特許 6897483 光照射装置、光照射プログラム、及び光照射装置の駆動方法

(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】6897483

(24)【登録日】2021年6月14日

(45)【発行日】2021年6月30日

(54)【発明の名称】光照射装置、光照射プログラム、及び光照射装置の駆動方法

(51)【国際特許分類】

   A61N 5/06 20060101AFI20210621BHJP

   A61N 5/067 20060101ALI20210621BHJP

【ＦＩ】

   A61N5/06 Z

   A61N5/067

【請求項の数】9

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2017-201745(P2017-201745)

(22)【出願日】2017年10月18日

(65)【公開番号】特開2019-72328(P2019-72328A)

(43)【公開日】2019年5月16日

【審査請求日】2020年3月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】丹羽 達雄

【審査官】 槻木澤 昌司

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１４−５２３９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１２４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０８３３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２７１８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３４６８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６１２８５２５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１２−００１８２３４（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｎ ５／０６−５／０６７

Ｇ０１Ｎ ２１／６４

Ａ６１Ｂ １８／２０−１８／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

腫瘍部に光を照射する照射部と、
前記腫瘍部からの蛍光寿命を検出する蛍光寿命検出部と、
前記蛍光寿命に基づいて前記照射部を制御することにより前記光の線量を変化させる制御部と、
を備えた、光免疫療法のための光照射装置であって、
前記照射部は、
光を発する光源部と、
前記光源部から発せられた光を前記腫瘍部に導き且つ前記腫瘍部からの蛍光を前記蛍光寿命検出部に導く光学系と、
を備え、
前記蛍光寿命検出部は、前記光学系を介して検出された前記腫瘍部からの蛍光に基づいて前記蛍光寿命を検出する、
光照射装置。

【請求項2】

前記制御部は、蛍光寿命が減少していない場合に、前記光の線量を増加させることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記光源部から発せられた後の前記光学系に入射される光のエネルギーを調整する、
請求項１又は請求項２に記載の光照射装置。

【請求項4】

前記光学系は、前記光源部から発せられた光のビーム径を変化させる変化部を更に備え、
前記制御部は、前記蛍光寿命検出部により検出された前記蛍光寿命に基づいて、前記ビーム径が変化するように、前記変化部を制御する、
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の光照射装置。

【請求項5】

前記蛍光寿命検出部は、一定時間間隔で蛍光寿命を検出する、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の光照射装置。

【請求項6】

前記腫瘍部に対応する皮膚の表面の温度を検出する温度検出部を更に備え、
前記制御部は、前記温度検出部により検出された前記腫瘍部に対応する皮膚の表面の温度が所定温度以下の場合に、前記腫瘍部に光を照射するように前記照射部を制御する、
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の光照射装置。

【請求項7】

前記腫瘍部に対応する皮膚の表面を冷却する冷却部を更に備え、
前記制御部は、前記温度検出部により検出された前記腫瘍部に対応する皮膚の表面の温度が所定温度以上の場合に、前記冷却部を作動させる、
請求項６に記載の光照射装置。

【請求項8】

コンピュータを、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の光照射装置の前記制御部として機能させるための光照射プログラム。

【請求項9】

腫瘍部に光を照射する照射部と、
前記腫瘍部からの蛍光寿命を検出する蛍光寿命検出部と、
を備え、
前記照射部は、
光を発する光源部と、
前記光源部から発せられた光を前記腫瘍部に導き且つ前記腫瘍部からの蛍光を前記蛍光寿命検出部に導く光学系と、
を備えた光照射装置の駆動方法であって、
前記蛍光寿命検出部が、前記光学系を介して検出された前記腫瘍部からの蛍光に基づいて前記蛍光寿命を検出し、
制御部が、前記蛍光寿命に基づいて前記照射部を制御することにより前記光の線量を変化させる、
光照射装置の駆動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光照射装置、光照射プログラム、及び光照射装置の駆動方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１（段落０１７８）には、「光免疫療法（ｐｈｏｔｏｉｍｍｕｎｏｔｈｅｒａｐｙ, ＰＩＴ）において、ＰＩＴ前およびＰＩＴ後における、ＮＩＲによって媒介されるｍＡｂ−ＩＲ７００ＰＩＴの即時の細胞傷害効果をモニタリングするために、蛍光寿命（ＦＬＴ）を評価した。抗ＥＧＦＲパニツムマブ−ＩＲ７００を、ＥＧＦＲを発現するＡ４３１腫瘍細胞を標的化するのに用いた。様々な線量のＮＩＲ光でのＰＩＴを、ｉｎ ｖｉｔｒｏの細胞ペレットで、およびｉｎ ｖｉｖｏのマウス皮下に異種移植された腫瘍で実施した。ＦＬＴの測定値は、ＰＩＴ前、ならびにＰＩＴの０、６、２４、および４８時間後に得た。ｉｎ ｖｉｔｒｏにおいて、より高い線量のＮＩＲ光でのＰＩＴは、Ａ４３１細胞で、大幅なＦＬＴ短縮を速やかにもたらした。ｉｎ ｖｉｖｏにおけるＰＩＴは、３０Ｊ／ｃｍ^２の閾値線量もしくはそれより高い線量のＮＩＲの後、処置された腫瘍では、即時のＦＬＴの短縮を誘導した。これに対し、より低いレベルのＮＩＲ光（１０Ｊ／ｃｍ^２もしくはそれより低い）は、ＦＬＴの短縮を誘導しなかった」、ということが記載されている特許文献１参照。）。

【特許文献1】特表２０１４−５２３９０７号公報

【発明の開示】

【0003】

本開示の技術の第１の態様は、腫瘍部に光を照射する照射部と、前記腫瘍部からの蛍光寿命を検出する蛍光寿命検出部と、前記蛍光寿命に基づいて前記照射部を制御することにより前記光の線量を変化させる制御部と、を備えた、光免疫療法のための光照射装置であって、前記照射部は、光を発する光源部と、前記光源部から発せられた光を前記腫瘍部に導き且つ前記腫瘍部からの蛍光を前記蛍光寿命検出部に導く光学系と、を備え、前記蛍光寿命検出部は、前記光学系を介して検出された前記腫瘍部からの蛍光に基づいて前記蛍光寿命を検出する。

【図面の簡単な説明】

【0004】

【図1】第１の実施の形態の光照射装置１００Ａの１例を示す図である。

【図2】ホモジナイザ１１２における接続孔側（上部）の構成の１例を示す図である。

【図3】光照射装置１００Ａの要部の電気系の構成の１例を示す図である。

【図4】光照射装置１００Ａの要部の機能の構成の１例を示す図である。

【図5】光免疫療法を説明する説明図が示されている。

【図6】ヘモグロビンと水の波長に対する光の吸収、散乱の強さを示すグラフを示す図である。

【図7】コンピュータ３００のＣＰＵ３０２が実行する光強度調整処理プログラムの１例を示すフローチャートである。

【図8】図７のステップ７０８、７１４の蛍光寿命測定処理プログラムの１例を示すフローチャートである。

【図9】時間の経過と共に、蛍光寿命及び照射する線量が変化する様子を示すグラフである。

【図10】光強度調整処理における光照射と蛍光測定とのタイミングチャートを示す図である。

【図11】励起光の照射を停止したときから、がん細胞１５５に結合した『抗体−ＩＲ７００分子』５００の『ＩＲ７００』５０４から発せられた蛍光の強度の減衰の様子を示すグラフを示す図である。

【図12】第２の実施の形態の光照射装置１００Ｂの１例を示す図である。

【図13】光照射装置１００Ｂの要部の電気系の構成の１例を示す図である。

【図14】光照射装置１００Ｂの要部の機能の構成の１例を示す図である。

【図15】第２の実施の形態における光照射装置、蛍光測定、温度計測のタイミングチャートを示す図である。

【図16】第３の実施の形態の光照射装置１００Ｃの１例を示す図である。

【図17】光照射装置１００Ｃの要部の電気系の構成の１例を示す図である。

【図18】光照射装置１００Ｃの要部の機能の構成の１例を示す図である。

【図19】第４の実施の形態の光照射装置１００Ｄと、光照射装置１００を移動させる移動部２０００とを備えた光調整システムの１例を示す図である。

【図20】光照射装置１００Ｄの要部の電気系の構成の１例を示す図である。

【図21】光照射装置１００Ｄの要部の機能の構成の１例を示す図である。

【図22】光照射装置１００Ｄの位置決め処理のプログラムの１例を示すフローチャートである。

【図23】第５の実施の形態の要部の機能の構成の１例を示す図である。

【図24】ビーム径の設定処理のプログラムの１例を示すフローチャートである。

【図25】ビーム径を拡大するごとに、『抗体−ＩＲ７００分子』５００の数が増える様子を示した図である。

【図26】ビーム径と蛍光の強度との関係を示す図である。

【図27】光強度調整処理プログラムが記憶された記憶媒体から光照射装置１００にインストールされる態様の１例を示す図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0005】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１に示すように、第１の実施の形態の光照射装置１００Ａは、光（励起光）を発する光源部１０２、筐体１０６、光源部１０２から発せられた光を筐体１０６に案内する光ファイバ１０４を備えている。光ファイバ１０４の一端は、光源部１０２の光の出射部に接続され、光ファイバ１０４の他端は、筐体１０６の一方の面に設けられた図示しない接続孔を介して内部に到達している。
なお、光照射装置１００Ａは、本開示の技術の光照射装置の１例であり、光源部１０２、光ファイバ１０４、及び筐体１０６は、本開示の技術の照射部の１例であり、光源部１０２は、本開示の技術の光源部の１例である。

【0006】

筐体１０６は、ロッド型のホモジナイザ１１２を備えている。ホモジナイザ１１２における、上記接続孔側（上部）の図示しない入射口には、光ファイバ１０４の他端が接続され、光ファイバ１０４により案内された光が入射口を介してホモジナイザ１１２に案内される。ホモジナイザ１１２は、案内された光を、ガウシャン分布ではなく、ホモジナイザ１１２の光軸に垂直な平面において光強度が均一な光ビームにして、出射する。
なお、ホモジナイザ１１２は、本開示の技術の光学系の１例である。

【0007】

ここで、図２を用いて、ホモジナイザ１１２における、上記接続孔側の構成を説明する。ホモジナイザ１１２の入射口側には、後述する蛍光の波長の光のみを通過させるバンドパスフィルタ１１０、バンドパスフィルタ１１０の光源側には、蛍光の強度を検出する蛍光検出部１０８が設けられている。蛍光検出部１０８は、例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子を用いることができる。
なお、蛍光検出部１０８は、本開示の技術の蛍光寿命検出部の１例である。

【0008】

図１に示すように筐体１０６は、ホモジナイザ１１２の光の出射側に、ホモジナイザ１１２から出射された光ビームのビーム径を変化させるビーム径可変レンズ１１４を備えている。ビーム径可変レンズ１１４は、後述するレンズ駆動部３１２（図３も参照）により、光軸に沿って、光源部１０２から遠ざかる方向および近づく方向に移動する。ビーム径可変レンズ１１４が光源部１０２から遠ざかる方向に移動すると、ビーム径は縮小し、光源部１０２に近づく方向に移動すると、ビーム径は拡大する。筐体１０６には、筐体１０６におけるホモジナイザ１１２からの光ビームの出射側の他方の面には、照射窓１１８が形成されている。
なお、ビーム径可変レンズ１１４は、本開示の技術の変化部の１例である。

【0009】

後述するように、光照射装置１００Ａが、生体１５０の中のがん細胞１５５（がん細胞による腫瘍部）に対応する皮膚の表面に配置される。筐体１０６の照射窓１１８と生体１５０の皮膚の表面との間に、ホモジナイザ１１２からの光ビームが当該皮膚の表面で反射（散乱や乱反射）することを抑制する屈折率マッチング部材１２０が設けられている。屈折率マッチング部材１２０は、例えばシリコーン樹脂などで構成され透明なラバー状部材である。その他、屈折率がマッチングした溶液やジェル、ゲルなどを用いてもよい。
なお、がん細胞１５５は、本開示の技術の腫瘍部の１例である。

【0010】

次に、図３を参照して、光照射装置１００Ａの要部の電気系の構成を説明する。図３に示すように、光照射装置１００Ａは、コンピュータ３００を備えている。コンピュータ３００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０４、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３０６、入出力（Ｉ／Ｏ）ポート３０８を備え、これらの素子（ＣＰＵ３０２〜３０８）は、バス３１０により相互に接続されている。入出力（Ｉ／Ｏ）ポート３０８には、光源部１０２、蛍光検出部１０８、およびレンズ駆動部３１２が接続されている。光源部１０２、蛍光検出部１０８、およびレンズ駆動部３１２は、コンピュータ３００により制御される。ＲＯＭ３０４には、後述する光強度調整処理プログラム（蛍光寿命測定処理プログラムを含む）が記憶されている。ＣＰＵ３０２は、光強度調整処理プログラムを、ＲＯＭ３０４から読み出しＲＡＭ３０６に展開し、実行する。
なお、コンピュータ３００は、本開示の技術のコンピュータの１例であり、ＣＰＵ３０２は、本開示の技術の制御部の１例であり、光強度調整処理プログラムは、本開示の技術の光照射プログラムの１例である。

【0011】

次に、図４を参照して、光照射装置１００Ａの要部の機能の構成を説明する。図４に示すように、光照射装置１００Ａは、蛍光寿命測定部４０２、光強度調整部４０４を備えている。ＣＰＵ３０２が光強度調整処理プログラムを実行すると、ＣＰＵ３０２は、蛍光寿命測定部４０２及び光強度調整部４０４として機能する。

【0012】

次に、本実施の形態の作用を説明する。
最初に、光免疫療法（ｐｈｏｔｏｉｍｍｕｎｏｔｈｅｒａｐｙ（ＰＩＴ））を説明する。図５に示すように、光免疫療法では、『抗体』５０２と『ＩＲ７００』５０４とが結合された『抗体−ＩＲ７００分子』５００が用いられる。『抗体』５０２は、がん細胞１５５と結合する抗体（抗がん抗体）、具体的には、モノクローナル抗体（ＭＡｂ）である。『ＩＲ７００』５０４は、近赤外（Ｎｅａｒ ＩｎｆｒａＲｅｄ）フタロシアニン色素であり、光（励起光）が照射されると、蛍光を発生する。なお、がん細胞１５５は、例えば、乳房、肝臓、結腸、卵巣、前立腺、膵臓、脳、子宮頸部、骨、皮膚、肺、または血液のがん細胞である。がん細胞１５５は、抗原を有する細胞であり、細胞表面タンパク質を含む。細胞表面タンパク質は、腫瘍特異的タンパク質である。腫瘍特異的タンパク質は、ＨＥＲ１、ＨＥＲ２、ＣＤ２０、ＣＤ２５、ＣＤ３３、ＣＤ５２、ＣＤ４４、ＣＤ１３３、Ｌｏｕｉｓ Ｙ、メソテリン、ＣＥＡ、または前立腺特異的膜抗原（ＰＳＭＡ）を含む。

【0013】

ここで、モノクローナル抗体とは、Ｂリンパ球の単一クローンにより産生される抗体、または単一抗体の軽鎖遺伝子および重鎖遺伝子がトランスフェクトされた細胞により産生される抗体である。モノクローナル抗体は、骨髄腫細胞の、脾臓の免疫細胞との融合体に由来する、ハイブリッド抗体形成細胞を作製することにより産生される。

【0014】

『抗体−ＩＲ７００分子』５００を、注射器５１０を介して静脈注射する。これにより血液により『抗体−ＩＲ７００分子』５００は身体の細胞を巡り、がん細胞１５５まで到達する。がん細胞１５５に到達した『抗体−ＩＲ７００分子』５００は、『抗体−ＩＲ７００分子』５００の『抗体』５０２ががん細胞１５５と結合する。

【0015】

がん細胞１５５に『抗体−ＩＲ７００分子』５００が結合した状態で、光照射装置１００Ａによりがん細胞１５５（腫瘍部）に対応する皮膚の表面に、近赤外光を照射する。近赤外光は、皮膚の表面を透過し、がん細胞１５５および『抗体−ＩＲ７００分子』５００まで到達し、『抗体−ＩＲ７００分子』５００が近赤外光により照射される。近赤外光ががん細胞１５５に結合した『抗体−ＩＲ７００分子』５００に照射されると、次の現象が生ずる。近赤外光が照射された『抗体−ＩＲ７００分子』５００の『ＩＲ７００』５０４は、照射された光を吸収し、蛍光を発すると共に、『ＩＲ７００』５０４の周囲の温度を急速に上昇させる。『ＩＲ７００』５０４の周囲の温度の急速な上昇により『ＩＲ７００』５０４の周囲の水の温度が急速に上昇し、当該水の膨張が起こる。当該水の膨張により圧力波が生じ、当該圧力波が、がん細胞１５５に到達し、がん細胞１５５の細胞膜（脂質二重膜）が破壊され、細胞形態が変化し、内容物が漏出してがん細胞１５５が死滅する。

【0016】

細胞膜が破壊されるためには、１つの『ＩＲ７００』５０４からの圧力波では不十分であり、複数の『ＩＲ７００』５０４からの圧力波によって細胞膜は破壊される。また、『ＩＲ７００』５０４からの圧力波の到達距離は、『ＩＲ７００』５０４から数ｎｍである。よって、『抗体−ＩＲ７００分子』５００が結合したがん細胞１５５の周囲の正常の細胞には、圧力波が到達しないか複数の圧力波が到達しないので、当該正常な細胞は破壊されない。

【0017】

また、上記現象は、がん細胞１５５および『抗体−ＩＲ７００分子』５００の温度に無関係に生ずる。よって、上記現象は、がん細胞１５５および『抗体−ＩＲ７００分子』５００が、例えば、摂氏４度でも、摂氏３７度であっても同様に生ずる。

【0018】

次に、光源部１０２が発する光の波長を説明する。

【0019】

図６に示すように、可視光の波長の範囲（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）では、ヘモグロビンの光を吸収、散乱する強さは、比較的大きいのに対し、波長が７００ｎｍ〜１５００ｎｍの範囲では、光の吸収、散乱の強さが比較的小さい。また、水の光を吸収、散乱する強さは、可視光の波長の範囲（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）では、比較的小さく、波長が１５００ｎｍを超えた範囲では、光を吸収、散乱する強さは、比較的大きい。

【0020】

これに対し、生体の窓と言われる波長の７００ｎｍ〜１５００ｎｍの波長の範囲では、ヘモグロビンの光を吸収、散乱する強さは小さく、水の光を吸収、散乱する強さは、１５００ｎｍを超える範囲より小さい。そこで、本実施の形態では、光源部１０２は、生体の窓に対応する７００ｎｍ〜１５００ｎｍの範囲の光を発する。より好ましくは、光源部１０２は、より光を吸収、散乱する強さが小さい近赤外光（７００ｎｍ〜９００ｎｍ）の波長の光を発する。更に好ましくは、光源部１０２は、光を吸収、散乱する強さが最も小さい７１０ｎｍの波長の光を発する。

【0021】

なお、光源部１０２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）でもレーザ装置でもよい。本第１の実施の形態では、『ＩＲ７００』５０４が光（励起光）を吸収した後の蛍光寿命に基づいて、光源部１０２の光強度を制御する。蛍光は、ＬＥＤの方がレーザ装置より減少は小さい。そこで、本第１の実施の形態では、光源部１０２として、レーザ装置を用いている。

【0022】

図７に示す光強度調整処理プログラムがスタートする前に、光照射装置１００Ａを保持する図示しない保持部により、光照射装置１００Ａは、別の手段により予め見つけられたがん細胞１５５に対応する皮膚の表面に配置される。具体的には、保持部は、光照射装置１００Ａを上記皮膚の表面の上に位置させ、上記皮膚の表面の上に位置した光照射装置１００Ａの照射窓１１８と、上記皮膚の表面との間に屈折率マッチング部材１２０を挟んだ状態で光照射装置１００Ａを、上記皮膚の表面に押し付けるように、配置する。光照射装置１００Ａは保持部によりがん細胞１５５に対応する皮膚の表面に照射窓１１８が位置するように保持部により固定される。
なお、光強度調整処理プログラムが実行されることにより、光照射装置が駆動される。光強度調整処理プログラムによって、光照射装置の駆動方法が規定される。

【0023】

図示しないスイッチがオンされると、光強度調整部４０４が実行する光強度調整処理プログラムがスタートする。本光強度調整処理プログラムがスタートすると、ステップ７０２で、後述する蛍光寿命が減少したか否かを示すフラグＦを０にセットする。Ｆ＝０では、蛍光寿命が変化していないと判断され、Ｆ＝１では、蛍光寿命が減少していると判断される。ステップ７０４で、光源部１０２が発する光の初期の光強度、すなわち、線量を設定する。即ち、線量Ｐに、初期値Ｐ０を設定する。上記のように別の手段によりがん細胞の位置は予め見つけられており、皮膚の表面からのがん細胞１５５の位置する深さも予め知ることができる。一方、皮膚の表面からの深さによって、光がどのくらい吸収、散乱されるのかも予め知ることができる。よって、皮膚の表面からのがん細胞の位置する深さが分かると、がん細胞に光が到達するための光の線量の値も分かる。初期値Ｐ０は、がん細胞１５５が存在する深さの位置に光が到達すると予想される光の線量である。

【0024】

ステップ７０６で、図１０（１）に示すように、第１の時間Ｔ１、線量Ｐで、光（励起光；近赤外光）を照射する。なお、第１の時間Ｔ１は、例えば、１０秒である。第１の時間Ｔ１は１０秒に限定されない。

【0025】

ステップ７０８で、蛍光寿命Ｌを測定する。詳細には、図８に示すように、ステップ８０２で、蛍光寿命測定部４０２は、繰り返し行う処理（ステップ８０４〜８１０）の処理回数のカウント値を示す変数Ｃを０にセットし、ステップ８０４で、蛍光寿命測定部４０２は、変数Ｃを１インクリメントする。

【0026】

繰り返し行う処理（ステップ８０４〜８１０）で、図１０（１）に示すように、蛍光測定光を用いた光照射、および、図１０（２）に示すように、蛍光測定が行われる。図１０（１）の蛍光測定光を用いた光照射、および、図１０（２）の蛍光測定の具体的内容が、図１０（３）、図１０（４）に示されている。具体的には、ステップ８０６で、蛍光寿命測定部４０２は、第１の時間Ｔ１の光照射後に、図１０（３）に示すように、所定時間ｔ、線量Ｐで光（蛍光測定光）を発する。所定時間ｔは、例えば、０．０１秒である。所定時間ｔは０．０１秒に限定されない。光源部１０２からの光は、光ファイバ１０４により、ホモジナイザ１１２に到達する。ホモジナイザ１１２は、光ファイバ１０４により案内された光を光の強度がホモジナイザ１１２の光軸に垂直な平面で均一な光ビームにして、出射する。ホモジナイザ１１２からの光ビームは、ビーム径可変レンズ１１４を透過して、所定のビーム径となって、照射窓１１８、屈折率マッチング部材１２０、およびがん細胞１５５に対応する皮膚の表面を介して、がん細胞に到達する。がん細胞には、『抗体−ＩＲ７００分子』５００が結合されているので、光ビームが『抗体−ＩＲ７００分子』５００に照射される。

【0027】

『ＩＲ７００』５０４は、近赤外（ＮＩＲ）フタロシアニン色素であるので、光が照射されると、蛍光を発する。『ＩＲ７００』５０４による吸収は波長６８９ｎｍの光で最大となる。そして、『ＩＲ７００』５０４から発した蛍光は、上記皮膚の表面、屈折率マッチング部材１２０、照射窓１１８、ビーム径可変レンズ１１４、ホモジナイザ１１２を介してバンドパスフィルタ１１０に到達する。バンドパスフィルタ１１０により蛍光の波長のみの光が透過して蛍光検出部１０８に到達する。『ＩＲ７００』５０４から発した蛍光スペクトルは７００ｎｍが最大となる。
よって、バンドパスフィルタ１１０を考慮した場合、励起光（治療用の赤外光）の波長としては６５０ｎｍ〜７００ｎｍが好ましい。そのときのバンドパスフィルタ１１０の通過特性は、励起光より長い波長〜９００ｎｍ、例えば励起光を６９０ｎｍとすると、６９０ｎｍ〜９００ｎｍの波長の光を通過させる通過特性を持つことが好ましい。

【0028】

ステップ８０８で、蛍光寿命Ｌｃを測定する。具体的には、蛍光検出部１０８は、バンドパスフィルタ１１０を介して測定した蛍光の強度を検出する。蛍光寿命測定部４０２は、蛍光検出部１０８により検出された蛍光の強度の時間変化に基づいて蛍光寿命Ｌｃを測定する。

【0029】

ここで、図１１を参照して、蛍光寿命Ｌｃを説明する。図１１（１）に示すように、励起光の照射を停止したとき（時間０）から、『ＩＲ７００』５０４からの蛍光は、最初はＳ１の強度であったものが時間の経過とともに徐々に減衰する。光の強度がＳ１であったものが、例えば、強度Ｓ１の約３７％（１／ｅ（ｅ：自然対数の底））の強度Ｓ２になるまでの時間Ｌｃ_１が蛍光寿命Ｌｃである。がん細胞１５５が破壊されていない場合には、蛍光寿命はＬｃ_１である。これに対し、がん細胞１５５が破壊されると、蛍光寿命は、図１１（２）に示すように、Ｌｃ_１よりも短い所定の蛍光寿命Ｌｃ_２になる。

【0030】

ステップ８１０で、蛍光寿命測定部４０２は、変数Ｃが、予め定められた数ｎに等しいか否かを判断する。変数Ｃがｎに等しくないと判断された場合には、繰り返し処理がｎ回行われていないので、本処理は、ステップ８０４に戻る。

【0031】

変数Ｃがｎに等しい場合には、繰り返し処理がｎ回行われたので、ステップ８１２で、蛍光寿命測定部４０２は、各回で測定された蛍光寿命Ｌｃの平均値を蛍光寿命Ｌとして算出する。その後、本光強度調整処理は図７のステップ７１０に進む。図７のステップ７１０で、ステップ７０８で測定された蛍光寿命ＬをＬｔにセットする。

【0032】

各回で測定された蛍光寿命Ｌｃの平均値を蛍光寿命Ｌとして算出するのは、蛍光寿命に誤差があることを考慮して、精度よく蛍光寿命を測定するためである。

【0033】

ステップ７１２で、ステップ７０６の処理と同様に、第１の時間Ｔ１、線量Ｐで光を照射し、ステップ７１４で、ステップ７０８の処理（詳細には、図８と同様の処理）と同様に、蛍光寿命測定部４０２は、蛍光寿命Ｌを測定する。ステップ７１６で、ステップ７１４で測定された蛍光寿命ＬをＬｔ＋1にセットする。

【0034】

ステップ７１８で、Ｌｔ＋1＜Ｌｔか否かを判断することにより、蛍光寿命が減少しているか否かを判断する。Ｌｔ＋1＜Ｌｔでないと判断した場合には、ステップ７２０で、Ｆ＝０か否かを判断する。Ｆ＝０と判断した場合には、ステップ７２２で、ＰにΔＰ１を加算した値をＰにセットし、ステップ７２４で、Ｌｔ＋１をＬｔにセットして、ステップ７１２に戻って、ステップ７１２〜７１８を再度実行する。

【0035】

ステップ７１８の判断が否定判定であり、ステップ７２０〜７２４、７１２〜７１８の処理が繰り返し実行されている状態は、図９に示す時間０〜時間ｔ１の間である。具体的には、照射する線量ＰはＰ０からＰ１０へと徐々に増加するが、測定された蛍光寿命ＬはＬ０のままで変化していない状態である。このように照射する線量Ｐは徐々に増加するが、測定された蛍光寿命Ｌに変化していない状態では、がん細胞が破壊されていない状態である。

【0036】

一方、ステップ７１８で、Ｌｔ＋1＜Ｌｔである、即ち、蛍光寿命が減少したと判断した場合には、ステップ７２６で、フラグＦに１をセットし、ステップ７２８で、ＰにΔＰ２を加算した値をＰにセットして、ステップ７１２に進む。ステップ７１２〜ステップ７１８の処理が再度実行される。なお、ΔＰ１とΔＰ２との関係は特に限定されず、ΔＰ１＝ΔＰ２でも、ΔＰ１＜ΔＰ２でも、ΔＰ１＞ΔＰ２でもよい。なお、図９に示す例では、ΔＰ１＞ΔＰ２である。つまり、蛍光寿命の減少を見出すまでの期間を短時間にするためパワーの増加分を大きく（ΔＰ１＞ΔＰ２）している。

【0037】

ステップ７１８の判断が肯定判定であり、ステップ７２６、７２８、７１２〜７１８の処理が繰り返し実行されている状態は、図９に示す時間ｔ１〜時間ｔ２の間である。具体的には、照射する線量Ｐが徐々に増加し（Ｐ１０→Ｐ２０に増加）且つ測定された蛍光寿命Ｌが徐々に減少している状態である。このように照射する線量Ｐが徐々に増加し且つ測定された蛍光寿命Ｌが徐々に減少している状態（Ｌ０→Ｌ１へ減少）では、がん細胞が破壊され続けている状態である。しかしながら線量を増加すると蛍光寿命が減るので、最適な線量で照射をしていない状態でもある。

【0038】

ステップ７１８で、今度はＬｔ＋1＜Ｌｔでないと判断した場合、ステップ７２０で、Ｆ＝０か否かを判断するが、今度はＦ＝０と判断されないので、ステップ７３０で、第２の時間Ｔ２（図９の時刻ｔ２〜ｔ３参照）、線量Ｐで光を照射する。この第２の時間Ｔ２間は、最適な線量Ｐ２０にて所定時間（例えばがん細胞１５５を完全に死滅させるのに充分と思われる１分間）照射を行う期間である。線量をＰ２０以上に上げても蛍光寿命ＬはＬ１で一定となり、Ｌ１以下に下がらなくなる。これは、線量Ｐ２０ががん細胞１５５を破壊するのに最も効率の良い線量であることを示している。
第２の時間Ｔ２は、上記のように、１分である。第２の時間Ｔ２は１分に限定されない。

【0039】

以上説明したように、第１の実施の形態では、光の線量を徐々に増加しながら蛍光寿命が減少しているかを判断し、蛍光寿命が減少しなくなった時の線量を、適切な線量として、がん細胞に照射して治療している。よって、がん細胞へ照射する光の適切な線量をリアルタイムに判断する事ができる。

【0040】

第１の実施の形態では、がん細胞に照射した光の線量が適切でない、即ち、光強度が小さい場合には、光の線量を、蛍光寿命が減少しなくなるまで、所定量（△Ｐ２）増加させて、増加した線量の光が照射されるようにしている。よって、適切な治療、即ち適切な線量の光をがん細胞１５５に照射し、がん細胞１５５を破壊させることができる。

【0041】

また、第１の実施の形態では、がん細胞に光を照射するための光学系（ホモジナイザ１１２、ビーム径可変レンズ１１４）を、蛍光測定のための光学系として共用する（光学系の共用）。治療が適切であったかを判断するために蛍光寿命を測定するための光源部として、治療のためにがん細胞に光を照射するための光源部を利用している（光源の共用）。

【0042】

よって、人体に光照射装置１００Ａの照射窓１１８をセッティングし固定したままで照射治療と蛍光寿命の測定とができる。蛍光寿命は３ｎ秒程度と短いが、同一の装置（光学系の共用、光源の共用）にすることで蛍光寿命の測定のタイミングが取りやすくなる。

【0043】

ところで、光照射装置１００Ａが照射する光の光強度が、がん細胞からなる腫瘍部の中央が大きく、当該中央から離れるに従って小さくなるようなガウシャン分布の場合、当該中央から離れた部分に、がん細胞を破壊させるだけの圧力波を生じる光強度の光を照射すると、当該中央には、がん細胞を破壊させるだけの圧力波を生じる光強度よりも大きい強度の光を照射することにより、必要以上のエネルギーを消費したり、皮膚に害を及ぼしたり、することになる。

【0044】

これに対し、ホモジナイザ１１２により、ホモジナイザ１１２の光軸に重要な平面において均一な光強度にし、ビーム径可変レンズ１１４により、がん細胞１５５の全領域をカバーする大きさのビーム径の光ビームにして、皮膚に照射するので、必要十分なエネルギーの光を照射することができ、皮膚に害のない範囲での最大の光強度の光を照射することができる。このことは、特に、深い腫瘍、大きな腫瘍に有効である。また、散乱した光も利用可能になる。

【0045】

第１の実施の形態では、測定した蛍光寿命Ｌｔより次に測定した蛍光寿命Ｌｔ＋１のほうが小さいか否かを判断している。本開示の技術は、これに限定されず、（Ｌｔ）−（Ｌｔ＋１）、即ち、蛍光寿命の減少が第１の閾値以上か否かを判断するようにしてもよい。なお、第１の閾値として０を採用すると第１の実施の形態と同様となる。よって、第１の閾値は０より大きい値である。

【0046】

また、第１の実施の形態では、測定した蛍光寿命Ｌｔと、次に測定した蛍光寿命Ｌｔ＋１とを比較している。本開示の技術は、これに限定されず、次の例のようにしてもよい。まず、蛍光寿命を連続して測定する。蛍光寿命を古い順にＬ０、Ｌ１、Ｌ２、・・・、Ｌｎ−２、Ｌｎ−１、Ｌｎとする。第１の例としては、今回測定した蛍光寿命Ｌｎと、今回測定した蛍光寿命Ｌｎより前の、直前の蛍光寿命Ｌｎ−１以外の複数の蛍光寿命Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、・・・、Ｌｎ−２の中から選択した１つの蛍光寿命と比較する。第２の例として、今回測定した蛍光寿命Ｌｎと、今回測定した蛍光寿命Ｌｎより前の複数の蛍光寿命Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、・・・、Ｌｎ−１の平均値と比較する。第３の例としては、蛍光寿命Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、・・・、Ｌｎ−２、Ｌｎ−１、Ｌｎの中の前半の複数の蛍光寿命の平均値と後半の複数の蛍光寿命の平均値とを比較する。

【0047】

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態を説明する。
第２の実施の形態の構成は、第１の実施の形態の構成とほぼ同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して、その説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
図１２に示すように、光照射装置１００Ｂは、がん細胞１５５に対応する皮膚の表面の温度を検出する温度検出部１１０２を更に備えている。
なお、温度検出部１１０２は、本開示の技術の温度検出部の１例である。

【0048】

図１３には、光照射装置１００Ｂの要部の電気系の構成の１例が示されている。図１３に示すように、コンピュータ３００の入出力（Ｉ／Ｏ）ポート３０８には更に、温度検出部１１０２が接続されている。

【0049】

図１４には、光照射装置１００Ｂの要部の機能の構成の１例が示されている。図１４に示すように、光照射装置１００Ｂは更に、温度測定部１３０２を備えている。ＣＰＵ３０２が光強度調整処理プログラムを実行すると、ＣＰＵ３０２は、温度測定部１３０２として更に機能する。

【0050】

次に、第２の実施の形態の作用を説明する。
第２の実施の形態の作用は、第１の実施の形態の作用とほぼ同様であるので、異なる部分のみを説明する。

【0051】

図１５には、第２の実施の形態における光照射装置、蛍光測定、温度計測のタイミングチャートが示されている。図１５（１）、図１５（２）、図１５（４）、及び図１５（５）はそれぞれ、図１０（１）〜図１０（４）に対応する。

【0052】

第１の実施の形態では、蛍光寿命が、がん細胞１５５が破壊された場合の蛍光寿命となるまで、徐々に光強度を増加させ、増加した光強度の光を皮膚の表面に照射している。よって、当該皮膚の表面の温度が、やけどになる温度に到達する可能性がある。

【0053】

これに対し、第２の実施の形態では、当該皮膚の表面の温度が、やけどになる温度に到達しないように、次のようにしている。

【0054】

第２の実施の形態における光強度調整処理では、図７のステップ７０６とステップ７０８との間で、温度測定部１３０２は、がん細胞１５５に対応する皮膚の表面の温度を、屈折率マッチング部材１２０を介して検出する処理を実行する。図１５（３）に示すように、第１の時間Ｔ１の光照射（図１５（１）参照）が終了した後、蛍光寿命の測定（図１５（２）参照）の前のタイミングＴＰにおいて、温度測定部１３０２は、温度検出部１１０２により、がん細胞１５５に対応する皮膚の表面の温度を検出する。

【0055】

そして、温度測定部１３０２は、測定した温度Ｔｈが、所定の温度Ｔｈ０（例えば、皮膚の表面がやけどしない温度、例えば４２℃）以下か否かを判断する。測定された温度Ｔｈが、所定の温度Ｔｈ０以下であると判断した場合には、ステップ７０８に進む。

【0056】

温度Ｔｈが所定の温度Ｔｈ０以下でないと判断された場合、即ち、測定された温度Ｔｈが所定の温度Ｔｈ０（例えば４２℃）より大きいと判断された場合には、皮膚の表面がやけどしないようにするため、本処理を終了することにより、光を照射しないようにしている。

【0057】

第２の実施の形態では、がん細胞１５５に対応する皮膚の表面の温度が所定の温度Ｔｈ０（例えば４２℃）より大きいと判断された場合には、光強度調整処理を終了して、皮膚の表面がやけどしないようにすることができる。

【0058】

以上説明したように、第２の実施の形態では、がん細胞１５５に対応する皮膚の表面に照射する光の線量を、当該皮膚の表面および当該皮膚の表面とがん細胞との間にある正常な細胞にダメージを与えない光の線量にし、かつ、より深い、厚いがん細胞１５５の腫瘍部で上記圧力波が起こるのに必要な光の線量にすることができる。

【0059】

（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態を説明する。第３の実施の形態は、第２の実施の形態の構成と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分の説明をする。

【0060】

図１６には、第３の実施の光照射装置１００Ｃが示されている。図１６に示すように、光照射装置１００Ｃは、筐体１０６の照射窓１１８の周囲に、皮膚の表面を冷却するための冷却部１６０２が設けられている。冷却部１６０２としては、例えば、リング状のペルチュ素子を用いることができる。
なお、冷却部１６０２は、本開示の技術の冷却部の１例である。

【0061】

図１７には、光照射装置１００Ｃの要部の電気系の構成の１例が示されている。図１７に示すように、光照射装置１００Ｃは、コンピュータ３００の入出力（Ｉ／Ｏ）ポート３０８には更に、冷却部１６０２が接続されている。

【0062】

図１８には、本実施の形態の要部の機能の構成の１例が示されている。図１８に示すように、光照射装置１００Ｃは更に、冷却処理部１８０２を更に備えている。ＣＰＵ３０２が光強度調整処理プログラムを実行すると、ＣＰＵ３０２は、冷却処理部１８０２として更に機能する。

【0063】

次に、第３の実施の形態の作用を説明する。第３の実施の形態の作用は、第２の実施の形態の作用と同様であるので、異なる部分のみを説明する。

【0064】

第３の実施の形態の光強度調整処理では、第２の実施の形態で説明した、測定された温度Ｔｈが所定の温度Ｔｈ０（例えば４２℃）より小さいか否かの判断が、否定判定の場合には、冷却処理部１８０２は、冷却部１６０２を駆動させて、皮膚の表面を冷却して、温度Ｔｈを再度測定する。

【0065】

本第２の実施の形態では、がん細胞１５５に対応する皮膚の表面の温度が所定の温度Ｔｈ０（例えば４２℃）より大きいと判断された場合には、光強度調整処理を終了している。

【0066】

これに対し、第３の実施の形態では、がん細胞１５５に対応する皮膚の表面の温度が所定の温度Ｔｈ０（例えば４２℃）より大きいと判断された場合には、皮膚の表面を冷却する。よって、第３の実施の形態では、皮膚の表面がやけどをさせないで、がん細胞１５５に照射する光の光強度を上げることができる。

【0067】

（第４の実施の形態）
第４の実施の形態を説明する。第４の実施の形態の構成は、第３の実施の形態の構成とほぼ同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して、異なる部分のみを説明する。

【0068】

図１９には、第４の実施の形態の光照射装置１００Ｄと、光照射装置１００Ｄを移動させる移動部２０００とを備えた光調整システムが備えている。

【0069】

移動部２０００は、手術台２００２の一端側にＺ方向に沿って配置されたレール２０１４、レール２０１４に沿って移動可能に配置された保持基台２０１６、保持基台２０１６をレール２０１４に沿って移動させる第１のモータ２０１８、および保持基台２０１６に取り付けられた支柱２００４を備えている。移動部２０００は、第１のアーム２００８と、支柱２００４とに取り付けられた第１の接続部２００６、および、第１のアーム２００８を回動させる第２のモータ２００７を備えている。第１のアーム２００８の一端は、第１の接続部２００６にＸＹ軸平面内を第１のアーム２００８が当該一端を中心に回動可能に取り付けられている。

【0070】

移動部２０００は、光照射装置１００Ｄが固定された第２のアーム２０１２、第２のアーム２０１２の一端が、ＸＹ軸平面内を第２のアームが当該一端を中心に回動可能に取り付けられた第２の接続部２０１０、および、第２のアームを回動させる第２のモータ２０１１を備えている。

【0071】

図２０には、第４の実施の形態の光照射装置１００Ｄの要部の電気系の構成の１例が示されている。図２１に示すように、第４の実施の形態の光照射装置１００Ｄは、コンピュータ３００の入出力（Ｉ／Ｏ）ポート３０８に、第１のモータ２０１８、第２のモータ２００７、および第３のモータ２０１１を選択的に制御する保持駆動部２１０２が更に接続されている。なお、ＲＯＭ３０４には、光強度調整処理プログラム（位置決め処理プログラムを含む）が記憶されている。

【0072】

図２１には、第４の実施の形態の光照射装置１００Ｄの要部の機能の構成の１例が示されている。図２１に示されているように、第４の実施の形態の光照射装置１００Ｄは、位置決め部２２０２を更に備えている。ＣＰＵ３０２が位置決め処理プログラムを実行すると、ＣＰＵ３０２は、位置決め部２２０２として機能する。位置決め部２２０２が、保持駆動部２１０２を制御して、第１のモータ２０１８、第２のモータ２００７、および第３のモータ２０１１を選択的に駆動することにより、光照射装置１００Ｄを、手術台２００２上の空間内の所望の位置に位置させることができる。

【0073】

次に、第４の実施の形態の作用を説明する。本実施の形態の作用は、第３の実施の形態の作用とほぼ同様であるので、異なる部分のみを説明する。

【0074】

第４の実施の形態では、図７のステップ７０２の前に、位置決め部２２０２は、光照射装置１００Ｄを位置決めする。詳細には、図２２に示すように、ステップ２４０２で、位置決め部２２０２は、光照射装置１００Ｄを、別の手段により見付けられたがん細胞１５５の位置に対応する皮膚の表面の位置に配置し、ステップ２４０４で、位置決め部２２０２は、光強度として光の線量Ｐを初期値Ｐ０に設定し、ステップ２４０６で、位置決め部２２０２は、レンズ駆動部３１２によりビーム径可変レンズ１１４を移動させて、ビーム径を、がん細胞をカバーする大きさに設定する。ステップ２４０８で、位置決め部２２０２は、所定時間光を照射し、ステップ２４１０で、位置決め部２２０２は、蛍光の強度を測定する。

【0075】

ステップ２４１２で、位置決め部２２０２は、予め見付けられたがん細胞１５５の位置に対応する皮膚の表面の位置を中心にした所定領域をカバーするように、光照射装置１００Ｄを移動させるための予め定められたルートの全ルートを光照射装置１００Ｄが移動したか否かを判断する。

【0076】

光照射装置１００Ｄを全ルートに沿って移動していないと判断した場合には、ステップ２４１６で、位置決め部２２０２は、保持駆動部２１０２により第１のモータ２０１８は、第２のモータ２００７、および第３のモータ２０１１を駆動させて、光照射装置１００Ｄをルートに沿って所定距離移動させ、本処理は、ステップ２４０８に戻る。

【0077】

ステップ２４１２で、光照射装置１００Ｄを全ルートに沿って移動したと判断した場合には、ステップ２４１８で、位置決め部２２０２は、蛍光の強度が最大値となったときの光照射装置１００Ｄの位置に、光照射装置１００Ｄを移動させ固定し、図７のステップ７０２に進む。

【0078】

ところで、予め見付けられたがん細胞１５５の位置が正確ではない場合もある。第４の実施の形態は、予め見付けられたがん細胞１５５の位置に対応する皮膚の表面の位置を中心にした所定領域をカバーするように、光照射装置１００Ｄを移動させるための予め定められたルートの全ルートを光照射装置１００Ｄが移動するようにさせ、全ルートの中で蛍光の強度が最大値となったときの光照射装置１００Ｄの位置に、光照射装置１００Ｄを固定する。よって、光照射装置１００Ｄをがん細胞１５５の現在の位置に対応するように配置することができる。

【0079】

第４の実施の形態では、位置決め部２２０２が、保持駆動部２１０２を制御して、光照射装置１００Ｄを、手術台２００２上の空間内の所望の位置に自動的に移動させ固定しているが、マニュアルで移動するようにしてもよい。この場合、所望の位置において図示しないアタッチメントにより光照射装置１００Ｄを患者に固定する。

【0080】

（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態を説明する。第５の実施の形態の構成は、第３の実施の形態の構成とほぼ同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して、異なる部分のみを説明する。なお、ＲＯＭ３０４（図１７も参照）には、光強度調整処理プログラム（ビーム径設定処理プログラムを含む）が記憶されている。

【0081】

図２３には、第５の実施の形態の要部の機能の構成の１例が示されている。図２３に示すように、光照射装置は、ビーム径設定部２５０２を更に備えている。ＣＰＵ３０２がビーム径設定処理プログラムを実行すると、ＣＰＵ３０２は、ビーム径設定部２５０２として更に機能する。

【0082】

次に、第５の実施の形態の作用を説明する。
図７のステップ７０２の前に、ビーム径設定部２５０２は、ビーム径を設定する。具体的には、図２４のステップ２７０２で、ビーム径設定部２５０２は、初期の光強度としての光の線量Ｐを初期値Ｐ０に設定する。

【0083】

ステップ２７０４、ビーム径設定部２５０２は、ビーム径が最小となる位置にビーム径可変レンズ１１４を位置決めする。ステップ２７０６で、ビーム径設定部２５０２は、所定期間光照射し、ステップ２７０８で、蛍光の強度を測定する。

【0084】

ステップ２７１０で、ビーム径設定部２５０２は、ビーム径を所定量拡大し、ステップ２７１２で、ビーム径設定部２５０２は、ビーム径を拡大しても、皮膚の表面に照射する光ビームの光強度が、ビーム径を拡大する前と同じになるように、光強度として光の線量ＰをＰｎ増加させる。

【0085】

ステップ２７１４で、ビーム径設定部２５０２は、光の線量Ｐで所定期間光照射し、ステップ２７１６で、蛍光の強度を測定する。

【0086】

ところで、別の手段により、がん細胞１５５の位置およびがん細胞１５５の大きさを予め得ることができる。しかし、予め得たがん細胞１５５の大きさが現実の大きさと異なる場合がある、よって、照射する光ビームのビーム径を、現実の大きさに対応させることが必要となる。しかし、皮膚の表面からは、がん細胞１５５の現実の大きさを得ることができない。

【0087】

一方、ビーム径、例えば、図２５に示すように、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、・・・のように拡大すると、拡大したビーム径でカバーされる領域に存在する『抗体−ＩＲ７００分子』５００の数は増えると共に、図２６に示すように、蛍光の強度も増大する。よって、ビーム径を増やして蛍光の強度を測定し、蛍光の強度が増加する傾向にある場合には、ビーム径はがん細胞１５５の大きさよりも小さいと判断できる。

【0088】

そこで、ステップ２７１８で、ビーム径設定部２５０２は、蛍光の強度が増加した否かを判断する。蛍光の強度が増加したと判断した場合には、現在のビーム径は、がん細胞１５５の現実の大きさよりも小さい、即ち、このビーム径を拡大した領域に、『抗体−ＩＲ７００分子』５００がまだ存在する可能性があるので、本処理は、ステップ２７１０に戻る。

【0089】

ステップ２７１８で、蛍光の強度が増加したと判断されなかった場合には、現在のビーム径は、がん細胞１５５の全領域をカバーしていると判断することが出来るので、本処理を終了し、図７のステップ７０２に進む。

【0090】

第５の実施の形態では、ビーム径の大きさをがん細胞１５５の全領域の現実の大きさをカバーする大きさにすることができる。より詳細には、別の手段により、がん細胞１５５の位置およびがん細胞１５５の大きさを予め得ることができる。しかし、予め得たがん細胞１５５の大きさが現実の大きさと異なる場合がある、よって、照射する光ビームのビーム径を、現実の大きさに対応させることが必要となる。しかし、皮膚の表面からは、がん細胞１５５の現実の大きさを得ることができない。よって、蛍光寿命イメージングで細胞を検出する従来の技術では、ビーム径の大きさをがん細胞１５５の全領域の現実の大きさをカバーする大きさにすることができないという課題があった。しかし、第５の実施の形態では、ビーム径を増やして蛍光の強度を測定し、蛍光の強度が増加する傾向にある場合には、ビーム径はがん細胞１５５の大きさよりも小さいと判断でき、ビーム径を拡大し、蛍光の強度が増加したと判断されなかった場合には、現在のビーム径は、がん細胞１５５の全領域をカバーしていると判断する。第５の実施の形態では、ビーム径の大きさをがん細胞１５５の全領域の現実の大きさをカバーする大きさにすることができる。

【0091】

（変形例）
第１の実施の形態〜第５の実施の形態では、表面にタンパク質を含む細胞としてがん細胞を破壊しているが、がん細胞以外の腫瘍細胞でもよい。また、細胞は標的タンパク質が局在する細胞であればよく、細胞表面に標的タンパク質が局在する細胞ばかりでなく、細胞内に標的タンパク質が局在する細胞でもよい。

【0092】

第１の実施の形態〜第５の実施の形態では、『抗体−ＩＲ７００分子』５００（図５参照）は、『抗体』５０２と、１つの『ＩＲ７００』５０４とが結合されているが、『抗体』５０２には複数の『ＩＲ７００』５０４が結合してもよい。

【0093】

第１の実施の形態〜第５の実施の形態における『抗体−ＩＲ７００分子』５００は、パニツムマブ−ＩＲ７００分子、トラスツズマブ−ＩＲ７００分子、バシリキシマブ（Ｂａｓｉｌｉｔｕｍａｂ）−ＩＲ７００分子、ゼナパックス−ＩＲ７００分子、Ｓｉｍｉｔｅｃｔ−ＩＲ７００分子、またはＪ５９１−ＩＲ７００分子を含むようにしてもよい。

【0094】

第１の実施の形態〜第５の実施の形態における『抗体−ＩＲ７００分子』５００は、少なくとも２つの異なる『抗体−ＩＲ７００分子』５００を含み、第１の『抗体−ＩＲ７００分子』５００が、第１の抗原に対して特異的であり、第２の『抗体−ＩＲ７００分子』５００が、該第１の抗原の異なるエピトープに対して特異的であるか、または第２の抗原に対して特異的であるとしてもよい。

【0095】

第１の実施の形態〜第５の実施の形態におけるモノクローナル抗体としては、キメラ抗体、完全ヒト化抗体でもよい。モノクローナル抗体は、抗腫瘍抗体であり、ヒト抗体である。

【0096】

第１の実施の形態〜第５の実施の形態では、蛍光寿命を用いているが、励起光の照射を停止したとき（時間０）からの蛍光の変化率を用いてもよい。蛍光の変化率を用いる場合には、求めた蛍光の変化率が、所定値、即ち、がん細胞１５５が破壊された場合の蛍光の変化率と比較する。更に、蛍光寿命と上記蛍光の変化率との双方を求めて、少なくとも何れかまたは両方における比較結果から、光強度が適正か否かを判断してもよい、

【0097】

第１の実施の形態〜第５の実施の形態では、光強度を制御しているが、光強度に代えてまたは光強度と共に照射する時間を変更することにより光のエネルギーを変更するようにしてもよい。

【0098】

第１の実施の形態〜第５の実施の形態では、光源部１０２を制御しているが、光ファイバ１０４に絞りを設け、光源部１０２の制御に代えてまたは光源部１０２の制御と共に、絞りを制御して、光源部１０２から発せられた後の光ファイバ１０４を透過する光の量を変更するようにしてもよい。

【0099】

第１の実施の形態〜第５の実施の形態では、ＲＯＭ３０４に光強度調整処理プログラムが記憶され、ＣＰＵ３０２は、光強度調整処理プログラムを、ＲＯＭ３０４から読み出しＲＡＭ３０６に展開し、実行する。しかし、光強度調整処理プログラムを、ＲＯＭ３０４ではなく、図示しない２次記憶装置に記録して、２次記憶装置に記録された光強度調整処理プログラムを読み出し、実行するようにしてもよい。光強度調整処理プログラムをＲＯＭ３０４や２次記憶装置から、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他の装置に伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、光強度調整処理プログラムは、上記光強度調整処理の一部を実現するためのものであってもよい。この場合、他のプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

【0100】

光強度調整処理プログラムをＲＯＭ３０４または２次記憶装置から読み出すことに限定されない。図２０には、光強度調整処理プログラムが記憶された記憶媒体から光照射装置１００にインストールされる態様の１例を示す。図２０に示すように、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、またはＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリなどの任意の可搬型の記憶媒体３３００に先ずは光強度調整処理プログラムを記憶させておいてもよい。この場合、記憶媒体３３００の光強度調整処理プログラムが光照射装置１００にインストールされ、インストールされた光強度調整処理プログラムがＣＰＵ３０２によって実行される。光強度調整処理プログラムがＣＰＵ３０２によって実行されると、ＣＰＵ３０２は、上記各部（図４、図１４、図１８、図２１、２３）として機能する。

【符号の説明】

【0101】

１００ 光照射装置
１０２ 光源部
１０４ 光ファイバ
１０６ 筐体
１０８ 蛍光検出部
１１０ バンドパスフィルタ
１１２ ホモジナイザ
１１４ ビーム径可変レンズ
１１８ 照射窓
１２０ 屈折率マッチング部材
１５０ 生体
１５５ がん細胞
３００ コンピュータ
３０８ 入出力（Ｉ／Ｏ）ポート
３１０ バス
３１２ レンズ駆動部
４０２ 蛍光寿命測定部
４０４ 光強度調整部
５００ 分子
５０２ 抗体
５１０ 注射器
１１０２ 温度検出部
１６０２ 冷却部
２０００ 移動部
２００２ 手術台
２００４ 支柱
２００６ 接続部
２００７ 第２のモータ
２００８ 第１のアーム
２０１０ 接続部
２０１１ 第３のモータ
２０１２ 第２のアーム
２０１４ レール
２０１６ 保持基台
２０１８ 第１のモータ
２１０２ 保持駆動部
３３００ 記憶媒体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】