JP2008528188A - 体腔に治療を提供する光学的治療装置、システム、キットおよび方法 - Google Patents

Abstract

光学治療装置が開示される。光学治療装置は、体腔に治療用光線療法を提供する。装置は、手持ちされるように構成されたハウジング、ハウジング内またはその上に配置されたＵＶ光源、および体腔内に挿入して、光源からの光で体腔内の組織を照明するように構成された遠位端を有する挿入部材を含む。

Description

本出願は、参照により全体が本明細書に組み込まれ３５ＵＳＣ§１２０により出願の優先権が主張される２００５年６月１４日出願の米国特許出願第１１／１５２，９４６号の部分継続出願である。

本出願は、参照により全体が本明細書に組み込まれる２００５年１月２５日出願の米国暫定特許出願第６０／６４６，８１８号および２００５年３月１４日出願の米国暫定特許出願第６０／６６１，６８８号の優先権を主張する。

患者の感染は多くの形態をとる。通常、急性細菌感染は標準的な抗生物質療法を使用してかなり容易に制御される。一方で、慢性感染は、以下の幾つかの理由から、制御が非常に困難であることが多い。つまり（１）抗菌療法で叢を何回も治療しようと試みたせいで、身体の慢性感染領域の抗菌叢が、往々にして標準的抗生物質に対する耐性を有するようになり、（２）微生物が往々にして生物膜を形成して、患者の防御機構に対して自身を防御し、（３）多くの慢性感染は人工インプラントの周囲で発生し、これが往々にして、微生物が増殖し、さらに生物膜を形成するための巣として働くからである。慢性感染の例は、幾つか挙げると、血管アクセスカテーテル感染、化学療法の口の感染、腹膜透析アクセスカテーテル感染、腔酵母感染、脳室腹膜シャント、クローン病の患者の洞管、慢性気管支炎およびＣＯＰＤ、胃のヘリコバクターピロリ菌感染、小腸および結腸の好気および嫌気感染、ならびに耳の慢性感染を含む。アテローム硬化症がクラミジアなどの微生物による感染によって引き起こされるという証拠も増加している。

アトピーは、自然に発生し、吸入および摂取される多くの一般的なアレルゲンに対してＩｇＥ抗体を連続的に生成することによって免疫応答する遺伝的性向を指す。アレルギー性鼻炎および喘息は、米国だけで約５０００万人に影響しているアトピー性疾患の最も一般的な臨床症状である。アトピー性疾患の患者同士には多くの重なりがある。例えば、アトピー性喘息の患者は、アレルギー性鼻炎や皮膚炎を発現する確率が高くなり、その逆もある。実際、アトピー性疾患の病態生理は、罹患器官が皮膚、鼻、肺、または消化管であっても、そうでなくても概ね同じである。

アレルギー粒子（例えば花粉、猫の鱗屑、または食物粒子）と接触すると、肥満細部上の関連する抗体と反応して、即座の媒介物の放出および臨床症状につながる。ＩｇＥ抗体反応はＴ細胞（抗原固有の記憶細胞または他の制御細胞）によって永続化し、これはアレルゲンにも特異性を有する。

Ｋｅｍｅｎｙその他がＩｎｔｒａｎａｓａｌ Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｘｅｎｏｎ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｂ Ｌａｓｅｒ Ｉｍｐｒｏｖｅｓ Ａｌｌｅｒｇｉｃ Ｒｈｉｎｉｔｉｓ（７５ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｂｉｏｌｏｇｙ Ｂ：Ｂｉｏｌｏｇｙ １３７〜１４４（２００４））で、およびＫｏｒｅｃｋその他がＲｈｉｎｏｐｈｏｔｏｔｈｅｒａｐｙ：Ａ Ｎｅｗ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ Ｔｏｏｌ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ Ａｌｌｅｒｇｉｃ Ｒｈｉｎｉｔｉｓ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｌｌｅｒｇｙ ａｎｄ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ（Ｍａｒｃｈ ２００５））で、アトピー性皮膚炎における紫外線光の有効性のために採用されたこの理論を使用したアレルギー性鼻炎の治療について述べている。そのプラセボ管理の研究は、アレルギー性またはアトピー性鼻炎の治療に対する紫外線療法の有効性を、アレルギーシーズンにわたって示した。

米国疾病管理センター（ＣＤＣ）は、米国では毎年、２００万人近くが病院内で感染し、その結果９０，０００人が死亡していると推定している。これらの感染を引き起こす細菌の７０パーセント以上が、それらの治療に通常使用されている抗生物質の少なくとも１つに耐性である。１９７９年から１９８７年の間では、ＣＤＣが調査した多数の患者に感染した肺炎球菌の菌株のうち、ペニシリン耐性であったのは０．０２パーセントのみであった。１９９４年の時点で、そのパーセントは６．６パーセントまで上昇したと推定され、一部の推定では現在、２５％に近づいている。したがって、耐性が上がるにつれ、新しい治療様式を開発する重要性が増大する。

光線療法を施す様々な装置が知られている。例えば、Ｖｅｒｎｏｎに帰されるＫｒｏｍａｙｅｒ Ｌｉｇｈｔ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔと題した米国特許第１，６１６，７２２号、Ｎｅｗｍａｎに帰されるＤｅｖｉｃｅ ｆｏｒ Ｔｒｅａｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｓｔｏｍａｃｈ ｗｉｔｈ Ｕｌｔｒａ−Ｖｉｏｌｅｔ Ｒａｙｓと題した米国特許第１，７８２，９０６号、Ｂｏｅｒｓｔｌｅｒに帰されるＭｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ Ｒａｙｓと題した米国特許第１，８００，２７７号、Ｂｏｅｒｓｔｌｅｒに帰されるＡｐｐｌｉｃａｔｏｒ ｆｏｒ Ｕｓｅ ｉｎ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｉｔｈ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ Ｒａｙｓと題した米国特許第２，２２７，４２２号、Ｌｕｎｄａｈｌに帰されるＩｎｔｒａｃａｖｉｔｙ Ｌａｓｅｒ Ｐｈｏｔｏｔｈｅｒａｐｙ Ｍｅｔｈｏｄと題した米国特許第４，９９８，９３０号、Ｗａｇｎｉｅｒｅｓに帰されるＦｉｂｅｒ−Ｏｐｔｉｃ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｐｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｔｕｍｏｒｓと題した米国特許第５，１４６，９１７号、Ｃｅｒａｖｏｌｏに帰されるＢａｃｔｅｒｉｃｉｄａｌ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ Ｔｈｒｏａｔ Ｇｕｎと題した米国特許第５，２９２，３４６号、Ｍｅｎｄｅｓに帰されるＴｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｒｈｉｎｉｔｕｓ ｂｙ Ｂｉｏｓｔｉｍｕｌａｔｉｖｅ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎと題した米国特許第５，６８３，４３６号、ＭｃＤａｎｉｅｌに帰されるＭｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｐｈｏｔｏｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｅｌｌｓと題した米国特許第６，６６３，６５９号、およびＧａｎｚに帰されるＡｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｔｒｅａｔｉｎｇ Ａｔｈｅｒｏｓｃｌｅｒｏｔｉｃ Ｖａｓｃｕｌａｒ Ｄｉｓｅａｓｅ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｌｉｇｈｔ Ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎと題した米国特許第６，７６４，５０１号、およびＧａｎｚに帰されるＡｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｂｉｌｉｔａｔｉｎｇ ｏｒ Ｋｉｌｌｉｎｇ Ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ Ｂｏｄｙと題した米国特許第６，８９０，３４６号がある。また、Ｗｈｉｔｅｈｕｒｓｔに帰されるＴｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄと題した米国特許公報第２００２／００２９０７１号、Ｋｅｍｅｎｙに帰されるＰｈｏｔｏｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃａｌ Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙ ａｎｄ Ｈｙｐｅｒｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｖｅ Ｄｉｓｏｒｄｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｓａｌ Ｍｕｃｏｓａと題した米国特許公報第２００４／００３０３６８号、およびＫｒｅｓｐｉに帰されるＣｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｒｈｉｎｏｓｉｎｕｓｉｔｕｓ−Ｒｅｌａｔｅｄ，ａｎｄ Ｏｔｈｅｒ Ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｉｎｏ−Ｎａｓａｌ Ｔｒａｃｔと題した米国特許公報２００５／０１０７８５３号がある。Ｋｅｍｅｎｙに帰されるＰｈｏｔｏｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃａｌ Ａｐｐａｒａｔｕｓと題した国際ＰＣＴ特許公報第ＷＯ０３／０１３６５３号も参照されたい。

本発明は、体腔に治療用光線を提供する光学治療装置に関する。本発明の実施形態は、手持ちされるように構成されたハウジング、前記ハウジング内または上に配置され、最高５０ｍＷのＵＶ光を送出するように構成された１つまたは複数の光源、および体腔内に挿入され、体腔内に配置された場合に、光源からの光で体腔の組織を照明するように構成された遠位端を有する挿入部材を含む。

本発明の別の実施形態は、体腔内に挿入するように構成された遠位端を有する挿入部材、および挿入部材の遠位端にあるＵＶ光源を含み、挿入部材は、挿入部材の遠位端が体腔内に配置された場合に、ＵＶ光で体腔の組織を照明するように構成される。

本発明のさらに別の実施形態は、体腔に治療用光線を提供する光学治療装置の患者インタフェースを含み、これは体腔内に配置されると、ＵＶ光源からのＵＶ光で体腔内の標的組織を照明するために体腔内に配置されるように構成された遠位端を有する挿入部材を備える。挿入部材はさらに、腔内で挿入部材を位置合わせするように構成された位置合わせ部材、および光を標的組織上に配向するように構成された配向要素を有するように構成されてもよい。

本発明のさらに別の実施形態は、体腔に治療用光線を提供する光学治療装置を含み、体腔に挿入するように構成された遠位端を有する挿入部材、挿入部材の遠位端にあって、挿入部材の遠位端が体腔内に配置されると、体腔内の組織を照明するように構成された光源を備え、挿入部材はさらに、光源から近位方向に熱を伝達するように構成される。

本発明の実施形態の光学治療装置は、ソリッドステートまたはＬＥＤである光源などの１つまたは複数の光源を含んでよい。あるいは、光源は非コヒーレント光を放射することができる。さらに他の実施形態では、光源は、２５０ｎｍから２７９ｎｍの範囲の非コヒーレント光を放射するＵＶ光源でよい。他の実施形態では、ＵＶ光源は、波長を３００ｎｍから３２０ｎｍに制限することができる。さらに他の実施形態では、ＵＶ光源が２８０ｎｍから３２０ｎｍの範囲であるが、他の実施形態は２５０ｎｍから３２０ｎｍの波長範囲に限定されたＵＶ光源を使用することができる。さらに他の実施形態では、光源は実質的にＵＶ光しか放射しないように構成されてもよい。

本発明の実施形態の光学治療装置は、挿入部材の遠位端にて任意の光源を提供するように構成することができる。幾つかの実施形態では、光源が挿入部材または管の長さに沿って設けられる。さらに他の実施形態では、光源が本体またはハンドピース内に設けられる。さらに他の実施形態では、光源は装置内または装置に沿って複数の位置に設けられる。

本発明の実施形態の光学治療装置は、挿入部材を支持するハウジング、およびハウジング内またはハウジング上に配置された電源を提供するように構成することができ、電源は電力を光源に提供するように構成される。

本発明の実施形態の光学治療装置は、光源が挿入部材の遠位端にある場合に、挿入部材がさらに熱を近位方向に伝達するように構成されるように構成することができる。他の実施形態では、挿入部材は光源からの光を集束するように構成されてもよい。

他の実施形態では、挿入部材はさらに、体腔内で拡張するように構成された拡張式部材を備えるように構成される。本発明の幾つかの実施形態では、バルーンを使用する。バルーンは、ＵＶ光に対して少なくとも部分的に透明であり、１つまたは複数の光源を少なくとも部分的に覆う光学的調整器でよい。他の実施形態では、バルーンは、１つまたは複数の光源からの光を部分的に吸収するように構成することができる。拡張式部材は、ＵＶ光に対して透明であるように構成されてもよい。他の実施形態では、拡張式部材は、光源からの光を集束するように構成されてもよい。幾つかの実施形態では、拡張式部材は、拡張時に装置を冷却するように構成されてもよい。

幾つかの実施形態では、挿入部材は体腔に入るように構成された形状を有するように構成することができる。幾つかの実施形態では、挿入部材はさらに、複数の体腔内に同時に光を放射するように構成されてもよい。挿入部材は、挿入部材によって画定された角度で光を曲げるように構成されてもよい。他の実施形態では、挿入部材は可撓性で、可変角度を形成するように構成される。挿入部材は、１つまたは複数の細長い管に分割するように構成されてもよい。さらに他の実施形態では、挿入部材は角度が固定された剛性であるように構成される。さらに他の実施形態では、挿入部材は、ＵＶ光に対して部分的に透明であり、１つまたは複数の光源を少なくとも部分的に覆うように構成される。

本発明の実施形態の光学治療装置は、体腔内での使用に適している。体腔は、幾つか挙げると、例えば鼻腔、鼻腔の前庭、胸腔、腹腔、血管腔、胃腸管腔、心膜腔、および心臓を含む。

本発明の実施形態の光学治療装置はさらに、制御装置に接続可能なデータ収集ユニットを備えてよい。他の実施形態では、制御装置は、電源を光源に接続するように構成されてもよい。制御装置は、複数の光源のうち１つまたは複数を個々に制御するように構成することができる。また、制御装置は、複数の光源のうち１つまたは複数によって放射された総エネルギー量を記憶するように構成することができる。幾つかの実施形態では、制御装置は、光源によって放射される総エネルギーに基づいて、複数の光源のうちどの電力をオンまたはオフにするか制御するように構成することができる。あるいは制御装置は、体腔の構造に基づいて、どの光源の電力をオンまたはオフにするか制御するように構成することができる。さらに別の実施形態では、制御装置は、オペレータのプログラミングに基づいて、複数の光源のうちどの電力をオンまたはオフにするか制御するように構成することができる。電源を光源に接続するように構成された制御装置を設けることができる。制御装置は、設けられた光源の各々に別個に対応するように構成されてもよい。

本発明の実施形態の光学治療装置はさらに、電源に接続するように構成された充電器を備えてよい。幾つかの実施形態では、装置はさらに、ハウジング内またはハウジング上に配置された電源を備える。電源は、ＡＣ、ＤＣ、充電式など、任意の適切な電源でよい。充電式電源を設ける場合、本発明の実施形態は電源を充電するように構成された充電器を含むことができる。

装置の実施形態は、挿入部材が体腔から熱を伝達するように構成されるように構成することができる。幾つかの実施形態では、装置は熱伝達装置を含む。適切な熱伝達装置は、例えば熱パイプ、冷却モジュール、熱フィン、伝熱器および冷却管を含んでよい。幾つかの実施形態では、熱伝達装置は、光源を囲むように構成されてもよい。他の実施形態では、熱伝達装置は、ヒートシンクから熱を引き出すように構成された熱インタフェースを提供するように構成されてもよい。さらに他の実施形態では、熱伝達装置は、ハンドピースの縦軸に沿って軸方向に延在するように構成されてもよい。

本明細書で言及した全ての出版物および特許出願は、個々の各出版物または特許出願が、参照により組み込まれるように明確かつ個別に示されていたかのように、同程度まで参照により本明細書に組み込まれる。

本発明の新規の特徴は、特許請求の範囲で詳細に述べる。本発明の原理を使用する例示的実施形態を述べる以下の詳細な説明、および添付図面を参照することにより、本発明の特徴および利点がさらによく理解される。

本発明の実施形態では、光学治療を使用する疾病治療の新規の方法および装置を開示する。新規の疾病治療および方法に加えて、本発明の実施形態は、携帯性を最適化するように構成することができ、様々な光源で実現することができる。また、特定の望ましい照明パターンおよびスペクトル出力制御を、様々な実施形態で達成することができる。

本発明の実施形態は照明技術を使用する。ソリッドステートデバイス（例えば発光ダイオード、エレクトロルミネセンス無機材料、有機ダイオードなど）、小型ハロゲン灯、小型水銀灯および蛍光灯を含む適切な照明技術は、より安価でより可撓性の光線療法ユニットの可能性を提供する。当業者には認識されるように、ソリッドステート技術は、医学以外にも既に激変した領域を有し、生物医用科学でも大いに有望である。

発光半導体装置（例えば発光ダイオードまたはＬＥＤ）は、生物医用科学に多くの利点を提供する。例えば、ＬＥＤは概して、光のルーメン当たりの費用に関して従来の光源より安価であり、同様の量の治療パワーを提供していても、全体的に小型化され、波長およびパワーに対する制御が明確で正確であり、複雑な表面区域に別個の光学エミッタを配置できるようにし、各エミッタを個々に制御可能にすることによって、照明のパターンを制御することができる。ＬＥＤは、低コストの集積コンポーネントを達成するために、他の超小型センサ（例えばフォトダイオード）と概して容易に集積することもでき、費用がかかり非効率的で不安定な光学誘導システムおよび光源に頼るのではなく、概して光源を治療部位の付近に配置できるようにする。ソリッドステート技術は、携帯性および患者の利便性（患者の治療プロトコルへの適応を向上させる可能性が高い）も約束する。というのは、装置の費用が低下し、安全性プロフィールが改善されると、治療を医師のオフィスや病院から患者の住居へと移転できるからである。

ソリッドステート照明技術は最近、より長い波長の紫外線で、さらに最近では短い紫外線波長で有用である程度まで進歩している。例えばＳ−ＥＴ（サウスカロライナ州コロンビア）は、ＬＥＤダイ、さらに２４０ｎｍから３６５ｎｍの比較的非コヒーレントな単色紫外線放射を発光する、完全にパッケージしたソリッドステートＬＥＤを製造している。同様にＮｉｃｈｉａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ミシガン州デトロイト）は、３６５ｎｍから４００ｎｍの比較的単色の非コヒーレント光を発光する紫外線光発光ダイオードを供給している。白色光発光ダイオードは、比較的長い間、従来の光源に匹敵する電力密度で入手可能であった。例えば、ＬＥＤ Ｌｉｇｈｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ネバダ州カーソンシティ）は出力が３９０ｎｍから６００ｎｍの高出力白色光ＬＥＤを販売している。Ｃｒｅｅ Ｉｎｃ．（ノースカロライナ州ダラム）も、長波紫外線、さらに電磁スペクトルの青、アンバーおよび赤部分でＬＥＤチップを生産、販売している。＞３６５ｎｍの光を放射するＬＥＤは、その出力効率（入力パワーに対する光パワー出力）が最適化されており、それは１％から２０％超の範囲の場合があるが、２４０ｎｍから３６５ｎｍの出力のＬＥＤダイは、これより効率が非常に低く、現時点では５％を十分下回る。また、２４０〜３６５ｎｍの範囲のＬＥＤの寿命は、３６５ｎｍより大きいＬＥＤ（通常は数万時間）より非常に短い（数百時間）。効率低下の結果、２４０〜３６５ｎｍ範囲の紫外線ＬＥＤでは、熱伝達が重大な問題になる。同様に、寿命が短いと、光源を治療ポイントにさらに近づけて配置することによって効率を最適化する必要があり、これは熱伝達の問題を悪化させることがある。しかし、これに加えて光源を治療ポイントにさらに近づける多くの他の理由がある。例えば、その結果生成された装置を軽量化し、携帯用にして、より簡単に患者に適用することができる。さらに、患者に対して治療用光線を近くで送出するのにＬＥＤが明確に好ましい光源である多くの理由がある。例えば、ＬＥＤは小さい体積から光を放射し、これは治療用光線の方向性を改善することができ、これに加えてＬＥＤを、画像化またはデータ収集素子などの他の電子コンポーネントと十分集積することができる。

本発明の幾つかの実施形態はソリッドステート光源を含むが、他の実施形態はソリッドステート光源有り、または無しの低圧ランプなどの非ソリッドステート技術を含む。Ｊｅｌｉｇｈｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（カリフォルニア州アーヴィン）は、蛍光体で仕上げられ、使用される蛍光体に応じて比較的狭いスペクトルを放射するカスタム化した低圧水銀灯を提供している。例えばＪｅｌｉｇｈｔの２０２１製品は、電磁スペクトルの３０５ｎｍから３１０ｎｍの部分で５ｍＷを放射する。

ハロゲン照明技術も、スペクトルのＵＶＡ（例えば３２０〜４００ｎｍ）、ＵＶＢ（例えば２８０〜３２０ｎｍ）、および白色光（例えば４００〜７００ｎｍ）部分の波長を有する光を含む紫外線光、さらに比較的狭い帯域の紫外線光（例えばランプに適切なフィルタおよび／または蛍光体を設けた場合）を生成するために使用することができる。例えば、Ｇｉｌｗａｙ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｌａｍｐ（マサチューセッツ州ウォーバーン）は、フィラメントを覆う（紫外線を吸収するガラスではなく）石英球のおかげで紫外線放射が強化された石英ハロゲンランプを供給している。このようなランプは通常安価で、小さく、発生する熱が最小であり、したがって以下でさらに詳細に開示するような本発明の実施形態の多くに組み込むことができる。

当業者に認識されるように、本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書で開示された実施形態には様々な適切な光源を使用することができる。
次に本発明の実施形態を参照すると、本発明の１つの実施形態により体腔に治療用光線を提供する光学治療装置１００が、図１に図示されている。光学治療装置１００は通常、手持ちされるように構成されたハウジングまたは本体、およびハウジング内またはハウジング付近に配置されたＵＶ光源１２６を含む。標的体腔に挿入するように構成された遠位端を有する挿入部材または管１０６が提供され、挿入部材の遠位端が体腔内に配置されると、光源で体腔内の組織を照明する。

当業者には認識されるように、本体とは全体的に、光源１２６がなく、電源１１０または電力コード１１４が接続されていない光学治療装置１００のことを指すこともできる。光源１２６と組み合わせた光学治療装置の本体は、装置の軽量で携帯性の設計のため、不当な努力や不快感なく長時間（例えば治療時間）にわたって片手または両手で保持することができる。

１つの実施形態では、挿入部材または管１０６は、管１０６の遠位端１１６に先端１１８を含む。管１０６の先端１１８は、様々な光学的に透明または部分的に透明な構造のいずれかである。認識されるように、光学的に透明な構成要素または材料は、約２００ｎｍと約８００ｎｍの間の波長に対して透明である構成要素または材料を含むことができる。場合によっては、光学的に透明とは、より狭い範囲の透明度を指すことができる。例えば、紫外線（ＵＶ）光に対して光学的に透明とは、約２００ｎｍから４００ｎｍの範囲での透明性を指し、紫外線Ｂ（ＵＶＢ）に対して光学的に透明とは、約２８０ｎｍから約３２０ｎｍの範囲での透明性を指す。

１つの実施形態では、先端１１８は窓、拡散レンズ、集束レンズ、光学フィルタ、またはこのような先端タイプまたはスペクトル出力を調整可能にする他の先端タイプのうち１つまたは複数の組合せを含む。レンズは、例えば放射線または光を集束または発散させる装置を含むことができる。調整器は、装置のスペクトル出力または幾何学的照明パターンを変更するように構成可能である。１つの実施形態では、所望の出力スペクトルを提供するために、管１０６内で３タイプの先端を直列で使用することができる。例えば１つの実施形態では、特定の波長を拡散（例えば屈折）する一方、特定の波長をフィルタ除去（例えば特定の波長を透過し、他の波長を吸収）して、特定の波長の窓（例えば透過）として働くためにレンズを使用する。別の実施形態では、管１０６からの光が、先端１１８を通り、一連の内部反射を通して伝達される。１つの実施形態では、先端１１８は少なくとも部分的に管１０６とは異なる材料から作成される。管１０６の先端１１８は、光が反射管１０６から出る時にそれを散乱させ、患者へと伝達するように成形または設計することができる。

管１０６は反射管として構成することができ、プラスチック、ステンレス鋼、ニッケルチタン、ガラス、石英、アルミ、ゴム、ルーサイト、または患者の体内に配置するように適応できる当業者に知られた任意の他の適切な材料を含む様々な材料のいずれかから製造することができる。幾つかの実施形態では、管の材料は、特定の波長を反射し、かつ／または他を吸収するように選択される。幾つかの実施形態では、管は、内部でほとんどまたは全反射するように構成される。

また、反射管１０６は中空であるように構成することができる。反射管１０６が中空である場合、反射管１０６の内壁１２０は、選択された波長の光の少なくとも一部を反射することができる。したがって、内壁１２０は、その表面全体に加えられた反射層１２２を含んでよいが、他の実施形態では、内壁１２０は反射層１２２を含まない。１つの実施形態では、反射層１２２は、例えばアルミ、シリカカーバイド、または他の適切に反射する材料などの反射材料のコーティングを含む。

管１０６の近位端１０８は、当業者によく知られている様々な結合部１２４のいずれかによってハンドピース１０２の遠位端１０５に結合される。例えば１つの実施形態では、結合部１２４は圧入接続、ねじ接続、溶接、急速接続、ねじ、接着剤、または当業者に知られているような任意の他の適切な結合部を含む。結合部１２４は、機械的、光学的および電気的結合部、さらにその組合せを含む。

１つの実施形態では、結合部１２４は、管１０６をハンドピース１０２から結合解除または外すことができるように着脱式である。このような結合部１２４は、使い捨て材料から作成してもよい。別の実施形態では、反射管１０６はハンドピース１０２に永久的に取り付けられる。このような場合、結合部１２４は永久接続部である。

１つの実施形態では、本体のハンドピース１０２は光源１２６を含む。光源は例えば電球、放射源、発光ダイオード（ＬＥＤ）、キセノンランプ、石英ハロゲンランプ、標準的なハロゲンランプ、タングステンフィラメントランプ、または蛍光体コーティング有り、または無しの水銀灯などのダブルボア導管のような様々な高圧、低圧または中圧発光装置のいずれかでよい。選択される特定の光源は、以下でさらに詳細に説明するように所望の光学スペクトルおよび所望の臨床結果に応じて変化する。図１の光源１２６はハンドピース１０２内に図示されているが、光源１２６は挿入部材の遠位端上または遠位端内を含め、光学治療装置１００上、装置内または装置に沿った任意の位置に配置することができる。以下で検討する実施形態の幾つかでは、光学治療装置１００によって送出するために複数の光源が採用され、それはハンドピース１０２内に存在するものもあり、挿入部材または管１０６の上またはその中に存在するものもあり、先端１１８の上またはその中に存在するものもある。

光源１２６は、蛍光体をコーティングした低圧水銀灯を含むように構成することができる。関連した実施形態では、蛍光体を水銀灯の遠位側に配置する。例えば、蛍光体を反射管１０６にコーティングするか、先端１１８に組み込む。光学的放射源１２８は光源１２６の発光部分を照明する。光源１２６が水銀灯である場合、光学的放射源１２８は、水銀プラズマが光子を放射する内部導管でよい。光源１２６から延在するリード線１３２は、光源１２６を制御回路１３４に電気的に接続する。１つの実施形態では、制御回路１３４は制御装置１３６と、電力結合１１４を介して電源１１０と電気通信する。

光学的放射源１２８はフィラメントも備えてよい。このようなフィラメントは、光源１２６が白熱灯またはハロゲンランプである場合に使用することができる。
当業者には認識されるように、光学治療装置１００の出力に関連する変数を制御するか、パラメータを制御することが望ましいことがある。このような変数の例はパワー、タイミング、周波数、デューティサイクル、スペクトル出力および照明パターンを含む。１つの実施形態では、制御回路１３４は制御装置１３６の作動または状態に従って電源１１０から光源１２６への電力の送出を制御する。例えば１つの実施形態では、制御回路１３４はリレーまたはトランジスタを含み、制御装置１３６はボタンまたはスイッチを含む。制御装置１３６のボタンまたはスイッチが押下されるか作動すると、電源１１０からの電力が制御回路１３４を通って光源１２６へと流れることができる。

変数は、例えば治療装置１００の遠位端１１６にて測定または獲得することができる少なくとも１つの光反射率パラメータなどに応答して制御することができる。他の変数または制御パラメータは、所望の線量、または以前の線量を含む。幾つかの実施形態では、患者または治療する医師が、光学治療装置１００での以前の履歴に基づいて治療時間を調節することができる。幾つかの実施形態では、光学治療装置１００と一体化可能である制御装置機構によって、線量および照明を制御することができる。他の実施形態では、制御装置はある期間（例えば秒、分、時間、日、月、年）にわたって患者に送出された全線量を追跡し、予め設定した線量に到達すると、追加の線量の送出を装置に対して禁止することができる。

制御回路１３４は光学治療装置１００のハンドピース１０２内に図示されているが、別の実施形態では、制御回路１３４は電源１１０内に配置される。本発明の範囲から逸脱することなく、他の構成を使用することができる。そのような実施形態では、制御装置１３６は電力結合部１１４を通して制御回路１３４と連絡する。制御データ、命令、または他の情報は、所望に応じて電源１１０とハンドピース１０２の間に提供することができる。１つの実施形態では、制御回路１３４が情報およびデータを記憶し、別のコンピュータまたは計算装置と結合することができる。

１つの実施形態では、電源１１０からの電力は電力結合部１１４を通ってハンドピース１０２の制御回路１３４へと流れる。電力結合部１１４は、２つの構成要素間の電気通信を提供するのに適切であると当業者に知られている様々な装置のいずれかでよい。例えば、１つの実施形態では、電力結合部１１４は線、無線周波（ＲＦ）リンクまたはケーブルを含む。

光源１２６は通常、ＵＶＡ（またはＵＶ−Ａ）、ＵＶＡ_１、ＵＶＡ_２、ＵＶＢ（またはＵＶ−Ｂ）およびＵＶＣ（またはＵＶ−Ｃ）部分として当業者に知られている紫外線スペクトルの部分を含む、紫外線スペクトルの少なくとも幾つかの波長の光を放射するように構成される。本発明の別の実施形態では、光源１２６は紫外線光と組み合わせた、または単独で可視スペクトルで光を放射する。最後にさらに別の実施形態では、光源１２６は白色光および／または紫外線光と組み合わせた、あるいは単独で赤外線スペクトル内の光を放射する。光源１２６が、複数のスペクトルの光を同時に（例えば様々な蛍光体で）放射するか、複数の光源を設けて、複数のスペクトルを同時に生成するように構成することができる。例えば１つの実施形態では、光源１２６はＵＶＡ、ＵＶＢおよび可視スペクトルの光を放射する。これらのスペクトルでの光放射は、広帯域または狭帯域放射と特徴付けることができる。１つの実施形態では、狭帯域は約１０〜２０ｎｍの禁制帯域にあり、広帯域は約２０〜５０ｎｍの禁制帯域にある。

送出されるスペクトルは連続的でよい。連続的（またはほぼ連続的）放射は、通常の意味を有し、ＵＶＡの場合は約３２０〜４００ｎｍ、ＵＶＢの場合は２８０〜３２０ｎｍ、およびＵＶＣの場合は約２８０ｎｍ以下の全体的に滑らかで均一な光学出力も指すものとする。他の実施形態では、光源１２６は以上のスペクトルおよび／またはスペクトル部分のうちいずれか２つの光を放射する。また幾つかの実施形態では、スペクトルの幾つかの部分は滑らかで、他の部分は連続的である。

例えば１つの実施形態では、光源１２６はＵＶスペクトルのＵＶＢ部分内で約３０８ｎｍの狭帯域波長を有する光を放射する。別の実施形態では、光源１２６は約３００ｎｍ未満の波長を有する光を放射する。他の実施形態では、光源１２６は約２５４ｎｍと約３１３ｎｍの間の波長を有する光を放射する。

光学治療装置１００は、複数の光源１２６を含むように構成することができ、各光源１２６は異なる波長を中心とする出力を有する。各光源１２６は、広帯域、狭帯域、またはほぼ単一の帯域を特徴とする出力を有することができる。全ての光源１２６は同じ特徴であるか、あるいは１つまたは複数の異なる特徴を有してよい。例えば１つの実施形態では、光学治療装置１００は３つの光源１２６を含み、１つはＵＶスペクトルのＵＶＡ領域の光を放射し、１つはＵＶスペクトルのＵＶＢ領域の光を放射し、１つは光学スペクトルの可視領域の光を放射する。

光源はそれぞれ、異なるエネルギーまたは異なる光パワーレベル、または同じレベルの光を放射することができる。光学治療装置１００は、それぞれが異なる相対出力エネルギーおよび／または相対エネルギー密度レベル（例えばフルエンス）を有する３つの光源１２６から光を提供するように構成することができる。例えば１つの実施形態では、ＵＶスペクトルのＵＶＡ領域の光を提供する光源１２６から放射される光エネルギーは、光学治療装置１００によって提供される光エネルギーおよび／またはフルエンスの約１０％、２０％、２５％、３５％、約１５％と約３５％の間、または少なくとも約２０％である。１つの実施形態では、ＵＶスペクトルのＵＶＢ領域の光を提供する光源１２６から放射される光エネルギーは、光学治療装置１００によって提供される光エネルギーおよび／またはフルエンスの約１％、３％、５％、８％、１０％、約１％と約１１％の間、または少なくとも約２％である。１つの実施形態では、光スペクトルの可視領域の光を提供する光源１２６から放射される光エネルギーは、光学治療装置１００によって提供される光エネルギーおよび／またはフルエンスの約５０％、６０％、７５％、８５％、約６０％と約９０％の間、または少なくとも約６５％である。

１つの実施形態では、光学治療装置１００はＵＶＡ光源１２６、ＵＶＢ光源１２６、および可視光源１２６を含み、ＵＶＡ光源１２６は光学治療装置１００によって提供される光エネルギーおよび／またはフルエンスの約２５％を提供し、ＵＶＢ光源は約５％を提供し、可視光源は約７０％を提供する。例えば１つの実施形態では、光学治療装置１００はそれが照明している表面（例えば鼻粘膜）に約２Ｊ／ｃｍ^２の線量を提供し、ＵＶＡ光源１２６は約０．５Ｊ／ｃｍ^２を、ＵＶＢ光源１２６は約０．１Ｊ／ｃｍ^２を、可視光源１２６は約１．４Ｊ／ｃｍ^２を提供する。別の実施形態では、光学治療装置１００は約４Ｊ／ｃｍ^２の線量を提供し、ＵＶＡ光源１２６は約１Ｊ／ｃｍ^２を、ＵＶＢ光源１２６は約０．２Ｊ／ｃｍ^２を、可視光源１２６は約２．８Ｊ／ｃｍ^２を提供する。別の実施形態では、光学治療装置１００は約６Ｊ／ｃｍ^２の線量を提供し、ＵＶＡ光源１２６は約１．５Ｊ／ｃｍ^２を、ＵＶＢ光源１２６は約０．３Ｊ／ｃｍ^２を、可視光源１２６は約４．２Ｊ／ｃｍ^２を提供する。さらに別の実施形態では、光学治療装置１００は約８Ｊ／ｃｍ^２の線量を提供し、ＵＶＡ光源１２６は約２Ｊ／ｃｍ^２を、ＵＶＢ光源１２６は約０．４Ｊ／ｃｍ^２を、可視光源１２６は約５．６Ｊ／ｃｍ^２を提供する。幾つかの実施形態では、治療から白色光が除去され、紫外線光の線量のみを残す。幾つかの実施形態では、白色光およびＵＶＡを除去して、ＵＶＢ線量のみを残す。他の実施形態では、ＵＶＢおよび白色光を除去して、ＵＶＡ線量のみを残す。他の実施形態では、ＵＶＢ線量をＵＶＢ_１と呼ばれることもある３０５ｎｍから３２０ｎｍの範囲に集中させる。ＵＶＢ_１は、以上の組合せおよび線量のいずれかでＵＶＢの代わりに使用することができる。他の実施形態では、ＵＶＡの代わりに以上の実施形態のいずれかにＵＶＡ_１（例えば３４０〜４００ｎｍ）を使用する。さらに他の実施形態では、ＵＶＡの代わりに以上の実施形態でＵＶＡ_２（例えば３２０〜３４０ｎｍ）を使用する。幾つかの実施形態では、青い光（例えば４００〜４５０ｎｍ）または青い光と長い波長のＵＶＡ（例えば３７５〜４５０ｎｍ）の組合せを使用して、組織を治療する。幾つかの実施形態では、青い光またはＵＶＡと青い光の組合せの線量が、ＵＶＢの約２０〜１００倍である。幾つかの実施形態では、以上の測定値のフルエンスが、体腔に送出されるエネルギーを表す。例えば、体腔が鼻腔である場合、光が送出される面積は約５〜３０ｃｍ^２であることがあり、したがって光学治療装置を出る光スペクトルの各領域のエネルギーは、幾つかの実施形態では体腔の表面に到達するエネルギーの５〜３０倍である。

幾つかの実施形態では、波長間の比率が画定される。１つの実施形態では、総ＵＶＡパワーと総ＵＶＢパワーとの比率（パワー比率）は約５：１である。他の実施形態では、比率は５から１０：１である。他の実施形態では、比率は１０から１５：１である。幾つかの実施形態では、ＵＶＢ_１が画定された比率で置換される。以上の比率のいずれでも、可視光を排除するか、含めることができる。幾つかの実施形態では、パワー比率がさらにＵＶＡ_１とＵＶＢ_１の間で画定され、例えばパワー比率は、ＵＶＢ_１に対するＵＶＡ_１の比率の場合、４０：１から８０：１を形成することができる。

光エネルギー密度は全体的に、ある期間にわたって与えられたパワー密度から導出される。治療される障害に応じて、様々なエネルギー密度が望ましく、これは光学的出力を達成するために使用される光源にも依存する。例えば幾つかの実施形態では、エネルギー密度は、約０．５から３分、または約０．１から１分、または約２から５分の期間にわたって達成される。幾つかの実施形態では、例えばレーザ光源を使用する場合、これらのエネルギー密度出力を達成するための時間は、約０．１秒から約１０秒でよい。光スペクトルの特定の成分を様々な時間、パワー、またはエネルギーで適用することができる。複数の光源を使用する場合は、そのエネルギー密度を提供するか達成した後に、１つまたは複数の光源の電源をオフにすることができる。

エネルギー密度またはフルエンスまたは他の線量パラメータ、例えばパワー、エネルギー、照明または放射照度は、光学治療装置１００の先端１１８に対する様々な位置のいずれかで測定することができる。例えば１つの実施形態では、フルエンスは実質的に光学治療装置１００の先端１１８で測定される。この場合、照明表面における線量はフルエンスにフルエンス面積を掛け（総パワー）、次に照明面積（例えば鼻腔内の場合、表面積は５から２５ｃｍ^２の範囲になり得る）で割った値である。したがって所望の線量密度を達成するには、先端におけるフルエンスが、ほぼ線量に照明面積を掛け、次に先端面積で割った値である。別の実施形態では、フルエンスは光学治療装置１００の先端１１８の表面から約０．５ｃｍ、約１ｃｍ、または約２ｃｍの距離で測定する。

特定の臨床用途および／または治療される体腔が、エネルギー密度または線量要件を決定することがある。腔の内層が光学治療装置１００から特に離れている場合は、比較的高いエネルギー、フルエンス、または強度を選択することができる。鼻腔を治療し、鼻炎が疾病である場合、先端１１８からの線量を適切に選択することができる。例えば生体外研究により、Ｔ細胞はＵＶＡとＵＶＢと白色光を組み合わせた約５０〜１００ｍＪ／ｃｍ^２のエネルギー密度で細胞消滅することが判明している。治療部位にて測定してこのようなエネルギー密度を達成するために使用される光学治療装置の先端から出るエネルギー密度は、治療中に治療部位から光学治療装置１００までの距離があるので、この量の５〜１０倍でよい。

エネルギー密度は、光を吸収するような邪魔な生物材料の介在のため、生体外で達成された密度よりさらに増加してよい。例えば全ての患者の鼻粘膜の上に存在する粘液は、スペクトルの所望の領域の光を吸収することがある。この場合、先端１１８における光学治療装置１００のフルエンスまたは出力を、余分な吸収に合わせて補正することができる。さらに、粘膜は（例えば）アレルギー期の異なる時点で光の吸収量が増減することがあり、したがって光学治療装置のフルエンスをそれらの時に制御することができる。多くの実施形態では、この制御は光学治療装置によって提供される。粘膜からの光反射率データを患者、医師または（例えば先端１１８から）制御装置および／またはデータプロセッサへの自動フィードバックが使用することができる。このようなデータを使用して、粘液層の厚さを推定し、それに応じて光学治療装置１００の出力を調節することができる。また、医師は鼻鏡で粘膜を視覚的に評価し、それに応じて光学パラメータを調節することができる。別の実施形態では、管１０６が遠位先端１１８の周囲の領域から像を送出する。

線量は、光学治療装置１００の先端１１８に対して平面または湾曲面で測定することができる。例えば１つの実施形態では、線量を、光学治療装置１００の先端１１８の表面に対して接線方向にある面で測定する。別の実施形態では、線量を、光学治療装置１００の先端１１８の表面から約０．５ｃｍ、１ｃｍ、２ｃｍ、３ｃｍまたは５ｃｍの距離にある面で測定する。別の実施形態では、線量を、光学治療装置１００の先端１１８の表面に対して少なくとも部分的に接線方向にあるか、約０．５ｃｍ、１ｃｍ、２ｃｍ、３ｃｍまたは５ｃｍの距離にある部分的に球形の面で測定する。線量測定に平面または湾曲面を選択するか、および測定面と光学治療装置１００の先端１１８にどの距離を選択するかは、使用される先端１１８の特定の幾何学的形状に基づいてよい。

１つの実施形態では、管１０６の少なくとも一部の中に存在するように、光源１２６の出力部分１３０を配置する。光源１２６の出力部分１３０をこのように配置すると、光源１２６から放射される光が、管１０６内へと直接伝達される。この実施形態では、管は反射管である。このような場合は光損失が最小限に抑えられるか、減少する。また光源１２６の出力部分１３０を管１０６の内側に配置することにより、レンズまたは鏡などの追加の光学的集束要素を不必要にすることができる。さらに、管を通して、管に沿って光を反射し、光を管の遠位端へと送る表面を管内に生成することによって、光伝導が最適化されるように、管の幾何学的形状を最適化することができる。また、光源からの光の内部全反射を最適化するように管を生成することができる。

幾つかの実施形態では、光反射管１２０が光源１２６からの光を捕捉し、誘導する１つまたは複数の光ファイバを含む。光源１２６が小型の半導体構造である場合、ファイバは半導体構造を封じ込めて、光源１２６からの光をほぼ全て忠実に伝達することができる。複数の光ファイバを使用して、複数の光源１２６からの光を誘導することができる。例えば、各ファイバが１つの光源１２６からの光を伝達し得る。他の実施形態では、光学的管１０６が、（例えばカナダのオンタリオのＥＸＦＯから入手可能であるような）液体光導体などの光導体であるか、これを含む。

管１０６は、近位端１０８の大径から遠位端１１６の小径までテーパ状でよく、その場合、管１０６は遠位端１１６より近位端１０８の方が大きい直径を有する。別の実施形態では、管１０６は遠位端１１６の大径から近位端１０８の小径までテーパ状でよい。このような場合、管１０６は近位端１０８より遠位端１１６の方が大きい直径を有する。他の実施形態では、挿入部材または管１０６がほぼ円筒形である。このような場合、管１０６の直径はその全長にわたってほぼ一定でよい。

１つの実施形態では、管１０６は、その形状およびハウジングまたはハンドピース１０２に対する方向を調節できるように可撓性である。ゴム、プラスチックなどの可撓性材料、または金属を使用して管１０６を構築し、それに可撓性を与えることができる。１つの実施形態では、鶴首管、または螺旋巻コイルを使用して、可撓管１０６を提供する。このような実施形態では、外装１４２に管１０６を設けて、管１０６の可撓部分を患者の鼻腔などの体腔から隔離することができる。

外装１４２は、当技術分野でよく知られている様々な生体適合性材料のいずれから作成することができる。これは例えばＰＴＦＥ、ｅＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＶＤＦ、またはシリコーンエラストマーを含むが、それに制限されない。新たに治療を受ける患者毎に清潔な殺菌された外装を使用できるように、外装は使い捨てでよい。外装１４２は有利な光学的特性を有することもできる。例えば外装は光学的管１０６から入る光を拡散するか、あるいはパターン化することができる。外装は複数の材料から作成してよい。例えば幾つかの実施形態では、外装の光が出る部分（例えばレンズ）１４０を、シリコーン、溶融シリカ、または石英などの光学的に透明な材料から生成することができ、管１０６を囲む生体適合性部分を、ＰＴＦＥなどのさらに可撓性または滑らかであるが、必ずしも紫外線光を透過しない材料から生成することができる。

１つの実施形態では、管１０６は、患者または使用者の腔に挿入できるようなサイズにされる。例えば挿入部材または管１０６を、先端１１８が鼻甲介、副鼻洞、または口から副鼻洞に到達するまで鼻腔に挿入する場合である。管１０６は、必要に応じて曲がるか、角をまわって進むか、腔の形状に従うように、可撓性材料で作成してよい。

挿入部材または管１０６は、上述したような材料のいずれか１つまたはその組合せで作成してよい。例えば管１０６はポリマーから作成することができる。そのような場合は、多くのポリマーがスペクトルの紫外線部分の光を吸収するので、管１０６の内壁１２０は上述したような反射性コーティングまたは反射層１２２で被覆することができる。管１０６の外側も、内部材料が上述した材料の１つである状態でポリマーで被覆することができる。

１つの実施形態では、反射層１２２は無電解めっき金属を含む。例えば層１２２はニッケル、亜リン酸ニッケル、コバルト、亜リン酸コバルト、亜リン酸ニッケルコバルトおよび／または貴金属を含んでよい。他の実施形態では層１２２は反射性ポリマーコーティングを含む。他の実施形態では、反射層は化学蒸着プロセスで蒸着したシリカカーバイドなどの特別な薄膜である。

１つの実施形態では管１０６は石英、溶融シリカ、アルミ、ステンレス鋼、または電磁スペクトルの紫外線領域および／または可視領域の光の実質的な量を反射する任意の材料を含む。

光学治療装置１００は通常、低圧光源１２６を使用可能にし、安全な光源１２６を使用して低コストで製造することができる。低圧光源１２６を使用することにより、光源１２６は、光学治療装置１００の手持ち式ハンドピース１０２内に填るように小さいサイズで製造することができる。

光学治療装置１００の制御装置１３６は、光源１２６によって放射され、したがって光学治療装置１００の先端１１８から出る光の量（例えば総エネルギー）および強度（例えばパワー）を制御するように構成される。例えば１つの実施形態では、制御装置１３６が電源１１０からの電力を決定および／または制御する。制御装置１３６は、所与の時間に予めして入れた量の光のみが光学治療装置１００によって提供することができ、使用者が指定された短時間（例えば１日の期間）に所定の線量より多く、または特定の期間（例えば数ヶ月）の投与回数より多くは受け取ることができないように、プログラムし、タイマを含むことができる。制御装置１３６は、照明パターンを制御するように構成することもできる。例えば１つまたは複数の光源の電源をオンおよびオフに切り換えることによって、照明パターンを制御することができる。制御装置１３６はさらに、先端１１８の開口またはパターンを（能動的または受動的に）移動するか、あるいは変更することによって、照明パターンをさらに制御することができる。制御装置１３６は、所望の周波数またはデューティサイクルで光源に電流を加えることもできる。

別の実施形態では、制御装置１３６は選択された期間の後に大電流または電流または電圧パルスを光源１２６に送出して、光源１２６を「焼き切る」か破壊するように構成される。例えば光学治療装置１００の所定の「有効寿命」が切れた後に、「焼き切り」電流が提供され、光学治療装置１００が基本的に機能しなくなる。この時に、光学治療装置１００は廃棄される。制御装置１３６は管１０６の中またはその上に配置された１つまたは複数の光検出器からの制御信号に応答するか、それを受信することもできる。または制御装置は外部較正ユニットの１つまたは複数の光検出器装置からの制御信号に応答し、それを受信することができる。

光学治療装置１００の電源１１０は、光源の数およびタイプに応じて交流（ＡＣ）電源、直流（ＤＣ）電源、またはその両方から電力を受け取るように構成される。例えば１つの実施形態では、電源１１０は電池、電池パック、充電式ＤＣ電源、コンデンサ、または当業者に知られている任意の他のエネルギー保存または発生装置（例えば燃料電池または太陽電池）を含む。幾つかの実施形態では、ＬＥＤはＤＣ電源を使用してよく、水銀灯はＡＣ電源を使用してよい。したがって、複数の光源を使用するように装置を構成した場合、複数の電源を設ける必要がある。

１つの実施形態では、光源１２６は出力が（上述した位置のいずれかで測定して）約１００μＷ／ｃｍ^２と約５ｍＷ／ｃｍ^２の間である低圧ランプを含む。１つの実施形態では、光源１２６は紫外線光を発生し、窒素雰囲気中に少なくとも少量の水銀を含む。上記で検討したように、光源１２６の出力部分１３０は紫外線光に対して半透明な任意の材料でよい。例えば石英、シリコーンまたは溶融シリカであるが、それに制限されない。出力部分は、均一または不均一なパターンで光を配向することができる。

水銀蒸気を光源１２６と組み合わせて使用する場合、光源１２６は２５４ｎｍに集中した出力ピークを有する紫外線光を提供する。光源１２６は紫外線スペクトルの長い方の波長に存在し、幾つかの実施形態では可視スペクトル内へと拡張するスペクトル出力を有する水銀灯を含んでよい。適切な水銀灯は、Ｇｅｌｉｇｈｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって製造されるタイプ２０９５のランプを含む。また、当業者に広く知られているように、蛍光体または蛍光体の組合せを使用することができる。１つの実施形態では、蛍光体を光源１２６に追加し、所望の臨床用途、および治療されている疾患プロセスの作用スペクトルに基づいて、光源１２６からの出力ピークをカスタム化することができる。

また、光源１２６は約２５０ｎｍから３６５ｎｍの任意の波長の狭帯域光を放射するように生成することができるＳ−ＥＴ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（サウスカロライナ州コロンビア）製造のＵＶ ＬＥＤのような発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むか、そこから選択することができる。２７５ｎｍの波長のようなさらに特定の波長を使用してもよい。そのような場合、ＵＶ ＬＥＤは窒化ガリウムアルミニウムの導電層を含むサファイア基板を有してよい。例えば１つの実施形態では、ＵＶ ＬＥＤは約５０％のアルミを有する。アルミの濃度を変更することによって、波長のピークを調節することができる。幾つかの実施形態では、紫外線範囲に複数のピークがある光出力を達成できるように、幾つかのＬＥＤを相互にパッケージする。幾つかの実施形態では、電流がチップを通過する時に、さらに連続的なスペクトルが達成されるように、チップの寸法に沿ってアルミの濃度を変更する。また、ＵＶ ＬＥＤパッケージは、フリップチップの幾何学的形状を含んでよい。そのような場合、ＬＥＤダイをひっくり返して、熱伝導性サブマウントに接着する。仕上げ加工したＬＥＤは、透明なバッファ層および基板を使用することができる底部放射装置である。

このような実施形態では、光はＬＥＤがフリップチップの幾何学的形状である場合に、２倍明るくなる。これは、ＬＥＤを製造から放射された光がＬＥＤを製造頂部の不透明な金属コンタクトによって物理的に遮断されないからである。また、フリップチップのサブマウントは、高い熱伝導率を有する材料から作成した場合、装置から熱を引き出す。これは、熱に変換されるエネルギーの方が小さく、光に変換されるエネルギーの方が大きい状態で、効率レベルを改善する。その結果生成される装置は、軽量化かつ小型化され、振動および衝撃に対して耐性がある。

ＬＥＤへの給電は、ＬＥＤの光パワーを最適化するように改造することができる。そのような場合、ＬＥＤは、ＬＥＤの効率を低下させるような熱の蓄積を防止するために、スイッチを切り換えるように構成することができる。例えば温度上昇は潜在的光パワーを低下させることがある。このような切り換えは、パワー出力を数倍増加させることができる。他の実施形態では、半導体構造がレーザダイオードモジュールの形態をとり、半導体パッケージが反射光学系を含んで、非コヒーレント光をコヒーレント光に変化させる。

光学治療装置１００の電源１１０が、図１ではハンドピース１０２の近位端１１２に係留されているように図示されているが、電源１１０はハンドピース１０２を含む装置本体の上またはその中に組み込むか、含めてもよいことを当業者にはよく理解されたい。そのような場合、電源１１０は電池、電池パック、コンデンサ、または任意の他の電源を含んでよい。電力結合部１１４は、幾つかの実施形態では電源１１０と制御回路１３４の間に電気連絡を提供する接点または線を含んでよい。

スリーブ１４０を設けて、管１０６を少なくとも部分的に覆うことができる。１つの実施形態ではスリーブ１４０は使い捨てであり、別の実施形態ではスリーブ１４０は使い捨てでない。また、当業者には認識されるように、使い捨てとは、構成要素の生産費および販売価格、さらに使用する毎に構成要素を殺菌あるいは洗浄する手順を使用する能力も指すことができる。

スリーブは殺菌可能であり、他の実施形態ではスリーブは殺菌不可能である。殺菌法は酸化エチレン（ＥＴＯ）、オートクレーブ処理、石けん水、アセトンおよびアルコールを含むが、それに制限されない。外装またはスリーブは、成形、熱成形、機械加工または押し出し加工することができる。認識されるように、スリーブまたは外装は複数の材料で構成することができる。例えばスリーブの本体は、アルミまたはアルミで被覆したプラスチックなどの材料から生産され、スリーブの端部は光学的に透明な材料である。スリーブの端部は、光がスリーブを出る時に発散する開放型構成を有してもよい。スリーブは中実で、同じ材料または異なる材料から生産することもできる。この実施形態では、内部材料が光を吸収せずに、光を透過する。これらの構成は通常、光源１２６によって生成された光エネルギー、つまり光が管１０６を通って進み、管１０６の先端１１８およびスリーブの先端１４０の両方を出られるようにする。そのような実施形態では、光エネルギーが光学治療装置１００から放射され、体腔（例えば患者の鼻の鼻腔）内の組織に吸収される。

光源１２６の光学的放射源１２８は通常、リード線１３２と電気的に連絡する。光学的放射源１２８は、光源１２６の軸を横断する方法に延在するように構成されてもよい。認識されるように、光学的放射源１２８は、ハンドピース１０２および光源の発光部分の１つの実施形態のみを概略的に表す。光学的放射源１２８（例えば光源１２６の発光部分）は、当業者に知られている様々な材料のいずれかから作成することができ、光学的放射源１２８が線フィラメント型光源を表す場合、光学的放射源１２８はタングステンを含んでよい。

光源１２６がガスで充填した管を含む実施形態では、そのようなガスは、所望のスペクトル出力を生成するためにキセノン、ヘリウム、アルゴン、水銀、または水銀蒸気、またはその組合せを含んでよい。

光源１２６の光学的放射源１２８は、ハンドピース１０２の遠位端１２４に図示されているが、他の実施形態では、光学的放射源１２８はハンドピース１０２の近位端１１２に近い方に配置される。光学的放射源１２８を管１０６の先端１１８に対して近位方向に移動することにより、光源１２６によって発生した熱を、少なくとも部分的に管１０６から分離し、患者の組織との熱連絡を減少させることができる。

光源１２６が発生する熱は、当業者に知られている様々な方法および装置のいずれかによって光学治療装置１００から除去することができる。例えば１つの実施形態では、熱は対流または伝導によってハンドピース１０２から離される。他の実施形態では、熱電冷却器またはファンなどの能動的冷却装置を使用することができる。代替的または追加的に、ヒートフィン、伝熱器および／または冷却管などの受動的冷却構造を使用して、光学治療装置１００から熱を除去することができる。

１つの実施形態では、光源１２６はソリッドステート発光体（例えばＬＥＤまたはレーザダイオードモジュール）を含み、光源１２６は、ハンドピース１０２の内部ではなく、管１０６の遠位端１１６に、またはその付近に配置される。

別の実施形態では、光源１２６はソリッドステート発光体および水銀灯（または上述したように紫外線光を放射する他のアナログ式光源）を含む。このような組合せは、選択されたスペクトルピークに対応する複数の波長または強度の光を提供するのに有用である。複数のソリッドステート発光体を使用して、同じ結果または同様の結果を達成することができる。また、可視光ソリッドステート発光体が水銀灯またはハロゲンランプと組み合わせられて、可視光領域の波長を増加させることができる。あるいは、ソリッドステート発光体のアレイを集積回路のレイアウトに配置し、各発光体の波長、数および帯域幅に応じて連続的または半連続的であるスペクトル出力を生成することができる。

管１０６はその外面１３８に軟質コーティングを含んでよい。ポリマー、ゴム、または流体で充填されたジャケットなどの軟質コーティングは、反射管１０６の外面１３８と患者の鼻の間に快適なインタフェースを提供する。また、反射管１０６はその長さに沿って１つまたは複数のフィルタを含んでよい。フィルタは、近位端１１２の近く、または遠位端１１６の近くで反射管１０６内に配置することができる。フィルタは、適切な形状に切り込まれ、反射管１０６の遠位端１１６に配置されると、レンズとして機能することができる。当業者によく知られているこのような１つの光学的フィルタが、Ｓｃｈｏｔｔによって製造され、特定の波長で吸収するように最適化されたガラスを含む。

光源１２６は通常、効率が約１０％から約１５％である。光源または光源１２６の組合せは、約１０ｍＷから約１００ｍＷの光パワーを生成するように構成することができる。凹源は、約１０ｍＷから約１００ｍＷの光パワーを生成するために、約１０Ｗから約２０Ｗのパワーを散逸するように構成することができる。余分な熱は通常、光学治療装置１００が過熱しない、かつ／または患者が使用中に不快感を経験しないように散逸する。

光学治療装置１００が、管１０６の遠位端１１６付近に配置された光源１２６を含む（例えば熱が患者の組織に近づくことがある）場合、熱伝達制御がさらに重要になることがある。例えば光源１２６が水銀蒸気光源である場合、熱は、水銀プラズマが発生する出力部分１３０の付近で発生する。この実施形態では、発生した光の大部分が非黒体放射であるので、光子が管１０６の遠位端１１６に向かって伝播し、患者の組織に入る時に発生する熱は非常に小さい。したがってこのような実施形態では、熱伝達機構は通常、付近で光が発生する光源１２６の出力部分１３０に限定される。

１つの実施形態では、ファンを使用して光学治療装置１００から熱を伝達するか、熱を除去する。ファンは、光源１２６の出力部分１３０の少なくとも一部、または光源１２６全体を囲むように構成することができる。したがって、ファンは環状に光源１２６またはその一部を囲み、対流によって光源１２６および患者から熱を取り出すことができる。

あるいは、熱管を光源１２６の周囲に配置し、熱管が患者からハンドピース１０２の近位端１１２に向かって熱を取り出す。光学治療装置１００の近位端１１２にて、熱を環境に放出することができる。熱管は、例えば冷却フィンのように、周囲の環境へ熱伝達するように最適化された構造内で終了するように構成することができる。代替的または組合せにより、別の実施形態では光学治療装置１００の近位端１１２に、および熱管の近位端にファンを設ける。ファンは、光学治療装置１００から熱を運び去るための能動的対流を提供する。

光源１２６が所定の期間にわたって作動するように、電源１１０からの電力出力を制御するように構成された制御装置１３６も設けることができる。制御装置１３６は、装置の外側で制御される切り換え機構を含んでよい。このような外部制御は、例えば無線周波連絡機構などの様々な機構のいずれかによって実現することができる。制御装置１３６は、光学治療装置１００の誤使用または過剰使用を回避するのに役立つ。制御装置１３６は、医師が装置に命令することによって最適化を実行可能にすることもできる。別の実施形態では、制御装置１３６は予め設定された線量および周波数を提供する。これらのパラメータは、患者の医師、制御装置、看護師、介護士、患者、または他の個人が設定するか、医師によって規定された命令に従って設定することができる。

光学治療装置１００は、患者への光エネルギーの線量を制御するソフトウェア（図示せず）を含むように構成されてもよい。したがって、光出力のエネルギー、パワー、強度および／またはフルエンスを調節することができる。その後は、調節値および設定値を光学治療装置１００に保存するか、それにロードして、特定の患者または臨床結果の要件に対応することができる。

治療の線量は、タイミングの制御を含むように構成することができる。タイミング制御は、治療のために光学治療装置１００の光源１２６を作動させる時間の量を含んでよい。タイミング制御は、１つまたは複数の光源１２６から放射される光のパルス幅、光パルスのタイミング、またはパルスの相対的シーケンスなどのパルスパラメータを含む。したがって光源１２６は、連続的な（パルス状でない）光出力を提供するように構成されてもよく、タイミング制御は治療の継続時間、治療と治療の間の時間、および例えば１日という特定の期間に許容された治療の回数を含む。

以下で図２に関して説明するように、制御装置１３６は光学治療装置１００のハンドピース１０２内に収容する必要がない。そのような実施形態では、電力の送出およびタイミングの制御が、ハンドピース１０２の外側の源（制御ユニット２０２など）からハンドピース１０２に提供される。そのような実施形態では、ハンドピース１０２は使い捨てでよく、医師は、以下でさらに詳細に説明するようなパーソナルコンピュータ２０４から、または電源構成要素から直接、個人患者への線量を制御することができる。

光学治療装置１００は、様々な疾患の治療または診断に使用することができる。１つの実施形態では、光学治療装置１００は、上皮または粘膜表面の免疫活性または炎症活性の調整に使用される。様々な免疫および／または炎症反応を、紫外線および／または白色光の組合せで治療することができる。１つの実施形態では、光学治療装置１００を使用してアレルギー性鼻炎、慢性アレルギー性副鼻腔炎、枯草熱、さらに他の免疫が介在した粘膜病を治療する。また、光学治療装置１００を使用して、くしゃみ、鼻漏、口蓋の痒み、目の痒み、鬱血および／または鼻の痒みなど、このような状態に関連する症状を治療することができる。Ｋｅｍｅｎｙその他は、米国特許公報第２００４／００３０３６８号および第２００４／０２０４７４７号でアレルギー性鼻炎の治療への局所的紫外線光の使用について述べている。紫外線光によって、関連する全身性副作用がある全身に吸収される薬物に頼らずに、アレルギー性鼻炎などの障害を治療することができる。鼻腔内光線療法（鼻腔光線療法）も鼻腔内ステロイドより改善する潜在性がある。というのは、光は光が配向されたスポットの粘膜を瞬時に貫通することができ、その結果、炎症細胞が細胞消滅するからである。鼻腔内ステロイドは鼻粘膜に瞬時に貫入せず、さらに鼻腔に塗布する場合、ステロイドの投与量を一貫して塗布するのは困難である。というのは、投与量の一部は飲み込まれ、一部は粘液の流れで洗い流されるからである。光線療法、特に紫外線光治療は、粘膜を瞬時に貫通し、細胞変化を実行する能力を有する。幾つかの実施形態では、光学治療装置は、治療を施すのと組み合わせて、または治療せずに単独で疾患の診断も行う。

他の実施形態では、光学治療装置１００を使用して、コロニー形成、感染あるいは上皮および／または粘膜表面に定着したカビ、寄生虫、細菌、ウィルスなどの微生物病原体または非病原体を直接治療する。例えば慢性副鼻腔炎の患者は、疾病過程に至るカビのコロニー形成または明白な感染を有することが多い。感染を根絶するために紫外線光を使用することの１つの臨床的利点は、抗生物質耐性に伴う問題を回避することである。抗生物質耐性は、診療所で対処すべき益々困難な問題になっている。特に、副鼻腔炎の患者は通常、複数の経過の抗生物質療法を受け、これは一般的に効果的でない。抗生物質療法は通常、慢性副鼻腔炎の副鼻腔炎の慢性の性質によって生物膜が生成され、それはその性質から抗生物質が副鼻腔炎に到達するのを阻止できるので、効果的でない。微生物に対する用品における別の武器は、補助的光線療法である。

幾つかの疾患状態では、患者は、アレルギー性菌副鼻腔炎などの微生物によって与えられたアレルゲンに対してアレルギー性である。微生物、特にカビは、２５０ｎｍから２９０ｎｍの範囲の波長の光に対して特に敏感である。これらの波長では、光が細胞の高分子に直接作用し、例えばＤＮＡを架橋結合かつ／または二量化することができる。２５０〜２９０ｎｍの波長の光は、病原体を傷害するか破壊するのに有用であるが、これより高い波長（例えば３００〜４５０ｎｍ）を有する光も、高い光パワーでも、細胞の傷害につなげることができる。１５０〜２５０ｎｍの範囲の紫外線光も、病原体の破壊に使用することができる。

他の化学物質または薬剤（例えば、部分）と組み合わせると、様々な波長の光を使用して、病原体を治療することができる。このような療法は、通常は光力学療法と呼ばれ、ほぼ全ての波長の光を使用して生物学的効果を引き起こすことができる。これは、中毒作用を引き起こす部分に光が吸収されるからである。この部分は、吸収特徴、光の波長、または分子の特異性に基づいて選択することができる。

場合によっては、部分または化学成分が上皮化表面に、またはその周囲に存在する。例えば紫外線光は酸素のオゾン化を誘発し、これは有毒な活性酸素を自然に放出する。有害な活性酸素は病原体を傷害または破壊することができる。

光力学療法で認められ、広く使用されている別のＦＤＡは、６３０ｎｍに吸収極大がある光増感剤であり、露光すると酸素遊離基を発生する５−アミノレブリン酸である。より最近では、光力学部分が益々複雑になり、Ｌｏｏその他がＮａｎｏｓｈｅｌｌ−Ｅｎａｂｌｅｄ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ−Ｂａｓｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｔｈｅｒａｐｙ ｏｆ Ｃａｎｃｅｒ（３（１） Ｔｅｃｈｎｏｌ Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ Ｔｒｅａｔ ３３−４０（Ｆｅｂ．２００４））で述べているようなナノ粒子を含むことができる。ナノ粒子に基づく治療システムは、最大吸収の波長を用途に合わせてカスタム化できるように、波長を調整できるようにする。ナノ粒子は、粒子が特定の組織を標的とし、次に光がその特定領域に集束すると、特に標的にされたナノ粒子が特定の波長の光を吸収し、したがって領域の特異性および波長の特異性が１つの粒子で達成できるように、表面修飾することができる。部分が、波長に加えて特定の周波数（例えば電磁周波数とは反対にオンオフの周波数）に応答して共振し、したがって光学治療装置が特定の波長および特定のオンオフ周波数の光を送出すると、特定の粒子が活性化することが可能である。

副鼻腔炎などで上皮または粘膜表面で微生物を治療することが望ましい場合は、水銀蒸気光源１２６を含む光学治療装置１００を使用することができる。このような光源１２６は通常、主に２５４ｎｍの波長の光を放射し、これは細菌、カビ、ウィルス、さらに（上記で検討した）カビの胞子を破壊することができる。他の実施形態では、発光ダイオード（ＬＥＤ）またはレーザダイオードモジュールのアレイ（例えば１つまたは複数）を使用する。アレイはポリヌクレオチド（例えばＤＮＡおよび／またはＲＮＡ）、細胞膜および／または病原体のタンパク質を破壊するように選択された１つまたは複数の波長の光（通常は紫外線Ｃおよび短い波長の紫外線Ｂ領域）を放射する。他の実施形態では、ＬＥＤを光力学療法で使用し、部分を活性化して生物学的効果を与える。

光学治療システム２００が図２に図示されている。光学治療システム２００は光学治療装置１００、制御ユニット２０２、および少なくとも１つのコンピュータ２０４を含む。制御ユニット２０２は、図１に関して上述した電力結合部１１４などの電力結合部１１４を介して光学治療装置１００と連絡する。電力結合部１１４は、制御ユニット２０２と光学治療装置１００との間に電力および電子制御信号の連絡を提供することができる。制御ユニット２０２は、コンピュータ結合部２０６を介して少なくとも１つのコンピュータ２０４とも結合される。コンピュータ結合部２０６は、コンピュータまたは計算装置間の連絡を可能にし、当業者に知られている様々な構造、装置または方法のいずれかでよい。例えばコンピュータ結合部２０６は、ＵＳＢまたはイーサネット（登録商標）ケーブルなどのケーブルである。コンピュータ結合部２０６は無線リンクでもよい。コンピュータ２０４は、ＰＣ、Ａｐｐｌｅコンピュータなどのパーソナルコンピュータを含むか、個人情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話、ブラックベリー（ＢＬＡＣＫＢＥＲＲＹ）（商標）、または他の計算装置などの様々な計算装置のいずれかを含むことができる。

コンピュータ結合部２０６は、ブルートゥース（商標）赤外線（例えばＩＲ）、無線周波（例えばＲＦ）、またはＩＥＥＥ８０２．１１（ａ）、（ｂ）または（ｇ）標準接続を含む任意の有線または無線計算接続部を含んでよい。制御ユニット２０２およびコンピュータ２０４は、その中に複数のコンピュータ２０４または計算装置、又は制御ユニット２０２を含むネットワークを形成することができる。

１つの実施形態では、制御ユニット２０２は電力コート２０８を介して電源に接続される。制御ユニット２０２は概ね表示装置２１０、キーパッド２１２、制御装置２１４、およびクレードル２１６も含む。表示装置２１０は画面または他の出力装置、例えばインジケータ、光、ＬＥＤ、またはプリンタを含んでよい。表示装置２１０は、光学治療装置１００のパラメータを制御するタッチコントロールを含むタッチスクリーンでよい。制御装置２１４は、ノブ、レバー、スイッチ、ダイアル、ボタンなどを含む様々な入力装置のいずれかを含む。クレードル２１６は、使用していない場合に光学治療装置１００のハンドピース１０２を受けるように構成されてもよい。このようなクレードル２１６はさらに、光学治療装置１００のハンドピースへの電力（例えば充電式電池）および／または制御信号を提供するように構成することができる。電力結合部１１４は設けないか、電気接点を通してクレードル２１６を介して設けることができる。クレードル２１６は、光学的光源１２６の出力または強度の表示を提供し、ある期間にわたって光学治療装置１００の較正を提供することができる光ダイオードなどの光検出器を含むように構成されてもよい。

本発明の別の実施形態による光学治療装置１００が、図３に図示されている。図３の光学治療装置１００は、以上で検討した光学治療装置と同様のハンドピース１０２および管１０６を含む。また、図３の光学治療装置１００は複数の光源１２６、１２６’、１２６”を含む。例えば図示のように、光学治療装置１００は３つの光源１２６を含む。１個、２個、３個、または４個以上の光源１２６など、任意の数の光源１２６を使用してよい。光源１２６は、上記で検討したものを含め、任意の適切な光源またはその組合せでよい。以上で検討した制御システムおよび電力送出システムのいずれも、図３の光学治療装置１００に組み込むことができる。

図３の複数の光源１２６は近接して図示されているが、個々の光源１２６は、管１０６またはハンドピース１０２に沿って任意の場所に配置することができ、相互にまとめる必要はない。光源１２６は、遠位端１１８付近に配置することができる。例えば１つの実施形態では、ＵＶＢ放射源を遠位端１１８の付近に配置し、白色光源および／またはＵＶＡ光源をハンドピースに向かって近位側に配置する。このような構成は、ＵＶＢ波長が鼻粘膜に到達するのを保証することができる。というのは、多くの場合、ＵＶＢ光は忠実に送ることが困難だからである。ＵＶＡおよび白色光源１２６はＵＶＢ光源１２６より損失が多いことがあるが、これは許容可能である。というのは少なくとも１つの実施形態で、ＵＶＡおよび白色光源１２６が、ＵＶＢ光より多量の光エネルギーまたはパワーを発生し、通常は光学誘導システムに沿った損失がより少ない。

本発明のさらに別の実施形態による光学治療装置１００が、図４Ａに図示されている。光学治療装置１００は、図１から図３に関して上述したような挿入部材または管１０６およびハンドピース１０２を含む。しかしこの実施形態では、光学治療装置１００は自身に一体化された受動的冷却機構を含む。１つの実施形態では、受動的冷却機構は、ハンドピース１０２の近位端１１２に配置された熱拡散器５０２と熱連絡する冷却スリーブを含む。熱インタフェース５０４が、ハンドピース１０２の近位端１１２の少なくとも一部を覆い、熱拡散器５０２から熱を散逸させる。１つの実施形態では、冷却スリーブがハンドピース１０２の光源１２６を少なくとも部分的に囲む。

冷却スリーブは、アルミ、銅、鋼、ステンレス鋼などを含む様々な熱伝導性材料のいずれかで作成することができる。また、冷却スリーブは水、アルコール、Ｆｒｅｏｎ（登録商標）、Ｄｏｗｔｈｅｒｍ（商標）Ａ（熱伝達に使用されるビフェニルエーテルと酸化ジフェニルの共融混合物）などの熱伝導材料または冷却材料で充填することができる。比較的高温のランプの場合、冷却流体はナトリウム、銀、および当技術分野で一般によく知られているような他の材料を含むことができる。１つの実施形態では、熱拡散器５０２が冷却フィンを含み、表面積を増大させる。熱拡散器５０２の表面積が増大すると、光学治療装置１００の光源１２６を十分に冷却する。熱インタフェース５０４および／またはヒートシンク５０２は、アルミ、銅、鋼、ステンレス鋼などの金属を含む様々な熱伝導性材料のいずれかで作成してよい。熱インタフェース５０４の丸くなった表面は、使用者とその手を熱シンク５０２の鋭利な縁部またはぎざぎざした縁部から保護する。熱インタフェース５０４はさらに、孔をあけてヒートシンク５０２からの対流を可能にすることができる。

冷却スリーブは、図４Ａから図４Ｂに図示されているものなど、当技術分野でよく知られているような一連の冷却パイプまたは熱パイプ５００から構成することができる。熱パイプ５００はハンドピース１０２の縦軸に沿って軸方向に延在し、全体的に光源１２６と平行に伸びる。

線４Ｂ−４Ｂに沿って切り取った光学治療装置１００の断面図が、図４Ｂに図示されている。図示の実施形態では、熱パイプ５００の周方向の構成が図示されている。当技術分野でよく知られているように、熱パイプ５００は、冷却すべき部分の温度範囲に概ね沸点を有する液体（冷却剤）を含む。一般的な流体は水、フレオン、およびダウサームＡを含み、これは約５００〜１０００℃の範囲の沸点温度を有する。熱パイプ５００の第２部分は吸い上げ部分であり、これは冷却剤を液体状態で伝達する。冷却剤は高温領域（例えば光源１２６付近）で熱を取り上げ、気化して、パイプの中心へと移動し、そこで流体は熱パイプ５００の冷却部分で凝縮し、熱パイプ５００の吸い上げ部分を通して吸い戻される。図４Ｂの熱パイプ５００の構成は、平坦、馬蹄形、環状、さらに任意の他の形状を含む任意の多くの形状、サイズおよび構成の熱パイプ５００の一例にすぎない。熱パイプ５００は、挿入部材または管１０６に沿って任意の場所に、さらにはその遠位部分にも配置することができる。熱パイプ５００は、任意の構成、装置、および上記の光源との組合せで使用することができる。

図５Ａおよび図５Ｂは、本発明のさらに別の実施形態による光学治療装置１００を示す。ファン６１０がハンドピース１０２の遠位端１０４付近に設けられ、熱を光学治療装置１００から能動的に伝導する。ハンドピース１０２は、以上でさらに詳細に説明したような少なくとも１つの光源１２６も含む。ファン６１０は、空気６０３をハンドピース内に遠位熱通気口６００を通って引き込み、通路６０２を介して（例えば矢印の方向で）ハンドピース１０２に通し、熱インタフェース５０４に配置された熱通気口６０４を介してハンドピース１０２の近位端１１２から引き出すことによって、能動的に冷却する。幾つかの実施形態では、ファン６１０は、上述したようなフィン、熱パイプ、冷却パイプ、冷却スリーブおよび／または冷却管との組合せで使用される。別の実施形態では、ファン６１０は、ハンドピース１０２を通して空気を引くか押すことによって冷却する。

図５Ｂに図示されているような別の実施形態では、ファン６１０がハンドピース１０２の近位端１１２に配置される。空気は、ハンドピース内の通路６０２を通って遠位熱通気口６００を介して引っ張られる。通路６０２を介してハンドピース１０２を通って流れる空気は、光源１２６から熱を除去する。この方法で、光源１２６を冷却することができる。

本発明の別の実施形態による光学治療装置１００が、図６Ａに図示されている。光学治療装置１００は、図１から図５に関して上述したように、ハウジングまたはハンドピース１０２および挿入部材または管１０６を含む。しかしこの実施形態では、光学治療装置１００の光源１２６が、遠位先端１１８付近で管１０６の遠位端１１６に配置される。図示の実施形態では、管１０６は光を誘導または反射するように構成しなくてよい。というのは、光源１２６が遠位端１１６に、またはその付近に配置されるからである。管１０６は、装置１１８の先端を出る光が、ハンドピース１０２内で管１０６の遠位先端１１８にて発生した光を含む場合に、光を誘導するように構成することができる。

上記で検討した光源の構成要素および構成に加えて、光学誘導システムを使用して、ハンドピース１０２に配置された光源１２６によって発生した光を遠位先端へと伝達または誘導することができる。

光源１２６によって発生した熱の大部分は、光源の遠位端で発生するので、ハンドピース５００を使用してそこから熱を除去する。したがって例えば光源１２６がダブルボア水銀灯を含む場合、光学的放射源１２８はダブルボア石英導管である。水銀灯は通常、通常は内部導管の端部に配置されたそのカソードおよびアノードで熱を発生する。したがって幾つかの実施形態では、熱は主に内部導管の端部で発生する。光源１２６がＬＥＤで構成される場合、光学的放射源１２８は、ソリッドステート光のような光を生成するために使用されるチップアレイまたはパッケージである。回路で発生した熱は、熱パイプ５００によって遠位端１１６から運び去られる。光源１２６がＬＥＤまたはＬＥＤの組合せである場合、電気から光への変換によって発生した熱が最小になるか、重大性が低下するが、特に幾つかのＬＥＤを組み合わせて使用する場合に、回路から有意の熱が発生することがある。例えば効率が１％未満のＵＶスペクトルで１０ｍＷのＬＥＤパワーは、数ワットの熱を発生することがある。熱パイプ（例えばペンシルバニア州ランカスターのＴｈｅｒｍａｃｏｒｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）は、パイプが銅製で、その直径が５ｍｍと７ｍｍの間である場合、１５ｃｍ離れて配置された２つの端部（例えば一方端が体腔内にあり、他方が患者の手中にある）の間の温度変化が５℃未満で、最大１０ワットの熱を伝達することができる。このような場合および他の場合に、アルミ、銅、鋼、ステンレス鋼などの良好な熱伝導性を有する材料から生産された熱伝導棒を含む熱パイプ５００を使用することができる。

熱パイプ５００は全体的に、光学治療装置１００の軸方向長さに沿って光源１２６に平行に伸びる。熱は、以上でさらに詳細に検討したように、熱パイプ５００を通ってヒートシンクへと伝達または伝導される。他の実施形態では、熱パイプ５００は光源１２６または管１０６に周方向に巻き付けられる。

熱は、光源１２６から熱パイプ５００を通ってハンドピース１０２の近位端１１２に配置されたヒートシンク５０２へと運ばれる。１つの実施形態では、熱はヒートシンク５０２（冷却フィンを含んでよい）を通してハウジングまたはハンドピース１０２から散逸し、その後に熱は熱インタフェース５０４を介してハンドピース１０２を出る。

図６Ｂは、線６Ｂ−６Ｂに沿った図６Ａの光学治療装置１００の断面図を示す。この構成で、熱パイプ５００は光源１２６の周囲に構成され、挿入部材または管内に配置される。

図７Ａは、本発明のさらに別の実施形態による光学治療装置１００を示す。光学治療装置１００は、以上でさらに詳細に説明したように、ハウジングまたはハンドピース１０２および挿入部材または管１０６（使用される光源の組合せに応じて反射管であっても、そうでなくてもよい）を含む。この実施形態（図７Ａおよび図７Ｂに図示）では、光源１２６が、図６Ａに関して上述したものと同様に、管１０６の遠位端１１６付近に配置される。しかしこの実施形態では、光源１２６は光源のソリッドステートアレイ、または２次元または３次元アレイに配置された複数の光源を含む。所望の波長が全てダイオードアレイから放射される場合、管１０６は反射管を有さなくてよい。そのような場合、挿入部材または管１０６は、熱伝達のための伝導管として働くことができる（発光ダイオードの数および効率に応じて、専用の熱伝達を使用しても、使用しなくてもよい）。また、管１０６は、患者にとって快適な軟質の可撓性材料から作成することができる。幾つかの実施形態では、特定の波長のみがＬＥＤアレイによって提供され、他の波長は上述したように光学管１０６を通して伝達される。

線７Ｂ−７Ｂに沿って切り取った光学治療装置１００の断面図が、図７Ｂに図示されている。ダイオードアレイ光源１２６が、図７Ｂの断面図で図示されている。１つの実施形態では、所望の波長が全てアレイ１２６によって提供され、領域１２７は上記で検討した任意の、または全ての機構によって熱を伝達するように構成される。領域１２７は、追加の光スペクトルを光ファイバ、管、または上述した装置のいずれかに通して伝達するために使用することもできる。

図８Ａから図８Ｃは、ｕＬｅｄ、ｗＬＥＤおよび／またはｍＬＥＤの任意の１つまたはその組合せを光源１２６として組み込むことができる光学治療装置１００の追加の実施形態を示す。プローブは、個々の波長が電磁スペクトルの白色または赤外線領域にあるＬＥＤを組み込むこともできる。光源１２６は、患者の体内に挿入するように構成されたプローブ１０６の遠位端に配置することができる。プローブ１０７は、上記で検討した様々な実施形態に関して説明した管１０６と同様であるか、同じでよい。装置１００は、ＬＥＤを光源１２６として使用する場合、単純化した構造を有する。鼻光線療法の場合。手持ち式ハウジングに、または治療装置の遠位端にあるＬＥＤによって、鼻光学療法装置を携帯式にすることができ、より広く使用されるようになる。というのは、装置を大量生産し、多くの医師のオフィスや患者の住居に手軽で装置の保守をそれほどせずに設置できるからである。さらに、ＬＥＤは、１つまたは複数のＬＥＤを個々にオンまたはオフに切り換えることにより、治療を特定の区域、特定の時間に局所化し、他の区域には適用しない能力を提供する。このようなパワーのカスタム化は、光線療法の線量をカスタム化する能力を通して、患者の結果を向上させることができる。

ＬＥＤは効率的な発光器であり、比較的狭い帯域の光を放射するので、その発生する熱は非常に少なく、したがってプローブ１０７の遠位端に配置することができ、患者または使用者の体腔内に直接配置することができる。ｍＬＥＤおよびｕＬＥＤのサイズおよび最小限の熱発生により、光学的誘導システムなしに、装置からの熱伝達要件を最小限に抑えて、問題の体腔内に直接配置することができる。したがって、光学治療装置１００の作用スペクトルの紫外線部分には、光学誘導システムが必要ないことがある。

このような構成要素および設計は、治療のロジスティックスおよび最終的には装置１００の費用に関して、特に医師によって装置１００を大幅に単純化する。光学部分（例えばＬＥＤチップセット）は、カテーテル、内視鏡または腹腔鏡の端部に配置して、問題の体腔に挿入してもよい。この場合、ハンドル１０２と光源１２６の間のプローブ部分は、長い可撓性カテーテル、内視鏡、または腹腔鏡などでよい。この実施形態のプローブ部分は、単に構造的要素であり、装置の遠位端で光源１２６を制御し、パワーを装置の遠位端に送出できるようにする。装置１００の端部にあるＬＥＤチップセット熱出力に対して効率的な熱発生を提供し、スペクトルの望ましくない波長を最小限にすることができる。幾つかの実施形態では、カテーテル、内視鏡、および腹腔鏡の端部にあるＬＥＤチップセットは、映像化のために白色光のみ送出する。他の実施形態では、ＬＥＤは以上の実施形態の多くで検討したように、身体領域に治療用光エネルギーを送出する。当業者にはカテーテルの構造および設計がよく知られている。例えばカテーテルの構成に関するさらに詳細な情報は、Ｌｅその他に帰されるＦｌｅｘｉｂｌｅ Ｍｉｃｒｏｃａｔｈｅｔｅｒと題した米国特許第６，３５５，０２７号、Ｋｅｉｔｈその他に帰されるＢａｌｌｏｏｎ Ｃａｔｈｅｔｅｒ ｗｉｔｈ Ｄｉｓｔａｌ Ｇｕｉｄｅ Ｗｉｒｅ Ｌｕｍｅｎと題した第６，７３３，４８７号に含まれる。

図８Ａから図８Ｄの装置１００のスペクトル出力は、ＬＥＤとＬＥＤパッケージ（以下で検討）の組合せから導出され、これは単一の狭帯域を中心とする（例えばｕＬＥＤを使用する場合）、別個の帯域の合計である（例えばｍＬＥＤを使用する場合）、かつ／または白色光と組み合わせる（例えば蛍光体に基づくか、ＬＥＤの組合せを通して生成し、合計して白色光にする）ことができる。追加のＬＥＤ光源１２６もプローブ１０７に嵌め込むことができる。プローブ１０７および治療を施したい体腔の最終的なサイズに応じて、追加のＬＥＤ（例えば以下の図１４Ｄに示したスペクトル出力の白色光ＬＥＤ）を追加して、以上および療法ともＫｅｍｅｎｙその他に帰されるそれぞれＰｈｏｔｏｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃａｌ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｄ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｓｅａｓｅｓ ｏｆ Ｂｏｄｙ ＣａｖｉｔｉｅｓおよびＰｈｏｔｏｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃａｌ Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｉｎｆｒａｍｍａｔｏｒｙ ａｎｄ Ｈｙｐｅｒｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｖｅ Ｄｉｓｏｒｄｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｓａｌ Ｍｕｃｏｓａと題した米国特許公報第２００４／０２０４７４７号および第２００４／００３０３６８号に記載されたように、ＵＶＡとＵＶＢ白色光の組合せのような紫外線光の組合せを達成することができる。

図８Ｂは、（図８Ｂの線Ｃ−Ｃに沿って切り取った図８Ｃでさらに示すような）白色発光ＬＥＤ４００、および（図８Ｂの線Ｄ−Ｄに沿って切り取った図８Ｄでさらに示すような）紫外線放射中心部分４０２を組み込んだ装置１００の１つの実施形態を示す。図８Ｂで図示された実施形態は、以下の図１４に示したｕＬＥＤまたはｍＬＥＤに類似している。白色光は、個々のＬＥＤ４００（表面に装着されるか、チップ、またはその他でよい）から（図８Ｄに示すような）光誘導システムを通って伝導され、ｕＬＥＤおよび／またはｍＬＥＤ４０２の周囲の環４０４内へと配向される。ｕＬＥＤおよび／またはｍＬＥＤは、例えば図８Ｂの位置Ｄ−Ｄなど、遠位端に、またはその付近に配置された場合、光を伝導するための光誘導システムを有さなくてもよい。

表面に装着したｗＬＥＤを、ｍＬＥＤと同じチップ台に（例えば図８ＢのレベルＤ−Ｄに）直接装着することも可能である。多くの場合は、蛍光体ベースのｗＬＥＤが好ましいが、他の実施形態では、蛍光体ベースの白色光表面マウントを使用して、表面全体に装着可能なｗＬＥＤを紫外線ＬＥＤの背後に設定するのではなく、白色光スペクトル（例えば青、緑、赤、アンバー、黄色のダイなど）からのチップＬＥＤを、ｍＬＥＤおよび／またはｕＬＥＤ（上記参照）を有するチップセットに直接装着する。最終構成とは関係なく、図８Ａから図８Ｄの光源の構成は、以上で検討したこれより大きく効率が低い光源（例えばキセノン、水銀灯、ハロゲンなど）と同量の、またはそれより大量の光パワーを、数分の１の熱出力、パワーおよび費用で発生する。効率の上昇の一部は、より伝統的な光源に必要な結合ステップ（例えば光を集め、光ファイバ内に配向する要件）を省略したせいである。ＬＥＤおよび他の半導体技術により、光を体表面および体腔に効率的かつ正確に送出することができる。

このような装置は、医師または患者にとってさらに携帯性にでき、実際的でもある。というのは、紫外線を発生する光源が、まさに体腔内にあるか、体表面上、体表面内またはそれに隣接して直接的に配置されるからである。このＬＥＤの配置構成によって、光学治療装置内に、またはＫｅｍｅｎｙその他に帰される米国特許公報第２００４／０２０４７４７号および第２００４／００３０３６８号のように卓上ボックス内に、複雑な熱伝達システムがある必要をなくすことができる。図８Ｂは装置１００の軸に沿った異なる位置にあるＬＥＤチップの個々のセットを示すが、表面に装着可能なｗＬＥＤ４００および／または全ＬＥＤチップは、装置１００の縦軸に沿ってほぼ同じ位置に配置してもよい。例えば１つの実施形態では、ｗＬＥＤ４００および他のＬＥＤチップは、装置１００の遠位端に配置される。

幾つかの実施形態では、ｍＬＥＤおよびｕＬＥＤを、体腔または体管腔に入る可撓性装置（例えばカテーテル、内視鏡、腹腔鏡、子宮鏡、喉頭鏡、気管支鏡）の端部に配置し、光を１つの場所から別の場所へと誘導せずに、紫外線光を送出することができる。例えばｍＬＥＤおよびｕＬＥＤをカテーテルまたは内視鏡の端部に配置して、体内器官の管腔を治療することができる。幾つかの実施形態では、ＬＥＤを体腔内のバルーンの中に配置する。これらの実施形態では、ｍＬＥＤは可視から赤外線、または紫外線から可視の波長、または紫外線から可視の波長の組合せを含むことができる。アクセスすべき標的部位の位置に応じて、結腸鏡、胸腔鏡および／または腹腔鏡を含むが、それに制限されない他の鏡を使用することもできる。様々なタイプの鏡の製造、操作および設計に関する追加の情報は、当業者に知られており、例えばＺｏｎｅ Ｌａｐａｒｏｓｃｏｐｅと題した米国特許第６，４７８，７３０号（Ｂａｌａその他）、Ｌａｐａｒａｓｃｏｐｅ Ａｐｐａｒａｔｕｓと題した第６，３８７，０４４号（Ｔａｃｈｉｂａｎａその他）、Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ Ｔｈｏｒａｃｏｓｃｏｐｉｃ Ｃａｒｄｉａｃ Ｂｙｐａｓｓ Ｓｕｒｇｅｒｙと題した第６，４９４，８９７号（Ｓｔｅｒｍａｎその他）、Ｅｎｄｏｓｃｏｐｉｃ Ｆｏｒｃｅｐｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔと題した第６，９６４，６６２号（Ｋｉｄｏｏｋａその他）、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｄｏｓｃｏｐｅ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｏｒ−Ｂａｌａｎｃｅ Ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓと題した第６，９６７，６７３号（Ｏｚａｗａその他）で入手可能である。

ＬＥＤを治療適用ポイントに、および体腔、体表面および／または体管腔に送出できる装置上に配置する装置で治療可能な多数の疾患状態がある。一例は、感染した留置カテーテルおよびインプラントの治療である。例えば留置血管カテーテルは往々にして感染し、患者や健康管理システムにとって非常に高い費用をかけて取り出さなければならない。感染領域で約２５０ｎｍから約４００ｎｍの範囲の波長の光を放射するｍＵＶ ＬＥＤまたはｕＬＥＤのシステムは、カテーテル内で感染を根絶し、カテーテルを取り出し、交換する必要性をなくすか、遅らせる。

図９Ａは、本発明の別の実施形態による光学治療システム７３０を示す。光学治療システム７３０は、医療器械（例えば内視鏡、気管支鏡、結腸鏡など）７３２および光学治療装置７３４を含む。光学治療装置７３４は、医療器械７３２の軸方向の長さに沿って延在し、光学治療装置７３４の遠位端である先端７３６で終了する。先端７３６は、医療器械７３２の遠位端７３８と面一でよい。

図示の実施形態では、光学治療装置７３４は外部で医療器械７３２と結合する。１つの実施形態では、クリップ７４０を使用して光学システム７３４を医療器械７３２に取り付けることができるが、任意の取り付け装置（例えば医療器械７３２上で滑動する外装）を使用して、光学治療装置７３４を医療器械７３２に結合することができる。他の実施例は、結合に使用可能な帯、リング、環帯、Ｏリング、スナップ、線、コード、糸、接着剤、テープ、溶接、ロック、ピンおよび／またはタイを含む。クリップ７３０によって、光学治療装置７３０の医療器械７３２および光学システム７３４を一緒に、および／または連携して操作し、制御することができる。光学治療装置を鼻光線療法に使用する場合、医療器械７３２および光学治療システム７３４の直径は通常、約１ｃｍを超えないが、幾つかの実施形態では器械および治療装置の組合せの直径が８ｍｍを超えず、他の実施形態では６ｍｍを超えず、さらに他の実施形態では３ｍｍを超えない。装置を患者の鼻腔に適用する場合、本体または挿入部材は、約２０ｃｍ、３０ｃｍ、または約５０ｃｍ以内であるように構成することができる。したがって、この構成では、治療装置をスーツケースまたはバッグ内にコンパクトに填るように、携帯用のサイズおよび構成にする。

光学治療装置７３４は、光学治療装置７３４の近位端７４４から遠位端７４６（医療器械７３２の遠位端７３８でもある）まで延在するリンク７４２を含んでよい。リンク７４２は、光学治療装置の近位端７４４にある源７４３から、光学治療装置の遠位端７４６に配置された先端７３６まで電気および／または光エネルギーを伝導することができる。

源７３４は光源または電気エネルギー源を含んでよい。源７４３が、光学治療装置７３４の近位端７４４に配置された光源である場合、リンク７４２は光エネルギーを源７４３から先端７３６へと伝導する。次に、光エネルギーは先端７３６から患者の体内組織へと放射される。源７４３が、光学治療装置７３０の近位端７４４に配置された電気エネルギー源である場合、リンク７４２は電気エネルギーを源から先端７３６の光源へと伝導する。リンク７４２は、光誘導管、光パイプ、関節式アーム、光ファイバ、光ファイバ束および／または光エネルギーを伝導可能な任意の他の装置などの光学的ガイドを含むことができる。また、リンク７４２は、線、ケーブル、または導体などの保護および／または絶縁可能な電気導体を含むことができる。

場合によっては、源７４３は光学治療装置７３４の近位端７４４に配置された電気エネルギー源であり、光源は遠位端７４６、先端７３６に配置される。そのような場合、リンク７４２は電気エネルギー源から光源へと延在する少なくとも１つの導体を含む。光源は紫外線発光ダイオード（ＵＶ ＬＥＤ）、白色ＬＥＤ、赤外線ＬＥＤ（ＩＲ ＬＥＤ）、以上でさらに詳細に説明したものを含む当業者に知られた任意の他の光源、および／または以上のいずれかの組合せを含むことができる。

他の場合、源７４３は光学治療装置７３４の近位端７４４の光源であり、リンク７４２は光ファイバ束などの光ケーブルを含む。そのような場合、光はリンク７４２によって光源から光学治療装置７３４の遠位端７４６にある先端７４６へと搬送される。いずれの場合も、先端７３６は光源出力の形状、パターン、分散、焦点、幾何学的形状、出力、散乱などを変更するスペクトル調整器を含むことができる。

さらに他の場合、光学治療装置７３４は光源および電気エネルギー源を含み、療法とも遠位端７４６、例えば先端７３６に、またはその付近に配置される。そのような場合、光学治療装置７３４は、リンク７４２および／またはクリップ７４０を含まなくてよく、医療器械７３０の遠位端に１つのクリップがあるのみでよい。このような光学治療装置７３４の１つの実施形態を、図１０Ａから図１０Ｂに関して以下で説明する。

図９Ｂに示すように、光学治療装置７３４は、撮像管腔７４８および光学治療装置の少なくとも一部を担持するように構成された光学治療管腔７５０などの、少なくとも２つの管腔を有する多管腔医療器械７３２（例えば内視鏡）を通って適合するように構成される。図９Ｂは、そのような光学治療装置７３４の一部の断面図である。光学撮像管腔７４８は、医療器械７３２を全体的に照明することができる。光学医療管腔７５０は、以上で説明したようにリンク７４２などの光学治療装置７３４の少なくとも一部に対して導管を提供することができる。あるいは、光学治療管腔７５０の内壁は、光学的に反射性の材料から作成、かつ／またはそれで被覆することができ、したがって光学治療管腔７５０がリンク７４２として働き、光エネルギーを近位側の源（例えば源７４３）から遠位先端（例えば先端７４６）へと伝導する。

図９Ｂの実施形態の医療器械７３２は、少なくとも２本の管腔を有するように説明されているが、任意の医療器械７３２が光学治療装置７３４を担持するか、それに結合するように構成されてもよいことは明白である。例えば、単一の管腔がある細長い本体を有する医療器械７３２を使用して、光学治療装置７３４を担持することができる。また、管腔がない医療器械７３２を使用して、例えば図９Ａに関して以上で説明した方法で光学治療装置７３４を担持することもできる。

光学治療装置７３４は、（図９Ａに示すような）可撓性医療器械７３２、または図９Ｃに示すような剛性（または半剛性）医療器械７３２（例えば剛性内視鏡）に結合するように構成されてもよい。いずれの場合も、器械７３２により、光学治療装置７３４の源７４３からの治療用光線を使用者が制御し、所望の方向に向けることができる。医療器械７３２が内視鏡である場合、医療器械７３２は、鼻腔内の照明すべき区域を直接映像化し、したがって光学治療装置７３４からの光線療法を所望の位置に向けることができる。クリップ７４０によって光学治療装置７３４をほぼ全ての医療器械に後付けし、適切な結合装置（例えばクリップ７４０）を使用することができる。例えば、医療器械は任意の形状またはサイズ（例えば正方形、球形、楕円形、円形）でよく、可撓性または剛性でよい。医療器械はプローブ、内視鏡、子宮鏡、関節鏡、胸腔鏡、腹腔鏡、または体内表面に適用可能な任意の他の医療器械でよい。医療器械に光学治療装置を後付けできるので、医師への不都合が最小限になる。追加的実施形態では、光学治療装置は、追加の殺菌ステップが必要でないように設計される。例えば、多くの内視鏡は、消毒および／または洗浄できるように設計し、生産される。

図１０Ａから図１０Ｂは、医療器械（例えば内視鏡または任意の他の医療器械）の遠位端に後付けするように構成された光学治療装置７５２を示す。あるいは、図１０Ａの光学治療装置７５２は、医療器械の遠位端の一部として製造することができる。光学治療装置７５２は、光要素７５６を装着するマウント７５４を含む。光学治療装置７５２は、マウント７５４内に配置するか、マウント７５４に取り付けるか、電気的および／または光学的にマウント７５４に結合することができる源（図示せず）も含む。

マウント７５４は、ステンレス鋼、プラスチック、ゴム、金属または材料の組合せを含む様々な材料のいずれかで作成することができる。マウント７５４は約１０ｍｍの直径を有するが、用途に応じて約５ｍｍまたは約１ｍｍの直径を有してよい。

光要素７５４は、ＵＶ ＬＥＤ、白色ＬＥＤおよびＩＲ ＬＥＤを含むランプまたはＬＥＤなどの電気式発光装置でよい。光要素７５４は、近位端で光源に結合された光ファイバケーブルまたは光誘導ケーブルの遠位端でもよい。任意の数の光要素７５４を光学治療装置７５２に設けることができる。場合によっては、６、１２、１８、２４または３０の光要素７５４を設ける。

マウント７５４は、任意の所望の形状または構成を有することができる。図示の実施形態では、マウント７５４は環状の形状を有し、その遠位端の周囲に光要素７５４のリングを形成する。しかし、マウント７５４は楕円形、円形、正方形、または不規則または可撓性の形状を有してもよく、例えばそれが挿入される空間に一致する。場合によっては、マウント７５４は医療装置の遠位端に取り付けられる単一の光要素７５４のホルダにすぎない。任意の数のこのようなマウント７５４を設けることができる。

光学治療装置７５２を（図１０Ｃの断面図に見られるように）医療器械７６４の遠位端に取り付ける場合は、光要素７５６を医療器械７６４の縦軸７６２に対してある角度７５８で配置する。角度７５８は約４５°で図示されている。他の場合、角度７５８は約０°と約９０°の間、時には約３０°と約８５°の間、往々にして約４５°と約９０°の間の範囲、および場合によっては約６０°である。このような角度は、体腔の領域への光の送出を容易にし、さらにこれらの装置の端部にＬＥＤを配置すると、これらの腔内の特定領域に、他の領域を排除して紫外線光を送出することが容易になる。

角度７５８は、光学治療装置７５２の各光要素７５６から放射した光線が、縦軸７６２に沿って光学治療装置７５２の遠位端から所定の距離７６８に配置された焦点７６６で集束するように選択することができる。場合によっては、光要素７５６の角度７５８は、全てが同じではなく、焦点７６６が光学治療装置７５２の縦軸７６２に沿って配置されていない。幾つかの実施形態では、光要素７５６から放射された光が集束せず、各光要素７５６が異なる方向に配向される。にもかかわらず、この実施形態の光要素７５６は、下にある光学治療装置７５２の遠位端の形態によって制御された方向に光を放射する。このような光は、この実施形態ではさらに複雑で高価な紫外線送出およびレンズシステムを必要とせずに、体腔に効率的に送出される。

光学治療装置７５２は、医療器械７６４の細長い本体７６４の遠位端永久的、半永久的、または着脱式に取り付けることができる。当業者によく知られている様々な機構のいずれかを使用して、光学治療装置７５２を医療器械７６４に結合することができる。これはねじ、摩擦、ピン、接着剤、溶接、圧入、スナップ嵌め、または任意の他の適切な機構を含む。

光学治療装置７５２は、医療器械７６４の遠位端に面一で装着するか、（図１０Ｃに示すように）医療器械７６４の遠位端を過ぎて遠位方向に延在することができる。場合によっては、光学治療装置７５２は医療器械７６４の最遠位表面を形成、熱パイプなどの熱伝達構造がそこから近位方向に延在する。１つの実施形態では、熱パイプが光学医療装置７５２の中心７６０に配置される。他の実施形態では、熱パイプは光学治療装置７５２の中心７６０を、内視鏡などの他の医療器械と共有する。

図１１Ａから図１１Ｈは、本発明の代替実施形態による様々な管１０６を有し、全体的に患者の副鼻腔を治療するように構成された光学治療装置１００を表す。ハンドピース１０２は、これらの実施形態を通してほぼ同じでよいので、破断図で図示されている。各管１０６は、特定の臨床的要求に基づいて特定のパラメータを最適化するか、上顎洞、篩骨洞、前頭洞などの特定の体内領域に到達する、あるいはその療法を最適化するように構成される。したがって、臨床医は必要に応じて様々な長さ、形状、曲率、直径、半径、曲がり、およびテーパを有する管１０６を使用または選択することができる。挿入部材または管１００６は、管１０６の中、その上、またはそれに沿って任意の位置に配置された光源１２６も有してよい。幾つかの実施形態では、光が遠位端で発生するので、管１０６は光学的に反射しない。そのような実施形態では、管１０６は電気または熱が伝達する導管として働くことができる。

図１１Ａに示す光学治療装置１００では、ハンドピース１０２が、遠位端１１６に曲がりを有する反射管１０６に接続される。管１０６の遠位端１１６は、曲げ角度９００で曲がり、遠位区画９０２を生成する。遠位区画９０２は、特定の患者の解剖学的構造と一致するように選択可能な遠位長さ９０４を有する。幾つかの実施敬愛では、図１１Ａに示す光学治療装置は、患者の鼻を治療するように構成される。

幾つかの実施形態では、先端９０２は可撓性でよく、医師が角度９００を調節できるように蝶番（図示せず）および／または可撓性材料を含んでよい。光源１２６または光源１２６の組合せを、以上で説明したように管１０６に沿って任意の位置に配置することができる。光源１２６は、以上で説明したようにハンドピース１０２内にあってもよい。管１０６は、光ファイバ束も含むか、以上で検討したように中空で、光を反射するように構成することができる。さらに、選択された光源１２６に応じて、管１０６は以上で説明したように光源１２６から熱を伝達するように構成することができる。

同様に図１１Ｂに示すように、光学治療システム１００は、遠位端１１６に異なる曲げ角度９００の遠位区画９０２を有する反射性または非反射性管１０６に接続されたハンドピース１０２を含む。遠位区画９０２の遠位長さ９０４は、図１１Ａと同じであるか、異なってよい。また、曲げ角度９００は、図１１Ｂに示す方が図１１Ａに示す角度より大きい角度で図示されている。同様に、このような設計を使用して、患者の鼻または他の内腔または表面に到達する。

遠位区画９０２の遠位長さ９０４は、図１１Ｃに示すように臨床的要求に応じて変更することができる。遠位長さ９０４は、１ｃｍと４ｃｍの間で変更可能である。近位長さ９０５は約１５．２４ｃｍ（６インチ）と３０．４８ｃｍ（１２インチ）の間で変動する。曲げ角度９００は、幾つかの実施形態では約４５〜６０°、他の実施形態では約６０〜８０°で変動する。

本発明のさらに別の実施形態による光学治療装置１００が、図１１Ｄに図示されている。図１１Ｄの光学治療装置１００は、反射管１０６に結合されたハンドピース１０２を含み、反射管の遠位端１１６には膨張式バルーン９０６が含まれる。反射管１０６は、患者の鼻および／または副鼻腔に挿入することができ、その後に膨張式バルーン９０６を、液体、気体、ポリマー、ヒドロゲル、または流体の組合せを含むその組合せで膨張させることができる。膨張式バルーン９０６を膨張させることにより、患者の鼻または副鼻腔の内面上の組織（例えば粘膜）が平らになって、光エネルギーをさらに均一に分布できるようにする。また、膨張式バルーン９０６が膨張すると、光学治療装置１００を患者の体内に、露出する粘膜表面積を増大できるような方法で配置することができる。上述したバルーンに挿入される流体の温度は、副鼻腔の粘膜を治療し、光学治療装置１００とは別個に、またはそれと相乗的に作用するように、低温（例えば体温より低い）から高温（例えば体温より高い）まで変更することができる。

例えば紫外線光に対して透明である材料など、光学的に透明な材料から、圧縮バルーン９０６を構成することができる。透明材料の例は、Ａｋｉｒａその他（Ｂａｎｄｏ Ｃｈｅｍ Ｉｎｄ Ｌｔｄ）に帰されるペリクルフィルム（Ｐｅｌｌｉｃｌｅ Ｆｉｌｍ）と題した日本特許第０１２４１５５７号で見られるようなＰＶＤＦの特定の調合物、Ｚｅｕｓ Ｉｎｃによって生産されるフッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）などの特定のフルオロポリマー、テフロンの特定の誘導体（例えばＤｕＰｏｎｔによって生産されるテフロン（登録商標）ＡＦ）、シリコーンの特定の調合物および／または二酸化シリコーンの特定のエラストマー調合物を含む。バルーンは、コンプライアンスがあってもなくてもよく、単一、２本または多数の管腔を有してよい。

圧縮バルーン９０６は、流体、液体、気体、またはその組合せをハンドピース１０２から圧縮バルーン９０６へと膨張管腔９０８に通すことによって膨張させることができる。圧縮バルーン９０６は、同様の物質で収縮することができる。

光学治療装置１００の反射管１０６は、図１１Ｅに示すように複数の遠位区画９０２を含むことができる。図１１Ｅの実施形態では、光学治療装置１００は、２つの遠位区画９０２を有する管１０６を含む。１つの実施形態では、遠位区画９０２は等しい遠位長さ９０４を有するが、他の実施形態では、遠位区画９０２の遠位長さが異なる。

別の実施形態では、遠位区画９０２は、特定の患者の解剖学的構造に対応するために遠位区画９０２間の相対的間隔９０３を調節できるように、可撓性である。複数の遠位区画９０２を組み込むことは、臨床的状況では非常に有利なことがある。というのは、患者が光線療法を受けるのに費やす時間の総量を短縮できるからである。その結果、治療時間が短縮されるので、患者の服用遵守が改善される。

１つの実施形態では、遠位区画９０２は相互に平行であるが、他の実施形態では平行でない。１つの実施形態では、各遠位区画は反射管１０６の軸に対してある角度に配向される。例えば１つの実施形態では、遠位区画９０２は反射管１０６の軸に対して約１°から１５°の角度で突出する。

遠位区画９０２では、可撓性材料で遠位区画９０２を形成することによって、可撓性を獲得することができる。例えば、遠位区画９０２はゴムで被覆したポリマー、またはゴムまたは他の可撓性コーティングで被覆した薄い金属スリーブで製造することができる。他の実施形態では、（図１１Ｅに示す光学治療装置などの）光学治療装置１００が、平行でよい各遠位区画９０２の端部に旋回部（図示せず）を含む。旋回部によって、光学治療装置の平行な端部が、平行な反射管９０２の直線部分とは別個に運動することができる。

本発明の別の実施形態による光学治療装置１００が、図１１Ｆに図示されている。光学治療装置１００はハンドピース１０２および管１０６を含む。管１０６の遠位端１１６には、それに装着された回転式部材９１０がある。回転式部材は口９１２を含み、光源１２６から放射された光エネルギーは、それを通って伝達することができる。１つの実施形態では、回転式部材９１０は、反射管１０６の中心軸に平行な軸の周囲で回転可能である。

１つの実施形態では、回転式部材９１０は、光源１２６からの光を回転式部材９１０の口９１２に集束するように成形される。１つの実施形態では、回転式部材９１０は実質的に非透過性であり、光源１２６によって放射された光の全てを口９１２へと実質的に反射する。鼻の中で回転することにより、回転式部材９１０は光源１２６からの光を口９１２に通して鼻または他の体腔内の軟組織へと周方向に提供することができる。

図１１Ｇは、本発明のさらに別の実施形態による別の光学治療装置を示す。図１１Ｇの光学治療装置では、管１０６が、管の遠位端１１６に装着された光導体１１４を含む。調節可能な光導体９１４は、管１０６に対して調節角度９１６に配向することができる。

１つの実施形態では、調節角度９１６は、反射管１０６に対して約０°と約６０°の間に調節することができる。別の実施形態では、調節角度は約１０°と３０°の間である。
調節可能な光導体９１４の内面は、全体的に反射性であるか、反射性材料で覆われ、したがって光源１２６によって放射された光は、調節可能な光導体から鼻の内面の組織へと反射する。調節可能な光導体の外面は、鼻の中に挿入した場合に使用者にとって快適である非摩耗性材料またはコーティングで全体的に覆われる。

本発明のさらに別の実施形態による光学治療装置１００が、図１１Ｈに図示されている。図１１Ｈの光学治療装置１００は、管１０６に結合したハンドピース１０２を含む。管１０６は、その遠位端１１６に複数の口９１６を含む。口１１６は、反射管１１６の全周に設けるか、反射管１０６の一方側のみ、または選択された部分のみに沿って設けることができる。

口９１６は、直径が０．１ｍｍと１ｍｍの間、または０．５ｍｍと２ｍｍの間でよい。口９１６は、相互から約０．５から１．０ｍｍまたは１から３ｍｍ隔置することができる。１つの実施形態では、管１０６の遠位端１１６は少なくとも４つの口を含む。別の実施形態では、管１０６は２つから１０の口を含む。別の実施形態では、管１０６は１１以上の口を含む。口９１６によって、光源１２６から放射された光が、管１０６の内側から逃げ、患者の鼻に入ることができる。この実施形態では、光は遠位端のみではなく、反射管１０６の口９１６を通り、（例えば管の長さに沿って）長手方向に放射される。

図１２Ａから図１２Ｂは、本発明の追加の実施形態を示す。ハンドピース１０２は、自身内に管腔１２５を有する可撓性構成要素１２２と接続される。以上および以下で説明するように、可撓性構成要素１２２は光を透過するか、電力を伝達する路を備えるか、熱を伝導するか、３つの機能を全部実行することができる。管腔１２５は、少なくとも誘導線１２０（医療装置の技術分野でよく知られている）などの第２可撓性装置が通過可能であるようなサイズにされる。誘導線は、副鼻腔に通じるような小さい開口部へのアクセスを可能にすることができる。誘導線１２０が所望の小さい開口にアクセスするか、その中にたぐり寄せた後、カテーテル１２２を誘導線１２０上で送り出す。誘導線１２０は、その端部にバルーンまたはアンカなどの膨張式構成要素１２４を有してよく、したがって膨張式構成様相１２４は誘導線１２０を鼻の中で保持することができる。次に、光学治療装置の本体またはハンドピースに沿って配置された光源によって発生し、膨張式構成要素へと送出された光によって生成される治療で、誘導線を通して光学治療を施すか、膨張式構成要素１２４内で光を発生することができる。図１２Ｂに示す実施形態では、光源１２７は誘導線１２０の遠位端に配置される。

図１３Ａは、内視鏡、カテーテルまたは手持ち式プローブなどの可撓性医療装置４２４の端部にある光学治療装置４２２を示す。装置４２２は、図１３Ａに示すように可撓性であるか、剛性または半剛性でよい。また、装置４２２または以上および以下で説明する装置のいずれかを、光力学療法システム内のＰｓｏｒａｌｅｎ（登録商標）などの１つまたは複数の部分または作用物質と組み合わせて使用することができる。

本明細書で開示した装置を使用する方法の別の実施形態を使用して、植え込んだ器官を治療する。器官拒絶の現在の治療法は、入院し、Ｔ細胞を破壊するための薬物を投与することである。ＯＫＴ３は、Ｔ細胞の亜集団であるＣＤ３陽性細胞に向けられた単クローン抗体である。Ｔ細胞は、器官拒絶に見られる急性および亜急性拒絶過程を調整する。Ｔ細胞を破壊する抗体は、拒絶過程を沈静化することができる。上述したように、紫外線光は、特にＴ細胞の生存力に影響を及ぼし、したがって器官拒絶の治療に使用することができる。

図１３Ｂは、患者に静脈アクセスを提供することによって、患者への（例えば）非経口性栄養剤（ＴＰＮ）の投与に使用される留置カテーテル４１０を示す。このようなカテーテルは、化学療法の慢性的または半慢性的投与、透析アクセス、または様々な追加の用途に使用することもできる。カテーテル４１０は、慢性的な透析アクセスまたは他の永久的血管または非血管装置などの長期的インプラントを提供するために使用してもよい。第２カテーテル４１２が、留置カテーテル４１０内に配置されて図示されている。第２カテーテル４１２は、その長さに沿って一連のＬＥＤ４１４を有し、第２カテーテル４１２には対応する光学的窓４１６があって、殺菌波長を透過可能にする。治療（例えば殺菌波長）を定期的に（例えば感染の発生を防止するために保守ベースで）適用するか、急性感染の時に治療を適用することができる。ＬＥＤは図１３Ｂでは治療ポイントに図示されているが、幾つかの実施形態では、光導体を使用して、光を治療ポイントまで何らかの距離だけ移送する。光導体は、内部で全反射する可撓性光ファイバ光導体であるか、以上の幾つかの実施形態に示すように、光導体は比較的剛性でもよい。ＬＥＤは、光を光導体に沿った任意のポイントから留置インプラントへと送出することができる。

別の実施形態（図示せず）では、留置血管グラフトを、大動脈または末梢血管に配置するか、透析に使用する。留置血管カテーテルの場合と同様に、留置血管導管は、往々にして感染し、患者のかなりの罹患率および死亡率につながる。感染した留置グラフトを治療するために紫外線光の殺菌療法を施すカテーテルベースのシステムは、非常に有利であり、これらのインプラントを取り出す必要をなくす、または遅らせる。透析グラフトなどの植え込んだ血管導管が閉塞して、二次的に再狭窄または内膜肥厚化と呼ばれるプロセスになることもある。これは、ステントなどの装置を配置した場合に、冠状動脈などの比較的小さい血管で見られるものと同様のプロセスである。ＵＶ光の抗増殖性の特性（Ｐｅｒｒｅｅその他のＵＶＢ−Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｐｓｏｒａｌｅｎ Ｒｅｄｕｃｅｓ Ｌｕｍｉｎａｌ Ｎａｒｒｏｗｉｎｇ Ａｆｔｅｒ Ｂａｌｌｏｏｎ Ｄｉｌａｔｉｏｎ Ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ Ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｎｓｔｒｉｃｔｉｖｅ Ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ（７５（１）Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍ．Ｐｈｏｔｏｂｉｏｌ．６８〜７５）参照）により、ＬＥＤを担持する装置を傷害領域に使用して、傷害を治療し、再狭窄または内膜肥厚化のプロセスを防止することができる。

図１３Ｃは、光を体腔内の傷害４２０へと直接伝達するために光学的に透明なバルーン４１８（例えば少なくとも一部の紫外線光波長に対して少なくとも一部が透明であるバルーン）に組み込んだ装置を示す。バルーン４１８を（例えば当業者に知られている流体または液体のいずれかで）膨張させ、次に血液を干渉せずに光線療法を傷害４２０に直接適用する。

図１４Ａは、本発明の１つの実施形態による発光ダイオード（ＬＥＤ）装置５００を示す。図１４Ｃは、３０８ｎｍの波長ピークを中心とする光を放射するＬＥＤ装置５００からの光学的出力の分光測光器による記録を示す。図示の実施形態では、３０８ｎｍの波長ピークにおける総出力（例えば光パワーまたはスペクトル出力曲線の下の区域）は、約０．１μＷ／ｃｍ^２から約５００μＷ／ｃｍ^２、約５００μＷ／ｃｍ^２から約１ｍＷ／ｃｍ^２、または約１ｍＷ／ｃｍ^２から約５ｍＷ／ｃｍ^２の範囲である。

図１４Ａは、平均的なサイズの指に対するＬＥＤ装置５００のサイズを示す。ＬＥＤ５００の温度は、図示のように覚知できる温度変化なしに手で保持できるので、往々にして無視することができる。ＬＥＤパッケージ５０２の実施形態が、図１４Ａから図１４Ｂに与えられている。パッケージ５０２は通常の意味でいわゆるＬＥＤチップ５０４支持構造を含み、これは電気リード線５１０、５１１、熱伝導要素５０６、およびカバー状光学要素５０８を含む。カバー状光学要素５０８は、光の調整を含めて幾つかの機能を遂行することができる。調整とは、ＬＥＤチップからの光の拡散、ＬＥＤチップからの光の集束、光の配向、光と蛍光体の結合、または複数のチップからの光の混合または結合を含んでよい。図１４ＣのＬＥＤ５００については、１つのスペクトルピークが図示されているが、別の実施形態では、ＬＥＤ５００は複数のスペクトルピークを有する。例えば、同じＬＥＤパッケージ５０２内に複数のチップ（例えばダイ）を含んでよい。別の実施形態では、多波長スペクトルが１つのチップから放射される。多波長多チップＬＥＤ（ｍＬＥＤ）の１つの実施形態のスペクトルが、図１４Ｅに図示されている。図１４Ｅの矢印はｍＬＥＤのスペクトルピークを指し、これは図示の実施形態では３０８ｎｍ、３１０ｎｍ、３２０ｎｍおよび３３０ｎｍに生じている。

ｍＬＥＤ装置５００は、（外側は）図１４ＡのＬＥＤ装置５００と同じに見えるが、パッケージ５０２の内側では、個々のダイオードチップ（例えばダイ）を組み立ててクラスタまたはチップセットにするという点で異なってよい。各ダイオードチップ（例えばダイ）はさらに、別個の電流（例えば２０ｍＡ）で駆動することができ、そのデューティサイクル（例えば時間の合計で割ったオン時間とオフ時間との割合）は、別個に調節することができる。駆動電流は全体的に、光学的出力に正比例し、光学的効率は低温ではほぼ変化しない。デューティサイクルの変数が、各リード線ダイから入手可能な光パワーの量を決定する。例えばＬＥＤダイは通常、低温より高温の方が（例えば抵抗の増加により）効率が低くなり、電子１個当たりで光より熱を多く発生するようになる。電力「オン」の時間が電力「オフ」の時間の数分の１である場合、チップは冷却時間を有し、したがって「オン」期間中の電流の短いバーストの結果、短い期間に非常に高い電力が生じることがある。したがって、図１４Ｅでは、各波長における相対的パワーは同様であるように図示されているが、各ダイの相対的パワーは、電流とデューティサイクルの組合せを使用して、変更することができる。

図１４Ａから図１４ＥのＬＥＤ装置５００によって提供される総光パワーは、約１００μＷと約１ｍＷの間、約１ｍＷと約５ｍＷの間、または約５ｍＷと約１５ｍＷの間の範囲でよい。光調整構造５０８に応じて、出力の強度は、より小さいスポットサイズに大部分を集中することができる。集束した強度は、焦点距離におけるスポットサイズの小ささに応じて約１ｍＷ／ｃｍ２から約１Ｗ／ｃｍ^２の範囲になり得る。焦点距離は、光調整器の焦点距離に応じて０．５ｍｍから１０ｍｍの範囲でよい。

図１４Ｂは、図１４ＡのＬＥＤ（またはｍＬＥＤ）パッケージ５０２の部分組立分解図を示す。パッケージの発光部分は、台５０６上にＬＥＤチップ（例えばダイ）５０４を含む。台はヘッダ、サブマウント、またはヘッダとサブマウントの組合せとも呼ばれ、熱放散モジュールとして働くことができる。典型的なＬＥＤチップは、相互に特定の禁制帯域差を有する幾つかの半導体層を含む。半導体に電圧を加えると、ダイの異なる層に電流が流れるにつれ、特定の波長の光が放射される。

ＬＥＤチップ５０４は、図１４Ｂに示すように台５０６上に配置された複数チップのクラスタ（他ではチップセットと呼ぶ）でよい。台５０６は、熱伝達要素を含むことができる。例えば熱伝達要素は、セラミックのヒートシンクおよび／または拡散器でよい。あるいは、熱伝達モジュールは、熱電冷却装置などの能動的装置でよい。このような熱伝達モジュールは、半導体およびＬＥＤパッケージングの当業者によく知られている。台５０６上の追加の要素は反射器を含み、これも当業者によく知られている。レンズ５０８の形態の光調整器は、１つまたは複数のＬＥＤチップ５０４からの光を受け、所望に応じて配向することができる。１つの実施形態では、レンズ５０８はＬＥＤクラスタ５０４からの光を集束する。レンズ５０８は、対象の波長に対して概ね透明である材料（例えばシリコーンまたは石英）で作成することができる。別の実施形態では、調整器５０８はＬＥＤクラスタ５０４からの光を散乱または拡散する。別の実施形態では、調整器５０８はコーティングを含むか、出力の波長を変更するために蛍光体として作用する調整器５０８の材料内に粒子を含む。別の実施形態では、調整器５０８が光のパターンを構成して、鼻腔などの内部体腔に比較的均一な照明パターンを生成する。例えば１つの実施形態では、レンズ５０８が、体腔（例えば鼻腔）の露出区域の７０％に光を投影し、したがって照明がほぼ均一になる（例えば体腔の表面全体で１０％〜２０％以上変化しない）。

１つまたは複数のＬＥＤチップ５０４は、約１〜５のＬＥＤチップ、約５〜１０のＬＥＤチップ、約１１〜２０のチップ、または約２０を超えるチップを含んでよい。各チップへの電力は、図１４Ｂのリード線５１１の１つまたは複数によって別個に制御することができる。リード線５１１は、延長かつ／または組み合わせて、より大きいコネクタ、リード線またはコンピュータバス５１０にすることができる。さらに、電力に加えてチップセット５０４内の１つまたは複数のチップのデューティサイクルを別個に制御し、任意の時にオンまたはオフに切り換えることができる。例えば個々の、または複数のチップ５０４（例えばダイ）のデューティサイクルを、約１Ｈｚから約１０００Ｈｚ、約１０００Ｈｚから約１０，０００Ｈｚ、約１０ｋＨｚから約１０００ｋＨｚ、約１ＭＨｚから約１００ＭＨｚ、約１００ＭＨｚから約１ＧＨｚおよび／または約１ＧＨｚから約１０００ＧＨｚの周波数で制御することができる。それ自体のために非常に高い周波数を有し、１つまたは複数のチップからの発熱に制限しないことが望ましい。

したがって、このようなパッケージングされたＬＥＤチップ（例えばｍＬＥＤ）を医療装置に組み込んで、ＬＥＤパッケージ５０２から規定の、または予め選択したセットの波長とパワー出力で（以上および以下で検討するように）疾患を治療する光線療法を実行することができる。図１４Ｂに示す単および多チップパッケージ５０２によって、医療装置の光源はサイズを小さくし、カテーテルおよび内視鏡内に配置して、内部器官、腔、表面および管腔に光線療法を施すことができる。このような内部医療装置上のＬＥＤは、約２４０ｎｍから電磁スペクトルの赤外線部分に十分入った波長までのいずれか、例えば約１．５ミクロン波長の電磁エネルギーでよい。また、ソリッドステート技術、特にＬＥＤは、スペクトル出力および照明パターンを突然変更することを可能にする。今日使用されている標準的な光源は、スペクトル出力、照明パターン、およびオンオフの周波数に対する制御が非常に制限される。さらに、ＬＥＤチップは台５０６のいずれの位置にも配置できるので、照明パターン（例えば特定の組織領域に与えられる光パワー）を十分に制御することができる。

図１４Ｄは、３個１セットの白色発光ＬＥＤ（ｗＬＥＤ）の１つの実施形態からの出力を示す。これらのｗＬＥＤからの比較的広帯域の白色光は、発光チップとチップに重なる保護ケーシング５０８（例えばエポキシ）との間に配置された蛍光体で生成される。このスペクトルのｗＬＥＤの総出力は、約２０ｍＷ／ｃｍ^２から約３０ｍＷ／ｃｍ^２、約１０ｍＷ／ｃｍ^２から約４０ｍＷ／ｃｍ^２、または約５ｍＷ／ｃｍ^２から約５０ｍＷ／ｃｍ^２の範囲でよい。

ｗＬＥＤのパッケージサイズは、約３ｍｍから約４ｍｍ、約２．５から約５ｍｍ、または約２から約６ｍｍの範囲でよい。ｗＬＥＤパッケージのサイズは往々にして、ｕＬＥＤパッケージのそれより小さい。また、少なくとも３つの十分にパッケージされたｗＬＥＤは、直径が約１〜２ｃｍの区域に嵌め込むことができる。したがって、白色光はサイズおよび表に関して、より安価である。また、白色光は往々にして、光誘導システムを通してより簡単に伝達される。

他の実施形態では、ＬＥＤチップは（ミシガン州サウスフィールドのＮｉｃｈｉａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なような）表面マウント（ＳＭＴ）としてパッケージングされ、これは直径約１〜３ｍｍ、約２〜５ｍｍ、約０．５〜３．５ｍｍ、または約３ｍｍを下回るという小さいサイズで生産し、約１ｍＷから約１００ｍＷの白色光パワー出力を有することができる。表面マウントは、図１４Ｂに示したＬＥＤパッケージ５０２（より大きいパッケージ内のパッケージ）内に直接配置するか、表面マウントを別のＬＥＤパッケージ５０２の側部に沿って配置することができる。

１つの実施形態では、光誘導システムがない紫外線ＬＥＤ、つまりｕＬＥＤを使用する。ｕＬＥＤは、体腔に挿入されるプローブの端部に配置することができる。体内腔は、鼻腔、副鼻腔、気管気管支樹および上述した腔のいずれかを含み、胸などの腔、および心臓または肺のような器官も含まれる。プローブという用語は、通常の意味を有するものであり、追加的に本明細書で説明した装置１００のいずれかを含む任意の装置も意味することができる。プローブは、１つの波長の紫外線光（例えばｕＬＥＤによって放射されるような１つの狭帯域）を放射するか、（例えば上述したｍＬＥＤが放射するような）幾つかの波長（例えばピーク）の紫外線光を放射することができる。プローブは、白色光スペクトルからの幾つかの波長ピークを組み合わせるか、上述したような蛍光体に基づく白色光ＬＥＤシステムを組み合わせて、ほぼあらゆるパターンのスペクトルを生成することもできる。プローブは、体内で接着剤組成の硬化にも使用することができる。

この実施形態では、プローブ（および光）を治療区域に非常に近づけ、これは疾患の治療に多くの有利な効果を有する。治療区域に近いプローブは、光線治療が使用ポイントから離れて生成されてから使用ポイントへと搬送するのではなく、使用ポイントで生成されるという意味で、非常に有利な経済的効果も生じる。往々にして、光搬送機構は特に短い方の波長（例えば紫外線）領域で非常に非効率的で、費用がかかる。使用ポイントで光を生成すると、１回または数回の使用後に使い捨ての装置の提供が容易になる。

図１５Ａは、図１に示したような光学治療装置１００の使用の１つの実施形態を示す。図示の実施形態では、使用者（例えば開業医、看護師、医師、または患者）が光学治療装置１００のハンドピース１０２を保持し、管１０６を自分の鼻３００（または開業医が装置の使用者である場合は、患者の鼻）に挿入する。反射管１０６の発光遠位端１１６を、患者の鼻腔３０２の内部に挿入する。光は光学治療装置１００によって光伝播アクセス３０４に沿って放射され、ここで鼻腔３０２内の粘膜または他の軟組織によって吸収される。

図１５Ｂは、副鼻腔１５４に挿入して、鼻炎などの症状を治療するように構成された光学治療装置１００の１つの実施形態を示す。光学治療装置１００は、本明細書で説明するように、副鼻腔に到達する特定の形状または輪郭で構成することができる。光学治療装置１００の様々な波長は、治療するのが真菌性副鼻腔炎かアレルギー性副鼻腔炎かに応じて選択することができる。アレルギー性副鼻腔炎を治療する場合は、可視光および紫外線光を含む波長を使用してよい。真菌および／または他の微生物を治療したい場合は、２５０〜３００ｎｍ等の低めの波長を使用することができる。場合によっては、これらの波長を全て別個に、または組み合わせて順番に、または同時に使用することが望ましい。

光学治療装置１００は、本明細書では患者の鼻３００の治療用に使用するものとして図示され、説明されているが、光学治療装置１００は、人間または動物の身体の様々な腔、表面、部分、または器官のいずれも治療するように構成されてもよい。例えば１つの実施形態では、光学治療装置１００は皮膚を治療するか、口、耳、膣、胃、食道、小腸、膀胱、腎盂、直腸および／または結腸内に挿入し、その組織を治療するように構成される。例えば、光学治療装置１００は、身体のいずれかの粘膜の炎症を抑えるために使用することができる。

さらに、光学治療装置１００を体腔に挿入し、器官の管腔または器官自体に入らずに、器官の壁を治療することができる。これは例えば、光学治療装置１００を胸腔内に配置して、肺、心臓または食道を治療する場合である。これは、光学治療装置１００を腹腔内に配置して、腸、胃、肝臓または膵臓を治療する場合でもある。光学治療装置は、腹腔鏡、子宮鏡、胸腔鏡、内視鏡、耳鏡、気管支鏡、膀胱鏡、または心臓鏡を通して挿入するように構成することができる。

１つのこのような実施形態では、光学治療装置１００を使用して、拡張期心不全の臨床的疾患状態を治療する。拡張期心不全では、心筋線維の間に、または（虚心性心筋症の場合のように）その代わりにコラーゲンが付着すると、心筋のコンプライアンスが低下し、心筋が拡張期に適切に弛緩できなくなる。紫外線光治療、特に紫外線Ａ（ＵＶＡ）光治療は、人間の皮膚にある生来のコラゲナーゼ系を活性させ、以上でさらに詳細に検討したように、強皮症などの疾患のコンプライアンスを向上させることができる。同様のコレゲナーゼ系が心筋内に存在し、活性化すると、皮膚と同様のメカニズムで心筋のコンプライアンスを低下させることができる。

１つの実施形態では、光学治療装置１００は、クローン病、潰瘍性大腸炎（炎症性の腸疾患）、クロストリジウム−ディフィシレ結腸および／または食道炎などの様々な症状のいずれかによって引き起こされた胃腸管の炎症および／または感染を治療するように構成される。幾つかの実施形態では、光学治療装置１００は自己免疫などのＴ細胞媒介疾病、およびリウマチ様動脈炎、全身性エリテマトーデスなどの膠原血管病の内部結果を改善することができる。さらに別の実施形態では、光学治療装置１００は膣に挿入して、酵母感染、膣炎、膣疾患、カンジダ症、寄生虫、細菌、および望まない妊娠までも、様々な症状のいずれかを治療するように構成される。光学治療装置１００は耳に挿入して、光を外耳道または内耳道に送出し、その炎症および／または感染を抑えることができる。さらに別の実施形態では、光学治療装置１００を膀胱、腎臓、尿管および／または尿道に設けて、炎症を治療および／または抑制することができる。光学治療装置１００は、ウィルス散布時間および／または癒着時間を短縮することによって、リウマチ様関節炎を治療するか、疱疹性病変（例えば口唇ヘルペス）を軽減または解消するために使用することができる。

さらに別の実施形態では、光学治療装置１００は獣医学で使用するように構成される。例えば１つの実施形態では、光学治療装置１００は競走馬などの馬の鼻に挿入し、鼻炎を治療するか、炎症を抑えるか、本明細書で述べた症状の疾患のいずれかを治療するように構成される。犬、猫、ウサギなどの家畜、さらにチータ、ゴリラおよびパンダなどの外来動物を含め、他の動物も光学治療装置１００での治療から恩恵を受けることができる。

図１６は、光学治療装置７００の別の実施形態を示す。光学治療装置７００は、患者の鼻腔７０２に部分的に挿入した状態で図示されている。光学治療装置７００は、ハンドル７０４および本体７０６を含む。図示の実施形態では、挿入部材または本体７０６は細長く、区別なく本体７０６または細長い本体７０６とも呼ぶことができるが、本体７０６が細長い必要はないことが当業者には明白である。

光は細長い本体７０６の遠位端７０８から放射され、腔エキスパンダまたはエキスパンダ７１０が細長い本体７０６の遠位端７０８に結合される。エキスパンダ７１０は、バルーン、アンカ、中実構造、ばね、コイル、玉、リング、環、隆起、または当業者に知られている任意の他の拡張および／または係留装置を含む任意の適切な拡張および／または係留装置を含むことができる。図示の実施形態では、エキスパンダ７１０は膨張式バルーンである。エキスパンダおよびバルーンという用語は、図示の実施形態の説明では区別なく使用されている。さらに、本明細書ではエキスパンダが使用され、その通常の意味を有するが、エキスパンダの機能は、治療用の光が鼻腔の他の部分に到達するのは防止しながら、治療用の光が鼻腔の一部に到達できるように、光線療法用の光を鼻腔内に配置することである。エキスパンダは一タイプの位置決め装置であり、同様に鼻エキスパンダは一タイプの鼻位置決め装置である。鼻腔内で光線療法装置を位置決めする他の方法および装置が存在し、これは実際に拡張する必要がないことがある。例えば、光線療法装置の遠位端は、限領域を越えて前庭（以下参照）に配置するための形状または角度にして、鼻腔の非前庭部分を照明することができる。遠位端は、前鼻腔の映像化や治療用光線が望ましくない領域に到達するのを防止することを補助することができるＣＭＯＳまたはＣＣＤチップまたはチップセットなどの撮像要素も含んでよい。ＬＥＤチップが光学治療装置の遠位端に配置された以上の実施形態では、撮像チップがチップセットに含まれる。あるいは、光源が鼻腔の外側に配置された場合、位置決めのために撮像チップを光学治療装置に入れることができる。

細長い本体７０６の遠位端７０８から放射される光は、細長い本体に結合された光源から発生する。光源は、上述の光学治療装置の実施形態のいずれかで説明したように、ハンドル７０４などのハウジングに対して近位側であるか、ハンドル７０４内にあるか、細長い本体７０６内にあるか、細長い本体７０６の遠位端７０８にあるか、細長い本体７０６と連絡する任意の位置にあってよい。したがって、光源から来る光は、鼻腔７０２内で発生するか、鼻腔７０２外で発生してよい。図示の実施形態では、光は細長い本体７０６の遠位端７０８からエキスパンダ７１０を通って鼻腔７０２内の組織へと伝達される。

エキスパンダ７１０は、膨張可能、拡大可能、拡張可能および／または充填可能なバルーンを含むことができる。場合によっては、細長い本体７０８は膨張通路７１２を含む。膨張通路７１２は、気体または流体をバルーンに出し入れして、それぞれ膨張または収縮させるために使用することができる。場合によっては、膨張通路７１２は、細長い本体７０６内に配置された管腔または流体伝達線である。他の場合、膨張通路７１２は、細長い本体７０６に対して少なくとも一部が外側に配置された管または流体伝達線である。

水、空気、食塩水、ヒドロゲル、バルーンを鼻腔７０２の前部分に一致させるのに十分な粘度がある任意の材料、および／または以上の任意の組合せを使用して、エキスパンダ７１０を膨張させることができる。１つの実施形態では、エキスパンダ７１０はシリコーンから作成し、水で充填する。

幾つかの実施形態では、エキスパンダは充填可能ではなく、コンプライアンスまたは半コンプライアンスがあり、拡張していない状態へと減少し、鼻腔内に配置され、次に拡張状態へと拡張することができる材料を含む。エキスパンダ７１０はこの実施形態では、発泡体、ヒドロゲル、または当業者に知られている任意の他のこのような材料などの、半コンプライアンスがある軟質材料から形成することができる。

エキスパンダ７１０は、遠位端７０８に対して近位方向および遠位方向に延在するように、細長い本体７０６の遠位端７０８に配置することができる。図１６Ａのような幾つかの実施形態では、光源がエキスパンダ７１０内で放射する。そのような実施形態では、エキスパンダ７１０は通常、光学治療装置７００の治療用光線の波長に対して少なくとも一部が透明である部分を少なくとも含む。図１６Ｂに関して以下で説明するような他の実施形態では、遠位端７０８に対して近位方向にのみ延在するように、エキスパンダ７１０を遠位端７０８に配置することができる。この実施形態では、エキスパンダは光学治療先端の遠位端を囲み、不透明でよい。というのは、光が装置から腔内へと放射し、エキスパンダは通らないからである。あるいは、エキスパンダ７１０は、遠位端７０８に対して遠位方向にのみ延在するように配置することができる。

鼻腔７０２は、刺激閾（ｌｉｍｅｎ）７１８にて残りの鼻腔７１６（非前庭部分）から分離される前庭部分７１４へと分割することができる（Ｌａｎｇ，Ｊ．、Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ａｎａｔｏｍｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｎｏｓｅ，Ｎａｓａｌ Ｃａｖｉｔｙ，ａｎｄ Ｐａｒａｎａｓａｌ Ｓｉｎｕｓｅｓ、ｐｐ．３１〜５５、１９８９）。刺激閾７１８は、気道上皮の起点を印し、前庭部分は皮膚に類似した扁平上皮で構成される。刺激閾７１８は前庭部分７１４を鼻腔の非前庭部分から分離する。

光学治療装置７００は、エキスパンダ７１０が少なくとも前庭部分７１４内にあるように鼻腔７０２に挿入される。エキスパンダ７１０が膨張するか、または膨張不可能である場合は他の方法で鼻腔７０２内に配置され、挿入されると、エキスパンダ７１０は、呼吸粘膜がない鼻腔７０２の前庭部分７１４を押し開くことができる。幾つかの実施形態では、治療用光線が鼻腔の１部分に到達するが、別の部分は治療用光線から保護されるように、エキスパンダ７１０は拡張せず、鼻腔７０２内に配置される。例えば１つの実施形態では、光は鼻甲介７１９に到達するが、気道上皮がなく、治療用光線に対して非常に異なる反応をする前庭面には到達しない。エキスパンダ７１０は、鼻に配置する前、または鼻腔７０２に挿入した後に充填されるか膨張することができる。

光学治療装置７００のエキスパンダ７１０は、光学治療装置７００から鼻腔７０２に光線治療を施している間に、光学治療装置７００を所定の位置に保持することができる。エキスパンダ７１０は通常、バルーンなどの可撓性またはコンプライアンスがある材料から生産されるので、光学治療装置７００は鼻腔７０２内で旋回し、その方向を変更することができる。また、エキスパンダ７０１によって、前庭領域に位置する敏感な軟組織を機械的に刺激せずに、光学治療装置７００の遠位端７０８を鼻腔７０２内で操作することができる。

治療用光線がエキスパンダ７１０を通って進む図１６Ａに示す装置に加えて、エキスパンダ７１０は不透明部分７２０および透明部分７２２を含むことができる。不透明部分７２０は、光学治療装置７００の遠位端７０８から放射された光を阻止し、光が鼻腔７０の所定の部分に吸収されるのを防止する。例えば図示の実施形態では、エキスパンダ７１０の近位部分が不透明部分７２０であり、光が鼻腔７０２の前庭部分７１４に吸収されるのを阻止する。エキスパンダ７１０の遠位部分は透明部分７２２であり、これによって光は光学治療装置７００の遠位端７０８からエキスパンダ７１０の壁を通って鼻腔７０２の組織へと透過することができる。

図１６Ｂは、光学治療装置７００の遠位部分の別の実施形態を示す。光学治療装置７００はエキスパンダ７１０も含むが、図示の実施形態のエキスパンダ７１０は、環状構成および管腔７２４を有し、これを通って光学治療装置７００の細長い本体７０６が延在する。光が細長い本体７０６の遠位端７０８から放射される。細長い本体７０６の遠位端７０８は非外傷性先端７２６も含んでよい。

非外傷性先端７２６は、光学治療装置７００から放射された光に対して光学的に透明な材料から作成することができる。また、非外傷性先端７２６は、所望に応じて光学治療装置７００の遠位端を出る光を散乱、集束、または他の方法で調整するように設計することができる。非外傷性先端は、鼻腔７０２に挿入され、操作された場合に、その内壁を刺激しないように、滑らかかつ／または軟質の表面を有することができる。

エキスパンダ７１０は、エキスパンダ７１０が鼻の組織と接触する領域で、光学治療装置から放射された光が鼻腔７０２の上皮に吸収されるのを阻止するように、完全に不透明な材料から作成することができる。図１６Ａの実施形態のように、エキスパンダ７１０は光線治療を施している間、光学治療装置７００を鼻腔７０２の領域の所定の位置に保持するか、他の方法で配置する。これによって光学治療装置７００は、鼻腔７０２を機械的に刺激せずに、鼻腔７０２内で旋回し、方向および方位を変更することができる。１つの実施形態では、エキスパンダが不透明な材料から作成されて、エキスパンダの接触する区域に光が到達するのを防止するが、エキスパンダは部分的に透明な材料から作成してもよい。この場合、光が外れて鼻腔の前方に配向されるように、エキスパンダが治療用光線を配置するので、光学治療装置は、治療用光線療法を受けるように意図された領域のみを照明する。

図１６Ｃは、鼻腔７０２の副鼻腔内に光学治療装置７００を部分的に挿入した状態で、人間の頭蓋の冠状面図を示す。鼻腔７０２は幾つかの副鼻腔７２６と連絡している。頭部の左側の副鼻腔７２６は、鼻中隔７２８によって右側のそれと分離される。光学治療装置７００は、副鼻腔７２６に到達するまで、鼻腔７０２を通って挿入される。１つの実施形態では、図１２Ａから図１２Ｂに図示した装置を副鼻腔に配置する。最初に誘導線１２０を副鼻腔に配置し、次に光学治療装置１２４を副鼻腔内で線上に配置する。

光学治療装置７００のエキスパンダ７１０は、副鼻腔７２６の少なくとも１つにも入るように膨張される。また、エキスパンダ７１０は、光学治療装置７００の遠位端と副鼻腔７２６の内面との間に機械的保護または絶縁層を提供する。エキスパンダまたはバルーン７１０は、副鼻腔７２６の口を把持するように配置される。次に、エキスパンダが副鼻腔内で装置を楔で止めて、装置を副鼻腔内の所定の位置に保持している間に、光学治療装置７００をバルーン７１０に対して旋回かつ／または操作して、光を副鼻腔７２６の様々な部分に配向することができる。上記で検討したように、エキスパンダは幾つかの実施形態では位置決め装置であり、組織を拡張する必要はない。位置決めの要件は、副鼻腔内で様々であり、したがって装置の遠位先端は、バルーンの代わりに、またはバルーンに加えて（例えば）ドリル、アンカ、のみ、拡張器、槌、または拡張器を含んでよい。

エキスパンダ７１０は、図１６Ａに関して上述したように不透明部分および透明部分を有するか、全体的に不透明で、図１６Ｂで以上で示したような構成を有することができる。エキスパンダ７１０は、図１６Ｃに示すように光学治療装置７００の遠位端の出力部を覆うか、図１６Ｂに示すように光学治療装置７００の遠位端に巻き付くことができる。場合によっては、光学治療装置７００が副鼻腔７２６の壁に比較的均一に光を分布できるように、エキスパンダ７１０を使用して、副鼻腔７２６の粘膜を圧迫する。当業者には認識されるように、エキスパンダ７１０は、本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明した実施形態のいずれかで、または標的組織のいずれかで使用するように構成することができる。エキスパンダ７１０は、例示のためにのみ副鼻腔に関して説明してきた。

図１７は、本発明のさらに別の実施形態によるエキスパンダ７７０を示す。エキスパンダ７７０は、光学治療装置７７４の遠位端と着脱式に結合するように構成された対合部分７７２を含む。対合部分７７２はクリップ、Ｏリング、帯、スナップ、ねじ、溝、窪み、または任意の他の適切な対合部分７７２でよい。光学治療装置７７４は、エキスパンダ７７０の対合部分７７２と対合するために対応する対合部分７７６を有する。対合部分７７２、７７６によって、エキスパンダ７７０と光学治療装置７７４を相互に着脱式に結合することができる。対合部分は、装置の前に鼻腔に挿入し、次に装置を対合部分に結合することができる。幾つかの実施形態では、対合部分７７６は摩擦対合である。１つの実施形態では、対合は粘着性材料であるか、対合を補助するために取り付けられる粘着性材料を有する。光学治療装置７７４はエキスパンダ７７０内に配置され、光学治療装置７７４と対合部分７７２との間の摩擦力によって所定の位置に保持される。

エキスパンダ７０は鼻腔７０２に挿入され、患者にとって快適で、鼻前庭の領域を保護するように配置される。以上のように、エキスパンダ７７０は実際に組織を拡張する必要はなく、拡張せずに装置を配置するように作用可能である。エキスパンダまたは位置決め装置７７０は通常、ゴム、ポリマー、ｅＰＴＦＥ、ヒドロゲル、または任意の他の快適な軟質材料など、軟質エラストマー材料から作成される。エキスパンダ７７０は、拡張して鼻腔７０２の前部分の内部形状と一致できるように弾性特性を有することができる。エキスパンダ７７０の内面は、光学治療装置７７４の外面と一致する。取り付けられると（例えば摩擦結合されると）、エキスパンダ７７０は、光学治療装置７７４から放射された光が鼻腔７０２の前庭部分の組織に吸収されるのを阻止するか、フィルタで除去することができる。また、エキスパンダ７７０は旋回部として作用し、その周囲で光学治療装置７７４の遠位部分を操作、回転、並進かつ／または動作させることができる。上述したエキスパンダおよび位置決め装置と同様に、エキスパンダは鼻腔７０２の組織を、光学治療装置７７４の遠位端からの治療用光線および機械的刺激から保護する。

別の実施形態では、光を吸収する物質を鼻腔の前庭表面に配置することによって、鼻腔の前庭領域を治療用光線から保護する。一例は日焼け止めであるが、鼻腔の前庭領域を治療用光線から保護するために、白色光および／または紫外線光に対して不透明な任意の物質を使用することができる。光吸収物質は、医療器械で塗布するか、光学治療装置自体で塗布するか、鼻スプレー、シリンジ塗布器または指で塗布することができる。１つの実施形態では、光吸収物質を光学治療装置に塗布し、したがって装置を使用するにつれて塗布する。

以上の装置のいずれも、患者の体内または体外でポリマー硬化用途にさらに適用することができる。装置は、光の有効波長を変化させる蛍光体のいずれの状況でも使用することができる。装置は、光力学療法の光活性化構成要素としても使用することができ、これも光学装置によって望まれる有効波長を変化させる。

以上の装置のいずれも、光（特定の波長および／またはオンオフ周波数）を組織に適用し、次に光の適用に応答して組織からの光学パラメータを測定する分光測光用途にも使用することができる。光学パラメータを検出するセンサは、光学治療装置に組み込むか、別個の計器でよい。

図１８Ａから図１８Ｂは、拒絶された移植器官を治療するシステムの実施形態を示す。ｕＬＥＤまたはｍＬＥＤなどの光源１２６付きのカテーテル４２６を、移植器官４２８（この場合は腎臓）につながる動脈に配置する。白血球はほぼ血管の外径に沿って進み、赤血球は中心に向かって進むので、紫外線療法は、図１８Ｂに示す構成を実現することによって、より直接的かつ特異的に白血球（Ｔ細胞）に適用することができる。

赤血球および血小板は通常、血管の流れの中で管腔４３０を通って流れる。光学治療装置１００は全体的に、血液が流れるために管腔を中心に有するように構成される。光学治療装置１００の表面は、血管４３２の外側に向かって配向され、白血球およびＴ細胞が装置の表面上を流れる。この装置１００が図１８Ｂの断面図で図示されたように配置された状態で、血液がカテーテル１００を過ぎ、その外周４３４に沿って流れるので、ＵＶ光がＴ細胞を細胞消滅させる。装置１００は、移植器官につながる動脈に配置されるか、患者の任意の血管に配置することによって、全身の免疫抑制につなげることができる。少なくともこの態様では、「光学的免疫抑制」療法を達成することができる。当業者には認識されるように、エキスパンダ、レンズなどの上述した形体はいずれも、設計または治療用途のいずれかに組み込むことができる。

図１９は、本明細書で開示した装置を使用するために従うステップの流れ図を示す。第１ステップは、治療のために標的組織を識別すること１９００である。標的組織は、例えば鼻腔内組織、胸腔内組織、腹腔内組織、血管の管腔内組織、胃腸管内組織、心膜腔内組織、心臓内組織を含む。標的組織が識別されたときに、体腔にアクセスするように構成された上述したような装置を使用して、体腔１９１０を通って組織にアクセスする。その後、標的組織に送出するために、治療用光線の線量を選択する１９１５。選択される治療用光線の線量は、以上でさらに詳細に検討したような様々なパラメータのいずれかに合わせて選択することができる。当業者に認識されるように、複数の線量が適切である場合もある。最後に、光線療法を標的組織１９２０に施す。認識されるように、これらのステップはこの正確な順番で実行する必要はない。また、本発明の範囲から逸脱することなく、ステップを省略または弛緩してよい。

構成要素で構成されたキットも提供することができる。例えば、以上で開示された光学治療装置１００には、複数のサイズの先端、着脱式外装などを設けることができ、これによって医師は臨床的に適切な場合に、装置を特定の患者の使用に合わせて適応させながら、装置を複数回再使用することができる。

本明細書では本発明の好ましい実施形態を図示し、説明してきたが、このような実施形態は例示によってのみ提供されていることが、当業者には明白である。本発明から逸脱することなく、多くの変形、変更および置換が当業者には想起される。本明細書で説明した本発明の実施形態の様々な代替物を、本発明の実践の際に使用してよいことを理解されたい。請求の範囲が本発明の範囲を定義し、その特許請求の範囲および等価物の範囲内の方法および構造がそれに含まれるものとする。

本発明の実施形態による光学治療装置の断面図である。 図１Ａの光学治療装置の外装の断面図である。 図１の光学治療装置を使用する本発明の光学治療システムを示す図である。 本発明の実施形態による光学治療装置の断面図である。 本発明の実施形態による光学治療装置の断面図である。 図４Ａの線４Ｂ−４Ｂに沿って切り取った断面図である。 本発明の追加的実施形態による光学治療装置の断面図である。 本発明の追加的実施形態による光学治療装置の断面図である。 本発明の追加的実施形態による光学治療装置の断面図である。 図６Ａの線６Ｂ−６Ｂに沿って切り取った断面図である。 本発明の他の実施形態による光学治療装置の断面図である。 図７Ａの線７Ｂ−７Ｂに沿って切り取った断面図である。 本発明の追加的実施形態による光学治療装置の断面図である。 本発明の追加的実施形態による光学治療装置の断面図である。 図８Ｂの線８Ｃ−８Ｃに沿って切り取った断面図である。 図８Ｃの線８Ｄ−８Ｄに沿って切り取った断面図である。 映像化補助を含む光学治療装置の追加的実施形態を示す図である。 映像化補助を含む光学治療装置の追加的実施形態を示す図である。 映像化補助を含む光学治療装置の追加的実施形態を示す図である。 本発明の別の実施形態による光学治療装置の断面図である。 図１０Ａの光学治療装置の端面図である。 図１０Ａから図１０Ｂの光学治療装置に結合した医療機器の遠位端の部分断面図である。 本発明の追加的実施形態により異なる管を有し、全体的に患者の洞を治療するように構成された光学治療装置を示す図である。 本発明の追加的実施形態により異なる管を有し、全体的に患者の洞を治療するように構成された光学治療装置を示す図である。 本発明の追加的実施形態により異なる管を有し、全体的に患者の洞を治療するように構成された光学治療装置を示す図である。 本発明の追加的実施形態により異なる管を有し、全体的に患者の洞を治療するように構成された光学治療装置を示す図である。 図１１Ｅは、本発明の追加的実施形態により異なる管を有し、全体的に患者の洞を治療するように構成された光学治療装置を示す図である。 本発明の追加的実施形態により異なる管を有し、全体的に患者の洞を治療するように構成された光学治療装置を示す図である。 本発明の追加的実施形態により異なる管を有し、全体的に患者の洞を治療するように構成された光学治療装置を示す図である。 本発明の追加的実施形態により異なる管を有し、全体的に患者の洞を治療するように構成された光学治療装置を示す図である。 本発明の別の実施形態による別の光学治療装置を示す図である。 本発明の別の実施形態による別の光学治療装置を示す図である。 可撓性医療装置の端部に配置された光学治療装置の別の実施形態を示す図である。 本発明の別の実施形態による留置カテーテルの１つの実施形態を示す図である。 少なくとも一部が光学的に透明なバルーンの内部に配置された光学治療装置の１つの実施形態を示す図である。 本発明の１つの実施形態による発光ダイオード（ＬＥＤ）装置を示す図である。 図１４ＡのＬＥＤの組立分解図である。 約３０８ｎｍにピークを有する、図１４ＡのＬＥＤなどのＬＥＤ装置からの光学的出力の分光測光器測定を示す図である。 白色光発光ＬＥＤ（ｗＬＥＤ）３つの１セットの１つの実施形態からの出力を示す図である。 マルチチップＬＥＤ（ｍＬＥＤ）からの光学出力の分光測光器測定を示す図である。 人の鼻腔に挿入された光学治療装置を示す図である。 人の鼻腔に挿入された光学治療装置を示す図である。 患者の鼻腔の前部分に挿入された９Ｄおよび９Ｊの光学治療装置を示す別の実施形態の図である。 光学治療装置の環状トンネルを有する光学治療装置の別の実施形態の図である。 副鼻腔に挿入された図１６Ａの光学治療装置を示す患者の頭部の冠状面図である。 鼻アダプタが挿入された患者の頭部の矢状面図である。 移植腎臓などの移植器官を治療する光学治療システムの１つの実施形態を示す図である。 移植腎臓などの移植器官を治療する光学治療システムの１つの実施形態を示す図である。 本発明の方法を示す流れ図である。

Claims (44)

1. 体腔に治療用光線を提供する光学治療装置であって、
   手持ちされるように構成されたハウジングと、
   前記ハウジング内またはその上に配置され、最大５０ｍＷのＵＶ光を送出するように構成された１つまたは複数の光源と、
   前記体腔内に挿入され、前記体腔内に配置されたときに、前記光源からの光で前記体腔内の組織を照明するように構成された遠位端を有する挿入部材と、
   を備える光学治療装置。
2. 前記光源がソリッドステートである、請求項１に記載の光学治療装置。
3. 前記光源が２５０ｎｍから２７９ｎｍの範囲の非コヒーレント光を放射する、請求項１に記載の光学治療装置。
4. 前記光源がほぼＵＶ光のみを提供するように構成される、請求項１に記載の光学治療装置。
5. 前記光源が前記挿入部材の前記遠位端に配置される、請求項１に記載の光学治療装置。
6. 前記挿入部材がさらに、前記光源が前記挿入部材の前記遠位端に配置された場合に、熱を近位方向に伝達するように構成される、請求項１に記載の光学治療装置。
7. 前記体腔が鼻腔である、請求項１に記載の光学治療装置。
8. さらに、制御装置に接続可能なデータ収集ユニットを備える、請求項１に記載の光学治療装置。
9. さらに、電源を前記光源に接続するように構成された制御装置を備える、請求項１に記載の光学治療装置。
10. 前記制御装置がさらに、複数の光源のうち１つまたは複数を個々に制御するように構成される、請求項９に記載の光学治療装置。
11. 前記制御装置がさらに、複数の光源のうち１つまたは複数によって放射されたエネルギーの量に関する情報を記憶するように構成される、請求項９に記載の光学治療装置。
12. 前記制御装置がさらに、前記光源によって放射されたエネルギーの少なくとも一部に基づいて、前記複数の光源のうちどの電源をオンまたはオフにするか制御するように構成される、請求項９に記載の光学治療装置。
13. 前記制御装置がさらに、前記体腔の構造に基づいて、前記光源のどの電源をオンまたはオフにするか制御するように構成される、請求項９に記載の光学治療装置。
14. 前記制御装置がさらに、オペレータのプログラミングに基づいて、前記複数の光源のどの電源をオンまたはオフにするか制御するように構成される、請求項９に記載の光学治療装置。
15. さらに、前記ハウジング内またはその上に配置された電源を備える、請求項１に記載の光学治療装置。
16. さらに、前記電源に接続するように構成された充電器を備える、請求項１０に記載の光学治療装置。
17. 体腔に治療用光線を提供する光学治療装置であって、
    前記体腔に挿入するように構成された遠位端を有する挿入部材と、
    前記挿入部材の前記遠位端にあるＵＶ光源とを備え、前記挿入部材は、前記挿入部材の前記遠位端が前記体腔内に配置されると、ＵＶ光で前記体腔内の組織を照明するように構成された光学治療装置。
18. 前記光源がソリッドステートである、請求項１７に記載の光学治療装置。
19. 前記体腔が鼻腔である、請求項１７に記載の光学治療装置。
20. 前記挿入部材が、前記体腔内で拡張するように構成された拡張可能な部材を備える、請求項１７に記載の光学治療装置。
21. 前記拡張可能な部材がＵＶ光に対して透明であるように構成される、請求項２０に記載の光学治療装置。
22. 前記挿入部材がさらに、複数の体腔内に同時に光を放射するように構成される、請求項１７に記載の光学治療装置。
23. 前記挿入部材が、前記体腔から熱を伝達するように構成される、請求項１７に記載の光学治療装置。
24. 前記光源が複数のＬＥＤを備える、請求項１７に記載の光学治療装置。
25. さらに、電源を前記光源に接続するように構成された制御装置を備える、請求項１７に記載の光学治療装置。
26. さらに、前記制御装置に接続可能なデータ収集ユニットを備える、請求項２５に記載の光学治療装置。
27. 前記光源が複数の光源を備え、前記制御装置が、前記光源のそれぞれに別個に対応するように構成される、請求項２５に記載の光学治療装置。
28. さらに、自身内または自身上で前記挿入部材および電源を支持するハウジングを備え、前記電源が、前記光源に電力を提供するように構成される、請求項１７に記載の光学治療装置。
29. 治療用光線を体腔に提供する光学治療装置であって、
    前記体腔内に配置されると、ＵＶ光源からのＵＶ光で前記体腔内の標的組織を照明するために、体腔内に配置されるように構成された遠位端を有する挿入部材を備え、前記挿入部材が、前記腔内で前記挿入部材を位置合わせするように構成された位置合わせ部材、および光を標的組織上に配向するように構成された配向要素とを有する光学治療装置。
30. 前記挿入部材が、前記挿入部材によって画定された角度で光を曲げるように構成される、請求項２９に記載の光学治療装置。
31. 前記挿入部材が可撓性で、可変角度を形成するように構成される、請求項２９に記載の光学治療装置。
32. 前記挿入部材が１つまたは複数の細長い管に分割するように構成される、請求項２９に記載の光学治療装置。
33. 前記挿入部材が、固定角度で剛性であるように構成される、請求項２９に記載の光学治療装置。
34. 前記挿入部材が、少なくとも部分的にＵＶ光に対して透明であり、少なくとも部分的に１つまたは複数の光源を覆うように構成される、請求項３０に記載の光学治療装置。
35. 前記挿入部材が１つまたは複数の光源からの光を部分的に吸収するように構成される、請求項２９に記載の光学治療装置。
36. 前記挿入部材が、前記光源からの前記光を集束するように構成される、請求項２９に記載の光学治療装置。
37. 前記挿入部材が、前記体腔から熱を伝達するように構成される、請求項２９に記載の光学治療装置。
38. 前記挿入部材が少なくとも部分的に成形部品から生産される、請求項２９に記載の光学治療装置。
39. 体腔に治療用光線を提供する光学治療装置であって、
    前記体腔に挿入するように構成された遠位端を有する挿入部材と、
    前記挿入部材の前記遠位端にあって、前記挿入部材の前記遠位端が前記体腔内に配置されると、前記体腔内の組織を照明するように構成された光源とを備え、
    前記挿入部材がさらに、前記光源から近位方向に熱を伝達するように構成された光学治療装置。
40. さらに、熱伝達装置を備える、請求項３９に記載の光学治療装置。
41. 前記熱伝達装置が、熱パイプ、冷却モジュール、熱フィン、伝熱器および冷却管の群から選択された装置である、請求項４０に記載の光学治療装置。
42. 前記熱伝達装置が前記光源の周囲に配置される、請求項４１に記載の光学治療装置。
43. 前記熱伝達装置が、ヒートシンクから熱を引き出すように構成された熱インタフェースを提供するように構成される、請求項４０に記載の光学治療装置。
44. 前記熱伝達装置が、ハンドピースの縦軸に沿って軸方向に延在するように構成される、請求項４１に記載の光学治療装置。

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