BR102012022729A2 - Dispositivo portátil para cicatrização de feridas cutâneas - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVO PORTÁTIL PARA CICATRIZAÇÃO DE FERIDAS CUTÂNEAS O presente pedido de patente refere-se a um dispositivo portátil para cicatrização de feridas cosntituído por um filtro passa banda, que apresenta uma camada de vidro (1) para absorver a radiação infravermelha média e longa (acima de 1000 nm) e pelo menos uma camada de filme acrílico (2) para absorver a radiação ultravioleta (100 a 400 nm), presas nas extremidades por duas peças adesivas (3) para fixarem na pele do paciente; um medidor de potência (4) formado pelas mesmas camadas do filtro passa banda (1 e 2) e pelo sensor fotoelétrico (5); e um sistema de controle (9) composto por um microcontrolador, uma interface com o usuário (7), um display (6) e um componente de áudio (8). Esse dispositivo é capaz de absorver luz proveniente do sol ou emitida por um lâmpada branca e transmitir parte dessa radiação na faixa espectral de 400 a 1000 nm, a fim de promover a cicatrização de feridas cutâneas por meio da fotobiomodulação.
Description
“DISPOSITIVO PORTÁTIL PARA CICATRIZAÇÃO DE FERIDAS
CUTÂNEAS”
O presente pedido de patente refere-se a um dispositivo portátil para cicatrização de feridas cutâneas constituído por um filtro passa banda, que apresenta uma camada de vidro (1) para absorver a radiação infravermelha média e longa (acima de 1000 nm) e pelo menos uma camada de filme acrílico
(2) para absorver a radiação ultravioleta (100 a 400 nm), presas nas extremidades por duas peças adesivas (3) para fixarem na pele do paciente; um medidor de potência (4) formado pelas mesmas camadas do filtro passa 10 banda (1 e 2) e pelo sensor fotoelétrico (5); e um sistema de controle (9) composto por um microcontrolador, uma interface com o usuário (7), um display (6) e um componente de áudio (8). Esse dispositivo é capaz de absorver Iuz proveniente do sol ou emitida por uma lâmpada branca e transmitir parte dessa radiação na faixa espectral de 400 a 1000 nm, a fim de promover a 15 cicatrização de feridas cutâneas por meio da fotobiomodulação.
As feridas cutâneas caracterizam-se por apresentarem margens irregulares e por estarem localizadas em qualquer região do corpo. A incidência parece aumentar paralelamente com o avanço da expectativa de vida da população, uma vez que a pele de idosos é mais vulnerável, seja pelo próprio 20 processo do envelhecimento, seja como complicação de doenças crônicas como a diabetes, ou pela imobilidade e restrição ao leito (BORGES, E.L. Fatores intervenientes no processo de cicatrização. In: BORGES, E.L.; SAAR,
S.R.C.; UMA, V.L.A.N.; GOMES, F.S.L.; MAGALHÃES, M.B.B. Feridas: como tratar. Belo Horizonte: Coopmed, 2001).
Feridas cutâneas não cicatrizadas representam um grave problema de
saúde, com conseqüências funcionais, psicossociais e econômicas, promovendo um encargo financeiro significativo sobre os pacientes e os sistemas de saúde. A abordagem terapêutica das feridas cutâneas engloba medidas preventivas, aplicação tópica de substâncias cicatrizantes e uso de 30 recursos físicos (LUCAS, C.; STANBOROUGH, R.W.; FREEMAN, C.L.; DE HAAN, R.J. Efficacy of Iow-Ievel laser therapy on wound healing in human subjects: a systematic review. Lasers in Medicai Science, 15: 84-93, 2000). Uma alternativa para o tratamento das feridas cutâneas é a fototerapia de baixa intensidade, também denominada como fotobiomodulação. Essa consiste em ondas eletromagnéticas na faixa espectral do vermelho ao infravermelho próximo (630 - 1000 nm) que estimulam as funções celulares 5 promovendo efeitos terapêuticos (DESMET, K.D. et al. Clinicai and experimental applications of NIR-LED photobiomodulation. Photomedicine and Laser Surgery, 24(2): 121-128, 2006).
O filtro passa banda ou passa faixa permite a passagem das frequências de uma determinada faixa espectral enquanto absorve as frequências fora dessa faixa. Existem filtros passa banda com finalidades variadas.
O pedido de patente JP 2003116349, intitulado “Apparatus and method for optical soil amelioration and plant growth”, trata-se de uma lente para concentrar a Iuz solar ou a Iuz de recursos de fototerapia, como o LED e LASER; e um filtro passa banda que favorece o crescimento de plantas, 15 transmitindo Iuz nos comprimentos de 200 a 400 nm, de 600 a 700 nm e de 1400 nm a 20 pm. Apesar desse filtro passa banda permitir a transmissão de comprimento de onda entre 600 e 700 nm, o dispositivo não é destinado à cicatrização de feridas cutâneas. Além disso, o filtro mencionado acima não é constituído de camadas de filme acrílico e de vidro, e nem de medidor de 20 potência e sistema de controle, os quais são extremamente importantes para controlar os parâmetros de tratamento aplicados.
O pedido de patente JP2011183024, intitulado Optical control sheet”, refere-se a uma camada transparente utilizada em incubadora de bebês prematuros para transmitir Iuz no comprimento de onda igual ou menor que 650 25 nm. Essa camada é constituída de uma resina contendo componentes termoplásticos e um corante. Apesar de transmitir comprimento de onda igual ou menor que 650 nm, esse dispositivo não é aplicado na cicatrização de feridas cutâneas. Além disso, não é constituído de camadas de filme acrílico e de vidro, e nem de medidor de potência e sistema de controle, os quais são 30 extremamente importantes para controlar os parâmetros de tratamento aplicados. O pedido de patente US4549081, intitulado “Spectrophotometer for measuring absorption characteristics of a complex lens”, refere-se a um espectrofotômetro para medir as características de absorção óptica de um complexo de lentes. O espectrofotômetro apresenta um detector para medir a 5 quantidade total de fluxo ultravioleta que passa através do complexo de lentes, podendo ser utilizado em lentes para óculos. O detector é colocado em estreita proximidade com a lente a ser testada, de modo que toda a Iuz transmitida através da lente seja interceptada pelo detector, independente da quantidade de divergência da Iuz provocada pela lente. A invenção também apresenta um 10 filtro passa banda, que permite a passagem apenas da Iuz ultravioleta nos comprimentos de onda de 350 a 400 nm. No entanto, esse pedido de patente refere-se a um espectrofotômetro e não a um dispositivo para cicatrização de feridas cutâneas, e não filtra a Iuz ultravioleta.
O pedido de patente US4874937, intitulado “Digital sun sensor”, trata-se 15 de um sensor solar digital, que dentre seus constituintes apresenta um filtro passa banda para transmissão de um comprimento específico (preferencialmente em torno de 550 nm). A Iuz transmitida atinge o sensor de matriz linear resultando na geração de sinais elétricos. Apesar de captar a Iuz solar e transmitir comprimento de onda em torno de 550 nm, esse dispositivo 20 não é destinado à cicatrização de feridas cutâneas. Além disso, não é constituído de camadas de filme acrílico e de vidro, e nem de medidor de potência e sistema de controle, os quais são extremamente importantes para controlar os parâmetros de tratamento aplicados.
O pedido de patente US20090302240, intitulado “Solar photon filter”, 25 refere-se a uma combinação de um sistema de filtragem passa banda conjunto de múltiplos espelhos frios ou quentes - com absorvedores de infravermelho. O sistema remove quase todos os carreadores de fótons com comprimentos de onda maior que 1000 nm e permite a passagem de quase todos os carreadores de fótons com comprimento de onda menor que 1000 nm. 30 O dispositivo capta Iuz solar e transmite comprimento de onda menor que 1000 nm, no entanto, não é utilizado no tratamento de feridas cutâneas. Esse dispositivo também não é constituído de camada(s) de filme acrílico para absorção de comprimento de onda na região do ultravioleta, que é carcinogênico.
O pedido de patente US20090296202, intitulado “Infrared Iight transmission film”, refere-se a um filme para transmissão de Iuz infravermelha, 5 o qual é constituído por uma matriz polimérica e pelo menos um corante vermelho, azul e amarelo, que estão dispersos uniformemente na matriz. O filme permite a transmissão de pelo menos 85% do comprimento de onda de 800 nm, enquanto bloqueia a transmissão em cerca de 90% da Iuz com comprimento de onda inferior a 750 nm. Esse filtro permite uma boa 10 transmissão de comprimento de onda na região do infravermelho próximo, mas não filtra acima de 1000 nm, faixa prejudicial à cicatrização devido ao aquecimento tecidual.
O pedido de patente US4544575, intitulado “Method of making glass paneis with selective radiation-blocking effect”, refere-se a um painel de vidro 15 destinado a bloquear a radiação selecionada. Tal painel é constituído de duas camadas, em cujo espaço intermediário é inserido uma resina sintética, como polimetilmetacrilato ou borracha de silicone, num estado escoável. Apesar do painel de vidro apresentar uma resina sintética, ele não é aplicado na cicatrização de feridas cutâneas, além de não ser constituído de medidor de 20 potência e sistema de controle, os quais são extremamente importantes para controlar os parâmetros de tratamento aplicados.
A patente US6569189, intitulado “Tissue treatment apparatus including a bandpass filter transparent to selected wavelengths of IR electromagnetic spectrum”, descreve uma bandagem para feridas cutâneas constituída por um 25 filme polimérico transparente que permite passar radiação infravermelha na faixa de 3 a 30 μιτι e está associado a um aquecedor para gerar calor. Contudo, essa bandagem além de não utilizar a Iuz solar como recurso terapêutico, promove aquecimento tecidual, o que não seria favorável ao processo de cicatrização tecidual.
O pedido de patente W02009140493, intitulado “Solar concentrating
mirror”, refere-se a um espelho para captar energia solar. O dispositivo inclui um filme de multicamadas caracterizado por concentrar a energia solar, permitindo a passagem de bandas específicas de energia eletromagnética para a célula solar e bloqueando bandas indesejáveis. Apesar de captar a Iuz solar e transmitir comprimentos de onda específicos, esse dispositivo não é destinado à cicatrização de feridas cutâneas. Além disso, não apresenta um sistema de 5 controle formado por um microcontrolador, uma interface com o usuário, display e componente de áudio. A presença do sistema de controle é extremamente importante na determinação da dose ideal e do momento de retirada do dispositivo da área de tratamento.
A patente GB2451720, intitulado “Solar panei with reflective lamellae”, 10 compreende um painel solar fotovoltaico. Esse painel é constituído por uma célula fotovoltaica e duas camadas, sendo a primeira de vidro e a segunda de polímero acrílico, como o polimetilmetacrilato (PMMA). A camada de polímero acrílico apresenta uma lâmina interna refletora de Iuz e está interposta entre a camada de vidro e a célula fotovoltaica. Apesar de captar a Iuz solar e ser 15 constituído por uma célula fotovoltaica, uma camada de vidro e uma camada de polímero acrílico, esse dispositivo não é destinado à cicatrização de feridas cutâneas. O painel solar também não apresenta um sistema de controle, que é extremamente importante na determinação da dose ideal e do momento de retirada do dispositivo da área de tratamento.
O pedido de patente JP55038807, intitulado “Solar radiation transmitting
plate for solar collector”, consiste em uma placa solar composta de uma resina acrílica, principalmente metacrilato de metila, e fibras de vidro. Apesar desse dispositivo captar a Iuz solar e ser constituído de uma resina acrílica e fibras de vidro, ele não é utilizado na cicatrização de feridas cutâneas. Além disso, a 25 placa solar não é constituída de medidor de potência e sistema de controle, os quais são extremamente importantes para controlar os parâmetros de tratamento aplicados.
Nenhum dos documentos citados anteriormente refere-se a um dispositivo para cicatrização de feridas cutâneas através do uso de Iuz na faixa de 400 a 1000 nm advinda do sol ou de uma lâmpada branca. Além disso, a maioria dos dispositivos citados utiliza a Iuz solar para geração de energia. O dispositivo portátil do presente pedido é constituído por um filtro passa banda, que apresenta uma camada de vidro (1) para absorver a radiação infravermelha média e longa (acima de 1000 nm), e pelo menos uma camada de filme acrílico (2), preferencialmente duas, que absorve a radiação ultravioleta (100 a 400 nm), presas nas extremidades por duas peças adesivas
(3); um medidor de potência (4) e um sistema de controle (9). As principais vantagens do presente pedido são: o dispositivo é portátil; pode ser confeccionado em diversos tamanhos e formas de acordo com a área a ser tratada; permite o controle da dose e do comprimento de onda transmitido; 10 impede a passagem de Iuz ultravioleta que é carcinogênica; impede a passagem de Iuz infravermelha (acima de 1000 nm) que gera calor e dificulta o processo de cicatrização de feridas cutâneas; apresenta um componente de áudio (8) que emite um sinal sonoro quando atinge a dose ideal para a retirada do dispositivo da área de tratamento; apresenta aderência à pele do paciente; e 15 utiliza a Iuz solar, que é um recurso natural disponível gratuitamente ou a lâmpada branca, que é um recurso de baixo custo.
DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
A Figura 1 representa a vista em perspectiva do filtro passa banda, do medidor de potência (4) e das peças adesivas (3).
A Figura 2 mostra em detalhe o medidor de potência (4) constituído
pelas camadas (1 e 2) do filtro passa banda e pelo sensor fotoelétrico (5).
A Figura 3 mostra a vista em perspectiva do sistema de controle (9).
A Figura 4 representa o dispositivo com seus componentes: o filtro passa banda juntamente com o medidor de potência (4) ligados ao sistema de controle (9).
DESCRIÇÃO DETALHADA DA TECNOLOGIA
O presente pedido refere-se a um dispositivo portátil constituído por um filtro passa banda, um medidor de potência (4), duas peças adesivas (3) e um sistema de controle (9). O filtro passa banda é constituído por camadas, uma de vidro (1), e pelo menos uma de filme acrílico (2), preferencialmente duas, sendo que a ordem de posicionamento das camadas não interfere no seu efeito terapêutico. As camadas (1 e 2) permitem a passagem de radiação visível e infravermelha 5 próxima (400 a 1000 nm) e são unidas por duas peças (3), sem restrição quanto ao material, as quais são adesivas para fixar na pele do paciente. Abaixo do filtro, há uma membrana transparente unida às camadas (1 e 2) pelas peças adesivas (3). A membrana transparente entra em contato com a pele e pode ser higienizada, sendo de silicone ou outro tipo de material. O filtro 10 passa banda é uma bandagem que pode ser produzida em tamanhos e formas apropriados de acordo com a área da ferida cutânea a ser tratada. Essa bandagem apresenta fácil manuseio, além de ser portátil e manter o movimento livre do paciente (Figura 1).
A camada de vidro (1) do filtro passa banda é fina, transparente e tem 15 como objetivo absorver a radiação infravermelha média e longa (acima de 1000 nm) emitida pelo sol ou por uma lâmpada branca, e transmitir as radiações ultravioleta (100 a 400 nm), visível e infravermelha próxima (400 a 1000 nm). A radiação infravermelha média e longa gera aquecimento tecidual, o que não é favorável ao processo de cicatrização.
A(s) camada(s) de filme acrílico (2) ou polimetilmetacrilato (PMMA) do
filtro passa banda, preferencialmente duas, constitui um polímero plástico, transparente, fino, não revestido e incolor. Essa(s) camada(s) tem como objetivo absorver a radiação ultravioleta (100 a 400 nm), que é carcinogênica, emitida pelo sol ou por uma lâmpada branca, e transmitir as radiações visível e 25 infravermelha próxima (400 a 1000 nm), média e longa (acima de 1000 nm). A radiação ultravioleta é prejudicial à saúde, podendo causar queimaduras, envelhecimento precoce e câncer de pele.
O filtro passa banda juntamente com o medidor de potência (4) absorve a irradiância solar ou a radiação luminosa e transmite uma parte na faixa espectral ideal para promover a cicatrização de feridas cutâneas. Irradiância solar é a radiação solar incidente sobre uma superfície por unidade de tempo e por unidade de área. Radiação luminosa é a quantidade de energia emitida por uma lâmpada branca.
A faixa espectral ideal para cicatrização de feridas cutâneas é de 630 a 1000 nm. As camadas do filtro passa banda da presente tecnologia deixam passar de 400 a 1000 nm. Não há dados na literatura que apontam a faixa de 400 a 630 nm como prejudicial à saúde.
O medidor de potência (4) está fixado sobre uma das peças adesivas (3) e é constituído pelas mesmas camadas do filtro passa banda - uma camada de vidro (1) e camada(s) de filme acrílico (2) - e pelo sensor fotoelétrico (5) situado 10 abaixo dessas (Figura 2). O sensor fotoelétrico (5) é um sensor capaz de converter a energia luminosa (luz) em um sinal elétrico que possa ser processado por um circuito eletrônico. Esse sensor (5) pode ser uma célula fotovoltaica, um LDR ou um fotodiodo.
A configuração do medidor de potência (4) permite que o sensor 15 fotoelétrico (5) receba das camadas (1 e 2) os mesmos parâmetros que a ferida cutânea. O sensor fotoelétrico (5) absorve a radiação transmitida pelas camadas do filtro passa banda, ou seja, na faixa espectral do visível ao infravermelho próximo. A energia absorvida gera uma diferença de potencial ou tensão (V) no sensor fotoelétrico e quando acoplado a um circuito cria uma 20 corrente elétrica (I). A potência (W) gerada pelo sensor fotoelétrico é resultante da multiplicação da tensão pela corrente.
O sistema de controle (9) é formado por um microcontrolador, uma interface com o usuário (7), um display (6) e um componente de áudio (8) (Figura 3). O microcontrolador é capaz de realizar a leitura da potência do 25 sensor fotoelétrico (5). Considerando a área do sensor fotoelétrico, é possível determinar a potência por unidade de área (W/cm2). Para obter a dose (J/cm2) para a cicatrização das feridas cutâneas, é necessário multiplicar a potência (W) pelo tempo de aplicação (At). O incremento da dose é exibido durante toda a aplicação no display (6) até atingir o valor ideal. Após a aplicação com o valor 30 ideal de dose, é emitido um sinal sonoro pelo componente de áudio (8) para que o paciente retire o dispositivo da área de tratamento. A transmissão entre o sistema de controle (9) e o medidor de potência (4) pode ser realizada tanto por fios ou meios de transmissão sem fios (Figura 4).
Para a utilização do dispositivo para cicatrização de feridas cutâneas, o paciente deve estar em um ambiente que penetre Iuz solar ou exposto a uma lâmpada branca.
Claims (7)
1. Dispositivo portátil para cicatrização de feridas cutâneas caracterizado por compreender um filtro passa banda, constituído por camadas, sendo uma de vidro (1) e pelo menos uma de filme acrílico (2), preferencialmente presas nas extremidades por duas peças adesivas (3) para fixar na pele do paciente; um medidor de potência (4), localizado sobre uma das peças adesivas (3), formado pelas mesmas camadas do filtro passa banda (1 e 2) e pelo sensor fotoelétrico (5) situado abaixo dessas; e um sistema de controle (9), que recebe os dados transmitidos pelo medidor de potência (4), constituído por um microcontrolador, uma interface com o usuário (7), um display (6) e um componente de áudio (8).
2. Dispositivo portátil para cicatrização de feridas cutâneas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela camada de vidro (1) ser fina, transparente e absorver a radiação infravermelha média e longa (acima de1000 nm) emitida pelo sol ou pela lâmpada branca.
3. Dispositivo portátil para cicatrização de feridas cutâneas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela(s) camada(s) de filme acrílico (2), preferencialmente duas, ser(em) um polímero plástico, transparente, fino, não revestido e incolor, preferencialmente de polimetilmetacrilato (PMMA); e absorver(em) a radiação ultravioleta (100 a 400 nm) emitida pelo sol ou por uma lâmpada branca.
4. Dispositivo portátil para cicatrização de feridas cutâneas, de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado por absorver a Iuz emitida pelo sol ou por uma lâmpada branca e transmitir radiação na faixa espectral de 400 a 1000 nm.
5. Dispositivo portátil para cicatrização de feridas cutâneas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo filtro passa banda ser produzido em tamanhos apropriados de acordo com a área da ferida cutânea a ser tratada.
6. Dispositivo portátil para cicatrização de feridas cutâneas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por conter abaixo do filtro passa banda uma membrana transparente, que entra em contato com a pele do paciente e pode ser higienizada, sendo preferencialmente de silicone, unida às camadas de vidro (1) ou à(s) de filme acrílico (2) pelas peças adesivas (3).
7. Dispositivo portátil para cicatrização de feridas cutâneas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela transmissão entre o sistema de controle (9) e o medidor de potência (4) ser realizada tanto por fios ou meios de transmissão sem fios.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| BR102012022729-0A BR102012022729B1 (pt) | 2012-09-10 | 2012-09-10 | Dispositivo portátil para cicatrização de feridas cutâneas |
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