(57)【要約】標的眼組織上に所望の照射を提供するための、光感作物質を励起させるシステム及び方法が構成される。当該励起システムには、照射光を生成する光学モジュールと、光学モジュールに電力を供給し、照射光の形状、強度若しくはエネルギーレベル、及び継続時間を制御するためのコントローラとが含まれる。光学モジュールには、眼との接点を成す接触部分と、形状が設定された光のパターンを生成するための発光体アレイ及びその光パターンを眼の上に集束させるための光学素子を含めた処置ビーム部分と、顕微鏡に結合された可視化インターフェースを通じて処置の視覚的フィードバックを提供するための可視化部分とが含まれる。典型的な処置は、光学モジュールが臨床医によって患者の病変した眼の上に置かれて、眼の病変部分の上に照射光が照射されるものである。臨床医は、通常、処置の間、顕微鏡及び光学モジュールを通して眼を見る。
2006501902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光感作物質で処置された眼の標的領域に照射するシステムであって、
前記眼と前記システムとの間の光路を提供するために、前記眼との接点を成すように構成された接触部分と、
前記光感作物質の活性化波長を少なくとも含んだ発光スペクトルを有する光を放出するように構成された複数の発光体と、
前記光感作物質の前記活性化波長を有する少なくとも大部分の光を反射し、且つ、前記活性化波長以外の波長を有する少なくとも一部の光を通過させるように構成された選択的反射体とを含んでおり、前記選択的反射体が、放出光を受け取り、且つ、前記選択的反射体から反射される前記放出光の一部分を前記接触部分に向かって導くように位置決めされており、前記選択的反射体がさらに、前記眼から反射されて前記接触部分を通過した光の一部分を受け取って通過させるように位置決めされており、前記システムがさらに、
前記眼から反射されて前記選択的反射体を通過した光の部分を受け取って通過させるように位置決めされた可視化部分を含むシステム。
【請求項２】
前記可視化部分が光学レンズ及びガラス窓のうちの１つである、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
顕微鏡及びビデオ・カメラのうちの１つと共に使用され、前記可視化部分が、前記顕微鏡及びビデオ・カメラのうちの少なくとも１つとの光学的接点を成す、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記発光体からの放出光の強度を、少なくとも２つのレベル、すなわち、前記光感作物質を活性化させるのに十分な強度レベルを有する処置レベルと、前記光感作物質を活性化させるには不十分な強度レベルを有する標的設定レベルとの間で制御するように構成されたコントローラをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記発光体それぞれに、レーザ・ダイオード、発光ダイオード、液晶ディスプレイ、コヒーレント・ファイバ、白熱電球、及び蛍光管のうちの少なくとも１つが含まれる、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記発光体それぞれが光源を有しており、前記発光体それぞれに、ある焦点距離を有し、実質的に前記焦点距離だけ前記発光体の前記光源から離隔されたレンズが含まれる、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記発光体が、正方形、長方形、円形、楕円形、対称形、及び非対称形のアレイのうちの少なくとも１つで配置されており、前記アレイが少なくとも部分的に前記発光体によって実装される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記眼の標的領域によって受け取られる放出光の強度を操作するために、前記接触部分が、前記システムの別の部分に回転可能に結合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記選択的反射体が、前記活性化波長と等しい波長を有する光には９９％を上回る反射効率を有し、前記活性化波長とは異なる波長の第１の識別群内の波長を有する光には８０％〜９９％の反射効率を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記発光体に接続されたコンピュータをさらに含んでおり、前記コンピュータが、どの発光体を作動させるべきかの選択についての入力制御を表示するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
眼の標的領域に照射するシステムであって、
複数の発光体と、
放出光を受け取って、前記眼によって受け取られるように前記放出光の一部分を導くように位置決めされた、選択的反射体とを含んでおり、前記選択的反射体が、前記眼から反射された光の一部分を受け取って通過させるように位置決めされるシステム。
【請求項１２】
前記眼と前記システムとの間に光路を提供するために、前記眼との接点を成すように構成された接触部分と、
前記選択的反射体と前記接触部分との間に位置決めされたレンズとを含んでおり、前記レンズが、少なくとも部分的に、反射された放出光を前記眼の標的領域に向かって導くような形状をしており、前記レンズがさらに、少なくとも部分的に、前記眼から反射された光の一部分を前記選択的反射体を通過させて像平面上へと導くような形状をしており、前記選択的反射体が、前記レンズと前記像平面との間に配置される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記複数の発光体と前記選択的反射体との間に位置決めされたレンズをさらに含んでおり、前記レンズが、少なくとも部分的に、放出光を前記選択的反射体に反射させて前記眼の標的領域に向かって導くような形状をしている、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記発光体に接続されたコンピュータをさらに含んでおり、前記コンピュータが、前記放出光の継続時間及び強度の選択についての入力制御を表示するように構成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記選択的反射体を通過した光の一部分を画像として受け取るように位置決めされた電子画像取込みデバイスをさらに含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記複数の発光体に電気的に結合された、前記発光体のいずれかを選択的に作動させるためのコントローラと、
前記電子画像取込みデバイスに電気的に結合された、前記電子画像取込みデバイスによって取り込まれた画像を表示するための電子モニタと、
前記電子モニタ上に重ねられたタッチ・スクリーン・デバイスとをさらに含んでおり、前記タッチ・スクリーン・デバイスが、前記発光体の作動を選択するために前記コントローラに電気的に結合される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記電子画像取込みデバイスがビデオ・カメラである、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記発光体に接続されたコンピュータをさらに含んでおり、前記コンピュータが、どの発光体を作動させるべきかの選択についての入力制御を表示するように構成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記眼の標的領域に近い形状をしたパターンの放出光を放出するためにどの発光体を作動させるべきか選択するのを支援するための、視認可能な画像を作成する目的などで、前記選択的反射体が、前記眼から反射された光の部分を通過させるように構成される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記複数の発光体に対する前記選択的反射体の位置を調整可能であるように、前記選択的反射体が可動式に据え付けられる、請求項１１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記選択的反射体が、枢動結合によって可動式に据え付けられる、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
眼の標的領域に照射するシステムであって、
発光体と、
放出光を受け取って、前記眼によって受け取られるように前記放出光の一部分を導くように位置決めされた、選択的反射体とを含んでおり、前記選択的反射体が、前記眼から反射された光の一部分を受け取って通過させるように位置決めされるシステム。
【請求項２３】
光感作物質で処置された眼の標的領域に照射するシステムであって、
前記眼と前記システムとの間の光路を提供するために、前記眼との接点を成すように構成された接触部分と、
前記光感作物質の活性化波長を少なくとも含んだ発光スペクトルを有する光を放出するように構成された複数の発光体とを含んでおり、前記接触部分に対する前記複数の発光体の位置を調整可能であるように、前記複数の発光体が可動式に据え付けられるシステム。
【請求項２４】
放出光を受け取って、前記放出光の一部分を前記接触部分に向かって導くように位置決めされた選択的反射体をさらに含んでおり、前記選択的反射体に対する前記複数の発光体の位置を調整可能であるように、前記複数の発光体が可動式に据え付けられる、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記発光体が、回転結合によって可動式に据え付けられる、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２６】
前記発光体が、滑動可能な結合によって可動式に据え付けられる、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２７】
眼の標的領域に照射する方法であって
光感作物質の活性化波長を少なくとも含んだ発光スペクトルを有する光を放出するステップと、
前記放出光の一部分を前記眼の標的領域に向かって反射すると同時に、前記眼から反射した光の少なくとも一部分を前記眼の観察のために通過させるステップとを含む方法。
【請求項２８】
前記光を放出するステップが、標的設定期間には、前記光感作物質を活性化させるには不十分な強度で実施され、処置期間には、前記光感作物質を活性化させるのに十分な強度で実施される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
眼の標的領域に照射する方法であって、前記標的領域が、ある形状を有しており、前記方法が、
前記標的領域の前記形状に基づいて、複数の発光体から作動させるべき発光体を選択するステップと、
前記選択された発光体から光を放出するステップと、
前記選択された発光体から放出された光の一部分を反射すると同時に、反射された光を前記眼の標的領域に向かって導き、且つ前記眼から反射した光の一部分を通過させるステップと、
通過してきた、前記眼から反射した光の少なくとも一部分を使用して、前記眼を観察するステップとを含む方法。
【請求項３０】
前記反射された放出光と前記標的領域とを位置合わせするステップをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記位置合わせするステップに、作動させるべき発光体を選択すること、前記標的領域に対する前記発光体の位置を調整すること、並びに、同時に反射／通過させる前記ステップで使用される選択的反射体の前記発光体に対する位置を調整することのうちの少なくとも１つが含まれる、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
眼の標的領域に照射する方法であって、前記標的領域が、ある形状を有しており、前記方法が、
前記標的領域の前記形状に基づいて、複数の発光体から作動させるべき発光体を選択するステップと、
前記選択された発光体から光を放出するステップと、
前記放出された光を前記眼の標的領域に向かって導くステップとを含む方法。
【請求項３３】
複数の発光体を使用して眼の標的領域に照射する方法であって、
前記複数の発光体の少なくとも一部分から光を放出するステップと、
前記放出された光の一部分を前記眼の標的領域に向かって導くステップと、
前記眼から反射した光の一部分を導くステップと、
前記通過した光の一部分を取り込むステップと、
前記取り込まれた光に基づいて画像を表示するステップとを含む方法。
【請求項３４】
前記表示された画像に基づいて、光を放出すべき発光体を選択するステップをさらに含む、請求項３３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００２年１０月３日に出願された米国特許仮出願第６０／４１５，９４８号の利益を請求するものであり、その全体を参照により本願に援用する。
【０００２】
本発明は、一般に、眼疾患の処置に関し、詳細には、眼組織中の光感受性化合物を励起させるシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
あるクラスの光感受性化合物又は光感作物質を特定の照射波長で活発化させることによって、病変した細胞を死滅させることができる。光感作物質は、いくつかの眼疾患状態の標的眼組織を処置するための、レーザなどの光源による光力学的治療（ＰＤＴ：ｐｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃ  ｔｈｅｒａｐｙ）において使用される。例えば、加齢性黄斑変性症（ＡＭＤ：ａｇｅ  ｒｅｌａｔｅｄ  ｍａｃｕｌａｒ  ｄｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、緑内障、糖尿病性網膜症（ＤＲ：ｄｉａｂｅｔｉｃ  ｒｅｔｉｎｏｐａｔｈｙ）では、光感作物質を使用して、一般に網膜下液濃度によって示されるような疾患、若しくは病変した眼組織内の歯止めのない急速な血管成長の、発生を阻止し、又は進行を遅らせることができる。一例として、図１に示したように、病変した眼組織１０は、眼１４の後方部分１２で発生する可能性がある。病変した眼組織１０は、ＰＤＴにおける標的眼組織の候補になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
歯止めのない血管成長を遅らせ、又は止めると、視覚機能向上の見込みがもたらされる。ＰＤＴに対する従来の取組みは、光感作物質が病変組織中に存在するときに、所望の強度、継続時間、形状、及びタイミングの光への曝露という要件によって挑まれる。残念なことに、誤った方向又は誤った形状の照射のように、照射が精確に生成されないと、光感作物質による健康な眼組織の死滅を引き起こす可能性がある。
【０００５】
本発明は、眼組織中の光感受性化合物を励起させる方法及びシステムにある。諸実施例には、光感作物質で処置された眼の標的領域に照射するシステムが含まれる。当該システムには、眼とシステムとの間の光路を提供するために、眼との接点を成すように構成された接触部分が含まれる。複数の発光体が、光感作物質の活性化波長を少なくとも含んだ発光スペクトルを有する光を放出するように構成される。選択的反射体は、光感作物質の活性化波長を有する少なくとも大部分の光を反射し、且つ、活性化波長以外の波長を有する少なくとも一部の光を通過させるように構成される。選択的反射体は、放出光を受け取り、且つ、選択的反射体から反射される放出光の一部分を接触部分に向かって導くように位置決めされる。選択的反射体は、さらに、眼から反射されて接触部分を通過した光の一部分を受け取って通過させるように位置決めされる。可視化部分が、眼から反射されて選択的反射体を通過した光の部分を受け取って通過させるように位置決めされる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一部の実施例には、発光体に接続されたコンピュータが含まれており、当該コンピュータが、どの発光体を作動させるべきかの選択についての入力制御を表示するように構成される。一部の実施例には、発光体からの放出光の強度を、少なくとも２つのレベル、すなわち、光感作物質を活性化させるのに十分な強度レベルを有する処置レベルと、光感作物質を活性化させるには不十分な強度レベルを有する標的設定レベルとの間で制御するように構成された、コントローラが含まれる。一部の実施例には、選択的反射体と接触部分との間に位置決めされたレンズが含まれており、当該レンズは、少なくとも部分的に、反射された放出光を眼の標的領域に向かって導くような形状をしており、当該レンズは、さらに、少なくとも部分的に、眼から反射された光の一部分を選択的反射体に通過させて像平面上へと導くような形状をしており、選択的反射体が、レンズと像平面との間に配置される。一部の実施例には、複数の発光体と選択的反射体との間に位置決めされたレンズが含まれており、当該レンズが、少なくとも部分的に、放出光を選択的反射体に反射させて眼の標的領域に向かって導くような形状をしている。一部の実施例には、発光体に接続されたコンピュータが含まれており、当該コンピュータが、発光体の継続時間及び強度の選択についての入力制御を表示するように構成される。一部の実施例には、選択的反射体を通過した光の一部分を画像として受け取るように位置決めされた電子画像取込みデバイスが含まれる。
【０００７】
一部の実施例には、複数の発光体に電気的に結合された、発光体のいずれかを選択的に作動させるためのコントローラと、電子画像取込みデバイスに電気的に結合された、当該電子画像取込みデバイスによって取り込まれた画像を表示するための電子モニタと、当該電子モニタ上に重ねられたタッチ・スクリーン・デバイスとが含まれており、当該タッチ・スクリーン・デバイスが、発光体の作動を選択するためにコントローラに電気的に結合される。一部の実施例には、発光体に接続されたコンピュータが含まれており、当該コンピュータが、どの発光体を作動させるべきかの選択についての入力制御を表示するように構成される。一部の実施例には、放出光を受け取って放出光の一部分を接触部分に向かって導くように位置決めされた選択的反射体が含まれており、当該選択的反射体に対する複数の発光体の位置を調整可能であるように、複数の発光体が可動式に据え付けられている。
【０００８】
一部の実施例には、眼の標的領域に照射する方法が含まれており、当該方法には、光感作物質の活性化波長を少なくとも含んだ発光スペクトルを有する光を放出するステップと、放出光の一部分を眼の標的領域に向かって反射すると同時に、眼から反射した光の少なくとも一部分を眼の観察のために通過させるステップとが含まれる。一部の実施例には、眼の標的領域に照射する方法が含まれており、当該標的領域が、ある形状を有しており、当該方法には、標的領域の形状に基づいて、複数の発光体から作動させるべき発光体を選択するステップと、選択された発光体から光を放出するステップと、選択された発光体から放出された光の一部分を反射すると同時に、反射された光を眼の標的領域に向かって導き、且つ眼から反射した光の一部分を通過させるステップと、通過してきた、眼から反射した光の少なくとも一部分を使用して、眼を観察するステップとが含まれる。一部の実施例には、反射された放出光と標的領域とを位置合わせするステップが含まれる。
【０００９】
本発明の他の特徴及び利点は、添付図面と併せて読まれる以下の詳細な説明により明らかになる。
【実施例】
【００１０】
本明細書では、標的眼組織上に所望の照射を提供するための、眼組織中の光感作物質を励起させるシステム及び方法について説明する。当該励起システムには、一般に、照射光を生成する光学モジュールと、光学モジュールに電力を供給し、照射光の形状、強度若しくはエネルギーレベル、及び継続時間を制御するためのコントローラとが含まれる。図２には、一実施形態が励起システム１００として示されており、当該システムには、標的眼組織の形状に厳密に一致するように処置照射光の形状を調節し、且つ処置照射光のエネルギーレベル及び継続時間を調節するコントローラ１０６に、制御ライン１０４などによって通信可能に接続された、処置照射光を生成する光学モジュール１０２が含まれる。一部の実施形態では、コントローラ１０６が、無線リンク１０７などによって、処置の設定及び操作で使用されるワークステーション・コンピュータ１０８に通信可能に接続される。典型的な処置手順は、光学モジュール１０２が臨床医１１４によって患者１１２の病変した眼１１０の上に置かれて、眼の病変部分の上に照射光が照射されるものである。臨床医１１４は、通常、処置の間、顕微鏡１１６及び光学モジュール１０２を通して眼１１０を見る。
【００１１】
一般に、光学モジュール１０２には、光学モジュールと病変した眼１１０との接点を成すための接触部分と、処置ビーム部分と、可視化部分とが含まれる。処置ビーム部分は、一般に、治療光の所望のパターンを生成するように外部から制御される多数の発光体と、生成されたパターンを標的眼組織上に集束させるのを支援するための光学素子とを含む。可視化部分は、臨床医１１４などの医者によって使用される顕微鏡１１６やビデオ・カメラなどの外部の観察デバイスと、接触部分及び処置ビーム部分の光学素子との間の、インターフェースの役割を果たす。可視化部分によって、担当医が、眼の内部組織と治療照射光とを同時に観察できるようになる。
【００１２】
図３に示した光学モジュール１０２の一実施形態には、図３に示したように、接触部分の一実施形態として患者１１２の眼１１０上に置かれることになるコンタクト・コンポーネント１１８と、可視化部分の一部としての可視化インターフェース１２０と、ハウジング１２２とが含まれる。可視化インターフェース１２０は、通常、可視化インターフェース１２０の近くに顕微鏡１１６を置くことによって医師１１４が眼１１０を見られるようにするための、光学レンズ又は観察ガラス窓（ｖｉｅｗｉｎｇ  ｐａｎｅ）である。ハウジング１２２は、照射源と反射体などの光学コンポーネントとを、厳密な位置合わせで収容且つ保持する。
【００１３】
光学モジュール１０２のコンタクト・コンポーネント１１８には、さらに、通常は従来の接触用アイ・ジェルを用いて患者１１２の眼１１０の角膜上に置かれることになる、図４に示したコンタクト１２４が含まれる。コンタクト１２４は、病変した眼の部分１０などの標的眼組織に処置照射光を導くことができるように、眼１１０の角膜の屈折力を中和する働きをする。ハウジング１２２には、眼１１０上でコンタクト１２４を安定させる突出部１２６が含まれる。ハウジングには、又、処置強度照射を使用した処置が開始される前の、臨床医１１４による、標的設定強度照射光の標的眼組織上への照準及び操作を可能にするために、コンタクト１２４に回転可能に結合されたマウント１２７も含まれる。
【００１４】
図５は、図２に示したような顕微鏡１１６の近くに備えられる可視化インターフェース１２０の正面図を示す。図６は、可視化インターフェース１２０が除去された、図５と同一の正面図を示す。照射源１２８は、ハウジング１２２の内部に位置しており、当該照射源には、完全実装された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイが含まれる。他の実施形態は、背面照射型液晶ディスプレイ、前面照射／反射型液晶ディスプレイ、レーザ・ダイオード・アレイ、コヒーレント・ファイバ束、白熱電球のアレイ、冷陰極蛍光管のアレイ、及び／又は他の発光体のアレイを使用する。他の実施形態は、部分実装されたアレイを使用しており、これについてはさらに後述する。図６に示した照射源１２８の例示的な実施形態は、正方形の外周を有する８×８ＬＥＤアレイを含む。他の実施形態は、１６×１６アレイや１２×１６アレイなど、正方形若しくは長方形の外周を有する他のサイズのアレイを形成する、他の様々な数のＬＥＤの、他の構成済みアレイを含む。他の実施形態は、円形若しくは楕円形の外周、又は他の対称形若しくは非対称形の外周を有するＬＥＤアレイなど、他のＬＥＤ配置を使用する。
【００１５】
図７に描かれた、光学モジュール１０２の一実施形態の断面図は、ハウジング１２２内部の詳細を示す。照射源１２８には、さらに、それぞれ相補形レンズ１３２を備え、作動されると光を放出するように構成された、複数のＬＥＤ１３０が含まれる。図８に示したように、ＬＥＤからの光１４０が相補形レンズからほぼ平行な光１４２として出ていくように、相補形レンズ１３２は、それぞれ、対応して位置決めされたＬＥＤ１３０から、当該レンズの実質的に焦点距離Ｆだけ離隔される。照射源１２８の複数のＬＥＤ１３０は、すべてのＬＥＤが点灯されて標的眼組織を照射した場合に図９Ａに示したパターン１４４が得られるように、互いに離隔されている。各ＬＥＤ１３０について、パターン１４４は、ガウスの拡散効果によってもたらされる、主励起照射領域１４６と、オーバーラップ領域１４８とを有する。他の実施形態は、ＬＥＤ１３０間の他のタイプの空間を採用することができる。又、他の構成を使用して、ＤＲなどの疾患を処置するための図９Ｂに示したパターン１４４ｂや、緑内障などの疾患を処置するための図９Ｃに示したパターン１４４ｃなど、代替的な照射パターンが生み出され、これらの照射パターンは、例えば周囲の処置範囲を作り出すための、部分実装された発光体アレイによって生成される。
【００１６】
ＬＥＤ１３０の例示的な実施形態には、中心波長Ｌｃを有し、特定の波長範囲（例えば、Ｌｍｉｎ〜Ｌｍａｘ）にわたってほぼガウス分布の強度を有するものとして図１０に全体が描かれた、発光スペクトルが含まれる。選択的反射体１３４［図７参照］は、ＬＥＤ発光スペクトル内の、反射スペクトルとして知られる特定のスペクトル（例えば、Ｒｍｉｎ〜Ｒｍａｘ）をほぼ反射し、且つ、ＬＥＤ発光スペクトルの波長Ｌｍｉｎ〜Ｒｍｉｎ及びＲｍａｘ〜Ｌｍａｘの部分を含め、通過スペクトルとして知られる、反射スペクトル外側の他の光をほぼ通過させるように選択される。光感作物質は、通常、１つ又は複数の特定の活性化波長を有する活性化光によって活発化される。
【００１７】
一般に、光感作物質は、１つ若しくは複数のタイプの選択された標的細胞に向かって進む化学的化合物であり、放射線に接触すると、その光を吸収し、その結果として標的細胞の損傷又は破壊をもたらす。選択された標的に向かって進み、光を吸収する、事実上いずれの化学的化合物も使用することができる。一部の実施形態では、化学的化合物は、投与される被験体に対して毒性のないものであり、又は毒性のない組成物に配合することが可能である。他の実施形態では、光分解された形態の化学的化合物も、やはり毒性がない。光感作物質の例示的なリストは、Ｋｒｅｉｍｅｒ−Ｂｉｍｂａｕｍ、Ｓｅｍ．Ｈｅｍａｔｏｌ．２６：１５７−７３、１９８９で見ることができる。光感作物質には、これだけに限るものではないが、塩素、塩素のアルキルエーテル類似体、バクテリオクロロフィル、バクテリオクロロフィルの誘導体、フタロシアニン、ポルフィリン、プルプリン、メロシアニン、ソラレン、ベンゾポルフィリン誘導体（ＢＰＤ）、及びポルフィマーナトリウム、並びに、プロトポルフィリンなどの薬物を生成できる、δ−アミノレブリン酸などのプロドラッグが含まれる。他の化合物には、インドシアニン・グリーン（ＩＣＧ）、メチレン・ブルー、トルイジン・ブルー、テキサフィリン（ｔｅｘａｐｈｙｒｉｎｓ）、及び５００ｎｍ〜１１００ｎｍの範囲の光を吸収する他の任意の薬剤が含まれる。他の光感作物質には、約６６０±５ｎｍの活性化波長を有するＬＳ１１が含まれており、これは、又、タポルフィンナトリウム（ｔａｐｏｒｆｉｎ  ｓｏｄｉｕｍ）、タラポルフィンナトリウム、ＭＡＣＥ、ＭＥ２９０６、モノ−Ｌ−アスパルチル塩素ｅ６、及びＮＰｅ６としても知られている。
【００１８】
ＬＥＤ１３０の発光スペクトルは、１つ又は複数の活性化波長が、通常、ＬＥＤ発光スペクトルの中心波長Ｌｃの実質的に近くでＬＥＤ発光スペクトル範囲内に含まれるように、選択される。選択的反射体１３４は、一般に、選択された光感作物質の活性化波長若しくはその付近では反射効率が高く（入射光の約９９％が反射される）、Ｌｍｉｎ及びＬｍａｘ若しくはその付近では効率が低下する（例えば、入射光の８０％が反射される）、反射効率の漸次的変化をもつように選択される。図１０は、選択的反射体１３４の反射スペクトルを、中心波長Ｌｃから最小波長Ｌｍｉｎ及び最大波長Ｌｍａｘまでの距離が等しいものとして描いているが、他の実施形態は、反射スペクトルの中心波長から反射スペクトルの最小波長及び最大波長までの距離が等しくないものを使用することができる。
【００１９】
又、ハウジング内部には、光学モジュール１０２の処置ビーム部分及び可視化部分の両方の役割を果たすレンズ１３６が見られる。レンズ１３６は、その処置ビームの役割では、照射源１２８からの光を標的眼組織上に集束させる。当該レンズは、その可視化の役割では、臨床医１１４が顕微鏡１１６を通して標的眼組織を見られるように、光を像平面１３８上に集束させる。
【００２０】
図１１Ａに描かれた光線軌跡１５０は、眼の内部構造への治療光の精確な照準と、眼の内部構造の治療光への曝露とを可能にする、同時処置照射／可視化経路を示す。光は、照射源１２８から放出され、選択的反射体１３４に衝突する。照射源の光の反射スペクトル部分は、選択的反射体１３４から反射され、レンズ１３６及びコンタクト１２４を通過し、眼１１０に進入して、標的眼組織１５２に実質的に衝突する。図１１Ｂに示した代替的な光線軌跡１５０ｂは、パターン１４４ｂに関係付けられた照射源１２８ｂからの光が、どのように導かれて、ＤＲなどの疾患を伴う標的眼組織１５２ｂに衝突するかを描いている。図１１Ｃに示した他の代替的な光線軌跡１５０ｃは、パターン１４４ｃに関係付けられた照射源１２８ｃからの光が、どのように導かれて、緑内障などの疾患を伴う眼１１０の、小柱網（ｔｒａｂｅｃｕｌａｒ  ｍｅｓｈ  ｗｏｒｋ）などの標的眼組織１５２ｂに衝突するかを描いている。
【００２１】
顕微鏡１１６によって生成された可視化照射光は、ハウジング１２２内部の可視化インターフェース１２０を通過する。通過スペクトル内にある可視化照射の一部の部分が、選択的反射体１３４を通過し、その後、眼１１０に反射され、選択的反射体に戻って通過して、顕微鏡１１６によって集光され、その結果として臨床医１１４が眼の詳細を見ることができる。照射源の光の、活性化波長から離れた反射スペクトルの部分では、選択的反射体１３４の効率が低下するので、当該部分の一部が、標的眼組織１５２から反射されるときに選択的反射体を通過し、その結果として、やはり臨床医１１４が、図１２Ａの例示的な図に示したように、主励起照射領域１４６がどこに位置決めされているかを見ることができる。図１２Ａの実施例に示した標的眼組織１５２は、１０個の主励起照射領域１４６を有する。又、図１２Ａには、１６×１６ＬＥＤアレイのどのＬＥＤ１３０が点灯されているかを示す例示的な目的で追加された、グリッド・パターン１５６も示されている。標的眼組織１５２ｂの一実施例は、ＤＲなどの疾患の処置のために周囲に設置された多数の照射領域１４６を有する。標的設定モードでは、諸実施形態は、ＬＥＤ１３０に、関心のある光感作物質を活性化させるのに必要な強度レベルよりも低い電力レベルを使用して、当該ＬＥＤを点灯させる。これで、主励起照射領域１４６の選択及び位置決めを支援するために、顕微鏡１１６を通して当該領域を見ることができる。どのＬＥＤ１３０を処置での使用に指定すべきか、及びそれらの主励起照射領域１４６を標的眼組織１５２上にどのように位置決めすべきかが決定されたら、処置を始めることができる。処置の間、関心のある光感作物質を１つ又は複数の活性化波長が活性化させる強度レベルでＬＥＤを点灯させるために、指定されたＬＥＤ１３０に電力が供給される。
【００２２】
図１３に示したように、レンズ１３６は、そのビーム処置及び可視化における役割を可能にするような形状をした、後面１５８及び前面１６０を有する。諸実施形態は、レンズ１３６に、式：ｚ＝１＋ｃｒ２（１−（１＋ｋ）ｃ２ｒ２）−１／２＋Ａ１ｒ２＋Ａ２ｒ４＋Ａ３ｒ６及びｃ−１＝Ｒに従う構成を使用しており、後面１５８の場合、値：Ｒ＝３２±２、ｋ＝−０．９８±０．５、Ａ１＝２．３７Ｅ−４±０．２、Ａ２＝−７Ｅ−６±０．０１、Ａ３＝−７．７６Ｅ−１０±．００１を適用する。ここで、ｒ及びｚは、ミリメートルである。前面１６０の場合、値：Ｒ＝−２７±２、ｋ＝−１．４０±０．５、Ａ１＝４Ｅ−３±０．０２、Ａ２＝−９Ｅ−６±０．０１、Ａ３＝−９．４８Ｅ−９±．００１を適用する。
【００２３】
これらの実施形態の条件下では、レンズ１３６は、約１５．５ｍｍの厚さ１６２を有し、コンタクト１２４から約１３．７ｍｍの距離１６４に位置決めされる。これらの実施形態では、コンタクト１２４は、実質的に半径がほぼ９ｍｍの球面レンズの前面である、前面１６６を有する。
【００２４】
図１４及び図１５に示したように、他の実施形態は、選択的反射体１３４を、ハウジング１２２に可動式に結合された可動フレーム１７０上に据え付ける。一部の実施形態では、可動フレーム１７０は、選択的反射体１３４を保持するための受取部分１７２と、ハウジング１２２の接近可能な外部にあるフレーム端部の制御部分１７４と、ハウジング内部に結合されたフレーム他端の上に配置されたソケット１７８に回転可能に結合されたボール１７６とを含む。これらの実施形態では、主励起照射領域１４６を標的眼組織上に位置決めするために、平行光１４２が選択的反射体１３４に接近して当該反射体から反射される角度を変化させるように、この可動フレームを調整することができる。可動フレーム１７０を用いて主励起照射領域１４６を再配置できるので、望むなら、より小さなＬＥＤ１３０アレイの使用が可能であるが、これは、選択された数のＬＥＤを点灯させることによって特定の照射形状を形成でき、次いで、その特定の照射形状を標的眼組織に衝突するための位置へと移動できるからである。前述したように、より大きなＬＥＤアレイを用いると、選択的反射体１３４からの平行光１４２の反射角度を変更する必要なしに、ＬＥＤの選択によって、照射形状の生成及び位置決めを実施することができる。
【００２５】
他の実施形態は、照射源１２８をハウジング１２２に可動式に結合させる。図１６に示した実施形態は、溝１８２の内側に位置決めされたエンクロージャ１８０の内側に照射源１２８を配置して、当該照射源をハウジング１２２に回転可能に結合させる。図１７に示した他の実施形態では、ラック・ギア装置１８４を使用して、照射源１２８を収容したエンクロージャ１８６を滑動可能に係合しているので、当該照射源が矢印１８８の方向に沿って再配置される。照射源を選択的反射体１３４に対して移動させることによって、より小さなサイズのＬＥＤ１３０アレイを使用して、可動フレーム１７０に関して前述したのと同様の結果を得ることができる。
【００２６】
一部の実施形態は、ビーム処置及び可視化の役割を、別個のレンズに割り当てる。例えば、図１８に示した実施形態は、照射源１２８と選択的反射体１３４との間に位置決めされたレンズ１９０を使用しており、その結果として、レンズ１９０が、反射されることになる照射源１２８からの平行光１４２を標的眼組織１５２上に集束させる。可視化の役割に関して、可視化インターフェース１２０には、図１９の光線軌跡１９２に示したように、顕微鏡１１６を通して見られることになる眼１１０からの光を集束させるための集光レンズが含まれる。
【００２７】
可視化インターフェース１２０は、他の実施形態では、図２０に示したコントローラ１０６に結合されたビデオ・カメラ１９４などのカメラ機器に眼１１０への視覚的接近を提供するために使用される。この実施形態では、コントローラ１０６に、どのＬＥＤ１３０を作動させるかを触れて選択するための、グリッド１９７を備えたタッチ・スクリーン１９６が含まれる。コントローラ１０６は、カメラ１９４から、眼１１０の後方部分１５４のビデオ画像を受け取り、当該画像をグリッド１９７上に重ねる。グリッド１９７とビデオ画像との位置合わせは、アレイに対する場所が既知の、事前に指定された２つのＬＥＤを標的設定強度で作動させることによって、達成することができる。次いで、得られた主励起照射領域１４６がビデオ画像上に表示されるので、グリッド１９７又は主励起照射領域を、タッチ・スクリーン１９６上で互いに一致するように移動させることができる。図２０に示したように、病変した眼組織は、グリッド１９７の正方形２００、２０２、及び２０４内の「Ｘ」印を用いて、タッチ・スクリーン１９６上で標的眼組織１５２として識別されている。
【００２８】
前述した諸実施例は、様々なコンポーネントが他の様々なコンポーネントに収容又は結合された様子を描写している。描写されたそのような構成が例示的なものにすぎず、同一機能を達成する他の構成を実現できることを理解すべきである。概念的な感覚では、同一機能を達成するためのコンポーネントのいずれかの装置が、所望の機能が達成されるように効果的に「関係付けられる」。したがって、特定の機能を達成するために組み合わされた本明細書のどの２つのコンポーネントも、構成又は中間のコンポーネントに関わらず、所望の機能が達成されるように互いに「関係付けられた」ものと見ることができる。又同様に、そのように関係付けられたどの２つのコンポーネントも、所望の機能を達成するために互いに「動作可能に連結された」又は「動作可能に結合された」ものと見ることができる。本発明の特定の諸実施例を示し、記載したが、本明細書の教示に基づき、本発明及びそのより広範な態様から逸脱することなく変更及び修正を実施できることが、当業者には自明である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】病変部分を有する眼を示す図である。
【図２】図１に示した代表的な眼の病変部分等患者の眼組織内の光感作物質を励起させるシステムの医師による使用を示す略図である。
【図３】図２に示した励起システムの光学モジュールを示す略図である。
【図４】図２に示した代表的な患者の眼等処置すべき眼の上に置かれることになる図３に示した光学モジュールのコンタクト素子側を示す図である。
【図５】処置される眼を見るために通常は医師によって図２に示したような顕微鏡を通して見られることになる図３に示した光学モジュールの可視化インターフェースを示す図である。
【図６】図５に示した側から見たときの図３に示した光学モジュールの内部の詳細を示す図である。
【図７】図６に示した光学モジュールの内部のさらなる詳細を示す概略断面図である。
【図８】図６に示した光学モジュールのＬＥＤのそのレンズに対する位置決めを示す略図である。
【図９Ａ】図６に示した光学モジュールの照射源によってもたらされる照射パターンを示す略図である。
【図９Ｂ】ＤＲなどの疾患を処置するための代替的な照射パターンを示す略図である。
【図９Ｃ】緑内障などの疾患を処置するための他の代替的な照射パターンを示す略図である。
【図１０】図８に示したＬＥＤの例示的な強度分布を示すグラフである。
【図１１Ａ】図７に示した光学モジュールの光線軌跡を示す概略断面図である。
【図１１Ｂ】ＤＲなどの疾患を処置するための代替的な光学モジュールの光線軌跡を示す概略断面図である。
【図１１Ｃ】緑内障などの疾患を処置するための代替的な光学モジュールの光線軌跡を示す概略断面図である。
【図１２Ａ】図２に示した顕微鏡を通して見られる例示的な画像である。
【図１２Ｂ】顕微鏡を通して見られるＤＲなどの疾患を処置するための図９Ｂに示した代替的な照射パターンに関係付けられた代替的な画像である。
【図１３】図７に示した光学モジュールで使用されるレンズの断面図である。
【図１４】光学モジュールの他の実施形態の概略断面図である。
【図１５】図１４に示した光学モジュールによる光線軌跡を示す概略断面図である。
【図１６】照射源の光学モジュールのハウジングへの回転可能な結合を含めた光学モジュールの一実施形態の概略断面図である。
【図１７】照射源の光学モジュールのハウジングへの滑動可能な結合を含めた光学モジュールの一実施形態の概略断面図である。
【図１８】光学モジュールのビーム処理部分及び可視化部分に別個のレンズを使用する光学モジュールの他の実施形態の概略断面図である。
【図１９】光線軌跡を含めた図１８に示した光学モジュールの概略断面図である。
【図２０】タッチ・スクリーンを有するコントローラの実現のために使用されるビデオ・カメラにインターフェース接続された光学モジュールの一実施形態の概略断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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