CN120813406A - 眼病治疗用治疗系统、眼病治疗方法及其使用的光模块 - Google Patents
眼病治疗用治疗系统、眼病治疗方法及其使用的光模块Info
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Abstract
本发明涉及眼病的治疗(eye disease treatment),更详细地说,涉及向眼睛照射光来治疗眼病的眼病治疗用治疗系统、眼病治疗方法及其使用的光模块(light module)。本发明公开了一种眼病治疗用治疗系统,包括:主体模块(10),设置产生护理光的光模块(100),并且覆盖(cover)用户的眼睛,以使所述光模块(100)的光照射于用户的眼睛;佩戴部(20;wearing module),结合于所述主体模块(10),并且向用户的头侧面延伸以供用户佩戴。
Description
技术领域
本发明涉及眼病的治疗,更详细地说,涉及向眼睛照射光来治疗眼病的眼病治疗用治疗系统、眼病治疗方法及其使用的光模块。
背景技术
随着人类平均寿命的延长,老年性眼病也在急剧增加。
作为代表性老年眼病,随着年龄增长,除了常见的老花眼和白内障以外,还有干眼症、黄斑水肿、黄斑变性、飞盲、青光眼和鼻泪管阻塞。近年来,曾经罕见的干眼症和黄斑变性的发病率呈上升趋势。
作为这些眼病的治疗方法包括眼内注射、手术和滴眼液等,但在手术或治疗的情况下,会出现眼内炎、玻璃体出血等手术副作用以及诸如眼痛等的症状,存在可能导致患者反感治疗的问题。
为了解决这种问题,提出了利用光的眼部治疗装置,诸如专利文献1、2。
作为参考,众所周知,435~485nm波长的光具有轻度、重度的寻常性痤疮治疗效果。另外,众所周知,435~485nm波长的光消除皮肤炎症、激活内源性卟啉,生成活性氧(单线态氧)破坏皮脂腺,起到杀灭痤疮的致病菌的P.acnes的作用。另外,众所周知,435~485nm波长的光可有助于抑制过敏性疾病。
众所周知,500~560nm波长的光可用于治疗鲍文病,并且照射于眼睛可有助于改善睡眠、产生心理效应及缓解疼痛等。另外,众所周知,500~560nm波长的光可有效预防导致失明的疾病的青光眼。青光眼导致患者的眼压升高,引起视神经损伤,而绿光具有降低眼压的效果。另外,众所周知,500~560nm波长的光作用于神经起到缓解偏头痛等的神经疾病等的疼痛的作用。
另外,众所周知,590nm波长的光抑制VEGF,即血管内皮生长因子的生成(参照论文,"590nm LED Irradiation Improved Erythema through Inhibiting Angiogenesisof Human Microvascular Endothelial Cells and Ameliorated Pigmentation inMelasma",Department of Dermatology,Huashan Hospital,Fudan University,12MiddleWulumuqi Road,Shanghai 200040,China)。
众所周知,610~760nm波长的光,尤其是680nm波长的光为,缓解炎症、刺激皮肤细胞,有助于生成作为恢复皮肤的重要部分的胶原蛋白。另外,众所周知,610~760nm波长的光,尤其是680nm波长的光影响皮肤细胞的线粒体,起到有助于生成作为细胞的能量来源的三磷酸腺苷的作用。结果,610~760nm波长的光,尤其是680nm波长的光生成赋予皮肤弹力的成分,改善皱纹,并且生成能量,起到有助于改善皮肤气色的作用。除此之外,也可使用于改善伤口再生、增进毛发生长、治疗牛皮癣等。
UVA(320-400nm)、UVB(290-320nm)、UVC(200-0nm)波长的光可用于治疗各种炎症性疾病,诸如有牛皮癣、白癜风、异位性皮炎等。
众所周知,红外线具有多种优点,包括缓解疼痛及修复组织,对糖尿病患者尤其实用,而且对于因愈合障碍而造成的伤口具有轻度治疗效果。另外,众所周知,红外线也可使用于痤疮治疗。
绿光可使用于改善睡眠、消除神经痛、治疗青光眼等。再则,众所周知,绿光还减少痴呆患者等的精神疾病患者的攻击性行为,具有改善抑郁症的效果。
另外,通过眼睛刺激大脑神经,进而还有助于预防帕金森氏症、阿尔茨海默氏症等大脑神经退行性疾病。
众所周知,红光和蓝光可用于抑制过敏性疾病。它对于正在发生在鼻腔内的疾病,即过敏性鼻炎也很有效。光疗可以抑制过敏反应的效应阶段,并且鼻腔内光疗法已在临床试验中得到证实。
众所周知,利用红光可消除口腔内部的细菌,诸如引发牙周炎的细菌,并且在拔牙后可促进牙龈、牙齿和骨骼的再生。
利用蓝光与红光照射喉咙内部,可以控制过敏性哮喘。
众所周知,利用红光与蓝光消除耳朵内部的细菌,治疗外耳道炎等的相关疾病,而且还可在治疗耳朵内部的伤口方面看到效果。
不仅如此,有研究结果表明,通过照射耳朵内部刺激脑神经,可预防季节性情绪障碍引起的忧郁症。
红外线可有助于治疗作为肛门疾病的痔疮。用红外线照射患部时,妨碍血液流向痔疮,收缩膨胀的静脉,通过持续的治疗可以随着时间的推移使痔疮消失。
众所周知,如果照射红色光和红外线,则有效预防绝经期女性生殖器的疾病及防止老化。
绝经期女性因雌激素减少而伴随各种问题,对疼痛变得敏感,并且因为肌肉减少容易患上尿失禁等附加性疾病。
红光刺激阴道组织和尿道黏膜下层胶原蛋白的合成,促进血管扩张,因此可预防尿失禁和生殖器相关的衰老现象。
虽然,还没有关于男性生殖器的明确研究结果,但是,众所周知,它可以治疗主要在生殖器周围出现的真菌性皮肤炎。
众所周知,若照射红色光,则提高皮肤治疗效果,并且具有缓解疼痛及炎症的效果。
另外,蓝光具有消除葡萄球菌及细菌的效果,因此治疗炎症和皮疹。
专利文献1的眼部治疗仪的特征在于,在将下巴支撑在下巴支撑架上的状态下将眼睛部位紧贴于界面表面,在该状态下对眼睛进行光照射来治疗眼睛。
然而,专利文献1的眼部治疗仪作为在支撑下巴的状态下对眼睛照射光的结构,虽然在短时间没有问题,但是在相对长时间照射眼睛的情况下存在非常不便的问题。
专利文献2作为眼病治疗装置,是在佩戴于头部的状态下对眼睛照射光以治疗眼病的装置。
然而,专利文献2存在如下的问题,光学系结构复杂,具有制造难度,因为是头戴式结构,因此佩戴不便,而且重量大,降低佩戴舒适度。
(专利文献1)KR 10-2021-0112072A
(专利文献2)KR 10-2017-0058958A
发明内容
要解决的问题
本发明的目的在于,考虑如上所述的问题及趋势,提供一种眼病治疗用治疗系统、眼病治疗方法及其使用的光模块,将用于对眼睛进行光照射的光模块的结构简单化,因此容易制造并且使用便利。
解决问题的手段
本发明是为了达成如上所述的本发明的目的而提出的,本发明提出了一种眼病治疗用系统,包括:主体模块10,设置产生治疗光的光模块100,并且覆盖用户的眼睛,以使所述光模块100的光照射于用户的眼睛;佩戴部20,结合于所述主体模块10,并且向用户的头侧面延伸以供用户佩戴;相机部300,设置在所述主体模块10,并且针对于用户的眼睛获取图像,以追踪通过所述光模块100照射的光是否稳定照射于用户的眼睛。
所述相机部300可包括识别红外线及可见光中的至少一种的相机。
所述相机部300可包括:成像部310,针对于用户的一对眼睛获取图像;光学系320,在用户佩戴所述主体模块10的状态下引导光以使所述成像部310针对于一对眼睛可获取图像;图像处理部,处理所述成像部310获取的图像。
所述图像处理部可执行眼睛对象搜索步骤、眼睛对象提取步骤及判断正常与否步骤,所述眼睛对象搜索步骤为从通过所述成像部310获取的第一图像中获取与眼睛相对应的眼睛对象;所述眼睛对象提取步骤提取在所述眼睛对象搜索步骤中搜索的眼睛对象;所述判断正常与否步骤为分析从所述眼睛对象提取步骤中提取的眼睛对象以判断光照射是否正常。
所述眼睛对象搜索步骤、所述眼睛对象提取步骤及所述判断正常与否步骤中的至少一个步骤可通过人工智能程序执行。
所述眼睛对象搜索步骤及所述判断正常与否步骤中的至少一个步骤可通过人工智能程序执行。
所述治疗光可组合多种波段的照射光。
在照射所述照射光中的至少一种时,剩余照射光可处于关闭状态。
在照射所述多种照射光中的一种照射光时,剩余照射光可处于关闭状态。
对于所述多种照射光可通过开关控制来进行照射。
所述治疗光可包括蓝色系波段的第一照射光、绿色系波段的第二照射光、红色系波段的第三照射光、紫外线系波段的第四照射光与红外线系波段的第五照射光中的至少一种。
作为本发明的另一方面,本发明还公开了眼病治疗用系统或者眼睛护理系统,包括:主体模块10,设置生成治疗光的光模块100,并且覆盖用户的眼睛,以使所述光模块100的光照射于用户的眼睛;佩戴部20,结合于所述主体模块10,并且向用户的头侧面延伸,以供用户佩戴。
所述光模块100可包括:发光二极管模块100,包括发光二极管基板112,所述发光二极管基板112设置有一个以上的发光二极管器件111;镜筒120,在一端结合所述发光二极管模块100;一个以上的透镜141,设置在所述镜筒120,并且发散通过所述发光二极管器件111生成的光;扩散部件142,结合于所述镜筒120以扩散光;固定结合部130,结合于所述镜筒120以固定所述透镜141及所述扩散部件142。
本发明还公开了眼病治疗系统的光模块,包括:发光二极管模块100,包括发光二极管基板112,所述发光二极管基板112设置有一个以上的发光二极管器件111;镜筒120,在一端结合所述发光二极管模块100;一个以上的透镜141,设置在所述镜筒120,并且发散通过所述发光二极管器件111生成的光;扩散部件142,结合于所述镜筒120以扩散光;固定结合部130,结合于所述镜筒120,以固定所述透镜141及所述扩散部件142。
本发明还公开了眼病治疗用系统的光模块,包括:镜筒120,具有中空型缸体结构;发光二极管模块110,结合于所述镜筒120的一端,并且形成与所述镜筒120的中空相对应的贯通开口113,并且包括沿着圆周方向设置多个发光二极管器件111的发光二极管基板112;反射部件151,结合于所述镜筒120的一端,以朝向所述镜筒120的中空反射在所述多个发光二极管器件111生成的光;球形透镜152,设置在所述镜筒120,以收敛被所述反射部件151反射的光;引导透镜153,将通过所述球形透镜152的光导向预先设定的区域内。
所述发光二极管器件111可包括照射蓝色系波段的光的第一发光二极管器件、照射绿色系波段的光的第二发光二极管器件、照射红色系波段的光的第三发光二极管器件、照射紫外线系波段的光的第四发光二极管器件、照射红外线系波段的光的第五发光二极管器件中的至少一个。
本发明还公开了一种眼病治疗用系统,分别生成相互不同波长的3种以上的光以向用户的眼睛照射光,是具有如上所述的结构的眼病治疗用系统,所述3种以上的光包括:680nm±10nm的第二波长、780nm±10nm的第三波长及830nm±10nm的第四波长的光。
本发明还公开了一种眼病治疗用系统,包括光模块100,所述光模块100产生相互不同波长的3种以上的光以向用户的眼睛照射光,所述3种以上的光包括680nm±10nm的第二波长、780nm±10nm的第三波长及830nm±10nm的第四波长的光。
优选为,所述2至4波长的光的照射强度之和为35~40mW/cm2。
优选为,所述2至4波长的光的照射强度之和为37.8mW/cm2。
优选为,所述第二波长的光的光照射强度的平均值为12.3mW/cm2;所述第三波长的光的光照射强度的平均值为14.9mW/cm2;所述第四波长的光的光照射强度的平均值为10.6mW/cm2。
所述2至4波长的光可同时照射于用户的眼睛。
所述2至4波长的光可照射2分钟期间的能量小于5.0J/cm2。
所述3种以上的光还可包括590±10nm的第一波长的光。
根据本发明的眼病治疗用系统为,可使用于干眼症、黄斑水肿及黄斑变性中的至少一种眼病的治疗或者缓解症状。
发明的效果
根据本发明的眼病治疗用治疗系统、眼病治疗方法及其使用的光模块为,设置分别与用户的眼睛相对应的光模块,向各个眼睛照射光,进而具有结构简单、便于制造的优点。
尤其是,根据本发明的眼病治疗用治疗系统、眼病治疗方法及其使用的光模块为,利用镜筒发散在发光二极管器件产生的光,发散的光透过扩散板,进而具有可防止过强的光照射于用户的眼睛的优点。
另外,根据本发明的眼病治疗用治疗系统、眼病治疗方法及其使用的光模块为,设置与用户的眼睛分别相对应的光模块,给各个眼睛照射光,其中对于从发光二极管器件到达用户的眼睛的光路使用反射部件,因此具有整体结构简单、便于制造的优点。
根据本发明的另一方面,根据本发明的眼病治疗用治疗系统、眼病治疗方法及其使用的光模块具有可治疗及缓解干眼症、黄斑水肿及黄斑变性等的眼病的优点。
附图说明
图1是示出根据本发明的眼病治疗用系统的一示例的立体图。
图2a是从不同角度看图1的眼病治疗用系统的立体图,图2b及图2c分别是针对于图1的眼病治疗用系统改变水平高度的横截面图。
图2d是图2c中D-D方向的剖面图。
图2e是示出图2c至图2d的相机部的一部分的分解立体图。
图3是示出从图1的眼病治疗用系统中去掉盖部的状态的立体图。
图4是图3的主视图,图5是图3的后视图。
图6a是图1的眼病治疗用系统的光模块的立体图,图6b是图1的眼病治疗用系统的光模块的分解立体图。
图7a是图6a的光模块的剖面图,图7b是图7a的光模块的变形例的截面图。
图8是图6a的光模块的发光二极管模块的主视图。
图9是示出图2的眼病治疗用系统的佩戴状态的立体图。
图10是示出根据本发明的眼病治疗用系统的光模块的另一示例的截面图。
图11是示出图10的眼病治疗用系统的光模块的变形例的立体图。
图12是图11的眼病治疗用系统的分解立体图。
图13是示出图11的眼病治疗用系统的发光二极管模块的平面图。
图14是图11的眼病治疗用系统的纵截面图。
图16是示出为了验证根据本发明的眼部护理装置的光照射效果而简单配置的试验装置的照片。
图17是按时间序列示出图16的试验装置的试验过程的曲线图。
图18是示出用于通过图16的试验装置评估光照射安全性的人类角膜上皮细胞的照片。
图19是示出通过图16的试验装置的光照射时间发生的人类角膜上皮细胞的存活率变化及增殖变化的曲线图。
图20是示出根据对干眼症动物模型照射多波长LED测量的泪液量的曲线图。
图21是示出根据对干眼症动物模型照射多波长LED的角膜表面不规则性评估结果的照片和曲线图。
图22是示出通过干眼症动物模型照射多波长LED而脱落的角膜表面密度及面积的评估结果的照片及曲线图。
图23是示出根据对干眼症动物模型照射多波长LED的角膜厚度评估结果的照片及曲线图。
图24是示出根据对干眼症动物模型照射多波长LED的IL-1β表达水平分析结果的照片及曲线图。
图25是示出根据对干眼症动物模型照射多波长LED的IL-6表达水平分析结果的照片及曲线图。
图26是示出根据对干眼症动物模型照射多波长LED的TNFα表达水平分析结果的照片及曲线图。
图27是示出根据多波长LED的照射发生视网膜色素上皮细胞生存率变化的照片及曲线图。
图28是示出根据多波长LED照射时间发生视网膜色素上皮细胞的增殖变化的照片及曲线图。
图29是示出根据在odium iodine处理之后随时间经过建立干性AMD动物模型条件的照片及曲线图。
图30是示出黄斑变性动物模型与多波长LED处理之后的视网膜内ONL厚度的比较的照片及曲线图。
图31是示出黄斑变性动物模型与多波长LED处理之后的TUNEL实验结果的照片及曲线图。
图32是示出黄斑变性动物模型与多波长LED处理之后的PKCα-阳性细胞结果的照片及曲线图。
图33是示出黄斑变性动物模型与多波长LED处理之后的视紫红质与RPE65的荧光表达强度分析结果的照片及曲线图。
图34是注射用于诱导糖尿性视网膜病变(黄斑水肿)的STZ、(B)照射多波长LED的样子、(C)正常对照群的血糖检测结果、(D)糖尿性视网膜病变(黄斑水肿)模型的血糖检测结果的照片。
图35是示出注射STZ之后的正常对照组与糖尿性视网膜病变(黄斑水肿)动物模型的体重变化的曲线图。
图36是示出糖尿性视网膜病变(黄斑水肿)动物模型与多波长LED处理之后的视网膜内ONL厚度的比较的照片及曲线图。
具体实施方式
以下,参照附图,对于根据根据本发明的眼病治疗用治疗系统、眼病治疗方法及其使用的光模块进行相关说明。
如图1至图9所示,根据本发明的眼病治疗用系统包括:主体模块10,设置生成治疗光的光模块100,并且覆盖用户的眼睛,以使所述光模块100的光照射于用户的眼睛;佩戴部20,结合于所述主体模块10,并且向用户的头侧面延伸以供用户佩戴。
所述主体模块10作为设置生成治疗光的光模块100并且覆盖用户的眼睛以使所述光模块100的光照射于用户的眼睛的结构,可以有各种结构。
在此,照射于用户眼睛的光可照射于用户的角膜及视网膜中的至少一个。
据此,优选为,照射于用户眼睛的光可被光学系诱导,以使光照射于用户的角膜及/或者视网膜。
此时,为了用户的视网膜的护理、治疗或者缓解症状而照射于用户眼睛的情况下,光照射强度及光照射条件(照射时间、照射模式等)优选以不损伤用户视网膜的程度执行。
作为一示例,所述主体模块10可包括:主体部12,结合光模块100并且结合后述的佩戴部20;盖部11,结合于所述主体部12,以覆盖所述光模块100。
所述主体部12作为结合光模块100并且结合后述的佩戴部20的结构,根据与光模块100的结合结构、鼻子支撑结构,可以有各种结构。
所述主体部12为,可具有以用户的脸部为准横跨双眼的形状,以在内部内置用于控制光模块100的控制部(未示出)并且在下侧结合光模块100。
所述控制部作为用于在内部控制光模块100的结构,可用一个以上的电路板构成。
另一方面,所述控制部可包括用于与外部通信的通信模块。
所述通信模块作为用于通过有线及无线中的至少一种方式与外部通信的模块,根据通信方式,可以有各种结构
作为一示例,所述通信模块可包括至少一种通信模块,诸如蓝牙、无线网络、紫蜂等。
另外,所述通信模块可设置在主体模块10或者可设置在佩戴部20。
另一方面,为了与用户的一对眼睛相对应,光模块分别在左侧及右侧结合于下侧。
另外,在所述一对光模块100之间可结合鼻托部13。
所述佩戴部20作为结合于所述主体模块10并且向用户的头侧面延伸以供用户佩戴的结构,根据佩戴结构可以有各种结构。
作为一示例,所述佩戴部20可构成为一对,从所述主体模块10的两端向用户的耳朵侧延伸。
然后,为使所述佩戴部20的末端部分能够挂在用户的耳朵,可具有与眼镜类似的结构。
另一方面,所述佩戴部20可具有各种结构,考虑佩戴人员的头部尺寸、距耳朵的距离等的各点,针对于主体模块10的结合状态,可具有各种结合结构,例如结合成距离主体模块10的长度可发生变动或者对于主体模块10可铰链旋转地结合可进行折叠等。
即,所述佩戴部20为,为了便于存放等,在所述主体模块10的两端通过铰链部21铰链结合,进而在不使用时针对于所述主体模块20可折叠存放。
然后,所述主体模块10及佩戴部20中的至少一个可设置用于与外部连接端子30连接的端子部14。
所述端子部14作为设置在所述主体模块10及佩戴部20中的至少一个以与外部连接端子30连接的结构,根据与外部连接端子30的连接结构,可以有各种结构。
另外,虽未示出,但是所述佩戴部20可内置电池40,用于给光模块100及控制部供电。
如图2b所示,所述电池40设置在所述佩戴部20,进而可被均匀分布整体重量。
即,所述电池40为锂离子电池等的可充电的电池,可沿着所述佩戴部20的长度方向延长地设置在内部。
另一方面,所述电池40为除了佩戴部20以外,当然也可以是设置在佩戴部20的同时设置在主体模块10。
所述光模块100作为产生治疗光的结构,只要是可结合于主体模块10的结构,也可以是任意一种结构。
作为一示例,所述光模块100可包括:发光二极管模块110,照射治疗光;光学系101,引导从所述发光二极管模块120照射的光。
在此,所述光模块100通过结合工具102结合于主体模块10。
所述结合工具102作为将所述光模块100结合于所述主体模块10的结构,可以有各种结构。
作为一示例,所述结合工具102可构成为在内部设置所述光模块100的外壳(未示出)的一部分。
另外,所述结合工具102作为主体模块10,尤其是主体部12的一部分结构,可构成为结合光模块100的结合部(未示出)。
另一方面,用户的两眼之间的距离可因人而异,因此需要按照用户眼睛之间的距离调节光模块100。
据此,所述结合工具102可按照用户的眼睛之间的距离改变由一对光模块100形成的距离,即所谓眉间距PD。
此时,在所述主体模块10的主体部12可标记以眉间距PD为准的位置的指示刻度15。
另外,存在根据用户的佩戴状态有必要对齐朝向眼睛的光模块100的方向,即轴方向与眼睛对齐的情况。
据此,所述结合工具可构成为在佩戴于用户头部的状态下可使光模块100的轴方向发生变化。
轴方向改变结构作为一轴以上的可旋转的结构,可构成为万向节结构或者以X轴、Y轴、Z轴中的至少一个轴为中心可进行旋转的结构。
所述发光二极管模块110作为照射治疗光的结构,可以有各种结构。
作为一示例,所述发光二极管模块110可包括发光二极管基板112,所述发光二极管基板112设置有一个以上的发光二极管器件111。
所述发光二极管器件111作为产生治疗光的结构,根据护理光的光特性可选择波段。
尤其是,为了将护理(治疗)效果最大化,优选为进行多种波段的光照射,所以优选为构成多个所述发光二极管器件111。
作为一示例,所述发光二极管器件111可包括照射蓝色系波段的光的第一发光二极管器件、照射绿色系波段的光的第二发光二极管器件、照射红色系波段的光的第三发光二极管器件、照射紫外线系波段的光的第四发光二极管器件与照射红外线系波段的光的第五发光二极管器件中的至少一种。
所述第一发光二极管器件作为照射蓝色系波段的光的发光二极管器件,根据针对于被照射的人体部位的护理水准及内容,可选择照射合适波长的光的发光二极管器件。
作为一示例,所述第一发光二极管器件可以是照射435~485nm波长的光的发光二极管器件。
所述第二发光二极管器件可选择照射绿色系波段的光的发光二极管器件。
作为一示例,所述第二发光二极管器件可以是照射500~600nm波长光的发光二极管器件,优选波长为500~590nm,更加优选波长为500~560nm。
另一方面,对于所述第二发光二极管器件,考虑可商用的发光二极管器件,可使用照射590±10nm波长的光的发光二极管器件。
对于所述第三发光二极管器件,可选择照射红色系波段的光的发光二极管器件。
作为一示例,所述第三发光二极管器件可以是照射610~760nm波长的光的发光二极管器件,尤其是照射680±10nm波长的光。
对于所述第四发光二极管器件,可选择照射紫外线系波段的光的发光二极管器件。
所述第四发光二极管器件可以是照射UVA(320-400nm)、UVB(290-320nm)、UVC(200-0nm)波长的光的发光二极管器件。
另一方面,所述第四发光二极管器件为,在用作以护理用途等的使用用途,而非以治疗为目的使用的情况下,可兼用为消毒携带物品。
所述第五发光二极管器件作为照射红外线系波段的光的发光二极管器件,根据被照射的人体部位的护理水准及内容,可选择照射合适波长的光的发光二极管器件。
所述第五发光二极管器件可以是照射750nm~25,000nm波长的光的发光二极管器件。在此,根据波段,所述红外线为可分为近红外线(750nm~1,500nm)及中红外线(1,500nm~3,000nm)、远红外线(3,000nm~25,000nm)等。
另一方面,如上所述的第一发光二极管器件至第五发光二极管器件只使用一种发光二极管器件来照射单一光,或者可组合第一发光二极管器件至第五发光二极管器件中的至少两种发光二极管器件使用。
例如,所述发光二极管模块100可通过第一发光二极管器件、第二发光二极管器件及第三发光二极管器件的组合构成。
作为另一示例,所述发光二极管模块100可通过第一发光二极管器件、第二发光二极管器件及第三发光二极管器件的组合构成。
另外,所述发光二极管模块100只用相同波长系内2种以上波长的光,例如只由第五发光二极管器件构成,可使用照射780±10nm的红外线光的发光二极管器件及照射830±10nm的红外线光的发光二极管器件。
即,根据本发明的眼病治疗用系统用光组合模块为,根据使用用途及目的,可由相互不同波长的2种以上的发光二极管器件构成。
另一方面,作为所述发光二极管器件111的组合的具体实施例,可由590±10nm波段的第一发光二极管器件、680±10nm波段的第二发光二极管器件、780±10nm波段的第三发光二极管器件、830±10nm波段的第四发光二极管器件的组合构成。
综上所述,用于治疗眼病的治疗光可组合多种波段的照射光。
作为一示例,所述治疗光可包括蓝色系波段的第一照射光、绿色系波段的第二照射光、红色系波段的第三照射光、紫外线系波段的第四照射光与红外线系波段的第五照射光中的至少一种。
作为另一示例,所述治疗光可由590±10nm波段的第一光、680±10nm波段的第二光、780±10nm波段的第三光与830±10nm波段的第四光的组合构成。
另一方面,在向用户的眼睛照射光时照射的光的照射能过大的情况下,可损伤视网膜细胞。
据此,优选为,照射于用户的眼睛的治疗光的每小时照射能总量在预设值以下。
据此,为了减少用于光治疗的耗电并且在组合治疗光时排除光干扰,优选为,在照射所述治疗光,即照射光中的至少一种时,剩余照射光处于关闭状态。
如图15b所示,更加优选为,在照射所述多种照射光中的至少一种照射光时,剩余照射光处于关闭状态。
具体地说,可以是以预先设定的第一周期照射第一照射光(波长λ1)之后依次以第二周期照射第二照射光(波长λ2)、以第三周期照射第三照射光(波长λ3)、以第四周期照射第四照射光(波长λ4)。
在此,对于照射光的波长(λ1、λ2、λ3、λ4)的顺序及周期可进行各种设定。
另外,对于照射光的功率值也可进行各种设定。
另一方面,所述多种照射光作为脉冲光,优选为可被控制开关来进行照射。
以如上所述的模式向用户的眼睛照射治疗光的情况下,可将功耗降至最低的同时排除由照射光的重叠引起的干扰,进而能够以最佳的状态执行光照射。
另一方面,对于上述的治疗光的照射,可设定各种的照射光的种类(波长标准)、照射光的数量、各个照射光的功率值(mW单位等)。
若对于照射光的种类(以波长为准)、照射光的数量、各个照射光的功率值(mW单位等)可进行各种设定,则按用户或者眼病的种类赋予最优化的光照射效果。
另一方面,如图6至图8所示,作为整合的结构,根据第一实施例的所述光模块100可包括:发光二极管模块100,包括发光二极管基板112,所述发光二极管基板112设置有一个以上的发光二极管器件111;镜筒120,在一端结合所述发光二极管模块100;一个以上的透镜141,设置在所述镜筒120,并且发散通过所述发光二极管器件111产生的光;扩散部件142,结合于所述镜筒120以扩散光;固定结合部130,结合于所述镜筒120以固定所述透镜141及所述扩散部件142。
所述镜筒120作为在一端结合所述发光二极管模块100的结构,可以有各种结构。
作为一示例,所述镜筒120可具有两端开放的中空缸体结构。
另外,所述镜筒120为,内周面可构成反射面,以反射从所述发光二极管模块100产生的光。
所述透镜141作为设置在所述镜筒120并且发散通过所述发光二极管器件111产生的光的结构,可设置一个上的所述透镜141。
作为一示例,所述透镜141作为凸透镜,可构成为平凹形。
此时,可设置所述透镜141的扁平面朝向发光二极管模块100。
另一方面,所述镜筒120为,根据与透镜141及扩散部件142的结合结构,可以有各种结构,如图7b所示,可由大口径部121与小口径部122构成,所述大口径部121具有与所述透镜141的边缘外周面相对应的内径,所述小口径部122从所述大口径部121延伸并且内径小于所述大口径部121。
此时,所述大口径部121及小口径部122的边界部分构成阶梯,以支撑透镜131的外周面。
所述扩散部件142作为结合于所述镜筒120的另一端并扩散光的结构,可以有各种结构。
具体地说,所述扩散部件142为,由于从发光二极管器件111发出的光的强度大,可给用户的眼睛带来疲劳感,为了防止该现象。作为扩散光的扩散部件,根据扩散的种类可适用各种扩散部件。
另一方面,在所述镜筒120的内部可设置一个以上的辅助缸142a、142b,以设置所述扩散部件142。
然后,所述镜筒120为,可设置O型圈等的密封部件142c,以在与发光二极管基板112结合的面进行密封。
所述固定结合部130作为结合于所述镜筒120的另一端以固定所述扩散部件142的结构,可以有各种结构。
作为一示例,如图7b所示,所述固定结合部130为形成内螺纹部,以螺纹结合于形成在所述镜筒120外周面的外螺纹部,并且在内侧可包括边缘部131,以将所述扩散部件142紧贴于所述镜筒120的末端。
另一方面,根据治疗光的照射方向等,所述光学系101可以有各种结构。
作为一示例,如图10至图14所示,根据本发明的光模块100可包括:镜筒120,具有中空型缸体结构;发光二极管模块110,包括发光二极管基板112,所述发光二极管基板112结合在所述镜筒120的一端并且形成与所述镜筒120的中空相对应的贯通开口113,沿着圆周方向设置有多个发光二极管器件111;反射部件151,结合在所述镜筒120的一端,以朝向所述镜筒120的中空反射在所述多个发光二极管器件111生成的光;球形透镜152,设置在所述镜筒120,以收敛被所述反射部件151反射的光;引导透镜153,将通过所述球形透镜152的光导向预先设定的区域内。
所述镜筒120作为具有中空型缸体结构的结构,可以有各种结构。
作为一示例,所述镜筒120可包括大口径部124与小口径部125,所述大口径部124具有与后述的引导透镜153的外径相对应的内径,所述小口径部125具有与所述球形透镜152的外径相对应的内径。
所述大口径部124作为具有与后述的引导透镜153的外径相对应的内径的部分,可具有与引导透镜153的外径部分相对应的内径,以精确设置引导透镜153。
另一方面,所述大口径部124可形成阻止引导透镜153的轴方向移动的台阶部124a,以阻止轴方向移动。
通过所述台阶部124a的形成,所述镜筒120为在大口径部124及小口径部125之间可形成中口径部126。
所述小口径部125作为具有与所述球形透镜152的外径相对应的内径的部分,可具有与所述球形透镜152的外周面相对应的内径,进而可精确设置所述球形透镜152。
此时,所述小口径部125可形成卡台125a,以阻止所述球形透镜152的轴方向移动。
然后,所述小口径部125可设置加压部件141,所述加压部件141为在形成有卡台125a的相对侧部分以轴方向加压所述球形透镜152。
所述加压部件140作为设置在小口径部125以在形成有卡台125a的相对侧部分以轴方向加压所述球形透镜152的结构,在中心部分可形成开口,以进行光照射。
另一方面,所述加压部件140为,在发光二极管模块110直接或者间接结合于所述镜筒120时,以朝向所述球形透镜152的方向可被发光二极管基板112加压。
此时,优选为,所述加压部件140具有可弹性变形的材料,诸如合成树脂、橡胶等,以紧贴于所述球形透镜152。
所述发光二极管模块110作为包括发光二极管基板112,所述发光二极管基板112结合在所述镜筒120的一端并且形成与所述镜筒120的中空相对应的贯通开口113,沿着圆周方向设置有多个发光二极管器件111的结构,可以有各种结构。
所述发光二极管器件111与上述的发光二极管器件111相同或者类似,所以省略详细说明。
所述发光二极管基板112为,结合在所述镜筒120的一端,并且形成与所述镜筒120的中空相对应的贯通开口113,并且沿着圆周方向设置多个发光二极管器件111。
所述贯通开口113形成为足以使在所述发光二极管基板112被后述的反射部件151反射的光可透过的大小。
另一方面,在所述发光二极管基板112设置的发光二极管器件111设置成以与镜筒120相反的方向照射光。
所述反射部件151作为结合在所述镜筒120的一端以朝向所述镜筒120的中空反射在所述多个发光二极管器件111发出的光的结构,可以有各种结构。
作为一示例,如图10及图12所示,所述反射部件151可以是以预先设定的曲率形成内周面以将光导向用户的眼睛。
另外,所述反射部件151可与保护部件152结合成一体或者作为单独的部件结合,以用于防止受到来自外部的冲击、损伤等。
所述保护部件152作为为了防止所述反射部件151受到来自外部的冲击、损伤等而配置的结构,可以有各种结构,诸如与所述反射部件151形成一体或者作为单独的结构结合。
另一方面,所述反射部件151及所述保护部件152作为一个反射模块150,与所述发光二极管模块110一同通过各种结构可结合于所述镜筒120。
所述反射模块150作为由所述反射部件151及所述保护部件152构成以与后述的结合部件140及所述发光二极管模块110结合的模块,可以有各种结构。
作为一示例,所述反射模块150可包括辅助缸154,所述辅助缸154为在结合所述反射部件151及所述保护部件152的状态下通过螺栓等结合于所述结合部件140时,可将所述发光二极管基板112结合于所述结合部件140。
所述辅助缸154作为在结合所述反射部件151及所述保护部件152的状态下通过螺栓等结合于所述结合部件140时将所述发光二极管基板112结合于所述结合部件140的结构,可以有各种结构。
作为一示例,所述辅助缸154为,具有与所述反射部件151的外径相对应的内径,以使所述反射部件151能够插入,同时还可形成与所述发光二极管基板112的厚度相对应的台阶154a,以将所述发光二极管基板112结合于所述结合部件140。
另外,所述辅助缸154可形成切口部154a,所述切口部154a向外部暴露端子部112a,以使端子部112a可与外部连接,进而对发光二极管基板112进行控制及供电。
另一方面,所述反射模块150及所述发光二极管模块110可与用于与所述镜筒120结合的结合部件140结合。
所述结合部件140作为以结合所述反射模块150及所述发光二极管模块110的状态结合于所述镜筒120的结构,根据与所述镜筒120的结合的结构,可以有各种结构。
作为一示例,所述结合部件140可包括:结合缸142,在内部插入所述镜筒120的外周面;结合凸缘143,从所述结合缸142向半径方向延伸以结合所述反射模块150及所述发光二极管模块110。
所述球形透镜152作为设置在所述镜筒120以收敛被所述反射部件151反射的光的结构,可以有各种结构。
所述引导透镜153作为将通过所述球形透镜152的光导向预先设定的区域内的结构,可以有各种结构。
另一方面,具有如上所述的结构的光模块100可作为在图1至图9示出的眼病治疗用系统的光模块构成,此时为了设置到所述主体模块10,可结合用于与主体模块10结合的结合部190。
所述结合部190作为用于与所述主体模块10结合的结构,可以有各种结构。
作为一示例,所述结合部190可包括:结合缸191,插入结合所述镜筒120,尤其是所述结合缸142;结合突出部192,从所述结合缸191的外周面向半径方向突出,以与所述主体模块10结合。
然后,所述结合缸191可通过各种结构与所述镜筒120结合,尤其是与所述结合缸142结合。
另一方面,如图1至图14所示,在根据本发明的眼病治疗用系统具有与眼镜类似的结构的情况下,有必要确认在佩戴状态下光是否稳定照射于用户的眼睛。
据此,所述主体模块10还可设置相机部300,以用于确认光是否稳定地照射于用户的眼睛。
所述相机部300作为获取用户眼睛的图像,用于追踪通过上述的光模块100照射的光是否稳定地照射于用户眼睛的结构,可包括成像元件(未示出)及光学系,所述光学系是使包括用户眼睛的图像所集结于所述成像元件。
尤其是,如图1至图14所示,根据本发明的眼病治疗用系统具有与眼镜类似的结构的情况下,所述相机部300为设置在一对光模块100之间,可实现鱼眼镜头等的广角成像,进而可获取用户的一对眼睛的图像。
另一方面,根据本发明的眼病治疗用系统为,考虑佩戴成紧贴于用户脸侧的状态可能无法实现足以获取图像的照度条件,听次所述相机部300可包括识别红外线及可视光中的至少一种的相机。
尤其是,所述相机优选为除了可见光还可在红外线区域中成像的相机。
另一方面,为了实现如上所述的功能,如图2a至图2e所示,所述相机部300可包括:成像部310,获取用户一对眼睛的图像;光学系320,为了在用户佩戴所述主体模块10的状态下可使所述成像部310获取一对眼睛的图像而引导光;图像处理部,处理在所述成像部310获取的图像。
所述成像部310作为获取用户一对眼睛的图像的结构,可由具有CCD图像传感器、CMOS图像传感器等的成像模块构成。
所述光学系320作为为了在用户佩戴所述主体模块10的状态下可使所述成像部310获取一对眼睛的图像而引导光的结构,为了通过一个相机可将一对眼睛全部成像,有必要保持与用户的眉间保持预先设定的距离的状态。
据此,优选为,所述光学系320为以用户佩带所述主体模块10的状态为准位于用户的眉间并且距离用户的视网膜(在图2b中大致用L标记)15mm~40mm。
以供参考,考虑所述光模块100的物镜至角膜之间的距离为1.5cm~2.0cm,尤其优选为1.7cm的这一点,所述光学系320的物镜与角膜之间的距离优选为大于所述光模块100的物镜至角膜之间的距离。
作为一示例,所述光学系320的物镜与角膜之间的距离可设定为比所述光模块100的物镜至角膜之间的距离大5mm~15mm。
然后,优选为,在所述成像部310集结的图像为准,所述光学系320视角在120°以上。
另一方面,如图2c至图2e所示,所述光学系320及所述成像部310可通过固定部件340相互结合。
所述固定部件340作为结合于相机外壳390以从所述成像部310的背面侧向所述光学系320侧进行加压的结构,可以有各种结构。
所述图像处理部作为处理在所述成像部310获取的图像的结构,根据在所述成像部310成像的图像的处理水准,可以有各种结构。
作为一示例,所述图像处理部可构成为单纯处理图像数据,以将原始数据文件、jp格式的压缩文件等的图像数据传输于单独的控制部。
作为另一示例,所述图像处理部可包括图像处理芯片331,用于快速处理及分析图像。
对于所述图像处理芯片331,只要是处理在所述成像部310获取的图像及分析已处理图像的芯片,都可适用。
然后,所述图像处理芯片331可安装在PCB部330,所述PCB部330可固定设置在上述的固定部件340的背面。
然后,所述PCB部330通过柔性电缆332可与所述成像部310连接。
另外,为了图像处理芯片331的控制、成像部310的控制等,所述PCB部330可通过柔性电缆333与主PCB连接。
尤其是,连接所述成像部310及所述PCB部330的柔性电缆332以固定部件240为中心弯曲成U字形,进而可将设置所述成像部310及所述PCB部330的空间最小化。
即,所述成像部310及所述PCB部330隔着固定部件340分别固定在前面及背面,进而可将安装空间最小化。
另一方面,如图15a所示,所述图像处理部,尤其是图像处理芯片331可构成为执行眼睛治疗监控,所述眼睛治疗监控包括:眼睛对象搜索步骤,在通过所述成像部310获取的第一图像中搜索与眼睛相对应的眼睛对象;眼睛对象提取步骤,提取在所述眼睛对象搜索步骤中搜索的眼睛对象;判断正常与否步骤,分析在所述眼睛对象提取步骤中提取的眼睛对象,以判断是否正常进行光照射。
所述眼睛对象搜索步骤作为在通过所述成像部310获取的第一图像中搜索与眼睛相对应的眼睛对象的步骤,可通过各种方法执行。
在此,所述第一图像作为通过所述成像部310获取的图像本身,如上所述,可以是原始数据文件、jp格式的压缩文件等的图像数据。
所述眼睛对象是为了分辨光照射是否正常进行而在第一图像中与用户的眼睛相对应的区域,对于眼睛对象的搜索可通过各种图像处理方法执行。
尤其是,所述眼睛对象搜索步骤可通过人工智能程序执行,所述人工智能程序通过预先成像的各种眼睛的图像数据及实际成像过程学习。
在此,所述眼睛对象搜索步骤,更进一步地,眼睛治疗监控可以是考虑处理速度以30帧为准(约2秒)执行。
所述眼睛对象提取步骤作为为了后述的判断正常与否步骤的执行而提取在所述眼睛对象搜索步骤中搜索的眼睛对象的步骤,可通过所谓图像剪贴方式执行。
所述判断正常与否步骤作为分析在所述眼睛对象提取步骤中提取的眼睛对象以判断光照射是否正常进行的步骤,可通过各种方法执行。
尤其是,所述判断正常与否步骤可通过人工智能程序执行,所述人工智能程序通过预先成像的各种形状的眼睛图像数据及实际成像过程学习。
学习数据为,作为各种眼睛动作图像,可学习区分适合光治疗的状态及不可能的状态,诸如睁眼、闭眼、瞳孔异常动作等。
作为所述判断正常与否步骤的一示例,以提取的眼睛对象为准,在闭眼持续预先设定的时间以上的情况下,判定为无法治疗,进而可停止或者结束光治疗。
另外,作为所述判断正常与否步骤的一示例,以提取的眼睛对象为准,闭眼持续预先设定的时间以上的情况下,判定为不可进行治疗/护理,停止光治疗的同时给用户施加声音、振动等的刺激,进而可尝试转换为可进行光治疗/光护理的状态。
在给用户施加刺激之后重新再执行所述眼睛对象搜索步骤至判断正常与否步骤,在判断为睁眼状态的情况下,可重新执行光治疗/光护理。
关于人工智能程序,所述眼睛对象搜索步骤、所述眼睛对象提取步骤及所述判断正常与否步骤中的至少一个步骤可通过人工智能程序执行。
尤其是,所述眼睛对象搜索步骤及所述判断正常与否步骤中的至少一步骤可通过人工智能程序执行。
根据如上所述的结构,通过所述相机部300获取用户的眼睛的图像,进而在通过所述一对光模块100进行光照射时可确认光照射状态,进而可更加有效执行针对于光照射的控制。
另一方面,所述眼睛对象搜索步骤、所述眼睛对象提取步骤及所述判断正常与否步骤也可由通过诸如蓝牙的无线通信连接的智能手机、智能平板、专用设备等的智能设备中的应用程序执行,以代替如上述地由设置在所述主体部12的图像处理部执行。
为此,智能设备可安装用于无线控制根据本发明的眼病治疗用系统以及从眼病治疗用系统接收眼睛图像等的应用程序。
另一方面,在所述判断正常与否步骤的执行中,提取的眼睛对象的图像包括在视网膜聚集的治疗光的反射图像,所以比较眼睛对象内的瞳孔及治疗光的反射图像的位置,可确认治疗光是否正常照射于用户的眼睛。
如果,眼睛对象内的瞳孔及治疗光的反射图像的位置的比较结果为错位的情况下,计算该误差,可指示针对于用户眼睛校正水平方向的位置。
所述水平方向位置可由在用户佩戴于脸部的状态下以鼻子为中心以接近鼻子的方向及远离鼻子的方向上的光模块100的位置定义。
另一方面,利用具有如上所述的结构的眼病治疗用系统执行动物试验的结果,确认了具有干眼症、黄斑变性、黄斑水肿等的眼病治疗及缓解效果。
即,根据本发明的眼病治疗用系统为,作为眼病治疗装置,可使用于干眼症、黄斑变性、黄斑水肿等的眼病的治疗。
-试验例(干眼症试验)
甲、试验条件
1)试验细胞
在生物体外试验细胞:HCE-T cell(人角膜上皮细胞系)
2)培养基及试剂
甲)细胞培养
DMEM、FBS10%、1%抗生素(Antibiotics)、胰蛋白酶(Trypsin)
乙)分析试剂
-MTT(3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四氮唑溴盐)
-DMSO
3)生物体内试验的动物:
甲)试验动物品系:C57BL/6
乙)试验动物性别/数量:母/15只
丙)试验动物体重/周龄:18~20g/7周龄
丁)诱导眼球干燥
-在皮下注射包含氢溴酸东莨菪碱0.5mg/0.2ml的生理盐水,每天4次,注射17日。
4)试验染色试剂
甲)H&E染色试剂
-苏木精、伊红
-乙醇、二甲苯
乙)免疫组织化学(IHC)试剂
-抗体
:IL-6(abcam)
:IL-1(abcam)
:TNF-α(abcam)
-第二抗体
:马抗鼠IgG ab(Vector)
:山羊抗兔IgG ab(Vector)
-ABC试剂盒(Vector)
-DAB染色(Vector)
5)试验设备
考虑是为了验证根据本发明的眼病治疗用系统的效果的试验,由如图16所示的试验设备构成。
甲)波长条件
680nm、780nm、830nm的LED,在此各波长可发生±10nm的变化。
乙)光照射强度(照射能为各LED的光输出平均值)
12.3mW(680nm)+14.9mW(780nm)+10.6mW(830nm)=37.8mW/cm2,照射2分钟;
约4.5J/cm2。
乙、试验方法
1)以人类角膜上皮细胞为对象的多波长LED(在图16示出的试验设备)的生物体外安全性评估
-在培养基培养HCE-T细胞;
-培养80%时,分株于12孔板(多用途孔板);
-使用多波长(680nm±10nm、780nm±10nm、830nm±10nm)LED光源模块对于分株HCE-T细胞的孔板进行光照射。
甲)根据时间照射光,在经过24小时之后通过细胞活性(细胞生长)确认细胞存活率(0、0.5、1、2、4、8分钟)(MTT比色法)。
乙)以37.8mW/cm2、2分钟(4.5J/cm2)固定光照射,之后0、24、48、72小时期间进行增殖分析(增殖测定法)确认细胞增值率(MTT比色法)。
①MTT分析(MTT比色法)
-使用DMEM(杜氏改良伊格尔培养基)培养基,在5%的CO2、37℃的温度条件下的培养基中培养角膜上皮细胞(HCE-T)。
-在12孔板接种角膜上皮细胞,经过24小时之后用多波长的LED光源进行照射。
-光源是在12孔板接种细胞的一个孔对准LED的圆柱末端进行照射(圆柱至细胞的距离为17mm)。
-在培养0、24、48、72小时之后去掉培养基,之后添加MTT溶液50μL与培养基100μL,之后阻隔阳光,在该状态下在培养基中反应4小时。
-4小时之后去除反应物,之后添加DMSO 100μL,之后使用分光光度计在595nm下测量吸光度。
2)以干眼症动物模型为对象的多波长LED的生物体内有效性的评估
①诱发干眼症
-为了诱导干眼症动物模型,在腹腔皮下注射2.5mg/mL浓度的东莨菪碱氢溴酸盐(scopolamine hydrobromide),持续注射17天,每天4次。
-在诱导干眼症一周后使用多波长LED光源模块在眼睛整体部位进行5次光照射(波长为680nm±10nm、780nm±10nm、830nm±10nm)。
-制作30只模型之后,每试验组随机选取5只进行试验。
-17天之后用肉眼评估泪液量和角膜表面的不规则性之后切除组织。
-如表1,试验组总共分为3组,以图17的日程进行。
(表1)
②用肉眼观察
-诱导干眼症的第17天,利用吸潮纸尖30号,测量1分钟的泪液量。
-在固定老鼠之后,分析在眼皮与眼睛之间纸吸收的泪液量的程度。
-为了评估角膜的不规则性,使用解剖显微镜对角膜内环段进行成像,之后分为四个阶段,评估在未进行任何处理的对照组中观察到的角膜表面不规则性,将不规则性设定为0分(无损伤),并且如表2进行评估。
(表2)
③组织学观察
-为保证客观性,在试验结束后牺牲各组试验动物,将所有动物的右眼一概摘除。固定在10%福尔马林溶液之后利用15%、30%蔗糖溶液浸润并渗透组织。利用OCT固化制成10μm的冷冻切片。
-进行H&E染色,测量并分析角膜剥脱密度与面积,并且测量厚度之后进行分析。
-为了确认角膜的炎症程度,染色作为炎性标志物的IL-6、IL-1β及TNFα。利用DAB确认表达水平,并通过组织显微镜进行分析。
丙、试验及结果
1)以人类角膜上皮细胞(参照图18)为对象的多波长LED的生物体外安全性的评估
-光照射24小时之后,通过细胞活性检测细胞存活率。
-在0分钟、0.5分钟、1分钟、2分钟、4分钟、8分钟的各时间的多波长LED照射全部未降低人类角膜上皮细胞的细胞存活率。即,判断为没有细胞毒性,如图19所示,多波长LED呈增加细胞增殖的趋势。
2)以干眼症动物模型为对象的多波长LED的生物体内有效性的评估(表3)
-诱导干眼症之后在第17天使用吸潮纸尖30号测量泪液量的结果,正常对照组测量出平均为9.2±1.4mm,而干眼症动物模则与此相反,平均为2.4±0.1mm,明显减少73.8%。
-相反,多波长LED处理组的测量泪液量为6.7±0.7mm,对比干眼症动物模型的泪液量明显增加175.5%。对照组与LED处理组没有明显差异。
-因此,如表3及图20所示,与正常对照组相比,在本试验中使用的干眼症动物模型明显减少泪液量,而多波长LED明显增加因为干眼症而减少的泪液量。
-表3是示出干眼症与通过多波长LED处理的泪液量变化的表。
(表3)
| 泪液量(mm) | 对照组(n=5) | 干眼症(n=5) | 干眼症+Tx(n=5) |
| 平均值 | 9.25 | 2.42 | 6.67 |
| SEM | 1.44 | 0.11 | 0.65 |
-若出现干眼症,则无法通过泪液保护角膜,导致角膜表面出现凹凸不平的现象,因此在本试验中诱导干眼症17天后,用解剖显微镜观察角膜表面的不规则性,由3名评估员分别进行盲目评估。
-将3名评估员的不规则性评分平均并分析的结果,如表4及图21所示,正常对照组测量出平均为0.6±0.2,而干眼症动物模型则与此相反,平均为2.4±0.3,角膜表面不规则性分数明显提高295.8%。
-相反,多波长LED处理组的角膜表面不规则性分数为1.4±0.2,对比干眼症动物模型的不规则性分数明显降低41.1%。这种数值是与正常对照组类似的数值。对照组与LED处理组没有明显差异。
-表4是干眼症与通过多波长LED处理的角膜表面不规则性评估的表。
(表4)
| 角膜不规则评分 | 对照组(n=5) | 干眼症(n=5) | 干眼症+Tx(n=5) |
| 平均值 | 0.60 | 2.38 | 1.40 |
| SEM | 0.22 | 2.38 | 0.22 |
-诱导干眼症的第17天将动物全部牺牲并摘除眼球,对于角膜进行H&E染色。
-用ImageJ软件(NIH)分析角膜H&E染色照片,计数角膜表面剥脱的部分,将该数除以平均面积,以测量并分析剥脱角膜表面密度,并且用ImageJ测量并分析剥脱角膜的面积。
-如图22所示,密度分析结果,对于正常对照组测量出平均密度为1.1±0.2,而干眼症动物模型则与此相反,平均为2.7±0.3,剥脱的角膜表面密度明显提高156.3%。
-相反地,对于多波长LED处理组的剥脱的角膜表面密度测量出平均为0.9±0.3,对比干眼症动物模型的剥脱的角膜表面密度明显降低66.1%。
-剥脱角膜的面积分析结果,测量出正常对照组平均为0.4±0.1μm2的面积,而干眼症动物模型则与此相反,平均为1.0±0.2μm2的面积,进而剥脱的角膜面积明显增加174%。
-相反,测量多波长LED处理组的剥脱角膜表面面积平均为0.2±0.1μm2,对比干眼症动物模型的剥脱角膜表面面积明显降低81.4%。对照组与LED处理组没有明显差异。
-表5及表6分别是示出干眼症与通过多波长LED处理的剥脱角膜表面密度及面积的评估的表。
(表5)
| 剥脱角膜密度 | 对照组(n=5) | 干眼症(n=5) | 干眼症+Tx(n=5) |
| 平均 | 1.06 | 2.72 | 0.92 |
| SEM | 0.22 | 0.33 | 0.31 |
(表6)
-用H&E染色测量剥脱角膜表面密度及面积,之后测量角膜的厚度并进行分析。
-如图23所示,角膜的厚度分析结果,测量正常对照组测的平均厚度为26.8±0.4μm,而干眼症动物模型则与此相反,测量出平均厚度为24.2±0.5μm,角膜的厚度明显减少9.6%。
-相反,测量多波长LED处理组的角膜厚度平均为25.9±0.5μm,对比干眼症动物模型的角膜厚度明显增加7.1%。
-表7是示出干眼症与通过多波长LED处理的角膜厚度变化的分析结果的表。
(表7)
| 角膜上皮厚度 | 对照组(n=5) | 干眼症(n=5) | 干眼症+Tx(n=5) |
| 平均 | 26.77 | 24.20 | 25.91 |
| SEM | 0.41 | 0.54 | 0.45 |
-为了测量炎症细胞因子的表达水平,以摘除的眼球的切片为对象施行免疫组织化学染色法。
-如图24所示,用IL-1β染色并且用作为图像分析程序的ImageJ(NIH)分析DAB图像的结果,测量出正常对照组平均强度为4.6±1.0,而干眼症动物模型则与此相反,平均为21.1±2.9,IL-1β的表达明显提高359.2%。
-相反地,测量出多波长LED处理组的IL-1β表达平均为8.1±1.2,对比干眼症动物模型的IL-1β表达水平明显降低61.5%。对照组与LED处理组没有明显差异。
-表8是示出干眼症与通过多波长LED处理的IL-1β表达水平的分析结果的表。
(表8)
| IL-1βDAB强度 | 对照组(n=5) | 干眼症(n=5) | 干眼症+Tx(n=5) |
| 平均值 | 4.59 | 21.07 | 8.11 |
| SEM | 1.00 | 2.90 | 1.24 |
-之后,为了用炎症细胞因子检测IL-6的表达水平,施行了免疫组织化学染色法。
-如图25所示,用IL-6染色并且用作为图像分析程序的ImageJ(NIH)分析DAB图像的结果,检测正常对照组的平均强度为5.4±1.1,而干眼症动物模型则与此相反,检测出平均为18.1±2.1,IL-6表达明显增加232.1%。
-相反,检测多波长LED处理组的IL-6表达的平均为5.1±0.9,对比眼症动物模型的IL-6表达水平,明显降低了72%。对照组与LED处理组没有明显差异。
-表9是干眼症与通过多波长LED处理的IL-6表达水平的分析结果的表。
(表9)
| IL-6DAB强度 | 对照组(n=5) | 干眼症(n=5) | 干眼症+Tx(n=5) |
| 平均值 | 5.44 | 18.07 | 5.06 |
| SEM | 1.13 | 2.09 | 0.92 |
-然后,为了用炎症细胞因子检测TNFα的表达水平而施行了免疫组织化学染色法。
-如图26所示,用TNFα染色并且用作为图像分析程序的ImageJ(NIH)分析DAB图像的结果,检测正常对照组的平均强度为6±0.2,而干眼症动物模型则与此相反,平均为14.7±2.9,TNFα的表达明显提高了2547%。
-相反地,对于多波长LED处理组检测TNFα表达平均为6.7±1.1,对比干眼症动物模型的TNFα表达水平,明显减少54.6%。对照组与LED处理组没有明显差异。
-表10是示出干眼症与通过多波长LED处理的TNFα表达水平的分析结果的表。
(表10)
| TNFαDAB强度 | 对照组(n=5) | 干眼症(n=5) | 干眼症+Tx(n=5) |
| 平均值 | 0.55 | 14.67 | 6.66 |
| SEM | 0.21 | 2.87 | 1.06 |
丁、试验结果结论
1)本试验为,为了评估同时照射630nm、780nm、850nm的三种波长的多波长LED的安全性而使用了人类角膜上皮细胞。在人类角膜上皮细胞进行多波长LED处理的结果,不会随能量降低细胞存活率或者不会随着时间的推移而降低细胞增殖能力,因此确认为是无害的。
2)然后,对于作为干眼症动物模型用东莨菪碱与干燥的环境下诱导17天的干眼症的老鼠与照射5次多波长LED的Tx组执行肉眼、组织学观察,首先测量泪液量的结果为,与干眼症动物模型相比,Tx组对比干眼症动物模型表达水平将泪液量明显增加175.5%。
3)另外,在角膜表面不规则性评估中经过3名评估员盲测的结果是干眼症动物模型对比对照组将角膜表面不规则性分数明显提高295.8%,对此确认了Tx组再次对比干眼症动物模型表达水平将该角膜表面不规则性分数明显降低41.1%。
4)接着,在组织学评估中,对比对照组,干眼症动物模型的剥脱角膜表面的密度提高156.3%,而Tx组则与此相反,确认了再次明显降低66.1%。另外,经剥脱角膜表面面积的分析结果确认:对于干眼症动物模型对比对照组明显提高174%的剥脱表面面积,Tx组再次对比干眼症动物模型的表达水平将该剥脱表面面积明显降低81.4%。
5)经角膜厚度的测量结果确认:与上述的结果相同,对于干眼症动物模型对比正常对照组明显减少9.6%的角膜厚度,Tx组再次对比干眼症动物模型表达水平将角膜厚度明显增加7.1%。
6)另外,通过为了检测炎症细胞因子的表达水平而执行的免疫组织化学染色法,分析了IL-1β与IL-6、TNFα的DAB图像。首先,对于正常对照组与干眼症动物模型相比明显提高359.2%的IL-1β,Tx组再次对比干眼症动物模型表达水平将该IL-1β明显降低61.5%。
7)接着,经过IL-6分析结果确认:对于正常对照组与干眼症动物模型相比明显提高232.1%的IL-6表达水平,Tx组将该IL-6表达水平再次明显降低72%。
8)通过TNFα结果也确认为:对于正常对照组与干眼症动物模型相比明显提高2547%的TNFα表达水平,Tx组对比干眼症动物模型将表达水平相明显降低54.6%。
9)基于本试验判断为:多波长LED对于角膜上皮细胞没有毒性,在诱导干眼症的动物模型中明显降低由干眼症引起角膜炎症细胞因子,大幅增加泪液量,进而恢复角膜损伤。
-试验例2(黄斑变性试验)
甲、试验条件
1)试验细胞
生物体外试验细胞:ARPE-19细胞(人类视网膜色素上皮细胞品系,ATCC,#CRL-2302)
2)培养基及试剂
甲)细胞培养
DMEM、FBS10%、1%抗生素、胰蛋白酶
乙)分析试剂
-MTT(3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四氮唑溴盐)
-DMSO
3)生物体内试验动物:
甲)试验动物品系:SD大鼠
乙)试验动物性别/数量:公/22只
丙)试验动物体重/周龄:150~200g/6周龄
4)诱导黄斑变性
-包含NaIO3 35mg/kg的生理盐水
4)试验染色试剂
甲)H&E染色试剂
-苏木精、伊红
-乙醇、二甲苯
乙)TUNEL染色试剂
-FITC TUNEL细胞凋亡检测试剂盒(BioActs)
-PI染色(sigma)
丙)免疫组织化学(IHC)试剂
-抗体
:RPE65(abcam)
:视紫红质(abcam)
:PKC-α(Santcruz)
-第二抗体
:马抗兔IgG ab、荧光染料TM555(ThermoFisher)
:山羊抗小鼠IgG ab、荧光染料TM488(ThermoFisher)
-DAPI(4',6-二脒基-2-苯基吲哚)
5)试验设备
考虑是用于验证根据本发明的眼病治疗用系统的效果的试验,由如图16所示的试验设备构成。
甲)波长条件
680nm、780nm、830nm的LED,在此各波长可发生±10nm的变化。
乙)光照射强度(照射能为各LED的光输出平均值)
12.3mW(680nm)+14.9mW(780nm)+10.6mW(830nm)=37.8mW/cm2,照射2分钟;
约4.5J/cm2
乙、试验方法
1)以视网膜色素上皮细胞为对象的多波长LED的生物体外安全性评估
-在培养基培养作为视网膜色素上皮细胞的ARPE-19细胞;
-培养80%时,分株于12孔板;
-使用多波长(680nm±10nm、780nm±10nm、830nm±10nm)LED光源模块,对于分株ARPE-19细胞的孔板进行光照射。
甲)根据时间照射光,在24小时之后通过细胞活性确认细胞存活率(0、0.5、1、2、4、8分)(MTT比色法)
乙)以37.8mW/cm2、2分钟(4.5J/cm2)固定光照射,之后通过0、24、48、72小时期间增殖分析确认细胞增殖率(MTT比色法)。
①MTT分析(MTT比色法)
-使用DMEM(杜氏改良伊格尔培养基)培养基,在5%的CO2、37℃的温度条件下的培养基中培养视网膜上皮细胞(ARPE-19);
-在12孔板接种视网膜上皮细胞,经过24小时之后用多波长的LED光源进行照射;
-光源是在12孔板接种细胞的一个孔对准LED圆柱末端进行照射(圆柱至细胞的距离为17mm);
-在培养0、24、48、72小时之后去掉培养基,之后添加MTT溶液50μL与培养基100μL,之后阻隔光线,在该状态下在培养基中反应4小时;
-4小时之后去除反应物,之后添加DMSO 100μL,之后使用分光光度计在595nm下测量吸光度。
2)以NaIO3处理黄斑变性动物模型为对象的多波长LED的生物体内有效性的评估
-试验组总共有3组,如表11分开进行;
-对于所有组的SD大鼠数量,各组最少确保有6只;
-对于6周龄SD大鼠通过尾静脉注射NaIO3 35mg/kg;
-注射NaIO3之后在1、2、3、4、7天分别切除组织,以确认视网膜的ONL减少程度;
-在注射之后在大鼠的眼睛进行37.8mW/cm2、2分钟(4.5J/cm2)的光照射(5次);
-在注射NaIO3之后,在第7天分别切除组织之后进行实验。
(表11)
①组织学观察(参照表12)
-各组分别在各期间牺牲实验动物切除眼睛组织,固定在10%福尔马林溶液中,之后利用15%、30%蔗糖溶液浸润并渗透组织。利用OCT固化制成10μm的冷冻切片;
-H&E染色为,用组织显微镜确认之后测量并分析视网膜的ONL;
-TUNEL染色为,用共聚焦显微镜确认之后在视网膜的ONL计数并分析TUNEL阳性的细胞数量;
-PKC-α为,用共聚焦显微镜确认之后计数并分析OPL(外网状层)与INL(内核层)的PKC-α阳性的细胞数量;
-视网膜色素为,用共聚焦显微镜确认之后使用图像分析程序的ImageJ(NIH)分析PR(感光层)的视网膜色素荧光表达强度。
(表12)
丙、试验及结果
1)以视网膜色素上皮细胞为对象的多波长LED的生物体外安全性的评估
-光照射24小时之后通过细胞活性检测细胞存活率;
-如图27所示,0分钟、0.5分钟、1分钟、2分钟、4分钟、8分钟的各时间的多波长LED照射全部未降低视网膜色素上皮细胞的细胞存活率。即,判断为多波长LED照射没有细胞毒性;
-在光照射之后在0、24、48、72小时期间通过增殖试验检测细胞增值率;
-对于多波长LED照射,如图28所示,确认了并未引起随时间经过出现视网膜色素上皮细胞的细胞增殖问题。
2)以NaIO3处理黄斑变性动物模型为对象的多波长LED的生物体内有效性的评估
-NaIO3处理1、2、3、4、7天之后分别摘除眼球进行H&E染色;
-如图29所示,分析视网膜总厚度与ONL的厚度进行NaIO3处理7天之后建立黄斑变性动物模型条件;
-NaIO3及多波长LED处理7天之后分别摘除眼球进行H&E染色;
-由感光细胞的核构成的ONL(外核层)构成视觉细胞核层,因此测量ONL的厚度确认了由黄斑变性引起的ONL视觉细胞的数量减少;
-如图30所示,视网膜内ONL的厚度分析结果,与正常对照组相比,黄斑变性动物模型明显减小14.7%,与黄斑变性动物模型相比,多波长LED处理组明显增加12.3%;
表13是示出黄斑变性与通过多波长LED处理的视网膜内ONL厚度的变化的表。
(表13)
-对于在NaIO3及多波长LED处理7天之后摘除的眼球进行切片进行TUNEL检测,确认了组织内细胞凋亡与否;
-如图31所示,TUNEL试剂以荧光染色细胞凋亡正在进行的细胞的方法在视网膜内ONL中计数TUNEL阳性的凋亡细胞的结果,于正常对照组相比,黄斑变性动物模型明显增加115.1%,与黄斑变性动物模型相比,多波长LED处理组明显减少42.8%。对照组与LED处理组没有明显差异。
-表14是黄斑变性与通过多波长LED处理的视网膜内TUNEL阳性细胞计数结果的表。
(表14)
-对于NaIO3及多波长LED处理7日之后摘除的眼球进行切片后进行免疫荧光染色,确认了视网膜内作为双极细胞标志物的PKCα的表达。
-如图32所示,双极细胞为在视网膜内主要位于内核层(INL),并且在INL的上下两层的外丛状层(OPL)与内丛状层(IPL)全部构成突触,起到在视觉路径中将从视觉细胞传递的电化学信号通过双极细胞移动至神经节的重要作用,因此确认了该双极细胞。
-PKCα免疫荧光染色之后对于视网膜内PKCα-阳性的细胞进行计数的结果,黄斑变性动物模型与正常对照组相比明显减少18.4%,多波长LED处理组与黄斑变性动物模型相比明显增加7%。对照组与LED处理组没有明显差异。
-表15是示出黄斑变性与通过多波长LED处理的视网膜的PKCα-阳性细胞计数结果的表。
(表15)
-对于NaIO3及多波长LED处理7日之后摘除的眼球进行切片并进行免疫荧光染色,确认了作为视网膜的PR内视杆细胞的标志物的视紫红质与作为RPE的标志物的RPE65的表达。
-视杆细胞作为通过作为视杆细胞的标志物的视紫红质负责视觉的视网膜内的受体,将进入眼睛的光转换成可被大脑视觉处理区域解码的电信号,确认了该视杆细胞的变化率,并且检测RPE65标志物的荧光表达强度确认了吸收进入黄斑变性与经过多波长LED的眼球内的光的RPE层的变化。
-如图33所示,免疫荧光染色之后用作为图像分析程序的ImageJ软件(NIH)分析视网膜的PR内视紫红质荧光表达强度的结果,黄斑变性动物模型与正常对照组相比明显降低78.1%,多波长LED处理组与黄斑变性动物模型相比明显提高248.2%。对照组与LED处理组没有明显差异。
-在免疫荧光染色之后用作为图像分析程序的ImageJ软件(NIH)分析作为视网膜的RPE层的表物质的RPE65的荧光表达强度的结果,黄斑变性动物模型与正常对照组相比明显降低34.2%,多波长LED处理组与黄斑变性动物模型相比明显提高38.3%。对照组与LED处理组没有明显差异。
-表16是示出黄斑变性与通过多波长LED处理的PR的视紫红质荧光表达强度分析结果的表;表17是示出黄斑变性与通过多波长LED处理的RPE65荧光表达强度分析结果的表。
(表16)
(表17)
丁、试验结果结论
1)在本试验中,为了评估同时照射680nm、780nm、830nm的三种波长的多波长LED的安全性而使用了视网膜色素上皮细胞。在视网膜色素上皮细胞进行多波长LED处理的结果,确认了不会随能量降低细胞存活率或者不会随时间降低细胞增殖能力。
2)然后,为了建立黄斑变性动物模型,给老鼠进行碘化钠35mg/kg处理,分析视网膜的总厚度与ONL的厚度,之后确认出在注射的第7天损伤最为明显,进而建立了干性黄斑变性的动物模型。
3)在黄斑变性动物模型进行多波长LED处理时,视网膜内ONL的厚度比黄斑变性模型明显增加12.3%。
4)可确认凋亡细胞的TUNEL检测的结果,与黄斑变性动物模型相比,多波长LED将凋亡细胞的数量明显减少了42.8%。
5)作为视网膜内双极细胞的标志物的PKCα表达的细胞数的分析结果,多波长LED与黄斑变性动物模型相比将PKCα-阳性细胞数量明显增加7%。
6)作为视网膜的PR内视杆细胞的表物质的视紫红质荧光表达强度的分析结果,多波长LED与黄斑变性动物模型相比将视紫红质荧光表达强度明显提高248.2%。
7)作为视网膜的RPE层的表物质的RPE65的荧光表达强度的分析结果,多波长LED与黄斑变性动物模型相比将RPE65的荧光表达强度明显提高38.3%。
8)基于本试验结果,判断为:多波长LED对于视网膜色素上皮细胞没有毒性,明显恢复诱发黄斑变性的动物模型中发挥视觉路径的重要作用的双极细胞的减少及作为视觉信息受体的视杆细胞和RPE层的损伤,因此明显恢复了视网膜ONL的厚度减小和细胞凋亡。
9)本试验结果,为了治疗或者缓解黄斑变性/黄斑水肿,以如上所述的试验设备的波长及光照射强度条件照射于用户眼睛的情况下,判断为如试验例1不仅不损伤用户的角膜,还可将用户的角膜改善至更好的状态。
试验例3(黄斑水肿试验)
甲、试验条件
1)生物体内试验动物:
甲)试验动物品系:SD大鼠
乙)试验动物性别/数量:公/18只
丙)试验动物体重/周龄:150~200g/6周龄
2)诱导黄斑水肿
-包含链脲菌素(STZ)55mg/kg的生理盐水
3)试验染色试剂
甲)H&E染色试剂
-苏木精、伊红
-乙醇、二甲苯
4)试验设备
考虑是为了验证根据本发明的眼病治疗用系统的效果的试验,由如图16所示的试验设备构成。
甲)波长条件
680nm、780nm、830nm的LED,在此各个波长可发生±10nm的变化。
乙)光照射强度(照射能是各个LED的光输出平均值)。
12.3mW(680nm)+14.9mW(780nm)+10.6mW(830nm)=37.8mW/cm2,照射2分钟。
约4.5J/cm2
乙、试验方法
-通过诱导糖尿可建立视网膜病变(黄斑水肿;ME)动物模型。
-为了诱导糖尿性视网膜病变(黄斑水肿)动物模型,将STZ以55mg/kg浓度一次性注射于腹腔皮下。
-进行注射之后的第二天开始使用多波长(680nm、780nm、830nm)LED光源模块,对于眼睛整体部位进行3次的光照射。
-试验组总共为3组,如下表分开进行(参照表18)。
-将动物自给药日起饲养30天,实验结束后牺牲各组实验动物,切除眼组织。固定在10%福尔马林溶液,之后用15%和30%蔗糖浸润组织,利用OCT固化制成10μm冷冻切片。
-进行H&E染色,检测并分析视网膜的ONL(外核层)。
(表18)
丙、试验及结果
1)糖尿性视网膜病变(黄斑水肿)动物模型的制作及验证
-为了制作糖尿性视网膜病变(黄斑水肿)动物模型,将诱发糖尿的STZ以55mg/kg在腹腔内注射一次。
-注射STZ之后的第二天开始每周进行3次LED照射(每次2分钟,4.5J/cm2)。
-如图34所示,注射STZ1一周之后测量血糖,仅挑选与正常(100-200mg/dL)相比测量的血糖水平在600mg/dL以上(血糖仪上显示为高)的动物,并区分为糖尿性视网膜病变(黄斑水肿)及LED照射组。
-然后,饲养30天,间隔3~4天观察体重变化。
-如图35所示,从第7天开始观察到正常对照组与STZ、STZ+LED组之间明显的体重变化。
2)以糖尿性视网膜病变(黄斑水肿)动物模型为对象的多波长LED的生物体内有效性的评估
-为了制作糖尿性视网膜病变(黄斑水肿)动物模型,注射诱发糖尿的STZ并饲养30天之后牺牲并摘除眼球,针对于该摘除眼球的视网膜进行H&E染色。
-如图36所示,由感光细胞的核构成的ONL(外核层)是视觉细胞的核形成多层的结构,在视网膜损伤时减少视觉细胞而缩小厚度。因此,在本试验中测量ONL的厚度,确认了由糖尿性视网膜病变(黄斑水肿)减少ONL视觉细胞的数量。
-通过分析视网膜H&E染色照片分析ONL的厚度,并且检测并分析了由多波长LED引起的变化。
-ONL厚度分析结果,测量出正常对照组平均厚度为75.4±1.7μm,而黄斑水肿动物模型则与此相反,平均厚度为67.3±2.1μm,ONL厚度明显减小10.7%。
-但是,对于多波长LED处理组的ONL厚度测量出平均为74.7±2.4μm,对比糖尿性视网膜病变(黄斑水肿)动物模型的ONL厚度明显增加11%。
表19是糖尿性视网膜病变(黄斑水肿)动物模型与通过多波长LED处理的ONL厚度的评估的表。
(表19)
| 角膜剥脱密度 | 对照组 | ME(黄斑水肿) | ME+LED |
| 平均值 | 75.45 | 67.34 | 74.72 |
| SEM | 1.65 | 2.13 | 2.37 |
丁、试验结果结论
1)在本试验中,作为对于同时照射680nm、780nm、830nm的三种波长的多波长LED的组织学评估执行H&E染色,以对于糖尿性视网膜病变(黄斑水肿)动物模型进行处理时,确认视网膜内ONL的厚度变化,对比正常对照组,糖尿性视网膜病变(黄斑水肿)动物模型将ONL厚度明显减少10.7%。对照组与LED处理组没有明显差异。
2)相反地,对于照射多波长LED的组确认为,对比糖尿性视网膜病变(黄斑水肿)动物模型,ONL厚度在此明显增加11%。
3)基于本试验结果判断为:多波长LED明显增加在糖尿性视网膜病变(黄斑水肿)动物模型中减小的视网膜ONL的厚度,进而恢复降低的视力。
另一方面,通过图16示出的试验装置照射的光的波长及照射强度如表20。
(表20)
然后,通过如上所述的试验结果可如下整理本发明。
首先,根据本发明的眼病治疗用系统为,不仅是参照图1至图14说明的光护理装置,还包括光模块100,所述光模块100分别产生相互不同波长的3种以上的光以向用户的眼睛照射光;所述3种以上的光的特征为,包括680nm±10nm的第二波长、780nm±10nm的第三波长及830nm±10nm的第四波长的光。
在此,所述2至4波长的光的照射强度之和优选为35~40mW/cm2,所述2至4波长的光的照射强度之和更加优选为是37.8mW/cm2。
另外,优选为,所述第二波长的光的光照射强度的平均值为12.3mW/cm2,所述第三波长的光的光照射强度的平均值为14.9mW/cm2,所述第四波长的光的光照射强度的平均值为10.6mW/cm2。
另外,所述2至4波长的光为,在照射2分钟期间的照射能可小于5.0J/cm2。
然后,所述2至4波长的光可同时照射于用户的眼睛。
所述3种以上的光还可包括590±10nm的第一波长的光。
根据具有如上所述的结构的本发明的眼病治疗用系统为,可使用于干眼症、黄斑水肿及黄斑变性中的至少一种眼病的治疗或者缓解症状。
另一方面,根据本发明的眼病治疗用系统为,考虑在用于干眼症的护理/治疗/缓解症状的情况下光照射于角膜,构成光模块100的光学系的物镜与角膜之间的距离优选为1.5cm~2.0cm,更加优选为是1.7cm。
作为一示例,如图1至图14所示,所述眼病治疗用系统具有与眼镜类似的结构的情况下,在佩戴状态下从光模块100的物镜至角膜之间的距离优选为1.5cm~2.0cm,更加优选为1.7cm。
另外,根据本发明的眼病治疗用系统为,考虑用于黄斑变性及/或者黄斑水肿的护理/治疗/缓解症状的情况下向视网膜照射光,优选为3.9cm~4.4cm,更加优选为4.1cm。
作为一示例,如图1至图14所示,所述眼病治疗用系统具有与眼镜类似的结构的情况下,在佩戴的状态下从光模块100的物镜至角膜之间的距离优选为3.9cm~4.4cm,更加优选为4.1cm。
以供参考,角膜及视网膜之间的平均距离为2.4cm。
另一方面,对于根据本发明的眼病治疗用治疗系统、眼病治疗方法及其使用的光模块举例说明了以治疗眼病为目的使用,但是当然也可用作对于用户的眼睛照射光以对视网膜细胞进行光刺激保持或者强化视网膜细胞的活性状态的眼病治疗用系统。
即,除了根据本发明的眼病治疗用治疗系统、用于治疗眼病的医疗设备以外,当然也可用作保持或者改善眼睛健康的健康辅助设备。
在本发明用作为了眼睛健康的健康辅助设备,而非眼病治疗用途的情况下,当然可具有各种结构,构成为照射诸如590±10nm波长的单一光来代替照射多种光等。
以上,对于本发明的优选实施例进行了举例说明,然而本发明的范围不只限于如上所述的特定实施例,而是在权利要求书的记载范围内可进行适当的改变。
Claims (25)
1.一种眼病治疗用系统,其特征在于,包括:
主体模块(10),设置产生治疗光的光模块(100),并且覆盖用户的眼睛,以使所述光模块(100)的光照射于用户的眼睛;
佩戴部(20),结合于所述主体模块(10),并且向用户的头侧面延伸以供用户佩戴。
2.根据权利要求1所述的眼病治疗用系统,其特征在于,
所述光模块(100)包括:
发光二极管模块(100),包括发光二极管基板(112),所述发光二极管基板(112)设置有一个以上的发光二极管器件(111);
镜筒(120),在一端结合所述发光二极管模块(100);
一个以上的透镜(141),设置在所述镜筒(120),并且发散通过所述发光二极管器件(111)生成的光;
扩散部件(142),结合于所述镜筒(120)以扩散光;
固定结合部(130),结合于所述镜筒(120)以固定所述透镜(141)及所述扩散部件(142)。
3.根据权利要求1所述的眼病治疗用系统,其特征在于,
所述光模块(100)包括:
镜筒(120),具有中空型缸体结构;
发光二极管模块(110),结合于所述镜筒(120)的一端,并且形成与所述镜筒(120)的中空相对应的贯通开口(113),并且包括沿着圆周方向设置多个发光二极管器件(111)的发光二极管基板(112);
反射部件(151),结合于所述镜筒(120)的一端,以朝向所述镜筒(120)的中空反射从所述多个发光二极管器件(111)生成的光;
球形透镜(152),设置在所述镜筒(120),以收敛被所述反射部件(151)反射的光;
引导透镜(153),将通过所述球形透镜(152)的光导向预先设定的区域内。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的眼病治疗用系统,其特征在于,
所述发光二极管器件(111)包括照射蓝色系波段的光的第一发光二极管器件、照射绿色系波段的光的第二发光二极管器件、照射红色系波段的光的第三发光二极管器件、照射紫外线系波段的光的第四发光二极管器件、照射红外线系波段的光的第五发光二极管器件中的至少一个。
5.一种眼睛护理用光模块,其特征在于,包括:
镜筒(120),具有中空型缸体结构;
发光二极管模块(110),结合于所述镜筒(120)的一端,形成与所述镜筒(120)的中空相对应的贯通开口(113),并且包括沿着圆周方向设置多个发光二极管器件(111)的发光二极管基板(112);
反射部件(151),结合于所述镜筒(120)的一端,以朝向所述镜筒(120)的中空反射从所述多个发光二极管器件(111)生成的光;
球形透镜(152),设置在所述镜筒(120),以收敛被所述反射部件(151)反射的光;
引导透镜(153),将通过所述球形透镜(152)的光导向预先设定的区域内。
6.一种眼睛护理用光模块,其特征在于,包括:
镜筒(120),具有中空型缸体结构;
发光二极管模块(110),结合于所述镜筒(120)的一端,形成与所述镜筒(120)的中空相对应的贯通开口(113),并且包括沿着圆周方向设置多个发光二极管器件(111)的发光二极管基板(112);
反射部件(151),结合于所述镜筒(120)的一端,朝向所述镜筒(120)的中空反射在所述多个发光二极管器件(111)生成的光;
球形透镜(152),设置在所述镜筒(120),以收敛被所述反射部件(151)反射的光;
引导透镜(153),将通过所述球形透镜(152)的光导向预先设定的区域内。
7.根据权利要求5或6所述的眼睛护理用光模块,其特征在于,
所述发光二极管器件(111)包括照射蓝色系波段的光的第一发光二极管器件、照射绿色系波段的光的第二发光二极管器件、照射红色系波段的光的第三发光二极管器件、照射紫外线系波段的光的第四发光二极管器件、照射红外线系波段的光的第五发光二极管器件中的至少一个。
8.一种眼病治疗用系统,分别生成相互不同波长的3种以上的光以向用户的眼睛照射光,是具有权利要求1至3中的任意一项的眼病治疗用系统,
所述3种以上的光包括:680nm±10nm的第二波长、780nm±10nm的第三波长及830nm±10nm的第四波长的光。
9.根据权利要求8所述的眼病治疗用系统,其特征在于,
所述2至4波长的光的照射强度之和为35~40mW/cm2。
10.根据权利要求9所述的眼病治疗用系统,其特征在于,
所述2至4波长的光的照射强度之和为37.8mW/cm2。
11.根据权利要求8所述的眼病治疗用系统,其特征在于,
所述第二波长的光的光照射强度的平均值为12.3mW/cm2;
所述第三波长的光的光照射强度的平均值为14.9mW/cm2;
所述第四波长的光的光照射强度的平均值为10.6mW/cm2。
12.根据权利要求8所述的眼病治疗用系统,其特征在于,
所述2至4波长的光同时照射于用户的眼睛。
13.根据权利要求8所述的眼病治疗用系统,其特征在于,
所述2至4波长的光照射2分钟期间的能量小于5.0J/cm2。
14.根据权利要求8所述的眼病治疗用系统,其特征在于,
所述3种以上的光还包括590±10nm的第一波长的光。
15.根据权利要求8所述的眼病治疗用系统,其特征在于,
使用于干眼症、黄斑水肿及黄斑变性中的至少一种眼病的治疗或者缓解症状。
16.一种眼病治疗用系统,其特征在于,包括光模块(100),
所述光模块(100)产生相互不同波长的3种以上的光以向用户的眼睛照射光,
所述3种以上的光包括680nm±10nm的第二波长、780nm±10nm的第三波长及830nm±10nm的第四波长的光。
17.根据权利要求16所述的眼病治疗用系统,其特征在于,
所述2至4波长的光的照射强度之和为35~40mW/cm2。
18.根据权利要求17所述的眼病治疗用系统,其特征在于,
所述2至4波长的光的照射强度之和为37.8mW/cm2。
19.根据权利要求16所述的眼病治疗用系统,其特征在于,
所述第二波长的光的光照射强度的平均值为12.3mW/cm2;
所述第三波长的光的光照射强度的平均值为14.9mW/cm2;
所述第四波长的光的光照射强度的平均值为10.6mW/cm2。
20.根据权利要求16至19中的任意一项所述的眼病治疗用系统,其特征在于,
所述2至4波长的光同时照射于用户的眼睛。
21.根据权利要求16至19中的任意一项所述的眼病治疗用系统,其特征在于,
所述2至4波长的光照射2分钟期间的能量小于5.0J/cm2。
22.根据权利要求16至19中的任意一项所述的眼病治疗用系统,其特征在于,
所述3种以上的光还包括590nm的第一波长的光。
23.根据权利要求16至19中的任意一项所述的眼病治疗用系统,其特征在于,
使用于干眼症、黄斑水肿及黄斑变性中的至少一种眼病的治疗或者缓解症状。
24.根据权利要求1所述的眼病治疗用系统,其特征在于,包括:
相机部(300),设置在所述主体模块(10),并且针对于用户的眼睛获取图像,以追踪通过所述光模块(100)照射的光是否稳定照射于用户的眼睛。
25.根据权利要求24所述的眼病治疗用系统,其特征在于,
所述相机部(300)包括识别红外线及可见光中的至少一种的相机。
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