專利名稱：光治療裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種光治療裝 置，優(yōu)選對風濕癥患者治療的患部進行治療的光治療裝置。
背景技術：
以往的光治療裝置是通過對手、手腕、腳、腳踝、膝蓋等患部照射光來緩解肌肉、關節(jié)的慢性非感染性炎癥引起的疼痛或治療出現風濕癥的關節(jié)。在以往的光治療裝置中采用的結構為將來自光源的治療光直接或者經過導光路以非接觸狀態(tài)照射到患部(例如參照專利文獻I)。先前技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開昭63-21069號公報但是，所述以往的光治療裝置存在下述第I問題無法選擇性且集中性地對于應照射光的患部進行光照射。也就是說，其是對無需照射光的患部也會進行光照射的裝置結構。因此，照射光中需要大量對治療無幫助的無用光，從而無法實現高效率的治療。因此，在以往的光治療裝置中，考慮到照射到患部以外的無用光，而需要用于對患部施加實現充分的治療效果的強力光。因此，以往的光治療裝置構成為需要使裝置大型化，或者不大型化裝置但僅對狹小范圍的特定部位照射光的裝置結構。而且，在所述以往的光治療裝置中存在下述第2問題來自光源的強力光存在直接照射到患者的眼睛的危險性。也就是說，用于光治療裝置的光源為了提高光治療效果而發(fā)射強力光，因此來自光源的光直接照射到患者的眼睛。對此，還考慮通過配置防護罩等防止來自光源的光直接照射到眼睛，但如果特意配置的防護罩的操作錯誤，則也會存在來自光源的強力光直接照射到患者的眼睛的危險性。所謂防護罩的操作錯誤的情況，例如為未適當設置防護罩的情況，或忘記佩戴防護罩的情況。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決上述問題，其目的在于提供可選擇性且集中性地對于應照射光的患部照射光，并且抑制來自光源的強力光直接照射到患者的眼睛，尤其對風濕癥患者的治療有用的光治療裝置。為解決上述問題，本發(fā)明的光治療裝置包括I)導光部件，其具有接觸患部的接觸面及與所述接觸面相對的相對面，并且成為導光路；以及2)第一光源，其使主要波長存在于近紅外光的波長范圍內的光射入到所述導光部件，構成所述導光部件的材料具有與人體的折射率相同或比其高的折射率。由此，實現所期望的目的。根據本發(fā)明的光治療裝置，可對于應照射光的患部選擇性且集中性地照射光而進行有效的治療。也就是說，如果使患部(例如手)接觸到本發(fā)明的治療裝置的導光部件的接觸面，則強光僅從接觸面中的患部接觸的部分射出，照射到患部。因此，可將光治療裝置的光源的有限的光高效率地用于光治療。在以往的光治療裝置中，為了照射高輸出的光而需要使裝置大型化，或者不大型化裝置但限定為狹窄的光照射范圍。另ー方面，在本發(fā)明的光治療裝置中，降低需要使裝置大型化、或縮小光照射范圍的必要。進而，在本發(fā)明的光照射裝置中，也無需對患部以外的部位照射光。其結果，有助于裝置的小型化、治療的效率化、治療中的能量效率的提高。而且，根據本發(fā)明的光治療裝置，如果使患部(例如手)接觸到導光部件的接觸面，則強光僅從接觸面中的患部接觸的部分射出，照射到患部。由此，抑制光從接觸面中的患部未接觸的部分射出。其結果，可防止強力光直接照射到患者的眼睛。進而，根據本發(fā)明的光治療裝置，可對接觸到導光部件的接觸面的患部選擇性地照射來自光源的強光，因此無需根據患部的形狀或面積依次設定照射范圍，或追隨患部的移動重新設定照射范圍。因此，裝置結構也變得簡単。


圖I是本發(fā)明實施方式I的光治療裝置的立體圖。圖2是表示本發(fā)明實施方式I的光治療裝置的使用狀態(tài)的立體圖。圖3是本發(fā)明實施方式I的光治療裝置的正面?zhèn)攘Ⅲw圖。圖4是本發(fā)明實施方式I的光治療裝置的側面?zhèn)攘Ⅲw圖。圖5是本發(fā)明實施方式I的光治療裝置的導光部件的剖面圖。圖6是本發(fā)明實施方式I的光治療裝置的導光部件的仰視圖。圖7是本發(fā)明實施方式I的光治療裝置的控制方框圖。圖8是本發(fā)明實施方式I的光治療裝置的動作流程圖。圖9是表示來自本發(fā)明實施方式I的光治療裝置的導光部件的光照射狀態(tài)的剖面圖。圖10是表示患部(人體)接觸本發(fā)明實施方式I的光治療裝置的導光部件時的光照射狀態(tài)的剖面圖。圖11是補充說明本發(fā)明實施方式2的主光軸的交叉的圖。圖12是表示從本發(fā)明實施方式2的光治療裝置的多個光源射入到導光部件內部的光的主光軸的狀態(tài)的圖。圖13是表示本發(fā)明實施方式2的光治療裝置的導光部件上配置了手的狀態(tài)的圖。圖14是本發(fā)明實施方式3的光治療裝置的導光部件立體圖。圖15是本發(fā)明實施方式4的光治療裝置的正面?zhèn)攘Ⅲw圖。圖16是表示本發(fā)明實施方式4的光治療裝置的導光部件的圖。圖17是表示對本發(fā)明實施方式4的光治療裝置的導光部件的光照射狀態(tài)的剖面圖。圖18是表示本發(fā)明實施方式5的光治療裝置的導光部件的圖。圖19是表示本發(fā)明實施方式5的光治療裝置的導光部件的端面部分的圖。圖20是表示本發(fā)明實施方式5的光治療裝置的導光部件的端面部分的其他例的圖。符號說明
I :桌子2 :光治療裝置3 :患者4 :椅子5 :基盤6 :鉸鏈7:蓋體8:插入口 9 :卡合孔10 :掛鉤11 :掛鉤按鈕12 :導光部件13 :載置體14 :接觸面15 :相對面16 :導光路17、18、20 :反射部件19:射入口21 :控制部22、23 :光照射部24、25 :振動部26 :操作部27 :顯示部28 :蜂鳴器29 :開閉檢測部30 電源部31:電源開關32 :啟動開關33 :治療時間輸入開關34 :緊急停止開關35 :主光軸36 :患部配置區(qū)域37 :頂部38 :頂部周邊39 :中手指節(jié)關節(jié)40 :近端指節(jié)關節(jié)41 :保持部41-1:保持部的內表面42 :光源
43 :端面44 :反射部件45a、45b:臨界角
具體實施例方式本發(fā)明的光治療裝置包括作為導光路的導光部件、以及使光射入到所述導光部件的第一光源。光治療裝置的導光部件本身構成導光路。導光部件的形狀并不特別限制，既可為片狀，也可以為中空半球體狀，還可以為棒狀。所謂半球體狀的“球體”是指，無需為完整的球體,還包含橢圓球體等。
光治療裝置的導光部件具有可與患部接觸的接觸面。無需使患部接觸到整個接觸面，而只要使患部接觸到接觸面的任意部位即可。而且，也可以在接觸面的一部分設定患部配置區(qū)域。如下所述，通過使來自光源的光集中在患部配置區(qū)域而可以提高治療效果。光治療裝置的導光部件優(yōu)選具有與接觸面相對的相對面。相對面只要與接觸面相對即可。例如，當導光部件為片材狀，片材的一個面為接觸面時，片材的另ー個面為相對面。而且,當導光部件為中空半球體狀，中空半球體的外表面為接觸面時，中空半球體的內表面為相對面。優(yōu)選在相對面配置反射部件。反射部件是使在導光部件構成的導光路中傳播的光中已到達相對面的光反射到接觸面?zhèn)鹊牟考?。反射部件例如為反射膜等。導光部件的材料對于在導光路中傳播的光必需是透明的，進而必需具有與人體的折射率相同或比其高的折射率。首先，在導光路中傳播的光是如下所述主要波長存在于近紅外光的波長范圍內的光。而且，所謂人體的折射率也就是構成患者的患部的物質的折射率，典型的為蛋白質的折射率。蛋白質的折射率約I. 4 I. 5。由此，導光部件的材料的折射率優(yōu)選為I. 4以上。具有1.4以上的折射率而且對于近紅外光為透明的物質的例中包含丙烯酸樹脂(折射率1. 49)、聚對苯ニ甲酸こニ酯樹脂(折射率1. 66)、玻璃(折射率1. 51)、折射率調整為1.4以上的硅橡膠等。導光部件具有配置了用于射入來自第一光源的光的射入口的導光路端面。也就是說，在導光路端面的附近配置第一光源。第一光源可為ー個，也可以為多個，但優(yōu)選為多個。在第一光源為多個的情況下，射入口也優(yōu)選為多個。第一光源發(fā)出主要波長存在于近紅外光的波長范圍內的光。所謂“主要波長存在于近紅外光的波長范圍內的光”，是指該光的波長分布的最大峰值位于近紅外光的波長范圍內的光。所謂“近紅外光的波長范圍”是指750nm 2 y m的波段。近紅外光具有人體穿透性優(yōu)異的特征。在對風濕癥患部進行光治療的情況下，實際情況是如果光未到達患部(例如手、腳、手指及腳趾的關節(jié))的組織深部，則無法獲得充分的治療效果。因此，要求第一光源發(fā)出主要波長存在于近紅外光的波長范圍內的光。另ー方面，意圖進行用于肌肉、關節(jié)的慢性非感染性炎癥引起的“疼痛”治療的溫熱治療的光線治療器中的照射光一般為波長3 ii m以上的中、遠紅外光。但是，中、遠紅外光容易被水吸收，從而會被人體表面的細胞的間質液等吸收。因此，中、遠紅外光難以到達深部組織，而不適合風濕癥患部的光治療。而且，如果導光部件為通用的物質(例如丙烯酸樹脂或PET (Polyethylene Eerephthalate,聚對苯ニ甲酸こニ酷)樹脂),則中、遠紅外光因被導光部件吸收而無法傳播。由此，還存在不能使用通用物質，而必需使用特殊材料作為導光部件的問題。進而，由于血液中的血紅蛋白吸收光，所以紅色那樣的可見光難以到達深部組織，而不適合風濕癥患部的光治療。因此，本發(fā)明的光治療裝置中使用的光源必需發(fā)出近紅外光。其中，700nm 900nm的近紅外光不易被水及血紅蛋白吸收，而且可以使用通用的導光部件，因此尤為適
ム
ロ o如上所述，第一光源優(yōu)選為多個，多個第一光源優(yōu)選分別以第I個第一光源的主 光軸與第2個第一光源的主光軸在導光路中交叉的方式配置。主光軸交叉的交叉部分的光密度提高，因此通過在交叉部分配置患部而可以提高光治療效果。因此，在設定于導光部件的接觸面的患部配置區(qū)域配置多個主光軸的交叉點，通過提高患部配置區(qū)域內的主光軸的交叉密度而使光治療效果提高。所謂“主光軸的交叉密度”是指在一定面積的區(qū)域內兩個主光軸間交叉的點的個數。關于主光軸的交叉的細節(jié)，參照附圖在下文進行敘述。本發(fā)明的光治療裝置優(yōu)選具有在其表面配置了導光部件的基盤。而且，優(yōu)選具有可覆蓋基盤的蓋體。蓋體開閉自如，防止來自光源的光照射到患者的眼睛。本發(fā)明的光治療裝置的光治療的對象疾患并不特別限定，例如風濕癥。所謂風濕癥是因關節(jié)的滑膜炎癥而使滑膜細胞異常増殖，由此破壞其他組織產生浮腫，而引起關節(jié)變形的疾患。這種疾患尤其是手、腳、手指及腳趾的關節(jié)處容易出現嚴重癥狀，癥狀越嚴重，手、腳、手指及腳趾的關節(jié)的動作越困難。以下，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的光治療裝置的實施方式。(實施方式I)圖I表示本發(fā)明的實施方式I的光治療裝置的立體圖。光治療裝置2放在桌子I上。如圖2所示，患者3坐在椅子4上，可以在家中或醫(yī)院等進行光治療。如圖3及圖4所示，光治療裝置2包含圓盤狀的基盤5以及蓋體7。蓋體7形成下表面開ロ的有頂圓筒狀。蓋體7通過鉸鏈6連接于基盤5，并且可開閉自如地覆蓋基盤5的表面。通過由蓋體7覆蓋基盤5的表面而可抑制用于進行光治療的強光直接照射到患者的眼睛。在蓋體7的外周面的前面?zhèn)取⒁簿褪桥c鉸鏈6相対的側設置左右兩處的患部的插入口 8。而且，在蓋體7的外周面的前面?zhèn)惹覂商幍幕疾康牟迦肟?8之間設置有用干與基盤5的卡合孔9卡合而鎖定蓋體7的掛鉤10。在掛鉤10的上方設置用于解除鎖定的掛鉤按鈕11。在基盤5的表面，隔開特定間隔配置左右兩個導光部件12。進而，在基盤5的表面且左右各個所述插入口 8與導光部件12之間配置著兩個載置體13。圖5是導光部件12的剖面圖，圖6是導光部件12的仰視圖。由圖5及圖6可知，導光部件12構成為中空半球。導光部件12的外表面及內表面均整體為大致半球面狀。導光部件12的外表面成為與患部(例如手)接觸的接觸面14，導光部件12的內表面成為相對面15。導光部件12的外表面即接觸面14與內表面即相對面15之間形為導光路16。導光路16的厚度(接觸面14與相對面15之間的距離)大致均勻。導光部件12的接觸面14的大小具有足以配置手的充分的大小。導光部件12的接觸面14為大致半球面狀，但從圖6可知，并非為精確的半球面，一方(圖中的左右方向)的直徑比與其正交的方向(圖中的上下方向)的直徑稍長。通過將導光部件12的接觸面設為大致半球面，并且使與自插入ロ 8的插入方向正交的方向的直徑稍長于自插入口 8的插入方向的直徑，從而使手容易放在接觸面14上。對于像風濕癥患者那樣的手的動作困難的患者來說，難以將手適當地配置在導光部件12的接觸面14。因此,要求使導光部件12的接觸面14的大小及形狀適合手的大小及形狀。由此，即使是癥狀嚴重的風濕癥患者，手、腳、手指及腳趾的關節(jié)也無需進行大動作而可在保持舒適的狀態(tài)下使患部接觸到導光部件12的接觸面而實施光治療。
優(yōu)選在導光部件12的整個相對面15設置將光向接觸面14側反射的反射部件17。進而，優(yōu)選在導光部件12的接觸面14的球面下方部分設置將光向相對面15側反射的反射部件18。反射部件17及反射部件18例如為反射膜。如圖5所示，在導光部件12的導光路16的下方端面配置著射入口 19。如圖6所不，優(yōu)選配置多個射入口 19。來自光源(未圖不)的光通過射入口 19射入導光路16。優(yōu)選在導光路16的下方端面的除射入口 19的部分以外處設置將光向導光路16側反射的反射部件20。也就是說，射入口 19為未設置反射部件20的窗部分。反射部件20例如為反射膜。導光部件12的材料只要為相對于來自光源的光具有穿透性的物質，且具有與人體的折射率相同或比其高的折射率的材料，則并不特別限定。人體的折射率一般為I. 4
I.5的范圍，因此導光部件12的材料的折射率通常為I. 4以上即可。導光部件12的材料的具體例如上所述，包含透明丙烯酸樹脂、透明聚對苯ニ甲酸こニ酯(PET)樹脂、透明玻璃、折射率調整為I. 4以上的透明硅橡膠等。折射率調整為I. 4以上的硅橡膠可謂折射率比空氣高且接近人體的折射率的材料。作為例子，研究將導光部件12的材料設為透明丙烯酸樹脂的情況。光從導光部件12的接觸面14向空氣射出時的臨界角為42. 155度。另ー方面，光從導光部件12的接觸面14射出到與其接觸的患部(例如手)時的臨界角為69. 984度。而且，研究將導光部件12的材料設為透明玻璃的情況。光從導光部件12的接觸面14向空氣射出時的臨界角為41. 472度。另ー方面，光從導光部件12的接觸面14向與其接觸的患部(例如手)射出時的臨界角為67. 995度。如上所述，從接觸面14射出的光的臨界角根據患部是否接觸到導光部件12的接觸面14而不同。具體來說，如果患部接觸到導光部件12的接觸面14，則臨界角變大。本發(fā)明的光治療裝置是利用該臨界角的差來抑制從患部未接觸的接觸面14的光的射出，使光選擇性地從患部接觸的接觸面14射出。這樣ー來，對接觸到接觸面14的患部選擇性地照射光，從而提聞治療效率。關于提聞該治療效率的機通的細節(jié)，參照圖9及圖10在下文進行敘述。從圖3及圖4可知，載置體13的形狀在與自插入口 8的插入方向正交的方向上為直線狀。而且，載置體13的截面為半圓狀。也就是說，成為所謂的拱型(hog-backed)。而且，還可以配置對載置體13照射光的光源(第二光源)。由此，還可以對手腕進行光治療。從配置在多個射入口 19的各個射入口處的光源射出的光通過射入口 19射入導光路16。如上所述，本發(fā)明的光治療裝置中的光源優(yōu)選發(fā)射主要波長存在于近紅外光的波長范圍內的光。原因是近紅外光的人體穿透性優(yōu)異。配置在這些射入口 19的光源以彼此的主光軸未相互相対的方式呈非相對狀態(tài)配置。也就是說，以某ー個光源的主光軸不通過對應于另ー個光源的射入口的方式配置各光源。此處所說的“主光軸”是指連接射入導光路16內的光源的光的最高光度的線。圖7是實施方式I的光治療裝置2的控制方框圖。控制部21連接有光照射部22及23、振動部24及25、操作部26、顯示部27、蜂鳴器28、開閉檢測部29，從電源部30對所述各部進行電源供給。光照射部22可對設于右側的導光部件12的光源進行電力、信號的供給。光照射 部23可對設于左側的導光部件12的光源進行電力、信號的供給。振動部24可使設于右側的導光部件12的插入口 8側的載置體13振動。振動部25可使設于左側的導光部件12的插入口 8側的載置體13振動。如圖4所示，操作部26設于蓋體7的上表面的近前側(插入口 8側)，且包括電源開關31、啟動開關32、治療時間輸入開關33、以及緊急停止開關34。如圖4所示，顯示部27設于蓋體7的上表面，可顯示是否進行光照射，以及光照射剰余時間。進而，蜂鳴器28發(fā)出警告音等。而且，開閉檢測部29檢測掛鉤10卡合在基盤5的卡合孔9，蓋體7已關閉的狀態(tài)。在以上結構中，在使用光治療裝置2時，依據圖8所示的流程圖的順序。首先，關閉蓋體7由蓋體7覆蓋基盤5的表面，成為圖I所示的狀態(tài)(圖8的SI)。接著，通過電源開關31接入電源(圖8的S2)。這樣ー來，通過開閉檢測部29檢測蓋體7是否關閉(圖8的S3)。是否由蓋體7關閉為通過掛鉤10是否卡合在基盤5的卡合孔9來判斷。此時，如果未由蓋體7關閉，則會從蜂鳴器28發(fā)出警報(圖8的S4)。另ー方面，在已由蓋體7關閉時，通過操作部26的治療時間輸入開關33設定治療時間(圖8的S5)。此后，如果按下操作部26的啟動開關32而輸入信號(圖8的S6)，則經過特定待機時間后驅動兩個光照射部22及23。也就是說，對兩個導光部件12的導光路16射入來自光源的光的準備完畢。如圖2所示，坐在椅子4上的患者3從插入ロ 8插入胳膊，使手接觸到導光部件12的接觸面(圖8的S7)，等待特定時間(圖8的S8)。于是，來自光源的光射入到右、左導光部件12的導光路16內，并開始進行光照射(圖8的S9)。在進行光照射期間，通過振動部24、25使左右載置體13振動，也可不對患者3的手腕附近附加振動。由此，患者3可接受所謂的按摩。而且，在進行光照射期間，蜂鳴器28發(fā)出連續(xù)的提示音(例如嗶嗶的聲音)(圖8的S10)。進而，在進行光照射期間，通過開閉檢測部29檢測蓋體7是否關閉(圖8的S11)。萬一，蓋體7被打開的情況下，停止對導光部件12的導光路16的光照射(圖8的S12)，并且由蜂鳴器28告知蓋體7已打開(圖8的S13)。另ー方面，光照射只有在由開閉檢測部29檢測出蓋體7持續(xù)關閉時，才繼續(xù)進行直到經過由治療時間輸入開關33設定的治療時間為止(圖8的S14)。而且，在經過該治療時間后，停止對導光部件12的光照射(圖8的S15)，結束流程(圖8的S16)。如上所述，本發(fā)明的光治療裝置利用臨界角的變化，抑制來自患部未接觸的接觸面14的光的射出，使光選擇性地從患部接觸的接觸面14射出。對該機理進行說明。圖9表示來自光源的光在導光部件12的導光路16中傳播的狀態(tài)。如圖6所示，光從配置在大致半球狀的導光部件12的導光路16的下方端面的多個光源照射到導光路16內。從各光源照射到導光路16內的光首先由設于球面下方部分的接觸面14的反射部件18反射，或由相對面15的反射部件17反射。其后，如圖9所示，由相對面15及接觸面14重復反射并且前迸。接著，可在導光路16內經過大致半球狀的導光部件12的頂部傳播到相反側的下部為止。實施方式I中的導光部件12的相對面15為全反射面17。因此,在導光路16中傳播的光可能只從接觸面14射出。更具體來說，到達導光部件12的接觸面14的內表面的光 中僅射入角小于臨界角的成分從接觸面14射出。這里，圖9中的導光部件12的材料為丙烯酸樹脂。從丙烯酸樹脂射出到空氣的光的臨界角為42. 155度。由此，僅以小于42. 155度的射入角度到達接觸面14的內表面?zhèn)鹊墓鈴慕佑|面14射出。也就是說，如圖9所示的以小于臨界角(42. 155度)的41. 9度的射入角度到達接觸面14的內表面的光從接觸面14射出。這樣，從接觸面14射出的光必需以小于臨界角的射入角度到達接觸面14的內表面。這樣，以小于臨界角的射入角度到達接觸面14的內表面的光主要在光源的射入口 19的附近、以及導光路16的下方端面的附近產生。因此，只要將光源的射入口 19的附近、及導光路16的下方端面的附近設為反射面(只要設置反射部件20或反射部件18)，即可極大減少從接觸面14射出的光。通過設置反射部件20或反射部件18，從光源射入導光路的光由反射部件20或反射部件18反射，在導光路16內往返。作為以上結果，在空氣接觸到導光部件12的接觸面14的狀態(tài)(患部未接觸的狀態(tài))下，從導光部件12的接觸面14射出的光量極大地被降低。因此，即使因某些情況而在蓋體7打開的狀態(tài)下進行光照射，也能夠抑制強光從導光部件12射出而直接照射到患者的眼睛。另ー方面，使患部(例如手)接觸到由丙烯酸樹脂構成的導光部件12的接觸面14。從丙烯酸樹脂射出到患部的光的臨界角為69. 984度。由此，以小于臨界角(69. 984度)的射入角到達接觸面14的內表面的光從接觸面14射出。也就是說，如圖10所示的以小于臨界角(69. 984度)的52. I度的射入角到達接觸面14的內表面的光為止也從接觸面14射出。從圖9與圖10的比較可知，如果使患部(例如手)接觸到接觸面14，則從導光部件12的接觸面14射出的光量變多。作為以上結果，如果患部(例如手)接觸到導光部件12的接觸面14，則從導光部件12的接觸面14射出的光量極多。也就是說，來自光源的光選擇性地照射到與導光部件12的接觸面14接觸的患部。由此，可使來自導光部件12的接觸面且患部未接觸的部分的光的射出顯著降低，并且可提高患部的治療效果。在實施方式I中，將導光部件12的形狀設為大致半球狀進行了說明，但導光部件12的形狀并不限定。也就是說，只要是可選擇性地對接觸到導光部件12的接觸面14的患部(人體)進行光照射，可降低來自導光部件12的患部(人體)未接觸的部分的光的射出的形狀即可。作為這種導光部件的形狀，例如可舉出平盤狀(參照實施方式3)。(實施方式2)實施方式2說明本發(fā)明的光治療裝置2的更佳的結構。如上所述，風濕癥的癥狀容易出現在關節(jié)部。其中，手指到手腕有多個關節(jié)，因此容易出現風濕癥的癥狀。因此，在光治療中，尤其需要對手指到手腕集中照射光。通過光治療裝置2的光治療，也可以對整個患部照射光。但是，在光治療中需要強光。因此，如果要對整個患部照射光，則需要用于照射高輸出的光的裝置結構，從而導致裝置的大型化。而且，實際上，如果要對整個患部照射強光，則光也會照射到完全不需要治療的部分。從能量效率的觀點來說，不希望對不需要治療的部分照射光。因此，為了使用光源 的光以高效率進行光治療，有時優(yōu)選的是選擇性地對需要治療的患部進行光照射。 在實施方式2的光治療裝置2中，以使導光部件12的接觸面14中需要治療的患部所接觸的部分的光功率密度相對高于其他部分的方式配置光源。由此，如上所述，可對需要光治療的患部選擇性地照射光。也就是說，在實施方式2的光治療裝置2中，使從多個光源射入導光部件12的導光路16的光的主光軸35在導光部件12的導光路內部相互交叉。由此，可使對應于該交叉部分的接觸面14上的光功率密度與其他部分相比相對提高。某個部位的“光功率密度”是指通過導光路內的該部位的光的強度。期待對接觸到光功率密度高的部位的接觸面14的患部照射較多光量。使用圖11對關于光功率密度的說明進行更詳細說明。圖11表示從導光部件12的上表面所見的從多個光源經過端面射入導光路16的光的主光軸的狀態(tài)的圖。從多個光射入導光部件12內部的光所產生的導光部件12的光功率密度在多個光源的主光軸交叉的部分，相對高于未交叉的部分。因此，通過調整光源的配置，可設定導光部件12內的主光軸的交叉密度相對高的部分、及相對低的部分。也就是說，可任意設定光功率密度高的部分和光功率密度低的部分。如圖11 (a)及(b)所示，將配置(接觸)患部的區(qū)域即患部配置區(qū)域36設定在本發(fā)明的光治療裝置2的接觸面14。而且，以來自導光部件12內部的光源的光的主光軸的交叉點較患部配置區(qū)域36以外的區(qū)域多個存在于患部配置區(qū)域36的方式配置光源。由此，可使患部配置區(qū)域36的光功率密度相對高于患部配置區(qū)域36外的區(qū)域的光功率密度。本發(fā)明中所說的“主光軸的交叉”是指在接觸面14與相對面15之間規(guī)定的導光路16中，主光軸在空間上交叉；是指從導光部件的接觸面?zhèn)?或相對面?zhèn)?沿厚度方向觀察時，主光軸交叉。如上所述，所謂“主光軸的交叉密度”是指在一定面積的區(qū)域內兩個主光軸交叉的點的個數。在兩個主光軸交叉的情況下，主光軸交叉的點的個數為一個；當如圖11(a)所示四個主光軸在一點交叉時，主光軸交叉的點的個數為6個。其原因在于，如果將4個主光軸設為A軸、B軸、C軸以及D軸，則有A軸與B軸、A軸與C軸、A軸與D軸、B軸與C軸、B軸與D軸、C軸與D軸這6個交叉。既可如圖11 (a)所示，使來自多個光源的光的主光軸35在一點交叉，也可以如圖
11(b)所示，使來自多個光源的光的主光軸35在患部配置區(qū)域36中的多個點交叉。使主光軸35以哪種方式交叉可根據治療而自由設定。而且，設定在接觸面14的患部配置區(qū)域36可根據應治療的患部的大小或形狀等而自由設定。例如，研究治療風濕癥患者的手或手指及腳趾的情況。風濕癥主要是成年人發(fā)生的病。因此，應治療的患部的大小或形狀不會因各患者而存在較大差別。因此，在是用于治療風濕癥的手或手指及腳趾的光治療裝置的情況下，也可以設定患部配置區(qū)域36的形狀及大小。而且，只要使主光軸的交叉點集中在患部配置區(qū)域36，就可實現有效的治療。
接著，使用圖12及圖13說明患部配置區(qū)域36的設定方法。在圖12及圖13中，如實施方式I那樣，表示將患部配置區(qū)域36設定在大致半球體狀的導光部件12的接觸面14的例子。圖12是大致半球體狀的導光部件12 (參照圖5及圖6)的接觸面14的俯視圖。表示了從多個光源射入導光部件12內部的光的主光軸35。以從多個光源射入的光的主光軸35均通過導光部件12的頂部37周邊的方式將各光源配置在大致半球體狀的導光部件12的導光路16。也就是說，如圖12所示，在頂部37周邊存在多個光源的主光軸的交叉點。因此，頂部37的周邊(頂部周邊38)的光功率密度在導光部件12的接觸面14中最高。另ー方面，如圖13 (a)及(b)所示，患者3的患部(例如手)通常配置在以導光部件12的頂部37為中心的頂部周邊38。從圖13 (a)及(b)可知，并非在導光部件12的整個接觸面14配置患部，而通常在以頂部37為中心的對應于患部的大小的一定范圍內配置患部。因此，患部配置區(qū)域36只要設定在以頂部37為中心的區(qū)域內即可，患部配置區(qū)域36的大小只要根據患部(例如手)的大小設定即可。因此，患部為手時的患部配置區(qū)域36優(yōu)選設定為以頂部37及頂部周邊38為中心且可配置大致從中手指節(jié)關節(jié)39到近端指節(jié)關節(jié)附近40的大小。如上所述，在實施方式2中，成為在大致半球體狀的導光部件12的頂部37及頂部周邊38光功率密度是最高的狀態(tài)。因此，風濕癥患者以舒適的狀態(tài)使手(患部)接觸到導光部件12的接觸面14，由此將光選擇性且集中性地從最需要治療的中手指節(jié)關節(jié)39照射到近端指節(jié)關節(jié)40為止，實現有效的光治療。(實施方式3)圖14是本發(fā)明的實施方式3的光治療裝置的導光部件的立體圖。與導光部件12的形狀為大致半球體狀的實施方式I及2的不同之處在于，實施方式3的導光部件12的形狀為平盤片材狀。除此以外，與實施方式I和2采用相同結構。因此，在實施方式3中，只說明導光部件12，省略其他結構的說明及附圖。如圖14所示，導光部件12的形狀為大致平盤片材狀。與實施方式I同樣，導光部件12由丙烯酸樹脂或透明玻璃等具有與人體的折射率相同或比其高的折射率的材料構成。片狀的導光部件12的一表面為接觸患部(人體)的接觸面14，其另ー表面為與接觸面14相対的相對面15。在接觸面14與相對面15之間構成了導光路16。在整個相對面15設置有將光向接觸面14側反射的反射部件(圖14中未圖示)。反射部件例如為反射膜。在導光部件12的側面配置多個射入口 19，并且在導光部件12的側面中的射入口 19以外的部分設置使光向導光路16反射的反射面20。
在多個射入口 19分別配置光源(圖14中未圖示)。光源是以各自的光源的主光軸35相互未相対的方式而配置(參照圖11)。來自配置在射入口 19的光源的光射入導光路16，并且以特定擴散角度擴展。以特定擴散角度擴展的光中光強度最強的主光軸35相互不相対。由此，可使導光部件12的導光路內的光強度分布更均勻。而且，可降低來自配置在ー個射入口 19的光源的射出光中，射入配置在其他射入口 19的光源的比例。如實施方式2中所說明的那樣，優(yōu)選形態(tài)還有將患部配置區(qū)域36設定在接觸面14，通過光源的配置而相對提高患部配置區(qū)域36的光功率密度。另ー方面，如實施方式3的大致平盤片材狀的導光部件12那樣，當接觸面14為平面吋，通過將光均勻地照射到整個接觸面14，從而容易對整個患部均勻地進行光照射。在實施方式3的導光部件12中，通過射入口 19射入導光路16的光由接觸面14和相對面15反射并且在導光路16中傳播。與實施方式I同樣，來自接觸面14中的患部未接觸的部分的光的射出明顯得到抑制。另ー方面，光選擇性地從接觸面14中的患部接觸的部分射出，對患部照射光而進行光治療。在實施方式3的導光部件12中，通過構成與所述實施方式I相同的光治療裝置2，且同樣地動作、使用，從而可獲得相同的效果。實施方式I 3所示的光治療裝置中的導光部件為大致半球體狀或大致平盤片材狀，但導光部件的形狀并不特別限定。例如，導光部件還可以為大致圓盤片材狀，或帶狀片材，或其他形狀。而且，使患部接觸到導光部件的形態(tài)也并不特別限定，也可以通過將導光部件纏繞在患部而使導光部件接觸到患部。 也就是說，導光部件是由具有與人體的折射率相同或比其高的折射率的材料構成，導光部件具有接觸面和相對面，只要使光朝向在它們之間形成的導光路射入即可。(實施方式4)圖15所示的光治療裝置2具有在基盤5的表面上隔開特定間隔而配置的兩個導光部件12。導光部件12的形狀為大致棒狀。兩個導光部件12分別經由連接在它們兩端的保持部41而配置在基盤5的表面，且與基盤5的表面相間隔而被保持。導光部件12的材料與實施方式I相同，只要具有與人體(例如皮膚)的折射率(約
I.4)相同或比其高的折射率即可。而且，如圖16所示，在導光部件12的兩端設置有光源42，光源42由保持部41覆蓋。也就是說，導光部件12構成導光路16。在圖16中，光源42配置在導光部件12的兩端，但也可以僅配置在一端。光源42的主光軸35朝向導光部件12的內部側面。從光源42發(fā)射的光通過位于導光部件12的端面43的射入口 19而射入導光路16。而且，在導光部件12的端面43中除射入口 19以外的部分，也配置有將光向導光路16內部反射的反射部件44。進而，在導光部件12與保持部41的連接部分以及導光部件12的側面的端部，也配置有將光向導光路16內部反射的反射部件44。進而，保持部41的內表面41-1優(yōu)選設為用于反射來自光源42的光中未射入導光路16而漏出的光的反射面，或設為遮光面。由此，防止所漏出的光從保持部41漏出到外部。根據實施方式4所示的結構，患者3通過握住導光部件12而使患部(手)接觸到導光部件12的側面，從而可接受光治療。當然，患者3也可以不握住導光部件12，而僅僅通過接觸患部來接受治療。圖17表不圓筒形狀的導光部件12的一端,且表不來自光源42的光向導光部件12的導光路16射入的狀態(tài)。導光部件12的材料為丙烯酸樹脂。研究患部(人體)未接觸到導光部件12的情況。從光源42射出的光射入導光部件12的導光路16。從丙烯酸樹脂(折射率1. 49)的導光部件12射出到空氣(折射率I. 00)的光的臨界角45a為42. 155度。因此，如果射入導光路16的光以大于臨界角45a的射入角到達導光部件12的內側面，則由導光部件12的內部側面全反射。進而，該全反射的光由導光部件12的內部側面重復反射并且在導光路16中傳播。另ー方面，如果射入導光路16的光以小于臨界角45a的射入角到達導光部件12的內側面，則光從導光部件12的導光路16射出到外部。

與此相對，研究患部(人體)接觸到導光部件12的情況。從丙烯酸樹脂(折射率
I.49)射出到患部即人體的皮膚(折射率I. 4)的光的臨界角45b為69. 984度。臨界角45b大于從丙烯酸樹脂(折射率I. 49)射出到空氣(折射率I. 00)的光的臨界角45a。也就是說，導光部件12的患部的接觸部分的光的反射條件發(fā)生變化。這樣，射入導光部件12的導光路16的光中以大于臨界角45b的射入角到達導光部件12內側面的光不會從導光部件12的導光路16射出到外部。另ー方面，射入導光部件12的導光路16的光中以小于臨界角45b的射入角到達導光部件12的內側面的光從導光部件12的導光路16射出到所接觸的患部。也就是說，當在圖17中的導光部件12的(a)部到(b)部之間未接觸作為患部的人體時，光不會從導光路16射出到外部，但是在接觸患部時，光會從該接觸的部分射出且射入患部。這樣，光選擇性地射出到接觸于導光部件12的患部。其結果，對所接觸的患部照射大量的光，并顯著抑制來自患部未接觸的部分的光的射出。因此，可有效使用用于光治療的強光進行治療，且可防止該強光直接照射到眼睛。為了使光選擇性地從導光部件12的患部所接觸的部分且從導光路16射出，而只要使導光部件12的材料的折射率與患部(例如人體的皮膚)的折射率(約I. 4)相比或比其高即可。由此，可充分實現對患部選擇性地照射光的效果。而且，對于導光部件12為丙烯酸樹脂的情況，光源42優(yōu)選以來自光源42的光的主光軸35相對于導光部件12的內部側面以42. 155度(臨界角45a)以上、69. 989度(臨界角45b)以內的角度射入的方式配置。也就是說，通過使來自光源42的光的主光軸35以42. 155度以上69. 989度以內的角度射入導光部件12的內部側面，從而能夠更有效地抑制來自導光部件12中的患部未接觸的部分的光的射出，更有效地促進來自導光部件12中的患部接觸的部分的光的射出。因此，由于能夠防止用于光治療的強光直接照射到眼睛，所以可實施更安全的光治療。而且，也可以在導光部件12的側面中除接觸患部的部分以外設置反射部件44。由此，可更有效地將從光源42射入導光部件12的內部的光照射到患部而提高治療效果。例如，可以在圖17的導光部件12的側面中的從端部到(a)部為止配置反射部件44。由此，可抑制從導光部件12的側面中除患部接觸的部分以外照射的光量，對患部選擇性地照射光，而實現有效的治療。
在實施方式4中，導光部件12的形狀為圓筒狀，但并不特別限定。例如，導光部件的形狀可為一部分或整體彎曲的大致棒狀，或者也可以為導光路的截面由橢圓或多邊形等圓以外的形狀而構成的大致棒狀。而且，實施方式4中的光治療裝置2具有兩個導光部件
12(參照圖15)，但是也可以將兩個導光部件12連成一體。在實施方式4中，來自各光源42的光的主光軸直接到達導光部件12的患部接觸部位的內部側面但并非必須如此。例如，也可以如下方式配置各光源來自各光源42的光的主光軸首先由導光部件12的側面的反射面44反射，其反射光到達導光部件12的患部接觸部位。實施方式4的導光部件12為棒狀 ，導光部件12的壁厚大致固定。因此，在導光部件12中傳播的光由導光部件12的內部側面重復反射，但該內部側面的反射角度大致固定。由此,即使直接來自各光源42的光的主光軸未直接到達患部的接觸部位，而在由內部側面反射后到達患部的接觸部位，也可以獲得相同的效果。(實施方式5)圖18是實施方式5中的光治療裝置的導光部件12的剖面圖。相對于實施方式4中的光治療裝置的圓筒狀的導光部件12的端面43為平面，實施方式5中的光治療裝置的導光部件12的端面43為多錐面體狀。除此以外為與實施方式4相同的結構。如圖18所示，實施方式5中的導光部件12的端面43構成為多錐面體狀。因此，在從光源42照射的光射入導光部件12的導光路16時，該光的主光軸35與多錐面體的一個面正交(參照圖19)。另ー方面，如圖17 (實施方式4)所示，如果導光部件12的端面43為平面，且與導光部件12的側面正交，則在從光源42照射且擴散的光將要射入導光部件12的導光路16時，該光的一部分由端面43反射，而無法射入導光路16內。因此，無法將來自光源42的光的一部分用于光治療。也就是說，從光源42射出且擴散的光的對主光軸35的端面43的射入角越偏離90度，光越容易由端面43反射。另ー方面，通過將端面43的形狀設為多錐面體狀(參照圖18及圖19)，而可使來自光源42的光的主光軸與端面43大致正交。其結果，可抑制端面43中的反射，而可實施更高能量效率的光治療。實施方式5中的光治療裝置的導光部件12的端面43為多錐面體狀，但其形狀并不特別限定。導光部件12的端面43的形狀例如也可以為圓錐體狀等。總之，只要是來自光源42的光的主光軸與射入口 19大致正交的結構，則并不特別限定，可根據導光部件12的形狀來適當設定。進而，對于光治療裝置的導光部件12的端面43，如圖20所示，也可以在導光部件12的端面43設置凹陷，并且將該凹陷作為來自光源42的光的射入口 19。以從光源42照射且擴散的光與凹陷的壁面正交的方式配置光源42。因此，光源42優(yōu)選收納在凹陷的內部。由此，可使光源42照射的光中的更多光射入導光路16內部。也就是說，通過設為圖20所示的結構，而可顯著抑制從光源42照射的光由端面43及射入口 19反射，從而更有效地使其射入導光部件12的導光路16內。エ業(yè)實用性如上所述，根據本發(fā)明的光治療裝置，可將光選擇性且集中性地照射到應照射光的患部。也就是說，只要使患部(例如手)接觸到本發(fā)明的光治療裝置的導光部件的接觸面，則從患部所接觸的部分選擇性地射出強光，對患部進行照射。因此，可將有限的光源的光高效率地用于光治療。在以往的光治療裝置中，為了照射高輸出的光而需要使裝置大型化，或者雖未大型化裝置但需要將照射范圍限定得極端狹窄。但是，在本發(fā)明的光治療裝置中，無需使裝置大型化，也無需將照射范圍限定得狹窄。而且，可抑制對患部以外的無需治療部位進行光照射。其結果，有助于裝置的小型化、治療的效率化、治療中的能量效率的提高。而且，根據本發(fā)明的光治療裝置，如果使患部(例如手)接觸到導光部件的接觸面，則僅從接觸面中的手接觸的部分射出強光，照射到患部。也就是說，可抑制來自接觸面中的患部未接觸的部分的光的射出，作為結果可防止強光直接照射到眼睛。進而，根據上述結構，可將來自第一光源的強光選擇性地照射到接觸于導光部件的接觸面的患部，因此無需追隨患部的形狀、面積、患部的移動進行光照射，所以無需使用追隨患部的移動進行光照射那樣的復雜結構的裝置。因此，作為用于緩解肌肉、關節(jié)的慢性非感染性炎癥引起的疼痛、或治療出現風濕 癥等的關節(jié)的光治療裝置而期待其被廣泛應用。在手或腳等大范圍內有效地對患部進行光治療。本申請主張基于2010年2月12日提出申請的申請?zhí)朖P2010-028474、及2010年3月12日提出申請的申請?zhí)朖P2010-055745的優(yōu)先權。該申請說明書及附圖中所記載的內容全部被引用于本申請。
權利要求
1.光治療裝置，包括 導光部件，其具有接觸患部的接觸面以及與所述接觸面相對的相對面，而且成為導光路；以及 第一光源，其使主要波長存在于近紅外光的波長范圍內的光射入到所述導光部件， 構成所述導光部件的材料具有與人體的折射率相同或比其高的折射率。
2.如權利要求I所述的光治療裝置， 構成所述導光部件的材料具有I. 4以上的折射率。
3.如權利要求2所述的光治療裝置， 構成所述導光部件的材料為光穿透丙烯酸樹脂、光穿透聚對苯ニ甲酸こニ酯樹脂、光穿透硅橡膠、以及光穿透玻璃中的任ー種。
4.如權利要求I至3中任一項所述的光治療裝置， 所述導光部件具有設置了用于射入來自所述第一光源的光的射入口的導光路端面， 在所述導光路端面配置多個所述第一光源。
5.如權利要求4所述的光治療裝置， 在所述導光路端面設置了分別對應于所述多個第一光源的多個所述射入口。
6.如權利要求4或5所述的光治療裝置， 所述多個第一光源是以各自的主光軸相互不相對的方式配置。
7.如權利要求4至6中任一項所述的光治療裝置， 所述多個第一光源分別以第I個第一光源的主光軸與第2個第一光源的主光軸在所述導光部件的所述導光路中交叉的方式配置。
8.如權利要求7所述的光治療裝置， 所述接觸面具有根據患部而任意設定的患部配置區(qū)域， 使所述患部接觸到所述患部配置區(qū)域內。
9.如權利要求8所述的光治療裝置， 所述多個第一光源以所述多個第一光源的主光軸的交叉密度在所述患部配置區(qū)域內高于所述患部配置區(qū)域外的方式配置。
10.如權利要求I至9中任一項所述的光治療裝置， 還包括反射部件，其配置在所述相對面，使光向所述接觸面?zhèn)确瓷洹?br> 11.如權利要求4至9中任一項所述的光治療裝置， 在所述導光路端面以及所述導光路端面附近的所述接觸面還具備使光向所述相對面?zhèn)确瓷涞姆瓷洳考?br> 12.如權利要求4至9中任一項所述的光治療裝置， 在所述導光路端面中的除所述第一光源的射入口以外的部分還具備使光向所述導光路內部反射的反射部件。
13.如權利要求I至12中任一項所述的光治療裝置， 所述導光部件構成為中空半球體， 所述接觸面為所述中空半球體的外表面，所述相對面為所述中空半球體的內表面。
14.如權利要求13所述的光治療裝置， 所述光治療裝置包含多個第一光源，所述多個第一光源分別以第I個第一光源的主光軸與第2個第一光源的主光軸在構成所述中空半球體的導光部件的頂部或所述頂部周邊交叉的方式配置。
15.如權利要求I至14中任一項所述的光治療裝置， 還包括在表面上配置了所述導光部件的基盤。
16.如權利要求15所述的光治療裝置， 還包括開閉自如地覆蓋配置了所述導光部件的所述基盤的表面的蓋體， 在所述蓋體和所述基盤的一方或雙方設置了用于插入與所述導光部件的接觸面接觸的患部的插入口。
17.如權利要求16所述的光治療裝置， 還包括配置在所述插入口和所述導光部件之間且在所述基盤的表面上的載置體。
18.如權利要求17所述的光治療裝置， 還包括對所述載置體提供光的第二光源。
19.如權利要求17或18所述的光治療裝置， 還包括連接到所述載置體的加振機構。
20.如權利要求I至19中任一項所述的光治療裝置， 所述光治療裝置是治療風濕癥患者的手、腳或手指及腳趾的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供可選擇性且集中性地對于應照射光的患部進行光照射，并且可防止來自光源的強光直接照射到眼睛的光治療裝置。具體來說，提供光治療裝置，其包括導光部件，其具有接觸患部的接觸面以及與所述接觸面相對的相對面，而且成為導光路；以及第一光源，其使主要波長存在于近紅外光的波長范圍的光射入到所述導光部件，構成所述導光部件的材料具有與人體的折射率相同或比其高的折射率。
文檔編號A61N5/06GK102770179SQ20118000901
公開日2012年11月7日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權日2010年2月12日
發(fā)明者島田拓生, 峰久次郎, 川瀬悠樹, 豬吉輝 申請人:松下電器產業(yè)株式會社