本發(fā)明主要是關(guān)于將光照射于人類及動物的皮膚的患部的使用于治療及理容美容的光照射裝置。

背景技術(shù)：

關(guān)于光治療，被利用于新生兒黃疸、干癬及粉刺等的疾病治療、疼痛的緩和以及美容等多種目的。于新生兒黃疸使用綠色光及淺藍(lán)色光，于干癬治療使用紫外光，于粉刺治療使用藍(lán)色光、紅色光及黃色光。另外，根據(jù)用途使用有各種光源。

例如，于使用準(zhǔn)分子燈(excimerlamp)及弧光燈(arclamp)等光源的情形，將患部自固定的光源配置于一定的距離，進(jìn)行光照射。然而，因?yàn)榇朔绞焦庖矔丈涞交疾恳酝馓帲虼诵枰缬糜诒Ｗo(hù)眼睛的眼罩般，以光遮蔽物遮蓋患部以外處等對策。另外，對于如手腳般的彎曲部，照射強(qiáng)度依賴相對于光源的角度及距離，根據(jù)患部的部位而不同，難以對患部均勻地進(jìn)行光照射。進(jìn)一步，此種燈型裝置是大型的，電源及冷卻裝置等附加裝置也多，因此設(shè)置面積需要大的空間，并且價格高昂。

另外，于使用激光等光源的情形，由于照射于患部的光會形成聚光(spotlight)，為了將光照射至大面積的患部，需要將聚光進(jìn)行掃描(scanning)，機(jī)器復(fù)雜且高價。

進(jìn)一步，于使用活用光纖且面狀地照射光的裝置的情形，由于將光往光纖送入的效率相對較低，因此無論如何照射功率都會降低，僅適合較長時間的治療。

通過以上各種背景，要求一種能夠沿著患部而保持一定距離覆蓋患部的柔性的光治療用的光源。

此處，發(fā)光二極管(led)與其他光源相比較小，能夠使元件數(shù)及配置等改變而對具有彎曲面的患部也進(jìn)行光照射。

因此，對于上述期望，揭示有以下將led用作發(fā)光光源的專利文獻(xiàn)。

專利文獻(xiàn)1中，揭示有將激光及l(fā)ed作為發(fā)光光源配置于柔性基板上，纏繞于患部而使用的光照射裝置。

專利文獻(xiàn)2中，揭示有將led作為發(fā)光光源配置于柔性基板上，覆蓋臉部而使用的顏面用光照射裝置。

專利文獻(xiàn)3中，揭示有將多個成為發(fā)光光源的led配置于柔性基板上，將其纏繞患部而進(jìn)行光照射的具有柔軟性的光照射裝置。

專利文獻(xiàn)4中，以應(yīng)用于頭部為前提，配置有將成為發(fā)光光源的led配置于帽子的內(nèi)側(cè)的光照射裝置。

專利文獻(xiàn)5中，揭示有通過將成為發(fā)光光源的led配置在柔性基板上，于患部與led之間夾持光透射物質(zhì)，而將發(fā)自led的熱傳遞至患部的光照射裝置。

非專利文獻(xiàn)1中，記載有使用了led的近紫外線的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillin－resistantstaphylococcusaureus，mrsa)感染皮膚潰瘍治療法。

專利文獻(xiàn)1：美國專利第5616140號說明書(1997年4月1日發(fā)行)

專利文獻(xiàn)2：美國專利第5913883號說明書(1999年6月22日發(fā)行)

專利文獻(xiàn)3：國際公開wo01/14012號(2001年3月1日公開)

專利文獻(xiàn)4：國際公開wo2008/144157號(2008年11月27日公開)

專利文獻(xiàn)5：國際公開wo2012/023086號(2012年2月23日公開)

非專利文獻(xiàn)1：kuniyukimorimoto,其他6名,"photodynamictherapyusingsystemicadministrationof5－aminolevulinicacidanda410－nmwavelengthlight－emittingdiodeformethicillin－resistantstaphylococcusaureus－infectedulcersinmice",plosone,august2014,volume9,issue8e105173，(2014年8月20日出版)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，上述先前技術(shù)中，存在以下課題。

光治療對于患部，要求能夠?qū)⒈匾畹拖薅鹊墓饬烤鶆虻卣丈?。過度的照射有對患部造成「曬傷」等副作用的可能性，若照射量不足，則無法期待治療效果。這對于如手臂及腳般具有彎曲表面的部位而言亦同。為了對彎曲面的患部也進(jìn)行均勻的光照射，必須將可以柔性地沿著彎曲面的柔軟的光源與患部始終保持一定的距離而配置。

專利文獻(xiàn)1及2所揭示的光照射裝置即便能夠柔性地沿著患部的彎曲面進(jìn)行光照射，于結(jié)構(gòu)上難以與患部始終保持一定的距離而配置。

另外，雖然led的效率提升，但即便如此超過一半的所投入的電力會成為熱而消散。不具專利文獻(xiàn)1、2及4所揭示的冷卻手段的光照射裝置可能會對患部過度地施予熱。

此處，該熱對于患部而言，需要不會造成不良影響的某些儲熱機(jī)構(gòu)或冷卻機(jī)構(gòu)。然而，如專利文獻(xiàn)3所揭示般使照射裝置具備冷卻機(jī)構(gòu)的情形，通常會令機(jī)構(gòu)復(fù)雜，成為成本上升的因素，并且失去照射面積的靈活性。

本發(fā)明是鑒于上述課題而成，其目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡便的光照射裝置，對于具有彎曲面的患部也能夠均勻照射，且可以抑制由光照射造成的過度的加熱。

為了解決上述課題，本發(fā)明的光照射裝置將光照射于患部，其特征在于，具備：產(chǎn)生光的多個發(fā)光二極管與含有水的高分子凝膠層，所述高分子凝膠層具有直接或間接地接觸于患部的接觸面，并且以大致一定的厚度形成于所述發(fā)光二極管上。

根據(jù)本發(fā)明的一種方式，能夠發(fā)揮如下效果：通過構(gòu)造簡便的光照射裝置，對于具有彎曲面的患部也能夠均勻照射，且可以抑制由光照射造成的過度的加熱。

附圖說明

圖1為表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的光照射裝置的構(gòu)成的截面圖。

圖2為將圖1的光照射裝置含有l(wèi)ed的部分的構(gòu)成放大表示的截面圖。

圖3為表示圖1的光照射裝置相對于患部的led的配置的俯視圖。

圖4為表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的變形例的光照射裝置相對于患部的led的配置的俯視圖。

圖5為表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的光照射裝置的構(gòu)成的截面圖。

圖6為表示圖5的光照射裝置的構(gòu)成的詳細(xì)截面圖。

圖7為表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的光照射裝置的構(gòu)成的截面圖。

圖8為表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的光照射裝置的構(gòu)成的截面圖。

圖9為表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式的光照射裝置的構(gòu)成的截面圖。

圖10為表示本發(fā)明的第六實(shí)施方式的光照射裝置的構(gòu)成的截面圖。

具體實(shí)施方式

針對本發(fā)明的實(shí)施方式，根據(jù)圖1～圖10進(jìn)行說明。以下，為了便于說明，有如下情形：針對與以特定的實(shí)施方式說明的構(gòu)成具有相同功能的構(gòu)成，附記相同的符號，省略其說明。

[第一實(shí)施方式]

根據(jù)圖1～圖4，針對本發(fā)明的第一實(shí)施方式的光照射裝置10進(jìn)行說明。圖1為表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的光照射裝置10的構(gòu)成的截面圖。圖2為將光照射裝置10含有l(wèi)ed4的部分的構(gòu)成放大表示的截面圖。圖3為表示光照射裝置10相對于患部2的led4的配置的俯視圖。

如圖1所示，本實(shí)施方式的光照射裝置10具備高分子凝膠層3，其覆蓋皮膚1的患部2；發(fā)光二極管(以下稱為led)4，其密接于高分子凝膠層3上且成為光源；基板5，其安裝有l(wèi)ed4；發(fā)光二極管保護(hù)層(以下稱為led保護(hù)層)6，其覆蓋基板5中l(wèi)ed4的安裝面。另外，光照射裝置10具備點(diǎn)亮led4的電流控制裝置8與檢測光照射強(qiáng)度或溫度的傳感器9。電流控制裝置8(通電控制部)能夠基于來自設(shè)置在皮膚1上的傳感器9的溫度信號與光量信號，控制照射強(qiáng)度，于達(dá)到必要照射量時停止光的照射。此外，傳感器9若為僅具備光照射強(qiáng)度檢測功能的傳感器，則也可設(shè)置于基板5上而非皮膚1上。

(led4及基板5)

led4是隔著大致均等的間隔而安裝于基板5上(平面上)。led4必須根據(jù)治療目的而選擇。此處由于是應(yīng)用在「耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(mrsa)感染皮膚潰瘍治療」，使用氮化鎵系的發(fā)出藍(lán)紫光的led(峰值波長410nm)。其他用途中，由氮化鎵(alingan)led得到的紫外光led、藍(lán)色led或綠色led，由四元系(algainp)led得到的紅色led、黃色led或綠色led，或是gaas系的紅外光led等，能夠依據(jù)目的而選擇最合適的led4。另外，也能夠組合多個不同波長范圍的led4。

led4及安裝led4的基板5可為各種方法。此處如圖2所示，在2.8mm平方的氧化鋁(al2o3)系白色的陶瓷基板11串聯(lián)安裝兩個尺寸440μm×550μm，厚度約100μm～130μm的發(fā)出藍(lán)紫光的led芯片12，將通過由聚硅氧烷(silicone)樹脂構(gòu)成的樹脂圓頂14覆蓋的led元件作為led4使用。led芯片12是于陶瓷基板11上通過固晶糊料(diebondpaste)(未圖示)黏著，通過接合線13與電極(未圖示)連接。

此處，作為相鄰的led4的中心間的距離的平均值的平均距離d，優(yōu)選為3mm以上，20mm以下，更優(yōu)選為5mm以上，10mm以下。

如圖2所示，基板5中，于聚酰亞胺膜15上形成有銅配線16，銅配線16的表面是由通過鍍銀17鍍成之物構(gòu)成。鍍銀17是為了提升治療光的反射率，減低光的損失而使用。于此基板5上，led4是通過焊料18而被安裝于銅配線16。led保護(hù)層6是由聚硅氧烷樹脂構(gòu)成，為了防止鍍銀17的腐蝕、確?；灞砻娴慕^緣性以及確保防水性，而以覆蓋基板表面的方式形成。

此外，光照射裝置10也可以具備收納led4的保護(hù)殼(未圖示)取代led保護(hù)層6。保護(hù)殼具有柔性地彎曲的可撓性，與led保護(hù)層同樣地，是通過可防止鍍銀17的腐蝕、確?；灞砻娴慕^緣性以及確保防水性的材質(zhì)形成。由此，能夠確保相對于led4的防水性。

led4如圖1所示，以覆蓋患部2的方式配置?；?亦以覆蓋患部2的方式被加工?；?的內(nèi)面(led4安裝面的反對側(cè))雖與空氣接觸，但優(yōu)選將led4發(fā)出的熱有效率地逸散至外部，通過于基板5的內(nèi)面整體附有鍍銅而貼附導(dǎo)熱率良好的材料，由此有效地將led4的熱擴(kuò)散至基板5的整體。另外，優(yōu)選于基板5的內(nèi)面附有凹凸，提升排熱效率。于激烈發(fā)熱的用途中，能夠在基板5的內(nèi)面設(shè)置冷卻水配管，積極地進(jìn)行水冷卻。

(高分子凝膠層3)

高分子凝膠層3為含有水的凝膠層，將水吸收于聚丙烯酸鈉顆粒且成形為板狀。若為如聚丙烯酸鈉般吸水性高的聚合物，則也可使用其他的吸收性聚合物。除了聚丙烯酸鹽系以外，還知道有聚磺酸鹽系、順丁烯二酸酐鹽系、聚丙烯酰胺系、聚乙烯醇系以及聚乙烯氧化物系等多種類的合成聚合物，以及聚天冬氨酸鹽系、聚谷氨酸鹽系、海藻酸鹽系、淀粉系及纖維素系等天然來源的吸水聚合物。

水優(yōu)選為純水，但若為自來水等離子含量少者則可使用。另外，若為低濃度，則也可為加入先前公知的藥劑的水溶液。由此，高分子凝膠層3含有藥劑成分。為了使高分子凝膠層3容易處理，優(yōu)選以高分子凝膠維持層7覆蓋，該高分子凝膠維持層7是使對治療有效的波長范圍的光透射過下面(與患部2接觸的面)的透明膜。亦可覆蓋上下兩面。此外，作為對治療有效的波長范圍，例如于使用所述藍(lán)紫led的情形時，優(yōu)選為400nm以上，430nm以下，更優(yōu)選為380nm以上，450nm以下?；蛘?，作為對治療有效的波長范圍，于使用其他led的情形時，相對于峰值波長，期望為±20nm，更優(yōu)選期望于±30nm左右的范圍中為透明。

高分子凝膠層3優(yōu)選具有與患部2直接接觸的接觸面，完全覆蓋患部2。其中，高分子凝膠層3也可不直接接觸于患部2，而是間接地接觸于患部2。例如，于高分子凝膠層3與患部2之間可介隔有薄膜，也可于患部2涂抹乳液等而使高分子凝膠層3接觸于患部2。由于治療光大部分被封入于高分子凝膠層3，故未被高分子凝膠層3覆蓋的部分大致不受到光照射。因此，欲治療的患部2必須以高分凝膠層3覆蓋。為了于治療進(jìn)行充分強(qiáng)度的光照射，優(yōu)選覆蓋如下部分：于圖3自以包圍患部2的外形線表示的部分至以相離一定距離的外形線表示的部分。

高分子凝膠層3多半為水，由于水會吸收由光造成的熱，因此能夠抑制由光造成的患部2的過熱。若無高分子凝膠層3，則僅能將通過在患部2的光吸收發(fā)出的熱以體內(nèi)的血流進(jìn)行冷卻。然而通過高分子凝膠層3，能夠期待向患部2的表面?zhèn)鹊呐艧?。由冷卻效果的觀點(diǎn)來看，高分子凝膠層3越厚越好。厚者光照射強(qiáng)度也被均勻化，但有因患部2的形狀而厚度受到限制的情形。另外，高分子凝膠層3的厚度t是根據(jù)作為照射對象的患部2而定，但例如優(yōu)選為1mm以上，20mm以下，更優(yōu)選為3mm以上，12mm以下。

另外，通過于光照射前冷卻高分子凝膠層3，降低溫度而放置，能夠延長光照射時間。例如于將最大容許溫度設(shè)為40℃的情形時，通過相對于室溫25℃而冷卻至10℃，能夠?qū)囟壬仙娜菰S范圍自約15℃擴(kuò)大至30℃。本實(shí)施例中，于將高分子凝膠層3冷卻至10℃后，進(jìn)行光照射。冷卻的溫度是根據(jù)作為照射對象的患部2以及最大容許溫度等而定，但例如優(yōu)選冷卻至0℃以上，20℃以下，更優(yōu)選冷卻至5℃以上，15℃以下。

高分子凝膠層3的厚度t是為了對患部2均勻地進(jìn)行光照射的重要參數(shù)。相對于一個個led4間的平均距離d，優(yōu)選為0.5≦t/d，更優(yōu)選為0.8≦t/d。由此，因?yàn)楦叻肿幽z層3的厚度相對于led4間的距離不會過薄，能夠防止高分子凝膠層3過薄時會發(fā)生的問題。也就是說，能夠防止如下所謂不均勻性的問題發(fā)生：若高分子凝膠層3過薄則患部2與led4變近，接近led4的患部雖受到多量的照射，但遠(yuǎn)離led4的患部僅能接受少量的照射。

(傳感器9)

傳感器9監(jiān)控患部2的溫度及/或照射光強(qiáng)度。若對患部2的光照射不受到影響，則可使用先前公知者。但是，傳感器9必須具有耐水性。

于傳感器9為多個的情形，可以省略照射光強(qiáng)度感測功能。若led4的輸出穩(wěn)定，預(yù)先校正輸出與光強(qiáng)度的關(guān)系，則能夠通過流通指定電流，獲得已定的照射強(qiáng)度，能夠通過控制時間，照射必要的照射量。于此情形時，將溫度傳感器作為傳感器9使用，由此，并非經(jīng)由電流控制裝置8控制電流量而是通過導(dǎo)通/斷開電流，以溫度不超過已定溫度的方式間歇進(jìn)行光照射。由此，能夠使患部2及其周圍的皮膚1不會變熱。

此處，預(yù)先就實(shí)際的照射狀況進(jìn)行溫度測量，于溫度上升被抑制于容許范圍的情形時，能夠省略溫度監(jiān)控。于即使總照射量少，在照射結(jié)束時，溫度例如維持為40℃以下的情形、于平均照射功率低，即使進(jìn)行連續(xù)照射溫度也不會上升至40℃以上的情形、或是于通過脈沖驅(qū)動較低地維持平均照射功率，即便進(jìn)行連續(xù)照射溫度也不會上升至40℃以上的情形等，不需要溫度監(jiān)控。于無法進(jìn)行如此的事前評估的緊急情形，優(yōu)選活用傳感器9。

此外，關(guān)于將上限溫度設(shè)為40℃的情形，一般以若為此程度則數(shù)十分鐘的照射并不會造成燒傷的標(biāo)準(zhǔn)記載，但也可存在依據(jù)狀況而必須將上限溫度維持得更低的情形。相反地也存在若為短時間，則可再稍微容許溫度上升的情形。上限溫度是根據(jù)作為照射對象的患部2而定，例如優(yōu)選為51℃以下，更優(yōu)選為44℃以下。

(電流控制裝置8)

電流控制裝置8于最單純的形態(tài)中，為對led元件群供給定電流的定電流源，通過對電流供給時間設(shè)定定時器，控制光照射量。于使用溫度傳感器的情形，進(jìn)行如下的控制：設(shè)定上限溫度，若接近該上限溫度(例如40℃(一定溫度))則停止通電，于溫度下降的時間點(diǎn)再度開始通電，于總照射時間到達(dá)設(shè)定時間的階段斷開電源，通知結(jié)束。作為光照射時間，是根據(jù)作為照射對象的患部2而定，但例如優(yōu)選為30分以下，更優(yōu)選為15分以下。于并用溫度監(jiān)控器及光照射強(qiáng)度監(jiān)控器的情形(例如使用傳感器9的情形)，進(jìn)行如下控制：設(shè)定上限溫度及必要照射量，一面以不達(dá)到上限溫度的方式控制電流，一面于到達(dá)必要照射量的時間點(diǎn)結(jié)束照射，通知結(jié)束。作為光照射強(qiáng)度，是根據(jù)作為照射對象的患部2而定，但例如優(yōu)選為10mw/cm²以上，200mw/cm²以下，更優(yōu)選為50mw/cm²以上150mw/cm²以下。作為必要照射量，是根據(jù)作為照射對象的患部2而定，但例如優(yōu)選為40j/cm²以上，65j/cm²以下，更優(yōu)選為45j/cm²以上，55j/cm²以下。

于最單純的情形，若將led4全部串聯(lián)，則能夠?qū)θ康膌ed4供給同一電流，能夠自各led4獲得大致相同的輸出。然而，于led4的數(shù)量多的情形，有全部串聯(lián)時電壓變得過高的情況。也就是說，成為設(shè)置多個將大致相同數(shù)量的led4串聯(lián)連接的系統(tǒng)的情形，于此情形時，必須搭載多個能夠輸出相同電流的定電流電源。圖3中安裝有64個led，于對各元件流通100ma的情形，于各元件需要約6.2v的電壓。其結(jié)果，串聯(lián)連接需要合計約400v左右的高電壓，危險性高。因此，設(shè)為如下：設(shè)置兩個將32個led串聯(lián)連接的系統(tǒng)的配線，使用兩個200v系的相同的電源，能夠?qū)Ω髟?00ma。

(效果驗(yàn)證)

本實(shí)施例中，使形成在豬的背部的潰瘍感染耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(mrsa)，于5－氨基酮戊酸(ala，5－aminolevulinicacid)的全身投藥及使用波長410nm的藍(lán)紫光的光治療，應(yīng)用本實(shí)施方式的光照射裝置。ala其一部分于mrsa的體內(nèi)會變換為原卟啉ix(protoporphyrinix)(以下記載為「ppix」)。ppix為光增感性物質(zhì)，會通過所述藍(lán)紫光而分解，于分解時產(chǎn)生的活性氧會攻擊mrsa，由此能夠減低mrsa。另外，對患部2的細(xì)胞本身完全不會造成不良影響，且能夠不引起抗生素污染而殺死具有抗生素抗性的細(xì)菌。

本實(shí)施方式中于實(shí)驗(yàn)用的兩頭豬的背部形成50mm×100mm左右的潰瘍，使其感染mrsa。對一頭豬預(yù)先投予ara，通過安眠藥使其睡著而于安靜的狀態(tài)進(jìn)行光照射。對另一頭豬則不進(jìn)行任何處理。以此狀態(tài)觀察潰瘍的大小的演變。

進(jìn)行光照射時，配合潰瘍的形態(tài)(圖3的患部2)，如圖3所示般，形成安裝了64個發(fā)出藍(lán)紫光的led4的基板5。設(shè)置將各32個led4串聯(lián)連接的兩個系列的配線，設(shè)為可將其各自連接于能夠升壓至210v的兩個系統(tǒng)的定電流電源。各led4元件間的平均距離d為10mm。

于靠近患部2的正常部貼附溫度傳感器(傳感器9)及光強(qiáng)度傳感器(傳感器9)。溫度傳感器使用了熱電偶。另外，光強(qiáng)度傳感器使用了pn二極管。各自于事前進(jìn)行于高分子凝膠層3內(nèi)的輸出與實(shí)際的光強(qiáng)度及溫度之間的校正。

使聚丙烯酸鈉顆粒吸收純水，制作厚度約10mm的高分子凝膠層3，覆蓋患部2而配置。以自患部2的端部至高分子凝膠層3的端部的距離成為約10mm～20mm的方式加工。接著，以led4朝向患部2的方式，將安裝了led4的基板5密接于高分子凝膠層3上。通過將作為薄的透明膜層的高分子凝膠維持層7鋪設(shè)于高分子凝膠層3的下面，高分子凝膠層3的處理變得容易。于皮膚1上的光照射強(qiáng)度沒有大幅的變化。

接著，于兩系統(tǒng)的配線通電100ma的電流8分鐘。確認(rèn)以光強(qiáng)度傳感器測量的光照射強(qiáng)度大致為一定，為平均約104mw/cm²的照射強(qiáng)度。為了由此達(dá)到目標(biāo)的約50j/cm²的照射量，將此通電時間決定為8分鐘。溫度傳感器的監(jiān)控值于該8分鐘的通電中，確認(rèn)初期溫度從10℃至39℃大致與時間成正比而上升了約29℃。認(rèn)為并沒有溫度所造成的不良影響。

于進(jìn)行光照射的豬進(jìn)行上述處理后，觀察了兩頭豬的潰瘍的大小，未進(jìn)行處理的豬的潰瘍即便經(jīng)過一周也沒有縮小。然而，進(jìn)行了光照射的豬的潰瘍每天于患部2的整面大致均勻地縮小，最終消失。由以上認(rèn)為，在投予ala后，通過進(jìn)行光照射，能夠于患部2的整面均勻地使mrsa死亡消滅。

(變形例)

根據(jù)圖4，針對第一實(shí)施方式的變形例的光照射裝置10進(jìn)行說明。圖4為表示變形例的光照射裝置相對于患部的led的配置的俯視圖。

本實(shí)施方式的變形例相對于第一實(shí)施方式，除了基板5的形狀及l(fā)ed4的配置不同以外，為相同構(gòu)成。本來，患部2的大小、形態(tài)是依據(jù)每個患者而不同，優(yōu)選以配合各自的形狀的方式制作基板5，配置led4。然而，一個個變更形狀需要設(shè)計基板，也耗費(fèi)成本、時間，不適合一般性的治療。另一方面，雖然也能夠以對應(yīng)各種患部2的方式形成大的基板5，但非必要的光照射也會照射至患部2以外處，治療成本也上升。

此處，本變形例中，組合使用有標(biāo)準(zhǔn)化的尺寸的基板5。具體而言，如圖4所示般，以每一個led4間的平均距離d成為10mm的方式，組合3片安裝有3×6＝18個led4的多個基板51，將led4的總數(shù)設(shè)為54個。與第一實(shí)施方式相比，覆蓋患部2的led4的個數(shù)減少，因此部分地產(chǎn)生基板51未覆蓋患部2處。然而通過高分子凝膠層3的封入光的效果，即便相對于患部2端部，也能夠進(jìn)行充分強(qiáng)度的照射。能夠如此組合使用多個基板51的原因在于高分子凝膠層3介隔在患部2與各基板51之間，患部2與基板51相互固定，并且封入光，將照射強(qiáng)度進(jìn)行某程度的均勻化。

使用含有此種基板51的光照射裝置10，檢驗(yàn)對與圖2相同的患部2進(jìn)行光照射的結(jié)果。

本變形例中，組合3臺相同的定電源電流，各自供給100ma至3片基板51。于各基板施加約112v的電壓。

同樣進(jìn)行第一實(shí)施方式所記載的實(shí)驗(yàn)，照射時間需要11分鐘。此實(shí)驗(yàn)中將傳感器9設(shè)置于未以led4覆蓋的患部2的附近，該患部2也考慮到能得到充分的光照射量。由于與第一實(shí)施方式相比設(shè)置于患部2的外面的led4較少，故對患部2的外周部的光照射強(qiáng)度下降。于患部2的整面觀看到的光照射強(qiáng)度的均勻性變差，但此治療中若超過必要的照射量，即便是些許的過量照射，也不會對患部引起明顯的不良影響，因此若考慮準(zhǔn)備專用的照射裝置的時間與成本，則為合理的選項(xiàng)。

觀察進(jìn)行了上述光照射處理的豬的潰瘍的大小，與第一實(shí)施方式的情形同樣地，豬的潰瘍明顯地日漸縮小，最終消失。由于即便未被led4覆蓋的患部2中，尤其潰瘍的消退與其他部位相比并沒有較遲緩，故認(rèn)為包含該患部2而相對于患部2的整面，能夠進(jìn)行必要量的光照射，使mrsa死亡消滅。

[第二實(shí)施方式]

根據(jù)圖5～圖6，針對本發(fā)明的第二實(shí)施方式的光照射裝置10的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖5為表示第二實(shí)施方式的光照射裝置10的構(gòu)成的截面圖。圖6為表示該光照射裝置10的構(gòu)成的詳細(xì)截面圖。

如圖5所示，本實(shí)施方式的光照射裝置10對于第一實(shí)施方式，基板5及l(fā)ed4的構(gòu)成不同。上述第一實(shí)施方式及其變形例中，如圖2所示，led芯片12被搭載于陶瓷基板11上，以樹脂圓頂14覆蓋，陶瓷基板11是經(jīng)由焊料18而與銅配線16連接。

該結(jié)構(gòu)中，為了陶瓷基板11的厚度及樹脂圓頂14的高度，led芯片12的搭載部分變厚。其結(jié)果如圖1所示，由led4、基板5及l(fā)ed保護(hù)層6構(gòu)成的部分(基板部)也變厚，多少犧牲了該基板部的柔軟性。此處，期望對于曲率更大的患部2，提高基板部的柔軟性。

此處，本實(shí)施方式的光照射裝置10中，未使用樹脂圓頂14，且未介隔陶瓷基板11而將led芯片12搭載于聚酰亞胺膜15。通過此種實(shí)施方式，雖然多少犧牲了耐久性，但柔軟性增加。

具體而言，如圖6所示，與第一實(shí)施方式同樣地，在聚酰亞胺膜15上形成有銅配線16，于銅配線16的表面形成有鍍銀17。

led芯片12是以固晶糊料19固定于銅配線16，通過接合線13將led芯片12上的電極與形成有鍍銀17的銅配線16連接。

對于led芯片12及接合線13的部分，為了保護(hù)該部分，以通過聚硅氧烷樹脂進(jìn)行封裝(potting)而覆蓋的方式形成有樹脂層20。進(jìn)一步于其上為了防止鍍銀17的腐蝕及確保聚酰亞胺膜15的表面的絕緣性，以涂布該表面的方式，形成有由聚硅氧烷樹脂構(gòu)成的led保護(hù)層6。于led保護(hù)層6可形成為充分地包埋接合線13的厚度的情形時，可省略樹脂層20。

該結(jié)構(gòu)中能夠不使用厚的涂布材料，形成較平坦的表面，基板部與高分子凝膠層3的密接中，空氣不易殘留于密接部分的界面，易于將基板部載置于患部2，而基板部的成本亦減低。另外，由于基板部的柔軟性高，也易于應(yīng)用在曲率大的患部2。

此外，該結(jié)構(gòu)中，如圖5所示，是以led4埋入高分子凝膠層3內(nèi)的方式配置。此處，led芯片12的厚度不均設(shè)定為不超過±10μm，由于高分子凝膠層3的厚度為約10mm，故該不均實(shí)質(zhì)上可以忽視。其結(jié)果，高分子凝膠層3的厚度為一定，且各led4的大小均一，故能夠一面保持led4與患部2的距離，一面進(jìn)行光照射。

本實(shí)施方式中使用基板5，通過光照射裝置對形成在豬的前腳的約20mm左右的潰瘍進(jìn)行治療，該基板5是以一個個led4間的平均距離d成為7mm的方式，將6×6＝36個led芯片12配置成陣列狀。led芯片12以串聯(lián)連接的方式配線，以100ma使其發(fā)光。必要電壓為約126v。豬服用ala后使其進(jìn)入睡眠狀態(tài)，于患部2貼附成形為45mm平方左右的厚度約9mm的高分子凝膠層3，將含有l(wèi)ed4及基板5等的led基板壓在其上，將整體以繃帶纏繞固定。led基板雖大幅彎曲，但無阻礙地進(jìn)行通電。必要的照射時間為12分鐘。溫度的上升也為30℃以下。

照射后的潰瘍的大小與第一實(shí)施方式同樣地日漸縮小，最終消失。如上所述，確認(rèn)了治療效果。

[第三實(shí)施方式]

根據(jù)圖7，針對本發(fā)明的第三實(shí)施方式的光照射裝置10的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖7為表示第三實(shí)施方式的光照射裝置10的構(gòu)成的截面圖。

如圖7所示，本實(shí)施方式的光照射裝置10相對于第二實(shí)施方式的光照射裝置10，不同點(diǎn)為未搭載傳感器9。

使用如此構(gòu)成的光照射裝置，預(yù)先對各種大小的高分子凝膠層3計算測量照射強(qiáng)度及溫度的上升，限定最合適的驅(qū)動電流與照射時間，以單純的電流設(shè)定與定時器控制進(jìn)行光治療。與使用傳感器9的情形相同，能夠毫無問題地獲得治療效果。作為用于不會引起燒傷或過度照射所造成的不良影響的安全處置，以如下方式控制：決定相對于驅(qū)動電流而可設(shè)定的最長照射時間，即使設(shè)定時間被設(shè)定的較長，也會于最長照射時間停止照射。以驅(qū)動電流為100ma，照射時間為13分進(jìn)行光照射。另外，可確認(rèn)到溫度傳感器的監(jiān)控值于該13分的通電中，自初期溫度10℃至42℃大致與時間成正比，上升約32℃。認(rèn)為沒有因溫度造成的不良影響。

此外，于萬一患者感受到熱的情形時，也能夠以患者可立刻停止的方式，設(shè)定為患者能夠操作緊急停止開關(guān)。通過如此設(shè)定，能夠防范事故于未然，且能夠?qū)㈦娫春喕?，減低整體的成本。

照射后的潰瘍的大小與第一實(shí)施方式同樣地日漸縮小，最終消失。如上所述，可確認(rèn)到治療效果。

此外，本實(shí)施方式及之后的第四實(shí)施方式至第六實(shí)施方式不僅可應(yīng)用在第二實(shí)施方式，也能夠應(yīng)用在第一實(shí)施方式。

[第四實(shí)施方式]

根據(jù)圖8，針對本發(fā)明的第四實(shí)施方式的光照射裝置10的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖8為表示第四實(shí)施方式的光照射裝置10的構(gòu)成的截面圖。

本實(shí)施方式的光照射裝置10與第二實(shí)施方式的光照射裝置10不同，被應(yīng)用于粉刺治療。粉刺治療一般是一周進(jìn)行一次或兩次將ala或氨基酮戊酸甲酯(methylaminolevulinate：mal)的20％水溶液涂布于患部2，放置約3小時后，照射藍(lán)色光或紅色光15～20分的治療?，F(xiàn)有的光照射裝置有許多通過大的燈狀光照射裝置對顏面整體進(jìn)行光照射的情形。于臉的正面有粉刺的情形雖為不得已，但于局部存在粉刺的情形時，若能僅對該部分進(jìn)行光照射，則能夠特別減少對患者的負(fù)擔(dān)。

此處，嘗試了本實(shí)施方式的應(yīng)用。如圖8所示，于光照射裝置10，對于臉頰部分的粉刺，在高分子凝膠維持層7的患部接觸面中的藥劑涂布部7a涂布使用了mal的藥劑21?；蛘?，于未具備高分子凝膠維持層7的光照射裝置10，在高分子凝膠層3的患部接觸面中的藥劑涂布部3a涂布藥劑21。于使用時，在自涂布藥劑21而放置3小時后，將冷卻至15℃的約7mm厚的高分子凝膠層3貼附于患部2，在其上貼附于第一或第二實(shí)施方式使用的基板5，進(jìn)行光照射。其中，本次并非使用藍(lán)紫光，而使用了適于粉刺治療的藍(lán)色的led芯片12。藍(lán)色的led芯片12是使用尺寸為440μm×550μm者。此為一片基板上的尺寸，峰值波長為447nm。以一個個led4間的平均距離d成為10mm的方式，在50mm平方的基板5上將6×6＝36個led芯片12配置成陣列狀。形成每18個led串聯(lián)地連接的兩個系統(tǒng)的配線，各自通電50ma的電流。施加電壓為58v。因溫度上升的限制，將一次的照射時間設(shè)為5分鐘。間隔冷卻時間，進(jìn)行3次照射。

可確認(rèn)到溫度傳感器的監(jiān)控值于該5分鐘的通電中，自初期溫度15℃至40℃大致與時間成正比，上升約25℃。認(rèn)為沒有因溫度造成的不良影響。

通過此方法，能夠簡便地進(jìn)行局部的光照射。效果與利用先前的燈進(jìn)行的光照射并無不同。

此外，粉刺治療也能夠同樣地使用紅色光。也可以使用紅色led取代藍(lán)色led。另外，也能夠搭載紅色led及藍(lán)色led，可以將各自的照射時間、時機(jī)進(jìn)行最優(yōu)化。

[第五實(shí)施方式]

根據(jù)圖9，針對本發(fā)明的第五實(shí)施方式的照射光裝置10的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖9為表示第五實(shí)施方式的光照射裝置10的構(gòu)成的截面圖。

如圖9所示，本實(shí)施方式的光照射裝置10相對于第二實(shí)施方式的光照射裝置10，不同點(diǎn)為于高分子凝膠層3加入由二氧化硅(sio2)的微粒子構(gòu)成的光散射體22。由此，通過于高分子凝膠層3內(nèi)增加光散射，能夠?qū)⒐庹丈鋸?qiáng)度均勻化。于沒有光散射體22的情形，于照射面的光強(qiáng)度不均為11％，但通過加入光散射體22，能夠減低至7％。

[第六實(shí)施方式]

根據(jù)圖10，針對本發(fā)明的第六實(shí)施方式的照射光裝置10的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖10為表示第六實(shí)施方式的光照射裝置10的構(gòu)成的截面圖。

如圖10所示，本實(shí)施方式的光照射裝置10相對于第二實(shí)施方式的光照射裝置10，不同點(diǎn)為至高分子凝膠層3的端部為止以基板覆蓋。治療效果本身并無太大差異，但于端部開放的情形，會有光經(jīng)由端部泄漏至外部而刺眼的情形，本實(shí)施例能夠避免該情形。

此外，圖10中于端部的一部分配置有l(wèi)ed4。根據(jù)基板5的構(gòu)成，可如此于端部具有l(wèi)ed4，即便于沒有的情形，也能夠通過延長光照射時間確保治療效果。

[利用軟件完成的實(shí)現(xiàn)例]

光照射裝置10的控制塊(電流控制裝置8)可通過形成于集成電路(ic芯片)等的邏輯電路(硬件)而實(shí)現(xiàn)，也可使用cpu(centralprocessingunit)通過軟件而實(shí)現(xiàn)。

于后者的情形，光照射裝置10具備實(shí)行作為實(shí)現(xiàn)各功能的軟件的程序的命令的cpu、所述程序及各種數(shù)據(jù)通過電腦(或cpu)可讀取地被記錄的rom(readonlymemory)或記憶裝置(將這些稱為“記錄媒體”)、執(zhí)行上述程序的ram(randomaccessmemory)等。然后，電腦(或cpu)自上述記錄媒體讀取而實(shí)行上述程序，由此達(dá)成本發(fā)明的目的。作為上述記錄媒體，可使用“非一時性的有形的媒體”，例如磁帶、磁碟、卡片、半導(dǎo)體記憶體、可編程的邏輯電路等。另外，上述程序也可經(jīng)由能夠傳輸該程序的任意的傳輸媒體(通信網(wǎng)絡(luò)或廣播波等)而供給至上述電腦。此外，本發(fā)明也能夠以如下形態(tài)實(shí)現(xiàn)：上述程序通過電子傳輸而被體現(xiàn)的埋入運(yùn)送波的數(shù)據(jù)信號。

[總結(jié)]

本發(fā)明的方式1的光照射裝置10將光照射于患部2，其特征在于，具備：產(chǎn)生光的多個發(fā)光二極管(led4)與含有水的高分子凝膠層3，所述高分子凝膠層3具有直接或間接地接觸于患部2的接觸面，并且以大致一定的厚度形成于所述發(fā)光二極管上。

通過所述構(gòu)成，即使為結(jié)構(gòu)簡便的光照射裝置10亦無妨，具有以下優(yōu)點(diǎn)。也就是說，由于介隔高分子凝膠層3而配置發(fā)光二極管，故能夠覆蓋具有彎曲面的患部2而進(jìn)行光照射。另外，由于介隔一定厚度的高分子凝膠層3配置發(fā)光二極管而進(jìn)行照射，故能夠?qū)疾?均勻地照射。進(jìn)一步，由于介隔含水的高分子凝膠層3而進(jìn)行照射，故能夠不進(jìn)行過度的光照射而結(jié)束，抑制由光照射造成的過度的加熱。

本發(fā)明的方式2的光照射裝置10于上述方式1中，所述發(fā)光二極管是以大致均等的間隔配置，所述高分子凝膠層3的厚度t與作為相鄰的發(fā)光二極管間的距離的平均值的平均距離d之間，可為t/d≧1/2的關(guān)系。

通過所述構(gòu)成，由于相對于發(fā)光二極管間的距離，將高分子凝膠層3的厚度設(shè)為不會過薄的適當(dāng)厚度，因此能夠防止高分子凝膠層3過薄時會產(chǎn)生的問題。也就是說，能夠防止若高分子凝膠層3薄則發(fā)光二極管會與患部2變近，患部2會接受大量的光照射的問題。另外，能夠防止如下不均勻性發(fā)生的問題：若厚度t未保持均一，則接近發(fā)光二極管的患部2會接受大量的光照射，但遠(yuǎn)離發(fā)光二極管的患部2僅能接受到少量的光照射。

本發(fā)明的方式3的光照射裝置10于上述方式1、2中，可具備高分子凝膠維持層7，所述高分子凝膠維持層7被設(shè)置于所述高分子凝膠層3的所述接觸面，供使用于治療的波長帶的光透射過。

根據(jù)上述構(gòu)成，由于相對于使用在治療的波長帶的光于光學(xué)上為透明，故能夠不妨礙利用發(fā)光二極管進(jìn)行的照射，使高分子凝膠層3的處理變得容易。

本發(fā)明的方式4的光照射裝置10于上述方式1～3中，所述高分子凝膠層3可具有在所述接觸面涂布藥劑的藥劑涂布部3a，或是含有藥劑成分。

根據(jù)上述構(gòu)成，在治療的一定時間前必須服用藥劑的煩瑣準(zhǔn)備步驟變得并非必要。另外，由于能夠在患部2直接涂布藥劑21，故能夠?qū)⒏邼舛鹊乃巹┧椭粱疾浚⑶宜巹┑男Ч醇盎疾?以外處，即便被光照射到亦不會發(fā)生副作用(例如由藥劑與光的作用引起的曬傷的癥狀)，能夠減輕對患者的負(fù)擔(dān)。如上所述，能夠局部地對患部2適當(dāng)?shù)乩谩?/p>

本發(fā)明的方式5的光照射裝置10于上述方式1～4中，可進(jìn)一步具備通電控制部(電流控制裝置8)，所述通電控制部(電流控制裝置8)以所述高分子凝膠層3的溫度上升為一定溫度以下的方式，控制所述發(fā)光二極管的通電。

通過上述構(gòu)成，由于未超過一定溫度，因此對于患部2能夠防止由熱造成的不良影響。

本發(fā)明的方式6的光照射裝置10于上述方式1～5中，可具備傳感器9，該傳感器9監(jiān)控患部2的溫度及照射光的強(qiáng)度中的至少一者。

根據(jù)上述構(gòu)成，能夠基于來自傳感器9的溫度信號及光量信號，控制照射強(qiáng)度，于到達(dá)必要照射量的時間點(diǎn)停止照射。另外，通過使用傳感器9而以溫度不超過已定溫度的方式間歇進(jìn)行光照射，能夠使患部2及其周圍的皮膚1不會變熱。

本發(fā)明的方式7的光照射裝置10于上述方式1～6中，所述高分子凝膠層3可含有光散射體。

由上述構(gòu)成，通過增加高分子凝膠層3內(nèi)的光散射，能夠?qū)⒐庹丈鋸?qiáng)度更均勻化。

本發(fā)明的方式8的光照射裝置10于上述方式1～7中，可進(jìn)一步具備具有相同尺寸的多個基板51，于各基板至少安裝有一個所述發(fā)光二極管。

由上述構(gòu)成，通過高分子凝膠層3的光封入效果，即便局部地產(chǎn)生多個基板51未覆蓋患部2處，對于該未覆蓋處也能夠進(jìn)行充分強(qiáng)度的光照射。能夠如此組合使用多個基板51的原因在于高分子凝膠層3介隔在患部2與基板51之間，患部2與基板51相互固定，并且封入光，將照射強(qiáng)度進(jìn)行某程度的均勻化。因此，能夠不耗費(fèi)將發(fā)光二極管的形狀變形等成本，而通過結(jié)構(gòu)簡便的光照射裝置10進(jìn)行充分的治療。

本發(fā)明的方式9的光照射裝置10于上述方式1～8中，可具備所述保護(hù)發(fā)光二極管的發(fā)光二極管保護(hù)層，或是可具備收納發(fā)光二極管的保護(hù)殼。

通過上述構(gòu)成，由于保護(hù)發(fā)光二極管，因此可防止腐蝕及漏電等問題。

本次所揭示的實(shí)施方式及實(shí)施例僅為例示，本發(fā)明并非僅限制于上述實(shí)施方式及實(shí)施例。本發(fā)明的范圍是參酌發(fā)明的詳細(xì)說明的記載而通過權(quán)利要求書的各權(quán)利要求表示，包含與該記載的文句相同的意義及范圍內(nèi)全部的變化。

本發(fā)明主要能夠利用在將光照射于人類及動物的皮膚的患部的治療及理容美容。

附圖標(biāo)記的說明

10光照射裝置

1皮膚

2患部

3高分子凝膠層

3a藥劑涂布部

4led(發(fā)光二極管)

5基板

6led保護(hù)層(發(fā)光二極管保護(hù)層)

7高分子凝膠維持層

7a藥劑涂布部

8電流控制裝置(通電控制部)

9傳感器

11陶瓷基板

12led芯片

13接合線

14樹脂圓頂

15聚酰亞胺膜

16銅配線

17鍍銀

18焊料

19固晶糊料

20樹脂層

21藥劑

22光散射體

51基板