KR20070098476A

KR20070098476A - 광선 치료기

Info

Publication number: KR20070098476A
Application number: KR1020070012176A
Authority: KR
Inventors: 아키미치 모리타; 타츠미 히라모토; 타쿠 스미토모; 마코토 기무라; 다카시 사가
Original assignee: 우시오덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2007-10-05
Also published as: CN101045177B; CN101045177A; EP1839703A1; EP1839703B1; KR101069063B1; JP4971665B2; US20070233210A1; JP2007267936A

Abstract

부작용이 어느 정도 이하로 억제된 상태에서 양호한 치료 효과가 얻어지는 광선 치료기의 제공.

광선 치료기는, 환부에 UV-B 광선의 파장 범위에 스펙트럼을 갖는 치료용 광을 조사하는 것으로써, 치료용 광의 스펙트럼은, 적어도 303㎚ 이하의 파장영역에 있어서 연속적이고, 또한, 그 하한값이 297㎚ 이상의 파장 범위에 있는 것인 것을 특징으로 한다. 이 광선 치료기에 있어서는, 300∼315㎚의 파장 범위에 발광 피크를 가짐과 동시에, 해당 발광 피크로부터 적어도 295㎚까지의 파장영역에 있어서 연속적인 스펙트럼을 갖는 광원광을 방사하는 광원과, 이 광원으로부터의 광원광이 입사되어 치료용 광을 방사하는 광 방출창이 구비되고, 광 방출창으로부터 방사되는 치료용 광이, 그 하한값이 297∼303㎚의 파장 범위에 있는 스펙트럼을 갖는 것인 것이 바람직하다.

Description

광선 치료기{Light therapeutic device}

도 1은 본 발명의 광선 치료기의 일례에 있어서의 구성의 개략을 나타내는 설명용 도면이다.

도 2는 도 1의 광선 치료기의 광조사 유닛의 일례에 있어서의 구성의 개략을 나타내는 설명용 도면으로써, (a)는 정면도, (b)는 A-A선 단면도, (c)는 틀이 열린 상태로 된 상태를 나타내는 단면도이다.

도 3은 본 발명의 광선 치료기에 이용되는 XeCl 엑시머 방전 램프의 일례에 관한 구성을, 관 축을 따른 단면으로 나타내는 설명용 단면도이다.

도 4는 도 3에 나타나는 XeCl 엑시머 방전 램프의 점등용 전원장치의 구성의 개략을 나타내는 설명도이다.

도 5는 본 발명의 광선 치료기에 이용되는 XeCl 엑시머 방전 램프로부터 방사되는 광원광의 스펙트럼이다.

도 6은 광원이 메탈 할라이드 램프로 이루어지는 광선 치료기에 있어서의, 광원광의 스펙트럼이다.

도 7은 도 6의 광원광을 방사하는 광원을 갖는 광선 치료기에 있어서의, 광학필터를 통해 방사되는 치료용 광의 스펙트럼이다.

도 8은 실험예 1∼4에 관한 UV-B 광선의 스펙트럼이다.

도 9는 도 8의 스펙트럼에 대해, 290∼305㎚의 파장영역을 확대하여 나타내는 도면이다.

도 10은 실험예 5에 관한 UV-B 광선의 스펙트럼이다.

도 11은 백혈구 세포의 사멸도를 나타내는 그래프이다.

도 12는 DNA의 손상도를 나타내는 그래프이다.

도 l3은 치료 유익도를 상대적으로 나타내는 그래프이다.

*부호의 설명*

1 광선 치료기 8 광 방출창

10 광조사 유닛 11 직립 스탠드

12 전원부 13 조작 패널부

14 캐스터 15 베이스

16 급전 코드 17 아암

21 마그넷 22 광학 필터

25 손잡이 27 회전기구

28 틀 29 슬롯

30 XeCl 엑시머 방전 램프 32 외측관

33 내측관 34 방전용기

35 단벽 36 단벽

37 한쪽 전극 38 다른쪽 전극

S 방전공간 40 점등용 전원장치

41 상용전원 42 AC/DC 컨버터

43 인버터 44 트랜스

본 발명은, 광선 치료기에 관한 것으로, 특히, UV-B 광선의 파장 범위에 스펙트럼을 갖는 치료용 광을 조사함으로써, 피부질환 등을 치료하는 광선 치료기에 관한 것이다.

알레르기성의 피부질환에는, 예를 들면 건선이나 아토피성 피부염, 백반 등 여러 종류가 있다. 예를 들면 건선에 대해서는, 그 발증 메커니즘은 아직도 해명되어 있지 않으며, 그 치료방법은 몇 가지가 제안되고, 또한 실시도 되고 있지만, 모든 환자의 환부를 완치시키는 방법은 발견되고 있지 않아, 발증을 억제하는 치료, 즉 외용요법, 내복요법, 광선요법 등이 행해지고 있는 것에 불과하다.

외용요법에 있어서는, 일반적으로 스테로이드 외용약이나 비타민 D₃ 외용약 등이 이용되고 있는데, 스테로이드 외용약은 장기간의 사용에 의해 피부의 위축 등이 생기게 된다. 또한, 비타민 D₃ 외용약은 하루의 사용회수를 제한해야 하는 등의 문제가 있다.

또한, 내복요법에 있어서는, 레티노이드나 시클로스포린 등의 내복약이 이용되고 있는데, 이들은 면역반응을 저하시켜, 피부의 이상증식을 억제하는 것이기 때 문에, 환부에 있어서 유효하게 작용할 뿐 아니라, 환부 이외의 부분에도 불가피적으로 작용하게 되는 결점을 갖는다. 그 때문에, 특히 중증의 환부를 가진 환자의 치료로의 적용은 곤란하다.

한편, 광선요법은, 과잉으로 반응하여 알레르기 증상을 발생시키는 백혈구 세포나 림프종 등의 T 세포를 광선을 조사하여 사멸시킴으로써 알레르기 증상을 경감시키는 요법으로써, 이른바 UV-A 광선이라 불리는 장파장 자외선역(320∼400㎚)의 광선을 이용하는 방법과, 이른바 UV-B 광선이라 불리는 중파장 자외선역(280∼320㎚)의 광선을 이용하는 방법이 있다. UV-A 광선을 이용하는 치료방법은 일반적으로 푸바(PUVA)요법이라 불리고, 소랄렌(psoralen)이라 불리는 광증감성의 약과 병용하여, 예를 들면 소랄렌을 내복·외용 또는 소랄렌을 포함하는 액체에 입욕한 후에 UV-A선을 조사함으로써 행해진다. 이 때문에, 푸바요법에서는, 그 치료후에 일광에 노출될 수 없는 등, 일상생활에 불편이 생긴다.

한편, UV-B 광선을 이용하는 치료방법은, 소랄렌을 이용하지 않고 치료할 수 있는 간편한 방법이다.

이 UV-B 요법에 있어서의 광원으로는, 방전공간 내에 봉입되는 형광체가 가돌리늄 부활(付活)의 것인 형광 램프가 이용되고, 그 결과, 311∼313㎚의 파장 영역에 샤프한 스펙트럼을 갖는 광선의 방사가 얻어진다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

그리고, 큰 에너지를 갖는 단파장 성분을 많이 포함하는 광선에 의하면 백혈구 세포의 사멸의 효과를 높게 얻을 수 있다고 생각되기 때문에, 상기의 파장영역 보다 더 단파장측에 스펙트럼을 갖는 광선을 방사하는 형광 램프가 요구되고 있으나, 이러한 스펙트럼을 갖는 광선을 강하게 발하는 형광체가 존재하지 않기 때문에, 현실로는, 상기의 파장영역에 스펙트럼을 갖는 형광 램프를 이용한 UV-B 요법이 행해지고 있는 것이 실정이었다.

이상과 같은 사정에 의거하여, UV-B 요법에 이용되는 광원으로서, 새롭게 크세논 클로라이드(XeCl) 엑시머 광선을 방사하는 크세논 클로라이드(XeCl) 엑시머 방전 램프가 제안되어 있다. XeCl 엑시머 광선은, 예를 들면 도 5에 도시하는 바와 같이, 파장 308㎚로 단일의 발광 피크를 갖고, 또한 원자발광과 달리 분자발광이기 때문에 폭이 넓은 브로드한 스펙트럼을 갖고, 종래 이용되고 있는 형광 램프로는 얻을 수 없는 파장 300㎚ 이하의 단파장 영역의 광도 방사한다는 특징을 갖는다(예를 들면, 특허문헌 2 및 3 참조. ).

이러한 파장 300㎚ 이하의 단파장 영역을 포함하는 파장영역에 스펙트럼을 갖는 광선은 높은 T 세포의 사멸의 효과, 즉 알레르기 증상 억제 효과가 얻어져 치료에 유효다고 생각되고 있다.

또한 XeCl 엑시머 방전 램프는, 이하와 같은 특색도 더불어 갖는다. 즉, 형광 램프는 점등 중에 방전에 의해 가열 기화된 수은으로부터의 자외선이 형광체에 의해 특정한 발광을 얻을 수 있기 때문에, 수은의 증발 가감에 의해 발광 강도가 램프점등 개시후의 수 분간에 수십 %나 변화하게 되는바, UV-B 요법에 있어서는, 1회의 조사시간은 수 분간∼10분간 정도로, 환부로의 조사시간에 의한 조사량의 제어가 곤란하지만, XeCl 엑시머 방전 램프는 점등 전부터 발광물질이 가스상이기 때 문에 램프점등 개시 후부터의 발광 강도의 변화는 작아, 환부로의 조사량을 용이하게 제어할 수 있다.

또한, XeCl 엑시머 방전 램프는, 형광 램프에 비해, 보다 높은 전력밀도로 점등하여 환부에 높은 조도로 치료용 광을 조사할 수 있다. 즉, 일정 조사량을 단시간에 조사할 수 있기 때문에, 치료시간의 단시간화가 도모되고, 환자의 부담을 경감시킬 수 있다는 이점도 있다.

그러나, UV-B 광선에 있어서의 단파장 성분은, 높은 알레르기 증상 억제 효과를 얻을 수 있는 반면, DNA의 손상이라는 부작용을 유발하기 쉽고, 손상한 DNA가 충분히 수복되면 문제없지만, 혹시 수복이 완전히 실시되지 않으면 최악의 경우는, 암으로 진전하게 되는바, 그 부작용과 알레르기 증상 억제 효과와의 상관성에 대해 수치적인 뒷받침은 아직 이루어지고 있지 않아, 이러한 XeCl 엑시머 방전 램프의 사용에 대해 안전성의 확인이 요청되고 있다.

(특허문헌 1)일본국 특허 공개 2004-350946호 공보

(특허문헌 2)WO/03/024526호 공보(US2004/0249369 A1 공보)

(특허문헌 3)US5955840호 공보

본 발명은, 이상과 같은 사정에 의거하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 부작용이 어느 정도 이하로 억제된 상태에서 양호한 치료효과가 얻어지는 광선 치료기를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 광선 치료기는, 환부에 UV-B 광선의 파장 범위에 스펙트럼을 갖는 치료용 광을 조사하는 광선 치료기로서, 치료용 광의 스펙트럼은, 적어도 303㎚ 이하의 파장영역에서 연속적이고, 또한, 그 하한값이 297㎚ 이상의 파장 범위에 있는 것인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 광선 치료기에 있어서는, 300∼315㎚의 파장 범위에 발광 피크를 가짐과 동시에, 해당 발광 피크로부터 적어도 295㎚까지의 파장영역에서 연속적인 스펙트럼을 갖는 광원광을 방사하는 광원과, 이 광원으로부터의 광원광이 입사되어 치료용 광을 방사하는 광 방출창이 구비되고, 상기 광 방출창으로부터 방사되는 치료용 광이, 그 하한값이 297∼303㎚의 파장 범위에 있는 스펙트럼을 갖는 것인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 광선 치료기에 있어서는, 치료용 광의 스펙트럼의 하한값이 300㎚ 이하의 파장 범위에 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 광선 치료기에 있어서는, 상기 광원이 크세논 클로라이드(XeCl) 엑시머 방전 램프로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 광선 치료기에 있어서는, 상기 광원이 메탈 할라이드 램프 및 형광 램프로부터 선택된 것으로 이루어지는 구성으로 하는 것도 가능하다.

본 발명의 광선 치료기에 있어서는, 상기 광원광의 스펙트럼의 하한값을 규제하는 방사광 규제수단을 구비하고 있는 것이 바람직하고, 이러한 방사광 규제수단은, 광학필터인 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 광선 치료기에 대해 설명한다.

도 1은, 본 발명의 광선 치료기의 일례에 있어서의 구성의 개략을 나타내는 설명용 도면, 도 2는, 도 1의 광선 치료기의 광조사 유닛의 일례에 있어서의 구성의 개략을 나타내는 설명용 도면이다.

이 광선 치료기(1)는, 환부에 UV-B 광선의 파장 범위에 특정의 스펙트럼을 갖는 치료용 광을 조사하는 것으로, 크세논 클로라이드(XeCl) 엑시머 방전 램프(30)로 이루어지는 광원을 내장하고, 치료용 광을 한 방향으로 방사하는 광 방출창(8)을 구비한 광조사 유닛(10)을 갖고 있고, 이 광조사 유닛(10)은, 직립 스탠드(11)를 따라 상하방향으로 이동 가능하게, 광 방출창(8)의 치료용 광의 방사방향을 선택할 수 있는 아암(17)을 통해 설치되어 있다. 도 1에 있어서, 13은 조작 패널부, 14는 평면상을 이동 가능하게 하는 캐스터, 15는 베이스, 12는 급전 코드(16)에 의해 광조사 유닛(10)으로 전력을 공급하는 전원부이다.

광선 치료기(1)에 있어서의 광조사 유닛(10)의 광 방출창(8)은, XeCl 엑시머 방전 램프(30)로부터의 광원광을 입사시켜 특정의 스펙트럼을 갖는 치료용 광을 방사하는 광학필터(22)에 의해 구성되어 있다. 이 광학필터(22)는, 틀(28)에 고정하여 설치된 슬롯(29)에 수납됨으로써 지지되어 있고, 또한 손잡이(25)를 당김으로써 회전기구(27)에 의해 틀(28)을 연 상태로 하고, 슬롯(29)을 따라 교환 가능하게 설치되어 있다. 또, 도 2에 있어서, 21은 마그넷이다.

도 3은, 본 발명의 광선 치료기에 사용되는 XeCl 엑시머 방전 램프의 일례에 관한 구성을, 관 축을 따른 단면으로 나타내는 설명용 단면도, 도 4는, 도 3에 나타나는 XeCl 엑시머 방전 램프의 점등용 전원장치의 구성의 개략을 나타내는 설명 도이다.

본 발명의 광선 치료기에 이용되는 XeCl 엑시머 방전 램프(30)는, 크세논 가스 및 염소 가스에 의한 엑시머 분자발광을 이용한 것으로, 구체적으로는, 예를 들면 석영 유리 등의 유전체로 이루어지는 원통형상의 외측관(32)과, 이 외측관(32)내에 그 관 축을 따라 배치된, 해당 외측관(32)의 내경보다 작은 외경을 갖는, 예를 들면 석영 유리 등의 유전체로 이루어지는 원통형상의 내측관(33)과, 이 외측관(32) 및 내측관(33)에 의해 형성된 원통형상의 공간의 양단부를 기밀로 폐색하는 단벽(35, 36)으로 이루어지는 2중 관 구조를 갖는 밀폐형의 방전용기(34)를 갖는 구성으로 되고, 이 방전용기(34)에 의해 원통형상의 방전공간(S)이 형성되어 있고, 이 방전공간(S)에는 아르곤(Ar) 가스, 크세논(Xe) 가스, 및 염소(Cl₂) 가스로 이루어지는 방전 가스가 봉입된 것이다.

이 방전용기(34)를 형성하는 외측관(32)에는, 그 외주면에 밀접한 상태로, 예를 들면 철망 등의 도전성 재료로 이루어지는 그물눈(mesh) 형상의 한쪽 전극(37)이 설치되어 있음과 동시에, 내측관(33)에는, 그 내주면에 밀접한 상태로, 예를 들면 알루미늄 곡판으로 이루어지는 다른쪽 전극(38)이 설치된 구성으로 되어 있다. 그리고, 이 한쪽 전극(37) 및 다른쪽 전극(38)은, XeCl 엑시머 방전 램프(30)에 고주파 전력을 공급하는 점등용 전원장치(40)에 접속되어 있다.

점등용 전원장치(40)는, 교류의 상용전원(41), AC/DC 컨버터(42), 예를 들면 FET나 트랜지스터 등의 반도체 스위칭 소자로 이루어지는 인버터(43) 및 트랜 스(44)를 구비하고, 상용전원(41)으로부터 공급되는 AC 100V를, AC/DC 컨버터(42)에 의해 직류로 정류하고, 인버터(43)에 의해 고주파로 변환하고, 트랜스(44)에 의해 XeCl 엑시머 방전 램프의 구동에 필요한 수 kV 이상의 고압으로 하여, XeCl 엑시머 방전 램프(30)에 공급한다.

XeCl 엑시머 방전 램프(30)의 치수예를 들면, 방전용기(34)를 형성하는 외측관(32)에 있어서의 전장이 150㎜, 외경이 26.5㎜, 두께가 1.0㎜이고, 내측관(33)에 있어서의 전장이 150㎜, 내경이 10.5㎜, 두께가 1.0㎜로, 해당 방전용기(34)의 내부에, 방전 가스가 20kPa의 압력으로 봉입되어 있다. 또한, 전극(37, 38)의 크기는, 각각, 관 축 방향으로 100㎜이다.

이 XeCl 엑시머 방전 램프(30)로부터 방사되는 광원광의 스펙트럼을, 도 5에 나타낸다.

그리고, 환부에 조사되어야 할 치료용 광은, UV-B 광선의 파장 범위(280∼320㎚)에 특정의 스펙트럼을 갖는 것으로, 해당 특정의 스펙트럼은, 적어도 303㎚ 이하의 파장영역에 있어서 연속적이고, 또한, 그 하한값이 297㎚ 이상의 파장 범위에 있는 것이다.

여기에, 「스펙트럼이 연속적이다」란, UV-B 광선의 파장 범위에 있어서의 발광 피크의 피크 강도에 대해, 1% 이상, 바람직하게는 5% 이상의 강도의 발광이, 파장에 대해 도중에서 끊기는 일 없이 연속하고 있는 것을 의미한다.

치료용 광은, 구체적으로는, 광원인 XeCl 엑시머 방전 램프로부터의 300∼315㎚의 파장 범위에 발광 피크를 가짐과 동시에, 해당 발광 피크로부터 적어도 단 파장측에 295㎚까지의 파장영역에서 연속적인 스펙트럼을 갖는 광원광이, 광학필터(22)를 투과함으로써, 그 하한값이 297∼303㎚, 바람직하게는 30Onm 이하의 파장 범위로 규제됨으로써 얻어진다.

치료용 광의 스펙트럼이, 그 하한값이 297㎚ 이상의 파장 범위에 있는 것에 의해, 해당 치료용 광이 조사된 환부에서 생기는 DNA의 손상이 어느 정도 이하로 억제된다.

또, DNA의 손상은, 이 DNA의 손상에 의해 생성되는 (6-4)광 생성물이나 피리미딘 이량체를 검사약에 의해 검출함으로써 확인할 수 있다.

이 광선 치료기에 이용되는 광학필터(22)는, 상기와 같이 광원광의 단파장측의 광의 투과를 규제하여 특정의 스펙트럼을 갖는 치료용 광으로 하는 방사광 규제수단으로써, 이러한 광학필터(22)로는, 주성분이 산화 실리콘, 붕산, 산화 나트륨인 붕규산 유리로 이루어지는 것을 예들 수 있고, 그 두께는 예를 들면 1∼3㎜이다.

또한 예를 들면, 무수·무산소 불화 알루미늄 유리도 사용할 수 있다. 무수·무산소 불화 알루미늄 유리는, 구체적으로는, BaF₂, CaF₂, AlF₃의 함유량이 각각 14.00∼24.00 몰%의 범위, 28.25∼38.25 몰%의 범위, 37.25∼47.25 몰%의 범위이고, 또한, YF₃, SrF₂, LaF₃로부터 선택되는 1개를 포함하고, 그 함유량은, 함유물이 YF₃인 경우 2.5∼20 몰%, 함유물이 SrF₂인 경우 2.5∼7.5 몰%, 함유물이 LaF₃인 경우 2.5∼7.5 몰%이고, 또한, Ce를 함유하고, 무수·무산소인 조성을 갖는다. 여기 에, Ce의 함유량은, 1∼10at.%인 것이 바람직하다.

이러한 광선 치료기는, 이하와 같이 동작된다.

우선, 캐스터(14)의 위치, 직립 스탠드(11)에 있어서의 광조사 유닛(10)의 높이 및 아암(17)의 방향을 조정함으로써, 광조사 유닛(10)의 광 방출창(8)을 환자의 환부에 대향시키고, 이어, 전원부(12)가 ON 상태가 되어 급전 코드(16)를 통해 XeCl 엑시머 방전 램프(30)에 전력이 공급되면, 이 XeCl 엑시머 방전 램프(30)에 있어서는, 전극(37, 38) 간에 소정의 고주파 전압이 인가되어, 전극(37, 38)이 배설된 방전용기(34)의 내면에 전하가 유도되고, 방전공간(S) 중, 이 유도전하에 의한 전계를 강하게 받는 공간, 즉 양 전극(37, 38)을 계산에 넣은 공간에 방전이 강하게 생긴다. 그리고, 이 방전에 의해, UV-B 광선의 파장 범위에 스펙트럼을 갖는 XeCl 엑시머 광선으로 이루어지는 광원광이 방사된다. 그리고, 이 XeCl 엑시머 방전 램프(30)로부터 방사된 광원광이, 광 방출창(8)을 구성하는 광학필터(22)를 투과함으로써, 단파장측의 광의 투과가 규제되어 특정의 스펙트럼을 갖는 치료용 광으로 변환되고, 환자의 환부에 조사된다.

이상의 광선 치료기에 있어서는, 치료용 광이 하한값이 규정된 특정의 스펙트럼을 가짐으로써, 예기되지 않은 부작용이 생기는 것이 억지(抑止)되고, 알레르기원에 대해 과잉으로 반응하는 진피 중의 T 세포를, 부작용이 어느 정도 이하로 억제된 상태에서 감소시킬 수 있다.

본 발명의 광선 치료기는, 상기의 실시형태에 한정되지 않고, 하기 (1)∼(3)에 나타나는 바와 같은 여러 변경을 가할 수 있다.

(1) 광원으로서는 XeCl 엑시머 방전 램프에 한정되지 않고, 예를 들면 메탈 할라이드 램프나 형광 램프 등을 이용할 수도 있다.

(1-a)

이하에, 광원으로서 이용할 수 있는 메탈 할라이드 램프에 대해 설명한다.

메탈 할라이드 램프는, 가시선역 및 자외선역이 폭넓은 파장영역의 스펙트럼을 갖는 광원광을 방사하는 것으로써(도 6 참조), 예를 들면 해당 메탈 할라이드 램프를 구성하는 방전용기 내에, 버퍼 가스로서의 희(希)가스(아르곤(Ar) 가스)와, 수은(Hg), 철(Fe) 및 탈륨(Tl)의 할로겐화물이 봉입된 것이다.

메탈 할라이드 램프는, 점등 직후는 희가스가 방전하고, 이 희가스로부터의 광이 거의 메탈 할라이드 램프 전체의 광으로 되어 있고, 잠시 방전함으로써 생성한 열에 의해 할로겐화 금속이 용융하고, 또 기화하고, 이에 의해, 금속으로부터의 광도 볼 수 있게 된다. 도 6에 나타내는 스펙트럼은, 점등후 30분간 경과하여, 발광이 안정한 상태의 것이다.

그리고, 이러한 메탈 할라이드 램프로부터의 광원광은, 상술한 바와 같은 광학필터를 투과함으로써, 도 7에 나타내는 것과 같은 특정의 스펙트럼을 갖는 치료용 광으로 할 수 있다.

(1-b)

광원으로서 이용할 수 있는 형광 램프로서는, 300㎚ 부근의 파장영역의 스펙트럼을 갖는 형광체를 이용한 것을 들 수 있고, 이러한 형광 램프로는, 예를 들면 일본국 특허 공개공보 2001-250507호에 개시된, 형광체로서, Eu 및 Mg 및 Ti에서 부활된 산황화 이트륨(Y₂O₃S:Eu·Mg·Ti) 형광체를 이용한 형광 램프나, 자외 형광체로서, LaPO₄:Ce 형광체를 이용한 형광 램프, 또한, 일본국 특허 공개공보 2004-220984호 개시된, 형광체로서, 3산화 안티몬(Sb₂O₃)을 혼합한, 납 부활 규산 바륨·스트론튬·마그네슘((Ba, Sr, Mg)₃Si₂O₇:Pb) 형광체를 이용한 형광 램프 등을 들 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 메탈 할라이드 램프나 형광 램프는, 전극을 방전공간에 삽입시키기 때문에, 램프를 점등 유지하기 위해서는 수백 V 정도의 전압으로 충분하다. 그 때문에 대형의 트랜스는 불필요해져, 전원부의 경량화·소형화를 도모할 수 있다. 그러나 UV-B 광선의 강도는 낮고, 치료 효과가 충분히 얻어지지 않는 일도 있다.

(2) 방사광 규제수단은, 광원과 환부 사이에 배치되는 광학필터에 한정되지 않고, 여러 가지의 것을 여러 배치방법으로 배치하여 구성할 수 있다.

(3) 광원과, 광선 치료기의 스펙트럼의 하한을 제어하는 방사광 규제수단과는 각각 별개의 것으로 하여 구성하는 것에 한정되지 않고, 예를 들면 광원으로서의 XeCl 엑시머 방전 램프를 이용하여, 해당 XeCl 엑시머 방전 램프를 구성하는 외측관의 표면에, 예를 들면 유전체 다층막 등으로 이루어지는 필터 막을 형성하는 등, 광원과 방사광 규제수단을 일체로 구성해도 된다.

이하에, 본 발명의 실험예에 대해 설명하는데, 본 발명은 이 실험예에 한정되는 것은 아니다.

<실험예 1∼5>

페트리 접시에 일정량의 백혈구 세포를 포함한 인산 완충액(PBS 용액)을 취하여 덜고, 하기에 상세를 나타내는 UV-B 광선 a∼e를, 에너지 밀도가 약 2mW/㎠, 전조사 에너지량이 10OmJ이 되는 조건으로, 50초간 조사하여 광선치료 샘플 a∼e를 얻었다. 이 광선치료 샘플 a∼e를 24시간 배양하고, 그 후, 통상의 플루오리너트(Fluorinert)법에 의해, 백혈구 세포의 사멸도를 측정하였다. 결과를 도 11에 나타낸다.

또한, 마찬가지로 하여 얻은 광선치료 샘플 a∼e에 대해, DNA의 손상 개소와 반응하는 효소를 반응시키고, 또 그 효소에 색소를 반응시켜 손상 개소를 마킹하였다. 이를 통상의 ELIZA법에 의해, DNA의 손상도를 측정하였다. 결과를 도 12에 나타낸다.

단, UV-B 광선 a에 관한 것을 실험예 1, UV-B 광선 b, UV-B 광선 c, UV-B 광선 d 및 UV-B 광선 e에 관한 것을 각각 실험예 2, 실험예 3, 실험예 4 및 실험예 5로 하였다.

실험예 2∼4에 관한 UV-B 광선 b∼d는, 도 1에 나타나는 구성의 XeCl 엑시머 방전 램프로부터의 광원광을, 각각 1.0㎜, 1.5㎜, 3.0㎜의 두께의 붕규산 유리로 이루어지는, 단파장 성분의 투과를 억제하는 광학필터를 투과시킴으로써, 얻어지는 치료용 광이고, 도 8 및 도 9에 그 스펙트럼이 나타나 있는 것이다.

또한, 실험예 1에 관한 UV-B 광선 a는, 광학필터를 사용하지 않고, 도 1에 나타나는 구성의 XeCl 엑시머 방전 램프로부터의 광원광 그 자체로 이루어지는 광 으로, 도 8 및 도 9에 그 스펙트럼이 나타나 있는 것이다.

또, 실험예 5에 관한 UV-B 광선 e는, 종래의 UV-B 요법에 이용되고 있는, 방전공간 내에 봉입되는 형광체가 가돌리늄 부활(付活)의 것인 형광 램프로부터의 광원광 그 자체로 이루어지는 광으로, 도 10에 그 스펙트럼이 나타나 있는 것이다.

도 11로부터 명백하듯이, UV-B 광선이 단파장 성분을 많이 포함할수록 백혈구 세포의 사멸도가 높고, 알레르기 증상 억제 효과를 충분히 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 그러나, 도 12로부터 명백하듯이, 단파장 성분을 많이 포함하는 UV-B 광선일수록 부작용인 DNA의 손상도가 높은 것이 확인되었다.

그래서, 백혈구 세포의 사멸도/DNA의 손상도를 산출하여 부작용에 대한 치료 효과의 크기를 치료 유익도로서 수치화하였다. 이 치료 유익도는, 이것이 클수록 부작용에 비해서는 큰 치료 효과를 얻을 수 있는 것을 나타내고, 작을수록 부작용에 비해서는 치료 효과가 낮은 것을 나타내고 있다. 결과를 도 13에 나타낸다.

도 11∼도 13에 나타나는 바와 같이, 스펙트럼이 303㎚ 이하의 파장영역에 있어서 연속적인 실험예 1∼4에 관한 UV-B 광선 a∼d에 대해, 단파장 성분을 많이 포함할수록, 즉 단파장측의 하한값이 낮아질수록 백혈구 세포의 사멸도가 높아지고, 또한 부작용인 DNA의 손상도도 높아지는데, 치료 유익도는, 단파장측의 하한값이 파장 290㎚인 UV-B 광선 a와 단파장측의 하한값이 파장 297㎚인 UV-B 광선 b를 비교하면 명확하지만, 이 UV-B 광선 a와, 이보다도 단파장 성분이 적은 UV-B 광선 b에 대한 치료 유익도는 같은 정도일 수밖에 없어, 이 UV-B 광선 a는 부작용의 크기에 비해서는 치료 효과가 작은 것이 나타났다. 이와 같이 치료 유익도가 같은 정 도인 경우, DNA의 손상도에 대해 개인차 등을 고려하면, 조금이라도 부작용의 위험성이 적은, 즉 DNA의 손상도가 낮은 UV-B 광선을 이용하는 것이 바람직하다. 한편, 스펙트럼의 하한값이 304㎚이고, 스펙트럼이 303㎚ 이하의 파장영역에 있어서 연속적이라고는 할 수 없는 실험예 5에 관한 UV-B 광선 e는, 백혈구 세포의 사멸도, DNA의 손상도, 및 치료 유익도가 낮은 것이 확인되었다.

이상의 것으로부터, 치료용 광으로서는, 스펙트럼이 303㎚ 이하의 파장영역에서 연속적이고, 또한, 그 하한값이 297㎚ 이상의 파장 범위에 있는 것인 것이 필요하다고 생각된다.

또한, 그 하한값이 303㎚ 이하의 파장 범위에 있어서, 그 하한값이 낮을수록 치료 유익도는 높아지게 되는 것이 나타나 있고, 구체적으로는, 실험예 4에 관한 치료용 광(하한값; 301nm)보다도 실험예 3에 관한 치료용 광(하한값; 300㎚)이 바람직하고, 또 실험예 3, 4에 관한 치료용 광보다도 실험예 2에 관한 치료용 광(하한값; 297㎚)이 바람직한 것이 확인되었다.

본 발명의 광선 치료기에 의하면, 치료용 광이 하한값이 규정된 특정의 스펙트럼을 가짐으로써, 예기되지 않은 부작용이 생기는 것이 억지(抑止)되고, 알레르기원에 대해 과잉으로 반응하는 진피 중의 T 세포를, 부작용이 어느 정도 이하로 억제된 상태에서 감소시킬 수 있다.

Claims

환부에 UV-B 광선의 파장 범위에 스펙트럼을 갖는 치료용 광을 조사하는 광선 치료기로서,

치료용 광의 스펙트럼은, 적어도 303㎚ 이하의 파장영역에서 연속적이고, 또한, 그 하한값이 297㎚ 이상의 파장 범위에 있는 것인 것을 특징으로 하는 광선 치료기.
청구항 1에 있어서,

상기 광선 치료기는, 300∼315㎚의 파장 범위에 발광 피크를 가짐과 동시에, 상기 발광 피크로부터 적어도 295㎚까지의 파장영역에서 연속적인 스펙트럼을 갖는 광원광을 방사하는 광원과, 이 광원으로부터의 광원광이 입사되어 치료용 광을 방사하는 광 방출창을 구비하여 이루어지고,

상기 광 방출창으로부터 방사되는 치료용 광이, 그 하한값이 297∼303㎚의 파장 범위에 있는 스펙트럼을 갖는 것인 것을 특징으로 하는 광선 치료기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

치료용 광의 스펙트럼의 하한값이 300㎚ 이하의 파장 범위에 있는 것을 특징으로 하는 광선 치료기.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,

상기 광원이 크세논 클로라이드(XeCl) 엑시머 방전 램프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광선 치료기.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,

상기 광원이 메탈 할라이드 램프 및 형광 램프로부터 선택된 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광선 치료기.
청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광원광의 스펙트럼의 하한값을 규제하는 방사광 규제수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 광선 치료기.
청구항 6에 있어서,

상기 방사광 규제수단이 광학필터인 것을 특징으로 하는 광선 치료기.