[发明专利]一种感应驱动光模块及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一项光驱动感应的模块，尤指一种经由LED或是LD驱动感应的模块，可应用在光动力治疗、娱乐或是装饰的用途。本发明还提供一种治疗癌症、肿瘤或是特定疼痛的方法。

背景技术

光动力疗法(Photodynamic therapy，PDT)

光动力疗法被视为治疗前列腺炎的一项替代性治疗方法。美国专利US5,514,669(Selman)即揭露了运用此项技术来治疗良性前列腺增生或是治疗前列腺发炎。治疗过程包含两个步骤，一是使光感物质在组织中累积达到有效剂量，目标治疗组织敏感化；二是将敏感化的组织暴露在光源下，促使光感物质吸收光线或是进行光化学反应。

光动力疗法，已成为大家公认用于治疗某些类型癌症的方法。基本上，例如卟菲尔钠()或苯并卟啉衍生物(benzoporphyrin derivative，BPD)这类的光感物质注射后，到达癌症病患或是特定伤痛病患的全身。理想的光感物质遍布全身，并高度累积在病患位置上。根据该药物的药物动力，以上药物散布的过程可能要花上几小时甚至几天。一个合适的光源，用于活化在靶标组织上的药物上。

一项普遍的替代方法——在靶标组织上局部给药，例如：牛皮癣患部、病毒感染的位置、葡萄酒色斑的位置。在药物施放于特定位置后，光线来源经由光纤传输或是直接于特定位置进行光照，经由光化学反应进而活化药物。

被视为在临床应用上有开发潜力的数种光感化合物，目前已在活体内进行测试，包括福得及它的前体—血紫质的衍生物、BPD、磺化酞菁氯化铝、磺化酞菁锌、原卟啉IX、红紫素、部花爵540、甲基蓝、四磺化酞菁、脱镁叶绿酸盐、单天冬氨酰基二氢卟吩。上述这些光感物质均可被500nm至780nm的光线所激发。

PDT的机制相当复杂的，且活化机制可能因光感物质而有所不同。然而，所有光感物质有一项共同的特点就是，它们可以吸收光线能量后而被激活。为达到有效率的吸收，激发光的波长必须与光感物质的吸收带相符。光吸收的结果激发了光感物质，后续引发一连串的化学反应，例如迅速产生自由基，该反应将造成靶标细胞或组织的死亡或损伤。

该激活反应只发生在光感物质存在的位置，因此只有光感物质周围的细胞才会被杀死。细胞死亡的机制因处理方式或使用的药物而异。例如使用福特灵的话，可藉由破坏局部的肿瘤组织或是破坏供应肿瘤组织血管供应系统以消灭肿瘤。

符合一般标准的PDT治疗结果，是可以让肿瘤附近、有吸收到少量光感物质的组织保持健康，而目标肿瘤组织则是有效地被消除。为了让肿瘤剔除的计划顺利进行，光感物质应该有更高的吸收；且光感物质吸收的能量，能够很有效率的转变为消灭肿瘤细胞化学反应时所需的能量。其中一项作用机制在此概括为：处于单一基态的光感物质，经由光激发后进入激活的电子状态。如果是双极容许跃迁，能量吸收的效果将会更强大。

PDT的光源

从实际的角度来看，发光二极管(light-emitting diodes；LED)和LDs有很多的优点。例如它们容易驱动，通常使用低于3伏特的低电压即可驱动，不过这得视材料的能带隙而定；再者，只需要小量、微安培等级的电流。因此，不论是直流电或是交流电均可应用于该项LEDs或LDs的系统。低电压提供了用电的安全性以及医学上使用的广泛性；因为该项装置携带简便，也可以装设在小型推车上或是针对特定用途将装置定型化。LEDs的单片结构经由轻易简单的设计，来满足医疗环境的不足。因为联结LEDs的方法各式各样，所以电压-电流的规格可以依据电能供应来量身订做。简而言之，LEDs与LDs是有效率且多方面适用的光源。

近来，发光二极管已经成为商用上高发光性的重要照明光源。发光二极管是微型的半导体光源，以轻薄、活动的方式置入高折射率、部份透明材质的组件中。例如，磷化铝铟镓的折射率指数可达到3.6，氮化铟镓指数为2.4。发光二极管以透明材质进行封装，折射系数接近1.5的环氧基树脂是常被使用的材料。该材质可使发散部份增加四分之一，使菲涅耳反射减少九分之一(交换了彼此本来的数值)。两项商业上常用的封装几何为子弹型晶体及直接将裸晶封装在电路板上的球型构造。然而不论是哪一种，躲过裸晶的光线必须进一步被捕捉到至少50％以上，抵消了可能改善至极致的方法。目前已被大量生产的子弹型晶体，使用过程中随着适当构型会有光能的损失。

能量的感应耦合