ES2345544T3 - Dispositivo de tratamiento terapeutico con fuentes de luz incoherente. - Google Patents

Dispositivo de tratamiento terapeutico con fuentes de luz incoherente. Download PDF

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Abstract

Dispositivo de tratamiento terapéutico para el tratamiento no invasivo de trastornos de la piel o la eliminación de cabello no deseado, comprendiendo dicho dispositivo una o más fuentes de luz para emitir luz incoherente dispuestas en una unidad reflectora, incluyendo además el dispositivo (i) una fuente de energía para proporcionar una corriente eléctrica a dicha fuente de luz; (ii) un mecanismo accionador; y (iii) medios para controlar la intensidad y/o la longitud del impulso y/o la secuencia de cada una de dichas fuentes de luz, estando dispuesta al menos una de dichas fuentes de luz para emitir una serie de impulsos luminosos, caracterizado porque la unidad reflectora, incluyendo la una o más fuentes de luz, es reemplazable después de la activación de la misma y desechable después de tal reemplazo.

Description

Dispositivo de tratamiento terapéutico con fuentes de luz incoherente.
La presente invención se refiere a un dispositivo de tratamiento terapéutico para el tratamiento no invasivo de trastornos de la piel tales como decoloración, acné, arrugas, vasos sanguíneos, celulitis y marcas de estiramientos. Por otra parte, el dispositivo puede usarse para eliminar cabello no deseado, reblandecer tejido cicatrizal y otros trastornos de la piel.
Antecedentes de la invención
Se conoce en la técnica anterior el uso de radiación magnética en una aplicación médica para usos terapéuticos tales como el tratamiento de trastornos de la piel. Por ejemplo, la patente de EE. UU. Nº 4.298.005 de Mutzhas describe una lámpara ultravioleta continua con aplicaciones cosméticas, fotobiológicas y fotoquímicas. Se describe un tratamiento basado en el uso de la porción UV del espectro y su interacción fotoquímica con la piel. Se describe que la potencia aportada a la piel usando una lámpara de Mutzhas es de 150 W/m^{2}, que no tiene un efecto significativo sobre la temperatura de la piel.
Además del tratamiento de la técnica anterior que implica luz UV, se han usado láseres para procedimientos dermatológicos, incluyendo láseres de argón, láseres de CO_{2}, láseres de Nd(Yag), láseres de vapor de cobre, láseres de rubí y láseres de colorante. Por ejemplo, la patente de EE. UU. Nº 4.829.262 de Furumoto describe un método para estrechar un láser de colorante usado en aplicaciones dermatológicas. Dos afecciones de la piel que pueden tratarse mediante radiación láser son irregularidades externas de la piel tales como diferencias locales en la pigmentación o la estructura de la piel, y trastornos vasculares que están más profundos bajo la piel que provocan una variedad de anormalidades de la piel incluyendo manchas en vino de Oporto, telangiectasias, varices y angiomas de cereza y araña. El tratamiento con láser de estos trastornos de la piel incluye generalmente el calentamiento localizado del área de tratamiento mediante la absorción de radiación láser. El calentamiento de la piel cambia o corrige el trastorno de la piel y provoca la desaparición total o parcial de la anormalidad de la piel.
Ciertos trastornos externos tales como lesiones pigmentadas también pueden tratarse calentando la piel muy rápidamente hasta una temperatura suficientemente alta para evaporar partes de la piel. Los trastornos vasculares más profundos se tratan más típicamente calentando la sangre hasta una temperatura suficientemente alta para hacer que se coagule. Entonces, el trastorno desaparecerá finalmente. Para controlar la profundidad del tratamiento, a menudo se usa una fuente de radiación pulsatoria. La profundidad a la que penetra el calor en el vaso sanguíneo se controla controlando la anchura de banda de la onda pulsatoria de la fuente de radiación. Los coeficientes de absorción y dispersión de la piel también afectan a la penetración del calor. Estos coeficientes son una función de los constituyentes de la piel y la longitud de onda de la radiación. Específicamente, el coeficiente de absorción de luz en la epidermis y la dermis tiende a ser una función monotónicamente decreciente que varía lentamente de la longitud de onda. Así, la longitud de onda de la luz debe acondicionarse de acuerdo con el tamaño del vaso que se trate.
La eficacia de los láseres para aplicaciones tales como eliminación de tatuajes y eliminación de marcas de nacimiento y de envejecimiento se disminuye debido a que los láseres son monocromáticos. Un láser de una longitud de onda dada puede usarse eficazmente para tratar un primer tipo de trastorno de pigmentación de la piel, pero, si la longitud de onda específica del láser no es absorbida eficazmente por piel que tiene un segundo tipo de trastorno, será ineficaz para el segundo tipo de trastorno de la piel. Además, los láseres son habitualmente complicados, costosos de fabricar, grandes en comparación con la cantidad de potencia aportada, poco fiables y difíciles de mantener.
La longitud de onda de la luz también afecta al tratamiento del trastorno vascular debido a que el contenido de sangre en la proximidad de los trastornos vasculares varía, y el contenido de sangre afecta al coeficiente de absorción de la zona de tratamiento. La oxihemoglobina es el principal cromóforo que controla las propiedades ópticas de la sangre y tiene bandas de absorción fuertes en la región visible. Más particularmente, el pico de absorción más fuerte de la oxihemoglobina se presenta a los 418 nm y tiene una anchura de banda de 60 nm. Dos picos de absorción adicionales con coeficientes de absorción inferiores se presentan a los 542 y 577 nm. La anchura de banda total de estos dos picos es del orden de 100 nm. Adicionalmente, una luz en el intervalo de longitud de onda de 500 a 550 nm es deseable para el tratamiento de trastornos de los vasos sanguíneos de la piel ya que es absorbida por la sangre y penetra a través de la piel. Longitudes de onda mayores de hasta 1000 nm también son eficaces ya que pueden penetrar más profundamente en la piel, calentando el vaso sanguíneo mediante conductividad térmica. Además, las longitudes de onda mayores son eficaces para el tratamiento de vasos de mayor diámetro debido a que el menor coeficiente de absorción es compensado por el recorrido más largo de la luz en el vaso.
Especialmente, cuando se tratan trastornos vasculares en la proximidad de la superficie de la piel, se encontró durante el desarrollo del presente dispositivo que el tratamiento en el espectro rojo transformaba la hemoglobina instantáneamente en oxihemoglobina. La oxihemoglobina es fácilmente detectable como una coloración negra. Como esto tiene lugar en toda la zona tratada y como se extiende con la corriente sanguínea y además permanece durante un período de tiempo, este efecto no es deseable.
El documento EP-A-1 078 604 divulga un dispositivo que incluye una fuente de luz incoherente tal como una lámpara de destellos y un reflector.
Objetivo de la invención
De acuerdo con esto, una fuente de radiación electromagnética de banda ancha que cubra el UV cercano y la porción visible del espectro sería deseable para el tratamiento de trastornos externos de la piel y vasculares. El intervalo global de longitudes de onda de la fuente de luz sería suficiente para optimizar el tratamiento de cualquiera de un número de aplicaciones. Tal dispositivo terapéutico de radiación electromagnética también debe ser capaz de proporcionar un intervalo de longitud de onda óptimo dentro del intervalo global para el trastorno específico que se trata. La intensidad de la luz debe ser suficiente para provocar el efecto térmico interno y/o externo requerido elevando la temperatura en o alrededor de la zona de tratamiento hasta la temperatura requerida, pero sin provocar dolor o problemas cutáneos. Además, la anchura del impulso debe ser variable a lo largo de un intervalo suficientemente amplio a fin de alcanzar la profundidad de penetración óptima para cada aplicación.
Por lo tanto, es deseable proporcionar un dispositivo de tratamiento terapéutico que comprenda una o más fuentes de luz que tengan un amplio intervalo de longitudes de onda, que pueda seleccionarse de acuerdo con el tratamiento de la piel requerido, con una anchura de la banda pulsatoria controlada y una densidad de energía suficientemente alta para la aplicación a y en la zona afectada.
Sumario de la invención
Tal dispositivo terapéutico se define en la reivindicación 1.
Además, para estimular el contenido y la producción de colágeno de la piel, es necesario dirigir la energía lumínica a estas zonas específicas a longitudes de onda específicas en la piel, de modo que se estimule la producción de colágeno. La producción de colágeno incrementada ayuda a la piel a permanecer flexible y alisa las arrugas o retarda la formación de arrugas. Combinando diferentes tipos de fuentes de luz, es posible proporcionar intensidades variables a diferentes longitudes de onda específicas y de ese modo optimizar el tratamiento.
Por otra parte, las pruebas han indicado que la capacidad de la sangre para producir colágeno puede estimularse introduciendo energía en el tejido cutáneo. Como el colágeno ayuda a alcanzar un tejido más elástico, lo que mejora la curación de cicatrices así como evita el acné y otros trastornos de la piel, esta es una característica deseable. Sometiendo a estrés los vasos sanguíneos capilares casi hasta el nivel del daño durante un ciclo de tratamientos, la producción de colágeno puede mejorarse mucho. Por lo tanto, el tratamiento con un dispositivo que comprende medios de fuente de luz adecuados y medios de filtración apropiados puede mejorar la curación de la piel. El tratamiento debe llevarse a cabo tanto antes como después de la formación de la cicatriz.
En una realización ventajosa adicional, el dispositivo está dispuesto de modo que cada fuente de luz pueda controlarse independientemente de las otras fuentes de luz. De ese modo, es posible diseñar una secuencia de diferentes destellos de luz tales que, durante el tratamiento, la secuencia de destellos se diseñe para optimizar el efecto de la energía aportada a la piel.
Una de las fuentes de luz está diseñada para emitir una serie de impulsos de luz. Para la mayoría de los tratamientos, la cantidad de energía aportada a la piel es decisiva en el tratamiento satisfactorio. Especialmente cuando se elimina cabello no deseado o se tratan otros trastornos, es importante aportar la máxima cantidad de energía en un espacio de tiempo muy corto, de modo que la intensidad de energía se maximice. Por otra parte, también es importante limitar la cantidad de energía aportada de modo que puedan evitarse efectos secundarios no deseados en forma de quemaduras dolorosas, decoloración que surge del tratamiento con luz, etc. En relación con esto, se ha encontrado que haciendo destellar rápidamente un dispositivo o una serie de muchos dispositivos uno después de otro, la intensidad de energía en la zona que ha de tratarse puede incrementarse mucho sin el riesgo de los efectos secundarios. De este modo, se hace posible llevar a cabo un tratamiento eficaz sin riesgo de efectos secundarios.
En una realización ventajosa adicional más, puede disponerse un filtro de manera que la luz emitida se traslade a través del filtro. De este modo, es posible seleccionar la banda óptima de longitudes de onda que tendría el tratamiento más eficaz de acuerdo con el trastorno que ha de tratarse. Por ejemplo, se sabe que el agua absorbe energía a la longitud de onda 1015 nm. Para evitar el sobrecalentamiento de la piel, es deseable evitar pulsar demasiada energía luminosa a esta longitud de onda en la piel, con lo que puede evitarse el sobrecalentamiento de la piel debido a la absorción de la energía del agua, y, por lo tanto, puede conseguirse un tratamiento más eficaz del trastorno en lugar de gastar la energía en calentar el contenido de agua de la piel. Una relación similar es aplicable para tratar trastornos vasculares tales como vasos sanguíneos inmediatamente bajo la piel o rosácea, que es una enfermedad similar al acné, a menudo en partes centrales de la cara. Para el tratamiento de estos tipos de trastornos, es interesante poder usar longitudes de onda específicas para tratar los vasos sanguíneos bajo la piel, y para estimular la producción de colágeno.
En una realización ventajosa adicional más, pueden disponerse diferentes filtros o ningún filtro con respecto a cada fuente de luz diferente. De este modo, se hace posible diseñar el tratamiento con luz para un propósito específico.
Como la luz influye en el estado de la piel, especialmente en las capas externas de la piel, las características efectivas de la piel también cambian. A su vez, esto tiene influencia sobre la eficacia del tratamiento con luz ya que la capacidad de la piel para absorber la energía trasmitida varía de acuerdo con la longitud de onda de la fuente de energía y la composición del tejido. Algunos de los cambios en las características de la piel son casi instantáneos.
En una realización de la invención, se usa un filtro que comprende diferentes secciones/áreas. Cada área/sección filtra luz en un intervalo de longitudes de onda específico y se mueve a través de la fuente de luz durante la secuencia de emisión de luz. Moviendo el filtro apropiado a la velocidad correcta a través del emisor de luz, es posible transmitir un nivel alto y constante de energía al tejido, incluso cuando cambian las características del tejido relativas a la capacidad de absorción y la reflexividad. Dependiendo del tipo de piel, el tipo de tratamiento y los medios/la secuencia de emisión de luz seleccionados, el filtro puede diseñarse de acuerdo con esto ya que los cambios en el tejido cutáneo se conocen.
Combinando los rasgos mencionados anteriormente con el rasgo de que cada fuente de luz puede controlarse independientemente con respecto a la intensidad, la longitud del impulso, el retardo temporal de la longitud de onda para ejecutar cada fuente de luz en relación con otra o el tiempo trascurrido entre cada destello en un dispositivo de múltiples destellos, el tratamiento con luz puede controlarse completamente y diseñarse de acuerdo con el tratamiento óptimo.
Surge un problema especial cuando se trata piel más oscura. Estos tipos de piel típicamente tienen un alto contenido de melanina, el ingrediente colorante en la piel. Además, los tipos de piel más oscuros tienen habitualmente un cabello más oscuro. Para tratar estos tipos de piel y cabello, necesita aportarse más energía a la piel. De este modo, surge el peligro de provocar quemaduras, dolor u otras formas de irritación. Ventajosamente, estos tipos de piel pueden precalentarse hasta 50-60ºC o incluso 80ºC antes del tratamiento con luz. Pueden disponerse medios para medir la temperatura, por ejemplo en la forma de un termómetro infrarrojo, y, opcionalmente, conectarse a un circuito de control en el dispositivo para controlar la temperatura de la piel y/o el tejido en la zona de tratamiento.
Las pruebas han indicado que es la diferencia en la temperatura dentro de la piel lo que provoca daño al tejido. Por lo tanto, precalentando la zona alrededor de la zona de tratamiento, pueden minimizarse la diferencia de temperatura así como el gradiente de temperatura entre tejido no calentado y la zona de tratamiento, mientras que al mismo tiempo es posible aportar suficiente energía a la capa de piel o el folículo piloso deseados para un tratamiento satisfactorio.
En otra realización, entre cuatro y diez fuentes de luz se disponen en una unidad reflectora y medios de lente se disponen frente al reflector. Esta realización es especialmente ventajosa ya que, en primer lugar, las fuentes de luz se presentan como una sola unidad, a saber el reflector, bloqueada por un elemento de lente, pero también por las fuentes de luz necesarias en la misma unidad. Un tratamiento completo puede facilitarse mediante esta unidad acabada. El elemento de lente puede diseñarse bien solo o bien en cooperación con el reflector para dirigir la luz emitida a una zona elegida como objetivo bien definida que ha de tratarse.
En la práctica, las fuentes de luz se seleccionan entre bombillas de destello y tubos electrónicos de destellos y quizás otras.
Se desea que la energía aportada a la piel sea de alrededor de 2 julios por cm^{2} por destello. Esta densidad de energía es suficientemente alta para tener un efecto sobre los trastornos de la piel descritos anteriormente, pero además no es suficiente para provocar daño a trastornos de piel o tipos de piel normales. Combinando diferentes filtros y seleccionando diferentes intensidades, es posible tener en cuenta el tipo de piel que ha de tratarse, es decir, la piel clara debe tener menor intensidad que la piel más oscura. El dispositivo de tratamiento puede aplicarse en un número de aplicaciones bien para el tratamiento terapéutico o bien para el tratamiento cosmético. Seleccionando y/o combinando diferentes fuentes de luz con diferentes longitudes de onda e intensidades, diseñando estas en una secuencia y una longitud de impulso específicas, es posible diseñar un tratamiento con luz para los trastornos de la piel mencionados anteriormente. Para la retirada de cabello, es posible en primer lugar someter a impulsos o calentar el folículo piloso, solapando el calentamiento inicial con un impulso luminoso más fuerte con lo que se destruirá el saco piloso. De este modo, es posible combinar y alterar la secuencia entre dispositivos de bombilla de destello y destellos electrónicos de forma completamente libre de acuerdo con el tratamiento más óptimo.
Las fuentes de luz están dispuestas en una unidad reemplazable/desechable. Este es un rasgo especialmente ventajoso con la presente invención ya que el propio dispositivo incluye la fuente de energía eléctrica y el mecanismo accionador, y puede usarse para múltiples tratamientos para múltiples trastornos simplemente seleccionando las fuentes de luz apropiadas diseñadas para ese tratamiento específico. El dispositivo puede diseñarse con un dispositivo manual móvil mediante el cual el tratamiento puede llevarse a cabo en cualquier lugar.
En una realización ventajosa anterior del dispositivo de emisión de luz, el conjunto de diferentes fuentes de luz en un dispositivo constituye un tratamiento específico completo. De este modo, es posible que los usuarios adquieran un número de unidades desechables para el tratamiento repetido o el tratamiento de zonas más grandes, y por otra parte para el trastorno de piel específico. Según se explica anteriormente, los diferentes trastornos de la piel se deben a diferentes causas en la piel o el tejido graso que son todas susceptibles de tratamiento mediante diferentes longitudes de onda. Diseñando los dispositivos de emisión de luz de modo que emitan las longitudes de onda más óptimas así como controlando la secuencia de emisiones de luz y la intensidad de la luz emitida, será posible en una unidad desechable diseñar un tratamiento específico.
Por otra parte, teniendo conocimiento acerca de los niveles de energía requeridos para tratar piel clara en comparación con piel oscura, es posible diseñar los dispositivos emisores de luz desechables de modo que el usuario pueda adquirir un tratamiento completo, especialmente adaptado para su tipo de piel.
Las fuentes de luz están dispuestas en una unidad reflectora reemplazable/desechable. El dispositivo emisor de luz es de este modo equivalente a una bombilla luminosa regular. Una vez que el dispositivo emisor de luz se ha activado y gastado, puede desecharse muy fácilmente reemplazando toda la bombilla que comprende una o más fuentes de luz e instalando un nuevo dispositivo emisor de luz bien para tratar el mismo tipo de trastorno de la piel o bien para tratar un tipo diferente de trastorno de piel según se describe anteriormente.
El dispositivo emisor de luz comprende medios para controlar la secuencia y/o la longitud del impulso, y/o la intensidad de cada fuente emisora de luz. Incorporando medios de control, por ejemplo en forma de un microchip y microconmutadores, es posible, según se explica anteriormente, encender diferentes fuentes de luz en diferentes momentos con lo que puede llevarse a cabo una multitud de diferentes tratamientos de acuerdo con la programación de los medios de control.
Las pruebas han mostrado que las luces destellantes desechables emiten luz de una intensidad que proporciona suficiente energía para tener un efecto sobre la piel. Asimismo, la prueba de dispositivos de destello electrónicos comparables a los usados en cámaras desechables ha resultado ser suficientemente eficaz para poder proporcionar un dispositivo de destello múltiple para el uso en la presente invención.
Las pruebas han mostrado que diseñando la emisión de luz variando la intensidad, la longitud del impulso y la longitud de onda, también es posible tener un efecto sobre el tratamiento de la psoriasis así como las marcas de nacimiento.
En relación con la cirugía plástica y especialmente para la curación de cicatrices después de una intervención quirúrgica, se ha mostrado que el tratamiento con luz que estimulaba la producción de colágeno mejora el proceso de curación y minimiza el tejido cicatrizal, con lo que se minimizarán las huellas bien de la cirugía plástica o bien de la cirugía regular. El tratamiento también puede llevarse a cabo antes de la cirugía para preparar la piel en la zona afectada para que sea más flexible y sensible y con un contenido de colágeno superior.
En un ejemplo de un tratamiento de acuerdo con la invención, se trataban venas visibles presentes en la zona inferior de la pierna. Se usó un dispositivo de acuerdo con la invención. En primer lugar, una serie de disparos de "precalentamiento" mediante un dispositivo electrónico de destellos se dirigieron contra la zona que iba a tratarse. Con el prototipo es posible tratar una zona de aproximadamente hasta 1600 mm^{2} en un ciclo. Después del calentamiento inicial de la zona, un destello intenso de energía, es decir hasta 2 J/cm^{2}, de dirigió a la zona de tratamiento.
El proceso que se acelera o se inicia en la piel es que en la fase de precalentamiento la sangre se calienta y aparece un fenómeno de "respuesta azul". Esto se debe a que la hemoglobina que comprende oxígeno se desoxida con lo que aparece el color azul en la zona. Durante la exposición a la dosis de destellos de tratamiento real, la hemoglobina de la sangre en la zona de tratamiento pierde una molécula de oxígeno y recoge una molécula de Fe, con lo que se crea la llamada metahemoglobina. Esto se detecta como una coloración negra en la zona de tratamiento.
Para el paciente, el tratamiento con destellos se concibe a medida que se destruyen las venas de la proximidad de la superficie de la piel. La sangre se coagulará y creará lo que parece un cardenal intenso (negro y azul). A medida que se destruyen las venas, la circulación sanguínea normal de la zona transportará la metahemoglobina lejos de la zona, que después de un período de tiempo recuperará su tono de piel normal.

Claims (4)

1. Dispositivo de tratamiento terapéutico para el tratamiento no invasivo de trastornos de la piel o la eliminación de cabello no deseado, comprendiendo dicho dispositivo una o más fuentes de luz para emitir luz incoherente dispuestas en una unidad reflectora, incluyendo además el dispositivo
(i)
una fuente de energía para proporcionar una corriente eléctrica a dicha fuente de luz;
(ii)
un mecanismo accionador; y
(iii)
medios para controlar la intensidad y/o la longitud del impulso y/o la secuencia de cada una de dichas fuentes de luz, estando dispuesta al menos una de dichas fuentes de luz para emitir una serie de impulsos luminosos, caracterizado porque la unidad reflectora, incluyendo la una o más fuentes de luz, es reemplazable después de la activación de la misma y desechable después de tal reemplazo.
2. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye de cuatro a diez de dichas fuentes de luz dispuestas en dicha unidad reflectora y medios de lente están dispuestos frente a un reflector de modo que el reflector es bloqueado por los medios de lente que forman dicha unidad reflectora.
3. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque un filtro está dispuesto en el dispositivo de modo que la luz emitida se trasladará a través del filtro para dicho tratamiento.
4. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicha fuente de luz individual comprende un tubo electrónico de destellos o una bombilla de destellos.
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