BR102017000116A2

BR102017000116A2 - tri diodo para laserterapia e equipamento baseado em tri diodo para emprego em laserterapia

Info

Publication number: BR102017000116A2
Application number: BR102017000116A
Authority: BR
Inventors: Osborn Ciampolini André; Carolina Dias Machado Paula; Bayma Ciampolini Renata
Original assignee: Carolina Dias Machado Paula
Priority date: 2017-01-03
Filing date: 2017-01-03
Publication date: 2018-07-24
Also published as: US11833365B2; EP3567685A4; RU2019124541A; EP3567685A1; AU2017391186A1; CN110226271B; CA3049036A1; AU2017391186B2; US20190344094A1; CN110226271A; JP2020507934A; WO2018126305A1

Abstract

tri diodo para laserterapia e equipamento baseado em tri diodo para emprego em laserterapia, este pedido de patente de invenção propõe um tri diodo empregado para a geração de um tipo particular de laser que pode ser destinado ao tratamento de todas as lesões celulares tanto em humanos, como também em animais. os pacientes que se beneficiarão podem ter qualquer idade e podem estar em qualquer estado de lesão. o tri diodo proposto produz um laser originado da combinação de três moléculas específicas, sendo elas: zinco, fósforo ou fosfato e alumínio; útil para promover a regeneração celular, apresentando potência útil entre 1,2w e 1,5w em cada diodo, totalizando potência entre 3,6w e 4,5w, com comprimento de onda entre 780 e 808 nm; as moléculas de zinco, fósforo ou fosfato e alumínio podendo ser combinadas em até 26 misturas.

Description

(54) Título: TRI DIODO PARA LASERTERAPIA E EQUIPAMENTO BASEADO EM TRI DIODO PARA EMPREGO EM LASERTERAPIA (51) Int. Cl.: A61N 5/06; H01S 5/40; H01S 5/024 (73) Titular(es): PAULA CAROLINA DIAS MACHADO (72) Inventor(es): PAULA CAROLINA DIAS MACHADO; ANDRÉ OSBORN CIAMPOLINI; RENATA BAYMA CIAMPOLINI (85) Data do Início da Fase Nacional:

03/01/2017 (57) Resumo: TRI DIODO PARA

LASERTERAPIA E EQUIPAMENTO BASEADO EM TRI DIODO PARA EMPREGO EM LASERTERAPIA, este pedido de Patente de Invenção propõe um tri diodo empregado para a geração de um tipo particular de laser que pode ser destinado ao tratamento de todas as lesões celulares tanto em humanos, como também em animais. Os pacientes que se beneficiarão podem ter qualquer idade e podem estar em qualquer estado de lesão. O tri diodo proposto produz um laser originado da combinação de três moléculas específicas, sendo elas: zinco, fósforo ou fosfato e alumínio; útil para promover a regeneração celular, apresentando potência útil entre 1,2W e 1,5W em cada diodo, totalizando potência entre 3,6W e 4,5W, com comprimento de onda entre 780 e 808 nm; as moléculas de zinco, fósforo ou fosfato e alumínio podendo ser combinadas em até 26 misturas.

CD

Ó

1/21 “TRI DIODO PARA LASERTERAPIA E

EQUIPAMENTO BASEADO EM TRI DIODO PARA EMPREGO EM LASER

TERAPIA

CAMPO DE APLICAÇÃO [001] Este pedido de Patente de

Invenção propõe um tri diodo empregado para a geração de um tipo particular de laser que pode ser destinado ao tratamento de todas as lesões celulares tanto em humanos, como também em animais. Os pacientes que se beneficiarão podem ter qualquer idade e podem estar em qualquer estado de lesão.

[002] O tipo de laser produzido pelo tri diodo objeto deste pedido de Patente de Invenção não está restrito às lesões musculoesqueléticas, podendo também ser empregado no campo da cardiologia, reumatologia, pneumologia, etc., ou seja, em todos os tecidos com lesão e inflamação ativa.

PREÂMBULO [003] O presente pedido de Patente de

Invenção propõe e apresenta um inédito tri diodo projetado e desenvolvido para a área de laserterapia, o qual inova por apresentar uma combinação de três molécul as específicas, sendo elas: zinco, fósforo (ou fosfato) e alumínio.

[004] A combinação das três moléculas acima citadas garantirá uma forma única e exclusiva de tratamento para a regeneração celular. Na potência contínua e útil (ou final) inédita de 1,2W à 1,5W em cada diodo, gerando um total de 3,6W até 4,5W de potência contínua na saída de luz na ponteira do feixe, no comprimento de onda num espectro de 780-808nm.

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2/21 [005] O presente pedido de Patente de Invenção propõe e aborda também um inédito acessório para o equipamento que está incorporado ao tri diodo, o qual é denominado como “Ponteira in loco, a qual garante a aplicação do laser diretamente sobre a lesão através de cateter (intracat/peridural) já instalado no paciente. Além disso foi desenvolvida uma técnica que permite a esterilidade da ponteira, bem como garante que a mesma seja descartada. Foi desenvolvido também um sistema vítreo inédito de refrigeração na ponteira de saída do feixe de luz mantendo a temperatura entre 1,5°C e 2,2°C.

ESTADO DA TÉCNICA [006] O mercado mundial de laserterapia para a área da saúde é composto principalmente por equipamentos de um padrão básico de estrutura: mesmos diodos padrão (AsGa, AsGaAl AsGaAlIn, AsGaAlInP), variações de potência (5mW-2W) e em modos contínuos (até 400mW) e pulsados (acima de 400mW).

[007] Neste universo, são construídos na faixa de 630-904nm, na potência de 5mW-250mW, no modo contínuo ou pulsado e com um único diodo, sendo os mais comuns de AlGaInP ou GaAlAs.

[008] No que diz respeito ao campo da laserterapia, os equipamentos pertencentes ao estado da técnica não obtiveram sucesso efetivamente para comprovar a regeneração celular. O que temos são resultados que se baseiam no relato de melhora da dor (EVD - “Escala Visual da Dor ou Escala de Borg, ambos subjetivos, pois é o relato do paciente), mas infelizmente nenhum com resultados conclusivos.

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3/21 [009] Em estudos levados a efeito pela ora Requerente foi comprovado que se elevando a potência de um equipamento do mercado para 500mW e alterando a forma de aplicação podem ser conseguidos resultados de regeneração comprovados através da ressonância nuclear magnética. Um exemplo disso foram os laudos de lesões ligamentares completas (rupturas) antes do tratamento e, após a aplicação deste laser, os laudos de ressonância nuclear magnética relataram que os ligamentos estavam “normais”, ou seja, completamente regenerados até a normalidade. O único aspecto ainda a ser melhorado resulta no tempo excessivo para a obtenção destes resultados, pois levaram 18 meses para serem alcançados, pelas limitações do equipamento.

[010] Desta forma, se um equipamento suprir um século de estagnação de conceito poderemos chegar a completa regeneração celular em até 4 meses nas lesões agudas (tempo máximo da regeneração fisiológica), 9 meses nas lesões crônicas (fisiologicamente não regenerativa) e 12 meses nas lesões degenerativas (impossível hoje em qualquer tipo de tratamento, até o cirúrgico).

[011] Além disso, os produtores de equipamentos consideram que: ao aplicar a radiação temos um “espalhamento da luz no tecido”, ou seja, perda de energia na mesma. Isto aumentaria ainda mais a perda da luz depositada no tecido, debilitando o potencial de indução à regeneração celular pelo laser. Isso faz com que eles considerem que a luz não seja coerente no momento que toca o tecido, pois ela se perde por este efeito, não tendo um foco constante sobre a aplicação.

Problemas dos Diodos do Mercado

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4/21 [012] Depois que Louis de Broglie (1897) lançou a teoria do comprimento de onda para descrever a grandeza da radiação pela luz, todos os cientistas que foram para a área de laser na saúde, corroboraram esta teoria não mais se utilizando outras teorias na área da física e radiação. Desta maneira, os desenvolvedores e pesquisadores em laserterapia estagnaram-se no tempo, e a onda, ou comprimento de onda, tornou-se a chave para a emissão de radiação nos lasers da área da saúde.

[013] Quando Albert Einstein (1955) lançou a teoria corpuscular ou natureza dual da luz, ele sucintamente defendeu que esta teoria corpuscular está associada aos fenômenos de absorção e emissão de luz. O efeito fotoelétrico descreve que a luz interage com o material e, como os materiais se comportam como partículas, assim como uma molécula. Esta teoria foi afirmada por Arthur Compton, pois a luz interage com o material ou com a matéria, não se comportando apenas como uma grandeza física, ondulatória, mas sim como uma interação molecular entre ambos.

[014] Desta maneira, quando estas teorias físicas revelaram que a luz interagia com a matériamolécula, elas descreviam sua forma de interação apenas com materiais, mas não com tecidos biológicos, não se valendo esta tese completamente num organismo vivo.

[015] Assim, uma energia aplicada em um tecido biológico provocará reações muito diferentes das encontradas num material, pois estas reações desencadearão efeitos químicos e biológicos intrínsecos nas células, nos tecidos locais e, por fim, nos sistemas e órgãos. E para alcançarmos os objetivos de regeneração celular, devemos nos

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5/21 basear inicialmente na fisiologia, que descreve que as três principais moléculas responsáveis pela regeneração celular são:

- Zinco (Zn): esta molécula é responsável geneticamente desde os primórdios celulares até a organização dos seres mais complexos para à indução da regeneração;

- Fósforo ou fosfato (P): para que as células trabalhem no seu maior potencial regenerativo, precisamos de um substrato básico da atividade celular, que é o fósforo (moeda energética da célula). Sem ele, não há atividade celular e enzimática e, consequentemente, o mesmo entrará em estado de incapacidade de metabolização;

- Alumínio (Al): controlador do pH no meio celular, ele irá impedir o desequilíbrio hidroeletrolítico e acidobásico. Isto para que o organismo consiga manter o desempenho de suas funções vitais enquanto a indução da regeneração tecidual local possa estar acontecendo.

[016] Dito isto, precisamos destas três moléculas para formação de uma radiação indutora da regeneração celular.

[017] Agora, claramente podemos entender que todos, exatamente todos os equipamentos existentes até hoje, não foram feitos para induzir a regeneração celular, e sim para interagir com materiais e não com tecidos biológicos. Isto criou um leque de equipamentos ineficientes e com descrédito, limitando cada vez mais o investimento e pesquisas a respeito (Rev Bras Med Esporte Vol. 22, No 1 - Jan/Fev, 2016).

Problemas dos Comprimento de onda (nm) do Mercado

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6/21 [018] A literatura comprova que a faixa espectral ideal para a atividade celular se encontra entre 630-904nm. Para cada tecido, teremos uma faixa específica, por exemplo: para osso entre 808-904, para tecido mole entre 680-808nm e para pele entre 630-680nm, tal como pode ser entendido através da observação da figura 1.

[019] O uso depende do foco de cada terapeuta, mas o mais indicado para a “Janela Biológica de Regeneração Celular© encontra-se no espectro de 780-808nm. Até porque, para fecharmos especificamente um espectro, seria economicamente inviável fazer um equipamento para cada tecido. Portanto, este espectro engloba uma janela de potencial de regeneração em todos os tecidos osteomusculares permitindo um equipamento novo no aspecto de amplo uso. Problemas nas Potências dos Equipamentos do Mercado [020] Os equipamentos de laserterapia que temos no mercado nacional são de até 100mW no formato contínuo. Os equipamentos internacionais que assumem potências acima de 250mW-3W estão sob programação pulsada, com pulsos de altíssima frequência para não provocarem queimaduras, pois equipamentos na programação contínua acima de 450mW já provocam queimaduras.

[021] Para que a luz laser quando aplicada em um tecido consiga vencer a lesão, é necessário que a energia depositada no tecido seja no mínimo 3 vezes maior que a lesão. Portanto, todos estes equipamentos são matematicamente ineficientes, promovendo menor energia no tecido em relação à quantidade necessário para o mesmo vencer a lesão.

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ΊΙ21 [022] Quando a luz é depositada no tecido, o mesmo absorverá a energia de forma a distribuir seu efeito pelas células, como um método de “Triagem Celular©: o tecido menos lesado absorverá mais energia para se manter saudável, o mais lesado necessita de um potencial energético maior ficando em segundo plano. Assim, para a lesão não se estender o tecido opta por considerar a lesão “perdida deixando-a por último e os outros tecidos tornam-se prioridade para manterem a homeostasia local. Desta forma, os equipamentos laser de hoje emitem uma energia muito baixa em relação as necessidades dos tecidos. Por isso não conseguem comprovar a regeneração celular.

[023] Baseando-se assim, numa matemática simples, precisaríamos de um equipamento que gere potência minimamente acima de 1,2W a 1,5W de potência aplicado diretamente no tecido. Porém, para que isto seja possível, teríamos o problema que todos os equipamentos de hoje sofrem: aquecimento, e este fator limita toda a terapia.

[024] Assim sendo, todos os equipamentos de laserterapia do mundo não conseguem comprovar a regeneração celular com resultados objetivos e concretos, nenhum deles conseguiu com seu uso um laudo de ressonância nuclear magnética no período antes e depois do tratamento com algum resultado conclusivo. Portanto, não há no mundo nenhum equipamento comprovadamente regenerativo, pois eles apenas sugerem a melhora da dor = resultados subjetivos.

Problemas de Limitação das Ponteiras Tópicas [025] Outro grande problema dos equipamentos de uso é a sua exclusividade tópica, pois mesmo se aumentássemos a potência ficaria limitado a lesões levesPetição 870170012441, de 23/02/2017, pág. 9/30

8/21 moderadas. Para que possamos regenerar uma lesão muito profunda, extensa ou grave, crônica e degenerativa, devemos nos basear na teoria de “Triagem Celular©. Onde para compensarmos a absorção dos tecidos circunvizinhos que sustentam a lesão, devemos criar um efeito dose-estímuloregeneração capaz de sobrepor esta compensação. Desta maneira, se pudéssemos aplicar o laser diretamente sobre o foco da lesão (in loco), excluindo as barreiras teciduais e impedindo a “Triagem Celular©, regeneraríamos a lesão original e parando o estímulo vicioso de inflamação-fibroseinflamação.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO [026] A presente Patente de Invenção propõe um tri diodo para laserterapia, que inova por apresentar uma combinação de três moléculas específicas, sendo elas: zinco, fósforo (ou fosfato) e alumínio, com capacidade para produzir regeneração celular e até mesmo ser empregado em engenhara tecidual no auxílio de produção de “tecidos autólogos. O tri diodo ora tratado é montado em um encapsulamento, sendo então alimentado a um sistema de vidraria, onde são empregados dois componentes em forma de ampolas com formato análogo a um tubo de ensaio, de modo que uma ampola seja montada dentro da outra, ambas sendo fechadas por um conector vedante que permite que seja mantido um espaço entre ambas através do qual é feito fluir água destilada empregada como fluído de refrigeração, o qual adentra ao sistema de vidraria através de um tubo de entrada e (removendo calor nesse processo) através do tubo de saída. O calor removido é decorrente da geração da luz do laser e é removido

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9/21 por um sistema de refrigeração, o qual será incluído um sistema de controle de temperatura por software.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO [027] Um dos objetivos deste pedido de patente de invenção consiste em propor um tri-diodo de até 1,5W (energia diretamente depositada no tecido) para geração de laser especificamente desenvolvido para ser utilizado na regeneração celular, passível de ser empregado em:

a) Lesões agudas: traumas;

b) Lesões crônicas;

c) Lesões degenerativas;

d) E em qualquer processo inflamatório: infartos, AVC's, Alzheimer, Parkinson, etc.

e) Engenharia tecidual: produção de tecidos para transplante e enxertos.

[028] Com base no uso do novo equipamento proposto neste pedido de Patente de Invenção, a ora Requerente espera obter os seguintes efeitos:

1. Inflamação ativa:

a. 100% de regeneração celular em lesões leves, moderadas e graves;

I. Regeneração em até 4 meses de aplicação;

b. 80% de regeneração celular em lesões crônicas e degenerativas;

I. Regeneração em até 12 meses de aplicação.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [029] Com base no acima exposto está sendo proposta esta Patente de Invenção, a qual será pormenorizadamente descrita com referência aos desenhos abaixo relacionados, nos quais:

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10/21 [030] A figura 1 ilustra um gráfico que expressa a relação do coeficiente de absorção x comprimento de onda em relação a alguns tipos de tecido.

[031] A figura 2 ilustra, esquematicamente, um diagrama geral de uma primeira forma de encapsulamento do tri diodo ora tratado.

[032] A figura 3 ilustra uma vista, também esquemática, de uma outra forma de encapsulamento do tri diodo objeto deste pedido de Patente de Invenção.

[033] A figura 4 ilustra, esquematicamente, duas ampolas de vidraria empregadas na utilização prática do presente tri diodo.

[034] A figura 5 ilustra uma vista geral da vidraria, onde a ampola externa é retratada em corte parcial.

[035] A figura 5A ilustra uma vista de uma seção transversal da vidraria retratada na figura 5, segundo o indicado pela linha de corte “A-“A.

[036] A figura 6 ilustra um diagrama geral e esquemático do sistema de vidraria associado ao sistema de refrigeração denominado como “Ponteira in loco, a qual é retratada estando alojada em um cateter intracat/peridural (retratado de forma esquemática).

	[037]	A	figura 7	ilustra a	“Ponteira
in loco	em uma condição	esquemática de uso.
	[038]	A	figura 8	ilustra uma vista
geral da	“Ponteira in loco.
	[039]	A	figura 9	ilustra a	“Ponteira
in loco	, tal como apresentada	ao consumidor final	, estando

a mesma alojada em uma embalagem.

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11/21 [040] A figura 10 ilustra um diagrama do corpo humano segundo os planos e eixos que constituem a base para determinar o sentido tridimensional do feixe de luz no corpo humano.

[041] A figura 11 ilustra um sistema básico de laser para controle de temperatura que é incorporado no sistema de refrigeração.

[042] A figura 12 ilustra o sistema de refrigeração da “Ponteira in loco acoplado ao equipamento de refrigeração.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [043] A matéria tratada neste pedido de Patente de Invenção considera a montagem da molecularidade com os diodos mais conhecidos e usados no mercado. Tem-se então a probabilidade de mistura de 26 possibilidades do Al+P com o Zn.

[044] As medidas precisas deste encapsulamento, espelhamento e lentes dependerão dos diodos escolhidos, pois como existem inúmeros de diversas formas e tamanhos, tem-se inúmeras possibilidades, tal como está expresso na tabela 1 a seguir, que retrata a possibilidade de combinações de mistura de diodos:

TABELA 1

1	ZnSe	AlSb	InP
2	ZnSe	AlSb	GaP
3	ZnSe	AlSb	GaInP
4	ZnSe	AlSb	AsGalnP
5	ZnSe	AlAs	InP
6	ZnSe	AlAs	GaP
7	ZnSe	AlAs	GaInP
8	ZnSe	AlAs	AsGaInP
9	ZnSe	AlAsGa	InP

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12/21

Continuação da	Tabela 1
10	ZnSe	AlAsGa	GaP
11	ZnSe	AlAsGa	GalnP
12	ZnSe	AlAsGa	AsGalnP
13	ZnSe	AlP	-
14	ZnO	AlSb	InP
15	ZnO	AlSb	GaP
16	ZnO	AlSb	GalnP
17	ZnO	AlSb	AsGalnP
18	ZnO	AlAs	InP
19	ZnO	AlAs	Gap
20	ZnO	AlAs	GalnP
21	ZnO	AlAs	AsGalnP
22	ZnO	AlAsGa	InP
23	ZnO	AlAsGa	GaP
24	ZnO	AlAsGa	GalnP
25	ZnO	AlAsGa	AsGalnP
26	ZnO	AlP	-

[045] Primeiramente, e tal como está ilustrado na figura 1, temos uma primeira forma de encapsulamento 1 do tri-diodo aqui tratado, onde são dispostos um diodo de zinco, um de fosfato e um de alumínio, todos indicados pela referência 100, os quais são posicionados em paralelo ou em semicírculo, a depender do tamanho de cada diodo laser. Imediatamente à saída de cada diodo 100, está posicionada uma lente para colimação. As lentes de colimação são indicadas, respectivamente, pelas referências 2, 3 e 4, sendo que para as quais e feito o direcionamento da luz (Figura 2). Todos serão focados unidirecionalmente para uma superfície de coating 6 de alta transmissão de comprimento de onda que integra um respectivo espelho 8 que opera em associação com uma superfície de reflexão 7. Cada espelho 8 (de um total de três espelhos que assim definem um conjunto

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13/21 de espelhos 9) conduzirá a luz por uma superfície de coating de alta reflexão de comprimento de onda.

[046] Na referida figura 2 pode ser observado que o arranjo do tri diodo ora proposto inclui o já citado conjunto de espelhos 9, bem como o sistema de cluster de refrigeração 10 com seus tubos de circulação de ar 5, o sistema de lentes para colimação 11/acoplamento em conector 12 e os diodos laser 100 propriamente ditos sendo o tri diodo arranjado em um sistema fechado de encapsulamento 1.

[047] A figura 3 Ilustra o novo tri diodo de acordo com uma segunda forma de encapsulamento 13, onde o aspecto principal é a união das três moléculas.

[048] Entre a luz final e o sistema de lentes, será disposto um primeiro sistema Cluster de refrigeração 10 do tipo básico que atua no resfriamento a ar visando assim neutralizar a produção de calor que poderá danificar as peças.

[049] É esperado que ocorram perdas de potência ao longo do processo (espaços mortos), mas estima-se que a potência de cada diodo 100 que deverá ser 1,5W (totalizando 4,5W na somatória dos três diodos 100) seja suficiente para que a luz produzida na saída da fibra óptica 14 se obtenha um valor mínimo, a ser depositado diretamente no tecido, entre 1,2W a 1,5W.

[050] A luz então passará mais um sistema de lentes para colimação 11/acoplamento 12 em conector para emissão final de luz pura. Dependendo dos tamanhos e diferenças espaciais entre eles, será necessário colocar espelhos milimetricamente posicionados dentro deste

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14/21 encapsulamento para não permitir a perda de luz dentro do arranjo até sua saída na fibra óptica 14.

[051] Após a colimação da luz, teremos um conector de saída de luz laser 12, tipo SMA 905. Á partir deste ponto, temos a fibra óptica de 600um (F600). Todo este arranjo será fechado.

[052] Na referida figura 3 estão indicados ainda o sistema de lentes para colimação/acoplamento em fibra óptica formado pelas lentes 2, 3 e 4, bem como as respectivas fibras ópticas 14 e ainda o sistema de cluster de refrigeração 10 com seus tubos de circulação de ar 5.

[053] Este novo arranjo, único em sua classe, possibilitará um novo horizonte de combinações de comprimento de onda: o amarelo/laranja/vermelho/infravermelho (400-830nm pelo uso do Al: AlSb/AlAs/AlAsGa; do P: InP/GaP/GaInP/AsGaInP) e o azul/verde (400-520nm pelo uso do ZnSe e ZnO). Em qualquer comprimento de onda, de acordo com a necessidade de cada solicitante, mas o comprimento mais indicado para a regeneração celular está entre 780-808nm.

[054] A presente Patente de invenção prevê um sistema de vidraria e de refrigeração, sendo que o sistema de vidraria está retratado na figura 4 (os elementos do sistema de vidraria compreendendo componentes em forma de ampolas); figuras 5 e 5A (sistema de vidraria); figuras 6 sistema de vidraria/refrigeração/geração de laser.

[055] Como a potência ideal é 1,2W à 1,5W e mesmo com um sistema de refrigeração a ar diretamente colocado no encapsulamento, ainda teremos muita temperatura diretamente sobre o tecido.

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15/21 [056] Se por um lado não podemos passar 2,2° de aumento de temperatura, por outro não podemos ser inferiores a 1,5° graus, pois não teremos o efeito desejado sobre a “Janela Biológica de Regeneração Celular©.

[057] Também não conseguimos ultrapassar 5cm de penetração com a ponteira tópica, inconveniente esse que foi solucionado pelo desenvolvimento de um acessório: ponteira minimamente invasiva. Um sistema de vidraria que envolverá a fibra óptica 14 e realizará o resfriamento por um sistema básico de refrigeração com água destilada.

[058] O sistema de vidraria é formado por duas ampolas indicadas pelas referências numéricas 15 e 16, sendo que a ampola de menor diâmetro é referenciada como e a ampola de maior diâmetro é referenciada como 16 ambas sendo produzidas em vidro, preferencialmente com formato análogo a tubos de ensaio (valor total de comprimento: ampola e de 15cm) serão de modo que a ampola 15 seja disposto no interior da ampola 16 com um vão de 80pm entre elas, vide figuras 5, 5A e 6.

[059] Cada ampola da vidraria terá de 2pm, portanto 4pm de vidraria. A ponta cilíndrica será o berço (apoio/limite) ou ponto final da fibra óptica 14 (indicado em linha tracejada na figura 6) e saída de luz (indicada como 18). A ponta alongada será vedada com um conector vedante 19. O conector vedante 19 compreende três conectores distintos, sendo eles um conector para entrada de água 20, um conector para saída de água 21 e um conector óptico 22 para acoplamento da fibra óptica 14.

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16/21 [060] A fibra óptica 14 será introduzida na vidraria, sendo colocada e colada exatamente na ponta do Berço 17 e a vidraria (15 e 16) funcionará como um sistema de capilares permitindo entrada de luz vinda do equipamento laser 23.

[061] A fibra óptica 14 é acoplada ao laser 23 mediante um conector óptico 22, que fica disposto no centro da extremidade do sistema de vidraria, mais especificamente ao centro do conector vedante 19, tal como pode ser observado na figura 6.

[062] Na mesma figura 6 podem ser vistos ainda os tubos de entrada de água 25 e de saída de água 26, bem como uma representação esquemática do refrigerador 24, além de um sistema de laser de captação de divergência de densidade 27. Na figura 6 estão retratadas ainda as regiões de entrada da fibra óptica no interior da vidraria e de saída da luz laser 18 através do sistema de vidraria.

[063] No presente caso, a retirada do calor produzido pelo laser no que diz respeito ao sistema de vidraria será viabilizada pelo fluxo de água refrigerada indicada pelas setas de fluxo 28. A refrigeração será feita pelo já citado equipamento externo de refrigeração 24 do tipo normalmente utilizado na área de cirurgia, o qual possuirá nos tubos de entrada de água 25 e de saída de água 26 uma conexão com o já citado sistema de laser que capta divergências de densidade 27, assegurando o total monitoramento em relação a qualquer perda de água ou quebras/trincas no sistema de vidraria 15-16 por espectrofotometria térmica.

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17/21 [064] O sistema de laser que capta divergências de densidade 27 poderá ser um modelo de mercado, havendo vários que já entregam o sistema feedback e controle térmico, mantendo sempre o ajuste de temperatura programado. Qualquer um destes equipamentos funcionará perfeitamente para manter a temperatura e a velocidade de fluxo de água destilada 28 necessárias para manter a refrigeração programada dentro da faixa de 1,5° à 2,2° graus (Celsius) [065] O sistema de vidraria (15-16) é projetado para ser compacto ao ponto de poder ser colocado e colado em uma agulha de cateter intracat/peridural acima da medida de 26 G1 indicada pela referência numérica 29 e tal como está esquematicamente retratada na figura 6.

[066] Esta medida pode ser variável de acordo com o fabricante, portanto, podem ter várias espessuras. Imediatamente depois de completamente montado, o acessório denominado como “Ponteira in loco 31 será acondicionado em embalagem 30 propícia para ser esterilizada por óxido de etileno (figura 9).

[067] A “Ponteira in loco 31 será conectada com um conector simples de plug ao refrigerador 24 e ao equipamento laser 23.

[068] Para maior segurança, é provido um punho de pegada 32, tal como retratado nas figuras 7 e 12, e é neste punho 32 que estão todos os conectores facilitando o manuseio do mesmo e a segurança e durabilidade dos materiais.

[069] A “Ponteira in loco 31, retratada de forma isolada na figura 8, deverá caber em um cateter de intracat/peridural 33, ultrapassando a barreira da

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18/21 pele 34 que ficará dentro do paciente por todo o tempo de tratamento, permitindo o acesso da mesma, tal como está retratado na figura 7, onde estão indicados também o tecido 35, bem como a lesão 36.

[070] Dentro do escopo do presente pedido de Patente de Invenção deve ser considerado que a cada 1,2W/A = 1,2V = 1200mV e considerando também que a produção de energia pela luz acontece através de uma saída de fóton e, consequentemente, um elétron, sua capacidade carga elétrica será negativa. Então quando a luz laser é emitida ela é negativa e, considerando que o potencial de despolarização da célula (membrana celular) esta entre -70mV (neurônios) e 90mV (potencial de repouso da membrana), precisaríamos de no mínimo 3 vezes este valor para ativar a célula. Exatamente por este motivo os equipamentos de laser do mercado não conseguem ativar a regeneração celular, eles não emitem um mínimo de energia para ativar 1 célula, imaginem a quantidade de células por mm2 (50-200 células por mm2, dependendo tipo, pois altera o seu tamanho).

[071] Então teríamos que ter no mínimo, uma potência de 1,2W/cm² à 1,5W/cm² para vencer a diferença de potencial elétrico em uma lesão (segundo Machado 2016© o cálculo mínimo de potencial de energia para vencer uma lesão seria de 3 vezes o valor do potencial de despolarização de membrana que é de -90mV).

[072] Como sempre teremos perdas energéticas por 2 fatores:

1. Potencial de Reparação/Degeneração: no mínimo 3 vezes (reparação) e 4 vezes (degeneração) o valor da despolarização de membrana.

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2. Potencial de “Triagem Celular©: considerando que a entrada da luz é coerente, que as células se movem constantemente e que a absorção de luz é diferente em cada ponto do tecido, teremos sempre perdas de energia de acordo com a forma de penetração da luz no tecido. O processo de triagem celular acontece quando as células íntegras dão espaço para a movimentação em direção da luz pelas células lesadas, ou seja, a prioridade de absorção será dada pelos tecidos lesados. Para entendermos como esta luz entra no tecido, primeiramente devemos ter em mente a geometria espacial do corpo humano: usando os planos e eixos da anatomia (figura 10). Durante a aplicação do feixe de luz, temos vários sentidos de penetração do mesmo: teremos um ângulo de penetração de 360° graus ou diâmetro (portanto 4 quadrantes no plano horizontal ou transverso), um ângulo de penetração de 180° (portanto 3 pontos no plano sagital, ou seja, ângulo raso) e outro ângulo de 180° (portanto 3 pontos no plano coronal ou frontal, ou seja, outro ângulo raso). Na mencionada figura 10 estão presentes as seguintes nomenclaturas: eixo vertical (EV); eixo transversal ET; plano coronal ou frontal PC; plano horizontal ou transverso (PH); eixo anteroposterior (EA); plano saginal (OS); superior ou cefálico (S); inferior ou caudal I; posterior ou dorsal P; anterior ou ventral A; direita D; e esquerda E.

3. Ou seja, esta triagem faz com que a luz seja distribuída pelo tecido, de acordo com suas necessidades. Mas ao mesmo tempo, esta distribuição faz com que a luz seja distribuída e não aplicada aonde queremos, que é a lesão mais importante. Quando há uma lesão, esta sobrecarregará outros tecidos para sustentar a mesma, fazendo com que vire um círculo vicioso se

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20/21 lesão-sobrecarga-lesão. As células em sobrecarga têm prioridade na triagem celular, pois o tecido entende que se elas estiverem saudáveis, podem suportar a sobrecarga e isso não expandirá a lesão. Sendo assim, o nosso foco fica em último local: a lesão. Esta perda que a literatura descreve como espalhamento, pois não compreendiam este sistema. A perda de energia pela Triagem Celular© está na grandeza de 10 vezes o potencial de despolarização da membrana.

[073] Teremos então uma perda de energia no mínimo de:

Reparação

Perda de Energia (PE) = (Potencial de Reparação (PR) + Potencial de Triagem Celular (PTC)) x Potencial de despolarização Celular (PDC) em mV

PE = (3 + 10) x -90 (mV)

PE = 13 x -90mV = -1.170mV = 1,170V que convertendo para W =

1,170W

Degeneração

PE = (4 + 10) x -90 (mV)

PE = 13 x -90mV = -1,260mV = 1,260V que convertendo para W = 1,260W [074] Por isso precisamos no mínimo elevar a potência a 1,2W/cm² para começarmos a estimular a regeneração celular. Mesmo assim, teremos inúmeros fatores que influenciarão a perde de energia, como mais de uma lesão e o tempo das mesmas. Portanto, estamos falando de no mínimo 1,2W até 1,5W de potência.

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Refrigeração [075] Isto posto, com uma potência entre 1,2W e 1,5W, considerando também que a manutenção da temperatura central do organismo 36°C e 37,5°C e com uma variação de apenas ± 0,6°C é feita através de mecanismos homeostáticos eficientes que visam manter as reações químicas orgânicas dentro de padrão compatível com a normalidade, devemos então controlar o aumento de temperatura produzido pela emissão e concentração da radiação laser. Com certeza teremos aquecimento acimado valor alvo que esta entre 1,5°C e 2,2°C para estimularmos a regeneração celular.

[076] Este pedido de patente prevê também um sistema básico de arrefecimento ou refrigeração controlado por um software e programado para manter a temperatura entre 1,5° à 2,2°. Um sistema padrão de sinalização de temperatura por diodo 37, tal como o que está retratado na figura 11 poderá ser incorporado ao sistema de refrigeração.

[077] O equipamento com tri diodo para laserterapia aqui tratado, nas sua configuração completa, está retratado na figura 12, onde a “Ponteira in loco 31 é retratada devidamente acoplada ao punho 32, o qual, por sua vez, está conectado por um lado ao equipamento laser 23 e por outro ao sistema de refrigeração 24, este último sendo formado pelo circuito de refrigeração 38 e pelo sistema básico de laser para controle de temperatura 37, definindo, de modo geral, um sistema de controle de densidade e temperatura 39.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. “TRI DIODO PARA LASERTERAPIA, caracterizado por produzir um laser originado da combinação de três moléculas específicas, sendo elas: zinco, fósforo ou fosfato e alumínio; útil para promover a regeneração celular, apresentando potência útil entre 1,2W e 1,5W em cada diodo, totalizando potência entre 3,6W e 4,5W, com comprimento de onda entre 780 e 808 nm; as moléculas de zinco, fósforo ou fosfato e alumínio podendo ser combinadas em até 26 misturas de diodos expressas como: 1^a ZnSe, AlSb e InP; 2^a ZnSe, AlSb e GaP; 3a ZnSe, AlSb e GaInP; 4a ZnSe, AlSb e AsGaInP; 5a ZnSe, AlAs e InP; 6a ZnSe, AlAs e GaP; 7a ZnSe, AlAs e GaInP; 8a ZnSe, AlAs e AsGaInP; 9a ZnSe, AlAsGa e InP; 10a ZnSe, AlAsGa e GaP; 11a ZnSe, AlAsGa e GaInP; 12a ZnSe, AlAsGa e AsGaInP; 13a ZnSe e AlP; 14a ZnO, AlSb e InP; 15a ZnO, AlSb e GaP; 16a ZnO, AlSb e GaInP; 17a ZnO, AlSb e AsGaInP; 18a ZnO, AlAs e InP; 19a ZnO, AlAs e GaP; 20a ZnO, AlAs e GaInP; 21a ZnO, AlAs e AsGaInP; 22a ZnO, AlAsGa e InP; 23a ZnO, AlAsGa e GaP; 24a ZnO, AlAsGa e GaInP; 25a ZnO, AlAsGa e AsGaInP; e 26a ZnO e AlP.
2. “TRI DIODO PARA LASERTERAPIA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por produzir um laser com aplicações em a) lesões agudas; b) lesões crônicas; c) lesões degeneráveis; d) processos inflamatórios, infartos, acidentes vasculares cerebrais, Alzheimer, Parkinson entre outros; e engenharia tecidual para produção de tecidos para transplante e enxertos.
3. “TRI DIODO PARA LASERTERAPIA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por prever combinações de comprimento de onda: o amarelo/laranja/vermelho/

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2/5 infravermelho (400-830nm pelo uso do Al: AlSb/AlAs/AlAsGa; do P: InP/GaP/GaInP/AsGaInP) e o azul/verde (400-520nm pelo uso do ZnSe e ZnO).
4. “EQUIPAMENTO BASEADO EM TRI DIODO PARA EMPREGO EM LASERTERAPIA, caracterizado por prever uma primeira forma de encapsulamento (1), onde um diodo de zinco,

um de fosfato e um de alumínio, todos indicados pela referência (100), são posicionados em paralelo ou em semicírculo, sendo que à saída de cada diodo (100) são posicionadas, respectivamente, lentes (2), (3) e (4), para

as quais e feito o direcionamento da luz; todos sendo focados unidirecionalmente para uma superfície de “coating (6) de alta transmissão de comprimento de onda que integra um respectivo espelho (8), que opera em associação com uma superfície de reflexão (7); cada espelho (8), de um total de três espelhos definem um conjunto de espelhos (9); o encapsulamento (1) incluindo um sistema de cluster de refrigeração (10); um sistema de lentes para colimação (11)/acoplamento em conector (12).
5. “EQUIPAMENTO BASEADO EM TRI DIODO PARA EMPREGO EM LASERTERAPIA, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por prever uma segunda forma de encapsulamento (13), onde cada diodo (100) está associado a uma respectiva lente para colimação/acoplamento (2), (3) e (4) e estas às fibras ópticas (14), dita forma de encapsulamento (13) conta também com um sistema de cluster de refrigeração (10).
6. “EQUIPAMENTO BASEADO EM TRI DIODO PARA EMPREGO EM LASERTERAPIA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizado por prever uma “Ponteira in loco (31), a qual inclui um sistema de vidraria formado

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3/5 por componentes em forma de ampolas (15) e (16), o qual envolve a fibra óptica (14) e que realizará o resfriamento por um sistema de refrigeração com água destilada (28); a ampola de menor diâmetro é referenciada como (15) e a ampola de maior diâmetro é referenciada como (16) ambas sendo produzidas em vidro, preferencialmente com formato análogo a tubos de ensaio, com valor total de comprimento: para a ampola (16) sendo de 15cm; a ampola (15) sendo disposta no interior da ampola (16) com um vão de 80pm entre elas; cada ampola da vidraria terá de 2pm, portanto 4pm de vidraria, sendo previsto, na ampola (15) um berço (17) que atua como ponto final da fibra óptica (14), região através da qual se propaga a luz (18); o sistema de vidraria incluindo um conector vedante (19), o qual compreende três conectores distintos, sendo eles: um conector para entrada de água (20), um conector para saída de água (21) e um conector óptico (22) para acoplamento da fibra óptica (14); o sistema de vidraria atua como um sistema de capilares permitindo entrada de luz vinda do equipamento laser (23); a fibra óptica (14) é acoplada ao laser (23) mediante um conector óptico (22), que fica disposto no centro da extremidade do sistema de vidraria; o conector vedante (19) inclui tubos de entrada de água (25) e de saída de água (26), os quais são conectados a um refrigerador (24), que inclui um sistema de laser de captação de divergência de densidade (27).
7. “EQUIPAMENTO BASEADO EM TRI DIODO PARA EMPREGO EM LASERTERAPIA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a “Ponteira in loco (31) ser dimensionada para ser disposta em uma agulha de cateter intracat/peridural

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4/5 acima da medida de 26 G1 indicada pela referência numérica (29) .
8. “EQUIPAMENTO BASEADO EM TRI DIODO PARA EMPREGO EM LASERTERAPIA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a “Ponteira in loco (31) ser acondicionada em embalagem (30) propícia para ser esterilizada por óxido de etileno.
9. “EQUIPAMENTO BASEADO EM TRI DIODO PARA EMPREGO EM LASERTERAPIA, caracterizado por a “Ponteira in loco (31) ser acoplada a um conector de plug ao refrigerador (24) e ao equipamento laser (23).
10. “EQUIPAMENTO BASEADO EM TRI DIODO PARA EMPREGO EM LASERTERAPIA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a “Ponteira in loco (31) ser montada em um punho de pegada (32) em que estão todos os conectores.
11. “EQUIPAMENTO BASEADO EM TRI DIODO PARA EMPREGO EM LASERTERAPIA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a “Ponteira in loco (31) ser dimensionada para poder caber em um cateter de intracat/peridural (33).
12. “EQUIPAMENTO BASEADO EM TRI DIODO PARA EMPREGO EM LASERTERAPIA, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o equipamento baseado em tri diodo em questão prever um sistema básico de arrefecimento ou refrigeração (39) controlado por um software e programado para manter a temperatura do sistema de vidraria entre 1,5° à 2,2°; e um sistema padrão de sinalização de temperatura por diodo (37) incorporado ao sistema de refrigeração.
13. “EQUIPAMENTO BASEADO EM TRI DIODO PARA EMPREGO EM LASERTERAPIA, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o equipamento com tri diodo para

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5/5 laserterapia aqui tratado, nas sua configuração completa, contar com a “Ponteira in loco (31) devidamente acoplada ao punho (32), o qual, por sua vez, está conectado por um lado ao equipamento laser (23) e por outro ao sistema de refrigeração (24), este último sendo formado pelo circuito de refrigeração (38) e pelo sistema básico de laser para controle de temperatura (37), definindo, de modo geral, um sistema de controle de densidade e temperatura (39).

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1/12

Coeficiente de Absorção (1/cm)

Comprimento da onda (nm)