Procedimiento para eliminar manchas pigmentarias y tatuajes en la piel mediante un sistema láser de colorante en estado sólido.

La presente invención se refiere a un procedimiento para eliminar manchas pigmentarias y tatuajes en la piel, caracterizado porque comprende al menos aplicar en la zona a tratar una luz láser emitida por un sistema láser de colorante en estado sólido, que sintoniza valores discretos de longitudes de onda comprendidos dentro del espectro visible. Constituye otro objeto de la presente invención el propio sistema de radiación láser de colorante en estado sólido para eliminar manchas pigmentarias y tatuajes en la piel según el procedimiento aquí descrito, así como el medio activo utilizado en dicho sistema para la generación y emisión de luz láser. Dicho medio activo se caracteriza porque comprende al menos un colorante incluido en una matriz sólida de al menos un polímero, emitiendo cada combinación colorante-matriz a una longitud de onda concreta

Procedimiento para eliminar manchas pigmentarias y tatuajes en la piel mediante un sistema láser de colorante en estado sólido.

Sector de la técnica

La invención se enmarca el sector de la Medicina, concretamente en el campo de la dermatología, y más concretamente en la eliminación de manchas pigmentarias y tatuajes.

Estado de la técnica

Los láseres de colorante se utilizan hoy en día en muy diversos campos, tanto en el industrial como en el médico. A título de ejemplo, dentro del campo de la Medicina se utilizan cada vez más profusamente este tipo de láseres en diferentes tratamientos y terapias, incluida su reciente aplicación para la destrucción selectiva de células y tejidos cancerosos, en la denominada Terapia Fotodinámica, así como en la detección y diagnóstico de tumores.

Una de las principales razones, aunque entre otras muchas, por las que la utilización del láser ha alcanzado un notable éxito en sus aplicaciones médicas, radica en el efecto selectivo de la longitud de onda para cada aplicación en concreto. Ello comporta pues la necesidad de disponer idealmente de un láser concreto para cada aplicación o tratamiento, lo cual supone una elevada inversión en equipos, espacio, mantenimiento y personal. Además, la utilización de estos láseres de colorante implica el empleo de un colorante en disolución líquida, lo cual conlleva una serie de inconvenientes y limitaciones, como son:

- necesidad de tener que emplear grandes volúmenes de disolventes orgánicos, algunos de los cuales son tóxicos, volátiles e inflamables;

- tener que mantener un flujo constante y uniforme de estas disoluciones dentro de cavidad láser;

- tener que renovar periódicamente esta disolución del colorante, al degradarse el mismo durante su continuado uso, o bien sustituirla cuando se necesita cambiar la longitud de onda de emisión;

- operaciones tediosas que se presentan a la hora de limpiar la cavidad y eliminar dichas disoluciones, sin olvidar la complejidad del diseño y de la instrumentación auxiliar a que obliga el bombeo de dichas disoluciones a la cavidad láser.

Todos estos inconvenientes suponen unas serias limitaciones a su empleo intensivo, así como a su extensión a otras aplicaciones. Por ello, resulta de gran interés técnico poder disponer de láseres de colorante en estado sólido, ya que se evitarán así dichos inconvenientes, por las ventajas que conlleva dichos láseres sólidos sobre los láseres líquidos, ya que, además de ser mas compactos, de menor tamaño, mas ligeros, y por tanto mas manejables, permiten trabajar en ausencia total de disolventes, lo cual es de particular importancia en su uso clínico, al tiempo que exigen un mantenimiento mínimo, pudiéndose además cambiar el intervalo de emisión láser de una forma rápida y sencilla. Otras ventajas adicionales derivadas del empleo de un láser de colorante en el estado sólido, aunque no por ello menos importantes, son la libertad de diseño de la cavidad láser y su, en principio, bajo precio.

Sobre la base de este evidente interés, se ha venido realizando un considerable esfuerzo investigador, a nivel internacional, dirigido tanto al estudio de los procesos fotofísicos y fotoquímicos puestos en juego cuando los colorantes láser se encuentran en un medio sólido, como a la síntesis de nuevos colorantes y materiales láser más eficientes y, térmica y fotoquímicamente, mas estables. Aunque se han estudiado una gran variedad de materiales como matrices de colorantes láser, que van desde disolventes solidificados a baja temperatura, gelatinas, cristales orgánicos moleculares, vidrios inorgánicos..., han sido los polímeros (orgánicos e híbridos orgánico-inorgánicos) los que presentan mejores posibilidades potenciales de ser operativos a nivel industrial y comercial, según han demostrado los trabajos y resultados alcanzados durante la última década (A. Costela, I. García-Moreno, R. Sastre, Materials for solid-state dye lasers, en Handbook of Advanced Electronic and Photonic Materials and Devices, Ed. Academic Press, San Diego, CA, 2001).

Polímeros sintéticos y su utilización como medio activo en sistemas láser para la generación de luz láser

Uno de los sectores más importantes de aplicación y consumo de los polímeros sintéticos es el de la Óptica. Las aplicaciones más comunes de los polímeros dentro de este campo van desde la fabricación de componentes ópticos convencionales, como son: lentes; redes de difracción; filtros; polarizadores; así como su puesta en servicio en gafas, de sol y correctoras; lentes de contacto, rígidas, blandas, permeables al oxígeno, permanentes y desechables; hasta las lentillas intraoculares que, por su biocompatibilidad, representa un claro ejemplo de que su importancia va más allá de la de ser un simple material, por la función que los mismos cumplen. Ejemplos complementarios de otros desarrollos y aplicaciones más específicos los encontramos dentro de la Optoelectrónica, muchos de ellos basados en el comportamiento óptico no-lineal de determinados polímeros. Aunque inicialmente la utilización de los polímeros sintéticos en diversas aplicaciones dentro del campo de la Óptica estuvo impulsada, principalmente, por el bajo precio de estos materiales en comparación con los vidrios inorgánicos tradicionales, sin embargo, posteriormente, se fue ampliando su utilización y consumo en otras muchas aplicaciones debido, además, a toda una serie de ventajas sobre los vidrios inorgánicos; ventajas basadas en las propiedades intrínsecas de estos materiales, como son su bajo peso, su fácil mecanización y pulido, su mayor resistencia a la rotura, su baja temperatura de transformación, etc.

Sin embargo, en comparación con los vidrios inorgánicos convencionales, sus principales desventajas radican, para determinadas aplicaciones, en su baja resistencia al rayado y su baja resistencia térmica. Tratando de mejorar estas dos propiedades de los polímeros sintéticos, así como otras propiedades relacionadas, se ha venido realizando un considerable esfuerzo investigador dirigido a modificar estructuralmente aquellos polímeros sintéticos que presentan unas adecuadas propiedades ópticas, principalmente mediante: copolimerización de diferentes monómeros; por entrecruzamiento de aquellos polímeros y copolímeros de probado interés por sus propiedades ópticas, así como por recubrimiento y/o tratamiento superficial mediante radiaciones ultravioleta o haces de electrones. Asimismo, se han desarrollado nuevos polímeros híbridos orgánico-inorgánicos, siguiendo el proceso sol-gel, tratando de aunar en un mismo material las propiedades de los polímeros orgánicos y los vidrios inorgánicos. Todos estos avances y desarrollos han permitido mejorar y ampliar considerablemente el número de aplicaciones de los polímeros sintéticos dentro del campo de la Óptica. Sin embargo, determinadas aplicaciones imponen unas exigencias aún mayores, principalmente en lo que respecta a sus propiedades térmicas; propiedades que los polímeros aún distan de poder alcanzar en comparación con las de otros materiales convencionales, como son, además de los metales y las cerámicas, y específicamente en las aplicaciones ópticas, la de los vidrios inorgánicos.

Una característica de los polímeros sintéticos, relacionada con sus propiedades térmicas, es su comportamiento como aislante, tanto térmico como eléctrico y acústico, características que a su vez son fundamentales en toda una serie de aplicaciones de estos materiales. Es precisamente este carácter aislante el que determina los márgenes de utilización de los polímeros sintéticos en aquellas aplicaciones ópticas en las que la luz incidente sobre los mismos es parcialmente absorbida, bien de forma directa, por algún cromóforo presente en la estructura del polímero, o bien indirectamente, a través de algún aditivo incorporado al mismo. En ambos casos, la parte de la energía absorbida que se libera al medio en forma de calor presenta el -inconveniente de su pobre disipación, como consecuencia del carácter aislante de estos materiales, lo cual puede llegar a provocar su degradación térmica y/o la de los aditivos incorporados a los mismos, como consecuencia de las altas temperaturas alcanzadas localmente en las zonas donde incide la luz. Este inconveniente resulta pues ser un factor limitante a la hora de utilizar los polímeros sintéticos como matrices sólidas en determinados componentes ópticos, como son los filtros ópticos, guías de onda y los láseres de colorante en estado sólido, entre otros. Es en esta última aplicación de los polímeros como matriz... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para eliminar manchas pigmentarias y tatuajes en la piel caracterizado porque comprende al menos aplicar en la zona a tratar una luz láser emitida por un sistema láser de colorante en estado sólido, que selectivamente emite al menos a una longitud de onda concreta dentro del espectro visible.

2. Un procedimiento para eliminar manchas pigmentarias y tatuajes en la piel según la reivindicación 1, caracterizado porque la longitud de onda concreta seleccionada está comprendida entre 500 nm y 750 nm, incluidos ambos límites.

3. Un procedimiento para eliminar manchas pigmentarias y tatuajes en la piel según una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la luz láser se aplica repetidamente sobre la zona a tratar, utilizándose un colorante incluido en una matriz sólida por cada longitud de onda concreta seleccionada, como medio activo para la generación de dicha luz láser.

4. Un procedimiento para eliminar manchas pigmentarias y tatuajes en la piel según un cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la luz láser se genera según los siguientes parámetros:

- frecuencia de disparo del láser de excitación comprendida entre 1 Hz y 1 KHz, incluidos ambos límites,

- energía de salida comprendida entre 0,1 y 50 milijulios, incluidos ambos límites, y

- fluencia comprendida entre 0,025 y 2,5 J/cm², incluidos ambos límites.

5. Un procedimiento para eliminar manchas pigmentarias y tatuajes en la piel según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende además algunas de las siguientes etapas, anteriores a la aplicación del láser:

a) obtener el espectro de absorción de la zona pigmentada a irradiar, para seleccionar las longitudes de onda concretas de emisión láser necesarias para eliminar las pigmentaciones, y

b) refrigerar dicha zona pigmentada.

6. Un procedimiento para eliminar manchas pigmentarias y tatuajes en la piel según la reivindicación 5, caracterizado porque la etapa b) consiste en anestesiar localmente la zona a irradiar.

7. Un procedimiento para eliminar manchas pigmentarias y tatuajes en la piel según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la emisión láser se genera por irradiación o bombeo transversal del medio activo.

8. Un procedimiento para eliminar manchas pigmentarias y tatuajes en la piel según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la emisión láser se genera por irradiación o bombeo longitudinal del medio activo.

9. Sistema de radiación láser de colorante en estado sólido para eliminar manchas pigmentarias y tatuajes en la piel según el procedimiento descrito en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque dicho sistema sintoniza valores discretos de longitudes de onda comprendidos dentro del espectro visible, y comprende al menos los siguientes dispositivos:

- una cavidad, en la que se ubica un medio activo que comprende al menos un colorante incluido en una matriz sólida de al menos un polímero,

- una fuente de excitación-bombeo del medio activo, y

- un mecanismo sintonizador de longitud de onda.

10. Sistema de radiación láser según la reivindicación 9, caracterizado porque la fuente de excitación-bombeo comprende al menos un emisor de luz que posee las siguientes características a), b), c) y d), siendo cada una de ellas seleccionadas entre las dos opciones dadas:

a) ultravioleta y visible;

b) monocromática y policromática;

c) coherente y no-coherente; y

d) continua y pulsada.

11. Sistema de radiación láser según la reivindicación 10, caracterizado porque la fuente de excitación-bombeo comprende al menos un emisor de luz visible, monocromática, coherente y pulsada.

12. Sistema de radiación láser según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque la fuente de excitación-bombeo se desplaza durante la etapa de excitación, manteniendo fijo el medio activo.

13. Sistema de radiación láser según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el medio activo se desplaza vertical u horizontalmente durante la etapa de excitación-bombeo, manteniendo fija la fuente de excitación.

14. Sistema de radiación láser según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque la cavidad comprende además:

• un par de lentes cilíndricas para focalizar el haz de excitación-bombeo selectivamente sobre una de las combinaciones de colorante y matriz sólida,

• un espejo convencional de aluminio pulido como elemento reflectante, y

• una ventana de vidrio que cierra la cavidad, dispuesta paralelamente al espejo

cuando el bombeo sobre las combinaciones de colorante- matriz sólida es transversal.

15. Sistema de radiación láser según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque la cavidad comprende además:

• una lente esférica convencional para focalizar el haz de excitación-bombeo selectivamente sobre una de las combinaciones de colorante y matriz sólida, y

• dos espejos dicroicos

cuando el bombeo sobre las combinaciones de colorante- matriz sólida es longitudinal.

16. Sistema de radiación láser según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, caracterizado porque el mecanismo sintonizador de longitud de onda consiste en un soporte ubicado dentro de la cavidad, con forma de disco o cilindro giratorio, que está atravesado por una varilla en su centro geométrico, y aloja alrededor de dicho eje central del disco o cilindro las combinaciones colorante-matriz sólida, a modo de dispositivo tipo revolver o noria.

17. Medio activo para la generación y emisión de luz láser en un sistema de radiación láser descrito en una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 16, caracterizado porque dicho medio comprende al menos un colorante incluido en una matriz sólida de al menos un polímero, emitiendo cada combinación colorante-matriz a una longitud de onda concreta dentro del espectro visible.

18. Medio activo según la reivindicación 17, caracterizado porque los polímeros que componen la matriz sólida son seleccionados entre polímeros sintéticos lineales y entrecruzados.

19. Medio activo según una cualquiera de las reivindicaciones 17 ó 18, caracterizado porque los polímeros son seleccionados entre los obtenidos a partir de los monómeros del grupo comprendido por: metacrilato de metilo, metacrilato de 2-hidroxietilo, tetracrilato de pentaeritritol, metacrilato de trifluorometilo, pentaeritritol triacrilato, acrilato de 2-hidroxietilo y metacrilato de trietoximetil-silil-propilo, y combinaciones de ellos.

20. Medio activo según la reivindicación 19, caracterizado porque cada una de las matrices sólidas presenta una composición seleccionada entre: polimetacrilato de metilo; copolímero de metacrilato de hidroxietilo con metacrilato de metilo, entrecruzado con tetracrilato de pentaeritritol; copolímero de metacrilato de metilo con metacrilato de trifluorometilo; copolímero de metacrilato de metilo con pentaeritritol triacrilato; polimetacrilato de 2-hidroxietilo; y copolímero de metacrilato de hidroxietilo con metacrilato de trietoximetil-silil-propilo.

21. Medio activo según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20, caracterizado porque los colorantes utilizados pertenecen a la familia de los perilenos, las sulforodaminas, las rodaminas, los LDS o una combinación de ellos.

22. Medio activo según la reivindicación 21, caracterizado porque los colorantes utilizados son seleccionados entre Perileno 240, Perileno 300, Sulforodamina B, Rodamina 640, LDS 698, LDS 722 y LDS 730.

23. Medio activo según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 22, caracterizado porque comprende las siguientes combinaciones:

- Perileno 240 incluido en una matriz sólida de metacrilato de metilo, a una concentración comprendida entre 0,25 y 2,6 mM;

- Sulforodamina B incluida en una matriz sólida de copolímero de metacrilato de hidroxietilo con metacrilato de metilo en proporción 7 a 3 en volumen, entrecruzado con tetracrilato de pentaeritritol en una proporción del 10%, a una concentración comprendida entre 0,5 y 1,5 mM;

- Perileno 300 incluido en una matriz sólida de copolímero de metacrilato de metilo con metacrilato de trifluorometilo en proporción 7 a 3 en volumen, a una concentración comprendida entre 0,15 y 1,6 mM;

- Rodamina 640 incluida en una matriz sólida de copolímero de metacrilato de metilo con pentaeritritol triacrilato en proporción 9 a 1 en volumen, a una concentración comprendida entre 0,1 y 1,5 mM;

- LDS 698 incluido en una matriz sólida de polimetacrilato de 2-hidroxietilo, a una concentración comprendida entre 0,07 y 0,66 mM;

- LDS 722 incluido en una matriz sólida de copolímero de metacrilato de hidroxietilo con metacrilato de trietoximetil-silil-propilo en proporción de 8 a 2 en volumen, a una concentración comprendida entre 0,05 y 0,55 mM; y

- LDS 730 incluido en una matriz sólida de copolímero de metacrilato de hidroxietilo con metacrilato de trietoximetil-silil-propilo en proporción de 7 a 3 en volumen, a una concentración comprendida entre 0,75 y 0,85 mM.

24. Medio activo según la reivindicación 23, caracterizado porque los colorantes se encuentran diluidos en sus respectivas matrices sólidas con las siguientes concentraciones molares:

- Perileno 240: 7,5x10^-4 M;

- Sulforodamina B: 6x10^-4 M;

- Perileno 300: 5x10^-4 M;

- Rodamina 64 0: 6x10^-4 M;

- LDS 698: 4x10^-4 M;

- LDS 722: 4x10^-4 M; y

- LDS 730: 8x10^-4 M.

25. Medio activo según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 24, caracterizado porque cada una de las combinaciones tiene la configuración de un cilindro de 1 cm de altura y un diámetro de entre 4 y 10 mm, con una cara lateral plana, paralela a su eje, de entre 1 a 6 mm y pulida hasta obtener calidad óptica, cuando dichas combinaciones son bombeadas transversalmente.

26. Medio activo según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 24, caracterizado porque cada una de las combinaciones seleccionadas tiene la configuración de un disco de espesor superior a 1 mm y de diámetro variable, cuando dichas combinaciones son bombeadas longitudinalmente.