ES2355709T3 - Dispositivo y procedimiento de tratamiento de la piel. - Google Patents

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Abstract

Un sistema para tratar un área diana de piel que comprende: (a) uno o más electrodos de RF (401, 402) adaptados para proporcionar energía de RF para calentar el área diana de la piel; y (b) una o más fuentes de luz (403) adaptadas para proporcionar energía óptica para tratar el área diana de piel, estando configurados los electrodos de RF y las fuentes de luz para proporcionar energía simultáneamente al área diana de la piel.

Description

CAMPO DE LA INVENCIÓN
La invención se refiere a procedimientos y a dispositivos para tratar la piel.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La expresión "diana compleja" se usa en el presente documento para referirse a una característica de la piel 5 que tiene un componente contrastado o pigmentado así como un componente no contrastado o no pigmentado. Por ejemplo, un pelo es una diana compleja en la que el tallo del pelo constituye el componente contrastado y el folículo del pelo constituye el componente no contrastado. Una lesión vascular de la piel es otro ejemplo de una diana compleja en la que la sangre constituye el componente contrastado y las paredes de la lesión, el componente no contrastado. La mejora del aspecto de la piel implica con frecuencia la retirada de dianas complejas no deseadas. 10
La fototermolisis se ha usado para la retirada de dianas complejas. En este procedimiento, la diana se ilumina con luz visible o infrarroja que penetra en la diana y que se absorbe selectivamente por el componente contrastado. El componente contrastado de este modo se calienta, que, a su vez, calienta el componente no contrastado. Este calentamiento daña los dos componentes de la diana, que de forma ideal se destruye. La Patente de Estados Unidos Nº 5.735.844 divulga la retirada de pelos no deseados usando radiación que tiene una longitud de onda sencilla en un 15 pulso de 2 ms a 100 ms. La Patente de Estados Unidos Nº 5.683.380 desvela la retirada de pelo usando luz filtrada incoherente. Las Patentes de Estados Unidos Nº 5.885.274, 5.964.749 y 5.810.801 desvelan el calentamiento de la piel con fuentes de luz coherente y no coherente para alisar la piel y retirar manchas de edad que tienen longitudes de onda menores de 1,8 .
Para destruirse, la temperatura de la diana tiene que elevarse hasta aproximadamente 70ºC sin elevar la 20 temperatura de la epidermis hasta niveles dañinos. Sin embargo, en muchos casos no es posible mediante termolisis calentar ambos componentes de la diana hasta una temperatura necesaria para destruir la diana sin calentar la piel circundante hasta niveles dañinos. La Figura 1 muestra la distribución de temperatura aproximada alrededor de un pelo después de iluminar el pelo con un pulso corto de luz visible. La curva teórica mostrada en la Figura 1, así como las curvas mostradas en las Figuras 2 y 5, a las que se hace referencia más adelante, se obtuvieron usando una ecuación 25 de difusión para interacciones de luz-tejido, por ejemplo, como se desvela en Welch A. J. y col., Practical Models for light distribution in Laser-irradiated tissue, en Lasers in Surgery and Medicine, 6: 488-493, 1987, y usando las ecuaciones de Maxwell para calcular la corriente de RF en el tejido, por ejemplo, como se desvela en S. Gabriel, y col., The dieletric properties of biological tissues: III. Parametric models for dielectric spectrum of tissues, Phys. Med. Biol. 41: 2271-2293, 1996. Cuando la temperatura del tallo es superior a 65ºC, la temperatura media del folículo es de sólo 30 aproximadamente 55º. Por tanto, la energía óptica absorbida por el tallo del pelo es insuficiente para calentar adecuadamente el folículo. La temperatura del pelo no se puede elevar significativamente más allá de estas temperaturas sin elevar la temperatura de la piel circundante hasta niveles dañinos.
La Patente de Estados Unidos Nº 5.919.219 desvela el uso de energía de radiofrecuencia (RF) para el calentamiento no selectivo de piel. En este procedimiento se aplica energía de RF a la diana que calienta 35 selectivamente el componente no contrastado. El componente no contrastado de este modo se calienta, que a su vez calienta el componente contrastado. Sin embargo, en muchos casos no es posible usar energía de RF para calentar ambos componentes de la diana hasta una temperatura necesaria para destruir la diana sin calentar la piel circundante hasta niveles dañinos. La Figura 2 muestra la distribución de temperatura aproximada alrededor de un pelo después de un pulso corto de energía de RF. Cuando la temperatura del folículo es superior a 55ºC, la temperatura del tallo es de 40 sólo aproximadamente 50º. La temperatura en la piel que rodea el pelo es aproximadamente 40º. La temperatura del pelo no se puede elevar significativamente más allá de estas temperaturas sin elevar la temperatura de la piel circundante hasta niveles dañinos.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se basa en el hallazgo inesperado de que la irradiación simultánea de una diana 45 compleja con una combinación de energía de RF y luz (energía óptica) puede calentar simultáneamente tanto los componentes contrastados como no contrastados de la diana compleja hasta una temperatura que destruye ambos componentes sin elevar la temperatura de la piel circundante hasta temperaturas dañinas. Sin quedar ligado a ninguna teoría particular, se piensa que la aplicación simultánea de energías de RF y óptica disminuye la pérdida de calor de la parte contrastada de una diana que tiene lugar con solamente radiación óptica y disminuye de forma similar la pérdida 50 de calor de la parte no contrastada de la diana cuando se usa solamente energía de RF.
La presente invención proporciona por tanto un procedimiento y un sistema para el tratamiento dermatológico de dianas complicadas de la piel en el que se aplican simultáneamente energía de RF y óptica a la piel para calentar una diana dentro de la piel. La invención se usa para el tratamiento cosmético de cualquier diana complicada, tal como retirada de pelo, rejuvenecimiento de la piel y lesiones vasculares o pigmentadas. El dispositivo incluye un aplicador con 55 uno o más pares de electrodos para la generación de energía de RF y una fuente de luz que emite energía óptica. Se aplica energía de RF pulsada por los electrodos aplicados a la piel directamente o mediante una sustancia conductora. La frecuencia de la RF es preferentemente al menos 300 kHz para evitar espasmos tisulares. La luz visible puede tener
una longitud de onda sencilla o varias longitudes de onda que se seleccionan preferentemente para ser óptimas para el color del componente contrastado de la diana y están típicamente en el intervalo de 500 a 1200 nm.
La generación de calor durante la aplicación de las energías de RF y óptica es mayor cerca de la superficie de la piel. Para hacer que el calentamiento sea uniforme dentro de la piel, la superficie se enfría preferentemente durante el tratamiento. La superficie se puede enfriar aplicando una sustancia enfriada tal como hielo o etanol a la piel o usando un 5 enfriador termoeléctrico. La piel preferentemente se hidrata para aumentar la penetración del enfriamiento en las capas profundas de la piel, como se conoce en la técnica. Cuando la piel se enfría externamente en la superficie, la energía de RF y óptica pueden calentar la diana hasta una profundidad de hasta unos pocos milímetros.
Los electrodos de RF se pueden usarse opcionalmente para controlar la impedancia de la piel durante el tratamiento. Ya que el aumento de la temperatura de la piel conduce a un cambio en la impedancia, el control de la 10 impedancia de la piel permite seguir la distribución de temperatura en la piel de tal forma que se pueden alterar los parámetros de tratamiento para optimizar el tratamiento. La distribución de temperatura en la piel depende del retraso entre el enfriamiento y la aplicación de las energías de RF y óptica, la selección de parámetros de pulso. La distribución de temperatura dentro de la piel puede controlarse de este modo controlando el retraso entre el momento en el que se aplica el enfriamiento y el momento en el que se aplica la energía de RF y óptica. Se puede usar un microprocesador 15 para determinar el tiempo de retraso óptimo (t) en respuesta a un perfil de temperatura de la piel seleccionado. Esto se puede calcular como se conoce en la técnica, por ejemplo, usando la ecuación t=d2/(4A), en la que d es la profundidad de enfriamiento, que en este caso es aproximadamente igual al espesor de la epidermis (0,1 mm) y A es la difusividad de la piel (aproximadamente 1,4 x 10-3 cm2/s). Como alternativa o adicionalmente, la distribución de la temperatura se puede controlar controlando la duración del pulso de la energía de RF como se conoce en la técnica, por ejemplo, como 20 se desvela en Ross y col., theoretical considerations in laser hair removal. IN Dermatologic Clinics, W. B. Saunders Company, Volumen 17, páginas 333-335, 1999.
La invención proporciona por tanto un sistema de acuerdo con la reivindicación 1.
La invención también proporciona un procedimiento cosmético para tratar la piel de acuerdo con la reivindicación 11. 25
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para comprender la invención y para ver cómo se puede realizar en la práctica a continuación se describe una realización preferida, únicamente a modo de ejemplo no limitante, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 muestra la distribución de temperatura aproximada alrededor de un tallo de pelo de 100 m y folículo después de energía óptica; 30
la Figura 2 muestra la distribución de temperatura aproximada alrededor de un tallo de pelo de 100 m y folículo después del calentamiento mediante RF.
la Figura 3 muestra un sistema para aplicar simultáneamente energía de RF y óptica a un individuo de acuerdo con la invención;
la Figura 4 muestra un aplicador con dos electrodos, fuente de luz y sistema de enfriamiento; y 35
la Figura 5 muestra la distribución de temperatura alrededor del tallo de pelo de 100 micrómetros creada con combinación de energía óptica y de RF.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE REALIZACIONES PREFERIDAS
Con referencia ahora a la Figura 3 se muestra un dispositivo para aplicar, de forma esencialmente simultánea, energías de RF y óptica de acuerdo con la invención. Un aplicador 703, a describir con detalle más adelante, contiene 40 un par de electrodos de RF y una fuente de luz. El aplicador 703 está adaptado para aplicarse a la piel de un individuo 705 en la región de una diana compleja. El aplicador 703 está conectado a una unidad de control 701 mediante un cable 702. La unidad de control 701 incluye una fuente de energía 708. La fuente de energía 708 está conectada a un generador de RF 715 que se conecta a los electrodos de RF en el aplicador 703 mediante hilos en el cable 702. La fuente de energía 708 también se conecta a la fuente de luz en el aplicador 703 mediante hilos en el cable 702. La 45 unidad de control 701 contiene una unidad de refrigeración 712 que enfría un fluido tal como etanol o agua para enfriar el aplicador 703. El fluido enfriado fluye desde la unidad de refrigeración 712 al aplicador a través de un primer tubo en el cable 702 y fluye desde el aplicador 703 de vuelta a la unidad de refrigeración a través de un segundo tubo en el cable 702. La unidad de control 701 tiene un dispositivo de entrada tal como un teclado numérico 710 que permite que un operario introduzca valores seleccionados de parámetros del tratamiento, tales como la frecuencia, duración de pulso 50 e intensidad de la energía de RF o la longitud de onda e intensidad de la energía óptica. La unidad de control 701 contiene opcionalmente un procesador 709 para registrar y controlar diversas funciones del dispositivo. Por ejemplo, el procesador 709 puede controlar la impedancia eléctrica entre los electrodos en el aplicador 703 y determinar la distribución de temperatura en proximidad de la diana. El procesador 709 también puede determinar los parámetros del tratamiento basándose en las mediciones de impedancia. 55
La Figura 4 muestra el aplicador 703 con detalle. El aplicador contiene un par de electrodos 401 y 402 que aplica energía de RF a la piel. Una fuente de luz 403 produce un espectro de luz que se suministra a la superficie de la piel mediante una guía de luz 404. La carcasa y los electrodos se enfrían mediante fluido enfriado mediante la unidad de refrigeración 712 que fluye en un tubo 408 entre la entrada 405 y la salida 406. La entrada 405 y la salida 406 están conectadas a la unidad de refrigeración 712 mediante el primer y segundo tubo en el cable 702. 5
Usando el sistema mostrado en la Figura 3 para aplicar energía de RF y óptica a una diana que tiene un diámetro de al menos 2 mm, se pueden usar los siguientes valores de parámetro ilustrativos:
Frecuencia de la energía de RF: de aproximadamente 300 kHz a aproximadamente 100 MHz.
Potencia de salida de la energía de RF: de aproximadamente 5 a aproximadamente 200 W.
Duración de la irradiación: de aproximadamente 1 a aproximadamente 500 ms. 10
Velocidad de repetición de pulso: de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 10 pulsos por segundo.
Intensidad de la energía óptica: de aproximadamente 5 a aproximadamente 100 Julios/cm2.
Duración de pulso de la energía óptica: de aproximadamente 1 a 200 ms.
La Figura 5 muestra la distribución de temperatura teórica en un pelo que se obtiene usando el sistema de las Figuras 3 y 4 con estos valores de parámetro ilustrativos. La temperatura en el tallo de pelo es superior a 85ºC mientras 15 que la temperatura en la piel circundante es inferior a 45ºC.

Claims (27)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un sistema para tratar un área diana de piel que comprende:
    (a) uno o más electrodos de RF (401, 402) adaptados para proporcionar energía de RF para calentar el área diana de la piel; y
    (b) una o más fuentes de luz (403) adaptadas para proporcionar energía óptica para tratar el área diana de piel, 5 estando configurados los electrodos de RF y las fuentes de luz para proporcionar energía simultáneamente al área diana de la piel.
  2. 2. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende además una unidad de enfriamiento (712) adaptada para enfriar la piel.
  3. 3. El sistema de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la unidad de enfriamiento (712) comprende una unidad de 10 refrigeración que enfría un fluido y tubos para permitir que el fluido fluya cerca de la piel.
  4. 4. El sistema de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la unidad de enfriamiento (712) comprende un enfriador termoeléctrico.
  5. 5. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende además un medidor de impedancia para medir una impedancia a través de uno o más de los pares de electrodos de RF (401, 402). 15
  6. 6. El sistema de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende además un procesador (709) configurado para determinar una distribución de calor en la piel basándose en una o más mediciones de impedancia.
  7. 7. El sistema de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el procesador (709) se configura adicionalmente para determinar uno o más parámetros de la energía de RF basándose en una o más mediciones de impedancia.
  8. 8. El sistema de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el uno o más parámetros se seleccionan entre el grupo que 20 comprende una duración de pulso de la energía de RF, una frecuencia de la energía de RF, una potencia de la energía de RF y un tiempo de retraso entre el enfriamiento de la piel y la aplicación de la energía de RF.
  9. 9. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende además medios de entrada (710) para determinar uno o más parámetros de la energía de RF o la energía óptica.
  10. 10. El sistema de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el uno o más parámetros se seleccionan entre el grupo que 25 comprende una duración de pulso de la energía de RF, una frecuencia de la energía de RF, una potencia de la energía de RF, un tiempo de retraso entre el enfriamiento de la piel y la aplicación de la energía de RF, una o más longitudes de onda de la energía óptica y una intensidad de la energía óptica.
  11. 11. Un procedimiento cosmético para tratar un área diana de piel, comprendiendo dicho procedimiento:
    (a) proporcionar energía de RF para calentar el área diana de piel; y 30
    (b) proporcionar energía óptica para calentar el área diana de piel, en el que la energía de RF y la energía óptica se proporcionan simultáneamente al área diana de piel.
  12. 12. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, que comprende además enfriar la piel.
  13. 13. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el enfriamiento de la piel implica enfriar un fluido y permitir que el fluido fluya cerca de la piel. 35
  14. 14. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el enfriamiento de la piel implica un enfriador termoeléctrico.
  15. 15. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11 que comprende además medir una impedancia a través de uno o más pares de electrodos de RF (401, 402).
  16. 16. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15 que comprende además determinar una distribución de calor 40 en la piel basándose en una o más mediciones de impedancia.
  17. 17. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 16 que comprende además determinar uno o más parámetros de la energía de RF basándose en una o más mediciones de impedancia.
  18. 18. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 17, en el que el uno o más parámetros se seleccionan entre el grupo que comprende una duración de pulso de la energía de RF, una frecuencia de la energía de RF, una potencia de 45 la energía de RF, un tiempo de retraso entre el enfriamiento de la piel y la aplicación de la energía de RF.
  19. 19. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que una frecuencia de la energía de RF es de
    aproximadamente 300 kHz a aproximadamente 100 MHz.
  20. 20. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que una duración de la radiación de RF o la radiación óptica es de aproximadamente 1 a aproximadamente 500 ms.
  21. 21. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que una potencia de salida de la energía de RF es de aproximadamente 5 a aproximadamente 200 W. 5
  22. 22. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que una velocidad de repetición de pulso es de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 10 pulsos por segundo.
  23. 23. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que una intensidad de la energía óptica es de aproximadamente 5 a aproximadamente 100 Julios/cm2.
  24. 24. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que una duración de pulso de la energía óptica es de 10 aproximadamente 1 a 200 ms.
  25. 25. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11 que comprende además hidratar la piel.
  26. 26. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11 para su uso en la destrucción de una diana compleja en la piel.
  27. 27. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 26, en el que la diana compleja se selecciona entre el grupo que comprende el pelo y una lesión vascular. 15
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