ES2967865T3 - Dispositivo para irradiar la piel - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo (18) y un método para irradiar una estructura objetivo (1) con radiación láser (4) y al uso adecuado de un punto focal (6) producido por la radiación láser (4). El dispositivo (18) presenta al menos una fuente de luz láser (2) y al menos un elemento óptico (3), mediante el cual la radiación láser (4) se conduce a través de una salida de luz (5) y se enfoca en un punto focal. (6) fuera de la salida de luz (5). La invención también se refiere a al menos un elemento de ajuste (7) utilizado para ajustar la distancia entre la superficie de la piel (8) y el punto focal (6) colocado en la región de la estructura objetivo (1). La solución técnica descrita se caracteriza porque el elemento óptico (3) comprende una disposición de un espejo convexo (9) dentro de un espejo hueco (10), estando dichos espejos dispuestos de manera que la radiación láser (4) emitida desde la fuente de luz láser (2) entra al espejo hueco (10) al menos parcialmente a través de una abertura (11), y la radiación láser (4) que pasa a través de la abertura (11) incide en el espejo convexo (9), se desvía del espejo convexo (9) al espejo hueco (10), y pasa a través de la salida de luz (5) desde el espejo hueco (10). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo para irradiar la piel

La divulgación se refiere a un dispositivo, así como a un procedimiento para irradiar una estructura diana con rayo láser y un uso adecuado de un punto focal generado con el rayo láser. En este caso, el dispositivo dispone de al menos una fuente de luz láser y al menos un medio de dirección de la luz, que están diseñados de tal manera que el rayo láser llega a la estructura diana a través de diferentes trayectorias del haz, por lo que se produce un cambio en las propiedades de la estructura diana al menos en ciertas áreas debido a una entrada de energía causada por la irradiación.

Los haces emitidos por un láser se caracterizan sobre todo por su alta intensidad, la gama de frecuencias muy estrecha de la radiación y la selectividad específica del objetivo asociada, el enfoque nítido del haz y la larga longitud de coherencia. Además de muchas aplicaciones conocidas en el ámbito técnico, el láser también se utiliza con frecuencia en la tecnología médica. En dermatología, por ejemplo, se utilizan rayos láser para realizar incisiones y escleroterapia. Los vasos sanguíneos también pueden coagularse con rayos láser de determinadas longitudes de onda, y las manchas de pigmentación pueden eliminarse o destruirse selectivamente con ayuda de rayos láser ablativos o los llamados rayos láser para peeling. Además, los pigmentos subcutáneos se destruyen con la ayuda de una fuente de láser pulsado ultracorto y se eliminan así sin dañar permanentemente la superficie de la piel, o las raíces del vello se destruyen permanentemente mediante depilación con la ayuda de rayos láser de pulso largo. Más allá de ello, los rayos láser se utilizan a veces para el tratamiento específico de enfermedades inflamatorias de la piel, como la psoriasis, o para suavizar imperfecciones superficiales de la piel, como nódulos o arrugas, con el fin de mejorar cosméticamente el aspecto de la piel (“resurfacing”). En otra aplicación dermatológica, los rayos láser se utilizan para calentar selectivamente zonas dérmicas con el fin de promover la formación de colágeno y tensar la piel de esta zona (“subsurfacing”).

Dependiendo del tipo de láser utilizado, se producen diferentes interacciones entre la piel o el tejido y la luz emitida por el láser. El tipo de interacción depende, por una parte, de las propiedades ópticas de la piel o el tejido, en particular los coeficientes de dispersión y absorción y la densidad, y, por otra, de los parámetros físicos de la luz láser, en particular la longitud de onda, la densidad de energía, la tasa de repetición, la duración de la irradiación y el tamaño de la mancha.

Las interacciones de láser-tejido se clasifican en diferentes mecanismos. Entre ellos se incluyen las interacciones fototérmicas, fotomecánicas o fotoacústicas y fotoquímicas. En algunos casos, también se utiliza el fenómeno de ablación fotomediada, conocido como fotoablación. De estos efectos, la reacción más cuantificable y más frecuentemente observada es el efecto fototérmico, que se consigue mediante la aplicación de altas energías y la consiguiente vaporización del agua del tejido. Dependiendo de la naturaleza del medio irradiado y de la estructura correspondiente, así como de los parámetros de irradiación, los distintos efectos se producen en grados diferentes, por lo que se supone que la energía absorbida y el tiempo de irradiación influyen en gran medida en el efecto tisular. Las interacciones correspondientes se describen detalladamente en “C. Raulin, S. Kasei (eds.), Lasertherapie der Haut, Springer-Verlag Berlín, Heidelberg 2013”.

En este contexto, el documento US 2011/0313408 A1 describe un láser para el tratamiento de la piel. La característica esencial de la solución técnica descrita es que un primer rayo láser con una duración de pulso larga y un segundo rayo láser con una duración de pulso corta se utilizan para la irradiación con el uso simultáneo de un elemento de refrigeración para enfriar un área superficial de la piel. El primer rayo láser se utiliza para calentar un volumen de tejido cutáneo situado por debajo de la superficie enfriada, a fin de modificar el tejido cutáneo por debajo del umbral de daño del tejido cutáneo. El segundo rayo láser se divide en varios rayos láser separados utilizando fibras ópticas separadas y se dirige a través de trayectorias separadas a través del tejido cutáneo hacia el tejido cutáneo precalentado con el fin de causar daños mecánicos en pequeños volúmenes específicamente seleccionados.

Además, el documento US 2007/0239147 A1 describe un sistema para el tratamiento de enfermedades dermatológicas basado en el daño térmico de una estructura diana. Aquí, un haz de rayos se dirige específicamente a un punto diana en la superficie de la piel con el fin de dañar la estructura diana en el tejido por debajo de esta posición diana. En particular, se prevén medios de dirección de luz con los que se dirige un segundo haz de luz a la misma posición diana para dañar térmicamente otro volumen de tejido situado por debajo de la posición diana.

El documento US 7.066.929 B1 también describe un procedimiento de fototermólisis selectiva en donde el tejido subcutáneo se destruye utilizando una pluralidad de haces de ondas electromagnéticas de banda estrecha. Dado que cada uno de los haces no tiene energía suficiente para calentar el tejido a la temperatura requerida y destruirlo por sobrecalentamiento, los haces individuales se superponen en el punto diana, de modo que se genera suficiente calor para destruir el tejido diana. De acuerdo con la solución técnica descrita, se prevé para este fin un dispositivo de dirección de haces, que dirige los haces de luz individuales de tal manera que cada uno de los haces emerge en un ángulo diferente al salir del dispositivo de radiación. Con la ayuda de un sistema de control láser adecuado, los diferentes haces individuales se enfocan, finalmente, en un punto.

Además, el documento WO 2013/156421 A1 también describe un dispositivo para tratar capas de piel y/o tejido con ayuda de luz láser. La característica esencial del dispositivo descrito es que se utiliza un gran número de fuentes de luz láser para irradiar una estructura diana simultánea o alternativamente desde diferentes direcciones. Las fuentes de luz láser y/o los medios adecuados para dirigir la luz están dispuestos de tal manera que la luz láser se enfoca en diferentes trayectorias dentro de la capa de piel o tej ido por tratar y en el área de la estructura diana.

El documento US 2003/036680 A1 describe un láser para el tratamiento de la piel humana, en donde el haz de luz láser se dirige primero desde una fuente de luz láser a través de una abertura en un espejo cóncavo hacia un espejo convexo y, a continuación, a través del espejo cóncavo hacia la estructura diana. De acuerdo con la solución técnica descrita en D1, también se prevé un divisor de haz para que, por un lado, la radiación procedente del espejo cóncavo se desvíe en la dirección de la estructura diana y, por otro lado, la radiación reflejada por la estructura diana pueda ser registrada por una cámara CCD.

El documento WO 2015/051999 A1 describe un aparato para cortar el pelo que comprende un lado de contacto con la piel adaptado para ser colocado contra una superficie de la piel de un usuario durante su uso, un sistema óptico configurado para dirigir un rayo láser de corte a través de una zona de corte paralela y espaciada del lado de contacto con la piel, un sensor cutáneo configurado para detectar una o varias propiedades ópticas de la superficie de la piel, y una unidad de control configurada para ajustar una o varias características del sistema óptico en función de una o varias propiedades ópticas de la piel detectadas por el sensor cutáneo.

El documento EP 1285 680 A1 describe un proyector de rayos láser para proyectar un rayo láser sobre una zona seleccionada de la piel para un tratamiento cosmético.

El documento US 5786924 A describe un dispositivo de terapia láser para el tratamiento de superficies cutáneas.

El problema de las soluciones técnicas conocidas y utilizadas actualmente para el tratamiento de la piel suele ser que se daña la zona de la piel en la que incide la radiación láser y a partir de ahí penetra en el tejido cutáneo o subcutáneo. Este tipo de daño suele ser indeseable y, en ocasiones, puede dar lugar a complicaciones importantes. Además, en muchos casos, es un problema considerable destruir específicamente estructuras diana más grandes, en particular las situadas subcutáneamente a una profundidad comparativamente grande, sin causar daños en las zonas de tejido vecinas, glándulas u otras partes de la piel o el tejido. Ello se debe principalmente a que, con las soluciones técnicas conocidas, no es posible realizar una aportación de energía suficiente y, sin embargo, limitada localmente a una estructura diana extensa dentro de la piel o el tejido subcutáneo.

Sobre la base de las soluciones técnicas conocidas del estado de la técnica y de los problemas descritos con anterioridad, la divulgación se basa en la tarea de seguir desarrollando un dispositivo para tratar la piel de un ser humano o de un animal utilizando un láser de tal manera que la entrada de energía requerida se produzca al menos casi exclusivamente en la estructura diana que se desea dañar. En particular, debe evitarse dañar la epidermis de la piel expuesta a la radiación láser y la entrada total de energía en la piel o el tejido debe reducirse al mínimo necesario en cada caso. El sistema descrito también debe ser comparativamente fácil de integrar en un dispositivo compacto y permitir un uso económico en la operación diaria. Además, el sistema que se especifique debe estar diseñado de tal manera que pueda utilizarse en forma flexible, en particular para llevar a cabo un gran número de tratamientos diferentes de la piel y el tejido subyacente.

La tarea descrita con anterioridad se resuelve con un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1.

En la reivindicación 12, se indica un procedimiento adecuado para generar un punto focal o una mancha focal en una estructura diana y, en la reivindicación 13, se indica un uso de un rayo láser generado correspondientemente basado en la invención. Las realizaciones ventajosas de la invención se dan en las reivindicaciones dependientes y se explican con más detalle en la siguiente descripción con referencia parcial a las figuras.

La siguiente información técnica puede, en algunos aspectos, ir más allá del alcance de la invención, que se define únicamente por las reivindicaciones adjuntas. La información técnica adicional sirve para situar la propia invención en un contexto técnico más amplio y para ilustrar posibles desarrollos técnicos relacionados. Cualquier información técnica adicional que no entre dentro del ámbito de las reivindicaciones adjuntas no se reivindica como tal y no debe interpretarse como parte de la invención.

La invención se refiere a un dispositivo para irradiar una estructura diana situada dentro de piel o tejido humano o animal, en particular tejido subcutáneo. El dispositivo dispone al menos de una fuente de luz láser y al menos un elemento óptico mediante el cual la radiación láser se guía a través de una abertura de salida de luz y se enfoca en un punto focal fuera de la abertura de salida de luz. Además, se prevé al menos un elemento de ajuste con el que se puede ajustar la distancia entre una superficie de la piel y el punto focal situado en la zona de la estructura diana. De acuerdo con la invención, el dispositivo se ha desarrollado, además, de tal manera que el elemento óptico tiene una disposición de un espejo convexo dentro de un espejo cóncavo, que están dispuestos de tal manera que la radiación láser emitida por la fuente de luz láser pasa al menos parcialmente a través de una abertura en el espejo cóncavo, la radiación láser que ha pasado a través de la abertura golpea el espejo convexo, se dirige desde el espejo convexo hasta el espejo cóncavo y, saliendo del espejo cóncavo, pasa a través de la abertura de salida.

La disposición de un espejo convexo dentro de un espejo cóncavo según la invención corresponde esencialmente al diseño de una lente de Schwarzschild, aunque la trayectoria del rayo láser va desde la fuente de luz láser hasta la abertura de salida y hasta el punto focal del espejo cóncavo. El elemento óptico utilizado según la invención dispone, pues, de dos espejos o elementos reflectores dispuestos uno frente al otro en el centro. El espejo principal está diseñado como un espejo cóncavo, cuya superficie de espejo está alineada en la dirección de la abertura de salida de la luz. El espejo convexo, significativamente más pequeño, también conocido como espejo secundario o reflector secundario, es un espejo convexo en una posición cercana a la abertura de salida de la luz, con su superficie de espejo orientada hacia el espejo principal.

La luz láser emitida por la fuente de luz láser cae así a través de una abertura en el espejo cóncavo sobre el pequeño espejo colector, que la desvía en dirección radial o esférica o semiesférica sobre el espejo cóncavo que, finalmente, dirige la radiación láser a través de la abertura de salida hacia los alrededores del dispositivo.

En este contexto, es concebible que el espejo cóncavo se diseñe como un espejo parabólico o como un espejo esférico cóncavo. Un espejo parabólico se caracteriza por el hecho de que todos los rayos de luz que inciden en el espejo paralelamente al eje óptico se agrupan exactamente en el punto focal. En cambio, un espejo esférico cóncavo, que tiene la forma de un recorte esférico, es comparativamente sencillo y, por lo tanto, barato de fabricar. En principio, es ventajoso diseñar el espejo cóncavo como una sola pieza. Sin embargo, en general, también es concebible un diseño de varias piezas, en particular de dos, en donde, en cualquier caso, debe preverse preferiblemente una abertura en el centro a través de la cual pueda pasar la radiación procedente de la fuente de luz láser para incidir en el espejo convexo.

El centro del espejo convexo, en particular el punto más cercano a la fuente de luz láser, se sitúa preferiblemente en el eje óptico del rayo láser emitido por la fuente de luz láser.

Para colocar el punto focal dentro de la estructura diana, la fuente de luz láser con el elemento óptico debe situarse a una distancia adecuada de la estructura diana. A menudo, la estructura diana no se encuentra directamente en la superficie de la piel, sino debajo de ella, por ejemplo, en el tejido subcutáneo. La profundidad de penetración de la radiación láser prevista para el tratamiento y, en particular, la distancia del punto focal a la superficie de la piel deben establecerse en función de la posición de la estructura diana. En este contexto, la profundidad de penetración de la radiación se entiende generalmente como la profundidad del punto focal dentro del cuerpo del paciente, es decir, la distancia del punto focal a la superficie de la piel.

Si la estructura de destino no se encuentra directamente sobre la superficie de la piel, la radiación láser que incide sobre la superficie de la piel tiene el efecto de que la zona de incidencia sobre la superficie de la piel tiene forma de anillo circular o elíptica, mientras que la radiación se enfoca en el punto focal, que se encuentra por debajo de la superficie de la piel en la estructura de destino. De este modo, se minimiza la entrada de energía en la superficie de la piel que no se va a tratar y en la que se quiere evitar un daño duradero. Por el contrario, la máxima aportación de energía se consigue dentro de la estructura diana, es decir, en el punto focal. En este contexto, cabe señalar que la radiación según la invención no se enfoca regularmente en forma exacta en un punto focal, sino más bien en una zona focal o volumen focal, por lo que la intensidad de la radiación láser irradiada se maximiza en esta zona. Esencial para el posicionamiento del punto focal o el área focal en la estructura de destino es, por lo tanto, el elemento de ajuste proporcionado de acuerdo con la invención, con el que la distancia entre una superficie de la piel y el punto focal posicionado en el área de la estructura de destino se puede ajustar específicamente. En la realización más sencilla, este ajuste se consigue moviendo manualmente o mediante un brazo robótico la fuente de luz láser con el elemento óptico y la abertura de salida, que preferiblemente están dispuestos en y/o sobre una carcasa del dispositivo, a una posición tal que el punto focal o el área focal se sitúe dentro de la estructura diana. Para poder ajustar la distancia requerida a la superficie de la piel, se prevé un elemento de ajuste con el que se puede ajustar específicamente la distancia entre una superficie de la piel y el punto focal situado en el área de la estructura diana.

En un perfeccionamiento especial de la divulgación, el elemento de ajuste está diseñado como un espaciador que ajusta la distancia necesaria entre la superficie de la piel y la abertura de salida de luz. Para ello, es esencial que, al modificar la distancia entre la abertura de salida de la luz y la superficie de la piel, al menos con ajustes ópticos inalterados, se modifique al mismo tiempo la distancia entre la superficie de la piel y el punto focal. De este modo, la profundidad de penetración del punto focal de la radiación dentro de la piel o del tejido situado debajo de la piel puede modificarse seleccionando el espaciador adecuado. En principio, es concebible en este contexto proporcionar una pluralidad de espaciadores de diferentes tamaños, en particular de diferentes longitudes, que se fijan indistintamente, por ejemplo, a una carcasa del dispositivo según la invención.

En otra realización de la divulgación, se prevé que el espaciador presente un actuador por medio del cual el espaciador sea al menos parcialmente móvil de manera que puedan ajustarse al menos dos distancias diferentes entre la abertura de salida y la piel. Dicho actuador puede diseñarse, por ejemplo, en forma de palanca o rueda de ajuste con elementos móviles acoplados a la misma, de modo que pueda ajustarse una longitud del espaciador a la distancia deseada entre la abertura de salida de luz y la superficie de la piel. Alternativa o adicionalmente, es concebible que el actuador disponga preferiblemente de elementos accionados eléctricamente, por ejemplo, un motor eléctrico, que puede combinarse con un engranaje si es necesario, a través del cual puede extenderse el espaciador hasta la longitud correspondiente o con el que puede ajustarse la distancia deseada entre la abertura de salida de luz y la superficie de la piel.

Otra realización de la divulgación prevé que el elemento de ajuste presente al menos un medio de movimiento con el que al menos un componente del elemento óptico pueda moverse de tal manera que la distancia entre la abertura de salida y el punto focal se ajuste como resultado del movimiento. Esta realización ofrece la ventaja de que el dispositivo puede colocarse sobre la superficie de la piel a una distancia constante y la profundidad de penetración del punto focal dentro de la piel puede ajustarse ajustando al menos un componente del elemento óptico. Preferiblemente, los medios de movimiento están conectados en forma mecánica a al menos uno de los dos espejos del elemento óptico y pueden mover al menos uno de estos espejos de tal manera que la profundidad de penetración de la radiación láser puede ajustarse al valor requerido. Por supuesto, también es concebible el uso de medios de movimiento accionados neumática o electromagnéticamente.

En una realización particular, también se prevé al menos un elemento de refrigeración, con el que se puede enfriar una superficie de la piel, en particular una superficie de la capa córnea. El uso de un elemento de refrigeración de este tipo, con el que se enfría específicamente la superficie de la piel sobre la que incide la radiación láser, ofrece la ventaja de que se puede contrarrestar el calentamiento de la piel por la radiación láser que incide. En este contexto, es concebible de manera ventajosa que el enfriamiento de la piel sea controlado, para lo cual se tiene en cuenta la potencia respectiva de la luz láser emitida por la fuente de luz láser para el control del enfriamiento.

Preferiblemente, también se prevé una unidad de control que transmite una señal de control a la fuente de luz láser y/o al elemento de posicionamiento al menos en forma intermitente. Con dicha unidad de control, es posible modificar selectivamente la intensidad de la radiación láser emitida por la fuente de luz láser, por un lado, y la profundidad de penetración de la radiación láser en la piel o el tejido subcutáneo, por otro, y adaptarla así a los requisitos específicos del paciente o al tratamiento planificado.

Además, se prevé preferiblemente una memoria de datos, que se encuentra dentro de la unidad de control o al menos está conectada a ella, y en la que se almacenan las propiedades del tejido que se va a tratar o del tejido que se va a irradiar o a través del cual se va a irradiar. En particular, se almacenan aquí las propiedades ópticas de diferentes zonas de piel y/o tejido o de los correspondientes tipos de piel y/o tejido, de modo que la fuente de luz láser y/o el elemento óptico puedan ajustarse con ayuda de una señal de control generada por la unidad de control de tal manera que la estructura diana se trate en forma selectiva sin causar daños duraderos al tejido circundante que no se va a tratar.

Preferiblemente, los valores de las propiedades ópticas especiales, como el índice de refracción y/o la capacidad de absorción de los distintos tipos de piel o tejido, se almacenan en la memoria de datos. De manera ventajosa, los valores requeridos pueden ser seleccionados por el usuario antes del inicio del tratamiento y utilizados automáticamente como base para controlar la fuente de luz láser y/o el elemento óptico.

En un desarrollo especial de la divulgación, la fuente de luz láser es una fuente de luz que puede controlarse con respecto a la intensidad y/o la longitud de onda de la luz emitida. Preferiblemente, la fuente de luz láser comprende un láser He-Ne, un láser Nd-YAG y/o un láser Er-YAG.

De acuerdo con una realización particular de la divulgación, se prevé que se utilicen al menos dos, preferiblemente una pluralidad aún mayor de fuentes de láser para, por un lado, ampliar la zona por tratar y/o, por otro lado, proporcionar diferentes trayectorias potenciales a través de las cuales la radiación de luz láser atraviesa la piel y el cuerpo del paciente hasta la zona por tratar. En este contexto, es ventajoso que las fuentes de luz láser correspondientes estén asociadas a un elemento óptico diseñado según la invención con los dos espejos descritos con anterioridad. Además, es ventajoso si al menos una de las fuentes de luz láser y/o el respectivo elemento óptico asociado están diseñados para ser móviles. El movimiento tiene lugar, por ejemplo, con un servomotor adecuado, que es controlado por la unidad de control según el tipo y el progreso del tratamiento. En un desarrollo ulterior muy especial, se prevé una pluralidad de fuentes de luz láser con elementos ópticos unidos a ellas, dispuestas en un círculo o sección circular y unidas a un bastidor correspondiente. El bastidor y/o el conjunto unido a él, compuesto al menos por la fuente de luz láser y el elemento óptico, pueden estar diseñados opcionalmente para ser móviles.

Preferiblemente, los componentes de un dispositivo según la divulgación descrita con anterioridad se encuentran en una carcasa de dispositivo que presenta al menos un mango para la guía y el accionamiento manual del dispositivo. Preferiblemente, en la zona del mango está previsto al menos un elemento de conmutación, mediante el cual se puede conectar la fuente de luz láser y/o introducir parámetros deseados, en particular como valores guía o valores de consigna. De acuerdo con un desarrollo especial ulterior de la divulgación, este elemento de conmutación u otro elemento de conmutación puede utilizarse también para modificar específicamente los ajustes del elemento de control y/o del elemento óptico, de modo que la distancia entre la abertura de emisión de luz y el punto focal pueda ajustarse al valor deseado.

Además, la carcasa del dispositivo dispone preferiblemente de al menos una unidad de visualización, en particular una pantalla, para mostrar los parámetros seleccionables almacenados en la memoria de datos, los valores reales que se producen durante el uso del dispositivo y/o los valores de consigna preestablecidos o introducidos.

Además de un dispositivo, la invención también se refiere a un procedimiento para generar un punto focal para la modificación dirigida de al menos una propiedad material de un componente en una estructura diana. La realización del procedimiento según la invención da lugar a la siguiente secuencia de pasos del proceso:

- generar un rayo láser con una fuente de luz láser y dirigir el rayo láser con ayuda de un elemento óptico hacia una abertura de salida de luz, de modo que la radiación se enfoque fuera de la abertura de salida de luz en el punto focal o mancha focal, y

- ajustar una distancia entre una superficie componente y el punto focal o mancha focal situado en la zona de la estructura diana mediante un elemento de ajuste.

El procedimiento según la divulgación se caracteriza porque la radiación láser emitida por la fuente de luz láser, procedente al menos parcialmente de un lado posterior opuesto a una superficie de espejo, pasa a través de una abertura en un espejo cóncavo, la radiación láser que pasa a través de la abertura se dirige a un espejo convexo, es guiada por la junta convexa a la superficie de espejo del espejo cóncavo y, saliendo del espejo cóncavo, se dirige a través de la abertura de salida al punto focal.

Con la ayuda del dispositivo y el procedimiento descritos con anterioridad, pueden alterarse de manera preferente los cambios en las propiedades de un material en una estructura diana, en particular en una estructura diana situada en la piel y/o en el tejido subcutáneo de un ser humano o un animal. En este contexto, el dispositivo según la divulgación y, en particular, la radiación láser generada por este dispositivo en la zona del punto focal o mancha focal puede utilizarse para el tratamiento del acné, impurezas cutáneas, hemangiomas, celulitis, hiperhidrosis, cáncer de piel, pliegues cutáneos, varicosis, prolapso discal y/o grasa.

A continuación, la divulgación se explica con más detalle, sin limitar la idea general de la invención, mediante un ejemplo de realización con referencia a las figuras.

En ellas:

Figura 1: muestra un dispositivo portátil con un dispositivo según la divulgación para generar un rayo láser dirigido a una estructura diana;

Figura 2: muestra una representación esquemática de una fuente de luz láser con un elemento óptico que permite guiar el haz según la divulgación, y

Figura 3: muestra una disposición para llevar a cabo un tratamiento dermatológico con una pluralidad de conjuntos que comprenden una fuente de luz láser y un elemento óptico.

La Figura 1 muestra un dispositivo según la invención, que está diseñado como un dispositivo 18 guiado a mano para llevar a cabo tratamientos dermatológicos utilizando luz 4 láser. El dispositivo 18 de irradiación puede manejarse y guiarse con la mano y se mantiene sobre la zona por irradiar con la estructura 1 diana para el tratamiento. El dispositivo 18 de irradiación mostrado dispone esencialmente de un cuerpo 16 de carcasa, en donde están dispuestos una fuente 2 de luz láser, un elemento 3 óptico y una abertura 5 de salida de luz, así como un mango 17 para guiar el dispositivo, que está unido a la carcasa 16, a través de un elemento 7 de ajuste. En la zona del mango 17, hay un interruptor manual como elemento 19 de conmutación, que puede utilizarse para encender y apagar la fuente 2 de luz láser.

El dispositivo 18 de irradiación manual ilustrado permite tratar fácilmente la piel enferma o el tejido subcutáneo. En el interior de la carcasa 16 del dispositivo, se encuentra una fuente 2 de luz láser para generar radiación 4 láser. El rayo 4 láser se dirige a través de una abertura 11 en un espejo 10 cóncavo desde la parte posterior del espejo hacia un espejo 9 convexo, que está dispuesto dentro del espejo 10 cóncavo en el eje óptico del rayo 4 láser. Desde este espejo 9 convexo, el rayo 4 láser se dirige a la superficie del espejo 10 cóncavo y desde allí a través de la abertura 5 de salida de luz prevista en la pared de la carcasa 16, de modo que el rayo 4 se enfoca en la zona del punto focal o la mancha 6 focal.

Se prevé un espaciador 12 como elemento 7 de ajuste, que se fija indistintamente a la carcasa, se coloca en la superficie 8 cutánea del paciente por encima de la estructura 1 diana y define una distancia fija entre la abertura 5 de salida de luz y la superficie 8 cutánea, de modo que la distancia entre la superficie 8 cutánea y el punto focal o mancha 6 focal también tiene una distancia específica conocida por el usuario. Ventajosamente hay diferentes espaciadores 18, que pueden fijarse alternativamente a la carcasa 16 del dispositivo 18 de irradiación en función de las necesidades, en particular en función de la profundidad de penetración requerida en la piel o en el tejido subyacente, y en cada caso establecer una distancia predeterminada entre la abertura 5 de salida de luz y la superficie 8 de la piel. También es concebible prever un elemento 7 de ajuste que esté fijado a la carcasa 16 del dispositivo 18 de irradiación y que tenga componentes móviles, de modo que la distancia entre la abertura 5 de salida de luz y la superficie 8 de la piel pueda ajustarse según sea necesario y de manera dirigida. El ajuste puede realizarse manualmente, por ejemplo, con ayuda de un mecanismo de tornillo, o con ayuda de un elemento de accionamiento, como un motor eléctrico.

El diámetro exterior máximo del irradiador manual 18 en la zona del cuerpo de la carcasa 16 es de aproximadamente 6 cm. Con un diseño especial, este diámetro es de aproximadamente 3,5 a 5 cm.

En la unidad 14 de control, en la que se generan las señales de control para el funcionamiento de la fuente 2 de luz láser, se almacenan en una memoria 15 de datos las propiedades ópticas del tejido y la piel que se van a irradiar. Antes de iniciar el tratamiento, el usuario localiza una zona de tratamiento dentro de la piel o el tejido subcutáneo y define una estructura 1 diana tridimensional adecuada que se va a irradiar. Además, para la irradiación, se tienen en cuenta los parámetros de radiación definidos de la radiación 4 láser y las propiedades ópticas de las zonas irradiadas, incluida la superficie 8 de la piel, por un lado, y la estructura 8 diana, por otro, que se almacenan en la unidad 14 de control. De este modo, se garantiza que, durante el tratamiento, se genere en la piel o en el tejido subcutáneo al menos un punto 6 focal espacial, en el que se produzcan los cambios de propiedades deseados.

En la Figura 2, se muestra una representación esquemática de una fuente 2 de luz láser con un elemento 3 óptico que permite el guiado del haz según la divulgación. Con ayuda del dispositivo ilustrado, se genera un punto focal o una mancha 6 focal con expansión espacial dentro de la estructura 1 diana. En este caso, es esencial que la radiación 4 emitida por la al menos una fuente 2 de luz láser se dirija hacia la zona por tratar, en particular hacia la estructura 1 diana, con la ayuda de un espejo 10 cóncavo y un espejo 9 convexo dispuestos en el centro del espejo cóncavo, que están dispuestos como en una lente de Schwarzschild.

La disposición de espejo 10 cóncavo y espejo 9 convexo utilizada para el elemento óptico, en este caso, se caracteriza sobre todo por el hecho de que un rayo 4 de luz, que tiene una distribución de intensidad no homogénea con mayor intensidad en el centro del haz que en el borde del mismo, tal como ocurre, por ejemplo, con los haces de luz emitidos por los rayos láser de excímeros, se visualiza con un tamaño reducido. Los rayos láser de excímeros emiten haces de luz ultravioleta coherentes de alta intensidad, por lo que se utilizan con frecuencia en medicina.

De gran importancia para la disposición de los espejos 9, 10 del elemento 3 óptico según la divulgación son los dos espejos 9, 10 dispuestos uno frente al otro en el centro. El espejo principal está diseñado como un espejo 10 cóncavo, cuya superficie de espejo está dirigida hacia la abertura 5 de salida de luz o la superficie 8 de la piel. El espejo 9 secundario, significativamente más pequeño, está colocado como un espejo convexo en la dirección de la abertura 5 de salida de la luz, con su superficie de espejo orientada hacia el espejo 10 principal.

Los haces 4 de luz emitidos por la fuente 2 de luz láser entran primero en una óptica 20 difusora, que modifica la distribución de la intensidad del haz 4 de luz antes de que entre en la disposición de espejo 10 cóncavo y convexo 9, de manera que el haz 4 de luz tenga una intensidad menor en el centro que en las zonas de los bordes. Para ello, la óptica 20 difusora puede disponer de un biprisma y un homogeneizador. A continuación, los haces 4 de luz se enfocan sobre la estructura 1 diana definida con ayuda del espejo 9 secundario convexo y del espejo 10 cóncavo.

Para la solución técnica mostrada, es esencial que la radiación 4 láser se focalice en la zona de la estructura 1 diana, de modo que la intensidad de radiación en la zona de un punto 6 focal situado en la estructura 1 diana sea máxima y que, por el contrario, las zonas de piel y tejido que no se van a modificar en forma permanente solo estén expuestas a una potencia de radiación o dosis de radiación comparativamente bajas. Esto se debe a la guía especial del haz, en la que la radiación 4 se distribuye sobre una zona anular circular comparativamente grande, en particular en la zona de la superficie 8 cutánea. De este modo, la radiación 4 láser puede enfocarse con precisión en la estructura 1 diana.

Con el fin de proporcionar una medida adicional en casos especiales para proteger la piel, que está expuesta al menos temporalmente a una parte de la radiación láser, se proporciona un elemento de refrigeración en función del tratamiento seleccionado, que enfría la superficie 8 de la piel y, por lo tanto, la protege adicionalmente de daños no deseados causados por el tratamiento con láser.

La Figura 3 muestra una disposición especial de conjuntos, cada uno de los cuales presenta una fuente 2 de luz láser y un elemento 3 óptico con dos espejos dispuestos como se conoce de una lente de Schwarzschild. Las fuentes 2 de luz láser con los elementos ópticos 3 conectados a continuación de las mismas están fijadas a un soporte 21 de dispositivo, en donde se prevén en cada caso medios 13 de movimiento con servomotores, que mueven las fuentes 2 de luz láser con los elementos 3 ópticos según sea necesario sobre la base de una señal de control generada por una unidad 14 de control central. Con la ayuda de esta disposición de varias fuentes 2 de luz, que están dispuestas según el ejemplo de realización mostrado en la Figura 3, es posible, por un lado, llevar a cabo una irradiación de una zona especialmente grande en una fase de tratamiento y, por otro lado, es posible irradiar haces 4 de luz láser en el cuerpo a través de diferentes trayectorias de radiación. Esta medida permite variar la intensidad de la irradiación sobre una gran superficie durante un tratamiento, irradiar simultáneamente diferentes zonas de una estructura diana y/o limitar de modo adecuado la exposición a la radiación de las capas superiores de la piel sin provocar retrasos en el tratamiento.

La Figura 3 muestra una representación esquemática de una disposición consistente en una pluralidad de conjuntos móviles, cada uno de ellos con una fuente 2 de luz láser y una unidad 3 óptica. Como ya se ha explicado en relación con las Figuras 1 y 2, las unidades 3 ópticas disponen de un espejo 10 cóncavo y un espejo 9 secundario convexo, cuyas superficies de espejo están enfrentadas y que permiten el guiado del haz como se conoce, por ejemplo, de las lentes de Schwarzschild. La unidad 14 de control prevista a tal efecto genera señales de control en función de los datos introducidos por el usuario y/o de los parámetros almacenados en una memoria 15 de datos, que puede contener información sobre la piel, el tejido y las propiedades del haz, con el fin de ajustar las fuentes 2 de luz láser, los elementos 3 ópticos y/o los medios 13 de movimiento de manera adecuada y garantizar el éxito del tratamiento con un daño mínimo para el tejido sano y la piel sana. En este contexto, la distancia requerida entre las aberturas 5 de emisión de luz y la superficie 8 de la piel también se ajusta mediante la unidad 14 de control central. Para efectuar un ajuste adecuado, la unidad 14 de control, junto con los correspondientes medios 13 de movimiento adecuados para el movimiento controlado del soporte 21 de dispositivo, las fuentes 2 de luz láser y/o el elemento 3 óptico, en particular los espejos 9, 10, asume la función de los medios 7 de ajuste. Tal ajuste automatizado de los diferentes componentes y, por lo tanto, de la distancia entre las aberturas 5 de salida de luz y la superficie 8 de la piel y, por lo tanto, también entre la superficie 8 de la piel y la estructura 1 diana, con el fin de producir un punto focal o mancha focal dentro de la estructura 1 diana, se lleva a cabo preferiblemente con la ayuda de un dispositivo de irradiación estacionario.

También es posible miniaturizar una disposición de este tipo, de modo que la disposición pueda alojarse en un dispositivo 18 portátil. Es esencial, en cada caso, que, con una disposición correspondiente, independientemente de su tamaño, se generen al menos dos rayos 4 láser simultáneamente, solapados en el tiempo o en un intervalo de tiempo entre sí, que al menos en secciones atraviesen el cuerpo del paciente en dirección a la estructura 1 diana a lo largo de diferentes trayectorias o en diferentes momentos. Si se instala una disposición correspondiente en un dispositivo portátil, es ventajoso que el profesional reciba información, en particular a través de una pantalla externa o una pantalla integrada en el dispositivo portátil, sobre si el dispositivo se encuentra en la posición correcta con respecto a la estructura 1 diana, en particular a la distancia correcta de la superficie 8 de la piel. La información se emite de forma que el usuario pueda reconocer fácilmente si es necesario mover el dispositivo y en qué dirección.

Lista de signos de referencia

1 Estructura diana

2 Fuente de luz láser

3 Elemento óptico

4 Radiación de luz láser

5 Abertura de salida de la luz

6 Punto focal / mancha focal

7 Elemento de ajuste

8 Superficie de la piel

9 Espejo convexo

10 Espejo cóncavo

11 Abertura en espejo cóncavo

12 Espaciador

13 Medio de movimiento

14 Unidad de control

15 Memoria de datos

16 Carcasa

17 Mango

18 Dispositivo de irradiación

19 Elemento de conmutación

20 Elemento difusor

21 Soporte de dispositivo

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para irradiar una estructura (1) diana que se encuentra dentro de piel o tejido humano o animal, con al menos una fuente (2) de luz láser y al menos un elemento (3) óptico por medio del cual la radiación (4) láser es guiada a través de una abertura (5) de salida de la luz y enfocada en un punto (6) focal fuera de la abertura (5) de salida de la luz, en donde el elemento (3) óptico presenta una disposición de un espejo (9) convexo dentro de un espejo (10) cóncavo, que están dispuestos de tal manera que la radiación (4) láser emitida por la fuente (2) de luz láser pasa al menos parcialmente a través de una abertura (11) en el espejo (10) cóncavo, la radiación (4) láser que ha pasado a través de la abertura (10) golpea el espejo (9) convexo, es dirigida por el espejo (9) convexo hacia el espejo (10) cóncavo y, saliendo del espejo (10) cóncavo, pasa a través de la abertura (5) de salida de la luz,

caracterizado porque está previsto al menos un elemento (7) de ajuste con el que se puede ajustar específicamente la distancia entre una superficie (8) de la piel y el punto (6) focal situado en la región de la estructura (1) diana, en donde una unidad (14) de control transmite una señal de control al elemento (7) de ajuste al menos a veces de tal manera que se modifica específicamente una profundidad de penetración de la radiación (4) láser en la piel o en el tejido subcutáneo,

en donde el elemento (7) de ajuste está diseñado como un espaciador (12) con un actuador, y el espaciador (12) se mueve al menos parcialmente mediante el actuador, de tal manera que pueden ajustarse al menos dos distancias diferentes entre la abertura (5) de salida de la luz y la superficie de la piel, y/o

en donde el elemento (4) de ajuste presenta al menos un medio (13) de movimiento con el que puede moverse al menos un componente del elemento (3) óptico, de tal manera que la distancia entre la abertura (5) de salida de la luz y el punto (6) focal se ajusta como resultado del movimiento.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizado porque el elemento (7) de ajuste dispone de un espaciador (12) que puede colocarse sobre la superficie (8) de la piel de forma que pueda ajustarse una distancia entre la abertura (5) de salida de la luz y la piel.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2,

caracterizado porque el espaciador (12) presenta un actuador mediante el cual el espaciador (12) se puede mover al menos parcialmente de tal manera que se pueden establecer al menos dos distancias diferentes entre la abertura (5) de salida de la luz y la superficie (8) de la piel.

4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3,

caracterizado porque el elemento (7) de ajuste presenta al menos un medio (13) de movimiento con el que se puede mover al menos un componente del elemento (3) óptico de tal manera que la distancia entre la abertura (5) de salida de la luz y el punto (6) focal se ajuste como resultado del movimiento.

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4,

caracterizado porque se prevé al menos un elemento de refrigeración, con el que se puede enfriar una superficie (8) de la piel, en particular una superficie de la capa córnea.

6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5,

caracterizado porque se prevé una unidad (14) de control que transmite una señal de control a la fuente (2) de luz láser, al elemento (3) óptico y/o al elemento (7) de ajuste al menos intermitentemente.

7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6,

caracterizado porque las propiedades de al menos una capa de piel y/o un tipo de tejido se almacenan en la unidad (14) de control o en una memoria (15) de datos acoplada a la unidad (14) de control.

8. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 6 o 7,

caracterizado porque al menos una propiedad óptica, en particular un valor para un índice de refracción y/o para una capacidad de absorción de al menos una región de piel y/o tejido, se almacena en la unidad (14) de control o en una memoria (15) de datos acoplada a la unidad (14) de control.

9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8,

caracterizado porque la fuente (2) de luz láser presenta un láser He-Ne, un láser Nd-YAG y/o un láser Er-YAG.

10. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9,

caracterizado porque la fuente (2) de luz láser, el elemento (3) óptico y el elemento (7) de ajuste están rodeados por una carcasa (16) de una o varias piezas, en la que se encuentra la abertura (5) de salida de la luz y a la que está fijado un mango (17) para el guiado manual.

11. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10,

caracterizado porque, entre la fuente (2) de luz láser y el espejo (9) convexo está dispuesta una óptica (20) difusora, mediante la cual se modifica una distribución de intensidad de la radiación (4) de luz láser, de tal manera que la radiación (4) de luz láser presente una intensidad menor en un centro del haz que en la región de los bordes.