(57)【要約】  生物の体内に存在する選択された病原体を分解または破壊する方法において、選択された病原体の分解または破壊に有効であるが、生物に悪影響を与えない一定量の低強度超音波エネルギーを、前記生物の表面または内部の予め選択された位置に非侵襲的に供給するステップを含み、前記低強度超音波エネルギーが、所定範囲の周波数の範囲内であり、前記所定範囲の周波数が、低強度超音波エネルギーが特定の病原体の分解または破壊において最適の効果を有する１つまたは複数の範囲の周波数であり、前記低強度超音波エネルギーの強度が、所定範囲の強度の範囲内であり、低強度超音波エネルギーの前記所定範囲の強度が、前記選択された病原体の分解または破壊を可能にするが、前記選択された病原体の周囲の生物の組織に悪影響を与えないような強度である、方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物の体内に存在する選択された病原体を分解または破壊する方法において、
前記選択された病原体の分解または破壊に有効であるが、生物に悪影響を与えない一定量の低強度超音波エネルギーを、前記生物の表面または内部の予め選択された位置に非侵襲的に供給するステップを含み、
前記低強度超音波エネルギーが、所定範囲の周波数の範囲内であり、前記低強度超音波エネルギーの強度が、所定範囲の強度の範囲内であることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記選択された病原体が、単純ヘルペスウイルスＩ型、単純ヘルペスウイルスＩＩ型、および黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）を含む群から選択されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
前記所定範囲の周波数が、前記低強度超音波エネルギーが特定の病原体の分解または破壊において最適な効果を有する１つまたは複数の範囲の周波数であることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項２に記載の方法において、
前記所定範囲の周波数が：前記病原体が単純ヘルペスウイルスＩ型である場合は、実質的に２９１〜２９３ｋＨｚおよび３４５〜３４６ｋＨｚ；前記病原体が単純ヘルペスウイルスＩＩ型である場合は、実質的に３５３〜３５４ｋＨｚおよび３６２〜３６３ｋＨｚ；ならびに前記病原体が黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）である場合は、実質的に３７６〜３７７ｋＨｚおよび３８０〜３８１ｋＨｚであることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、
前記低強度超音波エネルギーの前記所範囲定の強度が、前記選択された病原体の分解または破壊を可能にするが、前記選択された病原体の周囲の生物の組織に悪影響を与えないような強度であることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、
前記低強度超音波エネルギーの前記強度が、１０ｍＷ／ｃｍ２〜１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲であることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、
前記低強度超音波エネルギーを供給する前記ステップが、２０％のデューティサイクルを有するバーストで行われることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法において、
前記供給するステップの合計時間が、前記病原体の最大の分解または破壊を可能にするが、前記選択された病原体の周囲の生物の組織には悪影響を与えないような時間であることを特徴とする方法。
【請求項９】
生物の体内に存在する少なくとも１つの選択された種類の病原体を分解または破壊するための装置において、
処置される宿主の所定の処置領域に概ね一致する大きさの表面を有するプレートを好ましくは備えるトランスデューサプローブと、
低強度超音波エネルギーを発生させる発生器と、
前記低強度超音波エネルギーの強度を制御する手段と、
前記低強度超音波エネルギーの周波数を制御する手段と、
前記装置に電力を供給するための電力手段と、を備えることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置において、
前記低強度超音波エネルギーの周波数を制御する前記手段が、前記周波数の所定範囲を選択する手段を備えることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の装置において、
低出力範囲の低強度超音波エネルギーを発生させる前記発生器が、好ましくは、前記低強度超音波エネルギーの周波数を制御する周波数制御装置を備え、放出される低強度超音波エネルギーの周波数を制御して、分解または破壊される微生物または病原体に特有の所定範囲の固有周波数に一致させることができることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒトまたは動物である宿主の体内または体外の微生物／病原体を非侵襲性処置するための方法／プロセスおよび装置に関する。詳細には、本発明は、細菌群およびウイルス群の両方における微生物／病原体を処置するための方法／プロセスおよび装置に関する。より詳細には、本発明は、限定されるものではないが、単純ヘルペスウイルスＩ型およびＩＩ型を処置する一形態に関する。別の形態では、本発明は、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）細菌の処置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、宿主の感染に関与する侵入微生物を破壊する最も一般的な方法は、宿主に実質的に悪影響を及ぼすことなく、このような微生物の代謝を阻害する一定の化学物質に曝露することである。このような化学物質は、抗生物質および抗ウイルス薬を含み得、広く使用されている。
【０００３】
しかしながら、一部の微生物、例えば、ウイルスは、細胞内で生存し、抗生物質で処置することができない。さらに、血液供給の乏しい組織に存在する一部の感染は、慢性的な深在性感染、例えば、骨髄炎を引き起こすことがある。さらに、宿主の免疫系が低下している場合、例えば、一部のＨＩＶの場合、通常は、軽感染が急速に広がることがある。なおさらに、多くの細菌は、一般的使用される抗生物質に対する耐性を獲得する。
【０００４】
一般に、様々な微生物は、ヒトの体を含む宿主に侵入して、そこで生存することができる。軽度の問題を引き起こすだけで、宿主の免疫系によって最終的に破壊される微生物もいるが、再発の問題を引き起こす、または宿主を殺すことがある微生物もいる。このような微生物を処置する様々な処置法、例えば、防腐剤、抗生物質、または抗ウイルス薬が考案されてきた。以下のようないくつかの因子が、処置の効果に影響を与え得る：
【０００５】
・感染部位（血液供給が乏しい）
【０００６】
・微生物の性質、即ち、抗生物質が到達し得る細胞外に存在する、または
【０００７】
・一部の微生物、例えば、ウイルスは、宿主細胞内で生存し、このようなウイルスに到達することができない
【０００８】
・抗生物質に対する耐性の獲得。
【０００９】
体細胞内で生存するヘルペスウイルスは、宿主に悪影響を与えることなく破壊することが困難である。ウイルスは、性器ヘルペスの場合、通常は性的接触により最初に伝染すると、痛みを伴う水泡からなる反応を皮膚に引き起こす。
【００１０】
これらは、最終的には治癒するが、ウイルス粒子は、「免疫系」によって破壊されるものではない。むしろ、ウイルス粒子は、脊椎の底部に移動して後根神経節と呼ばれる神経細胞の塊の中に侵入する。休眠ウイルス粒子は、そこに永久に留まり、肉体的または情緒的ストレスを受けたときに、神経を下って皮膚のほぼ同じ領域に移動して、また水泡を形成する。このサイクルが永遠に繰り返され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、宿主に実質的に害を与えることなく、ヒトまたは動物の体内の病原体を処置するための方法／プロセスおよび装置を提供することである。
【００１２】
本発明の目的はまた、非侵襲的処置（低侵襲性処置）により病原体を処置するための方法／プロセスおよび装置を提供することである。
【００１３】
本発明の目的はまた、単純ヘルペス群のウイルスおよび黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）（「Ｇｏｌｄｅｎ  Ｓｔａｐｈ」）細菌を非侵襲的に処置するための方法／プロセスおよび装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、宿主に害を与えることなく宿主の体内の微生物を非侵襲的に処置するための方法／プロセスおよび装置を提供し、これを使用して細菌群およびウイルス群の両方における病原体を破壊することができる。
【００１５】
特に興味深いのは、性器ヘルペスおよび口腔ヘルペスにおける感染病原体である単純ヘルペス群のウイルスの処置である。また、軟組織および骨に重大な感染を引き起こし得る細菌、例えば、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）（「Ｇｏｌｄｅｎ  Ｓｔａｐｈ」）。
【００１６】
一形態では、本発明は、単純ヘルペスウイルスＩ型および単純ヘルペスウイルスＩＩ型を処置するための方法／プロセスおよび装置に関する。
【００１７】
本発明の一態様によると、生物の体内に存在する少なくとも１つの選択された種類の病原体を分解または破壊するための方法であって、前記方法が選択された病原体の分解または破壊に有効であるが、生物に悪影響を与えない一定量の低強度超音波エネルギーを、前記生物の表面または内部の予め選択された位置に非侵襲的に供給するステップを含み、前記低強度超音波エネルギーが、所定範囲の周波数の範囲内であり、前記低強度超音波エネルギーの強度が、所定範囲の強度範囲内である、方法を提供する。
【００１８】
供給される超音波エネルギーの量は、その強度、および超音波エネルギーが供給または印加される期間によって決まる。
【００１９】
系、物体、および実在体は全て、その実在体に特有の固有周波数を有することが分かっている。実在体がその固有周波数に曝露されると、振動および温度の急激な上昇が起こる。構造体の場合には、重大な損傷が起きることがあり、生物体の場合には、この損傷により、通常は、生きている生物が死ぬ、またはウイルス粒子が破壊される。（超音波エネルギーの伝送周波数を病原体の固有周波数に厳密に設定することにより、周囲組織への影響が殆どまたは全くなくなる。）
【００２０】
好ましくは、病原体は、単純ヘルペスウイルスＩ型、単純ヘルペスウイルスＩＩ型、および黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）からなる群から選択される。
【００２１】
本発明の別の態様によると、前記所定範囲の周波数は、低強度超音波エネルギーが特定の病原体を分解または破壊するのに最適な効果を有する１つまたは複数の範囲の周波数である。
【００２２】
この特定の用途では、病原体の破壊における最適な効果は、以下の周波数帯域で起こる。
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【００２３】
この方法は、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）の場合は、典型的には、潜在する感染に対して処置を施すステップを含み得る。
【００２４】
処置位置は、性器ＨＳＶ  ＩおよびＨＳＶ  ＩＩの場合には腰後根神経節の上とすることができる。あるいは、処置位置は、患者の顔面の三叉神経節の上とすることができる。
【００２５】
本発明はまた、将来のウイルスの増殖および単純ヘルペスウイルスの複製を制御／防止するための方法も提供し、この方法は、有効量の所定周波数範囲の低強度超音波エネルギーを印加するステップを含む処置を、このような処置を必要とする対象に施すステップを含む。
【００２６】
本発明の別の態様によると、生物の体内に存在する少なくとも１つの選択された種類の病原体を分解または破壊するための装置であって、処置される宿主の所定の処置面積に概ね一致する大きさの表面を有するプレートを好ましくは備える好ましいトランスデューサプローブ、低強度超音波エネルギーを発生させる発生器、および前記低強度超音波エネルギーの強度を制御する手段、および低強度超音波エネルギーの周波数を制御する手段、および装置に電力を供給する電力手段を備えている、装置が提供される。
【００２７】
好ましくは、低強度超音波エネルギーを制御する前記手段は、所定範囲の前記周波数を選択する手段を含む。
【００２８】
低出力範囲で低強度超音波エネルギーを発生させる発生器は、好ましくは、低強度超音波エネルギーの周波数を制御する周波数制御装置を備え、伝送される低強度超音波エネルギーの周波数は、患者の体内で休眠状態にある、処置されるウイルスに特有の所定の固有周波数の所定範囲に一致するように制御することができる。あるいは、この所定の固有周波数範囲は、細菌、例えば、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）に対してのものである。
【００２９】
トランスデューサは、電気エネルギーを超音波周波数の振動エネルギーに変換する。好ましくは３０ｍＷ／ｃｍ２である低強度超音波エネルギーは、好ましくは２００マイクロ秒のオンと８００マイクロ秒のオフの「バースト」でトランスデューサプローブまたはトランスデューサプレートの表面積上に実質的に均一に発生させる。トランスデューサの伝送表面積は、超音波の標的となる全面積をカバーするようにする。トランスデューサプローブまたはプレートの表面積は、典型的には、１２０ｃｍ２（８０ｍｍ×１５０ｍｍ）である。
【００３０】
発生器は、所定の波形、周波数、および振幅の信号を発生させる。次いで、この信号を出力増幅器によって増幅する。増幅器の出力は、最大の出力が確実に伝達されるように超音波トランスデューサに一致したインピーダンスである。トランスデューサは、受け取った電気エネルギーを超音波周波数の振動エネルギーに変換する。得られる低強度超音波エネルギーは、圧電セラミックプレートの全表面から実質的に均一に伝送される。
【００３１】
超音波エネルギーは、好ましい２０％のデューティサイクルを有する、選択された周波数のバーストで発生させられる。用語デューティサイクルの数値は、超音波エネルギーが印加されている間のサイクルの割合を指す。デューティサイクルは、「バースト」オン時間の１サイクルの時間に対する比に１００を乗じたものと定義される。１サイクルは、「バースト」オン時間とオフ時間の合計である。
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好ましいサイクルは、２００マイクロ秒のオン時間とこれに続く８００マイクロ秒のオフ時間の「バースト」期間である。「バースト」オン時間およびオフ時間は、安全範囲を維持したまま所望の効果を得るために変更することができ、好ましい２０％のデューティサイクルを維持する（例えば、１００マイクロ秒のオンと４００マイクロ秒のオフも２０％のデューティサイクルである）。超音波エネルギーのバーストでの供給は、標的ゾーンの加熱および機械的損傷を防止し、従って患者の安全を保障することを意味する。
【００３２】
トランスデューサの表面は、優れた効果が得られるよう、標的領域を十分にカバーするように別個に処置される領域に整合させる。
【００３３】
後根神経節領域の処置では、大型のトランスデューサが、脊椎の底部をカバーする。
【００３４】
三叉神経節領域の処置では、トランスデューサが、顔面の中部３分の１をカバーする。
【００３５】
黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）の処置では、感染の大きさおよび部位に合わせて様々な大きさのトランスデューサを使用することができる。
【００３６】
装置の使用では、宿主または患者の皮膚の表面に接触ゲルを塗布し、トランスデューサプローブを、ゲルで覆われた皮膚の領域に当てる。発生器を、処置される病原体に効果があるように決定された必要な範囲の周波数に設定し、低強度超音波エネルギーの強度を制御する手段は、発生器の振幅の調整によるものである。装置に電源が投入され、超音波エネルギーが、所定量のエネルギーが標的領域に伝送されるように所定期間に亘って印加される。
【００３７】
なおさらに、本発明は、以下のステップを含む処置方法を提供する。
【００３８】
（ａ）静止固定位置一段階処置プロセスのために患者の処置領域に大きさおよび形状が一致した超音波トランスデューサを用意するステップ。
【００３９】
（ｂ）処置される病原体に対する所定範囲の周波数の範囲内の所定周波数のエネルギーを、送られた周波数の超音波エネルギーを患者の体内に放出するトランスデューサに送るステップ。
【００４０】
（ｃ）トランスデューサの適用位置を下側の標的領域によって決定する。次いで、この領域を選択された伝送周波数の超音波エネルギーで処置して、休眠状態にある標的微生物を分解または破壊するステップ。
【００４１】
（ｄ）発生器が、ある周波数、波形、および振幅の信号を発生させ、この信号を出力増幅器によって増幅する。次いで、この出力を超音波トランスデューサによって超音波エネルギーに変換し、次いで、この超音波エネルギーを、所定の時間に亘って体内に伝送するステップ。
【００４２】
トランスデューサプローブを、特にＨＳＶ  ＩおよびＩＩが休眠することが分かっている腰後根神経節で休眠または半休眠状態にあるウイルスを処置するために、腰椎の底部の上の導電性ゲルの接触層が塗布された皮膚に配置する。
【００４３】
処置が処置療域に施される所定期間は、最大２０分とすることができる。しかしながら、この所定期間は、３分２０秒〜２０分、好ましくは３分２０秒〜１０分の範囲で様々とすることができる。
【００４４】
本発明は、正常な体の機能に影響を与えことなく、かつ正常な体の構造を破壊または損傷することなく、ヒトまたは動物の体におけるウイルスおよび細菌の範囲における病原体を選択的に破壊することを目的とする。
【００４５】
特に、このシステムは、ウイルスが腰後根神経節、仙骨神経節、および三叉神経節で休眠している間にウイルスに非侵襲性処置を行う。
【００４６】
本発明はまた、細菌の非侵襲性処置のための方法および装置に関する。特に、本発明は、重度の身体感染の原因病原体である黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）の処置のための方法および装置に関する。黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）は、皮膚および鼻内部に見られる。この細菌は、通常は無害であるが、死につながることもある重度の感染および疾患を引き起こす可能性がある。高齢者および重病患者は、最もリスクが高い。この細菌の一部の菌株は、殆どの抗生物質に対して耐性を獲得するため、処置が非常に困難になる。
【００４７】
全ての生きている生物が固有周波数を有することが分かっている。生物が、「外部電源」からのその「固有周波数」のエネルギーに曝露されると、振動および温度の急激な上昇が起こる。これは、生きている生物の場合、その生物の死をもたらす。印加されるエネルギーの周波数を生物の固有周波数に厳密に設定することにより、別の生物内の病原体の場合、周囲組織および他の生物に対する影響が殆どまたは全くなくなる。
【００４８】
従って、本発明は、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）を処置する方法も提供する。所定の周波数範囲内の周波数を発生器によって発生させ、次いで専用の出力増幅器によって増幅して低強度超音波エネルギーを得、次いでトランスデューサによって処置領域に伝送する。周波数への言及は、許容差を含む周波数への言及を含むことを理解されたい。
【００４９】
本発明のこの態様に従った処置方法は、実質的に３７６〜３７７ｋＨｚおよび３８０〜３８１ｋＨｚの範囲の周波数を用いることを含む。
【００５０】
処置は以下のステップを含む。
【００５１】
トランスデューサを、導電性ゲルの接触層を用いて感染領域の上に配置する。発生器を、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）の所定の周波数範囲内の周波数に設定し、超音波エネルギーを、２０％のデューティサイクルを有する、設定周波数のバーストで出力する。これは、超音波エネルギーが１サイクルの２０％の期間に亘って印加され、これが繰り返されることを意味する。処置の好ましいデューティサイクルは、２００マイクロ秒のオンと８００マイクロ秒のオフである。すなわち；
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【００５２】
バーストのオン時間およびオフ時間を、２０％のデューティサイクルの印加および維持に最も適するように設定することができる（例えば、２ミリ秒のオンと８ミリ秒のオフも２０％のデューティサイクである）。発生器からの信号の振幅を、専用の出力増幅器によって増幅された場合の特定の出力、好ましくは３．６Ｗに一致するように使用される周波数のレベルに設定する。これは、１２０ｃｍ２の表面積を有するトランスデューサプレートの３０ｍＷ／ｃｍ２の超音波強度に一致する。処置は、好ましくは１０分間（標準的な処置）に亘って施されるが、時間と出力は必要に応じて変更することができる。場合によっては、超音波強度は、４０ｍＷ／ｃｍ２まで増大することができる。場合によっては、２回の１０分のセッションを使用することができる。
【００５３】
病原体の破壊または分解に最適な効果をもたらすように決定された印加される超音波エネルギーの最小強度レベル、バースト比、「オン」パルス時間、および処置時間の値を、各パラメータの設定値とする。決定されると、これらのパラメータは、これらのパラメータの指定された好ましい値よりも高いまたは低い値を有し得る。最小強度レベルは、１０ｍＷ／ｃｍ２〜１００ｍＷ／ｃｍ２の所定の強度の範囲内に設定する。
【００５４】
化学的方法、例えば、抗生物質、抗ウイルス薬、または他の化学物質を用いた病原体の処置は、副作用を有し得ることを理解されたい。本方法には化学物質が使用されていないため、このような副作用が起きないことを理解されたい。
【００５５】
また、化学種が使用されていないため、抗生物質、抗ウイルス薬、または他の化学物質で処置する場合に起こるような処置に対する耐性が増加しないことも理解されたい。
【００５６】
このプロセス／方法は、以下のステップを含む非侵襲的な処置方法を提供する。
【００５７】
接触ゲルを標的領域に塗布し、次いでトランスデューサを接触ゲル上に配置するステップ。
【００５８】
適切な周波数および振幅を選択して、処置を開始するステップ。
【００５９】
選択された周波数の超音波エネルギーを、２００マイクロ秒のオンと８００マイクロ秒のオフの好ましいデューティサイクルで、低強度で伝送するステップ。
【００６０】
伝送される超音波エネルギーの周波数を標的病原体の固有周波数に厳密に設定することによって最適な効果を得るステップ。
【００６１】
トランスデューサ表面からの超音波エネルギーの出力の強度を、好ましくは３０ｍＷ／ｃｍ２に設定するステップであって、この強度は、必要に応じて変更することができる、ステップ。
【００６２】
このプロセスを使用して、患者の体の腰部ではＨＳＶ  ＩおよびＩＩ、顔面部ではＨＳＶ  ＩおよびＩＩ、ならびに様々な標的領域では黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）を選択的に処置することができる。
【００６３】
ＨＳＶ  ＩおよびＩＩの場合、標準処置時間は１０分であるが、変更することもできる。処置時間の好ましい範囲は、３分２０秒〜１０分である。
【００６４】
黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）の場合は、好ましい処置時間は１０分であるが、１セッション当たり最大２０分まで延長することができる。
【００６５】
通常は１回の処置で十分であるが、複数回の処置セッションが必要な場合もある。
【００６６】
トランスデューサは、超音波エネルギーを低強度で宿主の体内に伝送し、この超音波エネルギーをパルス化して、体組織、骨、および細胞に対するあらゆる熱または機械的な生物学的影響を最小化または防止する。これにより、トランスデューサを、処置期間に亘って標的領域に固定したままにすることができる。
【００６７】
単純ヘルペスウイルスＩ型およびＩＩ型を処置する場合、トランスデューサの大きさおよび形状は、それぞれの神経節（後根、仙骨、および三叉）の標的領域をカバーするように設計する。従って、各トランスデューサは、処置中に固定したままとすることができる。しかしながら、腰後根神経節の領域に存在するＨＳＶ  ＩおよびＨＳＶ  ＩＩの処置領域は、大型トランスデューサプレートによって覆われる領域を超える。従って、ＨＳＶ  ＩおよびＨＳＶ  ＩＩの標的領域を処置する場合は、トランスデューサプレートを、処置期間中、第１の処置位置（好ましくは、腎臓の領域における）の上に固定し、次いで、別の処置期間に亘って別の処置を施すために、別の重複処置位置（好ましくは、脊髄のさらに下）の上に移動させる。腰後根神経節の全標的領域がカバーされるまで、このプロセスを繰り返す。黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）を処置する場合は、使用するトランスデューサの大きさおよび形状は、感染の大きさおよび部位によって決まる。大きい慢性感染の場合は、重複する領域を処置することもある。トランスデューサは、処置期間に亘って第１の処置位置に固定したままにし、次いで、同様の処置を施すために重複する別の処置位置に移動させる。しかしながら、宿主の体の感染の位置によっては、感染領域を処置するために様々なトランスデューサが必要な場合もある。
【００６８】
ＨＳＶ  ＩおよびＨＳＶ  ＩＩの場合は、特別に選択された処置により、休眠ウイルス粒子が破壊または分解され、従って、神経節から新たな感染が末梢神経に移動するのが防止される。
【００６９】
黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）の場合は、特別に選択された処置により、細菌が破壊または分解され、効果的な治癒がより迅速となり、瘢痕が軽減される。
【００７０】
本発明は、あるウイルスまたは細菌を破壊または分解する複雑でない処置方法を提供する。この方法は、使用が容易であり、かつ非侵襲的であり、従って、処置される患者の不快感が少ないため、病院、クリニック、および手術室で使用することができる。
【００７１】
本発明をより容易に理解できるように、添付の図面を参照して実施形態を例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に従った大面積トランスデューサの断面図である。
【図２】図２は、本発明に従ってウイルスまたは細菌感染に対する所定範囲の固有周波数を印加する処置システムの一実施形態の系統図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に従ったウイルスまたは細菌感染に対して決定されたある範囲の固有周波数を印加する処置システムの一実施形態に使用される、規定周波数範囲の有効な一定の低強度超音波エネルギー出力を供給するためにトランスデューサを通る出力の同調を示す出力キャリブレーションチャートである。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に従ったウイルスまたは細菌感染に対して決定されたある範囲の固有周波数を印加する処置システムの一実施形態に使用される、規定周波数範囲の有効な一定の低強度超音波エネルギー出力を供給するためにトランスデューサを通る出力の同調を示す出力キャリブレーションチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
図１は、処置方法に使用される大面積超音波トランスデューサの断面図を示している。このトランスデューサは、固定一段階処置プロセスのために患者の処置面積に一致する大きさである。特に、トランスデューサ圧電セラミックプレートの大きさは、約８０×１５０ｍｍである。
【００７４】
全体が参照符号１０で示されるトランスデューサは、機械加工されたアルミニウム片から形成された、ねじ１４によってハウジング１８の蓋１６に固着されたＵ字形ハンドル１２を備えている。このＵ字形ハンドルは、トランスデューサの取扱を容易にする。一方の側壁２０に、バルクヘッドＵＨＦコネクタ２２用の取り付け部が設けられている。ハウジングは、８００ｋＨｚの圧電セラミックプレート２４を備え、この圧電セラミックプレート２４の下面は、最適な性能が得られるように重ねられた鋳造タングステン／エポキシ整合層２６によって覆われている。プレート２４および整合層２６は、透明なＰｅｒｓｐｅｘから機械加工された中空絶縁ブロック２８の下端部に取り付けられている。ハウジングの側壁を貫通するＵＨＦコネクタ２２により、周波数発生器および出力増幅器（不図示）によって必要な周波数で供給される低出力周波数を送ることができる。コネクタ２２は、圧電セラミックプレートの内側背面にある離隔したＶＥ接点３４に接続された配線３２を含む内部整合ネットワーク３０に接続されている。他の電気コネクタは、最大８つの接点３８（一部は不図示）で圧電セラミックプレート２４および整合層２６に半田付けされた、整合ネットワークに戻る回路を完成するＧＮＤ配線３６を備えている。
【００７５】
図１の断面図に示されているトランスデューサは、男女両方の患者における性器ヘルペスを発症させるウイルスの処置のために下部仙骨領域に適用するように特別に設計されている。しかしながら、このトランスデューサは、他の大きい平らな表面の感染および実質的に平らな表面の感染、例えば、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）によるような感染にも適用することができる。患者の体の他の部位に合わせられた寸法および形状が異なるトランスデューサも考えられる。典型的には、このようなトランスデューサは、図１に示されているハンドルと同様のハンドルを有するが、圧電セラミックプレート及びベースプレートの表面積の大きさおよび形状が異なる。例えば、大きさおよび形状の異なるトランスデューサは、顔面の三叉神経節の処置に必要となる。
【００７６】
トランスデューサの好ましい動作強度は、３０ｍＷ／ｃｍ２であり、空間ピーク強度は６５ｍＷ／ｃｍ２である。トランスデューサ強度が、その表面に亘って完全に均一であると仮定すると、全出力は、トランスデューサの面積に必要な強度を乗じて求めることができる。
2014524420.tif 000006
【００７７】
実際は、エッジ波により、トランスデューサ表面において均一な出力からある程度の偏差が存在するが、これらの影響は局所的であり、面積平均は、上の計算に一致する可能性が高い。
【００７８】
出力増幅器とトランスデューサの組み合わせが、図３および図４のキャリブレーションチャートに示されている周波数に応じて変動する出力強度を生成する。圧電セラミックプレートの動作周波数範囲に対して実質的に一定のレベルに出力強度を維持するために、放射力平衡（ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｆｏｒｃｅ  ｂａｌａｎｃｅ）によって決定される測定強度が図３および図４に列記されている強度に一致するように発生器の駆動振幅を調整した。
【００７９】
発生器のピーク間電圧を、増幅器の入力時にオシロスコーププローブで測定した。これらを、両方の強度レベルに対する周波数および記録した音響出力に応じて、表形式およびグラフとして記録する。
【００８０】
発生器を、以下の周波数範囲内の周波数に設定する。
【００８１】
１．ウイルスＨＳＶ  ＩおよびＨＳＶ  ＩＩに対しては、それぞれ、実質的に２９１〜２９３ｋＨｚおよび３４５〜３４６ｋＨｚ、ならびに３５３〜３５４ｋＨｚおよび３６２〜３６３ｋＨｚの範囲。
【００８２】
２．黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）（「Ｇｏｌｄｅｎ  Ｓｔａｐｈ」）に対しては、３７６〜３７７ｋＨｚおよび３８０〜３８１ｋＨｚの範囲。
【００８３】
ＨＳＶ  ＩおよびＨＳＶ  ＩＩウイルス感染では、トランスデューサを患者の体のどの位置に配置するかを、ウイルス粒子が休眠したときに存在する可能性が高い場所を示す／示唆する解剖学的ランドマークによって決定する。
【００８４】
規定の周波数範囲内で所定の処置時間、伝送される低強度超音波エネルギーを印加することにより、印加されるエネルギーの全体としての低強度が、患者のリスクを有意に低減する、または最小限にする。
【００８５】
特に、ＨＳＶ  ＩおよびＩＩが休眠状態で存在することが分かっている（性器ヘルペスの場合）腰後根神経節内の休眠または半休眠状態にあるウイルスを処置するために、腰椎の底部の上の導電性ゲルの接触層が塗布された皮膚の上にトランスデューサを配置する。
【００８６】
一般に、ヘルペスウイルスは、体細胞内に生存するため、宿主に害を与えることなくヘルペスウイルスを破壊することは困難である。
【００８７】
系、物体、および実在体は全て、その実在体に特有の固有周波数を有することが分かっている。実在体がその固有周波数に曝露されると、振動および温度の急激な上昇が起こる。構造体の場合には、重大な損傷が起きることがあり、生物体の場合には、この損傷により、通常は、生きている生物が死ぬ、またはウイルス粒子が破壊される。
【００８８】
本発明は、休眠状態にあるＨＳＶ  ＩおよびＨＳＶ  ＩＩ粒子を破壊／分解する方法を提供する。
【００８９】
発生器は、専用の出力増幅器によって増幅されるある周波数および波形の信号を発生させる。次いで、このエネルギーを、この特定の医学的状態に合わせて特別に設計された特注のトランスデューサに伝送し、次いで、これを以下に印加する。
【００９０】
１．性器ヘルペスを引き起こすＨＳＶ  ＩおよびＨＳＶ  ＩＩを処置する場合は、下部腰椎／仙骨領域にある後根神経節の上に位置する腰下部の皮膚。
【００９１】
２．口唇ヘルペスおよび口周ヘルペスを引き起こすＨＳＶ  ＩおよびＨＳＶ  ＩＩの場合は、三叉神経節の上に位置する顔面の皮膚。
【００９２】
処置方法は、実質的に以下の範囲の周波数を使用するステップを含む。
【００９３】
ＨＳＶ（１）では、２９１〜２９３ｋＨｚおよび３４５〜３４６ｋＨｚ、ＨＳＶ（２）では、３５３〜３５４ｋＨｚおよび３６２〜３６３ｋＨｚ。
【００９４】
処置は、以下のステップを含む。
【００９５】
（ｉ）出力増幅器のスイッチを入れて安定させるステップ。
【００９６】
（ｉｉ）発生器を、必要な波形、周波数、および振幅となるように設定し、パルス期間を、２００マイクロ秒のオンと８００マイクロ秒のオフ（変更することもできる）の好ましいデューティサイクルに設定するステップ。
【００９７】
（ｉｉｉ）導電性ゲルの接触層を、この場合は、既に説明された後根神経節の上に位置する下部腰椎の領域にある患者の皮膚の標的表面に塗り広げる。次いで、トランスデューサを、導電性ゲルの接触層に接触させて皮膚に配置するステップ。
【００９８】
（ｉｖ）発生器のメインスイッチを入れて超音波エネルギーを印加するステップ。
【００９９】
（ｖ）所定の処置時間が経過したら、発生器を停止してトランスデューサを取り外し、次の使用のために清掃するステップ。
【０１００】
この特別の適用例では、病原体の破壊の最大の効果が、以下の周波数帯域で得られる。
2014524420.tif 000007
【０１０１】
実験室での方法／装置の試験
試験１（ウイルス）
この試験に使用するウイルスは、λと呼ばれるものである。
【０１０２】
この微生物は、試験で宿主として使用される大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  Ｃｏｌｉ）の特定の株を感染させるためのものである。
【０１０３】
試験方法の基本的な説明は次の通りである。
【０１０４】
λバクテリオファージを３ｍｌのシリンジに入れ、このシリンジを、肉で覆われているウシの骨髄の中に入れる。次いで、骨およびその周囲の肉を容器に入れて、ゼラチンで封入する。シリンジを含む肉および骨のサンプルに対して「処置プロセス」を行う。処置が完了したら、シリンジからサンプルを取り出し、次いで、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  Ｃｏｌｉ）宿主を含む水分の多い寒天に蒔く。インキュベーション後、ウイルスをプラークの形成によって検出し、これらのプラークをカウントする。
【０１０５】
この実験は、処置の３分２０秒後に９８．３９％、処置の１０分後に９９．９７％のウイルス（λ）が死滅することを示した。
【０１０６】
１．ウイルスの１００％の死滅は、０のプラークのカウントによって示される。
【０１０７】
２．ウイルスの０％の死滅は、１００％のプラークのカウントによって示される。
【０１０８】
試験２（細菌）
細菌についてのシステムおよび方法の試験では、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）が入った３ｍｌのシリンジを、肉の覆いを含むウシの骨髄の中に入れ、これを、骨領域における細菌感染を模倣するためにゼラチンで覆い、一定の厚みの組織および骨を介して外部から処置する。シリンジを含む肉および骨に対して「処置プロセス」を行う。処置が完了したら、シリンからサンプルを取り出し、実験用プレートに蒔く。
【０１０９】
３分２０秒および１０分の処置時間に亘る、３７６〜３８１ｋＨｚの範囲の設定周波数の低強度超音波エネルギーの印加により、以下の結果が得られた。
【０１１０】
標示結果
印加された超音波強度は３０ｍＷ／ｃｍ２である。
2014524420.tif 000008
印加された超音波強度は２０ｍＷ／ｃｍ２である。
2014524420.tif 000009
【０１１１】
細菌の有効破壊率は、有効低強度超音波エネルギーレベルで処置することによって達成されることが分かる。
【０１１２】
試験に使用した細菌は、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）の実験室株とした。
【０１１３】
超音波安全性試験
ブタで試験を行って、超音波エネルギーの曝露の安全性を確認した。ブタに様々な強度の超音波エネルギーを曝露して、動物の筋骨格系を制御する神経に影響がある場合は、その影響を観察した。動物の腰部の脊椎に超音波エネルギーを印加して、ブタを超音波エネルギーに曝露した。
【０１１４】
試験方法
６匹のブタを、様々な強度、波形、およびデューティサイクルの超音波エネルギーに曝露した。別の６匹のブタを対照群として使用した。これらは、超音波エネルギーに曝露しなかった。対照群は、超音波エネルギーに曝露されるブタの群で起こり得るあらゆる生物学的影響を確認するための基準の対照群として使用した。超音波トランスデューサを、導電性ゲルの接触層が塗布された６匹のブタの腰部の脊椎の上に配置した。
【０１１５】
超音波曝露条件を表１に示す。
【０１１６】
2014524420.tif 000010
【０１１７】
試験結果
全てのブタを、４ヶ月間に亘って観察した。超音波エネルギーに曝露されたブタは、対照群と比較して、筋骨格の影響についての証拠を全く示さなかった。
【０１１８】
対照群および超音波エネルギーに曝露された群の両方におけるブタを屠殺した。各動物の脊髄のサンプルを獣医病理学者が検査して、超音波エネルギーの曝露により細胞損傷が起きたか否かを決定した。脊髄の全てのサンプルは、未確認のまま提供した。病理学者の所見では、対照群および曝露群の両方における細胞が、細胞損傷の証拠を全く示さなかった。実験室の顕微鏡で検査した細胞の画像は、提供された脊髄の全てのサンプルが、正常細胞に一致していることを示した。
【０１１９】
ヒト試験結果
本明細書で概説された処置方法を用いて、ヒト患者の各標的部位に対して試験を行った。
【０１２０】
この試験の結果は、考案／適用される処置方法が、標的病原体の破壊または分解に有効であることを示している。さらに、処置された患者に副作用または悪影響が全くないことが、臨床的に提示または観察された。
【０１２１】
ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ）試験
疑わしい黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）細菌の皮膚感染を提出し、病理検査室で確認した。
【０１２２】
９ヶ月間の黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）感染ＭＲＳＡを示す患者の感染部位を、本発明による方法で処置した。処置の結果は、考案された処置方法が、前記病原体の破壊または分解に有効であることを示した。１８ヵ月間、再発が起きなかった。治癒した患者の感染部位、および処置部位における関連した痛みも軽減された。副作用または悪影響は、全く報告されなかった。臨床観察もこれを裏付けた。
【０１２３】
ＨＳＶ  ＩおよびＨＳＶ  ＩＩ試験
処置のために紹介されたヒト患者がＨＳＶ  ＩまたはＨＳＶ  ２（ＨＳＶ単純ヘルペスウイルス）を獲得していることを病理検査室で確認した。処置される患者は、毎月または非常に頻繁に定期的に（発生）発症する個人から選択した。本明細書で概説された方法に従って患者の標的部位を処置した。処置の結果は、この処置方法が、前記病原体の破壊／分解に有効であることを示した。この試験は、定期的な毎月の発生サイクルが報告されている毎月の発生に苦しんでいた患者が同じ症状を示さなかったことも明らかにした。処置された患者では、副作用または悪影響が全く報告されなかった。臨床観察もこれを裏付けた。
【０１２４】
上記の説明は、好ましい実施形態についてのものであり、単に例示として含まれることを理解されたい。上記の説明は、本発明を限定するものではない。明確に、ウイルスの非侵襲的処置の方法および装置の変更は、進歩性がないとして当業者によって理解され、このような変更が本発明の範囲に含まれるものとする。
【０１２５】
本明細書および添付の特許請求の範囲において、特段の記載がない限り、語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」およびその変化形、例えば、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、述べられた整数もしくはステップまたは整数もしくはステップの群を含むことを意味するが、他の整数もしくはステップまたは整数もしくはステップの群を排除するものではないことを理解されたい。
【０１２６】
本明細書におけるいかなる従来技術への言及も、従来技術がオーストラリアまたは他の国での共通の一般知識の一部を構成するという自認、または任意の形態、または提案として見なされず、かつ見なされるべきものでもない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年6月19日(2013.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物の体内に存在する、単純ヘルペスウイルスＩ型、単純ヘルペスウイルスＩＩ型、および黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）を含む群から選択された病原体を分解または破壊する方法において、
前記選択された病原体の分解または破壊には有効であるが、前記生物に悪影響を与えない一定量の低強度超音波エネルギーを、前記生物の表面または内部の予め選択された位置に非侵襲的に供給するステップを含み、
前記低強度超音波エネルギーが、所定範囲の周波数の範囲内であり、前記所定範囲の周波数が：前記病原体が単純ヘルペスウイルスＩ型である場合は、実質的に２９１〜２９３ｋＨｚおよび３４５〜３４６ｋＨｚ；前記病原体が単純ヘルペスウイルスＩＩ型である場合は、実質的に３５３〜３５４ｋＨｚおよび３６２〜３６３ｋＨｚ；ならびに前記病原体が黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）である場合は、実質的に３７６〜３７７ｋＨｚおよび３８０〜３８１ｋＨｚであり、前記低強度超音波エネルギーの強度が、所定範囲の強度の範囲内であり、前記生物の表面または内部の予め選択された位置が、前記病原体が単純ヘルペスウイルスＩ型またはＩＩ型である場合は、それぞれの神経節の上であり、前記病原体が黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）である場合は、感染部位の上であることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記低強度超音波エネルギーの前記強度が、１０ｍＷ／ｃｍ２〜１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲であることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
前記低強度超音波エネルギーを供給する前記ステップが、２０％のデューティサイクルを有するバーストで行われることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、
前記供給するステップの合計時間が、前記病原体の最大の分解または破壊を可能にするが、前記選択された病原体の周囲の生物の組織には悪影響を与えないような時間であることを特徴とする方法。
【請求項５】
生物の体内に存在する、単純ヘルペスウイルスＩ型、単純ヘルペスウイルスＩＩ型、および黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）を含む群から選択される少なくとも１つの選択された種類の病原体を分解または破壊するための装置において、
処置される宿主の所定の処置領域に概ね一致する大きさの表面を有するプレートを好ましくは備えるトランスデューサプローブと、
低強度超音波エネルギーを発生させる発生器と、
前記低強度超音波エネルギーの強度を制御する手段と、
前記低強度超音波エネルギーの周波数を所定範囲の周波数の範囲内に制御する手段であって、前記所定範囲の周波数が：前記病原体が単純ヘルペスウイルスＩ型である場合は、実質的に２９１〜２９３ｋＨｚおよび３４５〜３４６ｋＨｚ、前記病原体が単純ヘルペスウイルスＩＩ型である場合は、実質的に３５３〜３５４ｋＨｚおよび３６２〜３６３ｋＨｚ、ならびに前記病原体が黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ）である場合は、実質的に３７６〜３７７ｋＨｚおよび３８０〜３８１ｋＨｚである、手段と、
前記装置に電力を供給するための電力手段と、を備えることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置において、
前記低強度超音波エネルギーの周波数を制御する前記手段が、前記周波数の前記所定範囲の１つを選択する手段を備えることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項５に記載の装置において、
前記低強度超音波エネルギーの強度を制御する前記手段が、前記強度を、１０ｍＷ／ｃｍ２〜１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲内に制限することを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項５〜７の何れか１項に記載の装置において、
超音波エネルギーを、２０％のデューティサイクルを有するバーストで出力することを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置において、
超音波エネルギーを、２００マイクロ秒のオンと８００マイクロ秒のオフのデューティサイクルを有するバーストで出力することを特徴とする装置。
【国際調査報告】
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