KR101373506B1 - 광소독 전달 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감광성 조성물을 강에 전달하고 활성화하기 위해 사용되는 장치, 키트, 시스템 및 방법을 제공한다. 예컨대, 본 발명의 장치(100)는 베이스부(11)와 강으로 삽입하기 위한 삽입부(13), 및 장치(100)에 광을 전달하기 위한 광원(20)에 접속된 도파관(14)과 소통하기에 적합한 포켓(12)을 갖는 부재(10)를 포함하며, 상기 포켓은 도파관(14)의 말단부(16)와 광 소통하기에 적합한 광 분산 부분(18)을 포함하며 또 강의 광소독을 위해 바람직한 조명 패턴은 광분산 부분(18)의 표면 마감, 광 분산 부분(18)의 기하, 부재(10)의 표면 마감, 부재(10)의 기하, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 요소의 적어도 1개에 의해 제공된다. 본 발명은 인간, 기타 동물, 및 비생물체에 대해 사용될 수 있다.

감광성 조성물, 광원, 도파관, 부재, 광 분산 부분, 표면 마감, 광소독

Description

광소독 전달 장치 및 방법{Photodisinfection delivery devices and Methods}

본 발명은 2006년 4월 28일 출원된 미국 가출원 번호 60/796,345호, 발명의 명칭 "광소독 전달 장치" 및 2006년 11월 22일 출원된 미국 가출원번호 60/866897호, 발명의 명칭 "외이도염의 치료법"을 우선권으로 주장하고 있다.

본 발명은 강(cavity), 특히 체강(body cavity)에서 미생물을 억제하거나 제거하기 위한 광소독 장치 및 방법에 관한 것이다.

감염성 미생물의 공급원은 우리의 환경 주변에 많이 있다. 체강에는 자연적인 대사 및 온전한 면역계에 의해 다수의 미생물이 천연적으로 정착(colonized)된다. 면역계의 파괴에 따라, 미생물은 감염을 유발한다. 항생제는 일반적으로 이러한 감염을 치료하기 위해 사용되지만, 다수의 미생물은 항생제 치료에 점점 내성으로 되고 있다. 따라서, 체강에 존재하는 미생물 감염을, 항생제의 사용 없이, 치료하여 미생물로부터 독립시킬 필요가 있다.

발명의 요약

광소독은 체강에 존재하는 미생물 감염을 항생제의 사용없이 치료하여 미생물로부터 독립시킬 필요를 만족한다. 광소독은 미생물을 억제하거나 제거하기 위하여 광에 의해 활성화된 감광성 조성물(photosensitizing composition)을 사용하는 것이다. 본 발명은 광소독을 필요로 하는 체강을 비롯한 임의 강에 감광성 조성물을 전달 및/또는 활성화하기 위해 사용될 수 있는 장치, 키트, 계 및 방법을 제공한다. 본 발명은 인간 및 기타 동물에 대해 사용될 수 있다. 본 발명은 또한 무생명체의 광소독을 위해서도 사용될 수 있다.

본 발명은 베이스부, 체강에 삽입하기 위한 삽입부(insert portion), 및 광을 장치에 전달하기 위한 광원에 연결된 도파관(waveguide)과 소통하기 위한 포켓(pocket)을 갖는 부재(member)를 포함하며, 상기 포켓은 도파관의 말단부와 광 소통하기 위한 광 분산 부분(light dispersing section)을 포함하며 또 강의 광소독을 위한 바람직한 조명(illumination) 패턴은 광 분산 부분의 표면 마감(surface finish), 광 분산 부분의 기하, 부재의 표면 마감, 부재의 기하 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 1개의 요소에 의해 제공되는, 강의 광소독용 장치를 제공한다.

본 발명은 또한 베이스부, 체강에 삽입하기 위한 삽입부(insert portion), 및 광을 장치에 전달하기 위한 광원에 연결된 도파관(waveguide)과 소통하기 위한 포켓(pocket)을 갖는 부재(member)를 포함하며, 상기 포켓은 도파관의 말단부와 광 소통하기 위한 광 분산 부분(light dispersing section)을 포함하는 강의 광소독용 장치; 도파관; 및 광원을 포함하며; 강의 광소독을 위한 소망하는 조명 패턴은 광 분산 부분의 표면 마감, 광 분산 부분의 기하, 부재의 표면 마감, 부재의 기하 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 1개의 요소에 의해 제공되는, 강의 광소독을 위한 처리 시스템을 제공한다.

본 발명은 베이스부, 체강에 삽입하기 위한 삽입부(insert portion), 및 광을 장치에 전달하기 위한 광원에 연결된 도파관(waveguide)과 소통하기 위한 포켓(pocket)을 갖는 부재(member)를 포함하며, 상기 포켓은 도파관의 말단부와 광 소통하기 위한 광 분산 부분(light dispersing section)을 포함하며 또 강의 광소독을 위한 바람직한 조명(illumination) 패턴은 광 분산 부분의 표면 마감, 광 분산 부분의 기하, 부재의 표면 마감, 부재의 기하 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 1개의 요소에 의해 제공되는 강의 광소독용 장치; 및 유체 공급원에 함유된 감광성 조성물; 및 도포용 팁(application tip)을 포함하는 강의 광소독을 위한 처리 키트를 제공한다.

본 발명은,

베이스부, 체강에 삽입하기 위한 삽입부(insert portion), 및 광을 장치에 전달하기 위한 광원에 연결된 도파관(waveguide)과 소통하기 위한 포켓(pocket)을 갖는 부재(member)를 포함하며, 상기 포켓은 도파관의 말단부와 광 소통하기 위한 광 분산 부분(light dispersing section)을 포함하며 또 강의 광소독을 위한 바람직한 조명(illumination) 패턴은 광 분산 부분의 표면 마감, 광 분산 부분의 기하, 부재의 표면 마감, 부재의 기하 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 1개의 요소에 의해 제공되는 강의 광소독용 장치를 제공하고;

감광성 조성물을 강 내의 처리 부위에 도포하며; 삽입부의 적어도 일부를 상기 강 내부로 삽입하며; 또 감광성 조성물에 의해 흡수된 파장에서 광원으로부터 또 도파관을 통하여 상기 장치에 의해 전달된 광을 강 내부의 처리 부위에 적용함으로써 처리 부위에 위치한 미생물을 억제하거나 제거하는 것을 포함하는,

강을 광소독하는 방법을 제공한다.

본 발명은 베이스부, 비강에 삽입하기 위한 것으로 립(rib)을 포함하는 표면 마감을 갖는 삽입부, 도파관과 소통하기 위한 것으로 원추 정점(apex cone)을 갖춘 반구 기하를 갖는 광 분산 부분을 갖는 포켓을 포함하는, 코에서 미생물을 정착제거(decolonization)하는 장치를 제공한다.

본 발명은,

베이스부, 비강에 삽입하기 위한 것으로 립(rib)을 포함하는 표면 마감을 갖는 삽입부, 도파관과 소통하기 위한 것으로 원추 정점을 갖춘 반구 기하를 갖는 광 분산 부분을 갖는 포켓을 포함하는 코에서 미생물을 정착제거하는 장치를 제공하며; 앞 콧구멍(anterior nares)에 감광성 조성물을 도포하며; 비강에 삽입부의 적어도 일부를 삽입하고; 또 감광성 조성물에 의해 흡수된 파장에서 광원으로부터 또 도파관을 통하여 상기 장치에 의해 전달된 광을 앞 콧구멍에 적용함으로써 앞 콧구멍에 위치한 미생물을 억제하거나 제거하지만 비강 내부의 숙주 조직에 대해서는 생리학적 손상을 유발하지 않는,

코에서 미생물을 정착제거하는 방법을 제공한다.

본 발명은 또한,

이강(ear cavity) 내부의 처리 부위에 감광성 조성물을 도포하고;

광 전달 장치의 적어도 일부를 상기 강에 삽입하며; 또

감광성 조성물에 의해 흡수된 파장에서 광을 처리 부위에 적용하여, 이강 내의 숙주 조직에 대해서는 생리적 손상을 유발하지 않으면서, 미생물을 억제하거나 또는 제거하며 및/또는 처리 부위에서 염증을 감소시키는 것을 포함하며;

상기 광은 광 전달 장치에 의해 처리 부위로 전달되며, 또 상기 광 적용 단계는 이강 내부의 숙주 조직에 대하여 생리적 손상을 유발하지 않는,

외이도염을 치료하는 방법을 제공한다.

본 발명은,

메틸렌 블루를 포함하는 감광성 조성물을 앞 콧구멍에 도포하고;

광 전달 장치의 적어도 일부를 비강에 삽입하며; 또

약 650 nm 내지 680 nm의 파장 범위에서, 비강 내부의 숙주 조직에 대해서는 생리적 손상을 주지 않으면서, 광을 앞 콧구멍에 적용하는 것을 포함하며;

상기 광은 광 전달 장치에 의해 앞 콧구멍으로 전달되며; 상기 광 전달 장치는 도파관을 통하여 광원과 광 소통하며; 또 앞 콧구멍에 있는 미생물의 90% 이상이 코에서 정착제거처리에 의해 제거되는 것을 포함하는;

코에서 미생물을 정착제거하는 방법을 제공한다.

본 발명은 또한,

메틸렌 블루를 포함하는 감광성 조성물을 MRSA, 대장균(E. coli) 및/또는 E. 페칼리스(E. Fecalis)가 위치하는 처리 부위에 도포하고;

약 650 nm 내지 680 nm의 파장 범위의 광을 처리 부위에 적용하는 것을 포함하며;

상기 광은 광 전달 장치에 의해 앞 콧구멍으로 전달되며; 상기 광 전달 장치는 도파관을 통하여 광원과 광 소통하며; 또 앞 콧구멍에 있는 MRSA, 대장균(E. coli) 및/또는 E. 페칼리스(E. Fecalis)의 90% 이상이 상기 처리 방법에 의해 제거되는,

MRSA, 대장균(E. coli) 및/또는 E. 페칼리스(E. Fecalis)의 처리 방법을 제공한다.

바람직한 양태의 설명

I. 정의

이하의 용어는 본 명세서에 사용된 바와 같이 일반적인 의미를 갖는 것으로 이해된다.

1. 체강: 귀, 코, 질, 폐, 전체 소화관(예컨대 목, 식도, 위, 장, 직장 등), 담낭, 방광, 임의의 상처 등과 같은 몸에 있는 강. 체강은 인체 내부 또는 다른 동물의 내부일 수 있다.

2. 광: 감광성 조성물에 의해 흡수될 수 있는 파장에 있는 광. 이러한 파장은 자외선(UV), 가시광, 적외선(근적외선, 중간적외선 및 원적외선) 등과 같은 연속적인 전자기 스펙트럼으로부터 선택된 파장을 포함한다. 파장은 일반적으로 약 100 nm 내지 10,000 nm범위이고, 예시적 범위는 약 160 nm 내지 1600 nm, 약 400 nm 내지 약 900 nm, 및 약 500 nm 내지 약 850 nm 일 수 있지만, 상기 파장은 사용된 특정 감광성 화합물 및 광세기에 따라서 다양할 수 있다. 용도에 따라서, 생성된 광은 단파장 또는 다중파장일 수 있다. 광은 레이저, 광 발광 다이오드(LED), 아크 램프, 백열 공급원, 형광 공급원, 가스 방전 튜브, 열적 공급원, 광 증폭기 등과 같은 임의의 적합한 관련 기술에 기재된 광 발광 장치에 의해 생성될 수 있다.

3. 광원: 레이저, 광 방출 다이오드(LED), 아크 램프, 백열 공급원, 형광 공급원, 가스 방전 튜브, 열 공급원, 광 증폭기, 또는 그의 조합과 같은 광 방출 장치. 광원의 출력은 바람직하게는 작업자가 파장, 전원 출력, 조명 크기 또는 그의 조합물을 조절할 수 있으면서 본원의 방법을 실시할 수 있도록 조절될 수 있다. 예컨대 레이저의 파장은 감광성 조성물 중의 상이한 감광성제(photosensitizer)를 활성화하도록 조절될 수 있다. 다르게는, 광원의 전력은 광에너지를 처리 영역에 적용한 후 증가되거나 감소될 수 있다. 또한, 광원은 온도 조절 장치를 포함할 수 있어서 처리 영역 내 및 처리 영역 근처에 있는 숙주 조직을 과열을 피할 수 있다. 적합한 온도 조절 장치는 IR 장치, 섬유 광학 장치, 써모커플(thermocouple) 또는 그의 조합을 포함할 수 있다.

4. 미생물: 바이러스, 진균, 및 그램 음성 생물, 그램 양성 생물 등을 비롯한 세균과 같은 임의의 및 모든 질병 관련 미생물. 미생물의 일부 예는 비제한적으로 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 메티실린(Methicillin) 내성 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus)("MRSA"), 에세리키아 콜리(E. coli)(대장균), 엔테로코커스 페칼리스("E. fecalis"), 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa), 아스페르길루스(Aspergillus), 칸디다(Candida) 등을 포함한다.

5. 감광성 조성물: 특정 파장의 전자기 에너지를 적용할 때 적어도 항균 작용을 갖는 1 이상의 적합한 관련 기재된 감광성제를 포함하는 조성물. 적합한 광감각제는 I형 및 II형 감광성제를 포함하며, 이때 I형 감광성제는 광 적용시 자유 라디칼을 생성하고 또 II형 감광성제는 광 적용시 싱글렛 산소(singlet oxygen)를 생성한다. 상이한 작용 모드(예컨대 열의 발생)를 갖는 감광성제를 고려하면, 상술한 유형의 것이 바람직하다. 항균성 감광성제로서 사용될 수 있는 적합한 종류의 화합물은 포르피린, 클로린, 박테리오클로린, 프탈로시아닌, 나프탈로시아닌, 텍사피린, 베르딘, 푸르푸린 또는 페오포르비드, 페노티아진 등과 같은 테트라피롤 또는 그의 유도체, 미국특허 6,211,335호; 6,583,117호 및 6,607,522호 및 미국특허 공고 2003-0180224호에 기재된 것을 포함한다. 바람직한 페노티아진은 메틸렌 블루(MB), 톨루이딘 블루(TBO), 및 미국특허 공보 2004-0147508호에 기재된 것을 포함한다. 다른 바람직한 항균 감광성제는 인도시아닌 그린(ICG)을 포함한다. MB 및 TBO 등과 같은 2 이상의 감광성제의 조합도 또한 적합하다. 감광성제는 감광성제 조성물 중에 적합한 양으로 존재할 수 있다. 그 예는 약 0.001 중량%(wt %) 내지 10 중량%, 약 0.005 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 0.5 중량%, 및 약 0.02 중량% 내지 약 0.1 중량%이다. 감광성 조성물은 임의 화학물질, 약물, 의약, 단백질성 분자, 핵산, 지질, 항체, 항원, 호르몬, 영양 보충제, 세포 또는 그의 조합물과 같은 증상 완화를 돕는 치료제를 경우에 따라 함유할 수 있다. 바람직한 치료제는 상처 치료를 증진시키고, 항균 작용을 가지며, 항염증 작용을 갖고 및/또는 통증 완화를 제공한다. 감광성 조성물은 경우에 따라 담체, 희석제 또는 감광성제용 또는 조성물의 다른 성분용의 다른 용매를 함유할 수 있고 또 감광성제의 농도를 조절하기 위해 사용될 수 있다. 감광성 조성물은 액체, 겔, 페이스트, 퍼티 또는 고체와 같은 적합한 상일 수 있다. 바람직하게는, 상기 조성물은 처리 부위로 흘러들어가기에 충분히 낮은 점도를 갖는 한편, 처리 부위 내에서 조성물을 유지하기에 충분히 높은 점도를 갖는다. 처리 부위에 적용한 후 액체로 되는 다른 조성물은 처리 부위에서 용융되거나 또는 용액으로 들어가는 것으로 고려할 수 있다. 다르게는, 상기 조성물은 액체와 같은 처리 부위에 적용한 후 겔화될 수 있다; 이것은 조성물이 처리 부위를 효과적으로 덮게하는 한편, 처리 부위에서 조성물을 유지시킨다. 상술한 감광성제를 예로 들며 어떠한 의미로든 본 발명의 범위를 한정하지 않는 것이다.

II. 예시적 장치의 기재

A. 비강의 광소독을 위한 장치

도 1은 본 발명에 따른 장치(100)의 일개 예시의 양태를 도시한다. 장치(100)는 인간의 비강을 비롯한 강의 광소독을 가능하게 한다. 비강의 입구(즉, 앞 콧구멍) 주변에는 다수의 미생물 콜로니가 존재한다. 장치(100)는 앞 콧구멍 주변에 소망하는 및/또는 최적화된 조명 패턴을 제공함으로써 비강(즉, 앞 콧구멍)의 소망하는 표면 영역에 조명을 제공할 수 있다.

도 1을 참조하면, 장치(100)는 베이스부(11)와 체강(예컨대 앞 콧구멍)에 삽입하기 위한 삽입부(13)를 갖는 부재(10)를 포함한다. 환자가 다칠 우려를 피하도록, 적어도 삽입부(13)는 어떠한 날카로운 모서리 및/또는 날카로운 에지를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 부재(10)는 조명 파장에 대해 투명하거나 또는 반투명인 적합한 당업자가 개시한 재료로 작성될 수 있다. 이러한 재료의 예는 플라스틱, 에폭시, 유리 또는 기타 적합한 생체적합성 재료이다. 일례로서, 부재(10)는 폴리카보네이트, 아크릴 또는 폴리(메틸 메타크릴레이트)로 제조될 수 있다. 장치(100)의 조명 패턴은 부재(10)의 기하 및/또는 표면 마감(finish)에 의해 영향을 받을 수 있다. 예컨대, 부재(10)는 광소독하는 동안 조명 패턴(예컨대 광 산란 등)을 조절하기 위하여 매끈함, 거칠기, 립(rib), 봉입, 안료, 미소구, 패시트(facet), 엠보스 패턴, 또는 이들의 조합과 같은 적합한 관련 기술 기재의 표면 마감을 포함할 수 있다. 도 2 내지 도 6은 다른 부재(10)의 예를 나타낸다.

부재(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 광학 섬유인 도파관(14)과 소통하도록되어 있는 포켓(12)을 포함한다. 광학 섬유는 플라스틱 섬유, 플라스틱 클래드(clad) 유리 섬유, 유리 섬유 등과 같은 적합한 관련 기술 기재의 광학 섬유일 수 있다. 광학 섬유는 적합한 크기일 수 있다. 적합한 섬유 크기의 예는 약 3 mm 직경을 초과하는 것, 약 3 mm 내지 약 1.5 mm 직경, 약 1.5 mm 내지 400 ㎛ 직경, 약 1 mm 내지 400㎛ 직경, 약 400 ㎛ 직경 미만, 및 약 200 ㎛ 직경 미만인 광학 섬유를 포함한다. 또한 다수의 섬유가 도파관(14)으로서 사용될 수 있다. 필요한 경우, 단일 종단(termination) 대신, 다수의 섬유가 부재(10) 내부에 다수의 종단을 가질 수 있다. 도파관(14)은 관련 기술 기재의 수단을 통하여 부재(10)에 부착될 수 있다. 예컨대, 포켓(12)은 도파관(14)을 잡는 특징을 가질 수 있다(예컨대, 도파관(14)의 삽입을 허용하지만 그의 제거, 쓰레드(thread) 등은 견디는 내부 지시 티쓰(pointing teeth)). 도파관(14)은 접착제, 기계적 변형(예컨대 크리핑, 히트 스테이킹(heat staking)), 마모 등에 의해 지지될 수 있다. 또한 도파관(14)은 제거가능하도록 부재(10)에 부착될 수 있다. 예컨대, 도파관(14)의 단부는 일부 유형의 페룰(ferrule)에 의해 막혀져 있다. 페룰은 세라믹, 금속 등과 같은 적합한 관련 기술 기재의 재료로 작성될 수 있다. 페룰은 영구적으로 유지되거나 또는 제거될 수 있다. 페룰은 도파관(14)의 일부이거나 또는 부재(10)의 일부일 수 있다. 제한없이, 도파관을 제거할 필요가 있을 때까지 도파관(14)을 유지하기 위해 다양한 나사산 체결물 또는 "트위스트 또는 록(twist and lock)" 바이오넷이 적용될 수 있다.

도파관(14)은 그의 말단부(16)에서 직접적인 광 방출을 가지며 또 광소독에 필요한 조명 파장을 전달할 수 있다. 일반적으로, 도파관(14)은 가시광 및 비가시광을 포함한 임의 파장의 광을 전달하도록 적용될 수 있다. 예컨대, 도파관(14)은 심자외선(deep UV) 내지 원적외선(Far IR)을 포함하거나 그 사이의 파장을 갖는 광을 전달하도록 적용될 수 있다. 파장은 일반적으로 약 100 nm 내지 10,000 nm이고, 예시적 범위는 약 160 nm 내지 1600 nm, 약 400 nm 내지 약 800 nm, 및 약 500 nm 내지 약 850 nm이지만, 이러한 파장은 사용된 특정 감광성 화합물 및 광 세기에 따라서 다양할 수 있다. 용도에 따라서, 생성된 광은 단파장 또는 다수 파장일 수 있다. 또한, 소망하는 조명 패턴에 따라서, 도파관 말단부(16)는 매끈함, 거칠기, 립, 봉입, 안료, 미소구, 패시트, 엠보스 패턴 또는 그의 조합과 같은 표면 마감을 가질 수 있으며; 또 평탄, 볼록 또는 오목형 원추(전체 원추에서부터 꼭대기 절단된 것에 이르는 모든 변형 포함), 원추 정점을 갖는 반구, 또는 그의 조합과 같은 다양한 범위의 기하를 갖는다.

도 1의 포켓(12)은 도 7에 더욱 자세하게 도시한다. 포켓(12)의 말단부(15)에 있는 광 분산 부분(18)은 광소독에 필요한 조명 패턴을 제공하도록 보조할 수 있다. 예컨대, 비강의 경우, 분산 부분(18)의 일 양태는 원추형으로서, 도 8에 도시된 바와 같은 조명 패턴을 허용한다. 도 8에는 장치(100)의 말단부로 전달되는 광에 대비하여 강의 개구 근처에서 누출되는 광의 균형이 도시되어 있다. 도 7을 참조하면, 광 분산 부분(18)은 광의 재분산을 개선하고 및/또는 조명 패턴을 변형시킬 수 있는 표면 마감(예컨대, 매끈함, 거칠기, 립, 안료, 미소구, 프레스넬(Fresnel) 요소, 편향 요소, 반사 요소, 패시트, 엠보스 패턴, 또는 그의 조합)를 가질 수 있다. 광 분산 부분(18)의 표면 마감 및 기하, 도파관 말단부(16)의 표면 마감 및 기하, 그리고 부재(10)의 표면 마감 및 기하는 모두 상호작용하여 소망하는 조명 패턴을 제공한다.

상이한 기하를 갖는 광 분산 부분(18)의 예는 도 9 내지 도 15에 도시되어 있다. 도 9는 약 0.01 mm의 포켓 깊이(도파관 말단부(16)와 포켓 말단부(15) 사이의 거리로 정의됨), 약 0.51 mm의 초기 반경 및 약 0.51 mm의 최종 반경(즉, 초기 반경 및 최종 반경은 거의 동일함)을 갖는다. 이러한 기하는 도 9에 도시된 바와 같은 평탄한(flat) 형상을 제공한다. 광 분산 부분(18)의 기하는 아주 적은 광 재지정(redirection)을 제공하므로, 조명 패턴은 도파관(14) 및 기타 인자 및/또는 부재(10) 내부의 요소에 의해 결정되게 한다. 도 10은 약 0.05 mm의 포켓 깊이, 약 0.51 mm의 초기 반경 및 약 0.4 mm의 최종 반경(즉, 초기 반경이 최종 반경보다 약간 더 크다)을 갖는다. 이러한 기하는 도 10에 도시된 바와 같이 끝이 잘려진 원추 형상을 제공한다. 도 11은 약 0.1 mm의 포켓 깊이, 약 0.2 mm의 초기 반경 및 약 0.0001 mm의 최종 반경(즉, 초기 반경이 최종 반경보다 훨씬 더 크다)을 갖는다. 이러한 기하는 도 11에 도시된 바와 같이 작은 원추 형상을 제공한다. 도 12는 약 0.25 mm의 포켓 깊이, 약 0.25 mm의 초기 반경 및 약 0.0001 mm의 최종 반경(즉, 초기 반경이 최종 반경보다 훨씬 더 크다)을 갖는다. 이러한 기하는 도 12에 도시된 바와 같이 작은 전체적인 원추 형상을 제공한다. 도 13은 약 0.2 mm의 포켓 깊이, 약 0.51 mm의 초기 반경 및 약 0.3 mm의 최종 반경(즉, 초기 반경이 최종 반경보다 더 크다)을 갖는다. 이러한 기하는 도 13에 도시된 바와 같이 대형의 끝이 잘려진 원추 형상을 제공한다. 도 14는 약 0.3 mm의 포켓 깊이, 약 0.51 mm의 초기 반경 및 약 0.001 mm의 최종 반경(즉, 초기 반경이 최종 반경보다 훨씬 더 크다)을 갖는다. 이러한 기하는 도 14에 도시된 바와 같이 전체적인 원추 형상을 제공한다. 도 15는 약 0.2 mm의 포켓 깊이, 약 0.51 mm의 초기 반경 및 약 0.3 mm의 최종 반경(즉, 초기 반경이 최종 반경보다 더 크다)을 갖는다. 이러한 기하는 도 15에 도시된 바와 같이 중간 정도의 끝이 잘려진 원추 형상(medium truncated cone shape)을 제공한다.

광 분산 부분(18)의 기하가 변함에 따라서(이 경우, 도 9 내지 도 15에 도시된 바와 같이 더욱 더 원추 형상으로 됨), 장치(100)의 상응하는 조명 패턴도 변화한다(이 경우, 부재(10)의 베이스부(11)에 가까운 큰 세기의 광을 제공). 부재(10)의 베이스부에 가까운 고강도의 광은 강(예컨대 앞 콧구멍, 이강의 개방 등)의 개방에 대한 조명을 제공할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 강의 광소독을 위해 소망하는 및/또는 적합한 조명 패턴을 제공하기 위하여 광 분산 부분(18)의 기하 및/또는 표면 마감의 조작을 포함한다. 강에서 소망하는 광소독 적용(예컨대 강 내부에서 미생물의 위치)에 따라서, 광 분산 부분(18)의 기하는 강의 광소독에 소망하는 및/또는 최적화된 조명 패턴을 제공하기 위해, 다양한 관련 기술 기재의 형상(예컨대 평탄, 볼록 또는 오목 원추(전체 원추에서부터 절단된 형태에 이르기까지의 모든 변형 포함), 원추 정점을 갖는 반구, 또는 그의 조합)일 수 있다. 또한 광 분산 부분(18) 및/또는 포켓(12)은 광소독하는 동안 소망하는 및/또는 최적화된 조명 패턴을 제공하기 위하여 표면 마감(예컨대 매끈함, 거칠기, 립, 안료, 미소구, 프레스넬(Fresnel) 요소, 편향 요소, 반사 요소, 패시트, 엠보스 패턴, 또는 그의 조합)을 가질 수 있다.

도 16에는 장치(100)의 다른 양태가 도시되어 있다. 이 양태에서, 부재(10)의 삽입부(13)는 조명이 삽입부(13)의 길이 아래로 균일하게 분포되게 보조하는 립(19)을 포함한다. 광 분산 부분(18)의 기하는 도 17에 자세하게 도시된 원추 정점(22)(아펙스 콘(apex cone))을 갖는 반구(21)를 포함한다. 반구(21)는 도파관(14)으로부터 광을 부드럽게 약간 높은 각도로 퍼지게 하여 말단부(26) 대신 삽입부(13)의 전체 측벽의 조명을 용이하게 한다. 원추 정점(22)은 낮은 각도(로 앵글) 광을 재지정하며, 그렇지 않으면 말단부(26)를 배타적으로 조명할 것이다. 광은 더 높은 각도로 재지정되어 삽입부(13)의 측벽을 조명하여, 처리 영역에서 광 출력의 양을 증가시킨다. 처리 영역은, 광 출력이 필요한 부재(10)의 영역이다. 일례로서, 반구(21)는 약 0.5 mm 반경이다. 원추 정점(22)은 약 0.175 mm 높이이고 약 0.3 mm의 반경 베이스를 갖는다. 삽입부(13)의 각 립(19)은 웨지각(23)으로 작성된다. 일 양태로서, 웨지각(23)은 약 17도이고 립 폭(24)은 도 18에 도시된 바와 같이 약 0.48 mm 내지 약 0.50 mm 범위이다. 다른 양태로서, 웨지각(23)은 연속적으로 변화되며 광원(20)으로부터 전달된 평균적인 광선은 정상 입사각으로 입사된다. 웨지각(23)의 다른 예는 약 13도 내지 약 33도 범위이고 또 약 15도 내지 약 24도 범위이다. 립 폭의 다른 예는 약 1.5 mm 내지 약 0.25 mm이며 또 약 0.45 mm 내지 약 0.55 mm이다.

립(19)은 부재의 중앙선(25) 주변을 회전한다. 각 립(19)의 웨지각(23)은 삽입부(13)의 측벽을 조사하는 평균 광선이 정상 입사 출력면과 조우하여 현저한 굴절이나 재지정(redirection)없이 방출되게 설정된다. 각 립(19)의 다른 면은 내부 산란량을 최소화하고, 처리 영역에서 광 출력량을 최대화하기 위하여 평균 광선 각도와 평행하게 선택된다. 립(19)은 부재(10)를 둘러싸는 매질의 굴절률에 관계없이, 광이 소망하는 패턴으로 또 처리 영역으로 방출되게 하는 다른 이점도 제공한다.

립(19)을 갖는 장치(100)는, 아래 그래프에 도시한 바와 같이, 광이 베이스부(11)로부터 일반적으로 균일한 방식으로 삽입부(13)의 길이 아래로 분포되기 때문에, 앞 콧구멍의 광소독을 위해 더욱 최적화된 조명 패턴을 제공할 수 있다. 아래의 그래프는 립(이랑이 있는 벽)을 갖는 장치(100)와 립(19)(매끈한 벽)을 갖는 장치(100) 사이의 조명 패턴의 차이를 도시한다. 아래 표 1에 나타낸 그래프는 립을 갖는 양태(120)가 특정 부분(삽입부(13)의 근위말단으로부터 약 5 mm 내지 18 mm)에 대하여 훨씬 더 균일한 조명(상대적 광학) 출력을 제공함을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 광원(20)은 도파관(14)에 접속되어 광이 광원(20)으로부터 도파관(14)을 거쳐 장치(100)로 전달되게 한다. 광원(20)은 도파관(14)과 소통되는 별개의 단위일 수 있다. 다르게는, 광원(20)은 부재(10)에 직접 매립될 수 있다. 일반적으로, 광원(20) 및 도파관(14)은 가시광 및 비가시광을 비롯한 소망하는 파장의 광을 전달하기 위해 적용될 수 있다. 예컨대, 이들은 심 UV 내지 원적외선 사이의 파장 및/또는 심 UV 내지 원적외선을 포함하는 파장의 광을 전달하기 위해 적용될 수 있다. 일 양태로서, 광원(20)은 한번에 단일 파장을 제공할 수 있다. 다른 양태로서, 광원(20)은 한번에 또는 순차적으로 2 이상의 파장을 제공할 수 있다.

도 18은 장치(100)의 다른 양태를 도시한다. 부재(10)는 플라스틱으로 제조되고 또 관련 기술 기재의 사출 성형 방법에 의해 형성된다. 도파관(14)은 저렴한 플라스틱 광학 섬유를 포함한다. 도파관 말단부(16)는 광원(20)과 소통한다. 도파관 말단부(16)(도 18에 도시되지 않음)은 평탄하고 매끈한 표면을 갖는다. 부재(10)의 베이스부(11)는 삽입부(13)보다 더 넓고 또 경우에 따라 핸들로 작용하여 취급을 용이하게 한다. 베이스부(11)는 또한, 소정 위치에서 부재(10)의 삽입을 중지시키는 점에서 경우에 따라 스토퍼(stopper)로 작용한다. 베이스부(11)는 경우에 따라 광소독하는 동안 감광성 조성물이 비강 밖으로 누출되는 것을 감소시키거나 및/또는 누출을 방지할 수 있다. 부재(10)의 삽입부(13)는 장치(100)가 비강 안으로 더 깊에 삽입되게 하면서 매끈한 말단부(26)에 의해 그러한 삽입을 용이하게 한다. 삽입부(13)는 그로부터 나오는 광이 상당히 발산되게 하여 삽입부(13) 앞의 비강의 벽이 균일하게 조명되게 한다. 필요한 경우, 말단부(26)는 조명을 부재(10) 아래를 반사하도록 경우에 따라 코팅될 수 있다. 광 분산 부분(18)은 60도 반각을 갖는 오목한 원추로서 매끈한 표면을 갖는다. 부재(10)의 표면 마감 및 외장 형태 그리고 도파관 말단부(16) 및 광 분산 부분(18)의 표면 마감 및 기하는 모두 함께 작용하여 도파관(14) 밖의 조명이 앞 콧구멍 주변의 최적화된 조명 패턴을 비롯한 비강의 표면 영역으로 전달되게 한다.

감광성 조성물은 장치(100)를 통하기 보다는 별도로 전달되는 것으로 생각된다. 예컨대, 감광성 조성물을 전달하기 위하여 주사기 또는 튜브 및 펌프 어셈블리가 적용될 수 있다. 감광성 조성물을 처리 부위에 적용하는 것은 당해 기술 기재의 적합한 수법에 의해 달성될 수 있다. 어느 정도는 적용 수법은 감광성 조성물의 점도에 따라 달라질 것이다. 비교적 낮은 점도를 갖는 액체 조성물은 처리부위에 분무되는 반면에, 고 점도 액체, 고체 및/또는 페이스트는 처리 부위에 브러쉬되거나, 칠해지거나 또는 발라질 수 있다. 조성물의 건조 필름은 처리 부위에 수동적으로 위치시킬 수 있다.

광원(20)과 도파관(14)과 결합되면, 장치(100)에 의해 비강으로 전달된 광은 비강의 표면 영역에 있는 감광성 조성물(28)을 조명할 것이다. 장치(100)에 의해 전달된 광은 파장 범위내에서 감광성 조성물(28)을 활성화하여 비강 내부에 있는 미생물을 소독, 억제, 제거 및/또는 치사시킨다.

장치(100)를 작성하기 위해 선택한 재료에 따라서, 장치(100)는 1회용이거나, 재사용가능하거나 및/또는 오토클레이브가능할 수 있다. 장치(100)는 멸균 환경에서 포장될 수 있다. 예컨대 장치(100)는 도 19에 도시된 바와 같이 밀봉 캡(27)으로 밀봉될 수 있다.

도 20은 감광성 조성물(28)의 전달을 포함하는 본 발명의 다른 예시적 장치(200)를 도시한다. 당업자가 인식하고 있는 바와 같이, 부재 및 부품은 앞의 양태와 비교하여 구조 및 용도 면에서 유사점을 갖는다. 따라서 차이점에 대해서는 논의하겠지만 유사하거나 동일한 부품 및 그의 용도에 관한 앞의 기재는 다음 양태에 대해서도 동일하게 적용된다. 장치(200)는 장치(100)에서 논의한 부품 전부(예컨대, 10, 12, 20 등)를 포함한다. 장치(200) 중의 부재(10)는 또한 감광성 조성물(28)의 유체 전달을 위해 구조화된 적어도 1개의 관상 부재(30)를 더 포함한다. 관상 부재(30)는 감광성 조성물(30)을 함유하는 유체 공급원(32)과 유체 소통한다. 예시된 예에서, 유체 공급원(32)은 펌프로서 도시되어 있다. 유체 공급원(32)이 활성화되면, 감광성 조성물(30)은 관상 부재(30)를 거쳐 부재 말단부(26)에 있는 개구로 이동하여 비강으로 방출된다. 필요한 경우, 부재 말단부(26)의 개구는 원자화(예컨대 분무 등) 노즐을 경우에 따라 포함할 수 있다.

도 21은 장치(200)의 다른 양태를 도시한다. 이 양태는 유체 공급원(32)이 스퀴즈 벌브(squeeze bulb)이고 또 부재 말단부(26)에 있는 관상 부재의 개구 또는 포트(38)가 임의적으로 제거가능한(예컨대 비틀어서 제거(twist off)/잘라져서 제거(snap off)) 팁(34)에 의해 밀봉되어 있는 것을 제외하고는 도 20에 도시한 장치(200)와 기본적으로 동일하다. 장치(200)는 멸균 포장(36)으로 경우에 따라 포장될 수 있고 또 도 21에 도시된 바와 같이 일회용 장치로서 제조될 수 있다.

도 22는 장치(200)의 다른 양태를 도시한다. 이 양태는 관상 부재(30)가 다수의 브랜치를 가지고 있어서 다수의 포트(38)가 감광성 조성물(28)을 분배하도록 허용하는 이외에는 도 21에 도시된 장치(200)와 기본적으로 동일하다. 필요한 경우, 다수의 포트(38) 중의 어느 하나는 경우에 따라 원자화 노즐을 포함할 수 있다.

도 23은 장치(200)의 다른 양태를 도시한다. 이 양태는 처리하는 동안 장치(200)가 그자리에 존재하도록 보조하는 체류 특징부(40)를 포함하는 이외에는 도 21에 도시된 장치와 기본적으로 동일하다. 체류 특징부(40)는 부재(10)의 일부일 수 있거나 또는 부재(10)(예컨대 연질 와이어 스프링 클램프)에 부착될 수 있다. 체류 특징부(40)는 불편함을 유발하지 않는 한 강으로부터 유지하는 임의 갯수의 인간공학 형태를 가질 수 있다. 다르게는, 체류 특징부(40)는 처리 키트에 포함된 단순한 접착제 스트립일 수 있다.

도 24는 장치(200)의 다른 양태를 도시한다. 이 양태는 부재(10)과 기본적으로 동일한 구조의 부품을 갖는 부가적인 부재에 의해 양쪽 콧구멍이 동시에 처리되게하는 것을 제외하고는 도 21에 도시된 장치(200)와 기본적으로 동일하다. 다른 양태는 부재(10)와 동일한 구조의 부품을 갖는 부가적인 부재에 의해 양쪽 콧구멍이 동시에 처리되게 하는 것을 제외하고는 상기 논의한 장치(100)를 포함한다. 부가적인 부재 및 부재(10)는 관련 기술 기재의 부착 수단에 의해 서로에 대해 부착될 수 있다. 도 24에 도시된 양태는 단일 입력 도파관(14)을 취하는 광 분포 매니폴드(42)를 가져서 광을 다수의 부재(10)로 다수의 부재(10)로 광의 노선을 정한다. 다르게는, 다수의 소스 도파관(14) 및/또는 다수의 광원(20)이 사용될 수 있다.

도 24에 도시된 유체 공급원(32)은 유체 분포 매니폴드(44)를 통하여 장치의 양쪽 부재(10)에 부착된 단일 펌프이다. 다르게는, 다수의 펌프가 유체 공급원(32)으로서 사용될 수 있다. 도 24에 도시된 2개의 부재(10)는 이들의 공유 도파관(14) 및 관상 부재(30)에 의해서만 접속된다. 다르게는, 부가적인 구조적 부재를 사용하여 2개의 부재(10)를 그 자리에서 서로에 대해 유지시킨다. 이 구조적 부재는 약간의 내부 바이어스와 함께 형성될 수 있으므로, 처리되는 동안 부재(10)를 그 자리에 클램프하도록 하기 위하여 2개의 부재(10)는 삽입되어 약간의 내부 스프링 힘을 제공한다.

B. 다른 강의 광소독을 위한 장치

상기 논의한 바와 같이, 광소독의 소망하는 적용에 따라서, 포켓(12)을 포함한 부재(10)의 기하 및 표면 마감은 인간공학 및/또는 조명 패턴(예컨대 광 분포 등)을 변경하도록 변형되거나 및/또는 변경될 수 있다. 예컨대, 상술한 장치(100) 및/또는 장치(200)는 귀, 질, 폐, 전체 소화관(예컨대 인후, 식도, 위, 장, 직장 등)과 같은 체강 및 개방된 상처 내에서 인체 공학적 적합성을 제공하도록 더 작게 제조될 수 있다. 예컨대, 부재(10)을 갖는 장치(100)(도 25 참조)의 예시적 양태는 비강(도 26 참조) 내에서 뿐만 아니라 이강(도 27 참조)에서도 적합하도록 고안된다. 도 25 내지 도 27은 도파관(14)으로부터 조명을 도시한다. 다른 예로서, 상기 도시한 장치(100) 및/또는 장치(200)는 담낭, 방광 등과 같은 입장이나 개방이 제한될 수 있는 체강으로 들어가도록 더욱 더 작게 제조될 수 있다. 당업자들은 강 내의 미생물을 감소 및/또는 제거하기 위해 이 단락에 표시하지 않은 다른 다수의 용도에서 본 발명을 이용할 수 있음을 잘 알고 있을 것이다.

다르게 나타내지 않는 한, 여기서 도시된 다양한 구조의 치수 및 기하는 본 발명을 제한하지 않으며, 다른 치수 또는 기하도 가능하다. 단일 집적 구조에 의해 복수의 구조 부품이 제공될 수 있다. 다르게는, 단일 집적 구조는 별도의 복수 부품으로 나누어질 수 있다. 또한 본 발명의 특징은 예시된 양태와 관련하여 기재될 수 있지만, 그러한 특징은 주어진 용도에 따라서 다른 양태의 1 이상의 다른 특징과 조합될 수 있다. 상기로부터, 본 명세서에 나타낸 독특한 구조의 제작 및 그의 작동은 본 바령에 따른 방법을 구성할 수 있음을 알 수 있다. 처리 키트의 부품은 멸균 포장으로 포장되는 것이 바람직하다.

III. 키트 및 시스템

본 발명은 유체 공급원(32)에 함유된 감광성 조성물(28)인, 장치(상술한 100 또는 200)를 비롯한 체강의 광소독을 위한 처리 키트를 포함한다. 이 처리 키트는 경우에 따라 도파관(14)을 포함할 수 있다. 처리 키트의 예는 도 20 내지 도 24에 도시되어 있다. 유체 공급원(32)은 주사기, 스퀴즈 벌브 또는 튜브 및 펌프 어셈블리일 수 있다. 체액 공급원(32)은 경우에 따라 또한 도포용 팁을 포함할 수 있다. 도포용 팁은 주사기, 스퀴즈 벌브, 또는 튜브 및 펌프에 결합되어서 감광성 조성물(28)을 체강으로 전달한다. 도포용 팁은 당해 분야에 기재된 도포용 팁일 수 있다. 이러한 도포용 팁의 예는 Puritan® Medical Products LLC 컴패니 (미국 메인 길포드 소재)가 제조한 자가-포화 스와브(커스텀 필드를 갖거나 갖지 않음 - 상품 번호 4545 및 4620)을 포함한다. www.puritanmedproducts.com 참조.

처리 키트는 모두가 아니라면 그 대부분은 단일 용도에 적합하다(즉, 일회용 재료로 제조된다). 예를 들어 도 20 내지 도 24에 도시한 바와 같이, 장치는 일회용 재료로 작성될 수 있고 또 일회용 광학 섬유가 도파관(14)으로서 사용될 수 있다. 도 28을 참조하면, 도파관(14)은 커넥터(46)를 통하여 광원(20)(도 28에 도시되지 않음)에 접속될 수 있다. 커넥터(46)는 광원(20)에 접속하는 광원 어댑터(48)를 포함한다. 커넥터는 또한 제거가능하도록 도파관(14)에 부착되도록 고안된 도파관 어댑터(50)를 포함한다. 커넥터(46)는 도 25에 도시한 바와 같이 광원 어댑터(48)와 도파관 어댑터(50) 사이에 소통 수단(52)(예컨대 케이블 등)을 경우에 따라 포함할 수 있다. 도 29 내지 도 30에 도시한 바와 같이, 도파관 어댑터(50)는 제거가능한 수단(54)을 포함하고 있어서, 도파관(14)이 제거가능하게 부착되게 한다.

본 발명의 다른 양태로서 또 도 31 및 도 32를 참조하면, 도파관(14)은 홀더(56)에 포함된다. 장치(100 또는 200)는 홀더(56) 내의 도파관(14)에 접속된다. 홀더(56)는 경우에 따라 다음을 포함할 수 있다: (1) 도파관(14)과 광원(20) 사이에서 섬유 광학 케이블(도 32 내지 도 33에 도시되지 않음)을 통하여 광 소통을 위한 소통 포트(58); (2) 장치로의 광 입력을 제어하기 위한 스위치(60); 및/또는 장치와 유체 공급원(32) 사이의 유체 소통을 위한 유체 소통 수단(62)(도 32에 도시됨).

본 발명은 본 발명의 장치(상기 100 또는 200), 도파관(14) 및 광원(20)을 포함하는, 강을 소독하기 위한 처리 시스템을 포함한다. 광원(20)은 광원(20)을 온 및/또는 오프(on/off)하기 위한 푸트 스위치(foot switch)를 경우에 따라 포함할 수 있다. 광원(20)은 또한 별개의 전력 공급장치를 경우에 따라 포함할 수 있다. 처리 시스템은 또한 경우에 따라 다음과 같은 1 이상의 부품을 더 포함할 수 있다: 커넥터(46), 홀더(56), 안전 글래스, 감광성 조성물(28), 유체 공급원(32)(도포용 팁을 갖거나 갖지 않음) 등.

체강을 소독하기 위해 사용하는 경우, 인체와 접촉하게 될 수 있는 장치(100 또는 200) 및/또는 상술한 처리 키트 및 처리 시스템의 임의 부품은 생체적합성(biocompatible) 재료로 제조되는 것이 바람직하다.

IV. 적용

A. 강(cavity)의 광소독 방법

본 발명은 강 내의 처리 부위에 감광성 조성물을 도포하는 것을 포함하는 강의 광소독 방법을 포함한다. 이 방법은 또한 상술한 장치(100)를 강에 삽입하고 또 장치(100)에 의해 전달된 광을 감광성 조성물에 의해 흡수된 파장에서 처리 부위에 도포하여 처리 부위에 위치한 미생물을 억제하거나 제거하는 것을 포함한다.

본 발명은 또한 상술한 장치(200)를 강에 삽입하고 또 감광성 조성물 및 광을 처리 부위에 적용하는 것을 포함하며, 상기 감광성 조성물 및 광은 모두 장치(200)에 의해 처리 부위로 전달되며 또 상기 광은 감광성 조성물에 의해 흡수된 파장이어서 처리 부위에 위치한 미생물을 억제하거나 제거하는 것을 포함하는 강의 광소독 방법을 포함한다. 본 발명을 이용할 때, 유체 공급원은 감광성 조성물을 장치(200)로 전달하고, 이 장치는 소망하는 조명 패턴으로 처리 영역에 광을 분배하도록 구조화되어 있다. 이 방법은 (1) 감광성 조성물을 먼저 도포한 다음 광을 적용하거나; 또는 (2) 감광성 조성물과 광을 동시에 적용하는 것에 의해 실시될 수 있다. 처리 부위에 위치한 미생물의 성질 및 정도에 따라서, 실시자는 다수 주기의 광 적용(에컨대 약 2 내지 약 10회, 약 3 내지 약 5회 등)을 처리 부위에 가하거나 또는 전체 방법은 소망하는 효과에 도달할 때까지 다수회 (예컨대 약 2 내지 약 10회, 약 3 내지 약 5회 등) 반복할 수 있다.

상기 논의한 바와 같이, 이들 방법에 필요한 광은 상술한 도파관(14)을 통하여 광원(20)에 의해 장치(100 또는 200)에 전달된다. 체강의 광소독을 위해 사용될 때, 광의 적용은 처리 부위에 및 처리 부위 근처에 있는 숙주 세포에 생리적 손상을 유발하지 않는 것이 바람직하다.

B. MRSA, 대장균 및 이. 페칼리스의 처리

구형의 그램 양성 호기성인 MRSA는 병원내 에스. 아우레우스(S. aureus) 감염의 50%를 담당하며 중환자실, IC 유닛(intensive care unit) 및 전세계의 종합병원에서 수천만 달러의 문제를 대표한다. 세균은 자연스럽게 항생제에 적응하기 때문에, MRSA에 걸린 환자의 95% 이상은 제1 항생제에 반응하지 않는다. 특정 MRSA 균주는 반코마이신®과 같은 글리코펩티드 항생제에 대해서는 내성이어서, 상기 질병에 대한 효과적인 항생제 치료법으로부터 제거된다. MRSA는 메티실린, 옥사실린, 페니실린 및 아목시실린과 같은 대부분의 항생제에 내성이라는 사실로 인하여, 광소독은 바람직한 대체적인 치료법이다.

하기 실시예 I-III은 본 발명에 의한 방법을 이용하는 광소독 처리가 MRSA 및 기타 미생물, 예컨대 대장균, 이. 페칼리스 등을 치사시키는데 효과적임을 나타낸다. 본 발명은 MRSA, 대장균 및/또는 이. 페칼리스가 존재하는 체강 내의 처리 부위에 메틸렌 블루를 포함하는 감광성 조성물을 도포하는 것을 포함하는, MRSA, 대장균 및/또는 이. 페칼리스를 처리하기 위한 방법을 포함한다. 메틸렌 블루 농도는 약 0.001 중량% 내지 약 1 중량%, 더욱 바람직하게는 0.01 중량% 내지 약 0.5 중량%, 더욱 더 바람직하게는 약 0.02 중량% 내지 0.1 중량%, 가장 바람직하게는 약 0.1 중량% 범위인 것이 바람직하다. 광을 적용하기 전에, 감광성 조성물을 처리 부위와 적어도 약 1 초간, 더욱 바람직하게는 적어도 약 5초간, 더욱 더 바람직하게는 적어도 약 10초간, 가장 바람직하게는 적어도 약 10초 내지 30초 동안 접촉시키는 것이 바람직하다.

이 방법은 또한 약 650 nm 내지 685 nm, 더욱 바람직하게는 약 660 nm 내지 약 680 nm, 가장 바람직하게는 약 665 nm 내지 약 675 nm 범위의 파장에서 광을 처리 부위에 적용하는 것을 포함한다. 메틸렌 블루 농도 및 광원의 힘에 따라서, 광을 처리 부위에 적용하는 것은 약 15초 내지 약 5분 미만, 바람직하게는 약 15초 내지 약 2분, 더욱 바람직하게는 약 15초 내지 약 90초, 가장 바람직하게는 약 30초 내지 60초와 같은 단시간 만을 필요로 할 수 있다. 각각의 광 적용 주기 동안 제공되는 광 에너지는 약 1 J/cm² 내지 약 25 J/cm², 더욱 바람직하게는 약 5 J/cm² 내지 약 20 J/cm², 가장 바람직하게는 약 6 J/cm² 내지 약 12 J/cm² 범위인 것이 바람직하다. 처리 부위에 존재하는 MRSA, 대장균 및/또는 이. 페칼리스의 성질 및 정도에 따라서, 의사는 처리 부위에 다수의 광 적용 주기(약 2 내지 약 10회, 약 3 내지 약 5회 등)를 실시함으로써, 각 주기 동안 제공된 광 에너지 보다 실질적으로 더 높을 수 있는 처리 부위에 적용된 전체 축적된 광 에너지를 초래한다. 처리 부위에 위치하는 미생물의 성질 및 정도에 따라서, 전체 방법은 소망하는 효과에 이를 때까지 다수회(예컨대 약 2회 내지 약 10회, 약 3회 내지 약 5회 등) 반복할 수 있다. 메틸렌 블루 농도, 파장 및/또는 처리 부위에 적용된 전체 축적된 광 에너지의 선택은 본 발명의 방법이 처리 위치에 있는 표적 미생물의 약 90% 이상, 더욱 바람직하게는 95% 이상, 가장 바람직하게는 99% 이상 치사시키도록 선택되는 것이 바람직하다. 광을 처리 부위에 적용하는 것은 처리 부위에 및/또는 처리 부위 근처의 숙주 조직에 생리적 손상을 유발하지 않는 것이 바람직하다.

광의 적용은 본 발명의 장치(100 또는 200) 및 처리 시스템, 공동 소유의 PCT 특허 공보 WO 2006115761호에 기재된 광학 프로브, 온다인 바이오파마 코포레이션(캐나다 뱅쿠버 소재)가 제조한 Periowave^TM 레이저 광 시스템(www.ondinebiopharm.com 참조), 및 다른 관련 기술 기재의 적합한 광 전달 장치 및/또는 시스템에 의해 전달될 수 있다. WO 2006115761호는 모든 목적에 전체적으로 참고문헌으로 포함된다.

C. 미생물을 코에서 정착제거(decolonization)하는 방법

비강은 미생물에 대한 활성 부위일 수 있으며 미생물의 많은 콜로니는 앞 콧구멍에 존재한다. MRSA는 이러한 미생물의 예이다. 앞 콧구멍을 광을 조사하면 MRSA 및 기타 미생물의 광소독이 가능하다. 본 발명은 MRSA 및 기타 미생물이 퍼지는 것을 억제하기 위해 이용될 수 있다.

본 발명은 감광성 조성물을 비강의 앞 콧구멍에 적용하는 것을 포함하는 미생물을 코에서 정착제거하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 또한 장치(100)를 비강에 삽입하고 또 장치(100)을 통하여 앞 콧구멍에 감광성 조성물에 의해 흡수된 파장의 광을 적용하여 앞 콧구멍에 존재하는 미생물을 억제 또는 제거하는 것을 포함한다.

본 발명은 또한 상술한 장치(200)를 비강에 삽입하고 또 감광성 조성물 및 광을 앞 콧구멍에 적용하며, 이때 감광성 조성물 및 광은 장치(200)에 의해 앞 콧구멍에 전달되며 또 상기 광은 감광성 조성물에 의해 흡수된 파장이어서 앞 콧구멍에 위치한 미생물을 억제하거나 제거한다. 이 방법은 (1) 감광성 조성물을 먼저 적용한 다음 광을 적용하거나; 또는 (2) 감광성 조성물 및 광을 동시에 적용하는 것에 의해 실시될 수 있다.

경우에 따라, 이들 방법은 광을 적용하기 전에, 감광성 조성물을 앞 콧구멍과 적어도 약 1초간, 더욱 바람직하게는 적어도 약 5초간, 더욱 더 바람직하게는 적어도 약 10초간, 가장 바람직하게는 약 10초 내지 30초간 접촉시키도록 위치시키는 것을 포함할 수 있다.

감광성 조성물에 함유된 감광제의 농도, 및 광원의 세기에 따라서, 앞 콧구멍에 광을 적용하는 것은 약 15초 내지 약 5분 미만, 바람직하게는 약 15초 내지 약 2분간, 더욱 바람직하게는 약 30초간 내지 약 90초간, 가장 바람직하게는 약 30초 내지 60초간과 같은 단시간만을 필요로 할 수 있다. 각각의 광 적용 주기 동안 제공되는 광 에너지는 약 1 J/cm² 내지 약 25 J/cm², 더욱 바람직하게는 약 5 J/cm² 내지 약 20 J/cm², 가장 바람직하게는 약 6 J/cm² 내지 약 12 J/cm² 범위인 것이 바람직하다. 앞 콧구멍에 존재하는 미생물의 성질 및 정도에 따라서, 의사는 처리 부위에 다수의 광 적용 주기(약 2 내지 약 10회, 약 3 내지 약 5회 등)를 실시함으로써, 각 주기 동안 제공된 광 에너지 보다 실질적으로 더 높을 수 있는 처리 부위에 적용된 전체 축적된 광 에너지를 초래한다. 처리 부위에 위치하는 미생물의 성질 및 정도에 따라서, 전체 방법은 소망하는 효과에 이를 때까지 다수회(예컨대 약 2회 내지 약 10회, 약 3회 내지 약 5회 등) 반복할 수 있다. 감광제 농도, 파장 및/또는 처리 부위에 적용된 전체 축적된 광 에너지의 선택은 본 발명의 방법이 처리 위치에 있는 표적 미생물의 약 90% 이상, 더욱 바람직하게는 95% 이상, 가장 바람직하게는 99% 이상 치사시키도록 선택되는 것이 바람직하다. 광을 처리 부위에 적용하는 것은 처리 부위에 및/또는 처리 부위 근처의 숙주 조직에 생리적 손상을 유발하지 않는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 비강의 광소독을 위한 장치(100 또는 200)에 의해 전달된 소망하는 조명 패턴은 다음으로 구성되는 군으로부터 선택된 요소 중의 적어도 하나에 의해 제공된다: 광 분산 부분(18)의 표면 마감, 광 분산 부분(18)의 기하, 부재(10) 외부 표면의 표면 마감, 부재(10)의 기하 및 이들의 조합. 또한 이들 방법에 필요한 광은 도파관(14)을 통하여 광원(20)에 의해 장치(100 또는 200)로 전달된다. 상술한 바와 같이, 도파관(16)의 말단의 표면 마감 및/또는 기하는 소망하는 조명 패턴을 제공하는데 도움을 줄 수 있다.

광의 적용은 본 발명의 장치(100 또는 200) 및 처리 시스템, 공동 소유의 PCT 특허 공보 WO 2006115761호에 기재된 광학 프로브, 온다인 바이오파마 코포레이션(캐나다 뱅쿠버 소재)가 제조한 Periowave^TM 레이저 광 시스템(www.ondinebiopharm.com 참조), 및 다른 관련 기술 기재의 적합한 광 전달 장치 및/또는 시스템에 의해 전달될 수 있다. WO 2006115761호는 모든 목적에 전체적으로 참고문헌으로 포함된다.

미생물을 코에서 정착제거하는 방법은 단일 비강 또는 일련의 또는 평행한(예컨대 동시에) 방식으로 양쪽 비강에 적용될 수 있다.

D. 외이도염에 대한 치료

수영하는 사람의 귀로 알려진 외이도염은 외부 이도의 염증 과정이다. 외이도염은 일반적으로 분비물, 가려움 및 부분적 불편함을 특징으로 하는 외이도의 염증을 초래한다. 외이도염은 귀 안에 있는 귀지의 보호 장벽을 감소시킬 수 있어, 침수된 피부에서 균열(cracks)을 초래한다.

외이도염은 미생물 감염(보통 세균 및/또는 진균)에 의해 가장 흔히 유발된다. 외부 이도는 정상적인 세균총(bacterial flora)을 보유하며 그의 방어가 파괴되지 않는 한 염증을 갖지 않는다. 방어 파괴가 생기면, 주로 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa) 및 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus)(및 MRSA)가 우세한 새로운 병원체 세균총이 생성된다. 아스페르길루스(Aspergillus) 및 칸디다(Candida)는 외이도염을 유발하는 가장 흔한 진균이다. 과도한 수분(예컨대, 수영, 발한, 고 습도 등), 외부 이도에 대한 상처 및 이부 이도로 이물의 삽입(예컨대 보청기, 면봉, 손톱, 귀마개 등)은 외부 이도의 자연적인 방어를 손상시켜서 외이도염의 일반적인 촉진제이다. 특히 면역이 약화된 환자에서 외이도염이 적절히 치료되지 않으면, 생명을 위협하는 감염이 주변 조직(예컨대 유상돌기 또는 측두골)으로 퍼질 수 있다.

외이도염에 대한 통상적인 치료는 일반적으로 산과 함께 항생제 및/또는 항진균제의 국소적 사용을 포함한다(보통 귀 점적제와 같은 유체 형태). 외부 이도의 염증과 부종을 감소시키고 또 증상을 보다 신속하게 해결하기 위하여 스테로이드를 부가할 수 있다. 외이도염이 지속적인 상황에서는 경구 항생제를 사용할 수 있다. 치료 추천은 다양할 수 있지만, 가장 흔히 추천되는 것은 증상의 중단 이상으로 3일간 국소 투약을 하는 것이다(전형적으로 5 내지 7일간); 그러나 보다 심각한 염증에 걸린 환자에서는 10 내지 14일간의 치료가 필요할 수 있다. 불행히도, 회복 기간 동안, 환자는 재감염되기가 쉬워서 만성적인 외이도염이 생길 수 있다.

국소적 항생제에 대한 감작화도 생길 수 있다. 1970년대에 만성 외이도염 환자의 약 8%에서 국소적 감작화가 검출되었다. 1980년대에는 이것이 16%로 배가되었고, 또 1990년대에는 약 30-35%로 다시 배가되었다. 피부 감작화의 발생은 지난 30여년 동안 각 10여년당 배가되었는데, 이는 아마도 네오마이신 함유 점적제에 대한 노출이 확대된 결과로 보인다. Billings, Kathleen R. (March 21, 2006) Ototopica; Antibiotics, http://www.emedicine.com/ent/topic362.htm 참조.

본 발명은 이강 내의 처리 부위에 감광성 조성물을 제1 투여하는 것에 의해 외이도염을 치료하는 방법을 제공한다. 도 37을 참조하면, 이강 내의 처리 부위(64)는 외이도염이 위치하는. 보통 외이 및 외부 이도 내의 영역으로 정의되지만, 고막을 포함할 수 있다.

일 양태로서, 감광성 조성물은 메틸렌 블루를 포함할 수 있다. 하기 실시예 IV 내지 VI 참조. 다른 양태로서, 감광성 조성물은 톨루이딘 블루를 포함할 수 있다. 하기 실시예 VII 참조. 메틸렌 블루 및/또는 톨루이딘 블루의 농도는 약 0.001 중량% 내지 약 1 중량%, 보다 바람직하게는 약 0.01 중량% 내지 약 0.5 중량%, 더욱 바람직하게는 약 0.02 중량% 내지 0.1 중량%, 가장 바람직하게는 약 0.1 중량% 범위인 것이 바람직하다.

외이도염을 치료하는 방법은 감광성 조성물에 의해 흡수된 파장의 광을 처리부위(64)에 가함으로써 처리 부위(64)에 있는 미생물을 억제 또는 제거하거나 및/또는 염증을 감소시키는 것을 또한 포함한다. 미생물은 외이도염을 유발하는 세균 및/또는 진균으로 정의되지만, 비제한적으로 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa) 및 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), MRSA, 아스페르길루스(Aspergillus), 칸디다(Candida) 등을 포함한다. 광의 적용은 (1) 본 발명의 장치(100 또는 200) 및 처리 시스템(도 41에 도시된 바와 같음)에 의해, (2) 공동 소유의 PCT 특허 공보 WO 2006115761호에 기재된 광학 프로브 (도 38 및 도 39에 도시된 바와 같음), (3) Periowave^TM 레이저 광 시스템, 및 (4) 다른 관련 기술 기재의 적합한 광 전달 장치 및/또는 시스템에 의해 전달될 수 있다.

상기 논의한 바와 같이, 이강의 광소독을 위한 장치(100 또는 200)에 의해 전달된 소망하는 조명 패턴은 다음으로 구성된 군으로부터 선택된 요소 중의 적어도 1개에 의해 제공된다: 광 분산 부분(18)의 표면 마감, 광 분산 부분(18)의 기하, 부재(10) 외부 표면의 표면 마감, 부재(10)의 기하 및 이들의 조합. 또한 이들 방법에 필요한 광은 도파관(14)을 통하여 광원(20)에 의해 장치(100 또는 200)로 전달된다. 상술한 바와 같이, 도파관(16)의 말단의 표면 마감 및/또는 기하는 소망하는 조명 패턴을 제공하는데 도움을 줄 수 있다.

메틸렌 블루 양태에서, 파장은 바람직하게는 약 650 nm 내지 685 nm, 더욱 바람직하게는 약 660 nm 내지 약 680 nm, 가장 바람직하게는 약 665 nm 내지 약 675 nm 범위이다. 톨루이딘 블루 양태에서, 파장은 바람직하게는 약 600 nm 내지 약 670 nm, 바람직하게는 약 620 nm 내지 650 nm 범위이다.

감광성 조성물(28)의 농도 및 광원의 전력에 따라서, 광을 처리 부위(64)에 적용하는 것은 약 15초 내지 약 5분 미만, 바람직하게는 약 15초 내지 약 2분, 더욱 바람직하게는 약 30초 내지 약 90초, 가장 바람직하게는 약 30초 내지 60초와 같은 단시간 만을 필요로 할 수 있다. 광 적용 각 주기 동안 제공되는 광 에너지는 약 1 J/cm² 내지 약 25 J/cm², 더욱 바람직하게는 약 5 J/cm² 내지 약 20 J/cm², 가장 바람직하게는 약 6 J/cm² 내지 약 12 J/cm² 범위인 것이 바람직하다. 처리 부위에 존재하는 미생물의 성질 및 정도에 따라서, 의사는 처리 부위에 다수의 광 적용 주기(약 2 내지 약 10회, 약 3 내지 약 5회 등)를 실시함으로써, 각 주기 동안 제공된 광 에너지 보다 실질적으로 더 높을 수 있는 처리 부위에 적용된 전체 축적된 광 에너지를 초래한다. 처리 부위에 위치하는 미생물의 성질 및 정도에 따라서, 전체 방법은 소망하는 효과에 이를 때까지 다수회(예컨대 약 2회 내지 약 10회, 약 3회 내지 약 5회 등) 반복할 수 있다. 감광제 농도, 파장 및/또는 처리 부위에 적용된 전체 축적된 광 에너지의 선택은 본 발명의 방법이 처리 위치에 있는 표적 미생물의 약 90% 이상, 더욱 바람직하게는 95% 이상, 가장 바람직하게는 99% 이상 치사시키도록 선택되는 것이 바람직하다. 광을 처리 부위에 적용하는 것은 처리 부위에 및/또는 처리 부위 근처의 숙주 조직에 생리적 손상을 유발하지 않는 것이 바람직하다.

본 명세서에 설명하고 예시한 것은 본 발명의 당해 업자들이 발명의 원리 및 그의 실질적 적용을 잘 이해하도록 하기 위한 것이다. 당업자들은 특정 용도에 필요한 사항에 맞추어서 다양한 형태로 본 발명을 적용할 수 있을 것이다. 따라서, 상기 기술한 본 발명의 특정 양태는 배타적으로 또는 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 상술한 기재에 의해 한정되지 않지만, 첨부한 특허청구범위에 의해 정해지며, 그러한 특허청구범위에 등가인 전체 범위도 동일한 것으로 본다. 특허출원 및 공보를 비롯한 모든 논문과 문헌의 기재는 모든 목적을 위한 참고문헌으로 포함된다.

본 발명에 따라 제공된 이하의 실시예는 예시적인 목적으로 제공되며 본 발명을 배제 또는 제한하기 위한 것이 아니다.

본 발명의 특징 및 발명적 요지는 이하의 상세한 설명, 특허청구범위 및 도면을 참조하면 더욱 명백해질 것이다. 이하의 도면의 간단한 설명을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 예시적 장치의 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시한 장치의 부재의 일례 양태의 측면도이다.

도 3은 도 1에 도시한 장치의 부재의 다른 일례 양태의 측면도이다.

도 4는 도 1에 도시한 장치의 부재의 다른 일례 양태의 측면도이다.

도 5는 도 1에 도시한 장치의 부재의 다른 일례 양태의 측면도이다.

도 6은 도 1에 도시한 장치의 부재의 다른 일례 양태의 측면도이다.

도 7은 도 1에 도시한 장치의 포켓을 더욱 자세히 나타낸 도면이다.

도 8은 도 1에 도시한 장치를 통한 광의 에시적 통과를 도시한다.

도 9는 도 1에 도시한 장치의 부재의 포켓의 광분산 부분의 일례 양태의 측면도이다.

도 10은 도 1에 도시한 장치의 부재의 포켓의 광분산 부분의 일례 양태의 측면도이다.

도 11은 도 1에 도시한 장치의 부재의 포켓의 광분산 부분의 일례 양태의 측면도이다.

도 12는 도 1에 도시한 장치의 부재의 포켓의 광분산 부분의 일례 양태의 측면도이다.

도 13은 도 1에 도시한 장치의 부재의 포켓의 광분산 부분의 일례 양태의 측면도이다.

도 14는 도 1에 도시한 장치의 부재의 포켓의 광분산 부분의 일례 양태의 측면도이다.

도 15는 도 1에 도시한 장치의 부재의 포켓의 광분산 부분의 일례 양태의 측면도이다.

도 16은 도 1에 도시한 장치의 부재의 포켓의 광분산 부분의 일례 양태의 측면도이다.

도 17은 도 1에 도시한 장치의 부재의 포켓의 광분산 부분의 일례 양태의 측면도이다.

도 18은 본 발명에 따른 다른 예시적 장치의 단면도이다.

도 19는 예시적 밀폐 캡을 갖는 도 1에 도시된 장치의 측면도이다.

도 20은 본 발명에 따른 다른 예시적 장치의 단면도이다.

도 21은 본 발명에 따른 다른 예시적 장치의 단면도이다.

도 22는 본 발명에 따른 다른 예시적 장치의 단면도이다.

도 23은 본 발명에 따른 다른 예시적 장치의 단면도이다.

도 24는 본 발명에 따른 다른 예시적 장치의 단면도이다.

도 25는 사람의 손에 잡힌 도파관에 의해 조명된 본 발명에 따른 예시적 장치의 도면이다.

도 26은 환자의 비강에 위치한 도 25에 도시된 장치의 도면이다.

도 27은 환자의 이강에 위치한 도 25에 도시된 장치의 도면이다.

도 28은 광원에 대한 코넥터인 도 1에 도시된 장치의 단면도이다.

도 29는 도 28에 도시된 코넥터의 도파관의 상세도이다.

도 30은 도 28에 도시된 코넥터의 도파관 어댑터의 상세도이다.

도 31은 예시적 홀더를 갖는 본 발명에 따른 예시적 장치의 측면도이다.

도 32는 다른 예시적 홀더를 갖는 본 발명에 따른 다른 예시적 장치의 측면도이다.

도 33은 MRSA의 콜로니의 SEM 사진이다.

도 34는 본 발명의 원리에 따른 처리 후 도 33에 도시된 MRSA의 콜로니의 SEM 사진이다.

도 35는 대장균의 콜로니의 SEM 사진이다.

도 36은 본 발명의 원리에 따른 처리 후 도 35에 도시한 대장균의 콜로니의 SEM 사진이다.

도 37은 본 발명의 원리에 따라 처리 부위에 있는 감광성 조성물을 나타내는 외이도염을 갖는 인간의 귀 및 외이도를 도시하는 횡단면도이다.

도 38은 본 발명의 원리에 따른 부가적인 예시적 광소독 장치를 갖는 것을 제외하고는 도 37에 도시된 것과 동일한 도면이다.

도 39는 광소독 장치에 의해 전달되는 광 에너지의 부가 이외에는 도 37에 도시된 것과 동일한 도면이다.

도 40은 외이오염 및 감광성 조성물을 갖지 않는 도 37에 도시된 것과 동일한 도면이다.

도 41은 본 발명의 원리에 따른 다른 예시적 광소독 장치를 부가하는 이외는 도 37에 도시된 것과 동일한 도면이다.

실시예 I

본 발명에 의해 고안된 방법을 이용한 광소독 치료법을 MRSA, 대장균 및 엔테로코커스 페칼리스(Enterococcus fecalis; 이. 페칼리스)에 대해 시험관내 시험하였고 수초 내지 1분 내에 높은 수준의 소독에 도달하였다. 약 0.005 중량% 내지 0.1 중량% 범위의 다양한 농도의 메틸렌 블루를 포함하는 감광성 조성물을 MRSA, 대장균 및 이. 페칼리스의 바이오필름에 약 10초간 적용하였다. 이들 바이오필름에 레이저 광 시스템에 의해 약 665 nm 내지 약 675 nm 파장의 광을 약 0초 내지 약 60초간 조사하였다(예컨대 약 0 J/cm² 내지 약 9 J/cm² 의 축적된 에너지 수준). 사용된 레이저 광 시스템은 Periowave^TM 시스템으로서, 약 240 mW의 파워를 갖는 저강도 레이저 및 PCT 특허 공보 WO 2006115761호에 기재된 광학 프로브를 포함한다. 하기 표 2에 설명된 그래프가 나타내는 바와 같이, 0.02 중량%의 메틸렌 블루를 포함하는 감광성 조성물 및 적어도 15초간(예컨대 적어도 2.25 J/cm² 의 조사 에너지 수준)의 레이저 광원을 사용한 조사에 의한 광소독 처리는 적어도 3 로그 정도로 MRSA 및 대장균을 감소시켰다(예컨대 MrSA, 대장균 및 이. 페칼리스의 90% 이상의 감소). 이 데이터는 MRSA, 대장균 및 이.페칼리스는 메틸렌 블루 및 저강도 레이저에 의한 광소독에 의해 효과적으로 감소되었음을 나타내며, 또 약 0.02 중량% 내지 약 0.1 중량%에 이르는 시험된 메틸렌 블루 농도 범위에 걸쳐 세균 로그 감소가 향상되었음을 보여준다. 이것은 또한 조사(예컨대 수초)하기 전에 메틸렌 블루 및 바이오필름 사이의 상대적으로 짧은 접촉이 충분하다는 것을 보여준다.

실시예 II

1 내지 4층의 MRSA 생물이 심하게 정착한 바이오필름을 메틸렌 블루를 약 0.1 중량%의 농도로 포함하는 감광성 조성물과 약 10초간 접촉시킨 다음 약 665 nm 내지 약 675 nm 파장의 광을 Periowave^TM 레이저를 사용하여 약 30초간 조사하였다. 이후, 이들 바이오필름 및 대조용 MRSA 바이오필름(예컨대 광소독 치료 없음)을 0.9 중량% 염수에서 철야로 배양한 다음 주사 전자 현미경(SEM) 평가를 위해 10 중량% 포르말린에 고정시켰다. 대조용 MRSA 바이오필름의 SEM 사진은 도 33에 도시한다. 상술한 광소독 처리에 처리된 MRSA 바이오필름의 SEM 사진인 도 34를 도 33과 비교하면, 도 34에서 MRSA의 실질적인 감소가 분명히 있었다.

실시예 III

대장균(E. coli) 생물의 1 내지 3층에 의해 심하게 정착된 바이오필름을 약 0.1 중량% 농도로 메틸렌 블루를 포함하는 감광성 조성물과 약 10초간 접촉시킨 다음 약 665 nm 내지 약 675 nm 파장의 광을 Periowave^TM 레이저를 사용하여 약 30초간 조사하였다. 이후, 이들 바이오필름 및 대조용 대장균 바이오필름(예컨대 광소독 치료 없음)을 0.9 중량% 염수에서 3일간 배양한 다음 주사 전자 현미경(SEM) 평가를 위해 10 중량% 포르말린에 고정시켰다. 대조용 대장균 바이오필름의 SEM 사진은 도 35에 도시한다. 상술한 광소독 처리에 처리된 대장균 바이오필름의 SEM 사진인 도 36을 도 35와 비교하면, 도 36에서 대장균의 실질적인 감소가 분명히 있었다.

실시예 IV

외이도염에 걸린 환자에서 연구를 실시하였다. 연구 동안, 약 0.01 중량% 농도로 메틸렌 블루를 포함하는 감광성 조성물을 면봉을 이용하여 도 37에 도시된 바와 같은 처리 부위에 적용하였다. 그후 도 38 내지 도 39를 참조하여, 약 665 nm 내지 약 675 nm 파장 범위의 광을 Periowave^TM 레이저를 사용하여 상기 처리부위(64)에 위치한 감광성 조성물에 약 3분 내지 약 5분간 적용하였다(1분 주기로 3-5회 반복). 도 40에 도시한 바와 같이 많은 환자의 외이도염이 완화되었다. 심각한 외이도염에 걸린 환자의 경우, 상기에 기재된 것과 동일한 방법을 이용하여 부가적인 치료(예컨대 약 2 내지 약 5회)를 약 1 내지 약 2주간 더 실시하였으며, 이러한 환자의 외이도염 또한 완화되었다.

실시예 V

약 0.1 중량% 농도로 메틸렌 블루를 포함하는 감광성 조성물을 외이도염 처리 부위에 적용하였다. 약 650 nm 내지 약 680 nm 파장 범위의 광을 외이도염 처리 부위내에 위치한 감광성 조성물에 약 6분 내지 약 10분간 약 80 mW 파워의 레이저를 이용하여 적용하였다. 외이도염은 완화되었다.

실시예 VI

약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량% 농도 범위의 메틸렌 블루를 포함하는 감광성 조성물을 외이도염 처리 부위에 적용하였다. 약 650 nm 내지 약 680 nm 파장 범위의 광을 외이도염 처리 부위내에 위치한 감광성 조성물에 약 1분 내지 약 20분간 약 50 mW 내지 약 300 mW 파워의 레이저를 이용하여 적용하였다. 외이도염은 완화되었다.

실시예 VII

약 0.001 중량% 내지 약 0.1 중량% 농도 범위의 톨루이딘 블루를 포함하는 감광성 조성물을 외이도염 처리 부위에 적용하였다. 약 620 nm 내지 약 650 nm 파장 범위의 광을 외이도염 처리 부위내에 위치한 감광성 조성물에 약 1분 내지 약 20분간 약 50 mW 내지 약 300 mW 파워의 레이저를 이용하여 적용하였다. 외이도염은 완화되었다.

실시예 V 내지 VII의 경우, (1) 감광제 농도 및 (2) 광소독 치료 시간 및/또는 광원에 필요한 파워의 양 사이에는 일반적으로 반대 관계가 있음이 나타났다. 예컨대, 감광제의 농도가 더 높을 수록 더 적은 치료 시간 및/또는 더 낮은 광원 파워를 필요로 한다. 역으로, 감광제의 농도가 낮을수록 더 긴 치료 시간 및/또는 더 높은 광원 파워를 필요로 한다. 또한 적은 처리 시간은 더 높은 감광제 농도 및/또는 더 높은 광원 파워를 필요로 한다.

Claims (110)

1. 베이스부, 원위 말단 삽입부와 근위 말단 삽입부를 갖는 강(cavity)에 삽입하기 위한 삽입부(insert portion), 및 광을 장치에 전달하기 위한 광원에 연결된 도파관(waveguide)과 소통하기 위한 포켓(pocket)을 갖는 부재(member)를 포함하며,

   (i) 근위 말단 삽입부는 베이스부와 물리적으로 소통하며,

   (ii) 포켓은 도파관의 말단부와 광 소통하기 위한 광 분산 부분(light dispersing section)을 포함하며;

   (iii) 상기 광 분산 부분은 도파관의 원위 말단부로부터 오는 광을 재지정함으로써 부재의 처리 영역에서 광 출력량을 증가시켜 강의 광소독을 위한 소망하는 조명 패턴을 유도하며;

   (iv) 베이스부, 삽입부, 포켓 및 광 분산 부분을 포함하는 부재는 광을 전달하는 능력을 갖는 투명 재료로 제조되며,

   (v) 베이스부는 삽입부의 하나 이상의 반경보다 큰 하나 이상의 반경을 가지며,

   (vi) 광 분산 부분은 아펙스 콘(apex cone)을 갖는 반구형이며,

   (vii) 삽입부의 형태와 광 분산 부분의 형태는 상호 작용하여 요망되는 광 패턴을 제공하는 것을 보조하며,

   (viii) 요망되는 광 패턴이 (a) 방사형 방향에서 처리 영역으로부터 방사되는 광 및 (b) 삽입부 원위 말단으로부터 방사되는 광을 포함하는, 강의 광소독용 장치.
2. 제 1항에 있어서, 부재의 표면 마감이 광을 삽입부의 길이에 걸쳐 균일하게 하향 분산되도록 보조하는 립(rib)을 포함하는 강의 광소독용 장치.
3. 제 1항에 있어서, 투명 재료가 폴리(메틸 메타크릴레이트)인 강의 광소독용 장치.
4. 제 2항에 있어서, 각각의 립이 17도의 웨지 각(wedge angle)을 가지며, 립의 폭은 0.48mm 내지 0.5 mm인 강의 광소독용 장치.
5. 제 1항에 있어서, 강이 이강, 비강, 질, 폐, 인후, 식도, 위장, 장, 직장, 담낭, 방광, 개방된 상처의 강, 및 무생물체의 강으로 구성된 군으로부터 선택되는 강의 광소독용 장치.
6. 제 1항에 있어서, 도파관 및 광원을 추가로 포함하는 강의 광소독용 장치.
7. 제 1항에 있어서, 부재가 감광성 조성물의 유체 전달을 위해 형상화된 하나 이상의 관상 부재를 추가로 포함하는 강의 광소독용 장치.
8. 제 7항에 있어서, 감광성 조성물의 강내의 처리 부위로의 전달을 위한 하나 이상의 관상 부재의 개구 포트에 부착된 분무 노즐 (atomizing nozzle)을 추가로 포함하는 강의 광소독용 장치.
9. 제 1항에 있어서, 베이스부, 원위 말단 제 2삽입부와 근위 말단 제 2삽입부를 갖는 제 2강에 삽입하기 위한 제 2삽입부(insert portion), 및 광을 장치에 전달하기 위한 광원에 연결된 제 2도파관(waveguide)과 소통하기 위한 제 2포켓(pocket)을 갖는 제 2부재(member)를 더 포함하며,

   (i) 근위 말단 제 2삽입부는 베이스부와 물리적으로 소통하며,

   (ii) 제 2포켓은 제 2도파관의 말단부와 광 소통하기 위한 제 2광 분산 부분(light dispersing section)을 포함하며;

   (iii) 상기 제 2광 분산 부분은 제 2도파관의 원위 말단부로부터 오는 광을 재지정함으로써 제 2부재의 처리 영역에서 광 출력량을 증가시켜 제 2강의 광소독을 위한 소망하는 조명 패턴을 유도하며;

   (iv) 제 2베이스부, 제 2삽입부, 제 2포켓 및 제 2광 분산 부분을 포함하는 제 2부재는 광을 전달하는 능력을 갖는 투명 재료로 제조되며,

   (v) 제 2베이스부는 제 2삽입부의 하나 이상의 반경보다 큰 하나 이상의 반경을 가지며,

   (vi) 제 2광 분산 부분은 아펙스 콘 (apex cone)을 갖는 반구형이며,

   (vii) 제 2삽입부의 형태와 제 2광 분산 부분의 형태는 상호 작용하여 요망되는 광 패턴을 제공하는 것을 보조하며,

   (viii) 요망되는 광 패턴이 (a) 방사형 방향에서 처리 영역으로부터 방사되는 광 및 (b) 원위 말단 제 2삽입부로부터 방사되는 광인, 강의 광소독용 장치.
10. 제 9항에 있어서, 광 분산 매니폴드(manifold)가 도파관으로부터의 광을 부재 및 제 2 부재로 유도하는 강의 광소독용 장치.
11. 제 1항에 있어서, 밀폐 캡 (hermetric cap)을 추가로 포함하는 강의 광소독용 장치.
12. 제 1항에 있어서, 강이 비강인 강의 광소독용 장치.
13. 제 1항에 있어서, 강이 이강인 강의 광소독용 장치.
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