BR112021003574A2

BR112021003574A2 - conector de fibras ópticas para um dispositivo médico implantável ativo optoeletrônico (aimd) para implantação em um corpo vivo, e dispositivo médico implantável ativo optoeletrônico (aimd)

Info

Publication number: BR112021003574A2
Application number: BR112021003574-5A
Authority: BR
Inventors: Carmen GODFRAIND; Pascal Doguet; Aurélie De Cock De Rameyen; Aurore NIEUWENHUYS; Vincent Callegari
Original assignee: Synergia Medical
Priority date: 2018-08-31
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2021-05-18
Also published as: EP3638359B1; AU2018438214B2; EP3638359A1; CN112955798A; US20210318502A1; US11372182B2; CA3110274A1; WO2020043302A1; JP7177544B2; DK3638359T3; AU2018438214A1; CN112955798B; CA3110274C; JP2021534899A; ES2848827T3

Abstract

CONECTOR DE FIBRAS ÓPTICAS PARA UM DISPOSITIVO MÉDICO IMPLANTÁVEL ATIVO OPTOELETRÔNICO (AIMD) PARA IMPLANTAÇÃO EM UM CORPO VIVO, E DISPOSITIVO MÉDICO IMPLANTÁVEL ATIVO OPTOELETRÔNICO (AIMD). A presente invenção refere-se a um conector de fibras ópticas para um dispositivo médico implantável ativo optoeletrônico (AIMD) para implantação em um corpo vivo, sendo que o dito conector de fibras ópticas compreende um componente macho (M) acoplado a um primeiro conjunto de fibras ópticas, um componente fêmea (F) acoplado a um segundo conjunto de fibras ópticas ou elementos ópticos, e um componente de acoplamento (C) para travar de modo reversível os componentes macho e fêmea em uma posição acoplada, em que o primeiro conjunto de fibras ópticas está em perfeito alinhamento com o segundo conjunto de fibras ópticas ou os elementos ópticos, em que o componente de acoplamento compreende um elemento fixo (40f) e um elemento giratório (40r) que são giratórios ao redor do primeiro e/ou segundo eixo geométrico longitudinal, Z1, Z2, em relação ao elemento fixo (40f), todas as fibras ópticas (41f) e elementos ópticos do conector permanecendo estáticos após a rotação do elemento giratório, - o travamento de modo reversível dos componentes macho e fêmea na posição acoplada é realizado girando-se o elemento giratório em relação ao elemento fixo, - todos os elementos do componente de acoplamento são fixados aos componentes macho e/ou fêmea - o componente macho e qualquer elemento do componente de acoplamento fixado ao mesmo têm uma dimensão normal ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, inscrito em um círculo que tem um diâmetro não maior que 15 mm e, de preferência, não maior que 10 mm, com mais preferência, não maior que 7 mm.

Description

CONECTOR DE FIBRAS ÓPTICAS PARA UM DISPOSITIVO MÉDICO IMPLANTÁVEL ATIVO OPTOELETRÔNICO (AIMD) PARA IMPLANTAÇÃO EM UM CORPO VIVO, E DISPOSITIVO MÉDICO IMPLANTÁVEL ATIVO OPTOELETRÔNICO (AIMD) CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção está no campo de dispositivos médicos implantáveis ativos (AIMD) para uso em tratamentos médicos envolvendo a transmissão de pulsos elétricos ou pulsos de luz entre um gerador de energia de pulso encerrado em uma unidade de encapsulação e um tecido biológico por transmissão de energia luminosa através de fibras ópticas entre a unidade de encapsulação e o tecido biológico. Em particular, a mesma se refere a um conceito inovador de conexão entre uma primeira fibra óptica e uma segunda fibra óptica ou um elemento óptico que pode ser uma fonte de luz e/ou sensor de luz encerrado em uma unidade de encapsulação. A conexão da presente invenção permite um acoplamento reproduzível, seguro e reversível da primeira fibra óptica à segunda fibra óptica ou elemento óptico, garantindo um alinhamento ideal entre a fibra óptica e a segunda fibra óptica ou elemento óptico. O acoplamento se torna mais fácil para o cirurgião sem perder a precisão do alinhamento. Essas vantagens podem ser obtidas de maneira muito reproduzível e sem aumentar os custos de produção do AIMD optoeletrônico em comparação com o estado dos AIMDs.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Dispositivos médicos implantáveis ativos (AIMD) foram usados por décadas para tratar diversos distúrbios, em particular, distúrbios neurológicos. Um tipo principal de AIMDs consiste em neuroestimuladores, que entregam pulsos elétricos a um tecido, tal como um nervo ou um músculo para diagnosticar ou tratar diversos distúrbios, tais como mal de Parkinson, epilepsia, dor crônica, distúrbios motores e diversas outras aplicações. Dependendo do tecido a ser tratado, do tipo de eletrodos usado, e da distância entre eletrodos, a tensão necessária entre eletrodos implantados é geralmente da ordem de 15V ± 5V. Tal tensão exige um gerador de pulso elétrico de tais dimensões que implantes estimulantes elétricos são, em geral, formados por dois componentes separados: por um lado, os eletrodos que são implantados diretamente no tecido a ser tratado e, por outro lado, o gerador de pulso elétrico, de dimensões maiores, e encapsulados em um alojamento, que pode ser implantado em vários locais no corpo dependendo da aplicação, porém mais frequentemente na região subclávia, a área abdominal inferior ou região glútea. Os fios que conectam o gerador de pulso aos eletrodos são, em geral, espiralados para fornecer flexibilidade, para permitir que a distância a partir do gerador de pulso elétrico e os eletrodos varie e para aumentar a estabilidade mecânica com maior conformidade em relação aos movimentos do corpo. Devido ao uso de fios elétricos, em particular quando espiralados, tais implantes são incompatíveis com aparelhos de formação de imagens por ressonância magnética (MRI) e também com portais de detecção de metal simples usados em aeroportos, bancos e similares.

[003] Em sua forma mais simples, um dispositivo para entregar pulsos elétricos compreende um gerador de pulso de energia abrigado em um alojamento, contatos de eletrodo estimulantes e condutores que acoplam os contatos de eletrodo ao gerador de pulso de energia para transmitir energia do gerador de pulso de energia para o eletrodo sob a forma de energia elétrica. O gerador de pulso de energia pode gerar pulsos elétricos transmitidos aos contatos de eletrodo por condutores condutivos. Alternativamente, e conforme descrito, por exemplo, no documento no EP3113838B1, o gerador de pulso de energia pode gerar luz transmitida através de fibras ópticas a células fotovoltaicas que transformam a energia da luz em energia elétrica que é alimentada aos contatos de eletrodo. O termo “condutor” é usado no presente documento para definir tanto condutores elétricos (por exemplo, fios, fitas) e fibras ópticas.

[004] Nos últimos anos, o tratamento de tecidos com energia óptica mostrou potencial encorajador para o tratamento de distúrbios, para sustentar o campo de optogenética ou com o uso de luz infravermelha direta. Para tais tratamentos por luz de um tecido, um denominado optrodo pode ser usado. Um optrodo pode ser um emissor de luz que focaliza um feixe de luz em uma área exata de um tecido ou pode ser um sensor de luz, que detecta um feixe de luz refletido, transmitido ou disperso emitido por um emissor de luz. O emissor de luz pode ser alimentado por corrente elétrica de uma forma similar aos eletrodos discutidos acima.

[005] Conforme ilustrado na Figura 1, a presente invenção se refere a AIMDs que compreendem: • uma unidade de encapsulação (50) que inclui um alojamento (50h) encerrando uma fonte de energia, qualquer circuito analógico e/ou digital, como um gerador de pulso, e uma fonte de emissão de luz (21L) e/ou um sensor de luz (21s), • uma unidade de eletrodo (60) que compreende um ou mais eletrodos e/ou optrodos adequados para serem implantados diretamente em um tecido a ser tratado, e

• uma unidade óptica (41) que compreende uma ou mais fibras ópticas (41f) para transferir energia óptica entre a unidade de encapsulação e a unidade de eletrodo. Em continuação, tais AIMDs são chamados de “AIMDs optoeletrônicos”.

[006] A implantação de um AIMD optoeletrônico inclui as seguintes etapas. Um cirurgião abre a área que compreende o tecido a ser tratado e acopla a unidade de eletrodo ao dito tecido. A unidade de eletrodo é, em geral, opticamente acoplada às extremidades distais de uma ou mais fibras ópticas antes de implantar a unidade de eletrodo no tecido a ser tratado. O acoplamento de fibras ópticas a uma unidade de eletrodo é descrito, por exemplo, no documento PCT/EP2017/071858 [= T0150]

[007] As extremidades proximais da uma ou mais fibras ópticas (opostas à extremidade distal) são, então, conduzidas por via subcutânea através de um guia específico para a área de implantação da unidade de encapsulação, que é, de forma dimensional, substancialmente maior que a unidade de eletrodo e, portanto, é implantado em partes mais adequadas do corpo. Neste estágio, o cirurgião deve implantar a unidade de encapsulação e acoplar às extremidades proximais das fibras ópticas (em qualquer sequência). Esta última operação é bastante delicada, pois o alinhamento das fibras ópticas com quaisquer elementos ópticos contidos na unidade de encapsulação deve ser otimizado, para que a transferência de energia luminosa não seja insuficiente, com perdas de energia substanciais devido a desalinhamentos.

[008] A Figura 2 mostra a eficiência de acoplamento em % plotada como uma função do desalinhamento de uma lente com uma fibra óptica. As lentes podem ser usadas para otimizar o feixe de luz que sai de uma fibra óptica, por exemplo, focalizando, orientando, difratando o feixe de luz, e similares. Pode-se notar que um desalinhamento de apenas 50 µm de uma fibra óptica com uma lente produz uma queda brutal da eficácia de transferência de luz entre uma fibra óptica (41f) e a parte interna de uma unidade de encapsulação de AIMDs (50). Considerando que os AIMDs devem ser miniaturizados, reduzindo assim o tamanho das baterias, e que o recarregamento de baterias é uma operação complicada, é claro que a eficácia do acoplamento entre uma fibra óptica e a parte interna de uma unidade de encapsulação de AIMDs deve ser otimizada. Isso só é possível com um alinhamento dos vários componentes de uma unidade de acoplamento de luz de menos de 50 µm, de preferência, menos de 30 µm. A questão do (des)alinhamento é ainda mais crítica no caso em que mais de uma fibra ótica deve ser acoplada à unidade de encapsulação, ou simplesmente se pelo menos uma fibra ótica for deslocada em relação a algum eixo geométrico de simetria do AIMD.

[009] Exemplos de sistemas de acoplamento entre uma unidade de encapsulação e as fibras ópticas que garantem um alinhamento ideal são descritos no documento nº WO2018068807 [= T0120]. O sistema de acoplamento descrito no mesmo, entretanto, compreende peças soltas, incluindo uma arruela e parafusos soltos de pequenas dimensões que podem cair a qualquer momento durante a operação de acoplamento pelo cirurgião. Além disso, a arruela é alongada e tem dimensões mal ajustadas para transferência através de uma guia do tecido a ser tratado até o local de implantação da unidade de encapsulação.

[010] Conforme ilustrado na Figura 1(c), as unidades de encapsulação podem ser produzidas e fornecidas a um cirurgião, com seções de comprimentos limitados de uma ou mais fibras ópticas pré-acopladas à unidade de encapsulação. Isto pode ter as vantagens que, por um lado, o alinhamento entre as fibras ópticas e os vários elementos ópticos contidos na unidade de encapsulação (incluindo fontes de emissão de luz, sensores de luz ou lentes) pode ser otimizado na fábrica e, por outro lado, a manipulação pelo cirurgião de um cabo flexível para acoplamento às fibras ópticas acopladas às unidades de eletrodos pode ser mais confortável. Com tais configurações, é necessária uma conexão entre as fibras ópticas acopladas à unidade de eletrodo às fibras ópticas acopladas à unidade de encapsulação, com as mesmas restrições de alinhamentos dois por dois otimizados dos dois conjuntos de fibras ópticas, e de dimensões limitadas adequadas para orientação através de uma guia. Tais conectores de fibra óptica para fibra óptica não estão, até o momento, disponíveis no mercado no campo de AIMDs.

[011] A presente invenção propõe um AIMD optoeletrônico que compreende um conector de fibra óptica que permite a conexão de um primeiro conjunto de uma ou mais fibras ópticas a uma unidade de encapsulação contendo elementos ópticos ou a um segundo conjunto de uma ou mais fibras ópticas. A conexão permite o alinhamento ideal do primeiro conjunto de uma ou mais fibras ópticas com os elementos ópticos ou com a uma ou mais fibras ópticas do segundo conjunto, de maneira amigável, necessária nas condições estressantes e no espaço confinado de uma operação cirúrgica. Além disso, o conector da presente invenção pode ser facilmente projetado sem quaisquer peças de metal que são problemáticas para a formação de imagens por ressonância magnética (MRI), portais de segurança antimetal e similares. Essas e outras vantagens são descritas em mais detalhes nas seguintes seções.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[012] A presente invenção é definida nas reivindicações independentes anexas. A modalidade preferencial é definida nas reivindicações dependentes. Em particular, a presente invenção se refere a um conector de fibras ópticas para um dispositivo médico implantável ativo optoeletrônico (AIMD) para implantação em um corpo vivo. Um dispositivo médico implantável ativo é um dispositivo médico que pode ser implantado no corpo de um paciente e que é adequado para ativar uma função que interage com o corpo do paciente. Este é por oposição a um dispositivo médico implantável passivo, como um stent, que não pode ser ativado após a implantação. O presente conector de fibras ópticas compreende um componente fêmea, um componente macho e um componente de acoplamento.

[013] O componente fêmea compreende um elemento de suporte fêmea e um ou mais elementos ópticos. O elemento de suporte fêmea que compreende uma extremidade de travamento de suporte e uma extremidade óptica de suporte, e é dotado de, • uma porção de furo de acoplamento que se estende ao longo de um primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, entre uma extremidade de travamento de furo e uma extremidade óptica de furo (30○), sendo que a dita porção de furo de acoplamento compreende ○ uma porção de recepção que se abre na extremidade de travamento de suporte e forma, em uma extremidade oposta, um ombro circundante,

○ uma cavidade adjacente à porção de recepção de determinada profundidade, d, medida ao longo do primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, e terminando na extremidade óptica de furo que forma uma superfície de interface fêmea, e • pelo menos uma porção de furo óptica que se estende paralelo ao primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, a partir de uma extremidade de furo óptica que se abre na extremidade óptica de suporte, e, ○ até uma abertura na superfície de interface fêmea, definindo assim pelo menos um furo atravessante fêmea que se estende a partir da extremidade óptica de suporte até a extremidade de travamento de suporte, ou ○ até uma superfície interna (22i) de uma janela (22) separada da cavidade por uma espessura da janela (22) que compreende uma superfície externa (22o), em que a dita janela é transparente para a faixa de comprimentos de onda de luz selecionada.

[014] O um ou mais elementos ópticos são selecionados dentre, • pelo menos uma fibra óptica que compreende uma extremidade proximal de fibra óptica, e que é inserida na pelo menos uma porção de furo óptica correspondente, de modo que a extremidade proximal de fibra óptica esteja a uma distância predefinida da superfície de interface fêmea da cavidade, e esteja, de preferência, nivelada com a dita superfície de interface fêmea ou esteja, de preferência, em contato com a superfície interna da janela, ou • pelo menos uma fonte de emissão de luz e/ou sensor de luz, que faceia a superfície interna da janela.

[015] O componente macho compreende um elemento de suporte macho que compreende uma porção de arruela, uma ponta macho e uma fibra óptica. A porção de arruela compreende pelo menos um furo atravessante macho que se estende paralelo a um segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, a partir de uma abertura de entrada de arruela em uma superfície posterior até uma abertura de saída de arruela em uma superfície de suporte da porção de arruela. A mesma tem uma geometria que permite a inserção da mesma na porção de furo de acoplamento do elemento de suporte fêmea até a superfície de suporte entrar em contato com o ombro do componente fêmea.

[016] A ponta macho é acoplada à superfície de suporte da porção de arruela, e compreende, • uma superfície de interface macho que tem uma geometria que coincide com a geometria de cavidade, de modo que a ponta macho se ajuste confortavelmente na cavidade, • um ou mais furos atravessantes machos que se estendem paralelos ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, a partir de uma entrada de ponta em comunicação fluida com o pelo menos um furo atravessante macho até uma saída de ponta, que se abre na superfície de interface macho, • uma fibra óptica inserida em cada um ou mais furos atravessantes machos (7b), e compreendendo uma extremidade proximal de fibra óptica, que está a uma distância predefinida a partir da saída de ponta (7d), de preferência, nivelada com a saída de ponta.

[017] O componente de acoplamento é adequado para travar de forma reversível os componentes macho e fêmea em uma posição acoplada. A posição acoplada é definida pelo componente macho que é coaxialmente inserido na porção de recepção do componente fêmea com o primeiro e o segundo eixos geométricos longitudinais, Z1 e Z2, que são coaxiais e com a superfície de suporte da arruela apoiada no ombro da porção de recepção, e com a unidade de ponta macho sendo ajustada na cavidade, • com a superfície de interface macho estando situada a uma distância predefinida medida ao longo do eixo geométrico longitudinal, Z2, a partir da superfície de interface fêmea, de preferência, em contato uma com a outra, • as extremidades proximais da uma ou mais fibras ópticas do elemento macho estão em alinhamento perfeito com o um ou mais elementos ópticos do componente fêmea.

[018] O componente de acoplamento compreende um elemento fixo e um elemento giratório que é giratório ao redor do primeiro e/ou segundo eixo geométrico longitudinal, Z1, Z2, em relação ao elemento fixo. Todas as fibras ópticas e elementos ópticos do conector permanecem estáticos após a rotação do elemento giratório. O travamento reversível dos componentes macho e fêmea na posição acoplada é realizado pela rotação do elemento giratório em relação ao elemento fixo.

[019] É importante que tanto o componente fêmea como o componente macho não compreendam parte solta, e todos os elementos do componente de acoplamento sejam fixados aos componentes macho e/ou fêmea. Por fim, para facilidade de inserção do componente macho e qualquer elemento do componente de acoplamento fixados aos mesmos têm uma dimensão normal ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, inscrita em um círculo que tem um diâmetro não maior que 15 mm e, de preferência, não maior que 10 mm, com mais preferência, não maior que 7 mm.

[020] Em muitas modalidades, pelo menos um ou mais elementos ópticos são deslocados em relação ao primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1. Por exemplo, se houver pelo menos dois elementos ópticos que não sejam concêntricos, pelo menos um é deslocado em relação ao primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1. Para que as extremidades proximais da uma ou mais fibras ópticas do elemento macho estejam em alinhamento perfeito com o um ou mais elementos ópticos do componente fêmea, compreendendo pelo menos um elemento óptico deslocado em relação ao primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, em pelo menos uma fibra óptica inserida em um furo atravessante macho deve ser necessariamente deslocada em relação ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2.

[021] De modo a garantir o acoplamento dos componentes macho e fêmea com um ângulo azimutal correto para que pelo menos um elemento óptico deslocado faceie a pelo menos uma fibra óptica, as seguintes alternativas ou soluções concomitantes estão disponíveis.

[022] Em uma modalidade, a cavidade tem um corte transversal de cavidade normal ao primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, que define uma geometria sem revolução pelo menos sobre uma porção da profundidade da cavidade. A ponta macho e a superfície de interface macho têm uma geometria sem revolução em relação ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, que coincide com a geometria sem revolução do corte transversal de cavidade, de modo que a ponta macho se ajuste na cavidade apenas com um número finito de ângulos azimutais, e de modo que em qualquer dito número finito de ângulos azimutais, o um ou mais elementos ópticos do componente fêmea faceiem a uma ou mais fibras ópticas inseridas no pelo menos um furo atravessante macho. O alinhamento dos elementos ópticos com a fibra óptica correspondente deve estar dentro de uma tolerância menor que ± 50 µm, de preferência, menor que ± 30 µm, para minimizar as perdas de energia da luz que passa através do conector.

[023] Em uma modalidade alternativa ou na mesma modalidade, a porção de arruela tem uma geometria sem revolução em relação ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, que coincide com a geometria sem revolução do corte transversal de furo de acoplamento, de modo que a porção de arruela se ajuste na porção de furo de acoplamento apenas com o dito número finito de ângulos azimutais. Em qualquer dito número finito de ângulos azimutais, um ou mais elementos ópticos do componente fêmea faceiam a fibra óptica inserida no pelo menos um furo atravessante macho (7b), dentro de uma tolerância, de preferência, menor que ± 100 µm, com mais preferência, menor que ± 70 µm, com mais preferência, menor que ± 50 µm e, com a máxima preferência, menor que ± 30 µm. Se esta for uma modalidade alternativa à modalidade anterior, a tolerância deve estar na faixa inferior. Se esta for combinada com a modalidade anterior, a tolerância pode estar na faixa superior e é útil para pré-orientar os componentes macho e fêmea, antes de atingir a posição acoplada com uma tolerância apertada obtida entre a cavidade e a ponta macho.

[024] Com uma ou com ambas as modalidades anteriores, se um conector de fibras ópticas tiver um componente fêmea que compreende mais de um elemento óptico, e um componente fêmea que compreende mais de um furo atravessante macho (7b) sustentando uma fibra óptica, os componentes macho e fêmea podem ser dispostos na posição acoplada de modo que em qualquer dito número finito de ângulos azimutais, a fibra óptica faceie pelo menos um elemento óptico correspondente, dentro da tolerância, de preferência, menor que ± 50 µm, com mais preferência, menor que ± 30 µm.

[025] A partir de um ponto de vista de construção, o elemento de suporte fêmea pode ser monolítico ou, alternativamente, pode compreender múltiplos componentes, incluindo • uma unidade de acoplamento que compreende a porção de recepção do furo, sendo que a unidade de acoplamento é, de preferência, produzida a partir de um material polimérico ou metal, e • Uma unidade de ponta fêmea que compreende a cavidade e o um ou mais furos atravessantes de fibra ou a janela, sendo que a dita unidade de ponta fêmea é, de preferência, produzida a partir de um material cerâmico, com mais preferência, um material vítreo,

[026] De modo similar, o elemento de suporte macho pode ser monolítico ou, alternativamente, pode compreender múltiplos componentes, incluindo: • Uma unidade de arruela que forma a porção de arruela e • Uma unidade de ponta macho que forma a ponta macho e compreende uma porção de acoplamento de unidade de ponta macho para acoplamento à superfície de suporte da porção de arruela.

[027] Sem juntas, os componentes monolíticos são vantajosos em termos de propriedades vedantes e durabilidade, porém a liberdade de design e facilidade de fabricação podem ser difíceis. Múltiplos componentes aumentam a liberdade de design, facilitam a fabricação e facilidade de acoplamento das fibras ópticas e dos elementos ópticos aos componentes macho e fêmea. Deve-se tomar cuidado, entretanto, com a vedação e a durabilidade das juntas.

[028] O componente macho pode compreender uma luva integral ou acoplada à superfície posterior da porção de arruela e compreende pelo menos um furo de luva coaxial com o pelo menos um furo atravessante macho da porção de arruela e forma, em conjunto, pelo menos um único furo que se estende ao longo do segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, a partir de uma entrada de luva até a saída de arruela. A porção de arruela forma um flange que se estende para fora ao longo de um perímetro da saída de arruela.

[029] Em uma modalidade, o componente fêmea pode fazer parte de uma unidade de encapsulação. A unidade de encapsulação pode compreender um alojamento que define um espaço interno vedado a partir de uma parte externa do alojamento, em que a superfície interna da janela pertence ao espaço interno e a superfície externa da janela faceia a parte externa. O pelo menos um elemento óptico está situado no espaço interno, faceando a superfície interna da janela. O mesmo é, de preferência, montado em uma placa que suporta o pelo menos um elemento óptico a uma distância predefinida da superfície interna da janela e em um ângulo azimutal predefinido ao redor do primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1. Na posição acoplada, cada componente óptico deve facear pelo menos um furo atravessante macho correspondente ou cada furo atravessante (7b) deve facear pelo menos um elemento óptico, dentro da tolerância, de preferência, menor que ± 20 µm, de preferência, menor que ± 5 µm. O alojamento contém também no espaço interno do mesmo, um ou mais componentes selecionados dentre uma fonte de energia elétrica, ou um circuito analógico e/ou digital.

[030] O conector de fibras ópticas compreende, de preferência, pelo menos um elemento vedante. Pelo menos um elemento vedante pode se apoiar no ombro da porção de furo de acoplamento e encerrar uma circunferência da cavidade. O elemento vedante veda a superfície de interface fêmea da cavidade de um ambiente externo, quando os componentes macho e fêmea são travados na posição acoplada.

[031] O componente de acoplamento é, de preferência, um dentre o tipo porca-parafuso, o tipo baioneta ou o tipo chave-fechadura, com ou sem um elemento de encaixe por pressão. Um componente de acoplamento do tipo porca- parafuso é definido conforme exposto a seguir.

[032] O elemento fixo de um componente de acoplamento do tipo porca-parafuso compreende uma rosca fixa centralizada no primeiro ou segundo eixo geométrico longitudinal, Z1, Z2, que está situado no componente fêmea ou macho, respectivamente. O elemento giratório compreende uma porca dotada de uma rosca giratória que coincide com a rosca fixa, e montada no elemento macho ou fêmea, respectivamente. A porca pode girar ao redor e trasladar ao longo do segundo ou primeiro eixo geométrico longitudinal, Z2, Z1, respectivamente. É importante que a porca não possa ser facilmente removida do componente macho ou fêmea (ou seja, sem uma ferramenta especial ou uma manipulação específica da porca). A rosca giratória pode ser engatada na rosca fixa quando a ponta macho é engatada na cavidade, e a rotação da porca ao longo da rosca fixa translada a porção de arruela ao longo do primeiro e segundo eixos geométricos longitudinais coaxiais, Z1, Z2, em direção à superfície de interface fêmea, até a superfície de suporte da arruela entrar em contato com o ombro do componente fêmea.

[033] Um componente de acoplamento do tipo baioneta compreende um ou mais pinos que se estendem radialmente para fora de um dentre o elemento fixo ou giratório, e um número correspondente de fendas em formato de L fornecidas no outro dentre o elemento fixo ou giratório que compreende o um ou mais pinos. Cada fenda em formato de L compreende um primeiro segmento que se estende a partir de uma extremidade aberta paralela ao primeiro ou segundo eixo geométrico longitudinal, Z1, Z2, e um segundo segmento que se estende transversal ao primeiro segmento até uma extremidade fechada e, de preferência, formando um ângulo de pelo menos 90º com o primeiro segmento. À medida que os componentes macho e fêmea são colocados na posição acoplada por translação ao longo do primeiro e segundo eixos geométricos longitudinais coaxiais, Z1, Z2, cada pino se engata no primeiro segmento da fenda em formato de L correspondente até atingir o segundo segmento. Os componentes macho e fêmea são travados em sua posição acoplada por rotação do elemento giratório, passando assim cada pino ao longo do segundo segmento da fenda em formato de L correspondente.

[034] Um componente de acoplamento do tipo chave-fechadura é definido conforme exposto a seguir. A arruela tem uma geometria sem revolução e compreende uma ou mais protuberâncias que se estendem para fora e radialmente em relação ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2. O elemento giratório compreende uma abertura de orifício em forma de fechadura normal ao primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1,

e que compreende uma ou mais reentrâncias que coincidem com a uma ou mais protuberâncias da arruela. A arruela pode ser inserida através da abertura de orifício em forma de fechadura que se abre apenas com um número limitado de ângulos azimutais. À medida que os componentes macho e fêmea são colocados na posição acoplada por translação ao longo do primeiro e segundo eixos geométricos longitudinais coaxiais, Z1, Z2, a arruela é inserida através da abertura do orifício em forma de fechadura, até que a superfície de suporte da arruela entre em contato com o ombro do componente fêmea. Os componentes macho e fêmea são travados em sua posição acoplada por rotação do elemento giratório, deslocando assim a uma ou mais reentrâncias em relação a uma ou mais protuberâncias correspondentes da arruela.

[035] Para qualquer um dos componentes de acoplamento anteriores, é preferido que a rotação do elemento giratório em relação ao elemento fixo também conduza uma translação do componente macho ao longo dos eixos longitudinais coaxiais, Z1, Z2, em direção ao componente fêmea, até a superfície de suporte da arruela entrar em contato com o ombro do componente fêmea. Este é necessariamente o caso com um tipo porca-parafuso de componentes de acoplamento, porém exige recursos específicos para tipos baioneta e chave-fechadura de componentes de acoplamento.

[036] O componente de acoplamento compreende, de preferência, um elemento de encaixe por pressão que compreende uma alavanca resiliente dotada de uma protuberância. O elemento giratório pode girar com a alavanca resiliente em uma configuração inclinada, até a protuberância atingir uma reentrância correspondente na qual pode se engatar, liberando assim a inclinação e atingindo uma posição encaixada. Isso tem a dupla vantagem de indicar ao cirurgião que a posição acoplada foi atingida, e de garantir que o elemento giratório não gire espontaneamente para destravar o conector, devido aos movimentos do corpo quando inserido em um paciente.

[037] A presente invenção se refere também a um dispositivo médico implantável ativo optoeletrônico (AIMD) para implantação em um corpo vivo, que compreende um conector de fibras ópticas, conforme definido acima, que conecta um primeiro conjunto de uma ou mais fibras ópticas acopladas a um eletrodo e/ou unidade de optrodo, ○ a uma unidade de encapsulação encerrando um ou mais elementos ópticos, em alinhamento perfeito com o primeiro conjunto de uma ou mais fibras ópticas, de preferência, dentro de uma tolerância menor que ± 50 µm, de preferência, menor que ± 30 µm, ou ○ a um segundo conjunto de fibra ópticas, em alinhamento perfeito dois por dois com o primeiro conjunto de uma ou mais fibras ópticas, de preferência, dentro de uma tolerância menor que ± 50 µm, de preferência, menor que ± 30 µm.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[038] Para um entendimento completo da natureza da presente invenção, a referência é feita à descrição detalhada a seguir tomada em combinação com os desenhos anexos, nos quais: Figura 1: mostra (a) um AIMD de acordo com a presente invenção, (b) um exemplo de acordo com a presente invenção de uma conexão de um primeiro conjunto de fibras ópticas a uma unidade de encapsulação, e (c) um exemplo de acordo com a presente invenção de uma conexão de um primeiro conjunto de fibras ópticas a um segundo conjunto de fibras ópticas.

Figura 2: mostra a eficiência de acoplamento, E(%), de transmissão de luz entre uma fonte de luz e uma fibra óptica como uma função de um desalinhamento, d(OF-L) entre a fibra óptica e uma lente micro-óptica.

Figura 3: mostra um exemplo de conector de acordo com a presente invenção, com o elemento giratório do componente de acoplamento situado no componente macho (a) em vista explodida, e (b), na posição acoplada.

Figura 4: mostra um exemplo de conector de acordo com a presente invenção, com o elemento giratório do componente de acoplamento situado no componente fêmea (a) em vista explodida, e (b), na posição acoplada.

Figura 5: mostra um componente de acoplamento de um tipo baioneta.

Figura 6: mostra duas modalidades de um componente de acoplamento de um tipo chave-fechadura: (a)&(b) incluindo dispositivos de encaixe por pressão (a) em posições aberta e (b) travada, e (c)&(d) incluindo pinos de guia inseridos em fendas em formato de feijão (c) em posições aberta e (d) travada.

Figura 7: mostra uma modalidade de conector, de acordo com a presente invenção, entre fibras ópticas e uma unidade de encapsulação, que compreende um elemento giratório dotado de uma rosca giratória e montado no componente macho, (a) vista explodida, (b) vista montada, (c) dotado de elementos de encaixe por pressão.

Figura 8: mostra uma modalidade de conector, de acordo com a presente invenção, entre fibras ópticas e uma unidade de encapsulação, que compreende um elemento giratório dotado de uma rosca giratória e montado na unidade de encapsulação que forma o componente fêmea, (a) vista explodida, (b) vista montada, (c) vista frontal do componente macho e (d) vista frontal do componente fêmea. Figura 9: mostra uma modalidade de unidade de ponta macho e cavidade correspondente tendo uma geometria sem revolução, permitindo um acoplamento com um único ângulo azimutal.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO AIMD

[039] Conforme ilustrado na Figura 1(a), a presente invenção se refere a dispositivos médicos implantáveis ativos optoeletrônicos (AIMD) que compreendem uma unidade de encapsulação (50), uma unidade de eletrodo (60) que compreende eletrodos e/ou optrodos, e uma unidade óptica (41) que compreende uma ou mais fibras ópticas (41f).

[040] A unidade de encapsulação (50) é formada por um alojamento (50h) que define um espaço interno que encerra um ou mais componentes ópticos incluindo uma ou mais fontes de emissão de luz, sensores de luz, componentes micro- ópticos (por exemplo, lentes), uma unidade eletrônica (por exemplo, um circuito analógico e/ou digital) para controlar a uma ou mais fontes de emissão de luz e/ou para processar quaisquer informações recebidas de um sensor de luz, e uma fonte de energia para alimentar a pelo menos uma fonte de emissão de luz e a unidade eletrônica. Um exemplo de unidade de encapsulação adequada para a presente invenção é descrito no documento nº WO2018068807 [= T0120].

[041] A unidade de eletrodo (60) compreende tipicamente pelo menos um par de eletrodos tendo uma geometria adequada para contatar um tecido a ser tratado. Se o tecido a ser tratado for um nervo, os eletrodos podem estar sob a forma de um eletrodo de manguito que compreende um suporte que pode ser enrolado ao redor do nervo a ser tratado com os eletrodos entrando em contato com o dito nervo. Exemplos de eletrodos de manguito adequados para a presente invenção são descritos no documento nº PCT/EP2017/081408 [= T0200]. Outras geometrias são adaptadas para tratamentos de outros tecidos, e são bem conhecidas na técnica. A presente invenção não se restringe a nenhuma das geometrias da unidade de eletrodo. Como em AIMDs optoeletrônicos, a energia é fornecida da unidade de encapsulação (50) para a unidade de eletrodo (60) sob a forma de energia luminosa, uma unidade de eletrodo que compreende eletrodos é também dotada de uma célula fotovoltaica para transformar a energia luminosa em elétrica energia para alimentar os eletrodos com uma corrente elétrica.

[042] Para tratamento por luz de um tecido, um assim chamado optrodo pode ser usado. Um optrodo pode ser um emissor de luz que focaliza um feixe de luz em uma área exata de um tecido ou pode ser um sensor de luz, que detecta um feixe de luz refletido, transmitido ou disperso emitido por um emissor de luz. Um emissor de luz pode estar sob a forma de uma fibra óptica de borda chanfrada ou de uma fibra óptica acoplada a uma lente, que focaliza um feixe de luz em uma área exata de um tecido a ser tratado. Alternativamente, o emissor de luz pode ser uma ou mais fontes emissoras de luz, tal como um diodo emissor de luz (LED), um laser de emissão de superfície de cavidade vertical (VCSEL) ou outro tipo de diodo laser. A fonte emissora de luz pode ser alimentada por corrente elétrica de uma forma similar aos eletrodos discutidos acima.

[043] A energia luminosa é transferida entre a unidade de encapsulação (50) e a unidade de eletrodo (60) por uma ou mais fibras ópticas (41f) formando uma unidade óptica (41) geralmente envolta em uma bainha comum.

[044] Devido ao fato de a unidade de encapsulação (50) e a unidade de eletrodo (60) serem implantadas separadamente, com a unidade óptica geralmente pré-fixada à unidade de eletrodo, uma conexão óptica entre a unidade de encapsulação e a unidade de eletrodo deve ser estabelecida por um cirurgião após pelo menos a unidade de eletrodo ser implantada e, geralmente, após a unidade de encapsulação ser implantada, ou pelo menos parcialmente implantada. A presente invenção propõe um conector de fibras ópticas inovador para conectar opticamente uma unidade de encapsulação a uma unidade de eletrodo. Em particular, o conector de fibra óptica permite uma conexão fácil, precisa e reproduzível entre um primeiro conjunto de uma ou mais fibras ópticas (41f) de uma unidade óptica (41) a um conjunto de um ou mais elementos ópticos incluindo fontes de emissão de luz, sensores de luz, componentes ópticos (cf. Figura 1(b)), ou a um segundo conjunto de uma ou mais fibras ópticas (41f) acopladas à unidade de encapsulação (cf. Figura 1(c)).

[045] O conector de fibras ópticas da presente invenção compreende um componente fêmea (F), um componente macho (M) e um componente de acoplamento (C) para travar os componentes macho e fêmea na posição acoplada. O Componente Fêmea (F)

[046] Conforme mostrado nas Figuras 3(a) e 4(a), o componente fêmea (F) compreende:

(a) um elemento de suporte fêmea (30) que compreende uma extremidade de travamento de suporte (30e) e uma extremidade óptica de suporte (33e), sendo que o dito elemento de suporte fêmea é dotado de, • uma porção de furo de acoplamento (30b) que se estende ao longo de um primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, entre uma extremidade de travamento de furo (30c) e uma extremidade óptica de furo (30o), sendo que a dita porção de furo de acoplamento compreende ○ uma porção de recepção (32) que se abre na extremidade de travamento de suporte e forma em uma extremidade oposta um ombro (30s) circundante, ○ uma cavidade (31) adjacente à porção de recepção de determinada profundidade, d, medida ao longo do primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, e terminando na extremidade óptica de furo que forma uma superfície de interface fêmea, e • pelo menos uma porção de furo óptica (33b) que se estende paralelo ao primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, a partir de uma extremidade de furo óptica (33o) que se abre na extremidade óptica de suporte, e, ○ até uma abertura na superfície de interface fêmea, definindo assim pelo menos um furo atravessante fêmea que se estende a partir da extremidade óptica de suporte até a extremidade de travamento de suporte, ou ○ até uma superfície interna (22i) de uma janela (22) separada da cavidade por uma espessura da janela (22) que compreende uma superfície externa (22o), em que a dita janela é transparente para uma faixa de comprimentos de onda de luz selecionada, (b) um ou mais elementos ópticos selecionados dentre,

• pelo menos uma fibra óptica (41f) que compreende uma extremidade proximal de fibra óptica (41p), e que é inserida na pelo menos uma porção de furo óptica correspondente (33b), de modo que a extremidade proximal de fibra óptica esteja a uma distância predefinida da superfície de interface fêmea da cavidade, e esteja, de preferência, nivelada com a dita superfície de interface fêmea ou esteja, de preferência, em contato com a superfície interna da janela, • pelo menos uma fonte de emissão de luz (21L) e/ou sensor de luz (21s), que faceia a superfície interna (22i) da janela (22).

[047] O elemento de suporte fêmea pode ser monolítico. Alternativamente, conforme mostrado nas Figuras 3(a), 6 a 8 e 9(b), o elemento de suporte fêmea pode compreender múltiplos componentes, incluindo • Uma unidade de acoplamento (38) que compreende a porção de recepção do furo; sendo que a unidade de acoplamento é, de preferência, produzida a partir de um material polimérico ou de metal, e • Uma unidade de ponta fêmea (37) que compreende a cavidade e o um ou mais furos atravessantes de fibra (33b) ou a janela (22), sendo que a dita unidade de ponta fêmea é, de preferência, produzida a partir de um material cerâmico, com mais preferência, um material vítreo, permitindo grande precisão de design, as dimensões da mesma permanecendo estáveis com variações de tempo e temperatura.

[048] Em uma modalidade preferida ilustrada nas Figuras 1(b), 6 a 8, o componente fêmea (F) faz parte de uma unidade de encapsulação, em que • A unidade de encapsulação compreende um alojamento

(50h) que define um espaço interno vedado a partir de uma parte externa do alojamento, em que a superfície interna (22i) da janela (22) pertence ao espaço interno e a superfície externa (22o) da janela faceia a parte externa, • O pelo menos um componente óptico incluindo pelo menos uma fonte de emissão de luz e/ou pelo menos um sensor de luz está situado no espaço interno, faceando a superfície interna da janela. O mesmo é, de preferência, montado em uma placa (21b) que suporta a pelo menos uma fonte de emissão de luz e/ou sensor de luz a uma distância predefinida da superfície interna da janela e em um ângulo azimutal predefinido ao redor do primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1. • Um ou mais componentes selecionados dentre uma fonte de energia elétrica, ou um circuito analógico e/ou digital, estão contidos no espaço interno. O Componente Macho (M)

[049] O componente macho (M) compreende um elemento de suporte macho (10) que compreende: (a) uma porção de arruela (3w) que compreende pelo menos um furo atravessante macho (3b) que se estende paralelo ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, a partir de uma entrada de arruela (3u) que se abre em uma superfície posterior (3p) até uma saída de arruela (3d) que se abre em uma superfície de suporte (3s) da porção de arruela, sendo que a dita porção de arruela tem uma geometria que permite a inserção da mesma na porção de furo de acoplamento (30b) do elemento de suporte fêmea até a porção de superfície entrar em contato com o ombro (30s) do componente fêmea, (b) uma ponta macho (7w) acoplada à superfície de suporte da porção de arruela, e que compreende, • uma superfície de interface macho (7i) que tem uma geometria que coincide com a geometria de cavidade, de modo que a ponta macho se ajuste confortavelmente na cavidade, • pelo menos um furo atravessante macho (7b) que se estende paralelo ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, a partir de uma entrada de ponta (7u) em comunicação fluida com o pelo menos um furo atravessante macho (3b) até uma saída de ponta (7d), que se abre na superfície de interface macho (7i), • pelo menos uma fibra óptica (41f) inserida no pelo menos um furo atravessante macho (7b), e compreendendo uma extremidade proximal de fibra óptica (41p), que está a uma distância predefinida a partir da saída de ponta (7d), de preferência, nivelada com a saída de ponta.

[050] O elemento de suporte macho (10) pode ser monolítico, conforme mostrado na Figura 7(a). Alternativamente, conforme mostrado nas Figuras 3(a) e 4(a), o elemento de suporte macho pode compreender múltiplos componentes, incluindo: • Uma unidade de arruela (3) que forma a porção de arruela (3w) e • Uma unidade de ponta macho (7) que forma a ponta macho (7w) e compreende uma porção de acoplamento de unidade de ponta macho (7c) para acoplamento à superfície de suporte (3s) da porção de arruela.

[051] Conforme mostrado nas Figuras 6&8, o componente macho (M) pode compreender uma luva (8) integral ou acoplada à superfície posterior da porção de arruela (3w) e compreende pelo menos um furo de luva coaxial com o pelo menos um furo atravessante macho (3b) da porção de arruela e forma, em conjunto, pelo menos um único furo que se estende ao longo do segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, a partir de uma entrada de luva até a saída de luva (3d), e em que a porção de arruela (3w) forma um flange que se estende para fora ao longo de um perímetro da saída de arruela (3d). A luva evita que dobras acentuadas ou fraturas se formem na unidade óptica ao nível do conector de fibras ópticas, onde as tensões podem ser concentradas. Conforme mostrado na Figura 8, uma bainha protetora (8o); que é flexível pode ser usada para proteger ainda mais as fibras ópticas contra ruptura ou contra flexão muito acentuada. Posição Acoplada dos Componentes Macho e Fêmea

[052] Os componentes macho e fêmea podem ser montados em uma posição acoplada, em que a posição acoplada é definida pelo componente macho que é coaxialmente inserido na porção de recepção do componente fêmea com o primeiro e o segundo eixos geométricos longitudinais, Z1 e Z2, que são coaxiais e com a superfície de suporte (3s) da arruela apoiada no ombro (30s) da porção de recepção, e com a unidade de ponta macho sendo ajustada na cavidade, • com a superfície de interface macho (7i) estando situada a uma distância predefinida medida ao longo do eixo geométrico longitudinal, Z2, a partir da superfície de interface fêmea (30i), de preferência, uma em contato com a outra, • as extremidades proximais da uma ou mais fibras ópticas do elemento macho estão em alinhamento perfeito com o um ou mais componentes ópticos do elemento fêmea. A expressão “alinhamento perfeito” é usada no presente documento como sinônimo de “alinhamento ideal”, que é definido como um alinhamento dentro de uma tolerância, de preferência, menor que ±50 µm, de preferência, menor que ±30 µm.

[053] A superfície de suporte (3s) da arruela que está apoiada no ombro (30s) para definir a distância predefinida entre superfícies de interface macho e fêmea, é particularmente vantajosa quando (a) uma distância não zero é desejada entre as superfícies de interface macho e fêmea e/ou (b) o conector compreende uma janela fina (22), visto que uma pressão aplicada pela superfície de interface macho (7i) sobre a janela poderia quebrar a janela. Na ausência de janela, também é possível fazer sem uma superfície de suporte (3s) apoiada no ombro (30s) e garantir o contato entre as superfícies de interface macho e fêmea conduzindo a unidade de ponta macho por todo o caminho através da cavidade até a superfície da interface macho entrar em contato com a superfície da interface fêmea, sem danificar nenhum componente do conector.

[054] Em uma modalidade preferida, a pelo menos uma porção de furo óptica (33b) é deslocada em relação ao primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1. Este é necessariamente o caso se o componente fêmea compreender mais de um componente óptico que não seja concêntrico. De modo similar, o pelo menos um furo atravessante macho (7b) é deslocado em relação ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2. Este é necessariamente o caso se o componente macho compreender mais de uma fibra óptica. Nessas condições, os elementos fêmea e macho devem ser acoplados de modo que a ponta macho se ajuste na cavidade apenas com um número finito de ângulos azimutais, e de modo que em qualquer dito número finito de ângulos azimutais, um ou mais elementos ópticos na pelo menos uma porção de furo óptica (33b) faceiem a fibra óptica (41f) inserida no pelo menos um furo atravessante macho (7b), dentro de uma tolerância, de preferência, menor que ± 50 µm, de preferência, menor que ± 30 µm. Nota-se que, por um lado, uma porção de furo óptica pode facear mais de um furo atravessante macho (por exemplo, se um componente óptico tiver um diâmetro abrangendo duas fibras ópticas inseridas em furos atravessantes de ponta adjacentes. Por outro lado, um furo atravessante pode facear mais de um componente óptico, por exemplo, se dois componentes ópticos forem posicionados lado a lado ou concentricamente.

[055] Como ilustrado na Figura 2, tais tolerâncias apertadas menores que ± 50 µm, de preferência, menores que ± 30 µm, são justificadas pela queda de energia da luz da energia da luz transferida de uma fonte de luz para uma fibra óptica na posição acoplada observada por um desalinhamento, d(OF-L) entre a fonte de luz e a fibra óptica, maior que 50 µm. Para limitar o número de ângulos azimutais que permitem o acoplamento dos componentes macho e fêmea, as seguintes soluções alternativas ou concomitantes podem ser aplicadas.

[056] Em uma primeira modalidade, a cavidade tem um corte transversal de cavidade normal ao primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, que define uma geometria sem revolução pelo menos sobre uma porção da profundidade da cavidade. A ponta macho (7w) e a superfície de interface macho (7i) têm também uma geometria sem revolução em relação ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, que coincide com a geometria sem revolução do corte transversal de cavidade, de modo que a ponta macho se ajuste na cavidade apenas com um número finito de ângulos azimutais, dentro das tolerâncias exigidas.

[057] Em uma modalidade alternativa, a porção de furo de acoplamento tem um corte transversal de furo de acoplamento normal ao primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, que define uma geometria sem revolução pelo menos sobre uma porção de uma profundidade da porção de furo de acoplamento. A porção de arruela (3w) tem também uma geometria sem revolução em relação ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, que coincide com a geometria sem revolução do corte transversal de furo de acoplamento, de modo que a porção de arruela se ajuste na porção de furo de acoplamento apenas com o dito número finito de ângulos azimutais, de modo que a porção de arruela se ajuste na porção de furo de acoplamento apenas com o dito número finito de ângulos azimutais, de modo que em qualquer dito número finito de ângulos azimutais, a pelo menos uma porção de furo óptica (33b) faceie o pelo menos um furo atravessante de ponta, dentro de uma tolerância, de preferência, menor que ± 100 µm, com mais preferência, menor que ± 70 µm.

[058] As duas modalidades anteriormente mencionadas podem ser combinadas, por exemplo, com o corte transversal de furo de acoplamento e a porção de arruela (3w) tendo geometrias sem revolução dentro de uma primeira tolerância para engatar o componente macho no componente fêmea com um ângulo azimutal geralmente correto, e com o corte transversal de cavidade e a ponta macho (7w) e a superfície de interface macho (7i) tendo geometrias sem revolução dentro de uma segunda tolerância, menor que a primeira tolerância, para garantir um ângulo azimutal ideal, produzindo um desalinhamento, de preferência, menor que ±50 µm ou menor que ±30 µm.

[059] Tais modalidades são particularmente adequadas para conectores de fibras ópticas em que o componente fêmea compreende mais de uma porção de furo de acoplamento (33b), e em que o componente macho compreende mais de um furo atravessante macho (7b). O número finito de ângulos azimutais de modo que cada furo atravessante macho faceie pelo menos uma porção de furo óptica correspondente (33b), dentro da tolerância é igual ou menor que o grau de simetria axial da disposição de fibras ópticas e elementos ópticos em relação ao primeiro e segundo eixos geométricos longitudinais, Z1, Z2.

[060] Por exemplo, conforme mostrado na Figura 8(c)&(d), no caso em que duas fibras ópticas estão dispostas simetricamente em cada lado do segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, com um grau de simetria de dois. Portanto, o número finito de ângulos azimutais pode ser um ou dois. Na modalidade da Figura 8(a), apenas um ângulo azimutal é possível, pois as duas protuberâncias (3a) da arruela -e reentrâncias correspondentes (30a) da porção de furo de acoplamento têm geometrias diferentes. Um número finito de dois poderia ter sido obtido ser ambas as protuberâncias (3a) (e reentrâncias (30a)) forem idênticas. É evidente que o número de protuberâncias pode variar de um a tantos quantos forem considerados necessários para limitar o número de ângulos azimutais permitidos entre os componentes macho e fêmea.

[061] A Figura 9(a) mostra uma combinação de três fibras homogeneamente distribuídas ao redor do segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, produzindo um grau de simetria de três. O elemento macho (M) ilustrado na Figura 9(a) compreende uma combinação de elementos sem revolução (3a, 7a) tanto na unidade de arruela (3) como na unidade de ponta macho (7). A arruela compreende duas protuberâncias ou aletas (3a) de geometrias diferentes, permitindo um único ângulo azimutal de acoplamento. A porção de furo de acoplamento (30b) compreende reentrâncias correspondentes (não mostradas). A tolerância entre as geometrias das aletas (3a) e as reentrâncias (30a) (não mostradas) não é de importância crítica, visto que as mesmas servem apenas para pré-orientar o componente macho com o ângulo azimutal correto em relação ao componente fêmea.

[062] A própria ponta macho pode ter uma geometria sem revolução, restringindo assim o número de ângulos azimutais permitidos entre os componentes macho e fêmea. Alternativamente, conforme mostrado na Figura 9(a), a unidade de ponta macho (7) pode ter uma geometria geralmente de revolução. A mesma pode, então, compreender um elemento sem revolução sob a forma de uma reentrância (7a) (ou protuberância) que coincide com uma protuberância correspondente (31a) (ou reentrância) mostrada na Figura 9(b) com uma tolerância muito mais apertada do que a exigida pelo sistema de porção de furo de acoplamento / unidade de arruela discutido acima, produzindo um desalinhamento entre as três fibras ópticas (41f) do elemento macho em relação aos elementos ópticos correspondentes (21L, 21s, 22L) do componente fêmea (F) menor que ±50 µm, de preferência, menor que ±30 µm.

[063] As configurações anteriormente mencionadas permitem uma conexão reproduzível entre os componentes macho e fêmea que será atingida com excelente alinhamento de um conjunto de fibras ópticas e elementos ópticos correspondentes, mesmo em casos em que pelo menos um dos mesmos é deslocado em relação ao primeiro e segundo eixos geométricos longitudinais, Z1, Z2. Componentes de Acoplamento (C)

[064] Um dos recursos principais da presente invenção é o componente de acoplamento (C) para fixar os componentes fêmea (F) e macho (M) em sua posição acoplada. O componente de acoplamento da presente invenção deve compreender um ou mais elementos incluindo pelo menos um elemento giratório (40r) sendo giratório ao redor do primeiro e/ou segundo eixos geométricos longitudinais, Z1, Z2, em relação a um elemento fixo (40f) do componente macho ou fêmea. Todas as fibras ópticas (41f) e elementos ópticos acoplados ao conector devem permanecer estáticos após a rotação do elemento giratório. Em outras palavras, os mesmos devem girar juntamente com o elemento giratório (40r). A rotação do elemento giratório em relação ao elemento fixo trava de forma reversível os componentes macho e fêmea na posição acoplada.

[065] Para facilitar o acoplamento dos componentes macho e fêmea do conector de fibras ópticas por um cirurgião durante uma operação de implantação, nem o componente fêmea nem o componente macho compreendem qualquer peça solta e todos os elementos do componente de acoplamento são fixados aos componentes macho e/ou fêmea. Dessa forma, não há o risco de soltar uma peça do AIMD no corpo aberto de um paciente durante a operação. Por exemplo, o conector descrito no documento nº WO2018068807 compreende várias peças soltas, incluindo parafusos e arruelas, todos os elementos de dimensões pequenas que podem ser facilmente soltos durante a operação. A presente invenção resolve claramente este problema crítico.

[066] Uma vez que, durante uma operação de implantação, a unidade de eletrodo (60) é, em geral, implantada primeiro e a extremidade da unidade óptica (41) dotada do componente macho do conector de fibras ópticas é conduzida a partir do local de implantação da unidade de eletrodo para o local de implantação da unidade de encapsulação (50) por via subcutânea através de uma guia, o componente macho (e qualquer elemento do componente de acoplamento fixado ao mesmo) tem uma dimensão normal ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, inscrito em um círculo que tem um diâmetro não maior que 15 mm e, de preferência, não maior que 10 mm, com mais preferência, não maior que 7 mm. A redução do dito diâmetro permite que guias de diâmetros menores sejam usadas, o que é menos traumático para o paciente. A geometria do conector de fibras ópticas da presente invenção não exige quaisquer protuberâncias saindo do conector. Um conector com superfícies externas lisas facilita também a passagem do conector através da guia.

[067] Alguns componentes de acoplamento específicos são discutidos abaixo, incluindo: (a) tipos porca- parafuso, (b) tipos baioneta e (c) tipos chave-fechadura. Todos os tipos anteriormente mencionados podem ser adicionalmente dotados de elementos de encaixe por pressão, para indicar que a posição acoplada foi atingida e/ou para prender o elemento giratório (40r). Componente de Acoplamento do Tipo Porca-Parafuso

[068] As Figuras 1(b)&(c), 3, 4, 7 e 8 mostram componentes de acoplamento do tipo porca-parafuso (C) adequados para a presente invenção. Em um componente de acoplamento do tipo porca-parafuso, o elemento giratório (40r)

compreende uma porca giratória dotada de uma rosca giratória (40rt) e o elemento fixo compreende um parafuso dotado de uma rosca fixa (40ft), que coincide com a rosca giratória da porca.

[069] As Figuras 1(b)&(c), 3 e 7 ilustram modalidades da presente invenção dotadas de um elemento de acoplamento de porca-parafuso em que o elemento giratório / porca (40r) é montado no componente macho (M). O elemento fixo / parafuso (40f) é fornecido no componente fêmea; conexões são ilustradas para uma fibra óptica adicional na Figura 3 e para uma unidade de encapsulação na Figura 7. A rosca fixa (40ft) do elemento fixo / parafuso (40f) dos componentes fêmea (F) das Figuras 3 e 7 é interna, ou seja, faceia a parte interna da porção de furo de acoplamento. O corolário é que a rosca giratória (40rt) da porca / elemento giratório (40r) é externa, ou seja, voltada para fora, para encontrar a rosca fixa do elemento fixo / parafuso. É evidente que o design reverso pode ser aplicado em vez disso, com o parafuso / elemento fixo compreendendo uma rosca fixa externa e a porca / elemento giratório compreendendo uma rosca giratória interna.

[070] As Figuras 4&8 ilustram modalidades da presente invenção dotadas de um elemento de acoplamento de porca-parafuso em que o elemento giratório / porca (40r) é montado no componente fêmea (F). O elemento fixo / parafuso (40f) é fornecido no componente macho (M): uma conexão a uma fibra óptica adicional é ilustrada na Figura 4 e para uma unidade de encapsulação na Figura 8. Aqui, as roscas fixas (40ft) dos parafusos / elementos fixos dos componentes macho (M) das Figuras 4 e 8 são externas, e a rosca giratória (40rt) da porca / elemento giratório (40r) no componente fêmea é interna. É evidente que o design reverso pode ser aplicado em vez disso, com as roscas / elementos fixos compreendendo uma rosca fixa interna (40ft) e a porca / elemento giratório compreendendo uma rosca giratória externa (40rt).

[071] Os comprimentos relativos da porca / elemento giratório e do elemento fixo / parafuso medidos ao longo do primeiro e segundo eixos geométricos longitudinais, Z1, Z2, devem ser adequados de modo que quando a porca é firmemente aparafusada no parafuso, uma superfície de pressão do elemento giratório force a superfície de suporte (3s) da arruela a se apoiar em contato estreito no ombro (30s) da porção de recepção. Desta forma, após sentir a resistência da porca à rotação adicional, o cirurgião sabe que o acoplamento entre os componentes macho e fêmea é eficaz e é estabilizado com o componente de acoplamento consistindo em uma porca e um parafuso.

[072] A rotação da porca / elemento giratório pode ser realizada como é usual na técnica com uma ferramenta, como uma chave inglesa, engatada em uma superfície externa poligonal da porca, como visível nas Figuras 3, 4, 7 e 8.

[073] Para evitar que uma porca firmemente aparafusada se solte com o tempo, devido a vibrações e outros movimentos do AIMD implantado, um elemento de encaixe por pressão pode ser adicionado. Um exemplo de elemento de encaixe por pressão é ilustrado na Figura 7(c), mostrando uma superfície da porca dotada de protuberâncias e o elemento fixo dotado de reentrâncias correspondentes (ou de outro modo), de modo que as protuberâncias interajam de forma resiliente com as reentrâncias quando a porca está firmemente aparafusada, e os componentes macho e fêmea estão na posição acoplada. O elemento de encaixe por pressão impede que a porca gire livremente e, dessa forma, perca a aderência entre os componentes macho e fêmea. Além disso, o encaixe relacionado à interação resiliente também é indicativo para o cirurgião de que os componentes macho e fêmea estão fixados em sua posição acoplada.

[074] Para resumir, a porca pode girar e transladar ao longo do segundo ou primeiro eixo geométrico longitudinal, Z2, Z1, dependendo do fato de estar montada no componente macho ou fêmea, respectivamente. Uma vez que nem o componente fêmea nem o componente macho compreendem qualquer peça solta, a porca não pode ser removida do elemento macho ou fêmea (pelo menos sem um esforço específico para esse efeito). A rosca giratória (40rt) pode ser engatada na rosca fixa quando a ponta macho (7w) é engatada na cavidade. A rotação da porca ao longo da rosca fixa translada a porção de arruela ao longo do primeiro e segundo eixos geométricos longitudinais coaxiais, Z1, Z2, em direção à superfície de interface fêmea, até a superfície de suporte (3s) da arruela entrar em contato com o ombro (30s) do componente fêmea. Componente de Acoplamento do Tipo Baioneta

[075] Um componente de acoplamento alternativo (C) é do tipo baioneta. Um componente de acoplamento do tipo baioneta compreende um ou mais pinos (40pn) e fendas compatíveis correspondentes de geometrias definidas que permitem a inserção do um ou mais pinos nas fendas correspondentes após trazer os componentes macho e fêmea para sua posição acoplada e travamento dos dois componentes por rotação relativa dos pinos e fendas um em relação ao outro.

[076] A Figura 5 ilustra uma modalidade de componente de acoplamento do tipo baioneta, em que os pinos

(40pn) são orientados radialmente e para fora em relação ao primeiro ou segundo eixo geométrico longitudinal, Z1, Z2. É evidente que os pinos podem se estender para dentro, em vez disso. As fendas são em formato de L e abertas em uma extremidade para permitir a inserção de um pino correspondente, visto que os componentes macho e fêmea são trazidos para sua posição de acoplamento. Na Figura 5, os pinos são fornecidos no elemento fixo e as fendas são fornecidas no elemento giratório (40r), porém a construção reversa é também possível com os pinos no elemento giratório e as fendas no elemento fixo. De modo similar, o elemento giratório (40r) é montado no componente macho, porém é evidente que o mesmo poderia ser, em vez disso, montado no componente fêmea. O elemento girar pode girar em relação a todos os componentes restantes do sistema, incluindo a unidade óptica (41) acoplada ao mesmo.

[077] Os componentes macho e fêmea podem ser trazidos para a posição acoplada por translação ao longo do primeiro e segundo eixos geométricos longitudinais coaxiais, Z1, Z2, com cada pino penetrando em um primeiro segmento de uma fenda em formato de L correspondente através de sua extremidade aberta, sendo que o dito primeiro segmento é paralelo ao primeiro e segundo eixos geométricos longitudinais, Z1, Z2. Quando os pinos atingem as extremidades dos primeiros segmentos correspondentes, o elemento giratório (40r) pode ser girado de modo que os pinos se engatem em um segundo segmento das fendas que se estendem transversalmente ao primeiro segmento, travando assim os componentes macho e fêmea em sua posição acoplada. Se o segundo segmento da fenda em formato de L formar um ângulo de 90º com o primeiro segmento, a rotação do elemento giratório trava os componentes macho e fêmea em suas respectivas posições que tinham quando os pinos atingiram a extremidade do primeiro segmento, sem translação ao longo do primeiro ou segundo eixo geométrico longitudinal, Z1, Z2. Se o ângulo entre o primeiro e o segundo segmentos das fendas for maior do que 90º, então a rotação do elemento giratório também conduz uma translação adicional relativa entre os componentes macho e fêmea ao longo do primeiro e segundo eixos geométricos longitudinais, Z1, Z2, pressionando a superfície de suporte (3s) da arruela contra o ombro (30s) do componente fêmea. As posições relativas dos componentes macho e fêmea podem ser, dessa forma, controladas com muita precisão e reprodutibilidade.

[078] Conforme discutido em relação aos componentes de acoplamento de porca-parafuso acima, um dispositivo de encaixe por pressão pode ser fornecido para impedir que o elemento giratório (40r) gire livremente e, dessa forma, perca a aderência entre os componentes macho e fêmea, e para indicar ao cirurgião que os componentes macho e fêmea estão travados em sua posição acoplada. Por exemplo, uma protuberância (não mostrada) pode ser fornecida no segundo segmento da fenda em formato de L, adjacente a uma extremidade fechada da mesma, em uma posição além da qual o pino ajusta os componentes macho e fêmea na posição acoplada. Componente de Acoplamento do Tipo Chave-Fechadura

[079] Um componente de acoplamento do tipo chave-fechadura compreende uma chave que tem uma geometria sem revolução, e um orifício em forma de fechadura que tem uma geometria que permite a inserção da chave no orifício em forma de fechadura com um número limitado de posições angulares azimutais da chave em relação ao orifício em forma de fechadura e permitindo o travamento da chave inserida após a rotação relativa do orifício em forma de fechadura e da chave.

[080] As Figuras 6(a)&(b) ilustram uma primeira modalidade de componente de acoplamento do tipo chave- fechadura. A chave é formada pela porção de arruela (3w) e os elementos sem revolução da porção de arruela sob a forma das duas protuberâncias (3a) visíveis nas Figuras 6(a)&(b). O orifício em forma de fechadura é formado por um elemento giratório (40r) dotado de uma abertura que forma a abertura de orifício em forma de fechadura e tem reentrâncias (40a) que coincidem com as protuberâncias (3a) da arruela. Devido ao fato de as duas protuberâncias (3a) e reentrâncias correspondentes (40a) terem geometrias diferentes, a chave pode ser inserida na abertura de orifício em forma de fechadura com uma única orientação angular azimutal. Isto permite que o componente macho seja inserido no componente fêmea com aproximadamente a posição angular correta exigida pela posição de acoplamento. Conforme ilustrado na Figura 6(a), o componente macho pode ser inserido no orifício em forma de fechadura na orientação angular correta e empurrado completamente até que a superfície de suporte (3s) da arruela entre em contato com o ombro (30s) do componente fêmea. A rotação do elemento giratório (40r) trava os componentes fêmea na posição de acoplamento da seguinte forma.

[081] O elemento fixo (40f) é rigidamente fixo no componente fêmea (ou macho). O componente giratório é acoplado de maneira giratória ao elemento fixo. Conforme ilustrado na Figura 6(b), com a rotação do componente giratório ao redor do primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, as reentrâncias (40a) da abertura de orifício em forma de fechadura são deslocadas em relação às protuberâncias (3a) da porção de arruela e o componente macho é travado em sua posição de acoplamento. O elemento giratório aplica uma pressão sobre as protuberâncias (3p) da porção de arruela (3w), travando assim os componentes macho e fêmea na posição acoplada. Se a superfície do elemento giratório em contato com as protuberâncias (3p) da arruela for inclinada em relação ao (ou seja, não normal a) primeiro eixo geométrico longitudinal, a rotação do elemento giratório pode também servir para conduzir a translação do componente macho adicionalmente para dentro do componente fêmea para forçar a superfície de suporte (3s) da arruela contra o ombro (30s) do componente fêmea.

[082] Conforme mostrado nas Figuras 6(a)&(b), o elemento giratório é dotado de dispositivos de encaixe por pressão (40s) formados por protuberâncias formadas em uma extremidade livre de alavancas resilientes. A deformação resiliente das alavancas permite que o elemento giratório gire livremente até que as protuberâncias atinjam as reentrâncias fornecidas no elemento fixo. Nesse ponto, as alavancas resilientes são tão inclinadas que as protuberâncias se engatam nas reentrâncias, impedindo assim a rotação do elemento giratório. O componente macho é, dessa forma, seguramente travado no componente fêmea na posição de acoplamento. Outros designs de dispositivos de encaixe por pressão além dos ilustrados nas Figuras 6(a)&6(b) podem ser concebidos e são conhecidos por uma pessoa de habilidade comum. Por exemplo, em vez de se estenderem radialmente, as protuberâncias e reentrâncias podem se estender paralelamente ao primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1. O número de dispositivos de encaixe por pressão pode também variar conforme mostrado nas

Figuras 6(c)&(d).

[083] As Figuras 6(c)&(d) ilustram uma segunda modalidade de um componente de acoplamento do tipo chave- fechadura. Como para a primeira modalidade discutida acima em relação às Figuras 6(a)-6(b), a chave é formada pela porção de arruela (3w) e os elementos sem revolução da porção de arruela sob a forma das duas protuberâncias (3a) visíveis nas Figuras 6(c)&(d). O orifício em forma de fechadura é também formado por um elemento giratório (40r) dotado de uma abertura que forma a abertura de orifício em forma de fechadura e tem reentrâncias (40a) que coincidem com as protuberâncias (3a) da arruela. O componente de acoplamento da segunda modalidade difere da primeira modalidade pelo fato de que o componente de acoplamento compreende fendas em formato de feijão (40sl) que têm uma geometria circular no primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, e têm uma extremidade de inserção, e uma extremidade de travamento oposta à extremidade de inserção. O elemento giratório é montado de forma giratória em um elemento fixo do componente fêmea. O componente de acoplamento compreende pinos, cada um inserido em uma fenda em formato de feijão correspondente, de modo que o elemento giratório possa ser girado ao redor do primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, de modo que o pino entre em contato com a extremidade de inserção em que o pino entra em contato com a extremidade de inserção em que a abertura de orifício em forma de fechadura está em uma posição de inserção em que a chave pode ser inserida na abertura de orifício em forma de fechadura, e a extremidade de travamento da fenda em formato de feijão correspondente em que a chave é travada na abertura de orifício em forma de fechadura e não pode ser removida da mesma. O movimento giratório pode ser visto comparando-se as vistas de lado esquerdo da Figura 6(c) (= extremidade de inserção) e da Figura 6(d) (= extremidade de travamento). Nas Figuras 6(c)&(d), os pinos fazem parte do elemento giratório (40r) e as fendas em formato de feijão fazem parte do elemento fixo (40f). É evidente que o design pode ser invertido muito facilmente, fornecendo-se as fendas em formato de feijão no elemento giratório e fixando-se os pinos no elemento fixo.

[084] Conforme ilustrado na Figura 6(c), o componente macho pode ser inserido no orifício em forma de fechadura na orientação angular correta e empurrado completamente até que a superfície de suporte (3s) da porção de arruela entre em contato com o ombro (30s) do componente fêmea. A rotação do elemento giratório (40r) trava os componentes macho e fêmea na posição de acoplamento de maneira similar, conforme discutido em relação à primeira modalidade ilustrada nas Figuras 6(a)&6(b). Aqui também, se a superfície do elemento giratório em contato com as protuberâncias (3p) da arruela for inclinada em relação ao (ou seja, não normal a) primeiro eixo geométrico longitudinal, a rotação do elemento giratório pode também servir para conduzir a translação do componente macho adicionalmente para dentro do componente fêmea para forçar a superfície de suporte (3s) da arruela contra o ombro (30s) do componente fêmea.

[085] Os pinos são, de preferência, em formato de cogumelo, compreendendo uma haste rigidamente acoplada em uma primeira extremidade ao elemento giratório (ou fixo), e inserida na fenda em formato de feijão. A mesma compreende uma cabeça em uma segunda extremidade da haste, oposta à primeira extremidade, e estendendo-se radialmente para fora. A largura de uma fenda em formato de feijão medida radialmente é maior do que o diâmetro da haste do pino, para permitir o movimento livre de uma em relação à outra, e é menor do que a cabeça do cogumelo, para impedir que o elemento giratório se solte do componente fêmea.

[086] Aqui novamente, um dispositivo de encaixe por pressão pode ser fornecido para garantir que os componentes macho e fêmea estejam na posição de acoplamento, e que os mesmos sejam seguramente travados na dita posição de acoplamento. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 6(d) (corte B-B), o dispositivo de encaixe por pressão (40s) pode ser formado por uma protuberância formada em uma extremidade livre de uma alavanca resiliente. A deformação resiliente da alavanca permite que o elemento giratório gire livremente até que a protuberância atinja uma reentrância fornecida no elemento fixo. Nesse ponto, a alavanca resiliente é tão inclinada que a protuberância se engata na reentrância, impedindo assim a rotação do elemento giratório. O componente macho é, dessa forma, seguramente travado no componente fêmea na posição de acoplamento.

[087] Alternativamente, como mostrado na inserção da Figura 6(c), uma protuberância pode se estender radialmente para dentro perto da extremidade de travamento da fenda em formato de feijão, restringindo a largura da fenda no dito ponto para restringir os movimentos da haste do pino. Com o dimensionamento correto da dita protuberância e com uma seleção adequada da flexibilidade da mesma, o elemento giratório pode ser girado até que haste do pino atinja a protuberância. Forçando ligeiramente, o elemento giratório pode ser adicionalmente girado até que a haste atinja a extremidade de travamento da fenda em formato de feijão. Dessa forma, o cirurgião sabe que o acoplamento é eficaz e está seguramente travado. Sumário e Vantagens

[088] Os conectores de fibras ópticas de acordo com a presente invenção são de construção simples e econômica. Os mesmos são confiáveis e duráveis, e mais fáceis de usar por um cirurgião do que até agora possível. As fibras ópticas acopladas ao componente macho do conector podem ser alinhadas com grande precisão com elementos ópticos, incluindo fibras ópticas, fontes de luz, ou sensores de luz (ou fotodetectores), acoplados ao componente fêmea do conector. Os alinhamentos dentro de uma tolerância da ordem menor que ±50 µm são facilmente alcançados, e tolerâncias menores que ±30 µm, ou menores que ±15 µm, ou menores que ±10 µm também são possíveis, produzindo assim um AIMD optoeletrônico com elevada eficiência energética.

[089] Tais tolerâncias estreitas são também possíveis devido à construção do componente macho compreendendo uma ponta macho (7), dotada de um furo atravessante de ponta macho. Uma fibra óptica é inserida no furo atravessante macho com a extremidade proximal da mesma saindo da superfície de interface macho. Se várias fibras ópticas (41f) forem compreendidas de uma unidade óptica (41), todas as fibras ópticas podem ser provavelmente inseridas em um furo atravessante macho correspondente com suas extremidades proximais saindo da superfície de interface macho. As mesmas podem ser cortadas, em conjunto, aproximadamente niveladas com a superfície de interface macho e, então, todas polidas, em conjunto, para produzir uma superfície de interface macho perfeitamente lisa com as extremidades proximais das fibras ópticas perfeitamente niveladas com a dita superfície. Isto é muito importante para controlar a distância axial das extremidades proximais das fibras ópticas aos elementos ópticos quando os componentes macho e fêmea estão na posição acoplada. A preparação do componente macho é fácil, repetível e muito precisa. O mesmo, naturalmente, se aplica ao componente fêmea se estiver acoplado a fibras ópticas.

[090] Uma vez que os componentes fêmea e macho estão prontos, o cirurgião pode implantar a unidade de eletrodo (60) no tecido a ser tratado e passar a unidade óptica através de um guia até o local de implantação da unidade de encapsulação. Como o componente macho tem dimensões muito pequenas, a guia pode ser mais fina do que, de outro modo, exigido com conectores maiores. Na ausência de qualquer peça solta, como parafusos, arruelas, porcas, etc., o cirurgião não pode perder nenhuma peça no corpo do paciente durante a manipulação do conector. A colocação dos componentes macho e fêmea na posição acoplada é muito fácil. O travamento dos componentes macho e fêmea na posição acoplada é obtido simplesmente pela rotação do elemento giratório (40r) com ou sem uma ferramenta, como uma chave inglesa. A posição acoplada travada pode ser adicionalmente garantida com um dispositivo de encaixe por pressão.

[091] Com o desenho da superfície de apoio (3s) da arruela apoiada no ombro (30s) do componente fêmea, e com as extremidades proximais facilmente polidas das fibras ópticas, a distância das extremidades proximais das fibras ópticas até os elementos ópticos é repetidamente obtida com grande precisão e sem nenhuma ação específica exigida pelo cirurgião. No caso de uma fibra óptica ser deslocada em relação ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, o ângulo azimutal exigido pela posição de acoplamento de modo que a fibra óptica deslocada faceie com precisão um elemento óptico correspondente pode ser facilmente controlado com um elemento sem revolução da unidade de ponta macho e, opcionalmente, da arruela. Novamente, o cirurgião não pode cometer erros, visto que os ditos elementos sem revolução permitem trazer os componentes macho e fêmea para a posição acoplada apenas com o número limitado de ângulos azimutais necessários para obter um alinhamento perfeito das fibras ópticas com os elementos ópticos. O cirurgião não precisa fazer tentativas e erros e pode obter repetidamente uma conexão segura com alinhamento perfeito.

[092] Garantindo-se que a rotação do elemento giratório em relação ao elemento fixo conduza uma translação do componente macho ao longo dos eixos geométricos longitudinais coaxiais, Z1, Z2, em direção ao componente fêmea, é ainda mais fácil garantir que o componente macho atinja a posição acoplada, com a superfície de suporte (3s) da arruela em contato com o ressalto (30s) do componente fêmea. Ref. nº Referência 3 Unidade de arruela 3a Elemento sem revolução da arruela (por exemplo, protuberância ou reentrância) 3b Furo atravessante macho 3d Saída de arruela

3p Superfície posterior de arruela

3u Entrada de arruela

3s Superfície de suporte de arruela

3w Porção de arruela

7 Unidade de ponta macho

7a Elemento sem revolução da unidade de ponta macho (por exemplo, protuberância ou reentrância)

7b Furo atravessante de ponta

7c Porção de acoplamento da unidade de ponta macho

7d Saída de ponta

7i Superfície de interface macho

7u Entrada de ponta

7w Ponta macho

8 Luva

8o Bainha protetora

10 Elemento de suporte macho

21b Placa que suporta as fontes de emissão de luz e/ou sensores de luz

21L Fonte de emissão de luz

21s Sensor de luz

21x Lente

22 Janela

22L Elemento micro-óptico (por exemplo, lente)

22i Superfície interna de janela

22o Superfície externa de janela

30 Elemento de suporte fêmea

30a Elemento sem revolução da porção de furo de acoplamento (por exemplo, reentrância ou protuberância)

30b Porção de furo de acoplamento

30c Extremidade de travamento de furo

30e Extremidade de travamento de suporte

30i Superfície de interface fêmea

30o Extremidade óptica de furo

30s Ombro de furo

31 Cavidade

31a Elemento sem revolução da cavidade (por exemplo, protuberância ou reentrância)

32 Porção de recepção

33b Porção de furo óptica

33e Extremidade óptica de suporte

33o Extremidade de furo óptica

35 Meios de retenção para reter o elemento giratório

37 Unidade de ponta fêmea

40a Abertura de orifício em forma de fechadura de elemento giratório (40r)

40f Elemento fixo do componente de acoplamento C

40ft Rosca fixa do elemento fixo

40p Superfície de pressão de elemento giratório

40pn Pino

40r Elemento giratório do componente de acoplamento C

40rt Rosca giratória do elemento giratório

40s Elemento de encaixe por pressão

40sl Fenda

41 Unidade óptica

41f Fibra óptica

41p Extremidade proximal de fibra óptica

50 Unidade de encapsulação

50d Detector óptico

50h Alojamento

50L Fonte de emissão de luz

60 Unidade de eletrodo

C Componente de acoplamento

F Componente fêmea

M Componente macho

Z1 Primeiro eixo geométrico longitudinal

Z2 Segundo eixo geométrico longitudinal

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. CONECTOR DE FIBRAS ÓPTICAS PARA UM DISPOSITIVO MÉDICO IMPLANTÁVEL ATIVO OPTOELETRÔNICO (AIMD) PARA IMPLANTAÇÃO EM UM CORPO VIVO, sendo que o dito conector de fibras ópticas compreende um componente fêmea (F), um componente macho (M) e um componente de acoplamento (C), em que: (A) o componente fêmea (F) compreende: (a) um elemento de suporte fêmea (30) que compreende uma extremidade de travamento de suporte (30e) e uma extremidade óptica de suporte (33e), sendo que o dito elemento de suporte fêmea é dotado de, • uma porção de furo de acoplamento (30b) que se estende ao longo de um primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, entre uma extremidade de travamento de furo (30c) e uma extremidade óptica de furo (30o), sendo que a dita porção de furo de acoplamento compreende ○ uma porção de recepção (32) que se abre na extremidade de travamento de suporte e forma, em uma extremidade oposta, um ombro (30s) circundante, ○ uma cavidade (31) adjacente à porção de recepção de determinada profundidade, d, medida ao longo do primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, e terminando na extremidade óptica de furo que forma uma superfície de interface fêmea, e • pelo menos uma porção de furo óptica (33b) que se estende paralelo ao primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, a partir de uma extremidade de furo óptica (33o) que se abre na extremidade óptica de suporte, e, ○ até uma abertura na superfície de interface fêmea, definindo assim pelo menos um furo atravessante fêmea que se estende a partir da extremidade óptica de suporte até a extremidade de travamento de suporte, ou ○ até uma superfície interna (22i) de uma janela (22) separada da cavidade por uma espessura da janela (22) que compreende uma superfície externa (22o), em que a dita janela é transparente para a faixa de comprimentos de onda de luz selecionada, (b) um ou mais elementos ópticos selecionados dentre, • pelo menos uma fibra óptica (41 f) que compreende uma extremidade proximal de fibra óptica (41 p), e que é inserida na pelo menos uma porção de furo óptica correspondente (33b), de modo que a extremidade proximal de fibra óptica esteja a uma distância predefinida da superfície de interface fêmea da cavidade, e esteja, de preferência, nivelada com a dita superfície de interface fêmea ou esteja, de preferência, em contato com a superfície interna da janela, ou • pelo menos uma fonte de emissão de luz (21L) e/ou sensor de luz (21s), que faceia a superfície interna (22i) da janela (22) (B) o componente macho (M) compreende um elemento de suporte macho (10) que compreende: (a) uma porção de arruela (3w) que compreende pelo menos um furo atravessante macho (3b) que se estende paralelo a um segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, a partir de uma entrada de arruela (3u) que se abre em uma superfície posterior (3p) até uma saída de arruela (3d) que se abre em uma superfície de suporte (3s) da porção de arruela, sendo que a dita porção de arruela tem uma geometria que permite a inserção da mesma na porção de furo de acoplamento (30b) do elemento de suporte fêmea até a superfície de suporte entrar em contato com o ombro (30s) do componente fêmea, (b) uma ponta macho (7w) acoplada à superfície de suporte da porção de arruela, e que compreende, • uma superfície de interface macho (7i) que tem uma geometria que coincide com a geometria de cavidade, de modo que a ponta macho se ajuste confortavelmente na cavidade, • um ou mais furos atravessantes machos (7b) que se estendem paralelos ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, a partir de uma entrada de ponta (7u) em comunicação fluida com o pelo menos um furo atravessante macho (3b) até uma saída de ponta (7d), que se abre na superfície de interface macho (7i), • uma fibra óptica (41f) inserida em cada um ou mais furos atravessantes machos (7b), e compreendendo uma extremidade proximal de fibra óptica (41p), que está a uma distância predefinida a partir da saída de ponta (7d), de preferência, nivelada com a saída de ponta, (C) um componente de acoplamento (C), para travar de forma reversível os componentes macho e fêmea em uma posição acoplada, em que a posição acoplada é definida pelo componente macho que é coaxialmente inserido na porção de recepção do componente fêmea com o primeiro e o segundo eixos geométricos longitudinais, Z1 e Z2, que são coaxiais e com a superfície de suporte (3s) da arruela apoiada no ombro (30s) da porção de recepção, e com a unidade de ponta macho sendo ajustada na cavidade, • com a superfície de interface macho (7i) estando situada a uma distância predefinida medida ao longo do eixo geométrico longitudinal, Z2, a partir da superfície de interface fêmea (30i), de preferência, em contato uma com a outra, • as extremidades proximais da uma ou mais fibras ópticas do elemento macho estão em alinhamento perfeito com o um ou mais elementos ópticos do componente fêmea, caracterizado por, • o componente de acoplamento compreender um elemento fixo (40f) e um elemento giratório (40r) que são giratórios ao redor do primeiro e/ou segundo eixo geométrico longitudinal, Z1, Z2, em relação ao elemento fixo (40f), todas as fibras ópticas (41f) e elementos ópticos do conector permanecem estáticos durante a rotação do elemento giratório, • o travamento reversível dos componentes macho e fêmea na posição acoplada ser realizado pela rotação do elemento giratório em relação ao elemento fixo, • tanto o componente fêmea como o componente macho não compreenderem parte solta, e todos os elementos do componente de acoplamento são fixados aos componentes macho e/ou fêmea • o componente macho e qualquer elemento do componente de acoplamento fixados aos mesmos ter uma dimensão normal ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, inscrita em um círculo que tem um diâmetro não maior que 15 mm e, de preferência, não maior que 10 mm, com mais preferência, não maior que 7 mm.

2. CONECTOR DE FIBRAS ÓPTICAS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, ○ pelo menos um ou mais elementos ópticos serem deslocados em relação ao primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, ○ A pelo menos uma fibra óptica inserida em um furo atravessante macho (7b) ser deslocada em relação ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, ○ A cavidade ter um corte transversal de cavidade normal ao primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, que define uma geometria sem revolução pelo menos sobre uma porção da profundidade da cavidade, ○ A ponta macho (7w) e a superfície de interface macho (7i) terem uma geometria sem revolução em relação ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, que coincide com a geometria sem revolução do corte transversal de cavidade, de modo que a ponta macho se ajuste na cavidade apenas com um número finito de ângulos azimutais, e de modo que em qualquer dito número finito de ângulos azimutais, um ou mais elementos ópticos do componente fêmea faceiem a fibra óptica (41f) inserida no pelo menos um furo atravessante macho (7b), dentro de uma tolerância, de preferência, menor que ± 50 µm, de preferência, menor que ± 30 µm.

3. CONECTOR DE FIBRAS ÓPTICAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por, ○ pelo menos um ou mais elementos ópticos serem deslocados em relação ao primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, ○ A pelo menos uma fibra óptica inserida em um furo atravessante macho (7b) ser deslocada em relação ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, ○ A porção de furo de acoplamento ter um corte transversal de furo de acoplamento normal ao primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, que define uma geometria sem revolução pelo menos sobre uma porção de uma profundidade da porção de furo de acoplamento, ○ A porção de arruela (3w) ter uma geometria sem revolução em relação ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, que coincide com a geometria sem revolução do corte transversal de furo de acoplamento, de modo que a porção de arruela se ajuste na porção de furo de acoplamento apenas com o dito número finito de ângulos azimutais, de modo que em qualquer dito número finito de ângulos azimutais, um ou mais elementos ópticos do componente fêmea faceiem a fibra óptica (41f) inserida no pelo menos um furo atravessante macho (7b), dentro de uma tolerância, de preferência, menor que ± 100 µm, com mais preferência, menor que ± 70 µm.

4. CONECTOR DE FIBRAS ÓPTICAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 3, caracterizado por, ○ componente fêmea compreender mais de um componente óptico, ○ o componente macho compreender mais de um furo atravessante macho (7b) apoiando uma fibra óptica, os componentes macho e fêmea sendo dispostos na posição acoplada de modo que em qualquer dito número finito de ângulos azimutais cada fibra óptica faceie pelo menos um elemento óptico correspondente, dentro da tolerância, de preferência, menor que ± 50 µm, de preferência, menor que ± 30 µm.

5. CONECTOR DE FIBRAS ÓPTICAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por, • o elemento de suporte fêmea ser monolítico ou, alternativamente, compreende múltiplos componentes, incluindo • Uma unidade de acoplamento (38) que compreende a porção de recepção do furo, sendo que a unidade de acoplamento é, de preferência, produzida a partir de um material polimérico ou metal, e • Uma unidade de ponta fêmea (37) que compreende a cavidade e o um ou mais furos atravessantes de fibra (33b) ou a janela (22), sendo que a dita unidade de ponta fêmea é, de preferência, produzida a partir de um material cerâmico, com mais preferência, um material vítreo e/ou • O elemento de suporte macho ser monolítico ou, alternativamente, compreende múltiplos componentes, incluindo: • Uma unidade de arruela (3) que forma a porção de arruela e • Uma unidade de ponta macho (7) que forma a ponta macho e compreende uma porção de acoplamento de unidade de ponta macho (7c) para acoplamento à superfície de suporte (3s) da porção de arruela.

6. CONECTOR DE FIBRAS ÓPTICAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo componente macho (M) compreender uma luva (8) integral ou acoplada à superfície posterior da porção de arruela (3w) e compreender pelo menos um furo de luva coaxial com o pelo menos um furo atravessante macho (3b) da porção de arruela e forma, em conjunto, pelo menos um único furo que se estende ao longo do segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, a partir de uma entrada de luva até a saída de luva (3d), e em que a porção de arruela (3w) forma um flange que se estende para fora ao longo de um perímetro da saída de arruela (3d).

7. CONECTOR DE FIBRAS ÓPTICAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo componente fêmea (F) fazer parte de uma unidade de encapsulação

(50), em que • A unidade de encapsulação compreende um alojamento (50h) que define um espaço interno vedado a partir de uma parte externa do alojamento, em que a superfície interna (22i) da janela (22) pertence ao espaço interno e a superfície externa (22o) da janela faceia a parte externa, • O pelo menos um elemento óptico está situado no espaço interno, faceando a superfície interna da janela, e é, de preferência, montado em uma placa (21b) que suporta o pelo menos um elemento óptico a uma distância predefinida da superfície interna da janela e em um ângulo azimutal predefinido ao redor do primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, de modo que, na posição acoplada, cada componente óptico faceie pelo menos um furo atravessante macho correspondente (7b) ou cada furo atravessante (7b) faceie pelo menos um elemento óptico, dentro da tolerância, de preferência, menor que ± 20 µm, de preferência, menor que ± 5 µm, • Um ou mais componentes selecionados dentre uma fonte de energia elétrica, ou um circuito analógico e/ou digital, estão contidos no espaço interno.

8. CONECTOR DE FIBRAS ÓPTICAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por compreender adicionalmente pelo menos um elemento vedante (11), incluindo um elemento vedante apoiado no ombro (30s) da porção de furo de acoplamento (30b) e encerrando uma circunferência da cavidade, sendo que o dito elemento vedante veda a superfície de interface fêmea da cavidade de um ambiente externo, quando os componentes macho e fêmea são travados na posição acoplada.

9. CONECTOR DE FIBRAS ÓPTICAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo componente de acoplamento ser de um tipo porca-parafuso, em que: ○ o elemento fixo (40f) do componente de acoplamento compreende uma rosca fixa (40ft) centralizada no primeiro ou segundo eixo geométrico longitudinal, Z1, Z2, e está situado no componente fêmea ou macho, respectivamente, e em que ○ o elemento giratório compreende uma porca dotada de uma rosca giratória (40rt) que coincide com a rosca fixa (40ft), e montada no elemento macho ou fêmea, respectivamente, em que ○ a porca pode girar ao redor e trasladar ao longo do segundo ou primeiro eixo geométrico longitudinal, Z2, Z1, respectivamente, ○ a porca não pode ser removida do componente macho ou fêmea, ○ a rosca giratória pode ser engatada na rosca fixa quando a ponta macho (7w) é engatada na cavidade, e em que ○ a rotação da porca ao longo da rosca fixa translada a porção de arruela ao longo do primeiro e segundo eixos geométricos longitudinais coaxiais, Z1, Z2, em direção à superfície de interface fêmea, até a superfície de suporte (3s) da arruela entrar em contato com o ombro (30s) do componente fêmea.

10. CONECTOR DE FIBRAS ÓPTICAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo componente de acoplamento ser de um tipo baioneta, que compreende: ○ Um ou mais pinos (40pn) que se estendem radialmente para fora de um dentre o elemento fixo ou giratório,

○ Um número correspondente de fendas em formato de L (40sl) fornecidas no outro dentre o elemento fixo ou giratório que compreende o um ou mais pinos, em que cada fenda em formato de L compreende um primeiro segmento que se estende a partir de uma extremidade aberta paralela ao primeiro ou segundo eixo geométrico longitudinal, Z1, Z2, e um segundo segmento que se estende transversal ao primeiro segmento até uma extremidade fechada e, de preferência, formando um ângulo de pelo menos 90º com o primeiro segmento, em que ○ À medida que os componentes macho e fêmea são colocados na posição acoplada por translação ao longo do primeiro e segundo eixos geométricos longitudinais coaxiais, Z1, Z2, cada pino se engata no primeiro segmento da fenda em formato de L correspondente até atingir o segundo segmento, e em que ○ Os componentes macho e fêmea são travados em sua posição acoplada por rotação do elemento giratório (40r), passando assim cada pino ao longo do segundo segmento da fenda em formato de L correspondente.

11. CONECTOR DE FIBRAS ÓPTICAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo componente de acoplamento ser de um tipo chave-fechadura, em que: ○ A arruela (3w) tem uma geometria sem revolução e compreende uma ou mais protuberâncias (3p) que se estendem para fora e radialmente em relação ao segundo eixo geométrico longitudinal, Z2, ○ O elemento giratório compreende uma abertura de orifício em forma de fechadura normal ao primeiro eixo geométrico longitudinal, Z1, e compreende uma ou mais reentrâncias (40a) que coincidem com a uma ou mais protuberâncias (3p) da arruela, de modo que a arruela possa ser inserida através da abertura de orifício em forma de fechadura que se abre com um número limitado de ângulos azimutais, em que ○ À medida que os componentes macho e fêmea são colocados na posição acoplada por translação ao longo do primeiro e segundo eixos geométricos longitudinais coaxiais, Z1, Z2, a arruela é inserida através da abertura do orifício em forma de fechadura, até que a superfície de suporte (3s) da arruela entre em contato com o ombro (30s) do componente fêmea, ○ Os componentes macho e fêmea são travados em sua posição acoplada por rotação do elemento giratório (40r), deslocando assim a uma ou mais reentrâncias em relação a uma ou mais protuberâncias correspondentes da arruela.

12. CONECTOR DE FIBRAS ÓPTICAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pela rotação do elemento giratório em relação ao elemento fixo dirigir uma translação do componente macho ao longo dos eixos geométricos longitudinais coaxiais, Z1, Z2, em direção ao componente fêmea, até a superfície de suporte (3s) da arruela entrar em contato com o ombro (30s) do componente fêmea.

13. CONECTOR DE FIBRAS ÓPTICAS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo componente de acoplamento compreender um elemento de encaixe por pressão (40s) que compreende uma alavanca resiliente dotada de uma protuberância, em que o elemento giratório pode girar com a alavanca resiliente em uma configuração inclinada, até a protuberância atingir uma reentrância correspondente na qual pode se engatar, liberando assim a configuração inclinada e atingindo uma posição encaixada.

14. DISPOSITIVO MÉDICO IMPLANTÁVEL ATIVO OPTOELETRÔNICO (AIMD) PARA IMPLANTAÇÃO EM UM CORPO VIVO, caracterizado por compreender um conector de fibras ópticas, conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, que conecta um primeiro conjunto de uma ou mais fibras ópticas acopladas a um eletrodo e/ou unidade de optrodo (60), ○ a uma unidade de encapsulação (50) encerrando um ou mais elementos ópticos, em alinhamento perfeito com o primeiro conjunto de uma ou mais fibras ópticas, de preferência, dentro de uma tolerância menor que ± 50 µm, de preferência, menor que ± 30 µm, ou ○ a um segundo conjunto de fibra ópticas, em alinhamento dois por dois perfeito com o primeiro conjunto de uma ou mais fibras ópticas, de preferência, dentro de uma tolerância menor que ± 50 µm, de preferência, menor que ± 30 µm.