JP2013521948A - 低レベルレーザーを用いた真菌感染症治療 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 可搬式の設置面積の小さいレーザー装置は、レーザーエネルギー源と光学装置とが配置された１若しくはそれ以上のハウジングを含む。前記ハウジングは、回転またはスキャンしてレーザーエネルギーを標的部位に適用することができるレーザービームスポットを生成する。前記レーザー装置は、治療パラメータを受け取り、それらを使って前記ハウジングの起動および動作が自動化される治療計画のプログラムを作成する。前記レーザ装置は、爪甲真菌症に感染した患者の手または足に治療計画を適用するのに使用される。前記治療計画において、レーザーエネルギーの特定の波長が所定の期間適用される。前記治療は繰り返され、局所抗真菌薬が適用されて前記治療の有効性を助ける。
【選択図】 図８ａ

Description

本発明は、レーザー装置を用いた治療に関する。より具体的には、本発明は低レベルレーザーエネルギーを用いた真菌感染症の治療方法およびその装置に関する。

爪甲真菌症（ｏｎｙｃｈｏｍｙｃｏｓｉｓ：「ＯＭ」）は、足指の爪または指の爪の真菌感染症である。この感染症には、爪床、爪甲、または爪母を含む爪のあらゆる部分が含まれる。ＯＭは非常に醜くなり、痛み、不快感、および変形を引き起こし、それらは全て身体的および職業的な制約をもたらす。ＯＭのような疾患は、個人生活の質に有害な影響を与え、心理社会的および精神的な安定を阻害する。ＯＭの主な亜型は、遠位側縁爪甲下爪真菌症（ｄｉｓｔａｌ ｌａｔｅｒａｌ ｓｕｂｕｎｇｕａｌ ＯＭ：「ＤＬＳＯ」）、白色表在性爪甲真菌症（ｗｈｉｔｅ ｓｕｐｅｒｆｉｃｉａｌ ＯＭ：「ＷＳＯ」）、近位爪甲下爪真菌症（ｐｒｏｘｉｍａｌ ｓｕｂｕｎｇｕａｌ ＯＭ：「ＰＳＯ」）、全層性爪真菌症（ｅｎｄｏｎｙｘ ＯＭ：「ＥＯ」）、およびカンジダ性ＯＭである。患者はこれらの亜型の組み合わせを有する場合もある。全異栄養性爪真菌症は、あらゆる亜型の中で最も進行した進行型であると言われる。真菌感染症の始まりは、３つの主要クラスの菌類（皮膚糸状菌、酵母菌、および非皮膚糸状菌）によって発症される。世界的に最も一般的原因は、表皮菌属、小胞子菌属、および白癬菌属を含む皮膚糸状菌の感染によるものである。ＯＭケースの過半数の割合を占める２つの主要な病原菌があり、それは紅色白癬菌および毛瘡白癬菌である。

臨床医には、全身または局所的な抗真菌薬療法および自然療法を含む幾つかの治療選択肢がある。しかしながら、成功率は低いままであり、再発率は依然高い水準にあり、患者によってはこれに関わる費用は高く、また危険性も高い。例えば、最も効果的で受け入れらている治療法は経口薬剤の処方であり、これは例えば皮膚発疹および肝臓障害などのマイナスの副作用を有する。患者にとって安全で且つ感染の再発を防ぐような薬理学的解決に対する効果的な代替方法が必要とされている。

低レベルレーザー治療（ｌｏｗ ｌｅｖｅｌ ｌａｓｅｒ ｔｈｅｒａｐｙ：ＬＬＬＴ）は、広範囲な病気の治療に使用される。ＬＬＬＴは、創傷治癒を改善し、浮腫を減少させ、且つ様々な病因による痛みを和らげるが、炎症および痛みを緩和する目的で創傷や手術部位への適用が成功している。ＬＬＬＴはまた、損傷した筋肉および腱の治療および修復に使用される。ＬＬＬＴは低いレベルのレーザーエネルギーを使用し、治療では標的組織において即時に検知可能な温度上昇および組織構造において肉眼で見える変化を引き起こさない線量率を有する。結果として、治療組織また周囲組織は熱されずまたは損傷を受けず、患者は治療の間何も感じない。いくつかのＬＬＬＴ適用では適切な治療条件の下で効果的に標的生元素を光破壊している。例えば、ＬＬＬＴは脂肪減少において適用され、脂肪細胞壁に転移孔を形成し、この転移孔を通って脂肪は間質腔の中に放出される。

レーザー治療は、レーザービームの波長、レーザービームが当てられる部位、レーザービームが部位に当たったときのビームスポットの形状、レーザー源の電力、レーザーエネルギーの強度またはフルエンス、レーザーパルス幅、および治療期間を含む多数の変数が存在する。これらの変数は、一般に特定の患者の組織特性に大きく依存し、各治療の成功はこれら可変要素の関係および組み合わせによって決まる。例えば、脂肪減少は所定の電力、波長、および治療期間を使用した１つの処方で促進されるが、一方痛みは異なる波長および治療期間を使用した処方で治療され、炎症は第３の処方で治療される。特定の装置が各タイプの治療に使用される。

従って、本発明の目的は、指の爪または足指の爪のＯＭおよびその他の真菌感染症を治療する装置を使用するレーザー治療装置およびその方法を提供することである。本発明の更なる目的は、周囲の健康な組織に悪影響を与えないで真菌細菌の光破壊を誘発することである。本発明の別の目的は、多数の異なるパルス幅のレーザー光を使用して真菌細菌を死滅させることである。本発明の特殊な目的は、ＯＭおよびその他の真菌感染症を治療するのに使用することができる低いレベルのレーザー治療を提供する小型の独立型レーザー装置を使用する方法を提供することである。本発明の別の特殊な目的は、ＯＭおよびその他の真菌感染症を治療するのに使用することができる低レベルレーザー治療を提供する携帯型治療レーザー装置を使用する方法を提供することである。

本発明は、レーザー光の１若しくはそれ以上の波長を同時に放射することが可能なレーザー装置を使用してＯＭを治療する方法である。この装置により、患者の体の病変部に１若しくはそれ以上のパルス幅、１若しくはそれ以上のビーム形状、および１若しくはそれ以上のスポットサイズのレーザー光を外部から適用することができる。前記レーザー光は連続またはパルス状のものである。前記装置は、多数のレーザー源を含む。好適な実施形態において、２つの半導体ダイオードレーザー源は同時に２つの個別のレーザービームを提供し、１つのレーザービームは赤色レーザー光を発光し、他方は紫色レーザー光を発光する。最も好ましくは、前記レーザー源は、患者が感染した手または足を中へ置けるような可搬式小型の独立型レーザー装置に包含される。

前記レーザー装置は起動されて、レーザーエネルギーが患者の第１の手または足の感染部位にわたってスキャンされる。前記レーザーエネルギー源は皮膚にほぼ触れるまたは爪の表面から約１０インチまで（またはそれ以上）の距離で保持される。前記レーザーエネルギーは、患者の第１の手または足に約１０〜約３０分の間適用される。この適用は、必要に応じて感染した別の付属器官にも繰り返される。全ての治療は、第１回の適用の後繰り返される。第２回目の治療の後、患者は、再感染を防ぐため１２週間局所抗真菌薬剤を適用することもできる。

図１は、本発明の好適な実施形態の電気および電磁気の略図である。 図２は、好適な実施形態の線形スポット形状の光学配置の概略図である。 図３は、本発明のスキャニングヘッド光学配置の斜視図である。 図４は、図３のスキャニングヘッドの斜視図であり、軸ａおよびｂに沿って分解されている。 図４は、図３に示されたユニバーサルキャリッジの斜視図であり、ロッドレンズの代わりにプリズムを保持している。 図５は、携帯棒を使用する低レベルレーザー光線の適用を示す斜視図である。 図６は、本発明で使用される可搬式床支持レーザー装置の斜視図である。 図７は、本発明で使用される壁掛け式レーザー装置の斜視図である。 図８ａは、本発明で使用される可搬式小型の独立型レーザー装置の分解斜視図である。 図８ｂは、図８ａのレーザー装置のスキャナーアセンブリの正面斜視図である。 図９は、図８ａのレーザー装置の正面右斜視図である。 図１０は、図８ａおよび９のレーザー装置の右側面図であり、ドアが開き、患者の足が治療のため挿入されているのが示されている。 図１１は、図７または図８ａ〜１０のレーザー装置を使用して低レベルレーザー装置の適用を示す斜視図である。

図面を参照すると、本明細書において発明の方法、すなわち皮膚または爪の爪甲真菌症（ＯＭ）感染を治療する方法を実行するために使用される複数のレーザー装置が図示されている。図１は、前記レーザー装置の好適な電気および電磁装置を概略的に示しており、第１のレーザーエネルギー源１１および第２のレーザーエネルギー源１２は電源１４に接続されている。前記電源１４は、好ましくは例えば電池により供給される直流電流を提供する、しかしながら、代わりに従来の電源により供給された後直流電流に変換される交流電流を提供することもできる。スイッチ１５、１６は、前記レーザーエネルギー源１１、１２にそれぞれ接続され、前記レーザー光が生成される期間を制御する。これらのレーザーエネルギー源は別々にまたは同時に電圧が加えられ、本明細書ではおおよそ同時に発生することをいう。

前記レーザーエネルギー源１１、１２は、ＬＬＬＴに適切な任意の光源であり、６３２ｎｍの波長を有するヘリウム−ネオンレーザーと、４００〜８００ｎｍの間の波長範囲を有する固体または波長可変半導体レーザーダイオードのうちのいずれかとを含む。好適な実施形態において、前記レーザーエネルギー源１１、１２は、半導体レーザーダイオードであって、その１つは約６３５ｎｍの波長を有する可視スペクトルの赤色範囲の光を発光し、一方他方は約４０５ｎｍの波長の紫色範囲の光を発光する。その他の適切な波長は４４０ｎｍ、５１０ｎｍ、および５３０ｎｍを含み、前記波長は異なる組み合わせで使用される。前記好適なレーザーエネルギー源１１，１２はそれぞれ出力１ワット未満を放射する。他の様々なワット数のダイオードがまた、既定の治療計画に望ましいレーザーエネルギーを達成するために用いられる。

好適な実施形態において、前記レーザー光は連続ビームである。或いは、前記レーザー光はパルスビームであってもよい。パルス持続時間制御器２１、２２は前記レーザーエネルギー源１１、１２にそれぞれ接続され、放射されるレーザー光の各パルスの作用時間（本明細書ではパルス幅という）を制御する制御回路を形成する。０〜１００，０００Ｈｚのパルス幅を用いて、患者の組織に悪影響を及ぼさず真菌に望ましい効果を達成する。この治療目標は、隣接組織への損傷または患者の神経にレーザーで誘起される感覚を避けながら、真菌に対して治療効果が十分に認められる短いパルス幅を用いて感染部位にエーザーエネルギーを届けることである。

各レーザービーム１４、４２は、前記対応するレーザーエネルギー源１１、１２を出て、光学配置３１、３２を通ってそれぞれ輝き、特定の形状のビームスポット１、２をそれぞれ生成する。前記ビームスポットは断面形状であり、放射ビームの大きさは標的部位に当たったときの大きさである。例えば、円形断面のレーザービームは、前記レーザー光が治療部位に当たったとき円形ビームスポットを形成する。もし前記レーザービームが可視域である場合、円形ビームスポットは治療部位に、前記レーザーエネルギー源から放射された前記レーザービームと実質的に同一の直径で見ることができ、この場合前記光学配置は前記レーザービームを操作しない。前記レーザービームは、異なるサイズおよび形状のビームスポットを生成するために例えば視準、屈折、マスキング、またはレーザービームを再形成する別の方法によって操作することができる。好適な実施形態において、前記レーザービーム４１、４２は、患者に線形ビームスポットを生成するように成形される。図２は、視準レンズ３４と直線生成プリズム３６とを含む例示的な光学配置３１を図示する。前記視準レンズ３４および前記直線生成プリズム３６は、前記レーザーエネルギー源１１に直列関係で配置される。前記視準レンズ３４および前記直線生成プリズム３６は、生成されたレーザー光のビームを受け取り、レーザー光Ｌの線形に変換する。別の方法として、適切な電気または機械装置が、前記光学配置３１の代わりに使用することもできる。

図３および４を参照して、前記好適な光学配置３１は、前記治療部位にビームスポットを作成するのに使用されるスキャニングヘッドである。前記ビームスポットを作成するため、前記レーザー源１１から放射された前記レーザービーム４１は前記スキャニングヘッドに向けられ、当該スキャニングヘッドは前記レーザービーム４１が運ばれる中空スピンドル２０を有する。回転自在キャリッジ１８は、前記レーザービーム４１と同じ場所になる光学素子を保持する。好ましくは、前記レーザービーム４１、前記スピンドル２０、および前記キャリッジ１８は実質的に同軸上にある。好ましくは、前記スピンドル２０と同軸の中心点を有する線形の第１のビームスポットＬは、前記レーザービーム４１を光学素子に向けることによって生成される。ロッドレンズ３５は光学要素として好ましいが、図４ａに示すようなプリズム４１、またはその他の光学要素、或いはそれらの組み合わせでも十分に可能である。他の実施形態において、前記第１のビームスポットは、別の円形または非円形形状（例えば塗りつぶされたまたは輪郭の多角形、複数の先の付いた星形、または一続きの平行または横切る線形）である。前記キャリッジ１８が回転すると、前記線形ビームスポットＬも回転し、本質的に、明らかに円形の第２のビームスポットの回転直径になる。好適な実施形態において、前記キャリッジ１８が少なくとも１８０°まで回転されると、前記線形第１のビームスポットＬは完全な円を掃照する。好ましくは、前記キャリッジ１８がゆっくりと回転することにより、前記ビームスポット１、２が代替パターンで前記同じ治療部位に当たるようになる。或いは、電子制御またはコンピュータ制御で、前記キャリッジ１８は自動的に非常に速く回転することができ、この結果前記レーザービーム４１は患者の皮膚に実質的に円形の第２のビームスポットを作成するように表れる。しかしながら、この形状は実際には、前記スキャニング光の直径が場所から場所へ人の目では動きがほぼ認識できない速さで素早く移動する結果である。線形が長ければ長いほど、前記ビームスポットは大きくなる。

前記キャリッジ１８は、駆動アセンブリと共に回転する。前記駆動アセンブリは、好ましくは従駆動歯車２７に結合する主駆動歯車１２６である。前記従駆動歯車２７は、主駆動モーター２５によって駆動される。前記主駆動歯車２６が回転すると前記キャリッジ１８は前記軸の周囲を回転する。このように、前記レーザーエネルギー源１１からの前記レーザービーム４１は前記中空スピンドル２０を通り抜けて光学要素に当たり、当該光学要素は前記レーザービームを線形ビームスポットＬに屈折させ、前記回転との併用で、円形ビームスポットとして表れる。好ましくは、前記レーザービーム４１は、前記光学要素を通る前記中空スピンドル２０と同軸のままであり、これにより前記光学要素によって作成される前記ビームスポットの中心は前記中空スピンドル２０の軸上にある。前記駆動アセンブリはまた、図６および７に示す制御パッド５７から受け取られる信号に従ってマイクロマニピュレータによって制御され、少なくとも前記スキャニングヘッドを制御するための様々なディスクリート回路からさらに構成され、さらに当技術分野で周知の前記レーザーエネルギー源、電源、スイッチ、およびパルス持続時間の制御器のうちの１若しくはそれ以上を制御する。更なる形態として、前記制御パッド５７は、様々なモードで動作するようにプログラムされるマイクロプロセッサを含む。

図５を参照して、前記レーザー光は、携帯棒３９を使用して患者の望ましい部位に向けることができる。前記棒３９は、内部空洞を画成する細長い中空管を有するハウジングである。前記レーザーエネルギー源が遠隔設置されて、前記棒３９につながった光ファイバーによって前記レーザー光は実施され得るが、前記レーザーエネルギー源１１および前記光学配置３１は前記棒３９の内部空洞に搭載することも可能である。前記棒３９は、必要に応じて前記レーザー光を向けられるようにする任意の形状（例えば、管状、Ｔ形状、実質的な球形状、または矩形状）を取ることできる。前記棒３９は前記電源（例えば、電池）を含み、または前記電源は遠隔にあって、電線により電力が供給される。図５に示すように、前記レーザー源１１、１２は、単一棒３９のハウジング内部に搭載することができる。或いは、１若しくはそれ以上のレーザー源を備えた複数の棒３９が提供することができる。スキャニングヘッドが前記光学配置３１として使用される場合、スキャニングヘッドは各ハウジング内部に完全に包含されるか、または各棒３９の端部に別個に取り付けられる。

好ましくは、前記レーザー装置は独立した構成で動作する。例えば、前記レーザー装置は、例えば壁などの支持構造物によって、または床またはテーブルの上に載る可搬台によって支持される。この独立型装置により、患者は携帯棒３９を使用せずに前記レーザービームによってスキャンできるようになる。図６を参照して、２つのハウジング４９、５０は、それぞれコネクタ４４、４５によりアーム４８に取り付けられる。使用されるレーザーエネルギー源の望ましい数に応じて、前記レーザー装置が単一ハウジングまたは２以上のハウジングを有することは理解されるであろう。前記棒３９と同様に、各ハウジング４９、５０は、１若しくはそれ以上のレーザーエネルギー源１１、１２、１若しくはそれ以上の光学配置３１、３２、および１つの電源を含むことができる。前記コネクタ４４、４５は剛性であり、または好ましくは、前記ハウジング４９、５０は可撓性であり任意の望ましい位置に動かすことができる。前記アーム４８は関節接合されており、前記レーザーの位置の追加制御が行える。前記アーム４８は車輪４７を有する基部４６に取り付けられ、これにより前記装置は任意の望ましい場所に動かすことができ、その上、治療が行われている間実質的に動かない状態にすることもできる。これは特に、テーブル上に横になっているまたは車椅子に座っている患者にとって便利である。前記制御パッド５７は前記ハウジング４９、５０と電気接続しており、別の位置で前記アーム４８に搭載することも可能であり、または無線周波数または当技術分野で周知のその他の方法を使用して遠隔制御で操作することもできる。

図７を参照して、３つのハウジングアセンブリ５６は、当技術分野で周知の方法で壁５２に付着される壁掛けアーム５１に取り付けられ、これにより当該アセンブリは任意の望ましい位置に動かすことができ、その上治療が行われている間実質的に動かない状態にすることができる。前記アームは間接接合されており、前記レーザーの位置の追加制御が行える。前記制御パッド５７は前記ハウジング５３、５４、５５に電気接続され、前記壁に備え付けることができる。しかしながら、前記制御パッド５７は他の場所に備え付けることができ、または無線周波数若しくは当技術分野で周知のその他の方法を使用して遠隔制御で操作することもできる。前記アセンブリ５６は当技術分野で周知の方法で前記アーム５１に取り付けられ、これにより当該アセンブリは任意の望ましい位置に動かすことができる。同様に、前記ハウジング５３、５４、５５は前記アセンブリ５６に取り付けられ、これにより各々は望ましい位置に動くことができる。

図８ａ〜１０は、小型で可搬式独立型の好ましいレーザー装置１００を図示する。前記レーザー装置１００は治療の間静止して、携帯装置よりもレーザーエネルギーのより均一な適用を提供し、且つ周知の独立型ＬＬＬＴ装置より少ない空間を占める。２つのハウジング４９、５０はシェル９０内に搭載され、その中に患者は治療のため１若しくは両方の足または手を置く。前記好適なレーザー装置１００はレーザー光を放射するための２つのハウジング４９、５０を含むが、同様の機能を有する装置は望ましい治療パラメータに応じて１つ、３つ、若しくはそれ以上のハウジングを使用するように組み立てることが可能でることは理解されるであろう。前記好適なレーザー装置１００が占めるスペースは、好ましくは２立方フィート未満である。最も好ましくは、前記シェル９０は高さ約１５．５インチ、深さ１０．５インチの寸法を有し、当該深さは前記シェル９０の前面から裏面までの長さである。前記シェル９０の小型化により、利用できる自由空間がほどんどない治療室の床またはカウンタートップに置くことが可能となった。加えて、前記小さい装置１００は、部屋の間を容易に運ぶことができる。前記シェル９０は裏面シェル９２と正面シェル９２とを有し、それらは互いに付着し且つシェル基部９３に付着して内部空間を画成する。前記裏面シェル９１、正面シェル９２、およびシェル基部９３は、成形ポリマーで作られ、または例えばアルミニウムまたは鋼鉄などの金属で作られる。好ましくは、前記裏面シェル９１および正面シェル９２は医療用ポリマーであり、一方前記シェル基部９３はアルミニウムであって、これにより前記レーザー装置１００は底部が重いため、ひっくり返ることに対する耐性がある。前記裏面シェル９１、正面シェル９２、およびシェル基部９３は、接着剤または非接着手段によって永久的にまたは着脱可能に互いに付着される。好ましくは、金属またはプラスチックねじが、前記裏面シェル９１、正面シェル９２、およびシェル基部９３を付着するのに使用される。ハンドル８６が、可搬性を容易にするため前記シェル９０に、好ましくは前記裏面シェル９１の上部に取り付けられる。好ましくは、高さ調節可能な半剛体の脚部９５が前記シェル基部９３の底部に取り付けられる。前記脚部９５は前記シェル基部９３に傷およびその他の損傷が付くのを防ぎ、且つ前記レーザー装置１００が完全に平面でない表面上で平衡を保たせることを可能にする。

ドア７３は前記シェル９０を貫いて配置されたアクセスポート７１を覆っている。前記アクセスポート７１は、前記シェル９０の前面、裏面、または側面内にあるが、好ましくは、前記前面シェル９２を貫いて配置されて、これにより患者の足または手は、治療のため図示するように前記アクセスポート７１を通って前記シェル９０の中に入り、前記シェル基部９３上に置かれる。好ましくは、前記アクセスポート７１は、患者の片方の足のかなりの部分を受け入れるために必要以上に大きい必要がなく、最も好ましくは約６．５インチ幅、約５インチ高さ、および約８インチ深さであって、患者の手または足のサイズにぴったり合うものである。このようにして、前記シェル９０は前記処置の間汚染光の実質的な遮蔽を提供する、すなわち、前記レーザーエネルギーはほとんど暗闇の中で汚染部位に適用することができる。前記ドア７３は前記レーザー装置１００が使用されていないとき閉じられ、患者が１若しくは両方の足または手を前記装置１００の中に置くことが可能となるように開かれる。好ましくは、前記ドア７３は前記シェル基部９３の凹部９４に装入され、これにより前記ドア９３が閉じられたとき、前記ドアの外面は前記前面シェル９２の外面と実質的に同一平面となる。前記好ましいドア９３は、次に、前記ドア７３の底部に設けられたヒンジ７３で前記シェル器具９３に付着される。前記好ましいドア７３はまた、１若しくはそれ以上のノブ９６を有し、当該ノブは２つの目的、すなわち前記ドア７３を開けるためのつかむ面を提供し、且つ前記ドア７３が開かれたとき前記シェル基部９３に実質的に平行に保持されるように前記レーザー装置１００が置かれている表面に接触することに役立つ。図１０を参照。前記ドア７３は、次に、前記シェル基部９３の上面の延長部として機能するこることができ、患者の足または手はその上に置かれる。

前記ハウジング４９、５０はスキャニングアセンブリ７０の一部であり、実質的に、好ましくは完全に前記シェル９０に包含される。前記スキャニングアセンブリ７０内のプログラム可能論理回路（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｉｒｃｕｉｔ：「ＰＬＣ」）７６は、、実行される治療に関連する１若しくはそれ以上の入力パラメータを電気的に受け取る。前記入力パラメータは前記治療の前、間、または後に受け取られ、プリセット処理として前記ＰＬＣ７６に保存される。前記ＰＬＣ７６は、前記望ましい治療パラメータを使用して前記ハウジング４９、５０の動作を制御する。前記ハウジング４９、５０の制御可能な動作は次のものを含む：各ハウジング４９、５０からのレーザー放射の全期間；パルス幅、パルス幅変動、および各ハルス幅適用の期間；もしあれば、キャリッジ１８の回転速度および方向；およびスキャン領域。電圧レギュレータ７８は必要に応じて直流電流への電力変換を管理し、前記ＰＬＣ７６、タッチスクリーン８０、およびハウジング４９、５０へ供給されるされる電圧を調整する。通常、この電圧管理は、電源標準１２０Ｖまたは２４０ＶからＰＬＣ７６およびタッチスクリーン８０用の２４Ｖ、並びに前記レーザーエネルギー源１１、１２および回転または振動光学装置３１、３２のための任意の駆動モーターを制御する５〜８Ｖに下げることが含まれる。前記電圧レギュレータ７８は、下記のようにＰＣＢ７７に付着される部品であるか、或いは前記ＰＬＣ７６の中に組み込まれるかもしれない。

前記ハウジング４９、５０は、レーザー角度橋７４に接続され、当該レーザー角度橋は垂直に対して各ハウジング４９、５０の角度を設定する。好ましくは、ハウジング４９、５０は垂直から約１５度それぞれオフセットされ、これにより前記レーザービーム４１、４２は前記ハウジング４９、５０の下方約５インチの一点に収束する。１若しくはそれ以上の非導電板７５は前記高電圧部品（例えば、前記ＰＬＣ７６）を患者から分離する。前記板７５は、好ましくはプラスチックであり、最も好ましくはＤＥＬＲＩＮ（登録商標）である。通常反射用アルミニウムで作られる取付板７９は、前記ＰＬＣ７６および下記のようにインターフェースの電子部品を前記ハウジング４９、５０から分離し、前記ＰＬＣ７６および前記電子部品を前記放射されたレーザー光から保護する。

装置１００の操作者に治療選択肢を表示し、当該操作者からの入力を受け取るように構成されたインターフェースは、前記シェル９０に搭載され、前記スキャニングアセンブリ７０と電子通信する。前記インターフェース内部のプリント基板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ：「ＰＣＢ」）７７に搭載された電子部品は、電気的に入力パラメータを受け取る。前記電子部品は、トランジスタ、抵抗器、コンデンサ、導電トレース、および入力を受け取り、その入力を前記ＰＬＣ７６に送信するように構成された回路を形成するのに必要なその他の部品を含むことができる。入力装置は、前記ＰＬＣ７６または前記ＰＣＢ７７の部品のいずれかに電気接続し、操作者からの入力を受け取る。好ましくは、前記入力装置は、ユニバーサル・シリアル・バス（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓ：「ＵＳＢ」）接続によって前記ＰＬＣ７６に取り付けられる。前記入力装置は、キーボード、マウス、タッチスクリーン、マイクロホン、またはその他の入力装置である。好ましくは、前記入力装置は一体型タッチスクリーン８０であり、選択肢を操作者に表示し、且つ当該操作者の選択を受け取る。好ましくは、前記タッチスクリーン８０は、前記ドア７３の上方で前記前面シェル９２に組み込まれたインターフェース取付台８３に取り付けられる。或いは、前記タッチスクリーン８０またはその他の結合した若しくは分離した入出力装置は前記シェルから遠隔である。前記タッチスクリーン８０は、治療前、後、または間に好ましくは治療パラメータを有する入力を受け取る。前記レーザー装置１００は、当該装置を使用する前にキーの挿入が要求される。これにより使用量がキーチェックアウト手続きを通して監視されるようにすることができ、更にアメリカでの要求に応じて特定の交流電流電力装置の緊急遮断を提供する。前記キーは、前記タッチスクリーン８０に近接のキースイッチ取付台８５に搭載されたキースイッチ８４に挿入される。前記電力モジュール８１は前記装置を壁コンセントに接続するか、或いは電力を前記装置１００に供給する電池であってもよい。前記電力モジュールは前記電圧レギュレータ７８に電気接続する。

前記開示のレーザー装置のいずれかにおいて、ただし特に前記好ましいレーザー装置１００において、パラメータは入力され、前記棒３９または前記ハウジング４９、５０、５３、５４、５５のいずれか１つを要求された方法で、患者の感染部位上の任意の望ましい進路を達成するようにプログラムする。その上、前記装置は前記レーザー出力をある領域内に向けるようにプログラムすることにより、１つの領域がその他の領域より高い治療を有するようにすることができる。複数の光学装置３１、３２のスキャン領域は、前記同一のハウジングまたは別々のハウジングから放射されるかで重複することがある。これは図６〜１０に図示するような本発明を使用した独立型装置において特に有用である。本発明は何か１つのプログラム動作モードに限定されるものではなく、例として以下の動作モードが利用可能である。

１．前記ハウジングは、前記ビームスポットを一連の一定領域にわたってスキャンして、各領域でプリセット期間残るようにプログラムされる。前記領域はユーザによって入力され、患者の放射の必要な特定位置に一致する。
２．前記キャリッジ１８は治療の間回転して、治療部位の領域を掃照する。前記回転速度は遅かったりまたは速かったり、前記速度は治療の間に変化することがある。
３．前記光学装置３１、３２のビーム成形要素の焦点位置は、患者により小さいまたはより大きいスポットサイズを生成するように変化する。
４．前記レーザー出力は変化する。

好ましくは、前記好ましいレーザー装置１００に含まれる前記レーザー装置は２つのレーザーダイオードを用い、各々は光学装置を有し、これにより２つの実質的な線形スポット形状が達成される。図１１を参照。更に、前記好ましいレーザー装置１００は６３５ｎｍの波長を有するレーザービームを放射する第１のレーザーエネルギー源１１と、４０５ｎｍの波長を有するレーザービームを放射する第２のレーザーエネルギー源１２とを有する。代わりの実施形態において、前記装置は、前記望ましい放射およびスポット形状を得るために必要な数のレーザーエネルギー源、波長、および光学装置を利用する。例えば、２以上のレーザーが使用されて、光学装置が一直線に並べられることにより、２若しくはそれ以上のレーザービームは実質的に同様のスポット形状を有し、且つ患者の皮膚に当たる場所が一致する。

前記開示のレーザー装置は、適切な適用を介して、真菌細胞内部の特定の処理を誘発することより前記感染部位の菌類を減少または除去する。前記真菌細胞のミトコンドリア膜は、シトクロムcオキシダーゼ（特定フォトアクセプター分子）を含む。ＬＬＬＴからのレーザー光はこの分子と反応し、前記真菌細胞に有害である非常に反応性に富むスーパーオキシドの解放を誘発する。更に、レーザー治療は、スーパーオキシドジスムターゼ（ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ ｄｉｓｍｕｔａｓｅ：「ＳＯＤ」）（病原菌、細菌、および関連する外来生物の破壊に関与する酵素）を促進することが示されてきた。ＳＯＤを伴う低いレベルの媒体の細胞外放出は、ケモカイン、サイトカイン、および内皮性白血球接着分子の発現を増加させることができ、前記真菌細胞内部の光破壊反応を引き起こすカスケード反応を増幅する。

前記治療法は、患者の感染された素手または素足に実行される。本記載は足および足指の爪を使用して前記方法を説明するが、同じ治療が感染した手および指の爪にも使用されることは理解されるであろう。前記治療は各足に個別に実行される。前記足は、すべての感染した爪が露出するように床またはプラットフォーム上に平らに置かれる。前記レーザー装置は、前記感染部位の上に位置付けられる。棒３９を使用した治療に関して、前記棒３９は前記感染した爪の表面に触れるように、または前記感染した爪から約６インチまでの距離で保持されるように位置づけられる。図６および８ａで図示するような独立型装置に関して、前記ハウジング４９、５０は好ましくは前記感染部位から約４〜６インチ上に位置づけられ、最も好ましくは前記感染部位から約５インチ上に位置付けられる。他の独立型装置において、前記ハウジングは前記感染した表面から約１０インチ若しくはそれ以上の位置に置かれる。前記装置が起動され、次にレーザー光が前記感染部位の上をゆっくりと動いて、各感染部位が適切なフォトニック露出が受けられるのを確実にする。前記レーザー光は、好ましくは約１０分〜約３０分の間適用される。両方の足が感染している場合、前記治療が他の足にも繰り返される。

レーザーエネルギーの治療量は、真菌細胞の生殖を停止する量である。適切な治療量は、いくつかの要因のうちの１若しくはそれ以上のものによって決まり、以下のものを含む：前記感染が爪床、爪甲、爪母、または爪の他の部分であるかどうか；前記感染の深さおよび領域；前記感染部位の真菌細胞の密度；真菌細胞のタイプ；爪の厚さ；光受容局所薬剤の同時使用；およびその他の要因。従って、好ましくは前記感染の程度がレーザーエネルギー提供の前に評価され、これにより治療パラメータが決定される。しかしながら、代わりに、前記患者は、真菌感染のほとんどの場合に一般に有効であると知られているレーザーエネルギーの投与量を受け取り、前記爪床が約１〜１２カ月の間に成長されることにより、前記最初の投与量が有効であったかを決定する。新しい爪床の成長が前記感染の持続を明らかにしている場合、前記一般に有効な量が、パラメータの調整ありまたはなしで、繰り返される。約０．５ジュール／平方センチメートル若しくはそれ以上のレーザーエネルギー適用が有効であるが、好ましくは０．５〜１５ジュール／平方センチメートルが前記治療期間各足に適応される。前記一般に有効な量はおよそ以下のパラメータを有する：レーザーエネルギーの１２分間の適用、４０５ｎｍビームおよび６３５ｎｍビームによる提供、約１０〜１５ジュール／平方センチメートルの全エネルギーが適用されるように前記領域を掃照。一般に１回の適用で十分であるが、２回以上の適用により前記感染した爪の治癒のスピードを改善できるかもしれない。好ましくは、前記記載の適用は、最初の適用後約５週間に一度繰り返される。前記患者は、前記レーザーエネルギーによって活性化され、且つ真菌細胞の再生を抑制するのを助ける光受容局所薬剤を適用することができる。前記患者は再感染を防ぐため、局所抗真菌性薬剤を前記感染部位に１２週間適用してもよい。成功的治療は真菌細胞再生を停止させ、これにより伸び始めた爪は未感染である。前記方法の結果、爪の成長率、爪の質感、および透明さの改善、並びに変形の減少をもたらす。

本発明の好ましい実施形態であると現在考慮されるものを図示して説明してきたが、当業者であれば本発明の本当の範囲を逸脱しないで様々な変更および修正が行われ、且つそれらの要素に均等物が代用されることは理解するであろう。従って、本発明は開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲の範囲に入る全ての実施形態を含むことを意図している。

Claims (20)

1. 患者の手または足の感染部位に低レベルレーザーエネルギーを適用するレーザー装置であって、
   ａ．シェルであって、
   ｉ．２立方フィート未満の内部空間と、
   ｉｉ．前記シェルの一部を貫いて配置されたアクセスポートであって、これにより前記患者は少なくとも１つの足または少なくとも１つの手を前記アクセスポートを通して前記内部空間の中に挿入することができるものである、前記アクセスポートと
   を有する前記シェルと、
   ｂ．前記シェルに取り付けられ、前記内部空間内部に実質的に配置されたスキャニングアセンブリであって、
   ｉ．第１のハウジングと、
   ｉｉ．前記第１のハウジング内部に配置され、前記第１のハウジングからレーザービームを放射するように構成された第１のレーザーエネルギー源と
   を有し、
   前記スキャニングアセンブリは、前記患者の手または足が前記内部空間内にあるときに前記感染部位に実質的に当たる第１のハウジングビームスポットを前記レーザービームが生成するように配置されるものである、前記スキャニングアセンブリと
   を有するレーザー装置。
2. 請求項１記載のレーザー装置において、前記アクセスポートは、少なくとも６インチの幅と少なくとも８インチの深さの寸法を有するものであるレーザー装置。
3. 請求項１記載のレーザー装置において、前記スキャニングアセンブリは、さらに、前記第１のハウジング内部に配置された１若しくはそれ以上の光学装置を有し、前記光学装置の各々は、
   ａ．１若しくはそれ以上の光学素子であって、前記レーザービームがこれを通過すると、前記第１のハウジングビームスポットが非円形となるように前記レーザービームを操作するもである、前記１若しくはそれ以上の光学素子
   を有するものであるレーザー装置。
4. 請求項３記載のレーザー装置において、前記光学装置の各々は、さらに、
   ａ．前記光学素子を保持する回転自在キャリッジと、
   ｂ．前記第１のハウジングビームも回転するように前記回転自在キャリッジを回転させる手段と
   を有するものであるレーザー装置。
5. 請求項４記載のレーザー装置において、前記第１のハウジングビームスポットは、実質的に線形であるレーザー装置。
6. 請求項１記載のレーザー装置において、前記スキャニングアセンブリは、さらに、
   ａ．第２のハウジングと、
   ｂ．前記第２のハウジング内部に配置され、前記第２のハウジングからレーザービームを放射するように構成された第２のレーザーエネルギー源であって、前記患者の手または足が前記レーザー装置の中に置かれたときに前記感染部位に実質的に当たる第２のハウジングビームスポットを生成するものである、前記第２のレーザーエネルギー源と
   を有するものであるレーザー装置。
7. 請求項６記載のレーザー装置において、前記スキャニングアセンブリは、さらに、
   ａ．前記第１のハウジング内部に配置された第１の光学装置であって、
   ｉ．少なくとも１つの光学素子であって、前記第１のレーザーエネルギー源によって生成された前記レーザービームがこれを通過すると、前記第１のハウジングビームスポットが非円形となるように前記レーザービームを操作するものである、前記少なくとも１つの光学素子と、
   ｉｉ．前記第１の光学素子の１若しくはそれ以上を保持する第１の回転自在キャリッジと、
   ｉｉｉ．前記第１のハウジングビームスポットも回転するように前記第１の回転自在キャリッジを回転させる手段と
   を有する前記第１の光学装置と、
   ｂ．前記第２のハウジング内部に配置された第２の光学装置であって、
   ｉ．少なくとも１つの光学素子であって、前記第２のレーザーエネルギー源によって生成された前記レーザービームがこれを通過すると、前記第１のハウジングビームスポットが非円形となるように前記レーザービームを操作するものである、前記少なくとも１つの光学素子と、
   ｉｉ．前記第２の光学素子の１若しくはそれ以上を保持する第２の回転自在キャリッジと、
   ｉｉｉ．前記第２のハウジングビームスポットも回転するように前記第２の回転自在キャリッジを回転させる手段
   を有する前記第２の光学装置と、
   を有するものであるレーザー装置。
8. 請求項７記載のレーザー装置において、前記第１のハウジングビームスポットおよび前記第２のハウジングビームスポットのうちの少なくとも１つは、線形であるレーザー装置。
9. 請求項７記載のレーザー装置において、前記第１の回転自在キャリッジおよび前記第２の回転自在キャリッジは、治療の間の異なる時間に前記第１のハウジングビームスポットおよび前記第２のハウジングビームスポットが同じ部位に当たるように回転するように構成されるものであるレーザー装置。
10. 請求項７記載のレーザー装置において、前記スキャニングアセンブリは、さらにレーザー角度橋を有するものであり、このレーザー角度橋は前記第１のハウジングおよび前記第２のハウジングに取り付けられ、前記患者の足または手に対する前記第１のハウジングおよび前記第２のハウジングの角度を変更することによって、前記第１のハウジングビームスポットおよび前記第２のハウジングビームスポットを前記感染部位にわたって変換させるように構成されるものであるレーザー装置。
11. 請求項１記載のレーザー装置において、前記スキャニングアセンブリは、さらに、前記第１のハウジングに取り付けられ、且つ前記患者の足または手に対する前記第１のハウジングの角度を変更することによって、前記第１のハウジングビームスポットを前記感染部位にわたって変換させるように構成されたレーザー角度橋を有するものであるレーザー装置。
12. 請求項１記載のレーザー装置において、さらに、
    前記スキャニングアセンブリに電気接続されたインターフェースであって、操作者からの治療パラメータを受け取り、当該治療パラメータを前記スキャニングアセンブリに送信するように構成されるものである、前記インターフェースを有するものであるレーザー装置。
13. 請求項１２記載のレーザー装置において、前記インターフェースは、さらに、治療選択肢を前記操作者に表示するように構成されるものであるレーザー装置。
14. 請求項１３記載のレーザー装置において、前記インターファイルは、タッチスクリーンを有するものであるレーザー装置。
15. 請求項１４記載のレーザー装置において、前記タッチスクリーンは前記シェルに搭載されるものであるレーザー装置。
16. 請求項１記載のレーザー装置において、さらに、
    前記シェルに取り付けられ、前記アクセスポートを閉じるように構成されたドアを有するものであるレーザー装置。
17. 請求項１６記載のレーザー装置において、前記ドアは開き、且つ前記レーザーエネルギーの適用の間前記患者が少なくとも１つの手または少なくとも１つの足の一部を置くことができる表面を提供するように構成されるものであるレーザー装置。
18. 患者の手または足の感染部位に低レベルレーザーエネルギーを適用するレーザー装置であって、
    ａ．実質的にプラスチックのシェルであって、
    ｉ．正面シェルと、
    ｉｉ．前記正面シェルに着脱可能に取り付けられる裏面シェルと、
    ｉｉｉ．前記正面シュルおよび前記裏面シェルに着脱可能に取り付けられ、内部空間を画成するシェル基部であって、端部と、当該端部に形成される凹部とを有するものである、前記シェル基部と、
    ｉｖ．前記正面シェルを貫いて配置されたアクセスポートであって、前記患者が少なくとも１つの手または少なくとも１つの足を前記アクセスポートを通じて前記内部空間の中に挿入することができるものである、前記アクセスポートと
    を有する前記実質的にプラスチックのシェルと、
    ｂ．前記シェルに取り付けられ、且つ前記シェルの内部空間に配置されるスキャニングアセンブリであって、
    ｉ．第１および第２のハウジングであって、各ハウジングは、
    １．１若しくはそれ以上のエネルギー源であって、各エネルギー源は１ｍＶ未満の出力を有し、４００〜８００ｎｍの波長を有するレーザー光を放射するように構成されるものである、前記１若しくはそれ以上のエネルギー源と、
    ２．１若しくはそれ以上の光学装置であって、各光学装置は、
    ａ．前記レーザーエネルギー源のうちの１つによって生成されるレーザービームと実質的に同一軸にある中空スピンドルであって、前記レーザービームを伝達するものである、前記中空スピンドルと、
    ｂ．光学素子であって、前記レーザービームがこれを通過すると、非円形の第１のビームスポットを生成するものであり、当該第１のビームスポットの中心点は前記中空スピンドルの軸に沿っているものである、前記光学素子と、
    ｃ．前記レーザービームがこれを通って伝達される回転自在キャリッジであって、光学素子を保持するものである、前記回転自在キャリッジと
    を有する前記光学装置と、
    ｉｉ．前記レーザーエネルギー源の各々に電気的に取り付けられた電圧レギュレータであって、前記レーザーエネルギー源に供給する電力を開始、停止、および調整するように構成されるものである、前記電圧レギュレータと、
    ｉｉｉ．前記第１および第２のハウジングの各々に取り付けられたレーザー角度橋であって、前記シェル基部に対する前記第１および第２のハウジングの角度を独立して変更するように構成されるものである、前記レーザー角度橋と、
    ｉｖ．前記電圧レギュレータおよび前記レーザー角度橋に電気的に取り付けられたプログラム可能論理回路であって、特定の治療パラメータに従って前記電圧レギュレータと、前記第１および第２のハウジングの操作とを制御するように構成されるものである、前記プログラム可能論理回路と、
    ｖ．前記ハウジングと前記プログラム可能論理回路との間に配置される取付板と
    を有し、
    前記スキャニングアセンブリは、前記患者の手または足が前記内部空間内にあって前記レーザーエネルギー源が作動しているとき、前記第１および第２のハウジングの第１のビームスポットが前記感染部位に実質的に当たるように位置付けられるものである、
    前記スキャニングアセンブリと、
    ｃ．前記スキャニングアセンブリに電気接続されたインターフェースであって、
    ｉ．前記正面シェルに搭載されたタッチスクリーンであって、治療選択肢を表示し、且つ操作者からの治療パラメータを受け取るように構成されるものである、前記タッチスクリーンと、
    ｉｉ．前記第１および第２のハウジングと反対側にある取付板に搭載されたプリント基板であって、前記タッチスクリーンと電気通信する電気部品を有し、当該電気部品は前記タッチスクリーンから前記治療パラメータを受け取り、前記治療パラメータを前記プログラム可能論理制御装置に配信するように構成されるものである、前記プリント基板と
    を有する前記インターフェースと、
    ｄ．ヒンジを有するドアであって、当該ドアは前記シェル基部の凹部内部に前記ヒンジによって取り付けられ、これにより前記ドアは閉じているとき前記アクセスポートを覆い、開いているとき前記患者が少なくとも１つの手または少なくとも１つの足を置く表面を提供するものである、前記ドアと
    を有するレーザー装置。
19. 請求項１８記載のレーザー装置において、さらに、
    ａ．前記シェル基部の底部に取り付けられた複数の脚部と、
    ｂ．前記ドアに取り付けられた１若しくはそれ以上のノブであって、これにより前記ドアが完全に開いているとき、前記ノブは前記レーザー装置が置かれている表面に接触し、前記開いた状態のドアが前記シェル基部と実質的に平行になるのを維持するものである、前記１若しくはそれ以上のノブと
    を有するものであるレーザー装置。
20. 請求項１９記載のレーザー装置は、さらに、
    前記裏面シェルに取り付けられたハンドルを有するものであるレーザー装置。

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