BR112019007355A2

BR112019007355A2 - dispositivo médico e método para a preparação de um dispositivo médico

Info

Publication number: BR112019007355A2
Application number: BR112019007355-8A
Authority: BR
Inventors: Dong Suk Shin; Daniel H. Kim; Viljar Palmre; Younghee SHIM
Original assignee: Xcath, Inc.; The Board Of Regents Of The University Of Texas
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2020-07-21
Also published as: WO2019027826A3; US20220105315A1; KR102086979B1; TWI683678B; JP2020513864A; BR112019007377A2; KR102118837B1; TW201909949A; MX2019004430A; JP6831455B2; CA3039269A1; US20200139084A1; EP3548131A2; JP6798020B2; CN110461400A; AU2018311844B9; CA3039267C; WO2019027826A2; BR112019007355A8; TW201909950A

Abstract

Um dispositivo médico alongado flexível tendo uma extremidade distal e uma extremidade proximal inclui um membro interno alongado flexível tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal, um membro de suporte se estendendo em torno do membro interno intermediário a extremidade proximal e a extremidade distal do mesmo, uma pluralidade de fios eletricamente condutores, cada um deles sendo trançado com o membro de suporte e tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal, um membro externo rodeando o membro interno, o membro de suporte, e a pluralidade de fios eletricamente condutores e pelo menos um acionador de polímero eletro ativo e iônico, o acionador incluindo pelo menos uma camada eletrolítica de polímero fixada adjacente a extremidade distal do membro interno alongado flexível e definindo uma superfície externa, uma pluralidade de eletrodos circunferencialmente distribuídos em torno da superfície externa da pelo menos uma camada eletrolítica de polímero, e na qual pelo menos uma da pluralidade de fios eletricamente condutores, e extremidade distal da mesma, são eletricamente conectadas a um dos eletrodos, e a pelo menos uma camada eletrolítica de polímero é configurada para se deformar assimetricamente em resposta a aplicação de um sinal elétrico através de pelo menos um da pluralidade de fios eletricamente condutores para pelo menos um da pluralidade de eletrodos.

Description

“DISPOSITIVO MÉDICO E MÉTODO PARA A PREPARAÇÃO DE UM DISPOSITIVO MÉDICO” Antecedentes da Invenção Campo da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo médico intra luminar dirigível e, mais particularmente, a um dispositivo médico estreito, flexível (tal como um micro cateter), introduzido em e deslocado de uma forma controlada através de lumens de um corpo. O dispositivo médico pode incluir uma porção dobrável eletricamente acionada em uma extremidade principal e distal do mesmo, a qual pode ser seletivamente manipulada para direcionar o dispositivo médico para uma localização anatomicamente alvo no interior de um corpo.

Discussão da Técnica Correlacionada

[002] Os dispositivos médicos intra luminares têm várias estruturas dependendo da localização do seu posicionamento e acionamento projetado no interior do corpo e dos métodos de tratamento usando os dispositivos. Os dispositivos intra luminares geralmente incluem um tubo ou um eixo flexível bastante delgado, por exemplo, bem pequeno em uma seção transversal, que pode ser inserido no interior de e guiado através de um lúmen tal como uma artéria ou uma veia, ou uma passagem corporal tal como uma garganta, uma uretra, um orifício corporal ou qualquer outra passagem anatômica. Os exemplos de tais dispositivos médicos incluem seringas, endoscópios, cateteres, fios de guia e outros instrumentos cirúrgicos.

[003] Alguns dispositivos médicos incluem uma porção dos mesmos configurada para ser introduzida em um corpo que geralmente compreende um material flexível que é facilmente flexionado pela aplicação de uma força externa. Em alguns dispositivos médicos, uma extremidade principal distal (usualmente inserida em primeiro lugar) pode ser seletivamente flexionada em uma direção desejada através da manipulação de um mecanismo dirigível por intermédio do usuário. O dispositivo médico pode ser inserido em um lúmen alvo ou uma passagem corporal e movido para dispor uma extremidade distal do dispositivo médico em uma localização desejada no corpo.

[004] Para facilitar o controle direcional de tal dispositivo médico, há um pequeno número de novos cateteres que empregam polímeros eletroativos (EAPs) em seus mecanismos flexíveis, de tal maneira que o formato dos polímeros eletroativos (EAPs) pode ser mudado por intermédio do operador durante o uso do dispositivo, tal como quando do uso do mesmo durante uma cirurgia. Tal habilidade de mudança de formato permite com que pelo menos porções desses cateteres sejam ajustadas ou mudadas por intermédio do cirurgião durante um procedimento para encaixar na anatomia de um paciente, algo que normalmente varia devido a doença, tipo de corpo, genética e outros fatores. Os cateteres exemplares que tem polímeros eletroativos (EAPs) para mudar o formato do cateter, que seletivamente flexionam ou proporcionam uma mudança de direção em diferentes localizações sobre o cateter são revelados nas patentes norte- americanas Nos. US 7,766,896 B2, US 2007/0250036 A1, US 8,414,632 B2, e US 6,679,836 B2.

[005] Adicionalmente, com o objetivo de operar um ou mais elementos sobre uma porção distal de tais cateteres polímeros eletroativos (EAPs), um ou mais fios eletricamente condutores ou condutores precisam ser integrados entre as superfícies de revestimento interno e de jaqueta externa dos seus eixos de cateter que se estendem longitudinalmente. A incorporação desses fios ou elementos nos eixos de cateteres ou por sobre estruturas tubulares com paredes finas tais como eixos de cateteres ou bainhas defletíveis é algo desafiante porque os fios ali usados são muito pequenos (cerca de 25 mícrons ou ainda menores) para monta dentro do cateter usando técnicas de montagem mecânicas convencionais. Mais especificamente, esses fios eletricamente condutores são muito sensíveis a forças eletrostáticas e, assim sendo, são eletrostaticamente atraídos em um sentido a qualquer superfície próxima por intermédio de forças eletrostáticas, especialmente em um sentido a superfície de polímero do revestimento do eixo de cateter no qual os fios devem ser integrados, algo que os torna vulneráveis a danos e faz com que os mesmos sejam difíceis de ser incorporados no eixo de cateter. Tendo isto em vista, há uma necessidade para o aperfeiçoamento nas estruturas de cateter EAP e nos métodos de fabricação dos mesmos. Sumário da Invenção

[006] As realizações do dispositivo médico dirigível proporcionam uma estrutura trançada melhorada para reter e prender os fios de forma segura no cateter, e proporcionar um controle dirigível e um posicionamento intra corporal intensificado de uma parte acionável (por exemplo, um cateter) de um dispositivo médico no qual a parte acionável é adaptada para ser introduzida em um lúmen ou uma passagem corporal de um corpo e manipulada enquanto sendo se estendida para movimento no e através do lúmen e/ou da passagem corporal para dispor uma extremidade distal da parte acionável do dispositivo médico em uma localização anatômica desejável no interior do corpo. Também, as realizações do método de fabricação proporcionam um processo mais simplificado e eficiente para a preparação do dispositivo médico dirigível.

[007] Em uma realização, um dispositivo médico alongado flexível tendo uma extremidade distal e uma extremidade proximal, inclui um membro interno alongado flexível tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal, um membro de suporte se se estendendo em torno do membro interno intermediário a extremidade proximal e a extremidade distal do mesmo, uma pluralidade de fios eletricamente condutores, cada um deles sendo trançado com o membro de suporte e tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal, um membro externo em torno do membro interno o membro de suporte, e a pluralidade de fios eletricamente condutores e pelo menos um acionador de polímero eletroativo iônico, a acionador incluindo pelo menos uma camada eletrolítica de polímero fixada adjacente a extremidade distal do membro interno alongado flexível e definindo uma superfície externa, uma pluralidade de eletrodos distribuídos em forma de uma circunferência em torno da superfície externa de pelo menos uma camada eletrolítica de polímero, e no qual pelo menos uma da pluralidade de fios eletricamente condutores na extremidade distal do mesmo, é eletricamente conectada a um dos eletrodos, e, a pelo menos uma camada eletrolítica de polímero é configurada para se deformar assimetricamente em resposta a aplicação de um sinal elétrico através de pelo menos uma da pluralidade de fios eletricamente condutores para pelo menos uma da pluralidade de eletrodos.

[008] Uma realização de um dispositivo medido dirigível é aqui proporcionada, compreendendo: uma porção alongada e flexível, pelo menos um acionador de polímero eletroativo iônico, e uma pluralidade de fios eletricamente condutores. A porção alongada e flexível tem uma extremidade distal e uma extremidade proximal e adicionalmente compreende: um membro interno alongado flexível, um membro externo, e um membro de suporte. O membro interno alongado flexível tem uma extremidade proximal e uma extremidade distal dispostas para acoplar com a pelo menos uma camada eletrolítica de polímero do acionador de polímero eletroativo iônico conforme é aqui abaixo discutido. O membro externo rodeia o membro interno, o membro de suporte e a pluralidade de fios eletricamente condutores, e o membro de suporte é envolto em torno do membro interno intermediário da extremidade proximal e da extremidade distal. O acionador de polímero eletroativo e iônico, conforme será aqui abaixo discutido em maiores detalhes é um acionador compreendendo pelo menos uma camada eletrolítica de polímero na qual os cátions são livres para migrar em resposta a um campo elétrico imposto. A camada eletrolítica de polímero é fixada adjacente a extremidade distal do membro interno alongado flexível, e adicionalmente define uma superfície externa. O campo elétrico é proporcionado através da energização de uma pluralidade de eletrodos dispostos e espaçados, um a partir do outro, sobre a camada eletrolítica de polímero. À pluralidade de eletrodos é distribuída em forma de uma circunferência em torno da superfície externa de pelo menos uma camada eletrolítica de polímero. Cada uma da pluralidade de eletrodos pode ser conectada a uma fonte de potencia elétrica através de um ou mais fios eletro condutores tal como, por exemplo, um fio de metal, sendo trançado com o membro de suporte e tendo uma extremidade proximal acoplada a fonte de potência elétrica e uma extremidade distal acoplada ao eletrodo. Assim sendo, a camada eletrolítica de polímero pode deformar assimetricamente em resposta a aplicação de um sinal elétrico através de pelo menos uma da pluralidade de fios eletro condutores para a pelo menos uma da pluralidade de eletrodos.

[009] Em algumas realizações, a camada eletrolítica de polímero pode compreender um polímero hospedeiro e um eletrólito como um solvente na mesma. O polímero pode compreender, mas não é limitado a, polímeros de flúor e polímeros intrinsecamente condutores. Em uma realização exemplar, os polímeros de flúor podem compreender ionômeros perfluorinados, difluoreto de polivinilideno (PVDF) ou copolímero do mesmo (por exemplo, poli(vinilideno fluoreto-co-hexafluorpropileno (PVDF-HFP), mas não são limitados a esse polímeros.

[010] Em outra realização exemplar, os polímeros intrinsecamente condutores podem compreender, mas não são limitados a, polianilina (PANI), polipirrolo (PPI), poli (etilenodioxitiofeno(poli(3,4-etilenedioxitiofeno(PEDOT), poli(sulfeto de p- fenileno) poliíp-phenilene sulfide = PPS) , ou a combinação dos mesmos. Em ainda outra realização, o eletrolito pode ser água ou um líquido iônico.

[011] Os exemplos exemplares do líquido iônico podem incluir, mas não são limitados a 1-etila-3-metilimidazolium tetrafluorborato —(1-etil-3- metilimidazolium tetrafluoroborate = EMI-BF4), 1-etila-3-metilimidazolium bis(trifluorometilasulfonila)imido (1-etil-3-metilimidazolium bis(trifluorometilsulfonil)imide = EMI-TFSI), 1-etila-3-metilimidazolium trifluorometanosulfonato (1-etil-3-metilimidazolium trifluoromethanesulfonate = EMITS) ou uma combinação dos mesmos.

[012] Em uma realização do dispositivo médico, cada um dos eletrodos pode compreender materiais tais como platina, ouro, materiais com base em carbono ou uma combinação dos mesmos. Os exemplos exemplares de material à base de carbono podem compreender, mas não são limitados a carbono derivado de carboneto, nano tubos de carbono, grafeno, um material composto de carbono derivado de carboneto e material de polímero eletrolítico (por exemplo, ionômero), e um material composto de nano tubo de carbono e material de polímero eletrolítico (por exemplo, ionômero). Em outras realizações, cada um dos eletrodos pode ser uma estrutura de camadas múltiplas. Por exemplo, o eletrodo pode compreender pelo menos duas camadas nas quais uma camada é uma camada de eletrodo de carbono compreendendo um ou mais materiais com base em carbono conforme é aqui acima descrito ao passo que o outro é uma camada de eletrodo de ouro sendo disposta sobre uma superfície da camada de eletrodo de carbono.

[013] Em uma realização do dispositivo médico, o acionador de polímero eletroativo e iônico pode compreender uma pluralidade de eletrodos individuais e eletricamente isolados, uns a partir dos outros, distribuídos de uma forma angular e distribuídos de uma forma equi-angular em torno da superfície externa da camada eletrolítica de polímero. Em uma realização do dispositivo médico, o acionador de polímero eletroativo e iônico pode ser incluído na extremidade distal de uma porção flexível de um cateter. Por exemplo, mas não de uma maneira limitada, a porção flexível do dispositivo médico pode, em uma realização, compreender quatro eletrodos distribuídos de forma angular que é separado, nas suas linhas centrais, cada um a partir do outro, por cerca de 90 graus (1.571 radianos). Como outro exemplo, mas não de uma maneira limitada, o acionador de polímero eletroativo e iônico pode compreender oito eletrodos distribuídos de forma angular que são separados, nas suas linhas centrais, por cerca de 45 graus (0.785 radianos), um a partir do outro. Em ainda outro exemplo, o acionador de polímero eletroativo e iônico 110 pode compreender três eletrodos distribuídos de uma forma angular que são separados, nas suas linhas centrais, um a partir do outro, por cerca de 120 graus (2.094 radianos). Deverá ser aqui subentendido que cada uma da pluralidade de eletrodos ocupa uma extensão circunferencial em torno da superfície da camada eletrolítica de polímero, e que a “separação de forma angular” pode, portanto ser declarada em termo das linhas centrais dos eletrodos ao invés de em termos das bordas adjacentes dos eletrodos, algo que será muito mais próximo a borda adjacente do eletrodo adjacente do que será das suas linhas centrais. Em algumas realizações do dispositivo médico, os eletrodos são espaçados de uma maneira a proporcionar um espaçamento substancial funcionando como canais de isolamento intermediários a eletrodos adjacentes. Em outras realizações, a camada eletrolítica de polímero pode, adicionalmente, definir uma superfície interna correspondente a superfície externa e pelo menos um eletrodo interno proporcionado sobre a superfície interna.

[014] Em uma realização do dispositivo médico, o membro de suporte pode ser uma trama de reforço, uma matriz de fios trançados, ou uma bobina formada sobre um ou mais materiais de reforço enrolados em uma configuração trançada ou outra configuração helicoidal em torno do membro interno. Os exemplos exemplares de materiais de reforço podem compreender, mas não são limitados a, um ou mais fios arredondados ou planos (por exemplo, retangulares, elípticos ou ovais planos), plásticos (por exemplo, cetona de éter poliéter (PEEK), náilon, vidro, fibras tecidas ou torcidas (por exemplo, aramida) ou materiais compostos.

[015] Em uma realização do dispositivo médico, o membro interno e a pelo menos uma camada eletrolítica de polímero pode adicionalmente formar um orifício na mesma para receber e ali passar através, uma estrutura alongada (por exemplo, um fio de guia) ali inserida, e a camada eletrolítica de polímero é fixada adjacente a extremidade distal do membro interno com o orifício da camada eletrolítica de polímero alinhada com o orifício do membro interno, de tal maneira que a estrutura alongada possa ser alimentada através do orifício do membro interno e o orifício da camada eletrolítica de polímero se estenda para fora a partir do acionador de polímero eletroativo e iônico.

[016] Em uma realização do dispositivo médico, cada uma da pluralidade de fios eletro condutores pode adicionalmente compreender um revestimento isolante revestindo os mesmos para adicionalmente isolar os mesmos a partir do membro externo e do membro de suporte.

[017] Em algumas realizações, o dispositivo médico pode adicionalmente compreender pontes condutoras se se estendendo ao longo da camada eletrolítica de polímero, cada uma das pontes condutoras eletricamente conectadas a cada um dos eletrodos. A extremidade distal de cada um dos fios eletricamente condutores pode ser acoplada a ponte condutora para eletricamente conectar o acionador de polímero eletroativo e iônico a um dos fios eletricamente condutores, e assim sendo a uma fonte de eletricidade.

[018] Em outros aspectos, um método para a preparação do dispositivo médico aqui acima mencionado é aqui proporcionado, e o mesmo inclui: proporcionar um acionador de polímero eletroativo e iônico compreendendo uma camada de polímero tubular eletro ativa tendo um orifício e uma superfície externa na qual uma pluralidade de eletrodos é distribuída de forma circunferencial em torno da superfície externa da camada de polímero tubular eletro ativa; proporcionar um membro interno alongado flexível tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal, no qual a extremidade distal se estende em uma porção do orifício da camada de polímero tubular eletrolítica; proporcionar uma pluralidade de fios eletricamente condutores, cada um tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal; trançar cada um dos fios eletricamente condutores com o membro de suporte; rodear o membro interno intermediário da extremidade proximal e da extremidade distal do membro interno com o membro de suporte trançado com os fios eletricamente condutores; proporcionar um membro externo tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal para rodear o membro interno e o membro de suporte trançado com os fios eletricamente condutores; proporcionar um tubo termo retrátil; revestir o acionador de polímero eletroativo e iônico, o membro externo, o membro de suporte trançado com os fios eletricamente condutores e o membro interno dali com o tubo termo retrátil; e aquecer o tubo termo retrátil para causar o encolhimento / a retração da película de polímero, de tal maneira que o acionador de polímero eletroativo e iônico, o membro externo, o membro de suporte trançado com os fios eletricamente condutores e seu membro interno sejam presos conjuntamente.

[019] Em algumas realizações, os métodos podem compreender uma etapa de eletricamente contatar, direta ou indiretamente, a extremidade distal de cada um dos fios eletricamente condutores aos eletrodos. Por exemplo, em uma realização, a extremidade distal de cada um dos fios eletricamente condutores pode ser acoplada a uma superfície de pelo menos um dos eletrodos diretamente. Em outra realização, uma ou mais pontes condutoras podem ser formadas e se estendidas a partir de cada um dos eletrodos e ao longo de uma camada eletrolítica de polímero tubular, de tal maneira que a extremidade distal de cada um dos fios eletricamente condutores possa ser indiretamente acoplada a um eletrodo via a ponte condutora. Breve Descrição dos Desenhos

[020] Os desenhos ilustrativos anexos proporcionam um entendimento adicional das realizações e são aqui incorporados e constituem uma parte deste pedido de patente e, conjuntamente com a descrição aqui escrita, servem para explicar a presente invenção. Os desenhos anexos são brevemente descritos conforme aqui a seguir.

[021] A Figura 1h é uma vista explodida de um cateter compreendendo uma porção alongada e flexível e uma porção dobrável de acordo com uma realização;

[022] a Figura 1B é uma vista em seção transversal da porção alongada e flexível do cateter da Figura 1A;

[023] a Figura 2A é uma vista em perspectiva ilustrando o membro de suporte em geral e os fios eletricamente condutores na Figura 1A;

[024] a Figura 2B é uma vista ampliada de uma porção do membro de suporte e dos fios eletricamente condutores na Figura 1A;

[025] a Figura 3A é uma vista em perspectiva da porção dobrável de uma realização da Figura 1A, ilustrando a porção dobrável no modo reto;

[026] a Figura 3B é uma vista em perspectiva da porção dobrável da Figura 3A no modo deformado ou no modo dobrável;

[027] a Figura 3C é uma vista em seção transversal da porção dobrável das Figuras 3A e 3B ilustrando uma realização que um primeiro conjunto selecionado de quatro sinais elétricos é aplicado a quatro eletrodos distribuídos de uma forma circunferencial disposto em torno da superfície externa da camada eletrolítica de polímero para proporcionar dois graus de liberdade;

[028] a Figura 3D é uma vista de seção transversal da porção dobrável das Figuras 3A e 3B revelando outra realização que um segundo conjunto selecionado de quatro sinais elétricos aplicados aos eletrodos distribuídos de uma forma circunferencial dispostos em torno da camada eletrolítica de polímero;

[029] a Figura 4A mostra uma seção transversal longitudinal do acionador de polímero eletroativo e iônico da Figura 1A de acordo com uma realização, ilustrando a inter conexão dos fios eletricamente condutores e dos eletrodos;

[030] a Figura 4B mostra uma seção transversal longitudinal do acionador de polímero eletroativo e iônico da Figura 1A de acordo com outra realização, ilustrando a inter conexão dos fios eletricamente condutores e dos eletrodos via uma ponte condutora;

[031] a Figura 4C mostra uma seção transversal longitudinal do acionador de polímero eletroativo e iônico da Figura 1A de acordo com outra realização, ilustrando outra inter conexão dos fios eletricamente condutores e dos eletrodos via uma ponte condutora;

[032] a Figura 4D mostra uma seção transversal longitudinal do acionador de polímero eletroativo e iônico da Figura 1A de acordo com uma realização, ilustrando a inter conexão dos fios eletricamente condutores, do revestimento e dos eletrodos via uma ponte condutora;

[033] as Figuras 5A a 5E ilustram a integração da porção alongada e flexível e da porção dobrável de um cateter na Figura 1A de acordo com uma realização na qual:

[034] a Figura 5A é uma vista esquemática ilustrando o revestimento separado e o acionador de polímero eletroativo e iônico;

[035] a Figura 5B é uma vista esquemática ilustrando que o revestimento interno é fixado na porção do orifício do acionador de polímero eletroativo e iônico;

[036] a Figura 5C é uma vista esquemática ilustrando a interconexão doa fios eletricamente condutores e o eletrodo sobre o acionador de polímero eletroativo e iônico que é indicado nas linhas sólidas para melhor revelar os detalhes dos componentes nos mesmos;

[037] a Figura 5D é uma vista esquemática ilustrando que o membro de suporte trançado com os fios eletricamente condutores é fixado sobre o revestimento encaixado em uma porção do orifício do acionador de polímero eletroativo e iônico; e

[038] a Figura SE é uma vista esquemática ilustrando que a jaqueta externa é posicionada sobre o membro de suporte trançado com os fios eletricamente condutores.

Descrição Detalhada da Realização Preferida

[039] Dispositivos médicos tais como cateteres podem ser suficientemente delgados para serem inseridos em um lúmen tal como uma artéria, uma veia, uma garganta, um canal auditivo, uma passagem nasal, uma uretra ou quaisquer outros lumens ou passagens corporais. Por exemplo, cateteres delgados (também referidos a como micro cateteres), permitem aos médicos desempenhar e realizar cirurgias não invasivas requerendo um período de recuperação substancialmente mais curto por intermédio de prevenir a necessidade de cortar uma grande abertura em um sujeito ou um paciente para proporcionar acesso local para desempenhar e realizar um procedimento cirúrgico ou uma operação médica.

[040] Conforme é aqui usado, os termos “sujeito” ou “paciente” se referem ao recipiente de uma intervenção médica com o dispositivo. Em alguns aspectos, o paciente é um paciente humano. Em outros aspectos, o paciente é um animal de companhia, de esporte, doméstico ou um animal de pecuária.

[041] Conforme é aqui usado, os termos “acionador de polímero eletroativo e iônico” se referem a um componente de um dispositivo médico compreendendo uma fina camada eletrolítica de polímero na qual cátions são livres para migrar em resposta a um campo elétrico imposto sobre um ou mais eletrodos dispostos sobre a superfície da camada eletrolítica de polímero.

[042] Conforme é aqui descrito, o “acionador de polímero eletroativo e iônico” pode ser proporcionado na extremidade distal de um dispositivo médico formando uma porção dobrável de um dispositivo médico (por exemplo, uma ponta de um cateter) para ser seletivamente dobrável ou dobrar. Mais especificamente, e energização elétrica seletiva de um ou mais eletrodos faz com que a camada eletrolítica de polímero deforma como um resultado da contração ao longo de um lado ou porção da camada eletrolítica de polímero e/ou o inchaço ao longo de um lado ou porção da camada eletrolítica de polímero.

[043] Será aqui entendido que cátions no interior da camada eletrolítica de polímero migrarão em um sentido a um eletrodo anodicamente energizado, e se afastarão a partir de um eletrodo energizado catodicamente, ao passo que permanecerá no interior da matriz da camada eletrolítica de polímero. Isto faz com que a porção da camada eletrolítica de polímero adjacente a um eletrodo energizado anodicamente incha e uma porção da camada eletrolítica de polímero adjacente a um eletrodo energizado catodicamente contraia, desta forma fazendo com que a camada eletrolítica de polímero dobre. Também será aqui subentendido que o controle coordenado de sinais elétricos liberados para os eletrodos através de fios eletricamente condutores pode produzir a dobra em uma direção intencionada. Em um estado relaxado ou não energizado, a camada eletrolítica de polímero do acionador de polímero eletroativo e iônico permanece na sua forma original.

[044] Conforme é aqui usado, o termo “camada eletrolítica de polímero” se refere a uma camada ou membrana compreendendo um polímero hospedeiro e um eletrólito (por exemplo, um solvente tal como água ou um líquido iônico). O polímero hospedeiro pode compreender, por exemplo, mas não como sendo algo limitante,

polímeros de flúor e polímeros intrinsecamente condutores. Por exemplo, a camada eletrolítica de polímero pode compreender um fluoreto de polivinilideno ou um di fluoreto de polivinilideno, um flúor polímero termoplástico altamente não reativo produzido pela polimerização do di fluoreto de polivinilideno, e contendo líquido iônico ou água salgada. Alternativamente, o eletrólito de polímero pode compreender um gel formado por intermédio de fluoreto de polivinilideno ou di fluoreto de polivinilideno, carbonato de propileno e um líquido iônico.

[045] Conforme é aqui usado, o termo “fios eletricamente condutores” se refere a um componente que conduz sinais elétricos a partir de uma fonte de eletricidade para um ou mais da pluralidade de eletrodos para afetar a dobragem da camada eletrolítica de polímero que pode compreender um metal nobre para uma estabilidade química superior e resistência a corrosão. Por exemplo, mas não como sendo algo limitante, os fios eletricamente condutores que liberam potência a eletrodos selecionados para acionar a camada eletrolítica de polímero podem compreender platina, uma liga de platina, prata ou uma liga de prata altamente condutora, ou os mesmos podem compreender ouro ou uma liga de ouro a qual, adicionalmente a ser quimicamente estável e resistente a corrosão, é maleável e pode ser vantajosamente formada em fios ou condutos eletricamente condutores bastante delgados tendo uma resistência bastante baixa a dobra.

[046] Os parágrafos a seguir descrevem certas realizações de dispositivos médicos que podem ser usados para desempenhar e realizar ou para permitir o desempenho de operações cirúrgicas usando os mesmos, e os métodos que podem ser usados para permitir a preparação de tais dispositivos médicos para tal fim. Será aqui subentendido que outras realizações de dispositivos médicos e de métodos se encontram dentro do escopo das reivindicações aqui abaixo apensadas, e a ilustração de tais realizações não é algo limitante da presente invenção.

[047] A Figura 1A ilustra uma realização de um dispositivo médico, compreendendo uma vista explodida de um cateter 1. O cateter 1 compreende uma porção alongada e flexível 10 para ser se estendida a partir de um controlador (não mostrado), e uma porção dobrável 11 disposta na extremidade distal 100 da porção alongada e flexível

10. A Figura 1B é uma vista de seção transversal da porção alongada e flexível 10 do dispositivo médico na Figura 1A. A porção alongada e flexível 10 adicionalmente compreende um revestimento interno tubular 101, um membro de suporte 102, e uma jaqueta externa 103, A porção dobrável 11 inclui um acionador de polímero eletroativo e iônico 110 compreendendo uma camada eletrolítica de polímero 111 disposta adjacente ao revestimento interno 101 da porção alongada e flexível 10 e centralmente a uma pluralidade de eletrodos energizáveis 112. Cada uma da pluralidade de eletrodos 112 que rodeia a superfície externa exterior 113 da camada eletrolítica de polímero 111 é conectada a uma extremidade distal 120 (FIGs. 44, 4B) de uma de uma pluralidade de fios eletricamente condutores 12 através da qual um sinal elétrico ou uma corrente pode ser alimentada ao eletrodo conectado 112. O revestimento interno 101 e a camada eletrolítica de polímero 111 adicionalmente formam um orifício interior 104, 114 respectivamente para guiar um fio de guia inserido (não mostrado) em uma posição predeterminada no interior de um lúmen do corpo. Em uma realização, a camada eletrolítica de polímero 111 é fixada adjacente a extremidade distal 100 do revestimento interno 101 com o orifício 114 da camada eletrolítica de polímero alinhada com o orifício 104 do revestimento interno 101. Assim sendo, o fio de guia inserido pode ser alimentado a partir da extremidade proximal 105 da porção alongada e flexível 10 através dos orifícios 104, 114 para a extremidade distal 115 da porção dobrável 11.

[048] O revestimento interno 101 é suficientemente delgado para ser inserido em um lúmen (não mostrado) de um corpo (não mostrado), por exemplo, tem uma seção transversal suficientemente pequena para permitir este uso. Também, o revestimento interno 101 é suficientemente flexível e substancialmente incompressível de forma axial de tal maneira que pode ser avançado através de um lúmen que tenha um percurso sinuoso por intermédio de empurrar ou direcionar a porção alongada e flexível em um sentido para frente depois que a extremidade distal 100 é introduzida no lúmen do corpo (não mostrado). Em alguns exemplos exemplares, o revestimento interno 101 pode ser um revestimento lubrificante o qual adicionalmente é configurado para proporcionar fortalecimento e enrijecimento a porção proximal do cateter 1. O revestimento 101 pode não apenas prevenir com que o membro de suporte 102 do mesmo seja exposto sobre a superfície interna do cateter 1 e, assim sendo, ao orifício 104, mas também pode intensificar a lubrificação das superfícies internas do lúmen (por exemplo, as superfícies das paredes do orifício 104, 114), para auxiliar no posicionamento do fio de guia. Em alguns exemplos exemplares, o revestimento interno 101 pode ser formado com um polímero de baixa fricção o qual compreende flúor carbono (tal como politetrafluoretileno (politetrafluoroetilene = PTFE), polietileno de alta densidade, outros polímeros de baixa fricção, ou as combinações dos mesmos, mas não são limitados a isto. O polímero de baixa fricção, tal como o PTFE, pode ser combinado com outro polímero mais rígido, tal como poli-imido para aumentar a força do revestimento interno 101.

[049] A Figura 2A é uma vista isométrica da Figura 1A ilustrando o membro de suporte geral e os fios eletricamente condutores. A Figura 2B é uma vista ampliada de uma porção do membro de suporte e dos fios eletricamente condutores na Figura 1A. em torno do revestimento 101 se encontram o membro de suporte 102, e uma pluralidade de fios eletricamente condutores 12, que são integralmente trançados em conjunto para proporciona uma estrutura trançada relativamente segura e incorporada, desta forma reduzindo os danos a vulnerabilidade dos fios eletricamente condutores durante a montagem e uso do cateter 1. Também, o membro de suporte 102 pode proporcionar uma rigidez e resistência estrutural intensificada no que diz respeito a compressão axial e uma resistência intensificada no que diz respeito a deformação torcional da porção alongada e flexível 10 para um controle e dirigibilidade intensificada do cateter 1. O membro de suporte 102 pode compreender, por exemplo, mas não sendo limitada a uma trama de reforço, uma matriz de fios trançados ou uma bobina formada a partir de um ou mais materiais de reforço 102a e dos fios condutores 12 enrolados em uma configuração trançada ou helicoidal em torno do revestimento interno 101. Os exemplos exemplares de materiais de reforço 102 a podem incluir, mas não são limitados a, um ou mais fios (por exemplo, retangular, elíptico, circular, fita, oval plano ou outro formato em seção), filamentos, vertentes ou os similares formados a partir de metal (por exemplo, aço inoxidável, Nitinol ou tungstênio), plástico (por exemplo, cetona de éter poliéter (Poliether Ether Ketone = PEEK), náilon, vidro, fibras tecidas ou torcidas (por exemplo, aramida) ou materiais compostos. Os materiais de reforço 102 a e os arranjos dos mesmos podem ser variados no que diz respeito a tamanho, número e afastamento (espaçamento entre os mesmos) ao longo do comprimento do cateter | para se conseguir as características desejadas de manuseio do cateter. Conforme é aqui mostrado nas Figuras 2A e 2B, o membro de suporte 102 pode ter materiais de reforço 102 a formados com um afastamento sinuoso fixo. Alternativamente, o membro de suporte 102 pode ser formado em três ou mais seções com afastamentos diferentes. Em uma realização, o membro de suporte 102 pode ser proporcionado com materiais de reforço 102 a tendo um afastamento mais baixo (espaçamento mais próximo) na extremidade proximal 105 para proporcionar uma força aumentada e um afastamento mais alto (espaçamento maior) na extremidade distal 100 para proporcionar uma resistência a torção e flexibilidade aumentada.

[050] A Figura 3A é uma vista em perspectiva da porção dobrável 11 da realização do cateter da Figura 1A, ilustrando a porção dobrável 11 no modo reto. À porção 11 inclui um acionador de polímero eletroativo e iônico 110 compreendendo uma camada eletrolítica de polímero tubular 111 disposta adjacente a extremidade distal 100 da porção alongada e flexível 10 e centralmente a pluralidade de eletrodos energizáveis 112 distribuídos de forma angular. Cada uma da pluralidade de eletrodos 112 que conjuntamente rodeiam a superfície externa 113 da camada eletrolítica de polímero 111 é conectada a uma extremidade distal 120 do fio eletricamente condutivo 12 através do qual um sinal elétrico ou uma corrente pode ser alimentado ao eletrodo conectado 112. À camada eletrolítica de polímero 111 inclui um orifício 114 através do qual, outras estruturas alongadas (por exemplo, um fio de guia) podem ser inseridos para posicionar, controlar e/ou acionar uma efetor de extremidade ou uma ferramenta ou instrumento cirúrgico disposto na extremidade distal da estrutura alongada. O orifício 114 da camada de polímero 111 é, em uma condição relaxada ou não energizada, centralizado acerca de um eixo 2.

[051] Em uma realização, os eletrodos distribuídos de uma forma angular 112 são distribuídos de uma forma equi-angular em torno da superfície externa 113 da camada eletrolítica de polímero 111. Por exemplo, mas não de uma maneira limitante, o acionador de polímero eletroativo e iônico 110 pode, na realização da Figura 3A, compreender quatro eletrodos distribuídos de forma angular 112 que são separados, nas suas linhas centrais, cada um deles, um a partir do outro, por cerca de 90 graus (1.571 radianos). Deverá ser aqui subentendido que cada uma da pluralidade de eletrodos 112 ocupa uma extensão circunferencial ao longo da superfície da camada eletrolítica de polímero, e que a “separação angular” pode, portanto ser declarada em termos das linhas centrais 117 dos eletrodos ao invés de em termos das bordas adjacentes dos eletrodos, algo que será muito mais próximo a borda adjacente do eletrodo adjacente. Em algumas realizações, os eletrodos são espaçados de uma maneira a proporcionar um espaçamento substancial como canais de isolamento 116 intermediários a eletrodos adjacentes.

[052] Em uma realização, o acionador de polímero eletroativo e iônico 110 da Figura 3A é um acionador de material composto iônico polímero — metal (lonic Polimer-Metal Composite = IPMC). Em uma realização, o acionador de polímero eletroativo e iônico 110 inclui uma camada eletrolítica de polímero 11 feita de PVDF-HFP que é impregnada com EMITF (como eletrólito). Alternativamente, outras realizações do acionador de polímero eletroativo e iônico 110 do cateter 1 pode incluir uma camada eletrolítica de polímero 111 que inclui pelo menos um dos ionômeros per fluorados tais como Aciplex"" (disponível a partir de Asahi Kasei Chemical Corp. of Toquio, Japão), FlemionO (disponível a partir de AGC Chemical Americas, Inc. of Exton, Pennsilvania, EUA), fumapemO F-series (disponível a partir de Fumatech BWT GmbH, Bietigheim- Bissingen, República Federal da Alemanha) ou Nafion€O (disponível a partir de The Chemours Compani of Wilmington, Delaware, EUA.).

[053] Em uma realização, os eletrodos 112 podem incluir um dos materiais com base em ouro, com base em carbono, ou uma combinação dos mesmos (por exemplo, um material composto). Em outras realizações, o material de carbono pode incluir, por exemplo, mas não é limitado a, carbono derivado de carboneto (Carbide- Derived Carbon = CDC), nano tubos de carbono (Carbon NanoTube = CNT), grafeno, um material composto de carbono derivado de carboneto e da camada eletrolítica de polímero 111, e um material composto de nano tubo de carbono e da camada polímero eletrolítica

111. Em uma realização exemplar, conforme é aqui mostrado nas Figuras 4A a 4D, os eletrodos 112 tem camadas duplas e incluem: uma camada composta 112 a de carbono (CDC e/ou CNT) e PVDF-HFP/EMITF e uma camada de ouro 112b por sobre a mesma. Os eletrodos 112 podem ser integrados sobre a superfície externa 113 da camada eletrolítica de polímero 111 usando qualquer técnica adequada. Por exemplo, mas não sendo limitados a isto, os eletrodos de metal 112 podem ser ali depositados (por exemplo, eletrodos de platina ou de ouro) usando um processo eletroquímico. Alternativamente, os eletrodos com camadas duplas 112 podem ser preparados e integrados sobre a superfície externa 113 pelas seguintes etapas: pulverizar a camada composta 112 a sobre a superfície externa 113, revestir por pulverização uma camada de ouro 112b sobre a camada composta 112a seguido de integrar as camadas 112a, 112b usando um processo de refluxo. O detalhe do processo de refluxo é discutido no Pedido de Patente PCT No. PCT/US17/16513, o qual é aqui totalmente incorporado por referência em sua totalidade.

[054] A porção dobrável 11 pode ser deformada seletivamente e de forma controlada até um modo de dobragem pela energização seletiva de uma ou mais da pluralidade de eletrodos 112, conforme será aqui abaixo explicado em detalhes adicionais. A Figura 3B é uma vista isométrica da porção da porção dobrável 11 da Figura 3A no modo deformado ou dobrado. Cada uma da pluralidade de eletrodos 112 é conectada a uma extremidade distal 120 do fio eletricamente condutivo 12 através do qual um sinal elétrico pode ser aplicado aos eletrodos 112 no qual o fio 12 é conectado, desta forma fazendo com que os cátions de metal no interior da camada eletrolítica de polímero

11 movam em uma direção determinada por intermédio do sinal elétrico aplicado. Esta migração de cátions produzida por intermédio do sinal elétrico aplicado faz com que a camada eletrolítica de polímero 111 incha na porção da camada eletrolítica 111 disposta próxima ao anodo e que dobre ou deforme na direção da porção ainda não inchada. Como um resultado, a magnitude e a direção da deformação dobrável da camada eletrolítica de polímero 111 do acionador de polímero eletroativo e iônico 110 possa ser controlada por intermédio de selecionar estrategicamente os eletrodos 112 a energizar e por intermédio do ajuste do sinal elétrico aplicado através do fio eletricamente condutivo 12 aqueles eletrodos 112.

[055] Alternativamente, no evento de que a porção dobrável 11é observada como estando em um modo deformado na ausência da aplicação de um ou mais sinais elétricos a uma ou mais da pluralidade de eletrodos 112, a magnitude da deflexão observada pode ser usada para determinar a magnitude e a direção de uma força externa aplicada à porção dobrável 11 ou, alternativamente, no evento que a aplicação de uma conhecida corrente aos eletrodos 112 falha a produzir uma deformação antecipada da porção dobrável 11, a diferença entre a deformação antecipada e a deformação verdadeira (se houver alguma), pode ser usado como um indicador da magnitude de uma força externa aplicada a porção dobrável 11 do cateter 1.

[056] A Figura 3C é uma vista de seção transversal da porção dobrável 11 das Figuras 3A e 3B ilustrando uma realização que um primeiro conjunto selecionado de quatro sinais elétricos é aplicado a quatro eletrodos 112 distribuídos de uma forma circunferencial em torno da superfície externa 113 da camada eletrolítica de polímero 111 para proporcionar dois graus de liberdade (por exemplo, dobragem ao longo da direção X-eixo e/ou da direção |-eixo). A Figura 3C ilustra os sinais elétricos que podem ser aplicados a pluralidade de eletrodos 112 distribuídos de forma angular para comunicar a dobragem da porção dobrável 11 na direção da seta 3. Será aqui subentendido que a aplicação de uma carga positiva (potencial) sobre os eletrodos 112 sobre o lado esquerdo e lado direito da porção dobrável 11 da Figura 3C, em adição a aplicação de uma carga positiva (potencial) ao eletrodo 112 na parte superior da Figura 3C e ainda mais em adição a aplicação de uma carga negativa (potencial) ao eletrodo 112 na parte inferior da Figura 3C, pode resultar em uma quantidade diferente de deformação que ocorreria como um resultado da aplicação de uma carga positiva (potencial) sobre o eletrodo 112 na parte superior da Figura 3C com uma carga negativa (potencial) comunicada aos eletrodos 112 remanescentes. Será aqui subentendido que o usuário pode selecionar a pluralidade de sinais elétricos que produz a deformação desejada por intermédio do usuário.

[057] A Figura 3D é uma vista de seção transversal da porção dobrável 11 da Figura 3A e 3B revelando outra realização que um segundo conjunto selecionado de quatro sinais elétricos é aplicado a eletrodos 112 distribuídos de uma forma circunferencial dispostos em torno da camada eletrolítica de polímero 111. A Figura 3D ilustra a aplicação de uma carga positiva (potencial) ao eletrodo 112 na parte superior da porção dobrável 11 da Figura 3D e também ao eletrodo 112 no lado direito da porção dobrável 11 da Figura 3D, e a Figura 3D adicionalmente ilustra a aplicação de uma carga negativa (potencial) ao eletrodo 112 na parte inferior da Figura 3D e também ao eletrodo 112 no lado esquerdo da Figura 3D. Os resultados da deformação da camada eletrolítica de polímero 111 a partir da aplicação dessas cargas elétricas (potenciais) está na direção da seta 4.

[058] Será aqui subentendido a partir das Figuras 3C e 3D que a porção dobrável 11 do cateter 1 pode ser dobrada em múltiplas direções e com vários graus de deformação ou deflexão por intermédio do controle estratégico do sinal (+, -) e magnitude das cargas elétricas comunicadas a cada um dos eletrodos individuais 112. Embora a realização ilustrada nas Figuras 3A a 3D ilustre uma porção dobrável 11 incluindo quatro eletrodos 112, será aqui subentendido que a porção dobrável 11 do cateter 1 pode incluir menos do que quatro ou mais do que quatro eletrodos 112, e tais realizações terão capacidades direcionais de deflexão e de deformação diferentes e, assim sendo, proporciona mais ou menos graus de liberdade.

[059] Os fios eletricamente condutores 12 podem ser interconectados com os eletrodos 112 em várias configurações usando qualquer técnica de conexão adequada. Por exemplo, pasta condutora ou soldagem a laser pode ser empregado física e eletricamente conectar os fios eletricamente condutores 12 e os eletrodos 112. A Figura 4A mostra uma seção transversal longitudinal do acionador de polímero eletroativo e iônico 110 da Figura 1A, ilustrando uma realização da conexão física e elétrica dos fios eletricamente condutores 12 com os eletrodos 112. As extremidades distais 120 dos fios eletricamente condutores 12 se estendem ao longo de uma porção da superfície da camada de ouro 112b de cada um dos eletrodos 112 na extremidade proximal 117 do acionador de polímero eletroativo e iônico 110 onde os mesmos terminam em uma conexão com o eletrodo 112 usando, por exemplo, uma pequena quantidade de pasta condutora 121.

[060] Alternativamente, as FIGs 4B a 4D ilustam outras realizações de conexão física e elétrica Dops fios eletricamente condutores 12 e dos eletrodos 112. Nas Figuras 4B a 4D, uma derivação condutora, daqui por diante uma ponte condutora 13, é formada na extremidade proximal 117 do acionador de polímero eletroativo e iônico 110 e se estende a partir dali ao longo da camada eletrolítica de polímero 11 até uma localização de conexão aos eletrodos 112 e facilita a transmissão de potência elétrica entre os mesmos. A ponte condutora 13 pode ser banhada sobre a superfície da camada de ouro 112b e se estender para cobrir uma porção (refira-se a Figura 4B) ou toda (refira-se as Figuras 4C e 4D) da parede lateral entre o eletrodo e a extremidade proximal 117 da camada eletrolítica 111, assim como na parede final anular da extremidade proximal 117 da camada eletrolítica 111. As extremidades distais 120 dos fios eletricamente condutores 12 são física e eletricamente conectados a qualquer localização da ponte condutora 13. E, algumas realizações, conforme é aqui mostrado na Figura 4D, o fio eletricamente condutivo 12 e o membro de suporte 102 são primeiramente localizados sobre a superfície externa 101 do revestimento 101 a partir da extremidade proximal 103 (refira-se , por exemplo, a Figura 1A) para a extremidade distal 100 da mesma e então uma porção do fio eletricamente condutivo 12 e o revestimento 101 ali abaixo são embutidos em uma porção do orifício 104 para conectar eletricamente o fio 12 e a ponte condutora 13. Em algumas realizações, a ponte condutora 13 pode ser preparada pela aplicação de qualquer material metálico na forma de folha ou fita (por exemplo, ouro, prata ou cobre) ou materiais não metálicos compreendendo polímeros condutores por sobre a superfície dos eletrodos 112 e da camada eletrolítica de polímero 11 usando qualquer técnica adequada (por exemplo, usando adesivos, revestimento, banho, gravura ou depósito, mas não sendo limitado a esses métodos de aplicação ou a esses materiais).

[061] As Figuras 5A a 5E ilustram a integração da porção alongada e flexível e da porção dobrável de um cateter na Figura 1A de acordo com uma realização. A Figura 5A é uma vista esquemática do revestimento separado e do acionador de polímero eletroativo e iônico. O acionador de polímero eletroativo e iônico 110 pode ser preparado por intermédio do depósito dos eletrodos 112 sobre a superfície externa 113 de uma camada eletrolítica de polímero 112 feita a partir de um tubo comercial Nafion& ou um tubo de PVDF. Em outras realizações, a camada eletrolítica de polímero 112 em um formato tubular pode ser preparada usando um processo de refluxo. Os detalhes do processo de refluxo são discutidos no pedido de patente internacional No. PCT/US 2017/16513, o qual é totalmente aqui incorporado por referência em sua totalidade. Os eletrodos 112 podem ser depositados usando qualquer método adequado. Por exemplo, mas de forma alguma sendo limitado a, os eletrodos 112 feitos de metal podem ser ali depositados (por exemplo, eletrodos de platina ou de ouro) usando um processo eletroquímico. Os eletrodos 112 feitos de materiais com base em carbono podem ser depositados usando o processo de refluxo discutido no pedido de patente internacional No. PCT/US 2017/16513, o qual é totalmente aqui incorporado por referência em sua totalidade. Em outras realizações, os eletrodos com camada dupla 112 (refira-se, por exemplo, a Figura 4A a 4D) podem ser preparados e integrados sobre a superfície externa 113 por intermédio de seguir as etapas: pulverizar a camada de material composto 112a sobre a superfície externa 113, pulverizar um revestimento de uma camada de ouro 112b sobre a camada de material composto 112a, seguido pela integração das camadas 112a, 112b. Conforme é aqui mostrado na Figura 5B, o revestimento interno 101 (por exemplo, um revestimento de PTFE) pode ter um diâmetro externo menor do que o orifício 114 da camada eletrolítica de polímero 112do, de tal maneira que o revestimento interno 101 pode ser encaixado no orifício 114 de tal maneira que o revestimento interno 101 se estenda em um sentido para dentro do orifício 114 por cerca de 5 a 10 mm. Um revestimento encapsulado de parileno com uma espessura de 5 a 10 um pode ser revestido sobre a conexão de revestimento 101 — orifício 114 para reforçar a conexão dos mesmos.

[062] As Figuras 5C e 5D ilustram vistas esquemáticas da interconexão dos fios eletricamente condutores 12 e dos eletrodos 112. Qualquer máquina para equipamento trançado e tecnologias conhecidas na técnica pode ser usada para trançar os fios eletricamente condutores 12 e o membro de suporte 102 de uma forma integrada. Por exemplo, o processo de trançar pode ser realizado usando uma maquina de trançar que oferece um trançado de carretel para carretel vertical contínuo, trançado de carretel para carretel horizontal ou trançado de mandril. Então, o membro de suporte 102 com os fios eletricamente condutores 12 trançados no mesmo é deslizado por sobre o revestimento 101 conforme é aqui mostrado na Figura 5D e ali fixado por intermédio de um adesivo (por exemplo, um plástico termoplástico um um plástico termo curado), ou por intermédio de soldagem, ou qualquer combinação dos mesmos. Depois que o membro de suporte 102 com os fios eletricamente condutores 12 sobre o mesmo é fixado ao revestimento 101, as extremidades distais dos fios eletricamente condutores 12 se estendem a partir de pelo menos extremidade distal das mesmas. Conforme é aqui acima descrito, as extremidades distais 120 dos fios eletricamente condutores 12 se se estendendo a partir do membro de suporte 102 podem ser acopladas ao acionador de polímero eletroativo e iônico 110 diretamente (por exemplo, fixado a uma porção da superfície da camada de ouro 112b das Figura 44) ou indiretamente (por exemplo, através de uma fixação a ponte condutora 13 mostrada na Figura 4B a 4D). A jaqueta externa 103 na Figura 5E é então deslizada por sobre o membro de suporte 102 e dos fios eletricamente condutores 12, e é então fixada na extremidade proximal 117 do acionador de polímero eletroativo e iônico 110. Em algumas realizações, um mandril (não mostrado), por exemplo, uma haste de mandril de aço inoxidável que tem um diâmetro externo de

0.025” (0.635 mm) é encaixado nos orifícios 104, 114 de tal maneira que o mandril possa suportar o revestimento interno 101 e o acionador de polímero eletroativo e iônico 110 para a montagem a seguir usando o processo de refluxo. No processo de refluxo, um tubo termo retrátil (por exemplo, um tubo de etileno propileno fluorado (Fluorinated Etilene- Propilene = FEP) ) pode ser posicionado por sobre a jaqueta externa 103 e o acionador de polímero eletroativo e iônico 110 e calor pode ser aplicado para fazer com que o tubo termo retrátil embrulhe firmemente no entorno da jaqueta externa 103 e pelo menos a extremidade proximal do acionador de polímero eletroativo e iônico 110 para firmemente prender a jaqueta externa 103 e o acionador de polímero eletroativo e iônico 110, um ao outro, por intermédio de apertar os mesmos conjuntamente. O tubo termo retrátil e os mandris então podem ser removidos a partir do cateter 1 assim obtido usando qualquer técnica adequada. Por exemplo, o tubo termo retrátil pode ser desbastado.

[063] Deve ser aqui notado e observado que várias modificações ou alterações podem ser feitas as realizações exemplares aqui acima descritas da invenção sem partir a partir das características técnicas da invenção conforme é aqui definido nas reivindicações anexas.

Claims

UT Reivindicações

1. Dispositivo médico alongado e flexível tendo uma extremidade distal e uma extremidade proximal, caracterizado pelo fato que compreende: um membro interno alongado e flexível tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal, um membro de suporte se se estendendo em torno do membro interno intermediário a extremidade proximal e a extremidade distal do mesmo uma pluralidade de fios eletricamente condutores, cada um deles sendo trançado com o membro de suporte e tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal; um membro externo envolvendo o membro interno, o membro de suporte e a pluralidade de fios eletricamente condutores e pelo menos um acionador de polímero eletroativo iônico, o acionador compreendendo: pelo menos uma camada eletrolítica de polímero fixada adjacente a extremidade distal do membro interno alongado e flexível e definindo uma superfície externa, uma pluralidade de eletrodos circunferencialmente distribuídos em torno da superfície externa da pelo menos uma camada eletrolítica de polímero; e em que pelo menos um fio da pluralidade de fios eletricamente condutores, adjacente a extremidade distal do mesmo, está eletricamente conectado a um dos eletrodos, e a pelo menos uma camada eletrolítica de polímero é configurada para se deformar assimetricamente em resposta a aplicação de um sinal elétrico através de pelo menos uma da pluralidade de fios eletricamente condutores a pelo menos um da pluralidade de eletrodos.

2. Dispositivo médico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que a camada eletrolítica de polímero compreende um eletrólito e um polímero selecionado a partir do grupo consistindo de polímeros de flúor e polímeros intrinsecamente condutores.

3. Dispositivo médico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que os polímeros de flúor são ionômeros perfluorinados, difluoreto de polivinilideno (PVDF) ou copolímeros dos mesmos.

4, Dispositivo médico de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato que os polímeros intrinsecamente condutores compreendem polianilina (PANI), polipirrol (PPY), poli(3,4-etilenodioxitiofeno) (PEDOT), sulfeto de poli(p-fenileno) (PPS) ou uma combinação dos mesmos.

5. Dispositivo médico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que cada um dos eletrodos compreende um material à base de platina, ouro ou à base de carbono ou uma combinação dos mesmos.

6. Dispositivo médico de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato que o material à base de carbono compreende um de: carbono derivado de carboneto, nanotubos de carbono, grafeno, um material composto de carbono derivado de carboneto e um material de polímero eletrolítico, e um material composto de nanotubos de carbono e material eletrólito de polímero.

7. Dispositivo médico de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato que cada um dos eletrodos é um eletrodo de camadas múltiplas compreendendo uma camada de eletrodo de carbono compreendendo uma camada de eletrodo de carbono compreendendo o material à base de carbono e uma camada de eletrodo de ouro sobre a mesma.

8. Dispositivo médico de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato que cada um dos eletrodos está circunferencialmente distribuído por ângulos iguais em torno da superfície externa da pelo menos uma camada eletrolítica de polímero.

9. Dispositivo médico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que a camada eletrolítica de polímero define uma superfície interna correspondendo a superfície externa sobre a qual pelo menos um eletrodo interno é proporcionado.

10. Dispositivo médico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o membro de suporte é pelo menos um de uma trama de reforço, uma matriz de fios trançados e uma bobina.

11. Dispositivo médico de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato que a pelo menos uma da trama de reforço, matriz de fios trançados e bobina compreendem uma pluralidade de membros espaçadas uns a partir dos outros na direção de comprimento do membro de suporte.

12. Dispositivo médico de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato que o espaçamento entre a pluralidade de membros varia na direção de comprimento do membro de suporte.

13. Dispositivo médico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o membro interno e a pelo menos uma camada eletrolítica de polímero adicionalmente formam um orifício, e o membro interno é fixado no interior do orifício de uma camada eletrolítica de polímero.

14. Dispositivo médico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que cada um dos fios eletricamente condutores adicionalmente compreende um revestimento de isolamento aplicado sobre o mesmo.

15. Dispositivo médico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que adicionalmente compreende uma ponte condutora em interface com a camada eletrolítica de polímero e com cada um dos eletrodos.

16. Dispositivo médico de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato que a extremidade distal de cada um dos fios eletricamente condutores está acoplada a ponte condutora.

17. Dispositivo médico de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato que a ponte condutora se estende ao longo de pelo menos uma das superfícies externas de um eletrodo, a extremidade distal de um eletrodo, a extremidade distal de uma camada eletrolítica de polímero, e uma superfície interior do membro interno flexível.

18. Método para a preparação de um dispositivo médico, caracterizado pelo fato que compreende:

proporcionar um acionador de polímero eletroativo iônico compreendendo uma camada eletrolítica de polímero tubular tendo um orifício e uma superfície externa e uma pluralidade de eletrodos circunferencialmente distribuídos em torno da superfície externa;

proporcionar um membro interno alongado flexível tendo uma extremidade proximal, uma extremidade distal e um orifício, em que a extremidade distal está encaixada em uma porção do orifício da camada eletrolítica de polímero tubular;

proporcionar um mandril tendo um diâmetro com um tamanho desejado para o orifício do membro interno e o orifício da camada eletrolítica de polímero tubular de tal maneira que o mandril é encaixado no membro interno e na camada eletrolítica de polímero tubular;

proporcionar uma pluralidade de fios eletricamente condutores, cada um tendo uma extremidade proximal e uma extremidade distal;

trançar cada um dos fios eletricamente condutores com um membro de suporte;

posicionar o membro de suporte trançado com os fios eletricamente condutores sobre o membro interno intermediário da extremidade proximal e da extremidade distal do mesmo;

proporcionar um membro externo sobre o membro interno e o membro de suporte trançado com os fios eletricamente condutores sobre os mesmos;

proporcionar um tubo termo retrátil;

revestir o acionador de polímero eletroativo e iônico, o membro externo, o membro de suporte trançado com os fios eletricamente condutores e o membro interno no mesmo com o tubo termo retrátil;

aquecer o tubo termo retrátil para causar refluxo da película de polímero, de tal maneira que o acionador de polímero eletroativo e iônico, o membro externo, o membro de suporte trançado com os fios eletricamente condutores e o membro interno sejam ali retidos conjuntamente; e remover o mandril.

19. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato que adicionalmente compreende: contatar eletricamente a extremidade distal de cada um dos fios eletricamente condutores com os eletrodos.

20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato que a extremidade distal de cada um dos fios eletricamente condutores está acoplada a uma superfície de pelo menos um dos eletrodos.

21. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato que adicionalmente compreende: formar uma ou mais pontes condutoras em uma interface com cada um dos eletrodos e com a camada eletrolítica de polímero tubular, de tal maneira que a extremidade distal de cada um dos fios eletricamente condutores é acoplada a uma das diferentes pontes condutoras.

22. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato que a camada eletrolítica de polímero compreende um eletrólito e um polímero selecionado a partir do grupo consistindo de polímeros de flúor e polímeros intrinsecamente condutores.

23. Método de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato que os polímeros de flúor são ionômeros perfluorinados, difluoreto de polivinilideno (PVDF) ou copolímeros dos mesmos.

24. Método de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato que os polímeros intrinsecamente condutores compreendem polianilina (PANI), polipirrol (PPY), poli(3,4-etilenodioxitiofeno) (PEDOT), sulfeto de poli(p-fenileno) (PPS) ou uma combinação dos mesmos.

25. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato que cada um dos eletrodos compreende um material à base de platina, ouro ou à base de carbono ou uma combinação dos mesmos.

26. Método de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato que o material à base de carbono compreende um de: carbono derivado de carboneto, nanotubos de carbono, grafeno, um material composto de carbono derivado de carboneto e material de polímero eletrolítico, e um material composto de nano tubo de carbono e material eletrólito de polímero.

27. Método de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato que cada um dos eletrodos é formado como um eletrodo com camadas múltiplas compreendendo o material à base de carbono e uma camada de eletrodo de ouro por sobre o mesmo.

28. Método de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato que a camada de eletrodo de ouro é formada por intermédio de uma dispersão de nanopartículas que é aplicada por sobre a camada de eletrodo de carbono usando um processo de revestimento por pulverização.

29. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato que a uma ou mais pontes condutoras se estendem ao longo de pelo menos uma das superfícies externas de um eletrodo, da extremidade distal de um eletrodo, da extremidade distal de uma camada eletrolítica de polímero, e de uma superfície interior do membro interno flexível.

30. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato que o membro de suporte é pelo menos um de: uma trama de reforço, uma matriz de fios trançados e uma bobina.

31. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato que a pelo menos uma da trama de reforço, matriz de fios trançados ou bobina compreende uma pluralidade de membros, espaçada uns a partir dos outros, na direção de comprimento do membro de suporte.

32. Método de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato que o espaçamento entre a pluralidade de membros muda na direção de comprimento do membro de suporte.

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Resumo “DISPOSITIVO MÉDICO E MÉTODO PARA A PREPARAÇÃO DE UM DISPOSITIVO MÉDICO"