ES2263610T3 - Utensilio manual para la irradiacion de luz sobre una supeerficie de piel. - Google Patents

Utensilio manual para la irradiacion de luz sobre una supeerficie de piel.

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ES2263610T3 ES01923599T ES01923599T ES2263610T3 ES 2263610 T3 ES2263610 T3 ES 2263610T3 ES 01923599 T ES01923599 T ES 01923599T ES 01923599 T ES01923599 T ES 01923599T ES 2263610 T3 ES2263610 T3 ES 2263610T3
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Abstract

Utensilio manual para la irradiación de luz sobre una superficie de piel en un tratamiento de piel médico o cosmético, en el que existe en el utensilio manual (1) un elemento de acoplamiento (6) óptico, cuya superficie de entrada de luz (8) está opuesta a una fuente de luz y cuya superficie de salida de luz (5) está en contacto con la superficie de piel (2) durante el tratamiento de piel, y - el elemento de acoplamiento (6) está conformado por un haz de conductores de luz que finalizan, por un lado, en la superficie de entrada de luz (8) y, por otro lado, en la superficie de salida de luz (5), y que están en contacto lateral entre sí al menos en sus secciones de los extremos de modo tan ajustado que se evitan espacios intermedios inactivos desde el punto de vista óptico, caracterizado porque - cada uno de los conductores de luz individuales dentro del elemento de acoplamiento (6) presenta en la superficie de entrada de luz (8) una sección transversal menor que en la superficie de salida deluz (5), de manera que - la superficie de salida de luz (5) es mayor que la superficie de entrada de luz (8).

Description

Utensilio manual para la irradiación de luz sobre una superficie de piel.
Campo de la invención
La invención se refiere a un utensilio manual para la irradiación de luz sobre una superficie de piel en un tratamiento de piel médico o cosmético, en el que existe en el utensilio manual un elemento de acoplamiento óptico, cuya superficie de entrada de luz está opuesta a una fuente de luz y cuya superficie de salida de luz está en contacto con la superficie de piel durante el tratamiento de piel.
La fuente de luz puede ser tanto una fuente de luz convencional (térmica) como una fuente de radiación láser. El elemento de acoplamiento sirve en este caso, fundamentalmente, para la conformación del rayo, es decir, para influir en la luz que se ha de dirigir a la piel respecto a la forma de la sección transversal geométrica del haz luminoso, la extensión de la superficie de la sección transversal y la distribución de la intensidad de radiación dentro del haz luminoso al incidir en la piel.
Estado de la técnica
Para los más diferentes tratamientos dermatológicos con luz, se han dado a conocer en el estado de la técnica diferentes utensilios manuales que en función del tratamiento correspondiente están equipados con diferentes medios para la conformación de rayos. De este modo, se conocen, por ejemplo, utensilios de mano para ejercer la denominada técnica de no contacto, en la que un haz luminoso que va por la atmósfera libremente, al menos parcialmente, se aplica sobre la piel. El haz luminoso se conforma por medio de una óptica, y con la óptica también se influye en la distribución de intensidad dentro de la sección transversal del rayo, por ejemplo, se homogeniza. La óptica presenta una superficie que irradia la luz, que durante el tratamiento no está en contacto con la piel; el diámetro deseado del punto luminoso en el lugar del tratamiento se modifica haciendo uso de la divergencia de los rayos por medio de la variación de la distancia entre la superficie que radia y la superficie de piel.
Otro modo de proceder se conoce como técnica de contacto, en la que un medio óptico transparente a través del cual se hace pasar la luz se pone sobre la piel con su superficie de salida de luz. Por medio de la colocación de la superficie de salida de luz sobre la piel se consigue una adaptación del índice a la piel, y con ello de evita que una gran parte de la energía sea dispersada por la piel, y con ello, no esté disponible para la aplicación.
Un utensilio de mano de este tipo está unido a través de un dispositivo de guiado de rayos con una fuente de rayos láser, siendo el dispositivo de guiado de rayos tan flexible que el utensilio de mano es móvil libremente, relativamente, y de esta manera, el rayo láser puede ser dirigido fácilmente por el operador sobre la zona de tratamiento. En el interior del utensilio de mano, a continuación del dispositivo de guiado de rayos está dispuesto un elemento óptico, por ejemplo hecho de cuarzo o de zafiro, que dispone de una superficie de entrada de luz y de una superficie de salida de luz que se ha de colocar sobre la piel.
En este caso representa una desventaja, sobre todo, la pérdida comparativamente grande de potencia luminosa de hasta un 30%. El calor de pérdidas que se produce en este caso lleva a problemas que, si acaso, sólo se pueden solucionar por medio de medidas constructivas costosas, ya que para los tratamientos dermatológicos se necesitan radiaciones electromagnéticas con potencias comparativamente elevadas.
Por la razón mencionada en último lugar, habitualmente se intenta hacer que el trayecto de transmisión para la radiación sea lo más corto posible, sobre todo dentro del utensilio manual. Una opción referida a esto reside en el hecho de la integración de la fuente de radiación en el utensilio manual, lo que, sin embargo, lleva, de un modo desventajoso, a que el utensilio manual se haga comparativamente grande y pesado. Las causas del aumento de peso, en este caso, son las medidas requeridas para la refrigeración. Además, en el caso de fuentes de radiación integradas existe la necesidad de alimentar al utensilio de mano a través de tuberías de alimentación de energía y de tuberías de control, debido a lo cual se dificulta de modo indeseado su manejo.
En caso de que se usen como fuente de radiación láser diodos que ahorren peso y en caso de que estos se integren en el utensilio manual, se produce el efecto, de modo desventajoso, de que en el lugar de tratamiento, se proyectan las barras láser individuales generadas por los diodos, y con ello no se garantiza una iluminación homogénea del área de la piel que se ha de tratar. En este caso, tampoco se pueden realizar las dimensiones deseadas del punto luminoso por medio de un cambio sencillo de un elemento óptico, como por ejemplo, el cambio del bloque de cuarzo o de zafiro en la fuente de luz térmica, ya que estos no se usan en este caso.
Una posibilidad alternativa a la fuente de radiación integrada viene dada por el hecho de generar la radiación electromagnética en una fuente de radiación separada, apartada del utensilio manual, y unir ésta con el utensilio manual a través de un dispositivo de conducción de luz. Como dispositivos de conducción de luz se pueden considerar conductores líquidos de luz o también haces de conductores de luz fijos. Este tipo de dispositivos de conducción de luz tienen la ventaja de que pueden recoger luz bajo un gran ángulo, y también que son todavía flexibles con una sección transversal comparativamente grande, de manera que es posible la orientación prácticamente sin impedimentos del utensilio manual sobre la sección de piel que se ha de tratar.
Sin embargo, la radiación, condicionada por medio de la gran apertura numérica de estos conductores de luz, sale de estos conductores de luz bajo ángulos muy grandes (típicamente de 67º a 80º). En estos ángulos de irradiación tan elevados es complicado generar diferentes tamaños del punto luminosos definidos, por ejemplo en el intervalo de 5 a 20 mm de diámetro, en el lugar de aplicación, ya que para la variación del diámetro se ha de llevar a cabo la modificación de la distancia entre el extremo de la parte de irradiación del dispositivo de conducción de luz y la piel en una región de sólo pocos milímetros.
Además a medida que aumenta la distancia del extremo de la parte de la irradiación respecto a la piel, se modifica muy rápidamente no sólo el tamaño del punto luminoso, sino también la distribución de la intensidad dentro de la sección del rayo. En el caso de que, por ejemplo, un conductor de luz posea una relación adecuada entre el diámetro y la longitud, entonces habrá en su salida un perfil de rayo en forma de "flat-top" (superficie plana). A medida que aumenta la distancia a la superficie de irradiación, sin embargo, a partir de ello se forma una distribución gaussiana. En caso de que la intensidad esté distribuida de modo no homogéneo por toda la sección transversal del rayo, se pueden producir dentro del área de piel tratada sobretratamientos o también subtratamientos.
En el documento US-A-5.755.751 se describe un dispositivo en el que durante un tratamiento médico o cosmético de la piel se realiza una irradiación sobre la superficie de piel. Este dispositivo presenta un elemento de acoplamiento óptico, cuya superficie de entrada de luz está opuesta a una fuente de luz, y cuya superficie de salida de luz está opuesta a la superficie de piel. Este elemento de acoplamiento está conformado a partir de un haz de conductores de luz que se tocan entre sí, evitándose espacios intermedios no activos desde el punto de vista óptico, y que finalizan por un lado en la superficie de entrada de luz y por otro lado en la superficie de salida de luz. Con ello, el documento US-A-5.755.751 da a conocer el preámbulo de la reivindicación 1.
Descripción de la invención
Partiendo de esto, la invención se basa en el objetivo de mejorar los medios para la conformación de los rayos dentro de un utensilio manual del tipo mencionado al comienzo de tal manera que la luz se pueda introducir en la piel con una mayor eficiencia.
Según la invención, en un utensilio manual con un elemento de acoplamiento óptico, cuya superficie de entrada de luz esté opuesta a una fuente de luz y cuya superficie de salida de luz esté en contacto con la superficie de piel durante el tratamiento de piel, está previsto que el elemento de acoplamiento esté conformado por un haz de conductores de luz, que finalicen en la superficie de entrada de luz, por un lado, y en la superficie de salida de luz, por otro lado, y que estén en contacto lateral entre sí al menos en sus secciones finales de un modo tan ajustado que no haya espacios intermedios inactivos desde el punto de vista óptico, y que cada uno de los conductores de luz individuales presente en el interior del elemento de acoplamiento en la superficie de entrada de luz una sección transversal menor que en la superficie de salida de luz, de manera que la superficie de salida de luz sea mayor que la superficie de entrada de luz.
Con un elemento de acoplamiento de este tipo es posible, preferentemente, garantizar la proyección del extremo de la parte de la irradiación de un dispositivo de conducción de luz o bien de una fuente de luz sobre la piel, sin tener que tomar medidas para la modificación de la distribución de energía en la sección transversal de los rayos. Al contrario de lo que sucede al usar, por ejemplo, un bloque de zafiro, como hasta ahora en el estado de la técnica, que está hecho de un cuerpo homogéneo, el elemento de acoplamiento propuesto según la invención para esta aplicación está hecho de un gran número de fibras individuales delgadas que han sido fundidas para formar una varilla maciza, que pueden discurrir dentro del elemento de acoplamiento de modo ordenado o también de modo no ordenado. La resolución que se puede conseguir viene determinada por el número y por la sección transversal de las fibras individuales.
Con ello, de un modo que simplifica en su mayor parte la construcción del utensilio manual, se solucionan los problemas que había hasta ahora del desarrollo de calor, de la conformación de rayos, y también del tamaño constructivo. En este punto se hace referencia al hecho de que el contacto de la superficie de salida de luz con la superficie de piel puede ser tanto un contacto directo como un contacto indirecto, es decir, entre la superficie de salida de luz y la superficie de piel también se puede encontrar, por ejemplo, un cuerpo delgado transparente, como una hoja de plástico flexible o una laminita.
Además, con un elemento de acoplamiento de este tipo también se puede adaptar la forma geométrica exterior del rayo de un modo sencillo a las necesidades del tratamiento. De este modo, en una configuración de la invención está previsto que el contorno de la superficie de salida de luz sea diferente al contorno de la superficie de entrada de luz, teniendo preferentemente la superficie de entrada de luz un contorno redondo, y la superficie de salida de luz un contorno cuadrado. Con ello se garantiza que la transición de la radiación desde el dispositivo de conducción de luz, que generalmente presenta una sección transversal redonda, a la superficie de entrada de luz (con una sección transversal igualmente redonda) se produce sin pérdidas en su mayor parte.
Puesto que la superficie de salida de luz es mayor que la superficie de entrada de luz, se realiza una proyección aumentada del extremo del conductor de luz de la parte de salida sobre la piel.
En este caso se da la ventaja de que en la superficie de salida de luz hay fundamentalmente la misma energía de irradiación y la misma distribución de intensidad que en la superficie de entrada de luz. En caso de que el perfil del rayo en la superficie de entrada de luz presente una forma "flat-top", entonces sucede lo mismo en la superficie de salida de luz. Por tanto, en caso de que, de modo correspondiente a la técnica de contacto, se coloque la superficie de salida de luz sobre la piel, entonces la radiación penetra en la piel con una intensidad distribuida de modo homogéneo.
Una configuración preferida de la invención preve que la superficie de entrada de luz tenga un contorno redondo, y que la superficie de salida de luz tenga un contorno cuadrado.
Un elemento de acoplamiento con una modificación de la sección transversal de este tipo a lo largo de su longitud de transmisión se puede fabricar, desde el punto de vista tecnológico, por ejemplo, haciendo que el gran número de fibras individuales delgadas en el elemento de acoplamiento se funda en primer lugar para formar una varilla maciza, que a continuación, en otro proceso de fabricación, se adapta a una forma de este tipo. En este caso, se origina una varilla que se estrecha, que está formada por el gran número de fibras individuales que igualmente se estrechan.
Dentro del marco de la invención se considera que la superficie de entrada de luz del elemento de acoplamiento está unida directamente, es decir, sin un dispositivo de transmisión de luz conectado entre medias, con una o varias fuentes de luz integradas en el utensilio manual, por ejemplo con diodos láser. A diferencia de esto, sin embargo, una configuración preferida de la invención reside en el hecho de que el utensilio manual esté unido por medio de un dispositivo de conducción de la luz, que puede estar formado por conductores líquidos o fibras, con una fuente de luz, preferentemente una fuente de radiación láser, estando dispuesta frente al extremo del dispositivo de conducción de luz de la parte de la radiación dentro del utensilio manual la superficie de entrada de luz del elemento de acoplamiento. La transmisión se realiza entonces desde una sección transversal redonda en el extremo de la parte de la radiación del dispositivo de conducción de luz a una superficie redonda de entrada de la luz del elemento de
acoplamiento.
En una configuración especialmente preferida, la superficie de contorno del elemento de acoplamiento presenta una sección en forma de tronco cónico que discurre entre la superficie de entrada de luz y la superficie de salida de luz, orientada de modo central respecto al eje central, cuyo extremo que se estrecha está orientado hacia la superficie de entrada de luz. Con ello se evita que la luz del láser que durante el tratamiento es dispersada de vuelta de modo difuso o reflejada por la piel y que a continuación, opuesta a la dirección de irradiación, vuelve a entrar a través de la superficie de salida de luz al elemento de acoplamiento, sea hecha pasar dentro del elemento de acoplamiento hasta la superficie de entrada de luz, que salga allí de nuevo del elemento de acoplamiento, y que sea absorbida por los componentes del utensilio manual en el entorno de la superficie de entrada de luz, lo que tendría como consecuencia un calentamiento indeseado de estos componentes.
Este fenómeno se opone a la configuración propuesta según la invención de la sección en forma de tronco cónico en tanto que ahora la luz dispersada o reflejada ya no es transmitida dentro del elemento de acoplamiento desde la superficie de salida de luz a la superficie de entrada de luz, sino que antes de alcanzar la superficie de entrada de luz se irradia a lo largo de la superficie del contorno de la sección troncocónica. Esto se realiza tan lejos antes de la superficie de entrada de luz, que la luz dispersada o relejada se mantiene alejada de la superficie de entrada de luz, y con ello, del punto de acoplamiento para la radiación láser que se ha de dirigir a la piel para el tratamiento, y con ello, en ese lugar, el desarrollo de calor en ese punto tampoco se puede producir en una medida inadmisiblemente alta.
En una configuración mejorada aún más respecto a ésta, la sección troncocónica está prevista aproximadamente a media distancia entre la superficie de entrada de luz y la superficie de salida de luz, estando conformadas las superficies de contorno del elemento de acoplamiento en la región entre la superficie de entrada de luz y el diámetro menor de la sección en forma de trono cónico, así como entre el mayor diámetro de la sección en forma de tronco cónico y la superficie de salida de luz, discurriendo respectivamente cilíndricas y concéntricas respecto al eje central, y correspondiéndose el diámetro de la superficie de entrada de luz con el diámetro menor de la sección en forma de tronco cónico, y el diámetro de la superficie de salida de luz con el diámetro mayor de la sección en forma de tronco cónico.
En este caso, el contorno del elemento de acoplamiento puede presentar en la región entre la superficie de entrada de luz y el diámetro menor de la sección en forma de tronco cónico, a lo largo del recorrido, un diámetro que sea mayor que el diámetro de la superficie de entrada de luz o bien mayor que el diámetro menor de la sección en forma de trono cónico, estando previstas conicidades, respectivamente, hacia la superficie de entrada de luz y hacia el diámetro menor de la sección en forma de tronco cónico.
Naturalmente, en este caso, la superficie de contorno del elemento de acoplamiento en la región de la sección en forma de tronco cónico es transparente para la luz que está orientada desde el interior del elemento de acoplamiento hacia el exterior.
De este modo se suprimen las desventajas que se producían hasta ahora en el estado de la técnica, tal y como se han explicado anteriormente.
Breve descripción de los dibujos
La invención se explica a continuación a partir de un ejemplo de realización. Los dibujos correspondientes muestran
Fig. 1 la vista conjunta de un utensilio manual conforme a la invención con un elemento de acoplamiento integrado,
Fig. 2 una primera forma de realización de un elemento de acoplamiento en una representación individual fuera del utensilio de mano con un ejemplo para la desviación de las formas de la sección transversal de la superficie de entrada de luz y de la superficie de salida de luz,
Fig. 2a el elemento de acoplamiento según la Fig. 2 en la vista A,
Fig. 2b el elemento de acoplamiento según la Fig. 2 en la vista B,
Fig. 3 una segunda forma de realización de un elemento de acoplamiento en una representación individual fuerza del utensilio de mano con otro ejemplo para la desviación de las formas de las secciones transversales de la superficie de entrada de luz y de la superficie de salida de luz,
Fig. 3a el elemento de acoplamiento según la Fig. 3 en la vista A,
Fig. 3b el elemento de acoplamiento según la Fig. 3 en la vista B,
Fig. 4 un ejemplo para la modificación de la distribución de energía en la sección transversal del rayo a medida que aumenta la distancia del extremo de la parte de la irradiación de un conductor de luz con una sección transversal cilíndrica,
Fig. 5 un ejemplo para la modificación de la distribución de energía en la sección transversal del rayo a medida que aumenta la distancia de la superficie de salida de luz de un elemento de acoplamiento en forma de tronco cónico,
Fig. 6 un elemento de acoplamiento cuya superficie de entrada de luz está unida en el interior del utensilio de mano con diodos láser,
Fig. 6a un ejemplo para el guiado de rayos dentro de las fibras individuales, a partir de las cuales se conforma el elemento de acoplamiento,
Fig. 6b un ejemplo para la consecución de la densidad de energía óptima en la profundidad efectiva de la radiación por debajo de la superficie de piel,
Fig. 7 a Fig. 9 diferentes formas de configuración del elemento de acoplamiento.
Descripción detallada de los dibujos
En la Fig. 1 está representado un utensilio manual 1 para la irradiación de luz sobre una superficie de piel 2, por ejemplo, con la finalidad de retirar pelos. El utensilio manual 1 está unido por medio de un dispositivo de conducción de luz 3, por ejemplo, un haz de fibras con una fuente de radiación no representada en el dibujo. Como fuente de radiación está previsto un conjunto ordenado de diodos láser.
El utensilio manual presenta una empuñadura empotrada 4 que hace posible un manejo ergonómico. La energía de radiación se introduce durante el tratamiento por medio de una superficie de salida de luz 5 en la sección de pie que se ha de tratar.
En este tipo de tratamientos es necesario que la radiación se introduzca en la piel con una densidad de energía distribuida uniformemente por toda la superficie de salida de luz 5. En primer lugar se ha de procurar que la extensión de la superficie de salida de luz esté adaptada a la potencia láser disponible, y en segundo lugar se ha de procurar que la energía o bien sea proporcionada por la fuente de luz ya distribuida uniformemente por la sección transversal del rayo, o que se haga uniforme en el transcurso del trayecto de transmisión de la luz hasta la superficie de salida de luz. Habitualmente también se desea que la superficie de salida de luz 5 presente un contorno geométrico determinado, como por ejemplo un rectángulo, un cuadrado, un círculo o similar. En este caso, en particular, la forma cuadrada tiene la ventaja de que se puede llevar a cabo el tratamiento de varias superficies individuales de la piel una junto a otra sin huecos.
Por tanto, se trata de transportar la energía de la radiación con las menos pérdidas posibles desde la fuente de radiación hasta la superficie de salida de luz 5, de llevar a cabo la conformación del rayo de tal manera que la luz se irradie por toda la superficie de salida de luz 5 con una intensidad uniforme y que, en este caso, el extremo 7 del dispositivo de conducción de la luz 3 de la parte de la irradiación se proyecte aumentado sobre la superficie de piel. Por lo que a esto se refiere, el elemento de acoplamiento 6 presenta una superficie de entrada de luz 8 situada en frente de la superficie de salida de luz 5, que está opuesta al extremo 7 del dispositivo de conducción de la luz 3 de la parte de irradiación.
Según la invención, está previsto un elemento de acoplamiento 6, que está conformado a partir de un haz de conductores de luz. Estos conductores de luz comienzan en la superficie de entrada de luz 8, y terminan en la superficie de salida de luz 5, desde donde la radiación se irradia a la superficie de piel 2. En este caso, los conductores de luz están en contacto lateral entre sí dentro del elemento de acoplamiento 6 al menos en sus secciones del extremo, de modo tan ajustado que se descartan en su mayor parte, o bien en el caso ideal no existen espacios intermedios inactivos desde el punto de vista óptico.
Con otras palabras, el elemento de acoplamiento 6 está formado según la invención por un gran número de fibras individuales muy delgadas que se funden para formar un cuerpo óptico macizo. La conformación para la sección transversal del rayo se realiza gracias al hecho de que la superficie de salida de luz 5 tenga una mayor extensión que la superficie de entrada de luz 8, produciéndose un elemento de acoplamiento 6 tal y como está representado en la Fig. 2. En este caso, cada una de las fibras individuales presenta dentro del elemento de acoplamiento 6 en la superficie de entrada de luz 8 una sección transversal menor que en la superficie de salida de luz 5. Cuanto mayor es el número de las fibras conductoras de la luz individuales dentro del elemento de acoplamiento 6, mayor es la resolución que se puede conseguir con el elemento de acoplamiento en la proyección del extremo 7 de la parte de irradiación del dispositivo de conducción de la luz 3.
El elemento de acoplamiento 6 representado en la Fig. 2 es un cuerpo transparente con una superficie redonda de entrada de la luz 8 y con una superficie cuadrada de salida de la luz 5. En este caso, la Fig. 2a muestra la superficie de entrada de luz 8 en la vista A y la Fig. 2b muestra la superficie de salida de luz 5 en la vista B a partir de la Fig. 2. También en este caso, las fibras, a partir de las cuales está conformado el cuerpo transparente, están fundidas entre sí, y están estiradas o conformadas en este caso de tal manera que a lo largo de la longitud entre la superficie de entrada de luz 8 y la superficie de salida de luz 5 se produce la modificación de la sección transversal desde redonda a cuadrada.
Por tanto, de modo ventajoso, la luz disponible en el extremo 7 de la parte de salida del dispositivo de conducción de luz 3 se transmite con unas pérdidas de transmisión muy reducidas a través de la superficie de entrada de luz 8 de modo uniforme a la sección transversal de la superficie de salida de luz 5 ventajosa para el tratamiento y cuadrada.
Otra variante de configuración del elemento de acoplamiento 6 está representada en la Fig. 3. En este caso, el gran número de fibras conductoras de luz que sirven para la transmisión de la luz desde la superficie de entrada de luz 8 a la superficie de salida de luz 5, está rodeado por un material no activo ópticamente, cuya forma exterior tiene la conformación de un tronco cónico. A partir de la Fig. 3a, una vista A de la Fig. 3, se puede ver que los conductores de luz que discurren en el interior del tronco cónico llenan en la superficie de entrada de luz 8 una superficie circular 9 que está rodeada de una superficie anular 10 hecha del material no activo ópticamente mencionado.
La superficie de salida de luz 5 de esta forma de realización del elemento óptico 6 está representada en la Fig. 3b, una vista B de la Fig. 3. Aquí finaliza el gran número de conductores de luz dentro de una superficie rectangular 11 que está rodeada por una superficie 12 no activa ópticamente. También en este caso, los conductores de luz están fundidos entre sí dentro del elemento de acoplamiento 6 de tal manera que en la superficie de entrada de luz 8 y en la superficie de salida de luz 5 rellenan superficies activas ópticamente de diferente tamaño y forma. De este modo se consigue que en la superficie de salida de luz 5 esté disponible un punto rectangular cuya distribución de energía está determinada por medio de la posición de las fibras individuales y por medio de su recorrido desde la superficie de entrada de luz 8 hasta la superficie de salida de luz 5.
En la Fig. 4 se representa un ejemplo de cómo se modifica la forma y la distribución de energía dentro de una radiación láser que es irradiada por el extremo 7 de la parte de irradiación de un conductor de luz a la atmósfera libre. En este caso se puede reconocer que la luz se propaga en un cono con un ángulo de conicidad a comparativamente grande, lo que tiene como consecuencia que, en primer lugar, el diámetro d del punto luminoso se modifica a medida que aumenta la distancia l respecto a la superficie de salida de luz 5, y que, en segundo lugar, también la distribución de la energía en el punto luminoso se desvía con la distancia l respecto a la distribución de energía en la superficie de salida de luz 5.
Se puede reconocer que la radiación en la superficie de salida de luz 5 sale con una forma de "flat-top", mientras que la distribución de la energía a la distancia I respecto a la superficie de salida de luz 5 presenta ya una forma gaussiana. Si se pusiera este extremo 7 de la parte de irradiación directamente sobre la piel, se introduciría una radiación que tiene una distribución de energía uniforme por toda la sección transversal con una intensidad muy elevada en una superficie de piel comparativamente pequeña.
En al Fig. 5, por el contrario, a continuación del extremo 7 de la parte de irradiación se conecta el elemento de acoplamiento 6, consiguiéndose con el elemento de acoplamiento 6 que la elevada potencia de radiación en una sección transversal pequeña del rayo esté disponible en una radiación disponible en la superficie de salida de luz 5 con una gran sección transversal del rayo, pero que en contraposición a ello, tiene una reducida densidad de energía, y sigue teniendo una distribución uniforme de energía, a partir de lo cual resulta, de un modo ventajoso, que se puede tratar un área de piel grande de manera cuidadosa y uniforme.
La Fig. 6 muestra un ejemplo en el que la luz no se introduce desde un extremo 7 de un dispositivo de conducción de la luz 3 en la superficie de entrada de luz 8 del elemento de acoplamiento 6, sino desde una fuente que está conformada, por ejemplo, a partir de un conjunto ordenado de diodos láser 13. En este caso, los extremos de los conductores de luz pueden estar posicionados en la superficie de entrada de luz 8 de tal manera que, por un lado, absorban la luz de los diodos láser 13 individuales de manera óptima, y que, por otro lado, la entreguen de modo homogenizado en la superficie de salida de luz 5, pudiéndose compensar las transiciones de claro-oscuro condicionadas por la disposición dentro del conjunto ordenado de diodos láser con el recorrido de los conductores de luz dentro del elemento de acoplamiento 6.
Al usar un elemento de acoplamiento según la Fig. 5 y la Fig. 6, se consiguen efectos ventajosos por lo que se refiere a la acción de la radiación en la profundidad por debajo de la superficie de piel 2, tal y como se representa a continuación a partir de la Fig. 6a y de la Fig. 6b.
En la Fig. 6a está representado el principio de la reflexión de la radiación dentro del elemento de acoplamiento 6. Se asume que el elemento de acoplamiento 6 posee la forma de un cono truncado. Entonces, la reflexión se realiza en las superficies laterales 16 dentro de todas las fibras individuales 19 del elemento de acoplamiento 6, tal y como se puede ver en la Fig. 6a: el ángulo de salida \alpha_{2} de una parte de la radiación es menor que el ángulo de entrada \alpha_{1} de la misma parte de la radiación. En este caso, la relación entre el ángulo de salida \alpha_{2} y el ángulo de entrada \alpha_{1} es inversamente proporcional a la relación entre la superficie de entrada de luz 8 y la superficie de salida de luz 5. Las fibras individuales 19 en el interior del elemento de acoplamiento 6 no están representadas aquí aumentadas por razones de visibilidad.
Con otras palabras: en la parte de salida de la luz del elemento de acoplamiento 6, la radiación tiene una divergencia claramente menor que en la parte de entrada de la luz. Con ello se consigue en una profundidad efectiva por debajo de la superficie de piel 2 necesaria para un tratamiento exitoso una densidad de energía ventajosa, ya que se pueden evitar solapes de puntos dispuestos unos junto a otros, y con ello, sobredosis no deseadas en regiones de la piel.
Esto está representado, por ejemplo, en la Fig. 6b. En este caso, las dimensiones exteriores del elemento de acoplamiento 6 y la divergencia de la radiación que penetra en la piel están medidas de tal manera que en el caso de disponer varios puntos unos junto a otros, en la profundidad efectiva no se produce ningún solape de la radiación. De este modo, se puede medir la extensión de una envoltura 17 no activa desde el punto de vista óptico, que rodea al elemento de acoplamiento 6 referida a la divergencia de tal manera que al colocar la envoltura 17 sobre dos secciones contiguas sin huecos de la superficie de piel 2, se consigue desde el punto 1 al punto 2 una densidad de energía óptima en la profundidad efectiva - sin solapes con la consecuencia de sobredosis, y también sin puntos defectuosos con la consecuencia de un tratamiento insuficiente.
En la Fig. 7, la Fig. 8 y la Fig. 9 están representados otros ejemplos para configuraciones ventajosas del elemento de acoplamiento 6.
De este modo, el elemento de acoplamiento presenta en la configuración según la Fig. 7 en su superficie de contorno en la región B entre la superficie de entrada de luz 8 y la superficie de salida de luz 5 una sección troncocónica que discurre central respecto al eje central 15, y cuyo extremo que se estrecha está orientado hacia la superficie de entrada de luz 8. De este modo se procura que la luz dispersada o reflejada que durante el tratamiento viene desde la superficie de piel 2, y que vuelve a entrar, opuesta a la radiación láser orientada hacia la superficie de piel 2, a través de la superficie de salida de luz 5 al elemento de acoplamiento 6, vuelva a salir del elemento de acoplamiento 6 en la superficie del contorno de la sección troncocónica, lo que tendría como consecuencia una absorción de esta radiación de luz dispersada o reflejada por medio de componentes mecánicos que se encuentran en el entorno cercano de la superficie de entrada de luz 8, y con ello su calentamiento.
En una configuración adicional según la Fig. 8, la sección troncocónica está dispuesta aproximadamente a media distancia entre la superficie de entrada de luz 8 y la superficie de salida de luz 5. Con ello se consigue, igualmente, que la luz dispersada o reflejada que entra indeseadamente a través de la superficie de salida de luz 5, salga en las superficies del contorno de la sección troncocónica, en la que en este caso, ventajosamente, la región B con la sección troncocónica está más alejada de la superficie de entrada de luz 8 que en la representación según la Fig. 7.
En esta configuración puede estar previsto que tanto la superficie de entrada de luz 8 como la superficie de salida de luz 5 sean redondas, respectivamente, estando realizada la región A, que se extiende entre la superficie de entrada de luz 8 hasta el comienzo de la sección troncocónica, de modo cilíndrico. Lo mismo sucede para la región C, que comienza en la sección troncocónica y se extiende hasta la superficie de salida de luz 5.
Naturalmente, en este caso puede estar previsto que la superficie de salida de luz 5, tal y como se ha descrito anteriormente, presente un contorno conformado cuadrado o también de otra forma, modificándose entonces la forma de la sección transversal desde la forma circular en la región de la transición entre las regiones B y C hasta la superficie de salida de luz 5 en la forma prefijada para la superficie de salida de luz 5.
Una configuración especialmente ventajosa del elemento de acoplamiento 6 está representada en la Fig. 9. En este caso, el contorno del elemento de acoplamiento 6 en la región entre la superficie de entrada de luz 8 y el diámetro menor d_{1} de la sección troncocónica presenta en su recorrido un diámetro que es mayor que el diámetro de la superficie de entrada de luz 8, y que también es mayor que el diámetro d_{1} menor de la sección troncocónica. En esta conformación del elemento de acoplamiento 6, la sección troncocónica, al igual que en la configuración según la Fig. 8, también está comparativamente alejada de la superficie de entrada de luz 8, de manera que la luz dispersada o reflejada irradiada desde el interior del elemento de acoplamiento 6 hacia el exterior se mantiene alejada de la superficie de entrada de luz 8. De este modo, en particular, con la conformación según la Fig. 9 se consigue de un modo efectivo que la luz dispersada o reflejada no vaya a parar hasta la superficie de entrada de luz 8.
El elemento de acoplamiento 6 provoca en la irradiación de la radiación láser orientada a la piel un aumento que se corresponde con la relación que hay entre la superficie de salida de luz 5 y la superficie de entrada de luz 8. En caso de que el diámetro d_{1} menor de la sección troncocónica, haciendo uso completo de la apertura numérica del elemento de acoplamiento, se elija, por ejemplo, igual que el diámetro de la superficie de entrada de luz 8, entonces no se da ninguna pérdida de transmisión referida a la radiación láser irradiada a través de la superficie de entrada de luz 8 en el elemento de acoplamiento 6 por medio del estrechamiento en el diámetro d_{1} menor. De esto resulta que el diámetro d_{1} también puede ser menor que el diámetro de la superficie de entrada de luz 8, en tanto que para la radiación láser no se puede hacer uso de toda la apertura numérica del elemento de acoplamiento 6. La luz dispersada o reflejada que entra bajo un ángulo \alpha a través de la superficie de salida de luz 5 en el elemento de acoplamiento 6, que es mayor de lo que le permite la apertura numérica o bien el factor de aumento, se desacopla en la sección troncocónica, o bien se irradia hacia fuera.

Claims (9)

1. Utensilio manual para la irradiación de luz sobre una superficie de piel en un tratamiento de piel médico o cosmético, en el que existe en el utensilio manual (1) un elemento de acoplamiento (6) óptico, cuya superficie de entrada de luz (8) está opuesta a una fuente de luz y cuya superficie de salida de luz (5) está en contacto con la superficie de piel (2) durante el tratamiento de piel, y
-
el elemento de acoplamiento (6) está conformado por un haz de conductores de luz que finalizan, por un lado, en la superficie de entrada de luz (8) y, por otro lado, en la superficie de salida de luz (5), y que están en contacto lateral entre sí al menos en sus secciones de los extremos de modo tan ajustado que se evitan espacios intermedios inactivos desde el punto de vista óptico, caracterizado porque
-
cada uno de los conductores de luz individuales dentro del elemento de acoplamiento (6) presenta en la superficie de entrada de luz (8) una sección transversal menor que en la superficie de salida de luz (5), de manera que
-
la superficie de salida de luz (5) es mayor que la superficie de entrada de luz (8).
2. Utensilio manual según la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie de salida de luz (5) y la superficie de entrada de luz (8) presentan diferentes contornos geométricos.
3. Utensilio manual según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la superficie de contorno del elemento de acoplamiento (6) presenta una sección troncocónica que discurre entre la superficie de entrada de luz (8) y la superficie de salida de luz (5), orientada centralmente respecto al eje central (15), cuyo extremo que se estrecha está orientado hacia la superficie de entrada de luz (8).
4. Utensilio manual según la reivindicación 3, caracterizado porque la sección troncocónica está prevista fundamentalmente a media distancia entre la superficie de entrada de luz (8) y la superficie de salida de luz (5), en el que las superficies del contorno del elemento de acoplamiento (6) están conformadas en la región entre la superficie de entrada de luz (8) y el diámetro menor de la sección troncocónica, así como entre el diámetro mayor de la sección troncocónica y la superficie de salida de luz (5) discurriendo de modo cilíndrico y concéntrico respecto al eje central (15), respectivamente, y en el que el diámetro de la superficie de entrada de luz (8) se corresponde con el diámetro menor de la sección troncocónica, y el diámetro de la superficie de salida de luz (5) se corresponde con el diámetro mayor de la sección tronco-
cónica.
5. Utensilio manual según la reivindicación 4, caracterizado porque el contorno del elemento de acoplamiento (6) en la región entre la superficie de entrada de luz (8) y el diámetro menor de la sección troncocónica presenta en partes de su recorrido un diámetro que es mayor que el diámetro de la superficie de entrada de luz (8) o mayor que el diámetro menor de la sección troncocónica, en el que respectivamente están previstos estrechamientos hacia la superficie de entrada de luz (8) y hacia el diámetro menor de la sección troncocónica.
6. Utensilio manual según una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque la superficie de contorno del elemento de acoplamiento (6) es transparente en la región de la sección troncocónica para la luz que está orientada desde el interior del elemento de acoplamiento (6) hacia fuera.
7. Utensilio manual según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la superficie de entrada de luz (8) tiene un contorno redondo y la superficie de salida de luz (5) tiene un contorno cuadrado.
8. Utensilio manual según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el utensilio manual (1) está unido por medio de un dispositivo de conducción de luz (3) con una fuente de luz, preferentemente con una fuente de radiación láser y el extremo (7) de la parte de la radiación del dispositivo de conducción de luz (3) está dentro del utensilio manual (1) en frente de la superficie de entrada de luz (8).
9. Utensilio manual según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la fuente de luz comprende al menos un diodo láser (13) y está integrada en el utensilio manual (1).
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