СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ПОРАЖЕНИЙ КОЖИ
METHODS AND DEVICES FOR TREATMENT OF SKIN LESIONS

1. Ходатайство о приоритете
По настоящей заявке испрашивается приоритет заявки USSN 60/474821, поданной 31 мая 2003 г.
Предпосылки изобретения
2. Область изобретения
Изобретение относится к способам лечения дерматологических состояний у людей и животных посредством контролируемой подачи тепла. В определенных вариантах осуществления изобретение относится к способам лечения дерматологических состояний, вызванных или обостренных бактериальной инфекцией, и, в частности, к способам лечения угрей. Изобретение также относится к устройствам для контролируемой подачи тепла для использования в способах лечения дерматологических состояний.
3. Описание предшествующего уровня техники
Воспаления и раздражения кожи являются существенными медицинскими и косметическими проблемами. Бактериальные и грибковые кожные инфекции приводят к обычным поражениям, таким как угри, прыщи и подногтевые грибковые инфекции. Другие поражения вызваны раздражающими веществами, которые могут быть внесены в результате укусов насекомых или контакта с другими естественными или изготовленными человеком материалами, раздражающими кожу. Еще одни поражения кожи вызваны вирусной инфекцией, причем обычный пример известен как «герпетические высыпания на губах» или «простой герпес». Эти поражения кожи являются часто незаметными и болезненными, и современные способы лечения часто являются неадекватными.
Пустулезные высыпания, образование локализованных абсцессов и местные воспалительные состояния дермы и эпидермиса представляют особенно существенную косметическую и медицинскую проблему. Одним из самых обычных поражений этого типа являются поражения, вызванные состоянием, известным как обычные угри. Обычные угри связаны с грам-отрицательной анаэробной бактерией, Propionibacterium acnes. Угри поражают 90% всех подростков и часто продолжают поражать мужчин и женщин во втором, третьем и четвертом десятилетии жизни, иногда сохраняясь в течение взрослого возраста (Yonkosky, D.M. and Р.Е.Pochi, Acne vulgaris in childhood. Pathogenesis and management. Dermatol Clin, 1986. 4(1): p.127-36). Образование абсцессов, вызванное рядом первичных бактериальных видов (обычно Staphylococcus и Streptococcus), а также грибковыми видами, такими как дерматофиты, представляет собой менее частую медицинскую и косметическую проблему, но также представляют проблемы в отношении эффективного лечения.
Предоставляя сферу деятельности для угрей и других кожных инфекций, эндогенные гормоны (главным образом, андрогены), которые присутствуют обычно в высоких концентрациях в крови в подростковом периоде и при половом созревании, вызывают избыточную продукцию секрета сальных желез. Это состояние может усугубиться одновременным увеличением скорости кератинизации рогового слоя кожи (ороговевающего слоя). По мере пролиферации клеток рогового слоя, они могут сформировать закупоривающую пробку или угорь, который, в сочетании с увеличенной продукцией секрета сальных желез, представляет идеальную среду для пролиферации бактериальных штаммов, часто находящихся на коже, таких как Р.acnes.
При обычных угрях закупоренные фолликулы, в конечном счете, прорываются, обеспечивая вытекание их содержимого и вызывая местный отек и воспаление. Обнаженные фолликулы могут потемнеть в результате отложения пигмента из поврежденных клеток в более глубокий слой кожи.
Поэтому обычные угри представляют собой хроническое расстройство волосяных и сальных фолликулов, характеризуемое угрями (с черными пробками протоков сальных желез), папулами, пустулами, кистами, узлами, и они часто приводят к формированию постоянных рубцов (Cunliffe, W.J., et al., Comedogenesis: some aetiological. clinical and therapeutic strategies. Dermatology, 2003. 206(1):11-6), которые появляются на большинстве видимых областей кожи, в частности, на лице, грудной клетке, спине и, изредка, на шее и верхней части предплечий. Известно, что Р.acnes также продуцирует хемотаксические факторы с низкой молекулярной массой, которые привлекают лейкоциты, посредством этого вызывая или усиливая воспаление (Scholdgen, W., Hautarzt, 1965, 16(11):518-20; Lever, L. and R.Marks, Drugs, 1990, 39(5):681-92). Если этот усиленный воспалительный процесс оставлен без лечения, он может вызвать значительные непосредственные и отдаленные косметические проблемы, включая формирование постоянных рубцов.
Угри представляют собой многоэтапное состояние. В самой тяжелой форме оно ведет к госпитализации пациента, выраженному дискомфорту и длительному рубцеванию кожи.
Имелось множество вариантов лечения по поводу формирования угрей и локализованных абсцессов (Scholdgen, W., Hautarzt, 1965, 16(11):518-20; Lever, L. and R.Marks, Drugs, 1990, 39(5):681-92) с начала 1960-х гг., однако, ни один препарат не представляется эффективным против образования всех определенных типов угрей или абсцессов, и большинство препаратов имеют значительные побочные эффекты (Russell, J.J., Am Fam Phesician, 2000, 61(2):357-66). Средства против угрей, например, способствуют дренированию угрей, но также вызывают значительное раздражение кожи. Местно применяемые антибиотики уменьшают количество поражений от легкой до умеренной степени тяжести ингибированием роста Р.acnes и также связаны с раздражением, сухостью кожи и возможной устойчивостью к антибиотикам, а также с потенциальным избыточным ростом грибков и дрожжей, вызывающих инфекции (Gollnick, H.P. and A.Krautheim, Dermatology, 2003, 206(1):29-36). Пероральные антибиотики представляют собой стандарт для лечения угревых поражений от умеренной до тяжелой степени, однако, при длительном воздействии может возникнуть суперинфекция, которая может потребовать рутинного лабораторного мониторинга. Лечение антибиотиками против Р. acnes было основой лечения в течение более 40 лет (Loveckova, Y. and I.Havlikova, Bioimed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub, 2002, 146(2):29-32). Несмотря на широко распространенное системное применение антибиотиков, таких как тетрациклины, эритромицины (Vermeulen,.В., J.P.Remon and H.Nelis, Int J Pharm, 1999, 178(1):137-41) и клиндамицины (Rizer, R.L., et al., Clindamycin phosphate 1% gel in acne vilgaris. Adv Ther, 2001, 18(6):244-52), поскольку чаще всего изменения чувствительности Р.acnes к антибиотикам наблюдались в течение последних двух десятилетий. Был охарактеризован ряд мутаций, которые ведут к повышенной устойчивости Р. acnes и к системному, и к местному лечению антибиотиками.
Другим широко распространенным вариантом лечения по поводу Р.acnes было пероральное применение кислых производных витамина А, таких как цис-ретиноевая кислота (аккутан). Однако применение цис-ретиноевой кислоты было зарезервировано для тяжелых случаев обычных угрей, поскольку могут наблюдаться выраженные побочные эффекты при применении цис-ретиноевой кислоты (Thorne, E.G., Br J Dermatol, 1992, 127 Suppi 41:31-6). Некоторые из этих побочных эффектов включают токсическое действие на печень, выраженную сухость кожи, увеличение чувствительности к УФ-излучению, повышение уровней триглицеридов и холестерина, а также изменения настроения, включая тяжелую депрессию. И снова следует отметить, что цис-ретиноевая кислота была зарезервирована для тяжелых или устойчивых к лечению случаев обычных угрей.
В дополнение к назначению лекарственных средств для лечения обычных угрей, также широко используется ряд отпускаемых без рецепта препаратов для местного применения (Scholdgen, W., Z. Allgemeinmed, 1972, 48 (17):833-5; Melski, J.W. and K.A.Arndt, Current concepts: topical therapy for acne. N Engl J Med, 1980, 302 (9):503-6; Lester, R.S., Topical formulary for the pediatrician. Pediatr Clin North Am, 1983, 30(4):749-65; Broniarczyk-Dyla, G. and C.Arkuszewskca, Dermatol Monatsschr, 1989, 175(1):40-3; Zander, E. and S.Weisman., Treatment of acne vulgaris with salicylic acid pads. Clin Ther, 1992, 14(2):247-53; Kaye, E.T. and K.M.Kaye, Topical antibacterial agents. Infect Dis Clin North Am, 1995, 9(3):547-59).
Они в общих чертах включают сушащие средства, окисляющие средства и вяжущие средства, а также широкое разнообразие моющих и очищающих средств для кожи, а также препараты, которые пытаются образовать окисляющие вещества, которые, как сообщают, являются токсичными для Р.acnes.
Другие способы лечения, которые были предложены, включают способы, раскрытые в патенте США №6183500, включающие использование фототерапии при лечении обычных угрей, при которой в качестве лечения используется концентрированный источник света. Кроме того, были также описаны ультразвуковые устройства для доставки энергии локализованным образом (Ruiz-Esparza, J. and JB.Gomez, Dermatol Surg, 2003, 29(4):333-9; discussion 339). Была даже описана попытка использования электрокоагуляции под местной анестезией (Pepll, L.M., М-Р. Cosgrove, and W.J.Cunliffe, Br J Dermatol, 1991, 125(3):256-9.). Многие из этих устройств требуют дорогого и громоздкого оборудования и лечения врачом.
Другие типы бактериальных поражений кожи включают бактериальный фолликулит (локализованную инфекцию волосяных фолликулов), дерматит, целлюлит, импетиго, эритему, фурункулы и им подобные.
В течение длительного времени было известно, что подача тепла и на пустулезные высыпания и на локализованные абсцессы может быть эффективным способом лечения этих состояний. В самом широко используемом способе использовалось применение горячих компрессов, которые даже для минимальной эффективности в целом должны накладываться множество раз в течение дня. Часто применение горячих компрессов рекомендуется для облегчения дискомфорта «размягчением» прыщей и других пустулезных высыпаний, и давая им возможность дренироваться. Хотя хорошо известно, что воздействие тепла является токсичным для множественных форм бактерий, включая Р.acnes и виды Staphylococcus, применение горячих компрессов показало ограниченную применимость при лечении поражений кожи, таких как угри. Действительно, многие клиницисты осуждают горячие компрессы, потому что они, как считают, усугубляют угри. Кроме того, горячие компрессы в целом неоднородны в плане подаваемого количества тепла. Избыточное нагревание компрессов пользователем может легко привести к ожогам. Другие недостатки включают то, что горячие компрессы в целом поддерживают тепло только в течение очень ограниченного периода времени, и при смещении или повторном использовании они могут привести к распространению инфекционных агентов на здоровую ткань.
Еще один тип поражения кожи, который, как оказалось, трудно лечить, представляет собой вирусные поражения кожи, такие как герпетические высыпания на губах, так же известные как простой герпес. Герпетические высыпания на губах обычно вызваны штаммами вируса Herpes Simplex, и они обычно приводят к возникновению участков поражения на губах или около губ и внутри ротовой полости инфицированного индивидуума. Участки поражения болезненны и неприглядны и, подобно другим поражениям на лице, часто приводят к физиологическим стрессам для пациентов, страдающих этим состоянием. Высыпанию часто, но не всегда предшествует болезненное ощущение, которое предупреждает об угрожающем поражении.
Существуют различные мази и способы лечения кожи, которые можно использовать для уменьшения болезненных симптомов губной лихорадки и для уменьшения продолжительности заживления губной лихорадки. Определенные противовирусные препараты, такие как ацикловир и фамвир, можно также использовать для предотвращения вспышек и уменьшения продолжительности заживления. Однако эти лекарственные средства в целом дорогие и доступны только по прописи. Кроме того, они могут привести к неблагоприятным побочным эффектам, таким как токсическое действие на почки, и поэтому врачи иногда неохотно назначают эти лекарственные средства по поводу случаев простой вспышки. К тому же, для эффективного предотвращения вспышки герпетической лихорадки, лекарственные средства обычно необходимо принимать профилактически или после появления первого признака вспышки. После появления герпетических высыпаний поражения генерируют инфекционные частицы, которые могут в свою очередь инфицировать других индивидуумов. Ингибирование щелочью обычно используется для лабораторного ингибирования вирусов Herpes, но наложение щелочи непрактично в клиническом учреждении вследствие грубости лечения для здоровой кожи.
Еще один тип поражения кожи представляют собой грибковые инфекции, так же известные как грибковый дерматит, включая состояния, известные в медицине как Tinea corporis, Tinea pedis, Tinea unguium, Tinea capitis, Tinea cruris и Tinea barbae. Особенно проблематично состояние, известное как Tinea unguium, которая представляет собой грибковую инфекцию, возникающую под ногтями пальцев стоп или ногтями пальцев кистей рук, состояние, также именуемое в медицине онихомикозом или грибковой онихией. Онихомикоз может быть вызван несколькими типами грибов, включая Trichophyton mentagrophytes, Candida albicans или Trichophyton rubrum. Такие инфекции крайне трудно эффективно лечить вследствие трудности доставки эффективных количеств противогрибковых лекарственных средств в область под ногтем.
Онихомикоз может вызвать утолщение и помутнение ногтя, и он часто вызывает дискомфортное ощущение в ногтевой области. Инфицированный ноготь также содержит резервуар патогенных организмов, которые могут распространиться или повторно инфицировать другие части тела, вызывая хронические заболевания, такие как онихомикоз, в других ногтях, эпидермофития стоп, сухость кожи стоп и им подобные состояния. Онихомикоз распространен среди большой части населения, причем возраст большинства пораженных составляет 40 и более лет.
Ноготь человека имеет ногтевую пластинку, которая представляет собой твердую наружную поверхность из мертвых клеток, и ногтевое ложе под пластинкой ногтя. Пластинка ногтя является не пористой, тогда как ногтевое ложе является пористым. Ногтевая пластинка и ногтевое ложе являются относительно не чувствительными к боли. Подлежащая ткань чувствительна к боли.
При онихомикозе может быть инфицирована ногтевая пластинка, ногтевое ложе и, в тяжелых случаях, ткань под ногтевым ложем.
Способы лечения онихомикоза включают различные способы доставки лекарственного средства к ногтевому ложу, включая различные способы введения лекарственного средства под ногтевую пластинку или через нее, или частичного или полного удаления ногтевой пластинки для доступа к инфицированной ткани. Другие способы лечения включают системное введение противогрибковых лекарственных средств. Трудность при системном введении лекарственных средств состоит в том, что они не локализуются в области ногтя, и поэтому трудно достичь эффективной дозы, не вызывая нежелательные побочные эффекты в других частях тела.
Tinea corporis, так же известные как Tinea circinata или Tinea glabrosa, и именуемые в целом дерматомикозом организма, представляют собой грибковую инфекцию или дерматофитоз кожи, лишенной волос, т.е. областей кожи, отличных от области волосистой кожи лица, волосистой кожи головы, паховой области, кистей рук и стоп, в целом вызванную видами грибков, таких как виды Microsporum, такие как Microsporum canis, Trichophyton, такой как Trichophyton rubrum, T.Mentagrophytes и Epidermophyton, в частности грибковыми видами Trichophyton и Epidermophyton. Это состояние в целом включает присутствие одного или нескольких хорошо демаркированных, эритематозных, чешуйчатых пятен со слегка приподнятыми границами и центральным заживлением, создающим кольцевые очертания. Могут также возникнуть различные другие типы поражений, такие как поражения, которые являются везикулярными, экзематозными, псориазоформными, бородавчатыми, бляшкоподобными или глубокими.
Tinea cruris, так же именуемая в целом как «паховая эпидермофития» или паховый дерматомикоз, представляет собой грибковую инфекцию или дерматофитоз паховой области, промежности и промежностных областей, в целом наблюдаемые у мужчин и иногда распространяющиеся на прилегающие области, в целом, вызванную такими грибковыми видами, как виды Microsporum, Trichophyton и Epidermophyton, в частности, грибковыми видами Trichophyton и Epidermophyton. Состояние в целом включает сильно зудящие, резко демаркированные поражения с приподнятым эритематозным краем и тонким, сухим шелушением. Tinea cruris часто сопровождает Tinea pedis (так же известную как «эпидермофития стоп»).
Tinea pedis приводит к поражениям межпальцевых промежутков. Эпидермофития стоп представляет собой зудящее, издающее неприятный запах, вызывающее дискомфорт расстройство, возникающее в результате больших количеств обычных, невирулентных бактерий, пролиферирующих в промежуточном пространстве, инфицированном грибками.
Укусы определенных насекомых и контакт с определенными растениями может подвергнуть кожу воздействию раздражающих веществ, что приводит к вызывающей зуд или болезненной иммунной реакции. Симптомы в целом проявляются вскоре после поступления раздражающего агента, но они могут сохраняться или спорадически возникать повторно в течение продолжительных периодов времени, когда раздражитель неэффективно удален или инактивирован иммунной реакцией. Были предложены различные способы лечения симптомов, вызванных этими раздражителями. Обычно лечение включает применение тех соединений, которые ингибируют иммунную реакцию, которая вызывает зуд и воспаление, обычно связанные с этими состояниями. Эти соединения имеют тенденцию маскировать симптомы укуса насекомого, не воздействуя на корневую причину раздражения. Они также имеют тенденцию требовать повторных наложений для получения продолжительного облегчения симптомов и часто не укорачивают время заживления каким-либо определяемым путем.
По поводу укусов насекомых, недавно поступило в продажу устройство, которое известно как "ItchZapper™". Это устройство, как утверждают, лечит укусы насекомых подачей одного или нескольких импульсов тепла на область укуса, разрушая посредством этого раздражающие вещества, поступившие с укусом насекомого, и прекращая высвобождение гистамина. Устройство представлено как нагревающее до температуры 122°F, и указано, что белки насекомых разрушаются при 118°F. Заявители испытали это устройство и обнаружили, что оно неадекватно для лечения укусов насекомых в нескольких отношениях. Устройство ItchZapper™, исследованное заявителями, быстро нагревалось до максимальной температуры в течение периода от 2 до 4 секунд. Устройство охлаждалось, когда остаточное тепло покидало устройство в течение нескольких секунд после завершения цикла нагревания. Линейное повышение и снижение температуры было выраженным, и устройство было неспособно удерживать постоянную температуру в течение какого-либо определяемого периода времени. Устройство никогда дважды не настраивало температуру до одинаковой величины, и при многоразовом испытании в течение относительно короткого периода времени температура линейно повышалась за пределы термического повреждения кожи человека (т.е. устройство было способно обжечь субъекта). Общий период нагревания устройства значительно меньше 10 секунд. Крайне короткий период лечения навряд ли окажет какой-либо определяемый эффект на симптомы укуса насекомых без повторных сеансов лечения.
Поэтому существует необходимость в усовершенствованных способах лечения по поводу поражений кожи, вызванных бактериальными, вирусными и грибковыми инфекциями, и контактом с раздражающими веществами, такими как вещества, вводимые при укусах насекомых и контакте с ядовитыми растениями, в частности, в способах лечения, которые эффективно облегчают симптомы поражений и способствуют заживлению, не вызывая побочных эффектов у большинства пациентов.
Краткое описание сущности изобретения
Это изобретение относится к применению регулируемого источника тепла, который можно накладывать на поражение кожи, такое как сыпь пустулезной формы или локализованный абсцесс, для ускорения гибели внедрившихся бактерий, грибов или вирусных частиц, или для содействия разрушению раздражающего кожу вещества и, посредством этого, ускорения процесса выздоровления.
Краткое описание несколько видов чертежей
Следующие чертежи формируют часть настоящего описания и включены для дополнительной демонстрации определенных аспектов настоящего изобретения. Изобретение можно лучше понять со ссылкой на один или несколько из этих чертежей в сочетании с подробным описанием представленных здесь конкретных вариантов осуществления.
На фиг.1 показаны температурные кривые гибели Р.acnes.
На фиг.2 показано сравнение реакции людей, страдающих угревыми поражениями, на контроль и лечение.
Подробное описание изобретения
Изобретение относится к способам и устройствам для лечения кожных поражений, включающим подачу регулируемой дозы тепловой энергии на инфицированную или раздраженную ткань и, посредством этого, ускорение процесса выздоровления. Изобретение можно использовать для лечения кожных повреждений, вызванных бактериальной, грибковой или вирусной инфекциями посредством подачи регулируемого количества тепла. Изобретение можно также использовать для того, чтобы вызвать тепловое разрушение определенных раздражителей кожи. В целях настоящего изобретения, «лечение» поражения кожи означает замедлить, остановить или даже вызвать обратное развитие поражений кожи и уменьшить продолжительность заживления поражения.
1. Подлежащие лечению поражения
Поражение в соответствии с настоящим изобретением представляет собой любую инфицированную или раздраженную ткань, которую можно эффективно лечить подачей тепла.
Изобретение предоставляет способы и устройства, которые предназначены для доставки регулируемого количества термической энергии в течение определенного периода времени. Регулируемая подача тепла оптимизируется для препятствия прогрессированию формирования поражения или для ускорения заживления поражения или для достижения обоих эффектов, не вызывая термическое повреждение кожи субъекта.
Повреждения наружного покрова дермы, эпидермиса, фолликулов или других кожных структур можно лечить способами и устройствами настоящего изобретения, так же как поражения наружного слоя поверхностей слизистых оболочек, таких как десны или другое покрытие на внутренней стороне ротовой полости. Дополнительные покровные структуры в ногтях пальцев кистей рук и стоп и вокруг них также представляют собой потенциальные участки, склонные к развитию бактериальных и грибковых инфекций.
Поражения могут возникнуть в результате инфекции бактериальным штаммом, включая, но не ограничиваясь, такие штаммы, как Propionibacterium acnes, виды Staphylococcus или виды Streptococcus. В предпочтительных вариантах осуществления настоящее изобретение предоставляет способы и устройства для лечения повреждений кожи, таких как вид, обычно связанный с обыкновенными угрями. Эти поражения кожи включают пустулезные высыпания и локализованные абсцессы, такие как кисты, узлы, пустулы, папулы, угри (с черными пробками протоков сальных желез) и им подобные. Эти повреждения включают поражения, которые именуются прыщами, белыми угрями, буграми, обыкновенными угрями и им подобными.
Альтернативно или дополнительно, поражения могут быть, кроме того, результатом инфекции грибковыми видами, включая, но не ограничиваясь, грибковые виды, способные вызывать такие состояния, как инфекции ногтей стоп или кистей рук, дерматомикоз и им подобные. Эти грибковые виды включают виды Microsporum, такие как Microsporum canis, виды Trichophyton, такие как Trichophyton rubrum, Trichophyton, Mentagrophytes, виды Epidermophyton, Candida albicans и им подобные. Такие грибковые виды иногда именуются в широком смысле «дерматофитами».
Альтернативно или дополнительно, в других вариантах осуществления поражения кожи могут быть результатом вирусных инфекций, включая инфекции, вызванные вирусом герпеса, такими как Herpes simplex типа I и II (герпетическая лихорадка и генитальный герпес), Varicella zoster (ветряная оспа) и им подобные.
Без связи с теорией, считают, что лечение поражений кожи, вызванных бактериальной, грибковой и вирусной инфекцией, можно эффективно лечить подачей контролируемых количеств тепла или стимуляцией реакции в виде «теплового шока» у микроорганизма, приводящей к его гибели, повреждению, потере активности или к другой потере жизнеспособности инфекционного агента.
Альтернативно или дополнительно, варианты осуществления настоящего изобретения предоставляют способы и устройства для контролируемой подачи тепла для лечения поражений кожи, вызванных раздражающим агентом. Обычные раздражители кожи, которые можно лечить в соответствии с настоящим изобретением, включают раздражители, вызванные укусами насекомых, таких как укусы комара, клеща, муравья, паука, чесотка и им подобные. Другие раздражители кожи, вводимые другими видами животных, такими как медузы, змеи и им подобные, или растениями, такими как различные виды сумаха укореняющегося и им подобными, можно также лечить с использованием способов и устройств настоящего изобретения. Не ограничиваясь теорией, подача регулируемых количеств тепла может привести к биохимической денатурации инородного раздражающего белка или может прервать реакцию хозяина на определенное раздражающее вещество, или вызвать оба этих механизма. Прерывание реакции хозяина может возникнуть под воздействием тепла, оказывающего воздействие на клеточную реакцию на инородный материал.
Способы и устройства настоящего изобретения предоставляют подачу на поражение количества тепла (термической энергии), при которой тепло подается в течение одного или нескольких периодов лечения в количестве, достаточном для того, чтобы привести к укорочению периодов выздоровления подвергаемого лечению поражения. Поэтому эффективное терапевтическое количество представляет собой любую подачу или подачи тепла, которые способны определяемо уменьшить средние периоды выздоровления для данного типа поражения кожи, предпочтительно, укорочением среднего периода времени выздоровления на 1, 2, 3, 4, 5 или более дней, предотвращая возникающие вспышки новых поражений, и, кроме того, или альтернативно, определяемо или существенно уменьшая дискомфорт, связанный с поражением, такой как зуд или болевое ощущение, давление, жар и им подобные.
2. Способы лечения поражений кожи
В определенных вариантах осуществления настоящее изобретение предоставляет способ лечения поражений кожи, возникающих в результате грибковой или бактериальной инфекции или в результате контакта с раздражителями кожи, подачей количества тепла, эффективного для подъема температуры подлежащего лечению поражения или ткани до терапевтически эффективного диапазона температуры от 38°С до 67°С, при более предпочтительном диапазоне примерно от 43°С до 67°С. Другими предпочтительными диапазонами терапевтически эффективных температур являются диапазоны, имеющие нижнюю границу на уровне примерно 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57 или 58°С и верхнюю границу примерно 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66 или 67°С. Оптимальный температурный диапазон для лечения определенного поражения могут легко определить специалисты в данной области с помощью обычных способов, таких как тестирование соответствующего инфекционного организма в культуре, тестирование термической лабильности раздражителя или тестированием живых субъектов, имеющих поражения кожи определенного типа.
Для лечения вирусных инфекций кожи, таких как герпетическая лихорадка, подлежащее подаче регулируемое количество тепла может быть достаточным для нагревания инфицированной ткани до терапевтически эффективного температурного диапазона от 38°С до 67°С. Другими предпочтительными диапазонами терапевтически эффективных температур являются диапазоны, имеющие нижнюю границу на уровне примерно 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57 или 58°С и верхнюю границу примерно 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66 или 67°С. Оптимальный температурный диапазон для лечения определенного поражения могут легко определить специалисты в данной области с помощью обычного тестирования соответствующих вирусных культур или тестированием живых субъектов, имеющих поражения кожи определенного типа.
Инфицированную ткань нагревают до соответствующего температурного диапазона в течение периода, по меньшей мере, 10 секунд, по меньшей мере, 15 секунд, по меньшей мере, 20 секунд, по меньшей мере, 25 секунд, по меньшей мере, 30 секунд, по меньшей мере, 40 секунд, по меньшей мере, 50 секунд, по меньшей мере, 60 секунд, по меньшей мере, 90 секунд, по меньшей мере, 2 минут, по меньшей мере, 2,5 минут, по меньшей мере, 3 минут, по меньшей мере, 3,5 минут, по меньшей мере, 4 минут, по меньшей мере, 5 минут, по меньшей мере, 6 минут, по меньшей мере, 7 минут, по меньшей мере, 10 минут, по меньшей мере, 15 минут или, по меньшей мере, 20 минут. В предпочтительных вариантах осуществления, инфицированная ткань должна непрерывно оставаться нагретой до одной или нескольких температур в пределах соответствующего температурного диапазона в течение продолжительности периода лечения. Оптимальный период времени, в течение которого определенный тип поражения должен нагреваться до температуры в пределах соответствующего температурного диапазона, могут легко определить специалисты в данной области с помощью обычных способов, таких как тестирование реакций соответствующего инфекционного организма в культуре, тестирование термической лабильности раздражающего вещества или тестированием живых субъектов, имеющих поражения кожи определенного типа.
В определенных вариантах осуществления инфицированная ткань нагревается до соответствующего температурного диапазона в течение периода до 30 секунд, до 60 секунд, до 90 секунд, до 120 секунд, до 150 секунд, до 180 секунд, до 210 секунд, до 240 секунд, до 5 минут, до 10 минут, до 14 минут или до 20 минут или дольше.
Во многих вариантах осуществления способы и устройства настоящего изобретения используются для лечения поражений кожи без совместного введения любого лекарственного средства. В других вариантах осуществления может быть желательно введение лекарственного средства, такого как антимикробное средство, лекарственное средство для лечения угрей или антисептик, перед тепловой обработкой, во время тепловой обработки или после тепловой обработки. В таких вариантах осуществления температура и время подачи тепла определяются параметрами, необходимыми для эффективного лечения только подачей термической энергии. Хотя подача тепла может усилить поглощение некоторых лекарственных средств, температура и время подачи тепла, используемые в настоящем изобретении, не зависят от любого параметра, который может потребоваться для эффективного или усиленного совместного введения лекарственного средства.
В альтернативных вариантах осуществления эффективное терапевтическое количество тепла, которое следует подать на инфицированную ткань, можно определить эмпирическим тестированием. Любой эффективный способ, известный специалистам в данной области, можно использовать для доставки тепла к инфицированной ткани, пока количество доставляемого тепла является достаточно низким во избежание нанесения неприемлемых уровней термического поражения (ожогов) и достаточно высоким для содействия процессу предотвращения или выздоровления. В целом, для эффективного лечения подача более высоких количеств тепла потребует более коротких периодов подачи, хотя подача более низких количеств тепла потребует более длинных периодов подачи. Однако в любом случае количество тепла должно достичь критического порога количества, достаточного для измеримого или существенного изменения времени заживления, наиболее предпочтительно, улучшением среднего времени выздоровления, по меньшей мере, на 1, 2, 3, 4, 5 или более дней, или предотвращением возникновения вспышек перед тем, как они приведут к пустулезным высыпаниям, язвочкам или другим типам повреждений кожи.
3. Устройства для лечения поражений кожи
Устройства, предоставляемые настоящим изобретением, представляют собой нагревающие устройства, предпочтительно, электрические нагревающие устройства, которые способны доставлять регулируемую подачу термической энергии к поражению в течение периода времени, достаточного для доставки эффективного терапевтического количества тепла.
Устройства настоящего изобретения включают аппликатор для контакта с кожей субъекта и нагреватель, способный нагреть аппликатор до температуры от 38°С до 67°С и поддерживать одно или несколько температурных значений в пределах этого диапазона в течение, по меньшей мере, 5 секунд.
«Субъектом» для назначений настоящего изобретения является человек или животное, имеющие поражение, которое можно эффективно лечить подачей тепла. «Пользователь» представляет собой лицо, которое использует устройство настоящего изобретения для подачи эффективного терапевтического количества тепла на поражение. В определенных вариантах осуществления пользователь может представлять собой субъекта, например, когда пользователь накладывает устройство на поражение на теле самого пользователя. Альтернативно, пользователь может представлять собой индивидуума, отличного от субъекта, который накладывает устройство на поражение, обнаруженное у другого индивидуума, например, ребенка или пациента.
В определенных вариантах осуществления устройство способно нагревать аппликатор до регулируемой температуры от 38°С до 67°С. В соответствии с настоящим изобретением, регулируемая температура представляет собой температуру, которая существенно не отклоняется от желательного лечебного диапазона в течение периода времени, требуемого для лечения поражения. Предпочтительно, аппликатор может нагреваться до желательного температурного диапазона, имеющего нижнюю границу примерно 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65 или 66°С. Далее, аппликатор предпочтительно нагревается до желательного температурного диапазона, имеющего верхнюю границу примерно 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66 или 67°С. Оптимальный температурный диапазон для определенного лечебного устройства могут легко определить специалисты в данной области с помощью обычных способов, таких как тестирование лечебного устройства на живых субъектах, имеющих поражения того типа, который предназначен для лечения этим устройством.
Хотя термическое повреждение возникает, когда кожа человека нагревается до температуры приблизительно 66°С (150°F) или больше, аппликатор, нагретый до этой температуры или более высокой температуры, может, тем не менее, доставлять эффективное терапевтическое количество тепла к поражению, не приводя к термическому повреждению, в зависимости от количества термической энергии, доставленной на определенную площадь поверхности, и от того, насколько быстро термическая энергия рассеивается нагретой тканью.
(а) Аппликатор
Устройства настоящего изобретения включают аппликатор, который действует как проводник, через который тепло, генерируемое нагревателем, подается на подвергаемое лечению поражение или ткань кожи.
Хотя аппликатор настоящего изобретения можно накладывать непосредственно на кожу субъекта, в определенных вариантах осуществления может быть один или несколько промежуточных слоев между кожей субъекта и аппликатором. Промежуточный слой или слои могут представлять собой любое желательное вещество, способное обеспечить возможность термической энергии. В частности, промежуточный слой может быть составлен из твердого, полутвердого или жидкого слоя. В определенных предпочтительных вариантах осуществления такой промежуточный слой может включать стерилизуемое или одноразовое покрытие для аппликатора, которое предназначено для предотвращения передачи инфекционного агента от одного использования к следующему. В других вариантах осуществления промежуточный слой может представлять собой повязку или другой перевязочный материал на поражении. В еще одних вариантах осуществления промежуточный слой может представлять собой биологический материал, такой как ноготь пальца кисти рук или ноготь пальцев стопы, например, при использовании устройства для лечения грибковой инфекции, присутствующей под ногтем.
В альтернативных вариантах осуществления устройство настоящего изобретения можно стерилизовать нагреванием устройства до достаточно высокой температуры и в течение достаточного периода времени для того, чтобы привести к потере жизнеспособности любых микроорганизмов, которые присутствуют на поверхности аппликатора. В других вариантах осуществления стерильность аппликатора можно увеличить использованием аппликатора, состоящего из металла или других материалов, которые неблагоприятны для выживания микроорганизмов, таких как бактерии. В еще одних вариантах осуществления сам аппликатор может быть взаимозаменяемым, одноразовым или способным быть стерилизуемым другим образом, например, обычными способами стерилизации, такими как нанесение антисептика на подлежащую стерилизации поверхность.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Аппликатор настоящего изобретения представляет собой часть устройства, предназначенную для вступления в контакт с кожей или тканью субъекта. Аппликатор может иметь любую конфигурацию, которая обеспечит возможность эффективной передачи тепла на подлежащую лечению площадь. Аппликатор может иметь площадь поверхности более 100 см, 50 см, 20 см, 10 см, 5 см, 2 см, 1 см, 0,5 см, 0,3 см, 0,2 см или 0,1 см, или площадь поверхности может быть меньше 0,1 см. Аппликатор может иметь площадь поверхности меньше 500 см, 200 см, 100 см, 50 см, 20 см, 10 см, 5 см, 2 см, 1 см, 0,5 см, 0,3 см, 0,2 см или 0,1 см, или площадь поверхности может быть больше 500 см. В целом, устройства, имеющие большие аппликаторы, будут желательны для лечения множественных поражений у одного субъекта, тогда как устройства, имеющие аппликаторы с меньшими поверхностями, будет желательны для лечения нескольких или одного поражения. Использование меньших аппликаторов будет в определенных обстоятельствах желательно как средство для снижения любого дискомфорта, который может испытывать субъект во время лечения, в частности, когда желательно лечение при более высоких температурах или в течение более длительных периодов для лечения определенного типа поражения.
Форма аппликатора может быть любой, и аппликатор может быть составлен из любого материала, который подходит для лечения определенного типа поражения. В частности, когда аппликатор состоит из негибкого или по существу негибкого материала, аппликатор может быть по существу плоским, выпуклым или вогнутым. Например, аппликатор устройства, предназначенного для лечения пустулезных высыпаний или локализованных абсцессов на лице, может предпочтительно быть по существу, плоским или выпуклым с тем, чтобы вступить в контакт с одним или несколькими поражениями и, возможно, непосредственно с окружающими их тканями. Устройство для лечения грибковых инфекций ногтей пальцев стоп может предпочтительно быть спрофилировано в виде кольца, арки, колпачка или другой соответствующей формы с тем, чтобы размещаться в тесной близости к инфицированной ткани. Другие формы аппликатора будут легко очевидны для специалистов в данной области, в зависимости от типов поражений, предназначенных для лечения устройствами настоящего изобретения.
(b) Тепловые источники
Настоящее изобретение предоставляет устройства, имеющее один или несколько нагревателей, предназначенных для обеспечения терапевтического тепла, в соответствии с описанными здесь способами.
В предпочтительных вариантах осуществления нагреватель включает полупроводниковое устройство, такое как транзистор, работающий в его линейном диапазоне. В определенных конструкциях настоящего устройства полупроводниковое устройство может рассеивать мощность в виде тепла и передавать тепло непосредственно или косвенно к одному или нескольким теплоотводам. Теплоотвод или теплоотводы в свою очередь могут служить для передачи тепла к поражению.
В других вариантах осуществления нагреватель может включать патронный нагревательный элемент, лампу или световую лампу накаливания, нагревательный элемент типа фольги, прикрепленный к термической массе, или любой другой тип источника тепла, способный создать желательный диапазон напряжения или температуры. Такие источники тепла могут использоваться для подачи тепла непосредственно на поражение, или они могут быть соединены с одним или несколькими теплоотводами, способными передавать тепло к поражению.
Многочисленные типы нагревательных элементов, которые могут использоваться в настоящем изобретении, будут очевидны для специалистов в данной области. Любое нагревающее устройство, способное генерировать количества тепла, соответствующие способам настоящего изобретения, можно использовать в качестве источника тепла для лечения поражений кожи.
Предпочтительные устройства настоящего изобретения включают устройства, имеющие нагревательный элемент, способный нагревать аппликатор до поддерживаемой и постоянной температуры, устройства, способные линейно повышать температуру во время периода лечения, устройства, способные линейно понижать температуру во время периода лечения, и устройства, способные менять температуру регулируемым образом, причем все устройства способны регулироваться таким образом, что температура аппликатора никогда не зависит от желательного диапазона температуры во время одного или нескольких периодов лечения. В определенных вариантах осуществления особенно желательны устройства, способные линейно повышать температуру регулируемым образом. Некоторые субъекты испытывают небольшой дискомфорт от подачи определенных терапевтических количеств тепла. Этот дискомфорт можно часто облегчить или полностью устранить устройствами, которые постепенно линейно повышают температуру до желательного лечебного температурного диапазона. Аппликатор устройства, в определенных вариантах осуществления, может постепенно нагреваться до желательной лечебной температуры или температур, находясь в контакте с кожей субъекта. В альтернативных вариантах осуществления аппликатор нагревается до желательного температурного диапазона и затем накладывается на поражение.
(с) Источник питания
Нагревательный элемент, используемый в устройстве настоящего изобретения, генерирует тепло посредством использования какого-либо источника питания. В предпочтительных вариантах осуществления источник питания для нагревательного элемента является электрическим по природе. Такие электрические устройства могут питаться переменным током или постоянным током. В определенных вариантах осуществления могут использоваться портативные источники питания, такие как аккумуляторные батареи. В других вариантах осуществления устройство может питаться посредством соединения с обычной розеткой сети переменного тока.
Электрические устройства настоящего изобретения могут включать интегрированную схему, способную регулировать передачу тепла к аппликатору точным и непрерывным образом. В определенных вариантах осуществления устройство может, дополнительно, включать средство выявления текущей температуры аппликатора и регулировки количества тепла, передаваемого к аппликатору, на основании действительной температуры аппликатора и температуры, необходимой для конкретного применения.
Источник электрического тока для электрических устройств настоящего изобретения может быть или внутри, или снаружи устройства, или представлять собой комбинацию указанных двух источников. Внутренние источники питания включают перезаряжаемые и неперезаряжаемые аккумуляторные батарейные устройства и им подобные. Внешние источники питания могут включать или источники питания переменного тока или постоянного тока.
В определенных вариантах осуществления, когда имеется внутренний источник питания, электрическое устройство настоящего изобретения питается с использованием аккумуляторных батарей, предпочтительно, имеющихся в продаже одноразовых или перезаряжаемых аккумуляторных батарей, включая обычные щелочные батарейки и батарейки литиевого типа и им подобные. В других вариантах реализации внутренний источник питания представляет собой перезаряжаемое аккумуляторное батарейное устройство, которое не предназначено для замены потребителем. Такие варианты осуществления могут продаваться в сочетании с одним или несколькими устройствами для перезарядки аккумуляторного батарейного устройства. В предпочтительных вариантах осуществления аккумуляторное батарейное устройство может перезаряжаться подсоединением аккумуляторного батарейного устройства к источнику питания переменного тока посредством устройства для перезарядки аккумуляторной батареи.
В определенных вариантах осуществления, когда имеется внешний источник питания, электрическое устройство может включать шнур питания и штепсель для подсоединения устройства к источнику питания электрическим током, такой как обычная стенная розетка.
Источник электрического питания электрического устройства настоящего изобретения может представлять собой любой источник, который специалист в данной области может приспособить для применения в данном случае. Например, в случае вариантов осуществления, при которых используется одна или несколько аккумуляторных батарей, количество батарейных ячеек может быть подобрано в соответствии с потребностями питания системы нагревательного элемента устройства или для оптимизации интервалов между требуемой заменой или перезарядки аккумуляторной батареи. Способы конструирования устройства для использования в сочетании с различными электрическими источниками питания будет вполне очевидно для специалиста в данной области.
(d) Устройство управления нагревательным элементом
В определенных вариантах осуществления электрические устройства настоящего изобретения могут включать устройство управления нагревательным элементом, предназначенное для контроля и, дополнительно или альтернативно, для регулировки температуры нагревательного элемента для поддержания оптимального температурного диапазона нагревательного элемента и, дополнительно или альтернативно, один или несколько теплоотводов. Устройства управления нагревательным элементом настоящего изобретения включают те, в которых используются устройства управления с обратной связью, такие как двухпозиционный регулятор, пропорциональный регулятор, пропорционально-дифференциальный регулятор (PD), пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор (PID), и им подобные, для установления, поддержания и регулировки температуры аппликатора во время нагревания. В предпочтительных вариантах осуществления в устройстве управления нагревательным элементом используются алгоритмы PID для прямой или непрямой регулировки температуры аппликатора. Хотя механизмы управления PID представляют собой предпочтительный вариант осуществления, другие механизмы для контроля, регулировки или поддержания температуры устройства на желательном уровне или в пределах желательного температурного диапазона будут очевидны для специалистов в данной области.
Поэтому устройство управления нагревательным элементом может представлять собой любое устройство, способное поддерживать температуру аппликатора в пределах желательного диапазона, или для предотвращения превышения по существу желательной температуры аппликатора. Устройство управления нагревательным элементом можно также использовать для линейного повышения или понижения температуры устройства регулируемым образом в течение желательного периода времени. Например, устройство управления нагревательным элементом можно использовать для быстрого доведения температуры аппликатора до желательного уровня и поддержания этой температуры в течение желательного периода лечения. Альтернативно, устройство управления нагревательным элементом можно использовать для нагревания устройства постепенным образом (особенно в вариантах осуществления настоящего изобретения, где устройство накладывается на кожу при более низкой температуре и постепенно линейно повышается до желательной терапевтической температуры для минимизации дискомфорта субъекта во время лечения).
Устройства, содержащие устройства управления нагревательным элементом, представляют собой особенно предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, потому что они уменьшают многие опасения в отношении безопасности, связанные с устройствами для нагревания кожи, такими как обычные горячие компрессы. В зависимости от их конструкции, обычные нагревающие устройства могут легко перегреться в условиях нормальной или обычной работы, приводя к потенциальному вреду или серьезному дискомфорту для субъекта. Предпочтительные устройства управления нагревательным элементом настоящего изобретения представляют собой те, которые способны по существу поддерживать температуру аппликатора в пределах желательного терапевтического температурного диапазона, и, дополнительно или альтернативно, те, которые содержат механизмы управления, исключающие возможность нагрева аппликатора до температуры, опасной или вредной для субъекта.
В частности, наиболее желательно, чтобы в нормальных или обычных условиях работы механизмы управления нагревательным элементом предотвращали по существу превышение желательной высокой температуры для определенного типа лечения. Особенно предпочтительно, чтобы устройство было неспособно нагревать кожу до температуры, которая превышает или равна температуре, при которой кожа становится термически поврежденной. Без связи с теорией, считается, что для большинства субъектов эта температура составляет приблизительно 66°С (150°F).
Желательно также, чтобы устройство управления нагревательным элементом было способно регулировать температуру аппликатора так, чтобы аппликатор оставался в желательном температурном диапазоне в течение периода, по меньшей мере, 5 секунд, по меньшей мере, 10 секунд, по меньшей мере, 15 секунд, по меньшей мере, 25 секунд, по меньшей мере, 30 секунд, по меньшей мере, 40 секунд, по меньшей мере, 50 секунд, по меньшей мере, 60 секунд, по меньшей мере, 90 секунд, по меньшей мере, 2 минут, по меньшей мере, 2,5 минут, по меньшей мере, 3 минут, по меньшей мере, 3,5 минут, по меньшей мере, 4 минут, по меньшей мере, 5 минут, по меньшей мере, 6 минут, по меньшей мере, 7 минут, по меньшей мере, 10 минут, по меньшей мере, 15 минут, или, по меньшей мере, 20 минут.
(е) Устройство ввода/вывода
Устройства настоящего изобретения могут быть программируемыми или регулируемыми. В определенных вариантах осуществления настоящее изобретения включает устройство ввода/вывода. В предпочтительных вариантах осуществления средство программирования или регулировки температуры устройства может представлять собой интегрированную схему и, дополнительно или альтернативно, регулятор термостата. Однако любое средство, позволяющее пользователю регулировать функцию устройства, известное специалистам в данной области, можно использовать в настоящем изобретении.
В своем самом элементарном виде, устройство ввода/вывода представляет собой просто средство соединения нагревательного элемента с источником питания и, посредством этого, нагревания аппликатора. Например, устройство ввода/вывода может включать некоторый вид выключателя, доступного на внешней стороне устройства. Более сложные устройства включают устройства, имеющие кнопки, сенсорные контактные площадки, круговые шкалы, переключатели или другие типы механизмов ввода, посредством чего пользователь может активировать предварительно запрограммированные установки устройства и, дополнительно или альтернативно, программировать или устанавливать устройство для подачи тепла желательным образом. Поэтому устройство ввода может обеспечить пользователю возможность регулировать функцию устройства различными путями: для ограничения периода времени, в течение которого нагревается устройство, регулировать температуру аппликатора или иного изменения способа, которым устройство доставляет тепло. Например, устройство ввода/вывода может быть сконструировано для обеспечения пользователю возможности направления устройства для нагревания до определенной температуры, затем линейно повышать температуру с определенной скоростью, а затем удерживать температуру аппликатора постоянной, когда достигается желательная конечная температура. В предпочтительных вариантах осуществления устройство ввода/вывода может обеспечить пользователю возможность регулировать температуру аппликатора до любой температуры в пределах безопасного рабочего диапазона устройства. В других вариантах осуществления устройство ввода/вывода может быть предварительно запрограммировано множеством установок, оптимизированных изготовителем устройства, для лечения определенных типов поражений.
Более сложные устройства ввода/вывода могут необязательно включать таймер. Указанный таймер можно использовать для указания пользователю, что прошел желательный период времени, для регулировки нагревания устройства в течение определенного периода времени, или для любой другой цели, которая может помочь пользователю. Например, устройство может иметь таймер, который указывает на то, что прошел рекомендуемый или желательный период лечения поражения. Такой таймер может быть программируемым пользователем или может быть доступен посредством предварительно запрограммированных установок. В альтернативных вариантах осуществления, устройство может быть запрограммировано для наличия различных установок, которые меняют температурный диапазон, до которого нагревается устройство; установок, которые поддерживают постоянную температуру, или изменяют температуру желательным образом, и, дополнительно или альтернативно, установок, которые обеспечивают программируемое или предварительно запрограммированное время наложения.
Когда желательно, чтобы устройство было предварительно нагрето до определенной температуры перед наложением, устройство ввода/вывода может иметь средство информирования пользователя о том, что устройство готово для использования. Например, устройство ввода/вывода может включать датчик для определения того, что была достигнута соответствующая температура, и индикатор для сообщения пользователю о том, что устройство готово для использования.
Аналогичным образом, устройство может также включать устройство безопасности для указания пользователю того, что устройство было нагрето за пределы желательного температурного диапазона, и его не следует использовать до тех пор, пока температура не будет соответствующе снижена. Устройство может содержать еще один индикатор для информирования пользователя о том, что была достигнута безопасная рабочая температура, или, альтернативно, предупреждающий индикатор для устройства безопасности может быть дезактивирован, когда устройство больше не нагрето выше желательной температуры.
Таймеры или другие индикаторы по настоящему изобретению могут представлять собой визуальные индикаторы, такие как источники света, LED (светоизлучающие диоды), LCD (жидкокристаллические дисплеи) и им подобные, слуховые индикаторы, такие как колокольчик, зуммер или им подобные, тактильные индикаторы, такие как вибраторы и им подобные, или любой другой тип индикатора, известный специалистам в данной области.
Как обсуждалось ранее, устройства настоящего изобретения могут быть запрограммированы или настроены для поддержания температуры в пределах эффективного терапевтического диапазона. Устройство ввода/вывода может обеспечить средство для изменения количества тепла, обеспечиваемого устройством в соответствии с терапевтическими потребностями конкретных поражений или индивидуума. Например, терапевтический диапазон, требуемый для лечения определенных бактериальных инфекций, может быть выше, чем диапазон, требуемый для лечения определенных вирусных поражений. Аналогичным образом, количество времени, в течение которого следует подавать тепло, может также варьироваться в соответствии с типом поражения или индивидуума. Устройство ввода/вывода может быть обеспечено средством для управления подачей тепла способом, который, как определено, является оптимальным для конкретного поражения, возраста или чувствительности кожи субъекта, или иной регулировки устройства в соответствии с потребностями или желаниями конкретного пользователя.
При желании, устройство ввода/вывода может быть, кроме того, запрограммировано для наличия установки стерилизации. Например, такая установка может использоваться для нагревания аппликатора до достаточно высокой температуры и в течение периода времени, достаточного для обеспечения того, что нет вероятности выживания микроорганизмов, находящихся на поверхности аппликатора.
Устройство ввода/вывода настоящего изобретения может быть задействовано посредством использования микропроцессоров или другой поддерживающей электроники. Многочисленные структуры и конструкции для устройств ввода/вывода, подходящих для использования в настоящем изобретении, будут вполне очевидны для специалистов в данной области.
(f) Корпус
Корпус устройства может представлять собой структуру для предоставления рукоятки или любого другого средства эффективного манипулирования устройством. Он может также служить для защиты нагревательного элемента, источника питания или других электрических компонентов устройства от прямого контакта пользователем во время работы устройства. В предпочтительных вариантах осуществления конструкция корпуса устройства позволит пользователю безопасно и эффективно подавать тепло на определенную подлежащую лечению область. Корпус устройства может иметь любую приемлемую форму, которая определяется предполагаемым использованием устройства. В определенных предпочтительных вариантах осуществления корпус устройства имеет размер и форму, которая подогнана и удобно размещается в руке пользователя, например, по существу цилиндрическую форму, с ручкой на одном конце и аппликатором на другом конце. В других вариантах осуществления устройство спрофилировано в виде прокладки или панели, которая накладывается на площадь поверхности, подлежащей лечению. Такая прокладка или панель могут иметь одну или несколько нагретых поверхностей, которые действуют в виде аппликатора устройства, и одну или несколько изолированных или не нагреваемых поверхностей, которые действуют в качестве рукоятки или точки контакта для управления наложением аппликатора. В еще одних вариантах осуществления устройство может быть сконструировано для соответствия определенной площади поверхности, подлежащей лечению, например, иметь изогнутую или кольцевидную структуру, предназначенную для пригонки вокруг ногтя пальца стопы или пальца стопы или ногтя пальца кисти руки или пальца кисти руки. Например, устройство может быть сконструировано для лечения инфицированного пальца стопы, при котором устройство включает колпачок, имеющий, по меньшей мере, одну внутреннюю поверхность для доставки терапевтического количества тепла на пораженную область пальца стопы, и изолированную или не нагреваемую поверхность, которая обеспечивает возможность безопасного и эффективного манипулирования устройством пользователем. Другие конфигурации будут вполне очевидны для специалистов в данной области, и любые структурные конструкции, которые позволяют пользователю безопасно и эффективно подавать тепло на подлежащее лечению поражение, предоставляются настоящим изобретением.
Иллюстративной компоновкой элементов настоящего изобретения могло бы быть электрическое устройство, включающее цилиндрический корпус, в котором аппликатор расположен на одном конце корпуса. Противоположный конец устройства формирует захват рукоятки для пользователя. По сторонам или на противоположном конце устройства расположены необязательно одно или несколько устройств ввода, позволяющих пользователю включать устройство и активировать одно или несколько предварительно запрограммированных лечебных установок. Один или несколько индикаторов информируют пользователя о том, когда устройство готово начать цикл лечения и когда завершен цикл лечения. Иллюстративное устройство, кроме того, включает электрический источник питания, питаемый перезаряжаемой аккумуляторной батареей. Как вполне понятно специалистам в данной области, это иллюстративная компоновка представляет собой лишь одну из возможных комбинаций описанных выше признаков. Для специалистов в данной области очевидно множество компоновок, которые удовлетворят требования, предъявляемые к устройству настоящего изобретения.
Следующие примеры включены для демонстрации предпочтительных вариантов осуществления изобретения. Специалистам следует понимать, что методики, раскрытые в следующих примерах, представляют методики, открытые заявителем, которые хорошо работают при осуществлении изобретения, и, таким образом, их можно считать составляющими предпочтительные способы его осуществления. Однако, в свете настоящего описания, специалистам в данной области следует понимать, что в конкретные описанные варианты осуществления можно внести множество изменений и все же получить похожий или аналогичный результат без отхода от сущности и объема изобретения.
Пример 1
Зависимые от температуры кривые гибели Р.acnes
Материалы и методы: Бактериальный штамм Р.acnes был закуплен в Американской коллекции типовых культур АТСС (№11827, лот 419571, Manassas, VA). Культуры хранили в лиофилизированных препаратах KWIK-STIK. Лиофилизированные клетки (Р.acnes) регидрировали в соответствии с рекомендациями изготовителей и первоначально выращивали на штриховой пластинке для выделения отдельных колоний в анаэробных условиях. Эти пластины затем инкубировали в течение ночи при 37°С в анаэробной камере. Затем изолировали отдельные колонии и инокулировали в ростовую среду TSB при перемешивании среды в течение ночи. Из этих аликвотных количеств 0,1 мл бульона TSB добавляли к 0,9 мл стерильного буфера PBS. Затем эту смесь переносили в тонкостенные пробирки Эппендорфа емкостью 1,5 мл и помещали в нагревающий блок на различные периоды времени и при различной температуре. Культуры после определенных периодов инкубации удаляли, и 0,1 мл материала высевали на чашки TSA. Эту смесь затем распределяли стерильными стеклянными палочками и затем давали возможность инкубироваться при 37°С в течение 5 дней в анаэробных условиях. Чашки затем удаляли и подсчитывали и регистрировали колонии. Результаты показаны на фиг.1. Фиг.1 демонстрирует быстрое снижение Р.acnes в ответ на различные температуры и длительность обработки. Исходное количество колоний Р.acnes, которые не подвергались воздействию тепла, составило 1050.
Результаты: Общая тенденция укорочения периода времени, требуемого для уничтожения бактериального штамма, наблюдается при более высокой температуре инкубации. Отмечается также временной термический порог, при котором количество колоний очень круто падает. Путем использования кривых, построенных в результате таких экспериментов, можно экстраполировать оптимальную теплоотдачу и время для каждой температуры для локализованного нагревающего устройства. Показанные данные in vitro демонстрируют значительную чувствительность бактериальных клеток Р.acnes к длительным воздействиям тепла низкого уровня. Температура 55°С приводит к гибели по существу всех бактерий через 3,5 минуты. Температуры 58 и 59°С приводят к гибели по существу всех бактерий через 2 минуты. Эти кривые демонстрируют, что Р.acnes можно сделать в значительной степени нежизнеспособными обработкой в условиях, показанных кривыми гибели.
Пример 2
Лечение угревых поражений у людей. Заявители выполнили предварительные исследования более чем на 100 добровольцах, страдающих вспышками угревых поражений.
Все индивидуумы сообщили об удовлетворении полученными результатами. Результаты показали отчетливую реакцию на лечение приблизительно у 90% подвергнутых лечению индивидуумов. Ни один из индивидуумов не отметил какие-либо серьезные побочные эффекты вследствие лечения. Кроме того, заявители обнаружили, что подвергнутое лечению поражение заживает более чем на 80% быстрее, чем не леченое поражение.
2
Электрическое устройство, использованное в настоящем исследовании, имело аппликатор приблизительно 0,4 см. Аппликатор устройства нагревался до постоянной температуры приблизительно 48-50°С перед наложением устройства на поверхность кожи, и температура поддерживалась в течение периода лечения. Каждого индивидуума инструктировали о том, как использовать устройство, и их контролировали во время лечения. Лечение состояло из наложения устройства на 2,5 минуты на участок поражения. Исследование предусматривало применение двух циклов лечения у каждого пациента, причем второй цикл лечения назначался через 12 часов после первого. Однако на практике лечебные циклы часто проводились однократно у каждого индивидуума, потому что через 12 часов после первого лечения многие из поражений заживали до такой степени, что они не требовали никакого дальнейшего лечения.
Результаты экспериментов, выполненных на добровольцах, представлены в табл.1. Членов контрольной группы не лечили. Членов группы лечения лечили, как описано выше. В течение следующих 14 дней в обеих группах или проводили обследование пациентов, или они самостоятельно сообщали о результатах лечения. В таблицу были включены только результаты, полученные у участников исследования, которые сообщили данные в течение 14 дней. Данные представлены в переводе на размер поражения перед лечением. Размер поражения 100% указывает на то, что размер поражения не изменился. Размер поражения был аппроксимирован приращениями по 10%. Размер поражения 0% указывает на то, что поражение полностью зажило. Усредненные результаты для контрольной группы и группы лечения представлены графически на фиг.2. Как показано на чертеже, предварительные результаты указывают на то, что лечение привело к резкому уменьшению и размера поражения, и общего времени заживления.
Пример 3
Заявители испытали устройство на множественных оральных герпетических поражениях у людей-добровольцев, и результаты показали полное прекращение герпетического поражения после двух наложений устройства по 2,5 минуты на сеанс лечения с интервалом 12 часов, как описано в примере 2. Добровольцы сообщили о заметном уменьшении времени заживления после лечения, в сравнении с обычным циклом заживления для поражений этого типа.
Все описанные и заявленные здесь устройства и способы могут быть изготовлены и исполнены без ненужного экспериментирования в свете настоящего описания. Хотя устройства и способы этого изобретения были описаны со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, для специалистов в данной области будет очевидно, что могут быть внесены изменения в устройства или способы и в этапы или последовательность этапов описанных здесь способов без отхода от концепции, сущности и объема изобретения.
Конкретнее, будет очевидно, что определенные механические элементы, связанные с описанными выше элементами, могут быть заменены механическими элементами, описанными в настоящем описании, для достижения таких же или аналогичных результатов. Все такие аналогичные замещения и модификации, очевидные для специалистов в данной области, считаются находящимися в пределах сущности, объема и концепции изобретения, как определено прилагаемой формулой изобретения.