特表 2023-518252 体内紫外線療法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-04-28

(54)【発明の名称】体内紫外線療法

(51)【国際特許分類】

   A61N 5/06 20060101AFI20230421BHJP

【ＦＩ】

A61N5/06 A

A61N5/06 B

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022555968

(86)(22)【出願日】2021-03-19

(85)【翻訳文提出日】2022-10-27

(86)【国際出願番号】 US2021023354

(87)【国際公開番号】W WO2021189020

(87)【国際公開日】2021-09-23

(31)【優先権主張番号】62/992,861

(32)【優先日】2020-03-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/993,595

(32)【優先日】2020-03-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/000,788

(32)【優先日】2020-03-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/012,727

(32)【優先日】2020-04-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/158,350

(32)【優先日】2021-03-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．テフロン

(71)【出願人】

【識別番号】514135801

【氏名又は名称】シーダーズ－サイナイ メディカル センター

(74)【代理人】

【識別番号】100102978

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 初志

(74)【代理人】

【識別番号】100102118

【弁理士】

【氏名又は名称】春名 雅夫

(74)【代理人】

【識別番号】100160923

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 裕孝

(74)【代理人】

【識別番号】100119507

【弁理士】

【氏名又は名称】刑部 俊

(74)【代理人】

【識別番号】100142929

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 隆一

(74)【代理人】

【識別番号】100148699

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 利光

(74)【代理人】

【識別番号】100188433

【弁理士】

【氏名又は名称】梅村 幸輔

(74)【代理人】

【識別番号】100128048

【弁理士】

【氏名又は名称】新見 浩一

(74)【代理人】

【識別番号】100129506

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 智彦

(74)【代理人】

【識別番号】100205707

【弁理士】

【氏名又は名称】小寺 秀紀

(74)【代理人】

【識別番号】100114340

【弁理士】

【氏名又は名称】大関 雅人

(74)【代理人】

【識別番号】100214396

【弁理士】

【氏名又は名称】塩田 真紀

(74)【代理人】

【識別番号】100121072

【弁理士】

【氏名又は名称】川本 和弥

(72)【発明者】

【氏名】レザイ アリ

(72)【発明者】

【氏名】ピメンテル マーク

(72)【発明者】

【氏名】メルメド ギル ワイ．

(72)【発明者】

【氏名】マサー ルチ

(72)【発明者】

【氏名】リート ガブリエラ ギマラエス ソーサ

(72)【発明者】

【氏名】デグチャリョフ コンスタンチン

(72)【発明者】

【氏名】ビショフ ラリー

(72)【発明者】

【氏名】ガンディ クルディープ

(72)【発明者】

【氏名】クイン マイケル ブイ．

(72)【発明者】

【氏名】クローネンベルク リチャード

【テーマコード（参考）】

4C082

【Ｆターム（参考）】

4C082PA03

4C082PC08

4C082PE09

4C082PG13

4C082PG16

4C082PJ30

(57)【要約】

体内紫外線療法を実施するためのＵＶ光送達デバイスが提供される。このデバイスは、近位端と遠位端を分離する細長い本体を含む。このデバイスはまた、収容空間で収容されるように構成されたＵＶ光源及び冷却チューブを含む。いくつかの実施例では、ＵＶ光源は、３２０ｎｍ～４１０ｎｍの間の所望の強度を有する波長の光を放出するように構成され、気管内チューブまたは鼻咽頭エアウエイと組み合わせて利用される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

体内紫外線療法を行うためのシステムであって、
気管内チューブ（ＥＴＴ）と；
光を円周状に外に放出するように位置決めされたＬＥＤのセットを備える、光送達部分、
少なくとも１つの開通口を備える冷却チューブ、及び
該ＥＴＴに接続するように構成されたＥＴＴコネクタ
を備える光カテーテルと
を備える、システム。

【請求項2】

ＬＥＤのセットの各ＬＥＤの一部分が冷却チューブと直接接触している、請求項１記載のシステム。

【請求項3】

冷却チューブ内で、冷媒ガスが、前記少なくとも１つの開通口に向かって第１の方向に流れ、前記少なくとも１つの開通口から出て、かつ光カテーテル内で該第１の方向と反対の第２の方向に流れ戻る、請求項１記載のシステム。

【請求項4】

ＬＥＤのセット内の各ＬＥＤに結合されたヒートシンクをさらに備える、請求項１記載のシステム。

【請求項5】

ＬＥＤのセットが３４０～３４９ｎｍの領域内のピーク波長を放出する、請求項１記載のシステム。

【請求項6】

ＬＥＤのセットが、３４３ｎｍから３４５ｎｍの領域内のピーク波長を伴う３２０ｎｍ～４１０の間の波長を放出する、請求項１記載のシステム。

【請求項7】

ＬＥＤのセットが３４０～３４５ｎｍの領域内のピーク波長を放出する、請求項１記載のシステム。

【請求項8】

ＥＴＴコネクタがフラップ弁を備える、請求項１記載のシステム。

【請求項9】

１つ以上のプロセッサと；
エアコンプレッサと；
エアコネクタ及び電気コネクタを備える、デュアルコネクタと
を備える、コンプレッサシステム
をさらに備える、請求項１記載のシステム。

【請求項10】

通気路と；
導電体と；
光カテーテルに接続するように構成された光カテーテルコネクタと；
コンプレッサシステムに接続するように構成されたコンプレッサコネクタと
を備える、アンビリカルチューブ
をさらに備える、請求項９記載のシステム。

【請求項11】

１つ以上のプロセッサと；
メモリと；
１つ以上のプロセッサを備える、該メモリに結合された制御システムであって、機械実行可能コードを実行して、指定の持続時間及びある強度で光をＬＥＤのセットに放出させるように構成される、制御システムと
を備える、光源コントローラ
をさらに備える、請求項１０記載のシステム。

【請求項12】

前記指定の持続時間が、少なくとも１、２、３、４、または５日間にわたって、毎日少なくとも２０分間、４０分間、または６０分間である、請求項１１記載のシステム。

【請求項13】

前記強度が、少なくとも１，１００マイクロワット／ｃｍ^２、１，５００マイクロワット／ｃｍ^２、２，０００マイクロワット／ｃｍ^２、２，１００マイクロワット／ｃｍ^２、２，２００マイクロワット／ｃｍ^２、２，３００マイクロワット／ｃｍ^２、２，４００マイクロワット／ｃｍ^２、２，５００マイクロワット／ｃｍ^２、２，６００マイクロワット／ｃｍ^２、２，７００マイクロワット／ｃｍ^２、２，８００マイクロワット／ｃｍ^２、２，９００マイクロワット／ｃｍ^２、３，０００マイクロワット／ｃｍ^２、または２ミリワット／ｃｍ^２を含む、請求項１１記載のシステム。

【請求項14】

体内紫外線療法を行うための請求項１１記載のシステム内に光カテーテルを配置する方法であって、
ＥＴＴコネクタをＥＴＴに接続する段階；
フラップ弁を通して該光カテーテルを前進させることによって、該光カテーテルを該ＥＴＴ内に配置する段階；
ＬＥＤのセットに通電するためにコントローラに命令を提供する段階；及び
通気路を通って冷却チューブに入りかつ前記少なくとも１つの開通口から出るように空気をポンプ送りするために、エアコンプレッサに通電する段階
を含む、方法。

【請求項15】

光送達部分と熱接触しているサーミスタから受け取った信号に基づいて温度を決定する段階、及び、
決定された該温度に基づいてエアコンプレッサの流量を調整する段階
をさらに含む、請求項１４記載の方法。

【請求項16】

光送達部分と熱接触しているサーミスタから受け取った信号に基づいて、温度を決定する段階、及び、
決定された該温度に基づいて、光源コントローラによって送達されるＬＥＤへの電力を調整する段階
をさらに含む、請求項１４記載の方法。

【請求項17】

呼吸器感染症患者を治療する方法であって、
ＥＴＴで該患者に挿管する段階；
ＬＥＤのセットと冷却チャネルとを備える光カテーテルを、該ＥＴＴに接続する段階；
該患者の人工呼吸を行いながら該患者の感染症を治療するために、該ＬＥＤのセットから該光カテーテルの実質的な長さに沿って、該光カテーテルから外にＵＶ－Ａ光を放射する段階
を含む、方法。

【請求項18】

感染が、肺炎、細菌、ウイルス、ＲＮＡウイルス、コロナウイルス、またはＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２のうち少なくとも１つを含む、請求項１７記載の方法。

【請求項19】

放射する段階が、２，０００マイクロワット／ｃｍ^２の強度で２０分間行われる、請求項１７記載の方法。

【請求項20】

放射する段階が、少なくとも１，０００マイクロワット／ｃｍ^２の強度を用いて行われる、請求項１７記載の方法。

【請求項21】

感染がＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２であり、放射する段階が、毎日少なくとも２０分間で少なくとも５日間行われる、請求項１７記載の方法。

【請求項22】

放射する段階が、少なくとも１０分間及び１，０００～５，０００マイクロワット／ｃｍ^２の間の強度で行われる、請求項１７記載の方法。

【請求項23】

ＥＴＴから外に光を放射する段階が、ＥＴＴの管の内部に導入された、カテーテル内に一体化されたＵＶ光源を用いて行われる、請求項１７記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、体内紫外線療法と題された、２０２０年３月２０日に出願された米国仮出願第６２／９９２，８６１号、体内紫外線療法と題された、２０２０年３月２３日に出願された米国仮出願第６２／９９３，５９５号、体内紫外線療法と題された、２０２０年３月２７日に出願された米国仮出願第６３／０００，７８８号、体内紫外線療法と題された、２０２０年４月２０日に出願された米国仮出願第６３／０１２，７２７号、及び体内紫外線療法と題された、２０２１年３月８日に出願された米国仮出願第６３／１５８，３５０号に対する優先権を主張するものであり、これら全ての米国仮出願の内容を参照により本明細書に援用する。

【0002】

開示の分野
本発明は、体内紫外線療法のためのシステム及び方法を対象とする。

【背景技術】

【0003】

開示の背景
以下の説明は、本発明を理解するのに有用であり得る情報を含む。本明細書で提供される情報のうちのいずれかが、先行技術であること、もしくは現在請求されている発明に関連していること、または具体的もしくは黙示的に参照されている任意の刊行物が先行技術であることを認めるものではない。

【0004】

感染性疾患、免疫介在性疾患、及び炎症性疾患は、世界的な課題を提起し続けている。過去数十年の間に大きな前進があったにもかかわらず、これらの疾患の治療は依然として最適ではない。例えば、多くの患者は、人工呼吸器を使用しているときに上気道感染及び肺炎にかかり、死に至る可能性がある。例えば、人工呼吸器治療を受けている患者は、気管内チューブ（「ＥＴＴ」）で挿管されており、人工呼吸システムを介して感染症（例えば、肺炎）にかかる可能性がある。したがって、患者の呼吸器系などの体細胞系におけるウイルス感染、細菌感染などの感染の比率を減らす必要がある。

【発明の概要】

【0005】

開示の概要
体内紫外線療法を行うためのシステムが提供される。本システムは、気管内チューブ（ＥＴＴ）と、ＥＴＴ内に位置決めされるように構成された光カテーテルとを含む。光カテーテルは、光を円周状に外に放出するように位置決めされた発光ダイオード（ＬＥＤ）のセットを備える光送達部分を含み得る。さらに、光カテーテルは、少なくとも１つの開通口を備える冷却チューブを含み得る。光カテーテルは、ＥＴＴに接続するように構成されたＥＴＴコネクタをさらに含み得る。

【0006】

ＬＥＤのセットは、ＬＥＤのセット内の各ＬＥＤの一部分が冷却チューブと直接接触するように、冷却チューブの周りに位置決めされ得る。さらに、冷却チューブ内で、冷媒ガスが、前記少なくとも１つの開通口に向かって第１の方向に流れて前記少なくとも１つの開通口から出てもよく、かつ光カテーテル内で第１の方向と反対の第２の方向に流れ戻ってもよい。

【0007】

いくつかの実施例では、ＬＥＤのセット内の各ＬＥＤはヒートシンクを含み得る。さらなる実施例では、ヒートシンクは１つ以上の銅板を備え得る。

【0008】

ＬＥＤのセットは３４０～３４９ｎｍの領域内のピーク波長を放出する。いくつかの実施例では、ピーク波長は３４３ｎｍから３４５ｎｍの領域であり得る。

【0009】

いくつかの実施例では、ＥＴＴコネクタはフラップ弁を備える。本システムは、１つ以上のプロセッサと、エアコンプレッサと、電気コネクタ及び１つ以上のエアコネクタを備えるデュアル型コネクタとを含むコンプレッサシステムをさらに備え得る。

【0010】

いくつかの実施例では、本システムは、少なくとも１つの通気路と、１つ以上の導電体と、光カテーテルに接続するように構成された光カテーテルコネクタと、コンプレッサシステムに接続するように構成されたコンプレッサコネクタとを備えるアンビリカルチューブをさらに備える。

【0011】

また、体内紫外線療法を行うためのシステム内に光カテーテルを配置する方法が開示される。本方法は、ＥＴＴコネクタをＥＴＴに接続する段階と；フラップ弁を通して光カテーテルを前進させることによって光カテーテルをＥＴＴ内に配置する段階とを含む。さらに、本方法は、ＬＥＤのセットに通電するためにコントローラに命令を提供する段階と；通気路を通って冷却チューブに入りかつ少なくとも１つの開通口から出るように空気をポンプ送りするために、エアコンプレッサに通電する段階とを含み得る。

【0012】

さらに、サーミスタが光送達部分と熱接触していてもよく、かつ、サーミスタからの温度提示に応じて冷媒流の流量が調整され得、かつ／またはＬＥＤのセットに供給される電力が調整され得る。

【0013】

また、呼吸器感染症患者を治療する方法が本明細書に開示される。本方法は、ＥＴＴで患者に挿管する段階を含み得、ＥＴＴは人工呼吸器に結合される。さらに、光カテーテルはＥＴＴコネクタを介してＥＴＴに接続され得る。光カテーテルは、複数のＬＥＤと光カテーテル内の冷却チャネルとを含む。複数のＬＥＤは、患者の人工呼吸を行いながら患者の感染症を治療するために、ＬＥＤのセットから光カテーテルの実質的な長さに沿って、光カテーテルから外にＵＶ－Ａ光を放射し得る。

【0014】

一実施例では、望ましい長さの光カテーテルがＥＴＴ内に位置決めされるように、光カテーテルがＥＴＴコネクタを通って前進され得る。光カテーテルがＥＴＴ内に前進される際に、ＬＥＤのセットに電力供給するために制御ユニットが光カテーテルに提示を提供してもよく、かつ／または冷媒チューブを通して冷媒を流すために冷媒流が起動されてもよい。冷媒は、光カテーテルの（ＥＴＴに接続された遠位端と反対側の）密封された近位端に向かって、少なくとも１つの開通口を通って出てもよく、かつＬＥＤのセットの長さに沿って逆向きに押し流れ、それによってＬＥＤを冷却してもよい。次に、温まった空気が温気チュービングを介して制御ユニットに戻り得、または雰囲気中に排出され得る。

【0015】

本明細書に開示されるさらなる特徴及び利点は、以下の説明に示され、部分的には、その説明から明らかになり、または本明細書に開示されている原理の実践によって習得することができる。本明細書に開示される特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲に特に指摘された器具及び組み合わせによって実現し、得ることができる。本明細書に開示されるこれら及び他の特徴は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲から完全に明らかになり、または本明細書に示された原理の実践によって習得することができる。

【0016】

上述の開示、ならびにその利点及び特徴を得られ得る方法を記載するために、上述の原則のさらに具体的な説明は、添付の図面に示す具体例を参照することで行われる。これらの図面は、本明細書に開示される例示の態様だけを表し、したがって、その範囲を制限するとみなされるべきではない。これらの原則は、以下の図面を用いて、さらに具体的かつ詳細に記載されて説明される。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1A】本明細書に開示される原理による、患者の結腸に挿入された例示的なＵＶ発光デバイスの断面図を示す。

【図1B】本明細書に開示される原理による、患者の膣に挿入された例示的なＵＶ発光デバイスの断面図を示す。

【図1C】本明細書に開示される原理による、患者の気管に挿入された例示的なＵＶ発光デバイスの断面図を示す。

【図1D】本明細書に開示される原理による、患者の鼻咽頭に挿入された例示的なＵＶ発光デバイスの断面図を示す。

【図1E】本明細書に開示される態様による、患者の気管に挿入された例示的なＵＶ発光デバイスの正面図を示す。

【図1F】図１Ｅの拡大図を示す。

【図2】本明細書に開示される原理による、ＬＥＤを組み込んだ例示的なＵＶ発光デバイスの概略図を示す。

【図3】本明細書に開示される原理による、冷陰極を組み込んだ例示的なＵＶ発光デバイスの概略図を示す。

【図4】本明細書に開示される原理による、ＵＶスペクトルの例示的な概略図を示す。

【図5】本明細書に開示される原理による、患者の直腸及びＳ状結腸に挿入された例示的なＵＶ発光デバイスの断面図を示す。

【図6】本明細書に開示される原理による、患者の結腸に挿入された例示的なＵＶ発光デバイスの断面図を示す。

【図7】本明細書に開示される原理による、患者の食道及び胃に挿入されたＵＶ発光デバイスの断面図を示す。

【図8】本明細書に開示される原理による、患者の消化器系を通過する例示的なＵＶ発光デバイスの断面図を示す。

【図9】本明細書に開示される原理による、例示的な光源アタッチメントの側面図を示す。

【図10】本明細書に開示される原理による、例示的なＵＶ発光デバイスを示す。

【図11】本明細書に開示される原理による、例示的なＵＶ発光デバイスを組み込んだ例示的なフォーリーカテーテルを示す。

【図12A】本明細書に開示される例示的なＵＶ発光デバイスを実施した場合の大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）の増殖曲線を示す。

【図12B】本明細書に開示される例示的なＵＶ発光デバイスを実施した場合の大腸菌の増殖曲線を示す。

【図13】本明細書に開示される原理による、マウスの結腸に実装された例示的なＵＶ発光デバイスを示す。

【図14】図１４Ａ及び１４Ｂは、本明細書に開示される原理による、ラットの膣管に挿入された本明細書に開示される例示的なＵＶ発光デバイスを示す。

【図15】図１５Ａは、本明細書に開示される例示的なＵＶ発光デバイスを実施した場合の大腸菌を含む液体培養の増殖曲線を示す。図１５Ｂは、大腸菌を含む液体培養に実装された本明細書に開示される例示的なＵＶ発光デバイスを示す。

【図16】本明細書に開示される例示的なＵＶ発光デバイスを実施した場合の大腸菌を含む液体培養の増殖曲線を示す。

【図17】図１７Ａ及び１７Ｂは、本明細書に開示される例示的なＵＶ発光デバイスを実施した場合の大腸菌を含む液体培養の増殖曲線を示す。

【図18】本明細書に開示される例示的なＵＶ発光デバイスを実施した場合の大腸菌を含む液体培養の増殖曲線を示す。

【図19】本明細書に開示される例示的なＵＶ発光デバイスを実施した場合の大腸菌を含む液体培養の増殖曲線を示す。

【図20】本明細書に開示される例示的なＵＶ発光デバイスを実施した場合の大腸菌を含む液体培養の増殖曲線を示す。

【図21】Ａ及びＢは、本明細書に開示される例示的なＵＶ発光デバイスを実施した場合の大腸菌を含む液体培養の増殖曲線を示す。

【図22】本明細書に開示される実施形態による、例示的なＵＶ発光デバイスを示す。

【図23】本明細書に開示される実施形態による、把持要素２００に取り付けられた図２２の例示的なＵＶ発光デバイスを示す。

【図24】本明細書に開示される実施形態による、例示的なＵＶ発光デバイスを示す。

【図25】本明細書に開示される実施形態による、例示的なＵＶ発光デバイスを示す。

【図26】本明細書に開示される実施形態による、例示的なＵＶ発光デバイスを示す。

【図27】本明細書に開示される実施形態による、例示的なＵＶ発光デバイスを示す。

【図28】本明細書に開示される実施形態による、例示的なＵＶ発光デバイスを示す。

【図29】本明細書に開示される実施形態による、例示的なＵＶ発光デバイスを示す。

【図30】本明細書に開示される実施形態による、体内紫外線療法を行うための例示的なプロセスを示す。

【図31】本明細書に開示される実施形態による、ＥＴＴに関連して体内紫外線療法を行うための例示的なプロセスを示す。

【図32】本明細書に開示される実施形態による、ＵＶ ＬＥＤ光源として利用されるチップオンボード（ＣＯＢ）小型バーの概略図を示す。

【図33】本明細書に開示される実施形態による、外側チューブ内に含まれる１つ以上のＣＯＢ小型バーを備える例示的なＵＶ光カテーテルの概略図を示す。

【図34】図３４Ａは、本明細書に開示される実施形態による、ＵＶ ＬＥＤ光源に結合された光ファイバシステムの概略図を示す。図３４Ｂは、本明細書に開示される実施形態による、光ファイバシステムを埋め込むための複数のＵＶ ＬＥＤ光源の概略図を示す。図３４Ｃは、本明細書に開示される実施形態による、光ファイバシステムを埋め込むための複数のＵＶ ＬＥＤ光源の概略図を示す。

【図35】図３５Ａは、本明細書に開示される実施形態による、１つ以上のＵＶ ＬＥＤ光源と併せて利用される可撓性プリント回路基板（ＰＣＢ）の平形構成及び管状構成を示す。図３５Ｂは、本明細書に開示される実施形態による、１つ以上の可撓性ＰＣＢを備える例示的なＵＶ光カテーテルを示す。図３５Ｃは、本明細書に開示される実施形態による、図３５ＢのＵＶ光カテーテルなどのＵＶ光カテーテルに実装される例示的なヒートシンクを示す。

【図36】図３６Ａは、本明細書に開示される実施形態による、複数のＬＥＤと複数の線形リフレクタとを備える例示的なＵＶ光カテーテルを示す。図３６Ｂは、本明細書に開示される実施形態による、複数のＬＥＤ及び複数の線形リフレクタの構成例を示す。図３６Ｃは、本明細書に開示される実施形態による、図３６ＢのＵＶ光カテーテルなどのＵＶ光カテーテルに実装される例示的なヒートシンクを示す。図３６Ｄは、本明細書に開示される実施形態による、複数のＬＥＤと複数の線形リフレクタとを含む例示的なＵＶ ＬＥＤ光源における例示的な光分布を示す。

【図37】本明細書に開示される実施形態による、ＵＶ ＬＥＤ光源の例示的なビーム角を示す。

【図38】本明細書に開示される実施形態による、ヒト細胞株を用いた例示的な安全性アセスメントのプロセスを示すブロック図を示す。

【図39】本開示による例示的なシステムを用いてＵＶＡ光に曝露した後のＨｅＬａ細胞及び肺胞細胞の細胞増殖をそれぞれ示す棒グラフを示す。

【図40】本開示による例示的なシステムを用いてＵＶＡ光に曝露した後のＨｅＬａ細胞及び肺胞細胞の細胞増殖をそれぞれ示す棒グラフを示す。

【図41】本明細書に開示される実施形態により、より高いＵＶＡ投与量でＨｅＬａ細胞株に対して行った例示的な安全性アセスメントのプロセスを示すブロック図を示す。

【図42】本開示による例示的なシステムを用いてより高い投与量のＵＶＡ光に曝露した後のＨｅＬａ細胞の細胞増殖を示す棒グラフを示す。

【図43】本明細書に開示される実施形態による、ＨｅＬａ細胞株感染前の蛍光標識コクサッキーウイルスのＵＶＡ前処理をアセスメントするための、例示的なプロセスを示すブロック図を示す。

【図44】図４４Ａ及び４４Ｂは、蛍光標識コクサッキーウイルスでトランスフェクトしたＨｅＬａ細胞の蛍光画像を示しており、本図の蛍光標識コクサッキーウイルスは、本開示による例示的なシステムを用いて、ＨｅＬａ細胞のトランスフェクション前にＵＶＡで前処理されている。

【図45】本明細書に開示される実施形態によって、コクサッキーウイルスによるトランスフェクション前にＵＶＡで前処理したＨｅＬａ細胞株の、例示的なアセスメントを示すブロック図を示す。

【図46】図４６Ａ及び４６Ｂは、蛍光標識コクサッキーウイルスでトランスフェクトしたＨｅＬａ細胞の蛍光画像を示しており、本図のＨｅＬａは、本開示による例示的なシステムを用いてコクサッキーウイルスによるトランスフェクション前にＵＶＡで前処理されている。

【図47】コクサッキーウイルスでトランスフェクトした肺胞細胞に対するＵＶＡ光処理の効果を評価するための例示的なプロセスを示すブロック図を示す。

【図48】本明細書に開示される実施形態による、コクサッキーウイルスでトランスフェクトした肺胞細胞の蛍光画像、及びトランスフェクトした肺胞細胞に対するＵＶＡ処理の効果を示す。

【図49】コクサッキーウイルスでトランスフェクトしたＨｅＬａ細胞に対するＵＶＡ光処理の効果を評価するための例示的なプロセスを示すブロック図を示す。

【図50】本明細書に開示される実施形態による、コクサッキーウイルスでトランスフェクトしたＨｅＬａ細胞の生存に対するＵＶＡ処理の効果を示す棒グラフを示す。

【図51】本明細書に開示される実施形態による、コロナウイルス２２９ＥでトランスフェクトしたＵＶＡ処理後及び未処理の繊毛性気管上皮細胞（ＨＴｅＣ）の位相差像を示す。

【図52】本明細書に開示される実施形態による、コロナウイルス２２９ＥによるトランスフェクションとＵＶＡ光による処理とに応じた繊毛性気管上皮細胞の生存度を示す棒グラフを示す。

【図53】本明細書に開示される実施形態による、コロナウイルス２２９ＥによるトランスフェクションとＵＶＡ光による処理とに応じた繊毛性気管上皮細胞の生存度を示す棒グラフを示す。

【図54】本明細書に開示される実施形態による、コロナウイルス２２９ＥによるトランスフェクションとＵＶＡ光による処理とに応じた繊毛性気管上皮細胞の生存度を示す棒グラフを示す。

【図55】一実施例において細菌培養物に適用されるＵＶＡ光の強度及び曝露期間を示す表を示す。

【図56】一実施例におけるＵＶ光曝露中の経時的な細菌数を示す表を示す。

【図57】本開示による例示的なシステムを用いたＵＶ光曝露中の経時的な細菌数を示す増殖曲線を示す。

【図58A】ＵＶ光に曝露させた細菌を含むペトリ皿の経時的な画像を対照と比較して示す。

【図58B】本開示による例示的なシステムを用いて様々な強度のＵＶ光に曝露させた経時的な大腸菌細菌数を示す増殖曲線を示す。

【図58C】本開示による例示的なシステムを用いて様々な強度のＵＶ光に曝露させた経時的な大腸菌細菌数を示す増殖曲線を示す。

【図58D】本開示による例示的なシステムを用いて様々な強度のＵＶ光に曝露させた経時的な大腸菌細菌数を示す増殖曲線を示す。

【図58E】本開示による例示的なシステムを用いて様々な強度のＵＶ光に曝露させた経時的な大腸菌細菌数を示す増殖曲線を示す。

【図58F】（意図的に省略している。）

【図58G】本開示による例示的なシステムを用いて様々な強度のＵＶ光に曝露させた経時的な緑膿菌（Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）細菌数を示す増殖曲線を示す。

【図58H】本開示による例示的なシステムを用いて様々な強度のＵＶ光に曝露させた経時的な緑膿菌細菌数を示す増殖曲線を示す。

【図58I】本開示による例示的なシステムを用いて様々な強度のＵＶ光に曝露させた経時的な緑膿菌細菌数を示す増殖曲線を示す。

【図58J】本開示による例示的なシステムを用いて様々な強度のＵＶ光に曝露させた経時的な緑膿菌細菌数を示す増殖曲線を示す。

【図58K】本開示による例示的なシステムを用いて、それぞれ２０分及び４０分における様々な強度での対数的減少を比較する増殖曲線を示す。

【図58L】本開示による例示的なシステムを用いて、それぞれ２０分及び４０分における様々な強度での対数的減少を比較する増殖曲線を示す。

【図58M】本開示による例示的なシステムを用いた、様々な強度及び処理時間における大腸菌コロニー径の減少を示す増殖曲線を示す。

【図58N】本開示による例示的なシステムを用いた、様々な強度及び処理時間における緑膿菌コロニー径の減少を示す増殖曲線を示す。

【図59A】本開示による例示的なシステムを用いたＵＶＡ光への曝露中の細胞増殖を示す棒グラフを示す。

【図59B】本開示による例示的なシステムを用いたＵＶＡ光への曝露中の細胞増殖を示す棒グラフを示す。

【図59C】本開示による例示的なシステムを用いたＵＶＡ光への曝露中の細胞増殖を示す棒グラフを示す。

【図59D】本開示による例示的なシステムを用いたＵＶＡ光への曝露中に、細胞に対するＤＮＡ損傷がないことを示す棒グラフを示す。

【図59E】本開示による例示的なシステムを用いたＵＶＡ光への曝露中に、細胞に対するＤＮＡ損傷の欠如を示す棒グラフを示す。

【図59F】本開示による例示的なシステムを用いたＵＶＡ光への曝露中に、細胞に対するＤＮＡ損傷の欠如を示す棒グラフを示す。

【図60】本開示による例示的なシステムを用いた、ＵＶＡで前処理したＢ群コクサッキーウイルスに対するＵＶＡ曝露の効果を示す蛍光画像を示す。

【図61】本開示による例示的なシステムを用いた、Ｂ群コクサッキーウイルスでトランスフェクトしたＨｅＬａ細胞に対する狭帯域（ＮＢ）ＵＶＡ曝露の効果を示す蛍光画像を示す。

【図62】本開示による例示的なシステムを用いたＵＶ光への曝露中にウイルスでトランスフェクトした細胞の増殖を示す棒グラフを示す。

【図63】本開示による例示的なシステムを用いた、７２時間のＵＶ光適用後のトランスフェクト細胞の細胞数を対照と比較して示した棒グラフを示す。

【図64】本明細書に開示される実施形態による光処理システムの概略図を示す。

【図65】本明細書に開示される実施形態によるＵＶ光カテーテルの概略図を示す。

【図66】図６５のＵＶ光カテーテルの拡大部分の概略図を示す。

【図67】本明細書に開示される実施形態による、１つ以上の深度マーキングを含む図６５のＵＶ光カテーテルの概略図を示す。

【図68】本明細書に開示される実施形態による、ＥＴＴ内に配置された構成にある図６５のＵＶ光カテーテルの概略図を示す。

【図69】図６８のＵＶ光カテーテルの拡大部分の概略図を示す。

【図70】本明細書に開示される実施形態によるＵＶ光カテーテルの光放出部分の概略図を示す。

【図71】本明細書に開示される実施形態による、ＵＶ光カテーテルに使用されるＵＶ－ＬＥＤのビーム角の概略図を示す。

【図72】本明細書に開示される実施形態によるＵＶ光カテーテルの光放出部分の概略図を示す。

【図73】本開示による例示的なシステムを用いて行ったＵＶＡ治療のイン・ヒューマン試験（ｉｎ－ｈｕｍａｎ ｓｔｕｄｙ）における被験者のベースライン特性を示す表を示す。

【図74】本開示による例示的なシステムを用いたイン・ヒューマン試験におけるＵＶＡ処理の経過にわたる気管内ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２量の変化を示すグラフを示す。

【図75】ＵＶＡ処理のベースライン（０日目）、５日目、及び６日目の、図７４における対応ウイルス量を示す表を示す。

【図76】図７３～７４のイン・ヒューマン試験の被験者に関するタイムライン及びキーイベントの概要を示す。

【発明を実施するための形態】

【0018】

詳細な説明
定義
別途定義されない限り、本明細書で使用する技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有する。ＳｚｙｃｈｅｒのＤｉｃｔｉｏｎａｒｙ ｏｆ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｄｅｖｉｃｅｓ ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，１９９５は、本明細書で使用される多くの用語及び語句に有用な案内を提供することができる。当業者であれば、本発明の実施に使用し得る本明細書に記載されたものと同様または同等の多くの方法及び材料を認識するであろう。実際に、本発明は、具体的に記載された方法及び材料に決して限定されるものではない。例えば、図は、主に胃腸管における本発明を示しているが、全体を通して示されるように、開示されたシステム及び方法は、他の用途に使用することができる。

【0019】

いくつかの実施形態では、本発明の特定の実施形態を説明し特許請求するために使用される寸法、形状、相対位置などの特性は、「約」という用語によって修飾されたものとして理解されるべきである。

【0020】

本明細書で使用するとき、「ＥＴＴ」は、患者の呼吸を補助するため、患者の口から気管へと入れられ、人工呼吸器に接続される可撓性チューブである気管内チューブを指す。

【0021】

本明細書で使用するとき、「ＮＰＡ」は、気道の確保を補助するため、鼻腔を通して舌根にかけて入れられる可撓性チューブである鼻咽頭エアウエイを指す。

【0022】

本明細書で使用するとき、用語「ＬＥＤ」は、様々な可視光スペクトル及び非可視光スペクトルにわたって光を発する半導体光源である発光ダイオードを指す。ＬＥＤは通常、それらの発光スペクトル領域にわたって強度が変化する一連の波長を含む発光スペクトルを持ち、通常、その波長領域にわたってベル形または同様の形状の強度曲線に従う。特定のＬＥＤは通常、そのピーク発光強度の波長、またはＬＥＤがその最高強度の放射線を放出する波長を用いて特徴付けられる。

【0023】

したがって、ＬＥＤは通常、ある領域の波長にわたる光を発し、特定のＬＥＤはまた、それが閾値強度（いくつかの実施例では、ＬＥＤの最大強度のパーセンテージ）を超えて発する波長の範囲を用いて特徴付けられ得る。例えば、所与のＬＥＤは、３３５ｎｍ～３４５ｎｍの波長の間でのみ、最大発光強度の少なくとも１０％の光を発し得る。３３５ｎｍ未満及び３４５ｎｍ超では、そのＬＥＤの発光強度は、そのＬＥＤのピーク強度発光波長（本明細書では「ピーク波長」）の１０％未満であり、場合によっては、低すぎて治療に適切ではない可能性がある。したがって、多くの治療適用では、３３５ｎｍ～３４５ｎｍの間の波長のみが、その特定のＬＥＤの治療に影響を与えることになる。

【0024】

したがって、本明細書に記載されている波長の領域は、ＬＥＤによって治療部位に送達される発光の特定の治療適用、持続時間、及び強度に対して（またはＬＥＤによって発される発光の出力に基づいて）治療的に有効または有意な波長の領域であり得る。いくつかの実施例では、波長の領域は、ピーク発光強度の少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０％である強度を有するＬＥＤによって発される波長の領域であり得る。

【0025】

よって、本明細書には、ＬＥＤがその最大強度の閾値強度パーセンテージを発光する領域に対応する様々なＬＥＤ光源の発光スペクトル領域が開示されている。市販されているＬＥＤの様々なＬＥＤスペクトル発光領域及び発光のピーク強度波長の例が、Ｆｉｌｉｐｐｏ， ｅｔ ａｌ， 「ＬＥＤｓ： Ｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃａｌｌｙ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ－Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ」に記載されており、その内容は参照によりその全体が援用される。

【0026】

次に、本発明の様々な実施例を説明する。以下の説明では、これらの実施例を十分に理解し説明を可能にするための具体的詳細を提供する。しかしながら、当業者であれば、本発明がこれらの詳細の多くを必要とせずに実践し得ることを理解するであろう。同様に、当業者はまた、本発明が本明細書に詳細に記載されていない他の多くの明白な特徴を含み得ることを理解するであろう。さらに、関連する説明を不必要に不明瞭にすることを避けるために、いくつかの周知の構造または機能については、以下には詳細に示さず、または説明しない場合がある。

【0027】

以下で使用されている用語は、本発明の特定の具体的な実施例の詳細な説明と併せて使用されている場合でも、最も広く合理的に解釈されるべきである。実際に、特定の用語が、以下で強調されることさえある。しかし、限定的に解釈されることを意図した用語は、この発明を実施するための形態の節で明確かつ具体的にそのようなものとして定義される。

【0028】

本明細書には多くの具体的な実施態様の詳細が記載されているが、これらは任意の発明の範囲または特許請求される可能性のあるものの範囲への制限として解釈されるべきではなく、特定の発明の特定の実施態様に特有である特徴の説明として解釈されるべきである。本明細書で別々の実施態様との関連で説明されている特定の特徴は、単一の実施態様で組み合わせて実施することもできる。逆に、単一の実施態様との関連で説明されている様々な特徴を、複数の実施態様で別々に、または任意の好適なサブコンビネーションで実施することもできる。さらに、特徴は特定の組み合わせで機能するものとして上記で説明され、当初はそのように特許請求されることさえあり得るが、特許請求された組み合わせからの１つ以上の特徴は、場合によっては、その組み合わせから分離することができ、その特許請求された組み合わせは、サブコンビネーションまたはサブコンビネーションの変形を対象としてもよい。

【0029】

同様に、操作が特定の順序で図面に描かれる場合があるが、これは、望ましい結果を達成するために、そのような操作が、図示された特定の順序で、もしくは順次的な順序で実行されること、または図示される全ての操作が実行されることを要求するものと理解されるべきではない。特定の状況では、マルチタスク処理及び並列処理が有利な場合がある。さらに、上記の実施態様における様々なシステム構成要素の分離は、全ての実施態様においてそのような分離を必要とするものと理解されるべきではなく、説明されるプログラム構成要素及びシステムは、一般に、単一のソフトウェア製品に一緒に統合され得るか、または複数のソフトウェア製品にパッケージ化され得ることが理解されるべきである。

【0030】

概要
ＵＶＡ領域及びＵＶＢ領域のＵＶ光は、従来より皮膚疾患の治療に用いられてきたが、人体内部のより広範な感染症治療または炎症治療のために開発されたものではない。本開示は、患者体内の内部感染及び炎症状態を管理するために使用することができる、カテーテル、カプセル、内視鏡、チューブ、またはポートを介して治療線量のＵＶ光を発するためのシステムを説明する。本明細書に開示されるＵＶ光源は、抗生物質及び抗炎症薬／免疫抑制剤に代わる安全かつ有効な代替手段を、患者の様々な内管（例えば、結腸、膣、気管）に提供することを目的としている。

【0031】

いくつかの実施例では、特定の適応症及び治療のために、ＵＶＡ光のみまたはＵＶＢ光のみが放出され得る。例えば、ＵＶ光源は、本明細書に開示されるように、３３５ｎｍ、３４０ｎｍ、もしくは３４５ｎｍを中心とする波長、またはその近傍の領域の波長を有し得る。他の実施形態では、ＵＶ光源は、３２０ｎｍ～４１０ｎｍの間の波長を発し得、及び／またはその領域内で発光のピーク強度を有し得る。本システム及び方法を使用して、様々な波長を提供できることを理解されたい。いくつかの実施例では、提供される波長領域は、特定の強度及び適用期間において治療的に有効である可能な最長の波長であり得る。

【0032】

図１Ａは、送達チューブ１００及びいくつかのＵＶ光源１５０と、本システムに電力を供給するための電源１２０とを含むＵＶ光管理システムの実施例を示す。したがって、図示のように、介護者（例えば、医師）が、患者の結腸に送達チューブ１００を誘導することができる。患者の意図された治療標的に誘導されると、電源１２０が通電されて、光源１５０から治療標的（例えば結腸）にＵＶ光が放出され得る。

【0033】

図１Ｂは、送達チューブ１００と、いくつかのＵＶ光源１５０と、本システムに電力を供給するための電源１２０とを含むＵＶ光管理システムの実施例を示す。したがって、介護者（例えば、医師）が、患者の膣に送達チューブ１００を誘導することができる。患者の膣に誘導されると、送達チューブ１００が電源１２０によって通電されて、治療光（例えば、ＵＶ光）が膣管に放出され得る。本明細書に開示されるＵＶ光源は、抗生物質及び抗炎症薬／免疫抑制剤に代わる安全かつ有効な代替手段を、結腸領域及び／または膣領域に提供することを目的としている。

【0034】

図１Ｃは、送達チューブ１００と、ＵＶ光源１５０と、電源１２０と、制御システムとを含むＵＶ光管理システムの実施例を示す。制御システムは、電力を供給し、治療の持続時間及び／または強度を制御する。したがって、図示のように、介護者（例えば、医師）が、人工呼吸中に患者の気管に送達チューブ１００を誘導することができる。患者の気管に誘導されると、電源１２０が通電され、それにより電源１２０は、送達チューブ１００（例えばワイヤード接続）を介して光源１５０に電力を供給して、気管及び／または他の呼吸気管に治療光（例えば、ＵＶ光）を放出することが可能である。

【0035】

例えば、本明細書に開示されているように、気管内チューブ（ＥＴＴ）と組み合わせて体内紫外線療法を提供するためのシステム及び方法が開発されている。したがって、患者の換気中にＥＴＴ内で送達チューブ１００を誘導することができる。他の実施例では、送達チューブ１００は、ＥＴＴに接続され得もしくは組み込まれ得、またはＥＴＴが、ＥＴＴに組み込まれた光源１５０を有し得る。したがって、光源１５０は、ＵＶ光源１５０が、ＥＴＴを取り囲む気管気道内の呼吸組織を照射するように、チューブ１５０及び／またはＥＴＴ内に配置され得る。

【0036】

図１Ｄは、送達チューブ１００と、ＵＶ光源１５０と、電源１２０と、制御システムとを含むＵＶ光管理システムの実施例を示す。制御システムは、電力を供給し、治療の期間及び／または強度を制御する。したがって、図示のように、介護者（例えば、医師）が、患者の鼻咽頭に送達チューブ１００を誘導することができる。患者の鼻咽頭に誘導されると、電源１２０が通電され、それにより電源１２０は、送達チューブ１００（例えばワイヤード接続）を介して光源１５０に電力を供給して、鼻咽頭及び／または他の呼吸気管に治療光（例えば、ＵＶ光）を放出することが可能である。

【0037】

例えば、本明細書に開示されているように、鼻咽頭エアウエイ（ＮＰＡ）と組み合わせて体内紫外線療法を提供するためのシステム及び方法が開発されている。したがって、患者のＮＰＡ内で送達チューブ１００を誘導することができる。他の実施例では、送達チューブ１００は、ＮＰＳに接続され得もしくは組み込まれ得、またはＮＰＡが、ＮＰＡに組み込まれた光源１５０を有し得る。したがって、光源１５０は、ＵＶ光源１５０が、ＮＰＡを取り囲む鼻咽頭内の呼吸組織を照射するように、チューブ１５０及び／またはＮＰＡ内に配置され得る。

【0038】

図１Ｅは、患者の気管内の複数の光源１５０を含むＵＶ光投与システムの前面図を示す。図１Ｆは図１Ｅの拡大部分であり、光源１５０からの距離の増大に伴うＵＶ光強度の変化を描写している。したがって、いくつかの実施例では、照射対象の組織までの距離に応じて各ＬＥＤへの電力が個々に制御されてもよい。

【0039】

送達システム
体内の様々な部分に治療用ＵＶ光を送達するための送達チューブ／ロッド１００が提供される。送達チューブ／ロッドは、少なくとも１つのＵＶ光源１５０を含むことができる。送達チューブ／ロッド１００は、カテーテル、内視鏡、カプセル（嚥下用または坐剤用）、またはＵＶ光源１５０を収容するように構成された他の任意の医療機器であり得る。

【0040】

いくつかの実施例では、ＵＶ送達チューブ１００は、カテーテルとして構成され得、患者の呼吸療法中にまたは他の療法中にＥＴＴまたはＮＰＡの内部を誘導され得る。いくつかの実施形態では、ＵＶ送達チューブ／ロッド１００は内視鏡として構成され、これは、直腸にまたは経口で挿入され、適切な領域に誘導されて抗炎症用または他の治療用の線量のＵＶ光を送達する。別の実施形態では、ＵＶ送達チューブ／ロッド１００は、動脈、尿道、膣及び尿路、外耳道、気道などに挿入されるカテーテルとして構成することができる。さらに別の実施形態では、ＵＶ送達チューブ／ロッド１００は、患者の膀胱に挿入される尿道留置カテーテルとして構成される。いくつかの実施形態では、膨張式バルーンカテーテルが、例えば、膣、直腸、胃食道接合部、胃、胆道、または他の適切な通路など、通路を有する内臓の内部でＵＶ光を発するために、ＵＶ光源１５０を含むことができる。いくつかの実施形態では、ＵＶ光源１５０は、介護者の手袋として構成することができる。この構成は、より短い持続時間の治療のために、患者の開口部（例えば、口、直腸、膣、または他の開口部）にＵＶ光を放出するのを補助することができる。

【0041】

いくつかの実施形態では、ＵＶ光源１５０は、送達チューブ／ロッド１００に恒久的に取り付けられている。他の実施形態では、送達チューブ／ロッド１００は、ＵＶ光源１５０が、医師の好みで構成可能であり、取り付け及び取り外しができるように構成される。送達チューブ／ロッド１００は、ＵＶ光源１５０への電気的接続を可能にするために中空内部を含むことができる。代替実施形態では、ＵＶ光源１５０はワイヤレスであり、送達チューブ／ロッド１００に結合することが可能であってもよい。

【0042】

光源
送達チューブ１００または他の送達デバイスに応じて、ＵＶ光を放出することができる様々な光源１５０を利用することができる。例えば、図２は、チューブ１００に沿って分布された一連のＬＥＤ光源１５０を含む、可撓性送達チューブ１００（例えば、カテーテル、内視鏡など）の実施形態を示す。他の実施例では、ＵＶ光を放出することができる他の適切な光源１５０を利用することができる。光源１５０のそれぞれは、電気的接続と共に取り付けられ、電源１２０に接続されている。ＬＥＤ光源１５０は、それらの小さなサイズと低い電力要求とにより、それらを送達チューブ１００に沿って配置することが可能になるので、有利であり得る。

【0043】

したがって、光源１５０が送達チューブ１００に沿って配置される場合、光源１５０は、患者体内の広い送達領域にＵＶ光を送達することができる。それゆえに、治療標的領域が比較的大きくなり、結腸の大部分に影響を及ぼし得る炎症性疾患を治療することができる。

【0044】

図３は、電源１２０に接続された冷陰極ベース光源１５０を利用する送達チューブ１００の実施例を示す。この実施形態では、冷陰極光源１５０は、透明で可撓性の送達チューブ１００を通して光を送達する。この実施形態は、送達チューブ（または真空管）１００を満たす不活性ガスを含み得る。送達チューブ１００は、例えば、冷陰極管を含み得る。送達チューブ１００は、フィラメントによって電気的に加熱されない任意の陰極発光体を含み得る。例えば、冷陰極蛍光灯は、水銀蒸気の放電を利用して紫外線を放出することができる。

【0045】

ただし、ほとんどの実施形態では、チューブで使用されるガスは安全のために不活性でなければならない。例えば、ネオンガス蒸気は、十分なＵＶ光を生成するために、１２ボルトの電源１２０でエネルギーを与えられ得る。他の実施例では、電圧及び／または電流が様々な他の電源を利用して、現在の波長で十分に強い光を発生させる。

【0046】

いくつかの実施形態では、光源１５０は、Ｘ線を放出することができる。これらの実施形態では、本システムは、真空管またはＸ線管を含み得る。

【0047】

電源１２０は、光源１５０をオン及びオフするためにオン／オフスイッチまたは他の制御を含み得る。いくつかの実施例では、電源は、様々な強度でＵＶ光源をオンにする機能、または治療の適用先に応じて強度を経時的に調節する機能を含むことになる。電源は、ＵＶ光源１５０のタイプによって異なる場合がある。例えば、ＬＥＤ実施態様の電力要件は、冷陰極実施態様の電力要件よりも少ない可能性がある。

【0048】

ＵＶ領域
図４は、開示されたデバイス及び方法によって実施され得るＵＶ領域を示す。例えば、光源は、ＵＶＡ及びＵＶＢの領域のみの光を放出することができ、ＵＶ－Ｃ領域の光を放出することはできない。他の実施例では、本システム及び方法は、３つのＵＶ領域全ての光を放出することができ、または可視スペクトルの光を放出することもできる。いくつかの実施例では、特定の適応症及び治療のために、ＵＶＡのみまたはＵＶＢのみの光が放出され得る。前述のとおり、光源は、３３５ｎｍ、３４０ｎｍ、もしくは３４５ｎｍを中心とする最大強度の波長、またはその近傍の領域の波長を有し得る。他の実施形態では、光源１５０は、３２０ｎｍ～４１０ｎｍ、２５０ｎｍ～４００ｎｍ、または本明細書で論じられる他の適切な領域の波長の光を放出することができる。

【0049】

いくつかの実施例では、適用される波長領域は、特定の適用先に対して（治療適用の強度及び持続時間を所与として）治療的に有効である最長の波長領域であり得る。例えば、波長が短いほど、治療により患者の体細胞または体組織が損傷を受ける可能性が高くなる。したがって、有効である最長の波長を適用することが最も安全である。

【0050】

いくつかの実施例では、より小さい／より短い波長が、ＵＶ－Ｃ領域に近づくにつれて、より有害になるため、３４５ｎｍまたは３４０ｎｍ（または周囲の波長）を中心とする光源が最適な場合がある。例えば、波長が短いほど、そのエネルギーが多くなり、患者の組織及びＤＮＡに損傷を与える可能性が高くなる。いくつかの実施例では、依然として十分な抗菌効果を提供し、依然として有効である最も安全な波長とする最長波長には、以下、３３５、３３６、３３７、３３８、３３９、３４０、３４１、３４２、３４２、３４４、３４５、３４６、３４７、３４８、３４９、または３５０ｎｍの１つ以上が含まれ得る。したがって、本明細書に開示される光源１５０は、治療上有意な強度で、前出の波長のうちの１つ以上を有する光を放出することができる。いくつかの実施例では、光源は、３４３ｎｍ～３４５ｎｍの領域内のピーク波長を伴うＵＶＡを放出し得、それは人工呼吸器に結合したＥＴＴを挿管した患者の光線療法に利用され得る。例示的な光カテーテルは、３４３ｎｍ～３４５ｎｍの領域内のピーク波長を有するＵＶＡ光を放出する光源のセットを含み得る。さらに、光線療法は、人工呼吸器に結合されたＥＴＴチューブ内に位置決めされた光カテーテルを介して１０００マイクロワット／ｃｍ^２～５０００マイクロワット／ｃｍ^２の強度で送達され得る。

【0051】

いくつかの実施例では、光源は、３３５ｎｍ、３３６ｎｍ、３３７ｎｍ、３３８ｎｍ、３３９ｎｍ、３４０ｎｍ、３４１ｎｍ、３４２ｎｍ、３４３ｎｍ、３４４ｎｍ、３４５ｎｍ、３４６ｎｍ、３４７ｎｍ、３４８ｎｍ、３４９ｎｍ、３５０ｎｍ、３５１ｎｍ、３５２ｎｍ、３５３ｎｍ３５４ｎｍ、３５５ｎｍのピーク波長を有するＬＥＤであってもよい。いくつかの実施例では、ＬＥＤのピーク波長に＋／－３ｎｍ、２ｎｍ、または１ｎｍの誤差がある場合がある。いくつかの実施例では、ＬＥＤは、そのピーク強度発光波長を中心にして＋／－２、３、４、５、または６ｎｍの範囲で有意な強度の光を放出することができる。したがって、いくつかの実施例では、ＬＥＤまたは他の光源の波長領域は、３４０～３５０ｎｍ（例えば、有意な発光強度を有する波長を含む波長領域）であり得る。

【0052】

いくつかの実施例では、光源は、各々が３３５ｎｍ、３３６ｎｍ、３３７ｎｍ、３３８ｎｍ、３３９ｎｍ、３４０ｎｍ、３４１ｎｍ、３４２ｎｍ、３４３ｎｍ、３４４ｎｍ、３４５ｎｍ、３４６ｎｍ、３４７ｎｍ、３４８ｎｍ、３４９ｎｍ、３５０ｎｍ、３５１ｎｍ、３５２ｎｍ、３５３ｎｍ ３５４ｎｍ、３５５ｎｍのピーク波長を放出する、複数のＬＥＤであってもよい。いくつかの実施例では、ＬＥＤは、そのピーク強度発光波長を中心にして＋／－２、３、４、５、または６ｎｍの範囲で有意な強度の光を放出してもよい。

【0053】

いくつかの実施例では、ＬＥＤの各々が１００～１５０度の間のビーム角で光を放出し得る。一実施例では、ＬＥＤの各々が１２０～１３５度の間のビーム角で光を放出し得る。

【0054】

治療レジメン
本明細書の手順は、いくつかの異なる炎症性疾患及び感染性疾患を治療するために利用することができる。したがって、以下に応じて、すなわち、（１）疾患のタイプ、（２）光源のタイプ、（３）光源出力、（４）光源のＵＶ領域、及び（５）感染または炎症の重症度に応じて、異なる量または期間の投与量のＵＶ放射を投与することができる。例えば、いくつかの実施形態では、投与時間はカプセル消化速度によって決定され、他の要因（例えば、光源出力、ＵＶ領域など）を操作して、投与量を変えることができる。

【0055】

他の実施例では、この光線療法は、１０分、１５分、１８分、１９分、２０分、２１分、２２分、２３分、２４分、２５分、２６分、２７分、２８分、２９分、３０分、６０分、９０分、１２０分、もしくは１６０分、１０分～１６０分の間の任意の分の範囲、または他の適切な時間、介護者によって提供され得る。さらに、本発明の方法は、少なくとも１０分、１５分、１８分、１９分、２０分、２１分、２２分、２３分、２４分、２５分、２６分、２７分、２８分、２９分、３０分、または６０分の閾値持続時間の間、療法を施すことを含むことができる。光源強度は、少なくとも１，０００マイクロワット／ｃｍ^２、１，１００マイクロワット／ｃｍ^２、２，０００マイクロワット／ｃｍ^２、２，１００マイクロワット／ｃｍ^２、２，２００マイクロワット／ｃｍ^２、２，３００マイクロワット／ｃｍ^２、２，４００マイクロワット／ｃｍ^２、２，５００マイクロワット／ｃｍ^２、２，６００マイクロワット／ｃｍ^２、２，７００マイクロワット／ｃｍ^２、２，８００マイクロワット／ｃｍ^２、２，９００マイクロワット／ｃｍ^２、３，１００マイクロワット／ｃｍ^２、３１００マイクロワット／ｃｍ^２、３，２００マイクロワット／ｃｍ^２、１，０００～５，０００マイクロワット／ｃｍ^２、またはその適用先などの治療効果に関連する要因に応じて、他の適切な強度であり得る。本発明者らは、ＵＶＡ光を最大で５，０００マイクロワット／ｃｍ^２の強度まで安全に適用できることを確認している。ある実施例では、上記の光が継続的に放出されることになり、他の実施例では、その光がパルス療法に組み込まれることになる。

【0056】

光源１５０は、強度及び標的微生物に基づいて、標的から様々な距離であり得る。例えば、いくつかの実施例では、光源１５０は、２０００マイクロワット／ｃｍ^２の強度を用いて大腸菌を死滅させるために（２．８ｃｍまたは３．５ｃｍではなく）大腸菌から０～２ｃｍの範囲内にあることが必要である場合がある。いくつかの実施例では、強度は１０００～５０００マイクロワット／ｃｍ^２であってもよく、標的組織までの距離は、０～１ｃｍ、０～１．５ｃｍ、０～２ｃｍ、０～２．５ｃｍ、０～３．０ｃｍ、０～３．５ｃｍ、０～４．０ｃｍ、または光の強度と標的病原体とに基づく他の同様の適切な範囲であってもよい。他の実施例では、必要なタイミング、距離、波長、及び強度は、ウイルスなどの標的によって異なる場合がある。

【実施例】

【0057】

以下の実施例は、特許請求された発明をより良好に例示するために提供されるものであり、本発明の範囲を限定するものとして解釈されることを意図していない。特定の材料またはステップが言及される程度まで、それは単なる例示目的のものであり、本発明を限定することが意図されない。当業者は、本発明の能力を行使することなくかつ本発明の範囲から逸脱することなく、同等の手段または反応物質を開発することができる。

【0058】

胃腸管
図５～図６は、結腸及び／または直腸の疾患を治療するための適用例を示す。例えば、図５は、光源１５０を含む送達チューブ１００が、介護者により肛門を通して結腸に挿入され得ることを示す。その場合、送達チューブ１００は、治療部位、例えば、結腸、腸の一部もしくは大部分（例えば、図６を参照）に誘導され得、または口を通して胃（例えば、図７を参照）に誘導され得る。そして、電源（または光源）１２０をオンにして、治療部位をＵＶ光で照らすことができる。

【0059】

いくつかの実施例では、これは、本明細書でより完全に記載されるように、潰瘍性大腸炎及びクローン病、ＩＢＤ、感染性疾患などの疾患を含む様々な炎症性疾患を治療するために利用され得る。図示のように、疾患のサイズ、位置、及びタイプに応じて、送達チューブ１００は、送達チューブ１００の特定の部分または長さに埋め込まれ得るかまたは含まれ得る様々な量の光源１５０を含み得る。

【0060】

図７は、内視鏡または他の送達チューブ１００が、口腔から食道を通って胃へと挿入される実施形態を示す。この実施例では、胃の感染症または炎症性疾患をＵＶ光源１５０で治療することができる。

【0061】

結腸内視鏡検査
図１３は、ＵＶ発光デバイスがマウスの結腸内視鏡検査に使用される実施例を示す。結腸内視鏡検査とＵＶの適用とは安全に実施された。パラメータには、１，１００マイクロワット／ｃｍ^２の強度で１０分及び３０分のＵＶ照射を行い、その７２時間後に通常の結腸内視鏡検査を行うことが含まれている。

【0062】

ＧＩ治療は、以下の例示的な適用を含み得る。
１．潰瘍性大腸炎及びクローン病ならびに急性／慢性嚢炎などの慢性炎症性腸疾患（ＩＢＤ）の治療
２．非ＩＢＤ関連直腸炎の治療
３．ＩＢＤ関連または非ＩＢＤ関連の瘻の治療
４．炎症性狭窄の治療
５．顕微鏡的大腸炎の治療
６．ＵＶ光放出カプセルを使用した感染性下痢の治療
７．難治性ヘリコバクターピロリ及びＭＡＬＴリンパ腫の治療
８．食道扁平苔癬及び尋常性天疱瘡の治療
９．難治性クロストリジウム・ディフィシルの治療
１０．結腸無力症、熱帯性スプルー、セリアック病、小腸内細菌異常増殖、骨髄移植後感染の盲腸炎、偽ポリープ（鼻ポリープと同様）及び放射線腸炎の治療
１１．異形成を伴うまたは伴わないバレット食道の治療
１２．毎日のＵＶ光カプセルによる肝性脳症の治療
１３．残胃内ＰＥＧを通してＩＬＴ（体内光線療法）カテーテルを留置することによるＲｏｕｘ－ｅｎ－Ｙ患者の盲係蹄症候群の治療
１４．ＵＶ光を放出できる透明な排液線での肛門周囲瘻の治療
１５．経皮的な栄養チューブまたは吸引チューブに関連する感染率の低下
１６．粘膜及び粘膜下層に限局された胃腸癌の治療
１７．粘膜及び粘膜下層に限局された肝胆道の感染症、炎症、及び癌の治療

【0063】

カプセル
いくつかの実施形態では、送達デバイスは、送達チューブ／ロッド１００の代わりにカプセルとして形作られる。そのような実施形態では、カプセルは、経口でまたは肛門によって患者に挿入される。カプセルは一定期間発光することができる。例えば、カプセルは、カプセルの通過を可能にするために、滑らかな透明もしくは半透明のポリマーまたは他の生体適合性コーティングを含むことができる。いくつかの実施例では、カプセルは、光源１５０及び電源１２０を含み得る。電源１２０は、例えば、小型電池を含むことができる。いくつかの実施形態では、カプセルを内臓に配置し固定して、長時間の光曝露を提供することができる。

【0064】

いくつかの実施形態では、カプセルは、ＵＶ光１５０がカプセルから全ての方向に光を放出するように配置されるように構成される。したがって、カプセルが消化器系を通過するとき、カプセルが排泄されるまで、カプセルは全ての方向にＵＶ光を放出する。

【0065】

図８は、患者によって飲み込まれ得るカプセル８００を送達デバイスに利用したシステムの実施例を示す。カプセル８００は、光源１５０と、光源１５０に電力を供給するための電源１２０とを含み得る。いくつかの実施例では、カプセルまたはその一部が透明な材料で作られて、光がカプセルを通して放射されることを可能にする。カプセルは、胃腸管内でのカプセルの位置を評価するために追跡デバイスを含み得る。カプセル送達システムは、連続的または断続的な制御された送達のために、中空器官にクリップで留めることができる。

【0066】

いくつかの実施例では、カプセルは、錠剤のサイズ以下であり得、経口摂取可能であり得る。カプセルは、カプセルが消化管の特定の部分に到達するか、またはそこに到達する可能性が最も高いときに、ＵＶ光源をオン及びオフにするためのタイマーを含み得る。例えば、カプセルには、３０分、１時間、または２時間の後にカプセルをオンにする単純なタイマーが含まれている場合がある。例えば、カプセルは、ＩＢＳまたは他の感染状態または炎症状態を治療するために、カプセルが消化管に到達するまで、光源１５０をオンにすることができない。

【0067】

光伝導性送達チューブ
ある実施例では、光源１５０は、送達チューブ１００（例えば、ＬＥＤ）の内側に配置され得、他の実施例では、光源１５０は、送達チューブ１００の近位端の外側に配置され得るか、またはこの近位端と連携させて配置され得る。したがって、いくつかの実施例では、送達チューブ１００は、光を光源１５０から送達チューブ１００の先へと伝搬して、光が治療部位に放出できるようにするために、光ファイバまたは他の光伝導性材料から作製され得る。

【0068】

例えば、図９及び図１０に示すように、ＵＶ光管理システムは、送達ロッド９４０、ＵＶ光源９５０、及び光源アタッチメント９００を含み得、光源アタッチメント９００は、ＵＶ光源９５０と送達ロッド９４０との間に取り付けられるように構成される。送達ロッド９４０は、光スペクトルからＵＶ－Ｃを除外するホウケイ酸塩セグメント９３０と、その後に続く、最小の損失でＵＶＡ／Ｂの透過距離を伸ばすために純シリカ（石英）９００で作られたセグメントとを含み得る。

【0069】

例えば、純石英セグメントのみを使用すると、著しいＵＶ－Ｃ光放出（例えば、４，３００マイクロワット／ｃｍ^２ＵＶ－Ｃ）が生じることが示されているが、ＵＶ光源９５０と送達ロッド９４０との間にホウケイ酸塩の短いセグメント（例えば、ホウケイ酸塩フィルタ）を入れて純石英ロッドを使用すると、ホウケイ酸塩セグメントなしでＵＶＡ及びＵＶＢが同じレベルで検出され、送達ロッド９４０の先端で放出されるＵＶ－Ｃ光はわずか１０マイクロワット／ｃｍ^２となり、したがってＵＶ光が、送達ロッド９４０全体にわたって送達されるために、ＵＶ光が送達ロッド９４０の本体へ後方反射されることを意味する。ＵＶ光源９５０は、ＵＶ光源９５０に電力を供給する電源（図示せず）に接続されるように構成され得る。

【0070】

送達ロッド９４０は、光ファイバロッド／カテーテルであり得る。いくつかの例示的な実施形態では、送達ロッド９４０は、工業用ダイヤモンドを使用して切り目をつけ、それによってガラスカッターオイルが使用され、両側圧力が加えられて（不透明ではなく）明瞭に折られることによって作製される。送達ロッド９４０の先端は、ドリル（例えば、５００ＲＰＭドリル）によって丸くすることができ、ドリルは、プレミアムダイヤモンド研磨パッド（例えば、１２０～２００グリットのプレミアムダイヤモンド研磨パッド）及びサンドペーパー（例えば、４００番サンドペーパー）を使用する。その後、ＵＶ－Ｃではない光（例えば、ＵＶＡ及びＵＶＢ）が送達ロッド９４０の本体全体に放出され得るように、送達ロッド９４０の本体を１２０～２００グリットのプレミアムダイヤモンド研磨パッドで研磨することができる。ロッドのカスタム不透明化には、代替の化学的不透明化を使用することができる。

【0071】

光源アタッチメント９００は、本体９２０と、本体９２０を筐体（例えば、ロッド、カテーテル、ハンドルなど）に取り付ける締結機構９１０（例えば、ネジ、止めネジ、ファスナ、釘など）とを含み得る。本体９２０は、光源（または電源）に接続するように構成された前端開口部９７０と、ロッド（またはカテーテル）に接続するように構成された後端開口部９８０とを含み得る。

【0072】

光源アタッチメント９００は、熱伝導のためにかつ光強度劣化を低減するためにアルミニウムで作ることができる。前端開口部９７０及び後端開口部９８０の両方の直径は、例えば、特定のカテーテル、チューブ、ロッドなどに適合するために変化し得る。光源アタッチメント９００はまた、光損失を低減するように構成された凸レンズ９３０を前端開口部９７０と後端開口部９８０との間に含み得る。この凸レンズは、光損失を減らし、光を集束させる半凸耐熱レンズを含み得る。

【0073】

カテーテル
いくつかの実施例では、送達デバイスは、動脈、尿道、または患者の体の他の部分に挿入可能であり得るカテーテルチューブ１００であり得る。例えば、カテーテルチューブ１００は、ガイドワイヤが通過することを可能にする中空部分を含み得る。したがって、介護者は、ガイドワイヤを治療部位に誘導し、次にカテーテルをガイドワイヤ上に通して、カテーテルを治療部位に、または治療部位を越えて誘導することができる。

【0074】

次に、内視鏡の実施態様と同様に、カテーテルチューブ１００は、動脈の内側にＵＶ治療を施すのに適した任意の様々な光源１５０を含むことができる。いくつかの実施例では、この実施態様は、ＬＥＤなどのより小さな光源１５０を使用することができる。

【0075】

本明細書に開示される別の実施例では、送達デバイスは、（例えば、図１１に示すように）尿道留置カテーテルとして膀胱に挿入され、その結果、ＵＶ光で尿路感染症を殺菌し得るカテーテルチューブ１００であり得る。別の実施例では、送達デバイスは、直腸をＵＶ光で治療するために直腸に挿入されるバルーンの一部であり得る。

【0076】

膣
さらに別の例では、送達デバイスは、患者の膣内の感染症を治療するために膣ロッドに組み込まれ得る。

【0077】

図２２は、いくつかの実施例でＵＶ光の膣内送達に利用することができる、本明細書に開示される実施形態による、例示的なＵＶ発光デバイスを示す。本ＵＶ発光デバイスは、送達チューブ／ロッド１００を含むことができる。いくつかの実施例では、送達チューブ／ロッド１００は、４面の細長い本体１０１を含む。この４面の細長い本体１０１は、４つの側面のそれぞれにＵＶ光源１５０を含むことができる。ＵＶ光源１５０は、送達チューブ／ロッド１００の各側面に互い違いに配置することができる。送達チューブ／ロッド１００は、近位端１０２及び遠位端１０３を含むことができる。細長い本体１０１の４つの側面は、遠位端１０３に向かって丸い表面１０５に集結する。送達チューブ／ロッド１００の遠位端１０３は、上記のように、患者への挿入のために構成されている。対照的に、対向する近位端１０２は、送達チューブ／ロッド１００の操作性のために構成されている。

【0078】

図２３は、把持要素２００を備えた図２２のＵＶ発光デバイスの実施例を示す。把持要素２００は、ハンドルとして構成することができる。把持要素２００は、近位端１０２で送達チューブ／ロッド１００に取り付けることができる。把持要素２００は、医師または医療提供者にとって人間工学的に十分であるように設計することができる。把持要素２００はまた、ユーザの入力を受け取るように構成された入力構成要素２０１を含むこともできる。入力構成要素２０１は、送達チューブ／ロッド１００及びＵＶ光源１５０の機能を変更する内部プロセッサに接続することができる。いくつかの実施形態では、送達チューブ／ロッド１００は、２～２０個のＵＶ光源を含む。本明細書に示される送達チューブ／ロッド１００は、４つの側面の各側面に３つのＵＶ光源１５０を含み、合計１２個のＵＶ光源１５０を含む。本明細書に開示される特徴を組み込んだ他の構成が実施可能であることを理解されたい。

【0079】

図２４は、本明細書に開示される実施形態による、例示的なＵＶ発光デバイス３００を示す。ＵＶ発光デバイス３００は、把持要素３５０を含むことができる。把持要素３５０は、医師または医療提供者にとって人間工学的に十分であるように設計することができる。把持要素３５０はまた、ユーザの入力を受け取るように構成された入力構成要素３５１を含むこともできる。入力構成要素３５１は、送達チューブ／ロッド３００及びＵＶ光源３３０の機能を変更する内部プロセッサに接続することができる。本明細書に示される送達チューブ／ロッド３００は、４つの側面の各側面に２つのＵＶ光源３３０を含み、合計８個のＵＶ光源３３０を含む。本明細書に開示される特徴を組み込んだ他の構成が実施可能であることを理解されたい。

【0080】

いくつかの実施形態では、送達チューブ／ロッド１００は、その遠位端１０３に回転ベースを含むことができる。この回転ベースは、ＵＶ光源１５０から放出される光が均一になるように、送達チューブ／ロッド１００の回転を可能にすることができる。回転する送達チューブ／ロッド１００を用いて患者を治療する場合、均一なＵＶ放射率は、微生物増殖の治療に役立つ可能性が高い。いくつかの実施例では、送達チューブ／ロッド１００はまた、ステッピングモータをも含む。ステッピングモータは、回転ベースの回転を可能にすることができる。

【0081】

いくつかの実施形態では、ＵＶ光源１５０は、送達チューブ／ロッド１００の全長に沿って分布しており、かつ遠位端１０３に分布して、ＵＶ光源１５０のより広範な適用を達成する。

【0082】

いくつかの実施形態では、送達チューブ／ロッド１００は、送達チューブ／ロッド１００全体が光り、ＵＶ光を均一的に伝送するように構成される。いくつかの実施形態では、送達チューブ／ロッド１００は、ＵＶＡ領域及び／またはＵＶＢ領域のみの光波を放出し、ＵＶ－Ｃ領域の光波を放出しないように構成される。例えば、ＵＶ光源１５０のピーク波長が３４０ｎｍを含むことができる。他のより広い実施形態では、送達チューブ／ロッド１００（及び光源１５０）は、３２０ｎｍ～４１０ｎｍの間の波長を送達することができる。開示された送達チューブ／ロッド１００を使用して、様々な波長及び様々な波長の組み合わせを提供できることを理解されたい。他の領域の波長には、例えば、２５０ｎｍ～４００ｎｍが含まれ得る。いくつかの実施形態では、垂直照射長は、送達チューブ／ロッド１００の周りで８～１０ｃｍの間に延びる。

【0083】

送達チューブ／ロッド１００は、生体適合性であるかまたは生体適合性コーティングを有する様々なポリマーを含む、任意の適切な構造（例えば、剛性構造または可撓性構造）で作製され得る。図２５は、本明細書に開示される実施形態による、例示的なＵＶ発光デバイス４００を示す。いくつかの実施形態では、送達チューブ／ロッド１００は、光源４３０からのＵＶ光が送達チューブ／ロッド１００から外に放射することを可能にするために、透明材料の外層を含むことができる。いくつかの実施形態では、送達チューブ／ロッド１００は、例えば、シリコン、シリカ、ポリウレタン、ポリエチレン、テフロン／ＰＴＦＥ、ホウケイ酸塩、または他の適切な材料から作られた外面を含み得る。いくつかの実施形態では、送達チューブ／ロッド１００は、ホウケイ酸塩外層を備えた銅を使用して構築されている。最適な冷却、露出領域、及び均一性のために、送達チューブ／ロッド１００は、銅棒上に互い違いに配置された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むことができる。いくつかの実施例では、８個のＬＥＤを送達チューブ／ロッドに設けることができる。光源４３０の間隔は、最適な垂直照射長を可能にする間隔である。いくつかの実施形態では、垂直照射長は、送達チューブ／ロッド１００の周りで８～１０ｃｍの間に延びる。

【0084】

銅を使用して送達チューブ／ロッド１００の本体を製造することにより、送達チューブ／ロッド１００は、高温レベルに達することに耐えることができる。銅はヒートシンクとして機能し、送達チューブ／ロッド１００が不快な温度に達するのを防ぐ。出願人はまた、送達チューブ／ロッド１００の温度を最適化するために、特定の電流で光源１５０を動作させることを提案する。いくつかの実施例では、光源１５０は、６０～１００ｍＡの範囲内で動作される。提案された範囲内で、送達チューブ／ロッド１００の温度は４０℃を超えて上昇しないので、適切な冷却ソリューションを実施するという目標を達成する。

【0085】

図２６～図２９は、コントローラ４５０を備えたＵＶ光送達システムの様々な実施例を示す。コントローラ４５０は、１つ以上のプロセッサ、メモリ、及び電池または他の電源を含むことができる。メモリは、本明細書に開示される様々な強度及び／または持続時間を使用して適用され得る様々な治療レジメンに伴う命令を含み得る。例えば、メモリは、プロセッサによって実行されると、所与の強度またはタイミングで光源１５０に電力を供給するデータ構造を含み得る。コントローラは、膣、ＧＩ、及びＥＴＴベースのＵＶ光送達デバイスを含む、本明細書に開示された実施形態のいずれかに利用することができる。

【0086】

図３０を参照すると、体内紫外線療法を実施するためのプロセスが提供されている。このプロセスは、ステップ２５０１において、ＵＶ光送達デバイスを提供することを含む。ＵＶ光送達デバイスは、近位端及び遠位端を含む細長い本体を含む。細長い本体は、収容空間を含む。ＵＶ光送達デバイスはまた、収容空間に接続されるように構成されたＵＶ光源を含むことができる。いくつかの実施例では、本方法はまた、ステップ２５０３で、２つのＵＶ光源がＵＶ光を外に均一的に放出するように構成されるように、細長い本体を回転させることを含む。

【0087】

このプロセスはまた、ステップ２５０４で、２つのＵＶ光源から、３４０、３４１、３４２、３４３、３４４、３４５、３４６ｎｍのピーク波長を有する３２０ｎｍ～４１０ｎｍの間の波長を放出することを含み得る。いくつかの実施例では、このプロセスはまた、２つのＵＶ光源から、細長い本体から外に放射線を放出することを含む。いくつかの実施例では、細長い本体は４つの側面を含む。細長い本体の４つの側面のそれぞれは、対応するＵＶ光源１５０が、細長い本体に互い違いに配置されるように、収容空間を含む。

【0088】

細長い本体は、近位端において収容空間及び対応するＵＶ光源を含む。細長い本体は、部分的にホウケイ酸ガラスでコーティングされている。いくつかの実施例では、細長い本体は銅で作られている。

【0089】

呼吸器
いくつかの実施例では、本明細書に開示されるシステム及び方法は、患者の呼吸器系の体内通路にＵＶ光を送達するために利用され得る。例えば、いくつかの実施例では、患者が換気されている間に、送達チューブ１５０を気管内チューブ（ＥＴＴ）に誘導することができる。あるいは、送達チューブ１５０は、患者の鼻咽頭エアウエイ（ＮＰＡ）に誘導することができる。これらの適用は、ウイルス感染症、細菌感染症、肺炎、及びその他の感染症を含む感染症を治療または予防するために利用できる。

【0090】

いくつかの実施例では、送達チューブ１００は、ＥＴＴの吸引中にＥＴＴに挿入され得る。他の実施例では、ここでのシステム及び方法が、体内光線療法を送達するために胸腔チューブに送達チューブを装備することにより、肺気腫の治療を改善するために利用され得る。

【0091】

例えば、本明細書に開示されているように、気管内チューブ（ＥＴＴ）と組み合わせて体内紫外線療法を提供するためのシステム及び方法が開発されている。したがって、患者の換気中にＥＴＴ内で送達チューブ１００を誘導することができる。他の実施例では、送達チューブ１００は、ＥＴＴに接続され得もしくは組み込まれ得、またはＥＴＴが、ＥＴＴに組み込まれた光源１５０を有し得る。したがって、光源１５０は、ＵＶ光源１５０が、ＥＴＴを取り囲む気管気道内の呼吸組織を照射するように、チューブ１５０及び／またはＥＴＴ内に配置され得る。

【0092】

例えば、本明細書に開示されているように、鼻咽頭エアウエイ（ＮＰＡ）と組み合わせて体内紫外線療法を提供するためのシステム及び方法が開発されている。したがって、患者のＮＰＡ内で送達チューブ１００を誘導することができる。他の実施例では、送達チューブ１００は、ＮＰＡに接続され得もしくは組み込まれ得、またはＮＰＡが、ＮＰＡに組み込まれた光源１５０を有し得る。したがって、光源１５０は、ＵＶ光源１５０が、ＮＰＡを取り囲む鼻咽頭気道内の呼吸組織を照射するように、チューブ１５０及び／またはＮＰＡ内に配置され得る。

【0093】

いくつかの実施例では、送達チューブ１００内のＵＶ光源１５０は、一連のＬＥＤであり得る。例えば、送達チューブ１００は、ＥＴＴまたはＮＰＡに接続する可撓性カテーテルであり得、送達チューブ１００から外にＵＶ光を放出して、患者の呼吸気管を治療するために、及び／またはＥＴＴまたはＮＰＡの内部を処置するために、カテーテル上またはカテーテル内部に配置されたＬＥＤを有し得る。ＬＥＤは、電源へのワイヤード接続で接続され得る。他の実施例では、光源１５０は、ＬＥＤ以外の他の適切な光源１５０であり得る。

【0094】

この実施例では、ＬＥＤは、３３５、３３６、３３７、３３８、３３９、３４０、３４１、３４２、３４２、３４４、３４５、３４６、３４７、３４８、３４９、３５０ｎｍの最大発光強度波長、または３３５～３５０ｎｍの間の任意の波長の領域を有し得る。他の実施形態では、ＬＥＤは、３２０ｎｍ～４１０ｎｍ、２５０ｎｍ～４００ｎｍ、または本明細書で論じられる他の適切な領域の波長を放出することができる。いくつかの実施形態では、ＬＥＤは３４３ｎｍ～３４５ｎｍの範囲のピーク波長を有し得る。

【0095】

図３１は、ＵＶ光で患者の呼吸気管及び周囲組織を治療するための治療レジメンの実施例を示すフローチャートを示す。例えば、ＵＶ光源を備えた光カテーテルまたは他の送達チューブ１５０を提供し（３１００）、これをＥＴＴ内に誘導する（３１０２）場合がある。一実施例では、光カテーテルを含む光カテーテルアセンブリ、または送達チューブ１５０を含む他の送達チューブアセンブリが、光カテーテルアセンブリのＥＴＴコネクタ部分を介してＥＴＴに結合される。例示的な光カテーテルアセンブリを図６４～７０に関して後述する。光カテーテルをＥＴＴ内に誘導する前に、光カテーテルを光カテーテルアセンブリの保護スリーブ内に封入する。光カテーテルアセンブリをＥＴＴに接続した後に、ＥＥＴコネクタ部分内に位置する弁（例えばフラップ弁）を通して光カテーテルが誘導される。光カテーテルは、光カテーテルの光放出部分がＥＴＴ内の望ましい深度でＥＴＴ内になるように、弁を介してＥＴＴ内に誘導される。別の言い方をすると、光カテーテルをＥＴＴ内に配置するために、望ましい深度に達するまで光カテーテルを弁に通してＥＴＴ内まで押す。望ましい深度に達したら、ＥＴＴコネクタ部分内に配されて光カテーテルを取り囲んでいる二次シールが、人工呼吸器からの空気が保護スリーブ内に押し込まれることを防いでもよい。一実施例では、二次シールはＥＴＴコネクタ部分の壁及び光カテーテルと面共有接触（ｆａｃｅ－ｓｈａｒｉｎｇ ｃｏｎｔａｃｔ）する。

【0096】

次いで様々な治療のためにＵＶ光源が通電され得る（３１０４）。例えば、光カテーテルのＬＥＤに通信的に結合された制御ユニットのプロセッサが、ＬＥＤに通電するためにＬＥＤに電力を供給させる信号を提供してもよい。いくつかの実施例では、光カテーテルの望ましい長さを通って光を放出するために、選択されたＬＥＤが通電され得る。例えば、光カテーテルの第１の長さ（例えば１０ｃｍ）に沿ってＬＥＤが提供されてもよいが、より小さいエリアを治療するうえで、第１の長さより短い第２の長さ（例えば５ｃｍ）内にあるＬＥＤが通電されてもよい。さらに、いくつかの実施例では、第一の数のＬＥＤが、残りの数のＬＥＤより大きな強度で出力するように通電されてもよく、逆もまたしかりである。

【0097】

いくつかの実施例では、３３９、３４０、３４１、３４２、３４３、３４４、３４５、または３４６ｎｍを中心とする最大発光強度の波長を有するＬＥＤを備えた送達カテーテルは、１日に１回、２回、または３回、少なくとも１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、４０、６０、８０、または９０分間（またはこれらの範囲の間もしくは範囲外の他の適切な時間枠）通電され得る。適用される強度は、ＬＥＤの出力とＬＥＤ光源から気管組織または他の呼吸気管組織までの距離とに基づいて、１５００、１６００、１７００、１８００、１９００、２０００、２１００、２２００、２３００、２４００、２５００、２６００、２７００、２８００、２９００、３０００、３１００、３２００、３３００ｕＷ／ｃｍ^２、またはこれらの範囲の間もしくは範囲外の他の適切な強度にすることができる。

【0098】

さらに、いくつかの実施例では、光カテーテルに結合したサーミスタを介して光カテーテルの温度がモニタされ得る。一実施例では、ＬＥＤ温度をモニタするために少なくとも１つのＬＥＤのところにサーミスタが位置決めされ得、それが光カテーテルの温度の提示を提供する。非限定的実施例として、光カテーテルの先端と反対方向に位置決めされた最後のＬＥＤのところにサーミスタが位置決めされてもよい。いくつかの実施例では、それぞれ光カテーテルの光放出部分に沿った異なる位置にある、１つより多いサーミスタが用いられ得る。一実施例では、閾値温度を上回る光カテーテルの温度に応答して、プロセッサを介してＬＥＤの強度出力が低減されるかまたはＬＥＤへの電源が切られ得る。別の実施例では、閾値温度を上回る光カテーテルの温度に応答して、ＬＥＤ出力の調整に加えてもしくはその代替として、光カテーテルの冷却チューブを介した冷気流の量が調整され得る。例えば、閾値温度を上回る光カテーテルの温度に応答して、冷却チューブを通る空気の流量が増大され得る。上記実施例は単一の閾値とともに示しているが、ＬＥＤ出力の調整及び／または光カテーテルを通る冷却空気流の調整のために複数の閾値が用いられ得る。

【0099】

図３２、図３３、図３４Ａ～３４Ｃ、図３５Ａ～３５Ｃ、図３６Ａ～３６Ｄ、及び図３７は、ＥＴＴ内で利用され得る光カテーテルに使用され得るいくつかの異なる実施形態を示す。これには、図３２及び図３３に示されるように、ＥＴＴ３３０２に接続され得るかまたはこれとともに挿入され得る１つ以上のチップオンボード（ＣＯＢ）小型バーが含まれ得る。ＥＴＴ３３０２は、組織に到達するＵＶ放射の強度を低減し得るバルーン３３０８を含んでもよく、かつ、ＥＴバルーン３３０８などによる放射損失に対処するために、個々のＣＯＢ小型バーが異なる強度で選択的に動作されてもよい。例えば、ＥＴバルーン３３０８内のＣＯＢ小型バー３３０６が、ＥＴバルーン３３０８の外にあるＣＯＢ小型バー３３０５を上回る強度で動作されてもよい。システム全体が可撓性の金属ロッド３３０４に接続され得、それが電源ユニット（図示せず）に接続され得る。１つ以上のＣＯＢ小型バーを伴う本実施例は、１０ｃｍの長さを有するＵＶ照射エリアを示す。その長さは用途に応じて１０ｃｍ未満または１０ｃｍ超であり得ることが認識されるであろう。いくつかの実施例では、ＥＴＴ３３０２のより長い長さを網羅するために、小型バー３３０５及び３３０６に加えて１つ以上のさらなるＣＯＢ小型バーが含まれ得る。

【0100】

光線療法を広げるためにＥＴＴ３４１０と一体化され得る（またはＥＴＴに取り付けられ得る）、ＣＯＢ光エンジン３４０２による例示的な光ファイバソリューションを図３４Ａ～３４Ｃに示す。この実施例では、単一のＬＥＤ（図３４Ａにおける３４０４）または複数のＬＥＤ（図３４Ｂ及び３４Ｃ）が、ＵＶ放射エリアに光を伝送する光ファイバケーブル３４０８に（例えば３４０６の結合を介して）接続され、光ファイバはチューブのその部分において光を放射するように構築または処理される。さらに、いくつかの実施例では、図３４Ｃに示されるように、光を集束させかつ導いて光ファイバケーブル３４０８に通すためにコリメーティングレンズ３４１４が利用され得る。上述したように、光ファイバケーブル３４０８は、ＥＴＴ３４１０の望ましい長さにわたって光を放出するように構成され得る。

【0101】

図３５Ａ～３５Ｃは、ＬＥＤ３５１を含む、ヒートシンク（図３５Ｃ）を伴う可撓性プリント回路基板（ＰＣＢ）３５０４の一実施例を示す。一実施例では、ＬＥＤ３５１０がチューブ３５０５の周囲に位置決めされるように、可撓性ＰＣＢがチューブ３５０５へと形成され得る。この実施形態は、可撓性ＰＣＢの表面積が大きいことにより、熱を放散させるのに役立つ。さらに、可撓性ＰＣＢチューブの冷却を向上できるように１つ以上の空気穴３５０８が提供され得る。図３５ＢはＥＴＴ内のチューブ３５０５を示す。

【0102】

図３６Ａ～３６Ｄは、一続きの線形リフレクタ及びＬＥＤを含む光カテーテルの別の実施形態の様々な構成要素を示す。上述の実施形態と同様に、光カテーテルはＥＴＴ３６０２を通って誘導され得る。図３６Ｃに示されるように、光カテーテルは、近傍のリフレクタに向けられた一連のＬＥＤユニットを含む。各ＬＥＤユニットは、ＬＥＤ３６０８と、リフレクタ３６１０と、基板３６１４とを含む。２つのＬＥＤ３６０８間の例示的な距離は９ｍｍであり得、ＬＥＤ３６０８と、ＬＥＤからの光を受けるリフレクタ３６１０の端部との間の距離は２ｍｍであり得る。例えば、リフレクタが光を受けてそれを広げることができるように、ＬＥＤとリフレクタ端部との間の距離が充分に小さくてもよい。この方式で、光分布の均等性を向上させながら、より大きな光分布が実現される。図３６Ｃは、図３６Ａ及び図３６Ｂの実施形態に実装され得る例示的なヒートシンクを示す。図３７は、図３６Ａ及び図３６Ｂに示される光カテーテルに利用され得る狭帯域（例えば３４３～３４５ｎｍ）ＬＥＤの例示的なビーム角を示す。

【0103】

ＵＶ光治療システム
図６４は、例示的なＵＶ光治療システム６４００の概略を示す。この実施例では、ＵＶ光治療システム６４００は、光カテーテルアセンブリ６４４０を人工呼吸器の気管内チューブ（ＥＴＴ）に結合するように構成され、かつ、ＥＴＴが光アセンブリ６４４０及び人工呼吸器に結合されている間にＵＶ光カテーテルをＥＴＴ内に誘導するように構成される。

【0104】

ＵＶ光治療システム６４００は、制御ユニット６４０２と、アンビリカルチューブアセンブリ６４３０と、ＵＶ光カテーテルアセンブリ６４４０とを含む。制御ユニット６４０２は、ＵＶ光アセンブリの温度を調節するためにＵＶ光カテーテルアセンブリ６４４０内の冷却チューブを通る冷媒流を提供するためのコンプレッサ６４０８を含む。制御ユニット６４０２は、冷媒流を開始及び／もしくは停止するための、ならびに／または冷却チューブを通る冷媒流量を調整するための、弁６４０６と調圧器６４１２とをさらに含む。

【0105】

制御ユニット６４０２は、（アンビリカルアセンブリ６４３０のコントローラ側６４３２にある）アンビリカルチューブアセンブリ６４３０の高温冷媒（ｗａｒｍ ｃｏｏｌａｎｔ）コネクタ６４３４、低温冷媒（ｃｏｌｄ ｃｏｏｌａｎｔ）コネクタ６４３６、及び電気コネクタ６４３８のうち１つ以上と結合するための接続インタフェースを提供するコネクタ６４１０を含む。

【0106】

アンビリカルチューブアセンブリ６４３０は、制御ユニット６４０２をＵＶ光カテーテルアセンブリ６４４０と接続する。アンビリカルチューブアセンブリ６４３０は、ＵＶ光カテーテルアセンブリ６４４０内のＬＥＤ用の１つ以上の電気接続ワイヤと、ＵＶ光カテーテルアセンブリのサーミスタまでの電気接続ワイヤと、高温及び低温冷媒チュービングとがその中に配される、外側シースを含む。電気接続ワイヤならびに低温及び高温冷媒チュービングは、外側シースの長さに沿って通過する。いくつかの実施例では、低温冷媒チュービングが、環境からの熱伝達を低減させるための追加的な断熱を含み得る。

【0107】

アンビリカルチューブアセンブリ６４３０のＵＶ光カテーテル側６４４２では、高温及び低温冷媒チュービング、ならびに（ＵＶカテーテルアセンブリのサーミスタとＬＥＤとにつながる）１つ以上の電気接続ワイヤが、高温冷媒コネクタ６４４４、低温冷媒コネクタ６４４６、及び電気コネクタ６４４８として出て、それらは、カテーテル‐アンビリカル接続インタフェース６４４７を介して、ＵＶ光カテーテルアセンブリ６４４０の対応する高温冷媒コネクタ、低温冷媒コネクタ、及び電気コネクタに結合される。ＵＶ光カテーテルアセンブリ６４４０の詳細は図６５～６９について後述する。

【0108】

一実施例では、アンビリカルチューブアセンブリは、１つ以上の通気路（例えば、光カテーテルアセンブリから温気を戻すための高温冷媒チュービング、冷却された冷媒を光カテーテルアセンブリに提供するための低温冷媒チュービング）と、１つ以上の導電体（例えば、光カテーテルアセンブリ及び／または光カテーテルアセンブリのサーミスタに電源を提供するための電源コンダクタ）とを含み得る。さらに、１つ以上の導電体はまた、光カテーテルアセンブリの温度提示をサーミスタから制御ユニットに提供し得る。制御ユニットは、温度に応答して、光カテーテルアセンブリの動作及び光カテーテルアセンブリまでの冷媒流のうち１つ以上を調節してもよい。アンビリカルチューブアセンブリは、光カテーテルアセンブリに接続するように構成された光カテーテルコネクタと、制御ユニット（またはコンプレッサシステム）に接続するように構成された制御ユニットコネクタ（またはコンプレッサコネクタ）とをさらに含み得る。

【0109】

アンビリカルチューブアセンブリ６４３０は、約４、５、もしくは６フィートの長さであり得、または使い捨て光カテーテルをコントローラに接続するための他の好適な長さであり得る。アンビリカルチューブアセンブリ６４３０は、制御ユニット６４０２が入ったベッドサイドカートから患者のＥＴＴ上のコネクタまで到達できるだけ充分に長くてもよい。上述したように、アンビリカルチューブアセンブリ６４３０は、ＬＥＤ用の電気ワイヤと、サーミスタ用のワイヤと、光カテーテルアセンブリ６４４０までの冷却空気用のチュービング及び／または光カテーテルアセンブリ６４４０からの温気戻り用のチュービングとを含み得る。したがって、一実施例では、アンビリカルチューブアセンブリ６４３０は、気体冷媒及び電気の両方を伝送するための単一のハイブリッドコネクタとして機能することによって、光カテーテルアセンブリ６４４０を制御ユニット６４０２と接続してもよい。例えば、中央の通路が空気を伝送してもよい（例えば、冷却空気を光カテーテルアセンブリ６４４０まで伝送し、かつ適用可能ならば第２の通路に沿って温気を制御ユニット６４０２まで戻してもよい）。さらに、１つ以上の電気コネクタ／ワイヤが、外周の周りに間隔を空けて置かれ得、または通気路に対する任意の構成であり得る。

【0110】

一実施例では、冷媒は空気である。したがって、コンプレッサ６４０８からの冷却された空気は、低温冷媒コネクタ６４３６と、アンビリカルシース内の低温冷媒チュービングと、低温冷媒コネクタ６４４６とを通って流れてＵＶ光カテーテルアセンブリ６４４０に入り得る。一実施例では、コンプレッサからの空気は熱電クーラによって冷却され得、かつ低温冷媒コネクタに流入し得る。さらに、ＵＶ光カテーテルからの温まった空気は次に、高温冷媒コネクタ６４４４と、高温冷媒チュービングと、高温冷媒コネクタ６３４４とを経由し、そこから、リサイクル、流量のモニタリング、漏れのモニタリング、及び／または雰囲気中への排出のために制御ユニット６４０２に戻される。いくつかの実施例では、温気は、アンビリカルアセンブリ６４３０と光カテーテルアセンブリ６４３０との間の接続インタフェースにおいて、またはアンビリカルアセンブリ内の弁調節式の開通口を介して、排出され得る。ＵＶ光カテーテルがＥＴＴ内に配置された時の冷媒流の詳細は図６９についてさらに後述する。いくつかの実施例では、他の気体冷媒も用いられ得、それも本開示の範囲内にある。

【0111】

制御ユニット６４０２は、少なくとも１つのプロセッサ（ＣＰＵ）６４０３と、プロセッサに動作可能に結合され得るコンピュータ可読媒体を備える、読み出し専用メモリＲＯＭ及び／またはランダムアクセスメモリＲＡＭなど、少なくとも１つのメモリ６４０５と、を含み得る。よって、少なくとも１つのメモリ６４０５は、プロセッサによって実行された時に、ＥＴＴ内でのＵＶ光カテーテルの動作中にＵＶ光カテーテルを冷却することと、ＵＶ光カテーテルの温度に従ってＵＶ光の動作を制御することとのうち１つ以上など、本明細書に記載される動作のうち１つ以上を行うシステム命令を含み得る。プロセッサ６４０３は、様々な感覚構成要素（例えば、ＵＶ光カテーテル内に結合されたサーミスタ）からの１つ以上の入力信号を受け取り得、かつ、本明細書に記載される様々な制御構成要素に（例えば、ＵＶ光カテーテルの冷却チューブを通る冷媒の流れを調節するために制御ユニット内のコンプレッサ６４０８に、ＵＶ光カテーテルに結合された電源に、など）、１つ以上の制御信号を出力し得る。本実施例は制御ユニット６４０２の構成例を示すが、制御ユニット６４０２が他の構成で実施され得ることが認識されるであろう。

【0112】

非限定的な一実施例として、制御ユニット６４０２は、ＡｌｌｉｅｄによるＴｉｍｅｔｅｒ ＰＣＳ－４１４など医療等級のエアコンプレッサを含有し得、かつ、５０ｐｓｉまたは他の好適な範囲で１４ＬＰＭの空気を出力し得る。上述したように、制御ユニット６４０２は、デジタル読み出しと、アンビリカルチューブへのコネクタ（ハイブリッドコネクタであり得る）と、ユーザコントロール及び状態インジケータとを含み得る。加えて、コンプレッサは空気弁及び調圧器を含有し得る。制御ユニット６４０２はまた、冷却空気用の圧力センサ及びフローコントロールと、フローセンサとを含有し得る。いくつかの実施例では、制御ユニット６４０２は、光カテーテルに送達されて冷却チューブを通る冷却空気の温度及び／または流量を決定するために、サーミスタからの閉鎖フィードバックループを提供し得る。

【0113】

図６５は、ＵＶ光治療システム６４００のアンビリカル６４３０など、ＵＶ光治療システムのアンビリカルに結合され得るＵＶ光カテーテルアセンブリ６５００の実施例を示す。ＵＶ光カテーテルアセンブリ６５００は、図６４に示されるＵＶ光カテーテルアセンブリ６４４０の一実施例であり得る。特に、図６５は配置前構成におけるＵＶ光カテーテルアセンブリ６５００を示す。すなわち、ＥＴＴに結合されかつＥＴＴを通って誘導される前の、第１の構成である。

【0114】

ＵＶ光カテーテルアセンブリ６５００は、光放出部分６６００（図６６）を備えるカテーテルチューブ６５０６（本明細書において光カテーテルともいう）を含む。ＥＴＴ内に挿入されていない時、カテーテルチューブ６５０６は保護スリーブ６５０２内に格納される。光カテーテルアセンブリ６５００の遠位端６５０８は、カテーテルの高温冷媒コネクタ６５１０、カテーテルの低温冷媒コネクタ６５１２、及びカテーテルの電気コネクタ６５１４を介して、それぞれアンビリカルの高温冷媒コネクタ、低温冷媒コネクタ、及び電気コネクタに結合される。この方式で、アンビリカルは、冷却用の冷媒と、（電気コネクタ６５１４を介して）ＵＶ光カテーテルアセンブリの複数のＬＥＤへの電源と、サーミスタへの電源とをもたらす。ＵＶ光カテーテルアセンブリ６５００は、近位端６５２０に、図６６に拡大して示されかつ以下に説明される光放出部分６６００（本明細書において光送達部分ともいう）を含む。

【0115】

図６６を見ると、近位端６５２０は、カテーテルチューブの近位先端６６１６を格納するＥＴＴコネクタ６６４９を含む。さらに、ＥＴＴコネクタ６６４９は、ＵＶ光カテーテルアセンブリ６５００を、人工呼吸器に結合されたＥＴＴに直接結合する。ＥＴＴコネクタ６６４９は、例えばカテーテルアセンブリ６５００がＥＴＴに結合されているがカテーテルチューブ６５０６（光放出部分を含む）がＥＴＴ内に配置されていない時などに、人工呼吸器から光カテーテルアセンブリ６５００内に空気が流入することを防ぐ弁を含む。近位端６５２０は、カテーテルチューブ６５０６がＥＴＴ内に配置された時に人工呼吸器からの空気が保護スリーブ６５０２に入ることを防ぐ二次シール６６０２をさらに含む。一実施例では、弁はフラップ弁として構成される。人工呼吸器から保護スリーブ６５０２内への空気の逆流を防ぐ、逆止弁など他のタイプの弁もまた用いられ得る。

【0116】

光放出部分６６００は、カテーテルチューブ６５０６内部に配された複数のＬＥＤ６６０４と、これもカテーテルチューブ６５０６内部に配された冷却チューブ６６１０とを含む。一実施例では、図に示されるように、ＬＥＤが電力供給された時にカテーテルチューブ６５０６の長さに沿ってカテーテルチューブ６５０６から外に３６０度のパターンでＬＥＤが光を放出するように、ＬＥＤ６５０４は、互いから９０度回転されかつカテーテルチューブ６５０６に向くように位置決めされる。さらに、この実施例では、隣り合う各ＬＥＤが９０度回転される。例えば、第１のＬＥＤはゼロ度の基準角度にあり、カテーテルチューブ６５０６の長さに沿って第１のＬＥＤと隣り合って位置決めされる第２のＬＥＤは（すなわち、第１のＬＥＤのすぐ次にある第２のＬＥＤは）第１のＬＥＤから９０度回転される。さらに、カテーテルチューブ６５０６の長さに沿って第２のＬＥＤと隣り合う第３のＬＥＤは、第２のＬＥＤに対して９０度（つまり第１のＬＥＤに対して１８０度）回転され、以後も同様に、（Ｎ－１）番目のＬＥＤと隣り合うＮ番目のＬＥＤは、Ｎ番目のＬＥＤに対して９０度回転される；ここでＮは、カテーテルチューブ６５０６に沿った光放出の望ましい長さに応じた任意の数である。さらに、この実施例では、（カテーテルチューブ内で長さ方向に位置決めされた）隣り合う各ＬＥＤが９０度回転される、互い違いの構成にＬＥＤが配列される。

【0117】

いくつかの実施例では、ＬＥＤは円周状の構成に配列され得る。例えば、第１のＬＥＤと第３のＬＥＤとが背中合わせに位置決めされ、第２のＬＥＤと第４のＬＥＤとが背中合わせにあり、第２のＬＥＤは第１のＬＥＤと第３のＬＥＤとの間にあり、第４のＬＥＤは第３のＬＥＤと第１のＬＥＤとの間にあり、４つのＬＥＤは互い違いではなく、かつ電力供給された時に４つのＬＥＤがカテーテルチューブ６５０６の周囲３６０度に光を放出するように、４つのＬＥＤが互いから９０度に配列されてもよい。カテーテルチューブの望ましい長さにわたって連続的で実質的に均一な照明を提供するために、４つのＬＥＤの別のセットが、前記４つのＬＥＤから短距離のところに位置決めされてもよい。照明するための、カテーテルチューブの望ましい長さを網羅するために、この方式でＬＥＤの複数のセットが位置決めされ得る。カテーテルチューブの望ましい長さに沿った３６０度照明を網羅する、ＬＥＤの他の構成も可能であり、それも本開示の範囲内にある。例えば、ビーム角がより広いＬＥＤが用いられる時は、３６０度照明を提供するために４つより少ないＬＥＤが用いられ得る。非限定的実施例として、互い違いの様式（チューブの長さに沿って隣り合って位置決めされた様式）または円周状の様式（冷却チューブの周囲に隣り合った様式）に配列された、互いからそれぞれ１２０度回転された３つのＬＥＤが利用され得る。この方式で、３つのＬＥＤのいくつかのセットが３６０度照明を提供し得る。

【0118】

さらに、冷却チューブ６６１０がカテーテルチューブ６５０６内に位置決めされて、カテーテルチューブ６５０６に冷却空気をもたらす。冷却チューブ６６１０はカテーテルチューブの近位端６５２０に向かって開放端６６１５を有し、冷却空気はそれを通って冷却チューブから出て、ＬＥＤを冷却するためにＬＥＤに向かって循環して戻る。冷却チューブ６６１０はＬＥＤ６６０４に対して中心に位置決めされる。具体的には、ＬＥＤ６６０４は、各ＬＥＤの一部分が冷却チューブ６６１０と接触するように位置決めされる。例えば、ＬＥＤ６６０４は、後方部分（例えばＬＥＤ基板の一部分）が冷却チューブ６６１０と接触するように配列される。いくつかの実施例では、ＬＥＤ６６０４は、内側チューブ内に１つ以上の冷却チューブを含み得る内側チューブ上に位置決めされてもよい。

【0119】

さらに、冷却チューブ６６１０は可撓性で、各ＬＥＤの後方部分を通って屈曲し、それはＬＥＤをコンパクトな様式で配列することを可能にする。その結果としてカテーテルチューブの直径が低減し、それはＥＴＴを通る（挿管患者への）人工呼吸器の空気流に対する抵抗を低減させるので、ＥＴＴ内に配置された時に有利である。いくつかの実施例では、冷却空気が１つ以上の追加的な出口ポイントから出ることを可能にするために、１つ以上の追加的な開通口が冷却チューブに提供され得る。

【0120】

さらに、光カテーテルチューブ６５０６は、主に３４０～３５０ｎｍの領域でピーク波長を放出するＬＥＤを含み得る。例示的なピーク波長は３４３ｎｍから３４５ｎｍまでの領域であり得る。いくつかの実施例では、ＬＥＤの各々が、３３５ｎｍ、３３６ｎｍ、３３７ｎｍ、３３８ｎｍ、３３９ｎｍ、３４０ｎｍ、３４１ｎｍ、３４２ｎｍ、３４３ｎｍ、３４４ｎｍ、３４５ｎｍ、３４６ｎｍ、３４７ｎｍ、３４８ｎｍ、３４９ｎｍ、３５０ｎｍ、３５１ｎｍ、３５２ｎｍ、３５３ｎｍ ３５４ｎｍ、３５５ｎｍのピーク波長を放出してもよい。いくつかの実施例では、ＬＥＤは、そのピーク強度発光波長を中心にして＋／－１、２、３、４、５、または６ｎｍの範囲で有意な強度の光を放出してもよい。

【0121】

カテーテルチューブ６５０６はＥＴＴの直径より小さい直径を有する。非限定的な一実施例として、カテーテルチューブは直径約５．４ｍｍであり、それは成人用気管支鏡の直径またはそれ以下であり、ＥＴＴを通る空気流を妨げることを防ぐだけ充分に小さい。いくつかの実施例では、カテーテルチューブは５．４ｍｍ未満であり得る。さらに、カテーテルチューブ６５０６は可撓性であり、ＥＴＴを通って誘導される時に気管内チューブの屈曲に従うことができる。いくつかの実施例では、カテーテルチューブ６５０６は、気管支鏡の直径またはそれ以下であるように寸法決めされ得る。例えば、成人において、光カテーテルは約３、４、５、５．４、５．５、５．６ｍｍまたは他の好適な直径であり得る。加えて、カテーテルの直径は、ＥＴＴ内部の空気流を妨げまたは乱すことを防ぐように寸法決めされ得る。ＬＥＤが冷却チューブに対して螺旋状に互い違いに配列されていることは、ＥＴＴを通る空気流に対する抵抗を低減しながら効率的な冷却を提供するために、カテーテル直径を充分に小さくすることを可能にする。

【0122】

さらに、冷却チューブ及びＬＥＤライトの配列は、治療持続時間を長くすることを可能にする。例えば、光カテーテル内に位置決めされた冷却チューブと、光カテーテル内の冷却空気の流れとによって、ＬＥＤの冷却がより効果的になる。

【0123】

さらに、ＬＥＤ６６０４の温度をモニタするために、カテーテルチューブ６５０６の遠位部分に向かって最後のＬＥＤにサーミスタ６６１２が結合され得る。いくつかの実施例では、１つ以上のサーミスタが用いられ得る。さらに、サーミスタ６６１２はＬＥＤ６６０４のいずれにも結合され得る。サーミスタ６６１２はＬＥＤ６６０４の温度提示を制御ユニット（例えば制御ユニット６４０２）に送り得る。一実施例では、ＬＥＤの動作を調整するために閾値温度が用いられ得る。例えば、単一の閾値温度を用いてもよく、かつ少なくとも１つのＬＥＤの温度がその単一の閾値温度またはそれ以上である時に、ＬＥＤが動作しないことがあり得る。いくつかの実施例では、温度が単一の閾値温度に達した時に、より低強度の放射を出力するために制御ユニットがＬＥＤの電力を低下させ得る。制御ユニットは温度をモニタしつづけてよく、かつ温度が単一の閾値を下回るまで低下した時に、望ましい強度になるまで電力がＬＥＤに供給されるかまたは増大され得る。いくつかの実施例では、ＬＥＤがオフにされている間、ＬＥＤの冷却を促進するために、冷却チューブ６６１０を通る冷媒流が持続しまたは増大され得る。

【0124】

別の実施例では、ＬＥＤの動作及び／または冷媒流を調整するために複数の温度閾値が用いられ得る。一実施例として、カテーテルチューブ内の１つ以上のＬＥＤが電力供給されている時、少なくとも１つのＬＥＤの温度が、より低い第１の閾値未満である第１の条件の間は、冷媒空気流が提供されないかまたは低流量で提供されるのであってもよい。温度が第１の閾値またはそれ以上であるが、より高い第２の閾値未満である、第２の条件の間は、冷媒空気流が前記低流量より大きくなるように増大されてもよい。さらに、温度が、より高い第２の閾値またはそれ以上である、第３の条件の間は、ＬＥＤに電力が提供されないのであってもよい（すなわちＬＥＤがオフにされてもよい）。加えて、いくつかの実施例では、温度が第２の温度閾値またはそれ以上である時に、ＬＥＤをより迅速に冷却できるように冷媒流が持続してもよい。

【0125】

さらに、いくつかの実施例では、ＵＶ光アセンブリのカテーテルチューブ６５０６が使い捨てであり得る。すなわち、カテーテルは、その治療の持続時間にわたって単一の患者に使用され得、それから処分され得る。

【0126】

カテーテルチューブ６５０６は、カテーテルチューブ６５０６の光非放出部分に１つ以上の深度提示６６１４をさらに含む。例示的な提示６６１４が図６７に示される。具体的には、カテーテルチューブ６５０６は、カテーテルの近位端までの距離を提示する１つ以上の外部深度マーキングを含む。図６７に示される実施例では、提示は１３ｃｍで始まり３０ｃｍまでにわたる。さらに、１５～３０ｃｍの間は５ｃｍごとに数字でマークされ、中間の距離は丸い点でマークされる。上述の実施例は例示を目的としているにすぎず、異なる提示タイプ（円でない形状、任意の幾何学形状など）ならびに異なる距離（例えば、２ｃｍ、３ｃｍ、４ｃｍ、もしくは６ｃｍごとの距離提示、または任意の有用なインターバル及び／もしくは距離マーカー）が本開示の範囲から逸脱することなくカテーテルチューブの光非放出部分に提示され得ることが認識されるであろう。

【0127】

さらに、本実施例は、１０ｃｍの長さを有する光放出部分（光送達部分ともいう）を示す。ＬＥＤを備える光放出部分の長さは、より長くてもまたはより短くてもよいことが認識されるであろう。非限定的実施例として、カテーテルチューブが小児用に構成される時は、光放出部分（すなわちＬＥＤを含む部分）の長さがより短くてもよい。よって、一実施例では、光放出部分の長さは患者の年齢及び／または身長に基づき得る。さらに、ＥＴＴまたはＮＰＡなどの用途に応じて、光放出部分の長さが様々であり得る。いくつかの実施例では、光送達部分は５、６、７、９、１０、１１、１２、１３、１４、もしくは１５ｃｍであり得、またはカテーテルチューブ６５０６の他の好適な長さであり得る。

【0128】

いくつかの実施例では、カテーテルチューブは１つより多い光放出部分を伴って構成され得る。例えば、各々が既定の長さを有する１つ以上の光放出部分が、カテーテルチューブの長さに沿って位置決めされ得、かつ、望ましい照射距離に応じて、制御ユニットが望ましい数の光放出部分を（ＬＥＤに電力供給することによって）起動させ得る。一実施例として、より長い照射距離が望ましいならば、より多数の光放出部分が制御ユニットによって起動され得、逆もまたしかりである。いくつかの実施例では、ＬＥＤは選択的に起動され得る。例えば、より長い照射距離が望ましい時に、起動されるＬＥＤの数がより多くてもよい。さらに、異なる位置（例えば、近位側、遠位側、中間部など）にあるＬＥＤが選択的に起動され得る。

【0129】

図６８は、ＥＴＴ６８０４内に配置された構成にあるカテーテルチューブ６５０６を示す。カテーテルチューブ６５０６をＥＴＴ６８０４内に配置するために、カテーテルチューブ６５０６が、望ましい深度に達するまでフラップ弁を通ってＥＴＴ６８０４内に押し入れられる。カテーテルチューブ６５０６が配置されると、二次シール６６０２が、レスピレータの空気が保護スリーブ６５０２内に押し入ることを防ぐ。さらに、カテーテルチューブ６５０６の近位端６６１６は、密封され得、かつ、ＥＴＴ６８０４内で光カテーテルをセンタリングすることを補助する複数のナブ（ｎｕｂ）（図示せず）を有し得る。このことは、気管内部の光分布をさらに均等にすることを可能にする。

【0130】

図６９は、ＥＴＴ６８０４内に配置された時の冷媒空気流を示す。カテーテルチューブ６５０６内の冷却チューブ６６１０は、カテーテルチューブの密封された端部６６１６に向かって気体冷媒の定常流を運ぶ。気体冷媒（矢印６９０２によって示される冷媒流）はＬＥＤを過ぎて後方に押し通り、ＬＥＤを冷たく保つ。温まった空気はアンビリカルアセンブリに向かってカテーテルチューブ６５０６後部から出る。温まった空気は、アンビリカルへの接続部で排出されるかまたは制御ユニットに戻されるかのいずれかであってもよく、制御ユニットでは、システム内の漏れの検出及び／または流量の調整（例えばより強い冷却のために流量を増大するなど）のために流量がモニタされる。

【0131】

図７０は、カテーテルチューブ６５０６など、ＵＶ光治療システムのカテーテルチューブ内に実装され得る例示的なＬＥＤ配列を示す。本明細書において、各ＬＥＤ７００４は、ヒートシンクとして機能する銅パッド７００６を有する基板を含む。本実施例は２つの銅パッド７００６を示すが、それより少ないかまたは多い、２つのＬＥＤ間のコップ（ｃｏｐ）電気接続が７００８に示される。銅パッド７００６は、冷却チューブ（例えば上述の冷却チューブ６６１０）に加えて、またはその代替として、用いられ得る。図７１はＬＥＤ（例えばＬＥＤ７００４）の例示的な放射パターン７１０２を示す。例えば、放射パターン７１０２はコーン（ｃｏｒｎ）形状を有する。他の放射パターンも用いられ得、それも本開示の範囲内にある。

【0132】

いくつかの実施例では、ＬＥＤは、互いに直列に接続された小さいＰＣＢ上に個々にはんだ付けされて、可撓性のＬＥＤ鎖を作り出す。ＬＥＤ鎖は、例えば、ＥＴＴバルーン下のセクションにおいてより高い光量を放出し、それによってバルーンによる追加的な光の損失または減衰を補償するなどの目的で、別々に制御可能なセクションを作り出すためにセグメント化され得る。さらに、回路基板上のＶＩＡＳがＰＣＢの前面と背面とを熱的に接続するので、露出した追加的な銅パッド７００６があるＰＣＢの後部に熱が伝達できる。これらのパッドは、ＬＥＤ７００４を過熱しないように保つために、さらなる熱を冷却空気に排出することができる。

【0133】

ＬＥＤ７００４は光カテーテル内で螺旋状パターンに配列され得る。螺旋状パターンの一実施形態では、光カテーテルの周りに均等な３６０度のＵＶＡ光をもたらすために、各ＬＥＤは螺旋内の次のＬＥＤに対して１２０度回転され、かつ光カテーテルの軸に沿って３．５ｍｍの間隔が空けられる。

【0134】

一実施例では、ＬＥＤ７００４は、３．５ｍｍ四方、高さ１．５ｍｍであり、金属ハウジング上にロウ付けされた平らな石英レンズを伴う。各ＬＥＤは、図７１に示すように約１２０度の光パターンをもたらし得る。いくつかの実施例では、ＬＥＤは１２０度～１３５度のビーム角を有し得る。

【0135】

このように、図６５～７０について上述した、ＵＶ光アセンブリと、アンビリカルと、制御ユニットとを含むＵＶ光治療システムは、患者の呼吸路とそれを取り囲む体内組織とを照射するために気管内チューブに適用される本開示技術の実施例を示す。このことは、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２感染などのコロナウイルス感染、及びＣＯＶＩＤ－１９などコロナウイルス感染によって引き起こされる疾患を治療するために有利であり得、かつまた、ＣＯＶＩＤ－１９治療以外の理由で挿管されている患者においてＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２または他のウイルスによる一次感染の機会を減らすためにも有利であり得る。加えて、本治療は、口内または人工呼吸器関連性の細菌もしくは真菌による二次感染の率を低下させ得る。

【0136】

上述したように、光カテーテルチューブは、光カテーテルとコントローラとの間を接続する可撓性の電力及びエアコネクタを含むアンビリカルチューブに接続し得る。いくつかの実施例では、アンビリカルチューブは再使用可能である。よってアンビリカルは、光カテーテル内のＬＥＤに電力を供給するための配線及び回路と、冷却空気をコントローラから光カテーテルまで送達するための通路とを含む。

【0137】

ＵＶＡ療法に用いられ得るＵＶ光治療アセンブリの光カテーテルの別の例示的な光放出部分の一部分が図７２に示される。この実施例では、１つ以上の冷却チューブ７２０６を含み得る内側チューブ７２０４上に複数のＬＥＤ７２０２が位置決めされる。外側チューブ（図示せず）が、複数のＬＥＤ７２０２と、内側チューブ７２０４と、１つ以上の冷却チューブ７２０６とを封入し得る。

【0138】

鼻咽頭エアウエイ（ＮＰＡ）
鼻咽頭路内に挿入されるデバイスは「鼻咽頭エアウエイ（ｎａｓｏｐｈａｒｙｎｇｅａｌ ａｉｒｗａｙ）」（ＮＰＡ）と呼ばれる（あるいは、鼻トランペットまたはノーズホースとも呼ばれる）。気管内チューブに関して記述される、制御ユニットと、アンビリカルと、ＵＶ光カテーテルアセンブリとを含むＵＶ光治療システムと；ＵＶＡ ＬＥＤ構造と；波長と、強度と、持続時間とを含むＵＶＡ治療パラメータとの、上述の実施例は、本開示の範囲から逸脱することなくＮＰＡ用途にもまた適用され得る。

【0139】

一実施例では、本明細書に開示されるようなＵＶ光源を伴う、カテーテルもしくは他の細いチューブであり得る鼻カテーテル、またはガイドワイヤが、鼻を通って呼吸路内の様々な位置に誘導され得る。したがって、適用される療法は、例えば肺炎様感染のために患者が換気を必要とする前などに、例えば鼻咽頭路内における抗菌効果などを有してもよい。

【0140】

さらなる呼吸器系用途
本開示のシステム及び方法は以下のさらなる呼吸器系用途にも利用され得る。
１．肺炎を防ぐために、チューブ内の細菌を除去し、喉頭及び他の組織の周りに蓄積する細菌もまた除去するため、ＥＴＴの使用中に体内光線療法（ＩＬＴ）チューブを留置する。
２．断続的な放出を伴うＩＬＴ能力を伴うＥＴＴを構築する。
３．ＩＬＴを伴う胸部チューブを装備することによって気腫の治療を向上させる。

【0141】

追加の治療適用及び治療レジメン
本明細書の手順は、いくつかの異なる炎症性疾患及び感染性疾患を治療するために利用することができる。したがって、以下に応じて、すなわち、（１）疾患のタイプ、（２）光源のタイプ、（３）光源出力、（４）光源のＵＶ領域、及び（５）感染または炎症の重症度に応じて、異なる量または期間の投与量のＵＶ放射を投与することができる。例えば、いくつかの実施形態では、投与時間はカプセル消化速度によって決定され、他の要因（例えば、光源出力、ＵＶ領域など）を操作して、投与量を変えることができる。他の実施例では、内視鏡が、医師／外科医によって１時間、３０分間、２時間、または他の適切な時間、供給され得る。

【0142】

以下は、治療レジメンとその適用との例である。したがって、本明細書に開示されるデバイス及び方法が、これらの異なる状態を治療するように適合され得る。
泌尿器科及び腎臓学：
１．透析中に既知の菌血症、真菌血症、またはウイルス血症の患者の血液を滅菌して、微生物の負荷を根絶または減少させること。別の方法として、光針を瘻孔に配置して、透析ウィンドウの外側でもオンにすることができる。エクスビボ感度分析が、より狭い波長であるがより強いＩＬＴに対して行われる。
２．カテーテル依存患者における尿道留置カテーテルの滅菌
３．粘膜及び粘膜下層に限局された膀胱癌及び尿道癌の治療
４．難治性膀胱炎／尿路感染症の治療
５．腹膜炎、さらには長期の腹膜硬化症のリスクを減らすために、腹膜透析カテーテルへのＵＶ光線療法を追加すること。
心臓病学
１．ＬＶＡＤを装着した既知の菌血症、真菌血症、またはウイルス血症の患者の血液を滅菌して、微生物の負荷を根絶または減少させること。別の方法として、光針を瘻孔に配置して、透析ウィンドウの外側でもオンにすることができる。エクスビボ感度分析を、より狭い波長であるがより強力なＵＶ療法に対して行うことができる。
２．難治性の細菌性及び真菌性の心内膜炎が、弁の直接ＵＶ光曝露で治療されること。この場合、光増感剤を静脈内投与することがある。
歯科
１．歯肉炎の治療。
２．白板症及び口腔扁平苔癬の治療。
３．粘膜及び粘膜下層に限局されたがんの治療
血液学／腫瘍学
１．腸移植片対宿主病の治療。この場合、Ｘ線の波長が放出され、リンパ球を死滅させる。これは、小腸移植または緩和ケアを待つ末期クローン病の患者に使用することができる。
ＥＮＴ
１．慢性副鼻腔炎の治療。
２．慢性耳炎の治療。
３．鼓膜切開術を必要とする患者における急性中耳炎の治療。
４．鼻ポリープの治療。
５．口臭の治療。
６．再発性扁桃炎／咽頭炎の治療。
７．粘膜及び粘膜下層に限局されたがんの治療
手術
１．ドレーンにＵＶ光技術を装備することにより、膿瘍の治療を改善すること。
２．混合型感染を避けるために、外科用ドレーンとともに使用する。
３．吻合治癒プロセスを早めること。
４．癒着を防ぐのに役立つ。
脳神経外科
１．難治性髄膜炎の治療におけるＵＶ光の髄腔内線維光学的送達。
２．難治性シャント感染症の治療。
３．髄腔内またはくも膜下ＵＶ療法によるプリオン病の治療。
４－ウイルス量を減らすことによる進行性多巣性白質脳症に関連するＪＣウイルスの治療。
婦人科
１．細菌性膣炎または真菌性膣炎の治療。
２．直腸腟瘻／結腸瘻の治療。
３．粘膜及び粘膜下層に限局されたがんの治療
リウマチ学
１．炎症性及び感染性の大関節炎の治療のための関節内ＩＬＴ。
膣療法
１．図１４Ａ、図１４Ｂは、マウスの膣治療に使用されているＵＶ発光デバイスの実施例を示す。

【0143】

実験データ
以下の一連の実験データは、本願により特許請求される発明をより良く説明するために提供されており、範囲を限定するものとして解釈されることを意図していない。

【0144】

実施例１：大腸菌
図１２Ａ及び図１２Ｂは、本明細書に開示されるＵＶ発光デバイスが、大腸菌の増殖を防止するために使用される実施例を示す実験データを示す。図示するように、ＵＶ光が適用されなかった対照群は増殖し続けたが、ＵＶ発光デバイスによってＵＶ光が適用された試験群は、経時的に大腸菌数の連続的な減少を示した。ＵＶ光は、大腸菌の増殖を防ぎ、時間の経過とともにバクテリアを死滅させることが示されている。

【0145】

図１５Ｂは、本明細書に開示されるＵＶ発光デバイスが、大腸菌を含む液体培養で使用される実施例を示す。この実験と、他の細菌、及び真菌であるカンジダ・アルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）の同様の実験との結果を、例えば、図１５Ａ、及び図１６、図１７Ａ～図１７Ｂ、図１８～図２０、図２１Ａ、及び図２１Ｂに示す。全ての結果は、ＵＶＡ光及びＵＶＢ光が本明細書に開示されるＵＶ発光デバイスによって液体サンプル上に放出された液体サンプル中の、大腸菌及び他の感染性病原体の増殖の有意な減少を示している。

【0146】

実施例２：細菌
別の実施例では、本明細書による２つの例示的なデバイスを、細菌を処理するためのＵＶＡ実験で使用した。第１のデバイスは、希硫酸、フッ化水素ナトリウム、硫酸バリウム、及び重フッ化アンモニウムの混合物で繰り返しエッチングしたホウケイ酸塩ロッド（外径３ｍｍ）であり、ロッドの端に、ＵＶＡが側面から放出される反射コーティングを付加した。この過程で、分光器（Ｏｃｅａｎ Ｏｐｔｉｃｓ；Ｅｘｔｅｃｈ）で確認したところ、ＵＶＡ（ピーク波長３４５ｎｍ）の側面発光ロッドが得られた。第２のデバイスには、ピーク波長（３４５ｎｍ）の狭帯域ＬＥＤを組み込んだ。

【0147】

ＵＶＡロッドを液体培地に挿入した。光源として水銀灯（Ａｓａｈｉ Ｍａｘ ３０３， Ａｓａｈｉ Ｓｐｅｃｔｒａ Ｃｏ．， Ｔｏｋｙｏ， Ｊａｐａｎ）を使用した。第２のＵＶＡ発光デバイスは、ヒートシンク（Ｓｅｏｕｌ Ｖｉｏｓｙｓ， Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－Ｄｏ， Ｋｏｒｅａ）に取り付けた小型発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ（ピーク波長３４５ｎｍ）であった。このデバイスを、以下に示すメッキ実験に使用した。

【0148】

大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）、大腸菌ＧＦＰ、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、化膿性レンサ球菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｙｏｇｅｎｅｓ）、表皮ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ｅｐｉｄｅｒｍｉｓ）、肺炎桿菌（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）、エンテロコッカス・フェカーリス（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ ｆａｅｃａｌｉｓ）、プロテウス・ミラビリス（Ｐｒｏｔｅｕｓ ｍｉｒａｂｉｌｉｓ）、クロストリディオイデス・ディフィシル（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｏｉｄｅｓ ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ）、及びカンジダ・アルビカンスの保存培養は、図５３に示す表に示されるように、適切な液体培地及び条件で培養した。アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション（ＡＴＣＣ）株と１つの臨床分離株とは、各微生物（Ｍａｎａｓｓａｓ， ＶＡ， ＵＳＡ）についてＡＴＣＣが提案した指示に従って、適切な固体培地及び液体培地で培養した。滅菌技術を使用して、微生物株を含むバイアルを開封し、ペレット全体を約５００μＬの液体ブロスで再水和させた。

【0149】

無菌的に、再懸濁したペレットを、細胞を再懸濁するために使用したのと同じ液体ブロス５６ｍＬを含むチューブに移した。一次ブロスチューブを数滴使用して、固形微生物寒天に接種し、単一コロニー形成単位（ＣＦＵ）を分離した。液体及び固体の培養物を、図５３に記載の特定の温度、雰囲気条件及び時間でインキュベートした。

【0150】

最初に、ＵＶＡ療法中の菌株の純度を保証するために、各微生物の単一のＣＦＵから液体培養を調製した。実験中は、新しい純粋な液体培養のみを使用した。１つの単一コロニーを５ｍＬの液体培地を含む１０ｍＬの滅菌チューブに加え、続いて十分にボルテックスして微生物細胞を均質化させた。図５３に示す液体培養を、マクファーランド比濁法で０．５に達するまでインキュベートした。標準濁度を満たした後、微生物培養を１分間十分に混合し、１０００μＬの液体培養を２本の１．７ｍＬマイクロ遠心滅菌チューブに移して、処理及び対照として使用した。各チューブの１００μＬのアリコートを連続希釈し、固体微生物培地にプレーティングして、図５４に示すようにベースラインでのＣＦＵ／ｍＬ数を決定した。

【0151】

ＵＶＡ光線療法より前に、加熱したガラス棒を使用して上部に小さな穴を開けることにより、いくつかの滅菌１．７ｍＬチューブキャップを用意した。その穴には、ＵＶＡ光を透過させるために使用するロッドの形状及び大きさを持たせた。

【0152】

無菌的に、１．７ｍＬチューブ内の液体培養からの元のキャップを、穴のある滅菌キャップに交換した。各キャップの上部に作製した穴に、ＵＶ光伝送ロッド（７０％エタノールで滅菌）を入れた。同一のロッドを、対照チューブにも入れた。光は、ＭＡＸ－３０３キセノン光源（Ａｓａｈｉ Ｓｐｅｃｔｒａ ＵＳＡ， Ｉｎｃ．， Ｔｏｒｒａｎｃｅ， ＣＡ）を使用して、チューブに挿入したガラス棒を透過させた。ＵＶバンド幅と放射照度ピークとを評価した（Ｆｌａｍｅ ＵＶ－ＶＩＳ光ファイバ分光計、Ｏｃｅａｎ Ｏｐｔｉｃｓ）。ＵＶ強度は、ＳＤＬ４７０及びＵＶ５１０ＵＶ光メーター（Ｅｘｔｅｃｈ、ＮＨ、ＵＳＡ）Ｅｘｔｅｃｈで測定した。ＵＶＣが存在しないことは、ＳＤＬ４７０ＵＶ光メーター（Ｅｘｔｅｃｈ、ＮＨ、ＵＳＡ）を使用して確認した。図５３は、細菌培養物に適用したＵＶＡ光の強度及び曝露期間を記載する。

【0153】

処理時間の終了後、ロッドを処理チューブ及び対照チューブから取り出し、穴のない新しい滅菌キャップを使用して液体培養を閉じた。処理群及び対照群の両方をボルテックスにより均質化した。次に、各チューブの１００μＬのアリコートを連続希釈し、固体微生物培地にプレーティングして、図５４に示した表に示すように、ＵＶＡ処理後のＣＦＵ／ｍＬ数を測定した。このプロセスは、図５４に記載されている全ての時点を達成するまで繰り返した。

【0154】

各時点（ベースライン及びＵＶＡ処理後）の後、１００μＬの液体微生物培養（処理及び対照）を滅菌１ｘＰＢＳ（ＥＭＤ Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ， Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ， ＭＡ）で連続希釈した。最終的な連続希釈倍率は、１：１０（微生物培養１００μＬと滅菌１ｘＰＢＳ ９００μＬ）、１：１００、１：１０００、１：１０，０００、１：１００，０００とした。各希釈液の１００μＬを固体寒天プレートに重複してプレーティングし、図５３に記載の時間、温度、及び雰囲気条件でインキュベートした。インキュベーション後、Ｓｃａｎ ３００自動コロニー計数器（Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ， Ｗｏｂｕｒｎ， ＭＡ， ＵＳＡ）を用いてコロニーを数え、体積と希釈倍率とを補正してＣＦＵ／ｍＬ数を定義した。

【0155】

これらの実験で使用された第２のデバイスは、アルミニウムヒートシンク（Ｓｅｏｕｌ Ｖｉｏｓｙｓ， Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－Ｄｏ， Ｋｏｒｅａ）に取り付けた小型発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ（ピーク波長３４５ｎｍ、バンド幅１０ｎｍ）を組み込んだものである。最初の実験では、このシステムを、大腸菌の厚い菌叢を伴う培養プレートの表面から１ｃｍに設置し、約２０００μＷ／ｃｍ^２で２０分間置いた。続いて、この光源を別々の実験で、１０^２ＣＦＵ／ｍＬの大腸菌及び緑膿菌の液体培養に適用した。

【0156】

両方の条件で、ＵＶＡを、５００、１０００、２０００、及び３０００μＷ／ｃｍ^２の強度で、１ｃｍで２０分及び４０分間、別々の一連の実験でテストし、線量反応曲線を作成した。インキュベーション後、Ｓｃａｎ ３００自動コロニー計数器（Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ）を用いてコロニーを数え、コロニーサイズを測定し、体積と希釈倍率とを補正してＣＦＵ／ｍＬ数を定義した。

【0157】

結果
ＵＶＡへの曝露は、図５４に示す表に示すように、カンジダ・アルビカンス（Ｐ＝０．００７）及びクロストリジウム・ディフィシル（Ｐ＝０．０１）を含む様々な病原微生物の有意な減少と関連していた。ＵＶＡ光の曝露時間２０分（強度１３００～３５００μＷ／ｃｍ^２）は、肺炎桿菌（Ｐ＝０．１７）、エンテロコッカス・フェカーリス（Ｐ＝０．１）、及び化膿性レンサ球菌（Ｐ＝０．６４）を除くほとんどの微生物で、対照群と比較して減少が認められた（Ｐ＜０．０５）。未処理の対照と比較した場合、４０分及び６０分のＵＶＡ光曝露時間は、試験した全ての微生物に対して有効であった（Ｐ＜０．０５、図３３）。特に、殺菌効果及び殺真菌効果は、ＵＶＡ光に対して線量依存的な応答を示し、図５４に示すように、より長い曝露時間に関連してより大きな微生物の減少が見られた。

【0158】

ＵＶＡ光線治療をまた、ヒトの尿路から得られた臨床的に分離された大腸菌株にも適用した。ＵＶＡ光を、５回の連続実験セットでテストし、この細菌培養物を２０、４０、６０、及び８０分間、１１００～１３００μＷ／ｃｍ^２のＵＶＡに曝露させた。ベースラインと比較して、ＵＶＡ光に曝露された細菌培養物において観察されたＣＦＵ／ｍＬ数は、図５７に示すように、２０分（Ｐ＝０．０３）、４０分（Ｐ＝０．０００２）、６０分（Ｐ＜０．０００１）及び８０分（Ｐ＜０．０００１）を含む評価された全ての時点で減少した。

【0159】

最後に、ＬＥＤ狭帯域ＵＶＡ（３４５ｎｍのピーク波長）が大腸菌及び緑膿菌に及ぼす影響をテストする実験を行った。これらの実験では、この特定の波長のＵＶＡにより、図５８Ａ～図５８Ｎに示すように、細菌細胞の有意な減少が見られた。例えば、図５８Ａは、ペトリ皿中の細菌コロニーの写真と、２０分及び４０分でのＬＥＤ光の適用部位の周りのコロニーの消失パターンとを示す。

【0160】

図５８Ｂ～図５８Ｆは、ピーク波長３４５ｎｍのＵＶＡ光を様々な強度で照射した場合の、大腸菌のコロニー形成単位（ＣＦＵ）の経時変化を示すグラフを示す。図示のように、２０００ｕＷの強度で４０分までにほとんどの細菌が除去され（図５８Ｄ）、３０００ｕＷの強度で２０分までにほとんどの細菌が除去された（図５８Ｅ及び図５８Ｆ）。同じ光を５００ｕＷ及び１０００ｕＷの強度で照射した場合、４０分後までにＣＦＵの有意な減少が見られたが、約半分にすぎなかった（図５８Ｃ及び図５８Ｂ）。

【0161】

図５８Ｇ～図５８Ｊは、ピーク波長３４５ｎｍのＵＶＡ光を様々な強度で照射した場合の、緑膿菌のコロニー形成単位（ＣＦＵ）の経時変化を示すグラフを示す。図示するように、１０００ｕＷ、２０００ｕＷ、及び３０００ｕＷの強度で処理すると、対照と比較してＣＦＵの有意に大きな減少を示し（図５８Ｈ、図５８Ｉ及び図５８Ｊ）、２０００ｕＷ及び３０００ｕＷの強度で２０分までに、ほとんどの細菌が除去された（図５８Ｉ及び図５８Ｊ）。

【0162】

図５８Ｋ～図５８Ｌは、それぞれ２０分と４０分における様々な強度での緑膿菌の対数減少を比較した増殖曲線を示す。図５８Ｍは、様々な強度及び処理時間での大腸菌コロニー直径の減少を示す増殖曲線を示す。図５８Ｎは、様々な強度及び処理時間での緑膿菌コロニー直径の減少を示す増殖曲線を示す。

【0163】

大腸菌及び緑膿菌の減少に対する光強度の効果を調べると、細菌量とコロニーサイズとの両方に線量応答効果が見られた（図５８Ｂ～図５８Ｎ）。細菌に影響を与える理想的なＵＶＡ強度は、ピーク波長３４５ｎｍの狭帯域ＬＥＤを使用した場合、２０００～３０００μＷ／ｃｍ２であるように見え、いくつかの実施例では、細菌または病原体のタイプ及び種、ならびに本明細書に開示される他の要因に依存する可能性がある。

【0164】

実施例３：安全性データ
哺乳類細胞に対するＵＶＡの安全性を評価するために、３つの実験を行った。第１の実験では、培養中のＨｅＬａ細胞をＵＶＡに曝露した。ＨｅＬａ細胞は、６０ｘ１５ｍｍ細胞培養ディッシュ（ファルコン）内のＤＭＥＭ細胞培養液（Ｇｉｂｃｏ，Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ）プラス１０％ウシ血清（Ｏｍｅｇａ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｔａｒｚａｎａ，ＣＡ）及び１ｘ抗生物質－抗真菌剤（１００ｘＧｉｂｃｏ）に添加し、３７℃（５％ＣＯ_２）で２４時間培養して１プレート当たり１，０００，０００～１，８００，０００個とした。この時点で、細胞を、ＵＶＡ ＬＥＤ光（１８００μＷ／ｃｍ^２）に、０分（対照）、１０分、または２０分曝露した。２４時間後、０．０５％トリプシンＥＤＴＡ（１ｘ）（Ｇｉｂｃｏ）で細胞を除去し、トリパンブルー（トリパンブルー０．４％使用準備済（１：１）（Ｇｉｂｃｏ））で染色し、自動細胞計数器（Ｂｉｏｒａｄ Ｔ２０，Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，ＣＡ）で定量化した。同様の実験で、ＬＥＤ ＵＶＡ光をより高い強度（５０００μＷ／ｃｍ^２）で２０分間使用した。再び、ＵＶＡ曝露後２４時間でＨｅＬａ細胞を定量化した。

【0165】

さらに、ＵＶＡの安全性をまた、２種類のヒト呼吸器系細胞でも検討した。これらは、肺胞（ＡＴＣＣ Ａ５４９）及び一次繊毛化気管上皮細胞（ＨＴＥｐＣ）（ＰｒｏｍｏＣｅｌｌ，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を含んでいた。各細胞株について、２５０，０００個の細胞をプレーティングし、ＤＭＥＭ中で４８時間、プレートあたりの細胞数が約７５０，０００個になるまで増殖させた。この時点で、細胞をＵＶＡ（２０００μＷ／ｃｍ^２）に０（対照）分または２０分（処理）曝露し、２４時間後に細胞数を取得した。

【0166】

ＵＶＡで処理した細胞のＤＮＡ中の８－ヒドロキシ－２’－デオキシグアノシン（８－ＯＨｄＧ）のレベルもまた、分析した。８－ＯＨｄＧは、酸化的ＤＮＡ損傷及び酸化的ストレスの高感度マーカーとして広く受け入れられている。ＤＮＡは、ＡｌｌＰｒｅｐ ＤＮＡ／ＲＮＡ／Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｍｉｎｉキット（Ｑｉａｇｅｎ）を使用して、製造元の指示に従って抽出した。８－ＯＨｄＧのレベルは、ＥｐｉＱｕｉｋ（商標）８－ＯＨｄＧＤＮＡ損傷定量化ダイレクトキットを製造元の指示（Ｅｐｉｇｅｎｔｅｋ，Ｆａｒｍｉｎｇｄａｌｅ，ＮＹ）に従って使用して検出した。最適な定量化のために、基本的な８－ＯＨｄＧが一般に全ＤＮＡの０．０１％未満であるため（Ｅｐｉｇｅｎｔｅｋ，Ｆａｒｍｉｎｇｄａｌｅ，ＮＹ）、入力ＤＮＡ量は３００ｎｇとした。

【0167】

ＵＶＡ光安全性試験には、野生型１２９Ｓ６／ＳｖＥｖマウス（ｎ＝２０、メス＝１０）及びＢＡＬＢ／ｃＪマウス（ｎ＝１０、メス＝５）を使用した。処置前に全ての動物に麻酔をかけた。ＵＶＡ光線治療の前に、動物をイソフルラン麻酔ガス（１～５％）を含む誘導室に入れた。イソフルランのキャリアガスは圧縮酸素（１００％酸素）であった。呼吸数が遅くなったところで（１秒間に約１回呼吸）、動物を誘導室から取り出し、ノーズコーン麻酔（１～２％イソフルラン）を使用して鎮静下に維持した。麻酔の深さは、つま先をつまんで反応しないことにより確認した。

【0168】

麻酔下で、カスタマイズされたロッド（Ｄ＝４ｍｍ、Ｌ＝４０ｍｍ）を肛門から脾湾曲部まで導入した。対照群には、同じだが点灯されていないロッドを用いて同じ手順を適用した。光源及び測定装置は、液体培養実験で説明したものと同じものを使用した。

【0169】

第１の実験では、５匹のＢＡＬＢ／ｃＪマウスに、３０分間の結腸ＵＶＡ曝露（２，０００μＷ／ｃｍ^２）を施し、同じ手法で無点灯の光学ロッドで治療した５匹のマウスと比較した。

【0170】

第２の実験では、１２９Ｓ６／ＳｖＥｖマウス１０匹に、１日２０分の結腸ＵＶＡ曝露（３，０００～３，５００μＷ／ｃｍ^２）を２日連続で行い、無点灯のロッドで処置したマウス１０匹（オス＝５）と比較した。

【0171】

ＵＶＡ光線療法前後の結腸内視鏡検査
硬性小児用膀胱鏡（Ｏｌｙｍｐｕｓ Ａ３７０２７Ａ）を使用して、７日間のＵＶＡ曝露の前後の腸粘膜を評価した。内視鏡検査は麻酔をかけた動物で行った。鎮静の方法は前述の通りである。

【0172】

肛門をまず水性ゲル（Ａｓｔｒｏｇｌｉｄｅ（登録商標），ＢｉｏＦｉｌｍ，Ｉｎｃ．、Ｖｉｓｔａ，ＣＡ，ＵＳＡ）で潤滑した。次に、内視鏡を脾湾曲部まで挿入し、内視鏡ポートから注入した室内気を使用して結腸に送気した。全ての内視鏡検査は、動物モデル内視鏡検査に精通した２人の胃腸科医により記録され、盲検下で解釈された。内視鏡像は、肛門周囲の検査、腸壁の透明度、粘膜出血、及び局所性病変などをもとに解析した。

【0173】

１４日目に、対照及び処置したマウスを安楽死させ、結腸全体のスイスロール標本を作製した。簡単に説明すると、結腸全体を取り出し、修正されたブアンの固定液（ｄＨ２Ｏ中５０％エタノール／５％酢酸）ですすいだ。はさみを使用して、結腸を腸間膜線に沿って縦方向に開き、１ｘＰＢＳを含むペトリ皿で簡単にすすいだ。管腔側を特定し、開いた組織のスイスローリングを実行した。結腸の全長を丸めたところで、結腸を慎重に組織処理／包埋カセットに移した。カセットを室温で一晩１０％緩衝ホルマリンに入れておき、その後結腸のパラフィン切片を切り出し、ヘマトキシリン及びエオシン（Ｈ＆Ｅ）で染色し、盲検病理医（ＳＳ）が評価した。

【0174】

グループ間の細菌数のデータは正規分布ではないため、ノンパラメトリック検定（Ｍａｎｎ Ｗｈｉｔｎｅｙ Ｕ検定）を使用して比較した。他の定量データは、ＧｒａｐｈＰａｄ Ｐｒｉｓｍ ７（ＧｒａｐｈＰａｄ，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ）を使用したｔ検定によって比較した。

【0175】

結果
全体として、経時的な細胞増殖に基づいて、ＬＥＤ ＵＶＡは、試験した哺乳類細胞（ＨｅＬａ、肺胞Ａ５４９、及び初代気管細胞）においては安全であるように思われた。全てのプレートで、ＵＶＡ曝露にかかわらず、細胞増殖が継続し、プレートあたりの細胞数は対照の１．５～２倍となり、強固な複製が継続することが示された。ＨｅＬａ細胞の場合、図５９Ａに示すように、ＵＶＡは、曝露されしていない対照と比較して、２４時間後の生細胞数に影響を与えなかった（約２０００μＷ／ｃｍ^２のＵＶＡを１０分間及び２０分間、それぞれＰ＝０．９９及びＰ＝０．５５）。より高強度のＵＶＡ（５０００μＷ／ｃｍ^２）は、図５９Ｂに描かれた棒グラフに示すように、ＨｅＬａ細胞の増殖に影響を与えなかった。同様の所見は、図３６Ｃに示すように、２０００μＷ／ｃｍ^２、２０分の肺胞細胞でも見られた（Ｐ＝０．９９）。最後に、繊毛上皮細胞の成長も、ＵＶＡを約１０００μＷ／ｃｍ^２及び約２０００μＷ／ｃｍ^２に２０分間照射した後で、影響を受けなかった。

【0176】

さらに、ＵＶＡへの曝露は、分析したいずれの細胞株においてもＤＮＡ損傷を引き起こさず、図５９Ｄ（ＨｅＬａ細胞）、図５９Ｅ（肺胞細胞）、及び図５９Ｆ（気管細胞）に示すように、狭帯域ＬＥＤ ＵＶＡで処理した細胞における８－オキソ－２’－デオキシグアノシン（８－ＯＨｄＧ）のレベルはＵＶＡに曝露しない対照と類似した（Ｐ＜０．０５）。ＬＥＤ ＵＶＡの強度が高いほど（５０００μＷ／ｃｍ^２）、８－ＯＨｄＧのレベルが上昇するように見えたが（Ｐ＝０．０７）、８－ＯＨｄＧの割合はＤＮＡ全体の０．０１％という一般に認められている閾値をはるかに下回ったままであった。

【0177】

ＵＶＡ光曝露は内視鏡的損傷または組織学的損傷と関連しない
体内の内臓細胞及び組織に対するＵＶＡ療法の安全性を評価するために、２種類の異なる野生型マウス系統を、広域スペクトルＵＶＡを均一に側方放射するように設計された光学ロッドを使用して、結腸内広域スペクトルＵＶＡ光に曝露させた。脾湾曲部までの結腸の左側のみをＵＶＡ光に曝露させたので、曝露していない右側は自己対照として機能した。第１の実験では、麻酔下で５匹のマウスに３０分間の結腸ＵＶＡ曝露（２，０００μＷ／ｃｍ２）を施し、同じ手法で無点灯の光学ロッドで治療した５匹のマウスと比較した。

【0178】

第２の実験では、１０匹のマウス（１２９Ｓ６／ＳｖＥｖ、オス＝５）に、１日２０分の結腸広域スペクトルＵＶＡ曝露（３，０００～３，５００μＷ／ｃｍ^２）を２日連続で行い、無点灯のロッドで処置したマウス１０匹（オス＝５）と比較した。いずれの実験でも、穿孔、出血、または死亡は見られなかった。マウスの結腸内視鏡検査画像では、ＵＶＡ曝露前後で変化が見られない。

【0179】

いずれの実験でも、ＵＶＡ投与前後のマウスを内視鏡で評価したところ、粘膜の紅斑、破砕、潰瘍または出血は巨視的に認められなかった。盲検病理医（ＳＳ）による評価では、広域スペクトルＵＶＡに曝露させた全厚さの結腸検体では、対照及び未処理の結腸セグメントと比較して、慢性／急性炎症、膀胱炎、クリプト膿瘍、肉芽腫、潰瘍、または異形成が見られなかった。

【0180】

さらなる安全性データ及び結果
図３８を見ると、ＨｅＬａ細胞を２４時間増殖させ、ＵＶＡ光（１８００～２１００μＷ／ｃｍ^２、最長で２０分間）で処理し、細胞数で定量化した。また図３８に示されるように、肺胞細胞を７２時間増殖させ、ＵＶＡ光（１８００～２１００μＷ／ｃｍ^２で最長２０分間まで）で処理し、細胞数によって定量化した。ＨｅＬａ細胞数及び肺胞細胞の細胞数が図３９及び図４０に示される。ＵＶＡ光で処理した場合、ＨｅＬａ細胞及び肺胞細胞は、ＵＶＡ光で処理していない対照細胞に匹敵する生存度９９～１００％及び生存度９２～１００％をそれぞれ有した。同様に、より高強度のＵＶＡ光（５０００μＷ／ｃｍ^２）をＨｅＬａ細胞で試験した場合（図４１）、ＵＶＡ光処理したＨｅＬａ細胞は、対照（ＵＶＡで処理していないＨｅＬａ細胞）の生存度９８％～１００％と比較して生存度９７～１００％を示した。このことは、ＵＶＡ処理の安全性、特に、抗ウイルス処理に有効な強度と、波長と、持続時間とにおける安全性をさらに強調する。

【0181】

ＲＮＡウイルス実験データ
さらに、開示されたシステム及び方法を利用して、様々なＲＮＡウイルスをＵＶＡ光で処理する実験データを取得した。結果的に、データは、ピーク波長３４０ｎｍのＬＥＤから放出されるＵＶＡ光が、コクサッキーウイルスなどのＲＮＡウイルスを死滅させることができることを示すデータである。例えば、コクサッキーウイルスに感染したＨｅｌａ細胞は、このＵＶＡ治療を適用した場合は生存したが、感染後にＵＶＡ光線治療を適用しなかった場合は生存しなかった。さらに、実験データは、ＥＴＴを通過した後のＵＶＡ光の損失がわずか１５％であることを示した。

【0182】

２０１９年１２月下旬に、中国武漢市で新型コロナウイルス感染症（ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２またはＣＯＶＩＤ－１９、以前は２０１９－ｎＣｏＶとして知られていた）の集団発生が報告された。ＣＯＶＩＤ－１９は、上気道で効率的に複製されるウイルス感染症である。その作用機序の一部として、ウイルスは繊毛のある気管上皮細胞に感染し、その後その細胞が剥がれ落ちて肺胞の機能を低下させる。二次的な細菌感染も指摘されており、これらのプロセスはいずれも、さらなる炎症、急性呼吸窮迫症候群（ＡＲＤＳ）を引き起こし、最終的には死に至る可能性がある。感染者の１０～１５％が重度の臨床経過をたどり、約５％が呼吸器系などの臓器不全のために人工呼吸器が必要になる重篤な状態になると推定されている。ＣＯＶＩＤ－１９の症例致死率は０．５％から９．５％の範囲であると推定されているが、この推定値は症状のある患者を優先的に検査することと、症状発現までに最大で１４日間のタイムラグがあることとで混乱している。死亡は、ＡＲＤＳの設定における呼吸不全、及び／または人工呼吸器関連肺炎（ＶＡＰ）を含む二次感染が原因であると考えられている。

【0183】

人工呼吸器関連肺炎（ＶＡＰ）は、少なくとも４８時間、機械的人工呼吸を受けている集中治療室（ＩＣＵ）患者で発症する可能性があり、ＣＯＶＩＤ－１９患者ではよく見られる。ＶＡＰの発生率は、使用する診断基準及び調査対象の患者集団に応じて、５％から６７％の幅広い範囲に及ぶ。原因菌には、腸内細菌（２５％）、黄色ブドウ球菌（２０％）、緑膿菌（２０％）、インフルエンザ菌（１０％）、及びレンサ球菌（１３）などがある。多剤耐性菌は、遅発性の症例に多く見られる。早期発症のＶＡＰによる死亡率は約６％、後期発症のＶＡＰによる死亡率は１０％と言われている。

【0184】

現在、ＣＯＶＩＤ－１９の治療薬はなく、機械的人工呼吸器装着患者の二次感染を減らすための従来の手段では、これまで不十分であることが証明されている。これらの患者に対して安全で効果的な幅広い抗ウイルス及び抗菌アプローチは、ウイルス量、二次感染及びＶＡＰ、機械的換気の時間、呼吸不全による死亡を潜在的に減らすはずである。

【0185】

本明細書で開示するように、紫外線（ＵＶ）光は抗菌性を有する。ＵＶＣ（１１０～２８０ｎｍ）は工業用殺菌に広く使用されているが（１６）、ヒトのＤＮＡに有害な影響を及ぼすとされている。外部ＵＶＡ（３２０－４００ｎｍ）及びＵＶＢ（２８０－３２０ｎｍ）デバイスは、乾癬、湿疹、皮膚リンパ腫などのヒト疾患に対する適応がＦＤＡにより承認されている。これらの波長は、粘膜組織及び粘膜下組織を透過する。３つのスペクトルのうち、ＵＶＡは哺乳類細胞へのダメージが最も少ないようである。現在のところ、ＵＶＡ光の体内適用による細菌またはウイルス感染への効果を示す研究はない。

【0186】

したがって、ＶＡＰに関連することが知られている一般的な細菌性病原体の治療のための広帯域及び／または狭帯域ＵＶＡの効果を示す実験データが開示されている。さらに、Ｂ群コクサッキーウイルス及びコロナウイルス２２９Ｅに対する特定の波長のＵＶＡの効果を示すデータが開示されている。最後に、さらなるデータは、哺乳類細胞及びインビボ上皮細胞に対するＵＶＡ曝露の安全性を示している。

【0187】

実施例４：コクサッキーウイルス
コクサッキーウイルスサンプルの取得と細胞への感染
高感度緑色蛍光タンパク質（ＥＧＦＰ－ＣＶＢ）プラスミドを発現する組換えコクサッキーウイルスＢ（ｐＭＫＳ１）を、ＣｌａＩ制限酵素（ＥＲ０１４２、Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ）を使用して線形化し、線形化したプラスミドを標準的なフェノール／クロロホルム抽出とエタノール沈殿とを使用して精製した。次に、ｍＭｅｓｓａｇｅ ｍＭａｃｈｉｎｅ Ｔ７転写キット（ＡＭ１３４４、Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ）を使用してウイルスＲＮＡを生成した。次に、Ｌｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ ２０００（１１６６８０２７、Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ）を使用して、ウイルスＲＮＡをＨｅＬａ細胞（約８０％のコンフルエンシー）にトランスフェクトした。細胞が約５０％の細胞変性効果を示した時点で、細胞をこそげ取り、細胞／培地懸濁液を回収した。次に、この混合物を３ラウンドの急速凍結融解サイクルにかけ、１０００ｘｇで１０分間遠心分離して、細胞破片の培地を清澄化した。上清を継代１ウイルスストックとして使用した。次に、継代１のウイルスストックを別々のＨｅＬａ細胞（約８０％のコンフルエンシー）に重ねて、ストックを継代２のウイルスストックに拡張し、その後の実験に使用した。

【0188】

Ｂ群コクサッキーウイルスに感染したＨｅＬａ細胞のＵＶＡ処理
ＨｅＬａ細胞は、高感度緑色蛍光タンパク質（ＥＧＦＰ）発現Ｂ群コクサッキーウイルス（ＥＧＦＰ－ＣＶＢ）を使用した４つの異なる実験に使用した。第１の実験では、ＨｅＬａ細胞（プレートあたり２５３，０００）（ｎ＝１２プレート）を２４時間培養した。ＥＧＦＰ－ＣＶＢアリコートの半分をＬＥＤ ＵＶＡ（２０００μＷ／ｃｍ^２、ピーク波長３４０ｎｍ）に２０分間曝露し、もう一方は曝露しなかった。次に、ＨｅＬａ細胞をＵＶＡに曝露させたウイルスまたはＵＶＡに曝露させていないウイルスのいずれかに感染させた（ＭＯＩ＝０．１）。６時間後、上清を除去し、細胞を１ｘ滅菌ＰＢＳ（ｐＨ＝７．０）で２回洗浄した。新しいＤＭＥＭ培地を追加した。ＵＶＡに曝露したウイルスに感染したプレートは、さらに２０分間ＵＶＡ（２０００μＷ／ｃｍ^２）に曝露した。上清中の死細胞を、２４時間後に収集して定量した。６枚のプレート（ＵＶＡ処理済み及びＵＶＡ未処理の各３枚）の生細胞を評価した。残りの６枚のプレートのうち、最初にピーク波長３４０ｎｍのＵＶＡに曝露した３枚のプレートは、さらに２０分間ＵＶＡ（２０００μＷ／ｃｍ^２）に曝露した。さらに２４時間後、残りのプレートから死細胞と生細胞の数を取得した。

【0189】

Ｂ群コクサッキーウイルス感染に対するＵＶＡによるＨｅＬａ細胞の前処理
第２の実験では、ＨｅＬａ細胞（２３５，０００細胞）をプレーティングし、その後、ＤＭＥＭで２４時間インキュベートした。次に、プレートを、未曝露の対照（ｎ＝３）と、ＬＥＤ ＵＶＡ（２０００μＷ／ｃｍ^２、ピーク波長３４０ｎｍ）に２０分間曝露（ｎ＝３）したものとに分けた。さらに２４時間後、全てのプレートをＥＧＦＰ－ＣＶＢ（ＭＯＩ＝０．１）に感染させた。さらに２４時間後、前述のように細胞をカウントした。

【0190】

ＨｅＬａ細胞感染に対するＵＶＡによるＢ群コクサッキーウイルスの前処理
第３の実験では、ＨｅＬａ細胞を２４時間培養した後、ＥＧＦＰ－ＣＶＢ（ＭＯＩ＝０．１）に感染させた。感染直前に、ＥＧＦＰ－ＣＶＢアリコートの半分をＬＥＤ ＵＶＡ（２０００μＷ／ｃｍ^２、ピーク波長３４０ｎｍ）に曝露し、残りの半分は曝露しないままであった。２４時間後、生細胞数を取得した。

【0191】

Ｂ群コクサッキーウイルス感染進行中のＨｅＬａ細胞の長期的ＵＶＡ処理
この実験では、２５０，０００個のＨｅＬａ細胞をプレーティングした。２４時間後、細胞を３つのグループに分けた。第１のグループでは、細胞にＥＧＦＰ－ＣＶＢ（ＭＯＩ＝０．１）を感染させた。これらの細胞は、陽性の感染対照として機能した。グループ２では、ＵＶＡ処理（２０００μＷ／ｃｍ２、２０分、ピーク波長３４０ｎｍ）したＥＧＦＰ－ＣＶＢ（ＭＯＩ＝０．１）をＨｅＬａ細胞に感染させ、６時間後、その感染細胞をＵＶＡ（２０００μＷ／ｃｍ^２、ピーク波長３４０ｎｍ）で２０分間処理した後、２日目に２０分間を８時間間隔で２回、３日目に２０分間を８時間間隔で２回と、計４回の追加処理を実施した。グループ３はＥＧＦＰ－ＣＶＢに感染させていないが、グループ２で使用したのと同じタイムポイントで５回、ＵＶＡで処理した。これは、ＵＶＡの安全性を実証するための非感染陽性対照であった。全ての条件において、イメージングと細胞数を取得した。

【0192】

Ｂ群コクサッキーウイルス感染肺胞（Ａ５４９）細胞へのＵＶＡ処理
肺胞細胞を用いた予備実験では、感染による細胞死の理想的なタイムポイントは感染後４８時間であると判断した。本試験では、２００，０００個の肺胞細胞をプレーティングし、４８時間後にカウントした（細胞数７５４，０００個）。その後、肺胞細胞をＥＧＦＰ－ＣＶＢに感染させた（ＭＯＩ＝０．１）。感染２４時間後に肺胞細胞プレートを、ＬＥＤ ＵＶＡ（２０００μＷ／ｃｍ^２、ピーク波長３４０ｎｍ）に、０分（対照）または２０分（処理）曝露し、これを２４時間ごとに３日間繰り返し、感染後９６時間でイメージングと細胞数とを計測した。

【0193】

結果
Ｂ群コクサッキーウイルスをＨｅＬａ細胞に感染させる前にのみＵＶＡで前処理しても、感染は軽減しない
この実験では、ＨｅＬａ細胞を含むプレートの半分にＥＧＦＰ－ＣＶＢを感染させて、残りの半分を、ピーク波長３４０ｎｍ、約２０００μＷ／ｃｍ^２のＬＥＤ ＵＶＡ光に２０分間曝露したＥＧＦＰ－ＣＶＢで処理した。２４時間での感染率への影響はグループ間で異ならなかった（図６０）。

【0194】

Ｂ群コクサッキーウイルス感染前のＨｅＬａ細胞のＵＶＡ前処理は、ウイルスの影響を軽減しない
この実験では、ＨｅＬａ細胞のあるプレートの半分を未処理のまま、残りの半分を、ピーク波長３４０ｎｍ、約２０００μＷ／ｃｍ^２のＬＥＤ ＵＶＡで２０分間前処理し、それ以上のＵＶＡ処理を行わなかった。両グループにＥＧＦＰ－ＣＶＢを添加した。両方のグループが等しく感染しており、感染前にＨｅＬａ細胞を処理しても感染率に影響がなかったことを示唆している。

【0195】

Ｂ群コクサッキーウイルス感染後のＵＶＡ処理はＨｅＬａ細胞へのウイルス作用を軽減した
本研究では、ＨｅＬａ細胞がＥＧＦＰ－ＣＶＢに感染した後にＵＶＡを適用した。処理した細胞は、感染後６時間でピーク波長３４０ｎｍ、約２０００μＷ／ｃｍ^２のＬＥＤ ＵＶＡに曝露し、その後、感染後７２時間で細胞数を測定し、さらに２日間、１日２回曝露した。これを、感染しているが未処理の対照と比較した。処理グループでは、ＵＶＡ光によりＥＧＦＰ－ＣＶＢからの細胞死が防止され、図６２（図６１にも同様に示される）に描かれた棒グラフに示すように、７２時間で細胞数が３３９，３３３±６０，７８１に増加したのに対し、未処理対照では４８時間及び７２時間でプレート上に生細胞が残存していないことがわかった。重要なことは、感染していないが同じ時間間隔でＵＶＡ曝露を行った第３のＨｅＬａ細胞群では、７２時間後の細胞数が２，４１３，３３３±４０３，７７３となり、正常な細胞増殖が見られたことである。

【0196】

図６１は、Ｂ群コクサッキーウイルスでトランスフェクトしたＨｅＬａ細胞に対するＮＢ－ＵＶＡ曝露の効果を示す。画像６１０２及び６１０４はトランスフェクションから２４時間後の細胞を示す：ＵＶＡ未曝露プレート（左側パネル６１０２、上清中の死細胞のパーセント＝６７．５±１１．０％）では、ＵＶＡ曝露プレート（右側パネル６１０４、上清中の死細胞のパーセント＝１６．１±５．８％）と比較して、付着細胞の数が少なかった（Ｐ＝０．００２）（倍率＝４ｘ，緑色光と明視野との重ね合わせ）。画像６１１２及び６１１４はトランスフェクションから４８時間後の細胞を示す（左側パネル６１１２には残存生細胞が示されていない（ＵＶＡ未曝露））。右側パネル６１１４はＵＶＡ曝露した細胞の生存を示している（倍率＝４ｘ，緑色光と明視野との重ね合わせ）。

【0197】

Ｂ群コクサッキーウイルスに感染した肺胞（Ａ５４９）細胞に対するＵＶＡ処理の効果
ＥＧＦＰ－ＣＶＢを感染させた肺胞細胞では、細胞死はＨｅＬａ細胞で見られたものより、はるかに少なかった。感染後９６時間では、対照群の細胞に明確かつ広範囲な感染が見られた。ピーク波長３４０ｎｍのＬＥＤ ＵＶＡで処理した肺胞細胞も感染を示したが、目視評価では感染率は低く、ウイルス性ＥＧＦＰシグナルを発する細胞ははるかに少ないことが示唆された。また、生細胞数は、未処理グループと比べた場合、ＵＶＡ処理グループでより高い値を示したようであった。

【0198】

ＧＦＰ標識したコクサッキーウイルスＢ（ＥＧＦＰ－ＣＶＢ）によるさらなる実験データ
図４３を参照すると、ＥＧＦＰ－ＣＶＢでトランスフェクトしたＨｅＬａ細胞に対する蛍光顕微鏡分析を行った；ＥＧＦＰ－ＣＶＢはトランスフェクション前にＵＶＡ（２０分間、ピーク波長３４５ｎｍ）で処理した。対照群は、未処理のＥＧＦＰ－ＣＶＢでトランスフェクトしたＨｅＬａ細胞を含んでいた。蛍光顕微鏡分析の結果が図４４Ａ及び図４４Ｂ（対照）に示される。エビデンスが示されたように、ＵＶＡは細胞外コクサッキーウイルスに対して有意な効果を有さなかった。すなわち、ＧＦＰ蛍光撮像によってエビデンスが示されたように、前処理したＧＦＰ－ＣＶＢも未処理のＧＦＰ－ＣＶＢも、同様のＨｅＬａ細胞感染率を示した。

【0199】

さらに、図４５に示される別の実験では、ＧＦＰ－ＣＶＢによるトランスフェクション前にＨｅＬａ細胞をＵＶＡで前処理した。対照群は未処理のＨｅＬａ細胞を含んでいた。トランスフェクションから４８時間後に蛍光顕微鏡分析を行った。明視野像と蛍光像とをマージした図４６Ａ及び図４６Ｂの画像によってエビデンスが示されたように、ＨｅＬａ細胞に対するＵＶＡの前処理は、対照（未処理のＨｅＬａ細胞）と比較して、感染率に対する有意な影響を有さなかった。

【0200】

ＧＦＰ－ＣＶＢで感染させた肺胞細胞の蛍光顕微鏡分析によるＵＶＡ処理のアセスメント（図４７及び図４８）
２４時間培養した肺胞細胞をＧＦＰ－ＣＶＢでトランスフェクトし、４８時間後に蛍光顕微鏡観察を行ってベースラインを確立した（画像４８０２）。次に、トランスフェクト細胞をＵＶＡで処理し、トランスフェクションから２４時間後（画像４８０６）及び４８時間後（画像４８１０）に撮像した。対照群は、ＧＦＰ－ＣＶＢトランスフェクト細胞であるがＵＶＡ処理を伴わない細胞を含んでいた。ＵＶＡ処理を伴わない対照群もまた、トランスフェクションから２４時間後（画像４８０４）及び４８時間後（画像４８０８）に撮像した。図４８の画像に見られるように、ＵＶＡ処理は、２４時間後にＧＦＰ－ＣＶＢ感染の約７０の低減、４８時間後にＧＦＰ－ＣＶＢの約９０の低減をもたらした。ＵＶＡ処理は、３４５ｎｍにピーク波長を有するＵＶ ＬＥＤで２０分間行った。

【0201】

ＧＦＰ－ＣＶＢで感染させたＨｅＬａ細胞の定量分析によるＵＶＡ処理のアセスメント（図４９及び図５０）
２４時間培養したＨｅＬａ細胞を、ＧＦＰ－ＣＶＢによるトランスフェクション前に計数した（図５０におけるゼロ時点）。トランスフェクション後、ＨｅＬａ細胞をＧＦＰ－ＣＶＢとともに２４時間培養した。２４時間時点で１つの群にＵＶＡ処理を行った。対照群は、ＵＶＡ処理を伴わない、ＧＦＰ－ＣＶＢトランスフェクトＨｅＬａ細胞を含んでいた。ＵＶＡ処理後及び未処理のＧＦＰ－ＣＶＢトランスフェクトＨｅＬａ細胞に対して最終的な細胞計数を行った。図５０に示されるように、ＨｅＬａ細胞の生存はＵＶＡ処理によって有意に増大した。上述の実験と同様に、ＵＶＡ処理は、３４５ｎｍにピーク波長を有するＵＶ ＬＥＤで２０分間の持続時間にわたって行った。

【0202】

実施例５：コロナウイルス
別の実施例では、コロナウイルスに感染した繊毛性気管上皮細胞（ＨＴｅＣ）を、以下に開示するようにＵＶ光で処理した。

【0203】

繊毛性気管上皮細胞（Ｐｒｏｍｏｃｅｌｌ，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を３つのグループに分けてプレーティングした（プレートあたり１３５，０００個）。１グループはコロナウイルス２２９Ｅ（Ｃｏｖ－２２９Ｅ）に感染させた（プレートあたり５０ｕＬ）。もう１つのグループでは、感染直前にコロナウイルス２２９Ｅをピーク波長３４０ｎｍ（２０００μＷ／ｃｍ^２）のＬＥＤ ＵＶＡで２０分間処理した。第３のグループは、感染もＵＶＡも受けなかった。感染後、細胞を毎日２０分間、ＵＶＡ（距離４ｃｍ、プレート表面で２０００μＷ／ｃｍ^２、ピーク波長３４０ｎｍ）で処理した。プレートは１６時間、７２時間、及び９６時間で画像化し、感染後７２時間と９６時間とで細胞数を取得した。

【0204】

すでに感染している（コロナウイルス２２９Ｅに感染している）繊毛性気管上皮細胞を救済するためのＵＶＡ
この実験では、繊毛性気管上皮細胞（ＨＴｅＣ）のプレートを上記のようにＣｏｖ－２２９Ｅに感染させた。２４時間後、プレートを２つのグループに分けた。グループ１は、そのまま感染を継続させた。グループ２では、プレートをピーク波長３４０ｎｍのＵＶＡ（距離４ｃｍ、プレート表面で２０００μＷ／ｃｍ^２）で２０分間処理した。４８時間後、プレートを画像化し、生細胞数を求めた。

【0205】

コロナウイルスに感染した繊毛性気管上皮細胞を近距離で治療するためのＵＶＡ
ＵＶＡ技術を用いた気管内デバイスを想定して、別の実験を、１日２０分間、より低い強度の光（わずか１ｃｍの距離からプレートの表面で１３００μＷ／ｃｍ^２）を用いた上記の実験と同一に実施した。これは、気管内チューブの内側から換気されている患者の気管細胞と光カテーテルとの間の予想される距離である。

【0206】

ＵＶＡ処理した細胞またはＵＶＡ処理していない細胞におけるコロナウイルス量
ＡｌｌＰｒｅｐ ＤＮＡ／ＲＮＡ／Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｍｉｎｉキット（Ｑｉａｇｅｎ）を用いて、細胞サンプルからの総タンパク質の抽出を行った。タンパク質をＢｏｌｔ ４～１２％ Ｂｉｓ－Ｔｒｉｓゲル（ＮＷ０４１２２ Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ）にロードし、Ｂｉｏｔｒａｃｅ ＮＴニトロセルロース膜（２７３７６－９９１，ＶＷＲ）上に移した。全タンパク質をポンソーＳ溶液（Ｐ７１７０、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ）で染色した。その後、ブロッキング液（３％ウシ血清アルブミン（Ａ７０３０，Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ）と０．１％Ｔｗｅｅｎ２０（Ｐ１３７９，Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ）を含む、トリス緩衝生理食塩水）で、膜をブロッキングした。次に、膜を、ブロッキング溶液で希釈したウサギ抗コロナウイルススパイクタンパク質抗体（１：１０００；ＰＡ５－８１７７７，Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ）またはマウス抗ＭＡＶＳ（ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌ ａｎｔｉｖｉｒａｌ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）抗体（１：２００；ＳＣ－１６６５８３，Ｓａｎｔａ Ｃｒｕｚ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）とともに、４℃で一晩インキュベートした。トリス緩衝生理食塩水＋０．１％Ｔｗｅｅｎ ２０（ＴＢＳ－Ｔ）で洗浄後、膜をホースラディッシュペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）コンジュゲートヤギ抗ラビットＩｇＧ抗体（１：３００；９５０５８－７３４、ＶＷＲ）またはＨＲＰコンジュゲートヤギ抗マウスＩｇＧ抗体（１：３００；５２２０－０２８６、ＳｅｒａＣａｒｅ）のいずれかと重ね合わせた。次に、膜をＴＢＳ－Ｔで洗浄し、続いて強化化学発光溶液（ＲＰＮ２２３５、ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）にさらした。免疫反応性タンパク質バンドを、ＣｈｅｍｉＤｏｃイメージングシステム（Ｂｉｏ－Ｒａｄ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ、ＣＡ ＵＳＡ）を使用して画像化した。

【0207】

ＬＥＤ ＵＶＡ光が、コロナウイルス２２９Ｅに感染した繊毛性気管上皮細胞を保存する
繊毛性気管上皮細胞をコロナウイルス２２９Ｅで前処理し、毎日ＬＥＤ ＵＶＡ（２０００μＷ／ｃｍ^２；ピーク波長３４０ｎｍ）に２０分間曝露した場合を、対照細胞（ＵＶＡなし、感染なし）及びコロナウイルスに感染したがＵＶＡ曝露なしの細胞と比較した。直接可視化したところ、感染に伴う細胞形態（ＵＶＡなし）の明確な変化が示された。また一方、対照細胞と毎日ＵＶＡで処理した感染細胞とは、同様の形態を示した。９６時間後に上清を除去し、（プレートに付着している）生細胞を数えた。対照とＵＶＡで処理した感染細胞との間で、気管細胞数に差はなかった。しかし、図６３に示す棒グラフに示すように、ＵＶＡ処理細胞（Ｐ＝０．００５）と比較して、感染細胞の間で生細胞の著しい減少が見られた。

【0208】

興味深いことに、ＬＥＤ ＵＶＡで処理した感染細胞は、処理していない感染細胞と比較した場合、Ｃｏｖ－２２９Ｅスパイク（Ｓ）タンパク質（約１３０ｋＤａ）の減少を示した。さらに、Ｃｏｖ－２２９Ｅに感染しＵＶＡで処理したレベルは、Ｃｏｖ－２２９Ｅに感染したがＵＶＡで処理していない細胞と比較した場合、ＭＡＶＳのレベルが上昇していた。

【0209】

したがって、本実験データは、ＵＶＡ光が肺上皮組織に感染した後のコロナウイルス２２９Ｅを死滅させることを確認し、コロナウイルス感染患者の治療として、ＥＴＴ及び他のデバイスと併用して肺組織に照射することを検証するものである。

【0210】

コロナウイルス２２９Ｅでトランスフェクトした気管細胞の細胞形態の顕微鏡分析
ＨＴＥｐＣ（細胞数１３５，０００個）を３群に分けてプレーティングした。グループ１はＣｏＶ－２２９Ｅでトランスフェクトした（ｎ＝３、プレートあたり５０ｕＬ）。グループ２では、トランスフェクション前にＣｏＶ－２２９ＥをＮＢ－ＵＶＡに２０分間曝露した（ｎ＝３、２０００μＷ／ｃｍ２）。グループ３はＮＢ－ＵＶＡへの曝露もトランスフェクションも行わなかった（ｎ＝３）。トランスフェクション後、細胞を毎日２０分間、ＮＢ－ＵＶＡ（距離４ｃｍ、プレート表面において２０００μＷ／ｃｍ２）に曝露した。トランスフェクションから１６時間後、３６時間後、７２時間後、及び９６時間後にプレートを撮像し、４８時間後及び７２時間後に細胞生存度（生細胞／死細胞）のカウントを取得した。トリパンブルー０．４％（１：１）（Ｇｉｂｃｏ）を用いて生細胞／死細胞を決定し、自動細胞計数器（Ｂｉｏｒａｄ Ｔ２０、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，ＣＡ）を用いて細胞数を取得した。細胞は３７℃（５％ ＣＯ２）に保った。

【0211】

図５１は、トランスフェクションからＡ）１６時間後、Ｂ）３６時間後、Ｃ）７２時間後、及びＤ）９６時間後における、ＨＴｅＣ細胞のコロナウイルス２２９Ｅ感染に対するＵＶＡ処理の効果を示す位相差像を示す。左側パネルの画像５１２０、５１２６、５１３２、及び５１３８は、未感染かつ未処理の対照細胞を示す；中央パネルの画像５１２２、５１２８、５１３４、及び５１４０は、コロナウイルス２２９Ｅでトランスフェクトした細胞を示す；右側パネルの画像５１２４、５１３０、５１３６、及び５１４２は、ＵＶＡ処理したコロナウイルス２２９Ｅでトランスフェクトし、次にＵＶＡで処理した細胞を示す。図に示されるように、コロナウイルス２２９Ｅでトランスフェクトした細胞は、経時的に増大する空胞化と細胞死とを呈し、細胞密度の低下がもたらされた。対照的に、トランスフェクトしかつＵＶＡ処理した細胞は生存可能に保たれ、対照と同様の形態を呈する。

【0212】

図５２～５４は、ＵＶＡ処理から４８時間後及び７２時間後における、コロナウイルス２２９ＥトランスフェクトＨＴｅＣ細胞に対するＵＶＡ処理の効果を、未処理の対照群と比較して示す棒グラフである。図５２～５４においてエビデンスが示されたように、ＵＶＡ処理はコロナウイルス２２９ＥトランスフェクトＨＴｅＣ細胞の細胞生存度を増大させる。

【0213】

例示的なイン・ヒューマン試験： 重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２（ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２）患者に対する気管内ＵＶＡ光療法の効果（図７３～７６）
ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２感染があり、７．５ｍｍまたはそれ以上の気管内チューブサイズで新たに挿管して機械的換気を行った成人に対して、気管内チューブ内に導入したカテーテルを介して、毎日２０分間で５日間、紫外線Ａ光を投与した。妊婦は除外した。併用療法は可能とした。

【0214】

主要評価項目及び尺度：アプリオリな主要評価尺度は、各回の治療直前及び６日目に気管内吸引物から取得した呼吸器ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルス量とした。世界保健機関（ＷＨＯ）のＣＯＶＩＤ－１９臨床重症度１０ポイント順序尺度を含めて、臨床アウトカムを３０日目までアセスメントした。

【0215】

結果の概要：５名の被験者が登録された（平均年齢５６．６歳、男性３名）。ベースライン時、全被験者がＷＨＯ臨床重症度スケールでスコア９／１０であり（１０＝死亡）、予測死亡率は２１～９５％の範囲であった。ベースラインから５日目及び６日目までの気管内ウイルス量の平均対数変化は、それぞれ－２．４１（範囲－１．１６から－４．５４；Ｆｒｉｅｄｍａｎ ｐ＝０．００２）及び－３．２（範囲－１．２から－６．７７；Ｆｒｉｅｄｍａｎ ｐ＜０．００１）であった。気管内の絶対細菌量は０日目から６日目まで変化しないままであった。治療下で発現した有害事象はなく、２０分間の治療中に酸素化または血行動態の変化はなかった。１名の被験者は、体外膜型酸素供給の施行中に抗凝固処置の頭蓋内出血合併症によって、登録から１７日後に死亡した。他の被験者は生存し、３０日目にＷＨＯスケールでスコア２、４、５、及び７であった。

【0216】

このファースト・イン・ヒューマン試験（ｆｉｒｓｔ－ｉｎ－ｈｕｍａｎ ｓｔｕｄｙ）において、気管内ＵＶＡ療法は安全であり、治療期間にわたって呼吸器ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルス負荷量を有意に低減させた。本方法及び結果の詳細を以下に提供する。

【0217】

試験デザイン
このファースト・イン・ヒューマン試験では、５名の被験者をリクルートし治療した。取込み基準には、年齢１８歳超、鼻腔スワブでＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２のＰＣＲ検査結果陽性、及び、内径≧７．５ｍｍの気管内チューブ（ＥＴＴ）による機械的換気、が含まれた。妊婦は除外した。被験者はすべての標準的な支持的ケアを受け、他の任意のＣＯＶＩＤ－１９治療の併用を可能とした。

【0218】

ＵＶＡデバイス
ＵＶＡ療法デバイスは、直径５．４ｍｍであり無菌密封された、保護シース内のマルチＬＥＤ式ＵＶＡ光カテーテルと、気管内アダプタと、アンビリカルと、制御ユニットとからなっていた。例示的なＵＶＡ療法デバイスは、図６４～６９に関して説明したＵＶ光治療アセンブリである。閉ループ系を維持し、かつＥＴＴ内へのカテーテル導入の際に大気が呼気に曝露されることを防ぐために、二重スイベル式マルチアクセスポートを用いてＵＶＡカテーテルアダプタをＥＴＴに接続した。

【0219】

手順
登録から２４時間以内に被験者に２０分間のＵＶＡ療法を行い、それを毎日１回、計５日間連続で繰り返した。全被験者について、処置前の３０分間は１００％ ＦｉＯ_２とした。ＵＶＡカテーテルをＥＴＴの遠位端に挿入するとともに、最適な酸素化を維持するために人工呼吸器の流量と一回換気量とを調整した。２０分間の治療セッション全体を通してカテーテル挿入の安定性と深さの一貫性とが確実になるよう、プラスチッククランプでカテーテル基部をアクセスポートに固定した。手順を指示する動画がアクセス可能である。線量は、インビトロ実験において観察された、コロナウイルス２２９Ｅに感染させたヒト初代気管細胞のＵＶＡ曝露に対する最適な反応に基づいて選択した。最大２ミリワット／ｃｍ^２の制御されたＵＶＡ放出（ピーク波長３４０～３４５ｎｍ）を気管粘膜のレベルで送達した。治療の中止及びＵＶＡカテーテルの抜去についてあらかじめ決定した基準には、Ｏ_２飽和度が８８％未満まで低下することと、血行動態の不安定性とを含めた。

【0220】

ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２量及び細菌の総存在量をアセスメントするため、各回のＵＶＡ治療前、及び最後のＵＶＡ治療から２４時間後に、気管内（ＥＴ）吸引物を得た。細菌量の絶対定量は、培養可能及び培養不能、生存可能及び生存不能、病原性及び非病原性の細菌を表す。

【0221】

ＣＯＶＩＤ－１９パンデミックに関連する世界的課題は、抵抗性及び／または新規の病原体を処理するために安全かつ有効な療法がぜひとも必要であることを悲痛に知らしめている。体外に適用されるＵＶ療法は皮膚科疾患に広く用いられているが、体内ＵＶ療法はこれまで行われたことがない。このファースト・イン・ヒューマン試験において、気管内ＵＶＡ光はＣＯＶＩＤ－１９の重篤患者において安全であると思われた。さらに、５日間のＵＶＡ療法後に気管内ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２レベルの有意な低下が観察された。

【0222】

呼吸器ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２量と死亡率との間には有意な独立した関連性がある。ＣＯＶＩＤ－１９の重症例では、軽症例と比較して、呼吸器サンプル中のウイルスの持続時間がより長く、ピークがより遅い。５名の被験者のうち４名はベースライン時のＥＴ吸引物中のウイルス量が多く、それは発症時期と相関していなかった。

【0223】

２５回のＵＶＡ治療セッション中に治療下で発現した有害事象はなく、重篤／重度の有害事象は本発明者らの介入と関連しないものであった。すべての治療中、酸素化及び血行動態は安定したままであった。２名の被験者における気管支鏡検査では正常な所見の気管が見られ、それは本発明者らの前臨床インビボ及びインビトロの安全性の実験と矛盾しなかった。被験者番号２の患者は、発作時の酸素化は安定していたものの、ＥＣＭＯに関連する抗凝固処置の合併症（頭蓋内出血）により死亡した。出血はＥＣＭＯを受ける患者の約５０％に生じ、頭蓋内出血の死亡リスクは８５％である。非常に危機的な状態にあったにも関わらず、５名中４名の被験者が生存し、意味のある臨床的改善を示した（図７３）。

【0224】

被験者は、年齢（範囲３８～６５歳）、性別（女性２名、男性３名）、人種（非ヒスパニック系白人１名、ヒスパニック系白人３名、アフリカ系アメリカ人１名）、及びＢＭＩ（範囲２５～３６）を含む、いくつかの既知のＣＯＶＩＤ－１９重症化リスク要因について、分布が多様であった。患者５名のうち３名は、許容可能な最小のＥＴＴサイズ（７．５ｍｍ）を有していたが、ＴＥＡＥはなかった；ただし、ＥＴＴ＜７．５の患者は試験に含めなかった。本試験における５日間のＵＶＡ療法後の対数減少３．２は、呼吸器ウイルス量の自然な減少のペースを上回ると思われる。

【0225】

関連する臨床データ、検査室データ、及び放射線科データを含む、ベースライン時、入院時、及びＩＣＵ入室時の関連情報を、全患者について登録から３０日後まで記録した。世界保健機関（ＷＨＯ）のＣＯＶＩＤ－１９重症度１０ポイント順序尺度^６を、登録時ならびに登録後１５日目及び３０日目に計算した。ＳＯＦＡ及びＳＡＰＳＩＩＩスコアをＩＣＵ入室２４時間以内の最悪値から計算した。

【0226】

アウトカム及び統計解析
主要エンドポイントは、０日目から治療最終日までのＥＴ吸引物ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２ウイルス量の変化とした。副次的アウトカムには気管内の絶対細菌量を含めた；臨床アウトカムには、機械的換気、ＩＣＵ滞在、及び入院の時間の長さ、炎症マーカーを含む検査室パラメータ、ならびに、ベースラインから１５日目及び３０日目までのＷＨＯ ＣＯＶＩＤ－１９改善１０ポイント順序尺度の変化を含めた。

【0227】

Ｆｒｅｉｄｍａｎ検定を用いて日ごとのウイルス量及び細菌量の差を検出した。１サンプルのｔ検定を用いて０日目から１日目までの炎症マーカー及び微生物量の変化を解析した。Ｓｐｅａｒｍａｎ順位相関検定を用いて相関をアセスメントした。α＝０．０５の有意水準を用いた。

【0228】

結果：
５名の被験者を登録した（平均年齢５６．６歳、男性３名）。登録した被験者のベースライン特性の概要を図７３及び図７６に示す。挿管時、５名の患者全員がＷＨＯ ＣＯＶＩＤ－１９順序尺度でスコア９の重篤であり、ＳＯＦＡスコアの予測では死亡率２０～９５％であった。全患者に、挿管後３６時間以内に始まる毎日２０分間の治療を５日間行った。６日目に抜管された被験者＃１を除いて、全患者において治療前及び６日目のＥＴ吸引物を得た。よって、合計２９件のＥＴ吸引物を分析した。

【0229】

主要アウトカム及び副次的アウトカム
被験者はベースライン時にウイルス量が上昇していた（範囲３．４ｘ１０^４～１．６４ｘ１０^７コピー／ｍｌ）が、例外として被験者２は全時点でウイルス量が検出不能であり、最後の鼻腔スワブ以降はウイルスがクリアされたことを示していた。ウイルス量は、発症日とベースライン時（Ｓｐｅａｒｍａｎ Ｒ＝－０．７０，ｐ＝０．２３）との間、または発症日と６日目（Ｓｐｅａｒｍａｎ Ｒ＝－０．２１，ｐ＝０．８３）との間のいずれにも有意な相関はなかった。

【0230】

ベースラインから５日目及び６日目までの気管内ウイルス量の平均対数変化は、それぞれ－２．４１（範囲－１．１６～－４．５４；Ｆｒｉｅｄｍａｎ ｐ＝０．００２）及び－３．２（範囲－１．２～－６．７７；Ｆｒｉｅｄｍａｎ ｐ＜０．００１）であった（図７４及び図７５）。

【0231】

ベースライン時の気管内絶対細菌量の同定結果は１ｘ１０^３～１．７ｘ１０^６ ＣＦＵ／ｍｌの範囲であり、ＵＶＡ治療セッション中、統計的に変化しないままであった（図示せず）。

【0232】

各被験者についての疾患の経過が図７６に示される。ＷＨＯ臨床重症度スケールは、１５日目及び３０日目にそれぞれ平均で１．６ポイント及び３．６ポイント改善した。ベースライン時にウイルス量が検出不能であった被験者２を除外すると、ＷＨＯ重症度スケールは３０日目に４．７５ポイント改善した（図示せず）。被験者２を除く全被験者が生存した；被験者２はＥＣＭＯに関連する抗凝固処置による頭蓋内出血の後に安楽ケアが行われ、１７日目に死亡した。

【0233】

安全性アウトカム
本試験において、治療下で発現した有害事象（ＴＥＡＥ）または治療の早期中断は見られなかった。全治療セッション中、酸素飽和度及び血行動態は安定したままであった。気胸、皮下気腫、またはＥＴＴの位置ずれをきたした被験者はなかった。有害事象はＵＶＡ療法には関係しないと考えられた。２名の被験者について、挿管が長期化したため気管切開チューブを留置するために気管支鏡法が行われ、その際に、紅斑または脆弱性を伴わない正常な所見の気管が観察された。その後の計画中の臨床試験について、ＤＳＭＢが推奨する治療プロトコルの変更点はなかった。

【0234】

本開示のＵＶ光治療システム及び方法は多数の技術的利点を提供する。１つの技術的利点には、体内ＵＶ光療法の分野における著明な向上が含まれる。さらに、ＬＥＤのセットと開放端を伴う冷却チューブとを光カテーテル内に含む、本明細書に開示される光カテーテル構成は、光カテーテルの充分な冷却を提供しながらＥＴＴまたはＮＰＡ内にＵＶ光カテーテルを配置できるように、ＵＶ光カテーテルを小さな直径で実施することを可能にする。さらに、本明細書に開示されるＵＶＡ波長、強度、及び持続時間は、有効かつ安全な抗ウイルスＵＶ療法を提供する。さらに、本ＵＶ光治療システム構成は、機械的人工呼吸器によって患者が換気を受けている間に、ウイルスに対する有効な体内治療を提供する。

【0235】

一実施態様では、体内紫外線療法を行うためのＵＶ光送達デバイスが提供される；本デバイスは、近位端と遠位端とによって分離され、少なくとも１つの収容空間を備える細長い本体と；少なくとも１つの収容空間で収容されるように構成され、３４０ｎｍのピーク波長を伴う３２０ｎｍ～４１０の間の波長を放出するように構成された少なくとも１つのＵＶ光源とを備える。本デバイスの一実施例において、デバイスは、少なくとも１つのＵＶ光源が、細長い本体から外に放射線を放出するように位置決めされることを任意で含み得る。本デバイスの第２の実施例は、第１の実施例を任意で含み得、さらに、細長い本体の長さに沿って分散された複数のＵＶ光源を含み得る。本デバイスの第３の実施例は、第１及び第２の実施例のうち１つ以上を任意で含み得、さらに、少なくとも１つのＵＶ光源に電気的に接続された電源を含み得る。本デバイスの第４の実施例は、第１から第３の実施例のうち１つ以上を任意で含み得、さらに、細長い本体が４つの側面を備えることを含み得る。本デバイスの第５の実施例は、第１から第４の実施例のうち１つ以上を任意で含み得、さらに、対応する複数のＵＶ光源が細長い本体上で互い違いになるように、細長い本体の４つの側面の各々が少なくとも１つの収容空間を備えることを含み得る。本デバイスの第６の実施例は、第１から第５の実施例のうち１つ以上を任意で含み得、さらに、近位端において収容空間及び対応するＵＶ光源を含み得る。本デバイスの第７の実施例は、第１から第６の実施例のうち１つ以上を任意で含み得、さらに、細長い本体が少なくとも部分的に透明であることを含み得る。本デバイスの第８の実施例は、第１から第７の実施例のうち１つ以上を任意で含み得、さらに、細長い本体がホウケイ酸ガラスを少なくとも部分的に備えることを含み得る。本デバイスの第９の実施例は、第１から第８の実施例のうち１つ以上を任意で含み得、さらに、細長い本体が銅を少なくとも部分的に備えることを含み得る。本デバイスの第１０の実施例は、第１から第９の実施例のうち１つ以上を任意で含み得、さらに、細長い本体が、ホウケイ酸ガラスコーティングを伴う銅製本体を備えることを含み得る。本デバイスの第１１の実施例は、第１から第１０の実施例のうち１つ以上を任意で含み得、さらに、細長い本体を回転させ続いて少なくとも１つのＵＶ光源を回転させるように構成された回転モータを含み得る。本デバイスの第１２の実施例は、第１から第１１の実施例のうち１つ以上を任意で含み得、さらに、細長い本体が回転ベースの周りで回転するように構成されるよう、細長い本体の遠位端に接続された回転ベースを含み得る。

【0236】

いくつかの実施形態では、体内紫外線療法を行うための方法は、近位端と遠位端とを分離している細長い本体であって少なくとも２つの収容空間を備える細長い本体と、少なくとも２つの収容空間に収容されるように構成された少なくとも２つのＵＶ光源と、を備えるＵＶ光送達デバイスを提供する段階；及び、少なくとも２つのＵＶ光源が、ＵＶ光を均一な様式で外に放出するように構成されるように、細長い本体を回転させる段階；を含んでもよい。本方法の第１の実施例は、少なくとも２つのＵＶ光源から、３４０ｎｍのピーク波長を伴う３２０ｎｍ～４１０の間の波長を放出する段階をさらに含み得る。本方法の第２の実施例は、第１の実施例を任意で含み、さらに、少なくとも２つのＵＶ光源から、細長い本体から外に放射線を放出する段階を含む。本方法の第３の実施例は、第１及び第２の実施例のうち１つ以上を任意で含み、さらに、細長い本体が４つの側面を備えることを含む。本方法の第４の実施例は、第１から第３の実施例のうち１つ以上を任意で含み得、さらに、対応する複数のＵＶ光源が細長い本体上で互い違いになるように、細長い本体の４つの側面の各々が少なくとも１つの収容空間を備えることを含み得る。本方法の第５の実施例は、第１から第４の実施例のうち１つ以上を任意で含み得、さらに、細長い本体が近位端において収容空間及び対応するＵＶ光源をさらに備えることを含み得る。本方法の第６の実施例は、第１から第５の実施例のうち１つ以上を任意で含み得、さらに、細長い本体が少なくとも部分的に透明であることを含み得る。本方法の第７の実施例は、第１から第６の実施例のうち１つ以上を任意で含み得、さらに、細長い本体がホウケイ酸ガラスを少なくとも部分的に備えることを含み得る。本方法の第８の実施例は、第１から第７の実施例のうち１つ以上を任意で含み得、さらに、細長い本体が銅を少なくとも部分的に備えることを含み得る。

【0237】

別の実施形態では、体内紫外線療法を行うためのＵＶ光送達デバイスは、近位端と遠位端とを分離している細長い本体であって、細長い本体が少なくとも１つの収容空間を備え、細長い本体と少なくとも１つの収容空間とが銅製本体を備え、細長い本体がホウケイ酸ガラスコーティングを備えるような、細長い本体と；少なくとも１つの収容空間に収容されるように構成された少なくとも１つのＵＶ光源と；を備え得る。第１の実施例では、デバイスは、少なくとも１つのＵＶ光源が３４３ｎｍ～３４５ｎｍの領域内のピーク波長を伴う３２０ｎｍ～４１０の間の波長を放出するように構成されていることを含み得る。第１の実施例を任意で含み得る第２の実施例では、デバイスは、少なくとも１つのＵＶ光源が、細長い本体から外に放射線を放出するように位置決めされることを含み得る。第１及び第２の実施例のうち１つ以上を任意で含む第３の実施例では、デバイスは、細長い本体の長さに沿って分散された複数のＵＶ光源をさらに含み得る。第１から第３の実施例のうち１つ以上を任意で含む、本デバイスの第４の実施例では、デバイスは、少なくとも１つのＵＶ光源に電気的に接続された電源をさらに含む。第１から第４の実施例のうち１つ以上を任意で含む、本デバイスの第５の実施例では、デバイスは、細長い本体が４つの側面を備えることをさらに含む。第１から第５の実施例のうち１つ以上を任意で含む、本デバイスの第６の実施例では、デバイスは、少なくとも１つのＵＶ光源が発光ダイオードを備えることをさらに含む。第１から第６の実施例のうち１つ以上を任意で含む、本デバイスの第７の実施例では、デバイスは、対応する複数のＵＶ光源が細長い本体上で互い違いになるように、細長い本体の４つの側面の各々が少なくとも１つの収容空間を備えることをさらに含む。第１から第７の実施例のうち１つ以上を任意で含む、本デバイスの第８の実施例では、デバイスは、近位端において、対応するＵＶ光源をさらに含む。第１から第９の実施例のうち１つ以上を任意で含む、本デバイスの第１０の実施例では、デバイスは、細長い本体を回転させ続いて少なくとも１つのＵＶ光源を回転させるように構成された回転モータをさらに含む。第１から第１０の実施例のうち１つ以上を任意で含む、本デバイスの第１１の実施例では、デバイスは、細長い本体が回転ベースの周りで回転するように構成されるよう、細長い本体の遠位端に接続された回転ベースをさらに含む。

【0238】

別の実施形態では、患者に抗菌療法を行う方法は、ＵＶ－Ａ及び／またはＵＶ－Ｂ領域内の波長セットを放出する光源で少なくとも１０分間、患者の体内組織に放射する段階を含む。本方法の第１の実施例は、ＵＶ－Ａ及び／またはＵＶ－Ｂ領域が少なくとも３２０～３４５ｎｍを含むことをさらに含み得る。本方法の第２の実施例は、第１の実施例を任意で含み得、さらに、少なくとも１０分間が１８～２２分間を含むことを含み得る。本方法の第３の実施例は、第１及び第２の実施例のうち１つ以上を任意で含み得、さらに、適用の強度が２，０００マイクロワット／ｃｍ^２であることと、患者の体内組織までの距離が０～１ｃｍを含むこととを含み得る。

【0239】

選択実施形態
上述の説明及び添付の特許請求の範囲は、本発明の多数の実施形態を開示しているが、本発明の他の代替的局面が以下のさらなる実施形態において開示される。
実施形態１．
体内紫外線療法を行うためのシステムであって、
気管内チューブ（ＥＴＴ）と；
光を円周状に外に放出するように位置決めされたＬＥＤのセットを備える、光送達部分、
少なくとも１つの開通口を備える冷却チューブ、及び
該ＥＴＴに接続するように構成されたＥＴＴコネクタ
を備える光カテーテルと
を備える、システム。
実施形態２．
ＬＥＤのセットの各ＬＥＤの一部分が冷却チューブと直接接触している、実施形態１のシステム。
実施形態３．
冷却チューブ内で、冷却ガスが、前記少なくとも１つの開通口に向かって第１の方向に流れ、前記少なくとも１つの開通口から出て、かつ光カテーテル内で該第１の方向と反対の第２の方向に流れ戻る、実施形態１のシステム。
実施形態４．
ＬＥＤのセット内の各ＬＥＤに結合されたヒートシンクをさらに備える、実施形態１のシステム。
実施形態５．
ＬＥＤのセットが３４０～３４９ｎｍの領域内のピーク波長を放出する、実施形態１のシステム。
実施形態６．
ＬＥＤのセットが、３４３ｎｍから３４５ｎｍの領域内のピーク波長を伴う３２０ｎｍ～４１０の間の波長を放出する、実施形態１のシステム。
実施形態７．
ＬＥＤのセットが３４０～３４５ｎｍの領域内のピーク波長を放出する、実施形態１のシステム。
実施形態８．
ＥＴＴコネクタがフラップ弁を備える、実施形態１のシステム。
実施形態９．
１つ以上のプロセッサと；
エアコンプレッサと；
エアコネクタ及び電気コネクタを備える、デュアルコネクタと
を備える、コンプレッサシステム
をさらに備える、実施形態１のシステム。
実施形態１０．
通気路と；
導電体と；
光カテーテルに接続するように構成された光カテーテルコネクタと；
コンプレッサシステムに接続するように構成されたコンプレッサコネクタと
を備える、アンビリカルチューブ
をさらに備える、実施形態９のシステム。
実施形態１１．
１つ以上のプロセッサと；
メモリと；
１つ以上のプロセッサを備える、該メモリに結合された制御システムであって、機械実行可能コードを実行して、指定の持続時間及びある強度で光をＬＥＤのセットに放出させるように構成される、制御システムと
を備える、光源コントローラ
をさらに備える、実施形態１０のシステム。
実施形態１２．
前記指定の持続時間が、少なくとも１、２、３、４、または５日間にわたって、毎日少なくとも２０分間、４０分間、または６０分間である、実施形態１１のシステム。
実施形態１３．
前記強度が、少なくとも１，１００マイクロワット／ｃｍ^２、１，５００マイクロワット／ｃｍ^２、２，０００マイクロワット／ｃｍ^２、２，１００マイクロワット／ｃｍ^２、２，２００マイクロワット／ｃｍ^２、２，３００マイクロワット／ｃｍ^２、２，４００マイクロワット／ｃｍ^２、２，５００マイクロワット／ｃｍ^２、２，６００マイクロワット／ｃｍ^２、２，７００マイクロワット／ｃｍ^２、２，８００マイクロワット／ｃｍ^２、２，９００マイクロワット／ｃｍ^２、３，０００マイクロワット／ｃｍ^２、または２ミリワット／ｃｍ^２を含む、実施形態１１のシステム。
実施形態１４．
体内紫外線療法を行うための実施形態１１のシステム内に光カテーテルを配置する方法であって、
ＥＴＴコネクタをＥＴＴに接続する段階；
フラップ弁を通して該光カテーテルを前進させることによって、該光カテーテルを該ＥＴＴ内に配置する段階；
ＬＥＤのセットに通電するためにコントローラに命令を提供する段階；及び
通気路を通って冷却チューブに入りかつ前記少なくとも１つの開通口から出るように空気をポンプ送りするために、エアコンプレッサに通電する段階
を含む、方法。
実施形態１５．
光送達部分と熱接触しているサーミスタから受け取った信号に基づいて温度を決定する段階、及び、
決定された該温度に基づいてエアコンプレッサの流量を調整する段階
をさらに含む、実施形態１４の方法。
実施形態１６．
光送達部分と熱接触しているサーミスタから受け取った信号に基づいて、温度を決定する段階、及び、
決定された該温度に基づいて、光源コントローラによって送達されるＬＥＤへの電力を調整する段階
をさらに含む、実施形態１４の方法。
実施形態１７．
呼吸器感染症患者を治療する方法であって、
ＥＴＴで該患者に挿管する段階；
ＬＥＤのセットと冷却チャネルとを備える光カテーテルを、該ＥＴＴに接続する段階；
該患者の人工呼吸を行いながら該患者の感染症を治療するために、該ＬＥＤのセットから該光カテーテルの実質的な長さに沿って、該光カテーテルから外にＵＶ－Ａ光を放射する段階
を含む、方法。
実施形態１８．
感染が、肺炎、細菌、ウイルス、ＲＮＡウイルス、コロナウイルス、またはＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２のうち少なくとも１つを含む、実施形態１７の方法。
実施形態１９．
放射する段階が、２，０００マイクロワット／ｃｍ^２の強度で２０分間行われる、実施形態１７の方法。
実施形態２０．
放射する段階が、少なくとも１，０００マイクロワット／ｃｍ^２の強度を用いて行われる、実施形態１７の方法。
実施形態２１．
感染がＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２であり、放射する段階が、毎日少なくとも２０分間で少なくとも５日間行われる、実施形態１７の方法。
実施形態２２．
放射する段階が、少なくとも１０分間及び１，０００～５，０００マイクロワット／ｃｍ^２の間の強度で行われる、実施形態１７の方法。
実施形態２３．
ＥＴＴから外に光を放射する段階が、該ＥＴＴの管の内部に導入された、カテーテル内に一体化されたＵＶ光源を用いて行われる、実施形態１７の方法。
実施形態２４．
呼吸器感染症患者を治療する方法であって、
ＥＴＴで患者に挿管する段階；及び
感染を治療するためにＥＴＴから外にＵＶ－Ａ光を放射する段階
を含む、方法。
実施形態２５．
感染が、肺炎、細菌、ウイルス、ＲＮＡウイルス、またはコロナウイルスのうち少なくとも１つを含む、実施形態２４の方法。
実施形態２６．
放射する段階が、１，０００～５，０００マイクロワット／ｃｍ^２の間の強度で１０～３０分間行われる、実施形態２４の方法。
実施形態２７．
放射する段階が、少なくとも１，０００マイクロワット／ｃｍ^２の強度を用いて行われる、実施形態２４の方法。
実施形態２８．
放射する段階が、１，０００～５，０００マイクロワット／ｃｍ^２の間の強度で少なくとも１０分間行われる、実施形態２４の方法。
実施形態２９．
放射する段階が、少なくとも２，０００マイクロワット／ｃｍ^２の強度を用いて行われる、実施形態２４の方法。
実施形態３０．
放射する段階が１８～２２分間行われる、実施形態２４の方法。
実施形態３１．
ＥＴＴから外に光を放射する段階が、ＥＴＴとは別個のＵＶ光源を用いて行われる、実施形態２４の方法。
実施形態３２．
ＥＴＴから外に光を放射する段階が、ＥＴＴと一体化されたＵＶ光源を用いて行われる、実施形態２４の方法。
実施形態３３．
体内紫外線療法を行うためのシステムであって、デバイスが、気管内チューブ（ＥＴＴ）と；ＥＴＴの一部分を通って光を放出するように構成されたＵＶ光送達デバイスとを備える、システム。
実施形態３４．
ＵＶ光送達デバイスがＥＴＴとは別個である、実施形態３３のシステム。
実施形態３５．
ＵＶ光送達デバイスがＥＴＴに接続するように構成されている、実施形態３３のシステム。
実施形態３６．
ＵＶ光送達デバイスがＥＴＴ内部にフィットするように構成されている、実施形態３３のシステム。
実施形態３７．
体内紫外線療法を行うための方法であって、
ＵＶ光源を備えるＵＶ光送達デバイスを提供する段階；及び
感染を治療するために患者の鼻腔を通してＵＶ光送達デバイスを挿入する段階
を含む、方法。
実施形態３８．
ＵＶ光源が、３４０～３４９ｎｍの領域内のピーク波長を放出するように構成された少なくとも１つのＬＥＤを備える、実施形態３７の方法。
実施形態３９．
感染がコロナウイルス感染または他のＲＮＡウイルス感染である、実施形態３７の方法。
実施形態４０．
ＵＶ光源が呼吸気管に誘導される、実施形態３７の方法。
実施形態４１．
ＵＶ光源がＵＶ－Ａ光源である、実施形態３７の方法。
実施形態４２．
ＵＶ光源が１０～３０分間起動される、実施形態３７の方法。

【0240】

結論
上記の種々の方法及び手法は、本発明を実施する多数の手段を提供する。当然ながら、本明細書に記載されるいずれかの特定の実施形態に従って、記載される全ての目的または利点を必ずしも達成することができるとは限らないことを理解されたい。よって、例えば、当業者は、本明細書で教示または示唆される他の目的または利点を必ずしも達成することなく、本明細書で教示される１つの利点または利点群を達成または最適化するように、方法を行うことができることを認識するであろう。様々な代替が本明細書において言及される。いくつかの実施形態は、１つの、別の、またはいくつかの特徴を具体的に含むが、他のものは、１つの、別の、またはいくつかの特徴を具体的に除外し、さらに他のものは、１つの、別の、またはいくつかの有利な特徴を含めることによって特定の特徴を軽減することを理解されたい。

【0241】

さらに、当業者は、異なる実施形態からの様々な特徴の適用可能性を認識するであろう。同様に、上記で議論される様々な要素、特徴、及びステップ、ならびにそのような各要素、特徴、またはステップの他の既知の同等物は、当業者によって様々な組み合わせで使用して、本明細書に記載される原理に従った方法を行うことができる。様々な要素、特徴、及びステップの中で、いくつかは具体的に含まれ、他は様々な実施形態で具体的に除外される。

【0242】

本出願は、特定の実施形態及び例の文脈で開示されたが、当業者によって、本出願の実施形態が、具体的に開示される実施形態を超えて他の代替的な実施形態及び／または使用ならびにその修正及び同等物に及ぶことが理解されるであろう。

【0243】

いくつかの実施形態では、本出願の特定の実施形態を説明する文脈で（特に、以下の特許請求の範囲の特定の文脈で）使用される「ａ」及び「ａｎ」及び「ｔｈｅ」という用語ならびに類似の指示対象は、単数形及び複数形の両方を網羅すると解釈することができる。本明細書の値の範囲の列挙は単に、範囲内に入るそれぞれの別々の値を個々に指す簡単な方法として役立つことが意図される。本明細書で別段の指示がない限り、各個々の値は、本明細書で個別に列挙されるかのように本明細書に組み込まれる。本明細書に記載される全ての方法は、本明細書で別途指示されない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、任意の好適な順序で行うことができる。本明細書の特定の実施形態に関して提供される任意の及び全ての例、または例示的な言語（例えば、「など」）の使用は、本出願をより良く示すことのみを意図しており、他の方法で特許請求される本出願の範囲に制限をもたらすものではない。本明細書のいかなる言語も、本出願の実施に不可欠な任意の非請求の要素を示すものとして解釈されるべきではない。

【0244】

本出願の特定の実施形態が本明細書に記載されている。それらの実施形態に対する変形は、前述の説明を読むことにより当業者には明らかになるであろう。当業者は、そのような変形を適切に使用することができ、本明細書に具体的に記載される以外の方法で本出願を実施することができることが企図される。したがって、本出願の多くの実施形態は、適用法によって許容されるように本明細書に添付される特許請求の範囲に列挙される主題の全ての修正及び同等物を含む。さらに、本明細書中に別途指示されない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、それらの全ての可能な変形における上述の要素の任意の組み合わせが本出願によって包含される。

【0245】

主題の特定の実施態様を説明してきた。他の実施態様は、以下の特許請求の範囲内にある。場合によっては、特許請求の範囲に記載されている動作は、異なる順序で実行することができ、それでも望ましい結果を達成することができる。さらに、添付の図に示されているプロセスは、望ましい結果を達成するために、必ずしも示されている特定の順序または連続した順序を必要としない。

【0246】

本明細書で参照される全ての特許、特許出願、特許出願の公報、ならびに記事、書籍、明細書、刊行物、文書、物品、及び／またはそのようなものなどの他の資料は、参照によってその全体が、全ての目的のために本明細書に組み込まれるが、それらと関連付けられるいずれかの審査ファイル経過、本文書と不一致であるかもしくは矛盾するもののいずれか、または現在もしくは将来に本出願文書と関連付けられる特許請求の範囲の最も広い範囲に関して限定的な影響を有し得るもののいずれかは除外される。例として、組み込まれる資料のいずれかに関連する用語の説明、定義、及び／または使用と、本文書に関連するものとの間に不一致または矛盾がある場合、本文書における用語の説明、定義、及び／または使用が優先するものとする。

【0247】

最後に、本明細書に開示される本出願の実施形態は、本出願の実施形態の原理の例示であることを理解されたい。使用することができる他の修正は、本出願の範囲内であり得る。よって、限定ではなく例として、本出願の実施形態の代替的な構成を本明細書の教示に従って利用することができる。したがって、本出願の実施形態は、示され、記載される正確なものに限定されない。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】

【図1F】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【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】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】

【図49】

【図50】

【図51】

【図52】

【図53】

【図54】

【図55】

【図56】

【図57】

【図58A】

【図58B】

【図58C】

【図58D】

【図58E】

【図58G】

【図58H】

【図58I】

【図58J】

【図58K】

【図58L】

【図58M】

【図58N】

【図59A】

【図59B】

【図59C】

【図59D】

【図59E】

【図59F】

【図60】

【図61】

【図62】

【図63】

【図64】

【図65】

【図66】

【図67】

【図68】

【図69】

【図70】

【図71】

【図72】

【図73】

【図74】

【図75】

【図76】

【国際調査報告】