Aparato para el tratamiento de problemas dermatológicos.

Un aparato para aplicación de ultrasonido a la piel que comprende una pluralidad de elementos (12,

24) transductores de frecuencia dual dispuestos en forma de un conjunto (2) en un material (4) flexible en configuración espaciada y un generador de ultrasonido conectado al conjunto (2) transductor para energizar los elementos (12, 24) transductores de frecuencia dual con señales de activación, caracterizado porque cada uno de los elementos transductores de frecuencia dual es capaz de suministrar ultrasonido tanto a baja frecuencia como a alta frecuencia, en el que el generador de ultrasonido está configurado para generar señales de activación tanto de baja como de alta frecuencia para energizar los elementos transductores de frecuencia dual, en el que el conjunto transductor es programable para suministrar una secuencia deseada de ultrasonido de baja y alta frecuencia a la piel en tratamiento, en el que baja frecuencia se define como de 20 kHz a 500 kHz y alta frecuencia se define como de 0,5 MHz a 3,5 MHz

Aparato para el tratamiento de problemas dermatológicos

Campo técnico

Esta invención se refiere a aparatos de suministro de ultrasonidos para un tratamiento de la piel, en particular para el tratamiento de problemas cosméticos de la piel y para mejorar el aspecto de la piel envejecida y/o dañada por el sol. También se describe el uso de tal aparato en métodos para tratar la piel, métodos que pueden incorporar la aplicación de ultrasonido. Se describen adicionalmente composiciones tópicas asociadas.

Antecedentes de la invención La piel es una ruta potencial para el suministro de agentes farmacéutica o cosméticamente activos al cuerpo. Sin embargo, no se cree generalmente que la piel sea una ruta de suministro eficiente, debido a la baja permeabilidad del stratum corneum y de la epidermis en general. Tradicionalmente, la aplicación tópica de agentes terapéuticos farmacéuticos ha sido dirigida a sitios dermatológicos localizados. Más recientemente, se han usado técnicas transdérmicas para el suministro sistémico especialmente cuando esta ruta evita la circulación hepática donde puede ocurrir la degradación del agente activo.

Se puede usar ultrasonido para suministrar moléculas dentro de la piel. Cuando se usa ultrasonido en este contexto se denomina “sonoforesis”. El ultrasonido aplicado a la piel tiene dos principales efectos. Primero, la cavitación es el

resultado del campo de presión rápidamente oscilante, que provoca la formación y el colapso de burbujas, que mecánicamente crea canales a través del stratum corneum. El segundo efecto es el calentamiento directo del material a través del que están viajando las ondas del sonido, debido a la atenuación de la energía acústica por reflexión, absorción y dispersión. En la piel, esto ocurre hasta cuatro veces más que en otros tejidos debido a su heterogeneidad. Se sabe que el calentamiento rompe el sistema de bicapa de lípido en el stratum corneum contribuyendo también a la mejorada permeabilidad de la epidermis. Varios factores pueden afectar a la capacidad calorífica del ultrasonido, que incluyen:

(i) aplicar ultrasonido en modo continuo en lugar de pulsado,

(ii) prolongar el tiempo de exposición,

(iii) enfocar el ultrasonido en lugar de usar la aplicación sin enfocar,

(iv) la evitación de usar geles acuosos que se usan para disminuir el grado de reflexión,

(v) aplicar el ultrasonido a mayores densidades de potencia,

(vi) la aplicación de ultrasonido a tejidos inmediatamente adyacentes al hueso.

Con el ultrasonido, se ha mostrado que la difusión de moléculas de bajo peso molecular se incrementa en 2-5.000 veces a través de epidermis aislada in vitro y hasta 1.700 veces en estudios teóricos. Fármacos de moléculas incluso mayores tales como insulina y heparina se han suministrado eficientemente cuando se usan 15 minutos de US de 20 kHz. Un estudio in vitro encontró que se podrían suministrar moléculas de poli-L-lisina de hasta 51 KDa con ultrasonido de 20 kHz e intensidades en el intervalo de 2 a 50 W/cm2. A modo de explicación de este incremento de permeación, algunos estudios han citado un incremento en el número de poros en lugar de un incremento de los

diámetros (28±12 Å) de poro individual. Sin embargo, se ha adoptado el término “sonomacroporación” para el

ultrasonido específico que de hecho provoca la formación de poros más grandes.

La permeabilidad de la piel se incrementa por la rotura de los lípidos intracelulares por calentamiento y/o tensión mecánica, y por el incremento de porosidad. Se han publicado elevaciones de temperatura de 6ºC (1 MHz, 0, 25 W/cm2) a 50ºC (20 MHz, 10-30 W/cm2) , pero se ha mostrado que elevaciones tan pequeñas como 11ºC (1 MHz, 2 W/cm2) provocan daño a la piel. El ultrasonido en modo continuo con una intensidad de 1 W/cm2 eleva la temperatura del tejido a una profundidad de 3 cm hasta 40ºC en 10 minutos.

Para moléculas menores tales como manitol, la mejora de la permeación a través de la piel ocurre cuando se aplica ultrasonido como pretratamiento o simultáneamente con la aplicación de la molécula; mientras que para moléculas grandes tales como insulina, la mejora de la permeación solo se ha registrado durante la aplicación de ultrasonido.

El ultrasonido se puede usar para mejorar el suministro transdérmico de fármaco. El documento WO 99/34857 describe el suministro transdérmico de fármaco de varios agentes activos usando una densidad de potencia de menos de 20 W/cm2, preferentemente menos de 10 W/cm2, siendo la frecuencia usada menor de 2, 5 MHz, preferentemente menor de 2 MHz, preferentemente menor de 1 MHz, lo más preferentemente 20-100 kHz. Se generaron datos experimentales in vivo en ratas usando una frecuencia de 20 kHz y una densidad de potencia de 1

o 1, 5 o 7 W/cm2.

El documento US 4.767.402 describe el suministro de fármaco transdérmico usando ultrasonido con una densidad de potencia de 0-3 W/cm2, preferentemente 0, 5-1, 5 MHz, y recomienda que cuando se reduce la densidad de potencia, se debe reducir también la frecuencia. Se ejemplifica una densidad de potencia de 1-2 W/cm2 a una frecuencia de 870 kHz.

Los tratamientos cosméticos que aspiran a mejorar la calidad de la piel están también dificultados por la función de barrera de la epidermis y en particular por el stratum corneum externo. La epidermis proporciona una significativa barrera mecánica y química a la transferencia de soluto debido a la bicapa de lípido/célula cornificada. Además, hay significativa actividad enzimática en la epidermis y dermis, que proporciona una defensa bioquímica para neutralizar los xenobióticos aplicados y que es comparable a la del hígado respecto a la actividad por unidad de volumen. Adicionalmente, el peso molecular de las substancias activas se sabe que es importante para determinar su propensión a difundirse por la piel. Se sabe que la difusión de substancias de peso molecular de alrededor de 500 Da y mayor es ineficiente. Se han descrito métodos y aparato que incluyen ultrasonido para su uso en cosmética de la piel y en tratamientos médicos.

El documento US 6.113.559 describe un método y aparato para reducir arrugas por aplicación de un haz de ultrasonido focalizado (densidad de potencia de ultrasonido de 100-500 W/cm2, frecuencia 1-500 MHz) a una región de piel, de modo que el suministro de energía a la capa de dermis es suficiente para calentar el tejido para estimular

o irritar la capa de dermis, provocando un cambio en la capa de dermis que confiere un cambio de suavidad de la capa de epidermis.

La terapia de ultrasonido para el tratamiento de celulitis es bien conocida y la aplicación de onda ultrasónica generalmente se ha mostrado eficaz para degradar el tejido graso subcutáneo. Como ejemplo, el documento EP 0 695 559, se refiere a equipo multifuncional para tratamientos de celulitis, que puede incluir emisores de vibraciones ultrasónicas para aplicación a, por ejemplo, los muslos del cuerpo de un paciente. Sin embargo, no se discuten las densidades de potencia y las frecuencias apropiadas. El documento GB 2303552 describe un aparato de ultrasonido útil para la reducción no invasiva de la celulitis. Los dispositivos de ultrasonido son útiles para el tratamiento ultrasónico de celulitis a una frecuencia predeterminada de alrededor de 3, 3 MHz y a una densidad de potencia típica de 2, 8 W/cm2, siendo absorbida el 50% de la energía dentro de una profundidad de 1, 27 cm a 2, 54 cm debajo de la superficie de la piel.

El documento US 6.030.374 describe un método para mejorar el transporte de un agente activo a través de la piel exponiendo la piel a ultrasonido y aplicando un agente activo a la piel por inyección. El agente activo se puede usar para reducir el aspecto de la celulitis. Para ultrasonido de frecuencia más baja, se usa una frecuencia de ultrasonido entre 25 kHz y 3 MHz con una densidad de potencia de 0, 5-2, 0 W/cm2; para ultrasonido de frecuencia más alta, se usa una frecuencia de ultrasonido entre 3 MHz y 16 MHz con una densidad de potencia de 0, 2-1, 0 W/cm2.

El documento US 5.665.053 se refiere a un masajeador corporal de endermologia que tiene generadores de ultrasonido que se controlan selectivamente por el operador. El ultrasonido de onda larga de muy baja frecuencia descrito, 10 a 40 kHz, está en el intervalo generalmente reconocido como ultrasonido disruptivo, que puede ser perjudicial para las células, y de este modo por razones de seguridad este no es apropiado para uso general excepto a muy bajos niveles de potencia.

El documento US 5.507.790 describe un aparato para focalizar energía de ultrasonido tal que la temperatura de un sitio... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para aplicación de ultrasonido a la piel que comprende una pluralidad de elementos (12, 24) transductores de frecuencia dual dispuestos en forma de un conjunto (2) en un material (4) flexible en configuración espaciada y un generador de ultrasonido conectado al conjunto (2) transductor para energizar los elementos (12, 24) transductores de frecuencia dual con señales de activación, caracterizado porque cada uno de los elementos transductores de frecuencia dual es capaz de suministrar ultrasonido tanto a baja frecuencia como a alta frecuencia, en el que el generador de ultrasonido está configurado para generar señales de activación tanto de baja como de alta frecuencia para energizar los elementos transductores de frecuencia dual, en el que el conjunto transductor es programable para suministrar una secuencia deseada de ultrasonido de baja y alta frecuencia a la piel en tratamiento, en el que baja frecuencia se define como de 20 kHz a 500 kHz y alta frecuencia se define como de 0, 5 MHz a 3, 5 MHz.

2. Un aparato según la reivindicación 1, en el que cada uno de los elementos (12, 24) transductores de frecuencia dual es capaz de suministrar ultrasonido de baja y alta frecuencia simultánea o secuencialmente.

3. Un aparato según la reivindicación 2, en el que cada uno de los elementos (12, 24) transductores de frecuencia dual es capaz de suministrar ultrasonido de baja y alta frecuencia a lo largo de un eje común.

4. Un aparato según cualquier reivindicación precedente, en el que cada uno de los elementos (12, 24) transductores de frecuencia dual es capaz de suministrar ultrasonido de un modo pulsado o de un modo continuo.

5. Un aparato según la reivindicación 4, en el que el aparato es controlable de tal modo que son capaces de ser controladas bajas y altas frecuencias de modo que un campo de ultrasonido se mueve a través del conjunto (2) según un patrón predeterminado y a una velocidad predeterminada.

6. Un aparato según la reivindicación 5, en el que el patrón predeterminado comprende uno o más de: movimiento de izquierda a derecha o viceversa a través de todo lo ancho del conjunto (2) ; movimiento arriba y abajo; y movimiento hacia el centro del conjunto (2) y a continuación hacia afuera de nuevo.

7. Un aparato según cualquier reivindicación precedente, en el que los elementos (12, 24) transductores de frecuencia dual están individualmente conectados al generador de ultrasonido.

8. Un aparato según cualquier reivindicación precedente, en el que los elementos (12, 24) transductores de frecuencia dual son cada uno capaces de suministrar una frecuencia de ultrasonido baja de 50 KHz.

9. Un aparato según cualquier reivindicación precedente, en el que los elementos (12, 24) transductores de frecuencia dual son cada uno capaces de suministrar una frecuencia de ultrasonido alta de 1 MHz a 3 MHz

10. Un aparato según cualquier reivindicación precedente, en el que la densidad de potencia media espacial de la energía de ultrasonido de baja frecuencia es de 20 a 500 mW/cm2.

11. Un aparato según cualquier reivindicación precedente, en el que la densidad de potencia media espacial de la energía de ultrasonido de alta frecuencia es de 0, 5 a 3 W/cm2.

12. Un kit que comprende:

el aparato de cualquier reivindicación precedente; y

una almohadilla de gel que contiene una composición que comprende ácido hialurónico y configurada para estar dispuesta entre el conjunto (2) flexible y un área de la piel en tratamiento.