ES2249600T3 - Electrodo de aguja. - Google Patents
Electrodo de aguja.Info
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Abstract
Electrodo de aguja para la terapia, especialmente para la galvanoterapia percutánea en tumores, que se puede representan en el procedimiento de formación de imágenes, caracterizado porque presenta un cuerpo de titanio recubierto de platino.
Description
Electrodo de aguja.
La invención se refiere a un electrodo de aguja
para una terapia, especialmente para la galvanoterapia percutánea en
tumores, que es adecuado para la representación en procedimientos de
formación de imágenes. Además, la invención se refiere a un
procedimiento para la fabricación del electrodo de aguja según la
invención.
Para el tratamiento de tumores primarios, tumores
cutáneos o metástasis se ponen a disposición actualmente diferentes
terapias. Aquí se podría mencionar la retirada operativa del tumor,
la crioterapia, la hipertermia, la quimioterapia, la ablación con
alcohol, la ablación con radio frecuencia o la terapia
electroquímica.
Por la terapia electroquímica de tumores (ECT) se
entiende la galvanoterapia. Este método se aplica sobre todo en
tumores, que no se pueden operar por razones funcionales o
estéticas, ni se pueden irradiar ya o han formado resistencias
frente a una quimioterapia. En la terapia electroquímica de tumores
(ECT) o galvanoterapia, a través de la aplicación de electrodos en
tejido tumoral, como por ejemplo metástasis cutánea, metástasis del
nudo linfático o metástasis de órganos aislados, circula una
corriente continua a través del tejido tumoral. Cuando existe una
cantidad total suficiente de corriente se produce la destrucción del
tejido del tumor y en el caso extremo se produce la necrosis
(destrucción total).
Tan pronto como se aplica una tensión continua en
los electrodos, se modifican a través de diferentes procesos
electroquímicos el valor pH y la carga eléctrica del tejido de
tumor. El campo de corriente constituido de esta manera en la zona
del tumor provoca una migración de partículas cargadas en el campo
de corriente.
Las partículas cargadas negativamente (aniones)
migran hacia el polo cargado positivo eléctricamente (ánodo),
mientras que las partículas cargadas positivamente (cationes) migran
hacia el cátodo (polo negativo). Esta llamada separación de carga se
designa también como disociación. En la disociación, se separan
también partículas cargadas mayores como proteínas, según su carga.
Para la destrucción de las células de tumor es especialmente
importante la modificación de las membranas celulares, de manera que
las funciones del metabolismo de las membranas celulares (bombas de
electrolito, bombas de nutrientes, etc.) se destruyen de una manera
sensible. De esta manera, se interrumpe el equilibrio específico
para procesos vitales importantes, lo que conduce a la destrucción
de la célula.
Este procedimiento de curación se aplica cada vez
en mayor medida en la oncología, puesto que el tejido tumoral tiene
una resistencia eléctrica esencialmente más reducida que el tejido
sano. El flujo de corriente se concentra en una medida predominante
sobre tejido de tipo maligno y de esta manera posibilita una
destrucción selectiva de tejido malo (maligno). El tejido tumoral
destruido se destruye por vías naturales, por ejemplo a través de
actividad elevada de células voraces, se elimina y se sustituye por
tejido de cicatriz.
Una forma ampliada de esta terapia electroquímica
es la combinación de quimioterapias. La acción destructora de la
corriente continua sobre el tejido de tumor se puede elevar llevando
citostáticos (substancias de quimioterapia), como por ejemplo
mitomicina, adriblatina, epirubicina y cisplatina, al mismo tiempo
al tumor. En estos citostáticos se trata la mayoría de las veces de
substancias catiónicas, que migran a través del diodo en el campo
eléctrico a través del tejido del tumor hacia el cátodo. De esta
manera, se seleccionan cistostáticos y se introducen de forma
concentrada en el tejido tumoral y se distribuyen allí donde pueden
desarrollar su acción de una manera óptima. En cambio, en la
quimioterapia sistemática o en la perfusión citostática local sin
electroterapia, la introducción de las substancias no siempre es
controlable, de manera que se puede destruir también tejido
sano.
Otro efecto es la modificación de los potenciales
de la membrana celular a través del campo de corriente. De esta
manera, se abren las células, de modo que se absorben citostáticos
en una medida mayor que en otro caso. En virtud del medio ácido del
ánodo condicionado a través del campo de corriente se produce una
actividad elevada de los citostáticos. El coeficiente de actuación
se eleva de esta manera en un múltiplo.
Para el tratamiento electroterapéutico se
utilizan, por lo tanto, electrodos que están configurados como aguja
fina y para el tratamiento combinado con la quimioterapia como
cánula. Las agujas o bien las cánulas convencionales están
constituidas por cobre o acero noble, que puede estar aleado también
con cobre. Un inconveniente grande de estas agujas o bien cánulas es
la destrucción electroquímica de la aleación de cobre (corrosión
galvánica). En presencia de cobre, los iones de cobre resultantes
son nocivos en altas concentraciones para el organismo. Además, se
reducen la conductividad y la resistencia de la aguja/cánula. El
campo de corriente no se constituye de esta manera óptimamente, lo
que significa un empeoramiento de la condición de tratamiento. No se
pueden excluir totalmente las interacciones negativas entre los
cistostáticos introducidos y los iones de cobre con respecto al
tejido tumoral así como con respecto al tejido sano.
En la selección del material para electrodos de
aguja y cánula deben tenerse en cuenta, por lo tanto, por una parte,
las propiedades físicas (conductividad, consistencia, resistencia)
y, por otra parte, la compatibilidad con respecto al peligro de
rechazo, de inflamación del tejido.
Con respecto a estos requerimientos, el cometido
de la invención consiste en preparar un electrodo de aguja, que
presenta una conductividad muy buena de la corriente eléctrica, una
resistencia grande durante la formación del campo de la corriente,
una compatibilidad buena (bio-compatibilidad) y,
además, es inerte frente a los cistostáticos. Además, un electrodo
de aguja de este tipo no debería dejar quemaduras superficiales y/o
cicatrices de dimensión mayor en el lugar de aplicación respectivo.
También sería deseable disponer de un procedimiento para la
fabricación de electrodos de agujas de este tipo, que comprenda las
propiedades mencionadas anteriormente.
El documento
EP-A-0 378 0132 describe un
electrodo de aguja para medicación iontoforética, en el que un
cuerpo de electrodo está aislado en primer lugar con una capa de
plástico y luego está cubierto con una capa de platino
circundante.
El documento DE 43 44 986 A describe un
procedimiento y un dispositivo para la realización de una
electroterapia médica bajo la administración simultánea de agentes
terapéuticos utilizando electrodos no metálicos. En la descripción
se habla de la utilización, entre otros, de titanio como material de
los electrodos. Pero debido a la solubilidad de los materiales de
electrodos metálicos en condiciones electroterapéuticas, se
recomienda la utilización de materiales de electrodos naturales, no
metálicos.
Para la solución de este cometido, la invención
propone, partiendo de un electrodo del tipo mencionado al principio,
que éste presenta un cuerpo de titanio recubierto con platino. En
particular, se trata de un electrodo de aguja con cuerpo de titanio
recubierto con platino.
En medicina se emplea titanio en la fabricación
de clavos para huesos, prótesis, agujas, etc. en virtud de su
propiedad bio-compatible en el organismo humano y si
capacidad de resistencia especial contra choque e impacto. También
las propiedades físicas del titanio, a saber, la conductividad muy
buena para la corriente eléctrica, representa de esta manera un
material ideal para la utilización como electrodo de aguja o bien
como cánula. No obstante, en virtud de su peligro de corrosión y de
picadura corrosiva, apenas se utiliza titanio o sus aleaciones hasta
ahora como electrodo.
Para la mejora de su resistencia a la corrosión,
se puede aplicar una capa de cubierta oxidante de pasivación sobre
el cuerpo/objeto respectivo de titanio. Esto no representa una
solución satisfactoria para la electroterapia.
Por este motivo, según la invención, se aplica
platino sobre el cuerpo de titanio. El platino pertenece a los
metales nobles que presenta poca corrosión electroquímica. Como se
conoce, los electrodos de platino son electrodos buenos, puesto que
poseen tanto una buena conductividad eléctrica como también una
buena resistencia. A través del recubrimiento del cuerpo de titanio
con platino se eleva la resistencia a la corrosión y la resistencia
a la picadura corrosiva del electrodo de aguja manteniendo al mismo
tiempo una alta conductividad eléctrica. La fabricación de un
electrodo de aguja de 100% platino no sería especialmente
conveniente en virtud del alto precio del platino desde el punto de
vista financiero y con relación a los altos costes de tratamiento
resultantes.
Por otro lado, no se contemplan tampoco platino o
bien aleaciones de platino para electrodos, puesto que el platino es
especialmente blando. Para la introducción del electrodo de aguja en
el cuerpo humano, la resistencia es una condición previa
esencial.
Las investigaciones han mostrado que el
recubrimiento de un cuerpo de titanio con metales nobles se
configura de una manera extraordinariamente difícil. Las capas de
metal noble en raras ocasiones permanecen adheridas de una manera
duradera sobre el cuerpo de titanio. Se desprenden dentro de un
periodo de tiempo muy corto. Pero para la electroterapia, el cuerpo
de titanio debe estar conectado de una manera duradera o al menos
durante el periodo de tiempo de tratamiento con seguridad con la
capa de platino. Esto se consigue con el recubrimiento de PVD.
Por lo tanto, es conveniente un recubrimiento de
platino, que se forma con la ayuda del procedimiento PVD (Deposición
de Vapor Físico). Se distinguen esencialmente tres técnicas de
procedimiento diferentes. En una forma de realización preferida, se
evapora platino en una cámara de vacío, se ioniza y se acelera y a
continuación se deposita sobre el cuerpo de titanio. A través de la
aceleración alta de los iones impulsados, la capa de platino
permanece adherida como capa fina de una manera relativamente
duradera sobre el cuerpo de titanio.
Otras técnicas, como la técnica de plasma de gas
noble de atomización, la técnica de erosión con chorro de iones o
combinaciones de estas técnicas, como la evaporación asistida por
plasma o el implante de iones, se contemplan igualmente bien para el
recubrimiento de platino. [Lit.; Römpp, Chemie Lexikon, Ríeme
Verlag, 9ª edición ampliada y reelaborada].
Para asegurar la resistencia a la corrosión y la
duración de la adhesión de la capa de platino del electrodo de
aguja, el espesor del recubrimiento de platino está entre 0,1 \mum
y 3,0 \mum, con preferencia aproximadamente 1,0 \mum. El
diámetro del cuerpo de titanio está entre 0,1 mm y 1,0 mm, con
preferencia entre 0,5 y 0,8 mm. Sorprendentemente se ha comprobado
que la resistencia a la corrosión del electrodo de aguja depende de
la relación entre el diámetro del cuerpo de titanio y el espesor de
la capa de platino. La relación está entre 1 : 0,00075 y 1: 0,0025
(\diameter cuerpo de titanio : capa de Pt). Los cuerpos de titanio
finos son provistos de una manera más conveniente con un
recubrimiento relativamente más grueso, para garantizar la
resistencia a la corrosión.
Se ha revelado que la relación 1 : 0,00125 es
especialmente conveniente.
El electrodo de aguja según la invención es
adecuado para la representación en sistemas de formación de
imágenes, especialmente para la tomografía (de resonancia) de espín
nuclear, la tomografía por ordenador y el procedimiento de
ultrasonido. Durante el tratamiento es imprescindible una
representación óptica del tumor y de los electrodos de aguja. Los
electrodos de aguja son introducidos a través de la piel y el tejido
corporal en el tumor. El límite entre tejido tumoral y sano debe
poder reconocerse con exactitud, para que no se destruyan células
sanas, y la posición de la aguja debe poder determinarse con
exactitud.
De una manera preferida, el electrodo de aguja
presenta una longitud entre 3 y 20 cm, con preferencia entre 6 y 14
cm. De esta manera, se pueden tratar tanto metástasis cutáneas
superficiales como también tumores de parte blanda.
Otra forma de realización preferida de la
invención es un electrodo de aguja revestido con un polímero
aislante, no conductor de titanio con un recubrimiento de platino.
Especialmente en el tratamiento de tumores colocados profundos, es
decir, cuando no existe metástasis cutánea, se introducen los
electrodos de aguja percutáneamente hasta el tumor. La longitud del
pinchazo cutáneo depende del lugar del tumor. En la longitud del
pinchazo se agregan normalmente células sanas. A través de la
aplicación de una tensión se irritan células sanas en esta zona.
Con el electrodo de aguja aislado, no se lesiona
tejido sano en la longitud del pinchazo. La tensión eléctrica
aparece exclusivamente en el tumor, de manera que solamente allí se
forma el campo de corriente con su acción destructiva. Por este
motivo, la capa aislante se configura de tal manera que no se
recubre la punta o bien una distancia determinada en el extremo del
electrodo de aguja. La distancia se ajusta a la amplitud con que el
electrodo de aguja penetra en el tumor. Esto depende de nuevo del
tamaño del tumor. Esta distancia hasta la punta de la aguja se
define aquí, en gen eral, como zona de la punta. Si el electrodo
está recubierto con efecto aislante, el recubrimiento de platino
existente se puede limitar a la zona de la punta, siendo deseable un
cierto solape de los recubrimientos.
Las agujas de acero noble/cánulas convencionales
no presentan ninguna capa aislante; con frecuencia dejan quemaduras
en el lugar del pinchazo.
Por este motivo, el electrodo de aguja según la
invención se puede utilizar también para otros instrumentos médicos,
que se emplean para el tratamiento electrolítico o electromecánico,
especialmente para la disolución electrolítica de espirales de
oclusión para técnica endovascular o endovasal, como por ejemplo
aneurismas vasculares.
El espesor del recubrimiento aislante depende de
los materiales y de los procedimientos utilizados en cada caso y
debe ser suficiente para proporcionar una buena adhesión y para
aislar el electrodo de una manera fiable en la zona recubierta.
Como polímero se emplea Parylen N, con
preferencia Parylen D y de una manera especialmente preferida
Parylen C. Poseen propiedades dieléctricas excelentes y son
plásticos de barrera sobresalientes. El monómero se polimeriza y se
separa por medio de polimerización CVD (Deposición de Vapor Químico)
sobre la aguja. El procedimiento CVD se basa en el proceso de
Gorham.
Otra forma de realización preferida de la
invención es el recubrimiento aislante con PTFE
(politetrafluoretileno). El recubrimiento se aplica en este caso de
una manera preferida a través de un procedimiento de
pulverización.
El espesor de capa del polímero está entre 0,01
mm y 0,09 mm, con preferencia entre 0,025 mm y 0,05 mm.
Las ventajas de este recubrimiento aislante son
la evitación de la fricción en el estado seco, el aislamiento
eléctrico y la capa transparente muy fina.
Con preferencia, el electrodo de aguja está
configurado como cánula para terapia
electro-química. Por terapia
electro-química se entiende el tratamiento combinado
de galvanoterapia y quimioterapia.
Además, la invención se refiere a un
procedimiento para la fabricación de los electrodos de agujas según
la invención para la electroterapia, especialmente para la
galvanoterapia percutánea en el caso de tumores, siendo recubierto
el cuerpo de titanio del electrodo de aguja con platino por medio de
un procedimiento PVD.
En el procedimiento PVD se trata especialmente de
las siguientes etapas del procedimiento:
- -
- evaporación y ionización de metal de platino en una cámara de vacío,
- -
- dado el caso, adición de gases reactivos,
- -
- aplicación de una tensión eléctrica,
- -
- aceleración de los iones formados sobre el cuerpo de titanio y precipitación de los mismos encima del mismo.
Con este procedimiento se posibilita un
recubrimiento ideal del cuerpo de titanio con platino. A través de
la adición de gases reactivos se forma la substancia de la capa
propiamente dicha, que se separa sobre el cuerpo de titanio que se
encuentra a poca distancia.
De una manera conveniente, con la ayuda del
proceso de separación se aplica, según Gorham, un polímero no
conductor sobre la aguja. Para el recubrimiento se separan los
polímeros de Parylen a partir de la fase de gas (proceso de Gorham).
En primer lugar se evapora el dímero sólido
di-para-xilileno aproximadamente a
150ºC. Aproximadamente a 680ºC se disocia el dímero
cuantitativamente en los dos enlaces de metileno - metileno. En este
caso, se obtiene un p-xilileno monómero estable. El
monómero se polimeriza entonces a temperatura ambiente en la cámara
de recubrimiento sobre el cuerpo de titanio.
Una forma de realización preferida de la
invención es el recubrimiento aislante con PTFE
(politetrafluoretileno). El recubrimiento se aplica en este caso de
una manera preferida a través de un procedimiento de
pulverización.
A continuación se explica en detalle la invención
con la ayuda de investigaciones.
Para la determinación de la resistencia a la
corrosión y a la picadura corrosiva de los diferentes recubrimientos
de oro y de platino sobre las agujas de titanio ECT, se introducen
en cada caso dos agujas a la misma distancia en un hígado de cerdo y
se impulsan con corriente continua. La duración del ensayo se
realiza de forma escalonada.
Recubrimiento | Espesor de | Distancia entre | Corriente | Tiempo | Diámetro del | |
capa [\mum] | electrodos [mm] | continua [mA] | [min : s] | cuerpo | ||
de titanio | ||||||
1. | Au | / | 25 | 80 | 10 | \diameter 0,8 mm |
2. | Pt | 1 \mum | 25 | 80 | 10 | \diameter 0,8 mm |
3. | Pt | 1 \mum | 25 | 80 | 20 | \diameter 0,8 mm |
4. | Aurobond | / | 25 | 80 | 20 | \diameter 0,8 mm |
atemperado + Pt | ||||||
5. | Oro Flash | 0,2 \mum | 25 | 80 | 20 | \diameter 0,5 mm |
El ensayo muestra que el recubrimiento de platino
(Nº 2 y 3), en oposición a los recubrimientos de oro, apenas son
perjudicados por corrosión y picaduras. Los recubrimientos de oro
muestran ya después de corto espacio de tiempo una modificación en
la estructura superficial.
En el caso del recubrimiento de platino con
diámetro menor del cuerpo de titanio (\diameter 0,5 mm), se
constata una disolución reducida después de 20 minutos. Ésta se
puede contrarrestar a través de la elevación del espesor de
capa.
Claims (17)
1. Electrodo de aguja para la terapia,
especialmente para la galvanoterapia percutánea en tumores, que se
puede representan en el procedimiento de formación de imágenes,
caracterizado porque presenta un cuerpo de titanio recubierto
de platino.
2. Electrodo de aguja según la reivindicación 1,
caracterizado porque el recubrimiento de platino es un
recubrimiento de PVD.
3. Electrodo de aguja según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el espesor del
recubrimiento de platino está entre 0,1 \mum y 3,0 \mum, con
preferencia aproximadamente 1,0 \mum.
4. Electrodo de aguja según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el diámetro del
cuerpo de titanio está entre 0,1 mm y 1,0 mm, con preferencia entre
0,5 mm y 0,8 mm.
5. Electrodo de aguja según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está
revestido fuera de la zona de la punta con un polímero aislante, no
conductor de electricidad.
6. Electrodo de aguja según la reivindicación 5,
caracterizado porque como polímero se utiliza Parylen N,
Parylen D o de una manera especialmente preferida Parylen C.
7. Electrodo de aguja según la reivindicación 5,
caracterizado porque el recubrimiento aislante está
constituido por politetrafluoretileno (PTFE).
8. Electrodo de aguja según una de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el espesor de
capa del polímero está entre 0,001 mm y 0,09 mm, con preferencia
entre 0,0025 y 0,05 mm.
9. Electrodo de aguja según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está
configurado como cánula para la terapia
electro-química.
10. Electrodo de aguja según la reivindicación 1,
caracterizado porque presenta una longitud entre 3 y 20 cm,
con preferencia entre 6 y 14 cm.
11. Procedimiento para la fabricación de un
electrodo de aguja para la electroterapia, especialmente para la
galvanoterapia percutánea en tumores, caracterizado porque un
electrodo de aguja de titanio se recubre por medio de un
procedimiento PVD con platino.
12. Procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado porque el procedimiento PVD presenta las
etapas:
- -
- evaporación y ionización de metal de platino en una cámara de vacío,
- -
- dado el caso, adición de gases reactivos,
- -
- aplicación de una tensión eléctrica,
- -
- aceleración de los iones formados sobre el cuerpo de titanio y precipitación de los mismos encima del mismo.
13. Procedimiento según la reivindicación 11 ó
12, caracterizado porque el electrodo se reviste fuera de la
zona de la punta, además, con un polímero no conductor.
14. Procedimiento según la reivindicación 13,
caracterizado porque como polímero se utiliza Parylen N, con
preferencia Parylen D, de una manera especialmente preferida Parylen
C.
15. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 3ó 14, caracterizado porque el polímero no
conductor se aplica por medio del proceso de separación según
Gorham.
16. Procedimiento según la reivindicación 13,
caracterizado porque el recubrimiento aislante se genera por
medio de un procedimiento de pulverización.
17. Procedimiento según la reivindicación 16,
caracterizado porque se utiliza politetrafluoretileno (PFTE)
para el recubrimiento.
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