BR112020002987A2

BR112020002987A2 - dispositivo para posicionar e aplicar energia eletromagnética a um órgão do corpo, e, método para aplicar energia eletromagnética a um órgão do corpo

Info

Publication number: BR112020002987A2
Application number: BR112020002987-4A
Authority: BR
Inventors: John Wasserbauer; Sara WASSERBAUER; Erik Carlson
Original assignee: Hair Group, LLC
Priority date: 2017-08-15
Filing date: 2018-08-15
Publication date: 2020-08-11
Also published as: US10773097B2; AU2018317824C1; KR20200041933A; EP3668594A4; MX2020001771A; US20220203117A1; NZ762537A; AU2018317824B2; JP2020526361A; KR102514284B1; RU2020110696A3; US20210023389A1; EP3668594B1; CN111032152B; US20190054311A1; CA3072319A1; JP6826693B2; WO2019035895A1; US20200222715A1; CN111032152A

Abstract

A presente invenção refere-se a um artigo de fabricação de dispositivo de terapia de luz, sistema e método para fornecer luz é distribuída à pele por meio de uma ou mais fibras ópticas em dosagens terapêuticas da fonte de luz em comprimentos de onda de 614-624nm, 668-684nm, 751-772nm e 813-846nm. A fonte de luz pode ser composta de um ou mais diodos emissores de luz LED dispostos em uma placa de circuito impresso (PCB) flexível e um conjunto de adaptador de ponteira configurado para fornecer luz à pele diretamente do paciente a partir da fonte de luz disposta no PCB adjacente à superfície do couro cabeludo. Um circuito de controle conectado operacionalmente à placa de circuito impresso é adaptado para fornecer energia a uma ou mais zonas de LEDs para tratar do regime de tratamento para perda de cabelo, incluindo calvície com manchas, calvície de linha fina, calvície e terapia de superfície total do couro cabeludo. Por conseguinte, um dispositivo de terapia com luz portátil, sem fio e sem mãos pode ser configurado como uma cobertura para ser usada pelo paciente para minimizar a associação psicológica negativa da perda de cabelo, embora ainda fornecendo tratamento para crescimento capilar a um preço acessível.

Description

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DISPOSITIVO PARA POSICIONAR E APLICAR ENERGIA ELETROMAGNÉTICA A UM ÓRGÃO DO CORPO, E, MÉTODO PARA APLICAR ENERGIA ELETROMAGNÉTICA A UM ÓRGÃO DO CORPO

[001] Este pedido é uma continuação do Pedido de Patente US 15/677.840 depositado em 15 de agosto de 2017 intitulado LIGHT BASED THERAPY DEVICES AND METHODS, cuja totalidade é incorporada por referência neste documento.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] A presente invenção refere-se a projetos, sistemas e métodos de um dispositivo de terapia de luz..

[003] O conceito de uso da energia luminosa para tratar tecidos humanos surgiu nas últimas décadas. Radiação, UV e luz de amplo espectro têm sido empregados terapeuticamente e de forma eficaz, desfrutando de ampla aceitação na comunidade médica. Uma versão disso, chamada Terapia de Luz de Baixo Nível (LLLT), usa uma ampla variedade de comprimentos de onda no espectro visível e no infravermelho próximo para gerar uma resposta tecidual em um processo que ficou conhecido como fotobiomodulação. A lista potencial de aplicações para LLLT é enorme; tudo, desde tratamentos dentários ao controle da dor e cicatrização acelerada de feridas, foi estudado com resultados promissores. Dada a baixa incidência de efeitos colaterais, a capacidade de atingir tecidos específicos e a relativa facilidade de tratamento, a aceitação e a adoção de pacientes e médicos dessas tecnologias é justificadamente crescente.

[004] O método de distribuição tem sido problemático, no entanto. Devido à sua saída coerente e única de comprimento de onda e direcionalidade, o diodo laser é uma fonte de luz comumente usada, permitindo que os profissionais direcionem facilmente o feixe para o alvo. Outra fonte potencial, o diodo emissor de luz (LED), também pode ser usado para gerar luz em uma faixa específica de comprimentos de onda, mas com

2 / 18 um padrão de emissão muito mais amplo. Para completar, observamos que é possível gerar faixas espectrais estreitas ou amplas com uma fonte de luz branca e um filtro. Ainda está para ser estabelecido se os espectros de emissão estreitos ou mais amplos ou a luz coerente ou incoerente são mais eficazes para induzir fotobiomodulação. O problema com todas as fontes de luz é que o tecido humano, como a pele, pode refletir bastante. Além disso, a presença de cabelos na pele pode causar absorção significativa da luz destinada à pele. Esses dois efeitos dificultam o controle preciso da dosagem durante aplicações terapêuticas. Como a luz pode ser dispersa, absorvida, transmitida ou refletida, a luz aplicada durante certas aplicações de LLLT deve estar na superfície do alvo ou estar muito perto de ser absorvida.

[005] Uma aplicação principal de LLLT é tratar a perda de cabelo. Também conhecida como alopecia, a perda de cabelo pode ser encontrada em todos os países e tem conotações sociais desfavoráveis em todas as culturas do mundo. A perda de cabelo com padrão masculino, ou alopecia androgenética, é responsável por 95% da alopecia nos homens, com 70% dos homens americanos sofrendo algum tipo de perda de cabelo aos 35 anos. A perda de cabelo feminina, embora geralmente seja mais complexa em etiologia, afeta uma parcela igualmente grande de mulheres em todo o mundo, com algumas estimativas variando de 1:4 nos Estados Unidos (25%) a mais de 80% das mulheres com mais de 60 anos (quando hormônios como o estrogênio caem). Não há cura para a perda de cabelo de padrão masculino ou feminino.

[006] Infelizmente, a lista de terapias médicas comprovadas que ajudarão até as causas mais comuns de perda de cabelo é curta. Nos Estados Unidos, homens e mulheres podem usar minoxidil (2% e 5%) nas formas líquida e espuma, mas este medicamento requer aplicação duas vezes ao dia e é considerado desagradável e inconveniente por muitos. Os homens têm o benefício adicional de poder usar a medicação oral diária finasterida, que

3 / 18 pode ser extremamente eficaz. Existe um mal-entendido generalizado sobre seu perfil de efeitos colaterais, no entanto, uma vez que pode afetar transitoriamente a libido (incidência de 2,1% a 3,8%), o que dificulta sua adoção. A restauração cirúrgica do cabelo é eficaz, mas é cara e, como resultado, indisponível para muitos pacientes.

[007] A fotobiomodulação é uma adição recente ao arsenal existente para perda de cabelo aprovado pela FDA. Foi comprovado que a LLLT nos comprimentos de onda de 614-624nm, 668-684nm, 751- 772nm e 813-846nm reduz a inflamação no couro cabeludo, estimula a liberação de fatores de crescimento no folículo piloso, regula a produção de ATP (a fonte de energia da célula) e aumenta os níveis de oxigênio e o fluxo sanguíneo por meio de um efeito vasodilatador. Dispositivos de todos os tipos, incluindo pentes, capacetes, unidades portáteis do tipo “massageador” e capuzes ganharam 510 mil liberações para serem vendidos com a alegação de que eles produzem cabelos.

[008] Atualmente, nenhum dos estudos publicados desses dispositivos está em conformidade com os comprimentos de onda da luz conhecidos por produzir atividade celular aumentada no folículo piloso, e poucos deles até produzem luz dentro dessas faixas conhecidas de comprimento de onda. Além disso, muitos dispositivos de terapia de luz fornecem luz à pele à distância ou acima do cabelo. Essa luz pode ser absorvida pela presença de folículos capilares, limitando assim a dose disponível. Mesmo se o cabelo não estiver presente inicialmente, se o crescimento do cabelo ocorrer durante o uso desses dispositivos de LLLT, o processo de terapia de luz será autolimitado. Por esses motivos, muitas soluções de dispositivos LLLT existentes para o crescimento do cabelo são subideais na melhor das hipóteses e ineficazes na pior. Além disso, o tempo de dosagem e as recomendações de frequência variam entre os dispositivos, levando a tratamentos subideais. Outra preocupação com os dispositivos

4 / 18 convencionais surge quando o dispositivo causa aquecimento da região alvo do couro cabeludo; o aquecimento excessivo pode diminuir os resultados da terapia, levando ao potencial de dosagem subideal. Com base no exposto, há espaço para sistemas, dispositivos e métodos aprimorados para aplicação da terapia LLLT.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[009] Uma variação dos sistemas, métodos e dispositivos aprimorados para fornecer dispositivos LLLT. Em um aspecto, esses dispositivos são adequados para o crescimento do cabelo aplicando luz na pele usando uma ou mais fontes de iluminação. Por exemplo, a fonte de iluminação pode compreender luz coerente (por exemplo, laser), incoerente (por exemplo, LED, luz branca mais filtro), luz filtrada ou uma combinação dos mesmos. A iluminação fornecida pela fonte de iluminação pode ter um comprimento de onda ou faixa de comprimento de onda de valor benéfico e terapêutico. A fonte de iluminação pode compreender uma fonte que transmite luz de outro local (por exemplo, uma fibra óptica) que gera a iluminação, ou a fonte de iluminação também pode gerar diretamente a iluminação (como um componente de LED). Em algumas variações, a fonte de iluminação fornece a luz para a área de tratamento através do contato direto com a pele. Em outras variações, a fonte de iluminação fornece luz à área de tratamento logo acima da pele. Em certas aplicações, o posicionamento da fonte de iluminação próximo ao tecido a ser tratado, de modo que a liberação de luz ignora a interferência que mesmo os fios de cabelo curtos acima da pele criam. Essa distribuição próxima permite intensidade e distribuição de dosagem previsíveis e conhecidas, o que permite a dosagem padronizada. Em certas variações dos dispositivos e métodos, é desejável que o calor aumente na região tratada. Portanto, o calor gerado pelas fontes de luz pode ser mantido longe da pele e para evitar um aumento significativo da temperatura da pele. Um esquema de resfriamento também

5 / 18 pode ser usado para preservar a potência de saída e a eficiência da própria fonte de luz ou para resfriar o tecido tratado.

[0010] Variações do dispositivo e sistema incluem fontes de iluminação que são modeladas para o conforto do paciente e / ou para distribuir a luz ao redor do ponto de contato ou de distribuição. Em variações adicionais, um elemento de projeção que inclui ou transporta a fonte de iluminação é acionado para permitir o contato conforme com a pele. Em uma modalidade exemplificativa, uma matriz de tais elementos de projeção com fontes de iluminação é usada para iluminar uma área substancial da pele, como o couro cabeludo. Um esquema de resfriamento passivo avançado é usado para preservar a potência de saída e a eficiência das fontes de luz. Vantajosamente, a presente invenção fornece luz diretamente à pele, evitando a interferência dos folículos capilares, permitindo, assim, uma intensidade e distribuição conhecidas de dosagem. As configurações descritas neste documento podem fornecer uma melhoria no fornecimento de luz para a região alvo - uma que reduz a perda de energia para absorção e reflexão indesejadas e que garante a máxima absorção pelo tecido alvo, permitindo assim a dosagem padronizada. Variações dos dispositivos descritos neste documento também podem permitir a distribuição de luz na pele ou muito perto da pele/couro cabeludo, o que permite contornar a interferência que mesmo os fios de cabelo curtos acima da pele criam e minimizar o efeito da reflexão. Segundo, forneceria luz em uma das quatro faixas ideais de comprimento de onda.

[0011] Variações do dispositivo também permitem um viva-voz, sem fio e portátil, com um componente de feedback interativo que permite ao paciente monitorar seu progresso, melhorando ainda mais a aderência ao regime de tratamento. Tais variações também cronometram os tratamentos e ajudam os pacientes a gerenciar a frequência de dosagem com uma quantidade mínima de visibilidade externa. A proliferação celular (ou seja,

6 / 18 crescimento de pelos) é otimizada com doses baixas por períodos mais longos. Portanto, o presente dispositivo LLLT permite uma dosagem conveniente e frequente (pelo menos 2-3 vezes por semana, se não diariamente).

BREVE DESCRIÇÃO DAS DIVERSAS VISTAS DOS DESENHOS

[0012] As modalidades não limitativas e não exaustivas da presente invenção são descritas com referência aos desenhos a seguir. Nos desenhos, números de referência iguais se referem a partes iguais nas várias figuras, a menos que especificado de outra forma.

[0013] Figura 1. Ilustra uma vista em perspectiva do dispositivo de terapia de luz para o couro cabeludo.

[0014] Figura 2. Ilustra uma vista em perspectiva em corte transversal do dispositivo de terapia de luz para o couro cabeludo com PCB flexível.

[0015] Figura 3. Ilustra uma vista em perspectiva em seção transversal de PCB flexível, conjunto de iluminação e alinhamento da cúpula.

[0016] Figura 4. Ilustra uma vista em perspectiva de PCB flexível nivelado e da cúpula antes da montagem.

[0017] Figura 5. Ilustra uma vista em perspectiva de perto, em corte de PCB flexível, conjunto de iluminação e alinhamento da cúpula.

[0018] Figura 6. Ilustra uma vista em perspectiva, em corte da modalidade alternativa do dispositivo de terapia de luz para o couro cabeludo.

[0019] Figura 7. Ilustra uma vista em perspectiva em seção transversal do conjunto de iluminação e alinhamento da cúpula.

[0020] Figura 8. Ilustra uma vista em perspectiva de perto em corte, da estrutura rígida de PCB, ponteira e alinhamento.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0021] Para uma melhor compreensão da presente invenção, será feita referência à seguinte Descrição das Modalidades, que deve ser lida em associação com os desenhos anexos, que são incorporados e constituem uma

7 / 18 parte deste relatório descritivo, mostram certos aspectos da matéria divulgada neste documento e, juntamente com a descrição, ajudam a explicar alguns dos princípios associados às implementações divulgadas.

[0022] Os termos “um” ou “uma”, conforme utilizados no presente documento, são definidos como um ou mais do que um. O termo “pluralidade”, conforme utilizado no presente documento, é definido como dois ou como mais que dois. O termo “outro”, conforme utilizado no presente documento, é definido como pelo menos um segundo ou mais. Os termos “incluindo” e/ou “tendo”, conforme utilizados no presente documento, são definidos como compreendendo (isto é, linguagem aberta). O termo “acoplado”, conforme utilizado no presente documento, é definido como conectado, embora não necessariamente diretamente e não necessariamente mecanicamente.

[0023] A referência ao longo deste documento a “algumas modalidades”, “uma modalidade”, “certas modalidades” e “uma modalidade” ou termos semelhantes significa que um recurso, estrutura ou característica específica descrita em conexão com a modalidade está incluída em pelo menos uma modalidade da presente invenção. Assim, as aparências de tais expressões ou em vários locais ao longo deste relatório descritivo não são necessariamente todas referentes à mesma modalidade. Além disso, os recursos, estruturas ou características particulares podem ser combinados de qualquer maneira adequada em uma ou mais modalidades sem limitação.

[0024] O termo “ou”, conforme utilizado no presente documento, deve ser interpretado como inclusivo ou significa qualquer um ou qualquer combinação. Portanto, “A, B ou C” significa qualquer um dos seguintes: “A; B; C; A e B; A e C; B e C; A, B e C”. Uma exceção a essa definição ocorrerá somente quando uma combinação de elementos, funções, etapas ou atos for de alguma forma inerentemente mutuamente exclusiva.

[0025] A Figura 1 apresenta uma vista em perspectiva de um

8 / 18 dispositivo de terapia de luz exemplificativo para o couro cabeludo. O dispositivo de terapia de luz exemplificativo discutido abaixo destina-se apenas a fins ilustrativos. Variações do dispositivo de terapia de luz 100 estão dentro do escopo desta divulgação para outras aplicações de terapia de luz a um órgão do corpo. Um órgão do corpo pode compreender toda a estrutura do corpo (como mão, perna, cabeça, couro cabeludo etc.). Além disso, o órgão do corpo pode compreender a pele ou tecido que faz parte dessa estrutura corporal.

[0026] Uma cúpula 102 é configurada com uma pluralidade de aberturas de ponteiras 110 e uma pluralidade de orifícios 120 para uma pluralidade de conjuntos de fibra óptica ou iluminação 200, apenas um dos quais é mostrado para maior clareza, estendendo-se entre uma superfície interna 104 para uma superfície externa 106 da cúpula 100. Como observado aqui, a fonte de iluminação pode compreender uma fibra óptica que tem uma fonte de iluminação na extremidade da fibra mais próxima do tecido. Alternativamente, ou em combinação, os dispositivos podem incluir um ou mais elementos de projeção, em que cada elemento de projeção compreende uma porção distal com uma fonte de iluminação configurada para direcionar a energia eletromagnética para o órgão do corpo.

[0027] As aberturas de ponteira 110 são configuradas com um afunilamento da superfície interna 104 para a superfície externa 104 adaptada para conectar operacionalmente uma extremidade cônica 222 de uma base 220 nela, como mostrado na Figura 3. A pluralidade de orifícios 120 estão localizados adjacentes a uma abertura de ponteira 110 e configurados em uma dimensão a serem espaçados de modo que a luz de uma pluralidade de conjuntos de iluminação óptica 2000 dispostos na abertura de ponteira 110 e os orifícios 120 forneçam cobertura suficiente de terapia de luz sobre uma área de tratamento e/ou superfície do órgão do corpo de uma maneira substancialmente uniforme. Os conjuntos de fibras ópticas ou conjuntos de

9 / 18 iluminação são influenciados independentemente, de modo que as pontas 216 dos elementos de projeção/fibras ópticas 210 de cada conjunto possam se adaptar melhor ao formato da cabeça e/ou estar operacionalmente em contato com o órgão do corpo. Essa polarização independente permite um dispositivo aprimorado com várias fontes de iluminação que atingem uma abordagem perpendicular ao tecido alvo. A polarização independente permite que cada conjunto se adapte a uma superfície contornada do órgão do corpo sem afetar significativamente os conjuntos adjacentes, o que aumenta a capacidade dos conjuntos adjacentes de irradiar o tecido em uma direção normal. A lei do cosseno de Lambert prevê que um feixe de iluminação perpendicular ao seu alvo possa atingir uma taxa mais alta de irradiância. Por outro lado, um feixe que é desviado de uma abordagem perpendicular terá um maior grau de reflexão fora da área de destino. O que significa que uma superfície curva ou contornada como o couro cabeludo (ou qualquer outro órgão do corpo contornado) tem maior chance de ser irradiada se as fontes de iluminação irradiarem o couro cabeludo em um ângulo perpendicular. A polarização independente da pluralidade de conjuntos de iluminação pode diminuir a refletância geral da luz de uma superfície curva e aumentar a efetividade ou uniformidade da LLLT aplicada.

[0028] As fibras ópticas/os elementos de projeção 210 estão associados e acoplados opticamente a uma fonte de luz 310 situada acima da cúpula 102. Vantajosamente, o dispositivo de terapia de luz 100 pode dissipar qualquer calor gerado por uma pluralidade de fontes de luz 310 para estar localizado longe do órgão do corpo, isto é, a pele do couro cabeludo de um paciente, como, por exemplo, o calor é dissipado através dos respiradouros 410, 510 como mostrado nas Figuras 5 e 6. Opcionalmente, uma fonte de resfriamento 402 pode ser acoplada fluidamente ao dispositivo para resfriar qualquer componente dentro do dispositivo e/ou tecido.

[0029] Referindo-se às Figuras 1-4, o dispositivo de terapia de luz 100

10 / 18 pode ser formado com as fontes de luz 310 dispostas em uma placa de circuito impresso flexível (PCB flexível) 300. A PCB flexível 300 está configurada para ser localizada adjacente à cúpula 102 e envolvida em uma distância de deslocamento e/ou folga predeterminada 202 em torno da cúpula 102, como mostrado na Figura 2. A distância de deslocamento e/ou folga predeterminada 202 é configurada pela dimensão do conjunto de fibra/iluminação 200. A PCB flexível 300 pode ser formada de materiais e/ou construção adequados que permitem dobrar em uma direção paralela e flexionar em uma direção normal à superfície da cúpula 102. A PCB flexível 300 é configurada com um circuito eletrônico para energizar as fontes de luz 310.

[0030] A Figura 3 ilustra a ligação da fonte de luz à pele alcançada pelo dispositivo de terapia de luz 100. As fibras ópticas/os elementos de projeção 210 são acoplados à fonte de luz 310 por meio de um conjunto de fibra óptica/iluminação 200. O conjunto de fibra óptica/iluminação 200 é fixado em uma extremidade da cúpula 102 e na outra extremidade adjacente às fontes de luz 310 conectadas operacionalmente pelo circuito elétrico na PCB flexível 300. Por exemplo, uma ou mais fendas 320 podem ser formadas na PCB flexível 300 configurada para engatar um ou mais pinos de travamento 236 da ponteira 230, como mostrado nas Figuras 1-3. Desta maneira, o conjunto de fibra óptica/iluminação 200 pode ser localizado adjacente às fontes de luz 310, conectando-se assim opticamente, de modo a transmitir luz ao longo das fibras ópticas/elementos de projeção 210, 212 para o órgão do corpo

[0031] De acordo com uma modalidade do dispositivo de terapia de luz 100, como é ilustrado nas Figuras 1-3. Por conveniência, as variações são discutidas como tendo uma fibra óptica. No entanto, um elemento de projeção com uma fonte de iluminação pode ser usado no lugar ou além do conjunto de fibra óptica ou da própria fibra.

[0032] Nas Figuras 1-3, o conjunto de fibra óptica 200 compreende

11 / 18 uma base 220, uma ponteira 230, uma mola 240, um colar de fibra 250 e uma ou mais fibras ópticas 210. A base 220 pode ser configurada com um tubo de base 224 ao longo de seu comprimento longitudinal, uma extremidade cônica 222 a ser recebida na cúpula 102 e uma extremidade proximal projetada 223 com um eixo guia 225 adaptado para receber um tubo interno 232 da ponteira 230 no mesmo. A ponteira 230 também pode ser configurada com o tubo de ponteira 234 ao longo de seu comprimento longitudinal para passar através de uma fibra óptica axial 212, através do qual esta fibra óptica axial 212 localizada centralmente é permitida mover-se dentro das aberturas 224, 234 (por exemplo, se deslocar para cima e para baixo) por meio do alinhamento do par de base concêntrica e tubos de ponteira 224, 234 formado na base 220 e na ponteira 230. As outras fibras ópticas 210 podem ser conectadas em uma extremidade em um ou mais orifícios de fibra 238 formados em uma porção de base 232 da ponteira 230 e, em pontos ao longo das fibras ópticas 210, por um colar de fibra 250, pelo qual essas fibras ópticas 210 são fixadas à ponteira 230 na porção de base 232, são alinhadas e passam através da pluralidade de aberturas de fibra 220 na cúpula 102, de modo a deslizar livremente através dela. Consequentemente, as extremidades livres 216 das fibras ópticas 210 e da fibra óptica axial 212 são configuradas para se conectarem operacionalmente ao órgão do corpo. Além disso, a base 220 e a ponteira 230 são conectadas uma à outra por meio de um elemento de desvio 240 (por exemplo, uma mola) que funciona para fornecer uma força ao conjunto de fibra óptica 200, de modo a empurrar suavemente as extremidades livres 216 de cada fibra óptica 210 212 em contato com o couro cabeludo. Por conseguinte, o dispositivo de terapia de luz 100 fornece vantajosamente luz em contato direto com o órgão do corpo, de modo a guiar a luz para terapia de luz diretamente da fonte de luz 310 para o couro cabeludo ou pele.

[0033] Como mostrado na Figura 3, a ponteira 230 é montada na base

12 / 18 224 por meio de uma mola 240 configurada para ser recebida nos recessos 270 formados na base e na ponteira, em que a mola 240 pode encaixar-se nos recessos 270 para facilitar a montagem. Uma vez montada, a mola 240 é configurada para fornecer força de retenção suficiente nos recessos 270, de modo que a mola 240 permaneça fixada e a força de desvio permita que o tubo interno 232 da ponteira 230 se mova no eixo guia 225 da base 220 durante a extensão, por exemplo, ao conectar diretamente ao contorno do órgão do corpo que força as extremidades livres 216 das fibras ópticas 210, 212 para longe do órgão do corpo. A base 224 compreende uma extremidade cônica 222, que é encaixada por pressão em um furo cônico 110 que se estende entre as superfícies internas e externas 104, 106 formadas na cúpula

102. A mola 240 trava a extremidade proximal 223 da base 220 acima da cúpula 102, impedindo, assim, que a base 220 se desengate ou caia do orifício cônico 110. O tubo interno 232 é configurado para deslizar para dentro do eixo guia 225 da base 220, desse modo fornecendo alinhamento passivo da fibra óptica axial 212 em relação ao orifício cônico 110 na cúpula 102. Da mesma forma, o colar de fibra 250 é configurado para fixar e/ou alinhar as fibras ópticas 210 em uma matriz precisa, de modo que as fibras ópticas 210 possam ser inseridas e se mover livremente dentro dos orifícios de fibra 120 formados na cúpula 102.

[0034] Como é ilustrado na Figura 3, a ponteira 230 é alinhada à fonte de luz 310 por meio das fendas 320 na PCB flexível 300. As fendas 336 engatam nos pinos de bloqueio 236 dispostos em uma extremidade superior de uma porção do corpo 234 da ponteira 230. Os pinos 236 são configurados para engatar as fendas 336 posicionadas em uma matriz circular, de modo que, uma vez engatados, os pinos 236 podem girar dentro das ranhuras 336, mantendo a ponteira 230 centrada em relação à fonte de luz 310. O conjunto de fibra 200 é ajustável conforme os pinos 236 e as fendas 336 também são configurados para fornecer o alinhamento rotacional da matriz circular de

13 / 18 fibras ópticas 210 aos orifícios de fibra 120 formados na cúpula 102, como mostrado na Figura 3.

[0035] Referindo-se às Figuras 1-3, a porção do corpo 232 da ponteira 230 compreende múltiplos orifícios de fibra 238 que alinham as fibras ópticas 210 à fonte de luz 310. Nesta modalidade, sete fibras são alinhadas a um diodo emissor de luz (LED) 310: uma fibra óptica axial 212 ao longo de um eixo longitudinal, longitudinal e / ou vertical da ponteira 230 e seis fibras ópticas 210 dispostas em uma matriz circular 214 em um ângulo em relação ao eixo vertical suficiente para efetuar a luz acoplada à fibra. Na extremidade proximal, cada uma das sete fibras, especificamente, as fibras ópticas 210 e a fibra óptica axial 212 são configuradas para capturar uma fração significativa da energia óptica emitida pela fonte de luz 310. Além disso, o posicionamento das fibras ópticas 210 na porção de base 214 e da fibra óptica axial 212 no tubo de base 224 e no tubo de ponteira 234 é tal que a luz acoplada à fibra é substancialmente uniformemente distribuída entre as sete fibras. A fibra óptica axial 212 é fixada dentro de um orifício formado pelo tubo de base 224 e pelo tubo de ponteira 234 no centro da ponteira 230, permanecendo assim paralelo ao eixo de movimento. Cada fibra óptica 210 na matriz de fibra circular 214 é dobrada por meio de um colar de fibra 250, de modo que a extremidade distal livre 216 seja substancialmente paralela à fibra óptica axial

212. Desta forma, todas as sete fibras 210, 212 podem se deslocar livremente em uma direção paralela ao eixo da ponteira 230 que está disposta substancialmente normal à superfície da cúpula 102.

[0036] Como mostrado na Figura 1, o dispositivo de terapia de luz 100 consiste em combinar uma matriz circular 214 de fibras ópticas 120 a qualquer matriz de orifícios 228 dos orifícios de fibra 120 que circundam o orifício cônico 110 na cúpula 102. A matriz de fibra circular 214 penetra na matriz de orifícios correspondente 228, de modo que todas as sete fibras 210, 212 se desloquem simultaneamente. Como mostrado nas Figuras 2 e 3, o

14 / 18 dispositivo de terapia de luz 100 pode ser configurado para limitar o deslocamento da fibra em uma dimensão em extensão em direção à extremidade distal 216 pelo acoplamento da base concêntrica 228 e dos tubos de ponteira 234 formados nas bases 220 e na ponteira 230 (comprimento máximo da fibra abaixo da cúpula 102) e na extremidade proximal 223 pela superfície interna 104 da cúpula 102 (pontas de fibra 216 niveladas com a cúpula 102). As pontas 216 das fibras ópticas 120 e da fibra óptica axial 212 podem ser moldadas para o conforto do paciente. O formato das pontas de fibra 216 também pode ser configurado para espalhar a luz lateralmente para uma área maior que o diâmetro da fibra.

[0037] Por exemplo, como mostrado na Figura 2, quando a cabeça de um paciente é colocada dentro da cúpula 102 adjacente à superfície interna 104, o couro cabeludo engata nas fibras que se estendem 120 e na fibra óptica axial 212 e as empurra radialmente para fora, com cada conjunto de fibras 214 flexionando individualmente em uma matriz de orifícios 228 específica, dependendo da forma particular do couro cabeludo. Desta forma, as matrizes de fibra 214 do dispositivo de terapia de luz 100 podem entrar em contato conformal e simultâneo com a totalidade do couro cabeludo. As fibras ópticas 120 e a fibra óptica axial 212 são configuradas flexíveis para permitir a flexão para acomodar uma mudança de posição do couro cabeludo em relação à superfície interna 104 da cúpula 102, por exemplo, dobrando-se ligeiramente fora do eixo quando movidas no couro cabeludo. Consequentemente, o dispositivo de terapia de luz 100 pode ser integrado a um capacete portátil, vestível, como mostrado na Figura 5.

[0038] A Figura 4 mostra uma seção da PCB flexível 300 em posição acima da cúpula 102 e antes da montagem. Em uma modalidade exemplificativa, o PCB flexível 300 compreende um material fino e flexível que é cortado em linhas de relevo para dobrar e/ou para se adaptar à forma da cúpula 102.

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[0039] A cúpula 102 é afixada a uma base 400, como ilustrado na Figura 5. A base contém uma PCB rígida (não mostrada), que contém os eletrônicos de controle. A PCB flexível que contém as fontes de luz é conectada à PCB rígida. A base também pode conter uma ou mais baterias (também não mostradas) que são capazes de alimentar o dispositivo durante o tratamento. Um invólucro externo 500, que pode ser flexível ou rígido, protege a PCB flexível 300 e outros elementos do dispositivo de terapia de luz 100 contra interferências físicas e outras. O calor das fontes de luz e dos eletrônicos de controle associados é dissipado por meio de respiradouros na base 410 e no invólucro externo 510, que aspiram o ar fresco da parte inferior e permitem que o ar aquecido escape da parte superior.

[0040] Referindo-se às Figuras 6 a 8, outra modalidade de um dispositivo de terapia de luz 100 fornece contato direto entre o órgão do corpo e a fibra óptica 120 usando um design alternativo. O dispositivo de terapia de luz 100 compreende uma ponteira 235, uma matriz de fontes de luz 310 e eletrônicos de controle associados (não mostrados) montados em uma PCB rígida 330 que pode ser fixada à base 400 na parte traseira da cúpula 102. A cúpula 102 contém similarmente orifícios cônicos 110 formados pela abertura que se estende entre uma superfície interna 104 e uma superfície externa 106. Os orifícios cônicos 110 são configurados para receber uma pluralidade de conjuntos de fibra óptica 200, apenas um dos quais é mostrado na Figura 6. As fibras ópticas axiais 212 dispostas na ponteira 235 são configuradas de modo que as pontas 216 das fibras ópticas axiais 212 estejam em conformidade com a forma da cabeça e / ou do órgão do corpo. As fibras ópticas axiais 212 são acopladas às fontes de luz 310 na parte de trás da cúpula 102 por meio de um adaptador 630. O adaptador 630 pode ser configurado para prender e fixar a uma placa de circuito impresso rígida (PCB) 330 bloqueando as presilhas de uma trava de feixe de mola 620 em um entalhe formado no adaptador 630, como mostrado na Figura 8. A PCB rígida

16 / 18 330 é configurada com o circuito elétrico para as fontes de luz 310 e os eletrônicos de controle. Uma fonte de energia elétrica pode ser configurada no conjunto rígido da PCB 300, como, por exemplo, baterias (não mostradas). A fonte de energia elétrica é configurada capaz de alimentar o dispositivo de terapia de luz 100 durante a duração do tratamento.

[0041] Como mostrado nas Figuras 6 e 7, a cúpula 102 é afixada a uma base 400 e a um invólucro externo 500. O calor das fontes de luz 310 e dos componentes eletrônicos do driver associados é reativado por meio de um ou mais respiradouros 410 e 510 no capacete. Esses um ou mais respiradouros 410 na base do capacete, como mostrado na Figura 5, são configurados para aspirar ar fresco, enquanto os respiradouros 510 no topo do capacete permitem que o ar aquecido escape. O capacete pode ser formado com um invólucro externo configurado na base do capacete e nas partes superiores do capacete. O invólucro externo pode ser formado flexível e/ou rígido, bem como formado para proteger a PCB flexível 300 e outros elementos do dispositivo de terapia de luz 100 contra interferências físicas e outras.

[0042] Como é ilustrado na Figura 7, o dispositivo de terapia de luz 100 compreende um conjunto de fibra óptica 200 afixado usando orifícios cônicos 212 na cúpula 102. O conjunto de fibra compreende uma base 220, uma ponteira 235, uma guia de flange 237, uma mola 240 e uma ou mais fibras ópticas axiais ópticas 212. A ponteira 235 compreende um tubo dobrado 238 formado na guia de flange 237 que direciona a fibra óptica axial 212 em direção à parte traseira da cúpula 102 para conexão à PCB rígida 300 usando o adaptador 600. O movimento ou ação da fibra óptica axial 212 pode ser alcançado por meio do tubo interno 232 e do tubo externo 220 formados pela base 222 e pela ponteira 235 que deslizam concentricamente um em relação ao outro. Os tubos 232 interno e externo 220 são inclinados por meio de um elemento de desvio 240, por exemplo, uma mola. O dispositivo de terapia de luz 100 pode ser configurado com uma força de desvio selecionada

17 / 18 de modo que uma força de mola agregada de todos os conjuntos de fibra óptica 200 permita que todas as fibras ópticas axiais 212 façam contato com o couro cabeludo simultaneamente.

[0043] Como mostrado nas Figuras 6-8, a ponteira 235 é fixada à cúpula 102 por meio de uma base cônica 222 e é configurada para conectar operacionalmente aos orifícios cônicos 110. A base cônica 222 compreende pequenas saliências 226 configuradas para deslizar, encaixar por pressão nos recessos 112 nos orifícios cônicos 110, permitindo assim a rotação e impedindo que a base cônica 222 se desloque e/ou caia. A ponteira 230 é fixada à base cônica 222 por meio de uma mola 240 configurada para encaixar de forma deslizável, encaixar por pressão em um recesso 270a configurado na base cônica 222 e um recesso 270b formado na ponteira 235. Uma vez montado, o elemento de desvio 240 (por exemplo, mola) é configurado para ter força de retenção suficiente nos recessos 270a, 270b, de modo que permaneça fixo em cada extremidade durante a extensão.

[0044] Como mostrado na Figura 8, o dispositivo de terapia de luz 100 compreende uma ou mais matrizes de fontes de luz 310 e seus eletrônicos de controle (não mostrados) montados em uma PCB rígida 330, que é presa à base 400 na parte traseira da cúpula 102. Uma ponteira de múltiplas fibras (MFF) 600 pode ser configurada para alinhar as fontes de luz 310 a cada fibra óptica axial 212 disposta em uma ou mais aberturas de fibra ou uma matriz de orifícios de fibra 610 por meio de um adaptador 630 preso à PCB rígida 330. O adaptador 630 pode ser configurado para alinhar as uma ou mais aberturas de fibra 610 sobre as fontes de luz das matrizes 310 (por exemplo, linhas de fontes de luz individuais 310) e as aberturas de fibra 610. O adaptador 630 pode se conectar para alinhar as extremidades de cada uma das fibras ópticas axiais 212 dispostas nas aberturas de fibra 610 adjacentes às matrizes da fonte de luz 310 por meio de orifícios de precisão 340 na PCB. A MFF 600 compreende a matriz de orifícios de fibra 610 preenchidos por receber uma

18 / 18 pluralidade de fibras ópticas axiais 212 aqui. A MFF 600 é presa ao adaptador 630 por travas de feixe de mola 620. Vantajosamente, as travas 620 podem atuar como feixes de mola para centralizar a MFF 600 dentro do adaptador 630, proporcionando assim um alinhamento fino das aberturas de fibra 610 adjacentes às fontes de luz 310.

[0045] Os dispositivos e métodos descritos neste documento podem otimizar a proliferação celular (isto é, crescimento de cabelo) com doses baixas por períodos mais longos. Acredita-se que a LLLT/PBM crie um efeito dependente da dose, de modo que cada dose se baseie no precioso tratamento (e a Lei de Arndt-Schulz significa que doses demais têm efeitos supressores). Portanto, os conjuntos aqui divulgados permitem um tratamento uniforme aplicado de uma maneira que evita os efeitos supressores do excesso de tratamento. Em um exemplo, verificou-se que 14 a 20 minutos aplicados a cada poucos dias eram suficientes para penetrar na profundidade do folículo piloso na pele.

[0046] A preciosa descrição das modalidades divulgadas é fornecida para permitir que qualquer pessoa versada na técnica faça ou use a presente invenção. Várias modificações nessas modalidades serão prontamente aparentes para os versados na técnica, e os princípios genéricos aqui definidos podem ser aplicados a outras modalidades sem se afastar do espírito ou escopo da invenção. Por exemplo, uma grande variedade de materiais pode ser escolhida para os vários componentes das modalidades. Portanto, é desejável que as presentes modalidades sejam consideradas em todos os aspectos como ilustrativas e não restritivas, sendo feita referência às reivindicações anexas, bem como às descrições anteriores, para indicar o escopo da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo para posicionar e aplicar energia eletromagnética a um órgão do corpo, o dispositivo caracterizado pelo fato de que compreende: uma estrutura de suporte formando um contorno, onde um espaço interno da forma contornada é adaptado para colocação sobre o órgão do corpo; uma pluralidade de conjuntos de projeção, cada um com pelo menos um elemento de projeção, em que cada elemento de projeção compreende uma porção distal com uma fonte de iluminação configurada para direcionar a energia eletromagnética para o órgão do corpo, em que a porção distal é flexível para acomodar a flexão após uma mudança na estrutura de suporte; e cada um da pluralidade de conjuntos de projeção tendo um elemento de desvio permitindo que cada um dos conjuntos de projeção seja acoplável de maneira móvel à estrutura de suporte para fazer com que a porção distal e a fonte de iluminação do elemento de projeção se estendam para o espaço interior da forma contornada, em que o elemento de desvio permite o movimento proximal do elemento de projeção ao envolver uma superfície do órgão do corpo para permitir que os elementos de projeção da pluralidade de conjuntos de projeção se conformem independentemente ao órgão do corpo e permitindo que a fonte de iluminação permaneça adjacente à superfície do órgão do corpo.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos diversos conjuntos de projeção compreende um elemento de projeção central e pelo menos um elemento de projeção auxiliar localizado adjacente ao elemento de projeção central, em que cada projeção auxiliar compreende uma fonte de iluminação.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o elemento de projeção central é cercado por pelo menos dois elementos de projeção auxiliar.

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fonte de iluminação compreende uma fonte de energia eletromagnética na porção distal do elemento de projeção.

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma fonte de energia eletromagnética está localizada remotamente da fonte de iluminação e o elemento de projeção é configurado para transmitir energia eletromagnética nela para a fonte de iluminação.

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de desvio está localizado em uma superfície da estrutura de suporte oposta ao espaço interno da forma contornada.

7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fonte de iluminação está localizada em uma extremidade distal do elemento de projeção.

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a extremidade distal do elemento de projeção é atraumática, de modo que não penetra na superfície do órgão do corpo.

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de projeção está localizado dentro de um membro de base e onde o membro de base é acoplado ao elemento de desvio.

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de projeção compreende uma fibra óptica.

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura de suporte está localizada dentro de um invólucro externo.

12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o invólucro externo é ventilado.

13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de desvio compreende uma mola helicoidal.

14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fonte de iluminação compreende um diodo emissor de luz.

15. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda pelo menos um mecanismo de resfriamento acoplado à estrutura de suporte.

16. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção distal do elemento de projeção é atraumática para apresentar penetração no tecido.

17. Método para aplicar energia eletromagnética a um órgão do corpo, o método caracterizado pelo fato de que compreende: posicionar uma estrutura de suporte com uma forma contornada sobre o órgão do corpo, onde um espaço interior da forma contornada compreende uma pluralidade de elementos de projeção, cada um tendo uma fonte de iluminação; cada um dos elementos de projeção sendo desviado de forma independente, de modo que cada um da pluralidade de elementos de projeção possa se mover independentemente em relação a outro elemento de projeção ao engatar uma superfície contornada do órgão do corpo para estar em conformidade com a superfície contornada do órgão do corpo; e aplicar energia eletromagnética através de cada uma das fontes de iluminação do elemento de projeção adjacente à superfície contornada do órgão do corpo.

18. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende ainda direcionar uma fonte de resfriamento para a superfície contornada do órgão do corpo.

19. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o posicionamento da estrutura de suporte sobre o órgão do corpo compreende o posicionamento da estrutura de suporte sobre o couro cabeludo de um paciente.

20. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a aplicação de energia eletromagnética compreende a aplicação de energia eletromagnética selecionada do grupo que consiste em uma luz coerente, uma fonte de luz incoerente e uma combinação das mesmas.

21. Dispositivo para aplicar energia eletromagnética a um órgão do corpo, o dispositivo caracterizado pelo fato de que compreende: uma estrutura de suporte que define um espaço interior adaptado para colocação no órgão do corpo; uma pluralidade de conjuntos de projeção, cada um com pelo menos um elemento de projeção, em que cada elemento de projeção compreende uma fonte de iluminação configurada para direcionar a energia eletromagnética para o órgão do corpo; e cada uma da pluralidade de conjuntos de projeção sendo inclinada em relação à estrutura de suporte, permitindo que cada conjunto de projeção seja móvel em relação à estrutura de suporte, de modo que a fonte de iluminação do elemento de projeção se estenda para o espaço interior e cada elemento de projeção possa se mover independentemente em uma direção proximal quando o elemento de projeção engata uma superfície do órgão do corpo para permitir que os elementos de projeção da pluralidade de conjuntos de projeção estejam em conformidade com a superfície do órgão do corpo e permitindo que a fonte de iluminação permaneça adjacente à superfície do órgão do corpo.

22. Dispositivo para posicionar e aplicar energia eletromagnética a um órgão do corpo, o dispositivo caracterizado pelo fato de que compreende: uma estrutura de suporte que forma uma forma contornada, em que um espaço interior da forma contornada é adaptado para colocação sobre o órgão do corpo; uma pluralidade de conjuntos de projeção, cada um com pelo menos um elemento de projeção, em que cada elemento de projeção compreende uma porção distal com uma fonte de iluminação configurada para direcionar a energia eletromagnética para o órgão do corpo; e cada um da pluralidade de conjuntos de projeção tendo um elemento de desvio permitindo que cada um dos conjuntos de projeção seja acoplável de maneira móvel à estrutura de suporte para fazer com que a porção distal e a fonte de iluminação do elemento de projeção se estendam para o espaço interior da forma contornada, em que o elemento de desvio permite o movimento proximal do elemento de projeção ao envolver uma superfície do órgão do corpo para permitir que os elementos de projeção da pluralidade de conjuntos de projeção se conformem independentemente ao órgão do corpo e permitindo que a fonte de iluminação permaneça adjacente à superfície do órgão do corpo.