ES2954513T3 - Módulo y dispositivo de irradiación transcutánea, en particular irradiación transcraneal - Google Patents

Abstract

La invención se refiere principalmente a una guía óptica para difundir radiación luminosa a través de una superficie, que se caracteriza esencialmente porque comprende una base (3, 31) que comprende o es capaz de sostener al menos una varilla de difusión (2, 2a; 35a, 35b, 35c).), cuyo extremo inferior difusor (7, 7a; 38a, 38b, 38c) sobresale de dicha base (3) y está destinado a aplicarse sobre o cerca de dicha superficie, y el extremo superior colector (6, 6a; 37a , 37b, 37c) del cual está destinado a estar situado cerca y frente a una fuente de luz alimentada eléctricamente (36a, 36b, 36c), y porque la varilla de difusión (2, 2a; 35a, 35b, 35c) comprende un material capaz de transmitir la luz desde el extremo colector (6, 6a; 37a, 37b, 37c) del mismo hasta el extremo difusor (7, 7a; 38a, 38b, 38c) del mismo. La invención se refiere también a un módulo de irradiación y a un dispositivo de irradiación adecuado para la irradiación transcraneal y/o transcutánea mediante radiación luminosa. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Módulo y dispositivo de irradiación transcutánea, en particular irradiación transcraneal

La invención pertenece al campo de las guías ópticas para asegurar la conducción y difusión de la radiación de luz, en particular a través de una superficie.

La invención pertenece más particularmente al campo del tratamiento por irradiación de luz transcutánea.

La irradiación transcutánea es una técnica conocida por la que se emite radiación de ondas o partículas al entrar en contacto con la piel y penetra profundamente en ella.

La aplicación de esta técnica se conoce como fotobiomodulación y terapia con láser de baja intensidad (LLLT: Low Level Lasser Therapy)) que utiliza diodos láser y/o diodos electroluminiscentes (LED) para reparar y regenerar el tejido dañado. Esta técnica consiste en colocar una sonda sobre la piel del paciente y emitir fotones durante un tiempo determinado en la zona del tejido dañado. La sonda, comercializada por TH0R, por ejemplo, consta de un cabezal emisor colocado sobre la piel, un mango para sujetar el cabezal emisor y cables de alimentación conectados a una unidad de control. El profesional mantiene el cabezal emisor en su sitio durante toda la sesión. El documento US2007/0179571 A1 puede mencionarse en este contexto. Véanse también los documentos US2011/0197466 A1 y EP2269692 A2.

Estas técnicas de irradiación transcutánea, en particular por fototerapia, también se aplican a los tratamientos neurológicos y psiquiátricos. Esto se conoce como irradiación transcraneal. En este caso, el profesional coloca y mantiene en la superficie de la cabeza del paciente una sonda de emisión de luz visible a infrarroja, del tipo descrito anteriormente. Gracias a esta técnica, es posible actuar terapéuticamente sobre los trastornos neurológicos para restablecer o mejorar las facultades neurológicas y cognitivas, detener la progresión de trastornos neuropsiquiátricos como las enfermedades neurodegenerativas de tipo Alzheimer, o mantener la calidad de vida.

Otra aplicación de la irradiación transcutánea es la oximetría. Esta técnica consiste en emitir luz roja e infrarroja y medir su absorción y/o reflexión por el torrente sanguíneo. La oximetría cerebral transcraneal, que mide la saturación cerebral de oxígeno, es bien conocida en este contexto.

La aplicación de estas dos técnicas, en las que la irradiación se realiza sobre la superficie de la cabeza del paciente, requiere una difusión optimizada de la radiación de luz que implique la menor pérdida de luz posible. Las guías ópticas convencionales tienen una superficie emisora plana. Sin embargo, cuando la luz se difunde sobre la superficie del cráneo, el pelo forma una barrera que dificulta la difusión de la radiación de luz a través del cuero cabelludo. Una solución es afeitar al paciente localmente, lo que tiene desventajas obvias.

El objetivo principal de la invención es proporcionar una guía óptica para difundir los rayos de luz con el fin de superar las desventajas antes mencionadas.

La invención también tiene por objeto una guía óptica capaz de adaptarse a la configuración no plana de la superficie que se va a irradiar, por ejemplo zonas cubiertas de pelos o cabellos de un paciente, como la superficie del cuero cabelludo de un paciente, o el pubis. La invención también puede aplicarse a zonas sin pelos o cabellos. La invención también se refiere a un módulo de irradiación transcutánea y a un dispositivo de irradiación transcutánea y transcraneal que garantizan una difusión precisa, eficaz y controlada de la radiación de luz con el fin de optimizar la difusión de la radiación de luz hacia una o varias zonas diana, en particular con vistas a tratamientos neurológicos y psiquiátricos. La invención y sus realizaciones preferentes se definen en el juego de reivindicaciones adjunto.

A tal fin, la guía óptica para difundir la radiación de luz a través de una superficie de la invención se caracteriza esencialmente porque comprende una base que comprende o es capaz de contener una pluralidad de varillas difusoras, cuyo extremo difusor inferior sobresale de dicha base y está destinado a ser aplicado a dicha superficie o en sus proximidades, y cuyo extremo superior colector está destinado a situarse cerca y frente (es decir, opuesto) a una fuente de luz accionada eléctricamente, y en que la varilla difusora está hecha de un material capaz de transmitir la luz desde su extremo colector hasta su extremo difusor. El módulo comprende una carcasa anular que tiene una pluralidad de fuentes de luz situadas enfrente y cerca del extremo colector de la pluralidad de varillas difusoras, estando cada varilla difusora asociada a una fuente de luz de la pluralidad de fuentes de luz. La guía óptica está montada en la carcasa anular. La pluralidad de fuentes de luz comprende un diodo electroluminiscente que emite en el espectro rojo, un diodo electroluminiscente que emite en el espectro infrarrojo y un diodo láser infrarrojo.

La guía óptica también puede incluir las siguientes características opcionales consideradas aisladamente o en cualquier combinación técnica posible:

• el extremo colector de la varilla difusora comprende una lente convergente o divergente.

• el extremo inferior de difusión es plano.

• la base está hecha de un material capaz de transmitir luz.

• la base tiene una pluralidad de orificios pasantes a través de cada uno de los cuales se aloja una varilla difusora desmontable.

• la guía óptica está fabricada en una sola pieza que incorpora la(s) varilla(s) difusora(s).

• la varilla difusora es de polimetacrilato de metilo (PMMA) o de vidrio o de policarbonato o de copoliéster transparente (PETG) o de cualquier otro material equivalente de gran transparencia.

La invención también se refiere a un módulo de irradiación transcutánea que se caracteriza esencialmente porque comprende una guía óptica como la definida anteriormente, que está montada en una carcasa anular que comprende al menos una fuente de luz alimentada eléctricamente situada enfrente y cerca del extremo colector de una varilla difusora.

El módulo también puede incluir las siguientes características opcionales consideradas aisladamente o en cualquier combinación técnica posible:

• el módulo comprende una pluralidad de fuentes de luz, cada una de las cuales está situada enfrente y cerca del extremo inferior de una varilla difusora.

• la fuente de luz comprende un diodo láser infrarrojo o un diodo electroluminiscente (LED) que emite en el espectro infrarrojo, o un diodo electroluminiscente (LED) que emite en el espectro rojo.

• el módulo comprende una pluralidad de fuentes de luz que comprenden al menos un diodo láser infrarrojo, y/o un diodo electroluminiscente que emite en el espectro infrarrojo, y/o un diodo electroluminiscente que emite en el espectro rojo, y en que comprende una pluralidad de varillas difusoras, estando cada varilla difusora asociada a una fuente de luz.

• el diodo láser infrarrojo es de tipo pulsado.

• el diodo láser pulsado emite en el infrarrojo a una longitud de onda de entre 700 y 1200 nanómetros, tiene una duración de pulso de entre 20 y 200 nanosegundos, un tren de pulsos de entre 1 y 10 kHz, preferentemente de entre 1 y 20 kHz, típicamente 15 kHz, y una potencia de pulso de entre 0,5 y 12 vatios.

• la frecuencia de modulación aplicada a los LED y al láser infrarrojo oscila entre 1 y 1000 Hz.

La invención también se refiere a un dispositivo de irradiación transcraneal y transcutánea que se caracteriza esencialmente porque comprende medios para su colocación en la cabeza de un usuario y al menos un anillo hecho de un material elástico y/o flexible y capaz de asegurar la fijación por agarre elástico de un módulo de irradiación como se ha descrito anteriormente.

Preferiblemente, el dispositivo comprende una pluralidad de anillos interconectados por elementos de unión y los anillos están dispuestos simétricamente a ambos lados de un eje que coincide con el eje medio de la cabeza cuando el dispositivo está colocado en la cabeza del usuario, los anillos comprenden anillos periféricos al menos algunos de los cuales no están interconectados por elementos de unión.

Finalmente, la invención se refiere al uso de la guía óptica como se describió previamente para difundir la radiación de luz a través del cuero cabelludo de un usuario.

Otras características y ventajas de la invención se desprenderán claramente de la descripción que se da a continuación, a título indicativo y en modo alguno limitativo, con referencia a las figuras adjuntas, incluyendo:

• las figuras 1 y 2 son representaciones esquemáticas en perspectiva de la base de la guía óptica de la invención según una primera variante de la invención, respectivamente desde su cara interior (figura 1) situada en el lado de las fuentes de luz y desde su cara exterior (figura 2) situada en el lado de la superficie a irradiar,

• la figura 3 es una representación esquemática en perspectiva de la carcasa anular de la guía óptica de la invención según la primera variante, destinada a rodear la guía óptica para garantizar su rigidez,

• la figura 4 es una representación esquemática en perspectiva de un anillo elástico que fija la base de la guía óptica según la primera variante de las figuras 1 y 2 de la carcasa anular de la figura 3,

• la figura 5 es una representación esquemática de una varilla difusora destinada a ser montada en la base de la guía óptica según la primera variante de las figuras 1 y 2,

• la figura 5a es una representación esquemática de una varilla difusora que consta de dos partes;

• la figura 6 es una representación esquemática en perspectiva de la cara inferior del lado de la fuente de luz de la guía óptica de la invención según la primera variante, que comprende barras difusoras montadas en la base, cuya base está fijada a la carcasa anular por medio, en particular, del anillo elástico, • la figura 7 es una representación esquemática en perspectiva de la guía óptica de la invención de la figura 6 según la primera variante, desde su cara exterior destinada a ser fijada a la superficie a irradiar, • la figura 8 es una representación esquemática en sección transversal de la guía óptica de la invención según la primera variante de las figuras 6 y 7,

• la figura 9 es una representación esquemática en perspectiva y en sección transversal de la guía óptica de la invención según una segunda variante y que comprende una base y una pluralidad de barras difusoras montadas en dicha base,

• la figura 10 es una representación esquemática de una varilla difusora adaptada a la guía óptica de la invención según la segunda variante de la figura 9,

• la figura 11 es una representación esquemática en perspectiva y sección transversal de un módulo de la invención que incorpora una guía óptica según una tercera realización de la invención,

• la figura 12 es una representación esquemática en perspectiva de la guía óptica según la tercera variante,

• la figura 13 es una representación esquemática en perspectiva de la guía óptica de la invención según la tercera variante mostrada superada por la placa electrónica que integra las fuentes de luz dirigidas hacia el extremo superior de cada una de las varillas difusoras,

• la figura 14 es una vista superior de la placa de circuitos del módulo de la figura 11, que muestra la posición de las fuentes de luz,

• la figura 15 es una vista en perspectiva en despiece de la guía óptica de la invención desde su cara externa en el lado de la superficie que se va a irradiar, y del manguito al que se pretende fijar la guía óptica,

• la figura 16 es una representación esquemática en perspectiva de una parte de la guía óptica de la invención según la tercera variante que ilustra una aleta que forma un medio de fijación al manguito mostrado en la figura 15,

• la figura 17 es una representación esquemática de la parte encerrada en un círculo XVII de la figura 15 y que ilustra el elemento de retención del manguito de la aleta de la figura 16,

• las figuras 18A, 18B y 18C son vistas laterales de varillas difusoras destinadas, respectivamente, a difundir la luz de un diodo electroluminiscente (LED) de emisión infrarroja (figura 18A), de un diodo electroluminiscente (LED) de emisión roja (figura 18B) y de un diodo láser de emisión infrarroja (figura 18C).

• la figura 19 es una representación esquemática en despiece de un módulo de la invención que incorpora la guía óptica de la invención según la tercera variante,

• la figura 20 es una representación esquemática en vista superior del módulo de la invención que incorpora una guía óptica según una cuarta realización de la invención,

• la figura 21 es una representación esquemática explosionada en vista superior del módulo de la invención que incorpora una guía óptica según una cuarta realización de la invención,

• la figura 22 es un diagrama que ilustra la alteración de la memoria espacial espontánea de ratones inyectados con el péptido amiloide Ap25-35, para ratones afeitados sometidos a un tratamiento de irradiación realizado con un módulo de irradiación que comprende una lente plana, es decir, una placa transparente, para ratones no afeitados sometidos a un tratamiento de irradiación realizado con un módulo de irradiación que comprende una guía óptica según la invención, y para ratones testigo no sometidos a un tratamiento de irradiación,

• la figura 23 es un diagrama que ilustra la alteración de la memoria espacial a largo plazo según un primer ensayo de ratones inyectados con el péptido amiloide Ap25-35, para ratones afeitados sometidos a un tratamiento de irradiación realizado con un módulo de irradiación que comprende una lente plana, es decir, una placa transparente, para ratones no afeitados sometidos a un tratamiento de irradiación realizado con un módulo de irradiación que comprende una guía óptica según la invención, y para ratones testigo no sometidos a un tratamiento de irradiación,

• la figura 24 es un diagrama que ilustra la alteración de la memoria espacial a largo plazo según un segundo ensayo de ratones inyectados con el péptido amiloide Ap25-35, para ratones afeitados sometidos a un tratamiento de irradiación realizado con un módulo de irradiación que comprende una lente plana, es decir, una placa transparente, para ratones no afeitados sometidos a un tratamiento de irradiación realizado con un módulo de irradiación que comprende una guía óptica según la invención, y para ratones testigo no sometidos a un tratamiento de irradiación,

• la figura 25 es un diagrama que ilustra la tasa de peroxidación lipídica en el hipocampo de ratones inyectados con el péptido amiloide Ap25-35, para ratones afeitados sometidos a un tratamiento de irradiación realizado con un módulo de irradiación que comprende una lente plana, es decir, una placa transparente, para ratones no afeitados sometidos a un tratamiento de irradiación realizado con un módulo de irradiación que comprende una guía óptica según la invención, y para ratones testigo no sometidos a un tratamiento de irradiación,

• la figura 26 es un diagrama que ilustra el nivel de TNFα (factor de necrosis tumoral) medido por el método de ensayo inmunoenzimático ELISA en el hipocampo de ratones inyectados con el péptido amiloide Ap25-35, para ratones afeitados sometidos a un tratamiento de irradiación con un módulo de irradiación que comprende una lente plana, es decir, una placa transparente, para ratones sin afeitar sometidos a un tratamiento de irradiación con un módulo de irradiación que comprende una guía óptica según la invención, y para ratones testigo no sometidos a un tratamiento de irradiación,

• la figura 27 es una vista superior esquemática de un soporte de módulo de irradiación diseñado para recibir al menos un módulo de la invención que incorpora la guía óptica de la invención según una u otra de las variantes primera, segunda y tercera,

• la figura 28 es una vista lateral esquemática del soporte del módulo de irradiación,

• la figura 29 es una vista superior esquemática del soporte del módulo en posición sobre la cabeza de un usuario,

• la figura 30 es una vista lateral esquemática del soporte del módulo en posición sobre la cabeza de un usuario,

• la figura 31 es una vista frontal esquemática del soporte del módulo en posición sobre la cabeza de un usuario,

• la figura 32 es una vista esquemática de la parte posterior del soporte del módulo en la cabeza de un usuario,

• la figura 33 es una vista lateral esquemática del soporte del módulo de irradiación, mostrando también la correa que sujeta el soporte,

• la figura 34 es una vista en sección transversal a lo largo de la línea XXXN-XXXII de la figura 33 de un anillo del soporte del módulo provisto de una ranura interna, y

• la figura 35 es una vista general en perspectiva frontal del dispositivo de irradiación de la invención que comprende el soporte del módulo de irradiación y cuatro módulos en posición en cuatro anillos situados a nivel del lóbulo frontal.

A lo largo de las figuras, los elementos similares llevan referencias idénticas.

La guía óptica de la invención tiene una, o preferiblemente varias, varilla(s) difusora(s) de luz destinada(s) a ser colocada(s) contra la superficie a irradiar. Las varillas se fabrican ventajosamente con un material que transmite la luz desde un primer extremo situado cerca de una fuente de luz hasta el extremo opuesto situado cerca de la superficie que debe irradiarse. Alternativamente, las varillas pueden comprender un material que transmita la luz desde un primer extremo situado cerca de una fuente de luz hasta el extremo opuesto situado cerca de la superficie que se va a irradiar. 0tra posibilidad es disponer una fibra óptica de material transmisor de luz en un conducto. En la primera y segunda variantes descritas a continuación, las varillas difusoras son piezas independientes montadas en la guía óptica. En la tercera variante, la guía óptica se fabrica en una sola pieza, incorporando las varillas difusoras. En ambos casos, el objetivo es garantizar la difusión de la radiación de luz desde el extremo de la varilla situado en el lado de la fuente de luz hasta el extremo opuesto situado en la superficie que se desea irradiar.

Según la primera variante, cada varilla está montada sobre una base, formando dos separadas y constituyendo así la guía óptica. De este modo, los rayos de luz que entran por el primer extremo de la varilla se conducen en su totalidad al extremo opuesto sin riesgo de pérdida por difusión en el espesor de la base.

Preferiblemente, cada varilla tiene una lente convergente en su extremo próximo a la superficie que se va a irradiar, lo que garantiza una difusión dirigida de la radiación de luz.

Además, para no perder los rayos de luz que no penetran en el primer extremo del vástago, la base está ventajosamente hecha de un material que también transmite la luz.

Además, para adaptarse a la superficie a irradiar, por ejemplo cuando esta superficie es el cuero cabelludo, la base está hecha de un material flexible. De este modo, la base puede ajustarse a la configuración de la superficie a irradiar, garantizando al mismo tiempo el contacto superficial entre las varillas y dicha superficie.

Las figuras 1 a 8 describen los elementos que componen la guía óptica de la invención según la primera variante de realización.

Con referencia a las figuras 6, 7 y 8, la guía óptica de la invención 1 comprende una pluralidad de barras difusoras 2 (nueve en este ejemplo) montadas sobre una base 3, cuya base 3 está sujeta en un alojamiento anular 4 por medio de un anillo elástico 5.

Con referencia a la figura 5, según una realización, cada varilla difusora 2 está hecha de una sola pieza y se extiende longitudinalmente desde un primer extremo colector inferior 6 destinado a situarse cerca de una fuente de luz, hasta un extremo de difusión opuesto 7 destinado a fijarse a la superficie que se va a irradiar, por ejemplo el cuero cabelludo de un usuario. Para garantizar una captación óptima de la radiación de luz generada por la fuente de luz (no representada en esta figura), el diámetro D1 del extremo captador 6 es mayor que el diámetro D2 del extremo difusor 7. La varilla difusora 2 tiene un rebaje longitudinalmente cónico 8 que conecta la parte inferior 9 de diámetro D1 de la varilla 2 con su parte superior 10 de diámetro D2. Por ejemplo, el diámetro D1 es de 2 milímetros y el diámetro D2 es de 1,5 milímetros.

La parte superior 10 de la varilla 2 tiene una longitud L de entre 3 y 15 milímetros, en este ejemplo 10 milímetros. Esta longitud L debe ser suficiente para garantizar que el extremo de difusión 7 esté en contacto con la superficie que se desea irradiar, incluso en presencia de un espesor de cabello cuando la guía óptica se utiliza sobre el cuero cabelludo, pero no debe ser demasiado larga para no correr el riesgo de dañar la piel.

La optimización de la captación y difusión de la radiación de luz está garantizada por los siguientes parámetros independientes: el vástago 2 está hecho de un material que difunde eficazmente la luz, en este ejemplo polimetacrilato de metilo (PMMA), o vidrio, o policarbonato o copoliéster transparente (PETG) o cualquier otro material equivalente de gran transparencia. Además, el extremo de dispersión 7 de la varilla 2 tiene una lente convergente 11 que dirige la luz con precisión hacia el objetivo previsto. Por último, el extremo colector 6 también incluye una lente convergente 12 para recoger eficazmente la radiación de luz de la fuente de luz correspondiente dispuesta cerca de este extremo colector 6.

La varilla difusora 2 está montada sobre la base 3, que consta de una membrana circular plana 13 y un borde periférico anular 14. En este ejemplo, la base 3 está hecha de un material flexible transparente, por ejemplo silicona. Por ejemplo, la base 3 tiene un diámetro de 40 milímetros, una altura de 5 milímetros y un grosor de 1,7 milímetros. La membrana circular 13 está provista de orificios pasantes 15 (figuras 1 y 2) a través de los cuales se introducen con fuerza las varillas 2 y se sujetan por fricción elástica. Para sujetar las varillas 2 de forma más segura en los orificios 15 y, en particular, para evitar que las varillas 2 salgan de los orificios 15 por el lado de la piel, la parte inferior 9 de la varilla 2 (figura 5) tiene un tope circular saliente 16 que hace tope (figura 6) contra la cara interior 17 de la base circular 13 de la membrana de soporte 3. De este modo, las varillas 2 quedan firmemente sujetas a la membrana de soporte 3.

Con referencia a la figura 2, la cara externa 18 del borde periférico 14 de la base 3 tiene una nervadura circular 19 diseñada para encajar en una ranura circular 20 correspondiente formada en la cara interna 21 de la carcasa anular 4. Esta carcasa anular 4 está hecha de un material más rígido que la membrana de soporte, por ejemplo policarbonato o metal. Como puede verse, por ejemplo, en la figura 6, la carcasa anular 4 rodea la placa de soporte 3 por su borde periférico 14, lo que confiere a la guía óptica 1 una rigidez que permite integrarla en un módulo, tal como se describe a continuación.

Para reforzar la conexión entre la placa de soporte 3 y la carcasa anular 4, se proporciona un anillo elástico 5 (figura 4), también conocido como "circlip", según el término anglosajón, que tiene una forma anular generalmente abierta con dos extremos 22 situados cerca uno del otro y cada uno de los cuales tiene un saliente 23 que permite juntar manualmente los dos extremos 22 hasta que se hace contacto para reducir el diámetro del anillo elástico 5 y permitir su inserción y extracción.

El anillo elástico 5 está montado en la cara interior 24 del borde periférico 14 de la base 3, y en una ranura circular 25 formada en esta cara interior 24. La elasticidad del anillo 5 empuja el borde periférico 14 de la base 3 contra la carcasa circular 4 (figura 6), reforzando la conexión entre la base 3 y la carcasa anular 4.

El número y la posición de las barras difusoras se corresponden con el número y la posición de las fuentes de luz. Como puede verse en la figura 1, en este ejemplo hay nueve orificios pasantes 15 y, por tanto, nueve varillas difusoras 2 asociadas. Las nueve aberturas 15 (y, por tanto, las nueve varillas 2) se distribuyen alrededor del centro 0 de la membrana circular 13, con tres aberturas centrales y cinco aberturas periféricas, todas distribuidas uniformemente de forma circular.

En el ejemplo descrito anteriormente, la guía óptica 1 se aplica al cuero cabelludo de un usuario y se utiliza para exponer determinadas zonas del cerebro a radiaciones electromagnéticas que van desde el espectro visible al infrarrojo. Este tipo de exposición se aplicará a tratamientos neurológicos y/o psiquiátricos, como las enfermedades neurodegenerativas de tipo Alzheimer. La guía óptica también puede utilizarse para mediciones de oximetría cerebral transcraneal. En este caso, ciertas lentes difusoras 11 de cada varilla 2 actuarán como difusores de la radiación, y otras lentes difusoras 11 de cada varilla 2 actuarán como colectores.

Con referencia a las Figuras 9 y 10 y según la segunda realización de la invención, la base 3a tiene una forma sustancialmente circular y comprende un borde periférico 3a1 formado por dos porciones sustancialmente paralelas y que delimita una ranura 3a2 para recibir una nervadura coincidente 4a realizada en la cara anular interior 4b de la carcasa anular 4c. Esta carcasa anular 4c difiere algo estructuralmente de la carcasa anular 4 de la primera realización, pero pretende tener la misma función de sujetar la guía óptica 1a en un módulo de irradiación.

En esta variante, está previsto que las varillas difusoras 2a, de las que hay siete en este ejemplo, se mantengan en posición en la base 3a por medio de manguitos 3b que forman parte de la base 3 y agarran la barra 2a asociada cuando ésta se encaja en el manguito 3b. Para ello, la base 3 está hecha de un material suficientemente flexible para que las varillas difusoras 2a puedan encajar en los correspondientes manguitos 3b, y el material que constituye la cara interior de cada manguito 3b tiene un coeficiente de fricción tal que ayuda a mantener las varillas difusoras 2a en su sitio sobre la base 3a. Preferiblemente, la base 3 está hecha de una sola pieza y, por lo tanto, tiene un coeficiente de fricción uniforme que también le permite sujetar la nervadura 4a de la carcasa anular 4c en la correspondiente ranura circular 3a2 de la base 3a.

En esta variante, la varilla difusora 2a está estructuralmente adaptada a la presencia de los manguitos 3b. A tal efecto, y más concretamente con referencia a la figura 10, cada varilla difusora 2a tiene una parte de fijación 2a1 esencialmente tubular, cuyo diámetro y longitud están adaptados al diámetro y longitud de los manguitos 3b de la base 3a. Esta parte de fijación 2a1 está delimitada por un resalte superior 2a2 en el lado del extremo colector 6a y un resalte inferior 2a3 en el lado del extremo de difusión opuesto 7a. Este segundo resalte 2a3 constituye también un medio de sujeción de la varilla 2a sobre la base 3a, ya que este resalte 2a3 coopera con una nervadura 3c (figura 9) formada en la parte inferior del manguito 3a asociado.

También hay que señalar que, a diferencia de la varilla difusora 2 de la primera variante, la varilla difusora 2a de la guía de la segunda variante tiene, en su extremo colector 6a, una lente divergente 12a destinada a situarse cerca de la fuente de luz asociada (no representada) y a adaptarse al radio de difusión de esta fuente de luz garantizando la mejor difusión posible de la radiación de luz desde el extremo colector 6a hasta el extremo de difusión 7 que, como en la primera variante, tiene una lente convergente 11a

Al igual que en la primera variante, para garantizar una captación óptima de la radiación de luz generada por la fuente de luz, el diámetro D1 del extremo captador 6a es mayor que el diámetro D2 del extremo difusor 7a. La longitud L de la parte superior 10a de la varilla 2a que emerge de la base 3 en la dirección de la superficie a irradiar debe ser suficiente para que el extremo de difusión 7a esté en contacto con la superficie a irradiar, incluso en presencia de un espesor de cabello cuando la guía óptica se utiliza sobre el cuero cabelludo, pero no debe ser demasiado larga a riesgo de dañar la piel.

Como en la primera variante, la varilla difusora 2a está hecha de un material que difunde la luz eficazmente, en este ejemplo polimetacrilato de metilo (PMMA), o vidrio, o policarbonato o copoliéster transparente (PETG) o cualquier otro material equivalente altamente transparente.

Se hace referencia ahora a las Figuras 11 a 19 para describir un módulo de la invención que incorpora la tercera realización de la guía óptica de la invención en la que la guía se fabrica en una sola pieza.

Con referencia a las figuras 11 y 12, la guía óptica 30 de la tercera variante comprende una base 31 constituida por una cara plana circular 32 que se prolonga por un faldón anular 33 del que sobresalen diametralmente hacia el exterior tres aletas 34a, 34b, 34c, destinadas a formar medios de fijación de la guía óptica 30 al módulo de la invención 41 como se describirá a continuación. La guía óptica 30 comprende diez barras difusoras divididas en tres grupos 35a, 35b y 35c en función de la fuente de luz asociada 36a, 36b y 36c.

Como se ilustra en las Figuras 11 y 13, la cara plana 32 de la guía óptica 30 está destinada a disponerse en el módulo frente y cerca de una tarjeta electrónica 35 que comprende una pluralidad de fuentes de luz que se extienden desde la tarjeta electrónica 35 paralelamente al eje principal XX' de la tarjeta electrónica 35 y del módulo, hacia la guía óptica 30 y coaxialmente con las varillas difusoras 35a, 35b, 35c asociadas.

Las fuentes de luz también se dividen en tres grupos (Figura 14):

• tres diodos electroluminiscentes (LED) que emiten en el infrarrojo 36a a una longitud de onda comprendida entre 700 y 1200 nanómetros, preferentemente 850 nanómetros. Los tres LED infrarrojos 36a están distribuidos circular y uniformemente alrededor y cerca del eje principal XX' de la placa electrónica 35 y del módulo,

• tres diodos electroluminiscentes (LED) que emiten en el rojo 36b a una longitud de onda comprendida entre 600 y 700 nanómetros, preferentemente 625 nanómetros. Los tres LED rojos 36b están distribuidos circular y uniformemente alrededor y a mayor distancia que los LED infrarrojos del eje principal XX', y

• cuatro láseres de tipo pulsado 36c que emiten en el infrarrojo a una longitud de onda comprendida entre 700 y 1200 nanómetros, preferentemente 850 nanómetros. Cada uno de estos láseres tiene una duración de pulso de entre 20 y 200 nanosegundos, un tren de pulsos de entre 1 y 10 kHz, preferentemente entre 1 y 20 kHz, típicamente 15 kHz, y una potencia de pulso de entre 0,5 y 12 vatios, preferentemente entre 1 y 6 vatios inclusive. Un primer láser 14s está centrado en el eje XX' y los otros tres láseres están distribuidos circular y regularmente alrededor y más alejados del eje principal XX' que los LED infrarrojos, en la misma circunferencia que los LED rojos 36b. Alternativamente, pueden proporcionarse tres láseres pulsados 14a, distribuidos circular y uniformemente alrededor del eje XX'. Alternativamente, pueden utilizarse menos de tres láseres, por ejemplo un único láser pulsado centrado en el eje XX'.

La frecuencia de modulación global aplicada a los diodos electroluminiscentes y a los láseres pulsados está comprendida entre 0 y 4000 Hz, preferentemente entre 1 y 1000 Hz, más preferentemente 10 Hz.

Con referencia a las Figuras 18A, 18B y 18C, cada varilla difusora 35a, 35b, 35c se extiende longitudinalmente a lo largo de su eje asociado YY'a, YY'b, YY'c desde un primer extremo colector inferior 37a, 37b, 37c situado proximal y coaxialmente opuesto a la fuente de luz asociada 36a, 36b, 36c hasta un extremo de difusión opuesto 38a, 38b, 38c destinado a ser aplicado a la superficie a irradiar, por ejemplo el cuero cabelludo de un usuario. En esta variante, el extremo de difusión 38a, 38b, 38c es plano para proporcionar comodidad al usuario en cuyo cuero cabelludo se aplica el extremo de difusión 38a, 38b, 38c. Cada varilla difusora 35a, 35b, 35c tiene una forma sustancialmente cónica desde su extremo colector 37a, 37b, 37c hasta su extremo de difusión 38a, 38b, 38c.

La optimización de la captación y difusión de la radiación de luz se garantiza mediante los siguientes parámetros independientes. En particular, cada varilla difusora 35a, 35b, 35c está hecha de un material que difunde la luz eficazmente, por ejemplo polimetacrilato de metilo (PMMA), o vidrio, o policarbonato o copoliéster transparente (PETG) o cualquier otro material equivalente altamente transparente.

Por lo que se refiere a las emisiones infrarrojas y rojas, las varillas difusoras 35a, 35b asociadas respectivamente al LED emisor de infrarrojos 36a y al LED emisor de rojo 36b tienen cada una un extremo colector 37a, 37b que comprende una lente convergente 40a, 40b que conduce con precisión la luz en la dirección del extremo de difusión asociado 38a, 38b.

Además, la longitud L1a, L1b de las varillas difusoras 35a, 35b se ajusta a la longitud focal de la lente convergente asociada 40a, 40b de manera que al menos el 40%, preferiblemente al menos el 60%, de la emisión total de luz emitida por los LED rojos e infrarrojos, partiendo por ejemplo de un ángulo de difusión de aproximadamente 120°, alcance el extremo de difusión plano correspondiente 38a, 38b. En referencia a la figura 18c, la varilla difusora 35c asociada al láser 36c comprende una lente plana 40c (es decir, una placa transparente) colocada perpendicularmente al haz láser cuyo radio de difusión coincide con el eje YYc'. Este posicionamiento perpendicular garantiza que el haz láser se propague en línea recta desde la fuente 36c hasta el extremo de dispersión 38c. La distancia entre el extremo colector 37c de la varilla difusora 35c y el láser 36c está comprendida entre 1 y 3 milímetros, preferentemente 2 milímetros.

A modo de ejemplo y para cumplir con los criterios definidos anteriormente, cada varilla difusora 35a, 35b, 35c tiene una longitud L1a, L1b, L1c de entre 17 y 18 milímetros, un diámetro mayor en el lado del extremo colector 37a, 37b, 37c de aproximadamente 3 milímetros, y un diámetro menor en el lado del extremo de difusión plano 38a, 38b, 38c de entre 2,2 y 2,4 milímetros. Como resultado, toda o la mayor parte (más del 40%) de la luz emitida por los LED infrarrojos 36a, los LED rojos 36b y los láseres 36c se difunde a través de las varillas difusoras 35a, 35b y 35c hacia los extremos colectores asociados 38a, 38b y 38c.

Con referencia a las figuras 11 y 19, la guía óptica 30 de la invención está dispuesta en un módulo 41 que comprende una carcasa anular 42 formada por una cubierta superior 42a y una cubierta inferior 42b sujetas entre sí mediante atornillado por medio de cuatro tornillos 43, tres de los cuales son visibles en la figura 19. En particular, la carcasa 42 proporciona un soporte coaxial para la guía óptica 30 y la placa electrónica 35 que contiene las fuentes de luz 36a, 36b, 36c. En esta variante, un imán anular 43 también está presente entre la placa electrónica 35 y la guía óptica 30 y genera un campo magnético estático de entre 50 y 300 miliTeslas. El imán 43 se aloja en una ranura circular 44 que está dispuesta en la cara superior de un borde anular 49 de la tapa inferior 42b de la carcasa 42 y que rodea la guía óptica 30. De este modo, los rayos luminosos generados por las fuentes de luz 36a, 36b y 36c se extienden perpendicularmente al plano P del imán 43 y en el interior de este imán 43. Dentro del ámbito de la invención, el módulo 41 no incluye un imán.

La placa electrónica 35 tiene un diámetro al menos igual al diámetro del imán 43 y descansa sobre el imán 43 mientras está fijada a la cubierta superior 42 a de la carcasa 42 mediante un sistema de atornillado o fijación a presión que no se muestra en las figuras. La placa electrónica 35 se alimenta de energía eléctrica a través de un cable eléctrico 46 (figura 11) que se extiende fuera del módulo 41. El cable eléctrico 46 también contiene hilos de datos (por ejemplo, bus CAN o RS485 de tipo serie), un hilo de alimentación para la(s) fuente(s) de irradiación, uno o más hilos de tierra y puede estar apantallado.

Como puede verse en la vista en despiece de la figura 19, los principales componentes del módulo 41 (carcasa 42, placa electrónica 35, imán 43 y guía óptica 30) están dispuestos coaxialmente alrededor del eje principal XX' del módulo 41.

La conexión entre la guía óptica 30 y la cubierta inferior 42b de la cubierta 42, y los medios asociados a esta conexión, se describen con referencia a las Figuras 15 a 17.

Las tres aletas 34a, 34b y 34c, distribuidas regularmente y que sobresalen del faldón 33 de la base 33 de la guía óptica 30, están destinadas a engancharse en un miembro de agarre 47 formado en la cara inferior 48 del borde anular 49 de la cubierta inferior 42b de la carcasa 42, cuya cara superior 44 forma una ranura para recibir el imán 43. El miembro de agarre 47 tiene forma de L con una primera parte 47a que forma un tope para la aleta correspondiente 34a, 34b, 34c y una segunda parte 47b sustancialmente perpendicular a la primera parte 47a y que se extiende paralela a la cara inferior 48 del borde anular 49 a una distancia de esta cara 48 que coincide con el grosor E de la aleta 34a, 34b, 34c para permitir que la aleta 34a, 34b, 34c se agarre en el miembro de agarre 47. Además, como puede verse en la figura 16, cada aleta 34a tiene un saliente 50 formado en toda la anchura de la aleta 34a en las proximidades de su extremo libre 51 opuesto al extremo libre 52 destinado a encajar en el miembro de agarre 47. Este resalte 50 coincide con otro resalte 53 formado sobre toda o parte de la anchura de la cara inferior 48 del borde anular 49 de la cubierta inferior 42, de modo que cuando la aleta 34a está alojada en el miembro de agarre 74, el resalte 50 de la aleta 34a está situado aguas abajo del resalte 53 (como se muestra en línea de puntos en la figura 17). Esto garantiza que la aleta 34a quede sujeta en la abrazadera 47.

Finalmente, para facilitar la inserción de la aleta 34a en el miembro de agarre 47, la cara inferior de la aleta 34a tiene un bisel 54 en el extremo libre 52 destinado a hacer tope en el miembro de agarre, que coincide con un bisel 55 formado en la cara inferior de la segunda parte 47b del miembro de agarre 47.

La guía óptica de la invención según la cuarta variante de la invención presenta una alternativa a los medios para asegurar la guía óptica 30 al módulo de la invención 41. Estos medios de fijación comprenden dos pestañas de enclavamiento 34a1 formadas en la base 31 de la guía óptica 30, diametralmente opuestas y que se extienden al nivel del faldón anular 33. Cada lengüeta de encaje 34a1 coincide con un rebaje 47a1 formado en la cara interior de la cubierta inferior 42b de la carcasa 42, cuyo rebaje 47a1 tiene un resalte 47a2 que impide que la guía óptica 30 se retire del módulo 41 cuando la guía óptica está alojada en la carcasa 42 y, por retorno elástico, las lengüetas de encaje 34a1 entran en contacto contra la cara interior de la cubierta inferior 42b. Se entiende que la guía óptica 30 se retira del módulo 41 por una fuerza concomitante ejercida sobre las dos lengüetas de enclavamiento 34a1 y dirigida hacia el centro del módulo 41.

El posicionamiento preciso de la guía óptica 30 en el módulo 41 y su retención, en particular en rotación con respecto a la carcasa 42, se ven mejorados por la presencia de dos orejetas rígidas 34a2 previstas en la base 31 de la guía óptica 30, diametralmente opuestas y posicionadas a 90° con respecto a las orejetas de enganche 34a1. Cada lengüeta rígida 34a2 se proyecta, en el plano del faldón anular 33 de la guía óptica, en un rebaje 34a3 del faldón anular 33. En el borde anular de la tapa inferior 42b se forman dos escotaduras coincidentes 47a3. Como se muestra en la figura 20, cuando la guía óptica 30 está montada en la carcasa 42, las lengüetas rígidas 34a2 se alojan en los rebajes 47a3.

Todos los demás elementos de la guía óptica 30 y de la carcasa 42 no se modifican en comparación con la tercera variante de las figuras 11 a 19.

Pruebas y protocolos

Se han realizado pruebas para evaluar la eficacia del dispositivo de la invención. Más concretamente, se evaluó la eficacia del dispositivo de la invención para atenuar la patología inducida por la inyección de beta-amiloide en ratones. Estas pruebas también han permitido determinar el protocolo de irradiación para tratar enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer.

El modelo animal utilizado para probar el dispositivo de la invención es el modelo no transgénico Ap25-35 de la enfermedad de Alzheimer que consiste en la inyección intracerebroventricular en ratones del péptido amiloide Ap25-35 en forma oligomérica. Se ha identificado la presencia de péptidos amiloides en los cerebros de los enfermos de Alzheimer; el péptido Ap25-35 es uno de los más neurotóxicos. Se ha demostrado que la inyección intracerebroventricular del péptido Ap25-35 provoca siete días después la presencia de neuroinflamación y gliosis reactiva en el cerebro, la activación de caspasas proapoptóticas, estrés oxidativo, una reducción del número de células piramidales en el hipocampo, una pérdida de neuronas colinérgicas y graves problemas de memoria. Muy interesante, la inyección del péptido Ap25-35 da lugar a la instalación de una patología que tiene todas las características de la enfermedad de Alzheimer en humanos, en particular la acumulación de especies endógenas de Ap pero también la hiperfosforilación de la proteína tau, como se observa en la fisiopatología de la enfermedad de Alzheimer.

El día 1, se inyectó a un grupo de ratones el péptido amiloide Ap25-35 a razón de 9 nmol/ratón y a otro grupo de ratones de control se les inyectó el péptido Sc.Ap (proteína amiloide-p 25-35 codificada) a razón de 9 nmol/ratón con el fin de inducir toxicidad amiloide.

Una parte del grupo de ratones inyectados con el péptido amiloide Ap25-35 se sometió a tratamiento de irradiación transcutánea desde el día 1 (2 horas después de la inyección del péptido amiloide Ap25-35) hasta el día 10. Se administró radioterapia en la cabeza y el abdomen. Los dispositivos de irradiación utilizados se ajustan a la invención (referencia 59 en las figuras 22 a 26) o quedan fuera del ámbito de la invención (referencia 58 en las figuras 22 a 26). A continuación se explican y comparan los distintos sistemas utilizados.

En los días 8 a 10, se realizaron pruebas de comportamiento en todos los grupos de ratones (Sc.Ap sin tratamiento, Ap25-35 sin tratamiento, Ap25-35 con tratamiento).

La primera prueba conductual realizada el día 8 evalúa la alteración de la memoria espacial espontánea de los ratones mediante una prueba que evalúa el rendimiento de alternancia en un laberinto en Y. Por tanto, el laberinto tiene tres brazos. Cada ratón se coloca en el extremo de un brazo y puede moverse libremente por el laberinto durante una sesión de 8 minutos. El movimiento de cada ratón, incluidos los retornos al mismo brazo, se comprueba visualmente. Una alternancia se define como entradas en los tres brazos en varias ocasiones consecutivas. El número máximo de alternancias es el número total de entradas en los brazos menos dos. El porcentaje de alternancia se calcula del siguiente modo: (número real de alternancias/número máximo de alternancias) x 100. Los resultados de esta primera prueba de comportamiento se muestran en las figuras 10, 16 y 22.

La segunda prueba conductual realizada los días 9 y 10 evalúa la memoria contextual a largo plazo, también conocida como "prueba de evitación pasiva". Esta prueba se realiza el día 10 en dos etapas, con una sesión de entrenamiento el día 9. El dispositivo sometido a prueba es una carcasa de dos compartimentos, uno iluminado y el otro en penumbra, con suelo de rejilla. Una puerta tipo faja separa los dos compartimentos. Los choques pueden generarse en el panel de la rejilla del compartimento oscuro. Inicialmente, la puerta que separa los dos compartimentos está cerrada. Para la sesión de entrenamiento, cada ratón se coloca en el compartimento iluminado. Después de 5 segundos, la puerta está abierta. Cuando el ratón entra en el compartimento oscuro, se generan descargas eléctricas en la rejilla. El día 10, se volvió a colocar a los ratones en el compartimento iluminado con la puerta cerrada. Se abre la puerta y se miden dos parámetros: el tiempo de latencia, es decir, el tiempo tras el cual el ratón entra en el compartimento oscuro, y el tiempo de escape, es decir, el tiempo tras el cual el ratón sale del compartimento oscuro. Los resultados de estas dos subpruebas (latencia y tiempo de escape) se muestran en las figuras 23 y 25.

El día 10, se aplica la eutanasia a los ratones. Se diseccionan el hipocampo y el córtex frontal de ratones. Los niveles de peroxidación lipídica en el hipocampo se determinaron en equivalentes de CHP por miligramo de tejido y como porcentaje en comparación con el grupo testigo (Sc.Ap sin tratamiento). Los resultados se muestran en la figura 24. También se determinan los niveles de TNFp (factor de necrosis tumoral) en el hipocampo mediante un ensayo inmunoenzimático ELISA. Los resultados se expresan en porcentaje en comparación con el grupo testigo (Sc.Ap sin tratamiento) y se presentan en la Figura 26.

Cabe señalar que para los resultados presentados en las Figuras 22 a 26, los resultados obtenidos mediante la inyección de Sc.Ap sin tratamiento constituyen un primer testigo de referencia, ya que esta inyección no modificó el comportamiento de los ratones ni el nivel de marcadores ensayados. Los resultados obtenidos inyectando Ap 25-35 sin tratamiento constituyen un segundo testigo de referencia.

Asimismo, cabe señalar que las indicaciones ### y ### significan adecuación total y excelente con el grupo testigo (Sc.Ap sin tratamiento), respectivamente, y las indicaciones *** significan inadecuación total con el testigo (Sc.Ap sin tratamiento).

Se hace referencia a las Figuras 22 a 26. Estas cifras ilustran los resultados obtenidos en las pruebas mencionadas para los tratamientos de irradiación efectuados una vez al día en las siguientes condiciones de funcionamiento:

• Referencia 56: inyección de Sc.Ap sin tratamiento (testigo 1)

• Referencia 57: inyección de Ap25-35 sin tratamiento (testigo 2)

• Referencia 58: inyección de Ap25-35 con tratamiento durante 6 minutos una vez al día simultáneamente en la cabeza y el abdomen mediante un dispositivo de irradiación A cuyos módulos de irradiación comprenden una lente plana transparente aplicada a la piel de ratones previamente afeitados y que comprende tres diodos electroluminiscentes (LED) que emiten en el infrarrojo a 850 nanómetros, tres diodos electroluminiscentes (LED) que emiten en rojo a 640 nanómetros, y un diodo láser pulsado con una duración de pulso de entre 80 y 100 nanosegundos, un tren de pulsos de 10 kHz (es decir, 0,1 milisegundo), preferentemente entre 1 y 20 kHz, típicamente 15 kHz, que emite a 850 nanómetros y tiene una potencia de pulso de 1 vatio. El tratamiento se administra en modo pulsado a 10 hercios para la cabeza y el abdomen.

• Referencia 59: inyección de Ap25-35 con tratamiento durante 6 minutos una vez al día simultáneamente en la cabeza y el abdomen mediante un dispositivo de irradiación B para el que los módulos de irradiación comprenden una guía óptica según la invención de la cuarta variante ilustrada en las figuras 20 y 21, aplicándose los módulos en la cabeza y el abdomen de ratones sin afeitar. El módulo comprende un diodo electroluminiscente (LED) que emite en el infrarrojo a 850 nanómetros, un diodo electroluminiscente (LED) que emite en el rojo a 640 nanómetros, y un diodo láser de tipo pulsado con una duración de pulso de entre 80 y 100 nanosegundos, un tren de pulsos de 10 kHz (es decir, 0,1 milisegundo), preferiblemente entre 1 y 20 kHz, típicamente 15 kHz, que emite a 850 nanómetros y tiene una potencia de pulso de 1 vatio. El tratamiento se administra en modo pulsado a 10 hercios para la cabeza y el abdomen.

Los resultados mostrados en las Figuras 22 a 26 son muy significativos para el dispositivo de irradiación B (referencia 59) según la invención. También puede observarse que estos resultados son equivalentes a los obtenidos para el dispositivo A en la técnica anterior. De este modo, la guía óptica de la invención garantiza una buena eficacia del tratamiento incluso en presencia de cabello en la piel.

En las tres realizaciones descritas anteriormente, la guía óptica 1, 1a, 30 debe mantenerse en posición sobre la cabeza de un usuario en una zona muy específica. Para ello, la guía óptica 1 se monta en un módulo de irradiación transcutánea, que puede ser el que se muestra en las figuras 11 y 19 para la tercera variante de la guía óptica, un módulo de irradiación que comprenda la cuarta variante de la guía óptica, o cualquier otro módulo adecuado que garantice que las fuentes de luz se mantienen coaxialmente opuestas a los extremos colectores proximales de las varillas difusoras. El módulo también proporciona medios de alimentación para la placa electrónica.

El módulo debe colocarse con precisión en la cabeza del usuario para irradiar únicamente la zona en cuestión. Esto se consigue mediante un soporte de módulo descrito con referencia a las figuras 27 a 35.

El soporte del módulo comprende uno o varios anillos de un material flexible y/o elástico que permite mantener inmóvil el módulo de irradiación transcraneal mediante un agarre elástico. Por material flexible y/o elástico se entiende un material, por ejemplo un elastómero o material de caucho, que permite insertar en el anillo un módulo con una superficie exterior esencialmente cilíndrica extendiendo dicho anillo y volviendo elásticamente contra el módulo. El material puede ser flexible sin ser elástico, su espaciado para la inserción y fijación del módulo implica una extensión significativa del material, la sujeción del módulo en el anillo puede entonces asegurarse por fricción. El soporte también incluye medios para posicionarlo sobre la zona a irradiar. Estos medios pueden adoptar la forma de una correa, pero también, o adicionalmente, pueden adoptar la forma de un soporte que, al apoyarse sobre la zona a tratar, se adapta a esta zona y se mantiene en su sitio gracias a esta forma de soporte adaptada.

Las figuras 27 a 32 describen el soporte de módulos de la invención.

El soporte 61 comprende una pluralidad de anillos 62 de sujeción de módulos distribuidos sobre la superficie de la cabeza 63 (por razones de claridad, no todos los anillos están referenciados en las figuras). Como ejemplo no limitativo, cada anillo está hecho de silicona, tiene un radio exterior de 25 milímetros, un radio interior de 23 milímetros (es decir, un grosor de 2 milímetros) y una altura de 6 milímetros. La altura debe ser suficiente para albergar un módulo, que se describirá más adelante. Como alternativa al uso de silicona, los anillos pueden estar hechos de caucho, material elastomérico o cualquier otro material polimérico o no polimérico que sea suficientemente flexible para permitir la inserción y retención de un módulo de superficie externa esencialmente cilíndrico.

Los anillos 62 se distribuyen simétricamente sobre el soporte, de manera que cuando se colocan sobre la cabeza 63, el eje de simetría del soporte XX' coincide con el eje medio XX' de la cabeza 63 del usuario. Los anillos 62 se unen entre sí mediante elementos de unión flexibles 64, fabricados por ejemplo del mismo material que los anillos, en este ejemplo silicona. Los elementos de unión 64 están colocados con precisión en el soporte 61 para permitir que el soporte 61 se adapte a la forma de la cabeza del usuario 63, y para permitir que el soporte se sujete a la cabeza 63, como se describirá en detalle más adelante.

Los anillos 62 se distribuyen como sigue: el soporte 61 tiene diez anillos periféricos 62a, cuatro segundos anillos periféricos 62b y cuatro anillos centrales 62c. Se entiende que este número preciso y esta disposición precisa de los anillos se dan a título de ejemplo no limitativo. El número de anillos 62 puede variar, así como su posición, permaneciendo dentro del ámbito de la invención.

Se hace referencia a la figura 28, en la que los anillos 62a, 62b, 62c se han subnumerado 62a1, 62a2, 62a3, 62a4, 62a5, 62b1, 62b2, 62b3, 62b4, 62c1, 62c2 para describir su funcionalidad, entendiéndose que esta figura 28 representa sólo una mitad del soporte 61, los cuatro anillos periféricos 62a1, 62a2 y los dos segundos anillos periféricos 62b1 situados hacia la parte delantera de la cabeza 63 están destinados a alcanzar el lóbulo frontal. Los seis anillos periféricos 62a2, 62a3, 62a4 que se extienden desde el segundo anillo periférico frontal están destinados a alcanzar el lóbulo temporal. Los cuatro anillos centrales 62c1, 62c2 y los cuatro segundos anillos periféricos 62b2, 62b3 situados por encima de las orejas del paciente están diseñados para alcanzar el lóbulo parietal. Los cuatro anillos periféricos posteriores 62a4, 62a5 están diseñados para alcanzar el cerebelo. Y los dos segundos anillos periféricos 62b4 situados por encima del anillo periférico más retrasado, y los dos anillos periféricos 62a4 situados por delante de los anillos periféricos más retrasados 62a5, están destinados a alcanzar el lóbulo occipital. Los 62 anillos también llegan a zonas más profundas del tálamo, el hipocampo y las amígdalas.

Los cuatro anillos centrales 62c están unidos entre sí por juntas centrales 64a. Los segundos anillos periféricos 62b están conectados a los anillos centrales 62c mediante segundas uniones periféricas 64b. Algunos segundos anillos periféricos 62b también están conectados entre sí mediante segundas uniones periféricas 64b. Los anillos periféricos 62a están conectados cada uno a un segundo anillo periférico 62b por una unión periférica 64a. Por otra parte, los anillos periféricos 62a no están conectados entre sí mediante uniones. Es posible prever que una de las uniones 64a, 64b, 64c comprenda una zona plana que permita fijar en ella una etiqueta de identificación del paciente.

La ausencia de conexión entre los anillos periféricos 62a permite que el soporte 61 se adapte a la forma de la cabeza del paciente abriéndose en mayor o menor medida. Aún dentro del ámbito de la invención, ciertos anillos periféricos 62a podrían estar conectados entre sí mientras proporcionan esta funcionalidad de adaptación. Por otra parte, si todos los anillos periféricos 62a están conectados entre sí, el soporte 61 no podrá adaptarse a diferentes formas de cabeza.

Algunos de los anillos de la segunda periferia 62b están conectados entre sí para que el soporte sea lo suficientemente fuerte como para permanecer en su lugar en la cabeza y mantener los módulos en su lugar en los anillos. El hecho de que algunos de los anillos de la segunda periferia 62b no estén conectados entre sí también significa que el soporte 61 puede adaptarse a cualquier forma de cabeza.

La presencia o no y la posición de las segundas uniones periféricas 64b y de las uniones periféricas 64a son evaluadas por el experto en la materia como un compromiso entre la rigidez del soporte 61 necesaria para permitir su sujeción en posición sobre la cabeza del paciente y para sujetar el módulo o los módulos, y la adaptabilidad del soporte 61 a cualquier forma de cabeza. La presencia o ausencia de estas uniones puede variar en función del número de anillos presentes en el soporte 61 o de la rigidez de los materiales utilizados para fabricar los anillos 62 y las uniones 64.

En cualquier caso, es esencial que al menos algunos de los anillos periféricos 62a no estén conectados entre sí, y preferiblemente que todos los anillos periféricos 62a no estén conectados entre sí. También es importante para la rigidez del soporte que, por otro lado, los anillos centrales 62c estén unidos entre sí por juntas 64a. La conexión integral de los anillos centrales 62c depende del número de anillos centrales 62c utilizados.

A modo de ejemplo, el soporte 61 puede fabricarse en una sola pieza mediante moldeo de silicona.

Con referencia a la figura 33, para mejorar aún más el ajuste del soporte 61 en la cabeza y posicionar los anillos 62 con precisión hacia las zonas del cerebro que se van a tratar, se proporciona una correa de apriete controlada 65. Esta correa 65 comprende una primera parte de conexión 65a que une cada anillo periférico 62a pasando a través de un elemento tubular 66 dispuesto en el borde periférico inferior de cada anillo periférico 62a.

La correa 65 también comprende una mentonera 65b conectada a la primera parte de conexión 65a por cuatro elementos de conexión 65c, que pasan en pares a cada lado de la oreja del paciente. Alternativamente, la correa 65 puede mantenerse en posición mediante tiras tipo Velcro.

Se pueden proporcionar tres puntos de apriete 67a, 67b, 67c, de los cuales dos puntos de apriete 67a, 67b están situados en la unión de los elementos de conexión 65c y la primera parte de conexión 65a, y el tercer punto de apriete está situado en la unión entre la mentonera 65b y los dos elementos de conexión 65c.

Para mejorar aún más el ajuste de los módulos (que se describirán más adelante) en los anillos 62, puede proporcionarse una ranura 68 en el interior del anillo 62, con referencia a la figura 32. Esta ranura 68 está destinada a coincidir con una nervadura circular en la superficie exterior del módulo asociado. La presencia de la ranura 68 no sólo mejora el ajuste del módulo, sino que también permite un posicionamiento más preciso del módulo para que la radiación se dirija con precisión a las zonas objetivo del cerebro.

El módulo que comprende la guía óptica de la invención, por ejemplo el módulo 41 de la tercera variante, se ensambla en un anillo 62 por inserción coaxial del módulo 41 en el interior del anillo 62. A tal fin, el módulo 41 tiene una forma generalmente cilíndrica para garantizar su sujeción coaxial en el anillo 62. Esta configuración coaxial es importante porque garantiza que el módulo 41 se coloque y se mantenga fijo en el eje del anillo dedicado.

Como se ha mencionado anteriormente, cuando los anillos 62 están provistos de una ranura interior 68, la superficie exterior del módulo 41 tiene una nervadura circular correspondiente que encaja en la ranura 68 para asegurar el posicionamiento fijo y preciso del módulo 41 en el eje del anillo 62.

De este modo, la presencia de la guía óptica 1, 1a, 30 en el módulo de irradiación 41, y la sujeción del módulo o módulos de irradiación 41 por el soporte 61, permiten irradiar las zonas objetivo del cerebro con precisión y eficacia, aumentando la efectividad de los tratamientos neurológicos.

El soporte del módulo también puede adoptar la forma de un gorro (o una membrana flexible) destinado a ser colocado en la cabeza de un paciente, en el que se conectan, por ejemplo, las guías ópticas. También puede ser un capó con orificios para alojar guías ópticas.

La guía óptica de la invención también puede utilizarse para irradiar otras partes del cuerpo, por ejemplo el abdomen, independientemente o concomitantemente con la irradiación del cerebro.

Alternativamente, y con referencia a la figura 5a, la varilla difusora 2' está constituida por dos elementos: un conducto C en el que se aloja al menos una fibra óptica FO, que permite conducir la luz desde un extremo inferior 6' hasta un extremo opuesto 7'. La fibra óptica FO se extiende longitudinalmente dentro del conducto FO. El conducto C se extiende longitudinalmente desde el primer extremo inferior 6' hasta el extremo opuesto de difusión 7' destinado a fijarse a la superficie que se va a irradiar. El conducto C tiene la misma forma que la varilla 2 de la figura 5: parte inferior 9' con un diámetro D1 y parte superior 10' con un diámetro D2, D2<D1. La varilla difusora 2' en esta realización puede disponerse en la base 3 de la misma manera que la varilla difusora 2.

Del mismo modo, la forma de la varilla difusora 2a de la figura 10 puede ser la de un conducto en el que puede disponerse al menos una fibra óptica, estando entonces el conducto dispuesto en la base 3a de la figura 9 del mismo modo que la varilla difusora 2a.

Además, considerando una varilla difusora de dos piezas, se puede proporcionar un conducto en el que se dispone una varilla 2, 2a.

Ventajosamente, el conducto es de plástico y está recubierto, preferentemente en su interior, de un material reflectante para favorecer la difusión de la luz por la(s) fibra(s) óptica(s).

En el caso de que la varilla difusora esté formada por dos elementos, no es necesario proporcionar una lente o similar en el extremo superior.

Al igual que las varillas difusoras de una pieza 2, 2a, la variante de dos piezas con conducto puede ser un componente de un módulo de irradiación transcutánea, en el que la guía óptica está montada en una carcasa anular 4, 4a, 42, estando la(s) fibra(s) óptica(s) conectada(s) a una fuente de luz láser o infrarroja. En el caso de al menos una fibra óptica, la fuente de luz puede estar formada por una o más fuentes, como el láser, conectadas entre sí por una fibra óptica.

De manera complementaria a todas las variantes descritas anteriormente, el extremo inferior de la varilla puede adoptar diversas formas: redonda, triangular, cuadrada, etc. Además, en este extremo, alternativa o adicionalmente, puede disponerse un prisma delante de la lente para mejorar la difusión de la luz.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Módulo de irradiación transcutánea, que comprende una guía óptica (1, 1a, 30) para difundir la radiación de luz a través de una superficie, comprendiendo dicha guía óptica una base (3, 31) que comprende o puede contener una pluralidad de varillas difusoras (2, 2a; 35a, 35b, 35c), cada una de las cuales comprende el extremo inferior de difusión (7, 7a; 38a, 38b, 38c) sobresaliendo de dicha base (3) y estando destinado a ser aplicada a o en las proximidades de dicha superficie, estando destinado el extremo colector superior (6, 6a; 37a, 37b, 37c) de cada varilla a estar situado en las proximidades de y frente a una fuente de luz alimentada eléctricamente (36a, 36b, 36c), comprendiendo la varilla difusora (2, 2a; 35a, 35b, 35c) un material capaz de transmitir luz desde su extremo colector (6, 6a; 37a, 37b, 37c) a su extremo difusor (7, 7a ; 38a, 38b, 38c), comprendiendo el módulo una carcasa anular (4, 4a, 42) que incluye una pluralidad de fuentes de luz (36a, 36b, 36c) situadas frente y cerca del extremo colector (37a, 37b, 37c) de la pluralidad de varillas difusoras (2, 2a, 35a, 35b, 35c), estando cada varilla difusora (2, 2a, 35a, 35b, 35c) asociada a una fuente de luz de la pluralidad de fuentes de luz (36a, 36b, 36c); estando la guía óptica (1, 1a, 30) montada en la carcasa anular (4, 4a, 42); comprendiendo la pluralidad de fuentes de luz (36a, 36b, 36c) comprende un diodo electroluminiscente (36b) que emite en el espectro rojo, un diodo electroluminiscente (36a) que emite en el espectro infrarrojo y un diodo láser infrarrojo (36c).

2. Módulo según la reivindicación 1, caracterizado porque la varilla difusora es de una sola pieza.

3. Módulo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el extremo colector (37a, 37b) de la varilla difusora (35a, 35b) comprende una lente convergente.

4. Módulo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el extremo inferior de difusión (38a, 38b, 38c) es plano.

5. Módulo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la varilla difusora (35a, 35b, 35c) está hecha de polimetacrilato de metilo (PMMA), o de vidrio, o de policarbonato o de copoliéster transparente (PETG) o de cualquier otro material equivalente altamente transparente.

6. Módulo según la reivindicación 1, caracterizado porque la varilla difusora es de dos piezas y comprende un conducto (C) en el que está dispuesta al menos una fibra óptica (FO).

7. Módulo según la reivindicación anterior, caracterizado porque el conducto está recubierto interiormente con un material reflectante.

8. Módulo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la base (3, 31) está hecha de un material capaz de transmitir la luz.

9. Módulo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la base (3) comprende una pluralidad de orificios pasantes (15) a través de cada uno de los cuales se aloja una varilla difusora (2, 2a) desmontable.

10. Módulo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la guía óptica está realizada en una sola pieza que incorpora la varilla o varillas difusoras (35a, 35b, 35c).

11. Módulo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el extremo de difusión (7, 7a; 38a, 38b, 38c) comprende una lente convergente y/o un prisma.

12. Módulo de irradiación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el diodo láser infrarrojo es del tipo pulsado.

13. Módulo de irradiación según la reivindicación 12, caracterizado porque el diodo láser de tipo pulsado emite en el infrarrojo a una longitud de onda comprendida entre 700 y 1200 nanómetros, tiene una duración de pulso comprendida entre 20 y 200 nanosegundos, un tren de pulsos comprendido entre 1 y 10 kHz y una potencia de pulso comprendida entre 0,5 y 12 vatios, preferentemente entre 1 y 20 kHz, típicamente 15 kHz.

14. Módulo de irradiación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la frecuencia de modulación aplicada a los diodos electroluminiscentes y al láser infrarrojo está comprendida entre 1 y 1000 Hz.