ES2640937T3 - Procedimiento para el direccionamiento selectivo de glándulas sebáceas - Google Patents

Abstract

Un método para dirigir selectivamente las glándulas sebáceas para efectuar un tratamiento no quirúrgico deseado, comprendiendo dicho método: irradiar dichas glándulas sebáceas con radiación óptica a una longitud de onda para la cual los coeficientes de absorción para grasa y agua tienen una relación que es al menos 0,5, estando la radiación a una fluencia y durante una duración suficiente para el tratamiento deseado, caracterizado por que dicha longitud de onda está en una banda que es una de: (a) de 1690 a 1780 nm, preferiblemente de 1700 nm a 1730 nm, más preferiblemente 1715 nm; y (b) de 2250 nm a 2450 nm, preferiblemente de 2280 nm a 2360 nm, más preferiblemente 2300 nm.

Description

DESCRIPCION

Procedimiento para el direccionamiento selectivo de glandulas sebaceas 5 Campo de la invencion

Esta invencion se refiere a procedimientos para el calentamiento selectivo de tejido rico en lfpidos, incluyendo glandulas sebaceas, grasa subcutanea, Upidos en membranas de celulas y grasa que rodea a los organos, vasos, bulbos capilares, y otros elementos anatomicos, y/o a la destruccion o eliminacion selectiva de dicho tejido y/o 10 estructuras adyacentes al mismo; y mas particularmente a procedimientos para usar radiacion optica en las bandas de onda seleccionadas, cuya radiacion puede obtenerse a partir de un laser o otra fuente de luz adecuada, para realizar dicho calentamiento, eliminacion y/o destruccion.

Antecedentes de la invencion

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El tejido adiposo o rico en lfpidos, que tambien se denomina a menudo como "grasa" o "tejido graso", es un problema cosmetico y quirurgico comun, y una grasa corporal en exceso tambien puede poseer ciertos riesgos para la salud diferentes. Muchos factores, incluyendo herencia, funcion glandular, nutricion y estilo de vida afectan tanto a la extension como a la localizacion de la grasa corporal. A pesar de hacer dieta y ejercicio, muchas personas no 20 pueden perder grasa, especialmente en ciertas areas. Hasta ahora, se ha usado la liposuccion, un procedimiento en el que la grasa se elimina por una canula de aspiracion con anestesia local, u otras formas de supresion de la grasa. La grasa tambien aparece en almohadillas en la cara y el cuello y con frecuencia se ha realizado una liposuccion local de un area pequena en estas zonas. Sin embargo, la liposuccion es un procedimiento quirurgico invasivo y presenta todos los inconvenientes y riesgos para el paciente implicados en un procedimiento de este tipo, incluyendo 25 cicatrices en los sitios de entrada en la piel. Otro problema con la liposuccion es que no es selectiva al eliminar unicamente la grasa no deseada, sino que tambien desgarra el tejido en la trayectoria de la manguera de liposuccion, incluyendo la estructura portante de colageno que mantiene la piel del paciente en su lugar. Esto puede dar como resultado una flacidez poco atractiva cosmeticamente de la piel en el area tratada, ademas de gran dolor para el paciente tanto durante como despues del procedimiento, riesgo de infeccion y otros problemas potenciales. 30 El trauma causado por una liposuccion extrema en algunos casos incluso dio como resultado la muerte del paciente. Ademas, mientras que la liposuccion puede usarse para la extraccion de grasa profunda, es significativamente menos eficaz para quitar la grasa a un nivel superficial de la grasa subcutanea justo debajo de la dermis. Dicha eliminacion es deseable en algunos casos porque es menos traumatico para el paciente. Sin embargo, es diffcil de hacer con una canula de liposuccion sin hacer rasgunos en la dermis, el dano en la dermis no se cura facilmente, y 35 los intentos de realizar una liposuccion superficial tambien dan como resultado una extraccion desigual de grasa que deja un patron poco atractivo esteticamente en la piel del paciente. Por lo tanto, mientras que la liposuccion aun se utiliza ampliamente para la eliminacion del exceso de grasa, no es un procedimiento deseable.

La grasa tambien es un problema en diversos procedimientos quirurgicos en los que puede ser diffcil localizar los 40 vasos, organos u otros elementos anatomicos en los que se va a realizar una cirugfa cuando estos elementos estan cubiertos de grasa, y puede ser diffcil cerrar aberturas quirurgicas en dichos elementos. Por lo tanto, realizar una cirugfa sobre vasos, organos u otros elementos cubiertos por grasa es arriesgado y los procedimientos actuales de eliminacion de dicha grasa para facilitar los procedimientos quirurgicos tienen limitaciones significativas. De particular preocupacion es la grasa mesenterica que es un obstaculo comun en cirugfa laparoscopica. Con la 45 tendencia actual de hacer procedimientos quirurgicos menos invasivos mediante la insercion de herramientas a traves de una pequena abertura quirurgica, la eliminacion de la grasa en la region donde se esta realizando un procedimiento quirurgico, utilizando una herramienta coherente con dichos procedimientos quirurgicos, para facilitar la visualizacion a distancia del elemento anatomico que se esta tratando/operando es, por lo tanto, cada vez mas importante.

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Ademas, un problema importante para adolescentes y otros es el acne que se origina al menos en parte de la obstruccion de la salida de una glandula sebacea. Ciertos tratamientos farmacologicos para el acne operan a traves de un mecanismo de disminucion de la salida de la glandula sebacea. Por lo tanto, la destruccion, eliminacion o desbloqueo de la glandula sebacea, cuya glandula contiene tejido rico en lfpidos, de manera no invasiva son 55 alternativas deseables para el tratamiento o prevencion del acne.

Otro problema relacionado es la eliminacion del vello no deseado y, en particular la eliminacion a largo plazo o permanente de dicho vello mediante el dano o destruccion del folfculo piloso. Se han empleado muchas tecnicas con los anos para este tratamiento, incluyendo la electrolisis, depilacion con cera y tratamientos con diversas formas de 60 radiacion, incluyendo la luz. Sin embargo, la electrolisis es lenta y tanto la electrolisis como la depilacion con cera

son dolorosas para el paciente y rara vez permanentes. Los diversos tratamientos de radiacion, particularmente los que implican luz, funcionan de forma mas eficaz para pacientes que tienen el pelo mas oscuro que para los pacientes con pelo claro y con los anos se han hecho diversas propuestas para anadir un cromoforo de alguna manera al folfculo con el fin de facilitar dichos tratamientos. Hasta ahora el uso de dichos cromoforos no ha sido 5 particularmente exitoso.

Otros problemas relacionados implican la eliminacion de la grasa, por ejemplo, en el estrato corneo, en ciertas condiciones, por ejemplo, cuando se va a proporcionar una inyeccion de presion, porando selectivamente las celulas que tienen paredes ricas en lfpidos para permitir que sustancias, por ejemplo, agentes terapeuticos, entren en las 10 celulas, o para permitir la eliminacion de sustancias deseadas o no deseadas de las mismas, o de otro modo, calentar o destruir el tejido rico en lfpidos con diversos fines terapeuticos.

Mientras que los laseres u otras fuentes de luz se han propuesto en el pasado para el calentamiento, la retirada, la destruccion (por ejemplo, exterminar), la fotocoagulacion, la erradicacion o de otro modo el tratamiento (en lo 15 sucesivo en este documento denominado colectivamente como "tratamiento") de tejido rico en lfpidos, tal como grasa subcutanea, los laseres propuestos para dichos procedimientos han funcionado en una longitud de onda en la que el tejido rico en lfpidos tiene un coeficiente de absorcion que generalmente es significativamente menor que el del agua. Esto plantea varios problemas. En primer lugar, el tejido rico en lfpidos se calienta por radiacion como resultado de la absorcion en el tejido de la energfa de la radiacion. Por lo tanto, para longitudes de onda en las que 20 tejido rico en lfpidos no absorbe la radiacion fuertemente, deben aplicarse grandes cantidades de energfa al tejido con el fin de obtener el calentamiento necesario. Sin embargo, ademas de aumentar significativamente el coste del procedimiento, la necesidad de una alta energfa supone un peligro de dano al tejido circundante o al tejido a traves del cual pasa la radiacion, particularmente ya que la mayor parte de dicho tejido se compone principalmente de agua que absorbe la energfa radiante mucho mas en estas longitudes de onda.

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Se trata de un problema particular para la grasa subcutanea que generalmente comienza a una profundidad de al menos 1 a 4 mm en la piel de un paciente, y puede ser mas profunda para algunas personas o para ciertas partes del cuerpo. Por lo tanto, con el fin de radiar para su direccionamiento a la grasa subcutanea para provocar el calentamiento selectivo o la destruccion del mismo, debe pasar a traves de varios milfmetros de tejido formado 30 principalmente de agua. Puesto que el agua se absorbe preferiblemente a estas longitudes de onda, la mayor parte de la radiacion incidente es absorbida por la piel antes de llegar a la grasa subcutanea y, puesto que la piel es un medio de dispersion, la luz incidente tambien se dispersa y se refleja en la piel del paciente, dando como resultado una fraccion muy pequena de la luz incidente que llega a la grasa subcutanea. Por lo tanto, debido tanto a la pequena fraccion de la energfa aplicada que alcanza la grasa subcutanea como a la baja absorcion de esta energfa 35 por parte de la grasa, con el fin de obtener energfa suficiente que sea eficaz para la grasa subcutanea en estas longitudes de onda, sera necesario aplicar grandes cantidades de radiacion a la epidermis y la dermis suprayacentes. Puesto que dichos altos niveles de radiacion absorbida en la dermis o la epidermis provocaran un dano termico significativo a estas capas de la piel en las longitudes de onda de la tecnica anterior, el tratamiento/destruccion de la grasa no puede realizarse a traves de la piel, sino que debe realizarse proporcionando 40 una abertura, por ejemplo una abertura quirurgica, a traves de la piel para proporcionar un contacto directo con el tejido adiposo a tratar. Aun cuando la radiacion se aplica directamente sobre el tejido adiposo a tratar, es necesaria una alta energfa y ha de tenerse un gran cuidado para evitar el exceso de radiacion del tejido circundante o suprayacente con el fin de minimizar el dano al mismo. Otras tecnicas de tratamiento de la grasa de la tecnica anterior, que implican el uso de microondas o ultrasonido, ya sean en solitario o junto con la liposuccion, para fundir 45 o aflojar la grasa y para eliminarla o que se absorba por el cuerpo, han demostrado no ser eficaces para la eliminacion de la grasa, han planteado posibles peligros para la salud de los pacientes, ya sean sea reales o percibidos, o aun implican procedimientos invasivos, cuyos riesgos se han analizado anteriormente.

Por lo tanto, existe la necesidad de una tecnica mejorada de calentamiento y destruccion, o de otro modo, de 50 direccionamiento del tejido rico en lfpidos, incluyendo, pero sin limitacion, grasa subcutanea, glandulas sebaceas, lfpidos en la membrana de las celulas y grasa que cubre elementos anatomicos sobre los que se realizaran procedimientos quirurgicos u otros diferentes, que no padezca las limitaciones de la tecnica anterior, incluyendo liposuccion, y que sea significativamente mas selectiva que la tecnica anterior en la destruccion del tejido rico en lfpidos sobre el tejido que contiene agua para conseguir de forma segura los efectos deseados sobre el tejido rico en 55 lfpidos al realizar un procedimiento terapeutico.

El documento WO 96/23447 A1 describe un procedimiento y un aparato para realizar de forma simultanea la eliminacion de vello multiple de una region de la piel usando energfa lummica para destruir los folfculos pilosos en la region.

Resumen de las invenciones

La invencion se define en la reivindicacion independiente 1 adjunta, las realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con lo anterior, esta invencion proporciona un metodo para dirigir selectivamente las glandulas sebaceas a efectuar un tratamiento deseado, implicando el metodo la irradiacion de las glandulas sebaceas a una longitud de onda infrarroja en la que la relacion de absorcion de la radiacion por grasa con respecto a absorcion por agua es 0,5 o mayor, y preferiblemente mayor de uno. En particular, la irradiacion es preferiblemente a una longitud de onda 10 entre 1690 a 1780 nm, o 2250 a 2450 nm con una fluencia y durante una duracion suficiente para tratar dichas glandulas sebaceas. Para las realizaciones preferidas, dependiendo de la aplicacion, la longitud de onda de irradiacion esta entre aproximadamente 1700 a 1730 nm, o 2280 a 2360 nm, siendo aproximadamente 1715 nm y 2300 nm las longitudes de onda mas preferidas. Mientras que la fluencia y la duracion de la irradiacion variara de algun modo con el paciente en tratamiento, la localizacion anatomica de los tejidos que se estan tratando, la fuente 15 de radiacion y la longitud de onda, el tamano del tejido rico en lfpidos que se va a tratar y otros factores, para las realizaciones preferidas la fluencia del tratamiento puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 0, 5 J/cm 2 a 500 J/cm2, siendo la duracion de los pulsos de tratamiento de aproximadamente 10 ps a varios segundos, o incluso minutos para un efecto fototermico, y menos de 1 ps (es decir, generalmente de 1 ps a 1 ns) para efectos fotomecanicos.

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Cuando el tejido rico en lfpidos que se va a tratar es una o mas glandulas sebaceas, la irradiacion del tejido/glandula se realiza aplicando la energfa en una longitud de onda indicada, cuya longitud de onda esta preferiblemente en una de las bandas superiores, a la superficie de la piel que esta encima de una o mas glandulas sebaceas de este tipo. Cuando el tejido rico en lfpidos es grasa subcutanea, la energfa puede aplicarse a la superficie de la piel que esta 25 encima de la grasa subcutanea que se va a tratar. Cuando la glandula sebacea o la grasa subcutanea se tratan a traves de la piel suprayacente, y particularmente para la grasa subcutanea, la radiacion se aplica preferiblemente a traves de un aplicador que aplica presion a la piel por encima del tejido rico en lfpidos que se va a tratar. Esta presion reduce la distancia desde el aplicador de radiacion al tejido rico en lfpidos que se esta dirigiendo, elimina la sangre del area por encima del tejido adiposo que se esta dirigiendo, y comprime dicho tejido suprayacente para 30 reducir la dispersion y mejorar el enfoque optico de la radiacion sobre la zona de tratamiento. Tambien es deseable que la piel de encima del area que se esta tratando se enfne a una profundidad seleccionada, cuya profundidad esta por encima de la del tejido rico en lfpidos/grasa que se esta dirigiendo. Por lo tanto, el enfriamiento puede ser mas profundo para el tratamiento de la grasa subcutanea, donde el enfriamiento puede ser mayor a traves de la dermis, mientras que el enfriamiento sera a una profundidad mucho menor, tal vez unicamente hasta la union 35 dermis/epidermis (DE), donde la glandula sebacea se esta tratando. Mientras que la radiacion en las bandas superiores puede usarse, y puede ser preferible debido al mayor coeficiente de absorcion de la grasa en estas bandas, para tratar la glandula sebacea que esta relativamente cerca de la superficie de la piel, la absorcion del agua en estas longitudes de onda hacen diffcil alcanzar la grasa subcutanea, y la radiacion en las bandas inferiores, por ejemplo en un intervalo de 1150 a 1230 nm, en el que el agua es menos absorbente, puede por lo tanto ser 40 preferible para tratar la grasa subcutanea. Ademas o en lugar de aplicar presion a la piel, un pliegue de piel puede entrar en un rebaje de un cabezal de suministro de radiacion de una manera adecuada, y la radiacion puede aplicarse al rebaje desde al menos dos direcciones. Esto tiene varios efectos beneficiosos, incluyendo la reduccion de la distancia desde la fuente de radiacion al tejido adiposo, el aumento de la radiacion a la profundidad deseada sin aumentar la radiacion en regiones por encima del area diana y, cuando se utiliza una tecnica de retroreflexion 45 que se analizara posteriormente, la eliminacion sustancial de la perdida de radiacion como resultado de la radiacion dispersa reflejada por la piel del paciente. Como alternativa, para aumentar la intensidad local para el tratamiento de la grasa subcutanea cuando se suministra a traves de la piel suprayacente, es ventajoso un haz incidente convergente para compensar las perdidas debidas a la dispersion optica y la absorcion en la dermis.

50 Mientras que la glandula sebacea puede calentarse para destruir la glandula como parte de un tratamiento de acne, la glandula sebacea tambien puede calentarse para provocar la destruccion de las areas adyacentes de un folfculo piloso, por ejemplo, las celulas madre del folfculo piloso como tratamiento para conseguir la eliminacion del vello e impedir un nuevo crecimiento. La radiacion en las longitudes de onda indicadas tambien puede aplicarse de forma selectiva a celulas que tienen membranas ricas en lfpidos para la poracion de las membranas con el fin de permitir, 55 por ejemplo, una administracion del farmaco selectiva a las celulas o, para otros fines, las celulas o tejidos ricos en ifpidos pueden direccionarse de otro modo y calentarse para afectar en parte a otra funcion terapeutica. Ya que la fluencia de radiacion, la duracion del pulso, la longitud de onda y otros factores pueden controlarse cuidadosamente, y el area al que se dirige la radiacion tambien puede controlarse, las celulas ricas en lfpidos selectivas pueden direccionarse de forma no invasiva para conseguir el anterior y otros efectos terapeuticos.

Cuando la grasa subcutanea se trata de forma no invasiva, la duracion del pulso de radiacion y la temperatura a la que la grasa o el tejido adiposo se calientan son importantes para los resultados deseados. Por ejemplo, a una temperatura aumentada, la grasa se altera por una reaccion bioqmmica o lipolisis, mientras que para temperaturas mas altas y una duracion del pulso suficiente, las celulas de grasa se exterminan, permitiendo que las celulas y los 5 lfpidos lfquidos en las mismas se absorban. A temperaturas aun mas altas, las membranas celulares se destruyen, permitiendo que se formen agrupaciones adiposas. Estas agrupaciones tambien pueden absorberse pero, ya que los acidos grasos libres en los lfpidos pueden ser toxicos en una cantidad suficiente, si se han destruido cantidades sustanciales de membranas celulares de grasa, permitiendo que se forme una gran agrupacion de lfpidos, es preferible eliminar los lfpidos, por ejemplo, con una canula o aguja. El colageno calentado de la estructura portante 10 puede reaccionar para proporcionar un aspecto mas agradable de la piel despues del tratamiento y evitar la flacidez de los pliegues de la piel o las depresiones de la piel en las que se ha destruido el tejido adiposo. Mientras que toda la grasa de una capa subcutanea puede tratarse, es diffcil obtener suficiente energfa profundamente en la grasa, por lo que el tratamiento generalmente se limita a una capa superficial de la grasa. Pueden realizarse tratamientos repetitivos para eliminar las capas sucesivas de la grasa subcutanea.

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Mientras que se prefieren procedimientos no invasivos, la grasa subcutanea tambien puede tratarse pasando una sonda a traves de la piel hasta la grasa subcutanea que se va a tratar. La sonda, que puede ser, por ejemplo, una aguja, puede pasarse a la grasa subcutanea en un angulo con respecto a la superficie de la piel, y la sonda puede moverse dentro y fuera de la piel y girar sobre su punto de entrada a la piel para irradiar y tratar la grasa subcutanea 20 sobre un area seleccionada. Esta aguja o sonda tambien puede contener una canula para eliminar los lfpidos lfquidos agrupados como se ha indicado anteriormente en el tratamiento de radiacion.

Cuando el tejido rico en lfpidos/grasa rodea un vaso, organo u otro elemento anatomico sobre el que se realizara un procedimiento quirurgico o de otra indole, la irradiacion puede realizarse mediante el uso de una herramienta que 25 esta al menos casi en contacto, y preferiblemente en contacto, con la grasa que se va a tratar, tratando el elemento la grasa para exponer el elemento anatomico sobre el que el procedimiento se va a realizar. Ya que la radiacion para esta realizacion no necesita pasar a traves de un tejido rico en agua para alcanzar la grasa, se usaran normalmente para este procedimiento longitudes de onda en las bandas superiores.

30 Aunque pueden utilizarse diversas fuentes de luz para obtener energfa optica dentro de las bandas necesarias y, en particular en las longitudes de onda preferidas, incluyendo una lampara de tungsteno filtrada adecuadamente, un oscilador parametrico optico, un convertidor o desfasador Raman, un laser de centro de color o un laser de colorante sintonizable, la fuente de luz preferida en las longitudes de onda deseadas es un laser diodo o laseres con una lampara de destellos o bombeo de diodo que se describiran en mas detalle mas adelante.

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Los anteriores y otros objetos, caractensticas y ventajas de la invencion seran evidentes a partir de la siguiente descripcion mas particular de las realizaciones preferidas de la invencion como se ilustra en los dibujos adjuntos:

En los dibujos

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La figura 1 es una vista en seccion esquematica de piel humana que ilustra tanto un folfculo piloso con una glandula sebacea como grasa subcutanea.

La figura 2A es una vista en seccion que ilustra un area de grasa subcutanea en tratamiento de acuerdo con las ensenanzas de una primera realizacion de esta invencion.

45 La figura 2B es una vista en seccion que ilustra un area de piel, grasa subcutanea, glandula sebacea u otro tejido rico en lfpidos diana, en tratamiento de acuerdo con una realizacion alternativa de la invencion.

La figura 3 es una vista en seccion que ilustra una seccion de piel con grasa subcutanea en tratamiento que emplea otra realizacion alternativa de la invencion.

La figura 4 es una vista en seccion que ilustra una herramienta que se utiliza para eliminar grasa de un vaso sobre el 50 que se va a realizar un procedimiento quirurgico de acuerdo con las ensenanzas de esta invencion.

La figura 5 es una grafica que ilustra el coeficiente de absorcion de agua y de tejido graso humano en funcion de la longitud de onda.

La figura 6 es una grafica que ilustra la relacion del coeficiente de absorcion del tejido graso humano con respecto al coeficiente de absorcion del agua en funcion de la longitud de onda.

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Descripcion detallada

La figura 1 es una vista en seccion simplificada a traves de un pedazo de piel humana 10 que ilustra las capas principales de la piel. La capa externa es la epidermis 12 que cubre la dermis 14. Bajo la dermis se encuentra una 60 capa de grasa subcutanea 16. Tfpicamente, la epidermis es relativamente fina, en el orden de 0,1 mm, aunque este

espesor vana para diferentes partes del cuerpo, conteniendo las porciones inferiores de la epidermis cerca de la union DE 18 cantidades de melanina que vanan con la pigmentacion de la piel de los individuos. El espesor de la capa de la dermis 14 vana de aproximadamente 1 a 5 mm, dependiendo de la parte del cuerpo y del individuo, y en algunos casos puede ser mas gruesa. El tercio inferior de la dermis tfpicamente contiene numerosos lobulos de 5 grasa. Por lo tanto, la grasa subcutanea 16, que puede tener varios centimetros de espesor, generalmente empieza a una profundidad de un menos de 1 mm a aproximadamente 4 mm desde la superficie de la piel.

La figura 1 tambien ilustra un unico folfculo piloso 20 con una glandula sebacea adyacente 22. El folfculo piloso 20 tiene un bulbo o papila 23 y celulas madre en una region de abultamiento 25, ambos de los cuales estan 10 involucrados en el crecimiento y rebrote de vello del folfculo. Las glandulas sebaceas 22 estan formadas principalmente por tejido rico en lfpidos/grasa. Las celulas que recubren la parte exterior de las glandulas sebaceas se denominan sebocitos. Estas celulas migran hacia adentro, sintetizando un fluido rico en lfpidos llamado sebo, segun se diferencian, y finalmente se desprenden. El sebo fluye hacia fuera a traves de un conducto en el infundibulo ("poro") del folfculo. El material graso y aceitoso que se acumula sobre la superficie de la piel es sebo, 15 despues de fluir de numerosos folfculos. Cuando la salida de una glandula sebacea se obstruye, puede dar como resultado la formacion de un grano de acne. Se trata de un problema particular para las glandulas sebaceas mas grandes, por ejemplo, las que se encuentran en la cara y la espalda superior, que son los sitios mas comunes de acne. Las glandulas sebaceas se encuentran tfpicamente aproximadamente 1 mm bajo la superficie de la piel, aunque en algunos casos pueden estar a mayor profundidad, y estan en la capa dermica 14 como se muestra en la 20 figura 1.

Aunque como se analizo anteriormente, se han usado diversas tecnicas en el pasado para eliminar la grasa no deseada, y se ha limitado el uso de laseres para el tratamiento del tejido graso, puesto que no hubo una absorcion selectiva del tejido rico en lfpidos para las longitudes de onda en las que se realizaron dichos procedimientos, dicho 25 tratamiento de la grasa generalmente podna hacerse unicamente a traves de un procedimiento quirurgico que permita que el laser se ponga directamente adyacente o en contacto con el tejido adiposo que se va a tratar. Sin embargo, debido a la baja absorcion de grasa en esas longitudes de onda, y la alta relacion de absorcion de agua con respecto a la absorcion de grasa, se necesito mucha energfa para el tratamiento y tuvo que ejercerse un cuidado extremo con el fin de evitar danos no intencionados a otros tejidos adyacentes o subyacentes del tejido 30 adiposo que se va a tratar. Como resultado, dichos procedimientos no se han usado de forma significativa.

Con el fin de determinar una longitud de onda preferente para la absorcion de los lfpidos, debe apreciarse que el aumento de la temperatura en un tejido determinado como resultado de la absorcion de una cantidad dada de energfa va en funcion de la densidad del tejido y su capacidad termica. Cuando este aumento de la temperatura para 35 la energfa absorbida se compara para el agua y el tejido rico en grasa o lfpidos, se descubre que el aumento de la temperatura en el tejido rico en lfpidos para una absorcion de energfa determinada es de 1,8 a 2 veces la del agua. Por lo tanto, el tejido rico en lfpidos necesita absorber de 0,5 a 0,6 veces tanta energfa para lograr el mismo aumento de temperatura que el agua. Por lo tanto, para los fines del siguiente analisis, se asumira que el tejido adiposo se absorbe preferiblemente en una longitud de onda para la cual el coeficiente de absorcion de la grasa es al menos 0,5 40 la del agua, aunque esta relacion para las longitudes de onda preferidas es al menos 1 y es 1,5 o superior para las longitudes de onda seleccionadas.

Por lo tanto, como se ilustra en las figuras 5 y 6, y de acuerdo con las ensenanzas de esta invencion, se ha descubierto que para longitudes de onda entre aproximadamente 880 nm y 935 nm, 1150 nm y 1230 nm, 1690 nm y 45 1780 nm, o 2250 nm y 2450 nm, los lfpidos tienen al menos 0,5 veces la absorcion del agua, y generalmente una absorcion mayor que la del agua, siendo el agua el constituyente principal del tejido pobre en lfpidos. Esta absorcion se atribuye a un modo de vibracion en las bandas C=H y C-H comunes en los lfpidos. Estas bandas de longitudes de onda tambien son facilmente compatibles con opticas de sflice. Para estas regiones, la absorcion absoluta de tanto el agua como los lfpidos aumenta con la longitud de onda (es decir, tanto el agua como los lfpidos se absorben en 50 mayor medida en el intervalo de 2250 a 2450 nm y se absorben en menor medida en el intervalo de 900 a 930 nm). La relacion de la absorcion de lfpidos con respecto a la absorcion de agua tambien es mayor para las longitudes de onda mas altas, siendo mas de 1,5 para maximos en aproximadamente 1715 nm y 2300 nm. Por lo tanto, la radiacion en la bandas de longitudes de onda que se han indicado anteriormente y, en particular, la radiacion en o cerca de diversos maximos en estas bandas, tales como 925 nm, 1210 a 1230 nm, 1715 nm, o 2300 nm, sera 55 particularmente eficaz para el tratamiento del tejido rico en lfpidos, tales como glandulas sebaceas o grasa subcutanea. Sin embargo, la profundidad que la luz/radiacion alcanza en la piel de un paciente es inversamente proporcional a la absorcion de la luz por encima de dicha profundidad. Puesto que el agua es el componente principal del tejido de la piel, la absorcion de agua es un factor de control de la profundidad que la radiacion de una longitud de onda particular puede alcanzar en la piel de un paciente. Por lo tanto, la radiacion en la banda de 900 a 60 930 nm y la banda de 1210 a 1230 nm que se absorbe mas debilmente por el agua, mientras que todavfa es al

menos absorbida algo mas fuerte por la grasa, son las bandas de radiacion preferidas actuales para el tratamiento no invasivo de la grasa subcutanea, donde la radiacion generalmente necesita llegar a al menos 3 a 4 mm del interior de la piel de un paciente. Sin embargo, la radiacion en las bandas superiores, y particularmente en longitudes de onda de 1200 nm (con enfoque), 1715 nm y 2300 nm, puede ser preferible para tratar la glandula sebacea que se 5 situa generalmente solo a 1 mm de la piel del paciente, ya que la grasa se absorbe en mayor medida en estas longitudes de onda y la absorcion del agua en la piel suprayacente no es significativa. Tambien pueden usarse las longitudes de onda mas largas, donde un sonda emisora de luz adecuada se coloca adyacente a la grasa a extirpar, por ejemplo, para eliminar la grasa de un vaso, organo o similares, o donde se usa una aguja para llegar a la grasa subcutanea.

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La primera cuestion de la puesta en practica de las ensenanzas de esta invencion es encontrar una fuente de radiacion adaptada para generar suficiente radiacion en las longitudes de onda requeridas. Desafortunadamente, mientras que los laseres disponibles en el mercado u otras fuentes de radiacion estan disponibles para un intervalo de 900-930 nm y los laseres YAG funcionan en aproximadamente 1060 y 1300 nm, los laseres/fuentes de radiacion 15 disponibles en el mercado actual no estan normalmente adaptadas para la generacion de radiacion en las demas longitudes de onda preferidas. Sin embargo, existen laseres u otras fuentes de radiacion adecuadas para generar dicha radiacion.

Por ejemplo, pueden usarse las siguientes fuentes de luz con longitudes de onda de aproximadamente 920, 1200, 20 1715 o 2300 nm para el direccionamiento de tejidos grasos:

1. Lampara de tungsteno o lampara de arco con un filtro de absorcion o de reflexion que filtra la region espectral requerida. Una temperatura optima de la lampara esta en la region de 1300-2000 K.

2. Lampara de tungsteno o lampara de arco con un filtro de luminiscencia con un pico de luminiscencia en una de las 25 regiones espectrales que se han descrito anteriormente. Como filtro puede usarse lo siguiente: cristales con centros

de color, colorantes lfquidos o colorantes en una matriz solida.

3. Laseres diodos, tales como GaAs (920 nm), AlGaSbAs (1200, 1215 nm), InGaAsP/InP (1715 nm), InGaAs (2300 nm).

4. Laseres basados en cristales con centros de color y lampara o laser de bombeo. Estos incluiran cristales NaF con 30 centros F2+ (1200 nm) o KCl con centros F2+ (1215 nm) o KClLi con centros F2+ (2300 nm).

5. Laseres con conversion de longitud de onda no lineal; pueden usarse osciladores parametricos opticos (OPO) o convertidores Raman como tales convertidores no lineales. Pueden usarse laseres en estado solido para el bombeo (laser Nd, laser Ho, laser Er, laser de fibra, etc.) de OPO o un convertidor Raman.

6. Uno de los laseres mas eficaces puede ser un laser de estado solido bombeado con lampara con lmeas 35 espectrales correctas. Por ejemplo, los cristales con iones Er3+ pueden generar en la region 1200 nm (4S3/2 — 4In/12)

y 1715 (4S3/2^4Ig/2).

Para funcionar en el intervalo de 1700 a 1730 nm, un laser adecuado es un laser de potasio-cadmio con la matriz KCd(WO4)2 que esta dopada con iones Er3+ (erbio). La concentracion de iones Er3+ debe estar en el intervalo del 140 10 por ciento, siendo la concentracion optima de aproximadamente el 2-5 por ciento. La transicion del nivel de energfa 4S3/2—4I9/2 4S3/2 4i9/2 debe usarse para la generacion del laser. Para ambos niveles 4S3/2 y 4Ig/2, el ensanchamiento de Stark y la longitud de onda para la salida maxima del laser dependen de la orientacion relativa del eje del cristal, el eje de radiacion del laser y la polarizacion de la radiacion del laser. Cuando la orientacion es de tal forma que el eje del haz laser tiene un angulo mayor de 45 grados con el eje de la lmea del cristal [010], el 45 maximo espectral de la salida del laser esta en la longitud de onda deseada de 1715 nm. Se consigue una eficacia maxima cuando el eje del haz laser se encuentra en el plano determinado por el eje cristalino [100] y [001] y se dirige a lo largo del eje optico Nm que forma un angulo de 24 grados con el eje cristalino [100]. Si se usa el mismo cristal para la generacion del laser a lo largo del eje cristalino [010], la longitud de onda de la generacion del laser para la misma transicion es de 1730 nm. Pueden usarse lamparas de destellos, diodos laser, otros laseres u otros 50 mecanismos de lampara para bombear el cristal anterior con el fin de conseguir la salida de longitud de onda deseada.

Para obtener la maxima eficacia, puede usarse el siguiente esquema para proporcionar la radiacion deseada:

55 Se usa un diodo laser que genera una salida a aproximadamente 920 nm para bombear un vidrio o fibras dopado con Yb con una longitud de onda del laser de 1100 nm. Despues, esta salida se dobla en frecuencia para obtener una longitud de onda de 550 nm que es la longitud de onda de bombeo mas eficaz y puede utilizarse para el bombeo directo del nivel 453/2. La eficacia maxima sera de 0,6 (diodo) x 0,3 (laser de fibra) x 0,7 (doblaje) x 0,3 (laser Er) = 3,75 por ciento. Con este laser, es posible conseguir la generacion de longitudes de onda de 850 nm 60 (transicion 4Ss/2—»4I13/2) y de 1220 nm (transicion 4S3/2—+4I-i1/2), junto con la generacion a longitudes de onda de 1715

nm o 1732 nm. El laser puede trabajar simultaneamente en diversas combinaciones de estas longitudes de onda, incluyendo:

A = 1715 nm y A = 850 nm, o A = 1715 nm (A = 1730 nm) y A = 1210 nm, o 5 A = 1715 nm (a = 1730 nm), A = 1210 nm y A = 850 nm.

La luz laser procedente del bombeo del diodo laser (920 nm) tambien puede usarse para calentar selectivamente la grasa. El control sobre la distribucion espectral se consigue cambiando espejos o mediante un elemento de dispersion en el interior de la cavidad laser.

10

La radiacion en 1730 nm puede obtenerse si se usan laseres basados en YLF, YAG, YAL, YSGG o una fibra dopada con iones Er3+. En estos laseres se usa la misma transicion en la que 4S3/2^4l9/2, y las concentraciones de iones y los procedimiento de bombeo seran sustancialmente los mismos que para el laser preferido que se ha indicado anteriormente, pero como se ha indicado previamente, daran como resultado una salida en 1730 nm, que no es una 15 de las longitudes de onda mas optima para la extirpacion del tejido rico en lfpidos, aunque es todavfa adecuada para este fin. Tambien es posible su combinacion con A = 1210 nm y A = 850 nm. Los procedimientos de bombeo y la concentracion de iones activos es igual que para la relacion KCd(WO4)2:Er3+. La concentracion de iones Er3+ debe estar en el intervalo del 1-50 %, estando una concentracion ionica optica en el intervalo del 2-5 %.

20 La radiacion a 1730 nm puede conseguirse usando, por ejemplo, una relacion YLF:Er3+ con concentracion de laser Er3+ al 25 % con bombeo de lampara de destellos. Para este laser, la energfa de salida maxima es 1 J, la eficacia de la pendiente es del 0,5 %, la tasa de repeticion es de 4 Hz y la anchura del pulso es de 0,4 ms.

Tambien pueden utilizarse ciertos laseres diodo para generar radiacion en los intervalos de longitud de onda 25 deseados. Por ejemplo, un laser basado en InGaAsP/InP puede generar una salida del laser en un intervalo de longitudes de onda de aproximadamente 1700 nm con una fina sintonizacion y estabilizacion de la temperatura. Tambien pueden usarse fuentes de cuerpos negros, tales como una lampara de tungsteno con filtros opticos adecuados, para producir la radiacion deseada. Sin embargo, la potencia espectral y la selectividad tisular de dichas fuentes de luz seran menores que para las fuentes laser. La temperatura optima de la fuente de calor debe ser de 30 aproximadamente 1700 grados K, estando aproximadamente el 5 por ciento de la radiacion de la lampara que funciona a esta temperatura en la region espectral entre 1700 nm y 1760 nm. Adicionalmente, aunque las longitudes de onda tambien pueden conseguirse por un laser sintonizable, como un laser de colorante, un laser libre de electrones, un laser de centro de color o un desfasador Raman, la eficacia de estos laseres es baja y son muy costosos. Por lo tanto, no son tan practicos como otras fuentes para esta aplicacion. Finalmente, un oscilador 35 parametrico optico (OPO) con bombeo de un laser de estado solido o un laser de fibra puede tambien generar energfa en las longitudes de onda deseadas. Un OPO tiene una eficacia maxima unicamente para pulsos muy cortos y, por lo tanto, sera mas util cuando el tratamiento se realice mediante un procedimiento fotomecanico o por fotodisociacion en interacciones de 1 ns a 4 fs. Tambien pueden utilizarse otras fuentes de luz que generan radiacion dentro de la banda indicada de longitudes de onda en las aplicaciones apropiadas.

40

El tiempo de exposicion en un sitio determinado puede usarse de forma eficaz en un intervalo muy amplio, pero esta preferiblemente en cualquiera de dos regiones que provocan efectos fototermicos o fotomecanicos. Para un dano fototermico, o necrosis de los tejidos ricos en lfpidos, incluyendo la grasa y las glandulas sebaceas, es deseable una duracion de exposicion de 0,1 ms varios minutos, y a veces superior, dependiendo del tamano de la estructura diana 45 (por ejemplo, el diametro de glandula sebacea o la profundidad del destino subcutaneo que se esta tratando). Para un dano mediado fotomecanicamente, o necrosis, por ejemplo, por una castracion violenta, ondas de choque o espalacion, es deseable una exposicion de menos de 1 microsegundo, y es mas preferido menos de 10 ps. La mayor duracion de la exposicion puede generarse, por ejemplo, por un laser bombeado por una lampara de destellos, un laser CW de exploracion o de obturacion, o fuentes convencionales que se han descrito anteriormente. 50 Las duraciones de exposicion mas cortas, menos de 10 s, pueden generarse por conmutacion o modo de bloqueo de cavidades laser, o por un OPO o un laser de conmutacion de desfasador Raman como se ha descrito anteriormente.

La figura 2 ilustra un modo en el que las ensenanzas de esta invencion pueden utilizarse para tratar de forma no 55 invasiva la grasa subcutanea 16 (como se muestra en la figura), al menos una glandula sebacea 22 u otro tejido rico en lfpidos diana. Para esta realizacion de la invencion, se utiliza un aplicador 30, que puede ser, por ejemplo, del tipo mostrado en las patentes de Estados Unidos 5.595.568 o 5.735.844. El aplicador 30 puede tener una lente 32 u otro elemento de contacto adecuado en el extremo frontal del mismo, cuyo elemento esta adaptado para estar en contacto a presion con la superficie superior de la epidermis 12, deformando asf la piel en el area de contacto, por 60 ejemplo, como se muestra en la figura 2. La aplicacion de presion a la piel de esta manera proporciona varias

ventajas. En primer lugar, la presion reduce la distancia entre la fuente laser y la glandula sebacea 22/grasa subcutanea 16, reduciendo as^ la cantidad de tejido a traves del cual la luz debe pasar antes de alcanzar el area en tratamiento. Mientras que la radiacion en las bandas indicadas se absorbe preferiblemente por el tejido rico en lfpidos, aun hay absorcion por el tejido que contiene agua/sangre por encima del tejido rico en lfpidos que se trata.

5 Por lo tanto, cuanto mayor es la reduccion de la cantidad y el espesor de este tejido, por ejemplo, por la tension, menor energfa se pierde en este tejido, dando como resultado tanto mas energfa que esta disponible para el tratamiento en la localizacion como menos calentamiento y, por lo tanto, menos dano termico potencial, con respecto al tejido pobre en lfpidos que no esta en tratamiento.

10 La segunda ventaja es que si la presion esta por encima de la presion arterial del cuerpo (por ejemplo, aproximadamente 0,2 Bar (3 psi)), la presion forzara la sangre hacia fuera bajo el aplicador, reduciendo adicionalmente la absorcion en el tejido pobre en lfpidos a traves del cual pasa la radiacion. Tambien se ha descubierto que el tejido comprimido provoca significativamente menos dispersion de la energfa lummica que pasa a traves del mismo o, en otras palabras, es mas transparente a dicha energfa lummica, cuando esta bajo una presion 15 significativa que cuando no esta bajo dicha presion. Este fenomeno no solo reduce la perdida de energfa radiante, calentando asf el tejido por encima del tejido en tratamiento, sino que tambien permite un enfoque mas eficaz de la energfa lummica para facilitar el calentamiento y/o dano de unicamente el tejido deseado. Por lo tanto, la luz puede enfocarse a una profundidad de aproximadamente 1 mm para el tratamiento de las glandulas sebaceas ricas en lfpidos para tratar, por ejemplo, un problema de acne o para eliminar el vello, y puede enfocarse a una profundidad 20 de, por ejemplo, 3 o 5 mm para el tratamiento de la grasa subcutanea 16. La figura 2 muestra de forma ejemplar dicho haz de radiacion enfocado 34 que se dirige a las porciones superiores de la capa de grasa subcutanea 16.

Sin embargo, mientras que la aplicacion de presion tiene algunas ventajas, tambien es desventajosa en que la sangre que fluye a traves de la dermis es una forma eficaz de eliminacion del calor con el fin de proteger esta zona. 25 Esta desventaja debe sopesarse frente a las ventajas que se han analizado previamente al decidir acerca de si utilizar presion.

Un problema con la aplicacion de energfa a la glandula sebacea 22 o a la grasa subcutanea 16 a traves de la epidermis suprayacente y el tejido dermico es que, incluso aunque los tejidos suprayacentes no absorban 30 preferiblemente la radiacion en las longitudes de onda indicadas, lo hacen como puede observarse a partir de la figura 5, y dependiendo de la longitud de onda, absorben una radiacion significativa y, por lo tanto, pueden calentarse. Dicho calentamiento puede provocar un dano de la piel temporal potencial o una difusion permanente, apareciendo la dispersion permanente principalmente en la dermis 14. Ampollas, descamacion y despigmentacion son otros efectos adversos posibles que pueden derivarse del calentamiento del tejido por encima del tejido rico en 35 lfpidos en tratamiento.

Por lo tanto, es preferible que la epidermis y la dermis por encima del tejido rico en lfpidos que se trata se enfne al menos antes de, y preferiblemente tanto antes de como durante, la aplicacion de la radiacion para minimizar el dano termico al tejido en estas areas. Sin embargo, tambien es importante que el enfriamiento no se extienda al tejido rico 40 en lfpidos que se trata ya que dicho enfriamiento impedira el tratamiento de este tejido rico en lfpidos y puede impedir el tratamiento deseado del mismo. Por lo tanto, cuando la glandula sebacea se esta tratando, el enfriamiento no debe extenderse por debajo o muy por debajo de la capa limite DE 18, y ciertamente no debe extenderse mucho mas alla de 1 mm desde la superficie de la piel. Cuando grasa subcutanea 16 se esta tratando, el enfriamiento puede extenderse varios milfmetros en la dermis, dependiendo del grosor de la misma. El enfriamiento puede 45 realizarse de la forma indicada en las patentes que se han mencionado anteriormente o mediante otras tecnicas conocidas en la tecnica. En particular, puede utilizarse enfriamiento criogenico para enfriar la piel a una profundidad predeterminada antes de la irradiacion, o la pieza de contacto 32 puede refrigerarse por corrientes de agua o gas, o preferiblemente mediante el enfriamiento por el efecto de un semiconductor de Peltier como se muestra la solicitud pendiente junto con la presente S.N. 08/759.136. La temperatura de, por ejemplo, la pieza de contacto 32 y el tiempo 50 durante el cual esta pieza esta en contacto con la piel antes de la irradiacion seran factores primarios en la determinacion de la profundidad del enfriamiento.

La energfa o fluencia requerida para calentar a una temperatura deseada y/o destruir la grasa diana y la duracion de los pulsos de luz usados para este fin variara, a veces de forma significativa, con el individuo que se esta tratando, el 55 area del cuerpo que se esta tratando, el tejido rico en lfpidos/adiposo espedfico que se que se va a tratar y la longitud de onda utilizada. Para una glandula sebacea 22 que tiene un diametro que esta generalmente en el intervalo de 0, 5 a 3 mm, que es tfpicamente para glandulas sebaceas que se estan tratando, que con frecuencia son glandulas sebaceas mayores, una fluencia de aproximadamente 10 J/cm2 a 500 J/cm2 aplicada una duracion de aproximadamente 10 ms a un segundo, dependiendo del tamano de la glandula, debe dar como resultado el 60 calentamiento destructivo u otro tratamiento de las glandulas sebaceas en muchos casos, particularmente si se

siguen los procedimientos de presion y de enfriamiento analizados en los parrafos anteriores. Se requieren mayores fluencias si se usan longitudes de onda mas cortas (por ejemplo, 920 nm o 1200 nm) debido al coeficiente de absorcion inferior de la grasa en estas longitudes de onda.

5 Aunque debido a la mayor absorcion del tejido adiposo en longitudes de onda mayores, pueden utilizarse longitudes de onda, tales como 1715 nm o 2300 nm, para direccionar una glandula sebacea 22 o para el tratamiento cuando la fuente de luz esta adyacente al tejido rico en lfpidos, para un tratamiento no invasivo de grasa subcutanea, particularmente en la region en la que la dermis tiene de 3 a 4 nm de espesor, la alta absorcion del agua en estas longitudes de onda impide de forma eficaz que la radiacion en estas longitudes de onda penetre para alcanzar la 10 capa de grasa subcutanea, incluso cuando se utilizan senales de fluencia relativamente altas. Sin embargo, en las longitudes de onda mas cortas, por ejemplo, 920 nm o 1200 nm, el agua es significativamente menos absorbente, permitiendo que un porcentaje significativo de la radiacion aplicada alcance al menos el nivel superior de la capa de grasa subcutanea 16. Sin embargo, como puede observarse a partir de la figura 5, la grasa tambien tiene un coeficiente de absorcion significativamente inferior en estas longitudes de onda que en las longitudes preferidas mas 15 altas, lo que significa que debe aplicarse mas energfa a la grasa para conseguir el mismo nivel de calentamiento. Por ejemplo, debe aplicarse casi 10 veces la energfa a la grasa en 920 nm como en 1200 nm con el fin de conseguir el mismo calentamiento de la grasa, y el calentamiento aumenta casi otras seis veces para la misma energfa en 1715 nm. En 2300 nm, la energfa absorbida es aproximadamente cinco veces mayor que en 1715. Sin embargo, mas alla de 1300 nm, sustancialmente toda la energfa aplicada al tejido rico en agua se absorbe al pasar a traves de 20 la piel y, por lo tanto, es muy diffcil, incluso con presion, para la radiacion en estas longitudes de onda que se van a usar para la grasa subcutanea de direccionamiento no invasiva, excepto posiblemente en zonas tales como bolsas bajo los ojos o en el cuello, donde esta grasa puede estar mas cerca de la superficie. Por lo tanto, actualmente se contempla que la radiacion en la banda alrededor de 1200 nm es el mejor compromiso entre energfa que alcanza la grasa subcutanea a traves del tejido suprayacente y la radiacion que es de una longitud de onda que se absorbe lo 25 suficiente por el tejido adiposo para provocar que tenga lugar un tratamiento deseado.

El mecanismo por el cual la grasa de destruye o, de otro modo, se reduce, variara hasta cierto punto con la duracion de los pulsos de radiacion y la temperatura a la que la grasa se eleva. Si la temperatura de las celulas adiposas se eleva ligeramente de la temperatura corporal de aproximadamente 37 °C, por ejemplo, por menos de 10 °C, no 30 tendra lugar ninguna lesion mortal en la mayor parte de las celulas. Sin embargo, este aumento de temperatura inicia una reaccion bioqmmica o lipolisis en las celulas adiposas que provoca que las celulas metabolicen la grasa, o aceleren la metabolizacion de las mismas, reduciendo de este modo el nivel de grasa. A temperaturas mas altas, durante un periodo suficiente, dependiendo del tamano, se exterminan las celulas de grasa. Como con la mayona de las celulas muertas, por ultimo el cuerpo absorbe y se deshace de estas celulas. A temperaturas aun mas altas, por 35 ejemplo, por encima de 60 °C, las paredes o membranas de las celulas lipfdicas, cuyas paredes son de material rico en lfpidos, comienzan a formar vesfculas, perdiendo su capacidad para encapsular el lfpido lfquido en las mismas, escapandose el lfpido lfquido de las mismas para formar agrupaciones que, por ultimo, tambien se absorberan por el cuerpo. Sin embargo, el lfpido lfquido contiene acido graso libre que, en la cantidad suficiente, puede ser toxico para el cuerpo humano. Por lo tanto, si se forma de este modo una agrupacion sustancial de lfpido lfquido, es preferible 40 que se inserte una aguja hipodermica en esta agrupacion y que al menos la mayor parte del lfpido lfquido se elimine a traves de la aguja hipodermica para limitar la cantidad del mismo que se absorbe en el cuerpo. Tfpicamente, tanto debido a la limitada profundidad a la que puede aplicarse una radiacion significativa en la capa de grasa subcutanea como por otros motivos, las celulas vesiculadas en general solo se extienden unos pocos milfmetros en la capa de grasa subcutanea, por ejemplo, de 2 a 3 mm. El lfquido agrupado tambien puede eliminarse perforando la piel por 45 encima y permitiendo que drene, o facilitando un drenaje mediante la manipulacion/masaje del area, u otras tecnicas conocidas en la tecnica.

La ventaja del procedimiento anterior es que, siempre que la temperatura se mantenga lo suficientemente baja, por ejemplo, por debajo de aproximadamente 70 °C, u otro umbral de lesion del colageno, no habra dano para las 50 bandas de colageno que mantienen la piel en el cuerpo, y de hecho, estas bandas pueden contraerse con el calor. Esto mantiene el tono de la piel, sin perjuicio de la eliminacion de la grasa subcutanea y reduce la flacidez de la piel u hoyuelos en el area de la piel tratada. Mientras que si la temperatura de las celulas adiposas se elevo lo suficiente, el lfpido pudo fundirse, eliminando la necesidad del cuerpo de absorberla o de otro modo, que se eliminara, y dicho procedimiento tambien esta dentro del alcance de la invencion, actualmente no se cree que sea un procedimiento 55 recomendado debido a los danos a las bandas de colageno de la capa de grasa subcutanea y otros problemas que pueden ocurrir a elevadas estas temperaturas.

Un procedimiento posible al usar las ensenanzas de esta invencion para extirpar la grasa subcutanea sera colocar una pieza de enfriamiento de mano 32 en contacto la piel del paciente, probablemente con al menos algo de presion, 60 durante un tiempo suficiente para enfriar la piel hasta un nivel deseado, tal vez de 5 a 10 segundos. Debido a la

sangre caliente que fluye a traves de la dermis, el enfriamiento generalmente se equilibra despues de aproximadamente esta duration y no se consigue un enfriamiento a mayor profundidad.

Una vez que se ha completado el enfriamiento previo, la fuente de radiation, por ejemplo el laser, se activa durante 5 un periodo de tiempo apropiado, tal vez de 1 a 100 segundos. La duracion requerida de la fluencia y el pulso puede calcularse o puede determinarse empmcamente usando tecnicas de medicion de la profundidad por microondas o de ultrasonidos u otras tecnicas conocidas en la tecnica para medir la temperatura a una profundidad. Otra option es insertar una aguja en la zona en la que debe formarse una agrupacion de lipido liquido, si el calor fue suficiente para formar vesiculas en las membranas celulares, para observar si se ha formado una agrupacion liquida. Si no se ha 10 formado una agrupacion liquida, entonces se requiere tratamiento en una fluencia superior o durante mas tiempo. Este procedimiento puede repetirse hasta que se obtenga un lipido liquido. La zona de la que se elimina el lipido liquido puede ser manipularse manualmente u "ordenarse" para facilitar la elimination de la agrupacion de lipido liquido.

15 Puesto que puede requerirse una fluencia sustancial con el fin de extirpar la grasa subcutanea de la manera que se ha indicado anteriormente debido tanto a la perdida de energia en las capas superiores como al coeficiente de absorcion relativamente bajo de la grasa en las longitudes de onda que deben usarse para alcanzar la grasa subcutanea, el cabezal usado para aplicar la radiacion debe utilizar preferiblemente una tecnica de fotorreciclaje, tal como la que se muestra en la Patente de Estados Unidos n.° 5.824.023. Junto con el fotorreciclaje, otro modo de 20 conseguir energia de forma mas eficaz para un area en tratamiento es pinzar un pliegue de la piel que contenga la zona de tratamiento en una section del cabezal emisor de radiacion, facilitando la aplicacion de la radiacion en la zona de tratamiento desde al menos dos direcciones. Dichas tecnicas se muestran, por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos N.° 5.735.844. La figura 2B ilustra una realization 36 de la invention que pone en practica esta tecnica de pliegue pinzado. Para esta realizacion, el cabezal esta formado por un material dielectrico opticamente 25 transparente 37, tal como un zafiro o vidrio y tiene una pluralidad de fibras opticas 38 fijadas al mismo o incrustadas en el mismo, cuyas fibras estan en angulo para incidir sobre un pliegue de la piel 39 introducido en un rebaje 41 formado en el material 37. El rebaje 41 puede ser, de 1,27 cm (0,5 pulgadas) a traves. El cabezal y el rebaje pueden ser relativamente poco profundos con unicamente las fibras 38 mostradas en la figura, o el cabezal y el rebaje pueden extenderse en una anchura seleccionada en la figura 2B y pueden proporcionarse fibras adicionales 38 en 30 los puntos seleccionados a lo largo de dicha anchura. Se proporciona un orificio o surco 43 al que se le puede aplicar presion negativa o vatio para introducir el pliegue de la piel en el surco 41, y puede aplicarse un revestimiento de alta reflexion 45 a la superficie externa del material 37. El revestimiento 45 es eficaz para retro- reflejar la radiacion que sale del pliegue de la piel 39 de vuelta a la piel de la manera analizada en la patente/solicitud anterior para mejorar la eficacia de la energia, permitiendo asi un mayor alcance de la radiacion en un sitio deseado 35 para la misma energia de una fuente de radiacion. Las fibras opticas 38 pueden angularse para dirigir una region tisular rica en lipidos deseada en el pliegue 39.

40

Mientras que en el analisis anterior se ha determinado de forma mas o menos emprnca la fluencia requerida, en algunas aplicaciones, la fluencia requerida puede calcularse mediante el uso de la siguiente ecuacion:

imagen1

En la que P es densidad de potencia, AT es un aumento de temperatura requerido de la temperatura corporal normal de aproximadamente 37 °C para conseguir el calentamiento lipidico de acuerdo con la tecnica seleccionada que se 45 ha analizado anteriormente, d es el tamano de la region adiposa diana, por ejemplo, el diametro de una glandula sebacea o la profundidad en, por ejemplo, la grasa subcutanea o la grasa que rodea un organo, un vaso, o similares, que se van a dirigir, Tf es un tiempo de relajacion termica del tejido graso diana, es la anchura del pulso, t es el coeficiente de absorcion del tejido graso, pf es la densidad de la grasa, y cf es la capacidad termica de la grasa. La fluencia (E) se da por:

50

E=Px (2)

El tiempo de relajacion termica para el tejido graso puede variar de varios nanosegundos para un lipido en la membrana de una celula, a segundos (por ejemplo, para una glandula sebacea), a varias horas (por ejemplo, para la 55 grasa subcutanea).

Usando las anteriores ecuaciones, y suponiendo un aumento de la temperatura AT en la grasa de aproximadamente

13 °C a 50 °C, la fluencia requerida a aplicar a la piel para una longitud de onda de 920 nm es 50-500 J/cm2, la fluencia requerida a aplicar a la piel en 1200 nm es aproximadamente 10-100 J/cm2, y la fluencia para 1715 nm es de 1-50 J/cm2. El bajo valor en estos intervalos asume la grasa a tratar en sustancialmente la superficie de la piel con la fluencia en aumento segun la profundidad de la grasa que se trata aumenta, siendo el valor mas alto para la 5 grasa subcutanea a una profundidad de aproximadamente 4 mm. Puesto que en la otra banda de longitudes de onda preferida, la radiacion aplicada a la piel normalmente no alcanza la grasa subcutanea, para esta banda de longitudes de onda se ha asumido que la radiacion se aplica directa o casi directamente a las celulas adiposas, contabilizandose las diferentes en el intervalo por diferentes de tamano y profundidad de las celulas lipfdicas que se tratan, la anchura del pulso y la temperatura a la que la grasa se elevara. Con estas suposiciones, en 2300 nm, el 10 intervalo de fluencia es de 0,5-20 J/cm2.

Cuando la duracion del pulso es mas mayor que el tiempo de relajacion termica de las celulas o tejidos de grasa que se calientan, denominandose a veces como calentamiento cuasi-estacionario, las densidades de potencia requeridas para el dano selectivo de o el inicio de los procesos bioqmmicos en el tejido graso se calculan de forma que esten en 15 el siguiente intervalo:

920 nm: 500-2000 W/cm2 1200 nm: 50-500 W/cm2 1715 nm: 10-200 W/cm2 20 2300 nm: 5-50 W/cm2

Los tres primeros de estos valores se toman en la superficie de la piel, mientras que el ultimo se toma en la superficie del tejido adiposo.

25 Mientras que en el analisis anterior, la glandula sebacea 22 se ha dirigido para su destruccion como un tratamiento para acne, la glandula sebacea, que se situa cerca de las celulas madre 25 de un folfculo piloso 20, puede direccionarse para otros fines terapeuticos. En particular, la grasa en la glandula sebacea puede servir como un cromoforo que se calienta preferiblemente mediante radiacion en una de las longitudes de onda seleccionadas, siendo el calor de la glandula sebacea si esta en un nivel suficientemente bajo suficiente para cortar el tallo piloso en 30 el nivel de la glandula sebacea, cuyo vello despues puede arrastrarse. Esto sera el equivalente de un afeitado que puede durar varias semanas. El direccionamiento mas intenso de la glandula sebacea puede dar como resultado un calentamiento suficiente para destruir las celulas madre del folfculo, lo que puede danar o destruir suficientemente el folfculo para proporcionar una depilacion a largo plazo o incluso permanente. Esta tecnica sera particularmente ventajosa para gente que tenga el vello claro y la piel clara con poca melanina en el tallo o el folfculo piloso, siendo 35 la melanina el cromoforo usado normalmente en otras tecnicas de eliminacion del vello con radiacion.

Otro mecanismo mediante el cual pueden usarse las ensenanzas de esta invencion para la eliminacion del vello proviene del hecho de que una papila o bulbo 23 se situa en las regiones superiores de la grasa subcutanea 16. Por lo tanto, el calentamiento de la grasa subcutanea en la region de un folfculo piloso de la manera que se ha descrito 40 previamente dara como resultado ademas un calentamiento del bulbo/papila del folfculo piloso que puede danar o destruir estas estructuras. El dano o destruccion del bulbo o papila es otro mecanismo por el que se realiza la eliminacion del vello.

Las ensenanzas de esta invencion tambien pueden utilizarse para dirigir un tejido rico en lfpidos en otras regiones 45 con otros fines. Por ejemplo, el estrato corneo contiene una capa de tejido adiposo que sirve como barrera lfquida en la epidermis de las personas. Esta barrera lfquida puede reducir la eficacia de las inyecciones innecesarias que dependen principalmente de la presion para inyectar un agente lfquido al paciente. Una corta explosion de radiacion en una de las longitudes de onda que se han indicado anteriormente, por ejemplo 1715 nm o 2300 nm, puede eliminar esta barrera adiposa en el area en el que se va a hacer la inyeccion justo antes de la inyeccion para mejorar 50 la eficacia de la misma.

Tambien se sabe que las paredes de las membranas de muchas celulas estan compuestas sustancialmente por lfpido, y que estas membranas difieren algo de celula a celula. Por lo tanto, la radiacion en una de las longitudes de onda que se han indicado anteriormente puede ser eficaz para la poracion selectiva de celulas, consiguiendose la 55 selectividad como resultado del control del enfoque de la radiacion a una region diana y/o algunas de las celulas en la poracion de la region a una fluencia inferior o menos tiempo de aplicacion de radiacion que otras como resultado del tamano de la celula, el espesor de pared y/o otros factores. La poracion puede realizarse, por ejemplo, para permitir que un farmaco u otro agente terapeutico entre en la celula para la cura o la destruccion de la misma, por ejemplo, para la destruccion de celulas cancerosas, o para permitir que el contenido de la celula salga con diversos 60 fines. La poracion puede ser temporal, o puede ser permanente dando como resultado la destruccion celular.

Finalmente, mientras que en el analisis anterior se ha analizado la determinacion del Ifpido como un cromoforo para afectar a la eliminacion del vello de dos formas diferentes, es evidente que el lfpido puede determinate en otras areas como un cromoforo para el calentamiento y la destruccion o terapia en otros componentes corporales. Por lo 5 tanto, en ciertas areas del cuerpo, el calentamiento del lfpido puede usarse para reducir el colageno en la eliminacion de las arrugas o la tonificacion de la piel, o la capa adiposa en el estrato corneo puede direccionarse para otros fines. La grasa que rodea los nervios, los vasos sangumeos u otras estructuras biologicas tambien puede direccionarse para calentar y tratar la estructura suprayacente. La longitud de onda de la radiacion, la intensidad y la duracion del pulso se ajustaran en cada caso en base al tamano de la estructura adiposa que se determina, su 10 profundidad, la longitud de onda utilizada, y otros factores.

La figura 3 ilustra una tecnica que puede emplearse para tratar la grasa subcutanea en zonas en las que la dermis es demasiado gruesa para el tratamiento a realizar desde la superficie de la piel como se muestra en la figura 2, donde el tratamiento se desea a profundidades en la capa de grasa subcutanea 16 que son demasiado profundas 15 para el tratamiento de la superficie de la piel, donde se desea operar en uno de los intervalos de onda mayores mas eficaces que no penetran normalmente en la grasa subcutanea, o por otros motivos. En la figura 3, una sonda 40 se inserta a traves de la epidermis 12 y la dermis 14 hasta la region de grasa subcutanea 16. La sonda 40 puede ser una aguja, o puede formarse una abertura en la piel a traves de la cual puede insertarse un trocar u otra canula, pasando despues la sonda 40 a traves de la canula o trocar hasta la ubicacion deseada. Pueden emplearse otras 20 tecnicas conocidas en la tecnica para colocar una sonda en la region de grasa subcutanea.

La sonda 40 puede tener una fibra optica o un haz de fibras a traves del cual puede aplicarse la radiacion optica en las longitudes de onda que se han indicado previamente al final de la sonda. El extremo de la sonda puede formarse para dirigir la luz recta, para dirigir la luz con algo de angulo en la direccion de la onda, o para dirigir la radiacion en 25 mas de una direccion. Particularmente, cuando se utiliza una de las longitudes de onda mayores, por ejemplo 2300 nm, que tienen un algo coeficiente de absorcion de grasa, tambien puede emplearse una lente de dispersion al final de la aguja para expandir la zona de tratamiento. Un area de grasa subcutanea relativamente grande puede tratarse mediante una sencilla insercion de la sonda moviendo la sonda dentro y fuera de la grasa subcutanea, y posiblemente tambien girando la sonda sobre el punto de entrada. Cuando la luz sale en un angulo en la direccion 30 de la sonda, la sonda tambien puede girarse para cubrir un area mayor. Insertando la sonda en un angulo como se muestra en la figura 3, puede cubrirse un area mayor, aunque en una menor profundidad. Puede cubrirse un area mas pequena a una mayor profundidad mediante la insercion de la sonda 40 en un angulo mas agudo. Si la temperatura a la que la grasa se levanta por las radiaciones de la aguja da como resultado la formacion de una agrupacion de lfpido lfquido, puede incluirse una canula alrededor de la fibra optica en la sonda 40 para eliminar este 35 lfquido en una base periodica o continua, o la agrupacion puede eliminarse de la manera que se ha analizado previamente. Mientras que el procedimiento de la figura 3 puede usarse para cualquier parte del cuerpo en el que se va a eliminar grasa, puede ser particularmente ventajoso para areas con bolsas de grasa mas pequenas, tales como la cara o el cuello. Adicionalmente, mientras que se han mostrado anteriormente varias tecnicas para aplicar radiacion dentro de una banda de longitudes de onda absorbida preferiblemente para una grasa subcutanea en el 40 tratamiento de la misma, pueden utilizarse otras tecnicas, incluyendo diversas tecnicas quirurgicas para alcanzar las regiones seleccionadas de grasa subcutanea en las situaciones apropiadas.

Otra area en la que las ensenanzas de esta invencion pueden emplearse ventajosamente es eliminar la grasa que recubre vasos, organos u otros elementos anatomicos sobre los que se va a realizar un procedimiento quirurgico 45 para que el procedimiento quirurgico pueda realizarse de forma mas precisa y segura con mejor visibilidad. En este caso, la herramienta para eliminar la grasa puede insertarse a traves de una abertura quirurgica o puede ser parte de un endoscopio u otra herramienta insertada a traves de una cavidad corporal. La herramienta insertada puede ser similar a la sonda 40 y, para minimizar el dano al tejido circundante, se coloca preferiblemente en contacto con la grasa que se va a tratar, o al menos en contacto cercano con dicha grasa para su irradiacion. Por lo tanto, en la 50 figura 4 la herramienta se muestra como una sonda 50 insertada a traves de un cateter 52 a la grasa 54 que rodea un vaso, intestino y otra estructura vital 56 que se va a tratar quirurgicamente. El cateter 52 tambien puede incluir una sonda convencional para permitir la visualizacion del area en tratamiento de manera que el cateter 52 pueda colocarse de nuevo y el tratamiento pueda continuar hasta que se ha eliminado una cantidad suficiente de la grasa 54 para exponer el vaso 56. Cuando se hacen incisiones quirurgicas mas grandes, la herramienta para la 55 eliminacion/tratamiento de la grasa 54 del vaso 56 puede sostenerse con la mano por el cirujano y puede manipularla para eliminar la grasa. Puesto que la grasa 54 absorbe preferiblemente la radiacion en las longitudes de onda aplicadas, y la absorbe en gran medida en las longitudes de onda superiores que pueden usarse cuando hay un contacto sustancial entre la sonda y la grasa que se va a tratar, el tratamiento de la grasa 54 dara lugar a poco o ningun dano termico en el vaso suprayacente 56 y, particularmente si la longitud de onda esta en aproximadamente 60 1715 nm, o 2300 nm, este peligro se reducira significativamente a partir de procedimientos de la tecnica anterior en

los que la radiacion utilizada no se absorbio preferiblemente por el tejido adiposo. Mas espedficamente, la fluencia y la duracion de la exposicion pueden ajustarse para extirpar o de otro modo tratar la grasa, pero el tejido de no graso cercano o subyacente.

5 Por lo tanto, se ha desvelado una tecnica para la determinacion de un tejido rico en lfpidos o adiposo para realizar un tratamiento deseado mediante la aplicacion selectiva de radiacion optica a dicho tejido adiposo en una longitud de onda absorbida preferente en el mismo. Mientras que para diversas realizaciones, el tejido adiposo para la determinacion se ha analizado anteriormente, incluyendo la glandula sebacea, la grasa subcutanea y la grasa que rodea elementos anatomicos sobre los que se realizaran procedimientos quirurgicos, la invencion no se limita a 10 determinar unicamente dicho tejido adiposo, sino que puede emplearse para la determinacion de cualquier tejido rico en lfpidos. Ademas, aunque se ha descrito un hardware espedfico para la produccion de radiacion en las bandas de longitudes de onda seleccionadas, tambien pueden utilizarse otras fuentes de radiacion capaces de producir radiacion en dichas bandas. Finalmente, mientras que se han desvelado procedimientos y hardware espedficos para aplicar la radiacion a las diversas areas de tejido rico en lfpidos a determinar, tambien pueden emplearse otras 15 tecnicas para dirigir suficiente radiacion en las longitudes de onda necesarias al tejido rico en lfpidos. Por lo tanto, aunque la invencion se ha mostrado particularmente y se ha descrito anteriormente con referencia a las realizaciones preferidas, pueden hacerse los anteriores y otros cambios en la forma y detalles en la misma por los expertos en la tecnica sin apartarse del alcance de la invencion, cuya invencion se limitara unicamente por las siguientes reivindicaciones.

20

Claims (9)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un metodo para dirigir selectivamente las glandulas sebaceas para efectuar un tratamiento no quirurgico deseado, comprendiendo dicho metodo:

   5

   irradiar dichas glandulas sebaceas con radiacion optica a una longitud de onda para la cual los coeficientes de absorcion para grasa y agua tienen una relacion que es al menos 0,5, estando la radiacion a una fluencia y durante una duracion suficiente para el tratamiento deseado, caracterizado por que dicha longitud de onda esta en una banda que es una de:

   10 (a) de 1690 a 1780 nm, preferiblemente de 1700 nm a 1730 nm, mas preferiblemente 1715 nm; y (b) de 2250 nm a 2450 nm, preferiblemente de 2280 nm a 2360 nm, mas preferiblemente 2300 nm.
2. 2. Un metodo segun la reivindicacion 1, en el que la irradiacion de dichas glandulas sebaceas efectua un tratamiento cosmetico.

   15
3. 3. Un metodo segun la reivindicacion 1, en el que dicha relacion es de al menos 1.
4. 4. Un metodo segun la reivindicacion 1, en el que dicha fluencia es de aproximadamente 0,5 J/cm2 a 500 J/cm2.

   20
5. 5. Un metodo segun la reivindicacion 1, en el que dicha duracion es de aproximadamente 4 fs a varios minutos.
6. 6. Un metodo segun la reivindicacion 1, en el que la irradiacion de dichas glandulas sebaceas se realiza 25 aplicando dicha energfa a la superficie de la piel que recubre dichas glandulas sebaceas.
7. 7. Un metodo segun la reivindicacion 6, en el que la irradiacion de las glandulas sebaceas efectua la eliminacion del vello adyacente a las glandulas sebaceas.

   30 8. Un metodo segun la reivindicacion 6, en el que dicha energfa se aplica a traves de un aplicador que

   aplica presion a la piel por encima de dicha grasa subcutanea a tratar.
8. 9. Un metodo segun la reivindicacion 1, en el que dicho tratamiento se consigue fotomecanicamente, y en el que dicha duracion es inferior a 1 ps.

   35
9. 10. Un metodo cosmetico para mejorar la apariencia del acne dirigiendose selectivamente a las glandulas sebaceas de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior.