УСТРОЙСТВА И СПОСОБЫ ТЕРАПИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТА Российский патент 2022 года по МПК A61N5/06 

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет заявки на патент США № 15/677,840, поданной 15 августа 2017 г., с названием УСТРОЙСТВА И СПОСОБЫ ТЕРАПИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТА, полный объем которой включен в настоящий документ посредством ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Настоящее изобретение относится к конструкциям, системам и способам устройства светотерапии.

[0003] Идея использования энергии света для лечения тканей человека возникла в последние несколько десятилетий. Освещение, ультрафиолетовое освещение и свет широкого спектра были использованы терапевтически и эффективно, и получили широкое признание в медицинском сообществе. Один из видов, называемый низкоинтенсивной светотерапией (LLLT), использует широкий спектр длин волн в видимом и ближнем инфракрасном спектре для генерации реакции ткани в процессе, который стал известен как фотобиомодуляция. Потенциальный список применений для LLLT огромен; все от стоматологических процедур до обезболивания и ускоренного заживления ран было изучено с многообещающими результатами. С учетом редкого появления побочных эффектов, способности воздействовать на конкретные ткани и относительной простоты лечения, принятие и применение этих технологий пациентом и врачом обоснованно растет.

[0004] Однако способ подачи является проблематичным. Вследствие когерентного выхода единственной длины волны и направленности, лазерный диод является широко используемым источником света, позволяющим специалистам легко направить луч на мишень. Также может быть использован другой возможный источник, светодиод (LED), для генерации света в определенной полосе длин волн, но с гораздо более широкой диаграммой освещения. Для полноты следует отметить, что можно генерировать либо узкие, либо широкие спектральные диапазоны с источником белого света и фильтром. Все еще требуется установить, являются ли более узкие или более широкие спектры освещения, или когерентный или некогерентный свет более эффективными для усиления фотобиомодуляции. Проблема со всеми источниками света заключается в том, что ткань человека, такая как кожа, может быть высоко отражающей. Кроме того, наличие волос на коже может вызывать значительное поглощение света, предназначенного для кожи. Эти два эффекта затрудняют точное управление дозированием во время терапевтических применений. Поскольку свет может быть рассеян, поглощен, передан или отражен, свет, используемый во время определенных применений LLLT, должен либо быть на поверхности мишени, либо очень близко для поглощения.

[0005] Одним из основных применений LLLT является лечение выпадения волос. Выпадение волос, также известное как алопеция, встречается в любой стране и имеет неблагоприятные социальные ассоциации во всех культурах по всему миру. Выпадение волос по мужскому типу, или андрогенная алопеция, составляет 95% алопеции у мужчин, причем 70% американских мужчин испытывают некоторую форму выпадения волос к 35 годам. Выпадение волос у женщин, хотя оно часто является более сложным по этиологии, сходным образом влияет на большую часть женщин во всем мире, причем некоторые оценки колеблются от 1:4 в Соединенных Штатах (25%) до более 80% женщин старше 60 лет (когда снижаются гормоны, такие как эстрогены). Не существует метода лечения выпадения волос по мужскому или женскому типу.

[0006] К сожалению, список проверенных медицинских способов лечения, которые могут помочь даже в самых общих случаях выпадения волос, является небольшим. В Соединенных Штатах мужчины и женщины могут использовать миноксидил (2% и 5%) как в жидкой, так и в пенной форме, однако это лекарство требует применения два раза в день и многими считается неприятным и неудобным. У мужчин есть дополнительное преимущество в том, что они могут использовать ежедневное пероральное лекарственное средство финастерид, который может быть чрезвычайно эффективным. Однако существует широко распространенное недопонимание относительно профиля его побочных эффектов, поскольку он может временно влиять на либидо (2,1-3,8% случаев), что препятствует его принятию. Хирургическое восстановление волос эффективно, однако оно дорого и, как следствие, недоступно для многих пациентов.

[0007] Фотобиомодуляция является новым дополнением к существующему медицинскому оснащению для защиты от выпадения волос, разрешенным Управлением еды и лекарств. LLLT с длинами волн 614-624 нм, 668-684 нм, 751-772 нм и 813-846 нм, как было доказано, уменьшает воспаление в волосистой части кожи головы, стимулирует высвобождение факторов роста в волосяном фолликуле, стимулирует выработку аденозинтрифосфата (АТФ) (источник энергии для клетки), а также увеличивает уровень кислорода и кровоток посредством сосудорасширяющего эффекта. Устройства всех видов, включая расчески, шлемы, портативные устройства типа «массажер» и капюшоны, получили 51 одобрение на продажу с утверждением, что они обеспечивают рост волос.

[0008] В настоящее время ни одно из опубликованных исследований этих устройств не соответствует длинам волн света, о которых известно, что они вызывают повышенную клеточную активность в волосяном фолликуле, при этом лишь немногие из них даже генерируют свет внутри этих известных диапазонов длин волн. Кроме того, многие устройства светотерапии подают свет на кожу на расстоянии или сверху от волос. Такой свет может быть поглощен вследствие наличия волосяных фолликулов, что ограничивает доступную дозу. Даже если волосы изначально отсутствуют, если рост волос происходит во время использования таких устройств LLLT, процесс светотерапии может быть самоограничивающим. По этим причинам многие существующие решения для устройств LLLT для роста волос в лучшем случае не оптимальны, а в худшем неэффективны. Кроме того, время дозирования и рекомендации по частотам варьируются в зависимости от устройств, что приводит к недостаточно оптимальному лечению. Другая проблема, связанная с традиционными устройствами, возникает, если устройство вызывает нагрев целевой области волосистой части кожи головы, при этом чрезмерный нагрев может ухудшить результаты терапии, что приводит к возможности недостаточно оптимального дозирования. Исходя из вышеизложенного, существуют возможности для усовершенствования систем, устройств и способов применения терапии LLLT.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009] Разновидность усовершенствованных систем, способов и устройств для обеспечения устройств LLLT. В одном аспекте такие устройства подходят для роста волос путем подачи света на кожу с использованием одного или более источников освещения. Например, источник освещения может содержать когерентный свет (например, лазер), некогерентный (например, светодиод, белый свет плюс фильтр), фильтрованный свет или их комбинацию. Освещение, созданное источником освещения, может иметь длину волн или диапазон длин волн, который имеет предпочтительное и терапевтическое значение. Источник освещения может содержать источник, передающий свет из другого местоположения (например, из оптического волокна), которое генерирует освещение, или источник освещения также может непосредственно генерировать освещение (например, светодиодный компонент). В некоторых вариантах источник освещения подает свет в область лечения за счет непосредственного контакта с кожей. В других вариантах источник освещения подает свет в область лечения непосредственно над кожей. В некоторых случаях применения размещение источника освещения вблизи подвергаемой лечению ткани такова, что подача света пропускает помехи, которые создают даже короткие стержни волос над кожей. Такая близкая подача обеспечивает предсказуемую известную интенсивность и распределение дозирования, что обеспечивает нормированное дозирование. В некоторых вариантах устройств и способов требуется предотвращать увеличение тепла в подвергаемой лечению области. Таким образом, тепло, генерируемое источниками света, может удерживаться на расстоянии от кожи для предотвращения значительного повышения температуры кожи. Схема охлаждения также может быть использована либо для сохранения выходной мощности и эффективности самого источника света, либо для охлаждения подвергаемой лечению ткани.

[0010] Варианты устройства и системы включают в себя источники освещения, которые имеет удобную для пациента форму, и/или для распределения света вокруг точки подачи или контакта. В дополнительных вариантах выступающий элемент, включающий в себя или удерживающий источник освещения, приводится в действие так, чтобы обеспечить согласованный контакт с кожей. В примерном варианте осуществления массив таких выступающих элементов, имеющих источники освещения, используется для освещения значительной области кожи, такой как волосистая часть кожи головы. Усовершенствованная схема пассивного охлаждения используется для сохранения выходной мощности и эффективности источников света. Предпочтительно в настоящем изобретении свет подается непосредственно к коже, с предотвращением помех от волосяных фолликулов, с обеспечением, таким образом, известной интенсивности и распределения дозирования. Описанные в данном документе конфигурации могут обеспечить улучшение подачи света к целевой области - такой, которая уменьшает потери энергии на нежелательное поглощение и отражение и обеспечивает максимальное поглощение тканью-мишенью, обеспечивая, таким образом, возможность нормированного дозирования. Варианты описанных здесь устройств также могут обеспечивать подачу света на кожу/волосистую часть кожи головы или очень близко к ним, что позволяет предотвратить помехи, которые создают даже короткие стержни волос над кожей, и минимизировать эффект отражения. Во-вторых, может быть обеспечена подача света в одном из четырех оптимальных диапазонов длин волн.

[0011] Варианты устройства также позволяю создать беспроводной портативный компонент, оставляющий руки свободными и с интерактивной обратной связью, который позволяет пациенту следить за своим прогрессом, дополнительно улучшая соблюдение режима лечения. Такие варианты также позволяют планировать время лечения и помогают пациентам управлять частотой дозирования с минимальной внешней заметностью. Клеточная пролиферация (т.е. рост волос) оптимизируется с помощью низких доз в течение более длительных периодов времени. Таким образом, данное устройство LLLT обеспечивает возможность удобного и частого дозирования (по меньшей мере, 2-3 раза в неделю, если не ежедневно).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0012] Неограничивающие и неисключительные варианты осуществления настоящего изобретения описываются ниже со ссылкой на приложенные чертежи. На чертежах одинаковые номера позиции относятся к одинаковым частям на всех чертежах, если не указано иное.

[0013] На фиг. 1 показан вид в аксонометрии устройства светотерапии для волосистой части кожи головы.

[0014] На фиг. 2 показан вид в разрезе в аксонометрии устройства светотерапии для волосистой части кожи головы с гибкой печатной платой.

[0015] На фиг. 3 показан увеличенный вид в разрезе в аксонометрии гибкой печатной платы, узла освещения и выравнивания купола.

[0016] На фиг. 4 показан вид в аксонометрии уплощенной гибкой печатной платы и купола перед сборкой.

[0017] На фиг. 5 показан увеличенный вид в разрезе в аксонометрии гибкой печатной платы, узла освещения и выравнивания купола.

[0018] На фиг. 6 показан вид в аксонометрии в разрезе альтернативного варианта осуществления устройства светотерапии для волосистой части кожи головы.

[0019] На фиг. 7 показан увеличенный вид в разрезе в аксонометрии узла освещения и выравнивания купола.

[0020] На фиг. 8 показан увеличенный вид в разрезе в аксонометрии жесткой печатной платы, наконечника и выравнивающей конструкции.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0021] Для лучшего понимания настоящего изобретения дана ссылка на приведенное ниже описание вариантов осуществления, которое следует читать вместе с приложенными чертежами, которые включены в данное описание и составляют его часть, показывают некоторые аспекты раскрытого здесь изобретения, и вместе с описанием помогают объяснить некоторые принципы, связанные с раскрытыми вариантами осуществления.

[0022] Под выражением «один», используемым в данном документе, понимается один или более одного. Под выражением «множество», используемым в данном документе, понимается два или более двух. Под выражением «другой», используемым в данном документе, понимается по меньшей мере второй или более. Под выражениями «включающий в себя» и/или «имеющий», используемыми в данном документе, понимается содержащий (т.е. открытый язык). Под выражением «связанный», используемым в данном документе, понимается соединенный, хотя не обязательно непосредственно и не обязательно механически.

[0023] Ссылка этом документе на «некоторые варианты осуществления», «один вариант осуществления», «определенные варианты осуществления» и «вариант осуществления» или сходные выражения означает, что конкретный признак, конструкция или характеристика, описанные в связи с данным вариантом осуществления, включены по меньшей мере в один вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, появление таких выражений или в разных местах в данном документе не обязательно относится к одному и тому же варианту осуществления. Кроме того, конкретные признаки, конструкции или характеристики могут быть объединены любым подходящим способом в одном или более вариантах осуществления без ограничения.

[0024] Термин «или», используемое в данном документе, следует интерпретировать как включающее или означающее любой или любую комбинацию. Таким образом, «A, B или C» означает любое из следующего: «A; B; C; A и B; A и C; B и C; A, B и C». Исключение из этого определения может иметь место только в том случае, если комбинация элементов, функций, этапов или действий является, в некотором смысле, по существу взаимно исключающей.

[0025] На фиг. 1 показан вид в аксонометрии иллюстративного устройства светотерапии для волосистой части кожи головы. Описываемое ниже примерное устройство светотерапии предназначено только для иллюстративных целей. Варианты устройства 100 светотерапии находятся в рамках объема правовой охраны настоящего изобретения для других применений светотерапии для органа тела. Орган тела может включать в себя все строение тела (например, руку, ногу, голову, волосистую часть кожи головы и т.д.). Дополнительно орган тела может содержать кожу или ткань, которая является частью такого строения тела.

[0026] Купол 102 выполнен с множеством отверстий 110 под наконечник и множеством отверстий 120 под множество оптических волокон или узлов 200 освещения (только один из которых показан для ясности), проходящих между внутренней поверхностью 104 к внешней поверхности 106 купола 100. Как указано в данном документе, источник освещения может содержать оптическое волокно, имеющее источник освещения на конце волокна, ближайшем к ткани. Альтернативно или в комбинации, устройства могут иметь один или более выступающих элементов, причем каждый выступающий элемент содержит дистальную часть, имеющую источник освещения, выполненный для направления электромагнитной энергии к органу тела.

[0027] Отверстия 110 под наконечники выполнены с сужением от внутренней поверхности 104 к внешней поверхности 104, предназначенной для функционального присоединения суженного конца 222 основания 220 в ней, как показано на фиг. 3. Множество отверстий 120 расположены смежно с отверстием 110 под наконечник и выполнены с размерами для разнесения друг от друга так, что свет от множества узлов 2000 оптического освещения, расположенных в отверстии 110 под наконечник и отверстиях 120, обеспечивает достаточное покрытие светотерапии по области лечения и/или поверхности органа тела по существу однородным образом. Узлы оптических волокон или узлы освещения смещаются независимо друг от друга, так что кончики 216 оптических волокон/выступающих элементов 210 каждого узла могут лучше соответствовать форме головы и/или функционально контактировать с органом тела. Такое независимое смещение позволяет создать улучшенное устройство с множеством источников освещения, позволяющих достичь перпендикулярного приближения к ткани-мишени. Независимое смещение позволяет каждому узлу соответствовать контурированной поверхности органа тела без оказания значительного влияния на смежные узлы, что увеличивает способность смежных узлов освещать ткань в направлении нормали. Согласно закону косинуса Ламберта луч освещения, перпендикулярный к своей мишени, может достигать более высокой интенсивности освещения. Напротив, луч, смещенный относительно перпендикулярного приближения, будет иметь большую степень отражения от области мишени. Это означает, что изогнутая или контурированная поверхность, такая как волосистая часть кожи головы (или любой другой контурированный орган тела), имеет большую вероятность освещения, если источники освещения освещают волосистую часть кожи головы под перпендикулярным углом. Независимое смещение множества узлов освещения может уменьшить общую отражательную способность света от изогнутой поверхности и повысить эффективность или однородность применяемого LLLT.

[0028] Оптические волокна/выступающие элементы 210 связаны и оптически соединены с источником 310 света, расположенным над куполом 102. Предпочтительно устройство 100 светотерапии может рассеивать любое тепло, генерируемое множеством источников 310 света, подлежащих размещению на расстоянии от органа тела, т.е. волосистой части кожи головы пациента, например, тепло, рассеиваемое через вентиляционные отверстия 410, 510, как показано на фиг. 5, 6. Опционально источник 402 охлаждения может быть соединен по текучей среде с устройством для охлаждения любого компонента внутри устройства и/или ткани.

[0029] Как показано на фиг.1-4, устройство 100 светотерапии может быть выполнено так, чтобы иметь источники 310 света, расположенные на гибкой печатной плате (гибкая PCB) 300. Гибкая печатная плата 300 выполнена с возможностью расположения смежно с куполом 102 и намотана на предварительно заданном расстоянии смещения и/или зазоре 202 вокруг купола 102, как показано на фиг. 2. Предварительно заданное расстояние смещения и/или зазор 202 выполнены по размеру узла 200 волокон/освещения. Гибкая печатная плата 300 может быть выполнена из подходящих материалов и/или конструкции, которые обеспечивают изгиб в параллельном направлении и гибкость в перпендикулярном направлении к поверхности купола 102. Гибкая печатная плата 300 выполнена с электронной схемой для подачи питания на источники 310 света.

[0030] На фиг. 3 показана связь от источника света к коже, достигаемая с помощью устройства 100 светотерапии. Оптические волокна/выступающие элементы 210 соединены с источником 310 света посредством узла 200 оптических волокон/освещения. Узел 200 оптических волокон/освещения прикреплен на одном конце к куполу 102, а на другом конце смежно с источниками 310 света, функционально присоединенными электрической цепью в гибкой печатной плате 300. Например, в гибкой печатной плате 300 могут быть выполнены одна или более прорезей 320, выполненных для зацепления с одним или более фиксирующих штырей 236 наконечника 230, как показано на фиг. 1-3. Таким образом, узел 200 оптических волокон/освещения может быть расположен смежно с источниками 310 света, с обеспечением оптического соединения так, чтобы передавать свет вдоль оптических волокон/выступающих элементов 210, 212 к органу тела.

[0031] Согласно варианту осуществления устройства 100 светотерапии, как показано на фиг. 1-3, для удобства описываются варианты, имеющие оптическое волокно. Однако выступающий элемент с источником освещения может быть использован вместо узла оптических волокон или самого волокна или в дополнение к нему.

[0032] На фиг. 1-3 узел 200 оптических волокон содержит основание 220, наконечник 230, пружину 240, кольцевой выступ 250 для волокон и одно или более оптических волокон 210. Основание 220 может быть выполнено с трубкой 224 основания вдоль своей продольной длины, суженным концом 222 для размещения в куполе 102 и выступающим проксимальным концом 223 с направляющим стержнем 225, приспособленным для размещения в нем внутренней трубки 232 наконечника 230. Наконечник 230 также может быть выполнен с трубкой 234 наконечника вдоль своей продольной длины для прохождения через нее осевого оптического волокна 212, причем оно расположена по центру, при этом осевое оптическое волокно 212 может перемещаться внутри отверстий 224, 234 (например, для перемещения вверх и вниз) посредством выравнивания пары концентрических трубок 224, 234 основания и наконечника, выполненных в основании 220 и наконечнике 230. Другие оптические волокна 210 могут быть присоединены на одном конце в одном или более отверстий 238 под волокна, выполненных в части основания 232 наконечника 230, и, в точках вдоль оптических волокон 210, с помощью кольцевого выступа 250 для волокон, причем данные оптические волокна 210 фиксированы на наконечнике 230 в части 232 основания, проходят через множество отверстий 220 под волокна в куполе 102 и выровнены с ними так, чтобы свободно скользить там. Соответственно, свободные концы 216 оптических волокон 210 и осевое оптическое волокно 212 выполнены с возможностью функционального соединения с органом тела. Дополнительно основание 220 и наконечник 230 соединены друг с другом посредством смещающего элемента 240 (например, пружины), действующего для обеспечения усилия на узел 200 оптических волокон так, чтобы мягко приводить свободные концы 216 каждого оптического волокна 210, 212 в контакт с волосистой частью кожи головы. Соответственно, устройство 100 светотерапии предпочтительно обеспечивает свет в непосредственном контакте с органом тела так, чтобы направлять свет для светотерапии непосредственно от источника 310 света к волосистой части кожи головы или коже.

[0033] Как показано на фиг. 3, наконечник 230 смонтирован на основании 224 посредством пружины 240, выполненной с возможностью размещения в углублениях 270, выполненных в основании и наконечнике, причем пружина 240 может защелкиваться в углублениях 270 для удобства узла. После сборки пружина 240 может обеспечивать достаточное удерживающее усилие на углублениях 270, так что пружина 240 остается закрепленной, при этом сила смещения позволяет внутренней трубе 232 наконечника 230 перемещаться в направляющем стержне 225 основания 220 при удлинения, например, при соединении непосредственно с контуром органа тела, который выдавливает свободные концы 216 оптических волокон 210, 212 от органа тела. Основание 224 содержит суженный конец 222, впресованный внутрь суженного отверстия 110, проходящего между внутренней и внешней поверхностями 104, 106, образованными в куполе 102. Пружина 240 фиксирует проксимальный конец 223 основания 220 над куполом 102, предотвращая таким образом отцепление основания 220 или его выпадение из суженного отверстия 110. Внутренняя трубка 232 выполнена с возможностью скольжения внутрь направляющего стержня 225 основания 220, обеспечивая тем самым пассивное выравнивание осевого оптического волокна 212 относительно суженного отверстия 110 в куполе 102. Аналогично, кольцевой выступ 250 для волокон выполнен с возможностью закрепления и/или выравнивания оптических волокон 210 в правильном массиве так, что оптические волокна 210 могут быть вставлены внутрь и свободно перемещаться в отверстиях 120 под волокна, выполненных в куполе 102.

[0034] Как показано на фиг.3, наконечник 230 выровнен с источником 310 света посредством прорезей 320 в гибкой печатной плате 300. Прорези 336 зацепляются с фиксирующими штырями 236, расположенными на верхнем конце части 234 корпуса наконечника 230. Штыри 236 выполнены с возможностью зацепления с пазами 336, расположенными в круговом массиве так, что после зацепления штыри 236 могут поворачиваться внутри прорезей 336, удерживая при этом наконечник 230 в центре относительно источника 310 света. Узел 200 волокон является регулируемым, поскольку штыри 236 и прорези 336 также выполнены с возможностью корректировки ориентации кругового массива оптических волокон 210 по отношению к отверстиям 120 под волокна, выполненным в куполе 102, как показано на фиг. 3.

[0035] Как показано на фиг. 1-3, часть 232 корпуса наконечника 230 содержит множество отверстий 238 под волокна, которые выравнивают оптические волокна 210 по отношению к источнику 310 света. В этом варианте осуществления семь волокон выровнены по отношению к светодиоду (LED) 310: одно осевое оптическое волокно 212 по длине вдоль продольной и/или вертикальной оси наконечника 230 и шесть оптических волокон 210, расположенных в круговом массиве 214 под углом к вертикальной оси, достаточным для обеспечения связанного с волокнами света. На проксимальном конце каждое из семи волокон, в частности оптические волокна 210 и осевое оптическое волокно 212, выполнены с возможностью захвата значительной доли оптической энергии, освещаемой источником 310 света. Кроме того, расположение оптических волокон 210 в части 214 основания и осевого оптического волокна 212 в трубке 224 основания и трубке 234 наконечника такого, что связанный с волокнами свет по существу равномерно распределен среди семи волокон. Осевое оптическое волокно 212 закреплено внутри отверстия, образованного трубкой 224 основания и трубкой 234 наконечника в центре наконечника 230, оставаясь при этом параллельным оси перемещения. Каждое оптическое волокно 210 в круговом массиве 214 волокон изогнуто посредством кольцевого выступа 250 для волокон так, что свободный дистальный конец 216 по существу параллелен осевому оптическому волокну 212. Таким образом, все семь волокон 210, 212 могут свободно перемещаться в направлении, параллельном оси наконечника 230, расположенного по существу перпендикулярно поверхности купола 102.

[0036] Как показано на фиг. 1, устройство 100 светотерапии состоит из согласования кругового массива 214 оптических волокон 120 с любым массивом 228 отверстий 120 под волокна, окружающих суженное отверстие 110 в куполе 102. Круговой массив 214 волокон проходит через соответствующий массив 228 отверстий, так что все семь волокон 210, 212 перемещаются одновременно. Как показано на фиг. 2, 3, устройство 100 светотерапии может быть выполнено с возможностью ограничения перемещения волокон по величине в протяженности по направлению к дистальному концу 216 посредством сопряжения концентрического основания 228 и трубок 234 наконечника, выполненных в основании 220 и наконечнике 230 (максимальная длина волокна под куполом 102), и на проксимальном конце 223 посредством внутренней поверхности 104 купола 102 (кончики 216 волокон расположены заподлицо с куполом 102). Кончики 216 оптических волокон 120 и осевого оптического волокна 212 могут быть выполнены с формой, удобной для пациента. Форма кончиков 216 волокон также может быть выполнена так, чтобы распространять свет в поперечном направлении к области, большей диаметра волокна.

[0037] Например, как показано на фиг. 2, когда голова пациента помещается внутрь купола 102 рядом с внутренней поверхностью 104, волосистая часть кожи головы зацепляется с выступающими волокнами 120 и осевым оптическим волокном 212 и нажимает на них в радиальном направлении наружу, причем каждый массив 214 волокон сгибается отдельно в конкретном массиве 228 отверстий в зависимости от конкретной формы волосистой части кожи головы. Таким образом, массивы 214 волокон устройства 100 светотерапии может согласованно и одновременно контактировать со всей волосистой частью кожи головы. Оптические волокна 120 и осевое оптическое волокно 212 выполнены гибкими, чтобы изгибаться для обеспечения смещения положения волосистой части кожи головы относительно внутренней поверхности 104 купола 102, например, небольшого изгиба от оси при перемещении на волосистой части кожи головы. Таким образом, устройство 100 светотерапии может быть встроено в портативный носимый шлем, как показано на фиг. 5.

[0038] На фиг. 4 показана одна секция гибкой печатной платы 300 в положении над куполом 102 и перед сборкой. В примерном варианте осуществления гибкая печатная плата 300 содержит тонкий гибкий материал, разрезанный по линиям рельефа для изгиба и/или для соответствия форме купола 102.

[0039] Купол 102 фиксирован на основании 400, как показано на фиг. 5. Основание содержит жесткую печатную плату (не показана), содержащую управляющую электронику. Гибкая печатная плата, содержащая источники света, соединена с жесткой печатной платой. Основание также может содержать одну или более батарей (также не показаны), которые могут питать устройство в течение периода лечения. Внешняя оболочка 500, которая сама может быть либо гибкой, либо жесткой, защищает гибкую печатную плату 300 и другие элементы устройства 100 светотерапии от физических и других помех. Тепло от источников света и соответствующей управляющей электроники рассеивается с помощью вентиляционных отверстий в основании 410 и внешней оболочке 510, которые всасывают холодный воздух снизу и позволяют нагретому воздуху выходить сверху.

[0040] Как показано на фиг. 6-8, другой вариант осуществления устройства 100 светотерапии обеспечивает непосредственный контакт между органом тела и оптическим волокном 120 с использованием альтернативной конструкции. Устройство 100 светотерапии содержит наконечник 235, массив источников 310 света и соответствующую управляющую электронику (не показана), установленную на жесткой печатной плате 330, которая может быть закреплена на основании 400 на задней части купола 102. Аналогично, купол 102 содержит суженные отверстия 110, образованные отверстием, проходящим между внутренней поверхностью 104 и внешней поверхностью 106. Суженные отверстия 110 выполнены с возможностью вмещения множества узлов 200 оптических волокон, только один из которых показан на фиг. 6. Осевые оптические волокна 212, расположенные в наконечнике 235, выполнены так, что кончики 216 осевых оптических волокон 212 соответствуют форме головы и/или органа тела. Осевые оптические волокна 212 соединены с источниками 310 света на задней части купола 102 посредством адаптера 630. Адаптер 630 может быть выполнен с возможностью фиксации и закрепления на жесткой печатной плате 330 (PCB) с помощью блокирующих выступов фиксатора 620 с пластинчатой пружиной в выемке, выполненной в адаптере 630, как показано на фиг. 8. Жесткая печатная плата 330 выполнена с электрической схемой для источников 310 света и управляющей электроники. Внутри узла жесткой печатной платы 300 может быть выполнен источник электрической энергии, такой как, например, батареи (не показаны). Источник электрической энергии выполнен с возможностью питания устройства 100 светотерапии в течение лечения.

[0041] Как показано на фиг. 6, 7, купол 102 фиксирован на основании 400 и внешней оболочке 500. Тепло от источников 310 света и соответствующей управляющей электроники сдерживается посредством одного или более вентиляционных отверстий 410, 510 в шлеме. Эти одно или более вентиляционных отверстий 410 в основании шлема, как показано на фиг. 5, выполнены для впуска холодного воздуха, при этом вентиляционные отверстия 510 в верхней части шлема позволяют выходить нагретому воздуху. Шлем может быть выполнен с внешней оболочкой, выполненной в основании шлема и верхних частях шлема. Внешняя оболочка может быть выполнена гибкой и/или жесткой, а также выполнена для защиты гибкой печатной платы 300 и других элементов устройства 100 светотерапии от физических и других помех.

[0042] Как показано на фиг. 7, устройство 100 светотерапии содержит узел 200 оптических волокон, закрепленный с использованием суженных отверстий 212 в куполе 102. Узел волокон содержит основание 220, наконечник 235, фланцевую направляющую 237, пружину 240 и одно или более оптических осевых волокон 212. Наконечник 235 содержит изогнутую трубку 238, образованную во фланцевой направляющей 237, которая направляет осевое оптическое волокно 212 по направлению к задней части купола 102 для соединения с жесткой печатной платой 300 с использованием адаптера 600. Перемещение или действие осевого оптического волокна 212 может быть достигнуто посредством внутренних 232 и внешних 220 трубок, образованных основанием 222 и наконечником 235, которые скользят концентрически относительно друг друга. Внутренняя 232 и внешняя 220 трубки поджимаются посредством смещающего элемента 240, например, пружины. Устройство 100 светотерапии может быть выполнено с силой смещения, выбранной так, чтобы совокупная упругая сила всех узлов 200 оптических волокон позволяла всем осевым оптическим волокнам 212 одновременно контактировать с волосистой частью кожи головы.

[0043] Как показано на фиг. 6-8, наконечник 235 закреплен на куполе 102 посредством суженного основания 222 и выполнен с возможностью функционального соединения с суженными отверстиями 110. Суженное основание 222 содержит небольшие выступы 226, выполненные с возможностью защелкивания со скольжением с углублениями 112 в суженных отверстиях 110, с обеспечением, таким образом, поворота и предотвращения смещения и/или выпадения суженного основания 222. Наконечник 230 прикреплен к суженному основанию 222 посредством пружины 240, выполненной с возможностью защелкивания со скольжением внутри углубления 270а, выполненного в суженном основании 222, и углубления 270b, выполненного в наконечнике 235. После сборки смещающий элемент 240 (например, пружина) выполнен так, чтобы обеспечивать достаточное удерживающее усилие на углублениях 270a, 270b, так что он остается закрепленным на каждом конце при удлинении.

[0044] Как показано на фиг. 8, устройство 100 светотерапии содержит один или более массивов источников 310 света и их управляющую электронику (не показана), установленную на жесткой печатной плате 330, закрепленной на основании 400 на задней части купола 102. Многоволоконный наконечник (MFF) 600 может быть выполнен с возможностью выравнивания источников 310 света по отношению к каждому осевому оптическому волокну 212, расположенному в одном или более отверстий под волокна, или массива отверстий 610 под волокна посредством адаптера 630, закрепленного на жесткой печатной плате 330. Адаптер 630 может быть выполнен с возможностью выравнивания одного или более отверстий 610 под волокна над массивами источников 310 света (например, ряды отдельных источников 310 света) и отверстий 610 под волокна. Адаптер 630 может быть присоединен для выравнивания концов каждого из осевых оптических волокон 212, расположенных в отверстиях 610 под волокна, смежных с массивами 310 источников света, посредством точных винтовых отверстий 340 в печатной плате. Многоволоконный наконечник 600 содержит массив отверстий 610 под волокна, заполненных посредством размещения в них множества осевых оптических волокон 212. Многоволоконный наконечник 600 закреплен на адаптере 630 с помощью защелок 620 с пластинчатой пружиной. Предпочтительно защелки 620 могут действовать как пластинчатые пружины для центрирования многоволоконного наконечника 600 внутри адаптера 630, обеспечивая при этом точное выравнивание отверстий 610 под волокна, смежных с источниками 310 света.

[0045] Устройства и способы, описанные в данном документе, могут оптимизировать клеточную пролиферацию (т.е. рост волос) с помощью небольших доз в течение более длительных периодов времени. Считается, что LLLT/PBM создает зависимый от дозы эффект, так что каждая доза основана на предыдущем лечении (при этом согласно закону Арндта-Шульца слишком большая доза обладает подавляющими эффектами). Таким образом, узлы, раскрытые в данном документе, обеспечивают равномерное лечение, применяемое таким образом, чтобы избежать подавляющих эффектов чрезмерного лечения. В одном примере было обнаружено, что применение в течение 14-20 минут каждые несколько дней было достаточно для проникновения вглубь волосяного фолликула внутри кожи.

[0046] Предыдущее описание раскрытых вариантов осуществления приведено для того, чтобы любой специалист в данной области техники мог изготовить или использовать настоящее изобретение. Специалисту в области техники могут быть очевидны различные модификации данных вариантов осуществления, причем общие принципы, определенные в данном документе, могут быть применены к другим вариантам осуществления без отклонения от сущности или объема изобретения. Например, для различных компонентов вариантов осуществления могут быть выбраны разнообразные материалы. Таким образом, желательно, чтобы настоящие варианты осуществления рассматривались во всех отношениях как иллюстративные и не ограничивающие, со ссылкой на прилагаемую формулу изобретения, а также на предыдущее описание для указания объема изобретения.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к устройству светотерапии, системе и способу подвода света к коже посредством одного или более оптических волокон в терапевтических дозах от источника света. Источник света может состоять из одного или более светодиодов, расположенных на гибкой печатной плате, и узла адаптера наконечника, выполненного с возможностью подачи света непосредственно на кожу пациента от источника света, расположенного на печатной плате смежно с поверхностью волосистой части кожи головы. Цепь управления, функционально соединенная с печатной платой, предназначена для подачи энергии к одной или более зон светодиодов для создания режимов лечения выпадения волос, в том числе облысения пятнами, залысин, облысения макушки и общего лечения волосистой части кожи головы. Соответственно, портативное бесконтактное беспроводное устройство светотерапии может быть выполнено в виде головного убора, носимого пациентом, для сведения к минимуму негативной психологической ассоциации выпадения волос, обеспечивая при этом эффективное лечение роста волос по доступной цене. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство для размещения над органом тела и подвода электромагнитной энергии к органу тела, причем устройство содержит:

поддерживающую конструкцию, образующую контурированную форму, при этом внутреннее пространство контурированной формы приспособлено под размещение над органом тела;

купольную конструкцию, расположенную внутри внутреннего пространства контурированной формы и на расстоянии от поддерживающей конструкции, причем купольная конструкция содержит по меньшей мере одно отверстие; выступающие узлы, каждый из которых имеет выступающий элемент, окруженный по меньшей мере одним вспомогательным выступающим элементом, причем каждый выступающий элемент и каждый из вспомогательных выступающих элементов содержит дистальную часть, имеющую источник освещения, выполненный с возможностью направления электромагнитной энергии к органу тела, при этом дистальная часть является гибкой для адаптации к изгибу при смещении в поддерживающей конструкции; и каждый выступающий узел подвижно соединен с поддерживающей конструкцией, чтобы обеспечить возможность прохождения дистальной части и источника освещения выступающего элемента и каждого вспомогательного выступающего элемента внутрь внутреннего пространства контурированной формы, при этом каждый выступающий узел выполнен с возможностью независимого смещения для обеспечения возможности проксимального перемещения выступающего элемента и по меньшей мере одного вспомогательного выступающего элемента при взаимодействии с поверхностью органа тела, так что обеспечена возможность прохождения каждого выступающего узла на длину, не зависящую от оставшегося по меньшей мере одного выступающего узла.

2. Устройство по п. 1, причем дистальная часть каждого выступающего элемента и каждого вспомогательного выступающего элемента является гибкой для адаптации к изгибу при смещении в поддерживающей конструкции.

3. Устройство по п. 2, причем выступающий элемент расположен по центру относительно каждого вспомогательного выступающего элемента.

4. Устройство по п. 1, причем источник освещения содержит источник электромагнитной энергии на дистальной части выступающего элемента.

5. Устройство по п. 1, причем источник электромагнитной энергии расположен удаленно от источника освещения, при этом выступающий элемент выполнен с возможностью передачи электромагнитной энергии в нем к источнику освещения.

6. Устройство по п. 1, причем на поверхности поддерживающей конструкции напротив внутреннего пространства контурированной формы расположен смещающий элемент.

7. Устройство по п. 1, причем источник освещения расположен на дистальном конце выступающего элемента.

8. Устройство по п. 7, причем дистальный конец выступающего элемента выполнен атравматическим, так что он не проникает через поверхность органа тела.

9. Устройство по п. 1, причем выступающий элемент расположен внутри элемента основания, причем элемент основания соединен со смещающим элементом.

10. Устройство по п. 1, причем выступающий элемент содержит оптическое волокно.

11. Устройство по п. 1, причем поддерживающая конструкция расположена внутри внешней оболочки.

12. Устройство по п. 11, причем внешняя оболочка выполнена вентилируемой.

13. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее винтовую пружину, соединенную с выступающим узлом.

14. Устройство по п. 1, причем источник освещения содержит светодиод.

15. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее по меньшей мере один охлаждающий механизм, соединенный с поддерживающей конструкцией.

16. Устройство по п. 1, причем дистальная часть выступающего элемента выполнена атравматической для предотвращения проникновения внутрь ткани.

17. Способ подвода электромагнитной энергии к органу тела, причем способ включает:

размещение поддерживающей конструкции, имеющей контурированную форму, над органом тела, при этом внутреннее пространство контурированной формы содержит по меньшей мере один выступающий узел, каждый из которых имеет по меньшей мере один выступающий элемент, причем каждый выступающий элемент имеет источник освещения;

независимое смещение каждого из выступающих узлов через направляющие отверстия так, что каждый выступающий элемент для каждого выступающего узла перемещается совместно, в то время как каждый дополнительный выступающий узел смещается независимо; и

подвод электромагнитной энергии посредством каждого из источников освещения выступающего элемента, смежного с контурированной поверхностью органа тела.

18. Способ по п. 17, дополнительно включающий направление источника охлаждения в направлении контурированной поверхности органа тела.

19. Способ по п. 17, в котором размещение поддерживающей конструкции над органом тела включает в себя размещение поддерживающей конструкции над волосистой частью кожи головы пациента.

20. Способ по п. 17, в котором подвод электромагнитной энергии включает подвод электромагнитной энергии, выбранной из группы, состоящей из когерентного света, некогерентного источника света и их комбинации.

21. Устройство для подвода электромагнитной энергии к органу тела, причем

устройство содержит:

поддерживающую конструкцию, образующую внутреннее пространство, приспособленное для размещения на органе тела;

по меньшей мере один выступающий узел, каждый из которых имеет по меньшей мере один выступающий элемент, при этом каждый выступающий элемент содержит источник освещения, выполненный с возможностью направления электромагнитной энергии к органу тела; и

каждый выступающий узел смещен относительно поддерживающей конструкции, с обеспечением возможности перемещения каждого выступающего узла относительно поддерживающей конструкции так, что источник освещения выступающего элемента проходит внутрь внутреннего пространства, и каждый выступающий элемент выполнен с возможностью независимого перемещения в проксимальном направлении при взаимодействии выступающего элемента с поверхностью органа тела, чтобы обеспечить возможность соответствия выступающих элементов выступающих узлов с поверхностью органа тела и возможность продолжения нахождения источника освещения смежно с поверхностью органа тела.

22. Устройство для размещения над органом тела и подвода электромагнитной энергии к органу тела, причем устройство содержит:

поддерживающую конструкцию, образующую контурированную форму, при этом внутреннее пространство контурированной формы приспособлено под размещение над органом тела;

выступающие узлы, каждый из которых имеет группу выступающих элементов, причем каждый выступающий элемент содержит дистальную часть, имеющую источник освещения, выполненный с возможностью направления электромагнитной энергии к органу тела, и

каждый выступающий узел независимо смещен в направлении внутреннего пространства контурированной формы, с обеспечением возможности совместного перемещения группы выступающих элементов, связанных с каждым выступающим узлом, проксимально при взаимодействии с поверхностью органа тела, при этом каждый выступающий узел выполнен с возможностью смещения независимо от выступающих узлов.