ES2875967T3 - Dispositivos para la vaporización de tejido - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo para vaporizar tejido, que comprende: una serie de elementos de vaporización (103,105) montados en una placa (115), dicha serie de elementos de vaporización configurados para entrar en contacto con dicho tejido, dicha serie de elementos de vaporización formados por un primer material de alta conductividad térmica; un elemento de calentamiento (117) configurado para calentar dicha serie de elementos de vaporización a través de dicha placa; caracterizado porque dicho dispositivo comprende además: una primera capa (403) formada por un segundo material de alta conductividad térmica y que recubre dicha serie de elementos de vaporización, y una capa biocompatible (407) formada por un tercer material que permanece biocompatible a una temperatura que varía de 300-600 grados Celsius y que recubre dicha primera capa (403), en donde dicha capa biocompatible reduce la difusión de dicho primer material y dicho segundo material cuando dicha serie de elementos de vaporización se calienta a una temperatura que varía de 300-600 grados Celsius manteniendo así la biocompatibilidad de dicha capa biocompatible.
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivos para la vaporización de tejido
Campo y antecedentes de la invención
La presente invención, en algunas modalidades de la misma, se refiere a dispositivos quirúrgicos y, más particularmente, pero no exclusivamente, a dispositivos para la vaporización de tejido.
Se conocen varias técnicas para realizar la ablación de tejidos, que normalmente implican el uso de un láser pulsado o energía de RF.
La publicación de la solicitud de patente PCT Número WO 2011/013118 de Michael Slatkine, titulada "Methods And Devices For Tissue Ablation", describe "Un dispositivo para vaporizar un orificio en el tejido, que incluye un elemento de vaporización, un elemento de calentamiento, configurado para calentar el elemento de vaporización y un mecanismo configurado para hacer avanzar el elemento de vaporización a una profundidad específica en el tejido y retraer el elemento de vaporización del tejido dentro de un período de tiempo suficientemente largo para que el elemento de vaporización vaporice el tejido y suficientemente corto para limitar la difusión de calor más allá de una distancia predeterminada de daño colateral desde el orificio. También se describen aparatos y métodos relacionados".
La publicación de la solicitud de patente de Estados Unidos Número US 2011/264084 de Aarne H Reid titulada "Vacuum Insulated Cooling Probe With Heat Exchanger", describe "Una sonda de enfriamiento aislada que incluye un ensamble de manguito de la sonda que tiene una camisa aislante anular formada en los alrededores de un respiradero de evacuación para lograr un vacío más profundo dentro del espacio aislante que el que se aplica al ventilación, y un pasaje de entrada de refrigerante y un pasaje de salida de refrigerante delimitado por una pared de pasaje de refrigerante dispuesta dentro de la camisa aislante, la sonda también incluye una punta de enfriamiento que se extiende hacia afuera desde el ensamble de manguito en un extremo de la sonda e incluye una región de enfriamiento en la que el refrigerante entra por el conducto de entrada de refrigerante y desde el cual sale el refrigerante al conducto de salida del refrigerante. El refrigerante se expande a través de un orificio cuando sale del pasaje de entrada de refrigerante y entra en la punta de enfriamiento. El refrigerante que fluye en el paso de entrada de refrigerante se enfría previamente en una región de transferencia de calor de la sonda transfiriendo calor al refrigerante que fluye en el paso de salida de refrigerante".
La publicación de la solicitud de patente de Estados Unidos Número US 2012/330295 de Kim Manwaring y otros, titulada "Thermal Resecting Loop", describe "Un instrumento quirúrgico térmico que comprende un conductor que tiene un material ferromagnético en comunicación eléctrica con el conductor, de manera que el paso de energía eléctrica a través del conductor provoca un calentamiento sustancialmente uniforme del material ferromagnético suficiente para producir un material ferromagnético deseado que proporciona un efecto terapéutico en el tejido. El conductor puede tener una forma para facilitar la resección del tejido de un paciente e incluir un soporte para proporcionar una mayor rigidez al bucle de modo que el conductor resista mejor la flexión durante el uso. El material ferromagnético se calienta y enfría rápidamente en respuesta a una fuente de suministro de energía controlable. El instrumento quirúrgico térmico se puede utilizar para resecar tejido de forma sustancialmente simultánea con hemostasis".
La publicación de la solicitud de patente PCT Número WO 2005/030071 de Emcision Ltd, por Nagy Habib y otros, titulada "Surgical Resection Device", describe "Un dispositivo de resección de órganos quirúrgicos que comprende una pluralidad de electrodos alargados (4) para su inserción en el tejido del órgano, siendo los electrodos capaces de operar de manera bipolar, y una entrada para recibir una señal de activación para activar el electrodo, estando dispuestos los electrodos alargados en una serie bidimensional y/o estando dispuesto el dispositivo de modo que, en uso, subensambles de los electrodos alargados se activan a su vez".
La publicación de la solicitud de patente de Estados Unidos Número US20040181214 titulada "PASSIVELY COOLED ARRAY" de Garabedian y otros describe "Un sistema de ablación de tejido que incluye un eje alargado, como un eje de sonda quirúrgica, y una serie de electrodos de aguja montada en el extremo distal del eje, y una fuente de ablación, como, por ejemplo, un generador de radiofrecuencia (RF) para proporcionar energía de ablación a la serie de electrodos. El sistema de ablación de tejido incluye además un disipador de calor dispuesto dentro del extremo distal del eje en comunicación térmica con la serie de electrodos de aguja. De esta manera, la energía térmica se extrae de la serie de electrodos de aguja, enfriando así la serie de electrodos y proporcionando un proceso de ablación más eficiente.
La publicación de la solicitud de patente PCT Número WO 2010/137885 de Kim Kyu describe una invención relativa a un aparato fraccional para la belleza de la piel, que supera los inconvenientes de los aparatos fraccionales convencionales, en donde las agujas que se ponen en contacto con la piel o se insertan en ella se controlan mediante el funcionamiento de un motor, lo que provoca inexactitud en el grado de inserción en la piel. Para este propósito, el aparato fraccional de la presente invención comprende: un cuerpo principal (100) que tiene una unidad generadora de frecuencia para generar al menos ondas ultrasónicas, de alta frecuencia o de baja frecuencia; y una pieza de mano (200) conectada a la unidad generadora de frecuencia a través de una línea de conexión (110) para transferir energía térmica al interior de la piel. La pieza de mano (200) incluye: estuches superior e inferior (210, 220) acoplados entre sí de manera desmontable; una unidad de conexión (230) conectada a la línea de conexión (110) e instalada en las cajas superior e inferior (210, 220)
para recibir la frecuencia generada por la unidad generadora de frecuencia; y un panel de agujas (240) que consta de una pluralidad de agujas (241) y un miembro de fijación (242) al que se fijan las agujas (241) con una separación predeterminada, de manera que un extremo de cada una de las agujas (241) está conectado a la unidad de conexión (230) y el otro extremo de cada una de las agujas (241) está expuesto hacia afuera desde la carcasa inferior (220), permitiendo de esta manera que una longitud predeterminada de cada una de las agujas (241) entre en contacto o se inserte en la piel, maximizando así los efectos del tratamiento de belleza de la piel.
La publicación internacional número WO 2016/042546 A2 de Novoxel Ltd., titulada "Methods and Devices for Thermal Tissue Vaporization and Compression" se dirige a un primer método para tratar la piel que incluye producir un hueco en la piel calentando y comprimiendo mecánicamente la epidermis mientras retiene una cubierta del estrato córneo. Se describe un segundo método para tratar tejido que incluye calentar una punta a una temperatura adecuada para producir un cráter en el tejido y hacer avanzar la punta hacia el tejido. El segundo método también incluye detectar cuando la punta entra en contacto con el tejido detectando un cambio en la resistencia mecánica al avance y midiendo la resistencia mecánica al avance.
Un artículo titulado "Influence of Material Composition on Structure, Surface Properties and Biological Activity of Nanocrystalline Coatings Based on Cu and Ti" de Wojcieszaky otros, publicado en Coatings, vol. 10 núm. 4 (2 de abril de 2020)), se dirige a calificar y cuantificar la influencia de la composición de un material en la estructura y propiedades superficiales de los recubrimientos bioactivos a base de cobre (Cu) y titanio (Ti). Los recubrimientos nanocristalinos se prepararon mediante pulverización catódica con magnetrón DC pulsado, obteniendo películas con diversos contenidos de cobre. Se llevó a cabo un análisis complejo de la actividad biológica de las películas de Cu-Ti en comparación con la composición del material y el estado de la superficie. Actividad antimicrobiana (por E. coli y S. aureus), así como también el impacto sobre la viabilidad celular (línea L929), fueron investigados. Se encontró que todas las películas preparadas eran nanocristalinas y bactericidas, pero su citotoxicidad estaba relacionada con el contenido de Cu en la película. Se desarrolló un análisis complejo de la bioactividad en relación con el proceso de migración de iones de cobre.
El sistema de ablación de tejido comprende además un conducto de flujo de refrigerante en comunicación de fluidos con el disipador de calor, de modo que la energía térmica se pueda extraer del disipador de calor. En la modalidad preferida, el conducto de flujo incluye una cavidad de intercambio térmico en comunicación de fluidos con el disipador de calor, un lumen de enfriamiento para transportar un medio enfriado (como, por ejemplo, solución salina a temperatura ambiente o inferior) a la cavidad de intercambio térmico, y un lumen de retorno para transportar un medio calentado desde la cavidad de intercambio térmico. El sistema de ablación de tejido comprende además un ensamble de bomba para transportar el medio enfriado a través del lumen de enfriamiento a la cavidad de intercambio térmico en el extremo distal del eje".
Resumen de la invención
De acuerdo con un aspecto de algunas modalidades de la invención, se proporciona un dispositivo para vaporizar tejido como se define de acuerdo con las características de la reivindicación 1. El dispositivo comprende una serie de elementos de vaporización, uno o más elementos de calentamiento configurados para calentar los elementos de vaporización, en donde una geometría de al menos una porción de los elementos de vaporización está configurada para evitar la penetración excesiva de otros elementos de vaporización en el tejido. En algunas modalidades, la porción de los elementos de vaporización evita la penetración excesiva de otros elementos de vaporización al tener un área de superficie principal adaptada para el contacto con el tejido que es más grande que el área de superficie principal de los elementos de vaporización que se evita que penetren excesivamente en el tejido. En algunas modalidades, se trunca una punta distal de un elemento de vaporización que está conformada para evitar la penetración excesiva de un segundo elemento de vaporización. Opcionalmente, el elemento de vaporización truncado es más corto que el segundo elemento de vaporización. Opcionalmente, el segundo elemento de vaporización comprende una punta distal afilada. En algunas modalidades, los elementos de vaporización se calientan a una temperatura que varía entre 300-600 grados Celsius. En algunas modalidades, los elementos de vaporización se montan en una placa. En algunas modalidades, la profundidad de penetración de al menos una porción de los elementos de vaporización con respecto a una superficie del tejido es menor de 300 pm. En algunas modalidades, la serie produce un patrón de lesión que comprende una combinación de cráteres profundos y poco profundos en el tejido. En algunas modalidades, la serie produce una pluralidad de cráteres en el tejido con una distribución espacial que varía entre 2-100 cráteres/cmA2. En algunas modalidades, la longitud de un elemento de vaporización es mayor que la anchura de la base del elemento de vaporización en un factor menor que 3:1 para evitar que el elemento de vaporización se doble. Opcionalmente, el dispositivo comprende elementos de vaporización de forma piramidal.
Opcionalmente, el dispositivo comprende elementos de vaporización cónicos. En algunas modalidades, el uno o más elementos de calentamiento son operables de acuerdo con un protocolo de calentamiento adecuado para vaporizar tejido por los elementos de vaporización. En algunas modalidades, el dispositivo está adaptado para vaporizar una capa de queratina en una uña calentando la queratina a una temperatura superior a 500 grados Celsius. En algunas modalidades, el dispositivo está adaptado para exponer una superficie de tejido cicatricial para aplicar medicación tópica.
De acuerdo con un aspecto de algunas modalidades de la invención, se proporciona un dispositivo para vaporizar tejido, que comprende una serie de elementos de vaporización, uno o más elementos de calentamiento configurados para calentar los elementos de vaporización, el elemento de vaporización que comprende al menos un material seleccionado
para generar locales vaporización y para reducir una región dañada cuando el elemento de vaporización se calienta a una temperatura superior a 300 °C. Opcionalmente, el material comprende un coeficiente de conducción térmica superior a 80 vatios por grado Kelvin por metro. En algunas modalidades, el material reduce la difusión en un segundo material cuando el elemento de vaporización se calienta a una temperatura superior a 300 °C. En algunas modalidades, el material y/o el segundo material y/o un material que recubre el segundo material reduce la emisividad de IR hacia el tejido. Opcionalmente, el primer material es plata o níquel y el segundo material es cobre. En algunas modalidades, un cuerpo del elemento de vaporización está hecho de cobre y una capa de níquel cubre el cobre. En algunas modalidades, las capas de cobre y níquel están recubiertas por una capa de baja emisividad de IR hecha de oro.
Los siguientes ejemplos, en la medida en que se relacionen con métodos quirúrgicos, no están de acuerdo con la invención y están presentes sólo con fines ilustrativos.
De acuerdo con un aspecto de algunas modalidades de la invención, se proporciona un método para autoesterilizar una serie de elementos de vaporización, la serie acoplada a un elemento de calentamiento, que comprende calentar los elementos de vaporización a una temperatura superior a aproximadamente 500 grados Celsius para eliminar los residuos de carbono de los elementos de vaporización. En algunas modalidades, los elementos de vaporización se calientan a una temperatura superior a aproximadamente 500 grados Celsius durante un período que varía entre 0,5-5 segundos.
De acuerdo con un aspecto de algunas modalidades de la invención, se proporciona un dispositivo para vaporizar al menos un orificio en el tejido, que comprende una pluralidad de elementos de vaporización dispuestos en una serie; uno o más elementos de calentamiento configurados para calentar los elementos de vaporización; en donde la serie de elementos de vaporización está adaptada para moverse en un perfil de movimiento cíclico, en donde los elementos de vaporización se bajan y se elevan repetidamente hacia y desde el tejido a una velocidad de aceleración absoluta que aumenta monótonamente al menos un largo 30 % de la trayectoria de dicha vaporización elementos que conducen hacia el tejido. Opcionalmente, la velocidad de aceleración absoluta creciente alcanza un valor máximo al entrar en contacto con el tejido. En algunas modalidades, la serie es operada por un ensamble de árbol de levas. Opcionalmente, el ensamble de árbol de levas comprende un motor giratorio y una palanca para generar un movimiento lineal de la serie de vaporización. En algunas modalidades, el dispositivo y el ensamble de árbol de levas están configurados en un dispositivo portátil. Opcionalmente, el dispositivo de mano comprende además una unidad de control. En algunas modalidades, la unidad de control está configurada para controlar al menos uno de: un perfil de temperatura de tratamiento de los elementos de vaporización, un perfil de temperatura de autoesterilización de los elementos de vaporización, una distancia de penetración en el tejido, un tiempo de permanencia de los elementos de vaporización dentro del tejido, una velocidad de avance y/o una retracción de dicha serie, una serie de tratamientos repetitivos, un intervalo de tiempo entre tratamientos repetitivos, una sustitución de los elementos de vaporización. En algunas modalidades, el dispositivo se puede mover en una dirección horizontal a través del tejido. En algunas modalidades, el dispositivo comprende al menos una de las ruedas y un resorte para hacer avanzar la serie horizontalmente. Opcionalmente, la profundidad de penetración de los elementos de vaporización se reduce moviendo la serie en paralelo al tejido. En algunas modalidades, el movimiento horizontal es operado por un controlador.
De acuerdo con un aspecto de algunas modalidades de la invención, se proporciona un método para la vaporización repetitiva de tejido, que comprende calentar una serie de elementos de vaporización para vaporizar un área en el tejido, elevando la serie del tejido para permitir la mayoría de los vapores formados durante vaporización para escapar y volver a aplicar la serie de elementos de vaporización para vaporizar aún más el área en el tejido.
Opcionalmente, la reaplicación se realiza antes de que se mueva el tejido. Opcionalmente, la reaplicación se realiza en un intervalo de tiempo inferior a 200 ms desde un punto de tiempo en el que dichos elementos de vaporización se desengancharon del tejido. En algunas modalidades, el método se repite para vaporizar una capa más profunda dentro del tejido. En algunas modalidades, el método comprende además aplicar una sustancia vaporizable al tejido antes de vaporizar el tejido. Opcionalmente, la sustancia vaporizable es líquida o en gel.
De acuerdo con un aspecto de algunas modalidades de la invención, se proporciona un dispositivo para calentar tejido, que comprende una pluralidad de elementos térmicamente conductores dispuestos en una serie y configurados para contactar con el tejido; un elemento de calentamiento configurado para calentar los elementos de vaporización; un generador de RF; al menos un conducto de RF para transmitir energía de RF al tejido. Opcionalmente, la serie comprende además electrodos adaptados para transmitir energía de RF al tejido. En algunas modalidades, el dispositivo es un dispositivo de mano.
De acuerdo con un aspecto de algunas modalidades de la invención, se proporciona un dispositivo para vaporizar una capa delgada de tejido, que comprende un elemento de vaporización con forma de hoja; uno o más elementos de calentamiento configurados para calentar el elemento de vaporización; un bastidor que sostiene el elemento de vaporización, el bastidor adaptado para moverse hacia el tejido y alejarse del mismo. En algunas modalidades, la hoja vaporiza una capa de tejido que tiene una profundidad menor de 20 pm. Opcionalmente, la hoja se une a un resorte para hacer avanzar y retraer la hoja del tejido. En algunas modalidades, el dispositivo comprende además ruedas para hacer rodar el dispositivo sobre una superficie del tejido. En algunas modalidades, la hoja es plana y tiene un área superficial que varía entre 0,0001 cmA2 - 1 cmA2. En algunas modalidades, la hoja tiene un ancho menor de 100 pm para vaporizar un cráter estrecho alargado en el tejido.
De acuerdo con un aspecto de algunas modalidades de la invención, se proporciona un dispositivo para vaporizar al menos un orificio en el tejido, que comprende uno o más elementos de vaporización dispuestos en una serie; uno o más elementos de calentamiento configurados para calentar los elementos de vaporización; al menos un transductor piezoeléctrico acoplado mecánicamente a la serie para mover los elementos de vaporización hacia al menos uno del tejido y el uno o más elementos de calentamiento. En algunas modalidades, el transductor piezoeléctrico está acoplado a la serie mediante una varilla térmicamente aislante. En algunas modalidades, los transductores son activados por un controlador de acuerdo con una indicación de la distancia de la serie del tejido a tratar.
De acuerdo con un aspecto de algunas modalidades de la invención, se proporciona un elemento de forma piramidal para vaporizar un orificio en el tejido, que comprende un núcleo conductor térmico incrustado dentro de un material biocompatible, en donde la longitud del elemento varía entre 1-10 mm. Opcionalmente, el núcleo está formado por cobre y el material biocompatible está formado por al menos uno de titanio y acero inoxidable.
Opcionalmente, el elemento tiene forma piramidal. En algunas modalidades, se selecciona una longitud del núcleo con respecto a la longitud total del elemento de vaporización para reducir el tiempo de relajación térmica del elemento. En algunas modalidades, el material biocompatible se forma como una lámina que tiene un grosor menor de 500 pm.
Opcionalmente, la lámina se forma con diferentes grosores.
Como se menciona en la presente descripción, el término "vaporizar" puede incluir la producción de un orificio en el tejido al suministrar calor al tejido, lo que provoca uno o más efectos, como convertir el tejido del orificio en vapores, ablación del tejido, provocar la desnaturalización del tejido causando el desmoronamiento del tejido en partículas más pequeñas, quemando el tejido, grabando el tejido y/u otros efectos causados por la entrega de calor al tejido.
A menos que se definan de cualquier otra manera, todos los términos técnicos y/o científicos usados en la presente descripción tienen el mismo significado como lo entiende comúnmente un experto en la técnica a la que pertenece la invención. Aunque los métodos y materiales similares o equivalentes a los que se describen en la presente pueden usarse en la práctica o ensayo de modalidades de la invención, los métodos y/o materiales ilustrativos se describen a continuación. En caso de conflicto, la especificación de la patente, que incluye las definiciones, lo controla. Además, los materiales, métodos, y ejemplos son sólo ilustrativos y no se pretende que sean necesariamente limitantes.
Breve descripción de los dibujos
El archivo de la patente o de la solicitud contiene al menos un dibujo realizado a color.
Algunas modalidades de la invención se describen en la presente descripción, a manera de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos adjuntos. Con referencia específica ahora a los dibujos en detalle, se enfatiza que los detalles mostrados son a manera de ejemplo y para propósitos de discusión ilustrativa de las modalidades de la invención. Con respecto a esto, la descripción tomada con los dibujos pone de manifiesto para los expertos en la técnica cómo se pueden poner en práctica las modalidades de la invención.
En los dibujos:
Las Figuras 1A-B son una vista lateral y una vista frontal, respectivamente, de una serie de elementos de vaporización, de acuerdo con algunas modalidades de la invención;
Las Figuras 2A-D son configuraciones de serie ilustrativas, de acuerdo con algunas modalidades de la invención;
La Figura 3 es un diagrama de bloques de un sistema para vaporizar tejido usando un elemento de vaporización o una serie de elementos de vaporización, de acuerdo con algunas modalidades de la invención;
Las Figuras 4A-B son secciones transversales esquemáticas de un elemento de vaporización (4A) y una placa sobre la cual se montan los elementos (4B), de acuerdo con algunas modalidades de la invención;
La Figura 5 es un diagrama de flujo de un método para la autoesterilización de una serie que comprende elementos de vaporización, de acuerdo con algunas modalidades de la invención;
La Figura 6 es un diagrama de flujo de un método para aplicar pulsos de tratamiento repetitivos, de acuerdo con algunas modalidades de la invención;
Las Figuras 7A-B son resultados histológicos de la vaporización de tejido, de acuerdo con algunas modalidades de la invención;
Las Figuras 8A-B son un diagrama esquemático que muestra una implementación de perfil de movimiento cíclico que utiliza un mecanismo de árbol de levas, y un perfil de movimiento ilustrativo, de acuerdo con algunas modalidades de la invención;
La Figura 9 es un diagrama de bloques de un sistema para la vaporización de tejidos que comprende un generador de RF, de acuerdo con algunas modalidades de la invención;
La Figura 10 es una ilustración de una hoja para vaporizar tejido, de acuerdo con algunas modalidades de la invención; La Figura 11 muestra una configuración ilustrativa de un elemento de vaporización plano sostenido por un bastidor, de acuerdo con algunas modalidades de la invención;
La Figura 12 es un dibujo de un dispositivo manual de vaporización de tejidos, de acuerdo con algunas modalidades de la invención;
La Figura 13 es un dibujo de un dispositivo para vaporizar cráteres en tejido, de acuerdo con algunas modalidades de la invención;
La Figura 14 ilustra el uso de un elemento de vaporización, o una serie de elementos de vaporización, para penetrar a través de una uña, de acuerdo con algunas modalidades de la invención;
La Figura 15 ilustra el uso de un elemento de vaporización, o una serie de elementos de vaporización, para tratar cicatrices en el tejido, de acuerdo con algunas modalidades de la invención;
Las Figuras 16A-B son fotografías adquiridas 5 días después del rejuvenecimiento cutáneo fraccionado utilizando matrices de vaporización hechas de diferentes materiales, de acuerdo con algunas modalidades de la invención;
La Figura 17 muestra un elemento de vaporización en forma de prisma ilustrativo, de acuerdo con algunas modalidades de la invención;
La Figura 18 es un método ejemplar para vaporizar cráteres en tejido que comprende la aplicación de una sustancia vaporizable.
Las Figuras 19A-F describen un perfil de movimiento ilustrativo que comprende componentes de velocidad horizontal y vertical, de acuerdo con algunas modalidades de la invención;
Las Figuras 20A-B ilustran un ensamble de serie que comprende uno o más transductores piezoeléctricos, de acuerdo con algunas modalidades de la invención; y
La Figura 21 muestra un elemento de vaporización que comprende un núcleo de alta conductividad, de acuerdo con un ejemplo que no forma porción de la invención; y
Las Figuras 22A-B muestran un elemento de vaporización que comprende un núcleo de alta conductividad, de acuerdo con un ejemplo que no forma porción de la invención.
Descripción de las modalidades específicas de la invención
La presente invención, en algunas modalidades de la misma, se refiere a dispositivos quirúrgicos y, más particularmente, pero no exclusivamente, a dispositivos para la vaporización de tejido. Los siguientes ejemplos, en la medida en que se relacionen con métodos quirúrgicos, no están de acuerdo con la invención y se presentan solo con fines ilustrativos.
Algunas modalidades de la invención se refieren a un elemento de vaporización, como una varilla de vaporización, adaptado para suministrar una gran cantidad de calor en un corto período de tiempo para vaporizar el tejido, mientras se reducen otros tipos de daño por calor como la carbonización del tejido. En algunas modalidades, se producen agujeros, ranuras, cráteres o indentaciones en el tejido.
Un aspecto de algunas modalidades de la invención se refiere a una serie de elementos de vaporización para la entrega de calor a alta temperatura a un área localizada en el tejido, donde al menos una porción de los elementos de vaporización están configurados para evitar la penetración excesiva de otros elementos de vaporización en el tejido. En algunas modalidades, un elemento de vaporización configurado para evitar la penetración excesiva de un segundo elemento de vaporización comprende un área superficial delantera que es más grande que la superficie del segundo elemento de vaporización. En algunas modalidades, un arreglo de los elementos de vaporización proporciona seguridad inherente durante el funcionamiento, por ejemplo al comprender una combinación de varillas de vaporización cónicas afiladas colocadas adyacentes a varillas de vaporización truncadas, que limitan un movimiento de las varillas afiladas más profundamente en el tejido. En algunas modalidades, el arreglo de los elementos de vaporización que tienen diferentes geometrías produce una combinación de cráteres de varias dimensiones, como varias profundidades, en el tejido. En algunas modalidades, los elementos de vaporización tienen forma de pirámides. Opcionalmente, al menos una porción de los elementos de vaporización comprende un extremo distal truncado. El área de la sección transversal de los elementos truncados puede afectar las dimensiones del cráter, por ejemplo formado por los elementos de vaporización no truncados.
Un aspecto de algunas modalidades se refiere a una serie de elementos de vaporización que comprenden una estructura multicapa que contribuye al rendimiento de la serie a altas temperaturas. En algunas modalidades, el elemento de vaporización comprende al menos un material seleccionado para generar vaporización limitada y reducir una región de daño, cuando el elemento se calienta a una temperatura de funcionamiento, por ejemplo, una temperatura superior a 400 °C. En algunas modalidades, el material tiene un coeficiente de conducción térmica superior a 80 vatios por grado Kelvin por metro. En algunas modalidades, el material reduce la difusión en el segundo material, por ejemplo, una capa de plata reduce la difusión desde una capa inferior de cobre. En algunas modalidades, el material se selecciona para reducir la emisividad de IR hacia el tejido, por ejemplo utilizando oro, que tiene una emisividad de IR relativamente baja, para revestir el elemento de vaporización.
En algunas modalidades, una capa intermedia y/o externa de un elemento de vaporización está adaptada para mantener el estado de una capa interna. En algunas modalidades, una capa interna del elemento de vaporización está formada por un material conductor de calor como el cobre, y el cobre está opcionalmente recubierto por una capa configurada para reducir la difusión de los iones de cobre, que a menudo ocurre a altas temperaturas, particularmente por encima de 300 °C, que es un posible rango de temperaturas a las que se opera la serie. Opcionalmente, la capa está hecha de plata. En algunas modalidades, los elementos de vaporización revestidos con plata y/o una superficie de una placa sobre la que
están montados los elementos de vaporización se recubren con una capa biocompatible, por ejemplo, una capa de oro y/o rodio.
Opcionalmente, debido a las propiedades de emisividad de IR relativamente bajas del oro, la capa de oro reduce la radiación IR hacia una superficie del tejido.
En algunas modalidades, el material conductor del calor, como el cobre o el nitruro de aluminio (ALN), se recubre con cerámica o vidrio, por ejemplo, proporcionando protección mecánica de los elementos de vaporización. El recubrimiento de cerámica o vidrio está adaptado para soportar altas temperaturas de funcionamiento, por ejemplo, superiores a 400 °C.
En algunas modalidades, como la estructura multicapa soporta altas temperaturas, la serie está adaptada para autolimpieza y/o autoesterilización. En algunas modalidades, la autoesterilización se logra calentando los elementos de vaporización a una temperatura superior a 500 °C. Opcionalmente, las partículas de tejido y/o las partículas carbonizadas que se adhirieron a los elementos de vaporización se eliminan mediante el proceso de autoesterilización, por ejemplo como resultado de la oxidación que transforma el residuo de carbono en CO2.
Un aspecto de algunas modalidades se refiere a un perfil de movimiento cíclico de una serie de elementos de vaporización. En algunas modalidades, el perfil de movimiento incluye acelerar la serie de elementos de vaporización a una velocidad lo suficientemente alta como para acortar la duración de permanencia de los elementos de vaporización dentro del tejido. En algunas modalidades, el perfil de movimiento incluye elevar las puntas de los elementos de vaporización del tejido entre tratamientos repetitivos, para liberar los vapores que quedan atrapados entre el tejido y las puntas de los elementos de vaporización. En algunas modalidades, el perfil de movimiento cíclico incluye establecer un intervalo de tiempo entre tratamientos repetitivos que sea lo suficientemente corto para evitar el movimiento del tejido entre tratamientos. Opcionalmente, por repetición y vaporización de un área en el tejido, se puede producir un cráter más profundo. En algunas modalidades, se utiliza un mecanismo de árbol de levas para operar la serie en un perfil de movimiento cíclico. Opcionalmente, el ensamble de árbol de levas incluye un motor giratorio, una rueda y una palanca para generar un movimiento lineal de la serie de vaporización.
En algunas modalidades, los elementos de vaporización de la serie se mueven juntos. Alternativamente, uno o más elementos de vaporización se mueven independientemente de otros elementos.
En algunas modalidades, la serie se puede mover en dirección horizontal.
Opcionalmente, moviendo la serie vertical y horizontalmente, se puede reducir la profundidad de penetración de la serie. En algunas modalidades, el movimiento horizontal permite aumentar la anchura de un cráter formado en el tejido.
Un aspecto de algunas modalidades se refiere a una serie de vaporización conectada a un generador de RF. Opcionalmente, los elementos de vaporización de la serie están adaptados para transmitir energía de RF al tejido. Adicional o alternativamente, se utilizan diferentes electrodos de RF, por ejemplo, se montan en la misma placa en la que se montan los elementos de vaporización.
En algunas modalidades, un elemento de vaporización tiene la forma de una hoja delgada, adaptada para vaporizar una capa delgada de tejido, por ejemplo, un cráter que tiene una profundidad máxima de 20 pm con respecto a la superficie superior del tejido.
En algunas modalidades, se produce en el tejido un patrón de lesión de cráteres estrechos y alargados. Opcionalmente, el patrón de cráteres estrechos y alargados se obtiene utilizando uno o más elementos de vaporización con forma de alambre. En algunas modalidades, se ensamblan una pluralidad de alambres en un dispositivo configurado para rodar sobre una superficie del tejido, para formar un patrón de lesión de cráteres estrechos y alargados.
En algunas modalidades, la serie de vaporización y/o un único elemento de vaporización se incorporan en un dispositivo de mano. Opcionalmente, el dispositivo de mano comprende una unidad de control, para controlar los parámetros relacionados con la vaporización del tejido y/o para limitar el daño al tejido, como el perfil de temperatura de tratamiento, una profundidad de penetración de los elementos de vaporización en el tejido, un perfil de movimiento de los elementos de vaporización, una duración de permanencia del elemento en el tejido, un intervalo de tiempo entre pulsos de tratamiento repetitivos.
Un aspecto de algunas modalidades se refiere a un ensamble de serie de vaporización que comprende uno o más transductores piezoeléctricos. En algunas modalidades, los transductores están acoplados mecánicamente a la serie y configurados para mover la serie hacia el tejido y/o hacia el elemento de calentamiento, deformarse en respuesta a la activación eléctrica. Opcionalmente, los transductores se activan mediante un controlador, por ejemplo, de acuerdo con una indicación de una distancia de la serie del tejido a tratar.
Antes de explicar al menos una modalidad de la invención en detalle, debe entenderse que la invención no es limitativa necesariamente en su aplicación a los detalles de construcción y a la disposición de los componentes y/o métodos
establecidos en la siguiente descripción y/o ilustrados en los dibujos y/o los Ejemplos. La invención es capaz de otras modalidades o de ser practicada o llevada a cabo en varias formas.
Antes de explicar al menos una modalidad de la invención en detalle, debe entenderse que la invención no es limitativa necesariamente en su aplicación a los detalles establecidos en la siguiente descripción o ejemplificados mediante los Ejemplos. La invención es capaz de otras modalidades o de ser practicada o llevada a cabo en varias formas.
Una serie de elementos de vaporización
Con referencia ahora a los dibujos, las Figuras 1A-B son una vista lateral y una vista frontal, respectivamente, de una serie de elementos de vaporización, de acuerdo con algunas modalidades de la invención.
En algunas modalidades, la serie 101 comprende al menos un elemento de vaporización, tal como una varilla cónica 103 y/o una varilla cónica 105. En algunas modalidades, un elemento de vaporización está adaptado para suministrar una gran cantidad de calor, en un corto período de tiempo, para vaporizar al menos una porción del tejido 111. En algunas modalidades, se producen agujeros, ranuras, hendiduras y/o cráteres en el tejido 111.
Con el fin de vaporizar el tejido sin destruir el tejido que no debería vaporizarse, la presente invención, en algunas modalidades de la misma, enseña la aplicación de calor a alta temperatura a un área localizada del tejido. En algunas modalidades, la temperatura debe ser lo suficientemente alta para vaporizar rápidamente el tejido, es decir, una temperatura superior a 100 grados Celsius, que es la temperatura de ebullición del agua, que es un componente principal del tejido. Preferiblemente, la temperatura debe ser superior a aproximadamente 200 grados Celsius, por ejemplo entre 200-600 grados Celsius, por ejemplo 300, 400, 450 o 500 grados Celsius.
En algunas modalidades, debido al perfil de alta temperatura, se reduce el sangrado del tejido vaporizado. En algunas modalidades, debido al perfil de alta temperatura, se forman cráteres con bordes definidos y se reducen los daños colaterales. Por ejemplo, el daño que rodea al cráter formado puede limitarse a una extensión menor de 10 pm, menos de 5 pm, menos de 1 p o extensiones intermedias, mayores o menores desde la periferia del cráter.
En algunas modalidades, la capacidad calorífica del elemento de vaporización debería ser de manera que una punta como la punta 107 del elemento de vaporización que está adyacente al tejido contenga una cantidad de calor suficiente para vaporizar el tejido 113 que está adyacente a la punta. La cantidad de calor necesaria para vaporizar el tejido depende del volumen a vaporizar. El volumen a vaporizar equivale aproximadamente a una sección transversal de la punta, multiplicada por la profundidad a vaporizar. En el caso de una punta piramidal afilada, el volumen vaporizado es un tercio de esa multiplicación, lo que da como resultado la capacidad de vaporizar cráteres más profundos con el mismo ancho y la misma energía.
En algunas modalidades, los elementos de vaporización tales como los elementos 103, 105 están unidos a una placa 115, por ejemplo soldados y/o unidos con adhesivo y/o unidos mecánicamente, por ejemplo, usando pasadores o tornillos a la placa 115.
En algunas modalidades, la placa 115 está acoplada a un elemento de calentamiento 117. En algunas modalidades, el elemento de calentamiento es una lámina de alta temperatura, un alambre calentado eléctricamente, una fuente de calor óptica, un elemento de calentamiento metálico y/o cualquier otro elemento de calentamiento adecuado para calentar los elementos de vaporización a una temperatura que varía entre 200-600 grados Celsius. En algunas modalidades, el elemento de calentamiento 117, por ejemplo siendo una lámina, se calienta mediante una resistencia eléctrica 119.
En algunas modalidades, el dispositivo de vaporización comprende un único elemento de vaporización. Alternativamente, el dispositivo de vaporización comprende una serie de elementos de vaporización, por ejemplo entre 2-20 elementos de vaporización, tales como 8 elementos, 10 elementos, 16 elementos o cualquier número intermedio, mayor o menor de elementos.
Varios elementos de vaporización pueden comprender diferentes formas, por ejemplo un elemento de vaporización puede tener un perfil cónico, un perfil circular, un perfil rectangular, un perfil piramidal, un perfil trapezoidal o cualquier otra forma. Esta figura, por ejemplo, muestra elementos de vaporización como 103 y 105 que tienen un perfil cónico. Opcionalmente, una única serie comprende elementos de varias formas.
En algunas modalidades, al menos una porción de los elementos de vaporización está configurada para evitar la penetración excesiva de otros elementos de vaporización, por ejemplo, porque el elemento de vaporización tiene un área superficial principal adaptada para entrar en contacto con el tejido que es más grande que el área superficial principal de una superficie de elemento de vaporización diferente que evita que penetre más en el tejido. Por ejemplo, una superficie principal del elemento de vaporización 103 (señalada por 109 en la Figura 1B) es más grande que un área superficial principal del elemento de vaporización 105 (señalada por 107 en la Figura 1B), por ejemplo 20 %, 50 %, 75 % 90 % o intermedio, mayor o menor porcentaje mayor. Opcionalmente, el tamaño del área superficial delantera de, por ejemplo, el elemento 103 se determina de acuerdo con la profundidad de penetración deseada de, por ejemplo, el elemento 105.
Opcionalmente, cuanto mayor sea la superficie delantera, más resistencia aplicará la superficie del tejido, evitando la penetración adicional de al menos algunos de los elementos.
En algunas modalidades, un elemento de vaporización, tal como el elemento 105, comprende una punta afilada 107 adaptada para penetrar en el tejido. Alternativamente, un elemento de vaporización, como el elemento 103, comprende una punta roma truncada, como la punta 109. En algunas modalidades, el elemento 103 truncado está configurado para apoyarse contra una superficie del tejido. Adicional o alternativamente, el elemento 103 truncado está configurado para empujar contra una superficie del tejido. Adicional o alternativamente, el elemento truncado está configurado para formar un cráter que es menos profundo que, por ejemplo, un cráter formado por el elemento 105.
En algunas modalidades, la serie 101 comprende una combinación de elementos puntiagudos y truncados. Opcionalmente, los elementos de vaporización tales como el elemento 103 truncado evitan la penetración excesiva de elementos tales como el elemento 107 afilado en una capa de tejido profunda. Opcionalmente, la combinación de elementos afilados y truncados limita el movimiento de la serie a medida que se introduce en el tejido, por ejemplo en la piel, proporcionando de esta manera un mecanismo de seguridad inherente. En algunas modalidades, se pueden predecir las dimensiones de un cráter formado en el tejido, por ejemplo, se puede determinar una profundidad máxima de acuerdo con una diferencia entre la longitud de, por ejemplo, el elemento de vaporización afilado 105 (que tiene una longitud L2) y el elemento de vaporización truncado 103 (que tiene una longitud L1).
En algunas modalidades, la serie 101 comprende una combinación de elementos de vaporización que tienen varias longitudes. Opcionalmente, se forman cráteres con diferentes profundidades cuando se utilizan elementos de diferentes longitudes. Por ejemplo, como se muestra en esta figura, el elemento 103 que tiene una longitud L1 es más corto que el elemento 105 que tiene una longitud L2. En algunas modalidades, la longitud de un elemento de vaporización varía entre 1-10 mm.
En algunas modalidades, los elementos de vaporización avanzan entre 50 pm y 500 pm en el tejido, en la fase de vaporización.
En algunas modalidades, la serie 101 comprende una combinación de elementos de vaporización que tienen varios perfiles geométricos y/o áreas de sección transversal. Opcionalmente, se forman cráteres con diferentes áreas de sección transversal y/o diferentes volúmenes y/o diferentes perfiles geométricos, cumpliendo opcionalmente con las dimensiones de los elementos de vaporización.
En algunas modalidades, se determina un arreglo de la serie 101 de modo que produzca un determinado patrón de lesión, por ejemplo para formar cráteres que tengan una distancia predeterminada entre ellos. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 1B, las distancias tales como L3 entre las puntas de los elementos de vaporización se determinan para formar cráteres que tienen una distancia L3 similar entre sus centros. En algunas modalidades, una distancia L3 entre puntas adyacentes (y/o superficies de extremo distal, y/o una punta y una superficie de extremo distal) de los elementos de vaporización varía entre 0,5 mm -1,5 mm.
En algunas modalidades, se proporciona un arreglo de la serie para formar una determinada distribución espacial de cráteres en el tejido. En un ejemplo, el arreglo de la serie de vaporización puede proporcionarse de manera que forme cráteres con una distribución espacial de 2-100 cráteres/cmA2. En algunas modalidades, se proporciona un arreglo de los elementos de vaporización de la serie 101 para formar cráteres profundos rodeados por hendiduras poco profundas y/o cualquier otro patrón de lesión.
En algunas modalidades, la profundidad de un cráter, medida desde una superficie exterior del tejido, varía, por ejemplo, entre 1-200 pm. En algunas modalidades, la profundidad de un cráter es idéntica a la profundidad de penetración del elemento de vaporización. Se debe señalar que, en algunos casos, la profundidad del cráter no es necesariamente idéntica a la profundidad de penetración del elemento de vaporización, ya que el calor se difunde desde el elemento al tejido y puede vaporizar el tejido delante del elemento de vaporización.
En algunas modalidades, los elementos de vaporización se calientan mediante el elemento de calentamiento 117 a través de la placa 115. En algunas modalidades, un acoplamiento entre la placa 115 y el elemento de calentamiento 117 permite una rápida transferencia de calor desde el elemento de calentamiento 117 a la placa 115.
Opcionalmente, las superficies de la placa 115 y/o el elemento de calentamiento 117 dirigidas entre sí son planas de modo que se forma un espacio mínimo entre ellos, aumentando la velocidad de transferencia de calor. Por ejemplo, una superficie de la placa y/o una superficie del elemento de calentamiento se fabrican con una tolerancia de altura menor de 30 pm, calculada sobre, por ejemplo, un área de 1 cmA2, para ampliar un área de contacto entre los superficies.
Opcionalmente, la velocidad de transferencia de calor es suficiente para proporcionar una velocidad de 1 tratamiento por segundo (es decir, una sola aplicación de la serie al tejido tratado). Por ejemplo, la velocidad de transferencia de calor entre el elemento de calentamiento 117 y la placa 115 es de al menos 1 Joule por segundo. En algunas modalidades, uno o más elementos de calentamiento 117 son operables en un protocolo adecuado para vaporizar tejido por los elementos de vaporización. Opcionalmente, la velocidad de transferencia de calor desde uno o más elementos de calentamiento es
suficientemente alta para permitir que los elementos de vaporización calienten eficazmente el tejido en un período de tiempo relativamente corto.
En algunas modalidades, la placa y el ensamble de elementos de vaporización y/o solo una porción del mismo, como las puntas de los elementos de vaporización, se calienta a aproximadamente 500 grados Celsius en menos de 1 segundo.
A modo de ejemplo no limitativo, para vaporizar un área de 100 micras por 100 micras, a una profundidad de 100 micras, se necesitan aproximadamente 3 miliJoules de calor, en base a la energía de vaporización del agua que es de aproximadamente 3000 Joule/cm3. Se observa que el calor necesario para vaporizar el tejido está sustancialmente cerca del calor necesario para vaporizar el agua, ya que los parámetros térmicos del tejido son muy similares a los parámetros térmicos del agua.
Para suministrar calor al tejido, el tiempo de relajación térmica del elemento de vaporización debe ser de manera que el calor pueda llegar rápidamente a la superficie de la punta del elemento de vaporización. Se observa que el tiempo de relajación térmica depende, entre otros factores, de la conductividad térmica, la capacidad calorífica y las dimensiones geométricas, como la longitud, del elemento de vaporización.
El suministro de calor debe ser lo suficientemente rápido para vaporizar el tejido adyacente sin permitir que se difunda demasiado calor en el tejido, es decir, un tiempo de relajación térmica sustancialmente más corto que el que produce una profundidad de necrosis permitida o planificada en el tejido. Por medio de aproximación, el tiempo de relajación térmica debería ser sustancialmente más corto que el del agua.
En algunas modalidades, el elemento de vaporización (o, alternativamente, una serie de elementos de vaporización) se "golpea" sobre el tejido durante un período de tiempo muy corto y limitado. El chasquido mantiene el elemento de vaporización adyacente, opcionalmente en contacto, al tejido por sólo un corto tiempo, limitando el tiempo para la conductancia de calor en el tejido y limitando el daño colateral a niveles aceptables.
En algunas modalidades, se considera que el elemento de vaporización proporciona calor al tejido siempre que el elemento de vaporización esté adyacente al tejido. En algunas modalidades, se considera que el elemento de vaporización proporciona calor al tejido siempre que el elemento de vaporización esté dentro del volumen del cráter.
Para proporcionar calor rápidamente al tejido, un elemento de vaporización comprende al menos un material que permite una conducción térmica rápida. En algunas modalidades, el elemento de vaporización incluye material que tiene un coeficiente de conducción térmica superior a 80 vatios por grado Kelvin por metro. En algunas modalidades, el elemento de vaporización incluye material que tiene una capacidad calorífica específica superior a 0,3 kiloJoules por kilogramo por grado Kelvin. En algunas modalidades, el elemento de vaporización incluye un material con conductividad térmica igual o superior a la conductividad térmica del cobre. En algunas modalidades, el elemento de vaporización incluye un material con capacidad calorífica específica igual o superior a la capacidad calorífica específica del cobre. Algunos materiales, como algunos metales, tienen una conductividad térmica tan alta como, por medio de ejemplo no limitativo, el cobre, lo que permite un flujo de calor tan rápido. En algunas modalidades, el elemento de vaporización incluye un material con un coeficiente de conducción de calor igual o mayor que el coeficiente de conducción de calor del acero inoxidable.
En algunas modalidades, por ejemplo cuando la creación de cráteres extremadamente poco profundos es ventajosa, los elementos de vaporización pueden comprender un material que tenga una conductividad térmica igual o menor que la conductividad térmica del vidrio.
En algunas modalidades, los elementos de vaporización de diferentes materiales se combinan juntos, por ejemplo, en una sola serie. Por ejemplo, una porción de los elementos de vaporización de una serie está hecha de cobre y una segunda porción de los elementos de vaporización de una serie está hecha de acero inoxidable. Opcionalmente, debido a las diferentes propiedades de conducción de calor de los materiales, se pueden formar cráteres de diversas profundidades en el tejido. Por ejemplo, elementos hechos de acero inoxidable, que tienen una conductividad térmica alrededor de 1730th de la del cobre, pueden formar cráteres menos profundos que los formados por los elementos de cobre. Una ventaja potencial incluye modificar la "agresividad" del tratamiento mediante la combinación de elementos de vaporización de diferentes materiales, por ejemplo, en una sola serie.
En algunas modalidades, cuando se aplica un elemento de vaporización al tejido, el tejido se estira. Opcionalmente, el estiramiento asegura un contacto homogéneo con el tejido, como se describe adicionalmente por la publicación PCT número WO2011/013118.
En algunas modalidades, los elementos de vaporización se aplican al tejido para tratar diversas afecciones, por ejemplo, aplicaciones estéticas como tratar arrugas y/o cicatrices en la piel, realizar un rejuvenecimiento o rejuvenecimiento de la piel, tratar el tejido de las uñas y/o tratar otros tejidos tales como el tratamiento de cavidades orales, nasales o del oído, el tratamiento del tímpano, el tratamiento de las cuerdas vocales, el tratamiento del tejido del sistema respiratorio, el tejido del esófago, el tejido vaginal, el tejido abdominal.
Varias configuraciones de una serie de elementos de vaporización
Las Figuras 2A-D muestran varias configuraciones de series, de acuerdo con algunas modalidades de la invención.
La Figura 2A es una vista lateral y la Figura 2B es una vista frontal de una serie que comprende elementos de vaporización con forma de varillas cilíndricas, como las varillas 201 y 203. En algunas modalidades, al menos una porción de las varillas es más corta que otras, por ejemplo, la varilla 201 es más corta que la varilla 203. En algunas modalidades, las varillas forman cráteres que tienen varias profundidades, como el cráter 209 y el cráter 207 más profundo.
En algunas modalidades, las dimensiones de las varillas se determinan de acuerdo con el tipo de tratamiento. Para algunas implementaciones, como el rejuvenecimiento de la piel, una serie como la que se muestra en la Figura 2B comprende 4 x 5 varillas, por ejemplo, con un diámetro D de 200 a 300 pm y una distancia S de 700 a 800 pm entre las varillas puede ser usado. Opcionalmente, en este caso, la longitud de la varilla L puede oscilar entre 0,7 - 1,5 mm, por ejemplo 1 mm para las varillas cortas como 201 y 1,2 mm para las varillas largas como 203. En otro ejemplo, la diferencia entre una varilla larga y una varilla corta puede oscilar entre, por ejemplo, 50-300 pm, tal como 100 pm, 200 pm.
La Figura 2C es una vista lateral y la Figura 2D es una vista frontal de una serie que comprende elementos de vaporización con forma de pirámides 211. En algunas modalidades, por ejemplo, como se muestra en esta figura, las pirámides de vaporización tienen el mismo tamaño. Alternativamente, los elementos de vaporización pueden comprender diferentes tamaños, por ejemplo, diferentes longitudes.
En algunas modalidades, las dimensiones de un elemento de vaporización se definen para evitar una posible flexión del elemento, que puede ocurrir como resultado de calentar el elemento de vaporización a una alta temperatura. Un elemento de vaporización puede doblarse gradualmente, por ejemplo como resultado del ablandamiento del metal que comprende el elemento de vaporización, tal como ablandamiento del cobre. Opcionalmente, la flexión se produce como resultado de múltiples tratamientos, en los que el elemento de vaporización se calienta, enfría y vuelve a calentar.
Opcionalmente, la flexión se ve afectada por un ángulo formado entre un elemento de vaporización (o una serie de elementos) y el tejido. Es posible que colocando el elemento de vaporización perpendicularmente al tejido, de manera que se forme un ángulo de aproximadamente 90° entre el tejido y el elemento de vaporización, se reduzca la flexión del elemento de vaporización. Opcionalmente, la flexión con el tiempo provoca el desplazamiento de los extremos distales de los elementos de vaporización y puede resultar en la formación de cráteres fuera de lugar. Por ejemplo, cuando se aplica un tratamiento repetitivo, es posible que los elementos de vaporización no entren en contacto con la misma área de tejido con la que entraron en contacto previamente, y se puede dañar un área de tejido sano entre los cráteres.
En algunas modalidades, se ha encontrado que una relación entre la longitud del elemento de vaporización y el ancho de su base afecta a la flexión. Los inventores han concluido que la relación entre la longitud del elemento de vaporización y el ancho de la base, por ejemplo en el caso de elementos de cobre que se calientan a una temperatura de funcionamiento de 400 °C, debe oscilar entre 1:1 y 1:5. Una ventaja potencial del elemento de forma piramidal, en vista de los fenómenos de flexión, es la capacidad de usar una punta relativamente afilada, por ejemplo con un ancho de 150-200 pm en una superficie distal, con un cuerpo relativamente largo, por ejemplo con una altura de 1,2 mm.
En experimentos llevados a cabo por los inventores, se calentaron a 400 grados Celsius varillas de 5 mm de largo con un ancho de base de 500 pm (es decir, con una relación de 1:10) para tratar un área de tejido de 1 x 1 cmA2, 20 veces. Al final de la operación, se observó cierta flexión en las varillas.
Por otro lado, las varillas que tenían una longitud de 1,23 mm y un ancho de base de 1,25 mm no mostraron flexión en absoluto.
En otro ejemplo, un elemento piramidal de cobre que tiene un ancho de base de 1,25 mm, una longitud (altura) de 1,25 mm y un ancho de 200 micras en una superficie de la punta distal, tampoco mostró flexión.
Un sistema para vaporizar tejido utilizando una serie de elementos de vaporización.
La Figura 3 es un diagrama de bloques de un sistema para vaporizar tejido usando un elemento de vaporización o una serie de elementos de vaporización, de acuerdo con algunas modalidades de la invención.
En algunas modalidades, una serie de elementos de vaporización 301 está acoplada a un elemento de calentamiento 303. Opcionalmente, el elemento de calentamiento 303 tiene una configuración plana, por ejemplo siendo una hoja. Opcionalmente, el elemento de calentamiento 303 tiene una configuración cilindrica y/o cualquier otra forma.
El elemento de calentamiento 303 se calienta opcionalmente mediante una resistencia eléctrica 305 y/o por cualquier otro medio, tal como una fuente calentada ópticamente, una fuente de ultrasonidos o una reacción química exotérmica.
En algunas modalidades, la resistencia eléctrica 305 está conectada mediante un circuito eléctrico a una fuente de alimentación 307, por ejemplo, una batería o una conexión de energía tal como una línea de suministro de 50/60 Hz.
Opcionalmente, el elemento de calentamiento puede separarse del suministro de energía, por ejemplo, se puede utilizar un mecanismo de desacoplamiento entre múltiples tratamientos para desconectar el elemento de calentamiento 303 de la fuente de alimentación 307. En algunas modalidades, los elementos de vaporización están aislados eléctricamente de la fuente de alimentación eléctrica, también para no producir un contacto eléctrico con el tejido que se vaporiza.
En algunas modalidades, la serie de vaporización 301 se calienta mediante un método de calentamiento inalámbrico, tal como calentamiento óptico por ondas de luz o calentamiento por microondas.
En algunas modalidades, el elemento de calentamiento 303 comprende un sensor de temperatura 309, tal como un termistor o un termopar, para controlar la temperatura del elemento de calentamiento y/o la temperatura del elemento de vaporización.
En algunas modalidades, la serie 301 se acopla opcionalmente a través de la placa 311 a un disipador de calor 313. Opcionalmente, el disipador de calor se acopla a un bastidor o carcasa de la serie (no se muestra en esta figura), por ejemplo, para evitar que un usuario sostenga un componente calentado. En algunas modalidades, el disipador de calor comprende un tanque de agua. En algunas modalidades, el disipador de calor comprende un enfriador termoeléctrico. Se puede conectar un termostato al disipador de calor para controlar la temperatura.
En algunas modalidades, la serie 301 y/o la fuente de alimentación 307 están conectadas a una unidad de control 315. La unidad de control 315 está conectada, en algunas modalidades, a una segunda fuente de alimentación 317. Opcionalmente, se usa una única fuente de alimentación para suministrar energía al elemento de calentamiento 303 y a la unidad de control 315.
Los siguientes son algunos ejemplos no limitativos de parámetros que pueden controlarse automática y/o manualmente a través de la unidad de control 315. Algunos parámetros pueden ser seleccionados por un usuario, mientras que otros pueden ser controlados automáticamente por la unidad de control 315. Algunos parámetros pueden configurarse como una combinación de control automático y manual. En algunas modalidades, la unidad de control comprende una interfaz de usuario. A continuación se enumeran algunos parámetros ilustrativos:
A. Controlar un perfil de temperatura de tratamiento. Opcionalmente, el perfil de temperatura se ajusta modificando la corriente conducida al elemento de calentamiento 303. En algunas modalidades, el sensor de temperatura 309 proporciona una indicación de la temperatura actual del elemento de calentamiento, y el perfil de temperatura se ajusta en consecuencia, afectando la temperatura de la serie de vaporización 301. Un tiempo de respuesta típico de la unidad de control, por ejemplo a un cambio detectado en la temperatura, puede variar entre 1-10 segundos, como 2 segundos, 4 segundos, 8 segundos o un tiempo de respuesta intermedio, más largo o más corto.
B. Controlar un perfil de movimiento de la serie 301. En alguna modalidad, por ejemplo, como se mostrará además, la serie 301 está acoplada (ya sea directamente o a través del calentador 303) a un mecanismo para permitir su movimiento hacia y desde el tejido tratado. En algunas modalidades, controlar un perfil de movimiento comprende controlar una distancia en la que la serie se eleva opcionalmente entre tratamientos. En algunas modalidades, controlar un perfil de movimiento comprende controlar una cantidad de fuerza aplicada para hacer avanzar la serie 301 dentro del tejido. En algunas modalidades, controlar un perfil de movimiento comprende controlar una velocidad de la serie de vaporización. En algunas modalidades, controlar un perfil de movimiento comprende controlar una velocidad de aceleración de la serie de vaporización. En algunas modalidades, controlar un perfil de movimiento comprende controlar un tiempo de permanencia de las puntas de los elementos de vaporización en el tejido tratado. En algunas modalidades, controlar un perfil de movimiento comprende establecer una serie de repeticiones. En algunas modalidades, controlar un perfil de movimiento comprende establecer un intervalo de tiempo entre tratamientos repetitivos. En algunas modalidades, controlar un perfil de movimiento comprende controlar un motor o cualquier otro componente, por ejemplo, un componente de un mecanismo de árbol de levas, que se utiliza para mover la serie.
C. Controlar el enfriamiento de la serie 301 y/o un enfriamiento de un bastidor o carcasa del dispositivo y/o un enfriamiento de otros componentes del sistema, controlando la temperatura del disipador de calor 313. Opcionalmente, la serie 301 se mantiene a una temperatura segura mediante el disipador de calor 313. En algunas modalidades, la unidad de control 315 recibe una indicación de un termopar que está conectado al disipador de calor 313, por ejemplo, un tanque de agua. En algunos casos, por ejemplo para evitar el sobrecalentamiento, si el termopar indica una temperatura del agua por encima de un cierto umbral, la unidad de control 315 activa un termostato para evitar que el elemento de calentamiento 303 se sobrecaliente.
D. Controlar un perfil de autoesterilización/autolimpieza. En algunas modalidades, como se describirá con más detalle, la temperatura de la serie 301 puede elevarse por encima de, por ejemplo, 500 grados Celsius, para provocar la eliminación de partículas de tejido y/o partículas carbonizadas que se adhirieron a los elementos de vaporización después del contacto con el tejido para producir una serie libre de carbonilla. Opcionalmente, el control incluye establecer un tiempo (por ejemplo, cada 1-50 pulsos de tratamiento) para activar la función de autolimpieza y/o una duración de activación, por ejemplo entre 0,5-5 segundos.
En algunas modalidades, un sistema, por ejemplo, como se describe en la presente descripción, se configura como un dispositivo portátil. Opcionalmente, para proporcionar un uso cómodo y seguro del dispositivo, se controla la temperatura de la carcasa del dispositivo, por ejemplo colocando un sensor de temperatura adyacente a la carcasa externa, para evitar que se sobrecaliente.
Opcionalmente, se coloca un sensor de temperatura en y/o en la serie 301 adyacente para detectar una temperatura de la serie. Opcionalmente, se controla la temperatura de la serie, por ejemplo, para evitar el sobrecalentamiento de los elementos de vaporización.
En algunas modalidades, al menos una porción de la serie 301 es desmontable y opcionalmente se puede desechar, por ejemplo, después de un cierto número de tratamientos tales como 1, 3, 10, 50 o cualquier otro número de tratamientos. Opcionalmente, la serie 301 se desecha y se reemplaza, por ejemplo, entre pacientes.
Estructura y materiales de un elemento de vaporización.
Las Figuras 4A-B son secciones transversales esquemáticas de un elemento de vaporización (4A) y una placa sobre la que se montan los elementos (4B), de acuerdo con algunas modalidades de la invención.
En algunas modalidades, un elemento de vaporización (por ejemplo, como se muestra en la Figura 4A) y/o una placa (por ejemplo, como se muestra en la Figura 4B) sobre la cual se montan o conectan integralmente uno o más elementos de vaporización, comprenden una estructura multicapa, por ejemplo, que comprende 2, 3, 4, 6 o cualquier otro número de capas. Opcionalmente, cada capa comprende un material diferente. Opcionalmente, cada capa comprende un grosor diferente. En algunas modalidades, se selecciona un material de estructura multicapa para generar vaporización limitada, por ejemplo en comparación con un elemento formado únicamente de cobre. En algunas modalidades, se selecciona un material para reducir una región dañada, por ejemplo, rodeando la ubicación del tejido tratado. Es necesario que al menos algunos de los materiales a partir de los cuales se construye el elemento de vaporización tengan una conductividad térmica alta, por ejemplo, que tengan un coeficiente de conducción térmica superior a 80 vatios por grado Kelvin por metro. En algunas modalidades, una capa está adaptada para mantener el estado de una capa interna, por ejemplo, una capa puede reducir la difusión de partículas de una capa debajo de ella. En algunas modalidades, al menos una capa tal como la capa externa del elemento de vaporización y/o la capa externa de la placa que opcionalmente tienen contacto directo con el tejido comprenden un material biocompatible. En algunas modalidades, al menos una capa, como la capa externa, tiene un nivel de emisividad de IR relativamente bajo y es capaz de reducir la radiación IR hacia el tejido. En algunas modalidades, una capa tal como una externa comprende un material eléctricamente aislante, tal como Zafiro, para no producir un contacto eléctrico con el tejido que se vaporiza. Por ejemplo, una capa delgada (como de 100 micras) de zafiro puede conducir eficazmente el calor al tejido, al tiempo que proporciona un aislamiento eléctrico.
Ahora se hará referencia a la Figura 4, que muestra un elemento de vaporización cónico que comprende tres capas. En algunas modalidades, un cuerpo 401 de un elemento de vaporización se fabrica con un material que comprende un coeficiente de conducción térmica relativamente alto, como el cobre. Otros materiales pueden incluir nitruro de aluminio, acero inoxidable, cerámica, vidrio y/o combinaciones de ellos, en dependencia del tipo de aplicación.
En algunas modalidades, el cuerpo 401 está hecho de cobre sinterizado y/o acero inoxidable sinterizado y/o nitruro de aluminio sinterizado (ALN). Opcionalmente, un material sinterizado comprende menos rebabas, por ejemplo, en comparación con el material mecanizado.
Opcionalmente, una superficie del material sinterizado es lo suficientemente lisa como para que pueda revestirse uniformemente, por ejemplo, con un material diferente.
En algunas modalidades, el cuerpo 401 está recubierto por una segunda capa 403, por ejemplo hecha de plata. Opcionalmente, el grosor de la capa 403 varía entre 5-20 pm. Los inventores han demostrado que la capa de plata 403 es capaz de reducir la difusión de iones de cobre 405 en el cuerpo 401, un fenómeno comúnmente conocido que se puede observar en el cobre calentado a altas temperaturas, por ejemplo calentado a 300 grados Celsius. Una ventaja potencial de reducir y/o eliminar la difusión de cobre incluye mantener la biocompatibilidad del material calentado. En algunas modalidades, la capa 403 está recubierta por una capa adicional 407. En algunas modalidades, la capa 407 comprende un material biocompatible, ya que entra en contacto directo con el tejido. En algunas modalidades, la capa 407 comprende un material que tiene una emisividad de IR relativamente baja y puede reducir la radiación IR hacia el tejido tratado. En algunas modalidades, la capa 407 está hecha de oro y/o rodio. Adicional o alternativamente, la capa 407 comprende carbono, diamante, grafeno, paladio, nitruro de titanio, titanio, acero inoxidable y/u otros materiales. Opcionalmente, el grosor de la capa 407 varía entre 0,5-10 pm.
Opcionalmente, la capa 407 actúa como una barrera para los iones de plata difundidos, evitando que los iones liberados lleguen al tejido.
En algunas modalidades, la capa 403 y/o la capa 407 comprenden un material que es opcionalmente menos conductor de calor que un material del que está hecho el cuerpo 401, por ejemplo, la capa 403 y/o la capa 407 pueden estar hechas de acero inoxidable o titanio.
En algunas modalidades, una relación de grosor entre las capas cambia a lo largo de varias porciones del elemento de vaporización, por ejemplo, la punta 409 en un extremo distal del elemento de vaporización puede estar estructurada de manera que el cuerpo 401 se extienda hasta el extremo de la punta, y un grosor de las capas 403 y/o 407 se reducen. En
algunas modalidades, las capas tales como las capas de recubrimiento 403 y/o 407 no están distribuidas uniformemente y son más gruesas en algunas porciones y más delgadas en otras.
En algunas modalidades, la estructura en capas se fabrica utilizando tecnologías de galvanoplastia. En algunas modalidades, las capas se depositan usando técnicas químicas de deposición de vapor y/o por pulverización catódica. Por ejemplo, se puede aplicar una capa de nitruro de titanio mediante pulverización catódica.
La Figura 4B muestra una estructura de capas ilustrativa de una placa, de acuerdo con algunas modalidades de la invención. En algunas modalidades, una estructura de capas de la placa es similar a la estructura de capas de un elemento de vaporización. Alternativamente, la placa comprende una estructura de capas diferente a la del elemento de vaporización. En algunas modalidades, la placa comprende una sola capa, por ejemplo hecha de cobre, cerámica y/o acero inoxidable.
En algunas modalidades, el grosor total de la placa es lo suficientemente grueso para evitar que se doble la serie y, por otro lado, lo suficientemente delgado para permitir una rápida transferencia de calor desde el elemento de calentamiento a los elementos de vaporización. Opcionalmente, el grosor total de la placa varía entre 0,5 y 10 mm, por ejemplo, 1 mm, 3 mm, 6 mm.
Como se muestra en este ejemplo, la placa comprende tres capas, de manera similar al elemento de vaporización en la Figura 4A: Una capa de cobre 411, opcionalmente enfrentada a una superficie de un elemento de calentamiento, una capa intermedia 413, por ejemplo hecha de plata, y una capa externa 415, por ejemplo hecha de oro y/o rodio, orientada hacia el tejido.
En algunas modalidades, solo algunas porciones de la placa, por ejemplo, las superficies expuestas entre los elementos de vaporización, están revestidas con un material biocompatible y/o un material reductor de la radiación IR como el oro.
En algunas modalidades, los elementos de vaporización y/o la placa se fabrican mediante un proceso de moldeo por inyección de metal, en el que el metal en polvo se mezcla con material aglutinante para formar una mezcla de ''materia prima'', que luego se inyecta en un molde hueco y se sinteriza para producir el producto final. Opcionalmente, las condiciones tales como la temperatura de sinterización, el tipo de materiales utilizados, las dimensiones del molde se seleccionan de manera que el producto final se forme con precisión de acuerdo con las dimensiones preseleccionadas.
Un método para la autoesterilización de una serie de elementos de vaporización.
La Figura 5 es un diagrama de flujo de un método para la autoesterilización de una serie que comprende elementos de vaporización, de acuerdo con algunas modalidades de la invención.
En algunas modalidades, como la estructura multicapa soporta altas temperaturas, la serie está adaptada para autolimpieza y/o autoesterilización. En algunas modalidades, la autolimpieza mantiene una serie libre de carbonilla. En algunas modalidades, se requiere la autoesterilización para limpiar una serie de partículas de tejido y/o partículas carbonizadas que pueden haberse adherido a la serie durante el tratamiento.
En algunas modalidades, el método incluye aplicar un tratamiento de vaporización al tejido (501), por ejemplo, tejido de la piel. Opcionalmente, se aplica un tratamiento repetitivo, por ejemplo que comprende 2, 5, 10, 20, 50 o cualquier repetición intermedia o superior. Después del tratamiento, por ejemplo, una vez que se alcanzó la profundidad de vaporización deseada, la serie se aleja del tejido tratado (503).
En algunas modalidades, para limpiar y/o esterilizar la serie, la serie se calienta a una temperatura superior a aproximadamente 500 grados Celsius (505). En un ejemplo, la serie se calienta a 550 grados Celsius durante un período de tiempo que varía entre 0,5-5 segundos. Opcionalmente, el calentamiento a una temperatura tan alta provoca oxidación, que transforma los residuos de carbono, como las partículas de tejido y/o las partículas carbonizadas que existen en la serie, en vapores de CO2.
Los inventores han realizado experimentos para demostrar la eficacia limpiadora del calentamiento a una temperatura superior a 500 grados. Aplicaron un tratamiento al tejido a 380-400 grados Celsius, lo que gradualmente provocó que se formara una fina capa de carbonización en la superficie de algunos elementos de vaporización y en una porción de la placa. Después de retirar la serie del tejido, la serie se calentó a 550 grados Celsius durante un período de tiempo que oscilaba entre 1-3 segundos, después del cual se descartaron todos los residuos de carbonización.
En algunas modalidades, la esterilización y/o limpieza se aplica después de un cierto número de pulsos de tratamiento, por ejemplo, 1-50 pulsos de tratamiento. En algunas modalidades, la esterilización se aplica de acuerdo con el tiempo de operación acumulado, por ejemplo cada 10 segundos, 40 segundos, 2 minutos, 5 minutos, 20 minutos, 60 minutos o duraciones de operación intermedias, mayores o menores.
En algunas modalidades, uno o más elementos de vaporización y/o la serie de elementos de vaporización se retiran del dispositivo (por ejemplo, un dispositivo portátil), por ejemplo después del tratamiento, y se reemplazan por nuevos
elementos de vaporización o una nueva serie de elementos de vaporización. Opcionalmente, la sustitución se realiza de forma robótica.
Opcionalmente, la sustitución está controlada por un controlador del dispositivo.
Un método para la vaporización repetitiva de tejido.
La Figura 6 es un diagrama de flujo de un método para aplicar pulsos de tratamiento repetitivos, de acuerdo con algunas modalidades de la invención.
En algunas modalidades, vaporizar el tejido incluye aplicar pulsos de tratamiento repetitivos, por ejemplo para producir un cráter más profundo en el tejido.
En algunas modalidades, se aplica un primer pulso de tratamiento (601). En algunas modalidades, siguiendo el pulso de tratamiento, los elementos de vaporización se elevan del tejido (603), por ejemplo se elevan de modo que sus puntas distales se colocan sobre una superficie del tejido. Opcionalmente, los vapores como los vapores de CO2 pueden quedar atrapados entre un extremo distal de un elemento de vaporización y el cráter, y elevando el elemento de vaporización al menos una porción de los vapores, como el 50 %, 70 %, 90 % de los vapores formados se les permite escapar. Una ventaja potencial de la liberación de vapores puede incluir la vaporización de cráteres más profundos.
En algunas modalidades, se acopla un ventilador al dispositivo para acelerar la eliminación de los vapores. Adicional o alternativamente, se acopla al dispositivo una bomba u otro dispositivo capaz de proporcionar succión para acelerar la eliminación de los vapores.
En algunas modalidades, se aplica un segundo pulso de tratamiento (605). Opcionalmente, el segundo tratamiento se aplica dentro de un intervalo de tiempo lo suficientemente corto como para evitar el movimiento del tejido. Opcionalmente, esto permite reposicionar un elemento de vaporización en una ubicación similar con respecto a las paredes del cráter como estaba colocado anteriormente, reduciendo opcionalmente el daño colateral y/o la formación de cráteres con bordes mal definidos.
En algunas modalidades, se aplican pulsos de tratamiento repetitivos (706), tales como 3 pulsos, 5 pulsos, 10 pulsos, 50 pulsos. En un ejemplo, se aplican 3 pulsos de tratamiento con un intervalo de tiempo de 50 ms entre ellos. En algunas modalidades, se aplican de 1-5 pulsos de tratamiento dentro de un período de tiempo de 1 segundo. Opcionalmente, un intervalo de tiempo entre dos pulsos de tratamiento es inferior a 200 ms.
Opcionalmente, aplicando pulsos de tratamiento repetitivos, las capas de tejido más profundas se vaporizan, formando cráteres más profundos.
El tratamiento repetitivo para la formación de cráteres más profundos puede ser útil, por ejemplo, en los casos en que existe una capa de epidermis gruesa y se desea obtener una capa de dermis papilar.
Las Figuras 7A-B son resultados histológicos de la vaporización de tejidos, implementados con las modalidades de la invención.
Los resultados histológicos mostrados en ambos ejemplos se obtuvieron utilizando una serie de elementos de vaporización de forma piramidal 9X9, teniendo cada pirámide una altura de 1,25 mm y un ancho de un borde de la base cuadrada de 1,25 mm. Cada elemento comprendía un cuerpo de cobre recubierto por una capa de níquel y/o oro, con un grosor de 10 pm.
En la Figura 7A, se aplicó un solo pulso de tratamiento a 400 grados Celsius al tejido. La imagen muestra un solo cráter 701, formado por un solo elemento de vaporización.
La aplicación de un solo pulso de tratamiento dio como resultado la formación de un cráter relativamente superficial en la dermis papilar, que era de 100 pm profundo.
En la Figura 7B, se aplicó un pulso de tratamiento triple a 400 grados Celsius al tejido. Un intervalo de tiempo entre los pulsos de tratamiento repetitivos fue de 50 mseg. Como puede observarse, se formó una zona 703 dañada más profunda (que tiene una profundidad de aproximadamente 150 micrómetros) en el tejido, con paredes claramente definidas. Un perfil de movimiento ilustrativo de una serie de elementos de vaporización
La Figura 8A muestra una implementación de perfil de movimiento cíclico, por ejemplo utilizando un mecanismo de árbol de levas, de acuerdo con algunas modalidades de la invención.
En algunas modalidades, el funcionamiento de una serie de elementos de vaporización incluye producir un perfil de movimiento cíclico de la serie. En algunas modalidades, la velocidad de aceleración absoluta de los elementos de
vaporización aumenta a medida que los elementos avanzan hacia el tejido. Opcionalmente, la velocidad de aceleración absoluta máxima se logra en el punto de contacto con el tejido. Opcionalmente, una vez que el elemento entra en contacto con el tejido, la dirección de la velocidad se invierte y el elemento se retrae del tejido. Opcionalmente, la inversión de dirección se produce dentro de una duración relativamente corta, por ejemplo entre 10 microsegundos y 100 milisegundos desde el momento de contacto con el tejido. En algunas modalidades, la velocidad de aceleración absoluta aumenta a lo largo de al menos una porción de la ruta de los elementos hacia el tejido, por ejemplo, a lo largo del 20 %, 30 %, 50 %, 70 % o porciones intermedias, más grandes o más pequeñas de la ruta. Opcionalmente, la velocidad de aceleración absoluta aumenta con el avance inicial de la serie hacia el tejido.
Adicional o alternativamente, la velocidad de aceleración absoluta aumenta a medida que la serie se acerca al tejido.
En algunas modalidades, la velocidad de aceleración absoluta se establece de manera que se logre un tiempo de permanencia corto de los elementos de vaporización dentro del tejido, por ejemplo, 100 pseg.
Es posible que al acortar el tiempo de permanencia en el tejido, se reduzca el daño colateral. Se debe señalar que, en algunos casos, es conveniente un tiempo de permanencia más largo, como de 1 a 100 ms, por ejemplo, en los casos en los que la curación retardada es ventajosa. Los tiempos de permanencia ilustrativos adicionales de los elementos de vaporización son 1 mseg, 6 mseg, 14 mseg, 18 mseg y 25 mseg. La selección de la duración del tiempo de permanencia también depende del material de la punta de vaporización. Por ejemplo, una punta de cobre puede requerir 6 ms para la vaporización de un cráter de 100 micras de profundidad, una punta ALN puede requerir 14 ms y una punta de acero inoxidable puede requerir 18 o 25 milisegundos.
Las velocidades de aceleración absoluta ilustrativas oscilan entre, por ejemplo, 0 - 2X10A5 cm/segA2, por ejemplo entre 2X10A3 - 2X10A5 cm/segA2.
En algunas modalidades, se utiliza un mecanismo basado en árbol de levas, por ejemplo, como se muestra en la Figura 8, para generar un perfil de movimiento cíclico de una serie, transformando la velocidad angular en velocidad lineal de la serie.
En algunas modalidades, un motor 801 acciona una rueda giratoria 803, por ejemplo, haciendo girar la rueda a una velocidad angular w. En algunas modalidades, el motor 801 es un motor de CC. El motor 801 puede ser un motor paso a paso, un motor de rotor axial o cualquier otro tipo de motor adecuado para provocar una rotación de la rueda 803.
En algunas modalidades, la rueda 803 está unida a una palanca 805, lo que traduce un movimiento circular de la rueda 803 en un movimiento lineal de la serie de elementos de vaporización 807. En algunas modalidades, un eje 809 se conecta entre la palanca 805 y la serie 807.
Durante el funcionamiento, la rotación de la rueda 803 hace que la palanca 805 suba y baje el eje 809 en una distancia, que varía entre, por ejemplo, 3 - 25 mm, por ejemplo, 10-15 mm, a una velocidad lineal V, que cambia en función de la posición de la serie.
En algunas modalidades, por ejemplo, para proporcionar un control preciso sobre las oscilaciones de la serie de elementos de vaporización, específicamente de las puntas distales de los elementos de vaporización, marcadas por la distancia X, se pueden utilizar medios de medición tales como un micrómetro. Opcionalmente, el micrómetro se fija a la rueda 803. En algunas modalidades, la distancia X varía entre 50-2000 pm.
En algunas modalidades, la distancia X afecta al saliente de los elementos de vaporización de la serie 807 desde un extremo distal de una carcasa del dispositivo de tratamiento 811, para empujar contra el tejido durante el tratamiento. La extensión de protrusión puede variar, por ejemplo, entre 0-2 mm, tal como 0,3 mm, 0,5 mm, 1 mm, 1,8 mm. En algunos casos, por ejemplo, cuando se empuja hacia arriba un tejido como el tejido de la piel mientras se coloca y se presiona la serie contra la piel, al menos una porción de la piel puede abultarse entre los elementos de vaporización. En tal caso, la extensión del saliente puede denominarse distancia negativa, por ejemplo -1 mm, compensando así el abultamiento de la piel.
En algunas modalidades, la velocidad lineal V de la serie varía entre 0-150 cm/seg, tal como 70-100 cm/seg, 10-20 cm/seg, 30-50 cm/seg.
En algunas modalidades, un codificador tal como un optoacoplador, sensor magnético Hall o cualquier otro circuito, se incorpora al motor 801, para generar una indicación de una posición actual de la serie 807, y/o información sobre la velocidad de la rueda, y/o información sobre la velocidad de la serie.
En algunas modalidades, se transfiere una indicación a una unidad de control, por ejemplo, como se explicó anteriormente. Opcionalmente, la unidad de control activa el mecanismo del árbol de levas, por ejemplo, de acuerdo con parámetros seleccionados por un usuario y/o parámetros seleccionados automáticamente por la unidad de control. Por ejemplo, un usuario puede seleccionar parámetros tales como la velocidad de la serie, la distancia de avance y retracción, un tiempo
de permanencia de la serie en el tejido, varias repeticiones, una profundidad de penetración de los elementos de vaporización en el tejido y/o cualquier otro parámetro.
En algunas modalidades, la serie 807 está unida a un resorte. Opcionalmente, una rigidez del resorte y/o una distancia de oscilación del resorte afectan una velocidad de aceleración de la serie hacia el tejido y/o un tiempo de permanencia de los elementos de vaporización dentro del tejido.
En algunas modalidades, el ensamble de serie, por ejemplo operado por el mecanismo del árbol de levas y/o el resorte, comprende un sensor adaptado para detectar una posición actual de la serie, tal como un optoacoplador.
En algunas modalidades, el ensamble de serie comprende un sensor para medir la duración de permanencia de los elementos de vaporización dentro del tejido, por ejemplo midiendo la conductividad eléctrica del tejido usando, por ejemplo, una resistencia y un suministro de energía de bajo voltaje como una batería. Opcionalmente, el suministro de energía es lo suficientemente baja para mantener el nivel de corriente por debajo de un nivel establecido por los estándares clínicos, por ejemplo, 100 microamperios.
En algunas modalidades, se configura un mecanismo de seguridad para recibir una entrada de un sensor, por ejemplo, como se describe en la presente descripción, y elevar la serie y/o empujar el tejido hacia adelante fuera de la serie si la duración de permanencia es mayor de lo permitido y/o si una posición actual de la serie indica un mal funcionamiento. Opcionalmente, se proporciona un resorte adicional para elevar el dispositivo en caso de mal funcionamiento.
Opcionalmente, se proporciona un bastidor de empuje hacia abajo para empujar el tejido lejos de la serie en caso de mal funcionamiento.
Figura 8B muestra un gráfico ilustrativo que indica un perfil de movimiento cíclico de una serie de vaporización, de acuerdo con algunas modalidades de la invención. El gráfico muestra una velocidad de aceleración absoluta 811 de la serie de vaporización en función de la ubicación con respecto al tejido tratado 813. En algunas modalidades, a medida que la serie de vaporización avanza hacia el tejido, la velocidad de aceleración absoluta aumenta, alcanzando un valor absoluto máximo al entrar en contacto con el tejido 813. Opcionalmente, por ejemplo, al alcanzar la profundidad deseada en el tejido, la dirección de la serie de vaporización se invierte y la serie de vaporización se eleva desde el tejido. Opcionalmente, por ejemplo, cuando se aplican pulsos repetitivos, como se muestra en esta figura, la dirección de la serie se invierte nuevamente para que avance hacia el tejido y así sucesivamente. En algunas modalidades, el perfil de movimiento de la serie de vaporización se determina para acortar la duración de permanencia de los elementos dentro del tejido.
Un sistema dual para entregar energía de RF y/o vaporizar tejido
La Figura 9 es un diagrama de bloques de un sistema para la vaporización de tejidos que comprende un generador de RF, de acuerdo con algunas modalidades de la invención.
En algunas modalidades, se incorpora un generador de RF 901 en un sistema, para proporcionar un dispositivo de funcionamiento dual adaptado para un modo de activación térmica y un modo de activación de energía de RF.
En algunas modalidades, la serie 903 comprende una combinación de elementos 905 de vaporización y electrodos 907 de RF. Alternativamente, los elementos de vaporización 905 están adaptados para transmitir energía de RF al tejido. Opcionalmente, los elementos de vaporización hechos de metal como cobre y/o acero inoxidable son adecuados para transmitir la RF.
Alternativamente, la serie 903 comprende solo electrodos de RF. En algunas modalidades, se usa un conducto 913 tal como una antena de RF para transferir energía de RF desde el generador 901 hacia el tejido. En algunas modalidades, la serie comprende elementos térmicamente conductores, que no están necesariamente configurados para vaporizar el tejido.
En algunas modalidades, una unidad de control 909 está configurada para conmutar entre un modo de calentamiento térmico y un modo de transmisión de energía de RF, por ejemplo activado por un interruptor eléctrico que puede ser operado por un usuario. Si se selecciona un modo de transmisión de energía de RF, la energía de RF generada por el generador de RF 901 es transmitida por la serie 903 al tejido para provocar la ablación. Si se selecciona un modo térmico, los elementos de vaporización 905 se calientan mediante un elemento de calentamiento 911 para vaporizar el tejido. En algunas modalidades, ambos modos se activan simultáneamente.
Un sistema que comprende un generador de RF puede ser particularmente útil en aplicaciones de rejuvenecimiento cutáneo fraccionado.
En algunas modalidades, el sistema que comprende un generador de RF se opera en un perfil de movimiento cíclico, por ejemplo utilizando un mecanismo de árbol de levas como se describe en la presente descripción.
Una lámina para vaporizar tejido
La Figura 10 ilustra una lámina para vaporizar tejido, de acuerdo con algunas modalidades de la invención.
En algunas modalidades, por ejemplo, como se describe anteriormente, el tamaño de una superficie transversal de un elemento de vaporización que entra en contacto con el tejido es relativamente pequeño, por ejemplo, si el elemento está conformado para penetrar hasta una cierta profundidad en el tejido, una longitud del elemento es significativo. En algunas modalidades, una superficie del elemento de vaporización en contacto con el tejido es relativamente grande, por ejemplo, si el elemento tiene forma de hoja, como una hoja plana.
En algunas modalidades, un elemento de vaporización se forma en una configuración plana que tiene un grosor pequeño, tal como una hoja 1001, para vaporizar un cráter superficial 1003 adyacente a una superficie de tejido 1005. La profundidad del cráter 1003 puede variar, por ejemplo, entre 0-50 pm.
En algunas modalidades, la hoja 1001 se calienta mediante un alambre 1007, por ejemplo, un alambre de cobre. Opcionalmente, el alambre 1007 se monta sobre una superficie de la hoja 1001 de espaldas al tejido. Opcionalmente, el cable 1007 está incrustado dentro de la lámina 1001. En algunas modalidades, el alambre 1007 está recubierto por un material eléctricamente aislante. Los extremos del cable 1007 están conectados directa o indirectamente (por ejemplo, a través de un cable adicional) a una fuente de alimentación. En algunas modalidades, la fuente de alimentación es una fuente de alimentación de bajo voltaje, como una batería 1009 de 0,5-9 V.
En algunas modalidades, se proporciona un bastidor 1011 para sujetar la lámina 1001.
Opcionalmente, dado que la hoja 1001 es relativamente ligera, por ejemplo, pesa menos de 1 gramo, el bastidor 1011 asegura un contacto completo entre la superficie de la hoja 1001 y el tejido. En algunas modalidades, la hoja 1001 se mantiene en una posición ligeramente cóncava, de modo que el bastidor 1011 no entre en contacto con el tejido.
En algunas modalidades, el bastidor 1011 está adaptado para calentar la lámina 1001, por ejemplo, acoplando el bastidor a un elemento de calentamiento.
En algunas modalidades, el bastidor 1011 está unido a un resorte 1013 para hacer avanzar y retraer la lámina 1001. Adicional o alternativamente, se utiliza un ensamble de bobina e imán para mover la lámina 1001. En algunas modalidades, el resorte 1013 está configurado realizando una única oscilación tras la activación.
En algunas modalidades, la hoja 1001 comprende un recubrimiento eléctricamente aislante, por ejemplo, un recubrimiento de vidrio u óxido de aluminio. En algunas modalidades, el recubrimiento comprende nitruro de cromo y/o nitruro de aluminio.
En algunas modalidades, se proporciona un mecanismo de seguridad. Una vez que la hoja 1001 entra en contacto con el tejido 1005 y se agota la energía térmica para vaporizar el tejido, se desconecta un contacto entre la fuente de alimentación, como la batería 1009, y el cable calefactor 1007. Opcionalmente, una vez que la hoja 1001 se retira del tejido, se restablece el contacto y el alambre 1007 se calienta de nuevo. La desconexión y/o la reconexión de la fuente de alimentación se realizan mecánicamente y/o eléctricamente, por ejemplo utilizando un transistor.
En algunas modalidades, se proporciona una conexión a tierra 915.
En algunas modalidades, el área superficial de la hoja 1001 varía entre 1 mmA2 - 5 cmA2.
En algunas modalidades, la hoja 1001 tiene la forma de una tira delgada, por ejemplo con un ancho de 100 pm. Opcionalmente, en ese caso, la hoja 1001 funciona como un cable calefactor y puede conducir corriente. Para eliminar la conductancia de corriente en el tejido, la hoja 1001 está recubierta por un material eléctricamente aislante. Adicional o alternativamente, se usa una fuente de alimentación de voltaje relativamente bajo.
En algunas modalidades, la hoja 1001 está hecha de acero inoxidable o titanio.
Opcionalmente, la hoja 1001 se fabrica y/o se aplica al elemento de vaporización usando técnicas de galvanoplastia y/o electropulido. En algunas modalidades, la hoja 1001 está hecha de vidrio.
La lámina 1001 puede ser particularmente útil en tratamientos de la piel tales como exfoliación y/o microdermoabrasión, a menudo realizados por esteticistas. La lámina se puede utilizar para tratar capas superficiales delgadas de tejido cutáneo, por ejemplo, alrededor de los ojos, el cuello y las manos.
Lo siguiente es un cálculo de parámetro ilustrativo de una aplicación que comprende el uso de una hoja delgada para tratar una capa superficial de la piel.
En este ejemplo, se usa una lámina de vidrio (con un coeficiente de conductancia térmica de ~1 W/mdegC). El grosor de la hoja es de 1 mm, el volumen es de 0,1 cmA3 y el peso (M) es de 0,3 gramos.
Se utiliza un resorte con una constante k=100 N/m y una amplitud de oscilación de X=1 cm. La duración de una sola oscilación es T~10 mseg.
El ensamble de lámina y resorte está configurado para empujar la piel a una distancia de Y=2 mm en una sola oscilación. El tiempo de permanencia de la lámina dentro del tejido, utilizando el ensamble descrito, se puede calcular mediante la siguiente ecuación:
t=2* V 2MY / kX ,
por ejemplo, en este caso t=2 ms.
En las condiciones descritas anteriormente, la profundidad de un cráter formado en el tejido es de aproximadamente 15 pm. (La profundidad de la capa más exterior de la piel, el estrato córneo, se estima en 15 pm).
Para calcular el grosor de una capa (Z) en la que el calor se disipa desde una ubicación en la lámina de vidrio calentada a la temperatura más alta hasta una ubicación de la superficie del tejido, se puede aplicar la siguiente ecuación:
donde:
K es la conductividad térmica del vidrio, por ejemplo ~ 10A-2 W/cmDegC.
P la densidad de la lámina de vidrio, por ejemplo 3 gr/cmA3.
C es la capacidad calorífica de la lámina de vidrio, por ejemplo, 0,8 J/gr*degC.
Para un tiempo de permanencia de la lámina de vidrio dentro del tejido de 2 ms, como se muestra arriba, el grosor calculado de la capa de disipación de calor es Z~30 pm.
La cantidad de energía térmica almacenada en un vidrio de 30 pm, a una temperatura de 500 grados, obtenida al multiplicar la capacidad calorífica (C) por la temperatura, es 4 J.
Por lo tanto, se muestra que durante un período de permanencia de 2 mseg, la energía térmica de 4 J puede ser reducida por la lámina al tejido, para vaporizar el tejido. Dado que la energía necesaria para vaporizar el agua es ~3000 J/cmA3, una energía de 4 J es capaz de vaporizar un volumen de 1,3*10A-3 cm, por lo tanto, se puede formar un cráter con una profundidad de 13 pm (asumiendo dimensiones cuadradas del cráter y la hoja de vaporización).
La Figura 11 muestra una configuración ilustrativa de un elemento de vaporización plano 1101, sostenido por un bastidor 1103 (solo se muestra una porción del bastidor), de acuerdo con algunas modalidades de la invención.
En algunas modalidades, la hoja 1101 se une al bastidor 1103 de manera que se forma un contorno cóncavo de la hoja. Durante el funcionamiento, es posible que las varillas del bastidor 1103 absorban al menos porción del calor de la hoja 1101. Con el tiempo, las varillas del bastidor 1103 pueden calentarse a una temperatura más alta que el resto de la hoja 1101 y posiblemente causar un sobrecalentamiento en los bordes de la hoja 1101. Para evitar el sobrecalentamiento de los bordes del cráter, la configuración presentada puede utilizarse para levantar los bordes de la hoja 1101 del tejido durante el tratamiento.
Un dispositivo portátil de vaporización de tejidos.
La Figura 12 es un dibujo de un dispositivo manual de vaporización de tejidos, de acuerdo con algunas modalidades de la invención.
En algunas modalidades, un ensamble de una o más láminas de vaporización, por ejemplo, como se describe anteriormente en la Figura 10, se incorpora dentro de un dispositivo de mano. En algunas modalidades, una porción distal del dispositivo manual (que mira hacia el tejido) comprende una o más ruedas 1201. Opcionalmente, un usuario desliza el dispositivo sobre una superficie del tejido, por ejemplo, la piel. Se puede configurar un diámetro de rueda 1201 para hacer avanzar una hoja de vaporización 1203 una cierta distancia, por ejemplo 1 mm, 5 mm, 1 cm, 2 cm. En algunas modalidades, se proporciona una palanca y/o cable 1205 para que la rotación de las ruedas 1201 aplique fuerza sobre el resorte 1207, que a su vez empuja la hoja 1203 hacia el tejido. Opcionalmente, la palanca 1205 retrae el resorte de modo que, entre tratamientos, la hoja 1203 se coloca lejos del tejido.
Una ventaja potencial de usar un dispositivo que comprende un mecanismo de avance incluye el tratamiento de una gran superficie, como la piel del rostro.
La Figura 13 muestra un dispositivo para vaporizar cráteres en tejido, de acuerdo con algunas modalidades de la invención.
La Figura 13 ilustra un dispositivo configurado para rodar sobre una superficie del tejido. En algunas modalidades, el dispositivo comprende al menos un alambre 1301 para vaporizar un cráter alargado y estrecho. En algunas modalidades, la capacidad calorífica del alambre 1301 es suficientemente alta para permitir la vaporización de cráteres que tienen una profundidad de 20-100 pm.
En algunas modalidades, el alambre es un alambre metálico, por ejemplo hecho de tungsteno, acero inoxidable y/o cobre. En algunas modalidades, el alambre 1301 está recubierto por una fina capa de vidrio o cerámica. En algunas modalidades, el diámetro del alambre 1301 varía entre 20-150 pm. Una longitud de cable 1301 puede variar entre 1-20 mm, en dependencia del tipo de aplicación.
En algunas modalidades, uno o más alambres 1301, por ejemplo 4 alambres como se muestra en esta figura, se estiran entre dos placas 1303. Opcionalmente, el alambre se estira firmemente sobre las placas, por ejemplo para evitar que se deforme durante el funcionamiento.
En algunas modalidades, una placa 1303 está conectada a una rueda 1305, para permitir que el dispositivo ruede sobre una superficie del tejido 1313.
En algunas modalidades, el cable 1301 está unido, por ejemplo, en extremos opuestos, a electrodos 1307 cargados de manera opuesta. Opcionalmente, los electrodos 1307 se fijan en su lugar con respecto a las ruedas 1305. Se puede unir a cada electrodo una estructura conductora de corriente tal como una estructura 1309 en forma de cepillo que tiene puntos extremos en el punto A y el punto B. Los electrodos 1307 están conectados a una fuente de alimentación 1311, por ejemplo, una batería.
Durante el funcionamiento del dispositivo, la rotación de las ruedas 1305 provoca el giro de los platos 1303. Cuando el cable 1301 hace contacto con la estructura 1309, por ejemplo en el punto A, el cable 1301 completa el circuito eléctrico y la corriente se conduce entre los electrodos 1307 a través del cable 1301. En algunas modalidades, el punto B está ubicado cerca del tejido 1313, por ejemplo, a menos de 2 mm del tejido, y a medida que el alambre 1301 avanza a través de la estructura 1309 entre los puntos A y B (durante el movimiento circular) se calienta, por ejemplo a 200-800 grados Celsius, para vaporizar el tejido. Opcionalmente, una vez que el cable 1301 se desconecta del punto B, la corriente ya no se conduce a través del cable 1301.
Opcionalmente, el cable 1301 se enfría a medida que gira, por ejemplo, hasta alcanzar el punto A de nuevo. Una ventaja potencial de desconectar el cable 1301 incluye limitar la cantidad de energía térmica que se entrega al tejido.
En algunas modalidades, se utilizan múltiples alambres y una distancia entre cráteres producidos en el tejido se determina de acuerdo con el número de alambres y/o una distancia de avance del dispositivo, por ejemplo, una distancia de avance durante una rotación completa de las ruedas.
En algunas modalidades, el tejido se enfría después de la retracción del alambre 1301.
Opcionalmente, el enfriamiento se realiza soplando aire, por ejemplo, como se muestra en 1315. Adicional o alternativamente, el enfriamiento se realiza soplando una niebla líquida y/o rociando líquido y/o colocando una placa metálica fría sobre el tejido y/o mediante un enfriador termoeléctrico.
En algunas modalidades, se conecta un motor al dispositivo. Opcionalmente, el motor está configurado para hacer avanzar el dispositivo a una cierta velocidad, por ejemplo, una velocidad constante de 1-20 cm/seg.
Un dispositivo ilustrativo puede incluir ruedas y/o placas que tengan un diámetro de 1 cm, configuradas para rodar una distancia de ~3 cm durante una sola rotación (al tener una circunferencia de ~3 cm). Una pluralidad de alambres, por ejemplo 5, 10, 15, 25, 30 alambres o un número intermedio, mayor o menor de alambres, se estiran entre las placas, por ejemplo con un intervalo de 1 mm entre ellas. El diámetro de cada alambre es, por ejemplo, 50 pm. Al hacer rodar el dispositivo a una velocidad de 10 cm/seg sobre el tejido, como la piel, la duración del contacto de cada alambre con la piel es de 500 pseg. Se forman cráteres alargados y estrechos, por ejemplo con un ancho de 50 pm, cada 1 mm en el tejido.
Opcionalmente, la profundidad de los cráteres no supera la capa del estrato córneo de la piel.
Se pueden seleccionar parámetros tales como longitud y/o diámetro de alambre y/o un número de alambres y/o distancia de avance y/o velocidad de avance de acuerdo con el tipo de aplicación. Por ejemplo, para el tratamiento de cicatrices, es preferible una longitud de alambre de entre 1-10 mm. En algunas modalidades, diferentes alambres en un dispositivo tienen diferentes longitudes y/o anchos, para producir un patrón de lesión variado.
En algunas modalidades, al menos una porción del dispositivo, por ejemplo los cables, son desmontables y pueden desecharse.
Una serie de vaporización para el tratamiento de uñas.
La Figura 14 ilustra el uso de un elemento de vaporización, o una serie de elementos de vaporización, para penetrar a través de una capa de queratina de la uña, de acuerdo con algunas modalidades de la invención.
La formación de cráteres a través de una capa de queratina de la uña puede ser útil en el tratamiento de la onicomicosis, donde se aplica un medicamento líquido a la uña para tratar una infección por hongos. Como la capa de queratina puede ser tan gruesa como 100-300 pm, puede constituir una barrera que evita que el medicamento penetre en la uña y alcance la superficie de la piel subyacente infectada.
La Figura 14 ilustra elementos de vaporización 1401 configurados para vaporizar cráteres o agujeros 1403 a través de la uña 1405. En algunas modalidades, los elementos de vaporización tienen forma de varillas cilindricas, pirámides, varillas cónicas o una combinación de las mismas.
Un perfil de temperatura de tratamiento opcional utilizado para vaporizar la capa de queratina varía, por ejemplo, entre 400-500 grados Celsius o más. Se observa que el calentamiento rápido de los elementos puede ser significativo, ya que una temperatura más baja, como 170 grados Celsius, provocará la fusión de la capa de queratina en lugar de la vaporización. Si la queratina se derrite, puede convertirse en una barrera adicional, interfiriendo con la aplicación del medicamento al tejido que se encuentra debajo. En algunas modalidades, la duración del tratamiento varía entre 1-100 ms.
Los inventores han llevado a cabo un experimento en el que una serie de puntas piramidales de cobre recubiertas de oro, con un ancho de base de 1 mm, se calentaron a una temperatura de 450 grados Celsius y se aplicaron sobre la superficie de una uña durante 100 ms. Se formó un cráter con una profundidad de 300 pm en la capa de queratina.
En algunas modalidades, se puede ensamblar un único elemento de vaporización en una carcasa similar a un bolígrafo, por ejemplo, que comprende un botón de presión para que un usuario aplique el elemento sobre la superficie de la uña. Una vez que se forman uno o más cráteres, se pueden aplicar medicamentos, como medicamentos líquidos, y pasar a través de los cráteres formados para tratar el tejido infectado.
Una serie de vaporización para el tratamiento de cicatrices.
La Figura 15 ilustra el uso de un elemento de vaporización o una serie de elementos de vaporización, para tratar cicatrices en el tejido, de acuerdo con algunas modalidades de la invención.
En algunas modalidades, la serie de vaporización 1501 se aplica sobretejido cicatrizado 1503. En algunas modalidades, se aplican tratamientos repetitivos para vaporizar gradualmente el tejido cicatricial, capa por capa. El intervalo de tiempo entre tratamientos repetitivos puede oscilar entre 1 día y 2 meses, en dependencia del tipo de tejido a tratar. En algunas modalidades, el intervalo de tiempo entre tratamientos se determina de manera que la velocidad de formación de una nueva cicatriz sea menor que la velocidad a la que se vaporiza la vieja cicatriz, para evitar la formación de una nueva cicatriz.
En algunas modalidades, debido a la alta temperatura, como 400 grados Celsius, las partículas de carbono que pueden residir en las paredes de un cráter vaporizado se oxidan y se transforman en vapores de CO2, dejando las paredes del cráter libres de carbonilla. Las paredes del cráter sin carbonilla pueden promover aún más la curación del tejido.
En algunas modalidades, los elementos de vaporización usados para el tratamiento de cicatrices tienen una punta relativamente plana y/o ligeramente redondeada, para evitar la penetración no deseada en una capa más profunda del tejido cicatricial.
En algunas modalidades, la duración de permanencia de los elementos de vaporización en el tejido varía entre 10-100 ms.
En algunas modalidades, la medicación tópica se aplica al tejido cicatricial expuesto, por ejemplo, se aplica antes y/o después del tratamiento. Se observa que la medicación se puede aplicar a cualquier tipo de orificios producidos en el tejido, y no solo al tejido expuesto de cicatrices. En algunas modalidades, la medicación comprende esteroides, que pueden acelerar la curación del tejido tratado, como el tejido cicatricial.
Las Figuras 16A-B son fotografías adquiridas 5 días después del rejuvenecimiento cutáneo fraccionado utilizando matrices de vaporización hechas de diferentes materiales, de acuerdo con algunas modalidades de la invención.
La Figura 16A muestra la piel del brazo tratada con una serie de elementos de vaporización piramidales hechos de acero inoxidable. La Figura 16B muestra la piel del brazo tratada con una serie de elementos de vaporización piramidales hechos de ALN.
Las dimensiones de un elemento de vaporización eran un ancho de base de 1,25 mm, una longitud de 1,25 mm (medida desde la placa hasta el extremo distal del elemento) y un ancho de 200 pm de la superficie en una punta distal del elemento. Durante el tratamiento, ambas matrices se calentaron a una temperatura que oscilaba entre 400-450 °C.
La duración del contacto con el tejido osciló entre 14-25 mseg para la serie de acero inoxidable y 6-18 mseg para la serie de ALN.
Las manchas oscuras 1601 indican ubicaciones de los cráteres formados, en los que se comenzó a formar una costra durante la curación. Se sugiere que se pueden usar elementos de acero inoxidable para lograr un tratamiento suave, mientras que ALN se puede usar para un tratamiento más agresivo.
Elemento vaporizador en forma de prisma ilustrativa
La Figura 17 muestra una punta 1701 de vaporización en forma de prisma ilustrativa. En algunas modalidades, una longitud 1703 del elemento varía entre 100 pm y 1 cm.
Opcionalmente, una serie de elementos en forma de prisma comprende, por ejemplo, 10, 5, 15, 20, 30 o cualquier otro número de elementos en forma de prisma alineados en paralelo entre sí. Opcionalmente, el ensamble de elementos en forma de prisma forma cráteres alargados en el tejido. Una ventaja potencial incluye una elasticidad relativamente alta del tejido tratado para estirarse en una orientación perpendicular con respecto a los cráteres alargados formados, y puede afectar el suministro de fármaco al tejido, como se explicará con más detalle. Adicional o alternativamente, en algunas modalidades, un elemento de vaporización puede adoptar una forma de paralelepípedo.
Un método para vaporizar tejido que comprende la aplicación de una sustancia vaporizable al tejido.
La Figura 18 es un método ejemplar para vaporizar tejido, tal como piel, que comprende la aplicación de una sustancia vaporizable al tejido antes del tratamiento. En algunas modalidades, (1801), se aplica al tejido una capa de sustancia vaporizable tal como agua y/o gel, por ejemplo gel a base de agua. El agua y/o el gel pueden formar una superficie relativamente homogénea en la ubicación del tejido destinada al tratamiento, por ejemplo en relación con la colocación directa sobre el tejido de la piel. Adicional o alternativamente, el agua y/o el gel se adhieren a la superficie del tejido para que coincidan con la topografía de la superficie. Los vapores de agua y/o gel son seguros para el paciente y el personal médico y, por tanto, estas sustancias son adecuadas para su uso como sustancias vaporizables.
En algunas modalidades, el grosor de la capa vaporizable varía entre 10-80 pm, por ejemplo, 20, 30, 50 pm. Los cráteres se pueden vaporizar en el tejido cubierto de gel (1803), por ejemplo utilizando uno o más elementos de vaporización, opcionalmente dispuestos en una serie. Opcionalmente, la sustancia aplicada se vaporiza antes de que se vaporice el tejido. Una de las ventajas de aplicar una sustancia como agua o gel puede incluir controlar la profundidad de vaporización, reduciendo opcionalmente la necesidad de un control preciso del movimiento de los elementos de vaporización con respecto al tejido. Por ejemplo, aplicando una capa de gel de 30 pm de grosor y configurando los elementos de vaporización (por ejemplo, usando una unidad de control configurada para activar la serie) para vaporizar a una profundidad de 50 pm, se formarán cráteres de 20 pm de profundidad en el tejido. En algunas modalidades, la aplicación de gel es activada y/o controlada por la unidad de control. Opcionalmente, la unidad de control está configurada para determinar un grosor del gel.
Un perfil de movimiento ejemplar que comprende componentes de velocidad horizontal y vertical
Las Figuras 19A-F muestran un perfil de movimiento ejemplar de una serie de elementos de vaporización y/o un solo elemento de vaporización, que comprende un componente de velocidad vertical v1 y un componente de velocidad horizontal v2.
El perfil de movimiento descrito generalmente en la presente descripción puede ser particularmente útil en la vaporización de la capa de estrato córneo, que es la capa más exterior de la epidermis. Una ventaja potencial puede incluir vaporizar la capa de estrato córneo sin dañar las capas de epidermis que se encuentran debajo.
La Figura 19A muestra una modalidad en la que una serie de elementos de vaporización 1901, configurados opcionalmente en un extremo distal de un dispositivo de vaporización manual, avanza hacia el tejido (por ejemplo, piel) 1903. En algunas modalidades, por ejemplo, antes del contacto con el tejido, se hace que la serie se deslice en una dirección horizontal, por ejemplo utilizando una palanca y/o motor y/o ruedas, u otros medios adecuados para hacer avanzar la serie en paralelo a la tejido. En algunas modalidades, moviendo la serie en paralelo al tejido, un área tratada puede tener la forma, por ejemplo, de un cuadrado (por ejemplo, con un área de 200 X 200 pmA2, un tamaño de 120 X 120 pmA2, un tamaño de 400X400 pmA2 o áreas intermedias, más grandes o más pequeñas), un rectángulo (por ejemplo, con un área de 100 X 10 000 pmA2, 50 X 500 pmA2, 600 X 8000 pmA2, o intermedias, áreas más grandes o más pequeñas), u otras formas de los mismos. En algunas modalidades, el movimiento paralelo se activa antes del contacto con el tejido, por ejemplo cuando una punta distal de los elementos de vaporización está solo a una pequeña distancia por encima del tejido, tal como 0,7 mm, 0,5 mm, 0,2 mm por encima del tejido. Opcionalmente, el movimiento horizontal finaliza una vez que los elementos de vaporización se retiran del tejido.
La modalidad mostrada en la Figura 19B incluye un único elemento de vaporización, por ejemplo con forma de varilla 1905. Opcionalmente, cuando no se aplica ningún movimiento horizontal (es decir, V2=0), una profundidad máxima de penetración H del elemento varía entre 50-100 pm, por ejemplo 60, 75, 90 pm o profundidades intermedias, mayores o menores. El área de la superficie tratada del cráter formado se puede determinar mediante un diámetro D de la varilla 1905, por ejemplo que varía entre 100-300 pm, tal como 150, 20, 250 pm o diámetros intermedios, mayores o menores. Se observa que D puede representar no solo un diámetro sino cualquier ancho del elemento de vaporización, por ejemplo, si el elemento comprende un perfil de sección transversal cuadrada o rectangular.
La Figura 19C ilustra un patrón de movimiento de una varilla de vaporización 1905, por ejemplo, como se muestra en la Figura 19B, que comprende un componente de velocidad horizontal.
Opcionalmente, la velocidad horizontal es constante. Alternativamente, la velocidad horizontal varía, por ejemplo aumentando entre un punto de contacto inicial con el tejido y un punto de desenganche del tejido.
En algunas modalidades, el movimiento horizontal de la varilla 1905 forma un cráter que se extiende a través del tejido. Opcionalmente, se reduce la profundidad de penetración H. Por ejemplo, si el ancho horizontal del cráter formado es el diámetro D multiplicado por un factor N, por ejemplo entre 2-10 como 3, 5, 7, o valores intermedios, mayores o menores, la profundidad de penetración H será opcionalmente reducida por el mismo factor N, llegando a una profundidad de penetración de H/N.
En el siguiente ejemplo numérico, diámetro D=200 pm, profundidad de penetración H (sin aplicar velocidad horizontal)=100 pm y duración del contacto con el tejido=5 mseg. Opcionalmente, aplicando una velocidad horizontal de v2=40 cm/seg (200 pm/0,5 mseg), el ancho del cráter formado aumenta durante un período de tiempo de contacto de 5 mseg a 2000 pm, por ejemplo en lugar de 200 pm que habría formado si no se aplicó velocidad horizontal. Dado que el tiempo de permanencia en un área de 200 pm es de 5 mseg, se obtiene un factor de N=10. Respectivamente, la profundidad de penetración H se reduce en N=10, llegando a 10 pm.
Una ventaja potencial de mover un elemento de vaporización (o una serie de elementos de vaporización) horizontalmente puede incluir aumentar la precisión de la vaporización, por ejemplo, en el ejemplo descrito anteriormente, un dispositivo adecuado para vaporizar cráteres que tienen una profundidad de 100 pm es capaz de vaporizar una profundidad de solo 10 pm si se agrega un componente de velocidad horizontal, aumentando de esta manera la tolerancia.
Opcionalmente, tal dispositivo sería adecuado para tratar el estrato córneo sin dañar las capas de tejido más profundas, ya que el grosor del estrato córneo de la piel es de aproximadamente 10 pm.
En algunas modalidades, un controlador configurado para operar el dispositivo está configurado para seleccionar y/o modificar, automáticamente o por entrada recibida de un usuario, uno o más parámetros tales como la profundidad de penetración, la duración del contacto con el tejido, una vertical y/o velocidad horizontal. Opcionalmente, el controlador está configurado para seleccionar un tamaño del elemento de vaporización que se utilizará. Opcionalmente, el controlador está configurado para seleccionar y combinar dos o más parámetros para afectar un tercer parámetro, por ejemplo controlando el tiempo de permanencia del elemento sobre una ubicación de tejido seleccionando una velocidad horizontal y/o un tamaño del elemento de vaporización. En algunas modalidades, el controlador está configurado para aplicar el tratamiento en pulsos, por ejemplo para obtener una profundidad de penetración más profunda que se requiere (por ejemplo, 20 pm en lugar de 10 pm).
Los inventores han demostrado en experimentos que en el tratamiento de la piel, se encuentra una resistencia relativamente pequeña o nula del tejido cuando se mueve el (los) elemento (s) de vaporización horizontalmente a través de la piel. Se sugiere que las propiedades elásticas de la piel posibiliten un movimiento de deslizamiento del (de los) elemento (s) de vaporización a través de la piel, al menos en porción.
Las Figuras 19D y 19E muestran una implementación de movimiento horizontal en un dispositivo manual 1907. El dispositivo 1907 mostrado en la Figura 19D comprende un juego de ruedas 1909, configuradas para rodar por el tejido. Opcionalmente, el movimiento está motorizado por un motor como un motor de CC o paso a paso. Opcionalmente, el movimiento está controlado por un microprocesador. El dispositivo mostrado en la Figura 19E comprende una estructura de copa distal 1911 que se coloca sobre el tejido. Opcionalmente, los elementos de vaporización 1913 pueden pasar a través de una abertura 1915 o a través de orificios designados en la copa 1911. En algunas modalidades, un solenoide 1917 (o cualquier resorte o motor adecuado para crear un movimiento horizontal) se acopla al dispositivo 1907 para aplicar una fuerza horizontal F para empujar la serie a través del tejido.
La Figura 19F proporciona un cálculo de cuantificación ejemplar de la fuerza F requerida para mover una serie de elementos de vaporización horizontalmente, por ejemplo para tratar una capa de estrato córneo de la piel. En una modalidad, la fuerza F se aplica antes de que se haga contacto entre los elementos de vaporización 1913 y el tejido 1919, como se muestra en la posición de la serie etiquetada A. Opcionalmente, en la posición A, la velocidad horizontal v2=0. Después de mover la serie una distancia X, alcanzando la posición B, la velocidad aumenta a un valor máximo v2=40 cm/seg. Opcionalmente, la velocidad permanece constante durante la vaporización. Si el peso del dispositivo 1907 es M,
(por ejemplo, M=500 gr), la aceleración horizontal de la serie 1913 será F/M. Una duración etiquetada t, que es el tiempo entre la posición A y la posición B de la serie, cumple las siguientes ecuaciones:
X = aH*2f2 y v2-a*t,
, por lo tanto
a= v2 A2 / (2X) -» F/M = v2A2 / 2X ^ F= M*v2A2 / 2X
Para valores de M=500 gr, v2=40 cm/seg, X=4 mm, la fuerza requerida F es igual F=(0,5 X 16 X 10A-2)/(2 X 4 10A-3) ~10 N ~ 1 Kg de fuerza.
En otro ejemplo, en donde un único elemento de vaporización alargado en forma de alambre, por ejemplo con una longitud de 1 cm y un diámetro de 100 ^m, la fuerza F requerida para obtener una velocidad horizontal de 20 cm/seg para un dispositivo portátil que pesa 100 gr, para un tiempo de permanencia de 500 ^seg serán 70 gr de fuerza.
Un ensamble de serie que comprende uno o más transductores piezoeléctricos.
La Figura 20 muestra una modalidad que comprende uno o más transductores bimorfos piezoeléctricos 2001. En algunas modalidades, la serie 2003 está acoplada a una o más varillas 2005 de aislamiento térmico, que también están en contacto con el transductor 2001.
Opcionalmente, activando eléctricamente el transductor 2001, el transductor se deforma para doblarse hacia el elemento de calentamiento 2007, estableciendo contacto eléctrico entre los elementos de vaporización de la serie 2003 y el elemento de calentamiento 2007. Opcionalmente, el transductor 2001 se conecta a una varilla impulsora 2009, por ejemplo a través del bastidor 2011. En algunas modalidades, mediante la varilla impulsora 2009 en las direcciones distal y/o proximal (por ejemplo, con la ayuda de un motor o resorte, no mostrado en la figura), el elemento de calentamiento 2007 se eleva o baja simultáneamente con el movimiento de los transductores piezoeléctricos 2001.
En una modalidad, un ensamble, por ejemplo, como el descrito, que comprende el elemento de calentamiento 2007, los transductores piezoeléctricos 2001 y la serie 2003, se baja a una posición en la que las puntas de la serie 2003 están próximas al tejido, pero sin tocar el tejido, por ejemplo las puntas distales de los elementos de vaporización de la serie 2003 se colocan 0,5 mm por encima de una superficie del tejido. Opcionalmente, en este punto, como se muestra en la Figura 20A, la serie 2003 está en contacto con el elemento de calentamiento 2007, que calienta los elementos de vaporización a una temperatura de, por ejemplo, 400 grados Celsius. En algunas modalidades, un controlador identifica la distancia entre la serie y el tejido.
Opcionalmente, el controlador está configurado para activarlos transductores en función de la indicación de distancia, por ejemplo, invirtiendo una polaridad del potencial aplicado. En algunas modalidades, como se muestra en la Figura 20B, los transductores se deforman en respuesta al voltaje aplicado, desacoplando la serie 2003 del elemento de calentamiento 2007. En la serie 2003 se avanza en dirección distal para que los elementos de vaporización penetren a través del tejido para vaporizarlo. Una ventaja potencial de operar la serie con la ayuda de transductores piezoeléctricos puede incluir un tiempo de respuesta corto, permitiendo, por ejemplo, la vaporización del estrato córneo durante 100 ^seg o menos, por ejemplo a una profundidad de 20 ^m con una precisión de aproximadamente ±1 ^m. Una vez que finaliza el período de tratamiento, el controlador puede invertir nuevamente la polaridad del voltaje aplicado al transductor, restableciendo el contacto entre la serie 2003 y el elemento de calentamiento 2007.
En una modalidad ilustrativa, el elemento de calentamiento 2007 y la serie 2003, mientras están acoplados entre sí, se mueven a una distancia de 250- 500 ^m por encima de la superficie de la piel, dentro de un período de tiempo de, por ejemplo, 100 ms. El ensamble se mantiene en esta posición durante un período de tiempo lo suficientemente corto como para reducir o prevenir daños en la piel debido a la radiación infrarroja de los elementos de vaporización calentados, por ejemplo 25 mseg. En algunas modalidades, el transductor piezoeléctrico puede comprender las siguientes dimensiones: una longitud L de 40 mm, un ancho W de 20 mm y un grosor T de 0,5 mm. La deflexión del transductor está dada por 2,7*10A-3*LA2 metros/voltio, es decir, 210 ^m para 50 voltios o 500 ^m para 100 voltios. La frecuencia de resonancia del transductores, por ejemplo, 150 Hz. Opcionalmente, cuando se activa el transductor en su frecuencia de resonancia, una sola oscilación de la serie tiene una duración de aproximadamente 7 mseg. Para una amplitud de oscilación de 500 ^m y un período de tiempo de oscilación de 7 mseg, la duración de permanencia de la serie cuando alcanza una profundidad de penetración de 20 ^m es inferior a 500 ^seg. Variando el potencial eléctrico para activar el transductor, se puede modificar la amplitud de oscilación.
Diseño adicional de un elemento de vaporización que comprende un núcleo de alta conductividad
En algunos ejemplos que no son parte de la invención, como se muestra en la Figura 21 un elemento de vaporización 2101 está formado por un material biocompatible 2103, tal como titanio o acero inoxidable, y un núcleo de alta conductividad 2105, que comprende por ejemplo cobre. En algunas modalidades, el núcleo 2105 tiene la forma de un
tapón incrustado dentro del elemento, por ejemplo, un elemento piramidal como se muestra en esta figura. Opcionalmente, la capa biocompatible 2103 está recubierta por una capa delgada, por ejemplo de menos de 1 pm de grosor, de óxido de titanio. Opcionalmente, la capa de óxido de titanio es capaz de soportar altas temperaturas como 700 grados Celsius.
En algunas modalidades, se reduce un tiempo de relajación térmica del elemento de vaporización a lo largo del eje 2107 (es decir, un período de tiempo requerido para volver al equilibrio), si se obtiene suficiente contacto térmico entre el núcleo 2105 y la capa biocompatible 2103. Por ejemplo, incorporando (por ejemplo, usando un proceso de soldadura fuerte) un núcleo 2105 que tiene una longitud igual a la mitad de la longitud total X del elemento de vaporización, el tiempo de relajación térmica puede reducirse en aproximadamente un factor de 4 (por ejemplo, debido a que la el tiempo de relajación es proporcional a XA2). Opcionalmente, si el núcleo 2105 está formado de cobre, con una conductividad térmica de aproximadamente 400 W/mseg, y la capa biocompatible 2103 está formada de acero inoxidable o titanio, con una conductividad térmica de 16-25 W/mseg, una conductividad térmica efectiva del elemento 2101 es de aproximadamente 80 W/mseg.
Las Figuras 22A-B muestra un ejemplo que no forma parte de la invención en el que el núcleo 2201 está formado por un material de alta conductividad térmica, como el cobre, recubierto por una fina lámina metálica 2203 biocompatible, por ejemplo de titanio y/o acero inoxidable. Opcionalmente, la lámina 2203 se fabrica de acuerdo con la forma del núcleo 2201 de los elementos de vaporización. Opcionalmente, la hoja 2203 comprende un grosor constante. Alternativamente, la lámina 2203 comprende un grosor variable. Opcionalmente, la lámina 2203 está dimensionada para completar las dimensiones predeterminadas del elemento de vaporización, por ejemplo con un grosor de 200 pm. En algunas modalidades, la lámina 2203 se forma con un grosor de 10 pm, 50 pm, 150 pm o grosores intermedios, mayores o menores. En algunas modalidades, la lámina 2203 se produce usando un proceso de acuñación. Opcionalmente, la lámina 2203 se une al núcleo 2201 mediante la aplicación de presión. Opcionalmente, la lámina 2203 se suelda sobre el núcleo 2201, por ejemplo, se suelda a una temperatura alta de 900 grados Celsius, para mejorar el contacto entre los materiales para aumentar la conductividad térmica,
En algunas modalidades, se producen cráteres de diversas profundidades mediante la vaporización de elementos que tienen diferentes longitudes y/o anchos. Opcionalmente, se obtienen diferentes longitudes y/o anchos de los elementos utilizando una lámina 2203 que se forma con un grosor variable.
En algunas modalidades, por ejemplo, como se muestra en la Figura 22B, la lámina 2203 no hace contacto con la placa 2205 sobre la que están montados los elementos de vaporización. Una ventaja potencial puede incluir un proceso de montaje más sencillo de la lámina 2203 sobre los núcleos 2201 de los elementos de vaporización, lo que puede hacer que el área de la hoja esté en contacto con el núcleo y mejorar el acoplamiento entre ellos. Opcionalmente, el montaje se realiza mediante soldadura fuerte, por ejemplo, utilizando un horno calentado a aproximadamente 900 grados Celsius. Es posible que si queda aire atrapado entre el núcleo y la lámina, fluya al espacio 2207 formado entre la lámina y la placa.
Se espera que durante la vigencia de una patente que madura a partir de esta solicitud, se desarrollarán muchas matrices y/o elementos de vaporización relevantes y el alcance del término matrices y/o elementos de vaporización pretende incluir todas estas nuevas tecnologías a priori.
Los términos "comprende", "que comprende", "incluye", "que incluye, "que tiene" y sus conjugaciones significa "que incluye, pero no limitado a".
La expresión "que consiste de" significa "que incluye y limitado a".
El término "que consiste esencialmente de" significa que la composición, método o estructura puede incluir ingredientes, etapas y/o partes adicionales, pero solo si los ingredientes, etapas y/o partes adicionales no alteran materialmente las características básicas y novedosas de la composición, método o estructura reivindicados. Por ejemplo, "al menos un compuesto" puede incluir una pluralidad de compuestos, que incluyen mezclas de estos.
A lo largo de esta solicitud, varias modalidades descritas de esta invención pueden presentarse en un formato de intervalos. Se debe entender que la descripción en intervalo de formatos es meramente por conveniencia y brevedad, y no debe interpretarse como una limitación inflexible en el alcance de la invención. En consecuencia, la descripción de un intervalo debe considerarse describir específicamente todos los posibles subintervalos, así como también valores numéricos individuales dentro de ese intervalo. Por ejemplo, la descripción de un intervalo tal como de 1 a 6 se debe considerar describir específicamente subintervalos tales como de 1 a 3, de 1 a 4, de 1 a 5, de 2 a 4, de 2 a 6, de 3 a 6, etc., así como también los números individuales dentro de ese intervalo, por ejemplo, 1,2, 3, 4, 5, y 6. Esto se aplica independientemente de la amplitud del intervalo.
Siempre que se indique un intervalo numérico en la presente descripción, se pretende incluir cualquier número citado (fraccional o integral) dentro del intervalo indicado. Las frases "que van/oscila entre" el primer número que se indica y el segundo número que se indica y "van/va desde" el primer número que se indica "a" el segundo número que se indica se usan en la presente de forma intercambiable y se entiende que incluye el primer y el segundo número que se indica y todos los números fraccionarios e integrales entre los mismos.
Como se usa en la presente el término "método" se refiere a maneras, medios, técnicas y procedimientos para llevar a cabo una tarea determinada, que incluye, pero no limita a, las maneras, los medios, técnicas y procedimientos que se conocen o se desarrollan fácilmente de maneras, medios, técnicas y procedimientos que se conocen por parte de los profesionales de las técnicas química, farmacológica, biológica, bioquímica y médica.
Como se usa en la presente, el término "tratar" incluye derogar, inhibir sustancialmente, ralentizar o revertir la progresión de una condición mejorar sustancialmente los síntomas clínicos o estéticos de una condición o prevenir sustancialmente la aparición de los síntomas clínicos o estéticos de una condición.
Claims (15)
1. Un dispositivo para vaporizar tejido, que comprende:
una serie de elementos de vaporización (103,105) montados en una placa (115), dicha serie de elementos de vaporización configurados para entrar en contacto con dicho tejido, dicha serie de elementos de vaporización formados por un primer material de alta conductividad térmica;
un elemento de calentamiento (117) configurado para calentar dicha serie de elementos de vaporización a través de dicha placa;
caracterizado porque dicho dispositivo comprende además:
una primera capa (403) formada por un segundo material de alta conductividad térmica y que recubre dicha serie de elementos de vaporización, y
una capa biocompatible (407) formada por un tercer material que permanece biocompatible a una temperatura que varía de 300-600 grados Celsius y que recubre dicha primera capa (403),
en donde dicha capa biocompatible reduce la difusión de dicho primer material y dicho segundo material cuando dicha serie de elementos de vaporización se calienta a una temperatura que varía de 300-600 grados Celsius manteniendo así la biocompatibilidad de dicha capa biocompatible.
2. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde una geometría de al menos algunos de los elementos de vaporización está configurada con una punta roma para evitar la penetración excesiva de otros elementos de vaporización en dicho tejido.
3. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, en donde al menos uno de dichos elementos de vaporización es más corto que al menos otro elemento de vaporización.
4. El dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde la longitud de dicho elemento de vaporización está en un intervalo entre 1x y 5x de un ancho de base de dicho elemento de vaporización.
5. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, en donde dicha serie de elementos de vaporización se produce mediante un proceso de sinterización.
6. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde dicha serie de elementos de vaporización tiene una forma seleccionada de un grupo que consiste de: una forma piramidal (211); una forma cónica (401,103,105); un perfil circular; un perfil rectangular; y un perfil trapezoidal.
7. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde dicho primer material está formado por un material seleccionado del grupo que consiste en: cobre; y nitruro de aluminio (ALN).
8. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde dicho dispositivo está adaptado para exponer una superficie de tejido cicatricial para aplicar medicación tópica.
9. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde dicha primera capa es para mantener dicha alta conductividad térmica de dicho primer material.
10. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2-9, en donde la profundidad de penetración de al menos una porción de dicha serie de elementos de vaporización con respecto a una superficie del tejido es inferior a 300 |jm.
11. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en donde dicha serie de elementos de vaporización tiene una capacidad calorífica seleccionada para vaporizar una capa de tejido que tiene una profundidad inferior a 20 jm .
12. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en donde dicha serie de elementos de vaporización es plana y tiene un área superficial que varía entre 0,0001 cm2 -1 cm2.
13. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-12, en donde dicha capa biocompatible se forma con un grosor variable.
14. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho tercer material se selecciona del grupo que consiste en: oro; rodio; carbón; diamante; grafeno; paladio; nitruro de titanio; titanio; y acero inoxidable.
15. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho segundo material se selecciona del grupo que consiste en: plata; níquel; oro; acero inoxidable; y titanio.
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