ES2656893T3 - Aparato fototerapéutico para radiación UVB dirigida y síntesis de vitamina D y sistemas asociados - Google Patents

Aparato fototerapéutico para radiación UVB dirigida y síntesis de vitamina D y sistemas asociados Download PDF

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Abstract

Un aparato fototerapéutico (100), que comprende: un alojamiento (102) que define al menos parcialmente una zona de irradiación, en el que la zona de irradiación (106) está configurada para alojar al menos una parte de un paciente humano; una fuente de radiación (112, 510a, 512, 712) ultravioleta (UV) portada por el alojamiento (102); y un filtro (116, 538, 738) entre la fuente de radiación UV (112) y la zona de irradiación (106), en el que el filtro comprende un recubrimiento de interferencia y está configurado para extraer al menos sustancialmente radiación UV fuera de un espectro predeterminado, en el que el espectro predeterminado tiene un ancho de banda de, como máximo, 10 nm y está centrado en una longitud de onda entre 297 nm y 302 nm; en el que la fuente de radiación UV y el filtro definen un conjunto de radiación UVB dirigida, y en el que el conjunto de radiación UVB dirigida comprende además un reflector (536, 736) que rodea al menos parcialmente la fuente de radiación UV y configurado para dirigir energía UV emitida por la fuente de radiación UV hacia el filtro, y en el que el reflector está configurado para colimar al menos sustancialmente energía UV emitida por la fuente de radiación UV antes de que la radiación UV contacte con el filtro.

Description

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reconocer al usuario escaneando su rostro. Este escaneado de reconocimiento facial también puede configurarse para permitir que la interfaz de usuario 120 determine el tipo de piel del usuario y ajuste los parámetros de la sesión de fototerapia en consecuencia. En otras realizaciones más, la interfaz de usuario 120 y/u otra parte del aparato 100 puede incluir otras formas adecuadas de reconocimiento biométrico para identificar usuarios.
Una vez que el usuario ha accedido a su cuenta, la interfaz de usuario 120 puede dirigir a la página de visualización 350c mostrada en la Figura 3C que puede actuar como la página de inicio del usuario. La página de visualización 350c puede incluir una pluralidad de botones 368 de selección que dirigen la interfaz de usuario 120 a varias otras páginas de visualización. Por ejemplo, seleccionar un botón de "control del temporizador" 368 puede dirigir la interfaz de usuario 120 a una página de visualización que permite al usuario seleccionar o introducir la duración de su sesión de fototerapia. El usuario puede seleccionar el botón de "tu cuenta" 368 para visualizar y/o editar información relacionada con su cuenta de usuario (por ejemplo, la dirección del usuario, la historia clínica, la tarjeta de crédito asociada con la cuenta de usuario, etc.), y el usuario puede seleccionar el botón de “configuración” 368 para dirigir la interfaz de usuario 120 a una página de visualización donde el usuario puede visualizar y/o editar la configuración asociada con el aparato 100, las preferencias del usuario, y/u otra configuración especifica del usuario (por ejemplo, el tipo de piel, la edad, etc.). En diversas realizaciones, el usuario puede seleccionar el botón de “configuración” 368 y/u otros botones en la página de visualización 350c para introducir feedback relacionado con sesiones de fototerapia anteriores, y el aparato 100 pueda modificar sesiones de fototerapia posteriores en consecuencia. El botón "informes" 368 puede seleccionarse para ilustrar datos relacionados con las sesiones de fototerapia anteriores del usuario. Por ejemplo, las dosis de vitamina D anteriores pueden mostrarse para el usuario en forma de gráficos y/o diagramas. El botón "informes" 368 también puede configurarse para mostrar otros tipos de resúmenes relacionados con el usuario y sesiones de fototerapia anteriores. En diversas realizaciones, el usuario puede seleccionar el botón "comprar" 368 para adquirir un paquete de sesiones de fototerapia (por ejemplo, por minutos y/o por sesiones) y/o productos relacionados. El botón “información” 368 puede seleccionarse para mostrar información relacionada con el aparato 100 en general (por ejemplo, especificaciones técnicas), información relacionada con la vitamina D (por ejemplo, recomendaciones de dosis diarias, efectos de la deficiencia de vitamina D, artículos relacionados con la vitamina D, etc.), y/u otra información adecuada. El botón “información” también se puede utilizar para acceder a recursos online (por ejemplo, publicaciones médicas) cuando el aparato 100 se conecta a Internet y/o a una intranet segura. Cuando el aparato 100 se conecta a Internet o a una intranet, pueden seleccionarse los botones 368 de selección para acceder a recursos online (por ejemplo, publicaciones médicas).
Como se muestra además en la Figura 3C, la página de visualización 350c también puede incluir un botón de accionamiento 370 (etiquetado "usar Dshot") que permite al usuario empezar una sesión de fototerapia. En diversas realizaciones, el botón de accionamiento 370 puede dirigir la página de visualización 350c a una pantalla que pide al usuario que añada información que puede afectar a los parámetros de la sesión de fototerapia. En otra realización, el botón de accionamiento 370 puede comenzar una cuenta atrás hasta el inicio de la sesión de fototerapia. Esta realización puede adaptarse para el tiempo de subida de la fuente de radiación 112 UVB y/u otras características del aparato 100. Además, como se muestra en la Figura 3C, la página de visualización 350c puede incluir un botón "salir" 372 en cualquier momento para salir de su cuenta de usuario.
La Figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra un método 400 de generar radiación UVB dirigida para la síntesis de vitamina D de acuerdo con una realización de la presente tecnología. En diversas realizaciones, el método 400 puede ser realizado por un aparato fototerapéutico que incluya características generalmente similares a las características del aparato 100 descritas anteriormente haciendo referencia a las Figuras 1A-3C. El método 400 puede incluir opcionalmente recibir información específica del usuario antes de una sesión de fototerapia para vitamina D (bloque 410). La información específica del usuario puede incluir el tipo de piel (por ejemplo, de acuerdo con las características de la escala Fitzpatrick), la edad, el peso, el nivel actual de vitamina D, feedback relacionado con sesiones de fototerapia para vitamina D anteriores, y/u otra información que pueda afectar a la dosis de vitamina D del usuario y/o parámetros operativos del aparato fototerapéutico. En realizaciones seleccionadas, la persona que se somete a la fototerapia para vitamina D (es decir, el usuario) puede introducir su información específica del usuario a través de una interfaz de usuario y/u otro dispositivo adecuado acoplado de forma comunicativa al aparato fototerapéutico (por ejemplo, a través de un sitio web y/o una aplicación de teléfono inteligente). En otras realizaciones, la persona que administra la sesión de fototerapia (por ejemplo, un médico, un enfermero, etc.) puede introducir la información específica del usuario a través de una interfaz de usuario, un ordenador remoto acoplado de forma comunicativa al aparato fototerapéutico, y/u otros dispositivos de entrada adecuados. Esta realización permite que la fototerapia sea controlada por un profesional y evita un uso indebido por parte de un usuario inexperto.
El método 400 puede continuar determinando parámetros de funcionamiento de la sesión de fototerapia por medio de un mando local y/o un servidor remoto acoplado al mismo (bloque 420). Por ejemplo, un algoritmo puede usar la información específica del usuario para determinar la dosis de vitamina D apropiada proporcionada por el aparato, la duración de la sesión de fototerapia, y/o la intensidad de la exposición UVB dirigida para la sesión de fototerapia. En otras realizaciones, el usuario puede seleccionar parámetros operativos de la sesión de fototerapia (por ejemplo, tiempo de exposición) sin introducir información específica del usuario, y/o ignorar los parámetros recomendados facilitados por el algoritmo. En otras realizaciones, el método puede saltarse el bloque 420, y usar parámetros de exposición no específicos del usuario para la sesión de fototerapia. En una realización, por ejemplo, cada sesión de
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fototerapia puede administrar aproximadamente 50.000 UI de vitamina D a un usuario típico dentro de menos de un minuto de exposición UVB dirigida. En otras realizaciones, los parámetros de la sesión de fototerapia pueden ser diferentes.
Como se muestra además en la Figura 4, el método 400 puede incluir generar rayos UVB dirigidos dentro de un espectro predeterminado (bloque 430). Por ejemplo, un filtro y/o una fuente de radiación UV adecuada pueden emitir radiación UVB dentro de un ancho de banda estrecho (por ejemplo, un ancho de banda de aproximadamente 6-10 nm) generalmente centrado en una longitud de onda (por ejemplo, 297 nm, 302 nm, etc.) que facilite una producción de vitamina D eficiente a través de la piel. En una realización, el espectro predeterminado varía entre aproximadamente 290 nm y aproximadamente 310 nm. En otras realizaciones, el espectro predeterminado puede ser más ancho o más estrecho.
Filtrar y/o generar de otro modo los rayos UVB dirigidos puede administrar una dosis de vitamina D al usuario en una cantidad de tiempo relativamente corta (bloque 440). Por ejemplo, el método 400 puede administrar una dosis semanal de vitamina D (por ejemplo, 700.000 UI) en 2 minutos. La dosis de vitamina D proporcionada por el aparato puede aproximarse mediante las características específicas del usuario proporcionadas anteriormente y los parámetros operativos del aparato. Para obtener diferentes dosis de vitamina D, por ejemplo, el método 400 puede incluir aumentar la intensidad de los rayos UVB dentro del espectro predeterminado y/o dirigir el espectro predeterminado más cerca hacia la longitud de onda asociada con la síntesis de vitamina D. El tiempo de exposición también puede ajustarse para cambiar la dosis de vitamina D. En otras realizaciones, el método 400 también puede incluir ajustar los parámetros de la sesión de fototerapia para limitar la DEM a la que está expuesto el usuario y/u otras etapas adecuadas asociadas a proporcionar fototerapia para vitamina D.
La Figura 5A es una vista isométrica de un aparato fototerapéutico 500 ("aparato 500") para radiación UVB dirigida configurado de acuerdo con otra realización de la presente tecnología. El aparato 500 incluye varias características generalmente similares a las características del aparato descritas anteriormente con respecto a las Figuras 1A-1D. Por ejemplo, el aparato incluye una pluralidad de elementos o conjuntos de radiación 510a UVB dirigida ("conjuntos de radiación 510a") que emiten energía dentro de un espectro de longitud de onda predeterminado (por ejemplo, aproximadamente 293-301 nm, 298-306 nm, etc.). En la realización ilustrada, los conjuntos de radiación 510a son portados por dos alojamientos, brazos o columnas (identificados individualmente como una primera columna 530a y una segunda columna 530b, y denominados conjuntamente columnas 530) que se montan sobre, o se fijan de otro modo a un pedestal o una base 532, y los conjuntos de radiación 510a se dirigen generalmente hacia dentro hacia una parte central 534 de la base 532. La base 532 y las columnas 530 definen juntas una zona de irradiación en la que un paciente humano puede exponerse a energía UVB dirigida emitida por los conjuntos de radiación 510a. Cuando un usuario (por ejemplo, un paciente humano) permanece de pie o se coloca de otro modo en la parte central 534 de la base 532, los conjuntos de radiación 510a pueden irradiar la piel del usuario para estimular la producción de vitamina D en la piel durante una sesión de fototerapia. En diversas realizaciones, la parte central 534 de la base 532 y/o las columnas 530 pueden girar entre sí (por ejemplo, las columnas 530 pueden girar alrededor de la parte central 534) para exponer todos los lados del cuerpo del usuario a la energía emitida por los conjuntos de radiación 510a.
En la realización ilustrada en la Figura 5A, el aparato 500 incluye ocho conjuntos de radiación 510a en cada columna 530 que emiten energía a longitudes de onda sustancialmente similares e intensidades similares. En determinadas realizaciones, los conjuntos de radiación 510a en la primera columna 530a pueden desplazarse verticalmente de los conjuntos de radiación 510a en la segunda columna 530b para evitar que la irradiación de los conjuntos de radiación 510a de la primera columna 530a coincida directamente con la irradiación procedente de los conjuntos de radiación 510a de la segunda columna 530b. Por ejemplo, los conjuntos de radiación 510a en la primera columna 530a pueden desplazarse de los conjuntos de radiación 510a en la segunda columna 510ab aproximadamente un radio desde un conjunto de radiación 510a individual. Este desplazamiento de los conjuntos de radiación 510a puede proporcionar una intensidad de irradiación más uniforme a lo largo de la longitud de las columnas 530 y evitar que determinadas áreas de la piel de un usuario se expongan a más irradiación que otras. En otras realizaciones, el aparato 500 puede incluir columnas 530 con menos o más de ocho conjuntos de radiación 510a, una única columna 530 de conjuntos de radiación 510a, más de dos columnas 530 de conjuntos de radiación 510a (por ejemplo, cuatro columnas, seis columnas, etc.), y/o los conjuntos de radiación 510a pueden disponerse en otras configuraciones adecuadas. Por ejemplo, los conjuntos de radiación 510a pueden ser portados por un alojamiento (por ejemplo, el alojamiento 102 de las Figuras 1A-1C) y dirigidos generalmente hacia dentro hacia un espacio cerrado definido por el alojamiento.
De manera similar al aparato 500 analizado anteriormente haciendo referencia a las Figuras 1A-1D, el aparato 500 de la Figura 5A can emitir radiación UVB dirigida de alta intensidad para facilitar la producción de vitamina D en la piel durante sesiones de fototerapia relativamente breves. Por ejemplo, el aparato 500 puede proporcionar una cantidad de irradiación suficiente durante una sesión de fototerapia de un minuto para estimular la producción de una dosis semanal o mensual de vitamina D. El tiempo de exposición de cada sesión de fototerapia puede seleccionarse en función del tipo de piel del usuario (por ejemplo, como se define en la escala Fitzpatrick) y la intensidad de los conjuntos de radiación 510a. Por ejemplo, cuanto más claro sea el tono de piel del usuario, menor
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radiación de la lámpara de xenón puede proporcionar radiación UVB dirigida dentro del espectro de acción 805 de la vitamina D que facilite la síntesis de vitamina D en la piel en tiempos de exposición muchos menores que la energía solar. Por ejemplo, la radiación UVB proporcionada por un conjunto de radiación de la lámpara de xenón en menos de un minuto (por ejemplo, 57 segundos) es equivalente a más de 30 minutos (por ejemplo, 38 minutos) de
5 exposición solar.
En diversas realizaciones, los aparatos fototerapéuticos 100 y 500 descritos anteriormente pueden incluir otros tipos de fuentes de radiación UV (por ejemplo, las fuentes de radiación 112, 512 y 712 de las Figuras 1D, 5B, 5C y 7 ) que, en combinación con filtros opcionales, pueden proporcionar irradiación UVB dirigida dentro de un espectro predeterminado. Por ejemplo, la fuente de radiación UV puede constar de una pluralidad de LEDs (por ejemplo, 10 miles de LEDs) que emitan luz a una longitud de onda particular (por ejemplo, 295 nm, 297 nm, 300 nm, etc.). Sensor Electronic Technology, Inc. de Columbus, South Carolina, por ejemplo, tiene disponibles LEDs adecuados. En determinadas realizaciones, pueden disponerse uno o más LEDs en conjuntos de radiación individuales (por ejemplo, similares a las lámparas de haluro metálico de las Figuras 5A-5C). En otras realizaciones, los LEDs pueden disponerse en filas y/o columnas alargadas que se extiendan a lo largo de la longitud del aparato fototerapéutico (por 15 ejemplo, similares a la lámpara de xenón de la Figura 7). La emisión sustancialmente monocromática de los LEDs puede limitar la cantidad de filtrado necesario para proporcionar radiación UVB dentro de un espectro predeterminado. Además, los LEDs tienen un consumo de potencia relativamente bajo (por ejemplo, en comparación con las lámparas de DAI) y, por tanto, proporcionan ahorros de potencia de manera inherente. En otras realizaciones, la fuente de radiación UV puede constar de lámparas excímer que pueden emitir luz dentro de un
20 rango espectral estrecho (por ejemplo, las lámparas excímer que vende Ushio de Cypress, California) y/u otras fuentes de radiación UV adecuadas que pueden manipularse para una radiación UVB dirigida.
Ejemplos
Los siguientes Ejemplos son ilustrativos de la presente tecnología.
1. Un aparato fototerapéutico, que comprende:
25 un alojamiento que define al menos parcialmente una zona de irradiación, en el que la zona de irradiación se configura para alojar al menos una parte de un paciente humano;
una fuente de radiación ultravioleta (UV) portada por el alojamiento; y
un filtro entre la fuente de radiación UV y la zona de irradiación, estando el filtro configurado para extraer al menos sustancialmente radiación UV fuera de un espectro predeterminado, en el que el espectro 30 predeterminado tiene un ancho de banda de, como máximo, 10 nm y se centra en aproximadamente 297 nm.
2. El aparato fototerapéutico del ejemplo 1 en el que:
el alojamiento incluye una pared lateral que encierra al menos parcialmente la zona de irradiación;
la fuente de radiación UV comprende una pluralidad de lámparas de descarga de alta intensidad;
el filtro comprende una pluralidad de tubos de vidrio de cuarzo recubierto que cubren al menos parcialmente 35 la correspondiente pluralidad de lámparas de descarga de alta intensidad;
el espectro predeterminado del filtro es de aproximadamente 292-302 nm; y
el aparato fototerapéutico se configura para estimular la producción de vitamina D a través de la piel del paciente humano.
3. El aparato fototerapéutico del ejemplo 1 en el que:
40 el alojamiento comprende al menos una columna dirigida hacia la zona de irradiación;
la fuente de radiación UV comprende una pluralidad de lámparas de haluro metálico; y
el aparato fototerapéutico comprende además una pluralidad de reflectores que rodean parcialmente la correspondiente pluralidad de lámparas de haluro metálico, en el que el reflector se configura para dirigir energía UV emitida por las lámparas de haluro metálico individuales hacia el filtro.
45 4. El aparato fototerapéutico del ejemplo 1 en el que el espectro predeterminado del filtro tiene un ancho de
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banda de, como máximo, 8 nm.
5.
El aparato fototerapéutico del ejemplo 1 en el que la fuente de radiación UV y el filtro se configuran para administrar menos de 1 DEM ajustada al tipo de piel durante un periodo de exposición de 2 minutos o menos.
6.
El aparato fototerapéutico del ejemplo 1 en el que la fuente de radiación UV comprende una pluralidad de lámparas de haluro metálico.
7.
El aparato fototerapéutico del ejemplo 1 en el que la fuente de radiación UV comprende una lámpara de xenón.
8.
El aparato fototerapéutico del ejemplo 1 en el que la fuente de radiación UV comprende una pluralidad de LEDs con una longitud de onda de aproximadamente 295-302 nm.
9.
El aparato fototerapéutico del ejemplo 1 en el que la fuente de radiación UV y el filtro definen un conjunto de radiación UVB dirigida, y en el que el conjunto de radiación UVB dirigida comprende además un reflector que rodea al menos parcialmente la fuente de radiación UV y configurado para dirigir energía UV emitida por la fuente de radiación UV hacia el filtro.
10.
El aparato fototerapéutico del ejemplo 9 en el que el reflector se configura para colimar al menos sustancialmente energía UV emitida por la fuente de radiación UV antes de que la fuente de radiación UV contacte con el filtro.
11.
El aparato fototerapéutico del ejemplo 10 en el que el conjunto de radiación UVB dirigida comprende además una protección entre la fuente de radiación UV y el filtro, y en el que la protección se configura para dirigir al menos parte de la energía UV emitida por la fuente de radiación UV hacia el reflector antes de contactar con el filtro.
12.
El aparato fototerapéutico de 1 en el que el filtro comprende un sustrato de vidrio recubierto.
13.
El aparato fototerapéutico del ejemplo 12 en el que el sustrato de vidrio recubierto es un manguito sobre la fuente de radiación UV.
14.
El aparato fototerapéutico de 1, que comprende además una interfaz de usuario configurada para recibir entradas del usuario relacionadas con parámetros que afectan a la síntesis de vitamina D en el paciente humano.
15.
El aparato fototerapéutico de 14 en el que la interfaz de usuario se configura para recibir feedback de un usuario relacionado con una sesión de fototerapia anterior proporcionada por el aparato fototerapéutico o un aparato fototerapéutico remoto acoplado de forma comunicativa al mismo.
16.
Un aparato fototerapéutico, que comprende:
un alojamiento que encierra al menos parcialmente un espacio, en el que el espacio se configura para alojar al menos una parte de un cuerpo humano; y
un conjunto de radiación ultravioleta-B (UVB) dirigida generalmente dirigida hacia el espacio, en el que el conjunto de radiación UVB dirigida se configura para administrar radiación UVB dirigida generalmente a aproximadamente 297 nm, y en el que el conjunto de radiación UVB se configura para estimular al menos
20.000 UI de producción de vitamina D en la piel humana durante un periodo de exposición de menos de 2 minutos.
17.
El aparato fototerapéutico del ejemplo 16 en el que el conjunto de radiación UVB dirigida incluye un medio para bloquear al menos sustancialmente radiación UV fuera de un espectro predeterminado, en el que el espectro predeterminado está dentro de aproximadamente 292-302 nm.
18.
El aparato fototerapéutico del ejemplo 16, en el que el conjunto de radiación UVB dirigida comprende:
una pluralidad de lámparas de haluro metálico; y
una pluralidad de filtros espaciados entre las lámparas de haluro metálico y el espacio.
19. El aparato fototerapéutico del ejemplo 18 en el que el filtro se configura para extraer al menos sustancialmente radiación UV fuera de un espectro dirigido de aproximadamente 292-302 nm.
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Claims (1)

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