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特開2024-174706生体埋込型紫外線照射デバイスおよび生体埋込型紫外線照射システム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024174706
(43)【公開日】2024-12-17
(54)【発明の名称】生体埋込型紫外線照射デバイスおよび生体埋込型紫外線照射システム
(51)【国際特許分類】
A61N 5/06 20060101AFI20241210BHJP
【ＦＩ】
A61N5/06 B
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023092686
(22)【出願日】2023-06-05
(71)【出願人】
【識別番号】523209771
【氏名又は名称】稲田 シュンコ アルバーノ
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100188558
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 雅人
(74)【代理人】
【識別番号】100175824
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100152272
【弁理士】
【氏名又は名称】川越 雄一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100181722
【弁理士】
【氏名又は名称】春田 洋孝
(72)【発明者】
【氏名】稲田 シュンコ アルバーノ
【テーマコード（参考）】
4C082
【Ｆターム（参考）】
4C082PA03
4C082PC10
4C082PE10
4C082PJ30
(57)【要約】
【課題】低侵襲で炎症発生等の副作用が少なく、患者への負担が少ない癌治療が行える生体埋込型紫外線照射デバイスを提供する。
【解決手段】この生体埋込型紫外線照射デバイス１は、無線給電を受けるための受電コイル２と、前記受電コイル２が生じた電力により紫外線を発光する紫外線発光素子６と、前記受電コイル２および前記紫外線発光素子６を前記紫外線発光素子６が発する紫外線を外部へ放出可能な状態で保持するハウジング１０とを具備し、前記紫外線発光素子６は、３００ｎｍ～４００ｎｍの間に発光波長のピークを有する。
【選択図】 図１
【解決手段】この生体埋込型紫外線照射デバイス１は、無線給電を受けるための受電コイル２と、前記受電コイル２が生じた電力により紫外線を発光する紫外線発光素子６と、前記受電コイル２および前記紫外線発光素子６を前記紫外線発光素子６が発する紫外線を外部へ放出可能な状態で保持するハウジング１０とを具備し、前記紫外線発光素子６は、３００ｎｍ～４００ｎｍの間に発光波長のピークを有する。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線給電を受けるための受電コイルと、前記受電コイルが生じた電力により紫外線を発光する紫外線発光素子と、前記受電コイルおよび前記紫外線発光素子を前記紫外線発光素子が発する紫外線を外部へ放出可能な状態で保持するハウジングとを具備し、前記紫外線発光素子は、３００ｎｍ～４００ｎｍの間に発光波長のピークを有することを特徴とする生体埋込型紫外線照射デバイス。
【請求項2】
前記紫外線発光素子は、３３０ｎｍ～３９５ｎｍの間に発光波長のピークを有する発光ダイオードであり、癌細胞にアポトーシスを生じさせるために使用されることを特徴とする請求項１記載の生体埋込型紫外線照射デバイス。
【請求項3】
前記ハウジングは、アモルファスフッ素樹脂で形成され両端が封止された筒形状をなし、前記ハウジングの外径は２．９ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の生体埋込型紫外線照射デバイス。
【請求項4】
前記ハウジング内には、前記受電コイルからの交流電流を受けて、前記紫外線発光素子を点灯可能な順方向電圧範囲の直流電流または直流パルス電流を前記紫外線発光素子へ供給する制御回路が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の生体埋込型紫外線照射デバイス。
【請求項5】
請求項１または２記載の生体埋込型紫外線照射デバイスと、前記受電コイルへ体外から無線給電するための無線給電装置とを備え、前記無線給電装置は、電磁誘導方式、磁界共鳴型電磁誘導方式、および電磁波方式のいずれかの給電方式であることを特徴とする生体埋込型紫外線照射システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、癌の治療に用いることができる生体埋込型の紫外線照射デバイスおよびそれを用いた生体埋込型紫外線照射システムに関する。
【背景技術】
【0002】
癌の発生率および死亡率は現在でも増加傾向にある。死亡率が高い癌の種類としては、肺癌、乳癌、肝臓癌、大腸癌、胃癌、白血病などが挙げられ、医療技術のさらなる発展が求められている。癌の治療方法としては主に、抗癌剤を用いた化学療法、電磁波や粒子線を用いた放射線療法、開腹手術、内視鏡手術、腹腔鏡手術等の外科手術、造血幹細胞移植や骨髄移植等の移植手術に大別されるが、いずれも侵襲性や副作用が大きく、身体的にも負担が大きい。
【0003】
本発明者は、低侵襲で副作用が小さく、身体的な負担も少なくコストも安い治療手段として光エネルギーに注目し、光エネルギーにより癌細胞のアポトーシス（細胞死）を高く誘導させる一方、ネクローシス（壊死）の誘導を低く抑えることができる技術を模索した。ネクローシス（壊死）の発生を抑制しつつ、アポトーシス（細胞死）をより多く発生させることができれば、癌治療による炎症の発生を避けながら、癌細胞を効果的に減らすことができるからである。
そして、本発明者の研究の結果、特定の紫外線域の光を適切な強度で癌細胞に照射することにより、癌細胞にアポトーシスを高く誘導させ、ネクローシスの誘導を抑えることが可能であることを見いだすに到った。
そして、本発明者の研究の結果、特定の紫外線域の光を適切な強度で癌細胞に照射することにより、癌細胞にアポトーシスを高く誘導させ、ネクローシスの誘導を抑えることが可能であることを見いだすに到った。
【0004】
特許文献１のように、生体埋込型光照射デバイスは一部で提案されてはいるが、癌細胞に対して実効性のある提案はいまだなされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１９－０９２５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、低侵襲で炎症発生等の副作用が少なく、患者への負担が少ない癌治療が行える生体埋込型紫外線照射デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の態様１に係る生体埋込型紫外線照射デバイスは、無線給電を受けるための受電コイルと、前記受電コイルが生じた電力により紫外線を発光する紫外線発光素子と、前記受電コイルおよび前記紫外線発光素子を前記紫外線発光素子が発する紫外線を外部へ放出可能な状態で保持するハウジングとを具備し、前記紫外線発光素子は、３００ｎｍ～４００ｎｍの間に発光波長のピークを有することを特徴とする。
【0008】
この生体埋込型紫外線照射デバイスによれば、癌細胞に前記紫外線発光素子が発する紫外線を照射できる位置で生体埋込型紫外線照射デバイスを生体内に埋め込み、体外から無線給電装置により前記受電コイルに電力を生じさせ、この電力により前記紫外線発光素子から紫外線を発生させて癌細胞に照射する。これにより、癌細胞にアポトーシスを高く誘導させ、ネクローシスの誘導を抑えることにより、低侵襲で炎症発生等の副作用が少なく、患者への負担が少ない癌治療が行える。
【0009】
態様２に係る生体埋込型紫外線照射デバイスは、態様１において、前記紫外線発光素子が３３０ｎｍ～３９５ｎｍの間に発光波長のピークを有する発光ダイオードであるから、様々な癌細胞にアポトーシスを効果的に誘導させ、ネクローシスの誘導を抑えることが可能である。したがって、低侵襲で炎症発生等の副作用が少なく、患者への負担が少ない癌治療が行える。
なお、後述する実験結果では、乳癌、皮膚癌、胃癌、および白血病について効果を確認したが、本発明者の実験により癌細胞が一般的に特定波長の紫外線を吸収することが確認されたので、他のいかなる癌細胞（例えば、大腸癌、食道癌、肝臓癌、前立腺癌、子宮癌など）にも本発明は同様の効果があると推測できる。
なお、後述する実験結果では、乳癌、皮膚癌、胃癌、および白血病について効果を確認したが、本発明者の実験により癌細胞が一般的に特定波長の紫外線を吸収することが確認されたので、他のいかなる癌細胞（例えば、大腸癌、食道癌、肝臓癌、前立腺癌、子宮癌など）にも本発明は同様の効果があると推測できる。
【0010】
態様３に係る生体埋込型紫外線照射デバイスは、態様１または２において、前記ハウジングが、アモルファスフッ素樹脂で形成され両端が封止された筒形状をなす。また、前記ハウジングの外径は２．９ｍｍ以下である。
【0011】
前記ハウジングが、アモルファスフッ素樹脂で形成され両端が封止された筒形状をなすことにより、生体内に前記ハウジングの長手方向に沿って挿入が容易であり、前記ハウジングの防水性も高いからデバイスの内部構造を長期に亘って保護することができる。なお、アモルファスフッ素樹脂が生体への影響が最も小さい点で最適ではあるが、それ以外にポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネートなども低侵襲で使用可能である。また、ハウジングの形状は円柱状、四角柱状、六角柱状であってもよいし、ハウジングの先端は円錐状または角錐状に尖っていてもよい。尖っている場合には、患部への挿入が容易に行える可能性がある。
【0012】
また、前記ハウジングの外径は２．９ｍｍ以下、好ましくは２．８ｍｍ以下であることにより、一般的な内視鏡の先端の処置具収容スペース（内径２．９ｍｍ）に挿入することができ、内視鏡を操作することにより先端の処置具収容スペースから生体埋込型紫外線照射デバイスを押し出して患部へ高い位置精度を以て挿入、または患部から取り出すことが可能である。内視鏡の代わりに後述する専用の挿入治具または除去治具を用いてもよい。
【0013】
前記ハウジングは可撓性のある材料であるから、長手方向の中途部で屈曲させて「く」の字状または円弧状にして患部へ挿入してもよいし、形状記憶作用を持たせて内視鏡または治具で挿入する際には直線状で、患部へ挿入後に生体内で湾曲するようにしてもよい。これにより、受電コイルを受電に適した向きに設定することも可能である。また、湾曲または屈曲することにより患部からの位置ずれを抑制することも可能である。患部からの位置ずれを防ぐために、ハウジングの外周面に凸部または凹部を形成してもよい。凸部または凹部はハウジングの中心軸と同軸のリング状であっても螺旋状であってもよい。螺旋状の場合には生体埋込型紫外線照射デバイスを内視鏡や治具を用いて回転させ、患部へねじ込んでもよい。
【0014】
態様４に係る生体埋込型紫外線照射デバイスは、態様１～３のいずれかにおいて、前記ハウジング内に、前記受電コイルからの交流電流を受けて、前記紫外線発光素子を点灯可能な順方向電圧範囲の直流電流または直流パルス電流を前記紫外線発光素子へ供給する制御回路が設けられている。
【0015】
この生体埋込型紫外線照射デバイスによれば、前記制御回路が、前記受電コイルからの交流電流を受けて、整流および電圧調整して、前記紫外線発光素子を点灯可能な順方向電圧範囲の直流電流または直流パルス電流を前記紫外線発光素子へ供給するから、前記紫外線発光素子を安定して連続発光またはパルス発光することができる。パルス発光する場合には、紫外線発光素子の受電コイルが発生する電力に比してピーク発光強度を高めることができる。
【0016】
本発明の態様５の生体埋込型紫外線照射システムは、態様１～４のいずれかの生体埋込型紫外線照射デバイスと、前記受電コイルへ体外から無線給電するための無線給電装置とを備え、前記無線給電装置は、電磁誘導方式、磁界共鳴型電磁誘導方式、および電磁波方式のいずれかの給電方式である。
【0017】
この生体埋込型紫外線照射システムによれば、癌細胞に前記紫外線発光素子が発する紫外線を照射できる位置で生体埋込型紫外線照射デバイスを生体内に埋め込み、体外から前記無線給電装置により電磁誘導方式、磁界共鳴型電磁誘導方式、および電磁波方式のいずれかの給電方式で前記受電コイルに電力を生じさせ、この電力により前記紫外線発光素子から紫外線を発生させて癌細胞に照射する。これにより、癌細胞にアポトーシスを高く誘導させ、ネクローシスの誘導を抑えることにより、低侵襲で炎症発生等の副作用が少なく、患者への負担が少ない癌治療が行える。前記無線給電装置は、据え置き型であっても、携帯可能な装置であってもよい。携帯可能な装置の場合、電池と、電池の電力により交流電流を生じる制御回路と、制御回路により磁力または電磁波を生じる送電コイルとを具備してもよい。
【発明の効果】
【0018】
この生体埋込型紫外線照射デバイスによれば、癌細胞に前記紫外線発光素子が発する紫外線を照射できる位置で生体埋込型紫外線照射デバイスを生体内に埋め込み、体外から無線給電装置により前記受電コイルに電力を生じさせ、この電力により前記紫外線発光素子から紫外線を発生させて癌細胞に照射する。これにより、癌細胞にアポトーシスを高く誘導させ、ネクローシスの誘導を抑えることにより、低侵襲で炎症発生等の副作用が少なく、患者への負担が少ない癌治療が行える。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の第１実施形態の生体埋込型紫外線照射デバイスの側断面図である。
【図2】本発明の第２実施形態の生体埋込型紫外線照射デバイスの側断面図である。
【図3】本発明の実施形態の生体埋込型紫外線照射デバイスの回路図である。
【図4】本発明の他の実施形態の生体埋込型紫外線照射デバイスの回路図である。
【図5】第１実施形態の生体埋込型紫外線照射デバイスの使用状態を示す断面図である。
【図6】本発明の第３実施形態の生体埋込型紫外線照射デバイスの側断面図である。
【図7】本発明の他の実施形態の生体埋込型紫外線照射デバイスの回路図である。
【図8】本発明の第４実施形態の生体埋込型紫外線照射デバイスの側断面図である。
【図9】本発明の第５実施形態の生体埋込型紫外線照射デバイスの側断面図である。
【図10】本発明の他の実施形態の生体埋込型紫外線照射デバイスの回路図である。
【図11】本発明の他の実施形態の送電コイルの例を示す平面図である。
【図12】生体埋込型紫外線照射デバイスの挿入治具に生体埋込型紫外線照射デバイスをセットした状態を示す平面図である。
【図13】生体埋込型紫外線照射デバイスの挿入治具から生体埋込型紫外線照射デバイスを押し出す状態を示す平面図である。
【図14】挿入治具から生体埋込型紫外線照射デバイスを癌細胞内に挿入する状態を示す断面図である。
【図15】生体埋込型紫外線照射デバイスを挿入した後に挿入治具を引き抜く状態を示す断面図である。
【図16】生体埋込型紫外線照射デバイスの引き抜き治具の平面図である。
【図17】引き抜き治具の係止爪を先端から突出させた状態の平面図である。
【図18】引き抜き治具で生体内の生体埋込型紫外線照射デバイスを掴む状態の断面図である。
【図19】引き抜き治具で生体内の生体埋込型紫外線照射デバイスを引き抜く状態の断面図である。
【図20】生体埋込型紫外線照射デバイスに使用される紫外線発光素子の発光する紫外線の波長スペクトルの例を示すグラフである。
【図21】癌細胞に紫外線を照射して癌細胞を殺す効果を比較する試験装置を示す斜視図である。
【図22】紫外線の波長と総照射量を変化させた場合に、癌細胞に誘導されたアポトーシスおよびネクローシスの割合を比較したグラフである。
【図23】紫外線の波長と総照射量を変化させた場合の癌細胞の生存率を比較したグラフである。
【図24】紫外線の波長と総照射量を変化させた場合の癌細胞のアポトーシス率を比較したグラフである。
【図25】紫外線の波長と総照射量を変化させた場合の癌細胞のネクローシス率を比較したグラフである。
【図26】紫外線の波長と総照射量を変化させた場合、癌細胞に誘導されたアポトーシスおよびネクローシスの割合を比較したグラフである。
【図27】紫外線の波長と総照射量を変化させた場合の癌細胞の生存率を比較したグラフである。
【図28】紫外線の波長と総照射量を変化させた場合の癌細胞のアポトーシス率を比較したグラフである。
【図29】紫外線の波長と総照射量を変化させた場合の癌細胞のネクローシス率を比較したグラフである。
【図30】実験に使用した大腸癌細胞、胃癌細胞、乳癌細胞のサンプルを示す写真である。
【図31】実験に使用した大腸癌細胞、胃癌細胞、乳癌細胞のサンプルに紫外線照射をしない状態と、３０Ｊ／ｃｍ２で照射した状態でのアポトーシス率を示すグラフである。
【図32】健常細胞（ヒト皮膚線維芽細胞）に紫外線照射をしない状態と、１０，２０，３０Ｊ／ｃｍ２で照射した状態での細胞の生存率を示すグラフである。
【図33】健常細胞（ヒト皮膚線維芽細胞）に紫外線照射をしない状態と、１０，２０，３０Ｊ／ｃｍ２で照射した状態での細胞の死亡率を示すグラフである。
【図34】健常細胞（ヒト皮膚線維芽細胞）に紫外線照射をしない状態と、１０，２０，３０Ｊ／ｃｍ２で照射した状態を示すの光学顕微鏡画像（１００倍）である。
【図35】試作した生体埋込型紫外線照射デバイスの写真である。
【図36】試作した生体埋込型紫外線照射デバイスを光らせた状態の写真である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を詳細に説明する。
［第１実施形態の生体埋込型紫外線照射デバイス］
図１は本発明に係る生体埋込型紫外線照射デバイスの第１実施形態を示す側断面図である。この生体埋込型紫外線照射デバイス１は、無線給電を受けるための受電コイル２と、受電コイル２が発生した交流電流から直流電流を生成する制御回路４と、制御回路４からの直流電流により紫外線を発光する紫外線発光素子６と、これらを収容するハウジング１０とを有している。
［第１実施形態の生体埋込型紫外線照射デバイス］
図１は本発明に係る生体埋込型紫外線照射デバイスの第１実施形態を示す側断面図である。この生体埋込型紫外線照射デバイス１は、無線給電を受けるための受電コイル２と、受電コイル２が発生した交流電流から直流電流を生成する制御回路４と、制御回路４からの直流電流により紫外線を発光する紫外線発光素子６と、これらを収容するハウジング１０とを有している。
【0021】
受電コイル２は、円筒形のボビン２Ａに、表面が絶縁された銅やアルミニウム等の導電線を多数回螺旋状に巻回して巻線２Ｂを設けたものであり、後述する送電コイル３１が発生する磁束を受けて誘導起電力により送電コイル３１と同じ周波数の交流電流を発生する。この実施形態の受電コイル２は、ハウジング１０と同軸に配置されており、巻線２Ｂの導電線の太さ、巻回数、および巻回ピッチは送電コイル３１へ供給される交流電流の周波数や強度に対応して適切に設定される。ボビン２Ａは、受電コイル２が受ける交流磁束の周波数が高い場合は磁性を有しないプラスチック等の材質で形成されたものであってよく、受電コイル２が受ける交流磁束の周波数が低い場合はフェライトなどの磁性体で形成されたものであってもよい。
【0022】
制御回路４は、受電コイル２が発生する交流電流を紫外線発光素子６を発光させることができる直流電流または直流パルス電流へ変換するものであり、以下のように種々のタイプが採用可能である。
（１）受電コイル２からの交流電流を単にダイオード等の整流素子により半波整流もしくは全波整流し、直流の脈流として紫外線発光素子６へそのまま供給する。過電流から紫外線発光素子６を保護するために電流制御抵抗または過電流保護回路を有していることは好ましい。脈流のピーク電圧は、紫外線発光素子６の発光電圧を超えている必要がある。この場合、紫外線発光素子６は送電コイル３１の発生する磁束の周波数に同期してパルス発光する。
（１）受電コイル２からの交流電流を単にダイオード等の整流素子により半波整流もしくは全波整流し、直流の脈流として紫外線発光素子６へそのまま供給する。過電流から紫外線発光素子６を保護するために電流制御抵抗または過電流保護回路を有していることは好ましい。脈流のピーク電圧は、紫外線発光素子６の発光電圧を超えている必要がある。この場合、紫外線発光素子６は送電コイル３１の発生する磁束の周波数に同期してパルス発光する。
【0023】
（２）受電コイル２からの交流電流をダイオード等の整流素子により半波整流もしくは全波整流し、コンデンサまたはキャパシタによりある程度平滑化してリップルが残る直流電流として紫外線発光素子６へ供給する。直流電流のピーク電圧は、紫外線発光素子６の発光電圧を超えている必要がある。この場合、紫外線発光素子６は連続発光する。
【0024】
（３）受電コイル２からの交流電流をダイオード等の整流素子により半波整流もしくは全波整流し、公知の昇圧回路により電圧を高めた直流電流または直流パルス電流として紫外線発光素子６へ供給する。直流電流のピーク電圧は、紫外線発光素子６の発光電圧を超えている必要がある。この場合、受電コイル２からの交流電圧が低い場合にも、昇圧回路により紫外線発光素子６が必要とする発光電圧まで高めることができる。受電コイル２の交流電流から紫外線発光素子６を連続発光させるだけの電力が得られない場合には、直流パルス電流に変換して、パルス幅を周期で除したデューティー比を自動的に下げて出力電圧を維持するＰＷＭ制御を行ってもよい。この場合、紫外線発光素子６は受電コイル２が発生する交流電力が十分に大きければ連続発光し、受電コイル２が発生する交流電力が連続発光するに満たない場合はパルス発光する。
【0025】
図３は、受電コイル２からの交流電流をダイオードブリッジ等の整流回路１２により全波整流し、昇圧回路１４により電圧を高めた直流電流ＤＣを紫外線発光素子６へ供給する回路の例を示す。直流電流ＤＣの電圧は紫外線発光素子６の発光電圧ＶＬより高い。
図４は、受電コイル２からの交流電流をダイオードブリッジ等の整流回路１２により全波整流し、ＰＷＭ制御を行うパルス制御回路１６により電圧を高めた直流パルス電流ＰＣとして、紫外線発光素子６へ供給する回路の例を示す。直流パルス電流ＰＣの電圧は紫外線発光素子６の発光電圧ＶＬより高い。
図４は、受電コイル２からの交流電流をダイオードブリッジ等の整流回路１２により全波整流し、ＰＷＭ制御を行うパルス制御回路１６により電圧を高めた直流パルス電流ＰＣとして、紫外線発光素子６へ供給する回路の例を示す。直流パルス電流ＰＣの電圧は紫外線発光素子６の発光電圧ＶＬより高い。
【0026】
（４）制御回路４は、受電コイル２が発生する交流磁束との共鳴回路を備えており、その上で、前記（１）～（３）の回路を備えていてもよい。受電コイル２との共鳴回路としては、所定容量のコンデンサを受電コイル２と並列に接続することが可能である。このコンデンサとしては、固定容量のコンデンサを用いてもよいし、送電コイル３１から受ける周波数の変動に応じて一定の範囲内で共鳴周波数を合わせる容量可変コンデンサを用いてもよいし、あるいは、受電コイル２の巻線２Ｂの線間容量を用いて共鳴するようにしてもよい。
【0027】
紫外線発光素子６は、３００ｎｍ～４００ｎｍの紫外線波長域に発光波長のピークを有するものである。本発明者の実験により、この波長域の紫外線を癌細胞に照射することにより、癌細胞にアポトーシスを高く誘導させ、ネクローシスの誘導を抑えることにより、低侵襲で炎症発生等の副作用が少なく、患者への負担が少ない癌治療が行えることが判明した。紫外線発光素子６は、３３０ｎｍ～３９５ｎｍの間に発光波長のピークを有してもよく、この場合、特に乳癌、皮膚癌、胃癌、および白血病から選択される癌細胞にアポトーシスを生じさせる効果が高いことが本発明者の実験により確かめられている。
【0028】
紫外線発光素子６は、本発明用に特別設計されたものでもよいが、一般に市販されている紫外線発光ダイオードを使用することも可能である。一般に市販されているＵＶＡ１領域の紫外線発光ダイオードとしては、３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３７５ｎｍ、３８５ｎｍ、３９２．５ｎｍ、３９５ｎｍ用などがあり、定格電圧は３４０ｎｍ：４．６～４．８Ｖ、３６５ｎｍ：３．８０～３．８５Ｖ、３７５ｎｍ：３．４０Ｖ、３８５ｎｍ：３．３５Ｖ、３９５ｎｍ：３．３０Ｖなどとされているが、これらに限定されるものではない。
【0029】
紫外線発光素子６は支持体８によってハウジング１０内に固定されている。紫外線発光素子６の光発生方向には紫外線発光素子６の発生する紫外線に対して透明なレンズ１０Ｂが設けられハウジング１０の先端を封止している。ハウジング１０全体が紫外線発光素子６の発生する紫外線に対して透明な材料で形成されている場合は、特にレンズ１０Ｂを設けない構成も可能である。ハウジング１０の後端は端部１０Ｃとして封止されており、ハウジング１０の内部は気密的に保たれている。
【0030】
ハウジング１０の材質としては、生体に対する侵襲性が低い樹脂、破損しにくいガラスやセラミックスが挙げられる。特に、侵襲性が低いアモルファスフッ素樹脂が生体への影響が小さい点で最適であるが、それ以外にポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネートなども使用可能である。ハウジング１０の形状は円筒状、四角筒状、六角筒状であってもよいが、特に円筒状であることが好ましい。ハウジング１０の先端は半球状であってもよいし、円錐状または角錐状に尖っていてもよい。尖っている場合には、患部への挿入が容易に行える可能性がある。
【0031】
ハウジング１０の外径は、内視鏡とともに使用される場合には、２．９ｍｍ以下であることが好ましく、好ましくは２．８ｍｍ以下である。この場合、一般的な内視鏡の先端の処置具収容スペース（通常は内径２．９ｍｍ）に挿入することができ、内視鏡を操作することにより先端の処置具収容スペースから生体埋込型紫外線照射デバイス１を押し出して患部へ高い位置精度を以て挿入することが可能である。内視鏡の代わりに後述する専用の挿入治具または除去治具を用いてもよい。
【0032】
図５は、生体埋込型紫外線照射デバイス１を用いた生体埋込型紫外線照射システム、および生体埋込型紫外線照射デバイス１の使用方法を示す生体の断面図である。この生体埋込型紫外線照射デバイス１は、内視鏡または挿入治具により生体の正常細胞２０内に挿入され、正常細胞２０からなる組織の内部に生じた癌細胞２４にレンズ１０Ｂを向けた状態、または癌細胞２４にレンズ１０Ｂを挿入した状態に保持される。患部に挿入される生体埋込型紫外線照射デバイス１は１本とは限らず、癌細胞２４を含む患部の大きさに応じて必要な本数が必要な位置および角度で生体内に挿入される。
【0033】
患部に対応する皮膚２２の表面には、送電コイル３１を内部に備えた湿布体３０が粘着剤等により貼り付けて固定される。なお、本発明では湿布による固定に限定されず、他のあらゆる方法により送電コイル３１を皮膚２２に沿って固定してもよい。湿布体３０の内部には、図１１に例示するような送電コイル３１が電気的に絶縁された状態で平面状に配置されており、コード３２を介して送電ユニット３４に接続されている。送電ユニット３４は、電池３６、制御回路３８、操作盤４０を有し、図示しないベルト等により患者が身につけて運搬できるようになっている。電池３６からの電力を受けて制御回路３８が交流電流を発生させ、コード３２を通じて送電コイル３１へ交流電力を供給して、送電コイル３１から交流磁束を発生させる。なお、送電ユニット３４は必ずしも携帯型でなくてもよく、据え置き型としても実施可能である。
【0034】
送電コイル３１が発生する交流磁束の周波数は、本発明では限定されないが、受電コイル２による受電効率を考慮して、１０ｋＨｚ～２０ＭＨｚの範囲であることが好ましい。
【0035】
受電コイル２が交流磁束を受けて交流電流を発生した後、制御回路４で直流電流または直流パルス電流に変換され、紫外線発光素子６へ供給され、紫外線発光素子６が紫外線Ｌを連続的またはパルス状に発する。発せられた紫外線Ｌはレンズ１０Ｂを通じて癌細胞２４に照射され、この照射が一定時間継続されることにより、癌細胞２４にアポトーシスを高く誘導させて癌細胞２４の少なくとも一部を死滅させることができるとともに、ネクローシスの誘導は抑えて炎症発生等の副作用は少なくて済む。なお、紫外線Ｌは癌細胞２４の内部をある程度の距離に亘って透過するので、単層分の癌細胞２４が死ぬだけでなく、複数層分の癌細胞２４を死なせることができる。癌細胞２４の全部または一部がアポトーシス誘導された後、内視鏡もしくは後述する除去治具を用いて生体内の正常細胞２０から生体埋込型紫外線照射デバイス１を抜き取ることにより、治療は完了する。
【0036】
制御回路３８は、送電コイル３１へ流れる交流電流の状態から、受電コイル２から紫外線発光素子６へ供給される電力を推定し、送電コイル３１と受電コイル２の距離や向きにより磁気結合が悪い場合には送電コイル３１へ供給する電力を増し、送電コイル３１と受電コイル２の磁気結合が良い場合には送電コイル３１へ供給する電力を減らすフィードバック制御を行ない、紫外線発光素子６が発生する紫外線強度の一定化を図っても良い。操作盤４０は制御回路３８のオンオフ切り替え、および送電コイル３１へ供給する交流電流の強度や周波数を調整して、紫外線発光素子６から必要な強度の紫外線が発生するように調整する。
【0037】
送電ユニット３４には、送電コイル３１から受電コイル２へ送った電力値を経時的に記録する記憶装置や、前記電力値を送電ユニット３４の外の記録装置へ無線信号で伝達する通信装置を備えていても良い。この場合、記録装置の情報から治療効果を定量的に確認することが可能である。
【0038】
［第２実施形態の生体埋込型紫外線照射デバイス］
図２は、生体埋込型紫外線照射デバイス１の第２実施形態を示す。この第２実施形態では、受電コイル２が第１実施形態と異なり、ハウジング１０の長手方向に対して垂直な方向に軸線を有する楕円状または長円状のボビン２Ａを用い、巻線２Ｂを巻回して受電コイル２が形成されている。第２実施形態のその他の構成は図１の生体埋込型紫外線照射デバイス１と同様であるから説明を援用する。
図２は、生体埋込型紫外線照射デバイス１の第２実施形態を示す。この第２実施形態では、受電コイル２が第１実施形態と異なり、ハウジング１０の長手方向に対して垂直な方向に軸線を有する楕円状または長円状のボビン２Ａを用い、巻線２Ｂを巻回して受電コイル２が形成されている。第２実施形態のその他の構成は図１の生体埋込型紫外線照射デバイス１と同様であるから説明を援用する。
【0039】
この第２実施形態では、ハウジング１０の長手方向に対し直交する方向からの磁束により受電コイル２が発電するため、皮膚２２に対して平行に近い状態で生体埋込型紫外線照射デバイス１を埋設する場合も、皮膚２２に貼り付けた湿布体３０の送電コイル３１から送電することができる。したがって、生体埋込型紫外線照射デバイス１の生体内への埋設角度により、図１の生体埋込型紫外線照射デバイス１と、図２の生体埋込型紫外線照射デバイス１を選択して使用することが可能である。
【0040】
［第３実施形態の生体埋込型紫外線照射デバイス］
図６は、生体埋込型紫外線照射デバイス１の第３実施形態を示す。この第３実施形態では、制御回路４を簡略化して全体の小型化を図ったことを特徴としている。全長の短いハウジング１０内に受電コイル２が同軸状に配置され、図７に示すように、受電コイル２のリード線は直接、紫外線発光素子６のリード線に接続されている。制御回路としては、ダイオード４２が紫外線発光素子６と逆向きに、紫外線発光素子６と平行に接続されている。ダイオード４２は紫外線発光素子６が逆電圧で破壊されることを防止する作用を果たし、紫外線発光素子６は送電コイル３１から供給される交流磁束に同期してパルス光ＰＬを発生する。直流パルス電流ＰＣのピーク電圧は紫外線発光素子６の発光電圧ＶＬより高い。
図６は、生体埋込型紫外線照射デバイス１の第３実施形態を示す。この第３実施形態では、制御回路４を簡略化して全体の小型化を図ったことを特徴としている。全長の短いハウジング１０内に受電コイル２が同軸状に配置され、図７に示すように、受電コイル２のリード線は直接、紫外線発光素子６のリード線に接続されている。制御回路としては、ダイオード４２が紫外線発光素子６と逆向きに、紫外線発光素子６と平行に接続されている。ダイオード４２は紫外線発光素子６が逆電圧で破壊されることを防止する作用を果たし、紫外線発光素子６は送電コイル３１から供給される交流磁束に同期してパルス光ＰＬを発生する。直流パルス電流ＰＣのピーク電圧は紫外線発光素子６の発光電圧ＶＬより高い。
【0041】
紫外線発光素子６の先端はプラスチック被覆が削られて四角錐状に尖らされ、ハウジング１０の先端から露出している。第３実施形態のその他の構成は図１の生体埋込型紫外線照射デバイス１と同様であるから第１実施形態の説明を援用する。
【0042】
この第３実施形態によれば、生体埋込型紫外線照射デバイス１の全長が短いので、癌細胞２４が生体組織の浅い位置にある場合にも、生体埋込型紫外線照射デバイス１を患部に挿入して姿勢を保持しやすい。また、紫外線発光素子６の先端が尖っているため、生体内への挿入が容易に行える利点を有する。
【0043】
［第４実施形態の生体埋込型紫外線照射デバイス］
図８は、生体埋込型紫外線照射デバイス１の第４実施形態を示す。この第４実施形態では、ハウジング１０が中央部１０Ｄにおいて屈折可能となっており、生体埋込型紫外線照射デバイス１がくの字状または曲線状に湾曲可能とされている。この第４実施形態によれば、受電コイル２の軸線向きと、紫外線発光素子６の紫外線の光軸向きを変更することができるため、生体内で紫外線発光素子６の光軸を皮膚２２の表面に対して傾斜して配置した場合にも、受電コイル２の軸線向きを皮膚２２の表面に対して垂直に近い角度に配置することが可能となる。したがって、送電コイル３１からの受電効率を高めることが可能である。また、第４実施形態によれば、生体から生体埋込型紫外線照射デバイス１が抜けにくいという効果も得られる可能性がある。
図８は、生体埋込型紫外線照射デバイス１の第４実施形態を示す。この第４実施形態では、ハウジング１０が中央部１０Ｄにおいて屈折可能となっており、生体埋込型紫外線照射デバイス１がくの字状または曲線状に湾曲可能とされている。この第４実施形態によれば、受電コイル２の軸線向きと、紫外線発光素子６の紫外線の光軸向きを変更することができるため、生体内で紫外線発光素子６の光軸を皮膚２２の表面に対して傾斜して配置した場合にも、受電コイル２の軸線向きを皮膚２２の表面に対して垂直に近い角度に配置することが可能となる。したがって、送電コイル３１からの受電効率を高めることが可能である。また、第４実施形態によれば、生体から生体埋込型紫外線照射デバイス１が抜けにくいという効果も得られる可能性がある。
【0044】
なお、ハウジング１０を屈曲部１０Ｄにおいて屈曲させるには、生体埋込型紫外線照射デバイス１を埋設する前に屈曲させてもよいし、生体内に埋設した途中または後に屈曲部１０Ｄを屈折させてもよい。また、ハウジング１０に湾曲形状または屈曲形状の形状を記憶させておき、内視鏡から生体に埋設した後に湾曲または屈曲して記憶形状に戻るようにしても良い。
【0045】
［第５実施形態の生体埋込型紫外線照射デバイス］
図９は、生体埋込型紫外線照射デバイス１の第５実施形態を示す。この第５実施形態では、生体埋込型紫外線照射デバイス１の先端部からの紫外線照射領域を広げるために、ハウジング１０の先端部に、ハウジング中心軸方向前方に紫外線照射方向を向けた第１の紫外線発光素子６と、ハウジング中心軸に対し一定角度（図では９０°）傾斜した紫外線照射方向を有する複数（例えば２個～４個）の第２の紫外線発光素子６を配置したことを特徴とする。第２の紫外線発光素子６は、ハウジング中心軸回りに等間隔に配置されていることが好ましい。レンズ１０Ｂは、広い照射角度で紫外線Ｌを放出できるように、円筒部が長い断面Ｕ字状をなし、紫外線を透過する材質で形成されている。第１および第２の紫外線発光素子６は互いに並列または直列に接続され、同時に同波長の紫外線を発するようになっている。レンズ１０Ｂは紫外線を散乱させない材質であってもよいが、レンズ１０Ｂの内面１０Ｅおよび／または外面は、第１および第２の紫外線発光素子６が発する紫外線を散乱させる光散乱面とされてもよいし、あるいはレンズ１０Ｂが紫外線を散乱させる光散乱性の材質で形成されていてもよい。レンズ１０Ｂが散乱効果を有する場合には、さらに紫外線照射領域を広げることが可能となる。
図９は、生体埋込型紫外線照射デバイス１の第５実施形態を示す。この第５実施形態では、生体埋込型紫外線照射デバイス１の先端部からの紫外線照射領域を広げるために、ハウジング１０の先端部に、ハウジング中心軸方向前方に紫外線照射方向を向けた第１の紫外線発光素子６と、ハウジング中心軸に対し一定角度（図では９０°）傾斜した紫外線照射方向を有する複数（例えば２個～４個）の第２の紫外線発光素子６を配置したことを特徴とする。第２の紫外線発光素子６は、ハウジング中心軸回りに等間隔に配置されていることが好ましい。レンズ１０Ｂは、広い照射角度で紫外線Ｌを放出できるように、円筒部が長い断面Ｕ字状をなし、紫外線を透過する材質で形成されている。第１および第２の紫外線発光素子６は互いに並列または直列に接続され、同時に同波長の紫外線を発するようになっている。レンズ１０Ｂは紫外線を散乱させない材質であってもよいが、レンズ１０Ｂの内面１０Ｅおよび／または外面は、第１および第２の紫外線発光素子６が発する紫外線を散乱させる光散乱面とされてもよいし、あるいはレンズ１０Ｂが紫外線を散乱させる光散乱性の材質で形成されていてもよい。レンズ１０Ｂが散乱効果を有する場合には、さらに紫外線照射領域を広げることが可能となる。
【0046】
第５実施形態によれば、生体埋込型紫外線照射デバイス１がその先端から広い角度に亘って紫外線を発するため、癌細胞２４に対し紫外線を照射できる面積を増やし、治療効果が得られる領域を広げることが可能である。
【0047】
［第６実施形態の生体埋込型紫外線照射デバイス］
図１０は、生体埋込型紫外線照射デバイス１の第６実施形態を示す。この第６実施形態では、ハウジング１０の先端内部にそれぞれ発光波長が異なる紫外線を発生させる第１紫外線発光素子６Ｂ、第２紫外線発光素子６Ｃ、および第３紫外線発光素子６Ｄを配置しており、いずれが発光しても紫外線がレンズ１０Ｂを通してハウジング１０前方へ照射されるようになっている。
図１０は、生体埋込型紫外線照射デバイス１の第６実施形態を示す。この第６実施形態では、ハウジング１０の先端内部にそれぞれ発光波長が異なる紫外線を発生させる第１紫外線発光素子６Ｂ、第２紫外線発光素子６Ｃ、および第３紫外線発光素子６Ｄを配置しており、いずれが発光しても紫外線がレンズ１０Ｂを通してハウジング１０前方へ照射されるようになっている。
【0048】
ハウジング１０内には、受電コイル２からの交流電流を整流するダイオードブリッジ等の整流回路１２と、整流された直流から電圧を高めた直流電流ＤＣを生成する昇圧回路１４と、昇圧された直流電流または直流パルス電流を第１紫外線発光素子６Ｂ、第２紫外線発光素子６Ｃ、および第３紫外線発光素子６Ｄのいずれか一つへのみ切り替えて流すスイッチング回路４３が設けられている。
【0049】
第１紫外線発光素子６Ｂ、第２紫外線発光素子６Ｃ、および第３紫外線発光素子６Ｄはいずれも紫外線を発生するが、例えば、第１紫外線発光素子６Ｂが３４０ｎｍ、第２紫外線発光素子６Ｃが３６５ｎｍ、第３紫外線発光素子６Ｄが３８５ｎｍというように波長が異なっている。本発明者の実験によれば、癌細胞の種類によってアポトーシス誘導を生じやすくネクローシスの誘導を生じにくい紫外線波長が異なる場合があるため、いずれか適切な波長の紫外線を外部から選択して発光させることができれば、複数種の癌の治療に用いることが可能になる。
【0050】
スイッチング回路４３は、整流回路１２により整流される前の巻線２Ｂからの交流電流の周波数を検知する周波数検知回路を有し、この周波数検知回路が周波数Ａと判定した場合は制御回路１４の出力電力を第１紫外線発光素子６Ｂに供給し、周波数Ｂと判定した場合は制御回路１４の出力電力を第２紫外線発光素子６Ｃに供給し、周波数Ｃと判定した場合は制御回路１４の出力電力を第３紫外線発光素子６Ｄに供給する。
【0051】
一方、送電ユニット３４の制御回路３８は、操作盤４０により送電コイル３１に供給する交流電流の周波数を、周波数Ａ、Ｂ、Ｃのいずれかに設定することが可能とされている。したがって、第６実施形態の生体埋込型紫外線照射デバイス１およびそれを用いた生体埋込型紫外線照射システムによれば、操作盤４０の操作により生体埋込型紫外線照射デバイス１が発生する紫外線波長を複数種の中から選択して、治療の対象とする癌細胞の種類を選択できるメリットがある。
【0052】
［生体埋込型紫外線照射デバイスの挿入治具］
本発明の生体埋込型紫外線照射デバイス１は、前述のように内視鏡を用いて患部に挿入することが可能であるが、図１２～図１５に示すような挿入治具を用いて患部に挿入することも可能である。
本発明の生体埋込型紫外線照射デバイス１は、前述のように内視鏡を用いて患部に挿入することが可能であるが、図１２～図１５に示すような挿入治具を用いて患部に挿入することも可能である。
【0053】
この挿入治具５０は、図１２および図１３に示すように、円筒状の本体５１と、本体５１の先端から同軸に伸びる細長い円筒形のニードル５２と、ニードル５２の先端に形成された刃先５４を有し、刃先５４の根元に開口部５６が形成されている。ニードル５２の内部は、生体埋込型紫外線照射デバイス１が通過できる内径とされ、生体埋込型紫外線照射デバイス１は開口部５６から外部へ脱出可能とされている。本体５１およびニードル５２の内部には、スライド可能にシャフト５８が同軸に配置されている。本体５１の周面には本体５１の後端付近から先端付近に達するスリット５９が形成され、シャフト５８の後端にはスリット５９を通してつまみ６０が取り付けられている。つまみ６０を締めるとシャフト５８が本体５１に任意の位置で固定されるようになっている。
【0054】
挿入治具５０を用いて生体埋込型紫外線照射デバイス１を生体内に挿入するには、図１２に示すように、まずつまみ６０をスリット５９の後端で固定し、スリット５９の前端とシャフト５８との間に生じる開口部から生体埋込型紫外線照射デバイス１をニードル５２内に装填する。生体埋込型紫外線照射デバイス１の紫外線発光素子６を刃先５４側に向ける。
【0055】
次に、図１４に示すように、患者を部分麻酔したうえ、患部の上下それぞれに外科用Ｘ線撮影装置６２を配置し、モニター６４を見ながら腫瘍の位置を確認しつつ、挿入治具５０のニードル５２を癌細胞２４がある位置まで生体内に刺し入れる。この状態で、つまみ６０を緩めてスリット５９に沿ってシャフト５８を前方へ移動させ、生体埋込型紫外線照射デバイス１を開口部５６から押し出して、紫外線発光素子６からの紫外線が癌細胞２４に当たる位置で正常細胞２０内に挿入する。挿入が完了したら、図１５に示すように、挿入治具５０を生体から引き抜く。この挿入作業を繰り返して必要な本数の生体埋込型紫外線照射デバイス１を患部にセットする。その後、送電ユニット３４から送電コイル３１へ通電することにより、紫外線発光素子６からの紫外線を癌細胞２４に照射し、癌細胞２４にアポトーシスを高く誘導させ、ネクローシスの誘導を抑えることにより、低侵襲で炎症発生等の副作用が少ない癌治療を行うことが可能である。
【0056】
［生体埋込型紫外線照射デバイスの引き抜き治具］
本発明の生体埋込型紫外線照射デバイス１は、前述のように内視鏡を用いて生体から引き抜くことが可能であるが、図１６～図１９に示すような引き抜き治具７０を用いて生体から引き抜くことも可能である。
本発明の生体埋込型紫外線照射デバイス１は、前述のように内視鏡を用いて生体から引き抜くことが可能であるが、図１６～図１９に示すような引き抜き治具７０を用いて生体から引き抜くことも可能である。
【0057】
この引き抜き治具７０は、図１６および図１７に示すように、円筒状の本体７１と、本体７１の先端から同軸に伸びる細長い円筒形のニードル７２と、ニードル７２の先端に形成された刃先７４を有し、刃先７４の根元に開口部７６が形成されている。ニードル７２の内部は、生体埋込型紫外線照射デバイス１が通過できる内径とされ、生体埋込型紫外線照射デバイス１は開口部７６から内部へ挿入可能とされている。本体７１およびニードル７２の内部には、スライド可能にチューブ７８が同軸に配置されている。本体７１の周面にはスリット７７が形成され、チューブ７８の後端にはスリット７７を通してつまみ８０が取り付けられている。つまみ８０を締めるとチューブ７８が本体７１に任意の位置で固定される。チューブ７８の内部には一対の係止爪７９がスライド可能に配置され、チューブ７８の先端から係止爪７９を外へ出すと係止爪７９が開き、チューブ７８の内部に係止爪７９を引き入れると係止爪７９が閉じ、生体埋込型紫外線照射デバイス１を掴めるようになっている。チューブ７８には、係止爪７９の位置を固定するための止めネジ８２が設けられている。
【0058】
引き抜き治具７０を用いて生体埋込型紫外線照射デバイス１を生体内から回収するには、患者を部分麻酔したうえ、図１８に示すように、患部の上下それぞれに外科用Ｘ線撮影装置６２を配置し、モニター６４を見て腫瘍のあった位置を確認しつつ、引き抜き治具７０のニードル７２を生体内に刺し入れ、先端を生体埋込型紫外線照射デバイス１の後端に対向させる。この状態で、つまみ８０を緩めてチューブ７８を前方へ移動させ、止めネジ８２を緩めて係止爪７９をチューブ７８から押し出し、開いた係止爪７９で生体埋込型紫外線照射デバイス１の後端を挟む。次に、図１９に示すように、係止爪７９をチューブ７８内に引き入れ、係止爪７９で生体埋込型紫外線照射デバイス１を掴み、この状態で止めネジ８２を固定する。さらに、つまみ８０を後端側へスライドして生体埋込型紫外線照射デバイス１をスリーブ７２内に収容する。そして、引き抜き治具７０を生体から引き抜くことにより、生体埋込型紫外線照射デバイス１を除去することが可能である。
【0059】
このような挿入治具５０および引き抜き治具７０を利用することにより、生体埋込型紫外線照射デバイス１を安全かつ簡単に生体内へ挿入および回収することが可能であり、生体埋込型紫外線照射デバイス１およびシステムの利便性を高めることが可能である。
【0060】
以上、本発明の種々の実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲内において、各実施形態の特徴を相互に組み合わせても良いし、本発明に必須では無い構成を除去してもよい。
【実施例0061】
次に、本発明者による各種癌細胞に対する紫外線照射実験の結果を説明し、本発明の効果を詳しく説明する。
【0062】
図２０は、本実験例で用いた市販の紫外線発光素子（紫外線発光ダイオード）の特性を示したグラフであり、縦軸は光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。それぞれのピーク波長は規格通りに３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３８５ｎｍであった。３４０ｎｍの紫外線発光素子の光束／放射束：７０ｍＷ、発光電圧：４．８Ｖであった。３６５ｎｍの紫外線発光素子の光束／放射束：１２００ｍＷ，発光電圧：３．８０Ｖであった。３８５ｎｍの紫外線発光素子の光束／放射束：５５０ｍＷ、発光電圧：３．３５Ｖであった。
【0063】
図２１は本実験に用いた紫外線照射装置、発光制御装置、およびコンピューターを示す斜視図である。中央の紫外線照射装置内に下向きに配置された紫外線発光ダイオードから、下方に配置されたシャーレ内の癌細胞に紫外線を照射した。紫外線発光ダイオードは冷却ファンおよびヒートシンクを用いて常時冷却した。シャーレ内には、皮膚リンパ腫の病原細胞（Ｊｕｒｋａｔ Ｔ細胞）または皮膚癌（メラノーマ細胞）を配置して実験を行った。
【0064】
［皮膚リンパ腫の病原細胞（Ｊｕｒｋａｔ Ｔ細胞）のアポトーシス／ネクローシス誘導実験］
Ｊｕｒｋａｔ Ｔ細胞を細胞増殖用培地（ＲＰＭＩ１６４０＋１０％ＦＢＳ）を用いて、３７℃、ＣＯ２：５％の環境で４８時間培養した。増殖したＪｕｒｋａｔ Ｔ細胞を洗浄し、３６個のシャーレ内のＰＢＳ培地に入れ替えた。図２１に示す装置を用い、３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３８５ｎｍの前記紫外線発光ダイオードを用い、シャーレ内の病原細胞に紫外線を照射した。照射条件を表１に示す。
Ｊｕｒｋａｔ Ｔ細胞を細胞増殖用培地（ＲＰＭＩ１６４０＋１０％ＦＢＳ）を用いて、３７℃、ＣＯ２：５％の環境で４８時間培養した。増殖したＪｕｒｋａｔ Ｔ細胞を洗浄し、３６個のシャーレ内のＰＢＳ培地に入れ替えた。図２１に示す装置を用い、３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３８５ｎｍの前記紫外線発光ダイオードを用い、シャーレ内の病原細胞に紫外線を照射した。照射条件を表１に示す。
【0065】
【表1】
【0066】
なお、紫外線波長の相違により、紫外線発光ダイオードの発光効率が異なるため、照射強度を一定にするために病原細胞までの照射距離を調整した。これにより、表１の照射強度、総照射量、照射時間は３波長とも同じ条件にした。
【0067】
紫外線照射後の病原細胞を、細胞増殖用培地（ＲＰＭＩ１６４０＋１０％ＦＢＳ）を用いて、３７℃、ＣＯ２：５％の環境で２４時間培養した。培養後の各シャーレ内の病原細胞に対し、染色試薬Ａｎｎｅｘｉｎ Ｖと、染色試薬ＰＩによる染色を行ったうえ、フローサイトメーター装置を用い、フローサイトメトリー（ＦＡＣＳ）解析を行った。Ｊｕｒｋａｔ Ｔ細胞がアポトーシスを誘導していない正常な状態であれば、細胞膜の内側に膜リン脂質（フォスファチジルセリン ＰＳ）が存在し、細胞膜の損傷もないので、試薬ＰＩは細胞内に取り込まれず、核内ＤＮＡと結合しない。しかし、病原細胞にアポトーシス誘導が生じた場合には、アポトーシス細胞およびネクローシス細胞は、染色試薬Ａｎｎｅｘｉｎ Ｖと、染色試薬ＰＩの両方に染まるから、フローサイトメトリーにより、アポトーシス細胞およびネクローシス細胞の定量的な解析が行える。
【0068】
図２２は、３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３８５ｎｍの各波長において、総照射量０（コントロール）、１０Ｊ／ｃｍ２、２０Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２で照射した各場合の病原細胞の生細胞、アポトーシス誘導された細胞、およびネクローシス誘導された細胞の密度それぞれを示すフローサイトメトリー解析の結果を示すグラフである。いずれの波長においても、総照射量が多くなるにつれてアポトーシス誘導された細胞は増えたが、ネクローシス誘導された細胞は殆ど増えなかった。また、波長は短い方が最終的な生細胞が少なくなった。
図２３は、３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３８５ｎｍの各波長において、総照射量０（コントロール）、１０Ｊ／ｃｍ２、２０Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２で照射した各場合の病原細胞の生細胞の比率（％）を示すグラフである(Tukey-Kramer test，ｐ＜０．０５，ｎ＝３)。総照射量が多くなるにつれ、また、波長は短いほうが、最終的な生細胞が少なかった。
図２４は、３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３８５ｎｍの各波長において、総照射量０（コントロール）、１０Ｊ／ｃｍ２、２０Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２で照射した各場合の病原細胞のアポトーシス誘導された細胞の比率（％）を示すグラフである(Tukey-Kramer test，ｐ＜０．０５，ｎ＝３)。１０Ｊ／ｃｍ２で６０％以上、２０Ｊ／ｃｍ２で７０％以上、３０Ｊ／ｃｍ２では８０％以上の細胞がアポトーシス誘導された。波長が短い方がアポトーシス誘導の比率がさらに高かった。
図２５は、３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３８５ｎｍの各波長において、総照射量０（コントロール）、１０Ｊ／ｃｍ２、２０Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２で照射した各場合の病原細胞のネクローシス誘導された細胞の比率（％）を示すグラフである(Tukey-Kramer test，ｐ＜０．０５，ｎ＝３)。コントロールから３０Ｊ／ｃｍ２に到るまで、いずれもネクローシス誘導された細胞の比率は２％以下であった。総照射量と波長の差がネクローシス誘導に与える影響も特に見られなかった。
図２３は、３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３８５ｎｍの各波長において、総照射量０（コントロール）、１０Ｊ／ｃｍ２、２０Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２で照射した各場合の病原細胞の生細胞の比率（％）を示すグラフである(Tukey-Kramer test，ｐ＜０．０５，ｎ＝３)。総照射量が多くなるにつれ、また、波長は短いほうが、最終的な生細胞が少なかった。
図２４は、３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３８５ｎｍの各波長において、総照射量０（コントロール）、１０Ｊ／ｃｍ２、２０Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２で照射した各場合の病原細胞のアポトーシス誘導された細胞の比率（％）を示すグラフである(Tukey-Kramer test，ｐ＜０．０５，ｎ＝３)。１０Ｊ／ｃｍ２で６０％以上、２０Ｊ／ｃｍ２で７０％以上、３０Ｊ／ｃｍ２では８０％以上の細胞がアポトーシス誘導された。波長が短い方がアポトーシス誘導の比率がさらに高かった。
図２５は、３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３８５ｎｍの各波長において、総照射量０（コントロール）、１０Ｊ／ｃｍ２、２０Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２で照射した各場合の病原細胞のネクローシス誘導された細胞の比率（％）を示すグラフである(Tukey-Kramer test，ｐ＜０．０５，ｎ＝３)。コントロールから３０Ｊ／ｃｍ２に到るまで、いずれもネクローシス誘導された細胞の比率は２％以下であった。総照射量と波長の差がネクローシス誘導に与える影響も特に見られなかった。
【0069】
図２２～図２５に示すように、浮遊細胞である白血病細胞（Ｊｕｒｋａｔ Ｔ細胞）の場合はピーク波長３４０ｎｍ×３０Ｊ／ｃｍ２の場合に９７％と最も高いアポトーシス誘導が生じることが分かった。一方、ネクローシス誘導はピーク波長３４０ｎｍ×３０Ｊ／ｃｍ２の場合でも２％以下しか生じなかった。
【0070】
［皮膚癌（メラノーマ細胞）のアポトーシスおよびネクローシス誘導実験］
メラノーマ細胞を細胞増殖用培地（ＲＰＭＩ１６４０＋１０％ＦＢＳ）を用いて、３７℃、ＣＯ２：５％の環境で４８時間培養した。増殖したメラノーマ細胞を洗浄し、３６個のシャーレ内のＰＢＳ培地に入れ替えた。図２１に示す装置を用い、３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３８５ｎｍの紫外線発光ダイオードを用い、シャーレ内の病原細胞に紫外線を照射した。照射条件は表１と同じにした。
メラノーマ細胞を細胞増殖用培地（ＲＰＭＩ１６４０＋１０％ＦＢＳ）を用いて、３７℃、ＣＯ２：５％の環境で４８時間培養した。増殖したメラノーマ細胞を洗浄し、３６個のシャーレ内のＰＢＳ培地に入れ替えた。図２１に示す装置を用い、３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３８５ｎｍの紫外線発光ダイオードを用い、シャーレ内の病原細胞に紫外線を照射した。照射条件は表１と同じにした。
【0071】
紫外線照射後の病原細胞を、細胞増殖用培地（ＲＰＭＩ１６４０＋１０％ＦＢＳ）を用いて、３７℃、ＣＯ２：５％の環境で４８時間培養した。培養後の各シャーレ内のメラノーマ細胞に対し、染色試薬Ａｎｎｅｘｉｎ Ｖと、染色試薬ＰＩによる染色を行ったうえ、フローサイトメーター装置を用い、フローサイトメトリー（ＦＡＣＳ）解析を行った。
【0072】
図２６は、３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３８５ｎｍの各波長において、総照射量０（コントロール）、１０Ｊ／ｃｍ２、２０Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２で照射した各場合のメラノーマ細胞の生細胞、アポトーシス誘導された細胞、およびネクローシス誘導された細胞の密度を示すフローサイトメトリー解析の結果を示すグラフである。いずれの波長においても、総照射量が多くなるにつれてアポトーシス誘導された細胞は増えたが、ネクローシス誘導された細胞は殆ど増えなかった。また、３波長の中では、３４０ｎｍと３６５ｎｍの場合にアポトーシス誘導の効果が高く、中でも３６５ｎｍの場合にメラノーマ細胞に対するアポトーシス誘導効果が高いことが確認された。このように、癌の種類によって波長毎の紫外光の吸収率が異なることが確認できた。
【0073】
図２７は、３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３８５ｎｍの各波長において、総照射量０（コントロール）、１０Ｊ／ｃｍ２、２０Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２で照射した各場合のメラノーマ細胞の生細胞の比率（％）を示すグラフである(Tukey-Kramer test，ｐ＜０．０５，ｎ＝３)。総照射量が３０Ｊ／ｃｍ２になると、３４０ｎｍおよび３６５ｎｍの場合に生存率が著しく低下した。
図２８は、３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３８５ｎｍの各波長において、総照射量０（コントロール）、１０Ｊ／ｃｍ２、２０Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２で照射した各場合のメラノーマ細胞のアポトーシス誘導された細胞の比率（％）を示すグラフである(Tukey-Kramer test，ｐ＜０．０５，ｎ＝３)。総照射量が３０Ｊ／ｃｍ２になると、３４０ｎｍおよび３６５ｎｍの場合にアポトーシス誘導された細胞の比率が１００％近くに達した。
図２９は、３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３８５ｎｍの各波長において、総照射量０（コントロール）、１０Ｊ／ｃｍ２、２０Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２で照射した各場合のメラノーマ細胞のネクローシス誘導された細胞の比率（％）を示すグラフである(Tukey-Kramer test，ｐ＜０．０５，ｎ＝３)。コントロールでは５～６％であったが、１０から３０Ｊ／ｃｍ２の条件では、いずれもネクローシス誘導された細胞の比率は１％程度以下であった。これらの間では総照射量と波長の差がネクローシス誘導に与える影響も特に見られなかった。
図２８は、３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３８５ｎｍの各波長において、総照射量０（コントロール）、１０Ｊ／ｃｍ２、２０Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２で照射した各場合のメラノーマ細胞のアポトーシス誘導された細胞の比率（％）を示すグラフである(Tukey-Kramer test，ｐ＜０．０５，ｎ＝３)。総照射量が３０Ｊ／ｃｍ２になると、３４０ｎｍおよび３６５ｎｍの場合にアポトーシス誘導された細胞の比率が１００％近くに達した。
図２９は、３４０ｎｍ、３６５ｎｍ、３８５ｎｍの各波長において、総照射量０（コントロール）、１０Ｊ／ｃｍ２、２０Ｊ／ｃｍ２、３０Ｊ／ｃｍ２で照射した各場合のメラノーマ細胞のネクローシス誘導された細胞の比率（％）を示すグラフである(Tukey-Kramer test，ｐ＜０．０５，ｎ＝３)。コントロールでは５～６％であったが、１０から３０Ｊ／ｃｍ２の条件では、いずれもネクローシス誘導された細胞の比率は１％程度以下であった。これらの間では総照射量と波長の差がネクローシス誘導に与える影響も特に見られなかった。
【0074】
図２６～図２９に示すように、接着細胞である悪性黒色腫（皮膚癌）の場合はピーク波長３４０ｎｍと３６５ｎｍにおいて３０Ｊ／ｃｍ２の場合に９５～９８％程度のアポトーシス誘導を示した。特に、３６５ｎｍの場合にメラノーマ細胞に対するアポトーシス誘導効果が高いことが確認された。一方、これら場合のネクローシス誘導は１％程度以下であった。
【0075】
以上の結果に示すように、特定波長域の紫外光は、癌細胞のアポトーシスを誘導する効果が高く、ネクローシスの誘導は抑えられることが判った。また、癌細胞の種類によって有効なピーク波長および総照射量が異なることが判明した。
【0076】
［大腸癌、胃癌、乳癌の病原細胞に対する紫外線照射実験］
ヒト由来の大腸癌、胃癌、乳癌の病原細胞を用いて紫外線照射実験を行った。実際の状況を想定して、各病原細胞で腫瘍（スフェロイド）を作成した。病原細胞の詳細は以下のとおりである。
大腸癌細胞（Ｅ－ＧＦＰ）
胃癌細胞（名和（Ｎ＋０））
乳癌細胞（ＭＣＦ－７）
ヒト由来の大腸癌、胃癌、乳癌の病原細胞を用いて紫外線照射実験を行った。実際の状況を想定して、各病原細胞で腫瘍（スフェロイド）を作成した。病原細胞の詳細は以下のとおりである。
大腸癌細胞（Ｅ－ＧＦＰ）
胃癌細胞（名和（Ｎ＋０））
乳癌細胞（ＭＣＦ－７）
【0077】
各病原細胞を、細胞増殖用培地（ＲＰＭＩ１６４０＋１０％ＦＢＳ）を用いて、３７℃、ＣＯ２：５％の環境で９６時間培養し、腫瘍（スフェロイド）を作成した。図３０（ａ）～（ｃ）はシャーレ中で培養後の各細胞の写真であり、図３０（ｄ）～（ｆ）はそれらの細胞の顕微鏡写真（４０倍）である。
【0078】
図２１に示す装置を用い、３６５ｎｍの紫外線発光ダイオードを用い、シャーレ内の大腸癌、胃癌、乳癌の腫瘍に紫外線を照射した。照射条件は、総照射量０（コントロール）および総照射量３０Ｊ／ｃｍ２とした。
照射後の腫瘍細胞をさらに細胞増殖用培地（ＲＰＭＩ１６４０＋１０％ＦＢＳ）を用いて、３７℃、ＣＯ２：５％の環境で２４時間培養し、腫瘍をシャーレから取り出し、細胞をほぐした。ほぐした細胞を血球計算盤（ヘモサイトメーター）にかけて、生細胞およびアポトーシス誘導された死細胞をカウントし、無照射（コントロール）のサンプルと比較した。
照射後の腫瘍細胞をさらに細胞増殖用培地（ＲＰＭＩ１６４０＋１０％ＦＢＳ）を用いて、３７℃、ＣＯ２：５％の環境で２４時間培養し、腫瘍をシャーレから取り出し、細胞をほぐした。ほぐした細胞を血球計算盤（ヘモサイトメーター）にかけて、生細胞およびアポトーシス誘導された死細胞をカウントし、無照射（コントロール）のサンプルと比較した。
【0079】
図３１（ａ）～（ｃ）は大腸癌細胞（Ｅ－ＧＦＰ）、胃癌細胞（名和（Ｎ＋０））、 乳癌細胞（ＭＣＦ－７）の無照射（コントロール）の場合の生細胞と死細胞の比率を示すグラフであり、図３１（ｄ）～（ｆ）はそれぞれに３０Ｊ／ｃｍ２の紫外線照射を行った後の生細胞とアポトーシス誘導された死細胞の比率を示すグラフである。
【0080】
図３１に示すように、紫外線無照射（コントロール）に対して総照射量３０Ｊ／ｃｍ2を与えた細胞にはアポトーシス（細胞死）誘導が生じているのが分かった。総照射量３０Ｊ／ｃｍ２の照射した大腸癌細胞、胃癌細胞、乳癌細胞を比較すると、大腸癌細胞はアポトーシス誘導し易いことがわかった。一方、胃癌細胞および乳癌細胞に対しては、３６５ｎｍは効果がないということではなく、今回の実験条件である総照射量３０Ｊ／ｃｍ２より高い総照射量が必要であると推定できた。これらの実験結果から、生体埋込型紫外線照射デバイスは十分な総照射量を得ることにより癌治療に有効であることが判った。
【0081】
［ヒト皮膚線維芽細胞に対する紫外線（３６５ｎｍ）の影響調査］
癌細胞ではないヒト皮膚線維芽細胞に紫外線を照射して、健常な細胞には異常が生じないことを確認するため、下記の実験を行った。
ヒト皮膚線維芽細胞を細胞増殖用培地（ＭＥＭα＋１０％ＦＢＳ）を用いて、３７℃、ＣＯ２：５％の環境で７２時間培養した。増殖したヒト皮膚線維芽細胞を洗浄し、１５個のシャーレ内のＰＢＳ培地に入れ替えた。図２１に示す装置を用い、３６５ｎｍの紫外線発光ダイオードを用い、シャーレ内の細胞に紫外線を照射した。照射条件を表２に示す。なお、模擬照射（Sham Irradiation）とは、紫外線を照射しないで、ＰＢＳ培地を加えた状態で総照射量３０Ｊ／ｃｍ２と同じ時間（１６．６ｍｉｎ．）、室温に置いた条件である。この条件から細胞に対するＰＢＳ培地の影響を調べた。
癌細胞ではないヒト皮膚線維芽細胞に紫外線を照射して、健常な細胞には異常が生じないことを確認するため、下記の実験を行った。
ヒト皮膚線維芽細胞を細胞増殖用培地（ＭＥＭα＋１０％ＦＢＳ）を用いて、３７℃、ＣＯ２：５％の環境で７２時間培養した。増殖したヒト皮膚線維芽細胞を洗浄し、１５個のシャーレ内のＰＢＳ培地に入れ替えた。図２１に示す装置を用い、３６５ｎｍの紫外線発光ダイオードを用い、シャーレ内の細胞に紫外線を照射した。照射条件を表２に示す。なお、模擬照射（Sham Irradiation）とは、紫外線を照射しないで、ＰＢＳ培地を加えた状態で総照射量３０Ｊ／ｃｍ２と同じ時間（１６．６ｍｉｎ．）、室温に置いた条件である。この条件から細胞に対するＰＢＳ培地の影響を調べた。
【0082】
【表2】
【0083】
紫外線照射後の細胞を、細胞増殖用培地（ＭＥＭα＋１０％ＦＢＳ）を用いて、３７℃、ＣＯ２：５％の環境で７２時間培養した。培養後の各シャーレ内の細胞に対し、染色試薬Acridine Orange/Propidium Iodide Stainによる染色を行ったうえ、自動蛍光セルカウンターを用いて解析を行った。
【0084】
図３２は、紫外線総照射量を０（コントロール），模擬照射，１０，２０，３０（Ｊ／ｃｍ２）とした各サンプルでの生細胞の比率（％）を示すグラフである。生存率はいずれも１００％近かった。
図３３は、紫外線総照射量を０（コントロール），模擬照射，１０，２０，３０（Ｊ／ｃｍ２）とした各サンプルでの死細胞の比率（％）を示すグラフである。死亡率はいずれも２～３％程度と低かった。
図３４（ａ）～（ｅ）は、紫外線総照射量を０（コントロール），模擬照射，１０，２０，３０（Ｊ／ｃｍ２）とした各サンプルでのヒト皮膚線維芽細胞の光学顕微鏡写真（１００倍）である。これらには特に差が見られなかった。
図３３は、紫外線総照射量を０（コントロール），模擬照射，１０，２０，３０（Ｊ／ｃｍ２）とした各サンプルでの死細胞の比率（％）を示すグラフである。死亡率はいずれも２～３％程度と低かった。
図３４（ａ）～（ｅ）は、紫外線総照射量を０（コントロール），模擬照射，１０，２０，３０（Ｊ／ｃｍ２）とした各サンプルでのヒト皮膚線維芽細胞の光学顕微鏡写真（１００倍）である。これらには特に差が見られなかった。
【0085】
図３２～３４に示すように、コントロールと模擬照射を比較すると大きな差はみられなかった。したがって、ＰＢＳ培地がヒト皮膚線維芽細胞に悪影響を与えていないことが分かった。また、コントロールに比較して、総照射量１０、２０、３０Ｊ／ｃｍ２の紫外線照射はヒト皮膚線維芽細胞に悪影響を与えていないことが分かった。最大総照射量３０Ｊ／ｃｍ２の場合にも、僅か３％程度の細胞死に留まった。
これらの結果から生体埋込型紫外線照射デバイスから発する紫外線は健全細胞に悪影響をほとんど与えないことが分かった。
これらの結果から生体埋込型紫外線照射デバイスから発する紫外線は健全細胞に悪影響をほとんど与えないことが分かった。
【0086】
【産業上の利用可能性】
【0087】
本発明の生体埋込型紫外線照射デバイスによれば、癌細胞に前記紫外線発光素子が発する紫外線を照射できる位置で生体埋込型紫外線照射デバイスを生体内に埋め込み、体外から無線給電装置により前記受電コイルに電力を生じさせ、この電力により前記紫外線発光素子から紫外線を発生させて癌細胞に照射する。これにより、癌細胞にアポトーシスを高く誘導させ、ネクローシスの誘導を抑えることにより、低侵襲で炎症発生等の副作用が少なく、患者への負担が少ない癌治療が行える。よって、本発明は産業上の利用が可能である。
【符号の説明】
【0088】
１ 生体埋込型紫外線照射デバイス
２ 受電コイル
２Ａ ボビン
２Ｂ 巻線
４ 制御回路
６ 紫外線発光素子
６Ａ 尖端
６Ｂ 第１紫外線発光素子
６Ｃ 第２紫外線発光素子
６Ｄ 第３紫外線発光素子
８ 支持体
１０ ハウジング
１０Ａ ハウジング本体
１０Ｂ レンズ
１０Ｃ 端部
１０Ｄ 屈曲部
１２ 整流回路
１４ 制御回路
１６ パルス制御回路
２０ 正常細胞
２２ 皮膚
２４ 癌細胞
Ｌ 紫外線
３０ 湿布体
３１ 送電コイル
３２ コード
３４ 送電ユニット
３６ 電池
３８ 制御回路
４０ 操作盤
４２ ダイオード
４３ スイッチング回路
５０ 挿入治具
５１ 本体
５２ ニードル
５４ 刃先
５６ 開口部
５８ シャフト
５９ スリット
６０ つまみ
６２ 位置測定ユニット
６４ モニター
７０ 引き抜き治具
７１ 本体
７２ ニードル
７４ 刃先
７６ 開口部
７８ チューブ
７９ 係止爪
８０ つまみ
８２ 止めネジ
２ 受電コイル
２Ａ ボビン
２Ｂ 巻線
４ 制御回路
６ 紫外線発光素子
６Ａ 尖端
６Ｂ 第１紫外線発光素子
６Ｃ 第２紫外線発光素子
６Ｄ 第３紫外線発光素子
８ 支持体
１０ ハウジング
１０Ａ ハウジング本体
１０Ｂ レンズ
１０Ｃ 端部
１０Ｄ 屈曲部
１２ 整流回路
１４ 制御回路
１６ パルス制御回路
２０ 正常細胞
２２ 皮膚
２４ 癌細胞
Ｌ 紫外線
３０ 湿布体
３１ 送電コイル
３２ コード
３４ 送電ユニット
３６ 電池
３８ 制御回路
４０ 操作盤
４２ ダイオード
４３ スイッチング回路
５０ 挿入治具
５１ 本体
５２ ニードル
５４ 刃先
５６ 開口部
５８ シャフト
５９ スリット
６０ つまみ
６２ 位置測定ユニット
６４ モニター
７０ 引き抜き治具
７１ 本体
７２ ニードル
７４ 刃先
７６ 開口部
７８ チューブ
７９ 係止爪
８０ つまみ
８２ 止めネジ
【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】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【手続補正書】
【提出日】2024-10-07
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線給電を受けるための受電コイルと、前記受電コイルが生じた電力により紫外線を発光する紫外線発光素子と、前記受電コイルおよび前記紫外線発光素子を前記紫外線発光素子が発する紫外線を外部へ放出可能な状態で保持するハウジングとを具備し、前記紫外線発光素子は、３４０ｎｍ～３８５ｎｍの間に発光波長のピークを有する生体埋込型紫外線照射デバイス、および
前記受電コイルへ体外から無線給電するための無線給電装置を備え、
前記無線給電装置は、電磁誘導方式、磁界共鳴型電磁誘導方式、および電磁波方式のいずれかの給電方式であり、
前記無線給電装置は前記紫外線発光素子からの前記紫外線の総照射量が１０～３０Ｊ／ｃｍ ２ となるように前記受電コイルへ無線給電することを特徴とする生体埋込型紫外線照射システム。
前記受電コイルへ体外から無線給電するための無線給電装置を備え、
前記無線給電装置は、電磁誘導方式、磁界共鳴型電磁誘導方式、および電磁波方式のいずれかの給電方式であり、
前記無線給電装置は前記紫外線発光素子からの前記紫外線の総照射量が１０～３０Ｊ／ｃｍ ２ となるように前記受電コイルへ無線給電することを特徴とする生体埋込型紫外線照射システム。
【請求項2】
前記ハウジングは可撓性のある材料で形成され、前記生体埋込型紫外線照射デバイスは、前記ハウジングの長手方向の中途部で屈曲可能であることを特徴とする請求項１記載の生体埋込型紫外線照射システム。
【請求項3】
前記ハウジングは、アモルファスフッ素樹脂で形成され両端が封止された筒形状をなし、前記ハウジングの外径は２．９ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の生体埋込型紫外線照射システム。
【請求項4】
前記ハウジング内には、発光波長が互いに異なる紫外線を発生させる複数の紫外線発光素子が配置されるとともに、前記紫外線発光素子のいずれか１つを選択して前記受電コイルが生じた電力を供給するスイッチング回路が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の生体埋込型紫外線照射システム。
【請求項5】
前記生体埋込型紫外線照射デバイスの先端は円錐状または角錐状に尖っており、前記紫外線発光素子からの紫外線は前記尖った尖端から放出されることを特徴とする生体埋込型紫外線照射システム。