CZ308217B6 - Electrically conductive material needle for influencing living tissue - Google Patents

Electrically conductive material needle for influencing living tissue Download PDF

Info

Publication number
CZ308217B6
CZ308217B6 CZ2018-682A CZ2018682A CZ308217B6 CZ 308217 B6 CZ308217 B6 CZ 308217B6 CZ 2018682 A CZ2018682 A CZ 2018682A CZ 308217 B6 CZ308217 B6 CZ 308217B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
needle
electrically conductive
layer
heating element
length
Prior art date
Application number
CZ2018-682A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ2018682A3 (en
Inventor
Radek Nešpor
Miroslav Kovář
Original Assignee
Compex, Spol. S R.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Compex, Spol. S R.O. filed Critical Compex, Spol. S R.O.
Priority to CZ2018-682A priority Critical patent/CZ2018682A3/en
Publication of CZ308217B6 publication Critical patent/CZ308217B6/en
Publication of CZ2018682A3 publication Critical patent/CZ2018682A3/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/08Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by means of electrically-heated probes
    • A61B18/082Probes or electrodes therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/007Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body characterised by electric heating
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/007Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body characterised by electric heating
    • A61F2007/0071Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body characterised by electric heating using a resistor, e.g. near the spot to be heated

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

A needle of electrically conductive material for influencing living tissue, where there is a body (3) in the end region for controlled electrical heating of a portion of the needle. The needle is a solid metal core with an inner conductor function (1) of steel, titanium, brass with a circular cross section and an outer diameter of 0.3 mm, the needle heater (3) is 1 to 10 mm long and the needle core is 10 to 15 cm long for undercutting the skin and parallel to the skin surface, and the outside the preselected length from the needle tip is covered by an electrically insulating layer (4), the outer conductor (2) of the needle is a highly electroconductive lacquer, ink or paste comprising a material selected from silver, copper, nickel, and the outer surface of the needle has a biocompatible protective layer (8) e.g. of gold, the heating element (3) is carbon based or a metal coating.

Description

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká jehly z elektricky vodivého materiálu pro ovlivňování živé tkáně.The invention relates to a needle made of electrically conductive material for influencing living tissue.

Dosavadní stav technikyPrior art

V medicíně, často v estetické medicíně, je zapotřebí ohřát malou část tkáně, několik krychlových milimetrů, na teplotu přibližně 70 stupňů Celsia, aby bylo dosaženo níže popisovaných cílených efektů. V současné době dostupnými technikami je možno provádět lokální ohřev uvnitř tkáně převážně pro estetické účely těmito způsoby:In medicine, often in aesthetic medicine, it is necessary to heat a small portion of the tissue, a few cubic millimeters, to a temperature of about 70 degrees Celsius to achieve the targeted effects described below. Currently available techniques can be used to perform local heating within the tissue mainly for aesthetic purposes in the following ways:

- vysoce fokusovaným ultrazvukem pomocí ultrazvukových generátorů s piezoelektrickými měniči tvaru polokoule o vnitřním průměru 2 až 4 cm. Tyto polokoule jsou umístěny zhruba 1 cm nad pokožkou s tím, že epicentrum, kde jsou ultrazvukové vlny fokusovány, je v hloubce 1.5 až 4 mm. Zde je vytvářena energie o velikosti 1 až 10 J, která způsobí ohřev tkáně zhruba 70 stupňů Celsia - je ohřátá tkáň objemu zhruba 1 až 5 mm kubických. Nevýhodou tohoto řešení je, že již na povrchu pokožky jsou v místě průniku ultrazvukové vlny částečně fokusovány a vzniká zhmoždění pokožky, což snižuje komfort tohoto zákroku. Další nevýhodou je nepřesnost v případě požadavku cílení na konkrétní bod. Hlavice s jehlami o rozměrech 40x 20 mm neumožňuje přesné zacílení např při liftingu očí. Další nevýhodou je to, že ultrazvukové generátory mají poměrně malou životnost a dané ošetření je pro pacienta drahé.- highly focused ultrasound using ultrasonic generators with piezoelectric hemispherical transducers with an internal diameter of 2 to 4 cm. These hemispheres are located about 1 cm above the skin, with the epicenter where the ultrasound waves are focused at a depth of 1.5 to 4 mm. Here, energy of 1 to 10 J is generated, which causes the tissue to heat up to about 70 degrees Celsius - the heated tissue is about 1 to 5 cubic mm in volume. The disadvantage of this solution is that already on the surface of the skin, the ultrasonic waves are partially focused at the point of penetration and the skin bruises, which reduces the comfort of this procedure. Another disadvantage is the inaccuracy in the case of a specific point targeting requirement. The head with needles measuring 40x 20 mm does not allow precise aiming, eg when lifting the eyes. Another disadvantage is that ultrasonic generators have a relatively short lifespan and the treatment is expensive for the patient.

- radiofrekvence - pomocí soustavy izolovaných hlavic je do podkoží přiváděn vysokofrekvenční elektrický proud, který provádí ohřev tkáně pro vypnutí a zhutnění pokožky. V tomto případě je podkožní tkáň pouze zahřívána, není možno dosáhnout lokálního ohřevu 70 stupňů Celsia, která je potřeba k denaturaci kolagenu. Tento způsob neumožňuje cílený ohřev.- radio frequency - using a system of insulated heads, a high-frequency electric current is supplied to the subcutaneous tissue, which heats the tissue to turn off and compact the skin. In this case, the subcutaneous tissue is only heated, it is not possible to achieve the local heating of 70 degrees Celsius, which is needed to denature the collagen. This method does not allow targeted heating.

- intenzivní pulsní světlo ze zdroje monochromatického světelného záření je schopno provádět fototermolýzu při depilaci, kdy monochromatické světlo určité vlnové délky působí na tmavé folikuly chloupků, zahřívá je a chloupky následně vypadnou. Tento způsob je schopen cíleného ohřevu jen při depilaci - obecně ne, navíc je nutná ochrana očí.- Intense pulsed light from a source of monochromatic light radiation is able to perform photothermolysis during depilation, when monochromatic light of a certain wavelength acts on dark follicles of hair, heats them and the hairs subsequently fall out. This method is capable of targeted heating only during depilation - generally not, in addition, eye protection is necessary.

- laserové paprsky jsou schopny cíleně destruovat tkáň, ale laserový paprsek je velmi intenzivní, není schopen citlivě a přesně způsobit termoohřev pouze v intervalu 50 až 70 stupňů Celsia. Je nutná ochrana očí.- laser beams are able to purposefully destroy tissue, but the laser beam is very intense, it is not able to sensitively and accurately cause thermal heating only in the interval of 50 to 70 degrees Celsius. Eye protection is required.

Ve všech výše uvedených případech je tkáň ohřívána tak, že ultrazvukové vlny, elektrický proud, elektromagnetické záření / světlo/ působí na tkáň a tuto ohřívají, což přináší sebou výše zmiňované nedostatky. Cílem předloženého vynálezu termojehličky je, že se tato jehla ohřívá po zapíchnutí do tkáně sama a pak předává vytvořené teplo teprve okolní tkáni. Tímto způsobem je možno velmi přesně zacílit, kde má být tkáň cíleně zahřáta na teplotu 50 až 70 stupňů celsia, a navíc lze poměrně přesně i teplotu v místě aplikace měřit. Tímto se dosahuje větší přesnosti při současném větším komfortu pro pacienta, zákrok nepřináší vedlejší účinky / bolest/ ani diskomfort / ochrana očí před škodlivými účinky elektromagnetického vlnění/.In all the above cases, the tissue is heated so that ultrasonic waves, electric current, electromagnetic radiation (light) act on the tissue and heat it, which brings with it the above-mentioned drawbacks. It is an object of the present invention of the thermowell that the needle heats itself after being inserted into the tissue and then transfers the heat generated only to the surrounding tissue. In this way, it is possible to target very precisely where the tissue is to be targeted to a temperature of 50 to 70 degrees Celsius, and in addition, the temperature at the application site can be measured relatively accurately. This achieves greater accuracy while at the same time increasing comfort for the patient, the procedure does not bring side effects / pain / or discomfort / protection of the eyes from the harmful effects of electromagnetic waves /.

Součástí stavu techniky je dokument WO 01/28488 AI, který popisuje odporově vyhřívanou jehlu, kdy ohřev je zajištěn spirálou z kovového drátu, umístěného do hrotu jehly, od níž je elektricky odizolována vrstvou izolantu. Předložené řešení dosahuje stejného účinku, ale za použití odlišné technologie a konstrukce, což přináší následující výhody. Topný rezistor v hrotu jehly je vytvořen nasátím odporové suspenze do prostoru mezi vnitřní povrch jehly a odizolovaný segment centrálního přívodního vodiče a jejím následným vytvrzením. Zásadní výhodou jePart of the state of the art is the document WO 01/28488 A1, which describes a resistance-heated needle, in which heating is provided by a spiral of metal wire placed in the tip of the needle, from which it is electrically isolated by a layer of insulator. The present solution achieves the same effect, but using a different technology and design, which brings the following advantages. The heating resistor in the needle tip is formed by aspirating the resistive suspension into the space between the inner surface of the needle and the stripped segment of the central supply conductor and subsequently curing it. The main advantage is

- 1 CZ 308217 B6 skutečnost, že průměr jehly může být libovolně malý. Další výhodou je, že odizolovaných segmentů je možno na centrálním vodiči vytvořit více, čímž lze vytvořit libovolný počet topných elementů po celé délce jehly. Konečně podstatnou výhodou je velmi malá tepelná setrvačnost vytvořené jehly, jelikož se jedná o kompaktní strukturu, kde teplo přechází z odporového materiálu přímo do kovu jehly, bez nežádoucích tepelně izolujících částí. To je důležité pro estetickou medicínu, kde je požadováno předání tepelné energie v krátkých časech.- 1 GB 308217 B6 the fact that the diameter of the needle can be arbitrarily small. Another advantage is that more insulated segments can be formed on the central conductor, whereby any number of heating elements can be formed along the entire length of the needle. Finally, a significant advantage is the very low thermal inertia of the formed needle, as it is a compact structure where heat is transferred from the resistive material directly to the metal of the needle, without undesired thermal insulating parts. This is important for aesthetic medicine, where the transfer of thermal energy in short times is required.

Dalším dokumentem stavu techniky je WO 2011/139086 A2, který se týká elektricky vytvořené jehly ne zcela malého průměru, jejíž jednotlivé části jsou vytvořeny z různých materiálů. Jehla je podélně dělená, z důvodu přívodu proudu k topnému elementu v hrotu a neumožňuje vytvoření velmi tenké jehly.Another prior art document is WO 2011/139086 A2, which relates to an electrically formed needle of not very small diameter, the individual parts of which are made of different materials. The needle is longitudinally divided, due to the supply of current to the heating element in the tip and does not allow the formation of a very thin needle.

Dokument US 2017/0348039 popisuje vyhřívanou jehlu průměru přesahujícího 1 mm, která je napájena vysokofrekvenčním proudem, kde k tepelnému účinku dochází kombinací indukčního ohřevu kovového hrotu a odporového ohřevu spirálou vytvořenou lakovaným vodičem. Protože se jedná o jehly pro estetické účely, je zapotřebí dosáhnout co nejmenšího průměru jehly, s limitním průměrem 0,3 mm, což popisovaná konstrukce jehly neumožňuje.Document US 2017/0348039 describes a heated needle with a diameter exceeding 1 mm, which is supplied with a high-frequency current, where the thermal effect occurs by a combination of induction heating of a metal tip and resistance heating by a spiral formed by a coated conductor. Since these are needles for aesthetic purposes, it is necessary to achieve the smallest possible needle diameter, with a limit diameter of 0.3 mm, which the described construction of the needle does not allow.

Dokument WO 2011/037235 popisuje odporově vyhřívané jehly pro chirurgické účely, které navíc obsahují odporové čidlo teploty. Zobrazená konstrukce jehel vylučuje možnost vytvoření jehly do 0,3 mm, jaké jsou popisovány v předloženém řešení podle této přihlášky vynálezu.WO 2011/037235 describes resistance heated needles for surgical purposes, which additionally comprise a resistance temperature sensor. The shown construction of the needles eliminates the possibility of forming a needle up to 0.3 mm, as described in the present solution according to the present invention.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Předmětem vynálezu je jehla z elektricky vodivého materiálu pro ovlivňování živé tkáně, kde v oblasti jejího zakončení nebo hrotu je integrován topný člen nebo tělísko pro řízené vyhřívání části jehly při vpichu jehly do živé tkáně, a kde tento člen nebo tělísko je prostřednictvím k němu napojeného vnějšího vodiče jehly a vnitřního vodiče jehly připojen ke zdroji elektrického proudu. Podstata vynálezu spočívá vtom, že jehla je vytvořena z plného kovového jádra s fúnkcí vnitřního vodiče z materiálu vybraného ze skupiny zahrnující ocel, titan, mosaz, který má kruhový průřez a vnější průměr 0,3 mm, kde topné tělísko jehly má délku 1 až 10 mm, a jádro jehly má pro aplikace vpichu pod kůži a souběžně s povrchem kůže délku 10 až 15 cm aje vně předem zvolené délky od hrotu jehly kryto elektricky izolační vrstvou, přičemž vnější vodič jehly je tvořen vrstvou vysoce elektro-vodivého laku, inkoustu nebo pasty, obsahujícího materiál vybraný ze skupiny obsahující stříbro, měď, nikl, a kde vnější povrch jehly je opatřen biokompatibilní ochrannou vrstvou např. ze zlata, přičemž topné tělísko je na bázi uhlíku nebo kovového povlaku.The invention relates to a needle made of electrically conductive material for influencing living tissue, in which a heating member or body is integrated in the region of its end or tip for controlled heating of a part of the needle when the needle is inserted into living tissue, and where this member or body is connected via an outer the needle wire and the inner needle wire are connected to a power source. The essence of the invention is that the needle is formed of a solid metal core with an inner conductor function of a material selected from the group consisting of steel, titanium, brass having a circular cross-section and an outer diameter of 0.3 mm, wherein the needle heating element has a length of 1 to 10 mm, and the needle core is 10 to 15 cm long for subcutaneous and parallel skin applications and is covered by an electrically insulating layer outside the preselected length from the needle tip, the outer needle guide being a layer of highly electrically conductive varnish, ink or paste. , comprising a material selected from the group consisting of silver, copper, nickel, and wherein the outer surface of the needle is provided with a biocompatible protective layer, e.g. of gold, the heating element being based on carbon or a metal coating.

Topné tělísko jehly má délku s výhodou 5 mm a jádro jehly má pro aplikace vpichu pod kůži a souběžně s povrchem kůže délku s výhodou 11 cm.The heating element of the needle preferably has a length of 5 mm and the needle core has a length of preferably 11 cm for injection applications under the skin and parallel to the surface of the skin.

Jehla je s výhodou vytvořena z plného kovového jádra s funkcí vnitřního vodiče, na kterém je situována elektricky izolační vrstva, která je alespoň v oblasti hrotu jehly z materiálu dotovaného vodivými příměsmi a vytváří tak elektrovodivou vrstvu ve funkci topného tělíska, a kde alespoň v části zbývající délky jehly je na jádru situována vrstva z elektricky vodivého materiálu dotovaného prvky řádově snižujícími její elektrickou vodivost, přičemž vnější povrch jehly je opatřen biokompatibilní ochrannou vrstvou.The needle is preferably formed of a solid metal core with an inner conductor function, on which an electrically insulating layer is situated, which is at least in the region of the needle tip of a material doped with conductive impurities and thus forms an electrically conductive layer as a heating element, and where at least part of the remaining length of the needle, a layer of electrically conductive material doped with elements of an order of magnitude reducing its electrical conductivity is situated on the core, the outer surface of the needle being provided with a biocompatible protective layer.

V alternativním provedení může být jehla vytvořena z tenkostěnné kovové trubičky přecházející do uzavřeného hrotu, která tvoří vnější vodič, ve které je situován kovový vnitřní vodič, jenž je elektricky izolovaný v koncové části jehly na opačné části od hrotu, přičemž vnější povrch jehly je opatřen biokompatibilní ochrannou vrstvou.In an alternative embodiment, the needle may be formed of a thin-walled metal tube extending into a closed tip, which forms an outer conductor, in which a metal inner conductor is located electrically insulated at the end of the needle opposite to the tip, the outer surface of the needle being biocompatible. protective layer.

-2 CZ 308217 B6-2 CZ 308217 B6

Jehla může být vytvořena jako dutá jehla s funkcí vnitřního vodiče pro možnost odsávání rozpuštěného tuku nebo poškozené tkáně, případně vpravování terapeutického roztoku do tkáně, kde vnější průměr jehly je 0,6 mm a vnitřní průměr 0,2 mm, s výrobními tolerancemi, kde jehla má délku 10 až 15 cm a je kryta alespoň na části své délky elektricky izolační vrstvou, přičemž vnější vodič jehly je tvořen vrstvou vysoce elektro-vodivého laku, inkoustu nebo pasty, obsahujícího materiál vybraný ze skupiny obsahující stříbro, měď, nikl, přičemž topné tělísko je na bázi uhlíku nebo kovového povlaku a má délku 1 až 10 mm.The needle can be designed as a hollow needle with the function of an inner guide for the possibility of aspirating dissolved fat or damaged tissue, or introducing a therapeutic solution into the tissue, where the outer diameter of the needle is 0.6 mm and the inner diameter 0.2 mm, with manufacturing tolerances where the needle has a length of 10 to 15 cm and is covered at least for part of its length with an electrically insulating layer, the outer conductor of the needle being formed by a layer of highly electrically conductive varnish, ink or paste containing a material selected from the group consisting of silver, copper, nickel and the heating element is based on carbon or a metal coating and has a length of 1 to 10 mm.

Elektrickým proudem ohřívané topné tělísko je integrované v konci plné jehly o průměru obvykle v oblasti 0,3 mm nebo duté jehly o vnějším průměru v oblasti 0,5 až 3 mm. Elektrickým proudem ohřívané topné tělísko, integrované v konci plné jehly o průměru cca 0,3 mm nebo duté jehly o vnějším průměru cca 0,5 až cca 3 mm, má dva přípojné vodiče, a proto prochází proud pouze těmito vodiči a topným tělískem, a nikoliv tělem pacienta. Topné tělísko je ohříváno až po zapíchnutí jehly do kůže, ohřev může být realizován buďto přesně definovaným výkonem po určitý čas, to je přesná dávka energie, nebo jako ohřev na přesnou a měřenou teplotu po určitý čas, to je přesné termické působení. Výhody spočívají v tom, že nevyhřívaná část jehly je studená, nepoškozuje okolní tkáň, ani pacientovi nezpůsobuje bolest. Při zapichování jehly do kůže i jejím vytahování ven je celá jehla studená, a tak i díky tenkosti celé jehly nezůstanou na kůži viditelné vpichy. Lze měřit a regulovat přímo teplotu jehly a s menším časovým zpožděním i teplotu okolní tkáně. Jehla může být opatřena mechanickým dorazem, který přesně definuje hloubku vpichu, a tedy i hloubku a tkáň, ve které se nachází topné tělísko. Může být zapíchnuta do kůže i jinak než kolmo, čímž lze dosáhnout průniku do oblastí, které jsou jinak těžko dostupné.The electrically heated heating element is integrated at the end of a solid needle with a diameter usually in the region of 0.3 mm or a hollow needle with an outer diameter in the region of 0.5 to 3 mm. The electrically heated heating element, integrated at the end of a solid needle with a diameter of about 0.3 mm or a hollow needle with an outer diameter of about 0.5 to about 3 mm, has two connecting conductors, and therefore current passes only through these conductors and the heating element, and not by the patient's body. The heating element is heated only after the needle has been inserted into the skin, the heating can be realized either by a precisely defined power for a certain time, i.e. a precise dose of energy, or as a heating to a precise and measured temperature for a certain time, i.e. a precise thermal action. The advantages are that the unheated part of the needle is cold, does not damage the surrounding tissue, nor does it cause pain to the patient. When inserting the needle into the skin and pulling it out, the whole needle is cold, so even thanks to the thinness of the whole needle, no visible punctures remain on the skin. It is possible to measure and regulate the temperature of the needle directly and with a smaller time delay also the temperature of the surrounding tissue. The needle can be provided with a mechanical stop, which precisely defines the depth of the injection, and thus also the depth and tissue in which the heating element is located. It can be inserted into the skin other than vertically, allowing penetration into areas that are otherwise difficult to access.

Jehla je prostorově velmi malá a lze ji tak zapíchnout v podstatě kamkoliv je potřeba, může být i velmi dlouhá, což při jejím zapíchnutí do kůže rovnoběžně s povrchem umožňuje provádět terapii najeden vpich i po dlouhé dráze.The needle is very small in space and can be inserted basically wherever it is needed, it can also be very long, which, when inserted into the skin parallel to the surface, allows therapy to be performed on a single injection even over a long distance.

Životnost jehly může být, v závislosti na použitém výrobním postupu, ve stovkách až tisících vpichů, náklady na její pořízení jsou nevelké.The service life of the needle can be, depending on the production process used, in the hundreds to thousands of needles, the costs of its acquisition are small.

Objasnění výkresůExplanation of drawings

Na připojených výkresech jsou zobrazeny příklady provedení předloženého vynálezu. Na obr.lB je jehla z plného kovového jádra s funkcí vnitřního vodiče, předem nabroušeného do hrotu, které je s výjimkou zvolené délky od hrotu kryto na většině své délky izolační vrstvou a v oblasti hrotu je na jádru topné tělísko. Na obr. 1A je detail hrotu jehly podle obr. 1A.Exemplary embodiments of the present invention are shown in the accompanying drawings. In Fig. 1B, the needle is made of a solid metal core with the function of an inner conductor, pre-ground into a tip which, except for a selected length from the tip, is covered for most of its length with an insulating layer and a heating element on the core in the tip area. Fig. 1A is a detail of the needle tip of Fig. 1A.

Na obr. 2A a 2B je modifikace provedení podle obr. 1, kdy je vnější vodič vytvářen přímo z biokompatibilního materiálu, např. vodivého laku, platiny apod. Topné tělísko je zde výrazně delší, podle předpokládané aplikace může být dlouhé 1, 2, 3 mm nebo třeba i 10 mm.Figures 2A and 2B show a modification of the embodiment according to Figure 1, in which the outer conductor is formed directly from a biocompatible material, e.g. conductive lacquer, platinum, etc. The heating element is significantly longer here, depending on the intended application it can be 1, 2, 3 long. mm or even 10 mm.

Na obr. 3 je další modifikace provedení jehly podle obr. 1, kdy topné tělísko nemusí být vytvořeno pouze na hrotu jehly, ale v podstatě kdekoliv na její délce.Fig. 3 is a further modification of the embodiment of the needle according to Fig. 1, where the heating element does not have to be formed only on the tip of the needle, but substantially anywhere along its length.

Jehla na obr. 4A a 4B je vytvořena z plného kovového jádra s funkcí vnitřního vodiče, předem nabroušeného do hrotu, na kterou je vynesena vrstva elektricky izolačního materiálu, který je u hrotu dotován vodivými příměsemi tak, že se zde vytvořila elektricky vodivá vrstva fungující jako topné tělísko. Na jádro je vynesena vrstva elektricky vodivého materiálu, který je dotován prvky výrazně snižujícími jeho elektrickou vodivost. Jejich koncentrace je u hrotu nízká a ve zbytku délky vysoká, čímž vznikne vrstva s řádově větším elektrickým odporem než u hrotu, a tedy zanedbatelným ztrátovým výkonem při průchodu elektrického proudu vyvolávajícím vlastní oteplení jehličky.The needle in Figs. 4A and 4B is formed of a solid metal core with the function of an inner conductor, pre-ground into a tip, on which a layer of electrically insulating material is deposited, which is doped at the tip with conductive impurities so as to form an electrically conductive layer acting as heating element. A layer of electrically conductive material is applied to the core, which is doped with elements that significantly reduce its electrical conductivity. Their concentration is low at the tip and high for the rest of the length, which creates a layer with an order of magnitude greater electrical resistance than at the tip, and thus a negligible power dissipation in the passage of an electric current causing the needle to warm itself.

-3 CZ 308217 B6-3 CZ 308217 B6

Na obr. 5A a 5B je jehla vytvořena z tenkostěnné kovové trubičky, která tvoří vnější vodič. Vnitřní vodič tvoří izolovaný drát, jehož konec je v požadované délce zbaven izolační vrstvy. Po navlečení vnitřního vodiče do vnější trubičky tak, aby bylo jeho čelo na hraně budoucího ostří jehly, je tato sestava namočena do elektrovodivého laku, který penetruje do trubičky i prostoru mezi oběma vodiči. Po vytvrzení laku je jehla nabroušena do požadovaného tvaru, aniž by byl obnažen vnitřní vodič. Na jehlu je pak vynesen podkladní materiál pod biokompatibilní ochrannou vrstvu, který současně zpevní plochu ostří, a finální biokompatibilní ochranná vrstva.In Figures 5A and 5B, the needle is formed of a thin-walled metal tube that forms an outer conductor. The inner conductor consists of an insulated wire, the end of which is stripped of the insulating layer to the required length. After threading the inner conductor into the outer tube so that its face is at the edge of the future needle edge, this assembly is dipped in an electrically conductive varnish which penetrates into the tube and the space between the two conductors. After the lacquer has hardened, the needle is ground to the desired shape without exposing the inner conductor. The base material is then applied to the needle under a biocompatible protective layer, which simultaneously strengthens the blade surface, and the final biocompatible protective layer.

Na obr. 6A a 6B je modifikace provedení podle obr. 5, kde jehla je vytvořena z předem nabroušené tenkostěnné kovové trubičky, která tvoří vnější vodič. Vnitřní vodič tvoří izolovaný drát, jehož konec je v požadované délce zbaven izolační vrstvy. Část vnitřního vodiče bez izolace je namočena do elektrovodivého laku ještě před jeho vytvrzením je celý vodič zavlečen do trubičky tak, aby bylo jeho čelo na hraně hrotu jehly. Na celou jehlu je vynesen scelující podkladní materiál pod biokompatibilní ochrannou vrstvu, přičemž plocha ostří, resp. hrotu je selektivně uzavřena a ostří případně znovu přebroušeno. Následně je vynesena i finální biokompatibilní ochranná vrstva.Figures 6A and 6B show a modification of the embodiment of Figure 5, where the needle is formed of a pre-ground thin-walled metal tube which forms the outer conductor. The inner conductor consists of an insulated wire, the end of which is stripped of the insulating layer to the required length. A part of the inner conductor without insulation is soaked in the electrically conductive varnish before it hardens, the whole conductor is inserted into the tube so that its face is at the edge of the needle tip. The integrating base material is placed on the whole needle under the biocompatible protective layer, while the surface of the blade, resp. the tip is selectively closed and the blade eventually reground. Subsequently, the final biocompatible protective layer is rendered.

Na obr. 7A a 7B je další modifikace provedení podle obr. 6, kde dutina jehly v ploše ostří je uzavřena navařením mikrokuliček kovu (laserem) namísto selektivního galvanického vynášení.Figures 7A and 7B show another modification of the embodiment of Figure 6, wherein the needle cavity in the blade surface is closed by welding metal microspheres (laser) instead of selective galvanic delivery.

Na obr. 8 je sestava jehel, které jsou upevněny do společného držáku.Fig. 8 is an assembly of needles that are mounted in a common holder.

Na obr. 9A a 9B je jehla v provedení duté jehly.In Figs. 9A and 9B, the needle is in the form of a hollow needle.

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention

Pro všechna vyobrazená provedení platí, že jehla má kruhový průřez (ale bude-li to aplikace vyžadovat, může být i jiný) a vnější průměr výsledné jehly je cca 0,3 mm (pro kratší jehly možný i menší a pro delší jehly většinou větší).For all illustrated embodiments, the needle has a circular cross-section (but if the application requires it, it may be different) and the outer diameter of the resulting needle is about 0.3 mm (smaller and possible needles for shorter needles and usually larger for longer needles) .

V provedení podle obr. 1A a 1B je jehla vytvořena z plného kovového jádra s funkcí vnitřního vodiče 1 (ocel, titan, mosaz apod.) předem nabroušeného do tvaru jehly. Toto jádro je kryto na většině své délky izolační vrstvou 4 (termoplast nebo termoset), kromě zvolené délky od hrotu. U hrotu jehly i přes něj je na jádru vytvořeno topné tělísko 3, např. z uhlíkového laku nebo kovového povlaku s nízkou vodivostí, vytvořeného chemickým či galvanickým procesem, naparováním, spékáním či jinou formou povlakování. Celá jehla je pokryta vrstvou vysoce elektrovodivého laku, např. s obsahem stříbra, mědi, niklu apod., čímž se vytvoří vnější vodič 2. Po zvodivění povrchu izolační vrstvy 4 (běžně používané metody - např. koloidní uhlík, paladiový proces apod.) je na celý povrch jehly galvanicky vytvořen vnější vodič 2, zpravidla z mědi. Po obnovení ostří vytvářené jehly je celá jehla povlakována biokompatibilní ochrannou vrstvou 5, např. ze zlata.In the embodiment according to Figs. 1A and 1B, the needle is formed of a solid metal core with the function of an inner conductor 1 (steel, titanium, brass, etc.) pre-ground into the shape of a needle. This core is covered for most of its length with an insulating layer 4 (thermoplastic or thermoset), except for the selected length from the tip. At the tip of the needle and through it, a heating element 3 is formed on the core, for example of carbon lacquer or a metal coating with low conductivity, formed by a chemical or galvanic process, steaming, sintering or another form of coating. The whole needle is covered with a layer of highly conductive varnish, eg containing silver, copper, nickel, etc., which creates an outer conductor 2. After the surface of the insulating layer 4 (commonly used methods - eg colloidal carbon, palladium process, etc.) is an outer conductor 2, usually made of copper, is galvanically formed on the entire surface of the needle. After restoring the blade of the formed needle, the whole needle is coated with a biocompatible protective layer 5, e.g. of gold.

Na obr. 2A a 2B je provedení jehly, kde vnější vodič 2 je vytvářen přímo z biokompatibilního materiálu (biokompatibilní vnější vodič 6 ze speciálních vodivých laků, platiny apod.) a další krycí vrstvy tak již nejsou potřeba. Navíc je zde vyobrazeno topné tělísko 3 výrazně delší - podle předpokládané aplikace může být dlouhé 1, 2, 3 mm nebo třeba i 10 mm.Figures 2A and 2B show an embodiment of the needle, where the outer conductor 2 is formed directly from a biocompatible material (biocompatible outer conductor 6 made of special conductive varnishes, platinum, etc.) and further covering layers are thus no longer needed. In addition, the heating element 3 shown here is significantly longer - depending on the intended application, it can be 1, 2, 3 mm or even 10 mm long.

Na obr. 3 je zobrazena modifikace jehly, kdy topné tělísko 3 nemusí být vytvořeno pouze na hrotu jehly, ale v podstatě kdekoliv na její délce.Fig. 3 shows a modification of the needle, in which the heating element 3 does not have to be formed only on the tip of the needle, but substantially anywhere on its length.

Na obr. 4A a 4B je jehla vytvořena z plného kovového jádra s funkcí vnitřního vodiče 1 (ocel, titan, mosaz apod.) předem nabroušeného do tvaru jehly.In Figs. 4A and 4B, the needle is formed of a solid metal core with the function of an inner conductor 1 (steel, titanium, brass, etc.) pre-ground into the shape of a needle.

-4 CZ 308217 B6-4 CZ 308217 B6

a) Na jádro je vynesena chemickým či galvanickým procesem, naparováním, spékáním či jinou formou povlakování vrstva 4 elektricky izolačního materiálu, který je u hrotu dotován vodivými příměsemi tak, aby se zde vytvořila elektrovodivá vrstva fungující pak jako topné tělísko 3.a) A layer 4 of electrically insulating material is applied to the core by chemical or galvanic process, steaming, sintering or other form of coating, which is doped at the tip with conductive additives so as to form an electrically conductive layer which then acts as a heating element 3.

b) Na jádro je vynesena chemickým či galvanickým procesem, naparováním, spékáním či jinou formou povlakování vrstva elektricky vodivého materiálu (kovu), který je dotován prvky výrazně snižujícími jeho elektrickou vodivost. Jejich koncentrace je u hrotu nízká a ve zbytku délky vysoká, čímž vznikne vrstva s řádově větším elektrickým odporem než u hrotu, a tedy zanedbatelným ztrátovým výkonem při průchodu elektrického proudu vyvolávajícím vlastní oteplení jehly.b) A layer of electrically conductive material (metal), which is doped with elements significantly reducing its electrical conductivity, is deposited on the core by chemical or galvanic process, evaporation, sintering or other form of coating. Their concentration is low at the tip and high for the rest of the length, which creates a layer with an order of magnitude greater electrical resistance than at the tip, and thus a negligible power dissipation in the passage of an electric current causing the needle to warm itself.

Následné vrstvy, vytvářející vnější vodič 2 a případně i biokompatibilní ochrannou vrstvu 4, jsou shodné jako v provedení podle obr. 1 na 2.The subsequent layers forming the outer conductor 2 and possibly also the biocompatible protective layer 4 are identical to the embodiment according to FIG.

Na obr. 5A a 5B je jehla vytvořena z tenkostěnné kovové trubičky (ocel, titan), která tvoří vnější vodič 2. Vnitřní vodič 1 tvoří izolovaný drát (měděný drát ve smaltu, polyuretanové, polyesterové či jiné izolaci), jehož konec je v požadované délce zbaven izolační vrstvy. Po navlečení vnitřního vodiče 1 do vnější trubičky tak, aby bylo jeho čelo na hraně budoucího ostří jehly, je tato sestava namočena do elektrovodivého laku, který (případně za pomoci vakua) penetruje do trubičky i prostoru mezi oběma vodiči 1, 2, Po vytvrzení laku je jehla nabroušena do požadovaného tvaru, přičemž nesmí být obnažen vnitřní vodič 1. Na celou jehlu je nyní galvanicky vynesen podkladní materiál (podklad 7) pod biokompatibilní ochrannou vrstvu (měď), který současně zpevní plochu ostří, a finální biokompatibilní ochranná vrstva 8.In Figures 5A and 5B, the needle is formed of a thin-walled metal tube (steel, titanium), which forms the outer conductor 2. The inner conductor 1 consists of an insulated wire (copper wire in enamel, polyurethane, polyester or other insulation), the end of which is in the desired length stripped of insulating layer. After threading the inner conductor 1 into the outer tube so that its face is on the edge of the future needle edge, this assembly is dipped in electrically conductive varnish, which (possibly with the help of vacuum) penetrates into the tube and the space between the two conductors 1, 2. the needle is ground to the desired shape, the inner conductor 1 must not be exposed. The base material (substrate 7) is now galvanically deposited on the whole needle under a biocompatible protective layer (copper), which simultaneously strengthens the blade surface, and the final biocompatible protective layer 8.

Jehla na obr. 6A a 6B je vytvořena z do tvaru jehly předem nabroušené tenkostěnné kovové trubičky (ocel, titan), která tvoří vnější vodič 2. Vnitřní vodič 1 tvoří izolovaný drát (měděný drát ve smaltu, polyuretanové, polyesterové či jiné izolaci), jehož konec je v požadované délce zbaven izolační vrstvy. Izolace zbavená část vnitřního vodiče 1 je namočena do elektrovodivého laku (např. uhlíkového) a ještě před jeho vytvrzením je celý vodič zavlečen do trubičky tak, aby bylo jeho čelo na hraně ostří jehly. Na celou jehlu je nyní galvanicky vynesen scelující podkladní materiál (podklad 7) pod biokompatibilní ochrannou vrstvu 8 (měď), přičemž plocha ostří je selektivně uzavřena a ostří případně znovu přebroušeno. Následně je galvanicky vynesena i finální biokompatibilní ochranná vrstva 8.The needle in Figs. 6A and 6B is formed of a needle-shaped thin-walled metal tube (steel, titanium) which forms the outer conductor 2. The inner conductor 1 consists of an insulated wire (copper wire in enamel, polyurethane, polyester or other insulation). the end of which is stripped of the insulating layer to the required length. The insulated part of the inner conductor 1 is soaked in an electrically conductive varnish (e.g. carbon) and before it has hardened, the whole conductor is inserted into the tube so that its face is at the edge of the needle edge. The integrating base material (substrate 7) is now galvanically deposited on the entire needle under the biocompatible protective layer 8 (copper), the surface of the blade being selectively closed and the blade possibly reground again. Subsequently, the final biocompatible protective layer 8 is galvanically rendered.

Na obr. 7A a 7B je modifikace provedení podle obr. 6, přičemž dutina v ploše ostří je uzavřena navařením mikrokuliček kovu (laserem), namísto selektivním galvanickým vynášením. Ostří jehly tak bude velmi tvrdé.Figures 7A and 7B show a modification of the embodiment of Figure 6, wherein the cavity in the blade surface is closed by welding metal microspheres (laser), instead of by selective galvanic discharge. The blade edge will be very hard.

Na obr. 8 je provedení sestavy dvou jehel, kdy pro ovlivnění větší plochy tkáně je kvůli časové úspoře výhodné zapichovat více jehel současně. Takovou sestavu jehel lze vyrobit buďto každou zvlášť a následně je upevnit do společného držáku, ale s výhodou lze využít i jejich výrobu společně s jejich unašečem a vynášené vnější vrstvy tak použít přímo jako elektrické připojení.Fig. 8 shows an embodiment of an assembly of two needles, in which it is advantageous to insert more needles simultaneously in order to influence a larger area of tissue due to time savings. Such a set of needles can be made either separately and then fastened to a common holder, but advantageously their production can also be used together with their carrier and the discharged outer layers can thus be used directly as an electrical connection.

Na obr. 9A a 9B je zobrazena dutá jehla, která umožňuje odsávat rozpuštěný tuk či poškozenou tkáň, nebo naopak vpravo vat do tkáně terapeutický roztok. V tomto případě je vnější průměr jehly např. 0,6 mm a vnitřní průměr 0,2 mm. Výrobní postup je obdobný jako v případě obr. 1 až obr. 8, pouze se místo plného vnitřního vodiče 1 použije trubička (ocel, titan, mosaz apod.), která se před výrobou dočasně zaslepí odstranitelnou zátkou nebo se během výroby průběžně pročišťuje nebo profukuje. Budou-li použity všechny materiály biokompatibilní (biokompatibilní vnitřní vodič 5, biokompatibilní vnější vodič 6), lze provézt broušení výsledného ostří jehly až jako poslední operaci.Figures 9A and 9B show a hollow needle which makes it possible to aspirate dissolved fat or damaged tissue or, conversely, to inject a therapeutic solution into the tissue on the right. In this case, the outer diameter of the needle is, for example, 0.6 mm and the inner diameter is 0.2 mm. The production process is similar to the case of Fig. 1 to Fig. 8, only instead of a full inner conductor 1 a tube (steel, titanium, brass, etc.) is used, which is temporarily blinded with a removable plug before production or is continuously cleaned or blown during production. . If all biocompatible materials are used (biocompatible inner conductor 5, biocompatible outer conductor 6), grinding of the resulting needle blade can be performed only as a last operation.

Vždy jde o to, vyrobit tenkou jehlu potřebné délky, podle požadavku na hloubku průniku (5 mm až např. i 110 mm pro šikmou podkožní aplikaci), u jejíhož hrotuje určitá délka (např. 1 až 5 mmIt is always a matter of producing a thin needle of the required length, depending on the penetration depth requirement (5 mm to eg 110 mm for oblique subcutaneous application), with a certain length (eg 1 to 5 mm

-5 CZ 308217 B6 zvolená podle oblasti použití) vyhřívána pomocí elektrického proudu, procházejícího odporovým topným tělískem 3, vytvořeným ve vnitřní struktuře této jehly.-5 CZ 308217 B6 selected according to the field of application) is heated by means of an electric current passing through a resistance heating element 3 formed in the internal structure of this needle.

Pro dosažení dostatečné pevnosti a odolnosti jehly i při požadavku na velmi malý celkový průměr (cca 0,3 mm, přičemž pro krátké jehly mohou být i menší průměry, naopak u delších jehel nebo u dutých jehel o větším průměru) je celý systém tvořený koaxiálně takto:To achieve sufficient strength and durability of the needle even if a very small overall diameter is required (approx. 0.3 mm, while for short needles there may be smaller diameters, on the contrary for longer needles or hollow needles with larger diameter) the whole system is formed coaxially as follows :

- vnější plášť celého povrchu jehly jez elektricky vodivého materiálu a tvoří tak jeden pól pro topné tělísko 3- the outer shell of the entire surface of the needle is made of electrically conductive material and thus forms one pole for the heating element 3

- druhý pól pro topné tělísko 3 je tvořený vnitřním vodičem 1 izolovaným po celé délce od vnějšího pláště- the second pole for the heating element 3 is formed by an inner conductor 1 insulated along its entire length from the outer sheath

- samotné topné tělísko 3 je tvořeno materiálem s menší vodivostí než přívodní vodiče, umístěným ve zvolené délce na konci jehličky mezi vnitřním a vnějším vodičem J, 2.the heating element 3 itself is made of a material with a lower conductivity than the supply conductors, located in a selected length at the end of the needle between the inner and outer conductors J, 2.

Pro jehlu s vnějším průměrem 0,3 mm tak může být např. vnitřní vodič 1 průměru 100 pm, rezistivní vrstva u hrotu nebo izolace po zbytku délky tloušťky 2x 50 pm, vnější vodič 2 tloušťky 2x 50 pm, ochranná biokompatibilní vrstva 5 zlata 2x 1 pm.For a needle with an outer diameter of 0.3 mm, for example, the inner conductor 1 can be 100 .mu.m in diameter, the resistive layer at the tip or the insulation for the rest of the length 2x 50 .mu.m, the outer conductor 2 2x 2x .mu.m thick, the protective biocompatible layer 5 gold 2x 1 pm.

Konstrukční možnosti:Construction options:

a) - trubičkou (nerez) s potřebným vnějším průměrem se provleče izolant (smalt, polyuretan apod., povlakovaný vodič (měď);a) - an insulator (enamel, polyurethane, etc., coated conductor (copper)) is passed through a tube (stainless steel) with the required outer diameter;

- na konci vnitřního vodiče 1 se odstraní v potřebné délce izolace;- at the end of the inner conductor 1 it is removed in the required length of insulation;

- celek se ponoří do elektrovodivého laku/inkoustu/barvy/pasty (různí výrobci to nazývají různě) na bázi např. uhlíku kvůli vysokému odporu, to je nízké vodivosti oproti přívodním vodičům;- the unit is immersed in an electrically conductive varnish / ink / paint / paste (different manufacturers call it differently) on the basis of eg carbon due to high resistance, i.e. low conductivity compared to the supply conductors;

- vtáhne se vnitřní vodič 1 zpět do trubičky tak, aby se jeho čelo schovalo do definované hloubky od jejího konce;- the inner conductor 1 is pulled back into the tube so that its face is hidden to a defined depth from its end;

- elektrovodivý lak/inkoust/barvu/pastu se nechá výrobcem definovaným procesem vyschnout/vytvrdit; vznikne tak vodivé spojení vnitřního a vnějšího vodiče s měřitelným nenulovým odporem;- the electrically conductive varnish / ink / paint / paste is allowed to dry / cure by a process defined by the manufacturer; this creates a conductive connection of the inner and outer conductor with a measurable non-zero resistance;

- konec trubičky se nabrousí do požadovaného tvaru;- the end of the tube is ground to the desired shape;

- pokud byly použity všechny materiály biokompatibilní, lze brousit až do objevení se vnitřního vodiče 1 na broušené ploše (napětí mezi na čele odhaleným vnitřním a vnějším vodičem 1, 2 bude tak malé, že nehrozí poranění pacienta);- if all biocompatible materials have been used, they can be ground until the inner conductor 1 appears on the ground surface (the tension between the exposed inner and outer conductor 1, 2 on the forehead will be so low that there is no risk of injury to the patient);

- pokud nejsou vnitřní materiály (vodič nebo rezistivní vrstva) biokompatibilní, brousí se tak, aby se vnitřní vodič 1 neodhalil, a následně se nanesou (chemicky či galvanicky) na celou jehlu biokompatibilní ochranné vrstvy 5 (měď a zlato apod.).- if the inner materials (conductor or resist layer) are not biocompatible, they are ground so that the inner conductor 1 is not exposed, and then they are applied (chemically or galvanically) to the whole needle of the biocompatible protective layer 5 (copper and gold, etc.).

b) - obdoba a), pouze se začíná s trubičkou již předem nabroušenou do tvaru výsledné jehly (lze použít např. hotovou inzulínovou jehlu);b) - similar to a), only starting with a tube already pre-sharpened into the shape of the resulting needle (eg a finished insulin needle can be used);

- po vytvrzení odporové vrstvy tak již jen stačí jemně obnovit ostří původní jehly, a pokud nejsou všechny materiály biokompatibilní, nanesou se dodatečné vnější ochranné vrstvy.- after the resistance layer has hardened, it is only necessary to gently restore the blade of the original needle, and if not all materials are biocompatible, additional outer protective layers are applied.

-6 CZ 308217 B6-6 CZ 308217 B6

c) - plný drát (ocel, titan, mosaz apod.), který bude tvořit vnitřní vodič 1, se nabrousí přibližně do tvaru výsledné jehly a tento konec se povlakuje méně vodivým a zbytek délky izolačním povlakem;c) - the solid wire (steel, titanium, brass, etc.) which will form the inner conductor 1 is ground approximately into the shape of the resulting needle and this end is coated with a less conductive and the rest of the length with an insulating coating;

- případně se použije již předem izolovaný drát, na jehož konci se izolační vrstva v potřebné délce odstraní;- optionally, a pre-insulated wire is used, at the end of which the insulating layer is removed to the required length;

- po vytvrzení povlaků se použije některá ze známých metod zvodivění povrchu izolantu (paladiová, koloidní uhlík apod.);- after curing of the coatings, some of the known methods of conducting the surface of the insulator (palladium, colloidal carbon, etc.) are used;

- na celý takto zvodivěný povrch se vynese galvanicky vodivá (měděná, železná apod.) vrstva potřebné tloušťky (10 až 50 pm), která bude tvořit vnější vodič 2;- a galvanically conductive (copper, iron, etc.) layer of the required thickness (10 to 50 μm) is applied to the entire surface thus conducted, which will form the outer conductor 2;

- nabrousí se přesně potřebný tvar jehly tak, aby nebyl zcela probroušen galvanicky vynesený vnější vodič 2 na čele jehly (výhodou je, že galvanicky se vynáší více materiálu na hrotech, tj. vrstva zde bude silnější)- the exact required shape of the needle is sharpened so that the galvanically carried outer conductor 2 on the front of the needle is not completely ground (the advantage is that more material is galvanically carried on the tips, ie the layer will be thicker here)

- na celou jehlu se nanese biokompatibilní krytí (zlato).- a biocompatible coating (gold) is applied to the entire needle.

d) - pokud bude vytvářen méně vodivý povlak na vnitřním vodiči 1 chemickou cestou (např. oxidace, nitridace, naparování, povlakování / zušlechťování tvrdokovy apod.), lze vytvořit izolační vrstvu stejným postupem, pouze se použije modifikované složení tak, aby výsledná vodivost izolační vrstvy 4 na zbytku délky jehly byla mnohonásobně vyšší, než vodivé u hrotu;d) - if a less conductive coating is formed on the inner conductor 1 by chemical means (e.g. oxidation, nitriding, evaporation, coating / refining of carbide, etc.), an insulating layer can be formed in the same way, only a modified composition is used so that the resulting conductivity layer 4 on the rest of the length of the needle was many times higher than the conductive at the tip;

- tímto postupem bude sice topit celá jehla, nikoli jen její hrot, ale v izolační části např. jen setinovým výkonem, to znamená její výsledné oteplení bude zanedbatelné a nebude ovlivňovat celkovou funkci;- this procedure will heat the whole needle, not only its tip, but in the insulating part, for example, only by a hundredth of a power, ie its final warming will be negligible and will not affect the overall function;

- výhodou tohoto řešení je skutečnost, že celý povrch bude již v tomto kroku vodivý, to znamená lze vynechat proces zvodivění povrchu izolantu, při kterém se většinou používají chemikálie, které jsou silně nebiokompatibilní; navíc bude přilnavost následně vynášené galvanické vrstvy (měď, železo) na kovový podklad po celé délce jehly také výrazně vyšší, a tím i omezena náchylnost k poškození.- the advantage of this solution is the fact that the whole surface will be conductive already in this step, i.e. it is possible to omit the process of conducting the surface of the insulator, in which chemicals that are strongly incompatible are mostly used; in addition, the adhesion of the subsequently deposited galvanic layer (copper, iron) to the metal substrate along the entire length of the needle will also be significantly higher, and thus the susceptibility to damage will be reduced.

e) - bude-li ad c) vodivý povlak vytvářen elektrovodivým lakem, případně inkoustem, barvou nebo pastou, který lze aplikovat i na izolanty a který lze následně přímo galvanicky pokovovat, lze jej nanést po celé délce (i přes izolační vrstvu 4) a opět vynechat problematický proces zvodivění povrchu izolantu.e) - if ad c) the conductive coating is formed by an electrically conductive varnish, or ink, paint or paste, which can be applied to insulators and which can then be directly galvanized, it can be applied along its entire length (even through the insulating layer 4) and again omit the problematic process of conducting the insulator surface.

Obdobnými postupy lze vytvářet i jehly s více vyhřívanými oblastmi po jejich délce.Needles with more heated areas along their length can be created by similar procedures.

Takto získané jehly lze za jejich nosnou část (trubička nebo středový drát) zaletovat nebo přibodovat do unášeče (plošný spoj nebo jiný vhodný vodivý materiál) a druhý pól připojit do elektroniky, zajišťující napájení jehly potřebným napětím a proudem.The needles thus obtained can be soldered or fed behind a carrier part (tube or central wire) to a carrier (printed circuit board or other suitable conductive material) and the second pole connected to the electronics, ensuring the supply of the needle with the required voltage and current.

Pokud se bude na vnějším povrchu jehly vynášet galvanicky měď a zlato, lze jehly mechanicky upevnit do unášeče ještě před tímto krokem, a tím přímo ochránit a galvanicky propojit více jehel i s unašečem.If copper and gold are to be galvanically removed on the outer surface of the needle, the needles can be mechanically fastened to the carrier before this step, thus directly protecting and galvanically connecting more needles to the carrier.

Většina materiálů použitých při výrobě této jehly má nenulový součinitel závislosti odporu na teplotě a bude tedy možné měřit teplotu těchto materiálů, a tím i teplotu vlastního topného tělíska 3, a tedy s kalibrovatelnou přesností i teplotu okolní tkáně. Navíc při styku více kovových materiálů (železo, měď, nikl apod.) vznikne i termoelektrické napětí, které bude opět měřitelné, a z něj pak i určitelná teplota tohoto přechodu. Možnosti aplikace těchto jehel lze rozšířit na použití výrazně delší jehly (10 až 15 cm délky), která se samostatně zapíchne pod kůži a souběžněMost of the materials used in the manufacture of this needle have a non-zero coefficient of dependence on temperature and it will therefore be possible to measure the temperature of these materials, and thus the temperature of the heating element 3 itself, and thus the temperature of the surrounding tissue with calibrated accuracy. In addition, when more metallic materials (iron, copper, nickel, etc.) come into contact, a thermoelectric voltage is created, which will again be measurable, and from it also the temperature of this transition can be determined. The application possibilities of these needles can be extended to the use of a significantly longer needle (10 to 15 cm in length), which is inserted separately under the skin and at the same time

-7 CZ 308217 B6 s povrchem kůže se bude posouvat po své délce tam a zpět v požadovaném směru. Dochází k napnutí kůže v průběhu ošetření, kdy konec jehly se zahřívá a při pohybu tam a zpět vytváří v dráze pohybu koagulaci, která má podobný účinek jako lifting mezonitě. Způsobí zjizvení s kontrakcí ve směru zjizvení a v podkoží to má za následek napnutí kůže. Tento způsob lze vějířovitě opakovat, například z bodu před uchem vějířovitého rozsahu od nosného křídla až po úhel čelisti.-7 CZ 308217 B6 with the skin surface will move back and forth in its desired direction along its length. The skin is stretched during the treatment, when the end of the needle heats up and when moving back and forth it creates a coagulation in the path of movement, which has a similar effect as lifting the mesonite. It causes scarring with contraction in the direction of the scarring and in the subcutaneous tissue it results in tightening of the skin. This method can be repeated in a fan-shaped manner, for example from a point in front of the ear in a fan-shaped range from the support wing to the angle of the jaw.

Claims (3)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Jehla z elektricky vodivého materiálu pro ovlivňování živé tkáně, kde v oblasti jejího zakončení nebo hrotuje integrován topný člen nebo tělísko (3) pro řízené vyhřívání části jehly při vpichu jehly do živé tkáně, a kde tento člen nebo tělísko je prostřednictvím k němu napojeného vnějšího vodiče (2) jehly a vnitřního vodiče (1) jehly, které jsou oddělené elektricky izolační vrstvou (4), připojen ke zdroji elektrického proudu, vyznačující se tím, že jehla je vytvořena z plného kovového jádra s funkcí vnitřního vodiče (1) z materiálu vybraného ze skupiny zahrnující ocel, titan, mosaz, který má kruhový průřez a vnější průměr 0,3 mm, kde topné tělísko (3) jehly má délku 1 až 10 mm, a jádro jehly má pro aplikace vpichu pod kůži a souběžně s povrchem kůže délku 10 až 15 cm, přičemž vnější vodič (2) jehly je tvořen vrstvou vysoce elektro-vodivého laku, inkoustu nebo pasty, obsahujícího materiál vybraný ze skupiny obsahující stříbro, měď, nikl, a kde vnější povrch jehly je opatřen biokompatibilní ochrannou vrstvou (8) např. ze zlata, přičemž topné tělísko (3) je na bázi uhlíku nebo kovového povlaku.A needle made of electrically conductive material for influencing living tissue, wherein a heating member or body (3) is integrated in the region of its end or tip for controlled heating of a part of the needle when the needle is inserted into living tissue, and wherein said member or body is connected thereto. the outer conductor (2) of the needle and the inner conductor (1) of the needle, which are separated by an electrically insulating layer (4), connected to a source of electric current, characterized in that the needle is formed of a solid metal core with the function of an inner conductor (1) of a material selected from the group consisting of steel, titanium, brass having a circular cross-section and an outer diameter of 0.3 mm, where the heating element (3) of the needle has a length of 1 to 10 mm, and the needle core has for undercutting and parallel to the surface leather 10 to 15 cm long, the outer conductor (2) of the needle being formed by a layer of highly electrically conductive varnish, ink or paste containing o a material selected from the group consisting of silver, copper, nickel, and wherein the outer surface of the needle is provided with a biocompatible protective layer (8), e.g. of gold, the heating element (3) being based on carbon or a metal coating. 2. Jehla podle nároku 1, vyznačující se tím, že topné tělísko (3) jehly má délku s výhodou 5 mm a jádro jehly má pro aplikace vpichu pod kůži a souběžně s povrchem kůže délku s výhodou 11 cm.The needle according to claim 1, characterized in that the heating element (3) of the needle has a length of preferably 5 mm and the needle core has a length of preferably 11 cm for injection applications under the skin and parallel to the surface of the skin. 3. Jehla podle nároku 1, vyznačující se tím, že je vytvořena z plného kovového jádra s funkcí vnitřního vodiče (1), na kterém je situována elektricky izolační vrstva (4), která je alespoň v oblasti hrotu jehly z materiálu dotovaného vodivými příměsmi a vytváří tak elektrovodivou vrstvu ve fimkci topného tělíska (3), a kde alespoň v části zbývající délky jehly je na jádru situována vrstva z elektricky vodivého materiálu dotovaného prvky řádově snižujícími její elektrickou vodivost, přičemž vnější povrch jehly je opatřen biokompatibilní ochrannou vrstvou (8).The needle according to claim 1, characterized in that it is formed of a solid metal core with the function of an inner conductor (1), on which an electrically insulating layer (4) is situated, which is at least in the region of the needle tip of a material doped with conductive impurities and thus forming an electrically conductive layer in the function of the heating element (3), and wherein at least part of the remaining length of the needle a layer of electrically conductive material doped with elements reducing its electrical conductivity is situated on the core, the outer surface of the needle being provided with a biocompatible protective layer (8).
CZ2018-682A 2018-12-06 2018-12-06 Electrically conductive material needle for influencing living tissue CZ2018682A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2018-682A CZ2018682A3 (en) 2018-12-06 2018-12-06 Electrically conductive material needle for influencing living tissue

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2018-682A CZ2018682A3 (en) 2018-12-06 2018-12-06 Electrically conductive material needle for influencing living tissue

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ308217B6 true CZ308217B6 (en) 2020-03-04
CZ2018682A3 CZ2018682A3 (en) 2020-03-04

Family

ID=69637001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2018-682A CZ2018682A3 (en) 2018-12-06 2018-12-06 Electrically conductive material needle for influencing living tissue

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2018682A3 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001028488A1 (en) * 1999-10-15 2001-04-26 Liu, Julie, Jin-Wen A resistant electrothermal needle
WO2011037235A1 (en) * 2009-09-28 2011-03-31 株式会社アドメテック Living body heating device and temperature control method
WO2011139086A2 (en) * 2010-05-07 2011-11-10 Koo Ja Sun Heated acupuncture needle device capable of maximizing therapeutic effects by means of supplying heat
US20170348039A1 (en) * 2014-12-31 2017-12-07 National Cheng Kung University Heating system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001028488A1 (en) * 1999-10-15 2001-04-26 Liu, Julie, Jin-Wen A resistant electrothermal needle
WO2011037235A1 (en) * 2009-09-28 2011-03-31 株式会社アドメテック Living body heating device and temperature control method
WO2011139086A2 (en) * 2010-05-07 2011-11-10 Koo Ja Sun Heated acupuncture needle device capable of maximizing therapeutic effects by means of supplying heat
US20170348039A1 (en) * 2014-12-31 2017-12-07 National Cheng Kung University Heating system

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2018682A3 (en) 2020-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8007493B2 (en) Methods and devices for treating tissue
US8273080B2 (en) Methods and devices for treating tissue
US8585693B2 (en) Methods and devices for treating tissue
US20190314629A1 (en) Method of adipose tissue treatment
US20120226336A1 (en) Methods and devices for treating tissue
EP0902655B1 (en) Apparatus for ablation of tissue masses
TWI375579B (en) Radiation applicator and radiation application assembly
US20090036958A1 (en) Methods and devices for treating tissue
JP4984102B2 (en) electrode
US20080281389A1 (en) Methods and devices for treating tissue
US20080312647A1 (en) Methods and devices for treating tissue
CN107530544A (en) The invasive skin processing unit using RF electric currents with processing setting delimiter
US8682426B2 (en) Delivery device, system, and method for delivering nanosecond pulsed electric fields
JP2011509743A5 (en)
CN106999235B (en) Radio frequency skin treatment
WO2010029529A1 (en) A device, apparatus, and method of adipose tissue treatment
WO2011037235A1 (en) Living body heating device and temperature control method
CN107847733A (en) Equipment for radio frequency skin processing
WO2010103174A1 (en) A carbon fiber multichannel electrode for measuring electrical and chemical activity in biological tissue and a process for making the electrode
CZ308217B6 (en) Electrically conductive material needle for influencing living tissue
Xiao et al. Neurostimulation using subnanosecond electric pulses
CZ32986U1 (en) Electrically conductive material needle for influencing living tissue
EP1894522B1 (en) Implantable multielectrode microprobe using shape memory alloy
KR20160133686A (en) Needle for medical skin care
CN215425048U (en) Radio frequency beauty instrument