JP2004242790A

JP2004242790A - 光線治療器

Info

Publication number: JP2004242790A
Application number: JP2003034287A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Ishizuka; 昌広石塚; Takeshi Yamauchi; 武志山内; Osamu Matsubara; 修松原
Original assignee: NEC Lighting Ltd
Current assignee: Hotalux Ltd
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】有害な２８０ｎｍ未満の紫外線が照射されず、有用な２８０ｎｍ乃至４００ｎｍの紫外線、及び６５０ｎｍ乃至１５００ｎｍの赤外線を照射することができる光線治療器を提供する。
【解決手段】キセノンランプ１１と、光源ホルダ１３と、光を照射窓部２側に反射する反射鏡１５と、所望の波長域の光のみ透過させるフィルタ部５と、ランプ駆動回路，制御回路及び表示回路等を含む制御回路部２０から構成される。又、ランプ１１及び周辺部材を冷却するための冷却ファン１７と、被照射部との距離を計測するための測距センサ３を有する。キセノンランプ１１で発光された光は、フィルタ部５で有害な波長帯域の光が遮断されると共に、適正な強度に補正され、照射窓部２から被照射部へ向けて照射される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光線治療器に関し、特に紫外線と赤外線とを組み合わせた光線を照射できるようにした光線治療器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の光線治療器では、紫外線によりケラチノサイトが刺激を受け合成する、線維芽細胞増殖因子（ｂＦＧＦ）生成作用と、赤外線により身体の外側から血管を拡張する刺激（温熱刺激）を与え、血液の流れを良くする血行促進作用が重要な要素の一つとなっている。
【０００３】
この目的のために、例えば特許文献１は、キセノンランプと多層蒸着された分光補正フィルタとを組み合わせた光線治療器が開示されている。この例では、太陽光を用いた、いわゆる日光浴に近似した分光分布を持たせるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２６３２０６号公報（ｐ．２−３，図３，６）
【非特許文献１】
福井圀彦著，「リハビリテーション医学全書８物理療法」，第３版，医歯薬出版株式会社，１９９１年５月，ｐ３５〜４３
【非特許文献２】
根岸直樹、菊池信，「赤外線の生体作用」，セラミックス，社団法人日本セラミックス協会，１９８８年，第２３卷，第４号，ｐ３３５−３３９
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
非特許文献１には、主たる作用を持つ波長は必ずしも太陽光のように広い帯域の連続した光である必要はなく、紫外線と近赤外線があればよいことが記載されている。
【０００６】
しかし、上記特許文献１に開示された光線治療器で用いられている分光補正フィルタは、皮膚浸透力の大きい８００ｎｍ乃至１０００ｎｍの波長を透過しないため、本来の目的である温熱刺激を充分に与えることができない。
【０００７】
又、特許文献１では、近赤外線により必要以上の熱が発生するとあるが、特許文献１の実施例で示されているキセノンランプでは、輝線スペクトルを考慮しても波長全体の相対値としてはそれほど強い赤外線を放射しているわけではなく、皮膚浸透性の高い８００ｎｍ乃至１０００ｎｍの赤外線は、皆無に等しい状態となっている。更に、１０００ｎｍ以上の赤外線はいくらか放射しているものの、１５００ｎｍ以上の赤外線は皮膚浸透力が急激に低下し、ほとんど皮膚の上層で吸収されてしまうため、身体を外側から暖める温熱効果を与えることはできず、光線治療器としての機能を果たすには不十分である。（非特許文献２）
本発明の主な目的は、有害な２８０ｎｍ未満の紫外線が照射されず、有用な２８０ｎｍ乃至４００ｎｍの紫外線、及び６５０ｎｍ乃至１５００ｎｍの赤外線を照射することができる光線治療器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明による光線治療器は、放射光が２８０ｎｍ乃至２５００ｎｍの範囲の輝線または連続したスペクトルを持つ、少なくとも１種類以上の光源と、２８０ｎｍ未満の紫外線を透過させず、２８０ｎｍ乃至４００ｎｍの紫外線及び６５０ｎｍ乃至１５００ｎｍの赤外線を主体的に透過させる分光補正フィルタとを有することを特長とする。
【０００９】
このとき、前記光源は、キセノンランプ、蛍光ランプ（＝紫外線蛍光ランプ及び殺菌ランプを含む低圧水銀ランプ）、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ及び電球が含まれる群の中から選択されたものとすることができる。
【００１０】
又、前記光源は、紫外線が主に放射される第１光源と、赤外線を含む光線が放射される第２光源から構成することもできる。例えば、前記第１光源を蛍光ランプとし、前記第２光源をハロゲン電球としてもよい。
【００１１】
又、前記フィルタは、８００ｎｍにおける透過率が３０％乃至７０％であるのが好ましい。具体的には、リン酸塩系硝子の硝子基材に、２価及び３価の鉄イオンを含有させて形成できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態を説明するための図で、（ａ）は模式的な外観斜視図、（ｂ）は（ａ）のＰ−Ｐ’線に沿った断面の概略を模式的に示す断面図である。図１を参照すると、本実施形態の光線治療器１は、光源としてのキセノンランプ１１と、キセノンランプ１１が装填される光源ホルダ１３と、光を前部即ち照射窓部２側に反射する反射鏡１５と、所望の波長域の放射光のみ透過させるフィルタ部５と、ランプ駆動回路，制御回路及び表示回路等を含む制御回路部２０から構成される。又、ランプ１１及び周辺部材を冷却するための冷却ファン１７と、被照射部との距離を計測するための距離測定手段である測距センサ３を有する。キセノンランプ１１から放射された光は、フィルタ部５で有害な波長帯域の光が遮断されると共に、適正な強度に補正され、照射窓部２から図示されていない被照射部へ向けて照射される。尚、図１では、煩瑣を避けて分かり易くするため、構成要素間の電気的な接続等の図示は省略してある。
【００１３】
図２は、フィルタ部５の具体例を示す図である。図２を参照すると、フィルタ部５は、分光補正フィルタ５１がフィルタ保持具５３に保持されて、光線治療器１の光路上に装填されている。
【００１４】
尚、制御回路部２０に含まれるキセノンランプ駆動回路（図示せず）は、ＡＣ１００Ｖを整流した電圧をスイッチングして高周波電圧を発生させ、変圧した後、整流平滑してランプ１１を点灯させる。又、ランプ１１の始動を容易にするため、始動時はスターター（図示せず）から一定時間高い電圧が印加される。又、キセノンランプ１１は点灯中の温度が上がりすぎると寿命が短くなるので冷却ファン１７により冷却される。又、図示されていない被照射部位となる皮膚疾患の症状に合わせて光線強度を変えるためには被照射部位と光源であるキセノンランプ１１との距離を変えるのが簡易で有用であり、測距センサ３で被照射部位と光源の距離を測定し、測定結果に応じて、例えば操作パネル部４等に適切な表示をさせるようにしている。
【００１５】
キセノンランプの発光スペクトルは波長が２２０ｎｍ乃至２５００ｎｍの広帯域にわたる発光スペクトルを有し、光線治療器用光源としては好適な光源の一つであるが、波長が２８０ｎｍ未満の人体にとって有害な紫外線を含むので、この波長帯はカットする必要がある。又、波長が７５０ｎｍ付近乃至１０００ｎｍ付近の近赤外域にはキセノンの強い線スペクトルがあり、皮膚疾患の治療には有効であるが、急性皮膚炎症や皮膚の過度の乾燥を抑えるためにも、適度に制御する必要がある。図３は、本実施形態で用いたキセノンランプ１１の分光放射強度分布の例を、横軸及び縦軸をそれぞれ光の波長（単位：ｎｍ）及び分光放射強度（単位：μＷ・ｃｍ^−２・ｎｍ^−１）として示すグラフである。
【００１６】
又、本実施形態の光線治療器１に用いる分光補正フィルタ５１は、２８０ｎｍ乃至４００ｎｍの紫外線と、６５０ｎｍ乃至１５００ｎｍの赤外線を透過させるようにしてある。具体的には、例えばリン酸塩系硝子をベースとして２価及び３価の鉄イオンを含有させたものを用いることができる。この場合、鉄イオンの含有量で２８０ｎｍ乃至２５００ｎｍ、特に６００ｎｍ乃至１０００ｎｍの透過率を制御することができ、８００ｎｍの透過率が３０％〜７０％のものがより好ましい。図４は、分光補正フィルタ５１の分光透過特性を、横軸及び縦軸をそれぞれ光の波長（単位：ｎｍ）及び分光透過率（単位：％）として示すグラフである。更に、図５は図３に示される分光放射強度分布を有するキセノンランプ１１で発光させた光が分光補正フィルタ５１を透過した後の分光放射強度分布、即ち本実施形態の光線治療器１の照射窓部２から照射される光の分光放射強度分布を、図３の場合と同様、横軸及び縦軸をそれぞれ光の波長（単位：ｎｍ）及び分光放射強度（単位：μＷ・ｃｍ^−２・ｎｍ^−１）として示すグラフである。
【００１７】
図３乃至図５から分かるとおり、本実施形態の光線治療器１の照射窓部２から照射される光線は、人体にとって有害な波長が２８０ｎｍ未満の紫外線を遮断すると共に、波長が２８０ｎｍ乃至２５００ｎｍの光は、波長が７５０ｎｍ付近乃至１０００ｎｍ付近の強い線スペクトルの強度を抑制しつつ、透過させることができる。特に、分光補正フィルタ５１の波長８００ｎｍにおける透過率が５０％以上となっており、波長が８００ｎｍ近傍の光の強度を確保できている。従って、皮膚疾患等の治療に有用な２８０ｎｍ乃至４００ｎｍの紫外線、及び６５０ｎｍ乃至１５００ｎｍの赤外線，特に皮膚浸透性が高く身体を外側から暖める温熱効果の大きい８００ｎｍ近傍の光線を効率的に照射することができる。
【００１８】
以上説明したとおり、本発明の光線治療器は、人体にとって有害な波長が２８０ｎｍ未満の紫外線を遮断しつつ、皮膚疾患等の治療に有用な２８０ｎｍ乃至４００ｎｍの紫外線、及び６５０ｎｍ乃至１５００ｎｍの赤外線，特に皮膚浸透性が高く身体を外側から暖める温熱効果の大きい８００ｎｍ近傍の光線を効率的に照射することができ、簡易な構成で大きな治療効果が得られる。
【００１９】
尚、本発明は上記実施形態の説明に限定されるものでなく、その技術思想の範囲内において、種々変更が可能である。
【００２０】
例えば、上記実施形態において、光源は広帯域において連続した発光を有するキセノンランプを用いたが、２８０ｎｍ乃至４００ｎｍに主発光域を持つ、例えば紫外線蛍光ランプのような第１光源と、６５０ｎｍ乃至１０００ｎｍに主発光域を持つ、例えばハロゲン電球のような第２光源とを組み合わせてもよい。
【００２１】
図６は、横軸及び縦軸をそれぞれ光の波長（単位：ｎｍ）及び相対放射強度（単位：％）として、紫外線蛍光ランプの一例の相対分光放射強度分布を示すグラフであり、図７は、同様に横軸及び縦軸をそれぞれ光の波長（単位：μｍ）及び相対放射強度（単位：％）として、ハロゲン電球の分光相対放射強度分布を色温度毎に示すグラフである。図６から分かるように、紫外線蛍光ランプは主に２８０ｎｍ乃至４００ｎｍの波長領域に分光分布を持っており、且つ通常紫外線蛍光ランプの発光管はソーダ硝子製であるため、発光管自身が波長２８０ｎｍ未満の紫外線を遮断する波長選択フィルタとして機能しており、改めて波長選択フィルタを通過させる必要はない。一方、ハロゲン電球は一般の赤外線電球に比べて光源そのものが小型化できるので、光線治療器全体も小型化し機能的にすることができる。しかし、図７から分かるように、紫外線から遠赤外線にかけ、広い波長域の光を放射する。従って、光源が、紫外線蛍光ランプのような第１光源と、ハロゲン電球のような第２光源から構成される場合、ハロゲン電球からの光のみ例えば適切な配光手段で分光補正フィルタを透過させて、波長２８０ｎｍ未満の紫外線を遮断すればよい。
【００２２】
又、光源の他の構成例として、第１光源として殺菌ランプを用い、第２光源にハロゲン電球を組み合わせることもできる。尚、図８は、横軸及び縦軸をそれぞれ光の波長（単位：ｎｍ）及び相対放射強度（単位：％）として、殺菌ランプの一例の相対分光放射強度分布を示すグラフである。この場合、第１光源から放射される光にも、図８のように人体に有害な波長２８０ｎｍ未満の紫外線が含まれているので、波長２８０ｎｍ未満の光を分光補正フィルタで遮断する必要がある。従って、この場合は、第１光源及び第２光源から放射される光をそれぞれ適当な第１及び第２配光手段（いずれも、図示せず）により合わせた後に、一つの分光補正フィルタを用いて得られる光をコントロールするのが合理的である。尚、配光手段としては、例えばランプの形状が環状の場合であればパラボラ型反射板で照射方向へ配光することができ、ランプの形状が管状であればステンレス鋼板等の金属板で形成され且つ内面を光が効率的に反射するように鏡面状に処理された容器の中に入れ、配光したい一部分のみ開口させるようにすることもできる。
【００２３】
又、光源を第１光源及び第２光源で構成する場合、上記の例では、第２光源にハロゲン電球を用いた例で説明したが、これを赤外線電球や白熱電球に置き換えることも可能であり、使用する電球に応じて分光補正フィルタの透過特性を調整すればよい。
【００２４】
又、上記実施形態では、一つの分光補正フィルタで構成された例を説明したが、目的の照射光が得られるように使用する光源に応じて、複数枚の分光補正フィルタを用い、波長の選択及び強度の調整を行うようにしてもよい。
【００２５】
又、本発明の光線治療器は、キャスタ等の適切な移動手段を備えた支持手段と組み合わせて使用できることはいうまでもないことであり、説明は省略する。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、人体に有害な波長２８０ｎｍ未満の紫外線を遮断すると共に、皮膚疾患等の治療に有用な２８０ｎｍ乃至４００ｎｍの紫外線、及び６５０ｎｍ乃至１５００ｎｍの赤外線，特に皮膚浸透性が高く身体を外側から暖める温熱効果の大きい８００ｎｍ近傍の光線を効率的に照射する光線治療器が提供され、効果的な光線治療が可能になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を説明するための図で、（ａ）は模式的な外観斜視図、（ｂ）は（ａ）のＰ−Ｐ’線に沿った断面の概略を模式的に示す断面図である。
【図２】図１のフィルタ部の具体例を示す図である。
【図３】キセノンランプの分光放射強度分布の例を示すグラフである。
【図４】分光補正フィルタの分光透過特性を示すグラフである。
【図５】本実施形態の光線治療器の分光放射強度分布を示すグラフである。
【図６】紫外線蛍光ランプの一例の相対分光放射分布を示すグラフである。
【図７】ハロゲン電球の相対分光放射強度分布を色温度毎に示すグラフである。
【図８】殺菌ランプの一例の相対分光放射強度分布を示すグラフである。
【符号の説明】
１光線治療器
２照射窓部
３測距センサ
４操作パネル部
５フィルタ部
１１キセノンランプ
１３光源ホルダ
１５反射鏡
１７冷却ファン
２０制御回路部
５１分光補正フィルタ
５３フィルタ保持具

Claims

紫外線と赤外線とを患部に照射して治療を行う光線治療器であって、放射光が２８０ｎｍ乃至２５００ｎｍの範囲の輝線または連続したスペクトルを持つ、少なくとも１種類以上の光源と、２８０ｎｍ未満の紫外線を透過させず、２８０ｎｍ乃至４００ｎｍの紫外線及び６５０ｎｍ乃至１５００ｎｍの赤外線を透過させる分光補正フィルタとを有することを特長とする光線治療器。
前記光源は、キセノンランプ、蛍光ランプ（＝紫外線蛍光ランプ及び殺菌ランプを含む低圧水銀ランプ）、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ及び電球が含まれる群の中から選択されたものである請求項１記載の光線治療器。
前記光源は、紫外線が主に放射される第１光源と、赤外線を含む光線が放射される第２光源からなる請求項１記載の光線治療器。
前記第１光源が蛍光ランプであり、前記第２光源がハロゲン電球である請求項３記載の光線治療器。
前記フィルタは、８００ｎｍにおける透過率が３０％乃至７０％である請求項１乃至４いずれか１項に記載の光線治療器。
前記フィルタが、硝子基材に所定の金属イオンを含有させて分光特性を持たせた光学フィルタである請求項５記載の光線治療器。
前記硝子基材がリン酸塩系硝子であり、前記金属イオンが２価及び３価の鉄イオンである請求項６記載の光線治療器。
紫外線と赤外線とを含む照射光を患部に照射して治療を行う光線治療器であって、第１光源と、第２光源と、前記第１光源の放射光が前記照射光を出射する照射窓部に導かれると共に強度が調整される第１配光手段と、前記第２光源の放射光が前記照射窓部に導かれると共に強度が調整される第２配光手段とを有し、
前記照射光は、波長が２８０ｎｍ未満の紫外線を含まず、波長が２８０ｎｍ乃至４００ｎｍの範囲の紫外線及び波長が６５０ｎｍ乃至１５００ｎｍの範囲の赤外線を含むことを特徴とする光線治療器。
前記第１光源が蛍光ランプであり、前記第２光源が赤外線ランプである請求項８記載の光線治療器。
被照射部位との距離を計測する距離測定手段を更に備えた請求項１乃至９いずれか１項に記載の光線治療器。