TW202042863A - 用於指甲黴菌感染的雷射輔助局部治療的系統與方法 - Google Patents

Abstract

本案提供了用於指甲黴菌感染的雷射輔助局部治療的系統和方法。雷射輔助局部治療包括被配置為沿著受感染的指甲上方的一路徑移動的一雷射。該雷射經配置為輸出一光束，該光束貫穿受感染的指甲並貫穿其中形成一通道。雷射輔助局部治療還包括一治療劑，其包含一賦形劑及一藥物。將治療劑塗覆到受感染指甲的一外表面上，以使治療劑可以流入通道中。

Description

用於指甲黴菌感染的雷射輔助局部治療的系統與方法

本案基於並請求於2019年3月15日提出申請的美國臨時專利申請案第62/818,987號及2019年5月15日提出申請的美國臨時專利申請案第62/848,213號的優先權，其各自透過引用而整體併入本案。

本案提供了用於指甲黴菌感染的雷射輔助局部治療的系統和方法。

甲癬是一種常見的指甲黴菌，通常會導致指甲變厚、變脆、易碎、或碎裂。傳統上，甲癬的治療方法包括局部塗漆、口服抗黴菌藥、或指甲撕脫。

本案提供了用於指甲黴菌感染的雷射輔助局部治療的系統和方法。

在一態樣中，本案提供了一種用於治療受感染指甲的雷射輔助局部治療系統。該治療系統包括一雷射和一治療劑。該治療劑包含一賦形劑及一藥物。該雷射經配置為輸出一光束，該光束貫穿受感染的指甲並貫穿其中形成一通道。該治療劑係塗覆到該受感染指甲的一表面，並流入該複數個通道。

在另一態樣中，本案揭示提供了一種使用一雷射治療一受感染指甲的方法。該方法包含相對於該受感染指甲而定位該雷射。接著，以該雷射貫穿該受感染指甲的一表面，以產生穿過該表面的複數個通道。治療劑係塗覆到該受感染指甲的一表面，並流入該複數個通道。

在另一態樣中，本案提供了一種用於治療受感染指甲的雷射輔助局部治療系統。該治療包括一雷射，其沿著一路徑移動並輸出一光束以穿透受感染指甲，並且形成複數個貫穿其中的通道。該治療還包括一治療劑，其包括一賦形劑和一藥物。該治療劑係塗覆到該受感染指甲的一表面，並流入該複數個通道。通道的寬度不超過250微米，且間距不超過1毫米。此外，該治療劑的折射率在1.45至1.55之間。

甲癬是手指指甲和腳指指甲的黴菌感染。這可能會導致指甲變色、變粗、及/或變脆。此外，這可能導致指甲與其指甲床分離。甲癬可能很難治療，需要緩慢的治療過程。甲癬的常見治療方法包括口服抗黴菌藥。這些口服藥物可能有效，但通常作用緩慢，並且可能導致極端的全身性副作用，例如藥物相互作用、肝功能衰竭、心律不整、和死亡。另一種常見的治療方法包括局部使用指甲漆或指甲膏。然而，這種治療通常是無效且冗長的，因為它需要長時間反覆塗抹指甲漆或指甲膏。另外，局部指甲漆和膏在指甲板內和指甲內擴散的距離有限。因此，局部用藥可能無法進入黴菌指甲的所有受感染區域，例如指甲下空間，即指甲下方的空間。近來，雷射已被用作治療甲癬的方法。更具體而言，高強度藍光以及光熱雷射已經商業化。這兩種雷射治療都需要多次曝光，並且通常很痛。因此，需要一種有效，有效並且使疼痛最小化的甲癬治療方法。

如本文將描述的，本案提供了可以提供用於治療和預防黴菌指甲的系統和方法。更具體地，本案提供了可以治療和預防受感染指甲中的甲癬的系統和方法。本案提供了一種用於治療的系統和方法，與傳統治療相比，該系統和方法對受感染指甲給予了一種一次性的解決方案，並且可以在縮短的時段（例如，十五分鐘）內進行。更具體地，本案的雷射輔助局部治療可能僅需要進行一次或兩次即可生效。

本案所述的系統和方法，通常利用部分雷射剝蝕來提供局部藥物以貫穿受感染指甲的路徑。如圖1所示，根據本案的非限制性實例的用於治療甲癬的雷射輔助局部治療系統10可以包括雷射20、致動器30、及控制器40。控制器40可以例如無線地或經由有線連接與雷射20和致動器30通訊。在一些非限制性實例中，控制器40可以控制雷射20的啟動。例如，控制器40可以觸發雷射20並且可以確定雷射20的輸出參數（例如，脈衝寬度、輸出功率、輸出脈衝的數量、輸出頻率、輸出能量、發射時間等）。

在一些非限制性實例中，致動器30可以耦合到雷射20以沿著路徑移動雷射20，以穿過受感染指甲產生複數個小的通道（例如，部分雷射剝蝕）。在一些非限制性實例中，致動器30可以經配置以相對於受感染指甲沿著三軸運動來移動雷射20。在一些非限制性實例中，致動器30可以配置為相對於受感染指甲沿著一或兩個運動軸移動雷射20。在一些非限制性實例中，致動器30可以使雷射20沿著受感染指甲上方的大體上平面路徑移動。在一些非限制性實例中，致動器30可以使雷射20沿著大體彎曲的路徑移動並且使雷射20保持垂直於受感染指甲的外表面（例如，頂面）。致動器30可以是下列形式，氣動致動器、電致動器、液壓致動器、電磁致動器、機械臂、或相對於被治療的受感染指甲的位置的可控制雷射20的另一機構。一般而言，控制器40可以啟動致動器30，其可以啟動雷射20沿著受感染指甲上方的路徑的移動。在一些非限制性實例中，控制器40可以指示致動器30將雷射20移動到受感染指甲上的預定位置（例如，x、y、z坐標）。

在一些非限制性實例中，雷射20可以保持靜止，並且被治療的感染指甲可以相對於雷射20移動。

雷射輔助局部治療系統10還包括一治療劑（未示出），其包含一賦形劑及一藥物。一般而言，雷射20用於產生穿過受感染指甲的複數個通道，從而允許進入受感染指甲下方的甲下空間。然後，可將治療劑塗覆到受感染指甲的外表面，使得治療劑可穿過通道並填充甲下空間。在一些非限制性實例中，可以採取額外的步驟以確保治療劑填充甲下空間，如將在本案中描述的。

參照圖2a和2b所示，雷射輔助局部治療系統10可以用於感染甲癬的指甲102。指甲102可包括在指甲102的近側部分108處的未感染區域104及在指甲102的遠側部分116處的受感染區域112。在某些情況下，受感染區域104可僅佔據指甲102的10％。此外，在其他情況下，受感染區域104可佔據指甲的50％或更多。在其他情況下，受感染區域104可佔據指甲的大約50％至100％之間。如本案所述，受感染區域104可經歷甲剝離，這是指甲102與其周圍的皮膚（即，指甲床）的分離。如果發生甲剝離，則在指甲102下方的甲下空間118中可能出現間隙。因此，如果甲剝離在指甲102中佔很大百分比，則指甲可能有撕脫的危險（即撕裂或被迫分離）。

參照圖3a和3b所示，可提供雷射輔助局部治療系統10的雷射20以貫穿指甲102。一般而言，雷射20可以例如經由致動器30移動，從而由雷射20輸出的光束110可以到達指甲102的表面122的整個表面區域。一般而言，雷射20可經佈置在指甲102的表面122上方並且被定向，使得由雷射20輸出的光束110經引導朝向指甲102的表面122。以此方式，例如，由雷射20輸出的光束110可用於剝蝕指甲102的表面122中的延伸穿過指甲102的一或多個通道。

如本案所述，雷射20可以在指甲102的表面122上方移動。在一些非限制性實例中，如圖4a所示，致動器30可以在平面方向上移動雷射20。即，雷射20可以在大體上平行於指甲102的表面122上的中心點佈置的一平面中移動。替代地，如圖4b所示，當雷射20在指甲102上橫向移動時，致動器30可以使雷射20沿大體彎曲的路徑移動。以此方式，例如，所提供的雷射20可以經配置以容納彎曲表面122。更具體地，雷射20可以相對於指甲102的表面122移動以在整個治療期間保持與表面122的恆定距離。換言之，當雷射20橫向移動穿過指甲102時，由雷射20輸出的光束110可以保持垂直於指甲102的表面122。

在圖示的圖3a至圖4b的非限制性實例中，雷射輔助局部治療系統10可以包括一個雷射20。在圖示的圖5至圖6c的一些非限制性實例中，雷射輔助治療系統可以包括一個以上的雷射20。例如，參考圖5，雷射輔助治療系統可以包括佈置在受感染指甲102上方的複數個雷射20。在所示的非限制性實例中，複數個雷射20在指甲102上橫向地間隔開並且以大致彎曲的圖案佈置。亦即，每個雷射20可以經一定角度佈置以輸出光束110，從而經佈置以垂直於指甲102的表面122。

參照圖6a-6c，雷射20可以在指甲102上經組織為各種佈置。例如，參照圖6a，複數個雷射20可以覆蓋受感染指甲102的大部分。亦即，複數個雷射20可以以柵格形式佈置，其中雷射20佈置為大致平行的行和列。附加地或替代地，如圖6b所示，雷射20可經定向在一單一行中。儘管圖6b所示的實例，顯示了雷射20佈置成從指甲102的遠端延伸到指甲102的近端的一行，但是雷射20可以佈置成橫向延伸穿過指甲102的一行。此外，參考圖6c，雷射20可經定位成一隨機圖案。利用一個以上的雷射20可以提高根據本案的雷射輔助局部治療的效率。例如，由於指甲102的較大表面積可以同時被治療，因此可以減少治療的持續時間。

參照圖7a，在操作期間，雷射20可以由控制器40觸發，以輸出被導向在指甲102的表面122上的各個位置的一或多個光束110。入射在指甲102的表面122上的光束110，可以從指甲102去除材料，以形成延伸穿過指甲102的通道140。在一些非限制性實例中，可由雷射20在指甲102的表面122上的相同位置處輸出一序列的光束110，直到通道140延伸穿過指甲102。當雷射20沿著預定路徑移動時，雷射20可以繼續在已知位置輸出一或多個光束110，以形成穿過指甲102的複數個通道140。

圖8a至圖8d描繪了雷射20可沿著路徑130的非限制性實例（例如，參見圖7a和7b）。例如，如圖8a中所示，雷射可以在由軸L表示的橫向方向上，以交替的方向橫越受感染指甲102，同時在沿由軸A表示的軸向上越過指甲102逐漸地移動。附加地或可替代地，如圖8b所示，雷射可以沿軸向A以交替的方向，同時沿橫向L在指甲102上移動。但是，根據本案的雷射20可以不沿著對稱路徑移動，如圖8a與8b所示。例如，圖8c中圖示出另外的非限制性實例，其中路徑130可以是隨機的及/或非線性的。此外，路徑130可經設定以針對正在進行的個別治療（即，客製化）。

儘管圖8a至圖8c圖示出沿著大致覆蓋受感染指甲102的表面122的整個表面區域的路徑移動的雷射，雷射20可能不需要剝蝕指甲102的所有區域。相反，可能希望雷射20僅剝蝕一部分的指甲102。更具體而言，在某些情況下，可能希望雷射20剝蝕40％至50％之間的受感染指甲。在某些情況下，可能希望雷射20剝蝕30％至60％之間的受感染指甲。在某些情況下，可能希望雷射20剝蝕20％至70％之間的受感染指甲。在某些情況下，可能希望雷射20剝蝕10％至80％之間的受感染指甲。在某些情況下，可能希望雷射20剝蝕0％至90％之間的受感染指甲。

例如，如圖7a所示，甲癬通常開始於指甲102的遠側部分116，即黴菌感染開始於指甲102的尖端附近，並且可能不會感染整個指甲板。這樣，僅指甲102的遠側部分116可能需要治療。可替代地，如圖7b所示，可以對指甲102的近側部分117進行治療（例如，剝蝕出穿過其中的複數個通道）。以此方式，例如，如指甲102自然生長時，可以將塗覆到指甲102的治療劑塗覆在指甲102上（例如，從近側部分117分散到遠側部分116）。

圖9a至圖9d提供了根據本案的態樣的路徑的非限制性實例，複數個雷射20可以沿著該等路徑移動。參照圖9a，複數個雷射20可以橫向地間隔開並且可以沿著線性路徑130移動，諸如沿著指甲102的軸向方向A移動。附加地或可替代地，參照圖9b，複數個雷射20可以在軸向上間隔開並且可以沿著線性路徑130移動，例如沿著橫向方向L。如果複數個雷射20位於一網格中，例如類似於圖6a的配置，則複數個雷射20可以沿著路徑130同步移動，如圖9c所示。此外，附加地或可替代地，複數個雷射20可以彼此獨立地及/或沿著隨機的非線性路徑130移動，如圖9d所示。

一般而言，路徑130和形成在指甲102中的複數個通道140的對應圖案可以採用任何形式，包括例如本案揭示的路徑130之其中一者及/或於此揭示的路徑130中的兩個或以上的組合。在一些非限制性實例中，複數個通道140可以形成為提供進入指甲102的注射區域的通道的位置。作為另外的替代，複數個通道140可以形成在提供通向指甲102的甲下空間118的通路的位置中（例如，參見圖10a與10b）。

圖10a和10b圖示出在雷射20剝蝕指甲102的感染區域112，從而形成穿過指甲102的複數個通道140後的指甲102的一個非限制性實例。如圖10b最佳所示，複數個通道140中的每一個，或複數個通道140中的至少一部分，可以完全穿過指甲102而延伸到甲下空間118中。如果發生完全的甲剝離，則甲下空間118可包括在指甲102下方的一連續的間隙。此外，在某些情況下，可能會發生部分甲癬。亦即，甲剝離可能是片狀的，因此甲下空間118可包括在指甲102下方的分散的間隙。通常，複數個通道140中的至少一者可提供從指甲102的表面122到甲下空間118的通路。

參照圖11a和11b，一旦雷射創建了複數個通道140，較佳地穿過受感染區域112，並且在某些情況下穿過與之相鄰的未感染區域104的一部分，指甲102就為待塗覆的治療劑150做好了準備。例如，治療劑150可以包括至少一種活性藥物。在一些非限制性實例中，治療劑150可包含至少一種活性藥物及一賦形劑。可將治療劑150塗覆到指甲102的外表面122，使得治療劑150可穿過複數個通道140。透過將治療劑150至少部分地佈置在複數個通道140內，與傳統的治療漆相比，治療劑150能夠佔據指甲102的較大量的表面積，這可以增加治療劑150的有效性。此外，由於通道140提供通向甲下空間118的通路，因此治療劑150可流入並觸及到甲下空間118中。如果已經發生部分或完全的甲剝離，則治療劑150可以填充指甲102和指甲床之間的任何現有的間隙。

參照圖12a至圖13，如前所述，雷射輔助局部治療系統10可被實現為治療具有甲癬的受感染指甲。與傳統治療相比，透過提供進入甲下空間118的通路，治療劑150能夠進入受感染指甲102的一較大的部分。因此，治療劑150中的藥物可能更有效。此外，本案的一態樣可以是提供一種用於甲癬的一次性治療。亦即，雷射輔助局部治療可能只需要應用一次。如圖11a至圖13的受感染區域112的復元所示，隨著指甲的生長和未感染區域104的延長，治療劑150可保留在受感染區域112及/或甲下空間118內。因此，隨著指甲102自然生長，治療劑150可以保持完整，直到受感染區域112被剪掉，僅剩未感染區域104存在（圖13）。

如上所述，用於灰指甲的現有治療經常需要多次施用才能有效。因此，這些現有的治療是冗長的並且通常是無效的。因此，本案旨在提供一種簡單有效的用於甲癬的一次性的解決方案。例如，本案的雷射輔助局部治療可能僅需要應用一次或兩次即可有效。為了成功完成一次性治療，必須延長藥物的施予時間。就是說，至少在受感染指甲自然生長並通過正常修剪將其去除之前，藥物應保持活性和充足。例如，大片指甲可能需要長達六個月的時間才能生長出來。因此，為了成功治療大片指甲的感染，該藥物可能需要保持長達六個月的活性。

但是，如果藥物濃度在一段時間（例如一個月）內耗盡，則該段時間應大致限定出在治療之間的適當間隔。因此，應在該間隔內重複治療，直到受感染指甲長出並被健康的指甲替代。使用前面的實例，通常在大約六個月內用自然生長去取代一塊大片指甲板。因此，該藥物應在該時間內保持存在並保持活性。否則，應在確定的間隔內進行其他治療，直到指甲生長出為止。此外，甲癬通常是遠側的，這意味著黴菌感染開始於指甲的尖端附近，並且可能無法感染整個指甲板。如此，根據本案的雷射輔助局部治療可能僅需要在受感染指甲的遠側部分上進行。如果能治療指甲的遠側，則持續進行抗黴菌藥物所需的時間可能會略短。附加地或替代地，根據本發明的雷射輔助局部治療只需應用於指甲的近側部分，即可允許隨著指甲的生長以「推掃」的方式消除黴菌。

儘管本案的較佳態樣將是提供一種一次性治療，但是該一次性治療可能並不適合於所有感染指甲的情況。例如，在對受感染指甲進行原始治療之後，隨著指甲的生長，受感染指甲的新區域可能會被感染。因此，可能需要其他治療才能成功治療感染。如果需要額外的治療，可能很重要的一點是，在原始治療過程中使用的治療劑會以與受感染指甲非常相似的方式對雷射剝蝕產生反應。亦即，在暴露於來自雷射20的雷射之後，治療劑150不應點燃、黏附鬆脫、碳化、或明顯變色。確保治療劑可以處理雷射照射，這將允許對指甲進行額外的治療，而無需考慮經最初治療的圖案和區域（即，受感染指甲可如被對待成未經治療的新指甲一樣進行治療）。另外，甲癬起因於皮膚感染。因此，防止指甲感染及/或再感染的關鍵步驟是治療指甲周圍的皮膚。因此，可能希望本案的雷射輔助局部治療與現有的局部治療例如抗黴菌乳膏、粉劑、或噴霧劑能結合使用。

理想地，治療劑150可在指甲板中提供藥物的持續存在和濃度，其持續時間長於通過自然生長替換指甲所需的時間。有效量的抗黴菌藥物在受感染指甲內的延長施予及持續存在，可透過足夠高的體積分率、足夠高的藥物濃度、及穩定的藥物的組合來實現。指甲中治療劑的最大體積分率等於剝蝕（即去除）的體積分率。例如，如果已經剝蝕了50％的指甲，那麼最多可以用治療劑填充50％的指甲。另外地或可替代地，可以在指甲的外表面（例如，表面122）上和指甲床處提供治療劑以增加體積分率。更具體地，並且較佳地，可以將治療劑的另外的覆蓋層（例如，參見圖11b的覆蓋層124）塗覆到指甲的外表面（例如，表面122），例如利用現有的指甲漆或指甲膏。例如，覆蓋層可以是指甲漆，患者每週可以在家中塗一次。在某些情況下，覆蓋層可以形成用於保持治療劑的貯液器並且可以被重新填充。在這種情況下，可以使用壓力源向指甲提供交替的正、負壓力，以促進治療劑流入貯液器。此外，在某些情況下，覆蓋層可作為一屏障，以確保治療劑保留在通道140及/或甲下空間118中。此外，如果已經發生了甲剝離，則可以在指甲下方且直接在指甲床上直接塗抹治療劑150。但是，甲剝離可能是斑駁的，可能導致指甲板和指甲床之間出現盲間隙。因此，通過雷射剝蝕施予藥物可以填補這些間隙。此外，對於具有甲剝離的受感染指甲，使用進入甲下空間並結合到覆蓋在其上的指甲的賦形劑，可藉由甲下途徑大大減少再次感染。因此，非常期望賦形劑和藥物經由複數個通道140進入指甲，用包含賦形劑和藥物的治療劑150填充通道140，進入並填充甲下空間，並同時結合到指甲板和指甲床。

藥物的分配係數是確保藥物長時間釋放的另一個重要因素。大幅有利於治療劑的賦形劑的藥物分配，可使藥物緩慢釋放。另外，當大幅有利於賦形劑的藥物分配與高濃度的藥物及/或定時從賦形劑內的部位釋放藥物（例如結晶藥物顆粒、包封式藥物、穩定的脂質體等）結合時，再加上高的體積分率，其結果可能是藥物的釋放時間非常長（亦即，可以實現持續性存在的藥物）。可以用作治療劑成分的藥物的一個非限制性實例是特比萘芬（terbinafine），其是極不溶於水和水性（極性）介質的殺滅性黴菌劑。如果治療劑還包括極性聚合物作為賦形劑，其中嵌入了特比萘芬的結晶顆粒，由於藥物在賦形劑中的溶解度低且在指甲中的分配率低，治療劑的藥物含量可能會緩慢耗盡。由於複數個通道140的構造，對於本案而言，可預期使用與上述實例類似的治療劑150。亦即，在一些情況下，複數個通道140可以間隔開小於或等於一毫米。此外，在一些情況下，複數個通道140可以間隔開五十到兩百微米。因此，因為複數個通道140可以緊密地間隔開，所以藥物可能不需要擴散很長的距離。此外，因為通道140的接近性可以確保藥物不會散失到其周圍，所以高的藥物濃度可以在整個指甲長出所需的整個持續時間內持續存在。

為了獲得彼此間隔開的複數個小通道，根據本案的雷射輔助局部治療系統可以使用雷射20，該雷射20的輸出光束110在紫外線（「UV」）範圍內，例如具有小於約400奈米（nm）的波長。此外，雷射20可以以小於350奈米的波長工作。UV光子具有短波長，這可以允許雷射20聚焦在小點上。例如，對於本案的雷射輔助治療，可預期使用大約240奈米的UV雷射，因為它可以產生小的通道。因此，通道140可以具有250微米或更小的寬度。附加地或可替代地，可以使用具有高光束品質的近紅外雷射。為了獲得複數個窄通道140，可能需要使用脈衝非常短的雷射，例如微微秒（picosecond）或毫微微秒（femtosecond）脈衝持續時間。例如，雷射20可以以1奈秒或更短的脈衝持續時間操作。

如本案所要求的，由於大的剝蝕體積分率和相鄰通道140之間的非常小的間隔，提供穿過指甲的複數個通道140可能會導致指甲的力學強度較弱。更具體地，可能已經被部分黴菌消化削弱的指甲板在雷射剝蝕治療之後會變得非常弱。這樣，經雷射處理的指甲可能易於斷裂、腐蝕、和脫落。此外，如果還具有甲剝離，則脫落可能等同於不受控制的指甲撕脫。因此，為了減輕這種問題，本案可以提供恢復感染的指甲的力學性質的態樣。透過確保治療劑150的賦形劑的力學性堅固，可達到恢復受感染指甲的力學性質的要求。為了使賦形劑恢復指甲的力學性質、抗拉強度、彈性、和黏合強度的組合是重要的特徵。另外，如果指甲經歷了部分或完全的甲剝離，則可能需要賦形劑將指甲恢復至對其指甲床的附著。

與某些美容指甲材料一樣，可以使用光來啟動賦形劑的聚合及/或固化，並控制交聯程度，這反過來又可能影響賦形劑的拉伸強度和彈性。這樣，賦形劑可以摻入可見光或紫外線固化的聚合物。可替代地或附加地，作為獲得力學性堅固材料的機制，賦形劑可以採用複合結構。例如，玻璃纖維可用於丙烯酸或環氧賦形劑中，以製成「玻璃纖維」。與單獨使用單一成分材料相比，使用複合材料可產生力學強度更高的賦形劑。作為另外的非限制性實例，可以將纖維、顆粒、或晶體材料與聚合物、黏合劑、或其他材料組合以形成堅固的複合材料。此外，抗黴菌藥物本身可以是複合物的固相成分。例如，抗黴菌藥可以包括角蛋白或膠原蛋白，它們是可以為纖維出現的結構蛋白。

根據本發明的治療劑的其他預期的性質包括無刺激性、無過敏性、穩定、及無毒。更具體地，因為賦形劑與受感染指甲周圍的皮膚接觸，所以另外的要求可能是治療劑150中的賦形劑不是刺激物或過敏原。儘管不是必需的，但也可能希望該賦形劑由美國食品藥品監督管理局（FDA）的通常公認安全（GRAS）列表的物質所組成。非限制性實例包括一些環氧樹脂、丙烯酸酯、矽酮、其他聚合材料、橡膠、和蛋白質，包括角蛋白、膠原蛋白、和酪蛋白。此外，可能需要避免含有常見過敏原（例如乳膠）、散發有毒刺激物（聚合副產物）（例如醛）、分解、易於被皮膚黴菌消化、含有可釋放到指甲周圍皮膚活組織中的，或者會因聚合過程中釋放的熱量而造成傷害的致癌物的製劑。但是，如果選擇的聚合反應釋放出無毒的小分子，則釋放速率應足夠低，以免造成傷害。例如，矽橡膠製劑可在聚合過程中釋放出乙酸。乙酸是無毒的，但長時間高濃度使用會引起刺激。因此，如果已經向賦形劑中添加了額外的乙酸作為揮發性的聚合抑製劑，則其治療可能會變得刺激性的。因此，應採取措施確保無毒小分子的釋放速率保持足夠低以避免刺激。另外地或可替代地，可較佳地使用替代的活化劑以避免副產物的釋放。例如，可以通過使用鉑活化劑來活化矽橡膠製劑而不釋放副產物。

根據本案的賦形劑的另一個重要特徵是，其能夠流入由雷射剝蝕受感染指甲而產生的深窄通道的能力。這種能力要求在賦形劑和指甲之間具有足夠低的黏度和較低的表面張力。因此，儘管不是必須的，但是可能預期的是，賦形劑在塗覆之後會改變其性質。例如，賦形劑可以從可流動的材料開始，然後在塗覆後轉變為固體材料。更具體地，賦形劑可以作為液體流動或容易地被迫進入雷射剝蝕通道140，並且此後可以在一段時間內大致穩定，而不會因轉變成固體而從通道140鬆脫。

在雷射處理後，空氣填充通道；因此，為了使治療劑流入這些小的通道中，必須置換空間內的滯留的空氣和其他氣體。可以用來確保通道完全被治療劑150填充的一種方法，是在指甲表面交替施加氣壓。例如，如圖14所示，可以將具有施加有治療劑150的指甲102至少部分地封閉並連接到壓力源160，該壓力源經配置以向指甲102提供交替的正、負壓力。當將治療劑150以液體或凝膠製劑的形式置於通道上時，交替的正、負氣壓會導致通道內的空氣膨脹、逸出，並最終將治療劑深入地泵入通道中。由於賦形劑的低表面張力和流動性，治療劑150可逐漸進入並塗覆通道140，從而置換氣體，直到該些盲區中大致上充滿治療劑150。另外，在分配治療劑150的方法期間，一次性腔室170可用於將治療劑150和氣壓限制在指甲102和相應的指骨或末端上。附加地或替代地，也可以使用其他方式，例如經由可剝蝕的剛性掩模將治療劑150注入每個通道中。

在治療劑150已深深地流入通道140中並在指甲板下方散開之後，應會發生從可流動材料到固態、黏合且堅固的材料的變化。因此，從可流動到固態的變化時間可能是重要的特徵。透過使用常見的一步膠、黏合劑、聚合物、彈性體、塗料、塑料、丙烯酸、氰基丙烯酸酯等，可將從可流動到固態的轉變時間設定成方便的時間。例如，如果需要花兩分鐘的時間以將治療劑150塗覆並填充至通道140和甲下空間118，並塗覆可選的治療劑150覆蓋層，那麼從液態到固態的轉變時間應為兩分鐘或更長時間。但是，該持續時間不應太長。例如，可能不希望是二十分鐘或更長時間的持續時間。環氧樹脂和活化劑可用以促進在利用複合材料的應用中的相變。在樹脂與活化劑混合之後，材料在可預測的期間內保持為可流動的液體，其可以根據其聚合速率來進行調整。作為另一個非限制性實例，可應用用於填充、塗覆、鍵結到牙齒的牙科樹脂、及其他可流動/可成形的材料，以促進在治療劑150中的相變。這些材料在塗覆後可能會自發固化（例如，與環氧混合物或透過與水接觸而活化的氰基丙烯酸酯一樣）。

附加地或替代地，可以採用曝光來啟動賦形劑的固化，其可以對治療過程提供更多的控制。光活化可包括在曝光期間產生自由基，其引發材料的鏈聚合。可使用類似的方法以透過向治療劑150中添加少量的光活化劑。一般而言，UV-A或藍光係用於光活化。但是，由於吸收光的色團（如正常黑色指甲中不存在的黴菌黑色素、細胞色素、及其他色素）存在於受感染指甲中，並且由於受感染指甲中的空隙和氣體產生的光散射，因此UV-A不能貫穿受感染指甲。光活化可較佳地使用長於380奈米的波長（例如，使用在380-700奈米波長範圍內有作用的光活化劑）。光活化劑的非限制性實例可以包括核黃素、玫瑰紅、酞菁染料、若丹明染料等。該光活化劑可以共價結合至治療劑150的一種或多種成分，或者可以獨立成分作添加。替代地或另外地，活化劑和治療劑150可以在不同的塗覆步驟中施予至指甲。

除了治療劑150的上述特徵之外，當藥物和賦形劑組合時，根據本發明的治療劑150應保持化學安定。更具體地，抗黴菌藥物在雷射加工的指甲和賦形劑的環境中應能化學安定至少持續一段治療期間，且理想地至少只要受感染指甲能自然生長並經剪除而去除即可。此外，如前所述，可預期治療劑150會自然地或由於光而改變性質。因此，藥物和賦形劑應在改變性質及/或固化的同時能保持化學穩定性。

此外，治療劑150的另一個重要特徵是其折射率。材料的折射率是一個數值，其描述了光在材料中傳播的速度。因此，材料的折射率在很大程度上影響材料的外觀。因此，可預期治療劑150具有與感染的指甲的折射率緊密配合的折射率。普通指甲的折射率約為1.5，視指甲的水合程度而定，其折射率可能在1.45-1.55之間變化。因此，根據本案的在雷射輔助局部治療中使用的治療劑150，可以將折射率限定在1.45至1.55之間。為了獲得在目標折射率範圍內的一折射率，可以使用折射率在1.45和1.55之間的一賦形劑。附加地或可替代地，可將高或低折射率的溶質添加至治療劑150，以便獲得目標折射率。使治療劑150的折射率與指甲的折射率配合，以將指甲的自然外觀恢復。

圖15圖示出根據本案的用於使用雷射輔助局部治療系統10來治療受感染指甲102的方法200的非限制性實例。在步驟210，可以相對於受感染指甲102來定位雷射20。步驟210可以進一步包括穩定受感染指甲102的指、指骨、或末端。可以用帶子、塊狀物、膠帶、繃帶、泡沫等來穩定指、指骨、或末端。然後，在步驟220，雷射20可以貫穿受感染指甲102的表面以形成至少一個穿過其中的通道140。例如，雷射可以20穿過被感染的指甲102產生複數個通道140。步驟220可以進一步包括，沿著路徑130移動雷射20及/或將雷射20脈衝以產生穿過受感染指甲102的複數個通道140。在形成至少一個通道140時，可以在步驟230將治療劑150塗覆到受感染指甲102的外表面上。治療劑150流入至少一個通道140中。治療劑150可以包括賦形劑和用於治療甲癬的藥物。為了促使治療劑150在步驟230中完全流入通道140，方法200可以進一步包括交替的正、負氣壓，以促進治療劑150在通道140中的分佈。例如，步驟230可以進一步包括在分配治療劑150的方法的期間，使用一次性腔室170以將治療劑150與壓力限制在指甲102和相應的指骨或末端上。另外，在步驟240，可以將包含治療劑150、一丙烯酸為主的凝膠或介質、一粉末為主的拋光劑、或一指甲漆中的至少一者的一可選的覆蓋層，塗覆到受感染指甲102的外表面，此可增加治療效果。取決於治療劑150的含量，方法200可能進一步需要光或熱來固化治療劑150，這將應用於步驟250中。附加地或可替代地，治療劑可以自然地固化。

在本說明書內，已能夠清晰簡潔地描述說明書的方式記載了各個態樣，但是其用意且將能理解的是，在不脫離本發明的情況下，可以對本案的各態樣進行各種組合或分離。例如，將能理解，本案描述的所有較佳特徵均適用於本案描述的本發明的所有態樣。

因此，儘管已結合特定態樣和非限制性實例描述了本發明，但是本發明不必侷限於此，且許多其他實例、用途、修改、及從實例和用途的衍生，均為本發明所附申請專利範圍所涵蓋。本案引用的每個專利及公開案的全部揭示內容，透過引用併入於此，亦如每個這樣的專利或公開案透過引用單獨地併入於此。

本發明的各種特徵和優點係記載於以下申請專利範圍中。

10:雷射輔助局部治療系統 20:雷射 30:致動器 40:控制器 102:指甲 104:未感染區域 108:近側部分 110:光束 112:受感染區域 116:遠側部分 117:近側部分 118:甲下空間 122:表面 124:覆蓋層 130:路徑 140:通道 150:治療劑 160:壓力源 170:一次性腔室 200:方法 210:步驟 220:步驟 230:步驟 240:步驟 250:步驟

圖1是根據本案的態樣的一雷射輔助局部治療系統的示意圖。

圖2a是一黴菌指甲的側視圖；

圖2b是圖2a的黴菌指甲的橫截面；

圖3a是圖1的雷射輔助局部治療系統治療一黴菌指甲的側視圖；

圖3b是圖3a的雷射輔助局部治療系統的俯視圖；

圖4a是圖3a的雷射輔助局部治療系統的前視圖，其中雷射在一平面路徑中移動；

圖4b是圖3a的雷射輔助局部治療系統的前視圖，其中雷射在一彎曲路徑中移動；

圖5是包括複數個雷射的雷射輔助局部治療系統的前視圖；

圖6a是圖5的雷射輔助局部治療系統的俯視圖，其中雷射呈一網格狀；

圖6b是圖5的雷射輔助局部治療系統的俯視圖，其中雷射呈一線狀；

圖6c是圖5的雷射輔助局部治療系統的俯視圖，其中雷射呈隨機圖案；

圖7a是圖3a的雷射輔助局部治療系統在指甲的遠側部分的治療期間的側視圖；

圖7b是圖3a的雷射輔助局部治療系統在指甲的近側部分的治療期間的側視圖；

圖8a是腳指的俯視圖，圖示出根據本案的雷射輔助局部治療系統的雷射所穿過的路徑；

圖8b是腳指的俯視圖，圖示出根據本案的雷射輔助局部治療系統的雷射所穿過的另一路徑；

圖8c是腳指的俯視圖，圖示出根據本案的雷射輔助局部治療系統的雷射所穿過的另一路徑；

圖8d是腳指的俯視圖，圖示出根據本案的雷射輔助局部治療系統的雷射所穿過的另一路徑；

圖9a是腳指的俯視圖，圖示出根據本案的雷射輔助局部治療系統的雷射所穿過的一個路徑；

圖9b是腳指的俯視圖，圖示出根據本案的雷射輔助局部治療系統的雷射所穿過的另一路徑；

圖9c是腳指的俯視圖，圖示出根據本案的雷射輔助局部治療系統的雷射所穿過的另一路徑；

圖9d是腳指的俯視圖，圖示出根據本案的雷射輔助局部治療系統的雷射所穿過的另一路徑；

圖10a是圖7的腳指指甲在雷射剝蝕後的側視圖；

圖10b是圖10a的指甲的橫截面；

圖11a是圖10a的指甲在塗抹治療劑之後的側視圖；

圖11b是圖11a的指甲的橫截面；

圖12a是圖11a的指甲自然生長後的側視圖；

圖12b是圖12a的指甲的橫截面；

圖13是圖11a的指甲在成功治療後的側視圖；

圖14是被包覆並連接到壓力源的治療過的指甲的示意圖；以及

圖15是示出根據本案的態樣的用於雷射輔助局部治療的方法的流程圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

10:雷射輔助局部治療系統

20:雷射

30:致動器

102:指甲

104:未感染區域

110:光束

112:受感染區域

Claims (45)

1. 一種用於治療一受感染指甲的雷射輔助局部治療系統，該治療系統包括： 一雷射；及 一治療劑，包含一賦形劑及一藥物； 其中該雷射經配置以輸出一光束，該光束貫穿該受感染指甲，並形成複數個貫穿其中的通道；且 其中該治療劑係塗覆到該受感染指甲的一表面，並流入該複數個通道。
2. 如請求項1所述的治療系統，還包括一致動器，其中該致動器經配置以沿著一路徑移動該雷射。
3. 如請求項1所述的治療系統，其中該雷射定義出1奈秒或更小的一脈衝期間。
4. 如請求項1所述的處理系統，其中該複數個通道的寬度為250微米或更小。
5. 如請求項1所述的治療系統，其中該複數個通道的間隔不超過1毫米。
6. 如請求項5所述的治療系統，其中該複數個通道間隔開50至200微米。
7. 如請求項1所述的治療系統，其中該複數個通道係佈置在該受感染指甲的一遠側部分中。
8. 如請求項1所述的治療系統，其中該複數個通道係佈置在該受感染指甲的一近側部分中。
9. 如請求項1所述的治療系統，其中該賦形劑包括環氧樹脂、丙烯酸酯、矽樹脂、橡膠、玻璃纖維、角蛋白、膠原蛋白、或酪蛋白中的至少一種。
10. 如請求項1所述的治療系統，其中該治療劑定義出在1.45至1.55之間的一折射率。
11. 如請求項1所述的治療系統，還包括複數個雷射。
12. 如請求項11所述的治療系統，其中該複數個雷射經配置以沿著平行路徑移動。
13. 如請求項1所述的治療系統，其中該雷射是一近紅外雷射或紫外雷射。
14. 如請求項1所述的治療系統，其中該雷射經配置以輸出該光束具有400奈米或更小的一波長。
15. 如請求項1所述的治療系統，其中該雷射經配置以輸出該光束具有350奈米或更小的一波長。
16. 如請求項1所述的治療系統，其中該複數個雷射經配置以沿著一路徑移動。
17. 如請求項16所述的治療系統，其中該雷射沿著移動的該路徑是線性的。
18. 如請求項16所述的治療系統，其中該雷射沿著移動的該路徑是彎曲的。
19. 如請求項16所述的治療系統，其中該雷射沿著移動的該路徑係經訂製以適於該受感染指甲。
20. 如請求項1所述的治療系統，還包括一外殼經佈置以包圍該受感染指甲。
21. 如請求項20所述的治療系統，其中該外殼係連接至一壓力源，該壓力源經配置以向該受感染指甲提供交替的正、負壓力，以促進該治療劑在該複數個通道中的分佈。
22. 一種使用一雷射治療一受感染指甲的方法，該方法包括以下步驟： 相對於該受感染指甲而定位該雷射； 以該雷射產生的一光束輸出貫穿該受感染指甲的一表面，以產生穿過該表面的複數個通道；及 將該治療劑塗覆到該受感染指甲的一外表面，其中該治療劑流入該複數個通道。
23. 如請求項22所述的方法，還包括步驟：穩定該受感染指甲的趾骨。
24. 如請求項22所述的方法，還包括步驟：在使該雷射產生脈衝的同時沿著一路徑移動該雷射，以產生穿過該受感染指甲的複數個通道。
25. 如請求項22所述的方法，其中該治療劑包括一賦形劑及一藥物。
26. 如請求項22所述的方法，還包括步驟：交替改變正、負氣壓，以促進該治療劑在該複數個通道中的分佈。
27. 如請求項22所述的方法，還包括步驟：塗覆包含該治療劑、一丙烯酸為主的凝膠或介質、一粉末為主的拋光劑、或一指甲漆中的至少一者的一覆蓋層到該受感染指甲的該外表面。
28. 如請求項22所述的方法，還包括使用一光來固化該治療劑。
29. 一種用於治療一受感染指甲的雷射輔助局部治療系統，該治療系統包括： 一雷射經配置以沿著一路徑移動並輸出一光束，該光束貫穿該受感染指甲，並且形成複數個貫穿其中的通道；且 一治療劑，包含一賦形劑及一藥物； 其中該治療劑係塗覆到該受感染指甲的一表面，並流入該複數個通道； 其中複數個通道的寬度小於或等於250微米，且間隔小於或等於1毫米。
30. 如請求項29所述的治療系統，其中該治療劑定義出在1.45至1.55之間的一折射率。
31. 如請求項29所述的治療系統，其中該雷射沿著移動的該路徑是線性的。
32. 如請求項29所述的治療系統，其中該雷射沿著移動的該路徑是彎曲的。
33. 如請求項29所述的治療系統，其中該雷射沿著移動的該路徑係經訂製以適於該受感染指甲。
34. 如請求項29所述的治療系統，其中該雷射是一近紅外雷射或紫外雷射。
35. 如請求項29所述的治療系統，其中該雷射經配置以在具有400奈米或更小的一波長下運作。
36. 如請求項29所述的治療系統，其中該雷射經配置以在具有350奈米或更小的一波長下運作。
37. 如請求項29所述的治療系統，其中該雷射定義出1奈秒或更小的一脈衝期間。
38. 如請求項29所述的治療系統，還包括一致動器，其中該致動器經配置以沿著該路徑移動該雷射。
39. 如請求項29所述的治療系統，其中該複數個通道係佈置在該受感染指甲的一遠側部分中。
40. 如請求項29所述的治療系統，其中該複數個通道係佈置在該受感染指甲的一近側部分中。
41. 如請求項29所述的治療系統，其中該賦形劑包括環氧樹脂、丙烯酸酯、矽樹脂、橡膠、玻璃纖維、角蛋白、膠原蛋白、或酪蛋白中的至少一種。
42. 如請求項29所述的治療系統，還包括複數個雷射。
43. 如請求項42所述的治療系統，其中該複數個雷射經配置以沿著平行路徑移動。
44. 如請求項42所述的治療系統，還包括一外殼經佈置以包圍該受感染指甲。
45. 如請求項44所述的治療系統，其中該外殼係連接至一壓力源，該壓力源經配置以向該受感染指甲提供交替的正、負壓力，以促進該治療劑在該複數個通道中的分佈。

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