ES2252423T3 - Dispositivo de estimulacion fotodinamica. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo para la terapia fotodinámica (en adelante TFD) y la estimulación con campo electromagnético de sustancias fotosensibles y células humanas, que comprende: una base (11); una unidad de alimentación de energía; un aplicador manual (15a, 15b) conectado a la base por un circuito eléctrico (14); cuyo aplicador manual (50, 70, 80) está destinado a la aplicación de sustancias fotosensibles al tejido a tratar mediante presión de aire, iontoforesis y/o fotoforesis; un mecanismo de control (16) ajustable desde un panel (30) de control; fuentes luminosas con al menos un diodo semiconductor y/o al menos un diodo láser, siendo ajustable la longitud de onda de la fuente luminosa; un conductor de luz; una lente óptica; y/o un filtro de polarización; los aplicadores ajustables (13) de máquina que contienen: un motor de exploración para mover las fuentes luminosas con movimientos lineales; unas bobinas trasmisoras (65) de campo electromagnético; siendo ajustables la frecuencia, duración y amplitud de los impulsos del campo electromagnético; un sistema de fotodiagnóstico (en adelante PD) que contiene un sistema óptico (67); y un amplificador para fotodiagnóstico durante el tratamiento.

Description

Dispositivo de estimulación fotodinámica.

Antecedentes del invento Campo de aplicación del invento

El presente invento se refiere en general a dispositivos de electroterapia, y más particularmente a dispositivos para la estimulación fotodinámica y electromagnética de tejido vivo, directa y también indirectamente, mediante la estimulación de sustancias fotosensibles introducidas en el interior o sobre tejido vivo.

Descripción de tecnología relacionada con el invento

Los mitocondria situados dentro de las células de los protozoos y metazoos son fuentes de energía producidas por la respiración de las células. Son además capaces de sintetizar proteínas, porque tiene un sistema genético de ADN y ARN independiente del núcleo de la célula.

La función principal de los mitocondria, sin embargo, es la respiración vesicular. Es ésta la transformación producida dentro de las células de nutrientes y oxígeno (suministrados, entre otros, por el torrente sanguíneo) en energía y sustancias endógenas, por lo que a través de esta transformación, se originan productos tales como agua, dióxido de carbono, alcohol y ácido láctico. Es de gran importancia el ácido adenosintrifosfórico (en adelante ATP), que los mitocondria sintetizan en ácido adenosindifosfórico (en adelante ADP) y en ortofosfaato. Los compuestos químicos complejos son de gran importancia como catalizadores de reacciones.

La estimulación de la respiración vascular, especialmente una estimulación de la producción de ATP por células, se usa terapéuticamente para satisfacer fuertes demandas de energía celular durante los procesos de curación, y para reducción de peso, curación de heridas y disminución de la sensibilidad del dolor causada por hipo o despolarización de la membrana celular. En general, se puede contrarrestar el debilitamiento de las células causado por un aumento de la respiración vesicular debido a tensiones, enfermedad o senectud. Para lograr la estimulación de los mitocondria por medio de radiación óptica, deben cumplirse dos condiciones. La radiación debe ser de unas longitudes de onda apropiadas para que sea efectiva, y se debe elegir una frecuencia de impulsos para penetrar hasta una profundidad de tejido apropiada sin causar dolor o daños al tejido.

Además, se ha demostrado que los campos electromagnéticos pulsátiles ejercen una influencia positiva sobre los cuerpos de animales y seres humanos. Con la ayuda de los campos electromagnéticos pulsátiles es posible enviar protones desde los fluidos corporales electrolíticos internos tales como la sangre o la linfa directamente y en medidas controladas a las paredes de los vasos sanguíneos y membranas circundantes. Esto normalmente no es posible, puesto que los lípidos contenidos en las membranas de las paredes de los vasos sanguíneos, que están en contacto con la sangre, transportan una carga negativa que crea un potencial de superficie que constituye una barrera que impide a los protones e iones entrar en las paredes de los vasos. El campo electromagnético pulsátil habilita a los protones a entrar en la célula y en las paredes de los vasos a pesar de la barrera. Cundo ocurre esto, el aumento de concentración de protones dentro de las paredes de las células y de los vasos invierte la polaridad de la barrera, impidiendo de ese modo otra vez que los protones e iones salgan de las paredes de las células y vasos. A su vez, este fenómeno causa una variación beneficiosa en el valor del pH local, especialmente dentro de las paredes de los vasos. Adicionalmente, la exposición prolongada a campos electromagnéticos pulsátiles tiene otros efectos, tales como la constricción eléctrica de las membranas y de las paredes de los vasos, el ajuste de las cadenas polivalentes de iones, el desplazamiento tangencial de los iones absorbidos por el contador, el efecto de la fuerza sobre los cuerpos dieléctricos en campos homogéneos y no homogéneos, y la electro-osmosis.

El documento WO 99/52597 describe un dispositivo para terapia fotodinámica que comprende diodos semiconductores o láser, y una bobina transmisora de campo electromagnético y un aplicador para la aplicación de sustancias fotosensibles al tejido a tratar por iontoforesis. Para aplicaciones endoscópicas, se introduce una cápsula cilíndrica con electrodos estimuladores y fuentes de radiación en el bio-objeto, en particular en el tracto alimentario. La bobina transmisora de campo electromagnético, situada en el exterior del bio-objeto, transmite energía eléctrica a la cápsula. La longitud de onda de las fuentes luminosas y la frecuencia, forma de impulso y amplitud de los impulsos del campo electromagnético deberían ser ajustables para corresponder a la terapia a aplicar.

Se conoce otro dispositivo (Patente DE-U-8- 13852 expedida a Normed, E. Larsen), que usa radiación infrarroja para la estimulación fotodinámica de energía en células vivas, células en la superficie de la piel y especialmente células situadas abajo en zonas más profundas. El dispositivo consiste en un mecanismo de alimentación y control en el que están montados unos diodos semiconductores de radiación infrarroja (desde 900 nm [1 nm = 1 nanómetro ]) con reflectores para la formación de haces para la radiación infrarroja (en adelante IR) procedente del aplicador. En este dispositivo conocido, un generador que contiene un mecanismo de control suministra a los diodos semiconductores impulsos de corriente de una frecuencia comprendida dentro del intervalo de 500-5000 Hz. El dispositivo conocido tiene el inconveniente de que los diodos semiconductores tienden a sobrecalentarse durante el uso, lo cual causa una disminución en la efectividad del dispositivo.

Por tanto, el dispositivo conocido no proporciona un efecto constante durante el uso. Otro inconveniente es que solamente se dispone de radiación infrarroja dentro de un intervalo de 900 nm, aunque podrían necesitarse otras longitudes de onda para conseguir la estimulación de las células.

Otro dispositivo (Patente EPA 0568668) se usa para la estimulación fotodinámica de las células. Los diodos semiconductores y/o láser irradian luz de diferentes longitudes de onda. Con la ayuda de detectores de luz, el sistema avanzado de control es capaz de ensayar en los pacientes la dosis de radiación requerida con el fin de evitar la sobre-estimulación. Además, las salidas de radiación de los aplicadores están cubiertas por un filtro de polarización, que aumenta la absorción en el tejido irradiado. El equipo básico consiste en una base móvil, a la que se conectan los aplicadores de máquina con un brazo articulado. Los aplicadores de máquina están destinados al tratamiento de áreas extensas de tejido, por ejemplo la espalda de los seres humanos. El dispositivo incluye también un mecanismo de control, mediante el cual se pueden ajustar los diversos parámetros para la terapia, y conmutadores de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN El dispositivo está conectado también a un aplicador manual diseñado para el tratamiento de áreas de tejido poco extensas, por ejemplo, puntos de acupuntura o tratamiento dental con la ayuda de una fibra conectable.

Se conoce otro dispositivo (Patente EPA 0 570 544) que usa campos electromagnéticos para terapia de seres humanos y animales. Los campos electromagnéticos conformados en impulsos causan que los protones emigren fuera de los fluidos electrolíticos internos del cuerpo a las paredes circundantes de los vasos y a las membranas. El dispositivo produce los haces de impulsos electromagnéticos con un ritmo determinado, en el que cada haz de impulsos va seguido por una pausa. El dispositivo básico consiste en un generador para producir los impulsos electromagnéticos, conectado a una bobina transmisora, cuyos arrollamientos están situados en la superficie de la placa base. Las placas base se fabrican de un material aislante liviano y flexible, y se fijan en un alojamiento plano de aplicador situado en un brazo articulado conectado al dispositivo básico. En los campos de la dermatología y de la rehabilitación, la luz se usa como una terapia autónoma para heridas, úlceras en piernas, eccemas, quemaduras, dolor, trastornos reumáticos, etc., y como tal se usa para estimular directamente al tejido. Se conocen técnicas para introducir agentes destinados a alterar las propiedades absorbentes de luz del tejido, con el fin de aumentar el efecto de la luz. Por ejemplo, la patente de EE.UU. Nº 5.226.907 expedida a Tankovitch describe la contaminación de folículos de pelo con un material en partículas oscuro para aumentar el calentamiento inducido por la luz en los folículos para la depilación. Los tratamientos han incluido la aplicación de sustancias tales como fotofrión, ácido 5-aminolevulínico, hematoporfirina, verteporfina, cloros, oftalodianinas, fenotiazina, y benzoporfirina.

Otro dispositivo (Patente EPA 0568 688) se usa para la estimulación fotodinámica de células. Los diodos de semiconductor y/o de láser irradian luz de diferentes longitudes de onda. Con la ayuda de detectores de luz, el sistema avanzado de control es capaz de probar en los pacientes la dosis de radiación requerida con el fin de evitar la sobreestimulación. Además, las salidas de radiación en los aplicadores se cubren con un filtro de polarización, que aumenta la absorción en el tejido irradiado. El equipo básico consiste en una base móvil, a la que se conectan los aplicadores de máquina con un brazo articulado. Los aplicadores la máquina están destinados al tratamiento de áreas extensas de tejido, por ejemplo la espalda de los seres humanos. El dispositivo incluye también un mecanismo de control, mediante el cual se pueden ajustar los diversos parámetros para la terapia, y conmutadores de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN. El dispositivo está conectado también a un aplicador manual diseñado para el tratamiento de áreas de tejido poco extensas, por ejemplo, puntos de acupuntura o tratamiento dental con la ayuda de una fibra conectable.

Se conoce otro dispositivo (Patente EPA 0 570 544) que usa campos electromagnéticos para terapia de seres humanos y animales. Los campos electromagnéticos conformados en impulsos causan que los protones emigren fuera de los fluidos electrolíticos internos del cuerpo a las paredes circundantes de los vasos y a las membranas. El dispositivo produce los haces de impulsos electromagnéticos con un ritmo determinado, en el que cada haz de impulsos va seguido por una pausa. El dispositivo básico consiste en un generador para producir los impulsos electromagnéticos, conectado a una bobina transmisora, cuyos arrollamientos están situados en la superficie de la placa base. Las placas base se fabrican de un material aislante liviano y flexible, y se montan en un alojamiento de aplicador plano situado en un brazo articulado conectado al dispositivo básico.

En los campos de la dermatología y de la rehabilitación, la luz se usa como una terapia autónoma para heridas, úlceras en piernas, eccemas, quemaduras, dolor, trastornos reumáticos, etc., y como tal se usa para estimular directamente al tejido. Se conocen técnicas para introducir agentes destinados a alterar las propiedades absorbentes de luz del tejido, con el fin de aumentar el efecto de la luz. Por ejemplo, la patente de EE.UU. Nº 5.226.907 expedida a Tankovitch describe la contaminación de folículos de pelo con un material en partículas oscuro para aumentar el calentamiento inducido por la luz en los folículos para la depilación.

Los tratamientos han incluido la aplicación de sustancias tales como fotofrión, ácido 5-aminolevulínico, hematoporfirina, verteporfina, cloros, oftalodianinas, fenotiazina, y benzoporfirina- derivado monoácido A (ATMPn) sobre o en el interior del tejido para curar queratosis solar, carcinoma basal de células, melanomas, tec. Dichas sustancias se conocen como "biofarmacéuticas" y al tratamiento con estas sustancias se le ha denominado tratamiento biofarmacéutico. La terapia involucrada con la aplicación de sustancias biofarmacéutica s y su activación subsiguiente por la luz después que se han absorbido en el tejido se ha denominado terapia fotodinámica (en adelante TFD).

La TFD se ha usado satisfactoriamente en el tratamiento de cánceres internos inoperables. Una sustancia biofarmacéutica (específicamente, la hematoporfirina) se inyecta en el tejido del tumor, y se usa un método óptico conocido como diagnóstico fotodinámico (en adelante DF) para determinar cuándo ha sido absorbida por todo el tumor la sustancia biofarmacéutica. Luego se irradia el tejido del tumor con luz típica para un láser de color, que activa los reactores fotosensibles en la hematoporfirina, con lo que se libera oxígeno en estado singlete. El oxígeno en estado singlete es tóxico para la proteína y fosfolípidos presentes en el tejido del tumor, por lo que el tumor se destruye sin destruir el tejido circundante.

Para el tratamiento de la queratosis de piel (tejido pre-canceroso), los ensayos con, por ejemplo, ácido 5-aminolevulínico han demostrado que se puede usar efectivamente en la TFD si se introduce en aceite en una suspensión acuosa que luego se aplica a la queratosis de piel y después se irradia con una fuente de luz. Se ha conseguido una curación rápida y cosméticamente perfecta con una tasa muy baja de repetición comparada con los tratamientos convencionales, tales como la crioterapia. A la vista de estos resultados favorables de los ensayos, se anticipa que las compañías farmacéuticas comercializarán las próximas generaciones de productos químicos de TFD en formas convenientes, tales como cremas, suspensiones, chorros pulverizados, etc.

La fuente de luz usada típicamente para irradiar productos químicos de TFD se conoce comúnmente como láser quirúrgico, un generador de láser de estado sólido que es voluminoso, y que resulta caro tanto para su compra como en su funcionamiento. Los láser quirúrgicos se diseñan principalmente para cortar, es decir, entregan como salida una energía muy elevada en un punto relativamente pequeño, y por ello son difíciles de adaptarse a los requisitos de irradiación de un área más generalizada para TFD. Además, en general irradian en una sola longitud de onda. En la TFD es conveniente una radiación a varias longitudes de onda, por varias razones: una sola longitud de onda podría dar lugar a que el paciente experimente dolor por quemadura en el tejido adyacente durante el tratamiento; algunos productos químicos fotosensibles responden a dos longitudes de onda diferentes; y, algunos melanomas pigmentados no responden a la radiación visible debido a la absorción en el pigmento (típicamente de melanina), y deben irradiarse con luz próxima a la infrarroja.

Los trastornos dermatológicos comunes como el acné, las verrugas, y la onicomicosis (hongo de uña) se pueden tratar satisfactoriamente con luz como un tratamiento autónomo, pero los trabajos de investigación recientes indican que los tratamientos que usen la TFD (con ácido ALA/5-aminolevulínico) dan resultados excelentes con sólo dos o tres tratamientos.

En un reciente estudio piloto usando TFD para tratar acné, los resultados cosméticos fueron excelentes, y la actividad de las glándulas oleosas que causa el acné, y la inflamación resultante, se redujeron durante veinte semanas después de una serie de tratamientos. con TFD. (Los tratamientos con TFD precipitaban reacciones inflamatorias inmediatas pero de corta duración). En general, la estimulación fotodinámica usada en fisioterapia está produciendo muy buenos resultados, pero en el área de trastornos crónicos de larga duración tales como gota, artritis, etc., con frecuencia existe una necesidad de realizar muchos tratamientos, tantos como entre 12 y 20 espaciados durante un período de tiempo. Asimismo, las fases iniciales de dicho tratamiento a menudo causan reacciones, lo que a su vez produce dolor e incomodidad. Un estudio reciente de ensayo demostró que usando una radiación de luz y/o de láser combinada con una emisión de campo electromagnético lograba mejores resultados, sin reacciones a la terapia intensiva. Parece que la radiación combinada tiene una penetración mejor debido a los campos electromagnéticos que eliminan el potencial de bloqueo y la vasodilatación de los capilares, por lo que el aumento de energía de la TFD se utiliza mejor.

Un reciente ensayo en terapia post-operatoria con luz y/o láser después de una angioplastia de coronaria y una introducción de cánula o "stent", donde la velocidad de restenosis es normalmente bastante elevada, ha demostrado resultados prometedores, y de nuevo en este caso se espera que se pueden mejorar los resultados usando una sustancia biofarmacéutica para la regeneración y estabilización de las paredes de los vasos sanguíneos.

Los estudios también apoyan la teoría de que una radiación con luz y/o con láser de la sangre puede proporcionar una terapia efectiva para trastornos crónicos tales como la leucemia y el cáncer; nuestras pruebas con atletas apoyan también la teoría de que esta terapia mejora el sistema inmunológico y la vitalidad.

Frecuentemente una cantidad de erotrocitos resultan dañados en los dispositivos de corazón-pulmón artificial, pero la sangre irradiada con luz y/o láser demostraron menos deformabilidad, y los niveles de TFD eran significativamente más elevados. En este caso también se espera mejorar la actividad de los leucocitos y linfocitos mediante el uso de sustancias biofarmacéuticas fotosensibles.

Durante muchos años, los sistemas de terapia de superficie extensa para trastornos dermatológicos como la soriasis han utilizado fuentes de radiación ultravioleta (en adelante UV), por ejemplo tubos de radiación UV. Antes del tratamiento, los pacientes han recibido diversos tipos de sustancias fotoquímicas como el 8-MOP (Oxsoraleno) el 5-MOP o meladinina (terapia de baños). Debido al riesgo de cáncer de piel y a otros efectos colaterales, el uso de la terapia con rayos PUVA ha declinado durante los años recientes. Cuando se hayan completado más estudios, se espera que la TFD en el futuro sea el procedimiento de elección para el tratamiento de los trastornos dermatológicos más crónicos, debido a su eficacia y a la carencia de efectos colaterales.

Debido también al riesgo del cáncer de piel, el bronceado en camas solares ha disminuido mucho durante los años recientes. Entre otros efectos colaterales está el eritema que sigue a los primeros tratamientos, y la mayoría de los pacientes, en especial los que tiene la piel delicada, han observado que su piel se vuelve muy seca y se irrita.

Nuestros ensayos han demostrado que, mediante el uso de una combinación de luz UV y luz fotodinámica producida por diodos semiconductores, se pueden evitar todos los efectos colaterales del uso de camas solares. Se espera también que el aumento de vitalidad (alto nivel de TFD) de la piel pueda contrarrestar el riesgo de cáncer de piel.

En la acupuntura clásica se usa comúnmente una técnica denominada moxibustión para el tratamiento de puntos de acupuntura que estén situados a cierta profundidad, especialmente en trastornos crónicos. Se usan unas agujas con una empuñadura metálica especial, y, una vez que las agujas se han introducido en el paciente, se coloca una sustancia herbaria sobre la empuñadura y se quema, con lo que la aguja se calienta y conduce el calor hasta un lugar profundo en el interior de los tejidos. El efecto es excelente, pero a los médicos occidentales no les gusta esta praxis debido a su fuerte olor, que podría durar varios
días.

Este método se puede reemplazar ahora por la aplicación de lociones tópicas fotosensibles sobre los puntos tratados con acupuntura, que subsiguientemente se irradian con una radiación adecuada de luz y/o de láser.

A la vista del estado actual de la tecnología, se dispone de dispositivos para la estimulación fotodinámica de la energía de las células humanas en la forma de radiación roja e infrarroja emitida por diodos láser y diodos semiconductores. Estos dispositivos no son adecuados para tratamientos intensivos, invasivos y de todo el cuerpo debido principalmente a la falta de aplicadores con fuentes de radiación ajustables adecuadas para el tratamiento total de superficie con posibilidades de diagnóstico combinadas durante el tratamiento. Lo mismo se puede decir para los dispositivos actuales para tratamiento con campos electromagnéticos pulsátiles. Además, no es posible un tratamiento combinado con luz roja/infrarroja y luz azul junto con campos electromagnéticos con estos dispositivos para la estimulación de sustancias fotosensibles.

En la actualidad no se dispone de un dispositivo para descargar una radiación luminosa intensa con múltiples longitudes de onda selectivas dentro del intervalo de longitudes de onda de 300-2000 nm y campos electromagnéticos.

Por tanto, el invento está destinado a crear un dispositivo para la terapia fotodinámica intensiva, que es capaz de estimular la energía fotodinámica de radiación múltiple selectiva de luz y/o láser con un intervalo de longitud de onda de 300-2000 nm, capaz de tratamiento con campos electromagnéticos pulsátiles, y que se puede usar también para estimular sustancias biofarmacéuticas fotosensibles.

Sumario del invento

El presente invento proporciona un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, que tiene, en particular, aplicadores cambiables que usan una radiación de luz y/o de láser de varios intervalos de longitud de onda adecuados para la estimulación fotodinámica de la energía celular en células vivas, en particular células humanas de tejido superficial y subyacente. La radiación de luz y/o de láser aumenta especialmente la respiración vesicular, con máxima particularidad la estimulación de la producción de TFD en las células, aumentando de ese modo las posibilidades terapéuticas del dispositivo. Además, es posible también estimular la actividad de los citocromos y la actividad de las enzimas de las células.

El dispositivo consiste en una base, a la que se conectan los aplicadores de máquina por medio de un brazo articulado. La base, que se puede mover libremente sobre ruedas, consiste en un mecanismo de control, en el que se pueden ajustar los datos de terapia previstos y el dispositivo se puede ENCENDER y APAGAR. Los aplicadores sencillos de superficie pueden consistir en varios aplicadores colocados en forma yuxtapuesta y conectados flexiblemente entre sí mediante articulaciones, por lo cual los aplicadores son adecuados para el tratamiento de tejidos en áreas extensas tales como la espalda humana.

Los aplicadores contienen placas de circuitos impresos montadas con diodos semiconductores y/o diodos láser (en grandes cantidades), y los diodos van montados con reflectores, que recogen la radiación y sitúan los haces de rayos delante del aplicador. Los aplicadores pueden contener también una o más bobinas transmisoras para la emisión de radiación electromagnética pulsátil. Los aplicadores están dotados también de un sistema de exploración ajustable, que permite una radiación uniforme y sin espacios intermedios de la superficie con las múltiples longitudes de onda de luz.

En el aplicador está incluido también un sistema de diagnóstico (PD) que contiene una fuente de luz fluorescente y un dispositivo óptico para fotodiagnóstico durante el tratamiento.

Al menos uno de los elementos de aplicador está dotado de detectores de realimentación para controlar la respuesta del paciente a la terapia, y, por medio de un sistema de regulación automática del mecanismo de control, es posible optimizar los resultados de la terapia. El aplicador contiene un filtro de polarización, que está colocado directamente delante de los diodos. El mecanismo de control está conectado también con un aplicador manual, que se ha diseñado para el tratamiento de áreas pequeñas de tejido, por ejemplo, puntos de acupuntura y puntos gatillo (puntos de dolor).

El aplicador manual incluye un eje cilíndrico al que se conecta una pieza de cabeza. Una placa de circuito impreso está sujeta a la pieza de cabeza, montada con diodos semiconductores o láser. La radiación luminosa se emite desde una abertura axial situada en la parte frontal, dotada de un filtro de polarización y una lente para enfocar los rayos luminosos.

Una segunda versión de aplicador manual, que se ha inventado especialmente para tratamiento dental y/o invasivo, que incluye diagnóstico (PD), contiene en el extremo delantero del eje una placa de circuito impreso, donde están instalados 4 diodos de luz y/o láser de longitudes de onda diferentes en intervalos de 90º. Una de estas fuentes de radiación se puede seleccionar como una luz fluorescente para fines de diagnóstico (PD) relacionados con la terapia TFD usando sustancias biofarmacéuticas que reaccionen con la luz. La pieza de cabeza situada delante de la placa de circuito impreso se puede girar en pasos de 90º de tal manera que el expansor, que es conectable con diversos tipos de fibras ópticas, se pueda situar delante de cualquiera de las dos fuentes de radiación. El aplicador podría emitir selectivamente luz azul para la unión y endurecimiento de rellenos de plástico compuesto o luz infrarroja para el tratamiento de dolor dental, gingivitis, y heridas. Con el fin de optimizar la unión con la luz azul, la salida del aplicador manual se suministra al 25% de la potencia nominal durante los diez primeros segundos del tiempo de radiación, y luego se conmuta a plena potencia.

Los aplicadores de acupuntura fabricados como pequeños cabezales fijados en soportes autoadhesivos conectados al mecanismo de control, permiten conectar un cierto número de aplicadores correspondientes con el número usual de puntos utilizados en la acupuntura clásica. El mecanismo de control se puede programar para un programa de acupuntura aleatorio con cambios de frecuencia, modulación y amplitud en lugar de un programa con un tratamiento clásico de agujas y Moxa.

Se fabrican dos tipos de aplicador para la estimulación de sangre, el de sangre venosa o bien el integrado en un dispositivo corazón-pulmón. El primer aplicador permite que la radiación de sangre pase las fuentes de radiación del aplicador en un conductor de infusión de 5 mm, y la segunda versión proporciona una radiación intensiva de un tubo de cuadrante, donde la sangre pasa y recibe radiación desde los 4 lados desde diodos de luz y/o láser montados en placas de circuito impreso que también contienen bobinas transmisoras que irradian emisión electromagnética en forma de impulsos.

Los aplicadores se pueden diseñar también como tubos livianos estándar de 2 metros y 15 cm de longitud del tipo usado comúnmente en camas solares para terapia de cuerpo entero. En este caso es ventajoso hacer el aplicador en la forma de un tubo liso ovalado con el fin de obtener una superficie mejor de radiación. Los aplicadores de tubo contienen placas impresas montadas con un número adecuado de diodos semiconductores de luz o láser así como bobinas transmisoras para la emisión de campos electromagnéticos en forma de impulsos. Los aplicadores se montan luego en una disposición grande de tratamiento de cuerpo tal como una cama solar, donde el paciente yace sobre la parte inferior debajo de una parte superior que cubre todo el cuerpo. Los aplicadores de este tipo se podrían usar para tratar empleados de oficinas que padezcan trastornos afectivos estacionales (en adelante TAE) causados por una exposición demasiado pequeña a la luz natural.

El invento provee estimulación con múltiples longitudes de onda que también es efectiva conjuntamente con productos químicos de terapia fotodinámica (TFD). Dichos productos químicos se aplican o inyectan en el interior o sobre el tejido a tratar, y su subsiguiente estimulación causa reacciones en ellos que resultan en el tratamiento del tejido. La irradiación de múltiples longitudes de onda aumenta los efectos de los productos químicos de la TFD al mismo tiempo que disminuye la incomodidad al paciente.

El presente invento provee un aparato que incluye una fuente de luz de semiconductor que incluye un aplicador manual. El aplicador manual puede emitir selectivamente luz de varias longitudes de onda e introducir sustancias fotosensibles en el interior del tejido por medio de impulsos de aire a presión y eléctricos ((iontoforesis). El tiempo de absorción, dependiendo del tipo de sustancias que reaccionan con la luz, podría variar desde 1 a 24 horas sin esta técnica. Otras ventajas con la técnica descrita son que las sustancias fotosensibles se pueden aplicar con mucha precisión, y que la dosis de absorción se puede mejorar y regular con más exactitud.

Otras ventajas del invento resultarán evidentes a partir de la descripción siguiente del invento y de los dibujos adjuntos, en los que.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un dibujo en perspectiva del dispositivo del invento.

Las Figuras 2a, 2b, 2c y 2d ilustran detalles del aplicador de máquina del dispositivo inventado;

La Figura 3 ilustra un brazo articulado usado para la conexión móvil de los aplicadores de máquina;

La Figura 4 es un diagrama de bloques de circuito de una unidad de control, que alimenta a los aplicadores.

La Figura 5 representa un aplicador manual de acuerdo con el presente invento;

La Figura 6 presenta un aplicador conforme a la Figura 5 con emisión axial de luz;

La Figura 7 representa las fuentes de luz con una lente de la Figura 6;

La Figura 8 muestra un aplicador con una pieza de cabeza rotatoria;

La Figura 9 muestra detalles de una placa de circuitos impresos para el aplicador de la Figura 8;

La Figura 10 presenta el cable de fibra flexible para luz con adaptador;

La Figura 11 muestra la unidad de aire con el aplicador manual que pertenece a esta parte del invento;

La Figura 12 ilustra un cabezal redondo intercambiable para el aplicador manual;

La Figura 13a muestra el aplicador manual para sustancias sensibles a la luz visto desde abajo;

La Figura 13b ilustra el aplicador manual en una vista lateral;

La Figura 14a muestra el aplicador de acupuntura en una vista desde arriba;

La Figura 14b representa el aplicador de acupuntura desde la cara inferior, mostrando las fuentes de luz;

La Figura 15a ilustra un aplicador manual rectangular en una vista desde arriba;

La Figura 15b muestra el aplicador manual en una vista lateral con el contacto de piel usado para la depilación;

La Figura 15c ilustra el aplicador manual visto desde abajo, mostrando las fuentes de luz;

La Figura 16a ilustra un aplicador de tubo para la radiación de sangre;

La Figura 16b muestra el tubo cuadrantal en forma de aplicador visto desde el extremo;

La Figura 16c muestra el tubo cuadrantal usado para la radiación de sangre;

La Figura 17a muestra el aplicador de cuerpo visto desde el extremo, en modo cerrado;

La Figura 17b muestra el aplicador de cuerpo abierto, con la superficie de radiación de la parte inferior y superior;

La Figura 18a ilustra un tubo luminoso redondo visto desde arriba;

La Figura 18b ilustra el tubo luminoso redondo visto desde el extremo;

La Figura 18c muestra el tubo luminoso formado como un tubo ovalado plano visto desde arriba; y

La Figura 18d muestra el tubo luminoso ovalado plano visto desde el extremo;

Descripción detallada de la realización preferida

Como se muestra en la Figura 1, el dispositivo inventado 10 para la estimulación de células con la ayuda de campos electromagnéticos y de luz fotodinámica (TFD) combinados con sustancias fotosensibles consiste en una base 11, con la que están conectados unos aplicadores 13 de máquina (que de aquí en adelante se denominarán simplemente aplicadores 13) por medio de un brazo articulado 12. La base 11 está conectada también por un circuito eléctrico 14 con un aplicador manual 15. La base 11, que se puede mover libremente sobre ruedas, incluye el mecanismo de control 16 (descrito en la Figura 4), mediante el cual la función del mecanismo de control 16 se puede ajustar y CONECTAR/DESCONECTAR en un panel de control 30 (también denominado equipo de descripción 30).

Las Figuras 2a, 2b y 2c muestran placas de circuitos impresos en la superficie plana con fuentes de luz fijadas en los aplicadores 13. Estas se pueden usar en el modelo de trabajo de acuerdo con las Figuras 2a a 2c individualmente, yuxtapuestas (en grandes cantidades) o en combinación con un aplicador. Además, las placas de circuitos impresos sobre las que están fijadas la fuentes de luz se pueden producir favorablemente como multicapas, que contengan también las bobinas 65 transmisoras de campo electromagnético mostradas en la Figura 2d.

De acuerdo con la Figura 2a, los aplicadores 13 en el modelo de trabajo están fijados en un orden de cambio con diodos semiconductores (en adelante LED) y/o diodos láser 17 y 17a (de aquí en adelante denominados fuentes de luz), por lo cual el cambio del orden de las fuentes de luz 17 significa, que la respectiva fuente de luz 17a de una fila se coloca en el punto de intersección de las dos diagonales a través de las dos fuentes respectivas de luz 17, que se colocan adyacentes en ambos lados. Las fuentes de luz 17 y 17a están montadas con unos reflectores 18, que recogen la radiación y la sitúan en forma de haces de rayos delante del aplicador 13. El aplicador contiene un filtro de polarización, que se coloca directamente por delante de las fuentes de luz 17 y 17a, por lo que la radiación se puede absorber mejor por el tejido irradiado.

De acuerdo con las Figuras 2a y 2b, las fuentes de luz 17 se colocan en disposiciones de filas regulares, es decir, 20 equidistantes entre sí, por lo cual, de acuerdo con la Figura 2c, un aplicador 13, además de los diodos 17, tiene una fuente de luz 19. Las fuentes de luz 17 son ajustables y pueden irradiar luz en al menos tres longitudes de onda dentro del área de longitudes de onda de 300-2000 nm. La fuente de luz 19 formada como un tubo se puede seleccionar para radiar luz azul o luz fluorescente dentro del área de longitud de onda 300-450 nm para fotodiagnóstico (PD). En el aplicador se incluye también un sistema de diagnóstico (PD) que contiene elementos ópticos 67 con un amplificador para fotodiagnóstico durante el tratamiento. Las fuentes de luz 17a (Figura 2a) irradian luz con una longitud de onda de 350- 500 nm, es decir, luz azul.

Para el tratamiento de tejidos de áreas extensas de acuerdo con la Figura 1, se conectan flexiblemente entre sí varios aplicadores 13 a través de articulaciones 10, conectando respectivamente un borde con el otro, por lo que los aplicadores son adecuados para el tratamiento, por ejemplo, de la espalda de los seres humanos y por ello resultan ajustables para una colocación equidistante de los aplicadores 13 por encima de la piel. En cada aplicador, la placa de circuito impreso que lleva la fuente de luz se conecta a un pequeño motor eléctrico 66 de exploración, que puede mover las fuentes de luz con movimientos lineales, por lo cual una longitud y frecuencia de exploración correctamente ajustadas producen en la superficie irradiada una radiación total en las longitudes de onda necesarias sin dejar ningún espacio intermedio sin irradiar.

El brazo articulado 12, mostrado en la Figura 3, une uno o más aplicadores 13 con la base 11. Este brazo articulado 12 tiene tres portadores articulados, 21, 22, 23, en el que el portador articulado 21, junto con la base 11 y el portador articulado 23 se pueden mover en un extremo libre a través de una junta de fijación 24 unida con uno o más aplicadores 13. Otra junta de fijación 25 une el portador articulado 23 con el portador articulado 21, mientras que el portador articulado 22 está unido con el portador articulado 21 con una articulación 26. El portador articulado 21 está unido con la base 11 por medio de una junta 27, y se pueden producir una o más juntas como juntas esféricas ajustables por fricción, lo cual aporta unas posibilidades de ajuste casi ilimitadas y comodidad al paciente. El brazo articulado 12 permite por tanto colocar los aplicadores 13 por delante o por encima de un área de tejido manteniendo al mismo tiempo una distancia de posicionamiento correcta. El brazo articulado 12 lleva también los circuitos eléctricos 14 (que no se describen) del mecanismo de control 16, que está integrado en la base 11, al aplicador (o a los aplicadores) 13.

De acuerdo con la Figura 4, el mecanismo de control 16 consiste en un generador 28, un temporizador 29, y una pantalla 30 de presentación visual. Con la ayuda del generador 28, se crean los impulsos de corriente necesarios para la producción de luz y los impulsos de corriente necesarios para la alimentación de las bobinas transmisoras que emiten los campos electromagnéticos, mientras que con la ayuda del temporizador 29, todas las funciones de tiempo son ajustables, por ejemplo, la duración del tratamiento. La pantalla 30 muestra los datos de tratamiento pertinentes, tales como frecuencia de impulsos de corriente, duración de impulsos, y modulación de impulsos. Con la ayuda del mecanismo de control 16, el dispositivo inventado es ajustable dentro de un intervalo relativamente amplio con referencia a la duración, amplitud y frecuencia del impulso de corriente, de tal manera que los diodos semiconductores 17, 17a y 18, así como los diodos láser 17, se pueden usar como fuentes de luz. Para ello, el mecanismo de control está dotado de un sistema de selección por conmutador para activar tipos diferentes de diodos semiconductores 17 y/o de diodos láser. Ambos diodos semiconductores y láser pueden funcionar con longitudes de onda sintonizables, lo cual es una gran ventaja, y por tanto las placas de circuitos impresos pueden producir un efecto de radiación más intensivo.

Los diodos semiconductores y láser son sintonizables en longitud de onda por medio de varios métodos tales como resonadores, elementos piezoeléctricos o con la ayuda de modos de corriente especiales.

Los diodos semiconductores y/o diodos láser usables en este invento emiten una radiación luminosa con emisión de un solo fotón (en adelante SPE), emisión de dos fotones (en adelante TPE) o bien con emisión de múltiples fotones (en adelante MTE) dentro del área de longitudes de onda de 300-2000 nanómetros con el fin de corresponder con las sustancias fotosensibles disponibles (TFD).

Las fuentes luminosas usables en la forma de diodos semiconductores y/o de diodos láser se alimentan con duraciones de impulsos de ms, ns y/o fs (femtosegundos) dentro de un intervalo de frecuencia de 1 kHz-100 MHz.

La bobina de transmisor (transductor) para transmitir los campos electromagnéticos en forma de impulsos se alimenta con impulsos básicos que tiene una frecuencia comprendida entre 2 y 500 Hz; tiempos de CONEXIÓN de alrededor de cuatro décimos de un período; tiempos de DESCONEXIÓN de alrededor de seis décimos de un período y tiempos de subida y bajada no instantáneas. Además, los impulsos básicos se pueden superponer con haces de impulsos en una frecuencia de aproximadamente 10 kHz y, opcionalmente, también con haces de impulsos de una frecuencia entre 20-30 MHz.

Los aplicadores 13, de acuerdo con las Figuras 2a, 2b y 2c están dotados de unos detectores 32 dispuestos entre los diodos semiconductores y/o diodos láser 17. Para usos terapéuticos, típicamente se intenta aplicar una cantidad dada de energía (en julios/cm^{2}) por superficie irradiada de tejido, que se puede ajustar en el mecanismo de control 16. Los detectores 32 miden la cantidad de energía radiada lejos de la superficie de la piel, la cual es indicativa de la energía total que penetra en el tejido. Teniendo en cuenta variaciones individuales entre paciente y paciente, se puede determinar la exposición de acuerdo con las medidas tomadas por los detectores 32 de tal manera que la cantidad correcta de energía terapéutica (julios/cm^{2}) llegue al tejido. Se puede lograr un aumento de la cantidad registrada de energía mediante el dispositivo inventado aumentando el potencial de trabajo (y por tanto la amplitud del impulso) o la frecuencia del impulso y/o prolongando la duración del tiempo de tratamiento por medio de un ajuste del mecanismo de control 16.

En al menos uno de los aplicadores de máquina está contenido un detector 32a, que mide la variación de temperatura del tejido irradiado, por la cual la unidad de control puede reaccionar con una regulación de realimentación de los parámetros de radiación dependiendo de la indicación de terapia, localización y sustancia fotosensible (PDT) usada.

Mientras que los aplicadores 13 de acuerdo con las Figuras 2a, 2b, y 2c se han construido para el tratamiento de áreas de tejido más extensas, los aplicadores manuales 15a, 15b de acuerdo con las Figuras 5 y 8 se han construido para el tratamiento de áreas pequeñas de tejido.

El aplicador manual 15a incluye un eje cilíndrico 34, con una empuñadura a la que se conecta una pieza de cabeza 35. En la pieza de cabeza 35 está sujeta una placa 36 de circuitos impresos con fuentes luminosas 17 de longitudes de onda sintonizables (no descritas). En la pieza de cabeza 35, delante de la abertura 39, está instalada una lente 40 para el enfoque de los rayos luminosos y un filtro 41 de polarización. El dispositivo con esta clase de emisión luminosa 38 está diseñado especialmente para el tratamiento de pequeñas áreas de tejido, por ejemplo, puntos de acupuntura y puntos gatillo.

La Figura 8, en unión de la Figura 9, describe un aplicador manual 15b, que está destinado especialmente al tratamiento dental y al tratamiento médico interno. El aplicador 15b muestra en el extremo delantero del eje 42 una placa 43 de circuitos impresos donde están situadas tres fuentes luminosas diferentes dentro del área de longitudes de onda de 300-2000 nm y una fuente luminosa 45 para fotodiagnóstico (PD). Delante de la placa 43 de circuitos impresos está instalada una pieza de cabeza 46, conectada con un expansor sujeto hueco e intercambiable 47, en el que está encerrada herméticamente una fibra óptica (no mostrada). La pieza de cabeza 46 está delante de la placa 43 de circuitos impresos de tal manera que puede girar 360º en escalones de 90º, para que el expansor 47 se pueda situar delante de cualquiera de las tres fuentes luminosas 44a, 44b, 44c, dependiendo de la longitud de onda requerida para la terapia, o delante de la fuente luminosa 45 si se necesita luz fluorescente para fotodiagnóstico (PD). Si el expansor 47 se coloca, por ejemplo, delante del diodo 44b, la luz comprendida dentro de la longitud de onda de infrarrojos se transmite a través de la fibra óptica en el expansor 47 y por último llega a impactar con el tejido, por ejemplo, tejido de encía, por medio de la cual se pueden tratar trastornos gingivales dolorosos. Mediante una colocación del expansor 47 delante de la fuente luminosa 44a, la luz azul con una longitud de onda de 470 nm es conducida a través del expansor 47, con lo que se pueden endurecer los rellenos de plástico en los dientes. Es obvio que los rayos luminosos con esta forma de ejecución se pueden conducir también a través de fibras de polarización. Además, los dos aplicadores manuales están dotados de detectores 32 para el mismo fin que se ha descrito anteriormente para los aplicadores 13. El aplicador manual 15b puede ser también muy útil en el caso de trastornos médicos internos, donde se puede usar el cable de fibra flexible conjuntamente con un cable de vídeo, que se fabrica con una abertura interna para instrumentación, fibra láser, etc. En esta situación se conecta el cable de fibra flexible, por lo que primero se usa la fuente luminosa 45 para fotodiagnóstico y a continuación se selecciona para tratamiento una de las fuentes luminosas 44a, 44b ó 44c.

La Figura 11 muestra un diagrama de la unidad 48 de presión de aire, que o bien se puede incorporar al mecanismo de control del dispositivo, o bien fabricarse como un dispositivo separado conectable con el dispositivo de estimulación fotodinámica del presente invento. La unidad de presión de aire se puede fabricar como un depósito de aire recargable o como un pequeño compresor de aire con depósito. La salida del depósito está dotada de una válvula reductora 51, combinada con un manómetro 52, de modelo conocido. La válvula electrónica 51a instalada en el tubo 49 de aire que conduce al aplicador manual 50 se puede conectar desde el aplicador manual y los impulsos en CONEXIÓN se pueden regular en el mecanismo de control 53. Los impulsos 63 de corriente y la amplitud 64 para el tratamiento de iontoforesis son también ajustables en el mecanismo de control.

La Figura 12 ilustra una cabeza redonda intercambiable 56 para el aplicador manual. que se puede cambiar mediante un "clic" en una ménsula (no ilustrada). La cabeza 56 de tratamiento es intercambiable de acuerdo con el objeto de la radiación, de tal manera que se puede usar una cabeza redonda para tratar puntos redondos, mientras que sería preferible una cabeza rectangular para tratar arru-
gas.

En la Figura 13a se ha ilustrado el aplicador manual visto desde abajo, montado con una cabeza rectangular 56a de tratamiento. Próximos a la cabeza de tratamiento, los diodos semiconductores o los diodos láser 17, 17a y 18 están colocados en hileras cubiertos por un filtro de polarización 37 y/o por un sistema de lente. También se ha integrado un detector 32 para medida de la realimentación.

La Figura 13b muestra un dibujo del aplicador manual 50, que se puede usar para los fines siguientes:

-

introducir sustancias fotorreactivas al tejido con la ayuda de impulsos de aire a presión.

-

introducir sustancias fotorreactivas al tejido con la ayuda de iontoforesis.

-

irradiar el tejido con una mezcla de radiación luminosa, que se puede seleccionar en el mecanismo de control.

El aplicador manual contiene una válvula 55 instalada justo después de la admisión de aire, que impide que las sustancias vuelvan a circular por el tubo 49 de aire. La cabeza de tratamiento está montada con un detector 57 que permite la exposición solamente por el contacto de la piel, y además la cabeza de tratamiento contiene también un sistema 58 de válvulas, que se abre sólo por el contacto de la piel, impidiendo de ese modo que las sustancias se escapen fuera de la cabeza antes de que toquen la piel.

La cámara 59 que contiene las sustancias está colocada próxima al conducto de aire en el aplicador manual 50, y la cámara está conectada con una bomba 60 de dosificación, para que se pueda dosificar con mucha precisión la cantidad de sustancia por disparo de aire.

El alojamiento del aplicador manual 50 está hecho de un material aislante, y la cabeza 56 de tratamiento se ha hecho de un material eléctricamente conductor de tal manera que se pueda usar también para tratamiento de iontoforesis combinado con un tratamiento con aire a presión con el fin de obtener una absorción máxima.

Alrededor de la cabeza de tratamiento están situados los diodos semiconductores y/o diodos láser 17, 17a, 18 para la radiación luminosa selectiva.

Los interruptores de CONEXIÓN /DESCONEXIÓN 54, 61, 62 para accionar el aplicador manual están situados en la parte superior del aplicador. Durante el tratamiento de iontoforesis, el paciente tiene que aguantar con la mano una empuñadura de conductor eléctrico 65.

La Figura 14a ilustra un aplicador de acupuntura hecho de una cabeza pequeña que contiene las fuentes luminosas montadas en un soporte autoadhesivo conectado al mecanismo de control, que permite que se conecte un cierto número de aplicadores correspondientes con el número usual de agujas utilizadas en un tratamiento clásico de acupuntura. La Figura 14b muestra el aplicador de acupuntura desde el lado de radiación y la lente situada en esta versión sobre las tres fuentes luminosas 17, 17a y 18. El mecanismo de control se puede programar para un programa aleatorio de acupuntura con frecuencia, modulación y amplitud variables. Este método puede sustituir fácilmente al bien conocido método Moxa; a los médicos occidentales no les gusta el tratamiento Moxa debido al olor que produce, aunque es muy eficaz para el tratamiento de trastornos crónicos.

Esta modalidad de acupuntura con luz no tiene ningún riesgo de infección, puesto que no se usan agujas. Es completamente indolora, y el beneficio se puede aumentar en gran escala mediante la aplicación de una loción tópica fotosensible antes de la radiación (PDT). La radiación de puntos gatillo y/o puntos de acupuntura con fuentes luminosas intensas puede causar dolor, pero, mediante la elección de frecuencias e intensidades bajas en la fase de iniciación y aumentando sucesivamente la frecuencia y la intensidad, el tratamiento es indoloro y más eficaz.

La Figura 15a muestra un aplicador manual rectangular con un interruptor de puesta en marcha-parada conectado con un cable al mecanismo de control. La Figura 15b muestra una ilustración del aplicador manual en una vista lateral, donde la parte superior está conformada como una empuñadura y la parte inferior es redondeada para su aplicación directamente sobre el tejido a tratar, por ejemplo depilación después de la aplicación de sustancias fotosensibles (PDT-reducción de vello). La Figura 15 c representa el aplicador manual desde el lado de la aplicación, donde el elemento óptico rectangular cubre la placa de circuitos impresos fijada con múltiples y diversas fuentes luminosas seleccionables 17, 17a, 18. La forma y el tamaño hacen que este aplicador sea muy adecuado para el tratamiento de reducción de vello cuando la salida de radiación puede cubrir la totalidad del área situada por encima del labio superior.

La Figura 16a muestra un aplicador conectado con un cable al mecanismo de control, fabricado en la forma de un tubo cuadrantal, a través del cual la sangre que se va a tratar pasa y recibe radiación desde los cuatro lados del cuadrante. La Figura 16b muestra cómo los lados interiores están dotados de placas de circuitos impresos con fuentes luminosas 17, 17a, 18 que contiene también bobinas transmisoras que irradian una emisión electromagnética en forma de impulsos.

La Figura 16c ilustra el tubo para sangre diseñado para el espacio de radiación interior en el aplicador, a través del cual pasa la sangre durante el tratamiento. La versión ilustrada se ha diseñado para la radiación de sangre venosa, por ejemplo en combinación con infusiones de sustancias biofarmacéuticas fotosensibles (terapia fotodinámica TFD), pero también se dispone de otros aplicadores para uso en dispositivos de corazón/pulmón artificial (no ilustrados).

La Figura 17a muestra un aplicador grande de cuerpo conectado con un cable al mecanismo de control. El aplicador se ha hecho de una parte inferior y de una parte superior articuladas juntas y, en esta ilustración, se muestra cerrado, en una vista desde un extremo, listo para tratamiento.

La Figura 17b es una ilustración en la que el aplicador está abierto y la superficie de radiación muestra las fuentes luminosas disponibles para terapia. Este modelo muestra en la parte superior cada dos fuentes luminosas (una sí y otra no) como un tubo estándar de luz UV, y entre ellas, los tubos ovalados aplanados que contienen las fuentes luminosas para la terapia fotodinámica (TFD). La parte inferior está dotada solamente de las fuentes luminosas para la terapia fotodinámica (TFD).

La Figura 17c ilustra el aplicador de cuerpo en una vista lateral, en la que el aplicador está cerrado y situado en el suelo, con un sistema de tomacorriente sólido.

La Figura 18a ilustra una versión de un emisor para el aplicador de cuerpo, conformado como un tubo luminoso redondo ordinario de longitud estándar, 2,15 metros, con un conector en cada extremo para la alimentación.

La Figura 18b muestra cómo se coloca en el tubo redondo la placa de circuitos impresos dotada de las fuentes luminosas 17, 17a, 18.

La Figura 18c ilustra otra versión de un emisor para el aplicador de cuerpo, preferiblemente conformado como un tubo ovalado aplanado en una longitud estándar de 2,15 metros y dotado de un conectador estándar en cada extremo para la alimentación. La Figura 18d muestra una vista desde un extremo del tubo con la placa de circuitos impresos dotada de las fuentes luminosas 17, 17a y 18. La misma placa de circuitos impresos puede contener también una bobina transmisora para la emisión de campos electromagnéticos conformados en impulsos. El tubo luminoso preferiblemente está montado con un filtro 41 de polarización en el lado emisor.

En el campo de la dermatología, se usa luz como una terapia autónoma para heridas, úlceras de pierna, eccema, culos, etc., y como tal se usa para estimular directamente el tejido. La luz y la emisión de campos electromagnéticos conformados en impulsos se podrían utilizar también para el tratamiento de tejido aplicando la terapia fotodinámica (TFD) mediante la activación de reacciones químicas en productos químicos fotosensibles introducidos en el interior o sobre el tejido, tales como fotofrina, ácido 5-aminolevulínico, hematoporfirina, verteporfina, cloros, ftalodianinas, fenotiazina, y benzoporfirina-derivado monoácido A (A TMPn), etc., para curar queratosis solar, carcinoma de células basales, melanomas, etc.

Las sustancias de TFD se podrían administrar en varias formas; loción o crema para aplicación tópica, pastillas o cápsulas para ingestión oral, e inyección local de soluciones o infusión.

El dimetilsulfóxido (en adelante DMSO) es una solución, que tiene la propiedad de romper la barrera de la piel y se usa a menudo antes de administrar sustancias de TFD con el fin de aumentar la absorción de las mismas. Alternativamente, las sustancias de la TFD se podrían mezclar con el DMSO para aplicación a la piel.

Se pude usar un instrumento que consiste en una empuñadura con una cabeza, en la que un número de agujas están conectadas a una disposición de muelle, para perforar agujeros pequeños y con muy poca separación entre ellos en el estrato superior de la piel antes de aplicar las sustancias de TFD, con el fin de aumentar y acelerar la absorción.

El tratamiento por irradiación de luz con el dispositivo inventado no debería comenzar hasta que no se haya obtenido suficiente absorción por el tejido objetivo. Puede bastar simplemente con esperar a que transcurran períodos de tiempo determinados empíricamente, o bien podrían emplearse diagnósticos fotodinámicos (PD) para determinar la absorción.

El PD comprende ver el área objetivo bajo iluminación de un contenido espectral particular (tal como el de una luz fluorescente) y observar el cambio aparente de color del tejido objetivo.

Los tratamientos de gran intensidad (dosis más altas de sustancias de TFD e irradiación intensa) se usan cuando se desee destruir tejido, como en la destrucción del tejido tumoral para curar el cáncer, o en la depilación cuando se desee destruir el folículo del vello. Los tratamientos de baja intensidad se usan cuando se desee energizar las células afectadas y estimular el sistema inmunológico local, como en la rehabilitación de epicondilitis, tendinitis, artritis, artrosis, gota, y trastornos pulmonares; o en el tratamiento de acné, queratosis actínicas, verrugas, onicomicosis, soriasis, dermatitis, y carcinoma basal; y en la mejora del aspecto exterior de arrugas, celulitis, y depósitos de grasa.

Se ha observado que los tratamientos de baja intensidad activan aspectos del sistema inmunológico local tales como los macrófagos, que producen prostaglandina E2 (en adelante PGE2) y factor de necrosis tumoral (en adelante FNT) (citokinas pro-inflamatorias). Se ha observado también una acumulación de leucocitos en las venas, y una actividad mayor de linfocitos y células de plasma en la piel. Se ha detectado un contenido residual de 5 TNF de citokinas en la orina de pacientes después de un tratamiento de TFD.

El tratamiento con el dispositivo del invento aumenta además la eficacia de las sustancias medicinales por fotoforesis, un procedimiento de impulsar fluidos en el interior de la piel o del tejido y de impulsar moléculas a través de las paredes de las células. El proceso de absorción se acelera, y aumenta la cantidad de sustancia de TFD absorbida. Se usan otros métodos de foresis, tales como la iontoforesis galvánica, la foresis de intercambio, y la fonoforesis. Estos métodos crean un gradiente de concentración a través de la piel, y un movimiento molecular Browniano resultante crea una influencia térmica que aumenta la transferencia de medicamentos.

La fotofrina es una sustancia de TFD que se administra por inyección, en una dosis de 1-2 mg por kg de peso del paciente, Se permite un plazo de 48 horas para la absorción de la fotofrina por el tejido a tratar, durante cuyo período se mantiene al paciente con una iluminación tenue. El tratamiento consiste en la irradiación mediante el dispositivo inventado. El paciente permanece fotosensible durante 6 a 8 semanas, y durante este tiempo debería evitar su exposición a luz intensa y luz solar directa

El ALA (ácido 5-aminolavulínico se aplica externamente como una mezcla de un 10 a un 20 por ciento en un aceite en emulsión acuosa o en una crema, dejándose d e4 a 6 horas para su absorción, durante cuyo tiempo el paciente se debe mantener con una iluminación tenue. Después del tratamiento por irradiación desde el dispositivo inventado, el paciente permanece fotosensible durante 24 a 48 horas, durante cuyo período debería evitar su exposición a luz intensa y luz directa del sol.

La fenilalanina-L se aplica en forma líquida como una loción o un chorro pulverizado o en forma de crema, en una mezcla de un 5 a un 30 por ciento de acuerdo con la gravedad de la condición a tratar. La irradiación óptica con el dispositivo inventado podría iniciarse casi inmediatamente. Como alternativa, se podrían ingerir por vía oral dosis de 50 a 100 mg entre 30 a 60 minutos antes de la irradiación. El paciente es fotosensible durante 24 horas después de la aplicación.

La TFD se ha usado de forma satisfactoria en el tratamiento de cánceres internos inoperables. Se inyecta una sustancia biofarmacéutica (específicamente, hematoporfirina) en el tejido tumoral, y se usa un método óptico conocido como diagnóstico fotodinámico (PD) para determinar cuándo ha sido absorbida por la totalidad del tumor la sustancia biofarmacéutica. Luego se irradia el tejido tumoral con luz típica para un láser de color, lo cual activa a los elementos fotosensibles reactivos de la hematoporfirina, con lo que se libera el oxígeno en estado singlete. Este oxígeno en estado singlete es tóxico para la proteína y los lípidos fosfóricos presentes en el tejido tumoral, por lo cual el tumor se destruye sin destruir el tejido circundante.

Para el tratamiento de la queratosis de piel (tejido pre-canceroso), los ensayos con, por ejemplo, ácido 5-aminolevulínico han demostrado que se puede usar efectivamente en la TFD si se introduce en aceite en suspensión acuosa que luego se aplica a la queratosis de piel y después se irradia con una fuente luminosa. Se ha alcanzado una curación rápida y cosméticamente perfecta con una tasa muy pequeña de repetición comparada con los tratamientos convencionales, como la crioterapia.

Las condiciones dermatológicas comunes, como el acné, las verrugas, la oncomicosis (hongo de uña), y las arrugas, se pueden tratar de forma satisfactoria y eficaz usando la TFD (con ácido ALA- 5 aminolevulínico) en una concentración menor que la que se ha usado convencionalmente. El tratamiento opera no causando la muerte de las células como ha hecho históricamente el tratamiento con luz, sino en su lugar funciona mediante la estimulación del sistema inmunológico de tal manera que lo habilite para controlar mejor la reacción inflamatoria a la actividad glandular del aceite.

De esta manera, la irradiación en múltiples longitudes de onda provista por el presente invento aumenta la eficacia del tratamiento.

Se ha averiguado que la estimulación del sistema inmunológico con el fin de reducir las reacciones inflamatorias resulta también efectiva en la terapia de muchas otras condiciones, por ejemplo, epicondilitis (codo del tenista), tendinitis, gota, artritis, artrosis, trastornos pulmonares, y otros numerosos síntomas de músculos y articulaciones. Se han obtenido buenos resultados con la TFD en conjunción con la salida de múltiples longitudes de onda del presente invento. Los estudios han demostrado que frecuentemente el paciente deja de tener dolor solamente después de un tratamiento, y el número de tratamientos se puede reducir a 3-4, en lugar de los 12-20 requeridos sin la terapia del invento.

La sustancia de la TFD se aplica típicamente como una crema o aceite en suspensión acuosa, típicamente en una solución al 10-20 por ciento. Se puede obtener un aumento de la acción mediante el uso de inyección en lugar de -o además de- una aplicación tópica. Una articulación grande como la rodilla requiere de 10 a 12 inyecciones subcutáneas o intramusculares, preferiblemente en los puntos gatillo, mientras que para una articulación menor tal como el codo es suficiente con 5 a 6 inyecciones. En primer lugar se buscan los puntos gatillo y se irradian durante 30 segundos con el aplicador manual del presente invento. Esto produce un efecto anestésico, que es útil para disminuir la incomodidad de las inyecciones. (La inyección de los puntos gatillo es un método conocido para la reducción del dolor). Luego, tras la determinación de que la sustancia de la TFD ha sido absorbida por el tejido objetivo, el aplicador de superficie del presente invento se dobla alrededor de la articulación objetivo y se realiza la irradiación durante 30 minutos.

Se han obtenido también buenos resultados en fisioterapia y en rehabilitación física con la capacidad del presente invento de radiar luz visible junto con varias longitudes de onda de luz infrarroja y radiación electromagnética conformada en impulsos que, combinadas, logran un efecto mucho mejor en el tejido profundo afectado por trastornos crónicos.

Por tanto, aunque las novedosas características fundamentales del invento se han mostrado y descrito en esta aplicación de prototipo, se entenderá que los expertos en la técnica podrían realizar diversas omisiones, cambios y sustituciones en la forma y detalles de los dispositivos ilustrados, sin apartarse del invento. Por ejemplo, se ha intentado expresamente que todas las combinaciones de estos elementos y/o etapas de método que realizan sustancialmente la misma función esencialmente de la misma manera para obtener los mismos resultados estén dentro del alcance del invento. Además, se reconocerá que las estructuras y/o elementos y/o procedimientos mostrados y/o descritos en relación con cualquier forma o realización descritas del invento se podrían incorporar en cualquier otra forma o realización descrita o sugerida como un asunto general de elección de diseño.

El invento está destinado al tratamiento invasivo médico/dental, a la fisioterapia /terapia de rehabilitación, y al tratamiento dermatológico y cosmético de la piel.

Claims (44)

1. Un dispositivo para la terapia fotodinámica (en adelante TFD) y la estimulación con campo electromagnético de sustancias fotosensibles y células humanas, que comprende:

-

una base (11),

-

una unidad de alimentación de energía,

-

un aplicador manual (15a, 15b) conectado a la base por un circuito eléctrico (14),

-

cuyo aplicador manual (50, 70, 80) está destinado a la aplicación de sustancias fotosensibles al tejido a tratar mediante presión de aire, iontoforesis y/o fotoforesis,

-

un mecanismo de control (16) ajustable desde un panel (30) de control,

-

fuentes luminosas con

-

al menos un diodo semiconductor y/o al menos un diodo láser, siendo ajustable la longitud de onda de la fuente luminosa,

-

un conductor de luz,

-

una lente óptica,

-

y/o un filtro de polarización,

-

los aplicadores ajustables (13) de máquina que contienen:

-

un motor de exploración para mover las fuentes luminosas con movimientos lineales,

-

unas bobinas trasmisoras (65) de campo electromagnético

-

siendo ajustables la frecuencia, duración y amplitud de los impulsos del campo electromagnético,

-

un sistema de fotodiagnóstico (en adelante PD) que contiene

-

un sistema óptico (67),

-

y un amplificador para fotodiagnóstico durante el tratamiento.

2. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la fuente luminosa contiene al menos un diodo láser ajustable (17) y/o al menos un diodo semiconductor (17a), que emiten luz de diferentes longitudes de onda.

3. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que las fuentes luminosas (17, 17a) son capaces de seleccionarse i y CONECTARSE o DESCONECTARSE individualmente.

4. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que al menos uno de los aplicadores de máquina (13) contiene un fotodetector (32) de realimentación para la luz reflejada de la superficie de la
piel.

5. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que al menos uno de los aplicadores de máquina (13) contiene un detector (32a) de realimentación que mide los cambios de temperatura del tejido tratado.

6. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 ó 5, en el que las fuentes luminosas (17, 17a) y los detectores (32, 32a) están instalados en una placa de circuitos impresos.

7. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la placa de circuitos impresos se mueve linealmente y/o gira mediante el mecanismo (66) de exploración.

8. Un dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 6 ó 7, en el que las bobinas transmisoras (65) del campo electromagnético están situadas en la misma placa de circuitos impresos en la que están colocadas las fuentes luminosas (17, 17a).

9. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la base (11) se puede mover libremente sobre unas ruedas (31).

10. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los aplicadores de máquina (13) comprenden varios aplicadores sencillos unidos articuladamente de manera que sean ajustables formando ángulos (20) entre sí.

11. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que un filtro de polarización cubre la salida de radiación.

12. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que al menos uno de los aplicadores de máquina (13) contiene detectores conectados al mecanismo de control para la medida de la luz reflejada para control de realimentación y ajuste automático.

13. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, en el que al menos uno de los aplicadores de máquina (13) está montado con una fuente luminosa (19) que emite una luz fluorescente para fotodiagnóstico.

14. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el aplicador sostenido a mano contiene al menos una segunda fuente luminosa conectada a un generador de impulsos y al menos una salida de luz.

15. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 14, que comprende cuatro fuentes luminosas selectivas y un conductor (14) para un cable de fibra para luz.

16. Un dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 14 ó 15, en el que el aplicador sostenido a mano está dotado de un eje y una cabeza y una placa de circuitos impresos dotada de diodos semiconductores (17, 17a).

17. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 14 a 16, en el que al menos una salida de luz está dotada de una lente y de un filtro de polarización.

18. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 15, que comprende además:

-

una placa circular de circuitos impresos con cuatro fuentes luminosas diferentes colocadas a intervalos de 90º;

-

al menos una fuente luminosa que emite una luz fluorescente para fotodiagnóstico;

-

una cabeza que comprende un conductor de luz rotatorio en cuatro escalones para conducir selectivamente luz para fotodiagnóstico desde las fuentes luminosas hasta dicha al menos una salida de luz.

19. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 18, en el que un conductor montado con un expansor incluye un cable de fibra óptica adecuado para uso dental.

20. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 19, en el que el conductor incluye un cable flexible de fibra óptica para tratamiento médico interno.

21. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 20, en el que el aplicador manual está conformado como un rectángulo con una empuñadura en la parte superior dotada de un interruptor de puesta en marcha/parada.

22. Un dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 20, en el que los aplicadores de máquina tienen un alojamiento circular que contiene al menos una fuente luminosa dotada de una lente.

23. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 22, en el que el alojamiento de los aplicadores de máquina está dotado de un soporte autoadhesivo para colocar el aplicador en la piel del paciente cuando se irradian puntos de acupuntura.

24. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 20, en el que los aplicadores de máquina están conformados como un tubo rectangular que contiene las placas de circuitos impresos con fuentes luminosas colocadas en las cuatro paredes interiores para la radiación intensiva de la sangre contenida en el tubo interior rectangular

25. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la placa de circuitos impresos está montada con múltiples fuentes luminosas (17, 17a, 19) y forman un tubo (110) con una longitud de 2,15 m.

26. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 25, en el que los tubos de luz son tubos ovalados (120).

27. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 20, en el que los aplicadores de máquina están destinados al tratamiento de cuerpo entero y colocados dentro de un lecho con una parte superior articulada.

28. Un dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 25 ó 26 y 27, en el que del número múltiple de tubos luminosos (110, 120) uno sí y otro no están montados con tubos de luz ultravioleta (en adelante UV).

29. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

-

un sistema de suministro de aire presurizado conectado por un tubo de suministro de aire al aplicador manual (50, 70, 80) y

-

una cámara integrada en el aplicador manual (50, 70, 80) que contiene las sustancias fotosensibles.

30. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 29, en el que la presión de aire se regula y presenta visualmente en un instrumento

31. Un dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 29 ó 30, en el que la duración de los impulsos de aire se regula por medio de un sistema electrónico o manual de válvulas.

32. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 29 a 31, en el que el aplicador manual (50, 70, 80) contiene un sistema mecánico o eléctrico de interruptor para activar el tratamiento.

33. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 26 a 32, en el que el aplicador manual (50, 70, 80) contiene una válvula por la admisión de aire.

34. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 29 a 33, en el que el aplicador manual es intercambiable para adaptarse al área de tratamiento.

35. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 29 a 34, en el que el aplicador manual está dotado de un sistema detector de contacto con la piel para proteger contra un tratamiento excesivo.

36. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 29 a 35, en el que el aplicador manual contiene un sistema de válvulas que abre automáticamente tras el contacto con la piel.

37. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 29 a 36, en el que en el lado del aplicador manual está integrada una cámara que contiene la sustancia fotosensible

38. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 29 a 37, en el que el aplicador manual (50, 70, 80) contiene una bomba de dosificación para la sustancia fotosensible.

39. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 29 a 38, en el que el alojamiento del aplicador manual (50, 70, 80) está hecho de material aislante y la cabeza de tratamiento está hecha de un material conductor.

40. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 29 a 39, en el que el aplicador manual está conectado a un generador de iontoforesis del mecanismo de control para uso como un electrodo de iontoforesis.

41. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 40, en el que el mecanismo de control puede regular la amplitud y la frecuencia de la iontoforesis.

42. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 29 a 41, en el que el aplicador manual (50, 70, 80) contiene al menos una segunda fuente luminosa conectada a un generador de impulsos en al menos una salida de luz.

43. Un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 29 a 42, en el que el aplicador manual (50, 70, 80) contiene una placa de circuitos impresos dotada de unos diodos semiconductores (17, 17a) y de un detector (32, 32a) de realimentación.

44. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 14, en el que la al menos una salida de luz está dotada de una lente montada y/o de un filtro de polarización.