BRPI1009426A2 - fonte de alimentação para dispositivo de tratamento dermatológico á base de luz - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVO DE TRATAMENTO DERMATOLÓGICO E CARTUCHO SUBSTITUÍVEL PARA UM DISPOSITIVO DE TRATAMENTO DERMATOLÓGICO À BASE DE LUZ.
A presente invenção refere-se às fontes de alimentação comuta das produzidas de acordo com a tecnologia descrita induzem as luzes intensas pulsadas de dispositivos de tratamento dermatológico a emitirem uma sequência de pulsos de luz relativamente pequenos que são alinhados com as localizações particulares dentro da forma de onda da fonte de linha CA. Tais fontes de alimentação não só permitem que a energia luminosa suficiente em conjunto aqueça terapeuticamente os cromóforos-alvo em uma região da pele sem causar danos indesejados ao tecido adjacente, como também fornecem o benefício adicional que a energia elétrica correspondente não precisa ser substancialmente puxada de qualquer capacitor carregado. A fonte de alimentação mostrada compensa adicionalmente a degradação de desempenho das luzes intensas pulsadas durante sua vida útil, modificando sua operação com base em valores predetermina dos que são indicativos de lâmpada de características de envelhecimento/eficiência de flash. As luzes intensas pulsadas e seus valores armazenados associados são, de preferência, incorporados em um cartucho substituível que facilita a manutenção pelo usuário do dispositivo de tratamento dermatológico.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO
PARA UM DISPOSITIVO DE TRATAMENTO DERMATOLÓGICO À BASE DE LUZ". 5 PEDIDOS RELACIONADOS Este reivindica a prioridade e o benefício de Pedido de Patente Provisório No. U.S. 61/252.369 depositado em 16 de outubro de 2009, cuja totalidade está aqui incorporada a título de referência. Este também está relacionado ao Pedido de Patente de Utilidade No. U.S. 12/056.612, deposi- tado em 27 de março de 2008, e Pedido de Patente de Projeto No. U.S. 29/345.041, depositado em 8 de outubro de 2009, sendo que ambos estão aqui incorporados a título de referência em sua totalidade.
CAMPO TÉCNICO A tecnologia descrita se refere geralmente a desenhos de fonte de alimentação para dispositivos de tratamento dermatológico à base de luz e mais especificamente a circuitos de fonte de alimentação comutada capa- zes de pulsar repetidamente uma lâmpada flash para emitir uma quantidade desejada de energia luminosa terapêutica em tais dispositivos de tratamento sem qualquer energia elétrica substancial fornecida por um capacitor carre- gado.
ANTECEDENTES A energia eletromagnética foi usada em uma ampla gama de a- plicações médicas durante muitos anos. No campo de dermatologia, lasers, luzes intensas pulsadas/sistemas de luz pulsada intensa (IPL), e outras fon- tes de radiação eletromagnética, particularmente nas bandas de onda de radiação óptica, foram usadas em dispositivos de tratamento dermatológico para remover permanentemente/temporariamente pelos, promover o recres- cimento de cabelos, tratar lesões vasculares e pigmentadas, reduzir a apa- rência de rugas, tratar acne, remover verrugas, reduzir a aparência de cica- trizes, reduzir a flacidez da pele, recobrir a pele, reduzir celulite, remover tatuagens, e similares. Os dispositivos de tratamento dermatológico à base de luz aplicados a tais tratamentos são normalmente projetados para emitir níveis terapêuticos de energia luminosa de maneira controlada de modo que um ou mais pulsos de luz aplicados a uma região da pele exibam níveis de fluência predeterminados, faixas de comprimento de onda, durações de pul- so, e atrasos entre pulsos para obter um resultado terapêutico desejado. A 5 falha para controlar adequadamente os parâmetros da energia luminosa emitida pode resultar em eficácia insatisfatória e/ou danos excessivos ao tecido alvo/não alvo. Os dispositivos de tratamento dermatológico baseados em IPL empregam fontes de alimentação comutadas com circuitos de formação de pulsos (também referidos aqui como circuitos de acionamento por pulso). Infelizmente, o conjunto de circuitos de formação de pulsos na técnica anterior normalmente depende de um ou mais capacitores grandes que, quando descarregados em uma ou mais luzes intensas pulsadas, for- necem a energia elétrica primária para pulsar as luzes intensas pulsadas de modo a emitir uma quantidade terapeuticamente eficaz de energia luminosa. O tamanho, peso, e custo desses capacitores relativamente grandes resul- tam em dispositivos de tratamento pouco práticos e dispendiosos. Conse- quentemente, a pesquisa e desenvolvimento contínuo são necessários para desenvolver dispositivos de tratamento dermatológico menores, mais leves, e econômicos, especialmente no mercado de consumo onde tais problemas são particularmente críticos.
SUMÁRIO As fontes de alimentação comutadas produzidas de acordo com a tecnologia descrita podem acionar/pulsar as luzes intensas pulsadas de dispositivos de tratamento dermatológico baseados em IPL em níveis sufici- entes para obter um efeito terapêutico desejado sem incorrer as limitações de tamanho, peso, e custo de elementos capacitivos relativamente grandes. Ao induzir as luzes intensas pulsadas do dispositivo de tratamento dermato- lógico a gerarem uma sequência de pulsos de luz relativamente pequenos ("pequenos" em relação à fluência e/ou duração de pulso) alinhada com as localizações particulares dentro da forma de onda da fonte de linha CA, a fonte de alimentação aprimorada não só permite que a energia luminosa su-
ficiente agregada aqueça terapeuticamente o cromóforos-alvo (por exemplo, melanina) em uma região da pele sem causar danos indesejados ao tecido adjacente, como também fornece o benefício acrescentado que a energia elétrica correspondente não precisa ser substancialmente puxada de qual- 5 quer capacitor carregado.
Consequentemente, o tamanho, peso, e custo de dispositivos de tratamento dermatológico que incorporam a tecnologia des- crita podem ser significativamente reduzidos.
Em uma modalidade ilustrativa, ao menos alguns aspectos da tecnologia descrita podem ser incorporados dentro de um dispositivo de tra- tamento dermatológico configurado para facilitar a obtenção de um efeito cosmético desejado em uma região-alvo da pele, como remoção permanen- te/temporária de pelos, redução de rugas, redução de acne, remoção de ver- rugas, crescimento de cabelos aumentado, redução em lesões pigmentadas ou vasculares, redução na aparência de cicatrizes, redução da flacidez da pele, redução de celulite, e similares.
Esse dispositivo aprimorado pode in- cluir uma ou mais luzes intensas pulsadas pulsáteis capazes de emitir ener- gia luminosa suficiente para facilitar a obtenção do efeito cosmético deseja- do.
A(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) é/são, de preferência, pressurizada(s) com um gás nobre que exibe picos de espectro de emissão desejados, como pode/podem ser fornecida(s) por xenônio e/ou criptônio e pode/podem ser fornecida(s), por exemplo, em metade da atmosfera ou mais, uma atmosfera ou mais, etc. em algumas modalidades, ao menos alguma energia luminosa emitida pela(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) pode ser transmitida para a re- gião da pele através de um elemento de contato com a pele opticamente transparente que exibe uma superfície de contato com a pele de 2 centíme- tros quadrados ou mais.
O dispositivo inclui adicionalmente uma fonte de alimentação comutada com ao menos um detector de tensão de linha CA, um circuito de acionamento por pulso, e um circuito de controle.
O detector de tensão de linha CA está em comunicação elétrica com uma fonte de linha CA e gera dinamicamente um sinal cujo ciclo de fun- cionamento é indicativo de quando a tensão da fonte de linha cumpre ou excede um limite de tensão de operação mínimo.
Esse ciclo de funciona-
mento é útil para verificar se a fonte de linha CA está fornecendo tensão CA de alta linha ou baixa linha.
O sinal gerado pelo detector de tensão de linha CA também pode ser indicativo da frequência da fonte de linha CA.
O circuito de acionamento por pulso está em comunicação elé- 5 trica com a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) e a fonte de linha CA e fornece energia elétrica suficiente para pulsar a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) du- rante seu/seus estado(s) sem puxar uma quantidade substancial de energia elétrica de um capacitor carregado.
Uma ou mais características da energia elétrica (por exemplo, nível de corrente, duração de pulso de corrente, e/ou intervalo de atraso entre pulsos) fornecidas pelo circuito de acionamento por pulso à(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) estão baseadas ao menos parcial- mente no ciclo de funcionamento do sinal gerado pelo detector de tensão de linha CA.
Consequentemente, o ciclo de funcionamento ou inverso do ciclo de funcionamento pode corresponder substancialmente a uma largura de pulso da energia luminosa emitida.
Por exemplo, o ciclo de funcionamento da tensão de linha CA que excede o limite de tensão de operação mínimo pode ser substancialmente igual ou maior que uma largura de pulso da e- nergia luminosa emitida.
Ademais, o circuito de acionamento por pulso pode incluir um conjunto de circuitos de filtro que mitiga o efeito de emissões ele- tromagnéticas geradas pelo dispositivo sobre a fonte de linha CA, um con- junto de circuitos retificador que retifica a energia elétrica fornecida pela fon- te de linha CA, um sensor de corrente que fornece uma indicação da corren- te elétrica na(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s), conjunto de circuitos regulador redutor que recebe a energia retificada e fornece a corrente elétrica regulada correspondente à(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) sob o controle do circuito de controle, e um comutador em comunicação elétrica com o retificador e regulador redutor que habilita seletivamente a transmissão da energia elétri- ca retificada para o regulador redutor.
O circuito de controle está em comunicação elétrica com o circui- to de acionamento por pulso e o detector de tensão de linha CA e permite seletivamente que a transmissão de energia elétrica suficiente do circuito de acionamento por pulso pulse a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) para emitir uma quantidade terapeuticamente suficiente de energia luminosa de modo a facilitar a obtenção do efeito cosmético desejado.
Essas transmissões seleti- vas estão baseadas ao menos parcialmente no sinal gerado pelo detector de tensão.
Ademais, o circuito de controle pode incluir um comparador em co- 5 municação elétrica com o comutador e o sensor de corrente que gera um sinal para controlar a comutação com base em uma comparação entre a in- dicação do sensor de corrente e uma tensão de referência, e um micropro- cessador em comunicação elétrica com o detector de tensão de linha CA e um comparador que determina o nível da tensão de referência baseada ao menos parcialmente no ciclo de funcionamento do sinal gerado pelo detector de tensão.
O microprocessador modifica a tensão de referência para garantir que a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) emita/emitam energia luminosa dentro de uma faixa de fluência desejada.
O microprocessador pode desabilitar adi- cionalmente o circuito de acionamento por pulso em resposta a uma falha do sistema de resfriamento no dispositivo, uma condição de alta temperatura, uma entrada de usuário, uma falha para manter o dispositivo em contato físi- co com ao menos uma superfície da região da pele, uma condição de confi- guração imprópria, e/ou a condição de manutenção.
O dispositivo de tratamento dermatológico também pode incluir um circuito latente que proporciona uma baixa densidade de corrente à(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) suficiente para permitir que a(s) luz(es) inten- sa(s) pulsada(s) mantenha(m) seu/seus estado(s) latente(s). Um diodo no circuito de acionamento por pulso pode ser usado para impedir que qualquer energia elétrica indesejada fornecida durante o estado latente entre e afete indesejadamente outros elementos do circuito de acionamento por pulso.
O dispositivo inclui adicionalmente um circuito de disparo que fornece energia elétrica suficiente à(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) para iniciar a ionização na(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) no início do estado latente.
O dispositivo de tratamento dermatológico é, de preferência, configurado de modo que seu circuito de controle permita que o circuito de acionamento por pulso pulse a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) em uma se- quência predeterminada de pulsos de luz.
A sequência de pulsos de luz po-
de incluir dois ou mais pulsos de luz (de preferência, ao menos 3 pulsos de luz) com durações de pulso individuais entre cerca de 1 microssegundo e 17 milissegundos (de preferência, entre cerca de 4 e 6 milissegundos para sis- temas acoplados a fontes de linha CA de 60 Hertz e entre cerca de 4 e 8 5 milissegundos para sistemas acoplados a fontes de linha CA de 50 Hertz) separados, por exemplo, por um intervalo de atraso entre pulsos que é me- nor que o tempo de relaxamento térmico de um alvo dentro da região da pe- le, um intervalo de atraso entre pulsos que é ao menos tão grande quanto o tempo de relaxamento térmico de tecido não alvo (por exemplo, epiderme), e/ou que está baseado ao menos parcialmente em um tipo de pele associa- do à região da pele.
Em algumas modalidades, a sequência de pulsos de luz é repetida uma vez ou mais vezes por segundo (de preferência, repetida a cada 0,5 a 0,75 segundo). Em outras modalidades, a sequência de pulsos de luz se repete em intervalos maiores que um segundo (por exemplo, inter- valos maiores ou iguais a 2 segundos). Em algumas modalidades, a se- quência de pulsos de luz é repetida em intervalos variáveis com base, por exemplo, em uma ou mais medidas de temperatura dentro de um alojamento portátil que contém a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s). Ademais, a sequência de pulsos de luz é, de preferência, ajusta- da para um efeito cosmético desejado em uma região da pele.
Em uma ope- ração ilustrativa em que a remoção temporária de pelos é desejada, o dispo- sitivo pode ser configurado de modo que uma sequência de pulsos de luz proporcione uma fluência agregada da sequência entre cerca de 5-10 J/cm2 (de preferência entre cerca de 6 a 8,5 J/cm2) a uma região-alvo da pele com larguras de pulso individuais entre cerca de 3 a 8ms e intervalos de atraso entre pulsos entre cerca de 3 a 15ms e incluindo comprimentos de onda ao menos na faixa de cerca de 850 a 1000 nm.
Em outra modalidade ilustrativa, ao menos alguns aspectos da tecnologia descrita podem ser incorporados dentro de um dispositivo de tra- tamento dermatológico que inclui uma ou mais luzes intensas pulsadas pul- sáteis, um detector de tensão de linha CA, e um circuito de controle.
A(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) é/são selecionada(s) de modo que seja/sejam capaz/capazes de emitir energia luminosa suficiente para facilitar a obtenção de um efeito cosmético desejado em uma região da pele.
O detector de ten- são de linha CA gera dinamicamente um sinal cujo ciclo de funcionamento é indicativo de quando uma tensão de linha CA excede um limite de tensão de 5 operação mínimo.
Esse limite de tensão de operação mínimo corresponde a um nível de energia elétrica suficiente para pulsar a(s) luz(es) intensa(s) pul- sada(s) (enquanto estiver em um estado latente) para emitir uma quantidade terapeuticamente eficaz de energia luminosa à região de pele.
O circuito de controle está em comunicação elétrica com o detector de tensão de linha CA e habilita seletivamente a transmissão de uma corrente desejada através da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) com base ao menos em parte no sinal gerado pelo detector de tensão de linha CA.
Ainda em outra modalidade ilustrativa, ao menos alguns aspec- tos da tecnologia descrita podem ser incorporados dentro de um dispositivo de tratamento dermatológico que inclui uma ou mais luzes intensas pulsadas pulsáteis, uma memória, e um circuito de acionamento por pulso.
A(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) é/são selecionada(s) de modo que seja/sejam capazes de emitir energia luminosa suficiente para facilitar a obtenção de um efeito cosmético desejado em uma região da pele.
A memória armazena um ou mais valores predeterminados que são indicativos de uma ou mais carac- terísticas da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s). O circuito de acionamento por pulso está em comunicação elétrica com a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) e pulsa repetidamente a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) (enquanto estiver em um estado latente) para emitir uma quantidade terapeuticamente eficaz de energia luminosa à região da pele.
A energia elétrica fornecida pelo circuito de acionamento por pulso à(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) não inclui qual- quer energia elétrica substancial de um capacitor carregado e está baseada ao menos parcialmente no(s) valor/valores predeterminado(s) armazena- do(s) na memória.
Ainda em outra modalidade ilustrativa, ao menos alguns aspec- tos da tecnologia descrita podem ser incorporados dentro de um dispositivo de tratamento dermatológico que inclui uma ou mais luzes intensas pulsa-
das, uma memória, e uma fonte de alimentação comutada.
A memória ar- mazena um ou mais valores predeterminados que são indicativos de uma ou mais características da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s). A fonte de alimenta- ção comutada é capaz de pulsar repetidamente a(s) luz(es) intensa(s) pul- 5 sada(s), não restritas por qualquer duração de recarga de capacitor e sem depender de qualquer energia substancial de um capacitor carregado, com energia elétrica suficiente para induzir a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) a emitir/emitirem uma sequência de pulsos de luz suficientes para facilitar a obtenção de um efeito cosmético desejado em uma região da pele.
Ademais, a quantidade de energia elétrica fornecida pela fonte de alimentação comu- tada está baseada ao menos parcialmente no(s) valor/valores predetermina- do(s) armazenado(s) na memória.
Ainda em outra modalidade ilustrativa, ao menos alguns aspec- tos da tecnologia descrita podem ser incorporados dentro de um dispositivo de tratamento dermatológico que inclui uma ou mais luzes intensas pulsadas pulsáteis, um detector de tensão de linha CA, e um circuito de acionamento por pulso.
O detector de tensão de linha CA está em comunicação elétrica com uma fonte de linha CA e gera dinamicamente uma indicação de quando a tensão de linha CA cumpre, excede ou está abaixo de um limite de tensão de operação mínimo.
O circuito de acionamento por pulso fornece energia elétrica pulsada à lâmpada flash, que induz a lâmpada a emitir energia lumi- nosa pulsada suficiente para facilitar a obtenção de um efeito cosmético de- sejado em uma região da pele.
A largura de pulso da energia luminosa pul- sada pode se tornar variável com base na indicação gerada pelo detector de tensão de linha CA.
Ainda em outra modalidade ilustrativa, ao menos alguns aspec- tos da tecnologia descrita podem ser incorporados dentro de um dispositivo de tratamento dermatológico que inclui uma fonte de radiação óptica (por exemplo, um ou mais lasers, diodos de emissão de luz, luzes intensas pul- sadas e/ou outros tipos de lâmpadas ou elementos de emissão de luz), um alojamento portátil que contém a fonte de radiação óptica, um sensor de temperatura que capta uma ou mais temperaturas dentro do alojamento (on-
de tais temperaturas são substancialmente afetadas pela operação da fonte de radiação óptica), um circuito de fonte de alimentação que aciona a fonte de radiação óptica, e um circuito de controle que controla a fonte de alimen- tação com base, ao menos parcialmente, na temperatura captada.
Mais par- 5 ticularmente, o circuito de fonte de alimentação é capaz de pulsar repetida- mente a fonte de radiação óptica de modo que a fonte de radiação óptica emita uma primeira sequência de pulsos de luz que são suficientes para faci- litar a obtenção de um efeito cosmético desejado em uma região da pele.
Ademais, o circuito de controle pode permitir seletivamente que o circuito de fonte de alimentação pulse a fonte de radiação óptica para emitir uma se- gunda sequência de pulsos de luz, onde o intervalo de tempo entre as pri- meira e segunda sequências de pulsos de luz é variável com base em uma ou mais temperaturas captadas dentro do alojamento portátil pelo sensor de temperatura.
Ainda em outra modalidade ilustrativa, ao menos alguns aspec- tos da tecnologia descrita podem ser incorporados dentro de um dispositivo de tratamento dermatológico que inclui uma ou mais luzes intensas pulsa- das, uma memória (por exemplo, EEPROM) que armazena um ou mais valo- res predeterminados indicativos de uma ou mais características da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s), um cartucho substituível que contém a(s) luz(es) in- tensa(s) pulsada(s) e uma memória e facilita a substituição periódica da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s), uma fonte de alimentação capaz de energizar a lâmpada flash para emitir radiação óptica suficiente para facilitar a obten- ção de um efeito cosmético desejado em uma região da pele, e um circuito de controle em comunicação com a fonte de alimentação e uma memória que periodicamente faz com que a fonte de alimentação aumente a corrente elétrica fornecida à(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) com base ao menos par- cialmente no valor predeterminado armazenado na memória.
Um ou mais valores predeterminados na memória podem ser indicativos de uma caracte- rística de envelhecimento (por exemplo, redução gradual em saída de luz) da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) e/ou de uma eficiência da(s) luz(es) inten- sa(s) pulsada(s).
Ainda em outra modalidade ilustrativa, ao menos alguns aspec- tos da tecnologia descrita podem ser incorporados dentro de um cartucho substituível para um dispositivo de tratamento dermatológico à base de luz, onde tal cartucho substituível inclui uma ou mais luzes intensas pulsadas e 5 uma memória mecanicamente acoplada à(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) (o acoplamento mecânico pode ser obtido, por exemplo, utilizando um aloja- mento do cartucho que mantém uma posição relativa entre a(s) luz(es) in- tensa(s) pulsada(s) e a memória). A memória armazena um ou mais valores predeterminados e/ou dinamicamente gerados que são indicativos de uma ou mais características da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s), como uma carac- terística de envelhecimento, uma eficiência, uma faixa de comprimentos de onda filtrados emitidos pela(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) (em tal caso pre- fere-se que o cartucho substituível seja projetado para uma faixa particular de cores de pele ou tipos de pele), uma contagem de flash máxima da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s), e/ou uma quantidade inicial de corrente elétrica necessária para induzir a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) a emitirem radia- ção óptica suficiente para facilitar a obtenção de um efeito cosmético dese- jado em uma região da pele.
Um valor predeterminado armazenado na me- mória também pode ser indicativo que a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) con- tida(s) no cartucho substituível está/estão autorizadas para uso em tal cartu- cho substituível.
O alojamento do cartucho substituível contém a lâmpada flash e a memória e inclui adicionalmente uma parte de ventilação que exibe um corte transversal em forma de persiana ou espinha de peixe, que facilita o resfriamento da lâmpada flash enquanto bloqueia ai menos algumas emis- sões de luz que são dispersas das extremidades de eletrodo da lâmpada flash.
Ainda em outra modalidade ilustrativa, ao menos alguns aspec- tos da tecnologia descrita podem ser incorporados dentro de um dispositivo de tratamento dermatológico que inclui uma ou mais luzes intensas pulsadas pulsáteis que são capazes de emitir energia luminosa suficiente para facilitar a obtenção de um efeito cosmético desejado em uma região da pele, junta- mente com uma janela adaptada para isolar uma superfície da pele na regi-
ão da pele a partir de ao menos algum calor indesejado gerado durante a operação do dispositivo.
A janela de preferência inclui um primeiro vidro e um segundo vidro de material opticamente transparente com um espaço ve- dado definido entre essas.
O segundo vidro pode incluir revestimentos refle- 5 xivos que refletem ao menos algumas emissões de luz com comprimentos de onda menores que cerca de 600 nanômetros de volta para a lâmpada flash e é, de preferência, compreendida de um material opticamente transpa- rente que absorve ao menos algumas emissões de infravermelho da lâmpa- da flash (por exemplo, acima de cerca de 2000 nanômetros). O primeiro vi- dro é, de preferência, compreendido de um material opticamente transparen- te com um componente hidroxila de menos ou igual a cerca de 5 partes por milhão e é adaptada para colocação contra uma superfície da pele na região da pele que será tratada pelo dispositivo.
O espaço vedado entre os dois vidros pode encerrar um vácuo ou uma quantidade de ar ou outro gás.
Em outra modalidade ilustrativa, ao menos alguns aspectos da tecnologia descrita podem ser incorporados dentro de um dispositivo de tra- tamento dermatológico que inclui uma ou mais luzes intensas pulsadas pul- sáteis que são capazes de emitir energia luminosa suficiente durante um estado de pulso para facilitar a obtenção de um efeito cosmético desejado em uma região da pele, juntamente com um refletor, um guia de onda óptica, e uma janela opticamente transparente.
O refletor é opticamente acoplado à(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) e é adaptado para refletir ao menos algu- ma energia luminosa emitida pela(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s). O guia de onda óptica é opticamente acoplado ao refletor e é adaptado para conduzir ao menos alguma energia luminosa refletida pelo refletor.
A janela optica- mente transparente é opticamente acoplada ao guia de onda óptica e é a- daptada para receber ao menos alguma energia luminosa conduzida pelo guia de onda.
O guia de onda óptica é normalmente separado do refletor e/ou janela por uma distância predeterminada quando a lâmpada flash não estiver em seu estado de pulso, porém essa distância é substancialmente reduzida, e em algumas modalidades substancialmente eliminado, quando a lâmpada flash estiver em seu estado de pulso (por exemplo, quando se emi-
te uma ou mais sequências de luz pulsada intensa). Ao manter a distância em um valor predeterminado quando a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) não estiver/estiverem emitindo uma sequência de pulso de luz facilita o resfria- mento do dispositivo, enquanto uma redução substancial na distância duran- 5 te a emissão da sequência de pulso de luz aprimora a eficiência óptica do dispositivo em detrimento de um resfriamento temporariamente reduzido de ao menos parte do dispositivo.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A discussão anterior será entendida mais facilmente a partir da seguinte descrição detalhada da tecnologia descrita, quando considerada em conjunto com os desenhos em anexo, sendo que referências numéricas similares ou relacionadas são usadas para se referir a elementos similares nos vários desenhos, nos quais: A figura 1 fornece uma perspectiva tridimensional de um disposi- tivo de tratamento dermatológico ilustrativo produzido e operado de acordo com ao menos alguns aspectos da tecnologia descrita; As figuras 2A-2G fornecem várias vistas em perspectiva de um cartucho de luz substituível ilustrativo com duas luzes intensas pulsadas que podem ser usadas no dispositivo de tratamento dermatológico da figura 1, em que as figuras 2A e 2B mostram a parte frontal do cartucho, as figuras 2C-2E mostram a parte posterior do cartucho juntamente com as configura- ções de pinagem ilustrativas, e as figuras 2F-2G mostram vistas em corte transversal do cartucho com esquemas de ventilação em forma de persiana ou espinha de peixe; As figuras 3A-3E são substancialmente idênticas às figuras 2A- 2E exceto que essas ilustram uma modalidade exemplificativa em que o car- tucho de luz substituível contém uma única lâmpada flash; A figura 4 fornece um diagrama de sistema de alto nível de um dispositivo de tratamento dermatológico que incorpora uma fonte de alimen- tação comutada ilustrativa que opera de acordo com uma modalidade da tecnologia descrita; A figura 5 fornece um fluxograma de uma metodologia ilustrativa para operar o dispositivo de tratamento dermatológico da figura 4 de acordo com uma modalidade da tecnologia descrita; A figura 6 é um diagrama de sinais que ilustra condições de ten- são CA de alta linha e baixa linha que podem surgir em uma fonte de linha 5 CA retificada relativa a um limite de tensão de operação mínimo suficiente para operar o dispositivo de tratamento dermatológico da figura 4; A figura 7 é um diagrama de sinais de um sinal ilustrativo gerado por um detector de tensão de linha CA, que é indicativo das condições de frequência e tensão CA de alta/baixa linha da fonte de linha CA retificada mostrada na figura 6; A figura 8 é um diagrama de sinais que representa uma forma de onda de tensão ilustrativa aplicada através de uma ou mais luzes intensas pulsadas em um dispositivo de tratamento dermatológico à base de luz em resposta à operação dos circuitos latentes, disparo, e acionamento por pulso das figuras 13-15 sob o controle do circuito de controle da figura 16 e de a- cordo com a metodologia descrita na figura 5; A figura 9 é um diagrama de sinais que representa uma forma de onda ilustrativa que atravessa uma ou mais luzes intensas pulsadas e cor- respondente à forma de onda de tensão mostrada na figura 8; A figura 10 é um diagrama de sinais que representa a luz emitida por uma ou mais luzes intensas pulsadas quando tais luzes intensas pulsa- das forem submetidas às formas de onda de tensão e corrente das figuras 8 e 9; A figura 11 fornece um perfil térmico ilustrativo de tecido-alvo lo- calizado em uma região da pele abaixo da epiderme quando submetido às emissões de luz mostradas na figura 10; A figura 12 fornece um perfil térmico ilustrativo de tecido epidér- mico não alvo quando submetido às emissões de luz mostradas na figura 10; A figura 13 fornece um esquema de um circuito latente ilustrativo de uma fonte de alimentação projetada para operar um dispositivo de trata- mento dermatológico à base de luz de acordo com uma modalidade da tec- nologia descrita;
A figura 14 fornece um esquema de um circuito de disparo ilus- trativo de uma fonte de alimentação projetada para operar um dispositivo de tratamento dermatológico à base de luz de acordo com uma modalidade da tecnologia descrita; 5 A figura 15 fornece um esquema de um circuito de acionamento por pulso ilustrativo de uma fonte de alimentação projetada para operar um dispositivo de tratamento dermatológico à base de luz de acordo com uma modalidade da tecnologia descrita; e A figura 16 fornece um esquema de um circuito de controle ilus- trativo de uma fonte de alimentação projetada para operar um dispositivo de tratamento dermatológico à base de luz de acordo com uma modalidade da tecnologia descrita.
DESCRIÇÃO DETALHADA Exceto onde especificado em contrário, as modalidades ilustra- das podem ser entendidas por meio de características exemplificativas de vários detalhes de algumas modalidades, e, portanto, exceto onde especifi- cado em contrário, características, componentes, módulos, elementos, cir- cuitos, e/ou aspectos das ilustrações podem ser combinados, interconecta- dos, sequenciados, separados, intercambiados, posicionados, e/ou rearran- jados sem que se desvie materialmente dos sistemas ou métodos descritos. Adicionalmente, os elementos ilustrados nos desenhos são fornecidos prin- cipalmente para facilitar o entendimento da tecnologia descrita e não são necessariamente representados em escala. Para os propósitos dessa descrição, o termo "circuito" se refere a uma interconexão de elementos elétricos (analógicos ou digitais), eletrôni- cos, ópticos, acústicos, mecânicos, magnéticos, eletromecânicos, eletro- ópticos, optoeletrônicos, fotônicos, eletromagnéticos, e/ou eletro- acústicos ou similares dispostos substancialmente de qualquer maneira ou combina- ção para realizar uma ou mais funções desejadas. As pessoas versadas na técnica irão reconhecer que a funcionalidade descrita para um circuito parti- cular pode ser incorporada em um ou mais outros circuitos, que os elemen- tos particulares em um circuito podem ser compartilhados com circuitos dife-
rentes, e/ou que os próprios circuitos podem ser de outro modo combinados, interconectados, separados, e/ou organizados sem afetar de maneira adver- sa a operação da tecnologia descrita e, desse modo, são meramente desti- nados para propósitos ilustrativos. 5 Exceto conforme explicitamente determinado em contrário, o termo, "substancialmente" pode ser amplamente interpretado para indicar uma relação, condição, disposição, orientação, e/ou outra característica pre- cisa, bem como, desvios dessas como entendido por um elemento versado na técnica, desde que tais desvios não afetem materialmente os métodos e sistemas descritos.
Ademais, os termos "luz" e "radiação óptica" são usados de ma- neira intercambiável e as referências a "comprimentos de onda" pertencem à radiação óptica que exibe comprimentos de onda do tipo descrito nesse con- texto.
Os termos "dispositivo" e "sistema" também são usados de maneira intercambiável, como os termos "circuito" e "fonte". Os dispositivos de tratamento dermatológico à base de luz tipi- camente contam com as emissões espectrais de um ou mais lasers, luzes intensas pulsadas, e/ou LEDs para fornecer radiação óptica suficiente para tratar termicamente a condição epidérmica ou dérmica desejada.
As luzes intensas pulsadas, em particular, fornecem um meio flexível e econômico para gerar luz pulsada intensa que exibe uma gama de comprimentos de onda desejados que podem ser regulados (por filtragem e/ou conversão de comprimento de onda) para facilitar um efeito cosmético ou não cosmético desejado em uma região-alvo da pele.
As luzes intensas pulsadas são dispositivos de descarga de gás que possuem um envelope opticamente transparente (feito, por exemplo, de quartzo/sílica fundida, borossilicato, ou similares) que é selado em cada ex- tremidade a uma montagem de eletrodo e preenchido com um gás nobre (por exemplo, xenônio, criptônio, etc.) a uma pressão desejada (por exem- plo, metade da atmosfera, uma atmosfera, etc). Antes de emitir a radiação óptica, a impedância da lâmpada flash é inicialmente relativamente alta de- vido à resistividade do gás nobre não ionizado entre o cátodo e o ânodo.
Para emitir a radiação óptica, o gás na lâmpada flash deve ser ionizado, que também irá resultar em uma impedância drasticamente reduzida.
Tal ioniza- ção pode ser instanciada ao aplicar um pulso de disparo de alta-tensão (por exemplo, 6 a 10 quilovolts durante 200 nanossegundos a 1 milissegundo) à 5 montagem de eletrodo da lâmpada flash utilizando um esquema de disparo por injeção em série externa, ou de disparo por injeção em pseudosséries, como conhecido pelas pessoas versadas na técnica.
Uma vez que o gás é ionizado, esse emite radiação óptica através de um amplo espectro de com- primentos de onda.
A quantidade de radiação óptica emitida depende, ao menos em parte, do grau de ionização do gás, que é afetado pela densidade de corrente elétrica fornecida entre os eletrodos que acompanham o pulso de disparo.
Densidades de corrente superiores resultam em emissões de luz intensas (referidas aqui como o "estado de pulso" da lâmpada flash), en- quanto densidades de corrente inferiores fazem com que o gás ionizado a- pareça como uma serpentina fina de luz entre os eletrodos da lâmpada flash (referido como o "estado latente" da lâmpada flash). A vida útil da lâmpada flash diminui à medida que a duração e pico de energia elétrica fornecida durante o estado de pulso aumenta, com a lâmpada flash falhando eventu- almente devido a uma explosão catastrófica, fratura de seu envelope opti- camente transparente, ou por uma redução gradual na luz emitida.
Quando uma sequência de pulsos de luz intensos for desejada, a lâmpada flash é, de preferência, operada em um estado latente, ou em um nível de intensidade relativamente baixa em um estado de pulso, durante o período entre os pul- sos para reduzir o choque térmico e mecânico da lâmpada flash, com isso, prolongando sua vida útil.
Os criadores de dispositivos de tratamento dermatológico à base de lâmpada flash despendem esforços significativos para desenvolver fontes de alimentação capazes de induzir as luzes intensas pulsadas a emitirem radiação óptica exibindo um perfil de pulso desejado enquanto mantêm si- multaneamente um desempenho de fonte de alimentação confiável, expecta- tiva de vida comercialmente razoável das luzes intensas pulsadas, e um bai- xo custo de dispositivo/fonte de alimentação.
Esses interesses concorrentes são difíceis de conciliar e induziram os fabricantes de dispositivo da técnica anterior a utilizarem fontes de alimentação baseadas em capacitor dispendi- osas que armazenam grandes quantidades de energia elétrica que acionam as luzes intensas pulsadas sob controle de microprocessador – com isso, 5 favorecendo a geração de um perfil de pulso de luz desejado sobre o custo de dispositivo/fonte de alimentação.
É importante observar que os dispositi- vos da técnica anterior foram tradicionalmente operados em um ambiente hospitalar, onde o custo é um fator importante, porém secundário.
Em con- trapartida, o sucesso comercial de dispositivos voltados para o mercado de consumo depende da obtenção de eficácia de tratamento adequada a um custo muito menor.
Os inventores reconhecem que há várias sequências de pulso de luz disponíveis para qualquer tratamento dermatológico particular e que a seleção judiciosa entre essas sequências (e sincronização meticulosa quan- do se instancia tais sequências de pulso de luz em relação à forma de onda CA de entrada) pode ser realizada, de modo que a energia elétrica fornecida por uma fonte de alimentação para acionar a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) durante seu estado de pulso pode ser substancialmente puxada de maneira direta da linha CA e sem que qualquer energia elétrica substancial seja for- necida a partir de capacitores carregados (por exemplo, menos do que 10% da energia elétrica exigida é fornecida por capacitores com o restante sendo puxado da linha CA), resultando assim em um dispositivo de tratamento dermatológico de baixo custo e eficaz que é comercialmente viável para o mercado de consumo.
Por exemplo, a tecnologia descrita pode ser incorpo- rada dentro de um dispositivo de tratamento dermatológico à base de luz ilustrativo voltado para a remoção temporária de pelos onde a fonte de linha CA fornece 120 volts em 60 Hz (cada meio-ciclo possui 8,3 milissegundos de duração) em tal caso o dispositivo pode ser configurado para emitir uma se- quência de pulsos de luz que possui uma pluralidade de pulsos (por exem- plo, 4 pulsos) proporcionando uma fluência agregada sobre uma superfície de tratamento da pele entre cerca de 6 a 8,5 Joules por centímetro quadrado com cada pulso exibindo uma largura de pulso de até cerca de 5,8 milisse-
gundos (correspondente àquela porção do meio ciclo CA de 8,3 milissegun- dos acima de um limite de tensão de operação mínimo ilustrativo) e um atra- so entre os pulso de cerca de 2,5 milissegundos (correspondente àquela porção do meio-ciclo CA que cai abaixo do limite de tensão de operação mí- 5 nimo após o pico do ciclo juntamente com a porção do próximo meio ciclo CA que é elevada até o limite de tensão de operação mínimo). A seleção dessa sequência de pulsos de luz ilustrativa permite que o volume da ener- gia elétrica fornecida à lâmpada flash durante seu estado de pulso seja substancialmente diretamente puxado de uma fonte de linha CA retificada de onda completa durante um período no qual a tensão da linha CA é maior ou igual a cerca de 107 volts (correspondente a um limite de tensão de opera- ção mínimo ilustrativo). Similarmente, uma sequência de pulsos de luz ilus- trativa (que compreende, por exemplo, 3 pulsos) em que cada pulso possui uma duração de até cerca de 7 milissegundos com um atraso entre os pul- sos de cerca de 3 milissegundos é adequada em situações onde a fonte de linha CA fornece 240 volts em 50 Hz (sendo que cada meio-ciclo possui 10 milissegundos de duração). Ademais, a tecnologia descrita pode ser configurada para forne- cer uma largura de pulso fixa para cada pulso individual na sequência de pulsos de luz e/ou uma largura de pulso agregada fixa para a própria se- quência de pulsos de luz garantir a capacidade de repetição de parâmetros de energia de tratamento firmemente controlados durante sessões de trata- mento iguais ou diferentes.
Por exemplo, em um cenário onde se deseja lar- guras de pulso fixas, a tecnologia descrita inicialmente determina se aquela porção do meio-ciclo CA acima de uma tensão de operação mínima possui duração suficiente para suportar a largura de pulso da energia elétrica usada para pulsar uma ou mais luzes intensas pulsadas no dispositivo de tratamen- to dermatológico.
Se a duração suficiente for encontrada no meio-ciclo CA, a tecnologia descrita opera o dispositivo de tratamento dermatológico de modo que esse induza a lâmpada flash a emitir níveis terapêuticos de radiação óptica durante o período de tempo no qual o meio-ciclo CA está na tensão de operação mínima ou acima dessa.
Se a duração do meio-ciclo CA for in-
suficiente para acionar as luzes intensas pulsadas como desejado, uma condição de erro é identificada e relatada a um usuário do dispositivo de tra- tamento dermatológico.
Similarmente, pode ser vantajoso possuir alguma variabilidade 5 nas larguras de pulso de pulsos individuais desde que a largura de pulso agregada da sequência de pulsos de luz permaneça fixa.
Por exemplo, a largura de pulso do primeiro pulso na sequência de pulsos de luz pode ser ligeiramente menor do que os outros pulsos, pois o primeiro pulso é instan- ciado próximo ao pico de um meio-ciclo CA (substancialmente acima do limi- te de tensão de operação mínimo) para facilitar o acionamento das luzes intensas pulsadas sem sacrificar a quantidade agregada de radiação óptica terapêutica aplicada a uma região-alvo de tratamento da pele pelas sequên- cias de pulsos de luz.
Alternativamente, a tecnologia descrita pode ser configurada em uma disposição mais flexível para proporcionar larguras de pulso variáveis para pulsos individuais e/ou para a própria sequência de pulsos de luz de modo a explicar dinamicamente o relaxamento ou condições de "linha baixa" que podem ocorrer na fonte de linha CA, a degradação da lâmpada flash, a variação de tipos de pele entre as regiões de tratamento cutâneo, ou em ou- tras situações em que é provável que as condições de operação ou trata- mento variem.
Por exemplo, e para proceder adequadamente sob as condi- ções de alta ou baixa linha diferentes que podem ser encontradas em uma fonte de linha CA, a tecnologia descrita pode incluir um detector de tensão de linha CA que identifica dinamicamente aquela porção do meio-ciclo CA que excede um limite de tensão de operação mínimo independente da con- dição específica da energia elétrica recebida através de uma fonte de linha CA e então utiliza um processador para determinar (através de computação, consulta de tabela, ou de outro modo) as larguras de pulso, atrasos entre os pulsos, e/ou sequências de pulso adequadas que são capazes de induzir uma ou mais luzes intensas pulsadas a emitir uma quantidade terapeutica- mente eficaz de energia luminosa para uma região da pele de interesse.
Ademais, a tecnologia descrita pode modificar um limite de ten-
são de operação mínimo em resposta às características de degrada- ção/envelhecimento da lâmpada flash de modo que o limite seja periodica- mente aumentado para fornecer mais corrente elétrica de forma mais fácil induzindo as luzes intensas pulsadas a fornecerem uma saída de luz relati- 5 vamente consistente à medida que as luzes intensas pulsadas envelhe- cem/se degradam.
Essa funcionalidade pode ser facilitada ao fornecer uma memória que armazena indícios pertencentes às características de envelhe- cimento/degradação da lâmpada flash juntamente com outras informações úteis (por exemplo, eficiência da lâmpada flash, contagem de flash máxima, contagem de flash atual, quantidade inicial de corrente elétrica desejada pa- ra fazer com que a lâmpada flash emita níveis terapêuticos de radiação ópti- ca, uma gama de comprimentos de onda filtrados emitidos pela lâmpada flash, informações de lote de fabricação, indícios pertencentes a outras par- tes de um subsistema óptico, e/ou similares). Em modalidades que incorpo- ram tal memória, é desejado incluir a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) e a memória dentro de um cartucho substituível que pode ser facilmente inserido ou removido do dispositivo de tratamento dermatológico.
A tecnologia descrita também pode variar a duração agregada da própria sequência de pulsos de luz (por exemplo, ao inserir atrasos maio- res entre os pulsos entre pulsos individuais que são ligeiramente maiores do que múltiplos da duração do meio-ciclo CA aplicável, ou inserir mais pulsos individuais) para acomodar tempos de relaxamento térmico diferentes de tecido-alvo e não alvo (por exemplo, aumentar a duração de atrasos entre pulsos para tipos de pele mais escura) e/ou tratamentos dermatológicos dife- rentes.
Em algumas modalidades, uma única sequência de pulsos de luz é aplicada a uma região de tratamento cutâneo durante uma sessão de trata- mento, enquanto em outras modalidades mais de uma sequência de pulsos de luz pode ser aplicada a uma mesma parte ou toda a região de tratamento de pele durante a sessão de tratamento.
A taxa na qual as sequências de pulso de luz são repetidas du- rante a operação de um dispositivo de tratamento dermatológico ilustrativo pode estar baseada ao menos parcialmente em um pressionamento momen-
tâneo de um botão que resulta na emissão de uma única sequência de pul- sos de luz (particularmente útil quando regiões relativamente peque- nas/limitadas de pele, por exemplo, entre cerca de 1 a 6 centímetros qua- drados, forem tratadas por pontos) ou em um pressionamento de botão mo- 5 mentâneo/contínuo quando componentes de travamento de segurança per- manecem engatados durante um período de tempo prolongado resultando na emissão de sequências de pulso de luz repetitivas (particularmente útil quando se trata áreas maiores de pele, por exemplo, maiores do que cerca de 6 centímetros quadrados). As sequências de pulso de luz repetitivas po- dem, em algumas modalidades ilustrativas, ocorrer em intervalos maiores ou iguais a cerca de 2,25 segundos, porém, ocorrem, de preferência, em inter- valos mais curtos como entre cerca de 0,4 a 1 segundo e, com mais prefe- rência, entre cerca de 0,5 a 0,75 segundo de modo que a energia luminosa terapêutica possa ser aplicada a regiões de tratamento de pele adjacentes de maneira deslizante.
Em uma breve visão geral, e agora com referência à figura 1, ao menos alguns aspectos da tecnologia descrita podem ser incorporados den- tro de um dispositivo de tratamento dermatológico ilustrativo 100 que possui uma base 102 e uma ponteira 104 interconectada por um cabo flexível 106, de preferência, de cerca de 1,524 metros (5 pés) ou mais de comprimento.
O dispositivo 100 também inclui um cabo elétrico (não mostrado) que interco- necta a base 102 com uma fonte de linha CA (não mostrada). O dispositivo 100 é, de preferência, dimensionado para facilitar o armazenamento e trans- porte em um ambiente de usuário final (por exemplo, na residência de um usuário, um quarto de hotel, ou similares) e em uma modalidade ilustrativa exibe dimensões menores do que cerca de 24,13 cm (9,5 polegadas) de comprimento, menores do que cerca de 16,51 cm (6,5 polegadas) de largu- ra, e menores do que cerca de 8,89 cm (3,5 polegadas) de altura (ou meno- res do que cerca de 1,524 cm (6 polegadas) de altura agregada quando a ponteira 104 for inserida em sua armação 110 sobre a base 102). O alojamento da base 102 é, de preferência, feito de um material plástico e contém uma fonte de alimentação comutada (discutida de maneira mais completa abaixo) adequada para fazer com que uma ou mais luzes intensas pulsadas 112 na ponteira 104 emitam um perfil de luz terapêutica desejado, bem como uma interface de usuário 108 que fornece informações de estado a um usuário (por exemplo, condições de operação normais/de 5 erro, indícios de flashes restantes, modos de operação, indícios pertencen- tes à adequabilidade do dispositivo 100 para um tipo de pele do usuário, ou similares), bem como características de controle que permitem ou facilitam o controle e operação do dispositivo 100 (por exemplo, ajustes de nível de po- tência, seletor de modo de operação, detector de tipo de pele 111, ou simila- res). O alojamento da ponteira 104 também é, de preferência, feito de um material plástico e contém um sistema de resfriamento (por exemplo, um ventilador de velocidade variável), componentes de medição de temperatura, componentes de interface de usuário (por exemplo, botão de iniciação de flash 113), componentes de travamento de segurança (por exemplo, elemen- tos capacitivos ou mecânicos de contato com a pele), um sistema óptico (in- clusive, por exemplo, uma ou mais luzes intensas pulsadas 112, um refletor especular/difusor curvado, angular, ou plano, um guia de onda óptico 105, e/ou uma janela opticamente transparente), e/ou similares.
Embora a pontei- ra 104 possa ser configurada de modo que não seja utilizável por um usuário final, prefere-se configurar a ponteira 104 de modo que seu manípulo 114, cartucho de luz substituível 116, e/ou tampa dianteira 118 possa ser separa- do para facilitar a manutenção e reparo periódico.
O manípulo 114 inclui, de preferência, o sistema de resfriamento, componentes de medição de tempe- ratura, e componentes de interface de usuário.
O cartucho de luz substituível 116 inclui, de preferência, uma ou mais luzes intensas pulsadas 112 (que podem conter revestimentos reflexivos particulares sobre essas para filtrar comprimentos de onda indesejados), um refletor, e uma memória (não mos- trada) que armazena uma ou mais características das luzes intensas pulsa- das 112. A tampa dianteira 118 inclui, de preferência, o guia de onda óptica 105 (por exemplo, um condutor de luz substancialmente retangular, oco e especular que possui, de preferência, um revestimento de prata e um com-
primento de ao menos cerca de 15 milímetros), uma janela opticamente transparente (que pode conter revestimentos reflexivos sobre essa), e com- ponentes de travamento de segurança.
Em algumas modalidades, os com- ponentes dentro do cartucho de luz substituível 116 podem ser incorporados 5 e serem uma parte integral da tampa dianteira 118, de modo que a tampa dianteira integrada sirva como um único componente substituível por usuá- rio, em vez de possuir cartuchos de luz substituível e tampas de bico sepa- radamente.
Durante uma sessão de tratamento dermatológico, a porção do alojamento externo frontal da tampa dianteira 118 através do qual a radiação óptica passa é posicionada substancialmente contra a pele de modo que os elementos de contato com a pele detectem a proximidade do alojamento à região de tratamento da pele de interesse e permitam uma operação segura do dispositivo 100. A luz emitida pela(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 é filtrada (passando os comprimentos de onda, por exemplo, maiores que cer- ca de 600 nanômetros, e, de preferência, maiores que 650 nanômetros) e conduzida através da janela opticamente transparente da tampa dianteira 118 de modo que essa colida sobre a região de tratamento da pele.
A ope- ração da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 em um estado de pulso gera uma quantidade significativa de calor que precisa ser dissipada pelo sistema de resfriamento.
Infelizmente, os dispositivos resfriados a ar econômicos 100 adequados para o mercado de consumo não são muito eficazes para remo- ver esse calor e, assim, é possível que a janela na tampa dianteira possa atingir uma temperatura que excede um limite adequado para colocação contra uma superfície da pele.
Consequentemente, os dispositivos de trata- mento dermatológico resfriados a ar 100 voltados para o mercado de con- sumo devem ser operados de maneira que impeça o superaquecimento se a janela for colocada em contato com a pele (por exemplo, reduz a taxa de flash das luzes intensas pulsadas 112 aumentando o período de tempo entre as sucessivas sequências de pulso de luz de modo que o sistema de resfri- amento tenha tempo suficiente para resfriar a janela), suspenda a janela dentro do alojamento da tampa dianteira 118 (ao menos, por exemplo, 4 mi-
límetros, para uma janela de cerca de 2 centímetros quadrados) de modo que a janela não entre em contato com a pele durante uma sessão de trata- mento, ou forneça uma configuração que isole a janela que entra em contato com a pele de fontes de calor (por exemplo, a lâmpada flash 112 e/ou con- 5 dutor de luz metálico 105). Nesse último cenário, a janela pode ser configurada como uma janela de dois vidros com um espaço vedado entre os dois vidros.
Esse es- paço vedado pode incluir um vácuo parcial, um gás como xenônio, ou ape- nas ar.
O vidro interno mais próximo à(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 inclui, de preferência, revestimentos reflexivos para filtrar ao menos alguns comprimentos de onda indesejados (por exemplo, comprimentos de onda abaixo de cerca de 600 nanômetros e/ou acima de 1200 nanômetros, para um tratamento dermatológico de remoção/redução de pelos) e é feito de bo- rossilicato com um componente hidroxila substancial (por exemplo, maior do que cerca de 100 partes por milhão), enquanto o vidro externo projetado pa- ra colocação substancialmente contra a pele é, de preferência, feito de uma composição especializada de quartzo/sílica fundida que exibe um compo- nente hidroxila relativamente baixo (por exemplo, menor que cerca de 50 partes por milhão e, de preferência, menor ou igual a cerca de 5 partes por milhão). Desse modo, a composição hidroxila relativamente alta do próprio vidro interno suplementa as capacidades de filtragem dos revestimentos re- flexivos absorvendo algumas emissões de infravermelho indesejadas acima de 2000 nanômetros, enquanto permite que quaisquer emissões de baixo nível de infravermelho restantes (entre cerca de 2000 a 4000 nanômetros ou mais) passem através do vidro externo substancialmente livre e sem eleva- ção excessiva da temperatura do vidro externo.
As emissões de infraverme- lho indesejadas restantes que passam através do vidro externo e sobre a pele estão em uma fluência significativamente reduzida e não são prejudici- ais à pele e não causam impacto adverso na eficácia do tratamento dermato- lógico.
As pessoas versadas na técnica irão reconhecer que o número de vidros na janela pode ser maior que dois e/ou que o espaço entre os vidros pode ser aberto (ou seja, não selado em ao menos 2 lados) para fornecer um fluxo de ar, gás, ou líquido refrigerante para passar entre essas.
Além de impedir o superaquecimento da pele, os dispositivos de tratamento dermatológico resfriados a ar 100 devem manter adicionalmente a temperatura de seus componentes dentro de uma faixa de operação segu- 5 ra sem permitir a dispersão de luz excessiva (por exemplo, mais de cerca de 3 joules) que pode prejudicar a experiência do usuário quando se opera o dispositivo 100. Um ou mais sensores de temperatura dentro da ponteira 104 e/ou base 102 podem gerar sinais indicativos de temperaturas excessivas ou quase excessivas que podem ser atenuadas, por exemplo, entrando em um modo de resfriamento em que o dispositivo 100 é impedido de colocar sua(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 em um estado de pulso até uma temperatu- ra segura predeterminada ser atingida, aumentando a velocidade do ventila- dor na ponteira 104 e/ou base 102, e/ou reduzindo a taxa na qual as se- quências de pulso de luz são repetidas.
A seleção judiciosa na quantidade, orientação, localização, e configuração de respiradouros de entrada/saída de ar 120/122 na ponteira 104 pode ser realizada para garantir um fluxo de ar desejado enquanto im- pede a dispersão excessiva de luz.
Por exemplo, os respiradouros de entra- da de ar 120 podem ser posicionados sobre a tampa dianteira 118 da pontei- ra 104 com os respiradouros de saída de ar 122 posicionados substancial- mente sobre a extremidade do cabo da ponteira 104, desse modo ventilando ar de escape relativamente quente em uma direção distante da região de tratamento da pele.
Ao menos alguns respiradouros que são mais prováveis de serem submetidos à energia luminosa que foi dispersa de maneira inde- sejada para fora das extremidades de eletrodo da(s) luz(es) intensa(s) pul- sada(s) 112 e/ou fora da lacuna entre a lâmpada flash 112 e o guia de onda 105 durante a operação do dispositivo 100 são, de preferência, configurados para permitir a passagem de ar refrigerante enquanto reduzem ou substan- cialmente eliminam a transmissão dessa energia luminosa dispersa para fora da ponteira 104 utilizando, por exemplo, respiradouros em forma de persiana ou espinha de peixe.
Os respiradouros podem ser feitos de um material re- flexivo (por exemplo, teflon branco, alumínio, etc.) para refletir ao menos al-
guma luz dispersa de volta para dentro da ponteira 104 ou podem ser feitos de um material absorvente (por exemplo, plástico pigmentado) de modo que ao menos uma quantidade substancial da luz dispersa que colide com o res- piradouro é absorvida.
Alternativamente ou em combinação, os respiradou- 5 ros que exibem tal configuração em forma de persiana, espinha de peixe, ou outra configuração adequada podem formar parte do cartucho substituível 116 para aprisionar substancialmente a luz dispersa antes de a mesma sair do cartucho.
Os benefícios de incorporar tais respiradouros no cartucho substituível 116 incluem reduzir a quantidade de calor transmitida para ou- tros elementos de ponteira devido à sua absorção da luz dispersa e, no caso onde o respiradouro é feito de um material reflexivo, redirecionar ao menos uma parte da luz dispersa de volta para o caminho óptico desejado de modo que a fluência total sobre a região de tratamento da pele seja aumentada.
As figuras 2A-2G fornecem várias vistas em perspectiva de um cartucho de luz substituível ilustrativo 116 com luzes intensas pulsadas du- plas 112 que podem ser usadas no dispositivo de tratamento dermatológico 100, enquanto as figuras 3A-3E fornecem vistas análogas de um cartucho de luz substituível ilustrativo 116 com uma única lâmpada flash 112. Mais particularmente, as figuras 2A-2B e 3A-3B mostram o alojamento frontal (ou seja, o lado de emissão de luz) do cartucho 116 em que uma área substancialmente aberta 202 é definida, correspondente à localização do arco da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s), que permite a transmissão de e- nergia luminosa substancialmente livre no guia de onda óptica adjacente 105 (figura 1). A configuração de respiradouro dessa modalidade ilustrativa reforça o suporte estrutural do cartucho 116 e permite que um fluxo de ar desejado passe através desse, enquanto impede que um usuário toque potencialmente a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) quente(s) 112 próximas a seus eletrodos.
Os respiradouros em forma de persiana 204 da figura 2F são a- dicionalmente adaptados para bloquear (ou seja, refletir e/ou absorver) mais energia luminosa que indesejavelmente se dispersa para fora das extremi- dades de eletrodo da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 sem limitar signifi-
cativamente o fluxo de ar que passa sobre tal/tais luz(es) intensa(s) pulsa- da(s) 112. Similarmente, os respiradouros em forma de espinha de peixe 206 da figura 2G são adaptados para bloquear ainda mais luz dispersa do que os respiradouros em forma de persiana da figura 2F, embora sacrifican- 5 do uma parte do fluxo de ar.
Os respiradouros em forma de persiana e em forma de espinha de peixe 204, 206 mostrados nas figuras 2F e 2G são mostrados em conjunto com uma configuração de lâmpada flash dupla, po- rém esses também podem ser incorporados nos alojamentos frontais de car- tuchos de luz substituíveis 116 que possuem uma única lâmpada flash 112 ou mais de duas luzes intensas pulsadas 112. Embora os respiradouros em forma de persiana 204 e os respiradouros em forma de espinha de peixe 206 sejam mostrados em orientação horizontal ao longo do alojamento do cartu- cho de luz substituível 116, esses podem ser verticalmente orientados ou substancialmente em qualquer ângulo no alojamento frontal sem afetar de maneira adversa a operação do dispositivo 100. Ademais, os respiradouros em forma de persiana e em forma de espinha de peixe 204, 206 podem in- cluir mais respiradouros empilhados um em frente o outro no mesmo ali- nhamento/configuração ou em um diferente para, desse modo, criar um labi- rinto que substancialmente impede a passagem de luz dispersa sem sacrifi- car indevidamente o fluxo de ar necessário para resfriar a(s) luz(es) inten- sa(s) pulsada(s) 112 e outros elementos do cartucho substituível 116. Os respiradouros de bloqueio de luz que permitem a passagem de um fluxo de ar desejado também podem ser configurados em uma variedade de outros formatos e configurações, como configurações onduladas, tipo rede, hexa- gonais, ou de colmeia ou similares.
As figuras 2C-2E e 3C-3E ilustram um alojamento exemplificati- vo no lado posterior do cartucho substituível 116 mostrado nas figuras 2A-2B e 3A-3B.
Essa parte do alojamento define duas regiões substancialmente abertas 210 que facilitam a passagem de ar refrigerante sobre a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) e outras partes do cartucho 116. A região substancial- mente centralizada 212 do alojamento posterior, entre as regiões abertas 210, posiciona um refletor 214 (figura 2G) em proximidade fixa à(s) luz(es)
intensa(s) pulsada(s). Embora esse refletor 214 seja mostrado como pla- no,pode-se adotar uma variedade de formatos/configurações curvados, an- gulares, cavados, ou outros e o mesmo pode ser feito de um material difusor ou especular.
O alojamento posterior também inclui um pino de disparo 216 5 que é usado para conduzir um pulso de disparo elétrico suficiente para ioni- zar o gás na(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112, pinos de ânodo e cátodo 218 que conduzem uma corrente elétrica suficiente para manter um estado latente e um estado de pulso na(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112, e pinos de entrada-saída 220 de uma memória (não mostrados) que armazena da- dos de caracterização de lâmpada flash úteis para operar a(s) luz(es) inten- sa(s) pulsada(s) 112 e o dispositivo 100 (particularmente à medida que a saída de luz da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 se degrada ao longo do tempo). As pessoas versadas na técnica irão reconhecer que a colocação particular desses pinos 216-220 é meramente ilustrativa e que uma varieda- de de colocações de pino é possível; por exemplo, os pinos de ânodo e cá- todo 218 podem ser localizados próximos uns aos outros como mostrado nas figuras 2C, 2E, 3C, e 3E ou podem ser localizados em lados opostos do alojamento posterior como mostrado nas figuras 2D e 3D.
Em mais detalhes, e agora com referência às figuras 1 e 4, um dispositivo de tratamento dermatológico à base de lâmpada flash ilustrativo 100 feito de acordo com a tecnologia descrita inclui uma interface de usuário 108 que permite que um usuário interaja com o dispositivo 100, um sistema óptico 404 que gera e conduz uma quantidade terapêutica de radiação ópti- ca até uma região de tratamento da pele, um sistema de resfriamento 406 que mantém a operação do dispositivo 100 dentro das temperaturas de ope- ração desejadas, um sistema de medição de temperatura 408 que detecta as condições de superaquecimento, um sistema de travamento de seguran- ça 410 que impede as emissões inadvertidas de radiação óptica e outras ocorrências perigosas, um sistema de caracterização de lâmpada flash 412 que serve como uma base para ajustar dinamicamente os parâmetros de operação elétrica durante a operação do dispositivo 100 em resposta à lâm- pada flash ou outras propriedades do sistema óptico 406, e uma fonte de alimentação comutada 414 que puxa energia elétrica de uma fonte de linha CA 426 e condiciona tal energia para acionar o sistema óptico 404 de manei- ra desejada.
A interface de usuário 108 apresenta um usuário do dispositivo 5 100 com seleções referentes à operação desejada do dispositivo 100 (por exemplo, um ou mais ajustes de nível de potência que afetam simultanea- mente a eficácia do tratamento dermatológico e a sensação do usuário expe- rimentada durante o desempenho de tal tratamento; ajustes que operam o dispositivo 100 em um modo de pulso onde uma única sequência de pulsos de luz é emitida ou em modo estroboscópico onde uma pluralidade de se- quências de pulso de luz é emitida de maneira sequencial predeterminada; e/ou similares), bem como com a capacidade de iniciar um tratamento der- matológico (por exemplo, o botão de iniciação de flash 113 da figura 1), e vários mecanismos de resposta visual, auditiva, tátil, ou outros que informam ao usuário da operação ou condições de erro (por exemplo, se o dispositivo 100 for adequado para tratar um tipo de pele particular do usuário, se uma contagem de flash máxima foi excedida, se um cartucho de luz substituível 116 (figura 1) ou tampa dianteira 118 for adequadamente instalado, se ocor- rer uma condição de superaquecimento, se ocorrer uma falha da fonte de alimentação, e/ou similares). Ao realizar essas funções, a interface de usuá- rio 108 interage, direta ou indiretamente, com um circuito de controle 424 da fonte de alimentação comutada 414 como mais particularmente descrito a- baixo.
O sistema óptico 404 inclui, de preferência, uma ou mais luzes intensas pulsadas 112, um refletor, um filtro, e um guia de onda óptica 105, todos contidos dentro de um alojamento portátil.
Como anteriormente men- cionado, a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 e o refletor (de preferência montados dentro de cerca de 1 milímetro das luzes intensas pulsadas 112) estão adicionalmente contidos dentro de um cartucho de luz substituível 116 que é inserido na ponteira 104, enquanto o filtro e o guia de onda óptica 105 estão contidos dentro do alojamento da tampa dianteira 118 da ponteira 104. Em algumas modalidades, um ou mais revestimentos reflexivos podem ser diretamente aplicados à parte externa da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 para fornecer a filtragem de comprimento de onda desejada e/ou impedir a dispersão de luz indesejada nas extremidades de eletrodo da(s) luz(es) in- tensa(s) pulsada(s) 112. Embora esses revestimentos diretamente aplicados 5 aumentem o custo e a complexidade de fabricação do sistema óptico 404, as emissões ópticas totais através da porção de arco da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 são aumentadas devido à reciclagem de luz e recuperação de luz (ou seja, a luz que poderia ser dispersa para fora das extremidades de eletrodo da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 é refletida de volta para o caminho óptico desejado), permitindo assim que uma quantidade menor de corrente elétrica fornece uma determinada quantidade de energia óptica.
Em outras modalidades, os revestimentos reflexivos são incorporados em um filtro separado de modo que o calor adicional gerado como resultado de qualquer filtragem não aumente adicionalmente a carga térmica da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 – particularmente benéfica quando as luzes inten- sas pulsadas 112 forem feitas de borossilicato em vez de quartzo ou safira.
Ademais, o guia de onda óptica 105 pode ser feito de um material sólido op- ticamente transparente como PMMA ou pode ser configurado como um con- dutor de luz oco e especular com paredes internas reflexivas revestidas com prata (que exibe, por exemplo, uma refletância de mais de 98% para com- primentos de onda entre cerca de 600-1200 nanômetros). Quando configu- rado como um condutor de luz oco, o guia de onda óptica 105 inclui, de pre- ferência, paredes reflexivas paralelas para reduzir as retroereflexões, bem como seções de corte em duas de suas paredes laterais de modo que o guia de onda inclua substancialmente a porção de arco da lâmpada flash 112 (o espaçamento exemplificativo entre o guia de onda 105 e o envelope da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) é, de preferência, de cerca de 0,5 milímetro) enquanto facilita o resfriamento das extremidades de eletrodo da lâmpada flash 112. O sistema de resfriamento 406 inclui ao menos um ventilador juntamente com respiradouros adequadamente dimensionados e posiciona- dos (por exemplo, como mostrado nas figuras 1 a 3) para fornecer resfria-
mento suficiente ao dispositivo 100 ao longo de sua faixa de operação pre- tendida. Embora um ventilador possa ser fornecido dentro do alojamento da base 102 para resfriar a fonte de alimentação comutada 414, prefere-se de- senhar o dispositivo 100 de modo que a fonte de alimentação comutada 414 5 seja passivamente resfriada e que o ventilador seja principalmente dedicado a resfriar as luzes intensas pulsadas 112 e outros elementos na ponteira
104. Em tais configurações preferidas, o ventilador pode ser configurado pa- ra soprar ar sobre as luzes intensas pulsadas 1 12 ou sugar ar sobre as lu- zes intensas pulsadas 112. O ventilador também pode ser um ventilador de uma única velocidade que opera em velocidade máxima mediante o aciona- mento do dispositivo 100 ou um ventilador de velocidade variável que au- menta seu fluxo de ar baseado em medidas de temperatura dentro da pon- teira 104. O ventilador de velocidade variável é preferido em situações onde uma região relativamente pequena de pele será tratada (por exemplo, até cerca de 60 centímetros quadrados de uma superfície cutânea) visto que isso resulta em uma operação relativamente tranquila do dispositivo 100 que é mais facilmente tolerada por seu usuário. À medida que o tamanho da re- gião de tratamento aumenta, e a temperatura dentro da ponteira 104 aumen- ta, o ventilador pode ser conduzido para uma velocidade mais alta para man- ter a operação segura do dispositivo 100. Por exemplo, o ventilador pode ser operado em uma velocidade relativamente alta quando a temperatura na ponteira 104 exceder cerca de 40 graus Celsius e uma velocidade mais bai- xa quando a temperatura cair abaixo de 35 graus Celsius. Ademais, o sistema óptico 404 pode ser configurado para facili- tar o resfriamento da ponteira 104 sem perder uma quantidade excessiva de energia devido à dispersão de luz. Por exemplo, uma primeira extremidade do guia de onda óptica 105 pode ser posicionada a cerca de 1 milímetro do refletor e uma segunda extremidade pode ser posicionada a cerca de 1 mi- límetro de uma janela de saída, com isso permite-se que uma parte do fluxo de ar resfrie uma superfície da janela, bem como resfrie a parte interna do guia de onda oco 105 e o refletor e a porção de arco da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112, ainda que com alguma perda em energia luminosa. Em uma modalidade, a distância entre um ou mais desses elementos pode se tornar variável com base na possibilidade de a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 ser/serem conduzida(s) para um estado de pulso naquele momento.
Por e- xemplo, a distância entre o guia de onda óptica 105 e o refletor e/ou a janela 5 pode ser reduzida (por exemplo, para cerca de 0,5 milímetro) ou completa- mente eliminada quando a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 for/forem conduzidas para um estado de pulso e de outro modo permanece(m) em suas posições originais de 1 milímetro, reduzindo assim a dispersão de luz durante emissões de luz intensas (por exemplo, durante a emissão de um único pulso de luz ou durante a emissão de uma sequência de pulsos de luz) e facilitando o resfriamento durante a latência ou outros estados de opera- ção.
O sistema de medição de temperatura 408 inclui um ou mais sensores de temperatura que podem ser posicionados na base 102 para medir a temperatura de operação da fonte de alimentação comutada 414 e/ou na ponteira 104 para medir a temperatura de operação do sistema ópti- co 404. Quando posicionado(s) dentro da ponteira 104, o(s) sensor(es) de temperatura é/são, de preferência, localizados no caminho do ar de escape emitido pelo sistema de resfriamento 406 e que é adicionalmente protegido contra quaisquer emissões de luz substanciais do sistema óptico 404. Medi- ante a detecção de uma condição de superaquecimento (por exemplo, a ou acima de 50 graus Celsius), o sistema de medição de temperatura 408 pode gerar um sinal que faz com que o dispositivo 100 entre em um modo de res- friamento em que a fonte de alimentação comutada 414 é inibida de conduzir a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 para um estado de pulso, aumentar um intervalo de tempo entre as sucessivas sequências de pulso de luz, e/ou de outro modo suspender a operação normal até a temperatura medida estar dentro de uma faixa de temperatura segura, que provavelmente seria alguns graus Celsius abaixo do limite de superaquecimento (por exemplo, 45 graus Celsius). O sistema de travamento de segurança 410 detecta se o disposi- tivo 100 está adequadamente posicionado quando se trata uma região de tratamento da pele e se o mesmo está adequadamente montado para impe- dir a exposição advertida à energia elétrica perigosa dentro da ponteira 104. Por exemplo, o sistema de travamento de segurança 410 pode incluir senso- res capacitivos, ópticos mecânicos, e bioimpedância, e/ou outros tipos de 5 sensores em uma área próxima àquela porção da tampa dianteira 118 do dispositivo 100 que é destinada substancialmente para a colocação sobre ou adjacente à superfície da pele de uma região da pele que será tratada.
Quando um movimento deslizante for desejado durante uma sessão de tra- tamento, prefere-se acoplar uma pluralidade de sensores mecânicos a uma parte de formação de estrutura da tampa dianteira 118 que substancialmente circunda a abertura óptica do dispositivo 100 (por exemplo, a estrutura que sustenta a janela de saída em posição(ões) desejada(s) dentro do caminho óptico), que facilita o movimento deslizante da tampa dianteira 118 quando ocorre uma transição entre as regiões de tratamento de pele adjacentes du- rante um tratamento dermatológico, em vez de utilizar sensores/êmbolos individuais que favorecem mais o movimento de tratamento do tipo estam- pagem e que não são tão complacentes a movimentos de tratamento desli- zantes.
Em uma modalidade onde o sensor mecânico é incorporado ao me- nos parcialmente na armação que sustenta a janela, a distância que tal sen- sor mecânico é rebaixado, de preferência, corresponde à quantidade de dis- tância reduzida entre a janela e guia de onda óptica 105 como discutido aci- ma em conjunto com o aprimoramento da eficiência óptica do dispositivo 100 durante o estado de pulso da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112. O sistema de travamento de segurança 410 também pode incluir um resistor (ou outro meio de identificação) dentro da tampa dianteira 118 que fornece a base pa- ra identificar exclusivamente as tampas dianteiras autorizadas e garante que quaisquer tampas dianteiras 118 sejam adequadamente inseridas no maní- pulo 114 da ponteira 104 antes de a fonte de alimentação comutada 414 a- plicar qualquer energia elétrica ao sistema óptico 404, garantindo assim a operação adequada do dispositivo 100 e reduzindo o risco de choque e ris- cos ópticos a um usuário.
O sistema de caracterização de lâmpada flash 412 é, de prefe-
rência, incorporado ao menos parcialmente dentro do cartucho de luz substi- tuível 116 e inclui uma memória 413 que armazena uma ou mais caracterís- ticas da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 para garantir que o dispositivo 100 emita a quantidade desejada de radiação óptica durante uma sessão de 5 tratamento dermatológico.
A memória 413 é, de preferência, um elemento EEPROM que fornece acesso de memória aleatório não volátil a caracterís- ticas de lâmpada flash armazenadas, como um número máximo de flashes disponível para a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112, uma contagem de fla- sh atual para tal/tais luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112, uma faixa de compri- mentos de onda emitida pela(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 (particu- larmente útil quando a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 incluir/incluírem revestimentos de filtro sobre sua parte externa), uma quantidade inicial de energia elétrica desejada para conduzir a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 para um estado de pulso, um primeiro fator de compensação elétrica para ajustar a saída de luz reduzida da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 como resultado de envelhecimento, um segundo fator de compensação elé- trica para ajustar as eficiências de conversão elétrica para óptica de luz(es) intensa(s) pulsada(s) particular(es) 112 ou tipos de lâmpada flash, lâmpada flash 112 e informações de fabricação de cartucho (por exemplo, data, nú- mero de parte, etc.), um código de autorização do cartucho de luz substituí- vel 116, e/ou similares.
A fonte de alimentação comutada 414 inclui um detector de ten- são de linha CA 416 que detecta os locais dentro de meios-ciclos CA puxa- dos de uma fonte de linha CA 426 que são suficientes para proporcionar a energia elétrica necessária para fazer com que a(s) luz(es) intensa(s) pulsa- da(s) 112 emita(m) níveis desejados de energia luminosa terapêutica, um circuito de potência de disparo 420 que instancia a ionização do gás dentro da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112, um circuito de acionamento por pul- so 422 que fornece a energia elétrica necessária para fazer com que a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 emita/emitam uma ou mais sequências de pulso de luz desejadas que facilitam a obtenção de um efeito cosmético dermatológico desejado em uma região de tratamento da pele, um circuito de potência latente 418 que mantém a ionização do gás dentro da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 com uma baixa densidade de corrente entre os pulsos de luz, e um circuito de controle 424 que controla e/ou de outro modo interage com os circuitos, sistemas, e elementos do dispositivo 100 durante 5 a operação do dispositivo 100. O detector de tensão de linha CA 416 compara os níveis de ten- são da energia elétrica fornecida pela fonte de linha CA 426 contra uma ou mais tensões de referência (as tensões de referência podem estar em um nível predeterminado ou dinamicamente geradas pelo circuito de controle 424) que é indicativo de um limite de tensão de operação mínimo.
O detector de tensão de linha CA 416 gera um sinal que é transmitido para o circuito de controle 424 e é indicativo de quando o meio-ciclo CA satisfaz ou excede o limite de tensão de operação mínimo.
Por exemplo, o ciclo de funcionamento desse sinal pode indicar quando o limite de tensão de operação mínimo é cumprido ou excedido sendo "alto" durante o período do meio-ciclo CA que está no/acima desse limite.
Alternativamente, o sinal pode ser "baixo" duran- te o período do meio-ciclo CA que está no/acima do limite e "alto" apenas durante os períodos de transição entre os meios-ciclos CA adjacentes onde a tensão de linha está abaixo do limite.
Consequentemente, o ciclo de fun- cionamento ou o inverso do ciclo de funcionamento do sinal gerado pelo de- tector de tensão de linha CA 416 é dinamicamente gerado com base nas condições existentes da fonte de linha CA 426 e fornece informações em tempo hábil ao circuito de controle 424, que são subsequentemente usadas para calcular o tempo de emissões de lâmpada flash durante aquela parte do meio-ciclo CA em que a corrente elétrica suficiente pode ser puxada da fonte de linha CA 426 para operar adequadamente a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 como desejado.
O dispositivo 100 pode ser configurado para realizar tais comparações de tensão mediante o acionamento inicial e/ou mediante intervalos periódicos para determinar dinamicamente as alterações na fonte de linha CA 426 que podem ser causadas por surtos de tensão, ou outras flutuações relacionadas à potência que podem afetar a operação do dispositivo 100 e para que tal operação possa ser dinamicamente adaptada para compensar tais flutuações.
Um circuito ilustrativo de um detector de tensão de linha CA adequado 416 é fornecido na figura 16 e é adicionalmen- te discutido abaixo.
O circuito de potência de disparo 420 está sob o controle do cir- 5 cuito de controle 424 e inclui um transformador que aumenta a tensão de entrada da energia elétrica para cerca de 6 a 10 quilovolts, que possui mag- nitude suficiente para iniciar/instanciar a ionização do gás dentro da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112. Por exemplo, o circuito de controle 424 pode permitir que o circuito de potência de disparo 420 instancie a ionização ao aplicar um pulso de 10 quilovolts entre cerca de 200 nanossegundos a 1 milissegundo de duração a revestimentos eletricamente condutivos, optica- mente transparentes em ao menos parte de uma porção externa da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 para acoplar de maneira capacitiva esse pulso de alta-tensão à(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 1 12 resultando na ionização do gás.
Em algumas modalidades, a energia de entrada fornecida ao circuito de potência de disparo 420 é puxada substancialmente direta- mente da fonte de linha CA 426. Em outra modalidade, o circuito de potência de disparo 420 compartilha componentes com o circuito de potência latente 418 de modo que a energia elétrica de entrada seja puxada substancialmen- te do circuito de potência latente 418 e aplicada a componentes dedicados ao disparo para gerar o pulso de alta-tensão.
Um circuito de potência de dis- paro ilustrativo 420 feito de acordo com tal modalidade é mostrado na figura 14 e será mais completamente discutido abaixo.
O circuito de acionamento por pulso 422 é operado sob o contro- le do circuito de controle 424 e inclui um regulador redutor que aplica corren- te elétrica de alta densidade regulada, por exemplo, de cerca de 30 a 80 amperes (com mais preferência entre cerca de 40 a 65 amperes) aos eletro- dos da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 enquanto o gás nesses é ioniza- do, resultando em intensas emissões de luz que são adequadas para facilitar a obtenção de um efeito cosmético desejado em uma região de tratamento da pele.
A corrente elétrica regulada fornecida à(s) luz(es) intensa(s) pulsa- da(s) 112 exibe substancialmente um perfil similar àquele desejado para as sequências de pulsos de luz e possui uma duração específica para coincidir com aquela parte do meio-ciclo CA que está acima de um limite de tensão de operação mínimo como determinado pelo detector de tensão de linha CA
416. Desse modo, a corrente elétrica de pico suficiente pode ser puxada da 5 fonte de linha CA 426 para manter o desempenho do tratamento dermatoló- gico desejado sem sobrecarregar excessivamente os circuitos de potência externos ou exigir componentes de circuito capacitivo dispendiosos. O circuito de potência latente 418 também é operado sob o con- trole do circuito de controle 424 e inclui elementos transformadores e capaci- tores que aplicam uma baixa densidade de corrente (por exemplo, 50 a 100 miliamperes) à(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 entre emissões de pulsos de luz intensas. O transformador do circuito de potência latente 418 aumenta a tensão de entrada da fonte de linha CA 426 para cerca de 750 volts para um dispositivo de lâmpada flash dupla (cerca de 375 volts para um dispositi- vo de uma única lâmpada flash) e aplica essa energia "latente" à(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) antes, durante, e/ou após o estado de pulso de lâmpa- da flash. Por exemplo, em modalidades onde os componentes do circuito de potência latente 418 e do circuito de potência de disparo 420 são comparti- lhados, a energia latente é previamente aplicada à(s) luz(es) intensa(s) pul- sada(s) 112 do pulso de alta-tensão fornecido pelo circuito de disparo, visto que a combinação das tensões de latência e disparo é suficiente para ionizar o gás na(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112. Após a ionização, a energia latente pode ser aplicada em vários momentos durante a operação do dispo- sitivo, como continuamente durante sequências de pulsos de luz individuais, durante e entre múltiplas sequências de pulsos de luz, durante os intervalos de atraso entre pulsos entre os pulsos individuais em uma sequência de pul- sos de luz, e/ou similares. As pessoas versadas na técnica irão reconhecer que um circuito de potência latente 418 não é uma exigência de operação adequada do dispositivo de tratamento dermatológico 100, porém fornece um mecanismo para reduzir cargas de choque térmico e mecânico sobre a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s). Um circuito de potência latente ilustrativo 418 é mostrado na figura 13 e será mais completamente discutido abaixo.
Um circuito de controle ilustrativo 424 inclui um processador pa- ra monitorar e controlar a operação do dispositivo 100, juntamente com o conjunto de circuitos de regulação de corrente para suportar a operação do circuito de acionamento por pulso 422, o conjunto de circuitos latentes para 5 suportar a operação do circuito de potência latente 418, o conjunto de circui- tos de disparo para suportar a operação do circuito de potência de disparo 420, e o conjunto de circuitos de proteção de duração de pulso para fornecer um mecanismo de segurança que desativa o dispositivo 100 no caso de fa- lha de um componente dentro da fonte de alimentação comutada 414 resulta de maneira inadvertida em energia elétrica excessiva fornecida à(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 que poderia resultar em emissões de luz indeseja- das.
Em uma breve visão geral, o circuito de controle 424 determina se o dispositivo 100 está adequadamente configurado e capaz de operar como projetado quando conectado a uma fonte de linha CA particular 426, e opera adicionalmente o dispositivo 100 de acordo com uma ou mais preferências de usuário para fornecer uma quantidade terapeuticamente eficaz de radia- ção óptica a um ou mais regiões de tratamento da pele durante uma sessão de tratamento dermatológico.
O processador do circuito de controle 424 exe- cuta algoritmos e opera sobre dados, variáveis, e outros componentes de tempo de execução que são ao menos parcialmente armazenados dentro de tal memória do processador podem ser mais bem descritos com referência à metodologia ilustrativa mostrada na figura 5. Os elementos de hardware de suporte de um circuito de controle ilustrativo 424 são mais bem entendidos com referência à figura 16 e sua descrição em anexo abaixo.
Em uma operação ilustrativa, e agora também com referência à figura 5, um dispositivo de tratamento dermatológico exemplificativo 100, feito e operado de acordo com ao menos alguns aspectos da tecnologia descrita, inclui um circuito de controle 424 com um processador (por exem- plo, microcontrolador PIC16F883, um produto de Microchip Technology, Inc.) que executa instruções armazenadas de maneira multitarefa preemptiva on- de tarefas não urgentes são executadas em uma máquina de estado no se- gundo plano e tarefas urgentes são executadas sob prioridade de interrup-
ção no primeiro plano.
Mediante o acionamento, o processador inicializa seu relógio interno, configura e inicializa suas portas de entrada/saída, inicializa os drivers de sistema, inicializa valores de estado, permite interrupções, a- justa o estado de diodos de emissão de luz e outros elementos na interface 5 de usuário 108, e, de outro modo, inicializa o dispositivo 100 (502). O processador então realiza testes automáticos no dispositivo 100 para verificar se o mesmo está em condição de trabalho adequada (504). Por exemplo, o processador pode avaliar os sinais ou outros indícios de i) o sistema de resfriamento 406 para garantir que seu ventilador esteja operando na velocidade adequada, ii) o sistema de medição de temperatura 408 para garantir que o dispositivo 100 possa operar de maneira segura em sua temperatura atual, iii) o conjunto de circuitos de proteção de duração de pulso no circuito de controle 424 que determina se há uma ou mais condi- ções dentro do circuito de acionamento por pulso 422 ou outros elementos da fonte de alimentação comutada 414 que devem resultar no acionamento do sistema óptico 404 com energia elétrica excessiva que poderia ser peri- goso para um usuário e/ou confirmar que o conjunto de circuitos de segu- rança projetado para impedir tais condições perigosas no caso de uma falha de hardware está operando de maneira adequada, iv) o sistema de caracte- rização de lâmpada flash 412 para garantir que o cartucho de luz substituível 116 e a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 1 12 estão autorizados pelo fabrican- te do dispositivo 100 e devem, portanto, operar como pretendido e estão a- dequadamente instalados dentro do dispositivo 100, v) a tampa dianteira 118 para garantir que esse também esteja autorizado pelo fabricante e contenha os elementos adequados do sistema óptico 404 para um tratamento derma- tológico particular e também está adequadamente instalado dentro do dispo- sitivo 100, e/ou vi) o sistema de travamento de segurança 410 para garantir que o dispositivo 100 esteja adequadamente montado/configurado e que os elementos de segurança estejam em condição de trabalho adequada de modo que um usuário não seja exposto a condições elétricas ou ópticas pe- rigosas (que podem ocorrer, por exemplo, quando sensores de contato com a pele defeituoso ficam presos em uma posição engatada indicando errone-
amente que é seguro emitir emissões de pulso de luz intensas do sistema óptico 404). O processador do circuito de controle 424 determina as caracte- rísticas (por exemplo, frequência, condições de alta ou baixa linha, condi- 5 ções de surto de tensão, etc.) da energia CA fornecida pela fonte de linha CA 426, por exemplo, ao receber um ou mais sinais do detector de tensão de linha CA 416 representativos de tais características (506). Em uma moda- lidade ilustrativa, o sinal gerado por tal detector 416 inclui ao menos dois pulsos, onde a borda ascendente do primeiro pulso é substancialmente ali- nhada com aquela parte de um primeiro meio-ciclo CA que está no limite de tensão de operação mínimo acompanhando o pico do meio-ciclo e a borda descendente do primeiro pulso é substancialmente alinhada com aquela par- te do próximo meio-ciclo CA retificado adjacente (ou seja, o segundo meio- ciclo CA) que está no limite de tensão de operação mínimo antes do pico daquele meio-ciclo.
Similarmente, a borda ascendente de um segundo pulso é alinhada com a posição limite de tensão de operação mínimo sobre uma inclinação descendente do segundo meio-ciclo e a borda descendente do segundo pulso é alinhada com a posição limite de tensão de operação míni- mo sobre a inclinação ascendente do terceiro meio-ciclo CA, e assim por diante.
A diferença de tempo entre as bordas ascendentes dos primeiro e segundo pulsos é indicativa da frequência da energia CA fornecida pela fon- te de linha CA 426, enquanto a largura de pulso de cada pulso (ou seja, a diferença de tempo entre as bordas ascendentes e descendentes de um de- terminado pulso) é indicativa de condições de potência de alta linha, baixa linha, ou surtos de tensão.
Por exemplo, uma condição de baixa linha em uma linha CA de 50Hz, poderia resultar em uma diferença de tempo de 10 milissegundos entre as bordas ascendentes em pulsos adjacentes (diferença de tempo de 8,3 milissegundos para uma linha CA de 60Hz) e com cada du- ração de pulso um pouco maior do que as condições de linha normal ou alta.
Mediante a verificação das características da linha CA, o processador do circuito de controle 424 calcula a média, de preferência, das diferenças de tempo acima e das durações de pulso de múltiplos pulsos adjacentes (por exemplo, 32 pulsos adjacentes) para garantir que qualquer valor discrepante ou medidas errôneas não afetem indevidamente a potência e os ajustes ope- racionais do dispositivo 100. O processador também acessa informações de contagem de fla- 5 sh máxima e de contagem de flash atual armazenadas dentro de uma me- mória 413 do sistema de caracterização de lâmpada flash 412 para determi- nar se a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 ainda é/são operável(s) (ou se- ja, ainda não excederam a contagem de flash máxima) (508). Se a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 não for/forem operável(is), o processador faz com que a interface de usuário 108 solicite a um usuário do dispositivo 100 para substituir tais luzes intensas pulsadas (510). Por exemplo, a interface de u- suário pode cintilar um ou mais diodos de emissão de luz, soar, e/ou de ou- tro modo indicar ao usuário que um cartucho de luz substituível 1 16 conten- do tal/tais luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 precisa ser substituído.
A interfa- ce de usuário 108 também pode informar ao usuário de quando a contagem de flash atual está se aproximando da contagem de flash máxima de modo que o usuário possa adquirir outro cartucho de luz substituível antes do final de sua vida útil no cartucho instalado.
Se a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 for/forem operáveis, o processador avalia os sinais ou outros indícios da interface de usuário 108 para detectar as seleções feitas por ou em nome de um usuário do dispositivo 100, como o tipo de tratamento dermatológico, ajustes de nível de potência, modos de operação de estroboscópico versus pulso, ajustes de tipo de pele/pelo, e/ou similares (512). O processador determina a compensação de energia e os ajus- tes de forma de onda de pulso que são desejados para um tratamento der- matológico particular com base ao menos parcialmente nas seleções de u- suário, características da energia CA fornecida pela fonte de linha CA 426, e características de lâmpada flash (514). Mais particularmente, o processador utiliza informações pertencentes ao tipo de tratamento dermatológico, ajus- tes de nível de potência, e/ou ajustes de tipo de pele/pelo para determinar (com base na computação e/ou consulta de dados de estrutura) a fluência, durações de pulso, e/ou atrasos entre pulsos/entre sequências de um ou mais pulsos de luz e/ou sequências de pulsos de luz que são desejados para facilitar a obtenção do tratamento dermatológico desejado.
O processador utiliza adicionalmente a linha CA e características de lâmpada flash para de- terminar os parâmetros correspondentes da energia elétrica que serão for- 5 necidos pela fonte de alimentação comutada 414 para o sistema óptico 404 de modo a obter o perfil de luz desejado.
Por exemplo, surtos de tensão ou condições de entrada de CA de linha baixa que exibem períodos de tempo em que os níveis de tensão estão baixos em relação às tensões nominais exigem a aplicação de correntes elétricas maiores para compensar tais bai- xas tensões e manter uma potência substancialmente constante na(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 e também pode resultar em durações de pulso menores (em modalidades de pulso variável) para cada pulso elétrico na sequência de pulsos elétricos (que correspondem aos pulsos de luz nas sequências de pulsos de luz). Similarmente, as condições de entrada de CA de alta linha fornecem tensões superiores que exigem correntes menores para compensar tais altas-tensões para manter uma potência substancial- mente constante na(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112. Ademais, o enve- lhecimento e características de conversão elétrica em luz da(s) luz(es) inten- sa(s) pulsada(s) 112 pode precisar de modificações adicionais na corrente elétrica fornecida a tal/tais luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112. Por exemplo, as características de envelhecimento/degradação de lâmpada flash da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s), que são armazenadas na memória 413 do sis- tema de caracterização de lâmpada flash 412 incluem, de preferência, uma porcentagem predeterminada de perda de luz por algum número de pulsos de luz ou sequências de pulsos de luz (por exemplo, uma perda de 5% em fluência óptica para cada 1000 sequências de pulsos de luz) que pode ser usada para computar um valor de compensação elétrica que aumenta a cor- rente elétrica da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 por uma quantidade suficiente para compensar essa degradação, com isso obtendo a fluência óptica desejada, e substancialmente estável durante a mesma ou sessão de tratamento dermatológico ou uma subsequente.Similarmente, a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) particular(s) 112 instalada(s) dentro de um cartucho de luz substituível 116 pode(m) variar de cartucho para cartucho de modo que possa haver uma diferença na eficiência de conversão elétrica em óptica em tais luzes intensas pulsadas 112, em tal caso um fator de compensação ar- mazenado dentro da memória 413 do sistema de caracterização de lâmpada 5 flash 412 fornece um mecanismo por meio do qual o processador pode ajus- tar a saída elétrica da fonte de alimentação comutada 414 para acomodar as sequências de pulsos de luz desejadas durante o tratamento dermatológico.
Quando um usuário do dispositivo 100 pressionar o botão de ini- ciação de flash 113 da interface de usuário 108, o processador do circuito de controle 424 detecta tal seleção e, de preferência, enquanto o botão 113 a- inda está sendo pressionado, monitora o sistema de travamento de seguran- ça 410 para detectar um sinal indicativo de quando os sensores de contato com a pele do sistema de travamento de segurança 410 estão acoplados, indicando que ao menos a parte da ponteira 104 a partir da qual a radiação óptica será emitida está substancialmente em contato ou substancialmente envolve a região da pele que será tratada (516). O processador então, de preferência, acessa o sistema de medição de temperatura 408 e determina se a temperatura dentro da ponteira 104 e/ou outros locais dentro do disposi- tivo 100 estão dentro de uma faixa de operação de temperatura controlável (518). Se a temperatura estiver abaixo de um primeiro limite de temperatura indicando uma temperatura de operação segura, o processador pode instruir o conjunto de circuitos de controle latente dentro do circuito de controle 424 para habilitar o circuito de potência latente 418 (520). Se a temperatura esti- ver dentro da faixa de operação de temperatura controlável, entre o primeiro limite de temperatura e um segundo limite de temperatura, o processador pode opcionalmente decidir se deve-se modificar a operação do sistema de resfriamento 406 (por exemplo, aumentar a velocidade de um ventilador de velocidade variável dentro da ponteira 104 ou outro local no dispositivo 100) e/ou modificar os parâmetros associados às sequências de pulsos de luz e/ou pulsos elétricos associados (por exemplo, aumentar o intervalo de tem- po entre as sucessivas sequências de pulsos de luz com isso reduz-se ao menos temporariamente a taxa de flash total do dispositivo 100) de modo que a temperatura dentro do dispositivo permaneça dentro dos limites de temperatura desejados durante e/ou imediatamente após as próximas se- quências de pulsos de luz (522). Se a temperatura medida exceder o maior entre os dois limites de temperatura, indicando uma condição de operação 5 não segura, o processador pode emitir um sinal à fonte de alimentação co- mutada 414 que desativa o dispositivo 100 (524). Em uma modalidade, leva-se aproximadamente 125 milissegun- dos após o circuito de potência latente 418 ser habilitado para o circuito 418 para atingir sua tensão de saída total (de cerca de 750 volts para um disposi- tivo de lâmpada flash dupla), em tal caso o processador utiliza seu relógio interno para medir esse período de tempo e suspende quaisquer atividades relacionadas à potência adicionais até esse período de tempo decorrer.
Uma vez que o circuito de potência latente 418 atinge sua tensão de saída dese- jada, o processador pode opcionalmente verificar se os encaixes de segu- rança permanecem engatados (526) ou proceder com o envio de um sinal para ativar o conjunto de circuitos de controle do circuito de controle 424 pa- ra habilitar o circuito de potência de disparo 420 (528). Se o processador detectar que os encaixes de segurança não estão mais engatados, o mesmo pode emitir um sinal ao conjunto de circuitos latentes que desabilita o circuito de potência latente 418 (530). Como anteriormente mencionado, prefere-se que o circuito de potência latente 418 e o circuito de potência de disparo 420 compartilhem componentes de modo que a tensão de saída latente seja adiciona- da/transformada na tensão de potência de disparo (por exemplo, entre cer- ca de 6 a 10 quilovolts) para atingir uma magnitude suficiente no agregado para ativar/instanciar a ionização do gás dentro da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112, que marca o início do estado latente da lâmpada flash (532). Após a ionização, o estado latente pode ser mantido ao continuar a aplicar entre cerca de 50 a 100 miliamperes de corrente elétrica à(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) do circuito de potência latente 418. O processador pode então verificar opcionalmente se os encaixes de segurança permane- cem engatados (534) ou proceder ao enviar um sinal ao conjunto de circui-
tos regulador de corrente do circuito de controle 424 para habilitar o circuito de acionamento por pulso 422 (536). Se os encaixes de segurança não estiverem mais engatados, o processador pode emitir um sinal ao conjunto de circuitos latente que desabilita o circuito de potência latente 418, que 5 poderia concluir de maneira eficaz o estado latente da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112. O processador emite sinais e fornece tensões de referência ao conjunto de circuitos regulador de corrente que aciona o circuito de aciona- mento por pulso 422 da fonte de alimentação comutada 414 para gerar pul- sos de energia elétrica, que substancialmente refletem o formato e outros atributos das sequências de pulsos de luz, e que energizam a(s) luz(es) in- tensa(s) pulsada(s) 112 enquanto estiverem em um estado latente para emi- tir emissões de luz pulsada intensas durante o estado de pulso da lâmpada (538). Como anteriormente discutido, a energia elétrica fornecida pelo circui- to de acionamento por pulso 422 para energizar a(s) luz(es) intensa(s) pul- sada(s) 112 a partir de um estado latente em seu estado de pulso é puxada substancialmente da fonte de linha CA 426 durante períodos dentro do meio- ciclo CA que estão acima de um limite de tensão de operação mínimo.
Essa parte do meio-ciclo CA também é capaz de fornecer os níveis de corrente de pico desejados necessários para acionar a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) durante seu estado de pulso sem puxar qualquer energia substancial de quaisquer capacitores carregados.
O formato (por exemplo, duração de pul- so, intervalos de atraso entre pulsos, grau de oscilação de corrente elétrica em torno de um valor de corrente nominal e dentro de limites superiores e inferiores) e tamanho (por exemplo, corrente elétrica de pico e média) dos pulsos elétricos e sequências de pulsos elétricos geradas pelo circuito de acionamento por pulso 422 podem ser mantidos dentro de um perfil de pulso desejado determinado pelo processador.
Mais particularmente, o processa- dor emite sinais ao conjunto de circuitos regulador de corrente que habilita seletivamente um transistor de efeito de campo ou outro elemento de comu- tação de potência no conjunto de circuitos regulador redutor da fonte de ali- mentação comutada 414 para conduzir energia elétrica até a(s) luz(es) in-
tensa(s) pulsada(s) 112. Visto que muitos tratamentos dermatológicos são, de preferência, realizados com perfis de luz substancialmente quadrados, o processador pode controlar o elemento de comutação de potência para con- duzir ou inibir seletivamente as transmissões de energia elétrica, de modo 5 que a energia elétrica fornecida à(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) oscile (por exemplo, entre uma taxa de 50 a 100 quilohertz e com mais preferência a cerca de uma taxa de 80 quilohertz) em torno de um nível de corrente dese- jado e dentro de limites de corrente superiores e inferiores de modo que a corrente seja substancialmente regulada.
O processador habilita ou desabili- ta o elemento de comutação de potência com base ao menos parcialmente na quantidade de corrente que passa através da(s) luz(es) intensa(s) pulsa- da(s) 112 em um determinado momento durante o estado de pulso (determi- nado através, por exemplo, de um resistor de capitação de corrente), que afeta a magnitude da oscilação de corrente em torno do nível desejado (por exemplo, entre cerca de 35 a 80 amperes, e com mais preferência entre cer- ca de 47 a 65 amperes +/- 10 amperes), e no ciclo de funcionamento ou in- verso do ciclo de funcionamento do sinal gerado pelo detector de tensão de linha CA durante períodos dentro dos meios-ciclos CA que estão no ou aci- ma dos limites de tensão de operação mínimos (usados para transição entre estados de pulso e latente da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 durante e após as sequências de pulsos elétricos/ de luz). O circuito de controle 424 da fonte de alimentação comutada 414 pode detectar uma ou mais falhas criticas que podem ocorrer como re- sultado de um mau funcionamento de hardware ou software durante ou após a emissão de uma sequência de pulsos de luz (540). Por exemplo, uma falha do elemento de comutação de potência que encurta o elemento em um es- tado de condução contínua poderia resultar em energia elétrica excessiva, desregulada para acionar a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s), que poderia re- sultar em emissões de luz indesejadas durante o estado de pulso da lâmpa- da.
Se ocorrer uma falha crítica (ou seja, condição de falha irrecuperável), o processador, o conjunto de circuitos de proteção de duração de pulso e/ou outro conjunto de circuitos dentro do circuito de controle 424 pode utilizar um
IGBT ou outro elemento de comutação para desabilitar permanente ou tem- porariamente o dispositivo 100 (542). Em uma modalidade, o dispositivo 100 é permanentemente desabilitado após uma condição de falha crítica se repe- tir várias vezes dentro de um determinado período de tempo.
Se uma condi- 5 ção crítica não ocorrer e as sequências de pulsos de luz forem emitidas de forma bem-sucedida, então o processador pode instruir o circuito de controle 424 para desabilitar os circuitos latentes, de disparo, e de acionamento por pulso 418-422 (544) e atualizar a contagem de flash atual ou outras caracte- rísticas de lâmpada flash armazenadas na memória 413 do sistema de ca- racterização de lâmpada flash 412 (546) em preparação para operações subsequentes do dispositivo 100. É importante observar que a metodologia ilustrativa mostrada na figura 5 e descrita acima pode ser modificada de várias maneiras sem que se desvie dos benefícios da tecnologia descrita.
A título de exemplo não limi- tativo, a metodologia descrita nos blocos 502-518 pode ser combinada em todo ou em parte ou realizada em sequências diferentes; as determinações de quando os encaixes de segurança forem engatados não precisam ocorrer no período de tempo começando com o estado latente e terminando median- te a conclusão do estado de pulso da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112; o estado latente pode ser completamente evitado ao operar a(s) luz(es) inten- sa(s) pulsada(s) em seu estado de pulso substancialmente imediatamente após a emissão do pulso de disparo; e/ou o estado latente da(s) luz(es) in- tensa(s) pulsada(s) pode continuar além do término do estado de pulso e assim durante o período de tempo entre as sequências de pulsos de luz ad- jacentes.
Agora com referência às figuras 6 a 12, as formas de onda elé- tricas, ópticas e térmicas ilustrativas são mostradas, essas podem ser en- contradas em uma sessão de tratamento dermatológico ilustrativa voltada para a remoção de pelos temporária utilizando um dispositivo de tratamento dermatológico exemplificativo 100 realizado e operado de acordo com ao menos alguns aspectos da tecnologia descrita.
Mais particularmente, a figura 6 mostra um sinal de potência CA retificado de onda total (com uma fre-
quência de 50 Hz e um período de 10 milissegundos correspondente) que exibe uma condição de alta linha 602 ou uma condição de baixa linha 604. A condição de tensão CA nominal não é mostrada para evitar a confusão da figura, porém as pessoas versadas na técnica reconhecem que tal forma de 5 onda de tensão nominal poderia ser localizada entre as formas de onda de alta e baixa linha 602, 604. Um limite de tensão de operação mínimo ilustra- tivo 606 também é mostrado e a interseção de tal limite 606 com as formas de onda de alta linha 602 mostra que a duração daquela porção do meio- ciclo CA acima do limite 606 é maior do que a duração correspondente da forma de onda de baixa linha 604. Consequentemente, as condições CA de alta linha podem acomodar larguras de pulso elétrico e de luz maiores e cor- rentes de pico menores exigidas para um tratamento dermatológico particu- lar do que as condições CA de baixa linha.
A figura 7 mostra um sinal ilustrativo 702 que pode ser formado pelo detector de tensão de linha CA 416 para auxiliar o processador do cir- cuito de controle 424 em sua determinação de frequência e durações de linha CA dentro dos meios-ciclos CA que cumprem ou excedem o limite de tensão de operação mínimo 606. Na modalidade ilustrada, cada pulso no sinal 702 é indicativo de quando as tensões dos meios-ciclos CA estão a- baixo do limite de tensão de operação mínimo 606. Nota-se que a duração de tais pulsos é menor para condições CA de alta linha do que para condi- ções CA de baixa linha, em tal caso o inverso do ciclo de funcionamento mostrado identifica aquela parte do meio-ciclo CA que pode fornecer ener- gia elétrica suficiente para acionar a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 (a partir de um estado latente em um estado de pulso) do dispositivo de tra- tamento dermatológico 100 durante uma sessão de tratamento sem puxar qualquer energia elétrica substancial de um capacitor carregado.
Em outra modalidade, o detector de tensão de linha CA 416 pode gerar um sinal que é o inverso do sinal mostrado 702 em tal caso seu ciclo de funcionamento poderia refletir substancialmente de maneira direta aquela parte dos meios- ciclos CA capazes de acionar a(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) 112 da ma- neira descrita.
A figura 8 fornece um diagrama de sinal de uma forma de onda de tensão ilustrativa 802 que pode ser aplicada sobre as luzes intensas pul- sadas duplas de um dispositivo de tratamento dermatológico durante uma sessão de tratamento de remoção temporária de pelos em que há uma con- 5 dição de alta linha CA.
Nessa modalidade, o circuito de potência latente 418 inicialmente aplica cerca de 750 volts às luzes intensas pulsadas, que é sub- sequentemente combinado com a tensão fornecida pelo circuito de potência de disparo 420 para obter um sinal de disparo de 10 quilovolts em agregado que é suficiente para ativar/instanciar capacitivamente a ionização do gás nas luzes intensas pulsadas.
O circuito de controle 424 então faz com que o circuito de acionamento por pulso 422 conduza os pulsos de tensão até as luzes intensas pulsadas substancialmente durante a duração do meio-ciclo CA acima do limite de tensão de operação mínimo 606 (nesse caso, uma duração de cerca de 7 milissegundos), onde tais pulsos de tensão são sepa- rados por cerca de 3 milissegundos durante a mesma uma tensão latente é mantida sobre as luzes intensas pulsadas.
Como mostrado os pulsos de tensão podem exibir um perfil substancialmente quadrado com uma oscila- ção de cerca de +/- 25 volts sobre a tensão média de 100 volts.
A figura 9 fornece um diagrama de sinal de uma forma de onda da corrente elétrica ilustrativa 902 correspondente à forma de onda de ten- são 802 da figura 8. Nessa modalidade, uma corrente de baixo nível de cer- ca de 100 miliamperes começa a fluir através da(s) luz(es) intensa(s) pulsa- da(s) mediante a instanciação de ionização do gás na(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) e tal corrente de baixo nível continua a fluir no período entre pul- sos para garantir que o gás permaneça ionizado ao menos até as sequên- cias de pulsos de luz correspondentes serem concluídas.
Durante o estado de pulso da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s), a corrente aumenta para cerca de 50 amperes e é mantida dentro de cerca de +/- 10 amperes daquele nível como resultado da ação de comutação de 80 quilohertz do circuito de acio- namento por pulso 422 como anteriormente descrito.
Em uma modalidade relacionada que reduz adicionalmente os choques térmicos e mecânicos da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s), a largura de pulso agregada da forma de onda de corrente 902 pode ser aumentada (por exemplo, para entre cerca de 50 a 250ms, de preferência, entre cerca de 60 a 130ms, e com mais pre- ferência a cerca de 110ms no total) de modo que a corrente regulada adicio- nal em um nível de intensidade moderado (por exemplo, entre cerca de 1 a 5 25 amperes, de preferência, entre cerca de 1 a 15 amperes) seja continua- mente aplicada à(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) durante um período após a ionização da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s) e até as emissões de luz inten- sas que ocorrem no nível de corrente de 50 amp.
Esse nível de corrente moderado não só estabiliza a temperatura e reduz as tensões mecânicas da(s) luz(es) intensa(s) pulsada(s), como também serve para preaquecer o tecido-alvo em uma região de tratamento da pele sem causar qualquer dano substancial ao tecido adjacente não alvo.
A figura 10 fornece um diagrama de sinal de uma sequência de pulsos de luz ilustrativa 1002 correspondente à forma de onda de corrente 902 da figura 9. Nessa modalidade, as emissões de luz intensas que ocor- rem durante o estado de pulso das luzes intensas pulsadas são substanci- almente alinhadas com as durações de pulso da forma de onda da corrente elétrica 902 e exibem oscilações correspondentes na saída de luz.
Em uma sessão de tratamento de remoção temporária de pelos, cada um dos quatro pulsos de luz mostrados (que exibe comprimentos de onda de interesse) pode emitir cerca de 3,75 joules de radiação óptica para um agregado de 15 joules, que pode ser aplicado através de uma abertura de 2 centímetros quadrados à pele resultando em uma fluência de cerca de 7,5 joules por centímetro quadrado.
Naturalmente, o número de pulsos, energia por pulso, período entre pulsos, e outros aspectos dessa forma de onda ilustrativa 1002 e aqueles de suas formas de onda elétricas relacionadas 802, 902 podem ser facilmente modificados sem que se desvie materialmente das instruções da tecnologia descrita, desde que as emissões de luz intensas durante os estados de pulso da lâmpada e pulsos de tensão e corrente elétrica correspon- dentes ocorrem substancialmente dentro do período de tempo no qual os mei- os-ciclos CA estão no ou acima do limite de tensão de operação mínimo 606. A figura 11 fornece um perfil térmico ilustrativo 1102 de tecido-
alvo (por exemplo, folículo capilar, protuberância capilar, etc.) quando sub- metido às sequências de pulsos de luz 1002 da figura 10 durante uma ses- são de tratamento de remoção temporária de pelos.
Como mostrado, a tem- peratura do tecido-alvo aumenta substancialmente durante cada pulso de luz 5 e permanece substancialmente na mesma temperatura ou diminui ligeira- mente durante o período entre pulsos entre tais pulsos de luz.
O efeito agre- gado de tais pulsos de luz serve para aumentar a temperatura do tecido-alvo para um nível no qual a remoção temporária de pelos irá resultar.
Similarmente, a figura 12 fornece um perfil térmico ilustrativo 1202 de tecido não alvo, como a epiderme, quando submetido às sequên- cias de pulsos de luz 1002 da figura 10 durante uma sessão de tratamento de remoção temporária de pelos.
Conforme com o perfil de temperatura 1102 de tecido-alvo, a temperatura da epiderme é aumentada durante cada pulso de luz, porém diminui mais rapidamente do que o tecido-alvo durante o período entre pulsos.
Consequentemente, a temperatura da epiderme duran- te a sessão de tratamento dermatológico pode ser mantida abaixo de qual- quer limite de dano significativo, enquanto o protocolo térmico desejado é aplicado ao tecido-alvo.
A figura 13 mostra os componentes de circuito e interconexões de um circuito de potência latente ilustrativo 418 que podem ser feitas e ope- radas de acordo com a tecnologia descrita.
Como mostrado, e sob o controle do processador, o circuito de controle latente, e/ou circuito de proteção de duração de pulso do circuito de controle 424, o circuito de potência latente 418 inclui um transformador que aumenta o nível de tensão de corrente dire- ta formada a partir da corrente alternada da fonte de linha CA 426 até um nível desejado (750 volts para um dispositivo de lâmpada flash dupla). O circuito de potência latente 418 também inclui uma variedade de capacitores que equilibra a potência latente que é subsequentemente aplicada às luzes intensas pulsadas 112 antes e durante seu estado latente.
A figura 14 mostra os componentes de circuito e interconexões de um circuito de potência de disparo ilustrativo 420 que podem ser realiza- dos e operados de acordo com a tecnologia descrita.
Como mostrado, e sob o controle do processador e conjunto de circuitos de controle de disparo do circuito de controle 424, o circuito de potência de disparo 420 obtém alguma energia de tensão superior do transformador do circuito de potência latente 418 e aumenta adicionalmente sua tensão para cerca de 10 quilovolts utili- 5 zando seu próprio transformador.
O pulso de disparo resultante pode ser então usado para ativar capacitivamente as luzes intensas pulsadas 112 de modo a instanciar seu estado latente como anteriormente descrito.
A figura 15 mostra os componentes de circuito e interconexões de um circuito de acionamento por pulso ilustrativo 422 que podem ser reali- zados e operados de acordo com a tecnologia descrita.
O circuito de acio- namento por pulso 422 inclui um conjunto de circuitos de filtro EMI 1502, um conjunto de circuitos retificador 1504, e um conjunto de circuitos regulador redutor 1506. O circuito de filtro EMI 1502 inclui um ou mais bloqueadores e elementos capacitivos que filtram de maneira eficaz a energia elétrica até/a partir da fonte de linha CA 426 contra a interferência eletromagnética.
A e- nergia elétrica filtrada pode ser então aplicada através de uma ponte de dio- do do circuito retificador 1504 para retificar a onda total da corrente alternada e então a energia retificada é aplicada aos elementos capacitivos dentro do circuito 1504 para equilibrar a CA retificada em uma forma de onda de cor- rente direta de alta-tensão.
Essa corrente direta de alta-tensão pode ser en- tão aplicada a um transistor de efeito em campo ou outro elemento de comu- tação de potência 1508, que é seletivamente conduzido para estados condu- tivos e não condutivos sob o controle do processador, conjunto de circuitos de regulação de corrente, e/ou conjunto de circuitos de proteção de duração de pulso do circuito de controle 424 como anteriormente descrito.
Um circui- to supressor 1510 pode ser usado sobre o elemento de comutação de po- tência 1508 para impedir a interferência no comutador durante a operação do dispositivo 100. Quando o comutador 1508 estiver em um estado de con- dução, a energia elétrica é passada através de um indutor e do circuito de diodo e aplicada aos eletrodos das luzes intensas pulsadas 112. O diodo 1512 inibe a entrada de qualquer energia elétrica substancial no circuito de acionamento por pulso 422 do circuito de potência latente 418 quando o cir-
cuito latente for engatado e assim impede danos potenciais aos componen- tes de circuito do circuito de acionamento por pulso 422. Um resistor de cap- tação de corrente 1514 no caminho de condução fornece índícios ao proces- sador e/ou regulador de corrente da corrente elétrica que está fluindo atra- 5 vés das luzes intensas pulsadas 1 12 em qualquer determinado momento e assim serve como a base para o circuito de controle 424 para habilitar/desa- bilitar seletivamente o comutador 1508, controlando assim as emissões de energia elétrica às luzes intensas pulsadas 112 que conduzem as emissões de sequências de pulsos de luz.
A figura 16 mostra os componentes de circuito, interconexões, e interfaces de um circuito de controle ilustrativo 424 e um detector de tensão de linha CA 416 que pode ser feito e operado de acordo com a tecnologia descrita.
O circuito de controle 424 inclui um processador 1602, um circuito de controle latente 1604, um circuito de controle de disparo 1606, um regu- lador de corrente 1608, e um circuito de proteção de duração de pulso 1610, todos projetados e configurados para operar o dispositivo 100 de acordo com as modalidades descritas.
Embora inúmeras modalidades e variações dessas tenham sido descritas acima, pretende-se que essas modalidades sirvam apenas para propósitos de ilustração e que inúmeras outras variações sejam possíveis enquanto as instruções da tecnologia descrita são praticadas.
Por exemplo, a tecnologia descrita foi amplamente descrita em conjunto com aplicações de gerenciamento/remoção de crescimento de pelo, porém pode ser aplica- da a uma ampla gama de tratamentos dermatológicos médicos ou cosméti- cos.
As configurações de circuito particulares e a funcionalidade relacionada também são ilustrativas e podem ser facilmente modificadas sem que se desvie materialmente das instruções dessa descrição.
Assim, embora a in- venção seja particularmente mostrada e descrita acima com referência às modalidades preferidas, a descrição anterior e outras alterações em forma e detalhes podem ser realizadas aqui por uma pessoa versada na técnica sem que se abandone o espírito e escopo da invenção que serão definidos ape- nas pelas reivindicações em anexo.
Claims (42)
1. Dispositivo de tratamento dermatológico, caracterizado pelo fato de que compreende: ao menos uma lâmpada flash pulsátil capaz de emitir energia 5 luminosa suficiente para facilitar a obtenção de um efeito cosmético deseja- do em uma região da pele; um detector de tensão de linha CA em comunicação elétrica com uma fonte de linha CA, sendo que o detector de tensão gera dinamicamente um sinal que possui um ciclo de funcionamento indicativo de quando a ten- são de linha CA excede um limite de tensão de operação mínimo; um circuito de acionamento por pulso em comunicação elétrica com a lâmpada flash e a fonte de linha CA, sendo que o circuito de aciona- mento por pulso é adaptado para retirar energia elétrica substancialmente diretamente de uma fonte de linha CA, com menos do que 10% da energia elétrica necessária sendo provida por capacitores e com o restante sendo retirado da fonte de linha de CA, em que ao menos uma característica da energia elétrica fornecida pelo circuito de acionamento por pulso está base- ada ao menos parcialmente no ciclo de funcionamento do sinal gerado pelo detector de tensão; e um circuito de controle em comunicação elétrica com o circuito de acionamento por pulso e o detector de tensão, sendo que o circuito de controle habilita seletivamente a transmissão de energia elétrica do circuito de acionamento por pulso para a lâmpada flash com base ao menos parci- almente no sinal gerado pelo detector de tensão, em que tais transmissões seletivas de energia elétrica pulsam a lâmpada flash para emitir energia lu- minosa suficiente de modo a facilitar a obtenção do efeito cosmético deseja- do.
2. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a rei- vindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sinal gerado pelo detector de tensão de linha CA é indicativo da frequência da energia elétrica fornecida pela fonte de linha CA.
3. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a rei-
vindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ciclo de funcionamento do sinal gerado pelo detector de tensão é indicativo da possibilidade de a fonte de linha CA estar fornecendo tensão CA de alta linha ou baixa linha.
4. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a rei- 5 vindicação 1, caracterizado pelo fato de que o circuito de acionamento por pulso compreende um circuito retificador que retifica a energia elétrica forne- cida pela fonte de linha CA; e um circuito regulador redutor que recebe a energia elétrica retificada e fornece a corrente regulada correspondente à lâmpada flash sob o controle do circuito de controle.
5. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a rei- vindicação 4, caracterizado pelo fato de que o circuito de acionamento por pulso compreende: um sensor de corrente que fornece uma indicação da corrente elétrica regulada na lâmpada flash; e um comutador em comunicação elétrica com os circuitos regula- dores redutores e retificadores, sendo que o comutador permite seletivamen- te a transmissão da energia elétrica retificada para o circuito regulador redu- tor; em que o circuito de controle compreende: um comparador em comunicação elétrica com o comutador e o sensor de corrente, sendo que o comparador gera um sinal para controlar o comutador com base em uma comparação entre a indicação do sensor de corrente e uma tensão de referência; e um microprocessador em comunicação elétrica com o detector de tensão de linha CA e um comparador, sendo que o microprocessador determina o nível da tensão de referência com base ao menos parcialmente no ciclo de funcionamento do sinal gerado pelo detector de tensão.
6. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a rei- vindicação 3, caracterizado pelo fato de que o microprocessador modifica a tensão de referência para garantir que a lâmpada flash emita energia lumi- nosa dentro de uma faixa de fluência desejada.
7. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a rei-
vindicação 1, caracterizado pelo fato de que o microprocessador desabilita o circuito de acionamento por pulso em resposta a ao menos uma entre uma falha de sistema de resfriamento, uma condição de alta temperatura, uma entrada de usuário para manter o dispositivo em contato físico com ao me- 5 nos uma superfície da região de pele, uma condição de configuração inade- quada, e uma condição de manutenção.
8. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a rei- vindicação 1, caracterizado pelo fato de que a característica da energia elé- trica fornecida pelo circuito de acionamento por pulso inclui ao menos um entre um nível de corrente, uma duração de pulso de corrente, e um interva- lo de atraso entre pulsos.
9. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a rei- vindicação 1, caracterizado pelo fato de que o circuito de controle permite que o circuito de acionamento por pulso pulse a lâmpada flash em uma se- quência predeterminada de pulsos de luz.
10. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a sequência de pulsos de luz é de ao menos dois pulsos de luz.
11. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a sequência de pulsos de luz fornece, quando o efeito cosmético desejado for a remoção temporária de pelos, a) uma fluência agregada e sobre uma superfície da região de pele na faixa de cerca de 5 a 10 J/cm2; b) larguras de pulso de luz individuais na faixa de cerca de 3 a 8 ms com intervalos de atraso entre pulsos na faixa de cerca de 3 a 15 ms; e c) comprimentos de onda ao menos na faixa de cerca de 850 a 1100 nm.
12. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a sequência de pulsos de luz se repete ao menos uma vez por segundo.
13. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a sequência de pulsos de luz se repete em intervalos maiores do que um segundo.
14. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a sequência de pulsos de luz 5 se repete em intervalos variáveis com base ao menos em uma medida de temperatura dentro de uma ponteira que contém a lâmpada flash pulsátil.
15. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que um intervalo de atraso entre pulsos entre cada pulso na sequência de pulsos de luz é menor do que o tempo de relaxamento térmico de um alvo dentro da região de pele.
16. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o intervalo de atraso entre pulsos entre cada pulso na sequência de pulsos de luz é ao menos tão grande quanto o tempo de relaxamento térmico da epiderme da região de pele.
17. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que um intervalo de atraso entre pulsos entre cada pulso na sequência de pulsos de luz se baseia ao menos em parte em um tipo de pele associado à região de pele.
18. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as larguras de pulso de cada pulso de luz na sequência de pulsos de luz está na faixa de cerca de 1 mi- crossegundo a 17 milissegundos.
19. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ciclo de funcionamento da tensão de linha CA que excede o limite de tensão de operação mínimo subs- tancialmente corresponde a uma largura de pulso da energia luminosa emiti- da.
20. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ciclo de funcionamento da tensão de linha CA que excede o limite de tensão de operação mínimo é maior do que uma largura de pulso da energia luminosa emitida.
21. Dispositivo de tratamento dermatológico, caracterizado pelo fato de que compreende: ao menos uma lâmpada flash pulsátil capaz de emitir energia luminosa suficiente para facilitar a obtenção de um efeito cosmético deseja- 5 do em uma região da pele; um detector de tensão de linha CA que gera dinamicamente um sinal que possui um ciclo de funcionamento indicativo de quando uma ten- são de linha CA excede um limite de tensão de operação mínimo, sendo que o limite de tensão de operação mínimo correspondente a um nível de ener- gia elétrica suficiente para pulsar a lâmpada flash, enquanto estiver em um estado latente, para emitir uma quantidade terapeuticamente eficaz de ener- gia luminosa à região da pele; e um circuito de controle em comunicação elétrica com o detector de tensão de linha CA, sendo que o circuito de controle permite seletivamen- te a transmissão de uma corrente elétrica desejada através da lâmpada flash com base ao menos em parte no sinal gerado.
22. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmen- te: uma memória que armazena ao menos um valor predeterminado indicativo de ao menos uma característica da lâmpada flash; e um circuito de acionamento por pulso em comunicação elétrica com a lâmpada flash, sendo que o circuito de acionamento por pulso pulsa repetidamente a lâmpada flash, enquanto estiver em um estado latente, para emitir uma quantidade terapeuticamente eficaz de energia luminosa à região da pele, em que a energia elétrica fornecida pelo circuito de acionamento por pulso à lâmpada flash é retirada substancialmente diretamente da linha CA e com base ao menos parcialmente no valor predeterminado armazenado na memória.
23. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmen- te:
uma memória que armazena ao menos um valor predeterminado indicativo de ao menos uma característica da lâmpada flash; e uma fonte de alimentação comutada capaz de pulsar repetida- mente a lâmpada flash de forma irrestrita por qualquer duração de recarga 5 de capacitor, em que a energia elétrica fornecida pela fonte de alimentação induz a lâmpada flash a emitir uma sequência de pulsos de luz suficiente para facilitar a obtenção de um efeito cosmético desejado em uma região da pele e em que a energia elétrica não inclui qualquer energia elétrica subs- tancial de um capacitor carregado e se baseia ao menos no valor predeter- minado armazenado na memória.
24. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmen- te: um circuito de acionamento por pulso que fornece energia elétri- ca pulsada para induzir a lâmpada flash a emitir energia luminosa pulsada suficiente para facilitar a obtenção de um efeito cosmético desejado em uma região da pele, em que a largura de pulso da energia luminosa pulsada é variável com base na indicação gerada pelo detector de tensão de linha CA.
25. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmen- te: uma memória que armazena ao menos um valor predeterminado indicativo de ao menos uma característica da lâmpada flash; um cartucho substituível que contém a lâmpada flash e a memó- ria, sendo que o cartucho substituível facilita a substituição periódica da lâm- pada flash; uma fonte de alimentação capaz de energizar a lâmpada flash para emitir radiação óptica suficiente para facilitar a obtenção de um efeito cosmético desejado em uma região da pele; e um circuito de controle em comunicação com a fonte de alimen- tação e a memória no cartucho substituível, sendo que o circuito de controle periodicamente faz com que a fonte de alimentação aumente uma corrente elétrica fornecida à lâmpada flash com base ao menos parcialmente no valor predeterminado armazenado na memória.
26. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que ao menos um valor prede- 5 terminado é indicativo de uma característica de envelhecimento de ao me- nos uma lâmpada flash.
27. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que ao menos um valor prede- terminado é indicativo de uma eficiência de ao menos uma lâmpada flash.
28. Cartucho substituível para um dispositivo de tratamento der- matológico à base de luz, caracterizado pelo fato de que compreende: ao menos uma lâmpada flash; e um sistema de caracterização de lâmpada flash, o sistema de caracterização de lâmpada flash compreendendo: uma memória configurada para armazenar pelo menos uma ca- racterística da lâmpada flash, a memória sendo adicionalmente configurada para garantir que a lâmpada flash emita a quantidade desejada de radiação ótica durante uma sessão de tratamento dermatológico, sendo que a pelo menos uma característica da lâmpada flash é um fator de compensação elétrico para ajustar para descarga reduzida de luz da lâmpada flash como resultado do envelhecimento da lâmpada, e onde uma quantidade de energia elétrica fornecida a ao menos uma lâmpada flash é baseada pelo menos parcialmente na resposta a pelo menos uma característica de lâmpada flash armazenada na memória.
29. Cartucho substituível, de acordo com a reivindicação 28, ca- racterizado pelo fato de que ao menos uma característica de lâmpada flash armazenada é também ao menos uma entre uma contagem de flash máxima da lâmpada flash, uma contagem de flash atual, uma quantidade inicial de corrente elétrica necessária para induzir a lâmpada flash a emitir radiação óptica suficiente para facilitar a obtenção de um efeito cosmético desejado em uma região da pele, e uma faixa de comprimentos de onda filtrados emi- tidos pela lâmpada flash.
30. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma corrente elétrica flui a- través da lâmpada flash em resposta a energia elétrica provida pelo circuito de acionamento de pulso, a corrente elétrica fluindo de acordo com uma 5 forma de onda da corrente elétrica apresentando uma largura de pulso agre- gado de 60 ms e 130 ms, a forma de onda da corrente elétrica apresentando um primeiro período durante o qual a corrente elétrica apresenta um nível de intensidade variando de 1 a 25 A e um segundo período durante o qual o nível de intensidade da corrente elétrica varia de 40 a 60 A.
31. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que o nível de intensidade da corrente elétrica varia entre 1 e 15 A durante o primeiro período da forma de onda da corrente elétrica.
32. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a forma de onda da corrente elétrica inclui um ou mais períodos adicionais durante os quais o nível de intensidade da corrente elétrica varia entre 40 e 60 A, períodos consecutivos sendo separados por um período durante o qual o nível de intensidade da corrente elétrica é uma corrente simmer.
33. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a corrente desejada flui a- través da lâmpada flash de acordo com a forma de onda da corrente elétrica apresentando um primeiro período durante o qual a corrente desejada apre- senta um nível de intensidade que varia de 1 a 25 A e um segundo período durante o qual o nível de intensidade da corrente varia de 40 a 60 A.
34. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a largura de pulso agregado é de 110 ms.
35. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que o nível de intensidade da corrente desejada varia entre 1 e 15 A durante o primeiro período da forma de onda da corrente elétrica.
36. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a forma de onda da corrente elétrica inclui um ou mais períodos adicionais durante os quais o nível de intensidade da corrente elétrica desejada varia entre 40 e 60 A, períodos 5 consecutivos sendo separados por um período durante o qual o nível de in- tensidade da corrente elétrica é uma corrente simmer.
37. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a forma de onda da corrente elétrica inclui um ou mais períodos adicionais durante os quais o nível de intensidade da corrente elétrica varia entre 40 e 60 A, e onde períodos con- secutivos durante os quais o nível de intensidade da corrente elétrica varia entre 40 e 60 A são separados por um período durante o qual o nível de in- tensidade da corrente desejada é no nível de uma corrente simmer.
38. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que o primeiro e segundo perío- do da forma de onda da corrente elétrica são contíguos no tempo.
39. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a corrente elétrica flui atra- vés da lâmpada flash em resposta a energia elétrica pulsada provida por um circuito de acionamento de pulso, a corrente elétrica fluindo de acordo com uma forma de onda da corrente elétrica uma largura de pulso agregado de 60 ms e 130 ms, a forma de onda da corrente elétrica apresentando um pri- meiro período durante o qual a corrente elétrica apresenta uma nível de in- tensidade que varia entre 1 e 25 A e um segundo período durante o qual o nível de intensidade da corrente elétrica varia ente 40 e 60 A.
40. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que a largura de pulso agregado é de 110 ms.
41. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que o nível de intensidade da corrente elétrica varia entre 1 e 15 A durante o primeiro período da forma de onda da corrente elétrica.
42. Dispositivo de tratamento dermatológico, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que a forma de onda da corrente elétrica inclui um ou mais períodos adicionais durante os quais o nível de intensidade de corrente elétrica varia entre 40 e 60 A, períodos consecutivos sendo separados por um período durante o qual o nível de intensidade da corrente elétrica é de corrente de simmer.
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| BRPI1009426A2 (pt) | fonte de alimentação para dispositivo de tratamento dermatológico á base de luz | |
| AU2014203139B2 (en) | Power supply for light-based dermatologic treatment device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette] | ||
| B11B | Dismissal acc. art. 36, par 1 of ipl - no reply within 90 days to fullfil the necessary requirements | ||
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