Suministro de energía para dispositivos de tratamiento dermatológico basados en luz.

Un dispositivo de tratamiento dermatológico, comprendiendo el dispositivo:

al menos una lámpara (112) de destello que se puede activar por impulsos capaz de emitir energía luminosasuficiente para facilitar la consecución de un efecto cosmético deseado en una región de la piel;

un detector (416) de tensión de la línea de CA en comunicación eléctrica con una fuente de la línea de CA(426), generando el detector (416) de tensión dinámicamente una señal que tiene un ciclo de trabajo indicativode cuándo la tensión de la línea de CA supera un umbral de tensión de funcionamiento mínimo;

un circuito (422) accionado por impulsos en comunicación eléctrica con la lámpara (112) de destello y unafuente (426) de la línea de CA, el circuito (422) accionado por impulsos está adaptado para extraer energíaeléctrica sustancialmente de modo directo desde la línea (426) de CA con menos de aproximadamente el 10%de la energía eléctrica requerida que proporciona los condensadores extrayéndose el resto de la línea de CA,donde al menos una característica de la energía eléctrica proporcionada por el circuito (422) accionado porimpulsos se basa, al menos en parte, en el ciclo de trabajo de la señal generada por el detector (416) detensión; y un circuito (424) de control en comunicación eléctrica con el circuito (422) accionado por impulsos y eldetector (416) de tensión, permitiendo el circuito (424) de control selectivamente la transmisión de energíaeléctrica desde el circuito (422) accionado por impulsos a la lámpara (112) de destello basándose, al menos enparte, en la señal generada por el detector (416) de tensión, donde dichas transmisiones selectivas de energíaeléctrica impulsan la lámpara de destello (112) para emitir suficiente energía luminosa para facilitar laconsecución del efecto cosmético deseado.

Suministro de energía para dispositivos de tratamiento dermatológico basados en luz

La tecnología divulgada se refiere en general a diseños de suministro de energía para dispositivos de tratamiento dermatológico basados en luz y, más específicamente, a circuitos de suministro de energía por conmutación capaces de activar repetidamente por impulsos una lámpara de destello para emitir una cantidad deseada de energía luminosa terapéutica en tales dispositivos de tratamiento sin que se proporcione ninguna energía eléctrica sustancial por un condensador cargado.

Durante muchos años la energía electromagnética se ha usado en una amplia diversidad de aplicaciones médicas. En el campo de la dermatología se han usado láseres, lámparas de destello/sistemas de luz intensa activada por impulsos (IPL, por sus siglas en inglés Intense Pulsed Light) y otras fuentes de radiación electromagnética, particularmente en las bandas de onda de radiación óptica, en dispositivos de tratamiento dermatológico para eliminar permanentemente/temporalmente el pelo, promover el crecimiento de nuevo pelo, tratar lesiones vasculares y pigmentadas, reducir la aparición de arrugas, tratar acné, eliminar verrugas, reducir la aparición de cicatrices, estirar la piel, rejuvenecer la piel, reducir la celulitis, eliminar tatuajes y similares. Los dispositivos de tratamiento dermatológico basados en luz aplicados a tales tratamientos se diseñan normalmente para emitir niveles terapéuticos de energía luminosa de manera controlada, de tal manera que uno o más impulsos luminosos aplicados a una región de la piel presentan niveles de fluencia, intervalos de longitud de onda, duraciones de impulso y retrasos entre impulsos predeterminados para conseguir un resultado terapéutico deseado. El fracaso al controlar apropiadamente los parámetros de la energía luminosa emitida puede dar como resultado una mala eficacia y/o una excesiva lesión en el tejido diana/no diana.

Los dispositivos de tratamiento dermatológico basados en IPL emplean típicamente suministros de energía por conmutación con circuitos formadores de impulsos (también denominados en el presente documento circuitos accionados por impulsos) . Desafortunadamente, la circuitería formadora de impulsos de la técnica anterior normalmente se basa en uno o más condensadores grandes que, cuando se descargan en una o más lámparas de destello, proporcionan la energía eléctrica primaria para activar por impulsos las lámparas de destello para emitir una cantidad terapéuticamente eficaz de energía luminosa. La Publicación de Solicitud de Patente de Estados Unidos Nº.2005/0245997 divulga dicho dispositivo. El tamaño, peso y coste de estos condensadores relativamente grandes da como resultado dispositivos de tratamiento voluminosos y de elevado coste. Por consiguiente, para desarrollar dispositivos de tratamiento dermatológico más pequeños, más ligeros y rentables, especialmente en el mercado del consumidor donde tales asuntos son particularmente graves, se necesita una investigación y desarrollo continuos.

Los suministros de energía por conmutación fabricados según la tecnología divulgada pueden accionar/activar por impulsos las lámparas de destello de dispositivos de tratamiento dermatológico basados en IPL a niveles suficientes para conseguir un efecto terapéutico deseado sin incurrir en las limitaciones de tamaño, peso y costes de elementos capacitivos relativamente grandes. Al accionar las lámparas de destello del dispositivo de tratamiento dermatológico para generar una secuencia de impulsos luminosos relativamente pequeños (“pequeños” con respecto a la fluencia y/o duración del impulso) alineada con localizaciones particulares dentro de la forma de onda de la fuente de la línea de CA, el suministro de energía mejorado no sólo permite suficiente energía luminosa en conjunto para calentar terapéuticamente cromóforos diana (por ejemplo, melanina) en una región de la piel sin ocasionar lesiones no deseadas en el tejido circundante, sino que también proporciona la ventaja añadida de que la energía eléctrica 45 correspondiente no necesita extraerse sustancialmente de ningún condensador cargado. Por consiguiente, el tamaño, peso y coste de los dispositivos de tratamiento dermatológico que incorporan la tecnología divulgada pueden reducirse significativamente.

En una realización ilustrativa, al menos algunos aspectos de la tecnología divulgada se pueden incorporar dentro de un dispositivo de tratamiento dermatológico configurado para facilitar la consecución de un efecto cosmético deseado en una región diana de la piel, tal como eliminación permanente/temporal de pelo, reducción de arrugas, reducción de acné, eliminación de verrugas, aumento del crecimiento de pelo, reducción en lesiones pigmentadas o vasculares, reducción en la aparición de cicatrices, estiramiento de la piel, reducción de celulitis y similares. Este dispositivo mejorado puede incluir una o más lámparas de destello que se pueden accionar por impulsos que 55 pueden emitir suficiente energía luminosa para facilitar la consecución del efecto cosmético deseado. Preferentemente, la lámpara o lámparas de destello está o están presurizadas con un gas noble que presenta picos del espectro de emisión deseados, tales como los que puede proporcionar el xenón y/o el criptón, y se pueden proporcionar, por ejemplo, a media atmósfera o más, a una atmósfera o más, etc. En algunas realizaciones, al menos algo de la energía luminosa emitida por la lámpara o lámparas de destello se puede transmitir a la región de la piel a través de un elemento de contacto con la piel ópticamente transparente que presenta una superficie de contacto con la piel de 2 centímetros cuadrados o mayor. El dispositivo incluye, adicionalmente, un suministro de energía por conmutación con al menos un detector de tensión de la línea de CA, un circuito accionado por impulsos y un circuito de control.

El detector de tensión de la línea de CA está en comunicación eléctrica con una fuente de la línea de CA y genera dinámicamente una señal cuyo ciclo de trabajo es indicativo de cuándo la tensión de la fuente de línea alcanza o supera un umbral de tensión de funcionamiento mínimo. Este ciclo de trabajo es útil para determinar si la fuente de la línea de CA está proporcionando una tensión de CA de línea alta o de línea baja. La señal generada por el detector de tensión de la línea de CA también puede ser indicativa de la frecuencia de la fuente de la línea de CA.

El circuito accionado por impulsos está en comunicación eléctrica con la lámpara o lámparas de destello y la fuente de la línea de CA y proporciona energía eléctrica suficiente para activar por impulsos la lámpara o lámparas de destello durante su estado de retención sin extraer una cantidad de energía eléctrica sustancial de un condensador cargado. Una o más características de la energía eléctrica (por ejemplo, nivel de corriente, duración del impulso de corriente y/o intervalo de retraso entre impulsos) proporcionadas por el circuito accionado por impulsos a la lámpara o lámparas de destello se basan, al menos en parte, en el ciclo de trabajo de la señal generada por el detector de tensión de la línea de CA. Por consiguiente, el ciclo de trabajo o la inversa del ciclo de trabajo pueden corresponderse sustancialmente con una amplitud de impulso de la energía luminosa emitida. Por ejemplo, el ciclo de trabajo de la tensión de la línea de CA que supera el umbral de tensión de funcionamiento mínimo puede ser sustancialmente igual o mayor que una amplitud de impulso de la energía luminosa emitida. Además, el circuito accionado por impulsos puede incluir una circuitería de filtro que mitiga el efecto de emisiones electromagnéticas generadas por el dispositivo en la fuente de la línea de CA, una circuitería rectificadora que rectifica la energía eléctrica proporcionada por la fuente de la línea de CA, un sensor de corriente que proporciona una indicación de la corriente eléctrica en la lámpara o lámparas de destello, una circuitería reguladora reductora (Buck) que recibe la energía rectificada y proporciona la corriente eléctrica regulada correspondiente a la lámpara o lámparas de destello bajo el control del circuito de control y un conmutador en comunicación eléctrica con el rectificador y regulador reductor (Buck) que permite transmitir selectivamente la energía eléctrica rectificada al regulador reductor.

El circuito de control está en comunicación eléctrica con el circuito accionado por impulsos y el detector de tensión de la línea de CA y habilita selectivamente la transmisión de energía eléctrica suficiente del circuito accionado por 25 impulsos para activar... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de tratamiento dermatológico, comprendiendo el dispositivo:

al menos una lámpara (112) de destello que se puede activar por impulsos capaz de emitir energía luminosa suficiente para facilitar la consecución de un efecto cosmético deseado en una región de la piel; un detector (416) de tensión de la línea de CA en comunicación eléctrica con una fuente de la línea de CA (426) , generando el detector (416) de tensión dinámicamente una señal que tiene un ciclo de trabajo indicativo de cuándo la tensión de la línea de CA supera un umbral de tensión de funcionamiento mínimo;

un circuito (422) accionado por impulsos en comunicación eléctrica con la lámpara (112) de destello y una fuente (426) de la línea de CA, el circuito (422) accionado por impulsos está adaptado para extraer energía eléctrica sustancialmente de modo directo desde la línea (426) de CA con menos de aproximadamente el 10% de la energía eléctrica requerida que proporciona los condensadores extrayéndose el resto de la línea de CA, donde al menos una característica de la energía eléctrica proporcionada por el circuito (422) accionado por

impulsos se basa, al menos en parte, en el ciclo de trabajo de la señal generada por el detector (416) de tensión; y un circuito (424) de control en comunicación eléctrica con el circuito (422) accionado por impulsos y el detector (416) de tensión, permitiendo el circuito (424) de control selectivamente la transmisión de energía eléctrica desde el circuito (422) accionado por impulsos a la lámpara (112) de destello basándose, al menos en parte, en la señal generada por el detector (416) de tensión, donde dichas transmisiones selectivas de energía eléctrica impulsan la lámpara de destello (112) para emitir suficiente energía luminosa para facilitar la consecución del efecto cosmético deseado.

2. El dispositivo de tratamiento dermatológico de la reivindicación 1, donde el que el efecto cosmético deseado incluye al menos una eliminación temporal de pelo y una eliminación permanente de pelo. 25

3. El dispositivo de tratamiento dermatológico de la reivindicación 1 o reivindicación 2, donde la señal generada por el detector (416) de tensión de la línea de CA es indicativo de la frecuencia de la energía eléctrica proporcionada por la fuente (426) de la línea de CA; y/o donde el ciclo de trabajo de la señal generada por el detector (416) de tensión es indicativo de si la fuente (426) de la línea de CA está proporcionando tensión de CA de línea alta o de línea baja.

4. El dispositivo de tratamiento dermatológico de cualquier reivindicación anterior, donde el circuito (422) accionado por impulsos comprende un circuito (1502) de filtro que mitiga el efecto de las emisiones electromagnéticas del dispositivo de tratamiento dermatológico en la fuente (426) de la línea de CA.

5. El dispositivo de tratamiento dermatológico de cualquier reivindicación anterior, donde el circuito (422) accionado por impulsos comprende:

un circuito (1504) rectificador que rectifica la energía eléctrica proporcionada por la fuente (426) de la línea de CA; y

un circuito (1506) regulador reductor que recibe la energía eléctrica rectificada y proporciona corriente regulada correspondiente a la lámpara (112) de destello bajo el control del circuito (424) de control.

6. El dispositivo de tratamiento dermatológico de la reivindicación 5, donde el circuito (422) accionado por impulsos comprende:

un sensor de corriente que proporciona una indicación de la corriente eléctrica regulada en la lámpara (112) de destello; y un conmutador (1508) en comunicación eléctrica con el circuito (1506) regulador reductor y el circuito rectificador, permitiendo el conmutador (1508) selectivamente la transmisión de la energía eléctrica rectificada al

circuito (1506) regulador reductor; donde el circuito (424) de control comprende:

un comparador en comunicación eléctrica con el conmutador (1508) y un sensor de corriente, generando el comparador una señal para controlar el conmutador (1508) basándose en una comparación entre la 55 indicación desde el sensor de corriente y una tensión de referencia; y un microprocesador en comunicación eléctrica con el detector (416) de tensión de la línea de CA y comparador, determinando el microprocesador el nivel de la tensión de referencia basándose, al menos en parte, en el ciclo de trabajo de la señal generada por el detector (416) de tensión; donde opcionalmente el microprocesador modifica la tensión de referencia para garantizar que la lámpara (112) de destello emite 60 energía luminosa con un intervalo de fluencia deseado; y/u opcionalmente donde el microprocesador deshabilita el circuito (422) accionado por impulsos en respuesta a al menos uno de un fallo del sistema de refrigeración, un estado de alta temperatura, una entrada del usuario, un fallo para mantener el dispositivo en contacto físico con al menos una superficie de la región de la piel, un estado de configuración inapropiada y un estado de mantenimiento.

7. El dispositivo de tratamiento dermatológico de cualquier reivindicación anterior, donde la característica de la energía eléctrica proporcionada por el circuito (422) accionado por impulsos incluye al menos uno de un nivel de corriente, una duración de impulso de corriente, y un intervalo de retraso entre impulsos.

8. El dispositivo de tratamiento dermatológico de cualquier reivindicación anterior, que adicionalmente comprende: un circuito de retención que proporciona una densidad de corriente baja a la lámpara (112) de destello suficiente para permitir que la lámpara (112) de destello mantenga su estado ionizado; y de manera opcional comprendiendo adicionalmente: un circuito de disparo que proporciona suficiente energía eléctrica a la lámpara (112) de destello para iniciar la ionización en la lámpara (112) de destello, donde dicha ionización corresponde al inicio del estado de retención de la lámpara; e incluso además opcionalmente donde el circuito (422) accionado por impulsos incluye un diodo que impide la entrada de energía eléctrica proporcionada durante el estado de retención de la lámpara que afecte sustancialmente a otros elementos del circuito (422) accionado por impulsos.

9. El dispositivo de tratamiento dermatológico de cualquier reivindicación anterior, donde el circuito (424) de control

permite que el circuito (422) accionado por impulsos impulse la lámpara (112) de destello en una secuencia predeterminada de impulsos luminosos.

10. El dispositivo de tratamiento dermatológico de la reivindicación 9, donde:

la secuencia de impulsos luminosos es al menos de dos impulsos luminosos y/o donde las secuencias de impulsos luminosos proporcionan, cuando el efecto cosmético deseado es la eliminación temporal de pelo,

a) una fluencia en conjunto en una superficie de la región de la piel en el intervalo de aproximadamente 5-10

J/cm2; b) amplitudes de impulsos luminosos individuales en el intervalo de aproximadamente 3-8 ms con intervalos de retraso entre impulso en el intervalo de aproximadamente 3-15 ms; y c) longitudes de onda al menos en el intervalo de aproximadament.

85. 1100 nm, y/o donde la secuencia de impulsos luminosos se repite al menos una vez por segundo o donde la secuencia de impulsos luminosos se repite a intervalos mayores de un segundo; y/o donde la secuencia de impulsos luminosos que se repite a intervalos variables se basa al menos en una medición de temperatura dentro de una pieza manual que contiene la lámpara (112) de destello que activarse por impulsos.

11. El dispositivo de tratamiento dermatológico de la reivindicación 9, donde un intervalo de retraso entre impulsos entre cada impulso en la secuencia de impulsos luminosos es menor que el tiempo de relajación térmico de una diana dentro de la región de la piel; y/o donde el intervalo de retraso entre impulsos entre cada impulso en la secuencia de impulsos luminosos es al menos tan grande como el tiempo de relajación térmico de la epidermis de la región de la piel; y/o donde un intervalo de retraso entre impulsos entre cada impulso en la secuencia de impulsos luminosos se basa, al menos en parte, en un tipo de piel asociado con la región de la piel.

12. El dispositivo de tratamiento dermatológico de la reivindicación 9, donde las amplitudes de impulso de cada

impulso luminoso en la secuencia de impulsos luminosos están en el intervalo de aproximadamente 1 microsegundo a 17 milisegundos.

13. El dispositivo de tratamiento dermatológico de cualquier reivindicación anterior, que comprende adicionalmente un elemento de contacto con la piel que es ópticamente transparente en al menos una parte de la energía luminosa emitida por la lámpara (112) de destello, donde la superficie de contacto con la piel de dicho elemento es al menos de aproximadamente 2 cm2.

14. El dispositivo de tratamiento dermatológico de cualquier reivindicación anterior, donde el ciclo de trabajo de la

tensión de la línea de CA supera el umbral de tensión de funcionamiento mínimo que corresponde sustancialmente a 55 una amplitud de impulso de la energía luminosa emitida.

15. El dispositivo de tratamiento dermatológico de cualquier reivindicación anterior, donde el ciclo de trabajo de la tensión de la línea de CA que supera el umbral de tensión de funcionamiento mínimo es mayor que una amplitud de impulso de la energía luminosa emitida.

16. El dispositivo de tratamiento dermatológico de la reivindicación 1, donde una corriente eléctrica circula a través de la lámpara (112) de destello en respuesta a la energía eléctrica proporcionada por el circuito (422) accionado por impulsos, circulando la corriente eléctrica de acuerdo con una forma de onda de corriente eléctrica que tiene una amplitud de impulso en conjunto entre 60 ms y 130 ms, teniendo la forma de onda de la corriente eléctrica un primer

período durante el cual la corriente eléctrica tiene un nivel de intensidad que varía entre 1 y 25 amperios y un segundo período durante el cual el nivel de intensidad de la corriente eléctrica varía entre 40 y 60 amperios.

17. El dispositivo de tratamiento dermatológico de la reivindicación 16, donde la amplitud de impulso en conjunto es de 110 ms.

18. El dispositivo de tratamiento dermatológico de la reivindicación 16, donde el nivel de intensidad de corriente 5 eléctrica varía entre 1 y 15 amperios durante el primer período de la forma de onda de corriente eléctrica.

19. El dispositivo de tratamiento dermatológico de la reivindicación 16, donde la forma de onda de corriente eléctrica incluye uno o más períodos adicionales durante los cuales el nivel de intensidad de corriente eléctrica varía entre 40 y 60 amperios, estando separados los períodos consecutivos por un período durante el cual el nivel de intensidad de corriente eléctrica es una corriente de retención.

20. El dispositivo de tratamiento dermatológico de la reivindicación 16, donde la forma de onda de corriente eléctrica incluye uno o más períodos adicionales durante los cuales el nivel de intensidad de la corriente eléctrica varía entre 40 y 60 amperios, y donde los períodos consecutivos durante los cuales el nivel de intensidad de la corriente eléctrica es entre 40 y 60 amperios están separados por un período durante el cual el nivel de intensidad de la corriente eléctrica está a un nivel de la corriente de retención.

21. El dispositivo de tratamiento dermatológico de la reivindicación 16, donde el primer y segundo período de la forma de onda de la corriente eléctrica son contiguos en el tiempo. 20