３．５ミリの位置であり、この場合、筋を回復させるために対称位置である４点の刺激を提供することが必要である（３時、６時、９時、１２時）。刺激は最初の５分は交差シーケンス、次の１０分は回転シーケンスで各適用時にトータルで１５分間行なわれる。毛様筋の筋状態の維持を通じた老眼の確実な予防には、刺激は両眼に同時的に行なわれなければならない。刺激は第１週目は隔日、次の８週間は７日毎に実施される。この治療は眼球全体に感じる少しの蟻走感以外は無痛である。
【００４４】
本発明の好適実施態様について説明した。この分野の当業者であれば「請求の範囲」で定義される本発明の保護範囲から逸脱せずに本発明を改変することは可能であろう。
【符号の説明】
【００４５】
１：強膜                  ２：脈絡膜
３：網膜                  ６：小帯線維
７：毛様小帯              ８：水晶体
１１：虹彩                １６：角膜
１７：角膜輪部            １９：毛様筋
２０：コンタクトレンズ    ２２：電極
２４：電気線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2011522662.tif 000007
2011522662.tif 000008
2011522662.tif 000009
2011522662.tif 000010