MXPA00010474A

MXPA00010474A - Metodo de fototermolisis selectiva.

Info

Publication number: MXPA00010474A
Application number: MXPA00010474A
Authority: MX
Inventors: Zion Azar
Original assignee: Radiancy Inc
Priority date: 1996-09-04
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 2002-10-17
Also published as: BR9815839A; US5759200A; IL139336A0; EA002506B1; AU748623B2; CA2330029C; EP1079895A4; EA200001132A1; AU7169598A; JP2002513658A; JP4153165B2; CN1193805C; CA2330029A1; EP1079895A1; CN1299295A; IL139336A; WO1999056824A1

Abstract

Un metodo y dispositivo para la fototermolisis selectiva de un objetivo quirurgico dentro del tejido circundante. El objetivo y el tejido circundante se calientan hasta aproximadamente 60°C. Despues se calienta el objetivo hasta el punto de coagulacion, preferentemente por luz monocromatica. La diferencia de temperatura entre el objetivo de coagulacion y el tejido circundante es suficientemente moderada de manera que la propagacion de calor fuera del objetivo no dana el tejido circundante, incluso en el caso de un objetivo relativamente grande tal como varices.

Description

MÉTODO DE FOTOTERMOLISIS SELECTIVA CAMPO Y ANTECEDENTES La presente invención se refiere a la cirugía dermatológica y, más específicamente, a un método de foto termólisis selectiva que permite la destrucción de objetivos, tales como várices que son demasiado grandes para destruirse por los métodos actualmente conocidos sin dañar el tejido saludable circundante. La fototermólisis selectiva es un método quirúrgico, presentado por Anderson y Parrish en 1983 ("Selective Photothermolys is : Precise Microsurgery by Selective Absorption of Pulsed Radiation", Science, Vol. 220, págs . 524-527), para destruir algún tejido enfermo o antiestético, en o cerca de la piel, con daño minimo al tejido saludable circundante. El tejido a destruirse debe caracterizarse por una absorción óptica significativamente mayor. El método consiste en irradiar el objetivo y el tejido circundante con radiación electromagnética pulsada, generalmente radiación visible, que preferentemente se absorbe por el objetivo. La energía y duración del pulso es tal que el objetivo sé caliente hasta entre aproximadamente 70°C y aproximadamente 80°C, temperatura en la cual se coagulan las proteínas del objetivo. Debido a que el objetivo absorbe la radiación incidente mucho más fuertemente que el tejido circundante, el tejido circundante se calienta insignificantemente. Generalmente, la fuente de radiación es un láser, por ejemplo un láser de colorante pulsado por una lámpara de bolsillo. Una fuente de láser tiene la ventaja de ser inherentemente monocromática. Otras fuentes incluyen fuentes de banda ancha utilizadas conjuntamente con filtros de banda angosta, como se describe, por ejemplo, por Gustaffson en la Patente No. WO 91/15264. Un dispositivo similar llamado el "Photoderm-VL" , se fabrica por ESC Medical Systems . Los objetivos adecuados para la fototermólisis selectiva incluyen marcas de nacimiento, manchas rosadas, venas traslúcidas, várices, todas las cuales tienden a ser mucho más rojas que el tejido circundante debido a su concentración más elevada de células sanguíneas rojas que contienen oxihemoglobina. Anderson y Parrish utilizaron luz de una longitud de onda de 577 nanómetros, correspondiente a la banda de absorción de oxihemoglobina de 577 nanómetros. Se determinó subsecuentemente (Tian, Morrison, y Kurban, "585 nm for the Treatment of Port-Wine Stains", Plástic and Reconstructive Surgery, vol. 86 no. 6 págs . 1112-1117) que 585 nanómetros es una longitud de onda más eficaz para utilizar. Una restricción en la duración del pulso es que el tejido circundante no debe calentarse hasta el punto de que también comience a calentarse. Como el objetivo se calienta, el calor comienza a propagarse desde el objetivo hacia el tejido circundante más frió. Para evitar que el tejido circundante se caliente hasta el punto de ser dañado, la longitud del pulso debe mantenerse en el orden del tiempo de relajación térmica del objetivo. Para objetivos relativamente pequeños, tales como marcas de nacimiento, manchas rosadas, y venas traslúcidas, las longitudes de pulso tipleas son del orden de cientos de microsegundos , para las várices, deben utilizarse las longitudes de pulso en el orden de los milisegundos. Surge una complicación en el tratamiento de las várices por termólisis selectiva. El tejido normal que circunda las várices incluye típicamente otros vasos sanguíneos, principalmente capilares, que también absorben la radiación incidente pero, siendo mucho más pequeñas que las várices, tienen tiempos de relajación térmica mucho más cortos. Por lo tanto, la propagación de calor desde estos otros vasos sanguíneos al tejido circundante tiende a calentar el tejido circundante al punto de # daño, ocasionando consecuentemente cicatrices. Por consiguiente, existe la necesidad ampliamente reconocida para, y seria altamente ventajoso tener, un método de fototermóli s i s selectiva que sea eficaz para extraer objetivos quirúrgicos más grandes, tales como várices, sin daño periférico.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la presente invención se proporciona un método _de fo totermól is is selectiva de un objetivo dentro del tejido circundante, que comprende los pasos de: (a) calentar el objetivo y el tejido circundante por arriba de la temperatura corporal normal; y (b) calentar el objetivo hasta entre aproximadamente 70°C y aproximadamente 80°C. De acuerdo con la presente invención se proporciona un dispositivo para la fototermólisis selectiva de un objetivo dentro del tejido circundante; que comprende; (a) medios para generar radiación electromagnética de banda ancha; y (b) medios para generar al menos un pulso de radiación electromagnética substancialmente monocromática, siendo cada uno de dicho al menos un pulso substancialmente simultáneo con dicha radiación electromagnética de banda ancha . El método de la presente invención se basa en el hecho de que la tasa de propagación de calor de un cuerpo caliente a un cuerpo frió es proporcional al gradiente térmico entre los cuerpos. Por lo tanto, calentar el tejido circundante a una temperatura más elevada que la temperatura corporal normal, pero no lo suficientemente elevada como para ocasionar daño, y solamente después de calentar el objetivo hasta el punto de coagulación, crea un ambiente en el cual el gradiente térmico entre el objetivo y los vasos sanguíneos circundantes, por una parte, y el otro tejido circundante, por otra parte, es suficientemente pequeño para que el tejido circundante no se dañe. En el contexto de la presente invención, "más elevada que la temperatura corporal normal" significa una temperatura de al menos aproximadamente 40°C, pero preferentemente entre aproximadamente 55°C y aproximadamente 65°C. Además, el pulso de luz monocromática utilizado para calentar el objetivo puede ser de energía más baja y de duración más corta que en la técnica anterior, puesto que el objetivo se calienta desde una temperatura inicial más elevada. El dispositivo de la presente invención cumple cabalmente este fin al calentar el tejido circundante utilizando radiación electromagnética de banda ancha. El alcance de la presente invención incluye todas las longitudes de onda de radiación electromagnética eficaces, y las bandas espectrales eficaces para este propósito incluyen radiación de microonda; pero la banda espectral preferida, tanto para calentar el tejido circundante como para calentar el objetivo mismo, es de radiación visible. El dispositivo preferido para generar la luz de banda ancha (blanca) es una lámpara de alta intensidad tal como una lámpara de arco de xenón. El dispositivo incluye un mecanismo para pulsar la luz desde la lámpara. Este mecanismo puede incluir la circuiteria para controlar la corriente suministrada a la lámpara (por ejemplo, el mecanismo puede operar al encender y apagar la lámpara) ; o puede incluir un disparador mecánico. Existen dos medios preferidos para generar la radiación substancialmente monocromática utilizada para calentar el objetivo. El primero es un láser que opera en la longitud de onda deseada, preferentemente una longitud de onda entre aproximadamente 570 nanómetros y aproximadamente 610 nanómetros. El segundo es pasar la luz desde la lámpara de alta intensidad a través de un dispositivo de selección de longitud de onda adecuado, tal como un filtro de banda angosta o un monocromador . El dispositivo de la presente invención sincroniza los pulsos monocromáticos con la radiación electromagnética de banda ancha, por medios bien conocidos en la materia, para asegurar que el tejido circundante se ha calentado lo suficiente antes de que se encienda el pulso monocromático para calentar más el objetivo, y para asegurar que el objetivo se calienta más antes de que el tejido circundante tenga oportunidad de enfriarse. En términos generales, esto quiere decir que, si se pulsa la radiación electromagnética de banda ancha, entonces cada pulso monocromático es substancialmente simultáneo con un pulso de banda ancha. Como se utiliza en la presente "substancialmente simultáneo" significa que el pulso monocromático se enciende ya sea mientras se encuentra encendido el pulso de banda ancha, o substancialmente inmediatamente después de que se apaga el pulso de banda ancha.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención se describe en la presente, por medio del ejemplo solamente, con referencia a los dibujos acompañantes, en donde: La Figura 1 es un diagrama esquemático de una modalidad preferida del dispositivo de la presente invención en la cual la fuente de luz monocromática es un láser; La Figura 2 muestra un programa de pulsos para el dispositivo de la Figura 1; La Figura 3 es un diagrama esquemático de una modalidad preferida del dispositivo de la presente invención en el cual la fuente de luz monocromática es el mismo que la fuente de luz de banda ancha; La Figura 4 muestra un programa de pulsos para el dispositivo de la Figura 3; La Figura 5 muestra una modalidad alternativa del dispositivo de la Figura 4 . La Figura 6 muestra un programa de pulsos para el dispositivo de la Figura 5.

DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La presente invenció es un método y dispositivo para la fotot ermólisis selectiva de objetivos quirúrgicos relati amente grandes. Específicamente, la presente invención puede utilizarse para extraer várices y tejido enfermo o antiestético similar con daño minimo al tejido saludable circundante. Los principios y operación de un método y dispositivo para foto termólisis selectiva de "acuerdo con la presente invención pueden comprenderse mejor con referencia a los dibujos y la descripción acompañante. Refiriéndonos ahora a los dibujos, la Figura 1 es un diagrama esquemático de una modalidad preferida del dispositivo de la presente invención. Una lámpara de alta intensidad 10 sirve como una fuente de luz de banda ancha (blanca) 14. Puesto que la lámpara 10 emite luz en todas direcciones, se proporcionan un reflector parabólico 12 y un lente cóncavo 16 para colimar la luz de banda ancha 14, de manera que substancialmente toda la energía emitida por la lámpara 10 se dirige al objetivo y al tejido circundante. Un láser 20 emite substancialmente luz monocromática 24, preferentemente en una longitud de onda de 585 nanómetros, también hacia el objetivo y el tejido circundante. Un sistema de control 30 suministra energía a la lámpara 10 y el láser 20, y también enciende y apaga la lámpara 10 y el láser 20 de acuerdo con el programa de pulso mostrado en la Figura 2. Preferentemente, la lámpara 10 es una lámpara de arco de xenón. Preferentemente, el láser 20 es un láser de colorante pulsado por una lámpara de bolsillo, por ejemplo el ScleroLASER fabricado por Candela Corporation de Wayland, MA . La Figura 2 muestra un programa de pulsos para el dispositivo de la Figura 1. La linea sólida en la Figura 2 representa la duración e intensidad de un pulso de luz de banda ancha 14. La linea de puntos en la figura 2 representa la duración e intensidad de un pulso de luz monocromática 24. La luz de banda ancha 14 se enciende en el tiempo T0 y se mantiene encendida lo suficiente, hasta el Tiempo T2, para calentar el objetivo y el tejido circundante hasta aproximadamente 60°C. A medida que la temperatura del tejido circundante se aproxima al valor final deseado, se enciende la luz monocromática 24 en un tiempo Ti, y se mantiene encendida hasta el tiempo T3, lo suficiente para originar la coagulación del objetivo pero no lo suficiente para dañar el tejido circundante. Preferentemente, la duración del pulso monocromático se encuentra entre 0.1 milisegundos y aproximadamente 10 milisegundos . La Figura 3 es un diagrama esquemático de otra modalidad preferida del dispositivo de la presente invención. En esta modalidad, la lámpara 10 sirve como la fuente de tanto la radiación de banda ancha como de la radiación monocromática que son incidentes en el objetivo y el tejido circundante. En esta modalidad, un disparador mecánico 32 sirve para bloquear y pasar alternadamente la luz de banda ancha 14, ocasionando consecuentemente que la luz emerja del dispositivo a pulsarse. Un filtro circular rotatorio 34 que tiene dos cortes, un corte blanco 36 y un corte de colores 38, sirve para filtrar los pulsos de banda ancha pasados por el disparador 32. El corte blanco 36 atenúa todas las longitudes de onda a substancialmente el mismo grado, proporcionando consecuentemente un pulso de banda ancha de la intensidad y duración apropiadas para calentar el objetivo y el tejido circundante hasta aproximadamente 60°C. El corte de colores 38 atenúa todo excepto una banda espectral angosta de luz centrada en una longitud de onda de 585 nanómetros. El sistema de control 30 sincroniza el movimiento del disparador 32 y del filtro 34 para proporcionar pulsos de luz de acuerdo con el programa de pulsos de la Figura 4. Observe que la lámpara 10 debe ser mucho más poderosa en la modalidad de la Figura 3 que en la modalidad de la Figura 1, puesto que en la modalidad de la Figura 3, la lámpara 10 debe proporcionar suficiente energía espectral en la vecindad de los 585 nanómetros para coagular el objetivo. Es por esta razón que se requiere el corte blanco 36 del filtro 34 en esta modalidad. La Figura 4 muestra un programa de pulsos para el dispositivo de la Figura 3. Como en la Figura 2, una linea sólida representa un pulso de banda ancha y una linea de puntos representa un pulso monocromático. En el tiempo o con el filtro 34 colocado de manera que el corte blanco 36 se encuentra en la trayectoria óptica de la luz de banda ancha 14, se abre el disparador 32, permitiendo que pase la luz de banda ancha 14, y para atenuarse por, el corte blanco 36. El filtro 34 se rota, hasta que en el tiempo Ti, el 'corte colorado 38 comienza a interceptar la luz de banda ancha 14. En el tiempo T2, toda la luz de banda ancha 14 se pasa por el corte de colores 38, de manera que la luz que emerge del dispositivo es substancialmente monocromática. En el tiempo T3, se cierra el disparador 32, terminando el pulso monocromático. La Figura 5 es un diagrama esquemático de una variante del dispositivo de la Figura 3. En el dispositivo de la Figura 5, se proporciona un espejo móvil 40 para desviar la luz pasada por el disparador 32 a un espejo fijo 41 y un monocromador 42. El dispositivo de la Figura 5 genera pulsos de acuerdo con el programa de pulsos de la Figura 6, en el cual, nuevamente, la linea sólida representa un pulso de banda ancha y la linea de puntos representa un pulso monocromático. En el tiempo T0, con el espejo 40 retirado, se abre el disparador 32, permitiendo, que la luz de banda ancha 14 pase a través de un filtro de atenuación 44 y por lo tanto al objetivo y al tejido circundante. Semejante a la región blanca 36 del filtro 34, el filtro de atenuación 44 atenúa todas las longitudes de onda a substancialmente el mismo grado, a fin de proporcionar un pulso de banda ancha de la duración e intensidad apropiada para calentar el objetivo y el tejido circundante hasta aproximadamente 60dC. En el tiempo Ti, el espejo 40 se mueve a su lugar, terminando el pulso de banda ancha, y, desviando la luz de banda ancha 14 de modo que pasa, por medio de un espejo 41, a través del monocromador 42, iniciando asi el pulso monocromático. Por consiguiente, el pulso monocromático comienza inmediatamente después de la terminación del pulso de banda ancha. El monocromador 42 pasa sobre el objetivo solamente una banda espectral angosta de luz centrada en una longitud de onda de 585 nanómetros. En el tiempo T2, se cierra el disparador 32 terminando el pulso monocromático. Aunque se ha descrito la invención con respecto a un número limitado de modalidades, se apreciará que pueden hacerse muchas variaciones, modificaciones y otras aplicaciones de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES
Habiéndose descrito la invención como antecedente, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Un método de fo totermól isis selectiva de un objetivo dentro del tejido circundante, caracterizado porque comprende los pasos de : (a) calentar el objetivo y el tejido circundante conjuntamente por arriba de la temperatura corporal normal; y (b) calentar el objetivo adicionalmente hasta entre aproximadamente 70°C y aproximadamente 80°C. 2. El método según la reivindicación 1, .caracterizado porque el calentamiento del objetivo y del tejido circundante conjuntamente por arriba de la temperatura corporal normal es a una temperatura de entre aproximadamente 55°C y aproximadamente 65°C.
3. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque el calentamiento del objetivo y del tejido circundante conjuntamente por arriba de la temperatura corporal normal se realiza al utilizar radiación electromagnética.
4. El método según la reivindicación 3, caracterizado porque la radiación electromagnética es radiación de microondas.
5. El método según la reivindicación 3, caracterizado porque la radiación electromagnética es pulsada.
6. El método según la reivindicación 5, caracterizado porque la radiación electromagnética se genera por una fuente que incluye al menos una lámpara.
7. El método según la reivindicación 6, caracterizado porque la pulsación se realiza utilizando un mecanismo que incluye al menos un disparador .
8. El método según la rei indicación 1, caracterizado porque el calentamiento adicional del objetivo se realiza al utilizar radiación electromagnética substancialmente monocromática, pulsada.
9. El método según la reivindicación 8, caracterizado porque la radiación electromagnética se caracteriza por una longitud de onda de entre aproximadamente 570 nanómetros 1 y aproximadamente 610 nanómetros.
10. El método según la reivindicación 8, caracterizado porque la radiación electromagnética se genera por un láser. -
11. El método según la reivindicación 8, caracterizado porque la radiación electromagnética se genera por un sistema que incluye : (a) al menos una lámpara; y (b) un mecanismo para la selección de longitud de onda.
12. El método según la reivindicación 11, caracterizado porque el mecanismo para la selección de longitud de onda incluye al menos un filtro.
13. El método según la reivindicación 11, caracterizado porque el mecanismo para la selección de longitud de onda incluye al menos un monocromador.
14. Aparato para la fototermólis is selectiva de un tejido cutáneo objetivo, caracterizado porque el aparato comprende: una fuente de calor con capacidad de ser pulsada la cual calienta el tejido cutáneo objetivo y la piel circundante al tejido objetivo; y una fuente de calor con capacidad de ser pulsada de radiación electromagnética de banda angosta la cual irradia la piel con radiación electromagnética de banda angosta para calentar selectivamente el tejido objetivo en comparación con el tejido circundante
15. Aparato según la reivindicación 14, caracterizado porque la fuente de calor con capacidad de ser pulsada forma un gradiente de temperatura en el aire entre la fuente y la piel .
16. Aparato según la reivindicación 14, caracterizado porque la fuente de calor comprende una fuente de radiación electromagnética de banda ancha la cual calienta la piel .
17. Aparato según la rei indicación 16, caracterizado porque la fuente de radiación electromagnética de banda ancha comprende un láser .
18. Aparato según la rei indicación 16, caracterizado porque la fuente de radiación electromagnética de banda ancha comprende una fuente de microondas.
19. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la fuente de banda angosta comprende una fuente substancialmente monocromática pulsada de radiación electromagnética.
20. Aparato según la reivindicación 19, caracterizado porque la radiación electromagnética de banda angosta tiene una longitud de onda de entre aproximadamente 570 y 610 nanómetros.
21. Aparato según la reivindicación 19, caracterizado porque la fuente de banda angosta comprende : una lámpara; y un mecanismo para la selección de longitud de onda.
22. Aparato según la reivindicación 21, caracterizado porque el mecanismo para la selección de longitud de onda comprende al menos un filtro.
23. Aparato según la reivindicación 21, caracterizado porque el mecanismo para la selección de longitud de onda comprende al menos un monocromador.
24. Aparato según la reivindicación 14, caracterizado porque incluye: una unidad controladora la cual controla la fuente de calor y la fuente de radiación electromagnética de banda angosta, para coordinar un secuencia de activación de la fuente de calor y la fuente de radiación electromagnética .