BRPI0709027A2 - tratamento de volume de tecido com energia radiante - Google Patents

Abstract

TRATAMENTO DE VOLUME DE TECIDO COM ENERGIA RADIANTE. A presente invenção refere-se a dispositivos e processos para utilização de radiação eletromagnética e outras formas de energia para tratar um volume de tecido a uma profundidade. Em um aspecto, um dispositivo modula o fluxo incidente na superfície do tecido para controlar e variar a profundidade no tecido sobre o qual uma dose eficaz de energia radiante é fornecida, e assim tratar um volume específico do tecido. Os processos e dispositivos descritos são empregados para executar vários tratamentos, inclu- indo tratamentos para evitar e aliviar a dor e promover a cura de tecidos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "TRATAMEN-TO DE VOLUME DE TECIDO COM ENERGIA RADIANTE".

Referência a pedidos de patente relacionados

Este pedido de patente reivindica a prioridade do pedido de pa-tente provisório U.S. N0 60/783.878, Tratamento de Volume de Tecido ComEnergia Radiante, arquivado em 20 de março de 2006. Este pedido de paten-te é uma continuação em parte do pedido de patente U.S. N0 11/588.599, ar-quivado em 27 de outubro de 2006, intitulado Tratamento de Volume de Teci-do Com Energia Radiante, que também reivindica prioridade do pedido depatente provisório U.S. N0 60/783.878, arquivado em 20 de março de 2006.Descrições adicionais relativas as modalidades descritas aqui podem ser ob-servados no pedido de patente U.S. N0 da publicação 2004/0162596, intitula-do Método e Aparelhagem para Execução da fotobioestimulação que é incor-porado aqui como referência. Descrição adicional relativa aos modalidadesdescritos aqui pode ser observada no pedido de patente U.S. N0 da publica-ção US 2004/0093042 A1, intitulada Método e Aparelhagem para TratamentoFototérmico de Tecido em Profundidade, que também é anexado aqui comoreferência.

Antecedentes da InvençãoCampo Técnico

A presente invenção refere-se geralmente a métodos e dispositi-vos para utilização de energia radiante, por exemplo luz, infravermelho e outraradiação eletromagnética, para tratar um volume de tecido localizado a umadada profundidade abaixo da superfície do tecido. Em particular, modalidadessão descritos para tratar tais volumes de tecido para evitar, reduzir e aliviar ador, evitar e reduzir a fibrose e formação de cicatriz, e para promover a curade tecido danificado.

Antecedentes da Técnica

Radiação eletromagnética ("EMR"), especialmente luz visível eradiação infravermelha, tem sido utilizada para uma série de propósitos tera-pêuticos, inclusive como um meio de reduzir e aliviar a dor, para promover acura e para tratar outras condições clínicas através de procedimentos defotobioestimulação e fotobiomodulação. Tais tratamentos que empregam EMRsão referidos por vários nomes, incluindo, entre outros, Fotobiomodulaçãotermicamente realçada, Fotobioestimulação termicamente realçada, Trata-mento da dor termicamente realçada ("TEPT"), terapia com luz de baixa po-tência ("LLLT"), e Terapia com luz de baixa intensidade ("LILT"). Tais trata-mentos têm sido dirigidos, geralmente, à estimulação ou modulação de pro-cessos celulares que empregam luz visível e/ou radiação infravermelha (istoé, calor).

Por exemplo, fontes de emissão de luz de baixa potência, inclusi-ve Iasers que emitem tipicamente menos do que 100 mW, foram empregadasno mundo todo nas últimas três décadas para tratar de uma variedade decondições clínicas. Tem-se reportado que a luz estimula a síntese de DNA,ativa complexos de substrato de enzimas, transforma prostaglandinas e pro-duz efeitos microcirculatórios. Diversos trabalhos reportam tais efeitos queresultam da irradiação endógena de cromóforos (isto é, sem aplicação exóge-na de fotossensibilizantes) em células ou tecidos.

O uso de LLLT e LILT (que são essencialmente termos sinôni-mos) para se obter respostas fotoquímicas é comumente referido como foto-bioestimulação, fotobiomodulação e terapia fotodinâmica. Dependendo docontexto, essas respostas fotoquímicas podem envolver substâncias exóge-nas ou endógenas, ou uma combinação de ambas. Além da luz a laser, a fo-tobioestimulação pode ser conseguida usando-se outras fontes de luz mono-cromática ou quase-monocromática (por exemplo, LEDs) ou fontes filtrantesfluorescentes, lâmpadas halógenas, lâmpadas incandescentes, lâmpadas dedescarga, LEDs de banda múltipla e de banda ampla e luz solar natural). Abio-estimulação obtida por fontes a laser é também referida como terapia alaser de baixa intensidade.

Acredita-se que o mecanismo primário de terapia a laser/luz debaixa intensidade seja fotoquímico e fotobiológico. Acredita-se que o processofotoquímico resultante da fotobiestimulação envolve a integração de fótons nomecanismo celular das reações bioquímicas. Geralmente, o princípio de ab-sorção de luz & integração da energia do fóton no ciclo respiratório celular éum fenômeno natural bem-conhecido. Fotossíntese e visão são dois exemplosdeste fenômeno. Nesses processos, as moléculas fotoceptoras são clorofila erodopsina, respectivamente.

No caso da fotobioestimulação, diversos mecanismos de açãoconcorrentes foram demonstrados in vitro. Um exemplo de um tal mecanismoenvolve citocromo c oxidase, que é um fotoceptor celular primário de baixaintensidade de luz. A citocromo c oxidase é uma enzima de cadeia respiratóriaque reside dentro da mitocôndria celular, e é a enzima terminal na cadeia res-piratória das células eucarióticas. Em particular, citocromo c oxidase interme-dia a transferência de elétrons do citocromo c para o oxigênio molecular. Oenvolvimento do citocromo c é conhecido como sendo central à química re-dox, levando à geração de energia livre que é então convertida no potencialeletroquímico através da membrana interna das mitocôndrias, e por fim leva àprodução de trifosfato de adenosina (ATP). Concordantemente, postulou-seque a fotobioestimulação tem o potencial de aumentar a energia disponívelpara atividade metabólica das células. Os fotoceptores celulares primários deluz a laser de baixa intensidade a uma faixa de comprimentos de onda foi i-dentificado, por exemplo, em "Lasers in Medicine and Dentistry," Eds. Z. Si-munovic, Vitgraf:Rijeka, 2000, págs. 97-125.

A ativação dos citocromos c com luz pode acionar uma série dereações bioquímicas, levando a uma faixa de respostas a níveis celular, detecido, orgânico e corporal. Vários modalidades do aparelho e técnicas comLILT são conhecidas na técnica. Por exemplo, tais dispositivos e técnicas sãodescritos na Patente U.S. No. 6.471.716 intitulada "Low levei Iight therapy me-thod and apparatus with improved wavelength, temperature and voltage con-trol" (J.P. Pecukonis).

Demonstrou-se ainda que a fotobioestimulação pode ser empre-gada para aumentar a proliferação celular a fim de se obter efeitos terapêuti-cos. As moléculas de ATP servem como um substrato para AMP cíclico(cAMP) que em conjunto com íons de cálcio (Ca2+) estimulam a síntese deDNA e RNA. cAMP é um mensageiro secundário fundamental que afeta umavariedade de processos fisiológicos, tais como transdução de sinal, expressão -genética, coagulação sangüínea e contração muscular. Concordantemente forpostulado que um aumento na produção de ATP por fotobioestimulação podefornecer um meio para aumentar a proliferação celular e a produção de prote-ína.

A síntese de ATP estimulada por luz, tal como aquela causadapor fotobioestimulação, é dependente do comprimento de onda. Demonstrou-se in vitro que células procarióticas e eucarióticas são sensíveis a duas faixasespectrais, uma em 350-450 nm e outra em 600-830 nm. (T.l. Karu e S.F.Kolyakov, "Exact Action Spectra for Cellular Responses Relevant to Photothe-rapy", Photomedicine Laser Surg. 2005, v. 23, págs. 355-361.) Karu et al. a-firmaram que os receptores de luz dos comprimentos de ondas vermelhas sãodo tipo semiquinona das fIavoproteínas da reductase (desidrogenases) e ocitocromo a/a3 do citocromo c. Citocromo c oxidase em sua forma de oxida-ção é o cromóforo específico da faixa de comprimento de onda entre 800 até830 nm.

Em estudos publicados, a fotobioestimulação e a fotobiomodula-ção tipicamente foram realizadas usando fontes relativamente econômicas,tais como Iasers de diodos ou LEDs tais como Ga-As e Ga-Al-As (por exem-plo, emitindo no espectro infravermelho (600- 980 nm). As fontes existentesde luz a laser de baixa potência e diodos emissores de luz (LEDs) fornecempotências que variam de 1 até 100 miliwatts; concordantemente, as densida-des de potência necessárias para executar procedimentos fotobioestimulado-res e fotobiomoduladores são obtidas por concentração do feixe de luz emiti-do para pontos de tamanho muito pequenos (tipicamente menores do que 10mm). Isto resulta em uma densidade de potência típica na superfície da peleem uma faixa entre 1 e 100 mW/cm2. O pequeno tamanho do feixe faz comque seja necessário um dispositivo de varredura para tratar grandes áreas. Ostempos de tratamento usados na maior parte dos estudos estiveram na faixade 5 a 30 minutos. Tratamentos múltiplos são requisitados na maioria dos ca-sos. Fontes de tratamento e condições de operação usadas na fotobioestimu-lação e fotobiomodulação convencionais fornecem um aquecimento negligen-ciável do tecido tratado (por exemplo, menor do que 1°C acima da temperatu- -ra corporal normal).

A aplicação de um gradiente térmico de temperatura, tanto naforma de calor ou frio, também é conhecida na técnica. No caso de aqueci-mento, a capacidade de hipertermia para mitigar a dor foi amplamente empre-gada. Além disso, empregou-se calor em combinação com terapia com luz debaixa intensidade aplicada ao tecido que está sendo tratado. Vide, por exem-plo, Patente U.S. No. 5.358.503 intitulada ("Photo-thermal therapeutic deviceand method" (D.E. Bertwell, J.P. Markham) (a '"patente 503"). Entretanto, taisensinamentos geralmente estão limitados a uma combinação de um arranjocortina de diodos emissores de luz e dispositivos condutores de aquecimento.Nesses casos, a penetração de calor no tecido é limitada a profundidades re-lativamente rasas.

O uso de EMR para tratar dor e promover a cura tem sido o objetode numerosos estudos e experimentos. A literatura científica no campo tam-bém tem sido focada nos benefícios de EMR no tratamento de condições in-flamatórias, distúrbios articulares crônicos, e outras doenças, tais como artrite,bursite, síndrome de túnel carpal, fibromialgia, hiperalgesia, epicondilite late-ral, disfunção da junta temporomandibular (TMJ), e tendinite. O efeito de EMRem fibroblastos tem sido estudado. Os benefícios de EMR na promoção dacura e restauração de tecido e também da cura de ferida têm sido estudadosem geral, tal como vários tipos de úlceras (incluindo úlceras diabéticas, úlce-ras venosas, e úlceras bucais), fraturas, dano nos tendões, lesões nos Iiga-mentos, e lesões nas cartilagens. E tem sido estudado o efeito de EMR naredução e alívio da dor, tal como dor nas articulações, dor lombar, dor no pes-coço, e dor de doenças inflamatórias.

O FDA aprovou o uso de EMR para o tratamento da dor em cer-tas aplicações, incluindo dor associada com a cabeça e pescoço e síndromede túnel cárpico. Enquanto os mecanismos acima têm sido demonstrados emnumerosos experimentos in vitro, os resultados de ensaios clínicos, até agora,foram inconclusivos. Alguns grupos reportaram vários graus de sucesso notratamento de uma faixa de doenças. Outros observaram nenhum efeito ouum efeito mínimo.Sumario da Invenção

Um aspecto da invenção é um dispositivo para tratamento de umvolume de tecido que pode ter: uma fonte de EMR configurada para transmitirEMR a uma superfície de tecido; e um controlador eletricamente conectado àfonte de EMR e configurado para fornecer pelo menos um sinal de controlepara a fonte de EMR. A fonte de EMR pode ser configurada para emitir umprimeiro nível de fluxo e emitir um segundo níveis de fluxo em resposta a pelomenos um sinal de controle, o primeiro e segundo nível do fluxo correspon-dente à primeira e segunda profundidade abaixo da superfície do tecido.

Modalidades preferidas deste aspecto da invenção podem incluiralgumas das seguintes características adicionais. O controlador pode incluirum modulator em comunicação elétrica com a fonte de EMR para controlar oprimeiro e segundo nível do fluxo. Uma superfície de resfriamento pode serusada para contactar a superfície do tecido. A superfície de resfriamento podeser configurada para resfriar o tecido quando em contacto com a superfície dotecido durante a operação do dispositivo. Uma janela pode ser configuradapara deixar passar EMR, e pode incluir uma superfície de resfriamento paracontactação da superfície do tecido. Em alguns modalidades, a janela podeser relativamente grande, por exemplo a janela pode ter uma área de passa-gem de radiação ou aproximadamente 49 cm2, e, se redonda, pode ter umdiâmetro de aproximadamente 7 cm. A janela pode ser menor para algumasaplicações, e pode ser até mesmo maior para outras aplicações. Por exemplo,a janela ótica pode compreender uma área que varia de cerca de 1 cm2 atécerca de 200 cm2, cerca de 5 cm2 até cerca de 150 cm2, cerca de 10 cm2 atécerca de 100 cm2, cerca de 25 cm2 até cerca de 75 cm2, ou cerca de 30 cm2até cerca de 60 cm2, e o diâmetro pode variar de cerca de 1 cm até cerca de14 cm, 2 cm até cerca de 10 cm, ou 3 cm até cerca de 8 cm. A janela ou aber-tura também pode ser variável em tamanho.

O dispositivo pode ser um dispositivo portátil e também pode serum produto de consumo.

O dispositivo pode incluir um sensor de realimentação configura-do para fornecer um sinal de realimentação durante a operação, e um contro-Iador pode ser eletricamente conectado ao mecanismo sensor de realimenta-ção para emitir os sinais de controle com base na informação obtida do sensorde realimentação. O sensor de realimentação pode ser um sensor de tempe-ratura, e pode ser configurado para medir a temperatura do tecido sendo tra-tado durante a operação. O sensor de realimentação pode ser um sensor dedoppler ótico configurado para medir o fluxo do sangue dentro do tecido sen-do tratado.

A fonte de EMR pode ser configurada para fornecer um fluxo deincidência entre aproximadamente 0,1 e 10 watts/cm2. A potência do sistemapode ser dimensionada para produzir potência suficiente para janelas com umdiâmetro maior, e pode ser relativamente grande para uso com janelas maio-res. Por exemplo, a potência do sistema pode ser da ordem de 40-80 watts epode ser até mesmo maior, dependendo do tamanho relativo da abertura depassagem da radiação, tal como uma janela ou abertura. A potência do siste-ma pode ser dimensionada para fornecer níveis relativamente elevados defluxo de incidência usando diâmetros de feixe e/ou áreas de feixe transeccio-nais relativamente maiores.

O dispositivo pode ser dimensionado para fornecer fluxo de inci-dência suficiente para permitir que pelo menos uma dose minimamente eficazde EMR penetre às profundidades do tecido desejadas, por exemplo, até a-proximadamente 10 mm, 20 mm, 50 mm ou mais, dependendo da aplicação.O termo "dose minimamente eficaz," conforme usado aqui, refere-se ao me-nor fluxo de incidência que pode penetrar em uma profundidade de tecido de-sejada. O termo "profundidade de tecido," conforme usado aqui, refere-se aquão profundamente a radiação penetra no tecido.

O dispositivo pode incluir um dispositivo de memória e um pro-cessador. O dispositivo também pode incluir sensores de alimentação, e ocontrolador pode atribuir parâmetros de tratamento usando dados de alimen-tação dos sensores de alimentação. O dispositivo pode incluir um ou maissensores de realimentação em comunicação elétrica com o controlador, e ocontrolador pode computar parâmetros de tratamento com base nos dados dosensor*. O dispositivo pode utilizar uma tabela de consulta contendo informa-ção referente a parâmetros de tratamento.

O dispositivo pode modular a irradiação de EMR emitida da fonteusando pulsos intermitentes. A fonte do dispositivo pode incluir elementos óti-cos configurados para fornecer uma área ajustável de EMR que é incidenteem uma superfície do tecido.

O dispositivo pode ser configurado para emitir um terceiro nível defluxo de incidência em resposta aos sinais de controle. O terceiro nível de flu-xo pode corresponder a uma terceira profundidade abaixo da superfície dotecido, que pode estar entre as duas primeiras profundidades ou pode seruma outra profundidade.

Outro aspecto da invenção é um dispositivo para o tratamento detecidos que pode ter uma fonte de geração de EMR, uma janela ótica paracontactação de uma superfície do tecido a ser tratado e, para transmissão deEMR da fonte para o tecido, um sistema de refrigeração em comunicaçãotérmica com a janela ótica, o sistema de resfriamento sendo configurado pararemover o calor da janela ótica, e um modulador eletricamente conectado àfonte de EMR para variar um fluxo radiante emitido pela fonte EMR de umprimeiro valor correspondendo a uma primeira profundidade do tecido a umsegundo valor correspondendo a uma segunda profundidade do tecido.

Modalidades preferidas deste aspecto da invenção podem incluiralgumas das seguintes características adicionais. A janela ótica pode sercomposta de vários materiais apropriados, tais como safira. O dispositivo podeser um dispositivo portátil ou um produto de consumo.

O dispositivo pode incluir um ou mais sensores de realimentação,que podem estar em comunicação elétrica com o modulador. O modulatorpode ser configurado para receber um sinal de realimentação durante a ope-ração e para variar o fluxo emitido pela fonte de EMR em resposta. O sensorde realimentação pode ser de vários tipos, tais como um sensor de temperatu-ra configurado para medir a temperatura do tecido sendo tratado ou um sen-sor Doppler ótico configurado para medir o fluxo do sangue dentro do tecidosendo tratado.

A fonte de EMR pode ser configurada para fornecer um fluxo deincidência em faixas apropriadas, tais como, por exemplo, entremente 0,1 e 10 watts/cm2. O dispositivo pode ser dimensionado para fornecerfluxo de incidência suficiente para permitir que pelo menos uma dose mini-mamente eficaz de EMR penetre a profundidades de tecido desejadas, porexemplo, até aproximadamente 10 mm, 20 mm, 50 mm ou mais, dependendoda aplicação.

O dispositivo pode incluir um dispositivo de memória e um pro-cessador, por exemplo, como parte do modulador. O dispositivo pode incluirum ou mais sensores em comunicação elétrica com o modulador. O modula-dor pode ser configurado para computar parâmetros de tratamento usandosinais de pelo menos cada um dos sensores. O modulador pode incluir umatabela de consulta contendo informação de parâmetros no que se refere aosparâmetros de tratamento. O modulador pode ser configurado para modular airradiação de EMR emitido da fonte empregando pulsos intermitentes.

A janela ótica pode compreender uma área que varia de cerca de1 cm2 até cerca de 200 cm2, cerca de 5 cm2 até cerca de 150 cm2, cerca de10 cm2 até cerca de 100 cm2, cerca de 25 cm2 até cerca de 75 cm2, ou cercade 30 cm2 até cerca de 60 cm2. Em alguns modalidades, a janela ótica podecompreender uma área maior do que aproximadamente 49 cm2. A fonte deEMR pode incluir elementos óticos configurados para fornecer uma área ajus-tável de EMR incidente em uma superfície do tecido. O dispositivo da reivindi-cação 30, na qual o modulador está eletricamente conectado à fonte de EMRe é configurado para variar o fluxo radiante emitido pela fonte de EMR a umterceiro valor correspondente a uma terceira profundidade de tecido. O modu-Iador pode ser configurado para variar o fluxo radiante dentro de uma faixacontínua, e pode ser configurado para variar o fluxo radiante usando um con-junto de valores discreto.

Outro aspecto da invenção é um dispositivo para transmissão deluz no tecido para tratar tecidos danificados ou reduzir a dor, que pode incluirum invólucro contendo uma fonte de EMR e uma abertura para permitir que oEMR gerado possa passar através do invólucro para o tecido. A fonte podeser configurada para gerar um fluxo de EMR que passa através da aberturaque é maior do que ou igual a aproximadamente 0,1 W/cm2.

Modalidades preferidas deste aspecto da invenção podem incluiralgumas das seguintes características adicionais. A abertura pode ter um di-âmetro de pelo menos aproximadamente 7 cm. O dispositivo pode ser confi-gurado para produzir um feixe de EMR contendo uma área de seção transver-sal de pelo menos aproximadamente 49 cm2. O dispositivo pode ser configu-rado para produzir um feixe de EMR contendo um diâmetro de pelo menos 7cm. A abertura pode ser ajustável, por exemplo, a partir de uma primeira áreaconfigurada para produzir um primeiro nível de fluxo para uma segunda áreaconfigurada para conduzir um segundo nível de fluxo.

Outro aspecto da invenção é um dispositivo para transmissão deluz a um tecido, que pode ter um invólucro contendo uma janela, uma fonte deEMR montada dentro do invólucro, um conjunto de elementos óticos monta-dos dentro do invólucro, e que forma um caminho ótico que se estende entrea fonte de EMR e a janela. Os elementos óticos podem ser ajustáveis paraalterar um tamanho do ponto de EMR emitido a partir de uma janela para asuperfície do tecido para alterar o fluxo de incidência sobre a superfície dotecido. O fluxo do EMR emitido através de uma janela pode ser maior do queou igual a 0,1 W/cm2.

Um outro aspecto da invenção é um dispositivo para tratamentodo tecido a uma profundidade predeterminada abaixo da superfície do tecido,que pode ter um invólucro contendo uma janela, e uma fonte de EMR monta-da dentro do invólucro. A janela ótica pode permitir que EMR passe através doinvólucro para a superfície do tecido. A fonte de EMR pode fornecer um nívelde fluxo correspondendo à profundidade predeterminada e fornece uma den-sidade de potência maior do que ou igual a 0,1 watts/cm2.

Um outro aspecto da invenção é um método para irradiação deum tecido a uma profundidade que pode incluir as etapas de seleção de umprimeiro fluxo de incidência que corresponde a uma primeira profundidade detecido, e irradiação do tecido na primeira profundidade usando o primeiro fluxode incidência.

Modalidades preferidas-deste aspecto da invenção podem incluiralgumas das seguintes características adicionais. A etapa de irradiação aindapode incluir uma irradiação a um nível que está acima de um limiar mínimo deirradiação requisitado para fornecer pelo menos uma dose minimamente efi-caz de EMR. A etapa de irradiação ainda pode incluir uma irradiação a umnível que está abaixo de um limiar máximo de irradiação requisitado para for-necer pelo menos uma dose minimamente eficaz de EMR. A etapa de irradia-ção ainda pode incluir uma irradiação a um nível que está acima de um limiarmínimo de irradiação requisitado para fornecer pelo menos uma dose eficazde EMR e abaixo de um limiar máximo de irradiação requisitada para fornecerpelo menos uma dose eficaz de EMR.

Um outro aspecto da invenção é um método para tratar um volu-me de tecido que pode incluir as etapas de irradiação de uma superfície dotecido com EMR contendo uma primeira densidade de potência, e irradiaçãoda superfície com EMR contendo uma segunda densidade de potência. Aprimeira e segunda densidades de potência podem corresponder a um localdo volume de tecido a ser tratado.

Modalidades preferidas deste aspecto da invenção podem incluiralgumas das seguintes características adicionais. A densidade de potênciapode ser modulada entre a primeira e segunda densidades de potência aolongo de uma curva contínua ou função variando com o tempo (por exemplo,função senoidal), e a densidade de potência pode ser modulada entre a pri-meira e segunda densidades de potência por irradiação do tecido a um con-junto Ínterim discreto de densidades de potência. O método também pode in-cluir a modulação entre a primeira e segunda densidades de potência tal queuma densidade de potência aplicada permanece acima de um limiar mínimode densidades de potência que fornecem uma dose eficaz de EMR ao tecidoem profundidade. O método também pode incluir a modulação entre a primei-ra e a segunda densidades de potência tal que uma densidade de potênciaaplicada permaneça abaixo de um limiar mínimo de densidades de potênciaque fornecem uma dose eficaz de EMR ao tecido em profundidade.

Um outro aspecto da invenção é um método de tratar tecido quepode incluir as eíapas de irradiação de uma porção de tecido com EMR con-tendo um primeiro fluxo de incidência; determinação se o indivíduo sentiu umasensação de calor dentro da porção de tecido, e irradiação da porção de teci-do com EMR contendo um segundo fluxo de incidência maior do que o primei-ro fluxo de incidência, se o indivíduo não sentiu uma sensação de calor emresposta ao primeiro fluxo de incidência.

Modalidades preferidas deste aspecto da invenção podem incluiralgumas das seguintes características adicionais. O método pode incluir a ir-radiação da porção do tecido com EMR contendo um segundo fluxo de inci-dência menor do que o primeiro fluxo de incidência quando o indivíduo sentiuuma sensação de aquecimento em resposta ao primeiro fluxo de incidência. Ométodo pode incluir a repetição das etapas de determinação e a irradiaçãocom o segundo fluxo de incidência até que o indivíduo sinta uma sensação decalor na porção. A sensação de calor pode ser reportada pelo indivíduo oudetectada por um sensor. A sensação de calor pode corresponder ao nívelmais alto de irradiação que pode ser aplicado sem causar dano ao tecido. Asensação pode corresponder a aproximadamente o nível mais alto de irradia-ção que o indivíduo pode tolerar sem requerer o resfriamento do tecido. Asensação de calor corresponde ao nível mais elevado de estimulação quepode ser aplicado sem causar uma sensação de dor.

O método pode incluir a irradiação da porção de tecido a um fluxode incidência máximo durante um primeiro tempo de duração, no qual o fluxode incidência máximo corresponde ao fluxo de incidência aplicado quando oindivíduo reporta uma sensação de aquecimento. A duração pode correspon-der a uma quantidade de tempo durante o qual o fluxo de incidência máximopode ser aplicado sem causar uma forte sensação de dor no indivíduo. A du-ração pode corresponder a uma quantidade de tempo durante o qual o fluxode incidência máximo pode ser aplicado sem causar dano à porção do tecido.

O método pode incluir a irradiação da porção do tecido a um fluxode incidência reduzido durante um segundo tempo de duração, no qual o fluxode incidência reduzido é menor do que o fluxo de incidência máximo. O fluxode incidência reduzido pode ser aproximadamente 10% menor do que o fluxode incidência máximo. O fluxo de incidência reduzido pode ser aproximada-mente 20% menor do que o fluxo de incidência máximo. O método pode inclu-ir a irradiação da porção do tecido empregando uma série de fluxos de inci-dência reduzidos. Cada um dos fluxos de incidência reduzidos pode ser me-nor do que o fluxo de incidência máximo.

O método também pode incluir o resfriamento da porção do teci-do.

O segundo fluxo de incidência pode estar aproximadamente nafaixa de duas a três vezes o primeiro fluxo de incidência. O primeiro fluxo deincidência pode estar na faixa de aproximadamente 0,1 - 0,6 watts/cm2. O se-gundo fluxo de incidência pode estar na faixa de aproximadamente 0,2 - 1,8watts/cm2.

Um outro aspecto da invenção é um método para tratamento dador em um ser humano que pode incluir a irradiação de uma porção de tecidodo indivíduo com EMR contendo uma primeira intensidade;a determinação seo indivíduo sentiu uma diminuição na dor, e irradiação da porção do tecidocom EMR contendo uma segunda intensidade mais baixa do que a primeiraintensidade depois que o indivíduo sentiu um decréscimo na dor.

Modalidades preferidas deste aspecto da invenção podem incluiralgumas das seguintes características adicionais. A etapa de irradiação comEMR com uma primeira intensidade pode incluir a irradiação da porção atéque o indivíduo sinta uma sensação de calor no tecido. A etapa de irradiaçãocom EMR com uma primeira intensidade compreende ainda a ν da porção atéque o indivíduo sinta uma sensação de calor através do tecido. A etapa deirradiação com EMR com uma primeira intensidade pode incluir a irradiaçãoda porção até que o indivíduo sinta uma sensação intensa de calor dentro dotecido. A etapa de irradiação com EMR com uma primeira intensidade podeincluir a irradiação da porção até que o indivíduo reporte uma sensação decalor no tecido. A etapa de irradiação com EMR com uma primeira intensida-de pode incluir a irradiação da porção até que o indivíduo reporte uma sensa-ção de calor através do tecido. A etapa de irradiação com EMR com uma pri-meira intensidade pode incluir a irradiação da porção até que o indivíduo re-porte uma sensação intensa de calor no tecido.A primeira intensidade pode ser maior do que aproximadamente0,1 watts/cm2. A segunda intensidade pode ser menor do que aproximada-mente 0,6 watts/cm2. A segunda intensidade pode ser maior do que aproxi-madamente 0,1 watts/cm2. A primeira e/ou segunda intensidades podem serselecionadas de modo que elas não danifiquem a porção do tecido. O termo"danifiquem", conforme empregado aqui, refere-se à queima, ablação, e/ouqualquer mudança fisiológica adversa do tecido.

O método pode incluir a espera por um período de tempo entre airradiação com a primeira intensidade e a irradiação com a segunda intensi-dade. O tempo de espera pode ser de pelo menos uma hora. Em alguns mo-dalidades, o tempo de espera pode ser maior do que aproximadamente umahora. Em alguns modalidades, o tempo de espera pode ser de aproximada-mente duas horas, um dia, uma semana, um mês, ou algum outro período detempo.

O método pode incluir a irradiação da porção de tecido com EMRcom uma terceira intensidade que é maior do que a primeira intensidade. Aetapa de irradiação com a terceira intensidade podem ser executada, se oindivíduo não sente uma diminuição da dor em resposta à primeira intensida-de. A terceira intensidade é maior do que a segunda intensidade. A terceiraintensidade pode ser aplicada após a etapa de irradiação da porção com asegunda intensidade. O método pode incluir a determinação de se o indivíduosentiu um aumento na dor, e a etapa de irradiação com a terceira intensidadepode ser realizada depois que o indivíduo sentiu um aumento na dor. A tercei-ra intensidade pode ser substancialmente igual à primeira intensidade.

A dor pode ser dor crônica ou dor aguda. A porção do tecido podeser irradiada com uma primeira intensidade em um primeiro local, por exem-plo, um consultório médico, e a porção de tecido pode ser irradiada com a se-gunda intensidade em um segundo local, por exemplo uma residência. O teci-do pode ser irradiado com a primeira intensidade utilizando-se um primeirodispositivo, tal como um dispositivo profissional, e a porção do tecido pode serirradiada com a segunda intensidade usando um segundo dispositivo, tal co-mo um dispositivo ou produto de consumo.O método pode incluir ο armazenamento de dados de alimerí^" vção para um conjunto de parâmetros para uso aplicações subseqüentes deEMR. Os dados de alimentação podem ser armazenados manualmente ouautomaticamente.

Um outro aspecto da invenção é um método para tratar tecido quepode incluir a irradiação do tecido com EMR a um primeiro fluxo de incidência,e a irradiação do tecido com EMR a um segundo fluxo de incidência. O primei-ro fluxo de incidência pode ser maior do que o segundo fluxo de incidência. Oprimeiro fluxo de incidência pode ser maior do que aproximadamente 0,1watts/cm2. O segundo fluxo de incidência pode ser menor do que aproxima-damente 0,6 watts/cm2. O segundo fluxo de incidência pode ser maior do queaproximadamente 0,1 watts/cm2. O primeiro e segundo fluxos de incidênciapodem ser selecionados tal que eles não danifiquem o tecido, queimem o te-cido ou causem uma ablação do tecido.

O método pode incluir a espera por um período de tempo entre airradiação com o primeiro fluxo de incidência e a irradiação com o segundofluxo de incidência. O tempo de espera pode ser pelo menos aproximadamen-te uma hora. Em alguns modos de realização, o tempo de espera pode sermaior do que aproximadamente uma hora. Em alguns modalidades, o tempode espera pode ser aproximadamente duas horas, um dia, uma semana, ummês ou alguma outra duração.

Um outro aspecto da invenção é um método de tratar a dor, queleve em conta mudanças na condição do paciente entre tratamentos. Especi-ficamente, pacientes que sofrem de dor crônica podem ter uma sensibilidadereduzida de receptores nociceptivos, permitindo assim ajustes maiores de po-tência no início de um curso de tratamento para maximizar a eficácia. À medi-da que há uma melhora na condição de saúde de um paciente durante o cur-so do tratamento, a sensibilidade dos receptores pode aumentar, tornandonecessária uma redução nos ajustes da potência.

Outro aspecto da invenção envolve o surgimento de uma irritaçãomuito limitada das células sangüíneas nos vasos da derme. Isto resulta emuma resposta inflamatória/crescimento de baixo grau. Mediadores inflamató-rios são desprendidos através das paredes dos vasos que estimulam a ativi-dade do fibroblasto e eventualmente levam a um efeito de "cura".

Ainda um outro aspecto da invenção envolve a modificação indu-zida por luz de respostas celulares a estímulos extrínsicos. Em particular, mu-danças na atividade mitocondrial, causadas por absorção de luz por citocro-mos, terão um impacto direto na variedade e quantidade de citoquinas secre-tadas pela célula afetada.Breve Descrição dos Desenhos

Modalidades não-limitantes da presente invenção serão descritospor meio de exemplos, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

A figura 1 é uma vista em perspectiva frontal de um sistema detratamento por EMR.

A figura 2 é uma vista em perspectiva frontal de uma cabeça detratamento do sistema de tratamento por EMR da figura 1.

A figura 3 é uma vista esquemática transeccional da cabeça detratamento da figura 2.

A figura 4 é uma vista esquemática da cabeça de tratamento dafigura 2.

A figura 5 é uma vista esquemática de um modalidade alternativode um sistema de tratamento por EMR.

A figura 6 é uma vista esquemática de uma cabeça de tratamentodo sistema de tratamento por EMR da figura 5.

A figura 7 é um gráfico que mostra um exemplo da mudança na proporção dairradiação de um tecido em uma dada profundidade para o fluxo incidente nasuperfície do tecido.

A figura 8 é um gráfico que mostra um exemplo de uma fluêncianormalizada como uma função da profundidade.

A figura 9 é um desenho esquemático transeccional de segmen-tos de tecido que são resfriados durante um tratamento.

A figura 10 é um gráfico que mostra a temperatura da pele comouma função do tempo após o início da exposição a EMR.

A figura 11 é um gráfico que mostra um exemplo de ação eficientede EMR em um tecido tratado como uma taxa de fluência, isto é, irradiação.

A figura 12 é um gráfico que mostra um exemplo da alteração deum tratamento a laser eficaz por variação (modulação) da irradiação incidentena superfície do tecido.

A figura 13 é um gráfico que mostra um exemplo de uma forma deonda na qual a radiação incidente é variada (modulada) em combinação comuma fonte de luz pulsante.

A figura 14 é um gráfico que mostra formas de onda de exemploque podem ser usadas para variar (modular) a irradiação incidente.

A figura 15 é uma vista gráfica de um modalidade de um meca-nismo de realimentação de um paciente.

A figura 16 é um conjunto de fonte de radiação para um sistemade tratamento por EMR contendo dois conjuntos de fontes de radiação, cadaqual capaz de emitir radiação a um comprimento de onda diferente.

A figura 17 é um gráfico que ilustra o efeito bifásico da luz nosprocessos celulares.

A figura 18 é um gráfico que ilustra os resultados dos três mode-los da profundidade de penetração da radiação como uma função do diâmetrodo feixe de radiação para diferentes parâmetros.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas

Os dispositivos e métodos descritos em conjunto com as modali-dades discutidos abaixo fornecem vários mecanismos para efetivamente irra-diar e tratar volumes de tecido, tais como juntas que se situam bem abaixo dasuperfície do tecido. Os dispositivos e métodos descritos abaixo são capazesde tratar eficazmente tecidos localizados a uma profundidade abaixo da su-perfície do tecido, entre outros por:

emissão de EMR em uma área de tratamento ativo que se localiza mais pro-fundamente no tecido do que os métodos da técnica atual são capazes detratar; emissão de uma dose eficaz de EMR a um volume específico de tecidolocalizado abaixo da superfície do tecido; mudança da profundidade na qual otecido é eficazmente tratado para um volume de tecido que necessita de umtal tratamento; fornecimento de um método de redução e alívio da dor, bemcomo um método para promover a cura do tecido danificado, por irradiação dotecido com EMR em combinação com o controle de temperatura na região dotecido alvo; fornecimento de um regime de tratamento que ajusta a irradiaçãoe temperatura da superfície do tecido para fornecer o tratamento eficaz dotecido alvo desejado, e geralmente na subsuperfície; fornecimento de um tra-tamento para um volume de tecido a uma faixa de profundidade, com manu-tenção dos parâmetros de tratamento desejados; e ajuste dos parâmetros detratamento durante a operação baseado na informação fornecida por um oumais mecanismos de realimentação ou controle para manter os parâmetrosde tratamento desejados através do volume de tecido alvo a ser tratado.

Usando algumas ou todas essas características, as modalidadesdescritos são capazes de tratar eficazmente um volume predeterminado detecidos que se situam abaixo da superfície da pele usando EMR, tal como luzvisível ou radiação quase infravermelha, para, por exemplo, evitar, reduzir, oualiviar a dor, e promover a cura do tecido danificado. Certas modalidades te-rão todas essas características, e certas outras modalidades só terão uma oumais dessas características incorporadas.

Referindo-se à figura 1, um sistema de tratamento por EMR 100inclui uma unidade de base 102 e uma cabeça de tratamento 104. A cabeçade tratamento 104 está ligada a uma unidade de base 102 através de um bra-ço móvel 106. O braço móvel 106 também inclui um conjunto de clips 110 queseguram um tubo conector 108, que se estende da unidade da base 102 até acabeça do tratamento 104.

Com referência às figuras 2 até 4, a cabeça de tratamento 104inclui uma fonte de luz 118, uma janela ótica 112, e um refletor 138, que sãomontados no invólucro 136. Alternativamente, a cabeça de tratamento 104poderia incluir um guia de ondas se estendendo entre e oticamente ligado auma fonte de luz e uma janela de luz, e feito de um material oticamente con-dutor, tal como um plástico ou safira. O refletor 138 é de preferência revestidocom um metal altamente refletor, tal como um revestimento branco refletordifuso ou um revestimento metálico (por exemplo ouro, prata ou cobre), paramaximizar a luz fornecida ao volume-de tecido tratado.A cabeça de tratamento 104 também inclui o trocador de calor134, os ventiladores de resfriamento 140 e 142, e os ventiladores de resfria-mento 144 e 146. A abertura 144 é uma abertura de alimentação, localizadana parte de trás da cabeça de tratamento 104, que permite que o ar ambienteseja extraído da cabeça de tratamento 104. A abertura 146 é uma abertura desaída localizada na face da cabeça de tratamento 104 que permite que o arseja ejetado da cabeça de tratamento 104.

O sistema de tratamento EMR 100 é destinado a tratar o volumede tecido sem colocar a cabeça de tratamento em contacto com a pele. Emoutras palavras, a janela ótica 112 não está colocada em contato com a peledurante a operação. De preferência a cabeça de tratamento 104 estará a a-proximadamente 15 cm (seis polegadas) da superfície do tecido, mas o dispo-sitivo pode estar posicionado mais distante ou mais perto sem sacrificar o de-sempenho. A janela ótica 112 é uma lente Fresnel plástica que inclui uma sé-rie de sulcos ao longo da superfície externa da lente para criar um padrão deinterferência construtivo. O padrão de interferência construtivo faz com que alente crie um feixe de EMR que é paralelo e que diverge muito pouco por umadistância de aproximadamente 60 cm (dois pés). Portanto, a distância exatado posicionamento da cabeça de tratamento 104 em relação ao tecido não écrítica, desde que o dispositivo seja mantido dentro da distância máxima. Al-ternativamente, a janela ótica pode ser preparada de safira, ou outro materialapropriado transparente ou um material semitransparente, tal como um vidro.

Durante a operação, luz é gerada a partir da fonte de luz 118, quepode ser a extremidade terminal de um cabo de fibra ótica conectado a umarranjo de LED1S ou outras fontes de luz localizadas dentro da unidade de ba-se 102. A luz viaja através dos LEDs na unidade de base 102 para a cabeçade tratamento 104 através do cabo de fibra ótica que se estende através dotubo conector 108. Alternativamente, um arranjo de LEDs ou diodos de laser,ou outra fonte de luz, podem estar localizados na cabeça de tratamento 104.A luz é então transmitida da fonte de luz 118 para o tecido a ser tratado viajanela ótica 112, que está a uma distância de aproximadamente 15 cm (6 po-legadas) da janela ótica 112. A luz pode viajar diretamente da fonte de luz 118para o tecido ou ela pode ser refletida pelo refletor 138.

As ventoinhas 140 e 142 bombeiam ar através da cabeça de tra-tamento 104 tanto para resfriar os componentes da cabeça de tratamento 104quanto para resfriar o tecido que está sendo tratado. O ar é insuflado na ca-beça de tratamento 104 através da abertura 144, onde é bombeado atravésdo trocador de calor 134 pelas ventoinhas 140 e 142. O ar é então bombeadoatravés de canais 148 e é ejetado em um fluxo através da abertura 146. Ofluxo de ar é dirigido sobre a superfície do tecido que está sendo tratado, eremove o calor excessivo do tecido e do espaço entre a superfície do tecido ea cabeça de tratamento 104.

Uma modalidade alternativa de um sistema de tratamento porEMR é mostrado nas figuras 5 e 6. O sistema de tratamento 200 inclui umaunidade de base 202 e uma cabeça de tratamento 204, que é projetada paraestar em contato e para resfriar a superfície do tecido 270 durante a operação.A cabeça de tratamento 204 está ligada à unidade de base 202 via um braçomóvel (não mostrado na figura 5) que é similar ao braço móvel 106 do sistemade tratamento por EMR 100. Alternativamente, a cabeça de tratamento 204pode estar conectada a uma unidade de base 202 utilizando um cabo flexívelque encerra as conexões entre elas. Em ambos os casos, a cabeça de trata-mento 204 ainda poderia incluir uma alça para facilitar a manipulação da ca-beça de tratamento 204 durante a operação.

A unidade de base 202 inclui um controlador 206, uma fonte deenergia 208, e um resfriador 210. O controlador 206 ainda inclui um modula-dor 212, e está conectado a um mecanismo de realimentação 214, que forne-ce um sinal de realimentação ao controle 206 via uma conexão elétrica 232.

A cabeça de tratamento 204 inclui uma fonte de luz 216, uma ja-nela ótica 218, e um refletor 220. A fonte de luz 216 é um conjunto de LEDs,tal como os LEDs dispostos em uma ou mais barras de diodo. Alternativamen-te, a fonte de luz poderia ser um ou mais lasers, diodos a laser, lâmpadas ouqualquer outra fonte de luz apropriada. A janela ótica 218 é um elemento óticode safira apropriado para a transmissão da luz. A fonte de luz 216 é controla-da pelo modulador 212 via um cabo elétrico 230. Durante a operação, a fontede luz 216 emite Iuz1 de preferência a um comprimento de onda de 810 nm,que viaja através da janela ótica 218 e é incidente sobre a superfície de umaárea de tecido tratado 270.

Apesar de ambos os sistemas de tratamento por EMR 100 e 200serem projetados para emitir luz a aproximadamente 810 nm, muitos outrasmodalidades são possíveis. Por exemplo, outras modalidades podem emitiroutros comprimentos de onda de luz visíveis bem como energia eletromagné-tica contendo comprimentos de onda no espectro não-visível. Além disso, e-nergia fora do espectro eletromagnético, tal como freqüências de rádio, e e-nergia acústica, incluindo ultra-som, podem ser utilizadas juntamente commodalidades particulares. Adicionalmente, pode ser empregada energia comvários ou múltiplos comprimentos de onda, tal como luz visível com múltiploscomprimentos de onda, luz visível com radiação quase infravermelha, EMRem uma faixa de comprimentos de onda e potencialmente incluindo múltiplospicos de comprimento de onda, ultra-som juntamente com EMR, ou outrascombinações apropriadas para um tratamento particular. Adicionalmente,EMR em uma faixa de comprimentos de onda poderia ser usado para coincidircom vários espectros de ação, por exemplo aqueles descritos em Karu et al.(que é discutido acima e incorporado aqui como referência) ou outros espec-tros de ação. Adicionalmente, o EMR poderia ser fornecido por um arranjo depequenos feixes menores concentrados para fornecer um feixe maior.

Além disso, duas fontes de EMR poderiam ser empregadas paradiferentes propósitos, tais como, por exemplo, uma primeira fonte para forne-cer o aquecimento e uma segunda fonte para fornecer biomodulação do teci-do. A primeira fonte poderia ser qualquer fonte apropriada para aquecer teci-do, tal como uma fonte de RF, fonte de luz visível, fonte de microondas, oufonte acústica. A primeira fonte poderia ser usada para induzir hipertermia notecido. A segunda fonte poderia ser selecionada para fornecer um ou maiscomprimentos de onda apropriados para a fotobioestimulação. Recentemente,outro método de combinação de LILT com hipertermia na região tratada dotecido foi descrita no pedido de patente U.S. N0 10/680.705 entitulado Méto-dos e Dispositivos para Execução da Fotobioestimulação (N° da PublicaçãoUS 2004/0162596 Α1) (G.B. Altshuler, I. Yaroslavsky, Μ. Pankratov1 D. Gal^s"'"Pedido de Patente 705"), que é anexado aqui como referência. Lá, métodose dispositivos são descritos que utilizam energia direcionada para controlar aprofundidade da temperatura elevada no tecido.

A cabeça de tratamento 204 está configurada para produzir umtamanho de ponto fixo, isto é, a área na superfície do tecido sobre a qual a luzde uma janela ótica 218 é incidente não varia. Entretanto, em modalidadesalternativos, um tamanho de ponto variável poderia ser usado, por exemplo,para incluir um conjunto de elementos óticos ajustáveis entre a fonte de luz216 e a janela ótica 218 que controla o tamanho do feixe. Um tal tamanho deponto variável pode ser usado em ambos as modalidades de contato e não-contato.

A cabeça de tratamento 204 é projetada para ser colocada emcontato com a pele durante a operação, e é capaz de resfriar o tecido que es-tá sendo tratado. Para conseguir isto, a cabeça de tratamento 204 ainda incluium sistema de resfriamento. O sistema de resfriamento inclui o resfriador 210,a janela ótica 218, e ainda inclui um tubo de fornecimento de refrigerante 222,um tubo de retorno de refrigerante 224, um sensor de temperatura 226, e umtrocador de calor 228, que neste modalidade é um caminho preenchido comum refrigerante que se estende em torno da periferia da janela ótica 218 pararesfriar os cantos da janela ótica 218 e fornecer a espalhamento térmica detoda a janela ótica 218. A cabeça de tratamento 204 ainda inclui as ventoinhas234 e 236 para resfriar a fonte de luz e outros componentes internos da cabe-ça de tratamento 204.

A janela ótica 218 é safira, porque safira fornece uma boa condu-tividade térmica, tal que quando em contacto com a pele, a janela ótica podeser usada para resfriar o tecido a ser tratado. Alternativamente, muitos outrasmodalidades são possíveis, incluindo uma janela plástica similar à janela ótica112 do sistema de tratamento por EMR 100 ou uma janela aberta com umaplaca ou cobertura que se estende através da abertura. Similarmente, o me-canismo de resfriamento poderia ser qualquer mecanismo de resfriamentoapropriado para reduzir a temperatura de uma-janela ótica e/ou do tecido tra-tado.

O sensor de temperatura 226 monitora a temperatura da janelaótica 218 para controlar o resfriamento e fornecer os sinais de controle para ocontrolador 206. Alternativamente, um sensor de temperatura poderia, ao in-vés de ou em adição ao sensor de temperatura 226, ser configurado para me-dir diretamente a temperatura do tecido sendo tratado.

Alternativamente, sistemas de resfriamento podem usar ar ou ou-tro gás apropriado que seja soprado sobre a superfície de resfriamento, ouóleo refrigerante ou outro fluido. Também pode ser usado spray de água oufluido refrigerante (por exemplo R134A) aplicado a uma janela ótica 218 ou orefrigerante pode ser aplicado através de toda a superfície de uma janela ótica218. Misturas de substâncias, tais como um óleo e mistura de água, tambémpodem ser usadas. Em uma modalidade alternativa, o sistema refrigerantepode ser uma série de tubos que carregam um fluido de resfriamento ou umfluido refrigerante (por exemplo, um fluido criogênico), cujos tubos estão emcontato com o tecido 270 ou estão contidos dentro de uma janela ótica. Aindaem um outro modalidade, o sistema de resfriamento pode incluir um spray deágua ou fluido refrigerante (por exemplo R134A), um spray de ar frio ou umfluxo de ar frio ao longo da superfície do tecido 270. Em outras modalidades, oresfriamento pode ser obtido através das reações químicas (por exemplo, re-ações endotérmicas), ou através de resfriamento eletrônico, tal como resfria-mento termoelétrico.

Em ainda outras modalidades, o sistema de resfriamento pode termais do que um tipo de refrigerante, ou o sistema de resfriamento não podeincluir uma janela de contato ou placa, por exemplo, em modalidades onde otecido é resfriado ou diretamente aplicado ao tecido com um spray criogênicoou outro apropriado. Em outras modalidades, dois ou mais mecanismos deresfriamento podem estar incluídos no mesmo dispositivo. Por exemplo, ummecanismo de resfriamento pode ser usado para resfriar a fonte de luz e umsegundo mecanismo de resfriamento pode ser usado para resfriar a janelaótica e o tecido.

Além disso, são possíveis muitas modalidades alternativas dacabeça de tratamento. Por exemplo, a unidade de base poderia ser eliminadae todo o circuito de controle poderia ser incluído na cabeça de tratamento paracriar um dispositivo auto-sustentável, tal como uma peça portátil ou outro dis-positivo. Similarmente, um dispositivo poderia ser configurado para ser opera-do por um consumidor em casa ou em outro ambiente não-hospitalar.

Em outras modalidades, um arranjo de LEDs poderia ser previstopara criar um feixe de EMR. Os LEDs poderiam ser parte de um conjunto defonte de luz usando uma janela ótica similar à configuração das cabeças detratamento 104 e 204, ou elas poderiam ser fornecidas essencialmente nomesmo local relativo que uma janela ótica nas cabeças de tratamento 104 e204, aproximando assim o desempenho de uma abertura totalmente preen-chida empregando uma fonte de luz. Em tais modalidades, os LEDs poderiamfornecer várias intensidades de luz por meio de energização de somente umaporção dos LEDs a cada tempo. Quando os LEDs estão configurados paraessencialmente preencher a área da janela ótica oü abertura, o dispositivonão pode ser capaz de conseguir um "fator de preenchimento" de 100% secomparado a um feixe que é formado usando-se um conjunto de fonte de luzque emite EMR através de uma janela ótica espaçadas a uma certa distância,como nas cabeças de tratamento 104 e 204. O fator de preenchimento máxi-mo, medido como uma porcentagem de um feixe totalmente preenchido quepode ser obtido por um tal dispositivo é dependente do espaçamento e densi-dade dos LEDs.

Sistemas de tratamento por EMR 100 e 200, bem como muitosmodos alternativos de execução, podem ser empregados para reduzir dorcrônica ou aguda, bem como para promover a cura de tecido danificado ouferido, usando métodos não invasivos. Para efetivamente tratar um volumepredeterminado de tecido em profundidade, as modalidades descritos aquiincorporam uma, algumas ou todas as seguintes características:

1. EMR pode ser transmitido a um nível de irradiação maior so-bre a superfície, isto é, um nível maior de fluxo de incidência, do que disposi-tivos da técnica anterior e métodos usados para tratar a dor ou curar tecidos;

2. EMR pode ser transmitido dentro de uma faixa ou faixa deníveis de irradiação relativamente estreita, e pode ser de preferência forne-cido na eficácia de ação máxima;

3. O fluxo de incidência do EMR incidente sobre a superfície dotecido é modulado para controlar a profundidade na qual o tecido é eficaz-mente tratado;

4. O resfriamento pode ser aplicado ao tecido próximo da super-fície;

5. O tamanho do ponto de EMR que pode ser incidente sobre asuperfície do tecido pode ser grande o suficiente para evitar a degradaçãolateral do feixe devido a espalhamento; e

6. Um mecanismo de realimentação controla o nível de irradia-ção para levar em conta as mudanças na composição do tecido, tais comoresultantes do fluxo sangüíneo aumentado.

Transmissão de EMR a Níveis mais elevados de fluxo de incidência

A taxa de fluência (irradiação) e fluência total de EMR em qual-quer ponto dado dentro do tecido sendo tratado é dependente em parte dofluxo de incidência. Quanto maior o fluxo de incidência, mais profundamente oEMR penetrará eficazmente no tecido. O nível de irradiaância de EMR emuma dada profundidade é atenuado à medida em que ele penetra no tecido, eo aumento do fluxo de reincidência faz com que EMR crie níveis maiores deprofundidade de irradiação no tecido que está sendo tratado.

A figura 7 fornece um exemplo de como o nível de irradiação di-minui à medida em que EMR penetra no tecido. O eixo horizontal do gráficona figura 7 fornece a profundidade no tecido em milímetros. O eixo verticalfornece a proporção de irradiação em profundidade para o fluxo de incidênciana superfície. A irradiação é uma medida da densidade de potência de EMRque é transmitida a uma área de tecido abaixo da superfície do tecido, e émedida, por exemplo, em W/cm2. A radiação em profundidade não é direcio-nal, isto é, o EMR pode ser incidente em um dado volume de tecido a partir dequalquer direção, e pode ser o resultado, por exemplo, do fenômeno de espa-lhamento e outros fenômenos. O fluxo de incidência é uma medida da densi-dade de potência de EMR que é incidente sobre a superfície do tecido-e émedido em, por exemplo, W/cm2. O fluxo de incidência é direcional e é a me-dida do EMR incidente sobre a superfície do tecido e emitido do dispositivo detratamento.

Conforme mostrado na figura 7, a proporção de radiação parafluxo de incidência diminui com a profundidade. A curva superior correspondeà pele do tipo II, que é a pele caucasiana média, e a curva mais baixa corres-ponde à pele do tipo VI, que é a pele média dos afro-americanos (isto é, maismelanina está presente na pele dos afro - americanos do que na pele cauca-siana). Em outras palavras, nos casos apresentados, onde o fluxo de incidên-cia (o denominador na proporção) permanece constante e a proporção totaldiminui com a profundidade, o nível de irradiação (o numerador na proporção)diminui com a profundidade.

A proporção da irradiação em profundidade para o fluxo de inci-dência é maior do que um na superfície da pele (profundidade de 0 mm) atéuma profundidade de aproximadamente 2 mm, devido a retro espalhamentode EMR pelo tecido circundante. Isto resulta em uma concentração de EMRna superfície. Quando a luz penetra diversos milímetros na pele, a proporçãocai rapidamente, indicando que a irradiação diminui rapidamente com a pro-fundidade.

A figura 8 ilustra um conceito correlato, isto é, que a fluência deEMR (neste caso, luz visível contendo um comprimento de onda de 810 nm)diminui com a profundidade no tecido sendo irradiado. O gráfico na figura 8tem um eixo horizontal representando a profundidade no tecido em milímetrose um eixo vertical representando a fluência normalizada. A fluência é a quan-tidade de energia por unidade de área medida em, por exemplo, J/cm2. A flu-ência normalizada é uma representação da fluência onde o valor tem sidonormalizado a um valor a um valor de um na superfície, com as mediçõessubseqüentes mostradas relativas ao valor de partida. O gráfico da figura 8 foiobtido a partir de simulações de Monte Cario. (Ranhuras na curva são causa-das pela natureza estatística da técnica).

As figuras 7 e 8 ilustram que, à medida em que a profundidadeaumenta, a quantidade de luz que penetra o tecido é atenuada. A atenuação éum resultado da absorção e espalhamento na pele e na subcutis. Esses gráfi-cos também demonstram que, quando um nível relativamente mais elevadode fluxo de incidência é aplicado sobre a superfície do tecido, como uma irra-diação de maior nível aplicada sobre a superfície do tecido, um nível relativa-mente maior de irradiação penetra em várias profundidade dentro do tecido.

Para fornecer um tratamento em profundidades maiores no tecidotratado, sistemas de tratamento por EMR 100 e 200 transmitem EMR a umnível de fluxo de incidência relativamente mais alto. Por exemplo, a luz trans-mitida pelo sistema de tratamento EMR 100 é de preferência 800 até 850 nmfornecida a um fluxo de incidência de aproximadamente 0,1 até 1,5 W/cm2.Apesar de, conforme discutido abaixo, a faixa de valores de fluxo de incidên-cia variar dependendo dos parâmetros de cada tratamento particular.

O fluxo de incidência é da ordem de aproximadamente 10 vezesmaior do que tipicamente tem sido usado nos tratamentos existentes para alí-vio da dor e cura de feridas. Por exemplo, o sistema de tratamento por EMR100 é capaz de fornecer aproximadamente 70 J/cm2 de energia usando umajanela ótica 112, que tem uma área de aproximadamente 50 cm2. A cabeça detratamento 104 é capaz de fornecer uma exposição radiante que é >30 J/cm2e uma potência de aproximadamente 20 W. Tipicamente, o sistema de trata-mento por EMR 100 irradia a superfície do tecido que está sendo tratada comEMR com uma densidade de potência na faixa de aproximadamente 4 W/cm2até 10 W/cm2. Em comparação, até agora, a maioria dos dispositivos de luzpara tratamento da dor se situado a um nível de potência específico de 1-3 W(considerado como sendo o limiar para efeitos térmicos) e usualmente entre 5mW e 100 mW. (Por comparação, um apontador a laser fornece aproximada-mente 2-3 mW.) O sistema de tratamento por EMR 100, portanto, pode obteruma penetração relativamente mais profunda da luz e outros EMR.

Sistemas de tratamento por EMR 100 e 200 podem ser usados,por exemplo, para tratar uma junta que repousa em uma profundidade queestá a uma distância maior da superfície do que as que a luz penetrará emdensidades de potência mais baixas. Portanto, sistemas de tratamento porEMR 100 e 200 podem tratar a dor e/ou tecidos danificados em, por exemplo,um ombro, joelhos ou junta do quadril.

Transmissão de EMR dentro de uma Faixa de Irradiaçãos para Obter Eficá-cia de Ação Máxima

A maior parte das pesquisas e tratamentos existentes para dorpressumiram que a fluência de EMR (isto é, a energia aplicada a uma área detecido, por exemplo, J/cm2) do EMR era o parâmetro crítico. Relativamentepouca consideração tem sido dada para o efeito da taxa na qual a fluência deEMR é transmitida ao tecido. Em outras palavras, a maior parte da pesquisaexistente se concentrou na dose total de EMR que foi aplicada a uma dadaárea do tecido, e não na taxa total na qual a dose foi aplicada. Como um re-sultado, muitos tratamentos e estudos utilizaram níveis baixos de potência porperíodos mais longos de tempo para obter a dose de luz desejada.

Entretanto, tais tratamentos resultam em uma densidade limitadade fóton (proporcional à irradiação) em áreas de tecido mais profundas, Iimi-tando a profundidade eficaz da penetração de EMR. Como um resultado, aefetividade de tais tratamentos é comumente limitada a tratar tecidos próximosà superfície do tecido. Um tratamento não será eficaz, se ele tentar tratar otecido usando um fluxo de incidência que é muito baixo. O fluxo de incidênciados EMR é um parâmetro importante de tratamento natural. Ele afeta ambos aprofundidade da penetração e, conforme discutido abaixo, e a eficácia do tra-tamento. Por exemplo, diversos estudos e outras publicações determinaramque a lei de Bunsen-Roscoe de reciprocidade não tem validade para muitosefeitos induzidos por luz em tecidos. A lei de reciprocidade afirma que um cer-to efeito biológico é diretamente proporcional à dose de energia total, inde-pendentemente da taxa na qual a dose é aplicada.

À medida em que a irradiação de EMR em uma profundidade dotecido sendo tratado diminui, o tratamento pode se tornar ineficaz. Conformediscutido acima, o nível de irradiação dentro do tecido a uma dada profundi-dade é relativo ao fluxo de incidência. Portanto, para aplicar uma dose eficazde EMR a um volume de tecido em uma dada profundidade, deve-se empre-gar o fluxo de incidência apropriado para assegurar que o nível de irradiaçãodentro do volume alvo é apropriado para fornecer uma dose eficaz de EMR.Uma dose eficaz de EMR é fornecida ao tecido a uma dada pro-fundidade quando nível de irradiação cai dentro de uma faixa específica. Se onível de irradiação é muito alto ou muito baixo, a efetividade do tratamento égrandemente reduzida e o tratamento não pode ser de todo eficaz.

Com referência à figura 17, o efeito bifásico da luz e outros EMRem células e o processo de cura tem sido o objeto de estudo recente. (Vide,por exemplo, Sommer, Andrei P., et al., "Biostimulatory Windows in Low-Intensity Laser Activation: Lasers, Scanners, and NASA1S Light-Emitting DiodeArray System", Journal of Clinicai Laser Medicine & Surgery, Vol. 19, No. 1,pág. 29-33, 2001). O gráfico na figura 17 é uma curva de Arndt-Schultz temdemonstrado que o efeito de EMR em processos celulares (por exemplo, mi-tose) geralmente parece ser uma função da densidade de energia aplicada.Especificamente, um dado processo celular parece ser ativado e/ou moduladodentro de uma faixa de intensidades de EMR que é aplicado. O processo re-sultante tende a aumentar a intensidade da luz ou outros aumentos de EMR.Abaixo de um limiar mínimo de intensidade de EMR, tipicamente não haveráuma resposta, haverá uma pequena resposta, ou uma resposta insuficiente.Acima daquele limiar mínimo, o efeito ou processo aumentará até que ele atin-ja um ápice em algum ponto acima daquele limiar mínimo. Depois de alcançaraquele máximo relativo, o processo celular resultante tende a diminuir à medi-da que a intensidade da luz ou outro EMR continua a aumentar, e, conformemostrado, pode diminuir rapidamente. Acima de um limiar máximo de intensi-dade de EMR, tipicamente não haverá resposta, haverá uma pequena respos-ta, ou uma resposta insuficiente. Portanto, para promover um dado processo, é preferível tratar dentro desses limites.

Além disso, conforme ilustrado na figura 17, à medida em que adensidade de energia continua a aumentar, os processos celulares podem defato ser inibidos. Portanto, intensidades maiores podem ser empregadas parasuprimir ou interromper vários processos celulares.

Esses princípios podem ser aplicados além da modulação dosprocessos celulares e usados para facilitar e mais eficazmente tratar a dor,promover a cura, e/ou reduzir as cicatrizes.Com referência à figura 11, para tratar eficazmente um tecido auma dada profundidade, o nível de irradiaçãos de EMR é mantido dentro deuma faixa específica de irradiaçãos. Na figura 11, o eixo vertical representaeficiência de ação ou Eficácia de Ação ("AE"), que é uma medida relativa doefeito que a energia aplicada ao tecido exerce no tecido. O eixo horizontal re-presenta a irradiação, isto é, a taxa de fluência, dentro do tecido. Quando otecido é irradiado dentro daquela taxa relativamente estreita de irradiaçãos(entre Imax e Un), a eficácia do tratamento naquele tecido, isto é, a Eficácia deAção, está no seu mais alto, de AE máximo (AEmax) ocorrendo dentro da faixano nível otimizado de irradiação (loptimai)· Quando o tecido é irradiado a níveisacima ou abaixo desta faixa, isto é, acima ou abaixo do limiar de Lax e Un, oAE do tratamento diminui rapidamente. Quando o nível de irradiação está mui-to acima ou abaixo da faixa, o EMR essencialmente tem pouco ou nenhumefeito no tecido e AE é muito baixo para ser considerado significativo.

Em particular, a eficácia do tratamento de luz tem um máximopronunciado ao nível de irradiação correspondendo ao lótimo· Dependendo docomprimento de onda, o mecanismo de ação particular e dos tecidos envolvi-dos, este máximo pode estar na faixa entre 0,1 e 100 mW/cm2, de preferênciaentre 0,5 e 50 mW/cm2. Conforme visto a partir da plotagem atenuada da luzno tecido mostrada na figura 8, a dependência da Eficácia de Ação no nívelde irradiação restringe o volume eficaz de tratamento a uma camada relativa-mente pequena de tecido, se o fluxo de incidência é mantido constante.

Como a figura 11 ilustra, é desejável tratar tecido dentro da faixade irradiação na qual o AE é mais alto. Fora desta faixa, o AE cai rapidamen-te, e a dose de EMR fornecida é muito menos eficaz e, dependendo de quãofora daquela faixa, pode não ser de todo eficaz. Os limites da faixa de irradia-ção variarão dependendo de vários fatores, incluindo o comprimento de ondado EMR usado, do tipo de tecido tratado e da profundidade do tecido. (A figura11 é somente um exemplo, e não pretende definir a faixa de irradiação queseria preferível para todos os tipos de tratamentos.)

Modulação do Fluxo Incidente sobre a Superfície do Tecido Tratado

Conforme discutido acima, para um dado fluxo de incidência so-bre a superfície do tecido sendo tratado, ambos a fluência e a irradiação for-necidos ao tecido variarão com a profundidade. Portanto, para tratar eficaz-mente um volume inteiro de tecido na profundidade, o fluxo de incidência po-de ser ajustado para assegurar que uma dose eficaz de EMR seja fornecidaao tecido através de todo o volume sendo tratado, isto é, em cada profundida-de dentro do volume do tecido.

modulado para controlar a profundidade na qual o tecido é eficazmente trata-do. Alterando o fluxo de incidência, a profundidade na qual EMR penetra notecido é alterada. Como é mostrado na figura 12 e conforme discutido acima,aumentar o fluxo de incidência (irradiação incidente sobre o eixo vertical dafigura 12) faz com que EMR penetre mais profundamente no tecido. Portanto,quando o fluxo de incidência é aumentado do nível 1 do fluxo de incidênciapara o nível 2 do fluxo de incidência na figura 12, o nível de irradiação é maiselevado em cada profundidade no tecido. Em outras palavras, o aumento dofluxo de incidência muda a curva que define o nível de irradiação como umafunção da profundidade.

uma dose eficaz de EMR em um dado tempo pode ser variada e controladapor modulação do nível de irradiação. Presumindo que a composição do teci-do no volume seja uniforme, a irradiação otimizada não mudará. Portanto, aoaumentar o fluxo de incidência, a camada de tratamento eficaz entre Imax e Iminé deslocada mais profundamente no tecido, e um volume de tecido diferente étratado. (Nota, se loptimai varia, porque, por exemplo, a composição do tecidonão é uniforme ou devido a algum outro fator, a mudança pode ser compen-sada ajustando os parâmetros de tratamento concordantemente).

a profundidade do tecido (Z) que é eficazmente tratado é maior, isto é, o teci-do eficazmente tratado é relativamente mais profundo. Por outro lado, geral-mente, quando a magnitude do fluxo é menor, a profundidade do tecido que éeficazmente tratado é menor, isto é, o tecido eficazmente tratado é relativa-mente mais raso. O fluxo de incidência, portanto, determina a profundidade do

Com referência às figuras 12 e 13, o fluxo de incidência pode serPortanto, a profundidade do tecido que está sendo tratado por

Geralmente, quando a magnitude do fluxo de incidência é maior,tratamento. Ao modular a incidência do fluxo sobre a superfície, a função deirradiação fornecida como uma função de mudanças profundas se modifica.Em outras palavras, conforme mostrado na figura 12, ao aumentar o fluxo, airradiação fornecida como uma função da profundidade se modifica da curva 1(linha sólida) para a curva 2 (linha pontilhada). Portanto, a profundidade naqual a irradiação ótima é fornecida muda.

A magnitude do fluxo pode ser alterada para corresponder aoslimites de um volume de tecido a ser tratado. Variando o fluxo por uma faixade magnitudes, um volume inteiro predeterminado de tecidos pode ser tratadocorrespondendo à área de superfície do tecido que é irradiada e situando-seentre as profundidades mínima e máxima do tecido que é tratado com umairradiação eficaz. Isto ode ser feito, de preferência, por aumento gradual dofluxo de incidência de um primeiro valor que corresponde à camada mais rasodo volume de tratamento a um segundo valor que corresponde à camadamais funda. Outras alternativas são possíveis, incluindo a diminuição do valordo fluxo de incidência ou usando um conjunto de valores discretos de fluxo deincidência entre os fluxos de alimentação máximos e mínimos.

Usando esses princípios, volumes específicos de tecido em pro-fundidade podem ser alvejados e tratados. Por exemplo, um tratamento podetratar uma junta do ombro irradiando irradiando o tecido a um nível que trataeficazmente o tecido, e variando o fluxo daquela irradiação a uma magnitudeque corresponde às profundidades nas quais a junta do ombro se encontra.Como um outro exemplo, com referência à figura 6, ao variar o fluxo para as-segurar que uma dose adequada de EMR seja fornecida a profundidades pre-determinadas dentro do tecido, um volume inteiro pode ser tratado. Um volu-me inteiro 278 é tratado por tratamento seqüencial de uma série de subvolu-mes 280-288 dentro do tecido.

Com referência à figura 13, a modulação pode ser combinadacom o modo de tratamento pulsado. A curva modulada de preferência é suaveo suficiente para promover uma cobertura uniforme do volume de tratamentodesejado. Toda a faixa de irradiação eficaz (isto é, entre os limiares Imax e Un)é deslocada mais profundamente no tecido. Neste regime, a freqüência depulso é tipicamente maior do que a freqüência de modulação. Por exemplo, osistema de tratamento por EMR 200 transmite EMR como pulsos contendoum ciclo de trabalho de 1,33 segundos, no qual o arranjo de LED é ligado poraproximadamente 1 s e desligado por aproximadamente 0,33 sec.

Com efeito, para estender o volume de tecido eficazmente trata-do, a irradiação incidente é modulada no tempo, fornecendo a varredura dovolume de tratamento desejado. A função de modulação que é empregadapode ser uma função aperiódica ou periódica. Com referência à figura 14, mui-tas funções são possíveis para modular o fluxo sobre a superfície do tecido.

Três destas formas de onda são mostradas na figura 14, mas muitas mais sãopossíveis. Entretanto, de preferência, a função tem uma curva que aumentaou diminui gradualmente, tal como uma onda senoidal ou outra forma de on-da. Apesar de outras funções, tais como uma função degrau, poderem sereficazes, elas não podem ser tão eficazes no tratamento de tecidos como umafunção que muda gradualmente.

De preferência, a função de modulação é uma função harmônicacom uma freqüência entre 0,01 e 10 Hz. A função de modulação é caracteri-zada pela irradiação média incidente I0 e pela profundidade de modulação

<formula>formula see original document page 34</formula>

onde Un e Imax são os valores mínimos e máximos da irradiaçãoincidente. A irradiação média incidente está de preferência na faixa entre 50 e5000 mW/cm2 (apesar de serem possíveis outras faixas), e a profundidade demodulação tipicamente pode estar na faixa de 0,1 até 1mm.

Para determinar as dimensões precisas do volume a ser tratado,uma ferramenta de diagnóstico, tal como um raio x, CAT, MRI1 ultra-som ouvarredura ótica podem ser empregados. Para determinar os parâmetros dotratamento, o controlador pode realizar uma computação da distribuição da luzno tecido (usando, por exemplo, a técnica de Monte Cario ou outro método deresolução do problema de transporte de radiação) ou, de preferência, refere-se a uma tabela de consulta para obter informação referente a tais cálculos.

Métodos alternativos também são possíveis, incluindo a informação de inter-face de um dispositivo de imagem tridimensional para fornecer dados ao dis-positivo de tratamento por EMR, que pode ser analisado para determinar osparâmetros de tratamento.

Outras modalidades da invenção são capazes de determinar os parâmetrosde tratamento em tempo real usando sensores que fornecem dados ao con-trolador, que determina e ajusta os parâmetros de tratamento durante o trata-mento. Tais modalidades incluem de preferência controladores com memória,e capacidade de processamento. Por exemplo, um sistema de tratamento deEMR de acordo com a invenção pode incluir um microprocessor, ou um com-putador pessoal, ou ter ligações que permitam o sistema estar conectado aum computador pessoal, a uma rede de computadores, a outros tipos decomputadores e/ou a outros tipos de equipamento médico.

Resfriamento do Tecido Superficial

Através do resfriamento do tecido na superfície, o volume eficazde tratamento pode ser impelido mais profundamente no tecido. A profundida-de da fotobioestimulação pode ser estendida aplicando uma combinação deenergia dirigida e resfriamento da superfície para criar hipertermia controladaem regiões desejadas (de modo geral, subsuperfície) do tecido.

Por exemplo, com referência à figura 9, para melhor controlar asdimensões do volume do tecido que é tratado bem como a profundidade totaldo volume de tecido que é tratado eficazmente, a superfície da pele pode serresfriada para otimizar o perfil de temperatura dentro do tecido. O tecido hu-mano está tipicamente a cerca de 37° C. A temperatura de aproximadamente45°C é um limiar de dano irreversível a células. Um exemplo do perfil de tem-peratura associado à exposição a EMR é mostrado na figura 10, que ilustra adinâmica calculada da temperatura da pele como uma função do tempo de-pois do início da exposição a EMR. A curva superior indica a temperatura má-xima da pele, e a curva inferior indica a temperatura na camada basal da epi-derme (aproximadamente 100 μιη em profundidade).

Através do resfriamento da superfície do tecido, pode-se evitar adestruição do tecido na superfície e próximo dela. A temperatura da pele nasuperfície ou próxima dela é baixada para contrabalançar o calor gerado den-tro de um tal tecido por absorção de luz que passa através daquele tecido su-perficial e é transmitida ao tecido mais profundo a ser tratado.

Portanto, o tecido mais profundo pode ser tratado sem um danotérmico ao tecido mais próximo da superfície. Resfriando o tecido superficial eo tecido da subsuperfície diretamente abaixo da superfície, o volume do tecidoeficazmente tratado pode ser mais profundo do que sem resfriamento. Umfluxo de incidência relativamente maior pode ser empregado, de modo que ovolume do tecido eficazmente tratado é relativamente mais profundo. Entre-tanto, a camada de tecido resfriado em profundidades relativamente mais ra-sas próximas à superfície pode resistir aos altos níveis de irradiação próximosà superfície sem superaquecimento. Portanto, os tecidos mais rasos não sãodanificados.

Empregando simultaneamente resfriamento de contato da super-fície da pele, a hipertermia resultante pode ser vantajosamente deslocada pa-ra a profundidade do corpo desejada, induzindo assim a fotobioestimulaçãotermicamente aumentada em locais selecionados. Como exemplo, o sistemade tratamento por EMR 200 pode ser usado para fornecer um perfil de tempe-ratura desejado através do tecido que é tratado por resfriamento da superfíciedo tecido a um nível desejado. Com referência à figura 6, durante a operaçãodo sistema de tratamento por EMR 200, a energia térmica pode ser extraídado tecido 270 através da janela ótica 218, onde ele é transferido a um refrige-rante contido no sistema de resfriamento via o trocador de calor 228. Aqui, orefrigerante é água resfriada até uma temperatura entre aproximadamente5°C e 25°C por circulação do refrigerante através do resfriador 210.

O sistema refrigerante pode ser usado para reduzir a temperaturada superfície do tecido 270 de sua temperatura normal, que pode ser, por e-xemplo, 37 eC ou 32 QC, dependendo do tipo de tecido sendo tratado, e podeser maior durante o tratamento devido ao aquecimento do tecido pelo EMRemitido. O resfriamento aplicado à superfície 272 do tecido reduz a temperatu-ra de um volume de tecido resfriado 274 que situa-se bem abaixo da superfí-cie 272. Para obter o perfil de temperatura desejado no volume de tecido res-friado 274, o sistema de resfriamento resfria a janela ótica 218 a aproximada-mente 5o C (isto é, aproximadamente a mesma temperatura que a água gela-da), resultando em uma temperatura de tecido entre aproximadamente 5°C e32°C na superfície 272 e entre aproximadamente 20°C e 37°C no limite inferi-or 276 do volume do tecido resfriado.

Em outras modalidades, um sistema de resfriamento pode serusado para diminuir a temperatura da superfície do tecido 270 para outrastemperaturas, por exemplo, uma temperatura dentro de uma faixa entre 25 9Ce -5 QC. A temperatura exata dependerá do tratamento. Mais resfriamento se-rá desejado quando maiores irradiaçãos são usadas para penetrar mais pro-fundamente no tecido. Outros fatores, tais como o tipo de tecido sendo trata-do, também afetarão a quantidade de resfriamento requisitada na superfíciedo tecido para se obter o perfil de temperatura desejado. Portanto, os parâme-tros de tratamento podem variar entre tratamentos.

Tamanho de Ponto Grande/Tamanho do Feixe Grande

Além do fluxo superficial, o tamanho do ponto ou tamanho do fei-xe do dispositivo de tratamento também afeta a irradiação fornecida ao volu-me do tecido em profundidade. Um tamanho maior de feixe ajuda a minimizaros efeitos de espalhamento quando o EMR atinge e/ou penetra o tecido queestá sendo tratado. Eventos múltiplos de espalhamento atenuam a propaga-ção da luz. Quando o coeficiente de espalhamento é conhecido, entretanto, asmudanças causadas por espalhamento podem ser corrigidas. Devido à quan-tidade de espalhamento dentro do tecido, um feixe estreito é rapidamente di-fundido quando ele interage com o tecido. Portanto, um feixe estreito tipica-mente não pode penetrar abaixo de alguns milímetros abaixo da superfície dotecido. O EMR se torna rapidamente altamente difuso à medida que EMR in-terage com o tecido, e a intensidade do feixe diminui abaixo dos limites quesão eficazes para o tratamento.

Empregando um tamanho de feixe maior, a atenuação da irradia-ção a profundidade, que é causada por espalhamento, é reduzida. Como e-xemplo, para um pequeno diâmetro de feixe de, por exemplo, aproximada-mente 1 mm, o mecanismo de atenuação é primariamente espalhamento(como oposto a, p.ex, absorção). Istarresulta em uma distância de 1/e de a-prox. 0,1 mm. Para um feixe amplo, por exemplo, de 10 mm ou mais, o meca-nismo de atenuação é na maior parte absorção que, em 800nm, resulta emuma distância 1/e de aprox. 1mm. Portanto, o feixe mais amplo penetra o teci-do até aproximadamente dez vezes a profundidade do feixe mais estreito,dentro de limites que dependem, por exemplo, do tipo de tecido e de outrosfatores.

Apesar de espalhamento ainda ocorrer no feixe mais largo, o es-palhamento ocorre através do feixe. Portanto, alguma luz será espalhada daperiferia externa do feixe, atenuando assim a irradiação nos cantos. Entretan-to, dentro da periferia do feixe, luz será espalhada de uma porção do feixepara outro, e a atenuação devido a espalhamento será reduzida.

Um exemplo da relação do diâmetro do feixe e a profundidade depenetração é mostrado na figura 18. As três funções da figura 18 foram cria-das usando um modelo de computador de propriedades óticas da pele tal que,entre outras coisas, estima as propriedades óticas do tecido da pele. No mo-delo de espalhamento, três casos foram simulados usando um comprimentode onda de 810 nm e pele do tipo II. O modelo também presumiu que o perfildo feixe era chato através do feixe, e que a luz foi aplicada através de safiracom uma incidência normal. O fluxo de incidência para cada curva na figura18 é mostrado na Tabela I abaixo. O gráfico mostra a profundidade de pene-tração para cada caso como uma função do diâmetro do feixe. (Apesar de umfeixe circular estar presumidamente no modelo, resultados similares seriamobtidos para feixes contendo outras formas e áreas transeccionais). A profun-didade de penetração para cada caso é a profundidade maior na qual a irradi-ação do bojo (na direção do feixe) está acima de um valor de limiar para esti-mular a atividade biológica ou estimular a atividade bioquímica, que é definidapara os propósitos de cada caso mostrado na figura 18 como 5-10"3 W/cm2.Entretanto, aquele limiar pode ser diferente em diferentes indivíduos, em dife-rentes tipos de tecido, e para diferentes aplicações. Além disso, diferenteslimiares de irradiação podem ser pertinentes em outras modalidades da in-venção.Tabela: valores Usados em Simulacoes Ilustradas na figura 18

<table>table see original document page 39</column></row><table>

A figura 18 é um gráfico que mostra a relação entre a profundi-dade de penetração (ao longo do eixo vertical) e o diâmetro do feixe (ao lon-go do eixo horizontal). A penetração máxima da radiação é o limite de pene-tração em um dispositivo hipotético contendo um diâmetro infinito. Essas trêscurvas 1 -3 demonstram que a profundidade de penetração pode variar coma variação do diâmetro do feixe de radiação que é aplicado. As curvas 1 -3também ilustram que um feixe mais largo é mais eficaz no fornecimento deradiação a uma profundidade maior do que um feixe relativamente mais es-treito. Portanto, o diâmetro do feixe pode ser combinado com outras variá-veis tais como o fluxo superficial para, entre outras coisas, obter tratamentosem várias profundidades e para variar a profundidade de penetração paratratar um volume de tecido. Note que cada curva se aproxima de um limitede profundidade de penetração, que corresponde a um diâmetro de feixehipotético infinito. Isto demonstra o limite na profundidade de penetração quepode ser conseguido variando o diâmetro do feixe. Note que, apesar de ha-ver um limite hipotético de profundidade de penetração da luz que pode serobtido para um dado conjunto de parâmetros, aquele limite variará à medidaque outros parâmetros são variados, por exemplo, fluxo de incidência.

O tamanho de feixe maior tem a vantagem de aumentar a profun-didade na qual EMR penetrará no tecido para fornecer uma dose eficaz deEMR. Adicionalmente, em alguns casos, será capaz de tratar simultaneamen-te múltiplos pontos de acionamento (trigger points) no volume do tecido, isto é,múltiplas fontes de dor que podem estar localizadas dentro da área tratadapelo feixe. Também, o feixe de maior tamanho permitirá que um tratamentoseja realizado mais rapidamente, e assim pode ter uma vantagem econômica.Entretanto, à medida que o tamanho do feixe aumenta, mais energia é requisi-tada para manter a densidade de potência, o que pode aumentar o custo etamanho do dispositivo.

De preferência, um feixe terá mais do que 7,0 cm de diâmetropara aumento adicional da profundidade de penetração de EMR e para man-ter o nível desejado de irradiação. O feixe de maior tamanho também permitetratamentos mais rápidos de grandes áreas, e fornece tratamentos simultâ-neos de diversos pontos de acionamento. Entretanto, os feixes de tamanhosmenores, apesar de potencialmente menos eficazes, podem ser usados de-pendendo dos requerimentos do tratamento particular. Os feixes produzidospelas cabeças de tratamento 104 e 156 são circulares e têm uma área de a-proximadamente 50 cm2.

Para minimizar ambos a espalhamento e a absorção da radiaçãoótica aplicada, o EMR produzido de preferência tem um comprimento de ondaque é minimamente espalhado e absorvido, sendo que os comprimentos deonda presentes diminuem com profundidades maiores conforme geralmenteindicadas na Tabela Ill abaixo. Quanto maior o comprimento de onda, menoro espalhamento; entretanto, fora das faixas indicadas, a absorção por água étão alta que pouca radiação pode alcançar o tecido em profundidade.

Em outras modalidades, o tamanho do feixe pode ser ajustado emvários tamanhos para controlar a profundidade na qual o tecido é eficazmentetratado. Similarmente, dispositivos contendo tamanhos de feixe estáticos po-dem ter tamanhos de feixes maiores ou menores, dependendo da aplicação.Formas alternativas da área sobre a qual EMR é incidente na superfície dotecido também podem ser empregadas.

Sistema de Controle com Re-alimentação

Pode-se projetar um mecanismo de realimentação que combine ofluxo na superfície do tecido com a modulação desejada do tratamento paradiferentes tipos de tecido. Por exemplo, ultra-som poderia ser usado para de-terminar a estrutura subjacente do tecido. Similarmente, Tomografia de Coe-rência Ótica (OCT), Tecnologia Ótica Difusa (ODT) ou Imagem Ótica com Do-pler (ODI), poderiam ser empregados como parte do mecanismo de re-alimentação. Um tal sistema de re-alimentação observaria de um aumento nofluxo sangüíneo e compensaria a mudança. Portanto, o sistema seria capazde compensar o aumento no fluxo sangüíneo na área tratada do tecido. Àmedida que o fluxo sangüíneo aumenta dentro do tecido, o sistema ajustariapara contabilizar a mudança na composição do tecido resultando do fluxosangüíneo aumentado dentro do volume de tecido tratado.

Com referência às figuras 5 e 6, o sistema de tratamento por EMR200 inclui um mecanismo de realimentação 214, que é um sensor ODI quemede a taxa de fluxo sangüíneo no tecido. Quando o tratamento começa, aexposição a EMR causa hipertermia no tecido. A resposta natural do corpo éa de aumentar o fluxo sangüíneo para o tecido aquecido. O mecanismo derealimentação 214 mede o aumento relativo do fluxo sangüíneo, e transmiteum sinal para o controlador 206 indicando a mudança. O controlador entãorecalcula qualquer mudança nos parâmetros de tratamento baseado na mu-dança da composição total do tecido, devido à maior porcentagem de sangueque flui dentro do tecido. Por exemplo, o controlador pode contar com um au-mento do resfriamento pelo corpo resultando do fluxo sangüíneo através dotecido. Além disso, o controlador pode alterar o valor da irradiação otimizadabaseado na mudança da composição do tecido, e ele pode alterar o tempo detratamento. Muitos outras modalidades são possíveis.

Em outras modalidades, podem ser incorporados sensores derealimentação que fornecem uma realimentação em tempo real que pode serusada para ajustar os vários parâmetros de tratamento, baseado na variaçãodo valor de loptimai ou devido a mudanças nas outras condições e/ou parâme-tros relevantes. Por exemplo, sensores que medem vários parâmetros, taiscomo temperatura do tecido, reflectividade da superfície, irradiação da super-fície, composição do tecido, etc., podem ser integrados com um sistema decontrole para fornecer realimentação em tempo real e inserir e ajustar parâ-metros de tratamento durante o tratamento. Um radiômetro poderia ser em-pregado para medir a reflectividade da superfície em um dispositivo.

Os seguintes parâmetros podem ser uma orientação na determi- nação da fonte da dor no tecido, ou fornecer uma informação quanto ao cami-nho ótico da superfície da pele para o volume da fonte aparente da dor (PSV):temperatura da superfície da pele, taxa de mudança na temperatura da pele,pigmentação da pele (índice de pigmentação), fluxo radiante incidente (quepode ser medido usando um radiômetro na superfície da pele), velocidade dosangue (que pode ser medida usando um Doppler velocípede), composiçãode características óticas do tecido entre a superfície da pele e o PSV (que po-de ser medido usando raio x, ultrasom, ou outros meios). Esses e outros pa-râmetros podem ser medidos usando sensores apropriados integrados a umsistema de controle em várias modalidades.

Outras modalidades incluiriam de preferência um conjunto de ta-belas de consulta de informação concernentes a vários parâmetros de trata-mento, para assegurar que o processamento ocorre no tempo certo durante otratamento, e aqueles cálculos potencialmente consumidores de tempo, talcomo cálculos de Monte Cario, não são necessários durante o tratamento.

Adicionalmente, outros mecanismos de realimentação podem serincluídos em conexão com sistemas de tratamento por EMR 100 e 200 bemcomo outras modalidades. Por exemplo, um mecanismo de realimentação deum paciente pode estar incluído. Já que os volumes de tratamento desejadospodem diferir de um indivíduo para o outro, a eficácia do tratamento pode seraumentada permitindo ajustes individuais dos parâmetros de tratamento du-rante o tratamento. Em alguns modalidades, isto pode ser conseguido forne-cendo ao paciente um mecanismo de realimentação. De preferência, o meca-nismo de realimentação deveria incluir o controle de pelo menos uma das ir-radiaçãos (e, mais preferentemente, ambas) incidentes principais e a profun-didade da modulação.

Com referência à figura 15, é mostrado um exemplo de modalida-de, de um dispositivo de realimentação de interface humana 300. O dispositi-vo de realimentação é um dispositivo do tipo bola de alinhamento que incluium invólucro principal 302 e um mecanismo de entrada 304, que neste caso éinteiramente uma bola rotativa que está presa no invólucro principal 302. In-formação do dispositivo de realimentação 300 é transmitida a um dispositivode tratamento por EMR via uma conexão elétrica 306.

O dispositivo de realimentação 300 permite que um paciente ava-lie subjetivamente a eficácia da redução da dor durante o tratamento e ajusteos parâmetros concordantemente por manipulação do mecanismo de alimen-tação 304. Se o mecanismo de alimentação 304 é rodado em uma direçãolateral 308, a profundidade da modulação é ajustada. Se o mecanismo de ali-mentação 304 é rodado na direção longitudinal 310, a irradiação incidente média é variada. O dispositivo de tratamento por EMR associado pode arma-zenar os parâmetros otimizados individuais e consultá-los durante as seçõesde tratamento subseqüentes. O sistema de controle do dispositivo do trata-mento por EMR, entretanto, controla de preferência quaisquer mudanças dealimentação pelo paciente, por exemplo, para evitar o potencial de lesões du-rante o tratamento e assegurar que o tratamento seja eficaz. Outras modali-dades do mecanismo de realimentação são possíveis e de preferência permi-tiriam uma variação da freqüência de modulação.

Em outras modalidades da invenção, o mecanismo de realimen-tação pode contar com meios instrumentais ao invés de alimentações subjeti-vas pelo paciente. Isto pode ser obtido, por exemplo, através da monitoraçãoda atividade nociceptiva na área de tratamento através tanto de dispositivoselétricos (diretamente registrando a atividade neuronal) ou ótica (registrando,por exemplo, mudanças na oxigenação).

Tratamento de Tecido Em profundidade Especificamente para Aliviar a Dor ePromover a Cura

Os métodos e dispositivos descritos são aplicáveis, entre outrascoisas, para tratamentos dirigidos aos efeitos fotoquímicos não-térmicos com-binados (ocorrendo em uma faixa de temperatura fisiológica) induzidos porabsorção de radiação eletromagnética de faixa estreita não-destrutiva e efei-tos fototérmicos (32°C - 45°C). Tais tratamentos foram observados em muitosestudos tendo um impacto benéfico na redução da dor e promoção da cura.Esses efeitos são de preferência induzidos usando uma radiação ótica de fai-xa estreita, que podem ambos produzir ambos os efeitos fotoquímicos dese-jados e temperatura elevada na região alvo.

Prevenção e Redução da Dor

As modalidades descritas abaixo podem ser usadas para reduzirou aliviar a-dor associada com o tecido a ser tratado. Para reduzir eficazmenteou aliviar a dor através do tratamento do tecido alvo com EMR, diversas estra-tégias podem ser usadas. Exemplos de tais estratégias são: vasodilatação;modulação de LILT de transmissão dos sinais de dor através de neurônios;redução da inflamação em um local machucado; e estimulação da produçãode hormônios endógenos supressores da dor (por exemplo, endorfinas).

A vasodilatação é a variação da permeabilidade do vaso sangüí-neo, facilitando a passagem de componentes do sangue celular e plasmasangüíneo no espaço intersticial. Este processo pode ter um efeito direto nainflamação que afeta a dor.

A teoria de que a transmissão dos sinais da dor através de neurô-nios pode ser modulada usando LILT é baseada no conceito de que um pro-cesso bioquímico controla a impedância neuronal, e de que a impedâncianeuronal pode ser alterada usando-se LILT. A mudança da impedância neu-ronal pode afetar o processo de transmissão do sinal da dor a partir de umafonte periférica para um plexo regional e, subseqüentemente, para o cérebro.A interrupção da transmissão dos sinais da dor pode ocorrer em vários locais,por exemplo, substância gelatinosa de Rolando.

A inflamação em um local machucado pode ser reduzida atravésda inibição da expressão de citoquinas. Como um exemplo, a expressãoCOX-2, que por sua vez regula a produção das prostaglandinas E 2 e I 2 quemediam a inflamação, pode ser regulada para baixo.

Os hormônios endógenos supressores da dor (por exemplo, en-dorfinas) podem ser estimulados para aumentar sua produção e reduzir a dor.Isto pode ocorrer através de diversos caminhos intermediários, ou como umresultado da exposição direta a luz de centros produtores de endorfina, oucomo uma resposta mediada para exposição periférica.

A redução da dor e a cura podem ser iniciadas de várias manei-ras, incluindo aplicação de radiação ótica de faixa estreita. Para controlar maiseficazmente qualquer aquecimento indesejado ou excessivo do tecido tratado,diversas abordagens podem ser empregadas além do resfriamento discutidoacima.

Por exemplo, irradiação pulsada (oposta a Ondas Contínuas)também pode ser utilizada para limitar o aumento da temperatura e manterum regime de tratamento seguro. Larguras de pulso e intervalos entre pulsospodem ser selecionados para permitir relaxamento térmico suficiente entredois pulsos consecutivos. Para tratamento de tecido humano, durações depulso de preferência estão entre 100 msec e 2 sec, e os intervalos entre pul-sos de preferência estão entre 20 ms e 2 s. O ciclo de tarefa da seqüência depulsos pode variar entre 10 e 100 porcento.

A seqüência do pulso também pode otimizada para fornecer aeficácia máxima de tratamento. Por exemplo, uma seqüência de pulsos podeser iniciar com um único pulso hipertérmico, criando uma área de temperaturaelevada, seguido por uma seqüência de pulsos mediadores da dor de baixaintensidade. Similarmente, pulsos podem ser sincronizados com ciclos bioló-gicos, como batimento cardíaco.

Uma consideração adicional na otimização de um dispositivo detratamento para alívio ou redução da dor são os comprimentos de ondas deluz que devem ser usados. Pelo menos dois aspectos deveriam ser conside-rados. Primeiro, o comprimento de onda da luz deveria ser escolhido para o-timizar a profundidade do tratamento como discutido aqui. Os comprimentosde onda otimizados para este propósito são discutidos abaixo. Segundo, pelofato de que os comprimentos de onda que fornecem penetração ótima do te-cido não podem coincidir com os comprimentos de onda que são otimizadospara a absorção de cromóforos, um segundo comprimento de onda pode sernecessário para alguns tratamentos. Os comprimentos de onda otimizadospara absorção de cromóforos são discutidos no pedido de patente '705, referi- dos acima.

Ainda em outro aspecto da invenção, o tecido é tratado empre-gando radiação em várias intensidades. De preferência, um tratamento inicialé realizado a uma intensidade relativamente alta, com tratamentos subse-qüentes sendo realizados a baixas intensidades. Testes clínicos revelaramque o corpo humano compensa dor crônica e outros tipos de dor alterando asensibilidade do corpo à sensação da dor. Portanto, por exemplo, quando ummúsculo danificado ou outro tecido causa dor por um período extenso, o corpose torna efetivamente insensível a ela. Esta mudança no nível de sensação émais do que uma alteração da percepção da dor. A alteração parece se mani-festar também fisicamente. Por exemplo, certos processos associados com acura e dor não podem ser eficazmente modulados ou iniciados usando LILTem intensidades relativamente mais baixas, porque esses processos tornam-se menos susceptíveis à estimulação com EMR, e respondem somente seuma intensidade muito elevada é empregada, pelo menos inicialmente.

Os testes mostraram que tecido muscular danificado respondemenos a tal terapia por EMR durante os tratamentos iniciais usando EMR quesão realizados a níveis relativamente mais baixos. O tratamento inicial emuma dada intensidade de EMR pode ser ineficaz em alguns pacientes, ou oefeito a longo prazo do tratamento pode não ser satisfatório, mesmo que te-nha sido verificada uma redução inicial na dor. Esses testes demonstraramque é preferível tratar inicialmente tecido, tal como tecido muscular danificadoou juntas, a uma intensidade maior. Se o tratamento inicial é realizado a umaintensidade muito baixa, o corpo pode não responder adequadamente ou detodo ao tratamento com EMR, e pode continuar a ser ineficaz em tratamentossubseqüentes.

Ao invés disso é preferível realizar o tratamento inicial usandoEMR a um nível de intensidade acima de um limiar que seja suficiente paraalterar a resposta do tecido sendo tratado. Se o tratamento inicial ou tratamen-tos iniciais são realizados acima de um tal limiar, os tratamentos subseqüen-tes tornam-se eficazes com o uso de intensidades mais baixas. Com efeito,tratar inicialmente com intensidades maiores faz com que um sistema biológi-co, que pode ter se tornado insensível a um dano de tecido, aumente o "ga-nho" do sistema para níveis normais.

Apesar do limiar exato, que deve ser ultrapassado no tratamentoinicial variar de indivíduo a indivíduo e ser difícil quantificar precisamente, ostestes mostraram que a intensidade do limiar é tipicamente encontrada quan-do o indivíduo reporta uma sensação de aquecimento profundo que não dani-fica o tecido ou deixa uma sensação de dor remanescente. Nos casos ondeuma intensidade mais elevada foi usada inicialmente até que o indivíduo re-portasse uma sensação de aquecimento profundo, o tecido teve uma respostaao tratamento a intensidades muito mais baixas em tratamentos subseqüen-tes. Nos casos onde uma maior intensidade não foi usada inicialmente, ou nosquais o indivíduo não reportou nenhuma sensação de aquecimento profundo,os indivíduos não responderam consistentemente aos tratamentos subse-qüentes. Em alguns casos os tratamentos foram eficazes, em outros casosum efeito não foi percebido ou medido, ou os resultados foram não-conclusivos. Sem querer nos limitar-nos à teoria, existem muitas teorias emrelação ao porque este efeito tem sido observado. Uma tal teoria é aquela emque o EMR fornecido em intensidades relativamente altas age como uma for-ma de proloterapia, estimulando as respostas de cura natural.

Em certas modalidades, os tratamentos iniciais podem ser execu-tados em intensidades relativamente mais elevadas (por exemplo, aproxima-damente 0,8 watts/cm2 - 1,6 watts/cm2 maior) e níveis de potência relativa-mente mais elevados (por exemplo, 40 watts - 80 watts ou maiores), e trata-mentos subseqüentes podem ser realizados a intensidades relativamentemais baixas (por exemplo, 0,4-0,8 W/cm2) correspondendo a níveis mais bai-xos de potência (por exemplo, 20-40 W). De preferência, a intensidade não ésuficiente para danificar o tecido sendo tratado, tal como queimar a pele que éirradiada. O(s) tratamento(s) de alta intensidade requer(em) resfriamento dasuperfície da pele paralelamente mais agressivo do que tratamentos subse-qüentes de baixa intensidade. Apesar dos modalidades serem descritos comreferência às faixas acima, os valores exatos podem variar de indivíduo paraindivíduo e de pedido de patente para pedido de patente devido a uma miría-de de variáveis que afetarão os parâmetros, incluindo, sem limitação, tipo detecido, densidade de tecido, composição de tecido, localização do volume dotecido, a presença de múltiplos tipos de tecido dentro de um volume de tecido,e fluxo sangüíneo dentro do tecido.

Em outra modalidade, o EMR pode ser aplicado a uma intensida-de inicial e, se não houver resposta, a intensidade pode ser aumentada atéque o indivíduo sendo tratado sinta uma sensação de aquecimento conformedescrito acima. Uma^ez que a intensidade é descoberta, o EMR pode seraplicado por um determinado tempo de duração. De preferência, o EMR éaplicado a uma intensidade que não causa uma dor grave, mas que força acapacidade do indivíduo de tolerar o tratamento sem sentir um desconfortoexcessivo.

Em um tal método, a pessoa que aplica o EMR1 tal como um clíni-co geral, determinará a intensidade máxima de EMR que pode se toleradacom segurança pelo indivíduo, e aplicará a EMR àquela intensidade por tantotempo quanto o indivíduo puder tolerá-la (ou até que o tratamento seja com-pletado). Se o indivíduo for incapaz de tolerar o tratamento, o clínico geral po-de "titrar" a intensidade da radiação reduzindo-a a um valor mais baixo queserá aplicado ao longo da duração do tratamento. Com efeito, a intensidadede EMR, que provavelmente será mais eficaz para um dado indivíduo, seráuma intensidade que o indivíduo pode não suportar confortavelmente por todoo período de tratamento. Em outras palavras, a duração total do tratamentoexcederá o período de tempo em que o nível de intensidade máximo de EMRpode ser aplicado sem causar dor ou desconforto grave ao indivíduo. Portan-to, uma intensidade (ou intensidades) menor (es) pode(m) ser requisitada(s)em algum(ns) ponto (s) no tratamento.

Em uma modalidade exemplar, o fluxo de incidência inicial estarána faixa de 0,1 - 0,6 watts/cm2. Se o indivíduo não reporta uma sensação decalor ou dor, o fluxo de incidência pode ser aumentado na ordem de duas outrês vezes para um valor na faixa de 0,6 até 1,8 watts/cm2. (Deveria ser nota-do que o resfriamento igualmente será requisitado para qualquer fluxo de inci-dência acima de 1,5 watts/cm2, porque a maior parte das pessoas sente dornesta intensidade ou em torno desta intensidade). Quando a pessoa que apli-ca EMR determina a intensidade ou fluxo de incidência máximos que o indiví-duo pode tolerar sem sentir dor ou desconforto severo, ou por outro lado dani-ficar o tecido, aquele fluxo de incidência máximo será aplicado por tanto tem-po quanto o indivíduo for capaz de tolerá-lo sem experimentar desconforto,30 dor ou dano grave ao tecido. Neste ponto, assumindo que o período de trata-mento total não está terminado, o fluxo de incidência pode ser reduzido, porexemplo, 10-20% pela duração do tratamento, ou, se necessário, ainda podeser reduzido múltiplas vezes, se o indivíduo não tolerar mais até mesmo umaintensidade reduzida de EMR.

Os períodos de tratamento variarão dependendo de diversos pa-râmetros incluindo, sem limitação, o tipo de tecido sendo tratado, o volume, aprofundidade e a sensibilidade do indivíduo sendo tratado. Um tratamento típi-co durará aproximadamente, por exemplo, de 3,5 - 5 minutos. Entretanto, mui-tos tempos de tratamento diferentes são possíveis, incluindo, tempos de tra-tamento muito mais curtos, tais como, por exemplo, tratamentos da ordem desegundos, a tempos de tratamento muito maiores, tais como, por exemplo, daordem de uma ou mais horas. Para auxiliar o processo e eliminar algumas dastentativas e erros na determinação do fluxo de incidência apropriado a ser a-plicado, os parâmetros de tratamento podem ser registrados automaticamenteou manualmente, de modo que por exemplo, um sistema com capacidade deprocessamento pode determinar automaticamente os parâmetros de trata-mento tais como tempo e fluxo de incidência, para uso durante o tratamentoou tratamentos subseqüentes.

Tratamentos futuros podem ser realizados de maneira similar, istoé, com o fluxo de incidência a um valor máximo por tanto tempo quanto o indi-víduo possa tolerar o tratamento e depois a um valor ou valores reduzidosatravés do tempo remanescente do tratamento. Conforme discutido acima,espera-se (mas não é requisitado) que o fluxo máximo de alimentação serámenor durante os tratamentos subseqüentes devido à mudanças no "ganho"do sistema do indivíduo em resposta ao tratamento inicial.

Alternativamente, um tratamento inicial ou tratamentos iniciaispodem ser realizados por um equipamento mais potente com um conjuntoprofissional, enquanto tratamentos subseqüentes podem ser realizados usan-do um equipamento de menor potência, por exemplo, em casa usando umdispositivo de consumidor, disponível por prescrição ou por venda geral. Alémdisso, tratamentos de intensidade mais baixa podem ser realizados para con-trolar a dor e/ou promover a cura entre tratamentos usando intensidades mai-ores, que podem ser realizados, por exemplo, por um doutor e/ou em um con-junto profissional. Tais tratamentos de baixa intensidade também poderiamser usados para permitir que um indivíduo mantivesse um efeito biológico (porexemplo, aqueles associados com a redução da dor crônica e/ou promotoresde cura) por um período de tempo até que seja requisitado um tratamentoempregando uma intensidade maior de EMR1 por exemplo, quando há umrecomeço ou um aumento marcante no nível da dor. Tais modalidades permi-tem que aqueles que sentem dor crônica incurável sejam tratados de umamaneira que significativamente diminuirá o nível da dor, que então pode sermantida por um período de tempo mais longo e potencialmente estendido u-sando tratamentos de baixa intensidade entre os tratamentos de intensidademais elevada.

Cura de Tecido Danificado Empregando LILT

As modalidades descritas aqui também podem ser usadas parapromover a cura de feridas e outros tecidos danificados. Conforme discutidoacima, estudos recentes começaram a ilustrar que ambos a fluência (isto é,dose) e taxa de fluência (isto é, irradiação) têm um efeito na cura. O efeitobifásico da luz e outras EMR nas células e o processo de cura é também ago-ra objeto de estudo. Para promover eficazmente a cura para tratar tecido alvocom EMR, diversas estratégias podem ser usadas. Exemplos de tais estraté-gias são: a bioestimulação de processos respiratórios celulares tais como pro-dução de ATP ou citocromo c oxidase; estimulação de uma resposta inflama-tória, irradiação de tecido conjuntivo abaixo da superfície, irradiação de teci-dos associados a dor e/ou que mostram estar danificados.

Conforme discutido acima, acredita-se que processos respirató-rios celulares desempenham um papel na cura de feridas, e a fotobioestimu-lação de tecidos em uma área afetada pode resultar na cura aperfeiçoada.Por exemplo, citocromo c oxidase é uma enzima da cadeia respiratória quereside dentro da mitocôndria celular, e é a enzima terminal na cadeia respira-tória de células eucarióticas. Citocromo c oxidase media a transferência deelétrons do citocromo c para oxigênio molecular. O envolvimento do citocromoc é conhecido como sendo central para a química redox, levando à geraçãode energia livre que é então convertida em um potencial eletroquímico atravésda membrana interna das mitocôndrias, e por fim leva à produção de trifosfatode adenosina (ATP).

Ainda foi demonstrado que a fotobioestimulação pode ser empre-gada para aumentar a proliferação celular para conseguir efeitos terapêuticospor estimulação da produção de moléculas de ETP para ajudar a gerar cAMP,que é um mensageiro secundário que afeta múltiplos processos fisiológicos,tais como transdução de sinal, expressão genética, coagulação do sangue econtração muscular. Também acredita-se que haja uma benefício de cura adi-cional por estimulação aumentada de sangue para a área afetada.

Concordantemente, experimentos conduzidos in vitro demonstra-ram que a fotobioestimulação tem o potencial de aumentar a energia disponí-vel para atividade metabólica de células, e também demonstraram que umaumento na produção de ATP por fotobioestimulação pode fornecer um meiode aumentar a proliferação celular e a produção de proteína. A pesquisa clíni-ca nesta área, entretanto, permanece inconclusiva neste tempo.Similarmente, foi postulado que a fotobioestimulação usando LLLT e trata-mentos de radiação similares pode resultar em uma mudança no estado redoxcelular, que por sua vez pode desempenhar um papel na manutenção de ati-vidades celulares. Existe uma pesquisa que sugere que a estimulação de te-cido com laser, radiação ótica ou outra radiação, pode resultar na formação dequantidades menores de espécies de oxigênio reativo (ROS) e antioxidantesinduzidos por luz, que mudam o estado redox celular e estimulam processoscelulares (Vide, por exemplo, Lubart R. et ai., "Low-Energy Laser IrradiationPromotes Cellular Redox Activity," Photomedicine and Laser Surgery, Vol. 23,No. 1, 2005, págs. 3-9.) ROS e antioxidantes podem ser gerados em váriasestruturas celulares, tais como, sem limitação, estruturas celulares produzidaspelas mitocôndrias e nas membranas plasmáticas. Em tais processos, EMRpode ser absorvido por um cromóforo, tal como um cromóforo intracelular. OEMR é aplicado a um comprimento de onda, intensidade e dose de energiaapropriados, baseado nas características físicas do cromóforo (ou nos váriostipos de cromóforos, se diversos estiverem envolvidos). Cromóforos endóge-nos típicos incluem, mas não estão limitados a, porfirinas, flavinas, citocromasmitocondriais, o sistema membrana plasmática NADPH oxidase, flavoproteí-nas, e citocroma b. Os cromóforos agem como fotossensibilizantes e absor-vem EMR1 tal como luz visível, e transferem-na a moléculas de oxigênio pró-ximas, produzindo assim ROS e/ou antioxidantes. Altas quantidades de ROSpodem ser letais a uma célula. Portanto, a produção localizada de ROS podeser induzida para extinguir toda a atividade celular na localização. Entretanto,se presentes em baixas concentrações, por exemplo abaixo daquela requisi-tada para citotoxicidade, ROS pode ter uma faixa de efeitos positivos nas cé-lulas e tecido circundante, por exemplo, a estimulação do crescimento celulare a diferenciação de neurônios. Além disso, ao alvejar cromóforos que sãoúnicos para certos tipos de células em uma região de tecido, somente aquelascélulas ou predominantemente aqueles tipos de células podem ser extintas,estimuladas, etc. Similarmente, tendo como alvo certos tecidos ou o própriosangue, os níveis de ROS podem ser aumentados no fluxo sangüíneo parapromover benefícios sistêmicos mais amplos, por exemplo ser transportadospara outras partes do corpo ou mais profundamente dentro do tecido sendotratado.

Outro mecanismo potencial para promover eficazmente a cura éestimular uma resposta inflamatória. Por exemplo, o tecido pode ser irradiadopara causar uma irritação limitada das células sangüíneas e paredes nos va-sos da derme. Isto resulta em uma resposta de baixo grau inflamatória/decrescimento. Mediadores inflamatórios são desprendidos através das paredesdo vaso que estimulam a atividade fibroblástica e eventualmente levam a umefeito de "cura".

O tecido dentro do sistema vascular pode ser irradiado para pro-mover a cura. Por exemplo, o tecido vascular abaixo da superfície pode serirradiado para promover a cura das ulcerações venosas e outros distúrbiosque são geralmente tratados presentemente no tecido usando procedimentoscirúrgicos. Assim, tais tratamentos podem eliminar a necessidade de cirurgiaem alguns casos.

Similarmente, a dor que é causada por dano a tecidos nas juntas,tais como ligamentos, tendões e cartilagens, pode ser tratada. Onde dor é a-tribuída a volumes contendo tais-tecidos, o tecido pode ser tratado para pro-mover a cura, mesmo onde o dano ao tecido pode não ser prontamente claro.

Outras modalidades podem usar meios técnicos de monitorar atemperatura, por exemplo termômetros de contato ou termômetros IR comrealimentação subseqüente para a unidade de controle de potência.

Prevenção da Dor, Dano e/ou Efeitos Colaterais Associados a Tratamentoscom EMR

Ainda em outra modalidade, um aparelho e método elimina oureduz a dor e outros efeitos indesejados de impacto fotoquímico ou fototérmi-co na pele ou outros tecidos por pré-tratamento das áreas da pele a seremafetadas com radiação eletromagnética de parâmetros específicos (compri-mento de onda, irradiação, padrão de pulsos, duração). Isto inclui, sem limita-ção, todas as formas fototérmicas e outras formas não invasivas de tratamen-to com EMR, bem como exposição solar e outros eventos de tratamento.

Lasers e fontes de luz de baixa potência têm sido empregadospara tratar danos fotoquímicos e fototérmicos ao tecido, incluindo os efeitoscolaterais da terapia de radiação. Isto tem sido reportado, por exemplo, em[M.M. DeLand et al. Tratamento de Dermatite induzida por radiação com dio-dos emissores de luz (LED) fotobiomodulação, Las. Surg. Med., v.39, págs.164-168, 2007]. Entretanto, a aplicação de luz de baixo nível, após um eventotraumático, pode ser menos eficaz do que o pré-tratamento da área da pelecorrespondente antes de ocorrer um efeito traumático.

Por exemplo, uma área de tecido pode ser irradiada com EMRcom comprimentos de onda de 380 -610 nm ou 1400-10000 nm para um tra-tamento alvo superficial, ou 610 - 1400 nm para um tratamento alvo mais pro-fundo. Mais preferivelmente, EMR com os seguintes comprimentos de ondapodem ser usados: 400 até 430 nm, 440 até 570 nm, 480 até 520 nm, 570 até690 nm, 750 até 780 nm, 800 até 840 nm, 880 até 920 nm, 950 até 1100 nm.

A potência pode ser fornecida no modo CW com largura de pulsode 1 ms - 2 s. O ciclo de trabalho das séries de pulsos pode variar entre 10 e100 porcento. Os pulsos EMR podem ser sincronizados com ciclos biológicos,tais como batimentos cardíacos. A densidade de potência pode estar na faixade 10 mW/cm2- 10 W/cm2. O tempo para uma sessão de pré-tratamento úni-co pode variar dependendo do pedido de patente, com tratamentos de prefe-rência entre 0,1 segundos e 1 hora, e mais preferentemente entre 10 segun-dos e 30 minutos. A Tabela Il lista exemplos de parâmetros de pré-tratamentos para aplicações específicas.

Tabela II. Parâmetros de irradiação preferidos para redução da dor.

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O tratamento pode ser realizado tipicamente entre 24 horas e al-guns segundos antes que ocorra o evento traumático, mas pode ser realizadoimediatamente antes do tratamento em certas modalidades. Em algumas mo-dalidades, a eficácia pode ser aumentada repetindo o tratamento após o e-vento traumático.

Prevenção da Formação de Cicatrizes e Fibrose Usando LILT

As modalidades descritas aqui também podem ser usadas paraeliminar ou pelo menos reduzir a formação de tecido de cicatriz e fibrose re-sultante de procedimentos cirúrgicos, feridas, traumas e outros fatores patogênicos.

O mecanismo de ação especificamente relevante para evitar aformação de cicatriz e fibrose envolve a modificação induzida por luz da se-creção de citoquinas por células especializadas, tais como neutrófilos, macró-fagos, linfócitos, fibroblastos, etc. A praticabilidade da modulação da secreçãode citoquinas com luz foi demonstrada para um número de citoquinas, incluin- ^do interleuquina-1 (IL-1), fator - α de necrose de tumor (TNF-a), interferon-γ(INF-γ), interleuquina-4 (IL-4), interleuquina-8 (IL-8) e outros.

Sem ficarmos limitados à teoria, pelo menos algumas pesquisasmédicas têm demonstrado que as fases que ocorrem após um dano muscular(fases de degeneração, inflamação, regeneração, e fibrose) ocorrem atravésde uma forma contínua e não em períodos discretos. A fase degenerativa o-corre durante as primeiras 48 horas após o dano. A fase inflamatória começa48-96 horas depois do dano muscular. A fase regenerativa começa aproxima-damente 1 semana pós-dano, o pico na semana subseqüente, e depois decli-na continuamente. Postulou-se que, se a fase regenerativa pudesse continuarininterruptamente, o músculo mais provavelmente curaria sem cicatriz. Entre-tanto, esta fase termina prematuramente devido à produção simultânea detecido fibroso, que pode ser excessivo em alguns casos. Assim, a fase fibróti-ca no final determina a extensão da cura muscular. (Vide Fu F.H., Weiss K.R.and Zelle B.A., ("The accelerated Rehabilitation of the Injured Athlete") XIVCongresso Internacional de Reabilitação de Esportes e Traumatologia, 2005.)

Algumas modalidades de acordo com a presente invenção permi-tem o controle do processo de cura no tecido muscular, por modulação daprodução de fibroblastos que contribuem tanto para a formação de cicatriz dotecido

como também limitam a cura do tecido muscular. Vários regimes detratamento dirigidos para a prevenção da formação de cicatriz e modulação dafase fibrótica do processo de cura podem ser realizados usando as modalida-des da presente invenção. Por exemplo em uma modalidade, radiação elec-tromagnética com um comprimento de onda de 830_nm pode ser aplicada àpele ou tecido muscular danificado a uma densidade de potência de 20mW/cm2 para controlar a formação do tecido de cicatriz através do controle daprodução de fibroblastos. Muitos outras modalidades são possíveis.

Em modalidades alternativas, a radiação pode ser usada paramodular outros processos associados com a cura dos músculos e outros teci-dos bem como a formação de cicatrizes nos tecidos musculares e outros, taiscomo, sem limitação, a taxa de reação do sistema imunológico. Além disso,procedimentos de fotobioestimulação podem ser realizados tanto simultanea-mente ou imediatamente após um procedimento cirúrgico por um profissionalda medicina. Adicionalmente ou alternativamente, assim como muitos dostratamentos e aplicações potenciais, incluindo sem limitação a prevenção decicatrizes e o tratamento de cicatrizes, outros procedimentos podem ser reali-zados e, dependendo das etapas envolvidas, podem ser realizados por pes-soas de vários níveis de conhecimento, incluindo um médico, ou de outro mo-do em equipamentos profissionais, e por uma pessoa que empregue um equi-pamento projetado para uso doméstico, ou por prescrição ou geralmente dis-ponibilizado para vendas ao público.

Desempenho Esportivo e Prevenção de Trauma

Adicionalmente, a modalidade de acordo com a invenção podeser usada para melhorar o desempenho nos esportes e evitar o trauma dotecido. Por exemplo, baixo nível de terapia com EMR de baixa intensidadepode ser utilizada para fornecer a cura profunda do tecido muscular, que teráefeitos benéficos tais como, por exemplo, aumento da circulação sangüínea eaumento da oxigenação do tecido. Tais tratamentos podem ser utilizados paraaperfeiçoar, evitar o trauma inicial e/ou evitar uma reincidência de dano amúsculo previamente machucado ou outro tecido que tenha sido curado (ousubstancialmente curado).

Similarmente, modalidades alternativas poderiam aumentar o O2livre, por exemplo, por estimulação das mitocôndrias nas células. AplicandoEMR a uma área ou volume de tecido, o oxigênio no sangue pode ser levadoao tecido devido à respiração aumentada das células estimuladas, causandopotencialmente maiores níveis de 02 no tecido. O efeito seria similar àqueleconseguido pelo uso de câmaras hiperbáricas por atletas para cura rápida,para evitar dano, ou para melhorar o desempenho, por exemplo, do tecidomuscular. Um tratamento ótico pode requisitar o resfriamento da superfície dotecido para permitir o uso de fluxos de incidência maiores. Por exemplo, seriausado um sistema com resfriamento ou um gel de contacto.

Outras modalidades são possíveis, tais como tratamento com in-tensidades maiores de EMR do que aquelas tipicamente usadas para terapiasde luz de baixa intensidade.

Tratamentos Potenciais Adicionais e Parâmetros de Tratamento

Muitas modalidades alternativas são possíveis, incluindo váriosdispositivos e métodos. Por exemplo, com referência à figura 16, um dispositi-vo para tratamento de um volume predefinido de tecido pode ter um conjuntode fonte de luz incluindo uma fonte para geração de EMR de múltiplos com-primentos de onda na faixa entre 350 e 1900 nm. Diferentes comprimentos deonda podem ser gerados tanto simultaneamente ou seqüencialmente. Um taldispositivo pode incluir um conjunto fonte de radiação 400 que inclui um con-trolador 404, primeira fonte de comprimento de onda 406, segunda fonte decomprimento de onda 408 e um sistema de imagem ótica 410. O controlador404 controla a potência da fonte de potência (não mostrado) bem como otempo e seqüenciação da radiação que é emitida a partir das fontes de com-primento de onda 406 e 408. A primeira fonte de comprimento de onda 406são LEDs que emitem radiação a um comprimento de onda de 350 nm. A se-gunda fonte de comprimento de onda 408 são LEDs que emitem radiação aum comprimento de onda de 1900 nm. A radiação é transmitida através de umsistema de imagem ótica 410, neste caso uma lente convexa. Alternativamen-te, o sistema de imagem ótica pode ser um sistema de lentes ou outros me-canismos.

Durante a operação o sistema de imagem ótica 410 fornece a i-magem da radiação emitida das fontes 406 e 410 em uma área de tratamentode tecido 412 a uma profundidade abaixo da superfície 414 do tecido sendotratado. Um plano de imagem 416 na qual a radiação é focada pode estar Io-calizado em várias profundidades, dependendo do projeto e aplicação, e tam-bém pode estar localizado na superfície.

Várias modalidades da invenção podem usar diferentes combina-ções de comprimento de ondas, tanto usados em comprimentos de onda es-pecíficos e usados nos números de diferentes comprimentos de onda, porexemplo, dois, três ou mais diferentes comprimentos de onda. Alguns modali-dades podem usar uma faixa ou diversas faixas estreitas separadas (FWHMaté 50 nm) em combinação com uma ou diversas faixas amplas (FWHM > 50nm). 0 propósito de tais combinações também pode variar dependendo daaplicação e/ou tratamento. Adicionalmente, vários tratamentos podem sercombinados onde, por exemplo, observa-se que os tratamentos são sinergís-ticos e/ou quando a eficácia dos tratamentos não é reduzida quando combi-nado.

Apesar do sistema de imagem ser referido como um sistema deimagem ótica, a menos que especificado de outra forma, o termo ótico e seusderivados (tais como oticamente) conforme usado aqui significa abranger adi-cionalmente radiação eletromagnética de comprimentos de onda fora do es-pectro da luz visível. Além disso, apesar de serem descritos muitos modalida-des no contexto do uso da luz visível, o âmbito da invenção abrange geral-mente EMR, bem como outras formas de energia radiante, tais como ondasacústicas, ultrasom, etc.

A profundidade da penetração da luz é determinada por tipos detecido e comprimento de onda. Comprimentos de onda de 632 nm (He-Ne),670 nm (InGaAIP), 810 nm/830 nm (GaAIAs), 850 nm/904 nm, LED (por e-xemplo, 660 nm) têm sido usados como uma fonte de luz com resultados po-sitivos. O comprimento de onda mais freqüentemente usado é 810 nm/830 nmdevido à sua disponibilidade, efeito e presumível boa profundidade de pene-tração. Comprimentos de onda de 632 nm (He-Ne) têm menores capacidadesde penetração.

Adicionalmente, para tratar tecidos em profundidade, comprimen-tos de onda de 380 -610 nm ou 1400-10000 nm podem ser usados para tra-tamento alvo superficial ou 610 - 1400 nm para tratamento alvo profundo.Mais preferentemente, podem ser usados os seguintes comprimentos de ondade LlLT: 400 até 430 nm, 480 até 520 nm, 570 até 690 nm, 750 até 780 nm,800 até 840 nm, 880 até 920 nm, 950 até 1100 nm. A Tabela IV abaixo listaparâmetros de irradiação preferidos. Para tratamento de dor muscular e dejuntas (tais como a dor da junta temporomandibular (TMJ)), os seguintes pa-râmetros podem ser usados: comprimento de onda de 800 até 850 nm, fluxode incidência entre 100 e 1000 (de preferência entre 200 e 600) mW/cm2, lar-gura dβ pulso entre 0,5 e 2 s (de preferência ~1 seg.), ciclo de trabalho 10 até90 % (de preferência -75%), tempo de tratamento entre 1 e 20 min. (de prefe-rência entre 1 e 5 min.)

Em outras modalidades, diversas faixas estreitas podem ser usa-das para atingir diferentes cromóforos para indução de diferentes vias de foto-biomodulação ou para induzir fotobioestimulação em diferentes volumes detecido, devido à diferença na profundidade de penetração. Alternativamente,faixas amplas ou estreitas podem ser usadas para induzir hipertermia em teci-dos em volumes de tecido desejados e assim aumentar a bioestimulação. Porexemplo, modalidades podem utilizar duas faixas estreitas (WFHM entre 1 e40 nm) com o máximo localizado nas regiões espectrais de 390 até 500 nm e610 até 850 nm, respectivamente. De preferência, mas não essencialmente, omáximo está nas faixas de 405 até 450 nm e 800 até 830 nm, respectivamente.

Ainda em outras modalidades, um dispositivo fotocosmético po-de incluir um acessório para converter uma porção da luz inicial em luz comum comprimento de onda mais longo. O acessório pode ser construído u-sando um material fluorescente. (Alternativamente, um tal material fluores-cente também pode converter uma porção da luz a uma faixa de menorcomprimento de luz, mas acredita-se que isto seja uma aplicação menostípica de um tal dispositivo). A adição de um tal acessório fornece um dispo-sitivo que emite EMR em duas faixas de comprimento de onda com duasintensidades máximas correspondentes, por exemplo, uma intensidade má-xima no comprimento de onda azul e uma intensidade máxima na faixa decomprimento de onda laranja.

Em outras modalidades, os acessórios poderiam variar a saídado dispositivo fotocosmético de outras maneiras. Por exemplo, um acessóriopoderia combinar um material fluorescente com um material filtrante parafornecer uma potência de saída com uma intensidade máxima individual comum diferente comprimento de onda do que as potências de saída do disposi-tivo sem o acessório. Similarmente, múltiplos materiais podem ser usadospara criar as intensidades de potência de saída máximas em mais do quedois comprimentos de onda - incluindo além da intensidade máxima da po-tência de saída do dispositivo sozinho ou por filtração da potência de saídamáxima fornecida pelo próprio dispositivo. Tais acessórios poderiam serconstruídos em camadas para fornecer uma emissão de EMR constante euniforme aproximada através de toda a superfície ou poderiam fornecer dife-rentes emissões de EMR em diferentes porções da superfície de uma janela,por exemplo, construindo diferentes porções ou segmentos de uma janelausando diferentes materiais. Ainda em outras modalidades, potências máxi-mas de saída em vários comprimentos de onda poderiam ser fornecidos pelopróprio dispositivo sem a assistência de um acessório, por exemplo, por in-clusão de fontes de emissão ou arranjos de fontes ajustáveis que emitem luzem vários comprimentos de onda.

Ainda em outros modalidades, acessórios, por exemplo, acessó-rios removíveis, podem ser empregados para personalizar tratamentos pormúltiplos usuários do mesmo dispositivo. Por exemplo, vários membros dafamília, colegas de quarto, etc podem cada qual ter um acessório separadopara usar o dispositivo, que pode ser ligado a um dispositivo fotocosméticodurante o tratamento e depois ser subseqüentemente removido. Acessóriospertencentes a diferentes pessoas podem ser rotulados para facilidade deidentificação. Além disso, em algumas modalidades, um dispositivo fotocos-mético pode ter um mecanismo para reconhecimento do acessório em usono momento e ajuste dos parâmetros de tratamento concordantemente eautomaticamente.

Ainda em outras modalidades, os efeitos da fotobioestimulaçãopodem ser aumentados elevando a concentração ou aumentando a sensibili-dade de cromóforos endógenos primários. Isto pode ser conseguido, por e-xemplo, através de uma aplicação tópica ou sistêmica, antes do tratamentocom luz, de precursores biológicos dos cromóforos. Os precursores podemser metabolizados ou por outro lado processados pelo corpo, resultando noaumento desejado da concentração de cromóforos. Alternativamente, pode-seadministrar, antes do tratamento com EMR, uma substância que possui umaafinidade com os cromóforos desejados e que, mediante ligação com molécu-las dos cromóforos, altera sua configuração de modo a aumentar sua sensibi-Iidade ao tratamento com luz. Por exemplo, uma modalidade exemplar podeutilizar compostos da família da vitamina B, que são conhecidos por seremprecursores biológicos de moléculas e substâncias que são relevantes para aprodução do efeito bioestimulativo, tal como, por exemplo, riboflavinas, e cro-móforos relevantes a tratamentos que usam radiação com um comprimentode onda de 400 até 500 nm.

Para irradiar volumes de tecido em várias profundidades, são consideradospreferíveis os seguintes parâmetros mostrados na Tabela III.

Tabela III. Parâmetros de irradiação preferidos para redução da dor e curadeferidas.

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Os parâmetros da Tabela Ill foram computados para o caso deser empregada também uma fonte de luz de faixa estreita para elevar a tem-peratura no tecido. Entretanto são possíveis outras configurações, incluindo ouso de outras faixas de EMR, tais como infravermelho-próximo, para elevar atemperatura no tecido.

A seguir apresentamos uma lista não-exclusiva de doenças quepodem ser tratadas usando o método da presente invenção:

1. Dor lombar (LBP)/ciática

2. Dor no pescoço3. Lesão de coluna (WhipIash)

4. Síndrome de Facetas

5. Dor miofascial/pontos de acionamento

6. Cistite Intersticial

7. Doença Degenerativa de junta (DJD) de mãos, joelho, torno-zelo, quadris, pés (observação de crescimento acelerado de unhas com Rxde dedo distai.)

8. CTS

9. Epicondilite lateral & mediai

10. Radiculite

11. Fascite Plantar

12. Tendonite do Bíceps

13. Tendonite Patelar

14. Ruptura de tendões

15. Entorce do Tornozelo

16. Ruptura do Iigamento Mediai colateral

17. Bursite Trocantérica

18. Síndrome Piriforme

19. Entorce/artroscopia da junta AC

20. Reparo do Ligamento Cruzado Anterior (LCA s/p)

21. Tala para canela/tendonite tibial posterior

22. Tendonite do manguito rotador

23. Ruptura do Flexor do quadril

24. Fibromialgia

25. Neurite Intercostal

26. Sacroiliite

27. Edema associado com tecido conjuntivo/trauma de junta

28. Dor da Junta Temporomandibular (TMJ)

29. Remodelagem de cicatriz associada a incisões cirúrgicas

30. Metatarsalgia

31. Neuroma de Morton

32. Neurite Ulnar33. Tenosinovite de DeQuervain

34. Dor no pulso-inespecífica

35. Sindrome torácica inferior

36. Distrofia simpática reflexa (RSD)

37. Ruptura/espasmo muscular

38. Tendinopatia

39. Cura de Feridas

Exemplo de Tratamento 1 - Estudo Piloto: Tratamento de Epicondilite Lateral

Epicondilite/Epicondilose Lateral foi descrita primeiramente porRunge em 1873 e continua a ser um tópico de pesquisa e discussão hoje emdia. Considerada como um dano por excesso de uso, a epicondilite lateral po-de ocorrer em até 50% dos jogadores de tênis e daí se deriva o termo comum:"cotovelo de tenista" ou "tennis elbow". Ele também é usualmente observadoem equipamentos de trabalho que requisitam uma extensão e supinação re-petidas do pulso e pode levar a significantes dias de falta no trabalho e inca-pacidade de longo prazo. Já se cogitou que ela era uma tendinite, mas ambosos estudos patológicos e estudos de imagem atuais sugerem uma tendinosedegenerativa. Estudos de MRI de pacientes com epicondilite lateral recalci-trante mostraram consistentemente degeneração primária do tendão extensorcarpal radial breve que está correlacionada a descobertas cirúrgicas. Alémdisso, o exame patológico do tendão revela a separação de colágeno, fibrilasde colágeno rompidas e desgastadas, degeneração mucoidal sem inflamação,neo-vascularização, e diferenciação miofibroblástica. Modelos animais mostra-ram que, dentro de duas até três semanas de lesões no tendão, descobertaspatológicas de tendinose estão presentes e células inflamatórias estão ausen-tes. Diversos mecanismos propostos para dor associada com descobertasdegenerativas incluem lesões nos para-tendões que levam ao desprendimen-to de células tronco e substância - P, aumento das concentrações de glutama-to e substância - P em tendões afetados, e produtos da quebra de fibrinogê-nio-fibrina.

O padrão existente de epicondilite lateral envolve tipicamente ouso de modalidades para controlar a dor, o aquecimento de tecido profundo ea inflamação. O alongamento, variações de exercícios de massagem e forta-lecimento são usualmente administrados para facilitar a recuperação funcio-nal. Clínicos gerais também podem injetar corticoesteróides na região epicon-dilar lateral para reduzir a dor e inflamação. O uso de tipóias para cotovelo detenistas é comumente aconselhável, entretanto este tipo de suporte foi excluí-do deste estudo para minimizar variáveis.

Para avaliar modalidades descritas aqui contra o padrão existentede cuidados, indivíduos foram tratados usando um ou dois regimes diferentes,e os resultados foram avaliados. Os seguintes critérios para seleção de indiví-duos foi empregado.

Critério de Inclusão:

Indivíduos do sexo masculino ou feminino 25 - 55 anos de idadeDiagnose de epicondilite lateral

Critérios de Exclusão:

Dor no pescoço e/ou radiculopatia

Dano recente ou cirurgia do punho (carpo) e/ou ombroInjeção de esteróides no ombro menos de 4 semanas antes dorecrutamento

Diagnose de diabete ou fibromialgia

Composição do Grupo: foram reunidos indivíduos de 2 clínicasbem como o público geral. Os indivíduos com epicondilite lateral foram desig-nados randomicamente para um de dois grupos de tratamento. Um total de 20indivíduos foram convidados a participar deste estudo controlado randomizado. Todosos indivíduos foram submetidos a um diagnóstico confirmativo deacordo com os seguintes critérios: maciez sentida por apalpação no epicôndilolateral do úmero; e dor na extensão protetora do punho com o ombro extendido.

O Grupo 1 consistiu em doze indivíduos, sete homens e cincomulheres. Esses 12 indivíduos ainda foram classificados em subgrupos comose segue: sete crônicos, quatro sub-agudos, e um agudo. Nove indivíduos noGrupo 1 foram diagnosticados com epicondilite lateral de sua mão dominante.

O Grupo 2 consistiu em oito indivíduos, três homens e cinco mu-Iheres. Esses 8 indivíduos foram ainda classificados em subgrupos como sesegue: seis indivíduos crônicos e dois subagudos. Cinco indivíduos no Grupo2 foram diagnosticados com epicondilite lateral em sua mão dominante.

A maioria dos dois grupos, 11 no Grupo 1 e 8 no grupo 2, foramclassificados como crônicos ou subagudos.

Tabela V - Composição do Grupo 1

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Tabela Vl - Composição do Grupo 2

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Metodologia: Todos os indivíduos foram tratados por um médicoclínico ou terapeuta ocupacional. Todos os indivíduos foram avaliados empre-gando a escala visual análoga de 10 pontos para dor (VAS), o questionárioDASH (Incapacidade do Braço, Ombro e Mão), e o teste de resistência comdinamômetro para mão Jamar (Jamar Hand Dynamometer strength test) (DY-NA). Todos os indivíduos foram avaliados, e avaliados em visitas 1, 6 e 12, e1 mês de acompanhamento após o término do tratamento final. Os indivíduosreceberam tratamento 2-3 vezes por semana em um total de 12 tratamentos,em um total de 24 - 36 tratamentos.

O Grupo 1 serviu como o grupo de tratamento, recebendo trata-mentos de acordo com o padrão existente de cuidado bem como tratamentosadicionais usando modalidades descritos aqui. Os indivíduos nos grupos 1receberam um regime de tratamento consistindo de tratamento usando umdispositivo contendo as seguintes especificações:

Potência Média (W) 45

Densidade de Potência Média (W/cm2) 1,019

Tamanho do Ponto (cm2) 44,2Comprimento de Onda Médio (nm) 810

Os indivíduos foram tratados com um dispositivo de tratamentopor 3 minutos cada sobre o epicôndilo lateral e massa extensora do punho;ultra-som pulsante por 5 minutos para a mesma área seguido por massagemde fricção transversa a t.

O tendão extensor comum e massagem na massa muscular doextensor; alongamento apropriado dos extensores do punho; exercícios defortalecimento progredindo de exercícios ativos para exercícios de resistênciaprogressiva usando pesos livres.

O Grupo 2 serviu como grupo de controle. Os indivíduos no Grupo2 receberam um regime de tratamento idêntico aquele do grupo 1 com a ex-ceção dos 3 minutos de tratamento usando o dispositivo de tratamento que foiempregado com os indivíduos do grupo 1.

Resultados: O Grupo 1 demonstra significância estatística em to-das as medidas (VAS1 DASH1 e DYNA) testadas e em todos os pontos dotempo, quando comparado com a linha básica. O Grupo 2 não mostrou signi-ficância estatística em quaisquer das variáveis medidas (VAS, DASH e DYNA)dentro do braço do tratamento, com exceção da medida que comparou a 12alinha de tratamento com a linha básica na medida DYNA (força) (qualquer va-Ior < 0,05 é considerado estatisticamente significante.)

Tabela Vll - Resultados VAS do Grupo 1

<table>table see original document page 66</column></row><table>Tabela Vlll - Resultados VAS do Grupo 2

<table>table see original document page 67</column></row><table>

Tabela IX - Resultados DASH do Grupo 1

<table>table see original document page 67</column></row><table>

Tabela X - Resultados DASH do Grupo 2

<table>table see original document page 67</column></row><table>Tabela Xl - Resultados DYNA do Grupo 1

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Tabela Xll - Resultados DYNA do Grupo 2

<table>table see original document page 68</column></row><table>

O Grupo 1 demonstrou uma diferença estatisticamente significati-va vs. o Grupo 2 (controle) em todos os pontos do tempo usando a mediçãoDASH (função), mas não para os pontos no tempo com as medidas VAS ouDYNA. Apesar do pequeno tamanho da amostra, os valores DASH atingiramsignificância estatística mostrando aperfeiçoamento nos resultados funcionaisno grupo 1 quando comparados com o grupo 2 (grupo de controle). O Grupo 1melhorou em todas as categorias, VAS1 DASH, e DYNA, em todos os pontosno tempo durante o curso do tratamento. Baseado na composição e nos resul-tados, parece que a melhora no Grupo 1 não foi devida a um efeito antiinfla-matório, mas ao invés disso à modulação do tecido afetado. Assim, os resul-tados podem indicar uma resposta de cura que está ocorrendo no tendão de-S"generativo via luz a laser pulsada. Portanto, baseado nos resultados do estu-do piloto, parece que os dispositivos e métodos descritos aqui são potencial-mente aplicáveis a outras áreas da medicina músculo-esquelética, incluindomedicina do esporte, e outros tecidos. Porque uma lesão não-curada podedeixar um indivíduo susceptível a lesões futuras e potencialmente a degene-ração prematura do tecido afetado, os dispositivos e métodos descritos aquitambém podem auxiliar na prevenção de lesões e perda de função.Exemplo 2 de Tratamento - Estudo de Laboratório: Artrite Inflamatória em

Ratos de Lewis

Um estudo de laboratório foi conduzido usando ratos de Lewisque tinham sido injetados em suas juntas do joelho com Zimosan para induzirartrite inflamatória. O propósito deste estudo foi o de analisar o efeito do tra-tamento na primeira fase aguda de artrite induzida por Zimosan (ZIA). Foramcomparados regimes que consistiam em uma alta e baixa fluência (3 J/cm2 e30 J/cm2), fornecidos com irradiação alta e baixa (5 mW/cm2 e 50 mW/cm2)usando de luz a laser de 810-nm diariamente por 5 dias, com o controle posi-tivo da terapia de corticosteróide convencional (dexametasona). Os resultadosindicam que a iluminação com radiação eletromagnética contendo compri-mento de onda de 810-nm foi eficaz na redução do inchaço. Um tempo deiluminação mais longo (10 ou 100 minutos comparado a 1 minuto) foi maiseficaz do que ou a fluência ou a irradiação total. A redução do inchaço da jun-ta se correlacionou com a redução do soro marcador inflamatório prostaglan-dina E2.

Metodologia: Todos os experimentos com animais foram aprova-dos pelo subcomitê de Pesquisa de Cuidado Animal do Hospital Geral deMassachusetts e estavam de acordo com as diretrizes NIH. Rato fêmeas deLewis pesando 180-200 g foram retidas em gaiolas individuais com livre aces-so para a dieta padrão de laboratório e água potável. Os animais foram man-tidos em um ciclo luz-escuro de 12:12 horas (luzes às 6:00 AM até 6:00 PM)no quarto com temperatura controlada (26 °C). Todos os experimentos foramprojetados para minimizar o sofrimento animal e o uso do número mínimo ne-cessário para uma avaliação estatística válida.

Os ratos receberam uma injeção intra-articular (ia) de 4-mg deZimosan (Sigma Chemical Company, St Louis, MO) dissolvida em soluçãosalina estéril, 50 μΙ_ do volume total, em uma junta posterior de joelho (joelhode cavalo). O procedimento foi feito sob anestesia geral usando uma misturade cetamina 80 mg/kg (disponível na Hospira, lnc; Lake Forest IL) e xilazina20 mg/kg (disponível na Lliod, Inc; IA). Antes da injeção de Zimosan, 5 horasdepois, e em uma base diária durante 6 dias, a circunferência do joelho foimedida como o parâmetro clínico mais preciso de inchamento e inflamação. Amedição da circunferência de cada joelho de rato em cada período de tempofoi dividida pela medição da circunferência do joelho pré-Zimosan daquele ratoem particular para produzir o parâmetro denominado "fração da circunferênciaoriginal."

Um laser de diodo (Model D030-MM-FCTS/B, Opto Power Corp.Tucson, AZ) foi empregado. Este laser foi operado a 810-nm de comprimentode onda com a potência máxima de saída de cerca de 10 W. O tamanho doponto foi de aproximadamente 45 mm de diâmetro e o parâmetro de potênciatotal foi controlado por um ajuste no laser para produzir irradiaçãos tanto de 5mW/cm ,ou 50 mW/cm conforme medido com um medidor de potência (mo-delo DMM 199 com cabeça padrão 201, Coherent, Santa Clara, CA).

Cinco horas após a injeção de Zimosan, os ratos foram distribuí-dos em diversos grupos de tratamento: usando fluência e irradiação diferentestodas fornecidas do laser de 810-nm: 3 J/cm2 a 50 mW/cm2 (1 minuto de ilu-minação); 3 J/cm2 a 5 mW/cm2 (10 minutos de iluminação); 30 J/cm2 a 50mW/cm2 (10 minutos de iluminação); 30 J/cm2 a 5 mW/cm2 (100 minutos deiluminação). Os tratamentos foram repetidos em uma base diária por 5 dias.Um grupo de ratos foram tratados com dexametasona (disponível da SigmaChemical Company) como um controle positivo. Ratos receberam 0,01 mg/kgde dexametasona dissolvida em 100 μί de solução salina estéril como umainjeção intra-articular na junta afetada iniciando 5 horas após a injeção de Zi-mosan, e continuando diariamente por 5 dias.

O experimento foi conduzido usando um kit de imunoensaio deenzimas (EIA) para metabólito prostaglandina E2 (PGE2), 13,14-dihidro-15-ceto-PGE2 (PGEM)1 (disponível na Cayman Chemicals, Ann Arbor, Ml). Oensaio PGEM foi desenvolvido como um método de conversão de todos osmetabólitos PGE2 imediatos para um derivado simples, estável que pode serfacilmente quantificado por EIA. Quantidades conhecidas de antisoro de anti-PGE2 de coelho ligou-se ou a PGE2 na amostra ou a PGE-2 ligada a acetilco-Iina esterase adicionada em um ensaio competitivo. Depois da purificação ederivatização durante a noite das amostras (soro), elas são colocadas em pla-cas em triplicatas, e o traçador PGEM AChE e o antisoro PGEM foram adicio-nados; depois de 18 horas de incubação à temperatura ambiente, adicionóu-se substrato de colinesterase e a placa foi lida a um comprimento de onda de405 nm.

Resultados: Os ratos com ZIA mostraram um aumento na infla-mação e um curso predizível de doença com a circunferência do joelho au-mentando 15% mais do que o joelho de controle em 5-h, com um máximo deinchaço (34% de aumento na circunferência) 24-h depois da injeção de Zimo-san, e depois um declínio gradual no inchaço. Cinco dias depois de ZIA háuma recuperação significativa mas ainda um processo inflamatório residual(16% de aumento de circunferência do joelho). Dexametasona injetada nojoelho afetado age como uma terapia de controle positiva, iniciada 5 horasapós a injeção de Zimosan e continuada diariamente por 5 dias. Houve umaredução significativa no inchaço se comparado a ZIA não-tratada após 24-h(circunferência do joelho 20% de aumento com tratamento com dexametaso-na vs. 34% sem o tratamento) e após 5 dias já há quase que uma recupera-ção completa do edema (aumento residual de 5% com dexametasona vs.16% sem o tratamento). Há diferenças altamente significativas nas áreas mé-dias sob a curva entre os ratos não-tratados e os ratos tratados com Zimosan,e entre ratos Zimosan tratados com dexametasona.

O dispositivo 810-nm foi empregado para fornecer duas fluênciasdiferentes: 30 J/cm2 e 3 J/cm2 fornecidos na mesma irradiação (50 mW/cm2).Houve uma redução significativa no inchaço visto com o regime de 30 J/cm2,especialmente em todos os pontos no tempo iniciando 24-h depois da injeçãode Zimosan. A fluência mais baixa de 3 J/cm2 não começou a ter qualquerefeito positivo até o dia 3 (72-h), tempo no qual ela teve um efeito progressi-vamente maior nos pontos no tempo de 96-h e 120-h. Ainda, a fluência maisbaixa tinha menos efeito do que o regime de 30-J/cm2. Houve uma diferençaestatisticamente significativa entre a área média sob a curva para Zimosan eZimosan com 30 J/cm2 fornecido a 50 mW/cm2, não observada entre os ou-tros grupos.

A mesma diferença não foi observada quando a radiação eletro-magnética foi fornecida a uma irradiação menor de 5-mW/cm2. Usando asfluências idênticas prévias (3 J/cm2 e 30 J/cm2) houve benefícios positivoscom ambos os regimes de fluência que produziram a mesma redução no in-chaço dos joelhos nos dias 1, 2, 3, 4 e 5 após ZIA. Ambos os regimes de tra-tamento com luz produziram diferenças estatisticamente significativas em á-reas sob a curva comparado a joelhos tratados com Zimosan, mas os doisregimes de luz não eram significativamente diferentes um do outro.

O efeito do tratamento também foi comparado usando uma fluên-cia de 30 J/cm2 fornecido em dois níveis de irradiação: 5 mW/cm2 e 50mW/cm2. Esses regimes foram igualmente eficazes na redução do inchaçonos dias 1, 2, e 3 pós-injeção de Zimosan. Nos dias 4 e 5 a baixa irradiaçãode 5 mW/cm2 tinha uma leve vantagem na redução do inchaço sobre a altairradiação de 50 mW/cm2. Ambos os regimes de luz produziram diferençassignificativas na área sob a curva, se comparado aos joelhos tratados comZimosan, mas não eram significativamente diferentes um do outro.

O efeito do tratamento também foi comparado usando a fluênciade 3 J/cm2. Uma fluência de 3 J/cm2 fornecida a 50 mW/cm2 teve um leve e-feito na redução do inchaço nos dias 4 e 5, enquanto a fluência idêntica forne-cida a 5 mW/cm2 teve um efeito positivo na redução do inchaço em todos ospontos do tempo. O regime eficaz de 3 J/cm2 fornecido a 5 mW/cm2 produziudiferenças estatisticamente significativas na área sob a curva dos outros doisregimes.

Em resumo, os regimes eficazes foram uma fluência de 30 J/cm2fornecida a 5 mW/cm2 por 100 minutos; uma fluência de 30 J/cm2 fornecida a50 mW/cm2 por 10 minutos; e uma fluência de 3 J/cm2 fornecida a 5 mW/cm2por 10 minutos. O regime ineficaz foi uma fluência de 3 J/cm2 fornecida a 50mW/cm2 por um minuto. Parece, portanto, que em certas modalidades, umajanela de tempo de tratamento para iluminar o tecido teve o maior efeito. Porexemplo, no presente estudo, o tratamento por 10 minutos resultou em umefeito positivo que pareceu ser independente da quantidade de energia forne-cida ou da irradiação na qual a luz é fornecida. Além disso, o emprego de umtempo de iluminação até mesmo mais longo pareceu não fornecer nenhumbenefício adicional neste caso particular.

As medições de soro PGE2 de soro isolado de amostras de san-gue tiradas de ratos 24 horas após a injeção de Zimosan revelou que a con-centração média de PG E2 foi mais que dobrada pela inflamação induzida porZimosan e este elevado valor foi significativamente reduzido em quase 50%pela injeção intra-articular de dexametasona. Observou-se que o regime detratamento por EMR foi ineficaz na redução do inchaço (3 J/cm2 a 50mW/cm2) e produziu uma redução significativa no soro PGE2, mas a reduçãofoi muito menor do que a redução observada com dexametasona. Em contras-te, o regime de tratamento com EMR, que observou-se ser eficaz na reduçãodo inchaço (30 J/cm2 a 50 mW/cm2), produziu uma redução muito maior emsoro PGE2, quase ao nível obtido com o uso de dexametasona.

Modalidades Adicionais Alternativos

Será apreciado que são possíveis muitas modalidades alternati-vas e variações nas modalidades e dispositivos que foram descritos. Por e-xemplo, muitas aplicações adicionais a vários tratamentos e parâmetros detratamento além aqueles descritos aqui são possíveis, e os parâmetros detratamento descritos podem ser variados para condizer com o tratamento desejado.

Por exemplo, o efeito sinérgico de EMR e compostos orais ou tó-picos podem ser usados. Esses compostos podem ser quaisquer medicamen-tos de alívio contra dor, alimentos, ervas, loções, ou ele pode ser compostocom efeitos de alívio contra dor induzidos por luz. Luz ou outro EMR podemaumentar ou gerar a redução no alívio da dor-devido tanto a um efeito foto-químico quanto fototérmico. Luz podem aumentar a penetração do compostode alívio da dor tópico ou promover o fornecimento de um composto sistemi-camente administrado na área de tratamento, aumentando a microcirculaçãolocal.

Enquanto diversas modalidades da invenção foram descritas eilustradas aqui, aqueles versados na técnica observarão prontamente umavariedade de outros meios e estruturas para execução das funções e/ou ob-tenção dos resultados e/ou vantagens descritas aqui, e cada uma de tais vari-ações ou modificações estão dentro do âmbito da presente invenção.

Por exemplo, aqueles versados na técnica observarão que, en-quanto as modalidades foram descritas no contexto de sistemas de tratamen-to de EMR, muitas outros modalidades são possíveis. Por exemplo, dispositi-vos outros do que cabeças de tratamento são possíveis. Por exemplo, ondeaplicações requerem pulsos de tratamento mais longos ou tempos de trata-mento maiores para tratar tecido, dispositivos que não são requisitados paraserem mantidos durante a operação seriam vantajosos. Portanto, um disposi-tivo pretendido para tratar uma área de tecido por um período estendido pode-ria ser configurado na forma de uma pulseira de pressão ou um aplicador decurativo estacionário que poderia ser colocado, aderido, prendido, amarrado,etc. à pessoa sendo tratada.

Mais geralmente, aqueles versados na técnica apreciarão pron-tamente que todos aqueles parâmetros, dimensões, materiais e configuraçõesdescritos aqui pretendem ser apenas exemplos, e que os parâmetros, dimen-sões, materiais e configurações atuais dependerão de pedidos de patente es-pecíficos para o que são empregados os ensinamentos da presente invenção.

Aqueles versados na técnica reconhecerão, ou serão capazes de verificar ouso de mais do que experimentação rotineira, muitos equivalentes para asmodalidades específicas da invenção descritos aqui. A presente invenção édirigida a cada característica individual, sistema, material e/ou método descritoaqui. Além disso, quaisquer combinações de duas ou mais tais características,sistemas, materiais e/ou métodos, se tais características, sistemas, materiaise/ou métodos não são mutuamente inconsistentes, estão incluídas no âmbitoda presente invenção.

Conforme usado aqui, EMR inclui a faixa de comprimentos deonda aproximadamente entre 200 nm e 10 mm. Radiação ótica, isto é, EMRno espectro contendo comprimentos de onda na faixa entre aproximadamente200 nm e 100 μηι, é preferentemente empregada nas modalidades descritasacima, mas, também conforme discutido acima, muitos outros comprimentosde onda de energia podem ser usados sozinhos ou em combinação. O termo"faixa estreita" refere-se ao espectro de radiação eletromagnética, contendoum pico único ou picos múltiplos com FWHM (largura máxima na metade má-xima) de cada pico tipicamente não excedendo 10% do comprimento de ondacentral do respectivo pico. O atual espectro também pode incluir componentesde faixa ampla, tanto fornecendo benefícios de tratamento adicionais ou nãocontendo nenhum efeito no tratamento. Adicionalmente, o termo ótico (quandousado em um termo diferente do termo "radiação ótica") aplica-se a todo oespectro de EMR. Por exemplo, conforme usado aqui, o termo "caminho óti-co" é um caminho apropriado para a radiação EMR em vez da "radiação ótica."

Tabela IV. Parâmetros típicos de tratamento em profundidade de tecidos exemplares: (1ã parte)

<table>table see original document page 75</column></row><table>Tabela IV

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Tabela IV

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Claims (162)

1. Dispositivo para tratamento de um volume de tecido que com-preende:uma fonte de EMR configurada para transmitir EMR a uma su-perfície de tecido;um aparelho regulador eletricamente conectado à referida fontede EMR e configurado para fornecer pelo menos um sinal do aparelho regu-lador para a referida fonte de EMR;em que a referida fonte de EMR está configurada para emitir pe-Io menos um primeiro nível de fluxo e um segundo nível de fluxo em respos-ta ao referido aparelho regulador, os referidos primeiro e segundo níveis defluxo correspondendo a uma primeira e segunda profundidades de penetra-ção abaixo da superfície do tecido.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que o referi-do controlador inclui um modulador em comunicação elétrica com a referidafonte de EMR para controlar os referidos primeiro e segundo níveis de fluxo.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, incluindo aindauma superfície de resfriamento para contactação da referida superfície detecido, a superfície de resfriamento configurada para resfriar o referido tecidoquando em contacto com a referida superfície do tecido durante operação doreferido dispositivo.

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, incluindo aindauma janela configurada para passagem de EMR.

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, em que a referi-da janela ainda inclui uma superfície de resfriamento para contactação dareferida superfície do tecido, a referida superfície de resfriamento configura-da para resfriar o referido tecido quando em contacto com a referida superfí-cie de tecido durante operação do referido dispositivo.

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, em que a referi-da janela tem uma área de passagem de radiação maior do que aproxima-damente 49 cm2.

7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, em que a referida janela está configurada para fornecer uma área de passagem de radiaçãovariável.

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, compreendendoainda uma abertura configurada para passagem de radiação ao referido tecido.

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, em que a referi-da abertura tem uma abertura com um diâmetro maior do que aproximada-mente 7 cm.

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, em que a refe-rida abertura está configurada para ter um tamanho variável.

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que o refe-rido dispositivo é um dispositivo portátil.

12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que o refe-rido dispositivo é um produto de consumo.

13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, compreenden-do ainda um sensor de realimentação configurado para fornecer um sinal derealimentação durante a operação;em que o referido controlador está eletricamente conectado aomecanismo do referido sensor de realimentação configurado para emitir osreferidos sinais de controle baseado na referida informação obtida a partir doreferido sensor de realimentação.

14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 13, em que o refe-rido sensor de realimentação é um sensor de temperatura.

15. Dispositivo de acordo com a reivindicação 14, em que o refe-rido sensor de temperatura está configurado para medir a temperatura doreferido tecido tratado durante a operação.

16. Dispositivo de acordo com a reivindicação 13, em que o refe-rido sensor de realimentação é um sensor doppler ótico configurado paramedir o fluxo sangüíneo dentro do referido tecido tratado.

17. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que a refe-rida fonte de EMR é configurada para fornecer um fluxo de entrada entreaproximadamente 0,1 e 10 watts/cm2.

18. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que o dis-positivo é configurado para ter uma força total de sistema maior do que 40watts.

19. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que o dis-positivo é configurado para ter uma força total do sistema maior do que 80 watts.

20. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que a refe-rida fonte é configurada para fornecer uma dose eficaz mínima de EMR emprofundidades de tecido de até aproximadamente 50 mm.

21. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que a refe-rida fonte é configurada para fornecer uma dose minimamente eficaz deEMR a profundidades de tecido de até aproximadamente 20 mm.

22. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que a refe-rida fonte é configurada para fornecer uma dose eficaz mínima de EMR aprofundidades de tecido de até aproximadamente 10 mm.

23. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que o refe-rido aparelho regulador inclui um dispositivo de memória e um processador.

24. Dispositivo de acordo com a reivindicação 23, compreen-dendo ainda sensores de incidência (input), em que o referido controladorcalcula parâmetros de tratamento usando dados de incidência dos referidossensores de incidência.

25. Dispositivo de acordo com a reivindicação 23, compreen-dendo ainda pelo menos um sensor de realimentação em comunicação elé-trica com o referido controlador, e onde o referido controlador está configu-rado para computar pelo menos um parâmetro de tratamento baseado nosreferidos dados do sensor.

26. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que o refe-rido aparelho controlador inclui uma tabela de consulta contendo informaçãono que se refere aos parâmetros de tratamento

27. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que o refe-rido controlador está configurado para modular a referida radiação de EMRemitida da referidaJonte usando pulsos intermitentes.da Ρ,

28. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que a refe-rida fonte inclui elementos óticos configurados para fornecer uma área ajus-tável de EMR que é incidente sobre uma superfície do referido tecido.

29. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, em que a refe-rida fonte de EMR está configurada para emitir um terceiro nível de fluxo emresposta a pelo menos um sinal de controle já referido, o referido terceironível de fluxo que corresponde a uma terceira profundidade abaixo da super-fície do tecido.

30. Dispositivo para tratamento de tecido, que compreende:uma fonte para geração de EMR;uma janela ótica para contatar uma superfície do referido tecidoa ser tratado e para transmissão de EMR da referida fonte para o referidotecido;um sistema de refrigeração em comunicação térmica com a refe-rida janela ótica, o referido sistema de refrigeração configurado para removercalor da referida janela ótica; eum modulator eletricamente conectado à referida fonte de EMRpara variar o fluxo de radiação emitido pela referida fonte de EMR de umprimeiro valor correspondendo a uma primeira profundidade do tecido atéum segundo valor correspondendo a uma segunda profundidade de tecido.

31. Dispositivo de acordo com a reivindicação 30, em que a refe-rida janela ótica é composta de safira.

32. Dispositivo de acordo com a reivindicação 30, em que o refe-rido dispositivo é um dispositivo portátil.

33. Dispositivo de acordo com a reivindicação 30, em que o refe-rido dispositivo é um produto para o consumidor final.

34. Dispositivo de acordo com a reivindicação 30, que compre-ende ainda um sensor de realimentação em comunicação elétrica com o re-ferido modulator;em que o referido modulador está configurado para receber umsinal de realimentação durante a operação, e variar o fluxo emitido pela refe-rida fonte de EMR em resposta ao mesmo sinal.

35. Dispositivo de acordo com a reivindicação 34, em que o refe-rido sensor de realimentação é um sensor de temperatura.

36. Dispositivo de acordo com a reivindicação 35, em que o refe-rido sensor de temperatura está configurado para medir a temperatura dorespectivo tecido a ser tratado.

37. Dispositivo de acordo com a reivindicação 35, em que o refe-rido sensor de realimentação é um sensor Doppler ótico configurado paramedir o fluxo sangüíneo dentro do referido tecido sendo tratado.

38. Dispositivo de acordo com a reivindicação 30, em que a refe-rida fonte é configurada para fornecer um fluxo de incidência entre aproxi-madamente 0,1 e 10 watts/cm2.

39. Dispositivo de acordo com a reivindicação 30, em que a refe-rida fonte é configurada para irradiar o tecido acima de um limite mínimo efe-tivo de radiação em profundidades de tecido selecionadas do grupo de fai-xas que consiste entre cerca de 0 até 50 mm, entre aproximadamente 0 e 20mm, e entre aproximadamente 0 e 10 mm.

40. Dispositivo de acordo com a reivindicação 30, em que o refe-rido modulador inclui um dispositivo de memória e um processador.

41. Dispositivo de acordo com a reivindicação 40, compreen-dendo ainda pelo menos um sensor em comunicação elétrica com o referidomodulador, em que o referido modulador é configurado para computar pa-râmetros de tratamento usando sinais de cada de pelo menos um sensor.

42. Dispositivo de acordo com a reivindicação 30, em que o refe-rido modulador inclui uma tabela de consulta contendo informação que dizrespeito aos parâmetros de tratamento.

43. Dispositivo de acordo com a reivindicação 30, em que o refe-rido modulador é configurado para modular a referida radiação de EMR emi-tida a partir da respectiva fonte de EMR usando pulsos intermitentes.

44. Dispositivo de acordo com a reivindicação 30, em que a refe-rida janela ótica compreende uma área maior do que aproximadamente 49cm2.

45. Dispositivo de acordo com a reivindicação 30, em que a refe-rida fonte ainda inclui elementos óticos configurados para fornecer uma área^S-ajustável de EMR incidente sobre uma superfície do referido tecido.

46. Dispositivo de acordo com a reivindicação 30, em que o refe-rido modulador está eletricamente conectado à referida fonte de EMR e estáconfigurado para variar o referido fluxo de radianção emitido pela respectivafonte de EMR a um terceiro valor correspondente para uma terceira profun-didade de tecido.

47. Dispositivo de acordo com a reivindicação 30, em que o refe-rido modulador está configurado para variar o referido fluxo de radiação den-tro de uma faixa contínua.

48. Dispositivo de acordo com a reivindicação 30, em que o refe-rido modulador está configurado para variar o referido fluxo de radiação emum conjunto discreto de valores.

49. Dispositivo para transmitir luz a um tecido, para tratar danosde tecido, ou reduzir a dor, que compreende:um invólucro contendo uma fonte de EMR e uma abertura quepermita que EMR gerada pela referida fonte passe através do respectivoinvólucro para o respectivo tecido;em que a referida fonte é configurada para gerar um fluxo deEMR que passa através da referida abertura que é maior do que ou igual aaproximadamente 0,1 W/cm2.

50. Dispositivo de acordo com a reivindicação 49, em que a refe-rida abertura tem um diâmetro na faixa de cerca de 1 cm até cerca de 15 cm.

51. Dispositivo de acordo com a reivindicação 49, em que a refe-rida abertura tem um diâmetro de pelo menos cerca de 7 cm.

52. Dispositivo de acordo com a reivindicação 49, em que o refe-rido dispositivo está configurado para produzir um feixe de EMR contendouma área transecional na faixa contendo uma área transecional na faixa decerca de 10 cm2 até cerca de 100 cm2.

53. Dispositivo de acordo com a reivindicação 49, em que o refe-rido dispositivo é configurado para produzir um feixe de EMR contendo umaárea de seção de choque de pelo menos aproximadamente 49 cm2.

54. Dispositivo de acordo com a reivindicação 49, em que o res- *pectivo dispositivo está configurado para produzir um feixe de EMR conten-do um diâmetro de pelo menos de cerca de 7 cm.

55. Dispositivo de acordo com a reivindicação 49, em que a refe-rida abertura é ajustável.

56. Dispositivo de acordo com a reivindicação 55, em que a refe-rida abertura é ajustável a partir de uma primeira área configurada para pro-duzir um primeiro nível de fluxo, até uma segunda área configurada paraproduzir um segundo nível de fluxo.

57. Dispositivo para transmissão de luz em um tecido que com-preende:um invólucro contendo uma janela;uma fonte de EMR montada dentro do referido invólucro;um conjunto de elementos óticos montado dentro do referidoinvólucro e formando um caminho ótico que se estende entre a referida fontede EMR e a referida janela;uma vez que os referidos elementos óticos são ajustáveis aparaalterar um tamanho de um ponto de EMR emitido da referida janela para asuperfície do tecido para alterar o fluxo de incidência sobre a superfície dotecido, eem que o fluxo do referido EMR emitido através da referida jane-la é maior do que ou igual a cerca de 0,1 W/cm2.

58. Dispositivo para tratar tecido a uma profundidade predeter-minada abaixo da superfície do tecido que compreende:um invólucro contendo uma janela;uma fonte de EMR montada dentro do referido invólucro, em quea referida janela ótica permite que EMR passe através do referido invólucrosobre a referida superfície do tecido;em que a referida fonte de EMR fornece um nível de fluxo cor-respondente àquela profundidade predeterminada e fornece uma força dedensidade maior do que ou igual a cerca de 0,1 watts/cm2.

59. Processo para radiação de tecido a uma profundidade, quecompreende:a seleção de um primeiro fluxo de incidência que corresponde auma primeira profundidade de tecido, eirradiação do tecido na referida primeira profundidade, usando oreferido primeiro fluxo de incidência.

60. Processo de acordo com a reivindicação 59, em que a etapade irradiação ainda inclui a irradiação a um nível que está acima de um limitemínimo de irradiação requisitado para fornecer pelo menos uma dose mini-mamente eficaz de EMR.

61. Processo de acordo com a reivindicação 59, em que a etapade irradiação ainda inclui a irradiação a um nível que está abaixo de um limi-te máximo de irradiação requisitado para fornecer pelo menos uma dose mi-nimamente eficaz de EMR.

62. Processo de acordo com a reivindicação 59, em que a etapade irradiação ainda inclui a irradiação a um nível que está acima de um limitemínimo de irradiação requisitado para fornecer pelo menos uma dose eficazde EMR, e abaixo de um limite máximo de irradiação requisitado para forne-cer pelo menos uma dose eficaz de EMR.

63. Processo para tratamento de um volume de tecido que com-preende;irradiação de uma superfície do referido tecido com EMR con-tendo uma primeira força de densidade; eirradiação da referida superfície com EMR contendo uma segun-da forças de densidade, em que a referida primeira e segunda força de den-sidade correspondem a uma locação do referido volume de tecido a ser tratado.

64. Processo de acordo com a reivindicação 63, que ainda com-preende a modulação entre as primeira e segunda densidades de força deacordo com uma função que varia com o tempo.

65. Processo de acordo com a reivindicação 64, em que a referi-da função é uma curva contínua.

66. Processo de acordo com a reivindicação 63, que compreen-de ainda a modulação entre a primeira e segunda densidade de força porirradiação do tecido a um conjunto discreto de densidades de força ínterim.

67. Processo de acordo com a reivindicação 63, compreendendoainda a modulação entre a referida primeira e segunda densidades de força,tal que uma tal densidade de força aplicada permanece acima de um limitemínimo de densidades de força que fornecem uma dose de EMR eficaz emprofundidade para o tecido.

68. Processo de acordo com a reivindicação 63, que compreen-de ainda a modulação entre a primeira e a segunda densidade de força, talque uma densidade de força aplicada permanece abaixo de um limite míni-mo das densidades de força que fornecem uma dose eficaz de EMR para aprofundidade do tecido.

69. Processo de tratamento de tecido que compreende:a irradiação de uma porção de tecido com EMR contendo umprimeiro fluxo de incidência;a determinação de se o referido indivíduo experimentou umasensação de cura dentro da referida porção de tecido; ea irradiação da referida porção de tecido com EMR contendo umsegundo fluxo de incidência mais intenso do que o referido primeiro fluxo deincidência, se o referido indivíduo não experimentou nenhuma sensação deaquecimento em resposta ao referido primeiro fluxo de incidência.

70. Processo de acordo com a reivindicação 69, que compreen-de ainda a irradiação da referida porção com EMR contendo um segundofluxo de incidência menor do que o referido primeiro fluxo de incidênciaquando o referido indivíduo experimentou uma sensação de aquecimentoem resposta ao referido primeiro fluxo de incidência.

71. Processo de acordo com a reivindicação 69, compreendendoainda a repetição das etapas de determinação e irradiação com o referidosegundo fluxo de incidência até que o referido objeto experimente uma sen-sação de aquecimento dentro da referida porção.

72. Processo de acordo com a reivindicação 69, em que a referi-da sensação de aquecimento é reportada pelo referido sujeito.

73. Processo de acordo com a reivindicação 69, em que a referi-da sensação de aquecimento é detectada por um sensor.

74. Processo de acordo com a reivindicação 69, em que a referi-da sensação de aquecimento corresponde a um nível mais alto de irradiaçãoque pode ser aplicado sem causar nenhum dano ao referido tecido.

75. Processo de acordo com a reivindicação 69, em que a referi-da sensação corresponde a aproximadamente um nível mais elevado deirradiação que o referido indivíduo possa tolerar sem requerer resfriamentode um referido tecido.

76. Processo de acordo com a reivindicação 69, em que a referi-da sensação de aquecimento corresponde a um nível mais elevado de esti-mulação que pode ser aplicado sem causar uma sensação de dor.

77. Processo de acordo com a reivindicação 69, compreendendoainda a irradiação da referida porção de tecido a um fluxo máximo de inci-dência para uma primeira duração de tempo, em que o fluxo de incidênciamáximo corresponde ao fluxo de incidência aplicado quando o referido indi-víduo reporta uma sensação de aquecimento.

78. Processo de acordo com a reivindicação 77, em que a referi-da duração corresponde a uma quantidade de tempo em que o referido fluxomáximo de incidência pode ser aplicado sem causar uma sensação de dorsevera neste referido indivíduo.

79. Processo como definido na reivindicação 9, em que a referi-da duração corresponde a uma quantidade de tempo em que o referido fluxomáximo de incidência pode ser aplicado sem causar dano à referida porçãode tecido.

80. Processo de acordo com a reivindicação 77, compreendendoainda a irradiação da referida porção do referido tecido em um fluxo reduzidode incidência por um segundo tempo de duração, em que o referido fluxoreduzido de incidência é menor do que aquele fluxo máximo de incidência.

81. Processo de acordo com a reivindicação 80, em que o referi-do fluxo de incidência reduzido é aproximadamente 10% menor do que oreferido fluxo máximo de incidência.

82. Processo de acordo com a reivindicação 80, em que o referi-do fluxo de incidência reduzido é aproximadamente 20% menor do que ofluxo de incidência máximo.

83. Processo de acordo com a reivindicação 80, compreendendoainda a irradiação da referida porção do referido tecido usando uma série defluxos de incidência reduzidos, em que cada um dos referidos fluxos de inci-dência reduzidos é menor do que o fluxo de incidência máximo.

84. Processo de acordo com a reivindicação 69, compreendendoainda o resfriamento da referida porção do referido tecido.

85. Processo de acordo com a reivindicação 69, em que o referi-do segundo fluxo de incidência está aproximadamente na faixa de duas outrês vezes o fluxo de incidência.

86. Processo de acordo com a reivindicação 69, em que o referi-do primeiro fluxo de incidência está na faixa de aproximadamente 0,1-115 watts/cm2 até 0,6 watts/cm2s.

87. Processo de acordo com a reivindicação 69, em que o referi-do segundo o fluxo de incidência está aproximadamente na faixa de 0,2watts/cm2 até 1,8 watts/cm2.

88. Processo de tratamento da dor em um indivíduo, que com-preende:a irradiação de uma porção de tecido do referido indivíduo comEMR com uma primeira intensidade;a determinação de se o referido indivíduo experimentou umadiminuição na referida dor; ea irradiação da referida porção de tecido com EMR com umasegunda intensidade menos forte do que aquela primeira intensidade, depoisque este indivíduo experimentou uma diminuição na referida dor.

89. Processo de acordo com a reivindicação 88, em que a referi-da etapa de irradiação com EMR contendo uma primeira intensidade aindacompreende a irradiação da referida porção até que o referido indivíduo sintauma sensação de calor dentro do referido tecido.

90. Processo de acordo com a reivindicação 88, em que a referi-da etapa de irradiação com EMR com uma primeira intensidade ainda com-preende a irradiação da referida porção até que o referido indivíduo sintauma sensação de calor através do referido tecido.

91. Processo de acordo com a reivindicação 88, em que a referi-da etapa de irradiação com EMR com uma primeira intensidade ainda com-preende a irradiação da referida porção até que o referido indivíduo sintauma sensação de calor dentro do referido tecido.

92. Processo de acordo com a reivindicação 88, em que a referi-da etapa de irradiação com EMR com uma primeira intensidade ainda com-preende a irradiação da referida porção até que o referido indivíduo reporteuma sensação de calor no referido tecido.

93. Processo de acordo com a reivindicação 88, em que a referi-da etapa de irradiação com EMR com uma primeira intensidade ainda com-preende a irradiação da referida porção até que o referido indivíduo reporteuma sensação de calor dentro do referido tecido.

94. Processo de acordo com a reivindicação 88, em que a referi-da etapa de irradiação com EMR com uma primeira intensidade ainda com-preende a irradiação da referida porção até que o referido indivíduo reporteuma intensa sensação de calor dentro do referido tecido.

95. Processo de acordo com a reivindicação 88, em que a referi-da primeira intensidade é maior do que aproximadamente 0,1 watts/cm2.

96. Processo de acordo com a reivindicação 88, em que a referidaprimeira intensidade é selecionada na faixa de aproximadamente 0,8watts/cm2 até aproximadamente 1,6 watts/cm2.

97. Processo de acordo com a reivindicação 88, em que a referi-da segunda intensidade é menor do que aproximadamente 0,6 watts/cm2.

98. Processo de acordo com a reivindicação 88, em que a referi-da segunda intensidade é maior do que aproximadamente 0,1 watts/cm2.

99. Processo de acordo com a reivindicação 88, em que a referi-da segunda intensidade é selecionada na faixa de aproximadamente 0,4watts/cm2 até aproximadamente 0,8 watts/cm2.

100. Processo de acordo com a reivindicação 88, em que a refe-rida primeira intensidade não danifica a referida porção de tecido.

101. Processo de acordo com a reivindicação 88, em que a refe-rida segunda intensidade não danifica a referida porção de tecido.

102. Processo de acordo com a reivindicação 88, compreenden-do ainda a espera por um período de tempo entre a irradiação com a referidaprimeira intensidade e irradiação com a referida segunda intensidade.

103. Processo de acordo com a reivindicação 102, em que o re-ferido período de tempo é maior do que uma hora.

104. Processo de acordo com a reivindicação 88, que compre-ende ainda a irradiação da referida porção de tecido do referido indivíduocom EMR com uma terceira intensidade que é maior do que a primeira in-tensidade.

105. Processo de acordo com a reivindicação 104, em que a re-ferida etapa de irradiação com a referida terceira intensidade é executada seo referido indivíduo não sintir uma diminuição na dor em resposta à referidaprimeira intensidade.

106. Processo de acordo com a reivindicação 88, que compre-ende ainda a irradiação da referida porção de tecido do referido indivíduocom EMR com uma terceira intensidade que é maior do que a referida se-gunda intensidade.

107. Processo de acordo com a reivindicação 106, em que a re-ferida etapa de irradiação da referida porção com a referida terceira intensi-dade é realizada após a referida etapa de irradiação da referida porção coma referida segunda intensidade.

108. Processo de acordo com a reivindicação 106, que compre-ende ainda:a determinação de se o referido indivíduo sentiu um aumento nareferida dor;em que a referida etapa de irradiação com a referida terceiraintensidade é realizada após o referido indivíduo ter sentido um aumento nareferida dor.

109. Processo de acordo com a reivindicação 106, em que a re-ferida terceira intensidade é substancialmente igual à referida primeira intefes- ^sidade.

110. Processo de acordo com a reivindicação 88, em que a refe-rida dor é dor crônica.

111. Processo de acordo com a reivindicação 88, em que a refe-rida dor é dor aguda.

112. Processo de acordo com a reivindicação 88, em que a refe-rida porção de tecido é irradiada com a referida primeira intensidade em umprimeiro lugar, e a referida porção de tecido é irradiada com a referida se-gunda intensidade em um segundo lugar.

113. Processo de acordo com a reivindicação 112, em que o re-ferido primeiro lugar é um consultório médico.

114. Processo de acordo com a reivindicação 112, em que o re-ferido segundo lugar é uma residência.

115. Processo de acordo com a reivindicação 88, em que a refe-rida porção de tecido é irradiada com a referida primeira intensidade usandoum primeiro dispositivo e a referida porção de tecido é irradiada com a refe-rida segunda intensidade usando um segundo dispositivo.

116. Processo de acordo com a reivindicação 115, em que o re-ferido primeiro dispositivo é um dispositivo profissional.

117. Processo de acordo com a reivindicação 115, em que o re-ferido segundo dispositivo é um produto de consumo.

118. Processo de acordo com a reivindicação 88, que aindacompreende o armazenamento de dados de input para um conjunto de pa-râmetros para uso em aplicações de EMR subseqüentes.

119. Processo de acordo com a reivindicação 118, em que o re-ferido dado de incidência é armazenado automaticamente.

120. Processo de tratamento de tecido, que compreende:a irradiação do referido tecido com EMR a um primeiro fluxo deincidência; ea irradiação do referido tecido com EMR a um segundo fluxo deincidência;em que o referido primeiro fluxo de incidência é maior do que oreferido segundo fluxo de incidência.

121. Processo de acordo com a reivindicação 120, em que o re-ferido primeiro fluxo de incidência é maior do que aproximadamente 0,1watts/cm2.

122. Processo de acordo com a reivindicação 120, em que a re-ferida primeira intensidade é selecionada na faixa de aproximadamente 0,8watts/cm2 até aproximadamente 1,6 watts/cm2.

123. Processo de acordo com a reivindicação 120, em que o re-ferido segundo fluxo de incidência é menor do que aproximadamente 0,6watts/cm2.

124. Processo de acordo com a reivindicação 120, em que o re-ferido segundo fluxo de incidência é maior do que aproximadamente 0,1watts/cm2.

125. Processo de acordo com a reivindicação 120, em que a re-ferida segunda intensidade é selecionada na faixa de aproximadamente 0,4watts/cm2 até aproximadamente 0,8 watts/cm2.

126. Processo de acordo com a reivindicação 120, em que o re-ferido primeiro fluxo de incidência não danifica o referido tecido.

127. Processo de acordo com a reivindicação 120, em que o se-gundo fluxo de incidência não danifica o referido tecido.

128. Processo de acordo com a reivindicação 120, que compre-ende ainda a espera de um período de tempo entre a irradiação com o refe-rido primeiro fluxo de incidência e a irradiação com o referido segundo fluxode incidência.

129. Processo de acordo com a reivindicação 128, em que o re-ferido período de tempo é maior do que uma hora.

130. Processo para tratamento de tecido que compreendea irradiação de uma porção de tecido de um indivíduo com umafluência de radiação eletromagnética;o aumento da fluência da radiação aplicada à porção do tecido;eo ajuste da fluência aumentada tal que seja obtida uma fluênciaótima,sendo que a fluência é maximizada a um nível abaixo daqueleonde o indivíduo experimenta uma sensação de calor.

131. Processo para tratamento da dor em um indivíduo, quecompreendea irradiação de uma porção de tecido em um indivíduo com radi-ação eletromagnética com uma intensidade suficiente para que o pacientesinta uma diminuição na dor;o decréscimo da intensidade da radiação aplicado à porção dotecido; eo ajuste da intensidade reduzida tal que uma intensidade otimi-zada é conseguida,sendo que a intensidade é minimizada a um nível onde o indiví-duo ainda experimenta uma diminuição da dor.

132. Processo de prevenção de efeitos indesejados de um even-to de tratamento em um indivíduo, que compreende:a irradiação de uma porção de tecido referido indivíduo comEMR com pelo menos uma primeira intensidade a um intervalo de tempoantes da ocorrência do referido evento de tratamento;a espera de um intervalo de tempo predeterminado antes ao e-vento do tratamento; efornecimento do evento de tratamento.

133. Processo de acordo com a reivindicação 132, que compreende ainda:a irradiação de uma porção de tecido do referido indivíduo comEMR com uma segunda intensidade a um intervalo de tempo antes da ocor-rência do referido evento de tratamento.

134. Processo de acordo com a reivindicação 132, que compreende ainda:a irradiação de uma porção de tecido do referido indivíduo comEMR a um intervalo de tempo após a ocorrência do referido evento de tra-tamento.

135. Processo de acordo com a reivindicação 132, no qual o re-ferido evento de tratamento é um evento de tratamento do grupo de eventosde tratamento que compreendem a exposição ao sol, tratamento fototérmico,tratamento fotoquímico, e terapia de radiação.

136. Processo de acordo com a reivindicação 132, onde o referi-do intervalo de tempo se situa entre 1s e 48 horas.

137. Dispositivo para tratamento de um volume de tecido, quecompreende:uma fonte de EMR configurada para transmitir EMR a uma su-perfície de tecido;um controlador eletricamente conectado à referida fonte de EMRe configurada para fornecer pelo menos um sinal de controle à referida fontede EMR; eum sensor de realimentação configurado para fornecer um sinalde realimentação durante a operação;em que o referido controlador está eletricamente conectado aoreferido mecanismo do sensor de realimentação e configurado para emitir osreferidos sinais de controle baseados na referida informação obtida do refe-rido sensor de realimentação; eem que a referida fonte de EMR é configurada para emitir, emrespostas a sinais de controle, um primeiro nível de fluxo, e para emitir umsegundo nível de fluxo em resposta àquele, pelo menos um sinal de contro-le, sendo que os referidos primeiros e segundos níveis de fluxo correspon-dem à primeira e segunda profundidades abaixo da superfície do tecido.

138. Dispositivo de acordo com a reivindicação 137, em que oreferido controlador inclui um modulador em comunicação elétrica com a re-ferida fonte de EMR para controlar os referidos primeiro e segundos níveisde fluxo.

139. Dispositivo de acordo com a reivindicação 137, que incluiainda uma superfície de resfriamento que contata a superfície do referidotecido, o referido resfriamento configurado para resfriar o referido tecidoquando em contacto com a referida superfície do tecido durante a operaçãodo referido dispositivo.

140. Dispositivo de acordo com a reivindicação 137, que incluiainda uma janela configurada para passagem de EMR.

141. Dispositivo de acordo com a reivindicação 140, em que areferida janela ainda inclui uma superfície de resfriamento para contataçãoda referida superfície do tecido, a referida superfície de resfriamento configu-rada para resfriar o referido tecido quando em contacto com a referida super-fície de tecido durante a operação do referido dispositivo.

142. Dispositivo de acordo com a reivindicação 140, em que areferida janela tem uma área de passagem de radiação maior do que apro-ximadamente 49 cm2.

143. Dispositivo de acordo com a reivindicação 140, em que areferida janela é configurada para fornecer uma área variável de passagemde radiação.

144. Dispositivo de acordo com a reivindicação 137, que com-preende ainda uma abertura configurada para passagem de radiação para oreferido tecido.

145. Dispositivo de acordo com a reivindicação 144, em que areferida abertura tem um diâmetro maior do que aproximadamente 7 cm.

146. Dispositivo de acordo com a reivindicação 144, em que areferida abertura é configurada para ter um tamanho variável.

147. Dispositivo de acordo com a reivindicação 137, em que oreferido dispositivo é um dispositivo portátil.

148. Dispositivo de acordo com a reivindicação 137, em que oreferido dispositivo é um produto de consumo.

149. Dispositivo de acordo com a reivindicação 137, em que oreferido sensor de realimentação é um sensor de temperatura.

150. Dispositivo de acordo com a reivindicação 149, em que oreferido sensor de temperatura é configurado para medir a temperatura doreferido tecido que está sendo tratado durante a operação.

151. Dispositivo de acordo com a reivindicação 137, em que oreferido sensor de realimentação é um sensor doppler ótico configurado paramedir o fluxo sangüíneo dentro do referido tecido que está sendo tratado.

152. Dispositivo de acordo com a reivindicação 137, em que areferida fonte de EMR é configurada para fornecer um fluxo de incidênciaentre aproximadamente 0,1 e 10 watts/cm2.

153. Dispositivo de acordo com a reivindicação 137, em que oreferido conjunto de fonte de luz é configurado para fornecer uma dose mi-nimamente eficaz de EMR para profundidades de tecido até aproximada-mente 50 mm.

154. Dispositivo de acordo com a reivindicação 137, em que oreferido conjunto de fonte de luz é configurado para fornecer uma dose mi-nimamente eficaz de EMR para profundidades de tecido até 20 mm.

155. Dispositivo de acordo com a reivindicação 137, em que oreferido conjunto de fonte de luz é configurado para fornecer uma dose mi-nimamente eficaz de EMR para tecidos com profundidade até 10 mm.

156. Dispositivo de acordo com a reivindicação 137, em que oreferido controlador inclui um dispositivo de memória e um processador.

157. Dispositivo de acordo com a reivindicação 155, que com-preende ainda sensores de incidência, em que o referido controlador calculaparâmetros de tratamento que usam dados de incidência dos referidos sen-sores de input.

158. Dispositivo de acordo com a reivindicação 155, que aindacompreende pelo menos um sensor de realimentação em comunicação elé-trica com o referido controlador, e onde o referido controlador é configuradopara computar pelo menos um parâmetro de tratamento à base do referidosensor de dados..

159. Dispositivo de acordo com a reivindicação 137, em que oreferido controlador inclui uma tabela de consulta e contendo informação noque se refere a parâmetros de tratamento.

160. Dispositivo de acordo com a reivindicação 137, em que oreferido controlador é configurado para modular a referida radiação de EMRemitida da referida fonte usando pulsos intermitentes.

161. Dispositivo de acordo com a reivindicação 137, em quereferido conjunto de fonte de luz ainda inclui elementos óticos configuradospara fornecer uma área ajustável de EMR que é incidente sobre uma super-fície do referido tecido.

162. Dispositivo de acordo com a reivindicação 137, em que areferida fonte de EMR é configurada para emitir um terceiro nível de fluxo emresposta ao referido pelo menos um sinal de controle, sendo que o referidoterceiro nível de fluxo corresponde a uma terceira profundidade abaixo dasuperfície do tecido.