ES2928172B2

ES2928172B2 - Dispositivo luminoso con diodos led orientados

Info

Publication number: ES2928172B2
Application number: ES202130442A
Authority: ES
Inventors: De Gálvez Enrique Navarrete; Arjona José Aguilera; Pascual Pablo Fonda; Gálvez Aranda María Victoria De; Calderón Alfonso Gago; Ceballos Enrique Herrera; Andrés Díaz José Ramón De; Asensi Santiago Vidal
Original assignee: Universidad de Alcala de Henares UAH; Universidad de Malaga; Servicio Andaluz de Salud
Current assignee: Universidad de Alcala de Henares UAH; Universidad de Malaga; Servicio Andaluz de Salud
Priority date: 2021-05-14
Filing date: 2021-05-14
Publication date: 2023-04-26
Anticipated expiration: 2041-05-14
Also published as: EP4353307A1; US20240200760A1; WO2022238609A1; ES2928172A1

Description

DESCRIPCIÓN

DISPOSITIVO LUMINOSO CON DIODOS LED ORIENTADOS

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente solicitud de patente tiene por objeto un dispositivo luminoso que comprende una pluralidad de diodos LED montados de modo distribuido sobre al menos un brazo soporte, estando todos los diodos LED orientados hacia un único punto de tratamiento, y cuya luz emitida es enfocada hacia dicho punto de tratamiento por unos medios de concentración luminosa, incorporando notables innovaciones y ventajas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad existen una serie de terapias lumínicas para el tratamiento de una variedad de lesiones dermatológicas como algunos tipos de cánceres, heridas, infecciones, micosis, etc. Dichas terapias también tienen aplicación en el campo de la cosmética de la piel. Este tipo de técnicas son conocidas como terapias fotodinámicas (TFD). La terapia fotodinámica indirecta es un tratamiento que consiste en aplicar un compuesto fotosensibilizante sobre una lesión o área a tratar. El compuesto es asimilado por las células diana y metabolizado a una sustancia sensible a determinados rangos del espectro visible. Al iluminar la lesión con una fuente que radie en alguno de los rangos sensibles, a determinadas longitudes de onda, se produce una reacción fotoquímica, que termina en la muerte celular por apoptosis cuando el sustrato biológico oxidado por el oxígeno singlete es la membrana mitocondrial, o necrosis cuando la membrana oxidada es la plasmática. Las terapias de tratamiento clásicas, por medio de productos tópicos, sistémicos, y combinados, a pesar de lograr buenos resultados no son carentes de efectos secundarios adversos. La terapia fotodinámica es un tratamiento seguro, que no genera toxicidad acumulativa, y sin efectos secundarios severos, siendo el más representativo el dolor, tratable con analgesia.

Los sistemas lumínicos utilizados comúnmente en las unidades para tratamiento fotodinámico son fuentes de iluminación láser, lámparas convencionales y luminarias LED. Para el caso de las lámparas convencionales que radian un espectro de luz más o menos continuo, se requieren filtros para lograr el espectro de tratamiento deseado, lo que implica pérdida de eficiencia y falta de precisión. Esto supone un incremento de la complejidad. Este tipo de luminarias normalmente requiere de una estructura soporte para el posicionamiento sobre la zona a tratar. En el caso de las luminarias LED, son paneles, uno o varios, para tratamiento de superficies amplias. El problema que suscitan este tipo de emisores además de su complejidad de diseño, tamaño y peso, que hace necesarios el uso de una estructura soporte adecuada con múltiples articulaciones, es la imposibilidad de hacer tratamientos localizados sin afectar superficie sana o superficie lesionada, pero con distintas necesidades de tratamiento, inconveniente que comparte la tecnología anterior. En estos casos, lesiones próximas y pequeñas no pueden adaptar la dosis a la requerida, produciéndose una sobreexposición o subexposición, según el caso. Esta problemática hace que para tratamientos localizados se recurra a tecnologías como la laser para curar este tipo de lesiones. Un ejemplo de esta situación puede ser la psoriasis ungueal, donde la lesión queda cubierta por la uña; cada uña tiene un espesor distinto y en consecuencia una transmitancia de la radiación incidente diferente. Para casos como este, se necesita corregir la dosis en función de la lesión a tratar y hacer un tratamiento específico de cada una de ellas. A pesar de poder adaptar la dosis con el uso del láser terapéutico, este trabaja usualmente en longitudes de onda correspondientes al rango rojo e infrarrojo que no suele coincidir con el pico más efectivo para estimular el fotosensibilizador inducido por el compuesto fotosensibilizante.

Por otro lado, es conocido del estado de la técnica, según se describe en el documento CA2775660, un dispositivo terapéutico fotodinámico para tratar el cáncer. El dispositivo terapéutico comprende al menos una fuente de luz acoplable al cuerpo de un paciente, adaptada para proporcionar una fluencia de luz eficaz a un área de lesión. El dispositivo terapéutico comprende además una estructura anular que abraza el cuerpo del paciente y un pasaje conectable a un circuito de enfriamiento que proporciona una circulación de refrigerante en el pasaje. La fuente de luz está fijada a una superficie interior de la estructura anular. El refrigerante alojado en el pasaje está adaptado para eliminar el calor generado por la fuente de luz.

Es también conocido del estado de la técnica, según se describe en el documento KR20200144444, un dispositivo de terapia de luz LED capaz de irradiar luz sobre la piel del rostro y la piel del cuerpo, independientemente de la posición y la postura. Incluye una salida de color rojo o rojo intenso de una unidad de fuente de luz LED que tiene una pluralidad de rangos de longitud de onda. Presenta un módulo de fuente de luz LED, una unidad de irradiación de luz con una superficie de irradiación lateral inclinada en ángulo con respecto a la superficie de irradiación central, y un mecanismo de soporte, conformando todo ello un dispositivo de terapia de luz LED.

A la vista de lo anterior se observa una necesidad de presentar un dispositivo luminoso que ofrezca la posibilidad de efectuar tratamientos localizados de terapia fotodinámica, sin afectar superficie sana, adaptando la dosis a los requerimientos de la superficie lesionada.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención consiste en un dispositivo luminoso, preferentemente orientado a la terapia fotodinámica, si bien sería asimismo de aplicación para fototerapia, y también para diagnóstico, seleccionando los diodos LED conforme a las longitudes de onda que se precisen según la aplicación o utilidad pretendida.

En cuanto al enfoque preferente hacia la terapia fotodinámica, el dispositivo luminoso es de particular aplicación en el tratamiento fotodinámico de lesiones dermatológicas como pueden ser cánceres, heridas, infecciones, micosis, etc.

Una de las herramientas principales para este tipo de tratamientos son luminarias monocromáticas capaces de trabajar en distintas longitudes de onda con superficies de tratamiento relativamente amplias. Esto permite tratar las distintas patologías seleccionando las longitudes de onda más apropiadas dentro de las disponibles y el tiempo necesario en función de la dosis requerida. No obstante, para lograr un tratamiento óptimo, es necesario que las longitudes de onda radiadas por la fuente coincidan con las longitudes de onda de mayor sensibilidad de una sustancia fotosensible metabolizada por aplicación de un compuesto o fármaco sobre el paciente. También se persigue que los tiempos de tratamientos sean lo más breves posibles, y que el tratamiento se lleve a cabo en todo el espesor afectado por la lesión, epidermis, dermis e hipodermis, y que este pueda limitarse a la zona lesionada, permitiendo ajustar la dosis sin necesidad de sobreexponer o subexponer zonas anexas a la tratada.

Más en particular, el dispositivo luminoso comprende una pluralidad de diodos LED, donde dichos diodos LED están montados de modo distribuido sobre al menos un brazo soporte, estando todos los diodos LED orientados hacia un único punto de tratamiento, y cuya luz emitida es enfocada hacia dicho punto de tratamiento por unos medios de concentración luminosa. De este modo, y por medio de la configuración geométrica adoptada junto con la presencia de los medios de concentración luminosa, se focaliza toda la radiación luminosa de la pluralidad de diodos LED en una pequeña región del espacio coincidente con el punto de tratamiento o de diagnóstico del paciente. Siendo el dispositivo luminoso resultante de un tamaño y peso reducidos, permite un manejo cómodo y una fácil orientación. Opcionalmente se puede acoplar a un apoyo de un pie universal de laboratorio y/o pinza al objeto de fijar con mayor precisión y estabilidad la distancia con el punto de tratamiento o de diagnóstico del paciente.

Mencionar que dicho dispositivo luminoso puede ser utilizado en tratamientos, o en el establecimiento de protocolos, de terapia fotodinámica, o también para evaluar la sensibilidad de la piel a distintas longitudes de onda, bien de un individuo sano, bien de un individuo fotosensible, en cualquier rango del espectro visible sin más que disponer los diodos LED adecuados. Alternativamente también puede ser utilizado para diagnóstico de afecciones, por ejemplo cutáneas.

En una realización preferida de la invención, el dispositivo luminoso comprende una pluralidad de brazos soporte, con al menos un diodo LED en cada uno, de manera que la distribuido de los diodos LED es más versátil, pudiendo adoptar una configuración geométrica más amplia y variada, de cara a optimizar los resultados del tratamiento o del diagnóstico. En el caso de que los brazos soporte tengan una función de apoyo sobre el cuerpo del paciente, la presencia de una pluralidad de brazos soporte aporta una mayor estabilidad en el posicionamiento y por tanto en la aplicación de la radiación luminosa.

Ventajosamente, el dispositivo luminoso comprende una pluralidad de diodos LED en cada uno de los brazos soporte, de modo que se hace posible proporcionar una mayor dosis de radiación luminosa por unidad de tiempo, reduciendo el tiempo necesario de tratamiento para administrar una dosis determinada.

Preferentemente, los brazos soporte están montados sobre un medio de sujeción, que permite sujetar y aplicar el dispositivo luminoso por parte del usuario. En una realización preferente están montados de modo articulado, lo que permite plegar los brazos soporte y facilitar su plegado, recogida, almacenaje, etc.

En una realización preferida de la invención, el dispositivo luminoso comprende tres brazos soporte dispuestos con una orientación de 120° entre sí, considerando que cada brazo soporte está contenido en un plano vertical, el cual pasa preferentemente sobre el eje del medio de sujeción, el cual es opcionalmente de forma cilíndrica. El hecho de que los tres brazos soporte estén dispuestos a 120° determina que los tres brazos soporte y los respectivos diodos LED se encuentren equidistantes, emitiendo una radiación luminosa más uniforme. Por otro lado, es posible lograr un posicionamiento más estable mediante el apoyo de los extremos de los brazos soporte sobre el cuerpo del paciente a tratar.

Más específicamente, los diodos LED están montados sobre cada brazo soporte por medio de una matriz intermedia extraíble y por tanto sustituible. De este modo se obtiene una mayor flexibilidad en la colocación de diodos LED, de un tipo o de otro, en una cantidad o en otra. Así, la luz de tratamiento se obtiene como una de las posibles combinaciones de luces emitidas por cada matriz intermedia, de una en una, de dos en dos o de tres en tres.

Opcionalmente, dicha matriz intermedia comprende una pluralidad de planos sobre los que se fijan cada uno de los diodos LED, a modo de apoyo estable, que evita la oscilación y el bamboleo de la luz emitida por dichos diodos LED.

Según otro aspecto de la invención, los planos de la matriz intermedia están dispuestos con una orientación fija de 160° entre sí, de modo que la luz emitida por todos los diodos LED situados sobre los planos converge hacia un único punto en el espacio, coincidente con el punto de tratamiento.

Complementariamente, cada brazo soporte comprende una pluralidad de segmentos con una orientación fija de 160° entre sí, sobre los que se asientan los planos de la matriz intermedia, de manera que se produce un mejor ajuste y una mayor estabilidad entre el brazo soporte y la matriz intermedia. Opcionalmente, los segmentos son preferentemente rectilíneos y están orientados de modo que el brazo soporte presenta en su conjunto una forma sustancialmente de arco.

Según otro aspecto de la invención, cada brazo soporte comprende una pluralidad de segmentos, unidos entre sí por medio de articulaciones, en donde cada plano de la matriz intermedia asienta sobre cada uno de los segmentos. De este modo la orientación relativa de cada segmento es regulable, configurable a mayor o menor distancia, orientación, plegable, etc. En esta realización, la matriz intermedia puede presentar una cierta flexibilidad en la unión entre sus planos, de cara a adaptarse a la orientación relativa adoptada por cada segmento.

Cabe mencionar que, el al menos un brazo soporte del dispositivo luminoso es de aluminio, de manera que el propio brazo soporte hace las veces de disipador de calor.

Señalar por otra parte, que los medios de concentración luminosa del dispositivo luminoso comprenden al menos una lente colimadora de la luz emitida por cada diodo LED. De este modo se enfoca toda la luz emitida por la pluralidad de diodos LED en una pequeña región del espacio coincidente con el punto de tratamiento. Se entiende por "colimar” la acción o efecto por el cual un sistema obtiene un haz paralelo a partir de un haz divergente. Precisar que los diodos LED emiten por sí solos una radiación luminosa hemisférica.

Preferentemente, cada diodo LED está montado sobre una placa de circuito impreso que incluye medios de conexión eléctrica y medios de fijación a cada plano de la matriz intermedia, de manera que se posibilita su alimentación eléctrica y su correcto posicionamiento de modo continuo.

Adicionalmente, el dispositivo luminoso comprende una fuente de alimentación y medios de control para el suministro eléctrico hacia los diodos LED, de manera que se puede regular con precisión la radiación luminosa emitida y el tiempo de funcionamiento. El suministro eléctrico puede ser, bien a bloque a cada matriz con diodos LED, bien de modo individual a cada diodo LED, teniendo la posibilidad de efectuar un encendido no por matriz sino por diodo LED individual, aumentando la versatilidad pero sin incrementar la complejidad.

Más específicamente, los medios de control están configurados para determinar la combinación de diodos LED a activar en una secuencia específica de tiempos, estando preferentemente en función del compuesto o fármaco fotosensibilizante administrado. Dicho control permite ajustar la luz de tratamiento y las dosis en función de la parte del cuerpo, del tipo de lesión dermatológica y de su espesor.

Más concretamente, el dispositivo luminoso comprende un interfaz de usuario con medios de regulación de la configuración de los medios de control, para un mejor manejo por parte del usuario. Dicho el interfaz comprende al menos una pantalla, opcionalmente una pantalla táctil, y de modo alternativo o complementario, una botonera, a través de la o las cuales se realiza la introducción de parámetros de configuración.

Ventajosamente, los diodos LED son de alta potencia, para una mayor eficiencia en la aplicación de dosis de radiación lumínica. Se considera diodo LED de alta potencia al diodo LED cuya potencia es mayor de 0.5W.

Mencionar a este respecto que el uso de diodos LED de alta potencia permite la configuración de espectros precisos que se adapten al espectro de tratamiento requerido por el fotosensibilizador y que alcancen el espesor de tratamiento completo, epidermis, dermis e hipodermis. La tecnología LED permite seleccionar emisores con un espectro de emisión muy estrecho con pico central en una longitud de onda deseada, y por tanto un espectro carente de picos como los que pudieran obtenerse con una luz fluorescente. Además, la irradiancia emitida por los diodos de alta potencia es alta, disminuyendo los tiempos para alcanzar las dosis deseadas. Permiten la generación de matrices con cualquier tipo de geometría. Es posible añadirles accesorios, como pueden ser lentes, para mejorar su eficiencia en una aplicación concreta. Son controlables individualmente o por grupos, con espectros estables que no requieren calibraciones continuas. Todas estas características los hacen ideales para el desarrollo de una luminaria para tratamiento de terapias fotodinámicas de bajo coste y fácil manejo.

En una realización preferida de la invención, el dispositivo luminoso comprende al menos un primer diodo LED que emite luz en una primera longitud de onda, siendo dicha primera longitud de onda sustancialmente coincidente con al menos una primera longitud de onda de mayor sensibilidad de un fotosensibilizador inducido en un paciente por al menos un compuesto fotosensibilizante. De esta forma, la luz aporta un efecto terapéutico incrementado sobre una zona localizada, disminuyendo el tiempo necesario de aplicación.

Señalar que el dispositivo luminoso de la presente invención está preferentemente orientado a una terapia fotodinámica de lesiones dermatológicas en un paciente, al que previamente se le ha administrado un compuesto químico o fármaco que provoque en la zona de tratamiento del paciente un efecto fotosensibilizante, en concreto la aplicación de una sustancia fotosensibilizante sobre la lesión dermatológica del paciente.

Adicionalmente, el dispositivo luminoso comprende al menos un segundo diodo LED que emite luz en una segunda longitud de onda distinta de la primera longitud de onda del primer diodo LED, siendo dicha segunda longitud de onda substancialmente coincidente con al menos una segunda longitud de onda de mayor sensibilidad de un fotosensibilizador inducido en un paciente por al menos un compuesto fotosensibilizante. De este modo se logra un efecto de terapia fotodinámica mediante luz monocromática de alta irradiación obtenida por combinación de varios espectros monocromáticos sobre un mismo punto de tratamiento. La luz de tratamiento se obtiene como una de las posibles combinaciones de luces emitidas por los diodos LED de cada matriz intermedia.

Incidir en que la presente invención permite un tratamiento localizado de la lesión sin afectación de áreas anexas sanas o con otras necesidades, con alcance de epidermis, dermis e hipodermis gracias al uso de radiaciones de distinta longitud de onda, que además son las más efectivas en la estimulación de porfirinas. De igual forma, en lugar de utilizar una radiación secuencial por longitud de onda, es posible el uso de la radiación combinada.

El método terapéutico podría seguir los siguientes pasos: i) Conocido el espesor se prepara la lesión, aplicando el compuesto o fármaco adecuado; ii) Esperar a la fijación del fármaco; iii) Limpiar la zona afectada y aplicar la radiación en la dosis programada. Los medios de regulación seleccionan, en base al fotosensibilizante utilizado, los porcentajes de radiación en cada una de las longitudes de onda disponibles del dispositivo, para limitar el tratamiento a la lesión, aumentar la eficiencia y reducir los tiempos para recibir la dosis terapéutica. Así, la presente invención permite un tratamiento localizado de la lesión sin afectación de áreas anexas sanas o con otras necesidades, y en el espesor preciso gracias al uso de radiaciones de distinta longitud de onda, que además son las más efectivas en la estimulación de porfirinas.

En los dibujos adjuntos se muestra, a título de ejemplo no limitativo, un dispositivo luminoso constituido de acuerdo con la invención. Otras características y ventajas de dicho dispositivo luminoso objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Figura 1.- Vista general del dispositivo de iluminación, con una vista en alzado, planta y perfil, del brazo soporte y la pluralidad de diodos LED, de acuerdo con la presente invención;

Figura 2.- Vista de detalle de perfil del brazo soporte, matriz intermedia y la pluralidad de diodos LED, de acuerdo con la presente invención;

Figura 3.- Vista de detalle de un paciente con una lesión cutánea a tratar, de acuerdo con la presente invención;

Figura 4.- Vista de detalle de un paciente siendo tratado con un dispositivo de iluminación, de acuerdo con la presente invención;

Figura 5.- Vista de detalle de la irradiancia espectral relativa por diodo LED, de acuerdo con la presente invención;

Figura 6.- Vista de detalle de la irradiancia absoluta del dispositivo de iluminación en una realización particular de tres brazos, de acuerdo con la presente invención;

Figura 7.- Vista de detalle de superposición espectros de absorción de distintos fotosensibilizadores de uso habitual en terapia y en investigación con espectro de emisión de lámpara en una realización particular, de acuerdo con la presente invención;

Figura 8.- Vista de una tabla de compuestos fotosensibilizantes en terapia fotodinámica (TFD), de acuerdo con la presente invención;

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE

A la vista de las mencionadas figuras y, de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, comprendiendo las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.

Según se puede observar en la figura 1, que corresponde a una realización preferente de la invención, el dispositivo de iluminación comprende una pluralidad de diodos LED (1) distribuidos por unos brazos soporte (2), y enfocados hacia un punto de tratamiento (3), pasando la luz emitida a través de unos medios de concentración luminosa (4). Se observa también un medio de sujeción (51), para su manejo por parte del usuario (9). Por otro lado incluye una fuente de alimentación (52), cuyo suministro está controlado por unos medios de control (53) y unos medios de regulación (54), en concreto un interfaz (55) con una pantalla (55a) y una botonera (55b).

Más concretamente, los brazos soporte (2) están unidos al medio de sujeción (51) por un tornillo de ensamblaje, una arandela de cierre y una tuerca autoblocante de posicionamiento. Dicho medio de sujeción (51) es habitualmente de material plástico aislante. Por otro lado, están los actuadores o drivers, para el control de cada diodo LED (1) o pluralidad de diodos LED (1) de cada matriz intermedia (6). También incluye, de modo preferente, al menos un relé de encendido/apagado de cada grupo de diodos LED (1) conectados con los medios de control (53). Presenta también un cableado de alimentación CA tensión monofásica red (230V -50Hz), y una clavija conexión red baja tensión (230V - 50Hz).

Como se puede observar en dicha realización preferente de la figura 1, cada matriz intermedia (6) de cada brazo soporte (2) con sus diodos LED (1) está alimentado eléctricamente de modo independiente. Cada grupo de diodos LED (1) emite luz en una longitud de onda. La configuración geométrica logra la concentración de la luz radiada por cada emisor en una región puntual del espacio correspondiente al punto de tratamiento (3). En dicha realización particular presenta tres matrices intermedias (6) compuestas cada una por tres circuitos impresos o placas (62) conectados en serie con capacidad para disponer un único diodo LED (1) de alta potencia en cada uno.

También presenta una serie de lentes colimadoras (41) para concentrar la energía radiada por cada diodo LED (1), a distinto ángulo, sobre la superficie a tratar. Así, la invención permite ajustar la superficie de tratamiento en el rango de entre 0,1 - 25 cm2, lo que se corresponde con un círculo de entre 0,4 - 5,7 cm de diámetro.

Como se ha indicado, en dicha realización particular de la figura 1, se disponen tres fuentes de alimentación, una por matriz intermedia (6) con sus diodos LED (1), lo que permite un control independiente de cada grupo. Para ello se disponen tres relés, uno por fuente de alimentación, que actuarán a modo de interruptores de encendido / apagado de cada una de ellas en función de las instrucciones recibidas de los medios de regulación (54) a los que se encuentran conectados. Dichos medios de regulación (54) están programados o configurados para determinar una combinación de diodos LED (1) a activar, en secuencias y tiempos concretos, en función del compuesto fármaco fotosensibilizante utilizado para el tratamiento, parte del cuerpo, tipo de lesión y espesor. El interfaz (55) comprende una pantalla (55a) o display, opcionalmente una pantalla táctil, y complementariamente, una botonera (55b), para la introducción de parámetros en los medios de regulación (54).

Según otro aspecto de la invención, a la vista en la figura 1, el dispositivo de iluminación comprende unos medios de sujeción (51) para la sujeción y manipulación del dispositivo, unidos en este caso a múltiple brazo soporte (2) de aluminio que hace las veces de disipador, y sirve para el posicionamiento de placas (62) PCB, emisores de luz o diodos LED (1) y lentes colimadoras (41), y cuya configuración geométrica logra la focalización de irradiancia sobre un punto del espacio, coincidente con el punto de tratamiento (3). Los medios de sujeción (51) conforman el cuerpo principal del equipo con una dimensión de entre 15 - 20 cm de longitud y entre 3 - 4 cm de diámetro, siendo de material plástico aislante.

En la figura 1 se presenta una realización preferente, con una configuración geométrica estructurada en tres brazos soporte (2), dispuestos entre sí a un ángulo de 120°, incluyendo en cada brazo tres segmentos (21) a una inclinación de 160° entre sí, de cara a lograr la concentración del flujo lumínico en una región puntual del espacio, denominado punto de tratamiento (3). El dispositivo luminoso puede incorporar opcionalmente más brazos soporte (2), preferentemente en ángulos regulares: tres brazos a 120°, cuatro brazos a 90°, cinco brazos a 72°, etc.

Señalar adicionalmente que, en esta realización de la figura 1, se dispone sobre cada uno de los brazos soporte (2) su respectiva matriz intermedia (6) configurada por tres placas (62) PCB individuales conectadas entre sí en serie, que se fijan a cada uno de los segmentos (21) que tienen cada uno de los brazos soporte (2). Se incluyen tres fuentes de intensidad constante, una por matriz intermedia (6), con un control independiente de encendido y apagado para cada una de ellas, por medio de interruptores accionados por los medios de regulación (54) que enciende o apagan la alimentación a cada fuente. Los medios de regulación (54) actuarán abriendo o cerrando los interruptores que alimentan a cada matriz intermedia en función de su programa o configuración.

Según se puede observar en la figura 2, el brazo soporte (2) comprende, en dicha realización, una serie de segmentos (21) y de articulaciones (22), que posibilitan la regulación angular de la configuración geométrica, tanto del brazo soporte (2), como de la matriz intermedia (6). Se entiende por la figura 2 que los planos (61) de dicha matriz intermedia (6) están de igual modo articulados, albergando cada uno de ellos su correspondiente placa (62) con sus medios de conexión eléctrica (62a) y medios de fijación (62b) del diodo LED (1) respectivo y su lente colimadora (41).

En la figura 3 se puede observar a un paciente (7) con una lesión dermatológica (71) a tratar, habiéndosele administrado un compuesto fotosensibilizante (85) que genera un elemento fotosensibilizador (84).

Según se puede observar en la figura 4, el usuario (9) puede manejar con facilidad el dispositivo de iluminación, asiéndolo desde el mango o medio de sujeción (51), en su labor de aplicar el tratamiento de luz (8) al paciente (7).

En la figura 5 se puede observar una serie de gráficas de la irradiancia espectral relativa por diodo LED (1), en concreto del espectro de los colores violeta (405 nm), verde (530 nm) rojo (630 nm), rojo (660 nm), infrarrojo (790 nm), seleccionados habitualmente para los tratamientos fotobiológicos.

En la figura 6 se puede observar una gráfica de la irradiancia absoluta del dispositivo de iluminación en una realización particular de tres brazos soporte (2), reflejándose los picos en una primera longitud de onda (81), una segunda longitud de onda (82) y una tercera longitud de onda (83). En concreto se presenta en línea continua la irradiancia absoluta del dispositivo de diodos LED (1) violeta (405 nm), verde (530 nm), rojo (630 nm) a la distancia de tratamiento. En línea discontinua se presenta la irradiancia absoluta a distancia de tratamiento de una matriz intermedia (6) de luz (8) roja (660 nm), y una matriz intermedia (6) de luz (8) infrarroja (790 nm).

En la figura 7 se puede observar una gráfica con el detalle de superposición espectros de absorción de distintos fotosensibilizadores de uso habitual en terapia y en investigación con espectro de emisión de lámpara o dispositivo luminoso, reflejándose los picos en una primera longitud de onda (81), una segunda longitud de onda (82) y una tercera longitud de onda (83) para diversas sustancias o compuestos fotosensibilizante (85).

Citar de modo ilustrativo que para el caso de un fotosensibilizador del grupo de las clorinas iría con una disposición en tres brazos soporte (2) con diodos LED (1) de colores violeta (405 nm), verde (530 nm) y rojo (660 nm). Para bacterioclorinas, con dos brazos soporte (2) con diodos LED (1) de colores violeta (405 nm) e ir (790 nm). Para porfirinas, con tres brazos soporte (2) con diodos LED (1) de colores violeta (405 nm), verde (530 nm) y rojo (630 nm). Para azul de metileno, en una concentración preferente de 31.2 pmol/L, con dos brazos soporte (2) con diodos LED (1) de colores rojo (630 nm) y rojo (660 nm). Y para rosa bengala, con tres brazos soporte (2) con diodos LED (1) de colores verde (530 nm), verde (530 nm) y verde (530 nm).

En la figura 8 se incluye una tabla de compuestos fotosensibilizantes (85) preferentes en terapia fotodinámica (TFD).

Más en particular, y según se observa en la figura 1, el dispositivo luminoso comprende una pluralidad de diodos LED (1), montados de modo distribuido sobre al menos un brazo soporte (2), estando todos los diodos LED (1) orientados hacia un único punto de tratamiento (3), y cuya luz (8) emitida es enfocada hacia dicho punto de tratamiento (3) por unos medios de concentración luminosa (4). Mencionar que el posicionamiento del dispositivo luminoso por el usuario (9) a la distancia de tratamiento puede lograrse por simple aproximación o separación de este a la lesión. En el punto de tratamiento (3) se observa ante la superposición de los haces de luz radiados en un único punto (círculo de 0,5 - 0,6 cm y superficie de 0,2 - 0,3 cm2).

En una realización particular se puede aplicar para tratamientos puntuales 0,1 cm2, lo que se corresponde con un círculo de entre 0,4 cm de diámetro, lo que sería una buena definición, y tratamientos superficiales de 25 cm2, lo que se corresponde con un círculo de 5,7 cm de diámetro. En otra realización particular de este segundo objeto, el diseño de la invención requiere de una distancia al punto de tratamiento (3) de entre 5 - 6 cm.

Adicionalmente, según se observa en la figura 1, el dispositivo luminoso comprende una pluralidad de brazos soporte (2), con al menos un diodo LED (1) en cada uno.

Más en detalle, según se observa en las figuras 1 y 2, el dispositivo luminoso comprende una pluralidad de diodos LED (1) en cada uno de los brazos soporte (2).

Cabe mencionar que, según se observa en la figura 1, los brazos soporte (2) están montados sobre un medio de sujeción (51), siendo este de modo preferente un cuerpo principal del equipo un brazo de entre 15 - 20 cm de longitud y entre 3 - 4 cm de diámetro, de material plástico aislante.

Señalar por otra parte, según se observa en la figura 1, que el dispositivo luminoso comprende tres brazos soporte (2), dispuestos con una orientación de 120° entre sí.

Una geometría concreta podría ser la de tres brazos soporte (2) de 7.4 - 7.6 cm de longitud, dispuestos a 120°, curvados hacia el interior a distancias regulares en tres segmentos (21) por brazo soporte (2), con ángulo de inclinación de cada segmento (21) respecto del anterior de 160°. Esta realización particular logra concentrar la luz (8) de tratamiento a una distancia, según lo mencionado, de entre 5 y 6 cm y sobre una lesión localizada de entre 0,2 - 0,3 cm2, lo que se corresponde con un círculo de entre 0,5 - 0,6 cm de diámetro.

Y debido a la posibilidad que tiene el dispositivo luminoso de incorporar más brazos en ángulos regulares (tres brazos a 120°, cuatro brazos a 90°, cinco brazos a 72° ...) sin que esto suponga una variación conceptual la invención, el equipo permite personalizarse en aquellos casos que sea requerido para compuestos fotosensibilizantes (85) con más de tres máximos en su espectro de absorción.

Preferentemente, según se observa en la figura 1, los diodos LED (1) están montados sobre cada brazo soporte (2) por medio de una matriz intermedia (6) extraíble.

Más específicamente, según se observa en la figura 2, la matriz intermedia (6) comprende una pluralidad de planos (61) sobre los que se fijan cada uno de los diodos LED (1).

Opcionalmente, según se observa en la figura 2, los planos (61) de la matriz intermedia (6) están dispuestos con una orientación fija de 160° entre sí.

Mencionar que el brazo soporte (2), que hace las veces de disipador, se fija en una realización preferente a la parte inferior del cuerpo principal. Dicho brazo soporte (2), sobre el que se montan el resto de los elementos del conjunto, cuenta con un espesor de 2.5 - 3 mm, y 2 -2.5 cm de ancho. El brazo soporte (2) se curva hacia el interior en tres segmentos (21) de 2 -2.5 cm de ancho por 2 - 2.5 cm de largo.

Más concretamente, según se observa en la figura 2, cada brazo soporte (2) comprende una pluralidad de segmentos (21) con una orientación fija de 160° entre sí, sobre los que se asientan los planos (61) de la matriz intermedia (6). Es dicha geometría la que hace intersecar las perpendiculares de cada segmento (21) y pasar por un punto único del espacio, el punto de tratamiento (3).

Según otro aspecto de la invención, tal y como se observa en la figura 2, cada brazo soporte (2) comprende una pluralidad de segmentos (21), unidos entre sí por medio de articulaciones (22), en donde cada plano (61) de la matriz intermedia (6) asienta sobre cada uno de los segmentos (21).

Opcionalmente, según se observa en la figura 1, al menos un brazo soporte (2) es de aluminio.

Y según se observa en las figuras 1 y 2, los medios de concentración luminosa (4) comprenden al menos una lente colimadora (41) de la luz (8) emitida por cada diodo LED (1). Cabe la posibilidad de utilizar lentes colimadoras de distinto ángulo, y así ajustar la superficie de tratamiento en el rango de entre 0,1 - 25 cm2, lo que se corresponde con un círculo de entre 0,4 - 5,7 cm de diámetro.

Según otro aspecto de la invención, tal y como se observa en la figura 2, cada diodo LED (1) está montado sobre una placa (62) de circuito impreso que incluye medios de conexión eléctrica (62a) y medios de fijación (62b) a cada plano (61) de la matriz intermedia (6). En una realización preferente cada matriz intermedia (6) alberga tres placas (62) independientes de circuito impreso conectadas en serie, cada cual con un diodo LED (1) de igual longitud de onda, disponiendo tres matrices intermedias (6) de tres diodos LED (1) cada una para cada brazo soporte (2).

Más en detalle, según se observa en la figura 2, los diodos LED (1) son de alta potencia. Cada diodo LED (1) de alta potencia se monta sobre una placa (62) de circuito impreso contando con conexiones de alimentación positiva / negativa para un único diodo LED (1), y dos taladros para la fijación.

En una realización preferida de la invención, según se observa en las figuras 4 y 7, el dispositivo luminoso comprende al menos un primer diodo LED (11) que emite luz (8) en una primera longitud de onda (81), siendo dicha primera longitud de onda (81) substancialmente coincidente con al menos una primera longitud de onda (81) de mayor sensibilidad de un fotosensibilizador (84) inducido en un paciente (7) por al menos un compuesto fotosensibilizante (85). Son de uso habitual el ácido 5-aminolevulinico (5-ALA) y derivados del mismo como precursores de fotosensibilizadores. Estos compuestos provocan la síntesis de porfirinas con espectros de absorción que presentan valores máximos para 409, 509, 544, 548 y 634 nm. El máximo absoluto corresponde a los 409 nm. Existen otros fotosensibilizantes que inducen la producción de compuestos con otros espectros de absorción como puedan ser clorinas, bacterioclorinas, azul de metileno, rosa bengala ...

Ventajosamente, según se observa en las figuras 4 y 7, el dispositivo luminoso comprende al menos un segundo diodo LED (12) que emite luz (8) en una segunda longitud de onda (82) distinta de la primera longitud de onda (81) del primer diodo LED (11), siendo dicha segunda longitud de onda (82) substancialmente coincidente con al menos una segunda longitud de onda (82) de mayor sensibilidad de un fotosensibilizador (84) inducido en un paciente (7) por al menos un compuesto fotosensibilizante (85).

En otra realización, al menos un diodo LED (1) de un primer brazo soporte (2) emite luz (8) en una primera longitud de onda (81), al menos un diodo LED (1) de un segundo brazo soporte (2) emite luz (8) en una segunda longitud de onda (82), y opcionalmente al menos un diodo LED (1) de un tercer brazo soporte (2) emite luz (8) en una tercera longitud de onda (83), con la primera, la segunda y la tercera longitudes de onda (81, 82, 83) distintas entre sí.

Con respecto a los compuestos fotosensibilizantes (85), con relación a distintas longitudes de onda, citar las siguientes realizaciones concretas:

- la primera longitud de onda (81) es de 405 nm, la segunda longitud de onda (82) de 530 nm y la tercera longitud de onda (83) de 630 nm, para una porfirina como compuesto fotosensibilizante (85), correspondiendo los 405 nm al color violeta, los 530 nm al color verde y los 630 nm al color rojo.

- la primera longitud de onda (81) es de 405 nm, la segunda longitud de onda (82) de 530 nm y la tercera longitud de onda de 660 nm, para una clorina como compuesto fotosensibilizante (85), correspondiendo los 405 nm al color violeta, los 530 nm al color verde y los 660 nm al color rojo.

- la primera longitud de onda (81), la segunda longitud de onda (82) y la tercera longitud de onda son de 530 nm, para rosa bengala como compuesto fotosensibilizante (85), correspondiendo los 530 nm al color verde.

- la primera longitud de onda (81) es de 630 nm, y la segunda longitud de onda (82) de 660 nm, para azul de metileno como compuesto fotosensibilizante (85), correspondiendo los 630 nm al color rojo, y los 660 nm al color rojo. El azul de metileno iría en una concentración preferente de 31.2 pmol/L.

Opcionalmente, para ciertos compuestos fotosensibilizante (85), el dispositivo luminoso comprende sólo dos brazos soporte (2) dispuestos con una orientación de 180° entre sí. Alternativamente los medios de control (53) desactivan la luz (8) de uno de los tres brazos soporte (2), de modo que no es necesario que estén enfrentados los brazos soporte (2) a 180° para concentrar la luz (8) en un punto de tratamiento (3). Para esta configuración la primera longitud de onda (81) es de 405 nm, y la segunda longitud de onda (82) de 790 nm, para bacterioclorina como compuesto fotosensibilizante (85), correspondiendo los 405 nm al color violeta, y los 790 nm al color infrarrojo.

Mencionar al respecto del compuesto fotosensibilizante (85) los que vienen reflejados en la tabla I de la figura 8. De la misma se pueden utilizar todos, si bien los más usados son el Metvix-Metvixia, con metil-aminolevulínico como principio activo, y el Ameluz, con alfaaminolevulínico como principio activo, en ambos casos inducen PplX, es decir, protoporfirina IX.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, según se observa en la figura 1, el dispositivo luminoso comprende una fuente de alimentación (52) y medios de control (53) para el suministro eléctrico hacia los diodos LED (1).

Señalar en este punto que, en una realización preferida de la invención, cada matriz intermedia (6) se controla de manera independiente, siendo alimentada por un actuador o driver que garantiza una corriente de trabajo constante de 350 mA. El propio actuador o driver es el que transforma la corriente alterna de la red y la tensión de red en continua y tensión de bajo voltaje adecuada para el funcionamiento de los diodos LED (1). Los medios de regulación (54) presentan entradas analógicas y digitales, siendo programables vía USB mediante un software de control ejecutado desde un ordenador personal. Los medios de regulación (54) se conectan a y controlan mediante unos relés que funcionan a modo de interruptor encendido / apagado para cada uno de los actuadores o drivers que alimentan a cada una de las matrices intermedias (6) con diodos LED (1) del dispositivo luminoso.

Opcionalmente, según se observa en la figura 1, los medios de control (53) están configurados para determinar la combinación de diodos LED (1) a activar en una secuencia específica de tiempos.

Adicionalmente, según se observa en la figura 1, el dispositivo luminoso comprende un interfaz (55) de usuario (9) con medios de regulación (54) de la configuración de los medios de control (53).

Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, así como los componentes empleados en la implementación del dispositivo luminoso, podrán ser convenientemente sustituidos por otros que sean técnicamente equivalentes, y no se aparten de la esencialidad de la invención ni del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación de la siguiente lista.

Lista referencias numéricas:

1 diodo LED

11 primer diodo LED

12 segundo diodo LED

2 brazo soporte

21 segmento

22 articulación

3 punto de tratamiento

4 medios de concentración luminosa

41 lente colimadora

51 medio de sujeción

52 fuente de alimentación

53 medios de control

54 medios de regulación

55 interfaz

55a pantalla

55b botonera

6 matriz intermedia

61 plano

62 placa

62a medios de conexión eléctrica

62b medios de fijación

7 paciente

71 lesión dermatológica

luz

primera longitud de onda

segunda longitud de onda

tercera longitud de onda

fotosensibilizador

compuesto fotosensibilizante

usuario

Claims

REIVINDICACIONES

1- Dispositivo luminoso que comprende una pluralidad de diodos LED (1), caracterizado por que dichos diodos LED (1) están montados de modo distribuido sobre al menos un brazo soporte (2), estando todos los diodos LED (1) orientados hacia un único punto de tratamiento (3), y cuya luz (8) emitida es enfocada hacia dicho punto de tratamiento (3) por unos medios de concentración luminosa (4).

2- Dispositivo luminoso según la reivindicación 1 caracterizado por que comprende una pluralidad de brazos soporte (2), con al menos un diodo LED (1) en cada uno.

3- Dispositivo luminoso según la reivindicación 2 caracterizado por que comprende una pluralidad de diodos LED (1) en cada uno de los brazos soporte (2).

4- Dispositivo luminoso según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 3 caracterizado por que los brazos soporte (2) están montados sobre un medio de sujeción (51).

5- Dispositivo luminoso según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4 caracterizado por que comprende tres brazos soporte (2) dispuestos con una orientación de 120° entre sí.

6- Dispositivo luminoso según la reivindicación 3 caracterizado por que los diodos LED (1) están montados sobre cada brazo soporte (2) por medio de una matriz intermedia (6) extraíble.

7- Dispositivo luminoso según la reivindicación 6 caracterizado por que dicha matriz intermedia (6) comprende una pluralidad de planos (61) sobre los que se fijan cada uno de los diodos LED (1).

8- Dispositivo luminoso según la reivindicación 7 caracterizado por que los planos (61) de la matriz intermedia (6) están dispuestos con una orientación fija de 160° entre sí.

9- Dispositivo luminoso según la reivindicación 8 caracterizado por que cada brazo soporte (2) comprende una pluralidad de segmentos (21) con una orientación fija de 160° entre sí, sobre los que se asientan los planos (61) de la matriz intermedia (6).

10- Dispositivo luminoso según la reivindicación 7 caracterizado por que cada brazo soporte (2) comprende una pluralidad de segmentos (21), unidos entre sí por medio de articulaciones (22), en donde cada plano (61) de la matriz intermedia (6) asienta sobre cada uno de los segmentos (21).

11- Dispositivo luminoso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que al menos un brazo soporte (2) es de aluminio.

12- Dispositivo luminoso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que los medios de concentración luminosa (4) comprenden al menos una lente colimadora (41) de la luz (8) emitida por cada diodo LED (1).

13- Dispositivo luminoso según la reivindicación 7 caracterizado por que cada diodo LED (1) está montado sobre una placa (62) de circuito impreso que incluye medios de conexión eléctrica (62a) y medios de fijación (62b) a cada plano (61) de la matriz intermedia (6).

14- Dispositivo luminoso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que comprende una fuente de alimentación (52) y medios de control (53) para el suministro eléctrico hacia los diodos LED (1).

15- Dispositivo luminoso según la reivindicación 14 caracterizado por que los medios de control (53) están configurados para determinar la combinación de diodos LED (1) a activar en una secuencia específica de tiempos.

16- Dispositivo luminoso según la reivindicación 15 caracterizado por que comprende un interfaz (55) de usuario (9) con medios de regulación (54) de la configuración de los medios de control (53).

17- Dispositivo luminoso, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los diodos LED (1) son de alta potencia.

18- Dispositivo luminoso según la reivindicación 17 caracterizado por que comprende al menos un primer diodo LED (11) que emite luz (8) en una primera longitud de onda (81), siendo dicha primera longitud de onda (81) substancialmente coincidente con al menos una primera longitud de onda (81) de mayor sensibilidad de un fotosensibilizador (84) inducido en un paciente (7) por al menos un compuesto fotosensibilizante (85).

19- Dispositivo luminoso según la reivindicación 18 caracterizado por que comprende al menos un segundo diodo LED (12) que emite luz (8) en una segunda longitud de onda (82) distinta de la primera longitud de onda (81) del primer diodo LED (11), siendo dicha segunda longitud de onda (82) substancialmente coincidente con al menos una segunda longitud de onda (82) de mayor sensibilidad de un fotosensibilizador (84) inducido en un paciente (7) por al menos un compuesto fotosensibilizante (85).