СПОСОБ И УСТРОЙСТВО КОСМЕТИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ТЕМНЫХ ПЯТЕН НА КОЖЕ ПРИ ПОМОЩИ КРИО-ЦИТО-СЕЛЕКТИВНОГО МЕТОДА
METHOD AND DEVICE FOR COSMETIC TREATMENT OF DARK SPOTS ON SKIN WITH THE HELP OF CRYO-CYTOTEC-SELECTIVE METHOD

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится, с одной стороны, к способу поверхностного косметического лечения темных пятен на коже, который предназначен для удаления упомянутых темных пятен, появляющихся на уровне рук, лица, конечностей и открытого участка груди людей, подверженных такой кожной гиперпигментации, и, с другой стороны, к устройству для осуществления способа.
Образование меланина через специальные клетки, называемые меланоцитами, которое является причиной изменения цвета кожи, зависит от внешних факторов, которые способствуют увеличению производства меланина и, следовательно, к локальному усилению кожной окраски. При этом появляются пигментные пятна.
Темные пятна (лентиго, актинический дерматит) могут появляться, начиная с возраста 30 лет, иногда даже в юношеском возрасте и в основном поражают руки, лицо и открытую часть груди. В частности, они являются следствием чрезмерного пребывания на солнце. Гелиодермит обозначает совокупность последствий воздействия солнца на кожу, таких как пятна, ослабление кожи, появление морщин с аспектом помятости, сухость кожи. Он может проявляться на уровне пятен в виде:
- эфелид или «веснушек», количество и интенсивность которых увеличиваются под действием ультрафиолетовых лучей;
- солнечных лентиго в зонах, наиболее подвергающихся действию солнца;
- гиперхромии (ненормальной пигментации) типа мелазмы, интенсивность которой напрямую связана с действием ультрафиолетовых излучений А и В;
- «дерматит Берлока», который является следствием фотосенсибилизации под воздействием парфюмерных изделий.
Характерное старение кожи приводит к атрофии, сопровождающейся явлениями ослабления кожи, сухости и нарушениями пигментации. Основным нарушением пигментации являются старческие лентиго, которые появляются к пятидесяти годам на незащищенных участках кожи и, в частности, на тыльной стороне рук и иногда на лице. Небольшие пятна коричневого цвета, которые являются гладкими и не имеют рельефа, диаметром от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, всегда являются доброкачественными. Эти пятна могут также появляться у пожилых людей во время воспалительных процессов или гормональных нарушений.
Они считаются более или менее значительным эстетическим недостатком в зависимости от интенсивности гиперпигментации. Их первопричина мало известна. В большей степени изучены физиологические последствия: (1) повышение синтеза меланина, (2) ускорение перехода меланина из меланосом в кератиноциты, и, наконец, (3) более быстрая миграция меланоцитов к поверхности кожи.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Возможны два направления лечения: ослабление гиперпигментации или разрушение меланина или тканей, подвергающихся гиперпигментации.
Ослабление гиперпигментации можно осуществлять при помощи депигментирующих средств фармакологического действия, которые воздействуют на физиологические последствия. В качестве примеров можно указать монометилэфиргидрохинон, мекинол, третиноин или койевую кислоту. Лечение является длительным, и его применение является сложным (несколько сеансов в день). Следовательно, отдача является слабой. Кроме того, риск рецидива является очень высоким, так как не устраняется первопричина. Пациент может осуществлять это лечение на дому без участия дерматолога. Нежелательными побочными эффектами в основном являются локальные воспалительные реакции, аллергические реакции на активные начала и ощущение ожога в случае некоторых активных начал.
Дермокортикоиды имеют определенный депигментирующий потенциал, особенно когда их наносят с окклюзионной повязкой. Их используют в кремах на основе гидрохинона, но больше для ослабления раздражения от препарата, чем для повышения его эффективности. Следует избегать использования монобензилового эфира гидрохинона. Действительно, он является очень мощным и устойчивым и часто приводит к депигментации на удалении от обрабатываемой зоны. В прошлом он являлся причиной серьезных косметических последствий в виде лейкомеланодермии. Некоторые врачи еще применяют его при лечении обширных витилиго в качестве дополнения к депигментации зон здоровой кожи, но это требует двух применений в день в течение нескольких месяцев при концентрации от 5 до 20%. Кроме того, это вещество может оказаться раздражающим и аллергенным.
Разрушение меланина или, в целом, гиперпигментированных тканей производят при помощи метода криотерапии у дерматолога, то есть путем воздействия на поверхность холодом, производимого специалистом-медиком. Этот классический старый профессиональный метод не обеспечивает контроля уровня и продолжительности воздействия при получаемой температуре.
Действительно, дерматолог использует баллон, распыляющий газы, которые, как правило, характеризуются очень низкими уровнями температуры, такие как жидкий азот при -196°С, не имея при этом возможности точно контролировать расход и продолжительность распыления, так как он самостоятельно механически управляет открыванием баллона с криогенным газом. Условно, медики определяли продолжительность приложения холода в зависимости от природы проблемы, но без какого-либо другого уточнения.
Так, жидкий азот можно наносить на простую обыкновенную бородавку один раз, отсчитывая 10 секунд, на подошвенную роговую бородавку в течение 20-30 секунд два раза в день и на солнечное лентиго в течение 5 секунд один раз. Недостаточно точный контроль как времени приложения холода, так и при определении уровня применяемых сверхнизких температур приводит к большим разбросам от одного лечения к другому, к полному отсутствию воспроизводимости и, следовательно, к значительным различиям в достигаемой эффективности.
Кроме того, использование жидкого азота (-196°С) вызывает ожог второй степени, что приводит к некрозу всех популяций клеток обрабатываемой ткани без дифференцирования, который выражается в остаточных шрамах, в повышенных рисках гипопигментации и в болевых ощущениях при применении.
Другими методами являются пилинг и микродермабразия, которые создают поверхностное действие ослабления окраски темного пятна, но без его удаления, и, наконец, лазерные методы, которые имеют недостатки, аналогичные недостаткам криотерапии.
Обычную криотерапию применяют на некоторых эпидермических поражениях, таких как актинические лентиго. Метод является очень разнообразным в зависимости от оборудования, используемого для приложения холода. Дерматологи в основном пользуются спреями с распылением жидкого азота на разрушаемой поверхности. Распылители могут быть открытыми или закрытыми, при этом азот распыляется в неопреновых конусах, размер которых адаптируют к обрабатываемой поверхности. Этому методу часто предшествует абразия обрабатываемой зоны, которая позволяет взять образец для анатомо-патологического анализа и более точно определить пределы расширения с целью оптимизации результатов. Осуществляют один или несколько циклов замораживания-размораживания и, как правило, два цикла.
Другой метод состоит в нанесении жидкого азота при помощи закрытых криокарандашей, размер которых адаптируют к поверхности мишени. Можно производить контроль внутритканевой температуры при помощи иголок, термопары или измерителя электрического сопротивления, но этот контроль осуществляют не систематически. Для оценки тканевого разрушения используют присутствие гало замораживания на периферии целевой зоны и время замораживания и размораживания. Речь идет об относительно простом амбулаторном методе, который позволяет лечить множественные поражения и который не противопоказан для больных, принимающих антикоагулянты. Развитие крионекроза происходит в течение нескольких недель при необходимости смены повязок. Он может привести к осложнениям в виде гипо- или гиперпигментированной дисхромии.
Если кожных пятен очень много или они являются очень большими, лечение жидким азотом оказывается слишком сильным, и предпочтительно применяют, например, углеродный снег или N2O.
В патенте US 7,963959 описано автоматизированное устройство, управляемое при помощи системы съемки изображений для обработки многочисленных кожных зон при помощи различных текучих сред, обеспечивающих криотерапевтическое действие, в том числе CFC. Это устройство предназначено для применения в медицинских учреждениях.
В патентных заявках FR 2 885 059 и FR 2 885 539 описаны ручные устройства для нанесения криогенной текучей среды, содержащейся в аэрозолевой емкости, на предназначенную для обработки зону кожи через жиклер и распылительное сопло, при этом продолжительность нанесения контролируют при помощи механического таймера. Эти устройства разработаны для обеспечения лечения вне пределов больницы или медицинского учреждения. Однако, как оказалось на практике, управление расходом текучей среды и продолжительностью приложения текучей среды является не контролируемым, мало надежным и не воспроизводимым. Действительно, сама конструкция устройства (большое количество компонентов), зазоры и механические и термические допуски различных деталей и метод его разработки приводят к тому, что приложение криогенной текучей среды является трудно воспроизводимым. Действительно, это приложение приводило к большим перепадам локальных моментальных температур в обрабатываемых зонах от одного сеанса к другому по причине этого отсутствия воспроизводимости и не обеспечивало ожидаемых безопасности и эффективности с этим типом устройства по причине высоких рисков ожогов и обширного некроза.
Кроме того, применение известных устройств производит эффект не селективного разрушения клеток, то есть оно приводит к некрозу всех клеточных популяций в тканях обрабатываемых зон, причем равнозначно на всех популяциях клеток (меланоциты, кератиноциты, фибропласты…). Действительно, сама их сущность или их механизмы функционирования и применения не обеспечивают точного управления и контроля выдаваемой дозы и продолжительности нанесения криогенной текучей среды на определенную зону и, следовательно, необходимого уровня температуры на всей обрабатываемой зоне. Поскольку диапазон температур, реально применяемых в тканях, является широким, этот метод не позволяет добиться крио-цито-селективного действия в отношении присутствующих клеточных популяций. Цито-селективным действием называют возможность специально воздействовать на данную популяцию клеток (например, только на меланоциты), не затрагивая другие популяции клеток. Таким образом, известные устройства не позволяют воздействовать только на одну популяцию клеток (например, на меланоциты). Для этого необходимо точно контролировать температуру воздействия на клетки, причем не только на уровне самой низкой достигаемой температуры, но также на уровне кинетики изменения температуры. Действительно, поскольку некоторые популяции клеток реагируют на холод иначе, чем другие, приложение холода в определенном температурном диапазоне и в соответствии с определенной кинетикой позволяет воздействовать конкретно на данную популяцию клеток, вызывая их разрушение, но не затрагивая другие популяции. Приложение холода для получения цито-селективного эффекта называют крио-цито-селективным действием или крио-цито-селективностью.
До настоящего времени специалист в данной области стремился получить только не дифференцированное действие локального клеточного некроза, так как он работал только с условной продолжительностью, не имея понятия о крио-цито-селективности. Следовательно, специалист в данной области не мог представить себе средства, обеспечивающие цито-селективное криогенное действие для косметического ухода. Кроме того, имеющиеся в его распоряжении приборы не предусматривали амбулаторного использования, не являлись простыми и быстрыми в применении или позволяющими очень точно автоматически регулировать оптимальную температуру, которая является достаточной, чтобы влиять на целевую зону.
Кроме того, как оказалось, эти известные традиционные криогенные устройства подвержены проблемам обледенения и забивания по причине резкого замерзания водяного пара, присутствующего в непосредственной близости от жиклера, во время расширения криогенной текучей среды. Эти проблемы усугубляются природой не гидрофобных материалов, используемых до настоящего времени для изготовления жиклера.
Это явление создает также проблему из-за того, что, как правило, жиклер, диаметр которого должен быть очень небольшим на большой длине, изготовлен из металла из соображений механической прочности.
Следовательно, жиклер в современных криогенных устройствах, обеспечивающий задержку во времени потока текучей среды, является местом физических явлений задержания и проводимости холода на входе, которые мешают нормальной работе средств задержки времени, независимо от того, являются они механическими (пружины, кулачки,…) или электронными (электроклапан,…), так как они являются очень чувствительными к низким температурам.
Кроме того, специалист в данной области сталкивается с техническими проблемами регулирования мощности и расхода потока хладагента. Действительно, если он использует герметизированную емкость, он должен приводить в действие рычаг, позволяющий открывать или закрывать клапан, обеспечивающий выход хладагента. Следовательно, время приложения является самым разным от одного распыления к другому, и выдаваемую дозу холода невозможно контролировать. Наконец, винт на насадке, позволяющий изменять расход, в случае изменения не позволяет восстановить предыдущее положение расхода.
Эти проблемы оказывают очень серьезное влияние на распыление криогенной текучей среды и, следовательно, на кинетику температуры, получаемой на обрабатываемых тканях. Таким образом, применение существующих устройств в настоящее время не позволяет получать исключительно косметическое воздействие при осуществлении цито-селективного криогенного метода.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
С учетом применяемых в настоящее время методов и веществ изобретение призвано решить технические проблемы известных технических решений и предложить средства, позволяющие:
- полностью удалять темные пятна, а не только ослаблять их окраску,
- получать немедленный эффект,
- удалять темные пятна за один прием,
- получать ожидаемый результат, не оставляя следов на коже, не создавая ощущения боли и избегая появления покраснений во время и после приложения холода,
- устранять все риски обледенения и/или передачи холода через жиклер, чтобы избегать любого нарушения работы электронной или механической системы временной задержки криогенного устройства,
- ограничивать и контролировать расход хладагента,
- контролировать уровень достигаемой температуры и поддерживать его на поверхности кожи в течение заданного времени (кинетика температуры),
- обеспечивать простое и быстрое использование устройства.
В связи с этим изобретением предложен способ косметического лечения в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения.
Лечение в соответствии с изобретением обеспечивает цито-селективное действие, благодаря соответствующей криогенной технологии. В рамках настоящего изобретения под цито-селективным криогенным действием или под крио-цито-селективностью следует понимать селективное воздействие хладагентом на популяцию клеток рассматриваемой ткани, не затрагивающее другие популяции клеток. Заявленный способ косметического лечения действует за счет контролируемого уровня холода только на меланоциты, находящиеся между роговым слоем и базальным слоем (соединение между дермой и эпидермисом) в эпидермисе. Вместе с роговым слоем эпидермис является самой поверхностной частью кожи. Таким образом, это поверхностное воздействие происходит без разрушения кератиноцитов.
Для осуществления этого способа изобретением предложено цито-селективное криогенное устройство по пункту 10 формулы изобретения.
Варианты осуществления способа и выполнения устройства в соответствии с изобретением раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
Другие отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания со ссылками на прилагаемые фигуры, на которых:
Фиг. 1 - схематичный вид в продольном разрезе варианта выполнения цито-селективного криогенного устройства в соответствии с изобретением.
Фиг. 2 - экспериментальная кривая, показывающая термический эффект, достигаемый при помощи устройства, показанного на фиг.1.
Фиг. 3 - схематичный вид в продольном разрезе версии выполнения цито-селективного криогенного устройства в соответствии с изобретением.
Фиг. 4А, 4В и 4С - детальные виды в разрезе трех версий усовершенствованных жиклеров, которые можно использовать в заявленном устройстве.
Фиг. 5 - детальный вид в продольном разрезе версии жиклера, используемой в устройстве, показанном на фиг. 3.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
Криотерапия является методом, который вызывает болезненные ощущения у 64% проходящих лечение пациентов, когда приложение холода длится более 10 секунд. В случае, когда холод применяют в течение периода менее 10 секунд, боль ощущают только 44% пациентов. Чем меньше время приложения, тем меньше ощущается боль. Однако короткое приложение холода значительно снижает эффективность лечения, так как в этом случае вылечиваются только 30% пациентов. Понятно, что время приложения холода имеет прямое влияние на эффективность лечения и на интенсивность ощущаемой боли.
Охлаждение ткани приводит к изменениям физического состояния и, в зависимости от условий приложения холода, к его сохранению или, наоборот, к его изменению. Термический шок, применяемый в рамках настоящего изобретения, представляет собой значительное понижение температуры за минимум времени. Способ осуществляют посредством очень быстрого замораживания с последующим медленным нагреванием, во время которого действие холода продолжается. Очень резкое понижение температуры приводит к микрокристаллизации межклеточной воды еще до затвердевания ткани; эти микрокристаллы являются причиной мембранных изменений, денатурации структурных и ферментных белков, чрезмерной концентрации ионов, что в совокупности оказывает разрушительное влияние на клетки. Рекристаллизация избыточной воды во время фазы нагрева еще больше усугубляет клеточное разрушение. В нормальных условиях температура кожи составляет около 34°С. Именно эту температуру необходимо максимально понизить за минимальное время.
Меланоциты находятся на уровне кожно-эпидермального соединения и мигрируют во время четырех стадий своего созревания к поверхности кожи, то есть к поверхностному слою эпидермиса. Эти меланоциты содержат меланосомы, которые представляют собой вакуоли, содержащие меланин. Созревание меланосом и концентрация меланина происходят внутри меланоцитов. Затем меланосомы переходят на уровень дендритов меланоцитов и к кераноцитам, которые интегрируют их в клеточные структуры. Они располагаются над ядром для его защиты от ультрафиолетовых излучений. Затем меланосомы разрушаются ферментами. Высвобождаемый меланин удаляется на уровне эпидермальной поверхности посредством десквамации рогового слоя и в дерме по лимфатическому пути.
Гиперпигментации являются результатом нарушения меланогенеза при повышенной активности на уровне меланосом и иногда результатом слишком большого перехода пигмента в кератиноциты мельпигиевого слоя или накопления меланина в дерме. Таким образом, речь идет о гипермеланоцитозе на уровне базального слоя: гипермеланоцитоз характеризуется увеличением количества меланоцитов или усилением синтеза меланина меланоцитами. Следовательно ключевой клеткой является клетка-мишень, то есть меланоцит. Вместе с тем, кераноциты не должны затрагиваться, так как они обеспечивают защиту эпидермальной ткани против ультрафиолетового излучения.
Толщина эпидермиса колеблется в зависимости от рассматриваемой зоны от 0,02 мм на уровне кожи лица до 5 мм на уровне подошвы ног. Его средняя толщина составляет 0,1 мм. На уровне рук (верхняя поверхность рук) меланоциты находятся на расстоянии 0,1 мм от поверхности кожи.
В повергаемом воздействию холода эпидермисе меланоциты сохраняют живучесть, если на них действовать температурой, составляющей от 0 до -4°С.
Между -4°С и -7°С наблюдается лизис гранул, содержащих пигменты, то есть мелоносом, содержащих меланин, и затем начало ферментной дигестии меланина в меланоцитах и в кератиноцитах в глубоком слое эпидермиса вблизи базального слоя.
Между -7°С и -30°С наблюдается исчезновение меланоцитов, и при более низкой температура меланоциты перестают восстанавливаться (проявление депигментации). Разрушение кератиноцитов происходит при температурах ниже -20°С одновременно с очень интенсивным разрушением сильно дифференцированных популяций меланоцитов.
Изобретение показало, что эффективное косметическое лечение гиперпигментации, связанной с меланоцитами, без существенного влияния на кераноциты происходит в интервале от -4°С до -15°С и предпочтительно от -5°С до -12°С. Холод, действующий на поверхность кожи, предпочтительно должен создавать на ней температуру от -5°С до -12°С в течение 2-10 секунд, чтобы цито-селективно действовать на меланоциты и на меланин. Таким образом, приложение текучей среды при температуре, составляющей от -5°С до -12°С, в течение 2-10 секунд позволяет воздействовать на меланин и меланоциты без повреждения кератиноцитов в соответствии с принципом крио-цито-селективности, то есть клеточной селективности посредством криогенной технологии. Следовательно, благоприятный баланс (действие на меланин и меланоцит от -5°С до -12°С) относительно риска (разрушение кератиноцитов при температуре ниже -20°С) является важным и в соответствии с изобретением направлен к обеспечению высокой безопасности применения косметического лечения и к отсутствию побочных эффектов (боли и шрамы).
Некоторые хладагенты обладают более выраженными свойствами конденсации воды, чем другие. В частности, это относится к диметиловому эфиру, используемому в качестве криогенной текучей среды в некоторых средствах лечения бородавок. Когда эта смесь поступает в насадку из пеноматериала, происходит конденсация водяного пара по причине контакта холодного пеноматериала с окружающим воздухом. Можно систематически наблюдать образование капелек, которые сразу замерзают на поверхности насадки, когда ее удерживают в свободном воздухе. Эта текучая среда долго остается в жидком состоянии на коже, медленно испаряется, будучи заключенной в насадке. Во время приложения этой насадки к коже некоторое количество воды оказывается на обрабатываемой зоне, и эта влага значительно усиливает болевое ощущение. С другой стороны, дифторэтан под кодом 152А испаряется очень быстро, что позволяет холоду быстрее проникнуть в кожу. Эта скорость испарения и прямое распыление без контакта с кожей позволяют избежать конденсации воды и ее «задержания». Дифторэтан (152А) был выбран с учетом его точки кипения при -25°С и его давления пара в 5,3 бар при 20°С и его слабого латентного тепла испарения (160 кДж/кг), чтобы получать очень летучую текучую среду и избегать образования капель на коже и, следовательно, болевого ощущения с получением достаточного холода для обеспечения эффективности.
Когда кожу подвергают действию источника холода, прикладываемого к ее поверхности, ее температура быстро понижается. В данном случае приложение струи дифторэтана без прямого контакта с кожей приводит к изменению поверхностной температуры порядка 10-20°С в секунду. Таким образом, она позволяет понизить температуру ткани примерно с 34°С до значения в пределах от -5°С до -12°С, то есть получить разность около 40°С за время немногим более 2 секунд и на практике за время от 2,5 секунды до 3 секунд с учетом тепловых потерь.
В варианте осуществления изобретения используют газ 134А, то есть тетрафторэтан.
Изменение температуры поступательно происходит из расчета 0,5-1 мм в секунду через слои кожи.
Следовательно, температура базального слоя, обеспечиваемая этим источником холода, становится равной температуре на поверхности кожи. Таким образом, время распыления криогенной текучей среды порядка 3 секунд является оптимальным для получения искомого эффекта.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, способ осуществляют при помощи направленного диффузора дифторэтана (152А) с автоматической системой задержки времени, установленной на три секунды, основные составные элементы которой описаны ниже.
Как показано на фиг. 1 и 3, компоненты устройства окружены картером 1. Этот картер содержит патрон 2 с криогенной текучей средой, предпочтительно 152А, возможно 134А (тетрафторэтан) под давлением около 6 бар и не выше 10 бар. Патрон 2 соединен с электроклапаном 7 через короткий соединитель 8, обеспечивающий выход текучей среды из патрона наружу. В положении покоя устройства соединитель 8 позволяет текучей среде проходить во входную камеру электроклапана 7. Картер 1 содержит источник энергии, например, в виде электрического(их) элемента(ов) 3 питания. Источник энергии соединен через контактор 5 с электронной системой 4 задержки времени, обеспечивающей прохождение текучей среды в электроклапан 7 в течение заранее определенного времени. Электронную систему 4 задержки времени и, следовательно, электроклапан 7 приводят в действие при помощи кнопки 6 включения. На выходе электроклапана 7 расположен жиклер 9, схематично представленный в двух версиях на фиг. 1 и 3. Этот узел обеспечивает отбор точной и воспроизводимой дозы криогенной текучей среды и ее распыление через жиклер в течение заранее определенного времени, например, трех секунд с точностью до 0,1 секунды. Точность задержки времени электроклапана необходима для обеспечения крио-цито-селективного действия, которое позволяет избегать достижения температур, вредных для кератиноцитов.
Предпочтительно конец короткого соединителя 8, заходящий внутрь патрона 2, оснащен коаксиальной втулкой (не показана), в которой выполнены периферические продольные щели, обеспечивающие прохождение криогенной текучей среды под давлением.
Эти щели должны пропускать текучую среду, только когда устройство ориентировано вертикально с верхним положением (головка вниз) патрона 2.
Эта конфигурация позволяет блокировать использование устройства в других положениях из соображений безопасности. Она позволяет также оптимизировать возможность манипулировать устройством на других темных пятнах руки за счет распыления сверху вниз только одной рукой без помощи третьего лица.
Жиклер 9 сообщается с соплом 10, расположенным снаружи картера 1. Сопло 10, которое является коническим в варианте выполнения, представленном на фиг. 1, заканчивается насадкой 11 с отверстием, обеспечивающим контакт между струей холодной текучей среды (в газообразном состоянии) и целевой зоной кожи. Это отверстие может иметь площадь, соответствующую диаметру наиболее обширных лентиго, которые можно лечить в рамках косметического способа, не путая их с возможной меланомой. Например, отверстие может иметь круглую форму диаметром 6 мм. Таким образом, пятно на коже можно обрабатывать за один прием. Коническая форма сопла, его длина порядка 35 мм, его боковые отверстия и его насадка выполнены таким образом, чтобы точно фокусировать распыление текучей среды на конкретной зоне тканей.
В варианте выполнения, показанном на фиг. 1, криогенная текучая среда последовательно проходит из патрона 2 и из короткого соединителя 8, выходной диаметр которого может варьировать от 3 до 4 мм, в электроклапан 7, входной и выходной диаметры которого могут варьировать от 0,15 мм до 0,25 мм.
Криогенная текучая среда поступает в камеру электроклапана 7, которая может иметь длину от 10 до 30 мм.
На выходе этого электроклапана она попадает через отверстие в жиклер 8, в котором длина пути текучей среды составляет от 3 до 12 мм при диаметре менее 0,15-3,5 мм и который может быть образован соединением одной или нескольких идентичных деталей из гидрофобного материала, не проводящего или лишь незначительно проводящего тепло.
Этот жиклер выполнен в виде элемента, который является длинным и исключительно узким и в котором проходит текучая среда перед ее выходом и ее расширением до атмосферного давления на обрабатываемой зоне кожи или в непосредственной близости от этой зоны. Именно это расширение является эндотермическим явлением, производящим криогенный эффект.
Жиклер способствует понижению начальной скорости криогенной текучей среды и направляет испаряемую холодную жидкость на зону кожи в соответствующих условиях температуры и продолжительности, задаваемых косметической процедурой в соответствии с изобретением.
В рамках изобретения было установлено, что изменения диаметра, длины и формы жиклера 9 позволяют значительно влиять на расход газа и что эти изменения оказывают большое влияние в сочетании с регулированием времени открывания электроклапана 7 на достигаемую температуру поверхности зоны кожи.
В частности, согласно предпочтительному варианту выполнения, жиклер, длина пути текучей среды в котором составляет от 3 до 12 мм при внутреннем проходном диаметре от 0,15 до 3,5 мм, в сочетании с временем открывания электроклапана в три секунды, позволяет получить температурный диапазон, приводящий к эффективному крио-цито-селективному действию на обрабатываемую зону тканей.
Фиг. 2 иллюстрирует все вышесказанное и показывает температуру поверхности кожи, полученную после трех секунд открывания электроклапана при наличии (А) и в отсутствие (В) жиклера 9 в соответствии с изобретением. Отсутствие жиклера не позволяет достичь температурного диапазона, обеспечивающего крио-цито-селективное действие, так как при этом достигается температура, пагубная для кератиноцитов.
Кроме того, чтобы избегать, с одной стороны, явлений обледенения и защищать средства распыления текучей среды и, в частности, изолировать электронные или механические компоненты системы задержки времени электроклапана относительно низких температур и ограничить, с другой стороны, мощность потока, изобретением предусмотрен специальный жиклер, позволяющий увеличить сопротивление потоку криогенной текучей среды на выходе электроклапана 7.
На фиг. 4А-4С представлены версии усовершенствованного жиклера в соответствии с изобретением.
Жиклер 9, показанный на фиг. 4А, содержит моноблочный цилиндрический корпус 91, на верхней стороне которого выполнена круглая входная полость 91а.
В данном случае корпус 91 имеет высоту, составляющую от 4 до 12 мм и предпочтительно равную 10,50 мм, наружный диаметр около 12 мм, тогда как полость 91а имеет небольшую глубину (порядка 0,40 мм) и внутренний диаметр около 8 мм.
Эта полость предназначена для установки кольцевой уплотнительной прокладки (такой как прокладка J1 на фиг. 5), толщина которой по существу соответствует глубине полости 91а.
Полость 91а продолжена в сторону выхода и внутрь корпуса тоже цилиндрическим осевым каналом 91b для прохождения текучей среды, внутренний диаметр которого в данном случае равен 3,5 мм и длина которого в данном случае составляет от 8 до 9 мм.
С учетом своих относительных размеров канал 91b образует камеру задержания и временного накопления текучей среды, которая обеспечивает, таким образом, замедление ее потока. Затем текучая среда выбрасывается вниз и наружу в направлении обрабатываемой зоны кожи последовательно через осевой канал 91с очень небольшого диаметра (0,15-0,25 мм) по сравнению с диаметром канала 91b и через сопло 10, длина которого предпочтительно составляет от 0,3 до 2,4 мм.
В канале 91b струя текучей среды, выходящая из электроклапана 7, является по меньшей мере частично жидкой, так как расширение здесь является лишь частичным, и на нее действуют завихрения в результате контакта струи высвобождаемой из электроклапана 7 и распыляемой текучей среды со стенками канала. Этот режим завихрения тоже способствует замедлению потока текучей среды.
Другая версия жиклера в соответствии с изобретением представлена на фиг. 4В и со ссылками на фиг. 5.
Как и полость 91а, полость 92а предназначена для установки кольцевой уплотнительной прокладки (см. J1, J2 на фиг. 5), толщина которой по существу соответствует глубине этой полости.
Однако, в отличие от канала 91b на фиг. 4А, осевой канал 92b в данном случае имеет конический профиль с входным диаметром от 2 до 3 мм при длине, составляющей от 3 до 5 мм.
Канал 92b продолжен осевым каналом 92с очень небольшого диаметра (0,15-0,25 мм) и небольшой длины (составляющей от 0,3 до 2,4 мм и предпочтительно равной 0,5 мм), который выходит наружу вниз в центре коаксиальной нижней полости 92d, идентичной верхней полости 92а и тоже предназначенной для установки кольцевой уплотнительной прокладки (см. фиг. 5).
На фиг. 4С представлена еще одна версия жиклера 9 в соответствии с изобретением, в которой внутренний осевой канал 93b в данном случае имеет форму усеченного конуса с входным диаметром, составляющим от 2,0 до 3,0 мм, и с внутренним диаметром в нижней части, составляющим от 1,0 до 2,0 мм.
Канал 93b выходит в нижнюю полость 93d через канал 93с, идентичный каналу 92с на фиг. 4В.
Для обеспечения лучшей теплоизоляции электроклапана 7 и, в частности, электронной или механической системы, обеспечивающей задержку времени, по отношению к низким температурам текучей среды, поступающей непосредственно на выходе в жиклер 9, изобретением предусмотрено выполнение корпуса жиклера из гидрофобного материала, не проводящего или проводящего лишь незначительно тепло, такого как ПТФЭ, ПФА, ПОМ или смесь ПОМ+ПТФЭ.
Действительно, эти материалы, не задерживающие капли воды (ни за счет абсорбции, ни за счет адсорбции) позволяют, таким образом, устранить риски обледенения жиклера.
Кроме того, поскольку эти материалы являются теплоизоляционными, они позволяют защищать систему задержки времени, как механическую, так и электронную, и избегать нарушений в ее работе.
Предпочтительно корпус жиклера можно выполнить путем литья из этого гидрофобного и не проводящего тепло пластического материала.
На фиг. 5 представлена версия жиклера в соответствии с изобретением, выполненного путем сборки и последовательного соединения двух идентичных корпусов 92, показанных на фиг. 4В.
Вместе с тем, не выходя за рамки изобретения, можно предусмотреть сборку и гидравлическое соединение двух корпусов, имеющих разные размеры и профили, в частности, представленные в версиях на фиг. 4А-4С.
Каждый из двух корпусов 92, таких как корпус, показанный на фиг. 4В, является цилиндрическим и имеет входную круглую полость 92а, аналогичную полости 91а, показанной на фиг. 4А, в которой устанавливают по меньшей мере одну кольцевую уплотнительную прокладку J1, J2.
Каждый из двух корпусов 92 имеет диаметр около 12 мм, как корпус 91, показанный на фиг. 4А, и их соответствующая высота составляет от 4,5 до 5,5 мм.
Оба корпуса 92 установлены друг на друге коаксиально и сжимают прокладки J, соответственно верхнюю J1 и промежуточную J2, внутри входного отсека 12а кожуха 12, размеры которого предусмотрены для этой цели.
Последовательное соединение каналов 92b, 92с по меньшей мере двух корпусов 92 жиклера 9 на выходе электроклапана 7 позволяет ограничить и/или замедлить поток криогенной текучей среды и избегать, таким образом, одновременно слишком резкого расширения, которое могло бы привести к обледенению, и слишком низкой температуры на соответствующей зоне кожи.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, канал 92с имеет диаметр 0,17 мм на высоте, составляющей от 0,5 до 0,9 мм и предпочтительно равной 0,5 мм.
Предпочтительно кожух 12 выполнен в виде единой детали с картером 1 (фиг. 1 и 3) и соединен через выходной отсек 12b, выполненный в нижней части, с соплом 10, сообщающимся с насадкой 11, образующей коллиматор.
На фиг. 3 и 5 показан вариант разъемного (например, типа байонетного) и/или регулируемого по высоте (например, посредством завинчивания) соединения сопла 10 с кожухом 12, чтобы корректировать положение насадки и концентрацию криогенной текучей среды на обрабатываемой целевой зоне кожи.
В версии, представленной на фиг. 3, насадка 11 выполнена в виде корпуса, имеющего центральное отверстие 11а и предназначенного для сфокусированного распыления текучей среды на зоне кожи.
Боковая стенка этого корпуса выполнена ажурной, и ее контур защелкивается на периферическом бортике нижней части сопла 10.
Далее изобретение будет рассмотрено более детально на следующем примере осуществления способа лечения.
Пример осуществления способа косметического лечения в соответствии с изобретением при помощи цито-селективного криогенного метода
Было проведено исследование с целью подтверждения эффективности описанного выше устройства. Криогенный газ 152А применили на пациентах, имеющих темные пятна на тыльной стороне руки. Исследование провели на 4 пациентах, два из которых были мужчинами и два - женщинами, JMPAT, CDEN, AMAH и YPHIL, возрастом 50, 57, 59 и 55 лет. Время приложения криогенного газа было отрегулировано на 3 секунды.
Пациенты имели следующие характеристики:
- JMPAT: присутствие ярко выраженного темного пятна на правой руке на уровне указательного пальца.
- CDEN: присутствие выраженного темного пятна на правой руке между указательным и средним пальцем.
- AMAH: присутствие двух темных пятен большого размера на уровне правой руки.
- YPHIL: присутствие двух темных пятен, почти прилегающих друг к другу, на уровне правой руки.
Результаты показывают, что устройство позволяет удалять темные пятна после одного распыления в течение 3 секунд на каждом пятне. Действительно, обработанные темные пятна полностью исчезли у всех пациентов после истечения периода в две-три недели в результате одного сеанса. Некоторые пациенты, принявшие участие в исследовании, уже прошли лечение у дерматолога на других аналогичных темных пятнах на тыльной стороне руки. Обработка состояла в применении традиционной криотерапии на основе азота или диметилового эфира.
В отличие от этого лечения поверхностное приложение криогенного холода при помощи заявленного устройства не вызвало болезненного ощущения у пациентов, тогда как при предыдущем лечении у дерматолога они ощущали сильную боль. Кроме того, отмечается отсутствие сильного воспаления и тканевого разрушения, которое могло бы привести к появлению следов в виде шрамов или гипопигментации.
Эти наблюдения подтверждают, что устройство производит крио-цито-селективный косметический эффект, тогда как традиционная криотерапия на основе азота или диметилового эфира, практикуемая под медицинским контролем дерматолога, не дает такого эффекта. Благодаря своему крио-цито-селективному действию, устройство не приводит ни к разрушению от некроза всей ткани, ни к разрушению кератиноцитов и, следовательно, не производит явлений, наблюдаемых при традиционной криотерапии на основе азота у дерматолога (воспаление, сильная боль, шрам, гипопигментация).
Хотя изобретение представлено на фиг. 1 в виде удлиненного диффузора, предназначенного для установки в нем патрона с дифторэтаном, его можно применять в виде диффузора криогенной текучей среды с температурой кипения от -20°С до -65°С и с латентным теплом испарения, составляющим от 1 до 500 кДж/кг, оснащенного соответствующим устройством фокусировки на зоне кожи и предварительно отрегулированной или регулируемой системой задержки времени.
Как было указано выше, настоящим изобретением предложен способ косметического лечения кожных тканей, предназначенный для получения крио-цито-селективного действия на меланоциты относительно кератиноцитов. Как было указано выше, под крио-цито-селективным действием или под крио-цито-селективностью следует понимать селективное действие на популяцию клеток рассматриваемой ткани без воздействия на по меньшей мере одну другую или на другие популяции клеток.
Настоящее изобретение можно применять для других типов популяций клеток в других биологических тканях, при этом термин «популяция клеток» можно понимать в самом широком смысле, то есть как совокупность клеток, имеющих одинаковые характеристики, например, тип клеток, поколение клеток, штамм клеток, прокариоты или эукариоты любого, человеческого, животного или растительного происхождения.
Кроме того, заявленный способ можно применять также к составным элементам клеток, то есть к клеточным органитам, в частности, но не ограничительно, к меланосомам, нуклеолам, ядрам, рибосомам, везикулам, эндоплазмическим сетям, аппаратам Гольджи, цитоскелетам, митохондриям, вакуолям, цитозолям, лизосомам, центросомам и плазматическим мембранам.
Описанный выше заявленный способ можно применять при условии возможности определения температурного диапазона, вредного для популяции целевых клеток, структур или организмов, причем в этом диапазоне другая популяция или окружающая ткань не подвергается значительному или вредному действию.