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Title:
WEARABLE DEVICE FOR TRANSDERMAL PRODUCT SUPPLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/229117
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a wearable device for transdermal product supply, comprising a head (3) which houses two ultrasonic resonators (1,2) in resonance and has an outer cavity (6). A first, more distal resonator (1) emits towards the skin at a first frequency and a second, more proximal resonator (2) surrounds the cavity (6) and emits parallel to the skin at a second frequency. One frequency is high-frequency sonophoresis (HFS) and the other is low-frequency sonophoresis (LFS). The second resonator (2) comprises a hole (7) for the passage of the waves from the first resonator (1). The waves from the second resonator (2) pass through the head (3), the hole (7) and the cavity (6), bouncing off an opposite area of the head (3) and interfering with the waves from the first resonator (1). The interference between the waves creates a stationary field which increases the permeability of the skin, enabling a device with a reduced size to be incorporated into a wearable.

Inventors:
JORGENSEN DE VIZCARRONDO EDUARDO WALTHER (ES)
MONTESINOS PÉREZ JOSÉ CARLOS (ES)
DE MERCADO SANTAMARTA JUAN CÉSAR (ES)
MONTERO DE ESPINOSA FREIJO FRANCISCO RAMÓN (ES)
Application Number:
PCT/ES2021/070237
Publication Date:
November 18, 2021
Filing Date:
April 12, 2021
Export Citation:
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Assignee:
MEDICSENSORS LTD (GB)
AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIG CIENTIFICAS M P (ES)
International Classes:
A61B5/15; A61M37/00
Foreign References:
US6491657B22002-12-10
US20160015954A12016-01-21
US5655539A1997-08-12
Attorney, Agent or Firm:
ISERN JARA, Nuria (ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1.- Dispositivo wearable para suministro transdérmico de producto, que comprende:

- un cabezal (3), que incluye:

- una zona proximal (4) destinada a estar, en uso, más cercana a la piel de un usuario,

- una zona distal (5), más alejada de la piel del usuario, y

- una cavidad (6) exterior, definida en la zona proximal (4), y destinada a estar orientada en uso hacia la piel del usuario;

- un primer resonador (1), alojado en la zona distal (5) del cabezal (3), para trabajar en resonancia a una primera frecuencia, emitiendo ultrasonidos hacia la piel del usuario a la primera frecuencia; y

- un segundo resonador (2), alojado en la zona proximal (4) del cabezal (3), para trabajar en resonancia a una segunda frecuencia, emitiendo ultrasonidos en dirección paralela a la piel en la segunda frecuencia; donde una de las frecuencias primera y segunda es una frecuencia de sonoforesis a alta frecuencia (HFS) y la otra frecuencia es una frecuencia de sonoforesis a baja frecuencia (LFS), donde el cabezal (3) está configurado de modo que permite a las ondas emitidas por los resonadores (1 , 2) circular a través del cabezal (3) sin encontrar materia gaseosa antes de abandonar el cabezal (3); caracterizado por que el segundo resonador (2) comprende un hueco (7) pasante interior para dejar pasar las ondas del primer resonador (1) sin incidir sobre el segundo resonador (2), así como una porción de la cavidad (6) del cabezal (3), correspondiente con la altura del segundo resonador (2), se encuentra rodeada por dicho segundo resonador (2), y donde las ondas del segundo resonador (2) son dirigidas a través del cabezal (3), del hueco (7) y de la cavidad (6), para rebotar contra el cabezal (3) en una posición opuesta y para interferir con las ondas del primer resonador (1).

2.- Dispositivo según reivindicación 1, donde la frecuencia LFS está comprendida en el rango 50-60 kHz.

3.- Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, donde la frecuencia HFS está comprendida en el rango 800-1200 kHz.

4 Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, donde el primer resonador (1) presenta forma de disco.

5.- Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, donde el segundo resonador (2) presenta forma de toroide.

6.- Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, donde el primer resonador (1) está destinado a trabajar en resonancia a la frecuencia LFS, junto con el cabezal (3), y el segundo resonador (2) a la frecuencia HFS.

7.- Dispositivo según reivindicación 6, donde el segundo resonador (2) presenta forma de toroide con una frecuencia fundamental de vibración en modo espesor dentro del rango HFS, para resonar en modo espesor a frecuencia HFS cuando es alimentado a frecuencia HFS, así como el primer resonador (1) presenta forma de disco con una frecuencia fundamental de vibración en modo espesor dentro del rango HFS, donde el cabezal (3) incluye adicionalmente al menos un componente (8, 9, 10) destinado a quedar en contacto con el primer resonador (1), de modo que se forma un conjunto primer resonador (1) + cabezal (3), con continuidad física, que constituye un transductor con una frecuencia fundamental en modo flextensional dentro del rango LFS, para resonar a frecuencia LFS cuando es alimentado a frecuencia LFS.

8.- Dispositivo según reivindicación 7, donde el componente (8, 9, 10) comprende una membrana (8) que es vibrante a flexión, y que está intercalada entre el primer resonador (1) y el segundo resonador (2), en contacto con el primer resonador (1).

9.- Dispositivo según reivindicación 8, donde el componente (8, 9, 10) comprende adicionalmente dos realces (9, 10), uno proximal (9) y otro distal (10), entre los cuales está soportada la membrana (8).

10.- Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, donde el primer resonador (1) está destinado a trabajar en resonancia a frecuencia HFS y el segundo resonador (2) a frecuencia LFS.

11.- Dispositivo según reivindicación 10, donde el primer resonador (1) presenta forma de disco, con una frecuencia fundamental en modo espesor dentro del rango HFS, para resonar en modo espesor a frecuencia HFS cuando sea alimentado con frecuencia HFS, así como el segundo resonador (2) presenta forma de toroide con una frecuencia fundamental, en modo radial, dentro del rango LFS, para resonar, en modo radial, a frecuencia LFS cuando sea alimentado a frecuencia LFS.

12.- Dispositivo según reivindicación 11, donde el cabezal (3) comprende adicionalmente un disco de transmisión (14), dispuesto sobre el primer resonador (1), para comunicar la vibración desde el primer resonador (1) hasta la cavidad (6) mediante transmisión. 13.- Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-12, donde el cabezal (3) está constituido por un único cuerpo monobloque.

14.- Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-13, donde el cabezal (3) está fabricado en un material metálico, preferentemente aluminio, o en un material polimérico biocompatible, preferentemente polipropileno.

15.- Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1-14, donde el cabezal (3) comprende una porción alojada (13) que ocupa al menos parte del hueco (7) del segundo resonador (2).

Description:
DESCRIPCIÓN

DISPOSITIVO WEARABLE PARA SUMINISTRO TRANSDÉRMICO DE PRODUCTO

Campo técnico de la invención

La presente invención se puede incluir dentro del sector de la salud y del cuidado personal, más concretamente del suministro de productos con sustancias activas, tales como, por ejemplo, fármacos y cosméticos. De manera más particular, la invención tiene por objeto un dispositivo, de tipo wearable, para suministrar productos, por vía transdérmica, y de manera no invasiva.

Antecedentes de la invención

Existen distintas técnicas y dispositivos para suministrar por vía transdérmica y de manera no invasiva fármacos cuya molécula posee un tamaño considerable, tales como la insulina.

Para ello es necesario que el fármaco atraviese el estrato córneo de la piel del paciente, que presenta baja capacidad de absorción, especialmente para moléculas de elevado peso molecular, como la insulina.

La estructura de la piel humana presenta un estrato córneo, que consiste en una capa externa de células muertas (corneocitos) embebidas en una matriz lipídica, lo cual dificulta una difusión de sustancias a través de dicho estrato córneo, sobre todo de sustancias, tales como la insulina, de tamaño molecular mayor que el de los poros de la piel.

En este sentido, se desarrollaron inicialmente diversas técnicas, como la electroforesis (con voltajes de hasta 150 V) o la iontoforesis, con voltajes más reducidos.

A partir de 1950, se descuben los beneficios de la sonoforesis, que consiste en aplicar ultrasonidos sobre un fluido, que está en contacto con la piel, y que contiene la sustancia que se desea aplicar al interior de la piel. Inicialmente, se emplearon frecuencias de 700 kHz a 10000 kHz (sonoforesis de alta frecuencia, HFS) para transferencia de corticoides, con transferencias hasta diez veces mayor que sin aplicación de ultrasonidos, gracias al efecto de cavitación estable, con burbujas oscilando dentro del estrato córneo en la matriz lipídica, desorganizando las capas del estrato córneo para permitir mejor permeabilidad de moléculas pequeñas.

A partir de los años 1990, conociendo que la cavitación mejora la transferencia de ciertas sustancias a través de la piel al aplicar ultrasonidos, y que los efectos asociados a la cavitación en líquidos aumentan inversamente a la frecuencia, se iniciaron estudios de sonoporación a media y baja frecuencia. Se empieza a estudiar el efecto con bajas frecuencias 20-100 kHz (sonoforesis de baja frecuencia, LFS), descubriéndose que, en LFS, a menor frecuencia, mayor permeabilidad, lo que demuestra que la cavitación transitoria es el mecanismo más importante de mejora de la permeabilidad de la piel con LFS.

A partir de 1996 se han publicado diversos estudios referentes a sonoforesis multifrecuencia - una frecuencia en el rango de HFS y otra frecuencia en el rango de LFS - con resultados satisfactorios respecto de la aplicación de HFS y LFS por separado. Sin embargo, existe el inconveniente de que, para la aplicación de la frecuencia de LFS, el tamaño del transductor empleado para proporcionar la onda de frecuencia LFS aumenta cuanto menor es la frecuencia y mayor es la intensidad, con lo cual, el tamaño del dispositivo que proporciona intensidades suficientemente elevadas resulta ser demasiado elevado como para formar parte de un wearable. Dicho de otro modo, los transductores de ultrasonidos en frecuencia baja utilizados para alcanzar las intensidades necesarias son excesivamente grandes para poder añadirlos a un dispositivo wearable.

Descripción resumida de la invención

La presente invención describe un dispositivo para suministrar productos por vía transdérmica, con carácter no invasivo y que es de tipo wearable, gracias a una combinación de dos resonadores de ultrasonidos, por ejemplo, de tipo piezoeléctrico, alojados en un mismo cabezal, uno en posición distal y otro en posición proximal, de modo que cada resonador, en combinación con la configuración del cabezal, define un transductor, donde uno de los resonadores trabaja en resonancia a una frecuencia LFS y el otro trabaja en resonancia a una frecuencia HFS, así como el resonador localizado en posición proximal presenta un hueco interior pasante que es atravesado por la emisión del otro resonador, más distal, de manera que las emisiones de ambos resonadores interactúan creando un campo estacionario que aumenta los efectos de permeabilidad para un tamaño dado de resonadores, de modo que permite reducir el tamaño del dispositivo para obtener unas prestaciones predeterminadas. Mediante el dispositivo de la invención, el producto atraviesa el estrato córneo mediante cavitación y apertura de poros, de manera reversible y sin causar daños a la piel.

El dispositivo de la invención presenta opcionalmente un uso de tipo médico, aunque no de manera exclusiva, según se explicará más adelante.

Normalmente, de acuerdo con el estado de la técnica anterior, el grosor y magnitud de los resonadores viene definido por la frecuencia y la intensidad a las que se desea trabajar. Sin embargo, el dispositivo de la invención consigue amplificar las ondas resultantes, obteniendo picos de resonancia a las frecuencias deseadas, particularmente en el ámbito de la frecuencia LFS, debido a que su diseño emite los frentes de onda de diferentes maneras a lo largo de toda la estructura de su cabezal, proporcionando como resultado una onda resultante a la frecuencia e intensidad deseadas, tanto para el caso de LFS, así como para el caso de HFS, creando un campo estacionario que amplifica el efecto de la permeabilidad, como se ha mencionado anteriormente. Todo ello permite construir el dispositivo dentro de un tamaño apropiado para formar parte de un wearable.

La configuración del dispositivo permite aplicación para suministro de diversos productos. Los productos pueden ser líquidos de mayor o menor densidad o viscosidad, así como también pueden tener textura no líquida, como geles, pomadas o cremas. El dispositivo puede ser un dispositivo de uso médico, puesto que los productos, tanto los líquidos como los de textura no líquida, pueden contener fármacos, tales como insulina. Alternativamente, el dispositivo puede estar configurado para suministrar otro tipo de productos, tales como productos cosméticos, que también pueden ser líquidos o tener textura no líquida, por ejemplo, cremas, geles, pomadas, etc. antes mencionados.

La invención presenta un ejemplo preferente en el que el resonador localizado en posición proximal trabaja en resonancia a la frecuencia LFS y el resonador localizado en posición distal trabaja en resonancia a la frecuencia HFS, y otro ejemplo preferente en el que sucede al contrario, es decir, el resonador localizado en posición proximal trabaja en resonancia a la frecuencia HFS y el resonador localizado en posición distal trabaja en resonancia a la frecuencia LFS. Breve descripción de las figuras

Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, que deben considerarse a título ilustrativo y no limitativo, en los que:

- La figura 1 muestra una vista lateral esquemática del cabezal del dispositivo.

- La figuras 2A y 2B muestran, la figura 2A, una vista lateral esquemática en sección de la configuración de un primer ejemplo de realización del dispositivo de la invención, mientras que la figura 2B muestra una vista lateral en sección del cabezal.

- La figuras 3A y 3B muestran, la figura 3A, una vista lateral esquemática en sección de la configuración de un segundo ejemplo de realización del dispositivo de la invención, mientras que la figura 3B muestra una vista lateral en sección del cabezal.

Descripción detallada de una realización preferente de la invención

Seguidamente, se ofrece, con ayuda de las figuras 1-3B antes referidas, una descripción detallada de un ejemplo de realización preferente de un dispositivo médico wearable para suministro transdérmico de productos en general y que, de manera particular, aunque no exclusiva, está destinado al suministro de fármacos, más concretamente, de insulina, y que permite al producto atravesar el estrato córneo de la piel del usuario por medio de cavitación y apertura de poros, de manera reversible y sin causar daños a la piel.

Según se ilustra por medio de la figura 1, el dispositivo de la invención comprende dos resonadores (1 , 2) de ultrasonidos, por ejemplo, de tipo piezoeléctrico, alojados dentro un mismo cabezal (3). El cabezal (3) presenta una zona proximal (4) destinada a estar en contacto con la piel del usuario, así como una zona distal (5), opuesta a la zona proximal (4) y, por tanto, más alejada de la piel del usuario.

En la zona proximal (4), el cabezal (3) presenta una cavidad (6) exterior destinada a alojar, en uso, una sustancia conductora de ultrasonidos, que puede ser líquida o puede tener una textura no líquida, tal como pomada, crema o gel, para evitar presencia de gas y, por tanto, permitir la transferencia de las ondas de ultrasonidos desde el cabezal (3) hasta la piel. Generalmente, la sustancia conductora de ultrasonidos coincide con el propio producto que se desea aplicar, aunque no necesariamente tiene que ser así. En particular, el producto puede ser depositado sobre el cabezal (3) dentro de la cavidad (6), y después el cabezal (3) se aplica contra la piel para poner la piel en contacto con el producto. De manera alternativa, el dispositivo puede ser aplicado sobre reservorios de producto (no mostrados), tales como parches, que se disponen, fijados (por ejemplo, mediante adhesivo) o solo superpuestos a la piel del usuario. Otra posibilidad, a título ilustrativo, es que el propio dispositivo incluya adicionalmente elementos de suministro (no representados) que son acoplables, ya sea de manera separable o no separable, al cabezal (3) en la zona de la cavidad (6) para permitir que el producto sea suministrado, en particular, según dosis predeterminadas. El cabezal (3) está fabricado preferentemente en material o materiales biocompatibles.

Los resonadores (1 , 2) comprenden un primer resonador (1), localizado en la zona distal (5) y, por tanto, no afectado por la cavidad (6), así como un segundo resonador (2), en la zona proximal (4), que rodea al menos parte de la cavidad (6), según se explica seguidamente. Los resonadores (1 , 2) están destinados a emitir ondas de ultrasonidos en banda estrecha y a trabajar en resonancia, cada resonador (1 , 2) a una frecuencia predeterminada.

El primer resonador (1), que puede tener por ejemplo forma de disco, emite, en uso, radiación de ultrasonidos hacia la piel del usuario, generalmente en dirección perpendicular a dicha piel que se encuentra orientada hacia la cavidad (6), a una primera frecuencia. Por su parte, el segundo resonador (2), que emite, en uso, ondas a una segunda frecuencia, es hueco, es decir, comprende un hueco (7) pasante interior para dejar pasar las ondas de la primera frecuencia sin incidir sobre el segundo resonador (2). De manera preferente, el hueco (7) pasante interior es mayor que el primer resonador (1), para que todas las ondas emitidas por el primer resonador (1) atraviesen el hueco (7) del segundo resonador (2). El segundo resonador (2) puede tener forma de toroide, ya sea con generatriz circular, cuadrada, etc., así como con directriz circular o de otro tipo. Preferentemente tiene forma de toro circular, es decir, de anillo, o de toroide de sección rectangular.

El primer resonador (1) se encuentra localizado superpuesto al segundo resonador (2), pero no alojado en dicho segundo resonador (2), es decir, a distinta altura. La superposición permite que las ondas emitidas por el primer resonador (1) no choquen con el segundo resonador (2), sino que atraviesan el hueco (7), según se ha indicado anteriormente.

Una porción de la cavidad (6) del cabezal (3), correspondiente con la altura del segundo resonador (2), se encuentra rodeada por dicho segundo resonador (2). En consecuencia, las ondas emitidas por el segundo resonador (2) son esencialmente paralelas a la piel, y permiten amplificar el efecto permeabilizante de la acción del primer resonador (1). El cabezal (3) cumple una triple función de soportar los resonadores (1, 2), proporcionar continuidad física al recorrido de las ondas, y provocar resonancia a las frecuencias primera y segunda, según se explica a continuación. El cabezal (3) es preferentemente metálico, tal que de aluminio, o alternativamente, de material polimérico biocompatible, tal que polipropileno. De manera preferente, el cabezal (3) es un cuerpo monobloque. Los resonadores (1 , 2) están montados en el cabezal (3), que está configurado de tal manera que, una vez montados los resonadores (1, 2), las ondas emitidas por los resonadores (1 , 2) circulan a través del cabezal (3) sin encontrar materia gaseosa antes de abandonar el cabezal (3), para evitar un mal funcionamiento de los resonadores (1, 2). A modo de ejemplo, según se ilustra en las figuras 2A, 2B, 3A y 3B, el cabezal (3) comprende una porción alojada (13), que está alojada en el hueco (7) del segundo resonador (2), ocupando preferentemente una porción periférica del hueco (7). De manera preferente, la porción alojada (13) forma parte integral del cabezal (3).

Según se ha mencionado antes, el segundo resonador (2) presenta el hueco (7), por ejemplo, porque está dotado de la forma de anillo antes indicada, y se encuentra alojado dentro del cabezal (3) en correspondencia con la cavidad (6), de forma que la cavidad (6) también ocupa el hueco (7), junto con la porción alojada (13) del cabezal (3). En consecuencia, en primer lugar, la radiación emitida por el primer resonador (1) hacia la piel del usuario atraviesa el hueco (7) y la cavidad (6) y llega a la piel. En segundo lugar, las ondas generadas por el segundo resonador (2), en horizontal, no escapan del cabezal (3) hasta el “infinito”, sino que son emitidas a través del hueco (7), recorriendo por tanto el cabezal (3) y la cavidad (6), por lo que chocan, rebotando contra una zona opuesta del propio cabezal (3) y, como son generadas en todas las direcciones horizontales, se crea en la cavidad (6) un campo estacionario para las ondas del segundo resonador (2), que interactúa con el del primer resonador (1), lo que, en condiciones de resonancia, aumenta el efecto ejercido sobre la piel en la zona rodeada por el cabezal (3) y el segundo resonador (2), aumentando aún más la permeabilidad en la zona de la piel afectada y, por tanto, la eficacia del suministro. Por ello es posible obtener las condiciones deseadas de resonancia e intensidad en un dispositivo de tamaño tan reducido como para ser incorporado en un wearable.

La frecuencia a la que emite uno de los dos resonadores (1, 2), el primero (1) o el segundo (2), es una frecuencia notablemente más baja que la frecuencia a la que emite el otro de los resonadores (1 , 2), más alta. La frecuencia baja se encuentra en la zona típica de LFS, es decir, la zona más baja de los ultrasonidos, entre aproximadamente 20 kHz y 100 kHz. Valores más próximos a 20 kHz, en el umbral superior de audición humana, producen resultados satisfactorios, aunque a costa de poder generar molestias auditivas en los usuarios. Se ha elegido como frecuencia baja preferida una frecuencia dentro de un entorno de 55 kHz, entre 50 kHz y 60 kHz. Por su parte, la frecuencia alta se encuentra en la zona típica de HFS, por ejemplo, alrededor de 1 MHz, entre 800 kHz y 1200 kHz. La invención funciona satisfactoriamente tanto si la primera frecuencia es la frecuencia alta y la segunda frecuencia es la frecuencia baja, como en el caso inverso.

Otra de las características del dispositivo de la invención, aparte de la configuración de los resonadores (1 , 2) y su montaje en el cabezal (3), indicados anteriormente, es el manejo de la resonancia, según se explica a continuación.

Tal como se ha indicado anteriormente uno de los resonadores (1 , 2) está destinado a ser alimentado a una frecuencia HSF, para emitir ultrasonidos a frecuencia HSF, y resonar a frecuencia HSF, mientras que el otro de los resonadores (1 , 2) está destinado a ser alimentado a una frecuencia LSF, para emitir ultrasonidos a frecuencia LSF y resonar a frecuencia LSF. Cada uno de los resonadores (1, 2) posee, debido a su construcción, su frecuencia fundamental de vibración según determinado o determinados modos de vibración, por ejemplo, en modo espesor o en modo radial.

Por ejemplo, los resonadores (1 , 2) macizos con forma cilindrica (de disco), presentan una frecuencia fundamental en modo espesor que decrece al aumentar el tamaño del resonador y viceversa. Por ejemplo, una cerámica de 4 MHz puede tener un espesor de 0,5 mm y un diámetro de 6 mm, mientras que una cerámica de 2 MHz puede tener un espesor de 1 mm y un diámetro de 6 mm, y una cerámica de 1 MHz puede tener un espesor de 2 mm y un diámetro de 10 mm. Es decir, un resonador (1 , 2) en forma de disco de tamaño reducido, como el primer resonador (1), es apropiado para obtener una resonancia a frecuencia HFS en modo espesor sin necesidad de adaptaciones.

Sin embargo, un resonador (1, 2) hueco, por ejemplo, en forma de toroide, como el segundo resonador (2) debe presentar un gran tamaño, inaceptable en un dispositivo wearable, para trabajar en resonancia en modo espesor a una frecuencia LFS.

Para resolver el inconveniente citado, la presente invención presenta dos tipos de soluciones, indicadas seguidamente, y que se describen en detalle más adelante en los ejemplos. Una primera solución consiste en emplear un primer resonador (1), que es macizo, por ejemplo con forma de disco, dotado de una frecuencia fundamental en modo espesor dentro del rango HFS, para trabajar, según se explica seguidamente, en resonancia a frecuencia LFS, incluyendo en el cabezal (3) algún componente (8, 9, 10) destinado a quedar en contacto con el primer resonador (1), de modo que se forma un conjunto primer resonador (1) + cabezal (3), con continuidad física, que constituye un transductor que resuena en modo flextensional a frecuencia LFS cuando es alimentado a frecuencia LFS aunque la frecuencia LFS no sea una frecuencia fundamental en modo espesor del primer resonador (1). El segundo resonador (2), con forma hueca, tal que de anillo, puede tener una frecuencia fundamental en modo espesor dentro del rango HFS, de modo que resonará a frecuencia HFS cuando sea alimentado con frecuencia HFS. El primer ejemplo, que se describirá seguidamente en detalle, de acuerdo con las figuras 2A y 2B, indica dimensiones y características que dan soporte a lo explicado en la primera solución.

Por su parte, la segunda solución consiste en aprovechar que el segundo resonador (2), con forma hueca, tal que de anillo, presenta, debido a su dimensionamiento y a su construcción, una frecuencia fundamental, no en modo espesor, sino en modo radial, dentro del rango LFS. Por tanto, el segundo resonador (2) trabajara en resonancia en modo radial a frecuencia LFS cuando sea alimentado con frecuencia LFS. Por su parte, el primer resonador (1), en forma de disco, debido a sus dimensiones, tendrá una frecuencia fundamental en modo espesor dentro del rango HFS, con lo que resonará a frecuencia HFS cuando sea alimentado con frecuencia HFS. El segundo ejemplo, que se describirá seguidamente en detalle, de acuerdo con las figuras 3A y 3B, indica dimensiones y características que dan soporte a lo explicado en la segunda solución.

DESCRIPCIÓN DE LOS EJEMPLOS

El dispositivo de la invención tiene un funcionamiento que puede estar basado en diversos tipos de funcionamiento de los resonadores (1, 2), tales como flexión-transmisión (ver figuras 2A y 2B) y transmisión-transmisión (ver figuras 3A y 3B). Para resonadores (1, 2) que funcionan en flexión-transmisión, según las figuras 2A y 2B, se dispone de una membrana (8), preferentemente metálica, generalmente como parte integral del cabezal (3), y que es vibrante a flexión, en contacto con el primer resonador (1). Por otra parte, el cabezal (3) puede incluir además dos realces (9, 10), uno proximal (9) y otro distal (10), donde los realces (9, 10) cooperan con la membrana (8) para trabajar en resonancia, conjuntamente con el primer resonador (1), en modo flextensional a una frecuencia LFS predeterminada. Para el caso de transmisión-transmisión, según figuras 3A y 3B, no se precisa la membrana (8), aunque, análogamente, el cabezal (3) puede incluir un disco de transmisión (14) para transmitir vibración.

La altura de la cavidad (6) está relacionada con la altura del segundo resonador (2), que será de aproximadamente 1-2 mm, de acuerdo con un ejemplo preferente, y que ha sido elegida en base al contenido de producto que se desea poder alojar dentro de la cavidad (6), ya que una cantidad reducida requeriría que el usuario tuviera que reponer producto en la cavidad (6) cada poco tiempo, así como una cantidad elevada supondría un mayor riesgo de administrar una cantidad mayor. La cavidad (6) contiene, en uso, una sustancia conductora de ultrasonidos, para evitar presencia de gas y, por tanto, permitir la transferencia de las ondas de ultrasonidos desde el cabezal (3) hasta la piel. La sustancia conductora de ultrasonidos puede ser un líquido o puede tener textura no líquida, tal como crema, gel, pomada, etc, siempre que sea conductora de ultrasonidos. En particular, puede ser el propio producto a aplicar, cuándo este último sea conductor de ultrasonidos. El dispositivo de la invención también puede emplearse para aplicar productos con textura no líquida, tales como cremas, geles, pomadas, etc. antes mencionados. Para ello, primeramente, se emplea el dispositivo de la invención con la sustancia conductora de ultrasonidos, que puede ser inocua, para generar los efectos de cavitación y apertura de poros en la piel y, posteriormente, se aprovechan dichos efectos para, sin emplear el dispositivo, aplicar y absorber un producto activo con textura no líquida, tal como crema, gel, pomada, etc.

A modo de ejemplo ilustrativo, no limitativo, el cabezal (3) presenta forma cilindrica con sección en forma de U invertida, de un diámetro de unos 25 mm y unos 2-10 mm de altura, preferentemente 5-10 mm, con la cavidad (6) de una altura de aproximadamente 2-3,3 mm.

Resultan más convenientes emisiones de ondas que produzcan intensidades ultrasónicas elevadas, superiores a 0.5 W/cm 2 , preferentemente superiores a 1 W/cm 2 , para conseguir presiones acústicas suficientemente elevadas como para favorecer los efectos combinados antes indicados de generar un número suficiente de burbujas de cavitación y generar apertura de poros en la piel mediante implosión de las burbujas de cavitación. En este sentido, intensidades superiores de 1 W/cm 2 se consideran suficientemente adecuadas. Para atender limitaciones impuestas por diversas legislaciones, se prefiere mantener los valores de intensidad entre 1 W/cm 2 y 2 W/cm 2 , en particular, para evitar eventuales riesgos de daños en la piel. Seguidamente se muestran dos ejemplos ilustrativos de las características del cabezal (3) con los dos resonadores (1 , 2), según ilustra en las figuras 2A, 2B, 3A y 3B.

En ambos ejemplos, el cabezal (3) es un cuerpo monobloque de aluminio. Alternativamente, podría ser un cuerpo monobloque de polipropileno.

De acuerdo con un primer ejemplo, ver figuras 2A, 2B, denominado de flexión-transmisión, se incluyen los siguientes componentes:

- Primer resonador (1), configurado como un disco cerámico para aplicaciones de potencia, de espesor variable entre 0.5 mm y 1 mm y 6 mm de diámetro, con una frecuencia fundamental de vibración en espesor de 2 o 4 MHz.

- Segundo resonador (2), configurado en cerámica para aplicaciones de potencia, como un toroide de sección rectangular y directriz circular, de 2 mm de espesor, y de diámetros 20 mm externo, y 14 mm interno, y con una frecuencia fundamental de vibración en espesor de 1 MHz.

- Membrana (8) vibrante de 11 mm de diámetro y espesor variable, intercalada entre el primer resonador (1) y el segundo resonador (2), en contacto con el primer resonador (1), y para, conjuntamente con el primer resonador (1), vibrar en modo flextensional alimentado por el propio primer resonador (1).

- Cavidad (6), de altura variable y diámetro 11 mm, sobre la membrana (8).

- Dos realces (9, 10), uno proximal (9) y otro distal (10), entre los cuales está soportada la membrana (8), donde el realce distal (10) presenta diámetro externo de 14 mm e interno de 8 mm, mientras que el realce proximal (9) presenta diámetro externo de 11 mm e interno de 8 mm. Los realces (9, 10) cooperan con la membrana (8) para trabajar en resonancia, conjuntamente con el primer resonador (1), a la frecuencia LFS de 55 kHz predeterminada.

- Cabezal (3), para fijar los resonadores (1, 2), y del cual forman parte la membrana (8) y los realces (9, 10), y que es alimentado de vibración en transmisión por el primer resonador (1).

- Porción alojada (13) que forma parte del cabezal (3), y que está destinada a ser alojada en una zona más periférica del hueco (7).

- Capa de adhesivo (12), de espesor variable, entre el segundo resonador (2) y el cabezal (3).

En el primer ejemplo, se emplea el modo acoplado “thickness” del segundo resonador (2), transfiriendo la vibración de resonancia en transmisión directa al cabezal (3) al que está adherido, donde la frecuencia de resonancia del segundo resonador (2) depende esencialmente de la forma y material del segundo resonador (2), aunque con ligeras variaciones debido al espesor de pared del cabezal (3). Asimismo, el primer resonador (1) se emplea como alimentador de una frecuencia principal, con un modo flexional a 55 kHz, que es función de las características del primer resonador (1), en particular, de la flexión global del primer resonador (1), y de la configuración de la membrana (8) vibrante y los realces (9, 10).

Por su parte, de acuerdo con un segundo ejemplo, ver figuras 3A, 3B, denominado de transmisión-transmisión, se incluyen los siguientes componentes:

- Primer resonador (1), configurado como un disco cerámico para aplicaciones de potencia, de 2 mm de espesor y de diámetro 10 mm, y que presenta una frecuencia principal de vibración en espesor de 1 MHz.

- Segundo resonador (2), de tipo cerámico para aplicaciones de potencia, configurado como un toroide de sección rectangular y directriz circular, de 2 mm de espesor, y de diámetros 20 mm externo, y 14 mm interno, y que presenta una frecuencia principal de vibración radial de 55 kHz.

- Disco de transmisión (14) de 11 mm de diámetro y espesor variable, dispuesto sobre el primer resonador (1), para recibir por transmisión la vibración del primer resonador (1) y transmitir dicha la vibración desde el primer resonador (1) hasta la cavidad (6).

- Cavidad (6) de altura variable, unos 3.5 mm, y diámetro 11 mm, por encima del disco de transmisión (14).

- Cabezal (3) para fijar los resonadores (1, 2), y del cual forma parte el disco de transmisión (14), y que recibe vibración por transmisión desde el primer resonador (1).

- Porción alojada (13) que forma parte del cabezal (3), y que está destinada a ser alojada en el hueco (7).

En el segundo ejemplo, se emplea un primer modo radial del segundo resonador (2) para excitar un modo flextensional del cabezal (3), particularmente de la porción alojada (13), en baja frecuencia, por transmisión radial del segundo resonador (2) a las paredes del cabezal (3) al que está adherida. La frecuencia final del segundo resonador (2), en conjunto con el cabezal (3), es función de la flexión global del segundo resonador (2), en este caso, 55 kHz. Asimismo, el primer resonador (1) funciona mediante transmisión directa por modo thickness de la frecuencia HFS.

En el segundo ejemplo, no se incorpora la membrana (8) vibrante, distintamente al caso del primer ejemplo, sino que se fomenta una transmisión directa de las ondas desde los resonadores (1, 2) hasta la cavidad (6). El primer ejemplo incorpora la membrana (8) vibrante a flexión para obtener, conjuntamente en el primer resonador (1) y en la membrana (8), una resonancia en frecuencia LFS, tal que a 55 kHz, cuando el segundo resonador (2) emite en HFS, tal que 1-3 MHz. Por el contrario, en el segundo ejemplo, para el primer resonador (1), las frecuencias de emisión y de resonancia propias del primer resonador (1) son similares, y se encuentran cercanas a 1 MHz, de manera que solo hay transmisión en vez de flexión. De ahí que el modelo se llame transmisión - transmisión, ya que hay transmisión para las dos frecuencias, que se consiguen directamente. En ambos ejemplos, las frecuencias primera y segunda se han intercambiado: en el primer ejemplo, la primera frecuencia es LFS y la segunda frecuencia es HFS, mientras que en el segundo ejemplo, es al contrario.

Para cada uno de los dos ejemplos y, en general, para cualquier realización de la invención, se contempla que el cabezal (3) pueda estar fabricado tanto en metal, por ejemplo aluminio, así como alternativamente en un material biocompatible, tal como polímero, por ejemplo polipropileno.