19

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

11 Número de publicación: 2 232 387

51 Int. Cl. : A61N 5/067

7

A61N 5/06

ESPAÑA

12

TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA

T3

86 Número de solicitud europea: 00306739 .4

86 Fecha de presentación: 08.08.2000

87 Número de publicación de la solicitud: 1075854

87 Fecha de publicación de la solicitud: 14.02.2001

54 Título: Aparato de láser y método de uso del mismo.

30 Prioridad: 09.08.1999 US 370315

73 Titular/es: Theralase, Inc.

20 Ferrier Street Unit 1 Markham, Ontario L3R 3Z5, CA

45 Fecha de publicación de la mención BOPI:

01.06.2005

72 Inventor/es: Dumoulin-Whiter, Roger J.;

Lilge, Lothar y Weersink, Robert A.

45 Fecha de la publicación del folleto de la patente:

74 Agente: González Palmero, Fe

ES 2 232 387 T3

01.06.2005

Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art. 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid

1

ES 2 232 387 T3

DESCRIPCIÓN Aparato de láser y método de uso del mismo. Esta invención se refiere a métodos y dispositivos para tratar afecciones de los tejidos blandos y más particularmente a métodos y dispositivos terapéuticos de láser. Los láseres terapéuticos son útiles en el tratamiento de ciertos tipos de afecciones de los tejidos. Véanse, por ejemplo, las patentes estadounidenses N◦ 4.215.694, concedida a Isakov et al, N◦ 4.640.283, concedida a Sawa et al, N◦ 4.671.265, concedida a Walker, N◦ 4.724.835, concedida a Liss et al, 4.930.504, concedida a Diamantopoulos et al, N◦ 4.930.605, concedida a Hatje, N◦ 4.966.144, concedida a Rochkind et al, N◦ 5.029.581, concedida a Kaga et al, N◦ 5.051.823, concedida a Cooper et al, N◦ 5.150.704, concedida a Tatebayashi et al, N◦ 5.320.619, concedida a Badawi, N◦ 5.344.434, concedida a Talmore, N◦ 5.409.482, concedida a Diamantopoulos, N◦ 5.445.148, concedida a Bellinger, N◦ 5.445.608, concedida a Chen, N◦ 5.464.438, concedida a Smith, N◦ 5.514.168, concedida a Friedman, N◦ 5.616.140, concedida a Prescott, N◦ 5.649.924, concedida a Everett et al, N◦ 5.755.148, concedida a Segal. La terapia láser (es decir, la Terapia Láser de Bajo Nivel, o LLLT - low level laser therapy) requiere por lo general exponer directamente el tejido dañado a la luz láser durante intervalos de tiempo predeterminados. La exposición a la luz láser no sólo reduce el dolor asociado a ciertas afecciones, sino que en realidad acelera la sanación de los tejidos tratados. La longitud de onda de la luz láser, la intensidad de la luz láser y el tiempo de exposición son factores importantes a la hora de seleccionar un protocolo de tratamiento específico para una afección determinada. La longitud de onda de la luz láser afecta a su capacidad de penetrar los tejidos suprayacentes, tales como la piel, para llegar a los tejidos y moléculas de interés. Por ejemplo, la luz roja es atenuada por la mayoría de los tejidos (atenuación de 1/e2 ) y, por tanto, la profundidad de penetración es menos de 1 cm en tales tejidos, mientras que la luz casi infrarroja (NIR - near infrared light) se ve menos atenuada por la mayoría de los tejidos y, por tanto, puede penetrar más de 1 cm en tales tejidos. La longitud de onda de la luz láser también afecta a su capacidad de fomentar los caminos biológicos para sanar tejidos dañados. Por ejemplo, la energía cuántica de los fotones del infrarrojo cercano es pequeña y, por tanto, los fotones del infrarrojo cercano tienen un potencial relativamente bajo para excitar las biomoléculas electrónicamente. Por otra parte, la energía cuántica de los fotones de la longitud de onda roja es suficiente para conseguir la excitación electrónica de las biomoléculas, fomentando potencialmente efectos fotoquímicos y fotobiológicos directos en los tejidos objetivo. La naturaleza exacta de los sucesos moleculares provocados por la irradiación de luz roja e infrarroja cercana de longitud de onda estrecha todavía está investigándose. Sin embargo, las pruebas clínicas sugieren que la bioestimulación utilizando luz roja y la bioestimulación empleando luz casi infrarroja fomentan cada una la sanación de las heridas y/o alivian los síntomas de la artritis reumatoide. Véanse, por ejemplo, “Wound Healing”, de Mester et al, 1 La2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

2

ser Therapy 7-15 (1989), y “Diode Laser Therapy for Rheumatoid Arthritis: A Clinical Evaluation of 102 Joints Treated with Low Reactive-Level Laser Therapy (LLLT)”, de Asada et al, 1 Laser Thrapy 147152 (1989). La intensidad de la luz láser utilizada para tratar una lesión es otro factor en su efectividad. Aplicar una intensidad insuficiente terapéuticamente de luz láser a una lesión no tiene efectos deseables, pero aplicar un exceso de intensidad puede provocar el calentamiento, quema e incluso vaporización indeseables de los tejidos. El tiempo total de exposición también es un factor importante en la terapia láser, ya que combinado con la irradiancia, determina la energía depositada total. Si una lesión no se expone a luz láser durante un intervalo de tiempo apropiado, puede tener lugar un calentamiento insuficiente. Una exposición excesiva a luz láser puede lesionar el tejido objetivo. Puesto que normalmente el tejido objetivo para la terapia láser es subcutáneo y todos los factores que controlan la penetrabilidad de la piel de un paciente (por ejemplo, el espesor, contenido de grasa, color, etc.) varían de paciente a paciente, ha resultado difícil emplear un protocolo ideal para todos los pacientes. Es decir, el tejido objetivo normalmente está situado a una cierta profundidad “Z0 ” bajo la superficie, y ha sido difícil de vigilar y controlar la energía administrada a la profundidad “Z0 ”. Los protocolos pueden ajustarse manualmente para el paciente particular, pero esto añade complejidad al tratamiento y depende más acusadamente de la formación apropiada del personal médico. Se ha propuesto una variedad de sistemas láser en las técnicas de la terapia láser y la cirugía láser que controlan inteligentemente la intensidad y duración del haz láser utilizando el seguimiento y la realimentación del objetivo (en tiempo real y no). Véanse, por ejemplo, las patentes estadounidenses N◦ 5.657.760, concedida a Ying, N◦ 5.423.801, concedida a Marshall, N◦ 5.354.323, concedida a Whitebook, N◦ 5.154.70, concedida a Rink et al, N◦ 5.050.597, concedida a Dalkuzono, N◦ 4.973.848, concedida a Kolobanov et al y N◦ 4.644.948, concedida a Lang et al. Por el documento EP-A-0815797 se conoce la provisión de un aparato láser que comprende al menos un láser, una fuente de alimentación en comunicación eléctrica con el o cada láser y un detector accionable para detectar la radiación reemitida por una superficie objetivo como reflectancia difusa desde al menos dos puntos de detección sobre dicha superficie objetivo, y una electrónica lógica de control para regular automáticamente una salida del o de cada láser basándose en la reflectancia difusa detectada por el detector. Un aparato láser según la presente invención se caracteriza porque el detector es un detector individual que es móvil a lo largo de un radio que se origina en el punto focal del o de cada láser a fin de medir la dependencia radial de la reflectancia difusa reemitida desde la superficie objetivo, según lo cual, la electrónica lógica de control regula automáticamente la salida del láser o la salida de al menos uno de los láseres basándose en la dependencia radial de dicha reflectancia difusa detectada por dicho detector. Un aparato láser según otro aspecto de la invención comprende una pluralidad de detectores y se caracteriza porque los detectores pueden colocarse a lo

3

ES 2 232 387 T3

largo de un radio que se origina en el punto focal del o de cada láser a fin de detectar la dependencia radial de la reflectancia difusa reemitida desde la superficie objetivo, según lo cual, la eléctrica de control regula automáticamente la salida del láser o la salida de al menos uno de los láseres basándose en la dependencia radial de dicha reflectancia difusa detectada por dichos detectores. El al menos un láser incluye preferiblemente un láser de luz infrarroja cercana y un láser de luz visible, incluyendo además el aparato láser unas guiaondas para guiar unos haces procedentes de dichos láseres hasta dicho punto focal sobre dicha superficie objetivo. La electrónica lógica de control incluye preferiblemente un procesador para determinar de manera no invasiva la intensidad subsuperficial de al menos una de dicha luz láser infrarroja cercana y dicha luz láser visible. Preferiblemente, dicha electrónica lógica de control analiza una dependencia radial de una reflectancia difusa procedente de dicho tejido de al menos una de dicha luz láser infrarroja cercana y dicha luz láser visible. Preferiblemente, la luz láser infrarroja cercana tiene una longitud de onda de 750 a 1000 nm y la luz láser visible tiene una longitud de onda de 450 a 749 nm. Preferiblemente, la luz láser infrarroja cercana y la luz láser visible tienen una intensidad máxima de 0 a 2000 vatios/cm2 . El aparato incluye también preferiblemente medios para hacer que la luz láser infrarroja cercana y dicha luz láser visible emitan impulsos. En la realización preferida, dichos medios hacen que la luz láser infrarroja cercana emita impulsos a una primera frecuencia, y dicha luz láser visible, a una segunda frecuencia diferente de dicha primera frecuencia, siendo detectadas las señales de dicha luz láser infrarroja cercana y de dicha luz láser visible por un sensor común y filtradas en frecuencia. Preferiblemente, dicho procesador es accionable para poner fin a dicha salida de al menos uno de dichos láseres cuando un análisis de dicha reflectancia difusa indica que al menos una de dicha luz láser infrarroja cercana y de dicha luz láser visible ha penetrado hasta una región subsuperficial de dicho tejido para una cantidad de exposición radiante igual a una cantidad predeterminada de exposición radiante terapéuticamente eficaz para tratar una afección. A continuación, se describirán realizaciones de la invención, únicamente a título de ejemplo, con referencia a los siguientes dibujos, en los que números de referencia similares designan elementos similares y en los que: La figura 1 es un diagrama de bloques esquemático de una realización de la invención; la figura 2 es un diagrama de flujo de un proceso ejecutado por la electrónica lógica de control de la realización de la figura 1; la figura 3 es una diagrama de bloques esquemático de otra realización de la invención; y la figura 4 es una vista en corte transversal por la línea 4-4 de la figura 3. La figura 1 muestra un diagrama esquemático general para un aparato 10 láser preferido de la invención. El aparato 10 láser es, en general, útil para tratar, por ejemplo, afecciones de los tejidos (tal como

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4

se emplea en la presente memoria, la expresión “afecciones de los tejidos” denota afecciones asociadas con los tejidos independientemente de dónde se originan o manifiestan tales afecciones), tal como el tejido 12 mostrado en las figuras. El aparato 10 láser posibilita un método para sanar afecciones de los tejidos para al menos aliviar ciertos síntomas de las afecciones, tales como por ejemplo el dolor. El aparato 10 láser de la figura 1 comprende un láser 14 de luz infrarroja cercana (NIR) y un láser 16 de luz visible. Los láseres 14 y 16 son excitados por una fuente 18 de alimentación. La potencia de salida de la fuente 18 de alimentación está controlada por una electrónica 20 lógica de control, ya sea en solitario o en combinación con unos moduladores 22, tal como se muestra en las figuras. El aparato 10 láser está adaptado para controlar la densidad de potencia (es decir, la irradiancia en vatios/cm2 ) administrada al tejido 12 objetivo, así como la dosis total de energía administrada (es decir, la exposición radiante en julios/cm2 ) de radiación. En las realizaciones, el aparato 10 láser está adaptado para producir selectivamente impulsos de luz láser a una frecuencia de 0 a 50.000, y preferiblemente 0 a 30.000, impulsos por minuto, teniendo cada impulso preferiblemente una intensidad máxima de entre 0 y 2000 vatios/cm2 . El láser 14 NIR está adaptado para producir selectivamente luz láser que tiene una longitud de onda del infrarrojo cercano y la frecuencia y la intensidad tratadas más arriba. Preferiblemente, el láser 14 NIR emite un haz que tiene una longitud de onda de aproximadamente 750 a aproximadamente 1000 nm, más preferiblemente de aproximadamente 900 a aproximadamente 930 nm, de la manera más preferible de aproximadamente 905 nm. El láser 16 de luz visible está adaptado para producir selectivamente luz láser que tiene una longitud de onda en el intervalo de luz visible y la frecuencia y la intensidad tratadas más arriba. Preferiblemente, el láser 16 de luz visible emite un haz que tiene una longitud de onda de aproximadamente 450 a aproximadamente 749 nm, más preferiblemente de aproximadamente 620 a aproximadamente 670 nm, de la manera más preferible de aproximadamente 660 nm. Los láseres 14 y 16 pueden ser del mismo tipo o de tipos diferentes de láser, y en ciertas realizaciones, los láseres 14 y 16 pueden combinarse en un único láser adaptado para producir selectivamente energía coherente a longitudes de onda dentro de las regiones visible y del infrarrojo cercano del espectro electromagnético. Según la invención, unos láseres 14 y 16 adecuados incluyen, por ejemplo, láseres de gas noble (por ejemplo, láseres de argón, láseres de helio-neón, etc.), láseres de diodo y láseres de colorante sintonizables. Cada uno de los haces emitidos producto los láseres 14 y 16 se dirige preferiblemente a un punto 24 focal común sobre el tejido 12 utilizando un guiaondas, tal como un prisma 26 convergente y una lente 28 de enfoque, tal como se muestra en la figura 1. Otros guiaondas adecuados incluyen, por ejemplo, lentes que tienen configuraciones diferentes, un guiaondas mecánico hueco, un guiaondas dieléctrico hueco y/o fibra óptica (tal como se analiza material absorbente y se muestra en la figura 3). En la patente estadounidense N◦ 4.963.143, concedida a Pinnow, también se sugieren guiaondas adecuados. 3

5

ES 2 232 387 T3

En las realizaciones, los haces láser convergen antes del punto 24 focal para producir haces coaxiales que comprenden radiación coherente a una longitud de onda visible y radiación coherente a una longitud de onda del infrarrojo cercano. Los haces coaxiales son preferibles a otras conformaciones de haz, ya que los haces penetran hasta regiones subsuperficiales directamente debajo del punto 24 focal en vez de hasta regiones subsuperficiales que no están centradas debajo del punto 24 focal. En las realizaciones en las que ambos haces son emitidos por el mismo láser, el haz del infrarrojo cercano y el haz visible pueden emitirse por impulsos en el punto 24 focal para producir un efecto deseado. Aunque la irradiación de láser de doble longitud de onda sea una realización preferida de la invención, la irradiación con una sola longitud de onda o con más de dos longitudes de onda de radiación coherente también forma parte de esta invención, en combinación con el sistema de control automatizado descrito inmediatamente a continuación. En las realizaciones preferidas, la invención incluye un sistema de control automatizado que comprende la irradiación controlada por realimentación de tejidos objetivo. Un aparato láser preferido según la invención detecta de manera no invasiva, en tiempo real, la exposición radiante y/o la irradiancia de energía radiada dentro del tejido debajo del punto focal del láser sobre la superficie del tejido objetivo. En particular, la reflectancia difusa de la luz visible y/o infrarroja cercana se detecta, permitiendo por tanto la determinación de la irradiancia a una profundidad predeterminada y, en combinación con el tiempo de exposición, la exposición radiante real a una profundidad predeterminada. Por tanto, se emplean unos detectores 30 para realizar un seguimiento de las características energéticas del tejido 12. Preferiblemente, los detectores 30 están colocados a lo largo de un radio que se origina en el punto 24 focal para detectar la radiación difusa emitida por el tejido 12. Al menos dos detectores 30 están colocados a lo largo del radio, y preferiblemente cuatro detectores 30 están colocados así, tal como se muestra en las figuras. En las realizaciones, un único detector puede moverse a lo largo de un radio para medir la dependencia radial de la radiación difusa emitida por el tejido 12. Los detectores 30 adecuados para el uso en la invención incluyen, por ejemplo, fibras ópticas que terminan en detectores rápidos de silicio, detectores de arseniuro de galio y detectores de fosfuro de indio. Las señales procedentes de los detectores 30 son preferiblemente amplificadas por unos amplificadores 32 antes de enviarse a la electrónica 20 lógica de control. La electrónica 20 lógica de control incluye un procesador (no mostrado) que ejecuta unos módulos 34 44 (figura 2). El procesador en la electrónica 20 lógica de control detecta (en el módulo 34) cuándo un usuario activa un disparador, interruptor o botón (no mostrado) del aparato 10 láser. Cuando se pulsa el disparador, el procesador ejecuta el módulo 36 y a continuación el módulo 27. Hasta que se pulsa el disparador, el procesador sigue ejecutando el módulo 34. En el módulo 36, la electrónica 20 lógica de control acciona los láseres 14 y 16, y en el módulo 37, la electrónica 20 lógica de control determina la intensidad de la radiación a una profundidad predetermina4

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

6

da, Z0 , dentro del tejido 12, debajo del punto 24 focal, y por tanto, la exposición radiante y la irradiancia a Z0 con un tiempo de exposición conocido. Preferiblemente, está determinación se realiza empleando un análisis de la dependencia radial de la radiación difusa reemitida detectada por los detectores 30 colocados a lo largo de un radio que se origina en el punto 24 focal. La atenuación de la radiación óptica procedente del tejido 12 como una función de la profundidad Z está relacionada con las propiedades de absorción y dispersión del tejido, lo que tiene como resultado grandes variaciones en la distribución de la profundidad de la potencia/energía. Mediante el empleo de un modelo teórico de la propagación de la luz en medios túrbidos (por ejemplo, el tejido 12), tal como la Teoría de la Difusión, puede mostrarse que la dependencia radial de la radiación difusa reemitida es también una función de las mismas propiedades ópticas. Véanse, por ejemplo, “A diffusion theory model of spatially resolved steady-state diffuse reflectance for the non-invasive determination of tissue optical properties in vivo,” de Farrel et al, 19(4) Med. Phys. 87988 (1992) y “Accuracy of non-invasive in vivo measurements of photosensitizer uptake based on a diffusion model of reflectance spectroscopy”, de Weersink et al, 66(3) Photochem. Photobiol. 326-35 (1997). Por tanto, la dependencia radial de la radiación difusa reflejada contiene información con respecto a la radiación subsuperficial. La electrónica 20 lógica de control determina la dependencia radial de la radiación difusa reflejada a partir de la intensidad de la señal transmitida a ella desde cada detector 30, y de la distancia radial de cada detector 30 desde el punto 24 focal. La dependencia radial se emplea entonces para estimar la dependencia radial de la intensidad (es decir, la atenuación de la intensidad como función de la profundidad) en el tejido que está tratándose. Por ejemplo, la dependencia radial puede utilizarse para generar una curva o una fórmula para una curva que a su vez puede emplearse para seleccionar una curva o fórmula de dependencia de la profundidad de una tabla de consulta. En cualquier caso, la intensidad (o irradiancia) de radiación a una profundidad Z0 objetivo se determina a partir de una curva o fórmula de dependencia de la profundidad, y la exposición radiante a la profundidad Z0 objetivo se determina, por ejemplo, por integración. Tras la ejecución del módulo 37, el procesador ejecuta entonces un módulo 38. En el módulo 38, el procesador compara el valor de la exposición radiante a Z0 con un valor predeterminado de la exposición radiante. Si la exposición radiante detectada es mayor o igual que el valor predeterminado de la exposición radiante (el cual es preferiblemente un valor terapéuticamente óptimo), se ejecuta un módulo 40 y se desactivan los láseres 14 y 16. Los láseres 14 y 16 pueden desactivarse de una serie de maneras, incluyendo la interrupción del suministro de energía a ellos desde la fuente 18 de alimentación, modulando la fuente de alimentación a los láseres mediante los moduladores 22 y/o modulando el haz que abandona los láseres 14 y 16 utilizando unos moduladores aguas abajo de los láseres, tales como unos obturadores (no mostrados). Si la exposición radiante detectada a Z0 es menor que la exposición radiante predeterminada, se ejecuta un módulo 42. En el módulo 42, el procesador compara el valor de la irradiancia a Z0 con una irradiación

7

ES 2 232 387 T3

predeterminada (la cual es preferiblemente un valor terapéuticamente óptimo). Si la irradiancia detectada a Z0 es igual a la irradiación predeterminada, el módulo 37 se ejecuta de nuevo. Si la irradiancia detectada no es igual a la irradiancia predeterminada, se ejecuta un módulo 44. El módulo 44 regula la intensidad del (de los) láser(es) adecuado(s) de acuerdo con la discrepancia entre la irradiancia detectada y la irradiancia predeterminada, y luego el módulo 37 vuelve a ejecutarse. La electrónica 20 lógica de control está preferiblemente adaptada para irradiar el tejido 12 con radiación que tiene una intensidad máxima, una intensidad media y una duración preseleccionadas. Preferiblemente, la electrónica 20 lógica de control está dotada adicionalmente de una memoria informática suficiente como para almacenar una serie de protocolos de tratamiento para afecciones y/o pacientes diferentes, eliminando la necesidad de reprogramar el dispositivo tras cada tratamiento. Los moduladores 22 se incluyen para proporcionar la capacidad de modular la salida de los láseres 14 y 16. La modulación se emplea preferiblemente con dos fines. En primer lugar, la modulación de una salida láser se utiliza para controlar la exposición radiante y la irradiancia en el tejido 12. En segundo lugar, el láser 14 NIR se modula preferiblemente a una frecuencia diferente que el láser 16 de luz visible para permitir una detección filtrada en frecuencia (por ejemplo, empleando el análisis de transformadas de Fourier). La intensidad reemitida de la radiación que tiene una primera longitud de onda modulada por una primera frecuencia portadora puede distinguirse de la intensidad reemitida de radiación que tiene una segunda longitud de onda modulada por una segunda frecuencia portadora realizando una detección por enganche para las dos frecuencias portadoras distintas. La atenuación de las dos longitudes de onda respectivas en el tejido elegido puede cuantificarse midiendo la demodulación de la señal de CA y el desplazamiento de fase comparado con la fuente. Por tanto, la intensidad de la radiación emitida por el tejido 12 puede determinarse para cada una de las dos frecuencias empleando detectores comunes. Naturalmente, otros sistemas de filtración son también adecuados para el uso en la invención, incluyendo por ejemplo filtros ópticos y sistemas de filtración con resolución temporal. Alternativamente, puede utilizarse una variedad de detectores específicos de longitudes de onda estrechas en el aparato de la invención para detectar independientemente la reflectancia de una pluralidad de longitudes de onda. Los moduladores 22 pueden colocarse antes y/o después de los láseres 14 y 16. Unos moduladores 22 adecuados de acuerdo con la invención incluyen, por ejemplo, circuitos de mando con regulación de frecuencia o moduladores acústico ópticos. Los moduladores 22 no tienen porqué ser todos del mismo tipo. Por ejemplo, los moduladores colocados antes de los láseres pueden ser dispositivos eléctricos adaptados para controlar la temporización de amplitud y/o de impulsos de los haces láser emitidos por los láseres, mientras que los moduladores después de los láseres pueden ser obturadores mecánicos y/u ópticos. La figura 3 muestra una realización alternativa de la invención, en la que unas lentes 28 de enfoque y una fibras 46 ópticas actúan como guiaondas que dirigen el haz láser del infrarrojo cercano y el haz láser visi-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

8

ble a través de un aplicador 48 y al interior del tejido 12. Esta realización del aparato láser de la invención es particularmente adecuado para tratar tejidos situados en zonas confinadas del cuerpo, tal como dentro de una cavidad corporal tal como la boca. El aplicador 48 se aplica al (o se pone muy cerca del) tejido 12. Unos detectores 30 están alojados preferiblemente en el aplicador 48 para facilitar el uso y hacerlo preciso. En las realizaciones, el aplicador 48 está especialmente adaptado para el uso pretendido. Pueden proporcionarse aplicadores 48 intercambiables para personalizar la funcionalidad de un aparato 10 adaptable universalmente (o al menos muy adaptable). Por tanto, por ejemplo, el aplicador 48 puede ser relativamente pequeño para realizar el tratamiento dentro de espacios confinados, tales como la boca y los campos quirúrgicos endoscópicos. El aplicador 48 puede incluir unos detectores 30 “flotantes” y/o unos extremos “flotantes” de guiaondas, que mantienen un contacto próximo entre el aplicador 48 y el tejido 12 a pesar de las irregularidades superficiales del tejido o del contorno del tejido (de una manera parecida a los cabezales láser accionados por resorte dados a conocer en la patente estadounidense N◦ 5.150.704, concedida a Tatebayashi et al). La figura 4 es una vista en corte transversal por la línea 4-4 de la figura 3 que muestra un ejemplo de la colocación radial de los detectores 30 empleados preferiblemente para determinar la dependencia radial de la luz difusa reflejada. Además de centrar el tratamiento en una única profundidad, la invención engloba centrar el tratamiento a una pluralidad de profundidades diferentes dentro de un tejido. Los tratamientos a múltiples profundidades de la invención pueden administrarse simultáneamente, secuencialmente y/o alternantemente. Por ejemplo, un sistema de la invención puede adaptarse para centrarse en una primera profundidad, reposicionarse para centrarse en una segunda profundidad, reposicionarse de nuevo para centrarse en una tercera profundidad, etc. En combinación con la capacidad de los sistemas de la invención para regular la irradiancia, la exposición radiante y la longitud, la capacidad para centrarse en múltiples profundidades dota a los sistemas de la invención de una mayor adaptabilidad a una variedad de afecciones de una variedad de tejidos en una variedad de pacientes. Adicionalmente, la invención es adecuada para realizar un seguimiento y controlar aplicaciones térmicas de láser utilizando una realimentación procedente del tejido para controlar la dosis de láser. La invención se ilustrará más detalladamente con referencia al siguiente ejemplo, pero debería entenderse que no se considera que la presente invención esté limitada al mismo. Ejemplo Un antebrazo de un paciente que se queja de dolor y rigidez asociados con el síndrome del canal carpiano se trata simultáneamente con haces láser que tienen longitudes de onda de entre 660 nm y 905 nm. Se utiliza un aparato de tratamiento láser para realizar un seguimiento y controlar automáticamente la aplicación de la luz láser, para aplicar la irradiancia y la exposición radiante, de manera que a una profundidad Z se obtengan una tasa de fluencia y una fluencia predeterminadas. El aparato se acciona, y se detectar la reflectancia difusa de la luz láser a lo largo de un radio que se origina en el punto focal de la luz láser 5

9

ES 2 232 387 T3

sobre la superficie del tejido. Para correlacionar la reflectancia como una función del radio R(ρ) con la tasa de fluencia como una función de la profundidad ϕ(Z), se genera una tabla de consulta que emplea la teoría de la difusión (véase Farrel et al más arriba). Para la tabla de consulta, se calculan la reflectancia, R, en la posición de los detectores (ρx1 ⇒ ρxn ) y la tasa de fluencia a la profundidad (Z1 ⇒ Z2 ) para el intervalo completo de absorción y dispersión ópticas en las longitudes de onda de 660 y 905 nm, tal como se indica en la literatura para la piel humana. En la tabla de consulta, la forma de la curva de la reflectancia frente al radio R frente a ρx ) se emplea para seleccionar la correspondiente curva de la tasa de fluencia frente a la profundidad (ϕ frente a Z). La tasa

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

6

10

de fluencia a la profundidad Z (el parámetro de interés) se obtiene entonces a través de la interpolación de los datos de ϕ frente a Z. La irradiancia administrada por el aparato se regula para conseguir la ϕ(Z) predeterminada. La regulación puede limitarse por referencia a unos límites de seguridad predeterminados, tales como aquéllos publicados en la norma IEC 825-1, en la tabla 1 (la EMP para la piel a 905 nm es aproximadamente de 500 mW y a 680 nm es aproximadamente de 200 mW). Aunque la invención se ha descrito detalladamente con referencia a ejemplos específicos de la misma, a un experto en la técnica le resultará evidente que pueden realizarse varios cambios y modificaciones en la misma sin apartarse del alcance de la misma.

11

ES 2 232 387 T3

REIVINDICACIONES 1. Aparato láser que comprende al menos un láser (14, 16), una fuente (18) de alimentación, en comunicación eléctrica con el o cada láser (14, 16), y un detector (30) accionable para detectar una radiación reemitida desde una superficie objetivo como reflectancia difusa desde al menos dos puntos de detección sobre dicha superficie objetivo, y una electrónica (20) lógica de control para regular automáticamente una salida del o de cada láser (14, 16) basándose en la reflectancia difusa detectada por el detector (30), caracterizado porque el detector es un único detector que es móvil a lo largo de un radio que se origina en el punto (24) focal del o de cada láser (14, 16) a fin de medir la dependencia radial de la reflectancia difusa reemitida por la superficie objetivo, según lo cual, la electrónica (20) lógica de control regula automáticamente la salida del láser (14, 16) o la salida de al menos uno de los láseres (14, 16) basándose en la dependencia radial de dicha reflectancia difusa detectada por dicho detector (30). 2. Aparato láser que comprende al menos un láser (14, 16), una fuente (18) de alimentación, en comunicación eléctrica con el o cada láser (14, 16), y unos detectores (30) accionables para detectar una radiación reemitida desde una superficie objetivo como reflectancia difusa desde al menos dos puntos de detección sobre dicha superficie objetivo, y una electrónica (20) lógica de control para regular automáticamente una salida del o de cada láser (14, 16) basándose en la reflectancia difusa detectada por los detectores (30), caracterizado porque los detectores pueden colocarse a lo largo de un radio que se origina en el punto (24) focal del o de cada láser (14, 16) a fin de detectar la dependencia radial de la reflectancia difusa reemitida por la superficie objetivo, según lo cual, la electrónica (20) lógica de control regula automáticamente la salida del láser (14, 16) o la salida de al menos uno de los láseres (14, 16) basándose en la dependencia radial de dicha reflectancia difusa detectada por dicho detector (30). 3. Aparato láser según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque dicho al menos un láser incluye un láser (14) de luz infrarroja cercana y un láser (16) de luz visible, incluyendo además el aparato láser unas guiaondas (46) para guiar unos haces procedentes de dichos láseres (14, 16) hasta dicho

5

10

15

20

25

30

35

40

45

12

punto (24) focal sobre dicha superficie objetivo. 4. Aparato láser según la reivindicación 3, caracterizado porque dicha electrónica (20) lógica de control incluye un procesador para determinar de manera no invasiva la intensidad subsuperficial de al menos una de dicho láser (14) de luz infrarroja cercana y dicho láser (16) de luz visible analizando dicha dependencia radial de dicha reflectancia difusa procedente de dicha superficie objetivo de al menos uno de dicho 14 y dicho láser (16) de luz visible. 5. Aparato láser según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 4, caracterizado porque dicha luz láser infrarroja cercana tiene una longitud de onda de 750 a 1000 nm. 6. Aparato láser según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque dicha luz láser visible tiene una longitud de onda de 450 a 749 nm. 7. Aparato láser según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque dicha luz láser infrarroja cercana tiene una intensidad máxima de 0 a 2000 vatios/cm2 . 8. Aparato láser según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque dicha luz láser visible tiene una intensidad máxima de 0 a 2000 vatios/cm2 . 9. Aparato láser según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizado porque se hace que dicha luz láser infrarroja cercana y dicha luz láser visible emitan impulsos. 10. Aparato láser según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, caracterizado porque se hace que la luz láser infrarroja cercana emita impulsos a una primera frecuencia, y se hace que dicha luz láser visible emita impulsos a una segunda frecuencia diferente de dicha primera frecuencia, y en el que unas señales de dicha luz láser infrarroja cercana y de dicha luz láser visible son detectadas por un sensor común y filtradas en frecuencia. 11. Aparato láser según la reivindicación 4, caracterizado porque el procesador es accionable para poner fin a dicha salida de al menos uno de dichos láseres cuando un análisis de dicha reflectancia difusa indica que al menos una de dicha luz láser infrarroja cercana y de dicha luz láser visible ha penetrado hasta una región subsuperficial de dicho tejido para una cantidad de exposición radiante igual a una cantidad predeterminada de exposición radiante terapéuticamente eficaz para tratar una afección.

50

55

60

65

7

ES 2 232 387 T3

8

ES 2 232 387 T3

9

ES 2 232 387 T3

10