BR112019013133A2

BR112019013133A2 - dispositivo para tratamento de tecido de um indivíduo por ruptura óptica induzida por laser, e método de tratamento de tecido de um indivíduo por ruptura óptica induzida por laser

Info

Publication number: BR112019013133A2
Application number: BR112019013133A
Authority: BR
Inventors: Varghese Babu; Verhagen Rieko
Original assignee: Koninklijke Philips Nv
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2019-12-24
Also published as: WO2018122272A1; JP2020503118A; BR112019013135A2; US11039886B2; RU2741466C1; WO2018122266A1; JP7080239B6; EP3562421A1; EP3562420A1; JP7126503B2; RU2019123598A; CN110114029A; US20190328455A1; RU2019123598A3; CN110114029B; CN110121307A; CN110121307B; US11642168B2; EP3562421B1; US20210128939A1

Abstract

a presente invenção se refere a um dispositivo de tratamento de pele por laser pulsado para a ruptura óptica induzida por laser de tecido capilar ou cutâneo. o dispositivo tem uma janela de saída de luz para ser colocada contra uma superfície a ser tratada, por exemplo a pele, durante o uso. um sistema de retroinformação é usado para determinar o estado do contato entre a janela de saída de luz e a superfície. para essa finalidade, o sistema de retroinformação é capaz de detectar um sinal de retroinformação representativo do estado de contato. se o sinal de retroinformação ou o estado de contato for tal que o risco de dano à superfície da pele ou ao dispositivo pela operação do dispositivo for alto demais, o usuário ou o dispositivo tem uma maneira de interromper o tratamento ou reduzir a saída de luz para reduzir ou eliminar esse risco.

Description

DISPOSITIVO PARA TRATAMENTO DE TECIDO DE UM INDIVÍDUO POR RUPTURA ÓPTICA INDUZIDA POR LASER, E MÉTODO DE TRATAMENTO DE TECIDO DE UM INDIVÍDUO POR RUPTURA ÓPTICA INDUZIDA POR LASER

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A invenção se refere a um dispositivo e a um método para tratar tecido de um indivíduo por ruptura óptica induzida por laser (LIOB - laser induced optical breakdown). O dispositivo e o método fazem uso de focalização de um feixe de luz através de uma janela de saída de luz destinada a entrar em contato com o tecido quando o dispositivo está em uso.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] Tais dispositivos são às vezes chamados dispositivos de tratamento de pele à base de luz e podem ser usados para, por exemplo, rejuvenescimento da pele, tratamento de rugas e corte de pelos. Em tratamentos de rugas à base de luz, o dispositivo cria um ponto focal em uma camada da derme da pele a ser tratada. A potência e a duração de pulso do laser e a dimensão do ponto focal são selecionados de modo que um fenômeno de ruptura óptica induzida por laser (LIOB, Laser Induced Optical Breakdown) afete a pele para estimular o crescimento de tecido cutâneo e, com isso, reduzir as rugas. Em cortes de pelos à base de luz, o feixe de luz incidente é focalizado no interior do pelo e o fenômeno de LIOB faz com que o pelo seja cortado.

[003] Por exemplo, o pedido de patente internacional publicado como WC2005/011510 descreve um dispositivo para encurtar pelos que compreende uma fonte de laser para gerar um feixe de laser durante um tempo de pulso

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2/38 predeterminado, um sistema óptico para focalizar o feixe de laser em um ponto focal e um manipulador de feixe de laser para posicionar o ponto focal em uma posição-alvo. Uma dimensão do ponto focal e uma potência do feixe de laser gerado se dão de forma que, no ponto focal, o feixe de laser tenha uma densidade de potência que está acima de um valor limite característico para o tecido de pelo acima do qual, para o tempo de pulso pré-determinado, um fenômeno de ruptura óptica induzida por laser (LIOB) ocorre no tecido do pelo.

[004] Em geral, a ruptura óptica induzida por laser (LIOB) ocorre em meios, os quais são transparentes ou semi-transparentes para o comprimento de onda do feixe de laser, quando a densidade de potência (W/cm²) do feixe de laser no ponto focal excede um valor-limite que é característico para o meio específico. Abaixo do valorlimite, o meio específico tem propriedades de absorção linear relativamente baixas para o comprimento de onda especifico do feixe de laser. Acima do valor-limite, o meio tem propriedades de absorção do feixe de laser fortemente não lineares para o comprimento de onda em particular, que são o resultado de ionização do meio e a formação de plasma. Esse fenômeno de LIOB resulta em inúmeros efeitos mecânicos, como cavitação e a geração de ondas de choque, que danificam o meio em posições que circundam a posição do fenômeno de LIOB.

[005] Descobriu-se que o fenômeno de LIOB pode ser usado para romper e encurtar os pelos que crescem da pele. O tecido do pelo é transparente ou semi-transparente para comprimentos de onda entre aproximadamente 500 nm e

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2.000 nm. Para cada valor do comprimento de onda dentro dessa faixa, fenômenos de LIOB ocorrem no tecido capilar no local do ponto focal quando a densidade de potência (W/cm²) do feixe de laser no ponto focal excede um valor limite que é característico do tecido do pelo. O dito valor-limite é bastante próximo ao valor-limite que é característico de meios aquosos e tecido e depende do tempo de pulso do feixe de laser. Em particular, o valor-limite da densidade de potência necessária diminui quando o tempo de pulso aumenta.

[006] A fim de se obter efeitos mecânicos como resultado do fenômeno de LIOB que sejam suficientemente eficazes para causar danos significativos, isto é, ao menos a ruptura inicial de um pelo, um tempo de pulso na ordem de, por exemplo, 10 ns é suficiente. Para esse valor do tempo de pulso, o valor-limite da densidade de potência do feixe de laser no ponto focal é da ordem de 2*10¹⁰ W/cm². Com o tempo de pulso descrito e com uma dimensão suficientemente pequena do ponto focal obtida, por exemplo por meio de uma lente que tem uma abertura numérica suficientemente grande, esse valor-limite pode ser obtido com uma energia de pulso total de apenas alguns décimos de mill Joule.

[007] A eficácia da ruptura óptica para rejuvenescimento da pele depende de vários fatores, como propriedades ópticas e estruturais da pele, intensidade do laser no foco, acoplamento óptico etc. Em muitos casos, a profundidade do tratamento pode ser diferente, dependendo da espessura da camada córnea e da epiderme.

[008] O documento rí US 2012/0123444 revela uma lâmina óptica à base de laser que inclui um sensor de

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4/38 pressão para habilitar a regulação ativa de uma pressão local aplicada pela lâmina.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [009] Um problema que pode surgir é gue a janela de saída pode ser danificada pelos produtos da LIOB, por exemplo onda de choque, plasma, alta densidade de potência. Especialmente porque o dispositivo é configurado de modo que a LIOB ocorra geralmente perto da janela de saída de luz. Uma janela de saída de luz danificada tem um efeito prejudicial sobre a capacidade do dispositivo de fornecer um foco suficientemente estreito na posição desejada, o que pode reduzir a eficácia do processo de tratamento. Além disso ou alternativamente, esses danos podem aumentar a ocorrência de efeitos colaterais adversos do tratamento, como irritação da pele. Em particular, se forem criadas lesões superficiais acima da derme por alteração da profundidade de foco devido a danos, podem ocorrer petéquias (microssangramentos) devido à microrruptura de capilares, resultando novamente em redução de eficácia e aumento de efeitos colaterais que levam a um tempo de inatividade social muito indesejado necessário para a recuperação de uma pessoa tratada.

	[010]	Há, portanto, uma	necessidade	por	um
dispositivo e	um método que sejam capazes	de resolver	o
problema	supracitado, isto é, reduzir	ou	evitar	danos	de
janela de	saída	e/ou tais irritações da	pele	durante	o uso	do

dispositivo ou do	método.
[011]	A invenção	é definida	pelas
reivindicações.
[012]	De acordo com	um primeiro aspecto, é

fornecido um dispositivo para o tratamento de tecido de um

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5/38 indivíduo por ruptura óptica induzida por laser, sendo que o dispositivo compreende:

uma fonte de luz para fornecer um feixe de luz pulsada;

um sistema de focalização para receber o feixe de luz pulsada e emitir um feixe de luz pulsada focalizada com um ponto focal que pode ser posicionado no tecido uma janela de saida de luz que tem uma superfície de contato para entrar em contato com o tecido durante o uso do dispositivo e para possibilitar que o feixe de luz pulsada saia do dispositivo através da superfície de contato antes que ele alcance o ponto focal;

sendo que o dispositivo compreende um sistema de retroinformação para detectar um sinal de retroinformação dependente do estado de contato entre a superfície de contato e o tecido.

[013] O tecido é, de preferência, tecido de um mamífero como pelos, pele ou superfície de um órgão ou tecido de contorno de, por exemplo, um animal ou ser humano. O tecido tipicamente é tecido de um indivíduo humano ou animal. O tecido pode ser pele.

[014] A fonte de luz e o sistema de focalização são adequados para causar a ruptura óptica induzida por laser do tecido no ponto focal quando o ponto focal estiver posicionado no tecido. Isso significa que juntos eles fornecem um ponto focal no qual uma densidade de potência de luz alta o suficiente está presente para causar a ruptura óptica induzida por laser.

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6/38 [015] A fonte de luz pode ser um laser. A janela de saída de luz é ao menos parcialmente transparente à luz laser.

[016] A janela de saída pode assumir qualquer formato, desde que permita a saída da luz de pulso do dispositivo para que ela entre no tecido. A janela de saída de luz pode ser separada do sistema de focalização, mas pode também ser parte dele. A superfície de contato da superfície de saída de luz pode ser uma superfície que não altere a convergência de um feixe de luz passante. Alternativamente, ela pode também ser projetada para alterar a convergência do feixe (por exemplo, uma superfície convexa para aumentar a convergência do feixe para, por exemplo, ajudar a focalização). A janela de saída pode ser de a superfície de uma lente ou outra superfície óptica.

[017] A superfície de saída de luz tem uma superfície de contato destinada a estar em contato com uma superfície do tecido quando o dispositivo está em uso. O contato pode ser obtido de maneira direta com a superfície de contato contra a superfície do tecido com ou sem um fluido de casamento de índice entre elas, mas pode envolver também uma ou mais folhas transparentes posicionadas entre essas superfícies, novamente com um ou mais fluidos de

casamento de índice	entre	as múltiplas	superfícies de
contato.
[018] 0	estado	de	contato durante o	uso normal
do dispositivo deve	ser	tal	que esse	uso	não cause

substancialmente danos ao dispositivo, à janela de saída ou à superfície do tecido.

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7/38 [019] O termo contato pode significar contato óptico e/ou contato com o qual uma refletividade e/ou uma dispersão do feixe quando sai do dispositivo e/ou quando entra no tecido é tão grande a ponto de causar os danos indesejados.

[020] O dispositivo e o método fazem uso de um sistema e de um método de retroinformação que podem detectar um sinal de retroinformação que é dependente do estado de contato. Assim, o estado de contato pode ser determinado (medido) e, se for constatado que ele é insuficiente em vista do exposto acima, então a densidade de potência dos pulsos de luz pode ser reduzida. Inversamente, a densidade de potência pode também ser aumentada se o contato for determinado como suficiente (novamente). A retroinformação pode, assim, ser usada para proporcionar melhor contato com o tecido e um acoplamento óptico uniforme, bem como evitar danos à janela de contato/lente de saída e danos ao tecido. Isso proporciona maior segurança e eficácia do tratamento.

[021] O sinal de retroinformação pode ser usado também para determinar se o ponto focal está no tecido ou não. Esse sistema de retroinformação é capaz de garantir que sejam criadas lesões suficientes pela ruptura óptica para produzir o efeito desejado (por exemplo, o rejuvenescimento da pele) por meio da garantia de que elas são criadas apenas no tecido. Isso melhora a eficácia do tratamento com efeitos colaterais mínimos e, no caso do tecido cutâneo, tempo de inatividade social aceitável.

[022] O sistema de retroinf ormação pode ser adicionalmente adaptado para determinar um estado de contato com base no sinal de retroinformação detectado.

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8/38 [023] O dispositivo pode ter uma unidade de controle que compreende uma interface de usuário para fornecer a um usuário uma representação perceptível pelo usuário do sinal de retroinformação e/ou uma indicação do estado de contato determinado. Portanto, um usuário pode optar por reduzir a densidade de potência se ele notar um contato insuficiente na interface de usuário.

[024] O sistema de retroinformação se destina, de preferência, a alterar a densidade de potência do feixe de luz pulsada focalizado dependendo do sinal de retroinformação e/ou do estado de contato determinado. Portanto, com a retroinformação, danos adicionais podem ser evitados ou reduzidos devido à reduzida densidade de potência. Por outro lado, se um contato desejado for estabelecido, a densidade de potência pode ser aumentada para o nível de uso para a criação de LIOB.

[025] A alteração da densidade de potência pode compreender:

comparar o sinal de retroinformação com um sinal limite, ou o estado determinado do contato com um estado desejado de contato, sendo que o sinal limite é associado ao estado desejado de contato e o estado desejado de contato é um estado de contato bom o bastante para impedir danos substanciais ao dispositivo ou à superfície do tecido, reduzir a densidade de potência se a comparação do sinal de retroinformação com o sinal limite for indicativa de um estado de contato pior que aquele do estado de contato desejado. Além disso, ou alternativamente, ela pode compreender aumentar a densidade de potência se a comparação do sinal de retroinformação com o sinal limite

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9/38 for indicativa de um estado de contato que é tão bom quanto o estado de contato desejado ou melhor.

[026] A redução da densidade de potência pode compreender reduzir a densidade de potência para zero ou para um valor abaixo do valor-limite para geração de LIOB no meio relevante que pode ser, de preferência, ar, mas pode ser também tecido, ou outro meio usado para criar o contato na superfície de contato.

[027] A alteração da densidade de potência pode compreender alterar a potência do feixe de luz pulsada focalizada e/ou focalizar ou ajustar o formato do feixe de luz pulsada focalizado. A densidade de potência necessária para a LIOB é válida para o feixe focalizado e, em particular, para o ponto focal. A sua alteração pode envolver o controle dependente do sinal de retroinformação de diferentes dispositivos sozinhos ou em combinação. Um controlador para reduzir ou aumentar a saída de potência da fonte de luz pode ser usado. Um feixe atenuador para atenuar o feixe de luz que atinge o ponto focal pode ser usado. Por exemplo, pode haver uma abertura, um filtro ou um defletor de feixe que pode ser colocado no feixe. Um dispositivo para reduzir ou aumentar a qualidade do foco no ponto focal pode ser usado. Por exemplo, o sistema de focalização pode ser controlado para aumentar a distância entre o ponto focal e a superfície de contato da janela de saída de luz. Pode ser usado também um dispositivo de dispersão de luz que, quando estiver no feixe ou quando tiver um modo de dispersão aumentada, reduz a qualidade do foco.

[028] Pode haver um controlador para reduzir ou desativar a fonte de luz ou evitar que a luz incidente

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10/38 atinja a pele quando a qualidade do contato cair abaixo de um limite de contato, isto é, quando a pressão ou a força cair abaixo de um limite. O controlador pode operar, por exemplo, um obturador ou um dispositivo de deflexão de feixe de luz para este último propósito.

[029] O sinal de retroinf ormação pode compreender som gerado pelo feixe de luz pulsada focalizado, sendo que o sistema de retroinformação compreende um dispositivo para detectar o som e o sistema de retroinformação determina adicionalmente o estado de contato a partir de uma ou mais características do som. Um microfone pode ser usado como o detector, mas de preferência o detector é um hidrofone para medir um sinal acústico. A alta energia depositada no tecido no ponto de foco cria fenômenos térmicos (expansão termoelástica), ópticos (faísca de plasma) e acústicos. O sinal acústico compreende ou consiste em uma onda acústica audível característica de banda larga, resultante da expansão supersônica das ondas de choque geradas, e da expansão da onda de plasma associada a isso. A emissão acústica dos plasmas produzidos por laser pode, por exemplo, ser detectada com o uso de um microfone dinâmico colocado a uma distância aproximada de alguns centímetros do plasma. A frequência acústica característica preferencial está na faixa de 3 a 16 kHz. Isso funciona bem para tecido cutâneo.

[030] O sistema de retroinformação se destina, dessa forma, de preferência, para identificar características espectrais do som. Por exemplo, frequências ou picos na saída de hidrofone que fornecem uma indicação do

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11/38 material no qual a LIOB ocorreu. Se não for tecido, então ο contato não deve ser feito.

[031] Em vez do sinal de som, ou além dele, o sinal de retroinformação pode compreender luz dependente do estado de contato, sendo que o sistema de retroinformação compreende um dispositivo para detectar a luz e o sistema de retroinformação determina adicionalmente o estado de contato a partir de uma ou mais características da luz. O dispositivo é um dispositivo óptico e o contato pode ser avaliado a partir da luz refletida pela superfície de contato ou pela superfície de tecido. O dispositivo pode ter uma segunda fonte de luz para fornecer uma segunda luz à superfície de contato para ser refletida pelo menos parcialmente pela superfície de contato e cuja reflectância depende do estado do contato. O dispositivo, portanto, tem também um detector para detectar tal luz refletida. TIR pode ser usada. O comprimento de onda e/ou a intensidade podem ser, ou, de preferência, são, diferentes (intensidade menor que) daquele do feixe de luz pulsada. Além disso, um evento de LIOB, ocorrendo ou não no tecido, pode gerar luz que, em geral, pode ser indicativa de um estado de contato. A LIOB no ar ou em outro meio que não o tecido é indicativo de um contato insuficiente.

[032] De preferência, a luz é gerada pelo feixe de luz pulsada ou pelo feixe de luz pulsada focalizado. Além disso, essa luz será refletida até certo ponto pelas superfícies de contato para as quais o casamento de índice não é perfeito. Portanto, a qualidade do contato também causará uma alteração na luz pulsada refletida. Essa modalidade elimina a necessidade de uma segunda fonte de luz e de um

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12/38 detector. 0 dispositivo pode dessa forma ser mais simples e mais robusto.

[033] A luz para retroinf ormação é, de preferência, proveniente da superfície de contato. Dessa forma, é fornecida a mais confiável retroinformação, já que a luz não depende do fato da LIOB ter ocorrido ou não.

[034] O dispositivo para detectar a luz pode compreender um sensor de imagem e o sistema de retroinformação é adicionalmente configurado para determinar o estado de contato a partir de uma ou mais características de uma imagem capturada pelo sensor de imagem.

[035] O dispositivo pode compreender um sensor de imagem e um processador de imagem. O ponto focal pode ser detectado com base em um flash óptico característico (faísca de plasma) associado à LIOB. Tipicamente a ampla faixa espectral do flash característico está na faixa de comprimento de onda de 400 a 1.100 nm. Os espectros de emissão do plasma podem ser medidos com o uso de uma combinação de um espectrômetro e um detector de dispositivo acoplado carregado intensificado (ICCD - intensified charged coupled device detector). Dependendo da posição focal, os espectros de flash exibem picos espectrais que são característicos do material do foco (interface de vidro, meio de imersão, tecidos como a pele, etc.) e podem ser usados como uma assinatura do ponto focal e também como um indicador da ocorrência da LIOB.

[036] O processador de imagem deve, dessa forma, de preferência, identificar picos espectrais na luz recebida do tecido que fornecem uma indicação do material no qual a LIOB ocorreu.

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13/38 [037] O processador de imagem pode ser adicionalmente adaptado para analisar uma imagem capturada pelo sensor de imagem para determinar a qualidade do contato entre o sistema de focalização e o tecido.

[038] Dessa forma, a análise óptica pode ser usada também para determinar a profundidade de foco e a qualidade do contato óptico do sistema com o tecido.

[039] A qualidade do contato pode ser medida com base na uniformidade de reflexão especular nas imagens capturadas por câmeras monocromáticas simples ou RGB. No caso de acoplamento ideal e uniforme, a distribuição de intensidade segue uma distribuição gaussiana homogênea. Os recursos e as não uniformidades da imagem são representativos de reduzida qualidade de contato óptico.

[040] Dessa forma, o processador de imagem pode identificar não uniformidades na imagem capturada que são representativas da qualidade de contato.

[041] O processador de imagem pode ser adaptado para analisar uma imagem capturada pelo sensor de imagem para determinar um nível de alteração da cor do tecido, por exemplo vermelhidão da pele.Desse modo, o tratamento pode ser interrompido se um nível de irritação além de um limite aceitável for detectado. Dessa forma, o sistema de retroinformação pode implementar tanto medidas preventivas para evitar irritação excessiva mas também tem um sistema de segurança gue detecta quando o tratamento causou um nível inaceitável de irritação.

[042] O sistema de retroinformação para detectar luz recebida da pele compreende um sensor de imagem e um processador de imagem, sendo que o processador de

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14/38 imagem é adaptado para analisar uma imagem capturada pelo sensor de imagem para determinar um nível de coloração do tecido. De preferência, o nível de coloração é um nível de vermelhidão da pele. Isso se refere, por exemplo, ao aspecto de análise da vermelhidão da pele, conforme explicado acima.

[043] Nesse caso, pode ser fornecido um controlador para desativar a fonte de luz ou evitar gue a luz incidente atinja a pele quando um nível de vermelhidão da pele excede um limite. Novamente, o controlador pode operar, por exemplo, um obturador ou um dispositivo de deflexão de feixe de luz para implementar a prevenção.

[044] Além do sinal de retroinformação supracitado, ou em alternativa ao mesmo, o sinal de retroinformação pode compreender uma força ou uma pressão dependente da força ou pressão com a qual a janela de saída de luz é pressionada contra o tecido durante o uso do dispositivo, sendo que o sistema de retroinformação compreende um detector para detectar a força ou a pressão e o sistema de retroinformação deve determinar o estado de contato com base na força ou na pressão. Se a força ou a pressão de contato forem insuficientes, o contato óptico também pode ser insuficiente. Por exemplo, nenhuma pressão de contato pode indicar contato insuficiente.

[045] De preferência, é fornecido também um sistema de saída para fornecer uma indicação ao usuário da pressão ou força aplicada. A comparação entre a pressão ou a força monitorada com uma pressão ou força de referência pode ser feita para indicar se a pressão ou força aplicada é ou não uma pressão ou força adequada. A emissão de pulsos pode ser

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15/38 interrompida automaticamente quando a pressão ou força aplicada estiver abaixo do valor de referência.

[046] Dessa forma, o usuário é guiado a aplicar uma pressão ou força que é adequada para manter um contato necessário com o tecido.

[047] Em todos os exemplos, pode ser fornecido um controlador para reduzir a densidade de potência, por exemplo pela desativação da fonte de luz, quando for determinado que o tratamento deve parar, porque o ponto focal é determinado como não estando no tecido, ou há alteração excessiva da cor do tecido (por exemplo, vermelhidão da pele), ou o contato detectado é insatisfatório. Isso fornece uma desativação de segurança.

[048] Qualquer uma das modalidades aqui descritas pode incluir também um controlador para controlar a fonte de luz e/ou o sistema de focalização e/ou o sistema de retroinformação. Tal controlador pode estar sob a forma de um circuito elétrico como um Cl ou um computador.

[049] Um outro aspecto da invenção fornece um método de tratamento de tecido de um indivíduo por ruptura óptica induzida por laser, sendo que o método compreende: fornecer um feixe de luz pulsada;

focalizar o feixe de luz pulsada em um feixe focalizado de luz pulsada com um ponto focal posicionado no tecido;

fornecer uma janela de saída de luz que tem uma superfície de contato em contato com o tecido e permitir que o feixe de luz pulsada saia do dispositivo através da superfície de contato antes de alcançar o ponto focal, sendo que a janela

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16/38 de saída de luz tem uma superfície de contato para entrar em contato com o tecido durante o uso do dispositivo;

detectar um sinal de retroinformação dependente do estado de contato entre a superfície de contato e o tecido.

[050] Ficará claro que as características descritas para o dispositivo descrito acima podem ser convertidas em características correspondentes para o método e elas terão as mesmas vantagens e resolverão os mesmos problemas.

[051] O método pode compreender adicionalmente determinar um estado de contato com base no sinal de retroinformação detectado.

[052] O método pode compreender alterar a densidade de potência do feixe de luz pulsada focalizado dependendo do sinal de retroinformação e/ou do estado de contato determinado.

[053] As medidas delineadas acima podem ser empregadas também para, por exemplo, a análise de uma imagem capturada pelo sensor de imagem para determinar a qualidade do contato entre o sistema de focalização e o tecido e então a desativação da fonte de luz quando for determinado que a qualidade do contato está abaixo de um nível limite.

[054] O sistema de retroinformação pode ser usado também para detectar um som gerado por um pulso de fonte de luz, para determinar, assim, se o ponto focal está no tecido ou não. Nesse caso, a fonte de luz é desativada quando é determinado que o ponto focal não está no tecido.

[055] O sistema de retroinformação discutido acima para monitorar uma pressão aplicada ao dispositivo contra o tecido também pode ser empregado, sendo que um

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17/38 sistema de saída é usado para indicar ao usuário se uma pressão aplicada é adequada ou não. Nesse caso, a fonte de luz é desativada quando a pressão é determinada como não sendo adequada.

[056] A invenção fornece também um método para tratamento de pele à base de luz que compreende:

fornecer um feixe de luz pulsada para tratar tecido por ruptura óptica do tecido induzida por laser;

focalizar o feixe de luz incidente em um ponto focal no tecido; e detectar luz recebida do tecido e detectar um som gerado por um pulso de fonte de luz para determinar, assim, se o ponto focal está no tecido ou não.

[057] A invenção fornece também um método para tratamento de tecidos à base de luz que compreende:

focalizar o feixe de luz incidente em um ponto focal no tecido; e detectar uma pressão aplicada ao dispositivo contra o tecido, e indicar ao usuário se a pressão aplicada é adequada ou não.

[058] A invenção fornece também um método para tratamento de tecidos à base de luz que compreende:

focalizar o feixe de luz incidente em um ponto focal no tecido; e

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18/38 detectar uma imagem de luz recebida a partir do tecido e analisar a imagem para determinar um nível de coloração do tecido, por exemplo vermelhidão da pele.

[059] Esses métodos são métodos não terapêuticos, em particular métodos cosméticos, por exemplo, para rejuvenescimento da pele, redução de rugas, ou remoção de pelos.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [060] Exemplos da invenção serão agora descritos em detalhes com referência aos desenhos anexos, nos quais:

As Figuras IA e 1B mostram esquematicamente um dispositivo conhecido para tratamento de pele por LIOB;

a Figura 2 mostra uma maneira conhecida de implementar o controle da profundidade focal;

	a Figura	3	mostra um dispositivo	com	um	primeiro
exemplo	de	sistema	de	retroinformação;
		a Figura	4	mostra um dispositivo	com	um	segundo
exemplo	de	sistema	de	retroinformação;
		a Figura	5	mostra um dispositivo	com	um	terceiro
exemplo	de	sistema	de	retroinformação; e
		a Figura	6	é usada para explicar	um	sistema de

retroinformação óptica.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES [061] A presente invenção se refere a um dispositivo de tratamento de pele a laser pulsado para a ruptura óptica de tecido induzida por laser em mamíferos, em particular tecido cutâneo. A revelação se refere também a sistemas de retroinformação para controlar o sistema para evitar danos à janela de saída do sistema de focalização 23 e/ou para interromper ou evitar irritação da pele.

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19/38 [062] Primeiramente, será dado um exemplo do tipo de dispositivo para o qual o sistema de retroinformação pode ser usado.

[063] As Figuras IA e 1B mostram um dispositivo

1	para	tratamento de um tecido 3 que tem	uma	superfície	5.
Nesse	caso, o	tecido é exemplificado por	uma	pele 3,	mas
outros	tecidos	podem ser tratados.
		[064;	] 0 sistema 1 compreende	uma	fonte de	luz
9	para	gerar	um feixe de laser 11 durante pelo menos	um

tempo de pulso predeterminado, e compreende um sistema óptico 13 para manipular o feixe de laser 11 e focalizar o feixe para criar um feixe focalizado 11' em um ponto focal 15 e para posicionar o ponto focal 15 em uma posição-alvo dentro da pele 3. A pele é ao menos parcialmente transparente à luz proveniente da fonte de luz 9. O dispositivo inclui uma janela de saída de luz 18 através da qual o feixe de luz pulsada sai do dispositivo. Nesse caso, a janela de saída de luz é plana e não altera a convergência do feixe focalizado 15. Isso pode ser diferente quando a janela de saída de luz é convexa por exemplo. Também nesse caso, a janela de saída de luz é parte do sistema de focalização 23. O sistema de retroinformação pode ser usado para todos.

[065] A fonte de luz 9 é configurada para emitir um número predeterminado de pulsos de laser em um comprimento de onda predeterminado e com duração de pulso e taxa de repetição predeterminadas. O sistema 1 pode ser configurado de modo que a posição-alvo do ponto focal 15 esteja abaixo da superfície da pele. A dimensão do ponto focal 15 e a potência do feixe de laser gerado são tais que,

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20/38 no ponto focal 15, o feixe de laser 11 tem uma densidade de potência que está acima do valor-limite característico para o tecido cutâneo, acima do qual, para o tempo de pulso predeterminado, ocorre um evento de ruptura óptica induzida por laser.

[066] Uma fonte de luz adequada compreende um laser de Nd:YAG comutado por Q que emite pulsos de laser em um comprimento de onda de cerca de 1.0 64 nm com uma duração de pulso de cerca de 5 a 10 ns, embora outros lasers, por exemplo um laser de Nd:CR:YAG de 3 níveis e/ou lasers de diodo, possam ser usados também. Um laser de 1.064 nm é, de preferência, usado para tratamento devido à baixa absorção relativa e dispersão dentro da pele e, assim, fornece grande profundidade de penetração. Outros gases de escape podem ser usados particularmente na faixa de infravermelho próximo.

[067] A fonte de luz 9 é controlável com um controlador opcional 25, que pode fornecer uma interface de usuário.

[068] O exemplo do sistema óptico 13 esquematicamente indicado na Figura 1 compreende um sistema de divisão de feixe dicroico e de reflexão de feixe 17, um sistema de correção de aberrações 19, um sistema de varredura de feixe 21 e um sistema de focalização 23, sendo que os sistemas podem compreender um ou mais espelhos, prismas, divisores de feixe, polarizadores, fibras ópticas, lentes, aberturas, obturadores etc. Por exemplo, o sistema de varredura compreende prismas de varredura.

[069] O sistema óptico 13, nesse caso, tem seleção de profundidade de focalização (mas isso não é necessário per se), formatação e focalização de feixe e uma

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21/38 janela de contato/saída para entrar em contato com a superfície da pele. Nesse caso, há também uma suspensão de acompanhamento de contornos (não mostrada na Figura 1) para manter o contato da janela de contato/de saida com a superfície da pele durante o uso do dispositivo.

[070] Além disso, uma ou mais partes do sistema óptico 13 podem ser controláveis com um controlador opcional (não mostrado) , que pode ser integrado ao controlador de fonte de luz opcional 25 para controlar uma ou mais propriedades da posição-alvo e/ou do ponto focal.

[071] Os parâmetros de focalização de feixe de laser podem ser determinados pela configuração adequada de formatação de feixe e/ou do sistema de focalização, por exemplo por meio do ajuste da abertura numérica do sistema de focalização. Os valores adequados para a abertura numérica NA do sistema de focalização podem ser escolhidos a partir de uma faixa de 0,05<NA<nm, sendo que nm é o índice de refração do meio para o comprimento de onda do laser, durante o funcionamento.

[072] Pode haver um braço articulável entre a fonte de laser 9 e o sistema de divisão de feixe dicroico e deflexão de feixe 17. O sistema de deflexão de feixe 17 e os componentes subsequentes formam parte de uma peça de mão. Devido a erros de alinhamento nos espelhos do braço articulado, o feixe pode ser expandido antes de entrar no braço articulado e, então, compactado adiante, antes da correção de aberração e direcionamento do feixe. Entretanto, outros meios de propagação de orientação de feixe de laser podem ser usados.

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22/38 [073] Pelo menos parte do sistema óptico 13 e/ou da trajetória de feixe do feixe de laser 11 pode estar contida em um invólucro, por exemplo para a segurança ocular, por exemplo que compreende tubos opacos e/ou uma ou mais fibras ópticas.

[074] A profundidade de focalização fornecida pelo sistema de focalização 23 é, de preferência, ajustável. A Figura 2 mostra uma forma de implementar esse ajuste. O sistema de focalização 23 compreende um conjunto de janelas de saída 2 6, cada uma com uma profundidade de foco diferente, e uma trajetória óptica é fornecida a uma das janelas de saída pelo motor do dispositivo de varredura 27, que gira o sistema de varredura 21. As janelas de saída 2 6 são mantidas por uma suspensão de acompanhamento de contornos 28. As janelas de saída são assim dispostas em torno de uma trajetória circular, e um sistema de entalhe fornece o posicionamento em relação ao sistema de varredura 21. Pode haver quatro janelas de saída e, dessa forma, quatro conjuntos de lentes, cada um tracionado por mola separadamente para possibilitar um acompanhamento de contornos.

[075] O sistema de varredura 21 é usado para varrer o foco através de uma área da pele.

[076] Um exemplo de laser que pode ser usado no sistema da Figura 1 tem uma frequência de repetição máxima de 1.000 Hz e um regime de tratamento típico usa um passo de lesão de 200 pm, que resulta em uma velocidade de varredura máxima típica de 200 mm/s. Essa velocidade de varredura exclui todas as opções com somente varredura manual devido à falta de controle ao aplicar essas velocidades de varredura manualmente.

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23/38 [077] Adicionalmente, será extremamente difícil para qualquer sistema de varredura do tipo start-stop atingir essa velocidade de varredura ao longo de uma curta distância de aceleração, o que leva a vibrações mecânicas e uso ineficaz da capacidade do laser. Uma velocidade de varredura mais lenta e fácil de ser controlada aumentará significativamente o tempo de tratamento para áreas de superfície grandes.

[078] Para superar essa dificuldade, pode ser usada uma varredura de movimento contínuo baseada em movimento giratório, que pode atingir facilmente essas velocidades de

varredura e não	é prejudicada	por fortes	vibrações	nem pelo
uso ineficaz das	capacidades do	laser.
[079]	Para esse	propósito,	pode ser	usado um
prisma giratório.
[080]	Um primeiro possível	design de prisma

compreende um prisma romboide. Duas faces de extremidade paralelas opostas funcionam como faces de reflexão interna total. Elas estão a 45 graus em relação à direção da luz incidente. As duas reflexões internas no prisma fornecem um deslocamento lateral de um feixe incidente, de modo gue o feixe de saída é paralelo, mas deslocado lateralmente em relação ao feixe de entrada. Ao girar os prismas ao redor de um eixo perpendicular à direção de deslocamento lateral, e, portanto, paralelamente à direção do feixe incidente, uma trajetória circular é varrida pelo feixe de saída. A rotação é ao redor do eixo do feixe de entrada. O raio do círculo varrido é o comprimento do romboide. Os prismas romboides podem ser fabricados com revestimentos antirreflexo nas faces, onde necessário.

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24/38 [081] Um segundo design de prisma possível é um prisma de Dove. As duas faces de extremidade funcionam como interfaces de refração, e a face de fundo funciona como uma face de reflexão interna total. As faces de extremidade estão a 45 graus da luz incidente. As duas refrações e a reflexão interna total única no prisma novamente fornecem um deslocamento lateral de um feixe incidente, de modo gue o feixe de saída seja paralelo, mas deslocado lateralmente em relação ao feixe de entrada. Ao se girar os prismas ao redor de um eixo perpendicular à direção de deslocamento lateral, e, portanto, paralelamente à direção do feixe incidente, uma trajetória circular é varrida pelo feixe de saída. A rotação é ao redor do eixo do feixe de entrada. A quantidade de translação do feixe depende da posição do feixe incidente em relação à superfície de entrada do prisma de Dove e do tamanho do prisma. O prisma é girado em torno do raio incidente principal. Revestimentos antirreflexo podem, novamente, ser adicionados nas superfícies em ângulo para reduzir as perdas por reflexão.

[082] O prisma giratório é mecanicamente equilibrado para evitar vibração. Um suporte de prisma é suspenso em rolamentos de esferas e se conecta diretamente a um rotor de motor de modo a minimizar a influência das configurações de correção de aberração na abertura numérica eficaz da luz focalizada.

[083] A pele 3 compreende múltiplas camadas com propriedades ópticas diferentes. A epiderme é composta pelas camadas mais externas e forma uma barreira protetora à prova d'água. A derme está situada sob a epiderme. A derme compreende as fibras de colágeno que o tratamento de pele

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25/38 tem como alvo. 0 propósito do tratamento da pele e do dispositivo, como aquele das Figuras 1 e 2, é criar o foco 15 do feixe de laser pulsado 11 no colágeno da derme a fim de criar lesões microscópicas que provocam a formação de novo colágeno. Um objetivo adicional é deixar a epiderme intacta tanto quanto possível.

[084] Entretanto, a camada mais externa da epiderme, isto é a camada córnea, devido às suas flutuações microscópicas de aspereza, impede o acoplamento de luz entre o dispositivo 1 e a pele 3. Esse acoplamento é importante, pois a criação de LIOB exige alta densidade de potência dentro da pele, de modo que a densidade de potência do feixe de laser nos elementos de focalização, na janela de saída e na superfície da pele são grandes o suficiente para causar danos a esses sistemas e/ou à pele quando o acoplamento óptico é insuficiente.

[085] Para melhorar o contato óptico da janela de saída com a pele, é preferencialmente fornecido um fluido de acoplamento entre o sistema de focalização e o tecido, com um índice de refração igual ao do tecido e/ou de uma lente/janela de saída do sistema de focalização. Entretanto, mesmo com tal fluido de acoplamento presente, durante o uso do dispositivo por um usuário, o sistema de focalização pode precisar ser movido sobre uma área de pele, o que pode causar erros que podem causar deterioração do contato óptico. Portanto, é importante ter retroinformações sobre a qualidade do contato durante o uso do dispositivo para que tal contato possa ser mantido, ou para restaurar esse contato ao nível desejado acima descrito para reduzir ou evitar os danos indicados acima.

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26/38 [086] Um primeiro exemplo é um dispositivo que tem um sistema de retroinformação que combina análise óptica e acústica para detectar a profundidade de foco na qual a LIOB está ocorrendo. O sistema de retroinformação permite então que o laser seja desativado se o foco não estiver na pele.

[087] Isso se baseia nas diferenças no espectro de comprimento de onda de um flash visível (faísca de plasma) e frequências acústicas do sinal gerado durante a LIOB, que mostram diferenças significativas dependendo do meio no qual ela ocorre, como ar, a lente, o meio de acoplamento e a pele.

[088] Os espectros de emissão podem ser medidos com o uso de uma combinação de um espectrômetro e um detector de dispositivo acoplado carregado intensificado (ICCD). Dependendo da posição focal, os espectros de flash exibem picos espectrais que são característicos do material do foco (interface de vidro, meio de imersão, pele, etc.) e podem ser usados como uma assinatura do ponto focal e também como um indicador da ocorrência da LIOB.

[089] Por exemplo, na ausência de LIOB, o detector registra um espectro de fundo plano sem quaisquer características espectrais. Por exemplo, os picos característicos que ocorrem em torno de 212,4 nm (Si) e 589 nm (Na) podem ser usados para confirmar que a LIOB está ocorrendo na interface de vidro e na pele, respectivamente. Outros picos espectrais podem ser usados também como um indicador do material. No caso de limite de irradiância abaixo da ruptura óptica, flashes sem LIOB podem também ser medidos e as diferenças nas características espectrais do flash óptico com e sem a ruptura óptica também podem ser usadas com assinatura.

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27/38 [090] A Figura 3 mostra um primeiro exemplo, baseado em um sistema confocal, para detectar a profundidade de foco.

[091] Aos mesmos componentes são atribuídos os mesmos números de referência da Figura 1. O sistema de correção de aberração 19 compreende uma lente asférica e o sistema de focalização 23 compreende uma lente que funciona como objetiva de microscópio. O sinal de retroinformação óptica de luz visível 25 transmitido através do divisor de feixe dicroico 17 é focalizado por uma lente plana convexa 30 sobre um sensor de imagem 32, por exemplo um chip de CCD.

[092] Essa disposição fornece detecção confocal da profundidade de focalização para evitar a LIOB fora da pele e para determinar a profundidade de focalização dentro da pele.

[093] As trajetórias ópticas do microscópio confocal formadas pelas lentes 30 e 23 (iluminação e detecção) e o feixe de tratamento LIOB são acoplados uns aos outros pelo divisor de feixe dicroico 17. O microscópio confocal faz imagens de profundidade resolvida da posição focal e, assim, permite uma verificação da profundidade de tratamento. Essa verificação é feita com o uso de processamento da imagem capturada pelo sensor de imagem, e a verificação é usada pelo controlador 25 para ativar ou desativar o laser 9.

[094] A Figura 4 mostra um segundo exemplo, com base no fornecimento de um sistema de retroinformação baseado tanto em luz quanto em som.

[095] Aos mesmos componentes são atribuídos os mesmos números de referência da Figura 3. Um sensor de

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28/38 imagem não é mais necessário e, em vez disso, há um fotodiodo ou uma matriz de fotodiodos 40 e, opcionalmente, um retículo de difração associado para analisar um espectro da luz visível 25, ao invés de uma imagem formada. Um hidrofone de agulha 42 permite a análise do espectro de uma onda sonora.

[096] 0 flash de luz visível e o sinal acústico gerado durante a LIOB exibem diferentes características espectrais e acústicas no ar, no meio de acoplamento e na pele. Durante a ocorrência da LIOB, o flash visível pode ser registrado pelo fotodiodo 40 (ou por um retículo) e o sinal acústico é registrado pelo hidrofone. A detecção combinada do flash e do sinal acústico possibilita a determinação da profundidade de focalização.

[097] A luz visível recebida da pele é o resultado de um modo de interação fotomecânica que ocorre na ruptura óptica induzida por laser. Isso envolve a geração massiva de elétrons livres. O processo é chamado de crescimento de avalanche de elétrons ou 'efeito Bremsstrahlung inverso'. A formação de plasma resulta em um continuum de luz branca que tem pouca variação de intensidade como função do comprimento de onda. Essa luz é causada pelo efeito Bremsstrahlung e por radiação recombinante do plasma quando elétrons livres e ions se recombinam durante o resfriamento do plasma.

[098] Em vez de, ou além de, determinar uma profundidade focal, o sistema da Figura 3 pode ser usado para analisar a qualidade do acoplamento óptico entre a pele e a lente de saída do sistema de focalização 23. Se o acoplamento óptico não for eficaz, a ruptura óptica pode ocorrer no ar ou

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29/38 na superfície de saída da lente, causando danos à lente e à pele.

[099] A fim de implementar a retroinformação óptica, o sistema de deflexão de feixe e de divisão de feixe dicroico 17 compreende um divisor de feixe dicroico que reflete a luz laser mas deixa passar a luz de comprimento de onda visível. Dessa forma, a luz de comprimento de onda visível recebida da pele 3 é capturada pelo sistema óptico e é fornecida como um sinal de retroinf ormação 11A que pode ser usado para controlar o sistema manualmente ou automaticamente.

[0100] Nesse primeiro exemplo, a luz gerada por um evento de LIOB é usada como retroinformação. Entretanto, uma fonte de luz separada pode ser usada. Para essa finalidade, um feixe de luz dessa fonte é acoplado à trajetória de luz de modo que atinja a superfície de contato. Uma reflectância dessa luz é, então, coletada no detector 32.

[0101] A análise do acoplamento óptico pode ser obtida com base no processamento da imagem capturada pelo sensor de imagem 32.

[0102] A qualidade do contato pode ser medida com base na uniformidade de reflexão especular nas imagens capturadas por câmeras monocromáticas simples ou RGB. No caso de acoplamento ideal e uniforme, a distribuição de intensidade segue uma distribuição gaussiana homogênea. Quantidades maiores de recursos de imagem, como o tamanho dos pontos de intensidade, o número de pontos, o tamanho do ponto maior, etc. podem ser derivadas dessas imagens após o

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30/38 estabelecimento de limites e esses recursos podem ser usados como indicadores de acoplamento não ideal.

[0103] O sistema da Figura 3 pode ser modificado também pela remoção do sensor de imagem 32 e da lente 30, tendo, em seu lugar, uma janela de saída para habilitar a inspeção visual por um usuário do sistema. O usuário pode então inspecionar visualmente a aparência no ponto de contato com a pele em cada flash de laser. Novamente, isso será visível como imperfeições, por exemplo pontos na imagem.

[0104] Uma opção adicional para detectar a qualidade de contato com a pele é usar um sistema de lente de focalização conectado a uma mola para fornecer acompanhamento de contornos, com retroinformação sobre a carga medida. O sistema óptico inteiro é tracionado por mola de modo que as trajetórias ópticas entre componentes ópticos sejam preservadas.

[0105] A Figura 5 mostra um sistema óptico 50 que inclui ao menos a lente objetiva final que é tracionada pelas molas 52 para possibilitar que o dispositivo siga o contorno da pele 3. Isso possibilita o rastreamento contínuo de superfícies curvas da pele durante a varredura.

[	0106]	A	retroinformação baseada	na	carga do
sistema é	usada para	controlar a ativação	do	laser. Um
conjunto de	valores	de	carga de referência pode	ser	usado para
assegurar o	contato	ideal e, assim, agir como	uma	referência

para o sistema de mola.

[0107] A retroinformação é então fornecida para permitir que o usuário mantenha a carga dentro da faixa desejada de níveis de carga. Essa faixa de níveis de carga

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31/38 está, de preferência, entre (e portanto exclui) a extensão total da mola (carga zero) e a máxima compressão da mola (carga máxima) visto que ambas são inadequadas para manter um bom contato.

[0108] Pelo menos dois pontos de contato são definidos em estreita proximidade para garantir o acompanhamento adequado de contornos tanto dos pequenos recursos de pele locais quanto dos contornos e recursos de pele globais.

[0109] Em todas as opções de retroinformação da revelação e dos exemplos presentes, a saída para o usuário pode ser fornecida em uma tela do sistema, ou pode ser enviada como um sinal sem fio para um telefone inteligente, um dispositivo de pulso, ou outro dispositivo próximo com conectividade sem fio. As instruções para o usuário podem ser sonoras, por exemplo um som de aviso quando a pressão aplicada for baixa demais ou alta demais, e/ou visuais. Tal saída pode ser fornecida até um ponto em que a retroinformação indique uma qualidade de contato tão baixa que o risco de dano ao dispositivo ou ao indivíduo tratado é alto demais. Um nívellimite pode ser definido por um usuário ou pode ser predeterminado pelo dispositivo. Quando esse limite é atingido, o dispositivo pode então evitar que o feixe de laser alcance o sistema óptico e/ou a janela de saída e ou a superfície da pele. Isso pode incluir o desligamento da fonte de laser ou o impedimento do alcance dessas partes pelo feixe. Para isso podem ser usados obturadores que são operados por um controlador com base no sinal de retroinformação.

[0110] Se forem criadas lesões superficiais na parte superior da derme ou acima da derme, como na epiderme,

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32/38 poderá ocorrer vermelhidão da pele (eritema). Além disso, se tais lesões forem criadas na parte superior ou logo acima da derme, petéquias (microssangramentos) podem ocorrer. Ambos os efeitos podem surgir como resultado de contato óptico inadequado entre o sistema de focalização (ou janela de saída) e a pele, ou como resultado de danos ao sistema de focalização.

[0111] As abordagens de retroinformação acima têm por objetivo reduzir ou evitar tais danos ou evitar a operação do laser quando há contato óptico inadequado. No entanto, para esse fim, uma abordagem alternativa (ou adicional) é a detecção da presença e/ou da extensão do eritema (vermelhidão da pele) e/ou da presença e/ou da extensão de petéquias (microssangramentos) na pele e assim fornecer ao usuário uma indicação da qualidade do contato. Sinais precoces de danos à pele podem ser usados como a retroinformação para provocar uma reação do usuário ou mesmo para parar automaticamente o tratamento por meio do desligamento do dispositivo.

[0112] O sistema de retroinformação é então baseado na medição da presença e/ou da extensão de eritema (vermelhidão da pele) e ou da presença e/ou da extensão de petéquias que ocorrem pelo menos durante o tratamento, mas de preferência também antes do tratamento. Essa retroinformação pode então otimizar a eficácia do tratamento à base de LIOB para rejuvenescimento da pele, por exemplo por meio de informação ao usuário e/ou de desativação do dispositivo depois de registrar um aumento de eritema ou petéquias em relação aos respectivos valores-base que foram préconfigurados pelo usuário ou programados em um dispositivo ou, com mais preferência, medidos antes ou logo no início do

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33/38 tratamento. Essa retroinformação pode reduzir os efeitos colaterais e o tempo de inatividade social.

[0113] O valor-limite para o aumento do eritema pode ser programável e, com isso, bem ajustado dependendo da cobertura necessária e da gravidade do efeito colateral e da percepção subjetiva da dor relacionadas ao tratamento por LIOB. O limite adequado pode variar entre diferentes indivíduos, e até mesmo para o mesmo indivíduo em momentos diferentes.

[0114] Dessa forma, o sistema da Figura 3 pode ser usado para analisar o nível de vermelhidão da pele.

[0115] O sistema da Figura 3 pode ser modificado pela remoção do sensor de imagem 32 e da lente 30, tendo, em seu lugar, uma janela de saída para habilitar a inspeção visual por um usuário do sistema. O usuário pode então inspecionar visualmente a aparência da vermelhidão da pele em cada flash de laser.

[0116] No entanto, a opção preferencial é o uso do sensor de imagem 32 para análise automática do conteúdo espectral da imagem capturada com o uso de processamento das imagens capturadas pelo sensor de imagem 32. Em particular, são detectadas alterações no conteúdo espectral, com um aumento do componente vermelho, em comparação a uma cor inicial do início do tratamento. O sensor de imagem pode compreender, em vez disso, um espectrofotômetro.

[0117] Em geral, o tratamento por LIOB leva a eritema leve imediatamente após o tratamento, e a gravidade aumenta por cerca de 10 minutos. O eritema, então, desaparece e deixa de ser visível 30 minutos após o

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34/38 tratamento. Não deve ser permitido que o limite de gravidade seja ultrapassado.

[0118] A detecção de imagem pode usar fotografia de alta resolução, mas fotografia de baixa resolução com o uso de um sensor de baixo custo são também suficientes para detectar um conteúdo vermelho na imagem. Poder ser feita uma espectrofotometria, ou pode ser usado o processamento de uma imagem CCD.

[0119] A Figura 6 mostra o sistema de análise de imagens que compreende uma câmera de alta resolução 60 com algoritmos integrados de processamento de imagem para análise quantitativa de células.

[0120] A câmera 60 é integrada a um módulo adicional gue consiste em um engaste removível 62. A unidade de câmera consiste em um anel de iluminação de LEDs 64 e faz a detecção espacialmente resolvida de luz retrodispersa.

[0121] O aumento do eritema é comparado a uma tabela de consulta de referência que mostra valores que correspondem à área de cobertura do tratamento e especificam o limite aceitável de vermelhidão para o indivíduo. Esses dados podem ser subdivididos para os diferentes tipos de pele que existem. Uma medição de linha de base inicial pode ser usada como referência de calibração. O dispositivo pode incluir um enlace de dados e um processador que entra em contato com uma base de dados remota para recuperar esses resultados de dados de consulta se necessário para um tratamento ou para armazenar tais resultados durante um tratamento. O enlace de dados pode ser baseado em tecnologia de internet ou outra tecnologia de rede remota, por exemplo as conhecidas na técnica. A base de

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35/38 dados também pode ser local como parte do dispositivo ou acessível através de conexão com fio no local do dispositivo.

[0122] A retroinformação de situação da pele pode também ser usada em conjunto com os mecanismos de retroinformação mencionados acima baseados em som, luz ou força.

[0123] Para usar o sistema para um tratamento, uma cor inicial da pele é registrada pelo sistema, antes de qualquer aplicação de uma provocação mecânica de vermelhidão (remoção de fita ou outro). Essa cor de pele da área da pele a ser tratada é registrada.

[0124] Uma comparação de uma pele irritada ou um eritema (aumento de vermelhidão) com a pele de base pode também ser feita antes do tratamento, de modo que a maneira como um indivíduo específico reage ao tratamento possa ser registrada.

[0125] O tratamento por LIOB é, então, executado.

[0126] A vermelhidão da pele é registrada após o primeiro tratamento. Uma comparação é então feita em relação ao limite desejado de eritema, que por sua vez depende da área de cobertura de tratamento necessária e da percepção subjetiva de dor aceitável. O indivíduo indica seu limite de desconforto por meio do fornecimento de informações de percepção de dor durante o tratamento e também pela avaliação visual da pele irritada depois do tratamento.

[0127] Se a vermelhidão da pele na área tratada for mais intensa que a cor da pele de linha de base e tiver

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36/38 atingido o limite, o tratamento é interrompido. Caso contrário, o tratamento por LIOB continua.

[0128] Conforme mencionado acima, podem ser usados lasers Nd:YAG com emissão a 1.064 nm, mas podem também ser usados lasers Er:YAG com emissão a 1.645 nm para a ruptura óptica induzida por laser (LIOB).

[0129] O tratamento de pele pode compreender um processo de barbeamento ou depilação para remoção de pelos. Durante o uso, o sistema de focalização 23 é movido sobre a superfície da pele a ser barbeada ou depilada. O sistema de focalização forma uma janela de saída para possibilitar que o feixe de luz incidente saia do dispositivo. O sistema de focalização forma, então, uma lâmina óptica.

[0130] O tratamento de pele pode compreender um dispositivo de rejuvenescimento da pele para reduzir rugas que podem aparecer na pele humana como resultado de processos de envelhecimento normal. Durante o uso, o elemento de focalização é pressionado sobre ou mantido próximo à pele a ser tratada. A janela de saída formada pelo sistema de focalização é mantida paralela à pele e o feixe de luz incidente sai da janela de saída e entra na pele em uma direção substancialmente perpendicular à superfície da pele.

[0131] Em ambos os exemplos, um fluido de imersão pode ser fornecido entre o sistema de focalização e a superfície da pele. De preferência, um fluido de imersão é usado com um índice de refração próximo ao índice de refração da lente de contato com a pele do sistema de focalização 23 e a pele ou pelo onde a LIOB deve ocorrer. Para este propósito, são adequados fluidos com um índice de refração de cerca de 1,4 a cerca de 1,5. Além disso, a água, embora tenha um índice

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37/38 de refração um tanto mais baixo de 1,33, pode, para alguns dispositivos e aplicações, ser um fluido de imersão adequado.

[0132] O sistema das Figuras 1 e 7 tem um conjunto específico de componentes ópticos entre o laser e o sistema de focalização. Entretanto, essa disposição não tem por objetivo ser limitadora. O sistema de retroinformação da invenção pode ser usado em diferentes configurações de sistema com um número menor ou maior de componentes.

[0133] Em resumo, um dispositivo de tratamento de pele por laser pulsado se destina a fazer a ruptura óptica induzida por laser de tecido capilar ou cutâneo. O dispositivo tem uma janela de saída de luz para ser colocada contra uma superfície a ser tratada, por exemplo a pele, durante o uso. Um sistema de retroinformação é usado para determinar o estado do contato entre a janela de saída de luz e a superfície. Para essa finalidade, o sistema de retroinformação é capaz de detectar um sinal de retroinformação representativo do estado de contato. Se o sinal de retroinformação ou o estado de contato for tal que o risco de dano à superfície da pele ou ao dispositivo pela operação do dispositivo for alto demais, o usuário ou o dispositivo tem uma maneira de interromper o tratamento ou reduzir a saída de luz para reduzir ou eliminar esse risco.

[0134] Deve-se notar que as modalidades mencionadas acima ilustram a invenção ao invés de limitá-la, e que os versados na técnica serão capazes de projetar muitas modalidades alternativas, sem se afastarem do escopo das reivindicações anexas. Nas reivindicações, quaisquer sinais de referência colocados entre parênteses não devem ser interpretados como limitadores da reivindicação. O uso do

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38/38 verbo compreender e suas conjugações não exclui a presença de elementos ou etapas além daquelas mencionadas em uma reivindicação. 0 artigo indefinido um ou uma que precede um elemento não exclui a presença de uma pluralidade desses elementos. A invenção pode ser implementada por meio de hardware que compreende vários elementos distintos, e por meio de um computador programado adequadamente. Na reivindicação de dispositivo que enumera vários meios, vários desses meios podem ser incorporados por um único item de hardware. 0 simples fato de certas medidas serem mencionadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação dessas medidas não possa ser usada com vantagem.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. DISPOSITIVO (1) PARA TRATAMENTO DE TECIDO DE UM INDIVÍDUO POR RUPTURA ÓPTICA INDUZIDA POR LASER, caracterizado por compreender:

- uma fonte de luz (9) para fornecer um feixe de luz pulsada (11);

- um sistema de focalização (23) para receber o feixe de luz pulsada e emitir um feixe focalizado de luz pulsada (11) com um ponto focal i (15) que pode ser posicionado no tecido (3 ) ; uma janela de saída de luz que tem uma

superfície de contato para entrar em contato com o tecido durante o uso do dispositivo e para possibilitar que o feixe de luz pulsada saia do dispositivo através da superfície de contato antes que ele alcance o ponto focal;

sendo que o dispositivo compreende um sistema de retroinformação para detectar um sinal de retroinformação dependente do estado de contato entre a superfície de contato e o tecido, sendo que o sinal de retroinformação compreende luz e/ou som.
2. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo sistema de retroinformação compreender uma interface de usuário para fornecer a um usuário uma representação do sinal de retroinformação e/ou uma indicação do estado de contato determinado.
3. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo sistema de retroinformação adicionalmente alterar a densidade de potência do feixe de luz pulsada focalizado dependendo do sinal de retroinformação e/ou do estado de contato determinado.

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4. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela alteração da densidade de potência compreender:

- comparar o sinal de retroinformação com um sinal limite, ou o estado determinado do contato com um estado desejado de contato, sendo que o sinal limite é associado ao estado desejado de contato e o estado desejado de contato é um estado de contato bom o bastante para impedir danos substanciais ao dispositivo ou à superfície do tecido,

- reduzir a densidade de potência se a comparação do sinal de retroinformação com o sinal limite for indicativa de um estado de contato pior que aquele do estado de contato desejado.
5. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 ou 4, caracterizado pela alteração da densidade de potência compreender alterar a potência do feixe de luz pulsada focalizado e/ou a focalização ou o formato do feixe de luz pulsada focalizado.
6. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo sinal de retroinformação compreender um som gerado pelo feixe de luz pulsada focalizado, sendo que o sistema de retroinformação compreende um dispositivo para detectar o som e o sistema de retroinformação tem a função adicional de determinar o estado de contato a partir de uma ou mais características do som.
7. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo sinal de retroinformação compreender luz dependente do estado de contato, o sistema de retroinformação compreender um sensor de imagem e um processador de imagem para detectar a luz e o

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3/3 sistema de retroinformação ter a função adicional de determinar o estado de contato a partir de uma ou mais características da imagem capturada pelo sensor de imagem.
8. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela luz ser gerada pelo feixe de luz pulsada ou pelo feixe de luz pulsada focalizado.
9. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pela luz ser originária

da superfície de contato. 10. MÉTODO DE TRATAMENTO DE TECIDO DE UM INDIVÍDUO POR RUPTURA ÓPTICA INDUZIDA POR LASER, caracterizado por compreender: - fornecer um feixe de lu z pulsada (11);

- focalizar o feixe de luz pulsada em um feixe de luz pulsada focalizado (11) com um ponto focal (15) posicionada no tecido (3);

- fornecer uma janela de saída de luz que tem uma superfície de contato em contato com o tecido e permitir que o feixe de luz pulsada saia do dispositivo através da superfície de contato antes de alcançar o ponto focal, sendo que a janela de saída de luz tem uma superfície de contato para entrar em contato com o tecido durante o uso do dispositivo;

- detectar um sinal de retroinformação dependente do estado de contato entre a superfície de contato e o tecido, sendo que o sinal de retroinformação compreende luz e/ou som por meio dos quais o estado de contato é determinado.
11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender alterar a densidade de potência do feixe de luz pulsada focalizado em dependência do sinal de retroinformação e/ou do estado de contato determinado.