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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】
(24)【登録日】2022-08-16
(45)【発行日】2022-08-24
(54)【発明の名称】紫外線治療器
(51)【国際特許分類】
A61N 5/06 20060101AFI20220817BHJP
【ＦＩ】
A61N5/06 B
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2020218331
(22)【出願日】2020-12-28
(65)【公開番号】P2022103598
(43)【公開日】2022-07-08
【審査請求日】2022-03-01
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】506218664
【氏名又は名称】公立大学法人名古屋市立大学
(73)【特許権者】
【識別番号】000102212
【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109380
【弁理士】
【氏名又は名称】小西 恵
(74)【代理人】
【識別番号】100109036
【弁理士】
【氏名又は名称】永岡 重幸
(72)【発明者】
【氏名】森田 明理
(72)【発明者】
【氏名】柴田 弘
(72)【発明者】
【氏名】木尾 智彦
(72)【発明者】
【氏名】堀尾 尚司
【審査官】白川 敬寛
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第１０４３０７１０５（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０２２７１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５１４２４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５１４２９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００２／０１８３８１１（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｎ ５／０６－ ５／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
紫外線を含む光を出射するＬＥＤ光源と、当該ＬＥＤ光源の点灯を制御する制御部と、を備える紫外線治療器であって、前記ＬＥＤ光源の基準温度からの温度変化を検出する検出部を備え、
前記制御部は、
前記検出部により検出された前記温度変化に伴う前記光の分光スペクトルの変動による人体への影響度の変動に基づいて、前記光の照射量を補正する補正値を算出する算出部と、
前記算出部により算出された補正値に基づいて前記ＬＥＤ光源を点灯させる点灯制御部と、
前記光の照射面での放射照度に波長ごとの紅斑作用を加味した見かけの放射照度に関する第１の情報を記録する記録部と、を備え、
前記算出部は、前記記録部に記録された前記第１の情報を用いて前記補正値を算出することを特徴とする紫外線治療器。
【請求項2】
前記第１の情報は、前記ＬＥＤ光源の温度と相関のあるパラメータと、前記見かけの放射照度との関係を示す情報であり、前記算出部は、
前記検出部により検出された前記温度変化に基づいて、前記記録部に記録された前記第１の情報をもとに、前記基準温度での前記見かけの放射照度を前記ＬＥＤ光源の温度に対応する前記見かけの放射照度で除した値である第１の補正係数を導出し、
前記基準温度における前記光の照射量を決定するパラメータに、前記第１の補正係数を乗じることで、前記補正値を算出することを特徴とする請求項１に記載の紫外線治療器。
【請求項3】
前記第１の情報は、前記見かけの放射照度の算出に必要な情報であり、前記光の分光スペクトルと紅斑作用スペクトルとを含み、前記算出部は、
前記検出部により検出された前記温度変化に基づいて、前記記録部に記録された前記第１の情報をもとに、前記ＬＥＤ光源の温度での前記見かけの放射照度を算出し、
算出された前記見かけの放射照度に基づいて、前記補正値を算出することを特徴とする請求項１に記載の紫外線治療器。
【請求項4】
前記ＬＥＤ光源の点灯中における、前記光の照射面での放射照度に波長ごとの紅斑作用を加味した見かけの放射照度の変化から導出される見かけの照射量に関する第２の情報を記録する記録部を備え、前記算出部は、前記記録部に記録された前記第２の情報を用いて前記補正値を算出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の紫外線治療器。
【請求項5】
前記第２の情報は、患者に照射すべき設定照射量と、当該設定照射量に対する前記見かけの照射量の割合との関係を示す情報であり、前記設定照射量を入力する入力部をさらに備え、
前記算出部は、
前記入力部により入力された設定照射量に基づいて、前記記録部に記録された前記第２の情報をもとに、前記設定照射量に対する前記見かけの照射量の割合の逆数である第２の補正係数を導出し、
前記光の照射量を決定するパラメータに、前記第２の補正係数を乗じることで、前記補正値を算出することを特徴とする請求項４に記載の紫外線治療器。
【請求項6】
前記検出部は、前記ＬＥＤ光源が実装されたＬＥＤ基板の温度、前記ＬＥＤ光源の順方向電圧、および前記ＬＥＤ光源からの光の特性のいずれかを検出することで、前記温度変化を検出することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の紫外線治療器。
【請求項7】
前記算出部は、前記補正値として、前記光の照射時間を算出することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の紫外線治療器。
【請求項8】
前記算出部は、前記補正値として、前記ＬＥＤ光源への入力電流を算出することを特徴とする請求項１に記載の紫外線治療器。
【請求項9】
前記検出部により検出された前記温度変化に伴う前記光の分光スペクトルの変動による人体への影響度の変動に基づいて、前記ＬＥＤ光源の温度調整量を算出する第２の算出部と、
前記第２の算出部により算出された前記ＬＥＤ光源の温度調整量に基づいて、前記ＬＥＤ光源が実装されたＬＥＤ基板の温度を制御する温度制御部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の紫外線治療器。
【請求項10】
前記検出部は、前記点灯制御部により前記ＬＥＤ光源を点灯する前に、前記ＬＥＤ光源の温度変化を検出し、前記算出部は、前記点灯制御部により前記ＬＥＤ光源を点灯する前に、前記補正値として、前記光の照射時間を算出し、
前記制御部は、前記点灯制御部により前記ＬＥＤ光源を点灯する前に、前記算出部により算出された前記光の照射時間を表示部に表示させる表示制御部を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の紫外線治療器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＬＥＤを光源とした紫外線治療器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、光線治療として、ＵＶＡ（波長３２０ｎｍ～４００ｎｍ）、ＵＶＢ（波長２８０～３２０ｎｍ）といった波長域の紫外線を用いる紫外線治療が存在する。紫外線治療とは、紫外線照射により免疫抑制を図り、治療効果を得るものである。
例えば特許文献１には、紫外線によって皮膚疾患を治療する紫外線治療器が開示されている。この紫外線治療器は、紫外線源としてランプ光源やＬＥＤを備える。
例えば特許文献１には、紫外線によって皮膚疾患を治療する紫外線治療器が開示されている。この紫外線治療器は、紫外線源としてランプ光源やＬＥＤを備える。
【0003】
ＬＥＤを光源として用いた場合、概して、ランプの電源装置よりも簡単な回路構成を実現でき、装置の小型化、軽量化が可能である。そのため、近年、紫外線の光源として紫外線発光素子（ＵＶＬＥＤ）を用いた紫外線治療器が提案されている。
なお、以下の説明においては、紫外線および紫外線を含む光を、単に「光」と呼ぶこともある。
なお、以下の説明においては、紫外線および紫外線を含む光を、単に「光」と呼ぶこともある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１７－１３１５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ランプとは異なり、ＬＥＤは、素子温度によって出射光の波長と放射照度とが変動する。また、紫外線を皮膚に照射する場合、波長によって副作用である紅斑の生じやすさが異なる。つまり、ＬＥＤを光源とした紫外線治療器では、同一治療器において同一照射時間で光照射した場合でも、ＬＥＤ素子の温度が異なると副作用の出やすさに差異が生じる。
【0006】
そこで、本発明は、ＬＥＤを光源とした紫外線治療器において、ＬＥＤ素子の温度に依らずに安定した治療効果を得ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明に係る紫外線治療器の一態様は、紫外線を含む光を出射するＬＥＤ光源と、当該ＬＥＤ光源の点灯を制御する制御部と、を備える紫外線治療器であって、前記ＬＥＤ光源の基準温度からの温度変化を検出する検出部を備え、前記制御部は、前記検出部により検出された前記温度変化に伴う前記光の分光スペクトルの変動による人体への影響度の変動に基づいて、前記光の照射量を補正する補正値を算出する算出部と、前記算出部により算出された補正値に基づいて前記ＬＥＤ光源を点灯させる点灯制御部と、前記光の照射面での放射照度に波長ごとの紅斑作用を加味した見かけの放射照度に関する第１の情報を記録する記録部と、を備え、前記算出部は、前記記録部に記録された前記第１の情報を用いて前記補正値を算出する。
このように、ＬＥＤ光源の温度変化をモニタリングし、ＬＥＤ光源の温度変化に伴う分光スペクトルの変動による人体への影響度（例えば紅斑の生じやすさ）の変動を考慮して光の照射量を補正する。したがって、同一治療器において、ＬＥＤ光源の温度に依らずに安定した治療効果を得ることができる。
このように、ＬＥＤ光源の温度変化をモニタリングし、ＬＥＤ光源の温度変化に伴う分光スペクトルの変動による人体への影響度（例えば紅斑の生じやすさ）の変動を考慮して光の照射量を補正する。したがって、同一治療器において、ＬＥＤ光源の温度に依らずに安定した治療効果を得ることができる。
【0008】
また、前記光の照射面での放射照度に波長ごとの紅斑作用を加味した見かけの放射照度に関する第１の情報を記録する記録部を備え、前記算出部は、前記記録部に記録された前記第１の情報を用いて前記補正値を算出するので、波長ごとの紅斑作用を加味した見かけの上での放射照度を用いた適切な補正が可能となる。
【0009】
さらに、上記の紫外線治療器において、前記第１の情報は、前記ＬＥＤ光源の温度と相関のあるパラメータと、前記見かけの放射照度との関係を示す情報であり、前記算出部は、前記検出部により検出された前記温度変化に基づいて、前記記録部に記録された前記第１の情報をもとに、前記基準温度での前記見かけの放射照度を前記ＬＥＤ光源の温度に対応する前記見かけの放射照度で除した値である第１の補正係数を導出し、前記基準温度における前記光の照射量を決定するパラメータに、前記第１の補正係数を乗じることで、前記補正値を算出してもよい。
この場合、ＬＥＤ光源の基準温度からの温度変化によって、見かけの放射照度が基準温度での見かけの放射照度からどのくらい変化したかを適切に見積もり、基準温度での見かけの放射照度に対する検出温度での見かけの放射照度の割合の逆数を第１の補正係数として導出することができる。この第１の補正係数を基準温度における光の照射量を決定するパラメータに乗じることで、容易かつ適切に上記補正値を算出することができる。
この場合、ＬＥＤ光源の基準温度からの温度変化によって、見かけの放射照度が基準温度での見かけの放射照度からどのくらい変化したかを適切に見積もり、基準温度での見かけの放射照度に対する検出温度での見かけの放射照度の割合の逆数を第１の補正係数として導出することができる。この第１の補正係数を基準温度における光の照射量を決定するパラメータに乗じることで、容易かつ適切に上記補正値を算出することができる。
【0010】
また、上記の紫外線治療器において、前記第１の情報は、前記見かけの放射照度の算出に必要な情報であり、前記光の分光スペクトルと紅斑作用スペクトルとを含み、前記算出部は、前記検出部により検出された前記温度変化に基づいて、前記記録部に記録された前記第１の情報をもとに、前記ＬＥＤ光源の温度での前記見かけの放射照度を算出し、算出された前記見かけの放射照度に基づいて、前記補正値を算出してもよい。
この場合、ＬＥＤ光源の検出温度での見かけの放射照度を直接見積もり、適切に上記補正値を算出することができる。
この場合、ＬＥＤ光源の検出温度での見かけの放射照度を直接見積もり、適切に上記補正値を算出することができる。
【0011】
また、上記の紫外線治療器は、前記ＬＥＤ光源の点灯中における、前記光の照射面での放射照度に波長ごとの紅斑作用を加味した見かけの放射照度の変化から導出される見かけの照射量に関する第２の情報を記録する記録部を備え、前記算出部は、前記記録部に記録された前記第２の情報を用いて前記補正値を算出してもよい。
この場合、ＬＥＤ光源の点灯中のＬＥＤ光源の温度上昇に伴って見かけの放射照度が低下することを考慮した適切な補正が可能となる。
この場合、ＬＥＤ光源の点灯中のＬＥＤ光源の温度上昇に伴って見かけの放射照度が低下することを考慮した適切な補正が可能となる。
【0012】
さらに、上記の紫外線治療器において、前記第２の情報は、患者に照射すべき設定照射量と、当該設定照射量に対する前記見かけの照射量の割合との関係を示す情報であり、前記設定照射量を入力する入力部をさらに備え、前記算出部は、前記入力部により入力された設定照射量に基づいて、前記記録部に記録された前記第２の情報をもとに、前記割合の逆数である第２の補正係数を導出し、前記光の照射量を決定するパラメータに、前記第２の補正係数を乗じることで、前記補正値を算出してもよい。
この場合、設定照射量に対して見かけの照射量がどのくらいとなるかを適切に見積もり、設定照射量に対する見かけの照射量の割合の逆数を第２の補正係数として導出することができる。この第２の補正係数を光の照射量を決定するパラメータに乗じることで、容易かつ適切に上記補正値を算出することができる。
この場合、設定照射量に対して見かけの照射量がどのくらいとなるかを適切に見積もり、設定照射量に対する見かけの照射量の割合の逆数を第２の補正係数として導出することができる。この第２の補正係数を光の照射量を決定するパラメータに乗じることで、容易かつ適切に上記補正値を算出することができる。
【0013】
また、上記の紫外線治療器において、前記検出部は、前記ＬＥＤ光源が実装されたＬＥＤ基板の温度、前記ＬＥＤ光源の順方向電圧、および前記ＬＥＤ光源からの光の特性のいずれかを検出することで、前記温度変化を検出してもよい。上記ＬＥＤ光源からの光の特性として、分光スペクトル、放射照度、放射束などを用いることができる。この場合、ＬＥＤ光源の光学特性変動を適切に検出することができる。
さらに、上記の紫外線治療器において、前記算出部は、前記補正値として、前記光の照射時間を算出してもよい。この場合、光の照射量を補正するためのパラメータを適切に算出することができる。
また、上記の紫外線治療器において、前記算出部は、前記補正値として、前記ＬＥＤ光源への入力電流を算出してもよい。
さらに、上記の紫外線治療器は、前記検出部により検出された前記温度変化に伴う前記光の分光スペクトルの変動による人体への影響度の変動に基づいて、前記ＬＥＤ光源の温度調整量を算出する第２の算出部と、前記第２の算出部により算出された前記ＬＥＤ光源の温度調整量に基づいて、前記ＬＥＤ光源が実装されたＬＥＤ基板の温度を制御する温度制御部と、をさらに備えてもよい。
さらに、上記の紫外線治療器において、前記算出部は、前記補正値として、前記光の照射時間を算出してもよい。この場合、光の照射量を補正するためのパラメータを適切に算出することができる。
また、上記の紫外線治療器において、前記算出部は、前記補正値として、前記ＬＥＤ光源への入力電流を算出してもよい。
さらに、上記の紫外線治療器は、前記検出部により検出された前記温度変化に伴う前記光の分光スペクトルの変動による人体への影響度の変動に基づいて、前記ＬＥＤ光源の温度調整量を算出する第２の算出部と、前記第２の算出部により算出された前記ＬＥＤ光源の温度調整量に基づいて、前記ＬＥＤ光源が実装されたＬＥＤ基板の温度を制御する温度制御部と、をさらに備えてもよい。
【0014】
また、上記の紫外線治療器において、前記検出部は、前記点灯制御部により前記ＬＥＤ光源を点灯する前に、前記ＬＥＤ光源の温度変化を検出し、前記算出部は、前記点灯制御部により前記ＬＥＤ光源を点灯する前に、前記補正値として、前記光の照射時間を算出し、前記制御部は、前記点灯制御部により前記ＬＥＤ光源を点灯する前に、前記算出部により算出された前記光の照射時間を表示部に表示させる表示制御部を備えていてもよい。
この場合、ＬＥＤ点灯前に、ユーザ（医師や患者など）に対して光の照射時間（治療時間）を提示することができる。
この場合、ＬＥＤ点灯前に、ユーザ（医師や患者など）に対して光の照射時間（治療時間）を提示することができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、光源として紫外線を出射するＬＥＤ（ＵＶＬＥＤ）を用いた紫外線治療器において、ＬＥＤ素子の温度に依らずに安定した治療効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】ＣＩＥの紅斑作用スペクトルを示すグラフである。
【図2】ＬＥＤ基板温度とピーク波長との経時変化を示すグラフである。
【図3】ＬＥＤ基板温度と相対照度との経時変化を示すグラフである。
【図4】照射時間に対する見かけの照度の推移を示す図である。
【図5】補正方法１の概念を説明するための図である。
【図6】補正係数αの説明図である。
【図7】補正方法２の概念を説明するための図である。
【図8】補正係数βの説明図である。
【図9】各補正方法の効果を示す図である。
【図10】紫外線治療器の処理フローを示す図である。
【図11】紫外線治療器の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態では、紫外線を含む光として、例えばＵＶＢ（波長２８０ｎｍ～３２０ｎｍ）の領域の紫外線を含む光を放射する治療具を備える紫外線治療器について説明する。ここでは、例えば、波長３０８ｎｍにピークを有する光を放射するＬＥＤ光源を備える紫外線治療器について説明する。
本実施形態では、紫外線を含む光として、例えばＵＶＢ（波長２８０ｎｍ～３２０ｎｍ）の領域の紫外線を含む光を放射する治療具を備える紫外線治療器について説明する。ここでは、例えば、波長３０８ｎｍにピークを有する光を放射するＬＥＤ光源を備える紫外線治療器について説明する。
【0019】
ＵＶＢ領域の紫外線をヒトの皮膚に当てると、副作用として紅斑が発生する。紅斑とは、毛細血管の拡張などが原因で皮膚表面に発赤を伴った状態をいう。皮膚に紅斑が発生する最低の紫外線照射量を最少紅斑量（ＭｉｎｉｍａｌＥｒｙｔｈｅｍａＤｏｓｅ：ＭＥＤ）という。なお、ＭＥＤの単位は、ｍＪ／ｃｍ２である。日焼けのしやすさに個人差があるように、紅斑の出やすさ、即ちＭＥＤにも個人差がある。
また、紫外線による紅斑の出やすさ、つまり紫外線による人体への影響度は、当該紫外線の波長により異なる。波長毎の人体への相対影響度については、国際照明委員会（ＣＩＥ：Commission Internationale de l'Eclairage）により紅斑作用スペクトルとして定義されている。
また、紫外線による紅斑の出やすさ、つまり紫外線による人体への影響度は、当該紫外線の波長により異なる。波長毎の人体への相対影響度については、国際照明委員会（ＣＩＥ：Commission Internationale de l'Eclairage）により紅斑作用スペクトルとして定義されている。
【0020】
図１は、紅斑作用スペクトルを示すグラフである。
この図１において、横軸は波長（ｎｍ）であり、縦軸は相対影響度である。紅斑作用スペクトルＳｅｒは、波長λが２５０ｎｍ～４００ｎｍの区間において定義されており、下記（１）式に定義式を示すように、波長２５０ｎｍ～２９８ｎｍの光が皮膚に与える影響を１とした場合の、各波長の相対影響度として示される。
この図１において、横軸は波長（ｎｍ）であり、縦軸は相対影響度である。紅斑作用スペクトルＳｅｒは、波長λが２５０ｎｍ～４００ｎｍの区間において定義されており、下記（１）式に定義式を示すように、波長２５０ｎｍ～２９８ｎｍの光が皮膚に与える影響を１とした場合の、各波長の相対影響度として示される。
【0021】
【数1】
【0022】
図１に示すグラフの概形から、波長が短い方が人体の影響が大きく、紅斑が出やすいということがわかる。具体的には、ＵＶＢの領域よりも長い波長の光、厳密に上記（１）式を適用するのであれば波長３２８ｎｍよりも長波長の光は、皮膚にほとんど影響を及ぼさない。一方、波長が３２８ｎｍ以下になると、皮膚へ影響が生じ始め、その影響は短波長になるほど増加する。
【0023】
そして、紫外線による人体への総合的な影響度は、下記（２）式に定義式を示すように、照射される紫外線の分光放射照度Ｅλと紅斑作用スペクトルＳｅｒとの積を、２５０ｎｍ～４００ｎｍの区間で波長積分することにより得られる。このようにして求められる影響度を、紅斑紫外線量ＩＣＩＥという。紅斑紫外線量ＩＣＩＥの値が大きいほど、紅斑の出やすい光である。
【0024】
【数2】
【0025】
図１からもわかるように、特に波長２９８ｎｍ以上３１０ｎｍ以下の波長範囲では、わずか１ｎｍの波長の差でも、人体への影響度は大きく変化する。
一般に、ＬＥＤ光源では、素子温度によって光学特性が変動することが知られている。
図２は、ＬＥＤ点灯後の基板温度と照射面でのピーク波長との経時変化を示す図、図３は、ＬＥＤ点灯後の基板温度と照射面での相対放射照度の経時変化を示す図である。なお、ＬＥＤ素子自身の温度を測定することはできないため、ここではＬＥＤ素子温度と相関のあるＬＥＤ基板温度を用いている。
一般に、ＬＥＤ光源では、素子温度によって光学特性が変動することが知られている。
図２は、ＬＥＤ点灯後の基板温度と照射面でのピーク波長との経時変化を示す図、図３は、ＬＥＤ点灯後の基板温度と照射面での相対放射照度の経時変化を示す図である。なお、ＬＥＤ素子自身の温度を測定することはできないため、ここではＬＥＤ素子温度と相関のあるＬＥＤ基板温度を用いている。
【0026】
この図２、図３に示すように、ＬＥＤ点灯後、通電により素子温度（基板温度）が上昇すると、出射光の波長は長波長化し、照射面での放射照度は低下する。この結果は、同一ＬＥＤ光源から出射される光が経時的に紅斑の生じにくいものになることを意味する。
つまり、同一の紫外線治療器を用いて同一照射時間で治療を行った場合であっても、ＬＥＤ素子温度の違いによって治療効果や副作用の出方に差異が生じる。
本実施形態では、このようなＬＥＤ光源の光学特性の変動をモニタリングして、紫外線治療器の治療効果が変動しないように（所望の紫外線照射量を照射するように）紫外線照射量を補正する。ここでは、ＬＥＤ光学特性をモニタリングする手段としてＬＥＤ基板温度を測定し、紫外線照射量を決定するパラメータである照射時間を補正することで、紫外線照射量を補正する場合について説明する。
つまり、同一の紫外線治療器を用いて同一照射時間で治療を行った場合であっても、ＬＥＤ素子温度の違いによって治療効果や副作用の出方に差異が生じる。
本実施形態では、このようなＬＥＤ光源の光学特性の変動をモニタリングして、紫外線治療器の治療効果が変動しないように（所望の紫外線照射量を照射するように）紫外線照射量を補正する。ここでは、ＬＥＤ光学特性をモニタリングする手段としてＬＥＤ基板温度を測定し、紫外線照射量を決定するパラメータである照射時間を補正することで、紫外線照射量を補正する場合について説明する。
【0027】
以下、ＬＥＤ光源の分光スペクトルの変動が治療に与える影響について具体的に説明する。
ＬＥＤ光源からの出射光は、上述したようにＬＥＤ素子の温度上昇に伴い長波長化する。そのため、ＬＥＤ型紫外線治療器では、出射光が経時的に紅斑の生じにくい光となり、見かけの上ではあたかも照射面での放射照度が下がったように見える。そこで、照射面での放射照度に波長ごとの紅斑のできやすさを加味した指標として、「見かけの放射照度」を次式にて定義する。以降、「見かけの放射照度」を単に「見かけの照度」といい、この見かけの照度を用いて説明する。
ＬＥＤ光源からの出射光は、上述したようにＬＥＤ素子の温度上昇に伴い長波長化する。そのため、ＬＥＤ型紫外線治療器では、出射光が経時的に紅斑の生じにくい光となり、見かけの上ではあたかも照射面での放射照度が下がったように見える。そこで、照射面での放射照度に波長ごとの紅斑のできやすさを加味した指標として、「見かけの放射照度」を次式にて定義する。以降、「見かけの放射照度」を単に「見かけの照度」といい、この見かけの照度を用いて説明する。
【0028】
【数3】
【0029】
上記（３）式において、Ｅ´（Ｔ）は、ＬＥＤ基板温度Ｔにおける見かけの照度である。また、Ｅ（Ｔ）はＬＥＤ基板温度Ｔにおける実際の照射面での放射照度である。ＴはＬＥＤ基板温度、Ｔ０はＬＥＤ基板の基準温度（例えば２５℃）である。さらに、ＩＣＩＥ（Ｔ）はＬＥＤ基板温度Ｔの出射光に対する紅斑紫外線量、ＩＣＩＥ（Ｔ０）はＬＥＤ基板温度Ｔ０の出射光に対する紅斑紫外線量である。また、Ｅλ（Ｔ，λ）はＬＥＤ基板温度Ｔにおける分光放射照度、Ｓｅｒ（λ）は紅斑作用スペクトル、Ｐ（Ｔ，λ）は面積規格化した分光スペクトルである。
このように、基準温度Ｔ０での放射照度（初期放射照度）Ｅ（Ｔ０）に、ＬＥＤ基板温度の変動に伴う分光スペクトルの変動による紅斑作用の変動と、ＬＥＤ基板温度の変動による実際の放射照度の変動とを加味することで、任意の温度Ｔでの見かけの照度Ｅ´（Ｔ）が得られる。なお、ＬＥＤ基板温度の変動による実際の放射照度の変動（Ｅ（Ｔ）/Ｅ（Ｔ０）に相当）は、放射照度と相関のあるパラメータ（例えば分光スペクトルの波長積分値）からも求めることができる。
このように、基準温度Ｔ０での放射照度（初期放射照度）Ｅ（Ｔ０）に、ＬＥＤ基板温度の変動に伴う分光スペクトルの変動による紅斑作用の変動と、ＬＥＤ基板温度の変動による実際の放射照度の変動とを加味することで、任意の温度Ｔでの見かけの照度Ｅ´（Ｔ）が得られる。なお、ＬＥＤ基板温度の変動による実際の放射照度の変動（Ｅ（Ｔ）/Ｅ（Ｔ０）に相当）は、放射照度と相関のあるパラメータ（例えば分光スペクトルの波長積分値）からも求めることができる。
【0030】
ＬＥＤ光源からの出射光に波長２９８ｎｍ～４００ｎｍの光が含まれている場合、見かけの照度は、ＬＥＤ基板温度の上昇に伴い、単調減少する。そのため、このＬＥＤ基板温度と見かけの照度との関係を考慮せずに、紫外線治療器において初期放射照度のみを用いて照射時間を設定すると、適正な照射量を得ることができない.
実際の治療時について考える。紫外線治療器においては、ユーザが治療器に入力した設定照射量をもとに照射時間が自動計算される。従来の紫外線治療器においては、ユーザによって入力された設定照射量を、治療器に予め設定されている放射照度（初期放射照度）の値で除算することで照射時間を算出している。
実際の治療時について考える。紫外線治療器においては、ユーザが治療器に入力した設定照射量をもとに照射時間が自動計算される。従来の紫外線治療器においては、ユーザによって入力された設定照射量を、治療器に予め設定されている放射照度（初期放射照度）の値で除算することで照射時間を算出している。
【0031】
例として、２０００ｍＪ／ｃｍ２の光照射を行う場合を考える。初期放射照度が１００ｍＷ／ｃｍ２であり、放射照度が経時的に変化しない理想光源の場合、照射時間は２０ｓｅｃとなる。しかしながら、先述の通りＬＥＤ点灯後に見かけの照度は低下するため、ＬＥＤ点灯開始時の見かけの照度が初期放射照度である１００ｍＷ／ｃｍ２であったとしても、初期放射照度から見積もった照射時間で光照射を行うと、照射量が足りず適正量の照射ができない。
【0032】
次に、設定照射量を２０００ｍＪ／ｃｍ２として、５回連続照射する場合を考える。照射時間は先の計算から１照射あたり２０ｓｅｃとし、照射間のインターバルは１ｓｅｃとする。この条件での見かけの照度の測定結果を図４に示す。
図４において、点線の枠Ａは理想光源を用いた場合の照射量（設定照射量）、実線の枠Ｂ１～Ｂ５は１回目から５回目の見かけの照射量を示している。この図４から、ＬＥＤでは１回の光照射中で見かけの照度が経時的に低下していること、照射回数を重ねる毎にＬＥＤ点灯開始時の見かけの照度が低下していることがわかる。また、設定照射量と見かけの照射量との差異（照射量誤差）は、照射回数を重ねる毎に大きくなり、複数回照射のうち照射終期で特に適正な照射ができなくなっていることがわかる。これは、ＬＥＤ型紫外線治療器では、照射時間が同じであっても照射毎に見かけの照射量が異なり、均一な治療効果を提供できないことを意味する。
図４において、点線の枠Ａは理想光源を用いた場合の照射量（設定照射量）、実線の枠Ｂ１～Ｂ５は１回目から５回目の見かけの照射量を示している。この図４から、ＬＥＤでは１回の光照射中で見かけの照度が経時的に低下していること、照射回数を重ねる毎にＬＥＤ点灯開始時の見かけの照度が低下していることがわかる。また、設定照射量と見かけの照射量との差異（照射量誤差）は、照射回数を重ねる毎に大きくなり、複数回照射のうち照射終期で特に適正な照射ができなくなっていることがわかる。これは、ＬＥＤ型紫外線治療器では、照射時間が同じであっても照射毎に見かけの照射量が異なり、均一な治療効果を提供できないことを意味する。
【0033】
（補正方法１）
ＬＥＤ基板温度に依存して見かけの照度が変動することから、照射開始時（照射スイッチ押下時）に毎回ＬＥＤ基板温度を取得し、取得されたＬＥＤ基板温度から見かけの照度を見積り、照射時間を補正する方法を考えた。この補正方法を「補正方法１」と呼ぶ。
図５（ａ）に示すように、同じ照射時間で複数回（ここでは２回）連続的に照射を行うと、２回目の照射の方がＬＥＤ基板温度が高くなるため、照射開始時の見かけの照度は低くなる。そのため、２回目の見かけの照射量Ｂ２は１回目の見かけの照射量Ｂ１よりも小さくなる。
ＬＥＤ基板温度に依存して見かけの照度が変動することから、照射開始時（照射スイッチ押下時）に毎回ＬＥＤ基板温度を取得し、取得されたＬＥＤ基板温度から見かけの照度を見積り、照射時間を補正する方法を考えた。この補正方法を「補正方法１」と呼ぶ。
図５（ａ）に示すように、同じ照射時間で複数回（ここでは２回）連続的に照射を行うと、２回目の照射の方がＬＥＤ基板温度が高くなるため、照射開始時の見かけの照度は低くなる。そのため、２回目の見かけの照射量Ｂ２は１回目の見かけの照射量Ｂ１よりも小さくなる。
【0034】
そこで、この見かけの照度低下を加味して照射時間を補正する。具体的には、照射開始時に毎回ＬＥＤ基板温度を取得して、照射開始時の見かけの照度を推定し、その値を以って、図５（ｂ）に示すように照射時間を追加する。これにより、２回目の見かけの照射量は、照射時間の補正による加算分Ｃだけ増えることになり、１回目の照射量と２回目の照射量との誤差は小さくなる、即ち、照射毎の見かけの照射量のばらつきが小さくなる効果が見込まれる。
【0035】
図６（ａ）は、ＬＥＤ基板温度と見かけの照度との関係を示す図である。図６（ａ）において、縦軸は見かけの照度の変化率であり、基板温度２５℃で規格化している。この見かけの照度の変化率は、ＬＥＤ基板温度が基準温度２５℃であるときの見かけの照度に対するＬＥＤ基板温度Ｔでの見かけの照度の割合である。
本実施形態では、図６（ａ）に示す見かけの照度の変化率の逆数（ＬＥＤ基板温度が基準温度２５℃であるときの見かけの照度をＬＥＤ基板温度Ｔでの見かけの照度で除した値）を補正係数αとし、その補正係数αを照射時間に乗じることで照射時間を補正する。図６（ｂ）はＬＥＤ基板温度と補正係数αとの関係を示す図である。図６（ｂ）に示す補正係数αは、関数または行列（テーブル）として紫外線治療器に記録しておく。
本実施形態では、図６（ａ）に示す見かけの照度の変化率の逆数（ＬＥＤ基板温度が基準温度２５℃であるときの見かけの照度をＬＥＤ基板温度Ｔでの見かけの照度で除した値）を補正係数αとし、その補正係数αを照射時間に乗じることで照射時間を補正する。図６（ｂ）はＬＥＤ基板温度と補正係数αとの関係を示す図である。図６（ｂ）に示す補正係数αは、関数または行列（テーブル）として紫外線治療器に記録しておく。
【0036】
例えば、ＬＥＤ基板温度２５℃での補正係数αは１．００、ＬＥＤ基板温度５０℃での補正係数αは１．２０である。
そのため、例えば放射照度１００ｍＷ／ｃｍ２（基板温度２５℃）の治療器で、設定照射量が２００ｍＪ／ｃｍ２である場合、ＬＥＤ基板温度が２５℃であるときの照射時間は２００／１００×１．００＝２．００ｓｅｃ、ＬＥＤ基板温度が５０℃であるときの照射時間は２００／１００×１．２０＝２．４０ｓｅｃとなる。
このように、照射開始時におけるＬＥＤ基板温度に基づいて光学特性変動（見かけの照度の変動）を推定し、照射毎に照射時間が補正される。
そのため、例えば放射照度１００ｍＷ／ｃｍ２（基板温度２５℃）の治療器で、設定照射量が２００ｍＪ／ｃｍ２である場合、ＬＥＤ基板温度が２５℃であるときの照射時間は２００／１００×１．００＝２．００ｓｅｃ、ＬＥＤ基板温度が５０℃であるときの照射時間は２００／１００×１．２０＝２．４０ｓｅｃとなる。
このように、照射開始時におけるＬＥＤ基板温度に基づいて光学特性変動（見かけの照度の変動）を推定し、照射毎に照射時間が補正される。
【0037】
（補正方法２）
ＬＥＤ光源では、点灯後のＬＥＤ基板温度上昇に伴い、見かけの照度が単調に減少する。このことから、設定照射量が大きくなると（照射時間が長くなると）、照射量誤差が大きくなると考えられる。そこで、設定照射量に応じて、照射時間を補正する方法を考えた。この補正方法を「補正方法２」と呼ぶ。
例として、初期照度１００ｍＷ／ｃｍ２の治療器において、設定照射量が２００ｍＪ／ｃｍ２の場合と１５００ｍＪ／ｃｍ２の場合とについて考える。概念図を図７に示す。
図７において、点線の枠Ａ１は設定照射量２００ｍＪ／ｃｍ２、点線の枠Ａ２は設定照射量１５００ｍＪ／ｃｍ２を示している。この図７に示すように、見かけの照度は経時的に低下する。また、設定照射量が大きくなると照射時間が長くなる。そのため、設定照射量が大きいほど照射量誤差は大きくなる。
ＬＥＤ光源では、点灯後のＬＥＤ基板温度上昇に伴い、見かけの照度が単調に減少する。このことから、設定照射量が大きくなると（照射時間が長くなると）、照射量誤差が大きくなると考えられる。そこで、設定照射量に応じて、照射時間を補正する方法を考えた。この補正方法を「補正方法２」と呼ぶ。
例として、初期照度１００ｍＷ／ｃｍ２の治療器において、設定照射量が２００ｍＪ／ｃｍ２の場合と１５００ｍＪ／ｃｍ２の場合とについて考える。概念図を図７に示す。
図７において、点線の枠Ａ１は設定照射量２００ｍＪ／ｃｍ２、点線の枠Ａ２は設定照射量１５００ｍＪ／ｃｍ２を示している。この図７に示すように、見かけの照度は経時的に低下する。また、設定照射量が大きくなると照射時間が長くなる。そのため、設定照射量が大きいほど照射量誤差は大きくなる。
【0038】
図８（ａ）は、設定照射量と見かけの照射量／設定照射量との関係を示す図である。ここで、見かけの照射量は、図７に示す「照射時間－見かけの照度」曲線下の積分値で求められる。この図８（ａ）に示すように、設定照射量が大きくなるほど、設定照射量に対する見かけの照射量の割合は小さくなる。
そこで、本実施形態では、図８（ａ）に示す見かけの照射量／設定照射量の逆数を補正係数βとし、その補正係数βを照射時間に乗じることで照射時間を補正する。図８（ｂ）は設定照射量と補正係数βとの関係を示す図である。図８（ｂ）に示す補正係数βは、関数または行列（テーブル）として紫外線治療器に記録しておく。
そこで、本実施形態では、図８（ａ）に示す見かけの照射量／設定照射量の逆数を補正係数βとし、その補正係数βを照射時間に乗じることで照射時間を補正する。図８（ｂ）は設定照射量と補正係数βとの関係を示す図である。図８（ｂ）に示す補正係数βは、関数または行列（テーブル）として紫外線治療器に記録しておく。
【0039】
例えば、設定照射量２００ｍＪ／ｃｍ２での補正係数βは１．０９、設定照射量１５００ｍＪ／ｃｍ２での補正係数βは１．１３である。
そのため、例えば放射照度１００ｍＷ／ｃｍ２（基板温度２５℃）の治療器で、設定照射量２００ｍＪ／ｃｍ２としたときの照射時間は２００／１００×１．０９＝２．１８ｓｅｃ、設定照射量１５００ｍＪ／ｃｍ２としたときの照射時間は１５００／１００×１．１３＝１７．０ｓｅｃとなる。
このように、設定照射量毎に照射時間が補正される。
そのため、例えば放射照度１００ｍＷ／ｃｍ２（基板温度２５℃）の治療器で、設定照射量２００ｍＪ／ｃｍ２としたときの照射時間は２００／１００×１．０９＝２．１８ｓｅｃ、設定照射量１５００ｍＪ／ｃｍ２としたときの照射時間は１５００／１００×１．１３＝１７．０ｓｅｃとなる。
このように、設定照射量毎に照射時間が補正される。
【0040】
補正方法１のみを実施した場合と、補正方法２のみを実施した場合と、補正方法１に加えて補正方法２を実施した場合とで、それぞれ補正効果を確認した。その結果を図９（ａ）および図９（ｂ）に示す。
図９（ａ）は設定照射量が２００ｍＪ／ｃｍ２の場合、図９（ｂ）は設定照射量が１５００ｍＪ／ｃｍ２の場合を示している。各設定照射量において、ＬＥＤ基板温度が２５℃の場合と５０℃の場合とでそれぞれ照射時間の補正を実施し、その結果を比較した。なお、図９（ａ）および図９（ｂ）における括弧内の数値は見かけの照射量／設定照射量である。
図９（ａ）は設定照射量が２００ｍＪ／ｃｍ２の場合、図９（ｂ）は設定照射量が１５００ｍＪ／ｃｍ２の場合を示している。各設定照射量において、ＬＥＤ基板温度が２５℃の場合と５０℃の場合とでそれぞれ照射時間の補正を実施し、その結果を比較した。なお、図９（ａ）および図９（ｂ）における括弧内の数値は見かけの照射量／設定照射量である。
【0041】
補正方法１のみの実施の場合、ＬＥＤ基板温度が基準温度である２５℃のときは、照射時間の補正は行われない。一方、ＬＥＤ基板温度が５０℃のときは、見かけの照度の低下を補うために、照射時間が補正（追加）されている。その結果、同じ設定照射量において、温度による見かけの照射量のばらつきは低減されている。つまり、設定照射量が同じである場合、温度に依らず一定の治療効果が得られている。
しかしながら、設定照射量が２００ｍＪ／ｃｍ２の場合と１５００ｍＪ／ｃｍ２の場合とでは、照射量誤差が異なる。具体的には、設定照射量が１５００ｍＪ／ｃｍ２の場合、設定照射量が２００ｍＪ／ｃｍ２の場合よりも照射量誤差は大きくなる。このように、設定照射量毎に照射量誤差が異なるという課題は、補正方法１のみの実施では解決されない。
しかしながら、設定照射量が２００ｍＪ／ｃｍ２の場合と１５００ｍＪ／ｃｍ２の場合とでは、照射量誤差が異なる。具体的には、設定照射量が１５００ｍＪ／ｃｍ２の場合、設定照射量が２００ｍＪ／ｃｍ２の場合よりも照射量誤差は大きくなる。このように、設定照射量毎に照射量誤差が異なるという課題は、補正方法１のみの実施では解決されない。
【0042】
一方、補正方法２のみを実施した場合、設定照射量に応じて照射時間が補正される。その結果、同じ温度条件下では、設定照射量の大きさに依らず照射量誤差はほぼ一定となる。ただし、補正方法２のみの実施では、照射開始時のＬＥＤ基板温度の違いによって生じる照射量誤差の差異は補正できない。
これに対して、補正方法１と補正方法２とを組み合わせて実施した場合には、照射開始時のＬＥＤ基板温度や設定照射量に依らず、いずれの場合においても、より設定照射量に近い照射量を照射できている。このように、補正方法１と補正方法２とを併せて実施することで、患者に照射すべき照射量を適切に照射することができる。
これに対して、補正方法１と補正方法２とを組み合わせて実施した場合には、照射開始時のＬＥＤ基板温度や設定照射量に依らず、いずれの場合においても、より設定照射量に近い照射量を照射できている。このように、補正方法１と補正方法２とを併せて実施することで、患者に照射すべき照射量を適切に照射することができる。
【0043】
本実施形態におけるＬＥＤ型紫外線治療器を用いた場合の処理フローについて、図１０を参照しながら説明する。
なお、紫外線治療器には、例えば出荷前に予め測定された基準温度（２５℃）での照射面における放射照度Ｅ［ｍＷ／ｃｍ２］と、補正係数α、βを導出するための情報（図６（ｂ）、図８（ｂ））とが記録されているものとする。ＬＥＤを光源とした紫外線治療器は、一般に複数のＬＥＤ光源（例えば５×５のＬＥＤアレイ）を備える。上記放射照度は、複数のＬＥＤ光源から放射される光の合成光の放射照度である。
なお、紫外線治療器には、例えば出荷前に予め測定された基準温度（２５℃）での照射面における放射照度Ｅ［ｍＷ／ｃｍ２］と、補正係数α、βを導出するための情報（図６（ｂ）、図８（ｂ））とが記録されているものとする。ＬＥＤを光源とした紫外線治療器は、一般に複数のＬＥＤ光源（例えば５×５のＬＥＤアレイ）を備える。上記放射照度は、複数のＬＥＤ光源から放射される光の合成光の放射照度である。
【0044】
ステップＳ１では、紫外線治療器は、医師が患者の疾患に応じて決定し入力した設定照射量Ｈ［ｍＪ／ｃｍ２］を取得し、ステップＳ２に移行する。
【0045】
ステップＳ２では、紫外線治療器は、ステップＳ１において取得された設定照射量Ｈをもとに図８（ｂ）に対応するテーブルを参照し、補正係数βを導出する。
ステップＳ３では、紫外線治療器は、ＬＥＤ基板温度Ｔを取得する。
ステップＳ４では、紫外線治療器は、ステップＳ３において取得されたＬＥＤ基板温度Ｔをもとに図６（ｂ）に対応するテーブルを参照し、補正係数αを導出する。
ステップＳ３では、紫外線治療器は、ＬＥＤ基板温度Ｔを取得する。
ステップＳ４では、紫外線治療器は、ステップＳ３において取得されたＬＥＤ基板温度Ｔをもとに図６（ｂ）に対応するテーブルを参照し、補正係数αを導出する。
【0046】
ステップＳ５では、紫外線治療器は、光の照射量を補正する補正値として照射時間ｔを算出する。具体的には、紫外線治療器は、設定照射量Ｈを紫外線治療器に記録されている放射照度Ｅで除算し、補正係数α、βをそれぞれ乗じて照射時間ｔ［ｓｅｃ］を算出する。
ｔ＝Ｈ／Ｅ×α×β ………（４）
ステップＳ６では、紫外線治療器は、ステップＳ５において算出された照射時間ｔを紫外線治療器に設けられた表示部に表示させる表示制御を行う。
ｔ＝Ｈ／Ｅ×α×β ………（４）
ステップＳ６では、紫外線治療器は、ステップＳ５において算出された照射時間ｔを紫外線治療器に設けられた表示部に表示させる表示制御を行う。
【0047】
ステップＳ７では、医師、場合によっては看護師などの医療従事者により紫外線治療器に設けられたスイッチが押されたことを以ってＬＥＤの点灯を開始する。
ステップＳ８では、紫外線治療器は、照射時間のカウントを開始する。
ステップＳ９では、紫外線治療器は、残りの照射時間が０になったか否かを判定する。そして、紫外線治療器は、残りの照射時間が０ではないと判定した場合にはそのままＬＥＤの点灯を継続し、残りの照射時間が０になったと判定すると、ステップＳ１０に移行してＬＥＤを消灯する。このようにして、照射時間ｔ秒の治療処置を実施する。
ステップＳ８では、紫外線治療器は、照射時間のカウントを開始する。
ステップＳ９では、紫外線治療器は、残りの照射時間が０になったか否かを判定する。そして、紫外線治療器は、残りの照射時間が０ではないと判定した場合にはそのままＬＥＤの点灯を継続し、残りの照射時間が０になったと判定すると、ステップＳ１０に移行してＬＥＤを消灯する。このようにして、照射時間ｔ秒の治療処置を実施する。
【0048】
このように、医師が入力した設定照射量Ｈ［ｍＪ／ｃｍ２］と、照射開始時におけるＬＥＤ基板温度Ｔ［℃］とに基づいて、ＬＥＤ光源の光学特性の変動を考慮した適切な照射時間ｔを算出することができる。
本治療器によって算出された照射時間ｔで処置することで、照射毎に治療効果や副作用の出方が異なったり、設定照射量が照射されずに十分な治療効果が得られなかったりすることを抑制することができる。
本治療器によって算出された照射時間ｔで処置することで、照射毎に治療効果や副作用の出方が異なったり、設定照射量が照射されずに十分な治療効果が得られなかったりすることを抑制することができる。
【0049】
図１１は、本実施形態における紫外線治療器１の構成例を示すブロック図である。
紫外線治療器１は、紫外線を含む光を放射するＬＥＤ光源を有する治療具（光源部）２と、治療具２が有するＬＥＤ光源を制御する本体部４と、を備える。
治療具２は、ＬＥＤ基板温度を検出する検出部２１を備える。検出部２１は、例えばサーミスタや熱電対などの測温プローブをＬＥＤ基板に実装した構成を有する。
本体部４は、入力部４１と、表示部４２と、記録部４３と、電源ユニット４４と、制御ユニット（制御部）４５と、ＬＥＤ駆動ユニット４６と、を備える。治療具２と本体部４とは接続線６により接続されており、当該接続線６は、太線で示す電源線６ａと、細線で示す信号線６ｂとを備える。
紫外線治療器１は、紫外線を含む光を放射するＬＥＤ光源を有する治療具（光源部）２と、治療具２が有するＬＥＤ光源を制御する本体部４と、を備える。
治療具２は、ＬＥＤ基板温度を検出する検出部２１を備える。検出部２１は、例えばサーミスタや熱電対などの測温プローブをＬＥＤ基板に実装した構成を有する。
本体部４は、入力部４１と、表示部４２と、記録部４３と、電源ユニット４４と、制御ユニット（制御部）４５と、ＬＥＤ駆動ユニット４６と、を備える。治療具２と本体部４とは接続線６により接続されており、当該接続線６は、太線で示す電源線６ａと、細線で示す信号線６ｂとを備える。
【0050】
入力部４１は、操作者（例えば医師）により入力された設定照射量Ｈを取得し、その情報を制御ユニット４５に出力する。
表示部４２は、紫外線の放射照度や照射時間、紫外線照射中の経過時間などを表示することができる。また、表示部４２は、紫外線治療器１において何らかの異常が発生した場合には、異常が発生していることを示す情報（エラーメッセージなど）を表示することもできる。
記録部４３は、紫外線治療器１の照射面における放射照度Ｅと、補正係数α、βを導出するための情報とを記録する。
表示部４２は、紫外線の放射照度や照射時間、紫外線照射中の経過時間などを表示することができる。また、表示部４２は、紫外線治療器１において何らかの異常が発生した場合には、異常が発生していることを示す情報（エラーメッセージなど）を表示することもできる。
記録部４３は、紫外線治療器１の照射面における放射照度Ｅと、補正係数α、βを導出するための情報とを記録する。
【0051】
電源ユニット４４は、外部電源８から供給された電力を、後段の各ユニットに適切な電圧に変換し、供給する。
制御ユニット４５は、検出部２１により検出されたＬＥＤ基板温度Ｔや、入力部４１に入力された設定照射量Ｈを取得し、これらをもとに補正係数α、βを導出する。また、制御ユニット４５は、設定照射量Ｈを記録部４３に記録された放射照度Ｅで除算することで得られる照射時間を、補正係数α、βを用いて補正して、補正後の照射時間ｔを算出する。そして、制御ユニット４５は、ＬＥＤ駆動ユニット４６を制御し、治療具２が有するＬＥＤ光源の照射量（照射時間ｔ）を制御する。つまり、制御ユニット４５は、照射量を補正する補正値（ここでは照射時間）を算出する算出部と、算出された補正値に基づいてＬＥＤ光源を点灯させる点灯制御部と、を有する。
ＬＥＤ駆動ユニット４６は、制御ユニット４５からの制御信号に従い、ＬＥＤ光源に給電を行う。
制御ユニット４５は、検出部２１により検出されたＬＥＤ基板温度Ｔや、入力部４１に入力された設定照射量Ｈを取得し、これらをもとに補正係数α、βを導出する。また、制御ユニット４５は、設定照射量Ｈを記録部４３に記録された放射照度Ｅで除算することで得られる照射時間を、補正係数α、βを用いて補正して、補正後の照射時間ｔを算出する。そして、制御ユニット４５は、ＬＥＤ駆動ユニット４６を制御し、治療具２が有するＬＥＤ光源の照射量（照射時間ｔ）を制御する。つまり、制御ユニット４５は、照射量を補正する補正値（ここでは照射時間）を算出する算出部と、算出された補正値に基づいてＬＥＤ光源を点灯させる点灯制御部と、を有する。
ＬＥＤ駆動ユニット４６は、制御ユニット４５からの制御信号に従い、ＬＥＤ光源に給電を行う。
【0052】
以下、操作者が本実施形態の紫外線治療器１を用いて患部に紫外線を照射する手順について説明する。
まず、操作者は、入力部４１を操作して、患部に照射する紫外線の照射量（設定照射量Ｈ）を入力する。
次に操作者は、治療具２を持ち、ＬＥＤ光源からの光を放射する光放射面を患部に当接もしくは近接させる。そして、操作者は、治療具２に設けられたスイッチ（不図示）を押す。すると、紫外線治療器１において、ＬＥＤ基板温度Ｔが検出され、ＬＥＤ基板温度Ｔと設定照射量Ｈとに応じた紫外線の照射時間ｔが算出される。算出された照射時間ｔは表示部４２に表示され、続いてＬＥＤ光源が点灯し、患部への紫外線照射が開始される。
その後、照射時間が算出された照射時間ｔに達すると、自動的にＬＥＤ光源が消灯する。
まず、操作者は、入力部４１を操作して、患部に照射する紫外線の照射量（設定照射量Ｈ）を入力する。
次に操作者は、治療具２を持ち、ＬＥＤ光源からの光を放射する光放射面を患部に当接もしくは近接させる。そして、操作者は、治療具２に設けられたスイッチ（不図示）を押す。すると、紫外線治療器１において、ＬＥＤ基板温度Ｔが検出され、ＬＥＤ基板温度Ｔと設定照射量Ｈとに応じた紫外線の照射時間ｔが算出される。算出された照射時間ｔは表示部４２に表示され、続いてＬＥＤ光源が点灯し、患部への紫外線照射が開始される。
その後、照射時間が算出された照射時間ｔに達すると、自動的にＬＥＤ光源が消灯する。
【0053】
以上説明したように、本実施形態における紫外線治療器１は、紫外線を含む光を出射するＬＥＤ光源を有する治療具２と、当該ＬＥＤ光源の点灯を制御する制御ユニット（制御部）４４と、ＬＥＤ基板温度を検出することでＬＥＤ光源の基準温度からの温度変化を検出する検出部２１と、を備える。そして、制御ユニット４５は、ＬＥＤ光源の温度変化（ＬＥＤ基板温度変化）に伴う光の分光スペクトルの変動による人体への影響度の変動に基づいて、光の照射量を補正する補正値を算出し、算出された補正値に基づいてＬＥＤ光源を点灯させる。ここで、上記補正値は、光の照射量を決定するパラメータである光の照射時間とすることができる。
【0054】
具体的には、紫外線治療器１は、光の照射面での放射照度に波長ごとの紅斑作用を加味した見かけの照度に関する第１の情報を記録する記録部４３を備える。この第１の情報は、ＬＥＤ光源の温度と相関のあるパラメータと見かけの照度との関係を示す情報であり、例えば図６（ｂ）に示すように、ＬＥＤ基板温度と補正係数α（第１の補正係数）とを対応付けた情報とすることができる。ここで、補正係数αは、図６（ａ）に示す見かけの照度の変化率の逆数であり、基準温度（２５℃）での見かけの照度を検出温度での見かけの照度で除した値である。
制御ユニット４５は、ＬＥＤ基板温度から第１の情報をもとに補正係数αを導出し、基準温度における光の照射量を決定するパラメータ（基準温度での照射時間Ｈ／Ｅ）に、補正係数αを乗じることで、照射時間を補正する（補正方法１）。
制御ユニット４５は、ＬＥＤ基板温度から第１の情報をもとに補正係数αを導出し、基準温度における光の照射量を決定するパラメータ（基準温度での照射時間Ｈ／Ｅ）に、補正係数αを乗じることで、照射時間を補正する（補正方法１）。
【0055】
また、記録部４３は、ＬＥＤ光源点灯中の見かけの放射照度の変化から導出される見かけの照射量に関する第２の情報を記録することもできる。この第２の情報は、患者に照射すべき設定照射量と、当該設定照射量に対する見かけの照射量の割合との関係を示す情報であり、例えば図８（ｂ）に示すように、設定照射量と補正係数β（第２の補正係数）とを対応付けた情報とすることができる。ここで、補正係数βは、図８（ａ）に示す設定照射量に対する見かけの照射量の割合の逆数である。
制御ユニット４５は、入力された設定照射量から第２の情報をもとに補正係数βを導出し、光の照射量を決定するパラメータ（本実施形態では、ＬＥＤ基板温度による補正後の照射時間Ｈ／Ｅ×α）に、補正係数βを乗じることで、照射時間を補正する（補正方法２）。
そして、制御ユニット４５は、補正後の照射時間ｔでＬＥＤ光源を点灯させる。
制御ユニット４５は、入力された設定照射量から第２の情報をもとに補正係数βを導出し、光の照射量を決定するパラメータ（本実施形態では、ＬＥＤ基板温度による補正後の照射時間Ｈ／Ｅ×α）に、補正係数βを乗じることで、照射時間を補正する（補正方法２）。
そして、制御ユニット４５は、補正後の照射時間ｔでＬＥＤ光源を点灯させる。
【0056】
つまり、本実施形態における紫外線治療器１の紫外線照射方法は、ＬＥＤ光源の基準温度からの温度変化を検出する第一の工程と、ＬＥＤ光源の温度変化に伴う光の分光スペクトルの変動による人体への影響度の変動に基づいて、光の照射量を補正する補正値を算出する第二の工程と、算出された補正値に基づいてＬＥＤ光源を点灯させる第三の工程と、を含む。
【0057】
このように、ＬＥＤ光源の温度変化をモニタリングし、ＬＥＤ光源の温度変化に伴う分光スペクトルの変動による紅斑の生じやすさの変動を考慮して光の照射量を補正する。つまり、ＬＥＤ光源の温度変化に伴う実際の放射照度変動だけでなく、波長シフトによる影響も考慮して補正を行う。上述したように、紫外線治療器においては、放射光における波長１ｎｍのずれが治療効果に大きな影響を与える。本実施形態における紫外線治療器１によれば、同一治療器において、ＬＥＤ光源の温度に依らずに安定した治療効果を得ることができる。
【0058】
本実施形態における紫外線治療器１は、光源としてＬＥＤを用いた小型の治療器である。そのため、広範囲の患部に対して治療を行いたい場合には、１回の光照射では治療光を当てきれず、照射位置を変えて複数回の光照射を行うことになる。この場合、照射毎に治療効果を同じにしないと、治療むらができてしまう。
上述したように、補正方法１を適用し、ＬＥＤ素子温度を加味した補正を行うことで、複数回の連続照射によりＬＥＤ素子温度が変化した場合であっても、設定照射量が同じであれば同じ照射量で照射することができる。そのため、照射毎に同じ治療効果が得られる。また、複数回の光照射を行う場合、毎回同じ治療効果を得るために、都度、ＬＥＤ素子温度が基準温度まで下がるのを待ってから光照射を開始するといった使い方をする必要がなく、時間的効率が良い。
上述したように、補正方法１を適用し、ＬＥＤ素子温度を加味した補正を行うことで、複数回の連続照射によりＬＥＤ素子温度が変化した場合であっても、設定照射量が同じであれば同じ照射量で照射することができる。そのため、照射毎に同じ治療効果が得られる。また、複数回の光照射を行う場合、毎回同じ治療効果を得るために、都度、ＬＥＤ素子温度が基準温度まで下がるのを待ってから光照射を開始するといった使い方をする必要がなく、時間的効率が良い。
【0059】
一方で、皮膚疾患の程度には個人差があり、１回の光照射における照射量（設定照射量）はそれぞれ異なる。ＬＥＤ素子温度は１回の照射中に徐々に上昇し、見かけの照度が低下するため、照射時間が長くなるほど照射量誤差は大きくなる。そのため、照射開始時のＬＥＤ素子温度に応じて上記の補正方法１による補正を行っただけでは、適切な治療効果が得られない。
上述したように、補正方法２を適用し、設定照射量毎に照射時間を補正することで、設定照射量の大きさに依らず、照射量誤差を一定にすることができる。
上述したように、補正方法２を適用し、設定照射量毎に照射時間を補正することで、設定照射量の大きさに依らず、照射量誤差を一定にすることができる。
【0060】
以上のように、本実施形態では、照射開始時のＬＥＤ素子温度による照射時間補正と、設定照射量による照射時間補正とを併せて行うことで、温度条件や照射量の設定条件が異なる場合であっても、同一治療器において常に安定した治療効果を提供することができる。
【0061】
（変形例）
上記実施形態においては、検出部２１においてＬＥＤ基板温度を検出することで、ＬＥＤ光源の基準温度からの温度変化を検出する場合について説明した。
しかしながら、ＬＥＤ光源の光学特性変動をモニタリングするためには、ＬＥＤ素子温度と相関のあるパラメータを検出できればよく、例えばＬＥＤ基板温度に替えて、ＬＥＤの順方向電圧Ｖｆを検出してもよい。ＬＥＤ素子温度とＬＥＤの順方向電圧Ｖｆとには相関があり、ＬＥＤ素子温度が上昇するとＬＥＤの順方向電圧Ｖｆは低下する。したがって、ＬＥＤの順方向電圧Ｖｆを検出することでも、光学特性変動をモニタリングすることができる。
また、ＬＥＤ基板温度に替えて、ＬＥＤ光源から放射される光の特性を測定してもよい。光の特性には、分光スペクトル、放射照度、ＬＥＤの放射束などがある。この場合、ＬＥＤ光源から放射される光の放射照度やピーク波長の変動を直接モニタリングすることができる。
上記実施形態においては、検出部２１においてＬＥＤ基板温度を検出することで、ＬＥＤ光源の基準温度からの温度変化を検出する場合について説明した。
しかしながら、ＬＥＤ光源の光学特性変動をモニタリングするためには、ＬＥＤ素子温度と相関のあるパラメータを検出できればよく、例えばＬＥＤ基板温度に替えて、ＬＥＤの順方向電圧Ｖｆを検出してもよい。ＬＥＤ素子温度とＬＥＤの順方向電圧Ｖｆとには相関があり、ＬＥＤ素子温度が上昇するとＬＥＤの順方向電圧Ｖｆは低下する。したがって、ＬＥＤの順方向電圧Ｖｆを検出することでも、光学特性変動をモニタリングすることができる。
また、ＬＥＤ基板温度に替えて、ＬＥＤ光源から放射される光の特性を測定してもよい。光の特性には、分光スペクトル、放射照度、ＬＥＤの放射束などがある。この場合、ＬＥＤ光源から放射される光の放射照度やピーク波長の変動を直接モニタリングすることができる。
【0062】
さらに、上記実施形態においては、ＬＥＤ光源の光学特性変動に起因する治療効果の変動を抑制するために、光の照射時間を補正する場合について説明した。
しかしながら、光の照射量を補正するためのパラメータは照射時間に限定されるものではなく、例えばＬＥＤ光源の入力電流（順方向電流Ｉｆ）を補正するようにしてもよい。
また、ＬＥＤ光源の光学特性変動に起因する治療効果の変動を抑制するために、ＬＥＤ基板温度を制御するための温度制御部を設けてもよい。例えば、温度制御部は、回転数が可変のファンやペルチェ素子などを含んで構成することができる。この場合、補正値として温度調整量を算出し、算出された温度調整量をもとに、温度制御部によりＬＥＤ基板温度を制御する。
しかしながら、光の照射量を補正するためのパラメータは照射時間に限定されるものではなく、例えばＬＥＤ光源の入力電流（順方向電流Ｉｆ）を補正するようにしてもよい。
また、ＬＥＤ光源の光学特性変動に起因する治療効果の変動を抑制するために、ＬＥＤ基板温度を制御するための温度制御部を設けてもよい。例えば、温度制御部は、回転数が可変のファンやペルチェ素子などを含んで構成することができる。この場合、補正値として温度調整量を算出し、算出された温度調整量をもとに、温度制御部によりＬＥＤ基板温度を制御する。
【0063】
また、上記実施形態においては、紫外線治療器１の記録部４３に図６（ｂ）や図８（ｂ）に示す情報を記録し、制御ユニット４５は、ＬＥＤ基板温度Ｔや設定照射量Ｈをもとに直接補正係数α、βを導出する場合について説明した。しかしながら、記録部４３には、補正方法１で用いる見かけの照度に関する情報（第１の情報）と、補正方法２で用いる見かけの照射量に関する情報（第２の情報）とが記録されていればよく、第１の情報および第２の情報は図６（ｂ）や図８（ｂ）に示す情報に限定されない。
例えば、記録部４３には、図６（ａ）や図８（ａ）に示す情報が記録されていてもよい。この場合、制御ユニット４５は、ＬＥＤ基板温度Ｔをもとに、図６（ａ）に示す情報から見かけの照度の変化率を導出し、その逆数を補正係数αとして算出する。また、制御ユニット４５は、設定照射量Ｈをもとに、図８（ａ）に示す情報から見かけの照射量／設定照射量を導出し、その逆数を補正係数βとして算出する。
例えば、記録部４３には、図６（ａ）や図８（ａ）に示す情報が記録されていてもよい。この場合、制御ユニット４５は、ＬＥＤ基板温度Ｔをもとに、図６（ａ）に示す情報から見かけの照度の変化率を導出し、その逆数を補正係数αとして算出する。また、制御ユニット４５は、設定照射量Ｈをもとに、図８（ａ）に示す情報から見かけの照射量／設定照射量を導出し、その逆数を補正係数βとして算出する。
【0064】
また、記録部４３には、見かけの照度に関する情報（第１の情報）として、見かけの照度の算出に必要なパラメータ（基準温度での分光スペクトル、紅斑作用スペクトル）が記録されていてもよい。この場合、制御ユニット４５は、上記（３）式をもとに、記録部４３に記録されたパラメータと、ＬＥＤ基板温度Ｔでの分光スペクトルとに基づいて、ＬＥＤ基板温度Ｔにおける見かけの照度Ｅ´（Ｔ）を算出する。そして、制御ユニット４５は、設定照射量Ｈを見かけの照度Ｅ´（Ｔ）で除算して、照射時間ｔを算出する。これにより、補正係数αを用いた場合と同じ照射時間（Ｈ／Ｅ×α）を得ることができる。
【0065】
さらに、記録部４３には、見かけの照射量に関する情報（第２の情報）として、例えば図７に示すような照射時間と見かけの照度との関係を示す情報が記録されていてもよい。この場合、制御ユニット４５は、入力された設定照射量と記録部４３に記録された情報をもとに見かけの照射量を算出し、補正係数β（設定照射量／見かけの照射量）を算出する。
【0066】
さらにまた、上記実施形態においては、照射開始時にのみＬＥＤ基板温度を検出し、補正方法１と補正方法２とを併用して照射量を補正する場合について説明したが、照射中のＬＥＤ基板温度を検出し、補正方法１によりリアルタイムで照射量を補正することもできる。この場合、補正方法２は不要となる。
また、照射量誤差が許容できる程度に設定照射量が小さい場合に、補正方法２を省略してもよい。
また、照射量誤差が許容できる程度に設定照射量が小さい場合に、補正方法２を省略してもよい。
【0067】
さらに、上記実施形態においては、波長３０８ｎｍの光を治療光とする場合について説明したが、治療光の波長は疾患に応じて任意に設定することができる。
本発明の紫外線治療器においては、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
本発明の紫外線治療器においては、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
【0068】
１…紫外線治療器、２…治療具、２１…検出部、４…本体部、４１…入力部、４２…表示部、４３…記録部、４４…電源ユニット、４５…制御ユニット、４６…ＬＥＤ駆動ユニット
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】