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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6670892
(24)【登録日】2020年3月4日
(45)【発行日】2020年3月25日
(54)【発明の名称】診断装置、治療装置及びそれらの使用
(51)【国際特許分類】
A61B 1/303 20060101AFI20200316BHJP
A61N 5/06 20060101ALI20200316BHJP
A61B 1/00 20060101ALI20200316BHJP
A61B 1/12 20060101ALI20200316BHJP
A61B 1/06 20060101ALI20200316BHJP
A61B 1/07 20060101ALI20200316BHJP
A61N 5/067 20060101ALI20200316BHJP
【ＦＩ】
A61B1/303
A61N5/06 B
A61B1/00 511
A61B1/12 542
A61B1/00 715
A61B1/06 530
A61B1/07 730
A61B1/00 621
A61N5/067
【請求項の数】11
【外国語出願】
【全頁数】32
(21)【出願番号】特願2018-124476(P2018-124476)
(22)【出願日】2018年6月29日
(62)【分割の表示】特願2015-525628(P2015-525628)の分割
【原出願日】2013年8月2日
(65)【公開番号】特開2018-143843(P2018-143843A)
(43)【公開日】2018年9月20日
【審査請求日】2018年7月27日
(31)【優先権主張番号】61/679,444
(32)【優先日】2012年8月3日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】13/829,686
(32)【優先日】2013年3月14日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】518053231
【氏名又は名称】セルカ アイピー，エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】トゥルージロ，ホセ，ロベルト
(72)【発明者】
【氏名】リベイロ，フェルナンド デ モラエス メンドンカ
【審査官】
北島 拓馬
(56)【参考文献】
【文献】
米国特許出願公開第２００９／００９９４６０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特開２００６−２９６４９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−１９６８７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１２−０６６０１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００９−０５６２４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２００５／０５７２４４（ＷＯ，Ａ２）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ａ６１Ｂ １／００ − １／３２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
健康な子宮頸部組織と異常な子宮頸部組織との相違を検出する蛍光診断装置であって、
前記子宮頸部組織を照明するように適合されたレーザ光源と、
前記光源の温度を調節する熱放散システムと、
前記光源からの光を平行にするレンズと、
光路を有する光学部と、
前記レンズから前記光路の端部への光を前記子宮頸部組織の方に向ける第１光フィルタと、
前記子宮頸部組織によって反射された光の蛍光から光のスペクトル領域を分離するように適合された第２光フィルタと、を備え、
前記光学部が、
裸眼で前記子宮頸部組織からの組織蛍光を目視するための窓を提供する仕上げリングとの、ねじ係合又は締り嵌めによる、又は、
前記子宮頸部組織からの組織蛍光を目視して記録するためのカメラにさらに係合するアダプタリングとの、ねじ係合又は締り嵌めによる、交換可能な係合のための基部リングを含み、
前記蛍光診断装置は光線力学的治療装置をさらに備え、前記蛍光診断装置は、前記光線力学的治療装置にも電力を提供する制御構成要素によって電力を供給され、前記光線力学的治療装置は、
光源と、
前記光源の温度を調整する熱放散システムと、
膣挿入に対して適合され、かつ、前記光源によって発生する光を前記子宮頸部組織に向けるように適合された光ガイドと、
前記子宮頸部組織を包囲するように適合された、前記光ガイドの遠位端に取り付けられた光プロテクタと、を備える、蛍光診断装置。
前記子宮頸部組織を照明するように適合されたレーザ光源と、
前記光源の温度を調節する熱放散システムと、
前記光源からの光を平行にするレンズと、
光路を有する光学部と、
前記レンズから前記光路の端部への光を前記子宮頸部組織の方に向ける第１光フィルタと、
前記子宮頸部組織によって反射された光の蛍光から光のスペクトル領域を分離するように適合された第２光フィルタと、を備え、
前記光学部が、
裸眼で前記子宮頸部組織からの組織蛍光を目視するための窓を提供する仕上げリングとの、ねじ係合又は締り嵌めによる、又は、
前記子宮頸部組織からの組織蛍光を目視して記録するためのカメラにさらに係合するアダプタリングとの、ねじ係合又は締り嵌めによる、交換可能な係合のための基部リングを含み、
前記蛍光診断装置は光線力学的治療装置をさらに備え、前記蛍光診断装置は、前記光線力学的治療装置にも電力を提供する制御構成要素によって電力を供給され、前記光線力学的治療装置は、
光源と、
前記光源の温度を調整する熱放散システムと、
膣挿入に対して適合され、かつ、前記光源によって発生する光を前記子宮頸部組織に向けるように適合された光ガイドと、
前記子宮頸部組織を包囲するように適合された、前記光ガイドの遠位端に取り付けられた光プロテクタと、を備える、蛍光診断装置。
【請求項2】
手持ち式である、請求項１に記載の蛍光診断装置。
【請求項3】
前記第２光フィルタがハイパスフィルタであり、光を平行にする前記レンズが、直径が２０ｍｍの光ビームを発生させるように適合された第１レンズ及び第２レンズを含む、請求項１に記載の蛍光診断装置。
【請求項4】
前記光線力学的治療装置が、
前記光ガイドを包囲する保護スリーブであって、膣挿入に対して適合された保護スリーブと、
前記光ガイドと前記保護スリーブとの間に設けられ、前記光ガイドにおいて前記保護スリーブを中心合せし、前記子宮頸部組織と前記光源との間に生物学的障壁を提供するように適合されたリングと、をさらに備える、請求項１に記載の蛍光診断装置。
前記光ガイドを包囲する保護スリーブであって、膣挿入に対して適合された保護スリーブと、
前記光ガイドと前記保護スリーブとの間に設けられ、前記光ガイドにおいて前記保護スリーブを中心合せし、前記子宮頸部組織と前記光源との間に生物学的障壁を提供するように適合されたリングと、をさらに備える、請求項１に記載の蛍光診断装置。
【請求項5】
前記制御構成要素は、前記蛍光診断装置の前記レーザ光源の動作を制御し、前記制御構成要素は、手動動作モード又はプロトコル動作モードで前記光線力学的治療装置を制御する、請求項１に記載の蛍光診断装置。
【請求項6】
前記蛍光診断装置及び前記光線力学的治療装置がそれぞれ手持ち式である、請求項５に記載の蛍光診断装置。
【請求項7】
前記レーザ光源が、直径が２０ｍｍの光ビームを発生させる、請求項１に記載の蛍光診断装置。
【請求項8】
前記光線力学的治療装置は複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える、請求項６に記載の蛍光診断装置。
【請求項9】
前記光学部の前記基部リングに取り付けられた仕上げリングをさらに備え、前記仕上げリングは窓を含む、請求項１に記載の蛍光診断装置。
【請求項10】
前記子宮頸部組織によって反射された励起光を反射して、前記光学部に向けて蛍光光を伝送するフィルタをさらに備える、請求項３に記載の蛍光診断装置。
【請求項11】
前記熱放散システムは前記レーザ光源を包囲し、かつ、前記熱放散システムは、前記レーザ光源に熱接触する金属を備える、請求項１に記載の蛍光診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[0001] 本発明は、蛍光診断及び光線力学的治療に関する。
【背景技術】
【0002】
[0002] 「生殖器ヒトパピローマウイルス（ＨＰＶ）は、米国で最も一般的な性感染症（ＨＰＶＩ）である。４０を超えるＨＰＶ型が、陰茎、外陰部（膣の外側の部位）及び肛門の皮膚、並びに膣、子宮頚部及び直腸の内層を含む、男女の生殖器部に感染する可能性がある。これらの型は、口及び喉の内壁にも感染する可能性がある。ＨＰＶ型は、人をがんの危険にさらすか否かに基づいて、「ローリスク（低リスク）」型（イボを誘発）又は「ハイリスク（高リスク）」型（発がん性）と呼ばれることが多い。国際がん研究機関」は、１３のＨＰＶ型が子宮頸部のがんの原因となる可能性があり、これらの型のうちの１つが、外陰部、膣、陰茎、肛門のがん並びにいくつかの頭部がん及び頸部がんの原因となる可能性があることが分かった。生殖器イボの原因となる可能性があるＨＰＶの型は、がんの原因となる可能性がある型とは同じではない」。疾病管理センター、http://www.cdc.gov/cancer/hpv/basic_info/。
【0003】
[0003] いくつかのＨＰＶ型は、子宮頸部異形成及び子宮頸がんに非常に関連しており、原因となると考えられている。Walboomers et al., J.Pathology 189:12-19(1999）。毎年、世界中の何十万もの女性が、子宮頸がん、すなわち、何百万もの女性、特に経済的に不利な女性に影響を与える病状によって死亡している。子宮頸部異形成のＨＰＶＩを早期に診断し治療することにより、子宮頸がんの発生率が低下し、従って、それに関連する罹患率及び死亡率が低下する。
【0004】
[0004] 診断に対する現行の基準は、子宮頸部組織サンプルの病理学的検査、例えば、コルポスコピーを用いるパパニコロウ（Papanicolaou）試験又は「パップスメア（Pap smear）」及び生検である。しかしながら、これらの診断法では、組織サンプルが採取される時点と試験結果が分かる時点との間に遅延が必要である。これらの診断法では、治療のために少なくとも１回の再受診も必要である。さらに、経済的に不利な人々においては、これらの診断法は単純に利用が可能ではない。それら診断法が利用可能な場所はいつでも、生検は、局所炎症、痛み、感染及び／又は出血を含む患者の合併症をもたらす可能性がある。さらに、病理学的検査の精度は、病理医及び医者の訓練及び経験によって決まる。さらに、ＨＰＶＩ及び子宮頸部異形成は、子宮頚膣部及び子宮頸内膜の複数の部位に影響を与える可能性がある。従って、子宮頸部異形成及び子宮頸がんの診断及び治療における共通の問題は、すべての既存の病変を検出し治療することができないということである。
【0005】
[0005] 子宮頸部異形成及び子宮頸がんの治療に対していくつかのモダリティがあり、それらのうちの大部分は、ＣＯ２レーザ蒸散、凍結療法、電気焼灼又は局所切除等のさまざまな程度の外科的介入を含む。目に見える病変の外科的除去は、最も一般的なモダリティであり、患者の合併症をもたらす可能性がある。さらに、すべての既存の病変を同定することができないことにより、未検出のＨＰＶＩ及び／又は異形成が末期子宮頸がんになる可能性がある。子宮頸部異形成が子宮頸がんに進行する場合、より大規模な外科処置、通常は子宮摘出及びリンパ節の除去が使用される。すべての顕微鏡的病変が治療されることを確実にするために、罹病器官全体が除去されなければならない。明らかに悪性の状態に進行するこれらの病変の割合は未知であり、事例のうちの少数である可能性があるため、器官全体を見境なく破壊するか又は外科的に除去することは、実際には、過激かつ過剰な治療である。子宮頸がん克服者の場合、持続性の局所病変、外科的介入に続発する解剖学的変形、感情的及び精神的恐怖並びに他の治療後遺症により、公的医療費が増大する。この負担は、新興経済国に対して特に厳しい。
【0006】
[0006] ＨＰＶＩ、子宮頸部異形成、子宮頸部前がん病変及び子宮頸がんを診断する、及び治療する、正確な、非侵襲性の迅速かつ低コストの方法のための装置が必要とされている。
【発明の概要】
【0007】
[0007] 本明細書では、概して蛍光診断構成要素、及び／又は光線力学的治療構成要素、及び／又は制御構成要素を含む装置が提供される。こうした装置は多数の目的を達成する。例えば、これらの装置により、子宮頸部の異常な組織の同定及び／又は治療が可能になる。
【0008】
[0008] それを考慮すると、本明細書では、レーザ光源と、熱放散システムと、光源からの光を平行にするレンズと、光路を有する光学部と、レンズから光路の端部への光を子宮頸部組織の方に向ける、光路に取り付けられた光フィルタと、子宮頸部組織によって反射された光の蛍光から光のスペクトル領域を分離するように適合された、光路に取り付けられた光フィルタと、を含むように概して設計された蛍光診断装置が開示されている。
【0009】
[0009] 他の実施形態では、本明細書において、光源と、光放散システムと、装置カバーに取り付けられ、かつ光を子宮頸部組織に向けるように膣挿入に対して適合された光ガイドと、子宮頸部組織を包囲するように適合された、光ガイドの遠位端（先端部）に取り付けられた光プロテクタと、を含むように概して設計された光線力学的治療装置が開示されている。
【0010】
[0010] 他の実施形態では、本明細書において、レーザ光源、レンズ及び光フィルタを含む蛍光診断構成要素と、第２光源及び光ガイドを含む光線力学的治療構成要素と、蛍光診断構成要素及び光線力学的治療構成要素に取り付けられかつそれらに電力を提供し、かつレーザ光源及び第２光源の作動を制御する制御構成要素と、を含むように概して設計された蛍光診断及び光線力学的治療装置が開示されている。
【0011】
[0011] 他の例示的な実施形態では、本明細書において、異常な子宮頸部組織の自家蛍光を検出する方法であって、レーザ光源から励起光を発生させるステップと、励起光を子宮頸部組織の方に向けるステップと、子宮頸部組織から反射励起光及び蛍光光を受け取り、反射光及び蛍光光を光フィルタに通して蛍光光から反射光を分離するステップと、異常な子宮頸部組織の蛍光光を目視するステップと、を概して含む方法が開示されている。
【0012】
[0012] 他の例示的な実施形態では、本明細書において、光増感剤化合物が配置された子宮頸部組織を治療する方法であって、光エネルギーの適切な照射量を選択するステップと、光源から発光を発生させるステップと、選択された照射量の光エネルギーを送達するように、選択された期間、光ガイドを通して発光を子宮頸部組織に向けるステップとを含む方法が開示されている。
【0013】
[0013] 他の例示的な実施形態では、本明細書において、異常な子宮頸部組織を診断し治療する方法であって、レーザ発光を発生させ、発光を子宮頸部組織の方に向け、発光を光フィルタに通し、子宮頸部組織の蛍光を目視して異常な子宮頸部組織の存在を検出することによって、子宮頸部組織を分析するステップと、光増感剤化合物が配置された異常な子宮頸部組織を、第２発光を発生させ、第２発光を、子宮頸部組織を通るように向けて、異常な子宮頸部組織を破壊するように選択された照射量の光エネルギーを送達することによって治療するステップと、を概して含む方法が開示されている。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の斜視図である。
【図2】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の平面図である。
【図3】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の蛍光診断構成要素の斜視図である。
【図4】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の蛍光診断構成要素の断面図である。
【図5】本開示の代替態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の蛍光診断構成要素の斜視図である。
【図6】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の光線力学的治療構成要素の斜視図である。
【図7】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の光線力学的治療構成要素の一部の断面図である。
【図8】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の光線力学的治療構成要素の一部の斜視図である。
【図9】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の光線力学的治療構成要素の一部の断面図である。
【図10】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の斜視図である。
【図11】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の斜視図である。
【図12】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の光線力学的治療構成要素の支持体の正面図である。
【図13】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の光線力学的治療構成要素によって示されるような組織自家蛍光を表す画像である。
【図14】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の光線力学的治療構成要素によって示されるような組織蛍光を表す画像である。
【図15】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の光線力学的治療構成要素によって示されるような組織蛍光を表す画像である。
【図16】本発明の例示的な態様によるユーザインタフェースを示す。
【図17】本発明の例示的な態様によるユーザインタフェースを示す。
【図18】本発明の例示的な態様によるユーザインタフェースを示す。
【図19】本発明の例示的な態様によるユーザインタフェースを示す。
【図20】本発明の例示的な態様によるユーザインタフェースを示す。
【図21】本発明の例示的な態様によるユーザインタフェースを示す。
【図22】本発明の例示的な態様によるユーザインタフェースを示す。
【図23】本発明の例示的な態様によるユーザインタフェースを示す。
【図24】本発明の例示的な態様によるユーザインタフェースを示す。
【図25】本発明の例示的な態様によるユーザインタフェースを示す。
【図26】本発明の例示的な態様によるユーザインタフェースを示す。
【図27】本発明の実施形態を実施することができるコンピュータシステム例を示す。
【図28】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の正面図である。
【図29】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の平面図である。
【図30】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の制御構成要素の背面図である。
【図31】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の側面図である。
【図32】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の光線力学的治療構成要素の側面図である。
【図33】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の光線力学的治療構成要素の側断面図である。
【図34】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の光線力学的治療構成要素の一部の正面断面図である。
【図35】本発明の例示的な態様による蛍光診断及び光線力学的治療装置の光線力学的治療構成要素の一部の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
[0050] 本発明は、子宮頸部の異常な組織の検出、診断及び治療に関する。一態様では、本発明は、非侵襲的光線力学的方法を使用して、蛍光診断を用いて異常な組織から健康な組織を区別する。一態様では、本発明は、同様の光線力学的方法を使用して、異常な組織に対する光線力学的治療（ＰＤＴ）を提供する。いくつかの態様では、本発明は、診断構成要素を含む装置である。診断構成要素は、子宮頸部の異常な組織を検出するように特に適合されている。いくつかの態様では、本発明は、治療構成要素を含む装置である。治療構成要素は、子宮頸部の異常な組織を治療するように特に適合されている。いくつかの態様では、本発明は、診断構成要素及び治療構成要素両方を含む装置である。いくつかの態様では、本発明の装置は、診断構成要素及び／又は治療構成要素を作動させる制御パネルを含む制御構成要素を含む。いくつかの態様では、本発明は、本明細書に記載する装置を用いる診断方法及び／又は治療方法である。いくつかの態様では、本発明は、組織自家蛍光、光増感剤化合物の投与後の組織蛍光、及び／又は光線力学的治療の後の組織蛍光を検出することにより、子宮頸部組織の蛍光診断を提供する方法である。いくつかの態様では、本発明は、子宮頸部組織の光線力学的治療の前及び後に子宮頸部組織の蛍光診断を提供する方法である。いくつかの態様では、本発明は、子宮頸部の異常な組織を治療する方法である。
【0016】
[0051] 予備的臨床評価に基づいて、本診断構成要素は、初めて、光増感剤（ＰＳ）を使用せずに異常な組織の同定及び診断を可能にする。さらに、治療構成要素を使用して、前がん病変又はがんがある２３人の患者を治療するのに成功した。さらに、予備的評価に基づいて、治療構成要素は、子宮頸部内及びその近くの最大１ｃｍ深さ、場合によってはそれより深い前がん病変及びがん等の異常な組織を治療することができることが期待される。実施例４も参照されたい。
【0017】
[0052] 本明細書で考察する「異常な組織」は、例えば、ＨＰＶ等の微生物による感染から、又は前がん状態、がん状態あるいは他の過剰増殖性状態からもたらされる、異常な細胞増殖又は他の検出可能な異常がある組織を指すものとする。異常な組織としては、子宮頸部上皮内腫瘍（ＣＩＮ）、子宮頸部上皮内病変（ＳＩＬ）、子宮頸がん（子宮頸部扁平上皮がん及び子宮頸部腺がん）及び他の過剰増殖性組織が挙げられる。
【0018】
[0053] 本発明は、子宮頸部を光源で照明して健康な組織と異常な組織との相違を検出する診断構成要素に関する。診断構成要素は、例えば異常な細胞増殖がある異常な組織を示す蛍光を検出する。組織の構造及び生化学的組成は、その組織の光との相互作用に影響を与え、それにより、健康な組織は、異常な組織に見られる光学特性とは異なる光学特性を示す。感染、子宮頸部異形成及び子宮頸がん等の状態により、罹患細胞の組成が変化し、それによりそれらの細胞の光との相互作用が変化する。組織異常の診断の光学的方法には、非侵襲的であり、副作用があるとしても最低限であるという実質的な利点がある。さらに、本発明は、パップスメア等の現時点で利用可能な方法を用いる診断とは対照的に迅速な診断が可能である。
【0019】
[0054] 診断構成要素は、子宮頸部に対して特に適合されており、低強度レーザダイオード等の光源を含む。本発明のいくつかの態様では、光源は、規定された波長及び規定された強度で光を発生させる。本明細書で考察するように、低強度レーザダイオードは、およそ０ｍＷ／ｃｍ２〜１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲の光強度を出力することができる。さらに、低強度レーザダイオードは、およそ１５ｍＷ／ｃｍ２〜２４ｍＷ／ｃｍ２の範囲の光強度を出力することができる。本発明のいくつかの態様では、診断構成要素は、光源の温度を調節する熱放散システムを含む。
【0020】
[0055] いくつかの態様では、診断構成要素は、光路と、光路に取り付けられた、１つあるいは複数のレンズ及び／又は１つあるいは複数のフィルタ及び／又は１つあるいは複数のミラーと、を有する、光学部（optic）を含むことができる。いくつかの態様では、診断構成要素は、発生した光を集めて平行にするコリメータレンズを含むことができる。いくつかの態様では、診断構成要素は、光を子宮頸部組織に向けるフィルタ又はダイクロイックミラーを含むことができる。いくつかの態様では、診断構成要素は、子宮頸部組織によって反射された光の蛍光から光のスペクトル領域を分離して、子宮頸部組織から戻る光をよりよく分析するための第２フィルタを含むことができる。診断構成要素は、直径がおよそ２０ｍｍの光ビームを発生することができる。
【0021】
[0056] いくつかの態様では、本発明は、子宮頸部及びその近くの異常な組織を治療する構成要素である。治療構成要素は、光線力学的治療を用いる異常な組織の治療のための領域を照明する。光線力学的治療では、所定波長の光照射と組み合わせて光増感剤（ＰＳ）を使用して、異常な、例えば過剰増殖性組織における酸化損傷を引き起こす。異常な、例えば過剰増殖性組織は、ＰＳを選択的に保持し、その後に引き起こされる酸化損傷は、ＰＳ蓄積領域に局所化することが考えられる。
【0022】
[0057] 多数のタイプのＰＳが、光線力学的治療に少なくとも部分的に有効であることが評価され示された。既知の光線力学的治療用ＰＣとしては、プソラレン、ポルフィリン、クロリン、バクテリオクロリン、フェオフォルバイド、バクテリオフェオフォルバイド及びフタロシアニンとともに、細胞内でプロトポルフィリンＩＸ（ＰｐＩＸ）に変換される５−アミノレブリン酸（ＡＬＡ）、メチルアミノレブリン酸（ＭＡＬ）及びヘキシルアミノレブリン酸（ＨＡＬ）等のＰｐＩＸの前駆体が挙げられる。ＰＳ化合物は、一般に、クリーム又はゲル等の担体で投与される。ＰＳ化合物及びそれらの担体についてはさらに後述する。
【0023】
[0058] 治療構成要素は、子宮頸部に対して特に適合されており、高輝度発光ダイオード（ＬＥＤ）光源等の光源と、規定された領域に光を伝送する光ガイドとを含む。本発明の一態様では、規定された領域は、直径がおよそ２０ｍｍである。さらに、治療構成要素は、膣挿入を可能にする、光ガイドを包囲する保護スリーブと、保護スリーブを光ガイドにおいて中心合せし、子宮頸部組織と光源との間の生物学的障壁を提供する、光源と保護スリーブとの間のリングと、を含むことができる。
【0024】
[0059] 本明細書で用いる高輝度ＬＥＤは、およそ０ｍＷ／ｃｍ２〜２５０ｍＷ／ｃｍ２の範囲の光強度を出力することができるＬＥＤアレイである。さらに、高輝度ＬＥＤは、およそ４０ｍＷ／ｃｍ２〜１２０ｍＷ／ｃｍ２の範囲の光強度を出力することができる。本発明の一態様では、この光強度範囲は、具体的な医者のプロトコルに対してエネルギーを適合させるように確立される。本発明の一態様では、治療構成要素は、光源の温度を調節する、光源に取り付けられた熱放散システムを含む。
【0025】
[0060] 治療の前に、異常な組織に対してＰＳ化合物が投与され、それにより、治療構成要素からの照明時に、異常な細胞及び組織が破壊される。本技術分野において周知であるように、異なるＰＳ化合物には、光線力学的治療用の異なる波長の光が必要である。患者の患部への投与の後、光増感剤は、およそ８分間〜３０分間の期間、患部に浸透することができる。本技術分野において周知であるように、異なるＰＳ及び担体は、浸透するのに異なる長さの時間が必要であり、最適な浸透時間を容易に求めることができる。例えば、ＰＳ化合物はまた、およそ６０分間〜１８０分間の期間、患部に浸透することも可能である。本発明の代替態様では、ＰＳ化合物を、およそ８分間〜１８０分間の期間、患部に浸透させることができる。
【0026】
[0061] 本発明のいくつかの態様では、治療構成要素は、ＰＳを含む異常な子宮頸部組織を治療するために規定された波長及び規定された強度で光を発生させる光源を含む。本発明のいくつかの態様では、治療構成要素は、異常な子宮頸部組織の方に光を向ける光ガイドと、子宮頸部組織を包囲し発生した光から近くの解剖学的構造を保護する光プロテクタとを含むことができる。本発明のいくつかの態様では、光プロテクタは、種々の患者の子宮頸部の解剖学的相違に適合することも可能である。
【0027】
[0062] 本発明のいくつかの態様では、治療後、診断構成要素を用いて治療の効力を検証することができる。本発明のいくつかの態様では、ＰＳ化合物を再度投与して、すべての異常な組織が破壊されたことを検証することができる。本発明のいくつかの態様では、残った異常な組織を、例えば合計２回、３回、４回、５回、６回、７回、８回、９回又は１０回の治療に対して追加の光線力学的治療によって再治療することができる。
【0028】
[0063] 本発明のいくつかの態様では、診断構成要素及び／又は治療構成要素を手持ち式とすることができる。いくつかの態様では、診断構成要素は自立型である。いくつかの態様では、診断構成要素はより大型の装置の一部である。いくつかの態様では、治療構成要素は自立型である。いくつかの態様では、治療構成要素はより大型の装置の一部である。いくつかの態様では、診断構成要素又は治療構成要素のいずれかを含む装置は、制御構成要素も含む。本発明のいくつかの態様では、装置は、診断構成要素及び治療構成要素の両方を含む。いくつかの態様では、診断構成要素及び治療構成要素両方を含む装置は制御構成要素も含む。いくつかの態様では、診断構成要素及び／又は治療構成要素を含む装置を携帯型とすることができる。
【0029】
[0064] いくつかの態様では、本発明は、診断構成要素及び／又は治療構成要素を含む装置である。いくつかの態様では、装置は制御構成要素も含む。いくつかの態様では、制御構成要素は、診断構成要素及び／又は治療構成要素に電力を提供する。いくつかの態様では、制御構成要素は、診断構成要素及び／又は治療構成要素を作動させる制御パネルを含む。いくつかの態様では、制御パネルは、表示画面と、診断構成要素及び／又は治療構成要素の起動を制御する入力ボタンと、を含むことができる。いくつかの態様では、制御パネルはまた、診断構成要素及び／又は治療構成要素に対する特定の光強度及び光強度の持続時間の選択も可能にすることができる。本発明のいくつかの態様では、制御パネルは、診断構成要素及び／又は治療構成要素に対する特定の光波長の選択を可能にすることができる。
【0030】
[0065] 本技術分野では、各光増感剤が特定の波長の光によって活性化されることが周知である。例えば米国特許第６，６４５，２３０Ｂ２号を参照されたい。従って、種々の光増感剤を使用するためには、治療構成要素において所望の波長を生成するために種々のＬＥＤを使用する必要がある可能性がある。光増感剤は、子宮頸部領域の異常な組織に投与されるために、クリーム又はゲル等の好適な担体になるように混合される。担体は、効力を強化するためにＤＭＳＯ及びＥＤＴＡを含むことができる。いくつかのＰＳクリーム及びゲルは市販されている。ＭＡＬを含む一例はＭＥＴＶＩＸ（Galderma）である。増感剤化合物の割合又は用量は、本技術分野における知識に基づいて容易に求められる。例えば、ＡＬＡ及びＭＡＬは、一般に２０％濃度で使用される。光増感剤は、単独で、又は組み合せて、例えばおよそ０％ＡＬＡ及びおよそ１００％ＭＡＬ〜１００％ＡＬＡ及び０％ＭＡＬまでの比率の範囲でのＡＬＡ及びＭＡＬの混合物で使用される。
【0031】
[0066] メタテトラ（ヒドロキシフェニル）クロリン（「ｍ−ＴＨＰＣ」）は、がんのＰＤＴにおいて、特に進行した頭部及び頸部扁平上皮がんに対して有効であることが示された光増感剤である。光線力学的治療に対して他のいくつかの一般に使用されるポルフィリンは、ヘマトポルフィリンＩＸ（（ＨｐＩＸ）及びヘマトポルフィリン誘導体（ＨｐＤ）である。米国特許第４，９９２，２５７号及び同第５，１６２，５１９号は、腫瘍に壊死（組織の死）を引き起こすために、選択されたジヒドロポルフィリン及びｍ−ＴＨＰＣを含むテトラヒドロポルフィリンを使用することを開示している。米国特許第５，３９９，５８３号は、ヒドロモノベンゾポルフィリンすなわち「グリーンポルフィリン（green porphyrin）」の限られた群を開示しており、それらは、ＰＤＴにおいてより低い用量のグリーンポルフィリンの使用を可能にすることができる、身体組織内により深く浸透すると考えられる、比較的長い波長で光活性である。さらなる光増感剤も既知である。例えば、米国特許第５，４５８，５９５号、同第５，７７３，６０９号、同第６，６４５，２３０号、同第７，３５１，２４２号及びAllison,et al., “Photosensitizers in clinical PDT,” Photodiagn. Photodyn. Ther. 1:27-42(2004)。
【0032】
[0067] 目下臨床的に投与される光増感剤は、Agostinis, et al., “Photodynamic Therapy of Cancer: An Update,,” CA Cancer J, Clin, 61:250-281(2011)の表２に示されている。表２の光増感剤及び対応する波長の情報を以下に示す。【表1】
【0033】
[0068] 上述したように、当業者は、光の波長を各異なるＰＳ化合物に一致させることが既知である。例えば、ＰｐＩＸ、ＡＬＡ、ＭＡＬ及びＨＡＬに対する最適な波長範囲は６１５ｎｍから６３５ｎｍであり、米国特許第５，３９９，５８３号に開示されているヒドロモノベンゾポルフィリンに対する最適な範囲は、６７０ｎｍから７８０ｎｍである。米国特許第４，９９２，２５７号及び同第５，１６２，５１９号に開示されているジヒドロポルフィリン及びテトラヒドロポルフィリンには、６５２ｎｍから６５３ｎｍの波長が必要である。
【0034】
[0069] 本発明のいくつかの態様では、患者は、潜在的な子宮頸部異形成及び／又は子宮頸がんに対して、最初に蛍光診断装置を用いて子宮頸部組織を分析することによって治療される。異常な組織が検出されると、子宮頸部組織にＰＳが投与される。ＰＳは、光線力学的治療を適用する前に６０分間〜１８０分間、子宮頸部組織に浸透することができる。任意選択的に、光線力学的治療装置を用いて、ＰＳが異常な組織によって選択的に利用されることを検証し、治療のために子宮頸部組織の用意ができていることを確認することができる。そして、子宮頸部組織に選択された照射量の光エネルギーが投与されて、異常な組織が破壊される。光エネルギーの選択される照射量を、およそ０ｍＷ／ｃｍ２〜２５０ｍＷ／ｃｍ２の光強度、及びおよそ０分間〜９０分間の治療時間の範囲から指定することができる。別法として、可変の光強度及び治療時間の組合せを提供する複数の事前プログラムされたオプションから、固定照射量の光エネルギーを選択することができる。光線力学的治療の後、蛍光診断装置を再度用いて、異常な組織を破壊する光線力学的治療の効力を検証することができる。
【0035】
[0070] 蛍光診断及び光線力学的治療装置の以下の詳細な説明は、例示的な実施形態を示す添付図面を参照する。他の実施形態が可能である。本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本明細書に記載する実施形態に対して変更を行うことができる。従って、以下の詳細な説明は限定するようには意図されていない。
【0036】
[0071] ここで図１〜図２を参照すると、蛍光診断及び光線力学的治療装置１０は、本発明の例示的な態様である。装置１０は、病変の光学的検出用の診断構成要素２００と、病変の治療用の治療構成要素３００と、診断構成要素２００及び治療構成要素３００を制御する制御構成要素４００とを含む。
【0037】
[0072] 図３〜図５に示すように、診断構成要素２００は、医療専門家が病変及び異常な細胞を検出するのを可能にする一続きのレンズ及びフィルタを含む。診断構成要素２００は、病変及び異常な組織の自家蛍光を検出することができる。その結果、診断構成要素２００を、最初に感光性化合物又は光増感剤を投与する必要なしに、異常な組織の検出及び診断に使用することができる。診断構成要素２００はシェル２５０内に収容されており、電源コード２５２を介してシステムに電力が供給される。診断構成要素２００は、発光を発生させ、分析された組織の蛍光から対象となるスペクトル領域の分離を可能にする光学フィルタのシステムを利用する。
【0038】
[0073] レンズ及びフィルタは、診断構成要素２００の光学部２０４及びシェル２５０内に収容されている。光学部２０４は、医療専門家が、光学部端部２０４ｂを患者の患部の方に向けながら、光学部端部２０４ａにおいて仕上げリング２２２を通して見ることができるように設計されている。光学支持体２１０が、円筒状空洞であり、反射防止フィルタ２１２、ダイクロイックフィルタ２１４、ノッチフィルタ２１６及びハイパスフィルタ２１８を取り付けるための支持基部を提供する。光学部２０４はまた、仕上げリング２２２又はアダプタリング２６２用の基部を提供するリング２２０も含む。リング２２０を、ねじ係合、締り嵌め係合又は他の好適な接続機構を介して仕上げリング２２２又はアダプタリング２６２に取り付けることができる。仕上げリング２２２は、医療専門家に対して、裸眼で組織蛍光を見るための窓を提供する。別法として、写真カメラ２６０を用いて、組織蛍光を目視し記録することができる。写真カメラ２６０は、アダプタリング２６２を用いて診断構成要素２００に取り付けられる。写真カメラ２６０は、ねじ係合、締り嵌め係合又は他の好適な接続機構を介してアダプタリング２６２に取り付けられる。
【0039】
[0074] 異常な組織の検出及び診断用の光は、レーザダイオード２３２によって生成される。レーザダイオード２３２は、膣を通して患者の子宮頸部組織にアクセスするために十分な励起光の平行ビームを提供する。さらに、レーザ誘起組織蛍光は、他の光源の蛍光より清浄であり、診断構成要素２００が、最初に組織に光増感剤を投与する必要なしに組織の自家蛍光を検出するのを可能にする。レーザダイオード２３２は単一波長を提供し、それにより、異常な組織の蛍光を目視することとポルフィリンの形成を目視することとにおいて優れた選択性が可能になる。本発明の一態様では、診断構成要素２００は、単一波長で光を放出する単一レーザダイオード２３２を利用する。本発明の代替態様では、診断構成要素２００は、追加の光波長を発生させ提供する追加のレーザダイオードを含むことができる。
【0040】
[0075] コリメータレンズ２３０が、レーザダイオード２３２によって発生する光を集め、光ビームを平行にして、照明の均一性をもたらしかつその照明の寸法を規定する。本発明の一態様では、コリメータレンズ２３０は単一レンズである。本発明の代替態様では、コリメータレンズ２３０は、レーザダイオード２３２によって発生する光を集める２つの伸縮式レンズのシステムを含む。本発明の代替態様では、コリメータレンズ２３０は、照明の適切な寸法及びサイズを定義するように追加のレンズを含むことができる。
【0041】
[0076] 焦点調整リング２３４を低強度とすることができ、その焦点調整リング２３４により、およそ４００ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲の波長での光の放出が可能になる。本発明の代替態様では、蛍光診断構成要素２００は、およそ４００ｎｍ〜４２０ｎｍ、およそ４００ｎｍ〜４１５ｎｍ、およそ４０５ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲の波長、例えば、４０５ｎｍ、４１０ｎｍ、４１５ｎｍ、４２０ｎｍ、４２５ｎｍ、４３０ｎｍ、４３５ｎｍ、４４０ｎｍ、４４５ｎｍ又は４５０ｎｍの波長での光の放出を提供することができる。本発明の代替態様では、蛍光診断構成要素２００は、およそ４１８ｎｍの波長での光の放出を提供することができる。上述したように、１つ又は複数の追加の発光波長を発生させるように、１つ又は複数の追加のレーザダイオードを設けることができる。本発明の一態様では、診断構成要素２００は、固定光強度を発生させる。本発明の代替態様では、診断構成要素２００は、レーザダイオード２３２の動作範囲に基づいて、およそ０ｍＷ／ｃｍ２〜１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲の光強度の連続した変動を発生させることができる。本発明の代替態様では、診断構成要素２００は、およそ１５ｍＷ／ｃｍ２〜２４ｍＷ／ｃｍ２の範囲の光強度の連続した変動を発生させる。診断構成要素２００に対する特定の光強度を、制御パネル４０８に事前プログラムすることも可能である。例えば、使用者は、およそ１０ｍＷ／ｃｍ２〜３０ｍＷ／ｃｍ２、例えばおよそ１５ｍＷ／ｃｍ２、およそ２０ｍＷ／ｃｍ２、およそ２５ｍＷ／ｃｍ２又はおよそ３０ｍＷ／ｃｍ２の光強度から選択することができる可能性がある。診断構成要素２００の光強度を変化させることにより、医療専門家は、分析された組織の詳細をよりよく見ることができる。光強度を変化させることができることにより、医療専門家が、異なる患者の間に存在する可変の子宮頸部の色調を考慮することも可能になり、かつ、医療専門家が、診断構成要素２００を通して見える組織蛍光画像のコントラストを制御することが有効に可能になる。
【0042】
[0077] 熱放散システム２３６が、レーザダイオード２３２を包囲し、レーザダイオード２３２が過熱するのを防止する。熱放散システム２３６は、レーザダイオード２３２を包囲する空気と接触する表面積を増大させ、それによりシステムを冷却するように設計されている。本発明の一態様では、熱放散システム２３６は、金属、例えばアルミニウム、又は熱エネルギーの伝達に好適な他の材料から作製されている。
【0043】
[0078] コリメータレンズ２３０を離れる励起光は、ダイクロイックフィルタ２１４から反射して患者及び分析される組織に向かう。ダイクロイックフィルタ２１４はまた、光学系を塵埃及び汚損から保護し、紫外線光の伝送における損失を低減する。ノッチフィルタ２１６が、分析される組織によって反射された励起光を反射し、蛍光光の伝送を可能にする。ハイパスフィルタ２１８が、蛍光信号（赤色及び緑色）の伝送を可能にし、黄色照明を阻止する。支持体２１０もまた、紫外線光を阻止し、蛍光の伝送を可能にする。このフィルタシステムにより、分析される組織の蛍光から対象となるスペクトル領域の分離が可能になり、それにより、医療専門家は、組織蛍光を目視し分析することができる。
【0044】
[0079] 電源ボタン２０２が、診断構成要素シェル２５０の上に位置し、レーザダイオード２３２の起動を制御する回路基板２４２に接続されている。レーザダイオード２３２はまた回路基板２４０にも接続されており、回路基板２４０はさらに回路基板２４２に接続されている。電力は、電源コード２５２を介して診断構成要素２００に供給される。
【0045】
[0080] ここで図６〜図９を参照すると、治療構成要素３００は、高輝度ＬＥＤを利用して患者の患部を治療する。治療構成要素３００は、照明構成要素３０４及び案内スリーブ３７０を含む。使用されていない時、端部キャップ３５２が照明構成要素シェル３５０に取り付けられ、照明構成要素３０４の遠位端を覆う。本発明の一態様では、端部キャップ３５２は、シェル３５０へのねじ係合のための雌ねじを含む。本発明の代替態様では、端部キャップ３５２を、締り嵌め係合又は他の好適な接続機構によってシェル３５０に取り付けることも可能である。
【0046】
[0081] 高輝度ＬＥＤ３２２は、照明構成要素３０４の遠位端のコア金属板３２０に位置している。コア金属板３２０により、高輝度ＬＥＤ３２２が照明構成要素３０４において環状に分散され、およそ４００ｎｍ〜８２０ｎｍの範囲、例えば、およそ４１０ｎｍ、およそ４４０ｎｍ、およそ４４７ｎｍ、およそ４５６ｎｍ、およそ４８０ｎｍ、およそ５０５ｎｍ、およそ５２５ｎｍ、およそ５４０ｎｍ、およそ５８０ｎｍ、およそ６２５ｎｍ、およそ６３０ｎｍ、およそ６３５ｎｍ、およそ６５０ｎｍ、およそ６５２ｎｍ、およそ６５３ｎｍ、およそ６６０ｎｍ、およそ６６４ｎｍ、およそ６６５ｎｍ、およそ６７０ｎｍ、およそ６７５ｎｍ、およそ６８５ｎｍ、およそ６９０ｎｍ、およそ７３２ｎｍ、およそ７３５ｎｍ、およそ７６２ｎｍ、およそ６１５ｎｍ〜６３５ｎｍ、およそ６６０ｎｍ〜６６５ｎｍ、およそ６６０ｎｍ〜７００ｎｍ、およそ６６０ｎｍ〜７１０ｎｍ、およそ６７０ｎｍ〜７２０ｎｍ、およそ６７０ｎｍ〜７８０ｎｍ、およそ７８０ｎｍ〜８１０ｎｍ及びおよそ７８０ｎｍ〜８２０ｎｍの範囲での１つ又は複数の光増感剤の吸収スペクトルに対応する指定された波長又は波長の範囲を放出することができる。本発明の代替態様では、コア金属板３２０は、種々の波長で光を放出する複数のＬＥＤを含むことができる。この態様では、医療専門家は、適切なＬＥＤを選択的に作動させることにより特定の光増感剤に対して適切な波長を選択することができる。
【0047】
[0082] さらに、治療構成要素３００は、高輝度ＬＥＤ３２２の動作範囲に基づいて、およそ０ｍＷ／ｃｍ２〜２５０ｍＷ／ｃｍ２の範囲の光強度の連続的な変動を発生させることができる。本発明の代替態様では、治療構成要素３００は、およそ４０ｍＷ／ｃｍ２〜１２０ｍＷ／ｃｍ２の範囲の光強度の連続的な変動を発生させる。治療構成要素３００に対する治療の組合せの特定の光強度及び持続時間を、制御パネル４０８に事前プログラムすることも可能である。例えば、使用者は、およそ１２０ｍＷ／ｃｍ２を２１分間、およそ８０ｍＷ／ｃｍ２を３２分間、又はおよそ４０ｍＷ／ｃｍ２を６３分間、選択することができる可能性がある。
【0048】
[0083] 高輝度ＬＥＤ３２２を塵埃及び汚損並びに他の汚染物質から保護するために、コア金属板３２０及びＬＥＤ３２２の遠位側に保護スクリーン３３０が位置している。高輝度ＬＥＤ３２２は、大量の熱を発生する。従って、照明構成要素３０４はヒートシンク３３６を含む。ヒートシンク３３６は、ＬＥＤ３２２を包囲する空気と接触する表面積を増大させ、それによりシステムを冷却するように設計されている。本発明の一態様では、ヒートシンク３３６は、金属、例えばアルミニウム、又は熱エネルギーの伝達に好適な他の材料から作製されている。ヒートシンク３３６は、電源コード３０６とコア金属板３２０との間の電気接点を提供することも可能である。
【0049】
[0084] ヒートシンク３３６の遠位端は、高輝度ＬＥＤ３２２によって発生する熱を放散させるためにコア金属板３０２に当接している。リング３３４及び絶縁体リング３３６が、ヒートシンク３３６をシェル３５０に締結し保持する。電源コード３０６を介して照明構成要素３０４に電力が供給される。
【0050】
[0085] 使用時、端部キャップ３５２が取り外され、案内スリーブ３７０が、案内スリーブノズル３１０において照明構成要素３０４に取り付けられる。案内スリーブ３７０は、光ガイド３８０、保護スリーブ３７８及び光プロテクタ３７２から構成されている。案内スリーブ３７０を照明構成要素３０４に取り付けるために、光ガイド３８０が最初に案内スリーブノズル３１０に挿入され、シェル３５０に取り付けられる。次に、保護スリーブ３７８が光ガイド３８０の上に提供され、案内スリーブノズル３１０に取り付けられる。そして、光プロテクタ３７２が保護スリーブ３７８の遠位端に取り付けられる。
【0051】
[0086] 案内スリーブ３７０は、高輝度ＬＥＤ３２２から患者の患部まで光を向ける。光プロテクタ３７２は、案内スリーブ３７０の遠位端に取り付けられて、患者の患部上に光が広がるのを可能にする。本発明の一態様では、案内スリーブ３７０は患者の膣に挿入され、光プロテクタ３７２は患者の子宮頸部を包囲して、治療構成要素３００が患者の子宮頸部を照明するのを可能にする。子宮頸部の患者の解剖学的相違に適合するために、光プロテクタ３７２を、直径がおよそ２０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲である種々のサイズとすることができる。本発明の一態様では、光プロテクタ３７２ａは、直径がおよそ２７ｍｍである。本発明の代替態様では、光プロテクタ３７２ｂは、直径がおよそ３３ｍｍである。光プロテクタ３７２は、患者の子宮頸部と接触することができる。
【0052】
[0087] 案内スリーブ３７０はまた、生物学的汚染物質から装置を保護し、高輝度ＬＥＤ３２２によって発生する照明の均一性を可能にするように、ガラススクリーン３７４も含む。本発明の一態様では、ガラススクリーン３７４は、案内スリーブ３７０の遠位端部に取り付けられている。本発明の一態様では、案内スリーブ３７０のすべての部品が、再使用可能であり、例えばオードクレーブで滅菌することが可能である。本発明の別の態様では、案内スリーブ３７０は、治療構成要素３００、特に案内スリーブ３７０を生物学的汚染物質から保護し、滅菌環境を維持し続けるように、生物学的障壁とともに使用される。生物学的障壁は、挿入及び治療中に案内スリーブ３７０上に残り、治療後に破棄することが可能である。生物学的障壁を、案内スリーブ３７０の形状に一致する滅菌した使い捨てフィルム又はカバーとすることができる。生物学的障壁を、プラスチックとすることができ、閉鎖端及び開放端を有する円筒形状とすることができる。生物学的障壁を、発光が遮られることなく通過するのを可能にするように透明とすることも可能である。
【0053】
[0088] 保護スリーブ３７８は、案内スリーブ３７０の最外面であり、金属製であり得る。本発明の一態様では、保護スリーブ３７８は、ステンレス鋼（Inox）又はアルミニウムである。保護スリーブ３７８は、光ガイド３８０を包囲している。光ガイド３８０を、ガラス又はアクリル材料から作製することができる。光ガイド３８０は、高輝度ＬＥＤ３２２から発生する光を標的位置又は部位に振り向け方向付ける。光ガイド３８０と保護スリーブ３７８との間にゴムリング３７６が設けられている。ゴムリング３７６は、保護スリーブ３７８を光ガイド３８０において中心合せし、患者と照明構成要素３０４との間に生物学的障壁を提供する。
【0054】
[0089] 本発明の代替態様では、案内スリーブ３７０の構造及び設計を、可変サイズの照明領域を可能にするように変更することができる。案内スリーブ３７０に、種々の子宮頸部領域に適合するように２７ｍｍ又は３０ｍｍ内径を与えることができる。本発明の一態様では、両案内スリーブの長さはおよそ１０８ｍｍである。案内スリーブによって提供される照明領域は直径が２０ｍｍである。
【0055】
[0090] 本発明の一態様では、治療構成要素３００によって照明される標的領域は、直径がおよそ２０ｍｍである。この照明領域は、概して、患者の子宮頸部を照明するのに十分である。治療構成要素３００は、適切に境界が定められた標的領域に治療光ビームを集束させることができ、それにより隣接する正常な解剖学的構造を保護する。
【0056】
[0091] ここで、図１０〜図１１を参照すると、制御構成要素４００は、制御構成要素シェル４５０、電源コンセント４０２及びマスタオン・オフスイッチ４０４を含む。制御構成要素４００は、診断構成要素２００及び／又は治療構成要素３００にそれぞれ電源コード２５２、３０６を介して電力を提供する。制御構成要素４００は、使用されていない時にそれぞれの構成要素を保持する治療構成要素支持体４３０及び／又は診断構成要素支持体４２０も含む。制御構成要素４００は、蛍光診断及び光線力学的治療装置１０の権限のない使用を防止する安全鍵機構４０６を含む。安全鍵機構４０６は、安全鍵が適所にない時に装置１０の作動を阻止し、「オン」位置にされる、ロック可能電源スイッチである。
【0057】
[0092] 制御構成要素４００は、制御パネル４０８も含む。制御パネル４０８は、表示画面４１０及び操作ボタン４１２、４１４、４１６ａ及び４１６ｂを含む。制御パネル４０８は、診断構成要素２００及び／又は治療構成要素３００の動作を制御する。制御パネル４０８は、医療専門家が、診断構成要素２００又は治療構成要素３００のいずれかの使用を選択するのを可能にする。
【0058】
[0093] 制御パネル４０８は、診断構成要素２００の起動及び光強度もまた制御し、光が診断構成要素２００によって放出されている時に医療専門家に指示を提供する。本発明の一態様では、制御パネル４０８により、医療専門家は、およそ０ｍＷ／ｃｍ２〜１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲の診断構成要素２００光強度を手動で選択することができる。本発明の代替態様では、制御パネル４０８により、医療専門家は、およそ１５ｍＷ／ｃｍ２〜２４ｍＷ／ｃｍ２の範囲の診断構成要素２００光強度を手動で選択することができる。本発明の代替態様では、制御パネル４０８を、医療専門家が、レーザダイオード２３２の光強度動作範囲の指定された範囲内の診断構成要素２００光強度を手動で選択するのを可能にするようにプログラムすることができる。本発明の代替態様では、制御パネル４０８は、例えばおよそ１５ｍＷ／ｃｍ２、およそ２０ｍＷ／ｃｍ２、およそ２５ｍＷ／ｃｍ２及びおよそ３０ｍＷ／ｃｍ２を含む、固定の光強度オプションを診断構成要素２００に与える。
【0059】
[0094] 制御パネル４０８により、医療専門家が、治療構成要素３００によって送達される光エネルギーの所望の照射量を選択することも可能になる。治療構成要素３００は２つの動作モード、すなわち「手動」及び「プロトコル」を有している。手動モードにより、医療専門家は、最大でおよそ２５０ｍＷ／ｃｍ２までの光強度のレベルを選択することができる。従って、制御パネル４０８により、医療専門家は、およそ０ｍＷ／ｃｍ２〜２５０ｍＷ／ｃｍ２の範囲の治療構成要素３００光強度、すなわち治療構成要素３００の高輝度ＬＥＤ３２２の動作範囲を手動で選択することができる。本発明の代替態様では、制御パネル４０８により、医療専門家は、およそ４０ｍＷ／ｃｍ２〜１２０ｍＷ／ｃｍ２の範囲の治療構成要素３００光強度を手動で選択することができる。本発明の代替態様では、制御パネル４０８を、医療専門家が、高輝度ＬＥＤ３２２の光強度動作範囲の指定された範囲内の治療構成要素３００光強度を手動で選択することができるように設計され得る。
【0060】
[0095] 手動モードにより、医療専門家は、選択された光強度に対する治療の適切な持続時間を選択することも可能である。従って、手動モードにより、臨床治療のより優れた柔軟性及びカスタマイズが可能になる。プロトコルモードは、制御パネル４０８に事前プログラムされる、治療の組合せの頻繁に使用される光強度及び持続時間の事前定義されたオプションを提供する。例えば、およそ１２０ｍＷ／ｃｍ２を２１分間、およそ８０ｍＷ／ｃｍ２を３２分間又はおよそ４０ｍＷ／ｃｍ２を６３分間。プロトコルモードでは、各治療の組合せにより、患者に対して同じ照射量の光エネルギー、およそ１５０Ｊ／ｃｍ２がもたらされる。しかしながら、当業者は容易に求めることができるように他の照射量も適切である場合がある。
【0061】
[0096] ここで図１２を参照すると、調整可能支持体５００により、治療中に子宮頸部領域に光を正確に位置決めするのを可能にするように治療構成要素３００の位置決めが可能である。支持体５００は、治療構成要素３００に取り付けるための継手５１０を含む。支持体５００は、折畳み式脚５２０、伸縮式管５４０、５４２及び５４４、並びに治療構成要素３００の高さ及び位置を調節する調整止め具５４０ａ及び５４２ａを含む。支持体５００はまた、治療構成要素３００の位置決めに対する微調整のための可撓性ロッド５３０も含む。本発明の一態様では、支持体５００は、およそ８０ｃｍ〜１４０ｃｍの範囲の可変高さを可能にする。
【0062】
[0097] ここで、診断構成要素２００の動作について説明する。図１６〜図１９は、診断構成要素２００の動作中に表示画面４１０に表示される情報を示す。本発明の一態様では、制御構成要素４００は、診断構成要素２００を制御する。本発明の別の態様では、制御構成要素４００は治療構成要素３００を制御する。本発明の別の態様では、制御構成要素４００は、診断構成要素２００及び／又は治療構成要素３００を制御する。この態様では、図１６及び図２０に示すように、医療専門家は、診断構成要素２００を作動させるように「エビデンス」あるいは「検出」あるいは「診断」オプション、又は治療構成要素３００を作動させるように「治療」オプションから選択することができる。選択は、操作ボタン４１２、４１４、４１６ａ及び４１６ｂのうちに１つ又は複数を用いて行われる。
【0063】
[0098] 「エビデンス」が選択された場合、図１７に示すように、画面４１０はこうした選択がなされたことを示す。そして、医療専門家は、図１８に示すように、表示画面４１０に、診断構成要素２００が光の放出の用意ができていることを表示させる、制御構成要素４００上の操作ボタン４１４を押す。次に、光の放出を開示するために、医療専門家は、診断構成要素２００上の電源ボタン２０２を押す。そして、表示画面４１０は、図１９に示すように、光の放出が開始したことを示す。本発明の一態様では、診断構成要素２００における光強度は固定である。本発明の代替態様では、制御パネル４０８により、医療専門家は、およそ０ｍＷ／ｃｍ２〜１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲のレーザダイオード２３２の動作範囲内の診断構成要素２００光強度を選択することができる。本発明の代替態様では、制御パネル４０８により、医療専門家は、およそ１５ｍＷ／ｃｍ２〜２４ｍＷ／ｃｍ２の範囲の診断構成要素２００光強度を選択することができる。本発明のさらなる態様では、制御パネル４０８は、例えばおよそ１５ｍＷ／ｃｍ２、およそ２０ｍＷ／ｃｍ２、およそ２５ｍＷ／ｃｍ２及びおよそ３０ｍＷ／ｃｍ２を含む診断構成要素２００光強度選択オプションを提供する。診断構成要素２００が複数のレーザダイオードを含む本発明のさらなる態様では、制御パネル４０８は、発光波長選択オプションを提供することができる。
【0064】
[0100] 診断構成要素２００により、医療専門家は、健康な組織と異常な組織との既存の相違を非侵襲的に検出することができる。診断構成要素２００は、異常な組織の自家蛍光、光増感剤が投与された後の異常な組織の蛍光、又は治療構成要素３００での治療後の異常な組織の蛍光を検出することができる。診断構成要素２００によって検出されるような悪性度（グレード）ＩＩ子宮頸部異形成（ＣＩＮ ＩＩ）の組織自家蛍光の例を図１３に示す。診断構成要素２００によって検出されるような光増感剤の使用の後の悪性度Ｉ子宮頸部異形成（ＣＩＮ Ｉ）の組織蛍光の例を図１４に示す。診断構成要素２００によって検出されるような治療構成要素３００による治療の後の悪性度Ｉ子宮頸部異形成（ＣＩＮ Ｉ）の組織蛍光の例を図１５に示す。
【0065】
[0101] ここで、治療構成要素３００の動作について説明する。図２０〜図２６は、治療構成要素３００の動作中に表示画面４１０に表示される情報を示す。図１６及び図２０に示すように、医療専門家は、最初に、診断構成要素２００を作動させるようにエビデンスオプション、又は治療構成要素３００を作動させるように治療オプションから選択する。治療が選択された後、医療専門家は、２つの動作モード、すなわち図２１及び図２４に示すような「プロトコル」モード又は「手動」モードのうちの１つを選択しなければならない。プロトコルモードは、およそ１５０Ｊ／ｃｍ２の固定照射量に対する頻繁に使用される治療の組合せの事前定義されたオプションを提供する。手動モードにより、医療専門家は、特定の選択された光強度に対して治療の適切な持続時間を含む光エネルギーの適切な照射量を選択することができる。従って、手動モードにより、臨床治療のより優れた柔軟性及びカスタマイズが可能になる。
【0066】
[0102] 本発明の態様では、プロトコルモードは、３つの所定オプション、すなわちＰ１−およそ１２０ｍＷ／ｃｍ２で２１分間、Ｐ２−およそ８０ｍＷ／ｃｍ２で３２分間、又はＰ３−およそ４０ｍＷ／ｃｍ２で６３分間を、医療専門家に提供するようにプログラムされている。各オプションは、光エネルギーの同じ照射量、およそ１５０Ｊ／ｃｍ２を提供する。医療専門家は、適切なオプションを選択し、制御構成要素４００上の操作ボタン４１４を押して、治療構成要素３００における高輝度ＬＥＤ３２２を起動させる。起動後、表示画面４１０は、図２３に示すように、カウントダウンフォーマットで治療の持続時間を表示する。
【0067】
[0103] 本発明の代替態様では、治療構成要素３００は、シェル３５０に配置された電源ボタンを含むことができる。医療専門家が適切なオプションを選択し、操作ボタン４１４を押した後、制御パネル４０８は、治療構成要素３００が光の放出の用意ができていることを表示する。次に、光の放出を開始するために、医療専門家は、治療構成要素３００上の電源ボタンを押す。そして、表示画面４１０は、光の放出が開始したことを示す。
【0068】
[0104] 本発明の態様では、手動モードは、５つの強度レベル、すなわちおよそ４０ｍＷ／ｃｍ２、およそ６０ｍＷ／ｃｍ２、およそ８０ｍＷ／ｃｍ２、およそ１００ｍＷ／ｃｍ２及びおよそ１２０ｍＷ／ｃｍ２からの選択を医療専門家に提供するようにプログラムされている。本発明の代替態様では、医療専門家はまた、高輝度ＬＥＤ３２２の動作範囲内で、必要に応じておよそ０ｍＷ／ｃｍ２〜２５０ｍＷ／ｃｍ２で光強度を連続的に変更することができる。医療専門家はまた、医療専門家によって選択された照射量の光エネルギーを可能にするように、およそ１分間隔でおよそ１分間〜９０分間、治療の持続時間を変更することも可能である。図２５に示すように、表示画面４１０に強度及び時間選択が提示される。医療専門家は、矢印ボタン４１６ａ及び４１６ｂ並びに選択ボタン４１４を用いて、治療の適切な強度及び時間の選択を行う。
【0069】
[0105] 制御パネル４０８のさまざまな態様を、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア又はそれらの組合せによって実施することができる。図２７は、本発明又はその一部をコンピュータ可読媒体として実施することができる例としてのコンピュータシステム６００を示す。本発明のさまざまな態様を、この例としてのコンピュータシステム６００に関して説明する。
【0070】
[0106] コンピュータシステム６００は、プロセッサ６０４等の１つ又は複数のプロセッサを含む。プロセッサ６０４は、専用プロセッサ又は汎用プロセッサであり得る。プロセッサ６０４は、通信基盤６０６（例えば、バス又はネットワーク）に接続されている。
【0071】
[0107] コンピュータシステム６００はまた、主記憶装置６０８、好ましくはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）も含み、補助記憶装置６１０も含むことができる。補助記憶装置６１０は、例えば、ハードディスクドライブ６１２、リムーバブルストレージドライブ６１４及び／又はメモリスティックを含むことができる。リムーバブルストレージドライブ６１４は、フロッピーディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ、フラッシュメモリ等を含むことができる。リムーバブルストレージドライブ６１４は、周知の方法でリムーバブルストレージユニット６１８から読み出しかつ／又はそこに書き込む。リムーバブルストレージユニット６１８は、リムーバブルストレージドライブ６１４によって読み出されかつ書き込まれるフロッピーディスク、磁気テープ、光ディスク等を含むことができる。関連する技術分野における当業者には理解されるように、リムーバブルストレージユニット６１８は、コンピュータソフトウェア及び／又はデータが格納されるコンピュータ使用可能記憶媒体を含む。
【0072】
[0108] 代替実施形態では、補助記憶装置６１０は、コンピュータプログラム又は他の命令がコンピュータシステム６００にロードされるのを可能にする他の同様の手段を含むことができる。こうした手段としては、例えばリムーバブルストレージユニット６２２及びインタフェース６２０を挙げることができる。こうした手段の例としては、（ビデオゲーム装置で見られるような）プログラムカートリッジ及びカートリッジインタフェース、リムーバブルメモリチップ（ＥＰＲＯＭ又はＰＲＯＭ等）及び関連するソケット及び他のリムーバブルストレージユニット６２２、並びにソフトウェア及びデータがリムーバブルストレージユニット６２２からコンピュータシステム６００に転送されるのを可能にするインタフェース６２０を挙げることができる。
【0073】
[0109] コンピュータシステム６００は、ネットワークインタフェース６２４も含むことができる。ネットワークインタフェース６２４により、ソフトウェア及びデータがコンピュータシステム６００と外部デバイスとの間で転送されることが可能になる。本発明の一態様では、外部デバイスは、患者記録を記録し維持する電子患者データベースである。ネットワークインタフェース６２４は、モデム、ネットワークインタフェース（イーサネット（登録商標）カード等）、通信ポート、ＰＣＭＣＩＡスロット及びカード等を含むことができる。ネットワークインタフェース６２４を介して転送されるソフトウェア及びデータは、電子信号、電磁信号、光信号、又はネットワークインタフェース６２４が受信することができる他の信号であり得る信号６２８の形態である。これらの信号６２８は、通信経路６２６を介してネットワークインタフェース６２４に提供される。通信経路６２６は、信号６２８を搬送し、ワイヤ又はケーブル、光ファイバ、電話線、携帯電話リンク、ＲＦリンク又は他の通信チャネルを用いて実施され得る。
【0074】
[0110] 本文書では、「コンピュータプログラム媒体」及び「コンピュータ使用可能媒体」という用語を用いて、概して、リムーバブルストレージユニット６１８、リムーバブルストレージユニット６２２、ハードディスクドライブ６１２にインストールされるハードディスク等の媒体を指す。通信経路６２６で搬送される信号は、本明細書に記載するロジックを具現化することも可能である。コンピュータプログラム媒体及びコンピュータ使用可能媒体は、メモリ半導体（例えば、ＤＲＡＭ等）であり得る主記憶装置６０８及び補助記憶装置６１９等のメモリも指すことができる。これらのコンピュータプログラム製品は、コンピュータシステム６００にソフトウェアを提供する手段である。
【0075】
[0111] （コンピュータ制御ロジックとも呼ぶ）コンピュータプログラムは、主記憶装置６０８及び／又は補助記憶装置６１０に格納される。コンピュータプログラムを、ネットワークインタフェース６２４を介して受け取ることも可能である。こうしたコンピュータプログラムは、実行されると、コンピュータシステム６００が、本明細書で述べるような本発明を実施するのを可能にする。特に、コンピュータプログラムは、実行されると、プロセッサ６０４が、上述したように、本発明のプロセスを実施するのを可能にする。従って、こうしたコンピュータプログラムは、コンピュータシステム６００のコントローラを表す。本発明がソフトウェアを用いて実施される場合、そのソフトウェアを、コンピュータプログラム製品に格納し、リムーバブルストレージドライブ６１４、インタフェース６２０、ハードドライブ６１２又はネットワークインタフェース６２４を用いてコンピュータシステム６００にロードすることができる。
【0076】
[0112] 本発明はまた、あらゆるコンピュータ使用可能媒体に格納されるソフトウェアを含むコンピュータプログラム製品に関する。こうしたソフトウェアは、１つ又は複数のデータ処理デバイスで実行されると、データ処理デバイスを本明細書に記載するように動作させる。本発明の実施形態は、現在既知であるか又は将来既知となるあらゆるコンピュータ使用可能媒体又は可読媒体を採用する。コンピュータ使用可能媒体の例としては、限定されないが、一次記憶装置（例えば、あらゆるタイプのランダムアクセスメモリ）、二次記憶装置（例えば、ハードドライブ、フロッピーディスク、ＣＤ ＲＯＭ、ＺＩＰディスク、テープ、磁気記憶装置、光記憶装置、ＭＥＭＳ、ナノテクノロジー記憶装置等）、及び通信媒体（例えば、有線及び無線通信ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、イントラネット等）が挙げられる。
【0077】
[0113] ここで、光線力学的診断及び治療に対する患者の準備について説明する。診断又は治療の前に、患者に対して、必要な衣類を取り除いて、脚を足載せに置いて手術台に横になるように要求する。
【0078】
[0114] 患者の子宮頸部の細胞の蛍光を評価するために、医療専門家は、患者の膣の正面に診断構成要素２００を配置し、検鏡を用いて患者の膣へのアクセスを可能にする。そして、医療専門家は、光の放出を開始し、診断構成要素２００によって患者の子宮頸部を照明する。医療専門家は、光学部２０４を通して裸眼で見るか、又はカメラ２６０を利用して患者の患部の組織蛍光を目視する。医療専門家は、異常な組織が存在すると判断した場合、治療構成要素３００を利用して異常な組織を破壊することができる。
【0079】
[0115] 医療専門家は、診断構成要素２００を用いる光線力学的治療の前にかつ後に、患部における細胞の蛍光を評価する。例えば、診断構成要素２００は、異常な組織の自家蛍光を検出することができる。異常な組織を検出することに加えて、医療専門家は、診断構成要素２００を使用して、治療の前にＰｐＩＸの適切な生成を測定し、治療の後に光増感剤が完全に使用されたことを検証することができる。従って、診断構成要素２００を用いて、光線力学的治療の有効性及び進行を評価することができる。
【0080】
[0116] 治療構成要素３００を使用する前に、異常な組織を含む患者の患部に光増感剤が投与される。本発明の一態様では、光増感剤はＭＡＬである。本発明の代替態様では、光増感剤は５−ＡＬＡである。本発明の代替態様では、光増感剤はＡＬＡ及びＭＡＬの組合せである。本発明の代替態様では、光増感剤は、上述した光増感剤のうちの１つ又は混合物である。各光増感剤は、所定波長の光によって活性化される。従って、種々の増感剤を使用するためには、所望の波長を生成するために治療構成要素３００において種々のＬＥＤを使用することが必要である。光増感剤は、患者の患部に投与されるためにクリーム状に混合される。
【0081】
[0117] 患者の患部に投与された後、光増感剤は、上述したようにある期間、患部に浸透することができる。光増感剤の浸透の後、照明構成要素３０４が案内スリーブ３７０に取り付けられ、治療構成要素３００が支持体５００に取り付けられる。治療構成要素３００は、案内スリーブ３７０上の光プロテクタ３７２が患者の患部に隣接するように、治療のための適所に配置される。本発明の一態様では、患者の患部を、患者の子宮頸部に配置することができる。子宮頸部及び患部に達するために、案内スリーブ３７０は、光プロテクタ３７２が子宮頸部を包囲するように患者の膣を通過する。照明構成要素３０４は、光線力学的治療の間、患者の体外にあり続ける。
【0082】
[0118] 治療構成要素３００を配置した後、医療専門家は、患者の患部を治療するために光エネルギーの適切な照射量を選択する。そして、治療構成要素３００は、異常な細胞を破壊するために患者の患部に適切な照射量を投与する。治療後、医療専門家は、再度診断構成要素２００を用いて、患部における細胞の蛍光を評価して、光増感剤が完全に使用されたことを検証し、光線力学的治療の有効性を検証する。
【0083】
[0119] 患者は、患者の患部の異常な細胞が破壊されるまで、診断及び治療装置１０を用いてさらなる診断及び治療を受けることができる。
【0084】
[0120] 本発明の代替態様において、図２８〜図３５は、蛍光診断及び光線力学的治療装置１０１０を示す。装置１０１０は、病変の光学的検出用の診断構成要素１２００と、病変の治療用の治療構成要素１３００と、診断構成要素１２００及び治療構成要素１３００を制御するための制御構成要素１４００と、可動基部１６００上の調整可能支持体１５００とを含む。診断構成要素１２００は、例えば段落［００７３］〜［００８０］及び［００９８］〜［０１００］において上述したような診断構成要素２００のすべての特徴を含む。治療構成要素１３００は、例えば段落［００８１］〜［００９１］及び［０１０１］〜［０１０４］において上述したような治療構成要素３００のすべての特徴を含む。制御構成要素１４００は、段落［００９２］〜［００９６］において上述したような制御構成要素４００のすべての特徴を含む。
【0085】
[0121] 調整可能支持体１５００により、診断又は治療中に子宮頸部領域に光を正確に位置決めするのを可能にするように診断構成要素１２００又は治療構成要素１３００の位置決めが可能である。支持体１５００は、診断構成要素１２００又は治療構成要素１３００に取り付けるための継手１５１０を含む。支持体１５００は、診断構成要素１２００又は治療構成要素１３００の位置決めのために継手１５１０の高さ及び位置を調節する調整止め具１５２０ａ及び１５４２ａ並びに伸縮式部材１５４２を含む。支持体１５００はまた、診断構成要素１２００又は治療構成要素１３００の位置決めに対する微調整のための可撓性ロッド１５３０も含む。本発明の一態様では、支持体１５００は、およそ８０ｃｍ〜１４０ｃｍの範囲の可変高さを可能にする。支持体１５００はまた、蛍光診断及び光線力学的治療装置１０１０用の電源コードを保持するケーブル支持体１５０２ａ及び１５０２ｂも含む。支持体１５００はまた、制御構成要素１４００を支持体１５００上に保持する制御構成要素支持体１５０４ａ及び１５０４ｂも含む。支持体１５００は、可動基部１６００に取り付けられている。可動基部１６００は、車輪１６０２及び脚１６２０を含む。可動基部１６００により、蛍光診断及び光線力学的治療装置１０１０を使用のための適所まで容易に操縦することができる。
【0086】
[0122] 制御構成要素１４００は、制御構成要素シェル１４５０、電源コンセント１４０２及びマスタオン・オフスイッチ１４０４を含む。制御構成要素１４００は、ケーブル支持体１４１８を含む。制御構成要素１４００はまた、制御構成要素１４００に対する権限のないアクセスを防止するように連動機構１４２２も含む。制御構成要素１４００は、診断構成要素１２００及び／又は治療構成要素１３００にそれぞれ電源コード１２５２及び１３０６を介して電力を提供する。制御構成要素１４００は、電源コード１３０６に接続する２方向コネクタ１４０６ａを含む。制御構成要素１４００はまた、電源コード１２５２に接続する４方向コネクタ１４６０ｂも含む。制御構成要素１４００は、使用されていない時にそれぞれの構成要素を保持する治療構成要素支持体１４３０及び／又は診断構成要素支持体１４２０をさらに含む。制御構成要素１４００は、上述した制御パネル４０８と同じ特徴を含む制御パネル１４０８も含む。例えば、制御パネル１４０８は、表示画面１４１０及び操作ボタン１４１２、１４１４、１４１６ａ及び１４１６ｂを含む。制御パネル１４０８は、診断構成要素１２００及び／又は治療構成要素１３００の動作を制御する。制御パネル１４０８により、医療専門家は、診断構成要素１２００又は治療構成要素１３００のいずれかの使用を選択することができる。
【0087】
[0123] 治療構成要素１３００は、高輝度ＬＥＤを利用して患者の患部を治療する。治療構成要素１３００は、照明構成要素１３０４及び案内スリーブ３７０を含む。本発明のこの態様では、案内スリーブ３７０は、照明構成要素１３０４に対しておよそ９０度に配置される。本発明の代替態様では、案内スリーブ３７０を、照明構成要素１３０４に対して複数の異なる角度で配置することができる。例えば、案内スリーブ３７０を、照明構成要素１３０４に対しておよそ０度〜１４０度に配置することができる。治療構成要素１３００が使用されていない時、案内スリーブ３７０を取り除き、端部キャップ１３５２と交換することができる。端部キャップ１３５２を、照明構成要素１３５０に取り付けることができ、端部キャップ１３５２は、照明構成要素１３０４の発光端を覆うことができる。本発明の一態様では、端部キャップ１３５２は、シェル１３５０にねじ係合される雌ねじを含む。本発明の代替態様では、端部キャップ１３５２を、締り嵌め係合又は他の好適な接続機構によってシェル１３５０に取り付けることも可能である。
【0088】
[0124] 高輝度ＬＥＤ１３２２が、照明構成要素１３０４の底部の近くのコア金属板１３２０上に位置している。コア金属板１３２０により、高輝度ＬＥＤ１３２２が、照明構成要素１３０４に環状に分散され、上述した高輝度ＬＥＤ３２２と同様のおよそ４００ｎｍ〜８２０ｎｍの範囲の１つ又は複数の光増感剤の吸収スペクトルに対応する指定された波長又は波長の範囲を放出することが可能である。本発明の代替態様では、コア金属板１３２０は、異なる波長で光を放出する複数のＬＥＤを含むことができる。この態様では、医療専門家は、適切なＬＥＤを選択的に作動させることにより、特定の光増感剤に対して適切な波長を選択することができる。
【0089】
[0125] さらに、治療構成要素１３００は、高輝度ＬＥＤ１３２２の動作範囲に基づいて、およそ０ｍＷ／ｃｍ２〜２５０ｍＷ／ｃｍ２の範囲の治療構成要素３００と同様の光強度の連続した変動を発生させることができる。本発明の代替態様では、治療構成要素１３００は、およそ４０ｍＷ／ｃｍ２〜１２０ｍＷ／ｃｍ２の範囲の光強度の連続した変動を発生させることができる。
【0090】
[0126] 高輝度ＬＥＤ１３２２を塵埃及び汚損並びに他の汚染物質から保護するために、ＬＥＤ１３２２に隣接して保護スクリーン１３３０が配置されている。高輝度ＬＥＤ１３２２は、大量の熱を発生する。従って、照明構成要素１３０４は、コア金属板１３２０に隣接して配置されたヒートシンク１３３６を含む。ヒートシンク１３３６は、ＬＥＤ１３２２を包囲する空気と接触する表面積を増大させ、それによりシステムを冷却するように設計されている。本発明の一態様では、ヒートシンク１３３６は、金属、例えばアルミニウム、又は熱エネルギーの伝達に好適な他の材料から作製されている。ヒートシンク１３３６は、電源コード１３０６とコア金属板１３２０との間の電気接点を提供することも可能である。ヒートシンクリング１３３４が設けられ、ヒートシンク１３３６をシェル１３５０に取り付けることができる。ヒートシンク１３３６とヒートシンクリング１３３４との間に、絶縁体リング１３２６が設けられている。
【0091】
[0127] ヒートシンク１３３６は、高輝度ＬＥＤ１３２２によって発生する熱を放散させるためにコア金属板１３２０に当接している。リング１３３４は、シェル１３５０にヒートシンク１３３６を締結し保持する。電源コード１３０６を介して照明構成要素１３０４に電力が供給される。
【0092】
[0128] 使用時、端部キャップ１３５２が取り除かれ、案内スリーブ３７０が、案内スリーブノズル１３１０において照明構成要素１３０４に取り付けられる。上述したように、案内スリーブ３７０は、光ガイド３８０、保護スリーブ３７８及び光プロテクタ３７２から構成され、光を高輝度ＬＥＤ１３２２から患者の患部に向ける。
【0093】
[0129] 概要及び要約書ではなく詳細な説明は、特許請求の範囲を解釈するために使用されるように意図されていることが理解されるべきである。概要及び要約書は、本発明者によって企図されるように本発明１つ又は複数（ただしすべてではない）例示的な実施形態を示すものであり、従って、本発明及び添付の特許請求の範囲をいかなるようにも限定するようには意図されていない。本発明の範囲は、記載した例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物のみに従って規定されるべきである。
【実施例】
【0094】
[0130] 以下の実施例を、本発明の態様を限定するのではなく例示するために提供する。
【0095】
実施例１光増感剤化合物及び担体。
[0131] 光増感剤を、患者の患部に投与するためにクリーム状に混合することができる。クリームは、POLAWAX１９．５％とともに均質化されたＭＡＬ（メチルアミノレブリン酸）２０％（ｗ／ｗ）、CETIOL V（オレイン酸デシル）４％、NIPASOL（プロピルパラベン）０．２％、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）５％、NIPAGIN（メチルパラベンナトリウム）０．１５％、プロピレングリコール５％、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）０．１５％、ブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）０．０５％、GERMAL（イミダゾリノール尿素）０．２％及び成分を均質化するために十分な脱イオン水を含むことができる。
【0096】
[0132] クリームを準備するために、POLAWAX、CETIOL V及びNIPASOLを含む油相とNIPAGIN、プロピレングリコール、ＥＤＴＡ、ＢＨＴ及びGERMALを含む水相とを、計量し、およそ６５〜７０℃まで加熱する。次に、ＤＭＳＯも混和しながら、水相を油相に一定の撹拌で注ぎ込む。次に、混合物を振ってクリームを形成する。ＭＡＬ（２０ｇ）を８０ｇのクリームと混合する。
【0097】
[0133] この混合物では、POLAWAXは乳化ワックスであり、ＤＭＳＯは、組織内へのＭＡＬ浸透を促進する有機化合物であり、NIPASOL（プロピルパラベン）、NIPAGIN（メチルパラペンナトリウム）及びGERMAL（イミダゾリノール尿素）は抗真菌・抗菌剤であり、プロピレングリコール及びオレイン酸デジルは軟化剤であり、ＥＤＴＡは鉄キレート剤であり、ＢＨＴは抗酸化化合物である。
【0098】
実施例２ＦＩＧＯ子宮頸がん病期分類
[0134] 診断及び治療装置１０は、子宮頸部異形成（子宮頸部上皮内腫瘍（ＣＩＮ）、ＨＰＶ病変を含む子宮頸部の前がん変化）、国際産婦人科連合（ＦＩＧＯ）によって定義されるようなステージ（病期）ＩＡ（ＩＡ１及びＩＡ２）を含むステージＩ子宮頸がんを治療することができる。ＦＩＧＯ病期分類によれば、ステージＩ子宮頸がんでは、がんは子宮頸部内に成長（侵入）したが、子宮の外側では成長していない。がんは、近くのリンパ節まで転位していない（Ｎ０）か、又は遠隔部位に転位していない（Ｍ０）。ステージＩＡでは、非常にわずかな量の癌があり、顕微鏡下でのみ見ることができる。ステージＩＡ１では、がんは３ｍｍ未満の深さであり７ｍｍ未満の幅である。ステージＩＡ２では、がんは３ｍｍと５ｍｍとの間の深さであり、７ｍｍ未満の幅である。
【0099】
実施例３診断及び検出
[0135] 診断構成要素２００により、医療専門家は、健康な組織と異常な組織との既存の相違を非侵襲的に検出することができる。診断構成要素２００は、異常な組織の自家蛍光、光増感剤が投与された後の異常な組織の蛍光、又は治療構成要素３００による治療後の異常な組織の蛍光を検出することができる。診断構成要素２００によって検出されるような悪性度ＩＩ子宮頸部異形成の組織自家蛍光の例を図１３に示す。診断構成要素２００によって検出されるような光増感剤の使用後の悪性度Ｉ子宮頸部異形成の組織蛍光の例を図１４に示す。診断構成要素２００によって検出されるような治療構成要素３００による治療後の悪性度Ｉ子宮頸部異形成の組織蛍光の例を図１５に示す。
【0100】
実施例４治療
[0136] 今日まで、２３人の患者が、診断構成要素及び治療構成要素を含む装置を用いて子宮頸部前がん病変（子宮頸部上皮内がん）と診断され治療に成功した。図１５（「治療後の蛍光」）は、治療の成功を示す。図１４は、図１５における治療の後に見えなくなった上方部分の蛍光の領域を示す。このデータに基づいて、装置はすぐに臨床試験に入る。
【0101】
[0137] 近年の知見により、「扁平円柱上皮接合部細胞の離散的個体群が子宮頸がんの病原に関与している」ことが論証されている。Herfs et al., “A discrete population of squamocolumnar junction cells implicated in the pathogenesis of cervical cancer,” PNAS 109: 10516-10521(2012)を参照されたい。この知見は、これらの扁平円柱上皮接合部細胞が、子宮膣部子宮頸管（ectoendocervical）接合部に見られ、子宮頸がんの原因であり得ることを示す。こうした知見は、本発明を用いる治療の有効性を説明しており、それは、本明細書に開示した蛍光診断及び光線力学的治療装置が、子宮膣部子宮頸管接合部におけるこれらの前がん細胞を検出し治療するためである。光増感剤はこの接合部に浸透し、治療構成要素は、その領域（接合部）の異常な細胞を破壊する。
【0102】
[0138] 各引用した特許及び刊行物は、すべての目的で全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【符号の説明】
【0103】
１０ 蛍光診断及び光線力学的治療装置２００ 診断構成要素
２０２ 電源ボタン
２０４ 光学部
２０４ａ 光学部端部
２０４ｂ 光学部端部
２１０ 光学支持体
２１２ 反射防止フィルタ
２１４ ダイクロイックフィルタ
２１６ ノッチフィルタ
２１８ ハイパスフィルタ
２２０ リング
２２２ 仕上げリング
２３０ コリメータレンズ
２３２ レーザダイオード
２３４ 焦点調整リング
２３６ 熱放散システム
２４０ 回路基板
２４２ 回路基板
２５０ 診断構成要素シェル
２５２ 診断構成要素電源コード
２６０ 写真カメラ
２６２ アダプタリング
３００ 治療構成要素
３０４ 照明構成要素
３０６ 治療構成要素電源コード
３１０ 案内スリーブノズル
３２０ コア金属板
３２２ 高輝度ＬＥＤ
３２４ スペーサリング
３２６ 絶縁体リング
３３０ 保護スクリーン
３３４ ヒートシンクリング
３３６ ヒートシンク
３５０ 治療構成要素シェル
３５２ 端部キャップ
３７０ 案内スリーブ
３７２ 光プロテクタ
３７２ａ 光プロテクタ
３７２ｂ 光プロテクタ
３７４ ガラススクリーン
３７６ ゴムリング
３７８ 保護スリーブ
３８０ 光ガイド
４００ 制御構成要素
４０２ 電源コンセント
４０４ オン・オフスイッチ
４０６ 安全鍵機構
４０８ 制御パネル
４１０ 表示画面
４１２ 操作ボタン
４１４ 操作ボタン
４１６ａ 操作ボタン
４１６ｂ 操作ボタン
４２０ 診断構成要素支持体
４３０ 治療構成要素支持体
４５０ 制御構成要素シェル
５００ 調整可能支持体
５１０ 継手
５２０ 折畳み式脚
５３０ 可撓性ロッド
５４０ 伸縮式管
５４０ａ 調整止め具
５４２ 伸縮式管
５４２ａ 調整止め具
５４４ 伸縮式管
６００ コンピュータシステム
６０２ ディスプレイインタフェース
６０４ プロセッサ
６０６ 通信基盤
６０８ 主記憶装置
６１０ 補助記憶装置
６１２ ハードディスクドライブ
６１４ リムーバブルストレージドライブ
６１８ リムーバブルストレージユニット
６２０ インタフェース
６２２ リムーバブルストレージユニット
６２４ ネットワークインタフェース
６２６ 通信経路
６２８ 信号
１０１０ 蛍光診断及び光線力学的治療装置
１２００ 診断構成要素
１２５２ 診断構成要素電源コード
１３００ 治療構成要素
１３０４ 照明構成要素
１３０６ 治療構成要素電源コード
１３１０ 案内スリーブノズル
１３２０ コア金属板
１３２２ 高輝度ＬＥＤ
１３２４ スペーサリング
１３２６ 絶縁体リング
１３３０ 保護スクリーン
１３３４ ヒートシンクリング
１３３６ ヒートシンク
１３５０ 治療構成要素シェル
１３５２ 端部キャップ
１４００ 制御構成要素
１４０２ 電源コンセント
１４０４ オン・オフスイッチ
１４０８ 制御パネル
１４１０ 表示画面
１４１２ 操作ボタン
１４１４ 操作ボタン
１４１６ａ 操作ボタン
１４１６ｂ 操作ボタン
１４１８ ケーブル支持体
１４２０ 診断構成要素支持体
１４２２ 連動機構
１４３０ 治療構成要素支持体
１４５０ 制御構成要素シェル
１４６０ａ ２方向コネクタ
１４６０ｂ ４方向コネクタ
１５００ 調整可能支持体
１５０２ａ ケーブル支持体
１５０２ｂ ケーブル支持体
１５０４ａ 制御構成要素支持体
１５０４ｂ 制御構成要素支持体
１５１０ 継手
１５２０ａ 調整止め具
１５３０ 可撓性ロッド
１５４２ 伸縮式部材
１５４２ａ 調整止め具
１６００ 可動基部
１６０２ 車輪
１６０２ 脚