BR112017001902B1

BR112017001902B1 - Eletrodo de superfície segmentada e método para controle da densidade de corrente

Info

Publication number: BR112017001902B1
Application number: BR112017001902-7A
Authority: BR
Inventors: Johannes Müller
Original assignee: Berlin Heals Gmbh
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2022-09-06
Also published as: CN106604759B; US10835742B2; AU2015295265A1; EP3174595A1; US20170216582A1; MA40274A; EP3174595C0; CN106604759A; EP3174595B1; CA2956725C; AU2015295265B2; CA2956725A1; BR112017001902A2; WO2016016438A1

Abstract

ELETRODO DE SUPERFÍCIE SEGMENTADA. A presente invenção refere-se a um eletrodo (10) para o tratamento de tecido orgânico por meio de corrente contínua que apresenta um portador de eletrodo (20), pelo menos uma superfície de ele-trodo condutora elétrica (30), que é inserida no portador de eletrodo (20), sendo que a pelo menos uma superfície do eletrodo (30) é unida com pelo menos um elemento de controle (400) e sendo que o pelo menos um elemento de controle (400) é unido por condutores elétricos (60, 70), com uma unidade de controle e alimentação de energia, sendo que pelo menos um elemento de controle (400) é configurado de tal modo que cada superfície individual do eletrodo (30) possa ser controlada por pelo menos um elemento de comando (400) de tal modo que uma densidade de corrente (J) prevista dentro de um intervalo pré-determinado para pelo menos cada uma das superfícies do eletrodo (30) possa ser mantida ou que uma densidade de corrente (J) para pelo menos cada uma das superfícies do eletrodo (30) possa ser mantida em torno de um valor pré- determinado.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a um eletrodo assim como um método para o tratamento de tecidos orgânicos por meio de corrente contínua.

ESTADO DA TÉCNICA

[002] A partir do documento WO 2006/106132 A1 é conhecido um eletrodo para o tratamento de tecido orgânico por meio de corrente contínua.

[003] A partir do documento US 2010/152864 A1 é conhecido um implante para uso em um osso com um sistema de estimulação elétrica, no qual o controle é adequado para limitar ou controlar a densidade de corrente na junção osso-implante.

[004] A partir do documento WO 2007/070579 A2 é conhecido um implante para a estimulação de nervos espinhais danificados no qual uma corrente contínua de intensidade suficiente é conduzida nas proximidades dos locais danificados para estimular a regeneração sem aumentar a intensidade da corrente que leva a uma toxicidade dos tecidos.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[005] É, portanto, um objetivo da presente invenção aprimorar a atuação do tratamento pelo aumento simultâneo da segurança do tratamento.

[006] Esse objetivo é solucionado com por eletrodos com as características da reivindicação 1, assim como, um método com as características da reivindicação 14.

[007] O eletrodo, de acordo com a invenção, para o tratamento de tecidos orgânicos por meio de corrente contínua apresenta um portador de eletrodo e pelo menos uma superfície de eletrodo condutora elétrica, que é inserida no portador de eletrodo, sendo que a pelo menos uma superfície do eletrodo é unida a pelo menos um elemento de controle e sendo que o pelo menos um elemento de controle é unido a uma unidade de controle e alimentação de energia por condutores elétricos.

[008] O pelo menos um elemento de controle é configurado de tal modo que cada superfície individual do eletrodo pode ser controlado por pelo menos um elemento de controle de tal modo que uma densidade de corrente prevista dentro de um intervalo pré-determinado para pelo menos cada uma das superfícies do eletrodo pode ser mantida ou que uma densidade de corrente para pelo menos cada uma das superfícies do eletrodo pode ser mantida em torno de um valor pré-determinado.

[009] Preferencialmente, o pelo menos um elemento de controle é disposto posterior sobre ou lateralmente na pelo menos uma superfície do eletrodo.

[0010] A manutenção da densidade de corrente pré-determinada no eletrodo pode ser obtida por controle/regulagem da corrente ou da tensão. A manutenção pode ser prevista, em particular, por uma duração de vários minutos até meia hora. Por fim, pelo mesmo período de tempo ou um tempo mais curto ou mais longo, pode ser prevista uma corrente contínua com polaridade invertida; com isso, pode ser evitado seguramente que se formem resíduos eletrolíticos pela condução da corrente.

[0011] Pela retenção de uma densidade de corrente ajustada anteriormente pode ser assegurado que a densidade de corrente não seja nem alta nem baixa. Uma densidade de corrente muito alta pode ser danosa para o tecido orgânico e uma densidade de corrente muito baixa pode reduzir os efeitos terapêuticos.

[0012] Preferencialmente, se trata de tecidos orgânicos e cardíacos, preferencialmente, um músculo cardíaco. O eletrodo de acordo com a invenção é disposto diretamente no músculo do coração, o denominado, epicárdico, de modo que resulte uma conexão condutora entre o músculo cardíaco e o eletrodo.

[0013] Em uma modalidade preferida, o pelo menos um elemento de controle apresenta um primeiro elemento de controle, que é formado como fonte de corrente constante, e um segundo elemento de controle, que fixa a tensão e a polaridade nas fontes de corrente constante.

[0014] De forma preferida, pelo menos um primeiro elemento de controle é atribuído a cada superfície individual de eletrodo. Isso permite um controle/ajuste preciso de cada eletrodo individual, o que leva a uma manutenção mais precisa do valor pré-determinado.

[0015] Preferencialmente, pelo menos um segundo elemento de controle é atribuído em conjunto a todas as superfícies de eletrodo. O primeiro elemento de controle é unido ao segundo elemento de controle por condutores elétricos, sendo que o segundo elemento de controle é disposto vantajosamente separado de pelo menos uma superfície do eletrodo. O segundo elemento de controle é disposto, contudo, próximo ao eletrodo, por exemplo, em uma área de conexão do eletrodo com um condutor de alimentação, que inclui os condutores elétricos para o controle/ajuste da densidade de corrente e, opcionalmente, outros condutores elétricos, como, por exemplo, um condutor de medição, com o qual, por exemplo, ou o ECG ou uma impedância podem ser medidos, ou um outro condutor de controle/ajuste.

[0016] O segundo elemento de controle é disposto a montante do primeiro e assume funções superiores. Por exemplo, a alimentação da corrente ou tensão no segundo elemento de controle e o primeiro elemento de controle opera com essa corrente de operação pré- determinada ou com essa tensão de operação pré-determinada. Essa estrutura do primeiro e do segundo elemento de controle permite uma montagem compacta dos elementos de controle individuais e simplifica o controle/ajuste da respectiva densidade de corrente no respectivo eletrodo.

[0017] Em uma modalidade vantajosa, pelo menos duas superfícies do eletrodo são inseridas em um portador de eletrodo conjunto. O portador de eletrodo é formado combinado em uma só peça. Por essa disposição das superfícies do eletrodo pode ser realizado um elemento de eletrodo, que é de fácil manuseio e apresenta uma flexibilidade suficiente, de modo que o eletrodo possa seguir os movimentos do tecido orgânico e possa diminuir ou evitar uma soltura do eletrodo da superfície do tecido orgânico.

[0018] Em uma outra modalidade vantajosa, pelo menos em cada uma das duas superfícies do eletrodo, pelo menos um elemento de controle correspondente é inserido, em um portador de eletrodo, sendo que esses portadores de eletrodo individuais são unidos entre si por uma barra de conexão. Um eletrodo formado de tal forma se destaca por sua elevada flexibilidade. Essa flexibilidade assegura que o eletrodo não se solte de sua superfície por conta dos movimentos do tecido orgânico.

[0019] São possíveis, do mesmo modo, outras modalidades de superfícies do eletrodo de mesmo tamanho, segmentadas, por exemplo, um eletrodo circular ou em forma de elipse com superfícies do eletrodo que são circulares ou elípticas ou um eletrodo anular com superfícies do eletrodo anulares.

[0020] O número das superfícies do eletrodo pode ser de duas a duzentas, preferencialmente, de dez a cem. É válido: quanto maior o número de superfícies do eletrodo, ou seja, quanto menor a segmentação, é mais improvável a soltura do eletrodo. Do mesmo modo, em uma segmentação pequena, a influência da soltura de uma superfície individual do eletrodo é menos importante, o que se mostra vantajoso o tratamento.

[0021] O eletrodo pode ser segmentado em um número par ou ímpar de superfícies do eletrodo. De forma alternativa, podem ser dispostas várias sequências de superfícies do eletrodo lateralmente ao eixo médio longitudinal. Eletrodos circulares, anulares ou elípticos podem apresentar, do mesmo modo, várias sequências de segmentos de eletrodo dispostos de forma concêntrica.

[0022] Modalidades com superfícies do eletrodo distribuídas irregularmente e/ou de tamanhos diferentes também são possíveis. Áreas do eletrodo com superfícies do eletrodo menores permitem uma maior curvatura. Podem ser configurados eletrodos de tal modo que a distribuição e disposição das superfícies do eletrodo podem ser ajustadas nas curvaturas predominantes da superfície do coração. Por exemplo, um eletrodo apresente ao longo de seu eixo médio longitudinal superfícies menores do eletrodo, que são envolvidas lateralmente por superfícies do eletrodo maiores. De forma alternativa, um eletrodo pode apresentar em sua área central superfícies do eletrodo maiores e em sua área de borda, superfícies do eletrodo menores.

[0023] As superfícies do eletrodo podem ser produzidas a partir de películas finas e biocompatíveis de metal com baixa polarização, por exemplo, de platina ou platina e irídio. De forma alternativa, as superfícies do eletrodo podem ser produzidas a partir de malha ou tecido de fios de metal condutores e biocompatíveis, com baixa polarização, por exemplo, de platina ou platina e irídio.

[0024] A estrutura de malha ou tecido tem a vantagem de que os mesmos se ajustam muito bem aos tecidos em que são colocados. Do mesmo modo, tais estruturas apresentam uma determinada permeabilidade para fluidos, o que evita, pelo menos parcialmente, um acúmulo de fluidos entre o tecido colocado e a superfície do eletrodo.

[0025] A estrutura de malha ou tecido favorece, pelo menos parcialmente, a adesão com o tecido colocado, por exemplo, com tecidos conectivos, o que aprimora o contato entre o tecido colocado e o eletrodo.

[0026] A malha ou tecido podem ser embutidas respectivamente em um portador de eletrodo individual ou em um portador de eletrodo conjunto.

[0027] De forma alternativa, a malha ou tecido pode apresentar alternativamente uma área condutora e não condutora, de modo que em um tecido ou malha combinada resultem superfícies individuais do eletrodo, que são independentes uma da outra.

[0028] As superfícies de malhas ou tecidos individuais podem ser limitadas por uma estrutura condutora. Uma tal estrutura impede que a malha ou tecido se separe uma da outra pelo movimento. Pela dimensão e propriedades do material da estrutura, é possível afetar a rigidez da mesma. De forma alternativa, a estrutura pode ser produzida a partir de um material não condutor.

[0029] No método de acordo cm a invenção para o controle da densidade de corrente (J) em um eletrodo de acordo com a invenção, a tensão disposta em cada eletrodo é controlada/ajustada de tal modo que uma densidade de corrente pré-determinada para cada superfície individual do eletrodo é mantida.

[0030] Preferencialmente, o controle/ajuste é realizado por um elemento MOSFET ou um transistor bipolar. Os componentes elétricos se destacam por uma montagem compacta e asseguram um controle/ajuste confiável e exato.

[0031] Em uma outra modalidade, o eletrodo apresenta pelo menos uma válvula unidirecional que permite o esvaziamento de fluidos que se acumulam sob o eletrodo. Pelo esvaziamento de fluidos é evitado que o eletrodo se solte gradualmente do tecido orgânico ou que a soltura seja favorecida. Desse modo, é assegurado um bom contato aderente entre o eletrodo e a superfície do tecido orgânico.

[0032] De forma preferida, a pelo menos uma válvula unidirecional é disposta dentro da superfície do eletrodo. Através disso, é obtido que o fluido seja removido do local onde o mesmo tem a maior influência negativa no contato entre a superfície do eletrodo e a superfície do tecido orgânico.

[0033] Em um outro exemplo de modalidade preferido, a pelo menos uma válvula unidirecional é disposta entre superfícies adjacentes do eletrodo. A disposição entre superfícies adjacentes do eletrodo permite a disposição de pelo menos uma válvula unidirecional no portador de eletrodo e permite uma configuração das superfícies do eletrodo livre de aberturas.

[0034] Preferencialmente, a pelo menos uma válvula unidirecional é uma válvula de membrana, com uma membrana para válvula.

[0035] Um método para o controle da densidade de corrente (J) em um eletrodo de acordo com a presente invenção é caracterizado pelo fato de que a corrente (I) que flui por cada eletrodo é ajustada de tal modo que uma densidade de corrente (J) prevista dentro de um intervalo pré-determinado é mantida para cada superfície individual do eletrodo. De forma alternativa, a densidade de corrente (J) para pelo menos cada uma das superfícies do eletrodo é mantida em torno de um valor pré-determinado.

[0036] Pela seleção de um intervalo da densidade de corrente não são necessários nenhuma adaptação do ajuste prévio da densidade de corrente nesse intervalo.

[0037] Caso a densidade de corrente seja ajustada em torno de um valor pré-determinado, então é possível ajustar uma densidade de corrente específica para tratamento, o que é particularmente vantajoso.

[0038] Casa eletrodo de acordo com a invenção pode ser utilizado como eletrodo que fornece e que recebe corrente.

[0039] Caso a tecnologia de controle não consistisse em eletrodo (s), seriam necessárias sequências de condutores entre a alimentação de energia e os eletrodos; então, seria pelo menos um condutor por eletrodo, o que leva, em muitos eletrodos, a um emaranhado de cabos inflexíveis. Aqui a invenção consegue remediar tal situação, visto que na junção com a unidade de controle e alimentação de energia pode ser tratar de uma conexão de derivação, que serve exclusivamente para a alimentação de corrente, enquanto o controle ou ajuste ocorre pelos elementos de controle dispostos no eletrodo.

[0040] Outras modalidades são indicadas nas reivindicações dependentes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0041] Modalidades preferidas da invenção são descritas a seguir com base nos desenhos, que servem apenas para esclarecimento e não são limitantes. Nos desenhos, mostra-se:

[0042] Figura 1 um eletrodo individual de acordo com a invenção;

[0043] Figura 2 com a invenção; uma outra modalidade de um eletrodo de acordo

[0044] Figura 3 com a invenção; uma outra modalidade de um eletrodo de acordo

[0045] Figura 4 Figura 1; uma modalidade alternativa do eletrodo da

[0046] Figura 5 Figura 2; uma modalidade alternativa do eletrodo da

[0047] Figura 6 uma modalidade alternativa do eletrodo da Figura 3;

[0048] Figura 7 um diagrama esquemático do circuito de controle;

[0049] Figura 8 um elemento de controle MOSFET;

[0050] Figura 9 um elemento de controle bipolar;

[0051] Figura 10 um eletrodo de acordo com a invenção, em uso;

[0052] Figura 11 um eletrodo de acordo com a invenção com uma válvula unidirecional.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS

[0053] A Figura 1 mostra um eletrodo individual de acordo com a invenção 1 com um primeiro portador de eletrodo 2, no qual é inserida uma primeira superfície do eletrodo 3. O primeiro portador de eletrodo 2 envolve a primeira superfície do eletrodo lateralmente e posteriormente, pelo menos parcialmente, preferencialmente, completamente. A superfície do eletrodo 3 é unida, por um condutor elétrico 600, a um primeiro elemento de controle 4, que é disposto separado da superfície do eletrodo 3, em um condutor de alimentação 200 e que é unido, por condutores elétricos 60, 70, a uma unidade de controle e alimentação de energia 900 representada na Figura 10. O primeiro elemento de controle 4 pode ser disposto próximo, na superfície do eletrodo 3, ou seja, na área de conexão com o condutor de alimentação 200, na unidade de controle e alimentação de energia 900 ou entre os mesmos. A densidade de corrente J da superfície do eletrodo 3 pode ser controlada/ajustada pelo primeiro elemento de controle.

[0054] Um segundo elemento de controle 5 não representado (ver Figura 5) pode ser disposto em conjunto com o primeiro elemento de controle 4, adjacente a esse ou na unidade de controle e alimentação de energia 900.

[0055] Em uma superfície do eletrodo pode ocorrer que essa se solte do tecido no qual o mesmo preferencialmente de encontra completamente. Caso o eletrodo seja ajustado de tal modo que uma corrente constante I passe através do mesmo, então, pela soltura do eletrodo, se eleva a densidade de corrente, visto que a superfície se reduz, pela qual a corrente I pode passar.

[0056] Nesse caso, se trata, por exemplo, em uma superfície do eletrodo 3 de 100 centímetros quadrados e uma corrente contínua I de 1 miliampere, de uma densidade de corrente de 0,01 miliampere por centímetro quadrado. Caso a superfície do eletrodo se solte do tecido, então, permanecem apenas 10 centímetros quadrados (ou seja, um décimo) em contato no qual a corrente pode passar. Em um ajuste de corrente constante, a densidade de corrente de 0,1 miliampere por centímetros quadrados se multiplicaria por dez, visto que a superfície teria se tornado dez vezes menor, pela soltura. Tais densidades de corrente são indesejadas, visto que as mesmas podem soltar, por exemplo, em uma arritmia cardíaca.

[0057] O eletrodo 1 apresenta opcionalmente pelo menos uma válvula unidirecional 21 que apresenta essencialmente uma abertura 22 e uma membrana 23 que cobre a abertura 22 no lado externo. É representado um corte esquemático da válvula unidirecional 21 na Figura 11. Por exemplo, a membrana é de silicone. A pelo menos uma válvula unidirecional 21 é disposta dentro da superfície do eletrodo 3.

[0058] A Figura 2 mostra uma outra modalidade de um eletrodo segmentado 10, de acordo com a invenção. O eletrodo 10 apresenta várias superfícies do eletrodo 30 separadas uma da outra, que são inseridas em um segundo portador conjunto de eletrodo 20.

[0059] Todas as superfícies do eletrodo 30 têm o mesmo tamanho e são respectivamente simétricas, em pares, em relação ao eixo médio longitudinal do eletrodo. São representadas oito superfícies do eletrodo 30, sendo que quatro em um lado do eixo médio longitudinal e quatro no lado oposto do eixo médio longitudinal.

[0060] O portador de eletrodo 20 apresenta uma borda 26 que inclui lateralmente todas as superfícies do eletrodo apresenta nervuras 25 que separam as superfícies individuais do eletrodo uma da outra, sendo que a nervura, que se encontra no eixo médio longitudinal, é uma nervura central 27 que contém os condutores elétricos 600 que unem um módulo de controle 400 às superfícies individuais do eletrodo 30. O módulo de controle 400 apresenta vários elementos de controle 4 que controlam/regulam a densidade de corrente J na respectiva superfície do eletrodo. O número dos elementos de controle 4 por módulo de controle 400 se correlaciona com o número de superfícies do eletrodo 30.

[0061] Condutores elétricos 60, 70 unem o módulo de controle 400 à unidade de controle e alimentação de energia 900 não representada. O segundo elemento de controle 5 (não representado), no módulo de controle 400, pode ser disposto adjacente a esse ou na unidade de controle e alimentação de energia 900. Em outras palavras, entre a unidade de controle e alimentação de energia 900 e o módulo de controle 400 se trata, em particular, de condutores elétricos 60, 70, que servem para o fornecimento de energia e podem produzir a conexão para as baterias previstas no local.

[0062] Na disposição representada, respectivamente duas superfícies do eletrodo 30 em relação ao eixo médio longitudinal do eletrodo 10 se encontram opostas e formam um par de superfícies do eletrodo. São dispostos quatro tais pares um ao lado do outro, no sentido do eixo médio longitudinal.

[0063] A utilização de um grande número de superfícies do eletrodo 30 tem a vantagem de que quando uma das superfícies do eletrodo 30 se soltar, a densidade de corrente J da superfície do eletrodo correspondente pode ser ajustada de tal modo que não exceda um valor fixado e que as superfícies do eletrodo 30 restantes do eletrodo segmentado 10 não sejam prejudicadas por isso.

[0064] O eletrodo 10 apresenta pelo menos uma válvula unidirecional 21. A pelo menos uma válvula unidirecional 21 pode ser disposta dentro da nervura 25. De forma alternativa ou adicional, a mesma pode ser disposta dentro de uma superfície do eletrodo 30. De forma alternativa ou adicional, a mesma pode ser disposta dentro da nervura central 27. De forma alternativa ou adicional, a mesma pode ser disposta no centro de quatro superfícies do eletrodo 30 contínuas uma em relação a outra, ou seja, no cruzamento das nervuras 25 e da nervura central 27. Pelo menos uma válvula unidirecional 21 é formada de tal modo que o fluido, que se acumula embaixo da superfície do eletrodo 30, possa chegar apenas em um sentido, pelo eletrodo 10, em seu lado posterior.

[0065] A Figura 3 mostra uma modalidade de um eletrodo segmentado 11, de acordo com a invenção. Diferentemente da modalidade anterior, as superfícies individuais do eletrodo 30 são inseridas respectivamente nos portadores de eletrodo 2 separados, que são unidos entre si por uma barra de conexão 201.

[0066] Como na modalidade precedente, é previsto um módulo de controle 400 com o qual a densidade de corrente J pode ser controlada/regulada em cada superfície do eletrodo 30. Novamente, o módulo de controle 400 com condutores elétricos 60, 70 é unido à unidade de controle e alimentação de energia não representada, que são conduzidas no condutor de alimentação 200.

[0067] Condutores elétricos 600 são conduzidos do módulo de controle 400 para as respectivas superfícies do eletrodo 30. Os condutores elétricos 600 são conduzidos na barra de conexão 201. A barra de conexão apresenta ramificações laterais ao longo de seu sentido longitudinal a partir das quais conduz cada uma a uma superfície do eletrodo 30.

[0068] O eletrodo 10 pode apresentar pelo menos uma válvula unidirecional 21 que é disposta dentro de uma superfície do eletrodo 30.

[0069] Nos eletrodos 1, 10, 11 representados nas Figuras 1 a 3, nas superfícies do eletrodo 3, se trata de uma malha ou tecido de fios de metal condutores e biocompatíveis, com baixa polarização, por exemplo, de platina ou platina e irídio. De forma alternativa, ao invés da malha ou tecido, podem ser utilizadas finas películas de metal.

[0070] A Figura 4 mostra uma modalidade alternativa do eletrodo da Figura 1. Diferentemente da modalidade da Figura 1, o primeiro elemento de controle 4 é disposto diretamente na superfície do eletrodo 3. Condutores elétricos 6, 7 são conduzidos no condutor de alimentação 200 e são unidos à unidade de controle e alimentação de energia 900 não representada. O segundo elemento de controle 5, novamente no primeiro elemento de controle 4, pode ser disposto adjacente a esse ou na unidade de controle e alimentação de energia 900.

[0071] Outros condutores elétricos 8 podem conduzir, do mesmo modo, a um segundo portador de eletrodo 20. Os mesmos podem ser condutores de medição, que são necessários para a medição do ECG ou da impedância.

[0072] As Figuras 5 ou 6 mostram uma modalidade alternativa do eletrodo da Figura 2 ou 3. Diferentemente da modalidade da Figura 2 ou 3, os primeiros elementos de controle 4 são dispostos diretamente nas superfícies do eletrodo 30. Os primeiros elementos de controle 4 das superfícies do eletrodo 30 são unidos entre si, por condutores elétricos 60, 70, e ao segundo elemento de controle 5.

[0073] Nos eletrodos 4, 10, 11 representados nas Figuras 1 a 6, nas superfícies do eletrodo 3, se trata de uma fina película de metal condutora e biocompatível, com baixa polarização, por exemplo, de platina ou platina e irídio. De forma alternativa, ao invés película de metal podem ser utilizados malha ou tecido de finos fios de metal.

[0074] A Figura 7 mostra um diagrama esquemático do circuito de controle de uma disposição de eletrodo de acordo com a invenção com um eletrodo 10 e um contra eletrodo 100, como o mesmo é usado na Figura 10. O circuito de controle apresenta um primeiro elemento de controle 4 para cada superfície do eletrodo 30 na forma de uma fonte de corrente constante e apresenta um segundo elemento de controle 5 que fixa a polaridade dos primeiros elementos de controle 4.

[0075] O primeiro elemento de controle 4 é um elemento de controle com base preferencialmente de um transistor, por exemplo, um primeiro elemento de controle 4 com um transistor MOSFET 9 ou um primeiro elemento de controle 4 alternativo com um transistor bipolar 90.

[0076] Há a possibilidade, a partir da vista geral da Figura 2 e da Figura 7 de se prever apenas o controle com os primeiros elementos de controle 4 no implante, nos eletrodos patch e liberar o segundo controle com os segundos elementos de controle 5, como ilustrado pela conexão com os números de referência 60 e 70, que, no exemplo de modalidade de acordo com a Figura 2, produzem a conexão para fora, onde se encontra a unidade de controle e alimentação de energia 900, desse modo, divergente em relação ao exemplo de modalidade de acordo com as Figuras 5 e 6.

[0077] A Figura 8 mostra um diagrama esquemático de um elemento de controle MOSFET 40 com um transistor MOSFET 9 e a Figura 9 mostra um diagrama esquemático de um elemento de controle bipolar 41 com um transistor bipolar 90.

[0078] A seguir, o elemento de controle bipolar 41 é esclarecido em mais detalhes com base na Figura 9. O princípio da regulagem de corrente para um sentido da corrente (polaridade pré-determinada) pode ser realizado com um transistor bipolar 90, uma resistência do emissor R7 e uma tensão de referência na base do transistor. A resistência do emissor R7 se encontra no potencial de referência (na tensão de alimentação positiva ou negativa para o regulador de corrente). A saída do coletor é unida ao eletrodo 10, que se encontra na superficial no músculo cardíaco.

[0079] O circuito elétrico é fechado, como representado na Figura 10, pelo segundo contra eletrodo 100 que se encontra no lado oposto do coração. O eletrodo que se encontra oposto é previsto, do mesmo modo, com reguladores de corrente, para assegurar uma distribuição definida da corrente.

[0080] De forma alternativa, o circuito elétrico pode ser fechado pela unidade de controle e alimentação de energia 900. Nesse caso, contudo, apenas um eletrodo 10 está presente.

[0081] Diodos D6, D7 nos condutores do coletor são responsáveis pelo sentido da corrente prevista, por exemplo, os transístores PNP e NPN. Independente do sentido da corrente previsto, os diodos preenchem uma função de proteção, para evitar um acionamento dos transístores bipolares 90 pelo curso da base do coletor.

[0082] Considerações de segurança (limitação de frequências mais elevadas) são a razão para dispensar uma capacidade Miller (condensador de acoplamento inverso entre o coletor e a base) para evitar reações do eletrodo pelo coletor, sobre a base. A limitação de frequências elevadas é obtida por outros condensadores.

[0083] A queda de tensão medida pela resistência do emissor R7 determina a corrente constante em cada eletrodo 1 individual ou em cada segmento do eletrodo individual 10. Essa tensão pode ser modificada pelo condutor de controle que leva às bases dos transístores. Através disso, pode ser ajustada a corrente nominal (corrente da terapia), que deve passar pela superfície do eletrodo correspondente atravessando o músculo cardíaco.

[0084] Cada transistor individual se regula automaticamente e mantém assim, de forma correta, em resistências de transmissão alternadas, a corrente nominal determinada sem circuito de realimentação para a unidade de controle e alimentação de energia por seu próprio emissor como sensor de tensão.

[0085] A margem de regulação automática (modificação de resistência interna do transistor) é uma vez maior do que a gama de ajuste pela tensão de controle.

[0086] Com a tensão de controle entre condução principal e a base, deduzida da tensão do emissor de base UBE de cerca de 0,6 Volt, que são dispensadas pelo curso da base, é possível calcular a corrente constante segundo a lei de Ohm: (U- UBE) / R = I com UBE = 0,6 Volt

[0087] Visto que a corrente solicitada se encontra na faixa de μ ampere, ao invés de ser calculado com o típico 0,7 Volt deve ser calculado com 0,6 Volt.

[0088] A resistência do emissor R7, conforme o número de segmentos de eletrodos desejados e a faixa de corrente utilizada, deve ter uma grandeza de 20 a 100 quiloohm.

[0089] Por razões da medicina e devido ao efeito eletroquímico, o sentido da corrente deve ser modificável (troca de polaridade). Por isso é necessário um segundo transistor (NPN-PNP) com um diodo no condutor do coletor.

[0090] Para o respectivo outro sentido da corrente, na unidade de controle e alimentação de energia, a polaridade dos condutores aos eletrodos pode ser alternada eletronicamente. Isso é válido para o condutor para a tensão de controle quanto para o condutor para a corrente de terapia.

[0091] Para desligar a corrente de terapia, em pelo menos um dos dois condutores de controle, a tensão pode ser reduzida para um limiar de 0,4 Volt. Por razões de segurança, adicionalmente à redução da tensão ao limite indicado inferior a 0,4 Volt, é previsto alternar circuitos analógicos correspondentes. Por essa razão não podem ser utilizados quaisquer circuitos analógicos com 3 circuitos.

[0092] A resistência R6 adquire uma relevância para o caso que o elemento de superfície do eletrodo apresente uma resistência elevado ao músculo cardíaco (perda de contato). Neste caso, o transistor de controle iria tentar puxar a falta de corrente na base. A resistência (R6, cerca de 50 a 150 quiloohm) limita os valores toleráveis da corrente de perda. Em uma tal situação, a resistência R6 se encontra em linha com a resistência R7.

[0093] A corrente de perda que se ajusta pode ser calculada a partir da tensão de controle dividida, deduzida de U8E 0,6 Volt (R6+R7).

[0094] Em funcionamento normal (bom contato do eletrodo com o músculo cardíaco) a maior parte da corrente de terapia passa pelo coletor e apenas uma corrente residual mínima pela base. Em fatores de reforço de 100 a 300 a grandeza da corrente residual é de apenas cerca de 1 a 0,33 por cento da corrente de terapia.

[0095] A resistência R5 [100 a 500 Ohm] tem a função de uma resistência de proteção e forma em conjunto com o diodo D8 [dois diodos Zener conectados opostos 12-14 Volt] uma proteção contra sobre tensão bidirecional D8. Por isso a tensão para os diodos Zener é selecionada tão alta, visto que os diodos Z apresentam, a partir de 10 a 12 Volt, uma corrente de fuga significativamente menor.

[0096] Aqui se trata não apenas de uma carga estática que deve ser conduzida, mas de uma proteção eficaz contra os impulsos do desfibrilador com uma amplitude de até 1500 Volt para 10 milissegundos (25 amperes). De forma correspondente, a resistência precisa suportar tensões de impulsos de 1500 Volt.

[0097] Condensadores C5, C6 são previstos para proteção contra frequências muito elevadas e contra a própria oscilação. O transistor de regulagem pode encontram um ponto de trabalho por sua capacidade de regulagem analógica contínua, na qual o mesmo começa a oscilar.

[0098] Os condensadores são dimensionados de tal modo que o tempo de restabelecimento não prejudica a função. Um valor padrão avaliado é para C6 = 100 nanofarad e para C5 = 10 nanofarad, caso o tamanho do módulo seja indiferente. Na utilização atual dentro do eletrodo também são aceitáveis valores para C6 de 10 nanofarad (tensão suportável 10 Volt) e para CS de 5 nanofarad (tensão suportável 20 Volt). A capacidade deve variar fortemente para cima em modificações de temperatura, a capacidade especificada não deve ser reduzida.

[0099] Em uma superfície total indicada F de6 x 8 centímetros se obtém uma superfície F de 48 centímetros quadrados. Em uma densidade de corrente J de, por exemplo, 0,001 miliampere por centímetros quadrados resulta uma corrente I necessária de 0,048 miliampere.

[00100] Para, por exemplo, 12 superfícies individuais N, sendo que cada superfície tem 4 centímetros quadrados, isso significa que, em cada superfície, é omitida uma corrente I máxima de 0,004 miliampere que pode ser no máximo emitida como corrente de terapia.

[00101] Para R7 resulta um valor R de 40 quiloohm. A tensão de controle se calcula como mostrado a seguir: R / N = 3,33 quiloohm x I = 0,16 Volt = U, com R = 40 quiloohm, N = 12, I = 0,048 miliampere U + μ = 0,16 + 0,6 = 0,76 Volt = Umáx com μ = 0,6 Volt (queda de tensão)

[00102] A tensão de controle máxima de 0,76 Volt para todos os 12 reguladores de corrente deve estar disponível paralelamente para um eletrodo multi sensor de 12 superfícies.

[00103] A densidade de corrente pode ser mantida em um intervalo de 0,1 a 20 microampères por centímetros quadrados, preferencialmente entre 1 a 15 microampères por centímetros quadrados, de forma preferida, entre 5 e 10 microampères por centímetros quadrados. De forma alternativa a densidade de corrente J pode ser mantida em torno de um valor contido no intervalo indicado acima. Por exemplo, a densidade de corrente é mantida em torno de 10 microampère por centímetros quadrados.

[00104] Caso, ao invés de um transistor bipolar 90 seja utilizado um transistor MOSFET 9, como representado na Figura 8, a tensão de oscilação se eleva em relação à tensão do controle em cerca de 0,8 Volt (essa já deve ser a tensão de partida no MOSFET), chega-se a uma queda de tensão pelos diodos D4, D5 Schottky que se encontram na porta, com 0,25 Volt. Isso resulta um condutor de controle em relação a uma tensão de oscilação de 1,05 Volt.

[00105] O comportamento de temperatura dos diodos neutraliza o comportamento de temperatura do MOSFET. MOSFETs 9 são, ao contrário dos transístores bipolares 90, de alta resistência mediante aquecimento.

[00106] A primeira tarefa dos diodos D4, D5 é evitar uma corrente de fuga pelos diodos de proteção internos do MOSFET. São necessários 2 diodos para todos os reguladores de corrente. As portas do canal P do MOSFET podem ser conectadas, do mesmo modo, paralelas, diretamente, assim como todos os canais N do MOSFET.

[00107] As resistências R2, R4 (sempre 1 megaohm) são elevadas e devem ser responsáveis pelo bloqueio seguro do MOSFET. Isso não é necessário, por conta dos diodos. Duas resistências são suficientes para todas as superfícies os eletrodos de superfícies múltiplas.

[00108] Os condensadores C3, C4 são previstos, do mesmo modo que os condensadores C1, C2 como proteção contra interferências de alta frequência e contra oscilações (não há qualquer diferença aos circuitos com os transístores bipolares). Também aqui são suficientes dois condensadores C3, C4 para todas as superfícies individuais. Enquanto C3 e C4 são suficientes apenas uma vez para todos os reguladores de corrente, os condensadores C1 e C2 devem ser previstos em cada circuito de regulador de corrente.

[00109] A Figura 10 mostra um eletrodo de acordo com a invenção 10, em uso, sendo que o mesmo é disposto em uma primeira superfície externa do coração H de um paciente P e um contra eletrodo 100 é disposto em uma segunda superfície externa no coração H que se encontra essencialmente oposto ao primeiro. Preferencialmente os eletrodos 10 e o contra eletrodo 100 são dispostos essencialmente em uma superfície anterior ou em uma superfície posterior. De forma alternativa, os eletrodos também podem ser dispostos em uma superfície orientada para a esquerda ou direita do coração H. O vantajoso nessa disposição é que a corrente passa essencialmente pelo coração H ou pelo músculo cardíaco.

[00110] O contra eletrodo 100 pode ser formado de forma idêntica ou essencialmente idêntico ao eletrodo oposto 10. O mesmo pode, contudo, também apresentar uma divisão ou segmentação das superfícies do eletrodo.

[00111] Dos eletrodos 10 são conduzidos condutores de alimentação 200 de cada eletrodo 10, 100 para uma unidade conjunta de controle e alimentação de energia 900, que apresentam, por exemplo, uma unidade geradora e emissora, uma unidade de telemetria e uma unidade de alimentação de energia.

[00112] Um, eletrodo, de acordo com a invenção, permite aprimorar a atuação do tratamento pelo aumento simultâneo da segurança do tratamento. NÚMEROS DE REFERÊNCIA 1 eletrodo individual 40 elemento de controle MOSFET 10 eletrodo segmentado 400 módulo de controle 100 contra eletrodo 41 elemento de controle bipolar 11 eletrodo segmentado 5 segundo elemento de controle alternativo 6-8 condutor elétrico 2 primeiro 9 transistor MOSFET portador de eletrodo 90 20 segundo portador de eletrodo transistor bipolar 200 condutor de alimentação 900 unidade de controle 201 barra de conexão e alimentação de energia 21 válvula unidirecional R1-R7 resistência 22 abertura D1-D8 diodo 23 membrana C1-C6 condensador 25 nervura I corrente 26 borda J densidade de corrente 27 nervura central U tensão 3 primeira superfície do eletrodo P paciente 30 4 segunda superfície do eletrodo primeiro elemento de controle H coração

Claims

1. Eletrodo (10, 11, 100) para o tratamento de tecido orgânico por meio de corrente contínua que apresenta um portador de eletrodo (2, 20), pelo menos uma superfície de eletrodo condutora elétrica (3, 30), que é inserida no portador de eletrodo (2,20) , sendo que a pelo menos uma superfície do eletrodo (3, 30) é unida com pelo menos um elemento de controle (4, 50) associado e sendo que o pelo menos um elemento de controle (4, 50) é unido por pelo menos um condutor elétrico (6, 7, 8) com uma unidade de controle e alimentação de energia (900), sendo que o pelo menos um elemento de controle (4, 50) é configurado de tal modo que cada superfície individual do eletrodo (3, 30) possa ser controlada por pelo menos um elemento de comando (4, 50) de tal modo que uma densidade de corrente (J) prevista dentro de um intervalo pré- determinado para pelo menos cada uma das superfícies do eletrodo (3, 30) possa ser mantida ou que uma densidade de corrente (J) para pelo menos cada uma das superfícies do eletrodo (3, 30) possa ser mantida em torno de um valor pré-determinado, caracterizado pelo fato de que o eletrodo (10, 11) é um eletrodo segmentado com pelo menos duas superfícies planas de eletrodo condutoras elétricas (30), sendo que o pelo menos um elemento de controle compreende um primeiro elemento de controle (4) para cada uma das superfícies segmentadas de eletrodo condutoras elétricas (30), as quais estão todas conectadas a um segundo elemento de controle comum compartilhado (5) por meio de condutores elétricos (6, 7), sendo que o segundo elemento de controle (5) é disposto a uma distância de pelo menos duas superfícies do eletrodo segmentadas (3, 30).

2. Eletrodo (10, 11, 100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada primeiro elemento de controle (4) é disposto atrás ou ao lado da superfície do eletrodo associado (30) .

3. Eletrodo (10, 11, 100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o segundo elemento de controle (5) está disposto em uma área de conexão do eletrodo segmentada (10, 11, 100) compreendendo um condutor de alimentação (200), que inclui os condutores elétricos (6, 7) e pode incluir outros condutores elétricos (8).

4. Eletrodo (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a pelo menos duas superfície do eletrodo segmentadas (30) são introduzidas em um portador de eletrodo (2, 20) compartilhado, em uma só peça, formado em conjunto.

5. Eletrodo (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos duas das superfícies do eletrodo (30) são introduzidas em um portador de eletrodo (2) que envolve a respectiva superfície do eletrodo (30) e os portadores de eletrodo (2) são unidos entre si por uma barra de conexão (200).

6. Eletrodo (10, 11, 100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o elemento de controle (4) apresenta um transistor bipolar ou MOSFET.

7. Método para controle da densidade de corrente (J) em um eletrodo (10, 11, 100), como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizado pelo fato de que a corrente (I) que flui por cada eletrodo (10) é ajustada de tal modo que é mantida uma densidade de corrente (J) prevista dentro de um intervalo pré-determinado para cada superfície individual do eletrodo (3, 30) ou que uma densidade de corrente (J) seja mantida para pelo menos cada uma das superfícies do eletrodo (3, 30) em torno de um valor pré-determinado.

8. Método para controle da densidade de corrente (J) em um eletrodo (10, 11, 100), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o eletrodo pode ser utilizado como eletrodo que fornece ou que recebe corrente.