ITMI20070079A1 - Dispositivo per l'applicazione di fototerapie - Google Patents

Description

.Descrizione del brevetto per invenzione industriale intitolato:

DISPOSITIVO PER L’APPLICAZIONE DI FOTOTERAPIE

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo per 1‘applicazione di fototerapie del tipo descritto nel preambolo della prima rivendicazione.

Sono attualmente noti i trattamenti medici ed estetici che utilizzano energia luminosa, detti anche fototerapie.

In particolare sono noti trattamenti realizzati con dispositivi laser e trattamenti realizzati con dispositivi LED (light emitting dìode).

Di questi in particolare i trattamenti che utilizzano luce laser si basano sul calore e sulla lesione termica che la luce apporta in corrispondenza della porzione trattata del corpo umano.

Tali trattamenti con luce laser sfruttano quindi le grandi potenze per unità di superficie che i laser stessi sono in grado di fornire.

Tuttavia i trattamenti laser presentano un importante effetto secondario.

Infatti, l’alta temperatura prodotta sulla superficie cutanea dai laser può portare alla distruzione delle cellule cutanee.

Al fine di evitare tale effetto secondario è necessaria un'attenta somministrazione medica delle fototerapìe con luce laser e un’applicazione di impulsi luminosi per periodi molto ridotti.

Diversamente le fototerapie applicate con dispositivi LED non sono ablative, ossia non danneggiano i tessuti e non presentano importanti effetti collaterali o controindicazioni.

Infatti, le fototerapie applicate con dispositivi LED hanno un effetto fotochimico e non fototermico. Esse stimolano i fotorecettori che, a loro volta, stimolano diversi processi cellulari superficiali.

Tali fototerapie con dispositivi LED sono utilizzate in particolare per la rigenerazione dei tessuti.

Accanto ai vantaggi citati, tuttavia, anche la fototerapia con dispositivi LED presenta inconvenienti.

Infatti, la fototerapia applicata con dispositivi LED presenta risultati inferiori alla fototerapia applicata con dispositivi laser e non sempre porta ai risultati desiderati.

I dispositivi LED, infatti, non consentono di utilizzare un’elevata potenza per unìtà di superficie.

Inoltre le fototerapie LED consentono di trattare esclusivamente inestetismi e malattie sui tessuti superficiali e non permettono di trattare tali problemi più in profondità.

In questa situazione il compito tecnico della presente invenzione è quello di ideare un dispositivo per l'applicazione di fototerapie in grado di ovviare sostanzialmente agli inconvenienti citati.

Nell'ambito dì detto compito tecnico è un importante scopo dell'invenzione realizzare un dispositivo per l’applicazione di fototerapie in grado di garantire un'ottimale rigenerazione cellulare dei tessuti trattati.

Un altro importante scopo dell'invenzione è ottenere un dispositivo per l’applicazione di fototerapie che non presentì effetti di riscaldamento eccessivo dei tessuti trattati o simili effetti secondari.

Un ulteriore scopo dell'invenzione è ideare un dispositivo per l’applicazione di fototerapie comprendente dei dispositivi LED che consentano l'applicazione di potenze elevate.

Il compito tecnico e gli scopi specificati sono raggiunti da un dispositivo per l'applicazione di fototerapie che si caratterizza per il fatto dì comprendere una o più delle nuove soluzioni tecniche in seguito descritte e rivendicate.

Negli allegati disegni sono illustrate a titolo di esempio esecuzioni preferite dell'invenzione. In particolare:

la Fig. 1 mostra una visione d'insieme del dispositivo secondo l’invenzione;

la Fig. 2a illustra un primo particolare del dispositivo secondo l’invenzione; la Fig. 2b evidenzia un secondo particolare del dispositivo secondo l'invenzione;

la Fig. 2c presenta un terzo particolare del dispositivo secondo l'invenzione; e

la Fig. 3 è un grafico che illustra l’alternanza delle accensioni e spegnimenti dell’illuminazione per il trattamento di fototerapia.

Con riferimento alle Figure, il dispositivo secondo l'invenzione è globalmente indicato con il numero 1.

Esso è atto ad applicare trattamenti di fototerapia su pazienti umani ed animali ed in particolare trattamenti di rigenerazione cellulare dei tessuti cutanei e sottocutanei.

Esso comprende almeno un LED 2, e preferibilmente più LED 2, atti ad emettere onde elettromagnetiche per trattamenti di fototerapia, in particolare atti ad emettere onde elettromagnetiche prossime alle frequenze del visibile, dei mezzi di controllo 3 del dispositivo 1 atti ad attivare i LED 2, ossia ad attivare l'emissione per determinati intervalli di tempo delle onde elettromagnetiche dei LED 2, e dei mezzi d comando 4 del dispositivo 1 atti a consentire aN'utente la regolazione e l'attivazione dei mezzi di controllo 3.

L’attivazione dei LED 2 non corrisponde ad un’accensione continua degli stessi, ossìa ad una continua emissione di onde elettromagnetiche, ma ad un'alternanza di cicli regolari 20 di accensione e spegnimento degli stessi. In particolare i LED 2 sono attivati a frequenze di accensione e spegnimento costanti e per duty cycle costanti. Con il termine duty cycle si identifica il rapporto tra l'intervallo di tempo 21 in cui i LED 2 sono attivi e l’intervallo di tempo 22 in cui i LED 2 sono spenti, con il termine periodo 20, si intende la somma dell’intervallo di tempo 21 in cui i led sono attivi sommato all’intervallo dì tempo spento 22

Più in particolare l'attivazione dei LED 2 avviene a frequenze di accensione e spegnimento comprese tra 0.1 Hz a 1kHz e con duty cycle inferiori al 2%.

Inoltre i mezzi di controllo 3 sono atti ad attivare i LED 2 ad una pluralità di frequenze differenti e una pluralità di duty cycle differenti, e i mezzi di comando 4 sono atti a consentire all’utente almeno la selezione delle frequenze d’attivazione dei LED 2.

I mezzi di comando 4 sono poi atti a consentire all’utente la scelta dei periodi di attivazione 23. Con il termine periodo d’attivazione 23 si intende un periodo durante il quale i LED 2 sono attivati a una sola e costante frequenza di accensione e spegnimento. Tali periodi d’attivazione 23 hanno durate nell'ordine di minuti e comportano l’esecuzione di migliaia di cicli 20 di accensione e spegnimento dei LED 2.

Inoltre i mezzi di comando 4 consentono all’utente di impostare interi trattamenti 24, composto da uno o piu periodi di attivazione 23.

In Fig. 3 è schematizzata l’alternanza delle accensioni e spegnimenti dei LED 2, in funzione del tempo per un intero trattamento 24. in particolare in tale grafico è posto in ordinate un valore che indica l’accensione, in corrispondenza deN'1, o lo spegnimento, in corrispondenza dello 0, dei LED 2. Nel grafico stesso la durata dei cicli di accensione e spegnimento 20, che determina la frequenza di accensione e spegnimento, è stata notevolmente aumentata per esigenze di rappresentazione grafica.

Inoltre i mezzi di controllo 3 attivano i LED 2 a frequenze di accensione e spegnimento preselezionate. Ad ogni frequenza preselezionata è poi associato un valore costante e preselezionato del duty cycle e opportunamente un valore costante e preselezionato della potenza di attivazione dei LED 2. Più in particolare sono selezionabili più programmi ognuno con un relativo preselezionato duty cycle, potenza e frequenza.

Diversamente i periodi d’attivazione 23, l’alternarsi degli stessi e la durata del trattamento 24 hanno durate di tempo impostabili dall'utente e non preselezionate.

I LED 2 sono opportunamente atti a emettere onde elettromagnetiche con lunghezza d’onda compresa tra 800 nm e 1100 nm, ed in particolare con lunghezza d’onda prossima a 880 nm.

Come noto i LED 2 sono costituiti da almeno un chip in materiale semiconduttore e da due connessioni elettriche, una positiva ed una negativa, atte a trasmettere la corrente elettrica al chip. I chip sollecitati dalla corrente elettrica emettono delle onde elettromagnetiche di frequenze determinate a seconda del materiale semiconduttore di cui è costituito il chip. I LED comprendono infine un bulbo trasparente atto a ricoprire il chip ed a dirigere opportunamente le onde elettromagnetiche.

Nello specifico ogni LED 2 comprende un solo bulbo e una pluralità di chip. In particolare sono previsti più chip per ogni LED 2.

Grazie a tale soluzione ogni LED 2 emette una potenza di picco superiore a 900 mW.

I LED 2 hanno infine un bulbo in materiale polimerico trasparente e biocompatibile ed avente un diametro compreso tra 0,5 cm e 2 cm ed un’altezza compresa tra 0,5 cm e 2 cm.

Strutturalmente il dispositivo 1 comprende un involucro esterno 5 che include i mezzi di controllo 3 ed un pannello di comando 6, comprendente una pulsantiera 6a e uno schermo 6b.

II pannello di comando 6 costituisce sostanzialmente i mezzi di comando 4. I mezzi di controllo 3 sono invece costituiti da un elaboratore elettronico, di per sé noto e atto a trasferire corrente elettrica ai LED 2, nei selezionati intervalli di accensione 21.

II dispositivo 1 comprende inoltre almeno un’unità mobile 7 includente i LED 2 e atta ad essere maneggiata manualmente.

L’unità 7 comprende inoltre una connessione 8, costituita da una spina 8a e da un cavo elettrico 8b, inseribile nell’involucro 5.

Essa comprende inoltre un manico 9 ed un elemento di sostegno 10 per i LED In particolare sono presenti tre unità 7, selettivamente collegabili all'involucro 5, comprendenti sei, tre e un solo LED 2, come illustrato nelle Fig. 2a-2c.

L’elemento di sostegno 10 delle unità 7 includenti tre e sei LED 2 comprende una superficie piana sulla quale sono posti i LED 2. In particolare sull'unità 7 includente sei LED 2 gli stessi LED 2 sono disposti lungo due file di tre LED 2 affiancate e sfalsate, come illustrato in Fig. 2a. Allo stesso modo sull'unità 7 includente tre LED 2 gli stessi LED 2 sono disposti non allineati, come illustrato in Fig. 2b.

Il funzionamento di un dispositivo 1, sopra descritto in senso strutturale, è il seguente.

Il dispositivo 1 viene collegato alla rete elettrica o simile ed utilizzato da un utente per somministrare trattamenti di fototerapia a pazienti.

All'involucro 5 viene quindi collegato un'apposita unità 7, scelta a seconda della zona del corpo da trattare. In particolare l’unità 7 con sei LED 2 è utilizzata per l’addome o le gambe, l’unità 7 comprendente tre LED 2 è invece usata per le braccia, mentre l’unità 7 con un solo LED 2 è usata per il viso.

L’utente seleziona quindi, attraverso i mezzi di comando 3, uno specifico programma tra quelli selezionabili, ed automaticamente il relativo duty cycle e la relativa potenza dì emissione, dei cicli di accensione/spegni-mento 20 dei LED 2.

L'utente seleziona, sempre attraverso i mezzi di comando 4 ed in particolare il pannello 6, la durata del periodo d’attivazione 23 con programma precedentemente selezionato.

I mezzi di comando 3 attivano quindi i mezzi di controllo 4, ed in particolare l’elaboratore elettronico, che memorizzano le impostazioni selezionate ed inviano ai LED 2, attraverso le descritte connessioni 8, impulsi elettrici con il programma selezionato, provocando così i descritti intervalli di accensione 21 dei LED 2 stessi e somministrando sostanzialmente al paziente il trattamento 24 di fototerapia.

Durante il trattamento 24 inoltre l'utente può massaggiare con l'unità 7, e in particolare con fa superficie formata dai LED 2, la parte trattata del corpo, somministrando quindi un trattamento massoterapeutico oltre che fototerapeutico.

L’invenzione consente importanti vantaggi.

Infatti, il dispositivo 1 atto ad applicare i trattamenti 24 descritti con le frequenze di accensione e spegnimento descritte consente di utilizzare elevate potenze senza tuttavia portare ad un significativo e dannoso aumento di temperatura delle cellule trattate.

Tale risultato è dovuto in particolare alle elevate frequenze di accensione/spegnimento descritte ed inoltre ai ridotti duty cycle applicati.

Inoltre il dispositivo 1 consente di personalizzare il trattamento 24 a seconda del paziente, anche se entro frequenze opportunamente preselezionate, massimizzando così i risultati.

Le maggiori performance sono applicabili in particolar modo grazie alla opportuna scelta dei LED 2 comprendenti una pluralità di chip e quindi atti a reggere ed elevate potenze.

Inoltre il dispositivo 1 comprende LED 2 che emettono radiazioni elettromagnetiche a una lunghezza d’onda atta a penetrare all’interno dei tessuti e dunque a trattare non solo i tessuti superficiali.

In particolare si è verificato che le radiazioni elettromagnetiche delle lunghezze d’onda descritte hanno una penetrazione all’interno del corpo umano stimata nell’ordine dei 3,5 cm.

Un altro vantaggio ancora è dato dalla descritta forma e dimensione dei LED 2 che consente di apportare al corpo umano un massaggio meccanico insieme alla fototerapia.

I dispositivi 1 descritti hanno portato, in esperimenti da laboratorio, ad un aumento medio del 25% della rigenerazione delle cellule dei tessuti superficiali. L’invenzione è suscettibile di modifiche e varianti rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Tutti i dettagli sono sostituibili da elementi equivalenti ed i materiali, le forme e le dimensioni possono essere qualsiasi.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo per l’applicazione di fototerapie comprendente almeno un LED (2) atto ad emettere onde elettromagnetiche, mezzi di controllo (3) di detto di-spositivo (1) atti ad attivare detto almeno un LED (2), mezzi di comando (4) di detto dispositivo (1) atti a consentire ad un utente la regolazione e l<'>attivazione dì detti mezzi di controllo (3), e caratterizzato dal fatto che: detti mezzi di controllo (3) sono atti ad attivare detto almeno un LED (2) con una frequenza di accensione e spegnimento comprese tra 0.1 Hz a 1kHz e per duty cycle inferiori al 2%.
2. 2) Dispositivo secondo la Rivendicazione 1, in cui detti mezzi di controllo (3) sono atti ad attivare detti LED (2) con una pluralità di frequenze di accensione e spegnimento ed una pluralità di duty cycle.
3. 3) Dispositivo secondo la Rivendicazione 2, in cui detti mezzi di comando (3) sono atti a consentire all’utente la selezione di una pluralità di dette frequenze di accensione e spegnimento per una pluralità di periodi d’attivazione (24) e la selezione della durata di detti periodi d’attivazione (24).
4. 4) Dispositivo secondo la Rivendicazione 2 o 3, in cui dette frequenze di accensione e spegnimento sono preselezionate ed in cui ad ogni frequenza è associato un solo duty cycle ed una sola potenza di accensione.
5. 5) Dispositivo secondo una o più delle Rivendicazioni precedenti, in cui ognuno di detti LED (2) comprende un bulbo ed una pluralità di chip.
6. 6) Dispositivo secondo la Rivendicazione 5, in cui ognuno di detti LED (2) comprende sei chip.
7. 7) Dispositivo secondo le Rivendicazioni 5 o 6, in cui ognuno di detti LED (2) è atto a reggere una potenza di picco di almeno 900mW.
8. 8) Dispositivo secondo una o più delle Rivendicazioni precedenti, in cui detti LED (2) emettono onde elettromagnetiche con lunghezza d’onda compresa tra 800 nm e 1100 nm.
9. 9) Dispositivo secondo una o più delle Rivendicazioni precedenti, in cui detti LED (2) emettono onde elettromagnetiche con lunghezza d’onda prossima a 880 nm.
10. 10) Dispositivo secondo una o più delle Rivendicazioni precedenti, com-prendente almeno un’unità (7) includente detti LED (2) ed atta ad essere maneggiata manualmente.
11. 11) Dispositivo secondo la Rivendicazione 10, in cui una di dette unità (7) comprende sei LED (2).
12. 12) Dispositivo secondo la Rivendicazione 11, in cui detti LED (2) hanno un diametro compreso tra 0,5 cm e 2 cm ed un’altezza compresa tra 0,5 cm e 2 cm e sono posti su detto manipolo su di una stessa superficie piana (10a) e secondo due file, ognuna di tre LED (2), affiancate e sfalsate.
13. 13) Dispositivo secondo la Rivendicazione 10, in cui una di dette unità (7) comprende tre LED (2), 14) Dispositivo secondo la Rivendicazione 13, in cui detti LED (2) hanno un diametro compreso tra 0,5 cm e 2 cm ed un’altezza compresa tra 0,5 cm e 2 cm e sono posti su detta unità (7) su di una stessa superficie piana (10a) e non allineati. 15) Dispositivo secondo la Rivendicazione 10, in cui una di dette unità (7) comprende un solo LED (2). 16) Dispositivo per l'applicazione di fototerapie che si caratterizza per il fatto di comprendere una qualsiasi combinazione tra le nuove soluzioni tecniche descritte e rivendicate.