Equipo de fototerapia para tratamiento en medicina estética.

1. Equipo de fototerapia.

2. Equipo según la reivindicación anterior que consiste en una unidad central y un cabezal de LEDs unidos entre sí por un brazo articulado;

agregándose un pedestal en el caso de la ejecución rodante.

3. Equipo según las reivindicaciones anteriores cuya unidad central contiene los elementos de alimentación y control, y la interfase del operador ubicada sobre su frente.

4. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque posee una interfase de operación basada en un display y pulsadores que pueden ser reales o virtuales (pantalla táctil) dependiendo del modelo comercial.

5. Equipo según las reivindicaciones anteriores cuyo cabezal de LEDs consta de un número variable de paneles articulados entre sí.

6. Equipo según las reivindicaciones anteriores cuyo brazo articulado se caracteriza por ser del tipo auto-balanceado.

7. Equipo según las reivindicaciones anteriores que cuya fuente de luz consiste en diodos emisores de luz (LEDs) de montaje superficial de alta potencia.

8. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado por incorporar en un mismo cabezal LEDs de 3 longitudes de onda: azul de 415 nm, rojo de 660 nm e infrarrojo de 850 nm.

9. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado por permitir la selección de la longitud de onda de los LEDs activos desde la interfase del operador, sin que sea necesario realizar un cambio del cabezal de LEDs.

10. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado por permitir la aplicación de la luz en forma continua o pulsada.

11. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado por permitir la selección del modo de aplicación de la luz continua-pulsada desde la interfase del operador.

12. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque en el modo de luz pulsada la luz tiene períodos de encendido de 800 ms y periodos apagado de 100 ms para maximizar su eficacia al usar el método de foto-bio-estimulación.

13. Equipo según las reivindicaciones anteriores que incorpora, en el sistema de control, un temporizador programable para fijar el tiempo del tratamiento.

14. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el tiempo del tratamiento se fija mediante los pulsadores de la interfase del operador.

15. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque basa su sistema de control en un microprocesador con su programa correspondiente, y una electrónica adicional para generar los pulsos y controlar el encendido de los LEDs.

16. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque los LEDs están montados sobre un circuito impreso con base de aluminio y sustrato aislante cerámico de alta conductividad térmica para disipar el calor generado por los LEDs.

17. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la corriente que circula por los LEDs, y en consecuencia la potencia luminosa radiante, así como el encendido y apagado de los mismos está controlado por circuitos integrados especialmente diseñados para esa función.

18. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la fuente de alimentación de los LEDs está controlada por el microprocesador y es de tensión variable según el grupo de LEDs que esté activo, de manera de minimizar la potencia disipada por los elementos de control de encendido de los LEDs y en los elementos de paso de la fuente de alimentación.

19. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque los LEDs están dispuestos en cadenas paralelas con cantidad variable de los mismos en cada cadena: tres cadenas de 7 LEDs para Los azules, una cadena de 10 y otra de 11 LEDs para los rojos y una cadena 21 LEDs para los infrarrojos; de manera de minimizar la potencia disipada por los elementos de control de encendido de los LEDs y en los elementos de paso de la fuente de alimentación.

20. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque completa el esquema de control del calor generado por los LEDs mediante ventiladores de refrigeración y un adecuado diseño mecánico de las envolventes para guiar el paso del aire optimizando su efecto refrigerante.

La presente presentación se refiere a un equipo emisor de luz en el espectro del infrarrojo, el rojo y el azul-violeta, diseñado para su uso en tratamientos de medicina estética y de características adecuadas para su uso en otros campos de la medicina. Según se puede ver en las figuras 1 y 2, el equipo consiste en una Unidad Principal (1) que contiene los elementos de alimentación y control y la interfase del usuario, un Cabezal (2) que contiene los dispositivos emisores de luz tipo LED unidos ambos por un Brazo Articulado (3) que permite posicionar al cabezal en forma adecuada para los tratamientos. En el caso de la ejecución ro dante también incorpora un pedestal con ruedas (4)

SECTOR DE LA TÉCNICA

El dispositivo objeto de esta presentación está orientado al campo de la medicina estética, aunque también es de aplicación en otras áreas de la medicina.

ANTECEDENTES YESTADO DE LA TÉCNICA

En este momento existen en el mercado diversos dispositivos basados en el uso de la luz como fuente de radiación para aplicaciones de medicina estética que emplean LEDs como emisores de luz que sin embrago adolecen de uno o más de los siguientes defectos:

a) La densidad de potencia no supera la mínima necesaria como para estimular los tejidos. b) Las longitudes de onda de los LEDs utilizados no son las adecuadas para el tratamiento, en forma eficiente, de los objetivos que se proponen. c) Los cabezales de LEDs tienen LEDs de una sola longitud de onda por lo que se debe cambiar de cabezal para cambiar el color de la luz aplicada.

d) El brazo articulado no es del tipo auto-balanceado por lo que se debe hacer un esfuerzo para posicionar el cabezal sobre el paciente y luego, sin moverlo, aj ustar los frenos.

e) La luz se aplica sólo en forma continua.

Lo que hace único a este dispOSItIvO es que mediante el uso de la tecnología más avanzada disponible al momento de esta presentación, junto con un cuidadosos diseño del aspecto térmico, se combina en un único cabezal LEDs de las 3 longitudes de onda: azul (415 nm) , rojo (660 nm) , e infrarrojo (850 nm) con una densidad de potencia que supera el umbral mínimo requerido para producir la estimulación; simplificando el manejo, al no requerir el cambio de cabezales para los casos en que el tratamiento requiera la aplicación de mas de un color, siendo el posicionamiento del cabezal muy sencillo y cómodo por contar con un brazo articulado autobalanceado. Además este equipo permite la aplicación de la luz en forma continua o pulsada; en este último caso se han elegido los parámetros de tiempo de luz = 800 ms y tiempo de oscuridad = 100 ms, siguiendo los trabajos de Tiina Karu.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Figura 1: Vista de Conjunto -Ejecución de sobremesa Figura 2: Visa de Conjunto -Ejecución rodante Figura 3: Esquema funcional Figura 4: Unidad de Control-Esquema del circuito Figura 5: Lógica de encendido de los LEDs -Esquema del circuito Figura 6: Fuentes de alimentación -Esquema del circuito Figura 7: Cabezal de LEDs -Detalles constructivos Figura 8: Cabezal de LEDs -Esquema del circuito Figura 9: Cabezal de LEDs -Diseño térmico Figura 10: Diagrama de Flujo del programa

DESCRIPCION DEL DISPOSITIVO

Físicamente el dispositivo puede descomponerse para su descripción en 3 partes:

• Una Unidad Principal identificada como (1) en la figuras 1 y 2 que contiene las fuentes de alimentación, los sistemas de excitación (drivers) de los LEDs, el sistema de control del equipo y la interfase hombre-máquina (ver Esquema funcional en la figura 3) .

• Un Cabezal de LEDs identificado como (2) en las figuras 1 y 2 que consiste en uno o mas paneles de LEDs (cinco en el modelo profesional) articulados entre si para irradiar uniformemente el rostro del paciente.

• Un Brazo Articulado identificado como (3) en las figuras 1 y 2 que vincula la Unidad

Principal con el Cabezal de LEDs y permite posicionar el Cabezal en forma adecuada para el tratamiento.

• En el caso de la ejecución rodante existe un cuarto componente: la Unidad Rodante identificada como (4) en la figura 2.

1. Unidad Principal: Este módulo contiene en su interior las fuentes de alimentación, los circuitos de generación de pulsos y de control, las fuentes de alimentación y la interfase hombre-máquina. El sistema de control se basa en un microprocesador (ver figura 4) que incorpora un programa cuyo diagrama de flujo se ve en la Figura 10; la operación del microprocesador se complementa con un hardware adicional (ver figura 5) que genera los pulsos con los tiempos encendido-apagado requeridos y emite las ordenes de encendido de la cadena de LEDs del color deseado ajustando el valor de la tensión de la fuente de alimentación a las características de dichos LEDs. Este microprocesador es el que se encarga del manejo de la interfase con el operador y a partir de las ordenes recibidas genera las señales de control para la selección del color (Azul, rojo o infrarrojo) , para la selección del modo de operación (Luz continua o luz pulsada) y para el encendido y apagado de los LEDs. La interfase del operador consiste básicamente en un display que informa al operador de los ajustes actuales del equipo y un conjunto de pulsadores que le permiten seleccionar el tiempo de tratamiento, el color a aplicar, el modo de operación (continuo o pulsado) y el encendido y apagado de los LEDs. Presionando el pulsador T + se aumenta el tiempo programado de tratamiento y presionando el pulsador T -se disminuye el mismo; los pasos de aumento o disminución del tiempo son de 1 minuto. Presionando el pulsador MODO repetidamente se seleccionan alternativamente el modo de iluminación continua y el modo de iluminación pulsada. Presionando repetidamente el pulsador de COLOR se seleccionan cíclicamente los colores azul, rojo o infrarrojo. Presionando el pulsador de ARRANQUE se encienden los LEDs poniéndose en marcha a la vez un temporizador; cuando se alcanza el tiempo prefijado los LEDs se apagan automáticamente. También se pueden apagar los LEDs manualmente mediante el pulsador STOP-PAUSA: una primera pulsación pone el al equipo en modo PAUSA y se puede continuar el tratamiento (pulsando ARRANQUE) desde el tiempo en que se lo detuvo y presionando nuevamente este pulsador se pone el temporizador a cero. Estos pulsadores dependiendo de condicionantes comerciales pueden ser pulsadores reales o pulsadores virtuales de una pantalla táctil; pudiendo en el futuro adoptar otras formas de acuerdo a los avances tecnológicos. La sección de alimentación consta de dos fuentes: una de ellas de tensión constante regulada en 12 V que alimenta al microprocesador, el hardware adicional y los ventiladores de refrigeración. La otra es una fuente de tensión variable controlada desde el microprocesador que ajusta su valor a la cadena de LEDs activos en cada momento de manera de minimizar la disipación de calor en el cabezal. NOTA: En el caso de la ejecución rodante parte de los componentes de la Unidad Principal se ubicarán en la base de la unidad rodante.

2. Cabezal de LEDs: Consta de una cantidad variable de paneles, que en la ejecución preferente son 5, estando el primero unido rígidamente al segundo formando un ángulo de 140°, lo mismo que el cuarto con el quinto y ambos conjuntos unidos al tercer panel (el panel central) mediante una junta articulada de manera de poder ajustarlo a las características físicas de la cara del paciente (ver figura 7) . Adicionalmente el panel central está unido al brazo elevador mediante una junta articulada para su correcto posicionamiento. Cada panel mide aproximadamente 60mm x 180mm con un área activa de 60mm x 140mm lo que permite abarcar todas las áreas del rostro que son objeto del tratamiento. En cada panel de han dispuesto 21 grupos de LEDs, según una matriz de 3 x 7, cada uno consistente en un LED de cada color: azul de 415 nm, rojo de 660 nm e infrarrojo de 850 nm. Si bien los LEDs son emisores de luz de alto rendimiento una parte de la potencia suministrada se convierte en calor y en el caso de LEDs de alta potencia lumínica como los empleados en este dispositivo, la potencia disipada en forma de calor también es alta lo cual podría afectar el desempeño y la vida útil de los LEDs. Esto hace imprescindible un ajustado diseño del aspecto térmico, en este dispositivo en especial se tuvo en cuenta:

a. Los LEDs de los distintos colores se distribuyen en cadenas de LEDs en serie

de distinta longitud según los colores (7 LEDs para los azules, 10-11 LEDs

para los rojos y 21 LEDs para los infrarrojos) de manera de que las caídas de

tensión en dichas cadenas fuera lo más uniforme posible y así minimizar la

caída de tensión, y por consiguiente la disipación térmica,...

1. Equipo de fototerapia.

2. Equipo según la reivindicación anterior que consiste en una Unidad Central y un Cabezal de LEDs unidos entre si por un Brazo Articulado; agregándose un pedestal en el caso de la ejecución rodante.

3. Equipo según las reivindicaciones anteriores cuya Unidad Central contiene los elementos de alimentación y control, y la interfase del operador ubicada sobre su frente.

4. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado por que posee una interfase de operación basada en un display y pulsadores que pueden ser reales o virtuales (pantalla táctil) dependiendo del modelo comercial.

5. Equipo según las reivindicaciones anteriores cuyo Cabezal de LEDs consta de un número variable de paneles articulados entre si.

6. Equipo según las reivindicaciones anteriores cuyo brazo articulado se caracteriza por ser del tipo auto-balanceado.

7. Equipo según las reivindicaciones anteriores que cuya fuente de luz consiste en diodos emisores de luz (LEDs) de montaje superficial de alta potencia

8. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado por mcorporar en un mismo cabezal LEDs de 3 longitudes de onda: azul de 415 nm, rojo de 660 nm e infrarrojo de 850 nm.

9. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado por permitir la selección de la longitud de onda de los LEDs activos desde la interfase del operador, sin que sea necesario realizar un cambio del cabezal de LEDs.

10. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado por permitir la aplicación de la luz en forma continua o pulsada.

11. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado por permitir la selección del modo de aplicación de la luz continua-pulsada desde la interfase del operador.

12. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado por que en el modo de luz pulsada la luz tiene períodos de encendido de 800 ms y periodos apagado de 100 ms para maximizar su eficacia al usar el método de foto-bio-estimulación.

l3. Equipo según las reivindicaciones anteriores que incorpora, en el sistema de control, un temporizador programable para fijar el tiempo del tratamiento.

14. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado por que el tiempo del tratamiento se fija mediante los pulsadores de la interfase del operador.

15. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado por que basa su sistema de control en un microprocesador con su programa correspondiente, y una electrónica adicional para generar los pulsos y controlar el encendido de los LEDs

16. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado por que los LEDs están montados sobre un circuito impreso con base de aluminio y sustrato aislante cerámico de alta conductividad térmica para disipar el calor generado por los LEDs.

17. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la corriente que circula por los LEDs, y en consecuencia la potencia luminosa radiante, así como el encendido y apagado de los mismos está controlado por circuitos integrados especialmente diseñados para esa función.

18. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la fuente de alimentación de los LEDs está controlada por el microprocesador y es de tensión variable según el grupo de LEDs que esté activo, de manera de minimizar la potencia disipada por los elementos de control de encendido de los LEDs y en los elementos de paso de la fuente de alimentación.

19. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado por que los LEDs están dispuestos en cadenas paralelas con cantidad variable de los mismos en cada cadena: tres cadenas de 7 LEDs para los azules, una cadena de 10 Y otra de 11 LEDs para los rojos y una cadena 21 LEDs para los infrarrojos; de manera de minimizar la potencia disipada por los elementos de control de encendido de los LEDs y en los elementos de paso de la fuente de alimentación.

20. Equipo según las reivindicaciones anteriores caracterizado por que completa el esquema de control del calor generado por los LEDs mediante ventiladores de refrigeración y un adecuado diseño mecánico de las envolventes para guiar el paso del aire optimizando su efecto refrigerante.