ES2258266T3 - Dispositivo para la identificacion de acne, microcomedones y bacterias en la piel humana. - Google Patents
Dispositivo para la identificacion de acne, microcomedones y bacterias en la piel humana.Info
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Abstract
LA INVENCION HACE REFERENCIA A UN DISPOSITIVO Y A UN METODO PARA LA IDENTIFICACION DE FOLICULOS FLUORESCENTES QUE PUEDEN SER IMPACTOS FOLICULARES Y/O MICROMEDONES ( LESIONES DE ACNE NO EVIDENTES CLINICAMENTE ), Y/O COMEDONES ( LESIONES DE ACNE EVIDENTES CLINICAMENTE ) Y/O BACTERIAS EN LA CARA U OTRA AREA SUPERFICIAL CUTANEA. EL DISPOSITIVO DE LA INVENCION PERMITE LA DETECCION DE AMBOS TIPOS DE FLUORESCENCIA FOLICULAR (AMARILLO/VERDE Y NARANJA/ROJO). POR RAZONES DE SEGURIDAD, PARA PREVENIR QUEMAZON CUTANEO Y EL ERITEMA, EL FILTRO SOBRE LA FUENTE DE ENERGIA ULTRAVIOLETA PREFERIBLEMENTE RETIRA TODA LA RADIACION UVB PERJUDICIAL ( GAMA DE LONGITUD DE ONDA DE 280-320 NM). EL FILTRO UTILIZADO JUNTO CON LOS ELEMENTOS DE DETECCION RETIRAN LA ENERGIA REFLEJADA Y DISPERSADA QUE EMANA DE LA SUPERFICIE CUTANEA DEL SUJETO, CON LO QUE SE INCREMENTA LA SENSIBILIDAD Y SEGURIDAD DE LA TECNICA Y HACE DE LA DETECCION POR FLUORESCENCIA MAS FACIL Y LIMPIA.
Description
Dispositivo para la identificación de acné,
microcomedones y bacterias en la piel humana.
La invención se refiere a un dispositivo para la
identificación de folículos fluorescentes que pueden ser inclusiones
foliculares y/o microcomedones (lesiones de acné no evidentes
clínicamente) y/o comedones (lesiones de acné evidentes
clínicamente) y/o bacterias en el rostro u otro área superficial de
la piel.
El acné afecta a los folículos pilosebáceos del
interior de la piel. Se conocen al menos seis tipos de acné, por
ejemplo, acné vulgaris. Se cree que están implicados cuatro procesos
en la patogénesis del acné: producción de sebo, hipercornificación
ductal, colonización bacteriana de un folículo pilosebáceo e
inflamación. Clínicamente, el acné se caracteriza por la aparición
de comedones (lesiones no inflamadas) y lesiones inflamadas (pápulas
y pústulas). La hipercornificación ductal está causada por el
aumento en la proliferación de los keratinocitos basales ductales y
el aumento en la adhesión entre los corneocitos de la pared del
ducto. Esto lleva a la aparición de corneocitos en el lumen del
ducto, que se mezclan con el sebo producido por la glándula sebácea,
dando como resultado las inclusiones foliculares. Si imperan las
condiciones adecuadas, las inclusiones foliculares se convertirán en
comedones. Los microcomedones representan un paso intermedio en el
desarrollo del acné. Los comedones son evidentes clínicamente, pero
las inclusiones foliculares y los microcomedones no lo son. Una vez
que se han formado comedones, o inclusiones foliculares, o
microcomedones, el lumen del ducto ofrece un microentorno favorable
a la colonización bacteriana. Se cree que la bacteria responsable
del acné es la P. acnes.
Sería deseable ser capaz de detectar las
inclusiones foliculares y los microcomedones con el fin de
proporcionar a tiempo un tratamiento de la piel, y para evitar la
aparición de comedones. Es también deseable distinguir entre
folículos poblados y no poblados por bacterias, ya que el
tratamiento puede diferir dependiendo de la presencia o ausencia de
la bacteria en el interior del folículo.
Las bacterias producen porfirinas, que tras
excitación producen fluorescencia naranja-roja. En
una biopsia sobre gel de cianoacrilato, se ha demostrado que las
inclusiones foliculares poseen una fluorescencia amarilla/verde.
La luz de Wood, una luz de longitud de onda UV,
se ha usado para visualizar trastornos de pigmentación, como
herramienta diagnóstica para enfermedades de la piel como eritrasma,
tinea capitis, infecciones bacteriana, dermatosis en las manos, y
psoriasis, etc. La luz de Wood se ha usado también para identificar
los moldes foliculares in vitro obtenidos según el
procedimiento de biopsia sobre gel de cianoacrilato, para investigar
glándulas sebáceas en seres humanos y para analizar comedones
faciales por fluorescencia de la porfirina. La luz de Wood
modificada (es decir, su tubo recubierto con un absorbente de UV
polimérico/orgánico) se usa también como bronceador solar.
Sauermann y col., describen en "Analysis of
Facial Comedos by Porphyrin Fluorescence and Image Analysis" en
J. Toxicol. - Cut. & Ocular Toxicol., 8 (4), pp.
369-385, 1990, un conjunto experimental en el que
los emplazamientos de la piel se irradian tanto con luz UVA (max 350
nm) o con luz monocromática. La luz reflejada se evitó mediante
filtros de paso de banda [lambda (> 50% transmisión) > 560
nm]. No queda claro cuan grande fue el paso de banda. El autor
menciona fluorescencia amarilla/verde y naranja. La teoría del autor
es confusa acerca de qué es responsable de cada color fluorescente.
El resumen menciona que dicho artículo investigará la comedogenia de
productos por medida de los puntos amarillos. En las observaciones
visuales se menciona una intensa fluorescencia amarilla/verde y
naranja y se correlaciona con "glándulas sebáceas especiales de
diferentes tamaños". Las imágenes se transformaron en imágenes
binarias y a continuación en histogramas para conseguir los
parámetros de conteo y tamaño individual. El título del histograma
es "Densidad de fluorescencia de la porfirina facial". De la
información obtenida a partir de dicho documento, parece ser que el
autor está correlacionando los puntos amarillos con la fluorescencia
de la porfirina. La detección se llevó a cabo mediante una cámara
sensible con amplificador de luz sin ningún filtro de corte.
El segundo artículo de Sauermann y col., titulado
"A Novel Fluorimetric Method to Investigate Sebaceous Glands in
Humans" en "Non-Invasive Methods for the
Quantification of Skin Functions", Peter J. Frosch y A. Kligman
ed., Springer-Verlag, 1993, investigó la comedogenia
de materias primas y productos de consumo. El autor asumió que la
intensidad de la fluorescencia está fuertemente relacionada con la
densidad de población de P. acnés y contenido en porfirina en
la superficie de la piel. El instrumento descrito incluye una fuente
de luz monocromática y un filtro de corte a 610 nm enfrente de la
cámara para eliminar la fluorescencia amarilla/verde
(500-580 nm) de las imágenes. El autor relaciona la
fluorescencia naranja/roja con la actividad de los comedones.
Los dispositivos empleados por Sauermann no
emplean filtros de corte para la fuente de luz y la detección, ni
emplea filtros de corte que se diferencien de los empleados en el
dispositivo de la presente invención. Además, Sauermann y col. no
describen ni sugieren que los microcomedones/comedones no poblados
por bacterias correspondan a los dos diferentes colores de
fluorescencia. Además, los dispositivos de Sauermann no son
portátiles.
Por el contrario, el dispositivo de acuerdo con
la presente invención emplea filtros para la fuente de luz y la
detección. Por virtud de la inclusión de estos filtros, el
dispositivo de la invención evita las quemaduras procedentes de la
fuente de luz y permite una diferenciación clara entre las
inclusiones foliculares bacterianas y no bacteriana. De manera
adicional, en una forma de realización preferida de la invención, el
dispositivo es portátil.
La presente invención se refiere a un dispositivo
seguro, como el que se define en la reivindicación 1, para detectar
bacterias, inclusiones foliculares y/o microcomedones, y comedones
en la piel humana. El dispositivo de ejemplo contiene una fuente de
luz y un medio de detección de la fluorescencia, equipados ambos con
un único filtro o una pluralidad de filtros. En el dispositivo
realización de la invención, la fuente de luz en una luz
ultravioleta en conjunción con un filtro que elimina sustancialmente
toda la luz por debajo de 350 nm, con el fin de evitar las
quemaduras. En el dispositivo de ejemplo, se define que el filtro
tiene menos de un 10% de transmisión en la región UVB y más del 50%
de transmisión a 400 nm y superior.
En otro dispositivo de ejemplo, la fuente de luz
es una luz blanca junto con un filtro de paso de banda para la
fuente de luz que permite el paso de una amplia banda de luz UVA de
320 a 400 nm.
En el dispositivo de la invención, el medio de
detección de la fluorescencia está equipado con un único filtro o
una pluralidad de filtros que eliminan sustancialmente toda la luz
por debajo de 450 nm. De forma preferible, la transmisión del filtro
o filtros a 450 nm es al menos del 50%.
En la forma de realización preferida de la
invención, el dispositivo es portátil -tanto la fuente de luz UV
como la fuente blanca, incluyendo el medio de detección, pueden ser
portátiles.
El dispositivo de la invención permite la
detección de ambos tipos de fluorescencia folicular (amarilla/verde
y naranja/rojo). Por razones de seguridad, para evitar quemaduras en
la piel y eritema, el filtro de la fuente de luz ultravioleta
elimina de forma preferible sustancialmente toda la radiación UVB
dañina (en un intervalo de longitudes de onda de
280-320 nm), siendo la transmisión en este intervalo
de forma preferible inferior al 5% y de forma más preferible
inferior al 2%. El filtro usado conjuntamente con el dispositivo de
detección elimina la luz reflejada y dispersada que emana de la
superficie de la piel del sujeto, aumentando de esta forma la
sensibilidad y discreción de la técnica, y haciendo que la detección
de la fluorescencia sea más sencilla y limpia.
La fluorescencia amarilla/verde indica la
presencia de inclusiones foliculares, entre las que se incluyen
comedones y microcomedones. La fluorescencia naranja/rojo indica la
presencia de la bacteria P. acnés viviendo en el interior y
en la superficie de las inclusiones foliculares y/o microcomedones,
que nos son evidentes clínicamente bajo iluminación normal. El
dispositivo mejora también la visualización de los comedones (de
manera especial en las lesiones pequeñas), que son evidentes
clínicamente bajo iluminación normal. Además, el dispositivo de la
invención hace posible distinguir entre inclusiones foliculares y
comedones poblados y no poblados por bacterias.
El dispositivo puede, por ejemplo, resultar
ventajoso para dermatólogos como herramienta de investigación. El
dispositivo puede emplearse también en establecimientos de cosmética
para identificar la presencia de inclusiones foliculares y
microcomedones y para determinar si las inclusiones foliculares,
microcomedones y comedones están poblados por bacterias o no, que a
su vez determina el mejor tratamiento para un sujeto concreto.
El dispositivo de la invención se puede usar en
un procedimiento para identificar la presencia de inclusiones
foliculares, microcomedones y comedones sobre la piel humana con
objetivos cosméticos usando el presente dispositivo en el que la
piel se ilumina con luz procedente de la fuente de luz, y se detecta
la fluorescencia procedente de microcomedones, comedones y
porfirinas.
El dispositivo de la invención incluye dos partes
esenciales: una fuente de luz y un medio de detección, ambos están
equipados con filtros de luz.
La fuente de luz es una luz ultravioleta junto
con un filtro de paso largo, que elimina sustancialmente toda la luz
por debajo de 350 nm. Se prefiere que el filtro de paso largo
elimine sustancialmente toda la región UVB dañina
(280-320 nm), siendo la transmisión en esta región
de forma preferible inferior al 5% y de forma más preferible
inferior al 2%, y que pase sustancialmente toda la luz por encima de
350 nm. Se necesita esta longitud de onda mayor para excitar la
fluorescencia del contenido folicular de interés.
El término "paso largo", cuando se usa para
definir el filtro de la fuente de luz UV del dispositivo de la
invención significa que un filtro permite una transmisión de más del
50% de ondas de luz que tengan una longitud de onda superior a la
longitud de onda específica del filtro.
En un dispositivo de ejemplo, la fuente de luz es
una luz blanca junto con un filtro de paso de banda de banda amplia
que permite el paso de una amplia banda de luz UVA (320 a 400 nm).
El intervalo preferido de paso de banda es 340-400
nm. El intervalo mas preferido de paso de banda es
360-400 nm.
\newpage
El término "paso de banda", cuando se usa
para definir el filtro de la fuente de luz blanca del dispositivo de
la invención significa un filtro de interferencia de banda estrecha
(a no ser que se especifique otra cosa) que permita un 50% o más de
transmisión de la luz a las longitudes de onda de anchura completa
en la mitad del máximo alrededor de la longitud de onda especificada
del filtro.
En el dispositivo de la invención, la fuente de
luz puede ser tanto continua como pulsada. La fuente de luz y el
filtro pueden estar tanto concertados como en proximidad cercana
entre sí de forma que no haya luz procedente de la fuente de luz que
alcance la piel sin haber pasado antes a través del filtro.
En el dispositivo de la invención, el medio de
detección de la fluorescencia está equipado con uno o más filtros
que eliminan sustancialmente toda la luz por debajo de 450 nm,
siendo la transmisión a 450 nm de forma preferible de al menos el
50%. De forma preferible, el filtro o filtros eliminan
sustancialmente toda la luz por debajo de 480 nm y de forma más
preferible sustancialmente toda la luz por debajo de 500 nm. De esta
forma, el dispositivo elimina la luz reflejada y dispersada
procedente de la fuente de luz a parte de la procedente de la
superficie de la piel del paciente.
El filtro del medio de detección se emplea en la
presente invención para facilitar la detección de la fluorescencia y
para hacer posible la diferencia entre inclusiones foliculares,
microcomedones y comedones poblados y no poblados por bacterias.
El filtro del medio de detección puede ser un
filtro único, que cuyo caso se usa de forma preferible un filtro de
paso largo, o una pluralidad de filtros. Una pluralidad de filtros
puede emplearse para capturar un determinado intervalo de longitudes
de onda, al menos mientras el intervalo de longitudes de onda sea al
menos de 480 nm o 500 nm hasta 680 nm; es decir, el dispositivo de
detección debe ser capaz de detectar luz comprendida en el intervalo
de longitudes de onda de 500-580 nm (fluorescencia
amarilla/verde) y en el intervalo de longitudes de onda
580-680 nm (fluorescencia naranja/rojo), ya sea de
forma secuencial o simultánea.
Entre los filtros adecuados para el medio de
detección se incluyen, pero no se limitan a.
- (i)
- un filtro de paso largo para detectar tanto la fluorescencia amarilla/verde como la naranja/rojo;
- (ii)
- un filtro de paso largo y un filtro de paso corto para detectar la fluorescencia amarilla/verde;
- (iii)
- un filtro de paso largo y un filtro de paso corto para detectar la fluorescencia naranja/rojo;
- (iv)
- un filtro de paso de banda para detectar la fluorescencia amarilla/verde;
- (v)
- un filtro de paso de banda para detectar la fluorescencia naranja/rojo;
- (vi)
- un filtro de paso largo para detectar la fluorescencia naranja/rojo; y
- (vii)
- un filtro óptico adaptable, como el que se describe en I. C. CHANG, Acousto optic devices and applications, pp. 12,1-12,54, en: Handbook of Optics, Devices, Measurement and Properties. Vol 2, Editor: Micheal Bass. Published by McGraw Hill Inc, 1995.
El filtro de paso largo para el medio de
detección de la fluorescencia en i) y ii) se define como lambda
>50% de transmisión a 450 nm y por encima. El filtro de paso
corto en ii) se define como lambda > 50% de transmisión a 600 nm
y por debajo. El filtro de paso largo en iii) y vi) se define como
lambda >50% de transmisión a 600 nm y por encima. El filtro de
paso corto en iii) se define como lambda >50% de transmisión a
700 nm y por debajo.
El término "paso de banda", cuando se usa en
el dispositivo de detección de la fluorescencia se define como un
filtro de interferencia de banda ancha que permite >50% de
transmisión de las longitudes de onda en la anchura completa a la
mitad del máximo alrededor de la longitud de onda especificada para
el filtro. Se define que el filtro de paso de banda en vi) cubre el
intervalo de longitud de onda de 480-580 nm. Se
define que el filtro de paso de banda en v) cubre el intervalo de
longitud de onda de 580-680 nm.
El medio de detección adecuado incluye, pero no
se limita a, lentes o marcos de lentes, una cámara con emulsión
sobre película, o una cámara de tipo carga acoplada
(Charged-Coupled Device (CCD) (normal, intensificada
o amplificada).
El medio de detección y el filtro, de forma
preferible, están conectados o en próxima vecindad entre sí.
Es adecuado un filtro único o un sistema de
filtros múltiples para uso en el dispositivo de la invención,
siempre que el filtro o filtros de la fuente de luz permitan una
intensidad adecuada de la fuente de luz que pueda excitar los
fluoroporos de la superficie de la piel del sujeto. Igualmente, el
filtro o filtros del medio de detección deberían permitir por
supuesto, una intensidad de fluorescencia suficiente en el intervalo
de longitudes de onda de 480-680 nm para alcanzar el
medio de detección. Dichos filtros, cuyas características de
transmisión dependen de la longitud de onda, como se ha descrito más
arriba, están fácilmente disponibles.
En la forma de realización preferida de la
invención, el dispositivo es portátil. Es dispositivo es capaz, de
forma preferible, de moverse o trasportarse sin ser voluminoso, y
conlleva un peso transportable.
El dispositivo de la invención se puede usar en
un procedimiento para identificar la presencia de inclusiones
foliculares, microcomedones y comedones sobre la piel humana, en el
que la piel se ilumina con la luz procedente de una fuente de luz,
produciendo la fluorescencia de inclusiones foliculares,
hipercornificación ductal, microcomedones, comedones y porfirinas
producidas por la bacteria Propionibacterium acnes. Las
inclusiones foliculares incluyendo microcomedones y comedones
presenta fluorescencia en la porción amarillo/verde del espectro
(480-580 nm), y las porfirinas producidas por la
bacteria Propionibacterium acnes presenta fluorescencia en la
porción roja del espectro (580-680 nm). La
fluorescencia se detecta de manera visual con gafas u otros sistemas
de detección. El sistema de detección se modifica con la ayuda de un
filtro que elimina la luz dispersada o reflejada desde la superficie
de la piel del sujeto.
Este ejemplo demuestra el uso del dispositivo de
la invención.
El sujeto, que lleva protectores oculares para
ultravioleta ("PEEPERS", #C015-2, California
SunCare, Inc.), se sentó en una silla. La lámpara de Wood (UVP
Longwave Hand Lamp with Handle (lámpara de mano con asa), modelo#
UVL-56, 6 watios Blak-Ray con tubo
ultravioleta de longitud de onda, 600 microwatios a 365 nm a una
distancia de 6 pulgadas (15,24 cm), la energía determinada a 6
pulgadas (15,24 cm) es 2,23 x 10^{-4} J/s/cm^{2}). El filtro de
paso largo WG345 (Oriel Corp.) se puso en la posición "on" y se
mantuvo a 6 pulgadas (15,24 cm) de la superficie de la piel del
sujeto. El investigador llevaba gafas que contenían dos filtros de
paso largo GG435 (Oriel Corp.) (una para cada ojo). Estos filtros en
las gafas del investigador eliminaron cualquier luz reflejada ni
dispersada procedente de la fuente de luz y de la superficie de la
piel del sujeto, haciendo que la fluorescencia sea más brillante y
clara. El investigador fue capaz de observar puntos amarillo/ verde
pequeños y grandes sobre una superficie de la piel con luminiscencia
azulada de baja intensidad. También se vieron puntos naranja/rojo
sobre la superficie de la piel. Fue siempre posible distinguir entre
la fluorescencia amarillo/verde y naranja/rojo incluso aunque
apareciera un único punto.
En el ejemplo anterior, el dispositivo de
detección fue el ojo humano equipado con filtros. Cuando se usó el
dispositivo de detección sin la ayuda de filtros de paso largo, el
investigador observó únicamente manchurrones fluorescentes sobre un
fondo azul de alta intensidad. En virtud de emplear un filtro en el
dispositivo de detección (los ojos humanos en este ejemplo), fue
posible observar incluso puntos pequeños y fue posible diferenciar
claramente entre los dos tipos de fluorescencia, incluso si
estuvieran solapadas.
Comparativo
El sujeto, que lleva protectores oculares para
ultravioleta ("PEEPERS", #C015-2, California
SunCare, Inc.) se sentó en una silla. Luz monocromática, (385+/-8
nm), que no está en el alcance de la presente invención, procedente
de un conjunto de fibra óptica enlazado con un fluorómetro ISS.K2
iluminó la superficie de la piel facial a aproximadamente una
pulgada (2,54 cm) de la superficie de la piel. El procedimiento de
detección de la fluorescencia fue el ojo humano. Se identificaron
microcomedones y/o inclusiones foliculares, comedones y folículos
poblados por bacterias. El fondo de la piel se observó en forma de
color azulado como resultado directo de la luz reflejada o
dispersada procedente de la fuente de luz sobre la superficie de la
piel hasta el detector. Se observaron los microcomedones y/o
inclusiones foliculares se observaron a través de la luz azul
reflejada en forma de puntos fluorescentes amarillo/verde sobre la
superficie de la piel. Se observaron comedones con fluorescencia
amarillo/verde, pero eran a veces de mayor tamaño que los
microcomedones. Se observaron también que algunos microcomedones y/o
inclusiones foliculares y comedones contenían la fluorescencia
naranja/rojo en el interior y en la superficie del folículo. Se
observó también la fluorescencia naranja/rojo en el interior y en la
superficie del folículo en ausencia de fluorescencia
amarillo/verde.
Sin embargo, con este procedimiento, únicamente
se iluminó un área pequeña de la superficie de la piel, la
intensidad de la luz era baja y, en ausencia del sistema de bloqueo
de filtro para el ojo humano, la luz azul no se eliminó y la
fluorescencia fue sucia y poco clara. Además, aunque el ojo humano
puede distinguir la fluorescencia amarillo/verde y naranja/rojo del
intenso fondo azul debido a la lógica humana, las cámaras
convencionales no pueden separar los colores sin la ayuda de
filtros.
Este ejemplo demuestra el uso de un dispositivo
de ejemplo.
El sujeto, con protectores oculares para
ultravioleta ("PEEPERS", #C015-2, California
SunCare, Inc.) se colocó en un dispositivo facial estereotáctico (un
cabezal que mantiene la cabeza en una posición siempre que exista
una presión constante procedente del apoyo del sujeto) (Canfield
Scientific Inc.). La fuente de luz fue una luz de espectro completo
desde UVA a infrarrojo (Balcar Super A Package, Calumet
Photographic, Inc.). La fuente de luz estaba cubierta completamente
por un filtro de paso de banda que emitía una distribución de luz
UVA con máximo en 365 nm (filtro de luz negra UV, #20316, Calumet
Photographic, Inc.). La fuente de detección fue una cámara con
película de emulsión (Nikon F3HP 35 mm, 105 mm lentes
Micro-Nikkor de F2,8, motor Nikon
MD-4 y un armazón Nikon MF-14) que
contenía película de color (Kodak Ektachrome Elite 400,
135-36). La lente de la cámara se equipó con un
filtro de paso largo GG455 (lambda >50% a 450 nm) (Oriel Corp.)
en el interior de un portafiltros Nikon Gelatin Filter Holder
AF-1 un accesorio portafiltros UR-2
especial para eliminar la luz reflejada procedente de la fuente de
luz sobre la superficie de la piel. La cámara se focalizó sobre un
área de la superficie de la piel con una relación de reproducción de
1:1 y se tomó la fotografía en una habitación oscurecida. Las
imágenes parecen tener un fondo azulado de baja intensidad con
puntos pequeños y grandes amarillo/verde en el interior de los
folículos. Algunos de los folículos amarillo/verde también contenían
puntitos fluorescentes naranja/rojo. También se observaron puntitos
fluorescentes naranja/rojo en solitario en el interior y en la
superficie del folículo.
Se observó que las imágenes eran de color azul de
alta intensidad. La fluorescencia de baja intensidad no es
detectable sobre el fondo azul. Se pueden distinguir las
características faciales.
El filtro de paso largo de la cámara se define
como lambda >50% de transmisión a 450 nm y por encima. El filtro
de paso corto se define como lambda >50% de transmisión a 600 nm
y por debajo. Los filtros de paso largo y paso corto conjuntamente
hacen un paso de banda de 150 nm de anchura completa en la mitad del
máximo de longitud de onda. Se observó que las imágenes tenían un
fondo de baja intensidad amarillento sucio, con puntos
amarillo/verde más intensos.
El filtro de paso largo de la cámara se define
lambda >50% de transmisión a 600 nm y por encima. Se observó que
las imágenes tenían un fondo rojo de baja intensidad con puntos
naranja/rojo más intensos.
El sujeto, con protectores oculares para
ultravioleta ("PEEPERS", #C015-2, California
SunCare, Inc.) se colocó en un dispositivo facial estereotáctico (un
cabezal que mantiene la cabeza en una posición siempre que exista
una presión constante procedente del apoyo del sujeto) (Canfield
Scientific Inc.). La fuente de luz fue una lámpara de Xenón libre de
ozono de 300 W encerrada en el interior del alojamiento de una
lámpara de arco universal de 500 W con ignición propia y un
condensador F/1,0 (L1) usado para colimar el haz (Oriel Corp.
#66084, #6258 y #66011). La fuente de luz estaba alimentada por una
fuente de energía de 200-500 W Mercury (Xenon)
(Oriel Corp. #68811). Conectado al condensador de la lámpara había
un filtro de agua (Oriel Corp. #61945) conectado a un refrigerante
con recirculación (Oriel Corp. #60200) con un caudal de más de 2
l/min. Este se uso para eliminar el calor generado por la fuente de
luz. El refrigerante con recirculación usa un intercambiador de
calor agua - aire para eliminar el calor de manera no regulada. El
filtro de agua líquida usa una ventana de sílice fundida para
permitir el paso del intervalo 250-950 nm y absorber
el RIN. Tras el filtro de agua, la luz atraviesa un soporte de
filtro manual (Oriel Corp. #62020) que contiene un filtro de bloqueo
infrarrojo (F1) y un filtro de paso de banda (F2). El filtro de
bloqueo infrarrojo (F1, Oriel Corp. #59060) tiene un 0,1% de
transmitancia, y reduce aun más la radiación infrarroja para pasar
una banda ancha de 365 nm a 680 nm. El filtro de paso de banda
(Oriel Corp, #59805) tiene un semimáximo de anchura completa (FWHM)
igual a 80 nm de 340-420 nm con una transmisión
máxima del 80%. A continuación en la serie está un conjunto
focalizador de fibra óptica (Oriel Corp. #77800) que contienen una
lente focalizadora F/2 de sílice fundida que enfoca la luz colimada
sobre la cara de una fibra o madeja, y una persiana de cierre en su
interior, de forma que se puede cerrar el haz sin tener que apagar
la fuente de luz. La guía líquida de luz UV-VIS
tiene una anchura espectral de 250-700 nm (Oriel
Corp. #77557). La guía líquida se conectó a continuación a una sonda
de haz colimador (L2) con persiana (Oriel Corp. #77652) y a una
fibra óptica montada sobre cojinete (Oriel Corp. #77612). Para
reducir todavía más la banda de luz procedente de la guía líquida de
luz, se ligó un filtro de paso de banda (F3) (Oriel Corp. #57510) a
la fibra óptica montada sobre cojinete. El filtro tenía una FWHM de
50 nm entre 372,5-422,5 con un máximo de transmisión
del 61%. Estos filtros proporcionaron una luz de excitación con un
ancho de banda de 34 nm (FWHM) en 373-407 nm. Se usó
un espejo dicroico (Omega Optical, #425DCLP) situado en frente del
objetivo del microscopio para proporcionar iluminación suficiente a
la superficie de la piel. El espejo dicroico tenía un punto de
transición del 50% a 425 nm donde se reflejaban las longitudes de
onda más cortas, mientras que las longitudes de onda más largas
pasaban al objetivo del microscopio.
El Infinivar Video Inspection Microscope,
"InfiniVar", tenía la capacidad de enfocar de manera continua
desde el infinito hasta una distancia de trabajo de 10 mm (Infinity
Photo Optical Co.). El objetivo esta un "módulo óptico" de 10
elementos/6 grupos que tenía una potencia variable de 0,2 X a 8 X
a 145 hasta una distancia de trabajo de 10 mm. El microscopio, a una
distancia de trabajo de 145 mm y 10 mm, tenía un valor de apertura
numérica of 0,015 y 0,25, respectivamente. El aumento fue de 6 X a
241 X tarado para un monitor de 19'' (48,26 cm) y una cámara de 1''
(2,54 cm), con una variación de aumento con relación 40 a 1. El
aumento medido máximo a una distancia de trabajo de 10 mm fue 232
X.
\newpage
La autofluorescencia de la piel y una pequeña
fracción de la luz de excitación pasaron a través del espejo
dicroico al interior del objetivo del microscopio. Con el fin de
eliminar la luz de excitación, se instalo en el interior del
microscopio un filtro de paso largo (Oriel Corp. #52095) con una
longitud de onda de corte de 470 nm (F4). Este filtro eliminó de
forma eficiente la luz de excitación procedente de la sensible
cámara CCD intensificada. Este filtro concreto se eligió debido a
que los filtros de paso largo por debajo de 470 n, dejan pasar parte
de la luz de excitación, y dan como resultado una pequeña cantidad
de ruido, mientras que los filtros de paso largo por encima de 470
nm eliminan mayor cantidad de autofluorescencia de la piel.
La cámara elegida para detectar niveles muy bajos
de luz de fluorescencia del sujeto fue una cámara CCD ISIS
Intensified en blanco y negro (Photonic Science Ltd.). En la cámara
ISIS extendida, el intensificador fue un híbrido construido a medida
con un fotocátodo S20 para respuesta punta en la región de
400-500 nm y ruido de fondo más bajo. El
intensificador se optimizó a 500 nm con una sensibilidad máxima de
60 mA/W correspondiente a una eficiencia cuántica del 12%. La imagen
se transfirió desde el intensificador al sensor de imagen utilizando
componentes de fibra óptica coherente que sean al menos un orden de
magnitud más eficientes que el acoplamiento de lentes. La resolución
limitante fue de 620 líneas de TV por ancho de imagen con una
relación de aspecto de 3:4 (formato de video convencional). El
sensor CCD utiliza un dispositivo de transferencia de línea con 753
píxeles horizontales por línea, y 576 líneas verticales.
La cámara y el microscopio se enfocaron sobre un
área de la superficie de la piel, se abrió la persiana para permitir
la iluminación ultravioleta, y se tomó una imagen en una habitación
oscurecida. Se adquirieron imágenes digitalizadas, que se grabaron
con una relación de aspecto de 2:1 y un aumento de 30 X. Tras la
adquisición de las imágenes, se cerró la persiana. Las imágenes
mostraron un fondo de piel oscura con puntos blancos brillantes, que
eran indicativos de la fluorescencia amarillo/verde de las
inclusiones foliculares y la fluorescencia naranja/rojo de las
porfirinas producidas por P. acnés.
El dispositivo del Ejemplo 4 se modificó con un
filtro AOTF (Accoustic Optical Tuning Filter) frente a la fuente de
iluminación y antes de la cámara CCD. El filtro AOTF permite que el
investigador controle las longitudes de onda, la anchura del paso de
banda, y la longitud de onda de los filtros de paso corto o paso
largo.
Claims (2)
1. Un dispositivo seguro para la detección de
inclusiones foliculares, microcomedones y comedones bacterianas y no
bacterianas en la piel humana, el dispositivo comprende:
(a) una fuente de luz ultravioleta en unión de un
filtro de paso largo que elimina sustancialmente toda la luz por
debajo 350 nm para iluminar dicha piel;
(b) un dispositivo de detección de la
fluorescencia en unión de un filtro o una pluralidad de filtros que
eliminan sustancialmente toda la luz por debajo de 450 nm y dejan
pasar la luz en el intervalo de longitudes de onda de
480-680 nm, de forma que el medio de detección es
capaz de detectar luz fluorescente procedente de dicha piel en el
intervalo de longitudes de onda de 500-580 nm
(fluorescencia amarillo/verde) y en el intervalo de longitudes de
onda de 580-680 nm (fluorescencia naranja/rojo).
2. El dispositivo de la Reivindicación 1 en el
que el medio de detección comprende gafas, una cámara con película
emulsionada, o una cámara CCD.
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