(57)【要約】  本発明は、創傷の処置のためのレーザ装置およびその使用など、細胞の近くの細菌を含む体積の処置または消毒のための装置および方法に関する。特に、それは慢性創傷の処置に関する。
2020519388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞の近くの細菌を含む体積の処置または消毒のための装置であって、前記装置は、
ａ．電磁放射ビームを発生する手段であって、前記手段が、好ましくはレーザを備える、電磁放射ビームを発生する手段と、
ｂ．任意選択で、前記電磁放射ビームを広げる手段であって、前記広げる手段が、好ましくは発散レンズを備える、前記電磁放射ビームを広げる手段と、
ｃ．前記電磁放射ビームをコリメートする手段であって、前記コリメートする手段が、好ましくは集束レンズを備え、コリメートされた電磁放射ビームを提供する、前記電磁放射ビームをコリメートする手段と、
ｄ．前記コリメートされた電磁放射ビームの焦点を合わせる手段であって、前記焦点を合わせる手段が、好ましくは少なくとも１つの焦点レンズを備え、前記焦点を合わせる手段が、処置または消毒される前記体積の内部の少なくとも一つの焦点体積に、前記コリメートされた電磁放射ビームの焦点を合わせることを可能とする、前記コリメートされた電磁放射ビームの焦点を合わせる手段とを備え、
前記装置が、処置または消毒される前記体積内部の前記少なくとも１つの焦点体積の位置を変えることを可能とする手段を備え、
前記電磁放射が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記細菌を根絶または傷害することを可能にすることによって、前記装置が、前記細胞を実質的に無傷のままにしながら、前記電磁放射で前記細菌を根絶または傷害することを可能とするように適合される、装置。
【請求項２】
前記手段ｂ．が、発散レンズ、すなわち、負レンズを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記手段ｃ．が、集光レンズまたは集束レンズ、すなわち、正レンズまたはコリメータを備える、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記手段ｄ．が、マイクロアレイレンズなどの複数のレンズを備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記手段ｂ．、ｃ．およびｄ．のうちの少なくとも１つが、処置または消毒される前記体積内部の前記焦点体積の位置を変えることを可能とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記装置が、手段ｃ．と手段ｄ．の間の距離を変えるための手段を備え、処置または消毒される前記体積内部の前記焦点体積の位置を変えることを可能とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記装置が、少なくとも２つの独立した方向に、前記コリメートされた電磁方向に対して前記手段ｄ．の位置を変えるための手段を備え、処置または消毒される前記体積内部の前記焦点体積の位置を変えることを可能とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
細胞の近くの細菌を含む体積の処置または消毒のための装置であって、前記装置は、
ｅ．コリメートされた電磁放射を発生する手段と、
ｆ．前記コリメートされた電磁放射の焦点を合わせる手段であって、前記焦点を合わせる手段は、好ましくは、少なくとも１つの焦点光学レンズを備え、処置または消毒される前記体積の内部の少なくとも一つの焦点体積に、前記電磁放射の焦点を合わせることを可能とする、手段とを備え、
前記装置が、処置または消毒される前記体積内部の前記少なくとも１つの焦点体積の位置を変えることを可能とする手段を備え、
前記電磁が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記細菌を根絶または傷害することを可能にすることによって、前記装置は、前記細胞を実質的に無傷のままにしながら、前記電磁放射で前記細菌を根絶または傷害することを可能にするように適合される、装置。
【請求項９】
前記焦点体積が、１−１０，０００μｍ３、好ましくは２−５０００μｍ３、より好ましくは３−３０００μｍ３、好ましくは５−２０００μｍ３、より好ましくは１０−１０００μｍ３、好ましくは２０−５００μｍ３、より好ましくは３０−４００μｍ３、好ましくは５０−２００μｍ３、より好ましくは約１００μｍ３の体積を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記焦点体積が、少なくとも１μｍ３、好ましくは少なくとも２μｍ３、より好ましくは少なくとも３μｍ３、好ましくは少なくとも５μｍ３、より好ましくは少なくとも１０μｍ３、好ましくは少なくとも２０μｍ３、より好ましくは少なくとも５０μｍ３、好ましくは少なくとも１００μｍ３、より好ましくは少なくとも２００μｍ３、好ましくは少なくとも３００μｍ３、より好ましくは少なくとも５００μｍ３、好ましくは少なくとも１０００μｍ３、より好ましくは少なくとも２０００μｍ３の体積を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記焦点体積が、５０００μｍ３未満、好ましくは３０００μｍ３未満、より好ましくは２０００μｍ３未満、好ましくは１０００μｍ３未満、より好ましくは５００μｍ３未満、好ましくは３００μｍ３未満、より好ましくは２００μｍ３未満、好ましくは１００μｍ３未満、より好ましくは５０μｍ３未満、好ましくは３０μｍ３未満、より好ましくは２０μｍ３未満、好ましくは１０μｍ３未満、より好ましくは５μｍ３未満の体積を有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
焦点深度が、０．５−５００μｍ、好ましくは２−２００μｍ、より好ましくは３−１００μｍ、好ましくは５−５０μｍ、より好ましくは１０−２０μｍである、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
焦点スポットが、０．０５−１００μｍ２、好ましくは０．１−５０μｍ２、より好ましくは０．２−２０μｍ２、好ましくは０．５−１０μｍ２、より好ましくは１−５μｍ２の面積である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
処置または消毒される前記体積が、慢性創傷などの創傷の少なくとも一部を含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記装置が、組織内の前記創傷の分布についての３Ｄ情報にアクセスできて、前記創傷の内部に電磁放射の焦点を合わせることを可能とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記装置が、前記焦点体積に対して処置または消毒される前記体積を動かす手段をさらに備え、処置または消毒される前記体積に対する前記焦点体積の位置を変える、請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記装置が、処置または消毒される前記体積を、前記装置に対して固定された位置に保持する手段をさらに備える、請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記装置が、処置または消毒される前記体積内部の前記焦点体積の位置を、螺旋および／またはジグザグパターンで変えることを可能とする、請求項１から１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
前記装置が、前記焦点体積の位置を変えることを可能とし、処置または消毒される前記体積を通って、所定の間隔を有する線内を、前記焦点体積が移動することを可能にする、請求項１から１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
前記所定の間隔が、１−２００μｍ、好ましくは２−１００μｍ、より好ましくは３−５０μｍ、好ましくは５−４０μｍ、より好ましくは１０−３０μｍ、好ましくは１５−２５μｍ、より好ましくは約２０μｍである、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記電磁放射が、１００−３０００ｎｍ、好ましくは２００−２５００ｎｍ、より好ましくは３００−２０００ｎｍ、好ましくは５００−１５００ｎｍ、より好ましくは７００−１４００ｎｍ、好ましくは８００−１３００ｎｍ、より好ましくは９００−１２００ｎｍ、好ましくは１０００−１１２５ｎｍ、より好ましくは１０２５−１１００ｎｍ、好ましくは１０５０−１０８０ｎｍ、より好ましくは１０６０−１０７０ｎｍ、好ましくは約１０６４ｎｍの波長を有する、請求項１から２０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
前記装置が、前記電磁放射が電磁パルスとして提供されることを可能にする、請求項１から２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
前記電磁パルスが、０．０１−１０００ｎｓ、より好ましくは０．０５−１００ｎｓ、好ましくは０．１−２０ｎｓ、より好ましくは０．５−１０ｎｓ、好ましくは１−８ｎｓ、より好ましくは２−６ｎｓ、好ましくは３−５ｎｓ、より好ましくは約４ｎｓの持続時間を有する、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
電磁パルスが、細胞を実質的に傷害するには不充分な持続期間を有しながら、細菌を根絶または傷害するための十分な持続期間を有する、請求項２２または２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記電磁パルスがそれぞれ、前記少なくとも１つの焦点体積それぞれに、１−１０，０００ｎＪ、好ましくは５−５，０００ｎＪ、より好ましくは１０−２５００ｎＪ、好ましくは２０−１０００ｎＪ、より好ましくは３０−５００ｎＪ、好ましくは４０−１００ｎＪ、より好ましくは約５０ｎＪのエネルギー量を提供する、請求項２２から２４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２６】
前記電磁パルスがそれぞれ、前記少なくとも１つの焦点体積それぞれに、１０，０００ｎＪ未満、好ましくは５，０００ｎＪ未満、より好ましくは２５００ｎＪ未満、好ましくは１０００ｎＪ未満、より好ましくは５００ｎＪ未満、好ましくは１００ｎＪ未満、より好ましくは約５０ｎＪ未満のエネルギー量を提供する、請求項２２から２５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２７】
前記装置が、前記電磁パルスに、１−１００ｋＨｚ、より好ましくは５−５０ｋＨｚ、好ましくは１０−４０ｋＨｚ、より好ましくは１５−３０ｋＨｚ、好ましくは約２０ｋＨｚの周波数を提供することを可能とする、請求項２２から２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２８】
電磁パルスが、前記パルス間に、１−２００μｍ、好ましくは２−１００μｍ、より好ましくは３−５０μｍ、好ましくは５−４０μｍ、より好ましくは１０−３０μｍ、好ましくは１５−２５μｍ、より好ましくは約２０μｍの距離で、処置または消毒される前記体積内部に焦点を合わせている、請求項２２から２５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２９】
処置または消毒される前記体積が表面を有し、前記少なくとも一つの焦点体積が前記表面から、少なくとも１μｍ、より好ましくは少なくとも２μｍ、好ましくは少なくとも５μｍ、より好ましくは少なくとも１０μｍ、好ましくは少なくとも２０μｍ、より好ましくは少なくとも５０μｍ、好ましくは少なくとも１００μｍ、より好ましくは少なくとも２００μｍの距離である、請求項１から２８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３０】
処置または消毒される前記体積が表面を有し、前記少なくとも一つの焦点体積が、前記表面から、１−５００μｍ、より好ましくは５−３００μｍ、好ましくは１０−２００μｍ、より好ましくは４０−１００μｍの距離である、請求項１から２９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３１】
焦点距離が、１−１００ｍｍ、より好ましくは２−５０ｍｍ、好ましくは３−３０ｍｍ、より好ましくは４−２０、好ましくは５−１０ｍｍである、請求項１から３０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３２】
処置または予防のための、請求項１から３１のいずれか一項に記載の装置の使用。
【請求項３３】
対象がヒトまたは動物であり、好ましくは哺乳類である、請求項３２に記載の使用。
【請求項３４】
処置または消毒される前記体積が、手足、脚または腕などの体の一部である、請求項３２または３３に記載の使用。
【請求項３５】
局所使用のための、請求項３２から３４のいずれか一項に記載の使用。
【請求項３６】
非侵襲的使用のための、請求項３２から３５のいずれか一項に記載の使用。
【請求項３７】
薬剤なしの使用のための、請求項３２から３６のいずれか一項に記載の使用。
【請求項３８】
化粧用目的などのインビトロまたは非医療目的の、請求項１から３１のいずれか一項の装置の請求項に記載の装置の使用。
【請求項３９】
細胞の近くの細菌を含む体積の処置または消毒のための方法であって、前記方法は、電磁放射が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記細菌を根絶または傷害することを可能にすることによって処置または消毒される前記体積の内部の少なくとも一つの焦点体積に、前記電磁を送出することを含む、方法。
【請求項４０】
処置または消毒される前記体積が表面を有し、前記少なくとも一つの焦点体積が前記表面から、少なくとも１μｍ、より好ましくは少なくとも２μｍ、好ましくは少なくとも５μｍ、より好ましくは少なくとも１０μｍ、好ましくは少なくとも２０μｍ、より好ましくは少なくとも５０μｍ、好ましくは少なくとも１００μｍ、より好ましくは少なくとも２００μｍの距離である、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
処置または消毒される前記体積が表面を有し、前記少なくとも一つの焦点体積が、前記表面から１−５００μｍ、より好ましくは５−３００μｍ、好ましくは１０−２００μｍ、より好ましくは４０−１００μｍの距離である、請求項３９または４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記電磁放射がレーザによって発生される、請求項３９から４１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４３】
前記レーザが連続モードまたはパルスモードで作動される、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記電磁が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記細菌を根絶または傷害することを可能とする速度で、前記少なくとも一つの焦点体積が、処置または消毒される前記体積内で動かされる、請求項３９から４３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４５】
処置または消毒される前記体積が、慢性創傷などの創傷の少なくとも一部を含む、請求項１から４４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４６】
前記電磁放射が前記創傷の内部に焦点を合わせている、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記方法が、処置または消毒される前記体積内部の前記焦点体積の位置を、螺旋および／またはジグザグパターンで変えることを含む、請求項１から４６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４８】
前記方法が、前記焦点体積の位置を変えることを含み、処置または消毒される前記体積を通って、所定の間隔を有する線内を、前記焦点体積が移動することを可能にする、請求項１から４７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４９】
前記所定の間隔が、１−２００μｍ、好ましくは２−１００μｍ、より好ましくは３−５０μｍ、好ましくは５−４０μｍ、より好ましくは１０−３０μｍ、好ましくは１５−２５μｍ、より好ましくは約２０μｍである、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記電磁放射が、１００−３０００ｎｍ、好ましくは２００−２５００ｎｍ、より好ましくは３００−２０００ｎｍ、好ましくは５００−１５００ｎｍ、より好ましくは７００−１４００ｎｍ、好ましくは８００−１３００ｎｍ、より好ましくは９００−１２００ｎｍ、好ましくは１０００−１１２５ｎｍ、より好ましくは１０２５−１１００ｎｍ、好ましくは１０５０−１０８０ｎｍ、より好ましくは１０６０−１０７０ｎｍ、好ましくは約１０６４ｎｍの波長を有する、請求項１から４９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５１】
前記電磁放射が、電磁パルスとして提供される、請求項１から５０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５２】
前記電磁パルスが、０．１−２０ｎｓ、より好ましくは０．５−１０ｎｓ、好ましくは０．１−８ｎｓ、より好ましくは２−６ｎｓ、好ましくは３−５ｎｓ、より好ましくは約４ｎｓの持続時間を有する、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
電磁パルスが、細胞を実質的に傷害するには不充分な持続期間を有しながら、細菌を根絶または傷害するための十分な持続期間を有する、請求項５１または５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記電磁パルスがそれぞれ、前記少なくとも１つの焦点体積それぞれに、１−１０，０００ｎＪ、好ましくは５−５，０００ｎＪ、より好ましくは１０−２５００ｎＪ、好ましくは２０−１０００ｎＪ、より好ましくは３０−５００ｎＪ、好ましくは４０−１００ｎＪ、より好ましくは約５０ｎＪのエネルギー量を提供する、請求項５１から５３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５５】
前記電磁パルスがそれぞれ、前記少なくとも１つの焦点体積それぞれに、１０，０００ｎＪ未満、好ましくは５，０００ｎＪ未満、より好ましくは２５００ｎＪ未満、好ましくは１０００ｎＪ未満、より好ましくは５００ｎＪ未満、好ましくは１００ｎＪ未満、より好ましくは約５０ｎＪ未満のエネルギー量を提供する、請求項５１から５４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５６】
前記電磁パルスが、１−１００ｋＨｚ、より好ましくは５−５０ｋＨｚ、好ましくは１０−４０ｋＨｚ、より好ましくは１５−３０ｋＨｚ、好ましくは約２０ｋＨｚの周波数を提供される、請求項５１から５５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５７】
電磁パルスが、前記パルス間に、１−２００μｍ、好ましくは２−１００μｍ、より好ましくは３−５０μｍ、好ましくは５−４０μｍ、より好ましくは１０−３０μｍ、好ましくは１５−２５μｍ、より好ましくは約２０μｍの距離で、処置または消毒される前記体積内部に焦点を合わせている、請求項５１から５６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５８】
前記焦点体積が、処置または消毒される前記体積内で動きまわされて、処置または消毒される前記体積のすべてあるいはほぼすべての処置および／または消毒を提供する、請求項１から５７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５９】
前記焦点体積が、複数のパスで、処置または消毒される前記体積内で複数回動きまわされる、請求項１から５８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６０】
細胞の近くの細菌を含む前記体積の中身が、実質的に固体または非液体または非流体である、請求項１から５９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、創傷の処置のためのレーザ装置およびその使用など、細胞の近くの細菌を含む体積の処置または消毒のための装置および方法に関する。詳細には、慢性創傷、慢性創傷に関連するバイオフィルム、バイオフィルムに関連するその他の慢性感染および手術部位感染の処置に関する。
【背景技術】
【０００２】
組織病変後の再生および組織修復は、止血期、炎症期、増殖期および成熟期（ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ  ｐｈａｓｅ）からなる段階を重ねて起こる。
【０００３】
止血期に、創傷は、出血を止める凝固により塞がれる。止血が確立すると、血管が拡張し、抗体、白血球、栄養物、および他の要素が創傷への感染を防ぎ回復を促進させる。組織の再生は、細胞増殖および細胞外マトリックスを作る要素の合成により増殖期に起こる。最後の成熟期では、引っ張り強さが増し、瘢痕の厚さが減少する。
【０００４】
微生物、特に細菌が創傷にコロニー化し、治癒を遅らせるか、または創傷を悪化させると、創傷は、感染されたことになる。創傷の感染は、創傷が細菌に汚染されたときか、または免疫システムが通常の細菌の増殖に対処できないときに、起こり得る。手術部位感染はよく見られ、生死にかかわる場合がある。感染はまた、慢性創傷（すなわち、３か月以内に治癒していない創傷）をもたらし得る。
【０００５】
細菌および真菌細胞は、バイオフィルムと呼ばれる表面に付着したクラスタ内に存在し得ると研究は示している。固体の表面に付着する細菌は増殖し、細胞外高分子物質を生成する微小なコロニーを形成する。バイオフィルムは、ほとんどの慢性創傷に存在し、抗生物質および殺生物剤への抵抗を引き起こし、細胞内生存率を高める。これらのバイオフィルムの特性は、抗生物質の弱い浸透、栄養の限界、緩やかな増殖、適応可能なストレス反応および表現型変異体（ｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃ  ｖａｒｉａｎｔｓ）の形成により引き起こされると仮定される。
【０００６】
バイオフィルムの塊が元のクラスタから離れ、周辺表面を汚染する場合、感染は周辺組織に広まり得る。
【０００７】
普通の創傷治癒では、炎症期は増殖期に進む前にほんの数日だけ続く。細菌のバイオフィルムは、多くの主要な炎症剤を標的とし、治癒の炎症期を長引かせる可能性がある。
【０００８】
バイオフィルムはまた、嚢胞性繊維症、インプラントおよびカテーテル関連感染症の患者の気道感染を含む多くの他の種類の慢性感染にも存在しており、したがって多くの死に関わっている。
【０００９】
現在、慢性創傷を処置するために使用される技術では、徹底的に細菌バイオフィルムを有効に狙うことができない。従来の慢性創傷の処置では、患者の６５％が、最初の２５週以内に治ると期待される。
【００１０】
ＴＩＭＥモデルが、慢性創傷を処置するために、通常使用される。それは、デブリードマン、創傷洗浄、陰圧閉鎖療法、感染および炎症の処置、創傷の湿潤の均衡および創辺縁の評価からなる。
【００１１】
死組織と異物の除去であるデブリードマンに利用可能な多種多様な技術がある。最も直接的なものは、外科的切除であるが、機械的（例えば、食塩水で湿らせたガーゼ、または食塩水による洗浄）、自己分解（例えば、密封包帯）、酵素的および生物学的方法（マゴットによるものなど）が使用され得る。創傷治癒は、細菌によって悪化しているので、除去された組織は、多くの場合最も細菌を含む組織である。
【００１２】
創傷の洗浄により、細胞のデブリおよび表面の病原体を除去し、創傷に水和をもたらす。好ましい方法は、開いた創傷にわたって溶液を規則的に流す創傷洗浄である。デブリードマンと組み合わせて、洗浄は、創傷治癒の炎症期から増殖期への前進を促進する重要な工程である。これは、治癒を妨げ得るデブリをきれいに取り除くことによってなされる。
【００１３】
陰圧閉鎖療法は、陰圧が加えられる創傷被覆を貼ることを含む。この技術は、創傷の滲出液および伝染性物質を取り除き、肉芽形成および灌流を促進して創辺縁同士を吸引して合わせると考えられる。現在、陰圧閉鎖療法の効果を支持するために入手可能な証拠は限られている。
【００１４】
感染症または感染に関連のない炎症の処置は、局所抗菌剤および全身抗生物質を含む。処置の選択は、微生物の負荷の種類に依存する。バイオフィルムは、高度な顕微鏡検査または専門的な培養技術により明確に検出され得る。バイオフィルムを処置するための現在の戦略は、物理的にバイオフィルムを破壊して取り除くデブリードマンおよび洗浄ならびに微生物を殺してさらなる創傷の汚染を防ぐ局所抗菌剤を伴う。
【００１５】
銀ドレッシングは、広範囲にわたって局所抗菌剤ドレッシングとして使用されてきたが、最近の研究では、銀のドレッシングが治癒率を改善することを示す証拠は不充分と結論付けられている。
【００１６】
湿潤の均衡は、創傷液の評価および管理を含む。過度のまたは不充分な滲出液の生成のいずれも慢性創傷における創傷治癒の過程を妨げ得る。
【００１７】
様々なドレッシングが、適切な湿潤の均衡を提供し、皮膚縁の浸軟および漏れを防ぐことができる。プロテアーゼ調節被覆により、増殖因子を変性させる創傷プロテアーゼを制御できる。
【００１８】
上皮縁の進展は、創辺縁の進展不良または巻き込みおよび周辺皮膚の状態の評価および管理を含む。縁進展療法（ｅｄｇｅ  ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔ  ｔｈｅｒａｐｙ）は、特に以下を含む：
−  細胞の増殖および移動を増やすため使用されている低レベルの（ヘリウムネオンまたはガリウムひ素）ガスレーザ療法。慢性創傷を処置するため低レベルガスレーザ療法を用いる際の利点の証拠は限られている。
−  細胞増殖を引き起こすと考えられる連続またはパルス電磁場を提供する電磁療法。最近の研究は、電磁療法が用いられたときの治癒率の増加の強い証拠を提供しない。
−  創傷治癒の療法として提案されている光線療法。その利点と安全性とを支持する証拠は現在はない。
−  創面環境内の細胞の活動を刺激すると仮定される超音波療法。静脈足潰瘍または圧迫潰瘍に関して超音波療法に関連付けられる利点の証拠はない。
−  患者自身の血液から導出されたサイトカイン、増殖因子およびフィブリン骨格からなる自己血由来多血小板血漿ゲル。近年の再調査は、完全および部分的な創傷治癒は、コントロール創傷ケア（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｗｏｕｎｄ  ｃａｒｅ）に比べて改善しているが、用いられた無作為化比較試験の品質は低いことを示した。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１９】
創傷の代替処置、特に慢性創傷に対する代替処置が必要とされている。特に、活性物質の管理を必要としない創傷の非侵襲的処置に対する要求がある。
【００２０】
この要求は、本特許請求の範囲に提供される本発明の態様および実施形態によって満たされる。追加の態様及び実施形態が以下に提供される。
【００２１】
一態様によれば、本発明は、細胞の近くの細菌を含む体積の処置または消毒のための装置に関し、前記装置は、
ａ．電磁放射ビームを発生する手段であって、前記手段が、好ましくはレーザを備える、電磁放射ビームを発生する手段と、
ｂ．任意選択で、前記電磁放射ビームを広げる手段であって、前記広げる手段が、好ましくは発散レンズを備える、前記電磁放射ビームを広げる手段と、
ｃ．前記電磁放射ビームをコリメートする手段であって、前記コリメートする手段が、好ましくは集束レンズを備え、それによりコリメートされた電磁放射ビームを提供する、前記電磁放射ビームをコリメートする手段と、
ｄ．前記コリメートされた電磁放射ビームの焦点を合わせる手段であって、前記焦点を合わせる手段が、好ましくは少なくとも１つの焦点レンズを備え、前記焦点を合わせる手段が、処置または消毒される前記体積の内部の少なくとも一つの焦点体積に、前記コリメートされた電磁放射ビームの焦点を合わせることを可能とする、前記コリメートされた電磁放射ビームの焦点を合わせる手段とを備え、
前記装置が、処置または消毒される前記体積内部の前記少なくとも１つの焦点体積の位置を変えることを可能とする手段を備え、
前記電磁放射が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記細菌を根絶または傷害することを可能にすることによって、前記装置が、前記細胞を実質的に無傷のままにしながら、前記電磁放射で前記細菌を根絶または傷害することを可能とするように適合される。
【００２２】
別の態様によれば、本発明は、細胞の近くの細菌を含む体積の処置または消毒のための装置に関し、前記装置は、
ｅ．コリメートされた電磁放射を発生する手段と、
ｆ．前記コリメートされた電磁放射の焦点を合わせる手段であって、前記焦点を合わせる手段は、好ましくは、少なくとも１つの焦点光学レンズを備え、処置または消毒される前記体積の内部の少なくとも一つの焦点体積に、前記電磁放射の焦点を合わせることを可能とする、手段とを備え、
前記装置が、処置または消毒される前記体積内部の前記少なくとも１つの焦点体積の位置を変えることを可能とする手段を備え、
前記電磁が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記細菌を根絶または傷害することを可能にすることによって、前記装置は、前記細胞を実質的に無傷のままにしながら、前記電磁放射で前記細菌を根絶または傷害することを可能にするように適合される。
【００２３】
一態様によれば、本発明は、処置または予防のため本発明に従った装置の使用に関する。
【００２４】
前述の装置のいずれかによる装置の使用は、化粧用目的などのインビトロまたは非医療目的を権利主張する。
【００２５】
一態様によれば、本発明は、細胞の近くの細菌を含む体積の処置または消毒のための方法に関し、前記方法は、電磁放射が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記細菌を根絶または傷害することを可能にすることによって処置または消毒される前記体積の内部の少なくとも一つの焦点体積に、前記電磁を送出することを含む。
【００２６】
詳細な開示
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に提供される。追加の実施形態は、以下の図面に提供される。
【００２７】
一実施形態によれば、本発明は、細胞の近くの細菌を含む体積の処置または消毒のための装置に関し、前記装置は、ａ．電磁放射ビームを発生する手段であって、前記手段が、好ましくはレーザを備える、電磁放射ビームを発生する手段と、
ｂ．任意選択で、前記電磁放射ビームを広げる手段であって、前記広げる手段が、好ましくは発散レンズを備える、前記電磁放射ビームを広げる手段と、
ｃ．前記電磁放射ビームをコリメートする手段であって、前記コリメートする手段が、好ましくは集束レンズを備え、それによりコリメートされた電磁放射ビームを提供する、前記電磁放射ビームをコリメートする手段と、
ｄ．前記コリメートされた電磁放射ビームの焦点を合わせる手段であって、前記焦点を合わせる手段が、好ましくは少なくとも１つの焦点レンズを備え、前記焦点を合わせる手段が、処置または消毒される前記体積の内部の少なくとも一つの焦点体積に、前記コリメートされた電磁放射ビームの焦点を合わせることを可能とする、前記コリメートされた電磁放射ビームの焦点を合わせる手段とを備え、
前記装置が、処置または消毒される前記体積内部の前記少なくとも１つの焦点体積の位置を変えることを可能とする手段を備え、
前記電磁放射が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記装置が、前記細菌を根絶または傷害することを可能にすることによって、前記細胞を実質的に無傷のままにしながら、前記電磁放射で前記細菌を根絶または傷害することを可能とするように適合される。
【００２８】
好ましい実施形態によれば、光学レンズがレンズとして使用される。
【００２９】
一実施形態によれば、手段ｂ．は、手段ａ．とｃ．との間に位置する。
【００３０】
一実施形態によれば、手段ｃ．は、手段ｂ．とｄ．との間に位置する。
【００３１】
一実施形態によれば、手段ｃ．は、手段ａ．とｄ．との間に位置する。
【００３２】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記手段ｂ．が、発散レンズ、すなわち、負レンズを備える。
【００３３】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記手段ｃ．が、集光レンズまたは集束レンズ、すなわち、正レンズまたはコリメータを備える。
【００３４】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記手段ｄ．が、マイクロアレイレンズなどの複数のレンズを備える。
【００３５】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記手段ｂ．、ｃ．およびｄ．のうちの少なくとも１つが、処置または消毒される前記体積内部の前記焦点体積の位置を変えることを可能とする。
【００３６】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記装置が、手段ｃ．と手段ｄ．の間の距離を変えるための手段を備え、それにより、処置または消毒される前記体積内部の前記焦点体積の位置を変えることを可能とする。これが、処置または消毒される体積の様々な深さにいる細菌に影響を及ぼすことを可能とする。
【００３７】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記装置は、少なくとも２つの独立した方向に、前記コリメートされた電磁方向に対して前記手段ｄ．の位置を変えるための手段を備え、それにより、処置または消毒される前記体積内部の前記焦点体積の位置を変えることを可能とする。これら２つの独立した方向は、互いにほぼ垂直であるのが好ましい。好ましい実施形態では、２つの独立した方向は、コリメートされた電磁放射の伝播の方向に対してほぼ垂直である。
【００３８】
一実施形態によれば、本発明は、細胞の近くの細菌を含む体積の処置または消毒のための装置に関し、前記装置は、
ｅ．コリメートされた電磁放射を発生する手段と、
ｆ．前記コリメートされた電磁放射の焦点を合わせる手段であって、前記焦点を合わせる手段は、好ましくは、少なくとも１つの焦点光学レンズを備え、処置または消毒される前記体積の内部の少なくとも一つの焦点体積に、前記電磁放射の焦点を合わせることを可能とする、手段とを備え、
前記装置が、処置または消毒される前記体積内部の前記少なくとも１つの焦点体積の位置を変えることを可能とする手段を備え、
前記電磁が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記細菌を根絶または傷害することを可能にすることによって、前記装置は、前記細胞を実質的に無傷のままにしながら、前記電磁放射で前記細菌を根絶または傷害することを可能にするように適合される。
【００３９】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記焦点体積が、１−１０，０００μｍ３、好ましくは２−５０００μｍ３、より好ましくは３−３０００μｍ３、好ましくは５−２０００μｍ３、より好ましくは１０−１０００μｍ３、好ましくは２０−５００μｍ３、より好ましくは３０−４００μｍ３、好ましくは５０−２００μｍ３、より好ましくは約１００μｍ３の体積を有する。
【００４０】
焦点体積は、焦点面積かける焦点深度である。焦点深度は、レイリー長、ＺＲの２倍として計算することができる。レイリー長、ＺＲは、ＺＲ＝π（ω０）２／λと計算することができる。ビームウェスト、ω０、は、焦点面積の半径である。電磁放射の波長は、λである。焦点面積は、円状焦点に対してπ（ω０）２と計算でき、楕円焦点に対してπ（短軸の長さ）（長軸の長さ）／４と計算できる。ビームが円対称でない場合、例えば、半値全幅、Ｄ８６の幅、１／ｅ２幅またはＤ４σ幅などビームウェスト以外の別の尺度を考えるのが適当な場合がある。
【００４１】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記焦点体積が、少なくとも１μｍ３、好ましくは少なくとも２μｍ３、より好ましくは少なくとも３μｍ３、好ましくは少なくとも５μｍ３、より好ましくは少なくとも１０μｍ３、好ましくは少なくとも２０μｍ３、より好ましくは少なくとも５０μｍ３、好ましくは少なくとも１００μｍ３、より好ましくは少なくとも２００μｍ３、好ましくは少なくとも３００μｍ３、より好ましくは少なくとも５００μｍ３、好ましくは少なくとも１０００μｍ３、より好ましくは少なくとも２０００μｍ３の体積を有する。
【００４２】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記焦点体積が、５０００μｍ３未満、好ましくは３０００μｍ３未満、より好ましくは２０００μｍ３未満、好ましくは１０００μｍ３未満、より好ましくは５００μｍ３未満、好ましくは３００μｍ３未満、より好ましくは２００μｍ３未満、好ましくは１００μｍ３未満、より好ましくは５０μｍ３未満、好ましくは３０μｍ３未満、より好ましくは２０μｍ３未満、好ましくは１０μｍ３未満、より好ましくは５μｍ３未満の体積を有する。
【００４３】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、焦点深度が、０．５−５００μｍ、好ましくは２−２００μｍ、より好ましくは３−１００μｍ、好ましくは５−５０μｍ、より好ましくは１０−２０μｍである。
【００４４】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、焦点スポットが、０．０５−１００μｍ２、好ましくは０．１−５０μｍ２、より好ましくは０．２−２０μｍ２、好ましくは０．５−１０μｍ２、より好ましくは１−５μｍ２の面積である。
【００４５】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、処置または消毒される前記体積が、慢性創傷などの創傷の少なくとも一部を含む。
【００４６】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記装置が、組織内の前記創傷の分布についての３Ｄ情報にアクセスでき、それにより前記創傷の内部に電磁放射の焦点を合わせることを可能とする。
【００４７】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記装置が、前記焦点体積に対して処置または消毒される前記体積を動かす手段をさらに備え、それにより処置または消毒される前記体積に対する前記焦点体積の位置を変える。
【００４８】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記装置が、処置または消毒される前記体積を、前記装置に対して固定された位置に保持する手段をさらに備える。
【００４９】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記装置が、処置または消毒される前記体積内部の前記焦点体積の位置を、螺旋および／またはジグザグパターンで変えることを可能とする。
【００５０】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記装置が、前記焦点体積の位置を変えることを可能とし、処置または消毒される前記体積を通って、所定の間隔を有する線内を、前記焦点体積が移動することを可能にする。
【００５１】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記所定の間隔が、１−２００μｍ、好ましくは２−１００μｍ、より好ましくは３−５０μｍ、好ましくは５−４０μｍ、より好ましくは１０−３０μｍ、好ましくは１５−２５μｍ、より好ましくは約２０μｍである。
【００５２】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記電磁放射が、１００−３０００ｎｍ、好ましくは２００−２５００ｎｍ、より好ましくは３００−２０００ｎｍ、好ましくは５００−１５００ｎｍ、より好ましくは７００−１４００ｎｍ、好ましくは８００−１３００ｎｍ、より好ましくは９００−１２００ｎｍ、好ましくは１０００−１１２５ｎｍ、より好ましくは１０２５−１１００ｎｍ、好ましくは１０５０−１０８０ｎｍ、より好ましくは１０６０−１０７０ｎｍ、好ましくは約１０６４ｎｍの波長を有する。
【００５３】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記装置が、前記電磁放射が電磁パルスとして提供されることを可能にする。
【００５４】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記電磁パルスが、０．０１−１０００ｎｓ、より好ましくは０．０５−１００ｎｓ、好ましくは０．１−２０ｎｓ、より好ましくは０．５−１０ｎｓ、好ましくは１−８ｎｓ、より好ましくは２−６ｎｓ、好ましくは３−５ｎｓ、より好ましくは約４ｎｓの持続時間を有する。
【００５５】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、電磁パルスが、細胞を実質的に傷害するには不充分な持続期間を有しながら、細菌を根絶または傷害するための十分な持続期間を有する。
【００５６】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記電磁パルスがそれぞれ、前記少なくとも１つの焦点体積それぞれに、１−１０，０００ｎＪ、好ましくは５−５，０００ｎＪ、より好ましくは１０−２５００ｎＪ、好ましくは２０−１０００ｎＪ、より好ましくは３０−５００ｎＪ、好ましくは４０−１００ｎＪ、より好ましくは約５０ｎＪのエネルギー量を提供する。
【００５７】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記電磁パルスがそれぞれ、前記少なくとも１つの焦点体積それぞれに、１０，０００ｎＪ未満、好ましくは５，０００ｎＪ未満、より好ましくは２５００ｎＪ未満、好ましくは１０００ｎＪ未満、より好ましくは５００ｎＪ未満、好ましくは１００ｎＪ未満、より好ましくは約５０ｎＪ未満のエネルギー量を提供する。
【００５８】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、前記装置が、前記電磁パルスに、１−１００ｋＨｚ、より好ましくは５−５０ｋＨｚ、好ましくは１０−４０ｋＨｚ、より好ましくは１５−３０ｋＨｚ、好ましくは約２０ｋＨｚの周波数を提供することを可能とする。２０ｋＨｚの周波数で、毎秒２０，０００パルスが提供され得る。
【００５９】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、電磁パルスが、前記パルス間に、１−２００μｍ、好ましくは２−１００μｍ、より好ましくは３−５０μｍ、好ましくは５−４０μｍ、より好ましくは１０−３０μｍ、好ましくは１５−２５μｍ、より好ましくは約２０μｍの距離で、処置または消毒される前記体積内部に焦点を合わせている。
【００６０】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、処置または消毒される前記体積が表面を有し、前記少なくとも一つの焦点体積が前記表面から、少なくとも１μｍ、より好ましくは少なくとも２μｍ、好ましくは少なくとも５μｍ、より好ましくは少なくとも１０μｍ、好ましくは少なくとも２０μｍ、より好ましくは少なくとも５０μｍ、好ましくは少なくとも１００μｍ、より好ましくは少なくとも２００μｍの距離である。
【００６１】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、処置または消毒される前記体積が表面を有し、前記少なくとも一つの焦点体積が、前記表面から、１−５００μｍ、より好ましくは５−３００μｍ、好ましくは１０−２００μｍ、より好ましくは４０−１００μｍの距離である。
【００６２】
一実施形態によれば、本発明は装置に関し、焦点距離が、１−１００ｍｍ、より好ましくは２−５０ｍｍ、好ましくは３−３０ｍｍ、より好ましくは４−２０、好ましくは５−１０ｍｍである。焦点距離は、前記コリメートされた電磁放射の焦点を合わせる手段の中心と焦点体積の中心との間の距離として定義され得る。
【００６３】
一実施形態によれば、本発明は、処置または予防のため本発明に従った装置の使用に関する。
【００６４】
一実施形態によれば、本発明は、対象がヒトまたは動物、好ましくは哺乳類である、使用に関する。
【００６５】
一実施形態によれば、本発明は使用に関し、処置または消毒される前記体積が、手足、脚または腕などの体の一部である。
【００６６】
一実施形態によれば、本発明は、局所使用の装置の使用に関する。
【００６７】
一実施形態によれば、本発明は、非侵襲的使用のための装置の使用に関する。
【００６８】
一実施形態によれば、本発明は、薬剤を使用しない装置の使用に関する。
【００６９】
一実施形態によれば、本発明は、化粧用目的などの、インビトロまたは非医学目的の、本発明に従った装置の使用に関する。
【００７０】
一実施形態によれば、本発明は、細胞の近くの細菌を含む体積の処置または消毒のための方法に関し、前記方法は、電磁放射が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記細菌を根絶または傷害することを可能にすることによって処置または消毒される前記体積の内部の少なくとも一つの焦点体積に、前記電磁を送出することを含む。
【００７１】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、処置または消毒される前記体積が表面を有し、前記少なくとも一つの焦点体積が前記表面から、少なくとも１μｍ、より好ましくは少なくとも２μｍ、好ましくは少なくとも５μｍ、より好ましくは少なくとも１０μｍ、好ましくは少なくとも２０μｍ、より好ましくは少なくとも５０μｍ、好ましくは少なくとも１００μｍ、より好ましくは少なくとも２００μｍの距離である。
【００７２】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、処置または消毒される前記体積が表面を有し、前記少なくとも一つの焦点体積が、前記表面から１−５００μｍ、より好ましくは５−３００μｍ、好ましくは１０−２００μｍ、より好ましくは４０−１００μｍの距離である。
【００７３】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、前記電磁放射がレーザによって発生される。
【００７４】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、前記レーザが連続モードまたはパルスモードで作動される。
【００７５】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、前記電磁が、前記細胞を実質的に傷害するには不充分なエネルギーを提供しながら、前記少なくとも一つの焦点体積内に充分なエネルギーを提供して、前記細菌を根絶または傷害することを可能とする速度で、前記少なくとも一つの焦点体積が、処置または消毒される前記体積内で動かされる。
【００７６】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、処置または消毒される前記体積が、慢性創傷などの創傷の少なくとも一部を含む。
【００７７】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、前記電磁放射が前記創傷の内部に焦点を合わせている。
【００７８】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、前記方法が、処置または消毒される前記体積内部の前記焦点体積の位置を、螺旋および／またはジグザグパターンで変えることを含む。
【００７９】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、前記方法が、前記焦点体積の位置を変えることを含み、処置または消毒される前記体積を通って、所定の間隔を有する線内を、前記焦点体積が移動することを可能にする。
【００８０】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、前記所定の間隔が、１−２００μｍ、好ましくは２−１００μｍ、より好ましくは３−５０μｍ、好ましくは５−４０μｍ、より好ましくは１０−３０μｍ、好ましくは１５−２５μｍ、より好ましくは約２０μｍである。
【００８１】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、前記電磁放射が、１００−３０００ｎｍ、好ましくは２００−２５００ｎｍ、より好ましくは３００−２０００ｎｍ、好ましくは５００−１５００ｎｍ、より好ましくは７００−１４００ｎｍ、好ましくは８００−１３００ｎｍ、より好ましくは９００−１２００ｎｍ、好ましくは１０００−１１２５ｎｍ、より好ましくは１０２５−１１００ｎｍ、好ましくは１０５０−１０８０ｎｍ、より好ましくは１０６０−１０７０ｎｍ、好ましくは約１０６４ｎｍの波長を有する。
【００８２】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、前記電磁放射が、電磁パルスとして提供される。
【００８３】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、前記電磁パルスが、０．１−２０ｎｓ、より好ましくは０．５−１０ｎｓ、好ましくは０．１−８ｎｓ、より好ましくは２−６ｎｓ、好ましくは３−５ｎｓ、より好ましくは約４ｎｓの持続時間を有する。
【００８４】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、電磁パルスが、細胞を実質的に傷害するには不充分な持続期間を有しながら、細菌を根絶または傷害するための十分な持続期間を有する。
【００８５】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、前記電磁パルスがそれぞれ、前記少なくとも１つの焦点体積それぞれに、１−１０，０００ｎＪ、好ましくは５−５，０００ｎＪ、より好ましくは１０−２５００ｎＪ、好ましくは２０−１０００ｎＪ、より好ましくは３０−５００ｎＪ、好ましくは４０−１００ｎＪ、より好ましくは約５０ｎＪのエネルギー量を提供する。
【００８６】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、前記電磁パルスがそれぞれ、前記少なくとも１つの焦点体積それぞれに、１０，０００ｎＪ未満、好ましくは５，０００ｎＪ未満、より好ましくは２５００ｎＪ未満、好ましくは１０００ｎＪ未満、より好ましくは５００ｎＪ未満、好ましくは１００ｎＪ未満、より好ましくは約５０ｎＪ未満のエネルギー量を提供する。
【００８７】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、前記電磁パルスが、１−１００ｋＨｚ、より好ましくは５−５０ｋＨｚ、好ましくは１０−４０ｋＨｚ、より好ましくは１５−３０ｋＨｚ、好ましくは約２０ｋＨｚの周波数を提供される。２０ｋＨｚの周波数で、毎秒２０，０００パルスが提供される。
【００８８】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、電磁パルスが、前記パルス間に、１−２００μｍ、好ましくは２−１００μｍ、より好ましくは３−５０μｍ、好ましくは５−４０μｍ、より好ましくは１０−３０μｍ、好ましくは１５−２５μｍ、より好ましくは約２０μｍの距離で、処置または消毒される前記体積内部に焦点を合わせている。
【００８９】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、前記焦点体積が、処置または消毒される前記体積内で動きまわされ、それにより、処置または消毒される前記体積のすべてあるいはほぼすべての処置および／または消毒を提供する。
【００９０】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、前記焦点体積が、複数のパスで、処置または消毒される前記体積内で複数回動きまわされる。この実施形態は、体積が消毒される可能性を高めることができる。一実施形態によれば、これは、それぞれの繰り返されるパスに関するパターンの間のわずかな距離で、前記少なくとも一つの焦点体積の動きの同じ前記パターンをカバーすることによってなされ得る。
【００９１】
一実施形態によれば、本発明は方法に関し、細胞の近くの細菌を含む前記体積の中身が、実質的に固体または非液体または非流体である。本方法は、処置を受ける体積が高粘度を有する、または流体ではない組織で特に適用可能である；それにより、体積内の細菌が処置中、低い移動性を有することを確実にする。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施形態による、細胞の近くの細菌を含む体積の処置または消毒のための装置の概略図を示す。装置は、レーザ（図示せず）によって提供された電磁放射（１０２）を広げるための発散レンズ（１０４）、および電磁放射のためのコリメータ（１０６）として作用する集束レンズを備え、それによりコリメートされた電磁放射ビーム（１０７）を提供する。マイクロアレイレンズ（１０８）は、処置を受けるか、または消毒中の体積内部の焦点体積（１１０）にコリメートされた電磁放射の焦点を合わせ、そこでは、焦点距離（１１２）が、マイクロアレイレンズと焦点体積（１１０）の中心の焦点（１１１）との間の距離である。装置は、集束レンズ（１０６）とマイクロアレイレンズ（１０８）の間の距離を変えることができ、すなわち、ｚで示される軸のほか、ｘ−ｙ面のマイクロアレイレンズの位置に沿って、細菌を含む体積内部の焦点体積（１１０）の位置を変えることができる。
【図２】ｘｙｚ体積内部の焦点体積の動きの概略図である。装置は、螺旋パターン（２１４）で焦点体積の位置を変えることができ、そこでは、ｚ方向の線間の好ましい距離は、２０μｍ（２１６）である。電磁放射は、連続（２１８）またはパルスモード（２２０）で動作することができ、パルスは実質的に細胞を傷害するのに不充分な持続期間を有しながら、細菌を根絶または傷害するために充分な持続期間を有する。
【図３】本発明の実施形態による、マイクロアレイレンズ（３０８）の領域内のｚ軸に沿った概略図である。コリメートされた電磁放射（図示せず）は、レンズ（３０８）を通過する。焦点体積（３１０）は、焦点面積かける焦点深度（３２２）である。焦点の面積は、円の場合π（ω０）２として計算され、焦点深度はレイリー長、ＺＲの２倍として計算される。レイリー長、ＺＲは、ビームウェスト（３２４）、ω０が焦点面積の半径で、λが電磁放射の波長である場合、ＺＲ＝π（ω０）２／λと計算される。
【図４】本発明の実施形態による、細胞の近くの細菌を含む体積の処置または消毒のための装置の写真である。写真は、装置に固定された脚を示すが、ヒトまたは動物の体の任意の感染した部分が、装置に対して固定されると意図される。
【発明を実施するための形態】
【００９３】
すべての引用文献は、参照により組み込まれる。
【００９４】
添付の図面および実施例は、本発明を制限するのではなく、説明のために提供される。本発明の態様、実施形態、特許請求の範囲および任意の項目を組み合わせることができることは当業者には、明らかになるであろう。
【００９５】
別段の記載がない限り、すべての百分率は、重量比である。別段の記載がない限り、すべての測定は標準状態の下行われる（周囲温度および周囲圧力）。
【００９６】
例
（例１）
目的：生体（ｖｉｔａｌ）大腸菌細胞（Ｅ．ｃｏｌｉ  ：ｖｉｔａｌ  Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）および生体ヒト線維芽細胞をそれぞれ殺すために必要なエネルギーの相対量を識別すること。
【００９７】
方法：ヒト線維芽細胞および大腸菌細胞をＳＹＴＯ  ９染料およびヨウ化プロピジウムで染色した。試料は、染色されたヒト線維芽細胞、染色された大腸菌細胞および低融点アガロースを混合して調製され、低融点アガロース中でのセルの形態を提供する。試料から滴液が取り出され、ガラススライド上に配置された。ガラススライドは、４０５ｎｍレーザを備える従来の共焦点顕微鏡の下に配置された。選択的に細胞死を誘発し、用量依存的様式で、単一細胞反応を視覚化するために、標準の共焦点セットアップが用いられ、ＵＶアブレーション方法が利用された。生体細胞は、緑色として識別されたが、非生体（死）細胞は、赤色として識別された。生体大腸菌細胞が識別され、４０５ｎｍレーザが作用された。４０５ｎｍレーザの強度は、初期に低く設定され、レーザの強度を、一つのレーザパルスを用いて一つの大腸菌細胞が殺されるまで増加させた。その後、一つの大腸菌細胞を殺すのに十分なレーザ強度から始めて、一つのレーザパルスを用いて一つの大腸菌細胞が死ななくなるまで、強度が低減された。それぞれの新しいレーザ強度に対して、新しい大腸菌の細胞が識別され、使用された。この手順が、ヒト線維芽細胞に対して繰り返された。加えられたレーザパワー出力は、機器に特定のものであり、あらゆる共焦点セットアップに対して異なるが、ここに説明の通り調整されて、所望の効果を達成し得る。続いて、識別される効果またはパワー設定が、細胞を実質的に無傷のままにしながら電磁放射で細菌を根絶または傷害するために使用され得る。
【００９８】
結果： ４０５ｎｍレーザを用いて、全パワーの３５％のレーザ強度を単一のレーザパルスで加えると、大腸菌の細胞は概ね死滅したが、概してヒト線維芽細胞は、該細胞を殺すため、全パワーの１００％のレーザ強度を少なくとも５０回必要とした。
【００９９】
結論：大腸菌細胞を殺すために必要なエネルギー量は、ヒト線維芽細胞を殺すために必要なエネルギー量よりかなり少なく、約１０００のオーダー倍少ないようである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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