(57)【要約】  本発明は、プラスタ２と、プラスタの上の積層状にされた位置における放射装置３と、を含む小型で、快適な着用可能なシステム１に関する。放射装置３は、放射源１０によって光学的に接触され且つ縁部照射される光ガイド９を有する。放射源１０は、光ガイド９の上部に積層状にされるエネルギ源１１へ電気的に接続される。反射器１２は、ターゲット領域６の方向に放射を反射するように設けられる。光ガイド９内部における内部全反射（ＴＩＲ）及び多重反射により、放射源１０によって生成される放射光源１５のそれぞれの拡散が得られ、ターゲット領域が均一に照射されるようになる。
2010500076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層状にされた、相互に脱着可能なプラスタ及び放射装置のシステムであって、前記放射装置が、
放射を生成する少なくとも１つの放射源と、
前記放射源へエネルギを供給する少なくとも１つのエネルギ源と、
ターゲット領域へ向けて放射をガイドする透過手段と、
を有し、
前記プラスタが、少なくとも前記ターゲット領域を覆い、且つ
前記ターゲット領域に隣接する基板へ前記プラスタを結合するプラスタ結合手段と、
前記放射によって到達可能な、前記ターゲット領域を離れるための窓と、
を有し、
前記透過手段が、少なくとも１つの放射拡散光ガイドを含むことを特徴する、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記光ガイドが柔軟性であることを特徴する、システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシステムにおいて、前記放射装置が柔軟性であることを特徴する、システム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載システムにおいて、前記光ガイドが、前記窓の位置において、光抽出手段を具備されることを特徴する、システム。
【請求項５】
請求項１又は２に記載システムにおいて、前記光ガイドが、拡散手段を具備されることを特徴する、システム。
【請求項６】
請求項１又は２に記載システムにおいて、前記光ガイドが、前記ターゲット領域から離れて面する面において反射器を具備されることを特徴する、システム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムにおいて、前記光ガイドが、前記ターゲット領域にほぼ直交する面において反射器を具備されることを特徴する、システム。
【請求項８】
請求項６又は７に記載システムにおいて、前記光ガイドが、前記窓の領域の外側において前記ターゲット領域に面する面において反射器又は反射的被膜を具備されることを特徴する、システム。
【請求項９】
請求項５又は６に記載のシステムにおいて、前記放射抽出手段及び／又は前記反射器が、パターン状構造を有することを特徴する、システム。
【請求項１０】
請求項５又は６に記載のシステムにおいて、前記反射器が、前記放射装置に脱着可能に設けられる、システム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記放射装置が、少なくとも２つの異なる放射スペクトルの生成に関して少なくとも２つの放射源を含むことを特徴する、システム。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記放射装置が、少なくとも2.5mW/cm2の放射密度を提供することを特徴する、システム。
【請求項１３】
請求項１又は２に記載システムにおいて、前記プラスタが、前記窓として持続陰圧吸引療法ホイルを含むことを特徴する、システム。
【請求項１４】
請求項１又は２に記載システムにおいて、前記プラスタが、半透明ゲル又は半透明ゴムの窓を有することを特徴する、システム。
【請求項１５】
請求項１又は２に記載システムにおいて、前記放射装置が前記プラスタから脱着可能である一方で、前記プラスタによる前記ターゲット領域の被覆は維持されることを特徴する、システム。
【請求項１６】
請求項１又は２に記載システムにおいて、前記放射源が、前記プラスタ結合手段又は前記窓の領域に対して、積層状にされた位置にあることを特徴とする、システム。
【請求項１７】
請求項１又は２に記載システムにおいて、前記放射源が、例えばＬＥＤ、ＯＬＥＤ及び／又はレーザダイオードなどの半導体発光装置を含むことを特徴する、システム。
【請求項１８】
請求項１又は２に記載システムにおいて、前記エネルギ源が、前記プラスタ結合手段に対して積層状にされた位置で、且つ基板及びプラスタ結合手段から離れて面する、太陽電池を含むことを特徴する、システム。
【請求項１９】
請求項１又は２に記載システムにおいて、前記エネルギ源が、積層状にされるバッテリパックを含むことを特徴する、システム。
【請求項２０】
請求項１又は２に記載システムにおいて、前記放射装置が、前記放射源へ調整された電流を供給する電気回路を含むことを特徴する、システム。
【請求項２１】
請求項１又は２に記載システムにおいて、当該システムが、0.2より小さい厚さ対幅／直径の比率を有することを特徴する、システム。
【請求項２２】
請求項１又は２１のいずれか一項に記載のシステムにおいて使用するのに適したプラスタ。
【請求項２３】
請求項１又は２１のいずれか一項に記載のシステムにおいて使用するのに適した放射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段に記載のプラスタ及び放射装置のシステムに関する。
【０００２】
本発明は、このようなシステムにおいて使用するのに適したプラスタ及び放射装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
創傷治癒の過程において、３つの段階が一般的に区別され、これらは、１）怪我の後に傷が布により覆われ、そして細菌が白血球により対処されている炎症段階、２）新しく生まれる組織が生成され、傷が縮約を開始する新組織形成段階、及び３）新しく生まれた組織が成熟した傷跡組織になる組織改造段階である。文献から、３つの段階のいずれにおいても、放射線療法（例えば光治療など）が有益であり得ること、すなわち放射線治療が、それが最初の２つの段階において創傷治癒過程を加速することができ、強化することができるという点で、且つ、放射線治療が、組織改造する最後の段階において、傷跡組織の生産過剰に反対に作用する過程を制御の下に保つことができ、これにより良い傷跡を生じさせること、が知られている。
【０００４】
前記前段に記載されるシステムは、特許出願ＷＯ０２／１００４８４から知られている。創傷が環境から分離されるように維持されること、そして発光部分が創傷から来る細菌によって汚染されないために、すなわち創傷が、放射線デバイスから来る細菌によって汚染されないことを確実にするために、システムは、前記２つの相互に着脱可能なパーツを具備している。周知のシステムにおいて、プラスタは創傷を覆い、放射線デバイスをターゲット領域から物理的に分離する。このように、放射線デバイスの再利用は、望まれるかまたは必要なときに、発光部分を交換するために、放射線デバイスをプラスタから置き換えるかまたは取り除くことによって可能にされる。プラスタは、皮膚に接着する接着表面、及び光によって光学的到達可能な、ターゲット領域すなわち創傷を有する皮膚を離れる開口を有する。放射装置は、この開口において配置され（るべきであり）ターゲット領域へ直接照射する発光装置である。既知のシステムの不利な点は、ターゲット領域における相対的に不均一な放射の分布を提供することである。既知のシステムの別の不利な点は、かなり空間を要する構造であり、これが原因より、既知のシステムが既知のシステムを着用する患者に対して不快感を生じさせるので、前記構造を、プラスタに関する応用例に関してあまり適切でなくさせる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、不利な点が是正された冒頭の段落のシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この場合、冒頭のシステムは、請求項１に記載の特徴部分を特徴とする。ターゲット領域が均一に放射されることを保証するために、多過ぎる且つ厚すぎる拡散層を使用することなく、当該システムは、所定の表面領域において光の均一な分布を可能にする縁部照射光ガイドを具備される。好ましくは、光抽出手段は、光ガイドから光を抽出し、好ましくは光をターゲット領域へ方向付けるために設けられる。このことは、例えば、ＬＣＤ計算機スクリーンにおいて使用されるようなバックライト構造と類似する構造である。したがって、このシステムは相対的に小型であり、人間によるシステムの着用性が向上されることを実現される。好ましくは、光ガイドは、0.2より小さい（厚さの直径又は幅に対する）アスペクト比を有する。好ましくは、システムは、0.3より小さい厚さ対直径のアスペクト比を有する。システムの寸法の更なる低減を可能にする適切な放射源は、ＬＥＤ、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、又はレーザダイオードである。したがって、より更に小型な一体型システムが得られ、このシステムは、ターゲット領域の近傍、すなわち接触する又は近接するように配置され、これにより、システムの着用性を向上させる。
【０００７】
システムの放射装置は、好ましくは、光ガイドの縁部において装着されるＬＥＤを有する側部照射光ガイドを含む。前記構造において、例えば630nmの波長を有する光などの放射は、初めに内部全反射を用いて光ガイドへ結合され、そして最終的に光ガイドの外側へ一様に結合され、ターゲット領域へ供給される。これにより、ターゲット領域において相対的に均一な光の分布が得られることが実現される。一つの実施例において、プラスタのこの窓は、放射装置の光ガイドと少なくとも部分的に光学的に接触しており、このような光学的接触は、光ガイドからのある種の光抽出を生じさせ、すなわち、光学的接触により、内部全反射は局所的に発生せず、放射は光ガイドからの障壁もなく窓へ伝送され、その後プラスタにおける又はプラスタの窓における光抽出手段によりターゲット領域へ伝達される。
【０００８】
プラスタの窓は、透明である又は放射から少なくとも半透明であり、ターゲット領域と接触し、そして好ましくは環境からターゲット領域を隔離している。プラスタは、例えば、放射を拡散させ且つ〜50%の可視領域における透過を有する従来型の既知のゲルプラスタであり得る。代替的には、窓は、持続陰圧吸引療法（ＶＡＣ）装置において使用されるようなホイルであり得る。ＶＡＣにおいて、実際的に完全に透明なホイルが、ターゲット領域／創傷へ適用され、ホイルの下で陰圧を作成および維持し、創傷を環境から隔離された状態に維持する。プラスタの第１部分も、可視領域における特定の光透過を有する臨時的処理のプラスタ（ad  hoc  developed  plaster）であり得る。ターゲット領域は、皮膚の負傷した部分、しわ、にきび、又は、例えば乾癬又は白斑などの病気を患う皮膚領域であり得る。ターゲット領域は、例えば乾癬などの場合であり得るように、処置されるべきより大きい領域の一部分であり得る、又は全体的に処置される局所的創傷に限定され得る。
【０００９】
より更にシステムの着用性及び快適性を向上させるために、プラスタ及び光ガイドの両方は、例えば、シリコーン樹脂などの柔軟材料性であるべきである。
【００１０】
ターゲット領域へ供給される放射の量を増加させるために、システムは、光ガイドが窓の位置に置いて放射抽出手段を具備されることを特徴とする。放射抽出手段は、例えば、光ガイドの外側表面における散乱ドット、光ガイドの容積／塊におけるテーパー形状、溝、又は散乱粒子であり得る。したがって、プラスタの窓の材料と光学的接触に関する必要とすることなく、ターゲット領域を覆う部分へ放射を伝達することが可能にされる。この場合、「光学的接触における部分」は、部分が同程度の屈折率を有し、そしてこれらの部分が、空気の層が２つの固体部分間において見つけられ得る場合であり得るような、放射を通過させる屈折率に何の著しい飛躍もないように、直接相互接触するようにされる。
【００１１】
本発明の別の実施例において、システムは、光ガイドが、ターゲット領域から離れて面する側において反射器を具備されることを特徴とする。反射器を具備される光ガイドは、ＬＥＤによって発された放射を反射し、放射がターゲット領域へ方向つけられるように促進させる。この反射器は、ターゲット領域へ発されるべき放射の所望な分布に依存して、例えばアルミニウムなどの金属を具備されるポリマホイル、若しくは二色性コーティングなどの、鏡面反射的であり得る、又は代替的に例えばテフロン（登録商標）ホイルなどの拡散反射的であり得る。更に別の実施例において、反射器は、反射される放射のスペクトル又はパターンを調整することを可能にするために、放射装置へ脱着可能に装着され、この場合の前記パターンは、治癒過程の段階に依存している。代替的な実施例において、反射器は、光ガイドと少なくとも部分的に光学的に接触し、そして光抽出手段を有する。反射器は、拡散的及び鏡面反射的な部分の両方を含み得る。特別な実施例において、前記少なくとも部分的な光学的接触は、パターン化される光抽出を得るためにパターン状に提供される。
【００１２】
本発明の別の実施例において、システムは、放射抽出手段及び／又は反射器がパターン状構造で設けられることを特徴する。窓に隣接する又は対向して、光ガイドは、所定の領域においてターゲット領域、すなわち皮膚／創傷、のほぼ均一な照射を得るために、例えば拡散器ドット、溝、気泡、荒くされた表面などの放射抽出特徴を具備される。光ガイドが溝又はドットのパターンを具備される場合、異なる放射パターンも具備され得る。代替的に、光ガイドは、可能であれば（部分的に）反射的な除去可能なホイルを有するターゲット領域に面する若しくは対向する面において設けられ得る、又は放射パターンを修正するために局所的に適合される／変化する放射抽出手段を具備され得る。より更に代替的には、光抽出手段の修正態様が、ターゲット領域から離れて面する光ガイドの面において設けられる。この特徴は、好ましくは、ターゲット領域の一部分が、放射の異なる強度を用いて処置される必要がある場合に使用され得る。光ガイド及び／又は反射器及び窓は、治療過程の段階の連続的な監視を可能にさせるために観察窓を具備され得る。
【００１３】
好ましい実施例において、システムは、放射装置が、少なくとも２つの異なる放射スペクトルの生成に関する少なくとも２つの放射源を含むことを特徴する。例えばＵＶ−Ａ放射及び赤などの、大幅に異なる波長で放射する少なくとも２つの種類のＬＥＤを用いて、例えば消毒及び治療などの異なる機能の組み合わせは、同時に発され得、ＵＶ−Ａは、320-400nmの範囲における波長を有する放射である。
【００１４】
好ましい実施例において、システムは、放射装置が、ターゲット領域に対して約2.5mW/cm2の放射密度を供給することを特徴とする。約50％の透過の窓の場合、このことは、約5mW/cm2が放射装置から発されるべきである。１時間において供給される約10J/cm2のエネルギの量に対応する2.7mW/cm2の放射密度は、治療過程を加速させ得る。本発明に従う実施例は、細菌がより素早く倍増する乾燥創傷を生じさせるような過剰に乾燥するターゲット領域の不利な点を有することなく、この加速された治療過程を可能にする。例えば1.0mWなどの約2.5mWより少ない放射密度も適用可能であるが、治療過程の相対的に長い時間を伴せる。
【００１５】
好ましい実施例において、システムは、放射領域が、プラスタ結合手段又は窓領域のいずれかに対して積層状にされた位置にあることを特徴とする。したがって、システムが、可能な限り小さく／小型に維持され得ることが実現される。したがって、システムの着用性に関する患者の快適性は、既知のシステムと比較されてなおより更に向上され、そしてしたがって、患者の通常の機能性における否定的な影響のリスクは、可能な限り中和される。同一の理由付けが、エネルギ源に関して保持される。したがって、したがっての更に好ましい実施例は、エネルギ源が、プラスタ結合手段に対して積層状にされた位置で、且つ基板及びプラスタ結合手段から離れて面する、電池バッテリ、フレキシブル太陽電池、又はフレキシブルバッテリパックを含むことを特徴する。基板は、例えば、健康な皮膚組織、感染された皮膚組織、損傷を受けた皮膚組織のいずれかの皮膚組織表面、爪組織、又は毛髪組織などを含む。フレキシブルバッテリは、反射器ホイルとも組み合わせられ得る。システムは、好ましくは、光源に対して調整された電流を提供する電気回路を含む。
【００１６】
本発明は、創傷治療過程を加速させるための、及び傷跡が治療過程の終了の後に見掛けがよいことを保証するための、並びに下腿潰瘍、糖尿潰瘍及び褥瘡潰瘍などの潰瘍（癒えていない創傷）に関する創傷治療、特に外科創傷に関するプラスタ応用例に関して向いている。プラスタは、可能であればしわ取りクリームと組み合わせたしわの処置に関しても使用可能である、又はＵＶ(360nm)又は青色光(430nm)が使用される場合創傷の消毒に関して使用可能である。更に、青色光(400-440nm)は、にきび（吹き出物）の局所的処置に関して使用可能であり、ＵＶ照射(312nm)は、乾癬及び白斑の（局所的）処置に関して使用可能である。
【００１７】
本発明は、更に、本発明に従ういずれかのシステムにおいて使用されるのに適したプラスタ及び放射装置に関する。
【００１８】
米国特許第6,096,066号は、光学的に透明なポリマ材料を用いて覆われるアレイにおいて装着される光源を具備され、且つフレキシブル基板を介して移動するために、空気及び水分に関する換気経路を提供する開口を具備される、フレキシブルプラスタを開示する。換気開口は、システムを、環境及び細菌から比較的無防御にする。ターゲット領域の均一な照射が望ましい場合、高価な非常に高い光源密度が必要とされる、又はシステムは比較的厚くなる必要があり、このことは不快なことである。
【００１９】
更に、システムが、乳化剤、グリース及びバルサムなどと組み合わせて使用するのに適すること、並びに光ガイドが、１つ以上の換気穴を任意選択的に具備されることは、本発明の範囲に含まれる。
【００２０】
本発明の更なる太陽は、添付の概略的な図面を用いて更に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明に従うシステムの第１の実施例の断面図を示す。
【図２】図２は、図１の上面図を示す。
【図３】図３は、本発明に従うシステムの第２の実施例の断面図を示す。
【図４】図４は、半透明プラスタの様々な種類の窓に関する一般的な透過曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施例に従うシステム１を示す。システム１は、プラスタ２を有し、そして、積層状にされた位置に、すなわちプラスタの上に、放射装置３は、第１接着剤８を介してプラスタへ接着される。システム１は、第２接着剤４を介して人間の皮膚表面５へ装着され、この皮膚表面５は、平面Ｐを規定する。皮膚表面は損傷されており、これにより、創傷の外側、上面表面領域であるターゲット領域６を規定し得る創傷を生じさせている。ターゲット領域６は、プラスタ２の放射透過可能窓７を用いて覆われる。放射装置３は、光学的に透明な若しくは半透明な接着剤などの結合媒体１７、又は、例えばシリコーンゲルなどの結合ゲル、を介して窓７と光学的に接触し、且つ放射源１０によって縁部照射される、光ガイド９を有する。放射源及び光ガイドは、縁部１８と相互に光学的に接触しているが、光学的接触は、要件ではない。放射源１０は、コネクタ１３を介してエネルギ源としての太陽電池へ電気的に接続され、太陽電池は、太陽電池と光ガイド９との間にあるアルミニウム製の、図における反射器１２を用いて、光ガイド９に対して積層状にされた位置に、すなわち光ガイド９の上部にある。反射器１２は、更に、窓７の領域の外側において光抽出を防ぐために、光ガイド９の端部面１４及び接着剤８と接触する光ガイド９の一部分を覆う。放射源は、内部全反射（ＴＩＲ）が原因により、光ガイド９内部に滞留する放射光線１５を生成する。代替的な実施例において、この効果は、フラネル反射によって、及び／又は反射被膜における反射によって達成される。多重反射により、放射光線のそれぞれの拡散が得られる。光線がバルク材料及び窓の表面の両方において存在する、すなわち窓７及び光ガイド９の間における界面において、散乱手段１６において当たる場合、光線は、窓に入射する。窓のバルク材料において、光線は、窓のバルクにおける散乱手段１６により散乱され、そしてその後ターゲット領域６へ散乱的に発される。図において、散乱手段１６は、窓のシリコーンゴム材料において存在する空気／ガスを含む。システム１は、約5mmの平均厚さを有し、また約30mmの直径Ｄ（図２を参照）を有し、これにより、システムが、0.2より小さい厚さ対直径の比率を有するようにされる。システム１の上面図、すなわち、皮膚表面５によって規定される平面Ｐに直角なシステム１の上面図は、円形状プラスタ２を示し、円形状プラスタ２は、その上部に放射装置３が積層状にされている。明瞭にするために、窓７及び放射源１０両方の位置は、点線よって示される。
【００２３】
図４において、半透明ゴムプラスタ窓に関する一般的な透過曲線が示され、曲線Ａ及びＢは、それぞれ、窓の中心、及び窓の縁部付近に関する。ターゲット領域の照射パターン／曲線は、したがって、窓拡散特性の選択によって調節され得る。
【００２４】
図３は、人間の皮膚の皮膚表面５に接着される、本発明の第２の実施例に従うシステム１を示す。システム１は、プラスタ２と、そして、積層状にされた位置に、すなわちプラスタの上に、ベルクロ（登録商標）２８を介してプラスタへ脱着可能に接続される放射装置３と、を有する。放射装置は、放射源１０としての第１ＬＥＤ１０ａ及び第２ＬＥＤ１０ｂへ電気的に接続されるエネルギ源１１として電池バッテリを含む。動作において、ＬＥＤは、相互に異なる放射スペクトルを生成し、すなわちＬＥＤ１０ａはＵＶ−Ａ放射、すなわち、約360nmの波長を有する放射を生成し、そしてＬＥＤ１０ｂは、ピーク波長を約610nm乃至660nmの範囲に有する赤色光放射を生成する。ＬＥＤは、光学的に光ガイド９へ接続される。二色性被膜を設けられているホイルである、図３における反射器１２は、接着剤２９を介して電池バッテリ、ＬＥＤ及び光ガイドの上部に脱着可能に接続される。反射器は、可視及びＵＶ−Ａ放射の両方に関して反射的であるが、可視放射に関して透明である観察窓３０を局所的に設けられ、したがって、ターゲット領域の治療過程の連続的な監視を可能にさせる。より更に、反射器は、光ガイドと光学的に接触をしており、放射抽出手段３１としてパターン状構造を有する。図３に示されるように、放射抽出手段は、光ガイドに面する反射器の表面におけるエッチングされたドットであり、変化を持った密度を有する前記表面において分布され、ターゲット領域の所望で、変化を持った照射パターンを生じさせる。特に、プラスタの（拡散）窓が、例えば光の大部分がＬＥＤの位置において又は隣接して抽出され得ることを中和するなどのために、光抽出のために使用される場合、均一な照明を得るために光を受け入れるＬＥＤの放射輪郭及び光ガイドの縁部の形状の両方を最適化することも、代替的／追加的に可能である。プラスタが、ターゲット領域６である損傷された皮膚表面を覆うＶＡＣホイルである。ＶＡＣは、可視放射及びＵＶ−Ａの両方に関して実際的には完全に透明な窓７としてのホイルを有する。ＶＡＣホイルは、損傷された皮膚及び環境の間において真空を維持し、これにより、創傷を隔離されたままに維持させる。
【図１】
2010500076.tif 000003
【図２】
2010500076.tif 000004
【図３】
2010500076.tif 000005
【図４】
2010500076.tif 000006
【国際調査報告】
2010500076.tif 000007
2010500076.tif 000008
2010500076.tif 000009