ES2232784T3 - Sistema de implante medico. - Google Patents

Abstract

Sistema de implante médico con un implante (1) de un material compuesto en el que están incorporadas fibras de vidrio (7), estando unido un elemento sensor, que está incorporado en el implante (1) y que comprende al menos una de las fibras de vidrio (7), con un dispositivo de medición (11) que determina una característica física del elemento sensor o de su entorno o su modificación, caracterizado porque las fibras de vidrio (7) están incorporadas, en forma de un tejido, de un género de punto o de una napa, como refuerzo mecánico, en el material compuesto.

Description

Sistema de implante médico.

La invención se refiere a un sistema de implante médico con un implante de un material compuesto, en el que están incorporadas fibras de vidrio, estando unido un elemento sensor, que está incorporado en el implante y que comprende al menos una de las fibras de vidrio, con un dispositivo de medición que determina una característica física del elemento sensor o de su entorno o su modificación.

Los implantes médicos, por ejemplo placas óseas, clavos de médula, endoprótesis, sistemas de osteosíntesis para la columna vertebral, etc., se suelen fabricar de materiales metálicos, aunque también se conocen implantes hechos de un material compuesto que para el refuerzo lleva incorporadas fibras de vidrio; en particular, los implantes médicos de este tipo se componen de plásticos esterilizables, selectos, tales como poliétercetonas, poliamidas, etc.

Si estos implantes están insertados en el cuerpo, están expuestos a diferentes influencias, por ejemplo, a diferentes alargamientos y tensiones, desarrollos de temperatura o entornos químicos. Para el médico que trata al paciente sería interesante conocer estos distintos parámetros, ya que dan información sobre la evolución de la curación o sobre problemas que puedan surgir.

En el documento US-A5792076 se describen dispositivos médicos que pueden incorporarse en las fibras de cristal para detectar, a través de las fibras de vidrio, determinadas propiedades físicas de implantes o de dispositivos médicos. En el caso individual, se incorpora una fibra individual; pero también se describe la incorporación de varias fibras, por ejemplo de seis fibras. Dichas fibras se disponen, por ejemplo, a lo largo del contorno de una varilla siguiendo patrones regulares, por ejemplo, en el sentido circundante o en el sentido radial, con la misma separación. Por tanto, en todos estos casos, las fibras se usan exclusivamente como sensores.

Partiendo de este estado de la técnica, el objeto de la invención consiste en mejorar un sistema de implante médico genérico de tal forma que se puedan obtener informaciones sobre las propiedades físicas en el implante y en su entorno.

Según la invención, en un implante médico del tipo descrito al principio, este objetivo se consigue por el hecho de que las fibras de vidrio están incorporadas, en forma de un tejido, de un género de punto o de una napa, como refuerzo mecánico, en el material compuesto.

Las fibras de vidrio forman, pues, una red incorporada en su conjunto en el material compuesto, reforzándolo de esta manera.

Las fibras de vidrio se conocen en distintas formas como material para el refuerzo (documento DE3914164C1), pero las fibras de vidrio sirven exclusivamente de material de refuerzo. En el marco de la presente invención, las fibras de vidrio se usan, sin embargo, al mismo tiempo como refuerzo y como elemento sensor, y esto no se conocía por el estado conocido de la técnica.

Por el término "fibra de vidrio" se entiende cualquier sustancia en forma de fibra que se pueda incorporar en el material compuesto y que sea capaz de llevar y transmitir radiación electromagnética; preferentemente, estas fibras se componen de vidrio de cuarzo, pero también se pueden usar otras sustancias, por ejemplo, fibras de plástico, las llamadas fibras ópticas de plástico (POF).

En función de los requisitos mecánicos, las fibras de vidrio pueden estar concentradas en determinadas zonas del implante, o bien, estar distribuidas por la extensión total del implante.

Preferentemente, el dispositivo de medición está realizado de tal forma que alimente radiación electromagnética al elemento sensor y que, por el tipo de la radiación que pasa y/o que es reflejada, determine las propiedades físicas del elemento sensor o de su entorno.

Según una forma de realización preferible, la fibra de vidrio del elemento sensor está provista de un recubrimiento que refleja la radiación.

En una primera forma de realización preferible, el elemento sensor se compone, sustancialmente, de la fibra de vidrio que constituye una fibra sensora, Por lo tanto, en esta forma de realización, la fibra de vidrio incorporada en el material compuesto es al mismo tiempo un sensor y un elemento transmisor para la radiación electromagnética.

Es posible un mayor número de configuraciones distintas en las que la fibra de vidrio actúe como fibra sensora; por ejemplo, en la fibra sensora puede estar incorporada al menos una zona que actúe como red de Bragg. En una zona de este tipo que presenta cambios periódicos del índice de refracción en el sentido longitudinal de la fibra sensora, se refleja una radiación que se superpone y se refuerza sólo para longitudes de ondas muy específicas en el sentido de vuelta. Esta longitud de onda depende de la periodicidad de la zona de red de Bragg y cambia con dicha periodicidad. Cada cambio de longitud de la fibra sensora o cada cambio de la periodicidad de la red de Bragg que se produzca debido a influencias externas puede detectarse de esta manera en forma de una variación de la longitud de onda.

Según otra forma de realización preferible, puede estar previsto que en la fibra sensora esté incorporada una sustancia que fluoresce por la radiación electromagnética alimentada y cuyas características de fluorescencia experimentan cambios bajo la influencia del entorno químico fuera de la fibra sensora. Estos cambios pueden ser cambios mecánicos, pero, particularmente, en la característica de fluorescencia de la sustancia incorporada se puede influir mediante el entorno químico de la fibra sensora, por ejemplo, la fluorescencia puede ser anulada por determinadas sustancias en el entorno.

Según otra forma de realización preferible está previsto que el recubrimiento fluorescente se componga de una sustancia que bajo la influencia del entorno fuera de la fibra sensora modifique el comportamiento de reflejo para la radiación electromagnética en la fibra sensora. De esta manera, se modifica la cantidad de radiación que atraviesa la fibra sensora y que es reflejada, y esto se puede detectar.

Cualquier cambio de las características de la radiación se puede detectar, pudiendo tratarse de cambios de la longitud de ondas, de la posición de fase, de la polarización, etc.; tanto sólo es esencial que estos cambios estén relacionados claramente con cambios de las propiedades en el entorno de la fibra sensora, es decir, por ejemplo con cambios de la tensión mecánica, de la temperatura o de la composición del material.

Según otra forma de realización preferible puede estar previsto que el elemento sensor comprenda la fibra de vidrio y otro elemento sensor conectado, a través de la fibra de vidrio, con el elemento sensor y el dispositivo de medición. Según esta configuración, la fibra de vidrio actúa sustancialmente como elemento de transmisión entre el elemento sensor y el dispositivo de medición.

Por ejemplo, el elemento sensor puede ser un sensor de presión con una membrana flexible y con un elemento reflectante que puede ser movido por ésta y que refleje la radiación electromagnética, alimentada a la fibra de vidrio, de distintas maneras según su posición.

Según otra forma de realización, el elemento sensor puede ser un interferómetro de Fabry-Pérot.

Por ejemplo, puede estar previsto que el interferómetro de Fabry-Pérot esté configurado como interferómetro de capa delgada, contactado sobre el extremo de la fibra de vidrio, cuya capa activa experimente cambios dimensionales bajo el influjo del entorno. Una capa activa de este tipo puede estar realizada, por ejemplo, de forma porosa e hincharse al entrar en contacto con un líquido; de esta manera, por ejemplo, se puede detectar si un implante todavía está estanco o si presenta una abertura deseada o indeseada hacia el entorno.

Según otra forma de realización está previsto que el interferómetro de Fabry-Pérot comprenda dos fibras de vidrio con superficies finales pulidas, cuya distancia puede cambiar por influencias del entorno. Esta configuración resulta ventajosa, especialmente si se trata de detectar alargamientos o desplazamientos dentro de un implante.

La fibra de vidrio del elemento sensor puede estar conectada directamente con el dispositivo de medición, pudiendo llevarse el dispositivo de medición tanto en el interior del cuerpo como por fuera del mismo. En este último caso, la fibra de vidrio se hace pasar del implante hacia fuera, a través del tejido corporal, de tal forma que allí pueda establecerse una conexión con el dispositivo de medición.

Resulta especialmente favorable que el dispositivo de medición sea un microcontrolador que se pueda implantar en el cuerpo.

Según una forma de realización especialmente preferible, la fibra de vidrio está conectada con un transmisor que intercambia señales con el dispositivo de medición, sin conexión corporal.

Es posible poder implantar este transmisor especialmente en el cuerpo, pudiendo tratarse, por ejemplo, de un transpondedor.

Según una forma de realización especialmente ventajosa, el transmisor es una fuente de luz a la que está asignado un receptor de luz. Se ha mostrado que el tejido corporal en cierta medida puede ser atravesado por luz de distinta longitud de onda, de modo que entre un receptor de luz y una fuente de luz, de los que una parte esté dispuesta en el cuerpo y una parte por fuera del mismo, es posible una transmisión de energía de radiación mediante luz, especialmente si la fuente de luz emite una radiación electromagnética comprendida en el intervalo de 650 a 1000 nm.

Según una forma de realización especialmente preferible, al dispositivo de medición está asignado un emisor de radiación que a través de una fibra de vidrio en el implante transporta radiación al interior del implante. Un emisor de radiación de este tipo puede usarse para actuar adicionalmente sobre el implante mediante la radiación acoplada, para determinar las características físicas del implante, y modificarlo, por ejemplo, por calentamiento en determinadas zonas o similar.

Puede estar previsto que el transporte de la radiación se produzca a través de una fibra de vidrio incorporada en el implante, adicionalmente a la fibra de vidrio de un elemento sensor, pero también puede estar previsto que el transporte de la radiación se realice a través de la fibra de vidrio de un elemento sensor. En este caso, resulta ventajoso que se usen unos elementos de conmutación correspondientes que conecten la fibra de vidrio opcionalmente con el dispositivo de medición y con el emisor de radiación.

Resulta especialmente ventajosa una configuración, según la que la longitud de onda y la intensidad de la radiación transportada estén seleccionadas de tal forma que la radiación provoque cambios mecánicos y/o materiales en el material compuesto del implante. De esta forma, por ejemplo, es posible realizar un endurecimiento adicional de un material compuesto en determinadas zonas o, al contrario, un debilitamiento por la destrucción del material compuesto, de modo que las características mecánicas del implante puedan modificarse dentro de unos márgenes más amplios o localmente.

Según una forma de realización especialmente preferible está previsto que al dispositivo de medición y al emisor de radiación esté asignado un control que active el emisor de radiación en función de las magnitudes de medición del dispositivo de medición. Según esta configuración es posible determinar continuamente los datos físicos del implante, por ejemplo, las tensiones mecánicas transmitidas al implante, que son una medida, por ejemplo, para el proceso de curación; estas tensiones disminuyen a medida que aumente la estabilidad en la unión del hueso, ya que una parte de las cargas es absorbida por el hueso. Entonces, resulta ventajoso reducir la solidez del implante en función de esta regeneración de la unión del hueso, de modo que la función de transmisión de fuerza sea asumida crecientemente por el hueso en proceso de curación.

La siguiente descripción de formas de realización preferibles de la invención en relación con el dibujo sirve para la descripción detallada. Muestran:

La figura 1 una vista esquemática de un implante en forma de una placa ósea con una conexión inalámbrica con un dispositivo de medición;

La figura 2 una vista esquemática de un implante en forma de placa con un refuerzo por fibra de vidrio reticular;

La figura 3 una vista esquemática de un implante en forma de una placa ósea con un dispositivo de medición conectado a varias fibras de vidrio y con una fuente de radiación para introducir radiación en una fibra de vidrio conectada con el dispositivo de medición;

La figura 4 una vista similar a la figura 3 con un dispositivo de conmutación para la conexión opcional de fibras de vidrio en el implante con el dispositivo de medición o con la fuente de radiación;

La figura 5 un alzado lateral esquemático de una fibra de vidrio con zonas de red de Bragg de diferente periodicidad;

La figura 6 un alzado lateral esquemático de una fibra de vidrio con partículas colorantes fluorescentes, incorporadas;

La figura 7 un alzado lateral esquemático de una fibra de vidrio con un revestimiento con características de transmisión alterables;

La figura 8 un alzado lateral esquemático de un interferómetro de Fabry-Pérot conectado con una fibra de vidrio, con dos piezas de fibra de vidrio movidas una respecto a otra;

La figura 9 una vista similar a la de la figura 8, con una capa activa de dimensiones alterables y

La figura 10 un alzado lateral esquemático de una fibra de vidrio con un sensor de presión de membrana.

A continuación, la invención se describe con la ayuda del ejemplo de una placa ósea, pero se entiende que la invención es aplicable en general para implantes médicos que se puedan implantar en el cuerpo, y que no se limita a las placas óseas.

Un implante 1 en forma de una placa ósea con orificios 2 para alojar tornillos de hueso está unido de una manera conocida de por sí, mediante tornillos de hueso, con dos fragmentos de hueso 3, 4, de tal forma que éstos queden fijados uno respecto al otro en una posición relativa determinada, para que pueda curarse por ejemplo una fractura 5 (figura 1). El implante 1 se compone de un material de plástico, por ejemplo de un plástico reabsorbible como polilactida (PLLA, PL DLLA), poliglicolito (PGA) o carbonato de trimetileno (TMC), y en este material de plástico 6 están incorporadas fibras de vidrio 7. En el ejemplo de realización de la figura 1 están representadas esquemáticamente sólo dos fibras de vidrio 7 individuales que se extienden en el sentido longitudinal del implante 1 en forma de placa; en el ejemplo de realización de la figura 2 están representadas una multitud de fibras de vidrio 7 en forma de una red incorporada, en su conjunto, en el material de plástico 6; aquí, son posibles diferentes disposiciones o concentraciones de fibras de vidrio en el material de plástico 6. Mediante esta incorporación, las fibras de vidrio refuerzan el material de plástico y, por consiguiente, se eligen diferentes distribuciones en el implante, en función de los requisitos de solidez mecánica.

Las fibras de vidrio 7 en el ejemplo de realización de la figura 1 están conectadas con un elemento de transmisión 8, por ejemplo, un transpondedor habitual que puede disponerse en el propio implante 1 o a una distancia del implante 1 en el interior del cuerpo del paciente o en la superficie del cuerpo del paciente; se puede tratar también de un elemento óptico que pueda recibir y emitir luz, por ejemplo un pequeño espejo parabólico, una lente o similar. En el ejemplo de realización de la figura 1, todas las fibras de vidrio 7 dispuestas en el implante 1 están conectadas con el elemento de transmisión 8; en el ejemplo de realización de la figura 2 lo están sólo algunos, mientras que otras fibras de vidrio sirven exclusivamente para reforzar el implante 1. Esto puede seleccionarse de manera diferente de un caso a otro; en el caso extremo, basta con unir una sola fibra de vidrio 7 en el implante 1 con un elemento de transmisión 8 de este tipo.

Al elemento de transmisión 8 está asignado un elemento de transmisión 9 correspondiente, conectado con un dispositivo de medición 11 a través de una línea 10. Entre los elementos de transmisión 8 y 9 pueden intercambiarse señales, pudiendo tratarse de señales eléctricos, de señales ópticas, de señales mecánicas (ultrasonido); sólo es esencial que desde el elemento de transmisión 8 a la fibra de vidrio y, dado el caso, desde la fibra de vidrio al elemento de transmisión 8 se transmita energía electromagnética que en el elemento de transmisión 8 se convierta en señales que entonces pueden conducirse de cualquier manera al elemento de transmisión 9 y, por tanto, al dispositivo de medición 11. Especialmente, los elementos de transmisión 8 y 9, en caso de una disposición del elemento de transmisión 8 en el interior del cuerpo, pueden intercambiar entre sí una radiación electromagnética con una longitud de onda entre 650 y 1000 nanómetros. Esta radiación electromagnética puede atravesar el tejido corporal hasta cierta profundidad, pudiendo establecer una comunicación de señales entre los dos elementos de transmisión 8 y 9, tanto en el sentido de entrada de radiación como en el sentido de salida de radiación.

La radiación acoplada de esta manera a la fibra de vidrio 7 es conducida en el interior de la fibra de vidrio 7 y modificada por esta misma o por un elemento sensor 12 conectada con la misma, independientemente de los datos de estado físico de la fibra de vidrio 7, del elemento sensor 12 o del entorno del mismo. La radiación alimentada a continuación desde la fibra de vidrio 7 al elemento de transmisión 8, en el sentido de vuelta, está modificada correspondientemente y esta modificación puede ser detectada por el dispositivo de medición 11 que de esta forma recibe un acuse de recibo sobre los cambios del estado físico de la fibra de vidrio, del elemento sensor 12 y/o del entorno del mismo.

Las posibilidades de actuar sobre la radiación electromagnética, alimentada al interior de la fibra de vidrio 7 son múltiples, pudiendo determinarse cambios de longitud, deformaciones, tensiones de tracción mecánica, fuerzas, vibraciones, presiones, ángulos de giro, intensidades de campo eléctrico o magnético, corrientes, temperaturas, humedad, radiaciones ionizantes o la concentración o la presencia de sustancias químicas, siendo éstos sólo una parte de los estados físicos posibles que se pueden detectar de esta manera. Con la ayuda de las figuras 5 a 10, a continuación, se describen algunos ejemplos de la influencia de la radiación electromagnética en una fibra de vidrio.

En la figura 5 está representada una sección de una fibra de vidrio 7. En esta fibra de vidrio, en el sentido longitudinal están previstas distintas zonas 13, 14, 15 dispuestas a una distancia entre sí, en las que en el sentido longitudinal de la fibra se producen cambios periódicos del índice de refracción. Éstos se pueden originar, por ejemplo, de tal forma que una fibra de vidrio de cuarzo, dotada por ejemplo de dióxido de germanio, se irradia, a través de una máscara microlitográfica, con luz ultravioleta con una longitud de onda de 240 nm. De esta manera, en cada zona 13, 14, 15 se produce una disposición de una red de Bragg, eligiéndose la periodicidad y, por tanto, la constante de red de manera distinta en las distintas zonas 13, 14, 15.

En cada una de estas redes de Bragg, por radiación de interferencia se refleja una longitud de onda determinada; esta longitud de onda depende de la periodicidad de la red y, por tanto, cambia también al cambiar la periodicidad. Un cambio de este tipo de la periodicidad o de la constante de la red puede producirse por influencias externas, por ejemplo, por el alargamiento de la fibra de vidrio, por la flexión de la fibra de vidrio, por calentamiento, etc. Dado que en cada zona 13, 14, 15 se refleja sólo la radiación de una longitud de onda determinada, con la ayuda de la longitud de onda de la radiación reflejada se detecta inmediatamente en qué zona se ha producido un reflejo; además, la variación de la longitud de onda da información sobre los cambios de las distancias de red en dichas zonas, es decir, por ejemplo sobre el alargamiento de la fibra de vidrio en determinadas zonas. Este puede ser diferente en las zonas 13, 14, 15. A base de la radiación reflejada, el dispositivo de medición puede dar información sobre el grado de un alargamiento en cada una de las zonas 13, 14, 15. De esta forma, especialmente al usar varias fibras de vidrio de este tipo, se obtiene una información exacta sobre la deformación del implante 1 en el cuerpo y, por tanto, por ejemplo sobre la evolución de la curación durante la unión paulatina de fragmentos óseos. El alargamiento debido a las fuerzas ejercidas será mayor mientras los fragmentos óseos aún no se hayan unido, y disminuirá a medida que avanza la curación.

En el ejemplo de realización de la figura 6, en las fibras de vidrio 7, en una zona 16 determinada, están incorporadas partículas colorantes 17 que fluorescen por la radiación electromagnética que entra en la fibra de vidrio 7. La radiación emitida de esta manera puede ser determinada por el dispositivo de medición. Las influencias del entorno, por ejemplo las sustancias químicas en el entorno de la zona 16, pueden influir en la fluorescencia, por ejemplo puede reducirse la intensidad de la fluorescencia, o bien, la fluorescencia se puede borrar totalmente. De este modo, el dispositivo de medición recibe información sobre la presencia de determinadas sustancias químicas en el entorno de la zona 16.

En el ejemplo de realización de la figura 7, la fibra de vidrio 7 está envuelta por un recubrimiento 18 que evita una salida de la radiación electromagnética que se hace pasar por la fibra de vidrio 7. Este recubrimiento puede reaccionar con sustancias químicas 19 en el entorno transformándose de tal forma que cambien las propiedades de salida de la radiación electromagnética en la zona en la que se encuentre la sustancia química 19, y de esta manera se vuelve a obtener un cambio de la radiación reflejada en función de determinadas sustancias químicas 19 en el entorno de la fibra de vidrio 7.

En el ejemplo de realización de la figura 8, el extremo 20 esmerilado de forma plana de la fibra de vidrio 7 se encuentra enfrente de un extremo 21 también esmerilado de forma plana de una pieza de fibra de vidrio 22, produciéndose entre los extremos 20 y 21 una hendidura 23 muy estrecha, cuyo ancho A puede ser, por ejemplo, del orden de 50 mm. Esta disposición constituye un interferómetro de Fabry-Pérot y refleja la radiación de una longitud de ondas determinada que depende del ancho A de la hendidura. Si los dos extremos 20 y 21 se desplazan uno respecto al otro, por tanto, se produce también una variación de la longitud de onda de la radiación reflejada, y esto se puede detectar con mucha precisión. De esta forma, por ejemplo, es posible detectar sin problemas alargamientos del implante que se transmiten a la fibra de vidrio 7 y la pieza de fibra de vidrio 22.

En el ejemplo de realización de la figura 9 se ha seleccionado una disposición similar, pero en la hendidura 23 está insertada una capa activa 24 que cambia de dimensión, por ejemplo de volumen, en función de las influencias del entorno. Se puede tratar, por ejemplo, de una estructura porosa que se hinche al entrar líquido en los poros. Debido a ello cambia el ancho B de la hendidura, lo que conduce a un cambio de la longitud de onda de la radiación reflejada en la disposición de Fabry-Pérot.

Las disposiciones de Fabry-Pérot de las figuras 8 y 9 constituyen, por tanto, un elemento sensor 12 que, a través de la fibra de vidrio 7, está conectada con el dispositivo de medición 11. En los ejemplos de realización de las figuras 5 a 7, en cambio, la fibra de vidrio 7 misma es un elemento sensor. Aquí, por tanto, se trata de fibras de vidrio que son ellas mismas fibras sensoras.

En el ejemplo de realización de la figura 10, a la fibra de vidrio 7 está asignado un elemento sensor 12 en forma de un sensor de presión 25. Éste comprende una membrana flexible 26 que está provista unilateralmente de una capa reflectante 27. Al disponer este sensor de presión 25 al final de una fibra de vidrio 7, con la deformación de la membrana 26 que se produce en función de la presión, cambia la radiación electromagnética reflejada a la fibra de vidrio 7 y de esta manera, a su vez, se obtiene una medida de la presión en el extremo de la fibra de vidrio 7.

En el ejemplo de realización de las figuras 1 y 2, unas fibras de vidrio 7 que salen del implante 1, están conectadas directa o indirectamente con el dispositivo de medición 11.

Esto se ha resuelto de forma parecida en la forma de realización de la figura 3 que es similar a la figura 1 y en la que las mismas piezas llevan unas referencias correspondientes. La conexión del elemento de transferencia 8 con el dispositivo de medición 11 está simbolizada, en el ejemplo de realización en la figura 3, por una línea 10, pudiendo tratarse de una línea física o de una trayectoria de transferencia inalámbrica.

Adicionalmente, en esta forma de realización está prevista una fuente de radiación 29 que está conectada con una o varias fibras de vidrio 30 que están incorporadas en el material de plástico 6 del implante 1. En el ejemplo de realización de la figura 3 está representada sólo una fibra de vidrio 30 de este tipo, que está conectada directamente con la fuente de radiación 29, lo cual ha de entenderse sólo como representación esquemática. También en este caso, pueden estar previstas varias fibras de vidrio 30 que, de una manera similar a la conexión de las fibras de vidrio 7 con el dispositivo de medición, están unidas con la fuente de radiación 29, es decir que podrían estar dispuestas en el cuerpo o fuera de éste, a través de elementos de transferencia, etc.

La fuente de radiación 29 puede alimentar a las fibras de vidrio 30 una radiación electromagnética que sale por el interior del implante 1 donde origina una influencia directa sobre el entorno, por ejemplo un calentamiento del material de plástico 6 circundante o un endurecimiento adicional por un aumento de polimerización o una disolución de compuestos de polimerización, etc. A este respecto, es posible una multitud de efectos que dependen de la naturaleza del material de plástico 6 empleado y de la naturaleza de la radiación electromagnética alimentada. El efecto de esta radiación electromagnética alimentada es, en cualquier caso, una influencia en los datos físicos del material de plástico 6 y, dado el caso, del entorno del implante 1; por ejemplo, se puede aumentar o reducir la solidez del implante localmente o por toda la superficie. El lugar de la acción se puede determinar por la disposición correspondiente de las fibras de vidrio 30 en el implante 1, y el tipo de la acción se puede determinar eligiendo una radiación determinada.

La fuente de radiación 29 puede activarse de forma totalmente independiente del dispositivo de medición 13, aunque resulta especialmente ventajoso si, tal como está representado en la figura 3, la fuente de radiación 29 se conecta y desconecta en función de los datos de medición del dispositivo de medición 11. Para este fin, el dispositivo de medición 11 está conectado con el control 31, a través de una línea 28.

Si el dispositivo de medición 11 detecta, por ejemplo, que el alargamiento del implante 1 disminuye en una zona determinada, esto es un indicio de que una parte de la transmisión de la fuerza ha sido asumida por fragmentos óseos que se están uniendo, y entonces mediante la alimentación de radiación electromagnética a las fibras de vidrio 30 es posible reducir la solidez del implante 1 disolviendo una parte del material de plástico 6, de forma que la función de apoyo del implante 1 disminuya a medida que aumente la estabilidad de la unión del hueso. De esta manera, es posible una adaptación óptima de estas magnitudes y, además, para la curación resulta favorable que la unión del hueso sea solicitada crecientemente, en función del proceso de curación.

En el ejemplo de realización de la figura 3, la introducción de la radiación generada por la fuente de radiación 29, se realiza a través de fibras de vidrio 30 distintas a las fibras de vidrio 7 del dispositivo de medición.

También es posible, realizar tanto la medición de los datos del estado físico como la alimentación de la radiación electromagnética a través de las mismas fibras de vidrio 7, tal como está representado esquemáticamente en la figura 4. Para este fin, entre el elemento de transferencia 8, por una parte, y el dispositivo de medición 11 y la fuente de radiación 29, por otra parte, está conectado un conmutador óptico 33 que permite opcionalmente la conexión de las fibras de vidrio 7 con el dispositivo de medición 11 o con la fuente de radiación 29. En la figura 4, esto está representado simbólicamente mediante la doble flecha C. Los conmutadores de este tipo están disponibles de distintas maneras, pudiendo tratarse de conmutadores mecánicos que desplacen, por ejemplo, una fibra de vidrio entre dos puntos de acoplamiento, o bien, de conmutadores que trabajen de forma electromagnética, piezoeléctrica o térmica. A este respecto, los expertos conocen una gran cantidad de conmutadores diferentes que pueden emplearse para este fin.

Dado el caso, el conmutador óptico 33 también puede accionarse automáticamente, para que quede garantizado, por ejemplo, que de modo alterno se realice una medición del estado físico a través de la fibra de vidrio y se introduzca una energía de radiación para influir en el entorno de la fibra de vidrio.

Claims (25)

1. Sistema de implante médico con un implante (1) de un material compuesto en el que están incorporadas fibras de vidrio (7), estando unido un elemento sensor, que está incorporado en el implante (1) y que comprende al menos una de las fibras de vidrio (7), con un dispositivo de medición (11) que determina una característica física del elemento sensor o de su entorno o su modificación, caracterizado porque las fibras de vidrio (7) están incorporadas, en forma de un tejido, de un género de punto o de una napa, como refuerzo mecánico, en el material compuesto.

2. Sistema de implante según la reivindicación 1, caracterizado porque las fibras de vidrio (7) en el material compuesto están distribuidas por la extensión total del implante (1).

3. Sistema de implante según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de medición (11) alimenta radiación electromagnética al elemento sensor y, por el tipo de la radiación que pasa y/o que es reflejada, determina las propiedades físicas del elemento sensor o de su entorno.

4. Sistema de implante según la reivindicación 3, caracterizado porque la fibra de vidrio (7) del elemento sensor está provista de un recubrimiento (18) que refleja la radiación.

5. Sistema de implante según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento sensor se compone, sustancialmente, de la fibra de vidrio (7) que constituye una fibra sensora.

6. Sistema de implante según la reivindicación 5, caracterizado porque en la fibra sensora está incorporada al menos una zona (13, 14, 15) que actúa como red de Bragg.

7. Sistema de implante según la reivindicación 5, caracterizado porque en la fibra sensora esté incorporada una sustancia (17) que fluoresce por la radiación electromagnética alimentada y cuyas características de fluorescencia experimentan cambios bajo la influencia del entorno químico fuera de la fibra sensora.

8. Sistema de implante según las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque el recubrimiento (18) que refleja la radiación se compone de una sustancia que bajo la influencia del entorno químico (19) fuera de la fibra sensora modifica el comportamiento de reflejo para la radiación electromagnética en la fibra sensora.

9. Sistema de implante según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento sensor comprende la fibra de vidrio (7) y otro elemento sensor (12) conectado, a través de la fibra de vidrio (7), con el dispositivo de medición (11).

10. Sistema de implante según la reivindicación 9, caracterizado porque el elemento sensor (12) es un sensor de presión (25) con una membrana (26) flexible y con un elemento reflectante (27) que puede ser movido por ésta y que refleja la radiación electromagnética, alimentada a la fibra de vidrio (7), de distintas maneras según su posición.

11. Sistema de implante según la reivindicación 9, caracterizado porque el elemento sensor (12) es un interferómetro de Fabry-Pérot.

12. Sistema de implante según la reivindicación 11, caracterizado porque el interferómetro de Fabry-Pérot está configurado como interferómetro (21, 22, 24) de capa delgada que establece contacto sobre el extremo (20) de la fibra de vidrio (7) y cuya capa activa (24) experimenta cambios dimensionales bajo el influjo del entorno.

13. Sistema de implante según la reivindicación 11, caracterizado porque el interferómetro de Fabry-Pérot comprende dos fibras de vidrio (7, 22) con superficies finales (20, 21) pulidas, cuya distancia (B) puede cambiar por influencias del entorno.

14. Sistema de implante según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la fibra de vidrio (7) del elemento sensor está conectada directamente con el dispositivo de medición (11).

15. Sistema de implante según la reivindicación 14, caracterizado porque el dispositivo de medición es un microcontrolador que se puede implantar en el cuerpo.

16. Sistema de implante según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la fibra de vidrio (7) está conectada con un transmisor (8) que intercambia señales con el dispositivo de medición (11), sin conexión corporal.

17. Sistema de implante según la reivindicación 16, caracterizado porque el transmisor (8) se puede implantar en el cuerpo.

18. Sistema de implante según la reivindicación 16 ó 17, caracterizado porque el transmisor (8) es un transpondedor.

19. Sistema de implante según la reivindicación 16 ó 17, caracterizado porque el transmisor es una fuente de luz a la que está asignado un receptor de luz.

20. Sistema de implante según la reivindicación 19, caracterizado porque la fuente de luz emite una radiación electromagnética comprendida en el intervalo de 650 a 1000 nm.

21. Sistema de implante según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al dispositivo de medición (11) está asignado un emisor de radiación (29) que a través de una fibra de vidrio (7; 30) en el implante (1) transporta radiación al interior del implante (1).

22. Sistema de implante según la reivindicación 21, caracterizado porque el transporte de la radiación se produce a través de la fibra de vidrio (7) de un elemento sensor.

23. Sistema de implante según la reivindicación 21, caracterizado porque el transporte de la radiación se produce a través de una fibra de vidrio (30) incorporada en el implante (1) adicionalmente a la fibra de vidrio (7) de un elemento sensor.

24. Sistema de implante según una de las reivindicaciones 21 a 23, caracterizado porque la longitud de onda y la intensidad de la radiación transportada se han seleccionado de tal forma que la radiación provoque cambios mecánicos y/o cambios materiales en el material compuesto del implante.

25. Sistema de implante según una de las reivindicaciones 21 a 24, caracterizado porque al dispositivo de medición (11) y al emisor de radiación (29) está asignado un control (31) que activa el emisor de radiación en función de las magnitudes de medición del dispositivo de medición (11).