ES2255597T3 - Procedimiento de depilacion que utiliza impulsos opticos. - Google Patents
Procedimiento de depilacion que utiliza impulsos opticos.Info
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Abstract
Un método cosmético para la extracción simultánea de una pluralidad de pelos de una región de la piel, estando cada pelo en un folículo que se extiende al piel de una superficie de la piel, incluyendo el método: (a) colocar un elemento sobre la superficie de la piel en dicha región de la piel mediante el que se puede pasar radiación óptica; y (b) aplicar radiación óptica de una longitud de onda seleccionada y de una fluencia seleccionada a través del elemento a dicha región de la piel durante 5 ms a 200 ms.
Description
Procedimiento de depilación que utiliza impulsos
ópticos.
Esta invención se refiere a métodos cosméticos
para depilación usando radiación óptica.
El vello indeseado es un problema cosmético
frecuente. El vello se puede quitar temporalmente usando varias
técnicas incluyendo depilación con cera, cremas depilatorias, y,
naturalmente, afeitado. Alternativamente, el vello se puede quitar
más permanentemente usando electrólisis; este proceso consiste en la
introducción de una aguja de transporte de corriente en cada
folículo capilar, y con frecuencia es doloroso, ineficiente y
lento.
También se han usado métodos de base óptica, tal
como el uso de luz láser, para extracción del vello.
US-A-4 388 924, por ejemplo,
describe la irradiación de folículos individuales del vello usando
pulsos láser que tienen una duración de pulso de entre 10 ms y 400
ms; en este método, el calentamiento de la sección de la raíz del
pelo produce coagulación en vasos sanguíneos locales, dando lugar a
destrucción del folículo y así a la extracción del pelo. Las
técnicas relacionadas, tales como las descritas en
US-A-5 226 907, implican la
destrucción del folículo aplicando primero una sustancia
fotoabsorbente a la región de interés, migrando la sustancia
fotoabsorbente al menos parcialmente al folículo, quitar la
sustancia fotoabsorbente excedente, e irradiar posteriormente la
región para calentar la sustancia y por ello el folículo para
producir la destrucción del folículo. Se sugiere el uso de pulsos
ns y \mus.
Las técnicas anteriores de la técnica anterior
tienen varias limitaciones. Primera: las técnicas para irradiar un
folículo capilar individual son lentas y por lo tanto generalmente
no son prácticas para quitar pelos distintos de una región muy
pequeña o de una región en la que hay pocos pelos. El procedimiento
también puede ser doloroso, en particular si se introduce un
elemento en forma de aguja en el folículo capilar para facilitar
que la energía luminosa llegue al bulbo y la raíz o papila, partes
del folículo capilar que deben ser destruidas para evitar que el
pelo vuelva a crecer. Donde la fuente de irradiación no se introduce
en el folículo, es difícil llevar a las porciones requeridas del
folículo una energía suficiente que dé lugar a su destrucción sin
producir también daño significativo en el tejido circundante y sin
producir así dolor y lesión al paciente.
Aunque la técnica de esta última patente es
ventajosa porque permite quitar simultáneamente varios pelos en una
región dada, es difícil con esta técnica llevar la sustancia
fotoabsorbente o cromóforo a una profundidad suficiente en el
folículo para llevar a cabo la destrucción de la papila. Además,
esta técnica da lugar a que se aplique energía sustancial y a que
sea absorbida por la epidermis y otras capas superficiales en la
región tratada, llegando una energía considerablemente reducida a la
raíz o papila del folículo. Por lo tanto, la destrucción total del
folículo, y por lo tanto la depilación permanente, o al menos a
largo plazo, es difícil de lograr en particular sin riesgo de dañar
la epidermis y otras capas de la piel dentro de la región.
Por lo tanto, se necesita una técnica mejorada
para llevar a cabo depilación que facilita que la energía óptica
llegue al bulbo y base o raíz de los folículos del vello en una
región a la vez que se minimiza el daño de la epidermis en la
región, minimizando por ello la incomodidad de paciente y los
posibles efectos colaterales adversos del tratamiento.
La presente invención proporciona un método
cosmético para la extracción simultánea de una pluralidad de pelos
de una región de la piel, estando cada pelo en un folículo que se
extiende a la piel desde una superficie de la piel, incluyendo el
método:
- (a)
- colocar un elemento sobre la superficie de la piel en dicha región de la piel a través del que se puede pasar radiación óptica; y
- (b)
- aplicar radiación óptica de una longitud de onda seleccionada y de una fluencia seleccionada a través del elemento a dicha región de la piel durante 5 ms a 200 ms.
Preferiblemente, el paso (a) incluye colocar un
aplicador en contacto con la superficie de la piel en dicha región
reduciendo por ello la distancia del aplicador a la papila de los
folículos del vello y facilitando su destrucción.
También preferiblemente, el método incluye además
aplicar presión al aplicador durante los pasos (a) y (b) para hacer
que el aplicador deforme la región de la piel debajo de él.
También preferiblemente, el método incluye además
un paso de enfriamiento (c) antes del paso (b) y/o un paso de
enfriamiento (d) durante el paso (b), seleccionándose dicha fluencia
seleccionada y el tiempo de aplicación de tal manera que haya a lo
sumo mínimo calentamiento de piel en dicha región de la piel a dicha
profundidad seleccionada, produciendo al mismo tiempo calentamiento
suficiente de al menos uno de los pelos y folículos debajo de dicha
profundidad seleccionada para dañar al menos los pelos y folículos
sin producir daño significativo del tejido que rodea los folículos,
por lo que al menos uno de los pelos y folículos se calienta y daña
sin producir daño significativo en la superficie de la piel en dicha
región de la piel hasta dicha profundidad seleccionada.
En las realizaciones preferidas, se utiliza un
aplicador para enfriar la superficie de la piel en la región de la
piel a la profundidad seleccionada y la profundidad seleccionada es
preferiblemente al menos igual a la profundidad de la capa de la
epidermis de la piel (es decir, la capa de la piel más próxima a la
superficie de la piel). Esto se puede realizar, por ejemplo,
enfriando al menos la superficie del aplicador en contacto con la
superficie de la piel, realizándose preferiblemente dicho
enfriamiento antes y durante la irradiación de la piel. El
enfriamiento de un aplicador se lleva a cabo pasando un fluido
refrigerante a través del aplicador. Además, también se prefiere
que la irradiación de la superficie de la piel no se realice hasta
que la región de la piel se haya enfriado sustancialmente a la
profundidad seleccionada. En las realizaciones preferidas, el
enfriamiento se lleva a cabo antes y durante la irradiación, y el
flujo y tiempo de exposición predeterminado seleccionados (es
decir, intervalo de tiempo para irradiación) se seleccionan de tal
manera que haya a lo sumo mínimo calentamiento de la piel en la
región de la piel a la profundidad seleccionada, al mismo tiempo
que haya suficiente calentamiento de los pelos y folículos debajo de
la profundidad seleccionada para dañar al menos los pelos y
folículos sin producir daño significativo en el tejido que rodea los
folículos. Un intervalo de tiempo preferido para irradiación es 5 a
100 ms.
Un aplicador también está diseñado
preferiblemente para converger la radiación óptica aplicada a la
región de la piel, facilitando más por ello la irradiación de las
papilas del folículo. Un aplicador puede tener una superficie
convexa en contacto con la superficie de la piel, aplicando presión
sustancialmente uniforme a ella para deformar la superficie
subyacente de la piel. Un aplicador se puede diseñar para formar un
pliegue de la piel en la región de la piel y para aplicar radiación
óptica a dos lados sustancialmente opuestos del pliegue. Por
ejemplo, un aplicador puede tener una ranura formada en su
superficie en contacto con la superficie de la piel, arrastrándose
al menos una porción de la región de la piel hasta la ranura y
aplicándose radiación óptica a la región de la
\hbox{piel desde al menos dos lados opuestos de la ranura.}
También es deseable mantener una coincidencia
sustancial de índice de refracción entre un aplicador y la
superficie de la piel en dicha región de la piel. Dicha coincidencia
de índice de refracción la puede realizar una capa de sustancia de
coincidencia de índice de refracción entre un aplicador y la
superficie de la piel en una región de la piel y/o formando un
aplicador de un material que al menos para la superficie en contacto
con la región de la piel tenga un índice de refracción que coincida
sustancialmente con el de la superficie de la piel.
Para facilitar la depilación, se pueden rasurar
los pelos en la región de la piel antes de la irradiación. Sin
embargo, puede ser preferible depilar los pelos en la región de la
piel antes de la irradiación. Cuando se depilan pelos, la
destrucción de los folículos se puede facilitar rellenando los
folículos de los que se han quitado pelos con una sustancia que
absorbe preferentemente radiación óptica a la longitud de onda
seleccionada que se usa para irradiación (es decir, un cromóforo).
Además, donde sólo se desea depilación temporal, esto se puede
llevar a cabo durante un período de hasta varias semanas, de forma
relativamente indolora, aplicando el cromóforo a la zona, que ha
sido preferiblemente pre-rasurada, cromóforo que
migra a los folículos del vello a una profundidad de unos pocos
milímetros, aproximadamente a la profundidad de la glándula sebácea.
La irradiación a bajo nivel aplicada mediante el aplicador a la
región de la piel dará lugar después a la destrucción del pelo sin
destruir el folículo.
Un aplicador adecuado para ser utilizado al
realizar depilación cosmética según la invención puede incluir una
entrada mediante la que se aplica radiación óptica al aplicador, una
superficie conformada para contactar la superficie de la piel en la
región de la piel, un recorrido óptico desde la entrada a la
superficie, recorrido que es sustancialmente transparente a
radiación óptica a la longitud de onda seleccionada, un elemento en
el recorrido óptico para converger la radiación óptica cuando sale
del aplicador a través de la superficie y algunos medios para
enfriar la superficie a una temperatura inferior a la de la región
de la piel. Como se ha indicado previamente, la superficie se forma
preferiblemente de un material que tiene un índice de refracción
que coincide sustancialmente, pero que no es inferior a, el índice
de refracción de la superficie de la piel en la región de la piel.
El elemento para converger la radiación óptica puede ser una lente y
los medios de enfriamiento pueden ser un canal cerca de la
superficie por el que se pasa agua de refrigeración. La superficie
del aplicador en contacto con la piel puede tener una forma convexa
o la superficie puede tener una ranura, conduciendo el recorrido
óptico a al menos dos lados opuestos de la ranura, e incluyendo el
aplicador unos medios para arrastrar al menos una porción de la
región de la piel a la ranura; estos medios de arrastre incluyen
preferiblemente un elemento de aplicación de vacío.
La figura 1 es una vista en perspectiva de un
dispositivo de depilación basado en láser para uso en métodos según
la invención.
Las figuras 2A y 2B son vistas en sección
transversal de una unidad irradiante o aplicador adecuado para ser
utilizado en un método de esta invención, recibiendo el aplicador,
respectivamente, luz de una fibra óptica o haz de fibra óptica, y
de un conjunto de espejo.
Las figuras 3A, 3B, y 3C son, respectivamente,
una vista en sección transversal ampliada del dispositivo de
contacto de la unidad irradiante en contacto directo con una región
de la piel que tiene pelo, una vista en sección transversal cortada
que representa los campos ópticos retrodispersados en el dispositivo
de contacto/región interfacial de la epidermis, y una vista en
sección transversal cortada que representa el transporte térmico en
la región interfacial.
La figura 4 es un gráfico que muestra el espectro
de absorción óptica de melanina, hemoglobina, hemoglobina oxigenada
y agua.
Las figuras 5A y 5B muestran, respectivamente,
los perfiles de tiempo y espacial y el campo óptico preferido usado
durante el proceso de depilación.
La figura 6 es un gráfico de la intensidad óptica
generada por ordenador en función de la profundidad de la piel para
diferentes campos ópticos.
La figura 7 es una fotografía mostrando regiones
de la piel de un paciente tres meses después de ser tratado según el
método de depilación de la invención.
Las figuras 8A, 8B y 8C son trazas osciloscópicas
que muestran, después de la irradiación, las respuestas de
temperatura dependientes del tiempo, respectivamente, de pelo negro
seco, pelo negro húmedo, y piel viva que rodea la muestra de pelo
negro.
La figura 9 es un gráfico que muestra el aumento
de temperatura en función de la energía de pulso de láser para
muestras de pelo seco (DH), pelo húmedo (WH), y piel (S) de ocho
pacientes diferentes.
La figura 10A es una vista en sección transversal
parcial de un aplicador que se usa para llevar a la práctica una
realización alternativa de la invención donde la depilación y el
llenado de folículos vacíos con un cromóforo se realizan antes de
la irradiación.
Y la figura 10B es una vista en sección
transversal de un aplicador de una realización alternativa que se
usa para depilación.
Con referencia a la figura 1, un sistema de
depilación ejemplar basado en láser 10 incluye una fuente de luz
12, que puede incluir, por ejemplo, uno o varios láseres para
generar el campo irradiante. La fuente de luz 12 puede estar
acoplada ópticamente a una serie de dispositivos ópticos de
manipulación de haz 14 que, a su vez, pueden estar acoplados
mediante un cable de fibra óptica 16 (u otro dispositivo de fibra
óptica) a la unidad irradiante o aplicador 18. Durante la terapia
de depilación, la fuente de luz es alimentada por una fuente de
voltaje y corriente 19, y suministra un haz de luz mediante la
óptica 14 y la óptica de fibra 16 a la unidad irradiante o
aplicador 18. El campo es suministrado posteriormente a una región
20 de un paciente 22 (colocado, por ejemplo, sobre una mesa 25, una
silla, u otro elemento de colocación adecuado dependiendo de la
posición de la región 20 en el cuerpo del paciente) dando lugar a la
depilación de la región 20. Una vez tratada la región deseada, la
unidad irradiante se puede mover fácilmente a lo largo del paciente
22, como se indica con flechas 27, y usar para tratar regiones
siguientes.
Las propiedades espaciales y temporales del campo
óptico determinan la eficacia del proceso de depilación, y algunas
de estas propiedades se pueden regular, si se desea, usando una
serie de controles 24, 26, 28 situados en varios componentes del
sistema de depilación 10. Por ejemplo, usando controles 24 situados
en la fuente de alimentación, la intensidad óptica y la tasa de
repetición de pulsos del campo irradiante se puede controlar
regulando parámetros tales como el voltaje, la corriente, y
velocidad de conmutación de la fuente de alimentación láser. Otras
propiedades del campo, tales como la longitud de onda y la duración
de pulso, se pueden variar por controles 26 que ajustan componentes
(por ejemplo, retículos, posiciones de espejos o filtros,
obturadores, o medios de formación de pulsos) de la fuente de luz
12; sin embargo, la longitud de onda no se regularía en las
realizaciones preferidas. Igualmente, se puede usar controles 28
para regular la óptica modulante 14, dando lugar a control de
propiedades tales como la calidad de modo, diámetro del haz, y
acoplamiento del campo irradiante a la óptica de fibras 16. Todos
los controles se pueden regular con la mano; y el sistema también
puede ser operado (es decir, el láser se puede activar) con la mano
o, alternativamente, utilizando un pedal 30 conectado al sistema
10.
En realizaciones alternativas, la fuente de luz,
la óptica de acoplamiento, y la unidad de irradiación pueden estar
incluidas en un solo dispositivo de mano. En este caso, la fuente de
luz es preferiblemente una red de láseres diodo acoplados
directamente a la unidad irradiante, y es alimentada por una fuente
de alimentación externa pequeña. La naturaleza compacta de este
tipo de sistema óptico permite un dispositivo maniobrable más
controlable, y elimina adicionalmente la necesidad de sistemas de
distribución de fibra óptica.
Para destruir efectivamente los folículos
irradiados del vello sin producir daño a la piel circundante, el
campo de luz suministrado por el sistema 10 y la unidad irradiante
18 está diseñado para maximizar la cantidad de calor fotoinducido
depositado en los folículos del vello, reduciendo al mismo tiempo el
grado de lesión producido en la piel circundante. Se prefiere, por
ejemplo, suministrar suficiente energía óptica a varias regiones
"deseadas" en el folículo capilar; la radiación suministrada a
estas regiones da lugar a la destrucción completa y localizada de
los folículos.
Antes del tratamiento, la región a tratar se
puede rasurar para facilitar la irradiación de los folículos.
Alternativamente, como se explicará más adelante, los pelos de la
región pueden ser depilados y se puede aplicar un cromóforo a la
región 20, cromóforo que migra a los folículos vacíos. El cromóforo
excedente se puede quitar después de la superficie de la piel antes
de la irradiación.
Antes del tratamiento, también se puede inyectar
localmente o aplicar un anestésico a la superficie de la piel, y
después del tratamiento, los pacientes pueden ser tratados con
pomadas antibióticas tópicas.
Con referencia ahora a las figuras 2A y 2B, el
aplicador o unidad irradiante 18 del sistema de depilación permite
la distribución del campo irradiante 38 a folículos del vello 40
situados en la región 20. Como se representa en la figura 2A, el
campo 38 se puede suministrar a la unidad irradiante 18 usando un
cable de fibra óptica 16 (u otro dispositivo de fibra óptica)
conteniendo una o varias fibras o haces de fibra óptica. En este
caso, después de salir de la guía de onda, el campo 38 se dispersa
típicamente espacialmente, y se recoge preferiblemente y colima
aproximadamente usando una lente plano-convexa 42.
Alternativamente, como se representa en la figura 2B, el campo se
puede suministrar a la unidad irradiante usando, por ejemplo, uno o
varios espejos reflectores 44. Esto permite que el campo 38 sea
colimado aproximadamente antes de chocar en la lente 42.
Dependiendo de la longitud focal de la lente 42 y la calidad de modo
del campo irradiante, el campo se condensa preferiblemente usando,
por ejemplo, una lente plano-convexa como se
representa en la figura. Después de pasar por esta óptica, el haz
choca después en una lente o dispositivo de contacto 46 que se pone
en contacto con la región de la piel 20. Las propiedades ópticas y
mecánicas del dispositivo de contacto 46 se eligen para permitir el
acoplamiento eficiente de la radiación óptica a la región de la piel
(dando lugar a un campo suministrado 38) y las propiedades térmicas
del dispositivo de contacto se eligen para permitir el acoplamiento
eficiente de calor de la región de la piel. Una vez suministrado, el
campo se utiliza para irradiar, calentar, y posteriormente destruir
los folículos del vello 40. El dispositivo de contacto 46, además,
se utiliza para acoplar luz y calentar la capa de recubrimiento
superficial (es decir, la epidermis) de la región irradiada. Esto
permite que el pigmento fotoabsorbente (es decir, melanina)
contenido dentro de la parte profunda de los folículos del vello
sea irradiado y calentado selectivamente, permitiendo la destrucción
permanente del folículo, al mismo tiempo que la energía óptica y
térmica potencialmente nociva se saca simultáneamente de las capas
superficiales subyacentes. Así, se puede destruir múltiples
folículos del vello, quitando permanentemente vello de la región de
la piel sin producir dolor o lesión sustanciales al paciente. Los
folículos destruidos son expulsados en último término por el
cuerpo.
La lente 42 y el dispositivo de contacto 46 están
dispuestos preferiblemente en una caja 48 conteniendo orificios de
entrada 50 y de salida 52 para que entren y salgan fluidos tales
como agua de refrigeración y gas puro (es decir, nitrógeno para
evitar la condensación en la lente); se puede usar fluidos, por
ejemplo, para enfriar el dispositivo de contacto 46, que, a su vez,
enfría la superficie de la piel. Alternativamente, la caja 48 puede
incluir un refrigerador controlado eléctricamente para realizar el
control exacto de la temperatura del dispositivo de contacto 46.
Preferiblemente, cuando se utilizan medios de enfriamiento, la
temperatura de la capa superficial o epidermis de la piel se reduce
a entre 4-15ºC. Además, en este caso, se prefiere
dejar pasar un período de tiempo breve (por ejemplo, aproximadamente
1 segundo) antes de la irradiación para garantizar que la epidermis
se haya enfriado adecuadamente. Se puede usar una caja externa 39,
como se indica en la figura 2B con la línea de trazos, o una caja
de acoplamiento de fibra 37, como se representa en la figura 2A,
para conectar los medios de suministro de luz a la caja 48.
Con referencia ahora a la figura 3A, el
dispositivo de contacto 46 recibe preferiblemente la forma de una
lente conformada para converger el campo irradiante, preferiblemente
cerca de la base de los folículos del vello 40. Para converger luz,
el dispositivo de contacto debe ser ópticamente transparente a la
longitud de onda irradiante, y tiene preferiblemente una forma de
lente biconvexa o plano-convexa, preferiblemente
con un número f inferior o igual a f/1,0, y una longitud focal de
entre aproximadamente 0,5 y 2 cm. El control sobre la forma
superficial del dispositivo de contacto permite que el campo de luz
convergida 38' irradie simultáneamente varias porciones deseadas
del folículo capilar, dando lugar a una destrucción eficiente.
Típicamente, cada tallo piloso irradiado tiene un diámetro de
aproximadamente 75 micras, teniendo todo el folículo un diámetro de
aproximadamente 200 micras. Después de pasar por el dispositivo de
contacto 46, el campo de luz 38' converge preferiblemente mediante
la epidermis 56 de la capa de recubrimiento (que tiene un grosor,
por ejemplo, de aproximadamente 0,1 mm) y se condensa en la dermis
58 cerca de las papilas 54 de los folículos 40. Dado que el grosor
dérmico varía en gran medida en el cuerpo, las papilas pueden ser
superficiales (como, por ejemplo, en los párpados y el escroto),
pero para la mayoría de las zonas de interés (por ejemplo, la cara,
axilas, y piernas) las papilas están situadas a profundidades de
aproximadamente 4 a 7 mm debajo de la superficie epidérmica. A unas
pocas décimas de un milímetro debajo de las papilas hay fascículos
neurovasculares 60 que satisfacen las necesidades metabólicas y
otras de una matriz pilosa, la región de células queratinizantes de
crecimiento rápido, situadas en la papila, que producen el tallo
piloso 55. La matriz, la papila, y el fascículo vascular
correspondiente, así como el bulbo cerca del centro del folículo,
representan los blancos foliculares a irradiar/destruir.
Preferiblemente, durante la irradiación de estas regiones, el campo
se pulsa, manteniéndose la duración de pulso de la irradiación
corta de manera que el daño se localice en una pequeña región de la
dermis (típicamente dentro de aproximadamente 0,2 mm) que rodea cada
folículo según los principios de la fototermólisis selectiva. La
extensión del daño es preferiblemente muy inferior a mitad de la
distancia entre folículos contiguos (típicamente entre 1 y 4 mm);
si es considerablemente mayor, la lesión fotoinducida puede dar
lugar a una quemadura de tercer grado.
Además de realizar una función de convergencia de
luz, un dispositivo de contacto 46 que tiene una superficie de
forma convexa 62 permite la compresión eficiente de la piel durante
el contacto. La compresión de la dermis 58 situada cerca de la
superficie 62 del dispositivo de contacto disminuye la distancia
entre esta región y las papilas; dependiendo de la fuerza aplicada,
la distancia se puede disminuir hasta varios milímetros. Dado que
el campo de radiación 38' se dispersa y atenúa correspondientemente
durante la propagación a través de la dermis, la compresión de la
piel da lugar a llevar más luz a las porciones profundas de los
folículos del vello para un calentamiento fotoinducido más
eficiente de la papila. Además, la compresión de la dermis por el
dispositivo de contacto usando una presión mayor que la presión
sanguínea del paciente expulsa sangre fotoabsorbente de la región
irradiada (lo que se indica durante el tratamiento por palidez de la
piel en la región presurizada). Esto reduce la absorción del campo
óptico, dando lugar a una distribución más eficiente de luz a las
regiones foliculares deseadas. La presión aplicada usando un
dispositivo de contacto que tiene una superficie convexa da lugar a
un desplazamiento relativamente uniforme de sangre de la región de
la piel. Por lo tanto, un dispositivo de contacto que tiene esta
forma es preferible a un dispositivo plano, que tiende a producir
regiones que tienen porciones centrales que no están totalmente
libres de sangre.
En realizaciones alternativas, el dispositivo de
contacto puede estar montado en la caja en forma de empuje por
muelle de manera que pueda ser empujado contra la superficie de la
piel con una presión ajustable. Además, en esta realización, el
mecanismo de muelle se puede unir a un sensor y dispositivo de
lectura de manera que la presión exacta aplicada a la superficie de
la piel pueda ser supervisada y/o controlada con precisión.
Cuando se empuja contra la piel, el dispositivo
de contacto 46 permite acoplar la radiación óptica a y de la
epidermis. Con referencia ahora a la figura 3B, el índice de
refracción (n_{CD}) del dispositivo de contacto 46 deberá
concordar aproximadamente con el de la epidermis 56 (n_{EP}), que
es aproximadamente 1,55. Dado que la luz que avanza desde un medio
refractor (es decir, el dispositivo de contacto) a otro (la
epidermis) se refleja en la interface 57 que separa las dos regiones
una cantidad relacionada con el cuadrado de la diferencia del
índice de refracción, la casi adaptación del índice permite el
acoplamiento eficiente del campo irradiante a la piel. Así, un
dispositivo de contacto compuesto de un material que tiene un índice
de refracción cerca de 1,5 o algo mayor permite que el campo
irradiante incidente experimente reflexiones mínimas (indicadas en
la figura por la flecha 64) en la interface epidermis/dispositivo de
contacto 57. Igualmente, como se indica en la figura con las
flechas 66, los campos ópticos dentro de la dermis son
retrodispersados hacia la epidermis debido a reflectancia difusa.
Estos campos retrodispersados contribuyen a calentamiento
epidérmico indeseado, y se acoplan fácilmente de la piel usando el
dispositivo de contacto de indica adaptado 46. Esto permite la
minimización del daño fotoinducido de la epidermis 56, permitiendo
al mismo tiempo la irradiación efectiva de los lugares foliculares
deseados dentro de la dermis. En las realizaciones preferidas, para
ser de índice sustancialmente adaptado, el dispositivo de contacto
se forma preferiblemente de un material de alta densidad tal como
zafiro (n_{CP} = 1,7), sílice fundida (n_{CP} = 1,5), o vidrios
o plásticos similares ópticamente transparentes. Para proporcionar
un campo convergente que entra en la piel y tener la forma convexa
del dispositivo de contacto como se representa, es ventajoso
utilizar zafiro, cuyo índice ligeramente más alto facilita la
convergencia deseada del campo.
Con referencia ahora a la figura 3C, para alejar
calor de la epidermis, se prefiere además que el dispositivo de
contacto 46 esté compuesto de un material que tenga una alta
conductividad térmica (k_{CP}) similar a la de la piel. Esto
permite la transferencia eficiente de calor (indicada en la figura
con las flechas 68) de la epidermis 56, a través de la interface
dispositivo de contacto/epidermis 57, y al dispositivo de contacto
46. Una alta conductividad térmica, además, es necesaria para
minimizar los efectos de calentamiento local que se pueden producir
en la interface 57, reduciendo por ello la posibilidad de daño o
lesión inducido térmicamente de la epidermis irradiada. Como se
explicará más adelante, esto es especialmente importante cuando se
enfría el dispositivo de contacto. Idealmente, las propiedades
térmicas del dispositivo de contacto y el tiempo que el dispositivo
de contacto se aplica a la piel antes de comenzar la irradiación,
permite la minimización del calentamiento cerca de la epidermis,
pero tienen poco efecto en el calor depositado cerca de las papilas
del folículo capilar (representadas en la figura como la región
70). Los materiales que tienen altas conductividades térmicas
incluyen zafiro (K_{CD} = 0,083 cal s^{-1} cm^{-2} ºC
cm^{-1} a lo largo del eje C a 30ºC), sílice fundida (K_{CD} =
0,026 cal s^{-1} cm^{-2} ºC cm^{-1} a lo largo del eje C a
30ºC), así como otros vidrios y plásticos de alta densidad.
Además, para mejorar las propiedades ópticas (es
decir, transmisión de luz retrodispersada) y térmicas (es decir,
conducción calorífica) en la interface dispositivo de
contacto/epidermis 57, es deseable aplicar a la piel un líquido o
emoliente tópico, tal como una loción, agua, alcohol, o aceite, que
tiene un índice de refracción similar al del dispositivo de
contacto 46 y la epidermis. Por ejemplo, la aplicación de un aceite
que tiene un índice de refracción entre el de la epidermis (n =
1,55) y zafiro (n = 1,7) minimiza los efectos de reflexión óptica
en la interface, permitiendo por ello una transferencia de luz más
eficiente a la región de la piel desde el dispositivo de contacto y
de radiación retrodispersada de la región de la piel. También, un
líquido permite una transferencia de calor más eficiente por
conducción de la piel al zafiro, reduciendo por ello el grado de
daño o lesión de la epidermis.
La distribución temporal y espacial de intensidad
para el campo irradiante óptico dentro de la piel determinará en
último término la cantidad de calor depositado en las regiones
deseadas del folículo capilar; por lo tanto, estas propiedades se
pueden seleccionar y/o ajustar para optimizar el proceso de
depilación. En particular, las propiedades que afectan al proceso
de depilación incluyen la energía de pulso, duración de pulso,
velocidad de repetición (es decir, la duración de tiempo entre
pulsos siguientes), longitud de onda, energía, tamaño del punto de
exposición, convergencia de haz cuando entra en la piel, y geometría
de modo (es decir, extensión espacial y uniformidad) del pulso
óptico. Estas características se pueden seleccionar según el
pigmento presente en el pelo y la piel a irradiar; preferiblemente,
cada parámetro se regula de manera que la temperatura en cada lugar
deseado, inmediatamente después de la irradiación, se eleve a entre
aproximadamente 80 y 120ºC. El calentamiento del folículo a esta
temperatura conduce a daño permanente y extracción posterior.
Con referencia ahora a la figura 4, la longitud
de onda del campo irradiante se elige de manera que sea resonante
con el pigmento natural (es decir, melanina) presente en los lugares
deseados (es decir, el tallo piloso, bulbo, matriz, y papila). El
espectro de absorción de melanina, agua, hemoglobina y
oxihemoglobina representado en la figura indica la capacidad de
estos compuestos de absorber radiación óptica a diferentes
longitudes de onda; baja absorción indica que la luz a la longitud
de onda particular penetra más profundamente en los medios
absorbentes. En general, para calentar selectivamente las regiones
deseadas, la longitud de onda del campo irradiante se elige de
manera que coincida con el espectro de absorción de melanina, que
básicamente absorbe luz desde aproximadamente 200 a 1200 nm; a la
inversa, la longitud de onda está mal adaptada al espectro de
absorción de compuestos contenidos en la piel, tal como agua y
hemoglobina. La luz que tiene longitudes de onda entre 680 y 1200
nm, un rango indicado con la flecha 70 en la figura, es absorbida
efectivamente por la melanina mientras que es transmitida
relativamente por la hemoglobina y el agua, y por lo tanto se puede
usar para el calentamiento selectivo de pelo pigmentado rodeado por
piel blanca o ligeramente morena. En particular, se prefiere luz
del orden de 680 a 900 nm o 1000 a 1200 nm, puesto que esta
radiación es fuertemente absorbida por la melanina, y no será
absorbida por las bandas presentes en el agua y en oxihemoglobina
cerca de 950 nm. Para pacientes con menos melanina presente en los
folículos del vello (por ejemplo con pelo castaño rojizo o castaño
claro), las longitudes de onda más cortas en esta región son
preferibles a causa del mayor coeficiente de absorción de melanina.
Además, otros efectos fotoabsorbentes además de la absorción, por
ejemplo, la dispersión de radiación, también son dependientes de la
forma de onda, y deberán considerarse durante la selección de la
longitud de onda del campo óptico. Por ejemplo, en piel humana, la
penetración de luz viene determinada parcialmente por el
coeficiente de dispersión de transporte (\mus), que disminuye a
longitudes de onda más largas debido a dispersión en la dermis.
Para radiación a 1000 nm, \mu_{s} es aproximadamente 10
cm^{-1}; por lo tanto, la luz que se propague a la piel desde un
medio de índice generalmente adaptado a esta longitud de onda
alcanzará una intensidad máxima a aproximadamente 1 mm por debajo de
la superficie de la piel.
Las fuentes que generan luz visible o infrarroja
cercana en el rango preferido de 680-1200 nm
incluyen láseres de diodo (\lambda >>
800-1000 nm), Nd:YAG y Nd:YLF (\lambda = 1064 y
1053 nm), Ti:Zafiro y colorante infrarrojo (\lambda >>
700-1000 nm), rubí (\lambda = 694 nm) y
alejandrita (\lambda = 700850 nm). Los láseres de rubí, Nd:YAG y
diodo (redes particulares de láseres de diodo) se prefieren puesto
que estas fuentes se comercializan, están bien categorizados, y se
pueden fabricar a pequeña escala. Se puede incorporar fuentes de
luz de este tipo a dispositivos de depilación compactos que, a su
vez, pueden ser manejados fácilmente por el operador durante
procedimientos de depilación.
La duración del pulso óptico también puede ser
controlada para variar el calentamiento del folículo capilar. Con
referencia ahora a la figura 5A, los pulsos ópticos, indicados por
las formas de onda 74, 74', tienen preferiblemente duraciones 76,
76' que permiten calentar el folículo durante cortos períodos de
tiempo. La anchura de pulso se controla para variar la conducción
calorífica durante el pulso óptico, y así el daño del folículo y su
dermis circundante inmediata; un daño demasiado pequeño da lugar a
reaparición del pelo, mientras que un daño amplio puede producir
cicatrices en la región irradiada. Preferiblemente, la duración de
pulso 76, 76' es entre aproximadamente 5 ms y 100 ms.
La duración exacta del pulso viene dictada por la
difusión de calor en la piel, un proceso que sigue aproximadamente
la ecuación de difusión de calor relativa al tiempo de difusión t,
distancia de difusión d, y difusividad térmica k, como se explica
en Welch, A. J., "The response of
laser-irradiated tissue", IEEE J. Quant.
Electron. QE-21 (12), 1471-1481
(1984): t = d^{2}/4 k (k para la dermis humana es aproximadamente
1,3 X 10^{-3} cm^{2}/s). El tiempo necesario para extracción de
calor de la epidermis durante un pulso de láser es aproximadamente
2 ms, y el tiempo de relajación térmica para un folículo capilar
típico de 200 micras es aproximadamente 40 ms. Para exposiciones a
luz de más de unos pocos cientos de milisegundos, se puede producir
demasiada difusión térmica durante el período de exposición, dando
lugar a una destrucción ineficiente de las regiones deseadas del
folículo capilar, excesivo daño dérmico, o ambos. Además, puesto
que la mayor parte de la melanina (aproximadamente dos tercios) en
la epidermis está en la porción inferior de la epidermis, el
calentamiento de la epidermis se produce primariamente en sus
porciones más profundas, y se requiere cierto tiempo para que este
calor llegue a la superficie para ser eliminado por el dispositivo
de contacto 46. La duración mínima del pulso es 5 ms para minimizar
el daño epidérmico. Además, dependiendo del láser utilizado, cada
pulso podría estar en forma de un solo pulso continuo como se
representa en la figura 5A o en forma de un tren de pulsos poco
espaciados de duración más corta, siendo el espacio
\hbox{entre dichos pulsos poco espaciados mucho más corto que 5 ms.}
Para una fluencia dada, la intensidad del campo
óptico está inversamente relacionada a la duración de pulso; así,
cuando la duración de pulso es inferior a aproximadamente 10 \mus,
grandes intensidades ópticas pueden dar lugar a modos de daño
indeseables en regiones cutáneas circundantes. Además, los pulsos
cortos pueden dar lugar a "explosiones" inducidas por calor
localizadas en el folículo que producen daño mecánico en la piel.
En realizaciones especialmente preferidas, el pulso tiene una
duración o anchura de pulso de aproximadamente
5-100 ms. Durante este período de tiempo, la
difusión térmica tiene lugar en una distancia de aproximadamente
0,05 a 0,3 mm; el daño confinado a aproximadamente esta distancia da
lugar primariamente a la destrucción de los folículos irradiados
del vello, con poco o nulo daño de la piel circundante.
Se puede generar pulsos ópticos de duraciones
bien definidas y ajustables usando técnicas conocidas. Por ejemplo,
la modulación intracavidad del campo de luz usando dispositivos
electro o acusto-ópticos de conmutación Q permite la generación de
pulsos que tienen perfiles temporales que son típicamente de forma
gaussiana. Los pulsos realizados usando dichos métodos son
típicamente demasiado cortos; sin embargo, tienen duraciones en el
rango de submicrosegundo. Se prefieren los pulsos de modo normal
producidos por excitación de lámparas de destellos de láseres de
rubí, alejandrita, Ti:zafiro, o Nd:YAG, porque son típicamente
pulsos de alta energía en la región de duración de pulso de
0,1-10 ms. Alternativamente, un campo óptico
continuo (es decir, independiente del tiempo) emitido por un láser
puede ser modulado externamente usando, por ejemplo, un obturador
mecánico o puerta electro-óptica. La modulación usando métodos
externos permite variar fácilmente la anchura de pulso desde unos
pocos cientos de microsegundos a varios cientos de milisegundos. Los
pulsos generados usando modulación externa también pueden tener
perfiles temporales de "onda cuadrada" (como se representa en
la figura 5A) que permiten aplicar un campo óptico más uniforme a la
región de interés. Sin embargo, la modulación externa no se usa
para las realizaciones actualmente preferidas.
Cuando se utiliza un dispositivo de contacto para
suministrar el pulso óptico, existe preferiblemente un retardo de
tiempo entre el tiempo en que el dispositivo de contacto contacta la
superficie de la piel y la llegada del pulso. Esto permite enfriar
considerablemente toda la capa de la epidermis 56 antes de la
irradiación, incrementando por ello su umbral de daño. Así se
reducen el dolor y el daño de la epidermis y se minimizan más
siguiendo enfriando el dispositivo de contacto 46 durante la
irradiación de manera que se siga eliminando calor de la epidermis.
Sin embargo, el calentamiento a niveles más bajos donde se desea la
destrucción de los folículos, y en particular su bulbo y papilas, no
queda afectado por el enfriamiento realizado antes y/o durante la
irradiación.
Además, la duración de tiempo entre pulsos
ópticos (indicado en la figura 5A por la flecha 78) se puede ajustar
para controlar la cantidad total y la velocidad media de calor
depositado en la región irradiada. Si se requiere iluminación
repetida para destrucción del folículo, este período de tiempo es
preferiblemente constante y está entre varios segundos y unos pocos
cientos de milisegundos. Alternativamente, para iluminación
"monodisparo", este período de tiempo es controlado
selectivamente por el operador. En este caso, se suministra un único
disparo láser a la región de interés, y después la región es
inspeccionada por el operador para ver si se ha producido daño. Si
se requiere más radiación, se puede suministrar disparos láser
adicionales a la región. De otro modo, la unidad de irradiación es
traducida y usada para tratar una región separada.
La extensión espacial del campo óptico se elige
para poder irradiar múltiples folículos del vello con un único
disparo láser. Además, se prefieren tamaños de punto más grandes
porque la atenuación a lo largo del eje del haz dentro de la piel
debida a dispersión disminuye a medida que aumenta el radio del haz,
R. Así, los haces de mayor área permiten una distribución más
eficiente de radiación óptica a los lugares profundos deseados. Con
referencia ahora a la figura 5B, la anchura 80 del perfil espacial
82 del haz irradiante a la superficie de la piel es preferiblemente
en el orden de, y preferiblemente mucho mayor que, la profundidad
del blanco a irradiar. Muy preferiblemente, el diámetro del haz es
al menos 8 mm. La zona del campo irradiante es preferiblemente de
entre aproximadamente 0,5 y 2 cm^{2}, y es muy preferiblemente
entre 0,75 y 1 cm^{2}. Dado que el haz es preferiblemente
convergente, el perfil espacial se condensará en función de la
profundidad antes de llegar a una cintura a una profundidad definida
por dispersión óptica en la dermis. Preferiblemente, como se
representa en la figura 5B, la intensidad a través del diámetro del
haz es aproximadamente constante para proporcionar un campo
irradiante sustancialmente uniforme.
Con referencia ahora a la figura 6, después de la
iluminación, la distribución de intensidad de radiación óptica (es
decir, el eje Y en la figura) en función de la profundidad de la
piel (es decir, el eje x) se calcula usando simulaciones por
ordenador basadas en Monte Carlo. La distribución es una función del
perfil espacial del haz, las propiedades ópticas del medio en
contacto con la piel. Aunque los datos representados se basan en
una simulación por ordenador, y así solamente son una aproximación,
se estima las unidades de eje x son aproximadamente 500 micras por
marca. La primera curva 90 muestra las propiedades dependientes de
la profundidad de la piel de un campo óptico que se origina a
partir de un pequeño punto colimado de 800 nm de luz en aire. En
este caso, la mayor parte de la intensidad óptica se distribuye
cerca de la superficie de la piel (indicada por el punto "0" a
lo largo del eje x), cayendo rápidamente la intensidad a
profundidades más grandes. Un punto colimado más grande que se
origina a partir de de aire (curva 92) tiene una intensidad
dependiente de la piel más uniformemente distribuidas, mientras que
la mayor parte de la luz todavía se concentra cerca de la superficie
de la piel. El suministro de un punto de radiación colimada grande a
partir de un material que tiene un índice de refracción de 1,5
(curva 94) da lugar a una intensidad óptica relativamente uniforme
en el primer milímetro, más o menos, de la piel; a profundidades
más grandes, esta intensidad comienza decaer con una constante de
tiempo relativamente lenta. Finalmente, en la realización preferida,
un campo óptico espacialmente convergente grande del material
refractor de n = 1,5 tiene en la superficie de la piel una
intensidad que aumenta a un máximo después de propagarse
aproximadamente un milímetro a la piel. La intensidad se atenúa
posteriormente en función de la profundidad de la piel con una
constante de tiempo más lenta que la exhibida por la curva 94. Así,
se puede usar un campo de este tipo para calentar efectivamente los
lugares deseados del folículo, con reducido calentamiento de la
piel en la superficie, reduciendo así la lesión por calor en
la
piel.
piel.
En caso de que el láser iluminante genere un haz
que tenga un diámetro inferior a los valores preferidos, puede ser
necesario expandir el haz antes de la distribución a la unidad
irradiante. Esto se puede hacer con óptica telescópica
convencional, por ejemplo, sistemas de dos lentes configurados para
expandir primero y colimar después el haz emitido.
Alternativamente, como se representa en la figura 2A, el campo
irradiante se puede acoplar a una fibra óptica y después
suministrar a la unidad irradiante. En este caso, el campo emergente
se dispersa naturalmente debido a la naturaleza de guía de ondas de
la fibra, y después es recogido por una lente colimante. El
desplazamiento de la lente de la punta de fibra permite aumentar el
perfil del haz irradiante a la cantidad deseada.
La fluencia del campo óptico se variará según el
grado de pigmentación del paciente, y es preferiblemente entre
aproximadamente 10 y 200 J/cm^{2} por cada pulso; los pacientes
con pelo más oscuro requerirán menor fluencia que los pacientes con
pelo más claro. Muy preferiblemente, la fluencia de pulso del campo
irradiante para pulsos de aproximadamente 1 ms de duración está
entre 30 y 50 J/cm^{2}. Como se describe en la presente memoria,
en todos los casos, la fluencia se regula para calentar las regiones
deseadas a la temperatura deseada de aproximadamente 80 a 120ºC.
Además, el nivel de fluencia se puede incrementar cuando se
incrementa la duración de pulso para compensar el calentamiento
menos eficiente de folículos debido a conducción calorífica durante
pulsos largos. Puede ser necesario incrementar o disminuir la
fluencia óptica para calentar el folículo capilar a la temperatura
deseada si la longitud de onda del campo de luz irradiante no está
en las regiones espectrales preferidas (es decir,
680-900 nm o 1000-1200 nm). Además,
en casos en los que la salida de láser es inferior a la fluencia
óptica deseada, puede ser necesario amplificar los pulsos
individuales antes de irradiar la piel. Para ello se puede usar
amplificadores ópticos, tal como cavidades ópticas externas.
La Tabla 1, mostrada a continuación, enumera los
parámetros preferidos de los campos ópticos usados para depilación.
El valor de cada parámetro depende de la cantidad de pelo en la
región de interés, el grado de pigmentación de los pelos, y la
pigmentación de la piel circundante del paciente.
Parámetros preferidos del campo óptico | ||
Parámetro | Rango | Valores preferidos |
Longitud de onda | 680-1200 nm | 680-900, |
1000-1200 nm | ||
Duración del pulso | 50 \mus-200 ms | 2-100 ms |
Área del haz | >0,5 cm^{2} | 0,75-1,0 cm^{2} |
Energía de pulso | 10-200 J/cm^{2} | 30-50 J/cm^{2} |
Acoplamiento óptico | externo n>1,4 | n=1,5 a 1,7 |
Convergencia del haz, en la | colimado o | F#0,5-2 |
superficie de la piel | convergente |
La invención se describirá mejor ahora con
referencia a los ejemplos siguientes.
Para demostrar la eficacia de un método de
depilación cosmética según la invención, se expuso piel de perro de
pelo negro in vitro a luz del modo normal de un láser de rubí
a \lambda = 694 nm con una duración de pulso de 270 \mus y
fluencias ópticas de 40 J/cm^{2}, 71 J/cm^{2} y 160
J/cm^{2}.
La extensión espacial del haz (8 mm de diámetro
en la superficie de la piel) permitió la irradiación de
aproximadamente 100 pelos con un único disparo láser. Cada región de
la piel se examinó histológicamente después de la irradiación. El
examen reveló que a las fluencias más altas, era evidente el daño
dérmico consistente con cicatrices de la piel, indicando que a las
fluencias más altas, el daño térmico fotoinducido no era selectivo
a los pelos. En contraposición, a las fluencias más bajas, y en
particular a 40 J/cm^{2}, se observó daño folicular localizado,
sin que se produjese daño observable en las regiones contiguas de la
piel o la dermis entre folículos del vello.
En un conjunto separado de experimentos, para
demostrar que el aumento de temperatura dentro del pelo irradiado
depende del grado de pigmentación, se expusieron muestras frescas de
pelo y piel humanos de colores diferentes usando el método de
depilación descrito en la presente memoria. La fuente de luz para
todos los experimentos era el láser de rubí descrito anteriormente.
La luz emitida se acopló en primer lugar a un dispositivo de
dirección del haz encerrado conteniendo varios espejos recubiertos
de manera que tuviesen altas reflectividades a 694 nm, y después se
suministró a una unidad irradiante parecida a la representada en la
figura 2B. La unidad incluía una lente de vidrio
plano-convexa de 5 cm colocada en el extremo próximo
de una caja de plexiglass refrigerada por agua. Un dispositivo de
contacto de zafiro conformado como una lente de 1 cm de longitud
focal se dispuso en el extremo distal del dispositivo de contacto,
con el lado convexo tocando la piel para permitir la compresión
durante la exposición, como se ha descrito anteriormente. La piel
humana se irradió con un haz de 8 mm de diámetro presionando el
dispositivo de contacto enfriado (4ºC) contra la región de la piel
de los pacientes, y suministrando después un único disparo láser.
Cada disparo dio lugar típicamente a la exposición simultánea de
aproximadamente 10 pelos.
Se irradiaron la piel y el pelo de seis pacientes
adultos que tenían pelo de un color de rojo a negro y después se
observaron. En cada paciente se irradiaron ocho lugares de
tratamiento, teniendo cada uno un área de 10 cm^{2}. Para
supervisar la destrucción de la papila, los lugares
1-4 se depilaron con cera antes de la exposición a
luz láser, mientras que los lugares 5-8 se rasuraron
antes de la exposición. Cada lugar recibió posteriormente una
fluencia óptica de 28 J/cm^{2}, 42 J/cm^{2} o 57 J/cm^{2}. Los
pacientes se sometieron a exámenes de seguimiento al mes y tres
meses (y para algunos pacientes también un año) después de la
exposición. Como se ve por las fotografías de las regiones expuestas
representadas en la figura 7 (es decir, regiones
A-C), el nuevo crecimiento de pelo después de tres
meses era mínimo o inexistente en todos los casos en comparación
con la región rasurada pero no tratada (región D), lo que indicaba
claramente daño permanente del folículo capilar. En la figura, los
lugares A-C se trataron con energía decreciente del
láser. Es claramente evidente que la depilación es relativamente
menos pronunciada en la región C, tratada con una fluencia de 27
J/cm^{2}. La región D, la región de control, se rasuró el mismo
día que se trataron las regiones A-C. Además,
especímenes histológicos obtenidos de los lugares tratados revelaron
que se producía daño exclusivamente en el folículo capilar, sin
afectar esencialmente a la dermis circundante. Había
estadísticamente una pérdida considerable de pelo para todos los
sujetos en los lugares tratados con láser en comparación con los
lugares de control rasurados no expuestos. Un año más tarde también
había pérdida permanente y significativa de pelo sin ninguna
cicatriz.
Se realizó un conjunto separado de experimentos
que permite la medición de las características de temperatura
dependientes del tiempo de muestras de pelo y piel usando un aparato
de radiometría fototérmica pulsada (PPTR). En estos experimentos se
utilizó el láser de rubí descrito anteriormente a fluencias más
bajas para proporcionar pulsos ópticos de una energía que permite
el calentamiento, pero no la destrucción, de los folículos. La
salida del láser se enfocó sobre las muestras de pelo y piel
humanos para proporcionar un campo de excitación uniforme. Se
utilizó un detector de radiación de cuerpos negros de New England
Research, Inc., conteniendo un detector HgCdTe amplificado
refrigerado por nitrógeno líquido para supervisar características de
la temperatura de la muestra dependientes del tiempo, y se utilizó
un medidor de energía láser de Gentec, Inc., para supervisar el
pulso irradiante. La salida de ambos detectores se amplificó
posteriormente con un preamplificador acoplado cc compensado de
0-10 Mhz, y después envió a un osciloscopio digital
para registrar y almacenar los datos.
Se estudiaron ocho pacientes que tenían varios
tipos de piel y pelo de un color que iba del rojo/rubio a negro. En
general, los resultados PPTR indicaron que, después de la
irradiación a 694 nm, el pelo negro experimentaba un mayor aumento
de temperatura que pelo castaño más claro, y que estos dos
especímenes experimentaron mayores aumentos de temperatura en
comparación con el pelo rojo/rubio. Además, después de la
irradiación, la piel de tipo II tenía un menor aumento de
temperatura que la piel de tipo III o tipo IV.
Con referencia ahora a las figuras
8A-8C, en un ejemplo particular usando un paciente
de pelo negro y piel blanca, las trazas dependientes del tiempo
medidas usando el aparato PPTR indican que 400 ms después de la
irradiación, el pelo negro húmedo y seco experimenta,
respectivamente, aumentos de temperatura de aproximadamente 7ºC y
72ºC (figuras 8A y 8B) desde una temperatura base de 23ºC, mientras
que la piel circundante (figura 8C) experimenta un aumento de
temperatura de menos de 1ºC. La diferencia en el aumento de
temperatura y características de decadencia dependientes del tiempo
del pelo húmedo se debe probablemente a efectos térmicos (por
ejemplo, la mayor capacidad calorífica del pelo húmedo).
Con referencia ahora a la figura 9, en todos los
casos, los aumentos de temperatura normalizados (es decir, la
relación de aumento de temperatura a pulso de energía láser) en los
folículos del pelo húmedo y seco eran considerablemente más altos
que los medidos en la piel, indicando calentamiento selectivo de los
folículos usando el método de la invención. La Tabla 2, mostrada a
continuación, enumera los tipos de pelo y piel de cada paciente del
estudio. Los números de paciente en la tabla corresponden a los
números de paciente de la figura 9.
Tipos de pelo y piel de los pacientes | ||
Paciente | Pelo | Tipo de piel |
1 | Rojo | II |
2 | Castaño | III |
3 | Castaño | II |
4 | Gris/negro | III |
5 | Gris/negro | III |
6 | Castaño oscuro | III |
7 | Gris/negro | II |
8 | Negro | III |
La figura 10A ilustra una realización alternativa
de la invención donde la región 20 se depila en vez de rasurarse
meramente antes del tratamiento según la invención. A continuación
se puede aplicar una solución fluida o suspensión 100 conteniendo
un cromóforo a la región de la piel 20, con el cromóforo conteniendo
fluido que migra a los folículos vacíos y llena los folículos. La
"acción capilar" del fluido/cromóforo a los folículos es
deseable y se puede mejorar previendo baja tensión superficial entre
el fluido y la piel, por ejemplo utilizando surfactantes o
solventes. El fluido/cromóforo excedente se puede quitar después de
la superficie de la piel por lavado, limpieza o remoción. Durante la
irradiación, el cromóforo 100 en el folículo absorbe luz y se
calienta y, junto con el calentamiento de la melanina del folículo
propiamente dicho, da lugar a calentamiento significativo del
folículo para destruir sus porciones, incluyendo el bulbo y la
papila, necesarias para evitar el nuevo crecimiento de pelo. Por lo
tanto, el cromóforo debe absorber luz a la longitud de onda o
longitudes de onda usadas para irradiación. Los cromóforos adecuados
podrían incluir una suspensión de partículas de carbono o un
colorante tal como azul de metileno o verde de indocianina. También
se podría utilizar melanina propiamente dicha en forma liposómica.
Dado que el cromóforo solamente está en los folículos, esta técnica
maximiza el daño a los folículos a la vez que se minimiza el daño
producido en el tejido circundante, y por esta razón es una forma
preferida de llevar a la práctica la invención, especialmente para
personas de pelo rubio, rojo, castaño u otro color claro. A
excepción de las diferencias antes indicadas, esta realización de la
invención opera de la misma manera que la descrita con respecto a
las realizaciones anteriores, incluyendo el enfriamiento del
dispositivo de contacto 46, la deformación de la piel en la región
20, y la irradiación óptica preferida, con la excepción de que se
puede permitir una frecuencia más baja al utilizar los
cromóforos.
La figura 10B ilustra un dispositivo o aplicador
46' modificado para exponer simultáneamente ambos lados de un
pliegue de piel, según una realización de la invención. Esto aumenta
más la distribución de luz relativa a la porción profunda de los
folículos. En la figura 10B, el dispositivo de contacto tiene por
ejemplo un agujero o ranura 110 en la cara del aplicador al que se
puede arrastrar la zona 20 de la piel, por ejemplo, aplicando vacío
o aspiración a la línea 112 que conduce a la parte superior de la
ranura 110, formando la piel en la ranura 110 un pliegue 113. La
radiación se puede aplicar mediante un haz de fibra óptica 114 que
se divide para aplicar la radiación a lentes 116 en ambos lados de
la ranura 110. Puede fluir agua de refrigeración sobre las
superficies de lentes 116 mediante una línea 118. Alternativamente,
se puede colocar dos aplicadores parecidos a los representados por
ejemplo en la figura 2A o 2B en lados opuestos de un pliegue de piel
formado fijando la región de la piel entremedio o por otros medios
adecuados.
La ventaja de plegar la piel como se explica para
las realizaciones anteriores es que la radiación se aplica a una
sección relativamente fina de piel por ambos lados. Así, la papila
de un folículo dado puede recibir radiación no sólo de la lente 116
en el lado de la ranura 110 donde está situado el folículo, sino
también algo de radiación de la lente 116 en los lados opuestos de
la ranura. Así, la energía aplicada a la papila de cada folículo se
incrementa sin incrementar la energía en la superficie, facilitando
así la depilación con menos dolor y lesión. Haciendo la ranura 110
relativamente estrecha, se aplica presión a la piel en ambos lados
de la ranura, comprimiéndose la piel entre las paredes de la ranura.
Las ventajas de comprimir la piel, incluyendo quitar sangre de ella
y reducir la distancia de la superficie de la piel a la papila,
también se logran así con esta realización de la invención. El
apriete para formar el pliegue también aplicaría presión a la
piel.
También es posible utilizar la invención para
depilación a corto plazo, para proporcionar un afeitado que dure
tal vez de una a dos semanas. Esto se consigue aplicando el
fluido/cromóforo a la región que va a ser "afeitada", región
que se ha afeitado preferiblemente usando técnicas convencionales,
pero que no ha sido depilada. En este caso el cromóforo puede
migrar solamente unos pocos milímetros al folículo, por ejemplo, al
nivel de la glándula sebácea. El cromóforo excedente se puede quitar
posteriormente, y el dispositivo de contacto se utiliza con un
nivel de radiación relativamente bajo para calentar el cromóforo, y
destruir el pelo rodeado, sin daño sustancial de la piel o del
folículo.
Aunque se ha mostrado agua de refrigeración para
enfriar el dispositivo de contacto 46, se puede utilizar otras
técnicas de refrigeración. Por ejemplo, se puede pasar un gas o gas
líquido a baja temperatura por el dispositivo de contacto a efectos
de enfriamiento o el dispositivo de contacto se puede enfriar
suficientemente antes del uso de manera que pueda continuar
efectuando la función de enfriamiento durante la irradiación sin
tener que pasar un medio de refrigeración. También se puede utilizar
otras técnicas de enfriamiento conocidas en la técnica.
Otras realizaciones caen dentro del alcance de
las reivindicaciones siguientes. Por ejemplo, el dispositivo de
contacto puede no ser enfriado o el enfriamiento de la epidermis se
puede realizar sin un aplicador (por ejemplo criogénicamente). Donde
no se utiliza ningún aplicador (este método no se reivindica), se
aplica radiación directamente a la región de interés después de
pasar por la óptica apropiada.
Claims (18)
1. Un método cosmético para la extracción
simultánea de una pluralidad de pelos de una región de la piel,
estando cada pelo en un folículo que se extiende al piel de una
superficie de la piel, incluyendo el método:
- (a)
- colocar un elemento sobre la superficie de la piel en dicha región de la piel mediante el que se puede pasar radiación óptica; y
- (b)
- aplicar radiación óptica de una longitud de onda seleccionada y de una fluencia seleccionada a través del elemento a dicha región de la piel durante 5 ms a 200 ms.
2. Un método según la reivindicación 1, donde el
paso (a) incluye colocar un aplicador en contacto con la superficie
de la piel en dicha región.
3. Un método según la reivindicación 2,
incluyendo además aplicar presión al aplicador durante los pasos
(a) y (b) para hacer que el aplicador deforme la región de la piel
debajo de él.
4. Un método según la reivindicación 1, donde el
paso (a) incluye utilizar un aplicador para formar un pliegue de la
piel en dicha región de la piel, estando el aplicador en contacto
con la superficie de la piel en dicha región de la piel en dos
lados sustancialmente opuestos del pliegue, aplicándose la radiación
óptica en el paso (b) a dichos dos lados sustancialmente opuestos
del pliegue.
5. Un método según la reivindicación 4, donde el
aplicador tiene una ranura formada en su superficie en contacto con
la superficie de la piel, donde durante el paso (a) al menos una
porción de la región de la piel se arrastra hasta la ranura, y
donde durante el paso (b) se aplica radiación óptica a la región de
la piel desde al menos dos lados opuestos de la ranura.
6. Un método según la reivindicación 2, 3, 4 ó 5,
donde la presión aplicada al aplicador es mayor que la presión
sanguínea de un sujeto del que se quitan pelos, por lo que se quita
al menos algo de sangre de la región de la piel.
7. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 6, donde el aplicador tiene una superficie
convexa en contacto con la superficie de la piel.
8. Un método según cualquier reivindicación
anterior, incluyendo además (c) enfriar la superficie de la piel en
dicha región de la piel a una profundidad seleccionada antes del
paso (b), seleccionándose dicha fluencia seleccionada y el tiempo
de aplicación de tal manera que haya a lo sumo mínimo calentamiento
de la piel en dicha región de la piel a dicha profundidad
seleccionada, produciendo al mismo tiempo calentamiento suficiente
de al menos uno de los pelos y folículos debajo de dicha profundidad
seleccionada para dañar al menos los pelos y folículos sin producir
daño significativo al tejido que rodea los folículos, por lo que al
menos uno de los pelos y folículos se calienta y daña sin producir
daño significativo en la superficie de la piel en dicha región de
la piel hasta dicha profundidad
seleccionada.
seleccionada.
9. Un método según la reivindicación 8, donde la
profundidad seleccionada es sustancialmente toda la profundidad de
la capa epidérmica en la región, pero no se extiende
considerablemente a la capa de la dermis.
10. Un método según la reivindicación 8 ó 9,
donde el paso (a) incluye colocar un aplicador en contacto con la
superficie de la piel en dicha región de la piel, y en el que el
paso (c) y/o el paso (d) incluye utilizar el aplicador para enfriar
la superficie de la piel en la región de la piel a dicha profundidad
seleccionada.
11. Un método según la reivindicación 10, donde
el paso (c) incluye el paso de (e) enfriar al menos la superficie
del aplicador en contacto con la superficie de la piel durante el
paso (c) y/o el paso (d) y antes de su realización.
12. Un método según la reivindicación 13, donde
el paso (e) se lleva a cabo pasando un fluido refrigerante a través
del aplicador.
13. Un método según la reivindicación 10, 11 ó
12, donde el paso (b) no se lleva a cabo hasta que la superficie de
la piel en dicha región de la piel se ha enfriado a sustancialmente
dicha profundidad seleccionada.
14. Un método según cualquier reivindicación
anterior, en el que la radiación óptica se aplica a dicha piel en
el paso (b) durante hasta 100 ms.
15. Un método según cualquier reivindicación
anterior, incluyendo antes del paso (a) rasurar los pelos en dicha
región de la piel.
16. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 14, incluyendo antes del paso (a) depilar los
pelos en dicha región de la piel.
17. Un método según la reivindicación 16,
incluyendo después del paso de depilación, pero antes del paso (a),
llenar los folículos de los que se han quitado pelos con una
sustancia que absorbe preferentemente radiación óptica a dicha
longitud de onda seleccionada.
18. Un método según cualquier reivindicación
anterior, donde dicha fluencia seleccionada y el intervalo de
tiempo son tales que den lugar a la destrucción sustancial de los
folículos.
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