(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
体器官の上に位置決めし電磁エネルギを印加するための装置であって、
起伏のある形状を形成するプリント回路基板であって、前記起伏のある形状の内部空間が前記体器官の上への配置に適合する、プリント回路基板と、
前記起伏のある形状の前記内部空間内に位置し且つ前記プリント回路基板から距離を空けて配置されたドームであって、複数の開口を含むドームと、
各々が第１の突起要素および複数の第２の突起要素から構成された複数の突起要素であって、前記第１の突起要素が前記複数の第２の突起要素によって囲まれている複数の突起要素を有する複数の光ファイバまたは照明アセンブリであって、各第１の突起要素および前記複数の第２の突起要素の各々が前記電磁エネルギを前記体器官に指向するように構成された照明源を有する遠位部分を含み、前記遠位部分は、前記プリント回路基板のシフトの際の湾曲に適応するように可撓性である、複数の光ファイバまたは照明アセンブリと、を含み、
前記複数の光ファイバまたは照明アセンブリの各々は、前記ドームの前記複数の開口を通って延伸でき、前記複数の光ファイバまたは照明アセンブリの各々が残りの前記複数の光ファイバまたは照明アセンブリから独立した長さで延伸できるように前記複数の光ファイバまたは照明アセンブリの各々が前記ドームの裏面で独立してバイアスされるように構成されている、装置。
【請求項２】
各第１の突起要素の前記遠位部分および前記複数の第２の突起要素の各々が、前記プリント回路基板のシフトの際の湾曲に適応するように可撓性である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の突起要素は前記複数の第２の突起要素の各々に対して中央に配置されている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記照明源が、前記第１の突起要素の前記遠位部分に光源を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
光源が前記照明源から離れて配置され、前記第１の突起要素はその中で電磁エネルギを前記照明源に送信するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記起伏のある形状の前記内部空間と反対側の前記プリント回路基板の表面に配置されているバイアス要素を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記照明源が前記第１の突起要素の遠位端に配置されている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の突起要素はベース部材内に配置され、前記ベース部材は前記バイアス要素に結合されている、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の突起要素が光ファイバを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記プリント回路基板が外側シェル内に配置されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記外側シェルが通気される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記光ファイバまたは照明アセンブリに結合されたコイルばねをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記照明源が発光ダイオードを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記プリント回路基板に結合された少なくとも１つの冷却機構をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
体器官の上に位置決めし電磁エネルギを印加するための装置であって、
起伏のある形状を形成するプリント回路基板であって、前記起伏のある形状の内部空間が前記体器官の上の配置に適合する、プリント回路基板と、
各々が複数の突起要素からなるグループを有する複数の光ファイバまたは照明アセンブリであって、前記複数の突起要素の各々が前記電磁エネルギを前記体器官に指向するように構成された照明源を有する遠位部分を含む、複数の光ファイバまたは照明アセンブリと、を含み、
前記複数の光ファイバまたは照明アセンブリの各々は、前記起伏のある形状の前記内部空間に向かって独立してバイアスされて前記複数の光ファイバまたは照明アセンブリの各々と関連付けられた複数の突起要素からなる前記グループが前記体器官の表面に係合する際に一緒に近接して移動することを可能にし、前記複数の光ファイバまたは照明アセンブリの各々が前記複数の光ファイバまたは照明アセンブリとは独立してバイアスされるように構成されている、装置。
【請求項１６】
体器官の上に位置決めし電磁エネルギを印加するための装置であって、
起伏のある形状を形成するプリント回路基板であって、前記起伏のある形状の内部空間が前記体器官の上の配置に適合する、プリント回路基板と、
前記起伏のある形状の前記内部空間内に位置し且つ前記プリント回路基板から距離を空けて配置されたドームであって、複数の開口を含むドームと、
各々が少なくとも１つの突起要素を有する複数の光ファイバまたは照明アセンブリであって、各突起要素が近位部分および遠位部分を含み、前記近位部分は照明源から電磁エネルギを受けるように構成され、前記遠位部分は前記電磁エネルギを前記体器官に指向するように構成され、前記遠位部分は前記複数の開口の少なくとも１つに受け入れられるような寸法を有する、複数の光ファイバまたは照明アセンブリと、
前記ドームと前記プリント回路基板との間に位置するバイアス要素であって、前記複数の光ファイバまたは照明アセンブリの少なくとも１つの前記近位部分を前記ドームに対して移動させて前記突起要素の前記遠位部分を前記複数の開口の少なくとも１つを通して前記起伏のある形状の前記内部空間に伸長させ、前記体器官の表面に係合した際に独立して前記体器官に適合するように前記突起要素の動きを許容し、且つ前記照明源が前記体器官の前記表面に隣接したままであることを許容するバイアス要素と、を含む、装置。
【請求項１７】
前記複数の光ファイバまたは照明アセンブリの各々は、中央の突起要素と、前記中央の突起要素に隣接して位置する少なくとも１つの周辺の突起要素と、を含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記複数の光ファイバまたは照明アセンブリの各々は、少なくとも２つの前記周辺の突起要素によって囲まれている前記中央の突起要素を備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記照明源は、前記電磁エネルギをその中で前記遠位部分に送信するように構成された前記突起要素の前記近位部分に光源を含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記突起要素は、前記電磁エネルギを前記体器官に指向するように構成された光ガイドを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項２１】
前記照明源が発光ダイオードを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項２２】
前記プリント回路基板に結合された少なくとも１つの冷却機構をさらに含む、請求項１６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１７年８月１５日に出願された「ＬＩＧＨＴ  ＢＡＳＥＤ  ＴＨＥＲＡＰＹ  ＤＥＶＩＣＥＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ」と題する米国特許出願第１５／６７７，８４０号の継続出願であり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、光治療装置の設計、システムおよび方法に関する。
【０００３】
ヒトの組織を治療するために光エネルギを使用するという概念がここ数十年の間に出現した。放射線、ＵＶ、および広域スペクトル光はすべて、治療上効果的に採用されており、医学界で広く受け入れられている。このバージョンの１つ、低出力光治療（ＬＬＬＴ）と呼ばれるものは、可視および近赤外スペクトルにおいて広範な波長を使用して、フォトバイオモジュレーションとして知られているプロセスにおいて組織応答を発生させる。ＬＬＬＴの応用の可能性としてあるリストは膨大であり、歯科治療から疼痛管理および創傷治癒の促進に至るあらゆるものが有望な結果と共に研究されている。副作用の発生率が低いこと、特定の組織をターゲットとすることができること、および治療が比較的容易であることを考慮すると、患者と医師がこれらの技術を受け入れ、採用することが当然に多くなってきている。
【０００４】
しかし、照射方法には問題があった。レーザダイオードが、そのコヒーレント性、単一波長の出力および指向性により、一般的に光源として使用され、医療者が容易にビームをターゲットに指向することが可能である。別の可能性としてある光源である発光ダイオード（ＬＥＤ）も、特定の波長帯域における光を発生させるために使用することができるが、はるかに広い放出パターンを伴う。完全性のために、白色光源およびフィルタを用いて狭いまたは広いスペクトル範囲を生成することが可能であることに留意する。狭いもしくは広い発光スペクトルまたはコヒーレントもしくはインコヒーレント光が、フォトバイオモジュレーションを誘起するためにより効果的であるかどうかは、まだ確立されていない。すべての光源に伴う問題は、皮膚のようなヒト組織が高度に反射する可能性があることである。さらに、皮膚上の毛髪の存在が、皮膚に対して意図された光の顕著な吸収を引き起こす可能性がある。これらの２つの作用が治療適用中の線量を正確に制御することを困難にしている。光は散乱、吸収、透過または反射する可能性があるため、特定のＬＬＬＴ用途中に適用される光がターゲットの表面にあるか、または吸収されるように非常に近くにあるべきである。
【０００５】
ＬＬＬＴの主な用途は脱毛を治療することである。脱毛症としても知られている脱毛は、どの国でも見ることができ、世界中すべての文化においても好ましくない社会的意味合いを有する。男性型脱毛またはアンドロゲン性脱毛症は、男性の脱毛症の９５％を占め、米国人男性の７０％が３５歳までに何らかの脱毛を経験している。女性型脱毛は、病因においてしばしばより複雑であるが、世界中で同様に女性の大部分に影響を与えており、いくつかの推定値は米国では１：４（２５％）から、６０歳を過ぎた女性の８０％以上（エストロゲンなどのホルモンが低下したとき）におよぶ。男性型および女性型脱毛の治療法はない。
【０００６】
残念ながら、最も一般的な脱毛の原因でさえも役立つと証明されている薬物療法のリストは短いものである。米国では、男性も女性も液状と泡状の両方の形態でミノキシジル（２％および５％）を使用することができるが、この薬物は毎日２回の適用を必要とし、多くの人にとって不快で不便であると考えられる。男性には毎日飲み薬のフィナステリドを使用することができるという付加的な利点があり、これは極めて有効である可能性がある。しかし、その副作用プロファイルについては、一時的に性欲に影響を及ぼす可能性がある（発生率２．１〜３．８％）という間違った理解が広まっており、その採用を妨げている。外科的な毛髪修復は効果的であるが、費用が高く、結果として、多くの患者に利用可能ではない。
【０００７】
フォトバイオモジュレーションは、既存のＦＤＡ承認の脱毛用具に最近追加されたものである。６１４〜６２４ｎｍ、６６８〜６８４ｎｍ、７５１〜７７２ｎｍ、８１３〜８４６ｎｍの波長のＬＬＬＴは、頭皮の炎症を軽減し、毛包の成長因子の放出を刺激し、ＡＴＰ（細胞のエネルギ源）の産生をアップレギュレートし、血管拡張作用を介した酸素レベルと血流を増加させることが証明されている。コーム、ヘルメット、ハンドヘルド「マッサージ器タイプ」ユニット、およびフードを含むあらゆる種類の装置は、すべて５１０Ｋのクリアランスを取得し、発毛すると主張して販売されている。
【０００８】
現在、これらの装置の公表されている研究のいずれも、毛包内の細胞活性を増大させることが知られている光の波長に一致しておらず、これらのうちのほとんどは、これらの既知の波長範囲内で光を発生させることさえない。さらに、多くの光治療装置が離れた場所または毛髪の上から皮膚に光を照射する。そのような光は毛包の存在によって吸収されることがあり、それにより、利用可能な線量を制限する。たとえ毛髪が最初に存在しない場合でも、そのようなＬＬＬＴ装置の使用中に発毛が生じる場合、光治療プロセスが自己制限的となる。これらの理由により、発毛のための多くの既存のＬＬＬＴ装置ソリューションは、良くても準最適であり、最悪の場合効果がない。また、線量時間と頻度の推奨値は装置によって変動し、準最適な治療につながっている。従来の装置に関する別の懸念としては、装置が頭皮のターゲット領域の加熱を引き起こす場合に、過剰な加熱が治療の結果を低下させ、準最適な投与の可能性につながることが挙げられる。上記に基づき、ＬＬＬＴ治療用途に対するシステム、装置、および方法に改善の余地がある。
【発明の概要】
【０００９】
ＬＬＬＴ装置を提供するための改善されたシステム、方法および装置のバリエーション。一態様では、そのような装置は、１つ以上の照明源を使用して皮膚への光照射を適用することによって、発毛に適している。例えば、照明源は、コヒーレント光（例えば、レーザー）、インコヒーレント（例えば、ＬＥＤ、白色光とフィルタ）、フィルタ光、またはそれらの組み合わせを含むことができる。照明源によって提供される照明は、有益かつ治療的価値のある波長または波長範囲のものとすることができる。照明源が照明を生成する別の位置（例えば、光ファイバ）からの光を送信する光源を含むことができ、あるいは照明源が照明を直接生成する（例えば、ＬＥＤコンポーネント）こともできる。いくつかのバリエーションでは、照明源が皮膚との直接接触を介して治療領域に光を照射する。他のバリエーションでは、照明源が皮膚のすぐ上で治療領域に光を照射する。特定の用途では、照明源を治療される組織の近くに位置決めして、光照射が皮膚の上の短い毛幹でさえ生成する干渉をバイパスするようにする。そのような近接照射は、断定可能な既知の線量強度および分布を可能にし、標準化された線量を可能にする。装置および方法の特定のバリエーションでは、治療領域での熱の上昇を防止することが望ましい。したがって、光源によって発生した熱を皮膚から遠ざけ、皮膚の温度の著しい上昇を回避することができる。冷却スキームも、光源自体の出力電力および効率を維持するため、あるいは治療された組織を冷却するために使用することができる。
【００１０】
装置及びシステムのバリエーションは、患者を快適にするために、かつ／あるいは照射または接触点の周囲に光を分散させるために形成された照明源を含む。さらなるバリエーションでは、皮膚との共形な接触を可能にするように、照明源を含む、あるいはそれを担持する突起要素が作動される。例示の実施形態では、照明源を有するそのような突起要素のアレイが、頭皮のような皮膚の実質的な領域を照らすために使用される。光源の出力電力と効率を維持するために、先進的なパッシブ冷却スキームが使用される。有利には、本発明は、毛包からの干渉をバイパスして直接皮膚に光を照射し、それにより、既知の線量強度および分布を可能にする。本明細書で説明される構成は、ターゲット領域への光照射の改善を提供することができ、望ましくない吸収および反射へのエネルギ損失を低減し、ターゲット組織による最大の吸収を確実にし、それにより、標準化された線量を可能にする。また、本明細書で説明される装置のバリエーションは、皮膚／頭皮での、または皮膚／頭皮に非常に近くでの光の照射を可能にすることができ、皮膚の上の短い毛幹でさえ生成する干渉をバイパスし、反射の影響を最小限することを可能にする。第二に、それは４つの最適波長範囲のうちの１つで光を照射する。
【００１１】
また、装置のバリエーションは、ハンズフリー、コードレス、および携帯型で、患者がそれらの進行をモニターすることができる対話型フィードバック構成要素を備えたものを可能にし、治療レジメンの遵守をさらに改善する。また、そのようなバリエーションは、治療の時間を決め、患者が最小限の外部視認性で線量頻度を管理するのに役立つ。細胞増殖（すなわち、発毛）がより長い期間にわたって低線量で最適化される。このため、本ＬＬＬＴ装置は便利で頻繁な線量（毎日ではない場合、少なくとも週２〜３回）を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
以下の図面を参照して、本発明の非限定的かつ非網羅的な実施形態を説明する。図面において、同様の参照番号は、特に指定がなければ、種々の図面全体にわたって同様の部分を指す。
【００１３】
【図１】頭皮のための光治療装置の斜視図を示す。
【図２】フレキシブルＰＣＢを備えた頭皮のための光治療装置の断面斜視図を示す。
【図３】フレキシブルＰＣＢ、照明アセンブリおよびドームのアライメントのクローズアップ断面斜視図を示す。
【図４】組み立て前の平坦化されたフレキシブルＰＣＢおよびドームの斜視図を示す。
【図５】フレキシブルＰＣＢ、照明アセンブリおよびドームのアライメントのクローズアップ切り取り斜視図を示す。
【図６】頭皮のための光治療装置の代替の実施形態の斜視切り取り図を示す。
【図７】照明アセンブリおよびドームのアライメントのクローズアップ断面斜視図を示す。
【図８】剛性ＰＣＢ、フェルール、およびアライメント構造体のクローズアップ切り取り斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明をより良く理解するために、この明細書に組み込まれ、この明細書の一部を構成し、本明細書に開示された主題の特定の態様を示し、説明と共に、開示された実装形態に関連する原理のいくつかを説明するのに役立つ添付の図面に関連して読まれる以下の実施形態の説明を参照する。
【００１５】
本明細書で使用される用語「ａ」または「ａｎ」は、１つまたは複数と定義される。本明細書で使用される用語「複数」は、２つまたは３つ以上と定義される。本明細書で使用される用語「別の」は、少なくとも第２または第３以上と定義される。本明細書で使用される用語「含む」および／または「有する」は、含むと定義される（すなわち、オープンランゲージ）。本明細書で使用される用語「結合」は、必ずしも直接的でなく、必ずしも機械的でない接続と定義される。
【００１６】
この文書全体を通して、「いくつかの実施形態」、「一実施形態」、「ある実施形態」および「実施形態」または類似の用語への参照は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、そのようなフレーズまたはこの明細書全体を通した種々の箇所における出現は、必ずしも同じ実施形態を指していない。さらに、特定の特徴、構造または特性は、限定なく１つ以上の実施形態において、任意の適切な方法で組み合わせてよい。
【００１７】
本明細書中で使用される用語「または」は、任意の１つまたは任意の組み合わせを包含または意味するものと解釈されるべきである。したがって、「Ａ、ＢまたはＣ」は、以下のいずれかを意味する。すなわち、「Ａ、Ｂ、Ｃ、ＡおよびＢ、ＡおよびＣ、ＢおよびＣ、Ａ、ＢおよびＣ」この定義の例外は、要素、機能、ステップまたは動作の組み合わせが、何らかの方法で、本質的に相互に排他的である場合にのみ発生する。
【００１８】
図１は、頭皮のための例示の光治療装置の斜視図を表す。以下に論じる例示の光治療装置は、例示的な目的のみを意図している。光治療装置１００のバリエーションは、体器官への光治療の他の応用についてこの開示の範囲内である。体器官は、身体構造全体（例えば、手、脚、頭、頭皮等）を含むことができる。さらに、体器官は、そのような身体構造の一部である皮膚または組織を含むことができる。
【００１９】
ドーム１０２は、複数のフェルール開口１１０と、複数の光ファイバまたは照明アセンブリ２００のための複数の穴１２０とを備えて構成されており、複数の光ファイバまたは照明アセンブリ２００のうちの１つのみが、明確性のために示され、ドーム１０２の内面１０４と外面１０６との間に延びている。本明細書に記載されているように、照明源は、組織に最も近いファイバの端に照明の発生源を有する光ファイバを含むことができる。代替的に、または組み合わせて、装置は１つ以上の突起要素を含むことができ、各突起要素が電磁エネルギを体器官に指向するように構成されている照明源を有する遠位部分を含む。
【００２０】
フェルール開口１１０は、図３に示すように、ベース２２０のテーパ端２２２を動作可能に接続するように適合された、内面１０４から外面１０６へのテーパを備えて構成されている。複数の穴１２０は、フェルール開口１１０に隣接して配置され、間隔を空けて配置される寸法に構成されており、フェルール開口１１０および穴１２０に設けられた複数の光学照明アセンブリ２００からの光が、実質的に均一な方法で体器官の治療領域および／または表面にわたって十分な光治療カバレッジを提供するようにする。光ファイバアセンブリまたは照明アセンブリは、独立してバイアスされ、各アセンブリの光ファイバ／突起要素２１０の先端２１６が、頭の形状に良好に倣い、かつ／あるいは体器官と動作可能に接触することができるようする。この独立したバイアスは、ターゲット組織への垂直アプローチを達成する複数の照明源を備えた改良装置を可能にする。独立したバイアスは、各アセンブリが、隣接するアセンブリに重大な影響を及ぼすことなく、体器官の起伏のある表面に倣うことを可能にし、隣接アセンブリが垂直な方向に組織を照射する能力を増加させる。ランベルトの余弦法則は、その標的に対して垂直な照明ビームがより高い照射速度を達成できることを予測している。対照的に、垂直アプローチからオフセットしたビームは、ターゲット領域からの反射の程度がより大きくなる。これは、頭皮のような曲面あるいは起伏のある表面（または任意の他の起伏のある体器官）が、照明の発生源が頭皮に垂直角度で照射する場合、照射される可能性がより高いことを意味する。複数の照明アセンブリの独立バイアスは、曲面からの光の全体的な反射率を低下させ、適用されるＬＬＬＴの有効性または均一性を上げることができる。
【００２１】
光ファイバ／突起要素２１０がドーム１０２の上方に位置する光源３１０に関連付けられ、光学的に結合されている。有利には、光治療装置１００が体器官、すなわち患者の頭皮から離れて配置される複数の光源３１０によって発生する熱を放散してよく、例えば、図５および図６に示すように、熱がベント４１０、５１０を通して放散される。任意に、冷却源４０２が装置および／または組織内の任意の構成要素を冷却するために装置に流体的に結合されることができる。
【００２２】
図１〜図４を参照すると、光治療装置１００は、フレキシブルプリント回路基板（フレックスＰＣＢ）３００に設けられた光源３１０を有して形成されてよい。フレックスＰＣＢ３００は、図２に示すように、ドーム１０２に隣接して配置され、ドーム１０２の周囲に所定のオフセット距離および／またはギャップ２０２で包まれるように構成されている。所定のオフセット距離および／またはギャップ２０２がファイバ／照明アセンブリ２００の寸法によって設定される。フレックスＰＣＢ３００は、ドーム１０２の表面と平行な方向の湾曲、および／またはドーム１０２の表面に垂直な方向の撓みを可能にする適切な材料および／または構造で形成されてよい。フレックスＰＣＢ３００は、光源３１０に通電する電子回路を備えて構成されている。
【００２３】
図３は、光治療装置１００によって達成される光源から皮膚へのリンクを示す。光ファイバ／突起要素２１０が光ファイバ／照明アセンブリ２００によって光源３１０に結合されている。光ファイバ／照明アセンブリ２００は、一端がドーム１０２に取り付けられ、光源３１０に隣接する他端がフレックスＰＣＢ３００内の電気回路によって動作可能に接続されている。例えば、１つ以上のスロット３２０が、図１〜図３に示すように、フェルール２３０の１つ以上の係止ポスト２３６と係合するように構成されたフレックスＰＣＢ３００内に形成されてよい。このようにして、光ファイバ／照明アセンブリ２００は光源３１０に隣接して配置されてよく、それにより、光ファイバ／突起要素２１０、２１２に沿って光を体器官に送るように光学的に接続している。
【００２４】
図１〜図３に示すように、光治療装置１００の一実施形態による。便宜上、バリエーションは光ファイバを有するものとして論じられる。しかし、光ファイバアセンブリまたはファイバ自体の代わりに、またはそれに加えて、照明源を備えた突起要素を使用することができる。
【００２５】
図１〜図３において、光ファイバアセンブリ２００がベース２２０、フェルール２３０、ばね２４０、ファイバカラー２５０および１つ以上の光ファイバ２１０を含む。ベース２２０がその長手方向長さに沿ったベースチューブ２２４、ドーム１０２に受け入れられるテーパ端２２２、およびフェルール２３０の内側チューブ２３２をそこに受け入れるように適合されたガイドシャフト２２５を備えた突出する近位端２２３を備えて構成されてよい。また、フェルール２３０がその長手方向長さに沿って、軸方向光ファイバ２１２を通過させるためのフェルールチューブ２３４を備えて構成されてよく、それにより、この中央に配置された軸方向光ファイバ２１２がベース２２０およびフェルール２３０に形成された同心のベースチューブ２２４およびフェルールチューブ２３４の対を整列させることによって、開口１１０、１２０内を移動（例えば、上下に移動）することができる。他の光ファイバ２１０は、フェルール２３０のベース部分２３２に形成された１つ以上のファイバ穴２３８に一端で接続されてよく、光ファイバ２１０に沿ったポイントでファイバカラー２５０に接続されてもよく、それにより、これらの光ファイバ２１０がベース部分２３２のフェルール２３０に固定され、ドーム１０２の複数のファイバ開口１２０と整列し、ドーム１０２の複数のファイバ開口２２０を通過して、そこを自由にスライドするようにする。その結果、光ファイバ２１０および軸方向光ファイバ２１２の自由端２１６が体器官に動作可能に接続するように構成されている。さらに、ベース２２０とフェルール２３０は、各光ファイバ２１０、２１２の自由端２１６を頭皮と接触させるように穏やかに押すように、光ファイバアセンブリ２００に力を与えるように機能するバイアス要素２４０（例えば、ばね）によって互いに接続されている。したがって、光治療装置１００が、有利には、光源３１０から直接頭皮または皮膚に光治療のための光をガイドするように体器官に直接接触する光を提供する。
【００２６】
図３に示すように、フェルール２３０は、ベースおよびフェルールに形成された凹部２７０に受け入れられるように構成されたばね２４０によってベース２２４に組み立てられ、それにより、ばね２４０は組み立てを容易にするために凹部２７０にスナップフィットしてよい。一旦組み立てられると、ばね２４０が凹部２７０に十分な保持力を提供するように構成され、ばね２４０が取り付けられたままとなり、バイアス力により、例えば、光ファイバ２１０、２１２の自由端２１６を体器官から離れるように力を加える体器官の起伏に直接接続するときに、延伸中にフェルール２３０の内側チューブ２３２がベース２２０のガイドシャフト２２５内を移動することができるようにする。ベース２２０は、ドーム１０２に形成され内面１０４と外面１０６との間で延びるテーパ穴１１０に圧入されているテーパ端２２２を含む。ばね２４０がドーム１０２の上方でベース２２０の近位端を係止し、それにより、ベース２２０がテーパ穴１１０から外れ、さもなければ落下することを防止する。内側チューブ２３２がベース２２０のガイドシャフト２２５内にスライドするように構成され、それにより、ドーム１０２のテーパ穴１１０に対して軸方向光ファイバ２１２の受動的なアライメントを提供する。同様に、ファイバカラー２５０が光ファイバ２１０を正確なアレイにしっかりと保持および／または整列するように構成され、光ファイバ２１０がドーム１０２に形成されたファイバ穴１２０に挿入され、その中で自由に移動してもよいようにする。
【００２７】
図３に示すように、フェルール２３０は、フレックスＰＣＢ３００のスロット３２０によって光源３１０に整列される。スロット３２０がフェルール２３０の本体部分２３４の上端に設けられた係止ポスト２３６と係合する。ポスト２３６が円形アレイに位置決めされたスロット３２０と係合するように構成され、係合すると、ポスト２３６が光源３１０に対してフェルール２３０を中心に維持しながら、スロット３２０内で回転してもよいようにする。ファイバアセンブリ２００は、ポスト２３６およびスロット３２０が、図３に示すように、ドーム１０２に形成されたファイバ穴１２０への光ファイバ２１０の円形アレイの回転方向のアライメントを提供するようにも構成されるため、調節可能である。
【００２８】
図１〜図３を参照すると、フェルール２３０の本体部分２３２は、光ファイバ２１０を光源３１０に整列させた複数のファイバ穴２３８を含む。この実施形態では、７本のファイバが発光ダイオード（ＬＥＤ）３１０に整列している。すなわち、フェルール２３０の長さ方向、長手方向および／または垂直軸に沿った１本の軸方向光ファイバ２１２と、ファイバ結合光を果たすのに十分な垂直軸に対する角度で円形アレイ２１４に配列された６本の光ファイバ２１０である。７本のファイバ、具体的には、光ファイバ２１０および軸方向光ファイバ２１２の各々が近位端で、光源３１０によって放出される光パワーのかなりの部分を捕捉するように構成されている。さらに、ファイバカラー２５０内の光ファイバ２１０およびベースチューブ２２４およびフェルールチューブ２３４内の軸方向光ファイバ２１２の位置決めは、ファイバ結合光が７本のファイバ間で実質的に均等に分布するようにしている。軸方向光ファイバ２１２は、フェルール２３０の中心においてベースチューブ２２４およびフェルールチューブ２３４によって形成された穴にしっかりと保持され、それにより、運動軸との平行を維持している。円形ファイバアレイ２１４内の各光ファイバ２１０が、ファイバカラー２５０によって湾曲し、自由遠位端２１６が軸方向光ファイバ２１２と実質的に平行となるようにしている。このようにして、７本のファイバ２１０、２１２はすべて、ドーム１０２の表面に対して実質的に垂直に配列されたフェルール２３０の軸と平行な方向に自由に移動し得る。
【００２９】
図１に示すように、光治療装置１００は、光ファイバ１２０の円形アレイ２１４を、ドーム１０２のテーパ穴１１０を囲んでいるファイバ穴１２０の任意の穴アレイ２２８に一致させることからなる。円形ファイバアレイ２１４は、一致する穴アレイ２２８を貫通し、７本のファイバ２１０、２１２のすべてが同時に移動するようにしている。図２および図３に示すように、光治療装置１００は、ベース２２０およびフェルール２３０に形成された同心のベースチューブ２２８およびフェルールチューブ２３４の合わさりによって、遠位端２１６に向かう（最大でドーム１０２より下方のファイバ長）および、ドーム１０２の内面１０４による近位端２２３で（ファイバ先端２１６がドーム１０２と同一平面にある）ある程度の寸法においてファイバの移動を制限するように構成され得る。光ファイバ１２０および軸方向光ファイバ２１２の先端２１６は、患者に快適な形状としてよい。ファイバ先端２１６の形状がファイバの直径よりも大きな領域に光を横方向に拡散するように構成することもできる。
【００３０】
例えば、図２に示すように、患者の頭が内面１０４に隣接してドーム１０２内に配置される場合に、頭皮が延長ファイバ１２０および軸方向光ファイバ２１２に係合し、これらを径方向外側に押し、各ファイバアレイ２１４が頭皮の特定の形状に応じて、特定の穴アレイ２２８内で個々に撓む。このようにして、光治療装置１００のファイバアレイ２１４が頭皮全体に共形かつ同時に接触することができる。光ファイバ２１０および軸方向光ファイバ２１２がドーム１０２の内面１０４に対して湾曲が頭皮の位置のシフトに適応することができる（例えば、頭皮上で移動したときのわずか軸外にわずかに湾曲する）ように可撓性に構成されている。その結果、光治療装置１００は、図５に示すように、携帯型ウェアラブルヘルメットに一体化され得る。
【００３１】
図４は、ドーム１０２より上方の位置に、組み立て前のフレックスＰＣＢ３００の１つのセクションを表示する。例示の実施形態では、フレックスＰＣＢ３００は、ドーム１０２の形状に湾曲および／または倣うようにレリーフ線で切断された薄い可撓性材料を含む。
【００３２】
ドーム１０２は、図５に示すように、ベース４００に固定されている。ベースは、制御電子回路を含む剛性ＰＣＢ（図示せず）を含む。光源を収容するフレキシブルＰＣＢは剛性ＰＣＢに接続されている。また、ベースは、治療の時間のために装置に電力を供給することができる１つ以上のバッテリ（これも図示せず）を含むことができる。外側シェル５００は、それ自体がフレキシブルまたは剛性のいずれかであってよく、フレックスＰＣＢ３００および光治療装置１００の他の要素を物理的および他の干渉から保護する。光源および関連する制御電子回路からの熱は、底部から冷たい空気を引き込み、加熱された空気が頂部から逃げることができるベースおよび外側シェルのベント４１０、５１０によって放散される。
【００３３】
図６〜図８を参照すると、別の実施形態の光治療装置１００は、代替の設計を使用して体器官と光ファイバ２１２との間の直接的な接触を提供する。光治療装置１００は、フェルール２３５と、光源３１０のアレイと、ドーム１０２の背面でベース４００にしっかりと保持され得る剛性ＰＣＢ３３０に取り付けられた関連する制御電子回路（図示せず）とを備える。ドーム１０２は、同様に、内面１０４と外面１０６との間に延びる開口によって形成されたテーパ穴１１０を含む。テーパ穴１１０が複数の光ファイバアセンブリ２００を受けるように構成されており、複数の光ファイバアセンブリ２００のうちの１つのみが図６に示されている。フェルール２３５に設けられた軸方向光ファイバ２１２が軸方向光ファイバ２１２の先端２１６が頭および／または体器官の形状に倣うように構成されている。軸方向光ファイバ２１２は、アダプタ６３０によってドーム１０２の背面で光源３１０に結合されている。アダプタ６３０が、図８に示すように、アダプタ６３０に形成されたノッチ内で板ばねラッチ６２０のタブをインターロックすることによって、剛性プリント回路基板（ＰＣＢ）３３０に固定およびしっかりと保持するように構成されてもよい。剛性ＰＣＢ３３０が光源３１０および制御電子回路のための電気回路を備えて構成される。例えば、バッテリ（図示せず）のような電力源が剛性ＰＣＢ３３０アセンブリ内に構成されてもよい。電力源が治療の時間のために光治療装置１００に電力を供給することができるように構成される。
【００３４】
図６および図７に示すように、ドーム１０２がベース４００および外側シェル５００に固定されている。光源３１０および関連する駆動電子回路からの熱は、ヘルメット内の１つ以上のベント４１０および５１０によって緩和される。ヘルメットベースのこれら１つ以上のベント４１０が、図５に示すように、冷たい空気を引き込むように構成されて、ヘルメット頂部のベント５１０は、加熱された空気が逃げることができるようにしている。ヘルメットがヘルメットベースおよびヘルメット頂部の部分に構成された外側シェルを備えて形成され得る。外側シェルがフレックスＰＣＢ３００および光治療装置１００の他の要素を物理的および他の干渉から保護するように形成されていると共に、可撓性および／または剛性で形成され得る。
【００３５】
図７に示すように、光治療装置１００は、ドーム１０２のテーパ穴１１０を使用して取り付けられた光ファイバアセンブリ２００を含む。ファイバアセンブリは、ベース２２０、フェルール２３５、フランジガイド２３７、ばね２４０および１つ以上の光軸方向光ファイバ２１２を含む。フェルール２３５は、アダプタ６００を使用して剛性ＰＣＢ３３０に接続するために、軸方向光ファイバ２１２をドーム１０２の背面に指向するフランジガイド２３７に形成された湾曲チューブ２３８を含む。軸方向光ファイバ２１２の動きまたは作用は、互いに同心にスライドするベース２２２およびフェルール２３５によって形成された内側チューブ２３２および外側チューブ２２０によって達成することができる。内側チューブ２３２および外側チューブ２２０は、バイアス要素２４０、例えば、ばねによってバイアスされる。光治療装置１００は、すべての光ファイバアセンブリ２００の集合ばね力により、すべての軸方向光ファイバ２１２が同時に頭皮に接触することできるように選択されたバイアス力を備えて構成され得る。
【００３６】
図６〜図８に示すように、フェルール２３５が、テーパベース２２２によってドーム１０２に取り付けられ、テーパ穴１１０に動作可能に接続するように構成されている。テーパベース２２２は、テーパ穴１１０の凹部１１２にスライド可能にスナップフィットするように構成されたわずかな突起２２６を含み、それにより、回転を可能にし、テーパベース２２２が脱落および／またはさもなければ落下するのを防止する。フェルール２３０は、テーパベース２２２に構成された凹部２７０ａとフェルール２３５に形成された凹部２７０ｂにスライド可能にスナップフィットするように構成されたばね２４０によってテーパベース２２２にしっかりと保持される。一旦組み立てられると、バイアス要素２４０（例えば、ばね）が、凹部２７０ａ、２７０ｂに十分な保持力を有するように構成され、それが伸張中に各端に取り付けられたままとなるようにする。
【００３７】
図８に示すように、光治療装置１００は、１つ以上の光源３１０のアレイと、ドーム１０２の背面でベース４００にしっかりと保持された剛性ＰＣＢ３３０に設置されたそれらの制御電子回路（図示せず）とを備える。マルチファイバフェルール（ＭＦＦ）６００は、光源３１０を、剛性ＰＣＢ３３０にしっかりと保持されたアダプタ６３０によって、１つ以上のファイバ開口またはファイバ穴６１０のアレイに設けられた各軸方向光ファイバ２１２に整列するように構成することができる。アダプタ６３０は、アレイ光源３１０（例えば、個々の光源３１０の列）の上に１つ以上のファイバ開口６１０およびファイバ開口６１０を整列するように構成され得る。アダプタ６３０は、光源アレイ３１０に隣接するファイバ開口６１０内に設けられる軸方向光ファイバ２１２の各端を、ＰＣＢ内の精密なスクリュー穴３４０によって光源アレイ３１０に整列するように接続し得る。ＭＦＦ６００は、本明細書の複数の軸方向光ファイバ２１２を受けることによって配置されたファイバ穴のアレイ６１０を含む。ＭＦＦ６００が板ばねラッチ６２０によってアダプタ６３０にしっかりと保持される。有利には、ラッチ６２０は、アダプタ６３０内でＭＦＦ６００を中心にするリーフスプリングとして作用し、それにより、光源３１０に隣接するファイバ開口６１０の精緻なアライメントを提供する。
【００３８】
本明細書で説明される装置および方法は、より長い期間にわたって低用量で細胞増殖（すなわち、発毛）を最適化することができる。ＬＬＬＴ／ＰＢＭは線量依存的効果を生成すると考えられており、各線量は以前の治療に基づく（Ａｒｎｄｔ−Ｓｃｈｕｌｚ法は、過剰な線量は抑制効果を有することを意味する）。したがって、本明細書で開示されたアセンブリは、過剰治療の抑制効果を回避する方法で適用される均一な治療を可能にする。一例では、数日ごとに１４〜２０分適用すれば、皮膚内の毛包の深さまで貫通するのに十分であることが見出された。
【００３９】
開示された実施形態の前述の説明は、当業者が本発明を製造または使用することを可能にするように提供される。これらの実施形態に対する種々の修正は、当業者には容易に明らかとなり、本明細書で定義される一般的原理は、発明の趣旨または範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用することができる。例えば、実施形態の種々の構成要素のために、広範な材料を選択してよい。したがって、本実施形態は、すべての点において例示的であり、限定的ではないと考えられ、発明の範囲を示すために添付の特許請求の範囲および前述の説明を参照することが望ましい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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