(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色から緑色に至る光波長（400ｎｍから550ｎｍまで）領域内の光を発光の中心波長（ピーク波長）とする発光ダイオードを、複数個、衣類に縫い付けて、放射光源とした
ことを特徴とする光線治療装置。
【請求項２】
青色から緑色に至る光波長（400ｎｍから550ｎｍまで）領域内の光を発光の中心波長（ピーク波長）とする発光ダイオードを、複数個、布団に埋め込んで放射光源としており、
前記布団は透光性のよい繊維で作られており、光線治療装置の函内に敷かれている
ことを特徴とする光線治療装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光線治療装置に関する。さらに詳しくは、病院や医療施設、医療・医学研究機関および研究施設、大学等において黄疸治療を目的として使用する治療装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
黄疸は血液中のビリルビン（bilirubin ）という黄色の物質（胆汁色素）によって引き起こされる。この物質は赤血球の溶解の際、血球色素であるヘモグロビンから形成されるが、ビリルビンの生成と肝臓におけるその分解速度の平衡がくずれ、分解の速度が相対的に遅くなって、血液中のビリルビン濃度が高くなった場合に黄疸が生じる。黄疸が最も顕著に現れるのは新生児である。新生児の黄疸は、赤ちゃんの肝臓の中の分解酵素が生後１週間くらいは十分に働かず、血液中のビリルビン濃度が高くなるために起こるとされている。新生児の場合、普通２週間くらいで分解酵素がビリルビンの分解をはじめ、黄疸は消えるが、この分解作用が未発達な未熟児の場合、強い黄疸症状が出ることがある。また、妊娠中において母親と胎児の血液型が不適合の場合にも、重症黄疸をきたすこともある。このような強い黄疸症状は核黄疸と呼ばれ、新生児の大脳をはじめ中枢神経系の障害をもたらし、ひどい場合には脳性マヒや死亡に至ることもある。
このような新生児黄疸の治療方法として、従来より光線治療が用いられている。これは黄疸を起こす色素であるビリルビンが光に分解されやすい物質であり、とくに波長400 から550 ナノメータ（ｎｍ）の間の青色、青緑色あるいは緑色の光を皮膚に照射することにより、血中のビリルビン濃度が下がることによる。これは、このような波長の光が、生成直後の水に溶けにくいビリルビン（間接ビリルビン）を水溶性の、つまり血中に溶け込み易い形のビリルビン（直接ビリルビン）に変化させて、肝臓から胆汁とともに腸内に排出され、その後、便や尿に混って体外に排泄されるからである。
光線治療の放射光源としては、上記の波長領域を主成分とする光を放射するものとして、青色ないし青緑色蛍光物質を管内壁に塗布した蛍光管ランプ（蛍光灯）が、従来から現在に至るまで使用されている。図４はそのような蛍光灯式新生児黄疸治療保育器を示している。また、高輝度ランプ（ハロゲンランプやキセノンランプ等）に上記の波長領域のみを通過する帯域フィルター（バンドパス・フィルター）をつけ、その出力光を多枝状の光ファイバで取り出して使用するタイプのものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来型の光線治療用光源の問題点は、蛍光灯ランプ（従来例１）の場合、（１）青色や青緑色の光成分以外に目に有害な紫外線が含まれるので、赤ちゃんの網膜を守るために眼帯をつける必要がある（図４参照）、（２）光の強さを自由に変えることができない、（３）ランプ電圧が数十Ｖと高く感電の危険性がある、（４）ランプが割れる危険性がある、（５）ランプが棒状なので固定された光源としてしか使えない、（６）肌に接して光照射することができない、（７）ランプ自体かなり発熱する、（８）ランプに寿命がある、（９）母親に不安感を与える、などである。
一方、光ファイバを用いる光源（従来例２）の場合、肌に接して光照射することはできるが、（１）光利用効率が悪い、（２）消費電力が大きい、（３）装置そのものが高価、（４）感電の心配はないが光ファイバケーブルそのものが太くて曲がりにくく、使いづらい、などである。
【０００４】
本発明は、上記従来例１，２の問題点を全て解消でき、赤ちゃんの網膜を傷付けず、必要な光量を任意に制御でき、効果的かつ簡便な光線治療装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の光線治療装置は、青色から緑色に至る光波長（400ｎｍから550ｎｍまで）領域内の光を発光の中心波長（ピーク波長）とする発光ダイオードを、複数個、衣類に縫い付けて、放射光源としたを特徴とする。
請求項２の光線治療装置は、青色から緑色に至る光波長（400ｎｍから550ｎｍまで）領域内の光を発光の中心波長（ピーク波長）とする発光ダイオードを、複数個、布団に埋め込んで放射光源としており、前記布団は透光性のよい繊維で作られており、光線治療装置の函内に敷かれていることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、黄疸の原因物質である油脂性ビリルビン（間接ビリルビン）を、光化学作用により水溶性のビリルビン（直接ビリルビン）に効率よく変換する波長の光を放つ発光ダイオードを放射光源として用いるので、効果的かつ簡便に黄疸を治療することができる。黄疸治療の場合、黄疸症状の軽重に応じて照射光の強さをコントロールする必要があるが、本発明では発光ダイオードを用いているので、入力電流に比例した光強度が簡単に得られ、照射光制御が簡単にできる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、低電圧かつ低電流、小電力で点灯でき、半導体発光素子の代表として、光表示素子（光ディスプレイ）や光通信の光源などに広く用いられている。１９８０年代のはじめに、光度１カンデラ（ｃｄ）を越える超高輝度赤色発光ダイオードが開発され、その後、高輝度化と発光色の短波長化が急速に進んだが、高輝度の青色や青緑色の光を放つ発光ダイオードは製造が非常に難しく、その登場は２１世紀になるだろうと思われていた。ところが１９９３年１１月、日亜化学工業（株）は、世界で初めて１ｃｄの超高輝度青色発光ダイオード（発光ピーク波長450 ｎｍ）の開発に成功したことを発表した。
この画期的偉業により、従来の青色発光蛍光物質を用いた青色蛍光管（蛍光灯）ランプを青色発光ダイオードで代替することが可能となった。また、同社は１９９４年４月に発光ピーク波長500 ｎｍの２ｃｄ超高輝度青緑色発光ダイオードも発表した。発光ダイオードの応用研究に長年従事している本発明者は、今回、これらの発明記事に着目し、青色ないしは青緑色発光ダイオードを黄疸治療用の光源として利用できることを思いついた。
【０００８】
本発明における発光ダイオードを光源として用いる光線治療装置は、黄疸症状の新生児皮膚に青色、青緑色あるいは緑色の光を放射する発光ダイオードの光を照射することにより、皮下のビリルビン濃度を下げ、黄疸を治療することができる。
また、発光ダイオードは、入力電流にほぼ比例した光出力が得られる。図１は、本発明で用いた日亜化学工業製の青緑色青緑色発光ダイオードNLPC500E-490（１個）の入力電流対光照度特性であり、電流と光照度が電流に比例して増大することを示している。したがって、黄疸症状の軽重の程度に応じ、電流値を制御して光強度を調節することが可能である。
さらに、この光線治療装置は、次のような様々な効能を有している。
（１）ビリルビン性黄疸の治療に有効な光波長領域400〜550ｎｍ（青色から青緑色を経て緑色まで）の狭波長スペクトルの純色光だけを放射し、紫外線のような目に有害な光線や不要な光、熱線（赤外線）は放射しない。
（２）青色〜緑色発光ダイオードの点灯に必要な電圧は高々3.5 Ｖであり、発光ダイオードを並列接続する限り感電の心配はない。数ボルトの低電圧で点灯でき、感電の危険性がほとんどない。
（３）電力消費が少くかつ効率がよい。
（４）発光ダイオードは、通常のものでも直径が５ｍｍ、長さが８ｍｍ程度ないしはそれ以下と小型であり、超高輝度タイプのものでは数ｍＡ（ミリ・アンペア）程度のわずかな入力電流できわめて強い光出力が得られる。
（５）発光ダイオードは、板状基板のみならずフレキシブルな基板に多数個取り付けることにより、自由形状でしかも曲げることが可能な面状光源とすることができる。従って、保育器の上蓋に光源を設けた従来型の光線治療器のみならず、帯（ガードル）やガウンなど衣類の形をしたものや、ふとん、マット、敷布などに発光ダイオードを埋め込んだ光線治療具が実現できる。
特許請求の範囲にいう「衣類」とは、ここでいう帯（ガードル）やガウンのほか、後述する腹帯を含む概念である。また、「布団」とは、ここにいうマット、敷布、後述する敷き布団を含む概念である。
（６）発光ダイオードは非常に堅い硬質プラスチックでモールドされており、通常の衝撃ではまず壊れることはない。
【０００９】
【００１０】
図２は青緑色発光ダイオードを腹帯に縫い付けた光線治療装置であり、赤ちゃんの体に巻いて使用する。
【００１１】
図３は青緑色発光ダイオードを敷き布団（マットを含む意味である）に埋め込んだタイプの光線治療装置である。敷き布団は透光性のよい繊維で作られる。
【００１２】
本発明は、新生児黄疸の治療を主たる目的とするものであるが、子供や大人の黄疸治療にも有効である。また、打ち身による内出血や点滴や注射の際に生じる、皮膚の紫色や黄色のあざの治療にも有効である。発光ダイオードを光源として用いる本発明の黄疸光線治療装置は、現在広く使用されている蛍光灯方式の黄疸治療装置に取って変わる可能性があると考えられる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の効果は、つぎのとおりである。
(１)黄疸の原因物質である油脂性ビリルビン（間接ビリルビン）を、光化学作用により水溶性のビリルビン（直接ビリルビン）に効率よく変換するので、効果的かつ簡便に黄疸を治療することができる。
(２)入力電流に比例した光強度が簡単に得られ、照射光制御が簡単にできる。
(３)眼に無害である。
(４)感電の危険性がない。
(５)消費電力が少ない。
(６)強い光出力が得られる。
(７)光源の形の自由度が高く、種々の形、構成の治療装置を実現できる。
(８)破壊しにくく安全である。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本発明で用いた日亜化学工業製の青緑色青緑色発光ダイオードNLPC500E-490（１個）の入力電流対光照度特性図である。
【図２】    腹帯に青緑色発光ダイオードを縫い込んだ黄疸光線治療装置の説明図である。
【図３】    ベッドの布団に青緑色発光ダイオードを埋め込んだ黄疸光線治療装置の説明図である。
【図４】    保育器の上蓋に青色蛍光灯を付けた従来型の新生児黄疸光治療装置の説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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